JP2003299902A

JP2003299902A - 集液分散装置

Info

Publication number: JP2003299902A
Application number: JP2002235058A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Tamura; 勝典田村; Masafumi Morita; 雅文森田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2003-10-21

Abstract

(57)【要約】【課題】プロセス装置の高さ方向における寸法を小さく
し、プロセス装置の運転の安定性を向上させ、プロセス
性能を高くする。【解決手段】貫通穴が形成され、上方から降下してきた
液体を集めて溜（た）める液溜部材と、前記貫通穴を貫
通させて配設され、側面に流入穴が形成され、前記液溜
部材から流入した液体を分散させる液分散管とを有す
る。この場合、上方から降下してきた液体を集めて溜め
る液溜部材に貫通穴が形成され、貫通穴を貫通させて液
分散管が配設されるので、集液分散装置６６〜６９の高
さ方向における寸法を小さくすることができる。その結
果、プロセス装置の高さ方向における寸法を小さくする
ことができ、プロセス装置を小型化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集液分散装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プロセス装置、例えば、蒸留装置
においては、多成分を含む原液から各成分を分離させる
ために蒸留塔が使用される。

【０００３】図２は従来の蒸留塔の概念図である。

【０００４】図において、１１は蒸留塔であり、該蒸留
塔１１の塔本体１２の高さ方向におけるほぼ中央に、例
えば、二つの成分Ａ及びＢを含有する原液Ｍが供給され
る供給口１３が形成される。なお、成分Ａは成分Ｂより
沸点が低いものとする。そして、前記塔本体１２内にお
ける供給口１３より上方に濃縮部ＡＲ１１が、供給口１
３より下方に回収部ＡＲ１２が形成され、前記濃縮部Ａ
Ｒ１１及び回収部ＡＲ１２によって複数の理論段が構成
される。

【０００５】前記回収部ＡＲ１２においては、原液Ｍが
降下し、上方ほど成分Ａに富んだ蒸気を、下方ほど成分
Ｂに富んだ液体を発生させるとともに、該成分Ｂに富ん
だ液体が降下する。そして、成分Ｂに富んだ液体は、塔
本体１２の塔底において図示されない缶出液出口から缶
出液として排出される。該缶出液の一部は、図示されな
い蒸発器に送られ、該蒸発器によって蒸気にされ、前記
回収部ＡＲ１２より下方に形成された蒸気入口１４を介
して塔本体１２内に供給される。続いて、前記蒸気は、
前記回収部ＡＲ１２に供給され、該回収部ＡＲ１２内を
上昇する間に、原液Ｍと接触し、該原液Ｍから成分Ａに
富んだ蒸気を発生させる。

【０００６】そして、前記成分Ａに富んだ蒸気は、濃縮
部ＡＲ１１に供給され、濃縮部ＡＲ１１内を上昇し、塔
本体１２の塔頂において、蒸気出口１５から排出され
る。続いて、成分Ａに富んだ蒸気は、図示されない凝縮
器に送られ、該凝縮器において凝縮され、成分Ａに富ん
だ液体になり、留出液として排出される。

【０００７】また、蒸留塔１１のプロセス性能を表す分
離性能を高くするために、留出液の一部が前記濃縮部Ａ
Ｒ１１に還流液として還流される。そのために、前記濃
縮部ＡＲ１１より上方に還流液入口１６が形成され、該
還流液入口１６を介して前記還流液が濃縮部ＡＲ１１に
供給される。それに伴って、濃縮部ＡＲ１１内を上昇す
る成分Ａに富んだ蒸気と成分Ａに富んだ液体とが接触さ
せられ、成分Ａの濃度が高くされる。

【０００８】ところで、前記構成の蒸留塔１１において
は、前記濃縮部ＡＲ１１及び回収部ＡＲ１２に、充填
（てん）物として規則充填物が充填される。該規則充填
物が充填された規則充填塔においては、塔本体１２の内
径（以下「塔径」という。）の大小に関係なく、分離性
能が高くなるので、一理論段当たりの充填物の高さ（以
下「充填高さ」という。）を表す値ＨＥＴＰ、及び一理
論段当たりの圧力損失を表す値ΔＰを小さくすることが
できる。そして、分離性能を高くするために、蒸留塔１
１内を降下する液体が塔本体１２の水平方向の断面にお
いて均一に分散させられるようになっている。

【０００９】すなわち、還流液入口１６を介して供給さ
れた還流液を濃縮部ＡＲ１１に向けて分散させるため
に、濃縮部ＡＲ１１より上方にチューブラ型の液分散装
置２１が配設され、濃縮部ＡＲ１１を降下する液体、及
び供給口１３を介して供給された原液Ｍを集めるため
に、濃縮部ＡＲ１１より下方にラミナー型の集液装置２
２が配設され、集液装置２２によって集められた液体を
回収部ＡＲ１２に向けて分散させるために、回収部ＡＲ
１２より上方に開放溝型の液分散装置２３が配設され
る。

【００１０】前記液分散装置２１は、上端が開放され、
塔本体１２の中心において垂直に延在させて配設され、
前記還流液入口１６に接続された排出パイプ２４から排
出された液体を溜（た）めて所定の水頭圧を発生させる
開放静圧型のスタンドパイプ２５、スタンドパイプ２５
の下端において水平方向に延在させられ、スタンドパイ
プ２５内の液体を径方向に分配するメインヘッダ２６、
及び該メインヘッダ２６と連結させられて、かつ、水平
方向に延在させられ、メインヘッダ２６内の液体をメイ
ンヘッダ２６に対して直角の方向に分配する複数のアー
ムチューブ２７を備える。そして、該アームチューブ２
７には液体を吐出するための複数の図示されない分散口
が形成される。したがって、還流液入口１６を介して還
流された還流液は、液体としてスタンドパイプ２５に溜
められ、メインヘッダ２６及びアームチューブ２７を介
して濃縮部ＡＲ１１に向けて分散させられる。

【００１１】また、前記集液装置２２は、塔本体１２の
内周に沿って集液溝２８を形成するコレクタボックス２
９、及び該コレクタボックス２９の対向する部分間に、
所定のピッチで互いに平行に架設された複数のコレクタ
ラミナ３１を備え、各コレクタラミナ３１によって集め
られた液体は、集液溝２８に送られる。

【００１２】そして、前記液分散装置２３は、集液溝２
８と連通させられた排出パイプ３２、該排出パイプ３２
の下端において水平方向に延在させられ、上端が開放さ
れ、前記排出パイプ３２から排出された液体を溜めると
ともに、径方向に分配する第１の分配溝３３、及び第１
の分配溝３３の直下において水平方向に延在させられ、
上端が大気に開放され、第１の分配溝３３内の液体を第
１の分配溝３３に対して直角の方向に分配する複数の第
２の分配溝３４を備える。また、該第２の分配溝３４に
は液体を分散させるための複数の図示されない分散口が
形成される。したがって、集液溝２８に送られた液体
は、供給口１３を介して供給された原液Ｍと共に、排出
パイプ３２を介して第１の分配溝３３に溜められ、第２
の分配溝３４を介して回収部ＡＲ１２に向けて分散させ
られる。

【００１３】図３は従来の他の蒸留塔の要部を示す断面
図、図４は従来の更に他の蒸留塔をの要部を示す断面図
である。

【００１４】図３において、１２は塔本体、３６は濃縮
部ＡＲ１１より下方に配設されたチムニーハット型の集
液装置、３７は集液装置３６によって集められた液体を
回収部ＡＲ１２に分散させるチューブラ型の液分散装置
である。

