Graphit-Kolonnen und Kolonneneinbauten

Graphit-Kolonne

Kolonnen aus imprägniertem Graphit sind dafür konzipiert, hochkorrosive Gase auszuwaschen oder hochkorrosive Medien zu destillieren und zu fraktionieren. Sie bestehen aus einer Vielzahl aufeinander montierter Graphitzylinder, die mit Stoffübergangspackungen oder Füllkörpern und Stoffübergangsböden ausgestattet sind. Einbauten aus Graphit sorgen für ein effektives Sammeln und Verteilen von gasförmigen und flüssigen Stoffströmen auf verschiedenen Ebenen der Kolonne.

Momentaufnahmen

3D-Darstellungen

Materialien:

  • Imprägnierter Graphit:  Qualitäten GAB GPX1, GPX1T oder GPX2
  • Kolonneneinbauten: Graphit oder Kohlefaserverstärkter Verbundwerkstoff (CFC)
  • Druckplatten und Flansche: C-Stahl oder Edelstahl (optional)
  • Zugstangen, Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben, Federn: Edelstahl
  • PTFE- und/oder Graphitdichtungen zwischen Kolonnensegmenten

Ausführung:

  • Komplett modularer Aufbau: Durchmesser und Anzahl Segmente nach Bedarf
  • Integration von verfahrenstechnischen Apparaten (Kondensatoren, Verdampfer, …) möglich
    • Scheiben aus imprägniertem Graphit mit Ringnutgeometrie (spiralförmige Anordnung)
  • Max. Kolonnendurchmesser: bis zu DN800, größere Nennweiten auf Anfrage
  • Voll korrosions- und vakuumbeständig
  • Lage und Orientierung von Stutzen nach prozessspezifischen Anforderungen
  • Kompensation der Wärmeausdehnung durch Zugstangen mit Spiralfedersystem
  • Kohlefaserarmierung (optional)

Hauptmerkmale:

  • Max. zulässiger Betriebsdruck: -1 barg (FV) bis +3 barg (45 psig)
  • Max. zulässige Betriebstemperatur: -60 bis +200°C (-76 bis 392°F)
  • Ausführung: gemäß Europäischer Druckbehälterverordnung, ASME Code, Chinesische Druckbehälterverordnung und andere nationale Druckbehälterverordnungen auf Anfrage
  • Einbauten: Packungen in Graphit, Keramik, PTFE und anderen Fluorpolymeren, Glockenböden, Tragringen und Tragroste, Flüssigkeitsverteiler, Gasverteiler, Tropfen- / Nebelabscheider sowie Sonderanfertigungen auf Anfrage

Wichtigste Vorteile:

  • Hervorragende Korrosionsbeständigkeit
  • Volle Vakuumbestänigkeit auch bei großen Durchmessern
  • Einfache Demontage
  • Hohe Betriebssicherheit
  • Robustes und modulares Design
  • Kurze Lieferzeiten
  • Lange Lebensdauer

Technische Dokumentation

 

 
PIRN17-DE Graphit Ringnutwärmeübertrager - Baureihe G

Columns

Fraktionierkolonnen

In Fraktionierkolonnen werden Flüssigkeitsgemische destilliert, um diese in seine Bestandteile oder Fraktionen basierend auf den Unterschieden der Flüchtigkeiten zu trennen. Fraktionierkolonnen kommen in der chemischen und feinchemischen Industrie häufig zum Einsatz.

Destillation ist ein energieintensiver Trennprozess. Die Wirksamkeit der Trennung hängt von Höhe und Durchmesser der Kolonne, dem Verhältnis von Höhe und Durchmesser und insbesondere den eingesetzten Trennböden bzw. der eingesetzten Trennpackung oder –schüttung ab. Destillationskolonnen werden üblicherweise in einem kontinuierlichen stationären Zustand betrieben. Die Masse des zugeführten Feedstroms entspricht dann der Masse des Rücklaufs. Die Energie, die von Verdampfer und mit den Medien in das System eingebracht wird, muss der Menge entsprechen, die durch den Kopfkondensator und mit den Produkten abgeführt wird.

Die Wärme, die in eine Destillationskolonne eingebracht wird, ist ein entscheidender Betriebsparameter. Zuviel oder zu wenig eingebrachte Wärmemenge kann zu Schaumbildung, Mitriss oder Fluten führen.

Fraktionierkolonnen zur Destillation von Medien mit mehreren Bestandteilen haben auf den unterschiedlichen Trennstufen der Kolonne Austrittsstutzen, so dass die einzelnen Produkte mit unterschiedlichen Siedebereichen aus der Kolonne abgezogen werden können. Die leichtesten, daher flüchtigsten Produkte mit den niedrigsten Siedepunkten treten am oberen Ende der Kolonne aus, die "schwersten" Produkte mit den höchsten Siedepunkten treten am Boden aus.

Aufbau und Betrieb einer Fraktionierkolonne hängen von der Zusammensetzung des Feedstroms und von der Zusammensetzung der gewünschten Produkte ab. Innerhalb der Kolonne sorgt der Rückfluss des Gemisches für Kühlung und Kondensation der aufwärts strömenden Dämpfe, wodurch die Wirksamkeit des Destillationsprozesses erhöht wird. Je höher der  Rückfluss und / oder je mehr Böden bereitgestellt werden, desto besser ist die Trennung von niedrig siedenden von höher siedenden Bestandteilen in der Kolonne.

