DE3342324A1

DE3342324A1 - Leitblech-turm

Info

Publication number: DE3342324A1
Application number: DE19833342324
Authority: DE
Inventors: Tunetoshi Takasaki Gunma Kabara; Tsutomu Oita Ohba; Toshio Takasaki Gunma Yamato
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1982-11-24
Filing date: 1983-11-23
Publication date: 1984-05-24
Also published as: JPH022601B2; US4543219A; CA1224406A; FR2536296A1; JPS5995903A; GB8331393D0; GB2130499B; GB2130499A; FR2536296B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen "Leitblech-Turm" und zwar insbesondere einen Leitblech-Turm, der für eine Gas-Flüssigkeits-Umsetzung verwendet wird, wie beispielsweise für die Gas-Absorption oder die Destillation.

Bisher wurden Füllkörper-Türme oder -Kolonnen oder Boden-Kolonnen als Vorrichtungen für die Gas-Flüssigkeits-Umsetzung bei einer Gasabsorption, Destillation oder dgl. verwendet.

Eine Füllkörper-Kolonne hat jedoch den Nachteil, daß es schwierig ist, die Abmessungen der Kolonne nennenswert zu vergrößern, da ihre Betriebswirksamkeit im allgemeinen vermindert wird, wenn der Durchmesser der Kolonne ansteigt, obwohl die Wirksamkeit gut ist, wenn der Durchmesser der Kolonne klein ist. Ein weiterer Nachteil ist die Notwendigkeit, die erforderliche Packungshöhe experimentell zu bestimmen. Im Hinblick auf die obigen Nachteile ist die Verwendung von Füllkörper-Kolonnen mit einem großen Durchmesser im allgemeinen auf einen solchen Fall beschränkt,

3Q wenn die Zahl der theoretischen Böden relativ gering ist.

Obwohl Bodenkolonnen oder -Türme in bequemer Weise unter Anwendung der eingeführten Techniken zur Maßstabsvergrößerung eingesetzt werden können , weist eine solche Kolonne als Nachteil auf, daß si 2 im allgemeinen einen hohen Druckverlust aufweist. Da ferner das Wachstum von PoIv-

BAD ORIGINAL

meren eine Neigung zeigt, in der Kolonne in solchen Wandbereichen oder ähnlichen Bereichen zu erfolgen, die von der Flüssigkeit nicht ausreichend gespült werden, erfordern Bodenkolonnen häufige Wartungs-Arbeiten, wenn sie für die Rektifikation leicht polymerisierender ungesättigter Verbindungen verwendet werden. Was die Struktur herkömmlicher bisher bekannter Leitblech-Türme angeht, so kann in diesen zwar der Druckverlust vermindert werden, es ist jedoch schwierig, einen wirksamen Kontakt zwischen dem Gas und der Flüssigkeit zu erzeugen (niedriger Kontakt- oder Umsetzungs-Wirkungsgrad) , da der Gasstrom, der durch die Vorhangs- oder Überlauf-Zone zwischen den benachbarten Stufen der Leitbleche hindurchströmt, über diese gesamte Zone verteilt ist. Daher wurden herkömmliche Leitbleche (auch Schikanenböden oder Böden von Traufen-Kolonnen) selten für Fälle einer Gas-Absorption oder Destillation verwendet, sondern überwiegend für Zwecke der Wärmeübertragung wie das Aufheizen oder Abkühlen, für die Staubabscheidung oder dgl.

In einem herkömmlichen Leitblech-Turm kann der Kontakt-Wirkungsgrad oder der Boden-Wirkungsgrad verbessert werden, wenn die Strömungsgeschwindigkeit in der Vorhangs-Zone gesteigert wird, was dadurch erzielt werden kann, daß man den Abstand zwischen den Leitblechen oder den Turmdurchmesser vermindert, wobei dabei jedoch eine Steigerung der Strömungsgeschwindigkeit in der Fenster-Zone (Zone der "Bodenöffnungen") erhalten wird, was zu einem größeren Druckverlust führt.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Probleme geschaffen, und es ist eine der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgaben, ein Leitblech-Turm für Gas-Flüssigkeits-ümsetzungen zu schaffen, der eine hohe Gas-Flüssigkeits-Kontakteffektivität und einen geringen Druckverlust aufweist.

BAD ORIGINAL

-ΤΙ Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch einen Leitblech-Turm gelöst, der einen rohrförmigen Turmkörper, eine Vielzahl von Stufen mit Leitblech -Böden, die in dem Turmkörper angeordnet sind, sowie Trennplatten aufweist, die jeweils innerhalb des Turmkörpers so angeordnet sind, daß sie eine Vorhangs-Zone, die als Zone zwischen zwei benachbarten Stufen der Leitblech-Böden definiert ist, in eine obere Vorhangs-Zone zum überwiegenden Durchleiten eines Gases sowie eine untere Vorhangs-Zone zum überwiegenden Durchleiten einer Flüssigkeit teilen.

Als bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für den Anwendungsfall einer zuverlässigen und langdauernden Destillation oder Absorption einer Mischflüssigkeit, die Feststoffe enthält oder leicht polymerisierende ungesättigte Verbindungen, ist ein Leitblech-Turm anzusehen, der wie beschrieben aufgebaut ist oder der noch bevorzugter so ausgelegt ist, daß jeder der oben erwähnten Leitblech-Böden eine obere Fläche aufweist, die so geneigt ist, daß die Leitbleche in Richtung des Fensters (der Bodenöffnung) abfallen.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung in näheren Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert, wobei diese Erläuterungen die obigen Ausführungen sowie weitere Aufgaben sowie Merkmale der vorliegenden Erfindung jedem Fachmann verständlich machen. Wegen ihrer Klarheit wird zum Verständnis der vorliegenden Erfindung ausdrücklich auf den Offenbarungsgehalt der Figuren Bezug genommen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine erläuternde perspektivische Ansicht eines Leitblech-Turms gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

-δι Fig. 2 eine erläuternde Querschnitts-Ansicht eines Leitblech-Turms gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine erläuternde senkrechte Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine erläuternde Querschnitts-Ansicht eines

Leitblech-Turms gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein erläuternder Querschnitt entlang der Linie

V-V in Fig. 4;

Fig. 6 eine erläuternde perspektivische Ansicht eines Leitblech-Turms gemäß einer dritten Ausführungs-

form der vorliegenden Erfindung; ^:

Fig= 7 eine erläuternde Querschnitt-Ansicht des Leit-' blech-Turms gemäß Fig. 6;

Fig. 8 eine erläuternde senkrechte Schnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7;

Fig. 9 eine erläuternde perspektivische Ansicht eines Leitblech-Turms gemäß einer vierten Ausführungs

form;

Fig. 10 eine erläuternde Querschnitt-Ansicht des Leitblech-Turms gemäß Fig. 9 mit weggebrochenen OQ Bereichen;

Fig. 11 eine erläuternde senkrechte Schnittansicht entlang der Linie XI-XI in Fig. 10; und

BAD ORIGINAL

Fig. 12 eine erläuternde perspektivische Ansicht eines

Leitblech-Turms gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Nachfolgend wird die Erfindung zuerst anhand eines Leitblech-Turms 1 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform erklärt, wobei auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen wird.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein senkrecht stehender zylindrischer Leitblech-Turmkörper 2 mit einem Flüssigkeitseinlaß 4 und einem Gasauslaß 5 an seinem oberen Ende 3 sowie mit einem Flüssigkeitsauslaß 7 und einem Gaseinlaß 8 an seinem unteren Ende 6 gezeigt.