【００１５】前記集液装置３６は、塔本体１２の内周に
沿って液溝３８を形成するコレクタボックス３９、及び
コレクタボックス３９によって包囲された開口４１より
上方に、互いにオーバラップさせて配設された第１、第
２のキャップ４２、４３を備え、該第１、第２のキャッ
プ４２、４３によって集められた液体は、液溝３８に送
られる。

【００１６】また、液分散装置３７は、液溝３８に接続
された排出パイプ４４から排出された液体を溜めて所定
の水頭圧を発生させる開放静圧型のスタンドパイプ４
５、該スタンドパイプ４５の下端において水平方向に延
在させられ、スタンドパイプ４５内の液体を径方向に分
配するメインヘッダ４６、及び該メインヘッダ４６と連
結させて、かつ、水平方向に延在させられ、メインヘッ
ダ４６内の液体をメインヘッダ４６に対して直角の方向
に分配する複数の図示されないアームチューブを備え
る。そして、該アームチューブには、液体を吐出するた
めの複数の分散口が形成される。したがって、液溝３８
に送られた液体は、供給口１３を介して供給された原液
Ｍと共にスタンドパイプ４５に溜められ、メインヘッダ
４６及びアームチューブを介して分散させられる。

【００１７】また、図４において、１２は塔本体、４８
は濃縮部ＡＲ１１より下方に配設されたライザートレイ
型オーバフロー式の集液装置、３７は集液装置４８によ
って集められた液体を回収部ＡＲ１２に分散させるチュ
ーブラ型の液分散装置である。

【００１８】前記集液装置４８は、塔本体１２の全体に
わたって配設され、液体を溜め、所定の箇所に形成され
た複数の分散孔５２を備える底板５１、前記各分散孔５
２から上方に向けて立ち上げられ、上端に蒸気の排出口
と液体の流入口とを兼ねて形成された開口を備えたチム
ニー５３、該各チムニー５３より上方において、チムニ
ー５３の上端と所定の隙（すき）間を置いて配設された
キャップ５０、及び前記底板５１より下方に配設され、
前記開口を介してチムニー５３内に流入した液体を受け
る皿状の受け溝５４を備える。したがって、底板５１に
よって受けられた液体は、チムニー５３の上端の開口を
介してチムニー５３内に流入し、受け溝５４によって集
められる。

【００１９】また、前記液分散装置３７は図３と同じ構
造を有し、受け溝５４によって集められた液体は、供給
口１３を介して供給された原液Ｍと共に排出パイプ４４
を介してスタンドパイプ４５に溜められ、メインヘッダ
４６及びアームチューブを介して分散させられる。

【００２０】なお、必要に応じて、塔本体１２内の空間
を二つに分割するために、縦方向に延在させて中仕切り
を配設し、原液Ｍを供給するフィード側に第１室を、サ
イドカット液を排出するサイドカット側に第２室を形成
するようにした結合型蒸留塔においては、集液装置によ
って集められた液体が、サイドカット液として排出され
るとともに、液分散装置によって分散させられる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の蒸留塔１１においては、集められた液体を分散させ
るために液分散装置２１、２３、３７を配設する必要が
あるが、液分散装置２１、３７の場合、高さ方向におけ
る寸法の大きいスタンドパイプ２５、４５を配設する必
要があり、液分散装置２３の場合、第１、第２の分配溝
３３、３４を二段に重ねる必要があるので、蒸留塔１１
の高さ方向における寸法が大きくなり、蒸留塔１１が大
型化してしまう。

【００２２】特に、蒸留塔１１の中間部における原液
Ｍ、還流液、サイドカット液等の液体の出入りの多いプ
ロセス系の場合には、集液装置及び液分散装置の数が多
くなるので、蒸留塔１１がその分大型化してしまう。

【００２３】また、液体を均一に分散させるために、所
定の容積を有するスタンドパイプ２５、４５、第１の分
配溝３３等を形成し、スタンドパイプ２５、４５、第１
の分配溝３３等に液体を溜めて液体に静的な状態を形成
するようになっているが、液体の溜められる量が多くな
ると、蒸留塔１１の負荷の変動、原液Ｍの組成の変動に
対して時間遅れが発生し、蒸留塔１１の運転の安定性が
低下してしまう。

【００２４】そして、液体がスタンドパイプ２５、４
５、排出パイプ３２等からメインヘッダ２６、４６、第
１、第２の分配溝３３、３４等に送られるのに伴って、
流れが縦方向から横方向に変換されるので、各分散口か
ら吐出される液体の流出速度にばらつきが生じてしま
う。その結果、液体を均一に分散させることができず、
マルディストリビューション（偏流現象）が発生し、蒸
留塔１１の分離性能が低下してしまう。

【００２５】本発明は、前記従来の蒸留塔１１の問題点
を解決して、プロセス装置の高さ方向における寸法を小
さくすることができ、プロセス装置の運転の安定性を向
上させることができ、プロセス性能を高くすることがで
きる集液分散装置を提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の集
液分散装置においては、貫通穴が形成され、上方から降
下してきた液体を集めて溜める液溜部材と、前記貫通穴
を貫通させて配設され、側面に流入穴が形成され、前記
液溜部材から流入した液体を分散させる液分散管とを有
する。

【００２７】本発明の他の集液分散装置においては、さ
らに、前記液溜部材は、互いに平行に配設された複数の
コレクタラミナである。

【００２８】本発明の更に他の集液分散装置において
は、さらに、前記液溜部材は、塔本体内の全体にわたっ
て水平方向に延在させられ、所定の箇所に蒸気を上昇さ
せるためのチムニーが形成された底板である。

【００２９】本発明の更に他の集液分散装置において
は、さらに、前記流入穴は液分散管の軸方向に沿って形
成される。そして、前記流入穴の下端は、前記液溜部材
の上面より下方に設定される。

【００３０】本発明の更に他の集液分散装置において
は、さらに、前記液分散管は、前記流入穴に隣接させて
形成され、流入した液体を旋回させるための突出部を備
える。

【００３１】本発明の更に他の集液分散装置において
は、さらに、前記液分散管は、ばね力で前記貫通穴の内
周面に押し付けられる。

【００３２】本発明の更に他の集液分散装置において
は、さらに、前記液溜部材は、下方に向けて垂下させら
れ、液溜部材より下方の空間を区画する区画部材を備え
る。

【００３３】本発明の更に他の集液分散装置において
は、さらに、前記区画部材の下端は、前記液分散管の下
端より下方に位置させられる。

【００３４】本発明の更に他の集液分散装置において
は、さらに、前記区画部材はプレート状のエプロンであ
る。

【００３５】本発明の更に他の集液分散装置において
は、さらに、前記区画部材は、主として液体を降下させ
るための液体流領域、及び主として蒸気を上昇させるた
めの蒸気流領域を形成する。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００３７】図１は本発明の第１の実施の形態における
蒸留塔の概念図である。

【００３８】図において、６１はプロセス装置としての
蒸留装置に使用される蒸留塔であり、該蒸留塔６１の外
筐（きょう）としての塔本体１２の高さ方向におけるほ
ぼ中央に、例えば、二つの成分Ａ及びＢを含有する原液
Ｍが供給される供給口１３が形成される。なお、成分Ａ
は成分Ｂより沸点が低いものとする。前記蒸留塔６１
は、第１セクションＳＣ１、第２セクションＳＣ２、第
３セクションＳＣ３、第４セクションＳＣ４、第５セク
ションＳＣ５、第６セクションＳＣ６、第７セクション
ＳＣ７、第８セクションＳＣ８、第９セクションＳＣ
９、第１０セクションＳＣ１０及び第１１セクションＳ
Ｃ１１から成る。

