DE1444458C

DE1444458C - Device for the decomposition of a gas mixture by rectification or by absorption of individual components with the aid of a solvent

Info

Publication number: DE1444458C
Authority: DE
Inventors: Friedrich 8000 München Solln Schuster Robert 8000 Feldmoching Rott mayr Friedrich Dr 8023 Pullach Kühne
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Publication date: 1971-04-01

Description

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Zerlegung eines Gasgemisches durch Rektifikation oder durch Absorption einzelner Bestandteile mit Hilfe eines Lösungsmittels.The invention relates to devices for the decomposition of a gas mixture by rectification or by absorption of individual components with the help of a solvent.

Es sind bereits Rcktifikations- oder Waschkolonnen bekanntgeworden, die aus schichtweise parallel angeordneten, sich vertikal erstreckenden, durch ebene Bleche unterteilten Zonen mit Wellblecheinbauten bestehen, die eine horizontal verlaufende Profilierung besitzen und durch regelmäßig angeordnete Löcher durchbrochen sind. Bei diesen Kolonnen besteht jedoch die Schwierigkeit, daß es praktisch nicht gelingt, eine gleichmäßige Verteilung der durch seitliche Anschlußstutzen in die einzelnen Zonen einzubringenden Flüssigkeiten oder Gase zu erzielen (britische Patentschrift 759176, insbesondere Fig. 4, britische Patentschrift 783186, insbesondere Fig. 1).There are already rectification or washing columns became known, which consists of layers arranged in parallel, vertically extending by Zones subdivided into flat sheets with corrugated sheet metal fixtures exist, which have a horizontal Have profiling and are perforated by regularly arranged holes. With these columns However, there is the problem that it is practically impossible to evenly distribute the through To achieve lateral connection pieces to be introduced into the individual zones liquids or gases (British patent 759176, especially Fig. 4, British patent 783186, particularly Fig. 1).

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Mittel zu finden, um in jeder. Gasbehandlungszone sowohl die. von oben nach unten strömenden Flüssigkeiten als auch das von unten nach oben strömende Gas gleichmäßig auf den Zonenquerschnitt zu verteilen. The invention is now based on the object to find means in each. Gas treatment zone both the. from top to bottom flowing liquids as well as from bottom to top flowing Distribute gas evenly over the zone cross-section.

Das gesamte Plattenpaket bildet dabei einen festen Block, der dadurch entsteht, daß sämtliche Platten an ihren Berührungsstellen innerhalb eines heißen Salzbades unter Zusammenpressung miteinander verlötet werden. Die Abstände der vertikalen parallelen Bleche liegen dabei in der Praxis zwischen 5 und 10 mm.The entire plate package forms a solid block, which is created by the fact that all Plates at their points of contact within a hot salt bath while being pressed together be soldered. In practice, the distances between the vertical parallel sheets are between 5 and 10 mm.

Die gleichmäßige Verteilung der Medien auf die schmalen Querschnitte der einzelnen Gasbehandlungszonen bietet also erhebliche Schwierigkeiten.The even distribution of the media over the narrow cross-sections of the individual gas treatment zones thus presents considerable difficulties.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einer Kolonne, die aus schichtweise parallel angeordneten, sich vertikal erstreckenden, durch ebene Bleche unterteilten Zonen mit Wellblecheinbauten besteht, die eine horizontal verlaufende Profilierung besitzen, und durch regelmäßig angeordnete Löcher durchbrochen sind, nach der Erfindung dadurch, zwischen zwei Gasbehandlungszonen mit regelmäßig gelochten Wellblccheinbauten horizontal verlaufender Profilicrung jeweils eine Zone zur Führung von Kühl- und Heizmedien mit Wellblecheinbauten vertikal verlaufender Profilicrung vorgesehen ist, wobei innerhalb dieser für Kühl- oder Heizmedien dienenden Zonen mit entsprechendem Medienanschluß versehene abgegrenzte Verteilungsräumc vorgesehen sind, deren die benachbarten Gasbehandlungszoncn abgrenzende Wände mit gleichmäßig verteilten öffnungen versehen sind.The solution to this problem is achieved with a column consisting of layers arranged in parallel, vertically extending zones divided by flat metal sheets with corrugated sheet metal fittings, which have a horizontally running profile and perforated by regularly arranged holes are, according to the invention, between two gas treatment zones with regularly perforated Corrugated roof built-in horizontally running profiles each have a zone for guiding cooling and cooling Heating media with corrugated iron internals running vertically Profilicrung is provided, within these zones serving for cooling or heating media delimited distribution rooms provided with a corresponding media connection are provided, their the walls delimiting the adjacent gas treatment zones are provided with evenly distributed openings are.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform dieser erfindungsgemäßen Einrichtung ist dadurch charakterisiert, daß die zur gleichmäßig verteilten Zuführung von Flüssigkeit in die zur Gasbehandlung vorgesehenen Zonen angeordneten Verteilungsräumen unmittelbar an die zur Führung eines Kiihlmediums vorgesehenen Zonen angeschlossen sind, so daß das Kühlmedium als Lösungsmittel oder als Rücklauf in den Gasbehandlungszonen dient.A particularly advantageous embodiment of this device according to the invention is thereby characterized that the for the evenly distributed supply of liquid in the for gas treatment provided zones arranged distribution rooms directly to the for the guidance of a cooling medium designated zones are connected, so that the cooling medium as a solvent or as The return flow in the gas treatment zones is used.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß zur gleichmäßig verteilten Zuführung von Gas und/oder Flüssigkeit in die zur Gasbehandlung vorgesehenen Zonen mit seitlichen Anschliißstut/cn versehene abgegrenzte Verteilungsräume in beliebigen Höhen der Kolonne angebracht sind, wobei zur Umführung des Heiz- oder . Kiihlmcdiums um die Vertcilungsräiime entsprechende Umgehungsleitungen über Räume mit Vorzugs-j weise gelochten Wellblecheinbauten mit mindestens' annähernd horizontal verlaufender Profilierung und; seitlichen Kolonnenanschlüssen vorgesehen sind. jA further feature of the device according to the invention is that for the uniformly distributed supply of gas and / or liquid to the zones provided for gas treatment with lateral connection duct / cn, demarcated distribution spaces are attached at any height in the column. Kiihlmcdiums the Vertcilungsräiime corresponding bypass lines over areas with as preferential j perforated corrugated metal fittings having at least 'approximately horizontally running profile and; lateral column connections are provided. j

Mit Vorteil kann die Rektifizier- oder Wasch- j kolonne auch derart vorgesehen sein, daß jeweils zwei benachbarte Zonen mit regelmäßig gelochten Wellblecheinbauten mit horizontal verlaufender Profilierung zur Gasbehandlung mit einer Zone mitThe rectifying or washing column can advantageously also be provided in such a way that in each case two adjacent zones with regularly perforated corrugated sheet metal fixtures with a horizontal one Profiling for gas treatment with a zone with

ίο Wellblecheinbauten mit vertikal verlaufender Profi-1 lierung zur Führung von Kühl- oder Heizmedien ' abwechseln.ίο corrugated metal fittings with a vertically extending pro-1-regulation 'alternately for guidance of cooling or heating media.

Es kann jedoch auch nach der Erfindung vorteilhaft sein, zwischen je zwei Gasbehandlungszonen Wärmeübertragungsmittelzonen anzuordnen, die' je-, weils zur Führung verschiedener Medien vorgesehen ί und mit entsprechenden Anschlußstutzen und;However, it can also be advantageous according to the invention, between two gas treatment zones To arrange heat transfer medium zones, each of which is intended to guide various media and with corresponding connection pieces and;

Verteilkanälen versehen, sind. ιDistribution channels are provided. ι

Für verschiedene Verfahrenskombinationen kann es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung von Vorteil sein, daß zur Führung von Wärmeübertra- j gungsmedien vorgesehene Zonen in verschiedene j Höhenabschnitte unterteil sind, die zur Zu- und Ab- I fuhr verschiedener Wärmeübertragungsmedien mit entsprechenden Anschlußstutzen und Querverteilräumen mit vorzugsweise gelochten Wellblecheinbauten mit mindestens annähernd horizontal verlaufender Profilierung versehen sind.For different combinations of methods it can according to a further feature of the invention from It may be advantageous that zones provided for guiding heat transfer media into different j Height sections are subdivided, which are used to supply and discharge various heat transfer media corresponding connection pieces and transverse distribution spaces with preferably perforated corrugated sheet metal fittings are provided with at least approximately horizontal profiling.

Schließlich ergibt sich eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung in der Weise, daß in einem Block von sich abwechselnden ebenen und Wellblechplatten ein unterer, als Heizvorrichtung für die von oben nach unten rieselnde Flüssigkeit dienender j Teil der Gasbehandlungszonen mit gelochten WeIlblccheinbauten mit horizontal verlaufender Profilierung, ein mittlerer, als Wasch- oder Rektifizierkolonnc wirkender Teil der Gasbehandlungszonen und ein oberer, als Rücklaufkondensator wirkender Teil der Gasbehandlungszonen zu einer Baueinheit vereinigt sind, wobei zur Gas- und Flüssigkeitsverteilung jeweils abgegrenzte Verteilräume innerhalb der zur Führung wärmeübertragender Medien vorgesehenen Zonen mit Wellblecheinbauten mit vertikal verlaufender Profilierung dienen, die mit gleichmäßig verteilten Öffnungen in die jeweils angrenzenden Gasbehandlungszonen versehen sind. Damit lassen sich Verfahren zur extraktiven Rektifikation mit den verschiedensten Medien durchführen. Als Beispiel sei die Auswaschung von Acetylen aus soldies enthaltendem Rohgas A mittels Rcinaceton B unter Kühlung des Kopfkondensators mittels verdampfendem Äthylen C genannt.Finally, there is an advantageous embodiment of the invention in such a way that in a block of alternating flat and corrugated metal sheets, a lower part of the gas treatment zones with perforated white built-in components with horizontally extending profiling, serving as a heating device for the liquid trickling from top to bottom, is a middle part , part of the gas treatment zones acting as a washing or rectifying column and an upper part of the gas treatment zones acting as a reflux condenser are combined to form a structural unit, with separate distribution spaces within the zones with corrugated sheet metal fittings with vertically extending profiles serving for gas and liquid distribution , which are provided with evenly distributed openings in the respective adjacent gas treatment zones. This allows methods for extractive rectification to be carried out with a wide variety of media. An example is the leaching of acetylene from crude gas A containing it by means of rcinacetone B with cooling of the top condenser by means of vaporizing ethylene C.

An Hand der Fig. 1 bis 12 sollen nunmehr verschiedene Anwendungsbeispielc für die erfindungsgemäße Einrichtung in verschiedenen Ausführungsformen erläutert werden. With reference to FIGS. 1 to 12, different should now be Application examples for the device according to the invention are explained in various embodiments.

F i g. 1 ist ein Schrägriß einer erfindungsgemäßen Gaswaschapparatur;F i g. 1 is an oblique view of a gas scrubbing apparatus according to the invention;

Fig. 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus Fig. I, der die Anordnung der mit Wellblecheinbauten versehenen Zonen darstellt;FIG. 2 is an enlarged detail from FIG. which shows the arrangement of the zones provided with corrugated sheet metal fittings;

Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie IH-III der Fig.2;Fig. 3 is a section on the line IH-III of Fig. 2;

Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig.2;Fig. 4 is a section along the line IV-IV of Fig.2;

Fig. 5 ist eine Schrägrißdarstellung des charakteristischen Zonenverbands mit verschiedenen WeIlblechcinbauten und Flüssigkeitsverteilung;Fig. 5 is an oblique view of the characteristic Zone association with various tinplate structures and liquid distribution;

l'ting der ■ Wellblccheinbauten besitzt am unteren Ende einen Querverleilraum 54, der von dem Vertcilkanal 32 mit Lösungsmittel B beschickt wird. Das Lösungsmittel Ii tritt aus der Zone 43 in einen Verteilraum 55 aus, dessen die benachbarte Gasbehandlungszone 41 abtrennende Wand jeweils mit Löchern 56 verschen ist. Der Verteilraum 55 ist nach oben durch eine Wand 57. abgeschlossen. Das Lösungsmittel 7? tritt durch die Löcher 56 in die Gasbehandlungszonen 41 ein und rieselt darin nach unten.The lower end of the corrugated roof installation has a transverse distribution space 54, which is charged with solvent B from the distribution channel 32. The solvent II exits from the zone 43 into a distribution space 55, the wall of which separating the adjacent gas treatment zone 41 is provided with holes 56 in each case. The distribution space 55 is closed off at the top by a wall 57. The solvent 7? enters the gas treatment zones 41 through the holes 56 and trickles downward therein.

Durch den Vcrleilkanal 36 tritt Kühlmittel C über den Querverteilrauin 58 in die Zone 43', aus der das Kühlmittel über den Querverteilraum 59 und den Veiteilkanal 37 in weitgehend verdampftem Zustand wieder austritt.Coolant C passes through the Vcrleilkanal 36 the transverse distribution chamber 58 in the zone 43 ', from which the coolant via the transverse distribution chamber 59 and the Veiteilkanal 37 emerges again in a largely vaporized state.

Die in den Gasbchandlungszoncn mit dem Gas A zusammen oberhalb der Löcher 56 aufsteigenden Lösungsmittcldämpfe werden dadurch äuskondensicrt, so daß sich das Kondensat mit dem in die Gasbehandlungszonen eintretenden flüssigen Lösungsmittel Zi vereinigt und nach unten fließt.The solvent vapors rising in the gas treatment zone with the gas A together above the holes 56 are thereby condensed out, so that the condensate combines with the liquid solvent Zi entering the gas treatment zones and flows downwards.

An Stelle verdampfender Kühlmittel kann ganz allgemein natürlich auch ein anderes Kühlmittel, z.B. in flüssiger Form dienen. In diesem Fall wird das Kühlmittel zweckmäßig von oben nach unten durch die einzelnen Kühlzonen geschickt.Instead of evaporating coolants, a different coolant can of course also be used in general, e.g. serve in liquid form. In this case, the coolant is expediently from top to bottom sent through the individual cooling zones.

AusführungsbeispielEmbodiment

für die Anwendung von Apparatenfor the use of apparatus

gemäß Fig. 1 bis 6 bewirkt eine gleichmäßige Verteilung des Waschmittels über den Gasbehandlungsraum. according to Fig. 1 to 6 causes a uniform distribution of the detergent over the gas treatment space.

Beim Iiintritt des Lösungsmittels in den Gasbchandlungsraum sättigt es sich rasch mit Äthylen und Äthan. Um die hierbei auftretende Lösungswärme zu decken, wird an dieser Stelle flüssiges Äthylen und Äthan zugegeben. Dieses flüssige Äthylen und Älhan wird in der Zone 10 oberhalb des Verteilelkanals 4 (Fig. 4) durch entsprechendeWhen the solvent enters the gas handling room it quickly becomes saturated with ethylene and ethane. About the heat of solution that occurs here to cover, liquid ethylene and ethane are added at this point. This liquid Ethylene and Älhan is in the zone 10 above the distribution channel 4 (Fig. 4) by appropriate

ίο Kühlung des gewaschenen Gases gewonnen. Das Kühlmittel C, z.B. flüssiges Äthylen, tritt in den Verteilerkanal 4 ein und verdampft in der Zone 12 oberhalb . dieses Kanals (F i g. 3). Das verdampfte Kältemittel tritt aus dem Verteilerkanal 5 aus. Der verflüssigte Anteil des gewaschenen Gases läuft ebenfalls gleichmäßig verteilt nach abwärts und mischt sich in dem unterhalb des Kanals 4 liegenden Gasbehandlungsraum 11 mit dem Lösungsmittel Aceton. In der Gasbehandlungszone 10 tritt nun gleichzeitig ein Wärme- und Stofiaustausch ein. Das im Rohgas enthaltene Acetylen wird absorbiert unter gleichzeitiger Desorption einer der Lösungswärme des Acctylens entsprechenden Menge Äthylens. Das in der Zone 12 nach oben strömende unbeladene Lösungsmittel kühlt sich dabei auf eine Temperatur nahe der Temperatur. der Mischung des Acetons mit flüssigem Äthylen an der Stelle 23 (Fig. 4) ab. Das vom Acetylen völlig befreite Gas verläßt bei 8 die Säule mit der gleichen Temperatur, mit der das Rohgas bei 3 eingetreten ist.ίο Cooling of the scrubbed gas gained. The coolant C, for example liquid ethylene, enters the distributor channel 4 and evaporates in the zone 12 above. of this channel (Fig. 3). The evaporated refrigerant emerges from the distribution channel 5. The liquefied portion of the scrubbed gas also runs evenly downwards and mixes with the acetone solvent in the gas treatment space 11 located below the channel 4. In the gas treatment zone 10, an exchange of heat and substance occurs at the same time. The acetylene contained in the raw gas is absorbed with simultaneous desorption of an amount of ethylene corresponding to the heat of solution of the acetylene. The unloaded solvent flowing upward in zone 12 cools to a temperature close to this temperature. the mixture of acetone with liquid ethylene at point 23 (Fig. 4). The gas completely freed from acetylene leaves the column at 8 at the same temperature as that at which the crude gas entered at 3.

Aus einem Acetylen-Äthylen-Äthan-Gemisch A mit beispielsweise 2 Volumprozent Acetylen, 8 Volumprozent Äthan, 90 Volumprozent Äthylen wird das Acetylen durch extrahierende Rektifikation mittels Aceton abgetrennt unter Gewinnung eines acetylcnfreien Äthylen-Äthan-Gemisches und einer acetonischcn Lösung mit hochprozentigem oder reinem Acetylen. ■■.■.."..■The acetylene is separated from an acetylene-ethylene-ethane mixture A with, for example, 2 volume percent acetylene, 8 volume percent ethane, 90 volume percent ethylene by extracting rectification using acetone to obtain an acetylene-free ethylene-ethane mixture and an acetylene solution with high percentage acetylene or pure acetone . ■■. ■ .. ".. ■

Das Co-Gcmisch A tritt mit etwa Taupunktstemperatur in den Verteilerkanal 3 (Fig. 3) ein. von wo aus es durch die Löcher 20 (Fig. 3,4) in die Gasbchandlungszone 10 gclaiigt. Diese Zone enthält Wellblech mit horizontalen Erzeugenden, das in gleichmäßigen Abständen mit Löchern 11 versehen ist. Das Waschmittel Aceton B tritt in den Vertcilerkanal 2 ein und gelangt über den Querverteilraum 13 in den unteren Teil der Zone 12 (Fig. 3). Das Waschmittel wird dabei von dem heladenen Waschmittel unterhalb des Rohgas-Eintritts 3 vorgckühll unter gleichzeitiger Anwärmung des bcladenen Waschmittel. Diese untere Zone erfüllt die Funktion einer Verstärkersäule in dem Sinn, daß die schwerlöslichen Komponenten Äthylen und Äthan aus dem beladenen Aceton desorbicrt werden. Jc nach der Temperatur des in den Verteilerkanal 2 einströmenden frischen Lösungsmittels B und der Anzahl der theoretischen Böden dieser unteren Zone wird am Stutzen 9 ein Lösung mit hochprozentigem oder reinem Acetylen abgezogen. Bei dieser Anordnung wird die Kälte des beladenen 'Waschmittel an das ν frische Waschmittel übertragen und so wiedergewonnen. The Co-Gcmisch A enters the distribution channel 3 (Fig. 3) at approximately the dew point temperature. from where it passes through the holes 20 (Fig. 3, 4) into the gas handling zone 10. This zone contains corrugated iron with horizontal generatrices, which is provided with holes 11 at regular intervals. The detergent acetone B enters the distributor channel 2 and reaches the lower part of the zone 12 via the transverse distributor space 13 (FIG. 3). The detergent is vorgckühll from the loaded detergent below the raw gas inlet 3 with simultaneous warming of the loaded detergent. This lower zone fulfills the function of an amplifier column in the sense that the poorly soluble components ethylene and ethane are desorbicrt from the loaded acetone. According to the temperature of the fresh solvent B flowing into the distributor channel 2 and the number of theoretical plates in this lower zone, a solution with high percentage or pure acetylene is drawn off at the connection 9. With this arrangement, the coldness of the loaded detergent is transferred to the fresh detergent and thus recovered.

Das . Aceton strömt über die Verteilerkanäle 6 und 7 (F i g. 3) nach oben und gelangt über die gleichmäßig verteilten Löcher 23 in den Gasbehand-Iimgsraiim 10 (Fig. 4).The . Acetone flows up through the distribution channels 6 and 7 (FIG. 3) and passes through the evenly distributed holes 23 in the gas treatment area 10 (Fig. 4).

Die Anordnung der Kammern und der Löcher AusführungsbeispielThe arrangement of the chambers and the holes embodiment

für die Anwendung von Apparatenfor the use of apparatus

gemäß Fig. 7 bis 12according to FIGS. 7 to 12

Ein Konvertgas mit der Zusammensetzung 33 Volumprozent CO₂, 62 Volumprozent H₂, 3 Volumprozent CO, 0,5 Volumprozent N₂ und Ar und 1,5 Volumprozent CH₄ soll von CO₂ befreit werden bis auf einen Rcslgehalt von < 10 ppm.A converting gas with the composition 33 percent by volume CO ₂ , 62 percent by volume H ₂ , 3 percent by volume CO, 0.5 percent by volume N ₂ and Ar and 1.5 percent by volume CH ₄ should be _{freed of CO 2} to an Rcsl content of <10 ppm.

Das Konvertgas A tritt in den Rohgasverteilerkanal 33 (F i g. 9) ein, strömt . durch den Quervertcilerraum 44 und den Raum mit vertikalen Wcllblechcinbautcn 42' in den eigentlichen Rohgasverteilraum 45, von wo aus es durch die gleichmäßig verteilten Löcher 46 in die Gasbehandlungszone 41 (Fig. 10) gelangt. Das Lösungsmittel Methanol B tritt in den Verteilerkanal 32 (Fig. 11) ein, ström durch den Qin!rvcrtcilerraum 54 in die Zone mit senk rechten Wcllblecheinbauten 43 (Fig. 11) und in den Vertcilerrnum 55, von wo aus es durch die gleichmäßig verteilten Löcher 56 in die Gasbehandlungszone 41 gelangt, darin nach unten rieselt und dabei CO₂ au dem Gas auswäscht. Die große zu lösende CO₂-Mengi entwickelt eine beträchtliche Lösungswärme, die an verdampfendes flüssiges NIl, oder flüssiges C₃H₁. (D abgeführt wird. Das flüssige Kältemittel wird übe den Verteilerkanal 34 der Zone 42 (Fig. 9) zugeführt, der NH,- oder C.,H_G-Dampf verläßt bei 35 die Kühlzonc.The converting gas A enters the raw gas distribution channel 33 (FIG. 9) and flows. through the transverse distributor space 44 and the space with vertical sheet metal components 42 'into the actual raw gas distribution space 45, from where it passes through the evenly distributed holes 46 into the gas treatment zone 41 (FIG. 10). The solvent methanol B enters the distributor channel 32 (FIG. 11), flows through the distributor space 54 into the zone with vertical corrugated sheet metal fittings 43 (FIG. 11) and into the distributor 55, from where it flows through the evenly distributed Holes 56 arrives in the gas treatment zone 41, trickles down therein, washing out CO _{2 from} the gas. The large amount of CO ₂ to be dissolved develops a considerable heat of dissolution, which is transferred to evaporating liquid NIl or liquid C ₃ H ₁ . (D is discharged. The liquid refrigerant is fed via the distributor channel 34 to the zone 42 (FIG. 9), the NH, - or C., H _G vapor leaves the cooling zone at 35.

In der oberhalb des Vcrtcilcrkanals 36 liegenden Gaszonc wird das gewaschene Gas weiter abgekühlt, um die Methanoldämpfe auszukondensicren. Da.¹ hierführ erforderliche Kältemittel C strömt in dei Vertcilerkanal 36 ein, die Dämpfe verlassen di Zone 42" bei dem Vcrteilerkanal 37. Das gcwascheni und von den Methanoldämpfen befreite Gas verlaß die Apparatur durch den Stutzen 38. Das auskondenThe scrubbed gas is cooled further in the gas zone above the conduit 36 in order to condense out the methanol vapors. There. ^The refrigerant C required for this purpose flows into the distributor channel 36, the vapors leave the zone 42 ″ at the distributor channel 37. The gas which has been washed and freed from the methanol vapors leaves the apparatus through the nozzle 38. The condensation

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F i g. 6 ist eine weitere Schrägrißdarstellung des charakteristischen Zonenverbands mit der Rohgaseinführung·, F i g. 6 is a further oblique view of the characteristic zone association with the crude gas introduction,

F i g. 7 ist der Schrägriß einer Apparatur zur extraktiven Rektifikation;F i g. Figure 7 is an oblique view of an extractive rectification apparatus;

F i g. 8 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus F i g. 1 zur Daistellung der Zonenanordnung;F i g. 8 is an enlarged section of FIG. 1 for showing the zone arrangement;

Fig. 9 ist ein Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig.8;Fig. 9 is a section on the line IX-IX of Fig. 8;

Fig. 10 ist ein Schnitt nach der Linie X-X der Fig.8;Fig. 10 is a section on line X-X of Fig. 8;

Fig. 11 ist ein Schnitt nach der Linie XI-XI der Fig.8; 'Fig. 11 is a section along the line XI-XI of Fig. 8; '

Fig. 12 ist wiederum ein Schrägriß eines charakteristischen Zonenverbands der Apparatur gemäß den Fig. 7 bis 11 mit der Rohgaseinführung.Fig. 12 is again an oblique view of a characteristic one Zone association of the apparatus according to FIGS. 7 to 11 with the introduction of raw gas.

Die Apparatur gemäß den Fig. 1 bis 6 besteht aus einem prismatischen Blechgehäuse 1 mit seitlichen Anschlußstutzen und Vefteilkanälen 2 für ein Lösungs- oder Waschmittel B, 3 für Rohgas A, 4 für ein flüssiges Kühlmittel C, 5 für das austretende mindestens teilweise verdampfte Kühlmittel C, 6 und 7 für das umzuführende Lösungs- oder Waschmittel B. Der Apparat besitzt einen oberen Austrittsstutzen 8 für Gas A, einen unteren Austrittsstutzen 9 für das ■ beladene Waschmittel B. Die Gasbehandlungszonen 10 sind mit Wellblecheinbauten mit horizontal verlaufender ProfUierung versehen, die regelmäßig angeordnete Löcher 11 besitzen.The apparatus according to FIGS. 1 to 6 consists of a prismatic sheet metal housing 1 with lateral connection stubs and distribution channels 2 for a solvent or washing agent B, 3 for raw gas A, 4 for a liquid coolant C, 5 for the at least partially evaporated coolant C emerging , 6 and 7 for the solvent or detergent to be circulated B. The apparatus has an upper outlet connection 8 for gas A, a lower outlet connection 9 for the ■ loaded detergent B. Have holes 11.

Zwischen den Zonen 10, von denen jeweils zwei benachbart sind, sind die Zonen 12 mit Wellblecheinbauten mit vertjkal verlaufender Profilierung angeordnet. Lösungs- oder Waschmittel B tritt nun in den Verteilkanal 2 ein und gelangt über einen Querverteilraum 13, der mit vorzugsweise gelochten Wellblecheinbauten mit mindestens annähernd horizontal verlaufender Profilierung versehen ist, in die Wellblecheinbauten der Wärmeübertragungsmittelzonc 12 mit vertikal verlaufender Profilierung. Die Querverteilzone 13 ist nach unten durch ein Blech 13' abgeschlossen. Between the zones 10, two of which are each adjacent, the zones 12 with corrugated sheet metal fixtures with vertically extending profiling are arranged. Solvent or detergent B now enters the distribution channel 2 and passes through a transverse distribution space 13, which is provided with preferably perforated corrugated iron internals with at least approximately horizontal profiling, into the corrugated iron internals of the heat transfer medium zone 12 with vertically extending profiling. The transverse distribution zone 13 is closed at the bottom by a metal sheet 13 '.

Das Lösungs- oder Waschmittel gelangt dann durch die Querverteilzone 14, die nach oben durch die Platte 15 abgeschlossen ist, in den Verteilkanal 6 und über Leitung 16 und den Verteilkanal 7 zur Querverteilzone 17, die nach unten durch die Platte 18 abgeschlossen ist.The solvent or detergent then passes through the transverse distribution zone 14, which passes upwards the plate 15 is completed, in the distribution channel 6 and via line 16 and the distribution channel 7 to Cross distribution zone 17, which is closed at the bottom by the plate 18.

Durch die Platten 15 und 18 wird gleichzeitig ein Rohgasquerverteilrauin 19 abgegrenzt, dessen die benachbarten Gasbehandlungszonen 10 abtrennenden Wände mit gleichmäßig verteilten Löchern 20 versehen sind.By the plates 15 and 18, a Rohgasquervertrrauin 19 is delimited at the same time, the Adjacent gas treatment zones 10 separating walls with evenly distributed holes 20 are provided.

Das Lösungs- oder Waschmittel B gelangt nun aus dem Qucrvcrteilraum 17 in die Wellblecheinbauten mit vertikal verlaufender Profilierung der Räume 12 und tritt aus diesen in den Verteil raum 21 aus, der nach oben durch eine Wand 22 abgeschlossen ist. Das Lösungs- oder Waschmittel tritt nun durch die regelmäßig verteilten Löcher 23 in den die benachbarten Gasbchandlungszonen abtrennenden Wänden in die beiden jeweils benachbarten Gasbehandlungszonen 10 über, durch die es nach unten fließt und schließlich durch den unteren Austrittsstutzen 9 mit den auszuwaschenden Stollen beladen austritt. Die oberhalb der Vcrteilerlöcher 23 in den Gasbehandlungszonen 10 nach oben aufsteigenden gewaschenen Gase, die gegebenenfalls Lösimgsmittcklämpfc enthalten, weiden durch das in den oberen Kühlzoucn 12 strömende gegebenenfalls verdampfende Kühlmittel C gekühlt, so daß das etwa mitgeführte Lösungs- bzw. Waschmittel B auskondensiert wird und nach unten zurückfällt. ' 'The solvent or detergent B now enters the corrugated sheet metal fittings with vertically extending profiles of the spaces 12 from the cross-section space 17 and exits from these into the distribution space 21, which is closed off at the top by a wall 22. The solvent or detergent then passes through the regularly distributed holes 23 in the walls separating the adjacent gas treatment zones into the two adjacent gas treatment zones 10, through which it flows downwards and finally exits through the lower outlet connection 9 loaded with the tunnels to be washed. The washed gases rising upwards in the gas treatment zones 10 above the distributor holes 23 , which may contain solvents or solvents, are cooled by the optionally evaporating coolant C flowing into the upper cooling zone 12, so that any solvent or detergent B carried along is condensed out and afterwards falls behind at the bottom. ''

Die Kühlflüssigkeit gelangt dabei durch den Verteilkanal 4 in den Querverteilraum 24, aus dem es durch die Wellblecheinbautcn mit vertikal verlaufender Profilierung nach oben strömt und in den Quervcrteilraum 25 und weiter durch den Verteilkanal 5 ίο nach außen gelangt. Der Querverteilraum 25 ist dabei nach oben durch die Wand 26 abgeschlossen (Fig. 3).The cooling liquid passes through the distribution channel 4 into the transverse distribution space 24, from which it flows up through the corrugated sheet metal fittings with vertical profiling and into the transverse part space 25 and further through the distribution channel 5 ίο to the outside. The transverse distribution space 25 is included completed at the top by the wall 26 (Fig. 3).

Die F ig. 7 bis 12 zeigen nun ein anderes Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße Apparatur in einer anderen Ausführungsform, nämlich für eine extraktive Rektifikation. Die Kolonne 31 besitzt eine prismatische Form und ist mit seitlichen Stutzen und Verteilkanälen 32 für Lösungsmittel, 33 für Rohgas, 34 für flüssiges Kühlmittel, 35 für das austretende verdampfte Kühlmittel, 36 für flüssiges Kühlmittel und 37 für austretendes verdampftes Kühlmitte! versehen. Am Kopf der Kolonne befindet sich ein Austrittsstutzen 38 für Gas A und am Boden der Ko-. lonne ein Anstrittsstutzen 39 für das beladene Lösungsmittel B. The fig. 7 to 12 now show another application example for the apparatus according to the invention in a different embodiment, namely for an extractive rectification. The column 31 has a prismatic shape and is equipped with lateral connections and distribution channels 32 for solvents, 33 for raw gas, 34 for liquid coolant, 35 for the evaporated coolant exiting, 36 for liquid coolant and 37 for evaporated coolant exiting! Mistake. At the top of the column there is an outlet nozzle 38 for gas A and at the bottom of the Ko-. lonne an inlet nozzle 39 for the loaded solvent B.

Im Innern der Kolonne befinden sich abwcchslungsweise Zonen mit Wellblccheinbauten mit horizontal verlaufender Profilierung und Zonen mit Wellblecheinbauten mit vertikal verlaufender Profilierung. Jede Gasbehandlungszonc 41 ist dabei flankiert von einer Kühlzone 42 und einer Zone 43, in der das flüssige Lösungsmittel von unten nach oben strömt. Die der Gasbehandlung dienenden Zonen mit Wellblecheinbauten mit horizontal verlaufender Profilierung, die regelmäßig Durchbrechungen besitzen, sind dabei durch die Kolonne durchgehend von unten nach oben angeordnet.'Inside the column there are alternating Zones with built-in corrugated roofs with horizontally running profiles and zones with Corrugated sheet metal fittings with vertical profiling. Each gas treatment zone 41 is flanked from a cooling zone 42 and a zone 43 in which the liquid solvent from bottom to top flows. The zones used for gas treatment with corrugated sheet metal fixtures with horizontal Profiles that regularly have perforations are continuous through the column arranged from bottom to top. '

Die Kühlzone 42 ist in eine mittlere Zone 42 und eine obere Zone 42" unterteilt, während sich im unteren Teil der Kolonne eine Zone 42' befindet, die zur Rohgasverteilung dient. In allen Zonen 42, 42' und 42" sind Wellblechcinbauten mit vertikal verlaufender Profilierung vorgesehen.The cooling zone 42 is divided into a middle zone 42 and an upper zone 42 ″, while the lower part of the column is a zone 42 ', which is used for raw gas distribution. In all zones 42, 42 ' and 42 "corrugated sheet metal structures with vertical profiles are provided.

Das Rohgas A gelangt durch den Verteilkanal 33 in einen Querverteilraum 44 und weiter durch die Wellblecheinbauten mit vertikal verlaufender Profilierung im Raum 42' in den eigentlichen Verteilraum 45, dessen die benachbarten Gasbehandlungszonen 41 abgrenzende Wände mit regelmäßig verteilten Löchern 46 versehen sind. Der Verteilraum 45 ist dabei nach oben durch die Wand 47 abgeschlossen. The raw gas A passes through the distribution channel 33 into a transverse distribution space 44 and further through the corrugated sheet metal fittings with vertical profiling in space 42 'into the actual distribution space 45, the walls of which delimiting the adjacent gas treatment zones 41 are provided with regularly distributed holes 46. The distribution space 45 is closed at the top by the wall 47.

Das eintretende Kühlmittel Z) gelangt durch denThe incoming coolant Z) passes through the

Verteilkanal 34 über den Querverteilraum 48 in die eigentliche Kühlzone 42 mit vertikal verlaufender Profilierung der ■ Wellblechcinbauten. Über den darüber anschließenden Quervci teilraiim 49, der nach oben durch die Wand 50 abgeschlossen ist, gelangt das verdampfte Kühlmittel D über den Verteilkanal 35 nach außen.Distribution channel 34 via the transverse distribution space 48 into the actual cooling zone 42 with vertical profiling of the corrugated sheet metal structures. The evaporated coolant D passes to the outside via the distribution channel 35 via the connecting cross section 49, which is closed at the top by the wall 50.

Durch den Verteilkanal 36 tritt weiteres flüssiges Kühlmittel C durch den Querverteilraum 51 ein und gelangt durch die Zone 42" mit vertikal verlaufender Profilierung der Wellblecheinbauten in einen obersten Querverteilraum 52 und tritt durch den Verteilkanal 37 in weitgehend verdampftem Zustand aus.Further liquid coolant C enters through the distribution channel 36 through the transverse distribution space 51 and passes through the zone 42 "with vertical profiling of the corrugated sheet metal fittings in an uppermost transverse distribution space 52 and passes through the distribution channel 37 in largely evaporated State off.

Die Zonen 43 mit vertikal verlaufender Profilie-The zones 43 with vertical profiling

sierte Methanol fließt in die Gasbehandlungszone 41 zurück.Sized methanol flows back into the gas treatment zone 41.

Das bei 32 eintretende Frisch-Methanol und das bei 33 eintretende Rohgas wird in dem unterhalb des Kanals 34 liegenden Teil der Säule von dem herabrieselnden kalten, beladenen Methanol vorgekühlt. In dem Mittelteil der Säule wird das Frisch-Methanol durch das bei 34 eintretende Kältemittel auf die Waschtemperatur weiter abgekühlt. ' In diesem Teil wird auch die Absorptionswärme des CO₀ abgeführt, wobei der Stoff- und Kälteaustausch sich" gleichzeitig abspielen.The fresh methanol entering at 32 and the raw gas entering at 33 are precooled in the part of the column located below the channel 34 by the cold, laden methanol trickling down. In the middle part of the column, the fresh methanol is further cooled to the washing temperature by the refrigerant entering at 34. The heat of absorption of the CO _{0 is also} dissipated in this part, whereby the exchange of substances and cold takes place at the same time.

Claims

Patent claims:

1. Device for the decomposition of a gas mixture by rectification or by Absorption of individual components with the help of a solvent, consisting of a column, those made up of layers arranged in parallel, 20-vertically extending through flat metal sheets subdivided gas treatment zones with corrugated iron fixtures and horizontally running profiles, which are pierced by regularly arranged holes, characterized in that, that between two gas treatment zones (10,41) with regularly perforated corrugated iron internals horizontally extending profiling each have a zone (12, 42 ', 43) for guiding cooling or Heating media is provided with corrugated sheet metal internals with vertically extending profiling within these zones (12, 42 ', 43) serving for cooling or heating media with the corresponding Separated distribution rooms (19, 21, 45, 46) with media connection are provided, whose walls delimiting the adjacent gas treatment zones (10, 41) are uniform distributed openings (20, 23, 46, 56) are provided.

2. Device according to claim 1, characterized in that the evenly distributed Feeding of liquid into the zones (10, 41) provided for gas treatment. arranged Distribution spaces (21, 45, 55) directly adjacent to those provided for guiding a cooling medium Zones (12, 42 ', 43) are connected, so that the cooling medium as a solvent or reflux is used in the gas treatment zones (10, 41).

3. Device according to claim 1, characterized in that that for the evenly distributed supply of liquid and / or gas into the zones provided for gas treatment (10, 41) delimited distribution spaces (19) provided with lateral connecting pieces in any Heights of the column are attached, with the bypassing of the heating or cooling medium around the Distribution rooms (19) corresponding bypass lines (16) via rooms (14, 17) with preferential - Corrugated sheet metal fittings with perforations and at least approximately horizontal profiling and lateral column connections (6,7) are provided.

■ 4. Device according to claim 1, characterized in that there are two adjacent Zones (10) with regularly perforated corrugated iron fixtures with horizontally running profiles for gas treatment with a zone (12) with corrugated sheet metal internals and vertical profiling for guiding heat transfer media and alternating with built-in distribution spaces (19, 21).

5. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that between each two gas treatment zones (41) heat transfer medium zones (42, 42 ', 42 ". or 43, 43 ') are arranged, each provided for guiding various media and with corresponding connection pieces and distribution channels (32 to 37) and distribution rooms (45, 55) are provided.

6. Device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the zones provided for guiding heat transfer media in different height sections (42 ', 42, 42 "or 43, 43')

• Are that for the supply and discharge of various heat transfer media with appropriate Connection pieces and transverse distribution spaces (44, 48, 49, 51, 52, 54, 58, 59) with preferably perforated Corrugated sheet metal fittings are provided with at least approximately horizontal profiling as well as built-in distribution spaces (45, 55).

7. Device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that in a block of alternating flat and corrugated iron sheets a lower one, as a heating device for the part of the gas treatment system that flows from top to bottom

- Zones (10, 41) with perforated corrugated sheet metal fixtures, horizontally running profiling, a middle, part of the gas treatment zones (10, 41) acting as a washing or rectifying column and a Upper part of the gas treatment zones (10, 41) acting as a return condenser to form a structural unit are combined, with the distribution of gas and liquid in each case delimited distribution spaces (19, 21 and 45, 55) within the for Management of heat transfer media provided zones (12 or 42 ', 43) with corrugated sheet metal fittings vertical profiling are used with evenly spaced openings (20, 23 or 46, 56) are provided in the respective adjacent gas treatment zones (10, 41).

For this purpose 3 sheets of drawings