DE3428150C2 - Pulsations-Siebbodenkolonne - Google Patents

Abstract

Bei der Pulsations-Siebbodenkolonne mit einem am oberen Ende eines parallel zum säulenförmigen Kolonnenbehälter (10) verlaufenden Pulsationsrohres (14) angeordneten Pulsationskolben (17) ist der Pulsationskolben (17) und dementsprechend der ihn führende obere Endabschnitt (16) des Pulsationsrohres (16) mit einem relativ zum Kolonnenbehälter (10) kleinen Durchmesser ausgebildet, während unmittelbar unterhalb des den Pulsationskolben (17) führenden Endbereiches (16) das Pulsationsrohr (14) auf einen größeren Durchmesser erweitert ist.

Description

nicht mit dem in der Siebbodenkolonne enthaltenen Flüssigkeitsgemisch in Berührung kommen kann. Bei der Verwendung einer hydraulischen Antriebsvorrichtung mit einem beidseitig hydraulisch beaufschlagbaren Antriebskolben kann also mit einer üblichen Hydraulikflüssigkeit gearbeitet werden. Sowohl am Pulsationskolben auftretende Leckflüssigkeit als auch am Antriebskolben auftretende Leckflüssigkeit können in dem zwischen den beiden Kolben liegenden Zwischenbereich aufgefangen und abgeleitet werden.

Die Verwendung eines Pulsationskolbens mit kleinem Kolbendurchmesser hat den weiteren Vorteil, daß bei einem zu behandelnden aggressiven Flüssigkeitsgemisch in der Pulsations-Siebbodenkolonne nur ein kleiner Pulsationskolben aus einem aggressionsbeständigen teueren Material und auch entsprechend weniger teueres Dichtungsmaterial für die beispielsweise zur Kolbenabdichtung verwendeten Kolbenringe erforderlich wird. In einem weiten Anwendungsbereich läßt sich auch mit einem an sich bekannten Druckgaspolster zwisehen dem Puisationskolben und der Flüssigkeitssäule arbeiten.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt den Kolonnenbehälter 10 einer Pulsations-Siebbodenkolonne in stark verkürzter Form. Diese säulenförmigen und vertikal angeordneten Kolonnenbehälter 10 können eine Höhe von zehn oder mehr Metern haben. Der Kolonnenbehälter 10 weist in passendem Abstand quer zu seiner Längsachse verlaufende Siebboden 11 auf. Außerdem sind zwei Leitungsanschlüsse 12 und 13 für die zu behandelnde Flüssigkeit dargestellt

Parallel zum Kolonnenbehälter 10 ist ein praktisch gleich langes Pulsationsrohr 14 angeordnet dessen unteres Ende über einen U-Verbindungsbogen 15 mit dem unteren Ende des Kolonnenbehälters 10 verbunden ist Während der U-Verbindungsbogen 15 einen merklich kleineren Durchmesser als der Kolonnenbehälter 10 hat, ist das Pulsationsrohr 14 mit einem Durchmesser gebildet, der nahezu dem Durchmesser des Kolonnenbehälters 10 entspricht Der obere Endbereich 16 des Pulsationsrohres 14, in welchem ein Pulsationskolben 17 gelagert ist hat wieder einen kleineren Durchmesser, der beim dargestellten Ausführungsueispiel dem Durchmesser des U-Verbindungsbogens 15 entspricht Zwischen dem oberen Endbereich 16 und dem übrigen Pulsationsrohr 14 sowie zwischen dem unteren Ende des Pulsationsrohres 14 und dem U-Verbindungsbogen 15 ist jeweils ein konischer Übergangsbereich 18 oder 19 im Pulsationsrohr 14 ausgebildet.

Der mit dem Pulsationskolben 17 besetzte obere Endbereich 16 des Pulsationsrohres 14 ist unterhalb des mit einer strichpunktierten Linie eingezeichneten Flüssigkeitsspiegels 20 des Kolonnenbehälters 10 angeordnet Der Pulsationskolben 17 ist durch nicht dargestellte Kolbenringe und/oder durch an der Wandung des Abschnittes 16 des Pulsationsrohres 14 verankerte Ringdichtungen 21 nach außen abgedichtet, wo sich ein bis eo über die Ebene des Flüssigkeitsspiegels 20 des Kolonnenbehälters 10 ansteigender Leckraum 22 mit einer Überlaufleitung 23 anschließt.

Der Pulsationskolben 17 ist über eine Kolbenstange 24 mit einem beidseitig beaufschlagbaren Antriebskolben 25 eines oberhalb des Leckraumes 22 angeordneten hydraulischen Antriebsaylinders 26 starr verbunden. Die beiden Zylinderkammern 27 und 28 des Antriebszylinders 26 sind an eine reversierbare Hydraulikpumpe 29 mit einem hydraulischen Steuerteil 30 angeschlossen. Die Steuereinrichtung der Hydraulikpumpe 29 weist eine Ventilanordnung 31, einen elektronischen Sollwertgeber 32 und je einen Wegaufnehmer 33 am Arbeitskolben 25 und damit am Pulsationskolben 17 und einen Wegaufnehmer 34 am Steuerteil 30 der reversierbaren Hydraulikpumpe 29 auf, so daß die Hydraulikpumpe 29 mit einem geschlossenen Regelkreis versehen sein kann. Die Zylinderkammern des Antriebszylinders können über eine Ventileinrichtung auch an eine andere hydraulische Druckquelle angeschlossen werden.

Grundsätzlich kann der Pulsationskolben auch mechanisch betätigt werden, beispielsweise durch einen Kurbeltrieb, ein Gelenkgetriebe oder mittels Kurvenscheiben. Die dargestellte Antriebsvorrichtung hat unter anderem den Vorteil, daß die Hydraulikpumpe auch in einem gesonderten Raum unterbringbar ist was insbesondere bei der Bearbeitung von giftige Dämpfe oder explosive Dämpfe bildenden Flüssigkeiten von Bedeutung ist. Bei Anlagen für die Behanceung nicht aggressiver Flüssigkeiten ist auch ein hydraulischer Antrieb des Arbeitskolbens 25 oder des Pulsationskolbens 17 mittels der gleichen Flüssigkeit die in der Pulsations-Siebbodenkolonne behandelt werden muß, möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1 2 Die Erfindung betrifft eine Pulsations-Siebbodenko- Patentansprüche: lbnne mit einem angetriebenen Pulsationskolben, der am oberen Ende eines neben einem säulenförmigen Ko-

1. Pulsations-Siebbodenkolonne mit einem ange- lonnenbehälter befindlichen Pulsationsrohres angeordtriebenen Pulsationskolben, der am oberen Ende ei- 5 net ist, das an seinem unteren Ende über einen U-Veirnes neben einem säulenförmigen Kolonnenbehälter bindungsbogen mit dem unteren Ende des Kolonnenbebefindlichen Pulsationsrohres angeordnet ist, das an hälters kommuniziert, und bei welcher der den Puls.iseinem oberen Ende über einen U-Verbindungsbo- tionskolben führende obere Endbereich des Pulsationsgen mit dem unteren Ende des Kolonnenbehälters rohres einen relativ zum Kolonnenbehälte- kleinen kommuniziert, und bei welcher der den Pulsations- io Durchmesser aufweist

kolben führende obere Endbereich des Pulsations- Eine Pulsations-Siebbodenkolonne mit den vorsterohres einen relativ zum Kolonnenbehälter kleinen hend genannten Mermalen ist beispielsweise durch das Durchmesser aufweist, dadurch gekenn- DE-GM 1984 133 bekannt Durch die Anordnung des zeichnet, daß unmittelbar unterhalb des Endbe- Pulsationskolbens am Ende eines Pulsationsrohres erreiches (16) mit dem darin abdichtend geführten Pul- 15 gibt sich eine vereinfachte Abdichtung des Pulsationssationskolben (17) der Durchmesser des Pulsations- kolbens und eine Erleichterung der Wartung und Monrohres (14) vergrößert ist tage des Pulsationsantriebs. Bei höheren Pulsationsfre-

2. Pulsations-Siebbodenkolonne nach Anspruch 1, quenzen ergeben sich in dem engen Pulsationsrohr jedadurch gekennzeichnet, daß der vergrößerte doch so große Flüssigkeitsbeschleunigungen, daß Kavi-Durchmesser des Pulsationsrohres (14) im Größen- 20 tation auftritt, welche nicht nur durch Geräuschbildung bereich <Jg5 Durchmessers des Kolonnenbehälters stört und die Einrichtungsteile gefährdet, sondern auch (10) liegt die Pulsation beeinträchtigt

3. Pulsations-Siebbodenkolonne nach Anspruch 1 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Puloder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pulsations- sations-Siebbodenkolonne der eingangs genannten Art kolbenquerschnitt V₅- '/|₀ der Querschnittsfläche 25 so auszubilden, daß mit ihr auch bei hohen Pulsationsdes Kolonnenbehälters (10) beträgt frequenzen ein einwandfreier Betrieb ohne Kavitations-

