BR112015013048B1

BR112015013048B1 - Distribuidor de líquido para receber e distribuir uma corrente de líquido e processo de distribuição de líquido para uma camada de dispositivos de transferência de massa posicionada em uma coluna de transferência de massa

Info

Publication number: BR112015013048B1
Application number: BR112015013048-8A
Authority: BR
Inventors: Darran Matthew Headley; Izak Nieuwoudt; Patrick K. Quotson
Original assignee: Koch-Glitsch, Lp
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2021-09-21
Also published as: US20150330726A1; JP6321030B2; US20140166110A1; CA2889084A1; EP2931395A1; CA2889084C; MX2015005715A; KR20150096453A; ES2650994T3; EP2931395B1; TW201427755A; RU2621766C2; US9909824B2; US9089787B2; BR112015013048A2; MX365854B; EP2931395A4; JP2016504190A; WO2014092875A1; RU2015128290A

Abstract

distribuidor em coluna de transferência de massa e processo de uso do mesmo. um distribuidor de líquido é proporcionado para receber e distribuir uma cor-rente de líquido em uma coluna de transferência de massa. o distribuidor de líquido tem várias calhas primárias alongadas, e várias calhas secundárias que são posicionadas adjacentes às calhas primárias em um local, para receber pelo menos algumas das correntes de descarga primárias individuais das calhas primárias. aletas de borrifo são espaçadas a uma distância pré-selecionada dos furos de descarga de líquido nas paredes laterais das calhas secundárias, para receber pelo menos algumas das correntes de descarga secundárias individuais e provocar um espaçamento lateral delas, na medida em que as correntes de descarga secundárias individuais descem ao longo das aletas de borrifo e gotejam de suas bordas inferiores.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[001]A presente invenção se refere, de uma maneira geral, a colunas, nas quais ocorrem transferência de massa e troca de calor, e, mais particularmente, a distribuidores de líquido usados nessas colunas, e a processos de distribuição de líquido usando esses distribuidores de líquido.

[002]Como usado no presente relatório descritivo, o termo "coluna de transfe-rência de massa" se refere a uma coluna na qual ocorre(m) transferência de massa e/ou troca de calor. Os exemplos de colunas de transferência de massa incluem des-tilação, absorção, remoção e extração.

[003] Em colunas de transferência de massa, uma ou mais correntes de líqui-do e/ou vapor são postas em contato entre si, para promover a transferência de massa e/ou a troca de calor entre as correntes de líquido e/ou vapor. Leitos de re-cheio estruturado ou aleatório são normalmente usados nessas colunas de transfe-rência de massa, para facilitar o contato íntimo entre as correntes de líquido e/ou vapor, e, desse modo, otimizar a transferência de massa e/ou troca de calor deseja- da(s) entre as correntes. Em sistemas de líquido / vapor, a corrente de líquido desce pelo leito de recheio e a corrente de vapor sobre pelo leito de recheio. De modo simi-lar, em sistemas de líquido / líquido e vapor / vapor, a fase mais densa desce pelo leito e a fase menos densa sobre por ele.

[004]A distribuição uniforme da corrente de líquido descendente, pela seção transversal horizontal do leito de recheio estruturado ou aleatório, é importante para manter uma interação uniforme entre a corrente de líquido e a corrente de vapor as-cendente. Uma Pluralidade de tipos de distribuidores de líquido são usadas em uma tentativa de proporcionar uma distribuição uniforme da corrente de líquido, na medi-da em que ela entra pela parte de topo do leito de material de recheio. Em um tipo de distribuidor de líquido, uma caixa de alimentação ou uma caixa divisória recebe uma corrente de líquido de um coletor ou uma linha de alimentação sobrejacente e a distribui a pluralidade de calhas alongadas e paralelas, que correm ou se estendem horizontalmente da caixa divisória. Orifícios espaçados entre si são formados nas paredes laterais das calhas, para permitir que o líquido deixe as calhas em correntes de líquido individuais. Defletores de respingo são espaçados para fora das e parale-las às paredes laterais das calhas, de modo que as correntes de líquido individuais, que saem das calhas pelos orifícios, sejam dirigidas para os defletores de respingo. As correntes de líquido individuais então descem ao longo e espalhadas pelos defle- tores de respingo, antes de gotejarem da borda inferior dos defletores no leito de material de recheio. Os exemplos de distribuidores de líquido desse tipo são mostra-dos nas patentes U.S. 6.722.639 e 7.125.004.

[005]Quando do projeto dos distribuidores de líquido descritos acima, o núme-ro e o tamanho dos orifícios nas paredes laterais da calha são selecionados com base na vazão volumétrica prevista da corrente de líquido nas calhas. A área aberta total promovida pelos orifícios deve ser projetada para permitir que uma coluna de líquido suficiente se desenvolva dentro das calhas, e, desse modo, gere a força ne-cessária para fazer com que as correntes de líquido individuais saiam dos orifícios com um momentum suficiente para atingir os defletores de respingo espaçados para fora. Quando a vazão volumétrica de líquido de projeto é baixa, a capacidade de es-coamento total dos orifícios deve ser reduzida, para permitir que uma coluna de lí-quido suficiente se desenvolva nas calhas. Essa redução na capacidade de escoa-mento pode ser obtida por redução do tamanho dos orifícios e/ou por aumento do espaçamento entre os orifícios adjacentes, para reduzir o número total de orifícios. Ambas essas opções criam desvantagens potenciais. Se orifícios menores forem selecionados, são mais prováveis de ficarem bloqueados, desse modo, criando regi-ões nos defletores de respingo e no recheio subjacente que não são molhadas pelas correntes de líquido individuais. De modo similar, se o espaçamento entre os orifícios for aumentado, as correntes de líquido individuais podem não se unir na medida em que descem ao longo das e se espalham pelos defletores de respingo. Desse modo, foi desenvolvida uma necessidade para um distribuidor de líquido que supere essas desvantagens potenciais.

RESUMO DA INVENÇÃO

[006] Em um aspecto, a presente invenção é dirigida a um distribuidor de líqui-do para receber e distribuir uma corrente de líquido, tal como a um leito subjacente de dispositivos de transferência de massa. O distribuidor de líquido compreende uma pluralidade de calhas primárias alongadas posicionadas em uma relação lado a lado e geralmente paralela, todas as calhas primárias tendo paredes laterais espaçadas entre si interconectadas por um fundo, para receber e permitir o acúmulo de uma parte da corrente de líquido dentro de cada calha primária. Uma pluralidade de orifí-cios de descarga de líquido são proporcionadas em pelo menos uma das paredes laterais de cada uma das ditas calhas primárias, de modo que a parte da corrente de líquido, que tenha sido acumulada dentro de cada calha primária, possa ser descar-regada da calha associada em correntes de descarga primárias individuais. O distri-buidor de líquido também inclui uma pluralidade de calhas secundárias, tendo pare-des laterais espaçadas entre si interconectadas por um fundo, para receber e propi-ciar o acúmulo de uma parte das correntes de descarga primárias dentro de cada calha secundária. Cada calha secundária é posicionada adjacente a uma das calhas primárias em um local, para receber pelo menos algumas das correntes de descarga primárias individuais de uma das calhas primárias. Uma pluralidade de orifícios de descarga de líquido são proporcionadas em pelo menos uma das paredes laterais de cada uma das calhas secundárias, de modo que a parte das correntes de descarga primárias individuais, que tenha sido acumulada em cada calha secundária, possa ser descarregada da calha secundária associada em correntes de descarga secundárias individuais. O distribuidor de líquido inclui ainda defletores de respingo, espaçados a uma distância pré-selecionada de pelo menos alguns dos orifícios de descarga de líquido nas paredes laterais das calhas secundárias, para receber pelo menos algumas das correntes de descarga secundárias individuais e provocar um espalhamento lateral delas, na medida em que as correntes de descarga secundá-rias individuais descem ao longo dos defletores de respingo e gotejam de suas bor-das inferiores.

[007] Em outro aspecto, a invenção é dirigida a um processo de distribuição de líquido a uma camada de dispositivos de transferência de massa, usando um distri-buidor de líquido como descrito acima.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008]A Figura 1 é uma vista em perspectiva lateral de uma coluna de transfe-rência de massa, com partes de um casco de uma coluna de transferência de massa decomposto, para mostrar um distribuidor de líquido da presente invenção e uma camada de dispositivos de transferência de massa em uma região interna aberta.

[009]A Figura 2 é uma vista em perspectiva lateral da concretização do distri-buidor de líquido, mostrado na Figura 1, com parte de uma caixa divisória decom-posta para mostrar detalhes internos.

[010]A Figura 3 é uma vista em perspectiva pela extremidade de uma concre-tização das calhas primárias e secundárias e do defletor de respingo usados no dis-tribuidor de líquido, com partes da calha primária decompostas para mostrar detalhes internos.

[011]A Figura 4 é uma perspectiva frontal da concretização das calhas primá-rias e secundárias e do defletor de respingo mostrados na Figura 3, com partes do defletor de respingo e da calha secundária decompostas.

[012]A Figura 5 é uma vista em elevação lateral ilustrando o fluxo de líquido pela concretização das calhas primárias e secundárias mostradas nas Figuras 3 e 4.

[013]A Figura 6 é uma vista em perspectiva pelo topo de uma concretização alternativa do distribuidor de líquido.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[014]Voltando então aos desenhos em mais detalhes e inicialmente à Figura 1, uma coluna de transferência de massa é genericamente representada pelo núme-ro 10 e inclui um casco cilíndrico vertical 12, que define uma região interna aberta 14. Um distribuidor de líquido 16 da presente invenção é posicionado na região in-terna aberta 14, e é usado para distribuir uma corrente de líquido descendente uni-formemente pela extremidade superior de uma ou mais camadas, tal como um mate-rial de recheio estruturado, em malha ou aleatório. A corrente de líquido então desce pela ou pelas camadas 18 dos dispositivos de transferência de massa, para transfe-rência de massa e/ou transferência de calor com uma corrente de vapor ascendente pela ou pelas camadas 18 dos dispositivos de transferência de massa.

