JPH07185204A - 熱・物質交換装置用の液体分配器、そのような分配器を有する精留塔、及びそのような精留塔の空気の精留への利用 - Google Patents
熱・物質交換装置用の液体分配器、そのような分配器を有する精留塔、及びそのような精留塔の空気の精留への利用Info
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- JPH07185204A JPH07185204A JP6263482A JP26348294A JPH07185204A JP H07185204 A JPH07185204 A JP H07185204A JP 6263482 A JP6263482 A JP 6263482A JP 26348294 A JP26348294 A JP 26348294A JP H07185204 A JPH07185204 A JP H07185204A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】簡単で、融通性、信頼性があり、費用のかから
ないやり方で、排出される液体流量の規則性を増加し、
一方では詰まりの危険を減少することを可能とする正確
な分配器を提供する。 【構成】分配器（２）は、散水面積の大部分にわたっ
て、有利にはほぼ一定の表面ピッチ（６、６′）をもっ
た散水点のパターンを有し、パターンは、典型的には分
配器の主要区域では規則的であり、接続区域では、不規
則である組み合わされた表面区域（６′、６″）によっ
て不規則であり、散水点が、あらかじめ定められた４よ
り大きくない、有利には２より大きくない断面積の異な
るｎ個のグループから選ばれた断面積を有する、直径の
定められた開口（４、４′、４″）により定められた所
定の流量を排出する。特に充填物型空気精留塔に利用。
ないやり方で、排出される液体流量の規則性を増加し、
一方では詰まりの危険を減少することを可能とする正確
な分配器を提供する。 【構成】分配器（２）は、散水面積の大部分にわたっ
て、有利にはほぼ一定の表面ピッチ（６、６′）をもっ
た散水点のパターンを有し、パターンは、典型的には分
配器の主要区域では規則的であり、接続区域では、不規
則である組み合わされた表面区域（６′、６″）によっ
て不規則であり、散水点が、あらかじめ定められた４よ
り大きくない、有利には２より大きくない断面積の異な
るｎ個のグループから選ばれた断面積を有する、直径の
定められた開口（４、４′、４″）により定められた所
定の流量を排出する。特に充填物型空気精留塔に利用。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、散水区域を構成する上
方界面をもった熱・物質交換装置用の液体分配器であっ
て、ガス通路及び複数の液体通路を有する分配器に関す
る。
方界面をもった熱・物質交換装置用の液体分配器であっ
て、ガス通路及び複数の液体通路を有する分配器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の熱・物質交換装置用の分配器
は、例えばフランス国特許公開第２，１２１，１８５
号、及びヨーロッパ特許公開第０，４９１，５９１号明
細書に記載されている。実際、特に充填物型空気精留塔
では、後の図１から４に記載されたように、二つの型の
分配器が用いられている。
は、例えばフランス国特許公開第２，１２１，１８５
号、及びヨーロッパ特許公開第０，４９１，５９１号明
細書に記載されている。実際、特に充填物型空気精留塔
では、後の図１から４に記載されたように、二つの型の
分配器が用いられている。
【０００３】図１及び２に記載された第１の型は、熱・
物質交換装置３の上に延びる平行な付属樋の同一平面上
の底面を構成するのが有利な平面構造体２を、精留塔の
環状殻１内に横方向に配置されて有し、熱・物質交換装
置は、不規則又は規則充填物、典型的には出願人の名義
のヨーロッパ特許公開第０，３６７，８１７号に記載さ
れたような、いわゆる交差波板構造体からなるのが有利
である。特に平面構造体２の周縁部で互いに連通する樋
をもった構造体２は、大量の液体の集積用の貯蔵所Ｌを
形成し、交換装置３の散水区域上に液体を重力で分配す