Jedes der Leitbleche 9, 10, 11, 12 und 13, die die Leitblech-Böden bilden, ist in Form einer halbkreisförmigen Platte ausgeführt, deren bogenförmige Kante sich in enger Berührung mit der Innenwand 14 des Turmkörpers 2 befindet. Die Anzahl der Platten der Leitblech-Böden wird in Abhängigkeit von der Verwendung des Turms 1 bestimmt. Jedes derLeitbleche 9, 10, 11, 12 und 13 ist im wesentlichen horizontal angeordnet und in der senkrechten Richtung oder der Längsrichtung des Turinkörpers 2 in einem gleichen Abstand angeordnet. Von den in Fig. 1 gezeigten Leitblech-Böden 9 bis 13 sind der dritte Boden 11 und der fünfte Boden 13 genau unter dem ersten Boden 9 angeordnet, während der zweite Boden 10 und der vierte Boden 12 direkt unter einem ersten Fenster 15 mit einem halbkreisförmigen Öffnungsbereich angeordnet sind, das durch den ersten Boden 9 und die Innenwand 14 des Turra-Hauptkörpers 2 gebildet wird.

Ein drittes Fenster 16 mit einem halbkreisförmigen Öfnungsbereich, der zu der horizontalen Form des dritten Bodens 11 komplementär ist (d.h. ihn zum Vollkreis ergänzt), sowie ein fünftes Fenster 17 mit einem halbkreisförmigen Öffnungsbereich, der zu der horizontalen Form des fünften Bodens 13 komplementär ist, sind direkt unter dem ersten

BAD ORIGINAL

-ιοί Fenster 15 angeordnet, während ein zweites Fenster 18 mit einem halbkreisförmigen Öffnungsbereich, der der horizontalen Form des zweiten Bodens 10 komplementär ist, sowie ein viertes Fenster 19 mit einem halbkreisförmigen öffnungs· bereich, der der Form des vierten Bodens 12 komplementär ist, direkt unter dem ersten Boden 9 angeordnet sind.

Die Anzahl der Leitbleche ist dabei in Abhängigkeit von den Arten der Flüssigkeit und des Gases, die destilliert oder absorbiert werden, in richtiger Weise ausgewählt. Die Leitbleche in den ungeradzahligen Stufen und die Fenster, die der Form der Leitbleche aus den geradzahligen Stufen komplementär sind, weisen im wesentlichen die gleiche Form auf und sind in solchen Stellungen angeordnet, daß sie gerade in senkrechter Richtung aufeinander ausgerichtet sind. In der gleichen Weise sind die Leitbleche der geradzahligen Stufen und die Fenster, die der Form der Leitbleche der ungeradzahligen Stufen komplementär sind, im wesentlichen von gleicher Form und in solchen Stellungen angeordnet, daß sie in senkrechter Richtung aufeinander ausgerichtet sind.

Regelungsplatten 20 und 21 für die Vorhangs- oder Überlauf-Breite erstrecken sich in senkrechter Richtung entlang der Innenwand 14 des Turmkörpers 2 aus der Nähe des oberen Endes 3 bis in die Nähe des Bodens oder unteren Endes 6 des Turms. Die Regelungsplatten 20 und 21 für die Vorhangs-Breite definieren die horizontale Länge, d.h. die Breite A von Vorhang-Zonen 22, 23, 24 und 25, deren obere bzw. untere Kanten von jedem Paar in senkrechter Richtung aufeinanderfolgender Böden 9, 10/ 10, 11/ 11, und Böden 12, 13 definiert sind, und halten außerdem die Leitbleche 9, 10, 11, 12 und 13 an deren geraden Kanten 26, 27, 28, 29 bzw. 30.

BAD ORiGINAL

O O M- L

Trennplatten 31, 32, 33 und 34 teilen die Vorhangs-Zonen 22, 23, 24 bzw. 25 in obere Vorhangs-Zonen 35, 36, 37 und 38 sowie untere Vorhangs-Zonen 39, 40, 41 und 42, und die Trennplatten 31, 32, 33 und 34 durchqueren den senkrechten mittleren Bereich der Vorhang-Zonen 22, 23, 24 und 25 und sind an ihren beiden Enden an die Regelungsplatten 20 bzw. 21 für die Vorhangs-Breite befestigt.

Die Trennplatten 31 bis 34 eliminieren die senkrechten mittleren Zonen aus jeder der Vorhangs-Zonen 22 bis 25, in denen die Kontakt-Wirksamkeit bei herkömmlichen Leitblech-Türmen, die keine derartigen Trennplatten 31 bis 34 aufweisen, unvermeidlich vermindert wurde.

Der Begriff Vorhang-Zonen 22, 23, 24 und 25 bedeutet im Zusammenhang der vorliegenden Anmeldung jene im wesentlichen oder etwa senkrechten ebenen Raumbereiche, deren obere und untere Kanten jeweils von einem der Leitbleche 9, 10, 11 und 12 bzw. den Leitblechen 10, 11, 12 und 13, die eine Stufe unterhalb der zuerst erwähnten Leitbleche

9, 10, 11 und 12 angeordnet sind, definiert werden, so daß sie eine Flüssigkeit aufnehmen, die über die geraden Kanten 26, 27, 28 und 29 eines der höheren Leitbleche 9,

10, 11 und 12 nach unten abfließt. Beide Seitenkanten der Vorhang-Zonen 22, 23, 24 und 25 werden durch die Regelplatten 20 und 21 für die Vorhang-Breite gebildet, und der Flächenbereich der Vorhang-Zone ist als maximaler Querschnittsflächenbereich definiert, durch den das Gas und die damit in Kontakt zu bringende Flüssigkeit hindurchströmen können.

Die unteren Vorhangs-Zonen 39, 40, 41 und 42 sind dabei diejenigen Bereiche, durch die überwiegend die Flüssigkeit strömt. Die Fläche jeder unteren Vorhang-Zone, d.h. die Höhe B2 und die Breite A der unteren Vorhangs-Zone ist in Abhängigkeit von der Durchflußmenge der umzu-

setzenden Flüssigkeit auf eine geeignete Größe eingestellt. Zur Veränderung der Vorhangs-Breite A können die Regelplatten 20 und 21 für die Vorhangs-Breite durch andere Platten mit einer anderen Breite ersetzt werden. Alternativ dazu kann jede der Regelplatten 20 und 21 für die Vorhangs-Breite beispielsweise aus wenigstens zwei Plattenteilen aufgebaut sein, die sich in Querrichtung teilweise überlappen, und die relative Lage in Querrichtung dieser beiden Plattenteile können für jede Regelplatte 2 0 oder 21 durch Veränderung der Überlappungsbreite in querrichtung verändert werden, um die Vorhangs-Breite einzustellen. Außerdem kann jede Platte so konstruiert sein, daß die Breite für die obere Vorhangs-Zone und die Breite für die untere Vorhangs-Zone individuell eingestellt werden.

Die oberen Vorhangs-Zonen 35, 36, 37 und 38 sind diejenigen Bereiche, durch die überwiegend ein Gas hindurchströmt. Die Höhe B1 oder der Flächenbereich £(Breite A) χ (Höhe B1)J für die obere Vorhangs-Zone ist im Abhängigkeit von der Durchfluß-Rate des umzusetzenden Gases auf einen geeigneten Wert eingestellt. Da ein Teil des Gases auch durch die unteren Vorhangszonen 39, 40, 41 und 42 strömen kann, können die Höhe B2 oder der Flächenbereich Γ(Breite A) χ (Höhe B2)J für die untere Vorhangs-Zone ebenfalls bei der Errechnung der Durchflußgeschwindigkeit des Gases berücksichtigt werden, und der effektive Flächenbereich für die Vorhangs-Zone L (Breite A) χ (Höhe B1+B2) J. wird als ganzer auf eine geeignete Größe eingestellt.

