CH271920A

CH271920A - Vorrichtung zum Abtrennen von mindestens einer Komponente aus einem Gemisch.

Info

Publication number: CH271920A
Authority: CH
Inventors: Aktiengesellschaft Gebr Sulzer
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1948-11-12
Filing date: 1948-11-12
Publication date: 1950-11-30

Description

vorrichtung zum Abtrennen von mindestens einer Komponente aus einem Gemisch.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abtrennen von mindestens einer Kom- ponente aus einem in einer Phase vorliegen- den Gemisch mit Hilfe einer andern Phase, welche Vorrichtung so betrieben werden kann, dass nicht nur die beiden Phasen lm Gegenstrom zueinander geführt und in Kontakt miteinander gebraeht werden, sondern dass auch die Phasenströme während der Kontaktnahme in getrennt geführte Teilstrome aufgeteilt sind. Die Erfindung besteht darin, dass die Innenwandung der Teilströme führenden Leitungen mit einem Mittel versehen ist, welches ihre Benetzbarkeit in bezug auf die Innenwand einer nicht damit versehenen Leitung erhöht.

Unter einer Phase ist dabei ein homogenes System zu verstehen, in welchem keine makro skopischen Grenzfläehen als Orte physikalisch- chemischer Diskontinuitäten auftreten.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs- beispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Es zeigen :
Fig. 1 eine Trennvorriehtung,
Fig. 2 ein Rohr aus dem Rohrbündel mit einer Stoffeinlage.

Die Trennvorrichtung nach Fig. l dient zum Trennen von einer Komponente aus einem Gemisch mittels Destillation. Sie hat ein Bündel von Rohren 11, von denen nur zwei dargestellt sind. Die Rohre sind so nahe wie möglich nebeneinander über den ganzen Querschnitt der Säule- 10 verteilt angeordnet. Diese Rohre sincl gasdicht durch die Böden 12, 13 und 14 hindurchgeführt und werden durch die Zwischenboden 15 gestützt. Am untern Ende der Trennsäule 10 ist der Sammelraum 16 über der Blase 17 für das zu destillierende Gemisch aus Gas oder Dampf mit der elek- trischen Widerstandsheizung 18 und dem abschliessbaren Einfüllstutzen 19.

Zwischen dem Raum 16 und dem Rohrbündel sind Siebböden 20 vorgesehen, zwischen denen zum gleichmässigen Verteilen des zuströmenden Gases oder Dampfes auf alle Rohre 11 des Bündels eine Füllkörpersehieht 21 vorgesehen ist. Wäre die Trennvorrichtung als Absorptionssäule ausgebildet, so wäre der Raum 16 am untern Ende der Säule mit einem abschliessbaren Flüssigkeitsabla# und einer Zufuhrleitung für das Gasgemiseh versehen.

Das Rohrbündel 11. durchquert den Raum 22, der mit einem Zufluss 23 und einem Ab flu# 24 für ein Kühlmittel versehen ist. Am obern Ende der Rohre 11 des Rohrbündels ist jedes Rohr mit einer Drosselstelle 25 versehen, die als Kapillare ausgebildet ist, welche eine gegenüber der lichten Weite der Rohre 11 stark verkleinerte Bohrung aufweist. Die Ka pillaren 25 münden in den Raum 26, der mit einem Abzugsrohr 27 versehen ist, welches mittels eines Ventils 28 gedrosselt werden kann.

Der Dampf, der aus der Blase 17 in die Trennsäule 10 eintritt, steigt in den Rohren 11 hoch. Da, wo das Rohrbündel den Kühlraum 22 durchquert, wird der Dampf in jedem Rohr so weit abgekühlt, dass die schwerer flüchtigen Komponenten kondensieren und als
Flüssigkeit längs. der innern Wandung der
Rohre herabfliessen. Die leichteste Komponente wird dem Dampfgemiseh mittels der Kapilla- ren 25 entnommen, indem im Raum 26 ein etwas geringerer Druck aufrechterhalten wird als am obern Ende der Rohre 11 des Rohrbündels.

Das herabfliessende Kondensat und der aufsteigende Dampf stellen zwei versehiedene Phasen dar und stehen auf der ganzen Länge des Rohrbündels in jedem Rohr 11 miteinander im Austausch, und es ist wesentlich, dass die Flüssigkeit die Rohrinnenwand vollständig benetzt und nicht in einzelnen Strähnen oder Tropfen herunterläuft. Die Benetzbarkeit hängt von der Grenzflächenspannung der Flüsigkeit gegen die Rohrinnenfläehe ab.

Schwierigkeiten infolge schlechter Netzfähigkeit zeigen sieh nur bei relativ wenigen für Destillation oder Absorption in Frage kommenden Flüssigkeiten, so hauptsächlich bei Wasser.

Oft ist Unbenetzbarkeit nur eine Folge von Oberflächen Verunreinigungen (z. B. durch Wasser unbenetzbare Metalloberfläehen). Eine mechanische oder cheinische Reinigung kann zuweilen Abhilfe schaffen, doch besteht immer die Gefahr, dass die Benetzbarkeit durch langsame Verschmutznng der Oberfläche während des Betriebes wieder nachlässt. Gewähr für dauernde gute Benetzung bieten dagegen folgende beide Methoden :
Einmal können Einlagen aus Gewebe vargesehen sein. Das sich. der innern Rohrwand enganschmiegende Gewebe kann aus Fasern aller Art, z. B. aus Baumwolle, Seide, einem Kunststoff, Glas oder auch aus Metalldrähten bestehen.

Die erhöhte Benetzbarkeit ist zur Hauptsache auf die im Gewebe kapillar zu rückgehaltene Flüssigkeit zurückzuführen.

In ähnlichem Sinne, jedoch viel weniger stark, wirkt eine mechanische oder chemische Ober flächenaufrauhung.

Die Auskleidung von Bohren durch Gewebe erfolgt am einfachsten durch Einziehen von Bändern, deren Breite dem Rohrumfang gleich ist. Das Gewebe könnte aber auch als
Schlauch ausgebi-ldet sein.

In Fig. 2 ist das Rohr 31 im Längsschnitt dargestellt und mit einer Einlage 32 aus Gewebe versehen. Damit die Einlage 32 auch im trockenen Zustand an der Rohrinnenwand haftet, ist eine Feder 33 vorgesehen, die in steilgängigen Windungen die Einlage an die Innenwand des Rohres anpresst. Die Einlage 32 könnte auch durch ein in der herabflie ssenden Phase nicht lösliches Klebemittel be festigt werden.

Zweitens kann die Benetzbarkeit durch Änderung der Oberfläehenbeschaffenheit erhöht werden, z. B. durch Erzeugung eines benetzbaren, nicht abwaschbaren Oberflächen- films mit chemischen Mitteln oder durch Auf- bringen einer dünnen Schicht eines benetz- baren Stoffes, z. B. Wasserglas. Eine Aluni- niumoberfläche kann auch durch Behandlung mit Wasserglas eine Aluminiumsilikatschieht erhalten. Ebenso kann durch Erzeugung einer Oxydschicht des Rohrmetalles die Benetzbarkeit erhöht werden.

Durch Ausfällen einer Viskosespinnlösung kann auf der Innenwand der Rohre eine Cellulosehaut erzeugt werden.

Claims

PATENTANSPRUCH : Vorrichtung zum Abtrennen von mindestens einer Komponente aus einem in einer Phase vorliegenden Gemisch mit Hilfe einer andern Phase, welche Vorrichtung so betrieben werden kann, dass nieht nur die beiden Phasen im Gegenstrom zueinander geführt und in Kontakt miteinander gebracnt werden, sondern dass auch die Phasenströme während der Kontaktnahme in getrennt geführte Teilströme aufgeteilt sind, dadurch gekennzeich- net, dass die Innenwandung der Teilströme führenden Leitungen mit einem Mittel versehen ist, welches ihre Benetzbarkeit in bezug auf die Innenwand einer nicht damit ver-. sehenen Leitung erhöht.

UNTERANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, daclurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung der Leitungen mit einem Gewebe belegt ist.

2. Vorrichtung-nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal3 das Gewebe als Band ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe als Gewebeschlauch ausgebil- det ist.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe aus Baumwolle besteht.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe aus Glasfasern besteht.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe aus Seide besteht.

7. Vorrichtung naeh Patentanspruch und Unteranspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe aus Kunststoffasern besteht.

S. Vorrichtung naeh Patentanspruch und Unteranspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe a. us Metalldrähten besteht.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe durch eine schraubenlinien- iormig gewundene Drahtfeder gegen die Rohrwand gepresst wird.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung der Leitungen mit einem Wasserglasüberzug versehen ist 11. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung der Leitungen mit einer Oxydschicht des Rohr- metalles überzogen ist.

12. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung der Leitungen mit einer aus einer Viskose spinnlosung ausgefällten Schicht iiberzogen ist.