4. Pulsations-Siebbodenkoionne nach einem der erscheinungen gewährleistet ist

Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch

Querschnitt des U-Verbindungsbogens (15) kleiner gelöst daß unmittelbar unterhalb des Endbereiches mit ist als der Durchmesser des erweiterten Pulsations- 30 dem darin abdichtend geführten Pulsationskolben der

rohres (14). Durchmesser des Pulsationsrohres vergrößert ist Dabei

5. Pulsations-Siebbodenkolonne nach einem der kann die Durchmesservergrößerung des Pulsationsroh-Ansprüchel bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwi- res bis in den Größenbereich des Durchmessers des sehen dem vergrößerten Durchmesserbereich des Kolonnenbehälters erfolgen, während der Pulsations-Pulsationsrohres (14) und dem "an Pulsationskolben 35 kolbenquerschnitt zweckmäßig nur V₅ bis Vi₀ der Quer-(17) führenden Endbereich (16) und/oder dem quer- schnittsfläche des Kolonnenbehälters beträgt
schnittsverjüngien ü-Verbindungsbogen (13) ein Durch die Vergrößerung des Puisationsrohräurchkonischer Obergangsbereich (18,19) vorgesehen ist messers werden die Beschleunigungswerte für die Flüs-

6. Pulsations-Siebbodenkolonne nach einem der sigkeit im Pulsationsrohr so weit herabgesetzt und da-Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in 40 mit der Gesamtdruckverlust infolge der Beschleunigung dem mit dem Kolonnenbehälter (10) kommunizie- durch den Pulsationskolben so klein gehalten, daß keine renden Pulsationsrohr (14) der den Pulsationskolben Kavitation mehr auftritt Dadurch wird eine genaue (17) führende Endbereich (16) tiefer als der Flüssig·- Übertragung der Pulsationserregungsbewegung des keitsspiegel (20) des Kolonnenbehälters (10) ange- Pulsationskolbens auf die Siebbodenkolonne gewährleiordnet ist und der Pulsationskolben (17) mit einer 45 stet Dabei ist durch den kleingehaltenen Durchmesser oberhalb jenes Flüssigkeitsspiegels (20) angeordne- des Pulsationskolbens gleichzeitig der Vorteil erreicht, ten Antriebsvorrichtung (25/26) gekoppelt ist daß ein massearmer Pulsationskolben mit einer relativ

7. Pulsations-Siebbodenkolonne nach Anspruch 6, kleinen abzudichtenden Umfangsfläche erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsvorrich- dem auf einer relativ längeren Hubstrecke der Bewetung ein beidseitig hydraulisch beaufschlagbarer An- ta gungsablauf genauer als bei einem großflächigeren KoI-triebskolben (25) vorgesehen ist, dessen Zylinder ben mit kurzer Hubstrecke vorgebbar ist was für die (26) mit einer reversierbaren Pumpe (29) verbunden Wirksamkeit der Pulsation von großer Bedeutung ist. ist. Konstruktive Änderungen an der Pulsations-Siebbo-

8. Pulsations-Siebbodenkolonne nach Anspruch 6, denkolonne selbst sind nicht erforderlich.

dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsvorrich- 55 Vorteilhafterweise kann zwischen dem vergrößerten

tung ein beidseitig hydraulisch beaufschlagbarer An- Durchmesserbereich des Pulsationsrohres und dem

triebskolben (25) in einem Antriebszylinder (26) vor- Führungsbereich des Pulsationskolbens und/oder einem

gesehen ist dessen Zylinderkammern (27, 28) über querschnittsverjüngten U-Verbindungsbogen ein koni-

eine Ventileinrichtung wahlweise mit einer hydrauli- scher Übergangsbereich vorgesehen werden, wodurch

sehen Druckmittelquelle verbindbar sind. 60 die Pulsationsübertragung vom erregenden Pulsations-

9. Pulsations-Siebbodenkolonne nach einem der kolben in die Siebbodenkolonne begünstigt wird. In Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß die dem mit dem Kolonnenbehälter kommunizierenden Abdichtung des Pulsationskolbens (17) im Pulsa- Pulsationsrohr kann der Führungsbereich des Pulsationsrohr (16) mittels Kolbenringen erfolgt, tionskolbens tiefer als der Flüssigkeitsspiegel des Ko-

63 lonnenbehälters angeordnet sein, und der Pulsationskol-

ben kann mit einer oberhalb jenes Flüssigkeitsspiegels

angeordneten Antriebsvorrichtung gekoppelt sein. Dadurch ist sichergestellt, daß die Antriebsvorrichtung