DE361957C - Floor or basin for bringing liquids and gases into contact - Google Patents

Description

Boden oder Becken. zum Inberührungbringen von Flüssigkeiten und Gasen.Floor or basin. for bringing liquids and gases into contact.

Um Flüssigkeiten und Gase miteinander in Berührung zu bringen, verwendet man bislang, z. B. für Destillations-- und Rektifikationszwecke, Böden oder Becken, auf welchen die Gase in die Flüssigkeit hineinstreichen. Used to bring liquids and gases into contact with one another one so far, z. B. for distillation and rectification purposes, floors or basins, on which the gases sweep into the liquid.

Diese Böden sind mit einem Rohre versehen, durch welches die Flüssigkeit von einem Boden auf den unmittelbar darunter befindlichen herabfließt, und das untere Ende dieses Überfallrohres taucht in einen hydraulischen Verschluß. Auf jedem Boden ist. nun die Flüssigkeitshöhe konstant, da sie ja durch die Höhe bestimmt ist, um welche der obere Teil dieses Überfallrohres die Grundfläche des betrachteten Bodens oder Beckens überragt. Daraus folgt ! daß die Gase stets in die gleiche Flüssigkeitshöhe streichen, während es von Vorteil wäre, diese Höhe zu steigern, wenn die Menge der zugeführten Gase zunimmt.These floors are provided with a pipe through which the liquid flows down from one floor to the one immediately below, and the lower one The end of this overflow pipe is immersed in a hydraulic lock. On every floor is. now the liquid height is constant, since it is determined by the height to which the upper part of this spill pipe is the base of the soil under consideration or pelvis. It follows ! that the gases are always in the same liquid level delete, while it would be beneficial to increase this amount if the amount of supplied gases increases.

Verursacht außerdem das Hineinstreichen der Gase in die Flüssigkeit die Bildung von Schaum, so kann dieser nur durch besondere, zwischen die Böden eingeschaltete, das Arbeiten dieser Böden störende Vorkehrungen niedergeschlagen werden. Also causes the gases to be drawn into the liquid the formation of foam, this can only be prevented by special, the working of these floors disruptive precautions are put down.

Der den Gegenstand der Erfindung bildende Boden bzw. Becken hilft diesen Übelständen durch Vorkehrungen ab, welche bewirken, daß die Flüssigkeitshöhe sich selbsttätig ändert. The bottom or basin forming the subject of the invention helps these evils by taking precautions, which cause the liquid level changes automatically.

Im wesentlichen besteht die Erfindung darin, daß als Ersatz für das an jedem Boden vorgesehene Überfallrohr und dessen hydraulischen Verschluß ein oder mehrere in der Grundfläche des Bodens angebrachte Offnungen Verwendung finden, die eine beliebige Form aufweisen, aber derart sind, daß die dieselben ausfüllende Flüssigkeit durch Kapillarität ständig an deren Rändern haftet.Essentially, the invention consists in that as a replacement for the overflow pipe provided on each floor and its hydraulic one Closure one or more openings made in the base area of the floor are used that have any shape, but are such that the same fills Liquid constantly adheres to the edges due to capillarity.

Abb. I der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform eines gemäß vorliegender Erfindung ausgeführten Bodens. Dieser Boden oder Becken besitzt eine Grundfläche A, die in bekannter \reise mit einem oder mehreren Gassteige rohren B versehen ist, von denen ein jedes von einer Glocke C überdeckt ist. Die Grundfläche A ist aber ohne Flüssigkeitsüherfallrohr ausgeführt und besitzt nur öffnungen oder Löcher D von geringer Querschniftsweite. Fig. I of the accompanying drawings schematically illustrates one Embodiment of a floor designed according to the present invention. This floor or basin has a base area A, which is known to travel with one or more Gas riser pipes B is provided, each of which is covered by a bell C is. The base area A is designed and has no liquid downpipe only openings or holes D with a small cross-section width.

Die Flüssigkeit fließt durch diese oeffnungen herab, und die so erzeugten dünnen Flüssigkeitsstrahlen überrieseln den sich ihnen etwa darbietenden Schaum. Diese Flüsigkeitsstrahlen sind so schwach, daß sie beim Herabfallen auf die Flüssigkeit des unmittelbar darunter befindlichen Bodens keine Verspritzungen verursachen. Andererseits wird durch dieselben die Austauschfläche zwischen Flüssigkeit und Gas vergrößert.The liquid flows down through these openings, and the ones created in this way thin jets of liquid trickle over the foam that is presented to them. These jets of liquid are so weak that they fall on the liquid when they fall the floor immediately below do not cause any splashing. on the other hand the exchange surface between liquid and gas is increased by the same.

Bevor die Flüssigkeit beim Füllen des Apparates durch die Offnungen D auf den darunter befindlichen Boden herabfließt, sammelt sie sich zunächst auf dem Boden bis zu einer gewissen, in der Abbildung durch die Linie M-N angedeuteten, nach dem Durch messer der Öffnung und dem Material, aus dem der Boden besteht, sich richtenden Mindesthöhe, welche z. B. ungefähr z mm beträgt, wenn es sich um Wasser bei der umgebenden Temperatur und einen Boden aus Weißblech mit zu : Öffnungen von ungefähr I,5 mm handelt. Before the liquid when filling the apparatus through the openings D flows down to the ground below, it initially collects the ground up to a certain point, indicated in the figure by the line M-N, according to the diameter of the opening and the material from which the bottom is made directing minimum height, which z. B. is about z mm when it is water at the ambient temperature and a bottom made of tinplate with to: openings from is about 1.5 mm.

In diesem Augenblick muß natürlich der untere Rand der Glocken um ein gewisses Maß in diese Mindesthöhe von Flüssigkeit eintauchen.At this moment, of course, the lower edge of the bells has to be turned over immerse some amount in this minimum level of liquid.

Zwischen den Gasatmosphären auf beiden Seiten eines gleichen Bodens stellt sich sodann ein gewisser Druck und demzufolge ein entsprechender Höhenunterschied zwischen der Flüssigkeit auf der Innen- und auf der Außenseite der Glocken ein. Nimmt die Kolonnenerzeugung zu, so wächst die Menge der aufsteigenden Gasmassen ebenfalls; demzufolge nimmt die dem Boden zufließende Flüssigkeitsmenge ebenfalls zu und verursacht dadurch eine Steigerung der Höhe der auf dem betreffenden Boden sich ansammelnden Fliissigkeit, so daß die einzelnen Öffnungen einen entsprechenden Belastungszuwachs erfahren und die Menge der aus ihnen herabfiießenden Flüssigkeit so lange zunimmt, bis sie der Zunahme der : Kolonnenerzeugung entspricht.Between the gas atmospheres on both sides of the same soil Then there is a certain pressure and consequently a corresponding height difference between the liquid on the inside and outside of the bells. If the column production increases, the amount of rising gas masses increases Likewise; consequently, the amount of liquid flowing into the soil also increases and thereby causes an increase in the height of the floor in question accumulating liquid, so that the individual openings have a corresponding Experience an increase in stress and the amount of fluid flowing down from them increases until it corresponds to the increase in: column production.

Bei eintretender Abnahme der Kolonnenerzeugung spielen sich die gleichen Vorgänge in umgekehrtem Sinne ab. Hieraus ist ersichtlich, daß die Flüssigkeitshöhe, durch welche das Gas hindurchstreicht, entsprechend der Zu- oder Abnahme der zuströmenden Gasmenge sich ändert.When the column production decreases, the same play out Processes in the opposite sense. From this it can be seen that the liquid level, through which the gas passes, according to the increase or decrease of the inflowing The amount of gas changes.

Im übrigen kann das Gas nicht durch die Offnungen D hindurchtreten, weil der durch das unterhalb des Bodens befindliche Gas gegen j ede einzelne Öffnung wirkende Druck nicht ausreichend ist, um die Flüssigkeitshöhe zu überwinden, die auf jeder der Öffnungen lastet. Denn dieser Druck ist gerade ausreichend, um zu bewirken, daß das Gas die auf dem Boden ruhende Flüssigkeit in einer Höhe durchstreicht, welche geringer ist als die auf besagter Flüssigkeitsausflußöffnung lastende Flüssigkeitshöhe. Zu bemerken ist noch, daß beim Durchstreichen des Gases die in der Nähe der Glocke befindliche Flüssigkeit emulgiert wird und daher eine durchschnittliche Dichtigkeit besitzt, welche geringer ist als die übrige vom Gase unberührt bleibende Flüssigkeit. Dieser Umstand trägt dazu bei, das Aufsteigen der Gase durch die Öffnungen zu verhindern. Otherwise, the gas cannot pass through the openings D, because of the gas located below the floor against each individual opening acting pressure is not sufficient to overcome the liquid level that on each of the openings. Because this pressure is just enough to cause the gas to sweep the liquid resting on the floor at a height which is less than the height of the liquid bearing on said liquid outflow opening. It should also be noted that when the gas is passed through, the one near the bell liquid is emulsified and therefore an average tightness which is less than the rest of the liquid remaining unaffected by the gas. This fact helps to prevent the gases from rising through the openings.

In der Praxis liefert jedoch die eben beschriebene Becken- oder Bodenanordnung nicht immer die guten Resultate, welche man von ihr erwarten sollte, dies aus dem Grunde, weil die Vollränder E der Glocken schon in einem geringen Abstande von der Grundfläche des Bodens enden müssen. Denn es ist ja erforderlich, daß sie, wie oben bereits erläutert, unterhalb der Mindesthöhe des Flüssigkeitsspiegels sich befinden, der zuweilen einen verhältnismäßig niedrigen Stand hat. Um nun den Abstand zwischen den Glockenrändern und der Bodengrundfläche unabhängig von der Mindesthöhe zu machen, ist gemäß der Erfindung um jede Glocke der Böden herum eine gewisse Flüssigkeitsreserve oder Flüssigkeitstasche so angeordnet, daß, wenn die Flüssigkeit sich über den Boden ergießt, um ihn zu füllen, diese Flüssigkeit gezwungen ist, zunächst besagte Tasche voll zu füllen, bevor sie auf der die Ausflußöffnungen tragenden Bodengrundfläche die Mindesthöhe erreicht. In practice, however, the basin or floor arrangement just described provides not always the good results that one should expect from it, this from the Reason because the full edges E of the bells are already at a small distance from the Must end the base of the floor. Because it is necessary that they, as above already explained, are below the minimum height of the liquid level, which at times has a relatively low level. To now the distance between to make the bell edges and the base area independent of the minimum height, is according to the invention around each bell of the floors around a certain liquid reserve or liquid bag arranged so that when the liquid spills over the bottom poured to fill it, this liquid is forced to first said bag to fill fully before they are on the floor surface supporting the outflow openings reached the minimum height.

Diese Anordnung ermöglicht, dem Höhenabstand zwischen dem unteren Rollrand der Glocken und der Bodengrundfläche jeden beliebigen Wert zu geben.This arrangement allows the height distance between the lower To give any desired value to the rolled edge of the bells and the base area.

Abb. 2 der Zeichnung zeigt beispielsweise einen mit der eben geschilderten Neuerung versehenen Boden. Die in Frage stehende Flüssigkeitsreserve wird durch Benutzung einer kreisförmigen Schutzwand F gebildet, welche in einem gewissen Abstande von der Glocke C um diese herum angeordnet ist. Fig. 2 of the drawing shows, for example, one with the one just described Innovation provided floor. The liquid reserve in question is through Use a circular protective wall F, which is formed at a certain distance of the bell C is arranged around this.

Beim Füllen des Bodens fällt die Flüssigkeit in D'herab und ergießt sich zunächst in die in dieser Weise gebildete Tasche, worauf sie über die Ränder der Wand 17 hinweg in den mit den Öffnungen D versehenen Teil der Bodengrundfläche überfließt.When the bottom is filled, the liquid falls into D'and pours out first in the pocket formed in this way, whereupon she above the edges of the wall 17 away into the part of the floor base area provided with the openings D overflows.

Einer der Vorteile dieser Anordnung besteht darin, daß auf jedem Boden das Arbeiten eines jeden mit Glocke überdeckten Gassteigerohres von dem Arbeiten der übrigen Steigrohre des gleichen Bodens unabhängig bleibt. Den ohne Schutzwandung F ausgeführten Böden fehlt diese Eigenschaft. Tritt nämlich bei diesen Böden der Fall ein, daß aus irgendeinem Grunde der volle untere Glockenrand-von der Grundfläche des Bodens in einem Abstande sich befindet, der geringer ist als der Abstand zwischen den unteren Rändern der anderen Glocken und dem gleichen Boden, so ist die Höhe, in der die Gase durch die diese anormale Glocke umgebende Flüssigkeit streichen, größer als die Höhe, in welcher das Gas die die anderen Glocken umgebende Flüssigkeit durchstreicht. Demzufolge erfolgt der Gasdurchfluß vorzugsweise durch jene anderen Glocken, und die Zunahme der diese Glocken durchströmenden Gasmengen bewirkt, daß die Flüssigkeit unter die fehlerhaft arbeitende Glocke zurückflutet, wodurch die Gasdurchstreichhöhe in dieser Glocke noch weiter erhöht wird und infolgedessen letztere nicht richtig arbeiten und daher die anderen in Wirksamkeft befindlichen Glocken auch nicht entlasten kann. Bei der Anordnung nach Abb. 2 dagegen sind die Flüssigkeitsspiegel der die einzelnen Glocken umgebenden Taschen in einem gewissen Grade unabhängig voneinander, so daß das fehlerhafte Arbeiten irgendeiner der Glocken auf diese eine Glocke beschränkt bleibt und keinerlei Rückwirkung auf die anderen ausübt. One of the advantages of this arrangement is that on each Soil the work of every bell-covered gas riser pipe from the work the remaining risers of the same floor remains independent. The one without a protective wall F running floors lack this property. This is because the In the event that for some reason the full lower edge of the bell-from the base the floor is at a distance less than the distance between the lower edges of the other bells and the same bottom, so is the height, in which the gases sweep through the liquid surrounding this abnormal bell, greater than the height at which the gas removes the liquid surrounding the other bells crosses out. Accordingly, the gas flow is preferentially through those others Bells, and the increase in the amount of gas flowing through these bells causes the liquid flows back under the malfunctioning bell, causing the Gas penetration height in this bell is increased even further and, as a result, the latter not working properly and therefore the other bells in effect also can not relieve. In the arrangement according to Fig. 2, on the other hand, the liquid levels are of the pockets surrounding the individual bells are to a certain extent independent from each other, so that the faulty working of any of the bells on this one Bell remains limited and does not have any retroactive effect on the others.

Der in dieser Weise ausgeführte Boden kann auch mit einer anderen Anordnung versehen werden, durch die der Vorteil erreicht wird, daß die auf jedem Boden befindliche Flüssigkeitsmenge und demzufolge die Zeit zum Füllen der einzelnen Böden sowie die Dauer der Inbetriebsetzung der aus diesen Böden zusammengesetzten Kolonne verringert werden. Hierzu ist zu bemerken, daß die in den Böden vorgesehenen ÖffnungenD lediglich der Belastung der über ihnen befindlichen Flüssigkeit unterworfen sind. Die an diese Öffnungen angrenzenden Flüssigkeitsmassen spielen sonach keinerlei Rolle hinsichtlich des Arbeitens der Böden. Will man also die auf den einzelnen Böden ruhende Flüssigkeitsmenge verringern, so erreicht man dies gemäß vorliegender Erfindung, indem man die unnützen Flüssigkeitsmengen in Wegfall bringt und nur die Flüssigkeitssäulen bestehen läßt, die zur Belastung der Öffnungen erforderlich sind. Diese Voraussetzungen sind bei der durch Abb. 3 schematisch dargestellten Ausführungsform erfüllt, in der die eigentliche Grundfläche des Bodens in gleicher Höhe mit dem oberen Rand der Wandung F nach Abb. 2 liegt und anstatt mit Offnungen mit Düsen oder Trichtern G ausgestattet ist, welche an ihrem unteren Ende eine durch Kapillarität wirkende Ausflußöffnung D aufweisen. Die Höhe dieser Düsen oder Trichter G muß mindestens gleich sein dem Höhenabstand K zwischen dem unteren Vollrand der Glocken und der Grundfläche A des Bodens. The floor executed in this way can also be used with another Arrangement are provided by which the advantage is achieved that the on each Amount of liquid in the bottom and consequently the time to fill each one Soils as well as the duration of the commissioning of those composed of these soils Column can be reduced. It should be noted that those provided in the floors Openings D are only subjected to the stress of the liquid above them are. The liquid masses adjoining these openings therefore do not play any role Role in terms of working the floors. So do you want that on the individual Soils reduce the amount of liquid at rest, this is achieved according to the present invention Invention by eliminating the useless amounts of liquid and only the Can exist columns of liquid that are required to load the openings. These prerequisites are in the embodiment shown schematically in Fig. 3 met, in which the actual base of the floor at the same height as the upper edge of the wall F according to Fig. 2 and instead of openings with nozzles or funnels G is equipped, which at their lower end a by capillarity have effective discharge opening D. The height of these nozzles or funnels G must be at least be equal to the height distance K between the lower full rim of the bells and the Base area A of the floor.

In der Praxis kann den Düsen G die gleiche Höhe gegeben werden wie der durch die Wandung F gebildeten Tasche, wie dies die Abbildung veranschaulicht. In Abb. 3 ist der volle Teil des Randes der Glocke C beispielsweise mit länglichen Fenstern oder Schlitzen H versehen, durch welche die durch die Steigrohre B zugeführten Gase aus der Glocke heraustreten, um danach durch die Flüssigkeit hindurchzustreichen. In practice, the nozzles G can be given the same height as the pocket formed by the wall F, as illustrated in the figure. In Fig. 3, the full part of the edge of the bell C is for example elongated Windows or slots H provided through which the supplied by the riser pipes B. Gases emerge from the bell and then pass through the liquid.

Claims (3)

PATENT-ANSPRÜCIiE: I. Boden oder Becken zum Inberührungbringen von Flüssigkeiten und Gasen, bei dem die Gase durch gewöhnliche, von einer. Glocke überdeckte Steigrohre aufwärts strömen, dadurch gekennzeichnet, daß an der Grundfläche des Bodens für den Abfluß der Flüssigkeit lediglich eine oder mehrere Öffnungen vorgesehen sind, die eine beliebige Form aufweisen, -jedoch so beschaffen sind, daß die sie ausfüllende Flüssigkeit durch Kapillarität ständig an deren Rändern haftet. PATENT CLAIMS: I. Floor or basin for contacting Liquids and gases, in which the gases by ordinary, from a. Bell covered Riser pipes flowing upwards, characterized in that on the base of the Only one or more openings are provided on the bottom for the drainage of the liquid which have any shape, but are such that they The filling liquid constantly adheres to the edges due to capillarity. 2. Boden nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß um die einzelnen, die Gassteigrohre überdeckenden Glocken eine gewisse Flüssigkeitsreserve vorgesehen ist, welche durch die aus dem unmittelbar darüber befindlichen Boden herabfließende Flüssigkeit gespeist wird, bevor diese Flüssigkeit die übrigen Bodenteile erreicht. 2. Floor according to claim I, characterized in that the individual, the bells covering the gas riser pipes are provided with a certain liquid reserve which is flowing down from the soil immediately above it Liquid is fed before this liquid reaches the remaining floor parts. 3. Boden nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Boden, zwecks Fassung einer Mindestmenge von Flüssigkeit, aus einer flachen Grundfläche besteht, welche unterhalb ihres Niveaus Fassungsräume für die Flüssigkeitsreserven sowie Düsen oder Trichter aufweist, die mit einer unteren Kapillaröffnung für den Abfluß der Flüssigkeit versehen sind. 3. Floor according to claim I and 2, characterized in that this Bottom, for the purpose of containing a minimum amount of liquid, from a flat base consists, which below their level holding spaces for the liquid reserves as well as nozzles or funnels with a lower capillary opening for the Drainage of the liquid are provided.