-
Technischer
Bereich
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mit Schwerkraft arbeitende
Rieselfilm-Entgasungsvorrichtung, und insbesondere auf eine Rieselfilm-Entgasungsvorrichtung
mit Gitterrosten mit hoher spezifischer Oberfläche, wobei die Filmoberflächen kontinuierlich
erneuert werden.
-
Stand der
Technik
-
Entgasen
(Devolatilisation) ist ein wichtiges Verfahren in der chemischen
Industrie, um flüchtige Stoffe
aus der flüssigen
Phase in die Gasphase zu überführen. Die
wichtigsten Wege, um die Effizienz des Entgasens zu verbessern,
bestehen darin:
- 1. Erhöhen der Temperatur des Entgasungssystemes;
- 2. Absenken des Partialdruckes der flüchtigen Komponente in der Gasphase;
- 3. Erhöhen
der Grenzschicht zwischen der Gasphase und der flüssigen Phase;
- 4. häufiges
Regenerieren der Grenzschicht.
-
Die
Temperatur des Entgasungssystemes hängt von den Verfahrungsbedingungen
ab; das Absenken des Partialdruckes der flüchtigen Komponente in der Gasphase
kann erreicht werden, indem der Verfahrensdruck des Entgasers gesteuert
oder inerte Gase als Träger
verwendet werden; die Vergrößerung der
Gas-Flüssigkeits-Grenzschicht und
die Erneuerung der Grenzschicht hängen hauptsächlich von der Struktur der
Entgasungsvorrichtung ab.
-
Zurzeit
gibt es viele Arten von Entgasungsvorrichtungen in Industriebetrieben.
Unter anderem sind Rohr-Rieselfilm-Entgasungsvorrichtungen und Flüssigkeitssäulen-Entgasungsvorrichtungen
mit Abwärtsströmung (Tröpfchen-Entgaser)
bekannt, die relativ große
Gas-Flüssigkeits-Grenzschichten
liefern, die jedoch kaum erneuert werden, wobei die Verweilzeit
nicht steuerbar ist, sodass die Entgasungswirkung negativ aufgrund
einer nicht ausreichenden Verweilzeit beeinflusst wird. Obwohl horizontal
ausgerichtete Entgasungsvorrichtungen mit einer einzigen oder einer
doppelten Welle, mit Rührvorrichtungen
mit mehreren Scheiben (oder Gittern) effektiv die Grenzschicht bis
zu einem gewissen Grade erneuern und die Verweilzeit durch die Einstellung
des Flüssigkeitsniveaus
steuern können,
sind deren Strukturen sehr komplex, wobei auch die Herstellungs-
und Betriebskosten hoch sind. Um eine Filmbedeckung sicherzustellen,
muss das Flüssigkeitsniveau
der Flüssigkeitsschicht
am Boden derartiger Entgasungsvorrichtungen ausreichend sein, wobei
der hydrostatische Druck einen negativen Einfluss auf die Entgasungswirkung
haben kann.
-
Beschreibung
der Erfindung
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine neuartige Rieselfilm-Entgasungsvorrichtung
mit Gitterrosten anzugeben, die durch eine große Gas-Flüssigkeits-Grenzschicht
und eine wirkungsvolle Filmregeneration gekennzeichnet ist, wobei
alle Materialien im Zustand eines dünnen Filmes vorliegen, und
die ferner einfach in der Struktur ist und nur niedrige Herstellungs-
und Betriebskosten aufweist.
-
Die
neuartige Rieselfilm-Entgasungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist eine Modifikation und Weiterentwicklung des früheren chinesischen
Patentes Nr. ZL 79121654.1 des gleichen Erfinders mit dem Titel „A grid
plate type polycondensation tower for polyester" (Polykondensationsturm für Polyester
mit einer Gitterrostplatte), weist jedoch eine deutlich unterschiedliche
Struktur gegenüber dem
früheren
Polykondensationsturm auf, gewährleistet
eine Filmbedeckung in einem breiteren Bereich der Viskosität und der
Flussrate, zeigt einen stabileren Betrieb und eine breitere Palette
von Anwendungen. Diese Ausführung
wird als eine neue Generation von Entgasungsvorrichtungen betrachtet.
-
Die
neue Rieselfilm-Entgasungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
besteht aus einem Turmgehäuse
(1), einem Flüssigkeitsverteiler (2)
und aus einem Turminnenraum (3). Das Turmgehäuse hat
generell die Form eines Zylinders, kann jedoch auch einen quadratischen
oder rechteckigen Querschnitt aufweisen, wenn sie im niedrigen Druckbereich
angewendet wird; sie liefert die gewünschte Temperatur- und Druckumgebung
entsprechend den Verfahrensanforderungen für das Entgasungsverfahren.
Das Turmgehäuse
weist einen oberen Deckel (1-1), einen Turmkörper (1-2)
und einen Turmboden (1-3) auf, die miteinander durch Flansche
verbunden sind; alternativ kann der Turmkörper und der Turmboden als
einstückiges
Teil hergestellt werden. Der obere Deckel weist einen Zuführeinlass
und einen Gasabführauslass
c auf. Der Turmboden hat einen Materialabführauslass b. Der obere Deckel,
der Turmkörper
und der Turmboden sind von thermischen Isolationsmänteln oder äußeren Spulen
bedeckt und mit einem oder mehreren Paaren von HTM-Einlässen d beziehungsweise
HTM-Auslässen
ausgerüstet.
Außerdem
können
noch die genannten Düsen,
verschiedene Instrumente oder andere notwendige Verbindungen installiert
werden.
-
Der
genannte Flüssigkeitsverteiler
ist unterhalb des oberen Deckels und innerhalb des oberen Bereiches
des Turmkörpers
angeordnet und steht in Verbindung mit dem Zuführeinlass und verteilt die
in den Turm eingeführten
Materialien gleichmäßig auf den
ersten Gitterrosttrog.
-
Der
Turminnenraum hat generell einen quadratischen Querschnitt, kann
jedoch auch einem rechteckigen oder anders geformten Querschnitt
aufweisen, und weist Säulen
(3-1) und mehrere Gitterrosttröge (3-2) auf. Der
Turminnenraum dient dazu, eine große Filmoberfläche der
Materialien zu bilden und die Filmoberfläche kontinuierlich zu regenerieren.
Der Turminnenraum kann zum Beispiel vier Pfeiler aufweisen, die
aus Stahlwinkeln oder anderen Stahlelementen aufgebaut sind und
an den Ecken des rechteckigen beziehungsweise quadratischen Querschnittes
des Turminnenraumes angeordnet sind. Die Aufhängungen (3-1-1) im
oberen Bereich der Säule
(3-1) sind mit Bolzen an Stützklammern (1-2-1)
im oberen Bereich des Turmkörpers
(1-2) befestigt, sodass der Turminnenraum innerhalb des Turmgehäuses leicht
auswechselbar montiert ist. Die Positionierblöcke (3-1-2) sind im
unteren Bereich der Säule
(3-1) angeordnet, und die Passanschläge (1-2-2) sind im
unteren Teil des Turmgehäuses
angeordnet, um das Pendeln des Bodens des Turminnenraumes zu begrenzen,
wobei jedoch ein Auf- und
Abgleiten des Turminnenraumes innerhalb des Turmgehäuses aufgrund
einer Expansion oder eines Schrumpfens der metallischen Materialien
aufgrund von Temperaturschwankungen erlaubt ist.
