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BEREICH DER TECHNIK
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Die Erfindung bezieht sich auf Kreuzstromapparaturen mit aufsetzbaren Stoffaustauschkolonnen, in denen Rektifikationsprozesse zur Abtrennung von Flüssigkeits-/Dampfgemischen, zur Destillation von Flüssigkeits-/Dampfgemischen oder Absorption von Flüssigkeits-/Dampfgemischen ablaufen. Sie kann in der erdölverarbeitenden, erdölchemischen, chemischen, Gas-, Lebensmittelindustrie und in anderen Industriebranchen eingesetzt werden.
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BEKANNTER STAND DER TECHNIK
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Grundlegende Besonderheit der Stoffaustauschkolonnen mit aufsetzbaren Kreuzstrom-Kontaktvorrichtungen ist die Unabhängigkeit der Durchflussquerschnitte für die Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen, wodurch Kolonnenapparate mit einer optimalen hydrodynamischen Fahrweise für jede der zusammentreffenden Phasen entwickelt werden können. Außerdem zeichnen sich die Apparate durch einen geringen hydrodynamischen Widerstand aus, was besonders wichtig für Apparate ist, die mit einem Druck unterhalb des atmosphärischen Drucks gefahren werden.
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Bekannt ist eine Anlage zur Fraktionierung von Kohlenwasserstoffen mit einer Rektifikationskolonne, deren Eingang mit einer Linie zur Zuführung von Stoffen verbunden ist, ausgestattet mit Stofftaustauscher, Erhitzer und Stoffbehälter. Sie wird oberhalb der Kolonnen mit einer Linie zum Abzug von Propan-Butan-Fraktionen verbunden. Außerdem beinhaltet die Kolonne zusätzlich einen Verflüssiger, der parallel zum Stoffaustauscher installiert und an die Linie zum Abzug der Propan-Butan-Fraktion vor dem Luftkühler angeschlossen ist. Weiterhin ist in der Rektifikationskolonne ein geregelter Kreuzstromaufsatz installiert (Urkunde Nutzmuster Nr. RU 54805 U1, IPC B01D3/14, C07C7/04, beantragt am 17.11.2005, veröffentlicht am 27.07.2006). Eine Unzulänglichkeit dieser Urkunde ist das Fehlen konstruktiver Besonderheiten des geregelten Kreuzstromaufsatzes, wobei das auf dargestellte Schema der Rektifikationskolonne den Schluss zulässt, dass die Autoren in Wirklichkeit keine Kreuzstrom- sondern Gegenstrom-Kolonnenaufsätze geprüft haben.
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Bekannt ist eine Stoffaustauschkolonne mit einem niedrigen hydraulischen Widerstand mit lagenweise angeordneten Perforationsgittern längs der Kolonne und mit Aufsatzlagen an den Gittern, dabei sind die Gitter in Form von geneigten Ebenen ausgeführt, in der Höhe abwechselnd in diametral entgegengesetzten Richtungen angeordnet. Die hinteren und seitlichen Kanten haben in Richtung der Gitterneigung der Stufen nach oben gerichtete Abbiegekanten zum Aufhalten der Flüssigkeit und die geneigten Stufengitter sind mit vertikal den auf einer dichten Unterlage installierten Elementen gleicher Höhe des Schraubaufsatzes ausgestattet. Dabei gelangt der Dampf über Schlitze in den Stufen in eine Lage des Schraubaufsatzes, kommt dabei mit der Flüssigkeit in Kontakt und reißt diese mit. Im Ergebnis erfolgt die Bildung einer Dampf-Flüssigkeits-Emulsion mit hochentwickelter Zwischenphasenoberfläche des Stoffaustauschs, dabei erfolgt eine Kreuzstrombewegung von Dampf und Flüssigkeit, bei welcher der Dampf praktisch nach dem Modell der idealen Verdrängung nach oben strömt, während sich die Flüssigkeit in der Aufsatzlage diametral nach einem Modell bewegt, welches nahe am Modell der idealen Verdrängung bei vollständiger Fortbewegung entlang der Höhe einer Aufsatzlage ist (Patent Nr.
RU 2055627 C1 , IPC B01D3/22, beantragt 16.12.1992, veröffentlicht 10.03.1996).
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Unzulänglichkeiten dieses Patents sind:
- • die geringe Effektivität der Fahrweise der Aufsatzvorrichtungen in einer engen Bandbreite für den kontinuierlichen Betrieb, verbunden mit der Notwendigkeit ihres Betriebs ausschließlich unter Bedingungen, die nahe dem Strömungsabriss sind und die bei Änderung der Fahrweise der Kolonne bezüglich Dampf- und Flüssigkeitsabfluss auch von den Bedingungen des Dispergierens und des Abreißens abweichen, wodurch folglich die Verwendung dieser Kolonne nicht den Zweck erfüllt, wie es auch der Patentinhaber angibt;
- • das Funktionieren der Kolonne ausschließlich bei einem großen Abfluss der Dampf-Phase, wenn der Dampfüberdruck nahe dem hydraulischen Widerstand der Kontaktvorrichtung ist, andernfalls erfolgt ein Durchfall der flüssigen Phase durch die Schlitze in den Ebenen faktisch ohne Kontakt mit der Dampfphase;
- • die Unmöglichkeit der Organisation einer vollständigen Abführung von Dampf und Flüssigkeit höhenseitig des Aufsatzes, da die Schicht der flüssigen Phase im Aufsatz nur durch den Überdruck durch die Stufenkanten beeinflusst wird und deren Aufsteigen in Form von Schaum höhenseitig über eine Lage des Aufsatzes hinaus bei realen geringen Strömungsgeschwindigkeiten der Gas-Phase in der Kolonne praktisch unmöglich ist;
- • die außerordentliche Kompliziertheit der konstruktiven Lösung und der Kolonnenmontage, verbunden mit der dichten Verlegung der Elemente des Schraubaufsatzes.
