DE2364738A1 - Gas liquid contacting method - combining high intensity with low hydraulic resistance - Google Patents

Gas liquid contacting method - combining high intensity with low hydraulic resistance

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DE2364738A1
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Rumen Dimitrov Di Daraktschiev
Nikolaj Nikolaev Dipl Ch Kolev
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DSO KHIM MASH
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Abstract

Efficient transfer between a liquid and gas, e.g. in an absorption apparatus, is achieved by causing the liquid to flow through horizontal plates arranged above one another at a set distance. Specif. the plates have a checkered arrangement of slots produced by slitting and stretching of the plates, the slots forming an angle with the surface of the plate. The free cross-section for passage of the gas is >50%.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung von Massenaustauschvor-Method and device for carrying out mass exchange

gängencorridors

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung "von Massenaustauschvorgängen.The invention relates to a method and a device for implementation "of mass exchanges.

Bei den bisher bekannten Verfahren zur Durchführung von Massenaustauschvorgängen erfolgt die Bildung von frischen Grenzflächen und die Verwirbelung 4er flüssigen Phase auf folgende Weise:In the previously known methods for carrying out mass exchange processes the formation of fresh interfaces and the turbulence of the 4 liquid phase takes place in the following way:

1. Die Flüssigkeit fließt auf feste Oberflächen (Kolonnen mit Füllung, Mantel-Rohr-Massenaustauscheinrichtungen)1. The liquid flows on solid surfaces (columns with filling, shell-and-tube mass exchange devices)

2. Entstehung von beweglichem Schaum und Blasen auf Kosten der Energie der Gasphase (Druckluftmisch- und Aufschäumeinrichtungen),2. Formation of movable foam and bubbles at the expense of the energy of the gas phase (compressed air mixing and foaming devices),

3. Zerstäubung von Flüssigkeit auf Kosten der Energie der Gasphase (Venturi-Rohre, Absorber ART, Spraypack-Füllungen und andere Einrichtungen auf demselben Prinzip).3. Atomization of liquid at the expense of the energy of the Gas phase (Venturi tubes, ART absorbers, spray pack fillings and others Facilities on the same principle).

Ein grundlegender Nachteil bekannter Verfahren und Einrichtungen ist der hohe hydraulische Widerstand der Einrichtungen, der zu erhöhtem Energieaufwand bei der Gasdurchführung führt. Eine Ausnahme, in dieserA fundamental disadvantage of known methods and devices is the high hydraulic resistance of the devices, which leads to increased energy consumption in the gas feed-through. An exception to this

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B'eziehung sind einige der Einrichtungen, bei denen das erste Verfahren angewendet wird, bei denen die für den Vorgang des Massenaustausches effektive Oberfläche der Füllung die Oberfläche der Rohre oder der Füllung nicht übersteigt und gewöhnlich nur einen geringen Teil davon bildet.Relationship are some of the bodies where the first procedure is used in which the surface of the filling effective for the process of mass exchange is the surface of the Pipes or the filling does not exceed and usually only forms a small part of it.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile durch intensive Durchführung der Massenaustauschvorgänge zu vermeiden, wobei die Intensivierung des Vorganges auf Kosten der kinetischen Energie der flüssigen Phase bei niedrigem hydraulischem G-aswiderstand in der Einrichtung-erfolgt.The aim of the invention is to remedy these disadvantages through intensive implementation to avoid the mass exchanges, the intensification the process at the expense of the kinetic energy of the liquid phase with low hydraulic gas resistance in the Establishment-done.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur intensiven Durchfürhung von Massenaustauschvorgängen bei reduziertem hydraulischem Widerstand der Einrichtung anzugeben, wobei der Austausch auf einer effektiven Oberfläche erfolgen soll, die die geometrische Oberfläche der Einrichtung übersteigt.The object of the invention is to provide a method and a device for specify intensive implementation of mass exchange processes with reduced hydraulic resistance of the device, whereby the exchange to take place on an effective surface that exceeds the geometric surface of the device.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß die Flüssigkeit durch horizontal übereinander angeordnete profilierte Platten fließt, die in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, wobei -infolge des Zerschlagene der Flüssigkeit an der darunterliegenden Platte eine Erneuerung der Oberfläche und eine starke Verwirbelung und ein intensiver Massenaustausch zwischen der Oberfläche und dem Gas bei niedrigem hydraulischen Widerstand erfolgt. Die horizontalen Platten sind zur Intensivierung des Massenaustausches bei niedrigem hydraulischem Widerstand zweckmäßigerweise mit schachbrettartig angeordneten Schlitzen versehen, die durch Aufschlitzen und Strekken der Platte (Streckmetall) hergestellt wurden. Die Wände der Öffnungen liegen unter einem Winkel gegenüber der Oberfläche der Platte, wobei der freie Querschnitt für den Durchfluß des Gases größer als 50 $> ist. Zur Verminderung des Abfließens der Flüssigkeit in Richtung zu den Wänden der Einrichtung sind die Schlitze übereinanderliegender Platten entgegengesetzt- zueinander geneigt.The method according to the invention consists in that the liquid flows through profiled plates which are arranged horizontally one above the other and which are arranged at a certain distance from one another, with a renewal of the surface and a strong turbulence and an intensive mass exchange between as a result of the smashing of the liquid on the plate below the surface and the gas with low hydraulic resistance. In order to intensify the mass exchange with low hydraulic resistance, the horizontal plates are expediently provided with slots arranged like a chessboard, which were produced by slitting and stretching the plate (expanded metal). The walls of the openings are at an angle with respect to the surface of the plate, the free cross-section for the flow of the gas being greater than 50 % . In order to reduce the outflow of the liquid in the direction of the walls of the device, the slots in the plates lying one above the other are inclined in opposite directions to one another.