-
Die
Anzahl der Gitterrosttröge
in dem Turminnenraum ist abhängig
von der gewünschten
Anzahl von Filmerneuerungen entsprechend den Verfahrensanforderungen,
die generell bei 2 bis 500 und vorzugsweise 5 bis 200 liegt. Jeder
Gitterrosttrog weist ein Paar von Balken (3-2-1), mehrere
(zumindest zwei) Gitterstäbe
(3-2-2) und entsprechende Führungsglieder (3-2-3)
auf. Eine typische Konfiguration der Säulen, Balken, Gitterstäbe und Führungsglieder
in einem Gitterrosttrog ist in 2 dargestellt. Die
Balken sind auf gegenüber
liegenden Seiten des Gittertroges gelegen, wobei die Balken eines
jeweiligen Gitterrosttroges in der gleichen horizontalen Ebene angeordnet
und mit den Säulen
durch Schweißen
oder durch Bolzen verbunden sind. Die Balken in zwei benachbarten
Gitterrosttrögen
sind parallel zueinander oder mit Winkeln von 90° angeordnet. Der Abstand zwischen
horizontal benachbarten Gitterrosttrögen in dem Innenraum des Turmes
liegt im Bereich zwischen 20 bis 500 mm, vorzugsweise im Bereich
zwischen 40 und 250 mm, wobei die Abstände zwischen benachbarten Gittertrögen jeweils
gleich oder auch unterschiedlich sein können. Die Anzahl der Gitterstäbe in jedem
Gitterrosttrog hängt
von der Flussrate und der Viskosität in dem Entgasungssystem und
von den Dimensionen des Turmgehäuses ab,
wobei die Gitterstäbe
senkrecht zu den Balken angeordnet sind. Jeder Gitterrosttrog kann
eine einzige, eine doppelte oder auch mehrere Reihen von Gitterstäben aufweisen,
die horizontal und parallel zueinander angeordnet sind. Die Gitterstäbe können einen
Querschnitt entsprechend einem Dreieck oder einer umgekehrten „V"-Form aufweisen,
die durch Biegen entsprechend dünner
Materialstreifen erreicht wird, oder die Tröge können alternativ im Querschnitt
kreisförmig
oder rhombisch sein oder eine beliebige andere Form aufweisen. Der äußere Gitterstab
wird geneigt angeordnet oder ist ein abgebogener Streifen (3-2-2'), der eine
größere vertikale
Oberfläche
aufweist und als Drossel dient, um ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau
einzuhalten. Die Gitterstäbe
sind an den Balken durch Schweißen
befestigt oder in entsprechende Löcher der Balken eingesetzt.
-
Die
Breite und die Höhe
der Gitterstäbe
sind abhängig
von deren Steifheit, wobei die Breite und die Höhe, und insbesondere diese
Höhe der
Gitterstäbe
umso größer sein
sollte, je länger
die Gitterstäbe
sind, um zu gewährleisten,
dass die Gitterstäbe sich
nicht über
einen erlaubten Bereich durchbiegen können. Der Spalt zwischen zwei
benachbarten Gitterstäben,
der im Folgenden als Gitterspalt bezeichnet wird, ist ein kritischer
Faktor für
die Entgasungswirkung und sollte durch Berechnung bestimmt werden,
wobei Parameter, wie die Viskosität, Oberflächenspannung, die Konzentration
der flüchtigen Komponenten
in den Materialien, die Flussrate und der Betriebsdruck etc. berücksichtigt
werden sollten. Bei Vorliegen hoher Viskositäten und einer hohen Flussrate
können
die Gitterstäbe
in zwei oder mehr Reihen in einem Gittertrog angeordnet werden,
um die Durchgangskapazität
zu verbessern. Hierbei können
die Gitterstäbe
in den oberen oder unteren Reihen die gleiche Breite oder auch eine
unterschiedliche Breite aufweisen. Wenn sich die Viskosität oder der
Gasanteil in den Materialien wesentlich ändern, sollte die Breite und/oder
die Anzahl der Gitterstäbe in
jeder Reihe von oben nach unten graduell anders eingestellt werden,
um die Spaltbreite zu ändern.
-
Das
Führungsglied
besteht aus einem Führungsmaschendraht
(Drähte)
(3-2-3-1) und einer Klammer (3-2-3-2) zur Fixierung
des Führungsmaschendrahtes
(Drähte).
Der Führungsmaschendraht (Drähte) kann
aus Metalldrähten
bestehen, aus gewebten Metalldrähten,
einem Metallblech, perforierten Metallblechen oder einem expandierten
Metallmaschendraht, der rhombische Löcher aufweist, die durch Schneiden
oder durch Strecken einer Metallfolie gebildet werden. Wenn es gewünscht ist,
der Entgasungsvorrichtung Wärme
zuzuführen
oder aus dieser abzuführen,
kann der Führungsmaschendraht eine
Rohranordnung wie in 3 dargestellt aufweisen, die
durch zwei einander zugewandte gewellte Bleche ausgebildet ist und
die durch Stumpfschweißen
miteinander verbunden sind, wobei durch diese Konfiguration ein
Heiz- beziehungsweise Kühlmedium
geführt
wird. Der Führungsmaschendraht
(Drähte)
kann aus nichtmetallischem Materialien hergestellt werden, so zum
Beispiel bei niedrigen Betriebstemperaturen aus Kunststoff etc..
