JP2001519713A - 並流接触する分離トレイ構造およびその使用方法 - Google Patents

並流接触する分離トレイ構造およびその使用方法

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Abstract

(57)【要約】 フィード・ストリームを蒸留または分留するための分離カラム(2)において使用するためのトレイ構造が提供される。トレイ(6)に配置されるのは、複数の並流式の蒸気と液体との接触セクション(16)である。同じくトレイに配置されるのは、同伴された液体を蒸気ストリームから分離するための複数の脱同伴デバイス(8)であり、脱同伴デバイスは内側(25)および外側(27)を有し、内側(25)は並流式接触セクションに隣接する。トレイ構造は、上部および下部を有する複数の液体ダウンカマー(14)を更に含み、ここで、上部は、第1のトレイの脱同伴デバイスの外側(27)からの液体を受容でき、下部は、第2のトレイの並流式接触セクションの内部に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】 並流接触する分離トレイ構造およびその使用方法 本発明は、蒸留および分留カラムまたは塔に有用な分離トレイ構造に関する。 より詳細には、本発明は、トレイの内部で液体と蒸気との間の並流接触を達成す るように意図され、また、並流接触に続いてトレイの内部で蒸気から液体を効率 的に分離するように意図された分離トレイに関する。 蒸留および分留カラムまたはゾーン、即ち、(例えば、カラムの内部に取り付 けられた一連の鉛直方向に隔間された水平トレイまたプレート上で蒸気相と液相 とが接触することによって)流体混合物の分離をもたらすために液相と蒸気相と が向流方式で接触する接触式カラムまたはゾーンのための構造の最適化に対して 、様々な研究が行われた。構造の研究は、主に、全体的な分離プロセスの効率を 改善するための種々のトレイ構造に集中していた。また、分離プロセスを増強す るためにカラムの内部に配置される、より優れた充填物質を設計する試みがなさ れた。 当該技術分野において伝統的に知られている蒸留プロセスは、混合物の個々の 成分を、その蒸気圧の差を利用して分離する方法である。特に、化学工業におい ては、物質移動の効率を増加させるために様々なトレイ構造が開発された。蒸留 カラムの構造の改良によって、そのような蒸留カラムの内側を充填するための、 種々のタイプの充填物を用いることとなった。例えば、現在使用されている充填 物は、金網充填物、シートメタル(または薄板金)充填物、セラミック充填物、 ガラス充填物、および合成樹脂充填物を含む。多くのタイプの充填物が、蒸留お よび分留カラムにおいて使用するために開発された。概して、これらの充填物質 は、充填物の表面の上で液体と蒸気とのより均一な分配をもたらすことによって 、液体ストリームと蒸気ストリームとの間の接触を促進する。構造を付与した充 填物の初期の形態は、米国特許第2,047,444号公報に記載されるステッ ドメン(Stedmen)充填を含む。概して、構造を付与した充填物は、個々 の部材が互いに対して、ならびにカラムまたは塔の軸に対して、特定の向きを有 す るような充填物を言う。不規則充填、例えばラシヒサドル(Raschig s addle)の使用もまた、工業上使用される。 広範に使用される充填物の1つのタイプは、複数の波形プレート(または波板 )からなり、この波形プレートは、互いに接触し、カラムの軸に対して平行な関 係で配置される。このタイプの波形プレートは、種々のタイプの材料(例えば、 シートメタル、金網)で構成され得る。波形プレートがシートメタルからなる場 合、液体は、折り重なった谷に沿ってチャネリングし易いので、プレート上での 液体の均一な分配が妨害される。波形プレートの上の液体分配を改善するために 、プレートにて開口部を用いることが知られており、プレートの片側に沿って流 れる液体の一部が、開口部に出遭うとプレートの反対側にそらされるようになっ ている。そのようなプレートの例は、Meierの米国特許第4,296,05 0号公報に記載されている。能力を、特に処理量を減らした条件下で、改善する ために、カラム充填物を波形およびテクスチャード面(またはきめを付けられた 面)で形成することが、Lockettらの米国特許第5,132,056号公 報に記載されている。カラムのある所定の断面積内において、より高いプレート 密度を達成し、カラム内を流れる液体ストリームと蒸気ストリームとの間の高め られた物質および/または熱の移動を達成するための、改良された波形プレート 構造が、米国特許第5,413,741号公報に記載されている。 波形でテクスチャリングされた面を有するプレート以外に、他のタイプの充填 物は、個々の充填エレメントからなる充填物を含む。そのような充填エレメント の使用における効率は、概して、エレメントを不規則に提供することによって増 加されると考えられ、例えば、Levaの米国特許第4,376,081号公報 に教示されており、これは、リバース曲線を有する二次元曲線をその曲線の面内 にある直線の周りで10〜180°のおよその角度範囲で回転することによって 形成された面形状を有する基部を有するエレメントを開示している。充填エレメ ントの基部には、スロットおよび従属舌状物(depending tongu e)が更に設けられている。一対の同じ形状および構造を有する半球形部材を組 み立てることによって構成される球形部材の形態を有する蒸留カラム充填物が、 Ikawaの米国特許第4,159,817号公報に開示され、各半球形部材が その表面部分に形成された切り欠き開口部を適切な数で含む。 カラムの内部における液体ストリームと蒸気ストリームとの全体として向流な 状態において、これらストリームの並流接触の概念が、総括的な分離能力を高め るために提案されていた。この概念の1つの例は、Trutnaの米国特許第4 ,361,469号公報に開示されているトレイ構造である。カラムは、鉛直方 向に隔間された複数のトレイおよび各トレイ上のセパレーターを有し、各トレイ は、2つの鉛直方向に隔間された、平行なストリップの列からなり、下方の列の ストリップは、上方の列のスペースの下方に中心が合わされ、このセパレータは 、複数の鉛直方向に隔間された、上向きの平行なチャネルの列からなり、1つの 列のチャネルは、隣接する単数または複数の列のチャネルの間に中心が合わされ 、トレイおよびセパレーターは、塔の断面積の大部分を占め、塔の断面積の残り の部分は液体ダウンカマーに占められる。 蒸留および分留カラム構造における改良は、全体的な分離プロセスの効率およ び能力を増加させて、これにより、操業費用および/または固定費用を低減する ために必要とされる。改良された構造は、好ましくは、分離プロセスにおいて使 用するためのカラムの内部の全体積を利用し、効率的な相の接触、よってその効 率的な分離を利用する。 発明の概要 蒸留または分留カラムなどの分離カラムにおいて使用するためのトレイ構造が 、この進歩的なトレイ構造を用いるカラムでの分離プロセスを実施する方法と共 に、本発明によって提供される。本発明のトレイ構造は、個々のトレイの内部で の、より効率的に生じる液体ストリームと気体ストリームとの間の並流接触によ って、また、トレイ内部での並流接触に続いてそれら2つのストリームをより効 率的に分離することによって、増加した分離効率および/または増加した分離能 力を提供する。 1つの実施態様において、トレイ構造は、フィード・ストリームを蒸留または 分留(または精留)するための分離カラムにおいて使用され、ここで、カラムは 、トレイ頂部とトレイ底部とを有する複数の相互接続されたトレイを含む。トレ イ に配置されるのは、蒸気と液体とが並流接触し得るトレイの部分を有する複数の 並流式の蒸気と液体との接触セクションである。同じくトレイに配置されるのは 、同伴された液体(または同伴液体)を蒸気ストリームから分離するための複数 の脱同伴デバイスであり、脱同伴デバイスは内側および外側を有し、内側は並流 式接触セクションに隣接し、脱同伴デバイスの内側および外側は流体フローに対 して透過性である。トレイ構造は、上部および下部を有する複数の液体ダウンカ マーを更に含み、ここで、液体ダウンカマーの上部は、第1のトレイの脱同伴デ バイスの液体を受容でき、液体ダウンカマーの下部は、カラム内で第1のトレイ の鉛直下方にある第2のトレイの並流式接触セクションの内部に配置される。ト レイは、並流式接触セクションの下方の位置でトレイの底部を貫通して配置され た蒸気開口部を更に含み、この蒸気開口部を通って蒸気がトレイの並流式接触セ クションに入り得る。 本発明の脱同伴デバイスは、蒸気ストリームから液滴を脱同伴化する(同伴液 滴を除去する)のに用いられる様々な既知の技術によって構成され得る。そのよ うな技術の一例は、シェブロン型デミスターなどのデミスターまたはミスト除去 器を含む。そのような技術のもう1つの例は、メッシュ・パッドまたは織った金 属糸を含む。また、これらのミスト除去器技術の組合せも使用され得る。 本発明の方法は、進歩的なトレイ構造の上述の態様を用いて実施され得る。分 離プロセスの間に、液体を、第1の液体ダウンカマーに通して第1のトレイの並 流式接触セクションに流し込む。同時に、蒸気を、第1のトレイの開口部に通し て第1のトレイの並流式接触セクションに導き、これにより、第1のトレイの並 流式接触セクションで蒸気が液体を同伴して、第1のトレイの並流式接触セクシ ョンを通って上に向かって並流方式で進む混合相を形成する。この混合相流体を 、第1のトレイの脱同伴デバイスに通過させ、これにより、同伴液体を蒸気から 分離する。この脱同伴化工程に続いて、脱同伴化された液体を、第1のトレイの 脱同伴デバイスから第2の液体ダウンカマーに、そして、第1のトレイの鉛直下 方にある第2のトレイの並流式接触セクション内へ導く。また、脱同伴化された 蒸気を、第1のトレイの脱同伴デバイスから、第1のトレイの鉛直上方にある第 3のトレイの並流式接触セクションに導く。 図面の簡単な説明 図1は、本発明の相互接続されたトレイ構造の概略断面図である。 図2は、本発明の相互接続されたトレイ構造の、詳細なフローの図解を付した 概略断面図である。 図3は、本発明の脱同伴デバイスの1つの実施態様の1セクションの部分図で ある。 図4は、本発明のトレイ構造を含むカラムの断面の上面図である。 図5は、90°のトレイ回転を用いる本発明の相互接続されたトレイ構造の概 略断面図である。 発明の詳細な説明 本発明は、蒸留および分留カラムなどの分離カラムにおいて使用するための改 良されたトレイ構造を提供する。このトレイ構造は、カラムの内部で起こる全体 的な向流式分離を改善するために、個々の別個のトレイ部の内部での液相と蒸気 相との間の並流式接触を提供する。 本発明の好ましい実施態様のある特定の要旨は、図面を参照しながら理解され 得るであろう。図面において、同様の参照番号は、トレイ構造の同様の構成要素 を示している。 本発明の1つの実施態様を図1に示す。図1は、概して円筒状のカラム形状を 規定するカラム側壁4を有する蒸留カラム2の部分切除側面図である。本発明の トレイ構造の一般的な説明は、図1を参照して行うことができ、カラム2の内部 の物質のフローのより詳細な説明は、後続の詳細な図面に関連して述べることと する。カラム2の内部には、複数の分離トレイ6が存在する。本発明によれば、 液体は、カラム2の内部でダウンカマー14を通って1つのトレイから鉛直下方 のトレイに流れ、このダウンカマー14は、液体を上方トレイから下方トレイへ 流すための流路を提供する。蒸気は、1つのトレイから次の鉛直上方のトレイへ カラム2を通って上昇し、トレイ6の底部24を貫通する開口部22を通過して より上方のトレイに入る。トレイ6は、並流式接触セクション16を含み、並流 式接触セクション16の内部では、上昇蒸気はそのトレイ6のより下部に存在す る液体と接触し、これを同伴する。蒸気は、複数の脱同伴デバイス8によって各 トレイ6の内部で同伴液体から分離される。液体は、脱同伴デバイス8を出て、 ダウンカマー14へ、そして、鉛直下方のトレイ6へ流れ込む。蒸気は、脱同伴 デバイス8を出て、鉛直上方のトレイ6へ上に向かって進む。脱同伴デバイス8 は、内側25および外側27によって規定される。蒸気および同伴液体が脱同伴 デバイス8に入るための流路を開口部29が提供するように、内側25は穿孔プ レートとして形成され得る。このような本発明のトレイ構造の一般的構成要素を 図1に示す。蒸気は、トレイ6の底部24にある開口部22を通過してトレイ6 に入り、脱同伴デバイス8を通過し、次のトレイ6へ上に向かって進みながら、 カラム2を通って上昇する。液体は、ダウンカマー14の端部を通じてトレイ6 に入り、開口部22を通過して入る上昇蒸気によって同伴される。この点におい て、蒸気および同伴液体は、並流式接触セクション16の内部で並流方向でトレ イ6を通って上に向かって流れる。蒸気および液体は、脱同伴デバイス8によっ てトレイ6の内部で分離される。蒸気は、脱同伴デバイス8を出て、カラム2を 通って上昇しつづけ、他方、液体は、脱同伴デバイス8を出て、カラム2を通っ て下に向かって流れる。 図1に示すトレイ構造を、図2に拡大して詳細に示す。図2には、2つのトレ イ、上方トレイ10および下方トレイ20を図解する。トレイ構造の様々な要旨 は、カラムを通って上に向かう蒸気ストリームのフローと、カラムを通って下に 向かう液体ストリームのフローとを理解することによって説明することができる 。上方トレイ10について理解できるように、液体ストリーム12は、一連のダ ウンカマー14を通ってトレイ10の直ぐ上のトレイから下方に流れ、このダウ ンカマー14は、トレイ10およびトレイ20のような隣接する2つのトレイ間 に配置されている上方ダウンカマーセクション13と、下方トレイの内部に配置 されている下方ダウンカマーセクション15とを規定する。 液体12がダウンカマー14の底部に到達すると、これはダウンカマー14の 底部にて溜まり、並流式接触セクション16の底部へ流れ込む。並流式接触セク ション16は、トレイ10、20の内部の領域であり、この領域を通って蒸気お よび液体フローの両方が並流方式で上に向かって流れる。蒸気18は、隣接する 下方トレイから上昇し、トレイ10、20の底部24を貫通する開口部22を通 過して並流式接触セクションに入る。開口部22を通過する蒸気のフローを図1 に線26で示す。従って、下方トレイ20から上方トレイ10へ進行する蒸気1 8は、これがダウンカマー14の出口28から出て流れる液体と直ぐに接触する ように、開口部22を通じてのみトレイ10に入るように導かれる。並流式接触 セクション16の底部の内部では、上昇蒸気26の速度に起因して、蒸気ストリ ームが液体を同伴し、同伴された液体ストリーム30と同伴する蒸気ストリーム 32とが形成される。同伴された液体ストリーム30および蒸気ストリーム32 は、並流式接触セクションを通って上に向かって流れ、ダウンカマー14の外側 に沿って流れる。ダウンカマー14は、好ましくは、上に向かう蒸気および液体 の並流するフローがダウンカマー14の両方の外側にむしろ均等に分配されるよ うに、並流式接触セクション16の中央内部に位置するが、このことは請求の範 囲に規定される発明を実施する場合には必要というわけではない。 同伴された液体ストリーム30および蒸気ストリーム32は、蒸気が次の鉛直 上方のトレイへ上昇でき、液体が重力によって次の鉛直下方のトレイに流れ得る ように、トレイ内部で脱同伴化あるいは分離されなければならない。この脱同伴 化工程は、脱同伴デバイス8の内部で達成される。トレイ頂部42は、蒸気スト リーム32および液体ストリーム30が脱同伴デバイス8を通過しないでトレイ から出ることを防止する。図2に示すように、同伴された液体ストリーム30お よび蒸気ストリーム32は、脱同伴内側25にある開口部29を通過することに よって脱同伴デバイス8に入る。脱同伴デバイス8の内部では、液体ストリーム 30が蒸気ストリーム32から脱同伴化される。蒸気ストリームは、蒸気ストリ ーム17として脱同伴デバイス8の外壁27を通って出て、この蒸気ストリーム 17が集まって、トレイを出る蒸気ストリーム18を形成する。図2に示す実施 態様においては、開口部のないトレイ頂部42は、脱同伴デバイス8に亘って存 在する。液体ストリーム39は、脱同伴デバイス8の内部で集められた液滴のド レンから形成され、脱同伴デバイス8の外壁27の底部35にて出て、ダウンカ マーの液溜め44に集まり、ダウンカマー14を通って流れる液体ストリーム1 2を形成する。液体堰37(これは、好ましくは脱同伴デバイス8の内壁25を 形成する穿孔プレートの一体的部分である)が、好ましくはトレイ構造において 使用され、これにより、蒸気ストリーム26が通過する液体のプール40を形成 し、そして、並流式接触セクション16の内部で、蒸気ストリームと共に並流方 式でまず上昇することなく液体が脱同伴デバイス8を通過することを防止する。 脱同伴デバイス8を形成するために使用されるある特定の設計技術は、本発明 の要旨ではない。脱同伴デバイスを形成するために選択され得る、多数の工業的 に利用可能な技術が存在するからである。概して、脱同伴デバイス8は、鉛直に 向き決めされたミスト除去器である。その機能は、同伴された液滴を流れている 気体ストリームから除去し、ダウンカマーの液溜め44へ、典型的には重力下で 、液体をドレン排出させ得ることである。 1つの実施態様においては、「シェブロン(Chevron)」型ミスト除去 器が脱同伴デバイス8として用いられ、この場合、ミスト除去器は、波の軸が鉛 直方向に延びた鉛直方向に平行な波形金属プレートから形成される。使用の際に は、蒸気ストリーム32および液体ストリーム30は、鉛直なプレートを通って 水平方向に横切り、波形プレートのベンド(これは、代表的には90°の角度で 曲げられている)にて連続的に曲げられる。同伴された液滴(より大きい質量を 有し、従って慣性力下にある)は、蒸気ストリームがミスト除去器の内側を通っ て曲がるときに、蒸気ストリームから放り出され、液滴はプレートに衝突する。 その後、液滴は、重力によってプレートの表面を下ってドレン排出される。脱同 伴デバイス8のためのそのようなミスト除去器の構造を図2に線46で示し、こ れは、プレートのベンドにおけるプレートのエッジを表す。 ミスト除去器のもう1つの実施態様を図3に示し、ここでは、脱同伴デバイス 8のための、トレイ上の領域を満たすように延在するミスト除去器の一部分を示 す。このミスト除去器50においては、蒸気ストリーム32および同伴された液 体ストリーム30がミスト除去器50に共に入り、液滴52が波形プレート54 上で集まる。重力によって、液滴52はプレート54の表面上を下に向かって流 れ、より大きな液滴56を形成する。この実施態様において、特別に形成された 「フック部(hook、先が曲がった部分)」58が存在し、このフック部58 は、液体の収集に対して穏やかな領域(quiet zone)を形成し、液滴 52の蒸気ストリーム32への再同伴を抑制する。このようにして、蒸気ストリ ーム32は、より低い同伴液滴含量で蒸気ストリーム17としてミスト除去器5 0を出る;液体ストリーム30は、除去器の内部で集まり、液体ストリーム39 として出る。 ミスト除去器は、他の特定の構造を有し得るが、基礎技術は同一である:両方 のストリームを波形金属シートまたはプレートに通すことによる蒸気ストリーム からの液滴の分離である。代表的には、金属シートはスチールからなる。本発明 においては、各トレイの全体としての重量を減少させるために、ミスト除去器の 構造に厚みが薄い金属プレートを用いることが好ましい。プラスチックまたはガ ラス繊維材料などの他の構成材料を用いてもよい。プラスチック材料は、脱同伴 デバイスの圧力降下を低減させ得る、よりスムースなエッジ構造を可能にするの に有用であり得る。ミスト除去器は、Koch Engineering Co .およびOtto H.York Company,Inc.などの企業から市 販されている。 様々な他の技術が、「シェブロン」型システムとして上述したミスト除去器以 上の脱同伴デバイス8として使用され得る。例えば、織った金属糸から構成され るメッシュ・パッドが使用され得、市販されている。また、構造を付与した充填 物またはグリッド(格子状物)が、脱同伴デバイス8として使用され得る。これ ら種々の技術の組合せもまた適用することができ、液滴のコアレッサとして機能 する第1のデバイスと、合体した液滴の補集器として機能する第2のデバイスと を備えてよい。 ある実施態様において、蒸気フロー22がダウンカマー14を通って上昇し、 これにより、並流式接触セクション16を迂回することを抑制するように、ダウ ンカマー14の出口28におけるトレイ領域の構造を改変してよい。1つの実施 態様において、ダウンカマー14は、制限オリフィスである開口部28を有し、 これにより、ダウンカマーの下部15の内部において、並流式接触セクション1 6よりも高い圧力頭が確立される。もう1つの実施態様は、上に向かう蒸気フロ ーを防止するために、ダウンカマー14の開口部28に配置された可動逆止弁を 含む。逆止弁は、ダウンカマーの端部の下方にある軽量可動プレートとして簡便 に形成され得、この逆止弁は、上に向かって自由に動き、蒸気がダウンカマーを 通って上に向かって流れる場合には、ダウンパイプを密封する。もう1つの別の 実施態様としては、開口部22を、ダウンカマー14の開口部28の直ぐ下方に 存在しないように配置してよい。 本発明に従って設計され、カラム壁4の内部に配置されたトレイの上面図を図 4に示す。トレイの種々の構成要素が、壁4によって規定されるかラムの外周に まで及ぶ列として示される。この上面図から、液体ダウンカマー14は、ダウン カマー14の液溜め44から下に向かって延在する円形セクションとして示され る。ダウンカマー14の側方にあるのは脱同伴デバイス8であり、ここでは、デ ミスター・デバイスの波線として示される。脱同伴デバイス8間に配置されるの は、並流接触空間16であり、これは、トレイの底部24を通る開口部22とし て示される。簡単化のために、個々のセクションの列を壁4のエッジにまで及ぶ ように示していないが、実際には、これらのセクションは壁4にまで及び、ある いは、好ましくは、壁4にできる限り近づけられ、これにより、カラム内部の「 デッド・スペース」が最小限にされる。 本発明の進歩的なトレイ構造の原理を、図1〜4に述べた実施態様について説 明した。トレイ構造の様々な構成要素の最適な比率および寸法は、当業者の能力 の範囲内にあり、本発明が適用されるある特定のカラムに依存する。しかしなが ら、概して、以下の寸法(ディメンジョン)がほとんどのカラム構造に適用でき る。トレイの底部24と次のトレイの底部24との間の高低差は、約18〜約3 6インチ(約46〜92cm)である。トレイの頂部42と次のトレイの低部2 4との間の距離は、約4〜約8インチ(約10〜20cm)である。開口部22 がトレイの底部24に存在する領域の幅は、約6〜約12インチ(約15〜30 cm)である。脱同伴デバイス8の領域の幅は、約3〜約6インチ(約7.5〜 15cm)である。ダウンカマー14の下部15の直径は、約2〜約4インチ( 約5.0〜10.0cm)である。全体としての並流式接触セクションの幅は、 約8〜約16インチ(約20〜41cm)である。トレイの底部24から頂部4 2までのトレイの高さは、約12〜約28インチ(約30〜71cm)である。 ダウンカマー14の下部15の幅は、約2〜約6インチ(約5〜15cm)であ る。 カラム2の内部のトレイ6のアレンジメントに対して様々な改変がなされ得る 。図1および2に示すように、トレイ6はカラム2の内部で整列される。トレイ 6は、カラム2の内部で回転されてよく、例えば図5に示すように、トレイは9 0°のオフセット・パターンで互い違いに配置される。図5に示すように、トレ イの基本的な構成要素に図1と同様の符号を付している。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.フィード・ストリームを蒸留または分留するための分離カラムであって: (a)トレイ頂部とトレイ底部とを有する複数の相互接続されたトレイと; (b)トレイに配置され、蒸気と液体とが並流接触し得る部分を有する複数の 並流式の蒸気と液体との接触セクションと; (c)トレイに配置され、同伴された液体を蒸気ストリームから分離するため の複数の脱同伴デバイスであって、内側および外側を有し、内側が並流式接触セ クションに隣接し、内側および外側が蒸気および液体に対して透過性である、脱 同伴デバイスと; (d)上部および下部を有する複数の液体ダウンカマーであって、液体ダウン カマーの上部が、第1のトレイの脱同伴デバイスの外側からの液体を受容でき、 液体ダウンカマーの下部が、カラム内で第1のトレイの鉛直下方にある第2のト レイの並流式接触セクションの内部に配置される、液体ダウンカマーと; (e)並流式接触セクションの下方の位置でトレイの底部を貫通して配置され た蒸気開口部であって、蒸気開口部を通って蒸気がトレイの並流式接触セクショ ンに入り得る、蒸気開口部と を含む分離カラム。 2.並流式接触セクションを脱同伴デバイスから分離する、複数の液体堰を更に 含む、請求の範囲第1項に記載の蒸留カラム。 3.脱同伴デバイスが、蒸気デミスターを含む、請求の範囲第1項に記載の蒸留 カラム。 4.蒸気のフローが液体ダウンカマーを通って上昇するのを防止するための手段 を、液体ダウンカマーが更に含み、蒸気フロー防止手段が、液体ダウンカマーの 下部の直近の位置に配置される、請求の範囲第1項に記載の蒸留カラム。 5.液体ダウンカマーのための蒸気フロー防止手段が、逆止弁または制限オリフ ィスからなる群から選択される、請求の範囲第4項に記載の蒸留カラム。 6.分離カラムを操作する方法であって: (a)(i)トレイ頂部とトレイ底部とを有する、複数の相互接続されたトレ イと; (ii)トレイに配置され、蒸気と液体とが並流接触し得る部分を有する 、複数の並流式蒸気および液体接触セクションと; (iii)トレイに配置された複数の脱同伴デバイスであって、内側およ び外側を有し、内側が並流式接触セクションに隣接する、脱同伴デバイスと; (iv)上部および下部を有する複数の液体ダウンカマーであって、下部 がトレイの並流式接触セクションの内部に配置される、液体ダウンカマーと; (v)並流式接触セクションの下方の位置でトレイの底部を貫通して配 置された蒸気開口部と を含むカラムを提供する工程と; (b)液体を、第1の液体ダウンカマーに通して第1のトレイの並流式接触セ クションに流し込む工程と; (c)蒸気を、第1のトレイの開口部に通して第1のトレイの並流式接触セク ションに導き、これにより、第1のトレイの並流式接触セクションで蒸気が液体 を同伴して、第1のトレイを通って上に向かって進む同伴された流体を形成する 工程と; (d)同伴流体を、第1のトレイの脱同伴デバイスに通過させ、これにより、 同伴液体の少なくとも一部分を蒸気から分離する工程と; (e)脱同伴化された液体を、第1のトレイの脱同伴デバイスから第2の液体 ダウンカマーに、そして、第1のトレイの鉛直下方にある第2のトレイの並流式 接触セクション内へ導く工程と; (f)脱同伴化された蒸気を、第1のトレイの脱同伴デバイスから、第1のト レイの鉛直上方にある第3のトレイの並流式接触セクションに導く工程と を包含する、方法。 7.トレイの底部にある蒸気開口部に隣接する位置にて、トレイの並流式接触セ クションに液体のプール(溜め)を形成することを更に包含する、請求の範囲第 6項に記載の方法。 8.脱同伴デバイスが、蒸気が通り得る穿孔を有する壁である内面を有し、同伴 された流体を、脱同伴デバイスの内面の壁にある穿孔に通過させることを更に包 含する、請求の範囲第6項に記載の方法。 9.第1のトレイ、第2のトレイ、および第3のトレイが、相互に同じ回転状態 で整列されている、請求の範囲第6項に記載の方法。 10.第1のトレイが、第2のトレイに対して水平な方向で回転された、請求の 範囲第6項に記載の方法。
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