DE294781C - - Google Patents
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- DE294781C DE294781C DE1914294781D DE294781DD DE294781C DE 294781 C DE294781 C DE 294781C DE 1914294781 D DE1914294781 D DE 1914294781D DE 294781D D DE294781D D DE 294781DD DE 294781 C DE294781 C DE 294781C
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- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/26—Fractionating columns in which vapour and liquid flow past each other, or in which the fluid is sprayed into the vapour, or in which a two-phase mixture is passed in one direction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
Die Erfindung bezieht sich auf stehende Kolonnen, wie solche zum Destillieren und
Rektifizieren von Flüssigkeiten verwendet werden. Die Wirkungsweise dieser stehenden
Kolonnen beruht im wesentlichen auf der Destillation des auf jedem Boden befindlichen
Flüssigkeitsgemisches durch von unten aufsteigende Dämpfe.
Die Anzahl der Böden einer solchen Kolonne
ίο wird nach der Art des zu erzielenden Produktes
bemessen. Bei der Rektifikation von Rohspiritus zu Feinsprit z. B. sind in der Regel
40 und mehr Böden erforderlich. Diese große Anzahl Böden in Verbindung mit den nötigen
Kondensatoren usw. bedingen eine große Bauhöhe der Apparatur selbst und somit auch
des die Kolonne aufnehmenden Gebäudes.
Wenn man, um an Bauhöhe zu sparen, etwa die Kolonne in zwei oder mehr nebeneinander
angeordnete Kolonnen zerlegen würde, so würden dadurch die Baukosten verteuert, die
beanspruchte Grundfläche vergrößert und die Betriebsweise erschwert werden.
Der Erfindungsgegenstand bezweckt nun, eine Kolonne zu schaffen, welche bei gleicher
Leistung, annähernd gleicher Bodenbeanspruchung und gleich einfacher Betriebsweise
wie bei den bisherigen hohen Kolonnen sich durch eine erheblich geringere Bauhöhe auszeichnet,
gleichzeitig aber auch die Nachteile beseitigt, welche durch die Zerlegung der hohen Kolonne in zwei oder mehr nebeneinander
angeordnete Kolonnen gezeitigt werden. Zur Erreichung des Zweckes werden die Räume zwischen je zwei übereinanderliegenden
Sieb-, Glocken- oder ähnlichen Böden durch mit Flüssigkeitsüberläufen versehene oder
den Flüssigkeitsübertritt in sonst geeigneter Weise zulassende Scheidewände derart unterteilt,
daß zwischen den Sieb- u. dgl. Böden zwei oder mehr Kammern entstehen, die Flüssigkeit verschiedener Grädigkeit enthalten
und die nacheinander von Flüssigkeit und Dämpfen im Gegenstrom passiert werden. Dabei können in bekannter Weise den Weg
der Dämpfe oder Gase verlängernde und sie in Berührung mit der Flüssigkeit zwingende
Führungsplatten angeordnet sein.
Den Nachteil, daß stehende Destillierkolonnen ganz besonders hohe und darum kostspielige
Baulichkeiten zu ihrer Aufstellung erfordern, hat man bereits lange erkannt und deshalb vorgeschlagen, die Kolonne und den
Rektifikator liegend anzuordnen. Derartige liegende oder auch schräge Kolonnen, welche
mit einer Anzahl hintereinander geschalteter Kammern ausgestattet sind, haben sich wohl
zum Entgeisten von Maischen usw., d. h. zum Abdestillieren von Alkohol aus Flüssigkeiten
als brauchbar gezeigt, eignen sich aber zum Rektifizieren aus dem Grunde nicht, weil eine
Berieselung und weitgehende Verteilung wie bei stehenden Kolonnen mit Sieb- und ähnlichen
Böden nicht möglich ist. Dazu kommt, daß eine solche liegende Kolonne in der Höhe
zwar weniger Raum, dagegen einen erheblich größeren Bodenraum beansprucht, und daß
die Betriebsweise erschwert und die Betriebskosten erhöht werden.
Es sind auch bereits stehende Kolonnen bekannt geworden, bei denen eine gewisse
Unterteilung der einzelnen Räume zwischen
den wagerechten Böden versucht worden ist. Die Unterteilung ist bei diesen Kolonnen so
vorgenommen, daß übereinanderliegende Unterkammern entstehen. Bei der einen dieser Kolonnen
werden undurchbrochene Böden verwendet, und die gebildeten Dämpfe, die an der Unterseite
der Böden entlangziehen, dienen nur zur mittelbaren Beheizung. Die Dämpfe berühren
weder die Flüssigkeit, noch durchstreichen sie
ίο diese.
Bei einer anderen Kolonne ist ein Doppelbodensystem angewendet, nämlich eine äußere
Bodenreihe, die zwischen den inneren Böden gelagert ist. Jeder innere Boden ist nicht
wagerecht neben, sondern über dem zugehörigen äußeren Boden angeordnet. Bei dieser Kolonne
bewegen sich zwar die Dämpfe, nicht aber die Flüssigkeit im Zickzackwege.
Es sind auch schräge Kolonnen bekannt geworden, bei denen durch Scheidewände eine
Reihe hintereinander angeordneter Kammern gebildet sind. Die Böden sind hier als Vollböden
ausgebildet und mit Flüssigkeit angefüllt; ein freies Entweichen der Dämpfe in die nächste Abteilung ist ausgeschlossen. Eine
freie Destillation kann infolgedessen nicht eintreten.
Von diesen bekannten Kolonnen unterscheidet sich die den Gegenstand der Erfindung
bildende Kolonne dadurch, daß die die einzelnen Kammern zwischen den übereinander befindlichen
Siebboden durchstreichenden Dämpfe oder Gase nicht allein durch die Berührung
mit der auf den Böden der Kammern befindliehen verschiedengrädigen Flüssigkeit, sondern
auch durch die vom oberen Boden herabrieselnde Flüssigkeit eine intensive Einwirkung
bzw. Waschung, Absorption usw. erfährt, daß sie eine geringe Raumhöhe, aber nur wenig
mehr Bodenraum als hohe, stehende Kolonnen beansprucht, geringere Bau- und Betriebskosten
als diese verursacht und bei einfacherer Betriebsweise erheblich weniger Bodenraum als
liegende oder schräge Kolonnen benötigt.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
soweit dargestellt, wie es zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist. Der Lauf der
Dämpfe ist durch Pfeile angegeben.
Gemäß Fig. 1 ist zwischen den Siebboden s
und s1 die Trennungswand b derart angeordnet, daß sie vom unteren Boden s bis nahe an
den oberen Boden s1 sich erstreckt und so den Raum zwischen den Böden s und s1 in die
im Flüssigkeitsverschluß liegenden Kammern t und tz teilt. Zusätzlich kann in bekannter
Weise noch eine Wand α angeordnet sein, welche sich vom oberen Siebboden s1 bis nahe
über den Flüssigkeitsstand auf dem unteren Siebboden erstreckt, und welche den Zweck
hat, den Weg der Gase und Dämpfe zu verlängern und diese in innigere Berührung mit
der Flüssigkeit zu bringen. In der Wand b ist ein Überlaufrohr c derart angeordnet, daß
die Flüssigkeit bei einem bestimmten Stande in der Kammer t2 in die Kammer t tritt. Die
Spiritus-Wasserdämpfe nehmen den durch Pfeile angegebenen Zickzackweg, kommen durch die
Scheidewand α mit der Oberfläche der auf dem
Boden s befindlichen Flüssigkeitsschicht in Berührung, so daß ein Austausch von Schwersiedendem und Leichtsiedendem stattfindet,
übersteigen dann die Wand b, gelangen in die Kammer tz, die mit Flüssigkeit anderer Grädigkeit
gefüllt ist, und steigen durch Rohr d in den zwischen den Böden s1 und s2 befindlichen
Raum, der entsprechend dem eben beschriebenen Räume s und s1 eingerichtet ist. Uberlaufrohre
f, f1 usw. leiten die Flüssigkeit in die jeweils folgende untere Kammer.
Zur besseren Verteilung der Dämpfe können in den Kammern Drahtnetze g angebracht
werden.
Der eben beschriebene Apparat ist derart eingerichtet, daß die Dämpfe ohne jeden
Gegendruck die Kolonne passieren.
Im Gegensatz hierzu ist in Fig. 2 eine Kolonne dargestellt, bei der die von einem
Boden zum nächsten aufsteigenden und von einer Kammer zur anderen übertretenden
Dämpfe eine Flüssigkeitsschicht durchdringen müssen, also die Kolonne mit einem ■ gewissen
Flüssigkeitswiderstand durchziehen.