Die Führungsglieder
sind zwischen zwei benachbarten Gitterstäben und parallel zu den Gitterstäben angeordnet, zwei benachbarten
Gitterstäben
und parallel zu den Gitterstäben
angeordnet, wobei die korrespondierenden Klammern mit den Balken
verschweißt
sind oder in entsprechende Löcher
in den Balken eingeführt
sind, um diese dort zu befestigen. Die äußeren Klammern (3-2-3-2') sind höher als
die anderen ausgebildet und dienen als Drosseln, um das Flüssigkeitsniveau
in dem Gitterrosttrog einzuhalten. Alternativ können die Führungsmaschendrähte (Drähte) direkt
an der Unterseite der Gitterstäbe
ohne Klammern befestigt werden.
-
Um
weiterhin die Flexibilität
des Entgasungsverfahrens zu erhöhen,
wird mit der vorliegenden Erfindung eine filmbildende Überlaufanordnung
vorgesehen, bei der die Klammern auf beiden Seiten eines Gitterstabes
platziert sind, sodass sie einen Gittertrichter bilden und die Klammern
als Überlaufwehre arbeiten.
Wenn das Fließvolumen
oder die Viskosität der
Flüssigkeit
niedrig ist, liegt das Flüssigkeitsniveau
unterhalb des oberen Endes der Klammern, wobei die Materialien lediglich
stromabwärts
durch die Spalte zwischen den Gitterstäben und der Klammer nach unten
fließen
und Filme entlang der Führungsmaschendrähte (Drähte) erzeugen;
wenn das Fließvolumen
oder die Viskosität
ansteigt, wird ein Teil der Materialien über die Klammern überlaufen
und längs der äußeren Seite
der Klammern nach unten fließen und
sich mit den Materialien vereinigen, die durch den Spalt zwischen
den Gitterstäben
und der Klammer geflossen sind, um längs des Führungsmaschendrahtes Filme
zu erzeugen. Mit dieser Anordnung kann die Entgasungsvorrichtung
für einen
größeren Bereich
des Fließvolumens
und der Viskosität verwendet
werden, wobei eine höhere
Flexibilität
bei dem Betrieb erreicht wird.
-
In
jedem Gitterrosttrog strömen
die Materialien durch die Gitterspalte aufgrund der Schwerkraft und
erzeugen Filme längs
der Führungsglieder,
wodurch eine hohe Entgasungs-Grenzschicht erreicht wird.
-
Im
Hinblick auf die Erneuerung der Grenzschichten können zwei benachbarte Gitterrosttröge in den
folgenden Konfigurationen angeordnet werden:
- A.
Die Gitterrosttröge
sind in der gleichen Richtung angeordnet, und die Gitterstäbe in den
oberen und unteren Reihen sind um ein halbes Filmintervall oder
ein Trichterintervall versetzt angeordnet:
1. Die Gitterstäbe in jedem
Gitterrosttrog sind in einer Reihe und in der gleichen Richtung
angeordnet, wie in 4 gezeigt;
2. Die Gitterstäbe in jedem
Gitterrosttrog sind in zwei Reihen und in der gleichen Richtung
angeordnet, wie dieses in 5 gezeigt
ist;
3. Es gibt drei alternative, im Folgenden aufgeführte Strukturen
für eine
filmbildende Überlaufanordnung,
bei denen die Gitterrosttröge
in der gleichen Richtung angeordnet sind:
1) Die Gitterstäbe sind
in jedem Gitterrosttrog in zwei Reihen angeordnet, wobei der Gittertrichter in
der unteren Reihe gelegen ist und die Breite der Gitterstäbe in der
oberen Einheit nicht kleiner ist als der Abstand zwischen zwei Gittertrichtern
darunter, wie in 6 dargestellt;
2) Es wird
die obere Reihe der Gitterstäbe
entfernt; und der Abstand zwischen zwei benachbarten Gittertrichtern
ist kleiner als die Breite des Gittertrichters, wie in 7 dargestellt;
3)
Es wird die obere Reihe der Gitterstäbe fortgelassen, und die unteren
Bereiche der Führungsmaschendrähte (Drähte) in
benachbarten Gittertrichtern sind gegeneinander geneigt angeordnet, wie
dieses in 8 dargestellt ist.
- B. Benachbarte Gitterrosttröge
sind kreuzweise zueinander angeordnet:
1. Die Gitterstäbe in jedem
Gitterrosttrog sind in einer Reihe angeordnet, und Gitterstäbe in benachbarten
Gittertrögen
sind kreuzweise zueinander angeordnet, wie in 9 dargestellt;
2.
Die Gitterstäbe
in jedem Gitterrosttrog sind in zwei Reihen angeordnet, wobei die
Gitterstäbe
in benachbarten Gittertrögen
kreuzweise zueinander angeordnet sind, wie dieses in 10 dargestellt
ist;
3. Für
die filmbildende Überlaufanordnung,
bei dem benachbarte Gitterrosttröge
kreuzweise zueinander angeordnet sind, sind die Gitterstäbe in jedem
Gitterrosttrog in zwei Reihen angeordnet, wobei die Breite der Gitterstäbe in der
oberen Reihe nicht kleiner als der Abstand zwischen zwei darunter
gelegenen Gittertrichtern ist, wie dieses in 11 dargestellt
ist.
- C. Eine Hybridkonfiguration aus den Konfigurationen gemäß A und
B.
-
Die
Entgasungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung arbeitet wir folgt:
Die Materialien werden in den
Turm durch den Zuführeinlass
a am oberen Ende des Turmes eingeführt und fallen, gleichmäßig verteilt
durch den Flüssigkeitsverteiler,
auf den ersten Gitterrosttrog, strömen dann durch die Gitterspalte
und bilden Filme längs der
Führungsmaschendrähte (Drähte), die
Filme werden in dem zweiten Gitterrosttrog gedrosselt, und die Materialien
strömen
durch die Gitterspalte in dem zweiten Gitterrosttrog und erzeugen
Filme längs
der Führungsmaschendrähte (Drähte) in
dem zweiten Gitterrosttrog; wiederum werden die Filme durch Gitterstäbe in dem
dritten Gitterrosttrog aufgehalten, und die Materialien fließen durch
die Gitterspalten in dem dritten Gitterrosttrog hindurch und erzeugen
Filme längs
der Führungsmaschendrähte und
so weiter, bis die Materialien durch entsprechende Gitterspalte in
dem untersten Gitterrosttrog strömen
und auf den Turmboden auftreffen und dann den Turm über den Materialabführauslass
b verlassen.
-
Die
aus der Filmoberfläche
während
des Prozesses ausgetretenen Gase strömen durch den engen Raum zwischen
den Flüssigkeitsfilmen
und steigen nach oben durch den bogenförmigen Bereich zwischen dem
Turmgehäuse
(1) und dem Turminnenraum (3) und sammeln sich
im oberen Bereich des Turmes, wonach sie den Turm über den
Gasabführauslass
c verlassen.
-
Die
Erneuerung der Filmoberflächen
in jedem Gitterrosttrog wird wie folgt erreicht:
-
1. Zur oben erwähnten Konfiguration
A:
-
Der
Flüssigkeitsfilm,
der längs
des Führungsmaschendrahtes
(Drähte)
des Gitterrosttroges nach unten fließt, fällt von oben auf den Scheitelpunkt des
darunter gelegenen abgewinkelten Gitterstabes des darunter gelegenen
Gitterrosttroges und wird dort in zwei Teilströme aufgeteilt; anschließend vereinigen
sich zwei benachbarte Teilströme,
die von zwei benachbarten Filmen stammen, jeweils in einem dazwischen
liegenden Gitterspalt, wobei diese dann durch den Gitterspalt strömen und
einen Film längs des
Führungsmaschendrahtes
(Drähte)
erzeugen. Während
dieses Aufteilungs- und
Vereinigungsprozesses werden zwei gegenüber liegende Oberflächengrenzschichten
von zwei benachbarten oberen Filmen in den zentralen Teil des darunter
liegenden Filmes eingebracht, wohingegen der zentrale Teil des oberen
Filmes als Oberflächengrenzschicht
zweier darunter gelegener benachbarter Filme auftaucht, sodass die
Erneuerung der Filmoberfläche
erreicht wird.
-
2. Zur Konfiguration B:
-
Die
Flüssigkeitsfilme
in einem Gitterrosttrog sind senkrecht zu denen in benachbarten
Gitterrosttrögen,
sodass die Materialien adäquat über die
Länge und
Breite miteinander vermischt werden und damit auch die Erneuerung
der Filmoberfläche
erreicht wird.
-
Die
Rieselfilm-Entgasungsvorrichtung mit Gitterrosten entsprechend der
vorliegenden Erfindung ist für
die Entgasung von Flüssigkeiten
anwendbar, deren Viskositäten
von 0,2mPa·s
bis 2000Pa·s reichen,
und kann in einem breiten Bereich angewendet werden, so zum Beispiel
in der Petrochemie, in anderen chemischen Berei chen, in der Pharmazie und
in der Lebensmittelindustrie etc. Im Vergleich zu konventionellen
Entgasungsvorrichtungen hat die Entgasungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung die folgenden Vorteile:
- 1. Es ist
eine große
Entgasungsgrenzschicht vorhanden, die eine größere Entgasungsfläche pro Einheitsvolumen
der Materialien liefert;
- 2. Die Grenzschicht wird ausreichend erneuert;
- 3. Sie hat eine höhere
Verfahrensflexibilität
und Entgasungswirkung;
- 4. Sie kann bei vielen Anwendungen benutzt werden und kann für die Entgasung
von Materialien mit Viskositäten
von 0,2mPa·s
bis 2000Pa·s
verwendet werden;
- 5. Sie weist keine Totzonen und kein axiales Rückmischen
auf;
- 6. Alle Materialien liegen in Form eines dünnen Filmes vor, sodass der
negative Einfluss des hydrostatischen Druckes auf die Entgasungswirkung
eliminiert wird;
- 7. Sie ist einfach in der Struktur, leicht zu warten und hat
niedrige Herstellungs- und Betriebskosten.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist
ein Längsschnitt
zur Darstellung der Konstruktion der Rieselfilm-Entgasungsvorrichtung mit Gitterrosten;
-
2 ist
eine schematische Ansicht zur Darstellung der Konfiguration der
Säulen,
Balken, Gitterstäbe
und Führungsglieder
in einem Gitterrosttrog;
-
3 ist
eine schematische Darstellung des Führungsmaschendrahtes in Form
einer Röhrenanordnung;
-
4 ist
eine schematische Darstellung von Gitterstäben in jedem Gitterrosttrog,
die in einer Reihe und in der gleichen Richtung angeordnet sind;
-
5 ist
eine schematische Darstellung der Struktur der Gitterstäbe in jedem
Gitterrosttrog, die in zwei Reihen und in der gleichen Richtung
angeordnet sind;
-
6 ist
eine schematische Darstellung einer Struktur einer filmbildenden Überlaufanordnung, bei
der Gitterstäbe
in jedem Gitterrosttrog in zwei Reihen angeordnet sind, wobei der
Gittertrichter in der untern Reihe gelegen ist und benachbarte Gitterrosttröge in der
gleichen Richtung angeordnet sind;
-
7 ist
eine schematische Darstellung einer filmbildenden Überlaufanordnung,
bei der die Gitterstäbe
in jedem Gitterrosttrog in einer Reihe angeordnet sind und benachbarte
Gitterrosttröge
in der gleichen Richtung angeordnet sind;
-
8 ist
eine schematische Darstellung einer filmbildenden Überlaufanordnung,
bei der Gitterstäbe
in jedem Gitterrosttrog in einer Reihe angeordnet sind und benachbarte
Gitterrosttröge
in der gleichen Richtung angeordnet sind, wobei der untere Bereich
der Führungsmaschendrähte (Drähte) in
benachbarten Gittertrichtern gegeneinander geneigt sind;
-
9 ist
eine schematische Darstellung der Anordnung von Gitterstäben, die
in jedem Gitterrosttrog in einer Reihe angeordnet sind, wobei Gitterstäbe in benachbarten
Gitterrosttrögen
kreuzweise zueinander angeordnet sind;
-
10 ist
eine schematische Darstellung der Anordnung von Gitterstäben, die
in jedem Gitterrosttrog in zwei Reihen angeordnet sind, wobei die Gitterstäbe in benachbarten
Gitterrosttrögen
kreuzweise zueinander angeordnet sind;
-
11 ist
eine schematische Darstellung einer filmbildenden Überlaufanordnung,
bei der Gitterstäbe
in benachbarten Gitterrosttrögen
zueinander kreuzweise angeordnet sind.
