WO2003047713A2 - Klammer zur lösbaren verbindung eines kolonnenbodens mit einem auflagering in einer kolonne - Google Patents

Klammer zur lösbaren verbindung eines kolonnenbodens mit einem auflagering in einer kolonne Download PDF

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    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
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Definitions

  • the invention relates to a clamp for releasably connecting a column tray to a support ring in a column and to a use.
  • Rectification and absorption processes are particularly suitable as thermal separation processes. It is often necessary to treat thermally unstable substances that tend to polymerize under the process conditions. The following are particularly critical: the connecting elements between floors and support rings, i.e. the screws or clamps described above.
  • a holding device for column trays is known from EP-A 0 856 343, an opening being provided in at least part of the holding device through which liquid can flow.
  • a clip for releasably connecting a column tray to a support ring in a column, comprising a bolt and one with the Bolt-connected lower clamp part, the lower clamp part having at least one opening through which a liquid in the column can flow off.
  • mass transfer columns which contain trays as partially effective internals, for the releasable fastening of the same support rings to the inner wall of the column are usually firmly connected, usually welded.
  • the clip according to the invention for releasably fastening a column bottom with a support ring is formed in one piece, it comprises a bolt and a lower part of the clip connected to the same.
  • the bolts of the brackets are usually also arranged vertically in the installed state.
  • the lower clamp part which is movably connected to the bolt, has at least one opening through which the liquid located in the column can flow.
  • the geometric configuration of the opening is not limited to a specific shape and size, it is only necessary that the opening is sufficiently large that liquid can flow through it.
  • the cross-sectional shape of the opening or openings in the horizontal plane can in principle be arbitrary, for example round, semicircular or polygonal shapes are possible.
  • the bolt and the lower clamp part are preferably connected via an axle joint that is movable in the vertical plane. This simplifies the installation and removal of the column trays.
  • the bolt and lower clamp part are preferably made of stainless steel, preferably of stainless steel 1.4571 according to DIN 17007.
  • the clip according to the invention is particularly suitable for use in an absorption and / or rectification column in which thermally unstable substances are absorbed and / or rectified. Contamination of the column due to deposits Polymerization of the thermally unstable substances can be considerably reduced by using the clip according to the invention.
  • the clamp according to the invention is particularly suitable for use in rectification and / or absorption columns in which mixtures of substances containing one or more of the substances (meth) acrylic acid and / or their esters, acrylonitrile and / or styrene are treated.
  • Figure lb shows a cross section through the longitudinal section shown in Figure la
  • Figure lc is a longitudinal section perpendicular to that shown in Figure la
  • Figure 2a shows a longitudinal section through an embodiment of a clip according to the
  • Figure 2b shows a cross section through that shown in Figure 2a in longitudinal section
  • Figure 2c shows a longitudinal section in the section plane shown perpendicular to Figure 2a.
  • FIG. 1 a shows a clamp 1 with a bolt 2 and a clamp lower part 3, which are connected to one another via an axle joint 9.
  • the bracket 1 is used Fastening a column tray 4 to a support ring 5.
  • the bolt 2 is connected to the column tray 4 by means of a nut 6 and a seal 7.
  • FIG. 1b illustrates the opening 8 in the lower clamp part 3, it being clear that the opening 8 completely penetrates the lower clamp part 3 in the vertical direction thereof.
  • FIG. 1c also illustrates the complete expansion of the opening 8 in the vertical direction in the lower part 3 of the bracket.
  • FIG. 2 shows a clip according to the prior art.
  • the cross-sectional illustration in FIG. 2b and the longitudinal sectional illustration in FIG. 2c illustrate that the lower clip part 3 has no opening extending over the entire vertical extent thereof.

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Abstract

Es wird eine Klammer (1) zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens (4) mit einem Auflagering (5) in einer Kolonne vorgeschlagen, umfassend einen Bolzen (2) und ein mit dem Bolzen (2) verbundenes Klammerunterteil (3), wobei das Klammerunterteil (3) mindestens eines Öffnung (8) aufweist, durch die eine in der Kolonne befindliche Flüssigkeit abfliessen kann.

