DE2807882C2 - Kreisförmiger Siebboden für Stoffaustauschkolonnen - Google Patents

Description

1.1. der Siebboden aus zwei voneinander getrennten Bodenteilen (103, 104) mit eigenen Flüssigkeitseinlässen (tO5,100) und dazu parallelen Abfiußwehren (107, 110) besteht und

1.2. jeder Bodenteil einen ersten Abschnitt (121) neben dem Flüssigkeitseinlaß aufweist, wobei

1.2.1. sich der erste Abschnitt stromabwärts auf mindestens 20% der Länge der diametralen Strömun°slinie Ί-d des Bodenteiles vom Flüssigkeitseinlaß bis zum Abflußwehr erstreckt, und

1.2.2. sich quer zur diametralen Strömungslinie

Cf-C/ UcS DöuciltciicS 3ui TTtiiluCSiCilS t-~* r0

der Querlänge des Flüssigkeitseinlasses erstreckt, und

1.2.3. der Schlitzwinkel, erhalten durch den Schlitzvektor v-v für die Schlitzöffnungen und die diametrale Strömungslinie d-d. größer als der Winkel ist, der durch die diametrale Strömungslinie d-d und eine an der Außenkante des Bodenteiles am Schnittpunkt mit dem Flüssigkeitseinlaß angelegte Tangente t-t gebildet wird, und

1.2.4. die Schlitzdichte, d.h. das Verhältnis der Gesamtfläche der Schlitzöffnungen des ersten Abschnittes zur gesamten aktiven Fläche des ersten Abschnittes, zwischen 0,0001 und 0,3 liegt,

1.3. der erste Abschnitt an seinen transversalen Außenkanten durch zweite Abschnitte (124a, 12Ab) begrenzt ist, wobei

1.3.1. sich jeder zweite Abschnitt bis zur Außenkante des Bodenteiles und stromabwärts bis zum Abflußwehr erstreckt, und

1.3.2. der Schlitzwinkel zwischen 15 und 45° liegt, und

1.3.3. die Schlitzwinkel zwischen 0,0001 und 0,3 liegt,

1.4. der erste Abschnitt an seiner stromabwärts gerichteten Außenkante von einem dritten Abschnitt (127) begrenzt ist, wobei

1.4.!. sich der dritte Abschnitt bis an die zweiten Abschnitte und stromabwärts bis zum Abflußwehr erstreckt, und

1.4.2. der Schlitzwinkel weniger als 15° beträgt, und

1.43. die Schlitzdichte niedriger ist als die des ersten Abschnittes und der zweiten Abschnitte,

1.5. am Flüssigkeitseinlaß eine Blasenbildungs

einrichtung (114) und ein schlitzloser Abschnitt (120) quer zur diametralen Strömungslinie d-d angeordnet sind, wobei sich der schlitzlose Abschnitt bis zu ersten Abschnitt erstreckt.

2. Siebboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 1.2.3. der Schlitzwinkel im ersten Abschnitt zwischen 50 und 90° liegt.

3. Siebboden nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,

1.2.1. sich der erste Abschnitt stromabwärts auf 20 bis 60% der Länge der diametralen Strömungslinie d-d und

\22. sich quer zur diametralen Strömungsiinie d-d auf 25 bis 100% der Querlänge des Flüssigkeitseinlasses erstreckt

4. Siebboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 1.2.4. die Schlitzdichte im ersten Abschnitt zwischen ü;001 und 0,20 liegt.

5. Siebboden nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß 1.4.2. der Schlitzwinkel im dritten Abschnitt 0° beträgt.

Die Erfindung betrifft einen verbesserten kreisförmigen Siebboden für Stoffaustauschkolonnen mit einem ebenen Bodenteil mit an einer Kante des Bodenteils angeordnetem Flüssigkeitseinlaß, neben dem stromabwärts ein die Flüssigkeitsströmung ablenkender Abschnitt vorgesehen ist, einem Abflußwehr an der dem Einlaß gegenüberliegende Kante, Perforationen senkrecht durch das Bodenteil und Schlitzöffnungen, wobei jede Schlitzöffnung aus einem hochstehenden Teil gebildet ist, dessen obere Fläche mit der Oberfläche des Bodenteils einseitig verbunden und gegen diese geneigt ist und das zwei gegen die Oberfläche des Bodenteiles geneigte und mit dieser verbundenen Seitenwände aufweist und wobei jedp Schlitzöffnung eine größere Breite als Höhe aufweist.

Zum Stoffaustausch wird beim selektiven Trennen

so von wenigstens einer Komponente aus einer Mischung von wenigstens zwei Bestandteilen, beispielsweise bei Destillations- und Absorptionsverfahren, in üblicher Weise ein aufwärtsströmendes Dampf- oder Gasmedium auf einer im wesentlichen horizontal ausgerichteten Kontaktfläche mit einem allgemein abwärts strömenden flüssigen Medium in Kontakt gebracht. Bei einem herkömmlichen Destillationsverfahren erlaubt ein solcher Kontakt, daß ein aufwärts strömender Dampf- oder Gasstrom selektiv mit den niedrig siedenden Komponenten der Mischung angereichert wird, während der abwärts gerichtete Flüssigkeitsstrom selektiv mit den höher siedenden Komponenten angereichert wird.

Zwei Arten von Böden sind im allgemeinen bei Destillations- und Absorptionsskolonnen in Gebrauch, und zwar sind es Glockenboden und perforierte Böden. Aufgrund der breiten Anwendbarkeit perforierter Böden bei Trennungen unter vermindertem Druck, beispielsweise bei de Trennung von thermisch empfindlichen

Verbindungen und als Folge eines geringeren Druckabfalles perforierter Böden im Vergleich zu Glockenboden und wegen ihrer einfachen und relativ billigen Bauweise werden perforierte Böden weitgehend benutzt und ersetzen die Glockenboden zunehmend.

Obgleich zahlreiche Arten von Gasflüssig-Kontaktböden unter der allgemeinen Bezeichnung perforierter Böden einschließlich vieler geschützter Ventilboden einzuordnen sind, ist der allgemeinste und am häufigsten gebrauchte Typ der sog. Siebboden. Dieser Boden weist gewöhnlich einen ebenen mit einer Anzahl von Perforationen versehenen Bodenteil auf. Derartige Perforationen bilden Durchgänge tür aufwärts steigende Dämpfe, die sich dann mit der auf dem Boden fließenden Flüssigkeit innig vermischen. Aufeinanderfolgende Böden in einer Stoffaustauschkolonne sind mit nach unten führenden Ablaufschächten bekannter Art verbunden.

Ein oft verwendeter Siebboden ist der sog. Einbahnboden mit Querströmung. Bei diesem Bodentyp wird die Flüssigkeit aus einem nicht perforierten Einlaßbereich in der Nähe der Außenkante des Bodens abgegeben, wobei die Flüssigkeit quer über ein Einlaßwehr fließt, das eine durch den Kolonnendurchmesser bestimmte Kreissehne bildet, und fließt dann quer über die gesamte aktive Fläche des Bodenteiles zuerst in einem auseinanderlaufenden und dann in einem zusammenlaufenden .Strömungsmuster. Die Flüssigkeit wird nach Passieren des Bodenteiles an eine ähnliche, dem Flüssigkeitseinlaßbereich entgegengesetzte Kantenregion abgegeben und wird dann durch den Ablaufschacht dem nächsten tieferliegenden Boden zugeführt, in dem sie unmittelbar unter dem Flüssigkeitsauslaß des vorhergehenden darüberliegenden Bodens geleitet wird. Die Flüssigkeit fließt dann quer über die aktive Fläche des darunterliegenden Bodenteiles in entgegengesetzter Richtung, bezogen auf den vorhergehenden Boden. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis die Flüssigkeit die Kolonne durchströmt hat.

Der Einbahnboden mit Querströmung hat wegen seiner einfachen und relativ billigen Bauweise weitgehend Anwendung gefunden, weil nicht nur die zur Verfügung stehende Bodenfläche in hohem Maße ausgenutzt wird, sondern auch ein hoher Wirkungsgrad erreicht werden kann. Bezogen auf diese charakteristischen Daten spielen zwei Faktoren, der sog. Punktwirkungsgrad und der liodenwirkungsgrad, beim Entwurf eines Bodens eine wichtige Rolle. Der Punktwirkungsgrad an der Kontaktoberfläche des Bodenteiles ist grundsätzlich sowohl durch die physikalischeil und thermodynamischen Eigenschaften des verwendeten Flüssigkeitssystems als auch durch den Grad der Vermischung der Gas- und der Flüssigkeitsphase bestimmt. Da der Konstrukteur auf diese Faktoren einen relativ geringen Einfluß hat, ist der Punktwirkungsgrad eines gegebenen Systems unter normalen Betriebsbedingungen mehr oder weniger nicht variierbar. Der Bodenwirkungsgrad, bezogen auf den Punktwirkungsgrad, ist durch ein «»is »Strömungsbahnvergrößerung« bezeichnetes Phänomen gekennzeichnet und kann theoretisch höher sein als der an verschiedenen Punkten der Kontaktoberfläche des Bodcnteiles gemessene Punktwirkungsgrad. Die Faktoren, die den tatsächlichen Wirkungsgrad eines Bodens begrenzen, sind diffuse Rückvermischung und Abweichungen von der idealen Strömung quer über die Bodenoberfläche. Obwohl Rückvermischung eine Funktion der Flüssigkeitseigensch.iften ist und daher der Kontrolle des Konstrukteurs entzogen ist, ist es möglich, die Sirömungsverteilung de^r auf der Kontaktfläche des Bodenteiles befindlichen Flüssigkeit zu kontrollieren. In der Tat ist theoretisch ein Wirkungsgrad von mehr als 100% möglich, wenn eine ideale Strömung der Flüssigkeit bei Siebboden mit großem Durchmesser aufrechterhalten wird.

Trotz dieser Überlegungen ist es bekannt, daß Siebboden mit einem großen Durchmesser nicht ideal arbeiten. In erster Linie verlangen derartige Böden einen hohen hydrostatischen Druck, um das Strömen der Flüssigkeit vom Einlaß bis zum Auslaß des Bodenteiles zu fördern. Am Bodenkopf für den Einlaß der Flüssigkeit ergibt sich im Einlaßbereich des Bodens ein beträchtliches Tropfen. Ein derartiges Tropfen ist für die Leistungsfähigkeit des gesamten Systems äußerst schädlieh, weil die Flüssigkeit den Gasflüssigkeitskontakt an zwei aufeinanderfolgenden Böden in der Kolonne wirksam umgeht, indem die Flüssigkeit aus dem Einlaßbereich eines ersten Bodens zum Auslaßbereich eines zweiten Bodens und von da zum linlaßbereich eines dritten Bodens fließt.

Die US-PS 34 17 975 beschreibt einen Boden einer Stoffaustauschkolonne unter Verwendung eines gleichmäßigen Musters von Öffnungen bestimmter Größe, mit Wänden senkrecht zur Bodenoberfläche und einem einheitlichen Muster von schräg geneigten Öffnungen, wobei die letzteren in Abwärtsstromrichtung der strömenden Flüssigkeit orientiert sind. Die nach dieser Patentschrift gebauten Böden sind geschlitzte Siebboden, die aufgrund der Ausschaltung des in Längsrichtung wirkenden hydrostatischen Druckes der Flüssigkeit auf dem Boden einen höheren Wirkungsgrad aufweisen. Der zusätzliche, durch die beiden Sätze fester öffnungen hervorgerufene Grad an Konstruktionsfreiheit besteht in der Ausnutzung von nur einer vorbestimmten, geeigneten Menge des zur Verfügung stehenden Dampfschubes, mit dem die Flüssigkeit quer über den Boden transportiert wird. Zu den andeien ähnlichen Faktoren gehört die Aufhebung des hydrostatischen Druckes, wodurch ein gleichmäßiger Widerstand gege.lüber dem Eindringen des Dampfes durch die Flüssigkeit auf dem Boden erzeugt wird und sowohl der Dampf als auch die Flüssigkeit gleichmäßig verteilt über die aktive Bodenfläche fließen. Die Wirkung des Dampfes auf diesem Boden gleicht das Gefälle des hydrostatisehen Druckes der Flüssigkeit aus und schaltet auf diese Weise das »Tropf-Problem« weitgehend aus.

Die herkömmlichen Siebboden haben den Nachteil, daß unbelüftete Flüssigkeit vom Flüssigkeitseinlaß auf den Boden fließt und in einem unbelüfteten Zustand auf der Oberfläche des Bodenteiles bleibt. Die auf den Boden gelangende Flüssigkeit bleibt daher über eine verbältrirnäßig lange Strecke des Bodens inaktiv, wenn nicht eine Einrichtung in die Flüssigkeitsbahn eingeschaltet ist, um di; Blasenbildungsaktivität positiv zu beeinflussen. Die US-Patentschrift 32 82 576 beschreibt einen Blasenbildvier. der am Bodeneinlaß angeordnet ist. die kinetische Energie der Flüssigkeit sofort erhöht und daher den hydrostatischen Druck verringert. Die Blasenbildung wird unmittelbar an der Bodenschwelle eingeleitet, und sobald dies geschehen ist, setzt sie sich quer zum Boden fort, so daß die Kontaktflächc für den Gas-Flüssigkeitsstoffaustausch voll genutzt werden kann.

Die Kombination dieser beiden technischen Neuerungen ermöglicht einen hohen lokalisierten Punktwirb5 kungsgrad an den Gas-Flüssigkeits-Kontaktflächen des Siebbodens. Wie jedoch die US-Patentschrift 37 59 498 lehrt, ist ein zusätzliches Merkmal für Böden mit großem Durchmesser mit divergierenden bzw. konvergie-

renden Ströniungsbahnen erforderlich. Um einen hohen Wirkungsgrad bei derartigen Böden zu erreichen, muß die strömende Flüssigkeit sich dem idealen Strömungsprofil so eng wie möglich annähern. Diese Patentschrift offenbart, daß der Wirkungsgrad von Einbahnsiebböden mit Querfluß durch Verwenden eines besonderen Musters, das. wie es die US-PS 34 1 7 975 offenbart, geschlitzte Öffnungen für den Dampf enthält, beträchtlich verbessert .verden kann.

Nach der US-Patentschrift 37 59 498 ist die Identifi- to zierung bestimmter Schlüsselzonen und die Erfüllung einer bestimmten Schlitzdichte und Schlitzo: ienticrung in jeder Zone erforderlich, um die sich aus einer ungleichen Schaumhöhe von Gas und Flüssigkeit und einer ungenauen Flüssigkeitsverteilung ergebenden Probleine auf der Bodenoberfläche auszuschalten. Insbesondere wird durch stufenweises Erhöhen der Schlitzdichte in Bereichen des Bodenteils, die stromabwärts der transversalen Mittellinie des Bodens liegen und durch stufenweises Erhöhen des Schlitzwinkels relativ zur diamctralen Strömungslinie des Bodens in Gebieten, die sich stromabwärts der transversalen Mittellinie und transversal zur diametralen Strömungslinie befinden, der Betneb eines Bodens mit Querfiuß beträchtlich verbessert. Eine derartige Verbesserung des Bodenwirkungsgrades ergibt sich aus dem bereits angeführten Problem einer Vergrößerung der Strömungsbahn, da die strömende Flüssigkeit sich jetzt dem idealen S'römungsprofil annähert, wenn sie die Kontaktfläche des Bodens zwischen Gas und Flüssigkeit überschreitet. so

Bei einem gegebenen Bodendurchmesser haben Einbahnböden mit Querfluß eine begrenzte Aufnahmekapazität fur eine Flüssigkeit, da die einzelnen nach unten führenden Ablaufeinrichtungen dazu neigen, bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten überladen zu werden. Bei zunenrnencier r>in>[iiun^s^escnv\ iiiuigKcit wnu ucf einzelne nach unren gehende Ablaufschacht des Einbahnbodens mit Querfluß zunehmend mit Flüssigkeit gefüllt, und wenn die Zufuhr von Flüssigkeit weiter erhöht wird, staut sich die Flüssigkeit gelegentlich auf der darüberliegenden B^derioberfläche. Eine derartige zunehmende Flüssigkeit;- lammlung auf dem Boden überflutet den Boden und ist durch einen starken Abfall des Bodenwirkungsgrades und einen zunehmenden Druckabfall über den Boden gekennzeichnet. Wenn also eine hohe Flüssigkeitszufuhr erforderlich oder erwünscht ist, müssen aufwendigere verschiedene Strömungsmuster verwendende Bodentypen, wie beispielsweise Zweibahnböden mit Querfiuß. benutzt werden. Derartige Zweibahnböden liefern demgemäß mehr Ablauffläche und eine niedrigere Flüssigkeitszufuhr pro Einheitsbreiie aktiver Bodenoberfläcne als ein entsprechender Durchmesser eines Einbahnbodens mit Querfluß.

Im Hinblick hierauf wird die Vergrößerung der Kapazität der Flüssigkeitszufuhr eines Bodens einer Stoffaus-Tauschkolonne infolge der Zunahme der Zahl der Ablaufschächte oder Flüssigkeitseinlässe nur durch höhere Fertiguneskosten des Bodens und durch Herabsetzen des Bodenwirkungsgrades im Vergleich mit dem lokalisierter. Punktwirkungsgrad auf dem Boden als Ergebnis einer Verkleinerung der Strömungsbahn ermöglicht. In vielen Fällen führt außerdem eine Zunahme der Ablaufschächte zu einer Abnahme der aktiven Fläche des Bodens. Deshalb ist es wesentlich, das Strömungsprofi! so eng u,ie möglich dem Verhalten des idealen Strömungsprofils auf Böden mit verschiedenen Strömungsmustern anzupassen, so daß der mit Einbahnböden mit Querfluß erzielte Wirkungsgrad aufrechterhalten werden kann.

In der Praxis ist dies schwierig zu erreichen, usbcsonckre bei Zweibahnböden, bei denen (.his Medium von cki Seite zum Zentrum strömt.

Bei einem Zweibahnsiebboden mil einem \<>n der Sei te in das Zentrum strömende Medium wird die Flüssigkeit zu der Komaktfliiche des Bodenteiles durch einen neben dem Außenumfang des Bodens angeordneten Flüssigkeitseinlaß eingeführt und strömt von ihr direkt quer über die Bodenoberfläche vom Einlaß in einem sich verbreiternden Strömungsmuster zu einem Flüssigkeitsauslaß, wobei sich der Auslaß transversal entlang eines Durchmessers des Bodens erst reckt. Das Problem der schwachen Strömungshydraulik auf derartigen Zweibahnböden ist bekannt. Es ist bisher nicht gelungen, einen derartigen, hydraulisch bedingten Leistungsabfall, der durch eine äußerst ungünstige Flüssigkeitsverteilung auf der Kontaktfläche des Bodens hervorgerulen ist. zu beseitigen. Beim Bau von Zweibiihriuüucn mit von der Seite in das Zentrum strömender Flüssigkeit sind die Erfahrungen in der Bauweise für einen Boden mit Querfluß benutzt worden, aber es wird hierdurch nicht möglich, die ungünstige Verteilung der Flüssigkeit auf dem Boden zu beseitigen. Nichtsdestoweniger ist auf einem Einbahnboden für die gleiche strömende Flüssigkeit die Flüssigkeitszufuhr auf einem Zweibahnboden pro Einheitsbreite nur halb so groß. Infolge dieses Unterschiedes liefern Zweibahnböden beträchtlich höhere Flüssigkeitskapazitäten und einen wesentlich niedrigeren Flüssigkeitsgradienten als Einbahnboden mit Querfluß. Dementsprechend sind Zweibahnböden besonders vorteilhaft für Anwendungen, die sich durch ein hohes Flüssigkeitsgasverhältnis oder durch große Bödendurchmesser auszeichnen.

Obwohl die durch die US-PS 37 59 498 offenbarte Schlitzanordnung in der Lage ist, ein relativ günstiges hydraulisches Verhalten bei Einbahnboden mit Querfluß von mittlerer aktiver Fläche zu liefern, wird ein entsprechender Vorteil mit einem Zweibahnboden, bei dem das Medium von der Seite in das Zentrum strömt, nicht erreicht. Der Grund für diesen Unterschied kann den konstruktiven Unterschieden zugeschrieben werden. Im Gegensatz zu Einbahnboden mit Querfluß ist der divergierende Flüssigkeitseinlaßbereich eines Zweibahnbodens nicht einer konvergierenden Auslaßzone benachbart. Es ist angenommen worden, daß in einem Einbahnboden mit Querfluß. der mit der Verbesserung gemäß der US-PS 37 59 498 versehen ist. die in der Richtung variierbaren Schlitze in der Außenzone einen korrigierenden Einfluß über die Einlaßzone bewirken. Eine derartige Korrektur und ein Ausglätten des Flüssigkeitsgradienten auf der Kontaktfläche des Bodenteiies ist in Zweibahnböden, bei dem die Flüssigkeit von der Seite in das Zentrum strömt, nicht möglich, weil es keinen damit verbundenen konvergierenden Auslaßabschnitt gibt.

Aus der DE-OS 21 12 301 sind zwar kreisförmige Siebboden bekannt, die aus zwei voneinander getrennten Bodenabschnitten mit eigenen Flüssigkeitsein- und -auslassen, sogenannten Zu- und Abflußwehren, bestehen, wobei jeder dieser Bodenabschnitte in bezug auf die Anzahl und Richtung der Schlitze sowie in bezug auf ihre Größe verschiedene Sektoren aufweist. Jedoch ist die Verteilung der Flüssigkeit auf den Siebboden nicht zufriedenstellend, d. h. das Flüssigkeitsprofil entspricht nicht dem idealen Strömungsprofil, so daß sich insgesamt ein schlechterer Wirkungsgrad ergibt, als dies theoretisch möglich ist.

Demgemäß ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfin-

clung, einen kreisförmigen Siebboden für Stoffaustauschkolonnen vorzuschlagen, bei dem eine bessere Verteilung von Flüssigkeit auf dem Siebboden erreicht wird.

Die Lösung sieht vor:

1.2.
1.2.1.

1.2.2.
1.2.3.

der Siebboden aus zwei voneinander getrennten Bodenteilen (103,104) mit eigenen Flüssigkeitseinlässen (105, 100) und dazu parallelen Abflußwehren (107,110) besteht und
jeder Bodenteil einen ersten Abschnitt (121) neben dem Flüssigkeitseinlaß aufweist, wobei sich der erste Abschnitt stromabwärts auf mindestens 20% der Länge der diametralen Strömungslinie d-d des Bodenteiles vom Flüssigkeitseinlaß bis zum Abflußwehr erstreckt, und sich quer zur diametralen Strömungslinie d-d nie erstreckt, so daß der Boden in zwei gleiche Teile geteilt wird, und jeder Teil einen Flüssigkeitscinlaß aufweist, der sich transversal und parallel mit Bezug auf das Abflußwehr an der entgegengesetzten Kante des Bodenteiles erstreckt.

Die Erfindung kann auch vorteilhaft auf einen Parallelstromboden angewandt werden. Im Boden mit paralleler Strömung erstreckt sich ein entlang des Durchmessers im Zentrum angeordnetes Staublech, so daß der Boden in zwei gleiche Teile geteilt wird. Eine Einlaßeinrichtung für die Flüssigkeit ist an dem Ende des Bodenteiles unmittelbar neben dem ersten Ende des zentralen Staubleches für die Querströmung vorgesehen, das Abflußwehr liegt unmittelbar neben einem zweiten Ende des zentralen Staubleches an der gegenüberliegenden Kante des einen Bodenteiles. Die Einlaßeinrichtung für die Flüssigkeit ist an der Kante der andeien Bodenleile

des Bodentcilcs auf iMinucSicnS 25% der Qtici- vuigcseheii. uniiiiiieiuai neuen uein /.weiien Ende des

lange des Flüssigkeitseinlasses erstreckt, und der Schlitzwinkel, erhalten durch den Schlitzvektor v-v für die Schlitzöffnungen und die diametrale Strömungslinie d-d, größer als der Winkel ist, der durch die diametrale Strömungslinie d-d und eine an der Außenkante des Bodenteiles am Schnittpunkt mit dem Flüssigkeitseinlaß angelegte Tangente t-t gebildet wird, und

die Schlitzdichte, d. h. das Verhältnis der Gesamtfläche der Schlitzöffnungen des ersten Abschnittes zur gesamten aktiven Fläche des ersten Abschnittes, zwischen 0,0001 und 0,3 liegt,

der erste Abschnitt an seinen transversalen Außenkanten durch zweite Abschnitte (124a, 124^begrenzt ist, wobei
sich jeder zweite Abschnitt bis zur Außenkante des Bodenteiles und stromabwärts bis zum Abflußwehr erstreckt, und
der Schlitzwinkel zwischen 15 und 45° liegt, uno

die Schlitzdichte zwischen 0,0001 und 0,3 liegt, der erste Abschnitt, an seiner stromabwärts gerichteten Außenkante von einem dritten Abschnitt (127) begrenzt ist, wobei
sich der dritte Abschnitt bis an die zweiten Abschnitte und stromabwärts bis zum Abflußwehr erstreckt, und

der Schlitzwinkel weniger als 15° beträgt, und die Schlitzdichte niedriger ist als die des ersten Abschnittes und der zweiten Abschnitte,
am Flüssigkeitseinlaß eine Blasenbildungseinrichtung (114) und ein schlitzloser Abschnitt (120) quer zur diametralen Strömungslinie d-d angeordnet sind, wobei sich der schlitzlose Abschnitt bis zum ersten Abschnitt erstreckt.

Der erfindungsgemaße Siebboden ermöglicht es. das hydraulische Verhalten von Querflußböden mit großem Durchmesser, die entsprechend der US-PS 37 59 498 gebaut sind, zu verbessern.

Der erfindungsgemaße Siebboden ergibt eine für die strömende Flüssigkeit geeignete Bahn mit einem auscinanderstrebenden Strömungsabschnitt.

Die vorliegende Erfindung wird somit bei einem Zweibahnboden mit einer von der Seite in das Zentrum strömenden Flüssigkeit und mit einem Abflußwehr verwendet, wobei sich dieses von Kante zu Kante des Bodens im wesentlichen neben der transversalen Mittellizentralen Staubleches für die Quers'.römung entgegengesetzt der Richtung zur Strömungsbahn für die Flüssigkeit quer über den einen Bodenteil, wobei die Auslaßeinrichtung für die Flüssigkeit unmittelbar neben dem ersten Ende des zentralen Staubleches an der gegenüberliegenden Kante des anderen Bodcntcilcs angebracht ist.

Die Erfindung kann auch in geeigneter Weise mit einem Boden benutzt werden, bei dem von der Lehre der US-PS 37 59 498 Gebrauch gemacht ist. In derartigen Böden sind wenigstens einige der Schlitzöffnungen stromabwärts der transversalen Mittellinie des Bodens mit Bezug auf die diametrale Strömungslinie des Bodens so winkelorientiert, daß der Schlitzwinkel der Einzelschlitzöffnungen in transversaler Richtung zur Strömungsbahn der Flüssigkeit von der diametralen Strömungslinie bis zur Außenkante des Bodens zunimmt; daß der Schützwink?! der F.in/elsrhlitzöffnnngen auch in Längsrichtung der Strömungsbahn der Flüssigkeit zum Abflußwehr zunimmt; und daß der Schlitzwinkel der Einzelschlitzöffnungcn unmittelbar neben dem Flüssigkeitsauslaß und neben der Außenkante 20' des Winkels beträgt, der durch eine Tangente am Schnittpunkt mit der diametralen Strömungslinie gebildet wird.

Der Ausdruck »diametrale Strömungslinie« des Bodens bedeutet, daß die lineare Strömungsbahn der FIüssigkeit vom Flüssigkeitseinlaß des Bodens bis zum Abflußwehr des Bodens parallel zum und annähernd neben dem Kolonnendurchmesser liegt. Die Strömung entlang der diametralen Strömungslinie des Bodens erfolgt fern von der zylindrischen Wand, die den eingesetzten Boden im Betrieb umschließt, und wird nicht in nennenswertem Maße abgelenkt als Folge des divergierenden οαεΓ konvergierenden Musters der strömenden Flüssigkeit auf der Oberfläche des Bodens. Der Ausdruck »transversale Mittellinie« gibt eine Linie auf der Oberfläche des Bodenteiles an, die senkrecht zur diametralen Strömungslinie des Bodens bei einer maximalen transversalen Ausdehnung des Bodenteiles liegt. Der Ausdruck »Schlitzwinkel« bezieht sich auf einen eingeschlossenen Winkel zwischen dem Schlitzvektor für eine gegebene Öffnung und für die diametrale Strömungslinie des Bodens. Der Vektor der Schlitzöffnung ist definiert durch eine horizontale Linie, die senkrecht zur Breite der Schlitzöffnung liegt.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Feststellung, daß die ungünstige Verteilung der Flüssigkeit auf einem geschlitzten Siebboden mit einem neben dem Flüssigkeitseinlaß angeordneten divergierenden Strömungsabschnitt durch ein abgewandeltes Schlitzmuster

im Flüssigkeitseinlaßbereich des Bodenteiles korrigiert werden kann, wobei die Schlitzöffnungen von der diametralen Strömungslinie des Bodens wegführend bei stellen Winkeln mit Bezug auf die gewünschte Strömungslinie der Flüssigkeit orientiert sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer stromabwärts gezeigten Anordnung von geschlitzten Siebboden mit einem erfindungsgemäßen oberen Boden des Zweibahntyps, bei dem das Medium von der Seite in das Zentrum fließt,

F i g. 2 eine Draufsicht der einen Hälfte des in F i g. 1 gezeigten oberen Bodens im einzelnen mit den Abschnitten der verschiedenen winkelorientierten Schlitze, r ι g. j ciiic LMduiSiCiii

äiiucicii ZwciüäfinSicu-

bodens mit einer von der Seite in das Zentrum gerichteten Strömung und geschlitzten öffnungen nach der Erfindung,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Teiles eines Bodens, bei dem die Beziehung zwischen den öffnungen bestimmter Größe mit den Wänden senkrecht zur Bodenoberfläche und ein Schlitz mit Scitenwänden. die spitze Winkel mit der ebenen Oberfläche des Bodenteiles bilden, gezeigt ist.

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht in Stromabsvärtsposition zweier Siebboden mit Schlitzöffnungen gemäß der Erfindung eines Bodens mit Parallelströmung,

F i g. 6 eine Draufsicht der einen Hälfte eines Bodentyps, der für den Gebrauch der in der F i g. 5 gezeigten Bodenanordnung geeignet ist und bei dem die Abschnitte der verschiedenen winkelorientierten Schlitzöffnungen gezeigt sind,

F i g. 7 eine graphische Darstellung, in der der kleinste Schlitzwinkel im ersten Abschnitt des Bodens gegen den Prozentanteil der aktiven Bodenoberfläche als Funktion des Abstandes entlang der diametralen Strömungslinie des Bodens vom Bodenumfang zum Flüssigkeitseinlaß des Bodens gezeigt wird.

Fig. 8 eine Draufsicht eines bekannten Zweibahnsiebbodens mit auf der Seite in das Zentrum gerichteter Strömung zum Vergleich mit dem in der F i g. 2 gezeigten Träger,

F i g. 9 eine graphische Darstellung einer Strömungsverteilung für einen Bodenteil der F i g. 8,

Fig. 10 eine graphische Darstellung einer Strömungsverteilung für einen Bodenteil der F i g. 2.

Fig. 11 eine Draufsicht auf einen bekannten geschlitzten Siebboden mit Parallelströmung zum Vergleich mit dem in F i g. 6 gezeigten Boden,

Fig. 12 eine graphische Darstellung einer Strömungsverteilung für ein Bodenteil der F i g. 11,

Fig. 13 eine graphische Darstellung einer Strömungsverteilung für ein Bodenteil der F i g. 6.

F i g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Anordnung von zwei geschlitzten Siebboden mit einem oberen erfindungsgemäßen Boden des Zweibahntyps, bei dem die Flüssigkeit von der Seite zur Mitte und nach unten fließt. Die Kolonnenwände sind in der Figur ausgelassen, jedoch soll es so verstanden werden, daß die runden Kanten der Böden vollständig dicht gegen die senkrechte Wand der zylindrischen, den Boden umschließenden Kolonne abgedichtet sind. Die flöden sind jeweils vom Zweibahntyp, in denen die abwärts strömende Flüssigkeit durch die Kolonne über die ebenen Oberflächen des Bodenteiles in zwei getrennten Strömen fließt. Die Flüssigkeit fließt über das Bodenteil aus einem Flüssigkeitseinlaß an einer Kante des Bodenteiles entlang einer Strömlingsbahn auf der Hauptfläche mit einem Strömungsabschnitt neben dem Einlaß zu einem Abflußwehr (Flüssigkeitsauslaß) an einer gegenüberliegenden Kante des Bodenteiles, das sich von Kante zu Kante eines Bodens quer zur Mittellinie erstreckt. Von dem Abflußwehr an der transversalen Mittellinie des oberen Bodens in der gezeigten Anordnung wird die

ίο Flüssigkeit über einen Ablaufschacht zum darunterliegenden Boden geführt, bei dem die Flüssigkeil von der Mitte zur Seite fließt. Bei diesem Boden ist der Flüssigkeitseinlaß neben der transversalen Mittellinie des Bodens so angeordnet, daß die eingeleitete Flüssigkeit vom Flüssigkeitseinlaß über die ebene Oberfläche des Badens zu einem Abflußwehr fließt, das am Umfang des Bodens neben der Kolonnenwand angeordnet ist. Auf ÜicSc VV ClSc UiCUCM uic jirorfit 5üi WCCnSCinuCn uGuCm entweder aufeinander zu oder voneinander weg.

Der Boden 101 ist insbesondere unterteilt in das Bodenteil 103, auf dem die Flüssigkeit vorwärtsfließt und in das rechts in der Figur gezeigte Bodenteil 104, auf dem die Flüssigkeit von rechts nach links wie angegeben strömt. Die eine Hälfte der in der Kolonne hinunterfüeßenden Flüssigkeit fließt in das Bodenteil 103 aus dem Ablaufschacht am Flüssigkeitseinlaß 105 und strömt danach über die mit geneigter Fläche versehene Blasenbildungseinrichtung 106. Die Blasenbildungseinrichtung 106 ist wie eine geneigte Rampe gebaut und weist Perforationen nur auf der geneigten Fläche auf. Aufbau und Funktion entsprechen der US-PS 32 82 576. Eine andere Blasenbildungseinrichtung kann am Flüssigkeitseini.iß benutzt werden, wie z. B. eine mit Ausguß versehene begrenzte Öffnung, insoweit als eine derartige Einrichtung keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet. Der an der Blasenbildungseinrichtung 106 gebildete Schaum fließt quer über die ebene Oberfläche des geschlitzten oder perforierten Bodenteiles und wird vom Boden über eine mit einem Abflußwehr 107 und mit einem Ablaufschacht 108 ausgestatteten Abgab -einrichtung abgegeben. Bei Eintreten in den Ablaufschacht 108 wird Dampf aus der Flüssigkeit freigesetzt und verbindet sich mit dem Hauptgasstrom, der dann nach oben zum nächsten Boden gelangt. Die Flüssigkeit fließt unter dem Abflußwehr 107 des Bodenteils 103 auf das darunterliegende Bodenteil 111. Das Abflußwehr 107 des Bodenteils 103 erstreckt sich in den Ablaufschacht 108 bis zu einer ausreichenden Tiefe derartig, daß ein Vorbeiströmen des Dampfes nach oben durch den Ablaufschacht

so vermieden wird. Die auf den Boden 111 strömende Flüssigkeit fließt nacheinander über die Blasenbildungseinrichtung 113 und quer über die ebene Oberfläche des damit verbundenen Bodenteils.

Während die eine Hälfte der Flüssigkeit über das Bodenteil 103 fließt, strömt die andere Hälfte der Flüssigkeit über das Bodenteil 104. Die Flüssigkeit fließt dann nacheinander über die Blasenbildungseinrichtung 114 und die ebene Oberfläche des Bodenteils 104. Nach dem Passieren der Kontaktzone der ebenen Oberfläche tritt die Flüssigkeit über das Abflußwehr 110, geht dann in den Ablaufschacht 108 und von hier zu der Ebene des Bodens 102 in die Auffangwanne 109. Die Flüssigkeit fließt dann stufenweise über die Blasenbildungseinrichtung 115, über die ebene Oberfläche des Bodenteiles 112

b5 und dann schließlich über das Abflußwehr 116. Im Gegensatz zur allgemeinen horizontalen Querströmung auf der Oberfläche des Bodens fließt der Dampf der Kolonne von Boden zu Boden im wesentlichen auf-

warts. Dieser Dampf wird durch die Abflußwehre 107, 110, 116 u-.d 117 daran gehindert, daß er durch die jeweiligen Ablaufschächte der Kolonne geht.

Abweichungen von der Idealströmung können mit Hilfe eines abgewandelten Musters von am Einlaßabschnitt des Bodenteiles angebrachten Schlitzöffnungen korrigiert werden. In der in Fig. 1 gezeigten Bodenausführung ist das Bodenteil des oberen Bodens 101 in drei Abschnitte mit verschieden ausgebildeten Schlitzöffnungen eingeteilt, die quantitativ durch den in jedem Abschnitt vorgesehenen öffnungswinkel unterschieden werden können. Obgleich die Abweichung im Schlitzwinkel von Abschnitt zu Abschnitt des Bodenteiles graduell sein kann, ist es in der Praxis allgemein wünschenswert, Abschnitte als getrennte Abschnitte des Bodenteiies vorzusehen, wobei zugleich die Herstellung der Böden erleichtert wird.

erstreckt sich vom Bereich des Flüssigkeitseinlasses stromabwärts in die Richtung der diametralen Strömungslinie d-d des Bodens und erstreckt sich von hier transversal nach außen von der diametralen Strömungslinie des Bodens zu den Umfangsbereichen des Bodens, die neben den Außenrändern der Blasenbildung'seinrichtung am Ende des Bodenteiles anliegen. Der erste Abschnitt ist durch eine gleichmäßige Verteilung dei Perforationen 122 bestimmter Größe über die ebene

ίο Oberfläche des Abschnittes gekennzeichnet. In der gezeigten Ausführung ist der Schlitzwinkel der Einzelschlitzöffnungen (erhalten durch den Schlitzvektor v-v für die Schlitzöffnungen und die diametrale Strömungslinie d-d) im ersten Abschnitt des Bodenteiles etwa 62⁼ groß. In der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform ist der durch die diametrale Strömungslinie d-d und der Tangente t-t an der Außenkante des Bodenteiles am

ι i g. 2 iSi eine DfäüiSiCnt ucf einen i idiftc ucS üüci'cu ScnniUpünKi mit uc'm riuSSigKcuSciniau ii/0 gcuiiucic

