NO337609B1 - Anvendelse av en krysspassasjefylling som er laget av et metallstoff - Google Patents

Anvendelse av en krysspassasjefylling som er laget av et metallstoff Download PDF

Info

Publication number
NO337609B1
NO337609B1 NO20041992A NO20041992A NO337609B1 NO 337609 B1 NO337609 B1 NO 337609B1 NO 20041992 A NO20041992 A NO 20041992A NO 20041992 A NO20041992 A NO 20041992A NO 337609 B1 NO337609 B1 NO 337609B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
cross
flow
filling
passage
liquid
Prior art date
Application number
NO20041992A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20041992L (no
Inventor
Florian Kehrer
Marc Wehrli
Original Assignee
Sulzer Chemtech Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=34043020&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO337609(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sulzer Chemtech Ag filed Critical Sulzer Chemtech Ag
Publication of NO20041992L publication Critical patent/NO20041992L/no
Publication of NO337609B1 publication Critical patent/NO337609B1/no

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/32—Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F25/00—Component parts of trickle coolers
    • F28F25/02—Component parts of trickle coolers for distributing, circulating, and accumulating liquid
    • F28F25/08—Splashing boards or grids, e.g. for converting liquid sprays into liquid films; Elements or beds for increasing the area of the contact surface
    • F28F25/087—Vertical or inclined sheets; Supports or spacers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/3221—Corrugated sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32213—Plurality of essentially parallel sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32213—Plurality of essentially parallel sheets
    • B01J2219/32217—Plurality of essentially parallel sheets with sheets having corrugations which intersect at an angle of 90 degrees
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32213—Plurality of essentially parallel sheets
    • B01J2219/3222—Plurality of essentially parallel sheets with sheets having corrugations which intersect at an angle different from 90 degrees
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32224—Sheets characterised by the orientation of the sheet
    • B01J2219/32227—Vertical orientation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32237—Sheets comprising apertures or perforations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32237—Sheets comprising apertures or perforations
    • B01J2219/32244—Essentially circular apertures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32255—Other details of the sheets
    • B01J2219/32258—Details relating to the extremities of the sheets, such as a change in corrugation geometry or sawtooth edges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32265—Sheets characterised by the orientation of blocks of sheets
    • B01J2219/32272—Sheets characterised by the orientation of blocks of sheets relating to blocks in superimposed layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/32408—Metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/324—Composition or microstructure of the elements
    • B01J2219/32408—Metal
    • B01J2219/32416—Metal fibrous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/326—Mathematical modelling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/33—Details relating to the packing elements in general
    • B01J2219/3306—Dimensions or size aspects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/332—Details relating to the flow of the phases
    • B01J2219/3325—Counter-current flow
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/72—Packing elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører bruk av en krysspassasjefylling eller -pakning som er laget av et metallstoff eller metallmateriale ifølge innledningen til krav 1.
Fyllinger med en loysspassasjestruktur har vært kjent i noen tiår: se f.eks. patent CH-A-398503, som søkeren innleverte i 1962. Krysspassasjefyllinger består som regel av en flerhet av fyllingselementer som er anordnet oppå hverandre, hvor hvert fyllingselement består av en flerhet av parallelle lag. Lagene, som, ifølge det navngitte patentdokument, i hvert tilfelle består av en "korrugert lamell", har kontakt med hverandre: sammen med strømningspassasjer som er skråstilt i forhold til vertikalen (kolonneakse) danner de kiysspassasjestrukturen, og de er åpne i forhold til hverandre. Med en slik kolonnefylling kan det utføres en utveksling av materiale og/eller varme, hvilket skjer ved en fasegrenseflate mellom en fallende væskefilm på fyllingens overflate og en gasstrøm som strømmer gjennom passasjene.
I dokumentet EP 1074296 Al beskrives en krysspassasjefylling for anvendelse ved varme og masseutveksling. Fyllstoffet er laget av et metallstoff, hvor strømningspassasjene i tilstøtende lag krysser hverandre på en åpen måte.
I den navngitte CH-A-398503, er det vist en krysspassasjefylling hvis "korrugerte lameller" er perforerte. En ytterligere krysspassasjefylling, hvor hullene er anordnet på en bestemt måte, er beskrevet i DE-A 2601890.1 denne publikasjon vises det til formålet med perforeringen, hvilket på dette tidspunkt allerede var kjent fra teknikkens stand: "Årsakene til tilstedeværelsen av åpningene er forbedret gassutveksling over tverrsnittet av fyllingselementet og reduksjon av trykkfallet langs kolonnens akse". Lamellene kan for eksempel fremstilles av metalliske folier, strikkede stoff eller stoff. Strømningspassasjene, som hver er dannet av en lamell og følgelig tilhører det samme lag, er forbundet av hullene, slik at det kan skje en utjevningsprosess med hensyn til forskjeller i konsentrasjon og trykk.
I løpet av de følgende år ble det ansett som selvsagt at hullene måtte være der, blant annet for reduksjonen av trykkfallet. I strevingen etter å oppnå enda bedre resultater ved bruk av krysspassasjefyllinger, kom man til et punkt hvor man spurte seg selv følgende: hadde man med perforeringen foretatt en foranstaltning som faktisk er fordelaktig? For det er i hvert fall den ulempe at man med perforeringen mister materiale; hullene representerer en mangel på overflate som ikke er tilgjengelig for utveksling av materiale og/eller varme.
Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anvendelse av krysspassasjefyllinger ved hjelp av hvilken det kan oppnås bedre resultater sammenlignet med de kjente anvendelser. Denne hensikt oppfylles med den anvendelse som er angitt i krav 1.
Anvendelsen av en krysspassasjefylling av et metallstoff vedrører en fremgangsmåte hvor det utføres en utveksling av materiale og/eller varme mellom en væskestrøm og en strøm av gass eller damp. Stoffyllingen som brukes består av vertikale lag som består av korrugerte eller foldede metallstoff som danner strømningspassasjer. Strømmen av gass eller damp strømmer i strømningspassasjene og væskestrømmen strømmer på metallstoffet. Strømningspassasjene i tilstøtende lag krysser hverandre åpent. Vinkelen mellom kryssende passasjer er mindre enn ca. 100°. Ved denne fremgangsmåte påvirkes stoffyllingen av en relativt liten væskebelastning. Metallstoffet danner en fører for væskestrømmen, hvilken overveiende er fri for hull eller andre åpninger. Det velges verdier for væskebelastningen ifølge relasjonen L/a < 101/mh, hvor L er den spesifikke overflatebelastning i volumenheter av væsken pr. overflateenhet av fyllingens tverrsnitt, og a er den spesifikke overflate som metallstoffet strekker seg over.
Hvis trykktapet bestemmes ved anvendelsen av stoffyllingen ifølge oppfinnelsen, og hvis det utføres en korresponderende måling for den kjente fylling som er laget av perforert metallstoff, finner man et uventet resultat. I denne sammenlignende måling er en parameter som er avgjørende for prosessen med utveksling av materiale satt lik, nemlig den fuktede overflate av fyllingen ved det samme volum. I motsetning til den eldre lære, ifølge hvilken trykkfallet langs kolonnens akse kunne reduseres med perforeringen, ble det med den hullfrie stoffylling overraskende funnet et trykkfall som er vesentlig mindre. Dette gjelder så lenge stoffyllingen påvirkes av en forholdsvis liten væskebelastning i prosessen, og gasstrømmen er derfor også i en korresponderende grad lav. Siden metallstoffene danner "selvfuktende" førere for væskestrømmen, er en liten væskebelastning faktisk også realiserbar.
Sammenlignende målinger ble utført med stoffyllinger hvis hullproporsjoner hadde en annen størrelse. Ved en evaluering av forsøkene, hvor en forandring av den hydrauliske diameter også ble tatt hensyn til, kom man frem til den erkjennelse at, med stoffylling med perforeringer, hullene bidrar til en økning i trykkfall. Denne kjensgjerningen står i motsetning til den etablerte lære. Man bør følgelig overveiende eller fullstendig utelate en perforering i stoffyllingen under de anførte tilstander.
Oppfinnelsen vil i det følgende bli forklart med henvisning til tegningene. Det er vist: Fig. 1 en øvre del av en kolonne med fyllingselementer; Fig. 2 et fragment av en fylling med en krysspassasjestruktur; Fig. 3 et diagram over separasjonseffektivitet for to stoffyllinger som sammenlignes med hverandre; og
Fig. 4 et diagram over trykktapet for de samme fyllinger.
En kolonne 2 som har en akse 20 - ifølge Figur 1 - inneholder en fylling 1 og en væskefordeler (tilførselsrør 210, fordelingspassasjer 211). En flerhet av fyllingselementer 10, 10', 10" er anordnet opp på hverandre. Når kolonnen brukes strømmer en væske og en gass eller en damp i motstrøm.
I spesielle utførelser av kolonnen 2 kan en nedre endesone 102, en sentral sone 100 og en øvre endesone 101 respektivt skjelnes. Strømningsmotstanden i endesonene 101 og 102 ved endene av fyllingselementene 10 er redusert i forhold til strømningsmotstanden i den sentrale sone, hvilket skyldes en passende utforming. Slike fordelaktige utførelser er kjent fra patentdokument EP 0858366.
Hvert fyllingselement 10 er bygget opp av en flerhet av parallelle lag 11', 12' - se Fig. 2. Parallelle passasjer 13 med trekantede tverrsnitt 14 er tildannet i lagene 11', 12' ved hjelp av metallstoff 11 hhv. 12, hvilket er brettet på en zig-zag måte.
(Metallstoffene 11, 12 kan også være korrugert.) Passasjene heller i forhold til vertikalen 20' - en linje som er parallell med kolonnens akse 20: de inkluderer en hellingsvinkel cp i forhold til denne. Ved et kontaktplan 15 mellom tilstøtende lag 11', 12', krysser passasjene 13 i laget 12', hvilke er åpne i dette planet 15, korresponderende passasjer i det tilstøtende lag 11'. Kryssingsvinkelen som utgjør 2 cp er mindre enn ca. 100°. Tverrsnittet 14 har form av en likebent trekant med en høyde h (= bredde av laget 12'), sider s og en grunnlinje b, hvilken også er benevnt et trinn. Vinkelen a mellom sidene s og grunnlinjen b utgjør i mange tilfeller 45°. Den spesifikke overflate a av denne fyllingen med c = 45° er gitt i det ideelle tilfelle hvor brettekantene ikke har noen avrundinger med uttrykket 2V 2/h. Begge sider av metallstoffet er medregnet i denne prosessen.
Den spesifikke overflate a er bestemt uavhengig av om hvorvidt en perforering er til stede eller ikke. I kontrast til dette avhenger den fuktede overflate a' av om hvorvidt metallstoffet er perforert. I de ovennevnte sammenlignende forsøk ble det sammenlignet fyllinger hvor de fuktede overflater a' hadde lik størrelse.
De følgende dimensjoner var valgt for en første stoffylling Pl med en stor andel av perforering: laghøyde = 6,5 mm; grunnlinje b = 10,2 mm; spesifikk overflate a = 507 m Im ; fuktet overflate a' = 450 m Im ; hellingsvinkel cp = 30°; perforering: 11 % hullandel, dvs. andel av stoffets overflate som er åpent (hulldiameter: 4 mm).
De følgende dimensjoner var valgt for en annen stoffylling P2 med en mindre andel av perforering: laghøyde = 7 mm; grunnlinje b = 10,2 mm; spesifikk overflate a = 475 m Im ; fuktet overflate a' er 450 m Im ; hellingsvinkel cp = 30°; perforering: 5 % hullandel (hulldiameter: 4 mm).
Det ble utført målinger med de to fyllingene Pl og P2 i en kolonne med en diameter på 250 mm og med et trykk ved den øvre ende på 50 mbar. Målingene ble utført med en blanding av klorbenzen og etylbenzen som skulle separeres.
I diagrammene på Figurer 3 og 4 er det vist målte resultater for de to fyllingene Pl og P2 (logaritmiske skalaer). I diagrammet på Fig. 3 er separasjonseffektiviteten angitt i avhengighet av F faktoren F = vGV pG(hvor vG = strømningsmengde og pG = tettheten av gassen). Separasjonseffektiviteten er uttrykt som antallet n av teoretiske separasjonstrinn pr. meter (NTSM). Ingen vesentlig forskjell kan finnes for de to fyllingene Pl og P2. Det er imidlertid en forskjell i diagrammet på Fig. 4. Dette viser trykkfallet som ble målt i hvert tilfelle i fyllingene Pl og P2. De sammenlignede fyllinger Pl og P2 har den samme fuktede overflate a', men forskjellige spesifikke overflater a, og følgelig forskjellige hydrauliske diametre dh. Med en større hydraulisk diameter (P2 med dh= 7,9 mm), er trykkfallet noe mindre enn med en mindre hydraulisk diameter (Pl med dh= 7,4 mm). Det er overraskende at trykkfallet i fyllingen P2 er redusert i en større grad enn det som vil forventes på grunn av den hydrauliske diameter.
Angående trykktapet, under de tilstander som er typiske for fyllingene som ble undersøkt, er dette tilnærmet proporsjonalt med den inverse hydrauliske diameter. Dette kan vises ved henvisning til en anerkjent trykktapmodell (se J.A. Rocha, J.L. Bravo, J.R. Fair, "Distillation Columns Containing Structured Packings: A Comprehensive Model for Their Pr.formance. 1. Hydraulic Models" Ind. Eng. Chem. Res. 1993, 32, 641-651). Dette resulterer følgelig i at fyllingen P2 bør frembringe et trykktap som er 6,3 % lavere enn fyllingen Pl. En mye større reduksjon er imidlertid målt (jf. Fig. 4, nemlig en reduksjon på 20 %).
Hvis antallet hull senkes med en likt fuktet overflate, vil det følgende bli forventet: a) reduksjon av trykktapet med ca. 6 til 7 %, fordi den hydrauliske diameter øker (påviselig med korrelasjoner tilpasset til eksperimenter); b) økning av trykktapet med en størrelse som ikke kan tallfestes, fordi det er færre hull der, og pakningen er mindre permeabel; c) de to størrelsene kan i beste tilfelle oppheve hverandre.
I virkeligheten gjorde man den følgende erfaring:
• Trykktapet er redusert med ca. 6 til 7 %, på grunn av økningen i hydraulisk diameter. • Trykktapet er redusert med ytterligere ca. 14 %, hvilket kun kan skyldes endringen i antallet hull.
Hullene i stoffyllingen bidrar følgelig til en økning i trykktap. Denne kjensgjerning er diametralt motsatt den etablerte lære.
Ved anvendelsen av en krysspassasjefylling av metallstoff ifølge oppfinnelsen, danner metallstoffet en fører for væskestrømmen, hvilken er overveiende fri for hull eller andre åpninger. Det er for denne fremgangsmåte påkrevd at det velges verdier for væskebelastning ifølge den følgende relasjon
q' = L/a < 0,01 m<3>/mh = 10 1/mh,
hvor parametrene som brukes har følgende betydning:
- L er den spesifikke overflatebelastning i volumenheter av væsken pr. overflateenhet av kolonnens tverrsnitt;
- a er den spesifikke overflate som metallstoffet strekker seg over; og
- q' er væskevolumet pr. tidsenhet og lengde av stoffet i yard. (Lengden i yard er det dobbelte av den beregnede lengde av stoffets kant, målt på et tverrsnitt av en kolonne).
Størrelsen q' = 10 ml/mh korresponderer til L = 4,5 m 3 Im 2 lh (pr. kvadratmeter kolonnetverrsnitt og time) for en stoffylling, for hvilken a = a' = 450 m Im (ingen perforering). Denne maksimumsfylling er typisk for en samlet tilbakestrøm og for de følgende tilfeller: • Testblanding cis-/transdekalin ved 50 mbar trykk ved den øvre ende og en F faktor F som er mindre 2,2 V Pa • Testblanding cis-/transdekalin ved 10 mbar trykk ved den øvre ende og F < 5 V Pa
• Testblanding klorbenzen/etylbenzen ved 50 mbar trykk ved den øvre ende og
• F<2,6VPa
• Testblanding klorbenzen/etylbenzen ved 100 mbar trykk ved den øvre ende og
• F<l,8VPa
Fyllingen er følgelig typisk for anvendelsen av krysspassasjefyllingen i vakuum ved 100 mbar.
Anvendelsen av en krysspassasjefylling ifølge oppfinnelsen er særlig egnet når en flerhet av fyllingselementer 10, 10', 10" er anordnet oppå hverandre og når det
følgende gjelder: en nedre endesone 102, en sentral sone 100 og en øvre endesone 101 respektivt kan skjelnes i fyllingselementene. Srømningsmotstanden i endesonene 101, 102 ved i det minste én av endene av fyllingselementene er redusert i forhold til den i den sentrale sone, hvilket skyldes en passende utforming. Denne fylling resulterer i en ytterligere forbedring med hensyn til trykktapet. Utformingen av endesonen 101, 102 er særlig designet slik at den lokale retning av strømningspassasjene forandres progressivt i hvert tilfelle, slik at strømningspassasjene har et S-formet forløp.

Claims (7)

1. Anvendelse av en krysspassasjefylling som er laget av et metallstoff for å gjennomføre en utveksling av materiale og/eller av varme mellom en væskestrøm og en gass- eller dampstrøm, hvor nevnte loysspassasjepakning (1) består av vertikale lag (11', 12') som består av korrugerte eller foldede metallstoffer (11, 12) som danner strømningspassasjer (13), hvor gass- eller dampstrømmen strømmer i strømningspassasjene og væskestrømmen strømmer i metallstoffet, hvor strømningspassasjene (13) i tilstøtende lag (11', 12') krysser hverandre på en åpen måte og vinkelen mellom kryssende passasjer er mindre enn ca. 100°, hvor krysspassasjefyllingen lomfatter flere fyllingselementer (10, 10', 10") anordnet oppå hverandre, hvor i hver av fyllingselementer (10, 10', 10") en nedre endesone (102), en sentral sone (100) og en øvre endesone (101) kan atskilles hvor strømningsmotstanden i endesonene (101, 102) ved i det minste én av endene av fyllingselementene er redusert i forhold til den i den sentrale sone 100, hvilket skyldes en passende utforming hvor krysspassasjefyllingen 1 påvirkes av en relativt liten væskebelastning; hvor metallstoffet danner en bærer for væskestrømmen som overveiende er fri for hull eller andre åpninger; og hvor verdier for væskebelastningen velges ifølge den følgende relasjon L/a < 10 1/mh hvor - L er den spesifikke overflatebelastning i volumenheter av væske pr. overflateenhet av fyllingens tverrsnitt; og - a er den spesifikke overflate som metallstoffet strekker seg over.
2. Anvendelse av en krysspassasjefylling ifølge krav 1, karakterisert vedat væskestrømmen og gass- eller dampstrømmen strømmer i motstrøm.
3. Anvendelse av en krysspassasjefylling ifølge krav 1, eller krav 2,karakterisert vedat L/a < 11/mh.
4. Anvendelse av en krysspassasjefylling ifølge krav 1 eller krav 2,karakterisert vedat L/a < 0,2 1/mh.
5. Anvendelse av en krysspassasjefylling ifølge ett av kravene 1 til 4,karakterisert vedat den spesifikke overflate av fyllingen utgjør mellom 300 og 800 m<2>/m<3>.
6. Anvendelse av en krysspassasjefylling ifølge ett av kravene 1 til 4,karakterisert vedat den spesifikke overflate a av fyllingen utgjør mellom 300 og 500m<2>/m<3>.
7. Anvendelse av en krysspassasjefylling ifølge krav 6, karakterisert vedat utformingen av endesonen (101, 102) er designet slik at den lokale retning av strømningspassasjene forandres progressivt i hvert tilfelle.
NO20041992A 2003-05-16 2004-05-14 Anvendelse av en krysspassasjefylling som er laget av et metallstoff NO337609B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03405340 2003-05-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20041992L NO20041992L (no) 2004-11-17
NO337609B1 true NO337609B1 (no) 2016-05-09

Family

ID=34043020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20041992A NO337609B1 (no) 2003-05-16 2004-05-14 Anvendelse av en krysspassasjefylling som er laget av et metallstoff

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7434794B2 (no)
EP (1) EP1477224B1 (no)
JP (1) JP4885428B2 (no)
CN (1) CN100415359C (no)
AT (1) ATE517684T1 (no)
BR (1) BRPI0401734B1 (no)
ES (1) ES2366615T3 (no)
MX (1) MX269249B (no)
NO (1) NO337609B1 (no)
RU (1) RU2347609C2 (no)
TW (1) TWI351306B (no)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0508670D0 (en) * 2005-04-28 2005-06-08 Air Prod & Chem Structured packing and use thereof
JP4642559B2 (ja) * 2005-06-09 2011-03-02 高砂熱学工業株式会社 不純物除去装置
US8044244B2 (en) 2006-09-19 2011-10-25 Basf Se Process for preparing aromatic amines in a fluidized-bed reactor
KR20090080043A (ko) 2006-09-19 2009-07-23 바스프 에스이 기상 반응을 수행하기 위한 유동층 반응기
JP5322119B2 (ja) * 2007-10-08 2013-10-23 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 反応器内部構造としての触媒特性を有する成形体の使用
CN102202870A (zh) * 2008-10-31 2011-09-28 巴斯夫欧洲公司 离子交换剂模制品及其生产方法
CA2756362C (en) * 2010-12-22 2018-07-31 Sulzer Chemtech Ag Method of mass transfer, structured packing and mass transfer apparatus for a small liquid load
RU2452560C1 (ru) * 2011-02-28 2012-06-10 Алексей Валерьевич Бальчугов Регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов
JP5934394B2 (ja) * 2012-03-06 2016-06-15 エア プロダクツ アンド ケミカルズ インコーポレイテッドＡｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ ストラクチャードパッキング
CN103479743B (zh) 2013-01-28 2015-07-08 钱昌美 治疗老年痴呆的药物组合物及其制备方法
EP2810707A1 (de) 2013-06-07 2014-12-10 Sulzer Chemtech AG Packungslage für eine strukturierte Packung
EP3132848B1 (en) 2015-08-20 2020-01-08 Sulzer Management AG Structured packing with specific mounting clips
USD854132S1 (en) * 2016-11-23 2019-07-16 Koch-Glitsch, Lp Corrugated steel structure
FR3059914B1 (fr) * 2016-12-14 2020-03-20 IFP Energies Nouvelles Nouveau garnissage pour ameliorer le contact entre une phase gaz et une phase solide dispersee s'ecoulant a contre courant
EP3808445A1 (en) 2019-10-14 2021-04-21 Sulzer Management AG Structured packing element with reduced material requirement
EP3808446A1 (en) 2019-10-14 2021-04-21 Sulzer Management AG Structured cross-channel packing element with reduced material requirement

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5950454A (en) * 1995-07-08 1999-09-14 Basf Aktiengesellschaft Cloth or cloth-like packing which is subject to low pressure losses and has an ordered structure for use in material-exchange columns and rectification method using such packing
EP1074296A1 (de) * 1999-08-03 2001-02-07 Basf Aktiengesellschaft Geordnete Packung zum Wärme- und Stoffaustausch
US6554965B1 (en) * 1995-07-08 2003-04-29 Basf Aktiengesellschaft Rectification column for isolating pure substances from high boiling air-and/or temperature sensitive substances

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH660308A5 (de) * 1983-03-01 1987-04-15 Sulzer Ag Vorrichtung zur fluessigkeitsverteilung in einer stoff- und waermeaustauschkolonne.
CH667398A5 (de) * 1985-02-22 1988-10-14 Sulzer Ag Verfahren zur selektiven absorption von schwefelwasserstoff aus einem schwefelwasserstoff und kohlendioxyd enthaltenden gas und vorrichtung zum durchfuehren des verfahrens.
HU197220B (en) * 1986-03-24 1989-03-28 Budapesti Mueszaki Egyetem Charge structure particularly in columns chiefly for contacting liquid and gas phases
DE3925424A1 (de) * 1989-08-01 1991-02-07 Basf Ag Verfahren zur verringerung der oxidationsgeschwindigkeit von sulfitloesungen
EP0472491B1 (de) 1990-08-23 1995-02-22 Sulzer Chemtech AG Statische Laminar-Mischeinrichtung, Zumischvorrichtung, sowie Verwendung von Mischeinrichtung und Zumischvorrichtung
FR2675568B1 (fr) * 1991-04-19 1993-07-16 Air Liquide Procede de separation cryogenique de melanges contenant de l'oxygene et garnissages organises pour la mise en óoeuvre de ce procede.
ES2141143T3 (es) * 1993-10-05 2000-03-16 Sulzer Chemtech Ag Dispositivo para homogeneizar liquidos muy viscosos.
US5661670A (en) * 1995-05-25 1997-08-26 Midwest Research Institute Method and system for simulating heat and mass transfer in cooling towers
GB9522086D0 (en) * 1995-10-31 1996-01-03 Ici Plc Fluid-fluid contacting apparatus
US5925291A (en) * 1997-03-25 1999-07-20 Midwest Research Institute Method and apparatus for high-efficiency direct contact condensation
WO1999000180A1 (en) 1997-06-26 1999-01-07 Robbins & Myers, Inc. Multi-component static mixer and method of operation
US5921109A (en) * 1998-10-21 1999-07-13 Praxair Technology, Inc. Method for operating a cryogenic rectification column
DE69907616T2 (de) * 1998-12-28 2004-03-11 Nippon Sanso Corp. Dampf-flüssig Kontaktor, kryogene Lufttrennungseinheit und Verfahren zur Gastrennung
CA2294406C (en) * 1999-01-21 2004-11-02 Sulzer Chemtech Ag Packing with a cross channel structure for a material exchange column with a high specific separation performance
US6357728B1 (en) * 1999-03-15 2002-03-19 Air Products And Chemicals, Inc. Optimal corrugated structured packing
US6321567B1 (en) * 2000-10-06 2001-11-27 Praxair Technology, Inc. Structured packing system for reduced distillation column height
DE10159816A1 (de) * 2001-12-06 2003-06-18 Basf Ag Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung von heterogen katalysierten Reaktionen
DE10159821A1 (de) * 2001-12-06 2003-06-18 Basf Ag Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung von heterogen katalysierter Reaktivdestillationen, insbesondere zur Herstellung von Pseudoionen
EP1312409B1 (de) 2002-03-22 2003-06-04 Sulzer Chemtech AG Rohrmischer mit einem longitudinalen Einbaukörper

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5950454A (en) * 1995-07-08 1999-09-14 Basf Aktiengesellschaft Cloth or cloth-like packing which is subject to low pressure losses and has an ordered structure for use in material-exchange columns and rectification method using such packing
US6554965B1 (en) * 1995-07-08 2003-04-29 Basf Aktiengesellschaft Rectification column for isolating pure substances from high boiling air-and/or temperature sensitive substances
EP1074296A1 (de) * 1999-08-03 2001-02-07 Basf Aktiengesellschaft Geordnete Packung zum Wärme- und Stoffaustausch

Also Published As

Publication number Publication date
MX269249B (es) 2009-08-14
ES2366615T3 (es) 2011-10-21
US20050249648A1 (en) 2005-11-10
US7434794B2 (en) 2008-10-14
TWI351306B (en) 2011-11-01
EP1477224A1 (de) 2004-11-17
CN1550258A (zh) 2004-12-01
CN100415359C (zh) 2008-09-03
NO20041992L (no) 2004-11-17
EP1477224B1 (de) 2011-07-27
JP2004351416A (ja) 2004-12-16
MXPA04004527A (es) 2004-11-18
RU2004114831A (ru) 2005-10-27
ATE517684T1 (de) 2011-08-15
TW200507918A (en) 2005-03-01
RU2347609C2 (ru) 2009-02-27
BRPI0401734B1 (pt) 2013-08-06
BRPI0401734A (pt) 2005-01-18
JP4885428B2 (ja) 2012-02-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO337609B1 (no) Anvendelse av en krysspassasjefylling som er laget av et metallstoff
Cieplak et al. Dynamical transition in quasistatic fluid invasion in porous media
EP0858366B1 (en) Structured packing
JPH08206492A (ja) 精留システムのための改善された容量を備える組織化充填物
JP6317777B2 (ja) 構造化充填物を有する物質移動装置
CN1015233B (zh) 在物质与热交换柱的交换段上均匀分配液体的装置
CN104837554B (zh) 规整填料及方法
US10576455B2 (en) Particle loading method and apparatus for a radial flow vessel
EP2468395B1 (de) Stoffaustauschverfahren und strukturierte Packung für eine kleine Flüssigkeitsbelastung
NO317507B1 (no) Pakket vaeske-damp-kontaktkolonne
Melli et al. Theory of two-phase cocurrent downflow in networks of passages
KR100758574B1 (ko) 교환 컬럼의 동일 구간에서 종래의 패킹 및 고용량 패킹을교번시키는 것을 포함하는 용도
CN111351744B (zh) 一种模拟孔隙-裂隙双重介质渗流特性的试验装置
NL1005990C2 (nl) Gestructureerde pakking voor stof- en/of warmte-uitwisseling tussen een vloeistof en een gas, alsmede houder voorzien van een dergelijke pakking.
Jodecke et al. The Sandwich Packing-A New Type of Structured Packing to Increase Capacity and Mass Transfer of Distillation Columns
Stock et al. Upper Silurian/Lower Devonian Stromatoporoidea from the Keyser Formation at Mustoe, Highland County, west-central Virginia
Dison High efficiency laboratory fractionation. I. Gauze ring packing and flooding technique for laboratory columns
CN112630404A (zh) 大段多簇条件下孔眼流量计算方法及压裂效果评价方法
GB2035831A (en) Column filling for mass and heart transference
Weng et al. Performance characteristics of a new spherical metal mesh packing
CN220405656U (zh) 一种高效的微蜂窝状填料
CN106777847A (zh) 低渗透油藏分段压裂水平井非稳态产能模型
CN207169746U (zh) 一种用于填料塔的规整填料
US20240116021A1 (en) Structured cross-channel packing element with reduced material requirement
MXPA05005251A (es) Sistema de destilacion.

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: SULZER MANAGEMENT AG, CH