DE1937332C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Umwälzen der Flüssigkeit auf Austauschböden in Stoffaustauschkolonnen - Google Patents

Description

deren oberer Rand höher liegt als der Flüssigkeits- förmigen Mittels, z.B. eines Dampfes zu gestatten, Verschluß der Gasdurchtrittsöffnung. um die Schicht der Flüssigkeit 34 in Form von BIa-

Infolge der Anordnung einer Gasdurchtrittsöff- sen 36 zu durchsetzen.

nung und der zur Rückführung de" Flüssigkeit in den Erfindungsgemäß sind eine oder mehrere Trenn-

Bereich des Zulaufs dienenden Flüssigkeitsdurchlaß- 5 wände — z. B. die Trennwand 38 — vorgesehen, öffnung innerhalb von einer Wandung, deren oberer durch welche ein im Bereich des Zulaufs befindlicher Rand höher liegt als der Flüssigkeitsverschluß der Flächenteil der Bodenplatte 28 mit mindestens einer ebenfalls von der Wandung umgebenen Gasdurch- Gasdurchtrittsöffnung 30 von den übrigen Flächentrittsöffnung, ergibt sich innerhalb der Wandung eine teilen der Bodenplatte 28 abgetrennt ist, wobei diese mit Gasblasen durchsetzte Flüssigkeitssäule, deren io Trennwände 38 nach oben offene Durchlässe 40 bil-Wichte verringert ist. In der im Umwälzkreislauf be- den. Die Gasdurchtrittsöffnungen 30 inneihalb der findlichen Flüssigkeit: ergibt sich hierdurch ein Mam- Trennwand 38 ist in herkömmlicher Art und Weise mutpumpencffekt, durch den dieser Kreislauf in Be- mit einem Flüssigkeitsverschluß versehen. Die Abwegung gehalten wird, wobei die durch die im Be- dichtungsmittel werden derart gewählt, daß einerseits reich des Ablaufwehrs angeordnete Flüssigkeits- >5 die Höhenlage des Flüssigkeitsverschlusses innerhalb durchtrittsöffnung zurückströmende Flüssigkeit im der Trennwand 38 niedriger ist als die des oberen Bereich des Zulaufs erneut auf den Austauschboden Randes der Trennwand, und andererseits der Strögepumpt wird. mungswiderstand im Durchlaß 40 für das gasförmige

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung Mittel geringer wird als der entsprechende Ströwerden im folgenden an Hand der Zeichnung näher ao mungswiderstand außerhalb der Trennwand,
erläutert, in der I_n der Bodenplatte 28 sind weiterhin Flüssigkeits-

F i g. 1 einen Austauschboden gemäß der Erfin- durchtrittsöffnungen 42 bzw. 44 vorgesehen, die dung im Längsschnitt entlang der Linie I-I der einerseits in unmittelbarer Nähe des Ablaufwehres 26 Fig. 2, und andererseits im Bereich des Zulaufs, und zwar

F i g. 2 eine Draufsicht des in F i g. 1 dargestellten as innerhalb der durch die Trennwände 38 abgetrennten Austauschbodens, Flächenteile des Bodenblechs 28 liegen. Die Flüssig-

F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt einer Einzelheit keitsdurchtrittsöffnungen 42 und 44 sind unterhalb entlang der Linie II1-III der F i g. 2, der Bodenplatte 28 durch Kanäle 46 verbunden.

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung der in Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den

F i g. 3 dargestellten Einzelheit, 30 F i g. 1 bis 4 ist die Bodenplatte 28 in an sich bekann-

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform eines Aus- ter Weise mit Gasdurchtrittsstutzen 48 gleicher Höhe tauschbodens gemäß der Erfindung im Längsschnitt versehen, die je eine Gasdurchtrittsöffnung 30 in der entlang der Linie V-V der Fig. 6, Bodenplatte 28 umgeben und die in üblicher Weise

Fig. 6 eine Draufsicht zur F ig. 5, nach oben hin z.B. durch Siebe oder perforierte

F i g. 7 einen vergrößerten Schnitt einer Einzelheit 35 Bleche verschlossen sind. Die Gasdurchtrittsstutzen der Ausführungsform gemäß F i g. 5 und 6, 48 in der dem Ablaufwehr 26 am entferntesten lie-

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung der Ein- genden Reihe und in der unmittelbaren Nähe des zelheitnachFig. 7, Ablaufschachtes 22 unterscheiden sich aber von den

F i g. 9 eine weitere Ausführungsform eines Aus- übrigen Gasdurchtrittsstutzen 48 stromabwärts an tauschbodens gemäß der Erfindung im Längsschnitt, 40 der Bodenplatte 28 dadurch, daß sie paarweise und

F i g. 10 eine perspektivische Darstellung einer mit Abstand durch Trennwände 38 umgeben sind, Einzelheit der Fig. 9 und wobei die letzteren von der Bodenplatte 28 aufwärts

F i g. 11 bis 13 weitere Ausführungsformen von bis über die oberen Enden der Gasdurchtrittsstutzen Austauschboden gemäß der Erfindung im Längs- 48 reichen,
schnitt zeigen. ₄₅ Ferner sind die Gasdurchtrittsstutzen 48 innerhalb

In der Zeichnung weisen gleiche Bezugszeichen und außerhalb der Trennwände 38 dadurch unterauf ähnliche Einzelheiten hin. schieden, daß ihre Flüssigkeitsverschlüsse durch

In der Zeichnung ist mit 20 ein Zwischenteil einer Siebe unterschiedlicher Maschengröße gebildet wer-Kolonne bezeichnet, die mit Austauschboden gemäß den. Diese Siebe sind deshalb mit verschiedenen Beder Erfindung ausgestattet ist. Der Austauschboden 50 zugszeichen 52 bzw. 54 bezeichnet (s. zum Beispiel ist in der Zeichnung von der Kolorne durch eine Fig.2). Die Maschen der Siebe 52 innerhalb der größere Dicke der Zeichnungslinien unterschieden. Trennwände 38 sind größer als die Maschen der Der Austauschboden ist zwischen Ablaufschächten Siebe 54 außerhalb derselben. Infolgedessen ist der 22 und 24 vorgesehen, deren innere Wände oberhalb Widerstand gegen die Strömung eines gasförmigen der Ebenen des Austauschbodens in an sich bekann- 55 Mediums, das durch die Gasdurchtrittsstutzen 48 inter Weise Ablaufwehrc bilden. Die innere Wand des nerhalb der Trennwände 38 aufwärts strömt, gerin-Ablaufschachtes 24 bildet dabei das Ablaufwehr 26 ger als der Widerstand in den Gasdurchtrittsstutzen des dargestellten Austauschbodens, während die in- 48 außerhalb der Trennwände 38.
nere Wand des Ablaufschachtes 22 das nicht darge- Wie ersichtlich (F i g. ?) liegt die Ebene des Flüs-

stcllte Ablaufwehr für den ebenfalls nicht dargestell- 60 sigkcitsabschlusses an den Gasdurchtrittsstutzen 48 ten nächst oberen Austauschboden bildet. Das Ab- innerhalb der Trennwände 38 (s. zum Beispiel die laufwehr 26 ist mit einer Bodenplatte 28 verbunden, Höhenlage 50 des Siebes 52) niedriger als der obere in der Gasdurchtrittsöffnungen angeordnet sind, die Rand 51 der Trennwände 38, so daß genügend mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet sind. Wie be- Raum zur Anreicherung der Flüssigkeit mit einem kannt, dient das Ablaufwehr 26 dazu, den Stand 32 65 gasförmigen Mittel zur Verfügung steht. Beim dargeder Flüssigkeit 34 über der Bodenplatte 28 konstant stellten Ausführungsbeispiel bestehen die Kanäle 46, zu halten, während die Gasdurchtrittsöffnungen 30 durch welche die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 42 dazu bestimmt sind, eine Aufwärtsströmung des gas- bzw. 44 miteinander paarweise verbunden sind, aus

je einer Rohrleitung 56, die über Verteilungskam- Bodenplatte 28 und infolgedessen in einem verhältmern 58 in die Durchlässe 40 einmünden. Die in den nismäßig kleinen Konzentrationsgradienten in Strö-Fig. 1 bis4 dargestellte Ausführungsform des Ge- mungsrichtung. Die Gasaufnahme der Flüssigkeit ist genstandes der Erfindung arbeitet wie folgt: demzufolge in sämtlichen Bereichen der Bodenplatte

Die Flüssigkeit strömt über den Ablaufschacht 22 5 28 in etwa gleich.

vom nicht dargestellten nächstoberen Austauschbo- Das Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 5 bis 8

den auf die Bodenplatte 28 auf der sie durch das Ab- unterscheidet sich vom vorher beschriebenen Auslaufwehr 26 angestaut wird, so daß der Flüssigkeits- führungsbcispiel in dreierlei Hinsicht,
stand 32 auf der Bodenplatte 28 bei ständiger Strö- Zunächst sind die Kanäle 46, die die Flüssigkeits-

mung in Richtung auf das Ablaufwehr 26 konstant io durchtrittsöffnungen 42 und 44 miteinander verbingehalten wird. Die überschüssige Flüssigkeitsmenge den, nicht als Rohrleitungen 5δ ausgebildet, sondern läuft über das Ablaufwehr 26 in den Ablaufschacht werden durch die Bodenplatte 28 und eine darunter 24 und fließt von dort dem nicht dargestellten nächst- angeordnete Bodenwand 72 umschlossen. Um die unteren Austauschboden zu. Diese Flüssigkeitsströ- Gasdurchtrittsöffnungen 30 in der Bodenplatte 28 mung ist in der F i g. 1 durch dicke Pfeile 60 ange- 15 vom Kanal 46 zwischen der Bodenplatte 28 und der deutet. Bodenwand 72 abzutrennen, erstrecken sich die Gas-

Die Flüssigkeitsschicht 34 auf der Bodenplatte 28 durchtrittsstutzen 48 nach unten von der Bodenplatte wird durch ein gasförmiges Mittel wie Dampf durch- 28 durch die Bodenwand 72 hindurch, wobei sie die setzt, das dem Raum über dem nächstunteren Aus- Gasdurchtrittsöffnungen 30 in der Bodenplatte 28 tauschboden entsteigt und über die Gasdurchtritts- *o mit der unteren Seite 72 α der Bodenwand 72, d. h. stutzen 48 in der Form von Blasen 36 durch die mit dem darunterliegenden Raum verbinden.
Flüssigkeit 34 hindurchsprudelt. Dann steigt es wei- Zweitens stellt die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung

ter aufwärts zum nächstoberen Austauschboden, wie 42 (s. F i g. 6) in der Nähe des Ablaufwehrs 26 einen dies in Fig. 1 durch dünne Pfeile 62 angedeutet ist. einzigen länglichen Durchlaß dar, der sich über die Auf diese Weise werden die Flüssigkeit und der *5 ganze Breite der Bodenplatte 28 erstreckt und dabei Dampf bzw. das Gas gemäß der bekannten Arbeits- die einzelnen Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 42 mit weise von Kolonnen oder Fraktioniertürmen im Ge- ihren Rohrleitungen 56 ersetzt. Beim dargestellten genstrom — wie durch die Pfeile 60 und 62 angedeu- Ausführungsbeispiel ist dies eine besonders zwecktet — miteinander in Kontakt gebracht. mäßige Anordnung, da hierdurch einerseits ein ver-Da nun der Strömungswiderstand für das gasför- 3° hältnismäßig geringer Strömungswiderstand in dem mige Mittel innerhalb der Trennwände 38 geringer Kanal 46 beim Eintritt erreicht wird und andererseits ist als außerhalb derselben, wird die in den Durchlas- die Bodenplatte 28 in ihrer gesamten Breite den Zusen 40 innerhalb der Trennwände 38 befindliche fluß gestattet, so daß eine Bodenschicht der Flüssig-Flüssigkeitsmenge mit einer größeren Gasmenge ver- keit 34 in ihrer Gesamtheit in den Kanal 46 eintritt, setzt und somit mit ihm angereichert, wodurch die 35 wodurch eine gleichförmige und vollständige Umwäl-Wichte der Flüssigkeit entsprechend abnimmt. Dem- zung der an der Bodenplatte 28 durch das Ablaufzufolge strömt die Flüssigkeit innerhalb der Trenn- wehr 26 zurückgehaltenen Flüssigkeitsschicht bewände 38 nach oben, bis sie die Höhe der Ränder 51 wirkt wird.

der Trennwände 38 erreicht hat und in die Haupt- Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die

strömung der Flüssigkeit 34 oberhalb des Austausch- 4° Vollständigkeit der Umwälzung durch eine Wand 74 bodens 28 überläuft. Dies erfolgt unabhängig davon, gefördert, die den Kanal 46 an den stromaufwärtslieob der Flüssigkeitsstand 32 höher oder niedriger als genden Scheiteln der Trennwände 38 abschließt, wie der Rand 51 der Trennwand 38 liegt (s. Fig.3). Zur dies insbesondere aus Fig.6 ersichtlich ist. Dies begleichen Zeit wird durch die aufwärtsgerichtete Strö- deutet, daß der Kanal 46 sich nicht unter den Abmung innerhalb der Trennwände 38 eine aufwärtsge- 45 laufschacht 22 erstreckt und somit keine Flüssigrichtete Saugwirkung erzeugt, die einen Zufluß von keitsmenge dem Umwälzvorgang entgehen kann, was Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnun- der Fall sein könnte, wenn auch jenseits der Flüssiggen 42, die Rohrleitungen 56, die Verteilungskam- keitsdurchtrittsöffnung 44 Raum für die Flüssigkeit mer 48 und die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 44 vorhanden wäre, die dann in diesem Bereich stagniein die Durchlässe 40 innerhalb der Trennwände 38 5° ren würde. Diese stagnierende Flüssigkeit würde die bewirkt, wie dies durch mittelstarke Pfeile 70 ange- Flüssigkeitsströmung 70 durch die Durchlässe 40 deutet ist. Die Strömung unterhalb der Bodenplatte hindurch in unerwünschter Weise behindern und 28 (d.h. unterhalb der Zeichnungsebene in Fig. 2) durch Verwirbelung bremsend auf sie einwirken,
in den Rohrleitungen 56 ist durch gestrichelte Pfeile Drittens sind die Gasdurchlaßstutzen 48 innerhalb

angedeutet. 55 und außerhalb der Trennwände 38 anstatt durch

Während die primäre oder Hauptströmung der Siebe durch axial bewegliche Glocken 76 bzw. 78 mit Flüssigkeit 34 in an sich bekannter Weise in einer Schlitzen und Randnuten verschlossen. Die Höhenwaagerechten Ebene erfolgt, wie dies durch die dik- lage 50 des Flüssigkeitsverschlusses ist dann selbstken Pfeile 60 angedeutet ist, tritt beim Ausführung- verständlich durch die höchste Stelle, d. h. durch das beispiel gemäß Fig. 1 im Uhrzeigersinn auch eine 60 geschlossene Ende der Schlitze 76a (s. Fig. 7) bezusätzliche oder sekundäre Strömung in der Rieh- stimmt. Diese geschlossenen Enden der Schlitze 76 a tung der Pfeile 70 in einer senkrechten Ebene (z. B. liegen in allen Betriebslagen tiefer als die oberen in der Ebene I-I in Fig. 2) auf. Diese sekundäre Ränder der Trennwände 38.

Strömung ist in sich geschlossen und stellt eine Um- Die Abnahme der Flüssigkeitsdichte in den Durch-

wälzung (Rezirkulation) der Flüssigkeit um die Bo- 65 lassen 40 kann auch bei dieser Ausführungsform des denplatte 28 herum dar. Die Wirkung dieser Umwäl- Gegenstandes der Erfindung auf verschiedene Weizung besteht in einer verhältnismäßig gleichförmigen sen erzielt werden. Beispielsweise können die axial Zusammensetzung der Flüssigkeit 34 oberhalb der beweglichen Glocken 76 an Gasdurchtrittsstutze.n

innerhalb der Trennwände 38 leichter sein als die übrigen. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß übrigen axial beweglichen Glocken 78. In diesem die Trennwände 38 in nicht dargestellter Weise je-FaIl können beide Arten von Glocken 76 und 78 weils einem Paar von Gasdurchtrittsöffnungen 30 zugleich ausgeführt sein, wie es beim dargestellten Aus- geordnet sind, wie dies beim Ausführungsbeispiel geführungsbeispiel der Fall ist. Es ist aber auch mög- 5 maß F i g. 1 bis 4 ebenfalls der Fail war.
lieh, die Schlitze der innerhalb der Trennwände 38 Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 weist angeordneten Glocken 76 nach oben länger auszu- einen sogenannten Turbogridboden auf, wobei die führen als die Schlitze der übrigen Glocken 78, wo- Gasdurchtrittsöffnungen 30 in der Bodenplatte 28 durch die innerhalb der Trennwände 38 angeordne- aus länglichen Schlitzen 30 c bestehen, die quer zur ten Glocken 76 dem Gas einen geringeren Strö- io Hauptströmungsrichtung 60 liegen. Die Schlitze 30 c mungswiderstand entgegensetzen als die übrigen sind durch S-förmige Bauelemente begrenzt, deren Glocken 78. Die Gasdurchtrittsstutzen 48 innerhalb Hauptabschnitte in der Strömungsrichtung 60 geseder Trennwände 38 bzw. die Glocken 76 an diesen hen mit 82 und 84 bezeichnet sind, wobei die Ab-Gasdurchtrittsstutzen können größer sein als die ent- schnitte 84 in an sich bekannter Weise die Schlitze sprechenden Gasdurchtrittsstutzen 48 und Glocken 15 30 c überdecken. Sind die Gasdurchtrittsöffnungen 78 außerhalb der Trennwände 38. Verschiedene 30 innerhalb der Trennwand 38 zur Bildung von Kombinationen der erwähnten bzw. nachfolgend be- Flüssigkeitsverschlüssen ebenfalls durch Baueleschricbenen Maßnahmen können ebenfalls verwendet mente der beschriebenen Art überdeckt, so ist die werden. Höhenlage 50 des Verschlusses durch den unteren

Bei Verwendung von Glocken, deren Mäntel keine 20 Rand des Abschnittes 84 bestimmt.

Schlitze aufweisen, wird die Höhenlage des Ver- Schließlich zeigt Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel

Schlusses offensichtlich durch den unteren Rand des der Erfindung mit einem Austauschboden, der als

Mantels der Glocke bestimmt. Jet-Boden ausgebildet ist. Die dünne Bodenplatte 28

Aus bereits erwähnten Gründen muß die Höhen- weist hier halbausgestanzte Laschen 86 auf, die in

lage 50 des Flüssigkeitsverschlusses in jedem Fall in 25 einem kleinen Winkel zum Boden angehoben sind

allen Betriebslagen niedriger sein als die Höhenlage und unter denen die Gasdurchtrittsöffnungen 30 an-

dcs oberen Randes 51 der Trennwand 38, wobei die geordnet sind, wobei auf den aufwärtsströmenden

Höhenlage 50 der Flüssigkeitsverschlüsse im allge- Dampf eine Düsenwirkung ausgeübt wird. Der

meinen durch die stromabwärts liegenden Ränder Dampf erhält hierdurch eine Geschwindigkeitskom-

von beweglichen Abschlußgliedern bestimmt ist. 30 ponente, die die Flüssigkeit über den Austauschbo-

Das Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 5 bis 8 den in Richtung 60 auf den Ablauf 24 treibt,

arbeitet wie folgt. Im allgemeinen unterscheidet sich Innerhalb der Trennwand 38 ist beim dargestellten

die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels vom Ausfuhrungsbeispiel eine Anordnung getroffen wor-

vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel durch den, die jener gemäß den F i g. 5 bis 8 ähnlich ist. Die

eine regere Umwälzung der Flüssigkeit. Wie ersieht- 35 Glocke 76 ragt aber nach oben aus dem Durchlaß

lieh ist, wird nahezu die gesamte auf dem Austausch- über den Rand 51 der Trennwand 38 hinaus. Die

boden befindliche Flüssigkeit umgewälzt, soweit sie Höhenlage 50 des Flüssigkeitsverschlusses ist jedoch

nicht über das Ablaufwchr 26 abläuft. Die Umwälz- auch hier niedriger als die Höhenlage des oberen

strömung erstreckt sich über die gesamte Breite des Randes 51 der Trennwand 38, da die erstere durch

Austauschbodens. Die intensivere Umwälzung ergibt 40 die höchstliegende Stelle der Schlitze im Mantel der

sich insbesondere dadurch, daß unterhalb der Boden- Glocke 76, d. h. also durch die geschlossenen oberen

platte 28 nahezu die gleichen Strömungsquerschnitte Enden dieser Schlitze bestimmt ist, wobei diese Stelle

zur Verfügung stehen wie oberhalb der Bodenplatte reichlich unterhalb der Höhenlage des oberen Ran-

28. Die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 42 und 44 des 51 der Trennwand 38 liegt,

sind ebenfalls derart bemessen, daß sie den Umwälz- 45 Die Gasdurchtrittsstutzen und Glocken innerhalb

strom nicht behindern. der Trennwand 38 könnten durch Laschen ersetzt

Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.9 und werden, die den Laschen 86 außerhalb der Trenn-

10 ist als Bodenplatte 28 ein Sieb oder ein perforier- wand 38 ähnlich sind. Dann wäre die Höhenlage 50

tes Blech vorgesehen, wobei die Gasdurchtrittsöff- offensichtlich durch die Scheitel der Laschen 86 be-

nungen der Bodenplatte 28 aus einer großen Zahl 50 stimmt.

von Maschen oder öffnungen 30 a im Sieb bzw. im Wie aus den dargestellten Ausführungsbeispielen perforierten Blech bestehen. Eine Ausnahme bildet hervorgeht, läßt die Erfindung bezüglich der Art der der innerhalb der Trennwand 38 liegende Abschnitt Gasdurchtrittsöffnungen in der Bodenplatte und des der Bodenplatte 28, wo Gasdurchtrittsöffnungen 30 b Verschlusses an den Gasdurchtrittsöffnungen innerder bisher beschriebenen Art verwendet werden, die 55 halb der Trennwände zahlreiche Abwandlungen zu. durch Ventile 80 (bewegliche Abschlußglieder) ver- Siebe, Glocken und Ventile sowie weitere Arten sind schlossen sind. Die Höhenlage 50 des Flüssigkeits- dargestellt und beschrieben worden. Selbstverständverschlusses fällt mit dem unteren oder stromabwärts lieh können auch andere Arten von Gasdurchtrittsliegenden Rand des Ventils 80 zusammen. Aufwärts- öffnungen und Verschlüssen verwendet werden,
gerichtete Ventilbewegungen sind durch Klauen 8Oo 60 Alle beispielsweisen Ausführungsformen stellen an Schenkeln 80 b des Ventils 80 begrenzt. einflutige Ouerstromböden dar, wo die Ablauf-

Die beispielsweise Ausführungsform gemäß schächte an einander entgegengesetzten Seiten des

F i g. 11 weicht von der vorherigen Ausführungsform Austauschbodens vorgesehen sind, so daß die Haupt-

durch die Gleichförmigkeit ihrer Gasdurchtrittsöff- strömung über die ganze Bodenplatte in einer einzi-

nungen 30 innerhalb und außerhalb der Trennwand 65 gen Richtung erfolgt. Die Erfindung ist jedoch ohne

38 ab, wobei sämtliche Gasdurchtrittsöffnungen 30 weiteres auch auf Radialstromböden anzuwenden,

durch Ventile 80 verschlossen sind, von denen jene wo die Ablaufschächte von jedem zweiten Aus-

innerhalb der Trennwände 38 leichter sind als die tauschboden in der Mitte und nicht am Umfang an-

sordnet liegen, während die übrigen Austauschböen mit zentralem Zufluß und tangentialem Ablauf rbeiten.

Selbstverständlich können alle Austauschboden iner Kolonne mit den erfindungsgemäßen Mitteln um Umwälzen der Flüssigkeit ausgestattet werden,

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da bei allen Austauschboden im wesentlichen eine Flüssigkeit zwischen einem Einlaß und einem Auslaß über eine Bodenplatte hinwegströmt, wobei Einlaß und Auslaß durch einen Abstand voneinander getrennt sind, der bereits geeignet ist, eine Umwälzung der Flüssigkeit im Sinne der Erfindung zuzulassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 die Zirkulation der im Uniwälzkreislauf des Aus Patentansprüche: tauschbodens befindlichen Flüssigkeit dadurch be wirkt, daß der auf dem kreisförmig ausgebildeter Austauschboden befindlichen Flüssigkeit eine Rota-

1. Verfahren zum Umwälzen der Flüssigkeit 5 tionsbewegung aufgezwungen wird, wodurch sich inauf Austauschböden in Stoffaustauschkolonnen, folge von Zentrifugalkräften im Randbereich dei bei dem die von einem Zulauf zu einem Ablauf Austauschboden ein höherer Druck ausbildet als in über den waagerecht angeordneten Boden strö- mittleren Bereich des Austauschbodens. Diesel mende Flüssigkeit vom aufwärtsströmenden Druckunterschied bewirkt, daß der unterhalb des Bo-Dampf oder Gas durchsetzt wird und bei dem io dens aus dem Randbereich in den mittleren Bereich Flüssigkeit aus der Nähe des Ablaufs unterhalb zurückgeführten Flüssigkeit eine Bewegung aufgedes Bodens in die Nähe des Zulaufs zurückge- zwungen wird. Das bekannte Verfahren hat jedoch führt wird, dadurch gekennzeichnet, den Nachteil, daß infolge des unterschiedlicher daß die zurückgeführte Flüssigkeit am Aus- Druckes in der auf dem Austauschboden befindlitauschboden in der Nähe des Zulaufs mit der gas- 15 chen Flüssigkeiisschicht das von unten durchströförmigen Komponenten angereichert wird, so daß mende Gas in den Bereichen geringen Druckes verFlüssigkeit aus der Nähe des Ablaufs auf Grund stärkt durchtreten wird, während es in den Bereichen ihrer höheren Wichte zur Stelle der Wichteverrin- höheren vermindert oder überhaupt nicht mehr gerung zurückströmt. durchtreten wird. Infolgedessen ergibt sich eine ins-

2. Austauschboden zur Durchführung des Ver- 20 gesamt verminderte Berührung zwischen Gas und fahrens nach Anspruch 1 mit Gasdurchtrittsöff- Flüssigkeit und damit ein verhältnismäßig geringer nungen für die gasförmige Komponente, einem Wirkungsgrad.

Zulauf und einem Ablaufwehr, in deren Nähe je- Um diese Nachteile zu vermeiden und eine völlig weils mindestens eine Flüssigkeitsdurchtrittsöff- gleichmäßige Zirkulation der im Umwälzkreislauf nung vorgesehen ist, die unterhalb der Boden- 35 des Austauschboden geführten Flüssigkeit zu erziefläche miteinander verbunden sind, dadurch ge- len, ohne daß hierdurch die Druckverteilung in der kennzeichnet, daß die in der Nähe des Zulaufs auf dem Austauschboden befindlichen Flüssigkeit angeordnete Flüssigkeitsdurchlaßöffnung (40, 44) ungünstig beeinflußt wird, wird beim Verfahren zum und eine in deren Bereich liegende Gasdurch- Umwälzen der Flüssigkeit auf Austauschböden in trittsöffnung (30) von einer Wandung (38) um- 30 Stoffaustauschkolonnen, bei dem die von einem Zugeben sind, deren oberer Rand (Sl) höher liegt lauf zu einem Ablauf über den waagerecht angeordals der Flüssigkeitsverschluß der Gasdurchtritts- neten Boden strömende Flüssigkeit vom aufwärts Öffnung (30). strömenden Dampf oder Gas durchsetzt wird und bei

dem Flüssigkeit aus der Nähe des Ablaufs unterhalb

35 des Bodens in die Nähe des Zulaufs zurückgeführt

wird, erfindungsgemäß die zurückgeführte Flüssig-

keit am Austauschboden in der Nähe des Zulaufs mit

der gasförmigen Komponenten angereichert, so daß Flüssigkeit aus der Nähe des Ablaufs auf Grund ih-

40 rer höheren Wichte zur Stelle der Wichteverringe-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umwäl- rung zurückströmt.

zen der Flüssigkeit auf Austauschböden in Stoffaus- Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird die im tauschkolonnen, bei dem die von einem Zulauf zu Umwälzkreislauf des Austauschbodens befindliche einem Ablauf über den waagerecht angeordneten Bo- Flüssigkeit durch Mammutpumpeneffekt in Beweden strömende Flüssigkeit vom aufwärts strömenden 45 gung gehalten. Infolgedessen braucht die auf dem Dampf oder Gas durchsetzt wird und bei dem die Austauschboden befindliche Flüssigkeit nicht mehr Flüssigkeit aus der Nähe des Ablaufs unterhalb des zur Erzeugung einer Druckdifferenz herangezogen zu Bodens in die Nähe des Zulaufs zurückgeführt wird. werden. Der Druck in der auf dem Austauschboden Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur befindlichen Flüssigkeitsschicht kann also in etwa Durchführung dieses Verfahrens. 50 überall gleich sein. Hieraus ergibt sich, daß sich in Das Verfahren der genannten Art dient dazu, allen Bereichen des Austauschbodens etwa der durch eine besonders intensive Durchmischung der gleiche Gasdurchsatz einstellt, wobei auch die Spruim Bereich des Austauschbodens befindlichen Flüs- deltiefe in etwa überall gleich ist. Verglichen mit der sigkeit eine gesteigerte Gasaufnahme in der Flüssig- nach den herkömmlichen Verfahren betriebenen keit zu erzielen. Durch die intensive Durchniischung 55 Austauschboden ist der Wirkungsgrad der nach dem der im Bereich des Austauschbodens befindlichen Verfahren gemäß der Erfindung beschriebenen AusFlüssigkeit wird erreicht, daß die Gaskonzentration tauschböden erheblich größer,
in der Flüssigkeit überall am Austauschboden unge- Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Ausfähr gleichmäßig niedrig bleibt, so daß die Intensität tauschböden zur Durchführung des Verfahrens geder Gasaufnahme überall am Austauschboden unge- 60 _mäß der Erfindung mit Gasdurchtrittsöffnungen füi fähr gleich bleibt. Hierdurch ist es möglich, den Wir- die gasförmige Komponente, einem Zulauf und kungsgrad des Austauschbodens erheblich zu stei- einem Ablaufwehr, in deren Nähe jeweils mindestens gern, so daß in der Stoffaustauschkolonne weniger eine Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung vorgesehen ist. Austauschböden benötigt werden. Dies bedeutet eine die unterhalb der Bodenfläche miteinander verbunerhebliche Senkung der Investitionskosten und eine 65 den sind, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die in Verringerung des Raumbedarfes. der Nähe des Zulaufs angeordnete Flüssigkeitsdurch-Bei bekannten Verfahren (deutsche Auslcgeschrif- laßöffnung und eine in deren Bereich liegende Gasten 1 071051 und 1 089 729) der genannten Art wird durchtrittsöffnung von einer Wandung umgeben sind,