Siebbodens, der die Winkelorientierung der verschiedenen Schlitzuffnungen im ersten Abschnitt im einzelnen zeigt. Der Flüssigkeitseinlaß 100 dieses Bodenteiles kann in geeigneter Weise einen unperforierten Abschnitt der ebenen Bodenoberfläche umfassen, der unier der damit verbundenen Einrichtung für den Ablauf· schacht liegt. Eine sich quer erstreckende Blasenbildungseinrichtung 114, die entsprechend der US-PS 32 82 576 gebaut sein kann, ist auf der ebenen Bodenoberfläche zwischen dem FlC ;sigkeitseinlaß 100 und 'lern ersten Abschnitt 121 des Bodenteiles angeordnet. Die Blasenbildungseinrichtung dient zur Blasenbildung der eingeleiteten Flüssigkeit und sorgt für eine gleichmäßige Blasenaktivität quer über die ebene Oberfläche des Bodenteiles. Ein sich transversal erstreckender schlitzloser Abschnitt 120 ist zwischen der Blasenbildungseinrichtung 114 und dem erwähnten ersten Absrhnitt 121 des Bodcnteiies än^cfeordnst. Dsr ιιη^σο-schlitzte Abschnitt 120 dient dazu, ein übermäßiges Sprühen am Einlaß zu begrenzen. Die verschiedenen Abschnitte 121,124a, 1246 und 127 bilden den tuptteil der aktiven Fläche des Bodenteiles. Der Au. ; »aktive Bodenfläche« bezieht sich auf einen Abschnitt des Bereiches der ebenen Oberfläche des Bodenteiles, auf dem ein enger Kontakt zwischen aufsteigendem Dampf und der über dem Bodenteil strömenden Flüssigkeit bewirkt wird. Die aktive Fläche der in Fig.2 gezeigten Bodenhälfte schließt nur den mit dem Flüssigkeitseinlaß 100 verbundenen Bereich der ebenen Oberfläche aus. Auf der aktiven Fläche des Bodenteiles sind eine Anzahl von öffnungen bestimmter Größe über das Bodenteil verteilt und erstrecken sich durch dieses, wobei deren Wände senkrecht zur Oberfläche des Bodens liegen. Eine Anzahl erhöhter Abschnitte sind über das Bodenteil verteilt und werden vom Bodenteil gebildet, wobei jede mit einer über der ebenen Oberfläche liegenden oberen Fläche versehen ist, und eine vordere Führungskante aufweist, die von der ebenen Oberfläche getrennt ist und eine verlängerte Schlitzöffnung von größerer Breite als Höhe bildet. Die erhöhte obere Fläche ist zur ebenen Oberfläche geneigt und hat eine feste Rückkante mit der Oberfläche und jeder erhöhte Abschnitt ist von dem nächsten erhöhten Abschnitt duich die ebene Oberfläche getrennt, die derartige Abschnitte ganz umschließt. Die Strömungsbahn umfaßt den neben dem Flüssigkeitseinlaß bis zum Abflußwehr an dem entgegengesetzten Ende des Bodenteiles angeordneten divergierenden Strömungsabschnitt.

Wie gezeigt, ist der erste Abschnitt 121 des Bodenteiles neben dem Flüssigkeitseinlaß 100 angeordnet und Winkel 49°. Es wurde festgestellt, daß die Größe der Schlitzwinl.el im ersten Abschnitt des Bodenteiles und des Winkels zwischen der diametralen Strömungslinie und der zwischen dem Schnittpunkt der Außenkante des Bodens mit dem Flüssigkeitseinlaß angelegten Tangcnti.· erforderlich ist, um eine wesentliche Menge der eingeleiteten Flüssigkeit wirkungsvoll zum Umfang des Bodens in dem Einlaßbereich zu treiben und daß eine derartige Verschiebung der Flüssigkeit vom Einlaßbereich gegen den Außenumfang des Bodens wirkungsvoll die ungünstige Flüssigkeitsverteilung bei bekannten Zweibahn-Siebbödo:n mit von der Seite in das Zentrum strömender Flüssigkeit ausschaltet.

Im Hinblick auf diese Ausführungen muß sich der erste neben dem Flüssigkeitseinlaß des Bodenteiles liegende Abschnitt mindestens über einen Abstand von 20% der Länge der diametralen Strömungslinie vom Flüssi^keitseinlaß bis zur transversalen Mittellinie des Bodens und transversal nach außen von der Umgebung der diametralen Strömun^slinie mindestens über einen Abstand von 25% der transversalen Länge des Flüssigkeitseinlasses erstrecken, damit eine genügende Menge der eingeleiteten Flüssigkeit gegen den Bodenumfang getrieben wird. Die transversale Länge des Flüs-igkeitseinlasses bedeutet den transversalen linearen Abstand zwischen den Schnittpunkten der Außenkante des Bodenteiles mit dem Flüssigkeitseinlaß. Wie die Ausführungsform der Fig. 2 zeigt, ist die transversale Länge des Flüssigkeitseinlasses einfach durch die Grenze zwischen der stromabwärts führenden Kante des Flüssigkeitseinlasses und der daneben angeordneten Blasenbildungseinrichtung 114 definiert. Wie bereits früher erläutert, is; die transversale Mittellinie des Bodens für einen in der F i g. 2 gezeigten Zweibahnboden von der Seite in das Zentrum strömender Flüssigkeit die maximale transversale Ausdehnung des Bodenteiles längs einer Linie, die senkrecht zu der diametralen Strömungslinie liegt und mit der stromabwärts gerichteten Kante des Bodenteiles, die neben dem Abflußwehr liegt, zusammenfällt. Wenn die stromabwärts gerichtete Ausdehnung des ersten Abschnittes des Bodenteiles weniger als 20% der Länge der diametralen Strömungslinie vom Flüssigkeitseinlaß bis zur transversalen Mittellinie des Bodens beträgt, wird eine ungenügende Verweilzeit der Flüssigkeit auf dem ersten Abschnitt für den Vorschub der Flüssigkeit gegen den Bodenumfang geliefert, und folglich wird die ungünstige Verteilung auf dem Boden nicht befriedigend ausgeschaltet. Wenn die transversale Außenausdehnung des ersten Abschnittes aus der Umgebung der diametralen Strömungslinie weniger als

25% der transversalen Lange des Flüssigkeitseinlasses ausmacht, wird überdies ein ungenügender Anteil der eingeleiteten Flüssigkeit der Schlitzzone mit steilen Winkeln zugeführt, was wiederum zum Ergebnis hat, daß die ungünstige" Flüssigkeitsverteilung nicht vollständig ausgeschaltet ist. In der Praxis wird es bevorzugt, daß der erste Abschnitt des Bodenteiles stromabwärts zum Flüsuigkeitseinlaß über einen Abstand von 20 bis 60% Länge der diametralen Strömungslinie zum Flüssigkeitseinlaß bis zur transversalen Mittellinie des Bodens und transversal nach außen von der diametralen Strömungslinie über einen Abstand von 25 bis 100% der transversalen Länge des Flüssigkeitseinlasses erstreckt. Die transversale Ausdehnung des ersten Abschnittes kann in der Praxis 100% der transversalen Länge des Flüssigkfitseinlasses überschreiten, wobei der erste Abschnitt sich transversal bis zum Umfang des Bodenteiles erstreckt. Eine derartige Ausdehnung über 100% ist in der Praxis insoweit jedoch nicht günstig, da sie dazu tendiert, den neben dem Umfang des Bodens angeordneten Bodenbereich zu überlasten, und kann zu einer bevorzugten Kanalbildung der Flüssigkeit entlang der Kolonnen wand an der Bodenperipherie führen, mit dem Erfolg, daß der Bodenwirkungsgrad sehr nachteilig beeinflußt wird. Wie in der Ausführungsform der Fig.2 ebenfalls; gezeigt ist. kann der erste Abschnitt des Bodenteile;; eine im wesentlichen rechteckige Form haben, so daß die Herstellung des Bodens erleichtert wird.

Der Schlitzwinkel der Eiiizelschlitzöffnungen im ersten Abschnitt des Bodenteiles wird bevorzugt im Bereich von 50° bis 90⁼ gehalten, um einen genügenden transversalen Vorschub der eingeleiteten Flüssigkeit zu liefern. Die erfindungsgemäßen Böden werden am besten so gebaut, daß sie eine aktive Fläche von wenigstens 60% liefern, bezogen auf das Verhältnis des zur Verfügung stehenden Bereiches der Bodenoberfläche zum Bewirken eines engen Kontaktes zwischen dem aufsteigenden Dampf und der quer über das Bodenteil strömenden Flüssigkeit sowie der vom kreisförmigen Querschnitt der Kolonne umschlossenen Gesamtfläche des Bodens. Die aktive Fläche der erfindungsgemäßen Böden beträgt bevorzugt wenigstens 80%. Bei derartigen relativ hohen aktiven Bodenflächen wird der Flüssigkeitseinlaß, bezogen auf die vom Boden gelieferte Kontaktifläche zwischen Gas und Flüssigkeit, entsprechend kleiner und es ist wünschenswert, einen Schlitzwinkel der Schlitzöffnungen zwischen 75° und 90' im ersten Abschnitt des Bodenteiles vorzusehen.

Die Schlitzdichte im ersten Abschnitt muß zwischen 0,0001 und 0.30 liegen, um eine geeignete Verteilung der Flüssigkeit im Einlaßbereich des Bodenteiles zu gewährleisten. Bei einer Schlitzdichte unter 0,0001 besteht ein ungenügender Dampfschub auf die eingeleitete Flüssigkeit gegen den Außenumfang des Bodens und bei einer Schlitzdichte über etwa 0.30 steigt das Ausmaß des Dampfschubes auf die eingeleitete Flüssigkeit sehr stark an. so daß als schädliche Folgen eine überwiegende Kanalbildung der Flüssigkeit neben der Kolonnenwand am Umfang des Bodenteiles auftritt. Innerhalb dieses Bereiches der Schlitzdichte wird die spezifische als wünschenswert anzuwendende Schlitzdichte durch die physikalischen F.igenschaften der betreffenden Flüssigkeiten, die erwartenden Belastungsstufen zwischen Gas und Flüssigkeit und die Gesamtdimensionen des Bodens bestimmt. Im Hinblick hierauf liegt das bevorzugte Verhältnis der Gesamtfläche der Schlitzöffnungen im ersten Abschnitt des Bodenteiles zur gesamten aktiven Fläche des ersten Abschnittes zwischen O.üooi und 0.20. Nur ein kleiner Anteil der Vektorkomponente der Vorderschlitzöffnungen wird im ersten Abschnitt des Bodenteiles benötigt, da die in jenen Bereich eingeleitete Flüssigkeit eine im wesentlichen ausreichende Schubkomponente der kinetischen Energie beim Strömen auf den Boden aufweist und somit die Notwendigkeit für eine zusätzliche wesentliche Schubbeschleunigung überflüssig ist Nichtsdestoweniger ist es in ein-gen Fällen wünschenswert, eine geringe Anzahl nach vorne orientierter

ίο Schlitzöffnungen zwischen den Schlitzöffnungen mit steilem Winkel im ersten Abschnitt einzusetzen, um einen sehr hohen Grad einer gleichmäßigen Flüssigkeitsverteilung auf dem ersten Abschnitt zu gewährleisten.
Der Abschnitt 121 des Bodenteiles der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform erstreckt sich transversal bis zur Außenkante des Bodenteiles und stromabwärts mit dem ersten Abschnitt gleichlaufend und setzt sich über diesen hinaus bis zur transversalen Mittellinie c-c des Bodens an der stromabwärts liegenden Kante des Bodenteiles neben dem Abflußwehr fort. Jeder zweite Abschnitt 124a und 1246 hat eine Anzahl von über die Oberfläche verteilter Perforationen 125a und 1256 mit gleichem Durchmesser. In den zweiten Abschnitten sind die Schlitzöffnungen — bezogen auf die diametrale Strömungslinie — von der diametralen Strömungslinic des Bodens wegführend derartig winkelorientiert, daß der Schlitzwinkel der einzelnen Schlitzöffnungen 126a bzw. 1266 zwischen 30° und 45° liegt. Die Schlitzdichte in den zweiten Abschnitten ist derartig, daß das Verhältnis der Gesamtfläche der Schlitzöffnungen zur gesamten aktiven Fläche der zweiten Abschnitte zwischen 0,0001 und 030 liegt. Der Grund für die Grenze der Schlitzdichte für den zweiten Abschnitt ist im wesentlichen der gleiche wie der für die Grenzen der Schlitzdichte im ersten Abschnitt. Bei Schlitzdichten unterhalb etwa 0,0001 wird ein ungenügender Dampf schub auf die über den zweiten Abschnitt strömende Flüssigkeit mit dem Ergebnis übertragen, daß sich eine ungünstige Flüssigkeitsverteilung in Form einer stagnierenden Strömung auf dem zweiten Abschnitt ergibt und daß bei Schlitzdichtewerten von über etwa 0,30 sich ein übermäßiger Dampfschub der strömenden Flüssigkeit aul den zweiten Abschnitt mit dem Ergebnis verteilt, so daß die Verweilzeit der Flüssigkeit auf dem zweiten Abschnitt unter den gewünschten Wert reduziert ist, so daß sich ein ungenügender Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit ergibt. Der Schlitzwinkel der Schlitzöffnungen in dem zweiten Abschnitt liegt, wie gezeigt, etwa bei 40" Unter diesen Einschränkungen haben die in der Nähe des Umfanges des Bodens im zweiten Abschnitt benutzten Schlitzöffnungen relativ große Schubvektorkomponenten in der Strömungsrichtung, so daß die Flüssigkeil in der Nähe der Kolonnenwand keine Tendenz zur Stagnation aufweist.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform erstreckt sich der erste Abschnitt 121 des Bodenteiles nut über einen Teil der Länge der diametralen Strömungsli nie vom Flüssigkeitseinlaß 100 bis zur transversaler Mittellinie c-c des Bodens und wird an seinem stromab

w) wärts liegenden Rand durch einen angrenzenden trans versal sich erstreckenden dritten Abschnitt 127 des Bo denteiles begrenzt, der sich stromabwärts bis zur trans versalen Mittellinie des Trägers c-c erstreckt und eint niedrigere Schlitzdichte als die bereits beschriebener ersten und zweiten Abschnitte 121, 124a und 1246 auf weist. Die Schlitzkomponente in dem dritten Abschnit ist so gestaltet, daß das auf den Boden ausgeübte hy draulische Gefälle, das von den physikalischen Eigen

schäften der Flüssigkeit, der erwarteten Belastungsstufe zwischen Gas und Flüssigkeit und den gesamten Bodenabmessungen abhängt, durch mehr oder weniger Schlitzöffnungen 129 als die in der F i g. 2 gezeigten von einer bestimmten Anwendung ausgeschaltet wird, und es kann dementsprechend in einigen Anwendungen wünschenswert sein, einen dritten Abschnitt des Bodenteües als einen ungeschlitzten Abschnitt vorzusehen. Sind Schlitzöffnungen im dritten Abschnitt notwendig, so ist die Schlitzdichte auf diesem Abschnitt relativ niedrig. Aufgrund der wirksamen hydraulischen Verteilung der Flüssigkeit auf der Oberfläche des Bodens, die hauptsächlich von den Schlitzöffnungen mit steilen Winkeln im ersten Abschnitt zu einem geringeren Grad von den geschlitzten zweiten Abschnitten abhängt, ist der Schlitzwinkel der Schlitzöffnungen 129 im dritten Abschnitt vorzugsweise klein, d.h. weniger als etwa 15°, bezogen auf die diametrale Strömungslinie des Bodens. Bei der in Fig.2 gezeigten Ausführungsform ist der .Schlitzwinkel über dem dritten Abschnitt gleichbleibend 0°. Ein derartiger geöffneter Bereich des beschriebenen Bodens ist beispielsweise dadurch gekennzeichnet, daß die Perforationsdichte für jeden der ersten, /weiten und dritten Abschnitte, bestimmt durch den offenen perforierten Bereich eines Desonderen Abschnittes und als Anteil der gesamten aktiven Fläche jenes besonderen Abschnittes, 0,124 für jeden der drei Abschnitte beträgt. Die Schlitzdichte, definiert als das Verhältnis der Gesamtfläche der Sciilitzöffnungen in einem gegebenen Abschnitt zur gesamten aktiven Fläche dieses Abschnittes, ist 0,008 für jeden ersten und zweiten Abschnitt, und 0,004 für den dritten Abschnitt.

F; g. 3 ist eine Draufsicht auf die Hälfte eines anderen erfindungsgemäßen Zweibahn geschlitzten Siebbodens mit von der Seite ins Zentrum gerichteter Strömung, die für den Gebrauch in der F i g. 1 gezeigten Bodenanordnung des oberen Bodens geeignet ist. Die Flüssigkeit fließt auf der Oberfläche quer über den Boden vom Flüssigkeitseinlaß 140 an einem Ende des Bodenteiles entlang einer Strömungsbahn für die Flüssigkeit auf der Oberfläche und einen divergierenden Strömungsabschnitt neben dem Einlaß zu einem Abflußwehr an der gegenüberliegenden Kante des Bodenteiles, der sich transversal von Kante zu Kante des Bodens entlang der transversalen Mittellinie des Bodens an der stromabwärts liegenden Kante des Bodenteiles erstreckt. Der Flüssigkcitseinlaß 140 erstreckt sich transversal und ist parallel zum Abflußwehr orientiert. Eine Anzahl von Perforationen fester Größe ist quer über das Bodenteil verteilt und erstreckt sich durch dieses, wobei deren Wände senkrecht zu der ebenen Oberfläche und der oberen Fläche 212 angeordnet sind. Eine Anzahl erhöhter durch das Bodenteil gebildeter Abschnitte sind über die Flächen verteilt, wobei jede eine obere über der ebenen Oberfläche erhöhte Fläche aufweist, und von der ebenen Oberfläche getrennt ist und eine verlängerte Schlitzöffnung von größerer Breite als Höhe bildet. Die erhöhte obere Fläche ist zur ebenen Oberfläche geneigt und hat eine feste Rückkante mit dieser Fläche.

In diesem erläuterten Boden ist neben dem Flüssigkeitseinlaß 140 eine Blasenbildungseinrichtung 141 in der gleichen vorher beschriebenen Art angeordnet. Die aktive Kontaktfläche zwischen Flüssigkeit und Gas dieses Bodens umfaßt eine Serie von einzelnen Bodenplatten, die aneinanderstoßend verbunden sind, um den gezeigten Boden zu bilden. Zur Beschreibungserleichtening sind die einzelnen Bodenplatten des Bodenteiles getrennt bezeichnet worden. Der erste Abschnitt des Bodenteiles in dieser Ausführung umfaßt die Einzelplatten 143a bis j. Die Winkelorientierung der Schlitzöffnungen im ersten Bodenieil ist in allen Einzelplatten gleichmäßig und weist einen Winkel von 75° auf. Die Schlitzdichte ist für alle Einzelplatten im ersten Abschnitt gleich, wobei das Verhältnis der Gesamtfläche der Schlitzöffnungen zur gesamten aktiven Fläche des ersten Abschnittes 0,02 beträgt Die Einzelplatten 144a bis c und 144c/ bis f, die sich vom stromabwärts liegenden Rand des ersten Abschnittes bis zur transversalen Mittellinie an dem Abflußwehr des Bodens erstrecken, haben ebenso wie die Platte 144c/, die sich von der Blasenbildungseinrichtung 141 stromabwärts bis zur transversalen Mittellinie des Bodens erstreckt, alle eine »Null-Schlitzdichte«, d. h. sie sind ungeschlitzt. Die Platten 142a bis d, die zwischen der BIasenbildui~seinrichtung 141 und den im Aufstrom liegenden Rändern der ersten Abschnittplatten 143c/ bis g liegen, sind ebenfalls ungeschlitzt und dienen dem gleichen Zweck wie die ähnlichen Platten der in Fig.2 gezeigten Ausführungsform, d. h. zum Ausschalten des Versprühens und des Flüssigkeitseinlasses. Die Perforationsdichte der Perforationen bestimmter Größe ist gleichmäßig über die gesamte aktive Fläche des Bodenteiles ausgebildet und hat einen Wert von 115,2 cm² Gesamtfläche der Perforationen pro cm² aktiver Fläche des Bodenteiles.

Wie bereits dargelegt, ist es oft nicht erwünscht, steile Schlitzwinkel in dem neben dem transversalen Umfang des Bodcnteiles liegenden Bereich zu verwenden, da derartige steile Schlitzwinkel Flüssigkeit direkt auf die angrenzende Kolonnenwand leiten und zur Kanalbildung neben der Oberfläche der Kolonnenwand führen können und dadurch den Bodenwirkungsgrad herabsetzen. Nichtsdestoweniger können derartige steile Winkelschiitze vorteilhaft nahe des transversalen Umfanges des Bodenteiles in der Ausführungsform der F i g. 3 für Böden mit großem Durchmesser benutzt werden, bei denen eine hohe Divergenz der strömenden Flüssigkeit um den Flüssigkeitseinlaß bis zum Abflußwehr des Bodens besteht. Im Hinblick auf einen Zweibahn-Siebboden mit von der Seite ins Zentrum strömender Flüssigkeit ist die vorliegende Erfindung besonders nützlich in Böden, die einen größeren Durchmesser als etwa 3,05 m haben. Bei großen Böden wird die normalerweise mit einem divergierenden Einlaßteil des Bodens verbundene ungünstige Flüssigkeitsverteilung verschlimmert und wirkt sich äußerst nachteilig auf die gesamte Leistung des Bodens aus. Das in der Ausföhrungsform der Fig. 3 gezeigte Schlitzmuster beruht auf einem Boden mit einem Durchmesser von 6,1 m. Bei derartigen einen hohen Durchmesser aufweisenden Böden dienen die transversalen am Umfang angeordneten, einen hohen Schlitzwinkel besitzenden Platten 143a, b, ι und 7 in Verbindung mit den Platten mit hohem Schlitzwinkel 143c/ bis ^dazu, die am Einlaß befindliche Flüssigkeit über die gesamte Breite des Bodens zu verteilen.

Die in Fig.3 gezeigte Schlitzanordnung unterscheidet sich von den vorher beschriebenen Schlitzausführungen dadurch, daß der erste Abschnitt des Bodens der in der F i g. 3 gezeigten Ausführungsform zwei getrennte Plattensegmente umfaßt, wobei jedes Segment neben dem Flüssigkeitseinlaß angeordnet und transversal vom anderen auf Abstand gehalten und symmetrisch zur diametralen Strömungslinie d-d ausgerichtet ist. Bei einer

e5 derartigen Bauweise, bei der der Abschnitt zwei getrennte Plattensegmente umfaßt, sollten die betreffenden Segmente niehl mehr als 50% der transversalen Länge des Flüssigkeitseinlasses voneinander getrennt

sein. Der Zweck einer solchen Begrenzung ist es, eine Kanalbildung der Flüssigkeit vom Flüssigkeitseinlaß bis zum Abflußwehr bei großen transversalen Abständen von der diametralen Strömungslinie des Bodens zu vermeiden, da diese die erfindungsgemäße bezweckte Ausschaltung einer ungünstigen Flüssigkeitsverteilung verhindern würde.

Abhängend von den betreffenden Flüssigkeiten und den erwarteten Belastungsstufen können bei den erfindungsgemäßen Böden vorteilhaft Schlitzdichten in der iiinlaßzonc verwendet werden, die viel höher sind als die der bisher nach dem Stand der Technik gebauten Böden. Schlitzdichten, die im wesentlichen dem gesamten Schlitzbereich bekannter Böden gleich sind, können vorteilhaft verwendet werden, um einen maximalen Bodenwirkungsgrad der erfindungsgemäßen Böden zu gewährleisten. Wenn eine derartig hohe Schlitzdichte durch Stanzen auf einer bereits perforierten Platte des Bodenteiles bis zu einem geöffneten Bereich der gesamten Oberfläche des Bodens durchgeführt ist, wird die Platte einen etwa doppelt so großen Öffnungsbereich wie die verbleibende Deckplatte haben. Eine derartige Variation des Öffnungsbereiches führt dazu, daß der aufwärtsströmende Dampf bevorzugt durch diesen Bereich des Bodens fließt, was während des Betriebes zu einem übermäßigen Versprühen zn Einlaß und zu inaktiven Flächen auf der verbleibenden Oberfläche des Bodenteiles führt. Unter diesen Umständen ist es daher wünschenswert, die Perforationsdichte zu ändern, damit ein im wesentlichen gleichmäßiger Öffnungsbereich auf jeder Bodenplatte des Bodenteiles besteht. Die genaue Wahl des Zeitpunktes ztr Anwedung einer solchen variablen Perforationsdichtr mit den Schlitzöffnungen steiler Winkel am Einlaß ist eine w' :schaftliche Frage, die von den Perforationskosten der verschiedenen Platten mit verschiedenen Dichten im Vergleich zu denjenigen steht, die aufgrund von Betriebsverlusten, einem Leistungsabfall und dem sich daraus ergebenden Verlust im Trennungsgrad oder alternativ von den Kosten zusätzlicher Kontaktböden in der Kolonne abhängt, um die gewünschte Trennung zu erreichen.

Die beschriebene variierbare Perforationstechnik kann dann mit Vorteil angewandt werden, wenn es wünschenswert ist, die Ausdehnung des Oberflächenbereiches des ersten Abschnittes mit steilem Schlitzwinkel zu verkleinern. In einigen Fällen mag es wünschenswert sein, der Flüssigkeit eine sehr hohe Antriebskraft über eine sehr kurze Strecke der Bodenoberfläche neben dem Einlaß zu verleihen. Durch Herabsetzen der Perforationsdichte im ersten Abschnitt unter gleichzeitigem Erhöhen der Schlitzdichte und Aufrechterhalten des gleichen Öffnungsbereiches kann die gleiche Antriebskraft der Flüssigkeit durch eine entsprechend kleinere Oberfläche des Bodenteiles verliehen werden. Im allgemeinen kann der Öffnungsbereich eines Siebbodens zum Bewirken eines Kontaktes zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit in einem Bereich von etwa 0,01% und 30% variieren, obwohl der partielle Öffnungsbereich im wesentlichen für einen gegebenen Boden über alle Zonen oder Abschnitte des Bodenteiles konstant ist. Sowohl die Perforationen bestimmter Größe als auch die Schlitze tragen zum Öffnungsbereich der Bodenteile bei. Für eine gegebene Platte des Bodenteiles kann der Prozentanteil der offenen Fläche durch die Gleichung

/V = C χ f, + Ch χ A,,.
ausgedrückt werden, in der

Cs

Gesamtfläche der Schlitzöffnungen, ausgedrückt als Teil der gesamten aktiven Fläche eines gegebenen Abschnittes;
Gesamtfläche der Perforationen, ausgedrückt 2ls Teil der gesamten aktiven Fläche eines gegebenen Abschnittes;
Öffnungskoeffizient des Schlitzes;
Öffnungskoeffizient der Perforationen bestimmter Größe;

Gesamtöffnungskoeffizient der gewichteten offenen Fläche, ausgedrückt als Teil der gesamten aktiven Fläche eines gegebenen Abschnittes ist.

Für einen erfindungsgemaßen Siebboden mit Schlitzöffnungen kann die offene Fläche der Abschnitte von den Bodenteilen etwas voneinander abweichen. Unter Berücksichtigung dieser Variation der offenen Fläche kann daher ein gewichteter Durchschnitt der offenen Fläche für die Bodenteile durch die folgende Formel ausgedrückt werden:

Σ Ai (CJ₁ + CJ₁,) ι _ ^ AJ_ci

i'\ ^at i-i A_T f_c

inder

N = Anzahl der Bandabschnitte der durch den Bodenteil gebildeten aktiven Fläche ist;

Ai — Gesamtfläche des/-ten Abschnittes;

= gesamte aktive Fläche des Bodenteiles: und

fc = Öffnungskoeffizient des gewichteten Durchschnittes der geöffneten Fläche für den Trägerteil.

Um ein einwandfreies hydraulisches Funktionieren ohne zufälliges Umgehen des Dampfes durch den Boden oder davon abtropfender Flüssigkeit aufrechtzuerhalten, ist bei Ausführung der vorliegenden Erfindung festgestellt worden, daß der gewichtes Öffnungskoeffizient der offenen Fläche eines gegebenen Abschnittes, insbesondere des ersten Abschnittes, nicht mehr als 25% vom Durchschnitt der gesamten gewichteten offenen Fläche des Bodenteiles abweichen sollte. Infolge dieser Feststellung kann es wünschenswert sein, den Perforationsdichteanteil von Abschnitt zu Abschnitt auf dem Bodenteil zu variieren, was vom relativen Schlitzdichteanteil der verschiedenen Abschnitte und der gewünschten offenen Fläche des Bodenteiles abhängt.
Fig.4 ist eine perspektivische Ansicht eines Teiles

so eines erfindungsgemäßen Bodens, der Öffnungen bestimmter Größe mit Wänden senkrecht zur Bodenoberfläche zeigt, wobei die geschlitzten Seitenwünde steile Winkel mit der ebenen Oberfläche des Bodenteiles bilden. Dies ist eine bevorzugte Schlitzöffnungsanordnung, die benutzt werden kann, um erfindungsgemiili eine variierbare Schützdichte und gewinkelte Schlitzbodenöffnungcn zu bilden. Auf der ebenen Oberfläche 210 sind eine Anzahl von Öffnungen fester Größe oder Perforationen 21.3 vorhanden, die senkrecht zur Oberfläche 210 stehen und sich durch den Bodenteil 215 erstrecken. Auf der ebenen Oberfläche 210 sind ebenfalls eine Anzahl durch das Bodenteil gebildeter erhöhter Abschnitte vorhanden, deren obere Fläche 212 zur ebenen Oberfläche 210 geneigt und fest damit verbunden ist. Diese

b5 erhöhten Abschnitte weisen ebenfalls zur ebenen Oberfläche 210 geneigte und mit dieser fest verbundene Seitenwände 211 auf. Die obere Fläche 212 und die geneigten Seitenwände 211 haben Führungskanten 212a bzw.

211a über der ebenen Oberfläche 210. Die ebene, fast unter der Führungskante 212a liegende Fläche und die Führungskanten 211a der geneigten Seitenwände 211 sind so angeordnet, daß sie eine Schlitzöffnung 214 bilden, die eine Öffnungsebene senkrecht zur ebenen Oberfläche 210 oder leicht geneigt dazu aufweisen, was von der Art der gebildeten erhöhten Abschnitte abhängt.

Bei Betrieo strömt Dampf oder Gas nur durch die Perforationen 213 und die Schlitzöffnungen 214. Ein Teil des durch die Perforationen 213 senkrecht zur Oberfläche 210 strömenden Dampfes passiert eine auf dem Boden befindliche Flüssigkeit und bildet beim Durchtreten durch die Flüssigkeit Blasen.

Auf diese Weise wird ein enger Kontakt zwischen Flüssigkeit und Dampf erreicht. Der durch die Schlitzöffnung 214 hindurchtretende Dampf verläßt nicht die dazu senkrecht liegende Oberfläche, wie es der Dampf tut, der durch die Perforationen 213 hindurchströmt Der Dampf beaufschlagt dagegen die Unterseite der Oberfläche 212 und wird schräg in die Flüssigkeit geleitet. Auf diese Wiese wirkt die untere Seite wie eine den Gasstrom leitende Oberfläche. Es sollte auch bemerkt werden, daß die Schlitzöffnung 214 wie eine Engstelle funktioniert, d. h. sie verwandelt den Druckabfall in kinetische Energie. Die kinetische Energie oder der mit diesem Abschnitt des Dampfes verbundene Dampfschub bildet einen Winkel mit der Oberfläche 210. Dieser geneigte Vektor kann dann in eine Horzontal- und Vertikal-Komponente aufgelöst werden. Die horizontale Komponente ist in die Flüssigkeit gerichtet und wird von dieser absorbiert, wobei die Flüssigkeit veranlaßt wird, in die Richtung 224 zu fließen.

Die Größen der Perforationen 213 und der Schlitzöffnungen hängen von dem Strömungserfordernis für ein gegebenes Fiüssigkeits-Gassystem ab, wie es von der Destillationstechnik her bekannt ist. Perforationsdurchmesser von 0,038 bis 0,318 cm sind beispielsweise für die Luftzerleg'ing ausreichend, aber größere Durchmesser bis etwa 0,64 cm können für andere Gas-Flüssigkeitssysteme bevorzugt werden. Die Perforationen werden am besten durch Stanzen von Löchern durch ein Blech gebildet, wobei aus mechanischen Gründen das Blech nicht dicker als der gestanzte Lochdurchmesser sein kann. Perforationen mit einem Durchmesser kleiner als 0,038 cm erfordern im allgemeinen ein Bodenmaterial, das zu dünn ist, um als Boden für die Flüssigkeit ?u dienen. Ein weiterer Nachteil ergibt sich, wenn der Perforationsdurchmesser /-leiner als 0,038 cm ist, was dazu führt, daß der Druckabfall über die Böden ungewöhnlich ansteigt und der Leistungsverlust zunimmt. Wenn die Perforationen dagegen übermäßig große Durchmesser aufweisen, würde eine normale Dampfbelastung nicht ausreichen, um die Böden tropffrei zu halten, so daß die Bodenleistung reduziert werden würde. Obwohl die Perforationen 213 keinen kreisförmigen Querschnitt haben müssen, wird dies jedoch von der Herstellungsseite bevorzugt, damit der Druckabfall auf ein Mindestmaß beschränkt wird.

Für eine befriedigende Leistung sind die Schlitze und Perforationen so bemessen, daß sie einen Druckabfall des nassen Bodens (/SH_n) zwischen 0,127 und 1,27 cm der Kolonnenflüssigkeit ergeben. Der Ausdruck »Druckabfall des nassen Bodens« ist der Widerstand gegenüber dem Daiiipfstrom durch die geschlitzten Perforationen aufgrund dz^r Oberflächenspannung der Flüssigkeit bei beginnenden Blasenbedingungen mit Ausschluß des hydrostatischen Druckes. Für beste Leistungen sollte AH_n für die Schlitze etwas kleiner als für Perforaüonen sein und bevorzugt zwischen 70% und 100% desJH« für die Perforationen liegen.

Die erfindungsgemäßen Böden werden bevorzugt durch ein erstes Stanzen gleichmäßig bemessener kreisförmiger Perforationsöffnungen im Metaüteil in einer geeigneten Verteilung hergestellt, die, wie angegeben, gleichmäßig oder nicht gleichmäßig über die Metallober- bzw. -bodenfläche je nach den Bedingungen verteilt sein können. Darauf wird das perforierte Blech in Abschnitte von gewünschter Form und Größe geschnitten. Getrennte rechtwinklige Abschnitte der perforierten Abschnittsteile werden daraus durch die Anwendung von Kraft auf eine Oberfläche derartiger Teile so verformt, daß die Abschnitte mit Bezug auf die Hauptebene der gegenüberliegenden Fläche erhöht sind, und jetzt die ebene Oberfläche des Boaenabschnittes bilden. Jeder dieser erhöhten Abschnitte ist ganz von der ebenen Oberfläche umgeben und jeder hat eine erhöhte zur ebenen Oberfläche geneigte ober·.· - lache. Eine Vorderkante wird dann von jedem erhöhter Abschnitt abgeschnitten, um eine verlängerte Öffnungsfläche zu bilden, deren Schlitzöffnung eine größere Breite als Höhe aufweist und die Kanten des abgescherten Materials enthält. .'MIe erhöhten Abschnitte und Schlitzöffnungen eines besonderen Abschnittes sind bevorzugt in der gleichen Richtung orientiert und sind bei gleicher Dichte über die Fläche des Abschnittes gebildet. Die Schlitzorientierung und Dichte für verschiedene Abschnitte des Bodenteiles variieren natürlich in Übereinstimmung mit dieser Erfindung. Die verschiedenen Abschnitte werden dann nach dem gewünschten Bodenmuster zusammengesetzt, so daß sie einen kontinuierlichen Bodenteil zum Bewirken eines Kontaktes zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit mit den Kanten der anliegenden Abschiiillsieiie bilden. Die verschiedenen Abschnitte werden schließlich mechanisch zusammengefügt, um das Bodenteil zu bilden.

Die F i g. 5 ist eine perspektivische Ansicht auf einen erfindungsgemäßen geschlitzten Siebboden mit Paralleiströmung. Die Kolonnenwände der Ausführungsform der F i g. 1 sind ausgelassen worden, dies soll jedoch wiederum so verstanden werden, daß die r.inden Kanten des Bodens im wesentlichen teekocher gegen die vertikale Wand der zylindrischen Kolonne abgedichtet sind. Bei den Böden mit paralleler Strömung wird die die Kolonne hinunterströmende Flüssigkeit in zwei Ströme geteilt, wobei der eine Strom die eine Hälfte des Bodens und der andere die entgegengesetzte Hälfte des Bodens einnimmt. Die Bahnen der beiden Ströme bilden einen Doppelhelix, weil die die eine Hälfte des Bodens überquerende Flüssigkeit durch den Ablaufschacht den näcnsten Boden unterhalb der entgegengesetzten Seite der Kolonne beaufschlagt. Aufgrund dieses einer Doppelhelix gleichenden Strömungsmusters strömt die Flüssigkeit von der einen Hälfte des Bodens in entgegengesetzte Richtung der anderen Hälfte des Bodens, wie durch die Pfeile ^;i der Figur angegeben ist, wobei der Einlaß der einen Seite des Bodens neben dem Auslaß der anderen Seite des Bodens angeordnet ist.

Der Boden 301 ist daher in das Bodepteil 203, auf dem die Flüssigkeil nach rechts in der Figur fließt, und in das andere Bodenteil 304 eingeteilt, bei der die Flüssigkeit entgegengesetzt nt ^h links strömt. Die beiden Ströme sind durch die diametrale Wand oder das zentrale Staublech 305 voneinander getrennt, wobei deren Höhe geringer als der Bodenzwischenraum ist. um eine gleichmäßige Gasverteilung zwischen den angrenzenden Bo-

denhälftcn zu erreichen. Die öffnung 306 im Zentrum des Staublechs 305 dient dazu, das Volumen und die f-'lüssigkeitstiefe der beiden Ströme auf dem Boden auszugleichen, so daß das Flüssigkeitsungleichgewicht sich nicht von Boden zu Boden akkumulieren kann. Die eine Hälfte des Flüssigkeitsstromes fließt die Kolonne hinunter und strömt in die Bodenhälfte 303 aus der herunterführenden Abiaufwanne 307a. indem sie zuerst über ein erstes Wehr (Vorstauer 308) fließt und dann abwärts über die geneigte Fläche der Blasenbildungseinrichtung 309. Der Vorstauer 308 dient dazu, die Flüssigkeit gleichmäßig entlang des Kanales 308a zwischen dem Vorstauer und der Blasenbildungseinrichtung 309 zu verteilen. Diese Wiederverteilung ist beim Boden mit Parallelströmung sehr erwünscht, weil die Flüssigkeit li sich um 180° in dem Ablaufschacht dreht, während andernfalls die Antriebskräfte eine ungleiche Verteilung des Stromes entlang des Kammes der Blasenbildungseinrichtung 309 erzeugen würden. Die Höhe und Kante des Vorstauers kann eingestellt werden, um den speziellen Antriebskräften eines Ablaufschachtes zu entsprechen. In der Ausführungsform der F i g. 5 ist das äußere Ende des Vorstauers 308 nach unten konisch ausgebildet, so daß relativ mehr Flüssigkeit in die Nähe des Umfanges des Bodens fließt und ein Mangel an Flüssigkeit in jenem Bereich vermieden wird.

Die Blasenbildungseinrichtung 309 weist eine geneigte Wand mit Perforationen auf. Ihr Aufbau und ihre Funktion stimmen mit der US-Patentschrift 32 82 576 überein. Andere Blasenbildungseinrichtungen können jo am Flüssigkeitseinlaß beispielsweise in Form einer begrenzten Öffnung mit Ausguß benutzt werden. Der an der Blasenbildungseinrichtung 309 entwickelte Schaum fließt quer über die Kontaktzone /wischen Gas und Flüssigkeit der Bodenhälfte 303. dann über das Abflußwehr 310 und fließt die geneigten Wände 311 des Abiaufschachtes 3i2 hinunter. Beim Verlassen der aktiven Bodenfläche und Eintreten in den Ablaufschacht wird Dampf aus der Flüssigkeit freigesetzt und strömt aufwärts zum darüberliegenden Boden. Die klare Flüssigkeit fließt um die Ablaufwanne 313 herum, geht dann durch ein aus der unteren Kante 315 der geneigten Wand 311 ausgeschnittenes Tor hindurch. Die Flüssigkeit geht dann zu der weiter entfernt liegenden Bodenhälfte 302 unterhalb der Bodenhälfte 304 und fließt dann nacheinander über einen Vorstauer, über eine Blasenbildungseinrichtung und quer über eine Kontaktzone zwischen Gas und Flüssigkeit, ähnlich den gleichen Teilen des Bodenteiles 303. Während die eine Hälfte der Flüssigkeit über das Bodenteil 303 fließt, strömt die andere über das Bodenteil 304. Diese andere Hälfte der Kolonnenflussigkeit fließt nacheinander über einen Vorstauer 316. eine Biasenbildungseinrichtung 317 und über die Kontaktzone zwischen Flüssigkeit und Gas der Bodenhälfte 304. Nach Durchfließen der Kontaktzone strömt die Flüssigkeit über das Abfiußwehr 318 in den Ablaufschacht 319. fällt dann auf die Stufe des Bodens 302. Sie strömt dann zu der naheliegenden Bodenseite 302 und geht von hier auf das unmittelbar unter dem Bodenteil 303 liegende Bodenteil und fließt dann nacheinander über den Vorstauer 320. die Blasenbildungseinrichtung 321. die Hauptkontaktzone zwischen Gas und Flüssigkeit, über das Abflußwehr 322 und die geneigten Wände des Abiaufschachtes 323.

Fm Gegensatz zur Stromungsbahn der Flüssigkeit in Form einer Doppelhelix strömt der Kolonnendampf im wesentlichen von Boden zu Boden aufwärts. Der Dampf ist durch die geneigten Wände 311 gehindert, durch den Ablaufschacht zu strömen, weil die untere Kante 315 der Wände in den Flüssigkeitsstrom eingetaucht ist. Die Fig. 6 ist eine Draufsicht auf ein Bodenteil eines Bodens, der für die in F i g. 5 gezeigte Bodenanordnung geeignet ist und die die Abschnitte der verschiedenen, winkelorientierten Schlitzöffnungen zeigt. Die Figur zeigt ein bevorzugtes Schlitzmuster sowohl für einen Boden mit Parallel- als auch Querströmung. Wie gezeigt, ist der stromabwärts der transversalen Mittellinie c-c des Bodens liegende Bodenteil in Übereinstimmung mit der US-Patentschrift 37 59 498 mit Schlitzen versehen. In der Schlitzanordnung nach dieser Patentschrift sind wenigstens einige der Schlitzöffnungen im Bodenteil stromabwärts der transversalen Mittellinie des Bodens mit Bezug auf die diametrale Strömungslinie derartig winkelorientiert, daß

(a) der Schlitzwinkel der Einzelschlitzöffnungen in transversaler Richtung zur Strömungsbahn der Flüssigkeit und der diametralen Strömungslinie zur Außenkante des Bodens zunimmt,

(b) der Schlitzwinkel der Einzelschlitzöffnungen auch in Längsrichtung der Strömungsbahn der Flüssigkeit bis zum Abfiußwehr ebenfalls zunimmt und

(c) der Schlitzwinkel der Einzelschlitzöffnungen unmittelbar neben dem Flüssigkeitseinlaß und der Außenkante der aktiven Bodenoberfläche am Schnittpunkt mit dem Abflußwehr einen Winkel von 20° aufweist, der durch die Tangente am Schnittpunkt der diametralen Strömungslinie gebildet ist.

Bei dem abgebildeten Bodenteil 303 wird die Flüssigkeit zu der ebenen Oberfläche des Bodenteiles bis zum Flüssigkeitseinlaß 350 geleitet, der ein ungeschlitzter und unperforierter Abschnitt der Bodenoberfläche sein kann und unmittelbar mit dem nach unten führenden Ablaufschacht angeordnet ist, der mit dem nächsten darüberliegenden Boden in Verbindung steht. Vom Flüssigkeitseinlaß 350 überquert die eingeleitete Flüssigkeit die transversal sich erstreckende Zone 351, die in geeigneter Weise eine Blasenbildungseinrichtung des erwähnten Typs aufweist und auf der Oberfläche des Bodenteiles angebracht ist. Die Flüssigkeit fließt dann in einem divergierenden und konvergierenden Strömungsmuster über den geschlitzten Teil der aktiven Bodenoberfläche bis zum Abflußwehr 352. Der geschlitzte Einlaßbereich des Bodenteiles umfaßt einen ersten Abschnitt, der sich aus den Platten 1. 2, 3 und 4 zusammensetzt, die an einen zweiten Abschnitt des Bode-Ueiles angrenzen, der sich bis zum Bodenumfang und gleichsinnig stromabwärts mit dem ersten Abschnitt erstreckt. Der Schiitzwinkel in allen vier Platten im ersten Abschnitt ist 75° und der Schiitzwinkel des zweiten Abschnittes 40° groß.

Unmittelbar stromabwärts vom ersten und zweiten Abschnitt des Bodenteiles befindet sich der transversal sich erstreckende dritte Abschnitt, der aus den Platten 1 bis 6 in der Plattenreihe 325 besteht. Der dritte Abschnitt erstreckt sich stromabwärts und ein wenig über die transversale Mittellinie c-c des Bodens hinaus. Stromabwärts des dritten Abschnittes liegt die transversal sich erstreckende Plattenreihe 326, die aus den Platten 1 und 2 besteht und einen Schlitzwinkel von 0° aufweist, die Piaiien 3 und 4 jedoch einen Schützwinkc! von 15° und die Platten 5 und 6 einen Schiitzwinkel von 30° besitzen. Die neben dem Abfiußwehr 352 für das Bodenteil liegende letzte Plattenreihe 327 besteht aus

der Platte 1 mit einem Schlitzwinkel von 0°, der Platte 2 mit einem Schlitzwinkel von 15°, der Platte 3 mit einem Schlitzwinkel von 30° und den Platten 4 und 5 mit einem Schlitzwinkel von jeweils 40°.

Der durch die diametrale Strömungslinie d-d und die Tangente t„-t_u an der Außenkante des Bodenteiles am Schnittpunkt mit dem Flüssigkeitseinlaß 350 gebildete Winkel des in Fig. 6 gezeigten Bodenteiles ist annähernd 49° groß. Der Schlitzwinkel der Schlitzöffnungen in dem Abschnitt, der die Platten 1,2,? und 4 in der Plattenreihe 324a aufweist, ist 75° groß. An dem entgegengesetzten Ende des Bodens ist der durch die diametrale Strömungslinie d-d und die Tangente fj-/,; an der Außenkante des Bodens am Schnittpunkt mit dem Abflußwehr 352 gebildete Winkel annähernd 48° groß, so daß der Schlitzwinkel in der Platte 5 in der Plattenreihe 327 40° beträgt und innerhalb von 20° des Winkels liegt, der durch die diametrale Strömungslinie und die Tangente im Abwärtsstrom gebildet ist und somit in Übereinstimmung mit der US-Patentschrift 37 59 498 steht. Der Schlitzwinkel der Schlitze im ersten Abschnitt des Bodenteiles ist größer als der Winkel, der durch die diametrale Strömungslinie und durch die Aufstromtangente entsprechend der vorliegenden Erfindung gebildet ist.

F i g. 7 ist eine graphische Darstellung, in der der minimale Schlitzwinkel im ersten Abschnitt des Bodenteiles und der Prozentanteil der aktiven Fläche als Funk-(ionen des Abstandes entlang der diametralen Strömngslinie vom Bodenumfang bis zum Flüssigkeitsein-IaIJ des Bodens aufgezeichnet sind. Die Darstellung beruht auf einer Analyse eines Einbahn-Querströmungsbodens mit gleichem Einiaß und Abflußwehr der Oberflächenbereiche des Bodens. Die Entfernung entlang der diametralen Strömungslinie der im Zähler enthaltenen und in der Fig. 7 aufgezeichneten Parameter entlang eier Λ-Achse stellt die maximale Längsentfernung zwischen dem Bodenumfang und der stromabwärts gelegenen Kante des Flüssigkeitseinlasses dar und gibt daher den Anteil der Bodenoberfläche an, der auf den Flüssigkeitseinlaßbereich entfällt und daher nicht als aktive Fläche des Bodenteiles für den Gasflüssigkeitskontakt /ur Verfügung steht. Die entlang der X-Achse eingezeichneten Parameter haben einen Optimal-Wert, der nicht größer als 0,5 ist und somit 60% der erfindungsgemäßen aktiven Bodenfläche entspricht, so daß der hohe .Schlitzanteil im Einlaßbereich wirkungsvoll genutzt wird. Bei Werten einer aktiven Bodenfläche weniger als etwa 60% erfährt die auf den Bodenteil eingeleitete Flüssigkeit beim Überqueren des Bodens nur eine verhältnismäßig geringe Ausdehnung der divergierend strömenden Flüssigkeit. Unter diesen Bedingungen ist das Ausmaß einer ungünstigen Flüssigkeitsverteilung auf dem Bodenteil im Einlaßbereich nicht übermäßig groß und nur eine geringe Verbesserung wird durch die Schlitze mit steilen Winkeln in dem ersten Abschnitt des erfindungsgemäßen Bodens verwirklicht Der Prozentanteil der aktiven Fläche für die erfindungsgemäßen Böden liegt wünschenswert mindestens bei 70% und bevorzugt mindestens bei 80%.

Die Kurve auf der linken Seite der graphischen Darstellung der F i g. 7 stellt den eingeschlossenen Winkel dar, der durch die diametrale Strömungslinie und die Tangente an der Außenkante des Bodenteiles am Schnittpunkt mit dem Fiüssigkeitseiniaß gebildet wird, wobei der minimale Schlitzwinkel im ersten Abschnitt des Bodenteiles in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung überschritten werden muß. Wie die Darstellung zeigt, ist für eine aktive Fläche von 80% eines erfindungsgemäßen Bodens der Minimalwinkel im ersten Abschnitt des Bodenteiles etwa 43° groß. Wie früher angegeben, liegt der Schlitzwinkel der Einzelschlitze des ersten Abschnittes des Bodenteiles wünschenswert im Bereich von 50° bis 90° und bevorzugt von 75° und 90°.

Die Fig. 8 ist eine Draufsicht auf einen bekannten zweibahngeschlitzten Siebboden mit von der Seite in

ίο das Zentrum strömender Flüssigkeit zum Vergleich der Leistung mit den in F i g. 2 gezeigten Böden. Ein derartiges Muster stimmt mit den bekannten Schlitzen im Einlaßbereich eines Bodens mit Querströmung überein und folgt mehr oder weniger der theoretischen Strömungslinie der Flüssigkeit entlang der Strömungsbahn. Eine derartige Anordnung ist bereits in der Praxis benutzt worden; es zeigte sich jedoch, daß sie einen verhältnismäßig niedrigen Bodenwirkungsgrad ergab, entsprechend einer ungünstigen Flüssigkeitsverteilung auf dem Boden am Einlaßbereich.

