CN1315882A - 流体的分配器－混合器－抽出器和相关的工艺过程 - Google Patents

流体的分配器－混合器－抽出器和相关的工艺过程 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于收集、分配、混合或抽出若干流体、至少一主流体和两个第二流体的一设备(DME)或板条,它至少包括：用于收集一主流体的装置(3,9);至少两根用于允许诸第二流体通过的喷射和/或抽出的管线(6,7);至少两个通过小孔或通道(6i,7i)与喷射和/或抽出管线相连通的混合腔室(11a,11b);至少两个再分配来自所述混合腔室的流体的装置(12,4);用于分开收集和再分配装置的装置(5a,5b);抽出管线(6,7)被设置成一个在另一个之上,混合腔室(11a,11b)被设置成在该诸管线的两侧并相对于进行喷射的诸小孔对称设置。本发明可用于在运动模拟床上分离对二甲苯。

Description

流体的分配器一混合器一抽出器和相关的工艺过程
本发明涉及一设备(简称为DME)，以及可以收集、分配、混合、加入和/或抽出若干流体(至少一个主流体和至少两个第二流体)的一工艺过程。
本发明尤其可应用于气体状态、液体状态或超临界状态的诸流体的层析区域。
本发明涉及一种DME,DME可在分离工艺过程中用在对二甲苯的一模拟运动床中，对二甲苯包含在二甲苯和乙苯的混合物中，用于纺织生产中的一中间石油化工产品对酞酸合成的目的。
本发明也可应用于分离例如二甲苯和乙苯异构体混合物、从饱和脂肪酸和它们的酯类中选择的一化合物的混合物、石蜡和烯烃的一混合物、异链烷烃和正链烷属烃的一混合物和其它混合物。
按照本发明的设备可以在液相、汽相或在超临界相和在所有分离领域、特别是在化学、石油化工或石油工业中使用。
在分离工艺的领域内，习惯依靠模拟运动床系统来分离包括例如至少两个不同的化合物或者相同化合物的两个异构体的诸成分。所使用的吸附材料例如是一固体。
例如在美国专利2,985,589中叙述了利用模拟逆流的一吸附设备的技术背景。
在这些过程中，由一泵引入的一主流体沿着塔的中心轴线流过一固体床。为了获得此工艺过程的最佳性能，重要的是主流体按照一活塞型流动通过吸附剂，也就是在吸附床表面的所有位置都有尽可能均匀的一成分和一流动前部。
现有技术叙述了试图获得和维持这一流动的各种装置。
对于应用模拟逆流，美国专利3,214,247叙述的设备示出了一结构，该结构包括一上栅格、用来保持微粒的一下栅格和位于这两栅格之间的两个不穿孔的水平挡板。用一软管从诸挡板或诸偏转板之间的一中央空间加入或抽出诸流体，该软管通过该设备的整个截面。这设备使流体在塔内流动的同时可以再混合主流体并确保一流体加入到主流体的良好混合。
还有两个美国专利5,792,346和5,755,960也要提及，它们揭示了其功能尤其是混合、抽出或加入诸流体的诸流体分配板条(panel)或DME。这些DME连接于流体分配一收集回路，该回路的功能尤其是可使例如从塔的外部到诸板条和反过来从一板条到一外部收集网络的流体微粒通过时间一致。
实际上，以分配或抽出诸流体直至DME或从DME分配或抽出流体的方法，在流体微粒的通过时间内也可以分散成为流体的成分。
某些分配或收集回路适合于缩短诸流体的分散时间。这些回路的几何形状通常适合板的几何形状和适合于在这些板处的DME的结构。
例如，在美国专利5,792,346中，用于分配或抽出第二流体的回路示出了分配的对称性和诸流体传送管线的等长度。这些回路可以进行分离器型诸流体的一分配或者来自或向着分离塔中心的一径向分配。
在美国专利5,755,960中，分配一收集回路包括若干径向软管，这些软管有若干分支路，用来分配或收集到达或来自形成一分配板的每一块板条的诸流体。分支路分布在它们连接的径向输送软管的整个长度或一部分长度上。另一个变化在于分配来自位于塔周边的一环或半环的诸流体。直至一DME的流体传送软管分布在环或半环的整个长度上。
本发明的目的是提供由术语称为DME的一设备，它的功能尤其是收集、混合、抽出和再混合诸流体，它具有两个混合腔室和一分配一收集轨道的一特定结构，以确保流体的尽可能最对称的分配或收集。
它的目的尤其是改善诸流体的混合和因此所得到的成分。它可以获得一活塞型流动和通过吸附剂获得尽可能最匀质的一流体成分。
在此说明书的其余部分中，高度1腔室被定义为其功能是将一流体分成至少两部分或收集两个流体的腔室，高度2腔室被定义为确保将从高度1腔室得到的一流体分成至少两部分或者收集两个流体并将它们送到高度1腔室的腔室。
术语DME是涉及一板条，它的功能尤其是收集、混合、抽出或再混合一个或多个流体。
本发明涉及一设备(简称为DME)或者用于收集、分配、混合或抽出若干流体、至少一主流体和至少两个第二流体的板条，它至少包括：
·用于收集一主流体的装置，
·至少两个允许第二流体通过的喷射和/或抽出轨道，
·至少两个与带有小孔或通道的喷射和/或抽出轨道相通的混合腔室，
·用于再分配从所述混合腔室得到的流体的装置。
·用于分开收集和再分配装置的装置(5a,5b)。
它的特征在于，将轨道安排成一个在另一个之上以及将所述混合腔室设置在至少一个所述轨道的两侧。
例如诸混合腔室相对于诸小孔设置,以获得在混合腔室或诸腔室内尽可能最均匀的流体或诸流体的喷射或抽出。
诸喷射轨道和诸混合腔室例如位于所述DME的表面重心附近。
上轨道可以装有至少两根软管，下轨道可以装有至少一根软管，从而设置软管确保第二流体在诸轨道和诸混合腔室内最对称的循环。
功能是将第二流体喷入一混合腔室的轨道或诸轨道的第二流体的通道孔具有一轴线，使获得的流体撞击DME一构件的一固体壁的至少一部分。
第二流体的下回路或下轨道的下壁例如安排在下栅格处(为了改善该装置的机械性能)。
本发明也涉及用于分离的一设备或一塔，该塔包括例如一腔室，从而该腔室包括至少第一吸附床(A1)和至少第二吸附床(A2)，从而诸床被一板Pi分开，该板包括具有权利要求1到5的诸特性之一的一块或多块板条(DME)，从而DME通过连接软管与外部相连。
一DME的上轨道可以具有收集流体的功能，一DME的下轨道可以具有喷射流体的功能。
一DME的上轨道具有例如喷射流体的功能，一DME的下轨道具有收集流体的功能。
一DME的上、下轨道可以各具有流体喷射-收集功能。
安排具有喷射功能的轨道或诸轨道的诸孔，例如使通过小孔的流体射流撞击DME的一构件一固体壁的至少一部分。
可交替地或任意地设置诸轨道的诸孔。
例如从以下数据选择诸轨道和诸孔的诸参数：
·孔的直径例如在2和15毫米之间，较佳地在4和7毫米之间，从而诸孔可以有喷射功能，
·穿孔跨距在25和400毫米之间，较佳地在50和200毫米之间，
·流体的流速在3-20米/秒之间，较佳地在5-15米/秒之间；跨距值与流速值一起考虑可以获得第二流体和主流体的良好混合。
例如从以下数值选择诸混合腔室的和该腔室的诸孔的诸参数：
·孔的直径在5和50毫米之间，较佳地在10和25毫米之间，
·穿孔跨距从25-400毫米范围选择，较佳地在50-200毫米范围内，
·混合物的流速在0.5和3.5米/秒之间，较佳地在1.0-2.0米/秒之间。
该设备可包括具有以下特点的至少两个流体分配系统：
·所述分配系统设置在所述腔室的周边上，
·所述分配系统与至少一块根本板(Pi)相连接，以及所述分配系统包括：
·至少一根可以使该设备与外部相通的软管，
·至少一个所谓高度1腔室(N1)，它确保流体流的两路分开或收集，从而所述腔室与连通软管相连，
·至少两个所谓高度2腔室(N20,N21)，从而高度2腔室确保来自或送到高度1腔室(N1)的流体流的两路分开或收集，
·一根或多根连接软管(C(N20)j、C(N21)j)，它或它们延伸在一个高度2腔室(N20,N21)和一块板(Pi)的至少一块板条(DME)之间，从而连接该连接软管的诸位置rj处于一区域(Z20,Z21)内，而该区域的定位由从所述板(Pi)的一根径向轴线计算的角度α确定，每根流体连接管有长度li，从而选择各长度li、角度α和区域长度Zr的数值，使流体在一块板(Pi)的一块板条(DME)和用于引入和抽出流体的软管之间的通过时间对于所有的流体基本相等。
所得到的最小分散时间例如等于所供应的DME的第一孔和最后一孔之间的时间差，它最多10秒，较佳地小于5秒。
板Pi可以分为四个扇形。
由一组平行分割线(cutaway)(径度线式的)，每块板例如分为若干板条或DME。
例如角度α在30和90度之间，较佳地在50和60度之间，以及对应于角度扇形的长度Zr在3和30度之间，较佳地在7和15度之间。
本发明也涉及可以从一混合物分离至少一化合物或靠吸附剂分离一成分的一工艺过程。其特点是，需要分离某些化合物的一主流体与一吸附剂接触，以能够分离该化合物的功能选择该吸附剂，和一通过一块板条或DME喷射和/或抽出第二流体，以收集、分配、混合和抽出若干流体、至少一主流体和至少两个第二流体，它至少包括：
·用于收集一主流体的装置，
·至少两个允许第二流体通过的喷射和/或抽出轨道，
·至少两个与带有诸小孔或诸通道的喷射或抽出轨道相连通的混合腔室，
·用于分配从所述混合腔室得到的流体的装置，
·用于分配从所述混合腔室得到的流体的装置，
·用于分开诸收集或再分配空间的装置，一个轨道设置在另一个之上，诸混合腔室被设置在诸轨道的两侧。
利用其功能是喷射的诸小孔，可以用尽可能最均匀的方式将流体喷射进混合室。
可以按照功能(喷射/或抽出)或按照性质或按照流速值组合诸流体。
按照本发明的设备和工艺过程很适于对在气体状态、液体状态和超临界状态的诸流体用层析法离析一原料。
按照本发明的设备和工艺过程也很适于在一模拟运动床中离析对二甲苯。
相对于现有技术的诸设备，按照本发明的DME和包含一块或多块DME的分离设备尤其具有下列优点：
·因为第二流体和主流体的良好分配对称性，所以在整个板上改善了混合，它给予一较匀质的成分和在分离设备中循环流动的一大致活塞型流动，
·用一分配-收集系统对在一DME中的或来自一DME的流体进行分配或抽出，它确保对于相同板的流体流通过时间之间有最小差异，
·在整个塔上的均匀的流体密度，
·第二流体流在板表面上的空间内均匀分布。
按照本发明设备的其它特点和优点通过阅读以下结合附图叙述的示例性的、非限制性的实例将变得很明显，其中：
·图1详细示出了按照本发明的DME的一块板条的一实施例以及图1A、1B和1C对应于若干不同实施例的剖示图和俯视图，
图2A和2B表示一块板条输入例子的俯视图和剖示图，
·图3表示包含按照本发明具有诸板条的若干块板的一分离塔的纵剖示图，
·图4A,4B和4C表示流体分配一收集系统的若干不同实施例。
以下所给出的示例性的和非限制性的例子涉及本发明DME的应用，它设置在一分离塔中的两个粒状固体床或吸附床之间。例如该分离塔用来分离出对二甲苯。称为“第二流体”的诸流体可以是原料、由分离或吸附剂得到的取出物或废液，吸附剂用来从吸附床抽出在分离过程中已被吸附的诸化合物。
其功能尤其是收集、混合、抽出或再混合流体的一块基本板条或DME被一分配-收集轨道分为两个接近相等的表面。例如由两个矩形截面的箱体或轨道相互重叠形成这分配-收集轨道。
考虑到在分离塔内主流体的循环方向，一块板条或DME包括一上栅格3和一下栅格4。上栅格3至少部分地确保主流体的收集，而下栅格4至少部分地确保混合物的再分配，这混合物是从整个板条之上的和设置在下面的一吸附床的整个表面之上的混合腔室得到的。
在例如缝口型的这两个栅格之间设置有多种构件：
·两块偏转板5a,5b或挡板，其功能尤其是分开以下讨论的收集通道和分配通道，
·允许第二流体通过的两个轨道6,7；这两个轨道例如一个设置在另一个之上。上轨道可以位于诸偏转板之上，而下轨道可以位于两偏转板5a,5b之间，又按它的高度延伸到偏转板之下。
这些回路或轨道6和7设置在带有标号分别为6i和7i的一个或多个小孔的至少一个壁上。在图1中，诸小孔设置在轨道6的下壁上，诸小孔7i设置在轨道7i的侧壁上。安排诸小孔7的轴线使流体流例如撞击偏转板5a,5b的端部。
各轨道对称地穿孔，即对于上轨道6，在其下表面或其侧表面上穿孔，对于下轨道，在其侧表面上穿孔。分配方面的技术规格和诸小孔的尺寸说明如下：
·在偏转板5a和5b的延伸部分中分别设置穿孔板8a,8b(诸孔或诸缝口8ai,8ai)。例如这些板一直延伸到轨道7的诸侧壁。例如校准小孔8ai,8bi以在诸流体流动到达分配空间12之前促进诸流体的混合，
·用于收集主流体的一空间9，这空间由上栅格3、轨道6的顶部、轨道6的侧壁、偏转板5a和5b界定(由于机械设计的原因，表示在这附图中的变化型式示出了一个三部分的栅格，通过壁10a,10b将这三部分相互连接起来)。空间9可排出主流体到达混合腔室，
·两个混合腔室11a,11b设置在分配-收集轨道7的两侧。
较佳地，例如相对轨道6或7或者两者的诸小孔6i,7i设置这些腔室，小孔的功能将是喷射一个或多个流体进入混合腔室。它们将被设置成确保例如在整个混合腔室内尽可能地最匀质、均匀或对称的喷射流体。
例如由轨道6的一部分壁、轨道7的一侧壁、偏转板5a和穿孔板8a形成混合腔室11a。同样地由轨道7的一侧壁、轨道6的一部分底壁、偏转板5b和穿孔板8b形成混合腔室11b。
诸腔室较佳地位于DME的表面的重心。
由栅格3收集的主流体从收集空间9通过上轨道和一偏转板的上壁之间形成的缝口流到一流体空间形式的诸混合腔间11a,11b；
·空间12用于再分配从混合腔室11a、11b得到的混合物。这空间由下栅格4、下轨道7的下壁(当下轨道不与栅格4和混合腔室11a,11b在同一高度时)以及两偏转板5a、5b形成。
因为诸小孔、混合腔室以及分配和/或收集轨道的结构，所以从再分配空间得到的混合物的一成份相对现有技术的设备其匀质性得到了改善。
用于第二流体通过的轨道或回路6,7和两混合腔室例如具有长矩形形状。
按照一不同的实施例，可以设置在壁10a,10b的下端和相应的偏转板5a,5b之间，意味着可以产生将主流体以若干射流的形成喷射进入混合腔室的一毓系列校准的小孔或缝口。
混合腔室可以包括一系列校准的小孔8ai,8bi，它们的目的是在流体流动到达分配空间12之前促进混合或该腔室的功能。
选择在轨道6,7和混合腔室处的多种小孔的分布，使在喷射功能中，喷射入混合腔室的流体撞击DME的一构件至少一部分固体壁，这将促进诸流体的混合。
例如，当轨道6具有抽出功能和轨道7具有喷射功能时，对于诸小孔6i,6j相对于分配轨道的几何形尺和尺寸数据以及它们在各种壁上的分布例如可从下列数值选用：
·穿孔跨距在25和400毫米之间，较佳地在50和200毫米之间，
·直径在2和15毫米之间，较佳地在4到7毫米的范围之内，
·流体的流速在3-20米/秒之间，较佳地在5-15米/秒之间，从而这流速可以用尽可能最均匀的方式对每个回路6,7的所有小孔进行输入。跨距的数值与速度的数值一起考虑可以获得第二流体和主流体的良好混合。
不管孔的形状怎样，所给出的用于选择流速和穿孔跨距的数值都是有效的。
结构和用于抽出网络的尺寸的标准对于喷射网络是接近相同的。一个差异可以存在于抽出轨道的穿孔板中。按照一不同的实施例，抽出轨道的诸孔之间的跨距接近等于喷射轨道的跨距的两倍。例如交替地或任意地设置诸孔6i,7i。
混合腔室的诸出口孔8ai,8bi或用于混合物通过的诸小孔有一列特征：
·穿孔跨距在25-40毫米范围内选择，较佳地在50-200毫米范围内，
·直径在5和25毫米之间，较佳地在10和25毫米之间，
·混合物的流速在0.5和3.5米/秒之间，较佳在1.0-2.0米/秒之间。
诸小孔或诸流体的通道可以是任何几何形状，例如一单个缝口、若干缝口或若干孔。
收集主流体的空间较佳地具有适合于使死容积和诸流体的湍流为最小的形状。它的高度例如在3和25毫米之间，较佳地在7和15毫米之间，并接近矩形或圆锥形。它可以具有上文提到的本申请人的美国专利5,755,960中提到的特征。
例如，考虑到主流体的物理特性，再确定栅格之前的再分配混合物的空间。
混合腔室的容积较佳地是适合于使死容积为最小。它的尺寸将从上面提到的美国专利5,792,346或5,755,960中给出的那些尺寸中选择。
可以将任何促进湍流的装置增加在混合腔室的内部。这些装置可以呈障碍物、挡板或预定增加混合效果的任何其它装置的形式。使这腔室的容积选择成为一足够小的尺寸，以使逆混合现象的影响为最小。
图1A示出了在一分离塔的两个吸附床1和2之间的一DME结构实例的剖示图。DME的每一轨道通过软管20,21与外部连通。
图1B示出了包含有本发明一块板条或DME的一分离塔圆板的俯视图。
图1C示出了该板具有一矩形形状的另一变化型式。
图2A和2B示出了可以将一板块与分离塔的外部相连接的一软管结构例子的一俯视示意图和一剖面示意图。
给出的这例子是在诸轨道安排成一个在另一个之上的情况下的一个示例性的但非限制性的例子，每个轨道的中心轴线基本对齐，上轨道的功能是抽出流体，下轨道的功能是将一流体喷入混合腔室。
例如用来抽出第二流体的上回路6包括连接于主软管20的至少两根抽出软管201和202。软管21可以喷射从塔的外部得到的、在下分配轨道7中的一流体。
两根软管201和202设置在软管21的两侧，将流体以尽可能最对称的和均匀的方式喷射入上轨道。软管21较佳地设置在轨道6的轴线附近。
轨道6和7按照分离塔外部的第二流体的组合能确保各种功能、分配或收集或者这两种功能，在下面给出了它的某些例子。
按照一不同的实施例，一DME或板条也能被分为若干喷射-收集系统，因此包括若干重叠的轨道系统。在这例子中，以与图2A和2B中所述的方式基本相同的方式，软管20,21被分为相对于上、下轨道设置。
为了更好的理解DME所具优点，图3示出了在一模拟运动床中以层析法进行分离的一塔，它包括如图1,2A和2B中所述的诸分配板条。
这塔包含例如基本是圆柱形的并填充有分布在例如若干吸附床A1至An中的一吸附剂的一腔室30，一流体分配板Pi设置在每个吸附床内，以及一板包括一块或多块板条或DME。
主流体通过一管线31从塔的下端抽出，由一泵32和这塔顶的顶端处的一管线33再循环，通过管线34引入上吸附床A1。这塔还可包含与腔室的垂直轴线基本对齐的一中心梁35，例如用于大直径的塔。
在此实施例中，该塔还包括在诸板之间的一旁路支线Li,j，在专利申请FR97/16,273中提供了它的工作原理，该专利内容结合在此供参考。这样一过程尤其可以提高此所获得的诸产品的纯度。
为了从二甲苯原料中分离对二甲苯，可以使用两个塔，每个塔有12个床，二十四个床被分为至少四个区，因此每个区由从塔的外部喷射的流体(例如吸附剂或原料的)和另一流体的抽出(例如取出物或废料)所确定。例如，五个床属于区域Ⅰ，九个床属于区域Ⅱ，七个床属于区域Ⅲ，最后三个床属于区域Ⅳ。
一块板Pi的诸板条例如通过第二流体传送管线(原料喷射管线36、吸附剂喷射管线、取出物的抽出管线和废液39的抽出管线，以及可选择的第五回溢流体的喷射管线)与塔的外部相连。为了简化起见，在图中没有示出这回溢管线。
这些管线的每一根管线都装有以符号Vfi,Vei,Vsi和Vri表示的一顺序阀，其中下标i对应于板Pi，f指原料，e指取出物，s指吸附剂和r指废液。这套阀连接于用于顺序调动的装置，该装置适合于以主流体的循环方向，即从顶到底的方向周期地前进第二流体的喷射连接点或者主流体从一个床的抽出，以在一模拟运动床中实现操作。
可以执行旁路和在一板的所有位置得到都是基本相同的一流体的一成分的回路包括一旁路管线Li,j，这旁路管线连接两根引入或抽出软管和两块板。按照现有技术，一旁路管线它自己或以结合方式包括至少以下提到的诸设备之一，即一单向阀40、一流量表41、一控制阀Voi,j(不一定属于流量阀)。可选择地设置在旁路管线上的一泵并不确保有一适当的压降。
装有旁路或旁路管线的阀的标号是Voi,j，下标O对应于旁路功能，下标i,j对应于之间有旁路的两块板。
更普遍地，一模拟运动床包括至少四个层析区域，较佳地为四个或五个，每个区域包括至少一个塔或塔段。这套塔或塔段形成一闭环，在两段之间的循环泵可调节流速。
这些不同的管线可以与分配一收集系统相连，该系统的功能是使诸流体的通过时间的差异最小并具有图4A到4C所述的诸特征之一。
可以利用通常用于藉助吸附作用分离塔的第二流体的分配或抽出的任何网络，这也属于本发明的范围内。
图4A,4B和4C示出了一段第二回路的立体图和视图，这回路可以在用于某一块板的不同板条的高度分配或抽出第二流体。选择此网络的几何形状和流体特性以对一块板的板条组或分配轨道获得尽可能最对称的第二流体分配。尤其是，选择此分配以确保相对现有的分配系统而言具有一较小的不对称系数并降低分散时间。
所给出的作为说明性的且不具限制作用的分配-收集系统实例适用于一基本圆柱形塔
板Pi(图4B,4C)例如呈盘状，并且由一平行的(经度线式的)分割线(cutaway)分割为若干DME，一块板的诸板条或DME较佳地具有基本相同的宽度。这样一组分割线确保一表面密度以对诸板条具有基本固定的排放量。
由于诸板被分割为四个扇形区，每个扇形的DME的数目较佳地是偶数。
与分离塔相关连的系统数目例如是DME的几何形状的函数。
在图4A中所述的变化实施例中，一分配-收集系统与DME的两个轨道之一相连：
·所谓环状高度1腔室例如通过一根软管50或51与塔的外部连通。这些软管允许流体的引入和/或抽出。它们可以具有特定功能，即喷射或抽出。有一矩形截面的环状腔室N1例如在吸附床的内周边上延伸并且具体地可确保流体的循环流速的两路分开或收集。
·矩形截面的所谓环状的高度2腔室N2例如位于吸附剂的周边上。特别是根据其功能(喷射、抽出或喷射/抽出)，可确保流体流速的分离或收集或两路分开和/或收集。
因为几何空间要求，可以按照分配一收集系统的功能安排它的位置，例如在腔室N1之上(标号N21)或i下(标号N20)。
腔室N20,N21与高度1腔室N1的接合处J例如在其半个圆周长度处。
环状的高度2腔室例如在其每端包括一根或多根连接软管(C(N20)j、C(N21)j)，以及具有诸板条的一块板，下标j对应于与软管相连的一板的序号。一根软管C(N20)j或C(N21)j与有关的环状腔室(N21或N22)的一区域Z20,Z21相连。
所谓环状的高度1腔室或N1的长度例如是等于板的半个圆周长度。
所谓环状的高度1腔室或N2的长度是在20到160度的一角度扇形中，或较佳地在100和120度之间。
区域Z20,Z21可以由从板的一半径、例如通过连接点J并相对该区域的中心点的半径计算的角度α标定。该区域的长度例如由α+/+ε定义的、由角度αmin和αmax定界的角度扇形决定。
角度α的数值例如在范围(10度，80度)内，较佳地在范围(40度，70度)内。
角度扇形区数值将在范围(3度，30度)内选择，较佳地在范围(7度，15度)内选择，这对应于区域Z20和Z21的长度Zr。
努力确保尽可能是星形的诸软管的布置，以获得在流体的分配或抽出中的最小分散时间。实际上在最小可能的角度扇形区中相同位置区组合有诸软管的连接点。
连接软管的定位和角度扇形区的选择尤其可能缩短净延迟时间和分散时间。这延迟时间可以缩短到10秒。
用于分配和/或抽出的每根软管C(N20)j,C(N21)j直径为d；长度Ij和与位于相应区域Z20和Z21中的高度2腔室的连接点rj。
选择不同的参数α,ε和li，使被分配的流体在几乎相同的时间到达形成一块板的所有板条，或在流体抽出的情况下，在几乎相同的时间到达软管50,51。
软管的直径dj根据循环流体的流速确定，以确保在各软管中流体循环速率几乎相同。
一根软管可以与一块或多块DME板条相连。在这情况下，它由支管延伸直至用于板条的分配或收集的一轨道。
图4B和4C示出了包括若干DME的一块板，按照平行的一组分割线(经度线式的)，该板被分为四个扇形。在这例子中板条的数量较佳地为偶数。
图4B示出了确保在下轨道7中流体喷射的分配-收集系统，而图4C示出了确保从上轨道6抽出的分配-收集系统。
例如，考虑到按照功能对流体组合，将原料和溶剂喷射进入一DME，而从一DME抽出取出物和废液。
喷射(图4A,4B)
·j从1变化到4的四根软管C(N20)j可以将流体喷射到四分之一板的扇形的四个DME，
·原料和吸附剂通过软管50引入环形腔室N1内。被喷射的流体流被分为两路，这两个流体流动通过大致对应于该板的半个圆周的一半的通道11和12。然后每个流体流动进入环形腔室N20，在这腔室内它被分为两个流体流F′1tF″1。然后每个流体流从在每个DME的下轨道7处的区域Z20i中被组合的诸连接软管C(N20)j被分配。
从诸小孔7i得到的流体将撞击偏转板5a,5b的端部，并与主流体空间混合。
抽出(图4A,4C)
·四根软管C(N21)j可以从四块板条或DME抽出一流体，
·从一块板条的一个轨道(例如上轨道6)和两根软管(201,202)(图2A)抽出取出物和废液。然后它们通过与一腔室N21的区域Z21相连的诸连接软管C(N21)j。在位于环状腔室N21的两端处的诸区域内收集的两个流体在流动进入与软管51相连的环状腔室N1之前被组合，软管51回收从该板的四个扇形得到的所有流体流。
对于一DME和对于以上以举例的方式与接近圆筒形的分离塔有关的分配-收集系统所给出的诸参数可以应用于具有任何形状的一分离塔，而不超出本发明的范围，从而分配-收集系统具有适合于该塔的形状的一形状。
类似地，一块板可以按照一组分割线而不是平行的一组分割线分为若干DME，例如成为饼图形的扇形。
通常，例如可以用三种所给出的方式作为说明性的而非限制性的例子进行第二流体的组合，以示塔与外部的连接。
基于诸流体的组合，轨道6和7确保不同的功能：分配功能、抽出功能或这两个功能：
按照功能对流体分组的例子：
·以上已经以与图4A,4B和4C相结合的方式对它进行了介绍。
按照性质对流体分组的例子：
·被认为是有特点的液体是吸附剂、取出物和所谓“干”流体、废料以及原料。
在这例子中，轨道6和7确保两个分配和抽出功能。
按照流速分组的例子：
·例如具有低流速的流体是原料，具有高流速的取出物是吸附剂和废液。
在此例中，轨道6和7确保两个分配和抽出功能。
在后两个组合例子中，通过孔6i和7i喷射的诸流体将分别撞击壁8和偏转板5a,5b的一部分固体壁。它们通过与板条相连的分配-收集系统，从而将送抽出的流体在通过连接软管送到上面得到的环形腔室之前被收集在轨道6或7内。
以上叙述的DME和分配-收集系统可以应用于不一定包含一中心保持梁的和直径例如从3到10米变化的分离设备，而不超出本发明的范围。
它们也可应用于直径小于或等于5米和不包含一中心保持梁的分离塔。

Claims (23)

1．用于收集、分配、混合或抽出若干流体、至少一主流体和至少两个第二流体的设备(DME)或板条，它至少包括：
·用于收集一主流体(3,9)的装置，
·至少两个允许诸第二流体通过的喷射和/或抽出轨道(6,7)，
·至少两个与带有诸小孔或通道(6i,7i)的喷射和/或抽出轨道(6,7)相连通的混合腔室(11a,11b)，
·用于再分配从所述混合腔室得到的流体的装置(12,14)，
·用于分开收集和再分配装置的装置，其特征在于，所述轨道(6,7)被设置成一个在另一个之上以及所述混合腔室(11a,11b)设置在至少一个所述轨道的两侧。
2．如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述混合腔室(11a,11b)相对诸小孔(6i,7i)设置，以便获得在所述混合(诸)腔室内尽可能最均匀的流体或诸流体的喷射或抽出。
3．如权利要求1所述的设备或板条，其特征在于，所述轨道和所述混合腔室位于所述DME表面的重心附近。
4．如权利要求1至3中的任一项所述的设备，其特征在于，上轨道(6)装有至少两根软管(201,202)，下轨道(7)装有至少一根软管(21)，所述软管设置成以确保在诸轨道和诸混合装置(11a,11b)内以最均匀方式循环第二流体。
5．如权利要求1所述的设备，其特征在于，用于来自(诸)轨道(6,7)的第二流体通过的、其功能是将第二流体喷射进入一混合腔室的诸孔(6i,7i)具有一轴线，这样得到的流体撞击DME的一构件(5a,5b,8a,8b)的一固壁的至少一部分。
6．如权利要求1至4中的任一项所述的设备，其特征在于，第二流体的下回路(7)其下壁设置在下栅格(4)处。
7．包括一腔室(30)的设备或分离塔，所述腔室包括至少一个第一吸附剂床(A1)和至少一个第二吸附剂床(A2)，所述吸附床由包括如权利要求1至6的任一项所述一块或多块板条(DME)的一块板(Pi)分离，所述DME通过若干根连接软管(20,21,C(N21),C(N20))与外部相连。
8．如权利要求7所述的设备，其特征在于，一DME的所述上轨道(6)有收集诸流体的功能，一DME的所述下轨道(7)有流体喷射功能。
9．如权利要求7所述的设备，其特征在于，一DME的所述上轨道(6)有喷射诸流体的功能，一DME的所述下轨道(7)有收集诸流体的功能。
10．如权利要求7所述的设备，其特征在于，一DME的所述上轨道(6)和下轨道(7)各有流体喷射一收集功能。
11．，如权利要求6至9中任一项所述的设备，其特征在于，具有喷射功能的轨道或诸轨道的诸孔(6i,7i)被设置成通过的射流撞击DME的一构件的一固体壁至少一部分。
12．如权利要求7至11中任一项所述的设备，其特征在于，诸孔(6i,7i)交替地或任意地设置。
13．如权利要求7至12中任一项所述的设备，其特征在于，从下列数据选择诸轨道(6,7)和诸孔(6i,7i)的诸参数：
·孔的直径在2和15毫米之间，较佳地在4和7毫米之间，
·穿孔跨距在25和400毫米之间，较佳地在50和200毫米之间，
·流体的流速在3-20米/秒之间，较佳在5-15米/秒之间，跨距的数值与流速的数值一起考虑可以获得第二流体和主流体的良好混合。
14．如权利要求7至12中任一项所述的设备，其特征在于，从下列数据选择诸混合腔室和诸所述腔室的诸孔的诸参数：
·诸孔(8ai,8bi)的直径在5和50毫米之间，较佳地在10和20毫米之间，
·穿孔跨距从25-400毫米范围中选择，较佳地在50-200毫米范围内，
·混合物的流速在0.5-3.5米/秒之间，较佳地在1.0-2.0米/秒之间。
15．如权利要求7至12中任一项所述的设备，其特征在于，它包括至少两个用于分配具有下列特征的流体的系统：
·所述分配系统放置在所述腔室(30)的周边，
·所述分配系统与至少一块分配板(Pi)相连接，
·所述分配系统包括：
·至少一根可使该设备与外部相连通的软管(50,51)，
·至少一个与软管(50,51)相连接的所谓高度1腔室(N1)，以保证流体流的两路分开或收集，
·至少两个所谓高度2腔室(N20,N21)和一块板(Pi)的至少一块板条(DME)之间延伸的连接软管(C(N20)j,C(N21)j)，用于连接所述连接软管的诸位置rj位于一区域(Z20,Z21)内，这区域的定位由从所述板(Pi)的径向轴线计算的角度α确定，每根流体连接软管有长度Ii，选择各长度Ii、角度α和区域的长度Zr，使在一块板(Pi)的一块板条(DME)和用于引入或抽出诸流体的软管和诸软管之间的流体通过时间对于所有流体基本相等。
16．如权利要求15所述的设备，其特征在于，一块板P1被分为四个扇形。
17．如权利要求15或16所述的设备，其特征在于，每块板(Pi)按照平行的一组分割线被分为若干块板条或DME。
18．如权利要求15至17中的任一项所述的设备，其特征在于，角度α在30和90度之间，较佳地在50至60度之间，对应于角度扇形α+/-ε长度Zr在3和30度之间，较佳地在7和15度之间。
19．可以从一混合物分离至少一化合物或用吸附剂分离一成分的工艺过程，从中需要分离出某些化合物的一主流体与一吸附剂接触，按照其能分离该诸化合物的功能选择该吸附剂，通过一块板条或DME喷射和/或抽出诸第二流体，以收集、分配、混合或抽出若干诸流体、至少一主流体和至少两个第二流体，它至少包括：
·收集一主流体(3,9)的装置，
·至少两个允许第二流体通过的轨道(6,7)，
·至少两个与有诸小孔或通道(6i,7i)的喷射和/或抽出轨道(6,7)相连通的混合腔室(11a,11b)，
·用于再分配(12,4)从所述混合腔室得到的流体的装置，
·用于分开收集和再分配装置的装置(5a,5b)从而轨道(6,7)被设置成一个在另一个之上，所述诸混合腔室设置在所述至少一个轨道的两侧。
20．如权利要求19所述的工艺过程，其特征在于，使流体通过具有一喷射功能的诸小孔(6i,7i)，以尽可能最均匀的方式，将一流体喷入所述诸混合腔室。
21．如权利要求19所述的工艺过程，其特征在于，按照功能(喷射和/或抽出)或按照性质或按照流速值对诸流体组合。
22．利用如权利要求1至18中的任一项所述设备或权利要求19至20中任一项所述的工艺过程，对于处于气体状态、液体状态或超临界状态的诸流体用层析法离析一原料。
23．利用如权利要求1至18中任一项所述的设备或权利要求19至21中的任一项所述的工艺过程，在一模拟运动床中分离对二甲苯。
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