JPH09239202A - 液体の再分配装置 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/008—Liquid distribution
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸留塔の高さを著しく増すことがなく、しか
も液体をある程度良好に混合させ、更に、従来技術の液
体の分配装置及び器具を取り付けるときと同程度の正確
さを必要としない液体の分配装置を提供すること。 【解決手段】充填式蒸留塔内を下降する液体を再分配す
る液体の再分配装置であって、液体が蒸留塔の一側部か
ら反対側に、また、その逆に分配される、液体の再分配
装置である。この目的の為に、平行に離間した複数の液
体分配要素が、下降する液体を受け取る入口と、この入
口から液体を排出するため、分配要素の下側に配置され
た出口とを提供する。通路が入口と出口とを連通させ
る。
も液体をある程度良好に混合させ、更に、従来技術の液
体の分配装置及び器具を取り付けるときと同程度の正確
さを必要としない液体の分配装置を提供すること。 【解決手段】充填式蒸留塔内を下降する液体を再分配す
る液体の再分配装置であって、液体が蒸留塔の一側部か
ら反対側に、また、その逆に分配される、液体の再分配
装置である。この目的の為に、平行に離間した複数の液
体分配要素が、下降する液体を受け取る入口と、この入
口から液体を排出するため、分配要素の下側に配置され
た出口とを提供する。通路が入口と出口とを連通させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体を再分配する
ために充填蒸留塔内で使用される液体の再分配装置に関
する。
ために充填蒸留塔内で使用される液体の再分配装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】多数成分から成る混合体を蒸留する時、
下降する液相及び上昇する蒸気相は、乱積み充填、又は
構造的充填の何れかで形成することのできる質量伝達要
素によって密着させられる。液体は、供給管を通じて蒸
留塔内に導入され、その後に、液体分配装置により充填
物に分配される。液相が、多分幾つかの充填床を通って
流れた後、その液体は液体集め容器に集められて、液体
排出口を通じて蒸留塔から排出される。液体の横方向へ
の混合を促進させるため（供給管と吸引管との間の多数
の充填床を利用する蒸留塔内にて）、中間の液体の再分
配装置が設けられている（その分配装置の内部にて、蒸
留塔への液体の供給管に関連して使用される液体分配装
置と全く同一の方法にて、液体が集められ且つ次の最下
方の充填床に分配される）。この目的は、蒸留塔におけ
る液体の流量を均一にすることにより不良な分配による
効果に抵抗すると同時に、蒸留塔における液体の組成を
均等にすることである。
下降する液相及び上昇する蒸気相は、乱積み充填、又は
構造的充填の何れかで形成することのできる質量伝達要
素によって密着させられる。液体は、供給管を通じて蒸
留塔内に導入され、その後に、液体分配装置により充填
物に分配される。液相が、多分幾つかの充填床を通って
流れた後、その液体は液体集め容器に集められて、液体
排出口を通じて蒸留塔から排出される。液体の横方向へ
の混合を促進させるため（供給管と吸引管との間の多数
の充填床を利用する蒸留塔内にて）、中間の液体の再分
配装置が設けられている（その分配装置の内部にて、蒸
留塔への液体の供給管に関連して使用される液体分配装
置と全く同一の方法にて、液体が集められ且つ次の最下
方の充填床に分配される）。この目的は、蒸留塔におけ
る液体の流量を均一にすることにより不良な分配による
効果に抵抗すると同時に、蒸留塔における液体の組成を
均等にすることである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来技術において、液
体を集めるために集め容器が採用され、また、中間的な
液体の再分配の目的のため、別個の液体分配装置が設け
られている。かかる配置の不利な点は、集め容器及び分
配装置という２つの上述の要素のために高さが増し、従
って、蒸留塔の費用が増大することである。別個の集め
容器を備えない再分配装置は、蒸留塔の高さ及び複雑さ
を増すことはないが、液体を認識し得る程度に混合させ
得ない。両型式の中間分配装置の一つの不利益な点は、
所望通りに機能するためには、蒸留塔内での水平な方向
を確実にするため、その取り付けに非常な注意を払わな
ければならないことである。
体を集めるために集め容器が採用され、また、中間的な
液体の再分配の目的のため、別個の液体分配装置が設け
られている。かかる配置の不利な点は、集め容器及び分
配装置という２つの上述の要素のために高さが増し、従
って、蒸留塔の費用が増大することである。別個の集め
容器を備えない再分配装置は、蒸留塔の高さ及び複雑さ
を増すことはないが、液体を認識し得る程度に混合させ
得ない。両型式の中間分配装置の一つの不利益な点は、
所望通りに機能するためには、蒸留塔内での水平な方向
を確実にするため、その取り付けに非常な注意を払わな
ければならないことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】以下に説明するように、
本発明は、蒸留塔の高さを著しく増すことがなく、しか
も液体をある程度良好に混合させ、更に、従来技術の液
体分配装置及び器具を取り付けるときと同程度の正確さ
を必要としない液体分配装置を提供するものである。
本発明は、蒸留塔の高さを著しく増すことがなく、しか
も液体をある程度良好に混合させ、更に、従来技術の液
体分配装置及び器具を取り付けるときと同程度の正確さ
を必要としない液体分配装置を提供するものである。
【０００５】本発明は、充填式蒸留塔内で下降する液体
を再分配する液体の再分配装置を提供するものである。
この装置は複数の分配要素を有している。これらの分配
要素の各々は、蒸留塔の対向した２つの横断位置の間を
伸長するような寸法とされており、また、該分配要素
は、両端と、第一及び第二の入口手段と、第一及び第二
の出口手段と、二対の通路とを有している。第一及び第
二の入口手段、第一及び第二の出口手段は、両端にて上
記液体をそれぞれ受け取り且つ排出する。第一の入口手
段及び出口手段は、両端の一方に配置され、また、第二
の入口手段及び出口手段は、上記両端の他方に配置され
ている。二対の通路が第一の入口手段及び出口手段と第
二の入口手段及び出口手段とを流れ連通させ、その第一
の入口手段により受け取った液体が第二の出口手段から
排出され且つ第二の入口手段により受け取った液体が第
一の出口手段から排出されるようにする。その間に横方
向へのスペースを設けて配置された平行な分配要素は、
開放領域（上記の蒸留塔内を下降する上記液体の一部、
及び蒸留塔内を上昇する蒸気が上記の平行な分配要素の
間を通ることを可能にする領域）を形成する。
を再分配する液体の再分配装置を提供するものである。
この装置は複数の分配要素を有している。これらの分配
要素の各々は、蒸留塔の対向した２つの横断位置の間を
伸長するような寸法とされており、また、該分配要素
は、両端と、第一及び第二の入口手段と、第一及び第二
の出口手段と、二対の通路とを有している。第一及び第
二の入口手段、第一及び第二の出口手段は、両端にて上
記液体をそれぞれ受け取り且つ排出する。第一の入口手
段及び出口手段は、両端の一方に配置され、また、第二
の入口手段及び出口手段は、上記両端の他方に配置され
ている。二対の通路が第一の入口手段及び出口手段と第
二の入口手段及び出口手段とを流れ連通させ、その第一
の入口手段により受け取った液体が第二の出口手段から
排出され且つ第二の入口手段により受け取った液体が第
一の出口手段から排出されるようにする。その間に横方
向へのスペースを設けて配置された平行な分配要素は、
開放領域（上記の蒸留塔内を下降する上記液体の一部、
及び蒸留塔内を上昇する蒸気が上記の平行な分配要素の
間を通ることを可能にする領域）を形成する。
【０００６】本発明は、蒸留塔の高さを顕著に増すこと
がなく、また、以下の説明から明らかになるように、そ
の据付け時に、特殊な水平化の問題を生じない平行な分
配要素を包含するものである。更に、液体が蒸留塔の対
向位置にて交換されるため、従来技術の再分配技術と比
べて、液体の混合が促進される。
がなく、また、以下の説明から明らかになるように、そ
の据付け時に、特殊な水平化の問題を生じない平行な分
配要素を包含するものである。更に、液体が蒸留塔の対
向位置にて交換されるため、従来技術の再分配技術と比
べて、液体の混合が促進される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本明細書は、当該出願人がその発
明であると考える事項を特許請求の範囲に記載している
が、本発明は、添付図面を参照すると、一層良く理解で
きよう。
明であると考える事項を特許請求の範囲に記載している
が、本発明は、添付図面を参照すると、一層良く理解で
きよう。
【０００８】図１は蒸留塔１の部分図である。ここで、
液体は、液体供給管１０により蒸留塔に供給される一
方、液体供給管１０は、液相の発生を開始すべく液体分
配装置１１に接続されている。この液相は、乱積み充填
物 (random packing) 又は、構造的な充填物 (structur
ed packing) の何れかを保持する充填床１２、１４、１
６、１８、２０、２２、２４、２６を通って下降する。
この充填床２６からの液体は、液体の集め容器２８内に
集められ且つ液体排出管３０から排出される。
液体は、液体供給管１０により蒸留塔に供給される一
方、液体供給管１０は、液相の発生を開始すべく液体分
配装置１１に接続されている。この液相は、乱積み充填
物 (random packing) 又は、構造的な充填物 (structur
ed packing) の何れかを保持する充填床１２、１４、１
６、１８、２０、２２、２４、２６を通って下降する。
この充填床２６からの液体は、液体の集め容器２８内に
集められ且つ液体排出管３０から排出される。
【０００９】本発明に従い、液体は、液体の再分配装置
３２によって充填床１８と充填床２０との間で再分配さ
れる。液体の再分配装置３２は、充填床２０に着座し、
２つのスペーサバー３４、３６によってその床に支持さ
れている。しかしながら、その他の型式の支持も可能で
あり、スペーサバー３４、３６により提供される支持体
は、液体の再分配装置３２の据付けの簡単さを示すため
のものである。
３２によって充填床１８と充填床２０との間で再分配さ
れる。液体の再分配装置３２は、充填床２０に着座し、
２つのスペーサバー３４、３６によってその床に支持さ
れている。しかしながら、その他の型式の支持も可能で
あり、スペーサバー３４、３６により提供される支持体
は、液体の再分配装置３２の据付けの簡単さを示すため
のものである。
【００１０】図２を参照すると、液体の再分配装置３２
は、液体分配要素３８乃至６２から成っている。これら
の液体分配要素３８乃至６２は、蒸留塔の側部１（Ａ）
（図２に示すように、支持バー３６を収容する半円形領
域）から蒸留塔１の側部１（Ｂ）（図２に示すように、
支持バー３４を収容する半円形領域）まで液体を再分配
する機能を果たす。図示するように、分配要素３８乃至
６２は、平行で且つ互いに横方向に離間されており、蒸
留塔１内を下降する液相の一部、及び上昇する蒸気相が
分配要素３８乃至６２の間を通ることを許容する開放領
域を形成する。この開放領域は、蒸留塔１を含む任意の
蒸留塔の全伝達面積の約２５％以上であることが好まし
い。
は、液体分配要素３８乃至６２から成っている。これら
の液体分配要素３８乃至６２は、蒸留塔の側部１（Ａ）
（図２に示すように、支持バー３６を収容する半円形領
域）から蒸留塔１の側部１（Ｂ）（図２に示すように、
支持バー３４を収容する半円形領域）まで液体を再分配
する機能を果たす。図示するように、分配要素３８乃至
６２は、平行で且つ互いに横方向に離間されており、蒸
留塔１内を下降する液相の一部、及び上昇する蒸気相が
分配要素３８乃至６２の間を通ることを許容する開放領
域を形成する。この開放領域は、蒸留塔１を含む任意の
蒸留塔の全伝達面積の約２５％以上であることが好まし
い。
【００１１】当業者に理解されるように、液体の再分配
装置３２は、複数の個々の要素から成っているが、これ
らの要素は、互いに接続してもよい。更に、液体の再分
配装置３２は、蒸留塔１の側部１（Ａ）と１（Ｂ）との
間に、各々が液体を分配する分配要素を採用するが、必
ずしも両側部１（Ａ）、１（Ｂ）に配置されるとは限ら
ない対向位置の間で液体が分配されるように、より小さ
い分配要素を利用することもできる。例えば、単一の分
配要素５０を使用する代わりに、分配要素３８と略同一
の寸法のその他の分配要素を端部を合わせて配置しても
よい。同様に、図２に示したその他の分配要素を交換す
ることもできる。また、分配要素３８と略同一寸法の要
素を使用して、蒸留塔１の横断部分をレンガ積みパター
ンにて充填することもできる。
装置３２は、複数の個々の要素から成っているが、これ
らの要素は、互いに接続してもよい。更に、液体の再分
配装置３２は、蒸留塔１の側部１（Ａ）と１（Ｂ）との
間に、各々が液体を分配する分配要素を採用するが、必
ずしも両側部１（Ａ）、１（Ｂ）に配置されるとは限ら
ない対向位置の間で液体が分配されるように、より小さ
い分配要素を利用することもできる。例えば、単一の分
配要素５０を使用する代わりに、分配要素３８と略同一
の寸法のその他の分配要素を端部を合わせて配置しても
よい。同様に、図２に示したその他の分配要素を交換す
ることもできる。また、分配要素３８と略同一寸法の要
素を使用して、蒸留塔１の横断部分をレンガ積みパター
ンにて充填することもできる。
【００１２】図３及び図４を参照すると、一例として、
分配要素３８が図示されている。蒸留塔１の側部１
（Ａ）及び１（Ｂ）に沿って下降する液体は、それぞ
れ、矩形の形態の入口６４、６６内に導入される。入口
６４には、傾斜床６８が設けられている一方、入口６６
には、傾斜床７０が設けられて、分配要素３８の両端７
２、７４に配置された端部領域内に形成された対向した
楔状の堰状空所を２つ提供する。矢印「Ａ」で示すよう
に、液体は、傾斜した床要素６８から仕切り板７６の一
側部に形成された通路を通って流れる。次に、この液体
は、分配要素３８の端部領域（端部７４）にて開口部７
８から排出される。矢印「Ｂ」で示すように、入口６６
内に集められた液体は、傾斜面７０に沿って下方に流れ
て、仕切り板７６の反対側部に形成された別の通路に達
する。その後、液体「Ｂ」は、端部７２に位置するその
端部領域の下側に形成された出口８０を通って分配要素
３８から排出される。
分配要素３８が図示されている。蒸留塔１の側部１
（Ａ）及び１（Ｂ）に沿って下降する液体は、それぞ
れ、矩形の形態の入口６４、６６内に導入される。入口
６４には、傾斜床６８が設けられている一方、入口６６
には、傾斜床７０が設けられて、分配要素３８の両端７
２、７４に配置された端部領域内に形成された対向した
楔状の堰状空所を２つ提供する。矢印「Ａ」で示すよう
に、液体は、傾斜した床要素６８から仕切り板７６の一
側部に形成された通路を通って流れる。次に、この液体
は、分配要素３８の端部領域（端部７４）にて開口部７
８から排出される。矢印「Ｂ」で示すように、入口６６
内に集められた液体は、傾斜面７０に沿って下方に流れ
て、仕切り板７６の反対側部に形成された別の通路に達
する。その後、液体「Ｂ」は、端部７２に位置するその
端部領域の下側に形成された出口８０を通って分配要素
３８から排出される。
【００１３】図５を更に参照すれば、分配要素の各々
は、縦に伸長する側部８２、８４、８６、８８を有する
細長い箱により形成することができる。液体「Ａ」が出
口８０内に逆流するのを防止するために隔壁９０、９２
が設けられている。液体「Ｂ」が出口７８内に逆流する
のを防止するため、その液体「Ｂ」に対する同様の隔壁
が設けられている。
は、縦に伸長する側部８２、８４、８６、８８を有する
細長い箱により形成することができる。液体「Ａ」が出
口８０内に逆流するのを防止するために隔壁９０、９２
が設けられている。液体「Ｂ」が出口７８内に逆流する
のを防止するため、その液体「Ｂ」に対する同様の隔壁
が設けられている。
【００１４】分配要素の各々の幅は、大形の装置の場合
でも、約２０ｃｍを越えてはならない。分配要素の最小
長さは、約１ｍ以下であってはならず、より小型の装置
の場合、小さい方の蒸留塔の直径の１／２以下であつて
はならない。
でも、約２０ｃｍを越えてはならない。分配要素の最小
長さは、約１ｍ以下であってはならず、より小型の装置
の場合、小さい方の蒸留塔の直径の１／２以下であつて
はならない。
【００１５】好適な実施の形態に関して本発明を説明し
たが、当業者に理解されるように、本発明の精神及び範
囲から逸脱せずに、多数の変更、追加、及び省略が可能
である。
たが、当業者に理解されるように、本発明の精神及び範
囲から逸脱せずに、多数の変更、追加、及び省略が可能
である。
【図１】本発明による充填蒸留塔の概略図である。
【図２】本発明による液体の再分配装置の平面図であ
る。
る。
【図３】図２に示した液体の再分配装置内で使用される
分配要素の図である。
分配要素の図である。
【図４】本発明による液体の分配要素の内部を示す、一
部を切り欠いた図３の拡大斜視図である。
部を切り欠いた図３の拡大斜視図である。
【図５】図４の線５−５に沿った断面図である。
１ 蒸留塔 １（Ａ）、１（Ｂ）
蒸留塔の側部 Ａ、Ｂ 液体 １０ 液体供給管 １１ 液体の分配装置 １２−２６ 充填床 ２８ 液体の集め容器 ３０ 液体排出管 ３２ 液体の再分配装置 ３４、３６ スペー
サバー／支持バー ３８−６２ 液体分配要素 ６４、６６ 入口 ６８、７０ 傾斜床 ７２、７４ 分配要
素の端部 ７６ 仕切り板 ７８ 開口部 ８０ 出口 ８２、８４、８６、８８ 細長の箱の側部 ９０、９２ 隔壁
蒸留塔の側部 Ａ、Ｂ 液体 １０ 液体供給管 １１ 液体の分配装置 １２−２６ 充填床 ２８ 液体の集め容器 ３０ 液体排出管 ３２ 液体の再分配装置 ３４、３６ スペー
サバー／支持バー ３８−６２ 液体分配要素 ６４、６６ 入口 ６８、７０ 傾斜床 ７２、７４ 分配要
素の端部 ７６ 仕切り板 ７８ 開口部 ８０ 出口 ８２、８４、８６、８８ 細長の箱の側部 ９０、９２ 隔壁
フロントページの続き (72)発明者 アラン・シー・バートン アメリカ合衆国ニュージャージー州07076, スコッチ・プレインズ，パーク・アベニュ ー 519，アパートメント エイ
Claims (6)
- 【請求項１】蒸留塔内を下降する液体を再分配する、液
体の再分配装置にして、 前記蒸留塔の対向する２つの横断位置の間を伸長する寸
法とされた複数の平行な分配要素を備え、 該平行な複数の分配要素が、 両端と、 該両端にて前記液体をそれぞれ受け取り且つ排出する第
一の入口手段及び出口手段と、第二の入口手段及び出口
手段と、 前記第一の入口手段及び出口手段と前記第二の入口手段
及び出口手段とを連通させ、前記第一の入口手段により
受け取られた前記液体が前記第二の出口手段から排出さ
れ、前記第二の入口手段により受け取られた前記液体が
前記第一の出口手段から排出されるようにする二対の平
行な通路とを備え、 前記第一の入口手段及び出口手段が、前記両端の一方に
配置され、前記第二の入口手段及び出口手段が、前記両
端の他方に配置され、 前記平行な分配要素が、前記蒸留塔内を下降する前記液
体の一部、及び前記蒸留塔内を上昇する蒸気の一部が前
記平行な分配要素の間を通過するのを許容する開放した
領域を形成し得るようにその間に横方向のスペースが存
在するように配置されることを特徴とする液体の再分配
装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の液体の再分配装置にし
て、前記分配要素の各々が、前記両端位置が前記蒸留塔
の両側部に配置されるような寸法とされることを特徴と
する液体の再分配装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載の液体の再分配装置にし
て、前記第一及び第二の出口手段が、前記分配要素の下
端領域に配置された開口部列を備えることを特徴とする
液体の再分配装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の液体の再分配装置にし
て、前記第一及び第二の入口手段が、前記分配要素の開
放した上端領域を備えることを特徴とする液体の再分配
装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の液体の再分配装置にし
て、前記分配要素の各々が、一対の前記開放した端部領
域と、一対の前記開口部列と、一対の前記通路とを備え
ることを特徴とする液体の再分配装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の液体の再分配装置にし
て、 前記分配要素の各々が矩形の横断面を有し、 前記開放した上端領域が矩形の形状であり、 前記分配要素の各々が、前記開放した上端領域の真下に
配置された２つの傾斜床要素を有して、前記液体を取り
込む対向した２つの楔状堰と、前記対の前記通路を形成
すべく該対向した２つの楔状堰の間を伸長する矩形の仕
切りとを提供することを特徴とする液体の再分配装置。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |