JPH025121B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は物質移動装置、たとえば塔またはカラ
ム中で一方が他方の上に間隔を置いて配置されて
いる多段の気―液接触段階をもつ種類の蒸留塔ま
たは吸収塔に関する。各段階は活性区域をもち、
そこでは上昇する蒸気の流れと各段階を遂次移動
して塔中を下降する液体の流れとの間に緊密な接
触が行なわれ、それによつて液体の流れと蒸気の
流れとの間で成分の交換が行なわれる。 塔を２つ又はそれ以上の垂直帯域に分割して塔
を上昇する蒸気を少なくとも２つの分離した流れ
に分け、そして気―液接触段階たとえばバブルキ
ヤツプトレイを垂直帯域のそれぞれに対して１つ
づつの節に分割してこれらの節を相互に対して垂
直にオフセツト状にし、その配列を塔を下降する
液流が節から節へとステツプ状に下方に通過し、
塔を下降して流れる際に各帯域を次々に通つて走
行するようにすること、が提案されていた。ｎ個
の帯域をもつこのような配列において、下降する
液流は塔を上昇するｎ個の蒸気の流れのそれぞれ
と多段接触段階のｎ倍の接触をうけ、装置の帯域
の１つにおいて隣接する段階間と同じ気―液接触
段階の軸間隔をもつ従来の設計の塔の場合に比べ
て異種蒸気成分とｎ倍もの多くの接触がえられ
る。それ故、このような構造は所定の長さをもつ
理論気―液接触段数のかなりな増加を可能にす
る。 また、下降する液流がそれぞれのトレイを横切
つて流れるとき、その液流組成物中の高沸点成分
と低沸点成分との比が増大する傾向がありえて、
もしそうならば、液が各トレイを同一方向に横切
つて流通せしめられて液中の高沸点成分の富化の
傾向が各トレイを横切る同一方向にある場合に
は、改良された物質移動点効率の増強がえられ
る、ということも認識されていた。 然しながら、これらの効果を達成するために従
来提案されていた物質移動装置のこの特定の配列
は次の欠点のうちの１つ又はそれ以上に悩まされ
た。 (a) 各トレイの入口および出口の相対位置はトレ
イを横切る液流に“短絡回路”を与えるように
位置づけされ、そのため有効トレイの実質的な
低効率を生ぜしめる。 (b) 液流パターンは各トレイの区域上の浸漬度に
変化を生ぜしめ、これによつて物質移動点効率
が減少する。 (c) 液流パターンは異なつた流路長および従つて
異なつた液滞留時間を生ぜしめ、および（また
は）各トレイ上に逆混合（バツクミキシング）
または側面混合を誘起し、それによつて高濃度
勾配効果のために各トレイを同一方向に横切つ
て液を通過させるという有力な利点を減少させ
るか又は無くしてしまう。 (d) この配列は液が塔の一面から１つのトレイを
去つて次のトレイへの入口に供給されるように
塔の他の面へと移動することを必要とし、その
ために塔の設計の複雑化を伴なう輸送配管の設
置、費用の増加、および塔によつてはこびうる
液荷重をひどく限定する入口サイズの限定が必
要となる。 (e) 各トレイからの出口の巾が塔の直径の半分以
下に限定され、そのため塔によつて操作されう
る蒸気に対する最大の液荷重がひどく制限され
る。 本発明は２つの垂直帯域ならびに１つの帯域の
他の帯域に対する気―液接触段階のオフセツトを
もつ種類の、然し上述の欠点を減少させた又は避
けた、物質移動の設計を提供するものである。 本発明によれば、軸方向に間隔を置いて配置さ
れている多数の気―液接触段階をもち、降液路に
よつて各段階からの液流を次の段階に下降させ、
そしてこれらの段階の間に蒸気流を上昇させる空
間を備えるほぼ垂直なカラム状部分を含む物質移
動装置であつて、 該カラム状部分が更に軸方向に伸びる分割板２
０を含み、この分割板が上昇蒸気流空間を２つの
平行な帯域１４，１６に分割して該蒸気流を２つ
の平行で別々の流れに分け、それぞれの帯域が多
数の気―液接触段階１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ等；
および１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ等を軸方向にそつ
て軸方向に間隔を置いて備え、一方の帯域中の気
―液接触段階１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ等の配置が
カラム状部分にそつた他の帯域中の気―液接触段
階１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ等の配置に対して軸方
向に食い違いの状態にあり、それぞれの気―液接
触段階が活性区域２６，２６′、先行する段階か
らの液を受け入れて該活性区域に送る入口区域２
４，２４′、および活性区域からの液を排出する
出口区域２２，２２′をもち、そしてそれぞれの
出口区域が降液路によつて接続されていて液流を
カラム状部分の次の低い段階の活性区域の入口区
域に該降液路を通つて下降させ、それによつてカ
ラム状部分を下降する液流をそれが段階から段階
へカラム状部分を順次に下降する際に一方の帯域
から他方の帯域に交互に指向させる物質移動装置
において； 入口区域と出口区域が活性区域の向き合つた両
側に配置され且つ活性区域および入口区域と活性
区域との間の入口３０，３０′と出口３６，３
６′が分割板の同じ側に配置され、出口区域と活
性区域はそれぞれ分割板の面に対してほぼ直角方
向に該帯域を横切つて伸びそれによつて入口区域
から活性区域を横切つて出口区域に流れる液流は
ほぼ直線であり且つ分割板に平行であり、一方の
帯域中の段階の活性区域２６の分割板の幅にそつ
た配置は他方の帯域中の段階の活性区域２６′の
それに対応し、一方の帯域中の段階の活性区域の
入口区域と出口区域の配置はそれぞれ他方の帯域
中の段階の対応する活性区域の出口区域と活性区
域に対応し、それによつて一方の帯域中のそれぞ
れの段階の活性区域を横切る液流の方向が他方の
帯域中のそれぞれの段階の対応する活性区域を横
切る液流の方向と反対であるようになしたことを
特徴とする物質移動装置が提供される。 なお、上記の記載中カツコ内の符号は添付図面
の符号に対応するものである。 本発明の装置において、下降する液流はカラム
中を上昇する２つの蒸気流のそれぞれについての
多くの気―液接触段階にそれぞれ２回接触させ、
これによつて本発明の装置のいづれかの帯域にお
ける段階間と同じ軸方向の段階間の間隔をもつ通
常のカラムの場合と比較して異なつた蒸気組成物
と２倍の回数で接触させることが可能になる。従
つて、所定の長さのカラム中の有効な平衡物質移
動段階の数の増大が達せられ、これによつて同じ
