DE970414C - Kolonnenapparat - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 18. SEPTEMBER 1958

G 14476 IFc/12 a.

Kolonnenapparat

Die vor allen Dingen in der chemischen Industrie vielfach benutzten Kolonnenapparate bestehen gewöhnlich aus einer mehr oder minder großen Zahl von Schüssen, von denen jeder wenigstens einen Boden aufweist. Ein solcher Boden ist mit einer Reihe vOii öffnungen versehen. Jede öffnung weist einen kragenförmig aufragenden Rand auf und ist durch eine Tauchglocke überdeckt. Ferner führt ein Überlaufrohr von jedem Boden zum nächsttieferen. In einem solchen Apparat wird eine Flüssigkeit oben aufgegeben, während ein Gas im Gegenstrom dazugeführt, also unten eingeleitet und oben abgeleitet wird. Derartige Kolonnenapparate werden für die Durchführung der verschiedensten chemischen oder physikalischen Verfahren benutzt.

Es ist auch schon bekannt, in den einzelnen Zonen des Kolonnenapparates Wärme zuzuführen oder abzuleiten, um das durchzuführende Verfahren irgendwie zu beeinflussen und zu beschleunigen. Üblich ist es, zu diesem Zweck Rohrschlangen einzubauen, die als selbständige Bauelemente hergestellt und z. B. über den Zwischenböden angeordnet werden. Da die Apparate meistens aus Gußeisen bestehen, wurde auch schon vorgeschlagen, die Rohrschlangen einzugießen.

Es sind aber auch schon beheizbare Kolonnenböden vorgeschlagen worden, bei welchen das Heizmittel durch Hohlräume im Innern der Böden geleitet werden sollte. Da die Böden aus Gußeisen bestehen, können die geradlinig von einer Außenwand

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bis zur anderen verlaufenden Hohlräume durch Einsetzen von Kernen in die Gießform ausgespart werden. Bei der Größe der Böden und mit Rücksicht auf die verhältnismäßig geringe Wandstärke ergeben sich jedoch leicht Herstellungsschwierigkeiten.

Andererseits ist es bei Heiz- oder Kühlvorrichtungen bekannt, in einem entsprechenden Gehäuse eine Vielzahl von Platten aufeinanderzuschichten, in ίο denen Nuten angeordnet sind, die beim Aufeinanderlegen zu geschlossenen Kanälen ergänzt werden. Es können dann durch einen solchen Kanal das zu beheizende Gas oder die Flüssigkeit geleitet werden, während ein anderer Kanal von dem Heiz- oder Kühlmedium durchströmt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kolonnenapparat, der aus mehreren übereinander angeordneten Schüssen besteht, so auszubilden, daß er einfacher bearbeitet werden kann und trotzdem eine vielseitigere Verwendung zuläßt, als es bei den bisher bekannten Ausführungen der Fall ist. Das Neue besteht dabei darin, daß die in den Schüssen vorgesehenen Zwischenboden aus zwei plattenförmigen Teilen zusammengesetzt sind, wobei jeder Teil oder wenigstens einer derselben mit Nuten oder Aussparungen versehen ist, derart, daß durch das flächenförmige Aneinanderlegen der beiden Böden ein geschlossenes und in der Ebene des Bodens liegendes Kanalsystem zum Durchleiten eines Heiz-. oder Kühlmediums gebildet wird. Vorteilhaft ruhen die Zwischenboden auf Innenflanschen der einzelnen Kolonnenschüsse. Die Zu- und Ableitungen für das Heiz- oder Kühlmedium sind zweckmäßig in den Mantel eines solchen Schusses eingegossen. Die Bearbeitungsfläche des Innenflansches zur Auflage der Zwischenboden kann mit den Außenflanschen der Kolonnenschüsse konzentrisch verlaufen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß Innen- und Außenflansch in einer Aufspannung und gegebenenfalls sogar gleichzeitig bearbeitet werden können. Mit der Auflagefläche des Innenflansches werden zweckmäßig auch die Flächen der Zu- und Ableitungen für das Heiz- oder Kühlmedium bearbeitet. Praktisch kann bei dieser Ausbildung die ganze Bearbeitung sowohl der einzelnen Schußteile als auch der darin abgestützten Zwischenboden auf der Drehbank erfolgen. Das Drehen gewährleistet aber bekanntlich bei verhältnismäßig niedrigen Bearbeitungskosten ein Höchstmaß an Präzision.

Um den Wärmeübergang von den beheizten oder gekühlten Böden auf die zu erwärmende oder abzukühlende Flüssigkeit zu beschleunigen, können die Böden noch mit Rippen versehen sein, die zweckmäßig auf ihrer Oberseite angeordnet sind. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. ι einen Kolonnenschuß im waagerechten Schnitt,

Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 und 4 den Überlauf von einem Kolonnenboden zum nächsten in zwei verschiedenen, senkrecht zueinander liegenden Schnitten, Fig. 5 einen Boden im Querschnitt mit einer Tauchglocke.

Jeder Schuß eines Kolonnenapparates besteht aus einem ringförmigen Mantel 10, der an seinen freien Enden mit sauber bearbeiteten Außenflanschen 11 versehen ist. Bei dem in Fig. 2 der Zeichnung dargestellten Kolonnenschuß sind im Abstand von den beiden Außenflanschen 11 zwei Innenflansche 12 angebracht, die zur Abstützung von je einem Zwischenboden dienen. Selbstverständlich kann ein solcher Kolonnenschuß auch mit nur einem Zwischenboden versehen sein.

