DE2635639A1

DE2635639A1 - Stoneware filler column support grid - comprising concertina beam of diagonal grid pieces trimmed and fired in series

Info

Publication number: DE2635639A1
Application number: DE19762635639
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl Ing Braun; Ernst Eisenmenger
Original assignee: Raschig GmbH
Current assignee: Raschig GmbH
Priority date: 1976-08-07
Filing date: 1976-08-07
Publication date: 1978-02-09
Also published as: DE2635639B2; DE2635639C3

Abstract

The stoneware support grid is esp. suitable for filler columns with irregularly heaped filling material as used in liquid and gas material exchange processes, or where there is counterflow of two fluids of different specific gravity, or units bearing or acting as catalytic agents. It comprises grid pieces with a diagonal grid structure trimmed and burnt in a row together and forming a grid beam with a concertina-type structure. The pieces may comprise rows of rectangles assembled in a rhomboid pattern, with adjacent units' corners offset in their angle gaps. There is no tendency to fissure formation while burning and drying and the grid can be tall, and is largely insensitive to temp. variation.

Description

Tragrost aus Steinzeug, insbesondere für regellos geschüttete Stoneware support grate, especially for randomly poured items

Füllkörper Die Erfindung bezieht sich auf einen Tragrost aus Steinzeug, insbesondere für regellos geschüttete Füllkörper, sogen. Xullkörperkolonnen oder -Bette. Packing The invention relates to a support grid made of stoneware, especially for randomly poured packing, absorbed. Xull body columns or -Beds.

Füllkörperkolonnen finden Verwendung zum Stoffaustausch von Flüssigkeit und Gas im Gegenstrom- oder Gleichstromverfahren sowie auch im Gegenstrom zweier Flüssigkeiten verschiedenen spezifischen Gewichts. Ferner werden Füllkörper verwendet, um eine Schicht von Eatalysatoren zu tragen oder mittels Ueberzug selbst als Eatalysator zu wirken; hierbei ist meistens nur ein Fluidum (Flüssigkeit oder Gas) vorhanden. Neben Stoffaustausch oder chemischen Reaktionen kommt auch noch Wärmeaustausch in Frage.Packed columns are used for the mass transfer of liquids and gas in countercurrent or cocurrent processes as well as in countercurrent of two Liquids of different specific gravity. Packing bodies are also used, to carry a layer of catalysts or by means of a coating itself as a catalyst to act; in most cases only one fluid (liquid or gas) is present. In addition to mass transfer or chemical reactions, there is also heat exchange Question.

An den Tragrost für solche Füllkörperfüllungen sind nun verschiedene Forderungen zu stellen und zwar ist einerseits das Gewicht eines SulIkörperbettes einschließlich eventueller Flüssigkeitsbelastung aufzunehmen und andererseits muß eine solche Gestaltung erfolgen, daß das aufwärtsströmende Medium (meistens ein Gas) ebensowerig behindert wird, *ie die entgegenströmende Flüssigkeit und einen geringen Druckverlust erleidet.There are now different ones on the support grid for such fillings There are demands to be made, on the one hand the weight of a sulphurous bed including possible liquid exposure and on the other hand must such a design takes place that the upward flowing medium (mostly a Gas) is hindered just as much, * ie the counter-flowing liquid and one suffers a slight loss of pressure.

Keramische Tragrostlwurden bisher im wesentlichen in zwei Formen ausgeführt und zwar in gewellter Ausführung nach US-PS 3 419 253. Bei diesem Tragrost wird das gasförmige Medium durch die Perforierung der Wellenberge an das darüber befindliche Füllkörperbett abgegeben. ie Flüssigkeit sammelt sich in den zwischen den Wellenbergen befindlichen Wellentälern und fließt durch die dort befindliche Lochung nach unten. RosX dieser Form erfordern einen beträchtlichen Aufwand bei ihrer Herstellung, weil sie in den von der Form her erforderlichen dicken Wandstärken ein besonderes Rohmaterial erfordern, um die innen Materialspannungen bei der Fertigung sowie dem bezwecken Einsatz in erträglichen Grenzen zu halten. Dies drückt sich auch in den Kosten dieser Roste aus, die ein Mehrfaches gegenüber denen von Rosten gleicher Bauart aus Metall betragen, während die Preisrelation bei Füllkörpern aus Steinzeug gegenüber solchen aus Netall, wegen der hohen Einstandskosten des Metalls, gerade umgekehrt ist.Ceramic support grids have hitherto essentially been made in two forms namely in a corrugated design according to US Pat. No. 3,419,253 the gaseous medium through the perforation of the wave crests to the one above Packing bed delivered. he liquid collects in the between the wave crests located wave troughs and flows down through the perforation located there. RosX of this form require considerable effort in their manufacture because it is a special raw material in the thick wall thicknesses required by the shape require in order to reduce the internal material tension during production and the purpose To keep use within tolerable limits. This is also expressed in the cost of these Grids that are several times larger than those of grates of the same design made of metal while the price ratio for fillings made of stoneware compared to those from Netall, because of the high cost of the metal, is the other way around.

