DEB0033180MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 28. Oktober 1954 Bekanntgemacht am 28. Juni 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Zum Inberührungbringen von Gasen oder Dämpfen mit Flüssigkeiten ist es bekannt, Behälter mit den verschiedensten Einbauten bzw. Einrichtungen zu verwenden, die das Ziel haben, einerseits für eine gute Feinverteilung des Gases zu sorgen und andererseits eine innige Berührung des Gases mit der Waschflüssigkeit zu bewirken.

Zu diesem Zweck verwendete man bisher in der Hauptsache Glockenböden verschiedenster Systeme, Füllkörper, ζ. B. Steinzeugringe, oder auch dynamische Böden, z. B. aus Streckmetall oder Horden. Derartige Waschtürme weisen entweder große Druckverluste auf, oder die Verteilung der Flüssigkeit ist ungleichmäßig, und es besteht eine empfind^ liehe Abhängigkeit von der Menge des durchströmenden Gases oder der Waschflüssigkeit, so daß ihr Einsatz aus betriebstechnischen Gründen sehr oft schwierig ist.

Es wurde versucht, diesen Übelstand zu. umgehen, indem sogenannte einbautenfreie Waschtürme eingesetzt wurden, in denen durch Düsen die Waschflüssigkeit in das entgegenströmende Gas eingespritzt wird.

Diese Einrichtungen erfordern jedoch sehr große Reaktionsräume, weil die Berührung zwischen Gas und Waschflüssigkeit sonst nur mangelhaft ist und das Gas aus diesem Grund eine längere Verweilzeit in dem Turm haben muß.

Böden aus Streckmetall, die die Aufgabe haben, die auflaufende Waschflüssigkeit mit Hilfe des durchströmenden Gases zu zersprühen, und die Flüssigkeitsfläche in rotierende Bewegung zu ver-

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setzen, haben einerseits einen verhältnismäßig hohen Widerstand, und andererseits haben sie den Nachteil, daß sie nur voll wirksam .sind, wenn die durchgesetzten Gas- und Waschflüssigkeitsmengen einigermaßen konstant bleiben.

Bei Verringerung des Gasdurchsatzes reicht nämlich der Gasdruck nicht mehr aus, die Flüssigkeit zur Rotation und damit zur Zerstäubung zu bringen, wodurch der Wascheffekt stark sinkt. Im

ίο umgekehrten Falle bei erhöhtem Gasdurchsatz kann es zu einem Mitreißen der Waschflüssigkeit auf die höher gelegenen Böden kommen.

Es wurde nun gefunden, daß man diese Nachteile vermeiden kann, wenn man abwechselnd einen oder mehrere Verteiler- und Füllkörperbö'den als einzeln einbaufähiges einheitliches Element zusammenfaßt und mit vorgesehenen Auflageflächen in einen Waschturm od. ä. Behälter einbaut.

Die gemeinsamen -Verteiler- und Füllkörperelemente können aus einem Verteilerboden und einer oder mehreren Füllkörperschichten bestehen. 'Als wirksamer Teil für den Waschprozeß zwischen Gas und Waschflüssigkeit dienen die Füllkörperelemente, die aus Rosten bestehen, auf oder zwischen denen metallische oder nichtmetallische Füllkörper verschiedenster Formen gelagert sind.

Diese Elemente können auch aus gelochten

Böden, z. B. aus Streckmetall·, Horden od. dgl., bestehen. ·

· Die Höhe der einzelnen Schichten wird möglichst niedrig gehalten, damit keine Wanderung der Flüssigkeit an den Rand stattfinden kann.

Die Füllkörper sind in ihrer Größe auf den zu erwartenden Wascheffekt abgestimmt, d. h. wenn man eine sehr gute Feinverteilung des Gases in der Flüssigkeit wünscht, wird man möglichst kleine Füllkörper in die Schichten einbauen. Es ist ebenso möglich, bei Verwendung mehrerer solcher Verteiler- und Füllkörperelemente innerhalb eines Behälters die einzelnen Schichten mit verschieden großen Füllkörpern zu beschicken, um an den verschiedenen Punkten innerhalb des Systems auch verschiedene Wirkungen zu erzielen. Die Füllkörperschichten können sowohl oberhalb als auch unterhalb der Verteilerböden angeordnet sein.

Die Verteilerböden haben die Aufgabe, die aus den Füllkörperelementen ablaufende Waschflüssigkeit zu sammeln und gleichmäßig dem nächsten Boden zuzuleiten.

Es wird also vermieden, daß sich in den Füllkörperschichten Durchflußzonen ausbilden, wie es bei den bekannten Füllkörperkolonnen der Fall ist, so daß eine dauernde gleichmäßige Verteilung zwischen Gas und Waschflüssigkeit gewährleistet wird. Zur Verteilung der ablaufenden Waschflüssigkeit sind die Ober- und Unterkanten der Ablaufrohre zackenförmig ausgebildet, ebenso kann der Boden ,zusätzlich zwischen den Rohren mit Durchbohrungen versehen sein, um das Gas zwischen Verteiler- und Füllkörperböden zusätzlich zu berieseln.

In Abb. ι ist der Aufbau eines einfachen Verteiler-, i, und Füllkörperelementes 2 dargestellt, das durch die Auflagefläche 3 auf den Winkelring 4 zu liegen kommt. Die Elemente besitzen je eine Auflagefläche 3, mit der diese auf die in den Reaktionsräumen angebrachten Winkelringe 4 aufgelegt werden. Auf dem Rost 5 lagert eine Füllkörperschicht 6. Der Verteilerboden 1 enthält die Verteilerrohre 7. Zwischen den Rohren sind kleine Löcher 8 zur zusätzlichen Berieselung vorgesehen.

An Abb. 2 ist die Möglichkeit gezeigt, die Elemente doppeltwirkend zu gestalten, indem man entweder einen Verteilerboden 1 zwischen zwei Füllkörperböden 2 anordnet oder aber im umgekehrten Falle mit zwei Verteilerböden 1 den Füllkörperboden 2 einschließt.

Durch abwechselndes Einbauen derartiger Elemente ist gegebenenfalls die Möglichkeit gegeben, den Wechsel von Verteiler- und Füllkörperböden beizubehalten.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, entsprechend der Abb. 3 die Stützen 9 für die einzelnen Bauelemente so einzuordnen, daß insbesondere bei größeren Abmessungen der Bodenelemente dieselben ausgerichtet werden können, wofür die Öffnungen 10 vorgesehen sind.

Die aus Verteiler- und Füllkörperböden bestehenden Einbauelemente können für alle Reaktionen zwischen Flüssigkeit und Gas bzw. Dämpfen, z. B. für Waschprozesse, Destillationen, Extraktionen, Kühlung u. dgl., mit Vorteil angewandt werden.

Bei der sonst üblichen Bauweise müssen für die Roste der Füllkörpersäulen sowie für die Verteilerböden gesonderte Auflageflächen vorgesehen werden, wodurch einerseits ein größerer Aufwand an Material und andererseits an Bauhöhe erforderlich ist. Außerdem werden die bei der früheren Bauweise auf retenden schädlichen leeren Räume bei den vorgeschlagenen Böden vermieden. Hierdurch werden besondere Vorteile bei empfindlichen Vorgängen, wie bei Selektivwäschen, z. B. bei der Entfernung von Schwefelwasserstoff aus kohlensäurehaltigen Gasen mittels alkalischer oder ammo-· niakalischer Waschflüssigkeit, erzielt, oder auch bei der Fraktionierung von Flüssigkeiten mit nahe zusammen liegenden Siedepunkten wird eine scharfe Trennung der einzelnen Bestandteile erzielt.

Ein weiterer Vorteil gegenüber von Glockenboden oder dynamischen Böden besteht darin, daß no die Druckverluste sehr gering sind und nur pro Boden bei etwa 5 bis 10 mm WS liegen gegenüber von 30 bis 40 mm WS bei den vorgenannten Böden.

Ein weiterer ausschlaggebender Vorteil besteht darin, daß die Böden vollkommen unabhängig von der Durchflußmenge sind, da eine intensive Mischung und Verteilung der Waschflüssigkeit in den Verteilerböden ohne besonderen Druckverlust erfolgt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Vorrichtung zum Inberührungbringen von , Gasen oder Dämpfen mit Flüssigkeiten mit· darin abwechselnd angeordneten Verteiler- und Füllkörperböden, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere an sich bekannte Verteuer

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   und FülLkörperböden als einzeln einbaufähige einheitliche Elemente zusammengefaßt sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörperböden sowohl unter- als auch oberhalb . der Verteilerböden angeordnet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerböden sowohl unter- als auch oberhalb der Reaktionsböden angeordnet sind. xo
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente mit senkrechten, achsmittig angeordneten Stützvorrichtungen versehen sind, die ein Übereinanderstellen und Ausrichten mehrerer Elemente ermöglichen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen