DE69233121T2 - Flüssigkeitsverteiler - Google Patents

Flüssigkeitsverteiler Download PDF

Info

Publication number
DE69233121T2
DE69233121T2 DE69233121T DE69233121T DE69233121T2 DE 69233121 T2 DE69233121 T2 DE 69233121T2 DE 69233121 T DE69233121 T DE 69233121T DE 69233121 T DE69233121 T DE 69233121T DE 69233121 T2 DE69233121 T2 DE 69233121T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
liquid
distribution
assembly
openings
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69233121T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69233121D1 (de
Inventor
Tullio Casalpalocco Petrich
Paolo Martinenghi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koch Cyprus Ltd
Original Assignee
Koch Cyprus Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koch Cyprus Ltd filed Critical Koch Cyprus Ltd
Publication of DE69233121D1 publication Critical patent/DE69233121D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69233121T2 publication Critical patent/DE69233121T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/008Liquid distribution

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Flüssigkeitsverteiler für Säulen von Prozeßanlagen und insbesondere einen verbesserten Flüssigkeitsverteiler mit Tropfenpunktvervielfachern.
  • Nach dem Stand der Technik ist bekannt, unterschiedliche Typen von Austauschsäulen zu verwenden, in denen ein Gas und eine Flüssigkeit in Kontakt miteinander gebracht werden, bevorzugt in einem Gegenstrom zum Massen- und Wärmeaustausch, zur engen Fraktionierung und/oder Trennung der Bestandteile des zugeführten Ausgangsmaterials und anderen Vorgängen. Ein wirksamer Betrieb erfordert einen Masseaustausch, einen Wärmeaustausch, eine Fluidverdampfung und/oder Kondensation, wobei eines der Fluide mit einem minimalen Druckabfall innerhalb einer bestimmten Zone oder Zonen mit minimalen Abmessungen, die deren Bereich und Volumen begrenzen, abgekühlt werden kann. Hierbei handelt es sich um Voraussetzungen für einen wirkungsvollen Betrieb, welche für eine enge Fraktionierung notwendig ist. Aus diesem Grund hat sich der Gegenstrom von Dampf und Flüssigkeit innerhalb dieser Austauschsäulen zu einem bewährten Verfahren für Dampf- und Flüssigkeitskontakte nach dem Stand der Technik entwickelt. Die tatsächliche Grenzfläche von Dampf und Flüssigkeit für den Massenaustausch erfordert die Verwendung einer Packungsschicht innerhalb der Säule. Die Flüssigkeit wird dann über der Packungsschicht auf die am besten durchführbare Weise verteilt, während der Dampf unterhalb der Packungsschicht im unteren Bereich der Säule verteilt wird. Auf diese Weise tropft die Flüssigkeit durch die Packungsschicht nach unten und wird dem Dampf ausgesetzt, der durch diese nach oben steigt, so daß ein Dampf-Flüssigkeitskontakt und eine Wechselwirkung erfolgen.
  • Es ist gut bekannt, dass der Aufbau der Packungsschicht den Druckabfall, die Größe der Grenzfläche zwischen Dampf und Flüssigkeit und damit den verbundenen Massen- und Energie transfer, der in der Prozeßsäule erfolgt, bestimmt. Die Einrichtungen für eine wirkungsvolle und gleichmäßige Verteilung von Dampf und Flüssigkeit an den entgegengesetzten Enden der Packungsschicht sowie die Beibehaltung der Verteilung in dieser sind für einen wirkungsvollen Betrieb entscheidend. Nur mit einer wirkungsvollen Anfangsverteilung von Dampf und Flüssigkeit und der Beibehaltung dieser Verteilung in der gesamten Packungsschicht werden homogene Mischzonen zur Maximierung des Wirkungsgrades in dieser erzeugt. Der Wirkungsgrad kann ohne weiteres in Betriebskosten und die Produktionsqualität umgerechnet werden. Aus diesem Grund sind Tausende von unterschiedlichen Ausgestaltungen von dem Stand der Technik entsprechenden Packungen für herkömmliche Austauschsäulen vorgeschlagen worden. Der Wirkungsgrad der Packung ist jedoch in hohem Maße durch den Wirkungsgrad von Dampf und Flüssigkeitsverteilung in dieser begrenzt. Wenn sich zum Beispiel entweder der Dampf oder die Flüssigkeit nicht wirkungsvoll über den Querschnitt der Packung verteilen, wird der Nutzen dieses Teils der Packung ausgeschaltet, indem eine schlechte oder gar keine Verteilung vorliegt, was wiederum direkt proportional zum Wirkungsgrad und dem Kostennutzen des Betriebs ist. Die Pakkungstiefen sind entscheidend in bezug auf die Herstellung und die Betriebskosten, und ein Mangel bei der gleichmäßigen Verteilung von Dampf und Flüssigkeit und/oder bei der Beibehaltung der Homogenität innerhalb der Packung kann zu ernsthaften Konsequenzen im Hinblick auf den Masseaustausch führen.
  • Neben den Packungen selbst ist der Flüssigkeitsverteiler die wichtigste Einheit der Säuleneinbauten. Ein Leistungsmangel einer gepackten Säule rührt manchmal von Problemen bei der Flüssigkeitsverteilung, wie einem Verstopfen oder einer Ungleichverteilung, und infolgedessen ist die Auswahl eines richtigen Flüssigkeitsverteilers entscheidend für einen ununterbrochenen Anlagenbetrieb. Überlegungen im Hinblick auf den Betrieb umfassen infolgedessen die funktionellen Aspekte des Verteilers, wie der Füllstand in den Verteilertrögen beibehalten wird, wie gut die Verteilung auf dem Boden ist und die Art und Weise, in der die Flüssigkeit aus den Trögen auf die Packung darunter verteilt wird. Ebenfalls wird die Wirkung des aufsteigenden Dampfes auf die zu verteilende Flüssigkeit berücksichtigt. Wenn Dampfströmungsbereiche eingeschränkt werden, kann die Strömungsgeschwindigkeit bis zu einem Punkt ansteigen, dass das abfließende Flüssigkeitsstrommuster unterbrochen wird. Die Flüssigkeit wird infolgedessen herum "geblasen", und dieser Zustand kann zu einer Ungleichverteilung und einem niedrigen Wirkungsgrad in der Prozeßsäule führen.
  • Herkömmliche Flüssigkeitsverteiler beinhalten allgemein Tröge oder Rohre mit vielen Öffnungen zur Verteilung der Flüssigkeit in Form eines Flüssigkeitsstroms oder Sprays über eine Packung. Bei der Verwendung einer Schüttung, bei der eine Vielzahl von regellos angeordneten Füllkörperelementen in der Austauschssäule vorliegen, ist eine derartige Flüssigkeitsverteilungsmethode manchmal wirkungsvoll. Dies gilt insbesondere dann, wenn hohe Wirkungsgradparameter nicht von entscheidender Bedeutung sind. Im Falle einer Hochleistungspackung jedoch, wie sie zum Beispiel in dem U.S. Patent Nr. 4,604,247 dargelegt ist, welches auf den Inhaber der vorliegenden Erfinder übertragen worden ist, sind die Einrichtungen für eine homogene Flüssigkeits- und Gasverteilung von außerordentlicher Bedeutung.
  • Die Kosten einer Hochleistungspackung des Typs, wie sie in dem zuvor zitierten Patent dargelegt wurden, verlangt Aufmerksamkeit in bezug auf eine saubere Dampf-Flüssigkeitsverteilung. Sogar kleine Bereiche nicht homogener Wechselwirkung zwischen dem Dampf und Flüssigkeit bedeuten einen teuren und verschwenderischen Verlust, welcher mit der Verwendung von Hochleistungspackungen nicht konsistent ist, in denen Raum und Homogenität der Dampf-Flüssigkeit-Grenzfläche sowohl zu erwarten ist, als auch für einen sauberen Betrieb notwendig ist. Unterschiedliche Hochleistungspakkungen, wie sie dem Stand der Technik entsprechen und in dem oben zitierten U.S.-Patent dargelegt und gezeigt sind, erfordern einen Gegenstrom von Dampf und Flüssigkeit durch Kanäle, die durch einander gegenüberliegende Faltungen der darin angeordneten Bleche gebildet werden. Wenn die Flüssigkeits- oder Gasverteilung zu Beginn nicht in ein bestimmtes Faltungsmuster eintritt, dann geht ein wertvoller benetzter Oberflächenbereich in der Packung verloren, bis die Flüssigkeit und der Dampf gezwungen werden, in die nicht benetzten Bereiche der Packung einzuwandern und über diese in Wechselwirkung zu treten. Nur durch Verwendung sauberer Dampf- und Flüssigkeitsverteilungen kann eine wirksame und effiziente Ausnutzung der Hochleistungspackung als auch herkömmlicher Schüttungen sichergestellt sein.
  • Die Entwicklung von Systemen zur adäquaten Flüssigkeitsverteilung in Prozeßsäulen ist, wie oben ausgeführt, allgemein begrenzt. Hauptsächlich ist bekannt, Flüssigkeiten mit Hilfe von Sprühdüsen, Rohren, perforierten Platten und Trögen auszugeben und zu verteilen, von denen einige außerdem Vorrichtungen zur Erhöhung der Anzahl von Tropfpunkten entlang ihrer Länge beinhalten. Die US-Patente Nr. 4,479,909, 4,264,538 und 4,689,183 stellen jeweils derartige Anlagen dar. Solche Vorrichtungen sind verwendet worden, um Gas gleichzeitig in einem aufsteigenden turbulenten Zustand in einer Säule auszugeben, mit dem Ziel, eine adäquate Dampfverteilung darin zu gewährleisten.
  • Obwohl viele Systeme nach dem Stand der Technik grundsätzlich wirkungsvoll im Hinblick auf die Verteilung von Dampf und Flüssigkeit in die meisten Bereiche der Packung sind, wird eine gleichmäßige Verteilung über diese nicht ohne anspruchsvollere Verteilervorrichtungen erhalten. So kann zum Beispiel der Massenfluß von Dampf durch die Packung nach oben nicht gleichmäßig sein, es sei denn, das Gas wird durch Tausende benachbarter Bereiche unterhalb der Packung mit gleichen Druck in jeden Bereich injiziert. Durch eine statistische Dampfabgabe werden einfach ungleiche Mengen von Dampf über die unteren Bereiche der Packung verteilt, jedoch in keiner Weise wird eine gleichmäßige Verteilung sichergestellt. Gleichermaßen führt das einfache Sprühen von Flüssigkeit von oben auf die Packung, obwohl es wirkungsvoll alle Oberflächenbereiche benetzen soll, zu hohen Konzentrationen von Flüssigkeitsströmen in bestimmten Pakkungsbereichen und geringeren Strömen in anderen. Dies hängt natürlich von der Anzahl und dem Typ der Sprüheinrichtungen ab. Verteiler mit Öffnungen sind im allgemeinen mehr gegenüber Verstopfung anfällig als andere Typen von Verteilern, und die Verstopfung ist im allgemeinen ungleichmäßig, was zu einer ungleichmäßigen Berieselung innerhalb der Säule führt. Jegliche Strömungsunregelmäßigkeit, die den Strom in einen Bereich fokussiert, während sie den Strom in anderen Bereichen reduziert, ist von Nachteil.
  • Es hat sich herausgestellt, dass mit Rohrverteilern, die aus Köpfen bestehen, die mit nebengeordneten Rohren oder seitlichen Einrichtungen, die kleine Löcher oder Sprühdüsen zur Verteilung von Flüssigkeit haben, ausgestattet sind, wird die Flüssigkeit häufig zu fein verteilt wird. Feine Tropfen der Flüssigkeit werden dann durch den entgegengesetzt ausgerichteten Gasstrom aus der Säule ausgetragen. Dies verhindert, dass die Flüssigkeit gleichmäßig in Kontakt mit der Packung kommt und bewirkt eine Rückführung der Flüssigkeit in die darüberliegende Schicht. Da der Flüssigkeitskontakt der Zweck der darunterliegenden Packung ist, führt ein derartiges Ergebnis den Zweck des Flüssigkeitsverteilers ad absurdum. Bis zu 5% der Flüssigkeit, die durch eine Düse fließt, kann umgewandelt werden, so daß sie sich bei einem Druckabfall von 138 kPa (20 psi) niederschlägt. Es ist ebenfalls ausgeführt worden, dass Rohrverteiler, die mit Sprühdüsen ausgestattet sind, überlappende Sprühmuster erzeugen, welche zu einem erhöhten Strom in bestimmten Bereichen und damit einem reduzierten Strom in anderen Bereichen führen.
  • Diese Punkte sind so wichtig wie die Anzahl der Flüssigkeitsverteilungspunkte, die für unterschiedliche Säulendurchmesser, Packungshöhen, Prozeßmaterialien und Systemparameter notwendig sind. So ist es zum Beispiel entscheidend, dass die Packungshöhe nicht zu groß ist, da unerwünschte Flüssigkeits- und Dampf-Konzentrationsgradienten auftreten können. Auch das Gewicht der Packung kann zu Deformationen der Packung selbst führen. Flüssigkeits-Rückverteiler zwischen den Packungsbereichen sind jedoch teuer und beanspruchen Höhen, die im anderen Fall für den Massenaustausch verwendet werden könnten. Eine Überlegung bezieht sich auf den verwendeten Packungstyp. Strukturierte Packungen können nur eine geringe Schlechtverteilung tolerieren, während Schüttungen auf der anderen Seite größere Variationen bei der Flüssigkeitsverteilung akzeptieren können. Es würde daher von Vorteil sein, Einrichtungen zur gleichmäßigen Flüssigkeits- und Dampf-Verteilung vor dem Eintritt des Dampfes und der Flüssigkeit in die Packung bereitzustellen und auf eine Weise, die sowohl eine gleichmäßige Flächenverteilung der Flüssigkeit und des Dampfes als auch eine gleichmäßige volumetrische Verteilung sicherstellen.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf eine Flüssigkeitsverteilerbaugruppe zur Verwendung über einen Packungsbereich in einer Prozeßsäule gerichtet, wobei die Baugruppe mehrere Tröge mit Öffnungen zum Austrag der zu verteilenden Flüssigkeit und Verteilerrohrbaugruppen enthält, die an den Außenseiten der Tröge befestigt sind und sich mit den Austragsöffnungen in Eingriff befinden, um die Flüssigkeit von den Trögen nach unten zu richten. Eine derartige Baugruppe ist in EP-A-0 367 525 beschrieben. Erfindungsgemäß ist eine getrennte Verteilerplatte mit Seitenwänden an jeder Rohrbaugruppe befestigt, um die Flüssigkeit aus dieser aufzunehmen und zu sammeln und die Flüssigkeit seitlich auf eine Vielzahl von Öffnungen der Platte zu verteilen, um sie auf den Packungsabschnitt auszugeben. Die Erfindung nutzt die Vorteile einer Verteilerrohranordnung aus, um die Basis für ein weiteres Vervielfachen von Tropfpunkten in den Verteilerplatten bereitzustellen, aus denen die Flüssigkeit auf einen Packungsabschnitt abgegeben wird. Die Geschwindigkeitsabnahme der Flüssigkeit aus den Platten ist bedeutend geringer als es diejenige wäre, die bei der Abgabe von Flüssigkeit aus Öffnungen in den Trögen, sogar über eine Verteilerrohranordnung resultieren würde.
  • Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer gepackten Säule mit unterschiedlichen Abschnitten ist, die weggeschnitten sind, um verschiedene Säulenbauteile und eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitstromverteilertrogs darzustellen,
  • 2 eine vergrößerte Seitenansicht des Flüssigkeitsstromverteilers aus 1 im Schnitt entlang der Linie 2-2 mit einer Vielzahl von Verteilerrohrbaugruppen auf einander entgegengesetzten Seiten ist, der erfindungsgemäß konstruiert ist,
  • 3 eine vergrößerte Ansicht des Trogs aus 2 entlang der Linie 3-3 von oben ist, der die Anordnung der Verteilerrohranordnung zeigt,
  • 4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Stromverteileranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist, die eine Vielzahl von Verteilerrohrbaugruppen zeigt, welche erfindungsgemäß befestigt sind,
  • 5 eine vergrößerte perspektivische Explosionsansicht eines Tropfrohrs aus der Baugruppe der 4 ist, die ein Verfahren zur Befestigung einer Verteilerplatte an einen austauschbaren Tropfrohrmontagekanal zeigt,
  • 6 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Tropfrohrbaugruppe aus 5 ist, die alternative Befestigungseinrichtungen für die Verteilerplatte direkt an ein verschiebbares Tropfrohr zeigt,
  • 7A und 7B perspektivische Ansichten alternativer Ausführungsformen der in 6 gezeigten Befestigungsein richtungen für Verteilerplatten sind,
  • 8 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der in 7 gezeigten Verteilerplatte ist, die mehrere Tropfführungen, welche in der Platte ausgebildet sind, darstellt,
  • 9 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Verteilerplattenbaugruppe aus 8 mit vergrößerten Tropfführungen ist,
  • 10 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Verteilerplatte aus 7 ist, welche einen alternativen Bodenaufbau zeigt,
  • 11 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Verteilerplatte gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung ist,
  • 12 eine alternative Ausführungsform der Verteilerplatte aus 11 ist, die mit darin ausgebildeten Tropfenführungen konstruiert ist, und
  • 13 einen vergrößerten perspektivische Ausschnitt einer alternativen Ausführungsform der Verteilerpatte aus 5 ist, die alternative Einrichtungen zur Befestigung der Verteilerplatte an einem Tropfrohr zeigt.
  • In 1 ist eine perspektivische Ansicht einer gepackten Austauschsäule oder Kolonne gezeigt, bei der verschiedene Abschnitte ausgeschnitten sind, um verschiedene Einbauten und die Verwendung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsverteilers zu zeigen. Die Austauschsäule 10 aus 1 enthält eine zylindrische Säule 12 mit mehreren gepackten Schichten 14, die in dieser angeordnet sind. Mehrere Mannlöcher 16 sind gleichermaßen eingebaut, um den Zugang zum inneren Bereich der Kolonne 12 für den Austausch der Packungen 14 zu erleichtern. Gleichermaßen sind eine seitliche Stromablaufleitung 20, eine seitliche Flüssigkeitszulaufleitung 18 und eine seitliche Dampfstromzulaufleitung oder Rücklaufleitung 32 vorgesehen. Eine Rückstrom-Rücklaufleitung 34 ist am oberen Ende der Säule 10 vorgesehen.
  • Im Betrieb wird die Flüssigkeit 13 in die Säule 10 durch die Rückstromrücklaufleitung 34 und die seitliche Stromzulaufleitung 18 eingespeist. Die Flüssigkeit 13 fließt durch die Säule nach unten. Material 8 wird an einem mittleren Punkt der Säule zugeführt. Dampf in dem Material 8 fließt nach oben und Flüssigkeit fließt nach unten. Die Flüssigkeit verläßt die Säule schließlich durch die Bodenstromablaufleitung 30.
  • Eine mittlere Ablaßleitung 20 kann an einem mittleren Punkt der Säule angeschlossen sein. Beim Abfließen verliert die Flüssigkeit 13 etwas leichtes Material, das aus ihr verdampft, wenn sie durch die Packungen tritt und wird angereichert oder es wird ihr schweres Material zugefügt, das aus dem Dampfstrom in sie kondensiert.
  • Nach 1 enthält die Austauschsäule 10 ferner einen Dampfauslaß, eine Überkopfleitung 26, die am oberen Ende der Säule 12 angeordnet ist, und einen unteren Mantel 28, der in einem unteren Bereich der Säule um die Bodenstromablaßleitung 30 herum angeordnet ist, welche an einen Rückerhitzer (nicht dargestellt) angeschlossen ist. Die Rücklaufleitung 32 aus dem Rückerhitzer ist, wie gezeigt, oberhalb des Mantels 28 zur Rückgewinnung von Dampf darin angeordnet, der nach oben durch die Packungsschichten 14 aufsteigt. Im oberen Säulenbereich ist ein Rückfluß aus den Kühlern durch die Eintrittsleitung 34 vorgesehen, in der der Rückfluß durch einen Flüssigkeitsverteiler 36 über die obere Packungsschicht 38 verteilt wird. In dieser Darstellung ist zu sehen, dass die obere Packungsschicht 38 eine strukturierte Packung ist, wenn auch das System auf gleiche Weise mit Schüttungen arbeitet. Die Bereiche der Austauschkolonne 10 unterhalb der unteren Packung 38 sind aus Gründen der Anschauung dargestellt und beinhalten einen Flüssigkeitskollektor 40, der unterhalb eines Trägergitters 41 angeordnet ist, welches die obere strukturierte Packung 38 trägt. Ein Flüssigkeitsrückverteiler 42 ist gleichermaßen darunter vorgesehen, und eine Zwischenträgerplatte 44 ist in einem alternativen Aufbau des Typs vorgesehen, der geeignet ist, regellose Füllkörperschüttungen 14A in Ringoder Sattelform, wie sie repräsentativ gezeigt sind, zu halten. Eine untere Verteileranordnung 98 gemäß der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls unterhalb der seitlichen Stromzulaufleitung 18 dargestellt. Der Verteiler 48 enthält mehrere Tröge 49, die geeignet sind, die Flüssigkeit 13 im Gegenstrom zu dem hierdurch aufsteigenden Dampf fein zu verteilen. Jeder Trog 49 dieser speziellen gezeigten Ausführungsform ist mit einer Vielzahl von Tropfrohrbaugruppen 42 aufgebaut, die eine Vielzahl von Flüssigkeitsströmen 13A aus der daran befestigten Verteilerplattenanordnung ausgeben. Aus dieser Figur ist zu entnehmen, dass der Gegenstromaufbau von aufsteigendem Dampf 15 und abfließender Flüssigkeit 13 Gegenstand einer Vielzahl von entscheidenden Ausgestaltungsüberlegungen ist, einschließlich Flüssigkeits/Dampfverhältnissen, physikalischen und thermodynamischen Eigenschaften, Flüssigkeitskühlung, Schaumbildung und der Gegenwart von Feststoffen und Schlämmen darin. Korrosion ist gleichermaßen Gegenstand der Überlegung im Hinblick auf die unterschiedlichen Elemente in den gepackten Säulen und die Auswahl der Materialien bei der Herstellung der Säulenbauteile ist in vielen Fällen das Ergebnis daraus. Der Aufbau der gepackten Säule, wie sie in 1 gezeigt ist, wird gleichermaßen genauer in einem Artikel von Gilbert Chen mit dem Titel „Packed Column Internals" beschrieben, der in der Ausgabe vom 5. März 1984 der Chemical Engineerinq veröffentlicht wurde.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsverteiler-Tropfenpunktvervielfacher. Aus Gründen der Diskussion wird die Verwendung des Tropfenpunktvervielfachers hauptsächlich in Verbindung mit Tropfenrohrbaugruppen gezeigt. Diese Diskussion ist jedoch nicht im begrenzenden Sinne in bezug auf die Anwendung eines derartigen Tropfenpunktvervielfachern zu verstehen, auf den hier meistens als eine Verteilerplatte Bezug genommen wird.
  • In 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Trogs 49 mit abgesenktem Bodenbereich 50 im Schnitt dargestellt. Der Bodenbereich 50 besteht aus Außenwänden 52 und 54, die auf einer Bodenfläche 60 stehen. Eine Reihe oberer Öffnungen 56 und unterer Öffnungen 59 sind in den Seitenwänden 52 und 54 ausgebildet, um es dem Flüssigkeitsstrom zu ermöglichen, aus dem Trog 49 nach außen abzufließen. Außerhalb der Löcher 56 und 58 befindet sich eine Verteilerrohrbaugruppe, die geeignet ist, den Flüssigkeitsstrom aufzunehmen und diese Flüssigkeit in eine Packung darunter (nicht dargestellt) abzuleiten. In der vorliegenden Ausführungsform sind austauschbare Tropfrohre dargestellt, obwohl auch fest angebrachte Tropfrohre, die seitlich oder am Boden montiert sind und eine Vielzahl von Größen und Formen mit eingeschlossen sind. Wie hier gezeigt ist, enthält jede Rohrbaugruppe 62 einen modifizierten U-förmigen Kanal 64 und ein verschiebbar montiertes V-förmiges Tropfrohr 72, wobei die Anordnung an der Seitenwand des Trogs 49 durch ein Lichtbogenschweißverfahren oder ähnliches befestigt ist. Unter jeder Rohrbaugruppe 62 ist im wesentlichen waagerecht eine Verteilerplatte 63 montiert. Die Platte 63 ist so aufgebaut, dass sie die Anzahl von Tropfpunkten, die jedes Tropfrohr bereitstellen kann, vervielfältigt.
  • Nach 3 ist der Montagekanal 64 mit einer im wesentlichen planaren Basiswand 66 und zwei aufrecht stehenden Seitenwandausgüssen 68 und 70 aufgebaut. Es sind ebenfalls eine Öffnung 57 gezeigt, die in der Basiswand 66 auf einer Höhe mit der Öffnung 56 ausgebildet ist, und eine Öffnung 59, die in der Basiswand 66 auf einer Höhe mit der Öffnung 58 ausgebildet ist, gezeigt. Ein allgemein V-förmiger Kanal 72 passender Größe wird von dem U-förmigen Kanal 64 in gleitförmigen Eingriff mit diesem aufgenommen und stellt damit die notwendige Montagegruppe bereit, die als Stromverteilertropfrohr dient, welches sowohl wirkungsvoll als auch austauschbar ist. Der Aspekt der Austauschbarkeit wird im U.S. Patent Nr. 4,909,967 diskutiert, das auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen worden ist. Sehr deutlich ist hier eine Verteilerplatte 63, die in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, gezeigt. Jede Verteilerplatte 63 ist am Ende der Rohranordnung 62 angeordnet. Die Platte 63 kann in einer Anzahl von Konfigurationen aufgebaut sein, die geeignet sind, waagerecht unter der Rohranordnung 62 zur Aufnahme des senkrechten Flüssigkeitsstrom aus der Rohranordnung 62 und der waagerechten Verteilung des Stromes über den Plattenkörper angeordnet sein, um diese über die darin eingegebenen Öffnungen auszugeben.
  • In 3 ist eine Ansicht des Verteilertrogs 49 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, wobei mehrere Tropfrohrbaugruppen 62 und Verteilerplatten 62 gezeigt sind. Der Boden 60 ist zwischen den Öffnungen 57 der Wände 52 und 54 dargestellt. Die Rohrbaugruppen 62 sind jeweils an den Außenwänden 52 und 54 befestigt, an denen die Verteilerplatte 63 befestigt ist, um die notwendige Stromkanalisierung und die seitliche Flußverteilung über diese zu gewährleisten. Die V-Form des Kanals 72 und die modifizierte U-Form des Kanals 64 sind gerade in dieser Darstellung sehr deutlich dargestellt, auch wenn unterschiedliche Kanal- und Rohrformen (einschließlich permanent befestigter Rohre) erfindungsgemäß mit eingeschlossen sind. Gleichermaßen sind Tausende von Konfigurationen für die Stromplatte 63 erfindungsgemäß vorweggenommen.
  • In 4 ist eine Vielzahl von Trögen 49 dargestellt, die nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind und in einem Feld 74 mit Hilfe eines Rahmenwerks 75 aneinander befestigt sind. Es zu erkennen, dass jeder Verteilertrog 49 mit einer Vielzahl von Tropfrohrbaugruppen 62 konstruiert ist, die in einer Reihe angeordnet sind. Im Betrieb bewirkt die Tropfrohrbaugruppe 62 die Abgabe von Flüssigkeit 13, um einen kontrollierten Strom nach unten beizubehalten. Der nach unten gerichtete Flüssigkeitsstrom 13 wird in der Tropfrohrbaugruppe selbst unterbrochen, welcher ein Element in Form einer Platte 63 zum Sammeln, zur Zwischenstabilisierung und Verteilung auf eine Vielzahl von Öffnungen und Abgabe von Flüssigkeit 13A bereitstellt. Auf diese Weise wird die Flüssigkeit 13, die in die Tropfrohrbaugruppe 62 abfließt, auf eine Weise gesammelt, die ihre kinetische Energie reduziert und ihre horizontale Anfangsverteilung über die darunterliegende Packung erhöht. Auf diese Weise dringt die Flüssigkeit 13A, die durch eine Vielzahl von Öffnungen abgegeben wird, in die darunterliegende Packung in einer Größenanzahl von Strömen mit geringerer Geschwindigkeit, mit geringerer kinetischer Energie, in einer erheblich kleineren Menge und in einem symmetrischen Muster ein. Diese Art Verteilung hat verglichen mit dem Stand der Technik entsprechenden Topfrohrverteilern eine Anzahl von bemerkenswerten Vorteilen.
  • Die Flüssigkeitsverteilung auf der Packung erfordert eine symmetrische Dispersion der Flüssigkeit über diese. Ohne eine symmetrische Dispersion tritt ein ungleichmäßiger Strom auf, der zu einer Schlechtverteilung führt. Die Ausgestaltung der Verteilertröge, Tropfrohre und der Tropfrohrverteiler der vorliegenden Erfindung erfordert so Aufmerksamkeit im Hinblick auf die Symmetrie. Dem Stand der Technik entsprechende Systeme, die eine Vielzahl von Tropfpunkten entlang der Seite eines Verteilertrogs beinhalten, mögen die Anzahl der Tropfpunkte wirkungsvoll erhöhen, es muß jedoch darauf geachtet werden, die Tropfpunktausgänge sorgfältig auf eine Linie zu bringen, um eine Symmetrie beizubehalten. Ohne die Verwendung getrennter Sammelelemente kann die kinetische Energie der abfließenden Flüssigkeit ferner Komplikationen erzeugen. Die vorliegende Erfindung stellt ein Flüssigkeitssammelelement bereit, das mit einer Vielzahl von Öffnungen aufgebaut ist, die eine symmetrische Flüssigkeitsverteilung unter dem Trog und über die Packung gewährleisten, mit einer erheblich größeren Anzahl von Flüssigkeitsströmen als sie mit herkömmlichen Verteilerelementen, wie Tropfrohren allein, bereitgestellt werden können. Dies wird bei minimaler Flüssigkeitsgeschwindigkeit aufgrund des „Auffang- und Pausen-„effektes der Flüssig keit, die aus dem Verteilertrog der Tropfrohre austritt, erzielt.
  • In 5 ist ein Trog 100 gezeigt, der einen V-förmigen Boden 102 aufweist. Die Seitenwände 104 sind in einer allgemein senkrechten Orientierung ausgebildet und geeignet, eine im allgemeinen U-förmige Montageklammer 106, die an diesem befestigt ist, aufzunehmen. Die Montageklammer 106 beinhaltet Seitenwände 108, die geeignet sind, einen Verteilerkanal aufzunehmen, wie in den 1 bis 4 oben dargestellt ist. In dieser und bestimmten nachfolgenden Figuren wird der Verteilerkanal aus Gründen der Anschauung nicht dargestellt.
  • Nach 5 ist der untere Bereich der Montageklammer 106 mit einer Öffnung 110 konstruiert, die zwischen den Seitenwänden 108 angeordnet ist. Oberhalb der Öffnung 110 ist eine Öffnung 112 in der Seitenwand 104 des Trogs 100 zur Abgabe von Flüssigkeit eingelassen. Die Flüssigkeit, die an der Montageklammer 106 nach unten fließt, wird dann von einer waagerecht angeordneten Verteilerplatte aufgenommen, so daß sie sich auf dieser verteilt und durch die Öffnung 110 abfließt, wie es genauer unten beschrieben wird. Zwei Montagestreifen 114 sind unterhalb der Öffnung 110 angeordnet und dienen dazu, in passende Schlitze 116, die in der darunter angeordneten Verteilerplatte 118 ausgebildet sind, eingesetzt zu werden. Die Verteilerplatte ist so konstruiert, dass sie mit einer bestimmten Montageklammer 106 des Verteilers oder einem Verteilerkanal in Eingriff gebracht werden kann, wie es weiter unten diskutiert werden wird.
  • Nach 5 ist die Verteilerplatte 118 mit Seitenwänden 120 ausgestattet. Die Seitenwände 120 schließen mit Eckkanten 122 ab, die nach oben geklappt sind, so daß ein Behälter gebildet wird. Der Boden des Behälters 123 ist mit einer Vielzahl von Öffnungen 124 ausgestattet. Die Öffnungen 124 der vorliegenden Ausführungsform sind in der Nähe der Ecken 122 angeordnet und dienen zur Verteilung der darin enthaltenden Flüssigkeit. Eine ausgeglichene Verteilung jeglicher Flüssigkeitsansammlung wird ebenfalls durch die V-förmige Düse bereitgestellt, die entlang des oberen Endes jeder Ecke 122 angeordnet ist und einen Überstrombereich oberhalb jeder Ecke bereitstellt. Im zusammengebauten Zustand sieht die Verteilerplattenanordnung 63 so aus, wie sie in den oben zitierten 2 bis 4 dargestellt ist. Es sind jedoch eine Unmenge von Plattenausgestaltungen und Montagekonfigurationen nach den Prinzipien der vorliegenden Erfindung möglich.
  • In 6 ist eine alternative Ausführungsform der Tropfrohrverteilerbaugruppe nach 5 gezeigt, in der ein Tropfrohrkanal in einem U-förmigen Montageelement 130 befestigt ist. Der Kanal 132 enthält in dieser besonderen Ausführungsform einen allgemein V-förmigen Kanal mit Beinen 134, die sich nach unten erstrecken. Unterhalb jedes Beins 134 ist ein Montagestreifen 136 angeordnet. Der Montagestreifen 136 ist über einen vorspringenden Bereich 138 von dem Bein 134 getrennt, der ein Abstandselement bei der Montage des Beins in der darunterliegenden Verteilerplatte bildet.
  • Nach 6 beinhaltet die Verteilerplatte 139 dieser speziellen Ausführungsform zwei im Winkel zueinander stehende Schlitze 140, die so angeordnet sind, dass sie auf einer Höhe mit den Beine 134 des Tropfrohrs liegen. Die Streifen 136 werden infolgedessen von den Schlitzen 140 aufgenommen. Im Boden der Verteilerplatte 139 sind außerdem mehrere Ausgabeöffnungen 142 eingelassen. In der vorliegenden Ausführungsform sind diese Öffnungen 142 in den Eckbereichen angeordnet. Die Verteilerplatte beinhaltet ferner mehrere Seitenwände 146, die nach oben gefaltet sind, so daß sie ein Element 144 bilden. Das Element 144 ist geeignet, Flüssigkeit zu sammeln, die über das Verteilerrohr 132 nach unten abgegeben wird, und diese Flüssigkeit über die Öffnung 142 zu verteilen. Ein Vorteil dieser besonderen Ausführungsform ist die Möglichkeit, bestehende Verteilertröge nachzurüsten, die bereits mit Tropfrohrbaugruppen ausgestattet sind, jedoch ohne Verteilerplatten. Indem die vorhandenen Tropfrohre aus den Montagekanälen 130 entfernt werden und ersetzt werden, können verbesserte Tropfrohre 132 und Verteilerplatten 139, die befestigt werden, die Vorteile bereitstellen, die die vorliegende Erfindung für eine Nachrüstung bietet.
  • In 7A ist eine alternative Ausführungsform der Montagemöglichkeit für die Verteilerplatte 150 an die Tropfrohrbaugruppe 152 gezeigt. Die Baugruppe 152 enthält das Montageelement 154, wie oben beschrieben in Verbindung mit dem Tropfrohrkanal 156. In diesem besonderen Aufbau enthält der Kanal 156 ein allgemein V-förmiges Element mit einem Montagegewindeelement, das sich von diesem herunter erstreckt. Das Montagegewindeelement 158 ist mittels Schweißen oder ähnlichem an die zentrale Wand des Tropfrohrelements 156 befestigt und hängt von dieser herunter, so daß es direkt an der Montageplatte 150 befestigt werden kann. Um einen Raum zwischen dem Verteilerkanal 156 und dem Boden der Verteilerplatte 150 bereitzustellen, ist ein Abstandhalter in Form einer Mutter 160 vorgesehen, die auf das Gewindemontageelement 158 geschraubt werden kann. Gleichermaßen ist eine Öffnung 162 im Bodenbereich der Verteilerplatte 150 gezeigt, die in Eingriff mit dem Montagegewindeelement 158 angeordnet ist. Eine Mutter 161 ist unter der Öffnung 162 angeordnet, mit deren Hilfe die Verteilerplatte 150 befestigt wird. In dieser Anordnung kann Flüssigkeit, die aus dem Verteilerkanal 156 abgegeben wird, auf der Verteilerplatte 150 unter dem Verteilerkanal 156 hindurch und nach außen in die Verteileröffnungen fließen, wie zuvor diskutiert wurde.
  • In 7B ist eine alternative Ausführungsform der Tropfrohranordnung von 7A gezeigt, in der ein Montagegewindeelement an der Montageplatte befestigt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Tropfrohrmontageplatte 172 direkt an dem Verteilertrog 100 befestigt. Ein Gewinde bolzen 174 hängt nach unten vom Montageelement 172 herunter und ist über Schweißen oder ähnliches an diesem befestigt. Eine Abstandsmutter 175 ist an das Gewindeelement montiert, um wie oben diskutiert einen Montageraum bereitzustellen. Eine Öffnung 178 ist in der Verteilerplatte 171 ausgebildet, um diese auf den Bolzen 174 zu montieren. Eine Montagemutter 177 ist darunter angeordnet, um die Montageplatte an dem Bolzen zu befestigen. Verteilerlöcher 180 sind in vier Ecken der Verteilerplatte ausgebildet, um Flüssigkeit aus dieser zu verteilen. Dies besondere Anordnung stellt eine getrennte Anbringungsmöglichkeit zur Positonierung der Verteilerplatte 171 unter der Montageklammer 172 für das Tropfrohr dar. Bei einem derartigen Aufbau kann die Tropfrohrmontageklammer 172 mit einer festen Rückwand 182 aufgebaut sein, wie es hier gezeigt ist. Die Ausgabe von Flüssigkeit aus der Montageklammer 172 auf die Platte 170 wird mit Hilfe des Abstandselementes 176 erleichtert, wie es oben beschrieben ist.
  • Nach den 7A und 7B ist anzumerken, dass die Verteilerplattenanordnung, wie sie hier gezeigt ist mit den Flüssigkeitsverteilern auf eine Vielzahl von Montagearten verbunden werden kann. Die vorliegende Erfindung berücksichtigt ebenfalls die direkte Befestigung solcher Verteilerplatten an Flüssigkeitsverteilerelemente, die Verteilerrohranordnungen, Rohre, Kanäle und die hier gezeigten Tröge beinhaltet. Wenn Tropfrohre verwendet werden, können sie auf entgegengesetzten Seiten des Trogs im Abstand angeordnet werden, wie es in den 2 und 3 gezeigt ist. In den Trögen mit flachem Boden können zwei Verteilerplatten Seite an Seite befestigt werden, wobei jede Verteilerplatte durch ein getrenntes Verteilerloch im flachen Boden des Verteilertrogs gespeist wird. Gleichermaßen beinhalten die Ausdrücke „Verteilertrog" und „Verteilerelement" Verteilerrohre und andere Flüssigkeitsverteilermechanismen, wie sie für Prozeßsäulen bekannt sind, die geeignet sind, Flüssigkeit auf darunterliegende Packungen zu übertragen.
  • In 8 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform einer Verteilerplatte 190 gezeigt, die in Übereinstimmung mit dem Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Verteilerplatte 190 kann so aufgebaut sein, dass sie an der Tropfrohrmontageklammer befestigt werden kann, wie es in 7B gezeigt ist und an dem Tropfrohrkanal, wie es in 7A gezeigt ist. Zu Diskussionszwecken wird in den 8 bis 12 auf eine direkte Montage an den Tropfrohrkanal Bezug genommen, wie es in 7A gezeigt ist. In Übereinstimmung damit ist hier eine mittig angeordnete Montageöffnung gezeigt.
  • Nach 8 ist die Verteilerplattenanordnung 190 mit einer Vielzahl von Seitenwänden 192 konstruiert. Der Boden 193 ist mit einer mittigen Öffnung 194 konstruiert, die geeignet ist, ein Montagegewindeelement von dem Tropfrohr aufzunehmen, wie es oben diskutiert wurde. In diesem besonderen Aufbau würde ein Abstandskalter, wie die oben beschriebene Mutter, verwendet, um einen Abstand zwischen dem Boden des Tropfrohrs und der Plattenbodenfläche 193 bereitzustellen. Eine zentrale Öffnung 194 ist mittig zwischen mehreren Öffnungen 196 angeordnet, die ziemlich nahe der Ecken 197 angeordnet sind, um Flüssigkeit gleichmäßig auszugeben. Von jeder Öffnung 196 erstreckt sich eine Tropfenführung oder ein Prallblech 198 nach unten, das einen Bereich des Bodens 193 enthält, der gestanzt und nach außen gebogen ist, um das Prallblech zu bilden. Mit einer solchen Tropfenführung wird die Wirkung des aufsteigenden Dampfes während der Anfangsabgabe von Flüssigkeit aus der Verteilerplatte 190 minimiert. Das Design und die Verwendung derartiger Prallbleche wird weiter unten genauer beschrieben.
  • In 9 ist eine alternative Ausführungsform einer Verteilerplatte mit vergrößerten Prallblechen gezeigt. Die Verteilerplattenanordnung 200 ist infolgedessen mit mehreren vergrößerten Prallblechen 202 dargestellt, die auf alle Ecken 204 der Verteilerplatte 200 verteilt sind. Prallbleche 202 sind so angeordnet, dass sie die abgegebene Flüs sigkeit, die aus den im Boden 207 der Verteilerplatte 200 ausgebildeten 206 abgegeben wird, schützt und führt. Eine zentrale Öffnung 208 ist zur Montage an das Verteilerrohr vorgesehen, wie es oben diskutiert wurde. In dieser besonderen Ausführungsform bieten die vergrößerten Prallbleche einen Schutz für die ausgegebene Flüssigkeit, da die Möglichkeit besteht, dass die Flüssigkeit von dem aufsteigenden Dampf in der Säule während des Verteilerbetriebs beeinträchtigt wird.
  • In 10 ist eine wieder andere alternative Ausführungsform der Verteilerplatte dargestellt, die eine strukturelle Modifikation zur Verbesserung der Flüssigkeitsverteilung darstellt. Die Verteilerplattenanordnung 210 ist mit Seitenwänden 211 aufgebaut, die eine Bodenfläche 212 umgeben. Die Bodenfläche 212 ist mit einer zentralen Öffnung 214 ausgebildet, die geeignet ist, auf ein Gewindeelement montiert zu werden, wie es oben diskutiert wurde. Außerhalb der zentralen Öffnungen 214 sind mehrere Ecköffnungen 216 vorgesehen, welche für die Verteilung von Flüssigkeit aus der Verteilerplatte 210 geeignet sind. Die Ausgabeöffnungen 216 sind relativ nahe an den Ecken 218 der Verteilerplatten 210 angeordnet, wie es ebenfalls oben diskutiert wurde. In der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet der Boden 212 eine Verteilerplatte 210 eine Reihe von Vertiefungen 220, die ein Muster aus Fließkanälen bilden, die von der zentralen Öffnung 214 zu den Kantenöffnungen 216 nach außen führen. Die Vertiefung der Fließkanäle 220 bildet einen Kanal für den Flüssigkeitsstrom, der aus dem Tropfrohr abgegeben wird, was die gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit durch die vier Ecköffnungen 216 verbessert. Bei niedrigen Geschwindigkeiten des Flüssigkeitsstroms können derartige Kanäle 220 ein breite Anwendung finden. Wie bei früheren Anordnungen sind die Seitenwänden 211 an den Kanten 218 mit einer V-förmigen Kerbe 222 ausgebildet, die geeignet ist, eine Einrichtung zum Auffangen eines Überstroms aus der Veteilerplatte 210 im Fall hoher Flüssigkeitsstromgeschwindigkeiten aufzunehmen.
  • In 11 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Verteilerplatte mit einem X-förmigen Aufbau dargestellt. Die Verteilerplattenanordnung 230 ist mit vier Armen 231 konstruiert, die jeweils mit gekrümmten Seitenwandbereichen 232 ausgestattet sind, welche geeignet sind, einen kontrollierten Strombereich zu definieren. In den äußeren Ecken der Verteilerplatte 213 ist eine Öffnung 234 eingelassen, die geeignet ist, Flüssigkeit abzugeben. Ein zentrale Öffnung 236 ist ebenfalls vorgesehen, um die Montage an ein Gewindemontageelement zu erleichtern, wie es oben diskutiert wurde. In gestrichelten Linien sind Schlitze 238 dargestellt, die zur Veranschaulichung alternativer Einrichtungen zur Montage dieser speziellen Ausgestaltung einer Verteilerplatte an ein Tropfrohr mit einer Montagestreifenanordnung dienen, wie sie in den 5 und 6 gezeigt ist. Die spezielle Ausführungsform einer Tropfrohrplatte kann mit zusätzlichen Modifikationen einschließlich eines Bodenbereichs 239 mit einer verbesserten Krümmung zur Vereinfachung eines kleinen Kanals, vergleichbar mit dem in 10 diskutierten, zur gleichmäßigen Verteilung von Flüssigkeit bei niedrigen Flüssigkeitsstromgeschwindigkeiten aufgebaut sein. Erfindungsgemäß kann es notwendig sein, Einrichtungen zur gleichmäßigen Verteilung von Flüssigkeit während niedriger Flüssigkeitsstromgeschwindigkeiten zur Beibehaltung des Wirkungsgrads des Betriebs bereitszustellen.
  • In 12 ist eine alternative Ausführungsform des X-förmigen Tropfrohrverteilers aus 11 mit Prallblechen oder Tropfführungen, die zusammen mit diesem verwendet werden, gezeigt. Die Tropfrohr-Plattenanordnung 240 ist mit vier Armen 242 konstruiert, die für die gleichmäßige Ausgabe von Flüssigkeit daraus ausgestaltet wurden. Ein Prallblech oder eine Tropfführung 244 erstreckt sich von jedem Arm 242 neben der Ausgabeöffnung 246. Eine zentrale Montageöffnung 248 ist gezeigt und dient zur Montage der Verteilerplattenanordnung an die Tropfrohranordnung, wie es oben diskutiert wurde. Gleichermaßen sind Montageschlitze 249 gestrichelt dargestellt, um die Position derartiger Schlitze zur direkten Montage an die Tropfrohrelemente, wie es in den 5 und 6 gezeigt ist, zu veranschaulichen. Natürlich kann die Position der Schlitze für die Tropfrohrlaschen als auch die Öffnung zur Befestigung an ein Gewindeelement verändert werden, um diese auf eine Höhe zu bringen, abhängig von der Art der Verbindung.
  • In 13 ist eine alternative Ausführungsform einer Befestigungseinrichtung zur Sicherung einer Tropfplatte an einem Tropfrohr gezeigt. Eine U-förmige Führung 260 für ein Tropfrohr des in den 6 und 7 gezeigten Typs ist an einem Verteilertrog 100 befestigt. Die U-förmige Führung weist gerollte Seitenwände 262 auf, die in einem offenen Boden 263 enden. Unter der Führung 260 ist eine Verteilerplatte 264 angeordnet, die zu Anschauungszwecken in einer perspektivischen Teilansicht dargestellt ist. Die Verteilerplatte 264 beinhaltet einen Boden 266 und Seitenwände 268 des oben beschriebenen Typs. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Befestigungseinrichtung in Form eines Montageelementes 270 vorgesehen. Das Montageelement 270 enthält aufrecht stehende Umgebungswände 274, die so aufgebaut sind, dass sie passend mit der U-förmigen Führung 260 und insbesondere mit den Rändern der Seitenwandbereiche 262 in Eingriff stehen. In Übereinstimmung damit sind Seitenwandbereiche 272 mit passender aufgerollter Krümmung, so daß sie in gleitendem Eingriff mit diesem ausgebildet sind. Montageflansche 274 erstrecken sich vom Boden nach außen und sind am Boden 266 mit Befestigungseinrichtungen 276 fixiert. In der Rückwand 279 des Montageelementes 270 ist eine Öffnung 278 vorgesehen, um einen Flüssigkeitsstrom durch diese zu erlauben. Eine Montage-Feststellvorrichtung 280, die eine kalottenförmige Ausstülpung oder ähnliches aufweist, ist in der Wand 279 ausgebildet und so angepaßt, dass sie in Eingriff mit einer passenden Feststellvorrichtung 282 paßt, welche eine konkave Vertiefung, die in der U-förmigen Führung 260 ausgebildet ist, aufweist. Beim Ein greifen der Feststellvorrichtungen 280 und 282 ineinander wird das Montageelement 270 wirkungsvoll in Eingriff mit der U-förmigen Führung 260 gesichert, um die Verteilerplatte 264 darunter und in Fließverbindung mit ihr zu befestigen. Es ist anzumerken, dass jegliche konventionelle Verbindungsanordnung anstelle der Feststellvorrichtungen 280 und 282 ausreichen würde und daß eine derartige Verbindungsanordnung verwendet werden könnte, um die Verteilerplatte mit anderen Bereichen des Trogs zu verbinden. In einer derartigen Montageanordnung wird die Flüssigkeit 13 aus dem Verteilertrog 100 wirkungsvoll geschützt. Wie hier gezeigt ist, fließt die Flüssigkeit 13 in der U-förmigen Führung 260 und dem geeigneten Tropfrohrkanal, der in dieser besonderen Ansicht nicht dargestellt ist, und mit der Verteilerplatte 264 in Eingriff steht, nach unten. Wenn die Flüssigkeit 13 über die Verteilerplatte fließt, wird sie vor der Geschwindigkeit des aufsteigenden Gases in dem Prozeßturm geschützt, und ein gleichmäßiger Flüssigkeitsstrom wird mit Hilfe einer sorgfältigen Ausrichtung der Verteilerplatte in einem waagerechten Aufbau unterstützt, um einen gleichmäßigen Flüssigkeitsstrom darin und eine Ausgabe dieser Flüssigkeit durch die Öffnungen zu erlauben. Wie oben diskutiert wurde, erleichtert diese Anordnung die ver- besserte Flüssigkeitsverteilung über die Packungsschichten, die darunter liegen, wie es durch die mehrfachen Flüssigkeitstropfströme 13A gezeigt ist.
  • Im Betrieb stellt die vorliegende Erfindung Einrichtungen zur Unterbrechung der Ausgabe von Flüssigkeit aus einer Öffnung in einem Verteilertrog bereit, welche es erlauben, die Flüssigkeit gleichmäßig über eine im wesentlichen horizontale Ebene in bezug auf die darunterliegende Packung zu verteilen und sie kontrolliert mit geringer Geschwindigkeit an vielen Punkten abzugeben. Die gesamte Flüssigkeitssteuerung ist in einer Anordnung vorgesehen, die gegenüber dem aufsteigenden Dampf in der Säule abgeschirmt ist, wobei der aufsteigende Dampf den Flüssigkeitsstrom stören kann, was eine Schlechtverteilung in den darunterliegenden Packungs bereichen bewirkt. Aus diesem Grund sind Größe und Position der Öffnungen in der Verteilerplatte Gegenstand signifikanter Ausgestaltungsüberlegungen. Die Symmetrie innerhalb der Säule muß beibehalten werden und infolgedessen müssen die Position, der Abstand und die Größe jeder Verteilerplatte als auch der Tropfrohre selbst die Verteilungskriterien erfüllen, die für einen spezielle Säulenleistung aufgestellt wurden. In der obigen Diskussion und den entsprechenden Darstellungen der Zeichnungen werden eine Vielzahl von Konfigurationen für eine Tropfpunktvervielfachungsplatte dargestellt, um die Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen. Modifikationen können vorgenommen werden zum Zweck von Symmetrie- und Stromausgleich, die notwendig sind, um die Leistungsparameter, die für eine spezielle Säule aufgestellt wurden, zu erfüllen. Derartige Leistungsparameter werden vorliegend nicht diskutiert.

Claims (8)

  1. Flüssigkeitsverteilerbaugruppe zur Verwendung in einem Pakkungsabschnitt in einer Prozeßsäule, wobei die Baugruppe eine Vielzahl von Trögen (49, 100) mit Öffnungen (56, 112, 175) zum Austrag der zu verteilenden Flüssigkeit und Verteilerrohrbaugruppen (62, 132, 152) umfasst, die an den Außenseiten der Tröge (49, 100) befestigt sind und sich mit den Austragsöffnungen (56, 112) in Eingriff befinden, um Flüssigkeit aus den Trögen nach unten abzuleiten, DADURCH GEKENNZEICHNET, DASS eine separate Verteilerplatte (63, 118, 139) mit Seitenwänden (120, 146) an jeder Rohrbaugruppe (62, 132, 152) angebracht ist, um von dort Flüssigkeit zu aufzunehmen und zu sammeln und Flüssigkeit seitlich an eine Vielzahl von Öffnungen (124, 142, 180, 206, 216, 234, 246) in der Platte zum Austrag auf besagten Packungsabschnitt zu verteilen.
  2. Baugruppe nach Anspruch 1, wobei die Verteilerbaugruppen (62, 132, 152) mit Streifen (114, 136) ausgebildet sind, mit denen die Verteilerplatten (63, 118, 139) befestigt werden.
  3. Baugruppe nach Anspruch 1 bzw. Anspruch 2, wobei die Verteilerrohrbaugruppen ein erstes, am Trog (100) gesichertes Montageelement (130) und ein zweites kanalförmiges Element (132) umfassen, das geeignet ist, mit dem ersten Montageelement in Eingriff gebracht zu werden, wobei die Verteilerplatten (139) an die zweiten kanalförmigen Elemente angebracht sind.
  4. Baugruppe nach Anspruch 1 bzw. Anspruch 2, wobei jede Verteilerrohrbaugruppe ein, am Trog gesichertes, erstes Montageelement (108) und ein zweites kanalförmiges Element umfasst, das geeignet ist, mit dem ersten Montageelement in Eingriff gebracht zu werden, wobei die Verteilerplatten (118) an das erste Montageelement (108) angebracht sind.
  5. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Verteilerplatte ein allgemein quadratisches oder rechtekkiges Gehäuse (63, 118, 139) mit Öffnungen (124, 142, 180) umfasst, die in davon entgegengesetzten Ecken angeordnet sind.
  6. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jede Verteilerplatte (230, 240) ein allgemein X-förmiges Element mit Öffnungen (234, 246) umfasst, die in dessen Armen angeordnet sind, um Flüssigkeit von dort nach unten auszutragen.
  7. Baugruppe nach einem beliebigen vorhergehenden Anspruch, wobei die Verteilerplatten (200, 240) mit Tropfführungen (202, 244) konstruiert sind, die sich von benachbart angeordneten Öffnungen (206, 246) nach unten erstrecken.
  8. Baugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede Verteilerplatte mit vertieften Kanälen (220) geformt ist, die sich in Richtung der Öffnungen (216) erstrecken.
DE69233121T 1991-02-05 1992-01-31 Flüssigkeitsverteiler Expired - Fee Related DE69233121T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/650,747 US5192465A (en) 1991-02-05 1991-02-05 Method of and apparatus for liquid distribution
US650747 1991-02-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69233121D1 DE69233121D1 (de) 2003-08-14
DE69233121T2 true DE69233121T2 (de) 2004-04-22

Family

ID=24610121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69233121T Expired - Fee Related DE69233121T2 (de) 1991-02-05 1992-01-31 Flüssigkeitsverteiler

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5192465A (de)
EP (1) EP0501615B1 (de)
BR (1) BR9200340A (de)
CA (1) CA2059955C (de)
DE (1) DE69233121T2 (de)
ES (1) ES2202299T3 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104203361A (zh) * 2012-03-23 2014-12-10 Amtpacific株式会社 液体分配装置

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5447609A (en) * 1990-02-06 1995-09-05 Koch Engineering Company, Inc. Catalytic reaction and mass transfer process
DE4418488A1 (de) * 1994-05-27 1995-11-30 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur destillativen Trennung von Stoffgemischen
ES2112504T3 (es) * 1994-09-28 1998-04-01 Sulzer Chemtech Ag Dispositivo de distribucion de liquido para columna.
US5989502A (en) * 1996-06-04 1999-11-23 Fluor Corporation Reactor distribution apparatus and quench zone mixing apparatus
ES2251010T5 (es) * 1996-12-19 2011-04-26 Haldor Topsoe A/S Dispositivo de distribución de dos fases de corriente descendente.
EP0882481B1 (de) * 1997-06-05 2002-04-24 Sulzer Chemtech AG Ablaufschacht zu einer Bodenkolonne
US5906773A (en) * 1997-07-30 1999-05-25 Norton Company Liquid distributor
US6059272A (en) * 1998-05-15 2000-05-09 The Boc Group, Inc. Liquid distributor
EP1013324B1 (de) * 1998-11-30 2005-01-12 Sulzer Chemtech AG Gegenstromkolonne mit Flüssigkeitsverteiler
CA2338215C (en) * 2000-05-08 2004-09-14 Sulzer Chemtech Ag Guide member for a liquid jet to be deflected
US6722639B2 (en) * 2001-04-10 2004-04-20 Koch-Glitsch, Lp Liquid distributor in mass transfer column and method of installation and use
EP1260257B1 (de) * 2001-05-23 2005-02-23 Sulzer Chemtech AG Flüssigkeitsverteiler für Kolonnen
CA2379558C (en) 2001-05-23 2006-10-03 Sulzer Chemtech Ag A liquid distributor for columns
US7125004B2 (en) 2003-12-15 2006-10-24 Koch-Glitsch, Lp Liquid distributor for use in mass transfer column
FR2878766B1 (fr) 2004-12-08 2007-06-22 Total France Sa Plateau interne pour enceinte
CN100434158C (zh) * 2006-01-26 2008-11-19 天津大学 隐形式支撑梁
US8540218B2 (en) 2007-04-27 2013-09-24 Gtc Technology Us Llc Fluid dispersion unit assembly and method
ES2487503T3 (es) 2008-01-09 2014-08-21 Haldor Topsøe A/S Dispositivo de distribución de vapor-líquido
US8517354B1 (en) 2008-03-20 2013-08-27 Gtc Technology Us Llc Fluid dispersion unit with directional component vector
US8517352B1 (en) 2008-04-04 2013-08-27 Gtc Technology Us Llc Liquid distributor
US9463397B2 (en) 2008-04-04 2016-10-11 Gtc Technology Us Llc System and method for liquid distribution
US8678357B2 (en) 2010-05-17 2014-03-25 Gtc Technology Us, Llc Fluid contactor-diffuser tray assembly
US8205863B2 (en) * 2008-06-03 2012-06-26 Uop Llc Distributor for a gas-liquid contacting vessel
US8480062B2 (en) * 2009-05-15 2013-07-09 Gtc Technology Us, Llc Activated hinge-joint
US9023216B2 (en) 2009-09-23 2015-05-05 Board of Supervisors of Louisiana State University and Agricultural and Mechchanical College Device for turbulence reduction
US9072986B2 (en) 2011-02-23 2015-07-07 Gtc Technology Us Llc Method and apparatus for securing fractionation trays
US9597650B2 (en) 2011-04-18 2017-03-21 Gtc Technology Us Llc System for improved reactant mixing and distribution
US10086962B2 (en) * 2013-05-24 2018-10-02 L'air Liquide Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Assembly table for building air separation units remotely
FR3016533B1 (fr) * 2014-01-21 2016-01-15 IFP Energies Nouvelles Plateau distributeur pour colonne d'echange entre un gaz et un liquide avec deflecteur de liquide
EP2918332A1 (de) * 2014-03-14 2015-09-16 Morten Müller Ltd., ApS Kesselsteinsammel- und -vorverteilungsschale für Behälter mit zweiphasigem Abwärtsstrom
DE102014105008B4 (de) * 2014-04-08 2017-05-18 Technische Universität Berlin Flüssigkeitsverteiler und Anordnung
CA2876672C (en) 2014-12-23 2023-03-28 Iogen Energy Corporation Plug flow hydrolysis reactor and process of using same
US10427113B2 (en) 2017-07-18 2019-10-01 Cnh Industrial Canada, Ltd. Horizontal product distribution system using static baffles in a distributor
CH715904B1 (fr) * 2019-03-05 2022-08-31 Creabeton Materiaux Sa Distributeur réglable d'eaux usées pour cuve de filtrage d'eaux usées.
FR3100320B1 (fr) * 2019-09-02 2022-02-18 Air Liquide Dispositif de distribution destiné à une colonne de séparation gaz/liquide
US11707696B2 (en) * 2020-08-10 2023-07-25 Gti Solutions International Llc Liquid distribution systems and methods

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2582826A (en) * 1945-05-25 1952-01-15 Glitsch Engineering Company Tray for use in refining towers
US2611596A (en) * 1948-07-23 1952-09-23 Glitsch Engineering Company Tray for use in refining towers
DE973623C (de) * 1952-09-26 1960-04-14 Bayer Ag Vorrichtung zur Fluessigkeitsverteilung in Kolonnen
US3008553A (en) * 1958-01-17 1961-11-14 Fritz W Glitsch & Sons Inc Vapor-liquid contact tray
US3013782A (en) * 1958-09-08 1961-12-19 Fritz W Glitsch & Sons Inc Fluid contact apparatus
US3019003A (en) * 1959-02-09 1962-01-30 Fritz W Glitsch & Sons Inc Closures for fluid contact apparatus
US3037754A (en) * 1959-03-23 1962-06-05 Fritz W Glitsch & Sons Inc Closures for fluid contact apparatus
US3080155A (en) * 1960-01-18 1963-03-05 Fritz W Glitsch & Sons Inc Flow control means
NL271575A (de) * 1960-11-21
NL136761C (de) * 1961-03-03
US3233708A (en) * 1962-10-15 1966-02-08 Fritz W Glitsch & Sons Inc Vapor-liquid contact trays
US3343821A (en) * 1964-02-05 1967-09-26 Fritz W Glitsch & Sons Inc Grids for vapor-liquid contact apparatus
US3392967A (en) * 1965-12-20 1968-07-16 Us Stoneware Inc Trough-type distributor
US3360246A (en) * 1966-02-25 1967-12-26 Us Stoneware Inc Distributor with bed-level limiter
US3959419A (en) * 1973-09-06 1976-05-25 Fritz W. Glitsch & Sons, Inc. Vapor-liquid contact method
US3969447A (en) * 1973-10-18 1976-07-13 Fritz W. Glitsch & Sons, Inc. Grids for fluid contact apparatus
US3937769A (en) * 1973-12-27 1976-02-10 Norton Company Liquid distributor
US4086307A (en) * 1976-05-28 1978-04-25 Glitsch, Inc. Tower packing saddle
GB1589566A (en) * 1976-09-08 1981-05-13 British Petroleum Co Nozzle arrangement suitable for a fluidised bed furnace
US4120919A (en) * 1976-11-26 1978-10-17 Glitsch, Inc. Quick opening removable tray sections for fluid contact
US4123008A (en) * 1977-02-04 1978-10-31 Glitsch, Inc. Reactor distribution duct
US4198002A (en) * 1977-02-04 1980-04-15 Glitsch, Inc. Reactor distribution duct
CA1120396A (en) * 1979-01-09 1982-03-23 Rolf P.C. Manteufel Device for feeding liquids into material and heat exchanger columns
US4264538A (en) * 1980-05-14 1981-04-28 Norton Company Liquid distributor
DE3141930C2 (de) * 1981-10-22 1986-07-10 Julius Montz Gmbh, 4010 Hilden Verteilerboden für eine Austauschkolonne
CH658198A5 (de) * 1983-01-04 1986-10-31 Sulzer Ag Fluessigkeitsverteiler in einer stoff- und waermeaustauschkolonne.
US4476069A (en) * 1983-02-23 1984-10-09 The Dow Chemical Company Liquid distributing apparatus for a liquid-vapor contact column
US4472325A (en) * 1983-06-13 1984-09-18 The Dow Chemical Company Liquid distributor apparatus for a vapor-liquid contact column
US4597916A (en) * 1983-06-21 1986-07-01 Glitsch, Inc. Method of and apparatus for intermediate lamella vapor liquid contact
US4604247A (en) * 1983-06-21 1986-08-05 Glitsch, Inc. Tower packing material and method
DE3415203C1 (de) * 1984-04-21 1985-08-14 Julius Montz Gmbh, 4010 Hilden Flüssigkeitsverteiler für einen Boden einer Austauschkolonne
US4592878A (en) * 1984-09-28 1986-06-03 Baltimore Aircoil Company, Inc. Rotary flow control balancing valve for cross-flow cooling towers
US4715537A (en) * 1984-10-19 1987-12-29 Phyllis Graham Spray tip
US4689183A (en) * 1985-12-02 1987-08-25 The Dow Chemical Company Ultra low flow rate liquid redistributor assembly for use in a liquid-vapor contact tower
US4842778A (en) * 1985-12-23 1989-06-27 Glitsch, Inc. Apparatus for flow distribution in packed towers
US4950430A (en) * 1986-12-01 1990-08-21 Glitsch, Inc. Structured tower packing
US4729857A (en) * 1987-04-27 1988-03-08 Glitsch, Inc. Liquid distributor for packed tower
US4808350A (en) * 1987-08-26 1989-02-28 The Dow Chemical Company Liquid distributor apparatus for high turndown ratios and minimum fouling
CH674895A5 (de) * 1988-03-22 1990-07-31 Kuehni Ag
US4909967A (en) * 1988-11-03 1990-03-20 Glitsch, Inc. Liquid distributor assembly for packed tower
AU617869B2 (en) * 1988-11-03 1991-12-05 Koch (Cyprus) Limited Liquid distributor assembly for packed tower
US5051214A (en) * 1989-01-13 1991-09-24 Glitsch, Inc. Double-deck distributor and method of liquid distribution
US4956127A (en) * 1989-03-08 1990-09-11 Glitsch, Inc. Downcomer-tray assembly and method
US4994210A (en) * 1990-03-01 1991-02-19 Koch Engineering Company, Inc. High efficiency distributor for gas-liquid contact column and method of preparation and use
US5061407A (en) * 1990-08-08 1991-10-29 Nutter Dale E Liquid distributor for gas-liquid contact apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104203361A (zh) * 2012-03-23 2014-12-10 Amtpacific株式会社 液体分配装置
CN104203361B (zh) * 2012-03-23 2016-03-16 Amtpacific株式会社 液体分配装置
US9950272B2 (en) 2012-03-23 2018-04-24 Amtpacific Co., Ltd. Liquid dispensing device

Also Published As

Publication number Publication date
CA2059955A1 (en) 1992-08-06
BR9200340A (pt) 1992-10-13
EP0501615A2 (de) 1992-09-02
DE69233121D1 (de) 2003-08-14
US5192465A (en) 1993-03-09
EP0501615B1 (de) 2003-07-09
EP0501615A3 (en) 1992-12-09
ES2202299T3 (es) 2004-04-01
CA2059955C (en) 2002-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69233121T2 (de) Flüssigkeitsverteiler
DE69933265T2 (de) Kombinierter Dampf-/Flüssigkeitsverteiler für Füllkörperkolonnen
EP0282753B2 (de) Vorrichtung zur gleichmässigen Verteilung einer Flüssigkeit auf Austauschabschnitte einer Stoff- und Wärmeaustauschkolonne
DE2943687C2 (de) Trogartige Vorrichtung zum Sammeln und Verteilen der Flüssigkeit für eine Gegenstromkolonne
DE60202523T2 (de) Flüssigkeitsverteilungsvorrichtung für stoffaustauschkolonne und verfahren zur installation und verwendung
DE69825739T2 (de) Design einer gleichstrom-kontakt-trennungsplatte und verfahren zu ihrer nutzung
EP0013284B1 (de) Vorrichtung für die Flüssigkeitsverteilung in Stoff- und Wärmeaustauschkolonnen
DE2442603A1 (de) Dampf-fluessigkeitskontaktverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP0151693B1 (de) Stoffaustauschkolonne
EP1038562B1 (de) Vorrichtung zum Sammeln und Verteilen von Flüssigkeit in einer Kolonne
DE1944420B2 (de) Geschlossener reaktor zur verteilung von abwaertsstroemenden fluessigkeiten
DE2449383A1 (de) Gitteranordnung fuer dampf-fluessigkeits-kontaktbehaelter
DE69724280T2 (de) Ablaufstützen für chemische prozesskolomme
EP1261404B1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Flüssigkeitsverteilers
DE112004002441T5 (de) Flüssigkeitsverteilungseinrichtung zur Verwendung in einer Stoffaustauschsäule und Verfahren zu deren Verwendung
DE2222269C2 (de) Rieselkolonne zum Rektifizieren von Flüssigkeiten
EP3129738B1 (de) Flüssigkeitsverteiler und anordnung
DE60222224T2 (de) Flüssigkeitsverteiler mit innerem Leitelement
EP3454958A1 (de) Flüssigkeitssammeleinrichtung, stoffaustauschkolonne und verfahren zum herstellen einer derartigen flüssigkeitssammeleinrichtung
DE102007035639B3 (de) Anlage zum Verteilen einer Flüssigkeit
CH663904A5 (de) Fluessigkeitsverteiler fuer eine stoffaustauschkolonne.
DE2559992C3 (de) Tropfenabscheider bei einer Vorrichtung zum Kühlen durch Verdunsten eingespritzter Flüssigkeit
WO2007033960A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur verteilung zweier nicht miteinander mischbarer flüssigkeiten
EP0657210A1 (de) Einbaukörper für Anlagen zum Energie- und/oder Stoffaustausch und/oder zur Bewirkung von chemischen Reaktionen
EP1588749B1 (de) Fluideintrittseinrichtung für einen Apparat, insbesondere für eine Kolonne

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee