DE2102424B2 - Flüssigkeitsverteiler fur eine Stoffaustauschkolonne - Google Patents

Description

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Die Wirkungsweise des Flüssigkeitsverteilers voll- Zum Beispiel kann bei einer Wandhöhe der Kazieht sich in der Weise, daß die Flüssigkeit an einer näle von 10 cm bis zur Unterkante der Schlitze 3 und oder vorzugsweise an mehreren in gleichen Abstän- bei einer Mindestzulaufhöhe von 1 cm, was einem den angeordneten Stellen in die Rinne 1, beispiels- Flüssigkeitsniveau von 1 cm Höhe entspricht, das weise durch nicht dargestellte Rohre, zufließt und 5 Flüssigkeitsniveau und die Ausflußmenge um den sich gleichmäßig in alle Nebenkanäle 2 ergießt. Faktor 10 durch entsprechende Vergrößerung der in Durch jede Lochung 4 in den Kanälen fließt nun die den Hauptkanal eingespeisten Flüssigkeitsmenge gegleiche Flüssigkeitsmenge. Je nach zufließender ändert werden. Der Abstand der Seitenwände des Menge stellt sich eine entsprechende Niveauhöhe in Hauptkanals ist vorteilhaft immer größer als derjeden Kanälen ein, und es entsteht über den ganzen io nige eines Nebenkanals. Bei einem Wandabstand des Querschnitt eine gleichmäßige Flüssigkeitsberiese- Hauptkanals von etwa 10 cm kann der Wandabstand lung. Ist die Menge so groß, daß das Niveau bis zur eines jeden Nebenkanals etwa 1,5 cm und die Länge unteren Kante der Überlaufschlitze 3 an den Kanal- der Schlitze etwa 2 cm und die Höhe der Kanäle rändern reicht, so beginnt die Flüssigkeit auch durch etwa 12 cm betragen. Der Durchmesser der Lochundie Überlaufschlitze 3 auszufließen, und die zuflie- 15 gen kann in diesem Fall etwa 1 mm betragen,
ßende Menge kann weiter erhöht werden. Je nach Das in den F i g. 5 bis 7 dargestellte Ausführungs-Anzahl und Ausführung der Überlaufschlitze kann beispiel unterscheidet sich gegenüber dem vorstehend die Flüssigkeitsmenge beliebig erhöht werden, und beschriebenen Ausführungsbeispiel darin, daß an die regelmäßige Verteilung bleibt immer erhalten. Es Stelle einer äußeren ringförmigen Auffangrinne eine ist durch diese Ausführung möglich, die Flüssigkeit 40 quer zu den Kanälen 2 verlaufende gerade Auffangin ihrer Menge über einen großen Bereich gleichmä- rinne 5 angeordnet ist, welche die Kanäle 2 in zwei ßig über den ganzen Querschnitt zu verteilen. gegenüberliegende Gruppen von Kanälen gleicher

Durch eine nicht dargestellte Abstützvorrichtung Formgebung unterteilt. Jeder aus zwei Teilstücken

in der Kolonne kann der Verteiler genau horizontal gleicher Länge bestehende Kanal 2 ist ebenfalls mit

gerichtet werden. 25 der Auffangrinne 5 z. B. durch Verschweißung kom-

Ein weiterer Vorteil dieses Verteilers besteht in munizierend verbunden.

dem geringen Widerstand, den er dem von unten Die Funktionsweise dieses Flüssigkeitsverteilers ist

nach oben strömenden Gas entgegensetzt. Vorteilhaft dieselbe wie diejenige des Flüssigkeitsverteilers der

übersteigt der Gesamtquerschnitt des Hauptkanals 1 Fig. 1 bis 3.

und der Nebenkanäle 2 nicht 5O°/o des Kolonnen- 30 In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der

querschnitts. Auch ist es möglich, die ausfließende Erfindung mit nur einem Hauptkanal dargestellt, je-

Flüssigkeitsmenge zu verringern, indem in die Lo- doch können auch mehrere Hauptkanäle vorgesehen

chungen z.B. Drähte 6 (vgl. Fig. 8) gesteckt wer- sein, was beispielsweise dann zweckmäßig sein kann,

den, die den Querschnitt der Lochungen 4 teilweise wenn die Kolonne einen großen Durchmesser von

verschließen. 35 beispielsweise 2 bis 3 m aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Rinnen oder perforierte Rohre ausgebildete Flüssig- Patentansprüche: keitsverteilelemente enthält, wobei der sich im Querschnitt verjüngende Bodenteil jedes Verteilerelemen-

1. Flüssigkeitsverteiler für eine Stoff austausch- tes einen längslaufenden, herabhängenden Drahtnetzkolonne, bestehend aus einem offenen Hauptka- 5 streifen trägt, der die über die Überläufe des Elemennal und einer Anzahl gleichmäßig in Abständen tes herabfließende Flüssigkeit gleichmäßig verteilt, über den Kolonnenquerschnitt verteilten offenen Durch die bei der bekannten Einrichtung vorhande-Nebenkanälen, welche als Überläufe dienende nen Überläufe wird die überlaufende Flüssigkeit in Durchtritte aufweisen, wobei der Hauptkanal und Teilströme unterteilt, deren Durchflußmenge von der die Nebenkanäle auf gleichem Niveau angeordnet io Niveauhöhe über der Überlaufkante der Durchtritte und kommunizierend miteinander verbunden abhängt.

sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Während derartige Flüssigkeitsverteiler ausschließ-

Hauptkanal und die Nebenkanäle in ihrem unter- lieh mit dem Überlauf in den Kanälen angestauter

sten Querschnittsbereich Lochungen (4) aufwei- Flüssigkeit arbeiten, hat sich die Erfindung die Aus-

sen. 15 bildung eines Flüssigkeitsverteilers zur Aufgabe ge-

2. Flüssigkeitsverteiler nach Anspruch 1, da- macht, der auch dann arbeitet, wenn die Flüssigkeit durch gekennzeichnet, daß die Lochungen (4) in unterhalb der Überläufe steht, und zwar so lange und gleichen Abständen angeordnet sind. kontinuierlich, bis praktisch keine Flüssigkeit mehr

3. Flüssigkeitsverteiler nach Anspruch 1, da- zufließt.

durch gekennzeichnet, daß in die Lochungen (4) ao Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Er-

Verschlußstücke (6) eingesetzt sind, die den findung darin, daß der Hauptkanal und die Nebenka-

. Querschnitt der Lochungen verkleinern. näle in ihrem untersten Querschnittsbereich Lochungen aufweisen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorge-

25 sehen, daß die Lochungen in gleichen Abständen an-

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsverteiler, geordnet sind und daß in die Lochungen Verschlußbestehend aus einem offenen Hauptkanal und einer stücke eingesetzt sind, die den Querschnitt der Lo-Anzahl gleichmäßig in Abständen über den Kolon- chungen verkleinern.

nenquerschnitt verteilten offenen Nebenkanälen, Der erfindungsgemäß ausgebildete Flüssigkeitsverwelche als Überläufe dienende Durchtritte aufweisen, 30 teiler arbeitet auch dann, wenn die Flüssigkeit unterwobei der Hauptkanal und die Nebenkanäle auf glei- halb der Überläufe steht, und zwar so lange und konchem Niveau angeordnet und kommunizierend mit- tinuierlich, bis praktisch keine Flüssigkeit mehr zueinander verbunden sind. fließt.

Derartige Flüssigkeitsverteiler bezwecken eine Es ist zwar aus der österreichischen Patentschrift gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf den 35 187 514 eine Flüssigkeitsverteileinrichtung bekannt, Stoffaustauschteil einer Kolonne, in welcher eine bei welcher die Nebenkanäle in ihrem untersten Flüssigkeit und ein gasförmiges Mittel gegeneinan- Querschnittsbereich Lochungen aufweisen, wobei jederströmen. Gebräuchliche Typen derartiger Stoff aus- doch die als Überläufe dienenden Durchtritte fehlen, tauschkolonnen, auf welche die Erfindung vorteilhaft Falls aber der ganze Rinnenrand als Überlauf bei Anwendung finden kann, sind insbesondere Kolon- 40 Flüssigkeitsbelastung dient, ist einerseits die Mögnen, bei denen die Stoffaustauschabschnitte aus Pak- lichkeit einer Beeinflussung der Durchsatzmenge der kungsschichten bestehen. Jedoch kann die Erfindung Flüssigkeit im gewünschten Maße nicht mehr vorauch bei solchen Kolonnen verwendet werden, in de- handen, und andererseits ist eine solche lange Ubernen die einzelnen Stoffaustauschabschnitte aus je- laufkante nicht geeignet für eine gleichmäßige Flüsweils einem Bündel von vertikalen, parallel angeord- 45 sigkeitsverteilung, wie dieses bei der Erfindung der neten Kanälen bestehen, wobei entweder bei größe- Fall ist, da an einzelnen Stellen der oberen Kanten rem Durchmesser der einzelnen Kanäle diese mit leicht »Bachbildungen« entstehen.
Füllkörpern aufgefüllt sind oder bei kleinem Durch- Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung messer der Kanäle die Kolonne als eine sogenannte dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Filmkolonne ausgebildet ist. 50 Fig. 1, 2 und 3 zeigen eine Ansicht auf eine Ausin derartigen Stoffaustauschkolonnen kann z. B. führungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten eine Destillation, Rektifikation oder Extraktion oder Flüssigkeitsverteilers, einen Längsschnitt gemäß der auch eine Abtrennung isotoper Elemente aus einem Schnittlinie II-II nach F i g. 1 und den Flüssigkeits-Stoff auf Grund einer chemischen Austauschreak- verteiler in axonometrischer Darstellung, während
tion vorgenommen werden, z.B. die Trennung von 55 Fig.4 eine perspektivische Darstellung eines Tei-Deuterium und Wasserstoff. Die Trennung von mit les eines Kanals zeigt;

verschiedenen Isotopen gebildeten Molekülen, bei- Fig. 5, 6 und 7 zeigen eine abgewandelte Ausfüh-

spielsweise von schwerem und leichtem Wasser, läßt rungsform eines Flüssigkeitsverteilers in der gleichen

sich selbstverständlich ebenfalls in derartigen Aus- Darstellungsweise wie das in den Fig. 1, 2 und 3 ge-

tauschkolonnen durchführen. 60 zeigte erste Ausführungsbeispiel;

Bekanntlich hängt die Trennwirkung derartiger F i g. 8 zeigt in einer Detaildarstellung ein VerKolonnen wesentlich von einer gleichmäßigen und schlußstück, das den Querschnitt einer Lochung teilfeinen Verteilung der Flüssigkeit auf die Oberfläche weise verschließt.

eines Stoffaustauschteiles ab. Ein Flüssigkeitsverteiler gemäß den Fig. 1, 2 und

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1519616 65 3 besteht aus einem äußeren ringförmigen, als Rinne

ist beispielsweise eine Vorrichtung zum Verteilen der ausgebildeten Hauptkanal 1, in welchen eine Anzahl

Flüssigkeit in Destillierkolonnen bekannt, welche paralleler Nebenkanäle 2 mit Überlaufschlitzen 3

eine Anzahl von zur Kolonnenwand verlaufende, als (vgl. F i g. 4) und Lochungen 4 eingeschweißt sind.