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PATENTANSPRÜCHE
1. Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat, der ein Gehäuse mit Stutzen zum Gaseinführen in den unteren Teil des Gehäuses und zum Gasableiten aus dem oberen Teil des Gehäuses, zum Flüssigkeitseinführen in den oberen Teil des Gehäuses und zum Flüssigkeitsableiten aus dem unteren Teil des Gehäuses sowie berieselte Platten enthält, die im Gehäuse eine über der anderen mit Spalten angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die berieselten Platten in Gestalt von oben offenen Rinnen (7, 21, 35, 48, 63, 82, 94, 98, 103) ausgeführt sind, die mindestens zu einem einzelnen Paket (6, 20, 34, 47, 62, 81) vereinigt sind, nach den entgegengesetzten Seiten auseinandergeführte geneigte Bordwände (8, 9,22,23, 37, 38, 50, 51, 64, 65, 95, 99, 104) besitzen und längs einer absteigenden Spirale (88, 89, 90) angeordnet sind, derart, dass im Gehäuse (1, 15, 29,
46, 57, 76) zwischen den geneigten Bordwänden (8, 9, 22, 23, 37, 38, 50, 51, 64, 65, 95, 99, 104) der erwähnten Rinnen (7, 21, 35, 48, 63, 82, 94, 98, 103) und den Gehäusewänden Kanäle (10, 11,24,25,43, 53, 66, 68, 86, 87) zum Gasdurchtritt in der vertikalen Richtung bestehen bleiben, in denen so gut wie horizontal Führungstrennwände (13, 14, 26, 27, 54, 55, 56, 67, 69, 83, 84, 85) angebracht sind, die die erwähnten Kanäle (10, 11, 24, 25, 43, 53, 66, 68, 86, 87) vollkommen versperren und den Gasstrom aus dem einen erwähnten Kanal (10, 11, 24, 25, 43, 53, 66, 68, 86, 873 in den anderen durch die Spalten (12, 28, 74) zwischen den Rinnen (7, 21, 35, 48, 63, 82, 94, 98, 103) in Richtung von der einen geneigten Bordwand (8, 9,22,23, 37, 38,
50, 51, 64, 65, 95, 99, 104) der Rinnen (7, 21, 35, 48, 63, 82, 94, 98, 103) zur anderen ablenken.
2. Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Kanäle (24, 25, 43) zum Gasdurchtritt in der vertikalen Richtung als monoton veränderlich in der Höhe des Gehäuses (15, 29) längs Abschnitten des Paketes (20, 34) ausgeführt ist, die sich zwischen den in Höhenrichtung benachbarten Führungstrennwänden (26, 27) befinden.
3. Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im horizontalen Querschnitt des Gehäuses (46, 57) mehrere einzelne Pakete (47, 62) von Rinnen (48, 63) angebracht sind.
4. Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass den Paketen (62) der Rinnen (63) im Plan die Form von Sektoren verliehen ist, die mit ihrem schmalen Teil ins Innere des Gehäuses (57) zeigen und dass in Höhenrichtung des Gehäuses (57) zwischen den Paketen (62) der Rinnen (63), die in verschiedenen Höhen liegen, zentrale Hülsen (71) zum Auffangen der Flüssigkeit von den höherliegenden Paketen (62) und zum Umverteilen derselben zwischen den untenliegenden Paketen (62) angeordnet sind.
5. Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pakete (81) der Rinnen (82) mehrere absteigende Spiralen (88, 89, 90) verschiedenen Durchmessers enthalten, die so angeordnet sind, dass die Spirale grösseren Durchmessers (88, 89) die Spirale kleineren Durchmessers (89, 90) umfasst.
6. Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die absteigenden Spiralen (88, 89, 90) verschiedenen Durchmessers derart orientiert sind, dass die benachbarten Spiralen (89, 90) entgegengesetzte Windungsrichtungen haben.
7. Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den benachbarten Paketen (81) der Rinnen (82), die in verschiedenen Höhen liegen, Überlaufvorrichtungen zur Zuführung der Flüssigkeit, die von der Aussenspirale (88) des höherliegenden Paketes (81) auf die Innenspirale (90) des untenliegenden Paketes (81) abfliesst, und umgekehrt zur Zuführung der Flüssigkeit, die von der Innenspirale (90) des höherliegenden Paketes (81) auf die Aussenspirale (88) des untenliegenden Paketes (81) der Rinnen (82) abläuft, vorgesehen sind.
8. Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat nach den Ansprüchen 1, 3, 4, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass in den Spalten zwischen den Rinnen ein gewelltes Netzband (96) angeordnet ist, das auf solche Weise ausgeführt und angebracht ist, dass sich seine Wellungen in Richtung von der einen geneigten Bordwand (953 der Rinnen (94) zur entgegengesetzten Bordwand (95) der Rinnen (94) erstrekken, während die unteren Vorsprünge (97) der Wellungen die berieselte Oberfläche der Rinnen (94) berühren.
9. Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat nach den Ansprüchen 1, 3, 4, 5, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Innenfläche der Rinnen (98, 103) mit einem Schutzfiim (100, 105) aus polymerem Stoff, beispielsweise Polytetrafluoräthylen, bedeckt ist.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gas-Flüssigkeits Gegenstromkontaktapparat, der ein Gehäuse mit Stutzen zum Gaseinführen in den unteren Teil des Gehäuses und zum Gasableiten aus dem oberen Teil des Gehäuses, zum Flüssigkeitseinführen in den oberen Teil des Gehäuses und zum Flüssigkeitsableiten aus dem unteren Teil des Gehäuses sowie berieselte Platten enthält, die im Gehäuse eine über der anderen mit Spalten angebracht sind.
Das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Rektifikation unter Vakuum von Stoffen, die gegen erhöhte Temperaturen empfindlich sind, beispielsweise von Laktamen, Fettsäuren, mehrwertigen Alkoholen, hochsiedenden Äthern, verschiedenen Ölen, Nahrungsmitteln und phar mazeutischen Produkten.
Infolge einer stürmischen Entwicklung von organischen Produktionsbetrieben, die in den letzten Jahrzehnten zu verzeichnen ist, entsteht das Problem der Schaffung von Rektifikationsapparaten, die zur Trennung und Reinigung von organischen Stoffen verwendet werden, die Zwischen- bzw.
Zielprodukte darstellen. Diese Stoffe sind meist durch Empfindlichkeit gegen thermische Einwirkungen gekennzeichnet.
Da während der Rektifikation die Temperatur des zu behandelnden Stoffes seinem Siedepunkt gleich ist, so ist man bestrebt, die Rektifikation von wärmeempfindlichen Stoffen unter Vakuum durchzuführen.
Damit der Druck in allen Punkten des Rektifikationsapparates möglichst gleich ist, werden Apparate eingesetzt, die einen sehr geringen hydraulischen Widerstand gegen den Durchtritt von Dämpfen besitzen. In den meisten Fällen werden dabei Gas-Flüssigkeits-Dünnschichtkontaktapparate angewendet.
Bekannt ist ein Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat zur Durchführung von Stoffaustauschprozessen im System Flüssigkeit - Gas (siehe z.B. den UdSSR-Urheberschein Nr.
250 878, Klasse 12a, 5 vom 02.02.1968), der ein Gehäuse, das mit Stutzen zum Gasein- bzw. -austritt sowie mit Stutzen zum Flüssigkeitsein- bzw. -austritt ausgestattet ist, horizontale berieselte Platten, die im Gehäuse eine über der anderen mit Spalten angebracht sind, sowie Mittel zur Flüssigkeitszuführung zu den berieselten Platten enthält. Die Stutzen zum Gasein- bzw. -austritt liegen horizontal in ein und derselben Höhe. Jede berieselte Platte ist an einem ihrer Enden mit Abflussbohrungen versehen, wobei an den zwei von
oben und von unten benachbarten berieselten Platten die erwähnten Bohrungen an den entgegengesetzten Enden angebracht sind. Über jede berieselte Platte bewegt sich die Flüssigkeit von deren einem Ende, das keine Abflussbohrungen aufweist, zu deren anderem Ende, an dem Abflussbohrungen vorhanden sind. Das Gas strömt in den Spalten zwischen den berieselten Platten in Richtung von deren einem Ende zu deren anderem Ende, wobei es mit dem Flüssigkeitsfilm auf den erwähnten Platten kontaktiert. Innerhalb des Apparates bewegt sich die Flüssigkeit von oben nach unten auf einer zickzackförmigen Bahn, indem sie von einer berieselten Platte auf die andere durch die Abflussbohrungen überströmt.
Hierbei bewegt sich der Flüssigkeitsfilm, wenn er sich auf einer der berieselten Platten im Gegenstrom in bezug auf das Gas bewegt, auf den von oben und von unten benachbarten berieselten Platten im Gleichstrom in bezug auf das Gas.
Ein Nachteil des bekannten Apparates besteht in dessen begrenzter Effektivität, da bei dessen Arbeit das Prinzip der Gegenstrombewegung zwischen Gas und Flüssigkeit nicht eingehalten wird. In diesem Apparat kann man bei der Rektifikation mehr als einen theoretischen Boden (theoretische Trennungsstufe) nicht erzielen.
Bekannt ist ein Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktap parat (siehe z.B. die US-PS Nr.3938513, Kl. 261/113),der ein Gehäuse mit Stutzen zur Gaseinführung in den unteren Teil des Apparates, zur Gasableitung aus dem oberen Teil des Apparates, zur Flüssigkeitseinführung in den oberen Teil des Apparates und Flüssigkeitsableitung aus dem unteren Teil des Apparates, berieselte Platten, die im Gehäuse eine über der anderen mit Spalten angebracht sind, sowie Mittel zur Flüssigkeitszuführung zu den berieselten Platten enthält.
Jede berieselte Platte ist horizontal ausgeführt und mit einer Vielzahl von Abflussstutzen versehen.
Bei der Arbeit des bekannten Apparates gelangt Gas in dessen Inneres durch einen Stutzen im unteren Teil des Gehäuses, durchkreuzt alle berieselten Platten, indem es durch die Abflussstutzen strömt und mit dem Flüssigkeitsfilm kontaktiert, der die obere Fläche der berieselten Platten bedeckt.
Durch einen Stutzen im oberen Teil des Gehäuses wird Gas aus dem Apparat nach aussen abgeleitet. Die Flüssigkeit wird durch den Stutzen im oberen Teil des Gehäuses zur obersten Platte zugeführt, zerfliesst längs derselben und wird dann durch die Abflussstutzen auf die untenliegende berieselte Platte ausgetragen, wobei sie diese gleichfalls auf der gesamten Oberfläche mit einer dünnen Schicht (Film) bedeckt. Uberströmend von einer berieselten Platte auf die an dere und berieselnd diese Platten, gelangt die Flüssigkeit in den unteren Teil des Apparates und wird von dort durch einen Stutzen nach aussen abgeleitet. Innerhalb des gesamten Apparates besteht der Gegenstrom zwischen dem Gas und der Flüssigkeit, was die Erzielung in einem Apparat einer Vielzahl von theoretischen Böden gewährleistet.
Ein Nachteil des bekannten Apparates besteht in den Einschränkungen, die der Effektivität des Stoffaustausches (beispielsweise bei der Rektifikation#) durch manche konstruktive Besonderheiten des Apparates auferlegt werden.
Erstens kann die Kontaktfläche durch Verminderung von Spalten zwischen den berieselten Platten nicht entwikkelt werden, da die Spalte die Höhe der Abflussstutzen übersteigen müssen, die an der unteren Seite der erwähnten Platten angebracht sind. Bei Verminderung der Spalte wird das Überströmen der Flüssigkeit von einer berieselten Platte auf die andere gestört, die Durchsatzfähigkeit des Apparates nach der Gasphase wird verringert, wobei es sogar zum Überfluten im Apparat kommen kann.
Zweitens wird im bekannten Apparat der Gasstrom bei dessen Kontaktierung mit dem Flüssigkeitsfilm ungenügend verwirbelt.
Drittens kann im bekannten Apparat Tropfenwegtragen erfolgen, da Flüssigkeitstropfen und -fäden, die aus den Ab flussstutzen der höherliegenden berieselten Platte auf die untenliegende abfliessen, vom Gasstrom aufgefangen werden können. Hierbei kehrt die Flüssigkeit teilweise auf die höherliegenden berieselten Platten zurück, was zur Verminderung der Effektivität des Stoffaustausches führt.
Viertens bewegen sich Gas und Flüssigkeitsfilm, der die horizontale berieselte Platte bedeckt, im Gegenstrom zueinander. Bei einer ausreichend grossen Gasgeschwindigkeit kann dies zum Abbremsen der Filmströmung der Flüssigkeit, zur Ansammlung der Flüssigkeit auf den horizontalen berieselten Platten und im Endergebnis zur Verschlechterung von Stoffaustauschcharakteristiken des Apparates führen.
Fünftens führen sogar geringe Abweichungen des Apparates von der vertikalen Lage, die bei dessen Montage entstanden sind, zur Störung der Ganzheit des Flüssigkeitsfilmes auf den horizontalen berieselten Platten, werden aber die erwähnten Platten unvollständig benetzt, so führt dies zur Verminderung der Effektivität des Stoffaustausches im Apparat.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der erwähnten Nachteile.
Der Erfindung ist die Aufgabe zugrunde gelegt, einen Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat zu schaffen, der eine entwickelte Kontaktoberfläche besitzt, eine zusätzliche Verwirbelung des Gasstroms gewährleistet und minimales Tropfenwegtragen besitzt, in dem das Abbremsen der Filmströmung der Flüssigkeit durch den Gasstrom vermieden und vollständige Benetzung der berieselten Platten gewährleistet wäre, der ferner eine verlängerte Lebensdauer bei minimalem zusätzlichem Aufwand hätte. Dies würde ermöglichen, die Effektivität des Stoffaustausches im Apparat zu steigern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
In diesem Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat können die Spalte zwischen den Nachbarrinnen ohne Störung dessen normalen Betriebes klein genug gehalten werden. Durch Verringerung der Spalte zwischen den Rinnen kann die Kontaktfläche in der Volumeneinheit des Apparates vergrössert werden.
Dadurch, dass sich der Gasstrom senkrecht zu den Rinnen bewegt, bringen die geneigten Bordwände der Rinnen eine gewisse Störung in den Bewegungscharakter des Gasstroms sowohl durch ihre scharfen Kanten als auch durch Verkrümmung der Bewegungsbahn des Gasstroms auf dem kurzen Abschnitt zwischen den geneigten Rinnenbordwänden hinein. Dies gewährleistet eine gewisse Verwirbelung des Gasstroms bei dessen Kontaktierung mit dem Flüssigkeitsfilm.
Ausserdem fehlen im Apparat an den berieselten Platten jegliche Bohrungen, beim Ausfluss aus welchen die Flüssigkeit in Fäden oder Tropfen zerkleinert würde, die die Spalte zwischen den erwähnten Platten durchkreuzen. Da der Gasstrom auf seinem Weg auf keine Tropfen bzw. Fäden der erwähnten Flüssigkeit trifft, wird die Möglichkeit des Tropfenwegtragens im Apparat beträchtlich verringert.
Da in bezug auf die Bewegungsbahn der Flüssigkeit, die als Film längs der Rinnen abfliesst, das Gas sich senkrecht bewegt, so ist das Abbremsen der Filmströmung der Flüssigkeit durch den Gasstrom ausgeschlossen.
Da die Rinnen längs einer absteigenden Spirale liegen, d. h. einen bestimmten Winkel zum Horizont bilden, und die Breite der Rinnen gegenüber ihrer Länge gering ist, so wird bei geringen Abweichungen des Apparates von der vertikalen Lage normale Strömung des Flüssigkeitsfilms längs den Rinnen nicht gestört, und die Rinnen werden vollständig berieselt.
Als Folge davon wird die Effektivität des Stoffaustausches im Apparat gesteigert.
Die Breite der Kanäle zum Gasdurchtritt in der vertikalen Richtung ist vorzugsweise in der Höhe des Apparates veränderlich ausgeführt.
Dadurch kann die Geschwindigkeit des Gasstroms in der vertikalen Richtung auf der gesamten Höhe des Kanals gleich gehalten werden, obwohl die Menge des Gases, das durch den Kanal strömt, entweder ab- oder aber infolge dessen Bewegung in der horizontalen Richtung durch die Spalte zwischen den Rinnen aus einem Kanal in den anderen zunimmt. Als Ergebnis werden im Apparat Engpässe überwunden, in denen die Gasgeschwindigkeit die im voraus vorgegebene Grenze übersteigen kann und der hydraulische Widerstand des Apparates nimmt.
Es empfiehlt sich ferner, im horizontalen Querschnitt des Apparategehäuses mehrere einzelne Rinnenpakete anzubringen.
Dadurch wird die Betriebszuverlässigkeit des Apparates bei bestimmten Abweichungen erhöht, die während dessen Montage in vertikaler Lage entstanden sind. Die Flüssigkeit wird an einigen Paketen lokalisiert und an keiner bestimmten Wand des Apparates vorwiegend angesammelt.
Zweckmässigerweise bekommen die Pakete im Plan die Form von Sektoren, die mit ihrem schmalen Teil ins Innere des Apparates zeigen, während in Höhenrichtung des Apparates zwischen den in verschiedenen Höhen liegenden Rinnenpaketen zentrale Hülsen zum Auffangen der Flüssigkeit von den höherliegenden Paketen und zum Umverteilen derselben zwischen den untenliegenden Paketen angeordnet werden.
Dies gestattet, die Kontaktfläche in der Volumeneinheit des Apparates zu entwickeln.
Ferner können die Rinnen ein und desselben Pakets in Gestalt von mindestens zwei absteigenden Spiralen verschiedenen Durchmessers angebracht sein, die so angeordnet sind, dass die Spirale grösseren Durchmessers die Spirale kleineren Durchmessers umfasst.
Dies gestattet, den Wirkungsgrad eines Rinnenpaketes dank zusätzlicher Verwirbelung des Gasstroms innerhalb ein und desselben Paketes zu erhöhen.
Die absteigenden Spiralen verschiedenen Durchmessers sind vorzugsweise so orientiert, dass die benachbarten Spiralen entgegengesetzte Windungsrichtungen haben.
Dadurch wird die Verteilungsgleichmässigkeit der Gasphase in den Spalten zwischen den Rinnen ein und desselben Paketes erhöht, was zur Erhöhung des Wirkungsgrades eines Rinnenpaketes beitragen wird.
Vorzugsweise sind in Höhenrichtung des Apparates mehrere Pakete angeordnet und zwischen den Paketen Überlaufvorrichtungen zur Zuführung der Flüssigkeit, die von der Aussenspirale des höherliegenden Paketes auf die Innen- spirale abfliesst, vorgesehen.
Dies gestattet, den Wirkungsgrad von Rinnenpaketen durch Erhöhung der mittleren Triebkraft des Stoffübergangsprozesses zwischen der Gasphase und dem Flüssigkeitsfilm zusätzlich zu erhöhen.
Zweckmässigerweise ist in den Spalten zwischen den Rinnen ein gewelltes Netzband angeordnet, das auf solche Weise ausgeführt und orientiert ist dass sich seine Wellungen in Richtung von der einen geneigten Bordwand der Rinnen zur entgegengesetzten Rinnenbordwand erstrecken, während die unteren Vorsprünge der Wellungen die berieselte Rinnenoberfläche berühren.
Dadurch wird die Kontaktfläche in der Volumeneinheit des Apparates zusätzlich entwickelt. Die unteren Vorsprünge der Wellungen sind in den Flüssigkeitsfilm getaucht, wobei der Flüssigkeitsfilm auf seinem Wege die erwähnten Vorsprünge mehrfach berührt. Unter der Wirkung der Kapillarkräfte wird die Benetzung auch jenes Teils des gewellten Netzbandes gewährleistet, der nicht in den Flüssigkeitsfilm getaucht ist.
Vorzugszweise ist ferner zumindest die innere (d. h. berieselte) Rinnenfläche mit einem Schutzfilm aus einem polymeren Stoff, beispielsweise Polytetrafluoräthylen, bedeckt.
Da die Stärke des Schutzfilms sehr gering sein kann und die Rinnenkonfiguration zur Anbringung und Befestigung des Schutzfilms an ihr sehr bequen ist, so kann eine Verlängerung der Lebensdauer des Apparates durch Verminderung der Korrosion der berieselten Platten bei relativ geringem Verbrauch an zusätzlichen Materialien (d.h. an Schutzfilm) erreicht werden.
Im folgenden wird die Erfindung in der Beschreibung ihrer Ausführungsbeispiele sowie durch beiliegende Zeichnungen erläutert; in den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat im Längsschnitt, gemäss der Erfindung;
Fig. 2 Ausführungsvariante des Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparates gemäss der Erfindung, im Längsschnitt; Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante des Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparates gemäss der Erfindung, im Längsschnitt;
Fig. 4 Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3;
Fig. 5 Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4;
Fig. 6 zusätzliche Ausführungsvariante des Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparates gemäss der Erfindung, im Längsschnitt;
Fig. 7 Schnitt nach Linie VIl-VIl der Fig. 6;
Fig. 8 Schnitt nach Linie VIII-VIII der Fig. 7;
;
Fig. 9 eine weitere Ausführungsvariante des Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparates gemäss der Erfindung, im Längsschnitt;
Fig. 10 Schnitt nach Linie X-X der Fig. 9;
Fig. 11 noch eine Ausführungsvariante des Gas-Flüssig keits-Gegnstromkontaktapparates gemäss der Erfindung, im Längsschnitt;
Fig. 12 Element einer Rinne mit lokalem Ausschnitt (in der Rinnenbordewand) in der Isometrie, das einer der möglichen Ausführungsvarianten des Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparates gemäss der Erfindung entspricht;
Fig. 13 Element einer Rinne in der Isometrie, das einer anderen Ausführungsvariante des Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparates entspricht;
Fig. 14 Element einer Rinne in der Isometrie, das noch einer Ausführungsvariante des Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparates entspricht.
Der Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat besitzt ein vertikales zylindrisches Gehäuse 1 (Fig. 1), das mit einem unteren Stutzen 2 zum Gaseinführen, einem oberen Stutzen 3 3 zum Gasableiten, einem oberen Stutzen 4 zum Flüssigkeits- einführen und einem unteren Stutzen 5 zum Flüssigkeitsableiten versehen ist. Im Gehäuse list ein Paket 6 von berieselten Platten angeordnet, die in Gestalt von Rinnen 7 ausgeführt sind, die längs einer absteigenden zweigängigen Spirale liegen. Der obere Stutzen 4 stellt den Verteilungsstutzen dar; er dient zur Flüssigkeitszuführung zu den oberen Abschnitten der Rinnen 7, die die zweigängige Spirale bilden. Die Rinnen 7 besitzen nach den entgegengesetzten Seiten auseinandergeführte geneigte Innen- und Aussenbordwände 8 und 9.
Der Neigungswinkel der erwähnten Bordwände zum Horizont beträgt ungefähr 45 . Die geneigten Innenbordwände 8 sind ins Innere des Paketes 6 gerichtet, während die geneigten Aussenbordwände 9 gegen die Wände des Gehäuses 1 gerichtet sind. Zwischen den geneigten Innenbordwänden 8 bestehen zentrale Kanäle 10, und zwischen den geneigten Aussenbordwänden 9 und den Wänden des Gehäuses 1 bestehen periphere Kanäle 11 zum Durchtritt des Gasstroms in der vertikalen Richtung. Die Kanäle 10 und 11 stehen über Spalte 12 zwischen den Rinnen 7 miteinander in Verbindung. In den zentralen Kanälen 10 und den peripheren Kanälen 11 sind jeweils runde Führungstrennwände 13 und ringförmige Führungstrennwände 14 horizontal angebracht.
Die verschiedenartigen Trennwände 13 und 14 sind in Höhenrichtung des Gehäuses 1 des Apparates schachbrettartig angeordnet; diese Schachbrettanordnung dient dazu, dass der Gasstrom bei seiner Bewegung aus dem unteren Teil des Gehäuses 1 in den oberen Teil desselben die Spalte 12 zwischen den Rinnen 7 mehrmals durchkreuzen würde, indem es aus den Kanälen 10 in die Kanäle 11 und umgekehrt längs einer zu den Rinnen 7 senkrechten Bewegungsbahn strömt.
Hierbei müssen die geneigten Bordwände 8 und 9 der Rinnen 7 gerichtetes Abfliessen des Flüssigkeitsfilms unter der Schwerkraftwirkung exakt längs den Rinnen 7, d.h. längs einer spiralförmigen Bewegungsbahn, gewährleisten. Ausserdem sind die geneigten Bordwände 8 und 9 zu einer gewissen Verkrümmung der Bewegungsbahn des Gasstroms in den Spalten 12 innerhalb des Abschnitts bestimmt, der sich zwischen den Bordwänden 8 und 9 befindet; dies muss zur Verwirbelung der Gasphase und Erhöhung der Stoffübergangszahlen beitragen.
Die Aussenränder der Rinnen 7, die den Wänden des Gehäuses 1 des Apparates zugekehrt sind, liegen höher als die gegenüberliegenden Ränder, die ins Innere des Paketes 6 gerichtet sind. Dies ist dazu vorgesehen, damit der Flüssigkeitsfilm unter der Wirkung von Fliehkräften sich nicht an den geneigten Aussenbordwänden 9 ansammelt. Dadurch werden lokale Widerstände für den Gasstrom am Eintritt in die Spalte 12 zwischen den Rinnen 7 beseitigt.
Trotzdem in jedem Spalt 12 die Bewegung des Flüssigkeitsfilms und des Gasstroms nach dem Kreuzschema geschieht, wird im Apparat insgesamt der Gegenstrom zwischen der Flüssigkeit und dem Gas beibehalten.
Der Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparat nach der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante arbeitet auf die folgende Weise.
Die Flüssigkeit wird durch den Verteilungsstutzen 4 den oberen Abschnitt der Rinnen 7 zugeführt und fliesst dann unter der Schwerkraftwirkung in Form eines Films längs den Rinnen 7 längs einer absteigenden Spirale ab. Von den unteren Rinnen 7 läuft die Flüssigkeit in den unteren Teil des Apparates ab, von wo sie durch den Stutzen 5 abgeleitet wird. Das Gas strömt in den Apparat durch den unteren Stutzen 2 ein und gelangt dann in den zentralen Kanal 10.
Die unterste runde Trennwand 13 lenkt den Gasstrom durch die Spalte 12 zwischen den Rinnen 7 in den peripheren Kanal 11 ab. Die höherliegende ringförmige Trennwand 14 lenkt den Gasstrom erneut in den zentralen Kanal 10 ab, aber schon aufjenem Abschnitt desselben, der über der untersten runden Trennwand 13 liegt. Die Bewegungsbahn des Gasstroms ist in Fig. 1 bedingt durch volle Pfeile angedeutet.
In den Spalten 12 zwischen den Rinnen 7 kontaktiert das Gas mit der Film der die Böden der Rinnen 7 berieselnden Flüssigkeit.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparates ist die Breite der zum Gasdurchtritt in der vertikalen Richtung bestimmten Kanäle in Höhenrichtung des Apparates veränderlich ausgeführt.
