DE874899C - Fuellkoerper fuer Reaktionsraeume - Google Patents

Description

• Füllkörper für Reaktionsräume Zur Ausfüllung von Reaktionsräumen, bei denen eine innige Berührung zwischen herabrieselnden Flüssigkeiten und aufsteigenden Gasen erreicht werden soll, werden entweder lose eingeschüttete oder in bestimmter Anordnung aufeinandergesetzte Füllkörper verwendet. Die lose eingeschütteten Füllkörper sind zwar billig und können theoretisch mit großer Oberfläche hergestellt und eingebracht werden, jedoch ist ein großer Teil dieser Oberfläche für die Bildung wirksamer Berührungsflächen zwischen Gas und Flüssigkeit wirkungslos, weil dieser Teil der Oberflächen nidt in den gegebenen Bewegungsrichtungen, sondern quer dazu liegt.
• Aufeinandergesetzte Füllkörper, z. B. von rhombenförmigem oder rechteckigem Querschnitt oder sattelförmig ausgestaltete Körper, besitzen im NTerhältuis zu ihrem Gewicht wenig wirksame Oberfläche und wenig ablenkende Ecken und Kanten für den Flüssigkeits- und Gasstrom. Allen bisher bekannten Füllkörpern ist außerdem der Nachteil gemeinsam, daß sie von einer bestimmten Hö'he des Flüssigkeitsstromes an Randgängigkeit hervorrufen, zu deren Beseitigung vielfach Zwischenböden eingeschaltet oder sonstige umständliche SIaßnahmen ergriffen werden müssen.
• Gegenstand der Anmeldung ist ein Füllkörper der zwangsweise eine besonders innige Berührung zwischen Gas- und Flüssigkeit über den ganzen waagerechten Querschnitt der Reaktionsräume hinweg veranlaßt, und bei dem auEh die Randgängig- keit ohne Einschaltung von Zwischenböden u. dgl. leicht vermieden wird. Der neue Füllkörper besteht aus waagerecht zu verlegenden Platten mit darin schräg nach abwärts verlaufenden Durchbrechungen.
• Zweckmäßig ist die Hauptsache dieser Durchbrechungen um nicht mehr als 70° gegen die Waagerechte gerichtet. Der hierbei einzuhaltende Winkel richtet sich nach dem Verhältnis zwischen Gas- und Flüssigkeitsmenge und der Viskosität der Flüssigkeit, derart, daß mit zunehmender Flüssigkeitsmenge und abnehmender Viskosität der Winkel immer kleiner wird. Die Raumausfüllung der stehengebliebenen Teile des Füllkörpers kann dabei so gewählt werden, daß der freie Querschnitt des Füllkörpers für die durchströmenden Stoffe mindestens 30%, vorzugsweise 50 % ausmacht. Bei den bekannten ringförmigen Schüttkörpern von gleicher Höhe und Durchmesser ist zwar die Raumausfüllung noch kleiner, nämlich theoretisch nur etwa 300/0. Der verbleibende freie Raum steht jedoch nicht als freier Querschnitt für den Durchgang der strömenden Stoffe zur Verfügung, weil ein großer Teil der Flächen quer zur Strömungsrichtung zu liegen kommt. Praktisch ist bei diesen losen Schüttkörpern der für die Strömung zur Verfügung stehende freie Querschnitt viel geringer, nämlich höchstens nur 30%. Demgegenüber ist mit den Füllkörpern nach vorliegender Erfindung eine bedeutende Steigerung des freien Querschnittes in der Strömungsrichtung möglich. Dabei müssen aber auch die verbleibenden Stege und der Neigungswinkel der Durchbrechungen derart groß gewählt werden, daß eine genügende Standfestigkeit der ganzen Platte gewährleistet wird.
• Außer den schrägen Durchbrechungen werden zweckmäßig auch die seitlichen Begrenzungsflächen ganz oder teilweise abgeschrägt. Sowohl die Durchbrechungen wie auch die seitlichen Begrenzungsflächen werden ferner vorteilhaft stufenförmig abgesetzt, wodurch der Flüssigkeitsweg erheblich verlängert und die Tropfenbildung erleichtert wird.
• Auch ist es günstig, auf den waagerechten Außenflächen der Füllkörper Randwulste oder ähnliche Erhöhungen anzubringen, um die unmittelbare Berührung der unteren Begrenzungsfläche eines Steins mit der oberen Grenzfläche des darunterliegenden an den Durchbrechungen zu vermeiden.
• Zur Herstellung der abgestuften Füllkörper wird zweckmäßig von einer Vielzahl von scheibenförmigen Gebilden ausgegangen. Diese scheibenförmigen Gebilde, die vorzugsweise aus keramischer Masse, aber auch aus Kunststoff oder Metall bestehen können werden stufenweise versetzt übereinandergelegt und miteinander verbunden und verfestigt. Die übereinandergelegten dünnen, scheibenförmigen Gebilde können ferner vor dem Zusammenlegen derart mit um die Durchbrüche verlaufenden Graten Wülsten und/oder Rinnen versehen werden, daß dadurch die herabrieselnde Flüssigkeit in dem Füllkörper zu zusätzlicher Tropfenbildung veranlaßt wird. Auch kann es bei Verwendung plastischer Werkstoffe bei Herstellung der Füllkörper zu empfehlen sein, daß die übereinandergelegten scheibenförmigen Gebilde vor der Verfestigung in senkrechter Richtung rroch einem kurzen Druck ausgesetzt werden.
• Die in dieser Weise hergestellten Füllkörper werden nebeneinanderliegend in waagerechten Scheiben in die Reaktionsräume eingesetzt. An den Rändern verbleibende Resträume werden durch ;Teilstücke von Füllkörpern ausgefüllt, die entweder, z. B. bei Kunststoff oder Metall, an Ort und Stelle durch Zerschneiden ganzer Füllkörper erhalten werden, oder die, z. B. bei Verwendung keramischer Werkstoffe, durch Zerschneiden und Schleifen der Füllkörper vor dem Fertigbrand erzeugt werden.
• In der Zeichnung ist das Wesen der Erfindung schematisch erläutert.
• Abb. I zeigt eine rechteckige Platte in Draufsicht; Abb. 2 in senkrechtem Schnitt gemäß der Linie A-B der Abb. 1; Abb. 3 zeigt einen Füllkörper von sechseckiger Gestalt; Abb. 4 einen senkrechten Schnitt dadurch gemäß der Linie C-D ; Abb. 5 zeigt die Ausfüllung eines runden Turmquerschnittes mit Füllkörpern gemäß Abb. 3.
• In Abb. 1 ist 1 die rechteckige Platte, die zwei gegenüberliegende schräge Querflächen 2 und 3 und zwei weitere senkrechte Begrenzungsflächen 4 und 5 besitzt. 6 sind die Durchbrechungen, die in der Draufsicht einen runden Querschnitt zeigen, 7 ist die schräge Achse dieser Durchbrechungen, die mit den waagerechten Begrenzungsflächen oben und unten den gleichen spitzen Winkel α einschließt wie die Begrenzungsflächen 2 und 3.
• Die in Abb. 3 dargestellte Platte 8 hat oben und unten Begrenzungs-flächen in Form eines regel mäßigen Sechseckes. Die Platte ist aufgebaut aus einer Anzahl stufen, förmig versetzt übereinanderliegender dünner Scheiben ga bis ge von gleicher Gestalt. Alle diese Scheiben haben eine Anzahl sechseckiger Durchbrüche 10a bis 10e. Diese Durchbrüche und die dazwischen verbleibenden Stege sind bienenwabenförmig angeordnet. Es kann dabei zweckmäßig sein, an den Stegen um jede der Durchbrechungen herum noch dünne Rinnen 11 anzuordnen. In dieslen Rinnen wird die auftretende Flüssigkeit gesammelt und derart um die Durchbrechung herumgeleitet, daß an den Kanten 12 eine zusätzliche Tropfenbildung auftritt. Um eine unmittelbare Berührung zweier aufeinanderliegender Platten dieser Art an den Öffnungen der Durchbrechungen zu vermeiden, können ferner ein Randwulst I3 oder auch mehrere langgestreckte Wulste I4 auf einigen der Stege angeordnet sein.
• Bei der Ausfüllung eines turmrunden Querschnittes 15 gemäß Abb. 5 werden beispielsweise eine Vielzahl von sechseckigen Platten 8 und 8a bis 8f der letztgenannten Art aneinanderstoßend verlegt. Die hierbei verbleibenden Resträume 16 bis 21 können dadurch ausgefüllt werden, daß einige weitere Platten zerschnitten werden, so daß Plattenarten von entsprechender Gestalt entstehen (I6a bis 21a). Die nach Einfügung dieser Ausfüllstücke noch verbleibenden Räume 22 werden dann mit Kitt ausgefüllt, eblenso wie zweckmäßig die an den Rändern liegenden Stücke 16 bis 2I auch an der Wandung eingekittet werden. Es ist auf diese Weise möglich, mit Sicherheit jegliche Randgängigkeit zu vermeiden. Selbstverständlich wird man die Neigungsrichtung der Durchbrechungen in jeder Lage der waagerecht liegenden Füllkörper wechseln.

