DE1444344A1 - Rectifier - Google Patents

Description

Rektifizierapparat Die Erfindung bezieht sich auf einen Rektifizierapparat für die Trennung von Flüssigkeitsgemischen und den Stoff- und/oder Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeiten und Gasen bzw. Dämpfen, insbesondere unter niedrigeren Drücken, der mit mehreren ringförmigen, koaxialen, in verschiedenen Ebenen liegenden Verdampfungskanälen sowie keglig nach außen und unten geneigten Kondensationeflächen ausgerüstet ist, wobei durch diese Verdampfungskanäle die schwerer siedenden Komponenten nach unten fließen, während die leichter siedenden Komponenten nach oben steigen, an den Kondensationsflächen teilweise kondensieren und in den nächstniedrigeren Verdampfungskanal abtropfen. Rectifying apparatus The invention relates to a rectifying apparatus for the separation of liquid mixtures and the mass and / or heat exchange between liquids and gases or vapors, especially under lower pressures, the one with several annular, coaxial evaporation channels lying in different planes as well as conical condensation surfaces inclined outwards and downwards, the higher-boiling components through these evaporation channels downwards flow, while the lower-boiling components rise to the top, on the condensation surfaces partially condense and drain into the next lower evaporation channel.

Es sind Rektifizierapparate bekannt, bei denen zu behandelnde, oben aufgegebene und her-unterrieselnde Flüssigkeit jeweils waagerecht über übereinander angeordnete Böden im Gegenstrom zu den von unten durch die Böden aufsteigenden Dämpfe geführt wird, wobei immer ein Stoff-und/oder Wärmeaustausch stattfindet. Die Böden sind dabei übereinander in senkrechten Abständen angeordnet und die Plüssigkeit gelangt jeweils über einen verlauf von einem Boden zu dem nächstunteren. Auf den Böden sind die Zuläufe und folglich auch die Abläufe meistens winkelversetzt angeordnet.There are rectifiers known in which to be treated, above abandoned and down-trickling liquid each horizontally on top of each other arranged floors in countercurrent to the vapors rising through the floors from below is performed, an exchange of material and / or heat always taking place. The floors are arranged one above the other at vertical intervals and the liquidity comes from one floor to the next one below. On the Bottoms, the inlets and consequently also the drains are mostly arranged at an angle.

Der viel zu hohe hydraulische Gradient und das Druckhöhengefälle solcher Anordnungen erlauben aber nicht, einen gleichmäßigen Dampfstrom über den ganzen Fraktion-jerboden zu erreichen.The much too high hydraulic gradient and the pressure head drop such Arrangements do not allow a uniform flow of steam over the whole Reach faction-jerboden.

In dem Bestreben, diese Nachteile zu beheben, wurden für solche Apparate etliche Verbesserungen entwickelt, die zum Teil auoh Eingang in die Praxis gefunden haben. So sind z. B. Apparate mit übereinander angeordneten, abwechselnd fest an der Gefäßwandung angebrachten Außenböden und drehbar an einer zentralen Welle angeordneten Innenböden bekannt, wobei die. Flügkeitsführung durch Schleuderwirkung beschleunigt wesen kann. Bei einem reichlicheren Zulauf entstehen aber Blenden, die es urnmglich machen, den Dampf im Gegenstrom zu führen.In an effort to remedy these disadvantages, such apparatus a number of improvements have been developed, some of which have also found their way into practice to have. So are z. B. Apparatus with one above the other arranged alternately firmly the outer floors attached to the vessel wall and rotatably arranged on a central shaft Indoor floors known, the. Flügkeitsführung accelerated by centrifugal effect can be. With an abundant inflow, however, orifices are created that make it impossible make to lead the steam in countercurrent.

