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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 229999 KLASSE 12 e. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Januar 1909 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf zwei Würfel, die sich als Füllkörper für Räume, in denen Gase und Flüssigkeiten an ihrer gemeinsamen Berührungsfläche chemisch oder physikalisch aufeinander einwirken sollen, in bester Weise eignen.

Der erste dieser Würfel, Füllwürfel I, umschließt den Raum eines regelmäßigen Sechsflachs mit vier geschlossenen Seitenwänden.

ίο Der Hohlraum wird durch Querplatten (^₁... q_&, Fig. 2) in eine beliebige Anzahl räumlich untereinander gleicher Unterabteilungen (Laden) zerschnitten. Boden und Deckel des Würfels sind offen.

Die Trennungswände q₁. . . q₅ zwischen den einzelnen Laden sind so beschaffen, daß eine links in der obersten Lade auf tröpfelnde Flüssigkeit in langsamem Fluß nach rechts abfließt und dem über sie hinstreichenden Gasstrom eine große Berührungsfläche bietet. Zu diesem Zweck ist die Fläche wellenförmig gestaltet. Die Berge b_x . . . O₅ und die Täler Jf₁... t₅ werden aber um so flacher, je mehr sich die darüber hinströmende Flüssigkeit nach rechts ergießt. Durch diese Anordnung erhält der Strom einen nach Umständen geringen Abfall nach rechts, durch den die vielleicht zähe Brühe eine sie vorwärts treibende Beschleunigung erfährt.

Innerhalb der Rinnen {r_x. . . r_e, Fig. 1) zwischen je zwei Wellenbergen muß die Flüssigkeit deshalb, hin und her strömen, weil durch ein besonderes System von Nasen In₁... n_g, Fig. ι und 2) auf den Wellenbergen der Strom die Berge nur an wenigen, engbegrenzten Stellen überschreiten kann.

Aus der letzten Rinne heraus tritt der 40

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Flüssigkeitsstrom ' auf ein ebenes, kreisrund durchlochtes Feld und träufelt durch die Kreise (A₁. . . A₄, Fig. i) des Feldes in die zweite Lade.

Ihr Zwischenboden hat genau dieselbe Form wie der erste dieser Böden, nur gilt alles, was bei der ersten Lade im Sinne von links nach rechts gesagt ist, jetzt in umgekehrter Richtung.

In dem dritten, fünften usw. Zwischenboden wiederholt sich der erste, während der vierte, sechste usw. Boden gleiche Form und Anordnung besitzt wie der zweite.

Die wellenförmige Gestaltung des Zwischenbodens samt den Nasen wiederholt sich auf der unteren Seite der Querplatte. Ein zufälliges Verwechseln von oben und unten beim Einsetzen der Würfel in dem Turm ist bei dieser Anordnung ohne Nachteil.

In der Mitte der Zwischenboden ist zur Erhöhung der Festigkeit eine Verstärkungsrippe (v, Fig. 1) stehen geblieben.

Während die Flüssigkeit in ihrem fest vorgeschriebenen Bett ihren Weg von Lade zu Lade, von Würfel zu Würfel nimmt, steigt der Gasstrom, durch seinen dem heißen Gase natürlichen Auftrieb oder durch künstlichen Zug bewegt, in entgegengesetzter Richtung von Lade zu Lade usw., bis er endlich am höchsten Teil des Turmes angekommen ist.

Der Füll würfel I kann aus jedem Material, wie Metall, Glas, Stein, Tön hergestellt werden. Am leichtesten läßt er sich mit einer geeigneten Formmaschine aus Ton formen.

Wenn auch seine Brauchbarkeit für die verschiedensten chemischen Arbeitsvorgänge auf der Hand liegt, soll er doch zunächst als

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Füllmaterial in den Gay-Lussac- und GIovertürmen der Schwefelsäurefabriken dienen.

Der Füllwürfel II ist aus dem Kantenskelett in der Weise entstanden, daß durch jedes Paar Gegenkanten (A₁, k'', k₂, A₂'... A₆, A₆', Fig. 3 b) die Diagonalebene zur Ausbildung gelangt ist. An Stelle dieser Ebenen kann eine irgendwie gewölbte, gerippte oder gerillte Oberfläche treten. Gleichzeitig sind drei zylindrische Zugröhren (Z₁, Z₂, Z₃, Fig. 3b) durch den Körper so hindurchgelegt, daß sich die Achsen der Zylinder im Würfelmittelpunkt schneiden. Die Achsenrichtung ist der der Würfelkanten parallel.