【００３９】そして、前記第２セクションＳＣ２、第３
セクションＳＣ３及び第４セクションＳＣ４に濃縮部Ａ
Ｒ１が、第６セクションＳＣ６、第７セクションＳＣ
７、第８セクションＳＣ８、第９セクションＳＣ９及び
第１０セクションＳＣ１０に回収部ＡＲ２が形成され、
前記濃縮部ＡＲ１及び回収部ＡＲ２によって複数の理論
段が構成される。

【００４０】前記回収部ＡＲ２においては、供給口１３
を介して供給された原液Ｍが降下し、上方ほど成分Ａに
富んだ蒸気を、下方ほど成分Ｂに富んだ液体を発生させ
るとともに、該成分Ｂに富んだ液体が降下する。そし
て、成分Ｂに富んだ液体は、塔本体１２の塔底において
缶出液出口６２から缶出液として排出される。該缶出液
の一部は、図示されない蒸発器に送られ、該蒸発器によ
って蒸気にされ、前記回収部ＡＲ２より下方に形成され
た蒸気入口１４から塔本体１２内に供給される。続い
て、前記蒸気は、前記回収部ＡＲ２に供給され、該回収
部ＡＲ２内を上昇する間に、原液Ｍと接触し、該原液Ｍ
から成分Ａに富んだ蒸気を発生させる。

【００４１】そして、前記成分Ａに富んだ蒸気は、濃縮
部ＡＲ１に供給され、濃縮部ＡＲ１内を上昇し、塔本体
１２の塔頂において、蒸気出口１５から排出される。続
いて、成分Ａに富んだ蒸気は、図示されない凝縮器に送
られ、該凝縮器において凝縮され、成分Ａに富んだ液体
になり、留出液として排出される。

【００４２】また、蒸留塔６１のプロセス性能を表す分
離性能を高くするために、留出液の一部が前記濃縮部Ａ
Ｒ１に還流液として還流される。そのために、前記濃縮
部ＡＲ１より上方に還流液入口１６が形成され、該還流
液入口１６を介して前記還流液が濃縮部ＡＲ１に供給さ
れる。それに伴って、濃縮部ＡＲ１内を上昇する成分Ａ
に富んだ蒸気と成分Ａに富んだ液体とが接触させられ、
成分Ａの濃度が高くされる。なお、前記蒸留塔６１、蒸
発器、凝縮器等によって蒸留装置が構成される。

【００４３】ところで、前記構成の蒸留塔６１において
は、前記濃縮部ＡＲ１の第２セクションＳＣ２及び第４
セクションＳＣ４、並びに回収部ＡＲ２の第６セクショ
ンＳＣ６、第８セクションＳＣ８及び第１０セクション
ＳＣ１０に、規則充填物から成る充填物ｐｋ１〜ｐｋ５
が、それぞれ支持格子ｇｒ１〜ｇｒ５によって支持され
た状態で充填され、各充填物ｐｋ１〜ｐｋ５によって、
第２セクションＳＣ２及び第４セクションＳＣ４に第
１、第２の濃縮領域ＡＲ２１、ＡＲ２２が、第６セクシ
ョンＳＣ６、第８セクションＳＣ８及び第１０セクショ
ンＳＣ１０に第１〜第３の回収領域ＡＲ２３〜ＡＲ２５
が形成される。

【００４４】なお、本実施の形態において、濃縮部ＡＲ
１に２個の充填物ｐｋ１、ｐｋ２が、回収部ＡＲ２に３
個の充填物ｐｋ３〜ｐｋ５が充填されるようになってい
るが、濃縮部ＡＲ１及び回収部ＡＲ２にそれぞれ少なく
とも１個の充填物があればよく、必要に応じて充填物の
数を変更することができる。また、本実施の形態におい
て、蒸留塔６１は、二つの成分Ａ及びＢを含有する原液
Ｍを成分Ａ及びＢに分離させるようになっているが、三
つ以上の成分、例えば、成分Ａ〜Ｃを含有する原液を成
分Ａ〜Ｃに分離させることもできる。その場合、塔頂に
おいて蒸気出口１５から成分Ａに富んだ蒸気を排出し、
塔底において缶出液出口６２から成分Ｃに富んだ液体を
缶出液として排出し、蒸留塔６１の中間部において供給
口１３と対向させて図示されないサイドカット液排出口
を配設し、該サイドカット液排出口から、沸点が成分Ａ
より高く成分Ｃより低い成分Ｂに富んだ液体をサイドカ
ット液として排出する。

【００４５】ところで、第１セクションＳＣ１におい
て、還流液入口１６を介して供給された還流液を第１の
濃縮領域ＡＲ２１に向けて均一に分散させるために、第
１の濃縮領域ＡＲ２１より上方に開放溝型の液分散装置
６５が配設され、第３セクションＳＣ３において、第１
の濃縮領域ＡＲ２１を降下する液体を効率よく集め、か
つ、第２の濃縮領域ＡＲ２２に向けて均一に分散させる
ために、第２の濃縮領域ＡＲ２２より上方に、ラミナー
型の集液分散装置６６が配設される。

【００４６】また、第５セクションＳＣ５において、第
２の濃縮領域ＡＲ２２を降下する液体を効率よく集め、
かつ、供給口１３を介して供給された原液Ｍと共に第１
の回収領域ＡＲ２３に向けて均一に分散させるために、
第１の回収領域ＡＲ２３より上方に、ラミナー型の集液
分散装置６７が配設され、第７セクションＳＣ７におい
て、第１の回収領域ＡＲ２３を降下する液体を効率よく
集め、かつ、第２の回収領域ＡＲ２４に向けて均一に分
散させるために、第２の回収領域ＡＲ２４より上方に、
チムニートレー型の集液分散装置６８が配設され、第９
セクションＳＣ９において、第２の回収領域ＡＲ２４を
降下する液体を効率よく集め、かつ、第３の回収領域Ａ
Ｒ２５に向けて均一に分散させるために、第３の回収領
域ＡＲ２５より上方に、ラミナー型の集液分散装置６９
が配設される。

【００４７】さらに、集液分散装置６６、６７、６９に
よって分散させられた液体を、更に均一に分散させるた
めに、各集液分散装置６６、６７、６９の下端に２エレ
メント程度の規則充填物から成る分散用の充填物ｐｋ１
１〜ｐｋ１３が配設される。該充填物ｐｋ１１〜ｐｋ１
３は、各プロセス系によって、充填物ｐｋ１〜ｐｋ５よ
り粗いものを使用したり、同じ粗さのものを使用したり
することができる。例えば、充填物ｐｋ１〜ｐｋ５とし
て金網方式のもの（例えば、住友重機械工業株式会社製
「ＢＸパッキング」）が使用される場合に、充填物ｐｋ
１１〜ｐｋ１３として薄板方式のもの（例えば、住友重
機械工業株式会社製「メラパック２５０Ｙ」）を使用す
ることができる。