[015]A coluna de transferência de massa 10 é de um tipo usado para proces-sar correntes de líquido e vapor, para obter produtos de fracionamento ou outros. Embora o casco 12 da coluna 10 seja mostrado em uma configuração cilíndrica, ou-tras formas podem ser usadas. O casco 12 é de quaisquer diâmetro e altura ade-quados e é construído de materiais rígidos, que são, de preferência, inertes a, ou são de outro modo compatíveis com, fluidos, temperaturas e pressões presentes dentro da coluna 10.

[016]As correntes de líquido 20 são dirigidas à coluna 10 pelas linhas de ali-mentação 22a e 22b, posicionadas em locais adequados ao longo da altura da colu-na 10. A linha de alimentação 22a conduz normalmente apenas líquido, e a linha de alimentação 22b pode conduzir líquido, vapor e uma mistura de líquido e vapor. Em-bora apenas duas linhas de alimentação de líquido 22a e 22b sejam mostradas nos desenhos por simplicidade de ilustração, deve-se considerar que linhas de alimenta-ção de líquido adicionais podem ser utilizadas, se desejado. De modo similar, apenas uma linha de alimentação de vapor 24 conduzindo uma corrente de vapor 26 é ilustrada, mas linhas de alimentação de vapor adicionais podem ser incluídas, se necessário ou desejado, para o processamento de líquido e vapor ocorrendo dentro da coluna 10. Deve-se também considerar que a corrente de vapor 26 pode ser ge-rada dentro da coluna 10, em vez de ser introduzida na coluna 10 pela linha de ali-mentação 24. A coluna 10 inclui ainda uma linha aérea 28, para remover um produto ou subproduto de vapor 30 da coluna 10. Uma linha de levantamento de corrente de fundo 32 é proporcionada para remover um produto ou subproduto de líquido 34 da coluna 10. Outros componentes da coluna, tais como linhas de corrente de refluxo, referverdores, condensadores, canais de alimentação em chifre de vapor e asseme-lhados, podem estar presentes, mas não são ilustrados pois são, por natureza, con-venientes e não se acredita que seja necessário para um entendimento da presente invenção.

[017]Voltando ainda às Figuras 2 - 5, uma concretização do distribuidor de lí-quido 16 da presente invenção inclui uma caixa divisória alongada 36, que recebe uma corrente de líquido descendente, tal como a corrente de líquido 20, que foi libe-rada pela linha de alimentação 22a à região interna aberta 14 dentro do casco 12 da coluna 10. A caixa divisória 33 não precisa receber a corrente de líquido 20 direta-mente da linha de alimentação 22a. Em vez disso, a corrente de líquido 20 pode ser primeiramente submetida a uma ou mais etapas de processamento e depois coleta-das por um coletor de líquido convencional (não mostrado), para liberação subse-quente para a caixa divisória 36.

[018] Em uma concretização, a caixa divisória 36 se estende em uma primeira direção, ao longo de um eixo horizontal central ou diâmetro do casco 12 da coluna 10. A caixa divisória 36 tem um comprimento longitudinal, que é aproximadamente igual ao diâmetro do correntes de líquido individuais 12 ou de uma parte substancial do diâmetro. Em vez de uma única caixa divisória 36, mais de uma caixa divisória 36 pode ser usada, em cujo caso as caixas divisórias 36 se estendem em uma relação em paralelo e coplanar ao longo de cordas imaginárias do casco 12.

[019]A caixa divisória 36 tem uma seção transversal retilínea, com paredes la-terais paralelas e espaçadas entre si 38 e 40, que se estendem ao longo da dimen-são longa da caixa divisória 36, e paredes laterais paralelas e espaçadas entre si 42 e 44, que se estendem ao longo da dimensão curta ou das extremidades da caixa divisória 36. Um fundo 46 é unido às bordas inferiores, e uma cobertura opcional 48 é unida às bordas superiores das paredes laterais 40, 42, 44 e 46. A cobertura opci-onal 48 inclui uma abertura 50, pela qual a corrente de líquido 20 é liberada para a parte interna da caixa divisória 36.

[020]A caixa divisória 36 alimenta líquido a pluralidade de calhas primárias alongadas 52, que se estendem em uma relação geralmente paralela e coplanar es-paçadas entre si. As calhas primárias 52 se estendem ao longo de seus comprimen-tos longitudinais a um ângulo, tal como um ângulo de 90°, com o comprimento longi-tudinal da caixa divisória 36. As calhas primárias 52 têm todas um comprimento lon-gitudinal suficiente para que se estenda por toda ou por uma parte substancial da seção transversal do casco 12, nas suas localizações de colocação. O número das e o espaçamento lateral entre as calhas primárias adjacentes 52 são selecionados para proporcionar a densidade do ponto de gotejamento de líquido desejado na ca-mada subjacente 18 dos dispositivos de transferência de massa.

[021] Em uma concretização, cada calha primária 52 é de uma seção trans-versal geralmente retilínea e é construída com paredes laterais paralelas e espaça-das entre si 54 e 56, que se estendem ao longo da dimensão longa da calha primária 52, paredes laterais paralelas e espaçadas entre si 58 e 60, que se estendem ao longo da dimensão curta ou das extremidades das calhas primárias 52, e um fundo 62, que é unido às bordas inferiores das paredes laterais 54, 56, 58 e 60.

[022]Na concretização ilustrada, a caixa divisória 36 é posicionada na parte de topo das calhas primárias 52, e o líquido, na caixa divisória 36, é liberara para a parte interna das calhas primárias 52 pelas aberturas 63, posicionadas no fundo 46 da caixa divisória 36. Aberturas (não mostradas) podem ser proporcionadas nas paredes laterais 38 e 40 da caixa divisória 36, para proporcionar uma rota adicional ou alternativa para que o líquido saia da caixa divisória 36 e escoe para baixo para as calhas primárias 52.

[023] Em outra concretização, a caixa divisória 36 e as calhas primárias 52 podem ser posicionadas em uma relação geralmente coplanar com as calhas primá-rias 52 estendendo-se para fora das paredes laterais 38 e 40 da caixa divisória 36. Nessa concretização, aberturas são proporcionadas nas paredes laterais 38 e 40 da caixa divisória 36, para permitir que líquido escoe da caixa divisória 36 para as ca-lhas primárias 52.

[024] Uma pluralidade de orifícios de descarga de líquido 64 são proporciona-das na mesma elevação acima do fundo 62 em uma ou ambas das paredes laterais mais longas 54 e 56 de cada calha primária 52. Os orifícios de descarga de líquido 64 podem ser de qualquer forma desejada, tal como circular, triangular ou verticalmente alongada. O tamanho, o número e o espaçamento dos orifícios de descarga de líquido 64 são selecionados para acomodar a vazão volumétrica de projeto de líquido nas calhas primárias 52, de modo que o líquido não transborde pelo topo das calhas primárias 52, durante as condições operacionais normais. Os orifícios ou ranhuras de transbordamento 66 podem ser proporcionados nas paredes laterais 54 e 56, a um nível acima dos orifícios de descarga de líquido 64, para permitir a descarga controlada do excesso de líquido, que se acumula dentro das calhas primárias 52, quando a vazão de líquido 52 excede a capacidade de escoamento dos orifícios de descarga de líquido 64.

[025]Cada calha primária 52 é emparelhada com uma calha secundária 68, que é posicionada para receber o líquido deixando a calha primária 52 pelos orifícios de descarga de líquido 64 na parede lateral 54 ou na parede lateral 56. Quando am-bas as paredes laterais 54 e 56 da calha primária 52 contêm os orifícios de descarga de líquido 64, calhas secundárias 68 são posicionadas ao longo de ambas as pare-des laterais 54 e 56, ou uma única calha secundária 68 é posicionada para receber líquido dos orifícios de descarga de líquido 64 em ambas as paredes laterais 54 e 56. Cada calha secundária 68 é geralmente retilínea em seção transversal, e tem um comprimento longitudinal, que é igual ou aproximadamente igual que aquele da ca-lha primária 52 emparelhada. As calhas secundárias 68 têm todas paredes laterais paralelas e espaçadas entre si 70 e 72, que se estendem ao longo da dimensão lon-ga das calhas secundárias 68, paredes laterais paralelas e espaçadas entre si 74 e 76, que se estendem ao longo da dimensão curta ou das extremidades das calhas secundárias, e um fundo 78, que é unido a uma borda inferior das paredes laterais 70, 72, 74 e 76.

[026] Em uma concretização, a parede lateral 70 da calha secundária 68, que é voltada para a e é adjacente à parede lateral 54 ou 56 da calha primária 52, tendo os orifícios de descarga de líquido 64, fica em contato com a e unida à parede lateral 54 ou 56 da calha primária 52. Em outra concretização, a parede lateral 70 da calha secundária 68 é intimamente espaçada da parede lateral 54 ou 56 da calha primária 52 por uma distância que ainda permite que o líquido saia dos orifícios de descarga de líquido 64, para entrar na calha secundária 68 emparelhada. A parede lateral 70 da calha secundária tem orifícios de entrada 80, alinhados com os orifícios de descarga de líquido 64 na parede lateral 54 ou 56 da calha primária 52. Alternativamente a borda de topo da parede lateral 70 é posicionada abaixo do nível dos orifícios de descarga de líquido 64 na parede lateral 54 ou 56 da calha primária 52, de modo que o líquido saindo da calha primária 52, pelos orifícios de descarga de líquido 64, entra na calha secundária 68 por sua parte de topo aberta.

[027]A parede lateral 72 de cada calha secundária 52, que é oposta à parede lateral 70, que é adjacente à calha primária 52, tem uma pluralidade de orifícios de descarga de líquido 82. Os orifícios de descarga de líquido 82 podem ser de qualquer forma desejada, tal como circular, triangular ou verticalmente alongada. O tamanho, o número e o espaçamento dos orifícios de descarga de líquido 82 são selecionados para acomodar a vazão volumétrica de projeto de líquido nas calhas secundárias 68, de modo que o líquido não transborde pelo topo das calhas secundárias 68, durante as condições operacionais normais. Os orifícios de descarga de líquido 82 são todos posicionados na elevação desejada e normalmente na mesma elevação da parede lateral 72. Na concretização ilustrada, os orifícios de descarga de líquido 82 são localizados em uma parte mais baixa 84 da parede lateral 72, que é curvada para longe de um plano vertical a um ângulo pré-selecionado, no sentido da parede lateral 70 oposta e da calha primária 52. O fundo 78 se inclina para baixo da parede lateral 70 oposta no sentido da parte inferior 72, de modo que o fundo 78 dirija o líquido no sentido dos orifícios de descarga de líquido 82. Os orifícios ou ranhuras de transbordamento 86 podem ser proporcionados na parede lateral 72, a um nível acima dos orifícios de descarga de líquido 82, para permitir a descarga con- trolada de excesso de líquido, que se acumula dentro das calhas secundárias 68, quando a vazão de líquido para as calhas secundárias 68 excede a capacidade de escoamento dos orifícios de descarga de líquido 82.

[028] Uma pluralidade de depressões 88 espaçadas entre si se estendem para baixa em uma superfície inferior do fundo 78 e da parte inferior 84 da parede lateral 72. As depressões 88 são colocadas entre os orifícios de descarga de líquido 82 ad-jacentes, para criar pontos de gotejamento que interrompem o escoamento longitu-dinal de líquido ao longo da superfície inferior do fundo 78 e da parte inferior 84 da parede lateral 72. Os orifícios de descarga de líquido 82 também podem ser formados por perfuração para criar uma ligeira rebarba circundando os orifícios de descarga de líquido 82, para reduzir a oportunidade para que o líquido siga ao longo da superfície externa da parede lateral 72.

[029] Um defletor de respingo 90 é posicionado adjacente a cada calha secun-dária 52, em um local para receber o líquido que sai da calha secundária 52 pelos orifícios de descarga de líquido 82. O defletor de respingo 90 se estende longitudi-nalmente ao longo de todo, ou substancialmente de todo, o comprimento longitudinal da calha secundária 52. Em uma concretização, o defletor de respingo 90 tem um segmento superior plano 92, que se estende verticalmente ao longo da parede lateral 72, um segmento intermediário plano 94, que é angulado para estender-se abaixo da calha secundária, e um segmento inferior plano 96, que se estende para baixo para ficar abaixo da calha primária 52 associada e tem uma borda de fundo serrilhada. As depressões espaçadoras 98, que se estendem para fora da parede lateral 72 da calha secundária 68, ficam em contato com o segmento superior 92 do defletor de respingo 90, para criar um ligeiro espaçamento entre o segmento superior 92 e a parede lateral 72.

[030]O segmento superior 92 do defletor de respingo 90 se estende a uma distância pré-selecionada abaixo da calha secundária 68, de modo que a parte in-termediária 94 do defletor de respingo 90 seja espaçada a uma distância pré- selecionada abaixo dos orifícios de descarga de líquido 82. Esse espaçamento entre a parte intermediária 94 e os orifícios de descarga de líquido 82 cria um vão de saída para o líquido que sai dos orifícios de descarga de líquido 82. Nas concretizações nas quais a parte inferior 84 da parede lateral 72 não é curvada para longe da verti-cal, um espaçamento adicional deve ser proporcionado entre os orifícios de descarga de líquido 82 e a parte superior do defletor de respingo 90, para proporcionar o vão de saída necessário.

[031] Um defletor vertical plano 100 se estende para baixo da parede lateral 56 de cada calha primária 52 a uma distância suficiente, de modo que essa região mais baixa seja espaçada horizontalmente do segmento inferior 96 do defletor de respingo 90, para formar uma saída de descarga de líquido alongada 102, que se estende abaixo do comprimento longitudinal da calha primária 52. Nas concretizações nas quais as calhas secundárias 68 são posicionadas ao longo de ambas as paredes laterais 54 e 56 da calha primária 52, o defletor 100 não é usado, e a saída de des-carga de líquido 102 é formada pelos segmentos inferiores 96 dos dois defletores de respingo 90, que são imagens de espelho entre si.

[032]As calhas secundárias 68 podem ficar no mesmo plano que as calhas primárias 52 ou a calha secundária 68 pode ser deslocada um pouco do plano das calhas primárias 52, de modo que pelo menos uma parte das calhas secundárias 68 se estende abaixo das calhas primárias 52. O volume interno da calha secundária 68, em uma concretização, é inferior àquele das calhas primárias 52. A capacidade de escoamento de líquido total dos orifícios de descarga de líquido 64 nas paredes laterais 54 e/ou 56 das calhas primárias 52 pode ser igual, superior ou inferior àquela dos orifícios de descarga de líquido 82 nas paredes laterais 72 das calhas secun-dárias 68. Normalmente, no entanto, o número de orifícios de descarga de líquido 82 nas paredes laterais 72 das calhas secundárias 68 é maior do que o número de ori-fícios de descarga de líquido 64 nas paredes laterais 54 e/ou 56 das calhas primárias 52, de modo que as calhas secundárias 68 ajam como multiplicadores de esco-amento para aumentar o espalhamento lateral do líquido nos defletores de respingo 90.

[033]Como mostrado na Figura 2, duas vigas 108 são igualmente espaçadas em lados opostos da caixa divisória 36 e são soldadas ou presas de outro modo nas bordas de topo das calhas primárias 52. As vigas 108 suportam e alinham as calhas primárias 52. Braçadeiras de suporte 110 são posicionadas nas extremidades das vigas 108 e da caixa divisória 36, e podem ser presas em um anel de suporte (não mostrado), ou a uma outra estrutura que é presa no casco 12 da coluna 10. Outros processos de suporte do distribuidor de líquido 16, tais como os suportes de grade, colocados na camada subjacente 18 dos dispositivos de transferência de massa, podem ser usados em lugar das ou adicionalmente às braçadeiras de suporte 110. As vigas 108 e as braçadeiras de suporte 110 não são mostradas na Figura 1, para simplificar aquela ilustração do distribuidor de líquido 16.

[034]Como pode-se notar com referência à Figura 5, o líquido, que tenha sido liberado a uma das calhas primárias 52 pela caixa divisória 36 (não mostrada na Fi-gura 5) se acumula dentro da calha primária 52. Quando o nível de líquido acumula-do atinge ou excede a elevação dos orifícios de descarga de líquido 64 na parede lateral 54, o líquido é descarregado na calha secundária 68 pelos orifícios de des-carga de líquido 64 e pelos orifícios de entrada 80. O líquido é descarregado como correntes de líquido primárias individuais indicadas pela seta 104. O líquido das cor-rentes de líquido primárias individuais 104 se acumula dentro das calhas secundá-rias 68 e é dirigido pelo fundo 78 para as aberturas de descarga de líquido 82, na parte inferior 84 da parede lateral 72. O líquido é então descarregado das calhas secundárias 68 pelas aberturas de descarga de líquido 82 como correntes de líquido secundárias individuais indicadas pela seta 106. Qualquer transbordamento das ca-lhas secundárias 68 sai pelos orifícios ou ranhuras 86 e desce para o espaçamento entre a parede lateral 72 e o segmento superior 92 do defletor de respingo 90.

[035]As correntes de líquido secundárias individuais 106 são dirigidas contra o defletor de respingo 90 e depois descem e se espalham lateralmente ao longo da superfície do defletor de respingo 90. Em uma concretização, a superfície do defletor de respingo 90 é tratada com texturização superficial, para facilitar o espalhamento lateral do líquido. Em outra concretização, a texturização superficial é proporcionada em uma camada mais fina de material, que é trabalhada mais facilmente e é depois laminada na superfície do defletor de respingo 90. Uma vez que o líquido atinja a saída de descarga inferior 102, forma uma cortina contínua de líquido, que goteja ou escoa na camada subjacente 18 dos dispositivos de transferência de massa (não mostrados na Figura 5).

[036] Pode-se notar que o uso das calhas secundárias 68 permite maiores ori-fícios de descarga de líquido 64, que são espaçados entre si para que sejam propor-cionados nas paredes laterais 54 e/ou 56 das calhas primárias 52, mesmo em apli-cações nas quais o distribuidor de líquido 16 é projetado para condições de baixo escoamento de líquido. Os maiores orifícios de descarga de líquido 64 são vantajo-sos pelo fato de que são menos propensos a ficarem bloqueados, tais como por fra-gmentos ou escamas. As calhas secundárias 68 servem para provocar um maior espalhamento lateral do líquido nos defletores de respingo 90 do que resultaria de outro modo do escoamento do líquido diretamente dos defletores primários 52 nos defletores de respingo 90.

[037]Voltando então à Figura 6, outra concretização do distribuidor de líquido da presente invenção é mostrado e é indicado, genericamente, pelo número 216. O distribuidor de líquido 216 tem muitos dos mesmos componentes que o distribuidor de líquido 16, descrito acima, e os mesmos números de referência com o prefixo "2" são usados para indicar componentes similares. O distribuidor de líquido compreen-de uma caixa divisória 236, construída na mesma maneira que a caixa divisória 36 descrita previamente, e calhas primárias 252, que são iguais às calhas primárias 52. O distribuidor de líquido 216 compreende ainda as calhas secundárias 268, que são geralmente de construções iguais que as das calhas secundárias 68, exceto que se estendem perpendiculares às calhas primárias 252 e o líquido não alimenta as ca-lhas secundárias 268 pelos orifícios de entrada em uma parede lateral 270 das ca-lhas secundárias 268, como é o caso com as calhas secundárias 68 da primeira concretização.

[038] Em vez disso, em uma concretização, o líquido é alimentado nas calhas secundárias 268 por uma extremidade aberta das calhas secundárias 268, que fica em contato com uma parede lateral 254 ou 256 da calha primária 252. Os orifícios de descarga de líquido 264, nas paredes laterais 254 e 256 da calha primária 252, permitem que o líquido saia das calhas primárias 252 como correntes de líquido pri-márias individuais e entrem nas calhas secundárias 268 associadas. Na concretiza-ção ilustrada, um corte 269 é proporcionado nas paredes laterais 70 e 72 de cada calha secundária 268, para receber a calha primária 252, de modo que o líquido é adicionalmente capaz de entrar nas calhas secundárias 268 por orifícios (não mos-trados) em um fundo 262 de cada calha primária 252. O líquido então sai das calhas secundárias 268 e colide com as e escoa pelos defletores de respingo 290 na mes-ma maneira como descrito previamente, para liberação como uma cortina contínua de líquido em uma camada subjacente (não mostrado) de dispositivos de transferên-cia de massa. Dois defletores de respingo 290 são proporcionados para cada calha secundária 268, quando o líquido é descarregado de ambas as paredes laterais 270 e 272. Quando o líquido é apenas descarregado por uma das paredes laterais 270 ou 272, um único defletor de respingo 290 é usado com um defletor plano, tal como o defletor 110, usado no distribuidor de líquido 16 descrito acima.

[039] Em virtude das calhas secundárias se estenderem a um ângulo perpen-dicular ou outro em relação às calhas primárias 252 no distribuidor de líquido 216, o número de calhas secundárias 268 pode ser selecionado independentemente do número de calhas primárias 252. Em ambas as concretizações dos distribuidores de líquido 16 e 216, calhas secundárias 68 e 268 separadas podem ser associadas a cada um dos orifícios de descarga de líquido 64 e 264 nas calhas primárias 52 e 252 associadas.

[040] Do que foi exposto acima, deve-se notar que esta invenção é uma bem adaptada para atingir todas as finalidades e objetivos mencionados acima, conjun-tamente com outras vantagens que são inerentes à estrutura.

[041] Deve-se entender que certos aspectos e subcombinações são úteis e podem ser empregados sem referência a outros aspectos e subcombinações. Isso é considerado e está dentro do âmbito da invenção.

[042]Ainda que muitas possíveis concretizações possam ser feitas da inven-ção, sem que se afastem do seu âmbito, deve-se entender que todo a matéria apre-sentada acima ou mostrada nos desenhos em anexo deve ser considerada como de sentido ilustrativo e não limitante.

Claims

1. Distribuidor de líquido (16) para receber e distribuir uma corrente de líquido (20), o dito distribuidor de líquido (16) CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma pluralidade de calhas primárias alongadas (52) posicionadas em uma relação lado a lado e paralela, cada um das ditas calhas primárias tendo paredes laterais espaçadas entre si (54, 56, 58, 60) interconectadas por um fundo (62) para receber e permitir o acúmulo de uma parte da corrente de líquido (20) dentro de cada calha primária; uma pluralidade de orifícios de descarga de líquido (64) em pelo menos uma das paredes laterais de cada uma das ditas calhas primárias (52) através das quais a parte da corrente de líquido que tenha sido acumulada dentro de cada calha primária (52) pode ser descarregada a partir da calha associada em correntes de descarga primárias individuais (104); uma pluralidade de calhas secundárias (68) tendo paredes laterais espaçadas entre si (70, 72, 74, 76) interconectadas por um fundo (78) para receber e permitir o acúmulo de uma parte das correntes de descarga primárias dentro de cada calha secundária (68), cada calha secundária (68) sendo posicionada adjacente a uma das calhas primárias (52) em um local para receber pelo menos algumas das correntes de descarga primárias individuais da dita uma das calhas primárias (52); uma pluralidade de orifícios de descarga de líquido (82) em pelo menos uma das paredes laterais (70, 72, 74, 76) de cada uma das calhas secundárias (68) através das quais a parte das correntes de descarga primárias individuais, que tenha sido acumulada em cada calha secundária, pode ser descarregada a partir da calha secundária associada (68) em correntes de descarga secundárias individuais; e defletores de respingo (90) espaçados a uma distância pré-selecionada a partir de pelo menos alguns da pluralidade de orifícios de descarga de líquido (82) nas paredes laterais (72) das calhas secundárias (68) para receber pelo menos algumas das correntes de descarga secundárias individuais e causar um espalhamento lateral das mesmas à medida que as correntes de descarga secundárias individuais descem ao longo dos defletores de respingo (90) e gotejam a partir das bordas inferiores das mesmas, em que cada um dos ditos defletores de respingo (90) se estende longitudinalmente ao longo de todo o comprimento longitudinal da calha secundária associada e tem um segmento superior plano (92) que se estende verticalmente ao longo da parede lateral (72), um segmento intermediário plano (94) que é inclinado para sustentar a calha secundária.

2. Distribuidor de líquido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das ditas calhas secundárias (68) se estende paralelamente a e é conectada a ou espaçada estreitamente a partir de uma das ditas calhas primárias (52).

3. Distribuidor de líquido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada uma das ditas calhas secundárias (68) se estende a um ângulo com relação a uma das ditas calhas primárias (52).

4. Distribuidor de líquido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos defletores de respingo (90) incluem texturização superficial para facilitar o dito espalhamento lateral das correntes de descarga secundárias individuais.

5. Distribuidor de líquido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um dos ditos defletores de respingo (90) compreende uma chapa de suporte e uma chapa texturizada conectada à chapa de suporte.

6. Distribuidor de líquido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que uma superfície inferior dos ditos fundos (78) das calhas secundárias contém estruturas para inibir o escoamento de líquido ao longo da dita superfície inferior, em que as estruturas podem compreender depressões.

7. Distribuidor de líquido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de incluir orifícios de entrada (80) nas paredes laterais (70) das calhas secundárias (68) adjacentes às paredes laterais (54, 56) das calhas primárias (52), os ditos orifícios de entrada (80) estando alinhados com os orifícios de descarga de líquido (64) nas paredes laterais das calhas primárias (52).

8. Distribuidor de líquido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as paredes laterais (70) das calhas secundárias (68) contêm os ditos orifícios de descarga de líquido (82), cada uma delas inclui um painel inferior que se inclina em direção à calha primária associada (52), e em que os orifícios de descarga de líquido (82) nas paredes laterais (70) das calhas secun-dárias (68) são localizados no dito painel inferior.

9. Distribuidor de líquido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui elementos espaçadores posicionados entre as paredes laterais (70) das calhas secundárias (68) e os defletores de respingo (90), em que os elementos espaçadores podem compreender depressões (88) formadas nas paredes laterais (70) das calhas secundárias (68).

10. Processo de distribuição de líquido para uma camada de dispositivos de transferência de massa posicionada em uma coluna de transferência de massa (10), usando um distribuidor de líquido (16) tendo uma pluralidade de calhas primárias alongadas (52) posicionadas em uma relação lado a lado e paralela, e uma pluralidade de calhas secundárias (68), cada uma das ditas calhas secundárias (68) sendo posicionada adjacente a uma das ditas calhas primárias (52), o dito processo CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: receber uma corrente de líquido nas ditas calhas primárias (52) do dito distribuidor de líquido (16) e permitir que a corrente de líquido se acumule dentro das ca-lhas primárias (52); descarregar a dita corrente de líquido das ditas calhas primárias (62) através de orifícios de descarga de líquido (64) fornecidos em pelo menos uma parede lateral (54, 56, 58, 60) de cada uma das calhas primárias (52); receber nas ditas calhas secundárias (68) a dita corrente de líquido descarregada a partir das ditas calhas primárias (52) e permitir que a dita corrente de líquido se acumule dentro das calhas secundárias (68); descarregar a dita corrente de líquido das ditas calhas secundárias (68) através dos orifícios de descarga de líquido (82) fornecidos em pelo menos uma parede lateral (70, 72, 74, 76) de cada calha secundária (68); receber a dita corrente de líquido descarregada a partir das ditas calhas secundárias (68) sobre os defletores de respingo (90) que são espaçados a uma distância pré-selecionada dos ditos orifícios de descarga de líquido (82) fornecidos na dita uma parede lateral das ditas calhas secundárias (68); em que cada um dos ditos defletores de respingo (90) se estende longitudinalmente ao longo de todo o comprimento longitudinal da calha secundária associada e tem um segmento superior plano (92) que se estende verticalmente ao longo da parede lateral (72), um segmento intermediário plano (94) que é inclinado para sustentar a calha secundária, fazer com que a dita corrente de líquido, recebida nos ditos defletores de respingo (90) se espalhe lateralmente à medida em que desce sobre os ditos defletores de respingo (90); e gotejar a dita corrente de líquido pelas bordas inferiores dos ditos defletores de respingo (90) e em uma camada subjacente dos ditos dispositivos de transferência de massa.

11. Processo, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que inclui receber a dita corrente de líquido em uma caixa divisória (36) posicionada no topo das calhas primárias (52), e entregar a corrente de líquido para as calhas primárias (52) a partir da dita caixa divisória (36).

12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita corrente de líquido é descarregada a partir das ditas calhas primárias (52) em uma pluralidade de correntes de descarga primárias individuais.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita corrente de líquido é descarregada a partir das ditas calhas secundárias (68) através das correntes de descarga secundárias individuais.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que as correntes de descarga primárias individuais entram nas ditas calhas secundárias (68) através dos orifícios de entrada nas paredes laterais das calhas secundárias (68) opostas à dita pelo menos uma das paredes laterais das calhas secundárias (68) contendo orifícios de descarga de líquido (82), ou em que as corren-tes de descarga primárias individuais entram nas ditas calhas secundárias (68) através de um topo aberto das calhas secundárias, ou compreendendo a etapa de descarregar a dita corrente de líquido a partir das ditas calhas secundárias (68) através de orifícios de descarga de líquido (82) fornecidos em duas das paredes laterais de cada calha secundária (68).