Description

Klammer zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens mit einem Auflagering in einer Kolonne
Die Erfindung betrifft eine Klammer zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens mit einem Auflagering in einer Kolonne sowie eine Verwendung.
In thermischen Trennverfahren werden häufig Kolonnen eingesetzt, die als trennwirksame Einbauten Böden, beispielsweise Siebböden, Ventilböden, Dual-Flow-Böden usw. aufweisen. Die Böden müssen lösbar an der Kolonneninnenwand, in der Regel über einen Auflagering, befestigt werden. Hierzu ist es üblich, die Böden mit dem Auflagering zu verschrauben, beispielsweise wie in EP-A 0 856 343 beschrieben. Es ist jedoch auch möglich, die lösbare Verbindung des Bodens mit dem Auflagering mittels Klammern auszuführen.
Als thermische Trennverfahren kommen insbesondere Rektifikations- und Absorptionsverfahren in Frage. Hierbei ist es häufig erforderlich, thermisch instabile Stoffe zu behandeln, die unter den Verfahrensbedingungen zur Polymerisation neigen. Besonders kritisch sind dabei u.a. die Verbindungselemente zwischen Böden und Auflageringen, d.h. die oben beschriebenen Schrauben oder Klammern.
Aus EP-A 0 856 343 ist eine Haltevorrichtung für Kolonnenböden bekannt, wobei in mindestens einem Teil der Haltevorrichtung eine Öffnung vorgesehen ist, durch die Flüssigkeit abfließen kann.
Demgegenüber war es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Klammer zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens mit einem Auflagering in einer Kolonne zur Verfügung zu stellen, die ein sicheres Abfließen von in die Klammer eingedrungener Flüssigkeit gewährleistet und die darüber hinaus einfacher zu montieren ist.
Demgemäß wurde eine Klammer zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens mit einem Auflagering in einer Kolonne gefunden, umfassend einen Bolzen und ein mit dem Bolzen verbundenes Klammerunterteil, wobei das Klammerunterteil mindestens eine Öffnung aufweist, durch die eine in der Kolonne befindliche Flüssigkeit abfließen kann.
In Stoffaustauschkolonnen, die als teilwirksame Einbauten Böden enthalten, werden in der Regel zur lösbaren Befestigung derselben Auflageringe an der Kolonneninnenwand fest verbunden, üblicherweise verschweißt.
Die erfindungsgemäße Klammer zur lösbaren Befestigung eines Kolonnenbodens mit einem Auflagering ist einstückig ausgebildet, sie umfaßt einen Bolzen und ein mit demselben verbundenes Klammerunterteil.
Da die Kolonnenböden regelmäßig horizontal in der vertikal aufrechtstehenden Kolonne eingebaut werden, sind die Bolzen der Klammern in eingebautem Zustand in der Regel ebenfalls vertikal angeordnet.
Das Klammerunterteil, das mit dem Bolzen beweglich verbunden ist, weist erfindungsgemäß mindestens eine Öffnung auf, durch die Flüssigkeit, die sich in der Kolonne befindet, abfließen kann.
Die geometrische Ausbildung der Öffnung ist hierbei nicht auf eine bestimmte Form und Größe begrenzt, es ist lediglich erforderlich, dass die Öffnung ausreichend groß ist, dass Flüssigkeit durch dieselbe abfließen kann. Hierfür ist in der Regel ein hydraulischer Durchmesser von 1 - 15 mm, vorzugsweise 1 - 7 mm ausreichend. Die Querschnittsform der Öffnung oder Öffnungen in horizontaler Ebene kann grundsätzlich beliebig sein, möglich sind beispielsweise runde, halbrunde oder polygonale Formen.
Bevorzugt sind der Bolzen und das Klammerunterteil über ein Achsgelenk verbunden, dass in vertikaler Ebene beweglich ist. Dadurch wird der Ein- und Ausbau der Kolonnenböden vereinfacht.
Bevorzugt sind Bolzen und Klammerunterteil aus Edelstahl ausgebildet, vorzugsweise aus Edelstahl 1.4571 gemäß DIN 17007.
Die erfindungsgemäße Klammer ist besonders geeignet zur Verwendung für eine Absorptions- und/oder Rektifikationskolonne, in der thermisch instabile Stoffe absorbiert und/oder rektifiziert werden. Die Verschmutzung der Kolonne durch Ablagerungen infolge von Polymerisation der thermisch instabilen Stoffe kann durch Verwendung der erfindungsgemäßen Klammer erheblich reduziert werden.
Die erfindungsgemäße Klammer eignet sich besonders zur Verwendung in Rektifikations- und/oder Absorptionskolonnen, in denen Stoffgemische, enthaltend einen oder mehrere der Stoffe (Meth)acrylsäure und/oder deren Ester, Acrylnitril und/oder Styrol, behandelt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung und eines Ausfuhrungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen im einzelnen:
Figur la einen Längsschnitt durch eine Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen Klammer
Figur lb einen Querschnitt durch die in Figur la im Längsschnitt dargestellte
Ausfuhrungsform,
Figur lc einen Längsschnitt in der senkrecht zur in Figur la dargestellten
Schnittebene,
Figur 2a einen Längsschnitt durch eine Ausfu irungsform einer Klammer nach dem
Stand der Technik,
Figur 2b einen Querschnitt durch die in Figur 2a im Längsschnitt dargestellte
Ausiührungsform und
Figur 2c einen Längsschnitt in der senkrecht zur in Figur 2a dargestellten Schnittebene.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder entsprechende Vorrichtungsmerkmale .
Der Längsschnitt in Figur la zeigt eine Klammer 1 mit Bolzen 2 und Klammerunterteil 3, die über ein Achsgelenk 9 miteinander verbunden sind. Die Klammer 1 dient der Befestigung eines Kolonnenbodens 4 an einem Auflagering 5. Der Bolzen 2 ist mittels einer Mutter 6 und einer Dichtung 7 mit dem Kolonnenboden 4 verbunden.
Die Querschnittsdarstellung in Figur lb verdeutlicht die Öffnung 8 im Klammerunterteil 3, wobei zu erkennen ist, dass die Öffnung 8 das Klammerunterteil 3 in vertikaler Richtung desselben vollständig durchdringt.
Auch die Längsschnittdarstellung in Figur lc verdeutlicht die vollständige Ausdehnung der Öffnung 8 in vertikaler Richtung im Klammerunterteil 3.
Demgegenüber stellt Figur 2 eine Klammer nach dem Stand der Technik dar. Insbesondere die Querschnittsdarstellung in Figur 2b sowie die Längsschnittdarstellung in Figur 2c verdeutlichen, dass das Klammerunterteil 3 keine über die gesamte vertikale Ausdehnung desselben sich erstreckende Öffnung aufweist..
Beispiel:
In einer Rektifikationskolonne zur destillativen Reinigung von Rohacrylsäure, d.h. eines Gemisches, umfassend die nachstehend in Gewichtsprozenten aufgeführten Hauptkomponenten:
Essigsäure 0,04 %
Acrylsäure 17,2 %
Maleinsäureanhydrid 0,7 %
Diphyl 64,0 %
Dimethylphthalat 14,0 %
Diacrylsäure 1,9 %
Wasser 0,015 %
Propionsäure 0,008 %
2-Furfural 0,021 %
Benzaldehyd 0,28 %
Allylacrylat 0,02 %
Benzoesäure 1,4 %
Phenothiazin 0,028 % mit Dual-Flow-Böden wurden die Dual-Flow-Böden mit erfindungsgemäßen Klammern, entsprechend der schematischen Darstellung in Figur 1 befestigt. Die Rektifikationskolonne wurde nach einer Laufzeit von 35 Tagen inspiziert. Die Klammern waren polymerfrei.
Vergleichsbeispiel:
In einem Vergleichsversuch wurde dasselbe Ausgangsgemisch in derselben Kolonne rektifiziert, wobei jedoch die Dual-Flow-Böden mit Klammem entsprechend der schematischen Darstellung in Figur 2 befestigt waren. Die Rektifikationskolonne wurde ebenfalls nach einer Laufzeit von 35 Tagen inspiziert. Die Klammem waren an den Oberseiten der Klammerunterteile mit Polymer verklebt.

Claims

Patentansprüche
1. Klammer (1) zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens (4) mit einem Auflagering (5) in einer Kolonne, umfassend einen Bolzen (2) und ein mit dem
Bolzen (2) verbundenes Klammerunterteil (3), wobei das Klammerunterteil (3) mindestens eines Öffnung (8) aufweist, durch die eine in der Kolonne befindliche
Flüssigkeit abfließen kann.
2. Klammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (2) mit dem Klammerunterteil (3) über ein Achsgelenk (9) verbunden ist, das in vertikaler Ebene beweglich ist.
3. Klammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Edelstahl, vorzugsweise aus Edelstahl 1.4571, gebildet ist.
4. Verwendung einer Klammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einer Absorptions- und/oder Rektifikationskolonne, in der thermisch instabile Stoffe absorbiert und/oder rektifiziert werden.
5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch instabilen Stoffe (Meth)acrylsäure und/oder deren Ester, Acrylnitril und/oder Styrol sind.
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