る多数の開口４を有する。平面構造体２は、図１に示さ
れたように、分配器を通って上方にガスを通過させる一
連の円形又は楕円形の煙突５を有する。
物質交換装置３の上に延びる平行な付属樋の同一平面上
の底面を構成するのが有利な平面構造体２を、精留塔の
環状殻１内に横方向に配置されて有し、熱・物質交換装
置は、不規則又は規則充填物、典型的には出願人の名義
のヨーロッパ特許公開第０，３６７，８１７号に記載さ
れたような、いわゆる交差波板構造体からなるのが有利
である。特に平面構造体２の周縁部で互いに連通する樋
をもった構造体２は、大量の液体の集積用の貯蔵所Ｌを
形成し、交換装置３の散水区域上に液体を重力で分配す
る多数の開口４を有する。平面構造体２は、図１に示さ
れたように、分配器を通って上方にガスを通過させる一
連の円形又は楕円形の煙突５を有する。
【０００４】図３及び４に示された分配器の他の型で
は、液体分配器は、中央に液体を供給され、任意に１本
又はそれ以上の樋２１によって接続される互いから隔て
られている一連の樋又は平行な管２０を有し、異なる種
類の樋が、液体貯蔵所Ｌを形成し、それらの間にガス通
過用の空間５０を形成する。樋２０は、交換装置３の上
面と平行であり、内部に排出用開口４が形成される面
２′をその下端部に形成する。二つの型の一方又は他方
では、図１又は３に示されたように、開口４が、環状殻
１付近の排出区域の詳細な配置とは離れて規則的パター
ン（平行な列に並べられた開口）に従って形成される。
製作を容易にする理由から、開口４は同一の断面を有す
るのが好ましい。
は、液体分配器は、中央に液体を供給され、任意に１本
又はそれ以上の樋２１によって接続される互いから隔て
られている一連の樋又は平行な管２０を有し、異なる種
類の樋が、液体貯蔵所Ｌを形成し、それらの間にガス通
過用の空間５０を形成する。樋２０は、交換装置３の上
面と平行であり、内部に排出用開口４が形成される面
２′をその下端部に形成する。二つの型の一方又は他方
では、図１又は３に示されたように、開口４が、環状殻
１付近の排出区域の詳細な配置とは離れて規則的パター
ン（平行な列に並べられた開口）に従って形成される。
製作を容易にする理由から、開口４は同一の断面を有す
るのが好ましい。
【０００５】それにもかかわらず、図５に示されたよう
に、図１及び２による型の分配器では、開口４が、図５
に点線６で示された散水面の規則的格子による規則的パ
ターンに分散配置されるならば、典型的には精留塔の環
状殻１によって限定された分配器の周縁輪郭の付近に、
７で示されているような、いくつかの開口４の格子区域
が“切り離された”表面を有するのが見られ、これは、
問題の格子室が規則的格子の他の開口の流量より相対的
に大きな局部流量を有することを示すが、８で示されて
いるような他の区域は、排出開口をもたないので“乾燥
された”区域を構成し、これら二つの条件が、精留塔に
おける液体流量に対するガス流量の比を局部的に低下さ
せるのに寄与する。
に、図１及び２による型の分配器では、開口４が、図５
に点線６で示された散水面の規則的格子による規則的パ
ターンに分散配置されるならば、典型的には精留塔の環
状殻１によって限定された分配器の周縁輪郭の付近に、
７で示されているような、いくつかの開口４の格子区域
が“切り離された”表面を有するのが見られ、これは、
問題の格子室が規則的格子の他の開口の流量より相対的
に大きな局部流量を有することを示すが、８で示されて
いるような他の区域は、排出開口をもたないので“乾燥
された”区域を構成し、これら二つの条件が、精留塔に
おける液体流量に対するガス流量の比を局部的に低下さ
せるのに寄与する。
【０００６】これらの欠点を克服する一つの解決法は、
散水点の規則的パターンのピッチを縮小するように開口
の数を増加する、したがって分配器内に緩衝液体Ｌを保
持するために開口の直径を縮小することでなければなら
ない。しかしながらこの解決法は、小さな断面積の正確
な開口を製作する困難さのために、製作費を著しく増加
し、液体排出流量の正確さを限定する点で不適当であ
り、むしろ小さな断面積は、液体流量の問題が小さな断
面積の開口の詰まりなどの危険の増加によって一層鋭く
増大化するので、大きな直径の開口を製作する方を選ぶ
ように影響を受けている。