-
Ausführungsbeispiele
zu der Erfindung
-
Die
folgenden Beispiel werden angegeben, um die vorliegende Erfindung
näher darzustellen, wobei
jedoch der durch die Ansprüche
vorgegebene Gegenstand der Erfindung nicht auf die folgenden Beispiele
beschränkt
ist.
-
Beispiel 1: Letzter Polykondensationsturm
für hochviskoses
Polyester
-
Der
Turm hat einen Durchmesser von 1600 mm und eine Höhe von 8000
mm. Der Turminnenraum hat eine Größe von 1000 mm × 1000 mm × 6000 mm
und weist 80 Schichten von Gitterrosttrögen auf, die kreuzweise zueinander
in einer filmbildenden Überlaufart
angeordnet sind. Der Abstand der beiden obersten Gitterrosttröge liegt
bei 15 mm und der der untersten Gitterrosttröge bei 37,5 mm. Die Vorpolymere,
die in den Turm eingeführt
werden, haben eine eigene Viskosität von 0,3 und eine Temperatur
von 285°C
bei einer Flussrate von 2500 kg/h. Der Druck in dem Turm ist 100Pa.
Die tatsächliche Viskosität des den
Turm verlassenden Polymers ist auf 0,85 angestiegen.
-
Beispiel 2: Entgasung
von CO2 aus einer wässrigen Lösung von Ethylenoxid
-
Die
Entgasung von CO2 sollte vor der Hydrationsreaktion
des Ethylenoxides erfolgen, um die Erosion der Vorrichtung zu verhindern.
-
Der
Entgasungsturm hat einen Durchmesser von 1600 mm und eine Höhe von 7500
mm. Der Turminnenraum hat eine Größe von 620 mm × 620 mm × 5000 mm
und weist 80 Schichten von Gitterrosttrögen auf, die in einer Hydridart
entsprechend der oben erwähnten
Konfiguration C angeordnet sind. Der Abstand der Roste ist 8 mm.
Die Lösung
aus Ethylenoxid mit 2 % CO2 wird in den
Turm eingeführt,
wobei die Temperatur 40°C
und die Flussrate 60.000 kg/h ist. Der Druck in dem Turm ist 0,135MPa.
Das CO2 in der den Turm verlassenden Lösung des
Ethylenoxids ist vollständig
entfernt.
-
Zusammenfassung
-
Die
Rieselfilm-Entgasungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
besteht aus einem Turmgehäuse,
einem Flüssigkeitsverteiler
und einem Turminnenraum, wobei der Turminnenraum Säulen und
eine Vielzahl von Gitterrosttrögen
aufweist; der Querschnitt des Turminnenraumes kann quadratisch oder
rechteckig sein, wobei vier Säulen
an vier Ecken des Turminnenraumes aufgestellt sind. Jeder Gitterrosttrog
weist ein Paar von Balken, mehrere Gitterstäbe und entsprechende Führungsglieder
auf, wobei die Balken auf gegenüber
liegenden Seiten der Gitterrosttröge gelegen und mit den Säulen befestigt sind;
die Gitterstäbe
verlaufen senkrecht zu den Balken, wobei die Führungsglieder zwischen den
Gitterspalten installiert sind, sodass die Flüssigkeit durch die Gitterspalte
strömt
und Filme erzeugt, wodurch große
Entgasungs-Grenzschichten
erzeugt werden. Die spezielle Konstruktion gemäß der Erfindung gewährleistet
eine sehr gute Erneuerung der Filmoberfläche in jedem Gitterrosttrog.
Angesichts der einfachen Konstruktion, der hohen Entgasungswirkung und
der hohen Betriebsflexibilität
und auch angesichts der niedrigen Herstellungs- und Betriebskosten
kann die Rieselfilm-Entgasungsvorrichtung in einer Vielzahl von
Entgasungseinheiten in der chemischen Produktion verwendet werden.