 

Absorptions- und Wäscherkolonnen

Absorptions- und Wäscherkolonnen sind verfahrentechnische Apparate zur Entfernung von Gasen und Partikeln aus industriellen Abgasströmen. In der Kolonne mit einem Gaseinlass am Boden und wird ein Waschmedium von oben zugeführt und dort über den gesamten Querschnitt verteilt. Gas und Flüssigkeit werden dann im Gegenstrom in der Regel über Packungen oder Füllkörper durch die Kolonne geführt. Bevor das gereinigte Gas am Kopf der Kolonne austritt, werden mitgerissene Waschflüssigkeitstropfen durch geeignete Tropfenabscheider zurückgehalten.

Das Kolonnendesign (Höhe, Durchmesser, Anzahl der Böden, Höhe der Packungsabschnitte, Art der Packung) hängt von der Reinigungsaufgabe, der Zusammensetzung des Abgases und dem verwendeten Waschmedium ab.

 

Stoffübergang zwischen Gasen und Flüssigkeiten

In Kolonnen werden Packungen, Füllkörper oder Böden verwendet, um einen intensiven Kontakt zwischen den nach oben strömenden Gasen und den herabfließenden Flüssigkeiten zu gewährleisten und damit den notwendigen Stoffaustausch zu ermöglichen.

Flüssigkeiten neigen dazu, die Oberfläche der Füllkörper und Packungen zu benetzen. Durch diese Vergrößerung der Oberfläche kann beim Kontakt mit dem Gas ein effektiver Stoffaustausch stattfinden. Unterschiedliche Packungsgeometrien und Füllkörperformen haben unterschiedliche spezifische Oberflächen und freie Querschnitte. Beide Faktoren beeinflussen die Stoffaustauschleistung entscheidend.

Kolonnen, die mit Böden ausgestattet sind, eignen sich üblicherweise besser beim Umgang mit feststoffhaltigen und verschmutzten Medien. Darüber hinaus arbeiten die üblicherweise auch bei niedrigeren Flüssigkeitsraten sehr effizient. Füllkörper- und Packungskolonnen haben dagegen in der Regel einen geringeren Druckabfall und eignen sich häufig besser im Umgang mit schaumbildenden Medien.

Graphit-Kolonnen und Kolonneneinbauten von GAB Neumann

Graphit-Kolonnen von GAB Neumann werden zur Aufreinigung und Absorption von hochkorrosiven Gasen und zur Destillation und Fraktionierung von hochkorrosiven Medien verwendet. Betriebssicherheit, Zuverlässigkeit und langfristig sichergestellte verfahrenstechnische Leistung sind die wesentlichen Ziele, wenn wir Graphit-Kolonnen und Kolonneneinbauten auslegen, konzipieren und herstellen.

Unsere Graphit-Kolonnen und Kolonneneinbauten aus imprägniertem Graphit sind maßgefertigt und daher vollständig anpassbar. Sie sind speziell auf die spezifischen Prozessanforderungen von hochkorrosiven Anwendungen abgestimmt. Durchmesser und Höhen der Segmente, Art, Größe und Anzahl der Böden, Art, Größe und Anzahl der Packungen und Füllkörper sowie Größe, Anzahl, Lage und Ausrichtung der Stutzen können den Prozessbedingungen optimal angepasst werden. Bei Packungen und Füllkörpern kommen üblicherweise Graphit-, PTFE- und PVDF-Materialien zum Einsatz.

GAB Neumann's CFC-Kolonneneinbauten

 

In enger Zusammenarbeit mit der Nippon Kornmeyer Carbon Group (https://carbongroup.de/) hat GAB Neumann ein vollständiges Kolonneneinbauten-Produktportfolio aus Kohlefaserverstärktem Kohlenstoff (CFC) entwickelt. Tragroste, Halteroste, Flüssigkeitsverteiler, Flüssigkeitssammler und viele andere Arten von Kolonneneinbauten können aus CFC hergestellt werden. CFC ist ein leichtes, extrem starkes Material mit einer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit auch gegen die stärksten Säuren. CFC-Tragroste können mit einer sehr hohen Öffnungsrate ausgelegt werden. Sie ersetzt vorteilhaft Tragroste aus undurchlässigem Graphit, Glas, reaktiven Metallen oder emailliertem Stahl.

Industrielle Prozesse:

  • Absorption von Fluorwasserstoff
  • Absorption von Chlorwasserstoff
  • Flusssäure
  • Hexafluoridokieselsäure / Fluorkieselsäure
  • Halogenierte organische Lösungsmittel
  • Behandlung, Aufreinigung und Konzentration von verbrauchten Säuren
  • und vieles mehr…

Optionale Ausführungen:

  • Integrierte Wärmetauscher, z.B. Kopf- oder Zwischenkondensator, Verdampfer oder Heizer/Kühler
  • Temperatur- und Drucksensoren
  • Kohlefaserarmierung
  • Schauglas

GAB Neumann GmbH

Alemannenstrasse 29

79689 Maulburg

Germany

Tel: +49 (7622) 6751 0

Fax: +49 (7622) 6751 20

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