EP1848527A1 - Verfahren mit verwendung einer vorrichtung zur gasverteilung in kolonnen - Google Patents

Verfahren mit verwendung einer vorrichtung zur gasverteilung in kolonnen

Info

Publication number
EP1848527A1
EP1848527A1 EP06707019A EP06707019A EP1848527A1 EP 1848527 A1 EP1848527 A1 EP 1848527A1 EP 06707019 A EP06707019 A EP 06707019A EP 06707019 A EP06707019 A EP 06707019A EP 1848527 A1 EP1848527 A1 EP 1848527A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
column
gas
ribs
device used
used according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06707019A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Kleim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EPC Engineering Consulting GmbH
Original Assignee
EPC Engineering Consulting GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EPC Engineering Consulting GmbH filed Critical EPC Engineering Consulting GmbH
Publication of EP1848527A1 publication Critical patent/EP1848527A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/20—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
    • B01J8/22—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium gas being introduced into the liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/12—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by gravity in a downward flow
    • B01J8/125—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by gravity in a downward flow with multiple sections one above the other separated by distribution aids, e.g. reaction and regeneration sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1881—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with particles moving downwards while fluidised

Definitions

  • the invention relates to a method using a device for uniform distribution of gas in columns in which particles, especially polyamide granules, flow in a packed layer from top to bottom and which are treated with a flow of liquid and gas in countercurrent, according to the features in Preamble of the main claim.
  • a device for controlling a particulate solid stream in a liquid from top to bottom without additional gas flow is presented.
  • the device is characterized by a system of baffle ducts with roller pairs arranged underneath.
  • the control of the solids flow is effected by variable adjustment of the distance of the roller pairs to the baffle lines as a function of the parameters of the particles.
  • the baffle cables consist of parallel channels with a lower horizontal base plate with subsequent inclined side plates and each mounted angle plate and cross-connecting angle strips. Between the side plates and the angle plate in each case a gap is present.
  • DE OS 1 751 164 discloses an apparatus for the thermal treatment of polymer granules with gas without the presence of liquid, wherein in an apparatus with rectangular cross-section, the gas is blown through a plurality of parallel gas introduction internals in the granular layer.
  • the internals are formed at an angle obliquely in accordance with granular flow from top to bottom at an angle. At the lower outlet they are open, the gas can escape into the granulate layer.
  • this device can not be used as gas distribution over the cross section:
  • the upwardly flowing gas would enter in cross-section in the bottom open cross-section of the respective gas introduction fixtures and distribute it locally, without pressure equalization in a necessarily interconnected gas space. A uniform distribution of the gas over the cross section and a targeted turbulence is not possible.
  • the polymer granule layer partially fills the free cross section of the gas introduction internals and, in conjunction with the gas flow, creates instability and.
  • the residence time of this granulate is indefinite.
  • the reactor is designed as a rectangular shaft and is provided for entry of reaction components with roof-shaped internals.
  • the internals each create a free space in the solid layer for entry of the components.
  • the invention has for its object to design a method using a device for evenly distributing gas into a flowing from top to bottom granule bed in which a liquid flows from bottom to top, wherein in a partial region of the column height increased and above the Area of uniform turbulence in the liquid due to the gas flow is achieved.
  • the gas enters the soil at low pressure through the gaps and creates a pressure equalization in the soil. After that, the gas, evenly distributed from the gaps, returns to the bottlenecks. These processes are superimposed (fluctuation) and achieve the sum of a uniform distribution of the gas in the column cross-section. This is especially effective with possibly low gas flow, which would lead to the gas flow in the column room. Without using the trays in the column with specified dimensions one above the other, this gas flow would continue over the entire height of the column.
  • the distribution ribs are bent at the top and bottom at an angle.
  • the angles are adapted to the required conditions of the system granule outlet and gas flow, inlet and outlet side.
  • FIG. 1 shows the floor in plan view
  • the process to be carried out in the column requires a high homogenization of the gas in the zones of action, which is achieved by the soils.
  • bottlenecks b (see Fig. 2) defined by the process in partial vertical sections of the column are required which avoid a convective reflux of the water from top to bottom and cause high turbulence in the water in this partial height section.
  • the gas flowing upwards from the lower zone of action under the drive of the high density difference between gas and water must in each case flow through the defined constrictions of the trays, which have a reduced free area in relation to the column cross section.
  • the gas undergoes in the bottlenecks with a defined width b a spatial compression and strives to enter the smallest pressure difference between bottleneck and united gas space of the soil through the column c in the unified gas space depending on the pressure direction and exit and for a pressure and thus ensuring quantity compensation in the bottleneck.
  • the flow angle ß of the distribution ribs designed so that the gas is optimally drawn in its direction of flow and the gas in the case of local negative pressure in the soil at this point in the column c can occur (back pressure in the bottleneck higher than pressure in the ground).
  • distributor ribs 2 / annulus 1 are provided through the combined gas space for pressure equalization over the entire floor area.
  • the gas discharges from the soil via the column c into the constriction b and flows together with the inflowing from below Gas (deficiency in the rising gas stream) upwards.
  • the outflow angle ⁇ ensures that the gas stream after the bottleneck widens in a homogeneous manner to the column cross-section in conjunction with the dynamic pressure effect by the granulate bed (see Fig. 2) and a homogenization over the column cross section is obtained, differences in the form of possible channel flows of the gas over the height of the column with too small amounts of gas are thus compensated by the arrangement of several soils one above the other.
  • the granules Due to the design of the lower rib at an angle ß, the granules remain confined in a form-fitting manner. This causes no granule-free spaces in the flow of polyamide granules down. Disadvantageous turbulence of the granules, as occurs with a free angle of repose of the granules without positive locking in the gas flow, are avoided, thus improving the quality of the end product.
  • a bottom of the apparatus used for carrying out the method is shown in plan view. It consists of a ring 1 and in this tightly arranged distribution ribs 2.
  • the distribution ribs are supported by web plates 3 with dimensionally stable openings for the distribution ribs.
  • the following effects are achieved, which are necessary for the effective implementation of the method (see Fig. 2): a. the dimensional accuracy of the distances b between the distributor ribs, b. securing the level arrangement of the distribution ribs in the floor, c. the guidance and dimensionally accurate arrangement of the upper rib 4 and the lower rib 5 to ensure the defined values for the bottlenecks b and c.
  • the upper and lower ribs are bent at an angle ⁇ and ß, introduced into the ring 1 and spatially sealed to him.
  • the ring is formed of inner frame 8 and outer frame 9, which is tightly welded with conical rings 10 and 11 (see Fig. 3).
  • the ribs 4 and 5 are also tightly welded into the inner frame 8.
  • the upper and lower ribs have bends 6 and 7 at the ends. Between the bends 6 and 7 there is a gap c. The bends 6 and 7 overlap such that when the column is filled with a liquid, it can not enter the distributor ribs and the interior of the distributor ribs and the ring remain filled with gas.
  • 2 successive trays are arranged as a pair in the plane rotated by 90 ° to each other.
  • the next pair receives a deflection of less than 45 ° to the previous pair, so that the directions of the distribution ribs of the 4 underlying floors do not overlap.
  • the second floor pair is also installed at a defined distance from the previous pair. This arrangement continues for the subsequent groups of 4 trays each. As a result, a point symmetry for the system of distribution ribs in the column is achieved, which makes the equalization of the flow of all reactants optimally uniform.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gasverteilung bei Verwendung einer Vorrichtung in Kolonnen, in denen Partikel in einer Schüttschicht von oben nach unten strömen und Gas und Flüssigkeit im Gegenstrom nach oben geführt wird. Die Vorrichtung besteht aus übereinander angeordneten Böden. Das Gas wird beim Passieren der Böden in den Querschnitt der Kolonne verteilt. Diese Böden sind ausgeführt mit Verengungen und mit einem vereinten Gasraum, gebildet aus Verteilerrippen und einem peripheren Ringraum. Die Möglichkeiten zum Druckausgleich des Gases im Boden ergibt sich durch definierte Spalte in den Verteilerrippen zum Eintritt und gleichmäßigen Wieder-Austrag des Gases in den Kolonnenquerschnitt für den Fall von Druckunterschieden zwischen den Verengungen und dem Bodenraum infolge unterschiedlich strömender Gasmengen.

Description

Verfahren mit Verwendung einer Vorrichtung zur Gasverteilung in Kolonnen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit Verwendung einer Vorrichtung zur vergleichmäßigten Verteilung von Gas in Kolonnen, in denen Partikel, speziell Polyamidgranulat, in einer Schüttschicht von oben nach unten strömen und die mit einer Strömung von Flüssigkeit und Gas im Gegenstrom behandelt werden, nach den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
In DE OS 25 48 647 wird eine Vorrichtung zur Steuerung eines teilchenförmigen Feststoffstromes in einer Flüssigkeit von oben nach unten ohne zusätzliche Gasströmung vorgestellt. Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein System von Leitblech-Leitungen mit darunter angeordneten Walzenpaaren. Die Steuerung des Feststoffstromes erfolgt durch variable Verstellung des Abstandes der Walzenpaare zu den Leitblech-Leitungen in Abhängigkeit von den Parametern der Partikel. Die Leitblech-Leitungen bestehen aus parallel angeordneten Kanälen mit einem unteren waagerechten Bodenblech mit anschließenden geneigten Seitenblechen und jeweils aufgesetztem Winkelblech und querverbindenden Winkelstreifen. Zwischen den Seitenblechen und dem Winkelblech ist jeweils ein Spalt vorhanden. Diese Lösung ist für die vergleichmäßigte Verteilung eines Gasstroms in der Flüssigkeit einer Polyamidgranulatschicht mit einer gezielten Turbulenz in einem partiellen Höhenabschnitt der Kolonne nicht geeignet:
1. Die in der Feststoff-/Flüssigkeitssäule aufwärts strömende Gasmenge stößt gegen das waagerechte Bodenblech. Nach der Umlenkung strömt es senkrecht nach oben und kann nicht in den Spalt einströmen. Die unten geöffneten Winkelstreifen erfassen in ihrem vollem Querschnitt das Gas und verteilen es lokal ohne einen Druckausgleich in einem notwendig untereinander verbunden Gasraum. Eine gleichförmige Gasverteilung über den Behälterquerschnitt und eine gezielte Turbulenz ist nicht möglich.
2. Die Feststoffströmung hinterlässt unter dem waagerechten Bodenblech und den Winkelstreifen einen Leeraum (Schüttwinkel). Bei einer Gasströmung würde hierbei der Feststoff aufgewirbelt und eine negative Instabilität in der Granulatschicht und Nachteile für das Verweilzeitverhalten resultieren.
DE OS 1 751 164 veröffentlicht eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Polymergranulat mit Gas ohne Gegenwart von Flüssigkeit, wobei in einem Apparat mit rechteckigen Querschnitt das Gas durch mehrere parallel geführte Gaseinführungs-Einbauten in die Granulatschicht eingeblasen wird. Die Einbauten sind oben unter einem Winkel schräg gemäß Granulatströmung von oben nach unten ausgebildet. Am unteren Austritt sind sie offen, das Gas kann in die Granulatschicht austreten.
Für die zu lösende o.a. Aufgabe kann diese Vorrichtung als Gasverteilung über den Querschnitt nicht angewendet werden:
1. Das aufwärts strömende Gas würde im Querschnitt in den unten geöffneten Querschnitt der jeweiligen Gaseinführungs-Einbauten eintreten und es lokal, ohne einen Druckausgleich in einem notwendig untereinander verbunden Gasraum, verteilen. Eine gleichförmige Verteilung des Gases über den Querschnitt und eine gezielte Turbulenz ist nicht möglich.
2. Die Polymergranulatschicht füllt teilweise den freien Querschnitt der Gaseinführungs-Einbauten aus und erzeugt in Verbindung mit der Gasströmung eine Instabilität und. Die Verweilzeit dieses Granulates ist unbestimmt.
In der vom Eidgenössischen Amt der Schweiz ausgegebenen Schrift 28 34 14 wird ein Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von fein verteilten festen Stoffen mit Gasen ohne Gegenwart von Flüssigkeit beschrieben. Der Reaktor ist als rechteckiger Schacht ausgeführt und ist zum Eintrag von Reaktionskomponenten mit dachförmigen Einbauten versehen. Die Einbauten erzeugen jeweils einen Freiraum in der Feststoffschicht zum Eintrag der Komponenten.
