DE1908717C3 - Boden für Stoffaustauschkolonnen - Google Patents

Description

Fig. 4 ist ein Grundriß einer Bodenöffnung mit gezeigt, ist bevorzugt, aber der Querschnitt kann sich

Deflektor; auch diskontinuierlich verringern.

Fig. 5 ist ein Querschnittsbild in Längsrichtung, Die Fig. 5 zeigt, daß der Deflektorkörper 22 par-

geführt entlang der Linie 5-5 in F i g. 4, eine öffnung allel zur Richtung des Flüssigkeitsstromes 18 (F ι g. 2)

unter dem Deflektor zeigend; S gerichtet ist und daß er einen Aufstromleitteil 24

F i g. 6 ist ein Querschnittsbild, geführt entlang der aufweist, welcher von der Bodenplatte 20 nach oben

Linie6-6 in Fig. 4, auf den Ablauf hinweisend; geneigt ist, einen stumpfen Winkel mit dem breiten

Fig. 7 ist ein Teil eines Bodens, in welchem die Ende des Deflektors bildend.

Öffnungen der Reihen ausgerichtet und nebenein- Das Aufstromleitteil 24 liegt quer über die ganze

ander angeordnet sind. io größte BreitenausdehnuEg der Öffnung, so daß die

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Dampf-FIüssigkeits- Gesamtheit der in der Breite abnehmenden öffnung Kontakaunnes, wobei darauf hinzuweisen ist, daß von dem direkt in der Richtung, wie sie durch den die ganze Vorrichtung die übliche Bauweise aufweist. Pfeil 18 (F i g. 2) gezeigt ist, herannahenden Flussigeinschließlich eines zylindrischen Gehäuses 2 und keitsstrom abgeschirmt wird. Die Leitteile 24 und 26 einer Vielzahl von waagerechten Böden für Stoff- 15 sind an den Enden abgeschrägt, um einen stromaustauschkolonnen 4 und 6, welche senkrecht im Ab- linienförmigen Flüssigkeitsstrom zu gestatten,
stand übereinander vorgesehen sind. Der Boden 4 hai Die Wirkung der Kombination der öffnung mit einen Zulaui 8 zur Aufnahme der zu bearbeitenden dem Deflektor auf den Strom des aufsteigenden Flüssigkeit Der Flüssigkeitsstrom fließt quer über Dampfes ist in Fig. 6 veranschaulicht. Fig. 6 zeigt, den Boden 4 in der durch den Pfe^:l 10 angezeigten 20 daß der Deflektor 22 und die Bodenplatte 20 zusam-Richtung zu einem Ablauf auf dem Boden neben men ein Paar entgegengesetzt gerichtete Öffnungen dem Überlauf 12. Die Flüssigkeit geht dann über den 28 begrenzen, welche seitlich zum Deflektor 22 und Überlauf 12, läuft durch das Abflußrohr 14 auf die im wesentlichen in Richtung des Flüssigkeitsstromes Zulaufstelle 16 des darunterliegenden Bodens 6. Von 18 ausgerichtet sind. So wird der nach oben durch hier setzt die Flüssigkeit ihre Bewegung in einer 25 die öffnungen 19 hindurchgehende Dampf durch die durch den Pfeil 18 angezeigten Richtung zu einem öffnungen 28 seitlich in die auf dem Boden befindanderen Überlauf rohr und einem entsprechenden liehe Flüssigkeit geleitet.

Abflußrohr fort. Die Flüssigkeit strömt also über eine Durch diese Art Δα Dampfführung wird die Flüs-

Vielzahl von Böden, wie die Böden 4 und 6, und sigkeiisstromgeschwindigkeit über den Boden 20 am

durch eine Reihe von Abflußrohren. 30 wenigsten gestört. Die Anwesenheit des Aufstrom-

Während die Flüssigkeit über die Böden 4 und 6 Ieitteiles 24 und des Abstromleitteiles 26 verhindert,

strömt, ist sie einem aufwärts strömenden Dampf aus- daß die Dämpfe die Flüssigkeit weder in Richtung

gesetzt, welcher durch die in den Böden gebildeten auf den Zu- oder Ablauf übe-mäßig vorantreiben,

öffnungen aufsteigt. Die Unterseite jedes Strömungs- Die Gestalt und die Orientierung der Öffnungen 19

mitteldeflektors über jeder öffnung kann als Begren- 35 und ihrer Defiektorkörper 22 mit den Leitteilen 24

zung einer Dampfkammer für den aufwärts strömen- und 26 ist wichtig, weil sie die Hüssigkeit daran hin-

den Dampf angesehen werden. dem durch die Löcher nach unten zu fließen. Dies ist

Wie eingangs erwähnt, ist es bei einer Vorrichtung vor allem dadurch gesichert, daß jedes Aufstromleitdieser Art wichtig, daß die Flüssigkeit daran gehin- teil 24 querüber über dem Zulaufende der betreffenden wird, durch die öffnungen des Bodens nach 40 den öffnung 19 liegt. Bei Betrachtung der Fig.4 wird unten zu fließen. Die vorliegende Erfindung bezieht deutlich, daß die Flüssigkeit, welche über den Leitsich auf die Gestalt der Öffnungen. teil 24 hinwegströmt, entweder nach oben oder zu

In der dargestellten Ausführungsform der Erfin- den Seiten der öffnung abgelenkt wird. Die geneigten dung hat jede öffnung 19 (F i g. 3) die Form eines öffnungen des Deflektorkörpers 22 und der öffnung Trapezoids, dessen größte Ausdehnung, Hauptachse 45 19 in Verbindung mit der Wirkung des eintretenden und Symmetrieachse 5-5 (F i g. 4) axial mit der Rieh- Dampfes und die Breite des Aufstromleitteiles 24 tung des Flüssigkeitsstromes 18 (F i p. 2) über den führen dazu, daß die Flüssigkeit nicht in die öff-Boden ausgerichtet sind. Direkt über jeder der öff- nungen 28 eintritt. Die relative Anordnung der öffnungen 19 ist ein Strömungsmitteldeflektorkörper 22 nungen auf dem Boden kann variieren. Die Löcher mit seinen Leitwänden 24 und 26 angeordnet, die 50 können versetzt in Reihen angeordnet sein, wie in von der Platte 20 nach oben gerichtet sind und einen F i g. 2 gezeigt, oder in Reihen nebeneinander, wie Bestandteil der Bodenplatte darstellen. Die größte in F i g. 7 dargestellt. In beiden Ausführungsformen Querausdehnung jeder öffnung (d. h. die Ausdeh- verläuft die Strömungsrichtung in Längsrichtung nung gemessen quer zur Strömungsrichtung 18 oder durch die Ausdehnung des Bodens, so daß alle Ströparallel zur Linie6-6 in Fig. 4) liegt an der Zulauf- 55 mungswege im wesentlichen parallel laufen, im seite, und ihre Querausdehnungen verjüngen sich zum Gegensatz zu solchen Böden, in welchen die Flüssig-Ablauf hin über die ganze Länge der öffnung. Das keit radial in divergierenden oder konvergierenden graduelle Verjüngen der trapezoiden Form, in F i g. 4 Wegen fließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

291 798 weiden solche Deflektoren beschrieben, die Patentansprüche: an den zum Zulauf und Ablauf des Bodens hin ge richteten Enden der jeweiligen öffnung fest mit der

1. Boden für Stoffaustauschkolonnen mit gegen- Bodenplatte verbunden sind, so daß der aus der öffüber angeordnetem Zu- und Ablauf für die Flüs- 5 nung austretende Dampf senkrecht zur Strömungssigkeit und einer Bodenplatte, die in gleich- richtung der Flüssigkeit austritt.

mäßiger Verteilung öffnungen besitzt, über denen Aus der britischen Patentschrift 989 653 gehen

jeweils ein Deflektor angeordnet ist, der an den Deflektoren hervor, welche an den Seiten der jeweizum Zulauf und Ablauf hin gerichteten Enden ligen öffnungen fest mit der Bodenplatte verbunden der jeweiligen öffnung fest mit der Bodenplatte io sind.

verbunden ist, so daß der aus der öffnung aus- Die mit festen Deflektoren versehenen Böden

tretende Dampf senkrecht zur Strömungsrichtung weisen zwar gegenüber den mit beweglichen Klappen der Flüssigkeit austritt, dadurch gekenn- versehenen Böden eine Reihe von Vorteilen auf, jezeichnet, daß sich die öffnungen (19) zum doch kann auch bei dieser Ausführungsform das Ablauf hin allmählich verengen. 15 Tropfen von Flüssigkeit durch die Dampfeintritts-

2. Boden nach Anspruch 1, dadurch gekenn- öffnungen nicht vermieden werden.

zeichnet, daß die öffnungen (19) trapezoiciförmig Um die aufgeführten Nachteile zu vermeiden und

ausgebildet sind. insbesondere ein Durchfließen der Flüssigkeit durch

3. Boden für Stoffaustauschkolonnen mit gegen- die Dampfeintrittsöffnungen, die in den Böden vorüber angeordnetem Zu- und Ablauf für die Flüs- 20 gesehen sind, zu verhindern, ist der Boden für Stoffsigkeit und einer Bodenplatte, die in gleich- austauschkolonnen mit gegenüber angeordnetem Zumäßiger Verteilung öffnungen besitzt, über denen und Ablauf für die Flüssigkeit und einer Bodenplatte, jeweils eine bewegliche Ventilklappe angeordnet die in gleichmäßiger Verteilung öffnungen besitzt, ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die öff- über denen jeweils ein Deflektor angeordnet ist, der nungen (19) und dazugehörigen Ventilklappen 25 an den Zulauf und Ablauf hin gerichteten Enden der zum Ablauf hin allmählich verengen. jeweiligen öffnung fest mit der Bodenplatte verbunden ist, so daß der aus der Öffnung austretende Dampf senkrecht zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit austritt, erfindungsgemäß so ausgebildet, daß

30 sich die öffnungen zum Ablauf hin allmählich ver-

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Boden für engen.

Stoffaustauschkolonnen, die beispielsweise in der Natürlich verengen sich auch die über den jewei-

Erdölindustrie und der chemischen Industrie zum ligen öffnungen befindlichen Deflektoren in Anpas-

Destillieren und Fraktionieren von Kohlenwasser- sung an die darunter befindlichen öffnungen zum

stoffen oder auch zum Waschen von Gasen und zur 35 Ablauf hin.

Erzeugung chemischer Umsetzungen verwendet wer- Die öffnungen sind bevorzugt trapezoidförmig

den. Die Böden werden in den Kolonnen überein- ausgebildet.

ander im Abstand voneinander angeordnet. Die Mit d-;n erfindungsgemäßen Böden wird über einen

Böden besitzen öffnungen, durch welche die aufstei- weiten Bereich von Differentialdampfdrücken, Flüs-

genden Gase oder Dämpfe hindurchtreten und mit 40 sigkeitspegeln und Strömungsgeschwindigkeiten das

der quer über den Boden und abwärts strömenden Durchregnen der Flüssigkeit durch die Bodenöffnun-

Flüssigkeit in Kontakt kommen. Am Ablaufende gen verhindert. Die erfindungsgemäßen Böden kön-

jedes Bodens kann ein Überlauf vorgesehen sein, über nen auch mit öffnungen von erheblichen Abmessun-

welchen die Flüssigkeit über Ablaufrohre zum Zulauf gen gebaut werden, welche in der Lage sind, eine

des nächsten niedrigeren Bodens geleitet wird. 45 hohe Dampfströmungskapazität bei jeder Strömungs-

Bei bekannten Siebboden für Stoffaustauschkolon- geschwindigkeit der Flüssigkeit aufrechtzuerhalten,

nen werden die aufströmenden Gase infolge der Flüs· Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Öff-

sigkeitsgeschwindigkeit leicht gegen die Flüssigkeits- nungen können diese bis dicht an den Bodenrand

zulaufseite des Bodens gelenkt. Ein anderer Nachteil angeordnet werden. Die besondere Ausrichtung und

dieser bekannten Siebboden ist die Neigung der 50 Form der öffnungen bewirkt, daß diese allgemein

Flüssigkeit, bei mäßigem bis niedrigem Flüssigkeits- eine größere Fläche pro Einheit aufweisen als die

strom nach unten durch die öffnungen zu fließen, in den bekannten Siebboden befindlichen öffnungen,

was die Wirksamkeit des Bodens verringert. Schließ- ohne daß Flüssigkeit durch die Dampfeintrittsöffnun-

lich besteht ein Nachteil bekannter Siebbodenkon- gen regnet.

struktionen, bei welchen die Dampfaustrittsöffnungen 55 Die erwähnten vorteilhaften Eigenschaften des

relativ klein sind, darin, daß sie verstopfen, wenn Kolonnenbodens ergeben sich auch dann, wenn an

Flüssigkeiten verwendet werden, die auf den Sieb- die Bodenöffnungen an Stelle von DePektoren mit

boden Rückstände hinterlassen. beweglichen Ventilklappen versehen sind.

Weiterhin gibt es Ventilboden für Stoffaustausch- Die folgenden Abbildungen dienen der näheren

kolonnen, die über jeder Dampfaustrittsöffnung eine 60 Erläuterung des erfindungsgemäßen Bodens,

druckempfindliche Klappe aufweisen. Auch bei diesen Es zeigt

Böden ist jedoch noch eine gewisse Neigung zum F i g. 1 ein in senkrechter Richtung geführtes Teil-Durchfließen der Flüssigkeit durch die Dampf- querschnittsbild einer Flüssigkeits-Dampf-Kontakteintrittsöffnungen festzustellen. kolonne mit übereinander angeordneten Böden;

Darüber hinaus sind Böden für Stoffaustausch- 65 F i g. 2 ist ein Grundriß eines der Böden entlang

kolonnen bekannt, die in gleichmäßiger Verteilung der Linie 2-2 der F i g. 1 geführt;

öffnungen besitzen, über denen jeweils ein Deflektor F i g. 3 ist ein perspektivisches Bild eines Teiles

angeordnet ist. In der schweizerischen Patentschrift eines Bodens;