Jeder Zwischenboden setzt sich zusammen aus zwei einzelnen plattenförmigen Teilen 13 und 14. Beide Platten 13 und 14 weisen die erforderlichen Durchbrechungen 15 auf, wobei diese Durchbrechungen von einem aufrechtstehenden Kragen 16 umgeben sind, der entsprechend Fig. 5 von einer Tauchglocke 17 überdeckt wird. Auf der Oberseite eines jeden Zwischenbodens 13, 14 staut sich somit die von oben herabfließende Waschflüssigkeit bis zu einer Höhe, die durch die Oberkante der Überlaufstutzen 18 bestimmt wird. Unter den Überlauföffnungen 18 befindet sich ein Auffangtrichter 19, dessen Ausflußstutzen 20 in geringer Höhe über dem nächsttieferen Zwischenboden 13, 14 endet. In dem Trichter 19 ist eine Querrippe 21 angebracht, vor welcher sich die Flüssigkeit staut, so daß von außen her durch eine öffnung 22 eine Probe entnommen werden kann. Wie Fig. 1 erkennen läßt, erstreckt sich nahezu über die ganze Breite der Oberseite des Bodens 13 eine Rippe 23. Der Zufluß der Flüssigkeit geschieht etwa bei 24, und der Ablauf erfolgt, nachdem die Flüssigkeit die Querrippe 23 umströmt hat, über die Überlauf kanten 18 auf der anderen Seite der Rippe 23.

Um im Innern eines jeden einzelnen Zwischenbodens 13, 14 Heiz- oder Kühlkanäle zu gewinnen, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel diese beiden Platten 13, 14 auf ihren einander zugekehrten Flachseiten mit Aussparungen 25 versehen. Durch das Zusammenfügen der beiden Plat- ^lc>5 ten 13 und 14 werden diese Aussparungen zu geschlossenen Kanälen ergänzt, die sich, z. B. mäandrisch verlaufend, von einer Zuführung 26 an der einen Seite zu einem Ablauf 27 an der anderen Seite hinziehen. Im übrigen ist der Verlauf der Kanäle η° aber beliebig. Die Zu- und Abflußleitungen 26 bzw. 27 sind, wie in Fig. 2 erkennbar ist, in den Mantel des Schusses 10 eingegossen. Wesentlich ist, daß die Innenflansche 12 der Kolonnenschüsse gleichzeitig und in einer Aufspannung mit den Außenflanschen 11 auf der Drehbank verarbeitet werden können. Dabei werden auch gleichzeitig die Anschlußstutzen 26 und 27 auf den parallel zu den Flanschen n liegenden Flächen überdreht. Andererseits lassen sich auch die beidenEinzelplatten 13 und 14 an all den Stellen, an welchen eine Bearbeitung notwendig ist, durch Überdrehen glätten. Es handelt sich dabei vor allen Dingen um die Flächen, mit welchen die beiden Einzelplatten 13 und 14 aneinanderliegen und mit welchen sie sich auf den Innenflanschen 12 abstützen. Aber auch die Fläche 28, an

welcher der Trichter 19 unterhalb des Überlaufes 18 angeklemmt wird, kann bei der Bearbeitung der unteren Platte 14 gleichzeitig überdreht werden.

Die Befestigungslöcher für die Verbindung der Kolonnenschüsse miteinander und für die Anbringung der Böden im Innern der Kolonnenschüsse sowie schließlich zur Verbindung der beiden Einzelplatten 13 und 14 miteinander werden in einem selbständigen Arbeitsgang auf einer Bohrmaschine hergestellt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Aus mehreren übereinander angeordneten Schüssen bestehender Kolonnenapparat, durch welchen ein Gas und eine Flüssigkeit im Gegenstrom hindurchgeführt werden, wobei durch Kanäle in den mit Durchbrechungen und Tauchglocken versehenen Böden ein Heiz- oder Kühlmedium geleitet werden kann, ohne daß es mit dem Gas und der Flüssigkeit in Berührung kommt, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Schüssen (10) vorgesehenen Zwischenboden aus zwei plattenförmigen Teilen (13, 14) zusammengesetzt sind, wobei jeder Teil oder wenigstens einer derselben mit Nuten oder Aussparungen

   (25) versehen ist, derart, daß durch das flächenförmige Aneinanderlegen der beiden Böden ein geschlossener und in der Ebene des Bodens liegender Kanal zum Durchleiten des Heiz- oder Kühlmediums gebildet wird.
2. 2. Kolonnenapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenboden (13, 14) auf Innenflanschen (12) der Kolonnenschüsse (10) ruhen, in die die in den Mantel der Schüsse

   (10) eingegossenen Zu- und Abflußleitungen (26, 27) für das Heiz- oder Kühlmedium einmünden.
3. 3. Kolonnenapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsfläche des Innenflansches (12) zur Auflage der Zwischenboden (13, 14) mit den Außenflanschen

   (11) der Kolonnenschüsse konzentrisch verläuft, so daß Innen- und Außenflansch in einer Aufspannung bearbeitet werden können.
4. 4. Kolonnenapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von innen heraus gekühlten oder beheizten Zwischenboden (13, 14) vorwiegend oberseitig zur Vergrößerung der Kühl- oder Heizfläche mit Rippen versehen sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 737 978, 809 309.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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