DE595404C - Glockenapparat fuer Rektifikations-, Absorptions- und Kuehlverfahren - Google Patents

Description

Der Wirkungsgrad eines Glockenbodens hängt im wesentlichen von der Eintauchtiefe ab, d. h. je tiefer auf jedem Boden die Dämpfe in die Flüssigkeit eingeführt werden, um so größer ist die Austauschfläche zwischen Flüssigkeit und Dampf und um so vollständiger ist der angestrebte Austausch. Von der Größe der Eintauchtiefe hängt der Widerstand und der zu seiner Überwindung erforderliche Druck der Gase oder Dämpfe ab.

Bei vielen Verfahren, wo große Gas- oder Dampfmassen von verhältnismäßig geringem Druck zur Verarbeitung kommen, sind der Eintauchtiefe praktische Grenzen gezogen.

'15 Unter Eintauchtiefe wird die gesamte Eintauchtiefe, also die Summe der Eintauchtiefe der einzelnen Böden verstanden. Je größer die Zahl der Stufen, d. h. also die Zahl der Böden ist, um so geringer ist bei einem verfügbaren Gesamtdruckgefälle die axii den einzelnen Boden entfallende Eintauchtiefe.

Bei der bisher üblichen Bauart der ■Glockenwäscher geht ein großer Teil des zur Verfügung stehenden Druckgefälles unter zwangsläufiger Verringerung der Eintauchtiefe dadurch verloren, daß den Gasen und/oder Dämpfen unnötiger Widerstand geboten wird. Die Gasdurchtrittsstutzen und die sie abdeckenden Glockendeckel tauchen senkrecht oder nahezu senkrecht in die auf den Böden befindliche Flüssigkeit ein; die Gase unterliegen daher einem mehrmaligen scharfen Richtungswechsel, der auf Kosten des Druckgefälles geht, bevor sie in die Flüssigkeit gelangen. Ferner erfahren die Gase beim Austritt aus dem Gasdurchtrittsstutzen infolge der plötzlichen Querschnittserweiterung eine plötzliche Verminderung der Geschwindigkeit, die einen Druckverlust erzeugt, der nicht wiedergewonnen werden kann.

Diese schädlichen Druckverluste werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß einerseits der Glockendeckel nicht mehr senkrecht oder steil in die Flüssigkeit eintaucht und andererseits der durch den Glockenboden geführte GasduFchtrittsstutzen in Fortfall kommt; der Glockendeckel wird so flach ausgebildet, daß er mit dem Glockenboden den Winkel einer gut wirkenden Düse bildet.

Es ist bekannt, den Glockenrand beispielsweise durch Zähne zu unterteilen. Hierdurch wird zwar eine bessere Verteilung der Gase auf die Flüssigkeit erreicht, aber infolge der regellosen Strömung geht ein weiterer Teil des Druckgefälles verloren.

Nach der Erfindung wird eine Unterteilung des vom Glockenrand und dem Glockenboden gebildeten düsenförmigen Winkels dadurch herbeigeführt, daß unterhalb des Umfanges des Glockendeckels oder am Glockenboden keilförmige Nasen angeordnet werden.

Durch die Wahl der Anzahl dieser Nasen und ihrer Breite kann der Austrittsquerschnitt für die Gase' in beliebig viele und beliebig

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feine Düsen unterteilt werden, so daß je nach dem angestrebten Zweck beliebig große Ausströmungsgeschwindigkeiten für die Gase oder Dämpfe erzielt werden. In den Düsen wird der Druck der Gase, abgesehen von den Reibungswiderständen, verlustlos in Geschwindigkeit, also in Strömungsenergie umgesetzt. Diese Strömungsenergie macht sich in dem Raum außerhalb der Glocke dadurch nutzbar, ίο daß sie an die Flüssigkeit übergeht, welche in eine sehr heftige Bewegung versetzt wird, wodurch eine entsprechend innigere Mischung und intensivere gegenseitige Einwirkung zwischen Flüssigkeiten und Gasen erzielt wird. Gibt man dem Querschnitt des Raumes um die Glocke die Form eines Ellipsoiden oder einer Kalotte, so bildet sich unter dem Einfluß der Strömungsenergie der Gase bzw. Dämpfe ein rotierender Ringwulst, der aus Flüssigkeit und Dämpfen besteht und eine viel größere Höhe annimmt, als der Eintauchtiefe mit den bisher üblichen Einrichtungen bei sonst gleichem Druckgefälle entsprechen würde.

Ein gemäß der Erfindung beispielsweise zu benutzender Glockenapparat ist in der Zeichnung dargestellt.

Abb. ι zeigt die Vorrichtung im Aufriß. Der Träger des Glockenbodens ist mit a, die Gasdurchtrittsöffnungen mit b bezeichnet. Der flach ausgebildete Glockendeckel trägt die Bezeichnung c, während der ringförmig ausgebildete Glockenboden und Rand mit d bezeichnet ist. Um ein seitliches Verschieben der Glocke zu verhindern, sind Querrippen £ an ihr angebracht. Die Düsen selbst sind mit / bezeichnet. Ihre Form und Anordnung ist aus Abb. 3 ersichtlich. Im vorliegenden Fall haben die Düsen die Form einer abgestumpften Pyramide; sie können natürlich auch wie abgestumpfte Kegel oder ähnlich ausgebildet sein.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist aus Abb. 2·zu erkennen. Die aus den Düsen/ mit großer Geschwindigkeit austretenden Gase oder Dämpfe versetzen die Flüssigkeit in eine rotierende Bewegung, wie es durch die Pfeile angedeutet ist. Die nach unten zurückfallenden Flüssigkeitsteile gelangen immer wieder in Berührung mit den aufsteigenden Dämpfen, so daß jedes auf dem Glockenboden befindliche Flüssigkeitsteilchen mit dem Dampf in Berührung kommen muß. Ferner wird durch die intensive und innige Durchmischung von Dampf und Flüssigkeit ein Durchtreten des Dampfes durch die Stufe verhindert.

Die Ausbildung des Bodens und des Glockendeckels gemäß der Erfindung wirkt sich auch dann vorteilhaft aus, wenn bei großen Apparaten mehrere Glockenwäscher auf ein und demselben Boden angeordnet sind. Bei den bisher üblichen Formen des Bodens und der Glocke bilden sich auf den einzelnen Stufen Stellen, an denen eine Durchmischung von Dampf und Flüssigkeit nicht stattfindet, weil eine Verteilung des Dampfes auf die Flüssigkeit nur in dem eng um den Glockenrand herumliegenden Räume stattfindet, so daß zwischen den Wirkungssphären der einzelnen Dampfdurchtrittsöffnungen ruhende Flüssigkeitsschichten unvermeidlich sind. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung ist nicht nur allein die Berührungsfläche zwischen Dampf und Flüssigkeit bedeutend größer, sondern die Flüssigkeit gelangt, wie es aus Abb. 2 ersichtlich ist, über den Bodenrand von einem Glockenraum in den anderen, so daß praktisch keine Stellen vorhanden sind, an denen eine Durchmischung von Flüssigkeit und Dampf nicht stattfindet.

Der eigentliche Bodenträger α und die ringförmige Ausbildung des Raumes d um den Glockendeckel herum kann z. B. aus einem Stück, z. B. Metall, hergestellt werden, oder aber die Ausführung ist auch so möglich, daß das Stückt aus keramischem Material besteht und auf dem eigentlichen Boden« ruht, der dann beispielsweise aus Metall bestehen kann.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Glockenapparat für Rektifikations-, Absorptions- und Kühlverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß ein flach ausgebildeter Glockendeckel mit dem Glockenboden den Winkel einer Düse bildet, der durch Anordnung von keilförmigen Nasen am Umfang des Glockendeckels oder am Glockenboden in düsenförmige Gasdurchtrittsöffnungen unterteilt ist. i_Oo

2. Glockenapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glockenboden in seinem die Glocke umgebenden Teil ringförmig ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen