DE940286C - Fraktionierkolonne od. dgl. - Google Patents

Description

• Fraktionierkolonne od. dgl.
• Die Erfindung bezieht sich auf Fraktionierkolonnen od. dgl. mit durch Flüssigkeitsverschluß abgedichteten, herausnehmbaren Böden.
• Es ist bekannt, die Böden von Fraktionierkolonnen gegen die Behälterwand herausnehmbar in fest mit der Behälterwand verbundenen Flüssigkeitstassen zur lagern. Schwierigkeiten bereitet hierbei die Anfüllung der Dichtungstassen mit einer geeigneten Sperrflüssigkeit. Benutzt man dazu einen Teil der zu destillierenden Flüssigkeit und läßt die Sperrflüssigkeit vom Kopf der Kolonne von Dichtungstasse zu Dichtungstasse an der Behälterwandung entlangfließen, so ergibt sich der Nachteil, daß ein Teil des Destillationsgutes nicht oder nur ungenügend an dem Stoffaustausch in der Kolonne teilnimmt und die Fraktionierung entsprechend schlechter wird. Die Verwendung einer neutralen, d. h. nicht in dem Destillationsgut löglichen oder mit ihm reagierenden oder verdampfenden Sperrflüssigkeit ist aber praktisch nie möglich.
• Die Erfindung ermöglicht demgegenüber die Benutzung der zu destillierenden Flüssigkeit zur Abdichtung der Dichtungstassen, indem die Sperrflüssigkeit so abwechselnd über die Kolonnenböden und durch die Flüssigkeitstassen geleitet wird, daß sie genau wie der restliche Teil des Destillationsgutes an den Stoffatstauschvorgängen in der Kolonne teilnimmt.
• Gemäß der Erfindung wird der Flüssigkeitszulauf zu den Dichtungstassen durch in oder an den Kolonnenböden vorgesehene Verbindungsöffnungen zu den Dichtungstassen vorgenommen. Durch diese Offnungen fließt dauernd eine geringe Teilmenge der zu destillierenden Flüssigkeit von dem Kolonnenboden in die zugehörige Dichtungstasse und von dieser auf den nächsten Kolonnenboden und so fort.
• Um die von den Kolonnenböden in die Dichtungstassen abgezogene Flüssigkeitsmenge möglichstvollständig an dem Stoffaustausch in der Kolonne teilnehmen zu lassen, sind die Verbindungsöffnungen zwischen Kolonnenboden und Dichtungstasse so angeordnet, daß die Flüssigkeit vom Ablaufende des Kolonnenbodens zunächst in den zwischen dem Tauchrand des Bodens und der Behälterwand gebildeten freien Raum gelangt und dann innerhalb der Flüssigkeitstasse zu Öffnungen des Tassenrandes, die versetzt zu der Stelle, wo die Flüssigkeit in die Tasse eintritt, liegen und durch die die Flüssigkeit auf den nächsttieferen Kolonnenboden fließt. Dort mischt sie sich mit der Flüssigkeit, die unmittelbar von dem. höheren Kolonnenboden kommt, so daß alle Teile der Destillationsflüssigkeit zum Austausch mit dem Dämpfegemisch kommen. Der als Sperrflüssigkeit verwendete Teil des Destillationsgutes fließt also im Zickzackweg über die Kolonnenböden, so daß auf allen Böden eine praktisch homogene Gemischbildung erfolgt.
• Die Erfindung sieht weiter vor, den zwischen Tauchrand der Böden und der Behälterwand gebildeten freien Raum im Querschnitt kleiner zu halten als den Querschnitt zwischen Tauchrand und Flüssigkeitstassenrand. Dadurch wird erreicht, daß sich in dem Raum kleineren Querschnittes zwischen Tauchtassenrand und Behälterwand eine höhere Flüssigkeitssäule anstauen kann, die ein Durchschlagen der Destillierdämpfe verhindern, so daß die Tauchtasse selbst eine ihre Unterbringung erleichternde niedrige Bauhöhe erhalten kann.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
• Abb. I dieser Zeichnung zeigt einen senkrechten Teilquerschnitt einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Fraktionierkolonne; Abb. 2 ist eine Aufsicht auf die offene Fraktionierkolonne; Abb. 3 stellt einen senkrechten Teilquerschnitt entsprechend Abb. 1 in vergrößertem Maßstab dar.
• Mit I ist der beispielsweise zylindrische Behälter der Kolonne bezeichnet, der je nach der zu verarbeitenden Flüssigkeit aus Schmiedeeisen oder Gußeisen besteht. In dem Behälter I sind in bestimmten Abständen ringförmige Dichtungstassen 2 an der Behälterwand fest angebracht. Besteht der Behälter aus Schmiedeeisen, wie beim Ausführungsbeispiel, so sind die Flüssigkeitstassen 2 an dem Behälter angeschweißt. Wird die Kolonne aus mehreren Guß eis enstutzen aufgebaut, so wird die Tauchtasse 2 entweder an der Behälterwand angegossen oder sie wird mit ihrem vorspringenden Rand zwischen die Flansche der Kolonnenringe eingespannt.
