DE2019333C3

DE2019333C3 - Blasensäule zum Stoffaustausch zwischen Gasen und Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE2019333C3
Application number: DE19702019333
Authority: DE
Inventors: Marko Dr 5000 Köln; Sellschopp Wilhelm Dr 2418 Ratzeburg Zlokarnik
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Filing date: 1970-04-22
Publication date: 1978-01-12

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Blasensäule zum Stoffaustausch zwischen im Gleichstrom geführten Gasen und Flüssigkeiten, bestehend aus einem senkrechten Behälter mit einem Gasverteiler.

Blasensäulen bestehen aus einer senkrecht stehenden, mit Flüssigkeit gefüllten Säule, an deren unterem Ende ein Gasverteiler, z. B. Fritte, Lochboden oder Filterkerze, angebracht ist Bei absatzweisem Betrieb wird die Flüssigkeit in der Säule vorgelegt und das Gas kontinuierlich über den Gasverteiler durchgegeben. Beim kontinuierlichen Betrieb wird auch die Flüssigkeit im Gleich- oder im Gegenstrom durch die Säule geleitet, wobei sie gegebenenfalls auch im Kreislauf, z. B. über einen Wärmeaustauscher, gefahren werden kann.

Im Falle der kontinuierlichen Arbeitsweise stellt jedoch der Flüssigkeitsein- bzw. -ablauf am unteren Ende der Blasensäule eine hydrodynamische Störung des von aufsteigenden Blasen bewirkten Strömungsverlaufes in der Blasensäule dar. Diese Strömung verursacht namentlich bei sogenannten koaleszierenden Stoffsystemen, in denen die Gasblasen stark zum Zusammenlaufen neigen, die Vereinigung kleinerer Gasblasen, wodurch die Gasoberfläche verringert und die Blasenaufstiegsgeschwindigkeit erhöht wird. Beide Erscheinungen setzen den Stoffaustausch herab.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine gut funktionierende Blasensäule auch im Falle der kontinuierlichen Arbeitsweise zu verwirklichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß der Gasverteiler als ein Einlochboden ausgebildet ist Dadurch wird erreicht, daß der Flüssigkeitsdurchsatz bei der Verteilung der Gasphase hilft anstelle sie zu stören: In der zum Säulendurchmesser relativ kleinen öffnung des Einlochbodens wird die Flüssigkeit stork beschleunigt und die dabei auftretenden Wirbel wirken zerteilend auf den Gasdurchsatz.

Die öffnung des Einlochbodens kann gemäß der Erfindung verschieden ausgeführt sein. Es hat sich gezeigt daß sie eine einfache zylindrische Bohrung, eine Lochblende oder eine Düse sein kann. Besonders günstig ist die Verwendung eines sogenannten Bordaschen Mundstückes, d. h. einer zylindrischen Bohrung mit vorgelagertem Rohrstück als Hals, in welchem die beiden Durchsätze einen vergleichsweise hohen Druckverlust erleiden, wodurch eine besonders feine Gasdispersion bewirkt wird.

Die Verwendung von Einlochboden als Gasverteiler ermöglicht es zum anderen, eine Blasensäule in mehrere hintereinander geschaltete Stufen zu unterteilen und damit die Verweilzeitverteilung beider Durchsätze stark einzuengen. Dieser, bei der kontinuierlichen Reaktionsführung nicht zu unterschätzende Vorteil wird einfach dadurch erreicht daß weitere Einlochböden in der Blasensäule übereinander angebracht werden, wobei der Abstand zwischen den Böden vorzugsweise den 2-bis 3fachen Säulendurchmesser beträgt

Anhand von Zeichnungen sei die erfindungsgemäße Blasensäule näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Blasensäule, in welcher ein Teil der Flüssigkeit über einem Wärmeaustauscher im Kreislauf zugeführt wird,

Fig.2 eine Blasensäule, die zur Einengung der Verweilzeitverteilung der beiden Phasen durch Einlochböden in mehrere hintereinander geschaltete Stufen unterteilt wird,

Fig.3 bis 5 verschiedene Ausführungsformen der Einlochböden.

In F i g. 1 besteh'· die Blasensäule 1 aus dem Behälter 2 und dem Gasverteiler, der als Einlochboden 3 gestaltet ist. Das Gas wird bei 5 und die Flüssigkeit bei 6 unterhalb des Gasverteilerbodens in die Blasensäule eingeleitet. Beide Medien durchströmen die öffnung 4. Das Abgas tritt bei 7 und die Flüssigkeit bei 8 aus der Säule aus. Ein Teil der Flüssigkeit wird über dem Wärmeaustauscher 9 und die Pumpe 10 rezirkuliert

In F i g. 2 besteht die Blasensäule 21 aus dem Behälter 22, der mehrere Einlochböden 23 mit öffnungen 24 aufweist Der Gaseinlauf erfolgt bei 25, der Flüssigkeitseinlauf bei 26. Das Gas tritt bei 27 und die Flüssigkeit bei 28 aus der Blasensäule 21 aus.

Die Fig.3 zeigt einen Einlochboden 33, dessen öffnung als eine einfache zylindrische Bohrung 34 ausgeführt ist.

In F i g. 4 ist ein Verteilerboden 43 dargestellt, dessen öffnung 44 wie bei Lochblenden gestaltet ist.

Die F i g. 5 stellt einen Verteilerboden 53 dar, dessen öffnung 54 in Form eines sogenannten Bordaschen Mundstückes (zylindrische öffnung 56 in vorgelagertem Rohrstück 55) ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Blasensäule zum Stoffaustausch zwischen im Gleichstrom geführten Gasen und Flüssigkeiten, S bestehend aus einem senkrechten Behälter mit einem Gasverteiler, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasverteiler als Einlochboden (3, 23, 33,43,53) ausgebildet ist

2. Blasensäule nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Unterteilung in mehrere Stufen durch die Anordnung mehrerer Einlochböden (23) übereinander.

3. Blasensäule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung des Einlochbodens (33) als zylindrische Bohrung (34) gestaltet ist

4. Blasensäule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung des Lochbodens (43) als Lochblende (44) gestaltet ist.

5. Blasensäule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung des Lochbodens (53) als Bordasches Mundstück (54) gestaltet ist

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