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Bekannt ist auch ein Stoffaustausch-Kolonnenaufsatz, bestehend aus Gehäuse, Anschlüssen für die Zuführung von Stoffen und der Benetzung, sowie die Abführung des Destillats und des Rückstandes, Sektionen des Kreuzstromaufsatzes, höhenseitig getrennt durch horizontale Brücken, die der Strömung der gasförmigen Phase hintereinander folgend, im normalen Querschnitt des Gehäuses ein Fenster für den Durchlauf des Gases von der Eingangsseite der Sektion des Kreuzstromaufsatzes und einen undurchlässigen Bereich mit Sichtluken auf der Ausgangsseite der horizontalen Brücken des Kreuzstromaufsatzes haben, welche in den höhenseitig benachbarten horizontalen Brücken versetzt sind. Dabei verfügen die horizontalen Brücken im Bereich des Kreuzstromaufsatzes über Öffnungen für den Durchlass der flüssigen Phase (Urkunde für Nutzmodell Nr. RU 18646 U1, IPC B01D3/16, B01J19/32, beantragt 16.12.2000, veröffentlicht 10.07.2001). Diese Urkunde hat folgende Unzulänglichkeiten:
- • die enge Bandbreite des kontinuierlichen Betriebs der Kontaktvorrichtung, verbunden mit einer Störung der Hydrodynamik des Flusses des flüssigen Films entlang der Aufsatzoberfläche mit Abreißen des Strahls und der Möglichkeit des Durchströmens der Gasphase durch die Kontaktvorrichtung ohne Kontakt mit der flüssigen Phase, wodurch sich die Effektivität des Stoffaustausches im Aufsatz verringert, bei einer Verringerung des Abflusses der flüssigen Phase und Unausweichlichkeit des Abreißens eines Teils des flüssigen Films von der Aufsatzoberfläche an der äußeren Seite der Sektion, mit Aufsplittung des abgerissenen flüssigen Films in Tropfen durch den aufsteigenden Gasfluss mit anschließendem Übergang des entsprechenden Teils des Flüssigprodukts auf die höherliegende Kontaktvorrichtung, was die Qualität der Aufspaltung des Ausgangsgemisches in der Kolonne insgesamt durch das Steigen des hydraulischen Widerstands bei einem Ansteigen des Abflusses des flüssigen Mediums verschlechtert;
- • das Überströmen der flüssigen Phase durch die Öffnungen im horizontalen Boden, welcher die Rolle des Verteilers des flüssigen Mediums von der höhergelegenen auf die niedriger gelegene Sektion des Kreuzstromkolonnenaufsatzes spielt und zu Schwankungen des Niveaus der durchgängigen flüssigen Phase in einer Lage des Aufsatzes bei Änderung des Abflusses der flüssigen Phase und zur entsprechenden Änderung des Durchflussquerschnitts der Gasphase im Kreuzstromkolonnenaufsatz und indirekt zur Änderung der Effektivität der Aufspaltung in der Kolonne insgesamt führt.
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Bekannt ist ebenfalls eine Stoffaustauschkolonne mit übereinander installierten Modulaufsätzen, zwischen denen Verteiler der flüssigen Phase installiert sind, bei der jedes Modul aus mehreren Sektionsaufsätzen besteht, die entlang der Höhe durch horizontale Böden getrennt sind. Diese haben nacheinander gemäß dem Strom der gasförmigen Phase im normalen Gehäusequerschnitt ein Fenster für den Durchfluss des Gases von der Eingangsseite des Sektionsaufsatzes und einen undurchlässigen Bereich von der Ausgangsseite des Sektionsaufsatzes, die bei höhenseitig benachbarten Horizontalböden versetzt sind, dabei haben die Horizontalböden im Bereich der Sektionsaufsätze Öffnungen für den Durchlauf der flüssigen und gasförmigen Medien im Gegenstromverfahren und im Aufsatz findet der Kreuzstrom von flüssiger und gasförmiger Phase statt (Patent Nr.
RU 2292947 C1 , IPC B01D47/14, B01D53/18, B01J19/32, beantragt 21.09.2005, veröffentlicht 10.02.2007). Dieses Patent hat folgende Unzulänglichkeiten:
- • das Fehlen einer Verteilvorrichtung zischen den Sektionsaufsätzen des Modulaufsatzes, was zu einer Zerstörung der Homogenität der Strömungsstruktur der flüssigen Phase innerhalb eines Modulaufsatzes bei den Sektionsaufsätzen führt;
- • die Gegenstrombewegung der Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen durch die Öffnungen der horizontalen Brücken, was entscheidend die Bandbreite einer kontinuierlichen Arbeit der Kolonne einschränkt, da bei geringem Abfluss der Gas-Phase ein getrenntes Strömen der Gas-Phase durch einen Teil der Öffnungen der horizontalen Brücke und der Flüssigkeits-Phase durch den übrigen Teil der Öffnungen der horizontalen Brücke beginnt. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Benetzung des Aufsatzes der darunterliegenden Sektion und, als Folge, zur Verringerung der Effektivität ihres Betriebs. Bei einem großen Abfluss der Gas-Phase entsteht ein Abrisseffekt des Aufsatzes einer höherliegenden Sektion, was ebenfalls zu einer Verringerung der Effektivität seines Betriebs führt.
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Bekannt ist ebenfalls eine Wärme- und Stoffaustauschkolonne, die der anzumeldenden Erfindung am nächsten kommt, bestehend aus Gehäuse, Sektionen des Kreuzstromaufsatzes, die an zwei gegenüberliegnden Seiten von undurchlässigen Seitenwänden begrenzt und höhenseitig durch horizontale Brücken getrennt sind. Diese haben nacheinander gemäß dem Strom der gasförmigen Phase im normalen Gehäusequerschnitt ein Fenster für den Durchfluss des Gases von der Eingangsseite des Sektionsaufsatzes und einen undurchlässigen Bereich von der Ausgangsseite der Sektion des Kreuzstromaufsatzes, die bei höhenseitig benachbarten Horizontalbrücken versetzt sind, dabei befinden sich zwischen benachbarten Sektionen des Kreuzstromaufsatzes und oberhalb der oberen Sektion des Kreuzstromaufsatzes Flüssigkeitsverteiler (Patenturkunde Nr.
SU 1044320 A , IPC B01 D53/20, beantragt 22.06.1982, veröffentlicht 30.09.1983). Diese Patenturkunde hat folgende Unzulänglichkeiten:
- • optimaler Betrieb der Kolonne nur bei geplanter (Soll-)Produktivität und im Betriebszustand Fraktionieren, wenn der Pegel der Flüssigkeits-Phase in den Verteilvorrichtungen durch die Abbiegekanten der Verteilvorrichtungen bestimmt wird;
- • geringe Bandbreite für einen kontinuierlichen Betrieb der Kolonne, verbunden mit dem fixierten Maximalpegel der Flüssigkeits-Phase in den Verteilvorrichtungen durch die Abbiegekanten der Verteilvorrichtung, die eine gleichmäßige Benetzung der darunterliegenden Sektionen des Kreuzstromaufsatzes über Öffnungen in der horizontalen Gewebebahn des Verteilers gewährleistet;
- • Absenkung des Pegels der Flüssigkeits-Phase im Flüssigkeitsverteiler bei Verringerung des Abflusses, was zum Abfließen dieser Phase nur über einen Teil der Öffnungen in der horizontalen Gewebebahn des Verteilers führt, dabei erfolgt die Benetzung des Aufsatzes der darunterliegenden Sektion ungleichmäßig aufgrund des Durchflusses der Gas-Phase durch den restlichen Teil der Öffnungen in die darüberliegende Sektion, was zu einer Verringerung der Effektivität seines Betriebs führt;
- • Überschreiten des Volumens des Flüssigkeitsverteilers bei einer Erhöhung der Produktivität und/oder des Abflusses der Benetzung über die Sollwerte hinaus und Überlaufen des Überschusses über die Abbiegekante der Verteilervorrichtung in den Kanal zwischen dem Kolonnengehäuse und den Sektionen des Kreuzstromaufsatzes, durch den die Gas-Phase aus der entsprechenden darunterliegenden Sektion in die höhergelegene Sektion aufsteigt; dieser Überschuss der Flüssigkeits-Phase wird aus der Zone des Stoffaustauschs zwischen Flüssigkeits- und Gas-Phase herausgeführt, was zu einer Verringerung der Effektivität des Betriebs der Kolonne insgesamt führt. Ein allgemeiner Mangel der betrachteten Konstruktionen von Füllkörperkolonnen mit Kreuzstrom der Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen ist das enge Spektrum einer kontinuierlichen Fahrweise mit hoher Effektivität des Stoffaustauschs zwischen
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Flüssigkeits- und Gas-Phase, die durch die projektierte Produktivität und die Fahrweise der Kolonne bestimmt wird. Jedoch treten unter Bedingungen des industriellen Betriebs der Kolonnenaufsätze mit Kreuzstrom der Flüssigkeits-Gas-/Dampf-Phasen systematisch Situationen ein, in denen eine wesentliche Abweichung von den projektierten Eigenschaften einer Kolonne erforderlich ist, insbesondere:
- • Absenkung der Produktivität der Kolonne, verbunden mit einer Verringerung der Zuführung von Stoffen zur Verarbeitung oder des Bedarfs an Endprodukten, was zu einer Verringerung des Abflusses der Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen längs der Kolonne führt;
- • Erhöhung der Produktivität der Kolonne, verbunden mit einer Steigerung des Bedarfs an der Endproduktion, was zum Anwachsen des Abflusses der Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen höhenseitig der Kolonne führt;
- • Qualitätssteigerung des zu gewinnenden Destillats und/oder des Rückstands bei Beibehaltung der Produktivität der Kolonne, was eine Erhöhung der Rückfluss- und/oder Dampfzahlen bei Umsetzung des Betriebszustandes Fraktionieren und indirekt die Steigerung der Abflüsse der Flüssigkeits- und/oder Gas-/Dampf-Phase höhenseitig der Kolonne erfordert.
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In allen betrachteten Fällen ist eine flexible Fahrweise der Kolonnenaufsätze mit Kreuzstrom der Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen ohne Sicherstellung einer wesentlichen Erweiterung der Bandbreite für eine kontinuierliche Arbeit des Apparates mit einer hohen Produktivität des Stoffaustausches zwischen flüssiger und gasförmiger/dampfförmiger Phase unmöglich.
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US 2008 / 0 150 171 A1 offenbart eine Vorrichtung für einen Gas/FlüssigkeitsKontakt in einem Chemischer-Prozess-Turm.
US 5 277 848 A offenbart eine Fallrohrschalenbaugruppe für Dampf-Flüssigkeit-Kontakt-Türme.
US 5 601 797 A offenbart eine Katalysatoranordnung für Dampf-Flüssigkeit-Kontakt-Türme.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Konstruktion der Stoffaustauschkolonne mit Kreuzstrom der Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen mit dem Ziel einer wesentlichen Erweiterung der Bandbreite für eine kontinuierliche Arbeit des Apparates zu vervollkommnen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Stoffaustauschkolonne gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Stoffaustauschkolonne mit einem Kreuzstrom aus Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen vorgesehen, welche aufweist: ein Gehäuse, einen Stoffeinfuhrstutzen, eine Ableitung für Destillatdämpfe und Rückstände, Anschlüsse für Zulauf und Abführung von Prozessgas- und Prozessflüssigkeitshilfsströmen, an zwei gegenüberliegenden Seiten durch undurchlässige Seitenwände begrenzte und in der Höhe durch Horizontalböden getrennte Sektionen des Kreuzstromaufsatzes mit nacheinander entsprechend dem Lauf des gasförmigen Mediums Fenster für den Gas-/Dampf-Durchlass im normalen Gehäusequerschnitt seitens der Eingangsseite einer Sektion des Kreuzstromaufsatzes, und einem undurchlässigen Bereich seitens der Ausgangsseite einer Sektion des Kreuzstromaufsatzes, die sich in der Höhe auf benachbarten Horizontalböden abwechseln, mit zwischen den Nachbarsektionen des Kreuzstromaufsatzes und über der oberen Sektion des Kreuzstromaufsatzes angeordneten Flüssigkeitsverteilern (ein Flüssigkeitsverteiler besteht aus drei hintereinander gekoppelten Bauteilen A, B und C). Teil A stellt eine horizontale Gewebebahn dar, welches hermetisch zwischen den zwei gegenüberliegenden undurchlässigen Seitenwänden mit einem nach unten gebogenen Rand befestigt und von der gegenüberliegenden Seite mit Teil B gekoppelt ist. Teil B hat die Form einer Auswahl von Stufen, von denen jede aus zwei gekoppelten undurchlässigen Front- und perforierten Abflussplatten besteht, die hermetisch an den zwei gegenüberliegenden Seitenwänden befestigt sind, welche die jeweilige Sektion des Kreuzstromaufsatzes begrenzen. Dabei ist die Abflussplatte der unteren Stufe mit Teil C verbunden. Teil C hat die Form eines Blindfachs, das hermetisch an zwei gegenüberliegenden undurchlässigen Seitenwänden befestigt ist, mit Boden und Seitenwand, wobei die Seitenwand des Blindfachs am oberen Rand mit der Abflussplatte der unteren Stufe von Teil B verbunden ist. Die gegenüberliegende Seite des Blindfachs ist mit dem Gehäuse verbunden, während der nach unten gebogene Rand der horizontalen Gewebebahn von Teil A in Teil B mit einem Schlitz des Aufsatzes zum Boden des Blindfachs der daruntergelegenen Sektion abgesenkt ist und die obere Stufe von Teil B durch die Vertikalplatte versorgt wird, welche teilweise den Ausgang der Gas-Phase aus der Lage des Aufsatzes der daruntergelegenen Sektion des Kreuzstromaufsatzes und den unteren Teil der Lage des Aufsatzes der darübergelegenen Sektion des Kreuzstromaufsatzes überlappt.
