DE2638488A1 - Verfahren und vorrichtung zur destillation - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur destillation

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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F25J5/007Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger combined with mass exchange, i.e. in a so-called dephlegmator

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Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Destillation
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Destillation.
  • Es ist bekannt, daß eine destillative Trennung den geringstmöglichen Energiesufwand nir die Erzeugung von Rilcklaufflüssigkeit und Auftriebsdampf erfordert, wenn Destillationssysteme zur Verfügung stehen, die es gestatten, die #Ucklaufmenge in der Verstärkungszone und die Menge des Auftriebdampfes in der Abtriebszone entlang einer Säule kontinuierlich zu variieren, so daß bei jedem Säulenquerschnitt in beiden Zonen das jeweilige Minimum an Rücklaufmenge bzw.
  • Auftriebsdampf erreicht wird. Die ökonomischen Vorteile dieses, nicht adiabatischen Destillationsprinzips sind am größten bei Tieftemperaturprozessen, wenn für Auftrieb- und RUcklauferzeugnis Kompress ionswärmepumpenkre is läufe verwendet werden.
  • Bei mehreren derartigen Zerlegungsprozessen ist es üblich, die auf mehrere Säulenniveaus verteilte Kältequellen für die Rücklauferzeugung der Verstärkungszone und die auf mehrere Niveaus verteilte Wärmequellen der Abtriebszone durch direkten Wärmetausch zwischen den beiden Zonen bereitzustellen, wobei die beiden Zonen gewöhnlich unter unterschiedlichen DrUcken arbeiten. Ein Beispiel eines derartigen Verfahrens zur Erzeugung von Sauerstoff mittlerer Reinheit durch Tieftemperaturdestillation von Luft ist aus der GB-PS 759 176 bekannt. Die im Rahmen dieses Verfahrens beschriebene spezielle Wärmeübertragungsvorrichtung für den kombinierten Fraktion ierprozeß weist in Lagen angeordnete abwechslungsweise glatte und gewellte Platten auf, die derart verbunden sind, daß sie eine Wärmetauschvorrichtung bilden, wobei die teilverdampfenden und die teilkondensierenden Ströme in alternierender Folge die jeweiligen Strömungskanäle durchfließen (GB-PS 783 186). Die Nachteile einer derartigen Konstruktion sind darin zu sehen, daß ihre Herstellung teuer ist, daß ferner eine gleichmäßige Stromverteilung zwischen einer Vielzahl von großen parallelen Platten schwer zu erreichen ist und daß die Verwendung einer derartigen Konstruktion bei Stromdrücken weit oberhalb von 5 bar nicht möglich ist. Die Kompliziertheit und der Aufwand für die Herstellung dieser Konstruktion machen es im Grunde unmöglich, durch Nnderung der Geometrie der Anordnungen auf verschiedenen Niveaus unterschiedliche Wärmeübertragungsraten und unterschiedliche Rektifikationsbedingungen auf verschiedene Niveaus der beiden gekoppelten Zonen zu erreichen, um den thermodynamisch günstigsten Zustand einzustellen oder einen in thermodynamischer Hinsicht unbefriedigenden Zustand einer Test- oder Anlaufphase zu korrigieren.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zwei Destillationszonen so angeordnet werden, daß sie wie oben erläutert, im gegenseitigem Wärmekontakt stehen, um eine bestmögliche Annäherung des Fraktionierungsprozesses an den thermodynamischen Idealzustand zu erreichen.
  • Eine derartige Anordnung ist relativ billig und für große Säulen geeignet. Die erfindungsgemäße Anordnung kann, falls nötig, bei hohen Betriebsdrücken verwendet werden (bis zu 100 bar).
  • Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Vorrichtungen werden im folgenden unter Hinweis auf die beiliegenden Schemazeichnungen beschrieben.
  • Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt einer ersten Ausfflhrungsform Figur 2 einen Querschnitt einer Säule aus Figur 1, in der Fraktionierung unter partieller Verdampfung statt findet, Figuren 3, 4 und 5 Längsschnitte durch drei verschiedene Formen von Wärmet auschvorrichtungen für die Säule nach Figur 2, Figur 6 eine Ansicht von oben der Wärmetauschvorrichtung der Figur 5, Figur 7 eine ähnliche Vorrichtung wie in Figur 2 mit dem Unterschied, daß die Säule als Spaltstromsäule ausgebildet ist, Figur 8 eine Seitenansicht eines Teils der Säule nach Figur 7, Figur 9 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform, Figur 10 einen Querschnitt längs der Schnittlinie A-A der Figur 9.
  • Die Anlage der Figur 1 besteht aus zwei Säulen 11 und 12, die gewöhnlich nebeneinander angeordnet sind. Fraktionierung unter Teilverdampfungsbedingungen findet in der ersten Säule 11 statt (variable Auftriebsgasmengen) statt, während in der zweiten Säule 12 Teilkondensation stattfindet (unterschiedliche Rücklaufmenge). Die zweite Säule 12 wird gewöhnlich unter höherem Druck als die erste Säule 11 betrieben, in welchem Fall unterschiedliche Zusammensetzungen des selben Gemisches in beiden Säulen vorliegen. Beide Säulen enthalten normalerweise Austauschböden 13, die als Sieb- oder Glockenböden ausgebildet sein können oder andere Kontaktvorrichtungen aufweisen. Die Austauschböden weisen ferner Wehre 10 (Figur 2) und Ablau£-schächte in Ubereinstimmung mit der üblichen Praxis auf.
  • An einer Zahl von Zwischenstellen entlang der zweiten Säule 12, gewöhnlich in den Räumen zwischen benachbarten Austauschböden 13, wird Dampf an der Seite der Säule durch mindestens eine Entnahmeleitung 14 abgezogen. An einer gleichen Zahl von Zwischenstellen entlang der ersten Säule 11 wird diese Entnahmeleitung oder werden diese Entnahmeleitungen in regelmäßiger Folge mit Einlaßverteilerrohren 15 verbunden, welche in diese Säule in Räume zwischen den Austauschböden führen, so daß die Entnahmeleitung oder die Entnahmeleitungen des untersten Auslasses an Säule 12 mit dem untersten Einlaßverteilerrohr oder den untersten Einlaßverteilerrohren der Säule 11 verbunden ist usw. Die Abstände an beiden Säulen sind nicht notwendigerweise gleich.
  • Die Einlaßverteilerrohre 15 sind mit einer Reihe von nebeneinander angeordneten Wärmeübe rtragungs elementen 16 (s. Figur 2) verbunden, die unmittelbar oberhalb der Austauschböden 13 in Säule 11 angeordnet sind.
  • Diese Wärmeübertragngselemente 16 bestehen im allgemeinen aus einer Reihe von parallelen Rohrschlangen, die sich von der Nähe des Einlaßrobres bis in die Nähe des Auslaßrohres über die Länge eines Querschnittes des Austauschbodens 13 erstrecken. Die Höhe jeder dieser Rohrschlangen beträgt ein Vielfaches ihrer Breite. Die Windungen der Rohrschlangen können horizontal, wie in Figur 3, oder vertikal, wie in Figur 4, ausgebildet sein und die Rückwegleitung 17 kann zu einem Auslaßsammelrohr 18 in der Nähe des Einlaßverteilerrohres 15 führen.
  • In gleicher Weise können andere Konstruktionsformen von Wärmeübertragungselementen 16 angewendet werden. So kann jedes im Prinzip plattenförmig gestaltet sein, mit inneren strömungswegen, durch die der Dampf strömt, und im Wärmekontakt mit dem Schaum oberhalb des Weges kondensiert. Z.B. können die Wärmeübertragungselemente, wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt, aus einem gefalteten Metallblech 19 bestehen, das entlang seiner Kanten und entlang von vertikalen, regelmäßige horizontale Abstände aufweisenden, sich über die Zentralflä#he der Platte erstreckenden Linien verbunden ist und anschließend durch Hydraulikdruck aufgeblasen wurde (entsprechend bestehender Praxis in der Verdampferkonstruktion für KUhlaggregate), um eine obere Leitung 22 zu erzeugen, die durch eine Reihe von kurzen vertikalen Leitungen 23 mit einer unteren Leitung 24 verbunden ist.
  • Die oberen Leitungen 22 der Platte 19 stehen mit dem Einlaßverteilerrohr 15 und die unteren Leitungen 24 mit dem Auslaßsammelrohr 18 in Verbindung.
  • Andere Formen von 'i.ärmeUbertragungselementen sind ebenfalls möglich. Für jeden Satz von Wärmeübertra##ungselementen 16 ist mindestens ein Auslaßsammelrohr vorhanden, in welches die Auslässe der Rohrschlangen oder die Auslässe der Platten 19 münden. Die gesamte Querschnittsfläche des Auslaßsammelrohres oder der Auslaßsamnielrohre 1#, beträgt ungefähr die Hälfte der gesamten uerschnittsfläche der Einlaßverteilerrohre 15. Die Auslaßsammelrohre 18 sind im allgemeinen tiefer als die Einlaßverteilerrohre 15 angeordnet. Die Auslaßsammelrohre sind Jeweils durch Rückführleitungen 25 mit der Säule 12 verbunden.
  • Die Rückführleitungen 25 können bei Bedarf mit Hilfe der Ventile 29 kontrolliert werden. Jede der Rückfuhrleitungen 25 tritt etwas oberhalb der entsprechenden Entnahmeleitung 14 ein, wodurch die unterhalb des Austauschbodens 13 abgezogene Substanz oberhalb von diesem wieder in die Säule eingeleitet wird.
  • Mit Hilfe dieser Konstruktion wird ein Teil des in Säule 12 aufsteigenden Dampfes innerhalb der Wärmeübertragungselementes 16 in Säule 11 partiell kondensiert und in die Säule 12 oberhalb des nächstliegenden Austausehbodens zurückgeleitet.
  • Die Druckverluste über die entsprechenden Austauschböden 13 in Säule 12 und die Druckverluste in den Verbindungsleitungen 14, 25, 15 und 18 sowie in den Wärmeübertraggngselementen 16 werden so eingerichtet, daß ein Bruchteil von etwa 1/2 bis 1/20 des aufsteigenden Dampfes der Säule in die Kondensationsströ:inmgswege der Säule 11 abgezweigt wird. Dort werden etwa 1/5 bis 4/5, vorzugsweise etwa die Hälfte des abgezweigten Gasstromes kondensiert. Der kondensierte Anteil fließt zusammen mit dem nicht kondensierten Dampf zurück in die Säule 12.
  • Um den Rückfluß des Kondensates aus dem Wärmeübertragungselementen 16 in Säule 11 zurück zu Säule 12 zu erleichtern, wird, wie gezeigt, Säule 11 im allgemeinen etwas höher angeordnet als Säule 12. Auf diese Weise erhalten die Dampfentnahmeleitungen 14, die die Auslässe der Säule 12 mit den Einlaßverteilerrohren 15 In Säule 11 verbinden, einen vertikal ansteigenden Teil 26, so daß die Rückführung von den Auslaßsammelrohren 18 entweder horizontal oder leicht ergab verläuft. Die Rückführleitungen nach Säule 12 können so gestaltet werden, daß das zurückfließende Kondensat mit der Säulenflüssigkeit auf dem entsprechenden Austauschboden 13 und der zurtlckströmende Dampf mit dem in der Säule aufsteigenden Dampf zwischen den Austauschböden vermischt wird.
  • Auf diese Weise arbeitet Säule 12 als Destillationssäule mit unterschiedlichen Rücklaufmengen, da der Dampf, der bei 27 in den unteren Teil der Säule eintritt, partiell kondensiert wird, während er von Austwschboden zu Austauschboden aufsteigt, dadurch daß ein Teil davon, wie beschrieben, auf mehreren Niveaus abgezogen und partiell kondensiert wird. Die Zahl der Abzugsstellen für den Dampf zum Zwecke der partiellen Kondensation kann so bemessen sein, daß im Grunde der gesamte Dampf während des Aufsteigens zum Kopf der Säule kondensiert wird. In diesem Fall kann es nötig sein, die wirksame Austauschfläche der Austauschböden 13 im oberen Teil der Säule zu verkleinern, so daß ein guter Kontakt zwischen Dampf und Flüssigkeit an den oberen Austauschböden gewährleistet ist. Es ist ferner notwendig, einen größeren Dampfanteil an der obersten Stelle der Säule 12 abzuziehen und zu kondensieren. Zwischenentnahmestellen für Flüssigkeit, wie bei Punkt 28, können an einer oder an mehreren Stellen der Säule 12 vorgesehen werden.
  • Es ist nicht empfehlenswert, den an den jeweiligen Zwischenniveaus abgezogenen Dampf dieser Säule vollständig zu kondensieren, außer wenn der aufsteigende Dampf nahezu rein ist, weil die Kondensation-sonst über einen Temperaturbereich stattfindet. Dieser Temperaturbereich sollte jedoch so klein wie möglich gehalten werden. Durch die beschriebene Anordnung wird ebenfalls für die Anwesenheit von inerten Bestandteilen in dem aufsteigenden Dampf gesorgt. Dampfentnahmestellen können an jeder Stelle zwischen zwei benachbarten Austauschböden angeordnet sein. Entsprechend den Verfahrenserfordernissen können auch weniger Dampfentnahmestellen in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen vorgesehen werden.
  • Säule 11 arbeitet als Abtriebssäule mit unterschiedlichem Dampfauftrieb, da die herabfließende Flüssigkeit durch die Wärmeübertragungselemente 16 fortschreitend verdampft wird.
  • Die Anwesenheit der Wärmeübertragungselemente 16 auf einigen oder auf allen Austauschböden 13 behindert den Durchsatz oder den Zerlegungsvorgang dieser Säule aus folgenden Gründen nicht.
  • 1. Die WärmeUbertragungsvorrlchtungen erstrecken sich nicht über die ganze vertikale Distanz zwischen zwei Austausohböden sondern beanspruchen normalerweise lediglich ein Drittel bis zwei Drittel dieses Abstandes. Die endgültige Freisetzung von Dampf aus der Flüssigkeit (welche die erlaubbare überschüssige Dampfgeschwlndigkeit und somit den ILolonmendurchmesser bestimmt) ist nicht durch die Anwe#cnheit der Wärmeübertragungsvorrichtungen beeinträchtigt.
  • 2. Es wurde gefunden, daß Sperren, die sich über die Austauschböden erstrecken, die im allgemeinen in Richtung des Flüssigkeitsstromes über den Platten ausgerichtet sind, den Fraktloniervorgang verbessern, indem sie die Schaumhydraulik stabilisieren. Die Sperren stellen Trockenkanäle dar, durch die die Flüssigkeit, die in dem Schaum nach oben gefördert wurde, auf den Austauschboden zurückkehren kann, wodurch schließlich ein Flüssigkeitskurzschluß vermieden wird.
  • Die Wärmeübertragungselemente 16 wirken in der Tat in Säule 11 als Sperren dieser Art. Obwohl Säule 11 im wesentlichen eine Abtriebssäule ist, kann ein zusätzlicher Dampfeinlaß 30 an oder nahe ihrem unteren Ende bei Bedarf vorgesehen werden. In den RWakrUhrleltungen für dus FlUss igke its dampfgemis ch 14 können Ventile oder andere einstellbare Durchflußbegrenzungsvorrichtungen angeordnet sein, so daß die Menge der übertragenden Wärme entlang der Säulen reguliert werden kann. So kann beispielsweise Säule 11 so konzipiert werden, daß an ihren oberen Austauschböden mehr Wärmeübertragungselemente 16 angeordnet werden als theoretisch notwendig ist und die optimalen Betriebsbedingungen können eingestellt werden, indem der Durchfluß durch diese Wärmeübertragungselemente teilweise oder vollständig unterbunden wird. Eine Regulierun der übertragenden Wcirmemengen kann ebenfalls notwendig werden, wenn die Anlage unter Teillast betrieben wird.
  • Die Figuren 7 und 8 zeigen wie das erfindungsgemäße Prinzip vorteilhafterweise angewendet wird, wenn die Säule 11 eine Spaltstromsäule is. Die Wärmeübertragungselemente 16 sind auf gegenüberliegenden Platten angeordnet, über die die Flüssigkeit in entgegengesetzten Richtungen strömt. Die Flüssigkeit kommt von einem paar von Einlaßwehren 30 und fließt zu einem zentralen Auslaßwehr 31 und einem zentralen Ablaufschacht 32.
  • Die Wärmeübertragungselemente erstrecken sich in diesem Fall in zwei Reihen über den Austauschboden in entgegengesetzter Richtung ausgehend von dem Verteiler bzw. Sammelrohren, die im Bereich des Auslaßwehres 31 angeordnet sind. Die dargestellte Anordnung weist ein gemeinsames Einlaßverteilerrohr 15 für beide Reihen der Wärmeübertragungselemente auf. Es sind jedoch zwei getrennte Auslaßsammelrohre für die beiden Reihen vorgesehen. Eine ähnliche Anordnung könnte bei Spaltstromaustauschböden angewandt werden, wenn die Wärmetauschvorrichtungen zwischen allen Austauschböden oder unregelmäßig zwischen den Böden einer Abtriebssäule angebracht werden sollen.
  • In den Figuren 9 und 10 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der in der Verstärkungssäule 12 eine größere Anzahl von Austauschböden verlangt wird als in der Abtriebssäule 11. In diesem Fall ist zur Erläuterung eine regelmäßige Anordnung gezeigt, in der Wärmeübertragungselemente 16 auf allen Austauschböden eines bestimmten Abschnittes der Abtriebssäule 11 angeordnet sind, während Dampfabzweigungen und Flüssigkeitsrückführungen nur bei jedem dritten Austauschboden der Verstärkungssäule 12 vorgesehen sind. In diesem Fall ist die Abtriebssäule 11 rechteckig ausgebildet, so daß die Wärmeübertragungselemente 16 regelmäßig so angeordnet sein können, daß sie die volle Querschnittsfläche abdecken. Die Behälterwände der Säule sind in vertikaler Richtung ausgebuchtet, um auf diese Weise einem größeren Innendruck standhalten zu können. Es kann in diesem Fall notwendig sein, die Säule mit inneren Spannungs verstrebungen oder ähnlichen Vorrichtungen zu versehen, die zwischen der oberen und der unteren Abschlußplatte der Säule angeordnet sind, um zu verhindern, daß sich die Säule in vertikaler Richtung ausdehnt, wenn sie unter Druck gesetzt wird. Die Anordnung der Wehre und Ablaufschächte sind in den beiden Säulen nicht gezeigt. Diese können jedoch in gewöhnlicher Ausführung gestatet sein. Es könnte auch die durch die Perforation der Austauschböden entstehende freie Fläche für den Flüssigkeitsabfluß ausreichen. Hilfsweise kann Flüssigkeit an mehreren Zwischenstellen der Hochdrucksäule 12 wie zuvor entnommen werden.
  • Bezüglich jeder dieser gezeigten Anordnungen können Berechnungen durchgerührt werden, um präzise zu zeigen, auf welchen Austauschböden der Abtriebssäule die Wärmeübertragungs -elemente eingefügt werden sollten und mit welchen entsprechenden Austauschböden der Verstärkungssäule diese verbunden werden sollten, um die größtmögliche Anpassung und beste Kopplung der beiden Destillationsprozesse zu erreichen. Im allgemeinen wird dies zu näherungsweise parallelen Temperaturprofilen entlang einer beträchtlichen Länge beider Säulen führen. Ventile oder andere Durchflußleitungen in einigen oder in allen der RUckführleitungen fUr das Flüssigkeitsdampfgemisch geben die Möglichkeit, das System im Betriebszustand endgültig abzustimmen, um so die bestmögliche Durchführung des Zerlegungsprozesses zu erreichen.
  • Die Erfindung erstreckt sich ebenfalls auf eine äquivalente Aus führungs form, bei der die Wärmeübertragungselemente auf einem oder auf allen Austauschböden der Verstärkungssäule angeordnet sind und bei der zumindest ein Teil der von den Austauschböden abgezogenen Flüssigkeit der Abtriebesäule teilweise verdampft wird und die resultierende Zweiphasenmischung in die Abtriebssäule an die selbe Zwischenstelle, an der sie abgezogen wurde, zurückgeführt wird. Alle Varianten in Bezug auf die Verteilung der Abzugspunkte und die Anordnung der korrespondierenden Wärmeübertragungselemente, wie dies oben für den Fall der partiellen Kondensation beschrieben wurde, gelten in diesem Fall entsprechend. Im allgemeinen ist jedoch als Prinzip, nach dem Flüssigkeit aus der Abtriebssäule abgezogen wird, als weniger günstig anzusehen, weil in der Hochdrucksäule die für die Einfügung der Wärmeübertragungselemente zur Verfügung stehende Fläche kleiner ist und die Wärmeübertragungscharakteristiken schlechter sind. Ferner ist der Druckverlust in diesen Elementen und den Sammelrohren we lt aus schwieriger anzupassen.
  • Die in den Zeichnungen dargestellten Säulen weisen aus Gründen der bequermeren Darstellungsweise nur wenige Austauschböden auf. In der Praxis kann die Zahl der Austauschböden 20 ohne weiteres übersteigen.
  • Weitere Modifikationen sind intSglich, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen. So können, falls nötig, die Wärmeübertragungselemente in der Säule 11 sekundäre Wärmetibertragungstlächen in Form von internen oder externen Rippen oder dergleichen aufweisen. Ebenso können die Wandabsehnitte der Säule 11, die in Figur 9 konvex ausgebildet sind, stattdessen auch konkav sein.
  • Leerseite

Claims (21)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Zerlegung eines Stoffgemisches in zwei getrennten Destillationszonen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der am Destillationsvorgang beteiligten Stoffe mindestens einer Zwischenstelle der ersten Destillationszone in Wärmekontakt mit mindestens einem Teil der Stoffe einer Zwischenstelle der zweiten Destlllationszone gebracht werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Dampf von der ersten Destillationszone an mehreren Zwischenstellen abgezogen wird und der auf diese Weise von den Zwischenstellen abgezogene Dampf Jeweils an entsprechenden Zwischenstellen der zweiten Destillationszone im Wärmekontakt mit verdampfender Rektifikationsflilssigkeit teilweise kondensiert und anschließend wieder der ersten Destillationszone an einer Zwischenstelle zugefUhrt wird, die etwas oberhalb derjenigen Zwischenstelle liegt, an der der Dampf abgezogen wurde.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Destillationszone unter höherem Druck als die zweite Destillationszone steht.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Destillationszone auf höherem reodätischen Niveau als de erste anbeordnet ist,
  5. 5. Destilliereinrachtung mit zwei Destillationssäulen zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, das der zerszweiten Destillationssäule an mehreren Zwischenstellen Wärmetauschvorrichtungen und an mehreren Zwischenstellen der ersten Rektifikations- 0115-säule Entnahmeleitungen fUr Dampf angeordnet sind, wobei die unterste Entnahmeleitung in die unterste der Tärmetausch vorrichtungen fUhrt und die nachfolgenden Entnahmeleitungen entsprechend mit den nachfoluenden Wärmetauschvorrichtungen verbunden sind und eine gleiche Anzahl von Rückführleitungen für ein Flüssigkeits- Dampfgemisch die Austrittsseite der Wärmetauschvorrichtungen mit der ersten Destillationssäule verbinden, derart, daß die RUckführleitungen Jeweils etwas oberhalb der entsprechenden Entnahmeleitungen münden.
  6. 6. Vorrichtungen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Destillationssäule Austauschböden aufweist und die Jeweilige Entnahmeleitung ftlr den Dampf unterhalb eines Austauschbodens angeordnet ist und die zugehdrige Rückfuhrleitung fUr das Flüssigkeitsdampfgemisch oberhalb dieses Austauschbodens mUndet.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Destillationssäule Austauschböden aufweist und die Jeweilige Wärmetauschvorrichtung jeweils unmittelbar oberhalb des Austauschbodens angeordnet ist.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der AnsprUche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontrollventil in mindestens einer Entnahme- oder Rückführleitung vorgesehen ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der AnsprUche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Destillationssäule eine Hochdrucksäule und die zweite eine Niederdrucksäule ist.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der AnsprUche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Destillationssäule so angeordnet ist, daß die Entnahmeleitungen bergauf und die Rückfuhrleitungen bergab oder horizontal verlaufen.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Wärmetauschvorrichtungen ein waagrechtes Einlaßverteilerrohr und ein knapp darunterliegendes Auslaßsammelrohr sowie eine Wärmetauscheranordnung aufweisein, deren Höhe etwa dem vertikalen Abstand zwischen Einlaßverteilerrohr und Auslaßsammelrohr entspricht und die sich in der Ebene über den Querschnitt der zweiten Destillationssäule erstreckt, so daß die horizontalen Abmessungen der Wärmet aus cheranordnung größer als ihre vertikalen Abmessungen sind.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Wärmetauscheranordnungen aus einer Mehrzahl von getrennten parallel angeordneten Wärmeübertragungselementen besteht, die von dem Einlaßverteilerrohr in das Auslaßsammelrohr fUhrende Strömungskanäle aufweisen, wobei jedes Wärmetauschelement höher als brett st.
  13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Jede Wärmetauscheranordnung eine Reihe von horizontalen, parallelen Rohrschlangen aufweist, deren Windungen entweder lang und horizontal ausgebildet oder kurz und vertikal ausgebildet sind.
  14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wärmetauscheranordnung aus einer Serie von horizontal angeordneten Doppelwandplatten besteht, wobei die Strömungskanäle zwischen den Wänden angeordnet sind.
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten dadurch hergestellt sind, daß jeweils zwei Wandbleche entlang ihren Kanten und entlang von vertikalen, regelmäßige horizontale Abstände aufweisenden sich Uber die Zentralfläche der Platte erstreckenden Linien verbunden und anschließend durch Hydraulikdruck aufgeblasen werden.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspm ch 7 oder nach einem der Ansprüche 8 bis 15, zusammen mit Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauschvorrichtungen eine Hhe von 1/3 bis 2/3 des Abstandes der Austauscilko~den in der zweiten Rektifikationssäule aufweisen.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Säule als Spaltströmungssäule ausgebildet ist und die Wärmetauschvorrichtungen sich horizontal in zwei Reihen in entgegengesetzter Richtung von einem gemeinsamen Einlaßverteilerrohr im Zentrum der Rektifikationssäule erstrecken, wobei Jede der beiden Reihen ein eigenes Auslaßsammelrohr aufweist.
  18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder nach einem der AnsprUche 8 bis 17 zusammen mit Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Destillationssäule im Querschnitt rechteckig ist und die Wärmetauschvorrichtungen die Austauschböden gleichm#ig überdecken.
  19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der zweiten Destillationssliule susgebuchtet sind.
  20. 20. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeit von der zweiten Destillationszone an mehreren Stellen abgezogen wird und diese Flüssigkeitsströme an entsprechenden Stellen der ersten Säule teilweise verdampft und in die zweite Destillationszone zurückgeführt wird.
  21. 21. Rektifizlereinrichtung mit zwei Destillationssyulen zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Destillationssäule an mehreren Zwischenstellen Wärmetauschvorrichtungen und an mehreren Zwischenstellen der zweiten Destillationssäule mehrere Entnahmeleitungen für Flüssigkeit angeordnet sind, wobei die unterste Entnahmeleitung in die unterste Wärmetauschvorrichtung führt und die nachfolgenden Entnahmeleitungen entsprechend den nachfolgenden Wärmet aus chvorr ichtungen verbunden sind und eine gleiche Anzahl von Rückführleitungen für ein Flüssigkeitsdampfgemisch die Austrittsseite der Wärmetauschvorrichtungen mit der zweiten Rektifikationssäule verbindet, derart daß die RückfUhrleitungen in unmittelbarer Nähe der entsprechenden Entnahme leitungen mUnden.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT393961B (de) * 1989-04-26 1992-01-10 Fuchs Norbert Mag Vollwert-stuten-trockenmilchpulver
CN107631651A (zh) * 2017-09-30 2018-01-26 启东市巨龙石油化工装备有限公司 一种模块化组合式塔内换热器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3624062A1 (de) * 1986-07-16 1988-01-21 Vogelbusch Gmbh Destillations-kolonne sowie verfahren zur destillativen trennung von gemischen mittels einer solchen kolonne

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE562919C (de) * 1931-05-16 1932-10-29 Standard Oil Dev Co Verfahren und Vorrichtung zur fraktionierten Kondensation von Kohlenwasserstoffdaempfen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE562919C (de) * 1931-05-16 1932-10-29 Standard Oil Dev Co Verfahren und Vorrichtung zur fraktionierten Kondensation von Kohlenwasserstoffdaempfen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kirschbaum, Emil: Destillations- und Rektifikationstechnik, 1968, S. 227 u. 228 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT393961B (de) * 1989-04-26 1992-01-10 Fuchs Norbert Mag Vollwert-stuten-trockenmilchpulver
CN107631651A (zh) * 2017-09-30 2018-01-26 启东市巨龙石油化工装备有限公司 一种模块化组合式塔内换热器
CN107631651B (zh) * 2017-09-30 2024-07-02 启东市巨龙石油化工装备有限公司 一种模块化组合式塔内换热器

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