【００４８】次に、前記液分散装置６５について説明す
る。

【００４９】前記液分散装置６５は、還流液入口１６に
接続され、塔本体１２におけるほぼ中央に向けて延在さ
せられる排出パイプ７０、該排出パイプ７０の先端の直
下において水平方向に延在させられ、上端が大気に開放
され、前記排出パイプ７０から排出された液体を溜める
とともに、径方向に分配する第１の分配溝７２、及び該
第１の分配溝７２の直下において水平方向に延在させら
れ、上端が開放され、第１の分配溝７２内の液体を第１
の分配溝７２に対して直角の方向に分配する複数の第２
の分配溝７３を備える。そして、該第２の分配溝７３に
は液体を吐出するための複数の図示されない分散口が形
成される。したがって、還流液入口１６を介して供給さ
れた還流液は、液体として第１の分配溝７２に溜めら
れ、第２の分配溝７３を介して分散させられる。

【００５０】ところで、前記還流液入口１６に供給され
る還流液は、成分Ａに富んだ蒸気を凝縮させることによ
って形成された留出液の一部であるので、不純物がほと
んど含まれない。したがって、前記分散口は、第２の分
配溝７３の底に形成された孔（ボトムホール）によって
構成することができる。

【００５１】なお、前記第１セクションＳＣ１に、開放
溝型の液分散装置６５に代えて集液分散装置６８と同様
なチムニートレー型の集液分散装置を配設したり、チュ
ーブラ型の集液装置を配設したりすることができる。

【００５２】次に、前記集液分散装置６７について説明
する。

【００５３】図５は本発明の第１の実施の形態における
ラミナー型の集液分散装置の断面図、図６は本発明の第
１の実施の形態におけるラミナー型の集液分散装置の部
分平面図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるラ
ミナー型の集液分散装置の要部を示す断面図である。

【００５４】図において、６７はラミナー型の集液分散
装置であり、該集液分散装置６７は、塔本体１２の内周
に沿って液溝７１を形成するコレクタボックス５５、該
コレクタボックス５５の内周壁７７間に架設されたラミ
ナサポート５６、並びに該ラミナサポート５６に沿って
所定のピッチで互いに平行に複数配設された液溜部材と
してのコレクタラミナ７４〜７６から成る。また、各コ
レクタラミナ７４〜７６は水平方向に延在させられる。
そして、前記液溝７１及び各コレクタラミナ７４〜７６
は、上方から降下してきた液体を集めて溜める。

【００５５】各コレクタラミナ７４〜７６は、上端に曲
折部７８を、中央に傾斜部７９を、下端に溝部８１を備
え、コレクタラミナ７４は、他のコレクタラミナ７５、
７６と比べて傾斜部７９が短く、したがって、曲折部７
８の位置が低い。また、中央のコレクタラミナ７６は、
一つの溝部８１に対して傾斜部７９及び曲折部７８を二
つ備え、二つの傾斜部７９は塔本体１２の中央から互い
に離れる側に向けて傾斜させられる。そして、各コレク
タラミナ７５は、前記コレクタラミナ７６を挟んで両側
に、例えば、７個ずつ配設され、各コレクタラミナ７４
はコレクタラミナ７５を挟んで両側に、例えば、１個ず
つ配設され、いずれも塔本体１２の中央から離れる側に
向けて傾斜させられる。しかも、前記各曲折部７８の先
端は、隣接するコレクタラミナの溝部８１とオーバラッ
プさせられ、降下する液体のほとんどが傾斜部７９に当
たるようになっている。そして、前記液溝７１及び各溝
部８１の底壁ｂには、所定のピッチで複数の貫通穴（パ
ンチ穴）が形成され、該貫通穴を貫通させて筒状の液分
散管８２が配設され、液体のドリップポイントを形成す
る。また、各液分散管８２の側面には、軸方向に延びる
一つ以上の、本実施の形態においては、複数の切欠堰
（せき）としての流入穴８３が形成される。そして、、
溝部８１内に集められた液体は、流入穴８３を介して液
分散管８２内に流入し、液分散管８２によって分散させ
られる。

【００５６】また、前記各溝部８１の両端は、液溝７１
に臨ませられるので、余分な液体は溝部８１の両端から
液溝７１に送られる。そして、該液溝７１における所定
の箇所には、塔本体１２に接続された供給口１３（図
１）が開口させられる。

【００５７】したがって、第２の濃縮領域ＡＲ２２を降
下する液体は、溝部８１によって受けられるか、傾斜部
７９に当たった後、傾斜部７９に沿って流れ、溝部８１
によって受けられるかした後、大部分は各液分散管８２
によって分散させられる。また、残りの液体は、溝部８
１内を水平方向に移動させられて、液溝７１に送られ、
供給口１３から供給された原液Ｍと所定の混合手段によ
って混合させられた後、各液分散管８２によって分散さ
せられる。

【００５８】ところで、該液分散管８２によって分散さ
せられる液体を所定の量だけ確保するために、前記溝部
８１の両端に所定の高さの堰が形成され、溝部８１に所
定の深さ、すなわち、液深の液溜りが形成される。前記
液深は、塔本体１２の操作条件によって決まる塔本体１
２内を降下する液体の量、すなわち、降下液量の最大値
（以下「最大液量」という。）及び最小値（以下「最小
液量」という。）に対応させて設定される。この場合、
流入穴８３の下端が底壁ｂより下方に設定されるので、
液深を小さくし、液溜りに滞留する液体の量を少なくし
ても、十分に液分散管８２内に液体を流入させることが
できる。

【００５９】そして、液分散管８２によって分散させら
れた液体は、充填物ｐｋ１２に送られ、該充填物ｐｋ１
２によって更に均一に分散させられた後、更に充填物ｐ
ｋ３に送られる。

【００６０】一方、充填物ｐｋ３、ｐｋ１２内を上昇し
てきた蒸気は、前記集液分散装置６７の各コレクタラミ
ナ７４〜７６間の隙間を通り、傾斜部７９に沿って塔本
体１２の中央から離れる側に傾けられて上昇する。この
とき、前記蒸気は傾斜部７９に沿って円滑に上昇させら
れるので、集液分散装置６７による圧力損失の値ΔＰ
は、ほとんど無視することができるほど小さくなる。し
たがって、蒸気の流れに偏りが生じない。

【００６１】このように、液体及び蒸気の流れに偏りが
生じないので、第２の濃縮領域ＡＲ２２及び第１の回収
領域ＡＲ２３において液体と蒸気とを十分に接触させる
ことができる。

【００６２】また、集液分散装置６７は、液体を集める
集液装置の機能、及び液体を分散させる液分散装置の機
能を有するので、集液分散装置６７の高さ方向における
寸法を小さくすることができる。その結果、蒸留塔６１
の高さ方向における寸法を小さくすることができ、蒸留
塔６１を小型化することができる。

【００６３】そして、蒸留塔６１の中間部における原液
Ｍ、還流液、サイドカット液等の液体の出入りの多いプ
ロセス系の場合でも、集液装置及び液分散装置を配設す
る必要がないので、蒸留塔６１を小型化することができ
る。

【００６４】また、集液分散装置６７内に滞留する液体
の量を少なくすることができるので、蒸留塔６１の分離
性能を高くすることができる。そして、蒸留塔６１の負
荷の変動、原液Ｍの組成の変動に対して時間遅れが発生
することがなくなるので、蒸留塔６１の運転の安定性を
向上させることができる。

【００６５】次に、集液分散装置６６、６９について説
明する。なお、集液分散装置６６、６９は同じ構造を有
するので、集液分散装置６６についてだけ説明する。

【００６６】図８は本発明の第１の実施の形態における
他のラミナー型の集液分散装置の要部を示す断面図であ
る。

【００６７】図において、６６はラミナー型の集液分散
装置であり、該集液分散装置６６は、塔本体１２の内周
に沿って液溝８４を形成するコレクタボックス８５、該
コレクタボックス８５と同じ高さの位置に架設された図
示されないラミナサポート、並びに該ラミナサポートに
沿って所定のピッチで互いに平行に複数配設された液溜
部材としてのコレクタラミナ８６から成る。

【００６８】そして、前記コレクタボックス８５及び各
コレクタラミナ８６の溝部８７の底壁ｂには、所定のピ
ッチで複数の貫通穴（パンチ穴）が形成され、該貫通穴
を貫通させて筒状の液分散管８２が配設される。また、
各液分散管８２の側面には、軸方向に延びる一つ以上
の、本実施の形態においては、複数の切欠堰を構成する
長穴状の流入穴８３が形成される。

【００６９】この場合、集液分散装置６６においては、
第１の濃縮領域ＡＲ２１（図１）から降下してきた液体
と原液Ｍとは混合させられないので、溝部８７によって
受けられた液体をコレクタボックス８５に送る必要はな
い。したがって、コレクタボックス８５とコレクタラミ
ナ８６とが同じ高さに置かれる。なお、ｐｋ１１は充填
物である。

【００７０】次に、前記液分散管８２について説明す
る。

【００７１】図９は本発明の第１の実施の形態における
液分散管の取付状態を示す図、図１０は本発明の第１の
実施の形態における液分散管の断面図、図１１は本発明
の第１の実施の形態における液分散管内の液体の流れを
示す第１の図、図１２は本発明の第１の実施の形態にお
ける液分散管内の液体の流れを示す第２の図である。

【００７２】図において、８２は液分散管であり、該液
分散管８２は、上半部を液溝７１（図７）、８４（図
８）及び溝部８１、８７の底壁ｂから上方に向けて突出
させて、しかも、下半部を、底壁ｂに形成された貫通穴
９１を貫通させて、かつ、下方に向けて突出させて配設
される。前記液分散管８２は流入穴８３を備え、該流入
穴８３を介して液体を液分散管８２内に流入させ、分散
させる。また、前記液分散管８２は、長方形の形状を有
する薄板にあらかじめプレス加工を施し、断面が円形に
なるようにスリーブ状に湾曲させ、薄板の両端を突き合
わせてスリットＳＬを形成することによって形成され
る。

【００７３】そして、該スリットＳＬがわずかに狭くな
るようにして前記貫通穴９１に液分散管８２を挿入する
と、液分散管８２はばね力によって拡開する。したがっ
て、貫通穴９１のプレス穴公差を吸収して液分散管８２
を挿入することができるだけでなく、前記ばね力によっ
て液分散管８２が貫通穴９１の内周面に押し付けられ、
密着させられるので、他の固定手段を必要とすることな
く良好な状態で液分散管８２を取り付けることができ
る。

【００７４】また、流入穴８３の形成に伴って、前記液
分散管８２の上半部に、径方向内方に向けて、かつ、液
分散管８２の円周方向における同じ方向に向けて、流入
した液体を旋回させるための突出部としての切起し部８
８が流入穴８３に隣接させて形成される。したがって、
前記液体は、図１１に示されるように、流入穴８３を介
して接線方向に流入させられ、図１２に示されるよう
に、液分散管８２の内周面に沿って螺（ら）旋状に下降
して旋回させられ、旋回流を形成する。

【００７５】そして、前記底壁ｂの上面には、前記各貫
通穴９１に沿って環状の突部９２が形成される。

【００７６】また、液分散管８２の軸方向におけるほぼ
中央の円周方向における３箇所に、径方向外方に向けて
突起９３が形成される。これにより、該突起９３は、液
分散管８２を貫通穴９１内に挿入したときに突部９２の
上端に当たり、液分散管８２が貫通穴９１内において滑
り落ちるのを防止する。また、前記液分散管８２の下端
に、必要に応じて複数のノッチを形成することもでき
る。

【００７７】このように、液分散管８２に切起し部８８
が形成され、液体は、流入穴８３を介して接線方向に流
入させられるので、前記液分散管８２の内周面に沿って
薄い液膜が均一に、かつ、安定して形成されるだけでな
く、ターンダウン時等のように液体の量が少なくても、
液分散管８２の内周面の全体に液膜を形成することがで
き、乾き面が形成されない。

【００７８】したがって、各ドリップポイントにおいて
偏流が発生するのを防止することができ、下方の充填物
ｐｋ１１（図１）〜ｐｋ１３に液体を均一に、かつ、安
定して分散させることができる。また、液分散管８２の
内周面に沿って薄い液膜が形成されるので、集液分散装
置６６、６７、６９内に滞留する液体の量を少なくする
ことができる。したがって、蒸留塔６１の分離性能を高
くすることができる。そして、蒸留塔６１の負荷の変
動、原液Ｍの組成の変動に対して時間遅れが発生するこ
とがなくなるので、蒸留塔６１の運転の安定性を向上さ
せることができる。

【００７９】また、前記流入穴８３は、液分散管８２の
軸方向に沿ってスリット状に形成され、下端が前記突部
９２及び底壁ｂの下面よりわずかに上方で、かつ、上面
よりわずかに下方に位置するように形成されるので、液
体に含有される不純物等によって流入穴８３が閉塞（そ
く）するのを防止することができる。しかも、汚れが大
きい液体が通過する際でも、多品種の原液の切替運転中
でも、流入穴８３が閉塞することがないので、蒸留塔６
１の保守・管理を簡素化することができる。なお、汚れ
が小さい液体が通過する場合には、長穴状の流入孔８３
に代えて三角形状、円形状等の流入孔にすることができ
る。

【００８０】そして、集液分散装置６６、６７、６９お
いては、集液装置と液分散装置とが一体化されるので、
集液分散装置６６、６７、６９内に滞留する液体の量、
すなわち、液滞留量を少なくすることができる。したが
って、液体を流体力学的にも均一化することができる。

【００８１】また、集液装置と液分散装置とが一体化さ
れるので、液体の流れを縦方向から横方向に変換する必
要がなくなる。したがって、液分散管８２から吐出され
る液体の流出速度にばらつきが生じることがなくなるの
で、液体を均一に分散させることができ、マルディスト
リビューションが発生するのを防止することができる。
その結果、蒸留塔６１の分離性能を高くすることができ
る。

【００８２】そして、降下する液体に混入した蒸気は、
液体が旋回流を形成する際に液体から分離させられ、液
分散管８２の上端の開口から放出されるので、液体を均
一に分散させる際の妨げにならない。

【００８３】また、突部９２を除去した場合には、その
場合、塔本体１２の運転を停止させた後は、底壁ｂ上に
液体が溜まらないので、不純物が底壁ｂ上に堆（たい）
積するのを防止することができる。

【００８４】次に、前記集液分散装置６８について説明
する。

【００８５】図１３は本発明の第１の実施の形態におけ
るチムニートレー型の集液分散装置の断面図、図１４は
本発明の第１の実施の形態におけるチムニートレー型の
集液分散装置の平面図である。