• Die Kolonnenböden 3 besitzen einen umlaufenden, nach oben gerichteten Rand, der sich nach unten in einem Tauchrand 5 fortsetzt Mit diesem Tauchrand 5 greift der Kolonnenboden 3 in die Flüssigkeitstasse 2 ein. Der Kolonnenboden besitzt durchgehende Stauwände 6 und 7. Die an der Flüssigkeitszufuhrseite gelegene Stauw,and 6 hat eine größere Höhe als die an der Ablaufseite gelegene Stauwand 7 und ist mit Einbuchtungen 8 für den Flüssigkeitsüberlauf versehen. Zwischen den beiden Stauwänden 6 und 7 besitzt der Kolonnenboden eine Reihe von Dämpfestutzen 9, die in bekannter Weise von Hauben 10 überdeckt sind.
• Die zu destillierende Flüssigkeit wird den Kolonnenböden durch ein Rohr II zugeführt, das an der einen Seite jedes Kolonnenbodens angebracht ist und gleichzeitig zum Ableiten der von diesem Boden ablaufenden Flüssigkeit und zum Überführen dieser Flüssigkeit auf den darunterliegenden Boden dient.
• Die Böden 3 sind vorzugsweise aus einzelnen Teilen 12 zusammengesetzt, die an in der Zeichnung nicht dargestellten Flanschen mittels Schrauben miteinander verbunden sind und einzeln durch Mannlöcher I3 in den Behälter eingebracht werden.
• Die durch die Rohre II auf den Kolonnenboden 3 fließende Flüssigkeit verteilt sich durch die Stauwand 6 gleichmäßig über die ganze Fläche des Bodens. Die von unten in den Behälter eingeleiteten Dämpfe, beispielsweise Wasserdampf, ziehen durch die Dampfstutzen g jedes Kolonnenbodens in gleichmäßiger Verteilung und kommen dabei mit der auf den Böden angestauten Flüssigkeit in Berührung. Die Flüssigkeit gelangt dann über die Überlaufwand 7 in das hinter diesen angeordnete Rohr II, welches die Flüssigkeit auf den nächsten Boden führt.
• An der Ablaufseite jedes Kolonnenbodens sind nun vor der Stauwand 7 in der senkrechten Abschlußwand 4 des Bodens kleine Öffnungen 14 angeordnet, durch die ein Teil der über den Boden geleiteten Flüssigkeit abgezogen wird. Dieser Flüssigkeitsteil gelangt in den von der senkrechten Abschlußwand 4 und der anschließenden Tauchwand 5 einerseits und der Behälterwand I andererseits gebildeten Ringraum I5 und fließt dann in der durch Pfeile I6 bezeichneten Richtung in der Flüssigkeitstasse 2 nach der Seite der Flüssigkeitszufuhr auf den Kolonnenboden. An dieser Seite sind in dem Tauchrand 5 des Bodens 3 Aussparungen I7 vorgesehen, durch welche die Flüssigkeit in den von dem Rand IS der Tauchtasse 2 und dem Tauchrand 5 gebildeten anderen Teil der Flüssigkeitstasse 2 überfließt. In der durch Pfeile I9 bezeichneten Richtung fließt die Flüssigkeit sodann nach der Abfluß seite des Kolonnenbodens und läuft durch Aussparungen 20 am Tauchtassenrand I8 iiber. Die von der Flüssigkeitstasse 2 überlaufende Flüssigkeit gelangt somit mit der von dem Boden durch Rohr In ablaufenden Flüssigkeit auf den darunterliegenden Kolonnenboden, wo die Flüssigkeitsverteilung in gleicher Weise vor sich geht.
• Wie aus Abb. 3 ersichtlich, sind an dem Flüssigkeitstassenrand i8 Vorsprünge 2I, beispielsweise durch Schweißung, angebracht. In diesen Vorsprüngen 21 sind Stellschrauben 22 mit Gewinde verstellbar, die durch eine Gegenmutter 23 gesichert sind. Durch diese vorzugsweise an drei Stellen auf dem Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten Stellschrauben 22 wird die genaue waagerechte Lage der Böden 3 eingestellt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Fraktionierkolonne od. dgl. mit durch Flüssigkeitsverschluß abgedichteten herausnehmbaren Glockenböden und auf diesen angeordneten, die zu destillierende Flüssigkeit verteilenden und anstauenden, sekantal verlaufenden Stauwänden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Böden zu der Flüssigkeitstasse führende Öffnungen, durch die eine geringe Menge der zu destillierenden Flüssigkeit von dem Boden in die Flüssigkeitstasse fließen kann, und in dem inneren Rand der Flüssigkeitstasse zu dem nächsten Boden führende Ablauföffnungen vorgesehen sind.
2. 2. Fraktionierkolonne nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen am Ablaufende des Bodens zu dem zwischen dem Tauchrand und der Behälterwand gebildeten Raum angeordnet sind, daß der Tauchrand an der nach der Flüssigkeitszufuhr gelegenen Seite Durchtrittsöffnungen und der Flüssigkeitstassenrand an der gegenüberliegenden Seite Überlauföffnungen besitzt.
3. 3. Fraktionierkolonne nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Tauchrand und Behälterwand gebildete Raum einen kleineren Querschnitt besitzt als der zwischen Tauchrand und Flüssigkeitstassenrand.

   Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 o29 2771 I 780 563, r 98I 346.