EP1928567A1 - Vorrichtung und verfahren zur verteilung zweier nicht miteinander mischbarer flüssigkeiten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur verteilung zweier nicht miteinander mischbarer flüssigkeiten

Info

Publication number
EP1928567A1
EP1928567A1 EP06793633A EP06793633A EP1928567A1 EP 1928567 A1 EP1928567 A1 EP 1928567A1 EP 06793633 A EP06793633 A EP 06793633A EP 06793633 A EP06793633 A EP 06793633A EP 1928567 A1 EP1928567 A1 EP 1928567A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
channel
distribution
distribution channel
liquids
overflow
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Withdrawn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
EP06793633A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralf Meier
Jörg LEISTNER
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.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Evonik Degussa 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 Evonik Degussa GmbH filed Critical Evonik Degussa GmbH
Publication of EP1928567A1 publication Critical patent/EP1928567A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • B01D3/18—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal bubble plates
    • B01D3/20—Bubble caps; Risers for vapour; Discharge pipes for liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/008—Liquid distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/26—Fractionating columns in which vapour and liquid flow past each other, or in which the fluid is sprayed into the vapour, or in which a two-phase mixture is passed in one direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0324—With control of flow by a condition or characteristic of a fluid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0324—With control of flow by a condition or characteristic of a fluid
    • Y10T137/0363—For producing proportionate flow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2499—Mixture condition maintaining or sensing
    • Y10T137/2501—Dividing and recombining flow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2559—Self-controlled branched flow systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/85938—Non-valved flow dividers

