DE1444376A1 - Vorrichtung,mittels der Fluessigkeit und Gase miteinander in Beruehrung gebracht werden - Google Patents

Description

SHuLL ΙΗΐΕΗΝΑΙΙϋΝΑΙΒ HESEARCH MAATdOHAPPIJ NoY.
Jen Haag / Niederlande

betreffend

Vorrichtung mituels der Flüssigkeit und ü-ase miteinander in Berünrung gebracht werden.

Die jürxindurig bezieht sich auf eine vorrichtung, mit der Flüssigkeiten und Gase (Dämpfe) miteinander in Berührung gebracht v/erden, z.B. uei eier i'raktionieraestillauion in Säulen mit ü-as-rlussigkeit-Berüiiruxigspiatten, aie uasdurchgange ohne eine Sperrflüssigkeit aufweisen, wouei die rlatuen in der Säule in
Horizontaler uder im wesentlichen norizontaler Lage uurcn Stützeinrichtungen uefestigt sind.

Destilxatiunsvorricütungen in aer iviinera±ölindustiLe weisen hkui"ig Säulen auf, aie verhältnismäßig groise

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Durchmesser haben, — zum Beispiel mehr als 1 Meter und in denen normalerweise eine große Anzahl. G-cis-iTussigkeit-Berührungspiatten angebracht sind..derartige Berührungspiatten, meistens Sprudelpla-cten, sind in der Säule in gleichmäßigen Abstanden untergebracho, und es ist besondere Vorsorge getroffen für gute Abdichtung aer Platten zur wand der Säule hin.

Bei der einfachsten Bauax't ist uie üäulenwand in regelmäßigen Abständen mit ütützringen versehen, auf denen die Platten ruhen, wobei zwischen der Plattenkante und dem Stützring Dichtungsmaterial zum Abdichten angebracht ist. In vielen Fällen werden weitaus kompliziertere Ausführungen verwendet.

Destillationsvorrichtungen mit Säulen, die verhältnismäßig kleine Durchmesser haben - zum Beispiel 1 Meter oder weniger-, wie sie häufig in der chemischen Industrie Verwendung finden, verursachen gleichfalls Schwierigkeiten beim Zusammenbau. Infolge des geringen zur Verfugung stehenden Raumes in derartigen Säulen ist es schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, gewisse Vorgänge auszuführen^ zum Beispiel den Ein-r und Ausbau oder das Reinigen der Platten. In der Regel werden derartige Säulen daher in kleinen Abschnitten zusammengebaute

Derartige Ausführungen, bei denen der Zusammenbau verhältnismäßig teuer und zeitraubend ist, werden für nötig gehalten, weil man der Meinung ist, daß bei

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unzureichender Abdichtung ein Teil der ITüssigieit an der Säulenwand entlang "bewegt würde, ein Vorgang, der sowohl die Austausehleistung als auch die Stabilität des auf der Platte befindlichen Flüssigkeit-Gasbettes beeinträchtigen wurde.

Entgegen der vorherrschenden Meinung wurde jetzt überraschend festgestellt, daß in Säulen mit den oben erwähnten Platten erheblieh höhere Kapazität erreicht werden können, ohne den Grad des Austausches zwischen Flüssigkeit und Gas zu beeinträchtigen, wenn man Platten verwendet, die frei oaer im wesentlichen frei von der Säulenwana sind.

Die Erfindung oezieht sich daher auf eine Vorrichtung, der in der Beschreibungseinleitung erwähnten Art, mit der Flüssigkeiten und Gase (Dämpfe) miteinander in Berührung gebracht werden, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Platten mit einem Gas- und/oder Flüssigkeitsdurchgangssystem versehen sind, welches sich bis zur Plattenkante oder im wesentlichen bis zur Kante erstreckt, und dadurch, daß die Platten frei oder im wesentlichen frei von Dichtungselementen an und/oder nahe der Säulenwand sind, wobei die Breite des Spaltes zwischen der Plattenkante und der Säulenwand zwischen 1 - 20 mm beträgt.

