DE2702512C2 - Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktboden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen FIüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktboden, bestehend aus einer waagrecht angeordneten perforierten Bodenplatte mit mindestens einer durch die Bodenplatte senkrecht hindurchreichenden Flüssigkeitsüberleitung, die den einzigen Typ von durch die Bodenplatte hindurchreichenden Leitungen bildet, wobei diese Flüssigkeitsüberleitung an ihrem einen Ende jeweils offen ist und an ihrem anderen Ende eine nichtperforierte Abdeckung besitzt, wobei der die Abdeckung tragende Abschnitt der Flüssigkeitsüberleitung mindestens eine fest angeordnete seitliche Flüssigkeitsauslaßöffnung besitzt.

Solche Kontaktböden werden in Kontaktkolonnen benutzt um beispielsweise bei Fraktionier- und Extraktionsvorgängen nicht mischbare Flüssigkeiten in zwischen den Böden liegenden Kontaktzonen miteinander in Kontakt zu bringen. Die schwerere oder dichtere Phase wird dabei oben in die Kolonne eingeführt, während die leichtere oder weniger dichte Phase der Kolonne unten zugeführt wird, so daß der Dichteunterschied die flüssigen Phasen veranlaßt, die Kolonne zu durchlaufen. Im Betrieb wird eine Flüssigkeitsphase (die diskontinuierliche oder disperse Phase) in Form von Tröpfchen dispers verteilt, während sie die perforierte Bodenplatte durchströmt. Die so gebildeten Tröpfchen regnen durch die andere (kontinuierliche oder zusammenhängende) Phase in der Kontaktzone zwischen benachbarten Böden hindurch, um sich auf dem nächsten stromabwärtigen Boden zu sammeln und zu koaleszieren, wobei die koaleszierte disperse Phase an der anderen Seite des stromabwärtigen Bodens aus den Perforationen dieses Bodens ausgetragen wird. Auf diese Weise durchströmt die flüssige disperse Phase in Form von kleinen Tröpfchen sämtliche zwischen den Böden befindlichen Kontaktzonen der Kolonne. Gleichzeitig wird die flüssige zusammenhängende Phase im wesentlichen im Gegenstrom durch die Kolonne hindurchgeführt und dabei mittels der Flüssigkeitsüberleitungen zwischen benachbarten Kontaktzonen übergeleitet. Diese Überleitungen bilden Fallschächte, wenn

die schwerere Phase die zusammenhängende Phase ist bzw. Steigschächte, wenn die leichtere Phase die zusammenhängende Phase ist.

Bei einer mit Kontaktböden versehenen Flüssigkeits-FIüssigkeits-Kontakteinrichtung ist es wichtig, daß die Höhe der von der dispersen Phase gebildeten Flüssigkeitsschicht, die sich auf der perforierten Bodenplatte ansammelt, ausreichend groß ist, um Tröpfchen der dispersen Phase, die von dem darOberliegenden Boden abgegeben und durch die die Flüssigkeitsschicht überlagernde Kontaktzone hindurchgeleitet werden, ein praktisch vollständiges Koaleszieren innerhalb der Schicht zu erlauben. Dadurch wird sichergestellt, daß die disperse Phase im wesentlichen frei von Flüssigkeit der zusammenhängenden Phase ist, bevor sie erneut in Tropfenform ausgetragen wird; ein unerwünschtes Mitreißen von Flüssigkeit der zusammenhängenden Phase wird vermieden, das andernfalls zu einem erheblichen Rückmischen der zusammenhängenden Pl.ase führen könnte.

Unter den genannten Rückmischbedingungen wird Flüssigkeit der zusammenhängenden Phase zusammen mit der dispersen Phase zu der niedrigeren Kontaktzone zurückgebracht, durch die die zusammenhängende Phase zuvor hindurchgelaufen war. Zu einem Rückmischen der dispersen Phase kann es innerhalb der Kontaktkolonne auch kommen, wenn die Lineargeschwindigkeit der zusammenhängenden Phase im Bereich der Flüssigkeitsüberleitungen nicht ausreichend niedrig ist, um ein Mitreißen der dispersen Phase zu verhindern. Das Rückmischen erhöht die Flüssigkeitsbeladung der Böden in der Kolonne und verringert den Gesamtkontaktleistungsgrad des Systems. Bei übermäßigem Rückmischen können die disperse und die zusammenhängende Phase in den miteinander in Kontakt gebrachten Strömen dispers verteilt werden, die an den betreffenden Kolonnenenden abgezogen werden. Die Kolonne ist dann überflutet; die Durchflußmengen müssen erheblich verringert werden, bevor sich wieder geeignete Strömungsbedingungen einstellen lassen.

Des weiteren ist es erwünscht, das Auftreten von stärkeren Gradienten in der dispersen Phasenschicht auf dem Kontaktboden zu vermeiden, da diese zu Kurzschlußflüssigkeitsströmen durch die perforierte Bodenplatte hindurch führen können. Die von der koaleszierenden dispersen Phase gebildete Flüssigkeitsschicht auf dem Kontaktboden hat also vorzugsweise eine ausreichende Höhe, um ein im wesentlichen vollständiges Absetzen diir dispersen Flüssigkeit und eine Abtrennung von der flüssigen zusammenhängenden Phase <.u erlauben, wobei gleichzeitig die Flüssigkeitsschicht auf der Bodenplatte im wesentlichen gleichförmig verteilt ist, um nachteilige hydraulische Effekte zu minimieren, die die Leistungsfähigkeit des Bodens zu verringern suchen.

Bei solchen Kontaktböden wird die Höhe der von der koaleszierenden dispersen Phase gebildeten Flüssigkeitsschicht auf der Bodenplatte durch einen Gesamtdruckabfall bestimmt, den die voneinander gesonderten zusammenhängenden und dispersen Flüssigkeitsphasen erfahren, die durch die Flüssigkeitsüberleitungen bzw. die perforierte Bodenplatte hindurchlaufen. Um stabile Arbeitsbedingungen des Kontaktbodens zu gewährleisten, ist die Gesarcitöffnungsfläche der Perforationen der Bodenplatte hinreichend groß zu bemessen, um Schwankungen der FlüWigkeitsbeladung aufzufangen, die sich in der Kolonne von Boden zu Boden einstellen können, während der Teildruckabfall an der Bodenplatte auf einem Wert gehalten wird, welcher der gewünschten Höhe der koaleszierenden Flüssigkeit auf dem Boden entspricht Ferner sollen die Flüssigkeits-Oberleitungen so ausgebildet sein, daß im Betrieb trotz Schwankungen der Flüssigkeitsbeladung ein passender Druckabfall für die zusammenhängende Phase erzielt wird, während gleichzeitig die Lineargeschwindigkeit der die Flüssigkeitsüberleitung durchströmenden zusammenhängenden Phase ausreichend klein gehalten wird, um ein Mitreißen von Flüssigkeitströpfchen der dispersen Phase aus der unteren Kontaktzone in der über die Flüssigkeitsüberleitung zur oberen Kontaktzone übergehenden Flüssigkeit zu vermeiden. Es ist bekannt (DE-AS 11 24 021), bei Kontaktböden der eingangs genannten Art Flüssigkeitsüberleitungen mit vom einen bis zum anderen Ende der Überleitung konstantem Querschnitt vorzusehen. Die Praxis zeigte jedoch, daß solche Böden die vorstehend geschilderten Solibedingungen nur in beschränkter· Umfang erfüllen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen einfach und kostensparend zu fertigenden Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktboden zu schaffen, der einen relativ großen Teil der Bodenplatte für das Ansammein und Koaleszieren sowie die Tropfenbildung der flüssigen dispersen Phase nutzt und der zu einem stabilen Betriebsverhalten, einer gleichförmigen Verteilung der koaleszierenden Flüssigkeit auf der Bodenplatte sowie einem hohen Widerstand gegenüber Rückmischen bei schwankenden Flüssigkeitsströmungsbedingungen führt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Ebene der Bodenplatte eine plötzliche Querschnittsveränderung für die Flüssigkeitsüberleitung vorgesehen ist, die für den offenen Abschnitt der Flüssigkeitsüberleitung gegenüber dem die Abdeckung tragenden Abschnitt jeweils eine Volumenvergrößerung bedingt.

Bei dem Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktboden nach *o der Erfindung treten in dem offenen Abschnitt der FlüJ'igkeitsüberleitung auf Grund der relativ großen Querschnittsfläche nur verhältnismäßig niedrige Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeiten auf, wodurch das Absetzen in der Flüssigkeitsüberleitung verbessert wird. Andererseits führt die relativ kleine Queischnittsfläche des die Abdeckung tragenden Abschnitts der Flüssigkeitsüberleitung zu einem entsprechend großen Kontaktzonenvolumen für den Stoffübergang auf der Seite der Bodenplatte, auf welcher sich der die Abdeckung so tragende Abschnitt befindet. Dies gestattet es, die Gesamtgröße einer mit solchen Böden ausgestatteten Kontaktkolonne relativ klein zu halten. Des weiteren sorgt die plötzliche Querschnittsverengung beim Übergang von dem offenen zu dem abgedeckten Abschnitt der Flüssigkeitsüberlsitung für eine Verminderung des Druckes der übergeleiteten Flüssigkeit. Dadurch wird auf der Bodenplatte eine für einen wirkungsvollen Betrieb geeignete Höhe der koaleszierenden Flüssigkeit der dispersen Phast aufrechterhalten. Zweckmäßig sind der offene und der die Abdeckung tragende Abschnitt der Flüssigkeitsüberleitung miteinander koaxial ausgerichtet. Insbesondere bei großen Bodendurchmessern ist vorzugsweise eine Mehrzahl von Flüssigkeitsüberleitungen vorgesehen, die in Reihen ausgerichtet sind, die parallel zueinander über den Boden hinwegreichen und in Querrichtung in Abstand voneinander liegen. Eine solche Ausbildung hält die Strömungsgeschwindigkeit in waagrechter Richtung

ebenso wie die Konzentrationsgradienten auf dem Boden klein. Es kommt zu einer gleichmäßigen Verteilung der koaleszierenden dispersen flüssigen Phase auf dem Boden, die Flüssigkeitsüberleitungen sorgen zugleich für eine wesentliche Versteifung des Kontaktbodens, so daß die wirksame Bodenoberfläche verkleinernde zusätzliche Träger entfallen können. Im Interesse einer einfachen Fertigung hat vorteilhaft der offene und der die Abdeckung tragende Abschnitt jeder Flüssigkeitsüberleitung über seine volle lotrechte Ausdehnung einen in waagrechter Ebene rechteckigen Querschnitt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Flüssigkeitsüberleitungen in jeder Reihe mit einem gemeinsamen offenen Abschnitt versehen, dem jeweils mehrere in Längsrichtung des gemeinsamen offenen Abschnitts in Abstand voneinander liegende, Abdeckungen tragende Abschnitte zugeordnet sind, wobei für eine gute Verteilung der koaleszierenden dispersen Ph="«? auf Ί?γ RnHennlaite zweckmäßie die Abdeckungen tragenden Abschnitte innerhalb jeder Reihe in Längsrichtung in gleichförmigem Abstand voneinander angeordnet sind.

Für eine weitere Steigerung des Druckverlustes in der Flüssigkeitsüberleitung kann im Bereich der plötzlichen Querschnittsveränderung eine im wesentlichen waagrecht angeordnete, perforierte Platte sitzen. Als Flüssigkeitsauslaßöffnung des die Abdeckung tragenden Abschnitts ist vorteilhaft mindestens ein schlitzförmiger Ausschnitt in den Breitseiten dieses Flüssigkeitsüberleitungsabschnitts vorgesehen. Eine solche Ausbildung ist fertigungstechnisch einfach, und sie führt zu einer 90° -Umlenkung der übergeleiteten Flüssigkeit, wodurch letztere über die Kontaktzone zwischen benachbarten Böden wirkungsvoll verteilt wird. Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform kann die Flüssigkeitsauslaßöffnung des die Abdeckung tragenden Abschnitts von mindestens einem Paar von ebenen Flügeln gebildet sein, die aus den oberen Teilen der Breitseiten dieses Flüssigkeitsüberleitungsabschnitts ausgeschnitten und nach innen gebogen sind und deren waagrechte freie Kanten in gegenseitigem Abstand innerhalb dieses Abschnitts liegen.

Vorzugsweise ist die Querschnittsfläche der Flüssigkeitsauslaßöffnung im wesentlichen gleich der Querschnittsfläche des offenen Abschnitts, um übermäßig hohe Geschwindigkeiten der aus der Flüssigkeitsüberleitung austretenden Flüssigkeit zu vermeiden.

Die Abdeckung ist zweckmäßig plattenförmig ausgebildet, und sie weist einen mit dem äußeren Ende des sie tragenden Abschnitts verbundenen, waagrechten, flachen Abschnitt scvie einen daran anschließenden, in Richtung auf die Bodenplatte geneigten Ansatz auf. Der geneigte Ansatz verhindert, daß am äußeren Teil der Flüssigkeitsüberleitung ein Film der dispersen Phase anhaftet und über die Flüssigkeitsauslaßöffnung in die Flüssigkeitsüberleitung eintritt

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktbodens mit einer einzigen Flüssigkeitsüberleitung für die zusammenhängende Phase,

Fig.2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Anordnung nach Fi g. 1, die Einzelheiten des Innenaufbaus der Flüssigkeitsüberleitung erkennen läßt
F i g. 3 einen Aufriß eines Teils einer Kontaktkolonne mit Böden der in den F i g. 1 und 2 veranschaulichten Art,

F i g. 4 einen Aufriß eines Teils einer weiteren Kontaktkolonne mit Böden ähnlich den in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Böden,

Fig.5 eine perspektivische Darstellung eines Kontaktbodens entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform mit mehreren Flüssigkeitsüberleitungen, die in sich über den Boden erstreckenden Reihen ίο angeordnet sind,

F i g. 6 im Schnitt entlang der Linie A-A einen Aufriß eines Teils der Flüssigkeitsüberleitung des Kontaktbodens nach Fig. 5,

F i g. 7 im Schnitt entlang der Linie B-B einen Aufriß eines Teils einer Flüssigkeitsüberleitung des Kontaktbodens nach F i g. 5,

Fig.8 eine perspektivische Darstellung einer abgewandelten Flüssigkeitsüberleitung für einen Kontaktboden.

Fig. 8a eine perspektivische Darstellung einer weiter abgewandelten Ausführungsform einer Flüssigkeitsüberleitung für einen Kontaktboden,

Fig.9 einen schematischen Aufriß eines Teils einer Kontaktkolonne mit Kontaktböden der in den Fig. 5 bis 8 veranschaulichten Art, und

F i g. 10 einen Aufriß eines Teils der Kontaktkolonne nach F i g. 9.

In Fi ψ 1 ist ein Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktboden veranschaulicht, der eine einzige Flüssigkeitsüberleitung 22 für die zusammenhängende Phase aufweist. Eine solche Ausbildung des Bodens eignet sich insbesondere für kleine Kontaktkolonnen mit einem Durchmesser von beispielsweise 0,25 bis 0,5t m, wie sie für Versuchsanlagen und kleinvolumige kommerzielle Anlagen benutzt werden. Wird der Boden in eine Kontaktkolonne in der veranschaulichten Ausrichtung eingebaut, d. h. derart, daß ein offener Abschnitt (Absetzabschnitt) 23 lotrecht nach unten weist, während ein eine Abdeckung 32 tragender Abschnitt (Druckabfall-Abschnitt) 34 lotrecht nach oben zeigt, eignet er sich für das Verarbeiten von Flüssigkeiten mit einer leichteren zusammenhängenden Phase und einer schwereren diskontinuierlichen oder dispersen Phase, wobei die Flüssigkeitsüberleitung 22 als Steigschacht wirkt. Der Boden läßt sich aber auch in Kontaktkolonnen benutzen, bei denen eine schwerere zusammenhängende flüssige Phase und eine leichtere disperse flüssige Phase miteinander in Kontakt gebracht werden. In einem solchen Falle wird der Boden in der Kolonne in lotrechter Richtung umgekehrt wie in der Zeichnung veranschaulicht montiert; die Flüssigkeitsüberle^:"ung arbeitet dann als Fallschacht.

Der in F i g. 1 gezeigte Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktboden weist eine waagrecht angeordnete Bodenplatte 20 mit einer Mehrzahl von diskreten Perforationen 21 auf, die beispielsweise durch Bohren oder Stanzen ausgebildet sein können und in einem regelmäßigen Muster über die Bodenplatte verteilt sind. Die perforierte Bodenplatte bildet einen größeren Teil, d. h. mehr als 50%, des Bodenoberflächenbereichs, über den die koaleszierte flüssige disperse Phase an der einen Seite der Bodenplatte (bei der in der Zeichnung veranschaulichten Ausrichtung der unteren Seite) durch die Perforationen hindurch aus einer Schicht aus koaleszierender Flüssigkeit der dispersen Phase austritt die auf der anderen Seite der Bodenplatte (bei der veranschaulichten Ausrichtung der oberen Seite) abgestützt ist Bei der von der koaleszierenden

dispersen Phase gebildeten Flüssigkeitsschicht handelt es sich um die Schicht aus der die disperse Phase enthaltenden Flüssigkeit, die sich im Betrieb auf der Bodenplatte ausbikiet. Sie umfaßt die im wesentlichen klare Flüssigkeitsschicht aus der koaleszierien dispersen Phase, die sich benachbart der Bodenoberfläche befindet, sowie die darüberliegende Emulsionsschicht, die vor. Jen sich sammelnden Flüssigkeitstropfen der dispersen Phase und der zugeordneten eingeschlossenen, interstitiellen Flüssigkeit der zusammenhängenden Phase gebildet wird.

Die in Form eines umschlossenen Durchlasses ausgebildete Flüssigkeitsüberleitung 22 reicht durch die Bodenplatte 20 hindurch und bildet die einzige Leitung, über die die zusammenhängende flüssige Phase von einer Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktzone auf der genannten einen Seite des Bodens zu einer Kontaktzone auf der anderen Seite des Bodens übergeht. Die Fiüsxigkeiisüucrieiiütig 22 weis; die Abschnitte 23 und 34 auf. Der Abschnitt 23 wird von einer nichtperforierten Abschlußwand gebildet, zu der ein gebogener Wandteil 24 und ein ebener Stirnwandteil 25 gehören, die von der einen Seite der Bodenplatte 20 lotrecht abstehen. Der Abschnitt 23 ist am äußeren Ende 26 offen und bildet einen Einlaß, über welchen die überzuleitende Flüssigkeit in die Flüssigkeitsüberleitung 22 eintritt. In dem Abschnitt 23 wird die disperse Phase von der übergeleiteten zusammenhängenden Phase getrennt.

Der Abschnitt 34 der Flüssigkeitsüberleitung 22 ist mit de.ii Abschnitt 23 lotrecht ausgerichtet und wird von einer Abschlußwand gebildet, zu der ein gebogener Wandteil 27 und ein ebener Stirnwandteil 28 gehören, die von der anderen Seite der Bodenplatte lotrecht abstehen. Die Abschlußwand des Abschnittes 34 ist mindestens entlang ihrem der Bodenplatte 20 benachbarten Basisteil nichtperforiert. Der Abschnitt 34 hat eine kleinere Querschnittsfläche als der Abschnitt 23 und steht mit letzterem in geschlossener Strömungsverbindung, um für eine plötzliche Verengung der Querschnittsfläche (d. h. vorliegend des Querschnitts für den lotrechten Flüssigkeitsstrom entlang dem Ströinungsweg der übergeleiteten Flüssigkeit, gemessen in waagrechter Ebene) von dem Abschnitt 23 zu dem Abschnitt 34 im wesentlichen in der Ebene der Bodenplatte 20 zu sorgen. Eine solche plötzliche Verengung hat einen Druckabfall in der durchströmten Flüssigkeit zur Folge, der einen wesentlichen Teil des Gesamtdruckabfalls an der Flüssigkeitsüberleitung 22 darstellt Der Abschnitt 34 hat vorliegend die Funktion, für ausreichende Reibungs- und Druckhöhenverluste in der zusammenhängenden Phase zu sorgen, um auf der Bodenplatte 20 eine geeignet hohe Flüssigkeitsschicht aus der dispersen Phase aufrechtzuerhalten und die ausgetragene Flüssigkeit über die Kontaktzone gleichförmig zu verteilen. In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, eine zusätzliche Steigerung des Druckverlustes an dem Abschnitt 34 dadurch herbeizuführen, daß Verengungen oder Blenden, wie Leitwände, perforierte Platten und dergleichen, innerhalb des Abschnittes 34 oder an dessen Einlaß im Bereich der plötzlichen Querschnittsverengung von dem Abschnitt 23 zu dem Abschnitt 34 vorgesehen werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der gebogene Wandteil 27 des Abschnitts 34 über seine volle lotrechte Ausdehnung nichtperforiert. Die Wandfläche des ebenen Stirnwandteils 28 ist entlang dem inneren Basisteil nichtperforiert, während feste Flüssigkeitsauslaßöffnungen 29 im äußeren Bereich dieses Wandteils vorgesehen sind, um die übergeleitete Flüssigkeit von dem Abschnitt 34 zu der benachbarten Kontaktzone auf dieser Seite des Bodens übergehen zu lassen. Bei den Öffnungen 29 handelt es sich um parallele Schlitze in dem Wandteil 28, über die die übergeleitete Flüssigkeit von der Flüssigkeitsüberleitung 22 in im wesentlichen waagrechter Richtung in Richtung auf die Kontaktzone austreten kann. Am äußeren Ende des Abschnitts 34 befindet sich eine nichtperforierte Abdeckung 32. die den Abschnitt 34 gegen die flüssige disperse Phase in der benachbarten Kontaktzone auf dieser Seite des Bodens in lotrechter Richtung abdichtet. Die Abdeckung 32 verhindert, daß Tröpfchen der flüssigen dispersen Phase durch die Flüssigkeitsüberleitung 22 hindurch in die Kontaktzone fallen, von der die übergeleitete flüssige zusammenhängende Phase gekommen ist. Ohne die Abdeckung 32 würden Tröpfchen ύζν dispersen Phase, die von ^f>in*^s'* darüberliegenden Bodenplatte in die Flüssigkeitsüberleitung 22 hineinfallen, den zugehörigen Boden umgeben; falls dies in ausgedehntem Umfang der Fall wäre, könnte die Leistungsfähigkeit der Kontaktkolonne wesentlich beeinträchtigt werden. Die veranschaulichte Abdeckung 32 weist ein plattenförmiges Bauteil mit einem waagrecht angeordneten flachen Abschnitt, der über dem Außenendc der Abschlußwand des Abschnittes 34 angeordnet und mit diesen verbunden ist, sowie einen Ansatz 33 auf, der von dem waagrechten flachen Teil aus in Richtung auf die Bodenoberfläche geneigt ist, um Flüssigkeit der dispersen Phase abzulenken, die auf die Abdeckung 32 auftrifft. Der nach unten stehende Ansatz 33 verhindert, daß ein Film der dispersen Phase am äußeren Teil der Flüssigkeitsüberleitung 22 derart anhaftet, daß er in den Innenraum der Flüssigkeitsüberleitung 22 über die Auslaßöffnungen 29 gelangt.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht, weist die Bodenplatte 20 eine im wesentlichen segmentförmige öffnung 36 auf, die an der Oberseite von dem Abschnitt 34 und an der Unterseite von dem Abschnitt 23 umschlossen ist. Unmittelbar unterhalb der öffnung 36 befindet sich eine Platte 37, die in dem mit der öffnung 36 lotrecht ausgerichteten Teil mit einer Mehrzahl von Perforationen 39 versehen ist. Die Platte sitzt daher im wesentlichen waagrecht in unmittelbarer Nähe des Einlasses des Abschnitts 34 an der plötzlichen Querschnittsverengung von dem Abschnitt 23 zu dem Abschnitt 34. Die perforierte Platte 37 hat die Aufgabe, für eine weitere Absenkung des Druckes in der

so Flüssigkeit zu sorgen, die in den Abschnitt 34 der Flüssigkeitsüberleitung 22 einströmt Wie veranschaulicht wird die plötzliche Verengung von einem waagrechten Abschlußwandsegment 40 gebildet, das den Umfang des Abschnitts 23 an dessen oberem Ende umschließt Der gesamte Boden wird mit Hilfe von Muttern und Schrauben oder Bolzen (nicht gezeigt) montiert wobei letztere durch lotrecht miteinander fluchtende Gruppen von öffnungen 31,35,38 und 41 in Flanschen 19,30 des Abschnitts 34, in der Bodenplatte

20, der Platte 37 bzw. dem Abschnin 23 hindurchreichen.

Fig.3 zeigt einen Aufriß eines Teils einer Flüssig-

keits-FIüssigkeits-KontaJctkolonne mit Böden der m den

F i g. 1 und 2 veranschaulichten Art Die Kolonne weist

ein aufrechtstehendes zylindrisches Gehäuse 44 auf, in welchem die Bodenplatten 20, 2OA 2OB der Böden waagrecht angeordnet und in lotrechter Richtung gegeneinander versetzt derart montiert sind, daß zwischen benachbarten Böden Kontaktzonen gebildet

werden. Die FlUssigkeitsüberleitungen 22 von benachbarten Kontaktböden sind in gegenseitigem seitlichem Abstand an gegenüberliegenden Seiten der Kolonne angeordnet. Die offenen Abschnitte 23 und die die Abdeckung 32 tragenden Abschnitte 34 benachbarter Kontaktböden, die in dieselbe Kontaktzone hineinreichen und in dieser Zone enden, überlappen einander in lotrechter Richijng. Vorzugsweise ist die Summe der Höhen (lotrechte Ausdehnung) des Abschnittes 23 und des seitlich in Abstand davon liegenden Abschnittes 34, die in dieselbe Kontaktzone hineinreichen, mindestens gleich dem lotrechten Abstand zwischen den benachbarten Böden. Der seitliche Abstand und die genannten lotrechten Abmessungen führen zu einer wirksamen Ausnutzung der zugeordneten Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktzone, weil für einen ausgedehnten Flüssigkeits-Strömungsweg für die zusammenhängende Phase durch die Kontaktzone hindurch gesorgt wird, der von den Aiislaßöffnungen 29 des Abschnittes 34 über den zwischen den Böden liegenden Kontaktraum zum Einlaß des in dieser Zone befindlichen Abschnittes 23 reicht.

Mit Hilfe der in Fig.3 veranschaulichten Kolonne kann eine schwerere flüssige disperse Phase mit einer leichteren flüssigen zusammenhängenden Phase in Kontakt gebracht werden. Beispielsweise läßt sich die Kolonne bei der Extraktion von aromatischen Kohlenwasserstoffen aus Erdöleinsatzströmen verwenden, die aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe enthalten, wobei auf Glykolbasis aufgebaute Lösungsmittel benutzt werden. Im Betrieb wird die disperse schwerere Phase am oberen Ende der Kolonne eingeleitet; sie wird in Form von Tröpfchen verteilt, während sie durch die perforierten Bodenplatten der betreffenden Böden der Kolonne hindurchfließt. Die Tröpfchen regnen durch die zusammenhängende leichtere Phase in der Kontaktzone über dem Boden hindurch, wobei sie sich auf der perforierten Bodenplatte dieses Bodens sammeln und koaleszieren. Die koaleszierte flüssige disperse Phase wird an der anderen Seite der Bodenplatte aus den Perforationen 21 ausgetragen. Bei dem gezeigten Kolonnenabschnitt durchläuft die flüssige disperse Phase der Reihe nach Kontaktzonen 45, 46, 47 und 48. wobei sie nacheinander in Form von Tröpfchen aus den Bodenplatten 20ß, 20 und 20Λ von den Flüssigkeitsschichten der koaleszierenden dispersen Phase auf den Oberseiten dieser Bodenplatten kommend austritt. Gleichzeitig wird die leichtere flüssige zusammenhängende Phase im wesentlichen nach oben im Gegenstrom durch die Kolonne hindurchgeleitet: sie geht dabei zwischen den Kontaktzonen 48, 47, 46 und 45 über die Flüssigkeitsüberleitungen 22Λ, 22 und 22ßüber.

Die Höhe der von der dispersen Phase gebildeten Flüssigkeitsschicht, die sich auf der perforierten Bodenplatte des Bodens ansammelt, soll ausreichend groß sein, um die gewünschte Koaleszenz der Tröpfchen der dispersen Phase innerhalb der Schicht zu erlauben. Auf diese Weise wird die flüssige disperse Phase ausreichend frei von der zusammenhängenden Phase, wenn sie in Tropfenform aus den Perforationen der Bodenplatte austritt Damit wird ein unerwünschtes Mitreißen der flüssigen zusammenhängenden Phase vermieden, das andernfalls zu einem schädlichen Rückmischen führen könnte. Die Höhe der von der koaleszierenden dispersen Phase gebildeten FlCssigkeitsschicht auf der Bodenplatte wird ihrerseits durch den Gesamtdruckabfall bestimmt, den die gesonderten zusammenhängenden und dispersen Flüssigkeitsphasen beim Durchlaufen der Flüssigkeitsilberleitung bzw. der perforierten Bodenplatte erfahren. Um hinreichend stabile Arbeitsbedingungen für den Boden zu gewährleisten, muß die Bodenplatte 20 so ausgebildet sein, daß eine ausreichende Gesamtöffnungsfläche (Perforationsfläche) zur Verfügung steht, um Schwankungen der Flüssigkeitsbeladung innerhalb der Kolonne aufzunehmen. Gleichzeitig muß der Druckabfall der dispersen Phase an der Bodenplatte auf einem Wert gehalten werden, der der gewünschten Höhe der koaleszierenden Flüssigkeit auf dem Boden entspricht. Die notwendige Öffnungsfläche der perforierten Bodenplatte kann in herkömmlicher Weise durch Versuch und/oder Korrelation bestimmt werden, um auf diese Weise spezielle Perforationsdurchmesser und Perforationsabstände (Teilungen) zu erhalten, die einen wirkungsvollen Stoffübergang und das gewünschte hydraulische Verhalten unter den vorgesehenen Arbeitsbedingungen des Systems zu erhalten gestatten.

Die Flüssigkeitsüberleitung 22 bildet für die zusammenhängende Phase einen Druckabfall aus, der ausreicht, um während des Betriebs trotz schwankenden Flüssigkeitsbeladungen die gewünschte Höhe der koaleszierenden flüssigen dispersen Phase auf der perforierten Bodenplatte aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig bleibt die lineare Strömungsgeschwindigkeit der zusammenhängenden flüssigen Phase in der Flüssigkeitsüberleitung 22 ausreichend klein, um ein Mitreißen von Tröpfchen der dispersen Phase in der übergeleiteten Flüssigkeit zu vermeiden. Dafür wird durch die verhältnismäßig große Querschnittsfläche im Abschnitt 23 gesorgt. Da eine Änderung der Durchflußmenge jeder der beiden Flüssigkeitsphasen innerhalb des Kontaktsystems den Strömungswiderstand der betreffenden Phase ändert, ändert sich auch die Druckhöhe der dispersen Phase auf der Bodenplatte 20 proportional jeder Änderung der Durchflußmenge. Auf Grund der beschriebenen Bodenausbildung läßt sich die Druckhöhe der flüssigen dispersen Phase genau beherrschen, so daß Änderungen derselben hinreichend gering gehalten werden, um über den vollen Bereich der Belastungsbedingungen einen hohen Leistun_ösgrad des Systems sicherzustellen.