Der in dem unteren Bodenteil in der F i g. 8 gezeigte Boden umfaßt einen Flüssigkeitseinlaß 170, der parallel zum Abflußwehr 175 und einem Flüssigkeitsauslaß 176 auf der entgegengesetzten Seite des Bodens liegt Unmittelbar stromabwärts vom Flüssigkeitseinlaß 170 ist eine Blasenbildungseinrichtung 171 angeordnet. Neben der Blasenbildungseinrichtung 171 befindet sich eine Reihe ungeschlitzter Bodensegmente A bis E Eine erste Plattenreihe 173 umfaßt die Platten 2 bis 5, die Schlitze mit steilen Winkeln haben, und neben der genannten Blasenbildungseinrichtung sind die Platten 7 bis 10 angeordnet. Die Schlitzwinkel in den Platten 2, 3, 9 und 10 sind 40° groß, die Schlitzwinkel in den Platten 4 und 8 betragen dagegen 30" und die Schlitzwinkel in den Platten 5 und 7 haben einen Winkel von 15°. In der Nähe der diametralen Strömungslinie erstreckt sich die Platte 6 in Längsrichtung von dem anliegenden Fiüssigkeitseiniaß zum Abflußwehr 175. Die zweite Plattenreihe 174 umfaßt die anliegenden Platten, die relativ niedrige Schlitzwinkel im Vergleich zu der im Aufstrom liegenden Plat tenreihe 173 aufweisen. Die Plattenreihe 174 mit den Platten 1, 2, 10 und 11 haben einen Schlitzwinkel von 30°, die Platten 3 und 9 einen Schlitzwinkel von 15° und die Platten 4 bis 8 dagegen einen Schlitzwinkel von 0°.

Die obere Hälfte des gezeigten Bodens ist mit Bezug auf die gerade beschriebene untere Hälfte des Bodens symmetrisch gebaut. Das Bodenteil des in Fig.8 gezeigten Bodens hat eine Perforationsdichte von 0,124 bis allen den Bodenteil zusammensetzenden Platten. Die Schlitzdichte ist ebenfalls auf allen Platten des Bodenteils gleichmäßig und hat einen Wert von 0,013 cm² der geöffneten Schlitzfläche pro cm² der aktiven Bodenfläche. Der im Zusammenhang mit der Fig.8 beschriebene Boden wurde gegenüber einem im Zusammenhang mit der Fig.3 gezeigten ähnlichen Boden geprüft, um die Leistungsvorteile des erfindungsgemäßen Bodens zu zeigen. Diese Untersuchungen wurden mit Hilfe eines Luft-Wasser-Kontaktsystems einer Testkolonne mit einem Durchmesser von 6,09 m durchgeführt. Die Luft wurde in die Kolonne durch ein 441-Kilowatt-Gebläse mit einer Kapazität von 3709 mVmin und mit einem Druck von 36,32 cm Wassersäule durchgeführt. Das zirkulierende Wassersystem hatte eine Kapazität von 9462 l/min. Eine Einrichtung zum Einspritzen eines sich durch eine deuiiiche Linie unterscheidenden Farbstoffes in den Schaum am Bodeneinlaß war vorgesehen und ebenso Beobachtungsfenster in der Kolonnenwand zur Kontrolle des Strömungsprofils der Flüssigkeit und der

Verweilzcit auf den zu prüfenden Böden. Ein im wesentlichen dem in F i g. 8 gezeigten ähnlicher Boden wurde in dem Luft-Wasser-Kontaktsystem bei einem F-Faktor von 7,9 cm/sec und mit einer Flüssigkeitsbelastung von 97,5 cmVsec/cm des Stauers berechnet. Eine Blasenbildungseinrichtung mit einer Rampe wurde am Bodenein-Iai3 verwende'., um die Blasenbildung auf der Bodenoberfläche in Gang zu setzen. Beim Betrieb dieses Bodens bewegte sich die Flüssigkeit auf der mittleren Bodenlinie schnell abwärts, aber floß verhältnismäßig langsam in Gebieten des Bodens in der Nähe der Kolonnenwand. Die an der Mittellinie des Bodens gemessene minimale Verweilzeit betrug 2,5 Sekunden, während die maximale Verweilzeit der Flüssigkeit bei 12,5 Sekunden lag. Das Verweilzeitverhältnis von maximaler Verweilzeit zu minimaler Verweilzeit für diesen Boden betrug 5. Ein solches Verweilzeitverhältnis liefert ein gutes quantitatives Maß darüber, ob die Strömungsverteilung der Flüssigkeit auf der Bodenoberfläche gleichmäßig ist. Der Wert des Verweilzeitverhältnisses ist für die Beurteilung eines guten hydraulischen Verhaltens mit Bezug auf die enge Annäherung an eine ideale Strömung erforderlich und lag für die bestimmte Bodenoberfläche im Bereich von etwa 1 bis 2. Im Vergleich mit diesen Werten betrug das Verweilzeitverhältnis für den in F i g. 8 gezeigten Boden 5, und lag über dem ausreichenden Bereich, woraus abzuleiten war, daß eine gleichmäßige Strömungsverteilung der Flüssigkeit auf dem Boden noch nicht erreicht war, selbst wenn der in Fig.8 gezeigte Boden mit winkelorientierten Schlitzen in dem Einlaßbereich des Bodens benutzt wurde und mit den Strömungslinien der Flüssigkeit zusammentraf.

Zum Vergleich mit der oben beschriebenen bekannten Bodenkonstruktion wurde ein erfindungsgemäßer Boden unter ähnlichen Betriebsbedingungen geprüft. Dieser Boden war im wesentlichen mit der in Fig. 3 gezeigten Bodenausführung gleich, jedoch mit der Ausnahme, daß die winkelorientierten Schlitze der Platten 143a. 1436, 143; und 143y eher 40° als die gezeigten 75° betrugen. Der Anteil der Perforationsdichte des Bodens betrug 0.124 auf allen Bodenplatten und es wurde eine gleichmäßige Schlitzdichte von 0,008 auf allen geschlitzten Platten 143a bis 143/' festgestellt. Die maximale bzw. minimale Verweilzeit für diesen erfindungsgemäßen Boden betrug 3,5 bzw. 5,5 Sekunden. Das Verhältnis der maximalen Verweilzeit zur minimalen Verweilzeit für diesen Boden war 1,57 Sekunden, also günstig im gewünschten Bereich von 1 bis 2 und ergab unerwartet eine wesentlich höhere Leistung gegenüber den vorher in Fig.8 beschriebenen bekannten Böden. Das durch die eingespritzte Farbflüssigkeit bestimmte Strömungsprofil des in Fig.8 gezeigten Bodens ist in der Fig.9 dargestellt. Das Strömungsprofil der Flüssigkeit für den in F i g. 3 gezeigten Boden, der in den Platten 143a. b, i.j abgewandelte Schlitze von 40° aufweist, ist in der F i g. 10 gezeigt. Die stärker bogenförmig ausgebildeten Profile der vorgedrungenen Farbstoffspuren im Vergleich zu den relativ flacheren vorgedrungenen Farbstoffspuren des Strömungsdiagramms der Fig. 10 sind in Fig.9 gezeigt. Aus diesen Strömungsdiagrammen wird deutlich, daß der der F i g. 10 entsprechende Boden eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem idealen Strömungsverhalten einer Flüssigkeit auf dem Boden aufweist, bezogen auf das in der F i g. 9 gezeigte Strömungsprofil.

Nach einer weiteren auf den beschriebenen Untersuchungen beruhenden Auswertungsserie wurde der in F i g. 8 gezeigte Boden dadurch abgewandelt, daß alle Dampfschlitzöf.iiungen in den Platten 4,5,6. 7 und 8 der Plattenreihe 174 sowie in den Platten 5 und 7 der Plnitenreihe 173 verstopft wurden. Eine derartige Blockierung der Schlitzöffnungen wurde vorgenommen, um die Leistung des in F i g. 9 gezeigten Bodens durch Verkleinern des nach unten gerichteten mit den Schlitzöffnungen in der Nähe der diametralen Strömungslinie verbundenen Dampfschubes zu verbessern, wo die Geschwindigkeit der Flüssigkeit am höchsten ist. Unter den

ίο gleichen beschriebenen Gas- und Flüssigkeitsbeladungen betrug die gemessene minimale bzw. maximale Verweilzeit 4 Sekunden bzw. 12 Sekunden, so daß sich ein Verhältnis der maximalen zur minimalen Verweilzeit von 3 ergab. Die Betriebsbedingungen für diesen Boden waren mit den früher beschriebenen Fällen identisch. Eine am Einlaß angeordnete Blasenbildungseinrichtung einer geneigten Fläche wurde neben dem Flüssigkeitseinlaß für den Boden verwendet. Die minimale bzw. maximale Verweilzeit des in Fig. 3 gezeigten Bodens betrug 4 bzw. 8 Sekunden. Das Verhältnis der maximalen Verweilzeit zur minimalen Verweilzeit für diesen Boden hatte daher den Wert 2, der am oberen Ende des bevorzugten Bereiches der Verhältniswerte liegt, aber ist nichtsdestoweniger wesentlich höher im Vergleich mit den bekannten Bodenarten.

Fig. 11 ist eine Draufsicht auf einen bekannten geschlitzten Siebboden mit Parallelsirömung zum Leistungsvergleich mit dem in der F i g. 6 gezeigten erfindungsgemäßen Boden, wobei der Siebboden gemäß

jo F i g. 11 entsprechend einen Flüssigkeitseinlaß 450. eine transversal sich erstreckende Zone 451, ein Abflußwehr 452 sowie die Plattenreihen 424a, 425, 426 und 427 aufweist. Wie aus einem Vergleich dieser in F i g. 6 und in Fig. 11 gezeigten Böden hervorgeht, besteht der Unterschied zwischen den beiden Bodenarten in den benutzten Schlitzwinkeln in den Platten 1 bis 5 der Plattenreihe, die neben dem Flüssigkeitseinlaß für den Bodenteil angeordnet sind. Wie in der F i g. 11 gezeigt, weisen die Platten 1,2,3,4 und 5 in der Plattenreihe 424a jeweils die Winkel 0°, 15°. 15°, 30" und 30° auf. Der in der Fig. 6 gezeigte erfindungsgemäße Boden mit Parallclströmung hat Schlitzwinkel für die Bodenplatten 1, 2, 3, 4 und 5 der Plattenreihe 324a, die neben dem Flüssigkeitseinlaß 350 angeordnet sind, von jeweiN 75°, 75°, 75° und 40°. In den F i g. 6 und 11 sind die Schlitzöffnungen in den Platten stromabwärts der transversalen Mittellinie c-cdes Bodens in Übereinstimmung mit der US-Patentschrift 37 59 398 angebracht. Diese Böden wurden mit nur 10% der nach unten gehenden Fläche entsprechend einer 90%igen aktiven Bodenflächc gebaut, während die früheren Böden mit Parallelströmung mit der Schlitzanordnung gemäß der US-Palentschrift 37 59 498 mit nach unten führenden Flächen von nahezu 20% oder höher ausgestattet waren. Obwohl der in Fig. 11 gez3igte Boden relativ gute Leistungen erbrachte, waren die minimale bzw. maximale Verweilzeit für den Träger 7 bzw. 17,5 Sekunden und lieferten ein Verhältnis von maximaler Verweilzeit zu minimaler Verweilzeit von 2,5, das über dem gewünschten Bereich liegt. Die Gasbelastungsstufe dieses Beispieles hatte einen F-Faktor von 0,26 und die damit verbundene Flüssigkeitsbelastung betrug 128 cm³/sec/cm Vorstauerlänge. Im Gegensatz zu der hydraulischen Leistung des in F i g. 12 gezeigten Bodens zeigte der in der F i g. 6 abgebildete Boden ein wesentlich verbessertes hydraulisches Verhalten. Die minimale bzw. maximale Verweilzeit des in Fig.6 gezeigten Bodens ergab 8,5 bzw. 10,5 Sekunden und lieferte ein Verhältnis der Verweilzeit von ma-

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ximaler zu minimaler Verweilzeit von 1,24 und lag damit im gewünschten Bereich der Be;riebswerte und über 50% niedriger als das Maximum-Minimum-Verweilzeitverhältnis des in F ί g. 12 gezeigten Bodens.

Die Fig. 12 und 13 sind Strömungsverteilungsdiagramme für die in den F i g. 11 bzw. 6 gezeigten Bodenteile, wie sie aus den beschriebenen Vergleichsuntersuchungen hervorgehen. Mit Bezug auf die bogenförmigen Farbstoffspuren des in Fig. 12 gezeigten Strömungsdiagramms sind die Farbstoffspuren des in F i g. 13 gezeigten Strömungsdiagramms für den Boden der F i g. 6 verhältnismäßig glatter und flacher ausgebildet, was einen bedeutenden Unterschied in den Verhältniswerten der maximalen Verweilzeit zur minimalen Verweilzeit für die betreffenden Böden zum Ausdruck, bringt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Kreisförmiger Siebboden für Stoffaustauschkolonnen mit einem ebenen Bodenteil mit an einer Kante des Bodenteils angeordnetem Flüssigkeitseinlaß, neben dem stromabwärts ein die Flüssigkeitsströmung ablenkender Abschnitt vorgesehen ist, einem Abflußwehr an der dem Einlaß gegenüberliegenden Kante, Perforationen senkrecht durch das Bodenteil und Schlitzöffnungen, wobei jede Schlitzöffnung aus einem hochstehenden Teil gebildet ist, dessen obere Fläche mit der Oberfläche des Bodenteiles einseitig verbunden und gegen diese geneigt ist und das zwei gegen die Oberfläche des Bodenteiles geneigte und mit dieser verbundenen Seitenwände aufweist und wobei jede Schlitzöffnung eine größere Breite als Höhe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß