DE4337981B4

DE4337981B4 - Mass transfer tray with a liquid distributor

Info

Publication number: DE4337981B4
Application number: DE19934337981
Authority: DE
Inventors: Hans Peter Streuber
Original assignee: Julius Montz GmbH
Current assignee: Julius Montz GmbH
Priority date: 1993-11-06
Filing date: 1993-11-06
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2013-11-07
Also published as: DE4337981A1

Abstract

Stoffaustauschboden (2) für eine Kolonne (1), mit einem bahnenförmigen Flüssigkeitsverteiler, dessen Bahnen quer zur Zulauf-Ablauf-Achse angeordnet sind und dessen gerichtete Öffnungen (5) und/oder Leitflächen die Flüssigkeitsströme zu den Seiten hin ablenken, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsverteiler (3) oberhalb des Stoffaustauschbodens (2) im Bereich der Sprudelzone desselben liegt.Mass transfer tray (2) for a column (1), with a web-shaped liquid distributor, the webs of which are arranged transversely to the inlet-outlet axis and whose directed openings (5) and / or guide surfaces deflect the liquid streams to the sides, characterized in that the liquid distributor (3) lies above the mass transfer tray (2) in the area of the bubble zone thereof.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoffaustauschboden für eine Kolonne, mit einem bahnenförmigen Flüssigkeitsverteiler, dessen Bahnen quer zur Zulauf-Ablauf-Achse angeordnet sind und dessen gerichtete Öffnungen und/oder Leitflächen die Flüssigkeitsströme zu den Seiten hin ablenken.The invention relates to a mass transfer tray for one Column, with a web-shaped liquid distributor, whose tracks are arranged transversely to the inlet-outlet axis and the directional openings and / or guide surfaces the liquid flows to the Distract sides.

Solche, die Flüssigkeit verteilenden Bereiche eines Stoftaustauschbodens haben die Aufgabe, die Flüssigkeit auf einem Boden optimal zu verteilen, innig zu vermischen und im gesamten Bodenbereich ständig zu erneuern. Die möglichst gleichmäßige Verteilung von Flüssigkeit auf einem Stoffaustauschboden erfolgt in der Regel über Zulauf-, bzw. Ablaufwehre. Weiterhin sind Böden bekannt, auf denen die aufsteigenden Dämpfe einen Transport und eine Verteilung der Flüssigkeiten bewirken. Dies geschieht durch entsprechend gerichtete Dampfaustrittsöffnungen, in den Hauben, bzw. Glocken ( DE 1096870 B ) oder auch durch gerichtete Öffnungen, die sich direkt im Bodenblech befinden ( DE 1072964 B ). In allen Fällen durchdringt dabei der aufsteigende Dampf die auf dem Stoffaustauschboden stehende Flüssigkeit.Such areas of a fabric exchange floor which distribute the liquid have the task of optimally distributing the liquid on a floor, to mix it intimately and to renew it continuously in the entire floor area. The most uniform possible distribution of liquid on a mass transfer tray is usually carried out via inlet or outlet weirs. Soils are also known on which the rising vapors transport and distribute the liquids. This is done through appropriately directed steam outlet openings in the hoods or bells ( DE 1096870 B ) or through directed openings that are located directly in the floor panel ( DE 1072964 B ). In all cases, the rising steam penetrates the liquid standing on the mass transfer tray.

Eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit über den gesamten Stoffaustauschboden ist vor allem wichtig, wenn in einer Kolonne mit großer Dämpfebelastung im Gegenstrom nur eine kleine Flüssigkeitsmenge zur Verfügung steht. Bei diesem ungünstigen Verhältnis Dampf – Flüssigkeit besteht bei Böden, die die Energie des Dampfes zum Transport der Flüssigkeit ausnutzen die Gefahr, dass die Flüssigkeit zu stark beschleunigt und der Boden an einzelnen Stellen freigeblasen wird, bzw. abregnet, wenn sich die Flüssigkeit an einzelnen Punkten zu stark anhäuft.An even distribution of the liquid over the entire mass transfer tray is especially important if in one Column with large vapors load only a small amount of liquid in countercurrent to disposal stands. With this unfavorable relationship Vapor - liquid exists with floors, which use the energy of the steam to transport the liquid, the risk that the liquid accelerated too much and the floor was blown free in individual places or rains down when the liquid is at individual points accumulates too much.

Sofern auf dem Boden eine Verteilung der Flüssigkeit durch Schikanen vorgenommen wird, kommt es infolge des langen Flüssigkeitsweges im Zu-, bzw. Ablaufbereich zu einem unterschiedlich hohen Flüssigkeitsstand. Hierdurch wird die Arbeitsweise des Bodens durch die unterschiedlich hohen Druckverluste in den einzelnen Bereichen beeinträchtigt. Die Verteilung der Flüssigkeit über Wehre, und dies gilt besonders für kleine Flüssigkeitsmengen, hat den Nachteil, dass die Randzonen des Bodens schlecht erreicht werden. Dieser Nachteil wirkt sich besonders bei Böden großen Durchmessers aus.Unless there is a distribution on the floor the liquid is done by baffles, it comes as a result of the long fluid path in the inlet and outlet area to a different level of liquid. This will change the way the floor works high pressure losses in the individual areas impaired. The distribution of the liquid over weirs, and this is especially true for small amounts of liquid, has the disadvantage that the edge zones of the floor are poorly reached become. This disadvantage has a particular effect on large diameter floors.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einfacher Konstruktion, Handhabung und Montage die in bestimmten Belastungsbereichen auftretenden Mängel unzureichender Flüssigkeitsverteilungen auf Stoffaustauschböden zu beseitigen.The object of the invention is to simple construction, handling and assembly in certain Defects of insufficient fluid distributions occurring in the load areas on mass transfer trays to eliminate.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Flüssigkeitsverteiler oberhalb des Stoffaustauschbodens im Bereich der Sprudelzone desselben liegt.This object is achieved according to the invention solved, that the liquid distributor above the mass transfer tray in the area of the bubble zone lies.

Mit dieser Verteilstation wird die vom Stoffaustauschboden in der Sprudelzone aufsteigende Flüssigkeit in wechselnde Richtungen abgelenkt und bis in die Randzonen des Bodens geführt. Der freie Querschnitt der Durchtrittsöffnungen in der Verteilstation ist so bemessen, dass die Flüssigkeit nach Ihrer Richtungsänderung durch eine der folgenden Durchtrittsöffnungen auf den Stoffaustauschboden zurücklaufen kann. Auf diese Weise entstehen innerhalb der einzelnen Bahnen ständige Kreisläufe verbunden mit einem intensiven Kontakt zwischen Dampf und Flüssigkeit. Der Flüssigkeitsstand auf dem Stoffaustauschboden bleibt auch bei hoher Dampfgeschwindigkeit weitgehend gleich, so dass ein gleichmäßiges Arbeiten des Bodens gewährleistet ist.With this distribution station the Liquid rising from the mass transfer floor in the bubble zone distracted in changing directions and down to the edges of the Ground. The free cross section of the passage openings in the distribution station is sized so that the liquid after your change of direction through one of the following openings on the mass transfer floor running back can. In this way, constant cycles are created within the individual lanes with an intense contact between vapor and liquid. The liquid level remains on the mass transfer floor even at high steam speeds largely the same, so that the soil works evenly is.

Durch die Verteilstation ergibt sich für den Stoffaustauschboden kein nennenswert höherer Druckverlust, da der freie Querschnitt der Durchtrittsöftnungen der Verteilstation sehr groß ist. Die Verteilstation verhindert gleichzeitig ein Mitreißen von Flüssigkeit zum darüberliegenden Stoffaustauschboden. Für die Kolonne können geringere Bodenabstände gewählt werden.The distribution station results in for the mass transfer floor no noticeably higher pressure loss, since the free cross section of the passage openings of the distribution station is very large. At the same time, the distribution station prevents liquid from being carried away to the one above Mass transfer tray. For the column can less ground clearance chosen become.

Eine optimale Verteilung hohen Wirkungsgrades wird erreicht, wenn alle Öffnungen und/oder Leitflächen einer Bahn oder Reihe die Flüssigkeitsströme in dieselbe Querrichtung ablenken. Hierbei ist besonders vorteilhaft, wenn die Ablenkrichtung von Bahn zu Bahn um 180 Grad wechselt.An optimal distribution of high efficiency is achieved when all openings and / or guide surfaces the flow of liquid into a lane or row Deflect cross direction. It is particularly advantageous if the The deflection direction changes from track to track by 180 degrees.

Eine leichte Anpassung an unterschiedliche Medien und Gegebenheiten ist erreichbar, wenn sich die Flüssigkeitsverteiler höhenverstellbar auf dem Stoffaustauschboden abstützen. Hierbei können die Bahnen oder Reihen des Flüssigkeitsverteilers aus einzelnen Elementen bestehen.Easy adaptation to different media and conditions is achievable when the liquid distributor height adjustable Support on the mass transfer floor. Here you can the paths or rows of the liquid distributor consist of individual elements.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below. Show it

1: einen Schnitt durch eine Kolonne mit zwei Stoffaustauschböden und einem darüberliegenden Flüssigkeitsverteiler, 1 : a section through a column with two mass transfer trays and an overlying liquid distributor,

2: einen Schnitt nach A-A in 1, 2 : a cut to AA in 1 .

3: einen Ausschnitt III aus 1 in vergrößertem Maßstab, 3 : a section III from 1 on an enlarged scale,

4: den Ausschnitt IV aus 2 in vergrößertem Maßstab. 4 : section IV from 2 on an enlarged scale.

In einer Kolonne 1 sind Stoffaustauschböden 2 untergebracht. Dabei kann es sich um Ventil-Glocken-Tunnel oder auch Siebböden handeln. Über jedem dieser Böden befindet sich in einem bestimmten Abstand höhenverstellbar und vorzugsweise 10 bis 20 cm zu diesem eine Verteilstation als Flüssigkeitsverteiler 3. Der Abstand zum Boden hängt von der Dampfgeschwindigkeit und der Höhe der Sprudelschicht ab.In a column 1 are mass transfer trays 2 accommodated. These can be valve-bell tunnels or sieve trays. Above each of these shelves there is a height-adjustable, preferably 10 to 20 cm from, a distribution station as a liquid distributor 3 , The distance to the floor depends on the steam speed and the height of the bubble layer.

Der Flüssigkeitsverteiler 3 weist nebeneinander liegende Bahnen 4 auf, die mit gerichteten Durchtrittsöffnungen 5 versehen sind. Die Bahnen stehen senkrecht zur Achse von Zulauf 6 und Ablauf 7. Die Richtung der Durchtrittsöffnungen 5 ändert sich von Bahn zu Bahn um 180 Grad. Die Bahnen 4 mit den Durchtrittsöffnungen 5 können aus einzelnen Elementen bestehen, oder auch großflächig aus einer Platte gedrückt sein.The liquid distributor 3 has adjacent tracks 4 on that with directed passage openings 5 are provided. The tracks are perpendicular to the axis of the inlet 6 and process 7 , The direction of the openings 5 changes from lane to lane by 180 degrees. The railways 4 with the passage openings 5 can from individual el elements consist, or also be pressed over a large area from a plate.

An der Oberseite jeder Öffnung 5 grenzt an ihrem Rand eine schräge Klappe 8 an, durch die der aufsteigende Gas- und Flüssigkeitsstrom zur Seite hingerichtet wird. Die Klappen können unterschiedliche Formen haben, um Flüssigkeit und Dampf abzulenken.At the top of each opening 5 is bordered by a sloping flap on its edge 8th through which the ascending gas and liquid flow is directed to the side. The flaps can have different shapes to deflect liquid and vapor.

Die Verteilstation ist statisch kaum belastet und kann daher aus dünnem Material kostengünstig hergestellt werden. Sie stützt sich mit Stützen 9 auf dem Stoffaustauschboden ab.The distribution station is hardly loaded statically and can therefore be manufactured inexpensively from thin material. It supports itself with supports 9 on the mass transfer floor.

Claims

Mass transfer tray ( 2 ) for a column ( 1 ), with a web-shaped liquid distributor, the webs of which are arranged transversely to the inlet-outlet axis and whose directed openings ( 5 ) and / or guide surfaces deflect the liquid flows towards the sides, characterized in that the liquid distributor ( 3 ) above the mass transfer tray ( 2 ) lies in the area of the bubble zone of the same.

Mass transfer tray according to claim 1, characterized in that the free cross section of the passage openings ( 5 ) in the lanes or rows ( 4 ) is such that the liquid within the lanes or rows ( 4 ) on the mass transfer floor ( 2 ) runs back.

Mass transfer tray according to claim 1 or 2, characterized in that all openings ( 5 ) and / or guiding surfaces of a track ( 4 ) or row deflect the liquid flows in the same transverse direction.

Mass transfer tray according to claim 3, characterized in that the direction of deflection of the web ( 4 ) to train ( 4 ) changes by 180 degrees.

Mass transfer tray according to claim 4, characterized in that the liquid distributors ( 3 ) height adjustable on the mass transfer tray ( 2 ) support.

Mass transfer tray according to claim 5, characterized in that the tracks ( 4 ) or rows of the liquid distributor ( 3 ) can consist of individual elements.