散水点の規則的パターンのピッチを縮小するように開口
の数を増加する、したがって分配器内に緩衝液体Ｌを保
持するために開口の直径を縮小することでなければなら
ない。しかしながらこの解決法は、小さな断面積の正確
な開口を製作する困難さのために、製作費を著しく増加
し、液体排出流量の正確さを限定する点で不適当であ
り、むしろ小さな断面積は、液体流量の問題が小さな断
面積の開口の詰まりなどの危険の増加によって一層鋭く
増大化するので、大きな直径の開口を製作する方を選ぶ
ように影響を受けている。
【０００７】もう一つの解決法は、周縁区域において、
いろいろな適合した直径の、すなわち７のような区域で
はより小さな、８のような区域の付近では増大された直
径の開口を製作することでなければならない。この解決
法も、一般に１０を超える多種類の異なる断面積の開口
の製作を必要とする点で不適当であり、液体流量の正確
さ及び詰まりの危険に小さな直径の開口をさらす不利益
に加えて、多数の又は複雑なドリル工具を用意する必要
性から、製作費を著しく増加するであろう。
いろいろな適合した直径の、すなわち７のような区域で
はより小さな、８のような区域の付近では増大された直
径の開口を製作することでなければならない。この解決
法も、一般に１０を超える多種類の異なる断面積の開口
の製作を必要とする点で不適当であり、液体流量の正確
さ及び詰まりの危険に小さな直径の開口をさらす不利益
に加えて、多数の又は複雑なドリル工具を用意する必要
性から、製作費を著しく増加するであろう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、簡単で、融通性、信頼性があり、費用のかからな
いやり方で、排出される液体流量の規則性を増加し、一
方では詰まりの危険を減少することを可能とする正確な
分配器を提供することである。
的は、簡単で、融通性、信頼性があり、費用のかからな
いやり方で、排出される液体流量の規則性を増加し、一
方では詰まりの危険を減少することを可能とする正確な
分配器を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
の一特徴によれば、液体通路は、少なくとも部分的に不
規則である散水点のパターンに従って分散配置された、
直径の定められた開口によって限定され、前記開口が、
あらかじめ定められた４を超えない、有利には２を超え
ない断面積の異なるｎ個のグループから選ばれた一つの
断面積を有し、各開口が、組み合わされた開口の断面積
と対応する面積をもった個々の表面と組み合わされてい
る。
の一特徴によれば、液体通路は、少なくとも部分的に不
規則である散水点のパターンに従って分散配置された、
直径の定められた開口によって限定され、前記開口が、
あらかじめ定められた４を超えない、有利には２を超え
ない断面積の異なるｎ個のグループから選ばれた一つの
断面積を有し、各開口が、組み合わされた開口の断面積
と対応する面積をもった個々の表面と組み合わされてい
る。
【００１０】一つの特定の特徴によれば、典型的には２
ｍｍと１０ｍｍの間の、有利には３ｍｍと５ｍｍの間の
直径をもった円形開口の公称通過断面積と対応するほぼ
一定の断面積を有し、散水区域にわたってほぼ一定の表
面ピッチをもった散水点のパターンに従って分散配置さ
れる。本発明によるこの配置は、開口断面積の小さい範
囲の、特に単一の通路断面積をもった開口による、分配
器の縁部の問題を効率的に扱うことを可能にし、一方で
は同時に、比較的大きな公称開口通路断面積を保持し、
したがって詰まりへの敏感さを減少しながら、単位散水
表面積当たりの散水点の数を最適化することを可能にす
る。
ｍｍと１０ｍｍの間の、有利には３ｍｍと５ｍｍの間の
直径をもった円形開口の公称通過断面積と対応するほぼ
一定の断面積を有し、散水区域にわたってほぼ一定の表
面ピッチをもった散水点のパターンに従って分散配置さ
れる。本発明によるこの配置は、開口断面積の小さい範
囲の、特に単一の通路断面積をもった開口による、分配
器の縁部の問題を効率的に扱うことを可能にし、一方で
は同時に、比較的大きな公称開口通路断面積を保持し、
したがって詰まりへの敏感さを減少しながら、単位散水
表面積当たりの散水点の数を最適化することを可能にす
る。
