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DE102007003436A1 - Vane-type inlet device to introducing gas/liquid mixtures into vessel or column has droplet coalescence traps - Google Patents

Vane-type inlet device to introducing gas/liquid mixtures into vessel or column has droplet coalescence traps Download PDF

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DE102007003436A1
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Germany
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distribution device
vessel
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traps
distributor
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DE102007003436A
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German (de)
Inventor
Michael Baus
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Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
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Publication date
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Abstract

A separator container or decanter for gas and liquid or two types of liquid has an inlet (3) distributor with baffle panels (4a, 4b, 5a, 5b) with two outlets (7a, 7b) incorporating droplet coalescence traps (8a, 8b).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verteileinrichtung für einen Fluidstrom gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a distributor device for a fluid flow according to the preamble of claim 1

Derartige Einrichtungen werden beispielsweise als Eintrittsverteiler genutzt, wenn zwei- oder mehrphasige Fluide (etwa gas-flüssig oder flüssig-flüssig) in einen Behälter eingeleitet werden. Bei dem Behälter kann es sich beispielsweise um einen Gas-Flüssig-Abscheidebehälter, einen Decanter oder Ähnliches handeln.such Facilities are used, for example, as an entry distributor, if two or more phases Fluids (such as gas-liquid or liquid-liquid) in a container be initiated. At the container For example, it may be a gas-liquid separation vessel, a Decanter or similar act.

Bekannte Einrichtungen der eingangs genannten Art wie W-förmige Prallkästen oder Schoepentoeter haben jedoch den Nachteil, dass ihre Vorabscheidewirkung in manchen Fällen nicht zufrieden stellend ist, insbesondere wenn der Anteil einer Phase sehr gering ist und/oder wenn eine Phase in besonders kleinen Tropfen vorliegt, deren Durchmesser beispielsweise einen Wert von 10 μm unterschreitet. Dieses Problem konnte bisher allenfalls durch zusätzliche Einbauten stromabwärts der Verteileinrichtung gelöst werden.Known Devices of the type mentioned as W-shaped baffle boxes or Schoepentoeter, however, have the disadvantage that their pre-separation effect in some cases is unsatisfactory, especially if the proportion of a Phase is very low and / or if a phase in particularly small Drop exists whose diameter, for example, a value of 10 microns below. This Problem could so far at best by additional internals downstream of the Distributor solved become.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verteileinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, welche auch schwierige Tropfenabscheidungsaufgaben mit relativ geringem apparativen Aufwand erfüllt.Of the Invention is based on the object, a distribution device of specify the type mentioned, which also difficult Tropfenabscheidungsaufgaben met with relatively little equipment.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Austrittsöffnungen der Verteileinrichtung Mittel zur Tropfenkoaleszenz aufweisen.These Task is solved by that the outlet openings the distribution device have means for Tropfenkoaleszenz.

Unter "Mittel zur Tropfenkoaleszenz" werden hier zusätzliche Einbauten in mindestens einer Austrittsöffnung verstanden, deren Tropfenabscheidungswirkung über die Prallwirkung der Leitwände hinausgeht. Durch die Integration dieser Mittel in die Verteileinrichtung selbst kann auf separate Koalezenz-Einbauten verzichtet werden. Die Gesamtapparatur wird dadurch einfacher und kostengünstiger, unter anderem auch durch eine verringerte Bauhöhe.Under "means for drop coalescence" here are additional Understood internals in at least one outlet opening, the droplet deposition effect on the Impact of the baffles goes beyond. By integrating these agents in the distribution device itself can be dispensed with separate Koalezenz internals. The whole apparatus This makes it easier and cheaper, among other things by a reduced height.

Die erfindungsgemäße Verteileinrichtung ermöglicht es, auch kleinste Flüssigmengen aus einem Gasstrom abzuscheiden. Damit kann Behälterbauhöhe eingespart werden. Bei Flüssig-flüssig-Trennungen kann bei Decantern die Behältergröße reduziert werden.The Distribution device according to the invention allows it, even the smallest amounts of liquid to separate from a gas stream. This container height can be saved. For liquid-liquid separations Decantern can reduce the container size.

Das oder die Mittel zur Tropfenabscheidung werden vorzugsweise durch ein oder mehrere Coalescer-Elemente gebildet. Diese sind beispielsweise als Drahtgestricke ausgebildet.The or the means for droplet deposition are preferably through one or more coalescer elements formed. These are for example as Wire knits formed.

Die Coalescer werden vorzugsweise so hoch belastet, dass sie im Fluten betrieben werden. Insbesondere bei solch hohen Gasgeschwindigkeiten herrschen im Inneren eines Coalescers höhere Kräfte als bei einem gewöhnlichen im Normalbereich arbeitenden Abscheider. Auch kleinste Tropfen werden an den Drähten abgeschieden und wachsen dort mit anderen zusammen. Die dabei entstehenden größeren Tropfen können dann leichter abgeschieden werden.The Coalescers are preferably loaded so high that they flood operate. Especially at such high gas speeds There are higher forces inside a coalescer than in a normal one in the normal range working separator. Even the smallest drops will be on the wires separated and grow together with others. The resulting bigger drops can then easier to be separated.

Die Leitwände und die Mittel zur Tropfenabscheidung sind vorzugsweise in derselben horizontalen Ebene angeordnet. Dadurch lässt sich eine besonders geringe Bauhöhe erreichen.The baffles and the means for droplet separation are preferably in the same arranged horizontally. This can be a particularly low height to reach.

Die Verteileinrichtung kann die an sich bekannte Grundform eines W-förmigen Prallkastens oder eines Schoepentoeters aufweisen.The Distributor may be the known basic form of a W-shaped impact box or a Schoepentoeters exhibit.

Ein W-förmiger Prallkastens weist zwei im Wesentlichen ebene, zueinander geneigte und miteinander verbundene Leitwände auf, welche die beiden mittleren Schenkel des W bilden. Die Eintrittsöffnung befindet sich gegenüber der Verbindungslinie der beiden Leitbleche. An den beiden äußeren Schenkeln sind die Austrittsöffnungen angeordnet. Der Kasten hat oben und unten eine Platte, so dass nur diese seitliche Öffnungen vorhanden sind. Der Querschnitt dieser Austrittsöffnungen wird gemäß der Erfindung teilweise oder vollständig mit einem oder mehreren Mitteln zur Tropfenabscheidung, vorzugsweise mit Coalescer-Gestrick, gefüllt.One W-shaped Impact box has two substantially flat, mutually inclined and interconnected baffles on, which form the two middle legs of the W. The inlet opening is located opposite the connecting line of the two baffles. On the two outer thighs are the outlet openings arranged. The box has a top and bottom plate, so only these lateral openings available. The cross section of these outlet openings is according to the invention partially or completely with one or more agents for droplet separation, preferably with coalescer knit, filled.

Ein Schoepentoeter weist eine Mehrzahl von paarweise symmetrisch angeordneten, gebogenen Leitwände, zum Beispiel in Form von Leitblechen, auf, wobei mehrere solcher Paare hintereinander in der Strömungsrichtung, in der der Fluidstrom durch die Eintrittsöffnung fließt, angeordnet sind. Die Ober- und die Unterseite sind jeweils durch eine Platte abgeschlossen. Die Austrittsöffnungen befinden sich seitlich am Ende der Leitwände. Der Querschnitt dieser Austrittsöffnungen wird gemäß der Erfindung teilweise oder vollständig mit einem oder mehreren Mitteln zur Tropfenkoaleszenz gefüllt, vorzugsweise mit Coalescer-Gestrick.One Schoepentoeter has a plurality of pairs arranged symmetrically, curved baffles, for example, in the form of baffles, on, with several such Pairs in a row in the flow direction, in which the fluid flow flows through the inlet opening, are arranged. The upper and the bottom are each completed by a plate. The outlet openings are located at the side of the end of the baffles. The cross section of this outlet openings is according to the invention partially or completely filled with one or more agents for drop coalescence, preferably with coalescer knit.

Die Erfindung betrifft außerdem einen Abscheidebehälter gemäß Anspruch 5 sowie eine Anwendung der Verteileinrichtung nach Anspruch 6 beziehungsweise 7.The Invention also relates a separation tank according to claim 5 and an application of the distribution device according to claim 6 or 7th

Die Erfindung sowie weitere Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand zweier in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen:The Invention and further details of the invention are hereinafter with reference to two embodiments schematically illustrated in the drawings explained in more detail. in this connection demonstrate:

1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verteileinrichtung als Schoepentoeter und 1 a first embodiment of the distribution device according to the invention as Schoepentoeter and

2 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verteileinrichtung mit W-förmigem Prallblech. 2 a second embodiment of he inventive distribution device with W-shaped baffle plate.

