DE818934C - Trennsaeule mit mindestens einem eingebauten Rohrbuendel - Google Patents

Description

(WlGBL S. 175)

AUSGEGEBEN AM 29. OKTOBER 1951

S 641IV a j 12 a

Die Erfindung betrifft eine Trennsäule mit mindestens einem eingebauten Rohrbündel zur Aufteilung der aufsteigenden Dämpfe in getrennt geführte Teilströme und Kühlvorrichtungen am oberen Teil des Rohrbündels. Sie bezweckt, eine turbulente Strömung in den aufsteigenden Dämpfen zu bewirken, um den Kern derselben mit dem Rücklauf in Berührung zu bringen. Die Erfindung besteht darin, daß über die Länge eines Teilstromes verteilt Leitvorrichtungen vorgesehen sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. ι eine Trennvorrichtung,

Fig. 2 und 3 ein Rohr aus dem Rohrbündel im Querschnitt mit einer Leitvorrichtung.

Die Trennvorrichtung 10 in Fig. 1 dient zum Abtrennen einer Komponente aus einem Gemisch. Sie hat ein Bündel von Rohren 11, von denen nur zwei dargestellt sind. Die Rohre sind so nahe wie möglich nebeneinander über dem ganzen Querschnitt ao der Vorrichtung 10 verteilt angeordnet. DieseRohre des Bündels 11 sind gasdicht durch die Böden 12, 13 und 14 hindurchgeführt und werden durch Zwischenböden 15 gestützt. Das untere Ende der Trennsäule 10 bildet den Sammelraum 16 mit dem Eintrittsstutzen 17 für das Gemisch aus Gas oder Dampf und der durch das Absperrventil 18 abschließbaren Ablaufleitung 19. Zwischen dem Raum 16 und dem Rohrbündel 11 sind Siebböden 20 vorgesehen, zwischen denen, falls erforderlich, zum gleichmäßigen Verteilen des zuströmenden Gases oder Dampfes auf alle Rohre des Bündels 11 eine Füllkörperschicht 21 vorgesehen ist. Da die Trennvorrichtung als Destillationssäule ausgebildet ist,

ist an die Leitung 17 eine nicht dargestellte Destillationsblase angeschlossen.

Das Rohrbündel 11 durchquert den Raum 22, der mit einem Zufluß 23 und einem Abfluß 24 für ein Kühlmittel versehen ist. Am oberen Ende der Rohre des Rohrbündels 11 ist jedes Rohr mit einer Drosselstelle 25 versehen, die beispielsweise als Kapillarrohr ausgebildet ist, welche eine gegenüber der lichten Weite der Rohre 11 stark verkleinerte Bohrung und einen bestimmten Durchflußwiderstand aufweist. Die Kapillarrohre 25 münden in den Raum 26, der mit einem Abzugsrohr 27 versehen ist, welches mittels eines Ventils 28 gedrosselt werden kann.

Der Dampf, der durch die Leitung 17 in die Trennvorrichtung 10 eintritt, steigt in dem Rohrbündel 11 hoch. Wo das Rohrbündel 11 den Kühlraum 22 durchquert, wird der Dampf in jedem Rohr so weit abgekühlt, daß die schwerer flüchtigen Kom-

ao ponenten kondensieren und als Flüssigkeit längs der inneren Wandung der Rohre herabfließen. Die leichteste Komponente wird dem Dampfgemisch mittels der Kapillarrohre 25 entnommen, indem im Raum 26 ein etwas geringerer Druck aufrechterhalten wird, als am oberen Ende der Rohre des Rohrbündels 11.

Das herabfließende Kondensat und der aufsteigende Dampf stehen auf der ganzen Länge des Rohrbündels 11 in jedem Rohr miteinander im Austausch, wobei die schwerer flüchtigen Teile aus dem Gemisch in die Flüssigkeit übergehen, während die leicht flüchtigen Teile, die noch im Kondensat vorhanden sind, aus der Flüssigkeit ausgeschieden werden und in den Dampf übergehen. Es ist daher notwendig, daß Dampf und Flüssigkeit an allen Stellen gut miteinander in Berührung kommen. Das Kondensat bildet eine verhältnismäßig dünne Schicht auf der Rohrinnenwand, und wenn im aufsteigenden Dampf- oder Gasgemisch vorwiegend eine laminare Strömung entsteht, ist es leicht möglich, daß nur die äußeren Schichten des aufsteigenden Gemisches am Austausch beteiligt sind, während der Kern unverändert die Rohre in ihrer ganzen Länge durchströmt.

In den Fig. 2 und 3 sind Leitvorrichtungen 35 vorgesehen, die propellerartig ausgebildet sind. Diese sind auf einem Abstandhalter 36, der aus einem Draht besteht, in einem Abstand voneinander so angeordnet, daß sie jeweils um 90⁰ versetzt sind; deshalb sind die zweite und vierte Vorrichtung im Schnitt dargestellt. Der gegenseitige Abstand wird bestimmt durch die Art des zu trennenden Gemisches, seine Zähigkeit und seine Durchflußgeschwindigkeit. Wenn die Flügel 35 so lang sind, daß sie auf beiden Seiten die Rohrwand berühren, so ist ihr Ende so weit verdreht, daß es senkrecht bzw. parallel zur Rohrachse verläuft, denn dadurch kann die herabströmende Flüssigkeit dieses Ende so umfließen, daß die Flüssigkeit auf der unteren Seite der Propellerflügel wieder zusammenkommt und eine unbenetzte Stelle an der Innenwand nicht entsteht. Die Vorrichtung 35 mit dem Abstandhalter 36 wird von einem Ende her in die Rohre eingezogen. Der Abstandhalter füllt die Kernzone aus, so daß dadurch die beabsichtigte Wirkung noch unterstützt wird.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Trennsäule mit mindestens einem eingebauten Rohrbündel zur Aufteilung der aufsteigenden Dämpfe in getrennt geführte Teilströme und Kühlvorrichtungen am oberen Teil des Rohrbündels, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge eines Teilstromes verteilt Leitvorrichtungen vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen als propellerartige Flügel ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rohrwand berührenden Enden der propellerartigen Flügel senkrecht verlaufen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtungen durch einen in der Rohrmitte angeordneten Abstandhalter verbunden sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Leitvorrichtungen zueinander versetzt angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

1975 10.51