DE2112301C3

DE2112301C3 - Slotted sieve bottom

Info

Publication number: DE2112301C3
Application number: DE19712112301
Authority: DE
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1970-03-16
Filing date: 1971-03-15
Publication date: 1977-10-27

Description

fsC_s+f_pC_p fsC _s + f _p C _p

definiert ist, in deris defined in the

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fs = Gesamtfläche der Schlitzöffnungen (114), ausgedrückt als Bruchteil der Gesamtfläche des aktiven Teils eines bestimmten Bodenteils, fs = total area of the slot openings (114), expressed as a fraction of the total area of the active part of a given bottom part,

fp = Gesamtfläche der senkrechten Öffnungen (113), ausgedrückt als Bruchteil der Gesamtfläche des aktiven Teils desselben Bodenteils, fp = total area of vertical openings (113) expressed as a fraction of the total area of the active part of the same bottom part,

Cs = Öffnungskoeffizient der SchlitzöffnungenCs = opening coefficient of the slot openings

ff nungskoeffizient öffnungen (113) istThe opening coefficient is openings (113)

und wobei sich Ai auf den Abschnitt stromaufwärts der Quermittellinie (c-c) des Bodens und A₂ auf den Abschnitt stromabwärts der Quermittellinie (cc) des Bodens bezieht.and wherein Ai refers to the portion upstream of the transverse centerline (cc) of the soil and A ₂ refers to the portion downstream of the transverse centerline (cc) of the soil.

2. Siebboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert A für den Abschnitt (27) des Bodens, dessen stromabv/ärts liegender Rand sich am Flüssigkeitsauslaß befindet, kleiner als 0,3 ist.2. Sieve tray according to claim 1, characterized in that the value A for the section (27) of the Bottom, the downstream edge of which is located at the liquid outlet, is smaller than 0.3.

3. Siebboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Schlitzöffnungen (114) in dem stromabwärts der Quermittellinie (c~c) des Bodens liegenden Bodenteil bezüglich ihrer Winkellage derart in Richtung auf die diametrale Stromlinie (li-d)des Bodens ausgerichtet sind, daß3. Sieve bottom according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the slot openings (114) in the downstream of the transverse center line (c ~ c) of the bottom bottom part with respect to their angular position in the direction of the diametrical streamline (li-d) of the Ground are aligned that

a) der Schlitzwinkel einzelner Schlitzöffnungen in einer Richtung quer zum Strömungsweg der Flüssigkeit von der diametralen Stromlinie aus gegen den Außenrand des Bodens hin zunimmt,a) the slot angle of individual slot openings in a direction transverse to the flow path of the Liquid increases from the diametrical streamline towards the outer edge of the floor,

b) der Schlitzwinkel einzelner Sciilitzöffmungen in der Längsrichtung des Strömungsweges der Flüssigkeit gegen den Flüssigkeitsauslaß hin zunimmt undb) the slot angle of individual slot openings in the longitudinal direction of the flow path of the liquid towards the liquid outlet increases and

c) der Schlitzwinkel einzelner Schlitzölffnungen unmittelbar benachbart dem Flüssigkeitsauslaß und dem Außenrand der aktiven Bodenfläche an der Schnittstelle mit dem Flüssigkeitsauslaß um höchstens 20° von dem Winkel abweicht, den eine Tangente an der Schnittstelle mit der diametralen Stromlinie bildet, wobei dieser Winkel den maximalen Schlitzwinkel des Bodens darstellt,c) the slot angle of individual slot oil openings immediately adjacent the liquid outlet and the outer edge of the active bottom surface at the interface with the liquid outlet deviates from the angle by a maximum of 20 °, which forms a tangent at the intersection with the diametrical streamline, this being Angle represents the maximum slot angle of the floor,

sowie daß der Schlitzwinkel der Schlitzöffnungen in dem stromaufwärts der Quermittellinie des Bodens und von der diametralen Stromlinie abliegenden Bodenteil kleiner als 15° ist und daß ein Längstei! des Bodens, der die diametrale Stromlinie enthält und vom Flüssigkeitseinlaß zum Flüssigkeitsauslaß reicht, einen Schlitzwinkel von 0° besitzt.and that the slot angle of the slot openings in that upstream of the transverse center line of the soil and the bottom part remote from the diametrical streamline is less than 15 ° and that a longitudinal part! of the bottom containing the diametrical streamline and from the liquid inlet to the liquid outlet is enough, has a slot angle of 0 °.

4. Siebboden nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitzwinkel aller Schlitzöffnungen (114) in dem stromaufwärts der Quermittellinie (c-c)des Bodens liegenden Bodenteil 0° beträgt.4. Sieve tray according to claim 3, characterized in that the slot angle of all slot openings (114) in the bottom part located upstream of the transverse center line (cc) of the bottom is 0 °.

Die Erfindung betrifft einen geschlitzten Siebboden zum Inkontaktbringen eines hochsteigenden Dampfes und einer von einem Flüssigkeitseinlaß zu einem Flüssigkeitsauslaß über den Boden strömenden Flüssigkeit, der aus mehreren flachen, mit ihren Rändern quer zur Flüssigkeitsbahn aneinanderstoßenden Abschnitten besteht, die mit einer Mehrzahl von gleichmäßig verteilten, durchgehenden Gasdurchtrittsöffnungen von fester Größe, deren Wände senkrecht zu den Grundflächen der Abschnitte verlaufen, sowie mit mehreren langgestreckten Schlitzöffnungen von größerer Breite als Höhe versehen sind, die durch die Vorderkanten von einteilig mit der flachen Grundfläche der Abschnitte verbundenen und von der Giundfläche schräg nach oben verlaufenden Seitenwänden und durch die flache Grundfläche begrenzt sind, wobei die Schlitzöffnungen, bezogen auf die Flüssigkeitsströmung, stromabwärts gerichtet sind.The invention relates to a slotted sieve tray for bringing rising steam into contact and a liquid flowing over the bottom from a liquid inlet to a liquid outlet, made up of several flat sections that abut each other with their edges transversely to the fluid path consists, with a plurality of evenly distributed, through gas passage openings of fixed size, the walls of which are perpendicular to the bases of the sections, as well as with several elongated slot openings of greater width than height are provided through the leading edges of integrally connected to the flat base of the sections and sloping downward from the base the top side walls and are limited by the flat base, the slot openings, in relation to the liquid flow, are directed downstream.

Bei Siebboden besteht die Gefahr, daß infolge des hydraulischen Gradienten der über den Boden strömenden Flüssigkeit am Einlaßende des Bodens die Flüssigkeit eine größere Tiefe als am Austrittsende des Bodens hat und die Flüssigkeit aufgrund dessen dazu neigt, durch die einlaßnahen öffnungen nach unten zu fallen. Man hat versucht (US-PS 29 73189), dem dadurch zu begegnen, daß man das Verhältnis zwischen der Querschnittsfläche ,der senkrecht durch den Kolonnenboden hindurchreichenden öffnungen und der Gesamtfläche des Bodens in Strömungsrichtung der Flüssigkeit zunehmen läßt. Das hat aber zur Folge, daß die Aktivität in dem ohnehin wenig aktiven einlaßnahen Bereich noch weiter heruntergesetzt wird. Der Wirkungsgrad des Bodens ist daher zwangsweise beschränkt. In the case of a sieve bottom, there is a risk that, as a result of the hydraulic gradient, the flow over the bottom Liquid at the inlet end of the tray the liquid has a greater depth than at the outlet end of the Has bottom and the liquid therefore tends to flow down through the openings near the inlet fall. Attempts have been made (US-PS 29 73189) to counter this by changing the relationship between the cross-sectional area, the openings extending perpendicularly through the column bottom and the Can increase the total area of the soil in the direction of flow of the liquid. But this has the consequence that the activity in the area close to the inlet, which is not very active anyway, is further reduced. The efficiency the soil is therefore inevitably restricted.

Es ist weiter bekannt (ÜS-PS 34 i7 975), außer einer Gruppe von gleichförmig verteilten öffnungen mit zur Bodenoberfläche senkrechten Wänden eine Gruppe von ebenfalls gleichmäßig verteilten Schlitzöffnungen vorzusehen, die oben durch von der BodengrundflächeIt is also known (ÜS-PS 34 i7 975), except for one A group of uniformly distributed openings with walls perpendicular to the floor surface of equally evenly distributed slot openings to be provided through the top of the floor base area

I.I.

.chräg nach oben verlaufende Wände begrenzt und, bezogen auf die Flüssigkeitsströmung, stromabwärts gerichtet sind. Diese Schlitzöffnungen führen zu einer Umlenkung der Gasströmungsrichtur.g und erzeugen 2inen Gasschub, der schräg zur Oberfläche des Bodens verläuft. Unter Ausnutzung dieses Gasschubes läßt sich die Flüssigkeit in der beabsichtigten Richtung übet den Kolonnenboden bewegen; der unerwünschte hydrostatische Gradient wird weitgehend ausgeräumt Bei im übrigen gleichen Parametern hat die Neutralisierung des hydraulischen Gradienten zur Folge, daß dem die Flüssigkeitsschicht auf dem Boden durchdringenden Dampf ein gleichförmiger Widerstand entgegengesetzt wird und daß sowohl die Dampf- als auch die Flüssigkeitsströme über die aktive Zone des Bodens gleichmäßig verteilt sind. Walls extending obliquely upward and, based on the liquid flow, downstream are directed. These slot openings lead to a deflection of the gas flow direction and generate 2 a gas surge that is inclined to the surface of the floor runs. Using this gas thrust, the liquid can be exercised in the intended direction Move column tray; the undesirable hydrostatic gradient is largely eliminated at im other same parameters, the neutralization of the hydraulic gradient has the consequence that the Liquid layer on the bottom opposed to vapor penetrating a uniform resistance and that both the vapor and the liquid flows over the active zone of the soil are evenly distributed

Zur weiteren Vergleichmäßigung der rieh auf dem Boden einsteüenden Aktivität ist es bekannt (US-PS 32 82 576), am Bodeneinlaß ein die Blasenbildung anregendes Bauteil, im folgenden kurz als Blasenbildner bezeichnet, vorzusehen, das die kinetische Energie der Flüssigkeit kurzzeitig erhöht und damit den hydrostatischen Druck der Flüssigkeit absenkt. Die Blasenbildung wird auf diese Weise unmittelbar am Bodeneinlaß eingeleitet und setzt sich, nachdem sie einmal begonnen hat, über den Boden hinweg fort.To further equalize the rieh on the It is known (US-PS 32 82 576) that the formation of bubbles is at the bottom inlet stimulating component, hereinafter referred to as bubble generator, to provide that the kinetic energy of the Liquid increases briefly and thus lowers the hydrostatic pressure of the liquid. The blistering is introduced in this way immediately at the bottom inlet and settles once started has gone across the floor.

Es zeigte sich jedoch, daß auch die vorstehend geschilderten Verbesserungen von Gas-Flüssigkeits-Kontaktböden unter bestimmten Bedingungen nicht ausreichen, um eine volle Gleichförmigkeit hinsichtlich der Verteilung der Medien zu erzielen. Selbst wenn für eine Blasenaktivität am Einlaß gesorgt und ein Horizontalschub vorhanden ist, der dem Flüssigkeitsgradienten äquivalent ist, kann es zu einer beträchtlichen Fehiverteilung der Medien kommen, wodurch der Wirkungsgrad des Bodens beträchtlich verringert wird. Dieses Phänomen zeigt sich häufig bei Boden von großem Durchmesser und tritt am stärksten bei hoher Dampfgeschwindigkeit in Erscheinung. Außerdem tritt die Fehlverteilung der Medien bei niedriger Flüssigkeitsbelastung leichter ein als bei hoher Flüssigkeitsbelastung. It was found, however, that the above-described improvements in gas-liquid contact trays under certain conditions are insufficient to achieve full uniformity in terms of to achieve the distribution of the media. Even if there is bubble activity at the inlet and a If there is horizontal thrust equivalent to the liquid gradient, it can be considerable There is a misdistribution of the media, as a result of which the efficiency of the floor is considerably reduced. This phenomenon is often seen in soils of large diameter and is most pronounced in high soil Steam speed in appearance. In addition, the maldistribution of the media occurs when the liquid load is low easier than with a high fluid load.

Die Auswirkung einer Fehlverteilung der Medien stellt unter den vorstehend genannten Bedingungen bei Böden m<t zusätzlichen Schlitzöffnungen (US-PS 34 17 975) und Blasenbildner (US-PS 32 82 576) im wesentlichen das Gegenteil der Effekte dar, die zu beobachten sind, wenn der Blasenbildner fehlt. Die Flüssigkeitseinlaßzone des Bodens ist jetzt überaktiv, während die Flüssigkeitsauslaßzone verhältnismäßig inaktiv ist. Die Flüssigkeit wird im Einlaßbereich für gewöhnlich fluidisiert und entlang einer Bahn geworfen, die ein verhältnismäßig großes Stück über den Boden reicht. Die Blasenaktivität am Auslaß ist gering; die schwere, dichte, schlecht belüftete Flüssigkeit in diesem Bereich regnet in starkem Maße durch die öffnungen hindurch auf den darunter befindlichen Boden. Die schlechte Verteilung der Medien senkt in Verbindung mit dem starken Durchregnen den Wirkungsgrad des Bodens erheblich unter die hohen Werte ab, die für kleinere Böden mit zusätzlichen Schlitzöffnungen und Blasenbildner charakteristisch sind. Dies ist in Fig. 1, einem lotrechten Querschnitt durch zwei benachbarte Böden 1 und 2, veranschaulicht.The effect of media maldistribution is provided under the above conditions Soils m <t additional slot openings (US-PS 34 17 975) and bubble formers (US-PS 32 82 576) in essentially the opposite of the effects observed when the blistering agent is absent. the The liquid inlet zone of the soil is now overactive, while the liquid outlet zone is relatively is inactive. The liquid is usually fluidized in the inlet area and thrown along a path, which extends a relatively large piece over the ground. The bubble activity at the outlet is low; the heavy, dense, poorly ventilated liquid in this area is raining heavily through the openings through to the floor below. The poor distribution of the media lowers in connection with the heavy rain, the efficiency of the soil is considerably below the high values required for smaller soils with additional slot openings and bubble formers are characteristic. This is in Fig. 1, a vertical cross section through two adjacent floors 1 and 2, illustrated.