Bei der Anordnung nach Fig.3 umfassen die Druckminderungsverluste in der zusammenhängende flüssigen Phase an der Flüssigkeitsüberleitung 22 (1) einen an dem Ende 26 des Abschnitts 23 auftretenden Eintrittsverlust, (2) einen Querschnittsverengungsverlust auf Grund der plötzlichen Verminderung der für die Flüssigkeitsströmung zur Verfügung stehenden Querschnittsfläche in der Flüssigkeitsüberleitung 22 unmittelbar unterhalb der Bodenplatte 20 am Abschlußwandsegment 40, (3) einen Drosselplattenverlust in der Strömung der durch die öffnungen 39 der perforierten Platte 37 hindurch übergeleiteten Flüssigkeit, (4) einen 90°-Umleitungsverlust im Abschnitt 34 auf Grund der Umleitung der übergeleiteten Flüssigkeit von einer im wesentlichen lotrecht nach oben weisenden Richtung in einen mehr oder weniger waagrecht gerichteten Strömungsverlauf am oberen Teil des Abschnitts 34, wenn die Flüssigkeit aus den Auslaßöffnungen 29 austritt, und (5) den plötzlichen Expansionsverlust an den Flüssigkeitsauslaßöffnungen 29 beim Obergang der übergeleiteten Flüssigkeit von dem Abschnitt 34 in die Kontaktzone 46. Die Summe der Druckverluste (1) bis (5) ergibt den Wert des Gesair.tdruckabfalls am Boden für die zusammenhängende Phase.
In einigen Fällen kann es sich als nicht notwendig

erweisen, die perforierte Platte 37 oder eine äquivalente Einrichtung in der Flüssigkeitsüberleitung 22 vorzusehen, um für den erforderlichen Druckverlusl für die zusammenhängende Phase zu sorgen. Andererseits können in Fällen, in denen ein hoher Druckabfall für die zusammenhängende flüssige Phase an der Flüssigkeitsüberleitung 22 notwendig ist, um die gewünschte Druckhöhe der dispersen Phase auf der Bodenplatte 20 sicherzustellen, zusätzliche Verengungen, wie Blenden, perforierte Platten und dergleichen, in den Abschnitt 34 eingebaut sein, um einen ausreichenden Gesamtdruckab- fall herbeizuführen. Außerdem ist es kein Zwangsmerkmal, daß die austretende übergeleitete Flüssigkeit in dem Abschnitt 34 eine 90^D-Umlenkung erfährt. Die übergeleitete Flüssigkeit kann die Flüssigkeitsüberleitung auch in vorherrschend lotrechter Richtung verlassen, obwohl es in der Praxis im allgemeinen vorzuziehen ist, die Flüssigkeit in im wesentlichen Art mit einem Durchmesser von 30 cm und Böden mit einer einzigen Flüssigkeitsüberleitung 22, wie sie für die Extraktion von aroma'.;-.dien Kohlenwasserstoffen aus einem eine leichtere zusammenhängende Phase bildenden hrdöieinsatzstrom durch dispergiertes Teiraethylenglykol-Lösungsmittel verwendet werden, das Verhältnis der Querschnittsflächen der Abschnitte 34, 23 etwa 0,24 betragen, was einer Querschnittsfläche des Abschnitts 34 von 37 cm² und einer Querschnittsfläche des Abschnittes 23 von 158 cm² entspricht.

Fig.4 zeigt einen Aufriß eines Teils einer anderen Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktkolonne mit Böden ähnlich den in den F i g. 1 und 2 veranschaulichten Enden, die jedoch derart ausgerichtet sind, daß die Fiüssigkeitsüberleitungen als Fallschächte wirken, über welche die zusammenhängende flüssige Phase von dtn Kontaktzonen auf den Oberseiten der betreffenden Böden zu den Kontaktzonen auf den Unterseiten dieser

WdCIgI Cl-IIlCI IMl.ttlUllg C1U3U ClUII /.U IC133t.ll. L.CIZ.LUIU3

sorgt für eine gleichförmige Verteilung der ausgetragenen Flüssigkeit über die zwischen den Böden liegende Kontaktzone und stellt innerhalb ^.er Zone einen wirkungsvollen Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontakt sicher.

Die Gesamtdruckhöhe der dispersen Phase auf dem Kontaktboden hängt außer von den oben beschriebenen Druckabfällen der zusammenhängenden Phase auch von den Druckverlusten in der Flüssigkeit der dispersen Phase ab. Zu letzteren gehören der Druckabfall, der er'orderlich ist, um die Grenzflächenspannung zwischen den betreffenden Flüssigkeiten zu überwinden, wenn die flüssige disperse Phase die Perforationen 2t der Bodenplatte 20 durchströmt, sowie der Druckabfall, der notwendig ist, um die disperse Phase zu veranlassen, die Perforationen 21 mit der gewünschten Lineargeschwindigkeit zu durchlaufen. Die Summe dieser beiden Druckabfälle bildet die Gesamtdruckhöhe der dispersen Phase auf dem Boden, die beiden Phasen zuschreibbar ist. Die Gesamtdruckhöhe der dispersen Phase auf dem Boden ist dann die Summe der Gesamtdruckabfälle für die zusammenhängende und die disperse Phase.

Es ist zweckmäßig, dem Abschnitt 23 der Flüssigkeitsüberleitung 22 eine im Vergleich zu der Querschnittsfläche des Abschnitts 34 große Querschnittsfläche zu geben. Dadurch wird ein hohes Maß an Trennung der dispersen Phase von der übergeleiteten flüssigen zusammenhängenden Phase im Abschnitt 23 gewährleistet und für einen verhältnismäßig hohen Druckabfall auf Grund der plötzlichen Querschnittsverengung gesorgt. Außerdem ist es günstig, die Größe der Flüssigkeitsüberleitung 22 so klein zu halten, wie dies im Hinblick auf ein einwandfreies Gesamtbetriebsverhalten möglich ist, um die aktive perforierte Fläche des Bodens zu maximieren. In dieser Hinsicht es es zweckmäßig, die Querschnittsfläche des Abschnitts 34 zu minimieren. Abschnitte 34 mit zu engem Querschnitt, d. h. Abschnitte 34, die beispielsweise eine Breite oder einen Durchmesser von weniger als 25 mm haben, neigen aber zur Ausbildung von übermäßig hohen Strömungsgeschwindigkeiten der flüssigen zusammenhängenden Phase. Diese hohen Geschwindigkeiten können ihrerseits eine übermäßige Turbulenz in der Kontaktzone zur Folge haben, was im Hinblick auf die Kontaktleistung des Systems von Nachteil ist Auf Grund dieser Erwägungen liegt das Verhältnis zwischen den Querschnittsflächen der Abschnitte 34 und 23 vorteilhaft im Bereich von 0,10 bis 030. Beispielsweise kann bei einer Kolonne der in F i g. 3 veranschaulichten

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verlaufendes zylindrisches Gehäuse 244 auf, in welchem Bodenplatten 220A 220, 220ß unter Bildung von Kontaktzonen 245, 246, 247, 248 waagrecht und in gegenseitigem lotrechtem Abstand angeordnet sind Die in Fig.4 verwendeten Bezugszeichen entsprechen denjenigen nach F i g. 3, den betreffenden Bezugszeichen ist lediglich die Ziffer »2« vorangestellt. Auch bei dieser Kolonne liegen die Flüssigkeitsüberleitungen 222A 222, 222ß von benachbarten Kontaktböden seitlich in Abstand voneinander an entgegengesetzten Seiten der Kolonne; die Abschlußwände 224» 225; 227, 228 jedes offenen Abschnitts 223 und jedes eine Abdeckung 232 tragenden Abschnittes 234 erstrecken sich in lotrechter Richtung, während das Abschlußwandsegment 240 des Abschnitts 223 waagrecht verläuft. Zur Befestigung der Abschnitte 223, 234 dienen Schrauben, die unter anderem durch öffnungen 231 des Flanschs 230 gesteckt sind.

Die in F i g. 4 gezeigte Kontaktkolonne eignet sich für das Inkontaktbringen einer 'eichteren dispeisen Phase mit einer schwereren zusammenhängenden Phase. Sie kann beispielsweise für die Extraktion von Pyridin aus einer wäßrigen Lösung mittels eines Benzol-Dodecylphenollösungsmittels benutzt werden. Im Betrie> wird die leichtere flüssige disperse Phase am unteren Ende der Kolonne eingeleitet und in Form von Tröpfchen dispers verteilt, während sie nacheinander die Kontaktzonen 248, 247, 246, 245 und die perforierten Bodenplatten 220A 220, 2205 durchströmt Die Tröpfchen steigen durch die zusammenhängende

so schwerere Phase in der Kontaktzone unterhalb jedes Bodens hoch, sammeln sich und koaleszieren auf der Bodenplatte, wobei die koaleszierte disperse Phase an der Oberseite der Bodenplatte aus den Perforationen 221 ausgetragen wird. Gleichzeitig wird die schwerere zusammenhängende Phase im wesentlichen nach unten gerichtet im Gegenstrom durch die Kolonne geleitet; sie geht dabei über die Flüssigkeitsüberleitungen 222U₁222, 222Λ von einer zur nächsten Kontaktzone 245,246,247 und 248 über, wobei sie über das Ende 226 in den Abschnitt 223 einströmt, dann durch die Perforationen 239 der Platte 237 hindurch tritt und den Abschnitt 234 über die Flüssigkeitsauslaßöffnungen 229 verläßt

Fig.5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Kontaktbodens entsprechend einer weiteren Ausführungsform mit einer Mehrzahl von Flüssigkeitsüberleitungen 57, 58, 59, 60, 61, die in quer über den Boden verlaufenden Reihen ausgerichtet sind. Bei Kontaktkolonnen mit kleinem Durchmesser, beispielsweise einem

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Durchmesser von 0,3 bis 1,2 m, ist es ir der Regel ausreichend, für jeden Kontaktboden nur eine einzige Flüssigkeitsüberleitung vorzusehen. Wenn der Durchmesser der Kolonne jedoch über diesen Werten liegt, steigt die waagrechte Geschwindigkeit der zusammenhängenden Phase zwischen den Böden entsprechend an, falls für jeden Kontaktboden nur eine einzige Flüssigkeitsüberleitung vorhanden ist Infolgedessen nehmen auch die hydraulischen Gradienten und Konzentrationsgradienten in Abhängigkeit von dem erforderlichen Durchmesser zu. Um bei Kolonnen mit großem Durchmesser die waagrechte Geschwindigkeit auf geeignet niedrige Werte abzusenken und die Konzentrations- und Hydraulikgradienten zu minimieren, ist es zweckmäßig, für jeden Boden eine Mehrzahl von Flüssigkeitsüberleitungen für die zusammenhängende Phase vorzusehen.

Der in Fig.5 veranschaulichte Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktboden weist eine waagrecht angeordnete perforierte Bodenplatte 50 auf, die einen größeren Teil des Bodenoberfiächenbereichs bildet Aus einer Schicht aus koaleszierender Flüssigkeit der dispersen Phase, die auf der Oberseite der Bodenplatte abgestützt ist tritt die koaleszierte disperse Phase an der Unterseite der Bodenplatte über deren Perforationen 49 aus. Die als Steigschacht wirkenden Flüssigkeitsüberleitungen 57, 58,59,60,61 liegen in Querrichtung parallel in Abstand voneinander. Sie unterteilen die Bodenplatte 50 in Abschnitte 51, 52, 53, 54, 55, 56. Dabei sind die Flüssigkeitsüberleitungen derart verteilt, daß jede einer näherungsweise gleich großen perforierten Bodenplattenfläche des benachbarten Bodens zugeordnet ist, von dem die flüssige disperse Phase in die Kontaktzone gelangt welche die zusammenhängende flüssige Phase von den Flüssigkeitsüberleitungen aufnimmt.

Die Flüssigkeitsaberleitungen 57,58,59,60,61 weisen offene Abschnitte 62,63,64,65 bzw. 66 auf. Einzelheiten der Flüssigkeitsüberleitungen gemäß dieser Ausführungsform sind im folgenden an Hand der Flüssigkeitsüberleitung 58 erläutert, deren grundsätzlicher Aufbau demjenigen der Flüssigkeitsüberleitungen in den anderen Reihen entspricht.

Der Abschnitt 63 der Flüssigkeitsüberleitung 58 wird von einer nichtperforierten Abschlußwand gebildet, die von der Unterseite der Bodenplatte 50 lotrecht nach unten reicht und am unteren Ende offen ist, wodurch ein zu dem Abschnitt 63 führender Einlaß entsteht. Der offene Abschnitt 63 hat auch bei dieser Ausführungsform die Aufgabe, eine Trennung der dispersen Phase von der übergeleiteten zusammenhängenden Phase zu ermöglichen. Die Abschlußwand des Abschnitts 63 umfaßt in Längsrichtung über den Boden verlaufende Seitenwände 42 und rechtwinklig dazu stehende Endwände 43, so daß der Abschnitt 63 über seine gesamte lotrechte Ausdehnung einen rechteckigen Querschnitt hat. Mehrere abgedeckte Abschnitte 67,68, 69 und 70 sind mit dem offenen Abschnitt 63 lotrecht ausgerichtet. Jeder der Abschnitte 67 bis 70 weist Breitseiten 74 und in rechtem Winkel dazu stehende Schmalseiten 75 auf, die von der Oberseite der Bodenplatte 50 gleichförmig lotrecht nach oben verlaufen und mindestens entlang ihrem der Bodenplatte benachbarten Basisteil nichtperforiert sind. Jeder der Abschnitte 67 bis 70 hat daher über seine volle lotrechte Ausdehnung einen rechteckigen Querschnitt. Die rechteckige Form der offenen und abgedeckten Abschnitte wird aus Gründen der einfacheren Fertigung vorzugsweise für Böden mit großem Durchmesser vorgesehen. Die Abschnitte 67 bis 70 haben eine kleinere Querschnittsfische als der zugehörige Abschnitt 63; sie stehen mit diesem in geschlossener Strömungsverbindung und sorgen für eine plötzliche Querschnittsverengung im wesentlichen in der Ebene der Bodenplatte 50.

Die Abschnitte 67 bis 70 liegen innerhalb der Reihe in Längsrichtung in Abstand voneinander, um eine gleichförmige Verteilung der koaleszierenden dispersen

ίο flüssigen Phase auf dem Boden zu erreichen. Entsprechendes gilt für die Flüssigkeitsüberleitungen 57 und 59 bis 61.

Im oberen Teil jedes Abschnittes 67 bis 70 befinden sich fest angeordnete Flüssigkeitsauslaßöffnungen 71 für den Durchtritt von übergeleiteter Flüssigkeit zu der Kontaktzone auf der Oberseite des Bodens. Diese Öffnungen umfassen mehrere schlitzförmige Ausschnitte in den oberen Teilen der längsgerichteten Breitseiten 74. Nichtperforierte Abdeckungen 72 sind am äußeren Ende der Abschnitte 67 bis 70 vorgesehen, um für eine lotrechte Abdichtung derselben gegen die flüssige disperse Phase in der Kontaktzone auf der Oberseite des Bodens zu sorgen und damit zu verhindern, daß Tröpfchen der dispersen flüssigen Phase durch die

2a Flüssigkeitsüberleitung hindurchfallen und den Boden umgehen. Die Abdeckung 72 weist ein plattenförmiges Bauteil mit einem waagrecht angeordneten, flachen Abschnitt auf, der über den oberen Enden der Abschlußwände des betreffenden Abschnitts liegt und mit diesen Enden verbunden ist Ein Ansatz 73 der Abdeckung 72 steht von dem waagrecht angeordneten f1ach«n Teil nach unten in Richtung auf die Bodenplatte ab, um Flüssigkeit der dispersen Phase abzulenken, die von den Flüssigkeitsauslaßöffnungen 71 kommend auf die Abdeckung 72 auftrifft In gewissen Fällen, beispielsweise dann, wenn die disperse Phase den

Abdeckungswerkstoff nicht frei benetzt, kann der Ansatz 73 weggelassen werden. Bei dieser Ausführungsform ist jede der Flüssigkeits-

auslaßöffnungen 71 so ausgebildet daß die übergeleitete Flüssigkeit in im wesentlichen waagrechter Richtung ausgetragen wird. Die Gesamtquerschnittsfläche der Flüssigkeitsauslaßöffnungen 71 der Flüssigkeitsüberleitung ist vorzugsweise im wesentlichen gleich groß wie die Querschnittsfläche des offenen Abschnitts der Flüssigkeitsüberleitung. Dadurch werden übermäßig hohe Geschwindigkeiten in der übergeleiteten Flüssigkeit vermieden, die den abgedeckten Abschnitt verläßt. Das Verhältnis der Querschnittsfläche jedes abgedeck ten Abschnitts zu der zugehörigen Querschnittsfläche des offenen Abschnitts liegt vorzugsweise in dem Bereich von 0,1 bis 0,8. Die zugehörige Querschnittsfläche A,aes offenen Abschnittes ist dabei definiert als

wobei

Ai = Querschnittsfläche des betrachteten abgedeckten Abschnitts, Ap = Gesamtquerschnittsfläche aller abgedeckter

Abschnitte der Flüssigkeitsüberleitung und A, ■= Gesamtquerschnittsfläche des offenen Ab-Schnitts ist.

Die Flüssigkeitsüberleitungen 57 bis 61 sind mit den benachbarten Teilen der Bodenplatte 50 über längsver-

laufende Befestigungsstreifen 76 und aus Muttern und Schrauben bestehende Befestigungselemente 77 verbunden. Um die Herstellung des in Fig,5 dargestellten Bodens zu erleichtern, reichen die Flüssigkeitsuberleitungen 57 bis 61 nicht von Rand zu Rand des Bodens, sondern sie enden ein kurzes Stück innerhalb des Randes, so daß ein Raum verbleibt, der von einer perforierten Platte oder, wie gezeigt, von einer nichtperforierten Füllplatte 78 eingenommen werden kann. Da die Fläche der Räume zwischen den Enden der Flüssigkeitsfiberleitungen und den Rändern des Bodens einen sehr geringen Bruchteil der Gesamtbodenfläche ausmacht, hat die Verwendung der nichtperforierten Füllplatten auf das Betriebsverhalten des Bodens keinen wesentlichen Einfluß.

Bei der Ausführungsform des Bodens nach Fig.5 haben die sich im wesentlichen vom einen Rand des Bodens bis zum gegenüberliegenden Rand erstreckenden Flüssigkeitsüberleitungen 57 bis 61 die Funktion einer mechanischen Abstützung des Bodens. Die Flüssigkeitsüberleitungen werden auf diese Weise zu tragenden Bauteilen des Bodens, die benachbarte perforierte Bodenpkttenabschnitte stabilisieren und den Boden selbsttragend machen. Die bisher üblichen, zur Abstützung und aus Gründen der mechanischen Festigkeit vorgesehenen, quer über den Boden reichenden und große Teile der Bodenoberfläche versperrenden Träger können entfallen. Es läßt sich daher ein relativ größerer Teil der Querschnittsfläche als aktive Fläche für die Koaleszenz der flüssigen dispersen Phase und das anschließende Austragen zum Inkontaktbringen nutzen.

Es ist wesentlich, daß die plötzliche Verengung der Flüssigkeitsüberleitung ungefähr in Höhe der Bodenplatte liegt. Würde sich die plötzliche Querschnittsverengung erheblich oberhalb oder unterhalb der Ebene der Bodenplatte befinden, müßten Funktionsmängel in Kauf genommen werden. Nimmt man beispielsweise an, daß es sich bei der Flüssigkeitsüberleitung um einen Steigschacht handelt, würden, falls die plötzliche Querschnittsverengung wesentlich unterhalb der Ebene der Bodenplatte liegen würde, die halbumschlossenen Volumen, die von dem oberen Teil des offenen Abschnittes, dem Basisteil des abgedeckten Abschnittes und der Unterseite der Bodenplatte begrenzt werden, zu Stagnation neigen: die betreffenden flüssigen Phasen, insbesondere die Flüssigkeitströpfchen der dispersen Phase, die in diese Bereiche gelangen, würden aufgefangen und dort festgehalten. Durch das Vorhandensein derartiger Toträume könnte die Kontaktleistung des Gesamtsystems beträchtlich verringert werden.

Liegt andererseits die plötzliche Verengung im Steigschacht erheblich über der Ebene der Bodenplatte, versperrt der mit größerer Querschnittsfläche ausgestattete offene Abschnitt einen großen Teil der Fläche auf der Oberseite der Bodenplatte. Infolgedessen steht auf dem Boden für die Verteilung der von der koaleszierenden dispersen Phase gebildeten Flüssigkeitsschicht nur eine kleinere Fläche zur Verfügung; bei einem vorgegebenen Volumen der koaleszierenden Flüssigkeit, das auf einem kleineren Bodenoberflächenteil verteilt wird, bedingen daher Änderungen der Flüssigkeilsbeladung des Systems eine größere Schwankung der Höhe der koaleszierenden Flüssigkeitsschicht als bei einem in der vorliegend angegebenen Weise aufgebauten Boden. Die Schwankung der Höhe dieser Flüssigkeitsschicht soll bei Änderungen der Flüssig

keitsbeladung minimiert werden, um für ein stabiles Arbeitsverhalten des Bodens zu sorgen. Wenn die plötzliche Verengung des Steigschachts über dem Boden liegt, fängt ferner die von der plötzlichen Verengung gebildete, mehr oder weniger waagrechte Oberfläche des Steigschachts die herunterfallenden Tropfen der flüssigen dispersen Phase auf; es wird dadurch ein Totraum für die disperse Phase ausgebildet, der die Stoffübergangsleistung des Systems beträchtlich vermindern kann. Entsprechende Erwägungen gelten auch für Flüssigkeitsüberleitungen in Form von Fallschächten. Der vorliegend erläuterte Aufbau der Flüssigkeitsüberleitung gestattet eine in hohem Maße gleichförmige Verteilung der koaleszierenden flüssigen dispersen Phase auf dem Boden, eine stabile Arbeitsweise auch bei schwankender Flüssigkeitsbeladung sowie eine gleichförmige Flüssigkeitsverweildauerveteilung in dem Kontaktsystem ohne Stagnationserscheinungen.

Wie aus dem in F i g. 6 gezeigten Schnitt hervorgeht, wird der offene Abschnitt 65 der Flüssigkeitsüberleitung 60 von nichtperforierten Abschlußwänden 87 gebildet, die sich von der Unterseite der Bodenplatte lotrecht nach unten erstrecken und am unteren Ende offen sind, wodurch ein zu dem Abschnitt 65 führender Einlaß 91 erhalten wird. Ein abgedeckter Abschnitt 90 ist mit dem offenen Abschnitt 65 in lotrechter Richtung koaxial ausgerichtet; er wird von Abschlußwänden mit Breitseiten 84 gebildet, die von der Oberseite der Bodenplatte lotrecht nach oben reichen. Die Abschlußwände des Abschnitts 90 sind entlang ihrem der Bodenplatte benachbarten Basisteil nichtperforiert. Der Abschnitt 90 hat eine kleinere Querschnittsfläche als der Abschnitt 65, und er steht mit diesem in geschlossener Strömungsverbindung, um für eine plötzliche Querschnittsverengung im wesentlichen in der Ebene der Bodenplatte zu sorgen. In den oberen Teilen 83 der Breitseiten 84 sind fest angeordnete Flüssigkeitsauslaßöffnungen 82 ausgebildet, die aus einer Mehrzahl von Schlitzen bestehen und über die übergeleitete Flüssigkeit vom Steigschacht zu der benachbarten Kontaktzone auf der Oberseite des Bodens gelangt Eine nichtperforierte Abdeckung 79 befindet sich am oberen Ende des Abschnitts 90; sie dichtet diesen in lotrechter Richtung gegen die flüssige disperse Phase in der benachbarten Kontaktzone ab. Die Abdeckung 79 besteht aus einem plattenförmigen Bauteil mit einem waagrechten flachen Abschnitt 80, der über den oberen Enden der Abschlußwände des Abschnitts 90 liegt und mit diesen beispielsweise über Schweißnähte 85 verbunden ist, sowie mit Ansätzen 81, die von dem waagrechten Abschnitt 80 nach unten in Richtung auf die Oberfläche der Bodenplatte reichen.

Die plötzliche Verengung wird teilweise durch ein waagrechtes Abschlußwandsegment 88 gebildet, das den offenen Abschnitt 65 an seinem oberen Ende abschließt. Das Abschlußwandsegment 88 liegt in der in F i g. 6 linken Seite der Flüssigkeitsüberleitung mit seiner Oberseite an dem Bodenplattenabschnitt 54 an, in welchem die Perforationen 49 ausgebildet sind. Der Bodenplattenabschnitt 54 wird von einem Befestigungsstreifen 92 gehalten. In gleicher Weise legt sich das Abschlußwandsegment 88 auf der rechten Seite der Flüssigkeitsüberleitung mit seiner Oberseite gegen den Bodenplattenabschnitt 55 an; letzterer ist mit Hilfe eines Befestigungsstreifens 97 festgelegt, wobei die zugehörigen Schrauben und Muttern nicht dargestellt sind.

An ihrer Unterseite liegen die Abschlußwandsegmente 88 an waagrecht verlaufenden Flanschen 89 der

Seitenwinde des Abschnitts 90 an, Eine perforierte Platte 98 sitzt unter den Flanschen 89, Die Platte 98 sorgt für eine weitere Herabsetzung des Druckes in der Flüssigkeit die durch den Abschnitt 90 hindurchgeleitet wird und durch verengte Düsenöffnusgen 99 fließt Die Platte 98 liegt im wesentlichen waagrecht in der Nähe des Einlasses 100 des Abschnitts 90 an der plötzlichen Querschnittsverengung, Die aus Platte 98, Flansch 89, Abschlußwandsegment 88, Bodenplattenabschnitt 54 und Befestigungsstreifen 92 bestehende Anordnung wird Ober eine Schraube 93 zusammengehalten, die durch die betreffenden Bauteile hindurchreicht und auf der ein Federring 94 und eine Mutter 95 sitzen. Um die Steifigkeit der Anordnung zu erhöhen, kann die Schraube 93 mit der Platte 98 verschweißt sein, wie dies bei 96 angedeutet ist.

Der offene Abschnitt 66 der Flüssigkeitsüberleitung 61 ist, wie im einzelnen aus dem Schnitt gemäß F i g. 7 hervorgeht, mit in Längsrichtung in Abstand voneinander angeord&iKen abgedeckten Abschnitten 101, 102 und !03 verbunden, die Breitseiten !06 und dazu rechtwinklige Schmalseiten 109 aufweisen. Schlitzförmige Flüssigkeitsauslaßöffnungen UO sind in den oberen Teilen der Breitseiten 106 vorgesehen. Nichtperforierte Abdeckungen 107 mit nach unten gerichteten Ansätzen 108 sind auf die oberen Enden der Breitseiten 106 aufgesetzt Wie dargestellt ist, sind die Abschnitte 101, 102, 103 in Längsrichtung durch gleichförmige Zwischenräume 104, 105 voneinander getrennt um eine gleichförmige Verteilung der flüssigen koaleszierenden dispersen Phase in der betreffenden Flüssigkeitsschicht auf der Bodenplatte sicherzustellen. Bei Böden der in F i g. 5 veranschaulichten Art mit großem Durchmesser, beispielsweise einem Durchmesser von mehr als 1,2 m, ist der Boden vorzugsweise derart aufgebaut, daß die Länge L der abgedeckten Abschnitte nicht größer als 61 cm ist und diese Abschnitte in Längsrichtung einen gegenseitigen Abstand 5 zwischen 50 und 102 mm haben. Durch diese Abmessungen soll während des Betriebes für eine gleichförmige Verteilung der koaleszierenden Flüssigkeit auf der Bodenplatte gesorgt werden.

Fig.8 zeigt eine perspektivische Darstellung einer abgewandelten Flüssigkeitsüberleitung für einen Kontaktboden der vorliegend betrachteten Art. Die Flüssigkeitsüberleitung ist mit einem offenen Abschnitt 111 versehen, der von lotrechten Seitenwänden 113 und Endwänden 114 gebildet wird. Das untere offene Ende des Abschnitts 111 bildet einen Einlaß 115 für die überzuleitende Flüssigkeit. Mit dem offenen Abschnitt

111 ist ein abgedeckter Abschnitt 112 iotrecht ausgerichtet, der von in Längsrichtung verlaufenden Breitseiten 117 und den oberen Abschnitten der Endwände 114 begrenzt wird. Die plötzliche Querschnittsverengung von dem Abschnitt 111 zu dem Abschnitt 112 wird durch waagrechte Abschlußteile 116 bewirkt, die jeweils von dem unteren Ende der Breitseite 117 des Abschnitts 112 in Querrichtung zu dem in der gleichen waagrechten Ebene liegenden oberen Ende der Seitenwand 113 des Abschnitts 111 reichen. Eine nichtperforierte Abdeckung 122 ist mit den oberen Enden der Wände 114, 117 des Abschnitts

112 verbunden. Die Flüssigkeitsauslaßöffnungen werden bei dieser Ausführungsform von zwei ebenen Flügeln 121 gebildet, deren obere freie Ränder 123 in waagrechter Ebene liegen. Die Flügel 121 sind aus den oberen Teilen der Breitseiten 117 entlang Schnittkanten 118, 119, 120 ausgeschnitten. Die ausgeschnittenen Flügel 121 werden derart verformt, daß sie um ein gleiches Maß in den Innenraum des Abschnitts 112 hineinreichen und ihre Ränder 123 in gegenseitigem Abstand innerhalb des Abschnitts 112 liegen. Während •j in Fig.8 nur ein Flügelpaar gezeigt ist kann es in manchen Fällen zweckmäßig sein, mehrere Paare von ebensn Flügeln oder Lappen vorzusehen, um auf diese Weise die fest angeordneten Flüssigkeitsauslaßöffnungen für die Flüssigkeitsüberleitung zu erhalten.

in Die Flüssigkeitsüberleitung gemäß Fig.8a ist mit einem lotrechte Seitenwände 126 und Endwände 127 aufweisenden Abschnitt 124 versehen, der mit seinem unteren offenen Ende einen Flüssigkeitseinlaß 128 bildet Ein Abschnitt 125 ist mit dem offenen Abschnitt 1.24 lotrecht ausgerichtet; er wird von in Längsrichtung verlaufenden Breitseiten 130 und den oberen Abschnitten 131 der gemeinsamen Endwände 127 begrenzt Die plötzliche Querschnittsverengung der Flüssigkeitsüberleitung wird von waagrechten Verschlußteilen 129

in gebildet Der Abschnitt 125 ist an seinem oberen Ende mit einer nichtperforierten Abdeckung 132 versehen. Fest angeordnete Flüssigkeitsauslaßöffnungen 133 werden bei dieser Ausführungsform einfach dadurch erhalten, daß die Breitseiten 130 unterhalb der waagrechten Ebene der Abdeckung 132 enden. Die Flüssigkeitsüberleitungen nach den F i g. 8 und 8a lassen sich in den Boden einbauen, indem die perforierten Bodenplattenabschnitte mit den Verschlußteilen 116 bzw. 129 verbunden werden, was beispielsweise durch

ίο Verschweißen oder Verschrauben in der in Verbindung mit F i g. 5 erläuterten Weise geschehen kann.

F i g. 9 zeigt schematisch einen Teil einer Kontaktkolonne mit Kontaktböden der in den Fig.5 bis 8 veranschaulichten Art. Der Strom der zusammenhän-

)") genden flüssigen Phase ist angedeutet

Die Kontaktkolonne weist ein zylindrisches Gehäuse 134 auf, in dem Bodenplatten 135, 136 und 137 von Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktböden montiert sind. Die Böden sind waagrecht angeordrst und in lotrechter Richtung gegeneinander versetzt Zwischen benachbarten Böden werden Kontaktzonen Hl, 147,149 gebildet. Die Flüssigkeilsüberleitungen benachbarter Kontaktböden liegen seitlich in Abstand voneinander. Im Betrieb strömt die leichtere flüssige zusammenhängende Phase in einer Flüssigkeitsüberleitung 138 der Bodenplatte 135 von einem offenen Abschnitt 139 nach oben in einen abgedeckten Abschnitt 140; sie tritt von dort in im wesentlichen waagrechter Richtung aus fest angeordneten Flüssigkeitsauslaßöffnungen aus und gelangt in die

5U Kontaktzone 141. Der Druckabfall in der die Flüssigkeitsüberleitung durchströmenden zusammenhängenden Phase bestimmt zusammen mit dem Druckabfall der dispersen Phase am Boden die Höhe der von der koaleszierenden, dispersen Phase gebildeten Flüssig keitsschicht 153 auf der Bodenplatte 135.

In der Kontaktzone 141 strömt die ausgetretene Flüssigkeit in waagrechter Richtung; sie wird dabei mit Flüssigkeitströpfchen der dispersen Phase in Kontakt gebracht, die aus der von der koaleszierenden dispersen

bo Phase gebildeten Flüssigkeitsschicht 154 auf der nächst höheren Bodenplatte 136 kommen und durch die Kontaktzone 141 hindurchfallen. Die in Kontakt gebrachte flüssige zusammenhängende Phase strömt dann entlang den Wänden der seitlich in Abstand voneinander liegenden offenen Abschnitte 142,144 von Flüssigkeitsüberleitungen 143, 145 nach unten; sie gelangt in die Flüssigkeitsüberleitungen hinein und steigt in diesen hoch. Die übergeleiteten Flüssigkeits-

ströme verlassen die benachbarten abgedeckten Abschnitte 146, 148 dieser Flüssigkeitsöberleitungen und strömen dann durch die betreffenden Kontaktzonen 147 und 149, Am unteren Ende einer Flössigkeitsüberleitung 151 treffen sich diese Ströme; sie durchlaufen dann ι nacheinander deren offenen Abschnitt 150 und deren abgedeckten Abschnitt 152. Die Flüssigkeit verläßt die Flüssigkeitsüberleitung 151 und wird mit den herabfallenden Flüssigkeitströpfchen der dispersen Phase in Kontakt gebracht, weiche eine koaleszierende Flüssig- ι ο keitsschicht 155 aus disperser Phase auf der Bodenplatte 137 bilden. Auf diese Weise durchlaufen die flüssigen Phasen die gesamte Kolonne, wobei sie in jeder der hintereinandergeschaltefsn Kontaktzonen innig in Kontakt miteinander gebracht werden. ι j

Entsprechend Fig. 10 weist die untere Bodenplatte 135 perforierte Bodenabschnitte 156,157,158, 159 mit Flüssigkeitsüberleitungen 163, 138, 176 auf, die mit offenen Abschnitten 164, 139, 175 und abgedeckten Abschnitten 165,140 bzw. 177 versehen sind. Die obere Bodenplatte 136 besteht aus perforierten Bodenabschnitten 160, 161, 162. Die Abschlußwände jides offenen Abschnittes und jedes abgedeckten Abschnittes mit der Abdeckung 173 der betreffenden Flussigkeitsüberleitungen erstrecken sich in lotrechter Richtung um ein gleiches Maß, wobei die offenen und die abgedeckten Abschnitte benachbarter Kontaktböden, die in dieselbe Kontaktzone hindurchreichen und in der betreffenden Zone enden, eine lotrechte Abmessung haben, welche der Summe der Höhen von abgedecktem w Abschnitt und offenem Abschnitt entspricht Diese Summe ist mindestens gleich dem lotrechten Abstand T zwischen benachbarten Böden. Beispielsweise kann bei einem Boden der in Fig.9 gezeigten Art, der einen Durchmesser von 2,44 m hat, der Abstand T in der Größenordnung von 36 cm liegen, wobei die offenen Abschnitte der Flüssigkeitsüberleitungen eine Höhe von 20 cm und die abgedeckten Abschnitte eine Höhe von ungefähr 20 bis 25 cm haben. Bei dieser Anordnung beträgt der Querabstand der Flüssigkeitsüberleitungen, gemessen in waagrechter Richtung zwischen den lotrechten Achsen benachbarter Flüssigkeitsüberleitungen, vorzugsweise ungefähr 42 cm, wobei die Flüssigkeitsüberleitungen benachbarter Kontaktböden seitlich gegeneinander versetzt sind. Bei dem vorstehend ^ genannten Ausführungsbeispiel ist der lotrechte Abstand X zwischen den äußeren Enden der abgedeckten Abschnitte und der perforierten Bodenplatte des benachbarten Kontaktbodens nicht kleiner als ungefähr 76 mm. Dieser Abstanc^!?.grenzwert ist in der Praxis 5» besonders dann vorzuziehen, wenn Böden der in F i g. 9 veranschaulichten Art zur Extraktion von aromatischen Verbindungen aus Kohlenwasserstoff-Einsatzflüssigkeiten mit Lösungsmitteln auf Glykolbasis verwendet werden. Größere oder kleinere Abstände können zweckmäßig sein, um andere Flüssigkeitsströme miteinander in Kontakt zu bringen.

Die folgenden Beispiele sind typisch für eine Anwendung von Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktböden der beschriebenen Art, um Kohlenwasserstoff-Ein- w> satzgemische mit einem Teträäthvlenglykol-Lösungsmittel in Kontakt zu bringen und aromatische Kohlenwasserstoffe aus dem Einsatzgemisch zu extrahieren. Die beschriebenen Böden sind aber nicht auf derartige Extraktionsverfahren beschränkt, sondern *s können bei jeder beliebigen Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontakteinrichtung vorgesehen werden, bei der herkömmlicherweise perforierte Flüssigkeits-Flüssigkeits-

Kontaktböden benutzt werden,

Beispiel 1

Eine Flüssigkeits-FIüssigkeits-Kontaktkolonne ähnlich der in Fig.3 veranschaulichten Kolonne hatte ein aufrechtstehendes zylindrisches Außengehäuse mit einem Innendurchmesser von 30,5 cm und einer Höhe von 4,88 m, das aus 9,5 mm dickem Kohlenstoffstahl gefertigt war. Die Kolonne enthielt acht Kontaktböden, die im wesentlichen in der in F i g. 1 dargestellten Weise ausgebildet waren und eine einzige, als Steigschacht dienende Flüssigkeitsüberleitung für die zusammenhängende Phase hatten. Die perforierten Bodenplatten lagen in einer waagrechten Ebene und waren in lotrechter Richtung in gegenseitigem Abstand angeordnet, so daß zwischen den Böden Kontaktzonen gebildet wurden. Der Abstand zwischen benachbarten Böden betrug ungefähr 36 cm. Die Flüssigkeitsüberleitungen der benachbarten Böden lagen in der in F i g. 3 veranschaulichten Weise wechselweise auf gegenüberliegenden Seiten der Böden. Dit Bodenplatte jedes Bodens hatte eine aktive Fläche von 454 cm²; die Gesamtquerschnittsfläche der Böden betrug 729 cm², basierend auf der Querschnittsfläche der Kolonne in der Ebene der Bodenplatte. Jede Bodenplatte hatte einen Gesan.iöffnungsquerschnitt von 136 cm², der von Perforationen mit einem Durchmesser von 6,4 mm gebildet wurde, die in einem dreieckigen Muster über die aktive Oberfläche des Bodens gleichförmig verteilt waren. Die Flüssigkeitsüberleitung jedes Bodens hatte eine Gesamthöhe von 45,7 cm, gemessen in lotrechter Richtung vom Einlaß des offenen Abschnittes bis zur Abdeckung des abgedeckten Abschnitts. Dies entspricht einer Höhe von 203 cm für den offenen Abschnitt und einer Höhe von 25,4 cm für den abgedeckten Abschnitt. Die Querschnittsfläche des offenen Abschnitts betrug 158 cm², die Querschnittsfläche des abgedeckten Abschnitts 37 cm², während die Querschnittsfläche der Flüssigkeitsauslaßöffnungen jeder Flüssigkeitsüberleitung 144 cm² betrug. Eine perforierte Platte befand sich arr Einlaß des abgedeckten Abschnitts; sie war waagrecht angeordnet und hatte Perforationen von 3,2 mm, die in einem dreieckigen Muster gleichmäßig über die Platte verteilt waren und einen gegenseitigen Mittenabstand von 5,6 mm hatten.

Ein Kohlenwasserstoffeinsatzstrom, der 50,5 Vol.-% Bestandteile in Form von aromatischen Verbindungen enthielt, wurde in die Kolonne unterhalb des untersten Bodens mit einer Durchflußmenge von 21,6 l/min und bei einer Temperatur von 52°C eingeleitet. Gleichzeitig wurde ein Tetraäthylenglykol-Lösungsmittel mit 90,3 Vol.-⁰/o Tetraäthylenglykol und 9,7 Vol.-% Wasser a.n oberen Ende der Kolonne über dem obersten Boden in einer Durchflußmenge von 1325 l/min und bei einer Temperatur von 137°C zugeführt.

In der auf einem Druck von 8,6 bar gehaltenen Kolonne wurden das schwere Kohlenwasserstoff-Einsatzgemisch und das leichtere Tetraäthylenglykol-Lösungsmittel im wesentlichen im Gegenstrom durch die Kontaktzonen der Kolonne geleitet, um einen Stoffaustausch zu bewirken und einen Übergang der aromatischen Bestandteile des Kohlenwasserstoffstioms in die disperse Lösungsmittelphase zu erzielen. Das an der aromatischen Komponente verarmte Raffinat wurde oben an der Kolonne in einer Durchflußmenge von 15 l/min und mit einer Temperatur von 116°C abgezogen. Das mit der aromatischen Komponente angereicherte Lösungsmittel wurde vom unteren Teil

der Kolonne in einer Durchflußmenge von 139 l/min und bei einer Temperatur von 124°C abgeleitet. Die Zusammensetzung des Einsatzgemisches, des angerei-

cherten Lösungsmittels und des Raffinats ist für den oben beschriebenen Prozeß in der Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle I Zusammensetzung der Prozeßströme in Vol.-%

Komponente	Einsatzgemisch	Angereichertes	Raffinat
		Lösungsmittel
Gemischte Benzole1)	38,8	3,9	0,9
Toluol	8,1	0,9	U
Xylol	1,7	0,3	0,8
(^-aromatische Verbindungen	1,9	0,3	2,6
Cyclohexan	30,3	1,4	57,1
	IQ 1	η ο	IAO

) Benzol, Äthylbenzol und Propylbenzol.

Die obengenannten Messungen zeigten, daß bei der beschriebenen Anlage ungefähr 60 Vol.-% der aromatischen Verbindungen aus dem Kohlenwasserstoffeinsatzstrom extrahiert wurden.

Beispiel 2

Es wurde eine Kontaktkolonne mit Böden der in den Fig.5 bis 3 veranschaulichten Art benutzt, die in lotrechter Richtung in Abstand voneinander entsprechend devi Fig.9 und 10 montiert waren. Die Kontaktkolonne hatte einen Innendurchmesser von 2,44 m und eine Höhe von 29,5 m. Sie enthielt 70 Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktböden mit einer aktiven perforierten Bodenplattenfläche von 2,96 m², was näherungsweise 63,0% der Gesamtquerschnittsfläche des Bodens entspricht. Perforationen mit einem Durchmesser von 6,4 mm waren über die Bodenplatte in dreieckigem Muster gleichförmig verteilt. Die in Reihen angeordneten Flüssigkeitsüberleitungen hatten einen gegenseitigen Abstand von 42,4 cm.

Es waren fünf Reihen von Flüssigkeitsüberleitungen vorgesehen, die im folgenden der Reihe nach als Reihe 1,2,3,4 und 5 bezeichnet sind, wobei die Reihen 1 und 5 an den gegenüberliegenden seitlichen Enden des Bodens liegen. In den Reihen 1 bis 5 hatten die einzelnen offenen Abschnitte die folgende Länge: 1,6 m, 2,2 m, 23 m, 2,0 m bzw. 1,1 m. Die offenen Abschnitte waren jeweils 14 cm breit und 20 cm hoch. Jede Reihe hatte die folgende Anzahl von 20 bis 25 cm hohen und 25 mm breiten abgedeckten Abschnitten: Reihe 1 = 4, Reihe 2 = 5, Reihe 3 = 5, Reihe 4 = 5 und Reihe 5 = 4. Innerhalb jeder Reihe lagen die abgedeckten Abschnitte in Längsrichtung in einem gegenseitigen Abstand von 76 mm, gemessen zwischen den einander zugekehrten Endwänden benachbarter Abschnitte. Die Flüssigkeitsauslaßöffnungen der abgedeckten Abschnitte hatten für jede Flüssigkeitsüberleitung einen Gesamtquerschnitt, der ungefähr gleich dem Querschnitt des betreffenden offener. Abschnitts war.

Ein Kohlenwasserstoff-Einsatzgemisch mit 86,2 Vol.-% aromatischen Bestandteilen und 13,8 Vol.-% aliphatischen Bestandteilen wurdi in einer Durchflußmenge von 1109 l/min in die Kolonne an einer zwischen den Böden 50 und 51 liegenden Stelle eingeleitet, wobei die Böden vom oberen Ende der Kolonne ausgehend numeriert waren. Gleichzeitig wurde ein Tetraäthylenglykol-Lösungsmittel mit 94,4 Vol.-% Tetraäthylenglykol und 5,6 Vol.-°/o Wasser am oberen Ende der Kolonne in einer Durchflußmenge von 5402 l/min eingeführt. 3,7 Vol.-% aromatische Verbindungen und 96,3 Vol.-% aliphatische Bestandteile enthaltendes Raffinat wurde am oberen Ende der Kolonne in einer Durchflußmenge von 363 l/min abgezogen. Das angereicherte Lösungsmittel, das 2 U Vol.-% extrahierte aromatische Verbindungen und 7,8 Vol.-% aliphatische Komponenten enthielt, wurde am unteren Teil der Kolonne in einer Durchflußmenge von 4145 l/min abgezogen. Das abgezogene angereicherte Lösungsmittel wurde in eine Destillationseinrichtung eingeleitet und dort in ein an aromatischen Verbindungen verarmtes Lösungsmittel, das zu der Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktkolonne als Lösungsmittelstrom zurückgeleitet wurde, und ei..2n an Lösungsmittel freien Extrakt getrennt, der die aus dem Kohlenwasserstoff-Einsatzgemisch extrahierten aromatischen Bestandteile enthielt Em Teil des lösungsmittelfreien Extrakts mit 42,6 VoL-¹Jb aromatischen Verbindungen wurde zu der Kontaktkolonne zurückgeführt und als Rücklauf am unteren Kolonnenende eingeleitet, um den Extraktionsprozeß weiter zu verbessern.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktboden, bestehend aus einer waagrecht angeordneten perforier- ten Bodenplatte mit mindestens einer durch die Bodenplatte senkrecht hindurchreichenden Flüssigkeitsüberleitung, die den einzigen Typ von durch die Bodenplatte hindurchreichenden Leitungen bildet, wobei diese Flüssigkeitsüberleitung an ihrem einen Ende jeweils offen ist und an ihrem anderen Ende eine nichtperforierte Abdeckung besitzt, wobei der die Abdeckung tragende Abschnitt der Flüssigkeitsüberleitung mindestens eine fest angeordnete seitliche FlOssigkeitsausIaßöffnung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ebene der Bodenplatte (20, 20Λ, 20B, 50, 135, 136, 137, 220, 220A 220B) eine plötzliche Querschnittsveränderung für die Flüssigkeitsüberleitung (22,22/4,223,57 bis 61,138, 143,145,151,163,176, 222,22Z4,222B) vorgesehen ist, die für den offenen Abschnitt (23,62 bis 66,111,124,139,142,144,150,164,175,223) der Flüssigkeitsüberleitung gegenüber dem die Abdekkung (32, 72, 79, 107, 122, 132, 173, 232) tragenden Abschnitt (34,67 bis 70,90,101 bis 103,112,125,140, 146, 148, 152, 165, 177, 234) jeweils eine Volumenvergrößerung bedingt.

2. Kontaktboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der offene und der die Abdeckung tragende Abschnitt der Flüssigkeitsüberleitung miteinander koaxial ausgerichtet sind.

3. Kontaktboden nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Flüssigkeitsüberleitungen (57 bis 61), die in Reihen ausgerichtet sind, die parallel zueinander über den Boden hinwegreichen und in Querrichtung in Abstand voneinander liegen.

4. Kontaktboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der offene und der die Abdeckung tragende Abschnitt jeder *o Flüssigkeitsüberleitung (57 bis 61) über seine volle lotrechte Ausdehnung einen in waagrechter Ebene rechteckigen Querschnitt hat.

5. Kontaktboden nach Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsüberleitungen (57 bis 61) in jeder Reihe mit einem gemeinsamen offenen Abschnitt (62 bis 66) versehen sind, dem jeweils mehrere in Längsrichtung des gemeinsamen offenen Abschnitts in Abstand voneinander liegende, Abdeckungen tragende Abschnitte Vi (67 bis 70,101,102,103) zugeordnet sind.

6. Kontaktboden nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckungen tragenden Abschnitte (67 bis 70, 101, 102,103) innerhalb jeder Reihe in Längsrichtung in gleichförmigem Abstand (^voneinander angeordnet sind.

7. Kontaktboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der plötzlichen Querschnittsveränderung eine im wesentlichen waagrecht angeordnete, perforierte Platte (37,98,237) sitzt.

8. Kontaktboden nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Flüssigkeitsauslaßöffnung (71, 82, 110, 133) des die Abdeckung tragenden Abschnitts mindestens ein schlitzförmiger Ausschnitt in den Breitseiten (74,84,106,130) dieses Hüssigkeitsüberleitungsabschnitts vorgesehen ist.

9. Kontaktboden nach einem der Ansprüche 4 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsauslaßöffnung des die Abdeckung (122) tragenden Abschnitts (tl2) von mindestens einem Paar von ebenen Flügeln (121) gebildet ist, die aus den oberen Teilen der Breitseiten (117) dieses Flüssigkeitsüberleituugsabschnitts ausgeschnitten und nach innen gebogen sind und derein waagrechte freie Knoten (123) in gegenseitigem Abstand innerhalb dieses Abschnitts liegen.

10. Kontaktboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Flüssigkeitsauslaßöffnung (29,71,82, HO, 133,229) im wesentlichen gleich der Querschnittsfläche des offenen Abschnitts (23,62 bis 66,111,124,139,142,144,150,164,175,223) ist

11. Kontaktboden nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (32, 72, 79, 107, 173) plattenförmig ausgebildet ist und einen mit dem äußeren Ende des sie tragenden Abschnitts (34, 67 bis 70, 90, 101 bis 103, 140) verbundenen, waagrechten, flachen Abschnitt (80) sowie einen daran anschließenden, in Richtung auf die Bodenplatte (20, 20/V, 50, 135) geneigten Ansatz (33,73,81,108) aufweist