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Reaktionsturm mit Füllwerk Die Erfindung betrifft einen Reaktionsturm
mit Füllwert, bei dem Gase oder Dämpfe mit Flüssigkeiten in Wechselwirkung zu bringen
sind, also für Gaswaschung, physikalische und chemische Reaktionen, Absorption,
Destillation, Rektifikation, Verdampfung, Kondensation, unmittelbaren Wärmeaustausch
und anderes dergleichen. Bei derartigen Reaktionstürmen ist die Einrichtung bekannt,
daß die herabrieselnde Flüssigkeit innerhalb des Füllwerks durch einen oder mehrere
Zwischenbö: den, die Gasdurchtrittsöffnungen enthalten, abgefangen und danach unter
dem Zwischenboden in geeigneter Weise iiber den waagerechten Turmquerschnitt neu
verteilt wird, um dadurch Unregelmäßigkeiten der Flüssigkeitsverteilung, die im
Füllwerk namentlich beim Durchrieseln größerer Höhenstücke leicht eintreten, wieder
auszugleichen.
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Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird zur Lösung dieser Aufgabe
bei einem Reaktionsturm der vorerwähnten Gattung an den Zwischenboden eine Anzahl
von Flüssigkeitsabläufen angeschlossen, deren jeder von außen regulilerbar und beobachtbar
und mit je einer Ider regelmäßig über den Turmgrundriß verteilten Ausfluß düsen
bzw. Sprühvorrichtungen, die unterhalb des Zwischenbodens angeordnet sind, verbunden
ist.
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Nach einem zusätzlichen Erfindungsgedanken sind die am Zwischenboden
angeordneten Gasdurchtrittsstutzen regelmäßig über den Turmgrundriß verteilt und
mit durchweg gleich hohen und gleich gestalteten Überlaufschlitzen für die Flüssigkeit
ausgestattet.
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Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, daß durch die vorerwähnten
an den Zwischenboden angeschlossenen, von außen regulierbaren
und
beobachtbaren Flüssigkeitsabläufe je nach deren Einstellung im betriebe nur ein
beliebiger Teil der insgesamt auf den Zwischenboden aufgelaufenen Flüssigkeit abgeleitet
und der übrige Teil durch die Überlaufschlitze der Gasdurchtrittsstutzen unmittelbar
dem darunterliegenden Füllwerk zugeführt wird.
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Bei dieser Ausführung ist es außerdem vorteilhaft, wenn nach einem
weiteren Merkmal je ein Gasdurchtrittstutzen mit Überlaufschlitzen gleichachsig
über den unterhalb des Zwischenbodens liegenden Ausflßdüsen angeordnet ist.
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Bei mehrstufigen oder kolonnenartigen Vorrichtungen zur Gaswaschung,
Destillation u. dgl. ist es bekannt, die einzelnen Abteile oder Böden mit Flüssigkeitsüberläufen,
die regulierbar wie auch beobachthar sind, zu versehen. Dabei dient jedoch diese
Einrichtung lediglich dazu, das einzelne Abteil nach Belieben ein- oder abzuschalten
oder die Flüssigkeitsschicht auf jedem Boden auf eine veränderbare Höhe einzustellen.
Es ist auch eine Rieselkübl- und -waschvorrichtung aus zwei übereinandergebauten
Füllweflsrieselkaiumern für die Behandlung zweier verschiedener Gase bekannt, bei
der das von der oberen Kammer ablaufende Wasser an deren Boden abgefangen und durch
eine Anzahl Flüssigkeitsabläufe den an diese angeschlossenen Sprühdüsen unterhalb
der Decke der unteren Kammer zugeführt wird. Hierbei sind jedoch die einzelnen Flüssigkeitsabläufe
überhaupt nicht regulierbar und durch ihre anordnung im Innern auch nicht zugänglich
noch beobachtbar. Es ist zwar auch eine Vorrichtung bei Absorptionstürmen belsannt,
um für eine Mehrzahl von Berieselungsbrausen bei jeder einzelnen die Ausflußöffnung
in ihrer Größe veränderbar machen zu können; diese Vorrichtung ist jedoch ebenfalls
nicht dazu geeignet, an einer unzugänglichen Stelle im Innern des Turms bedient
zu werden. Schließlich ist auch ein mehrstufig, er, stehender Gaswascher mit Zwischenböden
zum Abfangen der Flüssigkeit der einzelnen Abteile bekannt, bei dem sowohl die einzige
Gasdurchtrittsöffnung jedes Zwischenbodens als auch die einzige Abfluß düse des
darunterliegenden Abteils in der Mittelachse des Turms, also gleichachsig zueinander
angeordnet sind. Allen erwähnten bekannten Vorrichtungen fehlt der die Erfindung
tragende Gedanke, daß die von einem Zwischenboden abgefangene Flüssigkeit einer
Mehrzahl von darunter angeordneten, regelmäßig über den Turmquerschnitt verteilten
Ausfluß düsen bzw. Sprühvorrichtungen derart zugeführt wird, daß eine beliebige
Regulierungs-und Beobachtungsmöglichkeit für jeden einzelnen Flüssigkeitsablauf
gegeben ist. Nur dadurch wird der Vorteil erreicht, daß der Gesamtberieselungsflüssigkeit
durch das Abfangen und Neuverteilen jede beliebige Grundrißverteilung über dem Turmquerschnitt
gegehen und mit Sicherheit aufreehterhalten werden kann.
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Die Besonderheiten des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus dem
durch die Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel. einem Gaswaschturm mit
Hordenfüllwerk der üblichen kreisförmigen Grundrißgestaltung. die aber statt dessen
auch rechteckig oder sonstwie polygonal sein könnte. Abb. I ist Ciii senkrechter
Mittelschnitt durch ein abgebrochenes Höhenteilstück des Turms nach der gebrochenen
Schnittlinie=4-IS-C der Abb. 2.
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Abb. 2 zeigt einen Grundriß, teilweise als waagerechten Schnitt, und
zwar in seiner oberen Hälfte nach der Linie D-E, in der unteren Hälfte nach der
Linie F-G der Abb. I. Die Abb, 3 ist die Darstellung einer Einzelheit als Aufrißseitenansicht
in etwas vergrößertem Maßstabe.
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In Abb. 1 und 2 bedeutet 1 das in üblicher Weise aus Eisenblech gefertigte
Gehäuse des zvlindrischen Gaswaschturms, der mit Hordenfüllwerk 2 in mehreren Etagen
ausgesetzt ist. Die einzelnen Hordenetagen werden durch waagerechte Querträger 3
getragen. Diese Trägerlage stützt sich auf den aIn ÄVaschergehäuse 1 festgenieteten
winkelring 4, der zugleich den waagerechten Zwischenboden 5 trägt, wobei einzelne
Abstandsstücke 6 sowohl an den Enden als auch in den mittleren Teilen der Träger
3 angebracht werden, um zwischen den Trägerunterseiten und dem Boden einen über
dessen ganzer Grundfläche zusammenhängenden Flüssigkeitsraum zu schaffen.
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Hierbei wird vorteilhaft der ebenfalls aus Eisenblech gefertigte Zwischenboden
5 an den Unterseiten der Träger 3 an einer Anzahl von Punkten mindestens seines
mittleren Teils befestigt, um, namentlich beiWaschtürmen großen Ouerschnitts, das
Durchbiegen des dünnen und nachgiebigen Bodens zu verhüten. An dem Zwischenboden
ist für den Durchtritt der Gase oder Dämpfe eine Anzahl von regelmäßig über den
Turmgrundriß verteilten Rohrstutzen 7 über entsprechenden Öffnungen, und zwar nach
Abb. 2 deren acht auf einem äußeren und vier auf einem inneren, zur Turmmitte konzentrischen
Kreis angeordnet.
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Diese Stutzen 7 sind, wie Abb. I zeigt, am oberen Rande mit senkrechten,
mehr hohen als breiten Überlaufschlitzen 8 und am unteren Rande mit Ablaufzacken
g ausgestattet.
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In Höhe unmittelbar über dem Zwischenboden 5 sind an dem Turmgehäuse
1 eine WIehrzahl von Flüssigkeitsablaufstutzen 10 in einer waagerechten Reihe angebracht,
und zwar nach Abb. 2 deren je sechs zu beiden
Seiten der Turmmitte,
im ganzen also zwölf.
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Die sechs Rohrstutzen 10 jeder Gruppe münden unter Zwischenschaltung
je eines regulier- und Absperrhahnes 11 in einen gemeinsamen Durchlaufkasten 12
bei Iq ein, der an der gegenüberliegenden Vorderwand die durch eine Glasplatte verschlossene
Schauöffnung I3 besitzt. Der obere Teil des Kastens 12 ist durch die Entlüftungsleitung
19 an den am Turmgehäuse I sitzenden Rohrstutzen 20 angeschlossen. Jede einzelne
Einmündung 14 trägt eine nach unten gezogene Ablaufkante 15, um einen frei herausschießenden
und gut sichtbaren Flüssigkeitsstrahl zu ergeben. Der Unterteil des Durchlaufkastens
I2 ist durch senkrechte Scheidewände 16 in eine den Flüssigkeitseinläufen I4, 15
entsprechende Anzahl von Einzelabteilen getrennt (Abb. 3).
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Jedes davon besitzt eine Bodenöffnung I7 zum Anschluß des abwärts
ragenden Flüssigkeitsrohrs 18 von Syphonform, dessen waagerecht herumgebogenes anderes
Ende mit dem waagerechten, in das Turminnere hineinragenden Flüssigkeitsrohr 2I
verbunden ist.
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Hierzu wird für jede der beiden Gruppen von sechs nebeneinanderliegenden
Rohren 2I ein an das Turmgehäuse I angeschweißter, waagerecht liegender Stutzen
22 von länglicher Rechteckform mit einer ihn außen begrenzenden Flanschplatte 23
vorgesehen. Jedes der Flüssigkeitsrohre 21 besitzt nahe seinem freien Ende eine
Ausfluß düse oder SprühxTorrichtuUng 24. Die einzelnen Rohre 21 sind, wie Abb. 2
zeigt, verschieden lang und im Grundriß so gestellt und geformt, daß jedesmal eine
Ausflußdüse 24 gleichachsig zu einem darüber an dem Zwischenboden 5 angebrachten
Gasdurchtrittsstutzen 7 steht. Unterhalb jeder Ausflußdüse 24 ist ein Prallteller
25 von geeigneter Gestaltung zum Versprühen des darauffallenden Flüssigkeitsstrahls
auf die obere Begrenzungsfläche der Hordenfüllung 2 aufgelegt.
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Nach Abb. I ist ferner ein Sammeltrichter 26 mittels Hängestangen
27 an einen der Gasdurchtrittsstutzen 7 unterhalb desselben aufgehängt. Diese Einrichtung
kann bei einzelnen oder allen Gasdurchtrittsstutzen 7 getroffen werden und dient
dazu, jegliche etwa durch den Stutzen herabrinnende Waschflüssigkeit, also auch
die aus dem darüberliegenden Hordenfüllwerk 2 direkt durch den Stutzen fallende
Flüssigkeit, aufzufangen und dem darunterliegenden Prallteller 25 zum erneuten Versprühen
zuzuleiten. -Unterhalb der beiden nebeneinanderliegenden Durchlaufkästen I2 und
der zugehörigen Flüssigkeitsleitungen I0, II, 18 ist eine Bedienungsbühne 28 zur
bequemen Zugängigmachung aller dieser Teile am Turmgehäuse I angebracht.
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Beim Betriebe des beschriebenen Gaswasch-und Reaktionsturms wird
die aus der oberen Hordenetage 2 herabtropfende Waschflüssiglieit durch den Zwischenboden
5 aufgefangen und zu einer ihn ganz hedeckenden Schicht mit dem Flüssigkeitsspiegel
29 gesammelt.
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Die Höhe dieser Flüssigkeitsschicht stellt sich von selbst nach dem
jeweils ßeingehaltenen gesamten Durchlaufquerschnitt der Regulier-und Absperrhähne
11 ein; dabei wird im allgemeinen der Betrieb so geführt, daß die Höhenlage dieses
Flüssigkeitsspiegels 29 tiefer als die Unterkante der X, berlaufschlitze 8 an den
Gasdurchtrittsstutzen 7 ist. Da jeder einzelne Flüssigkeitsablauf I0, 14 die ankommende
Flüssigkeitsmenge wegen der Unterteilung des Durchlaufkastens I2 mittels der Scheidewände
I6 unverändert durch das zugeordnete Ablaufrohr 1-8 dem daran angeschlossenen Flüssigkeitsverteilrohr
21 zuleitet, ist es durch entsprechende Einstellung der Regulier- und Atbsperrhähne
11 möglich, jeder einzelnen Ausfluß düse 24 eine bestimmte Teilmenge der Gesamtberieselungsflüssigkeit
zuzuführen und auf diese Weise jede beliebige Grundrißverteilung der Waschflüssigkeit
über den Turmquerschnitt auf die Oberfläche der darunterliegenden Hordenetage herbeizuführen.
Man kann also ebensowohl eine völlig gleichförmige wie auch eine beliebige ungleichförmige
Verteilung schaffen; beispielsweise kann man jeder der vier Ausflußdüsen 24 des
Innenkreises eine relativ größere, jeder der acht Düsen 24 des Außenkreises eine
entsprechend kleinere Einzelmenge zuteilen und dadurch in dem Hordenbfüllwerk die
bekannte Neigung zum allmählichen Ausbreiten der Rieselflüssigkeit von der Tunumitte
nach den Wänden hin ausgleichen. Ebensogut ist' es natürlich möglich, bestimmte
Zonen der Füllwerksgrundfläche in stärkerem oder schwächerem Maße als die anderen
zu berieseln. Dabei läßt sich die durch jeden einzelnen Regulierhahn 1 1 eingestellte
Flüssigkeitsteilmenge an der Stärke des aus dem zugehörigen Auslauf 14, 15 austretenden
Flüssigkeitsstrahls beurteilen und dauernd beobachten; auch können etwaige im Laufe
des Betriebes eintretende Störungen im Flüssigkeitsauslauf beobachtet und nötigenfalls
Abhilfemaßnahmen dagegen getroffen werden.
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Durch passende Einstellung der Regulierhähne 11 läßt sich gegebenenfalls
auch der Flüssigkeitsspiegel 29 so viel erhöhen, daß ein Teil der Flüssigkeit durch
die iJberlaufschlitze 8 der Gasdurchtrittsstutzen 7 direkt, d. h. ohne den Umweg
über die Durchlaufkästen I2, der unteren Hordenetage 2 zuläuft.
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Wegen der gleichartigen und regelmäßigen Anordnung der Überlaufschlitze
8 wird hierbei ebenfalls eine gleichförmige Verteilung
dieses direkt
übertretenden Teiles der Waschflüssigkeit über den Turmgrundriß herbeigeführt. Die
durch die Stutzen 7 überlaufenden Flüssigkeitsmengen werden, wenn die Sammeltrichter
26 angebracht sind, durch diese aufgefangen und den Pralltellern 25 zwecks Versprühen
über die Hordengrundfläche zugeführt.
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Da bei dem Reaktionsturm gemäß der Erfindung wesentliche Teile, wie
der Durchlaufkasten 12, die Regulierorgane II und Flüssigkeitsablaufstutzen 10,
an die Außenseite des Turms angebaut sind bzw., wie die lösbar befestigten Flüssigkeitsverteilrohre
2I, aus dem Turminnern nach außen heraustreten, so besteht der weitere Vorteil leichtez
Zugänglichkeit aller dieser Teile für Nachseh-, Reinigungs und Instandsetzungsarbeiten,
Einbau von Ersatzteilen u. dgl.