DE2111147C3

DE2111147C3 - Mass transfer column

Info

Publication number: DE2111147C3
Application number: DE19712111147
Authority: DE
Inventors: Igor Jakovlevitsch Moskau Gorodeckij
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-09
Filing date: 1971-03-09
Publication date: 1978-10-12
Also published as: DE2111147B2; DE2111147A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Stoffaustauschkolonne gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to a mass transfer column according to the preamble of the patent claim.

Es ist bereits eine Stoffaustauschkolonne mit wenigstens zwei an einer längsbeweglichen Stange befestigten Platten bekannt, die bis in die unmittelbare Nähe der Kolonneninnenwand geführt sind. Die Platten sind mit Öffnungen unterschiedlicher Größe versehen, wobei die größeren öffnungen in aufeinanderfolgenden Platten diametral gegenüberliegend vorgesehen sind (GB-PS 12 21 486).It is already a mass transfer column with at least two on a longitudinally movable rod fastened plates known, which are led into the immediate vicinity of the inner wall of the column. The plates are provided with openings of different sizes, the larger openings in successive Plates are provided diametrically opposite one another (GB-PS 12 21 486).

Zum Stand der Technik gehört außerdem eine Kolonne, die eine hin- und herdrehend». Mittelachse hat. In der Mittelachse sind von Löchern durchsetzte Scheiben axial im Abstand so angeordnet, daß bei aufeinanderfolgenden Scheiben segmentartige Ausnehmungen der Scheiben auf entgegengesetzten Seiten zu liegen kommen (DE-AS 11 26 359).The state of the art also includes a column that rotates back and forth ». Has central axis. In the central axis, perforated discs are axially spaced so that at successive disks segment-like recesses of the disks on opposite sides come lying (DE-AS 11 26 359).

Die Leistungsfähigkeit dieser bekannten Kolonnen ist relativ niedrig.The efficiency of these known columns is relatively low.

Bekannt ist außerdem eine Stoffaustauschkolonne, in der übereinander angeordnete horizontale Scheiben vorgesehen sind, welche auf konzentrischen Kreisen sitzende öffnungen aufweisen, die beiderseits der Scheibe parallel zueinander zur Scheibenebene geneigt angeordnete Leitflächen haben. Die Arbeitsmedien werden bei dieser bekannten Kolonne in eine pulsierende Bewegung versetzt. Infolge der Pulsation strömen die Arbeitsmedien durch die Öffnungen in den Scheiben und werden durch die Leitflächen in eine kreisende Bewegung um die Achse der Kolonne versetzt, so daß sich infolge der Längsbewegung durch die Kolonne in jedem Abschnitt zwischen den Scheiben eine schraubenförmige Bewegung der Arbeitsmedien einstellt (UdSSR-Urheberschein Nr. I 75 489).Also known is a mass transfer column in which horizontal disks are arranged one above the other are provided, which have openings seated on concentric circles, which are located on both sides of the Disc have guide surfaces inclined parallel to one another to the disc plane. The working media are set in a pulsating motion in this known column. As a result of the pulsation the working media flow through the openings in the disks and through the guide surfaces into a circular motion around the axis of the column, so that due to the longitudinal motion through the column a helical movement of the working media in each section between the disks discontinues (USSR copyright certificate No. I 75 489).

Es hat sich gezeigt, daß der Wirkungsgrad der bekannten Kolonne bei vorgegebener Größe relativ niedrig ist und von der bei der erzeugten kreisenden Bewegung der Arbeitsmedien bedingten Phasentrennung nachteilig beeinflußt wird.It has been shown that the efficiency of the known column is relative for a given size is low and from the phase separation caused by the generated circular movement of the working media is adversely affected.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Stoffaustauschkolonne gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs so auszubilden, daß ohne Änderung der Dimensionen eine erhebliche Steigerung der Leistung verglichen mit den bekannten Kolonnen erreicht wird.The object on which the invention is based is therefore to develop the mass transfer column according to to form the preamble of the claim so that without changing the dimensions a significant Increase in performance compared with the known columns is achieved.

Die Lösungsmittel dieser Aufgabe sind im Kennzeichen des Patentanspruchs zusammengefaßt.The solvents for this task are summarized in the characterizing part of the claim.

