Sulzer Chemtech. Strukturierte Packungen für Destillation, Absorption und Reaktivdestillation

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1 Sulzer Chemtech Strukturierte Packungen für Destillation, Absorption und Reaktivdestillation

2 Strukturierte Packungen für Destillation, Absorption und Reaktivdestillation Diese Broschüre bietet eine aktuelle und vollständige Übersicht über das Sulzer Chemtech Packungssortiment. Daneben enhält sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Kolonneneinbauten und Serviceleistungen. Weitere Informationen finden Sie unter Zudem können Sie von unserer Homepage weitere Broschüren sowie Auslegungsprogramme beziehen. Ausführlichere Produktinformationen finden Sie in nachfolgenden Detailbroschüren: - Einbauten für gepackte Kolonnen Die Broschüre enthält eine umfassende Zusammenstellung des Einbautensortiments von Sulzer Chemtech und beschreibt die wesentlichsten Merkmale der Verteilertechnologie. - Gas Processing - Separation Technology for the Chemical Process Industry - Process Technology and Equipment for Oil Refineries and Crude Oil Production Drei Broschüren, die das breite Spektrum an Anwendungen strukturierter Packungen aufzeigen. Sulcol Designprogramm Ein Programm, welches dem Benutzer ermöglicht, für alle Packungstypen eine hydraulische Auslegung einer Kolonne vorzunehmen. Das Programm basiert auf mehreren tausend Messdaten aus industriellen Kolonnen und halbindustriellen Versuchskolonnen von m Durchmesser. Mit der breiten Produktpalette und einer entsprechend grossen Erfahrung ist Sulzer Chemtech in der Lage, auch für schwierigste Trennaufgaben geeignete Lösungen anzubieten Inhaltsverzeichnis Strukturierte Packungen Übersicht 4 5 Laborpackungen 6 Rombopak 7 Mellapak 8-+5 MellapakPlus -2 Gewebepackungen Mellacarbon 7 Mellagrid 8 Katapak -SP 9 Einbau und Montage Verteiler 2 Sammler 2 Tragroste 22 Umrüsten 23 Montage 24 Sulzer-Kolonnen 25 Versuchseinrichtungen Verteilerprüfstand 26 Pilotanlagen 26 Formelzeichen 27 2

3 Über 5 Jahre Erfahrung in der Trenntechnik Schon in den 4er-Jahren lieferte Sulzer Apparate für die chemische Industrie. Die Konstruktion hing damals vollumfänglich von den Angaben der Kunden ab. Ende der 5er-Jahre begann Sulzer eigene verfahrenstechnische Lösungen anzubieten. Mit dem Aufbau einer Entwicklungsgruppe und einem eigenen Technikum wurde damals der Grundstein für eine kontinuierliche Innovation gelegt. Gewebepackungen Mit der Erfindung der Gewebepackungen BX und CY gelang in den 6er-Jahren der Durchbruch zu einer neuen Technologie in der Destillation. Die speziellen Vorteile dieser Packungen ermöglichten erstmals, auch schwierige Trennaufgaben zu lösen und thermisch empfindliche Substanzen durch Destillation zu trennen. sern. Typische Beispiele sind Vakuumtürme in Raffinerien und Hochdruckabsorptionskolonnen zur Trocknung von Erdgas. Im Vergleich zu herkömmlichen Technologien bietet Mellapak in vielen Prozessanwendungen erhebliche Vorteile zum Nutzen der Kunden. Tausende von Boden oder Schüttfüllkörperkolonnen sind bis heute zur Energieeinsparung, zur Steigerung der Ausbeute und Reinheiten oder zur Kapazitätserhöhung auf Mellapak umgerüstet worden. Dank umfangreicher industrieller Erfahrung und zahlreicher Versuchsdaten aus unsere verfahrenstechnischen Labor können die meisten Trennprozesse mit einer Reinheits und Durchsatzgarantie angeboten werden. Kolonneneinbauten Die Erkenntnis, dass Packungen nur mit geeigneten Gas- und Flüssigkeitsverteilern die höchste erreichen, hat Sulzer Chemtech in einem neuen Einbautenkonzept umgesetzt. Das Lieferprogramm umfasst Verteiler für eine Vielzahl von Anwendungen und Betriebsbedingungen Mellapak Ein weiterer Meilenstein war in den 7er-Jahren die Entwicklung der strukturierten Packungen Mellapak. Anfänglich für den mittleren Vakuumbereich bis Atmosphärendruck konzipiert, eröffnete die Mellapak ungeahnte Perspektiven in allen Bereichen der thermischen Stofftrennung. Anwendungen Die 8er-Jahre waren gekennzeichnet durch die Erweiterung des Anwendungsbereiches von Mellapak in der Petrochemie, der Öl und Gasindustrie sowie der Abluftreinigung und dem «Strippen» flüchtiger Bestandteile aus Abwäs MellapakPlus MellapakPlus ist die neue strukturierte Hochleistungspackung mit 2-3 % höherer Kapazität im Vergleich zu konventionellen strukturierten Packungen MellapakPlus hat einen signifikant tieferen MellapakPlus bietet eine breite Palette technischer und kommerzieller Vorteile MellapakPlus wird für Anwendungen im tiefen Vakuum bis Hochdruck eingesetzt Alles, was Sie bereits über Mellapak wissen, gilt auch für MellapakPlus 3

4 Strukturierte Packungen von Sulzer Chemtech Packungstyp Mellapak 64.X/64.Y Mellapak25.X/25.Y Mellapak7.X/7.Y Mellapak 2 X/2 Y Mellapak 25.X/25.Y Mellapak 35.Y MellapakPlus 22.Y MellapakPlus 252.Y MellapakPlus 352.Y MellapakPlus 452.Y MellapakPlus 62Y MellapakPlus 752.Y Mellapak 25.X/Y Mellapak 25.X/Y aus Kunststoff MellapakPlus 252.Y aus Kunststoff Mellapak 5.X/5.Y Mellapak 75.Y Weitere Typen auf Anfrage Weitere Typen auf Anfrage Werkstoff Nichtrostende Stähle C-Stahl Hastelloy, Monel, Aluminium, Cu-Bronze, Messing, Titan, Nickel Weitere Materialien auf Anfrage Nichtrostende Stähle C-Stahl Hastelloy, Monel, Aluminium, Cu-Bronze, Messing, Titan, Nickel Weitere Materialien auf Anfrage PP, PVC-C, PVDF, Teflon PFA, PEEK Mellagrid 4.Y Mellagrid 64.X Mellagrid 64.Y Mellagrid 9.X Nichtrostende Stähle C-Stahl Weitere Materialien auf Anfrage Gewebepackung BX Gewebepackung BXPlus Gewebepackung CY Gewebepackung BX aus Kunststoff Nichtrostende Stähle Cu Bronze, Monel,Hastelloy, Nickel, Titan Weitere Materialien auf Anfrage Mischgewebe Polypropylen/Polyacrylnitril (PP/PAN) Mellacarbon 25.Y Mellacarbon 25.Y Mellacarbon 35.Y Mellacarbon 5.Y Kohlenstoff (CFC) Rombopak S4M Rombopak 9M Rombopak 6M Rombopak 2M Laborpackung Weitere Typen auf Anfrage Nichtrostende Stähle, C-Stahl, Hastelloy, Kupfer, Aluminium, Titan, Niob Laborpackung DX Laborpackung EX Laborpackung DXM und DYM aus Metallblech CrNiMo Stahll Alloy C22 Kohlenstoff (CFC) Katapak-SP Katapak-SP 2 Katapak-SP 3 Nichtrostende Stähle Weitere Stähle auf Anfrage 4