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Die vorgeschlagene Bauweise des Flüssigkeitsverteilers erlaubt es in Abhängigkeit vom realen Abfluss der Flüssigkeits-Phase (des Rückflusses) das gesamte Volumen des Kreuzstromaufsatzes der Aufsatzsektion oder den benötigten Teil des Volumens in den technologischen Prozess einzuführen, sowie dabei bei einer Änderung der Rückflussströmungsrate entsprechend der Höhe der Kolonne das erforderliche Volumen eines jeden Sektionsaufsatzes des Kreuzstromaufsatzes in den Stoffaustauschprozess einzubinden. Dies gestattet es, die Bandbreite der kontinuierlichen Fahrweise der Kolonne bei deren Betrieb in den Grenzen vom hypothetisch minimalen bis zur hypothetisch maximalen Rückflussströmungsrate dadurch zu erweitern, dass entsprechend der Steigerung der Rückflussströmungsrate eine äquivalente Auffüllung des stufenförmigen Flüssigkeitsverteilers von der unteren Stufe zur oberen und die Zuschaltung neuer Lagen des Stoffaustausch-Kreuzstromaufsatzes in den Prozess des Stoffaustausches aus der Austrittszone der Gas-/Dampf-Zone aus dem Aufsatz der Sektion bei minimaler Rückflussströmungsrate aus der unteren Stufe des Flüssigkeitsverteilers bis zur Zone der Zufuhr der Gas-/Dampf-/Phase in die Zone des Aufsatzes bei maximaler Rückflussströmungsrate aus allen Stufen des Flüssigkeitsverteiler erfolgt. Die Kombination der Teile A, B und C macht den Flüssigkeitsverteiler gleichzeitig zu einer hydraulischen Absperrvorrichtung, welche die höherliegende und die daruntergelegene Sektion des Kreuzstromaufsatzes trennt und einen Bypass-Durchbruch der Gas-/Dampf-/Phase von der daruntergelegenen in die höhergelegene Sektion des Kreuzstromaufsatzes nicht zulässt.
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Der obere Teil der vertikalen Platte der oberen Stufe von Teil B überlappt teilweise den unteren Teil der Lage der Sektion des Aufsatzes der höherliegenden Sektion des Kreuzstromaufsatzes in der Höhe, die den Abfluss der Flüssigkeits-Phase über den Flüssigkeitsverteiler sicherstellt, welcher der maximalen Produktivität der Kolonne hinsichtlich der Rückflussströmungsrate entspricht. Dabei ist der gesamte freie Raum des Flüssigkeitsverteilers zwischen den Teilen A, B und C mit Flüssigkeit aufgefüllt. Ebenso ist auch der untere Teil der Lage des Aufsatzes der darüberliegenden Sektion des Kreuzstromaufsatzes mit Flüssigkeit gefüllt und gewährleistet eine maximale Höhe des Rückstaus der Flüssigkeit im Flüssigkeitsverteiler und dessen maximale Produktivität hinsichtlich der Rückflussströmungsrate. Bei einer Steigerung der Rückflussströmungsrate über den maximal zulässigen Pegel hinaus dient ein Teil der vertikalen Platte der oberen Stufe des Teils B als Abflussschwelle, über die Rückfluss-Überschüsse ablaufen.
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Die vertikale Platte der oberen Stufe von Teil B setzt sich nach dem Verteiler nach unten fort und überlappt dabei teilweise den Austritt der Gas-/Dampf-Phase aus der Lage des Aufsatzes der darunter gelegenen Sektion des Kreuzstromaufsatzes, was es ermöglicht, einen Bypass-Durchbruch der Gas-/Dampf-Phase in den Raum über dem Aufsatz zu vermeiden. Die Sektion des Kreuzstromaufsatzes im vertikalen Schnitt, die parallel dem Fluss der Gas-/Dampf-Phase ist, wiederholt auf dem oberen Niveau die Stufenform von Teil B des Flüssigkeitsverteilers, was eine allmähliche Erweiterung des Flusses der Gas-/Dampf-Phase im Maße ihrer Durchströmung durch die Lage eines Aufsatzes und der dabei erfolgenden Verringerung des Abfalls des Drucks der Gas-/Dampf-Phase aufgrund der Verringerung des hydraulischen Widerstandes der Lage des Aufsatzes und der Konstanz der Strömungsgeschwindigkeit der Gas-/Dampf-Phase in der Lage des Aufsatzes, auf der unteren Ebene ist sie horizontal und stützt sich auf die Horizontale von Teil A.
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Die Stufen des Flüssigkeitsverteilers können in Abhängigkeit von den Projektvarianten der Fahrweise der Kolonnen mit Kreuzstrom der Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen unterschiedliche Konfigurationen haben:
- a) für eine Reihe von Projektvarianten mit diskreter gleichmäßiger Änderung des Rückflussverhältnisses in der Kolonne bei konstanter oder geringfügiger Änderung der Antriebskraft der Stoffübertragung im System „Flüssigkeit-Gas/Dampf“ im Volumen des Kreuzstromaufsatzes ist es zweckmäßig, die Abflussplatten des Teils B des Flüssigkeitsverteilers bei gleicher Breite der Platten horizontal anzuordnen;
- b) für eine Reihe von Projektvarianten mit diskreter gleichmäßiger Änderung des Rückflussverhältnisses in der Kolonne bei wesentlicher Änderung der Antriebskraft der Stoffübertragung im System „Flüssigkeit-Gas/Dampf“ im Volumen des Kreuzstromaufsatzes, insbesondere bei Verringerung der Antriebskraft des Stoffübergangs entsprechend dem Verlauf des Durchflusses der Gas-Phase durch den Kreuzstromaufsatz ist es zweckmäßig, die Abflussplatten des Flüssigkeitsverteilers mit horizontalen Platten anzuordnen, deren Breite von der unteren Stufe bis zur oberen Stufe allmählich anwächst;
- c) für eine Reihe von Projektvarianten mit einer breiten Bandbreite der Änderung des Rückflussverhältnisses in der Kolonne, nahe an einer kontinuierlichen, mit konstanter oder geringfügiger Änderung der Antriebskraft des Stoffübertrags im System „Flüssigkeit-Gas/Dampf“ im Volumen des Kreuzstromaufsatzes ist es zweckmäßig, die Abflussplatten des Flüssigkeitsverteilers unter einem spitzen Winkel zum Horizont von der unteren Stufe zur oberen, bei gleicher Breite der Platten, anzuordnen;
- d) für eine Reihe von Projektvarianten mit einer breiten Bandbreite der Änderung des Rückflussverhältnisses in der Kolonne, nahe an einer kontinuierlichen, mit wesentlicher Änderung der Antriebskraft des Stoffübertrags im System „Flüssigkeit-Gas/Dampf“ im Volumen des Kreuzstromaufsatzes, insbesondere bei einer Verringerung der Antriebskraft des Stoffübertrags entsprechend dem Verlauf des Durchströmens der Gas-/Dampf-Phase durch den Kreuzstromaufsatz ist es zweckmäßig, die Platten des Flüssigkeitsverteilers geneigt zu installieren und unter einem spitzen Winkel zum Horizont von der unteren Stufe zur oberen mit einer allmählich größeren Breite anzuordnen.
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Zweckmäßig ist es, dass der Zwischenraum zwischen der nach unten gebogenen Kante der horizontalen Gewebebahn von Teil A und dem Boden des Blindfachs von Teil C mit solchen Abmessungen ausgeführt ist, dass er nicht höher als die halbe Höhe der Stirnplatte der unteren Stufe von Teil B ist, um auf der unteren Stufe von Teil C einen Flüssigkeitspegel zu bilden, der den Überdruck beim Durchfluss der flüssigen Phase durch die perforierte Platte der unteren Stufe von Teil B übersteigt, um einen minimalen Abfluss der flüssigen Phase in der Kolonne zu gewährleisten. Bei einer hohen Produktivität der Kolonne mit Kreuzstrom der Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen werden die notwendigen Durchflussquerschnitte für die Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen der Sektionen des Kreuzstromaufsatzes so groß, dass in ihnen die Struktur des Durchflusses der Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen zerstört wird. Der Strom der linearen Gas-/Dampf-Phasen wird anstelle einer horizontalen, fast linearen Bewegungskurve durch die Sektion des Kreuzstromaufsatzes zu einer Bewegungskurve mit ansteigender Neigung zum Horizont unter Bildung von Restzonen am Ein- und Ausgang der Strömung aus dem Aufsatz. Dies führt zu einer Verringerung des Volumens des intensiven Stoffübertrags in der Sektion des Kreuzstromaufsatzes und, als Folge hiervon, zur Verringerung der Effektivität des Fraktionierens in der Kolonne. Außerdem beginnt sich der Fluss der Flüssigkeits-Phase, anstelle einer fallenden Bewegung des Films von der Aufsatzoberfläche lagenweise abzulösen, teilweise in Tröpfchen aufzuspalten, die in das freie Volumen der Sektion zwischen den Aufsatzelementen auf Kosten der Erhöhung der Durchflussgeschwindigkeit der Gas-Phase im Kern des Durchflusses im Vergleich zur berechneten Geschwindigkeit aufgrund der Bildung von Restzonen übergehen. Für die Liquidierung der betrachteten negativen Qualitäten der Konstruktion der Kolonne mit Kreuzstrom der Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phase ist es zweckmäßig, für eine hohe Produktivität die Kolonne symmetrisch mit mehreren Durchflüssen für die Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen auszustatten, indem im Apparat mehrere analoge Reihen von Sektionen des Kreuzstromaufsatzes mit Flüssigkeitsverteilern zwischen den Sektionen eingebaut werden, wodurch es möglich wird, die Struktur der Durchflüsse zu ordnen und die Effektivität des Fraktionierens zu erhöhen. Bei Ausführung der Kolonne mit mehreren Strömungskanälen ist es zweckmäßig, die Böden der Blindfächer von Teil C von zwei symmetrisch gegenüberliegend angeordneten Sektionen der Kreuzstromaufsätze eines vertikalen Stufensatzes von Kreuzstromaufsätzen, die einen Strom bilden, durch eine durchgängige Brücke zu vereinen, welche den Eintrittskanal der Gas-/Dampf-Phase überbrückt.
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Zweckmäßig ist es ebenso, insbesondere bei der Rekonstruktion einer Stoffaustauschkolonne, dass der Schlitz der nach unten gebogenen Kante der horizontalen Gewebebahn von Teil A, die in Teil C abgesenkt wird, zum Boden des Blindfachs eine Höhe von 15-30 % der unteren Stufen von Teil B hat, wobei diese Kante der horizontalen Gewebebahn von Teil A in Richtung der oberen Stufe, die mit einer vertikalen Platte ausgestattet ist, um 15-30 % der Länge der unteren Stufen von Teil B versetzt wird. Dies ermöglicht es, den Querschnitt der Sektion des Kreuzstromaufsatzes zu erhöhen und entsprechend auch die Produktivität der Stoffaustauschkolonne bezüglich der Flüssigkeits-Phase bei geringer Einengung der Bandbreite des kontinuierlichen Betriebs der Kolonne zu steigern, welche zwischen 15-30 % und 100 % beträgt.
