DE3043609A1

DE3043609A1 - Fuellkoerper fuer systematisch aufgebaute kolonnen

Info

Publication number: DE3043609A1
Application number: DE19803043609
Authority: DE
Inventors: Roland Dipl.-Ing. 6700 Ludwigshafen Braun
Original assignee: Raschig GmbH
Current assignee: Raschig GmbH
Priority date: 1980-11-19
Filing date: 1980-11-19
Publication date: 1982-07-08
Also published as: DE3043609C2

Description

Beschreibung:
Die Erfindung bezieht sich auf einen Füllkörper für systematisch aufgebaute Kolonnen aus Keramik oder Kunststoff zur Verwendung für Stoff- und Wärmeaustauscher, wie auch als Basisrost für solche Zwecke.
Man kennt sowohl systematisch aufgebaute Kolonnen als auch regellos geschüttete Füllkörperkolonnen. Es stellt sich hierbei die Aufgabe eine wirkungsvolle Austauschpackung, vor allem aus keramischem Material oder auch aus Kunststoff zu schaffen, welche bei günstigem Druckverlust und Austauscheffekt eine hohe Gasgeschwindigkeit erlaubt und somit kleinsTurmdurchmesser ermöglicht.
Ein weiteres Problem sind die hohen Kosten von keramischen Tragrosten, vorallem bei Turmdurchmessern von mehreren Metern. Diese lassen es wünschenswert erscheinen, auf diesem Gebiet zur wirtschaftlicheren Konstruktionen zu kommen.
Zur Lösung dieser Aufgaben kennzeichnen sich die Füllkörper für systematisch aufgebaute Kolonnen aus Keramik oder Kunststoff gemäß der Erfindung durch aneinander gereihte Rhombenkörper mit auf der Spitze stehenden, durchlaufenden Rhombenöffnungen, an deren Wänden wechselweise Durchbrüche angebracht sind und deren obere bzw.
untere Längskanten der Auflage dienen. Hierbei können auch Quader- ETnunyen Verwendung inden, deren obere bzw. untere Längskanten der Auflage dienen. Jeweils mehrere Rhomben- oder Quaderkörper bilden neben- und/oder übereinanderliegend einen stapelbaren Fu 11-körper, deren obere Längskanten mit Rinnen zur Aufnahme der Auflagekanten der darüber zu stapelnden Körper versehen sind.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Füllkörper ergeben sich durch systematische Setzung auf den Druckverlust bezogen, günstige Werte, sowie ein ausgezeichneter Austausch- und Mischeffekt, was den Einsatz auch bei hoher Gasbelastung ermöglicht. Der derzeitige Mangel an einem wirkungsvollen voluminösen und daher wenig Setzarbeit erfordernden Füllkörper von verhältnismäßig geringem Gewicht für systematische Packungen wird behoben.
Desweiteren können die erfindungsgemäßen Füllkörper infolge ihrer ausgezeichneten Durchlässigkeit, sowohl in senkrechter als auch in waagrechter Richtung, verbunden mit großer mechanischer Tragfähigkeit, jeweils die untersten über dem Kolonnenboden befindlichen Roste von Kolonnen und Türmen ersetzen, indem sie einfach, vom Kolonnenboden angefangen, aufeinandergesetzt werden und so eine Tragschicht ergeben, auf die dann, wie sonst bei Tragrosten üblich, regel lose Füllkörper aufgeschüttet werden können.
In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen von Füllkörpern gemäß der Erfindung dargestellt und zwar zeigen: F i g . 1 bis 3 die perspektivische Ansicht verschiedener Füllkörper und F i g . 4 einen Teilschnitt zu Fig. 1 sowie F i g . 5 den Schnitt durch einen Reaktionstunm mit Füllkörper als Tragschicht am Kolonnenboden sowie anschließend regelloser Schichtung.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich wird, bestehen die Füllkörper aus liegend aneinander gereihten Rhomben- bzw. Quaderkörpern 1,2 bzw. 3 mit auf der Spitze stehenden durchlaufenden Rhomben- bzw.
rquaderUf:Enungen A, B bzw. C, an deren Wänden wech3eSweise Durchbrüche 4,5 bzw. 6 in Quadrat- oder Rechteckform angebracht sind, wie dies aus Fig. 1 bis 3 ersichtlich wird.
Die unteren Längskanten 7,8 bzw. 9 der Rhomben- bzw. Quaderkörper 1,2 bzw. 3 dienen, wie ersichtlich, der Auflage, während die oberen Längskanten mit Rinnen 10 bzw. 11 entsprechend Fig. 1 und 2 versehen sein können zur Aufnahme der Auflagekanten der darüber zu stapelnden Körper. Soweit keine solche Stapelung erfolgen soll, so können die oberen Längskanten 12, wie in Fig. 3 auch den unteren Längskanten 9 entsprechend ausgebildet sein.
Ferner können Längs- oder Querbalken zwischen den Wanddurchbrüchen 6 entsprechend Fig. 3 auch herausgeschnitten sein, so daß Stutzen 13 als Balken stehen bleiben, wobei ein seitlicher Randumlauf 14 erhalten bleiben kann. Hierdurch ergeben sich die unterschiedlichsten Variationsmöglichkeiten.
In Fig. 4 ist sodann noch ein Teilschnitt zu Fig. 2 dargestellt mit den verschiedenen Strömungsrichtungen S1 und S2 durch die Fensterdurchbrüche. Man erkennt, daß durch die wechselweise Anbringung der Durchbrüche sich immer weiter kreuzende und vermischende Teilströme entstehen. Ein direkter Durchtritt der gasformigen und flüssigen Phase in senkrechter Richtung wird vermieden, unter Ausbildung einer auch räumlich zickzackförmigen Strömung, mit einer Vielzahl von Mischpunkten. Auf diese Geometrie ist die ausgezeichnete Wirkung des erfindungsgemäßen Füllkörpers zurückzuführen.
Schließlich sind in Fig. 5 noch solche systematisch geeetzten Füllkörper 15 als Kolonnenboden in einem Reaktionsturm 16 gezeigt, auf welchem sich sodann andere Füllkörperausführungen 17 regellos schütten lassen. Hierbei erfolgt der Gaseintritt bei 18 und der Flüssigkeitsaustritt bei 19, während die Berieselung bei 20 erfolgt.
Die erfindungsgemäße Füllkörper sind somit sowohl für systematisch aufgebaute Kolonnen als auch als Kolonnenböden für die regel lose Schüttung anderer Füllkörper verwendbar und werden vorzugsweise in Keramik durch Extrudieren in Form schneidbarer Profil stränge gebildet, in welche anschließend die Fensterdurchbrüche eingeschnitten werden. Es ist aber auch eine Fertigung in Kunststoff denkbar.
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Claims