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Gemäß der Erfindung ist die Breite des Spaltes, die der Abmessung der Plattenöffnungen entspricht und wie oben erwähnt im allgemeinen zwischen 1 - 20 mm beträgt, vorzugsweise zwischen 3 und 10 mm·

" Es wird darauf aufmerksam gemacht, daß in der Torriciitung gemäß der Erfindung Sprudelplatten, die mit Gasdurchgängen ohne eine Sperrflüssigkeit versehen sind, als Berührungsplatten verwendet werden. Als Beispiele seien Gitterplatten sowie Platten, die aus Schlitzplatten und Siebplatten bestehen, erwähnt. Derartige Platten sind im allgemeinen mit einer großen Anzahl enger Gas-Flüssigkeitsdurchgänge versehen, die vorzugsweise regelmäßig über die Platten verteilt sind. Sie können beispielsweise die Form runder Löcher oder länglicher Schlitze haben, so daß die gesamte Lochfläche für die beabsichtigte Dienstleistung der Säule ausreichend ist, wobei jede Plattenöffnung entweder abwechselnd oder gleichzeitig als Durchgang für Gas und Flüssigkeit diente

Gegebenenfalls können die Platten mit einer oder mehreren der in der britischen Patentbeschreibung 764 650 beschriebenen Flüssigkeitsentleerungsvorriehvungen versehen sein. Die Gasdurchgänge in der Platte können veränderlich sein und können zum .Beispiel mit Ventilkörpern oberhalb der Durchgänge versehen sein, wie beispielsweise in der britischen Patentschrift 843 280 beschriebene

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Wie bereits oben erwähnt, ermöglicht eine gemäß der Erfindung ausgerüstete Säule im Vergleich mit den bekannten Bauarten eine beträchtliche Kapazitätssteigerung bei gleicher Austauschleistung oder eine erhöhte Austauschieistung bei gleicher Kapazität. Dies beruht nicht nur auf der Tatsache, daß das Fehlen von Stützringen und anderen bisher entlang der Säulenwand angebrachten Mchtungselementen den Platten eine größere wirksame Oberfläche gibt, sondern auch darauf, daß der jetzt zwischen der Platten&ante und der Säulenwand freigelassene Spalt, gleicnfalls am Austausch zwischen Flüssigkeit und -Gas und an deren Bewegung beteiligt ist. Letzteres ist besonders überraschend, weil man bisher glauote, daß bei Fehlen einer angemessenen Abdichtung zwischen. Platte und Säuienwand der größere Teil der Flüssigkeit als Film an der Säulenwand herunterlaufen und folglich die weiter unten befindlichen Platten im wesentlichen ohne Austausch mit dem aufsteigenden Gas umgenen werde, üis wurde aber festgestellt, daß die Flüssigkeit, die durch den Spalt zwischen Platte und Säulenwand hindurchtritt,sofort uder nahezu sofort durch das in der darunter befindlichen Kammer aufsteigende Gas von der Wand weggeblasen und in kleine Tröpfchen zerstäubt wird. x)iese lürscheinung wird wahrscheinlich dadurch verursacht, daß durch das Fehlen der oben genannten x>ichtungselemente das aufsteigende Gas keinerlei unnötigen »iderstanu entlang und nahe dem jttand der nächsthöheren Platte findet«

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Es wurde festgestellt, daß dieser Spalt die Bildung eines "homogenen" FlüssiäBit-G-asbettes auf der Platte forciert und daß die Höhe dieses Bettes wesentlich gleichmäßiger bieiot als bei herkömmlicher Bauart.

Die Platten sollten waagerecht oder im wesentlichen waagerecht sein, da bei einer Abweichung von der Horizontalen auf der Platte vorhandene Flüssigkeit die Neigung zum Abfluß vorzugsweise von der niedrigsten Stelle hätte. i)ies könnte zu unregelmäßigem Aufsteigen der Flussigkeit-Grasmischung über der überfläche der weiter unten Defindiichen Platten führen, eine ±Jrscheinung, die meistens der ü.ustauschleistung schadet.

iüs wird darauf aufmerksam gemacht, daß im allgemeinen aas Material, aus dem uie blatten Hergestellt sind, ohne Bedeutung ist. Natürlich sollten die platten stark genug sein, um auf lange dicht keinex* Verformung zu unterliegen, Deispielsweise indem sie sich werfen, Be-'stehen die Platten aus dünnem Material, was in vielen

jj'ällen vorteilhaft ist, so ist es ratsam, sie auf aer Unterseite mit Verstäricungselementen, zum Beispiel in i'orm konzentrischer xtinge oder von zwei oder mehreren radialen Kippen, zu versehen. Um aie Bev/e^iing, von

Flüssigkeit und ü-as entlang und nahe der Plattenkante so wenig wie möglich zu behindern, ist es vorteilhaft,

einen ringförmigen Rand der Platte, in einer Breite von 1/2U - 1/3» vorzugsweise 1/10 - 1/5 des Plattendurchmessers, frei oder im wesentlichen frei von

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Verstärkungselemente zu halten, die die Plattendurchlässe versperren.

