-
Füllkörper für Absorptionsräume, Reaktionsräume u. dgl.
-
Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bilden Füllkörper für Absorptionsräume,
Reaktionsräume, Wärmeaustauschw apparate u. dgl., welche in an sich bekannter Weise
regellos in den betreffenden Räumen angeordnet sein können, dabei aber widerstandsfähig
genug sind, um durch die auf ihnen ruhende Last nicht zerdrückt oder flach gedrückt
zu werden und trotz der Herstellung vielfach gewundener Gaswege dennoch keine Zugbehinderung
bewirken, sich verhältnismäßig leicht auswaschen lassen und nicht durch Festsetzen
von Schlamm und von Flugstaub in ihrer Wirkung und Betriebsdauer wesentlich beschränkt
werden können. Das wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Füllkörper keine
einzelnen kleinen Röhrchen oder gleichartige Elemente wie bisher darstellen, welche
wenig widerstandsfähig sind, leicht flach gedrückt oder bei Anwendung von keramischem
Material unter Bildung von teilweise Verstopfung herbeiführenden Teilen zerdrückt
werden können, sondern daß jeder Füllkörper aus einer konstruktiven Verbindung von
stereometnschen hohlen Einzelelementen besteht, so daß die Widerstandsfähigkeit
ganz bedeutend erhöht und sowohl Einhaken als auch Ineinanderschieben der Füllkörper
vermieden wird. Um diesen Zwecken entsprechend trotz der sich dabei ergebenden Verbreiterung
bzw. größeren Dimensionierung der Füllkörper ein leichtes Abgleiten der Füllkörper
voneinander unter den in den betreffenden Räumen herrschenden Bedingungen herbeizuführen,
sind die einzelnen Abteilungen der Füllkörper nur um einen einzigen, in oder nahe
der Schnittfläche der Abteilungen belegenden Punkt gruppiert, so daß keine hinter-
oder nebeneinanderliegende vielfache Unterstützungspunkte darbietende Stäbchen oder
Platten, sondern durch Einschnitte getrennte, zum Aufeinanderpassen ungenügende
Abteilungen besitzende und wegen deren Anordnung um einen Punkt leichter rollbare
klotzartige Körper entstehen.
-
Die Einschnitte dieser Körper sind nun gemäß vorliegender Erfindung
mit mindestens einer abgerundeten Begrenzungsfläche versehen, so daß die Körper
niemals dauernd einhaken können, sondern selbst wenn sie mit den Einschnitten eingreifen,
aufeinanderrollen müssen, was durch die -wähnte Beschränkung der Unterstützungspunkte
noch weiter gefördert wird. Die Außenflächen der Körper können in an sich bekannter
Weise abgerundet sein, wobei es zweckmäßig ist, gemäß vorliegender Erfindung die
Labilität noch weiter dadurch zu fördern, daß diese Abrundung nicht allein nach
einer Zylinderfläche, sondern auch nach einer Kugelfläche oder einer anderen stereometrischen
Kurve erfolgt. Eine weitere Erhöhung der Labilität kann durch die an sich bekannte
Abschrägung beliebiger Grundflächen erfolgen, wodurch eine unsymmetrische Massenverteilung
um den. Vereirtigungspunkt der einzelnen Abteilungen der
Füllkörper
bewirkt bzw. gefördert und die Labilität beim Aufliegen erhöht wird. Bei derartigen
Füllkörpern verbleiben in jeder Lage freie Zwischenräume, welche in Gemeinschaft
mit den die Körper durchsetzenden Hohlräumen den gasförmigen und flüssigen Reagenzien
den Durchgang gestatten, ohne gerade fortlaufende Kanäle zu bilden und die bei der
steten Bewegung, welcher derartige Füllkörper schon durch ganz geringe Druck- und
Neigungsschwankungen unterworfen werden, erhalten bleiben. Diese infolge der Abrundungen
an den Durchdringungs- und Schwerpunkten der einzelnen Abteilungen oder in deren
Nähe auftretenden Bewegungen begünstigen auch die Reaktion und wirken dem Volisetzen
entgegen. Dazu kommt, daß derartige Füllkörper trotz bleschränkter Dimensionierung
außerordentlich dauerhaft sind und ein bestimmter Kubikinhalt in verhäknismäßig
kurzer Zeit gefüllt werden kann, ohne übermäßigen Bruch zu erzeugen.
-
Als Ausfü'hrungsbeispiele sind auf der beiliegenden Zeichnung beispielsweise
drei gemäß der Erfindung ausgeführte Arten von Füllkörpern der beschriebenen Art
dargestellt.
-
Im allgemeinen kann der Füllkörper aus einer Kombination von Prismenkörpern
mit krummfiächig begrenzten Körpern, gegebenenfalls auch unter Verwendung pyramidaler
Gestaltung auf gefaßt werden. Eine möglichst einfache Ausführungsform zeigt Abb.
1, wa der Füllkörper im wesentlichen aus einander teilweise durchdringenden oder
sich schneidenden, mit sich kreuzenden Bohrungen versehenen Kugeln besteht, wie
die Zeichnung im Längsschnitt nach der Ebene a-b in der Vorderansicht und in der
Draufsicht erkennen läßt. Selbst wenn sich zwei aufeinanderliegende derartige Füllkörper
mit den Öffnungen aufeinander festsetzen sollten, so werden sie, da sie doch wegen
ihrer in zwei Richtungen verschiedenen Schwerpunktslage sich in einem sehr labilen
Gleichgewidht befinden, bei der geringsten, durch das Aufwerfen neuer Füllkörper,
durch Gasdruck, Rutschen von Schlamm, ganz geringe Neigung des Reaktionsraums oder
durch ähnliche Ursachen bewirkten I(ipp- oder Pendelbewegung, sofort auf ihren Kugeiflächen
rollen und dabei voneinander loskommen, so daß die Kanäle zueinander geneigt werden
und kein fortlaufender Kanal in übereinanderliegenden Lagen entstehen kann. Man
kann die Durchgangskanäle gegebenenfalls auch unsymmetrisch, d. h. nicht zentral
anbringen und dadurch den labilen Gleichgewichtszustand weiter unterstützen.
-
Eine Ausführungsform unter Anwendung prismatischer, und zwar am zweckmäßigsten
dreieckprismatischer Grundkörper zeigen Abb. 2 und 3. Abb. 2 zeigt die einfachste
Form eines Dreieckprismas, dessen Kanten kugelförmig bzw. zylindrisch abgerundet
sind.
-
Die Körper besitzen hier durchgehende, verhältnismäßig große Kanäle,
die den Mantelflächen parallel, aber auch anders angeordnet sein können. Wie schon
bei der Ausführungsform nach Abb. 1 bemerkt, können selbst im günstigsten Fall übereinanderliegende
Füllkörper sich nicht dauernd unter Erzeugung eines durchgehenden Kanals festsetzen
oder festkitten, weil sie selbst in der theoretisch für das Festsetzen idealsten
Form, wo alle drei Öffnungen sich auf einer, übrigens nie vorhandenen, völlig waagerechten
Unterlage aufsetzen, durch den geringsten Stoß ins Rollen und Rutschen kommen.
-
Hier, wie auch in den anderen Ausfahrungsformen passen die Vorsprünge
nirgends in die eintretenden Winkel der benachbarten Körper, was seitliches Zusammenkitten
ausschließt und seitliche Hohlräume entstehen läßt. Bei den prismatischen Giestaltungenr.
kann die Instabilität, die bei derartigen Füllkörpern schon an sich vorhanden ist,
noch weiterhin durch Abschrägung einer oder beider Grundflächen, ähnlich wie in
Abb. angedeutet, erhöht werden.
-
In der Ausführungsform nach Abb. 3 sind zwei derartige Dreieckprismen
mit ganz oder teilweise abgerundeten Kanten ineinandergeschachtelt, so daß sie sich
durchdringen und einen im wesentlichen sechskantigen Körper bilden, bei welchem
im Ausführungsbeispiel die abwechselnden Kanten abgerundet sind.
-
Auch hier sind in der Richtung der Längsachse oder in anderer Weise
verlaufende Kanäle in den Füllkörpern angebracht. Es können aber auch sämtliche
Längskanten abgerundet sein, und zwar kann die Rundung sowohl nach einem Zylindermantel
als auch kugelförmig oder sonst geeignet gekrümmt sein. Die Abbildung zeigt den
Füllkörper teils im senkrechten Längsschnitt nach a-b, teils im waagerechten Schnitt
nach c-d. Auch hier können gewünschtenfalls beliebige Grundflächen abgeschrägt sein,
ohne daß dies Vorbedingung für den Erfolg ist.
-
Die Füllkörper besitzen in ihrer zweckmäßigsten Ausführungsform im
wesentlichen mehr oder weniger stabförmige Gestalt.
-
Dabei scheint schon von vornherein der hypothetische Fall ausgeschlossen,
daß sie sich derart aufeinander aufsetzen können, daß ihre Längsbohrungen fortlaufende
ILanäle darstellen. Sollte dieser hypothetische Fall aber bei entsprechendem Verhältnis
der Längen- und Breitendurchmesser, die im übrigen beliebig sein können, eintreten,
so
wird schon durch den bloßen Druck der oberen Lagen diese ideale
Lagerung gestört, um so mehr, da die runden zylindrischen oder kugelähnlichen oder
sonstwie gekrümmten Flächen den neu zukommenden Füllkörpern die Neigung erteilen
an den bereits eingebrachten entlang zu rutschen und diese seitwärts zu drängen.
-
In der Ausführungsform nach Abb. 3 sind die gewölbten Kanten im wesentlichen
halbkreisförmig abgerundet; in Abb. 2 stellen sie im Querschnitt etwa 3/4-Kreis
dar; doch ist die Erfindung hierauf keinesfalls beschränkt.
-
Die Füllkörper eignen sich für Absorptions- und Reaktionsräume jeglicher
Art sowie für Kondensations- und Wärmeaufspeicherungsräume.
-
Dank ihrer eigentümlichen Form bieten die Füllkörper eine sehr große
Berieselungsfläche, die größer ist als die eines Hohlzylinders entsprechender äußerer
Abmessungen, beispielsweise eines Hohlzylinders, den man sich um einen I Körper
gemäß Abb. 2 gelegt denken könnte.