Definitions

  • the invention relates to a device for distributing two immiscible liquids for mass transfer and heat exchange columns, comprising at least one distribution channel or a distribution channel arrangement, wherein the
  • Collection device via at least one inlet with one or more
  • Liquids is fed in different phases and wherein the distribution channel has overflow and / or drain openings for distribution of the liquids.
  • the invention further relates to a process for the distribution of two immiscible liquids on a solid bed or on structured internals of a column.
  • liquid distributions on solid beds or structured internals are an important task within a variety of process engineering processes.
  • liquid distributions are used in separation columns (bottom, body and packing columns).
  • the separation result in packed columns (packing of random packed beds or structured packing internals) for the thermal separation of mixtures is essentially determined by a homogeneous liquid distribution.
  • devices of the type mentioned are usually used. Such devices usually comprise distribution channels, from which the liquid can flow through openings distributed over the entire cross section. The openings may be arranged on the underside, on the side plates of the distribution channels or on the sides of drainpipes mounted in the distribution channels.
  • a homogeneous discharge behavior is achieved by influencing the flow rate of the liquid on the one hand on the design of the size and number of outflow openings and on the other hand on the choice of Kochstau cramp the liquid.
  • the flow rate of the liquid is proportional to the root of the damming height of the liquid.
  • multi-stage distributor designs are known. These are essentially suitable for the homogeneous distribution of a liquid phase or a liquid having certain physical properties. If the distribution of several liquids or liquids in different phases to be made, it often leads to a temporally and / or locally insufficient distribution quality. Such an uneven liquid distribution (Maldistribution) causes, for example in separation columns, a reduction in the separation efficiency.
  • a device of the type mentioned is known for example from US 6,189,566 B1.
  • a packed column liquid distributor is described which is particularly suitable for distributing a liquid medium consisting of a mixture of different materials which tends to exhibit inhomogeneities, for example as a result of segregation or polymerization.
  • Special internals are intended to intensively mix the two immiscible phases of the liquid within the manifold assembly.
  • baffles in the distribution channels, which are provided with relatively small opening passages. This results in a narrowing of the flow cross-section in the region of the internals and to an acceleration of the flow, which is intended to ensure an intensive mixing of the phases.
  • Phases separate waste and / or overflow openings are provided, whose
  • Cross-section and / or storage height depending on the physical properties of the liquids are arranged or are chosen so that a homogeneous distribution of the liquids is achieved according to predetermined phase proportions.
  • the invention is based on the finding that a homogenization of two immiscible phases is generally unstable, so that a temporary separation, especially in Strömungstotzonen can hardly be prevented, so that it seems generally more favorable to deploy the phases separately from the manifold assembly, and Although such a way that a uniform and homogeneous flow is accomplished according to predetermined phase proportions.
  • a method for distributing two immiscible liquids on a solid bed or on a structured column by means of at least one distribution channel or a distribution channel arrangement is provided, wherein the distribution channel of a preferably above installation position in collecting container with the liquids via at least one common Feed is fed, and wherein the different phases are initially distributed inhomogeneous.
  • the method is characterized in that within the distribution channel or within the distribution channel arrangement, a phase separation is carried out and that the individual phases are discharged separately.
  • the distribution channel in at least two according to the principle of divided communicating tubes interconnecting flow paths, each outlet flow and / or overflow openings are assigned.
  • the longitudinal division of the flow paths minimizes flow resistance.
  • the various flow paths are connected to each other in the manner of the communicating tubes, so that a phase separation according to different specific gravity of the liquid can be established. This is supported by the most laminar flow possible within the distribution channel.
  • the segregated liquids can then be removed separately via the drainage and / or overflow openings for each flow path.
  • About the size, geometry and height of the overflow openings can be measured.
  • the drain and / or overflow openings are sized and arranged so that the chandelierden phase components are approximately equal.
  • the distribution channel is provided with two channel divisions, which form an inner and outer communicating with each other flow paths.
  • the distribution channel is formed as an upwardly open channel in the installation position, which is divided in the longitudinal direction in at least two flow paths, wherein at least one intermediate wall is provided as a channel partition, on its the channel bottom facing side, leaving an overflow gap or only partially to the channel bottom is connected or which is provided at its the groove bottom facing the end with overflow openings.
  • the flow division is achieved by means of such a channel division, wherein the function is conversely that of a weir in the conventional sense, the overflow is below the liquid level.
  • Stowage height with about the middle of the distribution channel arranged outlets, preferably in the form of tubes communicates, whereas the outer Flow paths is provided with second outer overflow openings, which are arranged in a second predetermined storage height.
  • the first and second damming levels can also be the same.
  • the second overflow openings are respectively provided on both outer sides of the distribution channel.
  • aprons are respectively provided on the outer sides of the distributor channel, which each form outlet gaps for the liquid emerging from the second overflow openings with the outer sides of the distributor channel.
  • Figure 1 is a schematic view of a distribution channel according to a first
  • FIG. 2 shows a plan view of the distribution channel shown in FIG. 1, FIG.
  • Distribution channels according to the invention and Figure 4) is a plan view of the distribution channel shown in Figure 3.
  • a liquid distribution device consists of an array of distribution channels, which are formed according to the illustrated distribution channel, the channels as possible the entire cross-section For example, cover a packed column.
  • the device according to the embodiment described below comprises in the simplest case ( Figure 1) a designated 1 distribution channel, which is formed as a extending into the plane of the drawing, in cross-section approximately U-shaped groove.
  • the distribution channel 1 is subdivided by means of a weir-like intermediate wall 2 into a first flow path 3a and into a second flow path 3b.
  • the intermediate wall 2 extends at a distance from the bottom 4 of the distribution channel 1, so that an overflow 5 is formed between the flow paths 3a, 3b.
  • spaced-apart openings in the intermediate wall 2 in the region of the bottom 4 of the distribution channel 1 may be provided.
  • the inlet 6 can take place via a frontally transversely disposed upstream inlet channel or in any other suitable manner. Due to the different specific density of the two phases of the liquid mixture, since the flow paths 3a, 3b are connected to each other according to the principle of communicating tubes, a different phase distribution will be established in both flow paths 3a and 3b, as indicated by way of example in FIG.
  • the specific heavier liquid 12a passes through the overflow gap 5 of the intermediate wall 2 and accumulates on the side facing away from the inlet 6 of the intermediate wall 2 in the flow path 3a over a remainder of the specific heavier liquid 12a.
  • the specific lighter liquid 12b remains in the flow path 3b.
  • the distribution channel 1 With 7 are approximately longitudinally centered the distribution channel 1 with spaced-apart drainage tubes, which are connected with only hintedly illustrated overflow openings 8a, b to the flow paths 3a, 3b.
  • 12a is the specific heavier liquid, designated 12b the specific lighter liquid.
  • the flow paths 3a, 3b may each be connected to different drain tubes 7, wherein the overflow openings may be arranged at different heights, depending on the physical properties of the liquids to be distributed and depending on the predetermined phase proportions, with which these should be distributed.
  • the first flow path 3a is connected via first overflow openings to the overflow tube 7
  • the second flow path 3b is connected via second overflow openings 8b at approximately the same height on the opposite side to the same overflow tube.
  • two intermediate walls 2 are provided, which divides the distribution channel 1 in an inner flow path 3a and in two outer flow paths 3b.
  • the outer flow paths 3b are each provided with second overflow openings 8b in the outer wall 9 of the distribution channel.
  • the inner flow path 3a is connected to the drainage tubes 7 via first overflow openings 8a.
  • the specifically heavier liquid 12a collects in the inner flow path 3a. This enters the drainpipes 7 via the overflow openings 8a, the specifically lighter liquid 12b remains in the outer flow paths 3b and exits via the overflow openings 8b.
  • the distribution of the exiting on the outer walls 9 of the distribution channel 1 further liquid are provided on the outside of the distribution channel 1 each aprons 10 in the form of sheets or the like, each forming an exit slit 1 1 for the liquid with the outer wall 9 of the distribution channel.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) und ein Verfahren zur Verteilung zweier nicht miteinander mischbaren Flüssigkeiten für Stoff- und Wärmetauschkolonnen, umfassend wenigstens einen Verteilerkanal (4) oder eine Verteilerkanalanordnung, wobei der Verteilerkanal aus einer oberhalb desselben angeordneten Sammeleinrichtung über wenigstens einen Zulauf (6) mit einer oder mehreren Flüssigkeiten in verschiedenen Phasen (12a, 12b) gespeist wird und wobei der Verteilerkanal Überlauf- und/oder AbI auf Öffnungen (8a, 8b) zur Verteilung der Flüssigkeiten aufweist. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Verteilerkanal (4) wenigstens einen Einbau (2) zur Phasentrennung der Flüssigkeit aufweist und dass für jede der zu trennenden Phasen gesonderte Ab- und/oder Überlauföffnungen (8a, 8b) vorgesehen sind, deren Querschnitt und/oder Stauhöhe in Abhängigkeit der physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit so angeordnet sind, dass eine homogene Verteilung der Flüssigkeiten nach vorgegebenen Phasenteilen erzielt wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Verteilung zweier nicht miteinander mischbarer Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verteilung zweier nicht miteinander mischbarer Flüssigkeiten für Stoff- und Wärmetauschkolonnen, umfassend wenigstens einen Verteilerkanal oder eine Verteilerkanalanordnung, wobei der
Verteilerkanal aus einer vorzugsweise oberhalb desselben angeordneten
Sammeleinrichtung über wenigstens einen Zulauf mit einer oder mehreren
Flüssigkeiten in verschiedenen Phasen gespeist wird und wobei der Verteilerkanal Überlauf- und/oder Ablauföffnungen zur Verteilung der Flüssigkeiten aufweist.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Verteilung zweier nicht miteinander mischbarer Flüssigkeiten auf einer Festkörperschüttung oder auf strukturierten Einbauten einer Kolonne.
Die Verteilung von Flüssigkeiten auf Festkörperschüttungen oder strukturierten Einbauten ist eine wichtige Aufgabe innerhalb einer Vielzahl von verfahrenstechnischen Prozessen. Neben der Verteilung der Flüssigkeiten in Festbettreaktoren (Rohrreaktoren, Rieselbettreaktoren ...) werden Flüssigkeits- Verteilungen in Trennkolonnen (Boden-, Fühlkörper- und Packungskolonnen) eingesetzt. Insbesondere das Trennergebnis in gepackten Kolonnen (Packung aus regellosen Füllkörperschüttungen oder strukturierten Packungseinbauten) zur thermischen Stofftrennung von Gemischen wird wesentlich durch eine homogene Flüssigkeitsverteilung bestimmt. Hierzu werden üblicherweise Vorrichtungen der eingangs genannten Art verwendet. Solche Vorrichtungen umfassen üblicherweise Verteilerrinnen, aus denen die Flüssigkeit durch über den gesamten Querschnitt verteilte Öffnungen abfließen kann. Die Öffnungen können auf der Unterseite, an den Seitenblechen der Verteilerrinnen oder an den Seiten von in den Verteilerrinnen angebrachten Ablaufröhrchen angeordnet sein. Ein homogenes Abfließverhalten wird durch Beeinflussung der Ablaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit einerseits über die Bemessung der Größe und Anzahl der Ausflussöffnungen und andererseits über die Wahl der Überstauhöhe der Flüssigkeit erreicht. Die Ablaufgeschwindigkeit der Flüssigkeit ist proportional zur Wurzel der Stauhöhe der Flüssigkeit. Um eine ausreichende Verteilgüte der Flüssigkeit bei sehr großen zu berieselnden Flächen zu erzielen, sind mehrstufige Verteilerkonstruktionen bekannt. Diese sind im Wesentlichen für die homogene Verteilung einer flüssigen Phase bzw. einer Flüssigkeit mit bestimmten physikalischen Eigenschaften geeignet. Soll die Verteilung von mehreren Flüssigkeiten bzw. Flüssigkeiten in unterschiedlichen Phasen vorgenommen werden, kommt es häufig zu einer zeitlich und/oder örtlich unzureichenden Verteilgüte. Eine solche ungleiche Flüssigkeitsverteilung (Maldistribution) bewirkt beispielsweise in Trennkolonnen eine Verminderung der Trennleistung.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der US 6,189,566 B1 bekannt. Dort wird ein Flüssigkeitsverteiler für Packungskolonnen beschrieben, der besonders geeignet sein soll, ein flüssiges Medium zu verteilen, dass aus einer Mischung verschiedener Materialien besteht, die dazu neigt, Inhomogenitäten, beispielsweise als Ergebnis einer Segregation oder einer Polymerisation, aufzuweisen. Durch spezielle Einbauten sollen die beiden nicht miteinander mischbaren Phasen der Flüssigkeit innerhalb der Verteileranordnung intensiv vermischt werden. Hierzu wird vorgeschlagen, in die Verteilerrinnen Einbauten in Form von Umlenkblechen einzusetzen, die mit verhältnismäßig kleinen Öffnungsdurchtritten versehen sind. Hierdurch kommt es zu einer Verengung des Strömungsquerschnitts im Bereich der Einbauten und zu einer Beschleunigung der Strömung, die eine intensive Vermischung der Phasen gewährleisten soll. Diese Einbauten stellen Strömungswiderstände dar, die entsprechend Strömungsenergie zehren, was durch die Auslegung der Überstauhöhe der Verteilerrinnen berücksichtigt werden muss. Hierzu ist es erforderlich, die Bauhöhe der gesamten Verteilerrinnenanordnung bzw. der gesamten Verteilerkonstruktion entsprechend zu erhöhen. Darüber hinaus ist die Vermischung der Flüssigkeiten nicht stabil. Im Bereich von Strömungstotzonen kommt es partieller Entmischung der Flüssigkeiten, so dass eine homogene Verteilung der Flüssigkeiten mit der in der US 6,189,566 beschriebenen Konstruktion schlussendlich nicht gewährleistet ist. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Verteilerkanal oder die Verteilerkanalanordnung wenigstens einen Einbau zur
Phasentrennung der Flüssigkeit aufweist und dass für jede der zu trennenden
Phasen gesonderte Ab- und/oder Überlauföffnungen vorgesehen sind, deren
Querschnitt und/oder Stauhöhe in Abhängigkeit der physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten so angeordnet sind bzw. so gewählt sind, dass eine homogene Verteilung der Flüssigkeiten nach vorgegebenen Phasenanteilen erzielt wird.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Homogenisierung zweier nicht miteinander mischbarer Phasen in der Regel instabil ist, so dass eine zeitweise Entmischung insbesondere in Strömungstotzonen kaum verhindert werden kann, so dass es insgesamt günstiger erscheint, die Phasen getrennt aus der Verteileranordnung auszubringen, und zwar derart, dass ein gleichmäßiges und homogenes Abfließen nach vorgegebenen Phasenanteilen bewerkstelligt wird.
Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe ist daher auch ein Verfahren zur Verteilung zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten auf einer Festkörperschüttung oder auf strukturierten Kolonne mittels mindestens eines Verteilerkanals oder einer Verteilerkanalanordnung vorgesehen, wobei der Verteilerkanal aus einem in Einbaulage vorzugsweise oberhalb angeordneten Sammelbehälter mit den Flüssigkeiten über wenigstens einen gemeinsamen Zulauf gespeist wird, und wobei die verschiedenen Phasen zunächst inhomogen verteilt sind. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass innerhalb des Verteilerkanals oder innerhalb der Verteilerkanalanordnung eine Phasentrennung vorgenommen wird und dass die einzelnen Phasen getrennt abgeführt werden.
Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, wenn als Einbauten wenigstens eine sich in Strömungsrichtung erstreckende Kanaltrennung vorgesehen ist, die den Verteilerkanal in wenigstens zwei nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren miteinander verbindende Strömungswege unterteilt, wobei jedem Strömungsweg Ab- und/oder Überlauföffnungen zugeordnet sind. Durch die Längsteilung der Strömungswege werden Strömungswiderstände minimiert. Die verschiedenen Strömungswege sind nach Art der kommunizierenden Röhren miteinander verbunden, so dass sich eine Phasentrennung nach unterschiedlichem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit einstellen kann. Dies wird durch eine möglichst laminare Strömungsführung innerhalb der Verteilerkanals unterstützt. Die entmischten Flüssigkeiten können dann getrennt über die jedem Strömungsweg Ab- und/oder Überlauföffnungen abgeführt werden. Über die Größe, Geometrie und Bauhöhe der Überlauföffnungen lassen sich die auszubringenden Phasenanteile bemessen. Vorzugsweise sind die Ab- und/oder Überlauföffnungen so bemessen und angeordnet, dass die auszubringenden Phasenanteile etwa gleich sind.
Bei einer bevorzugten Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verteilerkanal mit zwei Kanalteilungen versehen ist, die einen inneren und äußere miteinander kommunizierende Strömungswege bilden.
Bevorzugt ist der Verteilerkanal als in Einbaulage nach oben offene Rinne ausgebildet, die in Längsrichtung in wenigstens zwei Strömungswege geteilt ist, wobei als Kanalteilung wenigstens eine Zwischenwand vorgesehen ist, die auf ihrer dem Rinnenboden zugekehrten Seite unter Freilassung eines Überlaufspalts nicht oder nur teilweise an den Rinnenboden angeschlossen ist oder die an ihrem dem Rinnenboden zugekehrten Ende mit Überlaufdurchbrüchen versehen ist.
Die Strömungsteilung wird mittels einer derartigen Kanalteilung erzielt, wobei die Funktion umgekehrt der eines Wehres im herkömmlichen Sinne ist, der Überlauf erfolgt unterhalb des Flüssigkeitsspiegels.
Bei einer Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der innere Strömungsweg über erste Überlauföffnungen mit einer ersten vorgegebenen
Stauhöhe mit etwa längsmittig des Verteilerkanals angeordneten Auslässen, vorzugsweise in Form von Röhren, kommuniziert, wohingegen die äußeren Strömungswege mit zweiten äußeren Überlauföffnungen versehen ist, die in einer zweiten vorgegebenen Stauhöhe angeordnet sind. Die erste und zweite Stauhöhe können auch gleich sein.
Es ist zweckmäßig, wenn die zweiten Überlauföffnungen jeweils an beiden äußeren Seiten des Verteilerkanals vorgesehen sind.
Bei einer Variante der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass an den äußeren Seiten des Verteilerkanals jeweils Schürzen vorgesehen sind, die jeweils mit den äußeren Seiten der Verteilerkanals Austrittsspalte für die aus den zweiten Überlauföffnungen austretende Flüssigkeit bilden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ) eine schematische Ansicht eines Verteilerkanals gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt, Figur 2) ein Draufsicht auf den in Figur 1 dargestellten Verteilerkanal,
Figur 3) einen Querschnitt durch eine alternative Ausgestaltung des
Verteilerkanals gemäß der Erfindung und Figur 4) eine Draufsicht auf den in Figur 3 dargestellten Verteilerkanal.
In den Zeichnungen ist der Einfachheit halber nur der Verteilerkanal und dessen Funktionsprinzip verdeutlicht.
Die Zufuhr der Flüssigkeiten über einen Sammelbehälter sowie der genaue Verlauf des Verteilerkanals ist in den Zeichnungen nicht dargestellt. Die Erfindung ist so zu verstehen, dass eine Flüssigkeitsverteilervorrichtung aus einer Anordnung von Verteilerkanälen besteht, die entsprechend dem dargestellten Verteilerkanal ausgebildet sind, wobei die Kanäle möglichst den gesamten Querschnitt beispielsweise einer Packungskolonne abdecken. Diese Einzelheiten sind dem Fachmann bekannt und bedürfen deshalb keiner weiteren Erörterung.
Die Vorrichtung gemäß dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst im einfachsten Fall (Figur 1 ) einen mit 1 bezeichneten Verteilerkanal, der als eine sich in die Zeichnungsebene hinein erstreckende, im Querschnitt etwa U- förmige Rinne ausgebildet ist. Der Verteilerkanal 1 ist mittels einer wehrartigen Zwischenwand 2 in einen ersten Strömungsweg 3a und in einen zweiten Strömungsweg 3b unterteilt. Die Zwischenwand 2 erstreckt sich im Abstand vom Boden 4 des Verteilerkanals 1 , so dass zwischen den Strömungswegen 3a, 3b ein Überlauf 5 gebildet wird. Anstelle eines durchgehenden Überlaufspalts können auch vereinzelte, im Abstand voneinander angeordnete Durchbrüche in der Zwischenwand 2 im Bereich des Bodens 4 des Verteilerkanals 1 vorgesehen sein.
Über einen mit 6 bezeichneten Zulauf, der nur schematisch in Form von Pfeilen dargestellt ist, werden zwei Flüssigkeiten in verschiedenen Phasen mit inhomogener Verteilung dem Strömungsweg 3b zugeführt. Der Zulauf 6 kann über eine vor Kopf quer verlaufende oberhalb angeordnete Zulaufrinne oder auf andere geeignete Art und Weise erfolgen. Aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Dichte der beiden Phasen des Flüssigkeitsgemischs wird sich, da die Strömungswege 3a, 3b nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren miteinander verbunden sind, in beiden Strömungswegen 3a und 3b jeweils eine unterschiedliche Phasenverteilung einstellen, wie dies andeutungsweise in Figur 1 dargestellt ist. Die spezifische schwerere Flüssigkeit 12 a geht durch den Überlaufspalt 5 der Zwischenwand 2 hindurch und staut sich auf der dem Zulauf 6 abgewandten Seite der Zwischenwand 2 in dem Strömungsweg 3a über einem Rest der spezifisch schwereren Flüssigkeit 12a. Die spezifisch leichtere Flüssigkeit 12b verbleibt in dem Strömungsweg 3b. Mit 7 sind etwa längsmittig des Verteilerkanals 1 mit Abstand zueinander angeordnete Ablaufröhrchen bezeichnet, die mit nur andeutungsweise dargestellten Überlauföffnungen 8a, b an die Strömungswege 3a, 3b angeschlossen sind. Mit 12a ist die spezifisch schwerere Flüssigkeit, mit 12b die spezifisch leichtere Flüssigkeit bezeichnet. Im Falle des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels können beispielsweise die Strömungswege 3a, 3b jeweils an unterschiedliche Ablaufröhrchen 7 angeschlossen sein, wobei die Überlauföffnungen in unterschiedlichen Höhen angeordnet sein können, je nach den physikalischen Eigenschaften der zu verteilenden Flüssigkeiten sowie je nach den vorgegebenen Phasenanteilen, mit welchen diese verteilt werden sollen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Strömungsweg 3a über erste Überlauföffnungen an das Überlaufröhrchen 7 angeschlossen, der zweite Strömungsweg 3b ist über zweite Überlauföffnungen 8b in etwa gleicher Höhe auf der gegenüberliegenden Seite an dasselbe Überlaufröhrchen angeschlossen.
In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Verteilerkanals 1 sind zwei Zwischenwände 2 vorgesehen, die den Verteilerkanal 1 in einen inneren Strömungsweg 3a und in zwei äußere Strömungswege 3b unterteilt. Die äußeren Strömungswege 3b sind jeweils mit zweiten Überlauföffnungen 8b in der Außenwand 9 des Verteilerkanals versehen. Der innere Strömungsweg 3a ist über erste Überlauföffnungen 8a an die Ablaufröhrchen 7 angeschlossen. Bei der in Figur 3 dargestellten Variante des Verteilerkanals 1 sammelt sich die spezifisch schwerere Flüssigkeit 12a in dem inneren Strömungsweg 3a. Diese tritt über die Überlauföffnungen 8a in die Ablaufröhrchen 7 ein, die spezifisch leichtere Flüssigkeit 12b verbleibt in den äußeren Strömungswegen 3b und tritt über die Überlauföffnungen 8b aus.
Die Verteilung der an den Außenwänden 9 des Verteilerkanals 1 austretenden Flüssigkeit weiterhin zu vergleichmäßigen sind außen an dem Verteilerkanal 1 jeweils Schürzen 10 in Form von Blechen oder dergleichen vorgesehen, die jeweils mit der Außenwand 9 des Verteilerkanals 1 einen Austrittsspalt 1 1 für die Flüssigkeit bilden. Bezugszeichenhste
1 Verteilerkanal
2 Zwischenwände
3a,b Strömungswege
4 Boden
5 Überlaufspalt
6 Zulauf
7 Ablaufröhrchen
8,8a,8b Überlauföffnungen
9 Außenwände des Verteilerkanals
10 Schürzen
1 1 Austrittsspalt
12a,b Flüssigkeit

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zur Verteilung zweier nicht miteinander mischbarer Flüssigkeiten für Stoff- und Wärmetauschkolonnen, umfassend wenigstens einen Verteilerkanal (1 ) oder eine Verteilerkanalanordnung, wobei der Verteilerkanal (1 ) aus einer
Sammeleinrichtung über wenigstens einen Zulauf mit einer oder mehreren Flüssigkeiten in verschiedenen Phasen gespeist wird und wobei der Verteilerkanal (1 ) Überlauf- und/oder Ablauföffnungen zur Verteilung der Flüssigkeiten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerkanal (1 ) oder die Verteilerkanalanordnung wenigstens einen Einbau zur
Phasentrennung der Flüssigkeiten aufweist und dass für jede der zu trennenden Phasen gesonderte Ab- und/oder Überlauföffnungen vorgesehen sind, deren Querschnitt und/oder Stauhöhe in Abhängigkeit der physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit so angeordnet sind, dass eine homogene Verteilung der Flüssigkeiten nach vorgegebenen Phasenanteilen erzielt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Einbau wenigstens eine sich in Strömungsrichtung erstreckende Kanalteilung vorgesehen ist, der den Verteilerkanal (1 ) in wenigstens zwei nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren miteinander verbundene Strömungswege (3a, b) unterteilt, wobei jedem Strömungsweg (3a, b) Ab- und/oder Überlauföffnungen zugeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerkanal (1 ) mit zwei Kanalteilungen versehen ist, die innere und äußere miteinander kommunizierende Strömungswege (3a, 3b) bilden.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verteilerkanal (1 ) als in Einbaulage nach oben offene Rinne ausgebildet ist, die in Längsrichtung in wenigstens zwei Strömungswege (3a, 3b) geteilt ist, wobei als Kanalteilung wenigstens eine Zwischenwand (2) vorgesehen ist, die auf ihrer dem Rinnenboden (4) zugewandten Seite unter Freilassung eines Überlaufspaltes (5) nicht oder nur teilweise an den Rinnenboden (4) angeschlossen ist oder die an ihrem dem Rinnenboden (4) zugekehrten Ende mit Überlaufdurchbrüchen versehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Strömungsweg (3b) über erste Überlauföffnungen (8b) mit einer ersten vorgegebenen Stauhöhe mit etwa längsmittig des Verteilerkanals (1 ) angeordneten Auslässen, vorzugsweise in Form von Ablaufröhrchen (7) kommuniziert.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Strömungswege (3a) mit zweiten äußeren Überlauföffnungen (8b) versehen sind, die in einer zweiten vorgegebenen Stauhöhe angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Überlauföffnungen (8b) jeweils an beiden äußeren Seiten des Verteilerkanals (1 ) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an den äußeren Seiten des Verteilerkanals (1 ) jeweils Schürzen (10) vorgesehen sind, die mit den äußeren Seiten des Verteilerkanals (1 ) jeweils Austrittsspalte (1 1 ) für die aus den zweiten Überlauföffnungen (8b) austretende Flüssigkeit bilden.
9. Verfahren zur Verteilung zweier nicht miteinander mischbarer Flüssigkeiten auf einer Festkörperschüttung oder auf strukturierten Einbauten einer Kolonne mittels wenigstens eines Verteilerkanals oder einer Verteilerkanalanordnung, die aus einem in Einbaulage oberhalb angeordneten Sammelbehälter mit den Flüssigkeiten über wenigstens einen gemeinsamen Zulauf gespeist wird, wobei die verschiedenen Phasen zunächst inhomogen verteilt sind, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Verteilerkanals oder innerhalb der Verteilerkanalanordnung eine Phasentrennung vorgenommen wird und dass die einzelnen Phasen getrennt abgeführt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeiten eine Verteilung nach vorgegebenen Phasenanteilen vorgenommen wird.
EP06793633A 2005-09-23 2006-09-19 Vorrichtung und verfahren zur verteilung zweier nicht miteinander mischbarer flüssigkeiten Withdrawn EP1928567A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510045745 DE102005045745A1 (de) 2005-09-23 2005-09-23 Vorrichtung und Verfahren zur Verteilung zweier nicht miteinander mischbarer Flüssigkeiten
PCT/EP2006/066497 WO2007033960A1 (de) 2005-09-23 2006-09-19 Vorrichtung und verfahren zur verteilung zweier nicht miteinander mischbarer flüssigkeiten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1928567A1 true EP1928567A1 (de) 2008-06-11

Family

ID=37459428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06793633A Withdrawn EP1928567A1 (de) 2005-09-23 2006-09-19 Vorrichtung und verfahren zur verteilung zweier nicht miteinander mischbarer flüssigkeiten

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20080245416A1 (de)
EP (1) EP1928567A1 (de)
JP (1) JP2009508684A (de)
CN (1) CN101267867A (de)
CA (1) CA2623277A1 (de)
DE (1) DE102005045745A1 (de)
WO (1) WO2007033960A1 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2233183B1 (de) 2009-03-23 2016-02-17 Sulzer Chemtech AG Flüssigkeitsverteiler
CA2689266A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-23 Aker Solutions Canada Inc. Improved distributor
US9089787B2 (en) * 2012-12-14 2015-07-28 Koch-Glitsch, Lp Distributor in mass transfer column and method of use
FR3016533B1 (fr) * 2014-01-21 2016-01-15 IFP Energies Nouvelles Plateau distributeur pour colonne d'echange entre un gaz et un liquide avec deflecteur de liquide
CN114053842A (zh) * 2021-10-29 2022-02-18 青岛诺诚化学品安全科技有限公司 一种液体沥青装车过程逸散烟气的回收系统及方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1862758A (en) * 1929-02-09 1932-06-14 Doherty Besearch Company Art of rectification
US2501114A (en) * 1947-02-27 1950-03-21 Phillips Petroleum Co Fractionation apparatus
NL7505068A (nl) * 1974-05-29 1975-12-02 Metallgesellschaft Ag Meertraps, vertikale vloeistof-vloeistof-extrac- tieinrichting.
US4816191A (en) * 1988-01-19 1989-03-28 Koch Engineering Company, Inc. Distributor for liquid-gas contact column and method of preparation and use
US4994210A (en) * 1990-03-01 1991-02-19 Koch Engineering Company, Inc. High efficiency distributor for gas-liquid contact column and method of preparation and use
US5213719A (en) * 1992-09-28 1993-05-25 Chuang Karl T Gas-liquid contacting device
DE19748037A1 (de) * 1997-10-30 1999-05-06 Linde Ag Flüssigkeitsverteiler für eine Stoffaustauschkolonne
JP2000126503A (ja) * 1998-10-28 2000-05-09 Sulzer Orthopedics Ltd カラム充填用液体分配器
US6527258B2 (en) * 1999-03-19 2003-03-04 Sulzer Chemtech Ag Apparatus for the collection and distribution of liquid in a column
FR2813023B1 (fr) * 2000-08-17 2003-10-24 Inst Francais Du Petrole Dispositif de distribution permettant de realiser un melange polyphasique et reacteur associe
US6758463B2 (en) * 2001-11-21 2004-07-06 Air Products And Chemicals, Inc. Liquid distributor internal baffling

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007033960A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101267867A (zh) 2008-09-17
DE102005045745A1 (de) 2007-04-12
US20080245416A1 (en) 2008-10-09
WO2007033960A1 (de) 2007-03-29
JP2009508684A (ja) 2009-03-05
CA2623277A1 (en) 2007-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2943687C2 (de) Trogartige Vorrichtung zum Sammeln und Verteilen der Flüssigkeit für eine Gegenstromkolonne
EP0151693B1 (de) Stoffaustauschkolonne
EP0282753B2 (de) Vorrichtung zur gleichmässigen Verteilung einer Flüssigkeit auf Austauschabschnitte einer Stoff- und Wärmeaustauschkolonne
EP1038562B1 (de) Vorrichtung zum Sammeln und Verteilen von Flüssigkeit in einer Kolonne
EP2674206B1 (de) Niedriglastverteiler
DE1960721U (de) Austauschkolonne fuer zwei stroemungsmittel.
DE1238447B (de) Vorrichtung zur Verteilung einer Fluessigkeit
DE2442603A1 (de) Dampf-fluessigkeitskontaktverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP3436189B1 (de) Kontakter
EP1663434A1 (de) Mehrphasen-flüssigkeitsverteiler für einen rohrbündelreaktor
EP0231841B1 (de) Vorrichtung zur gleichmässigen Verteilung einer Feststoffteilchen enthaltenden Flüssigkeit auf eine Querschnittfläche
DE2222269C2 (de) Rieselkolonne zum Rektifizieren von Flüssigkeiten
EP1928567A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur verteilung zweier nicht miteinander mischbarer flüssigkeiten
DE1961783B2 (de) Vorrichtung zum inberuehrungbringen von gasfoermigen und/oder fluessigen medien mit einem festbett aus koernigem feststoff
EP2233183B1 (de) Flüssigkeitsverteiler
WO2017194203A1 (de) Flüssigkeitssammeleinrichtung, stoffaustauschkolonne und verfahren zum herstellen einer derartigen flüssigkeitssammeleinrichtung
DE10051523A1 (de) Vorrichtung zur Verteilung einer Flüssigkeit in einer Gegenstrom-Kolonne
EP2468376A1 (de) Flüssigkeitsverteiler für Packungskolonne
DE2702512C2 (de) Flüssigkeits-Flüssigkeits-Kontaktboden
EP0264581A1 (de) Vorrichtung zur Flüssigkeitsverteilung für Stoff- und Wärmeaustauschkolonnen
DE2923198C3 (de) Flüssigkeitsverteiler für Stoffaustauschkolonnen
DE10026064C1 (de) Flüssigkeitsverteilerkörper für Stoff- und Wärmeaustauschkolonnen
DE102018002450A1 (de) Flüssigkeitsverteilvorrichtung und Stoffaustauschkolonne
DE102016000944A1 (de) Flüssigkeitssammel- und Verteilvorrichtung, Flüssigkeitssammel- und Verteilanordnung und Stoffaustauschkolonne
WO1997039813A1 (de) Vorrichtung zum verteilen von flüssigkeit in stoffaustauschkolonnen

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: 20080304

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

17Q First examination report despatched

Effective date: 20090202

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: 20090613

R18D Application deemed to be withdrawn (corrected)

Effective date: 20090813