Ein vertikales zylindrisches Gehäuse 15 (Fig. 2) ist mit einem unteren Stutzen 16 zum Gaseinführen, einem oberen Stutzen 17 zum Gasableiten, einem oberen Verteilungsstutzen 18 zum Flüssigkeitseinführen und einem unteren Stutzen 19 zum Flüssigkeitsableiten ausgestattet. Im Gehäuse 15 ist ein einzelnes Paket 20 aus Rinnen 21 angeordnet, die geneigte Innenbordwände 22 und Aussenbordwände 23 besitzen und längs einer zweigängigen absteigenden Spirale angeordnet sind. Zwischen den geneigten Innenbordwänden 22 ist ein zentraler Kanal 24 vorgesehen, und zwischen den geneigten Aussenbordwänden 23 und den Wänden des Gehäuses 15 bestehen periphere Kanäle 25 zum Gasdurchtritt in der vertikalen Richtung. Der zentrale Kanal 24 ist durch runde Führungstrennwände 26 versperrt. Der periphere Kanal 25 ist durch Führungstrennwände 27 versperrt.
Die Kanäle 24 und 25 stehen über Spalte 28 zwischen den Rinnen 21 miteinander in Verbindung.
Eine kennzeichnende Besonderheit des Apparates besteht darin, dass dank der gewählten Anordnung der Rinnen 21 die Breite des zentralen Kanals 24 in Höhenrichtung des Apparates in den Anschnitten des Paketes 20 veränderlich ist, die sich zwischen den Führungstrennwänden 26 und 27 befinden. Gleichzeitig ändert sich in der umgekehrten Richtung die Breite des peripheren Kanals 25. Dies ist dazu vorgesehen, damit sich die lineare Geschwindigkeit des Gases in der vertikalen Richtung in den Kanälen 24 und 25 in deren Höhe nicht erheblich ändert, trotz des ununterbrochenen Übergangs des Gases aus den Kanälen 24 in die Kanäle 25, oder umgekehrt, durch die Spalte 28.
Der beschriebene Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat arbeitet ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Apparat.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparates sind die Führungstrennwände als innere Vorsprünge an den Gehäusewänden des Apparates gestaltet, und das Rinnenpaket hat im Plan die Form eines Rechtecks.
Der Apparat enthält ein Kastengehäuse 29 (Fig. 3-5), das mit unteren Stutzen 30 zum Gaseinführen, oberen Stutzen 31 zum Gasableiten, oberen Stutzen 32 zum Flüssigkeitseinführen und einem unteren Stutzen 33 zum Flüssigkeitsableiten ausgestattet ist. Im Gehäuse 29 befindet sich ein Paket 34 von Rinnen 35, die in Gestalt einer viergängigen Spirale angeordnet sind. Die Rinnen 35 bestehen aus miteinander verbundenen geraden geneigten Abschnitten 36, die mit geneigten Innenbordwänden 37 und geneigten Aussenbordwänden 38 versehen sind, sowie aus kurzen horizontalen Abschnitten 39, die mit Aussenbordwänden 40 ausgestattet sind. Die Rinnen 35 sind mit Längssicken 41 versehen, die das Flussbett der Rinnen 35 in drei parallele Kanäle 42 unterteilen. Diese Ausführung der Rinnen 35 soll die Flüssigkeitsverteilung in deren Breite verbessern.
Ausserdem gewährleisten die Längssicken 41 eine zusätzliche Verwirbelung des Gasstroms, der sich von den geneigten Aussenbordwänden 38 zu den geneigten Innenbordwänden 37 (oder aber in der umgekehrten Richtung) der Rinnen 35 bewegt.
Eine Besonderheit des beschriebenen Apparates besteht ferner darin, dass die geneigten Innenbordwände 37 der Rin nen 35 aneinander anschliessen oder fast anschliessen und zwischen ihnen kein Kanal zum Gasdurchtritt in der vertika len Richtung bestehen bleibt. Jedoch sind solche Kanäle zwi schen den geneigten Aussenbordwänden 38 und den Wän den des Gehäuses 29 vorhanden. Diese Kanäle 43 weisen ei nen in Höhenrichtung des Apparates veränderlichen Quer schnitt auf. Die Funktion der Führungstrennwände, die die
Bewegungsbahn des Gases verkrümmen, erfüllen innere
Vorsprünge 44 des Gehäuses 29. Diese Vorsprünge 44, die in schachbrettartiger Ordnung zu beiden Seiten des Paketes 34 liegen, gewährleisten dessen mehrfaches Kreuzen durch den
Gasstrom, der sich im Apparat von den unteren Stutzen 30 zu den oberen Stutzen 31 bewegt.
Zur Flüssigkeitszuführung zu allen Kanälen 42 der Rin nen 35, die längs der viergängigen Spirale liegen, sind zwölf Stutzen 32 ae ein Stutzen 32 für einen einzelnen Kanal 42 eines jeden Spiralengangs) vorgesehen. Der gesamte Flüssigkeitsstrom wird mittels einer bekannten Verteilungseinrichtung 45, beispielsweise einer Rotationseinrichtung, in zwölf unabhängige Ströme unterteilt.
Der Apparat nach dieser Variante arbeitet auf die folgen- de Weise.
Die Flüssigkeit gelangt durch die Stutzen 32 auf die obersten Abschnitte der Rinnen 35. Unter der Schwerkraftwirkung zerfliesst die Flüssigkeit in Form eines Films auf den Böden der Rinnen 35 und läuft längs einer absteigenden Spirale in den unteren Teil des Apparates ab, von wo sie durch den Stutzen 33 abgeleitet wird. Das Gas gelangt in den Apparat durch den Stutzen 30 und verlässt ihn durch den Stutzen 31. Im Innern des Apparates durchkreuzt der Gasstrom mehrfach das Paket 34 der Rinnen 35 (volle Pfeile), indem er mit der Flüssigkeitsschicht kontaktiert.
In einer weiteren Ausführungsvariante des Apparates sind weitere Erfindungsmerkmale realisiert.
Der Apparat besitzt ein vertikales zylindrisches Gehäuse 46 (Fig. 6-8), in dessen Querschnitt mehrere einzelne Pakete 47 (Fig. 7) angeordnet sind, die aus Rinnen 48 (Fig. 6) ausgeführt sind, welche in Gestalt einer mehrgängigen Spirale liegen. Die Rinnen 48 bestehen aus geraden geneigten Abschnitten 49 (Fig. 7, 8), die geneigte Innenbordwände 50 (Fig. 7) und geneigte Aussenbordwände 51 besitzen. Kurze horizontale Abschnitte 52 schliessen an die Seitenfläche des Gehäuses 46 an. In Fig. 6 ist nur ein Teil des Apparates dargestellt; daher fehlen in ihr Stutzen zum Einführen und Ableiten der Flüssigkeit sowie Mittel zur Flüssigkeitszuführung zu den Paketen 47.
Zwischen den Paketen 47 bestehen Kanäle 53 zum Gasdruchtritt in der vertikalen Richtung, in denen Führungstrennwände 54, 55, 56 horizontal angeordnet sind, die mehrfaches Kreuzen der Pakete 47 durch den Gasstrom (volle Pfeile) gewährleisten.
Die Arbeitsweise des Apparates nach der in Fig. 6-8 dargestellten Variante bedarf keiner besonderen Erläuterungen.
Auch in diesem Fall durchkreuzt der Gasstrom mehrfach die Pakete 47 der Rinnen 48 (volle Pfeile).
In einer weiteren Ausführungsvariante des Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparates ist den Rinnenpaketen im Plan die Form von Sektoren verliehen, die mit ihrem schmalen Teil ins Innere des Apparates zeigen.
Ein vertikales zylindrisches Gehäuse 59 (Fig. 9) des Apparates ist mit einem unteren Stutzen 58 zum Gaseinführen, einem oberen Stutzen 59 zum Gasableiten, einem oberen Stutzen 60 zum Flüssigkeitseinführen und einem unteren Stutzen 61 zum Ableiten der Flüssigkeit aus dem Apparat ausgestattet. Im Gehäuse 57 sind Pakete 62 von Rinnen 63 angeordnet, die längs einer eingängigen Spirale liegen. Geneigte Innenbordwände 64 und geneigte Aussenbordwände 65 der Rinnen 63 haben im Plan die Form von Sektoren, die mit ihrem schmalen Teil ins Innere des Apparates zeigen.
Die geneigten Innenbordwände 64 eines jeden Paketes 62 begrenzen einen zentralen Kanal 66, der von oben durch eine Führungstrennwand 67 verdeckt ist, die als Kappe ausgebildet ist.
Zwischen den geneigten Aussenbordwänden 65 der Rinnen 63 und den Wänden des Gehäuses 57 bleiben Aussenkanäle 68 zum Gasdurchtritt in der vertikalen Richtung bestehen. Diese Kanäle 68 sind in Höhenrichtung des Apparates durch Führungstrennwände 69 versperrt. Die letzteren erfüllen auch die Funktion von Auflagerplatten, auf denen mit Hilfe von Längsplatten 70 die Pakete 62 der Rinnen 63 montiert werden.
In der Mittel der Führungstrennwände 69 sind zentrale Hülsen 71 angebracht, die mit Abflussstutzen 72 versehen sind. In den Führungstrennwänden 69 sind Bohrungen 73 zum Gasdurchtritt aus den Kanälen 68 in die Kanäle 66 der Pakete 62 vorgesehen.
Die Kanäle 66 und 68 stehen miteinander nicht nur über Bohrungen 73 in den Führungstrennwänden 69, sondern auch über Spalte 74 zwischen den Rinnen 63 in Verbindung.
Die obersten berieselten Pakete 62 sind nicht so sehr zum Stoffaustausch wie vielmehr zur Tropfenabtrennung aus dem Gasstrom bestimmt.
Über dem unteren Stutzen 58 zum Gaseinführen ist im Gehäuse 57 eine Prallwand 75 angebracht, die das Gelangen der Flüssigkeit in den Stutzen 58 ausschliesst.
Eine Besonderheit dieses Apparates bei der Arbeit besteht darin, dass die Flüssigkeitsströme, die von den Paketen 62 der Rinnen 63 ablaufen, in den Hülsen 71 aufgefangen werden und die Flüssigkeit durch die Abflussstutzen 72 zwischen den untenliegenden Paketen 62 gleichmässig verteilt wird.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparates enthalten die Rinnenpakete mehrere absteigende Spiralen verscheidenen Durchmessers, wie es in Fig. 1 dargestellt ist.
In diesem Fall besitzt der Apparat ein vertikales zylindrisches Gehäuse 76 mit einem unteren Stutzen 77 zum Gaseinführen, einem oberen Stutzen 78 zum Gasableiten, einem oberen Verteilungsstutzen 79 zum Einführen der Flüssigkeit und Zuführen derselben zu den berieselten Platten sowie mit einem unteren Stutzen 80 zum Ableiten der Flüssigkeit aus dem Apparat. Im Innern des Gehäuses 76 sind in Höhen richtung des Apparates drei Pakete 81 von Rinnen 82 angeordnet, zwischen denen im Gehäuse 76 Führungstrennwände 83, 84, 85 vorgesehen sind, die einen zentralen Kanal 86 und einen peripheren Kanal 87 versperren. Eine Besonderheit dieser Ausführungsvariante des Apparates ist, dass jedes Paket 81 der Rinnen 82 mehrere (im vorliegenden Fall drei) absteigende Spiralen 88, 89, 90 verschiedenen Durchmessers enthält, wodurch die Gasphase zusätzlich verwirbelt wird.
Hierbei besitzen die benachbarten Spiralen des Paketes 81 entgegengesetzte Windungsrichtungen (siehe das untere Paket 81, das mit einem teilweisen Ausbruch dargestellt ist, wobei ersichtlich wird, dass beispielsweise die Spiralen 89 und 90 entgegengesetzte Windungsrichtungen aufweisen). Dies muss die Verteilungsgleichmässigkeit des Gasstroms in den Paketen 81 erhöhen. Im vorliegenden Fall sind die Spiralen 88-90 eingängig.
Zwischen verschiedenen Paketen 81 sind Überlaufvorrichtungen vorgesehen, die in Gestalt von Rinnen 91 und 92 ausgeführt sind. Hierbei gewährleistet die Rinne 91 das Auffangen der Flüssigkeit, die vom unteren Ende der eingängigen Spirale 88 des höherliegenden Paketes 81 abfliesst, und die Zuführung der Flüssigkeit zum oberen Ende der eingängigen Spirale 90 des untenliegenden Paketes 81. In ähnlicher Weise gewährleistet die Rinne 92 den Überlauf der Flüssigkeit von der Spirale 90 auf die untenliegende Spirale 88. Zwischen den Spiralen 89 der benachbarten Pakete 81 fehlen besondere Überläufe, so dass die Flüssigkeit von einer Spirale 89 auf die andere unter der Schwerkraftwirkung einfach überströmt.
In der untersten Führungstrennwand 83 sind Bohrungen 93 zum Ablauf der Flüssigkeit von den unteren Enden der Spiralen 88, 89, 90 in den unteren Teil des Apparates vorgesehen.
Der in Fig. 11 dargestellte Apparat arbeitet auf die folgende Weise.
Durch den Stutzen 79 wird die Ausgangsflüssigkeit in gleichen Strömen auf die Spiralen 88-90 des obersten Paketes 81 verteilt. Vom unteren Ende der Spirale 88 dieses Paketes 81 läuft die Flüssigkeit über die Rinne 91 auf die innere Spirale 90 des untenliegenden Paketes ab. Vom unteren Ende der Spirale 90 des oberen Paketes 81 gelangt die Flüssigkeit über die Rinne 92 auf die äussere Spirale 88 des untenliegenden Paketes 81. Von der Zwischenspirale 89 gelangt die Flüssigkeit unmittelbar auf die ähnliche Spirale 89 des untenliegenden Paketes 81. Der Gasstrom durchkreuzt die Pakete 81, wobei er mit dem Flüssigkeitsfilm kontaktiert (volle Pfeile).
Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Gas-Flüssigkeits-Gegenstromkontaktapparates ist in den Spalten zwischen den Rinnen ein gewelltes Netzband angebracht.
In Fig. 12 ist zur anschaulichen Darstellung nur ein Element einer Rinne 94 mit geneigten Bordwänden 95 dargestellt, auf der ein gewelltes Netzband 96 angebracht ist. Die eine der Bordwände 95 ist innerhalb eines kleinen Abschnittes bedingt mit einem Ausbruch dargestellt. Die Wellungen des erwähnten Bandes 96 sind von einer Bordwand 95 der Rinne zur entgegengesetzten Bordwand 95 gerichtet. Die unteren Vorsprünge 97 des gewellten Netzbandes 96 berühren die berieselte Oberfläche, d. h. den Boden der Rinnen 94.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante kann zumindest die Innenfläche der Rinnen mit einem Schutzfilm aus polymerem Stoff bedeckt werden. Eine Rinne 98 (Fig. 13) mit geneigten Bordwänden 99 ist mit einem Schutzfilm 100 aus Polytetrafluoräthylen (Teflon) bedeckt. Die Ränder 101 des Schutzfilms 100 sind hinter die geneigten Bordwände 99 der Rinne 98 abgebogen. Der Schutzfilm 100 wird an der Rinne 98 mittels Klammern 102 fixiert, die aus einem korrosionsfesten Material gefertigt sind. Der Schuztfilm 100 schützt auf diese Weise nur jene Abschnitte der Rinne 98, die die Flüssigkeit berühren, d. h. unter den schlechtesten (hinsichtlich der Korrosionseinwirkung) Bedingungen stehen.
Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Apparates wird vollkommener Schutz der Rinnenoberfläche gegen Einwirkung des aggressiven Mediums gewährleistet. Eine Rinne 103 (Fig. 14) mit geneigten Bordwänden 104 ist in einem Mantel aus einem Schutzfilm 105 eingeschlossen. Die Fixierung des Schutzfilms 105 an der Rinne 103 kann durch Ankleben desselben an der Rinne 103 gewährleistet sein. Da die Klebeschicht zwischen der Aussenfläche der Rinne 103 und der Innenfläche des Mantels aus dem Schutzfilm 105 liegt, so ist das Auflösen des Klebemittels unter der Wirkung des Arbeitsmediums ausgeschlossen.
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PATENT CLAIMS
1. Gas-liquid counterflow contact apparatus, which includes a housing with a connector for gas introduction into the lower part of the housing and for gas discharge from the upper part of the housing, for liquid introduction into the upper part of the housing and for liquid discharge from the lower part of the housing, as well as sprinkled plates , which are mounted one above the other with gaps in the housing, characterized in that the sprinkled plates are designed in the form of open-topped channels (7, 21, 35, 48, 63, 82, 94, 98, 103), the at least combined into a single package (6, 20, 34, 47, 62, 81), inclined side walls (8, 9, 22, 23, 37, 38, 50, 51, 64, 65, 95, 99, 104) and are arranged along a descending spiral (88, 89, 90) such that in the housing (1, 15, 29,
46, 57, 76) between the inclined side walls (8, 9, 22, 23, 37, 38, 50, 51, 64, 65, 95, 99, 104) of the above-mentioned channels (7, 21, 35, 48, 63 , 82, 94, 98, 103) and the housing walls channels (10, 11, 24, 25, 43, 53, 66, 68, 86, 87) for gas passage in the vertical direction remain, in which virtually horizontal guide partition walls (13, 14, 26, 27, 54, 55, 56, 67, 69, 83, 84, 85) are attached, which the mentioned channels (10, 11, 24, 25, 43, 53, 66, 68, 86 , 87) completely block and the gas flow from the channel mentioned (10, 11, 24, 25, 43, 53, 66, 68, 86, 873 in the other through the gaps (12, 28, 74) between the channels ( 7, 21, 35, 48, 63, 82, 94, 98, 103) in the direction of the one inclined side wall (8, 9, 22, 23, 37, 38,
50, 51, 64, 65, 95, 99, 104) deflect the channels (7, 21, 35, 48, 63, 82, 94, 98, 103) to the other.
2nd Gas-liquid countercurrent contact apparatus according to claim 1, characterized in that the width of the channels (24, 25, 43) for gas passage in the vertical direction as monotonically variable in the height of the housing (15, 29) along sections of the package (20, 34), which are located between the guide partition walls (26, 27) adjacent in the height direction.
3rd Gas-liquid counterflow contact apparatus according to claim 1, characterized in that in the horizontal cross section of the housing (46, 57) a plurality of individual packages (47, 62) of channels (48, 63) are attached.
4th Gas-liquid countercurrent contact apparatus according to claims 1 and 3, characterized in that the packages (62) of the channels (63) in the plan are given the shape of sectors which point with their narrow part inside the housing (57) and that in the vertical direction of the housing (57) between the packages (62) of the channels (63), which are at different heights, central sleeves (71) for collecting the liquid from the higher packages (62) and for redistributing them between the packages below ( 62) are arranged.
5. Gas-liquid countercurrent contact apparatus according to claims 1, 3 and 4, characterized in that the bundles (81) of the channels (82) contain a plurality of descending spirals (88, 89, 90) of different diameters arranged so that the spiral larger diameter (88, 89) comprises the spiral of smaller diameter (89, 90).
6. Gas-liquid countercurrent contact apparatus according to claims 1 and 5, characterized in that the descending spirals (88, 89, 90) of different diameters are oriented such that the adjacent spirals (89, 90) have opposite winding directions.
7. Gas-liquid countercurrent contact apparatus according to claims 1 and 5, characterized in that between the adjacent packages (81) of the channels (82), which are at different heights, overflow devices for supplying the liquid from the outer spiral (88) of the higher one Package (81) flows onto the inner spiral (90) of the package below (81), and vice versa to supply the liquid which flows from the inner spiral (90) of the higher package (81) to the outer spiral (88) of the package below (81) the gutters (82) runs are provided.
8th. Gas-liquid countercurrent contact apparatus according to claims 1, 3, 4, 5 and 7, characterized in that a corrugated mesh band (96) is arranged in the gaps between the channels, which is designed and attached in such a way that its corrugations extend in the direction from the one inclined side wall (953 of the channels (94) to the opposite side wall (95) of the channels (94), while the lower projections (97) of the corrugations contact the sprinkled surface of the channels (94).
9. Gas-liquid counterflow contact apparatus according to claims 1, 3, 4, 5, 7 and 8, characterized in that at least the inner surface of the channels (98, 103) is covered with a protective film (100, 105) made of polymeric material, for example polytetrafluoroethylene is.
The invention relates to a gas-liquid countercurrent contact apparatus, which has a housing with a connector for gas introduction into the lower part of the housing and for gas discharge from the upper part of the housing, for liquid introduction into the upper part of the housing and for liquid discharge from the lower part of the housing Contains housing as well as sprinkled plates, which are mounted one above the other with columns in the housing.
The preferred field of application of the invention is rectification under vacuum from substances which are sensitive to elevated temperatures, for example lactams, fatty acids, polyhydric alcohols, high-boiling ethers, various oils, foods and pharmaceutical products.
As a result of the rapid development of organic production plants, which has been recorded in the past decades, the problem arises of the creation of rectification apparatuses which are used for the separation and purification of organic substances, the intermediate or
Show target products. These substances are usually characterized by sensitivity to thermal influences.
Since the temperature of the substance to be treated is equal to its boiling point during the rectification, efforts are made to rectify heat-sensitive substances under vacuum.
To ensure that the pressure in all points of the rectification apparatus is as equal as possible, apparatus is used which has a very low hydraulic resistance to the passage of vapors. In most cases, gas-liquid thin-film contact devices are used.
A gas-liquid contact apparatus for carrying out mass transfer processes in the liquid-gas system is known (see e.g. B. the USSR copy no.
250 878, class 12a, 5 of 02. 02. 1968), which is a housing that is equipped with a socket for gas inlet or -outlet and with nozzle for liquid entry or -Exit is equipped, horizontal sprinkled plates, which are mounted one above the other with gaps in the housing, and contains means for supplying liquid to the sprinkled plates. The gas inlet or - Leaving horizontally at the same height. Each sprinkled plate is provided with drainage holes at one of its ends, the two of
above and from below adjacent sprinkled plates the holes mentioned are made at the opposite ends. The liquid moves over each sprinkled plate from one end, which has no drainage holes, to the other end, where there are drainage holes. The gas flows in the gaps between the sprinkled plates in the direction from one end to the other end, contacting the liquid film on the mentioned plates. Within the apparatus, the liquid moves from top to bottom on a zigzag path, flowing from one sprinkled plate to the other through the drain holes.
Here, the liquid film moves in countercurrent with respect to the gas on one of the sprinkled plates, in cocurrent with respect to the gas on the sprinkled plates adjacent from above and from below.
A disadvantage of the known apparatus is its limited effectiveness, since the principle of countercurrent movement between gas and liquid is not adhered to in its work. In this apparatus, more than one theoretical bottom (theoretical separation level) cannot be achieved during rectification.
A gas-liquid countercurrent contact tap is known (see e.g. B. U.S. Patent No. 3938513, class 261/113), which is a housing with nozzle for gas introduction into the lower part of the apparatus, for gas discharge from the upper part of the apparatus, for liquid introduction into the upper part of the apparatus and liquid discharge from the lower part of the apparatus, sprinkled plates, which in Housing one above the other with gaps, as well as containing means for supplying liquid to the sprinkled plates.
Each sprinkled plate is designed horizontally and equipped with a large number of drain nozzles.
In the work of the known apparatus, gas passes inside through a nozzle in the lower part of the housing, crosses all the sprinkled plates by flowing through the drain nozzles and makes contact with the liquid film covering the top surface of the sprinkled plates.
Gas is discharged to the outside of the apparatus through a nozzle in the upper part of the housing. The liquid is fed through the nozzle in the upper part of the housing to the top plate, flows along the same and is then discharged through the drain nozzle onto the sprinkled plate below, which also covers the entire surface with a thin layer (film). Overflowing from a sprinkled plate onto the other and sprinkling these plates, the liquid gets into the lower part of the apparatus and is discharged to the outside through a nozzle. There is a countercurrent between the gas and the liquid throughout the apparatus, which ensures the achievement in one apparatus of a variety of theoretical plates.
A disadvantage of the known apparatus consists in the restrictions that are imposed on the effectiveness of the mass transfer (for example in the case of rectification #) by some special features of the apparatus.
First, the contact area cannot be developed by reducing the gaps between the sprinkled plates, since the gaps must exceed the height of the drainage nozzles attached to the lower side of the mentioned plates. If the gaps are reduced, the overflow of the liquid from one sprinkled plate to the other is disturbed, the throughput capacity of the apparatus after the gas phase is reduced, which can even lead to flooding in the apparatus.
Secondly, in the known apparatus, the gas stream is insufficiently swirled when it contacts the liquid film.
Thirdly, the known apparatus can carry drops away, since liquid drops and threads that flow from the flow nozzles of the higher sprinkled plate to the one below can be collected by the gas stream. Here, the liquid partially returns to the higher sprinkled plates, which leads to a reduction in the effectiveness of the mass transfer.
Fourth, gas and liquid film covering the horizontal sprinkled plate move in countercurrent to each other. With a sufficiently high gas velocity, this can slow down the film flow of the liquid, accumulate the liquid on the horizontal sprinkled plates and, in the end result, deteriorate the mass transfer characteristics of the apparatus.
Fifth, even slight deviations of the apparatus from the vertical position, which were created during its assembly, lead to the disruption of the entirety of the liquid film on the horizontal sprinkled plates, but if the aforementioned plates are incompletely wetted, this leads to a reduction in the effectiveness of the mass exchange in the apparatus .
The aim of the present invention is to eliminate the disadvantages mentioned.
The invention has for its object to provide a gas-liquid counterflow contact apparatus, which has a developed contact surface, ensures additional swirling of the gas stream and has minimal droplet removal, in which the braking of the film flow of the liquid is avoided by the gas stream and complete wetting of the sprinkled plates would be guaranteed, which would also have an extended life with minimal additional effort. This would make it possible to increase the effectiveness of the exchange of substances in the apparatus.
This object is achieved according to the invention with the characterizing features of patent claim 1.
In this gas-liquid countercurrent contact apparatus, the gaps between the neighboring channels can be kept small enough without interfering with their normal operation. By reducing the gaps between the channels, the contact area in the unit volume of the apparatus can be increased.
Due to the fact that the gas flow moves perpendicularly to the channels, the inclined side walls of the channels introduce a certain disturbance in the movement character of the gas flow both due to their sharp edges and due to the curvature of the path of movement of the gas flow on the short section between the inclined channel side walls. This ensures a certain swirling of the gas flow when it contacts the liquid film.
In addition, there are no holes in the apparatus on the sprinkled plates at the outlet from which the liquid would be broken up into threads or drops that cross the gaps between the plates mentioned. Since the gas flow does not drop or Strikes the liquid mentioned, the possibility of dripping away in the apparatus is considerably reduced.
Since the gas moves vertically with respect to the movement path of the liquid flowing along the channels as a film, the braking of the film flow of the liquid by the gas flow is impossible.
Since the channels lie along a descending spiral, i. H. form a certain angle to the horizon, and the width of the channels is small compared to their length, so with slight deviations of the apparatus from the vertical position normal flow of the liquid film along the channels is not disturbed, and the channels are completely sprinkled.
As a result, the effectiveness of the exchange of substances in the apparatus is increased.
The width of the channels for gas passage in the vertical direction is preferably variable in the height of the apparatus.
This allows the velocity of the gas flow in the vertical direction to be kept the same over the entire height of the channel, although the amount of gas flowing through the channel either decreases or, as a result of this, moves in the horizontal direction through the gaps between the channels increases from one channel to the other. As a result, bottlenecks are overcome in the apparatus, in which the gas velocity can exceed the predetermined limit and the hydraulic resistance of the apparatus increases.
It is also advisable to install several individual gutter packages in the horizontal cross section of the apparatus housing.
This increases the operational reliability of the device in the event of certain deviations that occurred during its assembly in a vertical position. The liquid is localized on some packages and does not predominantly accumulate on any particular wall of the apparatus.
The packages in the plan expediently take the form of sectors which point with their narrow part into the interior of the apparatus, while in the vertical direction of the apparatus between the channel packages lying at different heights, central sleeves for collecting the liquid from the higher packages and for redistributing them between the packages packages below are arranged.
This allows the contact area to be developed in the unit volume of the apparatus.
Furthermore, the channels of one and the same package can be attached in the form of at least two descending spirals of different diameters, which are arranged in such a way that the spiral of larger diameter encompasses the spiral of smaller diameter.
This allows the efficiency of a channel package to be increased thanks to the additional swirling of the gas flow within the same package.
The descending spirals of different diameters are preferably oriented such that the neighboring spirals have opposite winding directions.
This increases the distribution uniformity of the gas phase in the gaps between the channels of the same package, which will contribute to increasing the efficiency of a channel package.
A plurality of packages are preferably arranged in the vertical direction of the apparatus and overflow devices for supplying the liquid which flows from the outer spiral of the higher package to the inner spiral are provided between the packages.
This makes it possible to additionally increase the efficiency of channel packs by increasing the average driving force of the mass transfer process between the gas phase and the liquid film.
A corrugated mesh band is expediently arranged in the gaps between the channels, which is designed and oriented in such a way that its corrugations extend in the direction from one inclined side wall of the channels to the opposite channel side wall, while the lower projections of the corrugations touch the irrigated channel surface.
As a result, the contact area in the unit volume of the device is additionally developed. The lower projections of the corrugations are immersed in the liquid film, the liquid film touching the mentioned projections several times on its way. Under the action of the capillary forces, wetting is also ensured of that part of the corrugated mesh band that is not immersed in the liquid film.
Preferably, at least the inner (i.e. H. sprinkled) channel surface covered with a protective film made of a polymeric material, such as polytetrafluoroethylene.
Since the thickness of the protective film can be very small and the channel configuration for attaching and attaching the protective film to it is very convenient, an extension of the life of the apparatus can be achieved by reducing the corrosion of the sprinkled plates with a relatively low consumption of additional materials (i.e. H. protective film) can be achieved.
The invention is explained below in the description of its exemplary embodiments and by means of the accompanying drawings; in the drawings shows:
Fig. 1 gas-liquid counterflow contact apparatus in longitudinal section, according to the invention;
Fig. 2 embodiment variant of the gas-liquid counterflow contact apparatus according to the invention, in longitudinal section; Fig. 3 shows a further embodiment variant of the gas-liquid counterflow contact apparatus according to the invention, in longitudinal section;
Fig. 4 section along line IV-IV of Fig. 3;
Fig. 5 section along line V-V of Fig. 4;
Fig. 6 additional embodiment variant of the gas-liquid counterflow contact apparatus according to the invention, in longitudinal section;
Fig. 7 section along line VIl-VIl of Fig. 6;
Fig. 8 section along line VIII-VIII of Fig. 7;
;
Fig. 9 shows a further embodiment variant of the gas-liquid countercurrent contact apparatus according to the invention, in longitudinal section;
Fig. 10 section along line X-X of Fig. 9;
Fig. 11 shows a variant of the gas-liquid countercurrent contact apparatus according to the invention, in longitudinal section;
Fig. 12 element of a gutter with a local cutout (in the gutter wall) in isometric view, which corresponds to one of the possible design variants of the gas-liquid countercurrent contact apparatus according to the invention;
Fig. 13 element of a gutter in isometry, which corresponds to another embodiment variant of the gas-liquid countercurrent contact apparatus;
Fig. 14 Element of a channel in the isometric view, which corresponds to a variant of the gas-liquid countercurrent contact apparatus.
The gas-liquid counterflow contact apparatus has a vertical cylindrical housing 1 (Fig. 1), which is provided with a lower nozzle 2 for gas introduction, an upper nozzle 3 3 for gas discharge, an upper nozzle 4 for liquid introduction and a lower nozzle 5 for liquid discharge. In the housing a package 6 of sprinkled plates is arranged, which are designed in the form of channels 7, which lie along a descending double-start spiral. The upper nozzle 4 represents the distribution nozzle; it serves to supply liquid to the upper sections of the channels 7 which form the double-start spiral. The troughs 7 have inclined inner and outer side walls 8 and 9 which are diverged on the opposite sides.
The angle of inclination of the mentioned side walls to the horizon is approximately 45. The inclined inner side walls 8 are directed into the interior of the package 6, while the inclined outer side walls 9 are directed against the walls of the housing 1. There are central channels 10 between the inclined inboard walls 8, and there are peripheral channels 11 between the inclined outboard walls 9 and the walls of the housing 1 for the passage of the gas flow in the vertical direction. The channels 10 and 11 are connected to one another via column 12 between the channels 7. In the central channels 10 and the peripheral channels 11, round guide partitions 13 and ring-shaped guide partitions 14 are mounted horizontally.
The different types of partitions 13 and 14 are arranged in the height direction of the housing 1 of the apparatus in a checkerboard fashion; this checkerboard arrangement serves to ensure that the gas flow, when moving from the lower part of the housing 1 to the upper part thereof, would cross the gaps 12 between the channels 7 several times by moving it from the channels 10 into the channels 11 and vice versa along one of the channels Channels 7 vertical trajectory flows.
Here, the inclined side walls 8 and 9 of the channels 7 directed flow of the liquid film under the effect of gravity exactly along the channels 7, d. H. along a spiral trajectory. In addition, the inclined side walls 8 and 9 are intended for a certain curvature of the movement path of the gas flow in the columns 12 within the section which is located between the side walls 8 and 9; this must contribute to the turbulence of the gas phase and an increase in mass transfer numbers.
The outer edges of the channels 7, which face the walls of the housing 1 of the apparatus, are higher than the opposite edges, which are directed into the interior of the package 6. This is provided so that the liquid film does not collect on the inclined outboard walls 9 under the action of centrifugal forces. Local resistances for the gas flow at the entry into the column 12 between the channels 7 are thereby eliminated.
In spite of the fact that the movement of the liquid film and the gas flow according to the cross-pattern occurs in each gap 12, the counter current between the liquid and the gas is maintained overall in the apparatus.
The gas-liquid counterflow contact apparatus according to the in Fig. 1 variant operates in the following manner.
The liquid is fed through the distribution nozzle 4 to the upper section of the channels 7 and then flows under the action of gravity in the form of a film along the channels 7 along a descending spiral. The liquid runs from the lower channels 7 into the lower part of the apparatus, from where it is drained through the nozzle 5. The gas flows into the apparatus through the lower nozzle 2 and then reaches the central channel 10.
The lowermost round partition 13 deflects the gas flow through the gaps 12 between the channels 7 into the peripheral channel 11. The higher-lying annular partition 14 again deflects the gas flow into the central channel 10, but already on the section thereof which lies above the lowermost round partition 13. The movement path of the gas flow is shown in Fig. 1 indicated by full arrows.
In the gaps 12 between the channels 7, the gas contacts the film of the liquid sprinkling the bottoms of the channels 7.
According to a further embodiment variant of the gas-liquid contact apparatus, the width of the channels intended for gas passage in the vertical direction is variable in the height direction of the apparatus.
A vertical cylindrical housing 15 (Fig. 2) is equipped with a lower connection 16 for gas introduction, an upper connection 17 for gas discharge, an upper distribution connection 18 for liquid introduction and a lower connection 19 for liquid discharge. In the housing 15, a single package 20 of channels 21 is arranged, which have inclined inner side walls 22 and outer side walls 23 and are arranged along a two-course descending spiral. A central channel 24 is provided between the inclined inboard walls 22, and there are peripheral channels 25 for gas passage in the vertical direction between the inclined outboard walls 23 and the walls of the housing 15. The central channel 24 is blocked by round guide partitions 26. The peripheral channel 25 is blocked by guide partitions 27.
The channels 24 and 25 are connected to one another via column 28 between the channels 21.
A characteristic of the apparatus is that, thanks to the chosen arrangement of the grooves 21, the width of the central channel 24 in the height direction of the apparatus can be varied in the sections of the package 20 which are located between the guide partitions 26 and 27. At the same time, the width of the peripheral channel 25 changes in the opposite direction. This is intended so that the linear velocity of the gas in the vertical direction in the channels 24 and 25 does not change significantly in height, despite the uninterrupted transition of the gas from the channels 24 into the channels 25, or vice versa, through the gaps 28
The gas-liquid contact apparatus described works similarly to that in Fig. 1 shown apparatus.
In a further exemplary embodiment of the gas-liquid counterflow contact apparatus, the guide partition walls are designed as inner projections on the housing walls of the apparatus, and the channel package has the shape of a rectangle in the plan.
The apparatus contains a box housing 29 (Fig. 3-5), which is equipped with a lower connection piece 30 for gas introduction, an upper connection piece 31 for gas discharge, an upper connection piece 32 for liquid introduction and a lower connection piece 33 for liquid discharge. In the housing 29 there is a package 34 of channels 35 which are arranged in the form of a four-start spiral. The troughs 35 consist of interconnected straight inclined sections 36, which are provided with inclined inboard walls 37 and inclined outboard walls 38, and short horizontal sections 39, which are equipped with outboard walls 40. The channels 35 are provided with longitudinal beads 41 which divide the river bed of the channels 35 into three parallel channels 42. This design of the channels 35 is intended to improve the width of the liquid distribution.
In addition, the longitudinal beads 41 ensure an additional swirling of the gas flow which moves from the inclined outboard walls 38 to the inclined inboard walls 37 (or in the opposite direction) of the channels 35.
A special feature of the apparatus described is also that the inclined inner side walls 37 of the channels 35 connect to one another or almost connect and no channel for gas passage in the vertical direction remains between them. However, such channels are between the inclined outboard walls 38 and the walls of the housing 29. These channels 43 have a cross section which is variable in the height direction of the apparatus. The function of the guide partitions that the
Bend the trajectory of the gas, fulfill inner ones
Projections 44 of the housing 29. These projections 44, which are in a checkerboard order on both sides of the package 34, ensure its multiple crossings by the
Gas flow which moves in the apparatus from the lower connection piece 30 to the upper connection piece 31.
To supply liquid to all the channels 42 of the channels 35, which lie along the four-course spiral, twelve nozzles 32 and a nozzle 32 are provided for a single channel 42 of each spiral passage). The entire liquid flow is divided into twelve independent flows by means of a known distribution device 45, for example a rotation device.
The apparatus according to this variant works in the following way.
The liquid reaches the uppermost sections of the channels 35 through the connecting pieces 32. Under the action of gravity, the liquid flows in the form of a film on the bottoms of the channels 35 and runs along a descending spiral into the lower part of the apparatus, from where it is discharged through the nozzle 33. The gas enters the apparatus through the nozzle 30 and leaves it through the nozzle 31. Inside the apparatus, the gas flow crosses the package 34 of the channels 35 (full arrows) several times by contacting the liquid layer.
In a further embodiment variant of the apparatus, further features of the invention are realized.
The apparatus has a vertical cylindrical housing 46 (Fig. 6-8), in the cross section of which several individual packages 47 (FIG. 7) are arranged, which consist of grooves 48 (Fig. 6) which are in the form of a multi-start spiral. The channels 48 consist of straight, inclined sections 49 (FIG. 7, 8), the inclined inner side walls 50 (Fig. 7) and inclined outer side walls 51. Short horizontal sections 52 adjoin the side surface of the housing 46. In Fig. 6 shows only part of the apparatus; therefore, there is no connection piece for introducing and discharging the liquid, and means for supplying liquid to the packages 47.
Between the packages 47 there are channels 53 for gas penetration in the vertical direction, in which guide dividing walls 54, 55, 56 are arranged horizontally, which ensure that the packages 47 cross several times through the gas flow (full arrows).
The operation of the apparatus according to the in Fig. 6-8 shown variant requires no special explanations.
In this case too, the gas flow crosses the packets 47 of the channels 48 (full arrows) several times.
In a further embodiment variant of the gas-liquid counterflow contact apparatus, the channel packages in the plan are given the shape of sectors which point with their narrow part into the interior of the apparatus.
A vertical cylindrical housing 59 (Fig. 9) of the apparatus is equipped with a lower nozzle 58 for gas introduction, an upper nozzle 59 for gas discharge, an upper nozzle 60 for liquid introduction and a lower nozzle 61 for discharging the liquid from the apparatus. In the housing 57, packets 62 of channels 63 are arranged, which lie along a single spiral. Inclined inner side walls 64 and inclined outer side walls 65 of the channels 63 have the shape of sectors in the plan which point with their narrow part into the interior of the apparatus.
The inclined inner side walls 64 of each package 62 delimit a central channel 66 which is covered from above by a guide partition wall 67 which is designed as a cap.
Between the inclined outboard walls 65 of the channels 63 and the walls of the housing 57, outer channels 68 for gas passage in the vertical direction remain. These channels 68 are blocked in the height direction of the apparatus by guide partitions 69. The latter also fulfill the function of support plates, on which the packs 62 of the channels 63 are mounted with the aid of longitudinal plates 70.
Central sleeves 71 are provided in the middle of the guide partition walls 69 and are provided with drainage connections 72. Bores 73 for gas passage from the channels 68 into the channels 66 of the packets 62 are provided in the guide partitions 69.
The channels 66 and 68 are connected to one another not only via bores 73 in the guide partitions 69, but also via gaps 74 between the channels 63.
The uppermost sprinkled packets 62 are not so much intended for mass transfer as for droplet separation from the gas stream.
A baffle 75 is attached in the housing 57 above the lower connection 58 for introducing gas, which prevents the liquid from getting into the connection 58.
A special feature of this apparatus at work is that the liquid streams that run from the packs 62 of the channels 63 are collected in the sleeves 71 and the liquid is evenly distributed between the packets 62 below through the drainage connection 72.
According to a further embodiment variant of the gas-liquid countercurrent contact apparatus, the channel packs contain several descending spirals of different diameters, as is shown in FIG. 1 is shown.
In this case, the apparatus has a vertical cylindrical housing 76 with a lower nozzle 77 for gas introduction, an upper nozzle 78 for gas discharge, an upper distribution nozzle 79 for introducing the liquid and supplying it to the sprinkled plates, and with a lower nozzle 80 for discharging the Liquid from the apparatus. Inside the housing 76 three packages 81 of channels 82 are arranged in the height direction of the apparatus, between which guide partition walls 83, 84, 85 are provided in the housing 76, which block a central channel 86 and a peripheral channel 87. A special feature of this embodiment variant of the apparatus is that each packet 81 of the channels 82 contains several (in the present case three) descending spirals 88, 89, 90 of different diameters, as a result of which the gas phase is additionally swirled.
Here, the adjacent spirals of the package 81 have opposite winding directions (see the lower package 81, which is shown with a partial breakout, it being apparent that, for example, the spirals 89 and 90 have opposite winding directions). This must increase the distribution uniformity of the gas flow in packets 81. In the present case, spirals 88-90 are catchy.
Overflow devices are provided between different packages 81, which are designed in the form of channels 91 and 92. In this case, the trough 91 ensures that the liquid that flows from the lower end of the single-start spiral 88 of the higher-lying package 81 is caught, and the supply of the liquid to the upper end of the single-start spiral 90 of the lower package 81. Similarly, the trough 92 ensures the overflow of the liquid from the spiral 90 to the spiral 88 below. There are no special overflows between the spirals 89 of the adjacent packages 81, so that the liquid simply flows over from one spiral 89 to the other under the effect of gravity.
In the lowermost guide partition 83 there are bores 93 for draining the liquid from the lower ends of the spirals 88, 89, 90 into the lower part of the apparatus.
The in Fig. The apparatus shown in Fig. 11 operates in the following manner.
Through the nozzle 79, the starting liquid is distributed in equal flows to the spirals 88-90 of the top package 81. From the lower end of the spiral 88 of this package 81, the liquid runs off via the channel 91 onto the inner spiral 90 of the package below. From the lower end of the spiral 90 of the upper package 81, the liquid reaches the outer spiral 88 of the package 81 below via the channel 92. From the intermediate spiral 89, the liquid reaches the similar spiral 89 of the package 81 below. The gas flow crosses the packets 81, making contact with the liquid film (full arrows).
According to a further embodiment variant of the gas-liquid counterflow contact apparatus, a corrugated mesh band is attached in the gaps between the channels.
In Fig. For illustrative purposes, FIG. 12 shows only one element of a channel 94 with inclined side walls 95, on which a corrugated net band 96 is attached. One of the side walls 95 is shown with a cut-out within a small section. The corrugations of the band 96 mentioned are directed from a side wall 95 of the channel to the opposite side wall 95. The lower projections 97 of the corrugated mesh band 96 touch the sprinkled surface, i.e. H. the bottom of the gutters 94.
According to a further embodiment variant, at least the inner surface of the channels can be covered with a protective film made of polymeric material. A gutter 98 (Fig. 13) with inclined side walls 99 is covered with a protective film 100 made of polytetrafluoroethylene (Teflon). The edges 101 of the protective film 100 are bent behind the inclined side walls 99 of the channel 98. The protective film 100 is fixed to the channel 98 by means of clips 102 which are made of a corrosion-resistant material. The protective film 100 thus protects only those portions of the trough 98 that contact the liquid, i.e. H. are under the worst (in terms of corrosion) conditions.
According to a further embodiment variant of the apparatus, complete protection of the channel surface against the action of the aggressive medium is guaranteed. A gutter 103 (Fig. 14) with inclined side walls 104 is enclosed in a jacket made of a protective film 105. The fixing of the protective film 105 to the groove 103 can be ensured by gluing it to the groove 103. Since the adhesive layer lies between the outer surface of the channel 103 and the inner surface of the jacket made of the protective film 105, the dissolving of the adhesive under the action of the working medium is excluded.