DE629133C

DE629133C - Kolonnenapparatur zur Behandlung von Fluessigkeiten mit Gasen oder Daempfen

Info

Publication number: DE629133C
Application number: DEN37345D
Authority: DE
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1933-11-04
Filing date: 1934-10-31
Publication date: 1936-04-23
Also published as: GB427610A; FR780631A; BE406024A; NL37384C

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
23. APRIL 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 12 a GRUPPE

in Haag, Niederlande

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. Oktober 1934 ^ab

Bei verschiedenen Verfahren ist es notwendig, Gase oder Dämpfe mit Flüssigkeiten in Berührung zu bringen. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung· kann mit Vorteil bei solchen Verfahren angewendet' werden; sie ist jedoch von besonderer Bedeutung für die fraktionierte Destillation oder Kondensation von flüssigen Gemischen.

Es ist bekannt, flüssige Mischungen, ζ. Β.

ίο Kohlenwasserstoffgemische in Fraktionen verschiedener Zusammensetzung, durch fraktionierte Destillation und/oder Kondensation aufzuspalten. Bei der im allgemeinen befolgten Arbeitsweise wird die zu zerlegende Mischung auf die erforderliche Temperatur erhitzt und in eine Kolonne geleitet, wo die Dämpfe emporsteigen und mit einer Flüssigkeit im Gegenstrom, im sogenannten Rückfluß, in Berührung kommen. In der Kolonne sind Ein-

ao richtungen vorgesehen, um eine innige Berührung zwischen Dampf und Flüssigkeit zu begünstigen, z. B. Zwischenböden, über welche die Flüssigkeit fließt, während der Dampf durch auf den Böden angeordnete Glocken gezwungen wird, durch die Flüssigkeit hindurchzugehen.

Die Flüssigkeit Hießt von Zwischenboden zu Zwischenboden abwärts, und zwar z. B. in einem solchen Wege, daß sie von dem einen Ende eines Bodens zu dem anderen Ende eines Bodens wandert, von dort abwärts zum nächsten Boden, über diesen in entgegengesetzter Richtung fließt usw.

Im Verlauf von Untersuchungen, die sich mit der -Arbeitsweise einer derartigen Kolonne beschäftigten und bei denen die Art und Weise, in der der Dampf durch die Flüssigkeit strömt, beobachtet werden konnte, wurde überraschenderweise festgestellt, daß der Dampf zum größten Teil nur durch einen Teil der Flüssigkeit auf einem Boden geht, nämlich durch.' den Teil, der der Ausflußöffnung am nächsten liegt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß dieser Flüssigkeitsteil den Dämpfen den geringsten Widerstand bietet, weil tatsächlich die Dicke der Flüssigkeitsschicht in der Strömungsrichtung abnimmt, d.h. die Schicht am dicksten ist, wo die Flüssigkeit auf den Boden auffließt und am dünnsten dort, wo sie den Boden verläßt.

Aus den erwähnten Untersuchungien ergab sich, daß oft ein Teil jedes Bodens imwirksam ist; in diesem Teil tritt also keine Berührung zwischen Dampf und Flüssigkeit ein. Es ist einleuchtend, daß dies einen beträchtlichen Nachteil bedeutet. Für eine saubere Fraktionierung ist aber eine innige oder lange Berührung zwischen Dampf und Flüssigkeit wesentlich. Infolge des erwähnten Umstandes ergibt sich eine derartige

Berührung nur teilweise, was leine weniger scharfe Fraktionierimg zur Folge hat.

Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, diesen Nachteil zu überwinden und die in der Kolonne überhaupt erzielbare "Berührung zwischen Dampf und Flüssigkeit voll nutzbar zu machen.

In den deutschen Patentschriften 117 746 -. und 153089 sind Destülationssäulen mit schrägen Böden beschrieben. Beim Arbeiten mit solchen Kolonnen ist es unter Umständen möglich, eine gleichmäßige Flüssigkeitsdicke über den ganzen Boden zu erzielen; jedoch nur bei einer bestimmten Drucfcab-Ί5 nähme zwischen der Zuflußstelle und der Abflußstelle der Flüssigkeit auf dem Boden. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einer Säule, welche mit Glocken zum Durchleiten der Gase bzw. Dämpfe ausgerüstete Zwischenboden enthält, die aus mehreren, stufenweise tiefer liegenden Einzelteilen bestehen. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzelteil von dem nächst tieferen durdh einen Überfall getrennt ist und solche Abmessungen aufweist, daß der von der darüber fließenden Flüssigkeit zurückzulegende Weg 'erheblich kürzer ist als der Durchmesser der Kolonne.

Die Vorrichtung hat gegenüber den bekannten oben erwähnten Anlagen den besonderen Vorteil, daß im Gegensatz zu dem schrägen als 'ein Stück ausgeführten Boden ein gleichmäßiger Dampffluiß durch die ganze Flüssigkeitsschicht bei jedem Höhienunter- > ³⁵ schied zwischen der Stelle, wo die Flüssigkeit auf den Boden gelangt und derjenigen, wo sie ihn verläßt, sicher gestellt wird.

Es sind zwar Rektifikationskolonnen bekannt, deren Zwischenböden aus mehreren konzentrisch angeordneten, stufenweise tiefer liegenden Teilen bestehen, so daß die Flüssigkeit jeweils nach Durchlaufen einer Kreisbahn in den nächst tieferen Teil fällt und wiederum eine Kreisbahn in entgegiengesetzter Richtung durchläuft. Der lange Weg und das Fehlen von Überfällen zwischen den einzelnen Teilen des Bodens begünstigen das Auftreten von Druckunterschieden, das gerade durch die vorliegende Bauart vermieden wird.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung noch! näher erläutert: -

Die Zeichnung zeigt einen Teil-der Kolonne 1 mit zwei Böden 4 und 5 Im Schnitt. Jeder Boden besteht aus vier parallelen Einzelteilen a, b, c und d, die jeweils durch einen über den ganzen Kolonnenquerschnitt sich erstreckenden Überfall getrennt sind. Die Flüssigkeit fließt z. B. von einem höheren Boden durch das Rohr 2 auf den höchsten Einzelteil 4°, wandert über den Überlauf 8 und den Überlauf 9 zwischen den Einzelteilen 4° und 4^Ä zu dem nächst -niederen Einzelteil 4* usf. über den Teil 4^C zu dem Teil 4«*. Hier fließt die Flüssigkeit' durch den Auslaß 3 auf den höchsten Teil 5" des nächsten Bo-. dens. Über diesen Boden strömt die Flüssigkeit in entgegengesetzter Richtung, wie über den vorhergehenden Boden und verläßt ihn durch den Auslaß 7. Am Boden jedes Einzelteiles sind Öffnungen 10 mit Rohren 11, die über den Flüssigkeitsspiegel emporragen und Kappen 6 besitzen. Die ganze Anordnung ist so getroffen, daß der Dampf gezwungen wird, zuerst abwärts durch die Flüssigkeit auf dem Einzelteil zu wandern, bevor 'er weiter zum nächsten Boden ansteigen kann. Die Zahl der Einzelteile, aus denen der Boden zusammengesetzt ist, kann natürlieh verschieden sein. Der Erfindungsgedanke kann auch angewandt werden, wenn man die Flüssigkeit über einen Boden mehrmals zu führen wünscht, z. B. in entgegengesetzter Richtung, bevor man sie zum nachsten Boden leitet. Auch in diesem Falle ist der Weg, den die Flüssigkeit über den Boden nimmt, geteilt, und zwar in verschiedene, aufeinanderfolgende tiefere Einzelteile.

Claims

Patentansprüche:

i. Kolonnenapparatur zur Behandlung von Flüssigkeiten mit Gasen oder Dämpfen, welche mit Glocken zum Durchleiten der Gase bzw. Dämpfe ausgerüstete Boden enthält, die jeweils aus mehreren Einzelteilen bestehen, wobei die Böden der Einzelteile in Richtung von der Zuflußstelle zu der Abflußstelle stufenweise "tiefer liegen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einzelteil von dem nächst tieferen durch einen- Überfall getrennt ist und solche Abmessungen aufweist, daß der von der darüberfließenden Flüssigkeit zurückzulegende Weg erheblich kürzer ist als der Durchmesser der Kolonne.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Boden in mehrere etwa parallel zu einem Durchmesser verlaufende Einzelteile zerlegt ist und jeder höher gelegene Einzelteil vom nächsten tiefer liegenden, durch einen über den ganzen Kolonnenquerschnitt sich erstreckenden Überfall getrennt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen