DEP0055096DA - Austauschboden für Destillierkolonnen und Gaswäscher - Google Patents

Description

Das Hauptpatent betrifft einen Austauschboden für Destillierkolonnen und Gaswäsche mit auf dem Boden verteilten reihenweise radial angeordneten, in schräger Richtung durch diesen geführten Schlitzen, aus welchen die Dämpfe oder Gase durchwegs in genau tangentialer Richtung und in kleinem Winkel zur Bodenfläche ausströmen, und mit gesonderten Zu- und Ablauforganen für die Flüssigkeit.

Das Hauptpatent behandelt einen dynamischen Austauschboden ohne konstantes Minimalniveau der Bodenflüssigkeit mit ausschliesslich radial angeordneten Schlitzreihen und in kleinstem Winkel zur Bodenfläche befindlichen schrägen Austrittsschlitzen für die Dämpfe und Gase mit gesonderten Zu- und Ablauforganen für die Flüssigkeit, welcher alle bisherigen Vorteile der besten dynamischen Austauschböden besitzt, ohne deren Mängel aufzuweisen und der durch besondere Anordnung der Zu- und Ablauforgane für die Flüssigkeit auch bei geringster Durchflussmenge derselben über den Austauschboden noch wirksam ist.

Wie bei jedem rein dynamischen Austauschboden sinkt jedoch der Wirkungsgrad auch bei diesem mit gegen Null konvergierender Dämpfe- oder Gasebeaufschlagung, d.h. auch bei dem im Hauptpatent beschriebenen Austauschboden wird ein normaler Wirkungsgrad erst bei einer bestimmten Minimalbeaufschlagung mit Dämpfen oder Gasen erreicht.

Die zusätzliche Erfindung vermeidet erstmals wirksam diesen allen rein dynamischen Böden anhaftenden Mangel, denn es gibt Betriebsfälle, bei denen geringe Beaufschlagungen mit Dämpfen oder Gasen ausserhalb des jedem dynamischen Boden zupassenden Beaufschlagungsbereiches notwendig oder unvermeidlich sind. Hier versagen aber alle rein dynamischen Austauschböden.

Der erfindungsgemässe Austauschboden vermittelt durch seine Einrichtung unter allen Umständen ein konstantes Minimalniveau der Flüssigkeit, dessen Höhe entsprechend der jeweiligen Aus- führung des Ablauforgans von Null (rein dynamischer Boden) stetig aufwärts beliebig eingerichtet werden kann.

Die zusätzliche Erfindung stellt zusammen mit der im Hauptpatent gekennzeichneten erstmals eine universelle Lösung des Problems der Austauschböden dar.

Die zusätzliche Erfindung besteht darin, dass die Dämpfe und Gase vor Austritt aus den Schlitzen durch einen hydraulischen Verschluss geführt werden, welcher ein konstantes Minimalniveau der Flüssigkeit am Austauschboden auch bei Absinken der Dämpfe- oder Gase-Beaufschlagung bis auf Null, gewährleistet. Unterhalb des mit Schlitzen versehenen Bodens ist in geringem Abstand von diesem ein zweiter Boden ohne Schlitzöffnungen als Zuführungsorgan für die Dämpfe oder Gase zu den Schlitzreihen des Oberbodens angeordnet.

Im besonderen ist der Austauschboden durch einen hydraulischen Abschluss des schlitzlosen Unterbodens und eine Zuführung der Dämpfe oder Gase zwischen dem geschlitzten und dem schlitzlosen Boden entweder am Umfang oder im Zentrum des Austauschbodens gekennzeichnet. Hierbei kann eine ringförmige, kappenartige, schlitzfreie Aufwölbung des geschlitzten Oberbodens am Umfang oder eine zentrale kappenartige, schlitzfreie Aufwölbung des geschlitzten Oberbodens vorgesehen sein, welche mit dem entweder am Umfang oder im Zentrum aufgebogenen schlitzfreien Unterboden den hydraulischen Verschluss für den Zutritt der Dämpfe oder Gase zwischen die beiden Böden bilden.

Ferner kann der Austauschboden mit einem ringförmigen Ablaufwehr für die Flüssigkeit versehen sein, gegebenenfalls mit gleichmässig verteilten V-förmigen Einkerbungen, deren Spitzen aber nur bis zu dem beabsichtigten Minimalniveau der Flüssigkeit auf dem Austauschboden reichen.

Im Falle einer zentralen Anordnung des hydraulischen Verschlusses für die Dämpfe oder Gase kann die kappenartige, schlitzlose zentrale Aufwölbung des geschlitzten Oberbodens gleichzeitig das Zulauforgan für die Flüssigkeit und deren hydraulischen Abschluss tragen. Die kappenartige zentrale Aufwölbung kann auch stufenweise ein- oder mehrmals wiederholt sein, wobei sie jeweils neuerdings als Austauschbodenfläche verwendet und damit die Austauschfläche vergrössert wird.

Die Ausführung des Austauschbodens kann somit in mannigfacher Weise variiert werden.

In Fig. 1 (axialer Längsschnitt) und Fig. 2 (Draufsicht) ist eine beispielsweise Ausführungsform mit peripherem hydraulischem Verschluss für die Dämpfe und Gase schematisch dargestellt, wobei konstruktive Details und Stützorgane nicht gezeichnet sind. Der gemäss Hauptpatent ausgeführte geschlitzte Oberboden 1 mit den Schlitzen 2 besitzt ein Zulaufwehr 8 und ein Ablaufwehr 7, welches mit V-förmigen Einkerbungen 10 versehen ist, deren untere Spitzen nur bis zum beabsichtigten Minimalniveau der Flüssigkeit reichen.

Der Austauschboden arbeitet genau entsprechend dem dynamischen

Boden des Hauptpatentes, wobei die Ablaufrinne 9 der Ableitung der Flüssigkeit dient und die Ablaufrohre 6 zum hydraulischen Verschluss des tieferliegenden Bodens führen. Der schlitzlose Unterboden 4 mit den Aufbiegungen 5 sichert eine Füllung des ganzen Bodens mit Flüssigkeit bis zu den Spitzen der V-förmigen Einkerbungen 10 des Ablaufwehres 7, auch wenn keine Dämpfe oder Gase durch den Boden strömen.

Die periphere Aufwölbung 3 zwingt die Dämpfe oder Gase den durch 5, 4 und 7 gebildeten hydraulischen Verschluss des Bodens zu passieren.

Der schlitzlose Unterboden wird zweckmässig gegen die Mitte zu aufgewölbt.

In Fig. 3 (axialer Längsschnitt) und Fig. 4 (Draufsicht) ist eine beispielsweise Ausführungsform mit zentralem hydraulischen Verschluss für die Dämpfe oder Gase schematisch dargestellt, und zwar zweistufig. Der geschlitzte dynamische Oberboden 1 mit den Schlitzen 2 und mit dem Ablaufwehr 7 hat eine kappenartige, zentrale Aufwölbung, die gleichzeitig das Zulaufwehr 8 für den Boden 1 trägt. Da die Kappe zur Sicherung des notwendigen Querschnittes für die Dämpfe oder Gase einen erheblichen Durchmesser haben muss, wird sie zweckmässig wieder als Austauschbodenteil benützt. Dieser Teilboden hat den geschlitzten Oberboden 1' mit den Schlitzen 2' und dem Zulaufwehr 8'.

Der horizontale Teil der Kappe bildet gleichzeitig den oberen schlitzlosen Unterboden 12, während für den unteren geschlitzten Oberboden 1 der schlitzlose Unterboden 4 dient. 11 bzw. 11' sind die Kamine für die Dämpfe und Gase, deren senkrecht zylindrische Teile den hydraulischen Verschluss für die Dämpfe oder Gase vermitteln. Die oberste kappenartige Aufwölbung bildet gleichzeitig den hydraulischen Verschluss 13 für die Ablaufrohre 6, welche die Ableitung der in der Rinne 9' gesammelten Flüssigkeit besorgen.

Wird bei dieser Ausführungsform beispielsweise eine drei- oder vierfache Unterteilung des Bodens vorgenommen, so können die Abstände zwischen den geschlitzten Oberböden und den schlitzlosen Unterböden immer kleiner gehalten werden, und die Beaufschlagung der Bodenschlitze erfolgt immer gleichmässiger. Die Zahl der stufenförmigen Unterteilungen des Austauschbodens wird mit zunehmendem Gesamtquerschnitt desselben zweckmässig grösser gehalten.

Claims (7)

1. und

2. Austauschboden für Destillierkolonnen und Gaswäscher mit auf den Boden verteilten reihenweise radial angeordneten, in schräger Richtung durch diesen geführten Schlitzen, aus welchen die Dämpfe oder Gase durchwegs in genau tangentialer Richtung und in kleinem Winkel zur Bodenfläche ausströmen, und mit gesonderten Zu- und Ablauforganen für die Flüssigkeit - gemäss Patent Nr. p 54285 IVa/12a - dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Schlitze ein hydraulischer Verschluss angeordnet ist, durch den die Gase und Dämpfe vor Austritt aus den Schlitzen, geführt werden und der ein konstantes Minimalniveau der Flüssigkeit am Austauschboden auch bei Absinken der Dämpfe- oder Gase-Beaufschlagung bis auf Null, gewährleistet.

3.) Austauschboden gemäss Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen hydraulischen Abschluss des schlitzlosen Unterbodens und eine Zuführung der Dämpfe oder Gase zwischen dem geschlitzten und dem schlitzlosen Boden entweder am Umfang oder im Zentrum des Austauschbodens.

4.) Austauschboden gemäss Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch eine ringförmige, kappenartige, schlitzfreie Aufwölbung des geschlitzten Oberbodens am Umfang oder durch eine zentrale kappenartige, schlitzfreie Aufwölbung des geschlitzten Oberbodens, welche mit dem entweder am Umfang oder im Zentrum aufgebogenen schlitzfreien Unterboden des hydraulischen Verschlusses für den Zutritt der Dämpfe oder Gase zwischen die beiden Böden bildet.

5.) Austauschboden gemäss Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch ein ringförmiges Ablaufwehr für die Flüssigkeit, gegebenenfalls mit gleichmässig verteilten V-förmigen Einkerbungen, deren Spitzen aber nur bis zu dem beabsichtigten Minimalniveau der Flüssigkeit auf dem Austauschboden reichen.

6.) Austauschboden gemäss Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer zentralen Anordnung des hydraulischen Verschlusses für die Dämpfe oder Gase die kappenartige, schlitzlose zentrale

Aufwölbung des geschlitzten Oberbodens gleichzeitig das Zulauforgan für die Flüssigkeit und deren hydraulischen Abschluss trägt.

7.) Austauschboden gemäss Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer zentralen Anordnung des hydraulischen Verschlusses für die Dämpfe oder Gase die kappenartige zentrale Aufwölbung stufenweise ein- oder mehrmals wiederholt ist, jeweils neuerdings als Austauschbodenfläche verwendet und dass damit die Austauschfläche vergrössert wird.