1 zeigt einen horizontalen Querschnitt durch einen Abscheidebehälter mit einer zylinderförmigen Behälterwand 1 und einer als Schoepentoeter ausgebildeten Verteileinrichtung. Über einen Eintrittsstutzen 2 strömt der zu verteilende Fluidstrom in den Behälter ein und fließt über eine Eintrittsöffnung 3 ins Innere der Verteileinrichtung. Dort wird er durch eine Mehrzahl von Paaren 4a, 4b von gebogenen Leitwänden abgelenkt. Die Leitwände sind symmetrisch zu einer vertikalen Symmetrieebene 6 angeordnet. In dem Beispiel werden fünf Paare von Leitwänden eingesetzt. Die beiden letzten Leitwände 5a, 5b sind miteinander verbunden, sodass der gesamte Fluidstrom in Richtung der Austrittsöffnungen 7a, 7b abgelenkt wird. 1 shows a horizontal cross section through a separation vessel with a cylindrical container wall 1 and a distribution device designed as a shoe teeter. Via an inlet 2 the fluid stream to be distributed flows into the container and flows through an inlet opening 3 inside the distribution device. There he becomes through a plurality of couples 4a . 4b distracted by curved baffles. The baffles are symmetrical to a vertical plane of symmetry 6 arranged. In the example, five pairs of baffles are used. The last two baffles 5a . 5b are interconnected, so that the entire fluid flow in the direction of the outlet openings 7a . 7b is distracted.

Gemäß der Erfindung weisen die Austrittsöffnungen 7a, 7b Mittel zur Tropfenabscheidung auf. In dem konkreten Beispiel ist der gesamte Querschnitt der Austrittsöffnungen 7a, 7b mit Coalescer-Gestrick 8a, 8b gefüllt. Das Coalescer-Gestrick steht dabei in Kontakt mit den Enden der Leitwände 4a, 4b und vorzugsweise auch mit den Kanten der Deckbleche des Schoepentoeters (oberhalb bzw. unterhalb der Zeichenebene). Bei der Herstellung des Schoepentoeters werden die zunächst über die Deckbleche hinausragenden Teile der Leitwände abgeschnitten, bevor das Coalescer-Gestrick angebracht wird.According to the invention, the outlet openings 7a . 7b Means for droplet deposition on. In the concrete example, the entire cross section of the outlet openings 7a . 7b with coalescer knit 8a . 8b filled. The coalescer knit is in contact with the ends of the baffles 4a . 4b and preferably also with the edges of the cover plates of Schoepentoeters (above or below the plane of the drawing). During manufacture of the Schoepentoeter, the parts of the baffles which initially project beyond the cover plates are cut off before the coalescer knit is applied.

Der Schoepentoeter ist nur an den seitlichen Sektionen, den Austrittsöffnungen 7a, 7b, offen. Dort wird ein Gestrick 8a, 8b vorgesetzt, welches die Koaleszenz bewirkt. Die Strömungsgeschwindigkeiten durch das Gestrick sind etwa doppelt so hoch wie für eine normale Abscheidung erforderlich.The Schoepentoeter is only on the side sections, the outlet openings 7a . 7b , open. There will be a knit 8a . 8b preset, which causes the coalescence. The flow velocities through the fabric are about twice as high as required for normal deposition.

Der W-Prallkasten gemäß 2 ist eine einfachere Lösung einer erfindungsgemäßen Verteileinrichtung. Sein Einsatzgebiet ist auf die Gas-Flüssigtrennung beschränkt. Die Anströmgeschwindigkeiten für den Coalescer 8a, 8b sind in etwa gleich groß wie bei dem Schoepentoeter.The W impact box according to 2 is a simpler solution of a distribution device according to the invention. Its field of application is limited to gas-liquid separation. The flow velocities for the coalescer 8a . 8b are about the same size as the Schoepentoeter.

Auch 2 zeigt einen horizontalen Querschnitt durch einen Abscheidebehälter mit einer zylinderförmigen Behälterwand 1 und die als W-Prallkasten ausgebildeten Verteileinrichtung. Über einen Eintrittsstutzen 2 strömt der zu verteilende Fluidstrom in den Behälter ein und fließt über eine Eintrittsöffnung 3 ins Innere der Verteileinrichtung. Dort wird er durch ein Paar von ebenen Leitwänden 4a, 4b abgelenkt. Die Leitwände sind symmetrisch zu einer vertikalen Symmetrieebene 6 angeordnet und sind auf der Symmetrieebene 6 miteinander verbunden, sodass der gesamte Fluidstrom in Richtung der Austrittsöffnungen 7a, 7b abgelenkt wird.Also 2 shows a horizontal cross section through a separation vessel with a cylindrical container wall 1 and the distributing device designed as a W impact box. Via an inlet 2 the fluid stream to be distributed flows into the container and flows through an inlet opening 3 inside the distribution device. There he will pass through a pair of level baffles 4a . 4b distracted. The baffles are symmetrical to a vertical plane of symmetry 6 arranged and are on the plane of symmetry 6 connected together, so that the entire fluid flow in the direction of the outlet openings 7a . 7b is distracted.

Gemäß der Erfindung weisen die Austrittsöffnungen 7a, 7b Mittel zur Tropfenkoaleszenz auf. In dem konkreten Beispiel ist der gesamte Querschnitt der Austrittsöffnungen 7a, 7b mit Coalescer-Gestrick 8a, 8b gefüllt.According to the invention, the outlet openings 7a . 7b Agent for drop coalescence. In the concrete example, the entire cross section of the outlet openings 7a . 7b with coalescer knit 8a . 8b filled.

Die erfindungsgemäße Verteileinrichtung kann für jede Abscheideaufgabe eingesetzt werden. Beispiele stellen der Einsatz in einer Ethylenanlagen als Eintrittsverteiler im Grünölabscheider und/oder in einem Abscheider vor der Trocknung dar.The Distribution device according to the invention can for every Abscheideaufgabe be used. Examples are the use in an ethylene plant as an entry distributor in the green oil separator and / or in a separator before drying.

Claims (7)

Verteileinrichtung für einen Fluidstrom mit – mindestens einer Eintrittsöffnung (3) für den Fluidstrom, – mindestens einer Leitwand (4a, 4b, 5a, 5b) zur Ablenkung des Fluidstroms und mit – mindestens zwei Austrittsöffnungen (7a, 7b), dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (7a, 7b) Mittel zur Tropfenkoaleszenz (8a, 8b) aufweisen.Distribution device for a fluid flow with - at least one inlet opening ( 3 ) for the fluid flow, - at least one guide wall ( 4a . 4b . 5a . 5b ) for deflecting the fluid flow and having - at least two outlet openings ( 7a . 7b ), characterized in that the outlet openings ( 7a . 7b ) Means for drop coalescence ( 8a . 8b ) exhibit. Verteileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Mittel zur Tropfenkoaleszenz (8a, 8b) durch ein oder mehrere Coalescer-Elemente gebildet sind.Distributor according to Claim 1, characterized in that the means (s) for droplet coalescence ( 8a . 8b ) are formed by one or more coalescer elements. Verteileinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Leitwand (4a, 4b, 5a, 5b) und mindestens ein Mittel zur Tropfenkoaleszenz (8a, 8b) in derselben horizontalen Ebene angeordnet sind.Distributor according to claim 1 or 2, characterized in that at least one baffle ( 4a . 4b . 5a . 5b ) and at least one agent for drop coalescence ( 8a . 8b ) are arranged in the same horizontal plane. Verteileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Grundform eines W-förmigen Prallkastens oder eines Schoepentoeters aufweist.Distributor according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is the basic shape of a W-shaped impact box or a Schoepentoeters. Abscheidebehälter zur Trennung eines Zwei- oder Mehr-Phasengemischs, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Verteileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 aufweist.separating vessel for separating a two-phase or multi-phase mixture, characterized in that it has a distribution device according to one of claims 1 to 4 has. Anwendung einer Verteileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Eintrittsverteiler in einem Behälter, insbesondere in einem Abscheidebehälter.Application of a distribution device according to one of claims 1 to 4 as an entry distributor in a container, in particular in one Separating vessel. Anwendung einer Verteileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einer Ethylenanlage, insbesondere in einem Grünölabscheider und/oder in einem Abscheider stromaufwärts einer Trocknungseinrichtung.Application of a distribution device according to one of claims 1 to 4 in an ethylene plant, in particular in a green oil separator and / or in a separator upstream of a drying device.
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