DE1270534B

DE1270534B - Fuellkoerper fuer Stoffaustauschkolonnen

Info

Publication number: DE1270534B
Application number: DEP1270A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Max Huber; Dr August Sperandio
Original assignee: Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1963-09-03
Filing date: 1964-08-10
Publication date: 1968-06-20
Also published as: NL129702C; DE1242187B; NL6410270A; GB1020190A; CH430658A; CH412806A; BE652484A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

BOIj

Deutsche Kl.: 12 e-1/03

Nummer; 1 270 534

Aktenzeichen: P 12 70 534.9-43

Anmeldete;·: 10. August 1964

Auslegetag: 20. Juni 196»

Das Hauptpatent betrifft Füllkörper für Stoffaustauschkolonnen, bestehend aus einem Gewebe, dessen Schuß- und Kettfäden gleichen oder verschiedenen Durchmesser aufweisen, der höchstens 0,6 mm beträgt, wobei das Gewebe mindestens in Schuß- oder Kettfadenrichlung so ausgebildet ist, daß das Produkt eines sloffabhängigen Faktors A und eines strukturabhängigen Faktors B mindestens den Wert 38 hat, wobei der Faktor A gebildet ist aus dem Quotienten der Oberflächenspannung der Flüssigkeit gegen ihren Dampf (dyn/cm) zu der Flüssigkeitsdichte (p/cm³), multipliziert mit dem cos des Benelzungswinkels, und der Faktor B aus dem Verhältnis des Fadendurchmessers d zur lichten Maschenweite α gebildet ist.

Kolonnen mit solchen Füllkörpcrn können zur Durchführung von Destillationen, Rektifikationen, Absorptionen, Extraktionen, zur Durchführung chemischer Reaktionen, wie ζ. Β Abtrennung isotoper Elemente, aus einem Stoff auf Grund einer chemischen Austauschreaktion u. dgl. verwendet werder.

Werden Füllkörper aus Gewebe der vorstehend beschriebenen Art in derartigen Kolonnen verwendet, so müssen diese Füllkörper vor Betrieb nicht geflutet werden, da diese Gewebe selb-.tbenctzend sind.

Die Einhaltung des Zahlen volles 38 für das Produkt Füllkörper für Stoffaustauschkolonnen

Zusatz zum Patent: 1 242 187

Anmelder:

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft,

Winterthur (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Marsch, Patentanwalt,

4000 Düsseldorf, Lindemannstr. 31

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Dr. Max Huber,

Dr. August Sperandio, Winterthur (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 3. September 1963 (10 919),
vom 24.JuIi 1964(9691)

JJ.L

'Jl.

COS

s η ■ — = .-1 · B ( mit --- = B

ergibt bei bestimmtem A und d zugleich einen Maximalwert für den Abstand α für die Maschenweite. Die Werte für die Dichte der Flüssigkeil und der Oberflächenspannung gegen die Dampfphase sind aber oft mit einer Unsicherheit behaftet. Man begegnet dieser Unsicherheit mit einer Verkleinerung Scr Maschenweite a. Damit wird der Zahknwert des Produktes A ■ B größer und hierdurch die Voraussetzung für die Selbst benetzung des Gewebes günstiger. Wenn die lichte Maschenweile jedoch sehr klein wird, bewirkt dieses einen unter Umständen stark verminderten Wirkungsgrad für den Stoffaustausch.

Die Erfindung besteht in der Auffindung des

oberen Grenzwertes 2,5 für den Quotienten ' . wo-

"

durch ein guter Stoffaustausch gewährleistet ist. Daß das mit der Erfindung angestrebte Ziel durch Einhaltung der vorstehenden Forderung erreicht wird, konnte durch experimentelle Untersuchungen an einer Reihe von Geweben bestätigt werden.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sollen die Abmessungen eines Gewebes für die Füllkörper einer Rektifizkrkolonne bestimmt werden, in der ein Gemisch vi η cis-Dekalin/trans-Dekalin bei 100 C getrennt werden soll. Für die genannte flüssigkeit ist die Dichte

o, = 0,79 --_T ,
cm³

.die Oberflächenspannung

-T₁ = 24 ^d-^yü cm

und der Benet/ungswinkel « = 0 bei Verwendung von rostfreiem Stahl.

Setzt man diese Werte in die angegebene Formel A ■ B 2: 38 ein, so ergibt sich daraus, dali /ur Erreichung einer Selbst benetzung des Gewebes der Quotient ' ^ 1,2 sein muß.

Um einen guten Stoffaustausch zu erreichen, soll gemäß der vorliegenden Erfindung die Beziehung ^d- ^ 2,5 erfüllt sein.

Da, wie erwähnt, die Zahlenwerte der in die Formel einzusetzenden Siol'feigenschaften mit einem gevissen

SO" H-C 4>

Unsicherheitsfaktor behaftet sind, wird man in diesem ./ Fall zweckmäßig das Verhältnis von d zu α etwa 1,6 wählen. Bei einem Drahtdurchmesser d = 0,016 cm ergibt sich dann für a — 0,010 cm.

Während durch die eingangs angegebene Beziehung A ■ B ^ 38 bei gegebenem A und d eine Grenze für die größte Maschenweite α gegeben wird, bei der noch eine Selbstbenetzung des Gewebes verwirklicht werden kann, so gibt die vorliegende Erfindung bei gegebenem d eine untere Grenze für die Maschenweite α an, bei der lichte Maschenöffnungen von einer Größe gewährleistet sind, bei denen ein guier Stoffaustausch, in dem die Maschenöffnungen bedeckenden Flüssigkeitsfilm mit der Dampfphase von beiden Seiten her erfolgen kann.

Vorteilhaft sind die Füllkörper so in der Kolonne angeordnet, daß die Kapillarwirkung in der Horizontalen auftritt, d. h., der engste Maschenabstand a soll zwischen zwei übereinanderliegenden horizontalen Drähten bzw. Fäden liegen.

Claims

Patentansprüche:

1. Füllkörper für Stoffaustauschkolonnen, bestehend aus einem Gewebe, dessen Schuß- und Kettfaden gleichen oder verschiedenen Durchmesser aufweisen, der höchstens 0,6 mm beträgt, wobei das Gewebe mindestens in Schuß- oder Kettfadenrichtung so ausgebildet ist, daß das Produkt eines stoffabhängigen Faktors A und eines struklurabhängigen Faktors B mindestens den Wert 38 hat, wobei der Faktor A gebildet ist aus dem Quotienten der Oberflächenspannung der Flüssigkeit gegen ihren Dampf (dyn/cm) zu der Flüssigkeitsdichte (o/cm³), multipliziert mit . dem cos des Benetzungswinkels, und der Faktor B aus dem Verhältnis des Fadendurchmessers d zur lichten Maschenweite α gebildet ist nach Patent 1242 187, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen des Fadendurchmessers d und der Maschenweite α mindestens in Schuß- oder Kettfadenrichtung . so gewählt

werden, daß der Quotient - höchstens einen

Wert von 2,5 erreicht.

2. Füllkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Quotient '- zwischen dem Zahlenwert 1,2 und 2,5 hegt.

309 560,425 6. 68 0 Bundesdruckerei Berlin