Es ist gleichfalls wichtig, daß dieser ringförmige Rand flach ist, denn es wurde festgestellt, daß Platten mit nach oben gebogenem Rand zu weniger guten Ergebnissen führen, da die flüssigkeit in diesem Falle vorzugsweise vom mit"9eren Teil der Platte abgegeben wird, während bei einem nach unten gebogenen Rand mehr Flüssigkeit am Rand durchtritt.

jj;s ist ein Vorteil der Platten gemäß der Erfindung, daß sie auf einfache Weise durch Abschneiden von perforierten Metallplatten hergestellt werden können. Diese Platten erfüllen automatisch die Anforderung, wonach das Muster der Gas- und/oder ITüssigkeitsdurchgänge sich bis an den Sand erstrecken soll. Dabei können Perforationen mit der Kante zusammenfallen, was jedoch die Plattenleistung nicht beeinträchtigt.

Die Platten gemäß der Erfindung können sowohl in wirtschaftlicher als auch in technischer Hinsicht große Vorteile bringen. Sie sind nicht nur leicht herzustellen , sondern können aufgrund des Zwischenraumes zwischen Plattenkante und Säulenwand auch leicht eingebaut werden· Darüberhinaus wurde festgestellt, daß mit Platten gemäß der Erfindung im Vergleich zu den in herkömmlicher Weise abgedichteten Platten eine wesentlich höhere Kapazität

anQfln/. /irui

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erreicht werden kann, und zwar selbst dann, wenn die Gesamtoberfläche der Durchgänge gleich ist. Me Kapazitätserhöhung, die in vielen Fällen 20 - JOfo und mehr beträgt, bedeutet, daß in einer bereits bestehenden Säule die Produktion mit einfacheren Mitteln

ensprechend gesteigert werden kann· Bei Neukonstruktionen reicht eine Säule, deren Durchmesser 20 -30$ kleiner ist, für eine gegebene Leistung,wodurch erhebliche Einsparungen bei der Kapitalinvestition möglich sind.

Um den größtmöglichen Nutzen aus den Vorteilen der neuen Ausführung zu ziehen, in denen das System der Gas- und/oder Plüssigkeitsdurchgänge bis zur Kante oder im wesentlichen bis zur Kante der Platten reicht und in denen zwischen den Platten und der Säulenwand ein Spalt besteht, der gleichfalls am Durchlaß der steigenden Gase und der nach unten fließenden Flüssigkeit teilnimmt, ist es vorteilhaft, wenn die die Platten tragenden Unterstützungen die Plattendurchgänge und den Spalt zwischen Platten und Säulenwand so wenig wie möglich blockieren. Im allgemeinen erzielt man gute Ergebnisse, wenn die Platten von Unterstützungen getragen weraen, welche pro Platte weniger als oQjo des Plattenumfangs einnehmen. In der .tiegel weraen btützelemente verwendet, die weniger als 237° und vorzugsweise weniger als 10% des Plattenumfanges einnehmen.

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Bs ist gleichfalls ratsam, die Stutzen in möglichst regelmäßigen Abständen entlang der Säuxenwand vorzusehen.

Eine einfache form von Stützen, die nur einen geringen l'eil des Plattenumfanges einnehmen, besteht aus Vorsprüngen bzw. Nasen, die an der Säulenwand befestigt sind.

Die Stützen können auch die Form von Stangen haben,

welche an einem Ende die Platte tragen.und mit dem anderen Ende auf an der Säulenwand angebracnten Vorsprüngen, Nasen oder Jungen ruhen. Dabei können die Stangen die Platte entlang ihrem Umfang stützen oder näher zum Mittelpunkt der Platte befestigt sein.Im letzteren fall ist der gesamte Umfang der Paltte von abdichtend wirkenden Stutzelementen frei. Die Ausführung gemäß der die

Platten von Stutzen getragen werden, die sich ihrerseits auf Ringen abstützen, ist in solchen Fällen von besonderer Bedeutung, in denen bestehende Destillations- Λ einheiten, die be/reits mit Stützringen entlang der Säulenwand versehen sind, Verwendung finden sollen.