5 Anwendungen Durchmesser und Einsatzbereich Merkmale Grundchemikalien, Ethylbenzol/ Styrol, Fettsäuren, Tallöl, Cyclohexa-non/ ol, Caprolactam, in Raffinerien und Petrochemie, C3 und C4 Splitter, in Absorptions und Desorptionskolonnen, Erdgastrocknung Grundchemikalien, Ethylbenzol/ Styrol, Fettsäuren, Tallöl, Cyclohexa-non/ ol, Caprolactam, in Raffinerien und Petrochemie, C3 und C4 Splitter, in Absorptions und Desorptionskolonnen, Erdgastrocknung In Absorptions- und Desorptionskolonnen Von 8 mm bis 7 m (je nach Typ) Vakuum bis Hochdruck Flüssigkeitsbelastung von,2 bis über 2 m 3 /m 2 h Von 8 mm bis 7 m (je nach Typ) Vakuum bis Hochdruck Flüssigkeitsbelastung von,2 bis über 2 m 3 /m 2 h Von 2 mm bis 5 m (je nach Typ) Vakuum bis Hochdruck Temperatur: PP max. C, PVDF max. 5 C Universeller Packungstyp für weiten Anwendungsbereich Einsetzbar bei niedrigen bis sehr hohen Flüssigkeitsbelastungen Universeller Packungstyp Erhöhung der nutzbaren Kapazität Beständig gegen viele Chemikalien Kleiner Im Trennverhalten ähnlich wie Mellapak aus Metall Raffinerie und Petrochemie Rohöldestillation Quench Kolonnen Minimaler Durchmesser: 9 mm Vakuum bis Hochdruck Glatte Oberfläche Mechanisch beanspruchbar Verstopfungsunempfindlich Feinchemikalien Isomere Riechstoffe Aromastoffe Kleine Flüssigkeitsbelastungen mit wässrigen Lösungen Flusssäure, Carbonsäuren, alkalische Gemische Von 4 mm bis 6 m (je nach Typ) mbar bis Atmosphärendruck, optimal: - mbar Von mm bis 4 m (je nach Material) mbar bis Überdruck Temperatur: Max. 8 C Von 3 mm Vakuum bis Überdruck Temperatur bis über 4 C Hohe auch bei kleinen Flüssigkeitsbelastungen Minimaler, Kleiner Hold up BXPlus: Gleiche wie BX, kleinerer Selbstbenetzend auch mit wässrigen Lösungen Grosse Anzahl Übertragungseinheiten je Meter auch bei kleinen Flüssigkeitsbelastungen Minimaler Hohe Beste chemische und thermische Beständigkeit Geringer Druckverlust Pharma- und Spezialitätenchemie Alkohole, Esters, Fettsöure und Derivate Geruch und Geschmack Lösungsmittelrückgewinnung gegen Verschmutzung (Fouling) Pilotanlagen Von 28 mm bis zu 4 m Vacuum bis leichter Überdruck Gitterstruktur: Die Gesamtfläche unterteilt sich in eine Vielzahl kleiner Lamellen Durch Gitterknoten einmaliger Flüssigkeitsverteil-Effekt und ideale Dampfströmung Konstante versus Dampfbeladung Laborkolonnen und Pilotkolonnen DX, DXM, DYM 3-25 mm, EX 2 85 mm Vakuum bis Atmosphärendruck Kleinster hydraulischer Durchmesser EX, DX: Sehr hohe Trennstufenzahl pro Meter, geringer DXM, DYM: Konstante HETP über den gesamten F-Faktor-Bereich Acetate, Hydrolyse von Methylacetat, Fettsäureester Acetale MTBE, ETBE, TAME Ab 5 mm Vakuum bis Überdruck Packung für Reaktivdestillation und Rieselbettreaktoren Hohe und hoher Reaktionsumsatz Modulares Konzept 5

6 Laborpackung mit hoher Trennstufenzahl Die üblichen geordneten Packungen sind für den Einsatz in Laborkolonnen unterhalb 5 mm Durchmesser wenig geeignet. Mit der Sulzer Laborpackung wird diese Lücke geschlossen. Vorteilhafter Einsatz: Für Laborkolonnen von 2 bis 8 mm Durchmesser Im Vakuum ab mbar Zur Destillation von Substanzen, welche zur Zersetzung neigen Zur ersten Abschätzung des Trennverhaltens Zur Gewinnung sicherer Scale-up Daten EX DX Besondere Merkmale: Kleiner Typ EX: Höchste Trennstufenzahl auch bei geringen Flüssigkeitsbelastungen Gleicher pro Trennstufe wie die Sulzer- Packung BX Geringer Hold-up Rund doppelte Belastbarkeit im Vergleich zu Maschendrahtringen (3 x 3 mm) Typ DX: Diese Packung hat eine gröbere Struktur und demzufolge auch weniger Trennstufen. Geeignet für Laborkolonnen mit mittlerer Trennstufenzahl bei geringem und hoher Kapazität. Typ DXM/DYM: Diese Packungen aus Metallblech weisen weniger Trennstufen als DX auf. HETP oder NTSM sind über einen grossen F-Faktor- Bereich und bei verschiedenen Flüssigkeitsbelastungen konstant. Diese Eigenschaft begünstigt einen einfachen Scale-up. 2 3 Laborpackung Kopfdruck = 5 mbar 6

7 Rombopak Die Packung mit der anderen Struktur und einzigartigen Leistung Die einzigartige, offene Struktur wurde speziell für die anspruchsvollen Destillationsanforderungen der Feinchemie entwickelt. Seither wird die Rombopak in ganz unterschiedlichen Appliationen genutzt. Die Packung ist heute gut etabliert und die bevorzugte Wahl für die Pharma und Spezialitätenchemie Besondere Merkmale Gitterstruktur: Die Gesamtfläche unterteilt sich in eine Vielzahl kleiner Lamellen Durch Gitterknoten einmaliger Flüssigkeitsverteil-Effekt. Ideale Dampfströmung, durch die maximal offene Fläche, mit hoher Turbulenz bei geringem Konstante unabhängig von der Dampfbeladung Im Pilotmassstab: Durchmesser ab 28 mm erhältlich Rombopak 9M Rombopak S4M Vorteilhafter Einsatz Hohe Kapazität und bei minimalem Durch die ausserordentlichen Scale-up Eigenschaften ideal für Miniplant Applikationen. Erlaubt einfache GMP Validierung Mit der offenen Struktur optimal bei starker Verschmutzung (Fouling) Gute Leistung auch bei viskosen Medien Anwendungsbeispiele Pharma und Spezialitätenchemie Alkohole, Esters, Fettsäuren und Derivate Geruch und Geschmack Lösungsmittelrückgewinnung Gegen Verschmutzung (Fouling) Pilotanlagen Rombopak Typen Rombopak S4M 6M 9M 2M NTSM Rombopak2M nur für Laborapplikation bis zu einem Durchmesser von 5 mm. Rombopak

8 Mellapak 25.Y/X Der vielseitige Packungstyp Mellapak ist die weltweit am häufigsten eingesetzte strukturierte Packung und hat sich in Kolonnen bis 5 m Durchmesser bewährt. Sie wird in Blechstärken ab, mm hergestellt Mellapak 25.Y Mellapak 25.X Besondere Merkmale pro Trennstufe,3, mbar bei 7 8 % der Flutgrenze rund 2 mbar/m Untere Flüssigkeitsbelastung ca.,2 m 3 /m 2 h Maximale Flüssigkeitsbelastung bis über 2 m 3 /m 2 h (z.b. in Desorptionskolonnen) Vorteilhafter Einsatz Vakuum bis mittlere Drücke Hochdruck in ausgewählten Anwendungen Leistungssteigerung bestehender Boden und Füllkörperkolonnen Anwendungsbeispiele Chemie: Ethylbenzol/Styrol, Tallöl, Cyclohexanon/ ol, Luftzerlegung Petrochemie: Quench Kolonne, C 3 und C 4 Splitter, Xylol Splitter Raffinerie: Vakuumkolonne, atmosphärische Kolonne Absorption: Erdgastrocknung, CO 2 /H 2 S Absorber und Stripper, Ethylenoxyd Absorber und -Stripper, Acrylnitril Absorber Mellapak 25.Y Mellapak 25.X 8

9 Mellapak Für jede Anwendung die geeignete Ausführung Mellapak 25.Y Mellapak 25.X Mellapak 7.Y Mellapak 7.X Mellapak 2Y Mellapak 2X Mellapak 25.Y Mellapak 25.X Mellapak 7.Y Mellapak 7.X Mellapak 2Y Mellapak 2X 9

10 Mellapak Für jede Anwendung die geeignete Ausführung Mellapak 35.Y Mellapak 5.Y Mellapak 5.X Mellapak 75.Y Mellapak 35.Y Mellapak 5.Y Mellapak 5.X. 2 3 Mellapak 75.Y

11 MellapakPlus Eine neue Generation strukturierter Packungen MellapakPlus ist eine strukturierte Packung mit erhöhter Kapazität. Sie kombiniert eine neue Geometrie mit allen Vorteilen der bekannten Mellapak in Metallausführung. Merkmale von MellapakPlus Am unteren und oberen Rand jedes Packungskörpers nähert sich der Neigungswinkel der Strömungskanäle allmählich der vertikalen Achse. Diese Geometrieänderung bietet die folgenden Vorteile: Zwischen zwei Packungskörpern ändert sich die Strömungsrichtung des Dampfes kontinuierlich und nicht abrupt wie bei anderen Packungen. Wo sich zwei Packungskörper berühren, strömt der Dampf vertikal und somit mit der kleinsten möglichen Geschwindigkeit. Gegenüber der Geschwindigkeit im Kern der Packung ist sie um ca. 25 % reduziert. Diese beiden Faktoren reduzieren sowohl den als auch die Scherkräfte, welche an der Packungsgrenze aufgrund des dickeren und instabilen Flüssigkeitsfilms speziell kritisch sind. Folglich setzt kein vorzeitiges Fluten an der Packungsgrenze mehr ein Da die Geometrie im Kern der Packung MellapakPlus mit derjenigen von Mellapak übereinstimmt, ist die gleich gross. Dagegen erfährt die Kapazität eine signifikante Steigerung und der ist kleiner. Alle anderen Eigenschaften von MellapakPlus inklusive Montagefreundlichkeit, mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit stimmen mit denjenigen von Mellapak überein. Die hohe Leistungsfähigkeit von MellapakPlus wurde bei F.R.I. mittels Versuchen bestätigt. Einbauten Die grosse Ähnlichkeit zwischen den beiden Packungen erlaubt es, weiterhin die bekannten und bewährten Einbauten von Sulzer Chemtech einzusetzen. Heutige Einbauten können die erhöhten Dampfgeschwindigkeiten problemlos meistern, wie sie bei Hochleistungspackungen mit hoher Kapazität auftreten. Sulzer Chemtech setzt sich für eine kontinuierliche Verbesserung bestehender und die zielgerichtete Entwicklung neuer Einbauten ein MellapakPlus 252.Y Mellapak 25.Y MellapakPlus 252.Y vs. Mellapak 25.Y

12 MellapakPlus Eine neue Generation strukturierter Packungen MellapakPlus 22.Y 96 MellapakPlus 352.Y 96 4 MellapakPlus 62.Y 96 4 MellapakPlus 452.Y 96 4 MellapakPlus 752.Y MellapakPlus 22.Y MellapakPlus 352.Y MellapakPlus 62.Y MellapakPlus 452.Y MellapakPlus 752.Y 2

13 Gewebepackungen Metallgewebepackungen Typ BX und BXPlus Seit über 4 Jahren ist diese Packung mit Erfolg im industriellen Einsatz. Grösster bisher gelieferter Durchmesser: 6 m. Besondere Merkmale Hohe Trennstufenzahl je Meter pro Trennstufe,,5 mbar Idealer Belastungsbereich: F-Faktor -2,5 Pa Untere Flüssigkeitsbelastung ca.,5 m 3 /m 2 h Kleiner Hold-up Vorteilhafter Einsatz Für hohe Trennstufenzahlen Im Vakuum ab mbar bis Atmosphärendruck Wenn kleiner je Trennstufe wichtig ist Für geringe Bauhöhe Chargen und kontinuierliche Kolonnen Pilotkolonnen (günstiges Scale up Verhalten) Wenig geeignet für: Verschmutzende, belagbildende Substanzen Nichtbenetzende Flüssigkeiten BX separation effciency von BX of und BX BXPlus and BXPlus ist identisch is identical 96 5 BXPlus Anwendungsbeispiele Monomere von Kunststoffen (MDI, DMT usw.) Fettsäuren, Fettalkohole, Fettsäureester Mono, Di, Tri, Tetraethylenglykole Feinchemikalien BXPlus BXPlus ist eine Weiterentwicklung der bewährten Gewebepackung BX. Die Geometrie von BXPlus ist ähnlich wie bei MellapakPlus. Die Packung hat die gleiche wie BX, der Druckverlust ist aber 2 % tiefer. Sie ist speziell für schonende Destillationen bei hoher Kapazität geeignet. Kolonnendurchmesser column diameter ID = 25 ID mm = 25 mm Gewebepackung BX Gewebepackung BXPlus 3

14 Gewebepackungen Metallgewebepackung Typ CY Diese Packung wurde für Trennaufgaben entwickelt, bei denen sehr viele Trennstufen erforderlich sind. Grösster bis heute gelieferter Durchmesser:,8 m. Besondere Merkmale Höchste Trennstufenzahl je Meter Idealer Belastungsbereich: F-Faktor,5-2 Pa Untere Flüssigkeitsbelastung ca.,5 m 3 /m 2 h Kleiner Hold-up Vorteilhafter Einsatz Für sehr hohe Trennstufenzahlen Im Vakuum ab mbar bis Atmosphärendruck Für geringe Bauhöhe Chargen und kontinuierliche Kolonnen Pilot und Laborkolonnen (günstiges Scale up Verhalten) Wenig geeignet für: Verschmutzende, belagbildende Substanzen Nichtbenetzende Flüssigkeiten Anwendungsbeispiele Pharmazeutische Produkte (Vitamine usw.) Riechstoffe (Menthol, Geraniol usw.) Trennung von Isomerengemischen Gewebepackung CY 4

15 Mellapak und MellapakPlus aus Kunststoff HTU /m.3.2. Aceton/H 2 O (-2 m 3 /m 2 h) SO 2 /H 2 O (2-4 m 3 /m 2 h) von Mellapak 25.Y PP Die Mellapak-Typen 25.X, 25.Y, 25.X und 25.Y und MellapakPlus 252.Y werden auch aus verschiedenen Thermoplasten hergestellt. Lieferbar sind Packungen aus Polypropylen (PP), nachchloriertem Polyvinylchlorid (PVC-C), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Teflon PFA und Polyetheretherketon (PEEK). Betriebsdaten belegen den erfolgreichen Einsatz der Kunststoffversionen von Mellapak, hauptsächlich in Absorptions- und Desorptionskolonnen. Besondere Merkmale 75 m 3 /(m 2 h) Hohe Anzahl Übertragungseinheiten je Meter, tiefe HTU, systemabhängig Kleiner je Meter Packungshöhe Idealer Belastungsbereich bis F-Faktor 4 Pa Maximale Betriebstemperaturen: ca. C für Polypropylen ca. 5 C für PVDF Anwendungsbeispiele. HCI Absorber SO 2 Absorber Rauchgasreinigungskolonnen trocken 252.Y PP 25.X PP 25.Y PP Meerwasserentgasung.. MellapakPlus 252.Y hat die gleiche wie Mellapak 25.Y und die gleiche Kapazität wie Mellapak 25.X Mellapak PP Atmosphärendruck 5

16 Gewebepackungen Kunststoffgewebepackungen Typ BX Die Kunststoffgewebepackung wird seit vielen Jahren mit Erfolg industriell eingesetzt. Die spezielle Gewebestruktur bewirkt eine sehr gute Benetzbarkeit auch für wässrige Systeme. Diese Packung wird deshalb vorwiegend für Kolonnen mit kleinen Flüssigkeitsbelastungen eingesetzt. Besondere Merkmale Grosse Anzahl Übertragungseinheiten je Meter, tiefe HTU, systemabhängig Minimaler je Meter Packungshöhe, typisch 2-4 mbar/m Untere Flüssigkeitsbelastung ca.,5 m 3 /m 2 h Selbstbenetzende Packungsoberfläche, auch bei wässrigen Lösungen Einsatztemperaturen bis 8 C, je nach chemischer Beanspruchung Vorteilhafter Einsatz: Kleine Flüssigkeitsbelastungen Leistungssteigerung bestehender Kolonnen Kolonnen mit beschränkter Bauhöhe HTU /m Parameter = Flüssigkeitsbelastung l /m 3 /m 2 h Methanol/H 2 O (-2 m 3 /m 2 h) NH 3 /H 2 O (2.5-5 m 3 /m 2 h) Anwendungsbeispiele Methanolabsorber Isopropanolabsorber Dimethylformamidabsorber Formaldehydabsorber Kunststoff Gewebepackung BX Atmosphärendruck, ID = 3 mm 6

17 Mellacarbon Kohlenstoff pur Mellacarbon 5.Y Mellacarbon 35.Y Mellacarbon 25.Y Kopfdruck p /mbar 96 Kohlenstoff geht mit den meisten Lösungsmitteln, Säuren und Laugen keine Verbindungen ein. Sulzer Chemtech bietet verschiedene Typen von Mellacarbon aus Kohlenstoff an. 5 Besondere Merkmale Korrosionsbeständig gegenüber Laugen, nichtoxidierenden anorganischen Säuren inkl. Flusssäure und Carbonsäuren Ausgezeichnete Benetzung, auch bei wässrigen Systemen Spezifische Oberfläche von 25 7 m 2 /m 3 Hohe thermische Stabilität (>4 C) Anwendungsbeispiele Produktion von HCl durch Destillation und Rückgewinnung von HCl (z.b. Polycarbonatherstellung) MCA / DCA-Destillation Produktion von Phosphorsäure Aufkonzentrieren von Flusssäure Trennung von Chlorphenolen.5 Mellacarbon

18 Mellagrid Strukturierte Grid-Packung Kapazität Belastungsfaktor c G /m/s. Mit der Entwicklung von Mellagrid konnte die einer strukturierten Packung mit der mechanischen Festigkeit eines Grid kombiniert werden. Mellagrid wird überall dort eingesetzt, wo die mechanische Festigkeit von strukturierten Packungen nicht ausreicht oder Verkokungen häufig auftreten. Technische Daten Strömungsparameter ψ 4.Y 64.Y 64.X 9.X Mellagrid 9.X 64.X 64.Y 4.Y Spezifische Oberfläche 9 m 2 /m 3 64 m 2 /m 3 64 m 2 /m 3 4 m 2 /m 3 Höhe (ca.) 4 mm 22 mm 3 mm 2 mm Oberflächenstruktur glatte Oberfläche Materialdicke.5 bis 2 mm Material AISI 4S or 36L, weitere Materialien auf Anfrage Merkmale Unempfindlich auf Verkokung und Verschmutzung aufgrund der geometrischen Struktur und der glatten Oberfläche Gute Wärmeleitfähigkeit Bessere Tropfenabscheidung und im Vergleich zu konventionellem Grid Die Bauweise ermöglicht einfache Reinigung, da Mellagrid leicht ausgebaut und demontiert werden kann Mechanisch robuste Bauweise Anwendungen Atmosphärische Kolonne oder Vakuumkolonne: Waschsektion FCC-Fraktionierkolonne: Slurrysektion Coker- oder Visbreaker-Kolonne: Waschsektion p/ h /mbar/m 4.Y/64.Y 64.X/64.Y Mellagrid verschiedene Flüssigkeitsbelastungen, Luft/Wasser, T=3 C, Atmosphärendruck 8

19 Katapak-SP Sulzer-Packung für Reaktivdestillation Diese Packung wurde für den Einsatz in der Reaktivdestillation entwickelt. Dank des modularen Konzepts lassen sich die und das Katalysatorvolumen variieren und optimal den Anforderungen des jeweiligen Prozesses anpassen. Andere Ausführungen sind auf Anfrage erhältlich. Grösster bis heute gelieferter Durchmesser: 2 m. Katapak-SP Besondere Merkmale Flexibler Aufbau in der Kombination von Katalysator-Elementen und MellapakPlus-Schichten Hohe Hoher Reaktionsumsatz Anwendungsbeispiele Synthese von Acetaten (z.b. Butylacetat) Hydrolyse von Methylacetat Synthese von Fettsäureestern Synthese von Acetalen MTBE, ETBE, TAME. Katapak-SP

