JP2002204952A - 物質移動カラムのための充填材 - Google Patents

物質移動カラムのための充填材

Info

Publication number
JP2002204952A
JP2002204952A JP2001366001A JP2001366001A JP2002204952A JP 2002204952 A JP2002204952 A JP 2002204952A JP 2001366001 A JP2001366001 A JP 2001366001A JP 2001366001 A JP2001366001 A JP 2001366001A JP 2002204952 A JP2002204952 A JP 2002204952A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filling
section
base portion
bulk
top portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001366001A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4408190B2 (ja
Inventor
Christoph Ender
クリストフ・エンダー
John Fredric Billingham
ジョン・フレドリック・ビリンガム
Michael James Lockett
マイケル・ジェームズ・ロケット
Neil Yeoman
ニール・ヨーマン
Robert Kuratle
ローベルト・クラトル
Kirk A Walztoni
カーク・エイ・ワルツトニ
David L Kallenberger
デイビッド・エル・カレンバーガー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Praxair Technology Inc
Original Assignee
Praxair Technology Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Praxair Technology Inc filed Critical Praxair Technology Inc
Publication of JP2002204952A publication Critical patent/JP2002204952A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4408190B2 publication Critical patent/JP4408190B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/32—Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/432—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa
    • B01F25/4322—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction with means for dividing the material flow into separate sub-flows and for repositioning and recombining these sub-flows; Cross-mixing, e.g. conducting the outer layer of the material nearer to the axis of the tube or vice-versa essentially composed of stacks of sheets, e.g. corrugated sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/3221—Corrugated sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32213—Plurality of essentially parallel sheets
    • B01J2219/32217—Plurality of essentially parallel sheets with sheets having corrugations which intersect at an angle of 90 degrees
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32224—Sheets characterised by the orientation of the sheet
    • B01J2219/32227—Vertical orientation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32237—Sheets comprising apertures or perforations
    • B01J2219/32244—Essentially circular apertures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32255—Other details of the sheets
    • B01J2219/32258—Details relating to the extremities of the sheets, such as a change in corrugation geometry or sawtooth edges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32255—Other details of the sheets
    • B01J2219/32262—Dimensions or size aspects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32265—Sheets characterised by the orientation of blocks of sheets
    • B01J2219/32272—Sheets characterised by the orientation of blocks of sheets relating to blocks in superimposed layers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/72—Packing elements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Revetment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造充填材のための、性能特性が一段と改善
された充填構造を提供することである。 【解決手段】 隣接する各充填シート２０が異なる方向
に伸延し、トップ部分Ｔが全体に垂直の波形部分２２を
含み、波形部分２２はバルク部分Ｕでの波形と高さ寸法
及び断面積が同じものであり得るが、より垂直方向に角
度付けされる。一方、波形部分２２はバルク部分Ｕの波
形よりもずっと垂直方向に角度付けされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は交換カラム、特に
は、極低温精留カラムのような物質移動カラムのための
構造充填材に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスと液体とを、全体に向流状態で相互
に接触させる様々な形式の交換カラムが知られている。
通常は波形のシートあるいはプレートを相互に接触させ
て形成した充填要素をカラムの軸線と平行に配置して液
体及びガス間の接触を促進させることが行われている。
この場合、各プレートの折り目或いは波状部はカラムの
軸線に対してある角度を成して配置される。構造充填材
には、その下方セクション部分でのガスの流れ抵抗を減
少させ、かくして充填容量を増大させるための追加的な
改善が施された。詳しく説明すると、この改善により、
構造充填材の下方セクション部分に流入するガスあるい
は蒸気に関連する圧力降下は、構造充填材の下方セクシ
ョン部分をその上方セクション部分と同じ形態にした場
合におけるそれよりも小さくなる。そうした改善に関す
る説明は米国特許第５，６３２，９３４号に記載されて
いる。この米国特許ではバルク部分とベース部分とが考
察され、ベース部分はこのベース部分での圧力降下を低
下させる様々な形態で記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】構造充填材のための、
性能特性が一段と改善された充填構造を提供することで
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、ベース
部分、トップ部分、あるいはその両方の部分の幾何学を
変更することによりカラムの様々な性能条件を達成する
ことのできる充填セクションが提供される。また、本発
明によれば、充填セクション全体に、カラムの所望の性
能を提供する表面テクスチャリングを選択的に使用する
充填セクションが提供される。
【０００５】本発明によれば、セクション高さ寸法を画
定する、斜行交叉する複数の垂直の波状の構造充填シー
トを含む充填セクションが提供される。セクション高さ
寸法には、ベース部分と、バルク部分と、トップ部分と
が含まれ、ベース部分はバルク部分の幾何学とは異なる
特定の第１の幾何学を有し、トップ部分はバルク部分の
幾何学及びベース部分の第１の幾何学とは異なる特定の
第２の幾何学を有する。
【０００６】更に、本発明によれば、斜行交叉する複数
の垂直の波状の構造充填シートを有し、セクション高さ
寸法を画定する充填セクションにして、ベース部分と、
バルク部分と、トップ部分とを有し、バルク部分が表面
テクスチャリングを含むあるいは表面模様付けされた充
填セクションが提供される。更に、ベース部分、トップ
部分の少なくとも一方は表面テクスチャリング部分を有
さない。
【０００７】また本発明によれば、斜行交叉する複数の
垂直の波状の構造充填シートを有し、充填セクションの
高さ寸法を画定する充填セクションにして、ベース部分
と、バルク部分と、トップ部分とを有し、バルク部分が
全体に水平な溝ひだを含み、ベース部分とトップ部分の
少なくとも一方が全体に垂直の溝ひだを含む充填セクシ
ョンが提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は米国特許第５，６３２，
９３４号の改良発明である。詳しくは、米国特許第５，
６３２，９３４号では充填セクションのベース部分の形
態を変更することが意図され、ベース部分でのガスの圧
力降下を減少させるための様々の異なる形態のベース部
分が開示される。例えばこの米国特許には、（１）スタ
ガー配列の充填シート、（２）平坦部分、（３）減少さ
れた断面積、（４）急勾配の波形形状、（５）オリフィ
ス、（６）鋸歯形態、（７）ルーヴァー、を有するベー
ス部分においてガスの流れ抵抗が減少することが記載さ
れる。本発明は以下に説明するように既存の充填材の性
能を改善するものである。
【０００９】図１を参照するに、構造充填材が、カラム
の垂直軸線に対してある角度を成す波形を有し垂直方向
に配向されたシートを含んでいる。各シートは、隣り合
うシートの波形の方向が相互に逆向きになるように配列
される。構造充填材は層状態、で、即ち、図中に記号
“Ｓ”で示す充填セクションとしてカラムに充填され
る。隣り合う各充填セクションは混合を増長させるため
に図１に示されるように垂直軸線を中心として位置が回
転される。
【００１０】小型のカラムの場合、構造充填材の各層
は、各シートを相互に固着して形成した、図２ａに示す
ような単一のセクションあるいはブリックから構成され
得る。大型のカラムでは各充填セクションＳは、図２ｂ
に示すような、相互に嵌合して収容容器の断面を充填す
る、記号“Ｂ”で示す幾つかのブリックから形成され得
る。完全な充填カラムは構造充填材から成る多数の充填
セクションＳから構成され、これらの多数の充填セクシ
ョンＳが、分離を実施する上で要求される充填高さ寸法
に設定される。
【００１１】図３を参照するに、充填セクションＳの１
つが示され、高さ寸法“Ｈ“と、トップ部分“Ｔ“と、
バルク部分“Ｕ”と、ベース部分“Ｌ”とを有してい
る。代表的にはベース部分Ｌ及びトップ部分Ｔの高さ寸
法は充填セクションＳの高さ寸法Ｈの夫々約５％及び１
０％である。しかしながら、幾つかの考慮事項及びカラ
ムの特定の性能特性によっては、各部分の高さ寸法は充
填セクションＳの高さ寸法よりもずっと低くあるいはそ
の１／３もの高さ寸法となり得る。ベース部分Ｌとトッ
プ部分Ｔとは同じ高さ寸法である必要はなく、カラムの
所望の性能特性に応じてかなり相違するものとなり得
る。
【００１２】ベース部分Ｌとトップ部分Ｔとの高さ寸法
を構造充填材の比表面積に応じたものとすることが好ま
しいことが分かった。詳しく説明すると、構造充填材の
比表面積は充填シートの波形の大きさの関数である。波
形の寸法が小さくなるほど比表面積は一般に大きくな
る。比表面積は通常、充填セクションのシートの表面積
を充填セクションの容積で割った値として定義される。
所定の充填セクション高さ寸法Ｈに対する比表面積が大
きくなるほど、ベース部分Ｌとトップ部分Ｔとの高さ寸
法が小さくなることが分かった。以下の表１は充填セク
ション高さ寸法Ｈが約１０〜２８ｃｍ（約８インチ〜１
１インチ）である場合のこの相関を示すものである。
【００１３】
【表１】
【００１４】図４を参照するに、本発明の１実施例にお
ける２枚の充填シート２０が示されている。各充填シー
ト２０のバルク部分Ｕは角度のある波形を有し、隣接す
る各充填シート２０は異なる方向に伸延している。トッ
プ部分Ｔは全体に垂直の波形部分２２を含んでいる。詳
しく説明すると、これらの波形部分２２はバルク部分Ｕ
での波形と高さ寸法及び断面積が同じものであり得る
が、より垂直方向に角度付けされている。しかしなが
ら、波形部分２２はバルク部分Ｕの波形よりもずっと垂
直方向に角度付けされている。図４にはこれらの波形部
分２２は垂直状態で示されるが垂直である必要はなく、
バルク部分Ｕの波形よりも垂直に近い角度のものであり
得る。
【００１５】図４にはバルク部分Ｕの波形は垂直の波形
部分２２に急に移行するように示されるが、徐々に移行
するようにすることもできる。また、図４に示される充
填シート２０はベース部分Ｌに平坦セクション２４を有
している。詳しく説明すると、ベース部分Ｌには全体的
に波形部分は形成されない。本発明の充填セクションは
トップ部分Ｔとベース部分Ｌとで幾何学が異なることか
ら性能は一段と向上する。詳しく説明すると、トップ部
分Ｔの波形が急勾配であることによりトップ部分から上
方の充填セクションへのガスあるいは蒸気の移行がずっ
と容易化され、一方、ベース部分Ｌの平坦セクション２
４がこのベース部分及び移行部分におけるガスあるいは
蒸気の圧力降下を低減する。
【００１６】図５には本発明の更に他の実施例が例示さ
れ、充填シート２０のトップ部分Ｔは図４の実施例と同
じく垂直の波形２２を有している。しかしながら、ベー
ス部分Ｌの波形２６は図４の実施例におけるよりも断面
積が小さくなっている。詳しくは、ベース部分Ｌの波形
２６はバルク部分Ｕのそれよりも高さがずっと低くなっ
ている。この場合の充填セクションの各部分の幾何学的
な相違も、移行と圧力降下の低減とを達成する上で必要
とされるものである。２つの実施例に関し説明したが、
トップ部分Ｔ及びベース部分Ｌをその他の異なる幾何学
とすることも望ましいものであり得る。そうした幾何学
は米国特許第５，６３２，９３４号に記載される。
【００１７】充填シート２０に表面テクスチャリングを
施すことが知られている。ここで“表面テクスチャリン
グ”とは、任意の、粗化、スリッチング、型抜き、及び
あるいはシート表面の型押しあるいは模様を指すものと
する。そうした表面テクスチャリングの例には、これら
に限定するものではないが、溝ひだ（フルーチング）、
柄模様、例えば、ヘリンボーンあるいはワッフル柄の型
押しパターン、あるいは変形の小スリットなどが含まれ
る。“溝ひだ”の例は米国特許第４，２９６，０５０号
に記載されている。本発明では微細な溝ひだ形態が開示
される。この溝ひだにより、液体は毛管作用で充填シー
トの表面上に拡散される。
【００１８】図６には本発明の更に他の実施例が示され
る。本実施例を詳しく説明するに、充填シート２０のベ
ース部分Ｌにはバルク部分Ｕとトップ部分Ｔとに見られ
る表面テクスチャリングはなく、バルク部分Ｕとトップ
部分Ｔとに、充填シートの溝ひだのような表面テクスチ
ャリングが施される。この溝ひだは全体的に水平方向に
伸延し、その結果、液体を充填シートの表面を横断して
拡散させる。
【００１９】図では“表面テクスチャリング”は溝ひだ
として示されるが、その他の任意の表面テクスチャリン
グを使用しても良い。ベース部分Ｌでは液体を充填シー
トを横断して移動させる必要はないが、この充填シート
から下方の充填セクションへと液体を急速に移動させる
必要がある。この点、上述したようにベース部分Ｌには
表面テクスチャリングが施されないので液体は急速に移
動する。更には、トップ部分Ｔにも表面テクスチャリン
グを施さないようにしてカラムの所望の性能特性を達成
させることもできる。従って、充填シートはトップ部分
Ｔ及びベース部分Ｌの双方、若しくは、ベース部分Ｌの
み、あるいはトップ部分Ｔのみに表面テクスチャリング
を施さないものが意図される。
【００２０】図７を参照するに、本発明の更に他の実施
例が示される。本実施例では充填シート２０は、精細な
溝ひだが全体に水平方向でカラムの軸線に向けて伸延さ
れ、トップ部分Ｔとベース部分Ｌとは各々垂直方向の波
形２２を有している。しかしながら、これらのトップ部
分Ｔとベース部分Ｌとは何らの表面テクスチャリングを
も有していない。図８には更に他の実施例が示される。
本実施例ではトップ部分Ｔは垂直の波形２２を有するが
溝ひだは施されていない。しかしながら、ベース部分Ｌ
には垂直の波形２２に加えて溝ひだも形成される。
【００２１】図９には図７及び図８の実施例の更に他の
改変実施例が例示される。この実施例ではトップ部分Ｔ
は溝ひだと垂直方向の波形２２とを有し、一方、ベース
部分Ｌは溝ひだを有さず、垂直方向の波形２２を有して
いる。先に議論したように、溝ひだは全体に水平方向で
カラムの軸線に向けて伸延されるが、任意のその他の表
面テクスチャリングを使用することができる。
【００２２】ベース部分Ｌあるいはトップ部分Ｔの少な
くとも一部分に全体に垂直な溝ひだを形成し、充填セク
ションあるいは充填シートからの液体の除去を促進させ
得るようにすることが望ましいことが分かった。図１０
を参照するに、バルク部分Ｕとトップ部分Ｔとには全体
に水平な溝ひだが形成されるが、ベース部分Ｌには溝ひ
だは垂直方向に形成される。垂直方向の溝ひだはトップ
部分Ｔ及びベース部分Ｌの両方に形成する、あるいはト
ップ部分Ｔにのみ形成してベース部分Ｌには形成しない
と言った使用例も考えられる。
【００２３】図１１を参照するに、更に他の実施例が示
され、トップ部分Ｔとベース部分Ｌとが夫々垂直方向の
波形２２を有している。更に、トップ部分Ｔとベース部
分Ｌとには、ベース部分Ｕが全体に水平な溝ひだを有す
るのに対し全体に垂直方向の溝ひだが形成される。
【００２４】図１２にはまた別の実施例が示され、充填
シート２０が、垂直の波形２２を有するトップ部分Ｔと
ベース部分Ｌとを含んでいる。更に、トップ部分Ｔは全
体に垂直な溝ひだを有し、バルク部分Ｕは全体に水平な
溝ひだを有しベース部分Ｌには溝ひだは形成されない。
【００２５】図１３には更に他の実施例が示され、トッ
プ部分Ｔとベース部分Ｌとに垂直の波形２２が形成され
ている。しかしトップ部分Ｔには溝ひだは無く、バルク
部分Ｕに全体に水平な溝ひだが形成され、ベース部分Ｌ
には全体に垂直の溝ひだが形成される。垂直方向の溝ひ
だは図では垂直位置で示されるが、全体に水平な溝ひだ
よりも急勾配で伸延する任意の溝ひだを使用してカラム
の性能特性を増長させることができよう。更には、バル
ク部分Ｕでの全体に水平な溝ひだに任意のその他の好適
な表面テクスチャリングを施すことができる。
【００２６】トップ部分Ｔとベース部分Ｌとに、米国特
許第５，６３２，９３４号に記載される異なる幾何学の
様々な表面テクスチャリングを組み合わせて使用するこ
とができることは言うまでもない。例えば、上述した全
体に水平な溝ひだと全体に垂直な溝ひだとの任意の組み
合わせを、平坦シート２４と、あるいは先に議論した低
い波形２６の各幾何学と組み合わせて使用することがで
きる。
【００２７】更に、上述した全ての実施例について、充
填シートには表面テクスチャリングに加えて複数の個別
の孔を貫通形成することもできる。そうした孔は米国特
許第４，２９６，０５０号に記載される。仮にそうした
孔を充填シート２０に配置形成する場合、トップ部分Ｔ
あるいはベース部分、若しくはこれらの両部分にはこれ
らの孔は形成せず、表面テクスチャリングも施さないこ
とが望ましい。
【００２８】本発明は構造充填材を使用し得る任意の蒸
留、吸着、あるいはストリッププロセスで使用すること
ができる。構造充填材を使用するプロセスには、これに
限定するものではないが、オイル分留、炭化水素分離、
アルコール蒸留、並びに、極低温空気分離システムのよ
うな極低温精留が含まれる。
【００２９】以上、本発明を実施例を参照して説明した
が、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解され
たい。例えば、充填シート２０は図１４に示すようにカ
ラムの軸線方向に全体に水平に伸延する溝ひだを形成し
たバルク部分Ｕを有するものとすることができる。図１
４の実施例ではバルク部分Ｕには孔２８も貫通形成され
る。この実施例ではトップ部分Ｔとベース部分Ｌとには
表面テクスチャリングは施されず、孔２８も形成されな
い。かくして、トップ部分Ｔ及びベース部分Ｌの表面は
円滑である。
【００３０】
【発明の効果】構造充填材のための、性能特性が一段と
改善された充填構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】１つの充填セクションを他の充填セクションの
トップ位置に位置決めしてカラム状態とした場合におけ
る各充填セクションの斜視図である。
【図２ａ】単一の充填セクションの平面図である。
【図２ｂ】充填セクションの層を構成する種々の充填材
を示すカラムの平面断面図である。
【図３】充填セクションの部分斜視図である。
【図４】本発明の第１実施例を表す２枚の充填シートの
斜視図である。
【図５】本発明の第２に実施例を示す、図４と類似の斜
視図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す単一の充填シートの
斜視図である。
【図７】本発明の第４実施例での単一の充填シートの正
面図である。
【図８】本発明の第５実施例での単一の充填シートの正
面図である。
【図９】本発明の第６実施例での単一の充填シートの正
面図である。
【図１０】本発明の第７実施例での単一の充填シートの
斜視図である。
【図１１】本発明の第８実施例での単一の充填シートの
正面図である。
【図１２】本発明の第９実施例での単一の充填シートの
正面図である。
【図１３】本発明の第１０実施例での単一の充填シート
の正面図である。
【図１４】本発明の第１１実施例での単一の充填シート
の正面図である。
【符号の説明】
Ｂ ブリック Ｓ 充填セクション Ｈ 高さ寸法 Ｔ トップ部分 Ｕ バルク部分 Ｌ ベース部分 ２０ 充填シート ２２ 波形部分 ２４ 平坦セクション ２６ 波形 ２８ 孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・フレドリック・ビリンガム アメリカ合衆国ニューヨーク州ゲッツビ ル、ダーベン・ドライブ19 (72)発明者 マイケル・ジェームズ・ロケット アメリカ合衆国ニューヨーク州グランド・ アイランド、フェリー・ロード2133 (72)発明者 ニール・ヨーマン アメリカ合衆国ニューヨーク州メリック、 アレクシス・ロード1723 (72)発明者 ローベルト・クラトル スイス国ヴィンタートゥーア、ヴァインベ ルクシュトラーセ100エフ (72)発明者 カーク・エイ・ワルツトニ アメリカ合衆国ミネソタ州イーガン、サン セット・ドライブ788 (72)発明者 デイビッド・エル・カレンバーガー アメリカ合衆国カンザス州ウィッチタ、ウ エストポート・コート10138 Ｆターム(参考） 4D047 DB05 4G075 AA02 AA45 BB02 BD17 BD23 CA02 CA03 EE01 EE33 EE36 FA06

