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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kolonne zum
Inkontaktbringen eines nach oben strömenden Gases mit einer nach
unten strömenden Flüssigkeit, um Masse, Wärme und
Bewegungsenergie zwischen den Phasen zu übertragen. Derartige Kolonnen
zum Kontaktieren von Gas und Flüssigkeit sind gut bekannt und
werden beispielsweise in der Destillation, Rektifizierung,
Absorption und beim Strippen verwendet.
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In der Beschreibung wird keine Unterscheidung zwischen Gas und
Dampf getroffen; das Wort "Gas" bezieht sich auch auf Dampf.
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Eine Kolonne zum Inkontaktbringen von nach oben strömendem Gas
mit nach unten strömender Flüssigkeit ist normalerweise mit
einem Einlaß für Gas ausgestattet, der im unteren Teil der
Kolonne liegt, und einem Einlaß für Flüssigkeit, der im oberen Teil
der Kolonne liegt, wobei ein Auslaß für Flüssigkeit im unteren
Endteil der Kolonne angeordnet ist und ein Auslaß für Gas im
oberen Endteil der Kolonne. Im allgemeinen gibt es nur einen
Auslaß für Gas, der am oberen Ende der Kolonne liegt; die
Kolonne kann jedoch mit mehreren Einlässen für Flüssigkeit und
Gas und mit mehreren Auslässen für Flüssigkeit versehen sein,
wobei die Anzahl dieser Einlässe und Auslässe und ihre Orte von
der Anwendung abhängen.
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In der Kolonne ist zumindest eine horizontale Schale
angeordnet, auf der im normalen Betrieb Flüssigkeit und Gas
miteinander in Kontakt gebracht werden. Ein Beispiel einer solchen
horizontalen Schale ist eine perforierte Platte, die mit einem
Fallrohr versehen ist.
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Im normalen Betrieb einer Kolonne, die mit einer solchen
perforierten Platte mit einem Fallrohr ausgestattet ist, wird
Flüssigkeit kontinuierlich auf die perforierte Platte aufgebracht
und in einer Flüssigkeitsschicht auf der perforierten Platte
gesammelt. Gas, das durch die Löcher in der perforierten Platte
hindurchtritt, wird mit der Flüssigkeit auf der perforierten
Platte in Kontakt gebracht. Überschüssige Flüssigkeit wird von
der perforierten Platte über das Fallrohr abgeführt und auf die
nächsttiefere perforierte Platte abgegeben, wo ein weiterer
Kontakt erfolgt. Es versteht sich, daß, wenn die perforierte
Platte die unterste perforierte Platte ist, die Flüssigkeit zum
unteren Endteil der Kolonne strömt, von wo sie durch den
Flüssigkeitsauslaß abgeführt wird. Gas, das aus der
Flüssigkeitsschicht austritt, strömt nach oben zur nächsthöheren
perforierten Platte, wo ein weiterer Kontakt stattfindet. Es versteht
sich, daß, wenn die perforierte Platte die oberste perforierte
Platte ist, das Gas zum oberen Endteil der Kolonne strömt, von
wo es über den Gasauslaß abgezogen wird.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine
Kolonne zum Inkontaktbringen eines nach oben strömenden Gases
mit einer nach unten strömenden Flüssigkeit, welche Kolonne
eine horizontale Schale aufweist, die eine Platte mit einer
rohrförmigen Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung umfaßt, welche
rohrförmige Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung einen
Kontaktabschnitt unterhalb der Platte, einen Trennabschnitt
oberhalb des Kontaktabschnittes und einen Auslaßabschnitt oberhalb
des Trennabschnittes und oberhalb der Platte umfaßt, wobei der
Kontaktabschnitt an seinem Boden geschlossen ist, die Wand des
Kontaktabschnittes mit einer Vielzahl tangentialer Gaseinlässe
versehen ist, ein Flüssigkeitsabgaberohr in Form eines
Fallrohres, das nach unten durch die rohrförmige
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung verläuft, in das untere Ende des
Kontaktabschnittes ausmündet, und der Auslaßabschnitt eine
gasdurchlässige Wand aufweist, die mit Koalesziermitteln versehen ist.
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Eine solche Vorrichtung ist in der britischen Patentschrift Nr.
1 123 546 offenbart. Bei der bekannten Vorrichtung weist die
mit Koalesziermitteln ausgestattete gasdurchlässige Wand des
Auslaßabschnittes zwei konzentrische Lagen expandierten
Metalles auf, und der Auslaßabschnitt ist an seinem oberen Ende
offen.
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Im normalen Betrieb tritt das nach oben strömende Gas durch die
tangentialen Gaseinlässe in den Kontaktabschnitt der
rohrförmigen Gas/Flüssigkeits-Kontakteinrichtung ein, und Flüssigkeit
wird über das Flüssigkeitsabgaberohr dem unteren Teil des
Kontaktabschnittes zugeführt. Die Flüssigkeit, die in den
Kontakt
abschnitt eintritt, wird durch das wirbelnde Gas dispergiert,
und in dieser dispergierten Form wird die Flüssigkeit mit dem
Gas in Kontakt gebracht. Das wirbelnde Fluid tritt in den
Trennabschnitt der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung ein. Im Trennabschnitt bewegt sich die Flüssigkeit
nach außen unter der Einwirkung von Zentrifugalkräften und wird
auf der Innenoberfläche der Wand des Trennabschnittes
gesammelt. Gas und Flüssigkeit treten in den Auslaßabschnitt ein,
Gas verläßt den Auslaßabschnitt der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtungen durch deren offenes oberes Ende,
und Flüssigkeit koalesziert auf dem expandierten Metall, von wo
es auf die Platte tropft.
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Da das obere Ende des Auslaßabschnittes offen ist, kann eine
große Menge an Flüssigkeit von dem Gas mitgerissen werden,
welches den Auslaßabschnitt durch dessen oberes Ende verläßt.
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Um das Mitreißen zu reduzieren, wurde eine verbesserte
rohrförmige Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung vorgeschlagen, und
diese Vorrichtung ist in "Mathematical description and analysis
of mass transfer mechanics in contact equipment with vortical
concurrent stream flow" bei N I Saval'ev und N A Nikolaev,
Kirirov Kazan Chemical Technology Institute, übersetzt aus
Teoreticheskie Osnovy Khimicheskoi Tekhnologii, Band 23, Nr. 4,
Seiten 435-444e, Juli-August, 1989, offenbart.
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Bei letzterer Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung weist die
mit Koalesziermitteln ausgestattete gasdurchlässige Wand ein
offenes Rohr mit einer zylindrischen Wand auf, die mit
tangentialen Auslässen versehen ist, und ein U-förmiger Ringdeflektor
ist über dem oberen Ende des offenen Rohres angeordnet, welcher
Ringdeflektor eine Schürze hat, die sich über die tangentialen
Auslässe erstreckt, um Flüssigkeit aufzufangen. Dadurch wird im
normalen Betrieb ein Teil des nach oben strömenden Gases
abgelenkt und im Gas mitgerissene Flüssigkeit vom Gas getrennt.
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Die Anmelderin hatte gefunden, daß etwas Flüssigkeit auf dem
zentralen Flüssigkeitsabgaberohr aufgefangen wird und daß diese
Flüssigkeit anschließend weggeblasen und in den
Massenmittel
punkt des nach oben strömenden Gases mitgerissen wird. Da
dieses Gas vom U-förmigen Ringdeflektor nicht abgelenkt wird,
verläßt noch immer etwas Flüssigkeit den offenen Auslaßabschnitt
zusammen mit dem Gas. Daher ist die Trennung von Gas und
Flüssigkeit nicht vollständig.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Menge an
Flüssigkeit zu reduzieren, die von dem Gas mitgerissen wird,
welches die oben beschriebene rohrförmige
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung verläßt.
