DE2619592C2 - Boden für Stoffaustauschkolonnen großen Durchmessers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Boden für Stoffaustauschkolonnen großen Durchmessers, bei dem die Bodenfläche aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist.

Mit Böden versehene Stoffaustauschkolonnen dienen dem Inberührungbrmgen von Gasen bzw. Dämpfen mit Flüssigkeiten und können für die unterschiedlichsten Zwecke eingesetzt werden. beispielweise als Destillations- oder Rektifikationskolonne:]. Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet ist die Verwendung als Gaswäscher, der dazu benutzt wird, um aus einem von unten nach oben in der Stoffaustauschkolonne aufsteigenden Gasstrom vermittels einer von oben auf die Kolonne aufgegebenen Waschlösung bestimmte Bestandteile auszu- in waschen. In diesem Falle werden unter bestimmten Voraussetzungen auch Stciffaustauschkolonnen verwendet, bei denen der Kolonriendurchmesser mindestens drei Meter beträgt.

Bei Stoffaustauschkolonnen mit derartig großen Durchmessern ist es ji.'doch aus technischen und wirtschaftlichen Gründen angebracht. Böden zu verwenden, deren Bodenfläche aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist. die dann ebenfalls noch eine recht beträchtliche Größe aufweisen können. Bei einer von der Anmelderin bisher ausgeführten Konstruktion war deshalb vorgesehen, die notwendige Steifigkeit der die Bodenfläche bildenden Segmente dadurch zu erreichen, daß unter die eine Länj.'skante der Segmente jeweils ein Winkelprofileisen geschweißt wurde, auf das andererseits die freie Längskante des benachbarten Segments aufgeschraubt wurde. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich bedingt durch die Größe der einzelnen Segmente gewisse Unebenheiten beim Anschweißen der Winkelprofileisen an die Segmente nicht vermeiden ließen. Diese Unebenheiten der einzelnen Segmente wirken sich natürlich nachteilig für die Ebenheit der gesamten Bodenfläche aus. Dadurch wird wiederum die gleichmäßige Flüssigkeitsverteilung auf dem Boden beeinträchtigt. Außerdem wird durch die Verwendung der Winkelprofileisen die Konstruktion sehr schwer. Dies hat zur Folge, daß der Kolonrienmantel und die Fundamente entsprechend aufwendiger konstruiert werden müssen.

was sich natürlich kostensteigend auswirkt.

Aus der deutschen Patentschrift 10 66 992 ist zwar ein Austauschboden für Rektifizierkolonnen bekannt, bei dem der Bodenrand um den gesamten Umfang nach oben gebogen ist und mit einer besonderen Anpreßvorrichtung gegen einen darüber liegenden Dichtring und gegen den Kolonnenmantel gepreßt wird. Diese Konstruktion vermochte jedoch für die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Probleme keine Anregungen zu vermitteln, da es sich hierbei um einen einteiligen Austauschboden offensichtlich kleineren Durchmessers handelt und es dabei nur um möglichst vollständige Abdichtung des ringförmigen Spaltes zwischen dem Austauschboden und dem Kolonnenmantel geht.

Der Erfindung lag jedocn die Aufgabe zugrunde, eines: Boden für Stoffaustauschkolonnen großen Durchmessers, insbesondere mit einem Durchmesser von mehr als drei Metern, zu schaffen, der sich durch eine leichtere Konstruktion und durch den Fortfall von Schweißnähten auszeichnet.

Dies wird bei einem Boden für Stoffaustauschkolonnen großen Durchmessers, bei dem die.Bodenfläche aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist. erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß diese Segmente nach oben gebogene gerade Längskanten aufweisen, an denen sie miteinander verbunden sind, während die Querkanten auf Stützträgern befestigt sind, die mit ihren Enden auf einem an der Innense^e des Kolonnenmantels angebrachten Haltering aufliegen.

Der erfindungsgemäße Boden zeichnet sich also durch einen Fortfall der Winkelprofileisen an den Längskanten aus. Stattdessen sind die geraden Längskanten der Segmente nach oben gebogen, und an diesen nach oben gebogenen Längskanten werden die Segmente direkt miteinander verbunden, beispielsweise durch Schrauben. Es hat sich außerdem überraschenderweise gezeigt, daß die Segmente durch die nach oben gebogenen Längskanten eine so große Steifigkeit erhalten, daß ihre Montage bzw. Demontage in der Stoffaustauschkolonne mit den zuvor darauf befestigten Glokken oder sonstigen Auf- bzw. Einbauten vorgenommen werden kann.

Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion ist darin zu sehen, daß an den nach oben gebogenen Längskanten Wehre befestigt werden können, oder daß diese Längskanten selbst so weit nach oben gebogen werden, daß sie als Wehre dienen können. Dadurch gelingt es. die auf dem Boden befindliche Flüssigkeit in gewünschter Weise umzulenken und zu verteilen. Dies hat wiederum zur Folge, daß die Böden mit einer verhältnismäßig knapp bemessenen Flüssigkeitsmenge beaufschlagt werden können, was natürlich im Hinblick auf den großen Kolonnrndurchmesser kein unwesentlicher Gesichtspunkt ist.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Bodens sollen nachfolgend an Hand der Abbildungen erläutert werden. Es zeigt dabei

F i g. 1 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Boden.

F i g. 2 einen Schnitt durch die nach oben gebogenen Längskanten zweier benachbarter Segmente des Bodensgemäß Fig. 1.

Fig.3 einen Schnitt durch die Längskanten zweier benachbarter Segmente gemäß der zum Stande der Technik gehörenden Konstruktion und

Fig.4 einen Schnitt wie in Fig. 2. wobei hinter der einen Längskante ein Wehr angeordnet ist.

Die in F i g. 1 dargestellte Draufsicht zeigt als Ausfüh-

•ungsbeispiel den Boden eines sogen. Naphthalinwaichers. dessen Kolonnendurchmesser ca. 4.50 m beträgt. Men erkennt den Kolonnenmantel 1. an dessen Innenieite der Haltering 2 befestigt ist. Auf diesem liegen die Stützträger 3 jeweils mit ihren Enden auf. die deshalb je lach ihrer Lage innerhalb der Kolonne eine unterschiedliche Länge aufweisen müssen. Die Bodenfläche Ä'ird. wie aus der Draufsicht unschwer zu erkennen ist. ms einer Vielzahl von Segmenten gebildet. Die im mittleren Bereich des Kolonnenbodens liegenden Segmente i weisen dabei jeweils zwei nach oben gebogene gerade Längskanten 6 auf. während die am Rande liegenden Segmente 5 wegen ihres auf der einen Seite bogenförmigen Randes 8 jeweils nur eine nach oben gebogene gerade Längskante 6 besitzen. Man erkennt aus der is Abbildung ohne weiteres, daß die nach oben gebogenen, geraden Längskanten 6 benachbarter Segmente sich unmittelbar berühren und deshalb durch die Verschraubungen 11 miteinander verbunden werden können. Selbstverständlich können auch die Querkanten 7 der Segmente auf den Stützträgern 3 und die bogenförmigen Ränder 8 der Segmente 5 auf deoi Haltering 2 aufgeschraubt werden. Die Bezugszeichen 4, 6 und 7 sind zur Vereinfachung der Darstellung nur für ein Segment in der Zeichnung eingetragen worden. Anstehe des rautenförmigen Grundrisses der Segmente 4 kann natürlich entsprechend der Bodenteilung auch ein rechteckiger Grundriß gewählt werden. Die auf die Bodenfläche angebrachten Auf- bzw. Einbauten, wie beispielsweise Glocken, sind in der Abbildung nicht dargestellt, da diese für die Erläuterung der Erfindung keine Bedeutung haben und auch beliebig ausgestaltet sein können. Bei dem in der Abbildung dargestellten Boden kann die darauf befindliche Flüssigkeit durch den auf der einen Seite befindlichen Ablaufschacht 9 auf den darunter liegenden Boden gelangen, während die vom darüber liegenden Boden kommende Flüssigkeit auf der gegenüber liegenden Seite zufließt, wo dieser Ablaufschacht durch die Platte 10 verschlössen ist.

