JPS58174234A - 垂直渦流セル塔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念に記載の渦流
セル塔に関する。

この形式の塔は平棚段−渦流セル塔として物質交換の方
法実施たとえば晶出結晶にいわゆる残留水分の形で付着
する副生酸物含有母液を除去するために使用された（西
独特許第２３５５１０６号明細書参照）。この傾斜した
平棚段は機械的に安定に塔内に固定しなければならず、
さらに塔断面の大部分を蔽う傾斜棚段と塔内壁の間に流
体通過のための間隙を有するので、この平棚段の組込は
困難である。

異相物質系の際固体粒子沈積の危険が存在するのでこの
平棚段または段板と塔内壁の間を密閉しない場合、この
間の漏洩流れを避けるため、表面が折目なく彎曲してそ
の縁が応力下に塔壁を押すように棚段を形成することは
す〒に提案された。このように形成された斜めに走る棚
段に物質流れが通過するだめの１つまたは多数の孔が設
けられる（西独公開特許公報第２７３５９７２号参照）
。

この公知装置の場合、塔直径は約１．５ｍに制限される
。斜めに傾斜した平板または彎曲板を有する渦流セル塔
の効率は２つの棚段間の理論段高として表わさゝれるけ
れど、すべての用途に対し十分には満足！ない。塔内の
傾斜配置した板状組込体に伴う機械的困難によっても前
記技術分野における改善された解決法が切望される。

それゆえ本発明の目的は改善された能力および拡大され
た断面積を有し、かつ棚段を塔内へ簡単に組込みうる渦
流セル塔を開発することである。

この目的は本発明により解決される。本発明は前記垂直
渦流セル塔において棚段を特許請求の範囲第１項または
第１０項記載の特徴に応じて形成し、この棚段が塔内〒
特許請求の範囲第１項または第１０項記載の配置および
その相互配置を有することからなる。　　、 本発明によればこのように形成された棚段は塔内で交互
にその凹面または凸面を上へ向けている。棚段の中心孔
は塔の作業の際流体の分流の通過に惟立つ。この場合そ
の２つの凸面によって相対する棚段は分離室を形成し、
この中に発生する渦流により処理液と処理した液体また
は懸濁液への分離が行われる。処理液は棚段の仮想円錐
または角錐底面の周縁と塔内壁の間の間隙を通って次の
上の室へ流れる。処理した液体または懸濁液は下側棚段
の同様の間隙を通つて流れる。

局部的粒子濃縮およびそのために生ずる密度差に基き分
離室内に場合により発生する不安定な流れは互いに凹面
を向ける２つの棚段から形成される次の混合室内１行わ
れる混合によって再び消滅する。この混合室からＦ向き
流れおよび下向き流れが棚段の孔を通って上または下の
隣接分離室へ入る。

棚段は本発明により仮想底面の周縁線の範囲（底面はこ
の範囲〒水平の支持体に対し適当に折曲っていてよい。

）ｆ塔内壁に固定したリング、リングセグメントまたは
ウェブに有利な実施例によればたとえばねじによって固
定される。

特殊な実施例によれは棚段は塔の上部から下部へ垂直に
縦軸外で棚段を貫通する支持棒によりたとえば適当なね
じを介して固定される。

さらに本発明による渦流セル塔の有利な実施例によれば
凹面を下へ向ける棚段の中心孔は中心部材によってだと
えは中心部材と結合した塔の縦軸に沿って摺動しうる支
持棒を介して部分的に閉鎖できるので、塔はきわめて容
易に種々の作業条件に適合することができる。中心孔の
部分的閉鎖はたとえば塔内壁の支持器または棚段のねじ
の調節によって行うことが〒′ｆ！る。