【００１１】本発明の他の特徴によれば、分配器は、 −開口が前記パターンに従って形成される平面構造体、 −開口が前記パターンに従って形成される一連の互いに
連結された樋を有する。 本発明の文脈では、用語“樋”は、図示されたように、
角のある断面と平らな底をもった、又はその下部が一つ
の同一水平面にほぼ接する、例えば管のような丸い断面
をもった型材を意味する。
連結された樋を有する。 本発明の文脈では、用語“樋”は、図示されたように、
角のある断面と平らな底をもった、又はその下部が一つ
の同一水平面にほぼ接する、例えば管のような丸い断面
をもった型材を意味する。
【００１２】本発明の他の対象は、充填物型、有利には
規則充填物型の熱・物質交換装置と組み合わされたこの
ような分配器を備えた精留塔、特に空気精留塔である。
本発明の他の特徴及び利点は、例として与えられたが何
の限定もない実施態様について、添付の図面を参照しな
がらなされる以下の記載から明らかになるであろう。
規則充填物型の熱・物質交換装置と組み合わされたこの
ような分配器を備えた精留塔、特に空気精留塔である。
本発明の他の特徴及び利点は、例として与えられたが何
の限定もない実施態様について、添付の図面を参照しな
がらなされる以下の記載から明らかになるであろう。
【００１３】
【実施例】図６の実施態様に示されたように、本発明に
よる平面構造体をもった種類の分配器では、ここでは四
辺形である個々の規則的表面区域６の重心にあり、ここ
では直交する規則的パターンに従って配置された開口４
が、平面構造体２の中央部分にあるのが有利である。本
発明の一態様によれば、規則的表面区域６の格子をもっ
た開口４の中央パターンは、図示された実施態様では、
規則的区域６とほとんど実質的に同一面積をもつが不規
則な形状を有し、表面区域６′の重心に配置された開口
４′の不規則パターンによってその周縁で補足される
が、ここでは開口４′は、規則的パターンの開口４とほ
とんど同一断面積を有する。
よる平面構造体をもった種類の分配器では、ここでは四
辺形である個々の規則的表面区域６の重心にあり、ここ
では直交する規則的パターンに従って配置された開口４
が、平面構造体２の中央部分にあるのが有利である。本
発明の一態様によれば、規則的表面区域６の格子をもっ
た開口４の中央パターンは、図示された実施態様では、
規則的区域６とほとんど実質的に同一面積をもつが不規
則な形状を有し、表面区域６′の重心に配置された開口
４′の不規則パターンによってその周縁で補足される
が、ここでは開口４′は、規則的パターンの開口４とほ
とんど同一断面積を有する。
【００１４】しかしながら図６の左側には、表面区域
６″が組み合わされる開口４及び４′の断面積より小さ
な、二つの同一断面積の開口４″が図示されており、区
域６″は、開口４″の縮小された断面積と比例する縮小
された表面面積を有する。精留塔の直径により与えられ
る全散水面積について、また典型的には３ｍｍと５ｍｍ
の間にあるあらかじめ定められた開口４、４′の公称直
径について、同一の開口４、４′の総数を、したがって
対応する個々の表面面積を定めることが可能であり、個
々の周縁表面６′及び６″の形状は、規則的表面６をも
った中央区域周りの残った散水区域全体の表面積を順次
計算することによって定められる。
６″が組み合わされる開口４及び４′の断面積より小さ
な、二つの同一断面積の開口４″が図示されており、区
域６″は、開口４″の縮小された断面積と比例する縮小
された表面面積を有する。精留塔の直径により与えられ
る全散水面積について、また典型的には３ｍｍと５ｍｍ
の間にあるあらかじめ定められた開口４、４′の公称直
径について、同一の開口４、４′の総数を、したがって
対応する個々の表面面積を定めることが可能であり、個
々の周縁表面６′及び６″の形状は、規則的表面６をも
った中央区域周りの残った散水区域全体の表面積を順次
計算することによって定められる。
【００１５】本発明によれば、開口４、４′の断面積よ
り大きい、又は開口４″の断面積より小さい断面積をも
ったその他の開口（図示せず）は、これらの開口の断面
積と対応する面積をもった個々の表面の重心に局部的に
設けることができる。開口の異なる断面積の数は、４よ
り大きくはなく、実際には３より大きくはない。最小開
口断面積（実際には１ｍｍの直径に対応する）に対する
最大開口断面積の比は、１００を超えることはなく、典
型的には５０を超えることはない。
り大きい、又は開口４″の断面積より小さい断面積をも
ったその他の開口（図示せず）は、これらの開口の断面
積と対応する面積をもった個々の表面の重心に局部的に
設けることができる。開口の異なる断面積の数は、４よ
り大きくはなく、実際には３より大きくはない。最小開
口断面積（実際には１ｍｍの直径に対応する）に対する
最大開口断面積の比は、１００を超えることはなく、典
型的には５０を超えることはない。
【００１６】図７に示されたように、離された樋２０を
もった一実施態様では、本発明によれば、離された樋
は、その自由端部２００がそれと直ぐ近接する精留塔の
環状殻の輪郭とほぼ適合するように、寸法決めされ形状
化され、個々の表面６は、このとき自由端部２００か
ら、すなわち分配器の側縁部から始めて、樋２０の底に
形成される同一公称断面積をもった開口４の分散配置に
従って定められる。
もった一実施態様では、本発明によれば、離された樋
は、その自由端部２００がそれと直ぐ近接する精留塔の
環状殻の輪郭とほぼ適合するように、寸法決めされ形状
化され、個々の表面６は、このとき自由端部２００か
ら、すなわち分配器の側縁部から始めて、樋２０の底に
形成される同一公称断面積をもった開口４の分散配置に
従って定められる。
【００１７】図７によって示されるように、開口４の分
配は、分配器の側面部分にわたって規則的（ここでは円
弧状及び直列状に）であり、対応する表面区域はほとん
ど規則的であって、この分配は、分配樋又は平衡樋２１
の区域における個々の表面積を調整する問題を減少し、
図６の周縁区域の場合におけるように、樋２１では、不
規則なピッチをもった開口４′の個々の表面６′は、表
面積を順次計算することによって定められるいろいろな
輪郭を有し、同一公称断面積をもった開口４及び４′の
場合には、規則的表面６と同一表面積を保持する。ここ
ではまた、開口４、４′の断面積に対して縮小された断
面積を有し、表面積も縮小された表面区域６″と組み合
わされた開口４″が示されている。
配は、分配器の側面部分にわたって規則的（ここでは円
弧状及び直列状に）であり、対応する表面区域はほとん
ど規則的であって、この分配は、分配樋又は平衡樋２１
の区域における個々の表面積を調整する問題を減少し、
図６の周縁区域の場合におけるように、樋２１では、不
規則なピッチをもった開口４′の個々の表面６′は、表
面積を順次計算することによって定められるいろいろな
輪郭を有し、同一公称断面積をもった開口４及び４′の
場合には、規則的表面６と同一表面積を保持する。ここ
ではまた、開口４、４′の断面積に対して縮小された断
面積を有し、表面積も縮小された表面区域６″と組み合
わされた開口４″が示されている。
【００１８】分配器の構造によれば、直径を定められた
開口４があけられる樋２０に対して散水点をずらせるこ
とができる。図８の実施態様では、環状殻１の付近での
液排出は、例えば溢流型の流出通路４１によって少なく
とも部分的に確保され、流出通路は、樋の外の散水点
４′をつくるために、樋２０の下方及び外側に延びる
が、樋の開口４の排出量と同一であるのが有利な排出量
を確保し、各流出通路は、一つの樋につくられ、開口４
と同一断面積をもった開口４０によって供給され、散水
点４′の分散配置は、図６及び７の場合におけるのと同
一のやり方で定められる。本発明は、特定の実施態様を
参照しながら述べられてきたが、本発明はそれに限定さ
れるものではなく、むしろ当業者にとって明らかな改良
及び変形も可能である。
開口４があけられる樋２０に対して散水点をずらせるこ
とができる。図８の実施態様では、環状殻１の付近での
液排出は、例えば溢流型の流出通路４１によって少なく
とも部分的に確保され、流出通路は、樋の外の散水点
４′をつくるために、樋２０の下方及び外側に延びる
が、樋の開口４の排出量と同一であるのが有利な排出量
を確保し、各流出通路は、一つの樋につくられ、開口４
と同一断面積をもった開口４０によって供給され、散水
点４′の分散配置は、図６及び７の場合におけるのと同
一のやり方で定められる。本発明は、特定の実施態様を
参照しながら述べられてきたが、本発明はそれに限定さ
れるものではなく、むしろ当業者にとって明らかな改良
及び変形も可能である。
【図１】精留塔用液体分配器の第１の主要実施態様の平
面図。
面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ切断面による断面図。
【図３】精留塔用液体分配器の第２の主要実施態様の平
面図。
面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ切断面による断面図。
【図５】液体通路の分散配置を示す従来の分配器の略平
面図。
面図。
【図６】平面構造体に適用された、本発明による液体通
路の一分散配置を示す図５と同様な図。
路の一分散配置を示す図５と同様な図。
【図７】本発明の一実施態様による樋をもった分配器で
の液体通路の分散配置を示す図６と同様な平面図。
の液体通路の分散配置を示す図６と同様な平面図。
【図８】本発明による樋をもった分配器の他の実施態様
の平面図。
の平面図。
１ 精留塔の環状殻 ２ 平面構造体 ３ 熱・物質交換装置 ４、４′、４″、４０ 開口（液体通路） ５ 煙突（ガス通路） ６、６′、６″ 表面区域 ７、８ 周縁部の表面区域 ２０、２１ 樋 ２００ 樋２０の自由端部 ４１ 流出通路 ５０ ガス通路空間
Claims (13)
- 【請求項１】 散水区域を構成する上方界面をもった熱
・物質交換装置（３）用の液体分配器であって、ガス通
路（５；５０）及び複数の液体通路（４、４′、４″）
を有する分配器において、液体通路が、少なくとも部分
的に不規則である散水点のパターンに従って分散配置さ
れた、直径の定められた開口（４、４′、４″）によっ
て限定され、前記開口が、あらかじめ定められた４を超
えない断面積の異なるｎ個のグループから選ばれた一つ
の断面積を有し、各開口が、組み合わされた開口の断面
積と対応する面積をもった個々の表面（６、６′、
６″）と組み合わされることを特徴とする液体分配器。 - 【請求項２】 ｎ個のグループの最大断面積と最小断面
積の間の比が１００未満であることを特徴とする請求項
１記載の液体分配器。 - 【請求項３】 ｎが２を超えないことを特徴とする請求
項１又は２記載の液体分配器。 - 【請求項４】 開口（４、４′）がほぼ一定（ｎ＝１）
の断面積を有し、散水区域にほぼ一定の表面ピッチ
（６、６′）をもった散水点のパターンに従って分散配
置されることを特徴とする請求項３記載の液体分配器。 - 【請求項５】 分配器が、前記パターンに従って開口
（４、４′、４″）が形成される平面構造体（２）を有
することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に
記載の液体分配器。 - 【請求項６】 分配器が、前記パターンに従って開口
（４、４′、４″）が形成される、平行で相互に連絡す
る（２１）一連の樋（２０）を有することを特徴とする
請求項１から５のいずれか１項に記載の液体分配器。 - 【請求項７】 少なくとも樋（２０）の一部が、分配器
及び熱・物質交換装置（３）を取り囲む周縁環状殻
（１）の直ぐ近くまで延びる端部（２００）を有するこ
とを特徴とする請求項６記載の液体分配器。 - 【請求項８】 分配器が、樋（２０）に形成された開口
（４０）と樋からずらされた散水点（４′）の間に延び
る少なくとも一つの流出通路（４１）を有することを特
徴とする請求項６又は７記載の液体分配器。 - 【請求項９】 分配器が、中央部分に散水点（４）の規
則的パターンを有することを特徴とする請求項１から６
のいずれか１項に記載の液体分配器。 - 【請求項１０】 分配器が、樋（２０）の端部（２０
０）付近の横方向区域に、散水点（４）の規則的パター
ンを有することを特徴とする請求項７又は８記載の液体
分配器。 - 【請求項１１】 充填物型の熱・物質交換装置（３）と
組み合わされた、請求項１から１０のいずれか１項に記
載の少なくとも一つの分配器を有することを特徴とする
精留塔。 - 【請求項１２】 熱・物質交換装置（３）が規則充填物
型のものであることを特徴とする請求項１１記載の精留
塔。 - 【請求項１３】 請求項１１又は１２記載の精留塔の空
気精留への利用。
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