HU176397B

HU176397B - Degasing columm

Info

Publication number: HU176397B
Application number: HU76HO1936A
Authority: HU
Inventors: Bernhard Kuxdorf; Karl Kaiser; Kurt Wissel
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1975-11-07
Filing date: 1976-11-04
Publication date: 1981-02-28
Also published as: DD127249A5; IE44074L; AT370003B; JPS5259070A; SE7612322L; NO147015C; US4062662A; NL7611316A; NL169549C; PL104472B1; DK502276A; DK145733B; CS196327B2; SE413985B; AR211032A1; LU76136A1; GB1523187A; NO763777L; IT1066673B; FR2330430B1

Description

A találmány gáztalanító kolonnára vonatkozik több, egy kolonnaköpenyen belül egymás felett megfelelő távolságban elrendezett, átmenő lyukakkal ellátott, célszerűen perforált fenékkel.

A folyékony és gáz alakú fázis közötti anyagcsere igen rövid idő alatt megy végbe, így a desztillációs kolonnák fenekeinél túlnyomórészt alacsony bukógátakat alkalmaznak. Az alacsony bukógátaknál csekély a nyomásveszteség, ami io hőmérsékletérzékeny anyagoknál azzal az előnnyel jár,· hogy alacsony gyűjtőteknőhőmérsékletek állíthatók be, ugyanakkor szilárd anyagot tartalmazó folyadékok esetében a fenéken való tartózkodási idő is szerepet játszik, mivel a szilárd 15 anyag, folyadék és gáz között végbemenő anyagátmenetfolyamatokat diffúziós törvények határozzák meg.

Az ún. esőztető szitafenékkel ellátott desztil- 20 lációs kolonnák alkalmazásánál, amelyek pl. a DT-AS 2027 655 sz. szabadalmi leírásban vannak ismertetve, a fenékrészen való tartózkodási időtartam a szabad keresztmetszetrész megváltoztatásával csak szűk keretek között variálható, mikoris a 25 hatásos terhelési tartomány rendkívül keskeny. Éppen ezért a szitafenekes kolonnának ezen típusa az illő alkatrésznek a vizes diszperzióban jelenlévő szilárdanyagból való eltávolítására csak hátrányosan alkalmazható. 30 kolonna

A találmány elé kitűzött cél egy olyan kolonna létrehozatala, amelynél a fenéken való tartózkodási időtartam szélesebb határok között variálható és melynél nem kell tartani a szilárdanyagok lerakódásától.

A kitűzött célnak a találmány értelmében olyan kolonna létrehozatalával teszünk eleget, ahol minden fenék és minden kolonnaköpeny között a kerületen egyenlő nagyságú, lehetőleg kisméretű rés van szabadon hagyva, továbbá a lyukak a fenékrészen 5 mm-nél kisebb átmérővel rendelkeznek és minden fenékrészen legalább egy excentrikusán elrendezett lefolyóakna halad keresztül. Minden fenék felett legalább egy excentrikusán elrendezett odavezető akna torkollik be és minden odavezető akna alatt a fenéken egy felület nem áteresztő, és ez a felület legalább akkora, mint az odavezető akna keresztmetszete.

A találmány szerinti gáztalanító kolonna még azzal is jellemezhető, hogy

- a rés maximum 3 mm, de előnyösen 1 mm széles, — a lefutóakna előnyösen körkeresztmetszettel van kialakítva,

- az odavezető akna ugyancsak körkeresztmetszetű, — minden egyes fenékrészen 1-8 lefutóakna halad keresztül,

- minden egyes fenékrészen 2—4 lefutóakna halad keresztül,

- minden egyes fenékrész felett 1-8 odavezető akna torkollik be,

- minden egyes fenékrész felett 2-4 odavezető akna torkollik be,

- a fenékrészen kialakított, át nem eresztő felület az odavezető akna felületének felel meg, vagy annak kétszerese,

- az át nem eresztő felület az odavezető akna keresztmetszeti felületének 1,4-1,6-szorosa,

- a lefutóakna felső vége és a hozzá tartozó fenék közötti távolság 80—400 mm,

- a lefutóakna felső vége és a hozzá tartozó fenék közötti távolság 100-150 mm,

- az odavezető akna alsó vége és az alatta levő fenék közötti távolság 10-100 mm,

- az odavezető akna alsó vége és az alatta levő fenék közötti távolság 25-40 mm,

- a fenékrészben kialakított lyukak átmérője

2-3 mm,

- a fenékben levő lyukak átmérője és a fenék vastagsága közötti arány 0,5-2,5,

- a fent említett arány 1-2,

- a fenékrészen több tengelycsonkcsapszeg halad keresztül, mikoris a tengelycsonkcsapszegeket két szomszédos fenékrész között mindenkor egy-egy hüvely veszi koncentrikusan körül,

- a fenékrészek a kolonnaköpeny felső falára köröskörül rögzített ékelt tartókra fekszenek fel.

A találmány szerinti gáztalanító kolonna előnyösen alkalmazható arra, hogy diszperziókban, előnyösen vizes diszperziókban jelenlévő polimerekből, pl. polyvinylchloridból monomereket távolítsunk el. A diszperzióban levő polimertartalom 1-60 súly%, előnyösen 20—40 súly% lehet.

A találmány szerinti gáztalanító kolonnával általában biztosítható, hogy a folyadék-szilárdanyagkeverék intenzív gázosítás útján homogén keverék állapotában maradjon. A kolonna azon helyein, ahol erre nincs lehetőség, biztosítani kell a diszperzió minimális sebességét, így pl. a lefutó aknákban, az odavezetőaknákban, valamint a fenék és az odavezetőakna közötti áramlási tartományon belül a sebességnek 0,01-0,2 m/sec-nak, előnyösen 0,05—0,15 m/sec-nak kell lenni.

Ellentétben a technika mai állása szerinti desztillációs kolonnákkal, amelyeknél magas gázterhelésekre törekednek, és így a fenékrészek szabad keresztmetszethányada 8—15% körül van, a találmány szerinti gáztalanító kolonnáknál a fenékrészek szabad keresztmetszetű hányada kevesebb, mint 8%, előnyösen kevesebb, mint 6%, és így a lehető legalacsonyabb gázterhelés érhető el. Hogy az ilyen csekélymértékű szabad keresztmetszethányadokat realizálni lehessen és annak érdekében, hogy egyidejűleg fenn lehessen tartani a diszperzió , homogén keverék állapotát, a fenéken levő lyukak átmérője, kisebb mint 5 mm és viszonylag nagy lyukosztásokra van szükség.

A gáztalanító kolonna feneke a találmány sze rinti kivitelnél a lefolyócső körül egészen a kólón- ₍ naköpenyig teljesen perforálva van, csupán a folyadékfeladás környezetében van a fenékrészen egy felület, amely legalább akkora, mint az odavezetőakna keresztmetszete és amely nem áteresztő. Ez 5 azáltal biztosítható, hogy ezen fenékrész nincs perforálva, vagy pedig a fenék ezen részét egy lemezzel fedjük le. Azáltal, hogy a lefolyás környezetében egyenletes perforációt alakítunk ki, és a lefolyóakna excentrikusán van elrendezve, egyenlő 0 diszperzióval való feltöltés biztosítható, ugyanakkor csökkennek a holtterek, amelyek a szilárdanyagfelhalmozódást idézhetik elő.

A találmány szerinti gáztalanító kolonna 15% és 100% közötti leterheléseknél, tehát széles hatásos 5 terhelési tartományon belül, nagy hatásfokkal dolgozik. Ezen túlmenően a gáztalanító kolonna 35 m³ diszperzióterhelés/m² fenékfelület/óra terheléssel üzemeltethető, míg a diszperzió olyan nagyságú szilárdanyagrészeket tartalmazhat, amelyeknek 0 nagysága . az odavezetőakna alsó éle és a fenék közötti távolságnak felel meg.

A találmány szerinti gáztalanító kolonna magassága 5-20-szor, előnyösen 7,5-15-ször nagyobb, mint a kolonna átmérője.

A találmány szerinti gáztalanító kolonnánál a tartózkodási időtartam az ún. bukógátmagasság - azaz a lefolyóakna éle és a fenék közötti távolság - változtatásával egyszerű módon a kívánt értékre állítható be. A jelen kiviteli alaknál 0 80—400 mm, előnyösen 80—250 mm, általában 100-150 mm-es bukógát magasságokat alkalmaznak.

A találmány szerinti gáztalanító kolonna 10—30, előnyösen 15-25 fenékkel alakítható ki, amelyek5 nek egymástól való távolsága 200—600 mm, előnyösen 250—350 mm.

A tényleges gázsebesség a találmány szerinti gáztalanító kolonnánál 0,17-1,5 m/sec, előnyösen 0,35-0,9 m/sec.

) Javasolt a gáztalanító kolonnát a találmány értelmében nyomásállóan kialakítani, hogy abban 0,5 bar-ig terjedő vákuum és 5 bar-ig terjedő nyomás legyen fenntartható. Továbbá előnyösen a kolonna úgy alakítható ki, hogy a lefolyó illetve odavezető i akna átmérője mintegy 13-23%-a legyen a kolonna átmérőjének és a lefolyó illetve odavezetoakna keresztmetszetének aránya a kolonna átmérőjéhez képest 4—15%, előnyösen 5-10%.

i A találmány szerinti gáztalanító kolonna egy előnyös kiviteli alakját a csatolt rajzmellékletben ismertetjük ahol az 1. ábra a találmány szerinti gáztalanító kolonna hosszmetszetét, a 2. ábra a feneket az 1. ábra II—II vonala mentén vett metszetben, a 3. ábra a fenék egy másik kialakítását, a 4. ábra a gáztalanító kolonna egy másik előnyös kiviteli alakjának hosszmetszetét mutatja be. ¹

Az 1 kolonnaköpenyen belül helyezkednek el egymás felett a perforált 2 fenekek, előnyösen 2 mm-es lyukátmérővel, mikoris minden fenék és az 1 kolonnaköpeny között a kerületen egy kb.

mm nagyságú rés van szabadon hagyva. Minden fenék felett torkollik be az excentrikusán elrendezett 7 odavezetőakna, míg minden 2 fenéken egy excentrikus elrendezésű 6 lefolyóakna halad keresztül. A 7 odavezetőakna alatt található a 2 fenéken a 8 lefedőlemez. A bukógázmagasság, azaz a távolság a 6 lefolyóakna felső vége és a 2 fenék között 120 mm, míg a 7 odavezetőakna alsó vége és a 2 fenék közötti távolság 25 mm.

Az 1-ábrából kitűnően a 2 fenéken négy 4 tengelycsonkcsapszeg hatol át, a 4 tengelycsonkcsapszeget mindenkor két egymással szomszédos 2 fenékrész között egy-egy 5 hüvely veszi koncentrikusan körül, amelyre a felső 2 fenék felfekszik, míg az 5 hüvely alsó végével az alsó 2 fenékre támaszkodik.

A 2. és 3. ábrákban a 2 fenék perforált részei ámyékoltan vannak jelezve.

A 3. ábra szerinti fenekeket, melyeken több 6 lefolyóakna és 8 fedőlemez van, előnyösen nagyobb átmérőjű gáztalanító kolonnákhoz alkalmazhatjuk.

A 4. ábrában a 2 fenék a kolonnaköpeny belső falán köröskörül rögzített, ékelt 9 tartókra fekszik fel.

Claims

Szabadalmi igénypontok:

1. Gáztalanító kolonna, monomereknek szuszpenzióban található polimerektől történő elválasztására, egyetlen kolonnaköpenyen belül egymás felett térközzel elhelyezkedő, lyukakkal ellátott több fenékkel, azzal jellemezve, hogy az egyes fenekek (2) és a kolonnaköpeny (1) között a kerületen mindenütt egyenlő nagyságú, célszerűen kisméretű rés (3) van kialakítva, továbbá a fenéken (2) kiképzett lyukak átmérője kevesebb, mint 5 mm és minden fenéken (2) legalább egy excentrikusán elrendezett lefolyóakna (6) halad keresztül,' továbbá minden fenék (2) felett legalább egy excentrikusán elrendezett odavezetőakna (7) torkollik be és minden odavezetőakna (7) alatt a fenéken (2) egy át nem eresztő felület van, amely legalább akkora, mint az odavezetőakna (7) keresztmetszete. (1975. november 07.)
2. Az 1. igénypont szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a rés (3) szélessége legfeljebb 3 mm, előnyösen 1 mm. (1975. november 7.)
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a lefolyóakna (6) körkeresztmetszetű. (1975. november 7.)
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az odavezetőakna (7) körkeresztmetszetű. (1975. november 7.)
5. Az 1—4. igénypontok bármelyike szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy minden fenéken (2) egy- nyolc lefolyóakna (6) halad keresztül. (1976. szeptember 9.)
6. Az 5. igénypont szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy valamennyi fenéken (2) keresztülhaladó lefolyóaknák darabszáma kettő és négy között van. (1976. szeptember 9.)
7. Az 1—6. igénypontok bármelyike szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy egy-egy fenék (2) felett egy-nyolc odavezetőakna (7) torkollik be. (1976. szeptember 9.)
8. A 7. igénypont szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az egyes fenekek (2) felett kettő-négy odavezetőakna (7) torkollik be. (1976. szeptember
9.) ¹⁵ 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fenéken (2) az át nem eresztő felület az odavezetőakna (7) keresztmetszeti felületének vagy annak kétszeresének felel meg. (1976. szép²⁰ tember 9.)
10. A 9. igénypont szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az át nem eresztő felület az odavezetőakna (7) keresztmetszeti felületének 1,4-1,6-szorosa. (1976. szep- ²⁵ tember 9.)
11. Az 1—10. igénypontok bármelyike szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a lefolyóakna felső vége és az ahhoz tartozó fenék (2) közötti távolság 80-400 mm. (1976.

30 szeptember 9.)
12. All. igénypont szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a lefolyóakna (6) felső vége és a hozzá tartozó fenék (2) közötti távolság 100—150 mm. (1976. szeptember 9.)

35
13. Az 1—12. igénypontok bármelyike szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az odavezetőakna (7) alsó vége és az az alatt levő fenék (2) közötti távolság 10-100 mm. (1976. szeptember 9.)

40
14. A 13. igénypont szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy az odavezetőakna (7) alsó vége és az alatta levő fenék (2) közötti távolság 25—40 mm. (1976. szeptember 9.)

45 ,
15. Az 1-14. igénypontok szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fenéken levő lyukak átmérője 2—3 mm. (1976. szeptember 9.)
16. Az 1-15. igénypontok bármelyike szerinti ⁵⁰ gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fenékben (2) kiképzett lyukak átmérőjének a fenék (2) vastagságához való aránya 0,5-2,5. (1976. szeptember 9.)
17. A 16. igénypont szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fenékben (2) kiképzett lyukak átmérőjének a fenék (2) vastagságához való aránya 1,0-2,0. (1976. szép- go tember 9.)
18. Az 1-17. igénypontok bármelyike szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a fenéken (2) több tengelycsonkcsapszeg (4) halad át, mikoris a két szomszédos fenék (2)

55 között elhelyezkedő tengelycsonkcsapszeget (4) hogy a fenekek (2) a kolonnaköpeny (1) belső falán körös-körűi rögzített, ékeit tartókra (9) fekszenek fel. (1975. november 7.) egy-egy hüvely (5) veszi koncentrikusan körül. (1975. november 7.)
19. Az 1 — 17. igénypontok bármelyike szerinti gáztalanító kolonna kiviteli alakja, azzal jellemezve,

3 rajz