SE444512B - Tragartad anordning for samling och fordelning av vetska for en motstromskolonn - Google Patents

Description

'8007268-9 I 10 15 20 30 35 krävande.

Vid en genom tyska patentskriften 2 102 H2U känd s k kanalfördelare är de med varandra kommunicerande kanal- erna i sitt understa tvärsnittsområde försedda med hål och vid sina övre kanter med överloppsslitsar för avgivning av :vätska över hela kolonntvärsnittet. I denna anordning sam- las inte vätskan från en övre utbytessektion, så att kon- centrationsskillnader i vätskan från denna utbytessektion - inte utjämnas före vätskans avgivning till närmaste undre utbytessektion. Dessutom skiljes inte vätskan från ånga vid vätskans överlopp genom slitsarna, så att medryckning av vätska uppträder över ca 2 - 3 m/s i ånghastighet och där- med kolonnens belastningsförmåga blir ytterst begränsad.

Enär de för vätskeutträdet tjänande hålen lätt smutsas och sätts igen, är driftssäkerheten inte garanterad.

Genom sovjetiska patentskriften 539 596 är.en träg- artad anordning för fördelning av vätska på utbytessektion- ernas ytor känd. En del av vätskan från en övre utbytes- sektion uppfängas. I den även "hylsfördelare" benämnda anord- ,ningens trâgbotten är flera stutsar fördelade. Dessa stutsar tjänar samtidigt till att medge ånggenomgång och till att bilda avlopp för den i motström nedrinnandc vätskan. Härvid _ kan en snabb medryckning av vätskan i stutsarna inte för- hindras. Vid brukliga hylsfördelare, där vätskan avges endast vid kolonnens mitt.'utgör det tvärsnitt, som är fritt för ånggenomgång genom stutsarna och genom den utvändigt av kolonnväggen begränsade randzonen, som omger den trägartade anordningen, i regel 35 - H0 % av kolonnens tvärsnitt.

Man har vidare föreslagit en anordning, där upptill öppna ängstutsar är anordnade i ett träg, vars botten är utförd som silbotten för avledning av vätskan. Även i detta fall kan dock vätska rinna ned genom stutsarna och åtminstone vid höga ânghastigheter medryckas av ånga.

Dessutom kan silbottnens öppningar lätt igensättas av föroreningar, så att en jämn vätskefördelning över den .under anordningen befintliga utbytessektionens hela tvär- snitt inte är säkerställd. 10 15 20 25 30 35 8007268-9 3 Vid brukliga ångbelastningar av tomma motströms- kolonner är den s k F-faktorn 2,- 3. F-faktorn definieras av relationen F = WD/HD, där WD är ånghastigheten och pD är ångdensiteten. I de ovan beskrivna anordningarnas stutsar ökar F-faktorn till ca 5 - 9 till följd av reduktionen av den fria tvärsnittsytan för ångan. När vätskan och ångan leds i motström; medryckes vätskan redan vid en F-faktor av ca 5 -'6. Detta leder till att kolonnen får en ytterst begränsad ångbelastningsförmåga._' Uppfínníngen syftar ti1l_atl skapa en'i jämförelse' med de kända samlingse och.fördelníngsanordningarna föro- reníngsokänslig anordning, vilken inte begränsar motströms- kolonnernas belastningsförmåga-och visar hög separatione- effekt eller optimal värmeövergång samt är konstruktivt enkel och har minsta möjliga bygghöjd.

I Detta ernås enligt uppfinningen med den i kravet 1 angivna anordningen. ' I ' Till följd av att ångan och vätskan leds skilda åt genom anordningen undvikes ångans medryckning av vätska, höjs belastningsförmågan med avseende på änggenomgången i varje önskad utsträckning och förstöras kolonnens effekt väsentligt. Dessutom möjliggör anordningen enligt uppfin- ningen en ytterst jämn vätskebestrilning av utbytessektion- erna. I Genom att rörstyokena har åtminstone ett sidriktat vätskeinlopp, företrädesvis en hålartad öppning i sidoväg- gen, är ingen igensättningsrisk för handen, enär eventuella föroreningar, t ex rost, avsätter sig på trågbottnen.

Dessutom bildar anordningen enligt uppfinningen en av samlare och fördelare bestående konstruktiv enhet, som har väsentligt mindre bygghöjd än kända anordningar, så att den erforderliga totala höjden av kolonnen reduceras.

Uppfinningen förklaras närmare i samband med några på ritningarna återgivna utföringsexempel.

Figur 1 visar schematiskt ett parti av en utförings- form av anordningen enligt uppfinningen i längdsnitt.

Figur 2 visar ett tvärsnitt offer linjen ll - II i figur 1. ~ 48067263-9 10 15 20 30. 35 N Figur 3 visar ett parti av anordningen i perspektiv.

Figurerna Ha och Hb visar utföranden av stutsarna.

-Figurerna Sa - So visar utföranden av rörstyckena för vätskeavledning.

I figur 1 visas ett parti av en ämnesutbyteskolonn 1, vars utbytessektioner 2a och 2b exempelvis innehåller packningskroppar, som består t ex av räfflade.lamellartade element, Såsom visas i schweiziska patentskriften 398 503.

Utbytessektionerna är skilda från varandra av ett fritt mellanrum 3. I detta mellanrum är anordnad en sam- lings- och fördelningsanordning_U, som medelst stänger 5 stöder mot ett bärgaller 6.

Eventuellt kan anordningen även stödja direkt på ämnesutbytessektionen Zb, som i utförin sexemplet består av en packníngskropp. Ånordningen, som exempelvis består av metall, glas eller grafit, innefattar ett_tråg 7, som i utföringsexemplet är cylindriskt. Mellan detta och kolonn- väggen bildas en fri randzon för en delström av den stigande ångan. p Det är dock att märka, att trågets 7 tvärsnitt kan vara lika stort som kolonntvärsnittet. I detta fall kan _ trâgets sidovägg bildas av kolonnväggen och trågbottnen vara vätsketätt förbunden med kolonnväggen. I föreliggande fall är vid den på ett bärgaller vilande ämnesutbytessek- tionens 2a utträdessida anordnad en ledtratt 9, som tjänar till att avleda vätska från randzonerna till anordningen Ho och vars underkänt är tandad¿ I anordningens H trågbotten är, såsom framgår även av fig. 2 och 3, anordnade jämnt fördelade stutsar 8, som ovanför vätskenivän sluts av huvliknande ändstycken 10 och har ett antal kransartat anordnade ângutloppsöppningar 11 (se även figur Ha). I händelse att endast en ångutlopps- öppning är för handen, överensstämmer dess tvärsnitt lämp~ ligen med stutsens tvärsnitt, så att tryckfallet blir lågt.

En annan utföringsform av stutsarna visas i figur Hb. Här består ändstyckena av snedställda plattor 12, och ångan utträder ur stutsens övre ände. (fx 10' 15 20 25 30k 35 8007268-9 5 Med hjälp av ändstyckena undvikes, att vätska ström- mar ned i stutsarna. _ Mellan stutsarna 8 är rörstycken 1U med hålartade vätskeinloppsöppningar 15 anordnade i jämn fördelning på trågbottnen (jfr figur 5a); Enär hälen befinner sig ovan- för trågbottnen, t ex ca 10 - 15 mm däröver, blir de under driften inte igensatta av eventuella föroreningar, efter- esom dessa avlagras på trågbottnen.

En annan fördel med anordnandet av hålen i rörstyck- enas sidoväggar ligger i att man kan välja håldiametern så; att man får en tilloppshöjd över hålen av exempelvis minst 10 - 20 mm. ningen endast oväsentligt påverkad; Som följd därav blir den jämna vätskefördel- även om anordningen M inte är exakt horisontellt inbyggd i kolonnen 1.

Genom att anordna två eller flera hålrader i rör- styckena kan man välja vätskegenomgângen inom ett vidsträckt område. _ Ehuru anordnandet av överloppsslitsar ställer högre krav på exaktaste möjliga horisontella inbyggnad av anord- ningen, ínnefattar uppfinningen även denna utföríngsform av vätskeinloppen, såsom visas närmare i figur Sb. Genom lämp- i 16 kan i slítsarna åstadkommas lig dimensionering av slitsarna 17 i rörstyckena dock en bestämd minimal vätskehöjd I för_motsvarande vätskegenomgång. _ ZEventuellt kan det också vara ändamålsenligt att förse rören med både överloppsslitsar och hål i sídoväggar- na, exempelvis framför allt för universalkolonner med extremt stort vätskeomráde. __ Rörstyckena 1H eller 16 går genom lråghottnen för att möjliggöra jämn avrínning av välukan. Do är unoddnde vid sina undre kanter för att en definierad vätskestråle skall erhållas.

I trågbottnens kantområde sträcker sig rörstyckena 1U¿ 16 (fig. väggen mot kolonnväggen, så att en jämn vätskeavgivning 1 - 3 och 5c) vid undre änden utanför träg- ernås även i ämnesutbytessektionens 2a randzon.

PooR 0153311?

Claims (1)

1. 8067268-9 e 10 PATENTKRAV Trågartad anordning för samling och fördelning av vätska för en motströmskolonn (1), som är delad i enskilda ütbytessektioner (2a, 2b), varvid på anordningens trågbotten (7) är fördelade flera-ångstutsar (8) och för vätskeavledning flera rörstycken (14) är anordnade mellan stutsarna (8), Vilka har vartdera åtminstone ett vätskeinlopp (15) i rör- väggen nedanför stutsarnas (8) ångutlopp, varvid ångstutsarna (8) ovanför ångutloppen har övertäckande ändstycken (10) och rörstyckenas (14) hålartade vätskeinlopp (15) är anordnade på ett visst avstånd ovanför anordningens botten, k ä n n e(- t e c k n a d av att mellan anordningens sidovägg och kolonn- väggen finns ett fritt mellanrum och att de i trâgbottnens randområde anordnade rörstyckena (14) vid sina undre ändar sträcker sig mot kolonnväggen.