DE2321475A1

DE2321475A1 - Improved mass transfer in plate columns - by dividing gas or liquid stream into several portions

Info

Publication number: DE2321475A1
Application number: DE19732321475
Authority: DE
Inventors: Christoph Dr Ing Heucke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-04-27
Filing date: 1973-04-27
Publication date: 1974-11-28

Abstract

Better distribution on trays, with better mass transfer and pressure drop results. Gas stream can be split by baffles up the tower having breaks and weir arrangements for liquor to pass or separate towers used with means of liquor transfer between them. If liquor stream is split, two sets of downcomers arranged at 90 degrees can be employed feeding alternate trays. Trays can be bubble cap, sieve or slot type.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung des Stoffaustausches bei Absorptions- und RektifikationsvorgLngen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung des Stoffaustausches bei Absorptions- und Rektifilcationsvorgängen in Bodenkolonnen zwischen einem aufsteigenden Gas- oder Dampfstrom und einem im Gegenstrom geführten Flüssigkeitsstrom. Method and device for improving the exchange of substances Absorption and rectification processes The invention relates to a method and a device for improving the exchange of substances during absorption and rectification processes in tray columns between an ascending gas or vapor stream and an im Countercurrent flow of liquid.

Bei Absorptions- oder Rektifikationsvorgängen wird der hochsteigende Gas- oder Dampfstrom mit der im Gegenstrom dazu herabflieenden Flüssigkeit in eine mUglichst innige Berührung gebracht, um einen intensiven Stoffaustausch zwischen den beiden Phasen zu erreichen. Dazu sind eine hohe Turbulenz und zwischen den Phasen große Berifhrmngsrlächen zu erzeugen, wie sie heute in den bekannten Bodenkolonnen verwirklicht sind. In the case of absorption or rectification processes, the ascending one becomes Gas or vapor flow with the liquid flowing down in countercurrent to it into a Bringing as intimate contact as possible in order to achieve an intensive exchange of substances between to achieve the two phases. There is also a high level of turbulence and between the Phases to create large contact areas, as they are today in the well-known floor columns are realized.

Die Böden einer derartigen Kolonne sind meist als Sieb- oder Glockenböden ausgeführt und mit Zu- und Ablaufwehren versehen. Die von Boden zu Boden abfließende Flussigkeit bildet auf den Böden eine Flüssigkeitsschicht, die von unten nach oben von dem Gas- oder Dampfstrom durchströmt wird, wobei die schwerersiedenden Gas- oder Dampfkomponenten in der Flüssigkeitsphase absorbiert oder kondensiert werden und somit der Gas- oder D.Rmp£-strom, der den Stoffaustauschboden verlßt, weniger dieser schweren Komponenten enthält als der Gas- oder Dampfstrom, der ihn von unten erreicht. Auf diese Weise erfolgt eine stufenweise Anreicherung der Flüssigkeitsphase mit schwerer-siedenden Komponenten. The trays of such a column are usually sieve or bubble cap trays executed and provided with inflow and outflow weirs. The drainage from floor to floor Liquid forms a layer of liquid on the floors, which flows from bottom to top is traversed by the gas or steam stream, the higher-boiling gas or vapor components are absorbed or condensed in the liquid phase and thus the gas or D.Rmp £ flow leaving the mass transfer tray is less this contains heavy components as the gas or vapor stream that flows it from below achieved. In this way there is a gradual enrichment of the liquid phase with higher-boiling components.

Über die gesamte Kolonne betrachtet strom die Flüssigkeit bei allen bekannten Varianten im Gegenstrom zu aufsteigen dem Gas oder Dampf, während auf dem einzelnen, meist horizontalen Boden die Flüssigkeit im Kreuzstrom zu Gas oder Dampf strömt. Viewed over the entire column, the liquid flows in all of them known variants in countercurrent to ascend the gas or steam while on the liquid in cross-flow to gas or to the individual, mostly horizontal tray Steam flows.

Je nachdem, ob die Strömungsrichtung auf allen BOden dieselbe ist oder von Boden zu Boden umgekehrt, liegt eine glei¢hslnnige oder eine gegensinnige Flüssigkeitsführung vor.Depending on whether the direction of flow is the same on all floors or vice versa from floor to floor, there is an identical or an opposite direction Liquid feed before.

Bei dieser bekannten Verfahrensweise und den dazu benutzten Vorrichtungen wird der Bodenwirkungsgrad bzw. der Stoffaustausch durch mehrere Erscheinungen negativ beeinflußt. So zeigt bei der gegensinnigen Flüssigkeitsführung ein Teil des Austausohbodens kaum eine Rektifikationswirkung, da der Ablauf eines Bodens und der Einlauf des nächst tieferen Bodens senkrecht übereinander stehen und somit der in der Nähe des Einlaufs des tieferen Bodens hochsteigende Gas- oder Dampfstrom bereits in etwa mit der Gleichgewichtszusammensetzung der vom oberen Boden abströmenden Flüssigkeit diesem zuströmt. An dieser Stelle findet also der Gas- oder Dampfstrom bei der Durchströmung des höheren Bodens kaum noch eine Gleichgewichtsstörung vor. Bei der gleichsinnigen Flüssigkeitsführung hingegen steht die Flüssigkeitsschicht auf dem Boden infolge der Zentrifugalkraft außen höher als im Zentrum des Bodens, das daher bevorzugt von dem Gas- oder Dampf strom durchströmt wird. Durch diese ungleichmlißige Durchstrdmung wird der Stoffaustausch verschlechtert und der Druckverlust gesteigert. In this known procedure and the devices used for it the soil efficiency or the exchange of substances becomes negative due to several phenomena influenced. So shows a in the opposite direction of liquid flow Part of the Ausausohboden hardly any rectification effect, since the drainage of a soil and the inlet of the next deeper soil stand vertically one above the other and thus the flow of gas or steam rising near the inlet of the deeper soil already approximately with the equilibrium composition of the flowing off from the upper floor Liquid flows to this. This is where the gas or steam flow takes place there is hardly any imbalance in the flow through the higher ground. In the case of the liquid flow in the same direction, on the other hand, the liquid layer is stationary on the ground higher on the outside than in the center of the ground due to centrifugal force, which is therefore preferably traversed by the gas or steam stream. Through this Uneven flow worsens the mass transfer and the pressure loss increased.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, die einen besseren Storfaustausch zwischen der flüssigen und der gas- oder dampfförmigen Phase innerhalb von Bodenkolonnen gestatten. The invention is based on the object of a method and a To develop a device that allows a better interfering exchange between the liquid and allow the gaseous or vapor phase within tray columns.

Diese Aufgabe wird errindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flüssigkeitsstrom oder der Gas- oder Dampfstrom in mindestens zwei Teilströme aufgeteilt und jeder Teilstrom gegen die Gesamtheit des im Gegenstrom dazu gerührten Gas- oder Dampfstromes bzw. Flüssigkeitsstromes geführt wird. According to the invention, this object is achieved in that the liquid flow or the gas or steam flow is divided into at least two partial flows and each Partial flow against the entirety of the gas or vapor flow stirred in countercurrent or liquid flow is performed.

Die einem Austauschboden zulaufende Flüssigkeit, die einen höheren Gehalt an leichtersiedenden Komponenten als die auf dem Boden stehende Flüssigkeit aufweist, vermischt sich teilweise mit dieser, wobei ständig Trennarbeit vernichtet wird. The liquid flowing into an exchange tray that has a higher Content of lower boiling components than the liquid standing on the bottom has, partially mixes with this, constantly destroying separation work will.

Infolge der Vermischung enthält die abfließende Flüssigkeit mehr leichtersiedende Komponenten als das bei einer Unterdrückung der Vermischung der Fall wäre. Da diese Vermischung aber sicht vollstGndig ist, entsteht über dem Boden Gas bzw. Dampf unterschiedlicher Konzentration. Oase oder Dmpfe mit höherem Gehalt an lßichtersiedendem, die im St ffaustausch mit an leichtersiedendem reicherer Flüssigkeit standen, vermischen sich mit Gasen oder Dämpfen, die mit an Schwerersiedendem reicheren Flüssibkeit im Stoffaustausch standen, wobei ebenfalls ständig Trennarbeit verlorengaht. Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß, wird eine Vermischung des Gases oder Dampfes über dem Boden verhindert, der Verlust an Trennarbeit stark reduziert wird. Der Gewinn an Trenneffekt entspricht dem Betrag, um den die Konzentrationen der Teilströme vom Mittel abweichen.As a result of the mixing, the outflowing liquid contains more lower-boiling ones Components than would be the case if mixing was suppressed. This one However, if mixing is complete, gas or vapor of different proportions is produced above the ground Concentration. Oasis or vapors with higher levels of light boiling, which in the St exchanged with liquid richer in lower boiling point, mix with gases or vapors, those with higher boiling liquids in the exchange of substances stood, whereby separation work was also constantly lost. The invention now lies based on the knowledge that, there is a mixing of the gas or vapor about prevents the loss of cutting work is greatly reduced. The profit at separation effect corresponds to the amount by which the concentrations of the partial flows deviate from the mean.

Infolge des höheren Trenneffektes werden weniger Austausohböden als bisher benötigt, wodurch die Kosten erheblich gesenkt werden.As a result of the higher separation effect, there are fewer exchange floors than previously required, which significantly reduces costs.

Der Vorteil eines besonders effektiven Stoffautausches kann noch gesteigert werden, wenn bei Aufteilung des Gas-oder Dampfstromes der Flüssigkeitsstrom auf aufeinanderfolgenden Böden gleichsinnig geführt wird. The advantage of a particularly effective exchange of substances can still can be increased if, when the gas or vapor flow is divided, the liquid flow is performed in the same direction on successive floors.

Sehr zweckmäßig bezüglich der Abmessungen der Vorrichtung kann es sein, wenn bei Aufteilung des Gas- oder Dampfstromes die Teilströme auf mehrere, vorzugsweise im Kreis angeordnete, Bodenkolonnen aufgeteilt werden, die von einem Flüssig keitsstrom durchrieselt werden. Dadurch wird der Durchmesser der einzelnen Bodenkolonne kleiner, wodurch die Lieferung und die Montage wesentlich erleichtert und die Wandstärke der Kolonnen verringert wird. It can be very useful with regard to the dimensions of the device if, when dividing the gas or steam flow, the partial flows are divided into several, Preferably arranged in a circle, tray columns are divided by a Liquid keitsstrom are trickled through. This will increase the diameter of each Tray column smaller, which makes delivery and assembly much easier and the wall thickness of the columns is reduced.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgedankens besteht darin, daß bei Aufteilung des Flüssigkeitsstromes jeder Teilstrom auf aufeinanderfolgenden Böden gegensinnig geführt wird, wodurch sich eine besonders einfache und billige Verfahrensführung ergibt. Um den Trenneffekt noch weiter zu steigern, kann diese Ausführung so weitergebildet werden, daß die Teilstrdme zueinander im Kreuzstrom geführt werden. There is a further advantageous embodiment of the inventive concept in that, when the liquid flow is divided, each partial flow is successive Soils are led in opposite directions, making a particularly simple and cheap Procedure results. In order to increase the separation effect even further, this Execution can be developed so that the partial flows to each other in a cross flow be guided.

Bine Vorrichtung zur Durchrührung des Verfahrens besteht im wesentlichen aus einer Absorptions- oder Itektifikationseinrichtung mit mindestens einer Bodenkolonne, wobei die Einrichtung für den Flüssigkeitsstrom oder den Gas- oder Dampfstrom zumindest zwei getrennte Strömungswege aufweist. Während die aufgeteilten Stme somit nicht in Berührung miteinander kommen, womit der effekt eines besseren Stoffaustausches gewährleistet ist, wird der ungeteilte Strom der anderen Phase gegen sämtliche Teilströme geführt. There is essentially a device for carrying out the method from an absorption or ingestion device with at least one tray column, wherein the device for the liquid flow or the gas or vapor flow at least has two separate flow paths. While the divided stems are not come into contact with each other, with the effect of a better exchange of substances is guaranteed, the undivided flow of the other phase is against all partial flows guided.

Besonders zweckmäßig ist auch eine Ausführungsforin des Anmeldungsgegenstandes, bei der die Strömungswege für den geteilten Gas- oder Dampfstrom mit Hilfe mindestens einer, parallel zur Kolonnenachse angeordneten und mehrmals durchbrochenen Trennwand gebildet werden, an der beiderseitig mit Zu-und Ablaufwehren versehene Bodensegmente befestigt sind. Infolge dieser Anordnung, bei der der Flüssigkeitsstrom mehrere voneinander getrennte Gas- oder Dampfräume durchfließen muß, wird die Zentrifugalkraft durch die Wehre gebrochen, so daß sich auf dem Boden eine gleichmäßig hohe Flüssigkeitsschicht ausbildet. An embodiment of the subject of the application is also particularly useful, in which the flow paths for the split gas or steam flow using at least a dividing wall arranged parallel to the column axis and perforated several times are formed on the floor segments provided with inflow and outflow weirs on both sides are attached. As a result of this arrangement, in which the liquid flow several must flow through separate gas or vapor spaces, the centrifugal force broken by the weirs, so that there is a uniformly high layer of liquid on the floor trains.

Zweckmäßigerweise ist diese Ausführungsform noch derart weitergebildet, daß die Trennwand in der Kolonnenachse liegt und beiderseitig mit stufenartig versetzt angeordneten Bodensegmenten versehen ist. Obwohl hier bei gleichsinniger Flüssigkeitsführung der Ablauf eines Bodens über dem Einlauf des n&chst tieferen liegt, wird derStoffaustausch nicht beeinträchtigt, da an dieser Stelle die Flüssigkeit gegen verschiedene Gas- bzw. Dampf ströme geleitet wird. Appropriately, this embodiment is further developed in such a way that that the dividing wall lies in the column axis and staggered on both sides arranged floor segments is provided. Although here with liquid flow in the same direction the drainage of one floor lies above the inlet of the next deeper one, this becomes the exchange of substances not impaired, because at this point the liquid against various gas or steam flows is passed.

Bei einer Vorrichtung mit mindestens zwei Trenawinden ist der Anmeldungsgegenstand vorteilhafterweise dadurch ausgezeichnet, daß die Trennwände parallel zueinander angeordnet sind, wodurch sich, vor allem bei einer Weiterbildung, bei der die Trennwände mit in einer Ebene liegenden Bodensegmenten versehen sind, eine besonders einfache Bauweise ergibt. In the case of a device with at least two Trena winches, the subject of the application is advantageously distinguished by the fact that the partitions are parallel to one another are arranged, which, especially in a development in which the partitions are provided with floor segments lying in one plane, a particularly simple one Construction results.

Die Bodensegmente können als Glockenboden oder als Sieb- oder Schlitzboden ausgeführt sein. Im ersten Fall ist es bezüglich einer gleichmäßig verteilten Flüssigkeitsschicht auf dem Boden, wovon der Stoffaustausohgrad zum Teil abhängt, günstig, wenn die Bodensegmente einen Glockenboden bilden, wobei die Höhe der Glockenhälse und die Zu- und Ablaufwehre in Richtung vom Zu- zum Ablauf hin abnimmt, Vorteile, vor allem hinsichtlich der einfachen Herstellung und der Kosten ergeben sich aber auch, wenn die Bodensegmente einen Sieb- oder Schlitzboden bilden. The bottom segments can be designed as a bell bottom or as a sieve or slotted bottom be executed. In the first case it is with respect to an evenly distributed liquid layer on the ground, on which the degree of mass exchange partly depends, favorable if the Floor segments form a bell base, the height of the bell necks and the Inflow and outflow weirs in the direction from inflow to outflow decreases, advantages, above all with regard to the simple production and the costs also arise if the floor segments form a sieve or slotted floor.

Neben der Möglichkeit, die Bodensegmente in einer Ebene anzuordnen, kann auch eine Aus£hrungsform des Anmeldungsgegenstandes gewählt werden, bei der die Trennwände mit stufenartig versetzt angeordneten Bodensegmenten versehen sind, die Teile eines Glockenbodens sind. Hierdurch wird ebenfalls eine gleichmäßige Flüssigkeitshöhe auf den einzelnen Bodensegmenten erreicht. In addition to the possibility of arranging the floor segments on one level, an embodiment of the subject of the registration can also be selected in which the partition walls are provided with floor segments staggered in steps, which are parts of a bell bottom. This also ensures a uniform level of liquid reached on the individual ground segments.

Wird die Vorrichtung mit mindestens zwei Trennwänden ausgestattet, so kann es vorteilhaft sein, die Trennwände im Winkel zueinander und parallel zur Kolonnenachse anzuordnen. If the device is equipped with at least two partitions, so it can be advantageous to place the partitions at an angle to one another and parallel to the To arrange column axis.

Da es bezüglich der Lieferung und der Montage zweckmäßig ist, die Dimensionen gering zu halten, besteht eine weitere bevorzugte Ausfünrungsform des Anmeldungsgegenstandes darin, daß die Strömungswege für den geteilten Gas- oder Dampfstrom mit Hilfe mehrerer, mit Rohrleitungen versehenen Bodenkolonnen gebildet werden, wobei die Rohrleitungen den Ablauf eines Bodens einer Kolonne mit dem Zulauf eines niedriger angeordneten Bodens einer anderen Kolonne verbinden. Besonders günstig ist es hierbei, wenn die Bodenkolonnen im Kreis angeordnet sind, da auf diese Weise die Verbindungen der einzelnen Kolonnen untereinander einfach gestaltet und der Platzbedarf eingeschränkt werden können. Since it is expedient in terms of delivery and assembly, the Another preferred embodiment of the is to keep dimensions small Subject of the application is that the flow paths for the divided Gas or steam flow with the help of several tray columns provided with pipelines are formed, the pipelines having the outlet of a tray of a column connect the inlet of a lower tray of another column. It is particularly favorable here if the tray columns are arranged in a circle, because in this way the connections between the individual columns are easy designed and the space requirements can be restricted.

Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens besteht auch darin, daß die Strömungswege für den geteilten Flüssigkeitsstrom durch mit Zu- und Ablaufwehren und mit nahe der Innenwand der Bodenkolonne liegenden Ablaufschächten versehene Boden gebildet werden, wobei die Ablaufschächte jeweils über den darunterliegenden Boden hinaus verlängert und um 90 o versetzt zueinander angeordnet sind. Obwohl bei dieser Ausbildung der Ablauf eines Bodens über dem Zulauf des nächst tieferen liegt, wird auch hier der Stoffaustausch nicht negativ beeinflußt, da der aufsteigende Gas- oder Dampfstrom nach Verlassen des tieferen Bodens und vor Erreichen des höheren Bodens, von dem ein Flüssigkeitsstrom abfließt, infolge des Stoffaustausches mit dem anderen Flüssigkeitsstrom seine Konzentration schon verändert hat, so daß das Gleichgewicht, wie erforderlich, gestört ist. There is a very advantageous further development of the concept of the invention also in the fact that the flow paths for the divided liquid flow through with Inlet and outlet weirs and with outlet shafts located near the inner wall of the tray column provided floor are formed, the drainage shafts each over the underlying Extended floor and offset by 90 o to each other. Even though in this training, the drainage of a soil above the inlet of the next lower one the exchange of substances is not negatively influenced here either, since the ascending one Gas or steam flow after leaving the deeper soil and before reaching the higher one Soil from which a stream of liquid flows off, as a result of the exchange of substances with the concentration of the other liquid flow has already changed, so that the Balance is disturbed as required.

Die der Erfindung zugrundeliegende Erkenntnis ist anhand der Figuren 1 bis 3 erläutert,während in den Figuren 4 bis 10 schematische Ausgestaltungen der Erfindung dargelegt werden. The knowledge on which the invention is based is based on the figures 1 to 3 explained, while FIGS. 4 to 10 show schematic configurations of the Invention to be set forth.

In Figur 1 ist der obere Abschnitt einer üblichen Bodenkolonne für eine Rektifikation mit den Böden o und 1+1 dargestellt. Die die Böden i+1 und o verlassende Flüssigkeit F mit der Volumenkonzentration bzw. steht, wie auch aus dem in Figur 2 dargestellten NcCabe-Thiele Diagramm hervorgeht, im Gleichgewicht mit dem von den Bödaufsteigenden Dampf D mit der Volumenkonzentration bzw. Die Mengenbilanz bilanz um den Kopf dieser Bodenkolonne lautet: Aus Figur 3 ist die erfindungsgemäße Trennung einer Phase, hier der Dampfphase, mittels einer Trennwand in zwei Teilströme a und b ersichtlich. Die Mengenbilanz um den Kopf dieser erfindungsgemäßen Kolonne lautet: Werden diese Mengenbilanzen gleichgesetzt, so ergibt sich: und: wobei g die mittlere Zusammensetzung der geteilten Dampf ströme angibt.In FIG. 1, the upper section of a conventional tray column for rectification with trays o and 1 + 1 is shown. The liquid F leaving the trays i + 1 and o with the volume concentration respectively. is, as can also be seen from the NcCabe-Thiele diagram shown in FIG. 2, in equilibrium with the vapor D rising from the floor with the volume concentration respectively. The mass balance around the head of this tray column is as follows: FIG. 3 shows the separation according to the invention of a phase, here the vapor phase, by means of a partition into two substreams a and b. The mass balance around the head of this column according to the invention is: If these mass balances are equated, the result is: and: where g is the mean composition of the split steam streams.

Aus Figur 2 wird der Gewinn an Trenneffekt, dampfseitig GD und flüssigkeitsseitig GF genannt, deutlich. Es kann angenommen werden, daß im Durchschnitt etwa gilt: oder 2 1 2 k.The gain in separation effect, called GD on the steam side and GF on the liquid side, is clear from FIG. It can be assumed that the following applies on average: or 2 1 2 k.

Daraus folgt, daß der dampfseitige und fltlssigkeits seitige Gewinn an Trenneffekt in etwa übereinstimmen : Wie Versuche ergeben haben, wird durch die erfindungsgemäße Aufteilung des Dampfstromes in zwei Teilströme ein Gewinn an Trenneffekt von ca. 33 % erreicht, der sich folgendermaßen aus dem McCabe-Thiele-Diagramm ergibt Die Verbesserung des Trenneffekts hängt von der Anzahl der Teilströme ab, und beträgt allgemein bei n Teilströmen 100 f.From this it follows that the steam-side and liquid-side gain in separating effect are roughly the same: As tests have shown, the inventive division of the steam flow into two partial flows achieves a gain in separating effect of approx. 33%, which is derived from the McCabe-Thiele as follows -Diagram results The improvement in the separation effect depends on the number of substreams and is generally 100 f for n substreams.

Dadurch ergibt sich allgemein eine Binsparung an Austausohbdden von n - 1 100 %. This generally results in a saving in exchange volumes of n - 1 100%.

2n In den Figuren 4 bis 8 sind Ausschnitte von sooenkolonnen dargestellt, die von einem Flüssigkeitsstrorn und mehreren Gas-bzw. Dampfteilströmen durchströmt werden. 2n In Figures 4 to 8, excerpts from soo columns are shown, from a liquid flow and several gas or. Partial steam flows through will.

In den Figuren 4 und 4a ist eine Aufteilung des Gas- oder Dampfstromes in zwei Teilströme dargestellt. Sie zeigt einen Längsschnitt einer Bodenkolonne 1 mit stufenartig versetzt angeordneten Siebbodensegmenten 2, die mit Zu- und Ablaufwehren 3 bzw. 4 und Ablaufsohächten 10 versehen sind, und mit einer in der Kolonnenachse liegenden Trennwand 5, durch die der Gas- oder Dampfstrom in zwei Teilströme, angezeigt durch Pfeile 6 und 61 aufgeteilt wird. Die Trennwand 5 weist Durchflußöffnungen 7 für einen von Boden zu Boden gleichsinnig geführten Flüssigkeitsstrom 8 auf. In Figures 4 and 4a is a division of the gas or steam flow shown in two partial flows. It shows a longitudinal section of a tray column 1 with staggered staggered sieve bottom segments 2, which have inlet and outlet weirs 3 or 4 and outlet shafts 10 are provided, and with one in the column axis lying partition wall 5, through which the gas or steam flow in two partial flows indicated is divided by arrows 6 and 61. The partition 5 has flow openings 7 for a liquid flow 8 guided in the same direction from floor to floor.

Der Gewinn an Trenneffekt betrugt 33 %. Es kdnnen 25 ç der Austauschböden eingespart werden. The gain in separation effect was 33%. There can be 25 ç of the exchange floors can be saved.

Gemäß Figur 5 ist der Gas- oder Dampfstrom in vier Teilströme 6, 6', 6" und 6" ' unterteilt. Die Bodenkolonne ist mit drei zueinander parallelen Trennwänden 5, 5' und 5" und mit vier in einer Ebene angeordnten,Zu- und Ablaufwehre 3 bzw. According to Figure 5, the gas or steam flow is divided into four substreams 6, 6 ', 6 "and 6"' divided. The tray column has three parallel ones Partition walls 5, 5 'and 5 "and with four inlet and outlet weirs arranged on one level 3 resp.

4 aufweisenden Siebbodensegmenten 2'bis 2 " " versehen. Die vom letzten Bodensegment 2"" ablaufende Flüssigkeit 8 wird über ein Zuleitungsrohr 9 dem ersten Bodensegment 2' des nächst tieferen Bodens aufgegeben.4 having sieve bottom segments 2'to 2 "" provided. The one from the last Floor segment 2 "" liquid 8 running off is via a feed pipe 9 to the first Abandoned floor segment 2 'of the next lower floor.

Die Verbesserung an Trenneffekt belauft sich auf 60 %. The improvement in the separation effect amounts to 60%.

Es sind 3715 % weniger Austauschböden notwendig.3715% fewer replacement floors are required.

In Figur 6 ist der Gas- oder Dampfstrom in drei Teilstrom 6, 6' und 6" aufgeteilt. Die Bodenkolonne 1 weist zwei, parallel zueinander und zur Kolonnenachse angeordnete Trennwände 5 und 5' auf. Die Böden werden von jeweils drei stufenartig versetzt angeordneten Glockenbodensegmenten 2', 2 " und 2 " ' gebildet, wodurch der Flüssikeitsstand auf den einzelnen Segmenten auf gleicher Höhe gehalten wird. Der Gewinn an Trenneffekt beträgt 50 . Es sind 33 ß weniger Austauschböden erforderlich. In Figure 6, the gas or steam flow is in three substreams 6, 6 'and 6 ". The tray column 1 has two, parallel to each other and partition walls 5 and 5 'arranged to the column axis. The floors are made of three bell base segments 2 ', 2 "and 2 '' ', whereby the liquid level on the individual segments is the same Height is maintained. The gain in separation effect is 50. There are 33 ß less Replacement floors required.

Die in Figur 7 gezeigte Bodenkolonne gleicht der in Figur 6 dargestellten, nur weist sie keine versetzt angeordneten, sondern in einer Ebene liegenden Glockenbodensegmente 2?, 2 " und 2''' auf, wobei die Höhe der Glockenhälse und der Zu-und Ablaufwehre 3 bzw. 4 in Richtung vom Zulauf zum Ablauf des einzelnen Bodens hin abnimmt. The tray column shown in Figure 7 is similar to that shown in Figure 6, only it does not have bell-bottom segments that are offset, but rather that lie in one plane 2 ?, 2 "and 2 '' ', with the height of the bell necks and the inlet and outlet weirs 3 or 4 decreases in the direction from the inlet to the outlet of the individual soil.

Gemäß den Figuren 8 und 8a ist der das oder Dampfstrom in vier Teilströme 6, 6', 6" und 6" ' aufgeteilt. Die Bodenkolonne 1, die mit horizontal eingebauten Siebböden 2 versehen ist, weist drei im Winkel zueinander und parallel zur Kolonnenachse angeordnete Trennwände 5, 5' und 5" auf, die die Siebböden 2 in vier Bodensegmente 2', 2'', 2''' und 2'''' unterteilen, die jeweils mit Zu- und Ablaufwehren 3 bzw. 4 versehen sind. Jeder Boden 2 ist mit einem Ablaufschacht 10 ausgestattet, über den die Flüssigkeit von Boden zu Boden geleitet wird. According to FIGS. 8 and 8a, the or steam flow is divided into four partial flows 6, 6 ', 6 "and 6"' split. The tray column 1, built with horizontally Sieve trays 2 is provided, has three at an angle to one another and parallel to the column axis arranged partition walls 5, 5 'and 5 ", which the sieve trays 2 in four floor segments 2 ', 2' ', 2' '' and 2 '' '', each with inflow and outflow weirs 3 resp. 4 are provided. Each floor 2 is equipped with a downcomer 10, over that the liquid is passed from floor to floor.

Der Gewinn an Trenneffekt beträgt 60 %. Die Einsparung an Böden beläuft sich auf 37,5 %. The gain in separation effect is 60%. The saving in floors amounts to down to 37.5%.

Die Figuren 9, 9a und 9b zeigen drei Schnitte eines Teiles einer Bodenkolonne 1, wobei der iängsschnitt 9a um 90 ° gegenüber dem Längsschnitt 9 gedreht ist. Die Bodenkolonne 1, die von einem Gas- oder Dampfstrom 6 und von zwei Flüssigkeitsströmen 8 und 8' durchströmt wird, weist horizontal angeordnete Siebböden 2 mit Zu- und Ablaufwehren 3 bzw. 4 und Ablaufschächte 10 auf, die von Boden zu Boden um 90 ° versetzt zueinander angeordnet und über den darunterliegenden Boden hinaus verlängert sind. Bei dieser Variante werden zwar doppelt so viel Böden wie bei der Gas- oder Dampfstromteilung in zwei Teilströme benötigt, jedoch wird der Xolonnenquerschnitt auf die Hälfte reduziert und doppelt so viel Flüssigkeit gegen einen Gas- oder Dampfstrom geführt. Der Gewinn an Trenneffekt beträgt ebensoviel wie bei der Gas- oder Dampfstromteilung, nämlich infolge der Zweiteilung 33 %, die Einsparung an Austauschböden 25 . Figures 9, 9a and 9b show three sections of part of a Tray column 1, the longitudinal section 9a being rotated by 90 ° with respect to the longitudinal section 9 is. The tray column 1, from a gas or vapor stream 6 and from two liquid streams 8 and 8 'is flowed through, has horizontally arranged sieve trays 2 with inlet and Drain weirs 3 or 4 and drain shafts 10, which are from floor to floor by 90 ° arranged offset to one another and extended beyond the floor below are. With this variant, twice as many floors are used as with the gas or Steam flow division into two partial flows is required, but the Xolonne cross-section is required reduced by half and twice as much liquid against a gas or vapor stream guided. The gain in separation effect is just as much as with gas or steam flow division, namely 33% as a result of the division into two parts, the saving in replacement floors 25.

In Figur 10 ist eine weitere Ausführung des Anmeldungsgegenstandes dargestellt, die aus vier im Kreis angeordneten Bodenkolonnen 1, 1', 1" und 1 "' besteht, die untereinander mit flohrleitungen 11 in Verbindung stehen. In Figure 10 is a further embodiment of the subject of the application shown, consisting of four tray columns 1, 1 ', 1 "and 1"' arranged in a circle exists, which are connected to one another with flohr lines 11.

Wie aus Figur lOa ersichtlich, verbinden die Rohrleitungen 11 den Ablaufschacht 10 eines Bodens 2' einer Kolonne 1' mit dem Einlauf 12 eines tiefer angeordneten Bodens 2 " einer Kolonne l't. Die vier Kolonnen werden von vier Gas- oder Dampfteilströmen 6, 6', 6", Cj"' und von einem Plüssigkeits strom 8 durchströmt. AuRgrund der vier Teilströme wird bei dieser Ausführung eine Verbesserung des Trenneffektes von 60 , und eine Einsparung an Austauschböden von 37,5 $ erreicht. As can be seen from Figure 10a, the pipes 11 connect the Downcomer 10 of a tray 2 'of a column 1' with the inlet 12 of a lower one arranged bottom 2 "of a column l't. The four columns are of four gas or partial steam flows 6, 6 ', 6 ", Cj"' and from a Plüssigkeits current 8 flows through. Because of the four partial flows, this design is an improvement the separation effect of 60, and a saving on replacement floors of $ 37.5.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschrgnkt, sondern kann allgemein bei ektifikations- und Ab sorgtionsvorgclngen in Bodenkolonnen mit Erfolg angewendet werden. The invention is not limited to the illustrated embodiments limited, but can generally be used for ectification and removal processes be used with success in tray columns.

Insbesondere sind auch andere als die in den Beispielen jeweils genannten Bodenarten verwendbar, 17 Patentansprüche In particular, there are also other than those mentioned in each case in the examples Soil types usable, 17 claims

Claims

Claims 1. A method for improving the exchange of substances in absorption and rectification processes in tray columns between an ascending one Gas or vapor flow and a countercurrent flow of liquid, thereby characterized in that the liquid flow or the gas or vapor flow in min ens split two partial flows and each partial flow against the totality of the countercurrent gas or vapor flow or liquid flow fed thereto is guided.

2. The method according to claim 1, characterized in that when dividing of the gas or vapor flow, the liquid flow on successive trays is led in the same direction.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that-at Distribution of the gas or vapor stream, the substreams into several, preferably in Tray columns arranged in a circle are autgeti lti lt It by a liquid atom be trickled through.

4. The method according to claim 1, characterized in that when dividing of the liquid flow, each partial flow on successive floors in opposite directions is stirred.

5. The method according to claim 4, characterized in that the partial flows are led to each other in a cross flow.

6. Apparatus for performing the method according to claim 1 with an absorption or rectification device with at least one tray column, characterized in that the device (1, 1 ', 1 i, 1' '') for the liquid flow (, 8 ') or the gas or steam flow (6, 6', 6 ", 6" ') at least two separate Has flow paths.

7. Yorriohtung according to claim 6, characterized in that the flow paths for the split gas or steam flow (6, 6 ', 6 ", 6"') with the help of at least one, Dividing wall arranged parallel to the column axis and perforated several times (5. 5 ', 5 ") are formed on both sides with inlet (3) and outlet weirs (4) provided floor segments (2, 2 ', 2 ", 2 2' '' ') are attached.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the partition (5) is in the column axis and arranged on both sides with staggered staggered Floor segments (2) are provided.

9. Apparatus according to claim 7 with at least two partition walls, characterized characterized in that the partition walls (5, 5 ', 5 ") are arranged parallel to one another.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the partition (5, 5 ', 5 ") with floor segments lying in one plane (2', 211, 2" ', 2' '' ') are provided.

11. The device according to claim 10, characterized in that the Floor segments (2 ', 2 "2"') form a bell base, the height of the bell neck and the inlet (3) and outlet weirs (4) decreases in the direction from the inlet to the outlet.

12. The device according to claim 10, characterized in that the Bottom segments (2 ', 2' ', 2 "', 2 ''" ') form a sieve or slotted bottom.

13. Apparatus according to claim 9, characterized in that the partition walls (5, 5 ', 5 ") with step-like offset arranged floor segments (2', 2 '', 2 '' ') are provided, which are parts of a bell bottom.

14. The device according to claim 7 with at least two partition walls, characterized characterized in that the partition walls (5, 5 ', 5 ") are at an angle to each other and parallel are arranged to the column axis.

15. Apparatus according to claim 6, characterized in that the flow paths for the split gas or steam flow (6, 6 ', 6 ", 6' '') with the help of several, with Pipelines (11) provided tray columns (1, 1 ', 1tTJ 1' '') are formed, wherein the pipes (11) the outlet (10) of a tray of a column with the Connect feed (12) of a lower tray of another column.

16. The device according to claim 15, characterized in that the Tray columns (1, 1 ', 1 ", 1"') are arranged in a circle.

17. Apparatus according to claim 6, characterized in that the flow paths for the divided liquid flow (8, 8 ') through with inlet (3) and outlet weirs (4) and provided with outlet channels (10) located near the inner wall of the tray column (1) Bottoms (2) are formed, the Ablautschächte (10) each above the underlying Floor (2) extended and arranged offset from one another by 90 ° from floor to floor are.