DE4001013A1 - Stripper-kolonne - Google Patents

Stripper-kolonne

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DE4001013A1
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Bruno Bernhardt
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IEG Industrie Engineering GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/343Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Stripper-Kolonne zum Abschei­ den leichtflüchtiger Verunreinigungen aus einer Flüssig­ keit mit Hilfe von Gasen.
Bekannte Stripper-Kolonnen bestehen aus einem in der Regel aus mehreren Teilabschnitten zusammengesetzten Hohlzylin­ der. Am oberen Ende der Kolonne wird die zu reinigende Flüssigkeit über einen Sprühkopf in die Kolonne eingelei­ tet, während am unteren Ende der Kolonne ein Gas oder Gas­ gemisch zugeführt wird. Bei diesen Anlagen fällt die Flüs­ sigkeit zwar im Inneren der Kolonne in Tröpfchenform herab, ein Teil der Flüssigkeit jedoch läuft an der Innen­ wandung der Kolonne in Form eines dünnen Films ab. Dabei kann lediglich die Oberfläche dieses Films mit dem Gas in Berührung kommen, wodurch der Wirkungsgrad dieser Kolonnen begrenzt ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stripper-Kolonne mit einem höheren Wirkungsgrad unter Ver­ meidung der obengenannten Nachteile zu schaffen.
Die gestellte Aufgabe wird durch eine Stripper-Kolonne der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie aus mindestens zwei aus kegelstumpfförmigen Hohlkör­ pern gebildeten, miteinander verbundenen koaxialen Kolon­ nenabschnitten besteht. Die Kegeldurchmesser der einzelnen Kolonnenabschnitte können dabei vorteilhafterweise stufen­ förmig zunehmen, so daß sich insgesamt eine Kolonne er­ gibt, die an den Übergangsstellen zwischen den einzelnen Abschnitten eine stufenförmige und innerhalb der Kolonnen­ abschnitte selbst eine stetige Erweiterung ihres Durchmes­ sers erfährt. Durch die Konizität der Kolonne wird die Bildung eines Flüssigkeitsfilms erschwert und ein sich an den Innenwänden der einzelnen Kolonnenabschnitte dennoch bildender Flüssigkeitsfilm muß an jeder Übergangsstelle zwischen zwei Kolonnenabschnitten abreißen, so daß die Flüssigkeit in Tropfen zum Boden der Kolonne abfällt. In Tropfenform bildet die Flüssigkeit eine wesentlich größere wirksame Oberfläche zu Wechselwirkungen mit dem in der Kolonne von unten nach oben aufströmenden Gas.
Ein gebräuchliches Maß für den halben Öffnungswinkel der Kegelstumpfabschnitte beträgt 8°. Dieser Winkel entspricht dem Entspannungswinkel von Luft beim Durchströmen von Ver­ engungen im Strömungsweg. Dadurch ist gewährleistet, daß das Gas alle Stellen der Kolonne erreichen kann. Zweck­ mäßigerweise sind die einzelnen Kolonnenabschnitte über ringförmige Flansche von außen miteinander verbunden, wo­ bei die Flansche jeweils am oberen Rand des Kolonnenab­ schnittes mit dem größeren Durchmesser aufliegen und im Inneren der Kolonne mit dem unteren Rand des Abschnittes kleineren Durchmessers abschließen können. Auf diese Weise sind Innenvorsprünge in der Kolonne an den Verbindungs­ stellen der einzelnen Abschnitte vermieden, welche die Bewegung der Flüssigkeit und des Gases behindern würden. Es ergeben sich nach unten gerichtete Stufen, an denen ein nach unten überstehender Tropfrand ausgebildet sein kann. Außerdem vereinfacht diese Maßnahme die Reinigungsmöglich­ keit der Innenwandung der Kolonne von Kalkablagerungen. Der Kalk kann einfach durch Klopfen abgesprengt werden und ungehindert durch die Kolonne bis zu deren unterem Ende abfallen. Die Erfindung ermöglicht also ein Strippen von Flüssigkeiten mit Gasen mit einem hohen Wirkungsgrad und nur geringfügig höherem Konstruktionsaufwand als bei be­ kannten Anlagen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungs­ gemäßen Kolonne anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine Stripper-Kolonne, die aus drei kegelstumpfförmigen Abschnitten 10, 11 und 12 gebildet ist, wobei die Kegel­ stümpfe alle den gleichen halben Öffnungswinkel 13 auf­ weisen. Die Abschnitte 10, 11 und 12 sind dabei so ange­ ordnet, daß der Abschnitt 10 mit dem kleinsten Durchmesser das obere Ende und der Abschnitt 12 mit dem größten Durch­ messer das untere Ende der Kolonne bildet. Durch eine ent­ sprechende Wahl der Kegeldurchmesser der Abschnitte 10, 11 und 12 ändert sich der Durchmesser der Kolonne an den Übergangsstellen zwischen den Abschnitten stufenförmig. Die Verbindung der Abschnitte 10, 11 und 12 wird durch Ringflansche 14 realisiert. Die Ringflansche 14 liegen auf dem oberen Ende des jeweils unteren Abschnittes auf und schließen innen mit dem unteren Rand des jeweils oberen Abschnittes ab. Am unteren Ende können Abschnitte, hier die Abschnitte 10 und 11, einen axial über den Ringflansch 14 vorstehenden Tropfrand 24 aufweisen.
Am unteren Ende der Kolonne ist ein Auffangbehälter 15 für die zu reinigende Flüssigkeit 16 angeordnet. Aus diesem Behälter 15 wird die Flüssigkeit 16 durch eine Pumpe 17 über eine Rohrleitung 18 abgesaugt und einem am oberen Ende der Kolonne angeordneten Sprühkopf 19 zugeführt. Ebenfalls am oberen Kolonnenende angeordnet ist eine Saug­ pumpe 20, die Gase von außen durch einen Einlaß 21 im unteren Kolonnenbereich in die Kolonne einsaugt und nach Durchlaufen der Kolonne durch einen Auslaß 22 wieder nach außen leitet.
Über den Sprühkopf 19 wird die zu reinigende Flüssigkeit in feinen Tröpfchen in der Kolonne versprüht. Beim Herab­ fallen in der Kolonne geraten die Tröpfchen mit dem durch die Pumpe 20 nach oben strömenden Gas in Berührung. Durch Wechselwirkung des Gases mit den Flüssigkeitströpfchen können in diesen enthaltene leichtflüchtige Verunreini­ gungen vom Gas aufgenommen und mitgeführt werden. Den höchsten Wirkungsgrad entfaltet die Anlage, wenn die ge­ samte Flüssigkeit in Tröpfchenform die Kolonne passiert, da dann die wirksame Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und strömendem Gas am größten ist. Flüssigkeit, die sich zu einem dünnen Film an den Innenwandungen der Kolonnenab­ schnitte niederschlägt und langsam an ihnen abfließt, wird durch die stufenförmige Änderung des Kolonnendurchmessers an den Übergangsstellen der einzelnen Abschnitte 10, 11 und 12 zum Abtropfen gezwungen. Es bilden sich also wieder Flüssigkeitströpfchen, die in der Zeichnung durch die Bezugsziffer 23 gekennzeichnet sind.
Der Wirkungsgrad der Stripper-Kolonne wird durch die ge­ neigten Wandungen der Kolonnenabschnitte 10, 11 und 12 noch weiter verstärkt, da durch die Konizität die Wandung mit dem darauf befindlichen Flüssigkeitsfilm vom nach oben strömenden Gas besser beaufschlagt ist, wodurch auch die Wechselwirkung mit dem Flüssigkeitsfilm erhöht wird. Je stärker die Kolonne in kegelstumpfförmige Einzelabschnitte gegliedert ist, desto größer ist der Effekt des Abreißens des Flüssigkeitsfilms und damit des Wirkungsgrades.

Claims (6)

1. Stripper-Kolonne zum Abscheiden leichtflüchtiger Ver­ unreinigungen aus einer Flüssigkeit mit Hilfe von Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonne aus min­ destens zwei aus kegelstumpfförmigen Hohlkörpern gebil­ deten, miteinander verbundenen koaxialen Kolonnen­ abschnitten (10, 11, 12) besteht.
2. Stripper-Kolonne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kegeldurchmesser der einzelnen Kolonnen­ abschnitte (10, 11, 12) in der Kolonne stufenförmig zunehmen und die Öffnung zum Einleiten der Flüssigkeit (16) an dem Kolonnenende mit dem kleinsten Kegeldurch­ messer (10) ausgebildet ist.
3. Stripper-Kolonne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonnenabschnitte (10, 11, 12) einen halben Kegelöffnungswinkel (13) von 8° auf­ weisen.
4. Stripper-Kolonne nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonnenabschnitte (10, 11, 12) über ringförmige Flansche (14) miteinander ver­ bunden sind.
5. Stripper-Kolonne nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei benachbarten Kolonnenabschnitten (10-12) die Innenränder der gegeneinanderliegenden Flansche (14) den gleichen Durchmesser aufweisen.
6. Stripper-Kolonne nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kolonnenabschnitte (10, 11) an ihrem unteren und breiteren Ende einen in axialer Richtung über ihren Flansch (14) vorstehenden Tropfrand (24) aufweisen.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111996028A (zh) * 2020-08-12 2020-11-27 中国平煤神马能源化工集团有限责任公司 一种汽提塔出气口返液装置

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DE618107C (de) * 1934-07-21 1935-09-02 Meyer Fa Rud Otto Verfahren und Vorrichtung zur Wiedergewinnung von anfallendem Staub bei Calciniervorrichtungen
EP0254892A2 (de) * 1986-07-18 1988-02-03 The Dow Chemical Company Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung flüchtiger Bestandteile aus einem wässerigen Medium

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CN111996028B (zh) * 2020-08-12 2023-10-24 中国平煤神马控股集团有限公司 一种汽提塔出气口返液装置

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