DE2310434C2 - Füllkörper für Austausch- und Kontaktkolonnen - Google Patents

Description

2. Füllkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Rippen (2) in axialen Ebenen angeordnet sind und eine Höhe haben, die geringer als die des Füllkörpers ist.

3. Füllkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei oder mehr auf unterschiedlicher Höhe angeordnete Rippenpaare aufweist, die im Winkel gegeneinander versetzt angeordnet sind.

4. Füllkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel mit Außenrippen (5) versehen ist.

5. Füllkörper nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem oder mehreren zusätzlichen Innenringen (3) versehen ist, die die radialen Rippen (2) miteinander verbinden.

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Die Erfindung betrifft einen Füllkörper gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Füllkörper für Austausch- und Kontaktkolonnen sind in vielen Ausführungsformen bekannt. Sie gehen im wesentlichen alle auf den als Raschigring bezeichneten Füllkörper zurück, dessen Höhe annähernd gleich dem Durchmesser ist und der sich für regellose Schüttung gut eignet. Es ist bekannt, diese Füllkörper mit inneren Rippen oder einer Scheidewand zu versehen (vgl. z. B. DE-AS1051 814, DE-PSn 12 48 620und8 53 159).

In dem allgemeinen Bestreben, mit Füllkörpern, die in die Kolonne regellos eingeschüttet werden, eine mögliehst hohe Austauschwirkung bei möglichst geringen Druckverlusten zu erreichen, ist man vielfach von der zylindrischen Form abgegangen. So ist z. B. aus der DE-PS 7 27 276 ein Füllkörper bekannt, der aus einem beiderseits offenen Rotationshohlkörper besteht, dessen Meridiankurve nach der Rotationsachse hin einfach eingezogen ist, dessen Kanten abgerundet sind und dessen Wandstärke nach den Enden hin zunimmt.

Um eine bestimmte ungünstige Anordnung derartiger Füllkörper in einer Schüttung zu vermeiden, bei der ihre Achsen senkrecht zueinander stehen und dann trotz der Einschnürungen sich relativ enge Zwischenräume ergeben, ist vorgesehen, die axiale Erstreckung der Füllkörper kleiner als den größten Durchmesser derselben zu machen, wodurch die beiden Endwülste der Füllkörper näher zusammenrücken und es unmöglich machen, daß sich die Füllkörper mit ihren Einschnürungen dicht aneinander legen können. Ein Durchmesser-zu-Höhe-

Verhältnis von 1,1 :1 ist dafür völlig ausreichend.

Füllkörper gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 sind aus der FR-Zusatzpatentschrift 45 450 bekannt Ferner gehen konusartig ausgebildete Füllkörper in Riiigform auch aus der DE-PS 2 97 379 hervor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Füllkörper der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er in einer geschütteten Packung eine optimale räumliche Anordnung einnimmt und ein; größtmögliche Austauschwirkung bei möglichst geringen Druckverlusten bewirkt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes geht aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil ist darin z» sehen, daß insbesondere durch das beanspruchte Durchmesser-zu-Höhe-Verhältnis der Merkmalskombination die angestrebte optimale Anordnung der Füllkörper in einer geschütteten Packung erreicht wird, wodurch das Zusammenwirken zwischen den Phasen wesentlich verbessert und der Gasphase freier Durchlaß gewährt wird. Die Rippen in den Ringen verhindern ein Ineinandersetzen der Füllkörper und somit das Entstehen von Blindstellen, die einen unerwünschten Moment- bzw. Bewegungsenergieverlust des die Packung durchströmenden Gases verursachen würde.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher erläutert, soweit die jeweilige Figur nicht für sich spricht.

Es zeigen:

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Füllkörper gemäß der Erfindung,

Fig.2 einen Querschnitt eines Füllkörpers gemäß F i g. 1 mit gerader Wand,

Fig.3 einen Querschnitt eines Füllkörpers gemäß F i g. 1 mit gewölbter Wand,

F i g. 4 die Ansicht von unten einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllkörpers und

Fig.5 einen Querschnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 4.

In der Zeichnung sind die Füllkörper mit folgenden Bezugszeichen versehen:

Wandung bzw. Mantel 1

Radiale Rippe 2

Innenring 3

Mantelausnehrr.ungen 4

Außenrippe 5

Die Füllkörper bestehen aus einem ringförmigen Konusteil. Das Verhältnis ihres mittleren Durchmessers zu ihrer Höhe liegt zwischen 2 :1 und 4:1.

Das Verhältnis der Durchmesser an den Enden des Füllkörpers ist so, daß der Konuswinkel, den der Mantel 1 einschließt, weniger als 30° beträgt

Der Mantel 1 des Füllkörpers kann gerade (F i g. 2) oder gewölbt sein. Wenn er gewölbt ist, so ist er nach außen gewölbt, wie in Fig.3, oder nach innen, wie in F i g. 5. Der Füllkörpermantel kann andererseits auch aus einer Reihe von geraden Elementen bestehen, die gemeinsam die Mantelkurve bilden. Die radialen Rippen 2 des Füllkörpers liegen in axialen Ebenen. Ihre Höhe kann der Höhe des Füllkörperringes entsprechen, kann aber auch geringer sein und etwa die Hälfte der Höhe des Füllkörperringes betragen. Die Rippen gehen

vorzugsweise über den ganzen Durchmesser, so daß eine gerade Anzahl radialer Rippen vorhanden ist, d h. es können vier (F i g. 1), sechs (F i g. 4) oder mehr radiale Rippen vorhanden sein. Ihre Zail wächst mit zunehmendem Durchmesser des Füllkörpers.

Der Füllkörper kann ferner mit zwei oder mehr Rippenpaaren versehen sein, die in verschiedener Höhe im Winkel gegeneinander versetzt angeordnet sind (s. F i g. 4 und 5). In diesem Falle halbieren die oberen Rippenpaare ilen zwischen den unteren Rippenpaaren eingeschlossenen Winkel. Auch bei dieser Ausführungsform ist es erforderlich, die Anzahl der Rippen zu erhöhen, wenn sich der Durchmesser und die Höhe des Füllkörperringes vergrößern. Dort, wo die Rippen in mehreren Schichten vorgesehen sind, werden sie eine geringere Höhe haben als die Rippen, die nur eine Schicht bilden. Ihre Höhe beträgt dann etwa ein Viertel bis ein Drittel der Höhe des Füllkörperringes. Die Außenfläche des Mantels des Füllkörpers kann ebenfaüs mit Rippen versehen sein, die als Umfangsverstärkungsrippen 5 (F i g. 5) ausgebildet sein können oder als äußere Verlängerungen der radialen innenrippen (nicht dargestellt).

Der Mantel der Füllkörper ist erforderlichenfalls mit Ausnehmungen oder öffnungen versehen, und zwar insbesondere bei Füllkörpern größerer Abmessungen (s. F i g. 4 und 5). Diese öffnungen können in einer Reihe am Umfang vorgesehen sein und im Falle größerer Füllkörper in zwei oder mehr Reihen. Die Form der Öffnungen kann je nach Erfordernis verschieden sein, z. B. kreisförmig, länglich, quadratisch oder rechteckig.

Die Füllkörper können mit einem zusätzlichen Innenring 3 versehen sein, der die radialen Innenrippen 2 verbindet. Ein solcher Innenring verstärkt nicht nur den Füllkörper, sondern dient auch dazu, die Dampf- und/ oder Flüssigkeitsströmung zu brechen und für eine erwünschte Turbulenz zu sorgen.

Die Füllkörper können aus Kunststoff mittels Spritzgußverfahren hergestellt werden, und es kann jeder geeignete Kunststoff verwendet werden, der sich ehemisch mit den in Kontakt zu bringenden Medien verträgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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Claims (1)

Paten tansprüche:

1. Füllkörper für Austausch- und Kontaktkolonnen, der aus einem ringförmigen Konusteil besteht, dessen Mantel mit Ausnehmungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Verhältnis der Durchmesser an beiden Konusenden so festgelegt ist, daß der durch sie definierte Konuswinkel weniger als 30° beträgt,

b) das Verhältnis des mittleren Durchmessers zur Höhe zwischen 2 :1 und 4 :1 liegt und

c) von der Längsachse des Füllkörpers sich eine Vielzahl radialer Rippen (2) bis zu seinem Mantel erstrecken.