Auf die Aufnahmezone 3 des Bodens 1 gelangende Flüssigkeit strömt über den Blasenbildner 4 auf die aktive Zone des Bodens. Die übermäßige Belüftung der Fliissiekeit ist durch die Bahnen von sehr niedrigeOn the receiving zone 3 of the bottom 1 reaching liquid flows over the bubble generator 4 on the active zone of the soil. The excessive ventilation of the liquid is very low due to the webs

\ Dichte aufweisendem Schaum angedeutet, der vom Einlaß aus weit nach hinten bis ungefähr zur Stelle 5 gev.-orftn wird. Das stromaufwä-ts der Stelle 5 über den Bodenöffnungen befindliche Medium niedriger Dichte setzt dem durch den Boden hindurchströmenden Dampf einen vergleichsweise kleinen Widerstand entgegen. Infolgedessen durchläuft ein übermäßig großer Bruchteil des die Kolonne durchströmenden Dampfes den Boden nahe dem Einlaß. Bei Annäherung an den Auslaß \ Dense foam indicated, which is gev.-orftn from the inlet far back to about 5. The low-density medium upstream of point 5 above the floor openings opposes a comparatively small resistance to the steam flowing through the floor. As a result, an excessive fraction of the vapor flowing through the column passes through the bottom near the inlet. When approaching the outlet

ro wird die Flüssigkeit weniger stark belüftet und dichter, was insbesondere für den Teil des Bodens zutrifft, der benachbart dem Rand der aktiven Fläche am Flüssigkeitsauslaß liegt. Die höhere Flüssigkeitssäule im Auslaßbereich 6 verhindert einen Dampfdurchtritt und läßt Flüssigkeit durch die öffnungen hindurch auf den darunterliegenden Boden fallen. Das heftige Durchregnen 7 von Flüssigkeit, die durch die öffnungen hindurchtritt und nicht in dauerndem Kontakt und Stoffaustausch mit hochsteigendem Gas steht, verstärkt die bereits vorhandene Überlastung der Auslaßzone des darunterliegenden Bodens weiter. Das Durchregnen ist in diesem speziellen Bereich des Bodens sehr viel stärker a's benachbart der diametralen Stromlinie am Flüssigkeitsauslaß. Infolgedessen ist ein großer Teil des Bodens unwirksam; ein bedeutender Bruchteil der Flüssigkeit entweicht, ohne mit dem Dampf in Berührung zu kommen. Dies hat eine erhebliche Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit des Bodens zur Folge.ro the liquid becomes less aerated and more dense, which is especially true for the part of the soil which is adjacent to the edge of the active area at the liquid outlet. The higher column of fluid in the Outlet area 6 prevents the passage of steam and lets liquid through the openings onto the fall below the ground. The heavy rain 7 of liquid coming through the openings passes through and not in constant contact and Substance exchange with rising gas intensifies the already existing overloading of the outlet zone of the underlying soil further. There is a lot of rain in this particular area of the ground stronger a's adjacent to the diametrical streamline on Liquid outlet. As a result, much of the soil is ineffective; a significant fraction of the Liquid escapes without coming into contact with the vapor. This has a significant Impairment of the performance of the soil result.

F i g. 1 ist nicht maßstäblich gezeichnet, um die ungleiche Tiefe des Mediums auf dem Boden deutlich zu machen. Böden der vorliegend betrachteten Art können einen Durchmesser von 7 m haben. Es kann erforderlich sein, über dieser großen Bodenfläche eine mittlere Flüssigkeitssäule von 25 mm aufrechtzuerhalten, wobei die zulässige Abweichung von diesem Mittelwert nur 5 mm betragen kann, wenn schwerwiegende Fehlverteilungen der Medien, Instabilitäten und ein beträchtlicher Leistungsabfall vermieden werden sollen.F i g. 1 is not drawn to scale in order to clearly show the unequal depth of the medium on the ground do. Soils of the type under consideration here can have a diameter of 7 m. It may be necessary to have a medium floor area over this large floor area Maintain a liquid column of 25 mm, the permissible deviation from this mean value only Can be 5 mm if there are serious media maldistributions, instabilities and a considerable A decline in performance should be avoided.

Die vorstehend beschriebene ungleichmäßige Verteilung der Medien auf Böden großen Durchmessers ist unerwartet. Fehlverteilungen wurden selbst dann beobachtet, wenn entsprechend F i g. 1 das Überlaufwehr am Ablaufschacht vollständig entfernt wurde. Eine Abschwächung der Wirkung des Blasenbildners räumt das Problem nicht aus. Da die mangelhafte Verteilung sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Flüssigkeitsbelastungen auftritt, ist das Phänomen von dem Gesan.tanteil der Dampfenergie losgelöst, der zur Unterstützung des Flüssigkeitsstromes herangezogen wird, d. h. von dem Verhältnis der schräg verlaufenden Schlitzöffnungen zu den senkrecht gerichteten öffnungen.The uneven distribution described above of media on large diameter floors is unexpected. Maldistributions were even then observed when according to FIG. 1 the overflow weir on the drainage shaft has been completely removed. One Weakening the effect of the blistering agent does not eliminate the problem. Because the poor distribution occurs at both low and high fluid loads, is the phenomenon of the total proportion detached from the steam energy used to support the flow of liquid, d. H. on the ratio of the obliquely running slot openings to the perpendicularly directed openings.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen geschlitzten Siebboden zum Inkontaktbringen von Gasen und Flüssigkeiten mit verbesserter Flüssigkeitsverteilung über die gesamte aktive Bodenfläche zu schaffen, wobei der überaktive Flüssigkeits-Gas-Kontakt im Flüssigkeitseinlaßbereich ebenso vermieden werden soll wie die mangelnde Aktivität im Flüssigkeitsauslaßbereich. The invention is based on the object of providing a slotted sieve tray for bringing into contact Gases and liquids with improved liquid distribution over the entire active floor area create, the overactive liquid-gas contact should be avoided in the liquid inlet area as well as the lack of activity in the liquid outlet area.

Diese Aufgabe wird bei dem Boden der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von benachbarten Abschnitten der stromaufwärts liegende Abschnitt jeweils weniger Schlitzöffnungen als der stromabwärts liegende Abschnitt besitzt und daß die mittlere Anzahl der Schlitzöffnungen stromaufwärts und stromabwärts der Quermittellinie des Bodens derart gewählt ist, daß λ₂/λι größer als 1 und kleiner als 5This object is achieved according to the invention in the case of the floor of the type mentioned at the outset in that, of adjacent sections, the upstream section has fewer slot openings than the downstream section and that the mean number of slot openings upstream and downstream of the transverse center line of the floor is selected such that λ ₂ / λι greater than 1 and less than 5

ist, wobei λ durch die Gleichungwhere λ is given by the equation

/.C₁+ /.C₁,/.C ₁ + /.C ₁ ,

definiert ist, in deris defined in the

Gesamtfläche der Schlitzöffnungen, ausgedrückt als Bruchteil der Gesamtfläche des aktiven Teils eines bestimmten Bodenteils,Total area of the slot openings, expressed as a fraction of the total area of the active part a certain part of the soil,

f_p = Gesamtfläche der senkrechten öffnungen, ausgedrückt als Bruchteil der Gesamtfläche des aktiven Teils desselben Bodenteils,
C₅ = Öffnungskoeffizient der Schlitzöffnungen,
Cp = Öffnungskoeffizient der senkrechten öffnungen ist, f _p = total area of the vertical openings, expressed as a fraction of the total area of the active part of the same bottom part,
C ₅ = opening coefficient of the slot openings,
Cp = opening coefficient of the vertical openings,

und wobei sich λ\ auf den Abschnitt stromaufwärts der Quermittellinie (c-c) des Bodens und Xi auf den Abschnitt stromabwärts der Quermittellinie (c-c) des Bodens bezieht.and where λ \ relates to the section upstream of the transverse center line (cc) of the soil and Xi to the section downstream of the transverse center line (cc) of the soil.

Als aktiver Teil eines bestimmten Bodenteils ist dabei derjenige Teil zu verstehen, auf dem die Begasung erfolgt (vgl. beispielsweise »Design of Equilibrium Stage Process« herausgegeben von Buford D. S m i t h, McGraw-Hill [1963], Seiten 542, 549-552 und 556-559). Die Offnungskoeffizienten C₅ und C_p sind in bekannter Weise (vgl. beispielsweise »Unit Operations« herausgegeben von George C. Brown, John Wiley and Sons [ 1950], Seiten 157 -160) definiert.The active part of a certain bottom part is to be understood as that part on which the gassing takes place (see, for example, "Design of Equilibrium Stage Process" published by Buford D. S. mith, McGraw-Hill [1963], pages 542, 549-552 and 556-559). The opening coefficients C ₅ and C _p are defined in a known manner (cf., for example, “Unit Operations” published by George C. Brown, John Wiley and Sons [1950], pages 157-160).

Bei dem Siebboden nach der Erfindung wird eine weitestgehend gleichmäßige Flüssigkeitsverleilung auch bei sehr großem Durchmesser des Bodens sichergestellt. Der Wirkungsgrad des Bodens ist daher besonders günstig.In the case of the sieve tray according to the invention, liquid distribution is as uniform as possible ensured even with a very large diameter of the base. The efficiency of the soil is therefore very cheap.

Das Verhältnis A₂Mi liegt vorzugsweise zwischen 1, 2 und 2,5.The ratio A ₂ Mi is preferably between 1.2 and 2.5.

Der Wert λ für den Abschnitt des Bodens, dessen stromabwärts liegende Kante sich am Flüssigkeitsauslaß befindet, ist vorteilhafterweise kleiner als 0,3. Dadurch wird der Ausbildung einer Wirbelschicht, durch die ein übermäßig großer Anteil des Dampfes hindurchtreten könnte, wirkungsvoll vorgebeugt.The value λ for the section of the floor whose downstream edge is at the liquid outlet is advantageously less than 0.3. This leads to the formation of a fluidized bed, through which an excessively large proportion of the steam could pass, effectively prevented.

Zweckmäßig ist der Bodendurchmesser größer als 3 m, und es sind mindestens drei Abschnitte vorgesehen, die in Richtung des Strömungsweges der Flüssigkeit zunehmend größere Schlitzdichte besitzen.The bottom diameter is expediently larger than 3 m, and at least three sections are provided, which have increasingly greater slot density in the direction of the flow path of the liquid.

Die erfindungsgemäße Ausbildung kann bei einem einfachen Einstromboden vorgesehen sein, bei dem die Flüssigkeit im Bereich eines Außenrandes ankommt und zunächst divergierend sowie dann konvergierend über die gesamte aktive Oberfläche strömt, um am Flüssigkeitsauslaß an einem Außenrand abzuströmen, der dem erstgenannten Außenrand gegenüber liegt. Die Flüssigkeit wird dann über einen Ablaufschacht zu dem darunterliegenden nächsten Boden geführt, den sie unmittelbar unterhalb des Auslasses des darüberliegenden Bodens erreicht. Die Flüssigkeit strömt dann über die aktive Fläche des Bodens in einer Querrichtung, die der Richtung des Flüssigkeitsstromes auf dem darüberliegenden Boden entgegengesetzt ist.The design according to the invention can be provided in a simple inflow base in which the Liquid arrives in the area of an outer edge and initially diverges and then converges over the entire active surface flows in order to flow off at the liquid outlet on an outer edge, which is opposite the first-mentioned outer edge. The liquid is then fed to the via a drainage shaft the next floor underneath, which it is immediately below the outlet of the overlying one Reached the bottom. The liquid then flows over the active surface of the soil in a transverse direction, which is opposite to the direction of the liquid flow on the overlying tray.

Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Boden jedoch als Parallelstromboden ausgelegt, da bei diesem ein intensiverer Stoffaustausch erzielt wird als bei dem einfachen Einstromboden. In einem solchen Falle f>s erstreckt sich ein Mittelwehr diametral über den Boden, wodurch der Boden halbiert wird. Ein Flüssigkeitseinlaß ist an dem Rand der einen Bodenhälfte unmittelbar benachbart einem ersten Ende des Mittelwehres angeordnet. Von diesem Einlaß aus strömt Flüssigkeit über die Bodenhälfte. Unmittelbar benachbart einem zweiten Ende des Mittelwehrs befindet sich an dem gegenüberliegenden Rand der einen Bodenhälfte ein Flüssigkeitsauslaß. Am Rand der anderen Bodenhäifte ist unmittelbar benachbart dem zweiten Ende des Mittelwehrs ein Flüssigkeitseinlaß angeordnet, von dem aus Flüssigkeit in der dem Flüssigkeitsstrom auf der einen Bodenhälfte entgegengesetzten Richtung über die andere Bodenhälfte strömt. Unmittelbar benachbart dem ersten Ende des Mittelwehrs befindet sich am gegenüberliegenden Ende der anderen Bodenhälfte ein Flüssigkeitsauslaß. Unmittelbar stromabwärts der Flüssigkeitseinlässe der beiden Bodenhälften liegende Abschnitte des Bodens sind dabei vorzugsweise nur mit öffnungen von fester Größe jedoch nicht mit Schlitzöffnungen versehen.However, the floor according to the invention is preferably designed as a parallel flow floor, since in this case a more intensive mass transfer is achieved than with the simple inflow tray. In such a case f> s a central weir extends diametrically above the floor, dividing the floor in half. A liquid inlet is on the edge of one bottom half immediately adjacent to a first end of the central weir arranged. From this inlet, liquid flows over the bottom half. Immediately next to you The second end of the central weir is located on the opposite edge of one bottom half Liquid outlet. At the edge of the other Bodenhäifte is immediately adjacent to the second end of the Central weir arranged a liquid inlet, from which liquid in the the liquid flow on the one bottom half flows in the opposite direction over the other bottom half. Immediately adjacent the first end of the central weir is at the opposite end of the other half of the floor Liquid outlet. Immediately downstream of the liquid inlets of the two bottom halves lying sections of the bottom are preferably only with Fixed size openings, however, not provided with slotted openings.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens einige der Schlitzöffnungen in dem stromabwärts der Quermittellinie des Bodens liegenden Bodentei! bezüglich ihrer Winkellage derart in Richtung auf die diametrale Stromlinie des Bodens ausgerichtet, daß der Schlitzwinkel einzelner Schlitzöffnungen in einer Richtung quer zum Strömungsweg der Flüssigkeit von der diametralen Stromlinie aus gegen den Außenrand des Bodens hin zunimmt, der Schlitzwinkel einzelner Schlitzöffnungen ferner in der Längsrichtung des Strömungsweges der Flüssigkeit gegen den Flüssigkeitsauslaß hin zunimmt und der Schlitzwinkel einzelner Schlitzöffnungen unmittelbar benachbart dem Flüssigkeitsauslaß und dem Außenrand der aktiven Bodenfläche an der Schnittstelle mit dem Flüssigkeitsauslaß um höchstens 20° von dem Winkel abweicht, den eine Tangente an der Schnittstelle mit der diametralen Stromlinie bildet, wobei dieser Winkel den maximalen Schlitzwinkel des Bodens darstellt, sowie daß der Schlitzwinkel der Schlitzöffnungen in dem stromaufwärts der Quermittellinie des Bodens und von der diametralen Stromlinie abliegenden Bodenteil kleiner als 15° ist und ein Längsteil des Bodens, der die diametrale Stromlinie enthält und vom Flüssigkeitseinlaß zum Flüssigkeitsauslaß reicht, einen Schlitzwinkel von 0° besitzt.In a further embodiment of the invention, at least some of the slot openings are in the downstream the transverse center line of the soil part of the soil! with regard to their angular position in such a direction aligned with the diametrical streamline of the floor so that the slot angle of individual slot openings in a direction transverse to the flow path of the liquid from the diametrical streamline towards the The outer edge of the base increases, the slot angle of individual slot openings also increases in the longitudinal direction the flow path of the liquid towards the liquid outlet increases and the slot angle individual slot openings immediately adjacent to the liquid outlet and the outer edge of the active The bottom surface at the interface with the liquid outlet deviates by at most 20 ° from the angle forms a tangent at the intersection with the diametrical streamline, this angle being the maximum Represents the slot angle of the bottom, as well as that the slot angle of the slot openings in the upstream the transverse center line of the floor and the floor part away from the diametrical streamline is smaller than 15 ° and a longitudinal part of the bottom containing the diametrical streamline and from the liquid inlet to the liquid outlet, has a slot angle of 0 °.