Durch diese Teilungen des Raumes entsteht ein System von Einzelkammern (C₁', C₁", C₁'", C₁" in Fig. ib), von denen jeweils vier an die Flächen des Würfels mit ihrem offenen Teile angrenzen. Bei einem Würfel sind es demnach 24 Kammern, die sich auf sechs Einzelgruppen verteilen. Jede Kammer steht mit ihrer Nachbarkammer in offener Verbindung durch Aussparungen [a_x, A₁, a₂, A₂. . . Fig. ib, 2b, 3b) in der Trennungswand. Die Kammergruppen sind untereinander durch die Zugröhren in Verbindung gesetzt. Die Länge der Zugröhren bleibt gegen die Kantenlänge auf beiden Seiten um einige Millimeter zurück.

Der Füllwürfel II hat nach den drei Hauptdimensionen des Raumes die genau gleiche Ausgestaltung. Nimmt man die Richtung dieser Dimensionen in der gewöhnlichen Weise, dann sind zwei Würfelflächen horizontal, vier senkrecht. Notwendig ist diese Anordnung aber nicht. Die Richtungen können auch in jeder beliebigen Neigung gegen die Vertikale genommen werden, wenn die erstrebten Zwecke solches verlangen.

In Fig. 6 b ist eine Lagerung der Würfel mit zwei geneigten Dimensionsrichtungen zur Darstellung gebracht.

In der Schichtung schließt ein Würfel nach oben und unten, nach rechts und links, nach hinten und vorn an seinen Nachbar sich an, sobald die beiden Berührungsflächen einander parallel sind. Sie können sich decken. Aber ebensogut kann die eine der beiden Berührungsflächen in ihrer Ebene verschoben sein.

Die Kammergruppen passen immer aufeinander. Der vorhandene Flüssigkeits- und Gasstrom muß bei jedem Anschluß der benachbarten Würfel aneinander zirkulieren.
Dieser Umstand ermöglicht es, je nach Absieht, ganz verschiedene Zwecke zu erreichen. Man kann die Würfel als Flüssigkeitsverteiler schichten. Ein oben aufgegossener Strahl wird dann in eine schier unendlich große Anzahl von Einzelrinnsalen aufgelöst. Ebenso kann man durch die Art der Schichtung die aufsteigenden Luftsäulen auf dem kürzesten Weg oder auch auf sehr langen Wegen nach oben führen.

In Fig. 4b ist die Anordnung dargestellt, die die geringste Zughemmung bietet, während Fig. 5 b eine solche mit größter Hemmung und Verteilung zur Anschauung bringt.

Eine Anwendung davon kann man in den Gay-Lussac-Türmen der Schwefelsäurefabriken machen. In dem untersten Teil des Turmes wird man dem noch starken Auftrieb der Gase die Hemmungen entgegensetzen, die eine möglichst starke Verteilung des Luftstromes unvermeidlich macht. Im oberen Teil des Turmes wird man dem erschöpften Auftrieb eine möglichst geringe Zughemmung entgegensetzen.

Der Füll würfel II kann ebenso, wie der Füllwürfel I aus allen Materialien hergestellt werden. Am leichtesten und einfachsten wohl aus Ton.

Gegenüber den Füllungen der Türme von ähnlichem Zweck, wie die Gay-Lussac- und Glovertürme der Schwefelsäurefabriken mit Koks, Streifen, Schalen, Platten oder Kugeln stellt ■ die Anwendung meiner Füllwürfel den großen Vorteil der vollen Ausnutzung des gesamten Raumes und einer ge-, nauen Regelung der Richtungen, in denen das Gas und die Flüssigkeiten den Turm zu passieren haben, dar. Der Füllwürfel II hat noch außerdem die gute Eigenschaft, daß bei ihm eine Verstopfung der öffnungen durch den Flugstaub der Röstgase erst nach langem Gebrauch zu befürchten ist.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Für Reaktionsräume bestimmter Füllkörper von würfelförmiger Gestalt mit vier geschlossenen Seitenwänden und inneren Zwischenwänden, die derart wellenförmig gebogen sind, daß die Berge und Täler von rechts nach links oder umgekehrt flacher werden, und die mit Nasen auf dem Rücken der Berge ausgestattet sind.

2. Für Reaktionsräume bestimmter würfelförmiger Füllkörper mit inneren, in den Diagonalebenen liegenden Zwischenwänden, die durch Aussparungen in den Wänden die einzelnen Kammern miteinander verbinden, während die Kammergruppen durch Zugröhren untereinander verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.