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DE2454726A1 - Vorrichtung zur erzeugung einer innigen beruehrung eines fluessigen oder gasfoermigen mediums mit einem feststoff - Google Patents

Vorrichtung zur erzeugung einer innigen beruehrung eines fluessigen oder gasfoermigen mediums mit einem feststoff

Info

Publication number
DE2454726A1
DE2454726A1 DE19742454726 DE2454726A DE2454726A1 DE 2454726 A1 DE2454726 A1 DE 2454726A1 DE 19742454726 DE19742454726 DE 19742454726 DE 2454726 A DE2454726 A DE 2454726A DE 2454726 A1 DE2454726 A1 DE 2454726A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
filler
distributor
bed
storage chamber
gas
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19742454726
Other languages
English (en)
Inventor
George Friedmann
Harold B Kohn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lummus Technology LLC
Original Assignee
Lummus Co
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
Application filed by Lummus Co filed Critical Lummus Co
Publication of DE2454726A1 publication Critical patent/DE2454726A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0492—Feeding reactive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B01D53/185—Liquid distributors
    • 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
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0278—Feeding reactive fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
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    • B01J8/0446—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical
    • B01J8/0449—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds
    • B01J8/0453—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the flow within the beds being predominantly vertical in two or more cylindrical beds the beds being superimposed one above the other

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Description

" ATV V* "M. <-V
■ - χ Louis 15 293
245472©
The Jburonus Company, 1515" Broad Street, Bloomfield, F.J. USA
Vorrichtung zur Erzeugung einer innigen Berührung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums mit einem Feststoff
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer innigen Berührung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums mit einem !Feststoff, mit einem Arbeitsgefäß und einem darin angeordneten Füllstoffbett sowie mit einer Verteileinrichtung für das Tedium im Füllstoffbett.
Vorrichtungen dieser Gattung bestehen aus einem Arbeitsgefäß, in dem wenigstens ein flüssiges oder gasförmiges Medium durch ein Bett aus Feststoffpartikeln, wie etwa Kugeln, Raschig-Ringen (zylindrische Ringe zur Bildung von Säulen), sattel-förnigen Teilchen oder Katalysatorteilchen geleitet wird. Die Strömung durch das Festbett kann dabei aus verschiedenen
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Strömungsstoffen "bestehen, z\ B. eine Gas-Flüssigkeitsströ-' mung, eine Gasströmung oder eine Flüssigkeitsströmung oder -eine Flüssigkeits-Flüssigkeitströmung sein. In allen diesen Fällen wird das Gas und/oder die Flüssigkeit grundsätzlich über einen geeigneten Verteiler in das Bett eingeleitet, wie etwa über Staukästen, Siebplattenkanäle usw., die in einer horizontalen Ebene im Inneren des Arbeitsgefäßes an diesem abgestützt sind, was nicht nur teuer ist, sondern häufig auch zu einer unnötig großen Bauhöhe des Arbeitsgefäßes führt, In Einrichtungen, die an den Werkstoff für die Verteiler hinsichtlich seiner physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften ungewöhnliche Anforderungen stellen, beispielsweise in einer korrodierenden Umgebung und/oder bei hohen Temperaturen, können solche Verteilvorrichtungen.zusammen mit ihren Stützkonstruktionen nicht nur teuer, sondern auch schwierig und aufwendig zu konzipieren und auszuführen sein. In den meisten Fällen erfordert die unabhängige Stützkonstruktion lauteile wie Träger oder Yersteifungsstege, und erfordert in den Fällen, in denen eine Verwendung von retail als Werkstoff nicht zweckmäßig ist, den Einsatz von Bögen oder Kuppeln aus Steingut. Bei einer Vergrößerung des Gefäßdurchmessers steigen die Kosten für die innere Stützkonstruktion überproportional an.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung zu schaffen, welche in Konstruktion und Herstellung billiger ist und dennoch eine einwandfreie Verteilung des Mediums im Feststoff
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gestattet.
" F-rfindungsgernäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verteileinrichtung aus einer Kehrzahl von einzelnen Verteilern besteht, die im Inneren des Füllstoffbettes verteilt angeordnet und alleine vom Füllstoffbett abgestützt sind. Dadurch wird eine besondere Stützkon st rulcti on zwischen der Verteileinrichtung und den Gefäßwänden mit den einer solchen Stützkonstruktion anhaftenden Nachteilen vermieden.