棚段は中心部材、および塔内壁と接触するリングまたは
ウェブとともに全体的にたとえば２つの棚段の距離の半
分の高さだけ上へ摺動しうる複合構造を形成する。それ
によって塔は棚段の一定範囲とくに周縁間隙の近くに場
合により発生しうる処理する生成物のクラスト形成から
保護される。棚段自体は本発明の装置の場合塔内壁と直
接接触しないの〒、取りはずしまたは更新することがで
きる。

棚段の仮想底面周縁範囲ののこ歯状凹所によって、仮想
底面周縁と塔内壁の間の通過面積の調節性が改善され、
塔の能力の制御および種々の要求への適合が可能になる
。

現在公知の板の形の傾斜した平らなまたは彎曲した棚段
を有する渦流セル塔の横断面は十分な分離効果を達成す
るため制限され、約１，５ｍの最大塔直径に相当する。

本発明の実施例によれば０．１〜６ｍとくに１．５〜４
ｍの塔直径または内壁距離で著しく改善された分離効果
が達成される。本発明による塔の各室内に観察される物
質流れは３つのすべての空間座標の成分を有するけれど
、板形棚段を有する渦流セル塔内の流れはほぼ２つの空
間座標成分しか有しない。

本発明により形成された棚段の間の分離室内で、棚段の
孔から周縁間隙の方向への面積拡大に応じて流速が低下
する。それによって塔の能力に関する有利な効果が達成
される。

これに対し分離室に接続する各混合室内で液体流速は反
対に上昇する。凹面を互いに向けてそれぞれ混合室を形
成する２つの隣接棚段の仮想底面周縁の距離を、互いに
凸面を向ける２つの隣接棚段の孔の距離の０．１〜１，
０倍に選択し、すなわち混合室の高さを著しく小さく、
分離室高さの０．１〜１．０倍に形成するのが有利フあ
る。

本発明による渦流セル塔は懸濁液を導入する際の流動床
法、たとえば連続重相の交換の際の向流法、たとえば一
定滞留時間の化学反応実施の際の並流法、結晶化等およ
び粒子分級ならびに均質液体使用の際のカスケード法の
実施に使用される。

本発明による渦流セル塔を並流法で作業する場合、再混
合を避けるため、１部またはすべての逆流孔を除去また
け閉鎖することが↑きる。

逆流孔はたとえば第３図でリング５ｂと棚段牛の間の間
隙および中心部材６と棚段３の間のリング孔〒ある。

次に本発明を図面により説明する。

第１図は垂直の渦流セル塔１の中心を通る縦断面を示し
、この塔は処理する液体たとえば懸濁液を、攪拌機を備
える貯蔵容器からポンプおよび入口を介して塔上部に導
入する導入装置２゜棚段３および牛、リング５ａおよび
５ｂ、中心部材６ならびに処理液を塔の下部に導入する
供給管１０を有する。処理した物質流れは塔の下部で傾
斜棚段７たとえば円錐棚段または平板棚段により濃縮さ
れ、排出装置８からポンプを介して排出され、処理液は
塔の上部から取出される。

第２ａ図は第１図のＡ−Ａ線断面を示し、凹面を上に向
けた棚段４が見え、棚段４に近い流線の合成線の図面の
平面への投影線が示される。

第２ｂ図は第１図Ｂ−Ｂ線断面を示し、凸面を上に向け
た棚段３が中心部材６とともに見え、棚段３に近い流線
の合成線の図面の平面への投影線が示される。

第３図は塔１の縦断面の１部を詳細に示し、２つの棚段
３，２つの棚段３の上の中心部材６゜２つの棚段ヰおよ
び棚段３と４の間に形成された分離室が示され、この分
離室は棚段内の液体流れのための孔または棚段と塔壁の
間の主流のための間隙を有し、さらにこの図には塔壁に
固定されたリング５ａおよび５ｂが示される。

第４図は棚段３および４．リング５ａおよび５ｂならび
に垂直に摺動可能の支持棒９およびｌ○を有する渦流セ
ル塔ＩＬニア３１部縦断面図であり、この支持棒により
棚段および中心部材６を別個に、またはいっしょに、場
合によりリングとともに１体の構造体として移動するこ
とが１きる。棚段はのこ歯状の凹所を有する。

第５図は渦流セル塔１の１部縦断面図！あり、Ａ−Ａ線
断面図を含む。この塔は棚段３および牛、リング５．排
気孔１１を有する中心部材６゜塔内側に固定されたリン
グセグメントまたはホルダ１２ならびにスペーサ１３を
有する。

塔は下部範囲０．１〜０．５ｍを有利にガラス〒製造す
ることができ、その際リングの結合構造はたとえばフラ
ンジの間に固定することが〒きる。塔を金属で製造する
場合、リング５ａおよび５ｂの結合構造は塔壁１の１部
として溶接することができる（第３図参照）。

【図面の簡単な説明】

第１図は渦流セル塔の縦断面図、第２ａ図は第１図Ａ−
Ａ線断面図、第２ｂ図は第１図Ｂ−Ｂ線断面図、第３図
、第蚤図は塔の１部の縦断面図、第５図は塔の１部の横
断面を含む縦断面図である。 １・・・塔、２・・・導入装置、３，４・・・棚段、５
　ａ　＋第２゜＠ 第２ｂ　ｒｌＡ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つの物質流れが通過するための１つま
   たは多数の孔を設けた少なくとも２つの棚段を有する垂
   直渦流セル塔において、棚段が頂角６０〜１５００の直
   円錐台の壁面として形成され、塔の縦軸に対し対称的に
   その凹面または凸面が交互に上を向き、棚段が物質流れ
   の通過する中心孔を有し、棚段の仮想円錐底面の周縁と
   塔の内周の間に物質流れを通過させるためリング状間隙
   が残されていることを特徴とする垂直渦流セル塔。 ２　最上および最下棚段の凹面が上を向いている特許請
   求の範囲第１項記載の渦流セル塔。 ５　棚段が仮想円錐底面の範囲で塔内壁に固定されたリ
   ングまたはリングセグメントに、仮想円錐底面の周縁と
   塔内壁の間の物質流れの通過を保証するように、支持ま
   たは固定されている特許請求の範囲第１項記載の渦流セ
   ル塔０ ４、棚段が塔頂から塔底まで垂直に中心軸外で棚段を貫
   通する支持棒によって固定され、この棒により棚段が個
   々にまたはいっしょに摺動可能である特許請求の範囲第
   １項記載の渦流セル塔。 ５、凹面を下に向ける棚段の中心孔を中心部材によって
   部分的に閉鎖しうる特許請求の範囲第１項記載の渦流セ
   ル塔。 ６、凹面を下に向ける棚段が上へ摺動可能の複合構造を
   形成している特許請求の範囲第１項記載の渦流セル塔。 ７、　凹面を上に向ける棚段が仮想円錐底面の周縁範囲
   にのこ歯状の凹所を有する特許請求の範囲第１項記載の
   渦流セル塔。 ８゜塔の直径がＯ，１〜６ｍ〒ある特許請求の範囲第１
   項記載の渦流セル塔。 ９、互いに凹面を向ける２つの隣接棚段の平均距離が互
   いに凸面を向ける２つの隣接棚段の距離の０１〜１倍〒
   ある特許請求の範囲第１項記載の渦流セル塔。 １０、少なくとも１つの物質流れが通過するだめの１つ
   または多数の孔を設けた少なくとも２つの棚段を有する
   垂直渦流セル塔において、塔の横断面が矩形であり、棚
   段が底角１０〜５００の角錐台の壁面として形成され、
   塔の縦軸に対し対称的にその凹面または凸面を上に向け
   、棚段が物質流れ通過のための矩形の孔を有し、仮想角
   錐底面の周縁と塔内壁の間に物質流れを通過させる間隙
   を残していることを特徴とする渦流セル塔。