Es ist dann unnötig, die iiinge zu entfernen; stattdessen können sie nutzbar gemacht werden, indem die oben genannten stangenförmigen Stützelemente auf ihnen abgestützt werden.Um so weit wie möglich jegliche negative Wirkung der Stützringe auf die Bewegung der aufsteigenden üase und/oder der nach unten fließenden Flüssigkeiten zu

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vermeiden, ist die !L'äxLge der Stangen vorzugsweise . so gewählt, daß zwischenken Ringen und den .flatten ein ausreichender Abstand besteht. Dies ist dann der !'all, wenn sich der Hing außerhalb des Kaumes befindet, den ein Kegel mit einem Basiswinkel von bO begrenzt, wobei die Basis entweder von der Ober- oder von der Unterseite der Hatte gebildet wird.

Bei einer anderen Ausführungsform der Stutzen sind radiale Kippen an der Unterseite der Platten vorgesehen,

welche auf an der Wand Defestigten Vorsprüngen, Nasen oder Ringen abgestützt sind. Im letzteren i'all, wo die Kippen auf Ringen ruhen, sollte die Höhe der Kippen wiederum so gewählt sein, daß die Bewegung aes Gases oder der i'lüssigk-eit gar nicht, oder praktisch gar nicht, durch axe Ringe behindert wird.

Die Stützen können auch aus geschweißten Verbindungsstellen bestehen. In diesem jj'all werden die Platten an drei oder mehr Punkten an der Säule angeschweißt. Angesichts üer Ausdehnung, zu der Destillationssäulen aufgrund von Temperaturschwankungen neigen, bestelrü die ü-efahr, daß diese ^r ü von Verbindung versagt. Dieses Verfahren kann man daher im allgemeinen nur bei Säulen mit jcleinem Durchmesser in üirwägung ziehen.

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In Säulen mit verhältnismäßig kleinen jüurchmesser,. wie sie zum .Beispiel in der chemischen Industrie häufig verwendet werden, können die Gas-Flüssigkeitsberührungsplatten durch Befestigung an einer oder mehreren Stangen in aer Säule gehalten werden_o

In diesem Zusammhang sei darauf hingewiesen, daß die gemäß der vorliegenden üusfünrung mittels einer oder mehreren Stangen verbundenen Platten im Prinzip nicht durch irgendwelche Verstärkungselemente gesondert ab- ™

gestutzt werden müssen. Die Platten müssen dann in allgemeinen aus vergleichsweise dickem Material hergestellt sein, um auf lange Sicht Veränderungen ihrer Form, zum Beispiel dadurch dais sie sich werfen, widerstehen zu können. Bestehen die Platten aus einem dünnen Material, was in vielen Fällen vorteilhaft ist, ist es ratsam , die Platten auf der Unterseite mit Verstärkungselementen, zum Beispiel in Form konzentrischer Ringe oder von zwei oder mehreren radialen üippen, zu versehen. Soweit g

derartige Verstärkungs- oder Stützelemente Offnungen in den Platten blockieren könnten, sollten sie vorzugsweise den ο Den erwähnten ringförmigen -flaaoenrand ireiiassen· Derartige elemente und ihre Abmessungen sollten vorzugsweise so gewählt sein, daß sie ganz oder im wesentlichen innerhalb desjenigen Kaumes liegen, den ein Kegel mit einem üasiswinsei von 45° bildet^ wobei die Unterseite uer blatte als Basis uient. Dies ist zum Beispiel dann aer Fall,-wenn konzentrische Stutzringe verwendet »eruen, deren riöne geringer ist als aer Abstanu zur rlautenkanueQ Q 9 QQ 4 / 1 Q 4 1

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Die Placten können auch entlang ihren Rändern verstärkt sein, zum Beispiel durch einen Plansch, der einen Winkel von 45° oder weniger mit der Unterseite der Platte bildet. Der Flansch, der vorzugsweise mit Öffnungen versehen ist, kann ganz einfach dadurch gebildet werden, daß man den Rand der Platte in die oben angegebene Lage umbiegt.

Die Stützelemente können darüberhinaus dazu beitragen, die Platten derartig festzuhalten, daß sie selbst nach langem Gebrauch ihre horizontale oder nahezu horizontale Lage beibehalten.

Sind die Platten an einerachsial in der Säule angebrachten Stange befestigt, so kann die Horizontale Lage leicht dadurch erreicht werden, daß unter den Platten zwei oder mehr radiale, an der Stange befestigte Rippen angebracht werden.

Die horizontale Lage der Platten kann gegebenenfalls auch ohne stützende Rippen und dergleichen mittels der Stangen festgelegt werden, an denen die Platten befestigt sindo Dies kann zum Beispiel sehr gunstig gemacht werden, wenn die Platten an drei senkrechten, vorzugsweise symmetrisch über den Querschnitt der Säule verteilten Stangen befestigt werden, wobei der gewünschte Abstand zwischen den Platten durch um die Stangen herum

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angebrachte Abstandsbuchsen erzielt wird. Eine paralelle Anordnung der Platten wird einfach Verwendung gleich langer Abstandsbuchsen erreicht. Der gesamte Satz Platten kann auf einfache V/eise durch Einstellung der Stangen in senkrechter Richtung in seiner horizontalen lage festgelegt werden.

Obgleich das Anbringen der Platten an Stangen besonders für Säulen mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser geeignet ist, lann diese Ausführung auch bei größeren Säulen verwendet werden. Gegebenenfalls können dann

die Platten an drei oder mehr Stangen befestigt werden. Bestehen die Platten aus mehreren Teilen, so

können die Stangen in den gewünschten Abständen mit Stützrahmen versehen sein, die zum Beispiel aus einem

oder mehreren Stützringen, welche mittels einer Anzahl von in diesem Hing oder diesen Ringen vorgesehenen Querverbindungen an den Stangen befestigt . sind, bestehen. Der Durchmesser dieses Stätzringes oder dieser Stützringe wird vorzugsweise so gewählt, daß ein oben beschriebener ringförmiger Rand frei von Teilen bleiDt, die die Plattenöffnungen versperren«,

Die durch den Spalt auslaufende Flüssigkeit wird durch das aufsteigende Gas von der »/and weggeblasen, und die dabei gebildeten Tröpfchen haben axe Tendenz, sich in achsialer Richtung zu bewegen. Um diese Bewegung so •wenig wie möglich zu behindern, sollten eventuell vorgesehene Verstärkungselemente der Platten vorzugsweise

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auf den oben definierten kegelförmigen Raum beschränkt

Es sei darauf hingewiesen, daß die Anbringung der Berührungsplatten an einem aohsialen Stab bzw. einer achsialen Stange, die sioh innerhalb der Säule erstreckt, an sich bekannt ist. Dieses Verfahren ist zum Beispiel in der deutschen Patentschrift 1 02y? 452 erwähnt und besteht aus der Befestigung der Platten in den gewünschten Abständen an einer oder mehreren Stangen in der «eise, daß sie als Ganzes in die Säule gebracht und gegebenenfalls auch aus ihr herausgenommen werden können. Die obige Patentschrift bezieht sich insbesondere

auf eine Ausführung der Abdichtung zwischen Platten und Säulenwand. Die Platten sind entlang ihrem Rand mit einem Halterring versehen, in dem eine sich an der Säulenwand abstützende Schraubenfeder vorgesehen ist. Außer dieser ziemlich umständlichen Konstruktion ist es auch von Nachteil, daß der Halterring einen verhältnismäßig groben Anteil der Plattenfläche bedeckt. Dieser Nachteil tritt insbesondere in Säulen mit kleinem Durchmesser in

und infolge Erscheinung, in denen infolgedessen/ähnlicher Konstruktionen oft 20% oder mehr von der Plattenoberflache bedeckt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert,in denen schematisch einige senkrechte Schnitte von Destillationssäulen mit den dazu gehörigen Platten in Draufsicht von oben gezeigt sind.

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In figur I bezieht sich das Bezugszeichen 1 auf eine De ts t illations säule, in welcher zwei Siebplatten 2
angebracht sind, die auf Vorsprüngen 3 abgestützt sind und einen Spalt 4 zwischen Platte und Säulenwand freilassen.

In Ji'igur II ist die Säule 5 mit Platxen b und 7
versehen, die von sich auf den an der Säulenwand befestigten Hingen 10 und 11 abstützenden Stangen ö und 9 getragen werden. Die Lage der Platte 7 in Bezug auf den iting 11 wird aer Lage der Platte 6 in Bezug auf uen Hing
10 vorgezogen, weil imerateren Jb'all aer'Hing wegen seiner größeren Entfernung von aer Plaste weniger Einfluß auf aie Bewegung des G-aüea und der flüssigkeit ausüben kann.

In Figur III ist die Säule 12 mit zwei Platten 13 versehen, auf aeren Unterseite radiale Hippen 14 und gebildet bind. Diese Kippen stützen sich auf an der Wand befestigten Vorsprängen 16 ab. üiin i'eil der Hippen 15 ä

wurde entfernt, so daß aer Rand der Platte frei von
Dichtungsmaterial ist.

In Figur IV sind in Säule 17 zwei itippen 18
eingebaut, aie von mit einem .rinde an einem Stützring unter aen Platten befestigten Stangen getragen werden. In diesem J?all stutzen sich die Stangen auf an der bäuienwand angebrachten Vorsprüngen 20 ab.

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Beispiel I

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Es wurden Versuche vorgenommen in zwei

Destillationssäulen mit dem Innendurchmesser von 1 Meter, in welchen eine Mischung aus Benzin und 'ioluol bei atmospärischem Druck und vollständigem Rückfluß destilliert wurde.

In einer der Säulen wurden zwei Siebplatten ohne Grichtgasabzugsrohre auf einem 45 mm breiten Stutzring angebracht; die offene !Fläche betrug '\A% des Säulenquerschnitts. In der anderen Säule befanden sich gemäß der Erfindung zwei Siebplatten mit dem gleichen Lochmuster, die auf vier an der Säulenwand befestigten Vorsprüngen abgestützt wurden. Entlang der Säulenwand wurde in diesem Fall'ein 3 mm breiter Spalt freigelassen. Um einen echten Vergleich zu gewährleisten, wurde die ofÄie fläche (Plattenöffnungen + Spaltfläche) ebenfalls auf 14f<> des Säulenquerschnittes gebracht, und zwar durch .Blockierung einer Anzahl gleichmäßig über die Plattenoberfläche verteilter· Öffnungen.

Die Versuchsergebnisse zeigten, daß entgegen der allgemeinen Ansicht das Vorhandensein des Spaltes si"ch kaum nachträglich auf die Leistung auswirkt, ms wurde weiterhin festgestellt, daß die Kapazität der blatte gemäß der Erfindung etwa '5Qfo über der der Platte mit dem .Stützring liegt«

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Zu Yersuehszwecken wurden in tier gleichen Säule auch Untersuchungen mit v/asser-Luft vorgenommen, mit Platten A, die auf einem 45 mm breiten Stutzring ruhten, mit Platten B, die von vier Vorsprüngen abgestutzt wurden, wobei der Plattenrand die Säulenwand berührte, und mit Platten 0, die wie die .flatten B gebaut waren, bei denen jedoch ein ^ mm breiter Spalt zwischen Plattenkante und Säulenwand freigelassen war.

Figur V zeigt das Druckgei'äile (Y) üoer die drei %

Arten von Platten als Funktion der Dampi'belastung (X) (Abszissen- und ürdinatenziffern in linearem Matö-r stab), jiis ist ersicntlioh, daß bei gleicher Dampfbelastung das Druckgefälle beim Plattentyp ö (s. Kurve C) am niedrigsten ist und in der .Reihenfolge der .flatten- ΰ (s. Kurve B) und A (s. Kurve a) ansteigt. Folglicn liegt die maximale Dampfnutzlast (Kapazität) bei der Platte mit dem Stützring (A) bei einer niedrigeren Dampfbeiastung als bei der Platte vom iyp B. Die Kapazität der Platte uit einem Spalt C erweist sich als höher als uie der Platte B. Die maximalen xiampfnutzlasten der Platten a,u, und ü sind in den Figuren durch die Pfeile a, D, bzw. c gekennzeichnet. Aus der Esition dieser Punkte geht hervor, daß die Kapazitäten der Platten B bzw. 0 erheblich höher sind als die der Platte A, und zwar beträgt der Unterschied 3U bzw. 4O70.

jis sei darauf iiingewiesen, daß die verwendeten

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Ausdrücke wie üruckgefalle, Dampf Delastung, Plattenleistung usw. in aer i)estillationstechnik gebräuchlich siiid. In aiesem Zusammnang sei lediglich zur Unterrichtung verwiesen auf den Arüiitel "Comparison uf fractionating devices" von E.J. Zuiderweg et al. veröffentlich von der Institution of chemical üngineers in den Proceedings of the International Symposium on Distillation l9oO, Brighton, England, S. 2

in. den Zeichnungen Dezieho bicn in jj'igur Vx das ±>ezugszeichen 21 auf einen Teil einer Destillationssäule mit zwei Siebplatten 22, die an einer aclisial in der Säule vorgesehenen Stange 23 befestigt sind und einen Spalt 24 zwischen Platte und Säulenwand freilassen. Die Platten sind auf der Unterseite mit konzentrischen Stützringen 25 versehen, deren Höhe geringer ist als der Abstand von der Plattenkante, so daß die Ringe vollkommen innerhalb des vom Kegel 26, mit einem Basiswinkel von 45 und einer aus der Unterseite der Platte bestehenden Basis, begrenzten Raumes liegen.

In Figur YII ist die Säule 27 mit zwei an der Stange 28 befestigten Platten 29 versehen, welche durch einen Plansch 30 verstärkt sind, der mit Offnungen versehen ist und einen "Winkel von 45° mit der Unterseite der Platte bildet.

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In Figur VIII sind in Säule 31 drei radiale, an

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der Stange 34- befestigte Rippen 33 unter den Platten/angebracht .

Beispiel II

Es wurden Versuche in zwei der in Figuren VI - VIII gezeigten Destillationssaulen mit einem Innendurchmesser von 45 cm gemacht, in denen eine Mischung aus Benzin und 'i'oluol bei atmosphärischem Druck und vollständigem Rückfluß destilliert wurde.

In einer der Säulen waren zwei Siebplatten ohne Giohtgasabzugsrohre angebracht, und die Ränder der Platten waren entlang der Säulenwand über eine Breite von 2em abgedichtet; die offene Fläche betrug 14$ des Säulenquerschnitts. Inder anderen Säule waren gemäß der Erfindung zwei Siebplatten mit dem gleichen Lochmuster derartig an einer acrtsialen Stange angebracht, daß entlang der Säulenwand ein 1 mm breiter Spalt freigelassen war. Um einen echten Vergleich zu gewährleisten, war die gesamte offene Fläche (Plattenöffnungen + Spaltfläche) ebenfalls auf 14$ des Säulenquerschnittes gebracht, und zwar durch Blockierung einer Anzahl über die Plattenoberfläche verteilter Öffnungen.

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Die Versuchsergebnisse sind in den Figuren IX und X graphisch dargestellt (linearer Maßstab für Abszissen- und Ordinatenziffern)_o Die Kurve 1 zeigt die Veränderungen der Leistung (Y) der abgedichteten Platte als Funktion der Dampfbelastung (X) und Kurve 2 die der Platte gemäß der Erfindung. Aus dem Verlauf dieser Kurven geht hervor, daß das Vorhandensein des Spaltes die Leistung kaum negativ beeinflußt. In Figur IX zeigen die Pfeile a und b die maximale Dampfnutzlast (Kapazität) für jeden Plattentyp an. Es ist ersichtlich, daß die Kapazität der Platte gemäß der Erfindung etwa 30$£ höher liegt als die der Platte mit Abdichtung» Es sei darauf hingewiesen, daß bei höheren Dampfbelastungen die Leistung ganz, merklich sinkt.

Aus den Kurven 3 und 4_f die das Druckgefälle (T) über die zwei Plattentypen als Funktion der Dampfbelastung (X) darstellen, ist auch ersichtlich, daß das Druckgefälle bei der Platte gemäß der Erfindung (Kurve· 4) erheblich niedriger liegt als bei der Platte mit Abdichtung (Kurve 3).

Patentansprüche

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Claims (1)

1. -21- 1A-26 377

   Patentanspruch«

   1. Vorrichtung ram Miteinanderinberührungbrlngen τοη flüssigkeiten und öaeen (Dämpfen), sum Beispiel sur fraktionierdestillation τοη Mineralölprodukten, in einer mit Gasdurohgänge ohne eine Sperrflüssigkeit aufweisenden Öas-yiüeeigkeit-Beruhnuigeplatten Tersehenen Säule, wobei die Platten mittels Stütseinriohtungen in ^

   horizontaler oder im wesentlichen horizontaler Lage in der Säule befestigt sind, dadurch gekennseichne t , daß die Platten mit einem sich bis an die Plattenkante oder im wesentlichen bis an die Plattenkante erstreckenden Muster τοη Sas- und/oder flüssigkeitsdurehgängen Teraehen sind, und daß die Platten frei oder im wesentlichen frei τοη Diohtungselementen entlang und/oder nahe der Säulenwand sind, wobei die Breite des Spaltes swisohen der Plattenkante und der Säulenwand swisohen 1 - 20 mm beträgt*

   2· Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Breite des Spaltes »wischen der Plattenkante und der Säulenwand zwischen 3 und 10 mm beträgt.

   3. Torrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Rand der Platten,

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   1/20 - 1/3 dee Plattendurohmessers breit» frei oder im wesentlichen frei von die Plattendurchgänge abdichtenden Verstärkungselementen ist.

   4· Vorrichtung gemäß Anspruch 3» dadurch ge — kennzeichnet , daß der ringförmige Rand der Platten, der von die Plattendurchgänge abdichtenden Verstärkungselementen frei ist, 1/10 bis 1/5 des Plattendurchmessers breit ist.

   5· Torrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet , daß die Berührungsplatten von an der Säulewand befestigten Unterstützungen, die weniger als 50?£ des Plattenumfanges einnehmen, getragen werden·

   6· Vorrichtung gemäß Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Platten von Unterstützungen, die weniger als 25#, vorzugsweise weniger als , des Plattenumfanges einnehmen, getragen werden.

   7· Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützungen in regelmäßigen Abständen entlang der Säulenwand vorgesehen sind·

   8, Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7,

   dadurch gekennzeichnet , daß die Unterstützungen

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   -23- 1A-26 377

   aus an der Säulenwand befestigten Yorsprüngen oder Vasen bestehen«

   9· Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet » daß die Unterstützungen aus Stangen bestehen, deren eines Ende die Platt· trägt« während das andere sich auf an der Säulenwand angebrachten Yorsprüngen, lasen oder Ringen abstützt*

   10. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterstützungen aus radialen» an der Unterseite der Platt· vorgesehenen Rippen bestehen, die sich auf an der Säulenwand angebrachten Yorsprüngen, Hasea oder Ringen abstützen.

   11. Vorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Käsen oder Ringe außerhalb des Ton einem Kegel mit einem Basiswinkel Ton 60°

   und einer entweder Ton der Ober- oder Unterseite der t

   Platte gebildeten Basis begrenzten Raumes liegen.

   12· Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis I₉ -τ ■

   dadurch gekennzeichne t,dafi die Unterstützungen aus geschweißten, zwischen der Plattenkante und der Säulenwand hergestellten Verbindungen bestehen.

   13. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge*k e η η ze ic h η e t , daß die Gas-Plüssigkeit-Berührungsplatten an einer oder mehreren Stangen in der Säule angebracht sind. 9 0 9 8 Π Λ / 1 Π Λ 1

   -24- U-26 377

   14· Vorrichtung gemäß Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet , daß die Platten auf ihrer Unterseite derartig mit Stütz- und/oder Verstärkungselementen versehen sind, daß diese ganz oder im wesentlichen innerhalb des von einem Kegel mit einem Basiswinkel von 45° und einer von' der Unterseite der Platte gebildeten Baeis begrenzten Räumea liegen-r

   15. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch g e k e η η -zeichnet , daß die Platten mit einem oder mehreren konzentrischen Stützringen versehen sind, deren Höhe geringer als der Abstand zur Plattenkante ist.

   16. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch g e ke η η zeichnet, daß die Platten mit zwei oder mehreren radialen Stützrippen versehen sind.

   17. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten entlang ihrem Hand

   mit einem Plansch versehen sind, der einen Winkel von 45° oder weniger mit der Unterseite der Platte bildet.

   18. Vorrichtung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß der Flansch mit Öffnungen versehen ist«

   19. Vorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten von Kahmen gestützt sind,

   9 0 9 8 0 A / 1 0 k T

   -25- tA-26

   die aus einem oder mehreren Hingen und Querrerbindungen bestehen, die an einer oder mehreren Stangen angebracht sind.

   20. Platten sur Verwendung in einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19·

   995199

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