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Die Erfindung wird anhand der "beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the "accompanying drawing. Show it:

Pig. 1 den prinzipiellen Aufbau der Einrichtung; Pig. 2 ' eine Draufsicht auf die horizontale Plattenfüllung} und Pig. 5 die Anordnung der Platten zueinander.Pig. 1 the basic structure of the facility; Pig. 2 'a plan view of the horizontal panel filling} and Pig. 5 the arrangement of the plates to one another.

In Pig. 1 ist der prinzipielle Aufbau der Einrichtung dargestellt, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet. Die Flüssigkeit fließt in den oberen Teil der Einrichtung 1 durch einen Stutzen A ein und wird durch eine Berieselungseinrichtung 2 gleichmäßig über ihren Querschnitt verteilt. Dabei wird die Flüssigkeit an der ersten horizontalen Lamellenplatte 3 zerschlagen. Die Tropfen und Flüssigkeit sströme, die dadurch entstehen, wirken mit der Gasphase, die im G-egenstrom durch einen Stutzen C in den unteren Teil der Einrichtung eingeführt wird, wobei ein intensiver Massenaustausch eintritt. Dieser Vorgang wiederholt sich an jeder weiter unten liegenden Platte.In Pig. 1 shows the basic structure of the facility, which works according to the method of the invention. The liquid flows into the upper part of the device 1 through a nozzle A and is evenly distributed over its cross-section by a sprinkling device 2. In doing so, the liquid is at the first smashed horizontal lamellar plate 3. The drops and liquid The currents that result from this act with the gas phase, the in counter-current through a connection C in the lower part of the facility is introduced, whereby an intensive mass exchange occurs. This process is repeated for each one below Plate.

Fig. 2 zeigt die Form einer horizontalen Platte mit schachbrettartig angeordneten Öffnungen, die durch Aufschlitzen und Strecken von Blech (Streckmeteil) hergestellt wurden. Fig. 3 zeigt die gegenseitige Anordnung der Schlitze 4 der Platten. Die Neigung der Schlitze der horizontalen Platte unter einem Winkel zur Plattenfläche ergibt einen großen freien Querschnitt für die Bewegung der Gasphase, wodurch eine Verminderung des hydraulischen Widerstandes' der Einrichtung erzielt wird.Fig. 2 shows the shape of a horizontal plate with a checkerboard arranged openings, which were produced by slitting and stretching sheet metal (expanded part). Fig. 3 shows the mutual Arrangement of the slots 4 of the plates. The inclination of the slots in the horizontal plate at an angle to the surface of the plate results in a large free cross-section for the movement of the gas phase, thereby reducing the hydraulic resistance of the device is achieved.

Die Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Massenaustauschvorgängen sind aus dem folgenden Beispiel ersichtlich.The possibilities of the method according to the invention in mass exchange processes can be seen from the following example.

In einem Absorptionsapparat werden gemäß Fig. 2 horizontale Metallplatten in 10 mm Abstand zwischen den einzelnen Platten eingebaut. Der freie Querschnitt der Plattmbeträgt 90 for die Länge der Schlitze 22,2 mm, die Breite 8,7 mm und die spezifische Oberfläche der Füllung 135 m /nr. Der auf diese Weise aufgeladene Apparat, derIn an absorption apparatus, as shown in FIG. 2, horizontal metal plates are installed at a distance of 10 mm between the individual plates. The free cross section of the Plattmbeträgt fo r 90 mm, the length of the slots 22.2, the width 8.7 mm and the specific surface area of the fill 135 m / nr. The apparatus charged in this way, the

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nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, gewährleistet einen um 30 io höheren Massendurchgangskoeffizienten bei 2 : 7 bis 14-facher Verminderung des hydraulischen Widerstandes des Apparats in Abhängigkeit vom hydrodynamischen Betrieb im Vergleich zu Raschigringen 25 x 25 m mit einer spezifischen Oberfläche von 200 m /m .works according to the method according to the invention, ensures a 30 io higher mass transfer coefficient with a 2: 7 to 14-fold reduction in the hydraulic resistance of the apparatus depending on the hydrodynamic operation compared to Raschig rings 25 x 25 m with a specific surface of 200 m / m.

PatentansprücheClaims

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 1. Verfahren zur Durchführung von Massenaustauschvorgängen, dadurch gekennzeichnet , daß die Flüssigkeit durch horizontale, übereinander angeordnete profilierte Platten (3) fließt, die in einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, wo-, bei durch Zerschlagen und Erneuerung der Oberfläche der Flüssigkeit ein intensiver Massenaustausch zwischen Flüssigkeit und Gas bei geringem hydraulischem Widerstand erfolgt.1. Method for carrying out mass exchanges, thereby characterized in that the liquid flows through horizontal profiled plates (3) arranged one above the other, which are arranged at a certain distance from each other, where- in the case of an intensive mass exchange between liquid and gas due to the breaking up and renewal of the surface of the liquid takes place with low hydraulic resistance. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß zur Verbesserung des Massenaustauschs bei niedrigem hydraulischem Widerstand die Flüssigkeit von einer Platte zur anderen durch schachbrettartig angeordnete Schlitze (4) fließt, die durch Aufschlitzen und Strecken der Platte erhalten werden, wobei die Schlitze unter einem Winkel gegen die Plattenfläche geneigt sind,, so daß ein freier Querschnitt zum Durchgang des Gases erzielt wird, der größer als 50 ^ ist.2. The method according to claim 1, characterized in that that to improve the mass exchange at low hydraulic Resistance, the liquid flows from one plate to the other through the checkerboard-like slits (4) that flow through Slitting and stretching of the panel can be obtained with the slots inclined at an angle against the panel surface are, so that a free cross-section for the passage of the gas is achieved which is greater than 50 ^. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ab'fließen der Flüssigkeit in Richtung zu den Wänden der Einrichtung (1) durch geeignete Anordnung der Platten .zueinander vermieden wird, wobei die Plattenschlitze (4) entgegengesetzt zueinander angeordnet sind.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that that a drainage of the liquid in the direction of the Walls of the device (1) are avoided by suitable arrangement of the plates .zu each other, the plate slots (4) opposite are arranged to each other. 509827/0419509827/0419 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch in der Vorrichtung horizontal in einem Abstand zueinander angeordnete profilierte Platten (3).4. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized by horizontally in the device profiled plates (3) arranged at a distance from one another. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (3) mit gegenüber der Plattenoberfläche geneigten, schachbrettartigen Schlitzen (4) versehen sind, die durch Schlitzen und Strecken der Platte erzeugt wurden und eine freie Querschnittsfläche von mehr als 50 fo bieten.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the plates (3) are provided with chessboard-like slots (4) which are inclined with respect to the plate surface and which have been produced by slitting and stretching the plate and offer a free cross-sectional area of more than 50 fo. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (4) benachbarter Platten (3) entge-r gengesetzt zueinander geneigt sind. . -6. Apparatus according to claim 5, characterized in that that the slots (4) of adjacent plates (3) opposite are inclined opposite to each other. . - 5098 27/04195098 27/0419
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2347073A1 (en) * 1976-04-05 1977-11-04 Jgc Corp Tower for degassing suspensions - having expanded metal baffles with inclined slits producing mixed phase without solids separation
EP0046455A1 (en) * 1980-08-20 1982-02-24 VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft Apparatus for mixing water and air, in particular for dedusting equipment in mines
WO2000003795A1 (en) * 1998-07-13 2000-01-27 Siemens Aktiengesellschaft Static mixer

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