Wenn man annimmt, daß die Breite der Vorhangs-Zone im wesentlichen einen definierten Wert aufweist, können die Flächenbereiche für die obere und die untere Vorhangs-Zone in geeigneter Weise dadurch eingestellt werden, daß man die Lage der oberen und unteren Kanten der Trennplatten 31, 32, 33 und 34 einstellt, d.h. die Breite oder Höhe C

BAD ORIGINAL

und die Anordnung der Trennplatten 31 bis 3 4 hängen von der Durchflußgeschwindigkeit des Gases ab. Zur Veränderung des Flächenbereichs der oberen und unteren Vorhangs-Zonen können die Montagestellungen der Trennplatten oder Regelplatten für die Vorhangsfläche 31, 32, 33 und 34 in senkrechter Richtung verändert werden, oder die Platten 31 bis 34 können durch andere Platten einer unterschiedlichen Breite C ersetzt werden. Alternativ dazu kann jede der Trennplatten 31 bis 34 aus wenigstens zwei Plattenteilen aufgebaut sein, die sich in Richtung ihrer Breite (d.h in senkrechter Richtung) teilweise überlappen, und jede der Breiten C der Trennplatten 31 bis 34 kann dadurch verändert werden, daß man die Relativ-Positionen der beiden Plattenteile in Richtung ihrer Breiten ändert (durch Änderung der überlappungsbreite), wodurch man den Flächenbereich wenigstens einer der oberen oder unteren Vorhangs-Zone verändert.

Wie bereits oben beschrieben wurde, kann der Leitblech-Turm 1, der die Trennplatten 31 bis 34 aufweist, in effektiver Weise über einen breiten Betriebsbereich betrieben werden, beispielsweise von einer niedrigen bis zu einer hohen Produktions-Rate, und zwar in Abhängigkeit von der Durchflußgeschwindigkeit des Gases und der Flüssigkeit.

Die Regelplatten für die Vorhangsbreite können auch weggelassen sein, wenn die Trennplatten und die Leitblech-Böden direkt an dem Turmkörper 2 befestigt sind.

Im. Falle eines Leitblech-Turms, der eine Vielzahl von Leitblechen aufweist, können die Trennplatten bei einigen Vorhangs-Zonen auch nicht vorgesehen sein.

In dem Leitblech-Turm 1 wird die Strömungsgeschwindigkeit des Gases oder Dampfes, der durch die Vorhang-Zonen hindurchströmt, im wesentlichen auf 2 bis 10 m/Sek. in einer

Normaldruck-Anlage eingestellt, und auf 3 bis 20 m/Sek. in einer Anlage mit vermindertem Druck, wobei sie jedoch vorzugsweise normalerweise in einer Atmosphärendruck- oder Normaldruck-Anlage auf 3 bis 6 m/Sek. und auf 3 bis 15 m/Sek, in einer Anlage mit vermindertem Druck eingestellt wird, um den Druckverlust niedrig und die Kontakt-Wirksamkeit hoch zu halten.

Bei der Durchführung einer Destillation bei einem verminderten Druck ist es bei dem Leitblech-Turm 1, der beispielsweise eine Vielzahl von Böden aufweist, bevorzugt, die Höhe der oberen Vorhang-Zonen 35, 36 usw. (d.h. den oberen Vorhangs-Bereich) in Richtung des oberen Endes des Turmes zu vergrößern, und die Höhe in Richtung des unteren Endes des Turmes zu vermindern (d.h. den oberen Vorhangs-Bereich nach unten zu vermindern). Die Höhe der unteren Vorhangs-Zonen 39, 40 usw. können ebenfalls untereinander verschieden sein. In diesem Falle ist ein hochwirksamer Betrieb in Abhängigkeit von der Veränderung des Verhältnisses der Durchflußmengen des Gases und der Flüssigkeit in dem Turm (vom oberen Ende zum unteren Ende des Turms) möglich.

Eine ähnliche Trennplatte 43 kann auch zwischen dem untersten Leitblech 13 und dem Boden 6 des Turms angeordnet sein. In diesem Falle kann die untere Kante der Trennplatte unterhalb des Flüssigkeitsniveaus am Boden des Turms angeordnet sein.

Der Betrieb des Leitblech-Turms 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der den oben beschriebenen Aufbau aufweist, wird nunmehr für einen Fall erläutert, in dem er als Absorptions-Turm verwendet wird.

Eine Flüssigkeit, die in den Turmkörper 2 durch den Einlaß 4 am oberen Ende 3 des Turms eingeführt wird, strömt nach unten auf das oberste Leitblech 9, und die Flüssig-

BAD ORIGINAL

keit auf dem Leitblech 9 strömt über die Kante 26 des Leitblechs 9 durch das Fenster 15 nach unten auf das zweite Leitblech 10 in Form eines vorhangartigen dünnen Films, oder als Faden- oder Tröpfchen-Strom in Richtung D. Die Flüssigkeit auf dem Leitblech 10 strömt über die Kante 27 des Leitblechs 10 durch die untere Vorhangs-Zone 39 und das Fenster 18 auf das dritte Leitblech 11 in Richtung E in Form eines vorhangartigen dünnen Films, eines Fadenoder Tröpfchen-Stroms ab. Danach strömt die Flüssigkeit in der gleichen Weise durch die unteren Vorhangs-Zonen 40, 41, 42 und die angrenzenden Fenster 16, 19 und 17 auf die Leitbleche 12 und 13 in der Richtung D oder E in Form des vorhangartigen dünnen Films, von Fäden oder als Tröpfchen-Strom und fließt schließlich von dem Leitblech 13 auf den Boden 6 des Turms und wird dann aus dem Ausgang 7 gewonnen.

Jedes Leitblech kann eine Vielzahl von feinen parallelen Nuten aufweisen, die sich in Richtung seiner Kante auf der Oberfläche jedes Leitblechs erstrecken, so daß die Flüssigkeit gleichförmig über die gesamte Breite der Leitblech-Kante abfließen kann.

Andererseits strömt ein Gas, das in den Turmkörper 2 durch den Einlaß 8 im unteren Ende 6 des Turms eingeführt wird, nach oben durch den halbkreisförmigen Säulenraum 44 unterhalb des Leitblechs 13, gelangt dann in den halbkreisförmigen Säulenraum unter dem Leitblech 12, in dem es durch die Vorhangs-Zone 45 in Richtung F strömt, wobei es mit dem in Richtung D von dem Leitblech 13 kommenden Flüssigkeitsstrom in Kontakt kommt, strömt dann durch das Fenster 17, wobei seine Richtung nach oben entlang der Innenwand 14 des Turmkörpers 2 umgelenkt wird, strömt dann nach oben in den Raum 4 6 und gelangt danach aus dem Raum 46 durch die obere Vorhangs-Zone 38 in Richtung G in den halbkreisförmiqen Säulenraum 47 unter dem Leitblech

BAD ORIGINAL

Das Gas, das in Richtung G in den Raum 47 strömt, kommt dabei mit der Flüssigkeit in Kontakt, die in Richtung E von dem Leitblech 12 abfließt, gelangt dann weiter durch das Fenster 19 nach oben in den Raum 47, wobei seine Richtung entlang der Innenwand 14 des Turm-Hauptkörpers 2 nach oben umgelenkt wird, strömt dann aus dem Raum 4 7 durch die obere Vorhangs-Zone 37 in Richtung F, kommt dabei mit der Flüssigkeit in Kontakt, die in Richtung D vom Leitblech 11 abfließt und erreicht dann das Fenster 16. Das

IQ Gas, das nach oben in das Fenster 16 geströmt ist, durchströmt in der gleichen Weise dann den halbkreisförmigen Säulenraum 48 unter dem Leitblech 10, die obere Vorhangs-Zone 36, den halbkreisförmigen Säulenraum 4 9 unter dem Leitblech 9, die obere Vorhangs-Zone 35 und den halbkreisförmigen Säulenraum 50 über dem Leitblech 10 in der angegebenen Reihenfolge und erreicht schließlich das obere Ende 3 des Turms und wird dann durch den Auslaß 5 abgegeben .

