DE2638488C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung eines Stoffgemisches durch Rektifikation - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung eines Stoffgemisches durch RektifikationInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerlegung eines Stoffgemisches durch Rektifikation in zwei unter
verschiedenen Drucken stehenden Kolonnen, deren eine
als Abtriebskolonne und deren andere als Versiärkerkolonne arbeitet, unter Ausnutzung der Kondensationswärme
der Dämpfe der unier höherem Druck stehenden Kolonne zum Beheizen der unter niederem
Druck stehenden Kolonne durch indirekten Wärmrtausch, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist in »Emil Kirschbaum, Destillations- und Rektifikationstechnik, Springer Verlag, 1969, Seiten 227 und 228« beschrieben.
Bei diesem Verfahren sind die Verstärkerkolonne und die Abtriebskolonne übereinander angeordnet
und stehen über einen gemeinsamen Kondensator-Verdampfer in indirektem Wärmetausch, wobei der
Rückiaufkondensator der Verstärkerkolonne zugleich die Destilliervorrichtung der Abtriebskolonne darstellt.
Dieses Verfahren weist den Nachteil auf, daß aufgrund der in dem Kondensator-Verdampfer festgelegten
Mengen an aufsteigendem Dampfund Rücklaufflüssigkeit eine optimale Anpassung an die jeweiligen thermodynamischen
Verhältnisse in den Kolonnen nicht möglich ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu
entwickeln, bei dem unterschiedliche Wärmeübertragungsraten und unterschiedliche Rektifikationsbedingungen
auf verschiedenen Niveaus der beiden Kolonnen erreichbar sind, um den thermodynamisch jeweils
günstigsten Zustand einzustellen oder einen in thermodynamischer Hinsicht unbefriedigenden Zustand einer
Test- oder Aniaufphase zu korrigieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß aus der Verstärkerkolonne an mindestens einer
Stelle Dampf seitlich abgezogen wird, an mindestens einer Stelle durch indirekten Wärmetausch mit Flüssigkeit
in der Abtriebskolonne partiell kondensiert wird und das Kondensat/Dampf-Gemisch in die Verstärkerkolonne
an mindestens einer Stelle eingeleitet wird, die jeweils oberhalb der zugehörigen Abzugsstelle liegt.
Ein derartiges Verfahren ist ohne besonderen finanziellen Aufwand durchführbar. Es ist auch für große
Kolonnen geeignet. Das erfindungsgemäße Verfahren kann, falls nötig, auch bei hohen Betriebsdrücken durchgeführt
werden (bis zu 100 bar).
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Flüssigkeit von der Abtriebskolonne
an mehreren Stellen abgezogen und diese Flüssigkeitsströme werden an entsprechenden Stellen
der Verstärkerkolonne teilweise verdampft und in die Abtriebskolonne zurückgeführt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt zwei als Abtriebs- und
Verstärkerkolonne arbeitende Rektifizierkolonnen, die in indirektem Wärmetausch miteinander steh<:n und ist
dadurch gekennzeichnet, daß in der Abtriebskolonne an mehreren Zwischenstellen Wärmetauschvorrichtungen
und an mehreren Zwischenstellen der Verstärkerkolonne Entnahmeleitungen für Dampf angeordnet sind, wobei
die unterste Entnahmeleitiing in die unterste der
Wärnietauschvorrichtuiigen führt und die nachfolgenden
Kntnahmeleitungen entsprechend mit den nachfolgenden
Wäriiietauschvorrichtiingen verbunden sind
und eine gleiche Anzahl von Riickführungsleitungen für ein Flüssigkeiis/Dampf-Ciemisch die Aiistrittsscitc der
Wärmetauschvorrichtung mit der Verstärkerkolonne verbinden, derart, daß die Rückführungsleitungen jeweils
etwas oberhalb der entsprechenden Entnahmeleitungen münden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind Gegenstände der Ansprüche 4 bis 16.
Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Vorrichtungen werden im folgenden unter Hinweis auf die
Schcmazcichnungen beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausführungsform,
F i g. 2 einen Querschnitt einer Kolonne aus F i g. 1, in der Fraktionierung unter partieller Verdampfung stattfindet,
F i g. 3,4 und 5 Längsschnitte durch drei verschiedene
Formen von Wärmetauschvorrichtungen für die Kolonne nach F i g. 2,
F i g. 6 eine Ansicht von oben der Wärmetauschvorrichtung der Fig. 5,
F i g. 7 eine ähnliche Vorrichtung wie in F i g. 2,
Fig.8 eine Seitenansicht eines Teils der Kolonne nach F i g. 7,
Fig.8 eine Seitenansicht eines Teils der Kolonne nach F i g. 7,
Fig.9 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 10 einen Querschnitt längs der Schnittlinie A-A
der F i g. 9.
Die Anlage der F i g. 1 besteht aus zwei Kolonnen 11
und 12, die gewöhnlich nebeneinander angeordnet sind. Fraktionierung unter Teilverdampfungsbedingungen
findet in der Abtriebskolonne 11 statt (variable Auftriebsgasmengen),
während in der Verstärkerkolonne 12 Teilkondensation stattfindet (unterschiedliche Rücklaufmenge).
Die Verstärkerkolonne 12 wird unter höherem Druck als die Abtriebskolonne 11 betrieben, in welchem
Fall unterschiedliche Zusammensetzungen desselben Gemisches in beiden Kolonnen vorliegen. Beide
Kolonnen enthalten normalerweise Austauschböden 13, die als Sieb- oder Glockenböden ausgebildet sein können
oder andere Kontaktvorrichtungen aufweisen. Die Austauschböden weisen ferner Wehre 10 (Fig.2) und
Ablaufschächte in Übereinstimmung mit der üblichen Praxis auf.
An einer Zahl von Zwischenstellen entlang der Verstärkerkolonne !2, gewöhnlich in den Räumen zwischen
benachbarten Austauschböden 13. wird Dampf an der Seile der Säule durch mindestens eine Entnahmeleitung
14 abgezogen. An einer gleichen Zahl von Zwischenstellen entlang der Abtriebskolonne U wird diese Entnahmeleitung
oder werden diese Entnahmeleitungen in regelmäßiger Folge mit Einlaßverteilerrohren 15 verbunden,
welche in diese Säule in Räume zwischen den Austauschböden fürhen, so daß die Entnahmeleitung oder
die Entnahmeleitungen des untersten Auslasses an Verstärkerkolonne 12 mit dem untersten Einlaßverteilerrohr
oder den untersten Einlaßverteilerrohren der Abtriebskolonne U verbunden ist usw. Die Abstände an
beiden Kolonnen sind nicht notwendigerweise gleich.
Die Einlaßvcrteilerrohre 15 sind mit einer Reihe von nebeneinander angeordneten Wärmeübertragungselementen
16 (siehe F i g. 2) verbunden, die unmittelbar ω oberhalb der Austauschböden 13 in der Abtriebskolonne
11 angeordnet sind.
Diese Wärmeübertragungselemente 16 bestehen im allgemeinen aus einer Reihe von parallelen Rohrschlangen,
die sich von der Nähe des Einlaßrohres bis in die μ Niihe des Auslaßrohrcs über die Länge eines Querschnittes
des Austauschbodens 13 erstrecken. Die Höhe jeder dieser Rohrschlangen beträgt ein Vielfaches ihrer
Breite. Die Windungen der Rohrschlangen können hnri-
zontal, wie in Fig. 3, oder vertikal, wie in Fig. 4, ausgebildet
sein und die Rückwegleitung 17 kann zu einem Auslaßsammeirohr 18 in der Nähe des Einlaßvcrtcilcrrohres
15 führen.
In gleicher Weise können andere Konstruktionsformen von Wärmeübertragungselementen 16 angewendet
werden. So kann jedes im Prinzip plattenförmig gestaltet sein, mit inneren Strömungswegen, durch die der
Dampf strömt, und im Wärmekontakt mit dem Schaum oberhalb des Weges kondensiert. Zum Beispiel können
die Wärmeübertragungselemente, wie in den F i g. 5 und 6 gezeigt, aus einem gefalteten Metallblech 19 bestehen,
das entlang seiner Kanten und entlang von vertikalen, regelmäßig horizontale Abstände aufweisenden, sich
über die Zentralflächc der Platte erstreckenden Linien verbunden ist und anschließend durch Hydraulikdruck
aufgeblasen wurde (entsprechend bestehender Praxis in der Verdampferkonstruktion für Kühlaggregatc), um eine
obere Leitung 22 zu erzeugen, die durch eine Reihe von kurzen vertikalen Leitungen 23 mit einer unteren
Leitung 24 verbunden ist. Die oberen Leitungen 22 der Platte 19 stehen mit dem Einlaßverieilcrrohr 15 und die
unteren Leitungen 24 mit dem Auslaßsammclrohr 18 in Verbindung.
Andere Formen von Wärmeübertragungsclementcn sind ebenfalls möglich. Für jeden Satz von Wärmeübertragungselementen
16 ist mindestens ein Auslaßsammeirohr vorhanden, in welches die Auslässe der
Rohrschlangen oder die Auslässe der Platten 19 münden. Die gesamte Querschnittsfläche des Auslaßsammelrohres
oder der Auslaßsammeirohre 18, beträgt ungefähr die Hälfte der gesamten Querschnittsfläche der
Einlaßverteilerrohre 15. Die Auslaßsammelrohrc 18 sind im allgemeinen tiefer als die Einlaßvertcilerrohrc
15 angeordnet. Die Auslaßsammelrohrc sind jeweils durch Rückführleitungen 25 mit der Säule 12 verbunden.
Die Rückführleitungen 25 können bei Bedarf mit Hilfe der Ventile 29 kontrolliert werden, jede der Rückführleitungen
25 tritt etwas oberhalb der entsprechenden Entnahmeleitung 14 ein, wodurch die unterhalb des
Austauschbodens 13 abgezogene Substanz oberhalb von diesem wieder in die Kolonne eingeleitet wird.
Mit Hilfe dieser Konstruktion wird ein Teil des in der Verstärkerkolonne 12 aufsteigenden Dampfes innerhalb
der Wärmeübertragungselementcs 16 in der Abtriebskolonne 11 partiell kondensiert und in die Verstärkerkolonne
12 oberhalb des nächstlicgenden Austauschbodens zurückgeleitet. Die Druckverluste über
die entsprechenden Austauschböden 13 in der Vcrsiärkerkolonne
12 und die Druckverlustc in den Verbindungsleitungen 14, 25, 15 und 18 sowie in den Wärmeübertragungselementen
16 werden so eingerichtet, daß ein Bruchteil von etwa lh bis Vm des aufsteigenden
Dampfes der Kolonne in die Kondensationsströmungswege der Abtriebskolonne 11 abgezweigt wird. Dort
werden etwa Ά bis V* vorzugsweise etwa die Hälfte des
abgezweigten Gasstromes kondensiert. Der kondensierte Anteil fließt zusammen mit dem nicht kondensierten
Dampf zurück in die Verstärkerkolonne 12.
Um den Rückfluß des Kondensats aus den Wärmeübertragungselementen 16 in der Abtriebskolonne Il
zurück zur Verstärkerkolonne 12 zu erleichtern, wird,
wie gezeigt, die Abtriebskolonne Hirn allgemeinen etwas höher angeordnet als die Verstärkerkolonne 12.
Auf diese Weise erhalten die Dampfcntnahmclcitungcn 14. die die Auslässe der Verstärkerkolonne 12 mit den
Einlaßverteilerrohren 15 in der Abtriebskolonne 11 verbinden, einen vertikal ansteigenden Teil 26, so daß die
Rückführung von den Auslaßsammeirohren 18 entweder horizontal oder leicht bergab verläuft. Die Rückführlcilungen
zur Verstiirkcrkolonne 12 können so gestaltet werden, daß das zurückfließende Kondensat mit
■> der Kolonnenflüssigkeit auf dem entsprechenden Austauschboden
13 und der zurückströmende Dampf mit dem in der Kolonne aufsteigenden Dampf zwischen den
Austauschboden vermischt wird.
Auf diese Weise arbeitet die Verstärkerkolonne 12 als
Auf diese Weise arbeitet die Verstärkerkolonne 12 als
ι« Destillationssäule mit unterschiedlichen Rücklaufmengen,
da der Dampf, der bei 27 in den unteren Teil der Kolonne eintritt, partiell kondensiert wird, während er
von Auslauschboden zu Austauschboden aufsteigt, dadurch, daß ein Teil davon, wie beschrieben, auf mehre-
n ren Niveaus abgezogen und partiell kondensiert wird.
Die Zahl der Abzugsstcllen für ilen Dampf zum Zwecke der partiellen Kondensation kann so bemessen sein, daß
im Grunde der gesamte Dampf während des Aufsleigcns
zum Kopf der Kolonne kondensiert wird. In diescm Fall kann es nötig sein, die wirksame Austauschflächc
der Austauschböden 13 im oberen Teil der Kolonne zu verkleinern, so daß ein guter Kontakt zwischen
Dampf und Flüssigkeit an den oberen Austauschboden gewährleistet ist. Es ist ferner notwendig, einen größe-
r> rcn Dampfantcil an der obersten Stelle der Verstärkerkolonnc
12 abzuziehen und zu kondensieren. Zwischencntnahmestellen
für Flüssigkeit, wie bei Punkt 28. können an einer oder an mehreren Stellen der Verstärkerkolonne
12 vorgesehen werden.
ίο Es ist nicht empfehlenswert, den an den jeweiligen
Zwischenniveaus abgezogenen Dampf dieser Kolonne vollständig zu kondensieren, außer wenn der aufsteigende
Dampf nahezu rein ist, weil die Kondensation sonst über einen Temperaturbereich stattfindet Dieser Tem-
jr> pcraturbcreich sollte jedoch so klein wie möglich gehalten
werden. Durch die beschriebene Anordnung wird ebenfalls für die Anwesenheit von inerten Bestandteilen
in dem aufsteigenden Dampf gesorgt. Dampfentnahmcstellen
können an jeder Stelle zwischen zwei benachbar-
w ten Austauschboden angeordnet sein. Entsprechend den
Verfahrenserfordernissen können auch weniger Dampfcntnahmcstellen in regelmäßigen oder unregelmäßigen
Abständen vorgesehen werden.
Die Abtricbssäulc 11 arbeitet als Abtriebssäule mit
4r> unterschiedlichem Dampfauftrieb, da die herabfließende
Flüssigkeit durch die Wärmeübertragungselemente 16 fortschreitend verdampft wird. Die Anwesenheit der
Wärmeübertragungselemente 16 auf einigen oder auf allen Austauschböden 13 behindert den Durchsat/, oder
r>o den Zcrleeunesvorgang dieser Kolonne aus folgenden
Gründen nicht:
1. Die Wärmeübertragungsvorrichtungen erstrecken sich nicht über die ganze vertikale Distanz zwischen
zwei Austauschboden, sondern beanspruchen normalerweise
lediglich ein Drittel bis zwei Drittel dieses Abstandes. Die endgültige Freisetzung von Dampf aus der
Flüssigkeit (welche die erlaubbare überschüssige Dampfgeschwindigkeit und somit den Kolonnendurchmesser
bestimmt) ist nicht durch die Anwesenheit der
w) Wärmeübertragungsvorrichtungen beeinträchtigt.
2. Es wurde gefunden, daß Sperren, die sich über die Austauschböden erstrecken, die im allgemeinen in Richtung
des Hüssigkcitsstromes über den Platten ausgerichtet
sind, den Franktioniervorgang verbessern, indem
b5 sie die Schaumhydraulik stabilisieren. Die Sperren stellen
Trockenkanäle dar, durch die die Flüssigkeit, die in dem Schaum nach oben gefördert wurde, auf den Austauschboden
zurückkehren kann, wodurch schließlich
ein FlüssigkeitskurzschhiU vermieden wird. Die Wiirmcübertragungselememe
16 wirken in der Tat in der Abtriebskolonne 11 als Sperren dieser Art. Obwohl die
Kolonne 11 im wesentlichen eine Abtriebssäule ist, k;mn
ein zusätzlicher Dampfeinlaß 30 an oder nahe ihrem unteren Ende bei Bedarf vorgesehen werden. In den
Rückführleitungen für das Flüssigkeitsdampfgemisch 14 können Ventile oder andere einstellbare Durchfliißbcgrenzungsvorrichtungen
angeordnet sein, so daß die Menge der übertragenden Wärme entlang der Kolonnen reguliert werden kann. So kann beispielsweise die
Abtriebskolonne 11 so konzipiert werden, daß an ihren oberen Austauschboden mehr Wärmeübertragungselemente
16 angeordnet werden als theoretisch notwendig ist und die optimalen Betriebsbedingungen können eingestellt
werden, indem der Durchfluß durch diese Wärmeübertragungselemenie
teilweise oder vollständig unterbunden wird. Eine Regulierung der übertragenden Wärmemengen kann ebenfalls notwendig werden, wenn
die Anlage unter Teillast betrieben wird.
Die Fig.7 und 8 zeigen wie das erfindungsgemäße
Prinzip vorleilhafterweise angewendet wird, wenn die Abtriebskolonne 11 anders gestaltet ist. Die Wärmeübertragungselemente
16 sind dann auf gegenüberliegenden Platten angeordnet, über die die Flüssigkeit in
entgegengesetzten Richtungen strömt. Die Flüssigkeit kommt von einem Paar von Einlaßwehen 30 und fließt
zu einem zentralen Auslaßwehr 31 und einem zentralen Ablaufschacht 32. Die Wärmeübertragungselementc erstrecken
sich in diesem Fall in zwei Reihen über den Austauschboden in entgegengesetzter Richtung ausgehend
von dem Verteiler bzw. Sammelrohren, die im Bereich des Auslaßwehres 31 angeordnet sind. Die dargestellte
Anordnung weist ein gemeinsames Einlaßverteilerrohr 15 für beide Reihen der Wärmeübertragungselemente
auf. Es sind jedoch zwei getrennte Auslaßsammeirohre für die beiden Reihen vorgesehen. Eine ähnliche
Anordnung könnte angewandt werden, wenn die Wärmetauschvorrichtungen zwischen allen Austauschboden
oder unregelmäßig zwischen den Böden einer Abtriebskolonne angebracht werden sollen.
In den F i g. 9 und 10 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der in der Verstärkerkolonnc 12 eine
größere Anzahl von Austauschboden verlangt wird als in der Abtriebskolonne 11. In diesem Fall ist zur Erläuterung
eine regelmäßige Anordnung gezeigt, in der Wärmeübertragungselementc 16 auf allen Austauschboden
eines bestimmten Abschnittes der Abtriebskolonne Il angeordnet sind, während Dampfabzweigungen und
Flüssigkeitsrückführungen nur bei jedem dritten Austauschboden der Verstärkerkolonne 12 vorgesehen
sind. In diesem Fall ist die Abtriebskolonne 11 rechtekkig
ausgebildet, so daß die Wärmeübertragungsclemcnte 16 regelmäßig so angeordnet sein können, daß sie die
volle Querschnittsfläche abdecken. Die Behälterwände der Kolonne sind in vertikaler Richtung ausgebuchtet,
um auf diese Weise einem größeren Innendruck standhalten zu können. Es kann in diesem Fall notwendig sein,
die Kolonne mit inneren Spannungsverstrebungen oder ähnlichen Vorrichtungen zu versehen, die zwischen der
oberen und der unteren Abschlußplatte der Kolonne angeordnet sind, um zu verhindern, daß sich die Kolonne
in vertikaler Richtung ausdehnt, wenn sie unter Druck gesetzt wird Die Anordnung der Wehre und
Ablaufschächte sind in den beiden Säulen nicht gezeigt. Diese können jedoch in gewöhnlicher Ausführung gestaltet
sein. Es könnte auch die durch die Perforation der Austauschböden entstehende freie Fläche für den Flüssigkeitsabfluli
ausreichen. Hilfsweise kann Flüssigkeil an mehreren /.wisehenstellen der Verstärkerkolonne 12
wie zuvor entnommen werden.
Bezüglich jeder dieser gezeigten Anordnungen könneu Berechnungen durchgeführt werden, um präzise zu
zeigen, auf welchen Austauschboden der Abtriebskolonne die Wärmeübcrtragungselemente eingefügt werden
sollten und mit welchen entsprechenden Austauschboden
der Verstärkerkolonne diese verbunden werden
ίο sollten, um die größtmögliche Anpassung und beste
Kopplung der beiden Destillationsprozesse zu erreichen. Im allgemeinen wird dies zu näherungsweise parallelen
Temperaturprofilen entlang einer beträchtlichen Lunge beider Kolonnen führen. Ventile oder andere
Diirchflußleiiungen in einigen oder in allen der Rückführleitungen
für das Flüssigkeitsdampfgemisch geben die Möglichkeit, das System im Betriebszustand endgültig
abzustimmen, um so die bestmögliche Durchführung des Zerlegungsprozesses zu erreichen.
