DE1072964B - Zwischenboden für Austauschkolonnen - Google Patents
Zwischenboden für AustauschkolonnenInfo
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
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Description
DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf einen Zwischenboden für Austauschkolonnen, der dazu dient, eine Flüssigkeit
und ein Gas in einer Kolonne miteinander in Berührung zu bringen. Der Zwischenboden ist in mehrere
Zonen mit zahlreichen Gasdurchgangsöffnungen aufgeteilt, die gegen die Bodenoberfläche schräg angeordnet
sind, wobei die Richtung sämtlicher Gasdurchgangsöffnungen in einer Zone die gleiche ist.
Da die Gasdurchgangsöffnungen in dem Boden zu seiner Oberfläche schräg angeordnet sind, bringt das
aus den Gasdurchgangsöffnungen während des normalen Betriebs austretende Gas die auf der Platte
vorhandene Flüssigkeit hauptsächlich in horizontale Bewegung.
Bei den bekannten Zwischenböden der obenerwähnten Art ist es schwierig, eine gleichmäßige Verteilung
der Flüssigkeit über deren Oberfläche zu erzielen, wodurch die Flüssigkeitsschicht auf dem Zwischenboden
an einigen Stellen dicker ist als an anderen. Der Nachteil liegt hierbei darin, daß das durch die Gasdurchgangsöffnungen
nach oben austretende Gas hauptsächlich durch die Gasöffnungen ausströmt, über denen die Flüssigkeitsschicht dünn ist. Dies ist für
eine intensive Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit nachteilig.
Die Erfindung betrifft einen Zwischenboden, der so gebaut ist, daß eine sehr gleichmäßige Verteilung der
Flüssigkeit über den Boden und eine sehr intensive Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit erzielt wird.
Bei den erfindungsgemäßen Zwischenböden wird selbst bei großem Durchmesser die gesamte Oberfläche
des Bodens ausgenutzt und auch bei größeren Durchsätzen die größtmögliche Kapazität erzielt.
Der Zwischenboden für Austauschkolonnen ist dadurch charakterisiert, daß eine Zone vollständig auf
einer Seite einer Symmetrielinie des Bodens und eine andere Zone vollständig auf der anderen Seite der
Symmetrielinie vorgesehen ist, während mindestens eine weitere Zone zwischen den Zonen angeordnet ist,
wobei die Grenzlinien zwischen den einzelnen Zonen im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, die
Zonen nicht durch senkrechte Wan düngen voneinander getrennt sind, Vorrichtungen zum Abfließen von Flüssigkeit
vorgesehen sind und in den angrenzenden Zonen die Gasdurchgangsöffnungen so ausgerichtet
sind, daß das bei normalem Betrieb aus den Gasdurchgangsöffnungen
austretende Gas die Flüssigkeit in angrenzenden Zonen veranlaßt, in der Längsrichtung
der Zonen in entgegengesetzter Richtung zu fließen.
Durch diese Bauweise bilden sich auf dem Boden bei normalem Betrieb zwei oder mehrere langgezogene
Flüssigkeitszirkulationsströme und/oder Zickzackströme, so daß, wie durch Versuche gezeigt werden
konnte, die auf dem Boden erhaltene Flüssigkeits-
Anmelder:
N. V. De Bataaf sehe Petroleum Maatschapprj,
Den Haag
Vertreter: Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2
Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 7. September 1956
Niederlande vom 7. September 1956
Heinz Voetter, Hendrik Verbürg
und Frederick Johannes Zuiderweg,
und Frederick Johannes Zuiderweg,
Amsterdam (Niederlande),
sind als Erfinder genannt worden
sind als Erfinder genannt worden
Schicht die größtmögliche einheitliche Stärke aufweist.
Es sind auch schon Zwischenböden bekanntgeworden, bei denen die über dem Boden fließende Flüssigkeit
durch auf dem Boden angeordnete Unterteilungen in einen Zickzacklauf gezwungen wird. Bei diesen
Böden handelt es sich jedoch nicht um solche, in denen schräg zur Plattenoberfläche angeordnete Gasdurchgangsöffnungen
die Flüssigkeit zwingen, über dem Boden in horizontaler Richtung zu fließen.
Das Fließen von einer Zone zu der benachbarten wird dadurch begünstigt, daß erfindungsgemäß nahe
dem oder den Enden einer oder mehrerer Zonen eine oder mehrere Ablenkplatten angeordnet sind, die so
gebaut sind, daß sie den Flüssigkeitsstrom zu der oder den angrenzenden Zonen lenken.
Ebenso wie durch die Ablenkplatten kann das Fließen von einem Ende einer Zone zu einer benachbarten
Zone dadurch gefördert werden, daß erfindungsgemäß Gasdurchgangsöffnungen in schräger
Richtung zur Plattenoberfläche in einer Erweiterung und nahe dem Ende einer oder mehrerer Zonen angeordnet
sind, die sich gegen die angrenzenden Zonen richten.
Erfindungsgemäß sind nahe dem oder den Enden einer oder mehrerer Zonen Vorrichtungen zum Abfluß
von Flüssigkeiten vorgesehen. Flüssigkeit von dem nächsthöheren Boden sollte vorzugsweise nahe dem
Ende einer Zone zugeführt werden.
909 709/416
Im folgenden werden einige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Zwischenbodens durch Zeichnungen
erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Zwischenboden mit sechs Zonen und einem Flüssigkeitsauslaß;
Fig. 2 zeigt einen Boden mit sechs Zonen und drei Flüssigkeitsauslässen. Gleichzeitig befinden sich nahe
den Zonenenden gegen die benachbarten Zonen gerichtete Gasdurchlaßöffnungen;
Fig. 3 zeigt einen Zwischenboden mit vier Zonen und vier Flüssigkeitsauslässen, wobei auch gegen angrenzende
Zonen gerichtete Gasdurchgangsöffnungen nahe den Zonenenden vorgesehen sind;
der Boden gemäß Fig. 4 weist nur drei Zonen und zwei Flüssigkeitsauslässe auf. Nahe den Zonenenden
befinden sich gegen die angrenzenden Zonen gerichtete Gasdurchgangsöffnungen;
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines Flüssigkeitsauslasses nach der dynamischen Art.
In Fig. 1 bis 4 bedeutet 1 die Wandung der Kolonne,
2 die Stelle, an der die Flüssigkeit auf den Boden geleitet wird, beispielsweise von dem nächsthöheren
Boden. Der Boden wird in mehrere äußere Zonen 9 bzw. 9' und mittlere Zonen 10 bzw. 10' aufgeteilt.
Jede Zone ist mit einer großen Zahl länglicher Gasdurchgangsöffnungen 4 versehen, die in der Zeichnung
durch kurze Striche angedeutet sind und die zur Oberfläche des Bodens schräg derart angeordnet sind,
daß die Auslaßöffnungen sämtlicher Gasdurchgangsöffnungen
einer Zone in die gleiche Richtung weisen. Nahe den Enden der Zonen 9, 9', 10 bzw. 10' sind
Ablenkplatten 3 vorgesehen, die dazu dienen, die Flüssigkeit von einer Zone zu der angrenzenden Zone
zu leiten.
Flüssigkeitsabflüsse 5 führen die Flüssigkeit vom Boden beispielsweise zum nächstniedrigen Boden.
Hinter diesen Flüssigkeitsabflüssen 5 befindet sich eine Rückwand 7, die an eine Ablenkwand 6 angrenzt.
Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 2, 3 und 4 sind darüber hinaus Gasdurchgangsöffnungen nahe
den Enden der Zonen 9, 9', 10 und/oder 10' vorgesehen, die schräg in Richtung zu der Oberfläche liegen
und gegen die angrenzenden Zonen gerichtet sind. Die Flächen, in denen diese Gasdurchgangsöffnungen
liegen, sind mit 8 bezeichnet.
Der Abfluß in Fig. S ist von der dynamischen Art, ebenso wie die Flüssigkeitsablässe in Fig. 1 bis 4, und
besteht unter anderem aus einer Abflußöffnung 5 und einer Rückwand 7 hinter der Abflußöffnung 5. Durch
das aus den Gasdurchgangsöffnungen 4 austretende Gas und infolge der Böden 3 und/oder 6 und/oder der
Wandung der Kolonne 1 (s. Fig. 1 bis 4) fließt die Flüssigkeit zur Abflußöffnung 5 und wird durch die
Rückwand 7 durch die Öffnung gezwungen.
Der Zwischenboden gemäß Fig. 1 arbeitet folgendermaßen: Bei 2 wird Flüssigkeit auf den Boden geleitet.
Gas strömt aus dem Raum unterhalb des Bodens durch die Gasdurchgangsöffnungen 4 in den Raum
oberhalb des Bodens and verhindert, daß die Flüssigkeit durch die Öffnungen 4 in den Raum unterhalb
des Bodens fließt. Da die Gasdurchgangsöffnungen 4 zur Plattenoberfläche schräg angeordnet sind und
sämtliche Auslaßöffnungen der Gasdurchgangsöffnungen 4 einer Zone in der gleichen Richtung weisen,
wird die in der Zone 9 vorliegende Flüssigkeit durch das durch die Gasdurchgangsöffnungen 4 fließende Gas
in der Pfeilrichtung bewegt.
Nachdem die Flüssigkeit das Ende der Zone 9 erreicht hat, wird sie durch die Ablenkplatte 3 und/oder
die Wandung der Kolonne 1 zur benachbarten Zone 10 abgelenkt. Durch die Ablenkplatte 3 und die entgegengesetzte
Richtung der Gasdurchgangsöffnungen 4 in der angrenzenden Zone 10 ändert die Geschwindigkeit
der Flüssigkeit ihre Richtung. Die Flüssigkeit bewegt sich infolgedessen zurück in die angrenzende Zone 10
(s. Pfeil). Dieser Vorgang wiederholt sich in den folgenden Zonen 10' und 9', bis die Flüssigkeit die Abflußöffnung
5 erreicht hat, wonach sie in den Raum unterhalb des Bodens abfließt. Während der Bewegung
der Flüssigkeit über die Platte durchströmt das aus den Gasdurchgangsöffnungen austretende Gas die
Flüssigkeit beständig. Auf diese Weise wird eine innige Berührung zwischen Gas und Flüssigkeit erzielt.
Die Ausführungsformen gemäß Fig. 2, 3 und 4 unterscheiden sich von der Ausführungsform gemäß
Fig. 1 dadurch, daß mehrere Zuleitmöglichkeiten und Abflüsse 2 bzw. 5 vorgesehen sind und daß gegen angrenzende
Zonen gerichtete Gasdurchgangsöffnungen vorgesehen sind. Die Fließrichtung wird durch die
Pfeile klar gezeigt, so daß sich eine weitere Erklärung erübrigt.
Die Abflüsse der Ausführungsformen sind vom dynamischen Typ, wie sie in der Patentschrift
038 098 beschrieben sind. Natürlich können andere Ausflußvorrichtungen verwendet werden, beispielsweise
solche von der statischen Art, wie sie in der französischen Patentschrift 1 122 098 beschrieben sind.
Claims (4)
1. Zwischenboden für Austauschkolonnen, die dazu dienen, eine Flüssigkeit und ein Gas miteinander
in Berührung zu bringen, wobei der Boden in mehrere Zonen mit einer großen Anzahl
von Gasdurchtrittsöffnungen unterteilt ist, die zur Oberfläche des Bodens schräg angeordnet sind und
deren Ausfluß richtung in einer Zone gleichsinnig ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zone (9) vollständig
auf einer Seite einer Symmetrielinie des Bodens und eine andere Zone (9') vollständig auf
der anderen Seite der Symmetrielinie vorgesehen ist, während sich mindestens eine weitere Zone
(10) zwischen den Zonen (9 und 9') befindet, die Grenzlinien zwischen den einzelnen Zonen im
wesentlichen parallel zueinander liegen, die Zonen (9, 9', 10 und 10') nicht durch senkrechte Wandungen
voneinander getrennt sind, Abflüsse (5) vorgesehen sind und in den angrenzenden Zonen die
Gasdurchgangsöffnungen (4) entgegengesetzt gerichtet sind.
2. Boden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nahe dem oder den Enden einer oder mehrerer
Zonen (9) eine oder mehrere Ablenkplatten (3) angeordnet sind.
3. Boden nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Fortsetzung oder nahe
dem Ende einer oder mehrerer Zonen (9) Zonen (8) mit zu den benachbarten Zonen quer gerichteten
Gasdurchgangsöffnungen (4) vorgesehen sind.
4. Boden nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußvorrichtungen
(5) nahe dem oder den Enden einer oder mehrerer Zonen (9) angeordnet sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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