Ein solches Schrägstellen der Schlitze unterstützt bei großen Böden die Vergleichmäßigung der Flüssigkeitsverteilung. Dabei beträgt vorzugsweise der Schlitzwinkel aller Schlitzöffnungen in dem stromaufwärts der Quermittellinie des Bodens liegenden Bodenteil 0°.Such an inclination of the slots helps to even out the liquid distribution in the case of large floors. The slot angle is preferably here of all slot openings in the floor part located upstream of the transverse center line of the floor is 0 °.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand vor Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments. It shows

F i g. 2 von oben gesehen eine perspektivisch« Ansicht zweier Böden mit sich ändernder Schlitzdichte,F i g. 2, seen from above, a perspective view of two floors with changing slot density,

F i g. 3 eine Draufsicht auf die eine Bodenhälfte eine Bodens nach F i g. 2, die querverlaufende Abschnitte mi unterschiedlicher Schlitzdichte erkennen läßt,F i g. 3 is a plan view of one bottom half Soil according to FIG. 2, which shows transverse sections with different slot densities,

F i g. 4 eine Draufsicht auf die eine Hälfte eine geschlitzten Siebbodens mit Bereichen von unterschied lieh geneigten Schlitzvektoren im Flüssigkeitsauslaß quadranten,F i g. 4 is a plan view of one half of a slotted sieve bottom with areas of difference borrowed inclined slot vectors in the liquid outlet quadrant,

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teiles eine Bodens mit Öffnungen, deren Wände senkrecht zu Bodenoberfläche verlaufen, und einem Schütz, desse Seitenwände mit der Bodenoberfläche spitze Wink« bilden undF i g. 5 is a perspective view of part of a floor with openings, the walls of which are perpendicular to Floor surface, and a contactor, the side walls of which with the floor surface pointed angles « form and

Fig.6 ein Schaubild, das die Abhängigkeit de hydrostatischen Druckes des Mediums auf dem Bode von der Länge des Strömungsweges der FlüssigkeFig. 6 is a graph showing the dependency de hydrostatic pressure of the medium on the bottom of the length of the flow path of the liquid

vom Einlaß aus gerechnet) für bekannte geschlitzte siebboden mit gleichförmiger Schlitzdichte und dem Vektorwinkel 0 sowie für erfindungsgemäß ausgelegte Böden erkennen läßt.calculated from the inlet) for known slotted sieve bottom with uniform slot density and the Can recognize vector angle 0 as well as for floors designed according to the invention.

F i g. 2 zeigt eine Gruppe von zwei benachbarten Böden 1, 2 deren Ränder mit der nicht veranschaulichten lotrechten Wand der zylindrischen Kolonne im wesentlichen dicht verbunden sind. Die Böden sind als Parallelstromböden ausgelegt. Die in der Kolonne herabströmende Flüssigkeit wird in zwei Ströme unterteilt, von denen im Falle des Bodens 1 der eine über die eine Bodenhälfte 3 und der andere über die andere Bodenhälfte 4 läuft. Die Wege der beiden Ströme bilden eine Doppelwendel, weil die an jeder Bodenhälfte überströmende Flüssigkeit im Ablaufschacht von der einen zur anderen Hälfte überwechselt und den nächsten darunterliegenden Boden auf der gegenüberliegenden Seite der Kolonne erreicht. Der Flüssigkeitsstrom auf der einen Bodenhälfte ist daher dem Flüssigkeitsstrom auf der anderen Bodenhälfte entgegengerichtet, wie dies durch Pfeile angedeutet ist. Der Einlaß der einen Seite eines Bodens liegt benachbart dem Auslaß der anderen Seite.F i g. Fig. 2 shows a group of two adjacent floors 1, 2, the edges of which correspond to that which is not illustrated perpendicular wall of the cylindrical column are essentially tightly connected. The floors are as Designed parallel flow floors. The liquid flowing down the column becomes two streams divided, of which, in the case of the bottom 1, one over the one bottom half 3 and the other over the other Bottom half 4 is running. The paths of the two streams form a double helix because they are on each half of the bottom overflowing liquid in the drainage shaft changed from one to the other half and the reached next tray below on the opposite side of the column. The flow of liquid on one half of the bottom is therefore opposite to the flow of liquid on the other half of the bottom, as indicated by arrows. The inlet to one side of a tray is adjacent the outlet on the other side.

Die beiden Ströme sind durch ein Mittelwehr 5 voneinander getrennt, dessen Höhe kleiner als der Abstand zwischen den Böden ist, um für eine gleichmäßige Gasverteilung zwischen benachbarten Bodenhälften zu sorgen. Die öffnung 6 im mittleren Bereich des Wehrs 5 dient dem Ausgleich der Volumina und Schichtdicken der beiden Ströme auf dem Boden.The two streams are separated from one another by a central weir 5, the height of which is less than that Distance between floors is in order for even gas distribution between neighboring ones To ensure bottom halves. The opening 6 in the middle area of the weir 5 serves to balance the volumes and layer thicknesses of the two streams on the ground.

Die eine Hälfte des Flüssigkeitsstromes gelangt von dem Ablaufschachtbogen Ta aus über ein Vorwehr 8 und die geneigte Oberseite eines Blasenbildners 9 auf die Bodenhäifte 3. Das Vorwehr 8 sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit entlang dem Kanal 8a zwischen dem Vorwehr und dem Blasenbildner 9. Das Außenende des Vorwehrs 8 ist nach unten abgeschrägt, damit eine relativ größere Flüssigkeitsmenge im Umfangsbereich des Bodens zugeführt und ein Flüssigkeitsmangel in diesem Bereich vermieden wird. Der Biasenbildner 9 ist in bekannter Weise (US-PS 32 82 576) als geneigtes Wehr ausgebildet, das nur auf der schrägverlaufenden Fläche mit Perforationen versehen ist. Zur Unterstützung der Blasenbildung können im Bereich des Flüssigkeitseinlasses auch andere Mittel vorgesehen sein, beispielsweise eine lippenartige verengte öffnung. Der am Blasenbildner 9 erzeugte Schaum strömt über die Flüssigkeits-Gas-Kontakthauptzone der Bodenhälfte 3, gelangt über das Auslaßwehr 10 hinweg und fällt auf der bis herunter zu dem Ablaufschachtboden 13 reichenden geneigten Wand Jl des Ablaufschachtes 12 nach unten. Nach Verlassen der aktiven Zone des Bodens und Eintritt in den Ablaufschacht trennt sich der Dampf von der Flüssigkeit. Der Dampf strömt nach oben zum nächst höheren Boden. Die klare Flüssigkeit strömt entlang dem Ablaufschachtboden 13 sowie durch einen Ausschnitt 14 im unteren Rand 15 der geneigten Ablaufschachtwand 11 hindurch zur hinteren Hälfte des Bodens 2 (unterhalb der Bodenhälfte 4) und gelangt dann über ein Vorwehr, einen Blasenbildner und eine Flüssigkeits-Gas-Hauptkontaktzone ähnlich den entsprechenden Bauteilen der Bodenhälfte 3.One half of the liquid flow passes from the downcomer bend Ta via a weir 8 and the inclined top of a bubble generator 9 onto the bottom 3 The outer end of the weir 8 is beveled downwards so that a relatively larger amount of liquid is supplied in the circumferential area of the floor and a lack of liquid in this area is avoided. The bias generator 9 is designed in a known manner (US-PS 32 82 576) as an inclined weir which is only provided with perforations on the inclined surface. To support the formation of bubbles, other means can also be provided in the area of the liquid inlet, for example a lip-like narrowed opening. The foam generated at the bubble generator 9 flows over the main liquid-gas contact zone of the bottom half 3, passes over the outlet weir 10 and falls down on the inclined wall Jl of the downcomer 12 reaching down to the downcomer bottom 13. After leaving the active zone of the floor and entering the downcomer, the vapor separates from the liquid. The steam flows up to the next higher floor. The clear liquid flows along the downcomer floor 13 and through a cutout 14 in the lower edge 15 of the inclined downcomer wall 11 to the rear half of the floor 2 (below the floor half 4) and then passes through a weir, a bubble generator and a liquid-gas main contact zone similar to the corresponding components of the bottom half 3.

Die über die Bodenhälfte 4 strömende andere Hälfte der Kolonnenflüssigkeit läuft über ein Vorwehr 16, einen Blasenbildner 17 und die Flüssigkeits-Gas-Hauptkontaktzone der Bodenhälfte 4. Danach strömt die Flüssigkeit über ein Wehr 18 in den Ablaufschacht 19, innerhalb dessen sie auf die Höhe des Bodens 2 nach unten fällt. Die Flüssigkeit gelangt auf die vordere Seite des Bodens 2 und strömt in die unmittelbar unterhalb der Bodenhälfte 3 liegende Bodenhälfte ein. Dort strömt die Flüssigkeit über ein Vorwehr 20, einen Blasenbildner 21, die Flüssigkeits-Gas-Hauptkontaktzone, ein Auslaßwehr 22 und eine geneigte Ablaufschachtwand 23.The other half of the column liquid flowing over the bottom half 4 runs over a weir 16, a bubbler 17 and the main liquid-gas contact zone of the bottom half 4. Thereafter, the flows Liquid through a weir 18 into the drainage shaft 19, within which it is level with the bottom 2 falls down. The liquid reaches the front side of the base 2 and flows into the one immediately below the bottom half 3 lying bottom half a. There the liquid flows over a weir 20, a bubble generator 21, the main liquid-gas contact zone, an outlet weir 22 and an inclined downcomer wall 23.

Der Dampf steigt im wesentlichen geradlinig vonThe steam rises essentially in a straight line from

Boden zu Boden nach oben. An einer Umgehung derFloor to floor up. A bypassing the

ίο Böden über den Ablauf schacht wird der Dampf durch die geneigte Wand 11 gehindert, deren unterer Rand 15 in den Flüssigkeitsstrom eintaucht.ίο The steam is drawn through the floors above the drain shaft the inclined wall 11 is prevented, the lower edge 15 of which is immersed in the flow of liquid.

Die mangelhafte Verteilung von Dampf und Flüssigkeit auf Böden großen Durchmessers wird dadurch korrigiert, daß die Schlitzöffnungen in Längsrichtung des Strömungskanals der Flüssigkeit ungleichmäßig verteilt angeordnet werden. Die Schlitzdichte (d. h. die Anzahl der je Flächeneinheit vorgesehenen Schlitzöffnungen) nimmt von praktisch Null am Einlaß auf einen Höchstwert am Auslaß zu. Die Schlitzdichte braucht nicht allmählich anzusteigen. Sie nimmt vielmehr vorzugsweise stufenweise zu, wodurch die Herstellung wesentlich erleichtert wird. Mit anderen Worten, die aktive Zone des Bodens kann in Abschnitte unterteilt werden, die in Querrichtung des Strömungskanals der Flüssigkeit verlaufen und von denen jeder eine gleichförmige Schlitzdichte besitzt. Die Schlitzdichte jedes Abschnittes ist jedoch größer als diejenige eines benachbarten stromaufwärts liegenden Abschnittes und kleiner als die eines benachbarten stromabwärts liegenden Abschnittes. Die Schlitzdichte des ersten querverlaufenden Abschnittes, der an den Blasenbildner anschließt, ist vorzugsweise gleich Null.The poor distribution of vapor and liquid on trays of large diameter is thereby corrected that the slot openings in the longitudinal direction of the flow channel of the liquid unevenly be arranged distributed. The slot density (i.e. the number of slot openings per unit area) increases from practically zero at the inlet to a maximum at the outlet. The slot density needs not to increase gradually. Rather, it preferably increases in stages, thereby increasing production is made much easier. In other words, the active zone of the soil can be divided into sections which run in the transverse direction of the flow channel of the liquid and each of which is one has uniform slot density. However, the slot density of each section is greater than that of one adjacent upstream section and smaller than that of an adjacent downstream section lying section. The slot density of the first transverse section attached to the bubbler connects, is preferably zero.

Für die größte Schlitzdichte ist in dem letzten querverlaufenden Abschnitt gesorgt, dessen stromabwärts liegender Rand dem Flüssigkeitsauslaß benachbart liegt. Die größte Schlitzdichte ist vorzugsweise so bemessen, daß der λ-Faktor 0,3 nicht übersteigt. Für beste Ergebnisse sollte der λ-Faktor nicht größer als 0,2 sein. Unter dem λ-Faktor eines querverlaufenden Abschnittes wird vorliegend die effektive Schlitzflächc des Abschnittes, ausgedrückt als Bruchteil der effektiven offenen Gesamtfläche des Abschnittes, verstanden. Der λ-Faktor ist dabei durch die oben angegebene Gleichung definiert. Der λ-Faktor kann auch als Strömungsleilfähigkeit ausgedrückt werden. Das Produkt aus der Fläche einer Gruppe von Öffnungen, beispielsweise der Schlitze oder der Perforationen, und dem Öffnungskoeffizienten dieser öffnungen ist ein so Maß für die Strömungslehfähigkeii dieser Öffnungsgruppe. Der λ-Faktor gibt infolgedessen den Bruchteil des Gesamtwertes der Strömungsleilfähigkeit eines querverlaufenden Abschnittes des Bodens an, dei beispielsweise von den Schlilzöffnungen beigetrager ss wird. Er ist daher auch ein Maß für den Bruchteil dei durch den Abschnitt hindurchtrctenden Gesi'.midumpf stromes, der von den Schlitzöffnungcn übernommer wird.The greatest slot density is provided in the last transverse section, its downstream lying edge is adjacent to the liquid outlet. The greatest slot density is preferably like this dimensioned so that the λ factor does not exceed 0.3. For best results, the λ factor should not be greater than 0.2 being. In the present case, the λ factor of a transverse section is the effective slot area of the section expressed as a fraction of the effective total open area of the section. The λ factor is defined by the equation given above. The λ-factor can also be used as Flow ability to be expressed. The product from the area of a group of openings, for example the slots or the perforations, and the opening coefficient of these openings is such a measure of the flow conductivity of this group of openings. The λ-factor gives the fraction the total value of the flow capacity of a transverse section of the soil, dei for example, contributed by the Schlilzöffnungen ss. It is therefore also a measure of the fraction dei through the section penetrating the face current that is taken over by the slot openings.

Wenn der λ-Faktor des Auslaßabschnittes größer alIf the λ factor of the outlet section is greater than al

ho 0,3 ist, kommt es innerhalb dieses Abschnittes leicht zu Ausbildung eines Fließbettes oder einer Wirbelschich Es würde ein übermäßig großer Anteil des Dampfe durch diesen Abschnitt hindurchtreten; der Stoffau; tausch in sämtlichen stromaufwärts liegenden Abschniho is 0.3, it easily occurs within this section Formation of a fluidized bed or a fluidized bed. An excessively large proportion of the steam would be produced pass through this section; the fabric; exchange in all upstream sections

⁽'S ten wäre beeinträchtigt. Im Extremfall könnten Tei der stromaufwärts liegenden Abschnitte unstabil ur inaktiv werden; es könnte in diesen Teilen zu eine Durchregnen kommen. ⁽ 'S ten would be impaired. In extreme cases, parts of the upstream sections could become unstable and inactive; rain could occur in these parts.

Die Verwendung einer ungleichförmigen Schlitzverteilung, bei der die Schlitzdichte in Richtung auf den Ablaufschacht ansteigt, kann nicht an Hand des normalen hydraulischen Gradienten erklärt werden, wie er in Strömungskanälen von gleichförmiger Breite auftritt. Der normale Gradient stellt eine Umwandlung von potentieller Energie in kinetische Energie dar und ist eine natürliche Folge des Reibungswiderstandes, dem die über den Boden strömende Flüssigkeit ausgesetzt ist. Der hydraulische Gradient führt also zu einer ι ο potentiellen Energie oder einer Druckhöhe, die am Auslaß des Bodens kleiner als am Einlaß ist. Es würde als mit dem Gradientenmodell unvereinbar erscheinen, für die. größte Schlitzdichte und den stärksten Dampfschub in der Auslaßzone zu sorgen, wo der hydrostatische Druck naturgemäß den niedrigsten Wert anzunehmen sucht.The use of a non-uniform slot distribution in which the slot density is directed towards the The normal hydraulic gradient cannot explain how the downcomer rises it occurs in flow channels of uniform width. The normal gradient represents a transformation of potential energy into kinetic energy and is a natural consequence of the frictional resistance, the exposed to the liquid flowing over the floor. The hydraulic gradient thus leads to a ι ο potential energy or a pressure head which is smaller at the outlet of the soil than at the inlet. It would be called appear incompatible with the gradient model for which. greatest slot density and the strongest burst of steam care in the outlet zone, where the hydrostatic pressure naturally assumes the lowest value seeks.

Bei Böden, deren Durchmesser über 3 m liegt, ist vorzugsweise mindestens ein Abschnitt mit mittlerer Schlitzdichte zwischen dem benachbart dem Einlaß angeordneten Abschnitt mit kleinster Schlitzdichte und dem benachbart dem Ablaufschacht vorhandenen Abschnitt mit größter Schlitzdichte vorgesehen. Es kann eine beliebige Anzahl von querverlaufenden Abschnitten mit unterschiedlicher Schlitzdichte verwendet werden. Je mehr Abschnitte vorgesehen sind, desto geringer sind im allgemeinen die Stufen, um die die Schlitzdichte von Abschnitt zu Abschnitt zunimmt. Vorzugsweise sind mindestens zwei Zwischenabschnitie vorhanden.In the case of floors with a diameter of more than 3 m, at least one section with a middle section is preferred Slot density between the section with the lowest slot density and arranged adjacent to the inlet the section provided adjacent to the downcomer with the greatest slot density. It can any number of transverse sections with different slot densities are used will. In general, the more sections that are provided, the fewer the steps by which the Slot density increases from section to section. Preferably there are at least two intermediate sections present.

F i g. 2 zeigt Abschnitte mit unterschiedlicher Schlitzdichte der oben beschriebenen Art. Die Abschnitte sind mit Hilfe von gestrichelten oder strichpunktierten Linien angedeutet, die quer über die Bodenhälfte 3 verlaufen. An den Austrittsrand des Blasenbildners 9 schließt sich ein von Schlitzen freier schmaler Abschnitt 24 an, auf den zwei Abschnitte 25 und 26 mit mittlerer Schlitzdichte folgen. Schließlich ist ein Abschnitt 27 mit höchster Schlitzdichte vorgesehen, der sich an das Auslaßwehr 10 anschließt.F i g. 2 shows sections with different slot densities of the kind described above. The sections are marked with the help of dashed or dash-dotted lines Lines that run across the bottom half 3 are indicated. At the exit edge of the bubble generator 9 a narrow section 24, free of slits, follows, on the two sections 25 and 26 with a middle section Slot density follow. Finally, a section 27 with the highest slot density is provided, which is attached to the Outlet weir 10 connects.

F i g. 3 zeigt die Abschnitte unterschiedlicher Schlitzdichte im einzelnen. Bei dieser Ausführungsform beträgt die Längsabmessung der aktiven Bodenfläche L_lnm) 602 cm; sie beginnt am Scheitel des Blasenbildners. Ein erster querverlaufender Abschnitt von 15,2 cm Breite (gemessen in Längsrichtung des Strömungsweges), der unmittelbar benachbart dem Blasetibildner liegt, enthält keine Schütze (A = O); seine Breite entspricht 2,5% des Strömungsweges. Der letzte querverlaufende Abschnitt benachbart dem Ablaufschacht ist 92,2 cm breit (15% so des Strömungsweges) und mit 0,0^05 offenen Schlitzen pro cm³ (λ =0,093) versehen, was ungefähr dem l,54fachen Wert der Schlitzdichte eines gleichförmig geschlitzten Bodens entspricht, wenn der Boden für das vorliegend betrachtete Flüssigkeits-Gas-Strömungssystern im Hinblick auf eine Beseitigung des hydraulischen Gradienten in bekannter Weise (US-PS 34 17 975) ausgelegt wird.F i g. 3 shows the sections of different slot densities in detail. In this embodiment, the longitudinal dimension of the active floor area L _{(1 m) is} 602 cm; it begins at the apex of the blistering agent. A first transverse section of 15.2 cm width (measured in the longitudinal direction of the flow path), which is immediately adjacent to the bubble generator, contains no shooters (A = O); its width corresponds to 2.5% of the flow path. The last transverse section adjacent to the downcomer is 92.2 cm wide (15% of the flow path) and has 0.0 ^ 05 open slots per cm ³ (λ = 0.093), which is approximately 1.54 times the slot density of a uniform slotted bottom corresponds if the bottom for the liquid-gas flow system under consideration is designed in a known manner with a view to eliminating the hydraulic gradient (US Pat. No. 3,417,975).

Zwischen dem ersten und dem letzten Abschnitt befinden sich drei zusätzliche Abschnitte mit zunehmend größerer Schlitzdichte (und λ-Faktor). Der an den ersten, von Schlitzen freien Abschnitt angrenzende zweite Abschnitt ist 27,9 cm breit (5% des Strömungsweges) und besitzt 0,0205 offene Schlitze je cm-(A = 0,03), was nur ungefähr dem 0,50fachen Wert der h.s Schlitzdichte des Bodens mit gleichförmiger Schlitz dichte entspricht. Der benachbart dem zweiten Abschnitt liegende dritte Abschnitt ist 261 cm breit (43% des Strömungsweges) und weist 0,0393 Schlitze je cm² (λ = 0,062) auf, was der Schlitzdichte des gleichförmig geschlitzten Bodens entspricht. Der an den dritten Abschnitt anschließende vierte Abschnitt ist 182 cm breit (30% des Strömungsweges) und besitzt 0,044 offene Schlitze je cm² (λ = 0,068), was dem l,12fachen Wert der Schlitzdichte des gleichförmig geschlitzten Bodens entspricht. Das λ₂/λι -Verhältnis, der Ausführungsform nach Fig.3 ist 1,4. Die Schlitzdichte eines bestimmten querverlaufenden Abschnittes braucht nicht über den gesamten Abschnitt hinweg konstant zu sein. Wird innerhalb eines bestimmten Abschnittes mit unterschiedlichen Schlitzdichten gearbeitet, bezieht sich das oben definierte Verhältnis zwischen relativ niedriger und relativ hoher Schlitzdichte von ersten, stromaufwärts liegenden Abschnitten bzw. zweiten, stromabwärts liegenden Abschnitten auf die mittleren Schlitzdichten.Between the first and the last section there are three additional sections with increasingly greater slot density (and λ-factor). The second section adjoining the first section free of slots is 27.9 cm wide (5% of the flow path) and has 0.0205 open slots per cm- (A = 0.03), which is only about 0.50 times the value corresponds to the hs slot density of the soil with a uniform slot density. The third section adjacent to the second section is 261 cm wide (43% of the flow path) and has 0.0393 slots per cm ² (λ = 0.062), which corresponds to the slot density of the uniformly slotted base. The fourth section following the third section is 182 cm wide (30% of the flow ^{path) and has 0.044 open slots per cm 2} (λ = 0.068), which corresponds to 1.12 times the slot density of the uniformly slotted base. The λ ₂ / λι ratio, the embodiment according to Figure 3 is 1.4. The slot density of a particular transverse section need not be constant over the entire section. If different slot densities are used within a certain section, the ratio defined above between relatively low and relatively high slot densities of first, upstream sections and second, downstream sections, respectively, relates to the mean slot densities.

Durch Schrägstellen der Schlitzöffnungen wird das Betriebsverhalten von großen Böden, bei denen sich Divergenz-Konvergenz-Effekte des Strömungsweges der Flüssigkeit wegen der zwangsläufig höheren Flüssigkeitsgeschwindigkeiten stark auswirken, zusätzlich wesentlich verbessert. Es wird darunter eine waagrechte Drehung der Schlitzöffnungen in dem stromabwärts der Quermittellinie des Bodens (Linie c-c der F i g. 4) liegenden Bodenteil in solcher Richtung verstanden, daß die Schlitze nach innen in Richtung auf die diametrale Stromlinie weisen. Für den stromaufwärts der diametralen Stromlinie des Bodens liegenden Bodenteil soll unter Schrägstellen der Schlitzöffnungen eine waagrechte Drehung der Schlitze um einen Schlitzwinkel von weniger als 15° weg von der diametralen Stromlinie verstanden werden. Die diametrale Stromlinie ist der geradlinige Strömungsweg der Flüssigkeit vom Einlaß zum Auslaß, der parallel zu und im Bereich des Durchmessers der Kolonne verläuft (Linie d-d der Fig.4). Die Strömung entlang der diametralen Stromlinie erfolgt in Abstand von der zylindrischen Wand und wird durch den zunächst divergierenden und dann konvergierenden Kanal nicht merklich abgelenkt. Der Vektor des Schlitzes, definiert als waagrechte Linie, die senkrecht zur Querabmessung der Öffnung steht (Linien v-v der Fig. 4), besitzt eine Komponente in Querrichtung, d. h. in der Richtung der Flüssigkeitskonvergenz. Normalerweise sollte die Schlitzdrehung mindestens ausreichen, um den Schlitzvektor mit der Stromlinie der Flüssigkeit (dem Strömungsweg) auszurichten, auf dem der betreffende Schlitzvektor liegt. Unter dem Schlitzwinkel wird der zwischen dem Schlitzvektor und der diametralen Stromlinie eingeschlossene Winkel verstanden.By inclining the slot openings, the operating behavior of large floors, in which divergence-convergence effects of the flow path of the liquid have a strong effect due to the inevitably higher liquid velocities, is also significantly improved. This is understood to mean a horizontal rotation of the slot openings in the floor part located downstream of the transverse center line of the floor (line cc in FIG . 4) in such a direction that the slots point inwards towards the diametrical streamline. For the bottom part located upstream of the diametrical streamline of the bottom, inclination of the slot openings should be understood to mean a horizontal rotation of the slots by a slot angle of less than 15 ° away from the diametrical streamline. The diametrical streamline is the straight flow path of the liquid from the inlet to the outlet, which runs parallel to and in the region of the diameter of the column (line dd in FIG. 4). The flow along the diametrical streamline takes place at a distance from the cylindrical wall and is not noticeably deflected by the first diverging and then converging channel. The vector of the slot, defined as a horizontal line perpendicular to the transverse dimension of the opening (lines vv of FIG. 4), has a component in the transverse direction, ie in the direction of liquid convergence. Typically, the slot rotation should be at least sufficient to align the slot vector with the streamline of the fluid (flow path) on which the slot vector is located. The slot angle is understood to mean the angle enclosed between the slot vector and the diametrical streamline.

Ein Schrägstellen der Schlitzöffnungen in derr stromaufwärts der Quermittellinie des Bodens liegenden Bodenteil, d. h. im Einlaßquadranten eines Parallel· strombodens, ist nicht erforderlich; ein .Schrägsteller der Schlitze mit Bezug auf die diametrale Stromlinie un mehr als 15° ist nachteilig. Vorzugsweise beträgt de: Schlitzwinkel in diesem Teil des Bodens 0°. Jenseits de; Mittelpunktes des Strömungsweges beginnt jedoch di( zylindrische Wand der Kolonne, in den Strömungskana einzudringen; die Breite des Strömungskanals wire rasch zunehmend verengt. Flüssigkeil., die nahe de Kolonnenwand am Bodenaußenrand in den stromab wärts der diametralen Stromlinie des Bodens liegende: Bodenteil einströmt, wird nach innen in Richtung auf dl diametrale Stromlinie abgelenkt. Dies führt zu einer Quergradienten und erhöh* bei einem Boden mit einerIt is not necessary to position the slot openings at an angle in the base part located upstream of the transverse center line of the base, ie in the inlet quadrant of a parallel flow base; A tilting of the slots with respect to the diametrical streamline and more than 15 ° is disadvantageous. The de: slot angle in this part of the base is preferably 0 °. Beyond de; At the midpoint of the flow path, however, the cylindrical wall of the column begins to penetrate into the flow channel; the width of the flow channel is rapidly narrowing. Liquid wedge deflected inwardly toward dl diametrical line current. This leads to a transverse gradient and Incr * at a bottom with a

Schlitzwinkel von 0" in unerwünschter Weise den hydrostatischen Druck in dem Eckteil des Bodens in Nähe der Stelle, wo der Außenrand der aktiven Bodenoberfläche den Flüssigkeitsauslaß schneidet (Punkt ρ in Fig.4). Reibungseffekte der Wand suchen dort den Flüssigkeitsstrom ebenfalls zu verlangsamen. Der hydraulische Gradient wird weiter vergrößert; es kommt zu einer noch stärkeren Überlastung.Slot angle of 0 "undesirably reduces the hydrostatic pressure in the corner part of the floor in Near the point where the outer edge of the active soil surface intersects the liquid outlet (Point ρ in Fig. 4). Look for the friction effects of the wall there to slow down the flow of liquid as well. The hydraulic gradient is increased further; it there is an even greater overload.

Fig.4 zeigt einen Grundriöplan eines Bodens mit einer Gruppe von schräggestellten Schlitzen, der sich für eine Vakuumdestillation von Äthylbenzol und Styrol eignet und aus im wesentlichen rechteckigen Platten aufgebaut ist. Um die Herstellung zu vereinfachen, sind die Schlitzdichte und die Ausrichtung der Schlitzöffnungen innerhalb einer einzelnen Platte gleich gehalten. Nur innerhalb des dem Ablaufschacht benachbarten Quadranten 30, des Flüssigkeitsauslaßquadranten, sind schräggestellte Schlitze vorhanden, wobei der Schlitzwinkel gegenüber der diametralen Stromlinie in Richtung auf der. Flüssigkeitsauslaß zunimmt. Der Schlitzwinkel wird außerdem quer zum Strömungsweg der Flüssigkeit von der diametralen Stromlinie aas in Richtung auf den Außenrand des Bodens hin größer. Der erste Parallelabschnitt 31, der die diametrale Stromlinie d-d enthält, reicht über die volle Länge des Flüssigkeitsauslaßquadranten 30 bis zu dem an den Ablaufschacht 6a angrenzenden Flüssigkeitsauslaß 312; er ist mit geraden Schlitzen versehen, deren Schlitzwinkel gleich 0 ist, d.h. Schlitzen, die parallel zur diametralen Stromlinie verlaufen. Die Breite dieses Parallelabschnittes (101 cm) macht ungefähr 23% der vollen maximalen Breite (449 cm) des Strömungskanals aus.FIG. 4 shows a plan of a floor with a group of inclined slots, which is suitable for vacuum distillation of ethylbenzene and styrene and is constructed from essentially rectangular plates. To simplify manufacture, the slot density and the orientation of the slot openings are kept the same within a single plate. Slanted slots are only present within the quadrant 30 adjacent to the downcomer, the liquid outlet quadrant, the slot angle being opposite to the diametrical streamline in the direction of the. Liquid outlet increases. The slot angle also becomes larger across the flow path of the liquid from the diametrical streamline aas in the direction of the outer edge of the base. The first parallel section 31, which contains the diametrical streamline dd , extends over the full length of the liquid outlet quadrant 30 to the liquid outlet 312 adjoining the drainage shaft 6a; it is provided with straight slots, the slot angle of which is equal to 0, ie slots that run parallel to the diametrical streamline. The width of this parallel section (101 cm) makes up approximately 23% of the full maximum width (449 cm) of the flow channel.

Der angrenzende zweite Parallelabschnitt des Strömungsweges ist ir, einen stromaufwärts liegenden Teil 32, der ungefähr ²Ii dor Länge des Abschnittes einnimmt, und einen stromabwärts liegenden Teil 33 unterteilt. In dem Teil 32 des zweiten Abschnittes sind die Schlitze nach innen in Richtung auf die diametrale Stromlinie d-d derart gedreht, daß ihre Vektoren einen Schlitzwinkel von 12,5" mit Bezug auf einen 0° -Schlitzvektor bilden. In dem Teil 33 sind die Schlitze in der gleichen Richtung auf einen Schlitzwinkel von 25° gegenüber einem 0°-Schlitzvektor gedreht. Die Breite des zweiten Parallelabschnittes (152 cm) macht ungefähr 34% der vollen maximalen Breite (449 cm) des Strömungskanals aus.The adjoining second parallel section of the flow path is divided into an upstream portion 32 which is approximately ² Ii the length of the portion and a downstream portion 33. In part 32 of the second section the slots are rotated inwardly towards the diametrical streamline dd such that their vectors form a slot angle of 12.5 "with respect to a 0 ° slot vector. In part 33 the slots are in The width of the second parallel section (152 cm) is approximately 34% of the full maximum width (449 cm) of the flow channel.

Der anschließende dritte P-irallelabschniit ist ebenfalls in einen stromaufwärts liegenden Teil 34, der -/3 dtr Gesamtlänge ausmacht, und einen stromabwärts liegenden Teil 35 unterteilt. In dem Teil 34 sind die Schlitze derart in Richtung auf die diametrale Stromlinie gedreht, daß ihre Vektoren mit einem 0°-Schlitzvektor einen Schlitzwinkel von 25° bilden. Im Teil 35 haben die Schlitzvektorcn einen Schlitzwinkel von 40° mit Bezug auf einen 0°-Schlitzvektor. Der Teil 35 bildet den oben behandelten Eckteil des Bodens. Die Breite des dritten Parallelabschnittes (188 cm) macht ungefähr 42% der vollen maximalen Breite (449 cm) des Strömungskanals aus.The subsequent third parallel section is also in an upstream part 34, the - / 3 dtr Total length makes up, and a downstream portion 35 divided. In the part 34 are the slots so rotated in the direction of the diametrical streamline that its vectors with a 0 ° -slot vector form a slot angle of 25 °. In part 35 the slot vectors have a slot angle of 40 ° with reference to a 0 ° slot vector. The part 35 forms the corner part of the floor discussed above. The width of the third The parallel section (188 cm) makes up approximately 42% of the full maximum width (449 cm) of the flow channel out.

Die die Schlitzvektorrichtung angebenden Pfeile in Fig.4 verlaufen näherungsweise entlang imaginären Stromlinien, die in dem konvergierenden Flüssigkeitsstrom auftreten würden.The arrows indicating the slot vector direction in FIG. 4 run approximately along imaginary ones Streamlines that would appear in the converging flow of liquid.

Schreitet man in Querrichtung von dem Außenrand der aktiven Bodenoberfläche in Richtung auf die diametrale Stromlinie d-d fort, ist zu erkennen, daß innerhalb des an den Außenrand unmittelbar anschließenden Bodenteiles 35 am Schnittpunkt ρ mit dem Flüssigkeitsauslaß 31a der Schlitzwinkel von 40° im wesentlichen dem Winkel entspricht, den die Tangente t-t an dem Schnittpunkt ρ mit der diametralen Stromlinie d-d bildet. Vorzugsweise unterscheidet sich der Schlitzwinkel des Eckteils 35 von dem Winkel, den die Tangente f-i und die diametrale Stromlinie einschließen, um nicht mehr als 20°. Innerhalb der Bodenteile, die zwischen dem Bodenteil 35 und dem Bodenteil 31 mit dem Schlitzwinkel von 0° liegen, hat der Schlitzwinkel einen Wert, der zwischen dem Winkel der Tangente und dem 0° -Winkel liegt.If one proceeds in the transverse direction from the outer edge of the active soil surface in the direction of the diametrical streamline dd , it can be seen that the slot angle of 40 ° essentially corresponds to the angle within the soil part 35 immediately adjacent to the outer edge at the intersection point ρ with the liquid outlet 31a , which the tangent tt forms at the point of intersection ρ with the diametrical streamline dd . The slot angle of the corner part 35 preferably differs from the angle enclosed by the tangent fi and the diametrical streamline by no more than 20 °. Within the base parts which lie between the base part 35 and the base part 31 with the slot angle of 0 °, the slot angle has a value which lies between the angle of the tangent and the 0 ° angle.

Hinsichtlich der Bemessung und Anordnung der Zonen mit vorbestimmter Vektordrehung sowie bezüglieh der Auswahl der Winkel für die Vektordrehung besteht ein erheblicher Spielraum. Wird eine größere Anzahl von Teüflächen vorgesehen, kann die Anordnung feiner abgestimmt werden, werden jedoch auch die Fertigungskosten höher. Vorteile lassen sich bereits erzielen, wenn im Flüssigkeitsauslaßquadranten 30 nur zwei Teile mit unterschiedlichen Scblitzwinkeln vorgesehen werden. Beispielsweise kann der in F i g. 4 zwischen der gestrichelten Linie x-x und dem Außenrand des Bodens liegende Bodenteil mit Schlitzen ausgestattet werden, die einen Schlitzwinkel von mindestens 20° besitzen, während innerhalb des zwischen der Linie x-x und dem Bodendurchmesser liegenden Bodenteils Schütze mit dem Schlitzwinkel 0° vorgesehen sein können. Im allgemeinen wird in einem solchen Falle der letztgenannte Bodenteil den größeren Teil der aktiven Oberfläche des Flüssigkeitsauslaßquadranten 30 bilden; die Linie x-x kann dichter an den Außenranr! herangerückt werden, wenn der Schlitzwinkel innerhalb des in diesem Rand auslaufenden Bodenteiles vergrößert wird.With regard to the dimensioning and arrangement of the zones with a predetermined vector rotation as well as related there is considerable latitude in the selection of the angles for the vector rotation. Will be a bigger one Number of Teüflächen provided, the arrangement can be finely tuned, but are also the manufacturing costs are higher. Advantages can already be achieved if in the liquid outlet quadrant 30 only two parts with different flash angles can be provided. For example, the one shown in FIG. 4th bottom part with slots lying between the dashed line x-x and the outer edge of the bottom be equipped that have a slot angle of at least 20 °, while within the Between the line x-x and the bottom diameter of the bottom part of the bottom contactors with a slot angle of 0 ° can be provided. In general, in such a case, the latter part of the bottom becomes the larger Form part of the active surface of the liquid outlet quadrant 30; the line x-x can be closer to the Outside run! be moved closer when the slot angle is within the expiring in this edge Bottom part is enlarged.

Vorzugsweise hat der Einlaßquadrant durchweg den Schlitzwinkel 0°, während der Flüssigkeitsauslaßquadrant drei Teile mit unterschiedlichem Schlitzwinkel besitzt, von denen jeder mindestens 5% der aktiven Fläche des Auslaßquadranten einnimmt. Ein erster Teil, der in Längsrichtung über die volle Länge des Strömungsweges innerhalb dieses Quadranten reicht und die diametrale Stromlinie einschließt, hat den Schlitzwinkel 0° und bildet weniger als 50% der gesamten aktiven Fläche des Quadranten. Ein zweiter Bodenteil, der außen von dem Flüssigkeitsauslaß und dem Außenrand des Bodens begrenzt ist, besitzt innerhalb des Ausiaßquadranter. den größten Schlitzwinkel. Dieser Schlitzwinkel unterscheidet sich von dem Winkel, den eine Tangente an dem obengenannter Schnittpunkt und die diametrale Stromlinie miteinandei bilden, um nicht mehr als 20°. Der dritte Bodenteil, de: den Rest des Flüssigkeitsauslaßquadranten bildet, ha einen Schlitzwinkel, der größer als i0° ist und deThe inlet quadrant preferably has the slot angle 0 ° throughout, while the liquid outlet quadrant has three parts with different slot angles, each of which is at least 5% of the active Area of the outlet quadrant occupies. A first part that runs lengthways the full length of the The flow path extends within this quadrant and includes the diametrical streamline Slot angle 0 ° and forms less than 50% of the total active area of the quadrant. A second Bottom part, which is delimited on the outside by the liquid outlet and the outer edge of the bottom, has within the exit quadrant. the largest slot angle. This slot angle is different from that Angle formed by a tangent at the above-mentioned intersection point and the diametrical streamline with one another make up no more than 20 °. The third floor part, de: forms the remainder of the liquid outlet quadrant, ha a slot angle which is greater than 10 ° and de

ss mindestens 10° kleiner als der Schlitzwinkel in den zweiten Bodenteil ist.ss at least 10 ° smaller than the slot angle in the second bottom part is.