20 Kolonneneinbauten Flüssigkeitsverteiler 3 Hochlastverteiler Rohrverteiler VR VRGF Verteiler/Sammler VS VSI VSI/VSIR Spezifische Flüssigkeitsbelastung l /m 3 /m 2 h 5 Kanalverteiler VK VKG Standardverteiler VKH VKGF Elementverteiler VE VEH VER2 VKR VKR2F VEP/VEPW Niedriglastverteiler VKPK VEPK Kolonnen-Durchmesser [m] 2

21 Kolonneneinbauten Sammler Tragroste Typ Kolonnendurchmesser Besondere Merkmale Lamellensammler kombiniert als Tragrost mit den dazugehörenden Tragbalken, bevorzugt eingesetzt bei tiefen bis mittleren Dampf und Flüssigkeitsbelastungen sowie für Packungen mit Oberflächen bis zu 35 m 2 /m 3. Platzsparende Bauweise. SLRT/SLMT ab.3 m Sammler Lamellensammler, benötigt an der Kolonnenwand einen Ringkanal (Typ SLR). Für grosse Durchmesser oder grosse Flüssigkeitsmengen besitzt er zusätzlich zum Ringkanal einen Mittelkanal SLR/SLM ab.3 m Kaminböden Der Kaminbodensammler ist eine bewährte, vielseitig einsetzbare Konstruktion. Er wird in grossen Kolonnen mit hohen Flüssigkeitsbelastungen verwendet. Der Typ SK wird als verschraubte oder dicht verschweisste Konstruktion angeboten SK ab m 2

22 Kolonneneinbauten Sammler-Verteilsysteme/Gasverteiler Typ Kolonnendurchmesser Besondere Merkmale VSI ab.25 m Weitere spezielle Sammler Verteil Systeme sind erhältlich, zum Beispiel für den Einsatz bei erhöhten Drücken, oder für die Verarbeitung aggressiver Medien zusammen mit den hochkorrosionsfesten Packungen. Weitergehende Beschreibungen finden Sie in unserer Broschüre «Einbauten für gepackte Kolonnen». Wenn bei einer sehr hohen Flüssigkeitsbelastung die Flüssigkeit gesammelt und wieder verteilt werden muss, kann der Sammler/Verteiler VS eingesetzt werden. Das System entspricht im wesentlichen der Konstruktion eines Kaminbodens. Die Kaminform und die Anordnung derselben sind jedoch den Bedürfnissen der Flüssigkeitsverteilung und des dampfseitig geforderten s angepasst. In Systemen, in denen weniger hohe Flüssigkeitsbelastungen vorliegen und auf die Vermischung der Flüssigkeit hohen Wert gelegt wird, muss die Flüssigkeit in einem separaten Sammler gesammelt und dem darunterliegenden Flüssigkeitsverteiler zugeleitet werden. Tragroste TEB/TSB.5 bis m Dieser aus Blech hergestellte Tragrost wird für die Abstützung von strukturierten Packungen eingesetzt. Die Tragprofile werden mittels Klemmen untereinander verbunden. Es sind keine Schweissungen notwendig. Dieser Typ ist auch ideal zur Herstellung in hochlegierten Materialien geeignet. Bei Hochleistungspackungen kommt eine Variante mit zusätzlichen Abtropfblechen zum Einsatz TS/TE ab. m Für strukturierte Packungen mit Oberflächen von mehr als 35 m 2 / m 3 Packungsvolumen sind diese Tragroste vorgesehen. Abtropfbleche verhindern ein frühzeitiges Fluten der Packung. Alle Tragroste liegen auf Tragringen oder Nocken. Für Kolonnen von mehr als 3 m Durchmesser müssen je nach Gewichtsbelastung zusätzlich Träger eingesetzt werden. 22

23 Umrüsten (Revamping) bestehender Kolonnen Umrüsten des ganzen Kolonnenquerschnitts Diese Änderung bezweckt unter anderem eine Durchsatzsteigerung Umrüsten mit Kolonneneinsätzen (Hemd) Zur Verbesserung der Produktreinheit bei gleichbleibendem Durchsatz. Für diese Aufgabe wird dank der guten und hohen Belastbarkeit der Sulzer Packungen oft nicht der ganze Kolonnenquerschnitt benötigt. Die Packung wird in ein Kolonnenhemd mit kleinerem Durchmesser eingebaut auf die in der Kolonne montierten Tragbalken abgesenkt. Abdichten der Ringräume zur Verhinderung von Gas und Flüssigkeits Bypass. Bestehende Kolonne Lieferumfang von Sulzer Chemtech Um und Einbau durch den Kunden nach Angaben von Sulzer Sulzer übernimmt auch den gesamten Umbau der Kolonne Sulzer Packungen 2 Tragrost 3 Sammler 4 Tragbalken 5 Abstützpratzen (eingeschweisst) 6 Ringkanal 7 Flüssigkeitsverteiler 8 Halterost 9 Böden vor dem Umrüsten (inkl. Tragringe) Umbauarbeiten (Beispiel für eine Bodenkolonne) Ausbau der Kolonnenböden Eventuell Bodentragringe austrennen (je nach Einbaumethode der Packung) Einschweissen der Abstützpratzen, Haltelaschen und Ringkanäle für die Flüssigkeitssammler Einsetzen von Mannlöchern und Schaugläsern auf der Höhe der Flüssigkeitssammler Eventuell neue Zulauf und Messstutzen - Reinigen der Kolonne Montage der neuen Kolonneneinbauten durch die Mannlöcher: Tragbalken, Tragrost, Packung, Halterost, Verteiler und Sammler. Montage Die Kolonnenhaube wird entfernt und die vorher fertig zusammengebauten und eingefüllten Kolonnenhemden werden mit einem Kran Umbauzeit Je nach Kolonnengrösse und Personaleinsatz dauern die Änderungen an der bestehenden Kolonne eine bis vier Wochen und die Montage der neuen Teile eine halbe bis zwei Wochen. 23

24 Montage Einbau eines Packungssegments Umbau einer Vakuumkolonne mit Mellapak Endkontrolle der Packung nach der Montage Montage eines Flüssigkeitsverteilers Auf dem Vormontageplatz wird die Packung in die Kolonnenhemden eingebaut Das Kolonnenhemd wird mit zwei Kranen in die Kolonne gesenkt. Gewicht Tonnen 24

25 Sulzer Kolonnen Sulzer Kolonnen - in Schussbauweise Alle Einbauten einbaubar durch die Kolonnenflansche Geschweisster Kolonnenturm, Monoblock-Ausführung Alle Einbauten in Segmentbauweise, ein- und ausbaubar durch Mannloch DN 5- mm Sulzer Packungen in verschiedenen Typen und diversen Materialien Tragrost 2 für die Packung Rücklauf aus Kondensator 5 Flüssigkeitssammler 3 Zulaufrohr 4 zum Verteiler Rücklauf aus Kondensator 6 Flüssigkeitsverteiler 5 auf Halterost montiert Halterost 6 Dampfeintrittsrohr Zulauf 5 3 Kolonnensumpf 8 Zulauf 4 Umwälzleitung zum Verdampfer 9 Standzarge 2 Verankerung 7 Varianten zur obigen Ausführung 8 Sumpfprodukt 2 Zulauf: Als Dampf Zweiphasig mit Flashbox Seitenentnahme: Flüssig aus Sammler Dampfförmig unterhalb Sammler 9 Sumpfprodukt

26 Verfahrenstechnisches Labor Umfassender Kundenservice Verteilerprüfstand Eine gleichmässige Flüssigkeitsverteilung, speziell bei grossen Kolonnendurchmessern, ist ausschlaggebend für die gute einer gepackten Rektifizierkolonne. Diese Forderung wurde schon bei der Entwicklung der Sulzer Packungen erkannt. Daraus entstand eine Geometrie mit Kanälen, die eine Quervermischung stark fördert. Zusätzlich wurde eine ganze Reihe von Flüssigkeitsverteilern entwickelt, welche optimal auf Kolonnendurchmesser, Packungstyp und Betriebsbedingungen abgestimmt sind. Der Verteilerprüfstand hat für den Bau grosser Verteiler von 3 bis über m Durchmesser wesentliche Erkenntnisse geliefert. Als Teil der integrierten Qualitätskontrolle werden sämtliche Verteilertypen vor Auslieferung an den Kunden ausgemessen. Sulzer Chemtech ist nach ISO 9:2 und ISO 4 zertifiziert. Pilotlabor Am Hauptsitz von Sulzer Chemtech AG in Winterthur befindet sich ein speziell eingerichtetes verfahrenstechnisches Labor zur Weiterentwicklung und zum Testen von Packungen, Kolonneneinbauten und Böden. Bei Sulzer Chemtech Allschwil AG steht für spezifische Kunden- und Prozessversuche ein weiteres Pilotlabor mit dazugehöriger Analytik und Fachpersonal zur Verfügung Verschiedene Verteiler auf dem Verteilerprüfstand von Sulzer Chemtech Mehrzweck Pilotanlage für die destillative Trennung von Gemischen mit verschiedenen Sulzer Packungen 26

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