【００８６】図において、６８はチムニートレー型の集
液分散装置であり、該集液分散装置６８は、塔本体１２
内の全体にわたって水平方向に延在させて配設され、上
方から降下してきた液体を集めて溜める液溜部材として
の底板９４、蒸気を上昇させるために、前記底板９４の
所定の箇所に形成された複数の蒸気流入口９５から上方
に向けて立ち上げられ、上端に蒸気の排出口９６を備え
たチムニー９７、該各チムニー９７より上方において、
チムニー９７の上端と所定の隙間を置いて配設されたキ
ャップ９８、及び前記底板９４の所定の箇所に所定のピ
ッチで配設された筒状の液分散管８２を備える。

【００８７】そして、該液分散管８２は、前記底板９４
に形成された複数の貫通穴９１（図９）を貫通させて配
設され、液体のドリップポイントを形成する。また、各
液分散管８２の側面には、軸方向に延びる一つ以上の、
本実施の形態においては、複数の切欠堰としての図示さ
れない流入穴が形成される。

【００８８】ところで、前記各集液分散装置６６〜６９
において、各液分散管８２から液体を分散するに当た
り、分散させられた液体に、充填物ｐｋ２（図１）〜ｐ
ｋ５、ｐｋ１１〜ｐｋ１３より上方を上昇する蒸気が与
える影響が各液分散管８２ごとに異なる場合には、液体
に偏流が生じ、マルディストリビューションが発生して
しまう可能性がある。

【００８９】例えば、図７に示されるラミナー型の集液
分散装置６７のように、各コレクタラミナ７４が液溝７
１より高い位置に配設され、溝部８１の底壁ｂに取り付
けられた液分散管８２の下端の位置と、液溝７１の底壁
ｂに取り付けられた液分散管８２の下端の位置とが異な
る場合、充填物ｐｋ３の上方における液溝７１より径方
向内方に、補助用の充填物ｐｋ１２を配設し、前記溝部
８１の底壁ｂに取り付けられた液分散管８２の下端と充
填物ｐｋ１２との間の距離と、液溝７１の底壁ｂに取り
付けられた液分散管８２の下端と充填物ｐｋ３との間の
距離とを等しくし、各液分散管８２から分散させられた
液体に、上昇する蒸気が与える影響を均等にしている。

【００９０】ところが、この場合、前記充填物ｐｋ３の
上に、異なる径の充填物ｐｋ１２を配設する必要がある
ので、作業が煩わしいだけでなく、蒸留塔６１のコスト
が高くなってしまう。

【００９１】また、液分散管８２の下端と充填物ｐｋ１
２との間の距離と、前記液分散管８２の下端と充填物ｐ
ｋ３との間の距離とが等しくても、各分散させられた液
体を、上昇する蒸気が横切ると、液体が飛散して、液体
に偏流が生じ、マルディストリビューションが発生して
しまう。

【００９２】そこで、各液分散管８２から分散させられ
た液体に、上昇する蒸気が与える影響を均等にすること
ができるようにした本発明の第２の実施の形態について
説明する。

【００９３】図１５は本発明の第２の実施の形態におけ
る集液分散装置の断面図、図１６は本発明の第２の実施
の形態における集液分散装置の要部を示す断面図、図１
７は本発明の第２の実施の形態におけるエプロンの下縁
を示す図である。

【００９４】図において、１６７は集液分散装置であ
り、該集液分散装置１６７は、塔本体１２の内周に沿っ
て液溝７１を形成するコレクタボックス５５、該コレク
タボックス５５の内周壁７７間に架設された図示されな
いラミナサポート、並びに該ラミナサポートに沿って所
定のピッチで互いに平行に複数配設される、液溜部材と
してのコレクタラミナ１７４〜１７６から成る。また、
各コレクタラミナ１７４〜１７６は水平方向に延在させ
られる。そして、前記液溝７１及び各コレクタラミナ１
７４〜１７６は、上方から降下してきた液体を集めて溜
める。

【００９５】各コレクタラミナ１７４〜１７６は、上端
に曲折部７８を、中央に傾斜部７９を、下端に溝部８１
を備えるとともに、該各溝部８１は、溝部８１における
塔本体１２の中央から離れる側の壁に、水平方向に延在
させられて、かつ、下方に向けて垂下させられて取り付
けられた区画部材としてのプレート状のエプロン１０１
を備える。該各エプロン１０１は、各コレクタラミナ１
７４〜１７６より下方の空間を区画し、前記各エプロン
１０１の下端は、液分散管８２の下端より下方に位置さ
せられ、水平方向において平坦（たん）にされ、かつ、
充填物ｐｋ２１との間の距離Ｌｐは互いに等しく、０≦
Ｌｐ≦５０〔ｍｍ〕にされる。

【００９６】なお、複数の充填物が積層して充填される
蒸留塔６１（図１）においては、一つの充填物当たり約
１〔ｍｍ〕程度の公差が生じる。そこで、該公差に充填
物の積層数を乗算することによって得られた総合公差が
十分に吸収されるように、前記距離Ｌｐが設定される。

【００９７】コレクタラミナ１７４は、他のコレクタラ
ミナ１７５、１７６と比べて傾斜部７９が短く、したが
って、曲折部７８の位置が低い。また、中央のコレクタ
ラミナ１７６は、一つの溝部８１に対して傾斜部７９、
曲折部７８及びエプロン１０１をそれぞれ二つずつ備
え、二つの傾斜部７９は、塔本体１２の中央から互いに
離れる側に向けて傾斜させられる。そして、各コレクタ
ラミナ１７５は、前記コレクタラミナ１７６を挟んで両
側に、複数個（図では、便宜上一つのコレクタラミナ１
７５が示される。）ずつ配設され、各コレクタラミナ１
７４は、コレクタラミナ１７５を挟んで両側に、例え
ば、一つ以上配設される。

【００９８】そして、各溝部８１には液分散管８２が取
り付けられ、コレクタラミナ１７４〜１７６によって集
められた液体は、前記液分散管８２から前記充填物ｐｋ
２１に向けて分散させられる。

【００９９】この場合、コレクタボックス５５の内周壁
７７とエプロン１０１との間に流路１０２が、各エプロ
ン１０１間に流路１０３が形成される。そして、各流路
１０２、及び各流路１０３における互いに隣接する溝部
８１間の下方の部分に、主として蒸気を上昇させるため
の蒸気流領域が、各流路１０３における液分散管８２の
下方の部分に、主として液体を降下させるための液体流
領域が形成される。

【０１００】したがって、液体流領域と蒸気流領域とを
分離させることができるので、上昇する蒸気が分散させ
られた液体を横切ることが少なくなる。その結果、液体
が飛散することがなくなり、液体に偏流が生じるのを防
止し、マルディストリビューションが発生するのを防止
することができる。

【０１０１】また、液分散管８２内に蒸気が進入して
も、降下する液体に混入した蒸気は、液体が旋回流を形
成する際に液体から分離させられ、液分散管８２の上端
の開口から放出されるので、液体を均一に分散させる際
の妨げにならない。

【０１０２】なお、本実施の形態においては、前記エプ
ロン１０１は、各溝部８１における塔本体１２の中央か
ら離れる側の壁に取り付けられるようになっているが、
各溝部８１の両側の壁に取り付けることもできる。その
場合、各流路１０３において、液体流領域と蒸気流領域
とをエプロン１０１によって区画することができるの
で、上昇する蒸気が分散させられた液体を横切ることが
一層少なくなる。その結果、液体が飛散することが一層
なくなり、液体に偏流が生じるのを一層防止し、マルデ
ィストリビューションが発生するのを一層防止すること
ができる。

