JP2003220328A - トレーコラム - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
- B01D3/22—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal sieve plates or grids; Construction of sieve plates or grids
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- B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
- B01D3/18—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal bubble plates
- B01D3/20—Bubble caps; Risers for vapour; Discharge pipes for liquid
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- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 トレーコラムを、流れの場に影響を与えるこ
とにより、個々の仕切トレーに対して改善された物質交
換が達成されるように、さらに発展させること。 【解決手段】 トレーコラム１において、液体５１が下
降管３を流れて隣接するトレー２に達し、その際、液体
は下降管３から隣接するトレー上にジェット６０の形式
で多数の排出孔３２を通して流出し、隣接するトレーに
衝突する際地域的に拡散する流れの場６内に混合し、流
れの場６は縦方向主要流れ方向６１に対して流れ速度の
横方向成分を有する。案内要素４が排出孔３２に対して
適宜位置に設けられ、案内要素４はそれぞれ分散する流
れの場６に対応する液体の衝突を案内し、それにより、
流れ速度の縦方向要素が主要流れ方向６１に垂直な各平
面においてほぼ一定のプロフィルを有するように横方向
速度成分を形成するのに役立つ。排出孔は、隣接する側
方領域より中央領域において小さくなるように異なった
大きさにされる。
とにより、個々の仕切トレーに対して改善された物質交
換が達成されるように、さらに発展させること。 【解決手段】 トレーコラム１において、液体５１が下
降管３を流れて隣接するトレー２に達し、その際、液体
は下降管３から隣接するトレー上にジェット６０の形式
で多数の排出孔３２を通して流出し、隣接するトレーに
衝突する際地域的に拡散する流れの場６内に混合し、流
れの場６は縦方向主要流れ方向６１に対して流れ速度の
横方向成分を有する。案内要素４が排出孔３２に対して
適宜位置に設けられ、案内要素４はそれぞれ分散する流
れの場６に対応する液体の衝突を案内し、それにより、
流れ速度の縦方向要素が主要流れ方向６１に垂直な各平
面においてほぼ一定のプロフィルを有するように横方向
速度成分を形成するのに役立つ。排出孔は、隣接する側
方領域より中央領域において小さくなるように異なった
大きさにされる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の前段に
記載されたトレーコラムに関するものである。
記載されたトレーコラムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】トレーコラムは、（仕切トレーとしても
公知である）有孔トレーを含み、その上で、いずれの場
合にも、底部から頂部まで交叉流として流れるガス相が
物質の交換のためトレー上を流れる液相と接触せしめら
れる。少なくとも一つの下降管が、各仕切トレーに、こ
のトレーと下記において“負荷されるトレー”と称せら
れるその下にあるトレーとの間に液体を輸送するため設
けられている。トレーコラムはその下降管が特殊な形式
に作られる米国特許第５，４５４，９８９号に記載さ
れ、排出孔は下降管の下端を形成する基部に設けられて
いる。基部は、負荷されるトレー上の液体／ガス混合物
の上方境界層によって与えられる高さの上方に間隔をお
いて設けられる。排出孔はある領域に限定され、そこか
らジェットの形式で分散される液体は、流れの主要方向
に対して部分的に横方向に、負荷されるトレー上に拡散
されなければならない。同様の下降管を備えた別のトレ
ーコラムが、米国特許第６，２５０，６１１号から公知
である。
公知である）有孔トレーを含み、その上で、いずれの場
合にも、底部から頂部まで交叉流として流れるガス相が
物質の交換のためトレー上を流れる液相と接触せしめら
れる。少なくとも一つの下降管が、各仕切トレーに、こ
のトレーと下記において“負荷されるトレー”と称せら
れるその下にあるトレーとの間に液体を輸送するため設
けられている。トレーコラムはその下降管が特殊な形式
に作られる米国特許第５，４５４，９８９号に記載さ
れ、排出孔は下降管の下端を形成する基部に設けられて
いる。基部は、負荷されるトレー上の液体／ガス混合物
の上方境界層によって与えられる高さの上方に間隔をお
いて設けられる。排出孔はある領域に限定され、そこか
らジェットの形式で分散される液体は、流れの主要方向
に対して部分的に横方向に、負荷されるトレー上に拡散
されなければならない。同様の下降管を備えた別のトレ
ーコラムが、米国特許第６，２５０，６１１号から公知
である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】負荷されるトレー上に
おける液体の拡散は、中央領域において高速を側方領域
において低速を有する、不均一な流れの場において発生
する。不均一な流れの場は、液体が滞留時間の異なった
物質交換容積を通じて流れることを意味する。改善され
た物質交換を達成するため、流れの場は滞留時間が一致
するような影響を受けなければならない。
おける液体の拡散は、中央領域において高速を側方領域
において低速を有する、不均一な流れの場において発生
する。不均一な流れの場は、液体が滞留時間の異なった
物質交換容積を通じて流れることを意味する。改善され
た物質交換を達成するため、流れの場は滞留時間が一致
するような影響を受けなければならない。
【０００４】本発明の目的は、前記トレーコラムを、流
れの場に影響を与えることにより、改善された物質交換
が個々の仕切トレーに対して得られるように、さらに発
展させることである。
れの場に影響を与えることにより、改善された物質交換
が個々の仕切トレーに対して得られるように、さらに発
展させることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】トレーコラムは隣接する
トレーの間の液体の輸送のための下降管を有する。液体
輸送は、各下降管において、負荷されるトレー上への多
数の排出孔を通して実施される。ジェットの形式で排出
孔から流出する液体は、負荷されるトレーに衝突する際
地域的に拡散する流れの場に混入し、前記流れの場は縦
方向の流れの主要な方向に対して流れ速度の横方向成分
を有する。案内要素が排出孔の下方にかつ負荷されるト
レーから離して設けられている。これらはそれぞれ液体
の衝撃を分散する流れの場に対応するように案内する。
横方向速度成分の形成は、各平面内の流れ速度の縦方向
成分が主要な流れ方向に対して垂直な多分一定のプロフ
ィルを有するように、案内要素によって制御される。排
出孔は好適には中央の領域において隣接する側方領域に
おけるよりも一層小さくなるように徐々に変化する異な
った大きさに形成される。
トレーの間の液体の輸送のための下降管を有する。液体
輸送は、各下降管において、負荷されるトレー上への多
数の排出孔を通して実施される。ジェットの形式で排出
孔から流出する液体は、負荷されるトレーに衝突する際
地域的に拡散する流れの場に混入し、前記流れの場は縦
方向の流れの主要な方向に対して流れ速度の横方向成分
を有する。案内要素が排出孔の下方にかつ負荷されるト
レーから離して設けられている。これらはそれぞれ液体
の衝撃を分散する流れの場に対応するように案内する。
横方向速度成分の形成は、各平面内の流れ速度の縦方向
成分が主要な流れ方向に対して垂直な多分一定のプロフ
ィルを有するように、案内要素によって制御される。排
出孔は好適には中央の領域において隣接する側方領域に
おけるよりも一層小さくなるように徐々に変化する異な
った大きさに形成される。
【０００６】請求項２から１０は、本発明によるトレー
コラムの有利な実施例に関するものである。
コラムの有利な実施例に関するものである。
【０００７】下記において、本発明を図面を参照して説
明する。
明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１，２に示されたコラムトレー
１は、仕切トレー２を備えている。液相５１は下降管３
から、液体／ガス混合物５の形式で、トレー２の上を別
の下降管３へ流出し（矢印５１′）、それによって隣接
するトレー２へさらに輸送され、その間ガス状部分を分
離する。ガス相５２は底部から頂部にトレー２の孔２３
を通って流れ（矢印５２′）、泡の形式の横流れとして
液体／ガス混合物５を横切る。物質および熱のいずれか
一方または双方の交換が、共存する相５１と５２の間に
実施される。
１は、仕切トレー２を備えている。液相５１は下降管３
から、液体／ガス混合物５の形式で、トレー２の上を別
の下降管３へ流出し（矢印５１′）、それによって隣接
するトレー２へさらに輸送され、その間ガス状部分を分
離する。ガス相５２は底部から頂部にトレー２の孔２３
を通って流れ（矢印５２′）、泡の形式の横流れとして
液体／ガス混合物５を横切る。物質および熱のいずれか
一方または双方の交換が、共存する相５１と５２の間に
実施される。
【０００９】液体／ガス混合物５は、その上方境界が高
さ５０にある液体を富む下方領域と、高さ５０の上方に
位置するガスを富む泡よりなる。泡は図１，２には図示
されていない。多数の排出孔３２を備えた基部は、下降
管３の下端を形成している。基部は、高さ５０の上方の
ある距離に位置している。
さ５０にある液体を富む下方領域と、高さ５０の上方に
位置するガスを富む泡よりなる。泡は図１，２には図示
されていない。多数の排出孔３２を備えた基部は、下降
管３の下端を形成している。基部は、高さ５０の上方の
ある距離に位置している。
【００１０】排出孔３２はある領域３２′に制限され、
そこからジェット６０の形式で分散される液体５１が、
負荷されるトレー２上に拡散される。排出孔３２から流
出する液体ジェット６０は、負荷されるトレー２に衝突
する際地域的に分散する流れの場６内に混合し、前記流
れの場は縦方向主要流れ方向６１に対して横方向の速度
成分を有する。排出孔３２は、少なくとも部分的に、そ
れぞれ液体ジェット６０の衝突を案内する、分散する流
れの場６の所望の形成に対応する案内要素４を備え、こ
れに関連してとくに流れ速度の横方向成分が十分に大き
くなるのに役立つ。
そこからジェット６０の形式で分散される液体５１が、
負荷されるトレー２上に拡散される。排出孔３２から流
出する液体ジェット６０は、負荷されるトレー２に衝突
する際地域的に分散する流れの場６内に混合し、前記流
れの場は縦方向主要流れ方向６１に対して横方向の速度
成分を有する。排出孔３２は、少なくとも部分的に、そ
れぞれ液体ジェット６０の衝突を案内する、分散する流
れの場６の所望の形成に対応する案内要素４を備え、こ
れに関連してとくに流れ速度の横方向成分が十分に大き
くなるのに役立つ。
【００１１】排出孔３２は、コラム壁１０に隣接するリ
ングセグメント３２′に設けられている。液体ジェット
６０は、一方ではコラム壁１０により、他方では、少な
くとも部分的に、それぞれ排出孔３２のリムに設けられ
るベーン状案内要素４を通って案内される。各案内要素
４は、その位置とその傾斜が達成されるべき横方向速度
要素に対応するように設計される。流れの場６の横方向