Die erfindungsgemäße Stoffaustauschkolonne hat den Vorteil, da je nach dem, ob die leichte oder schwere Phase zu dispergieren ist, eine erhöhte Fördergeschwindigkeit der Phasen durch die Kolonne erreicht werden kann, da sich die hydrodynamischen Vorgänge in den Abschnitten zwischen den Scheiben an einen örtlichen Gleichstrom annähern. Dies ermöglicht eine Erhi'iiung des Durchsatzes. Andererseits ist es möglich, die Verweilzeit zu vergrößern, wenn der hydrodynamische Zustand zwischen den Scheiben sich einem örtlichen Gegenstrom nähert, wodurch der Stoffaustausch begünstigt wird. Durch die Leitflächen wird außerdem eine zentrifugale Trennung der Phasen in den Räumen zwischen den Scheiben verhindert, die Gleichmäßigkeit der Konzentration in Querrichtung und somit der Stoffaustausch verbessertThe mass transfer column according to the invention has the advantage that it depends on whether it is light or heavy Phase is to be dispersed, an increased conveying speed of the phases through the column can be achieved can, since the hydrodynamic processes in the sections between the disks at a local Approximate direct current. This enables an increase of throughput. On the other hand, it is possible to increase the residence time if the hydrodynamic The state between the panes is approaching a local countercurrent, which favors the exchange of substances will. The guide surfaces also create a centrifugal separation of the phases in the rooms between the panes prevents the uniformity of concentration in the transverse direction and thus the Substance exchange improved

Anhand der Zeichnungen wird die ErfindungThe invention is based on the drawings

μ beispielsweise näher erläutertμ explained in more detail, for example

F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Stoffaustauschkolonne im LängsschnittF i g. 1 shows an embodiment of a mass transfer column in longitudinal section

F i g. 2 ist ein Querschnitt durch die Kolonne von Fig.l.F i g. Fig. 2 is a cross-section through the column of Fig.l.

Die in F i g. 1 gezeigte Stoffaustauschkolonne hat eine im wesentlichen zylindrische Wand 1, die in einem oberen Setzraum 2 ui»?J in einem unteren Setzraum 3 endet Oberhalb des unteren Setzraums 3 ist ein Einlaß 4, im oberen Setzraum 2 ein Auslaß 5 für die leichte Phase vorgesehen. In den oberen Setzraum 2 mündet ein Einlaß 6 für die schwere Phase, für die ein Auslaß 7 unten im unteren Setzraum 3 vorgesehen ist Mit 8 ist ein Stutzen bezeichnet, der an einen (nicht dargestellten) Verdichter zum Erzeugen des Arbeitsdrucks in der Kolonne angeschlossen ist.The in F i g. 1 mass transfer column shown has a substantially cylindrical wall 1, which in a upper setting space 2 ui »? J in a lower setting space 3 ends Above the lower setting space 3 is an inlet 4, in the upper setting space 2 an outlet 5 for the light Phase provided. An inlet 6 for the heavy phase opens into the upper setting space 2, and an outlet 7 for it is provided below in the lower setting space 3. Compressor is connected to generate the working pressure in the column.

In der Kolonne ist ein Einsatz aus horizontalen und übereinander im Abstand angeordneten Scheiben 9 vorgesehen, die mit Leitflächen 17 aufweisenden öffnungen 16 versehen sind, wobei art Leitflächen 17 zur Scheibenebene geneigt sind.In the column, a use of horizontal and superimposed in the shims 9 is provided with guide surfaces 17 having openings 16 are provided, whereby art vanes 17 are inclined to the disc plane.

Der Einsatz ist an einer längsbeweglichen Stange 10 gehalten, die in einer im Gehäuse vorgesehenen Führungsbüchse 11 und einer außerhalb des Gehäuses liegenden Führungsbüchse 12 gelagert ist und durch die Abdeckung des oberen Setzraums 2 in einer Stopfbüchse 13 hindurchgeführt ist. Die Stange 10 ist mit einer Exzentereinrichtung 14 verbunden, die durch diese Einrichtung in eine Hin- und Herbewegung, also in einer Vibration, versetzbar ist Der Einsatz kann auch ortsfestThe insert is held on a longitudinally movable rod 10 which is provided in a housing Guide bush 11 and a guide bush 12 located outside the housing is mounted and through the Cover of the upper setting space 2 in a stuffing box 13 is passed. The rod 10 is with a Eccentric device 14 connected, which by this device in a back and forth movement, so in a Vibration, can be moved The insert can also be stationary

so angeordnet werden. In diesem Fall werden den Arbeitsmedien Pulsationen erteilt.so arranged. In this case, the working media are given pulsations.

Jede Scheibe 9 ist auf ihrer einen Randseite in der Nähe der Kolonnenwand angeordnet, während auf der gegenüberliegenden Randseite zwischen der Scheibe und der Kolonnenwand ein Spalt 15 vorgesehen ist. Der Spalt einer jeden Scheibe befindet sich auf der zu den Spalten der benachbarten Scheiben entgegengesetzten Seite der Kolonne, so daß die Spalte zickzackförmig in der Längserstreckung der Kolonne zueinander versetztEach disc 9 is arranged on its one edge side in the vicinity of the column wall, while on the opposite edge side between the disk and the column wall a gap 15 is provided. Of the The gap of each disc is on the opposite side to the gaps of the adjacent discs Side of the column, so that the column is offset in a zigzag shape in the longitudinal direction of the column

w) sind. Die Leitflächen 17 einer jeden Scheibe 9 sind dabei in Richtung des Spaltes 15 ausgerichtet. Bei demw) are. The guide surfaces 17 of each disk 9 are included aligned in the direction of the gap 15. In which

gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 16 rechteckig.The embodiment shown, the openings 16 are rectangular.

Die über den Einlaß 6 als Arbeitsmedium zugeführteThe supplied via the inlet 6 as the working medium

^ schwere Phase sowie die über den Einlaß 4 als Arbeitsmedium zugeführte leichte Phase fließen in der Kolonne im Gegenstrom. Durch die Exzentereinrichtung 14 wird über die Stange 10 auf den Einsatz mit den^ heavy phase as well as the light phase supplied as working medium via inlet 4 flow in the Countercurrent column. By the eccentric 14 is on the rod 10 on the insert with the

21 Π 14721 Π 147

in 9 eine Vibrationsbewegung in Kolonnenlängs-5 übertragen. Aufgrund der über der Kolonnenickzackförmig angeordneten Spalte 15 bewegt kontinuierliche Phase längs dieses Weges, wobei len Zwischenräumen zwischen den Scheiben 9 luerbewegung ausführt Die disperse Phase sich im wesentlichen durch die Öffnungen 16 in ieiben 9. Durch die Vibrationen der Scheiben 9 oder durch die Pulsation der Arbeitsmedien wird die disperse Phase gebrochen. Die Leitflächen VJ geben entsprechend ihrer Ausrichtung der dispersen Phase eine Bewegungskomponente, die von Scheibe zu Scheibe entgegengesetzt ist. Auf diese Weise kann in den Räumen zwischen den Scheiben 9 ein örtlicher Gleichstrom bzw, ein örtlicher Gegenstrom der kontinuierlichen und dispersen Phase erreicht werden.In 9 a vibratory movement is transmitted in the longitudinal column 5. Due to the column 15 arranged in a zag shape, the continuous phase moves along this path, with the gaps between the disks 9 executing luerbewbewegung the disperse phase is broken. According to their orientation, the guide surfaces VJ give the disperse phase a movement component which is opposite from disk to disk. In this way, a local direct current or a local counter current of the continuous and disperse phase can be achieved in the spaces between the panes 9.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Mass transfer column with pulsating working media and stationary insert or with a vibrating one Insert made of horizontally and one above the other arranged discs with guide surfaces openings are provided whose guide surfaces are inclined to the plane of the disc, and with inlet and Discharge lines for the working media, thereby characterized in that each disc (9) on an edge side near the column wall (1) is arranged and on the opposite edge of the disc (9) between it and the Column wall a gap (15) is provided, and the Spit (15) of each disc (9) on the to the Columns (15) of the adjacent disks (9) are located on the opposite side of the column, and that the guide surfaces (17) are aligned in the direction of the gap (15).