Im Falle einer Flüssigkeit als Kedium ist erfindungsgernäß einer der Verteiler als Hauptverteiler ausgebildet und vorzugsweise in einem mittleren Bereich im Inneren des Füllst of fbettes angeordnet. Die übrigen Verteiler sind mit Vorteil in einer unterhalb des Hauptverteilers liegenden Horizontalebene im Füllstoffbett verteilt angeordnet, wobei der Rauptverteiler mit jedem der übrigen TTebenverteiler verbunden ist, so daß öie Einspeisung von flüssigkeit in den Hauptverteiler erfolgen kann, von wo aus sie sowohl unmittelbar in das Füllstoff bett als auch zu jedem der zusätzlichen ?Tebenverteiler weitergeleitet wird; die zu den Nebenverteilern fließende Flüssigkeit wird von diesen im Füllstoffbett verteilt. Die zur getrennten Einführung der Flüssigkeit in das Füllstoffbett verwendeten Verteiler können von an sich bekannter Art sein, wie etwa Siebverteiler oder Staukästen. Dadurch, daß eine Kehrzahl von Verteilern unterhalb der Ebene des Fauptverteilers angeordnet ist, kann die Weiterleitung der Flüssigkeit vom ^auptverteiler zu den übrigen Verteilern
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alleine durch Schwerkraft erfolgen.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung sind die einzelnen Verteiler der gesamten Verteileinrichtung nur auf vergleichsweise kleinen Flächen mit relativ kleinen Lasten beaufschlagt. Das Gesamtgewicht der Verteilereinrichtung wird vom Füllstoffbett aufgenommen. Auf diese Weise wird die Verteileinrichtung unabhängig von dem Durchmesser und der Höhe des Füllstoffbettes. Die Bauteile der Verteileinrichtung können aus jeden Werkstoff hergestellt werden, der den Erfordernissen des im Füllstoffbett ablaufenden Prozesses gerecht wird, so daß je nach Lage des Einzelfalles auf chemische Feständigkeit, mechanische Widerstandsfähigkeit od. dgl. geachtet werden kann. Als Werkstoff kommen Metall, Steingut,- Kunststoff usw. in Eetracht.
Bei einer Arbeit mit Gas als Kedium ist im Füllstoffbett erfindungsgemäß vorzugsweise eine Gasspeicherkammer mit einer Gasspeiseleitung vorgesehen, und dienen die einzelnen Verteiler für eine Einleitung von Gas aus der Gasspeicherkammer in das Füllstoffbett. Auf diese Weise ist ebenso wie im Falle einer Verteilung von Flüssigkeit sichergestellt, daß die Verteileinrichtung für das Gas unabhängig von der Gefäßwand vom Füllstoff des Festbettes, in dem sie liegt, abgestützt ist. Wie int Falle der bevorzugten Ausführungsform einer Verteileinrichtung für Flüssigkeit können auch in diesem Falle die Werkstoffe für die Verteileinrichtung frei entsprechend den jeweiligen Erfordernissen des Einzelfalles gewählt werden;
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auch hier kommen Metalle, Steingut, Kunststoffe usw. in Frag'e.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, insbesondere in Verbindung mit den zusätzlichen Ansprüchen. Es zeigt
Fig. 1 einen' Vertikalschnitt durch einen Teil einer Verteileinrichtung für Flüssigkeit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 in verkleinerter Darstellung eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch einen Teil einer Verteileinrichtung für Gas einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 3 und Fig. 5 schematisch vereinfacht eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Verteileinrichtung für Flüssigkeit gemäß Fig. 1 und 2 und einer Verteileinrichtung für Gas gemäß Fig. 3 und 4.
Die in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Verteileinrichtung für Flüssigkeit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist insgesamt mit 14 bezeichnet. Sie ist im Inneren eines Arbeitsgefäßes 10 angeordnet, welches mit einem schematisch bei 12 veranschaulichten Füllstoffbett versehen ist. Eine Speise-' leitung 13 für eine Flüssigkeitseinspeisung in das Ärbeits-
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gefäß 10 mündet im oberen Bereich des Afbeitsgefäßes; die eingespeiste Flüssigkeit soll durch die Verteileinrichtung in dem füllst off "bett 12 des Arbeitsgefäßes 10 verteilt werden.
Die in den Fig.·1 und 2 dargestellte Ausführungsform einer erfindungsgenäßen Verteileinrichtung 14 weist im wesentlichen, einen Hauptyerteiler 15 auf, der im Füllstoffbett 12 in einer Ebene unterhalb der Ebene der Flüssigkeitseinspeisung durch die Speiseleitung 13 liegt, sowie eine Mehrzahl von Tebenverteilern 16, die in einer unterhalb der Ebene des Hauptverteilers 15 liegende Ebene angeordnet sind. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der als Verteilerkasten ausgebildete Hauptverteiler 15 im Bereich der Mittelachse des Arbeitsgefäßes 10 angeordnet und sind die ebenfalls als Verteilerkästen ausgebildeten ITebenverteilei* 16 in einem Kreis um den Hauptverteiler 15 herum angeordnet, wobei jedoch je nach Lage des Einzelfalles auch andere Anordnungen gewählt werden können. Der Hauptverteiler 15 und die Mehrzahl der "ebenverteiler 16 sind im Inneren des Füllstoffbettes 12 angeordnet und werden von diesem abgestützt, so daß keine eigene und Vom Füllstoffbett 12 unabhängige Stützkonstruktion für die Kästen der Verteiler 15 und 16 erforderlich ist. Der Plauptverteiler 15 und jeder der Nebenverteiler 16 sind für eine Verteilung von Flüssigkeit'aus den Verteilerkasten heraus in das Füllstoffbett 12 ausgebildet. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist hierzu eine Ilehrzahl von Austrittsöffnungen 17 im Boden des den Hauptverteiler 15 bilderien Verteilerkastens und ist eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen
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im Boden der die Kebenverteiler 16 bildenen Verteilerkasten vorgesehen, wobei es sich jedoch versteht, daß auch andere Kittel *ur Verteilung der Flüssigkeit, wie etwa gekerbte Stauplatten od. dgl, anstelle von Perforationen vorgesehen werden können. Der obere Bereich des Hauptverteilers 15 ist vorzugsweise mit einer gekerbten .'Stauplatte 19 versehen, um Überlaufoder Wellenerscheinungen Rechnung zu tragen; die Ver-' teilerkästen der Nebenverteiler 16 sind aus denselben Gründen mit gekerbten Stauplatten 21 versehen.
Im Füllstoffbett 12 liegend und von diesem abgestützt ist eine 3-Iaupt-Zuflußrinne 22 angeordnet, die von der Mündung der Speiseleitung 13 zum Kasten des Hauptverteilers 15 führt und die !Flüssigkeit von der Speiseleitung 13 zum Hauptverteiler 15 weitergibt. Die Haupt-Zuflußrinne 22 ist in dem Füllst off bett 12 in-einer Ebene abgestützt, die oberhalb derjenigen Ebene"liegt, die den Kasten des Hauptverteilers 15 abstützt und ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem in Fließrichtung geneigten Fließboden 23 versehen, auf dem die Flüssigkeit vom' Einlaßende 24 der Haupt-Zuflußrinne 22 zun Abflußende 25 fließen kann, welches oberhalb des Kastens des Hauptverteilers 15 liegt und mit diesem in Strömungsverbindung steht. Der die Haupt-Zuflußrinne 22 bildende Kanal ist überdies mit geeigneten Entlüftungsöffnungen 26 und Drainage-Öffnungen 27 versehen.
In Inneren des Füllstoffbettes 12 und ebenfalls von diesem abgestützt ist eine Ablenkeinrichtung 31 vorgesehen, die
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der Mündung der Speiseleitung 13 unmittelbar gegenüber liegt und so sicherstellt, daß die durch die Speiseleitung 13 eingefüllte Flüssigkeit der Faupt-Zuflußrinne 22 zugeführt wird." Die Ablenkeinrichtung 31 ist dabei in einer Ebene des Füllstoffbettes 12 abgestützt, welche oberhalb der die Haupt-Zuflußrinne 22 abstützenden Ebene liegt.
Für jeden ITebenverteiler 16 ist eine ebenfalls im Inneren des Füllstoffbettes 12 liegende und von diesem abgestützte ITeben-Zuflußrinne 32 vorgesehen, die vom Kasten des TTauptverteilers 15 aus zum Kasten des zugehörigen Febenverteilers führt und den zugehörigen Tebenverteiler 16 mit Flüssigkeit vom Fauptverteiler 15 aus versorgt. Die Neben-Zuflußrinnen32
werden in· einer Fö-he vom Füllstoff bett abgestützt, welche unterhalb der Stützebene des Füllstoffbettes 12 für den Fasten des Hauptverteilers 15, jedoch oberhalb-der Stützebene des Füllstoffbettes 12 für die Kästen der Nebenverteiler 16 liegt. Die Einlaßenden 33 der ITeben-Zuflußrinnen 32 liegen unterhalb und am Außenumfang der Austrittsöffnungen 17 des Kastens des Hauptverteilers 15, so daß ein Teil der in den Kasten des Eauptverteilers 15 eingeführten Flüssigkeit durch den äußeren Eereich der Austrittsöffnungen 17 in die Neben-,Zuflußrinnen gelangt; ein weiterer Teil der Flüssigkeit wird durch den mittleren Bereich der Austrittsöffnungen 17 unmittelbar in das Füllstoffbett 12 eingeführt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die lieben-Zuflußrinnen 32 mit in Fließrichtung geneigten Fließböden 34 versehen, auf denen die Flüssigkeit zum Abflußende 35 der Neben-Zuflußrinnen 32 gelangt
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und von dort in den Kasten des zugehörigen Nebenverteilers. Die-Neben-Zuflußrinnen 32 sind ebenfalls mit geeigneten Brainageöffnungen 36 versehen.
Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, sind die einzelnen Bauteile der Verteileinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2iämlich die Zulauf rinnen und die Verteilerkästen, einzeln in verschiedenen Bereichen des Füllstoffbettes in verschiedenen Ebenen abgestützt, so daß sich eine günstige Verteilung des Gesamtgewichtes auf die einzelnen Bereiche des Füllstoffbettes 12 ergibt; selbst wenn einzelne Bereiche des Füllstoffbettes 12 unter dem Gewicht der Bauteile der Verteileinrichtung etwas nachgeben, so führt dies mit Rücksicht auf das Fehlen einer starren Verbindung zwischen den Eauteilen nicht zu Spannungen in der Verteileinrichtung.
Im Betrieb wird die durch die Speiseleitung 13 eingeführte Flüssigkeit durch die Haupt-Zuflußrinne 22 weitergeleitet zum Kasten des Hauptverteilers 16. Vom Hauptverteiler 16 aus wird die Flüssigkeit durch die Austrittsöffnungen 17 in das Füllstoffbett 12 und auf die Neben-Zuflußrinnen 32 weitergegeben. Der auf die Weben-Zuflußrinnen 32 aufgegebene Flüssigkeitsanteil wird zu den Kästen der Nebenverteiler 16 geleitet und von diesen durch die Austrittsöffnungen 18 im Füllstoffbett 12 verteilt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Verteileinrichtung für die Flüssigkeit acht Nebenverteiler 16 und einen Hauptverteiler 15 auf, wobei etwa 50 % der in den Kasten des Hauptverteilers 15 eingeführ-
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ten Flüssigkeit an die Nebenverteiler 16 weitergegeben und von dort in das Füllstoffbett 12 eingeführt wird, während etwa 50 % der Flüssigkeit durch den Kauptverteiler 15 in .den mittleren Eereich des Füllstoffbettes 12 eingeführt wird. Es versteht sich jedoch, daß im Rahmen der Erfindung auch abweichende Abordnungen möglich sind.
Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, ist die Verteileinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung baulich unabhängig von den Wänden des Arbeitsgefäßes 10 und wird statt dessen durch das Füllstoffbett 12 selbst abgestützt. Die Anzahl der "ebenve-rteiler 16, die Abmessungen der Bauteile und dgl. bestimmen sich in Abhängigkeit von der Größe des Füllstoffbettes 12, dessen Eigenschaften wie Dichte und dgl., den maxiralen und minimalen Strömungsmenge]!, den Eigenschaften der Flüssigkeit usw.-, was zu berücksichtigen für den Einzelfall keine Schwierigkeiten mit sich bringt. Auch können in überschaubarem Umfange Verschiebungen innerhalb des Füllstoffbettes 12 auftreten und dadurch die einzelnen Bauteile der Verteileinrichtung 14 Kipp- oder Eeigungsbewegungen ausführen; diesen kann jedoch durch geeignete Wahl cer iJeigung der Zuflußrinnen 22 und 32 bzw. deren Fließböden 23 bzw. 34 und durch Deckenperforierung oder Stauplatten für die Flüssigkeit Rechnung getragen werden.
In den Fig. 3 und 4 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Verteileinrichtung 103 für Gas in einem Feststoffbett 101 im Inneren eines Arbeitsgefäßes 100 dargestellt.
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Auch die Verteileinrichtung 103, in die. über eine Speise- . · leitung 102 Gas eingeführt wird, liegt im Inneren des Füllstoffbettes 101 und ist von diesem abgestützt.
Die Verteileinrichtung 103 weist eine Gas-Speicherkammer 104 auf, die im Inneren des Füllstoffbettes 101 liegt, sowie eine i-Iehrzahl von Säulen 105, welche die Form von Rohrstücken aufweisen und eine Einrichtung zur Verteilung von Gas in dem Füllstoff oberhalb der Speicherkammer 104 umfassen, wie weiter unten noch näher erläutert wird.
ITach diesem Ausführungsbeispiel stehen die im Inneren des und durch den Füllstoff abgestützten Säulen 105 in gegenseitiger Berührung und bilden die Außenumfangswand 114 der Speicherkammer 104. Weitere Säulen 105 sind mittig im Füllstoffbett 101. angeordnet, und von diesem abgestützt tind dienen ?ur Einleitung von Gas in den mittleren Bereich des Füllstoffbettes 101 oberhalb der Speicherkammer 104. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, stehen auch die mittleren Säulen 105 miteinander in Berührung und bilden eine Innenumfangswand 115 der Speiclierkainmer 104-, wobei die Hohlräume zwischen den mittleren Säulen 105 mit einem bevorzugt für Flüssigkeit durchlässigen Füllstoff 116 angefüllt sind. Analog sind die freien Räume zwischen den äußer.en Säulen 105, welche die Außenumfangswand 114 bilden, und der Wand des Arbeitsgefäßes 100 nit einen Füllstoff 117 gefüllt, der bevorzugt gasdurchlässig ist.
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Die. Speicherkammer 104 ist an ihrem !Roden offen, wobei das Füllstoffbett 101 unterhalb der Speicherkammer 104 deren P-den bestimmt; an ihrer Oberseite ist die Speicherkammer mit einer Abdeckung versehen, die durch eine Mehrzahl von Deckplatten 106 gebildet wird, die zwischen den Säulen gelagert sind. Daher kann von der Speiseleitung 102 in die Speicberkammer 104 eingeführtes Gas nicht unmittelbar von der Speicherkammer 104 in das Füllstoffbett 101 oberhalb der Speicherkarnmer 104 strömen.
Im Inneren der Säulen 105 sind Verteiler 107 zur Führung des Gases zu und zur Verteilung des Gases in dem Füllstoffbett .101 oberhalb der Speicherkammer 104 vorgesehen. Die Verteiler 107 haben die Form von Steigrohren, die koaxial im Inneren der als Rohrstücke ausgebildeten Säulen 105" angeordnet sind, derart, daß ,zwischen den Wänden der die Verteiler 107 bildenen Steigrohre und den Wänden der die Säulen 105 bildenen Rohrstücke ein radialer Abstand verbleibt. Anstelle von Steigrohren kann zur Pildung der Verteiler 107 · auch etwa bevorzugt gasdurchlässiger Füllstoff eingesetzt werden.
Die im vorliegenden Beispielsfall als Steigrohre ausgebildeten Verteiler dienen zur Einleitung des aus dem Boden der Speicherkarnrner 104 ausströmenden Gases in das Füllstoffbett oberhalb der Speicherkaroner 104. Wenn die Verteileinrichtung für Gas als zwischengeschaltete Einrichtung zur Einspeisung von Gas verwendet wird irgl. Fig. 5) so wird auch das im "F1UlI-
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stoffbett- 101· unterhalb der Speicherkammer 104 aufsteigende Gas durch die Verteiler 107 in das "Füllstoffbett 101 oberhalb der Speichert nrner 104- weitergeleitet. Im Innenraum der Säulen 105 kann auch Flüssigkeit von dem "Füllst off bett oberhalb der Speicherkammer 104 in die Füllstoffschicht 101 unterhalb der Speicherkammer 104- weitergeleitet werden, wozu beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine bevorzugt flüssigkeitsdurchlässige Füllstoffpackung 108 zwischen den die Verteiler 107 bildend'en Steigrohren und den Wänden der die Säulen 105 bildenden Rohrstücke vorgesehen ist.
Im Betrieb wird über die Speiseleitung 102 Gas in die Gasspei cherkarnrc er 104 eingeleitet und strömt aus deren offenem Boden aus. Das eingespeiste Gas fließt sodann durch die als Steigrohre ausgebildeten Verteiler 107 und den bevorzugt gasdurchlässigen Füllstoff 117 gegebenenfalls zusammen mit weiterem Gas aus dem Füllstoffbett 101 unterhalb der Speicherkammer 104 nach oben in die Füllstoffschicht 101 oberhalb der Speicherkammer 104. Die Flüssigkeit_aus dem Füllstoffbett 101 oberhalb der Speicherkammer 104 fließt durch die bevorzugt flüssigkeit-sdurchlässige Füll st off packung 108 in das Füllstoffbett 101 unterhalb der Speicherkammer 104.
Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, besteht eine Gasverteileinrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus einer Gas-Speicherkammer 104 im Inneren des Füllstoffbettes 101
und aus Kitteln zur Verteilung des Gases aus der Speicherkam-
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mer 104 in das Füllstoffbett 101 oberhalb der Speieherkammer 104, wobei sämtliche Bauteile wiederum im Inneren des und durch das Pullstoffbett 101 abgestützt werden und somit eine von der Wand des Arbeitsgefäßes 100 unabhängige Abstützung erreicht ist. Die Anpassung einer erfindungsgemäßen Torr'ohtung an den jeweiligen Einzelfall hinsichtlich der erforderlichen Kapazität und der GasStrömungswege bereitet keine Schwierigkeiten.
In Fig. 5 ist schematisch vereinfacht eine Gesamtansicht eines Arbeitsgefäßes mit Festbett dargestellt, wobei mit eine beispielsweise gemäß den Fig. 1 und 2 ausgeführte Verteileinrichtung für Flüssigkeit und mit 202 eine beispielsweise gemäß Fig. 3 und 4 ausgebildete Verteileinrichtung für Gas dargestellt ist, wobei die Flüssigkeits-Verteileinrichtung 201 im oberen Eereich des Arbeitsgefäßes angeordnet ist, während die Gas-7erteileinrichtung 202 im unteren Bereich des Gefäßes liegt; in einem mittleren Bereich des Arbeitsgefäßes liegt, wie Fig. 5 veranschaulicht, eine weitere Gas-Verteileinrichtung gleicher oder ähnlicher Bauart. "Das aus den Füllstoffbett austretende Gas wird durch eine Abgasleitung 203 abgeführt, während die aus dem Füllstoffbett austretende Flüssigkeit durch eine Abflußleitung 204 das Arbeit sgefäß verläßt.
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß flüssiges und/oder gasförmiges Medium in eine Vorrichtung mit Feststoffbett durch Verteileinrichtungen einge-
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führt v/erden kann, die baulich unabhängig von den Wänden des Arbeitsgefäßes sind. Dies führt zu Einsparungen an Baukosten und zu einer Verminderung der Eauhöhe des Arbeitsgefäßes. Daruberhinaus können die Bauteile aus Werkstoffen hergestellt v/erden, die den Arbeitsbedingungen und Arbeitsstoffen im Feststoffbett- optimal angepaßt sind. Die vorliegende Erfindung erzielt diese Vorteile zum Teil dadurch, daß von dem bislang stets beachteten Grundsatz abgewichen wird, daß die Eauteile der Verteileinrichtung in einer einzigen horizontalen Ebene angeordnet sein müssen und dadurch, daß die bauliche Abstützung der Eauteile im Inneren des Pest- oder Füllstoffbettes durch den "Stillstoff- selbst erfolgt.
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Claims (10)

  1. Patent- (Cchutz-) Ansprüche
    Vorrichtung zur Erzeugung einer innigen Berührung eines flüssigen oder gasförmigen Mediums mit einem Feststoff, mit einem Arbeitsgefäß und einem darin angeordneten Füllstoffbett sov/ie mit einer Verteileinrichtung für das Medium im Füllstoffbett, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteileinrichtung (14: 103.; 201, 202) aus einer Mehrzahl von einzelnen Verteilern (15, 16; 107) "besteht, die im Inneren des •füllst of fbettes (12; 101) verteilt angeordnet und alleine vom Füllstoffbett (12; 101) abgestützt sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, für die Arbeit mit einer Flüssigkeit als Medium, dadurch gekennzeichnet, daß als Verteiler ein Hauptverteiler (15) und zusätzliche Nebenverteiler (16) vorgesehen sind, wobei eine Speiseeinrichtung (Speiseleitung 13, Haupt-Zuflußrinne 22) für die Beschickung des Hauptverteilers (15) und TTebenleitungen (Neben-7uflußrinnen 32) für die Versorgung der ITebenverteiler (16) vom Hauptverteiler (15) aus vorgesehen sind, so daß eine Verteilung der Flüssigkeitseinspeisung von dem Hauptverteiler (15) und den
    . ITebenvert eilern (1.6) aus im gesamten Füllst off bett (12) erfolgt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
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    Hauptverteller (15) in einem mittleren Bereich des Füllstoff "bett es (12) und die ITebenverteiler (16) radial außerhalb und unterhalb des T-Iauptvert eilers (15) angeordnet sind. '
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3j dadurch gekennzeichnet, daß die Speiseeinrichtung eine oberhalb der Ebene des Hauptverteilers (15) im Füllstoffbett (12) liegende und vom Füllstoff abgestützte Zuflußleitung (Häupt-Zuflußrinne' 22)'aufweist und daß die I'Teberleitungen (Iieben-Zuflußrinnen 32) unterhalb der Ebene des Tf auptvert eilers (15), jedoch oberhalb der Ebene der liebenverteiler (16) liegen und vom Füllstoff abgestützt sind.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fauptverteiler (15) mittig im Füllstoffbett (12) angeordnet ist und die Eebenverteiler (16) radial außerhalb des l-Iauptverteilers (15) liegen.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 für die Arbeit mit Gas als Medium, dadurch gekennzeichnet, daß im Füllstoffbett (101) eine Gas-Speicherkaminer (104) mit einer Gas-Speiseleitung (102) vorgesehen ist und daß,die einzelnen Verteiler (107) zur Einleitung von Gas aus der Gas Speicherkammer (104) in das Füllstoff-r bett (101) oberhalb der Gasspeicherkammer (104) dienen.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,' daß die Gasspeicherkarnmer (104) an ihrem Außenumfang "durch eine Mehrzahl von. im Füllstoffbett (101) liegenden und vom Füllstoff
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    abgestützten einzelnen Eauteilen, Insbesondere Säulen (105), an ihrer Oberseite durch eine einen Übertritt von Gas aus der Gasopeicherkainmer (104) in den darüberliegenden Füllst ofijieiiirnende Abdeckung, insbesondere Deckplatten (106) und an ihrer Unterseite durch "Füllstoff begrenzt ist, und daß die Verteiler (107) eine mit dem Füllstoff unterhalt) der Gasspeicherkammer (104) in Verbindung stehende Einlaßöffnung und eine mit dem Füllstoff oberhalb der Gasspeicherkammer (104) in Verbindung stehende Auslaßöffnung aufweisen, so daß das eingespeiste Gas aus der- Gasspe'.cherkammer (104) durch den Füllstoff unterhalb der Gasspeicherkainmer (104) und die Verteiler (107) in den Füllstoff oberhalb der Gasspeicherkammer (104) strömt.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas-Verteiler (107) Steigrohre aufweisen oder als solche ausgebildet sind.
  9. 9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 5 und wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasspeicherkammer (104) im Füllstoffbett (12; 101) unterhalb der Verteiler (15, 16) für flüssiges Kedium angeordnet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise als Säulen (105) ausgebildeten Bauteile einen mit dem Füllstoff oberhalb und unterhalb, der Gasspeicherkammer (104) in Verbindung stehenden Innenraum aufweisen, der
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    BAD
    zu einem Teil die Gas-Verteiler (107) aufnimmt und zu einem anderen Teil für einen Übertritt von Flüssigkeit aus dem füllstoff ooerhalb der Gasspeicherkammer (104) in den Füllstoff unterhalb der. Gasspeicherkammer (104) herangezogen ist.
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DE19742454726 1973-11-21 1974-11-19 Vorrichtung zur erzeugung einer innigen beruehrung eines fluessigen oder gasfoermigen mediums mit einem feststoff Withdrawn DE2454726A1 (de)

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