Bei dem obigen Verfahren kommt es zu einem Gas-Flüssigkeits-Kontakt zwischen dem Flüssigkeitsstrom, der aus der unteren Vorhangs-Zone, die direkt über jedem der Leitbleche angeordnet ist, in Richtung D oder E abströmt, und dem Gasstrom, direkt nachdem dieser durch die obere Vorhangs-Zone direkt unter dem Leitblech in im wesentlichen horizontaler Richtung, d.h. in Richtung F oder G, hindurchgeströmt ist.

In dem Leitblech-Turm 1 kann der Gasstrom zuverlässig in Kontakt mit der dünnen filmartigen Flüssigkeit direkt nach ihrem Durchfließen der unteren Vorhangs-Zonen in Kontakt gebracht werden, da das Gas infolge der Anwesenheit der Trennplatten 31, 32, 33 und 34 selektiv in der Hauptsache durch die oberen Vorhangs-Zonen 35, 36, 37 und 38 geleitet wird, was einen Unterschied gegenüber einem üblichen Leitblech-Turm ohne derartige Trennplatten

BAD ORIGINAL,

bedeutet, wenn dieser als Gas-Flüssigkeits-Kontaktvorrichtung verwendet wird. Insbesondere werden der Flüssigkeitsstrom und der Gasstrom in einen innigen und konzentrierten Kontakt bei einer vergleichsweise hohen Relativgeschwindigkeit innerhalb beschränkter Gas-Flüssigkeits-Kontaktbereiche 51, 52, 53, 54 und 55 gebracht, während die Strömungswege für das Gas und die Flüssigkeit voneinander durch die Leitbleche und die Trennplatten innerhalb der halbkreisförmigen Säulenräume 46, 47, 48, 49 und 50 außerhalb der Kontaktbereiche 51 bis 55 voneinander getrennt sind. Da der Gasstrom rasch von den Flüssigkeits-Tröpfchen auf seinem Weg aus einem Gas-Flüssigkeits-Kontaktbereich in den nächsten anschließenden Gas-Flüssigkeits-Kontaktbereich getrennt werden kann, kann eine hohe Gas-Flüssigkeits-Kontaktwirksamkeit erhalten werden.

Da ferner die Gas-Strömungs-Geschwindigkeit in dem Bereich außerhalb des beschränkten Bereichs in der Nähe der oberen Vorhangs-Zone relativ niedrig ist und das Gas langsam und glatt durch den halbkreisförmigen Säulenraum hindurchströmen kann, kann andererseits in dem Leitblech-Turm 1 der Druckverlust niedriger gehalten werden.

Der Gasstrom mit einer relativ hohen Strömungsgeschwindigkeit kann erhalten werden, indem man nicht nur die Höhe B1, sondern auch die Breite A der oberen Vorhangszone in geeigneter Weise festlegt. Insbesondere dienen die Regelplatten 20 und 21 für die Vorhangsbreite wie auch die Trennplatten dazu, die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Gasstroms zu erzeugen, der durch den Bereich hindurchströmt, durch den ein Flüssigkeitsstrom mit hoher Geschwindigkeit geführt wird.

Wie oben beschrieben wurde, kann dann, wenn der Leitblech-Turm 1 als Destillations-Turm bei vermindertem Druck verwendet wird, infolge seines niedrigen Druckverlusts so-

BAD ORIGtNAL

wie der hohen Kontakt-Wirksamkeit, die Temperatur am unteren Ende 6 des Turms abgesenkt werden, wodurch ein Abbau oder eine Zersetzung der Flüssigkeit vermindert wird, die in dem unteren Ende oder Sumpf 6 zurückbleibt, so daß es möglich ist, während der Destillation mit Dampf von relativ niedrigem Druck und von relativ niedriger Temperatur zu heizen. Andererseits kann dann, wenn man die Temperatur am unteren Ende 6 des Turms nicht verändert, infolge der möglichen Temperatursteigerung im oberen Ende 3 des Turms ein billiges Kühlwasser zur Kühlung der destillierten Dämpfe verwendet werden, statt der Kondensationsvorrichtung am oberen Ende des Turms ein auf eine niedrige Temperatur abgekühltes Wasser zuzuführen. Da darüberhinaus bei diesem Leitblech-Turm 1 die Kontaktwirksamkeit hoch und der Druckverlust niedrig sind, kann eine Destillation in einem einzigen Turm dann möglich sein, wenn man ansonsten die Destillation in zwei in Reihe geschalteten Türmen durchführen müßte, und zwar wegen der Beschränkungen der Temperatur am oberen und unteren Ende eines herkömmliehen Turms.

Da der Leitblech-Turm 1 infolge seines Aufbaus, der sich von dem einer herkömmlichen Bodenkolonne klar unterscheidet, zu einer niedrigeren Blasenbildung führt, kann er in wirksamer Weise selbst für leicht schäumende Flüssigkeiten verwendet werden.

Darüber hinaus ist der Leitblech-Turm 1 auch für die Rektifikation einer gemischten Flüssigkeit geeignet, die Feststoffe oder leicht polymerisierbare ungesättigte Verbindungen wie beispielsweise Vinylmonomere enthält.

Die Flüssigkeit in Form des dünnen Films oder eines fadenartigen Stroms wird beim Kontakt mit dem Gasstrom, der in Richtung G in den Gas-Flüssigkeits-Kontaktbereich einströmt, beispielsweise in den Bereich 52, in Tröpfchen 56

"""BAD ORIGSNAL

zerschlagen, prallt gegen die Innenwand 14 des Turmkörpers 2 und strömt entlang dieser Innenwand 14 auf das Leitblech 11, wobei er die Innenwand 14 wäscht. Da somit die Innenwand 14 des Leitblech-Turms 1 stets von den Tröpfchen, die einen Polymerisationsinhibitor enthalten, gewaschen wird, bleiben kondensierte Tröpfchen, die sich als Kondensat einer ungesättigten Verbindung auf der Innenwand 14 gebildet haben, nie längere Zeit an der Innenwand 14, was es ermöglicht, eine Polymerbildung auf dieser Innenwand 14 zu vermeiden.

Da außerdem das Leitblech eben ist, so daß auf seiner Oberfläche kein nennenswerter Flüssigkeitsstau entsteht, ist die Verweilzeit der Flüssigkeit in dem Turm relativ kurz, was die Möglichkeit einer Polymerbildung vermindert.

Außerdem weist ein Leitblech-Turm 1 einen vereinfachten Aufbau auf und kann sehr kostengünstig hergestellt werden.

Die Fig. 4 und 5 zeigen einen Teil eines Leitblech-Turms 58 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesen Figuren sind diejenigen Bestandteile des Leitblech-Turms 58, die die gleiche Funktion und Konfiguration wie die des Leitblech-Turms 1 gemäß der ersten Ausführungsform aufweisen, mit gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet.

In dem Leitblech-Turm 58 gemäß der zweiten Ausführungsform ist jedes der Leitbleche 11a, 12a, 13a usw. schräg angeordnet, und zwar derart, daß die Höhe oder das Niveau der Oberflächen 59, 60, 61 usw. in Richtung der Vorhangs-Zone erniedrigt wird. Jedes der Leitbleche ITa, 12a, 13a usw. weist eine teilweise elliptische Form auf, die der Neigung der oberen Fläche entspricht, so daß die geraden Kanten 28a, 29a, 30a usw. des Leitblechs sich im wesentlichen horizontal in den Bereich des Durchmessers des Turmkör-

BAD ORIGINAL

pers 2 erstrecken können. Die Querschnittsform in senkrechter Richtung gemäß Fig. 5 kann für jedes der Leitbleche 11a, 12a, 13a usw, statt plattenförmig auch keilförmig sein, so daß die Dicke der Leitbleche in Richtung der Kanten 28a, 29a, 30a usw. vermindert wird. In diesem Falle kann die untere Oberfläche eines jeden Leitblechs 11a, 12a, 13a usw, horizontal angeordnet sein.

Dieser Leitblech-Turm 5 8 kann als Gas-Flüssigkeits-Kontaktvorrichtung mit einer hohen Kontaktwirksamkeit und einem niedrigen Druckverlust in der gleichen Weise betrieben werden, wie der Leitblech-Turm 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Da die oberen Flächen 59, 60, 61 usw. der Leitbleche 11a, 12a, 13a usw, in Richtung der Kanten 28a, 29a, 30a usw, abfallen, kann bei diesem Leitblech-Turm ein Feststoff, wenn dieser in der Flüssigkeit enthalten ist, rasch über die Abschrägungen zum unteren Ende des Turms abgeführt werden und dort abgezogen werden. Wenn man demzufolge den Leitblech-Turm 58 zur Destillation einer leicht polymerisierenden ungesättigten Verbindung verwendet; und wenn Polymerkeime in der Flüssigkeit der ungesättigten Verbindung enthalten sind, können die Polymerkeime oder das Polymere rasch über die Abschrägungen der Leitbleche 11a, 12a, 13a usw. nach unten auf den. Boden oder in den Sumpf abfließen und aus dem Turmkörper 2 entfernt werden, bevor das Polymere gebildet wird oder wächst.

Wie oben beschrieben wurde, kann dieser Leitblech-Turm 58, wenn er für die Destillation einer leicht polymerisierenden ungesättigten Verbindung verwendet wird, in einem stabilen Betrieb als Destillations-Turm über einen langen Zeitraum betrieben werden, wobei die Gefahr eines Polymerwachstums im Hauptkörper 2 des Turms gleichzeitig geringer ist.

BAD ORIGINAL

Da außerdem die Gefahr gering ist, daß Feststoffe in dem Turm-Hauptkörper 2 zurückbleiben oder sich absetzen, ist dieser Leitblech-Turm 58 auch als eine Kontakt-Vorrichtung für flüssige Suspensionen von Polymerteilchen oder für Aufschlämmungen geeignet.

Da die Menge und die Verweilzeit der Flüssigkeit auf dem Leitblech in dem Leitblech-Turm 58 vermindert sind, weist dieser zusätzlich zu seinem niedrigen Druckverlust den Vorteil auf, auch für die Destillation von temperaturempfindlichen Materialien geeignet zu sein, beispielsweise für solche Materialien, die bei einer hohen Temperatur eine ungenügende Stabilität aufweisen.

Da außerdem die Flüssigkeit beim Abschalten des Turmbetriebs ausreichend oder im wesentlichen vollständig abfließen kann und ein stationärer Betrieb bereits kurz nach dem Betriebsbeginn bei diesem Turm 58 erhalten werden kann, können der Beginn und das Ende des Betriebs vereinfacht werden.

Bei dem Leitblech-Turm 58 können die Neigungen der Leitbleche in den oberen und unteren Bereichen des Turms 58 unterschiedlich sein, indem beispielsweise die Neigung bei den Leitblechen in größerer Nähe zum unteren Ende des Turms gesteigert werden kann.

Die Leitblech-Böden können eine Vielzahl von einzelnen Leitblechen aufweisen, so daß die Kontaktwirksamkeit QO P^ro Einheitsvolumen in dem Leitblech-Turm verbessert werden kann.

Die Fig. 6 bis 8 zeigen einen Leitblech-Turm 61 in einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der ein Leitblech-Boden 64, der zwei Leitbleche 62 und 63 einer identischen Form aufweist, sowie

BAD ORIGINAL

ein Leitblechboden 66 mit nur einem Leitblech 65 alternierend in vertikaler Richtung angeordnet sind.

Die Leitbleche 6 2 und 6 3 weisen im allgemeinen die Form einer halbkreisförmigen Platte auf und sind im wesentlichen in einer horizontalen Ebene angeordnet, so daß ihre geraden Kanten 67 und 68, die etwas kürzer als der Durchmesser des Turmkörpers 2 sind, in paralleler Anordnung einander gegenüberliegen. Das andere Leitblech 65 hat zwei parallele lineare Kanten 6 9 und 70 einer identischen Länge sowie zwei bogenförmige Bereiche 71 und 72, die sich in einem engen Kontakt mit der Innenwand des Turm-Hauptkörpers befinden, und dieses Leitblech 65 ist im wesentlichen horizontal zwischen einem oberen und einem unteren Leitblech-Boden 64 so angeordnet, daß die geraden Kanten 69 und parallel zu den geraden Kanten 6 7 und 68 der Leitbleche 62 und 63 angeordnet sind. Die Leitbleche 62 und 6 3 können geneigt sein, so daß die Höhe oder das Niveau ihrer Oberfläche sich in Richtung der Kanten 67 bzw. 68 erniedrigt, und das Leitblech 65 kann eine obere Fläche aufweisen, die durch Verbindung von zwei geneigten Flächen in einer Weise, daß die Höhe oder das Niveau der Oberfläche des Leitblechs sich in Richtung seiner beiden geraden Kanten 6 9 und 70 erniedrigt, gebildet wird.

Zwischen dem Leitblech 62 und dem Leitblech 65 sind Regelplatten 73, 74, 75 und 76 für die Vorhangs-Breite angeordnet, und zwischen dem Leitblech 63 und dem Leitblech 65 sind andere Regelplatten 77, 78, 79 und 80 für die Vorhangs-Breite angeordnet. Die Regelplatten 73 bis 80 für die Vorhangs- oder Überlauf-Breite verbinden die Leitbleche 62, 63 und 65 in sicherer Weise. Derartige Regelplatten 73 bis 80 für die Vorhangs-Breite können jedoch weggelassen werden, wenn die Leitbleche 62, 63 und 65 direkt an dem Turm-Körper 2 befestigt sind.

BAD ORIGiNAL

Trennplatten 81, 82, 8,3 und 84 sind entsprechend mit ihren beiden Enden an den Regelplatten 73 bis 80 für die Vorhangs-Breite angeordnet, und diese Trennplatten 81, 82, 83 und 84 teilen die Vorhangs-Zonen 85, 86, 87 und 88 zwischen den Leitblech-Böden 64 und 6 6 in die oberen Vorhangs-Zonen 89, 90, 91 und 92 sowie in die unteren Vorhangs-Zonen 93, 94, 95 und 96.

In dem Leitblech-Turm 61 gemäß dieser dritten Ausführungsform werden zwei obere Vorhangs-Zonen und zwei untere Vorhangs-Zonen zwischen dem Leitblech-Boden 64 und dem Leitblech-Boden 66 gebildet, in denen die Gas- und Flüssigkeits-Ströme miteinander in Kontaktbereichen 97, 98, 99 und miteinander in Kontakt gebracht und nach dem Kontakt wie-Ig der voneinander getrennt werden.

Die Breite der Regelplatten 73, 74, 77 und 78 für die Vorhangs-Breite kann größer gewählt werden als die Breite der Regelplatten 75, 76, 79 und 80, so daß die Breiten der Vorhangs-Zonen 85, 86, 87 und 88 identisch sein können. Der Turmkörper 2 kann aus einem rechteckigen Rohr- oder Säulen-Teil hergestellt sein, das einen Innenraum in Form eines viereckigen Prismas aufweist, und die Breite der Vorhangs-Zonen 85, 86, 87 und 88 kann gleich gewählt sein.

Die Fig. 9 bis 11 zeigen einen Leitbiech-Turm 101 gemäß einer vierten Ausf ührungsf orir, der vorliegenden Erfindung. Bei dem Leitblech-Turm 101 sind ein Leitblech-Boden 105 mit drei Leitblechen 102, 103 und 104 und ein Leitblech-Boden 108 mit zwei Leitblechen 106 und 107 von gleicher Form in vertikaler Richtung alternierend angeordnet.

Die Leitbleche 102 und 104 weisen die gleiche Form auf, und ihre geraden Kanten 109 und 110, die Bogensehnen des Kreises entsprechen, sind parallel zu parallelen geraden

BAD ORIGINAL

Kanten 111 und 112 des Leitblechs 103 angeordnet, von denen sie durch Spalten oder Fenster 113 bzw. 114 getrennt sind.

Die Leitbleche 106 und 107 weisen gerade Kanten 117 und 118 auf, die der Innenwand 14 des Turmkörpers 2 zugekehrt sind und mit dieser Spalten oder Fenster 115 bzw. 116 aufweisen, sowie gerade Kanten 120 und 121, die parallel zu den geraden Kanten 117 und 118 angeordnet sind und einander in paralleler Anordnung durch einen Spalt oder ein Fenster 119 getrennt gegenüberliegen. Obwohl die Leitbleche 102, 103, 104, 106 und 107 in der gezeigten Ausführungsform horizontal angeordnet sind, kann jede obere Fläche des Leitblechs geneigt oder abgeschrägt sein, so daß die Höhe oder das Niveau ihrer oberen Flächen in Richtung ihrer jeweiligen geraden Kanten 109, 110, 111, 112, 117, 118, 120 und 121 abfällt.

Die Regelplatten 122, 123, 124 und 125 für die Vorhangs-Breite sind zwischen den Leitblechen 102 und 106 angeordnet, wobei die Regelplatten 122 und 123 die Breite der Vorhangs-Zone 106 sowie die Breite für den Durchlauf einer Flüssigkeit, die über die Kante 109 abfließt, festlegen, während die Regelplatten 124 und 125 die Breite der Vorhangs-Zone 127 und die Breite des Durchflusses für die Flüssigkeit, die über die Kante 117 abfließt, festlegen. Die Regelplatten 128, 129, 130 und 131 sind zwischen den Leitblechen 103 und 106 angeordnet, wobei die Regelplatten 128 und 129 die Breite für die Vorhangs-Zone 132 und die Breite für den Durchfluß der Flüssigkeit, die über die Kante 111 nach unten abfließt, festlegen, während die Regelplatten 130 und 131 die Breite für die Vorhangs-Zone 133 sowie die Breite für den Durchfluß der Flüssigkeit, die über die Kante 120 nach unten abfließt, festlegen.

BAD ORIGINAL

Zwischen den Leitblechen 103 und 107 sind Regelplatten 134 und 135 sowie 136 und 137 für die Vorhangs-Breite angeordnet, wobei die Regelplatten 134 und 135 die Breite der Vorhangs-Zone 138 und die Breite für den Durchfluß der Flüssigkeit, die über die Kante 112 nach unten abfließt, festlegen, während die Regelplatten 136 und 137 die Breite für die Vorhangs-Zone 139 sowie die Breite für den Durchfluß der Flüssigkeit, die über die Kante 121 nach unten abfließt, festlegen.

Regelplatten 140, 141, 142 und 143 für die Vorhangs-Breite sind zwischen den Leitblechen 104 und 107 angeordnet, wobei die Regelplatten 140 und 141 die Breite für die Vorhangs-Zone 144 sowie die Breite des Durchflusses der Flüssigkeit, die über die Kante 110 nach unten abfließt, festlegen, während die Regelplatten 142 und 143 die Breite für die Vorhangs-Zone 145 sowie die Breite für den Durchfluß der Flüssigkeit, die über die Kante 118 nach unten abfließt, festlegen.

Trennplatten 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152 und 153 werden mit ihren jeweiligen beiden Enden von einem entsprechenden Paar von Regelplatten für die Vorhangs-Breite getragen, und die Trennplatten 146 bis 153 unterteilen die Vorhangs-Zonen 126, 127, 132, 133, 138, 139, 144 bzw.145 in obere Vorhangs-Zonen 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160 und 161 sowie in die unteren Vorhangs-Zonen 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168 und 169.

Bei dem Leitblech-Turm 101 gemäß der vierten Ausführungsform werden zwischen den Leitblech-Böden 105 und 108 vier obere Vorhangs-Zonen sowie vier untere Vorhangs-Zonen gebildet, in denen die Gas- und Flüssigkeitsströme miteinander in Kontaktbereichen 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176 und 177 miteinander in Kontakt gebracht und nach dem Kontakt voneinander getrennt werden.

BAD ORIGINAL

Die Breite und die Höhe der oberen und der unteren Vorhangs-Zonen kann durch Einstellen der Breite der Regelplatten für die Vorhangs-Breite sowie durch die Breite und die Anordnung der Trennplatten eingestellt werden.

Der Leitblech-Turm 101 gemäß der vierten Ausführungsform ist beispielsweise als Turm mit einem großen Durchmesser geeignet. Der Turmkörper 2 kann alternativ beispielsweise in Form eines quadratischen Rohres oder einer Säule ausgeführt sein.

Fig. 12 zeigt einen Leitblech-Turm 178 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Bei diesem Leitblech-Turm 178 sind ein Leitblech 180 in Form einer halbkreisförmigen Platte, die so geformt ist, daß sie eine sehnenartige gerade Kante 179 aufweist, die etwas kürzer ist als der Innendurchmesser des Turm-Körpers 2, sowie ein anderes Leitblech 182 der gleichen Form wie das Leitblech 180 mit einer geraden Kante 181, die parallel zur geraden Kante 17 9 des Leitblechs 180 angeordnet ist, alternierend in einem gleichen senkrechten Abstand über die Längsrichtung des senkrechten Turm-Körpers 2 verteilt.

Regelplatten 183 und 184 für die Vorhangs-Breite weisen erste senkrechte Abschnitte 185 und 186 auf, die sich in senkrechter Richtung erstrecken und das Leitblech 180 halten, ferner erste geneigte Abschnitte 188 und 189, die

gO sich schräg von den unteren Enden der ersten senkrechten Abschnitte 185 und 186 entlang der Vorhangs-Zone 187 erstrecken, zweite senkrechte Abschnitte 190 und 191, die sich in senkrechter Richtung von den unteren Enden der ersten geneigten Abschnitte 188 und 189 erstrecken und das Leitblech 182 tragen, sowie zweite geneigte Abschnitte 193 und 194, die sich in schräger Richtung von den

BAD ORIGINAL

unteren Enden der zweiten senkrechten Abschnitte 190 und

191 in Richtung der Vorhangs-Zone 192 bis zu den oberen Enden der nächsten ersten senkrechten Abschnitte 185 und 186 erstrecken.

Eine Trennplatte 195 ist mit ihren beiden Enden an die geneigten Abschnitte 188 und 189 befestigt und teilt den Vorhangs-Bereich 187 in eine obere Vorhangs-Zone 197 und eine untere Vorhangs-Zone 198. Eine andere Trennplatte 196 ist mit ihren beiden Enden an den geneigten Abschnitten 193 und 194 befestigt und teilt die Vorhangs-Zone

192 in eine obere Vorhangs-Zone 199 und eine untere Vorhangs-Zone 200.

