DE68903579T2

DE68903579T2 - Gas-/fluessigkeit-kontaktvorrichtung.

Info

Publication number: DE68903579T2
Application number: DE8989200448T
Authority: DE
Inventors: Gerrit Konijn
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1988-03-03
Filing date: 1989-02-22
Publication date: 1993-04-01
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: DK97589D0; GB8805115D0; NO169822B; NO169822C; DE68903579D1; AU606268B2; NO890880L; DK97589A; AU3090389A; NO890880D0; MY108553A; DZ1329A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gas- /Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung umfassend ein Gehäuse, welches mit einem Gaseinlaß, einem Flüssigkeitsauslaß, einem Flüssigkeitseinlaß und einem oberhalb des Gaseinlasses angeordneten Gasauslaß sowie einem horizontalen Trog versehen ist, der zwischen dem Gaseinlaß und dem Flüssigkeitseinlaß angeordnet und mit einem Zyklonseparator versehen ist, der sich von einer Stelle unterhalb des horizontalen Troges zu einer Stelle oberhalb des horizontalen Troges erstreckt, wobei der Zyklonseparator ein vertikales Wirbelrohr, welches innen mit Wirbel erteilenden Mitteln versehen ist, ein gleichachsiges Gasauslaßrohr, welches oberhalb des vertikalen Wirbelrohres angeordnet ist, ein äußeres Rohr, welches rund um das Wirbelrohr derart angeordnet ist, daß zwischen dem Wirbelrohr und dem äußeren Rohr ein Ringraum gebildet ist, der sich zu einer Stelle unterhalb des Troges öffnet, einen Durchgang, der zwischen dem Inneren des Wirbelrohres oberhalb der Wirbel erteilenden Mittel und Ringraum eine Verbindung schafft, und wenigstens eine Leitung aufweist, die sich von der Außenseite des Zyklonseparators oberhalb des Troges zu dem Inneren des Wirbelrohres unterhalb der Wirbel erteilenden Mittel erstreckt, wobei das äußere Rohr an seinem oberen Ende mit einer geschlossenen Abdeckung versehen ist.
Während des normalen Betriebes wird Gas dem Gaseinlaß und Flüssigkeit dem Flüssigkeitseinlaß zugeführt. Gas strömt aufwärts durch die Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung und Flüssigkeit fließt abwärts durch die Vorrichtung. Flüssigkeit wird an dem Trog gesammelt und fließt über die Leitung bzw. die Leitungen zu dem Inneren des Wirbelrohres unterhalb der Wirbel erteilenden Mittel, wo sie mit dem Gas in Kontakt gebracht wird. Das Gemisch aus Gas und Flüssigkeit bewegt sich aufwärts durch das vertikale Wirbelrohr, welches innen mit Wirbel erteilenden Mitteln versehen ist. Als Ergebnis des dem Gemisch durch die Wirbel erteilenden Mittel erteilten Wirbels wird Flüssigkeit von dem Gas-/Flüssigkeit-Gemisch getrennt. Die Flüssigkeit wird an der Innenfläche des vertikalen Wirbelrohres oberhalb der Wirbel erteilenden Mittel gesammelt und fließt durch den Durchgang in den Ringraum zwischen dem äußeren Rohr und dem Wirbelrohr. Flüssigkeit verläßt den Ringraum unterhalb des Troges und verläßt die Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung durch den Flüssigkeitsauslaß hindurch. Gas, aus welchem Flüssigkeit entfernt worden ist, strömt durch das gleichachsige Gasauslaßrohr zu dem oberhalb des Troges befindlichen Gasauslaß, durch welchen hindurch es die Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung verläßt.
Die bekannte Vorrichtung und ihr normaler Gebrauch sind in der US-A-3 345 046 offenbart.
Eine solche Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung kann bei einem Mitnahmewert unter 5 % der volumetrischen Fließrate der dem Trog zugeführten Flüssigkeit betrieben werden für volumetrische Fließraten der Flüssigkeit unterhalb 5m³/Stunde bei relativ niedrigen volumetrischen Strömungsraten des Gases.
Es ist ein Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung zu schaffen, die bei einer höheren volumetrischen Fließrate und bei einem Mitreißen oder Mitnehmen unter 5 % betrieben werden kann.
Hierfür ist die Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung gemäß der Erfindung, dadurch gekennzeichnet, daß das gleichachsige Gasauslaßrohr außen mit einem ringförmigen Deflektor versehen ist und daß das äußere Rohr an seinem oberen Ende mit einer ringförmigen Abdeckung versehen ist, deren Innenkante rund um das Gasauslaßrohr unter dem ringförmigen Deflektor angeordnet ist und die mit einem Gasauslaß versehen ist, der unterhalb des ringförmigen Deflektors mündet.
Es wurde gefunden, daß bei hohen volumetrischen Fließraten der Flüssigkeit Gas mit der Flüssigkeit mitgerissen oder mitgenommen wird, die durch den Durchgang in den Ringraum fließt. Dieses Gas strömt aus dem Ringraum durch den Gasauslaß hindurch. Gas, welches aus dem Gasauslaß ausströmt, wird durch das an der Gasauslaßleitung angebrachte ringförmige Ablenkorgan abgelenkt, bevor das Gas aufwärts zu dem Gasauslaß der Gas- /Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung strömt. Mit dem Gas mitgeführte Flüssigkeit wird von dem Gas getrennt, wenn das Gas durch das ringförmige Ablenkorgan abgelenkt wird; diese Flüssigkeit wird dann zu dem Trog zurückgeführt, wo sie sich mit der Flüssigkeit vereinigt, die dem Trog durch den Flüssigkeitseinlaß der Gas- /Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung zugeführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend im einzelnen beispielsweise erläutert unter Bezugnahme auf die Zeichnung, in welcher
Figur 1 schematisch einen Querschnitt einer ersten Gestaltung der Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung gemäß der Erfindung;
Figur 2 eine Einzelheit II der Figur 1 in einem gröderen Maßstab als demjenigen der Figur 1; und
Figur 3 schematisch einen Querschnitt einer zweiten Gestaltung der Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt.
Es wird Bezug genommen auf die Figuren 1 und 2. Die Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches mit einem Gaseinlaß 3 und einem Flüssigkeitsauslaß 5, die am unteren Teil des Gehäuses 2 angeordnet sind, und mit einem Flüssigkeitseinlaß 7 und einem Gasauslaß 9 versehen ist, die oberhalb des Gaseinlasses 3 angeordnet sind. Das Gehäuse 2 ist weiterhin mit einem horizontalen Trog 11 versehen, der zwischen dem Gaseinlaß 3 und dem Flüssigkeitseinlaß 7 angeordnet ist. Der horizontale Trog 11 ist mit einem Zyklonabscheider oder Zyklonseparator 13 versehen, der sich von einer Stelle unterhalb des horizontalen Troges 11 zu einer Stelle oberhalb des horizontalen Troges 11 erstreckt.
Der Zyklonseparator 13 weist ein vertikales Wirbelrohr 17, welches innen mit Wirbel erteilenden Mitteln 19 versehen ist, ein gleichachsiges Gasauslaßrohr 21, welches nahe dem oberen Teil des vertikalen Wirbelrohres 17 angeordnet ist, und ein äußeres Rohr 23 auf, welches rund um das Wirbelrohr 17 derart angeordnet ist, daß zwischen der Außenwand des Wirbelrohres 17 und der Innenwand des äußeren Rohres 23 ein Ringraum 25 gebildet ist, der sich zu einer Stelle unterhalb des Troges 11 öffnet. Der Zyklonseparator 13 weist weiterhin einen Durchgang 27, der zwischen dem Inneren des Wirbelrohres 17 oberhalb der Wirbel erteilenden Mittel 19 und dem Ringraum 25 eine Verbindung schafft, und Leitungen 31 auf, die sich von der Außenseite des Zyklonseparators 13 oberhalb des Troges 11 zum Inneren des Wirbelrohres 17 unterhalb der Wirbel erteilenden Mittel 19 erstreckt.
Das gleichachsige Gasauslaßrohr 21 ist außen mit einem ringförmigen Ablenkorgan bzw. Deflektor 32 versehen und das äußere Rohr 23 ist an seinem oberen Ende mit einem Gasauslaß 33, der unter dem ringförmigen Deflektor 32 mündet, und mit einer ringförmigen Abdeckung 35 versehen, deren Innenkante rund um das Gasauslaßrohr 21 unter dem ringförmigen Deflektor 32 angeordnet ist, wobei der Gasauslaß 33 der Spalt zwischen der Innenkante 36 und der äußeren Wand des Gasauslasses 21 ist.
Während des normalen Betriebes wird Gas dem Gaseinlaß 3 und Flüssigkeit dem Flüssigkeitseinlaß 7 zugeführt. Gas strömt aufwärts durch die Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung 1 und Flüssigkeit fließt abwärts durch die Vorrichtung 1. Flüssigkeit wird an dem Trog 11 gesammelt und fließt durch die Leitungen 31 zu dem Inneren des Wirbelrohres 17 unterhalb der Wirbel erteilenden Mittel 19, wo sie mit dem Gas in Kontakt gebracht wird. Das Gemisch aus Gas und Flüssigkeit bewegt sich aufwärts durch das vertikale Wirbelrohr 17, welches innen mit den Wirbel erteilenden Mitteln 19 versehen ist. Als Ergebnis des dem Gemisch durch die Wirbel erteilenden Mittel 19 erteilten Wirbels wird Flüssigkeit von dem Gas-/Flüssigkeit-Gemisch getrennt. Die Flüssigkeit wird an der Innenfläche des vertikalen Wirbelrohres 17 oberhalb der Wirbel erteilenden Mittel 19 gesammelt und fließt durch den Durchgang 27 in den Ringraum 25 zwischen dem äußeren Rohr 23 und dem Wirbelrohr 17. Flüssigkeit verläßt den Ringraum 25 unterhalb des Troges 11 und verläßt die Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung 1 durch den Flüssigkeitsauslaß 5 hindurch. Gas, aus welchem Flüssigkeit entfernt worden ist, strömt durch das gleichachsige Gasauslaßrohr 21 zu dem Gasauslaß 9, durch welchen hindurch es die Gas-/Flüssigkeit- Kontaktvorrichtung 1 verläßt.
Gas, welches von der durch den Durchgang 27 in den Ringraum 25 fließenden Flüssigkeit mitgerissen bzw. mitgenommen wird, strömt aus dem Ringraum 25 durch den Gasauslaß 33 hindurch. Die Gasströmung wird durch das ringförmige Ablenkorgan bzw. den Deflektor 32, der an der Gasauslaßleitung 21 angebracht ist, abgelenkt, bevor das Gas aufwärts zu dem Gasauslaß 9 der Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung 1 strömt. Von dem Gas mitgerissene oder mitgenommene Flüssigkeit wird von dem Gas getrennt oder abgeschieden, wenn die Strömung durch den ringförmigen Deflektor 32 abgelenkt wird, und diese Flüssigkeit wird dann zu dem Trog 11 zurückgeführt, wo sie mit der Flüssigkeit kombiniert wird, die dem Trog 11 durch den Flüssigkeitseinlaß 7 der Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung 1 hindurch zugeführt wird.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf Figur 3, die eine abgewandelte Gestaltung der Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt. In Figur 3 sind ähnliche Teile der Vorrichtung mit gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen, und aus Gründen der Klarheit sind nicht alle Teile mit einem Bezugszeichen versehen.
Der Trog 11 der Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung 1 ist mit einem Zyklonseparator 13' versehen, der weiterhin ein zweites äußeres Rohr 40 aufweist, welches rund um das äußere Rohr 23 so angeordnet ist, daß ein offenendiger zweiter Ringraum 42 gebildet ist, der sich unterhalb des Troges 11 öffnet.
Das zweite äußere Rohr 40 ist an seinem oberen Ende mit Gasauslässen 44 und mit einer ringförmigen Abdeckung 46 versehen, deren Innenkante rund um das Gasauslaßrohr oberhalb des ringförmigen Deflektors 32 angeordnet ist.
Zusätzlich ist das untere Ende des Wirbelrohres 17 mit einer Abdichtpfanne oder Abschluppfanne 50 versehen, deren Seitenwände sich zu der unteren Fläche bes Troges 11 erstrecken. Die Abschlußpfanne hat einen Auslaß (nicht daßgestellt), der sich in Fluidverbindung mit dem Flüssigkeitsauslaß 5 befindet. Die Abschlußpfanne 50 verhindert, daß während des normalen Betriebes Gas aufwärts durch die Ringräume 25 und 42 strömt.
Dies ist während des Anlaufens oder Beginnens des Betriebes besonders relevant. Während des normalen Betriebes wird Gas dem Gaseinlaß 3, und Flüssigkeit dem Flüssigkeitseinlaß 7 zugeführt. Gas strömt aufwärts durch die Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung 1, und Flüssigkeit fließt abwärts durch die Vorrichtung 1. Flüssigkeit wird an dem Trog 11 gesammelt und fließt durch die Leitung 31 zu dem Inneren des Wirbelrohres 17 unterhalb der Wirbel erteilenden Mittel 19, wo sie mit dem Gas in Kontakt gebracht wird. Das Gemisch aus Gas und Flüssigkeit bewegt sich aufwärts durch das vertikale Wirbelrohr 17, welches innen mit den Wirbel erteilenden Mitteln 19 versehen ist. Als Ergebnis des dem Gemisch durch die Wirbel erteilenden Mittel 19 erteilten Wirbels wird Flüssigkeit aus dem Gas-/Flüssigkeit-Gemisch abgeschieden bzw. abgetrennt. Die Flüssigkeit wird an der Innenfläche des vertikalen Wirbelrohres 17 oberhalb der Wirbel erteilenden Mittel 19 gesammelt und fließt durch den Durchgang 27 in den Ringraum 25 zwischen dem äußeren Rohr 23 und dem Wirbelrohr 17. Flüssigkeit verläßt den Ringraum 25 unterhalb des Troges 11 und flieht in die Abdichtpfanne 50, von welcher sie abgegeben wird. Die Flüssigkeit verläßt die Gas-/Flüssigkeit- Kontaktvorrichtung 1 durch den Flüssigkeitsauslaß 5 hindurch. Gas, aus welchem Flüssigkeit entfernt worden ist, strömt durch das gleichachsige Gasauslaßrohr 21 zu dem Gasauslaß 9, durch welchen hindurch das Gas die Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung 1 verläßt.
Gas, welches von der Flüssigkeit mitgenommen wird, die durch den Durchgang 27 in den Ringraum 25 fließt, strömt aus dem Ringraum 25 durch den Gasauslaß 33 hindurch. Der Gasstrom wird durch den ringförmigen Deflektor 32, der an der Gasauslaßleitung 21 angebracht ist, abgelenkt, bevor das Gas aufwärts zu dem Gasauslaß 9 der Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung 1 strömt. Mit dem Gas mitgenommene Flüssigkeit wird von dem Gas getrennt, wenn die Strömung durch den ringförmigen Deflektor 32 abgelenkt wird. Diese Flüssigkeit fließt durch den Ringraum 42 in die Abdichtpfanne 50. Von der Flüssigkeit mitgenommenes Gas kann den Ringraum 42 durch die Auslässe 44 verlassen.
Die Gasauslässe 44 können durch einen Gasauslaß ersetzt werden, der zwischen der Innenkante der ringförmigen Abdeckung, die zu dem zweiten äußeren Rohr gehört, und dem gleichachsigen Gasauslaßrohr gebildet ist. Der Zyklonseparator, wie er in Verbindung mit Figur 1 beschrieben worden ist, kann auch mit einer Abdichtpfanne versehen werden, wie sie in Figur 2 dargestellt ist.
Aus Gründen der Klarheit sind die Zyklonseparatoren 13 und 13' nicht maßstabgerecht gezeichnet. Zweckmäßig liegt der Innendurchmesser des Gasauslaßrohres 21 zwischen dem 0,5- fachen und dem 1,0-fachen des Innendurchmessers des Wirbelrohres 17 und noch zweckmäßiger zwischen dem 0,7-fachen und dem 0,9-fachen des Innendurchmessers des Wirbelrohres 17.
Der Innendurchmesser des äußeren Rohres 23 liegt zwischen dem 1,1-fachen und dem 2,0-fachen des Außendurchmessers des Wirbelrohres 17 und zweckmäßigerweise zwischen dem 1,2-fachen und dem 1,4-fachen des Außendurchmessers des Wirbelrohres 17.
Der Innendurchmesser des Wirbelrohres 17 liegt zwischen 50 und 150 mm, und die Wanddicke des Wirbelrohres 17, des Gasauslaßrohres 21 und des äußeren Rohres 23 liegt zwischen 0,5 und 3 mm.
Die Gesamtlänge des Zyklonseparators 13 beträgt zwischen 300 und 900 mm und zweckmäßigerweise zwischen 450 und 600 mm. Diese große Länge des Zyklonseparators ermöglicht eine große Höhe oberhalb des Troges 11, die erforderlich ist, um während des normalen Betriebes eine ausreichende Flüssigkeitshöhe an dem Trog aufrechtzuerhalten, so daß Flüssigkeit mit einer ausreichend großen Fließrate durch die Leitungen 31 in das Wirbelrohr 17 fliegen kann.
Zweckmäßig ist das untere Ende des gleichachsigen Gasauslaßrohres 21 zwischen 20 mm unter dem oberen Ende des Wirbelrohres 17, und 60 mm oberhalb des oberen Endes des Wirbelrohres 17 angeordnet.
Zweckmäßig liegt der Innendurchmesser des zweiten äußeren Rohres 40 zwischen dem 1,05-fachen und dem 1,25-fachen des Außendurchmessers des äußeren Rohres 23.
In den Figuren 1 und 3 ist eine Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung dargestellt, die einen Trog aufweist, der mit einem Zyklonseparator versehen ist. Die Vorrichtung kann mit einer Mehrzahl von Trögen versehen sein, deren jeder mit einer Mehrzahl von Zyklonseparatoren versehen ist.
Wenn ein Trog mit einer Mehrzahl von Zyklonseparatoren versehen ist, werden die Zyklonseparatoren in Reihen angeordnet. In diesem Fall können Abdichtpfannen einer Reihe von Zyklonseparatoren in Form eines Abflußbeckens oder einer Abflußrinne kombiniert werden.
Die Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung gemäß der Erfindung kann zweckmäßig dazu verwendet werden, unerwünschte Komponenten, wie beispielsweise Wasserstoffsulfid aus einem Gasgemisch zu entfernen, in dem das Gasgemisch mit einem flüssigen Absorptionsmittel für diese unerwünschten Komponenten kontaktiert wird.
Die Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung kann den Stripperabschnitt und/oder den Anreicherungsabschnitt einer Destillationssäule bilden.
Um die Wirkung der Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung zu erläutern, wurden die nachfolgenden Tests ausgeführt.
Die Tests wurden ausgeführt mit einem einzigen Trog, der mit einem einzigen Zyklonseparator versehen war. Bei den Tests war die Flüssigkeit Kerosin und das Gas Stickstoff. Um in der Lage zu sein, das Mitreißen oder Mitführen von Flüssigkeit durch den Gasauslaß verlassendes Gas zu messen, wurde die Flüssigkeit getrennt gesammelt.
Bei den Tests für eine vorbestimmte volumetrische Strömungsrate des Gases, wie es durch den Gaseinlaß hindurch zugeführt wurde, wurde die volumetrische Fließrate der durch den Flüssigkeitseinlaß zugeführten Flüssigkeit geändert, bis die Flüssigkeitsmitreißrate oder -mitnahmerate 5 % der volumetrischen Fließrate der Flüssigkeit betrug. Nachstehend wird Bezug genommen auf die Oberflächengasgeschwindigkeit, die als die volumetrische Strömungsrate des Gases, geteilt durch die Querschnittsfläche des Wirbelrohres 17 definiert ist.
In dem ersten Test wurde ein Zyklonseparator gemäß Figur 1 getestet. Die Abmessungen des Zyklonseparators waren: Innendurchmesser des äußeren Rohres 150 mm, Innendurchmesser des Wirbelrohres 110 mm, Innendurchmesser des Gasauslasses 90 mm, Gesamtlänge des Zyklonseparators 475 mm, und Abstand zwischen dem unteren Ende des Gasauslaßrohres und dem oberen Ende des Wirbelrohres 30 mm. Das Gasauslaßrohr war mit einem ringförmigen Deflektor versehen, der 25 mm oberhalb des oberen Endes des äußeren Rohres angeordnet war und einen Durchmesser von 130 mm hatte. Das obere Ende des äußeren Rohres wurde mit einem Gasauslaß in Form eines Schlitzes oder Spaltes versehen mit einer Breite von 5 mm. Der Zyklonseparator wurde mit einer Abdichtpfanne der in Figur 2 dargestellten Art versehen.
Das Wirbelrohr wurde mit Wirbel erteilenden Mitteln in Form von sechs Schaufeln versehen.
Für eine Oberflächengasgeschwindigkeit von 16,8 m/s wurde der 5 %-Mitnahmewert erreicht bei einer volumetrischen Fließrate der Flüssigkeit von 3,8 m³/Stunde, für eine Oberflächengasgeschwindigkeit von 13,2 m/s wurde der 5 %-Mitnahmewert bei einer volumetrischen Fließrate der Flüssigkeit von 6,1 m³/Stunde und für eine Oberflächengasgeschwindigkeit von 7,0 m/s wurde der 5 %-Mitnahmewert bei einer volumetrischen Fließrate der Flüssigkeit von 8,0 m³/Stunde erreicht.
Bei dem zweiten Test wurde der beim ersten Test verwendete Zyklonseparator mit einem zweiten äußeren Rohr versehen, wie es in Figur 2 daßgestellt ist. Der Innendurchmesser des zweiten äußeren Rohres betrug 170 mm. Das obere Ende des zweiten äußeren Rohres war 25 mm oberhalb des ringförmigen Deflektors angeordnet und mit einem Gasauslaß in Form eines Schlitzes bzw. Spaltes versehen mit einer Breite von 24 mm.
Das Wirbelrohr wurde mit Wirbel erteilenden Mitteln in Form von sechs Schaufeln versehen.
Für eine Oberflächengasgeschwindigkeit von 17,0 m/s wurde der 5 %-Mitnahmewert bei einer volumetrischen Fließrate der Flüssigkeit von 4,1 m³/Stunde, für eine Oberflächengasgeschwindigkeit von 14,4 m/s wurde der 5 %-Mitnahmewert bei einer volumetrischen Fließrate der Flüssigkeit von 6,2 m³/Stunde, und für eine Oberflächengasgeschwindigkeit von 11,4 m/s wurde der 5 %-Mitnahmewert erreicht bei einer volumetrischen Fließrate der Flüssigkeit von 8,1 m³/Stunde.
Für einen Vergleich wurde ein Zyklonseparator getestet, der nicht mit einem ringförmigen Deflektor versehen war, wobei außerdem das obere Ende des äußeren Rohres nicht mit einem Gasauslaß versehen war. Die Abmessungen des Zyklonseparators waren: Innendurchmesser des äußeren Rohres 130 mm, Innendurchmesser des Wirbelrohres 110 mm, Innendurchmesser des Gasauslasses 85 mm, Gesamtlänge des Zyklonseparators 290 mm, und Abstand zwischen dem unteren Ende des Gasauslaßrohres und dem oberen Ende des Wirbelrohres 40 mm.
Das Wirbelrohr war mit Wirbel erteilenden Mitteln in Form von vier Schaufeln versehen.
Für eine Oberflächengasgeschwindigkeit von 12,1 m/s wurde der 5 %-Mitnahmewert bei einer volumetrischen Fließrate der Flüssigkeit von 2,0 m³/Stunde, für eine Oberflächengasgeschwindigkeit von 9,0 m/s wurde der 5 %-Mitnahmewert bei einer volumetrischen Fließrate der Flüssigkeit von 4,0 m³/Stunde, und für eine Oberflächengasgeschwindigkeit von 7,2 m/s wurde der 5 %-Mitnahmewert erreicht bei einer volumetrischen Fließrate der Flüssigkeit von 5,0 m³/Stunde.
Als Schlußfolgerung kann der Zyklonseparator gemäß der Erfindung bei höheren volumetrischen Fließraten der Flüssigkeit mit einer Mitnahme oder einem Mitreißen von 5 % und bei höheren volumetrischen Strömungsraten des Gases betrieben werden als der Zyklonseparator, der nicht mit einem ringförmigen Deflektor versehen ist und bei dem das obere Ende des äußeren Rohres des Zyklonseparators nicht mit einem Gasauslaß versehen ist.

Claims

1. Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung (1) umfassend ein Gehäuse (2), welches mit einem Gaseinlaß (3), einem Flüssigkeitsauslaß (5), einem Flüssigkeitseinlaß (7) und einem Gasauslaß (9), der oberhalb des Gaseinlasses (3) angeordnet ist, und einem horizontalen Trog (11) versehen ist, der zwischen dem Gaseinlaß (3) und dem Flüssigkeitseinlaß (7) angeordnet und mit einem Zyklonseparator (13) versehen ist, der sich von einer Stelle unterhalb des horizontalen Troges (11) zu einer Stelle oberhalb des horizontalen Troges (11) erstreckt, wobei der Zyklonseparator (13) ein vertikales Wirbelrohr (17), welches innen mit Wirbel erteilenden Mitteln (19) versehen ist, ein gleichachsiges Gasauslaßrohr (21), welches nahe dem oberen Teil des vertikalen Wirbelrohres (17) angeordnet ist, ein äußeres Rohr (23), welches rund um das Wirbelrohr (17) derart angeordnet ist, daß zwischen dem Wirbelrohr (17) und dem äußeren Rohr (23) ein Ringraum gebildet ist, der sich zu einer Stelle unterhalb des Troges (11) öffnet, einen Durchgang (27), der zwischen dem Inneren des Wirbelrohres (17) oberhalb der Wirbel erteilenden Mittel (19) und dem Ringraum (25) eine Verbindung schafft, und wenigstens eine Leitung (31) aufweist, die sich von der Auenseite des Zyklonseparators (13) oberhalb des Troges (11) zum Inneren des Wirbelrohres (17) unterhalb der Wirbel erteilenden Mittel (19) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das gleichachsige Gasauslaßrohr (21) außen mit einem ringförmigen Deflektor (32) versehen ist, und daß das äußere Rohr (23) an seinem oberen Ende mit einer ringförmigen Abdeckung (35) versehen ist, deren Innenkante rund um das Gasauslaßrohr (21) unterhalb des ringförmigen Deflektors (32) angeordnet ist und die mit einem Gasauslaß (33) versehen ist, der unterhalb des ringförmigen Deflektors (32) mündet.

2. Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Gasauslaß (33) zwischen der Innenkante der ringförmigen Abdeckung (35), die zu dem äußeren Rohr (23) gehört, und dem gleichachsigen Gasauslaßrohr (21) gebildet ist.

3. Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Zyklonseparator weiterhin ein zweites äußeres Rohr (40) aufweist, welches rund um das äußere Rohr (23) angeordnet und an seinem oberen Ende mit einer ringförmigen Abdekkung (46) versehen ist, deren Innenkante rund um das Gasauslaßrohr (21) oberhalb des ringförmigen Deflektors (32) angeordnet und die mit einem Gasauslaß (44) versehen ist.

4. Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Gasauslaß (44) zwischen der Innenkante der ringförmigen Abdeckung (46), die zu dem zweiten äußeren Rohr (40) gehört, und dem gleichachsigen Gasauslaßrohr (21) gebildet ist.

5. Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das untere Ende des Wirbelrohres (17) mit einer Abdichtpfanne (50) versehen ist.

6. Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Innendurchmesser des Gasauslaßrohres (21) kleiner als der Innendurchmesser des Wirbelrohres (17) oder gleich dessen Innendurchmesser ist.

7. Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Innendurchmesser des Gasauslaßrohres (21) zwischen dem 0,7-fachen und 1,0-fachen des Innendurchmessers des Wirbelrohres (17) liegt.

8. Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorridhtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Innendurchmesser des äußeren Rohres (23) zwischen dem 1,1-fachen und dem 1,6-fachen des Außendurchmessers des Wirbelrohres (17) liegt.

9. Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 8, wobei der Innendurchmesser des zweiten äuperen Rohres (40) zwischen dem 1,05-fachen und dem 1,25-fachen des Außendurchmessers des äußeren Rohres (23) liegt.

10. Gas-/Flüssigkeit-Kontaktvorrichtung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das untere Ende des gleichachsigen Gasauslaßrohres (21) zwischen 20 mm unterhalb des oberen Endes des Wirbelrohres (17) und 60 mm oberhalb des oberen Endes Wirbelrohres (17) angeordnet ist.