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
13 184852 14 tányérból álló tányérköteget hidraulikusan vizsgáltunk egy vizsgáló berendezésben. A tányérokat a rektifikáló szakaszhoz szükséges tényleges tányérszám meghatározása céljából 1,317- 103 m3/h levegőárammal, valamint 2,195 m3/h vízárammal vizsgáltuk. A tányérkötegbe vezetett vízáramba lökésszerűen NaCl vizes oldatot (20%) adagoltunk. A vízben oldott konyhasó elektromos vezetőképességét meghatározott időközökben mértük. A mért adatokból a vezetőképesség vs ■ idő koordináta-rendszerben ábrázolt tartózkodási időspektrum adódik ki. Azokból a tartózkodási időspektrumokból, amelyeket a legalsó tányérról lefolyó folyadékban, valamint a legfelső tányérra vezetett vízben vettünk fel, a (At), = 169s és (Atm), = 94s értékeket lehetett leolvasni. Itt At a tartózkodási időspektrumok középértékeinek különbsége a legalsó tányérról lefolyó és a legfelső tányérra vezetett vízben mérve, Atm a tartózkodási időspektrumok maximumjai helyének különbsége, ugyanúgy mérve, mint fentebb. A rektifikáló szakasz tényleges tányérszáma levegő— víz rendszerre az alábbiak szerint számítható ahol Neff valamely kolonna vagy kolonnaszakasz tényleges tányérszámát, nth a tányérköteg elméleti tányérszámát és r] a tányérköteg hatásfokát (K. Pippel : Chemische Technik, 17, 1965. Nr. 12. 729— 738. old.) jelenti. A kiforraló szakasz tényleges tányérszámának meghatározására a fentivel azonos tányérköteget tartottuk meg. Ebbe 1,493 • 103 m3/h levegőt és 4,256 m3/h vizet vezettünk. A tányérköteg hatásfokát ezúttal tehát a rektifikáló szakaszban alkalmazottnál nagyobb terhelésre, de azonos módon határoztuk meg. A felvett tartózkodási időspektrumokból az alábbiakat lehetett leolvasni : (At)2=149s és (Atm)2=79s. Ezekből a kiforraló szakaszban levegő—víz rendszer esetén szükséges tényleges tányérszám (Neff)2=12Íl-~| • 3 = 16,91 ~ 17-nek adódott. Az egész kolonnában szükséges tényleges tányérszám (biztonsági tényező nélkül) tehát (Neff)=(Neff), +(Neff)2=20 +17=37 lesz. Fentiekből következően a levegő—víz rendszerre érvényes átlagos tányérhatásfok a rektifikáló szakaszban ÍV) i=ë=°>750 a kiforraló szakaszban 07)2=^=0.706 lenne. A levegő—víz rendszerre érvényes hatásfokokat 5 Bakowski módszerével (Chem. Eng. Sei. 1,1957. 266. o.) tudtuk az elválasztandó elegyre átszámítani. Az átszámításhoz még a következő adatokra van szükség : a levegő móltömege 29 kg/mol, a levegő átlagos hőmérséklete 93 K. 10 A teljesen „nyitott” rések következtében az átszámítási módszert az alábbi alakban tudtuk alkalmazni : a rektifikáló szakaszban : 15 20 25 30 35 40 log 1 l-0?)i =log 1 1-0,750 a kiforraló szakaszban : l0gl-(t?)2 loS 1-0,706' Az átszámítás végeredménye a rektifikáló szakaszban: rj 1=0,777 és (Neff)1=-^^~20, a kiforraló szakaszban : %=0A9 és (Neff)2=^~21. Az elválasztandó elegy esetén vagy egész kolonnához szükséges tényleges tányérszám biztonsági tényező nélkül ezért Neff= 20+21=41. A találmány, amint azt a bemutatott példa két kolonnaszakaszra is bizonyítja mérési alapokon nyugvó és egyszerű számítási munkát igénylő végeredményhez vezet. A kiszorításos technika alkalmazása esetében a koncentráció, ill. az attól függő jellemző érték időbeli változása ún. átmeneti függvényt mutat. Mivel az átmeneti függvény és a tartózkodási időspektrum között, amint az ismeretes, összefüggés áll fenn, az átmeneti függvényt tartózkodási időspektrummá át lehet alakítani. Ezután a példa szerint kell eljárni. 45 Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás desztilláló és/vagy abszorpciós kolonnák azonos geometriájú és/vagy azonos terhelésű tányérjai hatásfokának előzetes meghatározására adott elméleti 50 tányérszámú kolonna tényleges tányérszámának megállapításához, amelynek során legalább két azonos geometriájú tányérból és egy gőz- vagy gázelosztóból, vagy célszerűen legalább három azonos geometriájú tányérból álló tányérkötegbe, amely egy berendezésbe van be- 55 építve, felülről egy folyadékot, alulról egy gőzt vagy gázt vezetünk és egy vagy több tányér hatásfokát a vizsgáló berendezés üzemeltetése útján meghatározzuk, azzal jellemezve, hogy a hatásfok előzetes meghatározásához a bevezetett folyadék tartózkodási időspektrumát a tá- 60 nyérkötegnek legalább egy tányérján megmérjük. (Elsőbbsége: 1981. V. 14.) 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a bevezetett folyadékba impulzusszerűen egy, a folyadékban oldható, nem illékony 65 radioaktív anyagot vagy egy elektrolitot, vagy egy festé-1 r r 8