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Zu diesem Zweck ist die Kolonne zum Kontaktieren eines nach
oben strömenden Gases mit einer nach unten strömenden
Flüssigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberseite des Auslaßabschnittes mit einer Abdeckung
versehen ist, und daß die mit den Koalesziermitteln versehene
gasdurchlässige Wand des Auslaßabschnittes eine rohrförmige
Lage aus Koalesziermaterial aufweist, wobei der Innendurchmesser
der rohrförmigen Lage zumindest gleich dem Außendurchmesser des
Trennabschnittes ist.
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Indem der Innendurchmesser der rohrförmigen Lage auf diese
Weise gewählt wird, wird verhindert, daß koaleszierte
Flüssigkeit zurück in den Trennabschnitt fällt. Die Abdeckung
verschließt das obere Ende des Auslaßabschnittes, und somit lenkt
die Abdeckung im normalen Betrieb das nach oben strömende Fluid
ab, so daß das Fluid durch die mit den Koalesziermitteln
ausgestattete gasdurchlässige Wand strömt.
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Das Flüssigkeitsabgaberohr gibt Flüssigkeit in den unteren Teil
des Kontaktabschnittes der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung ab. Die Flüssigkeit kann von der
horizontalen Schale kommen, zu welcher die rohrförmige Gas/Flüssigkeits-
Kontaktiereinrichtung gehört, und zu diesem Zweck sind
Einlaßöffnungen in der Wand der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung oberhalb der horizontalen Schale vorgesehen,
und das Flüssigkeitsabgaberohr ist mit Hilfe von
Zufuhrleitungen an die Öffnungen angeschlossen. Die Flüssigkeit kann ebenso
gut von der horizontalen Schale darüber kommen, und zu diesem
Zweck ist das Flüssigkeitsabgaberohr ein Fallrohr, das sich
nach unten durch die rohrförmige
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung erstreckt.
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Geeigneterweise umfaßt die mit den Koalesziermitteln
ausgestattete gasdurchlässige Wand des Auslaßabschnittes eine
rohrförmige Lage aus Koalesziermaterial, wobei der Innendurchmesser
der rohrförmigen Lage gleich oder größer als der
Außendurchmesser des Trennabschnittes ist. Die Größe des Innendurchmessers
der rohrförmigen Lage wird so gewählt, daß die in der
rohrförmigen Lage aus Koalesziermaterial aufgefangene Flüssigkeit in
den Raum außerhalb der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung und auf die Platte tropfen kann. Damit der
Widerstand für die Gasströmung durch die rohrförmige Lage aus
Koalesziermaterial nicht zu groß ist, ist die freie Fläche der
rohrförmigen Lage aus Koalesziermaterial größer oder gleich dem
1- bis 1,5-fachen der Querschnittsfläche der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung.
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Geeigneterweise umfaßt das Koalesziermaterial eine Lage aus
expandiertem Metall, die ein Metallblech ist, welches geschlitzt
und zu einem Gitter gedehnt ist. Noch zweckmäßiger ist es, wenn
das Koalesziermaterial zumindest zwei konzentrische Lagen aus
expandiertem Metall umfaßt.
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Um die Abtrennung von Flüssigkeit aus den durch die
gasdurchlässige, mit den Koalesziermitteln ausgestattete Wand des
Auslaßabschnittes strömenden Gases zu verbessern, weist der
Auslaßabschnitt ferner zwei oder mehr Koaleszierstreifen auf, die
in regelmäßigen Abständen entlang der Außenoberfläche der mit
den Koalesziermitteln ausgestatteten gasdurchlässigen Wand
angeordnet sind.
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Bei der bekannten Vorrichtung ist der Kontaktabschnitt mit
verschiedenen langgestreckten tangentialen Gaseinlässen versehen,
die in regelmäßigen Abständen entlang des Umfanges des
Kontaktabschnittes angeordnet sind. Jeder tangentiale Gaseinlaß umfaßt
einen langgestreckten Streifen, der zur Innenseite des
Kontaktabschnittes gebogen ist, wobei die Höhe des Streifens im
we
sentlichen gleich der Höhe des Kontaktabschnittes ist. Das nach
oben strömende, in den Kontaktabschnitt eintretende Gas wird
abgelenkt, und die Geschwindigkeit des Gases im
Kontaktabschnitt besitzt eine Komponente in axialer Richtung und eine
Komponente in Umfangsrichtung. Die Größe der Geschwindigkeit in
axialer Richtung bestimmt die Zeit, während der das Gas und die
Flüssigkeit miteinander in Kontakt sind, und es versteht sich,
daß die Kontaktzeit umgekehrt proportional zur Größe der
Geschwindigkeit in axialer Richtung ist. Um die Größe der
Geschwindigkeit in axialer Richtung zu verringern, werden die
langgestreckten tangentialen Gaseinlässe durch eine Vielzahl
tangentialer Einlässe ersetzt, die in Kolonnen angeordnet sind.
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Jeder tangentiale Gaseinlaß umfaßt eine Zunge, die zur
Innenseite des Kontaktabschnittes gebogen ist, wobei die Höhe der
Zunge klein im Vergleich zur Höhe des Kontaktabschnittes ist.
Die Höhe der Zunge beträgt geeigneterweise weniger als 10% der
Länge des Kontaktabschnittes.
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Zweckmäßigerweise ist der Kontaktabschnitt mit zwei oder
mehreren solchen Kolonnen von tangentialen Gaseinlässen versehen,
wobei die Kolonnen in regelmäßigen Abständen entlang des
Umfanges des Kontaktabschnittes angeordnet sind.
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Die Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die
begleitende Zeichnung beschrieben, welche schematisch einen
Querschnitt der erfindungsgemäßen Kolonne zeigt.
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Die Kolonne 1 zum Inkontaktbringen von nach oben strömendem Gas
mit nach unten strömender Flüssigkeit gemäß der vorliegenden
Erfindung ist mit einem Einlaß (nicht gezeigt) für Gas
versehen, der im unteren Teil der Kolonne 1 angeordnet ist, mit
einem Einlaß (nicht gezeigt) für Flüssigkeit, der im oberen Teil
der Kolonne 1 liegt, einem Auslaß (nicht gezeigt) für
Flüssigkeit, welcher im unteren Endteil der Kolonne 1 liegt, und einem
Auslaß (nicht gezeigt) für Gas, der im oberen Endteil der
Kolonne 1 liegt.
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In der Kolonne 1 sind zwei horizontale Schalen angeordnet, eine
obere horizontale Schale 3 und eine untere horizontale Schale
5. Die horizontalen Schalen 3 und 5 liegen zwischen dem
untersten Einlaß für Gas und dem Auslaß für Gas. Die obere
horizontale Schale 3 weist eine horizontale Platte 6 auf, die mit zwei
vertikalen rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtungen 8 ausgestattet ist, die durch Öffnungen in der Platte 6
verlaufen, und die untere horizontale Schale 5 weist eine
horizontale Platte 7 auf, die mit einer vertikalen rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung 10 versehen ist, welche
durch eine Öffnung in der Platte 7 verläuft.
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Jede der rohrförmigen Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtungen
8 und 10 weist einen Kontaktabschnitt 12, einen Trennabschnitt
13, der oberhalb des Kontaktabschnittes 12 angeordnet ist, und
einen Auslaßabschnitt 15 auf, welcher oberhalb des
Trennabschnittes 13 liegt. Die Kontaktabschnitte 12 der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtungen 8 liegen unterhalb der
Platte 6, die Auslaßabschnitte 15 liegen oberhalb der Platte 6,
der Kontaktabschnitt 12 der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung 10 liegt unter der Platte 7, und der
Auslaßabschnitt 15 liegt über der Platte 7. Der Kontaktabschnitt 12,
der Trennabschnitt 13 und der Auslaßabschnitt 15 stehen
untereinander in Fluidverbindung.
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Die Wand des Kontaktabschnittes 12 ist mit einer Vielzahl
tangentialer Gaseinlässe 16 versehen. Jeder tangentiale Gaseinlaß
16 weist eine Zunge auf, die zur Innenseite des
Kontaktabschnittes 12 gebogen ist, wobei die Höhe der Zunge klein im
Vergleich zur Höhe des Kontaktabschnittes 12 ist, und die
tangentialen Gaseinlässe 16 sind übereinander in einer Kolonne 17
angeordnet sind. Zwecks Klarheit sind nicht alle tangentialen
Gaseinlässe mit einem Bezugszeichen bezeichnet, und die Zungen
wurden nicht mit einem Bezugszeichen bezeichnet.
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Der Kontaktabschnitt 12 ist an seinem unteren Ende mit Hilfe
einer Abdeckung 18 verschlossen. Ein Flüssigkeitsabgaberohr 19
mündet in das untere Ende des Kontaktabschnittes 12. Die
Flüssigkeitsabgaberohre 19 der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtungen 8 sind an Zufuhrleitungen 20
angeschlossen, welche Einlaßöffnungen 21 haben, die über der Platte 6
ausmünden. Das Flüssigkeitsabgaberohr 19 der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung 10 ist ein Fallrohr 23,
welches sich durch eine Öffnung in der Platte 6 von der
nächsthöheren Schale 3 nach unten durch die rohrförmige
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung 10 erstreckt, welches Fallrohr 23
eine Einlaßöffnung 24 besitzt, die über den Einlaßöffnungen 21
liegt.
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Der Auslaßabschnitt 15 umfaßt eine gasdurchlässige Wand, die
mit Koalesziermitteln 25 versehen ist. Die Oberseite des
Auslaßabschnittes 15 ist mit einer Abdeckung 27 versehen.
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Die mit den Koalesziermitteln 25 ausgestattete gasdurchlässige
Wand umfaßt eine rohrförmige Lage aus Koalesziermitteln in Form
zweier konzentrischer Lagen eines expandierten Metalles 30,
wobei der Innendurchmesser der rohrförmigen Lage von
Koalesziermitteln gleich oder größer als der Außendurchmesser des
Trennabschnittes 13 ist, so daß die rohrförmige Lage über den
Trennabschnitt 13 paßt. Der Auslaßabschnitt 15 weist ferner zwei
Koaleszierstreifen 32 auf, die in regelmäßigen Abständen entlang
der Außenoberfläche der mit den Koalesziermitteln 25
ausgestatteten gasdurchlässigen Wand angeordnet sind.
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Im normalen Betrieb wird Flüssigkeit kontinuierlich dem Einlaß
(nicht gezeigt) für Flüssigkeit zugeführt, der im oberen Teil
der Kolonne 1 angeordnet ist, und Gas wird kontinuierlich dem
(nicht gezeigten) Einlaß für Gas zugeführt, der im unteren Teil
der Kolonne 1 angeordnet ist. Die dem oberen Ende der Kolonne 1
zugeführte Flüssigkeit wird auf der Platte 6 der oberen
horizontalen Schale 3 gesammelt. Ein Teil der Flüssigkeit strömt
durch die Einlaßöffnungen 21 in die Flüssigkeitsabgaberohre 19,
ein anderer Teil der Flüssigkeit strömt durch die Einlaßöffnung
24 und das Fallrohr 23 in das untere Ende des
Kontaktabschnittes 12 der rohrförmigen Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung
10, und der Rest der Flüssigkeit verbleibt auf der Platte 6.
Das nach oben strömende Gas tritt durch die tangentialen
Gaseinlässe 16 in die Kontaktabschnitte 12 der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtungen 8 ein. Die in die
Kontaktabschnitte 12 eintretende Flüssigkeit wird durch das
wir
belnde Gas dispergiert, und in dispergierter Form wird die
Flüssigkeit mit dem Gas in Kontakt gebracht. Das wirbelnde
Fluid tritt in die Trennabschnitte 13 der rohrförmigen Gas-
Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtungen 8 ein. In den Trennzonen
13 bewegt sich die Flüssigkeit nach außen unter der Einwirkung
von Zentrifugalkräften und wird auf den Innenoberflächen der
Wände der Trennabschnitte 13 aufgefangen. Gas und Flüssigkeit
treten in die Auslaßabschnitte 15 ein und verlassen die
Auslaßabschnitte 15 der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtungen 8 durch die Koalesziermittel in Form der beiden
konzentrischen Lagen aus expandiertem Metall. Flüssigkeit wird auf
den Koalesziermitteln gesammelt und tropft nach unten auf die
Platte 6, und Gas strömt nach oben. Die Auslaßabschnitte 8 sind
mit Koaleszierstreifen 32 versehen, welche die Trennung
verbessern und das Mitreißen von Flüssigkeit im Gas verringern. Die
Abdeckung 27 lenkt das nach oben strömende Fluid ab, so daß es
durch die Koalesziermittel strömt.
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In dem Falle, wo eine weitere horizontale Schale (nicht
gezeigt) über der oberen horizontalen Schale 3 liegt, wird Gas
mit Flüssigkeit in den Kontaktiereinrichtungen (nicht gezeigt)
dieser weiteren horizontalen Schale in Kontakt gebracht, und
Flüssigkeit strömt nach dem Kontaktieren durch ein Fallrohr
(nicht gezeigt) auf die Platte 6. Und in dem Fall, wo die obere
horizontale Schale 3 die oberste horizontale Schale ist, strömt
Gas zum oberen Ende der Kolonne 1, von wo es durch den
Gasauslaß (nicht gezeigt) abgezogen wird; und in diesem Fall wird
Flüssigkeit, die dem Flüssigkeitseinlaß zugeführt wird, direkt
auf die Platte 6 zugeführt.
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Flüssigkeit, die durch das Fallrohr 23 strömt, wird zum unteren
Ende der rohrförmigen Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung 10
geleitet, die zur unteren horizontalen Schale 5 gehört. In der
rohrförmigen Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung 10 werden
Gas und Flüssigkeit miteinander in derselben Weise in Kontakt
gebracht, wie es oben unter Bezugnahme auf die rohrförmige
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtungen 8 beschrieben wurde.
Flüssigkeit, welche den Auslaßabschnitt 15 der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung 10 verläßt, wird auf der
Platte 7 der unteren horizontalen Schale 5 gesammelt, und
überschüssige Flüssigkeit wird von der unteren horizontalen Schale
5 durch das Fallrohr 35 hin abgeführt, welches sich durch eine
Öffnung in der Platte 7 erstreckt.
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In dem Falle, wo es eine weitere horizontale Schale (nicht
gezeigt) unterhalb der unteren horizontalen Schale 5 gibt, mündet
das Fallrohr 35 in die rohrförmige
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung (nicht gezeigt) dieser weiteren horizontalen
Schale; und in dem Fall, wo die untere horizontale Schale 5 die
unterste horizontale Schale ist, wird Flüssigkeit zum unteren
Ende der Kolonne 1 hin ausgebracht, von wo es über den Auslaß für
Flüssigkeit (nicht gezeigt) abgezogen wird.
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Einige Versuche wurden durchgeführt, um den Effekt der
erfindungsgemäßen Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung zu zeigen.
In den beiden Versuchen wurden vier horizontale Schalen mit
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtungen vorgesehen, Wasser
wurde als Flüssigkeit verwendet und Luft als Gas. Die ersten
Versuche wurden mit Vorrichtungen nach dem Stand der Technik
durchgeführt, wobei die mit den Koalesziermitteln ausgestattete
gasdurchlässige Wand ein offenes Rohr mit einer zylindrischen
Wand aufwies, die mit tangentialen Auslässen in Form von
vertikalen Schlitzen versehen war, und ein Deflektor an der
Oberseite in Form eines ringförmigen Ringes, der am oberen Ende des
Auslaßabschnittes montiert war. Jede Schale umfaßte elf
Einrichtungen mit einem Innendurchmesser von 50 mm. Bei einer
Gaslast von 0,70 m/s betrug das durchschnittliche Mitreißen etwa
0,3. Diese Ergebnisse können mit dem Ergebnis der vier Schalen
verglichen werden, die jeweils mit vier erfindungsgemäßen
Einrichtungen versehen waren, von denen jede einen
Innendurchmesser von 100 mm hatte. Bei derselben
Flüssigkeitsströmungsrate und bei einer Gaslast von 0,70 m/s betrug das Mitreißen
0,03.
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In den oben genannten Ergebnissen bezeichnet das "Mitreißen"
das Volumen an mitgerissener Flüssigkeit pro Zeiteinheit,
dividiert durch das Volumen an der Kolonne zugeführter Flüssigkeit
pro Zeiteinheit, und der Gaslastfaktor ist das der
Kontaktier
einrichtung zugeführte Gasvolumen pro Zeiteinheit, dividiert
durch die Fläche der Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung mal
der Quadratwurzel des Verhältnisses der Gasdichte zu der
Flüssigkeitsdichte minus der Gasdichte. Bei der erfindungsgemäßen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung ist das Mitreißen von
Flüssigkeit im Gas, welches den Auslaßabschnitt der
rohrförmigen Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung verläßt, wesentlich
reduziert.
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Um das Kontaktieren zu verbessern, ist das untere Ende des
Kontaktabschnittes 12 der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung 10 unterhalb des untersten tangentialen
Gaseinlasses 16 mit einem Wirbelbrecher in Form einer vertikalen flachen
Platte 38 ausgestattet, die auf der Abdeckung 18 angeordnet
ist, wobei das untere Ende des Flüssigkeitsabgaberohres 19 in
einer Ausnehmung 40 in der oberen Kante der flachen Platte 38
liegt. Der Wirbelbrecher kann auch zwei flache Platten
umfassen, wobei eine flache Platte in der Zeichnungsebene liegt (wie
die flache Platte 38) und die zweite flache Platte (nicht
gezeigt) senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft.
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Der Auslaßabschnitt 25 kann mehr als die zwei
Koaleszierstreifen 32 aufweisen, die in der Zeichnung gezeigt sind,
beispielsweise zwischen 3 und 5, wobei alle Koaleszierstreifen in
regelmäßigen Abständen entlang der Außenoberfläche der mit den
Koalesziermitteln 25 ausgestatteten gasdurchlässigen Wand
entsprechend angeordnet sind. Die Breite eines Koaleszierstreifens
beträgt etwa 10% der Länge des Umfanges der gasdurchlässigen
Wand.
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Der Querschnitt der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung, die unter Bezugnahme auf die Zeichnung erörtert
wurde, ist kreisförmig, jedoch kann der Querschnitt ebenso gut
polygonal sein.
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Es versteht sich, daß das untere Ende des
Flüssigkeitsabgaberohres 19 unter dem untersten tangentialen Gaseinlaß 16
liegt, so daß im normalen Betrieb Flüssigkeit, die im unteren
Ende jeder der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrich
tungen 8 und 10 vorhanden ist, das Flüssigkeitsabgaberohr 19
verschließt. Um ein Füllen des unteren Endes jedes der
Kontaktrohre zu ermöglichen, ist die Wand jedes Kontaktrohres mit
einer kleinen Öffnung (nicht gezeigt) versehen, die über der
Platte der horizontalen Schale liegt, zu welcher das
Kontaktrohr gehört, und unterhalb der Einlaßöffnung 24 des Fallrohres
23. Um ein Entleeren des unteren Endes einer rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung zu ermöglichen, ist die
Abdeckung 18 am Boden des Kontaktabschnittes 12 mit einer
kleinen Öffnung (nicht gezeigt) versehen. Die Größe der Öffnungen
in der Wand und in der Abdeckung wird so gewählt, daß die
Anwesenheit der Öffnungen die Trennleistung der rohrförmigen
Gas/Flüssigkeits-Kontaktiereinrichtung nicht beeinträchtigt.