F i g. 5 zeigt eine bevorzugte Ausbildung der Schlitj öffnungen und der senkrechten öffnungen der Bödei Die flache Grundfläche 110 ist mit einer Anzahl ν υF i g. 5 shows a preferred embodiment of the Schlitj openings and the vertical openings of the floor. The flat base area 110 has a number ν υ

ho Öffnungen 113 versehen, die feste Größe besitzei senkrecht zu der Grundfläche verlaufen und durch de Boden 115 hindurchreichen. Der Boden bildet fern« eine Reihe von hochstehenden Teilen, die von di flachen Grundfläche 110 ausgehen und deren Oberseiho openings 113 provided which have a fixed size run perpendicular to the base and extend through the bottom 115. The ground forms distant " a series of upstanding parts that extend from the flat base 110 and its top

ds 112 gegen die flache Grundfläche HO geneigt und η dieser einteilig verbunden ist. Die Seitenwände 111 d hochstehenden Teile sind ebenfalls gegen die Grundfl ehe 110 geneigt und mit dieser einteilig verbunden. Dds 112 inclined towards the flat base HO and η this is connected in one piece. The side walls 111 d upstanding parts are also inclined towards the base surface 110 and are connected to it in one piece. D.

Vorderkanten 112a bzw. 11 la der Oberseite 112 und der schrägen Seitenwände Hl liegen über der Grundfläche 110. Die unmittelbar unterhalb der Vorderkante 112a liegende Grundfläche und die Vorderkanten lila der Seitenwände 111 bilden eine Schlitzöffnung 114, deren öffnungsebene je nach der Art, in der die hochstehendem Teile ausgebildet sind, senkrecht zu der Grundfläche 110 stehen oder mit Bezug auf diese leicht geneigt ist.Front edges 112a and 11la of the top 112 and the inclined side walls Hl lie above the base surface 110. The base surface immediately below the front edge 112a and the front edges purple of the side walls 111 form a slot opening 114, the opening plane of which depends on the type in which the Upstanding parts are formed, are perpendicular to the base surface 110 or is slightly inclined with respect to this.

Im Betrieb tritt Dampf oder Gas nur durch die öffnungen 113 und 114 hindurch. Der Teil des Dampfes, der die öffnungen 113 senkrecht zu der Grundfläche 110 des Bodens durchläuft, strömt durch die auf dem Boden stehende Flüssigkeit hindurch und bildet dabei Blasen, wobei es zu einem innigen Kontakt zwischen der Flüssigkeit und dem Dampf kommt. Der durch die Schlitzöffnung 114 hindurchtretende Dampf trifft auf die Unterseite der oberen Schlitzfläche 112 auf und wird schräg in die Flüssigkeit hineingeleitet. Auf diese Weise wirkt die Unterseite als Leitfläche für den Gasstrom. Die Schlitzöffnung 114 bildet eine Düse, die den Druckabfall in kinetische Energie umsetzt. Die kinetische Energie oder der Dampfschub, der diesem Teil des Dampfes zugeordnet ist, ist in einem Winkel zur Grundfläche 110 des Bodens gerichtet. Der geneigte Kraftvektor kann in eine waagrechte und eine lotrechte Komponente zerlegt werden. Die waagrechte Komponente ist in die Flüssigkeit hinein gerichtet und wird von dieser absorbiert, so daß die Flüssigkeit veranlaßt wird, sich in Richtung des Pfeils 124 zu bewegen.During operation, steam or gas only passes through openings 113 and 114 . The part of the vapor which passes through the openings 113 perpendicular to the base area 110 of the base flows through the liquid standing on the base and forms bubbles in the process, whereby there is intimate contact between the liquid and the steam. The vapor passing through the slot opening 114 hits the underside of the upper slot surface 112 and is guided obliquely into the liquid. In this way, the underside acts as a guide surface for the gas flow. The slot opening 114 forms a nozzle that converts the pressure drop into kinetic energy. The kinetic energy or steam thrust associated with that portion of the steam is directed at an angle to the base 110 of the floor. The inclined force vector can be broken down into a horizontal and a vertical component. The horizontal component is directed into and is absorbed by the liquid, causing the liquid to move in the direction of arrow 124.

Die Größe der senkrechten öffnungen 113 und der Schlitzöffnungen 114 hängt von den Strömungserfordernissen des jeweiligen Flüssigkeit-Gas-Systems ab. Für die Luftzerlegung eignen sich beispielsweise Lochdurchmesser von 0,38 bis 3,17 mm; für andere Gas-Flüssigkeits-Systeme können größere Durchmesser bis ungefähr 6,3 mm günstiger sein. Die senkrechten öffnungen lassen sich am zweckmäßigsten in der Weise ausbilden, daß Löcher in Metallblech eingestanzt werden. Aus mechanischen Gründen kann das Blech nicht dicker als der Durchmesser der Stanzlöcher sein, öffnungen mit einem Durchmesser von unter 0,38 mm erfordern infolgedessen die Verwendung eines Bodenwerkstoffes, der zu dünn ist, um die Flüssigkeitsschicht zu tragen. Bei Lochdurchmessern unter 0,38 mm wird ^5 ferner der Druckabfall am Boden übermäßig groß, so daß die Leistungsverluste ansteigen. Haben die senkrechten öffnungen andererseits einen übermäßig großen Durchmesser, reichen normale Dampfbelastungen nicht mehr aus, um den Boden am Durchregnen zu hindern. Die öffnungen 113 brauchen keinen kreisförmigen Querschnitt zu besitzen, doch ist diese Ausbildung aus Fertigungsgründen und im Hinblick auf einen minimalen Druckabfall zu bevorzugen.The size of the vertical openings 113 and the slot openings 114 depends on the flow requirements of the respective liquid-gas system. Hole diameters of 0.38 to 3.17 mm, for example, are suitable for air separation; for other gas-liquid systems, larger diameters of up to approximately 6.3 mm may be more favorable. The vertical openings can most expediently be designed in such a way that holes are punched in sheet metal. For mechanical reasons, the sheet metal cannot be thicker than the diameter of the punched holes. As a result, openings with a diameter of less than 0.38 mm require the use of a base material that is too thin to support the liquid layer. Furthermore, with hole diameters below 0.38 mm, the pressure drop at the bottom becomes excessively large, so that the power losses increase. On the other hand, if the vertical openings have an excessively large diameter, normal steam loads are no longer sufficient to prevent the floor from raining through. The openings 113 do not need to have a circular cross-section, but this design is to be preferred for manufacturing reasons and with regard to a minimal pressure drop.

In vielen Fällen brauchen nur 10 bis 20% der Gesamtöffnungsfläche des Bodens in Form von Schlitzen vorgesehen zu werden. Da die Gesamtöffnungsfläche für gewöhnlich einen kleinen Bruchteil (z. B. 10%) der Gesamtfläche des Bodens ausmacht, reicht eine Gesamtschlitzfläche in der Größenordnung von 1 fco bis 2% der Bodenflächc oft aus, um den hydrostatischen Gradienten zu neutralisieren. Vorzugsweise werden die Schlitze und die senkrechten öffnungen so bemessen, daß ein nasser Druckverlust des Bodens (Ah_w) zwischen 1,26 und 12,6 mm Kolonnenflüssigkeit erhalten wird. Unter »nassem Druckverlust des Bodens« wird der Widerstand verstanden, der der Dampfströmung, ausschließlich des hydrostatischen Druckes, durch die Schlitze oder senkrechten öffnungen infolge der Oberflächenspannung der Flüssigkeit bei einsetzender Blasenbildung entgegengesetzt wird. Für beste Ergebnisse sollte der Wert Ah_w für die Schlitzöffnungen etwas kleiner als für die senkrechten öffnungen sein, und zwar vorzugsweise zwischen 70 und 100% des /!/»»^Wertes für die senkrechten öffnungen liegen.In many cases only 10 to 20% of the total opening area of the floor need be provided in the form of slots. Since the total opening area is usually a small fraction (e.g. 10%) of the total area of the floor, a total slot area on the order of 1 fco to 2% of the floor area is often sufficient to neutralize the hydrostatic gradient. The slots and the vertical openings are preferably dimensioned in such a way that a wet pressure loss in the tray (Ah _w ) of between 1.26 and 12.6 mm of column liquid is obtained. “Wet pressure loss of the soil” is understood to mean the resistance that is opposed to the steam flow, excluding the hydrostatic pressure, through the slits or vertical openings as a result of the surface tension of the liquid when bubbles begin to form. For best results, the value Ah _w for the slot openings should be somewhat smaller than for the vertical openings, and preferably between 70 and 100% of the value for the vertical openings.

Die Böden werden vorzugsweise in der Weise gefertigt, daß in einem Blech in gleichmäßiger Verteilung über dessen Ober- und Unterseite zunächst gleichförmig bemessene kreisförmige Perforationen ausgestanzt werden. Sodann wird das perforierte Blech in Abschnitte von gewünschter Form und Größe geschnitten. Einzelne rechteckige Teile der perforierten Abschnitte werden dann verformt, indem auf eine Seite der Abschnitte eine Kraft ausgeübt wird, die aus der Grundfläche der gegenüberliegenden Seite Teile herausdrückt. Jedes dieser hochstehenden Teile ist von der flachen Grundfläche umgeben und besitzt eine höherliegende Oberseite, die gegen die Grundfläche geneigt ist. Von jedem der hochstehenden Teile wird dann eine Vorderkante abgeschert, wobei eine langgestreckte Schlitzöffnung von größerer Breite als Höhe ausgebildet wird. Die Abschnitte werden dann zu dem fertigen Boden zusammengesetzt, wobei die Außenränder benachbarter Abschnitte quer zu den Strömungswegen der Flüssigkeit auf den gegenüberliegenden Seiten des Mittelwehrs angeordnet werden. Schließlich werden die Abschnitte mechanisch miteinander verbunden.The floors are preferably manufactured in such a way that in a sheet metal in a more uniform Distribution over its top and bottom, initially uniformly sized circular perforations be punched out. The perforated sheet is then cut into sections of the desired shape and size cut. Individual rectangular parts of the perforated sections are then deformed by turning to one side a force is exerted on the sections which presses parts out of the base of the opposite side. Each of these upstanding parts is surrounded by the flat base and has a higher one Top side that is inclined towards the base. From each of the protruding parts is then one Leading edge sheared off, with an elongated slot opening of greater width than height being formed will. The sections are then assembled into the finished floor, with the outer edges of adjacent sections transverse to the flow paths of the liquid on opposite sides of the Central weir to be arranged. Finally, the sections are mechanically connected to one another.

Es wurde ein rechnerischer Vergleich zwischen einem erfindungsgemäßen Boden und einem mit geradeaus gerichteten und gleichförmig verteilten Schlitzen ausgestatteten bekannten Boden (US-PS 34 17 975 und 32 82 576) für einen typischen Boden einer Äthylbenzol-Styrol-Trennkolonne mit 72 Böden durchgeführt. Für den Vergleich wurde der Boden Nr. 59 gewählt, der 8 Böden über der Einlaßstelle und 13 Böden unter der Oberseite der Kolonne liegt.A computational comparison was made between a floor according to the invention and one with straight ahead directed and uniformly distributed slots equipped known floor (US-PS 34 17 975 and 32 82 576) for a typical tray of an ethylbenzene-styrene separation column with 72 trays. for For comparison, tray no. 59 was chosen, the 8 trays above the inlet point and 13 trays below the Top of the column.

Die Kolonne hat einen Durchmesser von 8,9 m; bei den Böden handelt es sich um Parallelstromböden. Die Länge des Strömungsweges der Flüssigkeit über den Boden beträgt von der geneigten Oberfläche des Blasenbildners bis zum Auslaß 6,1 m; die aktive Fläche des Bodens ist 50,4 m² groß. Der Biesenbildner isl 31,6mm hoch und hat eine Neigung von 10°; 12% Öffnungsfläche sind in Form von öffnungen mil 4,75 mm Durchmesser vorgesehen, die senkrecht zui Oberfläche des Bodens verlaufen. Es ist kein Auslaßwehr vorhanden. Der Ablaufschacht ist abgestuft; aul seiner untersten Ebene befindet sich eine Leitwanc anstelle eines Vorwehrs.The column has a diameter of 8.9 m; the floors are parallel flow floors. The length of the flow path of the liquid across the bottom from the inclined surface of the bubble generator to the outlet is 6.1 m; the active area of the soil is 50.4 m ² . The tuck maker is 31.6mm high and has an incline of 10 °; 12% opening area is provided in the form of openings with a diameter of 4.75 mm, which run perpendicular to the surface of the floor. There is no outlet weir. The downcomer is stepped; on its lowest level there is a Leitwanc instead of a front rampart.

Auf dem Boden 59 beträgt der Druck ungefähi 72,4 mm Hg; es herrscht eine Temperatur von 71°C. Die Durchflußmenge der Flüssigkeit beträgt 0,075 mVs, was zu einer Einlaßbelastung des Blasenbildners je Längen einheit (QJb) von 0,0115 mVs m führt. Die Dampfbela stung beträgt 210m³/s, was bezogen auf die aktivt Fläche des Bodens eine Geschwindigkeit von 4,13 m/i zur Folge hat. Der Boden besteht aus 2,66 mm dicken Blech, das mit Löchern von 4,75 mm Durchmesse: gleichförmig versehen ist, was eine Gesamtfläche dei senkrechten öffnungen ergibt, die 15,07% der Einheits fläche der aktiven Oberfläche ausmacht. Einige dei öffnungen des Bodens sind durch die unter dem Boder befindliche Tragkonstruktion versperrt, so daß di< mittlere freie Öffnungsfläche für die gesamte aktiv< Zone 12,84% beträgt. Jede der Schlitzöffnungen ha eine Höhe von 2,13 mm, eine Basisbreite von 15,7 mnAt the bottom 59 the pressure is approximately 72.4 mm Hg; the temperature is 71 ° C. The flow rate of the liquid is 0.075 mVs, which leads to an inlet loading of the bubble generator per unit length (QJb) of 0.0115 mVs m. The steam load is 210m ³ / s, which in relation to the active surface of the floor results in a speed of 4.13 m / i. The bottom consists of 2.66 mm thick sheet metal, which is uniformly provided with holes 4.75 mm in diameter, which results in a total area of the vertical openings which makes up 15.07% of the unit area of the active surface. Some of the openings in the floor are blocked by the supporting structure located under the floor, so that the mean free opening area for the entire active zone is 12.84%. Each of the slot openings has a height of 2.13 mm, a base width of 15.7 mm

/ο/ ο

und eine Fläche von 25 mm². Der Schlitz wird von dem Blechmaterial des Bodens gebildet, das nach oben in Richtung auf die öffnung über eine Basislänge von 14,4 mm, gemessen senkrecht zur Ebene der öffnung und entlang der flachen Oberfläche des Bodens, geneigt ist.and an area of 25 mm ² . The slot is formed by the sheet metal material of the base, which is inclined upwards in the direction of the opening over a base length of 14.4 mm, measured perpendicular to the plane of the opening and along the flat surface of the base.