領域における案内要素４のために、速度の一致がそれら
の内部区域に生じ、それにより滞留時間の一致そしてま
た交換プロセスの進歩した結果が生ずる。
ングセグメント３２′に設けられている。液体ジェット
６０は、一方ではコラム壁１０により、他方では、少な
くとも部分的に、それぞれ排出孔３２のリムに設けられ
るベーン状案内要素４を通って案内される。各案内要素
４は、その位置とその傾斜が達成されるべき横方向速度
要素に対応するように設計される。流れの場６の横方向
領域における案内要素４のために、速度の一致がそれら
の内部区域に生じ、それにより滞留時間の一致そしてま
た交換プロセスの進歩した結果が生ずる。
【００１２】トレー２の孔は、例えば図３，４に示され
たような多数の格子要素２０によって設けられている。
（トレー２は、たとえば、ふるい状基板として作ること
もできる）。格子要素２０はそれぞれ台形をなし、台形
の平行でない側辺２１ａ，２１ｂは底辺２２より長い。
底辺２２は主要流れ方向に対して横方向に設けられてい
る。格子要素２０の側辺は、溝２３として形成されてい
る。格子要素２０は、溝２３を通って排出されるガス５
２が液体５１の輸送の際輸送作用を奏するように、主要
流れ方向６１に傾斜している。すべての格子要素２０
は、好適には、すべて同じ向きを有しかつ規則的格子２
５の交差点２５ａに設けられている。
たような多数の格子要素２０によって設けられている。
（トレー２は、たとえば、ふるい状基板として作ること
もできる）。格子要素２０はそれぞれ台形をなし、台形
の平行でない側辺２１ａ，２１ｂは底辺２２より長い。
底辺２２は主要流れ方向に対して横方向に設けられてい
る。格子要素２０の側辺は、溝２３として形成されてい
る。格子要素２０は、溝２３を通って排出されるガス５
２が液体５１の輸送の際輸送作用を奏するように、主要
流れ方向６１に傾斜している。すべての格子要素２０
は、好適には、すべて同じ向きを有しかつ規則的格子２
５の交差点２５ａに設けられている。
【００１３】記載されたトレーコラム１は、円形断面を
有する。下降管３が各トレー２に設けられている。隣接
するトレー２の下降管３は互いに直径方向反対側に設け
られている。
有する。下降管３が各トレー２に設けられている。隣接
するトレー２の下降管３は互いに直径方向反対側に設け
られている。
【００１４】内壁３０と基部３１の直ぐ上のコラム壁１
０の間の空間領域を占める下降管３の部分は、傾斜した
壁部分３０ｂのため下方に傾斜した形状を有する。堰を
通って下降管に流れ込む液体／ガス混合物は、傾斜部分
の一定の高さ５０′までせき止められる。ガス相５２は
混合物から凝縮される（５２″）。流入する液体５１に
よって駆動される液体ローラ５３が形成される。液体５
１のあるものは排出孔３２を通って液体ローラ５３から
連続的に輸送される。
０の間の空間領域を占める下降管３の部分は、傾斜した
壁部分３０ｂのため下方に傾斜した形状を有する。堰を
通って下降管に流れ込む液体／ガス混合物は、傾斜部分
の一定の高さ５０′までせき止められる。ガス相５２は
混合物から凝縮される（５２″）。流入する液体５１に
よって駆動される液体ローラ５３が形成される。液体５
１のあるものは排出孔３２を通って液体ローラ５３から
連続的に輸送される。
【００１５】液体ローラ５３の形成のため、液体流の運
動エネルギは部分的に消失するに過ぎない。残存する運
動エネルギは分散する流れの場に影響を与えるため、負
荷されるトレー２上にさらに輸送された後に使用され
る。
動エネルギは部分的に消失するに過ぎない。残存する運
動エネルギは分散する流れの場に影響を与えるため、負
荷されるトレー２上にさらに輸送された後に使用され
る。
【００１６】運動エネルギの避けられない消失が排出孔
３２からの液体の流出の間に生じないように、排出孔３
２は列をなして設けられている。第１実施例が図５に示
されている。排出孔３２は内面を部分的に切り開くこと
により（切開端３３）、また内面を端部３４の周りを曲
げることによって作られる。
３２からの液体の流出の間に生じないように、排出孔３
２は列をなして設けられている。第１実施例が図５に示
されている。排出孔３２は内面を部分的に切り開くこと
により（切開端３３）、また内面を端部３４の周りを曲
げることによって作られる。
【００１７】案内要素４は、異なった傾斜角度ψを有す
る。排出孔３２の列の中心Ｚに対して、傾斜角度ψは中
心Ｚとの距離が増加するに連れて徐々に増大し、とくに
０°から６０°まで、好適には４５まで増大する。
る。排出孔３２の列の中心Ｚに対して、傾斜角度ψは中
心Ｚとの距離が増加するに連れて徐々に増大し、とくに
０°から６０°まで、好適には４５まで増大する。
【００１８】図１，２，５に基づいて記載された実施例
において、排出孔３２は異なった大きさに作られてい
る。列状配置において、排出孔３２は、列の中心領域３
５において、中央領域３５に隣接する二つの周辺区域３
６におけるよりも、実際とくに多くの液体が列の長さに
対して一層大きい排出孔３２を通って分配されるように
小さい。このことは液体５１の付加的量が分散する流れ
の場６１の横方向領域に対して負荷されるトレー２にお
いて要求されるため必要であり、前記の量は下降管３の
周辺領域３６を通って側方領域に分配されなければなら
ない。
において、排出孔３２は異なった大きさに作られてい
る。列状配置において、排出孔３２は、列の中心領域３
５において、中央領域３５に隣接する二つの周辺区域３
６におけるよりも、実際とくに多くの液体が列の長さに
対して一層大きい排出孔３２を通って分配されるように
小さい。このことは液体５１の付加的量が分散する流れ
の場６１の横方向領域に対して負荷されるトレー２にお
いて要求されるため必要であり、前記の量は下降管３の
周辺領域３６を通って側方領域に分配されなければなら
ない。
【００１９】図６に示す排出孔３２の実施例において、
これらは異なった向きを有する。湾曲端部３４は、もは
やコラム壁１０に垂直ではない。簡単のため、すべての
排出孔３２は同じ大きさに図示されている。しかしなが
ら、排出孔３２を側方領域において大きくすることも必
要である。湾曲端部３４とコラム壁１０の間の角度は、
可変パラメータとすることができる。
これらは異なった向きを有する。湾曲端部３４は、もは
やコラム壁１０に垂直ではない。簡単のため、すべての
排出孔３２は同じ大きさに図示されている。しかしなが
ら、排出孔３２を側方領域において大きくすることも必
要である。湾曲端部３４とコラム壁１０の間の角度は、
可変パラメータとすることができる。
【００２０】図７の実施例において、一点鎖線で示され
た条片３２′に設けられた、排出孔３２の列は中心に溝
状孔３７を有し、その領域のみにおいてコラム壁１０は
液体５１を案内するようになっている。
た条片３２′に設けられた、排出孔３２の列は中心に溝
状孔３７を有し、その領域のみにおいてコラム壁１０は
液体５１を案内するようになっている。
【００２１】排出孔３２を設計するため下記のように実
施することができる。図８に図示されたように、仕切ト
レー２は、下降管３の基部３１（平面図参照）と次の下
降管３の排出堰３１ａとの間の領域において楕円６５に
よって２Ｎ個の条片Ｓn（ｎ＝１，・・・Ｎ；たとえば
Ｎ＝４）に分割されている。楕円の長軸は主要流れ方向
６１にあるコラムの直径と一致する。短軸はそれぞれ一
定量ｂ（＝ｄ／Ｎ）だけ相違し、最小の楕円は、直径ｄ
上にある長さまで短縮される。条片Ｓnの中心の長さ
は、（ｎ＝１，・・・Ｎ）によって示される。
施することができる。図８に図示されたように、仕切ト
レー２は、下降管３の基部３１（平面図参照）と次の下
降管３の排出堰３１ａとの間の領域において楕円６５に
よって２Ｎ個の条片Ｓn（ｎ＝１，・・・Ｎ；たとえば
Ｎ＝４）に分割されている。楕円の長軸は主要流れ方向
６１にあるコラムの直径と一致する。短軸はそれぞれ一
定量ｂ（＝ｄ／Ｎ）だけ相違し、最小の楕円は、直径ｄ
上にある長さまで短縮される。条片Ｓnの中心の長さ
は、（ｎ＝１，・・・Ｎ）によって示される。
【００２２】基部３１は、等しい大きさの角度α／２Ｎ
を有する２Ｎ個の扇形Ｓ′n（ｎ＝１，・・・Ｎ）に分
割され、ここにαはコラム中心において基部３１によっ
て画成される中心角である。各扇形Ｓ′nはそれに関連
した面積Ａnを有する排出孔３２を有する。液体ジェッ
ト６０は、そのような排出孔３２を通って容積流Ｖnで
通過する。ＶnとＡnの比は流出指数μnである。この指
数は排出孔３２の構造による流出減少の目安である。流
出指数μnは案内要素４の形状、とくにその傾斜角度ψ
に依存する。一つの排出孔３２の代わりに、扇形Ｓ′n
当たり一つ以上の排出孔３２を設けることができる。下
記においては、各扇形Ｓ′nがただ一つの下降管３２の
みを有する場合を論ずる。
を有する２Ｎ個の扇形Ｓ′n（ｎ＝１，・・・Ｎ）に分
割され、ここにαはコラム中心において基部３１によっ
て画成される中心角である。各扇形Ｓ′nはそれに関連
した面積Ａnを有する排出孔３２を有する。液体ジェッ
ト６０は、そのような排出孔３２を通って容積流Ｖnで
通過する。ＶnとＡnの比は流出指数μnである。この指
数は排出孔３２の構造による流出減少の目安である。流
出指数μnは案内要素４の形状、とくにその傾斜角度ψ
に依存する。一つの排出孔３２の代わりに、扇形Ｓ′n
当たり一つ以上の排出孔３２を設けることができる。下
記においては、各扇形Ｓ′nがただ一つの下降管３２の
みを有する場合を論ずる。
【００２３】流れの場における滞留時間が一致するよう
に、対応する条片Ｓnにおける滞留時間に比例する比率
Ａn対Ｖnは、各条片Ｓnにおいて同じ大きさでなければ
ならない。こうして面積Ａnに対して図８に記載された
関係が得られる。全容積流（＝２Ｖ1＋２Ｖ2＋・・・＋
２ＶN）を予め設定することにより、面積Ａnの設計が実
施可能となり、それは流出指数μnが公知であることが
（例えば試験が実施されたことにより）前提である。
に、対応する条片Ｓnにおける滞留時間に比例する比率
Ａn対Ｖnは、各条片Ｓnにおいて同じ大きさでなければ
ならない。こうして面積Ａnに対して図８に記載された
関係が得られる。全容積流（＝２Ｖ1＋２Ｖ2＋・・・＋
２ＶN）を予め設定することにより、面積Ａnの設計が実
施可能となり、それは流出指数μnが公知であることが
（例えば試験が実施されたことにより）前提である。
【００２４】図９に図示された堰状流れブレーカ７は、
下降管３の下方のそして条片３２′に設けられた（図示
しない）排出孔３２下方の仕切トレー２上に設けられ
る。トレーコラム１の外壁は、図面では省略され、一点
鎖線で図示されているに過ぎない。少なくとも案内要素
４のあるものは、流れブレーカ７の溢流端部７０に設け
られている。
下降管３の下方のそして条片３２′に設けられた（図示
しない）排出孔３２下方の仕切トレー２上に設けられ
る。トレーコラム１の外壁は、図面では省略され、一点
鎖線で図示されているに過ぎない。少なくとも案内要素
４のあるものは、流れブレーカ７の溢流端部７０に設け
られている。
【００２５】流れブレーカ７は、いずれの場合にも、金
属板条片から作るのが有利である。案内要素４は、金属
板条片から部分面積の切断および曲げによって簡単に製
造可能である。流れブレーカ７は、多数の部品から組合
わせることができる。図９に示されたように、それは曲
げられているが、しかしながら、多数の真直ぐな部分を
有する多角形の列の形状を備えることができる。
属板条片から作るのが有利である。案内要素４は、金属
板条片から部分面積の切断および曲げによって簡単に製
造可能である。流れブレーカ７は、多数の部品から組合
わせることができる。図９に示されたように、それは曲
げられているが、しかしながら、多数の真直ぐな部分を
有する多角形の列の形状を備えることができる。
【００２６】流れブレーカ７が使用されるとき、いかな
る案内要素も排出孔３２に設けないことも可能である。
この場合、案内要素４は下降管３のいかなる部分でもな
く、流れブレーカ７そのものに過ぎない。排出孔３２は