Wie ersichtlich, sind auch hier die durch die wagerechten Böden gebildeten Räume durch
die mit Überlauf c versehene Trennungswand δ in zwei Kammern t, tz geteilt. Der die Kammer t
abgrenzende Teil des Bodens s ist als Siebboden, der die Kammer i2 absperrende Teil
dagegen voll ausgebildet, während der darüber liegende Boden s1 umgekehrt ausgeführt ist.
f sind die die Böden s, s1, s2 verbindenden
Überlaufrohre.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 3 und 4 in senkrechtem und wagerechtem Querschnitt
dargestellt und unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Kolonnen dadurch,
daß die die Kammern bildenden Trennungswände radial angeordnet sind. In dem zwischen
den Böden s, s1 befindlichen Räume sind vier
Trennungswände aufgerichtet. Wand u reicht von Boden zu Boden, die Wände u1, u3 reichen
vom oberen Boden s1 bis nahe zum Boden s und dienen in bekannter Weise der Verlängerung
des Weges der Dämpfe oder Gase. Wand Φ reicht vom Boden s bis nahe zum
Boden s1. In den Kammern, in welche die Dämpfe aus der letzten Kammer des unteren
Bodenraumes gelangen, sind oberhalb der Eintrittsöffnung Glocken w mit gezahntem Rande
angeordnet. Zur Flüssigkeitsüberleitung dienen die Rohre f bzw. c. Die Dämpfe treten aus
der unteren Kammer durch die öffnung ν unter der Glocke w in die Kammer t, unterhalb
der Wand u1 in die Kammer t1, wobei
sie in innige Berührung mit der auf dem Boden s befindlichen Flüssigkeit kommen, übersteigen
die Wand Φ, gelangen dann in die Kammer t2 und sodann unter der Wand u3
nach der Kammer t3, von wo sie in die erste darüber befindliche, mit einer oder mehreren
ίο mit Glocken überdeckten Eintrittsöffnungen
versehene Kammer des nächstfolgenden Bodens übertreten.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind die die Abteilungen bildenden Wände
konzentrisch angeordnet. Durch sämtliche Kammern A, B, C usw. erstrecken sich zwei
konzentrisch angeordnete Trennungs wände m,n. Die Siebboden s, s1, s2 sind durch Uberlaufrohre
f, f1 verbunden. Weitere Überlauf-
rohre c vermitteln den Überlauf der Flüssigkeit zwischen den Kammern desselben Bodens. Bei
dieser Ausführungsform übersteigen die Dämpfe nicht die Wände, sondern gelangen durch abwechselnd
in der konzentrischen Wand m bzw. η angebrachte Lochreihen in die anstoßende
Kammer. Die Lochreihen bedingen eine weitgehende Verteilung der Dämpfe. Aus der letzten Kammer des unteren Bodens treten
die Dämpfe in Pfeilrichtung in die erste Kammer des Raumes A, durchstreichen unter
einer Wand α die Flüssigkeit, gelangen in die Kammer t, durch die Löcher der Wand η in
den Raum zwischen den konzentrischen Wänden n, m, streichen unter Wand m durch
die Flüssigkeit und treten in Kammer t2 ein, die sie durch den Siebboden s1 verlassen, um
in die äußere Kammer des darüber liegenden Bodens einzutreten. Diesen Boden passieren
die Dämpfe nach der Mitte zu, den darüber liegenden Boden wieder radial nach außen usw.
Wenn man zwischen zwei Böden zwei Kammern anordnet, so ist damit die Möglichkeit
gegeben, die Bauhöhe der Kolonne um die Hälfte gegen früher zu erniedrigen. Nach
Erfordernis kann man auch jede Kammer in mehr als zwei Abteilungen zerlegen. Jede
Abteilung ist dann je nach Erfordernis als Siebboden, Glockenboden usw. auszuführen.
Wie zur Destillation, ist die Kolonne auch zur Absorption, zum Waschen von Gasen und
für andere Zwecke geeignet.
Claims (1)
- Patent-Anspruch:Zum Destillieren und Rektifizieren dienende stehende Kolonne mit übereinander angeordneten Sieb-, Glocken- oder ähnlichen Böden, dadurch gekennzeichnet, daß die Räume zwischen je zwei übereinanderliegenden Sieb-, Glocken- oder ähnlichen Böden durch mit Flüssigkeitsüberläufen versehene Scheidewände (δ) derart unterteilt sind, daß zwischen den Sieb- o. dgl. Böden zwei oder mehr Flüssigkeit verschiedener Grädigkeit enthaltende Kammern (t, t2) entstehen, die nacheinander von Flüssigkeit und Dämpfen im Gegenstrom passiert werden.Hierzu ι Blatt Zeichnungen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE294781T | 1914-07-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE294781C true DE294781C (de) | 1916-10-26 |
Family
ID=34484569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1914294781D Expired DE294781C (de) | 1914-07-11 | 1914-07-11 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE294781C (de) |
-
1914
- 1914-07-11 DE DE1914294781D patent/DE294781C/de not_active Expired
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