Die Ergebnisse dieses Vergleichs sind in Fig.6 veranschaulicht, in der der hydrostatische Druck oc-phr des Mediums auf dem Boden (als Ordinate) über der Entfernung vom Einlaß entlang dem Strömungsweg der Flüssigkeit (als Abszisse) aufgetragen ist, wobei <x_T dimensionslos ist und den volumetrischen Anteil der Flüssigkeit im Schaum darstellt, während h_f(\n cm) die Höhe des Schaums ist. Die Kurve A gilt für den bekannten Boden mit geradeaus gerichteten, gleichförmig verteilten Schlitzen (US-PS 34 17 975 undThe results of this comparison are illustrated in FIG. 6, in which the hydrostatic pressure oc-phr of the medium on the floor (as ordinate) is plotted against the distance from the inlet along the flow path of the liquid (as abscissa), where <x _{T is} dimensionless and represents the volumetric fraction of the liquid in the foam, while h _f (\ n cm) is the height of the foam. The curve A applies to the known floor with straight, uniformly distributed slots (US-PS 34 17 975 and

Table 1

32 82 576), der über die gesamte aktive Bodenfläche mit 0,0393 Schlitzen je cm³ (λ = 0,062) versehen ist. Diese Schlitzdichte entspricht dem Wert, der erforderlich ist, um auf die Flüssigkeit in Richtung des Ablaufschachtes einen waagrechten Dampfschub auszuüben, der gerade ausreicht, um den auf die Flüssigkeitsströmung wirkenden Reibungswiderstand auszugleichen.32 82 576), which is provided with 0.0393 slots per cm ³ (λ = 0.062) over the entire active floor area. This slot density corresponds to the value that is required to exert a horizontal steam thrust on the liquid in the direction of the downcomer, which is just sufficient to compensate for the frictional resistance acting on the liquid flow.

Die Kurve B gilt für den gleichen Boden, jedoch bei Anwendung der ungleichförmigen Schlitzdichte. Die Schlitzverteilung stellt eine Kombination der Schlitzverteilungen gemäß den F i g. 3 und 4 dar. Die Daten der verschiedenen querverlaufenden Abschnitte, die den 605 cm langen Strömungsweg bilden, sind in Tabelle I beginnend mit dem an den Blasenbildner angrenzenden Abschnitt 1 zusammengestellt.Curve B applies to the same soil, but using the non-uniform slot density. The slot distribution represents a combination of the slot distributions according to FIGS. 3 and 4. The data for the various transverse sections that make up the 605 cm flow path are summarized in Table I starting with section 1 adjacent the bubbler.

Abschn.Section λλ Breitebroad % des% of Strömungs-Flow Schlitzdichte,Slot density, Verhältnis der SchlitzRatio of the slot wegesway offene Schlitze/cm² open slots / cm ² dichte zur Schlitzd. f.close to Schlitzd. f. cmcm Kurve A Curve A

11 00 15,215.2 2,52.5 00 00 22 0,030.03 27,927.9 4,64.6 0,02010.0201 0,510.51 33 0,0620.062 260260 43,043.0 0,03930.0393 1,001.00 44th 0,0680.068 182182 30,030.0 0,0440.044 1,121.12 55 0,0930.093 9191 15,015.0 0,06050.0605 1,541.54

Die Kurve A läßt erkennen, warum die gleichförmige Verteilung der den Schlitzwinkel 0 aufweisenden Schlitze des bekannten Bodens hydraulische Probleme mit sich bringt. Der Mittelwert von oi_Thr für den gesamten Strömungsweg ergibt sich rechnerisch zu 24,5 mm Bodenflüssigkeit; die mittlere Abweichung von diesem Bezugswert beträgt entlang des Strömupgsweges 17%. Die nach unten größte Abweichung von dem Bezugswert in der Nähe des Auslasses liegt bei 36%. Der Unterschied zwischen dem Höchstwert und dem Kleinstwert von ocrhf beträgt 13,4 mm Bodenflüssigkeit oder 55% des Bezugswertes.Curve A shows why the uniform distribution of the slots in the known soil, which slots have the slot angle 0, entails hydraulic problems. The mean value of oi _T hr for the entire flow path is calculated as 24.5 mm of soil liquid; the mean deviation from this reference value along the flow path is 17%. The greatest downward deviation from the reference value near the outlet is 36%. The difference between the maximum value and the minimum value of ocrhf is 13.4 mm soil liquid or 55% of the reference value.

Im Gegensatz dazu zeigt die Kurve B eine wesentlich geringere Abweichung. Der Mittelwert von <xr/)/beträgt für den gesamten Strömungsweg 23,5 mm; die mittlere Abweichung von diesem Bezugswert liegt bei 11%. Die größte Abweichung von diesem Bezugswert nach unten im Einlaßbereich beträgt 13%, während die größte Abweichung von dem Bezugswert nach oben in der Nähe des Auslasses 23% beträgt. Der Unterschied zwischen dem Höchstwert und dem Kleinstwert von oirhr beträgt 8,3 mm Bodenflüssigkeit oder 35% des Bezugswertes.In contrast, curve B shows a significantly smaller deviation. The mean value of <xr /) / is 23.5 mm for the entire flow path; the mean deviation from this reference value is 11%. The greatest downward deviation from this reference value in the inlet region is 13%, while the greatest upward deviation from the reference value in the vicinity of the outlet is 23%. The difference between the maximum value and the minimum value of oirhr is 8.3 mm soil liquid or 35% of the reference value.

Aus der Form der Kurve B folgt, daß der hydrostatische Druck auf dem Boden noch immer nicht gleichförmig ist. Eine weitere Anpassung der Schlitzdichten auf den querverlaufenden Abschnitten würde eine weitere Verbesserung ergeben, d. h. die Schlitzdichten der im mittleren Bereich liegenden Abschnitte könnten zusätzlich verringert werden, während die Schlitzdichten der Abschnitte in der Nähe des Auslasses stärker erhöht werden könnten.It follows from the shape of curve B that the hydrostatic pressure on the ground is still not uniform. A further adaptation of the slot densities on the transverse sections would result in a further improvement, ie the slot densities of the sections lying in the middle area could be additionally reduced, while the slot densities of the sections in the vicinity of the outlet could be increased more.

Die Kurve C läßt die Verbesserung der Flüssigkeitsverteilung erkennen, die dadurch erhalten wird, daß der Schlitzwinkel im Auslaßquadranten des Bodens in der vorstehend beschriebenen Weise, jedoch bei gleichförmiger Schlitzdichte, variiert wird. Die Schlitzvektorwinkel und die Verteilung der schräggestellten Schlitze entSDrechen der Anordnung nach F i g. 4.Curve C shows the improvement in liquid distribution which is obtained by varying the slot angle in the outlet quadrant of the bottom in the manner described above, but with a uniform slot density. The slot vector angles and the distribution of the inclined slots correspond to the arrangement according to FIG. 4th

Dabei enthält ein 102 cm breiter Abschnitt im Bereich des Kolonnendurchmessers Schlitze mit der Vektordrehung Null; dieser Abschnitt erstreckt sich in Längsrichtung über den gesamten Strömungsweg der Flüssigkeit. Der Bodenabschnitt 35 besitzt Schlitze mit einer Vektordrehung von 40°. Der stromaufwärts des Abschnittes 35 liegende Bodenabschnitt 34 und der Bodenabschnitt 33 am Flüssigkeitsauslaß haben Vektordrehungen von 25°, während der stromaufwärts des Abschnittes 33 liegende, an den Abschnitt 31 angrenzende Bodenabschnitt 32 eine Vektordrehung von 12,5° besitzt.This includes a 102 cm wide section in the area the column diameter slots with vector rotation zero; this section extends in the longitudinal direction over the entire flow path of the liquid. The bottom portion 35 has slots with a 40 ° vector rotation. The upstream of the section 35 lying bottom section 34 and the Bottom section 33 at the liquid outlet have vector rotations of 25 °, while the upstream of the Section 33 lying, to the section 31 adjoining bottom section 32 a vector rotation of 12.5 ° owns.

Ein Vergleich der Kurven A, B und C erweckt den Anschein, als sei die durch Schrägstellen der Schlitze erzielte Verbesserung nicht sehr ausgeprägt. Es ist jedoch zu berücksichtigen, daß die in F i g. 6 aufgetragenen Profile den hydrostatischen Druck entlang der mittleren Stromlinie der aktiven Zone darstellen, wobei unter mittlerer Stromlinie diejenige Stromlinie verstanden wird, die alle Querabmessungen zwischen dem Kolonnendurchmesser und der Kolonnenwand einschließlich der Länge des Blasenbildners und der Auslaßkante halbiert, über die die Flüssigkeit herunterfällt. Das hydrostatische Profil gemäß Kurve A entlang der mittleren Stromlinie stellt nicht den Zustand schlechtester Verteilung auf dem gleichförmig geschlitzten Boden dar, weil es nicht durch den Eckabschnitt am Schnittpunkt des Ablaufschachtes mit der Kolonnenwand hindurchläuft. Auch die Kurve C zeigt nicht den maximalen durch Schrägstellen der Schlitze erhaltenen Korrektureffekt, weil die mittlere Stromlinie nicht durch den Abschnitt mit maximaler Schlitzdrehung hindurchläuft. Für eine näher an der Kolonnenwand liegende Stromlinie wurden sich die Kurven A und C erheblich stärker unterscheiden.A comparison of curves A, B and C makes it appear that the improvement obtained by tilting the slots is not very pronounced. However, it must be taken into account that the in F i g. 6 plotted profiles represent the hydrostatic pressure along the mean streamline of the active zone, the mean streamline being understood to mean that streamline which bisects all transverse dimensions between the column diameter and the column wall including the length of the bubbler and the outlet edge over which the liquid falls. The hydrostatic profile according to curve A along the central streamline does not represent the worst-case distribution on the uniformly slotted base because it does not run through the corner section at the intersection of the downcomer with the column wall. Curve C also does not show the maximum correction effect obtained by inclining the slots, because the mean streamline does not pass through the section with the maximum slot rotation. For a streamline closer to the column wall, curves A and C would differ considerably more.

Die Kurve D zeigt das Betriebsverhalten bei schräggestellten, ungleichmäßig verteilten Schlitzen. Der Boden nach Kurve D stellt eine Kombination der F i g. 2 und 4 dar; die Schlitze sind wie dortCurve D shows the operating behavior with inclined, unevenly distributed slots. The floor after curve D represents a combination of the F i g. 2 and 4 represent; the slots are like there

veranschaulicht gedreht und verteilt und haben die dort angegebene Dichte. Die Kombination führt zu dem besten Betriebsverhalten für alle untersuchten Anordnungen. Die Verbesserung gemäß Kurve D gegenüber Kurve B ist qualitativ und quantitativ ähnlich der Verbesserung gemäß Kurve Cgegenüber Kurve A. Bei dem Boden nach Kurve D besteht bezüglich Einlaß und Auslaß ein nahezu vollkommenes Gleichgewicht. Bei den Böden nach den Kurven B und D führt die Einebnung und Verringerung der Flüssigkeitsbelastung über dem Auslaß zu einer Reaktivierung dieser Zone und zur Übernahme des richtigen Anteils des Dampfstromes durch diese Zone. Dadurch wird die Dampfströmung in der Einlaßzone verringert und eine Fluidisierung am Einiaß vermieden.illustrated rotated and distributed and have the density indicated there. The combination leads to the best performance for all of the arrangements examined. The improvement according to curve D compared to curve B is qualitatively and quantitatively similar to the improvement according to curve C compared to curve A. At the bottom according to curve D there is an almost perfect equilibrium with regard to inlet and outlet. In the case of the trays according to curves B and D , the leveling and reduction of the liquid load above the outlet leads to a reactivation of this zone and to the takeover of the correct proportion of the vapor flow through this zone. This reduces the flow of steam in the inlet zone and prevents fluidization at the inlet.

Tables

Die mit der beschriebenen Ausbildung erzielbaren Verbesserungen wurden bei voll ausgebauten Kolonnen nachgewiesen, die für die Äthylbenzol-Styrol-Trennung bei Unterdruck verwendet wurden. Alle drei Kolonnen waren mit geschlitzten Siebboden gemäß F i g. 5 sowie mit dem Blasenbildner nach F i g. 2 versehen.The improvements that can be achieved with the described training were achieved with fully expanded columns detected, which were used for the ethylbenzene-styrene separation at negative pressure. All three columns were with a slotted sieve bottom according to FIG. 5 as well as with the blistering agent according to FIG. 2 provided.

Bei der Kolonne 1 wurden Schlitze mit dem Schlitzvektor 0° und gleichförmiger Dichte benutzt; die Kolonne 2 besaß Schlitze mit dem Schlitzvektor 0° und variabler Dichte; die Kolonne 3 war oberhalb der Flüssigkeitseinlaßstelle mit schräggestellten Schlitzen unterschiedlicher Dichte sowie unterhalb der Flüssigkeitseinlaßstelle mit Schlitzen mit dem Schlitzvektor 0° und gleichförmiger Dichte versehen. Tabelle Ii zeigt die Betriebsdaten der drei Kolonnen.In column 1, slots with the slot vector 0 ° and uniform density were used; the Column 2 had slots with the slot vector 0 ° and variable density; the column 3 was above the Liquid inlet point with inclined slits of different densities and below the liquid inlet point provided with slots with the slot vector 0 ° and uniform density. Table II shows the Operating data of the three columns.

Kolonne Nr.Column no. 22 33 11 930930 895895 Kolonnendurchmesser (cm)Column diameter (cm) 895895 38 10038 100 57 800
/^ aw ^V f\ f^ f\ 57 800
/ ^ aw ^ V f \ f ^ f \ Einsatzmenge (kg/h)Input quantity (kg / h) 42 40042 400 174 000174,000 270 000270,000 Dampfdurchflußmenge am Kopf (kg/h)Steam flow rate at the head (kg / h) 260 000260,000 7,17.1 9,239.23 L/D-VerhältnisL / D ratio 13,2513.25 7070 7272 Böden insgesamtTotal floors 7272 2424 2121 Böden über EinlaßstelleFloors above inlet point 2121 4646 5151 Böden unter EinlaßstelleBottoms under inlet point 5151 StVVar.äStVVar.ä A ng.⁴/V ar.A ng. ⁴ / V ar. Schlitze über EinlaßstelleSlots over inlet point St.¹ /Un.-¹ St. ¹ /Un.- ¹ St./Var.St./Var. StVUn.StVUn. Schlitze unter EinlaßstelleSlots under inlet point StJUn.StJUn.