F i g. 2 zeigt als Teilansicht einen Schnitt durch die beiden nach oben gebogetien geraden Längskanten 6 zweier benachbarter Segniente 4. Man erkennt, daß die beiden Längskanten unmittelbar aneinander liegen, so daß sie durch die Verschraubungen 11 ohne Schwierigkeiten miteinander verbunden werden können. In dieser Abbildung sind auf den Segmenten 4 auch die Glocken 12 eingezeichnet. Erforderlichenfalls kann zwischen den Längskanten 6 auch ein in der Abbildung nicht dargestellter Dichtstreifen angebracht werden.

Im Vergleich dazu ist in F i g. 3 die entsprechende Teilansicht der bisher .ausgeführten Konstruktion dargestellt. Man erkennt hier, daß unter die eine Längskante des Sef mentes 4 das Winkelprofileisen 13 geschweißt ist. Auf diesem ist wiederum das benachbarte Segment vermittels der Verschraubung 14 befestigt.

Bei dem als Ajsführungsbeispiel gewählten Naphthalinwascher mit einem Kolonnendurchmesser von ca. 4,50 m ergibt sich bei Anwendung der erfindungsgemäßen Konstruktion neben der durch den Wegfall der Winkelprofileisen verursachten Gewichts- und Materialkostenersparnis auch noch eine erhebliche Arbeitszeitersparnis durch den Wegfall von ca. 45 m Schweißnähten pro Boden. Außerdem können in diesem Falle die einzelnen Segmente durch einfachere Schraubverbindungen (Langlöcher entfallen) miteinander verbunden werden, und die Montage bzw. Demontage der Segmente kann mit den darauf befestigten Auf- bzw. Einbauten (Glocken) vorgenommen werden. Aus den vorstehend genannten Punkten resultiert eine Kostenersparnis von ca. 25% gegenüber der bisher angewandten Konstruktion.

In Fig.4. die praktisch die gleiche Teilansicht w^;.e F i g. 2 und 3 wiedergibt, ist schließlich die Möglichkeit dargestellt, hinter der nach oben gebogenen geraden Längskante 6 ein Wehr 15 anzuordnen. Dieses Wehr kann dabei durch die der Verbindung der beiden benachbarten Segmente 4 dienende Verschraubung 11 mit befestigt werden. Es ist aber auch möglich, dieses Wehr 15 in anderer Weise, z. B. durch Nieten zu befestigen.

Da sich dasselbe unmittelbar hinter der Längskante 6 befindet, entspricht dessen Lage in der Draufsicht praktisch der Lage der Längskanten 6 in F i g. 1. Es liegt auf der Hand, daß man durch diese Anordnung der Wehre 15 eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf dem Boden erreichen kann. Derselbe Effekt wird natürlich auch dann erzielt, wenn die geraden Längskanten 6 so weit nach oben gebogen sind, daß sie selbst als Wehr fungieren können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Boden für Stoffaustauschkolonnen großen Durchmessers, bei dem die Bodenfläche aus mehreren Segmenten zusammengesetzt ist. dadurch gekennzeichnet, daß diese Segmente (4: 5) nach oben gebogene gerade Längskanten (6) aufweisen, an denen sie miteinander verbunden sind, während die Querkanten (7) auf Stützträgern (3) be- ίο festigt sind, die mit ihren Enden auf einem an der Innenseite des Kolonnenmantels (1) angebrachten Haltering (2) aufliegen.

2. Boden nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Längskanten (6) ein Wehr (15) is angeordnet ist.

3. Boden nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanten (6) so weit nach oben gebogen sind, daß sie als Wehr dienen können.

4. Boden nach einem der Ansprüche I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Längskanien (6) Dichtstreifen angebracht sind.