NO121941B - - Google Patents

Description

Apparat til å bringe væsker i berøring med damper.

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat for å bringe væsker i berøring med damper av den type i hvilket dampen bringes til å passere oppover gjennom en rekke over hverandre anordnete plater eller trau tvers over hvilke væsken bringes til å strømme mens den passerer nedover fra plate til plate.

Det er ved apparater av denne eller

lignende typer kjent å danne en tetning mellom veggen av en omgivende sylindrisk beholder og hver plate eller trau ved å ut-føre platene eller trauene hver med en opp-advendt flens eller kant som samvirker med en ringformet omvendt L-formet plate som er festet til veggen av den omgivende beholder og som raker ned i væsken som befinner seg på platen.

I det britiske patentskrift nr. 775.567

er der beskrevet og beskyttet et apparat til å bringe væsker i berøring med damper av den ovennevnte type under anvendelse av det nevnte trekk vedrørende tetningen, men videre karakterisert ved at hver plate eller trau består av to eller flere deler idet hver del danner en individuell plate eller trau med et oppstående kantelement idet kantene på tilstøtende delplater eller trau er anordnet i avstand fra hverandre og er dekket av et element med to nedadrettede partier som tjener til å fullstendiggjøre væsketetningen langs kantene av tilstø-tende delplater eller trau.

Det er nå funnet at den omvendte an-ordning av den som er angitt i det nevnte patent med fordel kan anvendes for apparater for mange prosesser for å bringe væsker i berøring med damper, spesielt for absorpsjonsprosesser hvor der i forbindelse med en spesiell type silplater som skal be-skrives i det følgende, oppnås et apparat med en meget høy effektivitet.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således skaffet et apparat for å bringe væsker i berøring med damper av den type i hvilken dampen bringes til å passere oppover gjennom en rekke over hverandre anordnete plater eller trau tvers over hvilke væsken bringes til å strømme mens den passerer nedover fra plate til plate, idet apparatet er karakterisert ved at kantene av hver plate eller trau befinner seg i avstand fra veggene av den omgivende beholder og er forsynt med et utad og nedad rettet kontinuerlig element og at der til veggene av beholderen umiddelbart under hver plate eller trau er festet et innad og oppad rettet kontinuerlig element som er utformet slik at det passer under det utad og nedad rettede kontinuerlige kantelement på platene eller trauene og danner et rom mellom de nevnte elementer som væsken under apparatets bruk kan passere inn i og danne en tetning.

Det vil forstås at de innad og oppad rettede kontinuerlige elementer som er festet til veggene av den omgivende beholder umiddelbart under hver plate eller trau, vil danne renner langs periferien av beholderen for oppsamling av væske som strømmer tvers over platene eller trauene og at der er anordnet overløpsrør for å opprettholde den ønskede væskedybde og for å lede væsken ned til de nærmest under liggende plater eller trau. Den oppadrettede del av de nevnte elementer vil i alminnelighet være vertikal, men kan også være anordnet på skrå. Den innad rettede del av elementene vil være større enn av-standen fra den innadvendende flate av den nedadrettede del av kantelementet på platene eller trauene fra veggen av beholderen med den ønskede tetningsbredde og utstrekningen eller høyden av den oppadrettede del vil være slik at der i samvirke med de nedad rettede partier av kantelementene på platene eller trauene oppnås den ønskede tetningsdybde.

Det vil forstås at platene eller trauene innenfor grensene av de utadrettede partier av kantelementene er utført skålformet for opptagning av en ønsket væskedybde og at de på kjent måte er forsynt med boblekapper eller andre innretninger for å sikre berøring mellom dampen og væsken, eller de kan være perforert.

Det vil videre forstås at i det minste en del av det utadrettede parti av kantelementet på hver plate eller trau er utført lavere enn den øvrige del slik at der mens der opprettholdes kontinuitet, dannes et overløp over hvilket væsken vil strømme ned fra platen eller trauet til den periferiske renne mens der opprettholdes den ønskede væskedybde på platen eller trauet.

Ifølge et trekk ved oppfinnelsen er platene eller trauene hver utført i to eller flere seksjoner som hver danner en individuell plate eller trau med sin utadrakende og nedadrettede kontinuerlige kant-flens og der er anordnet renneformete elementer tvers over den omgivende beholder umiddelbart under de tilstøtende kanter på ved siden av hverandre liggende plate- eller trauseksjoner som er forbundet med den periferiske renne slik at de derved blir fylt med væske i ønsket dybde under apparatets bruk, idet de renneformete elementer videre er anordnet slik at de omgir de nedadrettede partier av kantelementene på de tilstøtende plateseksjoner og sammen med disse, når de er fylt med væske, danner væsketetninger av ønsket bredde og dybde. Platene eller trauene eller plateseksj onene eller trauseksj onene forsynes med passende braketter eller fliker for understøttelse eller opphengning i den periferiske renne i de ønskede høyder. Brakettene eller flikene kan være forsynt med elementer som f. eks. passende skruer for innstilling av nivået av platene eller trauene.

Det er funnet å være fordelaktig, særlig hvis tverrsnittsarealet for den omgiven-

de beholder er stort og det derfor er ønskelig at hvert nivå av plater eller trau er ut-ført i form av flere plate- eller trauseksjoner, å være i stand til å unnvære i det

minste noen av de forannevnte renneformede elementer som strekker seg tvers over den omgivende beholder. Dette kan oppnås ved å utelate den nedadrettede del av det kontinuerlige kantelement på noen til-støtende plateseks joner og passende forbin-der de utadrakende deler av kantelementene f. eks. ved sammensveisning.

Ifølge et videre trekk ved oppfinnelsen er platene eller trauene eller plate- eller trauseksj onene anordnet som avtettede silplater. Med betegnelsen «avtettet silplate» som anvendt i den foreliggende be-skrivelse skal forstås en skålformet plate eller et trau eller en plate- eller trauseksj on av den foran beskrevne art i hvilken i det vesentligste hele det horisontale areal av det skålformede parti er perforert og er dekket på undersiden av en uperforert trauformet plate som er anordnet paral-lelt med og i avstand fra de oppad rettede sidekanter og den horisontale del av det skålformede parti slik at der dannes et mellomrom som væsken fra platen eller trauet kan passere ned i og danne en tetning ved de oppad rettede sider av det skålformede parti med en slik dybde at der ikke vil løpe over noe væske derfra når der ikke finner sted noen strømning av damp gjennom apparatet, idet det nevnte mellomrom er lukket i et vertikalt plan nær de partier av de utadrakende deler av kantelementene på platene eller trauene som er be-stemt til å danne overløp over hvilke væsken kan strømme fra platen eller trauet til den periferiske renne. Det vil forstås at dybden av tetningen som dannes av under-platene i de avtettede sideplater skal være mindre enn den som dannes i de periferiske renner og eventuelle tversgående renner av de nedadrettede deler av kantelementene på platene slik at når damp strømmer gjennom apparatet forblir kantene av platene tettet mens damptrykket overvinner tetningen som dannes av dekkplatene og dampen passerer inn i mellomrommene mellom disse og de skålformede partier av platene og videre oppover gjennom perforeringene i og gjennom væsken på platene.

Det vil lett forstås at slike avtettede sideplater også kan anvendes i apparater av den art som beskrevet i britisk patent nr. 775.567.

Plater eller trau av den foran beskrevne type er særlig fordelaktige for absorpsjonsprosesser da der kan oppnås en meget høy absorpsjonseffektivitet ved passende valg av dimensjonene og mønstret av perforeringene og dybden av væsken på platen.

Ifølge et videre trekk ved oppfinnelsen er i det minste noen av de foran beskrevne avtettede sil-plater eller trau i et absorpsjonstårn forsynt med rør anordnet innenfor det skålformede parti av platene og forbundet gjennom veggen i den omgivende beholder på en slik måte at et kjølemedium fra en ytre kilde kan sirkuleres gjennom rørene i øyemed å fjerne varme fra oppløs-ningen og/eller reaksjonen fra væsken på platen.

Det sistnevnte trekk ved oppfinnelsen er særlig fordelaktig for prosesser ved hvilke en gass som er til stede i fortynnet konsentrasjon i en forøvrig inert gass, skal ab-sorberes i små mengder av en absorberende væske for å oppnå en oppløsning med høy konsentrasjon samtidig som en betydelig oppløsningsvarme eller reaksjonsvarme må fjernes for å hindre at temperaturen av den absorberende væske stiger i en slik grad at absorpsjonen av gassen i en opp-løsning av høy konsentrasjon i høy grad vil vanskeliggjøres eller endog hindres. Eksempler på slike prosesser omfatter ab-sorpsjon i vann av nitrøse gasser dannet ved oksydasjon av ammoniakk med luft for fremstilling av 50 pst.s—60 pst.s salpeter-syre, av fortynnet ammoniakkgass for fremstilling av sterk ammoniakk og av svoveltrioksyd fremstilt ved katalytisk oksydasjon av svoveldioksyd med luft for fremstilling av konsentrert svovelsyre.

Selv om der i den foregående beskri-velse er forutsatt overløp ved i det minste en del av platene eller trauene for å til-late væske å strømme derfra og til den periferiske renne, er det funnet at det ved noen anvendelser av oppfinnelsen kan være ønskelig å anordne utløpsoverløp eller overløpsrenner og/eller nedstrømningsrør-eller ledninger for føring av væske fra ett nivå til det nærmest underliggende nivå innenfor kantene av platene eller trauene eller plate- eller trauseksj onene i hvilke tilfelle de periferiske renner og eventuelle renner som strekker seg tvers over den omgivende beholder bare vil tjene til å danne en væsketetning for kantene av platene eller trauene som befinner seg nærmest rennene.

Det vil forstås at ved utløpsoverløp eller overløpsrenner og/eller nedstrømnings-rør- eller ledninger anordnet innenfor kantene av platene eller trauene som ovenfor nevnt, vil det være nødvendig å skaffe an-ordninger for tilførsel av væske i ønsket dybde i de periferiske renner ved startning av prosessen og likeledes i eventuelle renner som strekker seg tvers over beholderen og videre å sørge for at dybden av væsken i disse renner vil opprettholdes under drif-ten ved hjelp av en dusj eller liknende frembrakt ved passasje av damp gjennom platene eller trauene.

Oppfinnelsen skal i det følgende be-skrives nærmere i forbindelse med tegningene.

På tegningene viser fig. 1 et avbrutt grunnriss av en plate eller et trau og et absorpsjonstårn, hvilken plate eller trau er oppdelt i fem plate- eller trauseksj oner som er anordnet symmetrisk om en diameter gjennom tårnet og hver plate- eller trauseksj on er utført som en individuell avtettet silplate.

Fig. 2 er et vertikalsnitt gjennom en plate etter centerlinjen AB på fig. 1 og fig. 3 er et vertikalsnitt etter linjen CD på fig. 1.

Fig. 4 er et alternativt snitt etter linjen CD på fig. 1 og illustrerer fremgangs-måten for å forbinde tilstøtende plateseksjoner når det er ønskelig å utelate noen av de renneformete elementer som strekker seg tvers over den omgivende beholder.

På tegningene betegner 1 veggen i den omgivende beholder og 2 er et innadrettet element som er festet til veggen 1 og som sammen med de oppadrettede partier 3, 3a, 3b og 3c danner en periferisk renne 4.

De tversgående renner 5 og 6 med oppadrettede kanter 5a, 5b, resp. 6a, 6b, er anordnet tvers over beholderen og er ved sine ender forbundet med den periferiske renne 4.

Plateseksjonene 7, 8 og 9 er begrenset av de utad og nedad rettede kantelementer 7a, 7b; 8a, 8b, 8c; 9a, 9b, 9c, idet elementene 7b, 8c og 9c har sine utadrakende partier anordnet lavere enn de tilsvarende partier på 7a, 8a, 8b, 9a og 9b mellom disse deler for å danne et overløp ved hjelp av hvilket væsken kan strømme fra platen til den periferiske renne og de nedadrettede partier på 7b, 8c og 9c er utført slik som det er nødvendig for å sikre kontinuitet ved enden av plateseksj onene.

Plateseksj onene 7, 8 og 9 er skålf ormet og perforert i arealet som ligger innenfor de utadrakende partier av kantelementene 7a, 7b; 8a, 8b, 8c; og 9a, 9b, 9c, og er forsynt med underplater 7d, 8d, 9d på undersiden, idet mellomrommet mellom den per-for erte plate og underplaten langs kantene er lukket ved hjelp av de vertikale.elemen-

ter 7e, 8e og 9e. For tydelighets skyld er elementene 8d og 8e utelatt på fig. 1.

Platene er utført med nivåanordninger

som antydet ved 10 på plate 8 bare på fig.

1 for innstilling av nivået av platene i forr hold til rennene 4, 5 og 6 for å oppnå den ønskede tetningsdybde ved kantene og for å sikre den ønskede retning og hastighet av væskestrømmen tvers over platene.

Overløpsrøret 11 på fig. 2 tjener til å

bestemme væskenivået i den periferiske renne 4 og de dermed forbundne tversgå-

ende renner 5 og 6 og til uttømning av væske til den nærmest underliggende plate gjennom en fordelingsrenne og overløp som antydet ved 12 øverst til venstre på fig. 2

for overløpsrøret lia fra den nærmest over-

liggende plate.

Platene 7, 8 og 9 er videre forsynt med

kjølerør 13 — ikke vist på plate 8 på fig.

1 — i øyemed å fjerne absorpsjonsvarme,

idet der sirkuleres vann gjennom rørene fra en ytre kilde gjennom fordelingskasser festet til utsiden av veggen av tårnet som antydet ved 14 på fig. 1 og 2.

På fig. 4 er de til fig. 3 svarende deler

forsynt med tilsvarende henvisningstall.

På denne figur er rennen 6 utelatt og de

nedadrettede partier 8b <p>g 9a er sløyfet,

idet disse deler er forbundet med hverandre på passende måte, f. eks. ved sveisning, og videre er delene 8c og 9c ved endene av platene endret og likeledes forbundet som antydet med den stiplede linje 15 for å sikre kontinuitet av tetningen i den periferiske renne 4.

Claims (8)

1. Apparat til å bringe væsker i be-

røring med damper av den type i hvilken dampen bringes til å passere opp gjennom en rekke over hverandre anordnede plater eller trau tvers over hvilke væsken bringes til å strømme mens den passerer nedover fra plate til plate, karakterisert ved at kantene av hver plate eller trau (7, 8, 9) er anordnet i avstand fra veggene av den omgivende beholder (1) og er forsynt med et utad og nedad rettet kontinuerlig element (7b, 8c, 9b, 9c) og at der til veggene av beholderen (1) umiddelbart under hver plate eller trau er festet et innad og oppad rettet kontinuerlig element (2, 3, 3a, 3b, 3c) utformet slik at det passer under det utad og nedad rettede kontinuerlige kantelement (7b,"8c, 9b, 9c) på platene eller trauene og danner et rom mellom elementene i hvilket væske under apparatets drift kan passere og danne en tetning. .

2. Apparat som angitt i påstand 1, karakterisert ved at den nedad rettede del av det kontinuerlige kantelement (7b, 8c, 9b, 9c) på platene eller trauene er vertikal.

3. Apparat som angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert' ved at den oppad rettede del av det kontinuerlige element (3, 3a, 3b, 3c) som er festet til veggene av den omgivende beholder (1) umiddelbart under hver plate eller , trau er vertikal.

4. Apparat som angitt i en av påstan-dene. 1—3, karakterisert ved at platene eller trauene hyer er satt sammen av to eller flere seksjoner, idet hver seksjon (7, 8, 9) danner en individuell plate eller trau, og at der er anordnet renneformede elementer (5, 6) som strekker seg tvers over den omgivende beholder umiddelbart under de tilstøtende kanter (7a, 8a, 8b, 9a) på til-støtende plate- eller trauseksj oner og er forbundet med den periferiske renne (4) som dannes av det innad og oppad rettede kontinuerlige element (2, 3, 3a, 3b, 3c) som er festet til veggene av den omgivende beholder, idet de renneformede elementer er innrettet til å. omslutte de tilstøtende nedadrettede partier av kantelementene (7a, 8a, 8b, 9a) på tilstøtende plate- eller trauseksj oner.

5. Apparat som angitt i påstand 4, karakterisert ved at i det minste noen av de renneformede elementer som strekker seg tvers over den omgivende beholder er utelatt ved å sløyfe de nedadrettede partier av de kontinuerlige kantelementer (8b, 9a) på noen tilstøtende plate- eller trauseksj o-ner (8, 9) og passende forbinde de utadrettede partier av disse kantelementer.

6. Apparat som angitt i en av påstan-dene 1—5, karakterisert ved at platene eller trauene eller plate- eller trauseksj onene er utført som avtettede silplater (7d, 8d, 9d).

7. Apparat som angitt i en av de foran-stående påstander, karakterisert ved at i det minste noen av platene eller trauene er forsynt med rør. (13) anordnet innenfor det skålformete parti av platene og ført ut gjennom veggen av den omgivende beholder på en slik måte at et kjølemedium fra en ytre kilde (14) kan sirkuleres gjennom rørene.

8. Apparat som angitt i en av påstan-dene 1—7, karakterisert ved at der innenfor omkretsen av platene eller trauene eller plate- eller trauseksj onene er anordnet overløp eller overløpsrenner (12) og/eller nedstrømningsrør eller -ledninger (11, lia) for å føre væske fra ett nivå til nærmest underliggende nivå.