DE1241805B

DE1241805B - Sieve bottom for gas washer

Info

Publication number: DE1241805B
Application number: DE1956ST011345
Authority: DE
Inventors: Dr Johannes Knappstein
Original assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Priority date: 1956-06-27
Filing date: 1956-06-27
Publication date: 1967-06-08

Description

Siebboden für Gaswaschtürme Gaswaschtürme enthalten im allgemeinen von oben berieselte Füllwerksabschnitte und zwischen denselben angeordnete Zwischenböden zum Abfangen der Berieselungsflüssigkeit und zu ihrem Neuverteilen über den ganzen Turmquerschnitt. In diesen Waschtürmen wird die beim Durchlaufen eines Füllwerksabschnittes einseitig verteilte und in der Zusammensetzung ungleichförmig gewordene Flüssigkeit durch das Abfangen wieder gleichmäßig.Sieve trays for gas washing towers Gas washing towers generally contain Filling plant sections sprinkled from above and intermediate floors arranged between them to catch the sprinkling liquid and to redistribute it over the whole Tower cross-section. In these washing towers, when passing through a filling plant section Liquid that is unilaterally distributed and has become non-uniform in composition evenly again through the interception.

Auf das nächsttiefere Füllwerkspaket erfolgt von neuem eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit.The next lower filling package is repeated again evenly Distribution of the liquid.

Innerhalb der einzelnen Füllwerksabschnitte weist auch das von unten nach oben strömende Gas eine ungleichmäßige Zusammensetzung auf. Das trifft auch dann zu, wenn die Füllwerksabschnitte durch weitere Verteilerböden, z. B. nach Art von Glockenböden oder Siebböden, ersetzt sind, weil das Gas durch diese Vorrichtungen wesentlich in senkrecht verlaufenden Stromlinien den Turm durchläuft, wobei keine Querströmung, also keine innige Vermischung des Gases über den ganzen Turmquerschnitt hin, erfolgt.This also points from below within the individual filling station sections upwardly flowing gas has an uneven composition. That also applies then to when the filler sections through further distributor trays, z. B. according to Art by bubble trays or sieve trays, because the gas through these devices runs through the tower essentially in vertical streamlines, with none Cross flow, i.e. no intimate mixing of the gas over the entire tower cross-section there, takes place.

Eine gleichmäßige Zusammensetzung des Gases wird durch die Verwendung von Siebböden erreicht, zwischen denen auch Füllwerkspakete angeordnet sein können. Diese Siebböden sind eründungsgemäß mit einer Vielzahl von schrägen Bohrungen versehen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß schräg nach unten verlaufende Rohre angebracht sind, die wenigstens am oberen Ende erweitert sind, und daß die Richtung der Ansatzrohre zur Erzielung einer Verwirbelung des aus den Rohren austretenden Gases in dem Raum über dem Siebboden verschieden gewählt ist. A uniform composition of the gas is achieved through the use reached by sieve trays, between which also filling units can be arranged. According to the design, these sieve trays are provided with a large number of inclined bores, which are characterized in that inclined downward pipes are attached are widened at least at the upper end, and that the direction of the extension tubes to achieve a swirling of the gas emerging from the pipes in the space is chosen differently above the sieve bottom.

Der Gegenstand der Erfindung wird an Hand der schematischen Zeichnungen in mehreren Ausführungsbeispielen beschrieben. The object of the invention is based on the schematic drawings described in several exemplary embodiments.

Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Längsschnitts durch den Waschturm und F i g. 2 einen Querschnitt nach der Schnittlinie a-a der Fig. 1; in den F i g. 3 bis 5 sind in vergrößertem Maßstab Ausschnitte aus Siebböden mit verschiedenen Ausführungen der Ansatzrohre dargestellt. Fig. 1 shows a section of a longitudinal section through the washing tower and F i g. Fig. 2 shows a cross section along the line a-a of Fig. 1; in the F i G. 3 to 5 are, on an enlarged scale, excerpts from sieve trays with different Versions of the extension tubes shown.

Im einzelnen bedeuten 1 die Turmwandung, 2 den Siebboden und 3 die Ansatzrohre. Die Ansatzrohre 3 der Siebböden können nach F i g. 3 an den muldenartigen Vertiefungen 4 im ebenen Siebboden angebracht z. B. verschweißt sein. Die Löcher können elliptisch ausgefräst und dem schrägen Schnitt der runden Ansatzrohre angepaßt sein; es können aber auch die Ansatzrohre insbesondere in der Nähe der Schweißstelle einen elliptischen Querschnitt haben, derart, daß sie bei einem bestimmten Schrägschnitt eine kreisförmige Schnittlinie ergeben und daher leicht an den kreisförmigen Bohrrändern des Siebbodens zu befestigen sind. Die Ansatzrohre selbst können ferner nach F i g. 4 unten eine aerodynamisch günstige düsenartige Erweiterung 6 oder nach Fig.5 Knie- oder Schraubenform 8 aufweisen. Dabei können die schräg nach unten führenden Ansatzrohre sämtlich in konstanten Winkeln zu den Lochkreistangenten bezüglich der Flüssigkeitsströmung nach innen oder außen oder abwechselnd nach innen und außen gerichtet sein. In den Ansatzrohren selbst können schraubenförmig verdrehte Gasleitbleche eingesetzt sein. Specifically, 1 is the tower wall, 2 is the sieve tray and 3 is the Extension tubes. The extension tubes 3 of the sieve trays can according to FIG. 3 on the trough-like Wells 4 attached in the flat sieve bottom z. B. be welded. The holes can be milled elliptically and adapted to the inclined cut of the round extension tubes be; but it can also be the extension tubes in particular in the vicinity of the Welding point have an elliptical cross-section, such that at a certain bevel cut result in a circular cutting line and therefore easily at the circular drilling edges of the sieve bottom are to be attached. The extension tubes themselves can also according to F i G. 4 below an aerodynamically favorable nozzle-like extension 6 or according to FIG Have knee or screw shape 8. The leading downwards at an angle can be used Extension tubes all at constant angles to the hole circle tangents with respect to the Fluid flow inwards or outwards or alternately inwards and outwards be directed. In the extension pipes themselves, helically twisted gas baffles can be used be used.

Auf diese Weise gelingt es, das zu reinigende Gas mit verhältnismäßig sehr kleinen Flüssigkeitsmengen gleichmäßig auszuwaschen. Es entstehen nur sehr kleine Gasdruckverluste, da das Gas eine Flüssigkeitsschicht von nur geringer Schichtdicke durchströmen muß. Die Gasströmung erfolgt im mittleren Hauptquerschnittsteil der schrägen Rohre nach oben, während die Waschflüssigkeit im Randquerschnittsteil rotierend dem Gas entgegen nach unten fließt. In this way it is possible to use the gas to be cleaned with proportionally to wash out very small amounts of liquid evenly. It just arises a lot small gas pressure losses, since the gas is a liquid layer with only a small layer thickness must flow through. The gas flow takes place in the central main cross-sectional part of the sloping pipes upwards, while the washing liquid is rotating in the edge cross-sectional part the gas flows downwards.

Durch die verhältnismäßig große Geschwindigkeit des Gasaustritts aus den schrägen Rohren wird dabei neben der Gasverwirbelung gleichzeitig auch eine Durchmischung der sehr niedrigen Flüssigkeitsschicht auf den Böden erreicht, die wirbelartig kreisend in die oben erweiterten schrägen Rohre eintritt. Due to the relatively high speed of the gas outlet the inclined tubes become a gas swirl as well as a gas swirl at the same time Mixing of the very low liquid layer on the floors achieved that Enters the oblique tubes, which have been enlarged at the top, circling like a vortex.

Vergleichsbeispiel Für die Vergleichsversuche wurde eine Apparatur benutzt, die aus einer wärmeisolierten Blase von 0,5 m3 Nutzvolumen und einer wärmesiolierten Kolonne von 167 mm Durchmesser und 1230 mm Höhe besteht. Die Kolonne ist so eingerichtet, daß 8 Siebböden im Abstand von 120 mm aufgenommen werden können. Die Kopfdämpfe wurden in einem Totalkondensator kondensiert. Die Kolonne enthält außerdem in ihrem Kopfteil eine Brause, durch die kondensiertes Kopfprodukt als Rückfluß aufgegeben werden konnte. Comparative example An apparatus was used for the comparative experiments used, which consists of a heat-insulated bladder with a usable volume of 0.5 m3 and a heat-insulated one Column with a diameter of 167 mm and a height of 1230 mm. The column is set up so that 8 sieve trays can be accommodated at a distance of 120 mm. The head fumes were condensed in a total condenser. The column contains aside from that in its head part a shower, through which condensed head product as reflux could be abandoned.

Für den ersten Versuch wurden 8 Siebböden im Sinne der USA.-Patentschrift 1442414 in die Kolonne eingesetzt, die 10 konzentrische Rinnen von 20 mm Breite und 20 mm Tiefe aufwiesen. In der Mitte waren die Böden geschlossen. In den Rinnen befanden sich jeweils etwa in symmetrischer Anordnung von Rinne zu Rinne gegeneinander versetzte Durchtritte von 10 mm lichter Weite, die an Ablaufrohre von 68 mm Länge angeschweißt waren. For the first attempt, 8 sieve trays were used in the sense of the USA patent specification 1442414 inserted into the column, the 10 concentric grooves 20 mm wide and 20 mm deep. The floors were closed in the middle. In the gutters were each approximately in a symmetrical arrangement from channel to channel against each other staggered passages with a clearance of 10 mm, those on drainage pipes with a length of 68 mm were welded on.

Jeder Boden hatte insgesamt 50 Durchtrittsöffnungen.Each tray had a total of 50 openings.

Die Ablaufrohre waren unter 60" C gegen die waagerechte Tangente geneigt.The drain pipes were inclined below 60 "C against the horizontal tangent.

Die Durchtritte waren von Boden zu Boden im Winkel von 180 gegeneinander versetzt. The passages were from floor to floor at an angle of 180 to each other offset.

In die Blase wurde ein Gemisch von 280 kg Toluol und 120 kg Benzol eingefüllt. Das Gemisch hatte bei 200 C einen Brechungsindex 7ZD von 1.49980. Die Blase wurde mittels einer Heizschlange beheizt, und es wurden stündlich 7,9 kg Dampf von 4 atü zugeführt. A mixture of 280 kg of toluene and 120 kg of benzene was placed in the bladder filled. The mixture had a refractive index 7ZD of 1.49980 at 200.degree. the The bladder was heated by means of a heating coil, and 7.9 kg of steam per hour were generated fed by 4 atm.

Nachdem die Apparatur aufgeheizt war, ließ man sie 3 Stunden auf totalen Rückfluß gehen und regelte alsdann die Abnahme auf 5,1 kg Destillat und den Rückfluß auf 22,5 kg stündlich ein. After the apparatus was heated, it was left on for 3 hours go total reflux and then regulated the decrease to 5.1 kg of distillate and the reflux to 22.5 kg per hour.

Die nach einer Stunde entnommene Destillatprobe wies bei 200 C einen Brechungsindex nD von 1.50021 auf. Das Destillat bestand also aus 78,7 0/o Benzol und 21,3 O/o Toluol. The distillate sample taken after one hour showed a temperature at 200.degree Refractive index nD of 1.50021. The distillate thus consisted of 78.7% benzene and 21.3 o / o toluene.

An Stelle der vorstehend erläuterten Böden bekannter Bauart wurden nun 8 Böden eingesetzt, die gemäß der Erfindung so eingerichtet waren, daß jeder Boden 50 auf 4 Durchmessern etwa symmetrisch angeordnete und verteilte, halbkugelige Näpfe von 20 mm Durchmesser hatte. Auf deren Grund befanden sich Durchtritte von 10 mm Durchmesser, die an die Ablaufrohre von 71 mm Länge angeschweißt waren. In place of the floors of known type explained above now 8 floors used, which were set up according to the invention so that each Bottom 50 arranged and distributed approximately symmetrically on 4 diameters, hemispherical Had wells of 20 mm in diameter. On the bottom there were passages by 10 mm in diameter, which were welded to the drain pipes 71 mm in length.

Diese Ablaufröhrchen waren im Sinne der Fig.2 von einem Lochkreisradius zum anderen abwechselnd gegen die Horizontale nach rechts und links um 45° geneigt. Man erhielt so bei der unter gleichen Bedingungen durchgeführten Destillation ein Destillat vom Brechungsindex 1.50052. Es bestand also aus 85,2°/o Benzol und 14,8 0/oToluol. Das bedeutet, daß die Wirkung gegenüber den Böden bekannter Bauart deutlich gesteigert ist. Während 8 Böden der bekannten Bauart so arbeiten wie 1,7 theoretische Böden, ergibt sich für die erfindungsgemäß eingerichteten 8 Böden eine Wirkung, welche 2,3 theoretischen Böden entspricht.These drainage tubes were of a pitch circle radius in the sense of FIG on the other hand, inclined alternately to the horizontal to the right and left by 45 °. This gave a distillation carried out under the same conditions Distillate with a refractive index of 1.50052. It thus consisted of 85.2 per cent. Benzene and 14.8 per cent 0 / o toluene. This means that the effect compared to the floors of a known type clear is increased. While 8 soils of the known design work as 1.7 theoretical ones Soils, there is an effect for the 8 soils set up according to the invention, which corresponds to 2.3 theoretical trays.

Die gesteigerte Wirkung ist darauf zurückzuführen, daß bei der bekannten Bauart die Gase immer im gleichen Sinne gedreht werden, während sich bei Verwendung der erfindungsgemäßen Siebböden über dem jeweiligen Boden ganz verschiedene Drehrichtungen einstellen. Auf diese Weise wird eine besonders innige Mischung der durch den Boden hindurchtretenden Dämpfe erzielt. The increased effect is due to the fact that in the known Design the gases are always rotated in the same direction while in use the sieve trays according to the invention over the respective tray very different directions of rotation to adjust. In this way a particularly intimate mixture is created through the soil achieved through vapors.

Claims

Claims: 1. Sieve tray for gas scrubbing towers with a large number of inclined holes, d u r c h marked that sloping downwards Pipes (3) are attached as bores on the sieve bottom, at least at the upper end are expanded, and that the direction of the extension tubes to achieve turbulence of the gas emerging from the tubes in the space above the sieve bottom is chosen.

2. Sieve tray according to claim 1, characterized in that when arranged of the tubes (3) on concentric circles the tubes of a circular ring to the tubes of the adjacent concentric circular ring are directed in opposite directions.

3. Sieve tray according to claim 1 and 2, characterized in that the Pipes are widened like a nozzle at their lower end.

4. sieve tray according to claim 1 to 3, characterized in that the Tubes leading obliquely downward are bent in a knee or helical shape.

5. sieve tray according to claim 1 to 4, characterized in that in the extension pipes helically twisted gas baffles are used.

Documents considered: German Patent No. 899345; Austrian Patent No. 174 046; U.S. Patent No. 1442414.