200702. lajstromszámú szabadalom • Töltet különböző közegek áramlásos érintkeztetéséhez
HU 200702 B böző. A találmány szerinti töltet egy előnyös kiviteli alakjánál a forgács íves felületű csavarfelületek, előnyösen egynél több menettel. A találmány szerinti töltet egy másik előnyös kiviteli alakjánál a forgácsok anyaga poli-tetrafluoretilén és/vagy ennek módosított kopolimerjei. A találmány részletesebben kiviteli példák kapcsán, a mellékelt rajzok segítségével ismerhető meg, ahol az 1. ábra a találmány szerinti töltettel ellátott hornyot^ 2. ábra és a 3. ábra különböző töltetelem alakokat mutat be. Az 1. ábrán látható torony a 1 határoló falán belüli térben van a hő- és saválló műanyagból leválasztott és/vagy hulladékként nyert hosszú spirálalakú 3 forgácsból véletlenszerűen rendezetlenül lazán, részben tömörítve vagy erősen tömörítve összeállított töltet A forgács rugalmas térkitöltő és térosztó képessége, mikroporózus szerkezete, egymásba kapcsolódása következtében előnyös töltetszerkezetet képes kialakítani. A 2 töltettartók a 3 forgácsból összeállított töltet tartására és egyben a folytonos nyíllal jelzett folyadék középreterelésére és újraelosztására is szolgálnak. Bár a műanyagok általában folyó forgácsot adnak, a töltet kialakításához töredezett forgács iaalkalmas. Az egyetlen követelmény az, hogy ne feküdjenek olyan mértékben egymásba, amely már az aktív felületüket csökkentené. Ezért célszerű a 2. ábrán látható módon a homorú oldaluk n> sugarát kisebb értéken tartani, mint a domború oldaluk rk sugarát Ennél előnyösebb alak a spirál, ilyen előnyös forgácsok láthatók a 3.a. és b. ábrán. A találmány szerint a spirálforgács méretének és a tömörítés mértékének, valamint a töltet hossz értékének változtatásával igen tág határok között változtatható az oszlop paraméter, a mindenkori folyamat igényeinek megfelelően. Kisminta kísérletek által igazolt eredmény, hogy az ilyen módon ki-3 alakított töltet fajlagos felülete 2^-3,5-szöröse a legjobbaknak, egyidejűleg az egység súlya fele — harmada a kerámia tölteteknek, szabad térfogata meghaladja a 80%-ot. 5 A gyakrolati alkalmazás oldaláról ez azt jelenti, hogy ugyanolyan kolonna méretek mellett a teljesítmény megkétszereződhet, vagy ugyanakkor a teljesítmény elérése fele akkora toronyban megvalódtható, mint más töltetek esetében. 10 Vagyis a találmány szerinti módon, PTFE(politetra-fluor-etilén) anyagból forgácsolással előállított, közepesen tömörített töltet minden lényeges paraméterében felülmúlja az eddig alkalmazottakat. Kiváló kémiai ellenállóképessége, hőállósága, 15 tisztasága, könnyű súlya és kezelhetősége univerzálisan alkalmazhatóvá teszi a legkülönbözőbb kémiai és fizikai folyamatok intenrifikálására. A találmány szerinti módon előállított spirálforgács alkalmas minden más zárt tér tölteteként — 20 hőcserélő terek, statikus keverők, csőreaktorok stb. — ahol turbulens áramlás, két vagy több anyag keverése és hőátadás a cél. A 80%-ot meghaladó szabad térfogat csak minimális folytatást jelent az áramlásban, ugyanakkor a minden irányban elága- 25 zó egymásba kapcsolódó forgács elemi szálak nyíró, terelő, perdítő hatása jelentősen fokozza a turbulenciát, az intenzív keveredést. A tengelyirányú fő áramlás mellett szükségszerűen létrehoz a térben lokális radiális irányú áramlásokat, amelyek az 30 anyagátadást és hőátadást egyaránt meggyorsítják. Más műanyagokból, amelyek szalagszerű, szabályozható forgácsot adnak (FEP, PFA, polipropilén) — az alapanyag tulajdonságainak figyelembevételével — bizonyos korlátozásokkal (hőmérsék- 35 let, kémiai ellenállóképesség) a teflonhoz hasonló előnyös tulajdonságú töltetet lehet kialakítani, célszerűen illeszkedve a folyamat követelményeihez a költségek tovább csökkenthetők. A következő táblázat összehasonlításban mutat-40 ja a találmány szerinti és a kerámia Raschig gyűrű töltet jellemző paramétereit: 4 !i Mérete mm Fajlagos felület (m2/nr) Szabad térfogat (nr/m3) Töltet súíy (kp/m3) Megjegyzés Kerámia Raschig gyűrű (rendezetlen) 15x15x2 % 330 0,70 690 Kémiai ellenállás, hőigénybevétel nem korlátozott PITE (forgács, közepesen tömörítve) 2x0,2x1500 1100-1200 0,87-8,80 250-300 Hőállóság max. 250 °C Polipropilén (forgács, közepesen tömörítve) 4x0,3x1500 900-1100 0,80-0,76 300-350 Kémiai ellenállás korlátozott, hőallóság max.90°C A találmány szerinti anyagokból a találmány szetonnák 35-60%-kal kisebb beruházási költség-rárinti eljárással létrehozott töltettel kialakított kofordítással valósíthatók meg a folyamatos üzemel-3