Die Erfindung erstreckt sich ebenfalls auf eine äquivalente Ausführungsform, bei der die Wärmeübertragungselemente
auf einem oder auf allen Austauschboden der Verstärkerkolonne angeordnet sind und bei der
zumindest ein Teil der von den Austauschboden abgezogenen
Flüssigkeit der Abtriebskolonne teilweise verdampft wird und die resultierende Zweiphasenmischung
in die Abtriebskolonne an dieselbe Zwischenstelle, an der sie abgezogen wurde, zurückgeführt wird. Alle Varianten
in bezug auf die Verteilung der Abzugspunkte und die Anordnung der korrespondierenden Wärmeübertragungselemente,
wie dies oben für den Fall der partiellen Kondensation beschrieben wurde, gelten in
diesem Fall entsprechend. Im allgemeinen ist jedoch das Prinzip, nach dem Flüssigkeit aus der Abtriebskolonne
r> abgezogen wird, als weniger günstig anzusehen, weil in der Verstärkerkolonne die für die Einfügung der Wärmcübertragungselcmente
zur Verfügung stehende Flächer kleiner ist und die Wärmeübertragungscharakteristiken
schlechter sind. Ferner ist der Druckverlust in
<to diesen Elementen und den Sammelrohren weitaus
schwieriger anzupassen.
Die in den Zeichnungen dargestellten Kolonnen weisen aus Gründen der bequemeren Darstellungsweise
nur wenige Austauschböden auf. In der Praxis kann die
v> Zahl der Austauschboden 20 ohne weiteres übersteigen.
Weitere Modifikationen sind möglich; so können, falls nötig, die Wärmeübertragungselemente in der Abtriebskolonnc
11 sekundäre Wärmeübertragungsflächen in Form von internen oder externen Rippen oder
so dergleichen aufweisen. Ebenso können die Wandabschnitte der Abtriebskolonne 11. die in Fig.9 konvex
ausgebildet sind, stattdessen auch konkav sein.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. Verfahren zur Zerlegung eines Stoffgemisches durch Rektifikation in zwei unter verschiedenen
Drucken stehenden Kolonnen, deren eine als Ab triebskolonne und deren andere als Verstärkerkolonne arbeitet, unter Ausnutzung der Kondensalior.swärme der Dämpfe der unter höherem Druck
stehenden Kolonne zum Beheizen der unter niedrigerem Druck stehenden Kolonne durch indirekten
Wärmetausch, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Verstärkerkolonne (12) an mindestens
einer Stelle Dampf seitlich abgezogen wird, an mindestens einer Stelle durch indirekten Wärmetausch r>
mit der Flüssigkeit in der Abtriebskolonm1 (II) partiell kondensiert wird und das Kondensat/Dampf-Gemisch in die Verstärkerkclonnc (12) an mindestens einer Stelle eingeleitet wird, die jeweils oberhalb der zugehörigen Abzugsstelle liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeit von der Abtriebskolonne
(11) an mehreren Stellen abgezogen wird und diese Flüssigkeitsströme an entsprechenden Stellen der
Verstärkerkolonne (12) teilweise verdampft und in die Abtriebskolonne (11) zurückgeführt werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit zwei als Abtriebs- und Verstärkerkolonne arbeitenden Rektifizierkolonnen, die in
indirektem Wärtnetausch miteinander stehen, da- h>
durch gekennzeichnet, daß in der Abtriebskolonne (11) an mehreren Zwischenstellen Wärmelauschvorrichtungen (16) und an mehreren Zwischcnstcllcn
der Verstärkerkolonne (12) Entnahmcleitungcn (14) für Dampf angeordnet sind, wobei die unterste Ent- r>
nahmeleitung (14) in die unterste der Wärmetauschvorrichtungen (16) führt und die nachfolgenden Entnahmeleitungen (14) entsprechend mit den nachfolgenden Wärmetauschvorrichtungen (16) verbunden
sind und eine gleiche Anzahl von Rückführungsleitungen (25) für ein Flüssigkeits/Dampf-Gcmisch die
Austrittsseite der Wärmetauschvorrichtung (16) mit der Verstärkerkolonnc (12) verbunden, derart, daß
die Rückführungsleitungen (25) jeweils etwas oberhalb der entsprechenden Entnahmclcitiingcn (14) v>
münden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerkolonne (12) Austauschboden (13) aufweist und die jeweilige Entnahmclcitung für den Dampf unterhalb eines Austauschbo- v>
dens (13) angeordnet ist und die zugehörige Rückführleitung für das Flüssigkeits/Dampf-Gcmisch
oberhalb dieses Austauschbodens (13) mündet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebskolonne (11) Aus- ',5
tauschböden (13) aufweist und die jeweilige Wärmetauschvorrichtung (16) jeweils unmittelbar oberhalb
des Austauschbodens (13) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontrollvcntil (29) mi
in mindestens einer Entnahme- oder Rückfühilcitung vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis b,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abtriebskolonne (11) so angeordnet ist, daß die Entnahmelei- μ
tungen (14) bergauf und die Rückführleitungcn (25) bergab oder horizontal verlaufen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Wärmetauschvorrichtungcn (16) tip. waagrechtes Einlaßverteilerrohr (15) und ein knapp darunterliegendes
Aiislaßsammclrohr (18) sowie eine Wärmetauscheranordnung aufweisen, deren Höhe etwa dem vertikalen Abstand zwischen Einlaßverteilerrohr (15) und
Auslaßsammeirohr (18) entspricht und die sich in der
Ebene über den Querschnitt der zweiten Destülationssäule erstreckt, wobei die horizontalen Abmessungen der Wärmcliiuscheranordnung größer als ihre vertikalen Abmessungen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Wärmetauscheranordnungen
aus einer Mehrzahl von getrennten, parallel angeordneten Wärmeübertragungselementen besteht,
die von dem Einlaßverteilerrohr (15) in das Auslaßsammeirohr (18) führende Sirömungskanäle aufweisen, wobei jedes Wärmetauschelement höher als
breit ist.
10. Vorrichtung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wärmetauscheranordnung
eine Reihe von horizontalen, parallelen Rohrschlangen aufweist, deren Windungen entweder lang und
horizontal oder kurz und vertikal ausgebildet sind.
11. Vorrichtung i.ach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wärmetauscheranordnung
aus einer Serie von horizontal angeordneten Doppclwandplatten besteht, wobei die Strömungskanäle
zwischen den Wänden angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach einem der Anspruches bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschvorrichtungen (16) eine Höhe von V1 bis 2/j des Abstandcs der Austauschböden in der Abtriebskolonne
(11) aufweisen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis
12. dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebskolonne (11) als zweiflutigc Kolonne ausgebildet ist und
die Wärmetauschvorrichtungen (16) sich horizontal in zwei Reihen in entgegengesetzter Richtung von
einem gemeinsamen Einlaßverteilcrrohr (15) im Zentrum der Ablriebskolonne (11) erstrecken, wobei jede der beiden Reihen ein eigenes Auslaßsammclrohr aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebskolonnc (11) im Querschnitt rechteckig ist und die Wärmetauschvorrichtungen (116) die Austauschböden
gleichmäßig überdecken.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Abtriebskolonne
(11) ausgebuchtet sind.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verstärkerkolonne an mehreren Zwischcnstellcn Wärmetauschvorrichtungen und an mehreren
Zwischenstellen der Abtriebskolonne mehrere Entnahmclcitungen für Flüssigkeit angeordnet sind, wobei die unterste Entnahmeleitung in die unterste
Wärmetauschvorrichtung führt und die nachfolgenden Entnahmeleitungcn entsprechend mit den nachfolgenden WärmelauschvorrichUinpen verbunden
sind und eine gleiche Anzahl von Rückführleilungen für ein FUissigkeiis/DainpfGcmisch die Austrittsseite der Wärmctaiischvorrichtungtn mit der Abtriebskolonnc verbindet, derart, daß die Rückführleitungen in unmittelbarer Niihc der entsprechenden
Ent nahmclci tungen münden.
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DE2638488A DE2638488C2 (de) | 1976-08-26 | 1976-08-26 | Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung eines Stoffgemisches durch Rektifikation |
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DE2638488A DE2638488C2 (de) | 1976-08-26 | 1976-08-26 | Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung eines Stoffgemisches durch Rektifikation |
Publications (2)
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DE2638488A1 DE2638488A1 (de) | 1978-03-02 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2638488A Expired DE2638488C2 (de) | 1976-08-26 | 1976-08-26 | Verfahren und Vorrichtung zur Zerlegung eines Stoffgemisches durch Rektifikation |
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DE (1) | DE2638488C2 (de) |
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DE3624062A1 (de) * | 1986-07-16 | 1988-01-21 | Vogelbusch Gmbh | Destillations-kolonne sowie verfahren zur destillativen trennung von gemischen mittels einer solchen kolonne |
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