¹St. = Schlitze mit Schlitzvektor von 0°. ¹ pc = slots with slot vector of 0 °.

²Un. = gleichförmige Schlitzdichte. ² Un. = uniform slot density.

^JVar. = unterschiedliche Schlitzdichte. ^J Var. = different slot density.

⁴Ang. = schräggestelhe Schlitze. ⁴ Ang. = Slanting slots.

Tabelle II (Fortsetzung)Table II (continued)

Kolonne Nr.Column no. berech.calc. 22 berech.calc. 33 berech.calc. II. beob.obs. beob.obs. beob.obs. 60,660.6 63,163.1 68,268.2 Theoret. BödenTheoretically. Floors 14,614.6 62,062.0 20,020.0 52,552.5 20,020.0 insgesamtall in all 43,543.5 46,046.0 17,517.5 43,143.1 17,517.5 48,248.2 über Einlaßstellevia inlet point 8,58.5 43,043.0 35.035.0 unter Einlaßstelleunder inlet point 35,035.0 84,284.2 90,190.1 94,794.7 Wirkungsgrad der Kolonne, %Efficiency of the column,% 69,569.5 88,688.6 83,383.3 73,073.0 95,295.2 insgesamtall in all 60,560.5 90,190.1 73,073.0 93,793.7 83,583.5 94,594.5 über Einlaßstellevia inlet point 40,540.5 94,094.0 69,069.0 unter Einlaßstelleunder inlet point 69,069.0 Beob. Wirkungsgrad/berech.Obs. Efficiency / calc. 0,720.72 0,980.98 0,770.77 WirkungsgradEfficiency 0,580.58 0,880.88 0,880.88 insgesamtall in all 0,760.76 1,001.00 0,730.73 über Einlaßstellevia inlet point unter Einlaßstelleunder inlet point

Die Wirkungsgraddaten der Tabelle II sind nicht genau vergleichbar, weil die Belastung pro Einheitsfläche der Böden nicht gleich war und weil auch Unterschiede bezüglich des Verhältnisses von Flüssigkeitsbelastung und Dampfbelastung bestanden. Der von den Ergebnissen für die Kolonnen 2 und 3 bestimmte Bereich (der kennzeichnend für die Böden nach der Erfindung ist) erlaubt jedoch eine Gegenüberstellung mit den Daten der Kolonne 1, die charakteristisch fur bekannte Böden (US-PS 34 17 975 und 32 82 576) sind. Faktoren, die sich unmittelbar miteinander vergleichen lassen, sind die Verhältnisse zwischen den beobachteten und den berechneten Werten für die theoretische Bodenanzahl und den Bodenwirkungsgrad. Diesi Verhältnisse lassen erkennen, daß der vorliegen! beschriebene geschlitzte Siebboden für Kolonnen mi sehr großem Durchmesser wesentlich wirkungsvolle ist.The efficiency data in Table II are not exactly comparable because of the load per unit area of the soils was not the same and because there were also differences in the ratio of liquid loading and steam load passed. The one determined by the results for columns 2 and 3 Area (which is characteristic of the floors according to the invention) allows a comparison with the data from column 1, which are characteristic of known trays (US Pat. No. 3,417,975 and 3,282,576). Factors that can be directly compared with each other are the relationships between the observed and the calculated values for the theoretical tray number and tray efficiency. The SI Conditions show that this is the case! described slotted sieve tray for columns mi very large diameter is much more effective.

Die Kolonne 1 enthält durchgehend Böden mit der Vektorwinkel 0 und mit gleichförmiger Schlitzvertei lung. In ähnlicher Weise ist die Kolonne 2 durchweg mi Böden versehen, die den Vektorwinkel 0 und variab!The column 1 continuously contains trays with the vector angle 0 and with a uniform slot distribution lung. Similarly, the column 2 is consistently provided with trays which have the vector angle 0 and variable!

Schlitzdichte aufweisen. Das Betriebsverhalten de Böden oberhalb und unterhalb der Einlaßstelle diese beiden Kolonnen erlaubt es infolgedessen, diese beide Schlitzverteilungen miteinander zu vergleichen. Bei deHave slot density. The operating behavior of the floors above and below the inlet point this As a result, both columns allow these two slot distributions to be compared with one another. Both

Colonne 3 sind Böden mit dem Vektorwinkel 0 und mit ileichförmiger Schlitzdichte unterhalb der Einlaßstelle /orhanden, während über der Einlaßstelle Böden mit ichräggestellten Schlitzen und sich är.Jernder Schlitzdichte vorgesehen sind. Dieser Unterschied in der Schlitzverteilung muß berücksichtigt werden, wenn die beiden Bodengruppen mit entsprechenden Bodengi uppen in den anderen Kolonnen verglichen werden.Column 3 are trays with the vector angle 0 and with ileich-shaped slot density below the inlet point There are floors with inclined slots and varying slot density above the inlet point are provided. This difference in slot distribution must be taken into account when the both tray groups can be compared with the corresponding tray groups in the other columns.

Vergleicht man zunächst den Wirkungsgrad der Kolonnen 1 und 2, so ist sofort zu erkennen, daß eine sich ändernde Schlitzdichte, wie sie in Kolonne 2 vorgesehen ist, wesentliche Vorteile bietet. Es wird eine Verbesserung des beobachteten Wirkungsgrades von 25% unterhalb der Einlaßstelle, von 33% oberhalb der Einlaßstelle und von insgesamt 28,1% erzielt. Hinzu kommt, daß bei den bekannten Böden der Kolonne 1 der Wirkungsgrad der Kolonne nur n.it geringer Genauigkeit vorausbestimmbar ist, während bei den Böden mit sich ändernder Schlitzdichte der Kolonne 2 eine ausgezeichnete Genauigkeit hinsichtlich der Vorhersage des Wirkungsgrades gegeben ist. Entsprechend eindrucksvoll ist ein Vergleich der theoretischen Bodenanzahl für die beiden Kolonnen. Die größere Anzahl der theoretischen Böden bei der Kolonne 2 bedeutet, daß in der Praxis erheblich weniger Böden mit sich ändernder Schlitzdichte erforderlich sind, um Produkte vorgegebener Reinheit zu erhalten.If you first compare the efficiency of columns 1 and 2, it can be seen immediately that a changing slot density, as provided in column 2, offers significant advantages. It will be a Improvement in the observed efficiency of 25% below the inlet point, of 33% above the Inlet point and achieved a total of 28.1%. In addition, in the known trays of column 1 the efficiency of the column can only be predicted with little accuracy, while with the Trays with changing slot density of the column 2 an excellent accuracy in terms of Prediction of the efficiency is given. A comparison of the theoretical ones is correspondingly impressive Number of plates for the two columns. The larger number of theoretical trays in column 2 means that in practice considerably fewer floors with changing slot density are required to To obtain products of a given purity.

Was die Kolonne 3 anbelangt, so ist zu erkennen, daß der Abschnitt unterhalb der Einlaßstelle den gleichen beobachteten Wirkungsgrad und die gleiche Anzahl theoretischer Böden besitzt wie der entsprechende Abschnitt der Kolonne I₁ was auch zu erwarten ist, da die Böden beide mit Schlitzen mit dem Vektorwinkel 0° und gleichförmiger Schlitzdichte versehen sind. Dagegen besitzt der obere Abschnitt, der Böden mit schräggestellten Schlitzen und sich ändernder Schlitzdichte enthält, einen wesentlich höheren beobachteten Wirkungsgrad als die entsprechenden Abschnitte der beiden anderen Kolonnen (10,5% höher als Kolonne 2). Dieser Wirkungsgrad konnte mit der gleichen Genauigkeit vorausgesagt werden, wie bei dem entsprechenden Abschnitt der Kolonne 2. Obwohl die beobachteten Anzahlen der theoretischen Böden in den oberen Abschnitten der Kolonnen 2 und 3 die gleichen sind (17,5), ist zu berücksichtigen, daß diese theoretischen Böden mit nur 21 tatsächlich vorhandenen Böden in der Kolonne 3 erhalten wurden, während die Kolonne 2 24 Böden besaß. Daraus folgt, daß durch die Kombination von schräggestellten Schlitzen und sich ändernder Schlitzdichte eine weitere wesentliche Verbesserung des Betriebsverhaltens bei Böden mit sehr großem Durchmesser erhalten wird.As far as column 3 is concerned, it can be seen that the section below the inlet point has the same observed efficiency and the same number of theoretical trays as the corresponding section of column I _1, which is also to be expected, since the trays are both slotted with the Vector angle 0 ° and uniform slot density are provided. In contrast, the upper section, which contains trays with inclined slots and changing slot density, has a significantly higher observed efficiency than the corresponding sections of the other two columns (10.5% higher than column 2). This efficiency could be predicted with the same accuracy as for the corresponding section of column 2. Although the observed numbers of theoretical plates in the upper sections of columns 2 and 3 are the same (17.5), it should be taken into account that these theoretical trays with only 21 trays actually present in column 3 were obtained, while column 2 had 24 trays. It follows from this that the combination of inclined slots and changing slot density results in a further substantial improvement in the operating behavior in the case of soils with a very large diameter.

Die Vorteile des beschriebenen Siebbodens wurden in einer Versuchskolonne auch qualitativ nachgewiesen, bei der Luft als nach oben strömendes Gas und Wasser als nach unten fließende Flüssigkeit benutzt wurden. Die Kolonne hatte einen Durchmesser vor; 244 cm. Bei den Böden handelte es sich um Parallelstromböden, von denen für die Versuche nur die eine Seite benutzt wurde.The advantages of the sieve tray described were also demonstrated qualitatively in a test column, where air was used as the upward gas and water was used as the downward liquid. the Column had a diameter before; 244 cm. The floors were parallel flow floors, from where only one side was used for the experiments.

ίο Bei sämtlichen Böden handelte es sich um geschlitzte Siebboden. Einige waren mit gleichförmig verteilten Schlitzen versehen, während sich bei anderen die Schlitzdichte änderte. Alle Böden hatten einen Schlitzwinkel von 0°. Dei freie Fläche der senkrechten öffnungen betrug 10% der freien Gesamtfläche und wurde von Löchern mit 4,75 mm Durchmesser gebildet, die senkrecht zur Bodenoberfläche verliefen. Die Schlitzöffnungen hatten eine Höhe von 2,12 mm, eine Basisbreite von 13,8 mm und eine Fläche von 25 mm². In der Seitenwand der Kolonne waren Fenster vorgesehen, um das Betriebsverhalten jedes Bodens beobachten zu können.ίο All bottoms were slotted sieve bottoms. Some were provided with evenly spaced slots, while others changed the slot density. All floors had a slot angle of 0 °. The free area of the vertical openings was 10% of the total free area and was formed by holes 4.75 mm in diameter, which ran perpendicular to the floor surface. The slot openings had a height of 2.12 mm, a base width of 13.8 mm and an area of 25 mm ² . Windows were provided in the side wall of the column in order to be able to observe the operating behavior of each tray.

Die eine sich ändernde Schlitzdichte aufweisenden Böden der obigen Testkolonne hatten drei querverlau-The trays of the above test column, which had a changing slot density, had three transverse

2.^r fende Abschnitte. Der stromaufwärts unmittelbar unter dem Blasenbildner liegende Abschnitt war 15,2 cm breit und hatte einen λ-Wert von Null (keine Schütze). Der mittlere Abschnitt war 91 cm breit und hatte einen A-Wert von 0,048. Der stromabwärts liegende Abschnitt war 35,5 cm breit und besaß einen λ-Wert von 0,077. Die Kolonne wurde mit Flüssigkeitsdurchflußmengen (QJb) zwischen 0,007 und 0,014 m³ Wasser/s m Einlaßwehr betrieben. Die Luftdurchflußmenge betrug zwischen 0,0605 und 0,106 m/s. berechnet nach der Formel2. ^R fending sections. The section immediately below the bubbler upstream was 15.2 cm wide and had a λ value of zero (no shooters). The middle section was 91 cm wide and had an A-value of 0.048. The downstream section was 35.5 cm wide and had a λ value of 0.077. The column was operated with liquid flow rates (QJb) between 0.007 and 0.014 m ^{3 of} water / sm inlet weir. The air flow rate was between 0.0605 and 0.106 m / s. calculated according to the formula

r- τ/ Py r- τ / Py

wobeiwhereby

Vs = Dampfgeschwindigkeit, bezogen auf die aktiveVs = steam speed, based on the active one

Oberflächenzone des Bodens (m/s),
Pv = Dampfdichte (kg/m³),
Pl = Flüssigkeitsdichte (kg/m³).Surface zone of the soil (m / s),
Pv = vapor density (kg / m ³ ),
Pl = liquid density (kg / m ³ ).

Die Böden mit konstanter Schlitzdichte verhielten sich in der in F i g. 1 veranschaulichten Weise, während bei den Böden mit sich ändernder Schlitzdichte unter den gleichen Betriebsbedingungen eine über die gesamte Bodenfläche gleichmäßige Blasenaktivität zu beobachten war.The floors with constant slot density behaved in the manner shown in FIG. 1 illustrated manner while in the case of soils with changing slot density under the same operating conditions one over the Uniform bubble activity was observed over the entire floor area.

Hierzu 4 Blatt ZcichnuniicnFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Slotted sieve tray for bringing a rising vapor into contact with a liquid flowing over the tray from a liquid inlet to a liquid outlet, which consists of several flat sections which abut with their edges transversely to the liquid path and which have a plurality of evenly distributed, continuous gas passage openings of solid Size, the walls of which are perpendicular to the base of the sections, and are provided with several elongated Schliizöffnungen of greater width than height, which are connected by the front edges of one-piece with the flat base of the sections and sloping upward from the base of the side walls and through the flat base area are limited, the slot openings, based on the liquid flow, are directed downstream, characterized in that of adjacent sections (25, 26, 27) the upstream section each less slot has openings (114) as the downstream section and that the average number of slot openings upstream and downstream of the transverse center line (cc) of the bottom (1,2,115) is selected such that Λι / λι is greater than 1 and less than 5, with A by the equation