DE4001013C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stripper-Kolonne zum Entfernen leichtflüchtiger Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit mit Hilfe von Gasen, wobei die Flüssigkeit am oberen Ende der Kolonne eingegeben und die Gase am unteren Ende der Kolonne zugeführt und an ihrem oberen Ende abgeführt werden.

Es ist bekannt, in Stripper-Kolonnen Flüssigkeiten im Gegenstromprinzip der Einwirkung von Gasen auszusetzen (z. B. EP-OS 2 54 892). Die bekannten Stripper-Kolonnen bestehen aus einem in der Regel aus mehreren Teilabschnitten zusammengesetzten Hohlzylinder. Am oberen Ende dieses Hohlzylinders wird die zu reinigende Flüssigkeit über einen Sprühkopf in die Kolonne eingeleitet, während am unteren Ende der Kolonne ein Gas oder Gasgemisch zugeführt wird. Bei diesen Anlagen fällt die Flüssigkeit zwar im Inneren der Kolonne in Tröpfchenform herab, ein Teil der Flüssigkeit jedoch läuft an der Innenwandung 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 Vermeidung der obengenannten Nachteile zu schaffen.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Stripper-Kolonne der genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie aus mindestens zwei aus kegelstumpfförmigen Hohlkörpern gebildeten, miteinander verbundenen koaxialen Kolonnenabschnitten besteht und die Kegeldurchmesser der einzelnen Kolonnenabschnitte in der Kolonne von oben nach unten stufenförmig zunehmen. So ergibt sich eine Kolonne, die an den Übergangsstellen zwischen den einzelnen Abschnitten eine stufenförmige und innerhalb der Kolonnenabschnitte selbst eine stetige Erweiterung ihres Durchmessers 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 (5)

1. Stripper-Kolonne zur Entfernung leichtflüchtiger Ver­ unreinigungen aus einer Flüssigkeit mit Hilfe von Gasen, bei welcher die Flüssigkeit am oberen Ende der Kolonne eingegeben und die Gase am unteren Ende der Kolonne zugeführt und am oberen Ende der Kolonne abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonne aus mindestens zwei aus kegelstumpfförmigen Hohlkörpern gebildeten, miteinander verbundenen koaxialen Kolonnenabschnitten (10, 11, 12) besteht und die Kegeldurchmesser der einzelnen Kolonnenabschnitte (10, 11, 12) in der Kolonne von oben nach unten stufenförmig zunehmen.

2. Stripper-Kolonne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonnenabschnitte (10, 11, 12) einen halben Kegelöffnungswinkel (13) von 8° auf­ weisen.

3. Stripper-Kolonne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonnenabschnitte (10, 11, 12) über ringförmige Flansche (14) miteinander ver­ bunden sind.

4. Stripper-Kolonne nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei benachbarten Kolonnenabschnitten (10-12) die Innenränder der gegeneinanderliegenden Flansche (14) den gleichen Durchmesser aufweisen.

5. Stripper-Kolonne nach Anspruch 3, 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.