NO147015B - Avgassingskolonne. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en avgassingskolonne med flere, i en kolonnemantel over hverandre og med avstand fra hverandre anordnede hullede bunner samt anvendelse av en slik avgassingskolonne til å fjerne monomere fra dispersjoner av polymere.

Stoffutvekslingen mellom flytende og gassformet fase finner

sted i løpet av meget kort tid, således at ved bunnene av destillasjonskolonner kan det overveiende anvendes lave dike-høyder. Lave dikehøyder betinger et lite trykktap, hvilket spesielt ved temperaturfølsomme stoffer medfører den fordel at det kan innstilles lave sumptemperaturer. Ved faststoff-holdige væsker spiller imidlertid oppholdstiden på bunnene en rolle, da stoffovergangsprosessene som forløper mellom faststoffvæske og gass bestemmes ved hjelp av lovene for diffu-sjon.

Ved anvendelse av destillasjonskolonne med såkalte regnsikt-bunner, eksempelvis ifølge DAS 2.027.655, kan imidlertid oppholdstiden på bunnene bare varieres innen snevre grenser ved valg av den fri tverrsnittsdel, idet det virksomme belastningsområde er meget smalt. Derfor er anvendelsen av en siktbunnkolonne av ulempe ved fjerning av en flyktig bestand-

del fra et faststoff som foreligger i vandig dispersjon.

Oppfinnelsens oppgave er derfor å tilveiebringe en kolonne,

hvor oppholdstiden på bunnene kan varieres innen vide grenser og hvor en avleiring av faststoff kan foregå.

Oppfinnelsen vedrører altså en avgassingskolonne

til fjerning av monomere fra i dispersjon foreliggende poly-

mere og bestående av en kolonnemantel med flere deri over hverandre anordnede, hullede bunner, idet det mellom hver bunn og kolonnemantelen er frigjort en liten ringspalte,

og idet hver bunn er gjennomtrengt av minst et eksentrisk anordnet rør, hvis øvre ende for de gjennomtrengte bunner tjener som avløpssjakt, og hvis nedre ende danner tilløps-

sjakt for de nedenfor befinnende bunner, og idet nullingen i bunnene har en diameter på mindre enn 5 mm, idet kolonnen

er karakterisert ved at de på den indre vegg av kolonnemantelen på fastgjorte kileholdere påliggende bunner er fastgjort ved sammenkilning med holderne, atringspalten har en rundt omkretsen jevn bredde, at den som avstand mellom overkanten av avløps-sjakten og bunnen definerte dikehøyde utgjør 60-400 mm, at avstanden mellom den nedre ende av tilløpssjakten og den nærmest nedenfor liggende bunn utgjør 10-100 mm, at på bunnen under hver tilløpssjakt er det tilstede en ugjennomtrengelig flate, som minst er så stor som rørets tverrsnitt og hvert rør er dimensjonert således at hastigheten i avløpssjakten i tilløpssjakten, samt i tilstrømningsområdet mellom tilløps-sjakt og bunnen utgjør 0,01-0,2 m/sek.

Avgassingskolonnen ifølge oppfinnelsen kan videre etter valg dessuten også være karakterisert ved at

a) den ugjennomtrengelige flate på bunnen utgjør en til to ganger tilløpssjaktens tverrsnittsflate, b) avstanden mellom den øvre ende av avløpssjakten og den tilhørende bunn utgjør 100-150 mm, c) avstanden mellom den nedre ende av tilløpssjakten og den nedenfor befinnende bunn utgjør 25-40 mm, d) forholdet mellom diameteren av hullene i bunnen og tykkelsen av bunnen utgjør 0,5-2,5,

e) forholdet utgjør 1-2.

Endelig kan avgassingskolonnen ifølge oppfinnelsen anvendes

til fjerning av monomere fra polymere som foreligger i dispersjon, fortrinnsvis i vandig dispersjon, spesielt av polyvinylklorid. Derved kan dispersjonen ha et polymerinnhold fra 1-60 vekt-%, fortrinnsvis 20-40 vekt-%.

Ved avgassingskolonnen ifølge oppfinnelsen oppnås vanligvis

at væske-faststoff-blandingen ved hjelp av intens gassbe-handling forblir i homogen blanding. Ved de steder av kolonnen hvor dette ikke er mulig, må det sikres en minste-hastighet av dispersjonen. Således må hastigheten i avløps-sjakten, i tilløpss jakten sam£ i tilstrømningsområdet mellom bunn og tilløpssjakt utgjøre 0,01-0,2 m/sek., spesielt

0,05-0,15 m/sek.

I motsetning til destillasjonskolonne i henhold til teknikkens

stand, hvor det tilstrebes en høy gassbelastning og derfor den frie tverrsnittsdel av bunnene utgjør 8-15% oppnås ved avgassingskolonnen ifølge oppfinnelsen med fri tverrsnittsdel av bunnene på mindre enn 8%, fortrinnsvis mindre enn 6% en lavest mulig gassbelastning. For å virkeliggjøre slike små fri tverrsnittsdeler og samtidig å holde dispersjonen i homogen sammenblanding, er det nødvendig med hulldiametere i bunnene på mindre enn 5 mm og relativt store hulldelinger.

Bunnene av avgassingskolonnen ifølge oppfinnelsen er fullstendig opphullet rundt avløpsrøret og inntil kolonnemantelen. Bare i området for væskeifylling på bunnene er en flate, som minst er så stor som tverrsnittet av tilløpssjakten ugjennomtrenge-

lig. Dette kan oppnås ved at denne del av bunnen ikke er hullet og at på dette sted ligger et dekkblikk på bunnen.

Den jevne behulling av bunnene i området for avløpet og den eksentriske anordning av avløpssjakten bevirker dens jevne påkjenning med dispersjon og en unngåelse av dødrom, som kunne føre til faststoffansamlinger.

Avgassingskolonnene ifølge oppfinnelsen har en høy virkning

av bunnene ved belastninger på 15-100%, dvs. et bredt virk-

somt belastningsområde. Dessuten kan avgassingskolonnen

3 2

drives med flatebelastninger inntil 35 m dispersjon pr. m bunnflate og time, idet dispersjonen kan inneholde faststoff-

deler inntil en slik størrelse som tilsvarer avstanden fra underkanten av tilløpssjakten til bunnen.

Høyden av avgassingskolonnen ifølge oppfinnelsen bør være

5-20. ganger, fortrinnsvis 7,5-15 ganger større enn diaméteren.

Ved avgassingskolonnen ifølge oppfinnelsen kan oppholdstiden

på enkel måte innstilles til ønsket verdi med endring av den såkalte dikehøyde, dvs. avstanden mellom overkanten av avløpssjakten og bunnen. I dette tilfellet anvendes dike-

høyder på 80-400 mm, fortrinnsvis fra 80-250 mm, spesielt fra 100-150 mm.

Avgassingskolonnen ifølge oppfinnelsen kan ha 10-30 bunner, fortrinnsvis 15-25 bunner, hvis avstand fra hverandre kan utgjøre 200-600 mm, fortrinnsvis 250-350 mm.

Den effektive gasshastighet utgjør i avgassingskolonnen ifølge oppfinnelsen 0,17-1,5 m/sek., fortrinnsvis 0,35-0,9 m/sek.

Det lønner seg å dimensjonere avgassingskolonnen ifølge oppfinnelsen trykkfast således at det i den kan opprettholdes et vakuum inntil 0,5 bar og et trykk inntil 5 bar. Videre er det fordelaktig, når ved avgassingskolonnen ifølge oppfinnelsen diameteren av avløps- resp. tilløpssjakt utgjør 13-23% av kolonnediameteren og tverrsnittsforholdet mellom avløps- resp. tilløpssjakt og kolonnediameteren utgjør 4-15%, fortrinnsvis 5-10%.

På tegningen vises et utførelseseksempel oppfinnelsens gjen-stand skjematisk. Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en utførelsesform av avgassingskolonnen.

Fig. 2 viser et oppriss av en bunn i snitt II-II ifølge

fig. 1.

Fig. 3 viser et oppriss av en modifisert bunn.

Fig. 4 viser et lengdesnitt gjennom en annen utførelsesform

av avgassingskolonnen.

1 en kolonnemantel 1 er det anordnet en rekke hullede bunner

2 (hulldiameter: 2 mm) over hverandre, idet mellom hver bunn og kolonnemantelen 1 er det frigjort et over omkretsen jevn spalte 3 av ca. 1 mm. Over hver bunn 2 ender en eksentrisk anordnet tilløpssjakt 7, mens hver bunn 2 er gjennomtrengt av en eksentrisk anordnet utløpssjakt 6. Under tilløpssjakten 7 befinner det seg på bunnen 2 et dekkblikk 8. Dikehøyden, dvs. avstanden mellom øvre ende av avløpssjakten 6. og bunnen 2 er 120 mm, mens avstanden mellom den nedre ende av tilløps-sjakten 7 og bunnen 2 utgjør 25 mm.

På fig. 1 er bunnen 2 gjennomtrengt av 4 ståbolter 4. Stå-boltene 4 er hver gang mellom to naboplasserte bunner 2 om-gitt konsentrisk av en hylse 5, hvorpå den øvre bunn 2 ligger. Mens hylsen 5 avstøtter seg med sin nedre ende på den nedre bunn 2.

På fig. 2 og 3 er de skraverte områder av bunnene 2 gjennom-hullet.

Bunnene ifølge fig. 3 med flere avløpssjakter 6 og dekkblikk

8 innsettes fordelaktig før avgassingskolonner med større diametere.

På fig. 4 ligger bunnene 2 på kileholdere 9 som er fastgjort rundt på den indre vegg av kolonnemantelen 1.

Claims (7)

1. Avstandskolonne til fjerning av monomere fra i dispersjon foreliggende polymere og bestående av en kolonnemantel med flere deri over hverandre anordnede, hullede bunner, idet det mellom hver bunn og kolonnemantelen er frigjort en liten ringspalte, og idet hver bunn er gjennomtrengt av minst et eksentrisk anordnet rør, hvis øvre ende for de gjennomtrengte bunner tjener som avløpssjakt, og hvis nedre ende danner til-løpssjakt for de nedenfor befinnende bunner, og idet nullingen i bunnene har en diameter på mindre enn 5 mm, karakterisert ved at de på den indre vegg av kolonnemantelen (1) på fastgjorte kileholdere (9) påliggende bunner (2) er fastgjort ved sammenkilning med holderne, at ring-spalten (3) har en rundt omkretsen jevn bredde, at den som avstand mellom overkanten av avløpssjakten (6) og bunnen (2) definerte dikehøyde utgjør 80-400 mm, at avstanden mellom den nedre ende av tilløpssjakten (7) og den nærmest nedenfor liggende bunn (2) utgjør 10-100 mm, at på bunnen (2) under hver tilløpssjakt (7) er det tilstede en ugjennomtrengelig flate, som minst er så stor som rørets tverrsnitt og hvert rør er dimensjonert således at hastigheten i avløpssjakten (6) i tilløpssjakten (7), samt i tilstrømningsområdet mellom tilløpssjakt (7) og bunnen (2) utgjør 0,01-0,2 m/sek.

2. Avgassingskolonne ifølge krav 1, karakterisert ved at dikehøyden utgjør 100-150 mm.

3. Avgassingskolonne ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at avstanden mellom den nedre ende av tilløpssjakten (7) og den nærmest nedre bunn (2) utgjør 25-40 mm.

4. Avgassingskolonne ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at en ugjennomtrengelig flate på bunnen (2) under hver tilløpssjakt (7) utgjør 1- til 2-ganger tverrsnittsflaten av tilløpssjakten (7).

5. Avgassingskolonne ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at den ugjennomtrengelig flate på bunnen (2) under hver tilløpssjakt (7) er dannet av et på denne bunn (2) fastgjort dekkblikk (8).

6. Avgassingskolonne ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at forholdet mellom diameteren av hullene i bunnen (2) og tykkelsen av bunnen (2) utgjør 0,5-2,5.

7. Avgassingskolonne ifølge krav 6, karakterisert ved at forholdet utgjør 1-2.