Desweiteren werden Tragrost in der Form nach dem DP-PS 741 221 verwendet. Bei dieser Form werden kurze vertikal stehende Rohrstükke von gleicher Länge an den sich berührenden Mantellinien zusammengesindert. Tragrost nach dieser Form haben den Nachteil, daß sie nur mit zu geringem Gesamtöffnungsquerschnitt hergestellt werden können und somit für moderne Füllkörper von großer Durch lässigkeit nicht geeignet sind. Im wesentlichen hien sie daher nur für Kolonnen mit niedrigen Gas und Flüssigkeitsmengen, sowie für Reaktoren mit reiner Gasströmung Verwendung gefunden.Support grids in the form according to DP-PS 741 221 are also used. In this form, short vertically standing pipe pieces of the same length are used the touching surface lines reduced together. Have support grid according to this shape the disadvantage that they only have too small a total opening cross-section can be produced and thus for modern packing of great permeability are not suitable. In essence, therefore, they were only for columns with low values Gas and liquid quantities, as well as for reactors with pure gas flow use found.

Vor allem aber sind die Teilelemente dieser Roste, besonders ab einer bestimmten Größe, außerordentlich empfindlich bei der Herstellung und Anwendung, so daß sie, wenn sie überhaupt in Erwägung gezogen werden, überwiegend nicht größer als einen halben Meter sind.Above all, however, are the sub-elements of these grids, especially from one certain size, extremely sensitive to manufacture and use, so that if they are even considered, they are mostly not larger than half a meter.

Ein beträchtlicher Kostenfaktor bei solchen keramischen Tragrosten ist aber durch deren Länge gegeben, da bei kleiner Größe von zusammensetzbaren Einzelelementen ein Unterbau von Stützträgern aus Stahl erforderlich ist. Sind aber die für die Eolonnen vorgesehenen Medien für unlegierten Stahl aggressiv, so ist man vielfach gezwungen, Stützträger aus legierten Chrom-Nickel-Stählen einzusetzen, welche die Kosten noch mehr beeinflussen.A considerable cost factor with such ceramic support grids but is given by their length, since the size of composable individual elements is small a substructure of support beams made of steel is required. But they are for them Eolonnen provided media for unalloyed steel aggressive, so one is often forced to use support beams made of alloyed chromium-nickel steels, which the Influence costs even more.

In einer Reihe von Fällen sind außerdem aus Korrosionsgründen metallische Werkstoffe als Stütsträger nicht einsetzbar, so daß die Auflagerung der keramischen Rostelemente auf einem rein keramischen Unterbau erfolgen müßte. Ein solcher Unterbau ist jedoch sehr ungünstig und aufwendig und wird im allgemeinen wegen der technischen Schwierigkeiten abgelehnt. So gibt es also viele Einsatzzwecke, bei denen üer einen bestimmten Eolonnendurchmesser hinaus, wegen der begrenzten Länge von Keramikelementen aus solchen bestehende keramische Rostubisher keine Anwendung finden konnten, wenn diese auch wegen ihrer universellen chemischen Korrosionsbeständigkeit günstig sind. Die bisher angewandten kervEi.schen Bauelemente sind außerdem gegenüber Temperaturschwankungen sowie dynamischen Beanspruchungen sehr empfindlich.In a number of cases they are also metallic for reasons of corrosion Materials cannot be used as support carriers, so that the ceramic Grate elements on a purely ceramic Substructure would have to take place. However, such a substructure is very unfavorable and expensive and is generally rejected because of the technical difficulties. So there are many uses in those over a certain Eolonn diameter, because of the limited Length of ceramic elements from such existing ceramic Rostubo far no application could find, albeit because of their universal chemical resistance to corrosion are cheap. The previously used kervEi.schen components are also opposite Temperature fluctuations and dynamic loads are very sensitive.

Aufgabe der Erfindung ist es nun einen Tragrost aus Steinzeug herzustellen, welcher beim Trocknen und Brennen nicht zur Rißbildung neigt, um die Gewichtsbelastung ohne Bruch sicher aufzunehmen bzw. hierfür auch in größerer Bauhöhe gefertigt werden zu können. Desweiteren soll der erfindungsgemaße Tragrost große Unempfindlichkeit gegen Temperaturwechsel besitzen.The object of the invention is now to produce a support grid made of stoneware, which does not tend to crack during drying and firing in order to reduce the weight load Can be safely accommodated without breakage or manufactured for this purpose in a greater overall height to be able to. Furthermore, the support grate according to the invention should be highly insensitive own against temperature changes.

Um eine kostengünstige Herstellung zu ermöglichen, sol der Tragrost aus normalem Ton, so wie er etwa für Füllkörper verwendet wird, auch ohne Zumischung von Schamotte, die bei der Rohmassefiaufbereitung eine Komplizierung bedeutet, herstellbar sein. Durch die besondere Formgestaltung soll trotzdem die Fertigung von längeren Teilelementen - und das auch in größerer Bauhöhe - erreicht werden.In order to enable cost-effective production, the support grid should be made of normal clay, such as that used for fillers will, even without adding chamotte, which is a complication in the preparation of the raw mass means to be producible. Due to the special design, the Production of longer sub-elements - and that also with a greater overall height - achieved will.

Der Tragrost aus Steinzeug gemäß der Erfindung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs kennzeichnet sich hierzu durch Gitterstücke mit diagonaler Gitterstruktur, welche aneinandergereiht, zusammen garniert und gebrannt, einen Rostbalken mit zieharmonikaafliger Struktur bilden, wobei die Gitterstruktur vorzugsweise aus jeweils zwei oder mehreren Reihen rholbenartig aneinandergefügten Gitterrechtecken insbes. -Quadraten bestehen, in deren Winkellücken versetzt die Nachbar-Gitterecken, insbes. -eudrate liegen.The grate made of stoneware according to the invention according to the preamble of the main claim is characterized by lattice pieces with a diagonal lattice structure, which are lined up, garnished and burned together, a grate bar with accordion flute Form structure, the lattice structure preferably consisting of two or more There are rows of grid rectangles, especially squares, joined together like a truss, the neighboring grid corners, especially eudrate, are offset in their angular gaps.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Gitterträger werden die Temperaturwecheelbeständigkeit und die Festigkeit der Gitterträger gegenüber statischer und dynamischer Belastung entscheidend verbessert, weil die bezüglich der inneren Spannungen günstige Form dies erlaubt, können sie nun auch in größerer Bauhöhe ausgeführt werden, was sich in der geichen Weise auswirkt. Vor allem aber wird die Herstellung dieser Elemente der keramischen Tragroste in vielfacher Spannweite gegenüber bisher erreicht.The inventive design of the lattice girders are the Resistance to temperature changes and the strength of the lattice girders against static and dynamic load significantly improved, because the internal Tensions in a favorable form this allows, they can now also be designed with a greater overall height which works in the same way. Above all but will the production of these elements of the ceramic support grids in a multiple span compared to previously achieved.

Damit wird auch der Einsatz keramischer Tragroste für Türme größeren Durchmessers in erheblich wirtschaftlicherer Weise, bzw. überhaupt erst ermöglicht.This also increases the use of ceramic support grids for towers Diameter in a much more economical way, or even made possible in the first place.

Auch sogenannte Niaerhalteroste und Bettbegrenzer können aus den erfindungsgemäßen Gitterträgern gebildet werden. Erstere werden ohne Befestigung mit der Kolonnenwand auf das Füllkörperbett aufgelegt, um durch ihr Eigengewicht die Bewegung der obersten Füllkörperschicht infolge von Druckstößen zu verhindern, während die Bettbegrenzer mit der Kolonnenwand befestigt werden und die Aufgabe haben, zu verhindern, daß unzerbrechliche leichte Füllkörper vom Gasstrom mitgetragen werden.So-called Niaerhalteruste and bed limiters can be made from the invention Lattice girders are formed. The former are without attachment to the column wall placed on the packing bed in order to prevent the movement of the topmost Prevent packing layer as a result of pressure surges while the bed limiter be attached to the column wall and have the task of preventing unbreakable, light fillings are carried along by the gas flow.

Aufgrund ihrer großen Unempfindlichkeit und hohen mechanischen Belastbarkeit können die erfindungsgemäßen Gitterträger für alle erwähnten Zwecke eingesetzt werden, um neuartige technische Lösungen bzw. besondere Widerstandsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit zu ermöglichen, während keramische Teile bisher nur in bescheidenem Umfang oder zu hohen Kosten für die gsannten Einsatzzwecke verwendet wurden.Due to their great insensitivity and high mechanical strength the lattice girders according to the invention can be used for all purposes mentioned, new technical solutions or special resilience and economy to allow, while ceramic parts so far only to a modest extent or at high costs for the aforementioned purposes were used.

Die erfindungsgemäßen Tragrost aus Steinzeug können entsprechend der OS 25 26 632 auch mit Abstandsstücken, vorzugsweise an den Gitterkreuzungsstellen ausgeschnitten oder aufgesetzt, versehen sein. Bei Kolonnen niedriger Gas- und Flüssigkeitsbelastung sowie bei Reaktoren, bei welchen nur eine Gasströmung vorliegt und bei denen es nicht darauf ankommt, daß der Druckverlust etwas höher ist, kann man auf die Abstandshalter auch verzichten.The grate according to the invention made of stoneware can according to the OS 25 26 632 also with spacers, preferably at the grid crossing points cut out or put on, provided. For columns with low gas and liquid loading as well as in reactors in which there is only a gas flow and in which there is it does not matter that the pressure loss is a little higher, you can use the spacers also renounce.

Eine Ausführungsform eines Rostbalkens gemäß der Erfindung sowie eines zusammengesetzten Tragrostes aus Steinzeug ist beispielsweise in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigen: F i g . 1 bis 3 ein Stück eines Rostbalkens in Seitenansicht und Draufsicht sowie perspektivische Ansicht und F i g . 4 und 5 den Schnitt und die Draufsicht eines aus Rostbalken zusammen gesetzten Tragrostes.An embodiment of a grate beam according to the invention and one composite support grate made of stoneware is shown for example in the drawing namely show: F i g. 1 to 3 a piece of a grate bar in side view and Top view and perspective view and FIG. 4 and 5 the cut and the Top view of a support grate composed of grate beams.

Wie aus der Zeichnung in Fig. 1 bis 3 ersichtlich wird, sind die Tragbalken durch Gitterstücke 1 mit diagonaler Gitterstruktur gebildet, welche aneinandergereiht, zusammen garniert und gebrannt, einen Rostbalken 2 mit zieharmonikaartiger Struktur bilden. Hierbei bestehen die Gitterstücke 1 aus jeweils zwei oder mehreren Reihen rhombenartig aneinandergefügten Gitterrechtecken, insbes. -Quadraten 1a, 1b in deren Winkelstücken versetzt die Nachbar-Gitterecken, insbes. -Quadrate 1c, 1d liegen.As can be seen from the drawing in FIGS. 1 to 3, the support beams are formed by lattice pieces 1 with a diagonal lattice structure, which are lined up, garnished and burned together, a grate bar 2 with an accordion-like structure form. The lattice pieces 1 each consist of two or more rows Lattice rectangles joined together like a rhombus, esp. squares 1a, 1b in their Elbows offset the neighboring grid corners, especially squares 1c, 1d.

Die aus dem Gitterstück 1 zusammengesetzten Rostbalken 2 sind mit zieharmonikaartiger Struktur zu Tragrosten j zusammengetzbar, wie dies aus Fig. 4 und 5 zu ersehen ist. Auch können die zu Tragrösten zusammengesetzten Rostbalken 2 zwei- oder mehrschichtig jeweils um 90° gedreht übereinander gesetzt sein, wie dies nicht besonders gezeigt ist. Desweiteren können entsprechend der DT-OS 25 26 632 Abstandsstücke vorzugsweise an den Gitterkreuzungs stellen ausgeschnitten oder aufgesetzt sein, um zu vermeiden, daß Füllkörper nicht etwa den Gitteröffnungen aufliegen und diese teilweise verschließen, d.h. die Durchlässigkeit zu sehr reduzieren.The grate bars 2 composed of the lattice piece 1 are with Accordion-like structure can be put together to form supporting grids j, as shown in Fig. 4 and 5 can be seen. The grate beams, which are assembled into supporting grids, can also be used 2 in two or more layers, each rotated by 90 °, can be placed on top of each other, like this is not specifically shown. Furthermore, according to DT-OS 25 26 632 spacers preferably cut out or at the grid crossing points be placed in order to avoid that the packing does not cover the grid openings and partially close it, i.e. reduce the permeability too much.

Claims

Claims: 1. Support grate made of stoneware, especially for random poured packing, so-called. Full body columns or beds, characterized by Lattice pieces with a diagonal lattice structure, which are garnished together in a row and fired to form a grate bar with an accordion-like structure.

2. Support grate made of stoneware according to claim 1, characterized by Rekennzeichn & that the lattice pieces from two or more rows are joined together like a rhombus Grid rectangles, esp.

- There are squares, in the angular gaps of which the neighboring grid corners are offset, esp. squares.

3. Stoneware support grid according to claim 1 or 2, characterized in that that the grate bars can be assembled with an accordion-like structure to form a support grate are.

4. Stoneware support grid according to one of the preceding claims, characterized in that the grate beams, which are assembled to form support beams, have two or are placed on top of each other in multiple layers rotated by 90 °.

Stoneware support grid according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that spacers preferably-at the grid crossing points are cut out or put on.