エネルギー消費について増強された分離度がえら
れる。あるいはまた、通常のカラムと同じ分離度
はより少ないエネルギーの消費によつて達成しう
る。逆にいえば、同じエネルギーの消費につい
て、同じ分離度はより少ない数の気―液接触段階
で達成することができ、これによつてカラムおよ
び内押物の設備投資を少なくすることができる。 更に、本発明の装置のそれぞれの帯域におい
て、同一方向の下降流はそれぞれの帯域中のすべ
ての気―液接触段階中のそれぞれの活性区域を横
切る。このため、液中の高沸点成分の富化の傾向
はこの帯域中の各段階を横切つて同一方向にあ
り、濃度勾配による物質移動点効率の増強の理想
的な配列が提供される。 入口および出口の区域の配列は、活性区域の向
き合つた両辺上に配置されるべきそれぞれの気―
液接触段階の活性区域と同伴して行なわれ、この
活性区域を横切る液流は一般に側面混合または逆
混合を直線状に抑圧する傾向があり、それによつ
てカラムの一帯域中のそれぞれの気―液接触段階
を横切つて同じ方向に液を流下させることからえ
られる全効率に関して物質移動点効率の増強を改
良する。 入口区域とは入口から活性区域へはこばれる前
段階からの液を受入れる段階区域を意味し、そし
て出口区域とは活性区域からの液を出口へ排出さ
せる区域を意味する。一般に、入口区域は降液路
の下にある段階区域に相当し、出口区域は降液路
の口に相当するか又はこれを規定し、そして入口
および出口は、この具体例においては、それぞれ
活性区域からの入口区域および出口区域を分割す
る面に一般に存在する。 それぞれの段階が単一の活性区域をもつ上記の
具体例においては、実用上の最大の入口または出
口の幅はカラムの直径の約40％であり、これは蒸
気の荷重が実質的に主たる荷重であると子期され
る場合にとつて最も適している。然しながら、こ
の配列はまたそれぞれの気―液接触段階を、この
部分中の前段階の活性区域から排出される液を受
入れる入口区域とそのそばの活性区域から液を排
出させる出口との間にそれぞれ存在する複数個の
活性区域に容易に分割することを可能にする。こ
のような分割によつて、それぞれの段階の有効な
全体の入口および出口の巾は実質的に、たとえば
カラムの直径の1.8倍にまで、増大させることが
でき、これによつて高い液／蒸気の荷重比を処理
する能力がえられる。 １つの気―液接触段階が２つ又はそれ以上の活
性区域をもち、それぞれの活性区域が入口区域と
出口区域との間に存在する場合、最も外側の入口
および（または）出口（これはこの段階の入口お
よび出口のすべてのうちの最小の弦の長さをもつ
位置に配置される）の有効長は、所望ならば、そ
れにカーブを付けることによつて、たとえばカラ
ムの壁に平行に走行させるようにカーブを付ける
ことによつて、あるいはそれに角度を付けること
によつて、たとえばクランク状もしくは２重クラ
ンク状に角度を付けることによつて、増大させる
ことができる。 １つの帯域中の各段階の活性区域の、分割板の
幅を横切る配置は、他の帯域中の各段階のそれに
対応させることができ、そして１つの帯域中の各
段階の入口および出口の区域の配置は他の帯域中
の各段階の入口および出口の区域の配置にそれぞ
れ対応させることができ、これによつてこれらの
帯域のそれぞれにおけるそれぞれの気―液接触段
階のそれぞれの活性区域を横切る液流を、横方向
に向けた輸送管を与える必要なしに、その上およ
び下にある対応する活性区域のそれぞれを横切る
のと同じ方向にさせることができる。 各段階に複数個の活性区域を与え、各帯域中の
活性区域、入口区域および出口区域のこの好まし
い配置を許す好ましい配列は、各段階について
2n個の活性区域、ｐ個の入口区域およびｑ個の
出口区域をもつものである。ここにｎは正の整数
であり、帯域の１つにおいてｐ＝ｎ、ｑ＝ｎ＋１
であり、帯域の他の１つにおいてｐ＝ｎ＋１、ｑ
＝ｎである。そしてそれぞれの気―液接触段階は
実際には、垂直に伸びる分割板の面に一般に直角
の方向に伸びる直角分割線によつて活性区域、入
口区域および出口区域に分割される。 一般にｎは１または２である。ｎが１である場
合、それぞれの気―液接触段階は２つの活性区域
をもち、帯域の一方は入口区域、この入口区域の
各辺に配置された活性区域、および入口区域から
それぞれの活性区域の他の辺に配置された出口区
域をもつ各段階を含み、そして帯域の他方は出口
区域、この出口区域の各辺に配置された活性区
域、および出口区域からそれぞれの活性区域の他
の辺に配置された入口区域をもつ各段階を含む。 上記の配列において、各段階は偶数の活性区域
をもつ。然しながら、各段階の奇数の活性区域を
もたせ然もなお上記の好ましい配置の活性区域、
入口区域および出口区域を得ることも可能であ
る。 本発明の重要な実用面は、その配列が現存の単
一および多段パス物質移動装置の内部構造が本発
明に従つて容易に変形しうるものであるというこ
とである。 大部分の適用にとつて分割板は一般に対立的に
配置されてカラムの部分を等しい区域または実質
的に等しい区域の２つの帯域に分割することが理
解されるであろう。また、帯域のそれぞれにおい
て気―液接触段階のそれぞれを該帯域にそつて一
般に等しい軸方向の間隔に離して配置し、そして
一帯域中の各段階の軸方向の配置を他の帯域中の
各段階の軸方向の配置に対してＸ／２（Ｘは帯域の 一方における隣接段階間の距離である）の距離だ
け食いちがいの状態にすることもふつうのことで
ある。 気―液接触段階の活性区域は通常の様式で、た
とえばシーブトレイ、バルブトレイ、およびバル
ブキヤツプトレイの部材を使用して形成すること
ができる。 本発明による装置の内部構造は多数の個々のプ
レートおよび他の要素から作ることができる。こ
のプレートおよび他の要素は既存の出入口または
マンホールを通して既存のカラム又は塔に導入し
うるような大きさのものでありうる。またこれら
は常法によりたとえばナツトおよびボルトを使用
して塔またはカラム内に一緒に固定させるよう設
計することができ、また通常のまたは既存の固定
部材たとえばボルト棒および周辺リングを使用し
てカラム壁に装着させるよう設計することもで
き、これによつて既存の物質移動装置の容易な変
形を行なつて本発明による操作を行なうことが可
能になる。 本発明を添付図面を参照して更に詳細に説明す
る。 第１図は通常の設計の単一パスの物質移動カラ
ム、たとえば蒸留塔（たゞしリボイラー、還流部
および供給部は省略）の長さ部分にそつた図式的
垂直断面図であり、数個の気―液接触段階または
トレイを示すものである。 第２図および第３図は第１図のXX′および
YY′にそつてそれぞれみた第１図の装置の平面断
面図である。 第４図は本発明により変形した第１図、第２図
および第３図の単一パス物質移動装置の操作原理
を示すもので、第１図に示す従来のカラムの図に
対して直角の角度からみた図である。 第５図は第４図に示す原理により操作する物質
移動カラムの内部構造配列の一例を示す同寸法図
である。 第６図はカラム中に配置した第５図の配列の平
面断面図である。 第７図は本発明の別の具体例によるカラムの部
分の内部構造を示す部分的な同寸法断面図であ
り、変形した２個のパスをもつカラムについての
ものである。 第８図は第５図に示す構造の図式的対向面図で
ある。 第９図および第１０図は第７図のAA′および
BB′からそれぞれみた第７図のカラムの平面断面
図である。 第１１図および第１２図は第７図〜第１０図の
具体例を変形して各半分のトレイの有効堰または
出口幅を増大させた具体例を示すものであり、第
９図に示す平面断面図に対応するものである。 第１３図および第１４図は本発明によるカラム
の第９図および第１０図のそれに対応するレベル
においてとつた平面断面図であつて、変形した４
個のパスをもつカラムについてのものである。 第１５図および第１６図は本発明によるカラム
の第９図およぴ第１０図のそれに対応するレベル
においてとつた平面断面図であつて、変形した３
個のパスをもつカラムについてのものである。 通常の単一パス物質移動装置たとえば第１図〜
第３図に示すような蒸留塔は、一般に垂直ケーシ
ング２内に配置した多数の気―液接触段階Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、等を含む。これらの気―液接触
段階はシーブトレイ、バブルキヤツプトレイまた
は上昇する蒸気を各段階の活性区域を通過させ該
区域上で液体と緊密に接触させる他の任意の型の
構造の形体をとることができる。各段階に付属し
て降液管４Ａ，４Ｂ等があり、その配列は各トレ
イに供給される液がトレイの活性区域を横切つて
（たとえば６Ａ，６Ｂのような外側堰を越えて）
降液路中に排出され、これによつて液がその活性
区域を横切つてカラム中の下段の次のトレイへの
入口区域８Ｂ，８Ｃ等に供給され、液は更に次の
トレイに付属する堰および降液路に流れ、このよ
うにして液がジグザグ状に塔を下降し、一方蒸気
は周知の様式でそれぞれのトレイを通過して塔を
上昇するようになつているものである。第２図お
よび第３図に最もよく認められるように、交互ト
レイＡ，Ｃ，Ｅ等から流出する降液管は一般に垂
直のチヤンネルであつて、その断面はカラムの弧
１０およびこの弧を２等分する弦によつて規定さ
れ、そしてこれらのトレイの入口区域は対応する
横断面の形状であるが直径方向に向き合つて配置
されており、弧１０′および１２′によつて境界が
つけられ、トレイＢ，Ｄ等の入口区域は逆になつ
ており、これによつて１つのプレートからの降液
管が次の入口区域を供給している。 カラムによつて達成される分離は特に、使用す
る還流比、およびカラム中に装備された接触段階
（またはトレイ）の数に依存し、そしてもちろん、
トレイの数の増加による可能な分離の増大は一般
に塔の高さを増大させる。トレイ類が相互にあま
りにも密接に配置されると、蒸留帯域中の液／蒸
気の比に依存して、降液路がフラツテイングを起
したり、あるいはトレイを通過する蒸気中に同伴
される液がはこばれて次の高次のトレイ中の液と
接触する（いわゆる“同伴フラツテイング”）傾
向があり、そのために分離効果を妨害する。 第４図を参照して、その最も簡単な形体におい
て、本発明の装置は実際上、第１図〜第３図に示
す通常の単一パス物質移動装置の変形とみなしう
る。カラム２は弦１０，１２，１０′，１２′に対
して一般に直角の垂直面に軸方向に伸びる且つこ
れらの弦の存在する該垂直面を２等分する直径分
割板１８によつて２つの軸方向に伸びる帯域１
４，１６に分割されている。そのためそれぞれの
気―液接触段階Ａ、Ｂ、Ｃ等は実際上これらの帯
域のそれぞれの半分について２つの各半分１４Ａ
および１６Ａ，１４Ｂおよび１６Ｂ，１４Ｃおよ
び１６Ｃ等に分割されている。各段階のこれら２
つの各半分の軸方向の配置は相互に関し食い違い
の状態にあり、そして図示する具体例においてこ
れら２つの各半分間の間隔は、最適操作のための
好ましい間隔として、Ｘ／２（たゞしＸは第１図〜 第３図に示す通常の配列における隣接トレイ間の
軸方向の距離である）である。 第４図の実線の流れの線で示すように、カラム
の内部配列はそれぞれの半分のトレイから排出さ
れる液が分割板１８に向つて流れてカラムの他の
帯域にある次の低段の半分のトレイに向けられ
る。そのため液はそれがカラムの半分のトレイか
ら次の半分のトレイに下降して流れるとき１つの
帯域から他の帯域に向けられる。破線で示すカラ
ム上昇蒸気はこの分割板によつて２つの分離した
流れに分割される。そのため、カラムを下降する
液はそれぞれの蒸気の流れと交互に接触し、そし
てこの下降液の流れは蒸気がカラムを上昇する際
の気―液接触段階の２倍の接触に付される。 第４図に示すカラムの配置において、各トレイ
を横切る液の流れはこの図の面に対して直角の方
向にあり、それが１つの帯域から他の帯域に流れ
るとき方向が反転する。このようにして、たとえ
ば半分のトレイ１４Ａ，１４Ｂ等について、その
流れはこの図を見る者に対してこの図の面から外
側にあり、そして他の半分のトレイ１６Ａ，１６
Ｂ等について、その流れはこの図の面の内側に向
つてこの図を見る者から遠ざかる。 第４図に示す原理によりカラムを操作するため
の１つの好適な配置が第５図および第６図に示し
てある。 ２つの気―液接触段階のみを示す配列の同寸法
の一部破断図である第５図を参照して、分割板は
一般に直径方向に伸びるバツフルプレートによつ
て与えられ、２つの帯域１４，１６のそれぞれに
は一方が他方の上に垂直に間隔を置いて配置され
た多数の半分のトレイが装備されており、それら
のうちの２つ１４Ｂおよび１６Ｂ（それぞれ帯域
に１つづつ）が図示されている。半分のトレイの
それぞれは一般に平面が半円形であるがカラムの
内壁２１（第６図）とバツフルプレート２０の平
面から直角に伸び、バツフルプレートの一端に向
つて配置されている垂直面との間に存在する弓形
部分からなり、一部が破断されて降液管へ接続す
る出口区域を提供している一端部をもつている。
カラムの内壁２１とバツフルプレート２０の平面
から直角に伸び、第１の垂直面に対してバツフル
プレートの対向端に向つて配置されている第２の
垂直面との間に存在する弓形部分からなる他の端
部は、半分のトレイへの入口区域を形成してい
る。残存する中心部分はこの半分のトレイの活性
区域を形成するために利用される。 帯域１４中の半分のトレイすなわち図中の１４
Ｂについて、入口区域および出口区域はそれぞれ
２４および２２で示され、帯域１６中の半分のト
レイすなわち図中のトレイ１６Ｂについて、対応
する入口区域および出口区域はそれぞれ２４′お
よび２２′（第５図）で示されている。それぞれ
の活性区域は２６および２６′で示されている。
１つの帯域中の半分のトレイの入口区域および出
口区域は他の帯域中のそれらに対して分割板の対
向端に配置されている。それぞれの出口区域２２
に入る液は降液路によつてカラム中の次の低い半
分のトレイの入口区域２４′に送られる。それぞ
れの出口区域２２′および入口区域２４について
も同様である。それぞれの出口区域２２からの降
液路はカラムの内壁２１と垂直板２８との間に存
在するチヤンネルからなる。この垂直板は帯域１
４中の半分のトレイたとえば１４Ｂとカラム中の
帯域１６中の次の低い半分のトレイたとえば１６
との間に伸びている。降液管はこの垂直面におい
て出口区域２２のリツプ（出口）を規定し且つこ
の面においてカラムの全幅を横切つている。 降液管がカラムを下降して次の低い半分のトレ
イの入口区域２４′に給液できるように、帯域１
６中に伸びるプレート２８の半分の底部に間隙が
与えられていて口（入口）を提供している。プレ
ート２８から外側に伸びるバツフルプレート２０
の端部は省略されている。 帯域１６からの蒸気が帯域１４に入るのを防ぐ
ために、ヘツドプレート３２がプレート２８とカ
ラム内壁との間の降液管の空間の頂部をシールし
ており、帯域１４中の降液管の空間はプレート１
６Ｂの延長部３４′によつてシールされている。 それぞれの出口区域２２′に入る液を次の低い
半分のトレイの入口区域２４に供給するための降
液路を与えるために、対応するプレート２８を装
備する。これは帯域１６中のそれぞれの半分の
（たとえば１６Ａ、図示していない）と帯域１４
中の次の低い半分のトレイたとえば１４Ｂとの間
に伸びており、口３０（入口）を与えるための間
隙をもつている。この降液路はプレート３２に対
応するヘツドプレート３２′をもち、帯域１６中
の降液管の空間の底部はプレート１４Ｂの延長部
３４によつてシールされ、プレート１６Ｂの延長
部３４′に対応している。 僅か２個の半分のプレートと同伴バツフルおよ
び降液路の配列のみを示したけれども、図示した
配列はカラムの長さにそつて一回またはそれ以上
くりかえしうることが理解されるであろう。 それぞれの半分のトレイ上の液の深さは堰３
６，３６′によつて制御され、蒸気が降液路を上
昇するのを防ぐ。堰の高さはそれぞれのトレイの
入口３０，３０′が浸漬されるような高さである
べきである。 操作に際して、入口区域２４に提供される液は
口（入口）３０を通過し、カラムの帯域１４中の
トレイ１４Ａ，１４Ｂ等の活性区域２６を横切つ
て走行し、そして出口区域２２に入る。この区域
から液は降液路を通つて入口区域２４′の口（入
口）３０′に、そして帯域１６にあるカラムの次
の低い半分のプレートの活性区域２６′に送られ、
その活性区域を横切つて出口区域２２′に流れ、
そこから液は次の降液路によつて、帯域１４にあ
るカラムの次の低い半分のトレイの入口に送ら
れ、順次このようにしてカラムを下降する。この
ようにして、液流がカラムを下降するにつれて、
液はそれが半分のトレイから他の半分のトレイを
走行するとき１つの帯域か他の帯域へと移動す
る。 液から放出された蒸気は２つの分離した流れ
（その１つは帯域１４中の流れであり、他の１つ
は帯域１６中の流れである）になつてカラムを上
昇する。このようにして、帯域１４中を上昇する
蒸気はトレイ１４Ａ、１４Ｂ等のみと然しこの逆
の順序で接触し、帯域１６中を上昇する蒸気はト
レイ１６Ａ、１６Ｂ等のみと然しこの逆の順序で
接触する。他方、下降する液はそれぞれがトレイ
１４Ａからトレイ１６へ、次いでトレイ１４Ｂ
へ、更にトレイ１６Ｂへと順次通過してカラムを
下降する際に、帯域１４中の蒸気と次いで帯域１
６中の蒸気と交互に接触する。 従つて、本発明による配列によつて、帯域１４
および１６のそれぞれを上昇する蒸気の流れはト
レイ間に同じ軸方向の間隔をもつ通常の設計のカ
ラムにおける場合と同じ回数だけ下降液と接触す
るけれども、液は同じ軸方向のトレイ間隔をもつ
通常の設計のカラムにおける場合と比べてその２
倍の回数で異なつた蒸気組成物と接触する、とい
うことが理解されるであろう。また、第１図〜第
３図に示す通常のカラムにおいては任意のトレイ
上の液はカラム中の次の低い気―液接触段階から
の蒸気と接触するけれども、本発明による配列に
おいてはトレイ上の液はカラム中の次の然し１つ
の低い気―液接触段階からの蒸気と接触する。そ
れ故、本発明は所定の長さのカラム内で有効な平
衡物質移動段階の数の増大を与え、そしてこれに
よつて同じエネルギー消費で増強した分離度を達
成しうるものである。あるいはまた、類似の大き
さの通常の物質移動カラムの場合と同じ分離度
は、より少ないエネルギーの消費で達成しうる。
それはより小さな還流比および従つてより小さな
リボイラーが必要とされるにすぎないためであ
る。更に、この配列が最も好適とする気―液比に
ついて、すなわち蒸気の荷重が優勢な傾向にある
場合、所定の直径カラム内で通常のカラムの場合
よりもより大きな荷重を取扱うことが可能であ
る。 本発明の配列をもつ物質移動カラムの更なる利
点は、特に気／液比が高い蒸留にとつて、所定効
率での究極の荷重操作能力が第１図〜第３図で示
すような通常のカラムで達成されるそれよりも大
きいということである。この配列は高い気／液比
を操作する場合に特に好適である。それは、１つ
のトレイ上の上昇する蒸気流によつてはこばれて
カラム中のそのトレイの上にある次のトレイ中で
接触する場合、同伴フラツデイングに関する有効
トレイ間隔が液体の降液管フラツデイングに関す
る有効トレイ間隔の２倍であるためである。 また、本発明による装置において、１つの帯域
中にある半分のトレイのすべてを横切る液流は常
に同じ方向にあり、これによつてカラムを下降す
る液の流れがトレイからトレイへと移るたびに方
向が反転する通常のカラムと比べて、全効率に対
する物質移動点効率のより大きな増強がえられ
る。これは液流が物質移動装置中のそれぞれのト
レイを横切るので液中の高沸点成分の増強の一般
的傾向があるためである。本発明の配列におい
て、１つのトレイ中の富化液からそれぞれの帯域
中を上昇する蒸気はその帯域中の該トレイの上に
ある次のトレイ中の富化液と接触し、貧化液から
上昇する蒸気はその上の次のトレイ中の貧化液と
接触するが、通常のカラムにおいては富化液から
上昇する蒸気はその上にある次のトレイ中の貧化
液と接触し、貧化液から上昇する蒸気はその上に
ある次のトレイ中の富化液と接触する。 液が半分のトレイから次の半分のトレイに下降
する際に、液の走行方向は反転し、液は一般にバ
ツク―アンド―フオースまたはジグザグ状であ
る。これは、液流が一般に更にアーチ状である配
列と比べて、それぞれ半分のトレイの活性区域２
６、２６′上の液分布の均一性を促進し、渦巻き
による活性区域上の浸漬度の変化の傾向を減少さ
せる。前者は半分のトレイの活性区域の有効利用
を改良して物質移動効率を更に増強し、後者は点
効率を改良する。 それぞれの半分のトレイ上において、入口から
出口へ向う液流は一般に直線状であり、これによ
つて逆混合および側面混合の傾向を抑制し、そし
て従つてカラムのそれぞれの帯域中の半分のトレ
イのすべてにおいて液流を同じ方向にすることに
よつてえられる物質移動効率の増強を最大にす
る。それぞれの半分のトレイを横切る流路はまた
すべて実質的に等しい流路であり、これによつて
均一な帯留時間を確保し、液流の短絡回路の可能
性をなくす。 それぞれの帯域中のそれぞれの半分のトレイを
横切る同一の液流方向はまた、液をカラムの一面
からトレイ間の他の面に向ける横方向に取付けた
移動パイプを設ける必要なしに達成される。 第５図および第６図の配列において、それぞれ
のトレイに付属する出口または堰２６，３６′の
有効幅Ｚ（第６図）は限定される。有効幅は半分
のトレイの活性区域を減少させることによつての
み増加させうる。然しながら、それぞれの気―液
接触段階が複数の活性区域をもつならば、有効出
口または堰の幅の実質的な増加が本発明の他の利
点の如何なるものも犠牲にすることなしにえられ
る。 通常の２つのパス系の変形である、このような
配列の１つの構造形体は第７図〜第１０図に示し
てある。これらの図において、符号１０２はカラ
ムの壁を示し、符号１０４は軸方向に伸びる直径
方向に配置したプレートであつてカラムのトレイ
部分を実際に２つの気―液接触帯域に１０６，１
０８に分割する分割板である。これらの気―液接
触帯域１０６，１０８のそれぞれには一連の半分
のトレイ１１０Ａ，１１０Ｂ，１１０Ｃ等および
１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ等がそれぞれ装備
されている。便宜上、図には３つのトレイのみが
示してある。第５図および第６図に示す配列と同
様に、帯域１０６中の半分のトレイ群の軸方向の
配置は帯域１０８中の半分のトレイ群のそれに対
して食い違いの状態にあり、これによつてカラム
中の隣接するトレイ間の軸方向の距離はＸ／２（Ｘ はカラムの帯域１０６，１０８のいづれかにおけ
る隣接する半分のトレイ間の軸方向の距離であ
る）である。 この具体例において、それぞれの半分のトレイ
は実際に半円形から作られる２つの活性区域また
は気―液接触区域からなる。図では(a)相互に平行
に且つプレート１０４に対して直角にそしてプレ
ートから半円の円周に伸びる２つの主要な弦の間
に存在する中心部分（半円の最も幅広い部分）お
よび(b)プレート１０４から円周に対して直角に伸
びる更に小さい弦の外側に存在する半円の部分か
らそれぞれ構成される２つの端部、が省略されて
いる。かくして、それぞれの半分のトレイの２つ
の活性区域または気―液接触区域は帯域１０６中
の半分のトレイ群についてはＸおよびX′で示さ
れる２つ切頭四分円部分、そして帯域１０８中の
半分のトレイ群についてはＹおよびY′で示され
る２つの切頭四分円部分からそれぞれ構成され
る。 帯域１０６中の半分のトレイ群１１０Ａ，１１
０Ｂ、等について、この中心部分はトレイに液を
供給する降液管の基板１１４を形成し、そして活
性区域ＸおよびX′に液を供給するための入口区
域を構成する。この２つの端部は接触区域のそれ
ぞれの出口区域１１６を形成し、それぞれは半分
のトレイからの排出される液のための降液路に接
続している。 帯域１０８中の半分のトレイ群１１２Ａ，１１
２Ｂ等について、該中心部分は存在せず、半分の
トレイから排出される液のための間隙１１８が設
けられていて、２つの気―液接触区域Ｙおよび
Y′のための共通の出口区域を構成し、そしてこ
の２つの外側端部は液を半分のトレイに供給する
降液路の基板１２０を形成し、液を区域Ｙおよび
Y′に供給するための入口区域を構成する。 このようにして、帯域１０６中の半分のトレイ
群１１０Ａ，１１０Ｂ等には中心に配置された入
口区域に対して液が供給され、この液は２つの流
れに分割されて気―液接触区域Ｘ、X′上を外側
に流れ、半分のトレイの２つの端部に配置された
出口区域から降液路に排出され；そして帯域１０
８中の半分のトレイ群１１２Ａ，１１２Ｂ等には
これらの第２にあげた降液路から供給される２つ
の入口区域からの液がそれぞれ供給され、これら
の入口区域からの液のそれぞれは気―液接触区域
ＹまたはY′上を内側に流れて、液を供給する中
心に配置した出口区域から降液路を経て帯域１０
６中の次の半分のトレイの中心に配置した入口区
域に下降して流れ、以下同様である。 図示した具体例において、帯域１０６中の半分
のトレイ群からの液を集め、これを帯域１０８中
の半分のトレイ群に送る降液路類は、カラム中の
半分のトレイの交互の対、すなわちたとえば１１
０Ａと１１２Ａ，１１０Ｂと１１２Ｂ、などの間
を垂直に伸びる一対の弦板１２２を装備すること
によつて形成される。これらの弦板はカラムの弦
の幅を十分に横切つて伸びる、すなわち主たるカ
ラム分割板１０４の両面から伸びる。これらの降
液路の頂部にある不活性な半分はヘツドプレート
１４４によつてシールされる（下記参照）。 下にある次の半分のトレイ１１２のレベルにお
いて、水平スリツト１２４が、出口区域１１６か
ら主たるカラム分割板１０４の平面の他面上に、
それぞれのプレートの底部端において形成されて
いて半分のトレイ１１２への入口を提供し、そし
て弦板と半分のトレイ１１２のレベルにおける分
割板１０４の平面の他面上のカラム壁との間の空
間は水平基板１２６によつてシールされる。 出口区域１１６から排出される液を帯域１０６
から帯域１０８へ通すために、主たる分割板がそ
れぞれの弦板１２２とカラム壁１０２との間を伸
びており、半分のトレイ１１０から次の半分のト
レイ１１２へ下降して伸びる垂直距離については
省略した（第７図および第８図参照）。 このようにして、出口区域１１６に流れる液は
プレート１２６上で捕捉され、基板１２０上を流
れてスリツト入口１２４を通つて半分のトレイ１
１２のＹ，Y′部分に至り、これを横切つて出口
区域または降液路開口１１８に流れる。 帯域１０８中の半分のトレイ１１２のそれぞれ
の出口区域からの液を帯域１０６中の下にある半
分のトレイ１１０の中心部分へ送るために、第２
の対の弦板１３０が装備される。この弦板は他の
対の隣接トレイたとえば図に示す１１２Ｂと１１
０Ｃの間に垂直に伸び、カラムの十分な弦の幅を
横切つて伸びている。すなわちこの弦板は主たる
カラム分割板１０４の両面から伸びており、そし
て区域１１８の２つの対向端の面に存在する。低
い半分のトレイすなわち帯域１０６中の半分のト
レイ１１０のレベルにおいて、水平スリツト１３
２が出口区域１１８からの主たるカラム分割板の
他の面上のそれぞれのプレートの底部に形成され
ていて半分のトレイ１１０のそれぞれの区分への
入口を提供し、そして半分のトレイ１１０のレベ
ルにおいて主たるカラム分割板１０４の両面上の
プレート間の空間は水平板１３４によつてシール
されている。出口区域１１８を通して排出される
液を帯域１０８から帯域１０６へもどして通過さ
せるために、主たる分割板が弦板１３０間を伸
び、そして半分のトレイ１１２からそれより下の
次のトレイ１１０へ下降して伸びる垂直距離は省
略されている。 このようにして、出口区域１１８を通つてプレ
ート１１２から流れる液はプレート１３４上で捕
捉され、基板１１４上を流れ、そして半分のトレ
イ１１０のＸ，X′部分へ送られ、そこを横切つ
て出口または排出口１１６に流れる。 出口区域１１６，１１８には堰１３８，１４０
が設けられており、その高さはスリツト入口１３
２および１２４が蒸留中に液のヘツドでシールさ
れるのを確保する高さである。 出口区域１１８から主たるカラム分割板１０４
の他の面にある弦板１３０の頂部の端部間にある
間隙はヘツドプレートによりシールされて、帯域
１０６中を上昇する蒸気の侵入を防ぎ、同様にし
て出口区域１１６から主たるカラム分割板１０４
の他の面にあるカラム壁１０２と弦板１２２の頂
部端との間の間隙はヘツドプレート１４４により
シールされて、帯域１０８中を上昇する蒸気の侵
入を防ぐ。 第４図〜第６図の具体例によつてえられるのと
同じ一般的利点に加えて、第７図〜第１０図の具
体例はそれぞれの半分のトレイの有効な堰または
出口区幅がそれぞれ堰１３８または１４０の幅の
合計であり従つて実質的に大きくなつており、こ
れによつて高い液／気比の操作を可能にしてい
る、という利点を付加している。 所望ならば、出口の堰１３８の有効長はそれら
にカーブを付けることによつて、たとえば第１１
図に示すようにカラムの壁の曲面にそうようにし
て、あるいは第１２図に示すように角度または屈
曲を付けることによつて、増大させることができ
る。第１１図および第１２図は第９図と同一のレ
ベルでとつた横断面図である。 第１３図および第１４図は第７図〜第１０図に
対応する配列をもつ、然しそれぞれの段階が４つ
の活性区域をもつ、物質移動装置の２つのレベル
でみた、単純化した図式的横断面図である。 第１３図は第９図に対応するレベルにおける平
面図であり、第１４図は第１０図に対応するレベ
ルにおける平面図である。 第１３図に示すように、１つの帯域における半
分のトレイの活性区域２０２，２０４，２０６，
２０８には入口区域２１０および２１２から来て
出口区域２１４，２１６および２１８からの降液
路に排出される液が供給される。他の帯域におい
て（第１４図に示すように）活性区域２０２′，
２０４′，２０６′および２０８′には入口区域２
１４′，２１６′および２１８′から液が供給され
る。この入口区域は他の帯域中の次の高い段階の
出口区域から供給される降液路からの液を受取
り、そして出口区域２１０′および２１２′からの
降液路に液を排出する。この液は他の帯域中の次
の低い段階の入口区域２１０および２１２に供給
される。２２０および２２０′は第７図〜第１０
図の配列におけるプレート１４２および１４４に
機能上対応するヘツドプレートである。 第７図〜第１０図、および第１１図〜第１２図
に示す配列は第４図〜第６図のそれよりも複雑で
あるが、半分のトレイ当りの全体の堰または出口
の幅がより大きいため実質的により高い液荷重を
処理できるという利点をもつている。 第１５図および第１６図は、第１３図および第
１４図に示すものと類似の配列の、然し各段階が
３つの活性区域をもつている。第１３図および第
１４図と同じレベルでみた、単純化した図式的横
断面図である。第１５図に示すように、１つの帯
域において、それぞれの半分のトレイの活性区域
３０２，３０４，３０６には入口区域３１０，３
１４から来て出口区域３０８，３１２からの降液
路に排出される液が供給される。第１６図に示す
ように、他の帯域においては、活性区域３０２′，
３０４′には入口区域３０８′，３１２′から来て
出口区域３１０′，３１４′からの降液路に排出さ
れる液が供給される。３２０および３２０′は第
７図〜第１０図の配列におけるプレート１４２お
よび１４４に機能上対応するヘツドプレートであ
る。 本発明により構築される物質移動カラムの最適
性能のために、各帯域中の気―液接触段階の有効
面積は通常は実質的に同一であるべきであること
が理解されるであろう。然しながら、２〜３のケ
ースにおいてはこのことはその通りではない。た
とえば、カラムへの液体供給物がはじめに１つの
帯域にのみ供給され、且つひどく予冷されている
場合、その帯域中の蒸気の荷重が他の帯域に比べ
て減少することが起り、この帯域の活性面積を他
の帯域に対して減少させることによつてこれを補
償することが望ましいことがありうる。同様に隣
接トレイ間の軸方向の間隔は帯域のすべてにおい
て対応する部分について同一であるべきである。
同様にして、カラムの任意の部分における隣接す
る気―液接触段階の間の軸方向の間隔は全体とし
て均一であるべきである。換言すれば、その間隔
はＸ／２（Ｘは帯域にいづれかにおける隣接段階間 の間隔である）であるべきである。然しながら、
カラムの１つのセクシヨンにおける隣接段階間の
間隔はカラムの別のセクシヨンにおけるそれとは
異なつていてもよい。 平行に軸方向に伸びる気―液接触帯域はそれぞ
れの帯域における上昇蒸気流が実質的に分離した
状態に保たれるように構築され配列されるという
ことが本発明の重要な特徴である。然しながら、
これらの帯域間の圧力の均等性を確保するため
に、カラムのえらばれた地点においてこれらの帯
域間に非常に限定された蒸気の移動を、たとえば
これらの帯域を降液路を通る小径の圧力バランス
パイプで接続することによつて又はその他の手段
によつて、与えることは望ましいことでありう
る。 気―液接触段階をもつ物質移動カラムのセクシ
ヨンの全体またはその一部は本発明により構築す
ることができる。たとえば、ある種の蒸留用途に
は、供給点より上の部分のみを本発明により構築
し、供給点より下の部分は異なつた構造のものた
とえば第１図に示す形体のものにすることが望ま
しいことがありうる。 図面においては、蒸気が一方の帯域から他の帯
域へ移動するのを防ぐ部材は、トレイの入口が液
のヘツドでシールされるのを確保する高さの出口
堰から構成されているけれども、入口堰を設け、
出口堰を省略するというような別の手段も使用し
うるが理解されるであろう。 以下の具体例によつて本発明を更に説明する。 例 １ この例は、通常の設計の且つ４つのトレイ又は
段階をもち100％効率で操業される吸収塔内で達
成される分留と、第５図および第６図に示す配列
をもつ吸収塔を使用することによつて達成される
分留とを比較するものである。後者の配列におい
て、４つのトレイのそれぞれは２帯域に分割さ
れ、それによつてカラムの２つの帯域は４つの段
階をもち、各段階は半分のトレイからなり、これ
らの帯域のそれぞれにおける隣接トレイ間の間隔
は通常のカラム中の隣接トレイ間の間隔と同じで
ある。同一の供給成分および同一の操業効率をそ
れぞれのカラムにおいて使用する。それぞれの場
合、頂部トレイの供給物は毎時99モルのペンタン
および毎時１モルのヘキサンを含む液であり、底
部のトレイの下の供給物は毎時50モルのペンタン
および毎時50モルのヘキサンを含む蒸気であつ
た。両者のケースにおいて、頂部供給物はその沸
点に保持し、底部蒸気供給物はその露点に保持し
て結果の有効な比較を確実にした。それぞれのケ
ースにおいて圧力は30psiaに保持した。 吸収塔から回収した頂部生成物および下部生成
物を比較して下記の表にまとめた。なお、分留の
改良は分留性能指数の形で評価した。分離性能指
数はオーバーヘツド中のペンタン（LK）の毎時
モル数をベース中のペンタン（LK）の毎時モル
数で割り、これにベース中のヘキサン（HK）の
毎時モル数をオーバーヘツド中のヘキサン
（HK）の毎時モル数で割つた値を掛けた値とし
て定義される。

【表】 ル数
ヘキサン 1.0 50.0 1.38 49.62
の毎時モ
ル数
本発明による吸収塔の変形は分留性能指数をほ
とんど２倍にすることが容易に理解できる。 その上、増強された操業効率が本発明の配列に
よる第２の吸収塔からえられる。通常の系に比べ
ての下降液の通路、それぞれのトレイ上の液のよ
り長い通路および変化した液対蒸気の物質比のた
めである。 例 ２〜４ これらの例のうち、例２および例４は例３（本
発明の実施例）との比較のためのものである。 例２および例３において、供給口より上の３つ
のトレイおよび供給口より下の３つのトレイから
なる通常の設計の蒸留カラム中で達成される分留
（例２）を第７〜第１０図に示す配列をもち、２
つの帯域のそれぞれに供給口より上に３つの半分
のトレイを、そして２つの帯域のそれぞれに供給
口より下に３つの半分のトレイをもつ、且つそれ
ぞれの帯域中での隣接する半分のトレイ間の間隔
は通常のカラム中の隣接トレイ間の間隔と同じで
あるカラム中で達成される分留４（例３）と比較
した。 それぞれのケースにおいて100％操業効率をこ
れらのトレイについてとつた。 両者のケースにおいて、供給物はペンタン毎時
100モル、ヘキサン毎時100モルであり、還流比は
2.0に保つた。還流比は頂部トレイに還流される
物質流を除去される蒸留液生成物の物質で割つた
比として定義される。塔のオーバーヘツド蒸気の
合計凝縮物を両者のケースにおいてとつた。供給
物および還流液の温度は例２および例３において
共にそれらの沸点に保持し、操業圧力は同様に例
２および例３において共に30psiaに保持し、これ
によつて両者の結果の有効な比較を確保した。こ
れらの結果は下記の表に示した。本発明は223％
の分留性能の改良を与えていることが理解される
であろう。その上、例３においては例２に比べて
増強した操業効率がえられる。それは降下する液
の通路および変化した液対蒸気の物質比による。 例４において、例２の蒸留をくりかえした。た
だし例３において達成されたと同じ分留性能指数
を得るに必要なレベルに還流比を上げた。これら
の結果も下記の表に示す。この表から、約1.9×
10⁶BTU／時間のエネルギー消費の増加（60％以
上の増加）が必要であることがわかる。

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による通常の設計の単一パス
の物質移動カラムの長さ部分にそつた図式的垂直
断面図であり、数個の気―液接触段階（トレイ）
を示すものである。第２図および第３図は第１図
のXX′およびYY′にそつてそれぞれみた第１図の
装置の平面断面図である。第４図は本発明により
変形した第１図、第２図および第３図の単一パス
物質移動装置の操作原理を示すもので、第１図に
示す従来のカラムの図に対して直角の角度からみ
た図である。第５図は第４図に示す原理により操
作する物質移動カラムの内部構造配列の一例を示
す同寸法図である。第６図はカラム中に配置した
第５図の配列の平面断面図である。第７図は本発
明の別の具体例によるカラムの部分の内部構造を
示す部分的な同寸法断面図であり、変形した２個
のパスをもつカラムについてのものである。第８
図は第５図に示す構造の図式的対向面図である。
第９図および第１０図は第７図のAA′および
BB′からそれぞれみた第７図のカラムの平面断面
図である。第１１図および第１２図は第７図〜第
１０図の具体例を変形して各半分のトレイの有効
堰または出口幅を増大させた具体例を示すもので
あり、第９図に示す平面断面図に対応するもので
ある。第１３図および第１４図は本発明によるカ
ラムの第９図および第１０図のそれに対応するレ
ベルにおいてとつた平面断面図であつて、変形し
た４個のパスをもつカラムについてのものであ
る。第１５図および第１６図は活性区域によるカ
ラムの第９図および第１０図のそれに対応するレ
ベルにおいてとつた平面断面図であつて、変形し
た３個のパスをもつカラムについてのものであ
る。 これらの図中において；２…カラム、Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ…トレイ、４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，
４Ｅ…降液路、６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ…
堰、１０，１０′…カラムの弧、１２，１２′…カ
ラムの弦、１４，１６…分割板で分割されたカラ
ム中の帯域、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ…
帯域１４中の半分のトレイ、１６Ａ，１６Ｂ，１
６Ｃ，１６Ｄ…帯域１６中の半分のトレイ、２０
…バツフルプレート、２１…カラムの内径、２
２，２２′…出口区域、２４，２４′…入口区域、
２６，２６′…活性区域、２８…垂直板、３０′…
入口、３２，３２′…ヘツドプレート、３４，３
４′…シール部材、３６，３６′…堰、１０２…カ
ラム壁、１０４…分割板、１０６，１０８…分割
板で分割されたカラム中の帯域、１１０Ａ，１１
０Ｂ…帯域１０６中の半分のトレイ、１１２，１
１２Ｂ…帯域１０８中の半分のトレイ、１１４，
１２０…降液路の基板、１１６…出口区域、１１
８…降液路開口、１２２，１３０…弦板、１２
４，１３２…スリツト入口、１３４…水平板、１
４２，１４４…ヘツドプレート、２０２，２０
４，２０６，２０８，２０２′，２０４′，２０
６′，２０８′…活性区域、２１０，２１２，２１
４′，２１６′，２１８′…入口区域、２１４，２
１６，２１８，２１０′，２１２′…出口区域、２
２０，２２０′…ヘツドプレート、３０２，３０
４，３０６，３０２′，３０４′，３０６′…活性
区域、３１０，３１４，３０８′…入口区域、３
０８，３１２，３１０′，３１４′…出口区域、３
２０，３２０′…ヘツドプレート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸方向に間隔を置いて配置されている多数の
   気―液接触段階をもち、降液路によつて各段階か
   らの液流を次の段階に下降させ、そしてこれらの
   段階の間に蒸気流を上昇させる空間を備えるほぼ
   垂直なカラム状部分を含む物質移動装置であつ
   て、 該カラム状部分が更に軸方向に伸びる分割板２
   ０を含み、この分割板が上昇蒸気流空間を２つの
   平行な帯域１４，１６に分割して該蒸気流を２つ
   の平行で別々の流れに分け、それぞれの帯域が多
   数の気―液接触段階１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ等；
   および１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ等を軸方向にそつ
   て軸方向に間隔を置いて備え、一方の帯域中の気
   ―液接触段階１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ等の配置が
   カラム状部分にそつた他の帯域中の気―液接触段
   階１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ等の配置に対して軸方
   向に食い違いの状態にあり、それぞれの気―液接
   触段階が活性区域２６，２６′、先行する段階か
   らの液を受け入れて該活性区域に送る入口区域２
   ４，２４′、および活性区域からの液を排出する
   出口区域２２，２２′をもち、そしてそれぞれ出
   口区域が降液路によつて接続されていて流液をカ
   ラム状部分の次の低い段階の活性区域の入口区域
   に該降液路を通つて下降させ、それによつてカラ
   ム状部分を下降する液流をそれが段階から段階へ
   カラム状部分を順次に下降する際に一方の帯域か
   ら他方の帯域に交互に指向させる物質移動装置に
   おいて； 入口区域と出口区域が活性区域の向き合つた両
   側に配置され且つ活性区域および入口区域と活性
   区域との間の入口３０，３０′と出口３６，３
   ６′が分割板の同じ側に配置され、出口区域と活
   性区域はそれぞれ分割板の面に対してほぼ直角方
   向に該帯域を横切つて伸びそれによつて入口区域
   から活性区域を横切つて出口区域に流れる液流は
   ほぼ直線であり且つ分割板に平行であり、一方の
   帯域中の段階の活性区域２６の分割板の幅にそつ
   た配置は他方の帯域中の段階の活性区域２６′の
   それに対応し、一方の帯域中の段階の活性区域の
   入口区域と出口区域の配置はそれぞれ他方の帯域
   中の段階の対応する活性区域の出口区域と活性区
   域に対応し、それによつて一方の帯域中のそれぞ
   れの段階の活性区域を横切る液流の方向が他方の
   帯域中のそれぞれの段階の対応する活性区域を横
   切る液流の方向と反対であるようになしたことを
   特徴とする物質移動装置。 ２ それぞれの気―液接触段階が、入口と出口と
   の間にそれぞれ存在する複数個の活性区域を含む
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 気―液接触段階に複数個の分離した活性区域
   が装備されていて、それらの活性区域のそれぞれ
   がその一返にカラム部分中の前段階の活性区域か
   ら排出される液を受け入れるための入口区域を配
   置してもつており、そしてその対向辺に活性区域
   からの液を排出するための出口区域を配置しても
   つており、一方の帯域中の各段階の各活性区域の
   分割板の幅を横切る配置は他の帯域中の活性区域
   のそれに対応し、そして一方の帯域中の各段階の
   入口区域および出口区域の配置は他の帯域中の各
   段階の入口区域および出口区域のそれらにそれぞ
   れ対応する特許請求の範囲第２項記載の装置。 ４ 各段階が2n個の活性区域、ｐ個の入口区域
   およびｑ個の出口区域をもち（ただし、ｎは正の
   整数であり、帯域中の１つにおいてｐ＝ｎ、およ
   びｑ＝ｎ＋１であり、帯域中の他の１つにおいて
   ｐ＝ｎ＋１、およびｑ＝ｎである）、気―液接触
   段階が、軸方向に伸びる分割板の面に対してほぼ
   直角の方向に伸びる概念上の分割線によつて活性
   区域、入口区域および出口区域に分割されている
   特許請求の範囲第３項記載の装置。 ５ ｎが１または２である特許請求の範囲第３項
   記載の装置。 ６ それぞれ気―液接触段階が２つの活性区域を
   もち、帯域の一方は、入口区域、この入口区域の
   各辺に配置された活性区域、およびこの入口区域
   からそれぞれの活性区域の他辺に配置された出口
   区域をもつ各段階を含み、そして帯域の他方は、
   出口区域、この出口区域の各辺に配置された活性
   区域、およびこの出口区域からそれぞれの活性区
   域の他辺に配置された入口区域をもつ各段階を含
   む特許請求の範囲第５項記載の装置。