"Füllkörper für systematisch aufgebaute Kolonnen" Patentansprüche: f X 1. Fullkörper für systematisch aufgebaute Kolonnen aus Keramik oder Kunststoff, gekennzeichnet durch liegend aneinander gereihte Rhombenkörper mit auf der Spitze stehenden, durchlaufenden Rhombenöffnungen, an deren Wänden wechselweise Durchbrüche angebracht sind und deren obere bzw. untere Längskanten der Auflage dienen.
2. Füllkörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Quaderkörper mit ad der Spitze stehenden, durchlaufenden Quaderöffnungen, deren obere bzw. untere Längskanten der Auflage dienen.
3. Füllkörper nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch jeweils einen oder mehrere Durchbrüche je Rhomben- bzw. Quaderwand in Quadrat- oder Rechteckform.
4. Füllkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche teilweise nach außen in Richtung der Längsachse der Rhomben- bzw. Quaderkörper durchlaufend ausgebildet sind, so daß teilweise Längsbalken ohne Verbindung miteinander seitlich herausragen.
5. Füllkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Längs- oder Querbalken zwischen den Wanddurchbrüchen teilweise herausgeschnitten sind.
6. Füllkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei teilweise herausgeschnittenen Längsbalken ein seitlicher Randumlauf erhalten bleibt.
7. Füllkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Rhomben- oder Quaderkörper neben- und/oder übereinanderliegend einen stapelbaren Füllkörper bilden, deren obere Längskanten mit Rinnen zur Aufnahme der Auflagekanten der darüber zu stapelnden Körper versehen sind.
8. Füllkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieselben sektorweise mit ihren Hauptachsen winklig, insbesondere auch rechtwinklig zueinander gesetzt sind, wobei unter Ausnahme der rechtwinkligen Setzung die Füllkörper entsprechend winklig geschnitten sind.