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LISTE DER ZEICHNUNGEN
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Auf den wird die konstruktive Lösung der anzumeldenden Erfindung dargestellt:
- • - Gesamtansicht der Stoffaustauschkolonne mit Kreuzstrom der Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phasen;
- • - Verteilvorrichtung der Stoffaustauschkolonne;
- • - Wirkprinzip der Verteilvorrichtung bei minimal projektiertem Abfluss der Flüssigkeits-Phase;
- • - Wirkprinzip der Verteilvorrichtung bei Abfluss der Flüssigkeits-Phase im Betriebsmodus;
- • - Wirkprinzip der Verteilvorrichtung bei maximal projektiertem Abfluss der Flüssigkeits-Phase;
- • - Wirkprinzip der Verteilvorrichtung bei einem Abfluss der Flüssigkeits-Phase, der den projektierten maximalen Abfluss übersteigt;
- • - Teil B in Form eines Stufensatzes, bei dem die Abflussplatten des Flüssigkeitsverteilers horizontal angeordnet sind, bei gleicher Breite der Platten;
- • - Teil B in Form eines Stufensatzes, bei dem die Abflussplatten des Flüssigkeitsverteilers horizontal angeordnet sind, wobei von der unteren zur oberen Stufe die Breite der Platten sich allmählich vergrößert;
- • - Teil B in Form eines Stufensatzes, bei dem die Abflussplatten des Flüssigkeitsverteilers geneigt und unter spitzem Winkel zum Horizont hin angeordnet sind, bei gleicher Breite der Platten;
- • - Teil B in Form eines Stufensatzes, bei dem die Abflussplatten des Flüssigkeitsverteilers geneigt und unter spitzem Winkel zum Horizont hin angeordnet sind, wobei von der unteren zur oberen Stufe die Breite der Platten allmählich von der unteren zur oberen größer wird;
- • auf - Fragment einer Variante einer Mehrkanal-Kolonne mit zwei Strömungskanälen;
- • auf ist das Wirkprinzip der Verteilvorrichtung bei Versetzung der Kante der horizontalen Gewebebahn dargestellt;
- • auf sind Fotos des Prüfstandes bei unterschiedlichen hydrodynamischen Betriebszuständen der Stoffaustauschkolonne mit Flüssigkeitsverteiler im System Wasser-Luft angeführt.
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Für die werden folgende bedingte Bezeichnungen verwandt:
- 1
- Kolonnengehäuse,
- 2
- Sektion des Kreuzstromaufsatzes,
- 3
- Anschluss für Stoffzulauf,
- 4
- Anschluss für Ablauf der Dämpfe des Destillats,
- 5
- Anschluss für Ablauf des Rückstandes,
- 6
- Anschluss für Zufuhr der Berieselung,
- 7
- Anschluss für Zulauf von Dampf aus Reboiler,
- 8
- Teil A des Flüssigkeitsverteilers - horizontale Gewebebahn mit nach unten gebogener Kante,
- 9
- Teil B des Flüssigkeitsverteilers in Form eines Stufensatzes,
- 10
- Teil C des Flüssigkeitsverteilers in Form eines Blindfachs mit Boden und Seitenwand
- 11
- Vertikalplatte,
- 12
- Überbrückung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
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Die Stoffaustauschkolonne mit Kreuzstrom für die Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phase funktioniert, beispielsweise, bei der Rektifikation des Gemischs eines Dampf-Flüssigkeit-Ausgangskohlenstoffgemisches mit folgendem Verfahren ( ). Der Rohstoff - das Dampf-Flüssigkeit-Kohlenstoffgemisch - gelangt zur Fraktionierung über den Anschluss zur Stoffzufuhr 3 in das Kolonnengehäuse 1, in dem die Sektionen des Kreuzstromaufsatzes 2 untergebracht sind, und teilt sich im freien Raum der Kolonne in Flüssigkeits- und Dampf-Phasen. Das im Ergebnis der Fraktionierung gewonnene Destillat in der Dampf-Phase und der Rückstand in der Flüssigphase werden aus dem Kolonnengehäuse 1 über die Anschlüsse 4 und 5 entsprechend abgeführt. Ein Teil des Destillats fließt nach seiner Kondensation im Kühler (auf nicht sichtbar) in das Kolonnengehäuse 1 über den Anschluss des Zulaufs der Dampf-Benetzung 6 zur Flüssigkeitsberieselung der oberen Sektion des Kreuzstromaufsatzes 2 zurück. Ein Teil des Rückstandes fließt nach seiner Verdampfung im Reboiler (auf nicht ersichtlich) über Anschluss 7 als Dampf-Benetzung der unteren Sektion des Kreuzstromaufsatzes in das Kolonnengehäuse zurück. In den Sektionen des Kreuzstromaufsatzes 2 erfolgt der Stoffaustausch zwischen dem vertikal abwärts fließenden Film der Flüssigkeits-Phase, die an Aufsatz 2 abfließt, und dem horizontal fließenden Strom der Dampf-Phase, in dessen Verlauf die Flüssigkeits-Phase durch hochsiedende Komponenten und den Ausgangsstoff und die Dampf-Phase durch niedrigsiedende Komponenten angereichert wird. Dabei fließt die Dampf-Phase durch den gesamten vertikalen Querschnitt einer Sektion des Kreuzstromaufsatzes 1, und die Flüssigkeits-Phase durchquert den Teil des horizontalen Querschnitts einer Sektion des Kreuzstromaufsatzes 2, welcher proportional dem Abfluss der Flüssigkeits-Phase ist, was durch die Bauweise des Flüssigkeitsverteilers gewährleistet wird. Dieser besteht aus den Teilen A, B und C: der horizontalen Gewebebahn mit der nach unten gebogenen Kante 8, der Auswahl der Stufen 9 und dem Blindfach mit Boden und Seitenwand 10 entsprechend. Die Flüssigkeits-Phase mit der höherliegenden Sektion des Kreuzstromaufsatzes 2 gelangt in den Flüssigkeitsverteiler auf die horizontale Gewebebahn 8 und strömt entlang deren gebogener Kante nach unten in das Blindfach mit Seitenwand 10 in einer proportional zum Abfluss der Flüssigkeits-Phase Menge und bildet das entsprechende Niveau der Flüssigkeits-Phase im Blindfach mit Seitenwand 10, gekoppelt an die aufsteigende Auswahl von Stufen, von denen eine jede auf dem horizontalen Abschnitt perforierte Öffnungen für den Abfluss der Flüssigkeits-Phase auf die darunterliegende Sektion des Kreuzstromaufsatzes 2 aufweist, welche die Benetzung des entsprechenden Fragments der darunterliegenden Sektion des Kreuzstromaufsatzes 2 gewährleistet ( ). Damit wird ein Teil der Fragmente der darunterliegenden Sektion des Kreuzstromaufsatzes 2, der sich unter den mit der flüssigen Phase aufgefüllten unteren Stufen der Auswahl der Stufen 9 befindet, durch die Flüssigkeits-Phase benetzt und nimmt am Prozess des Stoffaustausches teil. Der verbleibende Teil der Fragmente der darunterliegenden Sektion des Kreuzstromaufsatzes 2, der sich unter der nicht durch die oberen Stufen der Auswahl der Stufen 9 aufgefüllten Flüssigkeits-Phase befindet, wird nicht durch die Flüssigkeits-Phase benetzt und bleibt trocken, ohne am Stoffaustauschprozess teilzunehmen. Während des Betriebs der Stoffaustauschkolonne erfolgen im Maße der Erhöhung des Abflusses der Flüssigkeits-Phase in Übereinstimmung mit dem technologischen Betriebszustand die Auffüllung der nächsthöheren Stufen des Stufensatzes 9 und der Übergang in den Modus Stoffaustausch der nächsten Fragmente der niedriger gelegenen Sektion des Kreuzstromaufsatzes 2. Eine solche Arbeitsweise des Flüssigkeitsverteilers erweitert wesentlich die Bandbreite für einen kontinuierlichen Betrieb der Stoffaustauschkolonne.
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Beim minimal geplanten Abfluss der Flüssigkeits-Phase in der Kolonne arbeitet die Stoffaustauschkolonne mit einem Pegel der Flüssigkeits-Phase auf der ersten unteren Stufe des Stufensatzes 9, welche den Überdruck bei Ablauf der Flüssigkeits-Phase über den Lochboden der ersten unteren Stufe übersteigt, bei dem der notwendige Abfluss der Flüssigkeits-Phase in der Kolonne auf dem Endfragment des Aufsatzes der darunter gelegenen Sektion des Kreuzstromaufsatzes 2 beim Strömungsverlauf des Dampfes gewährleistet ist ( ).
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Bei einer konkreten Variante des Betriebszustandes mit vorgegebenem Abfluss der Flüssigkeits-Phase arbeitet die Stoffaustauschkolonne bei einem Pegel der Flüssigkeits-Phase, welches die Auffüllung des entsprechenden Teils der unteren Stufen des Stufensatzes 9 gewährleistet, bei dem der notwendige Abfluss der flüssigen Phase in der Kolonne und der erforderliche Abfluss auf den entsprechenden Fragmenten des Aufsatzes der niedriger gelegenen Sektionen des Kreuzstromaufsatzes 2 im Strömungsverlauf des Gases gewährleistet ist ( ). Bei geplantem Maximalabfluss der Flüssigkeits-Phase arbeitet die Stoffaustauschkolonne in einem Betriebsmodus, bei dem das gesamte Volumen des Flüssigkeitsverteilers bis hin zur Auffüllung der Flüssigkeits-Phase des Raums zwischen der letzten oberen Stufe des Stufensatzes 9 und der horizontalen Gewebebahn 8, bei dem der notwendige Abfluss der Flüssigkeits-Phase in der Kolonne für alle Fragmente des Aufsatzes der darunterliegenden Sektion des Kreuzstromaufsatzes 2 für den Strömungsverlauf des Dampfes ( ) gewährleistet ist. Übersteigt der reale Abfluss der Flüssigkeits-Phase den Wert des geplanten Maximalabflusses, so erfolgt eine Nachauffüllung des Flüssigkeitsverteilers, die überschüssige Flüssigkeits-Phase wird über die vertikale Platte 11 aus der darüberliegenden Sektion des Kreuzstromaufsatzes in das Blindfach der darunter gelegenen Sektion des Kreuzstromaufsatzes ( ) geleitet.
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Die perforierten Abflussplatten des Stufensatzes 9 können in Abhängigkeit von der Spezifik des Betriebs der Stoffaustauschkolonne mit einheitlicher Länge bei gleichmäßiger Änderung der Produktivität der Kolonne zur Flüssigkeits-Phase ( und ) oder mit unterschiedlicher Länge bei ungleichmäßiger Änderung der Produktivität der Kolonne zur Flüssigkeits-Phase ( und ) ausgeführt werden.
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Die perforierten Abflussplatten des Stufensatzes 9 können in Abhängigkeit von der Spezifik des Betriebs der Stoffaustauschkolonne bei diskreter Änderung der Produktivität der Kolonne zur Flüssigkeits-Phase horizontal ( und ) oder geneigt unter einem spitzen Winkel zum Horizont bei der Möglichkeit, faktisch eine kontinuierliche Änderung der Produktivität des Betriebs der Kolonne zur Flüssigkeits-Phase vom Minimal- zum Maximalwert vorzunehmen ( und ).
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zeigt das Fragment einer Zweikanalvariante einer Mehrkanalkolonne, bei der für die Senkung des hydraulischen Widerstands im Kolonnengehäuse zwei parallele Sätze von Sektionen des Kreuzstromaufsatzes untergebracht wurden, bei denen die Böden der Blindfächer von zwei symmetrisch angeordneten Sektionen der Kreuzstromaufsätze des vertikalen Satzes von Sektionen der Kreuzstromaufsätze, die einen Strom bilden, mit einer undurchlässigen Brücke 12 verbunden werden, die den Eintrittskanal der Dampf-Phase überdeckt.
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zeigt das Fragment einer rekonstruierten Stoffaustauschkolonne, in welcher der Querschnitt der Sektion des Kreuzstromaufsatzes vergrößert wurde, was zur Verlagerung der Kante der horizontalen Gewebebahn der Verteilvorrichtung in die Tiefe des Raums zwischen den Sektionen führt.
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Bei der Absorptionsreinigung des Gases mittels eines flüssigen Absorptionsmittels arbeitet die Stoffaustauschkolonne mit Kreuzstrom der Flüssigkeits- und Gas-/Dampf-Phase analog.
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Die anzumeldende Erfindung wird durch folgende Beispiele bestätigt.
- Beispiel 1. In einer Stoffaustauschkolonne mit kontinuierlichem Betrieb mit relativ maximalem Abfluss des Rückflussstroms in der Kolonne (100 %), haben die Flüssigkeitsverteiler einen Stufensatz, der aus 10 Stufen mit horizontalen, perforierten Ablaufplatten besteht. Dabei gewährleistet der Pegel der Flüssigkeits-Phase auf der perforierten Ablaufplatte der unteren Stufe, welche die halbe Höhe der Stirnplatte der unteren Stufe darstellt, den minimalen Abfluss des Rückflussstroms von mindestens 5 %, was eine Bandbreite des kontinuierlichen Betriebs des Stoffaustauschvorsatzes im Mindestbereich von 5 -100 % schafft. Dabei kann die Apparatur autonom mindestens 11 technologische Betriebszustände bezüglich des Abflusses des Rückflussstroms umsetzen.
- Beispiel 2. In einer Stoffaustauschkolonne mit periodischem Betrieb erfolgt die-Abtrennung eines Vier-Komponenten-Reaktionsgemischs, welches entsprechend 10, 20, 30 und 40 % verschiedener Komponenten enthält, bei einer konstant ansteigenden Temperatur des Erhitzens und eines Rückflussverhältnisses von 10 bei der Extraktion einer jeden der Komponenten. Die Flüssigkeitsverteiler haben einen Stufensatz, bestehend aus drei Stufen mit horizontalen perforierten Abflussplatten gleicher Breite. Während des periodischen Betriebs der Stoffaustauschkolonne wird bei Abdestillation der ersten Komponente die erste untere Stufe des Flüssigkeitsverteilers arbeiten, bei Abdestillation der zweiten Komponente - die zwei unteren Stufen des Flüssigkeitsverteilers, bei Abdestillation der dritten Komponente - alle drei Stufen des Flüssigkeitsverteilers.
- Beispiel 3. In einer Stoffaustauschkolonne mit periodischem Betrieb erfolgt die-Abtrennung eines Vier-Komponenten-Reaktionsgemischs, welches entsprechend 20, 10, 30 und 40 % verschiedener Komponenten enthält, bei einer konstant ansteigenden Temperatur des Erhitzens und einem Rückflussverhältnis von 10 bei der Extraktion einer jeden der Komponenten. Die Flüssigkeitsverteiler haben einen Stufensatz, bestehend aus drei Stufen mit horizontalen perforierten Abflussplatten gleicher Breite. Während des periodischen Betriebs der Stoffaustauschkolonne werden bei Abdestillation der ersten Komponente die zwei unteren Stufen des Flüssigkeitsverteilers arbeiten, bei Abdestillation der zweiten Komponente - nur eine untere Stufe des Flüssigkeitsverteilers, bei Abdestillation der dritten Komponente - alle drei Stufen des Flüssigkeitsverteilers.
- Beispiel 4. In einer Stoffaustauschkolonne mit kontinuierlichem Betrieb mit relativ maximalem Abfluss des Rückflussstroms in der Kolonne (100 %), haben die Flüssigkeitsverteiler einen Stufensatz, bestehend aus 10 Stufen mit horizontalen, perforierten Ablaufplatten. Im Rahmen der Modernisierung der Kolonne mit dem Ziel der Steigerung des Abflusses der Rückflussströmungsrate auf bis zu 120 % wurde der Querschnitt der Sektion des Kreuzstromaufsatzes um 20 % erweitert, in diesem Zusammenhang wurde die Anzahl der Stufen des Flüssigkeitsverteilers von 10 auf 12 erhöht, dabei wurde die nach unten gebogene Kante der horizontalen Gewebebahn von Teil A über den Boden des Blindfachs um die Höhe der zwei zusätzlichen unteren Stufen von Teil B angehoben und in Richtung der oberen Stufe von Teil B um einen Wert versetzt, der gleich der Gesamtlänge der zwei zusätzlichen unteren Stufen von Teil B entspricht. Im Ergebnis der beschriebenen Modernisierung hat sich die Produktivität der Stoffaustauschkolonne hinsichtlich der Flüssigkeits-Phase bis auf 120 % erhöht, bei Beibehaltung einer ziemlich breiten Bandbreite für einen kontinuierlichen Betrieb der Kolonne zwischen 20 % und 100 %.
- Beispiel 5. Auf einem Prüfstand mit einer Höhe von 2.000 mm und einer Breite von 400 mm im Maßstab 1:1 wurde die Hydrodynamik des Betriebs im System Wasser-Luft eines Fragments der Variante mit zwei Strömungskanälen einer Mehrkanalkolonne zur anzumeldenden Erfindung untersucht, wobei für die Senkung des hydrodynamischen Widerstands der Kolonne zwei parallele Sätze von Sektionen eines Kreuzstromaufsatzes untergebracht wurden, in denen die Böden der Blindfächer von zwei symmetrisch angeordneten Sektionen von Kreuzstromaufsätzen eines vertikalen Satzes von Sektionen von Kreuzstromaufsätzen, die einen Strom formieren, durch eine durchgängige Brücke vereinigt werden, welche den Eintrittskanal der Dampf-Phase überlappt. Die illustrieren verschiedene Untersuchungsetappen. - Arbeit des unteren Teils einer Zweikanalkolonne bei 80 %-igem Abfluss der Flüssigkeits-Phase, - Arbeit des unteren Teils einer Zweikanalkolonne bei 50 %-igem Abfluss der Flüssigkeits-Phase, - Arbeit des Flüssigkeitsverteilers einer Sektion einer Zweikanal-Kolonne bei 90 %-igem Abfluss der Flüssigkeits-Phase. Tests haben gezeigt, dass die Bandbreite für eine kontinuierliche Arbeit der Kolonne auf Basis der beantragten Erfindung sich in den Grenzen von 5 - 100 % befindet.
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Damit ermöglicht es die anzumeldende Erfindung, die Aufgabe der Entwicklung einer hocheffektiven Stoffaustauschkolonne zu lösen, in der eine plötzliche Änderung des Abflusses der Flüssigkeits-Phase möglich ist, wobei dabei eine wesentliche Erweiterung des Spektrums für eine kontinuierliche Fahrweise des Apparats, wie auch die Möglichkeit der Verwendung von Kontaktanlagen mit unterschiedlichen Durchflussmengen in einem Apparat gewährleistet werden.