184852. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés desztilláló és/vagy abszorpciós kolonnák tányérjai hatásfokának előzetes meghatározására a kolonnák tényleges tányérszámának megállapításához, valamint azok a kolonnák, amelyek tányérszámát ilyen módon állapították meg
5 184852 6 átlagban 28%, sok tányérból álló kolonna esetén átlagosan 7%. A levegő—víz rendszerrel végzett vizuális megfigyelések módot nyújtanak a feltűnő konstrukciós hibák (például holt terek, kis statikus folyadékzár, illetve gátmagasság) kiküszöbölésére, s ezzel új konstrukciójú tányér kialakítására. Utóbbit természetesen szintén alávetik a szokásos, levegő—víz rendszerrel való ellenőrzésnek. Ha a tervezett kolonna nem minden geometriai méretében azonos tányérokból áll, a levegő—víz rendszerrel való nyomásesés- és kapacitásmérést, valamint a vizuális megfigyelést minden kolonnaszakaszra jellemző tányérra elvégzik, s amennyiben szükséges, végrehajtják az említett konstrukciós módosításokat. Az előzőekben az f) és g) pontokban említett levegő—víz rendszerrel végzett vizuális megfigyelések értékelésének az az alapja, hogy ha valamely tányéron elhelyezett elemek (például harangok vagy szelepek vagy furatok stb.) egyenletesen működnek és a lefolyó gátat is egyenletes folyadékmagasság borítja, valamint a tányéron nem láthatók jelentős holt terek, akkor a tányér hatásfoka a vegyi- és petrolkémiai iparokban (R. Billet : Industrielle Destillation, Verlag Chemie GmbH, Weinheim/Bergstr. 1973. 319. o.), az alábbi értékek között ingadozhat : etilalkohol—víz 0,6—0,8, egyéb szerves elegy 0,5—0,6. Ezekkel az értékekkel azután az előre meghatározott elméleti tányérszámot osztva a kolonna tényleges tányérszámát kapják. A találmány feladata, hogy eljárást és berendezést szolgáltasson a desztilláló és/vagy abszorpciós kolonnák biztonsági tényező nélküli tényleges tányérszámának egzakt meghatározására, amellyel a kolonnák tányérszámának felesleges túlméretezése elkerülhető és ily módon a teljes desztilláló és/vagy abszorpciós egységek (Aggregate) összes beruházási, valamint üzemeltetési költsége változatlan, biztonságos működtetés mellett csökkenthető. A találmány elsődlegesen azon a felismerésen alapszik, hogy bármely tányérköteg egymással sorba kapcsolt keverős készülékekből álló úgynevezett keverős kaszkádnak tekinthető, amelynek folyadék-tartalmát az alulról felfelé vezetett gőz vagy gáz, esetünkben levegő keveri. Ebből következik, hogy ha desztilláló és/vagy abszorpciós kolonnák tényleges tányérszámának meghatározására alkalmazott tányérköteg legfelső vagy adott esetben középső tányérjába vezetett vízbe adagolt egy nem illékony vízoldható anyagnak (tracer) a tányérokon való tartózkodási időspektrumát megmérjük, majd ennek alapján a levegő—víz rendszerre érvényes hatásfokát kiszámítjuk (P. Grassmann: Physikalische Grundlagen der Chemie-Ingenieur Technik. 494— 499. o. Verlag H. R. Säuerländer and Co. Aarau und Frankfurt/M. 1961. és M. Zogg: Technische Rundschau 44, 1977. Nov. 1.3—-5. oldal), a desztilláló és/vagy abszorpciós kolonna az elválasztandó elegyre érvényes tényleges tányérszáma bármely ismert módon (Bakowski : Chem. Eng. Sei. í 1957. 266. o. és J. F. Walter and T. K. Sherwood: Ind. Eng. Chem. 33 1941. 493. o.), az ezideig alkalmazott becslés helyett pontosan kiszámítható, amelynek eredményeként a teljes desztilláló és/ vagy abszorpciós egységeket (Aggregate) nem szükséges — most már feleslegessé vált módon — túlméretezni. 4 A találmány alapját továbbá az a felismerés képezi, hogy a desztilláló és/vagy abszorpciós egységek kolonnái tényleges tányérszámának meghatározásához szükséges berendezés önmagában ismert, de a célnak megfelelően 5 megválasztott olyan részegységekből — készülékek, szerkezetek, mérőműszerek, tartályok, szivattyúk, kívánt esetben a kiértékeléshez szükséges számítógép stb. —építhető fel, amelyek a tényleges tányérszám meghatározása területén külön-külön már használatosak 10 ugyan, de meghatározott módon való összekapcsolásuk és együttes alkalmazásuk eredményeként a kolonnák tényleges, biztonsági tényező nélküli tányérszámának exakt meghatározásához egyetlen technológia sorba foglalva még nem voltak (például a tartózkodási időspekt- 15 rum meghatározásához szükséges, vízoldható anyagot tartalmazó adagoló-, gyűjtőtartály, mérőműszer, mérő elektródák és tányérkötegek stb.). Fentiekben ismertetett felismerések alapján a kitűzött feladatot a desztilláló és/vagy abszorpciós kolonnák 20 tényleges tányérszámának exakt meghatározására szolgáló eljárás és berendezés segítségével oldottuk meg. A találmány eljárás desztilláló és/vagy abszorpciós kolonnák azonos geometriájú és/vagy azonos terhelésű tányérjai hatásfokának előzetes meghatározására vala- 25 mely, meghatározott elméleti tányérszámú kolonna tényleges tányérszámának megállapításához, amelynek során legalább három azonos geometriájú tányérból, vagy legalább két azonos geometriájú tányérból és egy gáz- vagy gőzelosztóból álló tányérkötegbe, amely egy vizsgáló 30 berendezésbe van építve, felülről folyadékot, alulról gőzt vagy gázt vezetünk be, és egy vagy több tányér hatásfokát a vizsgáló berendezés üzemeltetése útján határozzuk meg, úgy, hogy az előzetes hatásfokmeghatározást a bevezetett folyadék tartózkodási időspektrumá- 35 nak a tányérköteg legalább egy tányérján való mérésével végezzük. A bevezetett folyadék tartózkodási időspektrumának méréséhez abba impulzusszerűen nyomjelző anyagot (tracer) adagolunk, amely vagy a folyadékban oldható, 40 nem illékony radioaktív anyag, vagy elektrolit, vagy festék lehet és ezután a nyomjelző anyag koncentrációját, vagy valamely, a koncentrációval lineárisan arányos fiziko-kémiai jellemző értékét legalább az elfolyó folyadékban meghatározott időközökben megmérjük. A be- 45 vezetett folyadékba adagolt nyomjelző anyag helyett a tartózkodási időspektrum mérésére nyomjelző anyag oldata is szolgálhat, amely vagy nem illékony radioaktív anyag, vagy elektrolit, vagy festék oldata lehet, amikor is a tányérkötegbe vezetett folyadékáramot nyomjelző 50 anyag oldatra váltjuk át, aminek következtében a tányérkötegbe az előzetesen vezetett folyadék helyett nyomjelző anyag oldatot vezetünk és ezután a nyomjelző anyag oldatában levő nyomjelző anyag koncentrációját, vagy a koncentrációtól függő fiziko-kémiai 55 jellemző értéket az elfolyó folyadékban meghatározott időközökben megmérjük. A mindkét eljárásmód szerinti tartózkodási időspektrum a mért koncentrációérték, vagy a koncentrációtól függő jellemző érték idő szerinti függvénye. 60 A folyadékot, ill. a nyomjelző anyag oldatot az eljárás szerint a legalább három azonos geometriájú tányérból, vagy legalább két tányérból és egy gáz- vagy gőzei oszlóból álló tányérköteg legfelső, vagy adott esetben középső tányérjára vezetjük, majd a vizsgált tányérok- 65 nak az alkalmazott gáz—folyadék vagy gőz—folyadék