Bei dem Leitblech-Turm 178 wird ein Gas, das nach oben durch die obere Vorhangs-Zone 197 strömt, mit einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht, die nach unten durch die benachbarte untere Vorhangszone 200 strömt, und gelangt dann in die benachbarte obere Vorhangszone 199 (ein Teil des Gases fließt dabei ebenfalls in Aufwärtsrichtung durch die untere Vorhangs-Zone 200). Danach wird das nach oben durch die obere Vorhangs-Zone 199 strömende Gas in Kontakt mit der Flüssigkeit gebracht, die nach unten durch die benachbarte untere Vorhangszone 198 abfließt, und strömt dann nach oben in die benachbarte obere Vorhangs-Zone (ein Teil des Gases strömt dabei auch nach oben durch die untere Vorhangs-Zone 198).

Da der Flächenbereich für das Fenster bei diesem Leitblech-Turm 179 groß ist, kann der Druckverlust niedriger gehalten werden, selbst wenn der Durchmesser des Turm-Körpers 2 gering ist. Das Leitblech kann schräg oder geneigt angeordnet sein, so daß die obere Fläche des Leitblechs in Richtung seiner Kante oder des Fensters vor dieser Kante abfällt.

BAD ORIGINAL

1 Obwohl das Leitblech in Form einer einzigen Platte ausgebildet sein kann, kann es auch aus einer Vielzahl von Platten gebildet sein, die miteinander so verbunden wurden, daß eine im wesentlichen einstückige einzelne Platte erhalten wird.

Wenn man den Leitblech-Turm gemäß der vorliegenden Erfindung für die Absorption oder Destillation verwendet, wurde eine Blech- oder Boden-Wirksamkeit von 15 bis 25% erreicht, und der Druckverlust pro Blech betrug nur 5 bis 15 mm Wassersäule.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen erläutert, bei denen eine Absorption und eine Destillation unter Verwendung eines Leitblech-Turms gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden.

Beispiel 1

Der Leitblech-Turm 1 gemäß der ersten Ausführungsform, die in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, wurde als Absorptions-Turm verwendet. In einem senkrechten Turm-Hauptkörper 2 mit einem Innendurchmesser von 7,8 cm wurden 5 Stufen von Leitblechen 9, 10, 11, 12 und 13 waagerecht angeordnet, wobei zwischen benachbarten Leitblechen ein senkrechter Abstand von 8,5 cm gewählt wurde. Die entsprechenden Abschnitte in dem Absorptions-Turm 1 wurden so gewählt, daß eine Fläche von etwa 24 cm² für jedes der halbkreisförmigen Fenster 15, 18, 16, 19 und 17 erhalten wurde, eine Breite A von 4,6 cm für jede der Vorhangs-Zonen 22, 23, 24 und 25, eine Breite A von 4,6 cm und eine Höhe B1 von 2,1 cm für jede obere Vorhangs-Zone 35, 36, 37 und 38 (entsprechend einer Fläche von etwa 9,7 cm² für jede obere Vorhangs-Zone), sowie eine Breite A von 4,6 cm und eine Höhe B2 von 2,1 cm für jede der unteren Vorhangs-Zonen 39, 40, 41 und 42 (entsprechend

BAD ORIGINAL

einer Fläche von etwa 9,7 cm² für jede untere Vorhangs-Zone) . In dem Absorptions-Turm 1 wurde durch den Einlaß 8 mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 30 Nm³/h (30 m³/h bei Normaltemperatur von O⁰C und Normaldruck von 760 mmHg) gasförmiger Stickstoff mit einem Gehalt von 1,5 Mol-% Acroleindämpfen zugeführt, und durch den Einlaß 4 wurde zur Absorption des Acroleins durch das Wasser,Wasser mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 40 l/h zugeführt. Die Boden-Wirksamkeit des Leitblech-Turms 1 betrug 18,6%, und der Druckverlust pro Boden betrug 7,5 mm Wassersäule.

Beispiel 2

Der Leitblech-Turm gemäß der ersten Ausführungsform, die in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, wurde als Destillations-Turm verwendet.

In einem senkrechten Turm-Körper 2 mit einem Innendurchmesser von 75 cm wurden 10 Stufen von Leitblechen 9, 10 usw. waagerecht so angeordnet, daß zwischen benachbarten Leitblechen ein senkrechter Abstand von 63 cm erhalten wurde. Die entsprechenden Bereiche des Destillations-Turms 1 wurden größenmäßig so gewählt, daß eine Fläche von etwa 2200 cm² für jedes halbkreisförmige Fenster 15, 18 usw.

erhalten wurde, eine Breite A von 55cm und eine Höhe BI von 5 cm für jede der oberen Vorhangs-Zonen 35, 36 usw. (entsprechend einer Fläche von etwa 28G cm²), sowie eine Breite A von 55 cm und eine Höhe B2 von 4 cm für jede der unteren Vorhangs-Zonen 39, 40 usw. (entsprechend einer Fläche von 220 cm²). Dem Destillations-Turm 1 worden durch den Einlaß 4 an seinem oberen Ende 3 eine Flüssigkeit zugeführt, die 94,6 Gew.-% Butylacrylat sowie 4,01 Gew.-% ß-Butoxybutylpropionat enthielt, wobei die Durchflußgeschwindigkeit 533 kg/h betrug, sowie ferner durch den Einlaß 8 Dämpfe, die durch Erhitzen der Flüssigkeit aus dem Auslaß 7 im unteren Ende 6 des Turmes er-

BAD

halten wurden, und diese wurden destilliert. Die Destillationsbedingungen betrugen 105^cC sowie 340 mmHg am oberen Ende 3 des Turmes sowie 158⁰C und 341 mmHg am Boden 6 des Turmes. Die Dampfgeschwindigkeit in der oberen Vorhangs-Zone 35 am obersten Leitblech 9 betrug 3,31 m/s. Die Boden-Wirksamkeit betrug 21%, und der Druckverlust pro Blech oder Boden betrug nur etwa 1,4 mm Wassersäule bei diesem Destillations-Turm.

Beispiel 3

Der Leitblech-Turm 1 gemäß der ersten Ausführungsform, die in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist, wurde als Destillations-Turm verwendet.

In einem senkrechten Turm-Körper 2 mit einem Innendurchmesser von 170 cm wurden 80 Stufen von Leitblechen 9, 10 usw. mit einem senkrechten Abstand von 30 cm zwischen benachbarten Blechen angeordnet. Die entsprechenden Bereiche des Destillations-Turms 1 wurden größenmäßig so gewählt, daß die Fläche eines jeden halbkreisförmigen Fensters 15, 18 usw. 11350 cm² betrug, die Fläche für jede untere Vorhangs-Zone 39, 40 usw. 650 cm² betrug und die Fläche für die oberste Vorhangs-Zone 1989 cm² betrug, wobei diese Fläche allmählich nach unten bis auf eine Fläche von 1053 cm² für die unterste obere Vorhangs-Zone vermindert wurde, mit dazwischenliegenden Werten für die anderen oberen Vorhangs-Zonen. Dem Destillations-Turm 1 wurde über einen mittleren Einlaß auf Höhe des 51~_sten Leitblechs vom unteren Ende eine Acrylsäurelösung, die 67,5 Gew.-%

Acrylsäure, 1,9 Gew.-% Essigsäure, 29,7 Gew.-% Isopropylacetat und 0,75 Gew.-% Acrylsäuredimeres enthielt, mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 30 4 6 kg/h zugeführt, sowie ein Teil des Destillats als Rückfluß bei einer Durchflußmenge von 3280 kg/h aus dem Einlaß 4 im oberen Ende des Turms. Die Destillationsbedingungen waren 36⁰C und

80 ininHg am oberen Ende 3 des Turmes sowie 93,5^CC und 147 mmHg am unteren Ende 6 des Turms. Es wurden vom oberen Ende 3 des Turmes Destillate erhalten, die 5,67 Gew.-% Essigsäure, 0,04 Gew.-% Acrylsäure und 94,1 Gew.-% Isopropylacetat enthielten, während eine konzentrierte Acrylsäure, die 0,06 Gew«-% Essigsäure und 2,7 Gew.-% Acrylsäuredimeres enthielt, aus dem Auslaß 7 am Boden 6 des Turms erhalten wurde. Der Druckverlust pro Boden betrug nur 11,4 mm Wassersäule in dem verwendeten Leitblech-Turm.

Die Absorptions- oder Destillations-Türme der Beispiele 1 bis 3 konnten kontinuierlich 1 Jahr in Betrieb gehalten werden, ohne daß in irgendeinem der Türme eine Polymerbildung beobachtet wurde.

Wie oben beschrieben, können die erfindungsgemäßen Leitblech-Türme als Gas-Flüssigkeits-Kontakt-Vorrichtungen mit einer hohen Kontaktwirksamkeit und einem niedrigen Druckverlust betrieben werden, da in ihnen die Trennplatten in dem Turm-Körper angeordnet sind, um die Vorhangszonen in senkrechter Richtung zu teilen, die zwischen zwei in senkrechter Richtung benachbarten Leitblechen gebildet werden, so daß obere Vorhangs-Zonen, durch die überwiegend ein Gas strömt, und untere Vorhangs-Zonen, durch die überwiegend eine Flüssigkeit strömt, erhalten werden. Bei einer solchen Anordnung können das Gas, das nach oben durch die obere Vorhangs-Zone strömt, sowie eine Flüssigkeit, die nach unten durch die untere Vorhangszone direkt über und angrenzend an die genannte obere Vor- hangs-Zone strömt, in effektiver Weise miteinander in Kontakt gebracht werden, was zu den gewünschten Ergebnissen führt.

Außerdem zeichnen sich die erfindungsgemäßen Leitblech-Türme dadurch aus, daß das Innere der Türme überhaupt nicht von polymerisieren Materialien verschmutzt wird, wenn sie zur Absorption oder Destillation von polymeri-

BAD ORIGINAL

sierenden ungesättigten Verbindungen, beispielsweise Vinylmonomer en wie Acrolein, Acrylsäure, Acrylestern, Methacrolein, Methacrylsäure, Methacrylsäureester^ Acrylnitril und Methacrylnitril verwendet werden.

Darüber hinaus sind die erfindungsgemäßen Leitblech-Türme auch als Absorptions- oder Destillations-Türme für solche Flüssigkeiten verwendbar, die Peststoffe wie beispielsweise die Reaktionsprodukte eines Kohleverflüssigungsverfahrens enthalten.

BAD ORfGIiMAL

Leerseite

Claims

X)R KU NKER -SCHMITT-MLSi Λ · HlHSCH Ί:ΛΊΐ\ΊΛ\\\ΛΙΤΚ KI ΗΙΗΊΛΝ ΚτΐΛΤ VfTOKM-V* K 20 854 K 3 NIPPON KAYAKU KABUSHIKI KAISHA No. 2-1, Marunouchi 1-chome, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Leitblech-Turm Patentansprüche

1. Leitblech-Turm, gekennzeichnet durch

- einen rohrföririigen Turmkörper,

- eine Vielzahl von Stufen mit Leitblech-Böden, die in dem Turinkörper angeordnet sind, und

- Trennplatten, die jeweils innerhalb des Turmkörpers

so angeordnet sind, daß sie eine Vorhangs-Zone, die als Zone zwischen zwei benachbarten Stufen der Leitblech-Böden definiert ist, in eine obere Vorhangs-Zone zum überwiegenden Durchleiten eines Gases und in eine untere Vorhangs-Zone zum überwiegenden Durchleiten einer Flüssigkeit teilen.

2. Leitblech-Turm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitblech-Boden in jeder der Stufen ein

BAD ORIGINAL

Leitblech aufweisen, und daß die Kanten dieser Leitbleche, über die die Flüssigkeit nach unten abfließt, zueinander parallel angeordnet sind.

3. Leitblech-Turm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche in jeder der Stufen die gleiche Form aufweisen, wobei jedes Leitblech in einer ungeradzahligen Stufe so angeordnet ist, daß es in Längsrichtung des Turmes betrachtet deckungsgleich mit den anderen Leitblechen der anderen ungeradzahligen Stufen ist, und daß jedes Leitblech einer geradzahligen Stufe so angeordnet ist, daß es in Längsrichtung des Turmes betrachtet deckungsgleich mit den anderen Leitblechen der geradzahligen Stufen ist.

4. Leitblech-Turm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Fläche des Leitblechs horizontal ausgeführt ist.

5. Leitblech-Turm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorhangs-Zone, deren Ober- und Unter-Kanten durch die Kante des Leitblechs einer ungeradzahligen Stufe sowie die Kante des benachbarten Leitblechs definiert sind, bezogen auf die Längsrichtung des Turmkörpers schräg angeordnet ist.

6. Leitblech-Turm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitblech so geneigt ist, daß es in Richtung seiner Kante, über die die Flüssigkeit nach unten abfließt, abfällt.

7. Leitblech-Turm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Leitblechboden einer ungeradzahligen Stufe und einem Leitblechboden einer geradzahligen Stufe wenigstens einer mehrere Leitbleche aufweist.

BAD ORIGINAL

... . . 3 J k.l J Z^

8. Leitblech-Turm nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Leitblechboden einer ungeradzahligen Stufe und dem Leitblechboden einer geradzahligen Stufe wenigstens einer zwei Leitbleche aufweist, wobei diese beiden Leitbleche Kanten aufweisen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, so daß ein Spalt gebildet wird, durch den ein Fluid hindurchströmen kann, und daß der andere dieser beiden Leitblech-Böden ein Leitblech aufweist, wobei dieses eine Leitblech zwei gegenüberliegende Kanten aufweist, so daß zwischen der Innenwand des Turmkörpers und diesen Kanten zwei Spalten gebildet werden, durch die das Fluid hindurchströmen kann.

9. Leitblech-Turm nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Leitblech-Boden einer ungeradzahligen Stufe und einem Leitblech-Boden einer geradzahligen Stufe wenigstens einer drei Leitbleche aufweist, wobei diese drei Leitbleche innerhalb des Turmkörpers so angeordnet sind, daß zwei Spalten gebildet werden, durch die das Fluid hindurchströmen kann, und daß der andere dieser Leitblechboden zwei Leitbleche aufweist, wobei diese beiden Leitbleche innerhalb des Turmkörpers so angeordnet sind, daß drei Spalten gebildet werden, durch die das Fluid hindurchströmen kann.

10. Leitblech-Turm nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Vorhangs-Zone einstellbar ist.

11. Leitblech-Turm nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Vorhangs-Zone durch eine in dem Turmkörper angeordnete Platte zur Regelung der Vorhangs-Breite eingestellt wird.

12. Leitblech-Turm nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der oberen Kante

und/oder der unteren Kante der Trennplatte in Längsrichtung des Turmkörpers so einstellbar ist, daß die Höhe der oberen und/oder unteren Vorhangs-Zone eingestellt wird.

13. Leitblech-Turm nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Trennplatte in Längsrichtung
des Turm-Hauptkörpers einstellbar ist.

14. Leitblech-Turm nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Turm-Körper zylindrische Form aufweist.

15. Leitblech-Turm nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Turm ein Destillations-

oder Absorptions-Turm ist.

16. Leitblech-Turm nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Turm für die Destillation oder Absorption leicht polymerisierender ungesättigter Verbindungen bestimmt ist.

BAD ORIGINAL