【０１０３】ところで、前記切起し部８８（図１０）
は、液分散管８２の円周方向における１箇所以上に形成
されるようになっているが、切起し部８８の数が多く
（例えば、４個）、液分散管８２内を降下する液体の量
が多い場合、各エプロン１０１は、本実施の形態のよう
に下方に向けて鉛直に延在させ、液体流領域を十分に確
保する必要がある。ところが、切起し部８８の数が少な
く（例えば、２個又は１個）、液分散管８２内を降下す
る液体の量が少ない場合、蒸気による液の飛散が多くな
るので、液体流領域を十分に確保する必要性が高くな
る。したがって、蒸留条件に応じて蒸気流領域を広く
し、液体流領域をその分狭くすることができる。

【０１０４】次に、蒸気流領域を広くした本発明の第３
の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形
態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与
することによってその説明を省略する。

【０１０５】図１８は本発明の第３の実施の形態におけ
る集液分散装置の要部を示す断面図である。

【０１０６】この場合、各コレクタラミナ１７５の各溝
部８１における塔本体１２（図１５）の中央から離れる
側の壁に、水平方向に延在させられて、かつ、下方に向
けて垂下させられて、区画部材としてのプレート状のエ
プロン１１１が取り付けられる。該各エプロン１１１
は、上半部１１２が溝部８１に固定され、下半部１１３
がわずかに液分散管８２側に寄せられる。

【０１０７】したがって、蒸留条件に応じて蒸気流領域
を広くし、液体流領域をその分狭くすることができる。

【０１０８】図１９は本発明の第３の実施の形態におけ
る他の集液分散装置の要部を示す断面図である。

【０１０９】この場合、各コレクタラミナ１７５の各溝
部８１の底壁ｂにおける塔本体１２（図１５）の中央か
ら離れる側に、水平方向に延在させられて、かつ、下方
に向けて垂下させられて、区画部材としての端部に
「Ｌ」字状の部分が形成されたプレート状のエプロン１
１５が取り付けられる。該各エプロン１１５は、上端が
前記底壁ｂに取り付けられ、液分散管８２側に寄った部
分から下端にかけて延在させられる。

【０１１０】したがって、蒸留条件に応じて蒸気流領域
を広くし、液体流領域をその分狭くすることができる。

【０１１１】次に、本発明の第４の実施の形態について
説明する。

【０１１２】図２０は本発明の第４の実施の形態におけ
るエプロンの下縁を示す図、図２１は本発明の第４の実
施の形態における他のエプロンの下縁を示す図である。

【０１１３】図２０において、１２１は区画部材として
のプレート状のエプロン、１２２は該エプロン１２１の
下端に形成された液分散均等化部としてのノッチであ
る。また、図２１において、１２３は区画部材としての
エプロン、１２４は該エプロン１２３の下半部に形成さ
れた液分散均等化部としての水平蛇腹である。

【０１１４】前記ノッチ１２２は、前記液分散管８２か
ら分散させられた液体を更に均一化し、前記充填物ｐｋ
２１に供給するためのものである。また、水平蛇腹１２
４は、前記液分散管８２から分散させられた液体が、エ
プロンからジャンピングするのを防止するためのもので
ある。

【０１１５】

〔実施例１〕

塔径ＩＤ１４５０〔ｍｍ〕塔断面積１．６５〔ｍ²〕最小液量６．８〔ｍ³／ｈｒ〕（４．１〔ｍ³／ｍ²
・ｈｒ〕相当）最大液量１２．６〔ｍ³／ｈｒ〕（７．６〔ｍ³／ｍ
²・ｈｒ〕相当）ところで、蒸留塔６１内において、横１２５〔ｍｍ〕×
縦１８０〔ｍｍ〕の範囲を液滴下位置範囲とすると、各
液滴下位置範囲に、外径ｄが２５．４〔ｍｍ〕の一つの
液分散管８２を配設した場合、液滴下位置範囲の面積が
約２３０〔ｃｍ ²〕であり、蒸留塔６１の断面積は１．
６５×１００００〔ｃｍ²〕であるので、Ｎ個の液分散管８２が必要になる。

【０１１６】このとき、塔本体１２の全体の濡れ辺長Ｌ
ｗは、になるので、最小の液高さＤｍｉｎは、になり、最小の液深は１０〔ｍｍ〕相当が好ましい。

【０１１７】また、最大の液高さはＤｍａｘは、になり、最大の液深は１６〔ｍｍ〕相当が好ましい。

【０１１８】図２に示される従来の液分散装置２３の場
合、径が７．８〔ｍｍ〕の分散口が５６個、径が６．２
〔ｍｍ〕の分散口が１６個形成される。〔実施例２〕塔径ＩＤ１１１０〔ｍｍ〕塔断面積０．９５〔ｍ²〕最小液量１．２３５〔ｍ³／ｈｒ〕（１．３〔ｍ³／
ｍ²・ｈｒ〕相当）最大液量２．２８〔ｍ³／ｈｒ〕（２．４〔ｍ³／ｍ
²・ｈｒ〕相当）ところで、蒸留塔６１内において、横１２５〔ｍｍ〕×
縦１８０〔ｍｍ〕の範囲を液滴下位置範囲とすると、各
液滴下位置範囲に、外径ｄが２５．４〔ｍｍ〕の一つの
液分散管８２を配設した場合、液滴下位置範囲の面積が
約２３０〔ｃｍ ²〕であり、蒸留塔６１の断面積は０．
９５×１００００〔ｃｍ²〕であるので、Ｎ個の液分散管８２が必要になる。

【０１１９】このとき、塔本体１２の全体の濡れ辺長Ｌ
ｗは、になるので、最小の液高さＤｍｉｎは、になり、最小の液深は７〔ｍｍ〕相当が好ましい。

【０１２０】また、最大の液高さＤｍａｘは、になり、最大の液深は１２〔ｍｍ〕相当が好ましい。

【０１２１】前記各実施の形態においては、蒸留塔内を
フィード側とサイドカット側とに分割しない蒸留塔につ
いて説明しているが、本発明を蒸留塔内が中仕切りによ
って分割された結合型蒸留塔にも適用することができ
る。

【０１２２】また、前記各実施の形態においては、プロ
セス装置として蒸留装置について説明しているが、吸
収、抽出、混合等のプロセス技術を利用した他のプロセ
ス装置に本発明を適用することができる。例えば、吸収
操作プロセス装置において、窒素酸化物、硫黄酸化物等
のガスを吸収したり、廃液処理プロセス装置において、
アンモニア、シアン等の廃液処理を行ったり、液液プロ
セス装置において、分別抽出による異性体の分離、製品
中の不純物の除去、水溶液の脱水精製、溶剤中の主成分
の抽出、溶剤の回収、廃水内の成分の抽出、廃水／プロ
セス流体からのフェノールの回収、水溶液中の酢酸の回
収、処理液中の有機物質及び無機物質の除去、溶液中の
金属の抽出等を行ったりすることができる。そして、混
合・攪拌（かくはん）プロセス装置において各成分の混
合及び攪拌を行うことができる。このように、各成分が
分布する各種のプロセス装置に本発明を適用することが
できる。

【０１２３】また、前記各実施の形態においては、蒸留
塔６１内を下方に移動する液体を効率よく集め、均一に
分散させるための集液分散装置について説明している
が、各種の外部液、内部液等の液体を下方に移動させる
ときに、液相と気相とを均一に接触させる装置に適用す
ることもできる。

【０１２４】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【０１２５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、集液分散装置においては、貫通穴が形成され、上
方から降下してきた液体を集めて溜める液溜部材と、前
記貫通穴を貫通させて配設され、側面に流入穴が形成さ
れ、前記液溜部材から流入した液体を分散させる液分散
管とを有する。

【０１２６】この場合、上方から降下してきた液体を集
めて溜める液溜部材に貫通穴が形成され、該貫通穴を貫
通させて液分散管が配設されるので、集液分散装置の高
さ方向における寸法を小さくすることができる。その結
果、プロセス装置の高さ方向における寸法を小さくする
ことができ、プロセス装置を小型化することができる。

【０１２７】そして、プロセス装置の中間部における原
液、還流液、サイドカット液等の液体の出入りの多いプ
ロセス系の場合でも、集液装置及び液分散装置を配設す
る必要がないので、プロセス装置を小型化することがで
きる。

【０１２８】また、集液分散装置内に滞留する液体の量
を少なくすることができるので、プロセス性能を高くす
ることができる。そして、プロセス装置の負荷の変動、
原液の組成の変動に対して時間遅れが発生することがな
くなるので、プロセス装置の運転の安定性を向上させる
ことができる。

【０１２９】本発明の他の集液分散装置においては、さ
らに、前記液溜部材は、互いに平行に配設された複数の
コレクタラミナである。

【０１３０】この場合、液体及び蒸気の流れに偏りが生
じないので、液体と蒸気とを十分に接触させることがで
きる。

【０１３１】本発明の更に他の集液分散装置において
は、さらに、前記流入穴は液分散管の軸方向に沿って形
成される。そして、前記流入穴の下端は、前記液溜部材
の上面より下方に設定される。

【０１３２】この場合、流入穴の下端は、前記液溜部材
の上面より下方に設定されるので、、液体に含有される
不純物等によって流入穴が閉塞するのを防止することが
できる。しかも、汚れが大きい液体が通過する際でも、
多品種の原液の切替運転中でも、流入穴が閉塞すること
がないので、プロセス装置の保守・管理を簡素化するこ
とができる。

【０１３３】本発明の更に他の集液分散装置において
は、さらに、前記液分散管は、前記流入穴に隣接させて
形成され、流入した液体を旋回させるための突出部を備
える。

【０１３４】この場合、前記液分散管の内周面に沿って
薄い液膜が均一に、かつ、安定して形成されるだけでな
く、ターンダウン時等のように液体の量が少なくても、
液分散管の内周面の全体に液膜を形成することができ、
乾き面が形成されない。

【０１３５】したがって、下方の充填物に液体を均一
に、かつ、安定して分散させることができる。

【０１３６】また、液分散管の内周面に沿って薄い液膜
が形成されるので、集液分散装置内に滞留する液体の量
を少なくすることができる。したがって、プロセス性能
を高くすることができる。そして、プロセス装置の負荷
の変動、原液の組成の変動に対して時間遅れが発生する
ことがなくなるので、プロセス装置の運転の安定性を向
上させることができる。

【０１３７】本発明の更に他の集液分散装置において
は、さらに、前記液分散管は、ばね力で前記貫通穴の内
周面に押し付けられる。

【０１３８】この場合、他の固定手段を必要とすること
なく良好な状態で液分散管を取り付けることができる。

【０１３９】本発明の更に他の集液分散装置において
は、さらに、前記液溜部材は、下方に向けて垂下させら
れ、液溜部材より下方の空間を区画する区画部材を備え
る。

【０１４０】この場合、前記液溜部材は、下方に向けて
垂下させられ、液溜部材より下方の空間を区画する区画
部材を備えるので、上昇する蒸気が分散させられた液体
を横切ることがなくなる。その結果、液体が飛散するこ
とがなくなり、液体に偏流が生じるのを防止し、マルデ
ィストリビューションが発生するのを防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における蒸留塔の概
念図である。

【図２】従来の蒸留塔の概念図である。

【図３】従来の他の蒸留塔の要部を示す断面図である。

【図４】従来の更に他の蒸留塔をの要部を示す断面図で
ある。

【図５】本発明の第１の実施の形態におけるラミナー型
の集液分散装置の断面図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態におけるラミナー型
の集液分散装置の部分平面図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態におけるラミナー型
の集液分散装置の要部を示す断面図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態における他のラミナ
ー型の集液分散装置の要部を示す断面図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態における液分散管の
取付状態を示す図である。

【図１０】本発明の第１の実施の形態における液分散管
の断面図である。

【図１１】本発明の第１の実施の形態における液分散管
内の液体の流れを示す第１の図である。

【図１２】本発明の第１の実施の形態における液分散管
内の液体の流れを示す第２の図である。

【図１３】本発明の第１の実施の形態におけるチムニー
トレー型の集液分散装置の断面図である。

【図１４】本発明の第１の実施の形態におけるチムニー
トレー型の集液分散装置の平面図である。

【図１５】本発明の第２の実施の形態における集液分散
装置の断面図である。

【図１６】本発明の第２の実施の形態における集液分散
装置の要部を示す断面図である。

【図１７】本発明の第２の実施の形態におけるエプロン
の下縁を示す図である。

【図１８】本発明の第３の実施の形態における集液分散
装置の要部を示す断面図である。

【図１９】本発明の第３の実施の形態における他の集液
分散装置の要部を示す断面図である。

【図２０】本発明の第４の実施の形態におけるエプロン
の下縁を示す図である。

【図２１】本発明の第４の実施の形態における他のエプ
ロンの下縁を示す図である。

【符号の説明】

１２塔本体６６〜６９、１６７集液分散装置７４〜７６、８６、１７４〜１７６コレクタラミナ８２液分散管８３流入穴８８切起し部９１貫通穴９４底板９７チムニー１０１、１１１、１１５、１２１、１２３エプロン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）貫通穴が形成され、上方から降下
してきた液体を集めて溜める液溜部材と、（ｂ）前記貫
通穴を貫通させて配設され、側面に流入穴が形成され、
前記液溜部材から流入した液体を分散させる液分散管と
を有することを特徴とする集液分散装置。
【請求項２】前記液溜部材は、互いに平行に配設され
た複数のコレクタラミナである請求項１に記載の集液分
散装置。
【請求項３】前記液溜部材は、塔本体内の全体にわた
って水平方向に延在させられ、所定の箇所に蒸気を上昇
させるためのチムニーが形成された底板である請求項１
に記載の集液分散装置。
【請求項４】（ａ）前記流入穴は液分散管の軸方向に
沿って形成され、（ｂ）前記流入穴の下端は、前記液溜
部材の上面より下方に設定される請求項１に記載の集液
分散装置。
【請求項５】前記液分散管は、前記流入穴に隣接させ
て形成され、流入した液体を旋回させるための突出部を
備える請求項１に記載の集液分散装置。
【請求項６】前記液分散管は、ばね力で前記貫通穴の
内周面に押し付けられる請求項１に記載の集液分散装
置。
【請求項７】前記液溜部材は、下方に向けて垂下させ
られ、液溜部材より下方の空間を区画する区画部材を備
える請求項１に記載の集液分散装置。
【請求項８】前記区画部材の下端は、前記液分散管の
下端より下方に位置させられる請求項７に記載の集液分
散装置。
【請求項９】前記区画部材はプレート状のエプロンで
ある請求項７又は８に記載の集液分散装置。
【請求項１０】前記区画部材は、主として液体を降下
させるための液体流領域、及び主として蒸気を上昇させ
るための蒸気流領域を形成する請求項７〜９のいずれか
１項に記載の集液分散装置。