Eine andere Gruppe sind die sogenannten Filmverdampfer, bei welchen ein beizbares Gehäuse mit aufrecht stehender Wandung einen in diesem mit geringem Spielraum rotierender Körper bzw. Käfig ält, was begreiflicherweise eine besonders präzise und daher @@@@@@@tspielige Fertigung erfordert. Schließlich wurden auch Vakummapparate, insbesondere zur Durchführung von tolekulardestillationen entwickelt, die mit einer umlaufenden, einen Hohlraumumhüllenden Verdampfungsfläche und einer im Inneren des Hohlraumes angeordneten Kondensationsfläche arbeiten, allerdings nur für wissenschaftliche Zwecke von Bedeutung sind.Another group are the so-called film evaporators, in which a pickable housing with upright wall one in this with little Elbow room for rotating bodies or cages, which is understandably a special one precise and therefore requires frequent production. Finally were too Vacuum apparatus, especially developed for performing molecular distillations, those with a circumferential evaporation surface enveloping a cavity and one inside the cavity arranged condensation surface work, however are only relevant for scientific purposes.

In der Industriepraxis wird aber immer wieder nach einer Anordnung geforscht, die auch bei größeren Projekten der chemischen Großindustrie insbesondere zur Trennung biw. Reinigung mancher Produkte unter Vakuum geeignet wäre. Die Trennungsvorgänge durch Rektifizierung in den bekannten Apparaten bereiten umso größere Schwierigkeiten, je niedriger der hierzu erforderliche absolute Druck ist.In industrial practice, however, an order is always requested researched, which also applies to larger projects in large-scale chemical industry in particular to separate biw. Cleaning some products under vacuum would be suitable. The separation processes rectification in the known apparatus creates even greater difficulties the lower the absolute pressure required for this.

In den bereits erörterten Rektifizierungsapparaten mit übereinander angeordneten Böden aller Art gelingt e-s nicht, im ganzen Gehäuseeinen absoluten Druck von etwa 20 Torr zu unterschreiten.In the rectification apparatus already discussed with one above the other Arranged floors of all kinds do not succeed, an absolute one in the entire housing Pressure of about 20 Torr to fall below.

Selbst wenn im Oberteil des Apparats der erforderliche Druck ersielt wird, eo herrscht im Unterteil ein viel höherer Druck, da die Dämpfe sowohl die hydrodynamischen als auch die hydrostatischen Widerstände der einzelnen Böden zu überwinden haben und die Produkte dabei verschädigt werden können. Im Filmverdampfer kann zwar der absoJ te Druck bis zu 1 Torr fallen, doch sind diese Apparate sowohl in er Pertigung als auch im Betrieb viel zu anspruchsvoll, einerseits wegen der unerlässlichen dynamischen Auswuchtung der bis zu einigen Metern langen Rotoren und andererseite wegen der schwierigen Abdichtung der Packungen an der Rotorachse. In einer Vorrichtung zur Durchführung von Molekulardestillationen kann zwar ein abstoltuet Druck in der Größenordung von 10-1 Torr erzielt werden, doch die Kapazität derselben ist ganz geringfügig, so daß die erzielbare Trennung derjenigen in einem Rektifizierapparat nachsteht.Even if the required pressure was obtained in the upper part of the apparatus is, eo there is a much higher pressure in the lower part, since the vapors both the hydrodynamic as well as the hydrostatic resistances of the individual floors have overcome and the products can be damaged in the process. In the film evaporator Although the absolute pressure can drop to 1 Torr, these apparatuses are both Much too demanding in the production as well as in operation, on the one hand because of the indispensable dynamic balancing of the rotors, which can be up to a few meters long and on the other hand because of the difficult sealing of the packings on the rotor axis. In a device for performing molecular distillations, a abstoltuet pressure on the order of 10-1 Torr can be achieved, yet the capacity same is very slight, so that the achievable separation of those in one Rectifier below.

Es ist ferner ein Rektifizierapparat der eingangs beschriebenen Art bekannt, bei dem die Verdampfungekanäle und die kondensationsflächen stufenartig derart angeordnet sind, daß aufeinanderiolgondeln Verampfungskanäle und Kondensationsfläche jeweils unterschiedliche Durchmesser besitzen. Hierdurch ergibt sich eine große Grundfläche und damit ein entsprechend großer Platzbedarf fttr den bekannten Rektifizierapparat. Eine nachträgliche baulicht lnpasuung an spezielle Verfahreneaufgaben ist nicht möglich.It is also a rectifying apparatus of the type described above known, in which the evaporation channels and the condensation surfaces are stepped are arranged in such a way that evaporation channels and condensation surface are superimposed on one another each have different diameters. This results in a large one Base area and thus a correspondingly large space requirement for the known rectifying apparatus. A subsequent structural adjustment to special process tasks is not possible possible.

Die Herstellung ist teuer und kostspielig, weil jeder Kanal und jede Verdampfungsfläche einer eigenen Formung bedarf und die Gesamtheit der Verdampfungskanäle sowie Gruppen der Kondensationsflächen aus einem Stück herausgearbetet oder gegossen sein ollen. Diese Stücke besitzen eine große Masse, die auch die individuelle Anpassung der Wärmezufuhr bzw. der Wärmeabfuhr an die Gegebenbeiten erschwert. Besonders nachteilig ist aber, daß die Kondensationsflächen über den Verdampfungskanälen angeordnet sind und mit ihren Umfangrändern über die Ränder der nächsthöheren VerdampfungskanAle ragen, 50 daß der Kondensationsraum ueber den einzelnen Verdampfungskanalen sehr stark abgeschlossen ist. Auf diese Weise ergibt sich ein sehr großer Durchströmwiderstand im Wege der nach oben steigenden Dämpfe oder Gase, was vor allem bei der Trennung von thermolabilen Stoffgemischen und bei der Rektifikation unter niedrigeren Drücken unerwünscht ist.It is expensive and costly to manufacture because every channel and every Evaporation surface requires its own shaping and the entirety of the evaporation channels as well as groups of condensation surfaces machined or cast from one piece be oll. These pieces possess a large mass that also allows for customization the heat supply or the heat dissipation to the given situation is difficult. Particularly disadvantageous but is that the condensation surfaces are arranged above the evaporation channels and with their peripheral edges over the edges of the next higher evaporation channels protrude 50 that the condensation space above the individual evaporation channels very much strongly completed is. This results in a very large one Flow resistance in the way of the vapors or gases rising upwards, which is before especially when separating thermolabile mixtures of substances and during rectification is undesirable at lower pressures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rektifizierapparat anzugeben, der mit Einbauten ausgestattet ist, einen tragbaren Anschaffungspreis hat, der mit annehmbaren Betriebskosten arbeitet, einen geringen Platzbedarf hat, gut dem jeweiligen Anwendungszweck angepaßt werden kann und auch unter Vakuum zufriedenstellend arbeitet..The invention is based on the object of a rectifying apparatus indicate, which is equipped with internals, a portable purchase price that works with acceptable operating costs, has a small footprint, can be adapted well to the respective application and is also satisfactory under vacuum is working..

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von dem eingangs erwähnten Rektifizierapparat ausgegangen, und dieser erfindungegemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungskanäle wischen etagenförmig übereinander angeordneten beheizten Böden in Form sich nach oben verengender, stumpfkegeliger Mäntel etwa gleicher Innendurchmesser und der Innenwandung eines lotrechten, zylindischen, beheizten Gefäßes, an der die Böden mit ihren unteren Umfangsbefestigt sind, und die Kondensationsflächen durch ebenfalls etagenförmig übereinander angeordnete, gekühlte Böden in Form sich nach oben verengender stumpfkegliger Mäntel etwa gleicher Außendurchmesser, die mit ihren oberen Umfangslinien an einem zentrisch im Gefäß angeordneten zylindrischen Eondensationskörper befestigt sind und ein Abtropfen in den nächstniedrigeren Verdampfungskanal gestatten, gebildet sind.To solve this problem, the rectifying apparatus mentioned at the beginning assumed, and this according to the invention characterized in that the evaporation channels wipe heated floors arranged one above the other in the shape of a floor at the top narrowing, frustoconical shells approximately the same inside diameter and the Inner wall of a vertical, cylindrical, heated vessel on which the bottoms are fastened with their lower circumference, and the condensation surfaces through likewise Chilled floors arranged one above the other in the form of tiers, narrowing towards the top frustoconical coats of approximately the same outer diameter, with their upper circumferential lines attached to a cylindrical condensation body arranged centrally in the vessel and allow dripping into the next lower evaporation channel are.

Bei dieser Konstruktion sind alle Verdampfungskanäle übereinander und alle KondensationsNchen übereinander angeordnet. Dieser Etagenaufbau führt zu einer sehr kleinen Grundfläche. Die beheizten Böden und die gekühlten Böden können jeweils unter sich gleich sein, was die Herstellung sehrvereinfacht und verbilligt.With this construction, all evaporation channels are on top of each other and all condensation niches are arranged one above the other. This floor structure leads to a very small footprint. The heated floors and the cooled floors can be the same among each other, which greatly simplifies and makes production cheaper.

Es bereitet auch keine Schwierigkeiten, nachträglich einige Böden hinzuzufügen oder fortzunehmen, um eine Anpassung an ein spezielles Verfahren vorzunehmen. Die Konstruktion kann auch sehr leicht sein. Ferner läßt sich ein geringer Strömungswiderstand erzielen, so daß das Arbeiten im Vakuum möglich ist.There is also no difficulty in retrofitting some floors to be added or removed to adapt to a specific procedure. The construction can also be very light. Furthermore, a low flow resistance can be achieved achieve, so that it is possible to work in a vacuum.

Sodann kann jeweils ein beheizter und ein gekühlter Boden etwa in gleicher Höhe angeordnet werden. Dies führt dazu, daß die untere Umfangslinie eines gekühlten Bodens zwischen zwei Verdampfungskanäle ragt. Auf diese Weise ergibt sich ein Strömungsweg, bei dem die Verdampfungs- und Kondensationsräume 'nicht durch Verengungen abgeschlossen sind. Dem urchtretenden Gas oder Dampf wird daher der kleinstmögliche Widerstand entgegengesetzt. Thermolabile Stoffe strömen schnell hindurch. Ein sehr niedriger Druck (z.B. in der Größenordnung von 20 Torr) läßt sich im gesamten Rektifizierapparat aufrechterhalten. Then a heated and a cooled floor can be approximately in be arranged at the same height. This leads to the fact that the lower perimeter of a cooled soil protrudes between two evaporation channels. In this way it arises a flow path in which the evaporation and condensation spaces' not through Constrictions are complete. The gas or steam passing through is therefore the smallest possible resistance opposite. Thermolabile substances flow quickly through. A very low pressure (e.g. on the order of 20 torr) leaves maintained throughout the rectifier.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß sowohl die beheizten Böden als auch die gekühlten Böden als doppelwandige Hohlkörper ausgeführt und durch paarweise angeordnete, stumpfkegelförmige Mäntel verschiedener Konizität gebildet sind, wobei die doppelwandigen beheizten Böden in das ebenfalls doppelwandige beheizte Gefäß und die doppelwandigen gekühlten Böden in den ebenfalls hohlen Kondensationskörper münden. Auf diese Weise wird eine sehr leichte Konstuktion geschaffen, bei der der jeweilige Wärmeträger bis in die unmittelbare Nähe der Verdampfungsfläche und der Kondensationsfläche geführt werden kann. Dies bringt nicht nur einen besseren Wärmeübergang mit sich sondern ermöglicht auch eine genauere Regelung Xnd Abstufung des Beheisungsgrades oder Kühlungsgrades an den einzelnen Stellen des Rektifizierapparates.In a preferred embodiment it is ensured that both the heated floors as well as the cooled floors are designed as double-walled hollow bodies and by frustoconical shells of different conicity, arranged in pairs are formed, the double-walled heated floors in the also double-walled heated vessel and the double-walled cooled floors in the likewise hollow condensation body flow out. In this way a very light construction is created in which the respective heat transfer medium up to the immediate vicinity of the evaporation surface and the Condensation surface can be performed. This not only brings better heat transfer with it but also enables a more precise regulation Xnd gradation of the degree of heating or the degree of cooling at the individual points of the rectifying apparatus.

DeB weiteren ist es möglich, daß die gekühlten Böden einen kleineren Außendurchmesser als den Innendurchmesser der beheizten Böden haben und an ihren Außenumfängen in Richtung auf die nächstniedrigen Verdampfungskanäle durch eine elastische Manschette verlängert sind. Unter Ausnutzung dieses Merkmals kann der gesamte Kondensationskörper mit den gekühlten Böden nach oben herausgezogen werden, ohne daß die beheizten Böden entfernt werden müßten. Die elatischen Manschetten sorgen für den richtigen Anschluß der Abtropfkante an den nächstnietigeren Verdampfungskanal; diese Manschette kann sich aber beim Montieren des Kondensationskörpers umlegen.Furthermore, it is possible that the cooled floors have a smaller one Have outside diameter than the inside diameter of the heated floors and on theirs Outer circumferences in the direction of the next lower evaporation channels through a elastic cuff are extended. Using this feature, the entire condensation bodies with the cooled bottoms are pulled out upwards, without removing the heated floors would have to be. The elatics Cuffs ensure the correct connection of the drip edge to the next rivet Evaporation channel; however, this cuff can become disrupted when the condensation body is installed knock down.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rektifizierapparates wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Eszeigen jeweils im lotrechten längsschnitt : Fig. 1 den ganzen Apparat, Fig. 2 eine Einzelheit desselben und Fig. 3 einen Teil des Apparats mit der darin angedeuteten Medienführui.An embodiment of the rectifying apparatus according to the invention is described below with reference to the drawing. It shows in the vertical Longitudinal section: Fig. 1 shows the entire apparatus, Fig. 2 shows a detail of the same and Fig. 3 a part of the apparatus with the media guide indicated therein.

Der abgebildete Rektifizierapparat besteht aus zwei Hauptteilen, und zwar aus einem äußeren beheizbaren Duplikator 1 und einem inneren kühlbaren Kondensator 2. Die innere Heizwandung des Duplikators 1 ist immer abwechselnl aus einem zylindrischen Ring 13 und einem konischen Doppelkragen 3 aufgebaut. An jeden zylindrischen Ring 13 schließt jeweils ein Paar von konischen Kragen mit verschieden scharfen Neigungen zur Aupparatachse an, und aus mehreren solchen übereinander angeordneten, nach außen offenen Gliedern ist die Heizwandung zuammengesetzt.The rectifier shown consists of two main parts, and although from an outer heatable duplicator 1 and an inner coolable condenser 2. The inner heating wall of the duplicator 1 is always alternating from a cylindrical one Ring 13 and a conical double collar 3 built up. On every cylindrical ring 13 each includes a pair of conical collars with different sharp slopes to the Aupparatachse, and from several such arranged one above the other, to the outside The heating wall is composed of open sections.

Ganz ähnlich ist die Kühlwandung des Kondensators 2 ausgebilet, jedoch mit dem Unterschied, daß die Doppelkragen 14 hierum Apparatumfang hin geneigt und nach innen offen sind. Die Heizwandung des Duplikators 1 und die Kühlwandung des Kondensators 2 sind der Höhe nach zueinander derart eingestellt, daß die konischen Kranzgebilde 4 des Kondensators 2 in die Lücken zwischen den einzelnen Kranzgebilden 3 des Duplikators 1 gerichtet sind.The cooling wall of the condenser 2 is designed in a very similar manner, however with the difference that the double collar 14 is inclined towards the circumference of the apparatus and are open to the inside. The heating wall of the duplicator 1 and the cooling wall of the Capacitor 2 are adjusted in height to each other in such a way that the conical Ring structure 4 of the capacitor 2 in the gaps between the individual ring structures 3 of the duplicator 1 are directed.

Die kreisringförmigen Rinnen an den Kranzgebilden 3 des Duplikators 1 sind mit zahlreichen Verbindungsstutzen 5 in gegenseitiger Verbindung, so daß die Flüssigkeitvon der einen Rinne zu der anderen ungehindert von oben nach unten gelangen kann.The circular grooves on the crown structures 3 of the duplicator 1 are with numerous connecting pieces 5 in mutual Link, so that the liquid from one channel to the other unimpeded from above to can get down.

Die Anordnung, die lichte Weite und die Anzahl dieser Verbindungsstutzen 5 ist derart getroffen, daß sich die Flüssigkeit keineswegs in den einzelnen Auffangrinnen anstauen kann.The arrangement, the clearance and the number of these connecting pieces 5 is made in such a way that the liquid is by no means in the individual collecting channels can accumulate.

Der Kondensator 2 besitzt eine Zulaufröhre 6 für das Kühlmittel, an welche sich die soeben beschriebene Kühlwandung 4, 14 anschließt. Zur Abfuhr des Kühlmediums aus dem Kondensator 2 ist in sein Inneres eine koaxiale Röhre 7 eingesetzt. Zur Verteilung und Strömmungsbeeinflussung des Kühlmittels im Innern des Kondenstators 2 sind an der inneren Röhre 7 Ringe 8 angeschweißt. Die Kransgebilde 4 des Kondensators 2 sind am Umfange durch je einen K'znststoffkragen 9, e,B. aus Teflon, erweitert, der als eine in die gegenüberliegende Auffangrinne gerichtete Abtqffläche dient. Anläßlich der Montage- und Demontagearbeiten an dem Kondensator 2 können die elastischen Kunststoffkragen 9 umgelegt werden. Zur einwandfreien Entlüftung des Heizraumes, insbesondre bei geräuaigen Rektifizierapparatien, können dieselben mit einer Entlüftungsröhre gegenseitig verbunden sein. Kleinere Rektifizierapparate können auch mit einer elektrischen Heizung ausgerüstet werden.The condenser 2 has an inlet pipe 6 for the coolant which is connected to the cooling wall 4, 14 just described. To discharge the Cooling medium from the condenser 2, a coaxial tube 7 is inserted into its interior. For distributing and influencing the flow of the coolant inside the condenser 2 rings 8 are welded to the inner tube 7. The crane structure 4 of the capacitor 2 are each surrounded by a plastic collar 9, e, B. made of Teflon, expanded, which serves as a draining surface directed into the opposite collecting channel. On the occasion of the assembly and disassembly work on the capacitor 2, the elastic Plastic collar 9 are turned over. For proper ventilation of the boiler room, Especially in the case of large rectifiers, the same can be done with a vent tube be mutually connected. Smaller rectifiers can also use an electric one Heating.

Das Gemenge von Dämpfen aus einem Filmverdampfer oder einem anderen Kochertyp tritt durch einen Stutzen 10 in den Unterteil des Rektifizierapparats ein. An der Konensatorwendung findet eine teilweise Kondensation der schwerer flüchtigen Bestandteile statt. Die Kondensattropfen laufen entlang den konischen Kranzgebilden 4 des Kondensators 2 in die von den konischen Kränzen 3 des Duplikators 1 gebildeten Affangrinnen hinein, an welchen wieder deren Verdampfung einsetzt. Die dabei unverdampften FlUssigkeitsreste gelangen von höhergelegenen Rinnen in die niedriger liegenden. Die bei der Verdampfung an den Kranzgebilden 3 des Duplikators 1 entstehenden Dämpfe werden zumindest teilweise Weder an den gegenüberliegenden Kranzgebilden 4 des Kondensators 2 zur Kondensation gebracht. Die Dämpfe der leichter siedenden Bestandteile werden durch den oberen Stutzen 11 in einen besonderen, an eine Vakuumpumpe angeschlossenen Kondensator abgeführt. Ein Teil des Kondensats wird als Rückfluß in den oberen Teil des Rektifizierapparats durch die Zulaufröhre 15 zurückgeleitet. Die schwerer siedenden Bestandteile gelangen in-den konischen Bodenteil des Rektifizierapparats und werden von hier aug durch einen Stutzen 12 in den Kocher bzw. Speicher zurückgeleitet.The mixture of vapors from a film evaporator or another Type of digester enters the lower part of the rectifier through a nozzle 10 a. At the turn of the condenser, there is partial condensation of the less volatile Components instead. The condensate droplets run along the conical wreaths 4 of the capacitor 2 into those formed by the conical rings 3 of the duplicator 1 Affangrinnen in, where their evaporation starts again. The unevaporated Liquid residues get from the higher-lying channels into the lower-lying ones. The vapors produced during the evaporation on the crown structures 3 of the duplicator 1 are at least partially neither on the opposite ring structures 4 of the capacitor 2 brought to condensation. The vapors of the lower boiling components will be through the upper nozzle 11 into a special one connected to a vacuum pump Condenser discharged. Part of the condensate is used as reflux in the upper part of the rectifier through the inlet pipe 15. The heavier boiling ones Components get into the conical bottom part of the rectifier and become from here it is fed back through a connection 12 into the digester or memory.

Der heizbare Duplikator 1 des Rektifizierapparats ist mehrteilig ausgebildet. Der Dampfdruck ist in den einzelnen Teilen des Duplikators derart abgestuft, daß das Temperaturgefälle entlang des gesamten.Rektifizierapparats im wesentlichen konstant bleibt.The heatable duplicator 1 of the rectifying apparatus is constructed in several parts. The vapor pressure is graduated in the individual parts of the duplicator so that the temperature gradient along the entire rectifying apparatus is essentially constant remain.

Im Oberteil des Duplikators 1 ist der Heizdampfdruck am niedrigsten und im Unterteil am höchsten. Diejenige Wärmemenge, die durch die Heizwandung ins Innere des Rektifizierapparats abgeführt wird, muß annähernd derjenigen Wärmemenge gleichen, die vom Kühlmittel im Kondensator 2 übernommen wird.The heating steam pressure is lowest in the upper part of the duplicator 1 and highest in the lower part. The amount of heat that passes through the heating wall into the Inside the rectifier is discharged, must be approximately that amount of heat that is taken over by the coolant in the condenser 2.

Der soeben beschriebene ektifizierapparats, inebesondere für Hochvakuum, ist in der Herstellung viel einfacher und daher billig ger als die bekannten Filmverdamter mit einem rotierenden Körper oder Käfig, in welchen der absolute Druck nicht unter 20 Torr erniedrigt werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Rektifizierapparat kann dagegen ein absoluter Druck von weniger als 1 Torr leicht erzielt werden, da keine rotierenden Bestandteile und daher auch keine Stopfbüchsen vorhanden sind, von welchen die Höhe des absoluten Druckes beim rotierenden Filmverdampfer meistens abhängig ist. Die Betriebskosten eines erfindungsgemäßen Rektifizierapparats sind ebenfalls niedriger, da die sonst zum Antrieb des Rotore -erforderliche Bnergie und auch die mit den häufigen Reparaturen, insbesondere der Lager und Dichtungen, verbundenen Kosten zur Gänze entfallen. Besonders wertvoll ist aber die dank eines weiten Hochleistnngsbereiches erzielte Atisweitung des wirksamen Arbeitebereiches gegenüber den bekannter Rektifizierapparaten. Der größere Wirkungsgrad verbessert natürlich auch das Rückflußverhältnis eines jeden Trennvorganges und setzt damit die Betriebskosten herab oder aber erlaubt eine erhöhte Beschickung für einen Apparat. Dies gilt umsomehr, als kein hydraulischer Gradient vorhanden ist.The ectification device just described, especially for high vacuum, is much easier to manufacture and therefore cheaper than the well-known film damper with a rotating body or cage in which the absolute pressure does not fall 20 Torr can be lowered. With the rectifying apparatus according to the invention can on the other hand, an absolute pressure of less than 1 Torr can easily be achieved because none rotating components and therefore no stuffing boxes are available, of which the level of the absolute pressure in the rotating film evaporator mostly depends is. The operating costs of a rectifier according to the invention are also lower, since the energy and also the associated with frequent repairs, especially of the bearings and seals There are no costs whatsoever. But it is particularly valuable thanks to a wide range of high performance achieved atis expansion of the effective working area compared to the known rectifying apparatus. The greater efficiency improves naturally also the reflux ratio of every separation process and thus reduces or allows operating costs an increased load for an apparatus. This is even more true than no hydraulic Gradient is present.

Ein solcher, insbesondere unter hohem Vakuum verläßlich arbeitender Rektifizierapparat eignet sich vorzüglich z. B. zur Rektifizierung von hochsiedenden organischen Verbindungen, wie etwa zur Trennung der Polyglykole oder Aethanolamine, ferner zur Rektifizierung von hochsiedenden Naturstoffen, wie z. B. zur kontinuierlichen Trennung von Fettsäuren, oder aber zur Reinigung der verschiedensten Predukte von unewwücnschten Beglietstoffen, wie z.B. zur Reinigung von Kaprolaktam.One that works reliably, especially under a high vacuum Rectifying apparatus is particularly suitable for. B. for the rectification of high boiling points organic compounds, such as for the separation of polyglycols or ethanolamines, also for the rectification of high-boiling natural products such. B. to continuous Separation of fatty acids, or for the purification of the most varied of preducts from unwanted accompanying substances, such as for cleaning caprolactam.

Claims (4)

Patentansrüche: 1. Rektifizierapparat für die Trennung von Flüssigkeitsgemischen und den Stoff- und/oder Wärmeaustausch zwischen Flüssigkeiten und Gasen bzw. Dämpfen, insbesondere unter niedrigeren Drücken, der mit mehreren ringförmigen,koaxialen, in verschiedenen Ebenen liegenden Verdampfungskanälen soie keglig nach außen und unten geneigten Kon&ensationeflächon ausgerüstet ist, wobei durch diese Verdampfungskanäle die schwerer siedenden Komponenten nach unten fließen, während die leichter siedenden Komponenten nach oben steigen, an den Kondensationsflächen teilweise kondensieren und in den nächstniedrigeren Verdampfungskanal abtropfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungskanäle zwischen etagenförmig übereinander angeordneten beheizten Böden (3) in Form sich nach oben verengender, stumpfkegeliger Mäntel etwa gleicher Innendurchmesser und Innenwandung eines lotrechten, zylindrischen, beheizten Gefäßes (1), an der die Böden mit ihren unteren Umfangslinien befestigt sind, und die Kondensationsflächen durch ebenfalls etagenförmig übereinander angeordnete, gekühlte Böden (4) in Form sich nach oben verengender stump£-kegliger Mäntel etwa gleicher Außendurchmesser, die mit ihren oberen Umfangslinien an einet zentrisch im Gefäß (1) angeordneten zylindrischen Konensationsörper (2) befestigt sind und ein Abtroofen in den nächstniedrigeren Verdampfungskanal gestatten, gebildet sind. Claims: 1. Rectifying apparatus for the separation of liquid mixtures and the mass and / or heat exchange between liquids and gases or vapors, especially under lower pressures, the one with several annular, coaxial, Evaporation channels lying in different levels soie conical to the outside and downward inclined con & ensation surface is equipped, whereby through these evaporation channels the heavier-boiling components flow downwards, while the lighter-boiling ones Components rise upwards, partially condense on the condensation surfaces and drip off into the next lower evaporation channel, characterized in that that the evaporation channels heated between tiers arranged one above the other Bottoms (3) in the form of upwardly narrowing, frustoconical shells approximately the same Inner diameter and inner wall of a vertical, cylindrical, heated vessel (1), to which the bottoms are attached with their lower circumferential lines, and the condensation surfaces in the form of cooled floors (4) also arranged in layers one above the other upwardly narrowing obtuse £ -conical sheaths with approximately the same outer diameter, which are arranged with their upper circumferential lines at one center in the vessel (1) cylindrical convergence body (2) are attached and a drying oven in the next lower Allow evaporation channel are formed. 2. Rektifizierapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein beheizter (3) und ein gekühlter (4) Boden etwa in gleicher Höhe angeordnet sind.2. rectifying apparatus according to claim 1, characterized in that each a heated (3) and a cooled (4) floor arranged approximately at the same height are. 3. Rektifizierapparat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die beheizten Böden (3) als auch die gekühlten Böden (4) als doppelwandige Hohlkörper ausgeführt und durch paarweise angeordnete, stumpfkegelförmige Mäntel verschiedener Konizität gebildet sind, wobei die doppelwandigen beheizten öden (3) in das ebenfalls doppelwandige beheizte Gefäß ) und die doppelwandigen gekühlten Böden (4) in den ebenfals hohlen Kondensationskörper (2) münden.3. Rectifying apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that that both the heated floors (3) and the cooled floors (4) as double-walled Executed hollow body and by frustoconical jackets arranged in pairs different conicity are formed, whereby the double-walled heated bores (3) into the double-walled heated vessel) and the double-walled cooled one Bottoms (4) open into the condensation body (2), which is also hollow. 4. Rektifizierapparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gekühlten Böden (4) einen kleineren Außendurchmeeser als den Innendurchmesser der beheizten Böden (3) haben und an ihren Außenumfängen inRichtung auf die nächstniedrig.ren Verdampfungskanäle durch eine elastische Manschette (9) verlängert sind.4. Rectifying apparatus according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the cooled floors (4) have a smaller outer diameter than the inner diameter of the heated floors (3) and on their outer circumference in the direction of the next lower Evaporation channels are extended by an elastic sleeve (9).