Claims (9)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Füllkörper für Reaktionsräume, bestehend aus waagerecht zu verlegenden Platten mit darin schräg nach abwärts verlaufenden Durchbrechungen.
2. 2. Füllkörper nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachse der Durchbrechungen unter einem Winkel von nicht mehr als 700 gegen die Waagerechte gerichtet ist.
3. 3. Füllkörper nach Anspruch I und 2, 4adurch gekennzeichnet, daß der freie Querschnitt des Füllkörpers für die durchströmenden Stoffe mindestens 300/0, vorzugsweise etwa 500/0 ausmacht.
4. 4. Füllkörper nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet,- daß außer den Durchbrechungen auch die seitlichen, Begrenzungsflächen der Platten ganz oder teilweise abgeschrägt sind.
5. 5. Füllkörper nach Anspruch I bis ,-dadtirch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen und gegebenenfalls auch die seitlichen Begrenzungsflächen stufenweise abgesetzt sind.
6. 6. Füllkörper nach Anspruch I bis 5, gekennzeichnet durch Randwulste oder ähnliche Erhöhungen auf den waagerechten Außenflächen.
7. 7. Verfahren zur Herstellung -der Füllkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von dünnen scheibenförmigen Gebilden von untereinander gleichartiger oberer und unterer Begrenzungsfläche stufenweise versetzt übereinandergelegt und miteinander verbunden und verfestigt werden.
8. S. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinandergelegten dünnen scheibenförmigen Gebilde vor dem Zusammenlegen derart mit um die Durchbrüche verlaufenden Graten, Wülsten und/o der Rinnen versehen werden, daß dadurch herabrieselnde Flüssigkeiten in dem Füllkörper zu zusätzlicher Tropfenbildung veranlaßt werden.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinandergelegten dünnen scheibenförmigen Gebilde vor der Verfestigung noch einem kurzen Druck in senkrechter Richtung ausgesetzt werden.

   Angezogene Druckschriften : Deutsche Patentschrift Nr. 509 403.