まったく同じ大きさにすることができる。
る案内要素も排出孔３２に設けないことも可能である。
この場合、案内要素４は下降管３のいかなる部分でもな
く、流れブレーカ７そのものに過ぎない。排出孔３２は
まったく同じ大きさにすることができる。
【００２７】上記実施例に加えて、下降管３の別の変
形、すなわち、少なくとも請求項１の変形ｂ）および
ｃ）に対応する下記のものも可能である。
形、すなわち、少なくとも請求項１の変形ｂ）および
ｃ）に対応する下記のものも可能である。
【００２８】図１，５に示された実施例の変形に関し
て、変形ｂ）において、案内要素４は下方には曲げられ
ていないが、排出孔３２前方上流の流入割合に影響を与
えるため、上方には曲げられる。流れは、均一な流れの
場に対して必要な横方向衝突成分が発生するように、上
流に設けられた案内要素４によっても影響をうけること
ができる。
て、変形ｂ）において、案内要素４は下方には曲げられ
ていないが、排出孔３２前方上流の流入割合に影響を与
えるため、上方には曲げられる。流れは、均一な流れの
場に対して必要な横方向衝突成分が発生するように、上
流に設けられた案内要素４によっても影響をうけること
ができる。
【００２９】別の実施例の変形に関して、変形ｃ）にお
いて、基部３１の代わりに、垂直壁片３１′は下降管３
の下端の部分を形成している（図１０，１１参照）。図
１０は図１，５の実施例に対応する実施例を示してい
る。図１１は図９に示されたものと同じ実施例を示して
いる。そこでは、流れブレーカ７が案内要素４の前方に
設けられている。流れブレーカ７の案内要素の一つだけ
が、図１１に見られる。しかしながら、図９の実施例に
おけるように、多数の案内要素４が存在する。
いて、基部３１の代わりに、垂直壁片３１′は下降管３
の下端の部分を形成している（図１０，１１参照）。図
１０は図１，５の実施例に対応する実施例を示してい
る。図１１は図９に示されたものと同じ実施例を示して
いる。そこでは、流れブレーカ７が案内要素４の前方に
設けられている。流れブレーカ７の案内要素の一つだけ
が、図１１に見られる。しかしながら、図９の実施例に
おけるように、多数の案内要素４が存在する。
【図１】二つの隣接した仕切トレーを有する縦方向に切
断した本発明によるトレーコラムの断面図。
断した本発明によるトレーコラムの断面図。
【図２】図１に示されたトレーコラムの仕切トレーにお
けるおよびその上の流れ比率図。
けるおよびその上の流れ比率図。
【図３】仕切トレーの格子要素の図。
【図４】格子要素を備えた格子装置の図。
【図５】本発明によるトレーコラム用の下降管の排出孔
の列の図。
の列の図。
【図６】排出孔の変形実施例の図。
【図７】排出孔の別の変形実施例の図。
【図８】排出孔に対する設計方法の図。
【図９】仕切トレーの下降管の下方に設けられる案内要
素を備えた流れブレーカの図。
素を備えた流れブレーカの図。
【図１０】本発明による下降管の変形実施例の図。
【図１１】本発明による下降管の別の変形実施例の図。
１ トレーコラム
２ トレー
３ 下降管
４ 案内要素
５ ガス／液体混合物
６ 流れの場
７ 流れブレーカ
１０ コラム壁
２０ 格子要素
２３ 溝
３１ 中央領域
３２ 排出孔
３３ 切断端
３４ 周辺領域
３５ 中央領域
５１ 液相
５２ ガス相
６０ ジェット
６１ 主要流れ方向
Claims (10)
- 【請求項１】 液体（５１）が流れかつ隣接するトレー
（２）の間の液体の輸送のための下降管（３）を有し、
液体輸送は負荷されるトレー上に多数の排出孔（３２）
を通して各下降管に発生しかつ液体はジェット（６０）
の形式で排出孔から流出し負荷されるトレーに衝突する
際に地域的に拡散する流れの場（６）内に混合し、前記
流れの場は縦方向主要流れ方向（６１）に対して流れ速
度の横方向成分を有するトレーコラム（１）において、
案内要素（４）が ａ）排出孔の下にかつ負荷されるトレーから離して、ま
たは ｂ）排出孔上にかつ上方に、または ｃ）排出孔の後方に 配置され、 前記案内要素（４）がそれぞれ分散する流れの場に対応
する液体の衝突を案内し、それにより流れ速度の縦方向
要素が主要流れ方向に垂直な各平面において十分に一定
のプロフィルを有するように横方向速度成分を形成する
のに役立つこと、 および、排出孔が好適には隣接する側方領域より中央領
域において徐々に小さくなるように異なった大きさにさ
れていることを特徴とするトレーコラム。 - 【請求項２】 排出孔（３２）が列をなして設けられて
いること、案内要素（４）がそれぞれ排出孔の一つと関
連していること、および各案内要素が例えばそれに溶接
される関連する排出開口のリム（３３，３４）に隣接す
ることを特徴とする請求項１に記載されたトレーコラ
ム。 - 【請求項３】 排出孔（３２）がコラム壁（１０）に隣
接するリングセグメント（３２′）に設けられているこ
と、および排出孔から流出する液体（５１）が一方では
コラム壁により、他方では少なくとも部分的に案内要素
（４）によって案内可能であること、または排出孔（３
２）が垂直壁部片（３１′）に設けられ、各案内要素が
ベーン状に作られその位置および傾斜が発生されるべき
横方向速度成分に対応することを特徴とする請求項２に
記載されたトレーコラム。 - 【請求項４】 排出孔（３２）が少なくとも部分的に切
開かれた内面によって形成されかつ内面が端部（３４）
の周りに曲げられること、および曲げられた内面がベー
ン状案内要素（４）を形成し、案内要素が異なった傾斜
角度ψを有すること、および傾斜角度が、中央領域の中
心Ｚに対して、中心Ｚとの距離が増加するとき、とくに
０°から６０°まで、好適には４５°まで、徐々に変化
することを特徴とする請求項３に記載されたトレーコラ
ム。 - 【請求項５】 堰状流れブレーカ（７）がいずれの場合
にも個々のまたはすべての下降管（３）の排出孔（３
２）の下方にまたは前方に設けられること、および少な
くとも案内要素（４）のあるものが、たとえばそれらが
溶接される、流れブレーカの溢流リム（７０）に設けら
れていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１
項に記載されたトレーコラム。 - 【請求項６】 流れブレーカ（７）がそれぞれ金属板条
片から作られていること、および案内要素（４）が部分
区域の切断および曲げによって製造されることを特徴と
する請求項５に記載されたトレーコラム。 - 【請求項７】 案内要素（４）が流れブレーカ（７）の
部分のみにあることを特徴とする請求項５または６に記
載されたトレーコラム。 - 【請求項８】 排出孔（３２）がそれぞれ下降管（３）
の下端または下方部分を形成する壁部片に設けられ、壁
部片がとくに水平基部（３１）または垂直壁部片（３
１′）であること、および内壁（３０，３０ｂ）と基部
のすぐ上のコラム壁（１０）の間の空間領域を占める、
下降管の部分が下方に傾けられていることを特徴とする
請求項１から７のいずれか１項に記載されたトレーコラ
ム。 - 【請求項９】 トレー（２）が、それぞれ台形の形状を
有し、台形の平行でない側辺（２１ａ，２１ｂ）が底辺
（２２）より長い、多数の格子要素（２０）を有するこ
と、および底辺がさらに主要流れ方向（６１）に対して
横方向に設けられ、格子要素の側辺が溝（２３）として
形成され、格子要素が主要流れ方向に傾斜し、好適には
すべての格子要素が同じ向きを有し、かつ規則的点格子
（２５）上に設けられていることを特徴とする請求項１
から８のいずれか１項に記載されたトレーコラム。 - 【請求項１０】 円形断面を有すること、下降管（３）
が各トレー（２）に設けられていること、および隣接す
るトレーの下降管が互いに直径方向反対側に設けられて
いることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に
記載されたトレーコラム。
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