Die Ausführung dieser Einbauten ist nicht geeignet zur Anwendung bei der Lösung der vorliegenden Aufgabe einer Erzielung von definierter Turbulenz mittels Gasstrom in der Flüssigkeit innerhalb der Polymergranulatschicht in definierten Engstellen eines Bodens. Die Problematik entspricht der Sachlage bei der Veröffentlichung DE OS 1 751 164, auf die oben eingegangen wurde.
In den recherchierten Veröffentlichungen wurden keine Lösungen zum gleichmäßigen Verteilen des Gases in eine Granulatschüttung bei Gegenwart einer Flüssigkeit gefunden, wobei eine qualitativ ausreichende Turbulenz der Flüssigkeit in einem partiellen Raum im Bereich des Bodens erzeugt werden könnte, um optimale Verhältnisse zur Verbesserung des Stoffübergangs und zur Vermeidung einer Konvektion der Flüssigkeit von oben nach unten zu erreichen.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, ein Verfahren bei Verwendung einer Vorrichtung zu gestalten zum gleichmäßigen Verteilen von Gas in eine von oben nach unten strömende Granulatschüttung, in der eine Flüssigkeit von unten nach oben strömt, wobei in einem partiellen Bereich der Kolonnenhöhe eine erhöhte und über den Bereich vergleichmäßigte Turbulenz in der Flüssigkeit infolge der Gasströmung erzielt wird.
Diese Vorrichtung muss folgende Lösungen zum Ergebnis haben:
1. Böden mit definierten Verengungen über den Querschnitt der Kolonne zur Verdichtung des von unten anströmenden Gasstromes und der Erzeugung einer gezielten Turbulenz in diesem partiellen Höhenabschnitt und mit einem vereinten Gasraum, gebildet aus Verteilerrippen und einem peripheren Ringraum,
2. Möglichkeiten zum Druckausgleich des Gases im Boden, gebildet durch definierte Spalte in den Verteilerrippen, mit optimalen Bedingungen für den Eintritt des Gases in den Gasraum und seinem vergleichmäßigten Wieder-Austritt in den Kolonnenquerschnitt (Fluktuation),
3. Vermeidung von granulatfreien Räumen im Bereich der Böden, die Verwirbelungen des Granulats durch den Gasstrom ausüben würden,
4. Gestaltung von Schrägen an den Verteilerrippen in Zulauf- und Ablaufrichtung mit jeweils definierten Winkeln und Schaffung von optimalen Bedingungen an den definierten Engstellen zwischen den Verteilerrippen zur gezielten Gestaltung der Verhältnisse für die wechselseitigen Bedingungen zwischen Granulatströmung und Gasströmung für eine verbesserte Prozessführung zum Stoffaustausch.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 - 12 dargestellt;
1. Gestaltung von Böden, die aus Verteilerrippen und einem peripheren Ring mit räumlicher Verbindung aufgebaut sind. Die Verteilerrippen sind aus einer oberen und unteren Rippe zusammengesetzt und beidseitig mit einem definierten Spalt versehen. Die Verteilerrippen bilden jeweils Engstellen zwischen sich.
2. Das Gas tritt bei Unterdruck durch die Spalte in den Boden ein und erzeugt einen Druckausgleich im Boden. Danach tritt das Gas gleichmäßig verteilt aus den Spalten wieder in die Engstellen aus. Diese Vorgänge erfolgen überlagert (Fluktuation) und erzielen in der Summe eine gleichmäßige Verteilung des Gases im Kolonnenquerschnitt. Dies wirkt vor allem bei ggf. geringer Gasströmung, die zur Gassenströmung im Kolonnenraum führen würde. Ohne Einsatz der Böden in der Kolonne mit festgelegten Maßen übereinander würde sich diese Gassenströmung über die gesamte Höhe der Kolonne fortsetzen.
3. Die Verteilerrippen sind oben und unten im Winkel abgekantet. Die Winkel sind nach den erforderlichen Bedingungen des Systems Granulatablauf und Gasströmung, einlauf- und ablaufseitig, angepasst. Somit wird für die Zuströmseite und auch für die Abströmseite des Granulats erzielt, dass die verstärkte Turbulenz der Flüssigkeit im partiellen Höhenabschnitt gleichmäßig auf das Granulat einwirkt und somit ein verbesserter Stoffaustausch erzielt und eine nachteilige Konvektion der Flüssigkeit von oben nach unten vermieden wird.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung des Verfahrens mit Verwendung der Vorrichtung sind durch folgende Punkte gegeben:
1. Erzeugung einer verstärkten gleichmäßigen Turbulenz der Flüssigkeit in einem partiellen Höhenabschnitt an den definierten Engstellen der Böden mit Einwirkung auf die Grenzschicht des Granulats und somit Gewinn für einen verbesserten Stoffaustausch sowie Vermeidung einer nachteiligen Konvektion der Flüssigkeit von oben nach unten,
2. wirksamer Druckausgleich des nach oben strömenden Gases im vereinten Gasraum Verteilerrippen/Ring und damit Erzielung einer Vergleichmäßigung der Gasströmung bei Wieder-Eintrag in die definierten Engstellen der Kolonne,
3. Anordnung der Böden in der Kolonne in Paaren aus jeweils 2 Stück mit festgelegten Abständen und versetzt zueinander, Anordnung dieser Paare in Abständen übereinander und versetzt zueinander, gegenüber dem darunter angeordneten Paar und weiter fortführend, damit Erzielung einer Punktsymmetrie als Strömungsregulierung für das System Granulatströmung / Gasströmung und der resultierenden vergleichmäßigten Verweilzeit,
4. Möglichkeit der Gestaltung von Kolonnen mit großen Durchmessern und damit hoher Durchsatzleistung für das Produkt durch Schaffung einer hohen Gleichmäßigkeit der Verweilzeit über den Querschnitt,
5. einfache kostengünstige Konstruktion der Böden in dünner Wandstärke,
6. geringer Fertigungsaufwand durch Auskreisen der Durchbrüche der Verteilerrippen im inneren Ring mittels computergestütztem Laser auf Grundlage der computererstellten Abwicklung und Herstellung der Verteilerrippen durch Abkanten von zugeschnittenen Blechen.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit der verwendeten Vorrichtung wird in einem nachfolgenden Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung sind die Einzelheiten der verwendeten Vorrichtung dargestellt:
Es zeigen:
- Fig. 1 den Boden in der Draufsicht,
- Fig. 2 einen Schnitt A-A zur Darstellung der Verteilerrippen,
- Fig. 3 Einzelheit „X" für die Gestaltung des peripheren Rings mit
Darstellungen der Installation mit äußerer Zarge 9,
- Fig. 4 Einzelheit „X" für die Gestaltung des peripheren Rings mit
Darstellungen der Installation ohne äußere Zarge 9. In der Kolonne sind Böden in der Ausführung nach Fig. 1, 2 und 3/4 in waagerechter Lage installiert, welche die Kolonne in Wirkzonen unterteilen. Die Installation der Böden bezüglich der Ausrichtung ihrer parallel angeordneten Verteilerrippen 2 wird nachfolgend beschrieben. Die Kolonne ist mit Polyamidgranulat gefüllt, welches in geringer Geschwindigkeit von oben nach unten fließt. Im Gegenstrom strömt Wasser ebenfalls mit geringer Geschwindigkeit von unten nach oben. Zusätzlich zum Wasser wird Gas von unten nach oben geleitet.
Der in der Kolonne durchzuführende Prozess erfordert eine hohe Vergleichmäßigung des Gases in den Wirkzonen, was durch die Böden erreicht wird. Außerdem sind prozessbedingt in partiellen Höhenabschnitten der Kolonne definierte Engstellen b (s. Fig. 2) erforderlich, die eine konvektive Rückströmung des Wassers von oben nach unten vermeiden und eine hohe Turbulenz im Wasser in diesem partiellen Höhenabschnitt bewirken.
Das aus der unteren Wirkzone unter dem Antrieb des hohen Dichteunterschiedes zwischen Gas und Wasser nach oben strömende Gas muss jeweils durch die definierten Engstellen der Böden strömen, die eine verringerte freie Fläche gegenüber dem Kolonnenquerschnitt aufweisen. Das Gas erfährt in den Engstellen mit einer definierten Breite b eine räumliche Verdichtung und ist bestrebt, beim geringsten Druckunterschied zwischen Engstelle und vereintem Gasraum des Bodens durch die Spalte c in den vereinten Gasraum je nach Druckrichtung ein- bzw. auszutreten und für einen Druck- und somit Mengenausgleich in der Engstelle zu sorgen. Hierbei sind die Anströmwinkel ß der Verteilerrippen so ausgelegt, dass das Gas in seiner Anströmrichtung optimal eingezogen wird und das Gas im Fall des örtlichen Unterdrucks im Boden an dieser Stelle in die Spalte c eintreten kann (Staudruck in der Engstelle höher als Druck im Boden). Im Boden kommt es durch den vereinten Gasraum Verteilerrippen 2 / Ringraum 1 zum Druckausgleich über die gesamte Bodenfläche. Für den Fall des Überdrucks im Boden an dieser Stelle entlädt sich das Gas aus dem Boden über die Spalte c in die Engstelle b und strömt gemeinsam mit dem von unten anströmenden Gas (Manko im aufsteigenden Gasstrom) nach oben. Der Abströmwinkel α gewährleistet, dass der Gasstrom nach der Engstelle sich in Verbindung mit der Staudruckwirkung durch die Granulatschüttung (s. Fig. 2) in homogener Weise auf den Kolonnenquerschnitt verbreitert und eine Vergleichmäßigung über den Kolonnenquerschnitt erhält, Unterschiede in Form von möglichen Kanalströmungen des Gases über die Höhe der Kolonne bei zu geringen Gasmengen werden durch die Anordnung mehrerer Böden übereinander somit ausgeglichen.
Diese räumliche Verdichtung des Gases und der daraus folgende Staudruck bewirkt eine Barriere gegen alle Bestrebungen des Wassers, durch Eigenkonvektion von der oberen Wirkzone durch die Engstellen in die untere Wirkzone zu fließen (Konvektion hervorgerufen durch geringere Temperatur und höhere Dichte in der oberen Wirkzone).
Durch die Gestaltung der unteren Rippe im Winkel ß bleibt das Granulat formschlüssig eingeengt. Dies bewirkt, dass keine granulatfreien Räume bei der Strömung des Polyamidgranulats nach unten entstehen. Nachteilige Verwirbelungen des Granulats, wie es bei freiem Schüttwinkel des Granulats ohne Formschluss bei der Gasströmung auftritt, werden vermieden und somit die Qualität des Endproduktes verbessert.
In Fig. 1 ist ein Boden der verwendeten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in der Draufsicht dargestellt. Er besteht aus einem Ring 1 und den in diesem dicht angeordneten Verteilerrippen 2. Die Verteilerrippen sind gehaltert von Stegblechen 3 mit maßhaltigen Durchbrüchen für die Verteilerrippen. Hierdurch werden folgende Wirkungen erzielt, die für die effektive Durchführung des Verfahrens erforderlich sind (s. Fig. 2): a. die Maßhaltigkeit für die Abstände b zwischen den Verteilerrippen, b. die Sicherung der ebenengerechten Anordnung der Verteilerrippen im Boden, c. die Führung und maßhaltige Zueinanderanordnung der oberen Rippe 4 und der unteren Rippe 5 zur Gewährleistung der definierten Werte für die Engstellen b und die Spalte c. Die oberen und unteren Rippen sind unter je einem Winkel α und ß abgekantet, in den Ring 1 eingeführt und räumlich dicht mit ihm verbunden. Der Ring ist gebildet aus innerer Zarge 8 und äußerer Zarge 9, die mit konischen Ringen 10 und 11 dicht geschweißt ist (s. Fig. 3). Die Rippen 4 und 5 sind ebenfalls dicht in die innere Zarge 8 eingeschweißt. Die oberen und unteren Rippen verfügen über Abkantungen 6 und 7 an den Enden. Zwischen den Abkantungen 6 und 7 befindet sich ein Spalt c. Die Abkantungen 6 und 7 überlappen sich derart, dass bei Füllung der Kolonne mit einer Flüssigkeit diese nicht in die Verteilerrippen eintreten kann und der Innenraum der Verteilerrippen und des Rings von Gas gefüllt bleiben.
In definierten Abständen sind 2 aufeinander folgende Böden als Paar in der Ebene um 90° zueinander gedreht angeordnet. Das nächste Paar erhält eine Auslenkung von unter 45° zu dem vorigen Paar, so dass sich die Richtungen der Verteilerrippen der 4 untereinander liegenden Böden nicht überdecken. Das zweite Bodenpaar wird ebenfalls in definiertem Abstand zum vorhergehenden Paar installiert. Diese Anordnung setzt sich für die nachfolgenden Gruppen von je 4 Böden fort. Dadurch wird eine Punktsymmetrie für das System der Verteilerrippen in der Kolonne erzielt, die die Vergleichmäßigung der Strömung aller Reaktionspartner optimal gleichmäßig gestaltet.
Die Erzielung einer hohen Gleichmäßigkeit für die Verweilzeit der Reaktionspartner in der Kolonne ermöglicht eine Gestaltung von Kolonnen mit großem Durchmesser und damit hohem Produktdurchsatz. Die Bedingungen für die Prozessführung können auch in diesem Fall als optimal erreicht werden und gewährleisten hohe Ergebnisse in der Qualität.
Die Böden werden in verschiedener Weise in der Kolonne fixiert:
1. Die Böden werden nach Fig. 3 in der Kolonne exakt horizontal ausgerichtet und nur an der oberen Kante des Rings (äußere Zarge 9) gasdicht mit einer Naht 13 an die Kolonnenwand 12 geschweißt. Das aufströmende Gas füllt den Zwischenraum 14 mit dem Spalt d bis zur unteren Kante aus. Dieser Raum bleibt inaktiv.
2. Die Böden werden nach Fig. 4 in der Kolonne exakt horizontal ausgerichtet. Mittels der Konen 10 und 11 wird die innere Zarge 8 mit den Verteilerrippen gasdicht an die Kolonnenwand 12 geschweißt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur gleichmäßigen Verteilung von Gas in den Querschnitt einer Kolonne, die mit Flüssigkeit versetzt ist, welche von unten nach oben strömt und in der eine Partikelströmung von oben nach unten vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung in Form von übereinander angeordneten Böden verwendet wird, die aus Verteilerrippen 2 bestehen, welche in einem Abstand b zueinander angeordnet und räumlich mit einem peripher angeordneten Ring 1 verbunden sind, wobei die oberen Rippen 4 und unteren Rippen 5 jeweils mit einem Winkel α und ß ausgeführt und die Verteilerrippen senkrecht zu ihrer Ausrichtung von mehreren Stegblechen 3 eingefasst sind, die oberen Rippen '4 und unteren Rippen 5 jeweils beidseitig über eine Höhe h einen Spalt c ergeben, wobei der Spalt c unten eine Öffnung in den Kolonnenraum aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die verwendete Vorrichtung jeweils 2 Böden als Paar in definiertem Abstand aufeinanderfolgend unter einem Winkel von 30° bis 150° in der Ebene zueinander verdreht angeordnet werden und ein ebensolches nachfolgendes Paar in definiertem Abstand wiederum um einen Winkel von 15° bis 75° verdreht zum vorhergehenden Paar angeordnet ist und diese Folge weiter über die Höhe der Kolonne angeordnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die verwendete Vorrichtung die Abstände der Böden in der Kolonne zueinander ein Verhältnis Abstand Böden zu Durchmesser Kolonne von 0,2 bis 4,0 einnehmen.
4. Verwendete Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Böden mit geschlossenem, gasdicht geschweißtem Ring 1, bestehend aus innerer Zarge 8 und äußerer Zarge 9 sowie den Konen 10 und 11, und in den Ring dicht eingeschweißten Verteilerrippen 2 nach Fig. 3 ausgeführt sind,
5. Verwendete Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die dicht geschweißten Böden so ausgeführt sind, dass der Ring 1 aus innerer Zarge 8, den Konen 10 und 11 und der Kolonnenwand 12 nach Fig. 4 gebildet wird.
6. Verwendete Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkel α an den oberen Rippen 4 und ß an den und unteren Rippen 5 einen Wert von jeweils 10° bis 150° einnehmen.
7. Verwendete Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spalte b den 2- bis 200-fachen Wert der Partikelgröße des Produktes einnehmen.
8. Verwendete Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spalte b über den Querschnitt der Kolonne gleich groß sind.
9. Verwendete Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spalte b über den Querschnitt der Kolonne unterschiedlich groß sind.
10. Verwendete Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe h des Spaltes c einen Wert von 0,5 mm bis 200 mm beträgt.
11. Verwendete Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stegbleche in einem Abstand a von 50 mm bis 1000 mm angeordnet sind.
12. V erwendete Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß H kleiner als 500 mm ist.
EP06707019A 2005-02-17 2006-02-16 Verfahren mit verwendung einer vorrichtung zur gasverteilung in kolonnen Withdrawn EP1848527A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510007289 DE102005007289A1 (de) 2005-02-17 2005-02-17 Verteilerboden für Kolonnen
PCT/EP2006/001418 WO2006087193A1 (de) 2005-02-17 2006-02-16 Verfahren mit verwendung einer vorrichtung zur gasverteilung in kolonnen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1848527A1 true EP1848527A1 (de) 2007-10-31

Family

ID=36593642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06707019A Withdrawn EP1848527A1 (de) 2005-02-17 2006-02-16 Verfahren mit verwendung einer vorrichtung zur gasverteilung in kolonnen

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1848527A1 (de)
DE (1) DE102005007289A1 (de)
WO (1) WO2006087193A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006058255A1 (de) * 2006-12-08 2008-06-12 Bühler AG Vorrichtung und Verfahren zur thermischen Behandlung von Schüttgutmaterialien
DE102011113792B4 (de) * 2011-09-20 2015-02-05 Holger Kleim Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Feststoffen mit feiner Körnung sowie Flüssigkeiten in Behältern

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH283414A (de) * 1949-07-09 1952-06-15 Metallgesellschaft Ag Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung von Prozessen, bei welchen fein verteilte feste Stoffe mit Gasen in Berührung gebracht werden.
DE1751164A1 (de) * 1968-04-13 1970-10-01 Glanzstoff Ag Vorrichtung zur kontinuierlichen thermischen Behandlung von schuettfaehigem koernigem Gut
US3930685A (en) * 1974-10-31 1976-01-06 Western States Mining Partners, Ltd. "B" Solids flow control device
US4160647A (en) * 1975-08-02 1979-07-10 Chimkombinat Continuous operation extractor
NL8203577A (nl) * 1984-03-09 1984-04-02 Energy Equipment Engineering B Inrichting voor het met elkaar in contact brengen van een gas- of dampstroom en een omlaag vallende regen van een korrelvormige vaste stof, roostervormige pakking voor een dergelijke inrichting en inrichting voor de overdracht van warmte van een heet gas aan een koud gas middels een tussenmedium van korrelvormige vastestof.
AT398709B (de) * 1990-05-07 1995-01-25 Ernst Dipl Ing Rudelstorfer Anströmboden für wanderbettreaktoren
JP3345969B2 (ja) * 1993-06-18 2002-11-18 東洋紡績株式会社 ポリアミド顆粒から低分子物質を抽出除去する装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2006087193A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006087193A1 (de) 2006-08-24
DE102005007289A1 (de) 2006-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112012000436B4 (de) Kontaktboden, Kolonne mit Kontaktböden und Verfahren zum Betreiben einer Kolonne
DE60202523T2 (de) Flüssigkeitsverteilungsvorrichtung für stoffaustauschkolonne und verfahren zur installation und verwendung
DE3411757C2 (de) Gitterplattenaufbau für einen Fließbettreaktor
EP1940541B1 (de) Verteilervorrichtung für ein gas-flüssigphasengemisch für apparate
DE60119211T2 (de) Mehrzweckige Teilmontage, die Denkontakt, die Verteilung und den Wärme- und/oder Materialaustausch in mindestens einer Gasphase sowie einer Flüssigphase sicherstellt
DE102011117588A1 (de) Einrichtung zur Herstellung eines Phasenkontaktes zwischen einer flüssigen und einer gasförmigen Phase, insbesondere Stoffaustauschkolonne
DE2449383A1 (de) Gitteranordnung fuer dampf-fluessigkeits-kontaktbehaelter
EP1013324A2 (de) Gegenstromkolonne mit Flüssigkeitsverteiler
EP0552457B1 (de) Boden für Wanderbettreaktoren
EP1261404A1 (de) Flüssigkeitsverteiler und verfahren zum betreiben
EP1940542B1 (de) Rohrbündelreaktor mit einer verteilervorrichtung für ein gas-flüssigphasengemisch
DE60222224T2 (de) Flüssigkeitsverteiler mit innerem Leitelement
WO2017194203A1 (de) Flüssigkeitssammeleinrichtung, stoffaustauschkolonne und verfahren zum herstellen einer derartigen flüssigkeitssammeleinrichtung
DE2850507A1 (de) Vorrichtung zur behandlung in einem wirbelbett
DE19500383C2 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen Kristallisieren von Polyestermaterial
EP1848527A1 (de) Verfahren mit verwendung einer vorrichtung zur gasverteilung in kolonnen
DE937768C (de) Wirbelschichtreaktionskammer
EP2468376A1 (de) Flüssigkeitsverteiler für Packungskolonne
EP0925109A1 (de) Einbauten für stoffaustauschkolonnen
DE1542499C3 (de) Gasdurchlässige Trennwand für die Katalysatorzone in Festbettreaktoren
DE2312475C3 (de) Vorrichtung zum Entgasen von Wasser unter Überdruck, insbesondere von Kesselspeisewasser
WO2011015352A1 (de) Anstaukolonne
DE2140783C3 (de) Stoffaustauschkolonne
DE861545C (de) Kontaktvorrichtung fuer Gase und Fluessigkeiten bei Destillationen u. dgl.
WO2017211790A1 (de) Boden für eine stoffaustauschkolonne sowie stoffaustauschkolonne, und verwendung des bodens

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20070817

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20090727

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20170901

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230531