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 充填セクションであって、 セクション高さを画定する垂直の複数の充填シートにし
    て、ベース部分と、バルク部分と、トップ部分とを有
    し、斜行交叉する波形を有する充填シートを含み、 ベース部分がバルク部分の幾何学と異なる特定の第１の
    幾何学を有し、 トップ部分がバルク部分の幾何学と異なり且つベース部
    分の第１の特定の幾何学と異なる第２の特定の幾何学を
    有する充填セクション。
  2. 【請求項２】 ベース部分の波形の高さがバルク部分の
    波形の高さ未満であり、トップ部分の波形の勾配がバル
    ク部分の波形よりも急勾配である請求項１の充填セクシ
    ョン。
  3. 【請求項３】 ベース部分が平坦である請求項２の充填
    セクション。
  4. 【請求項４】 充填セクションであって、 セクション高さを画定する垂直の複数の充填シートにし
    て、ベース部分と、バルク部分と、トップ部分とを有
    し、斜行交叉する波形を有する充填シートを含み、 バルク部分が表面テクスチャリングを含み、 ベース部分及びトップ部分の少なくとも一方の少なくと
    も一部分が表面テクスチャリングを有さない充填セクシ
    ョン。
  5. 【請求項５】 ベース部分の波形の勾配がバルク部分の
    波形よりも急勾配である請求項４の充填セクション。
  6. 【請求項６】 ベース部分及びトップ部分の両方の少な
    くとも一部分に表面テクスチャリングを有さない請求項
    ４の充填セクション。
  7. 【請求項７】 バルク部分が複数の孔を有し、ベース部
    分及びトップ部分の少なくとも一方が孔を有さない請求
    項４の充填セクション。
  8. 【請求項８】 充填セクションであって、 セクション高さを画定する垂直の複数の充填シートにし
    て、ベース部分と、バルク部分と、トップ部分とを有
    し、斜行交叉する波形を有する充填シートを含み、 前記バルク部分が表面テクスチャリングを有し、 ベース部分及びトップ部分の少なくとも一方の少なくと
    も一部分に、全体に垂直な溝ひだを含む充填セクショ
    ン。
  9. 【請求項９】 ベース部分及びトップ部分の両方の少な
    くとも一部分が全体に垂直な溝ひだを有する請求項８の
    充填セクション。
  10. 【請求項１０】 表面テクスチャリングが全体的に水平
    な溝ひだである請求項８の充填セクション。
JP2001366001A 2000-12-01 2001-11-30 物質移動カラムのための充填材 Expired - Fee Related JP4408190B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/726,586 US6478290B2 (en) 1999-12-09 2000-12-01 Packing for mass transfer column
US09/726586 2000-12-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002204952A true JP2002204952A (ja) 2002-07-23
JP4408190B2 JP4408190B2 (ja) 2010-02-03

Family

ID=24919210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001366001A Expired - Fee Related JP4408190B2 (ja) 2000-12-01 2001-11-30 物質移動カラムのための充填材

Country Status (8)

Country Link
US (3) US6478290B2 (ja)
EP (1) EP1210977A1 (ja)
JP (1) JP4408190B2 (ja)
KR (1) KR20020043176A (ja)
CN (1) CN1244399C (ja)
BR (1) BR0105764A (ja)
CA (1) CA2364225C (ja)
MX (1) MXPA01012370A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010533069A (ja) * 2007-07-09 2010-10-21 チャート・インダストリーズ・インコーポレーテッド プレートフィン式流体処理装置
JP2011041937A (ja) * 2009-06-24 2011-03-03 L'air Liquide-Sa Pour L'etude & L'exploitation Des Procedes Georges Claude パッキングモジュール用ストリップ、対応のパッキングモジュール及び対応の蒸留プラント
JP2021142459A (ja) * 2020-03-10 2021-09-24 大陽日酸株式会社 充填物、及び空気分離装置

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6478290B2 (en) * 1999-12-09 2002-11-12 Praxair Technology, Inc. Packing for mass transfer column
FR2806325B1 (fr) * 2000-03-17 2002-10-18 Air Liquide Module de garnissage, son procede de fabrication, et appareil de traitement de fluide(s) comportant un garnissage correspondant
US6321567B1 (en) * 2000-10-06 2001-11-27 Praxair Technology, Inc. Structured packing system for reduced distillation column height
DE10124386A1 (de) * 2001-05-18 2002-11-28 Basf Ag Verfahren zur Destillation oder Reaktivdestillation eines Gemisches, das mindestens eine toxische Komponente enthält
US20030116871A1 (en) * 2001-12-21 2003-06-26 Steven Ringo Structured packing
DE10337073A1 (de) * 2003-08-12 2005-03-10 Linde Ag Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer geordneten Packung
DE10343650A1 (de) * 2003-09-20 2005-04-14 Julius Montz Gmbh Geordnete Packung für Wärme- und Stoffaustausch
FR2871073B1 (fr) * 2004-06-04 2007-04-13 Air Liquide Bande pour module de garnissage ondule-croise, procede de fabrication et module de garnissage ondule-croise correspondants
FR2871074B1 (fr) * 2004-06-04 2007-03-16 Air Liquide Bande pour module de garnissage, module de garnissage et installation de distillation correspondants
US7267329B2 (en) * 2005-07-27 2007-09-11 Air Products And Chemicals, Inc. Alternating conventional and high capacity packing within the same section of an exchange column
DE102006003317B4 (de) 2006-01-23 2008-10-02 Alstom Technology Ltd. Rohrbündel-Wärmetauscher
DE102006005112A1 (de) * 2006-02-04 2007-08-09 Hewitech Gmbh & Co. Kg Kunststofflage für ein Einbauelement zum Einbau in einem Riesenkühler, insbesondere Kühlturm zu Kühlzwecken oder zum Einbau ins Erdreich zu Drainagezwecken
FR2911391A1 (fr) * 2007-01-16 2008-07-18 Air Liquide Procede de separation utilisant une colonne a garnissage structure ondule-croise pour la separation d'un melange de gaz et colonne adaptee a etre utilisee pour le procede
FR2929134B1 (fr) * 2008-03-28 2010-12-31 Air Liquide Procede de fabrication d'un garnissage ondule-croise
US9557119B2 (en) * 2009-05-08 2017-01-31 Arvos Inc. Heat transfer sheet for rotary regenerative heat exchanger
US20110310697A1 (en) * 2010-06-22 2011-12-22 Sebastian Hirschberg Dust mixing device
US20120049392A1 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 Carlos Jose Trompiz Structured Packing with Extended Contact Area
US8985559B2 (en) * 2012-01-03 2015-03-24 Evapco, Inc. Heat exchanger plate and a fill pack of heat exchanger plates
US9200853B2 (en) 2012-08-23 2015-12-01 Arvos Technology Limited Heat transfer assembly for rotary regenerative preheater
FR2996148B1 (fr) * 2012-10-03 2015-11-06 Euroslot Kdss France Element de garnissage structure pour colonne de mise en contact de fluides
US9295925B2 (en) * 2012-12-11 2016-03-29 Praxair Technology, Inc. Structured packing and method
EP2810707A1 (de) 2013-06-07 2014-12-10 Sulzer Chemtech AG Packungslage für eine strukturierte Packung
US10175006B2 (en) 2013-11-25 2019-01-08 Arvos Ljungstrom Llc Heat transfer elements for a closed channel rotary regenerative air preheater
US9956540B1 (en) 2015-03-31 2018-05-01 Gtc Technology Us Llc Structured packing with enhanced fluid-flow interface
ITUB20152873A1 (it) * 2015-08-05 2017-02-05 Baretti Mefe S R L Impaccamento strutturato ad alta efficienza e capacita? per colonne di distillazione.
US10094626B2 (en) 2015-10-07 2018-10-09 Arvos Ljungstrom Llc Alternating notch configuration for spacing heat transfer sheets
MX2020007339A (es) * 2018-01-08 2020-09-03 Koch Glitsch Lp Modulo de empaque estructurado para usar en una columna de transferencia de masa y metodo de ensamblado.
DE202018102787U1 (de) 2018-05-18 2019-08-22 Cts Cooling Tower Solutions Gmbh Packung für eine Wärme- und/oder Stoffübertragung
US20230271103A1 (en) 2020-07-17 2023-08-31 Koch-Glitsch, Lp Process control systems with simulator for use with a mass transfer column

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL281630A (ja) * 1963-03-04
SE318587B (ja) * 1964-07-10 1969-12-15 C Munters
CH618006A5 (ja) * 1977-05-12 1980-06-30 Sulzer Ag
CH617357A5 (ja) 1977-05-12 1980-05-30 Sulzer Ag
DE8904345U1 (de) * 1989-04-07 1989-05-18 Streng, Andreas, Dipl.-Ing., 5210 Troisdorf Wärme- und Stoffübertrager
US5124087A (en) * 1990-10-04 1992-06-23 Evapco International, Inc. Gas and liquid contact body
US5147583A (en) * 1990-12-20 1992-09-15 The Marley Cooling Tower Company Non-clogging film fill assembly for counterflow water cooling tower
DE4122369C1 (en) * 1991-07-05 1992-10-22 Rainer Richter Gmbh, 5439 Hof, De Packaging used for heat and mass transfer between liq. and gas - consists of corrugated or folded foil, plate or mat-like packaging elements in zones, in which profiles are inclined to longitudinal axis, etc.
ATA166091A (de) * 1991-08-23 1996-02-15 Faigle Heinz Kg Füllkörper
US5217788A (en) * 1992-05-11 1993-06-08 Brentwood Industries Corrugated sheet assembly
US5320651A (en) * 1993-06-28 1994-06-14 Munters Corporation Cross-flow film fill media with intergral drift eliminator
CN1091646C (zh) 1994-10-04 2002-10-02 普莱克斯技术有限公司 用于精炼系统的高容量结构填料
DE19519924A1 (de) * 1995-05-31 1996-12-05 Balcke Duerr Ag Rieseleinbau-Element
GB9522086D0 (en) 1995-10-31 1996-01-03 Ici Plc Fluid-fluid contacting apparatus
ID22551A (id) * 1997-02-13 1999-11-04 Praxair Technology Inc Pembungkus dengan kapasitas lebih baik serta efisiensi pemindahan kumpulan tinggi
DE19844075A1 (de) * 1998-09-25 2000-03-30 Man Nutzfahrzeuge Ag Kompakter Kreuzkanalmischer
US6101841A (en) 1998-10-02 2000-08-15 Praxair Technology, Inc. Cryogenic rectification system with high strength and high capacity packing
US5921109A (en) 1998-10-21 1999-07-13 Praxair Technology, Inc. Method for operating a cryogenic rectification column
US6478290B2 (en) * 1999-12-09 2002-11-12 Praxair Technology, Inc. Packing for mass transfer column
US6212907B1 (en) * 2000-02-23 2001-04-10 Praxair Technology, Inc. Method for operating a cryogenic rectification column

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010533069A (ja) * 2007-07-09 2010-10-21 チャート・インダストリーズ・インコーポレーテッド プレートフィン式流体処理装置
JP2011041937A (ja) * 2009-06-24 2011-03-03 L'air Liquide-Sa Pour L'etude & L'exploitation Des Procedes Georges Claude パッキングモジュール用ストリップ、対応のパッキングモジュール及び対応の蒸留プラント
JP2021142459A (ja) * 2020-03-10 2021-09-24 大陽日酸株式会社 充填物、及び空気分離装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1244399C (zh) 2006-03-08
CA2364225A1 (en) 2002-06-01
US20030006511A1 (en) 2003-01-09
US20020190402A1 (en) 2002-12-19
JP4408190B2 (ja) 2010-02-03
KR20020043176A (ko) 2002-06-08
CA2364225C (en) 2005-03-29
MXPA01012370A (es) 2002-07-09
BR0105764A (pt) 2002-08-27
US6578829B2 (en) 2003-06-17
US20010040303A1 (en) 2001-11-15
US6478290B2 (en) 2002-11-12
CN1358565A (zh) 2002-07-17
EP1210977A1 (en) 2002-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002204952A (ja) 物質移動カラムのための充填材
US5632934A (en) Packing with improved capacity for rectification systems
JP4084849B2 (ja) ストラクチャード・パッキング
KR100218573B1 (ko) 2-방향성 표면 조직을 가진 구조적 충전 재료, 및 그 충전 재료를 사용하는 질량 및 열 전이 방법
US6427985B1 (en) Structured packing for heat exchange and mass transfer
AU2018262453B2 (en) Structured packing module for mass transfer columns
RU2670899C9 (ru) Насадочный лист для структурированной насадки
US6874769B2 (en) Structured packing plate and element and method of fabricating same
JP2008119693A (ja) ストラクチャードパッキングエレメント、その組立体、及びそれを用いた交換塔充填区画、交換塔、低温空気分離方法
JP3319174B2 (ja) 充填物及び空気分離装置
EP0858830A1 (en) Corrugated packing with improved capacity and high mass transfer efficiency
US5454988A (en) Packing to be used in substance and/or heat exchanging tower
JPH029443A (ja) 液体停滞部を備える組織化カラム充填物
TWI829970B (zh) 結構化交叉通道填料元件及其用途和包括其之質量轉移管柱
JPH08168670A (ja) 充填物
EP1186342B1 (en) Structured packing with asymmetric crimp pattern
MXPA98001209A (en) Packaging with improved capacity and high efficiency transfer of m

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060811

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060818

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20061110

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20061115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090106

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090406

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090406

RD13 Notification of appointment of power of sub attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433

Effective date: 20090406

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090406

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090414

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090501

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090511

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090605

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091104

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4408190

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121120

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131120

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees