JP2004500237A

JP2004500237A - 流体入口装置

Info

Publication number: JP2004500237A
Application number: JP2001559569A
Authority: JP
Inventors: マセウアン，マルコルム・ウイリアム
Original assignee: シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2004-01-08
Also published as: US6386520B2; AU4063101A; WO2001060478A1; EP1255597B1; EP1255597A1; ATE433790T1; US20010038156A1; ES2328667T3; DE60138998D1

Abstract

入口ノズル５と、塔の中に配置されて入口ノズル５の下にあってバブル領域２９が間にある多くの細長い下降管２１〜２６を備えた水平気液接触トレイ２０とを備えた塔の中に、液体と気体の混合物を導くための、流体入口装置１０は、入口ノズル５と流体連絡している入口端部３１と、互いに前後して置かれた多くの垂直羽根３５〜３８とを有し、各羽根３５〜３８は、２つの互いに連結された部分、すなわち、遮断部分３５’〜３８’と、外側に向いた偏向部分３５”〜３８”とを含み、遮断部分３５’〜３８’は入口装置１０の入口端部３１にまで延び、また２つの隣り合う羽根の偏向部分によって画定される出口チャネルは接触トレイ２０のバブル領域２９の上で開いている。

Description

【０００１】
本発明は、塔の中に液体と気体の混合物を導くための流体入口装置に関する。この種の塔は、熱または物質を交換するために気体と液体とが内部で対向流接触する塔であればどれでもよい。この種の塔の一例として分留塔があり、また別の例として減圧蒸留塔がある。この種の塔では、液体は正規の稼動中には頂部から底部へ下向きに流れ、一方で気体は底部から頂部へ上向きに流れる。本明細書においては、用語「気体」は気体および蒸気を指すために使用されている。
【０００２】
英国特許明細書第１１１９６９９号は、入口ノズルと入口ノズルの下に配置された気液接触トレイを備えた塔の中に、液体と気体の混合物を導入するための、流体入口装置を開示している。
【０００３】
この知られている流体入口装置は、塔の入口ノズルと流体連絡している入口端部を有する入口装置を含み、入口装置は、頂部プレートと底部プレートとの間で塔の中に前後に置かれて均一に離間した多くの垂直羽根を含み、各羽根は、外側に向いた偏向部分を含む。
【０００４】
正規の運転中は、気体と液体の混合物が塔の入口ノズルに供給される。次にこの混合物は入口端部を通って入口装置の中に流れる。入口端部からの流路のいずれの側にも配置された羽根は、混合物を外側へ偏向させる。流れ方向の変化は第１気液分離を起こさせる。気体は塔の中を上向きに流れ、さらに、塔の頂部に供給される液体との接触が生じ、分離された液体は下方に向かい、入口装置の下の気液接触トレイの上に落ちる。気液接触トレイの上で、液体は、熱または物質を気体との間で交換するために、塔の底部からトレイの多孔を通って上向きに流れる気体と接触する。この接触は、多孔を備えたトレイの区域である気液接触トレイのバブル領域の上で起こる。
【０００５】
知られている入口装置では、羽根は規則的な間隔で配置されている。この配置の結果として、入口装置の下の気液接触トレイ上における液体の均一な分布が得られる。
【０００６】
この理由で、知られている入口装置を、下降管のない向流トレイまたはトレイの片側に単一の下降管を有する直交流トレイなどの、従来の気液接触トレイとともにうまく使用することができる。下降管のない向流トレイでは、バブル領域または活性区域はトレイの全域にわたって延び、直交流トレイでは、バブル領域は下降管まで延びている。
【０００７】
単一下降管トレイの代わりに、複数の下降管を有する気液接触トレイを使用することもできる。このような多下降管トレイは互いに平行に配置された細長い下降管を備えており、バブル領域は隣り合う細長い下降管の間に画定されている。
【０００８】
知られている入口装置をこのような多下降管トレイと組み合わせて使用するときには、液体はバブル領域の上に全部は落ちない。したがって、気液接触トレイの効率は低下する。
【０００９】
本発明の目的は、多下降管トレイと組み合わせて使用することができる流体入口装置を提供することである。
【００１０】
この目的のために、入口ノズルと、塔の中に配置されて入口ノズルの下にあってバブル領域が間にある多くの細長い下降管を備えた水平気液接触トレイとを備えた塔の中に、液体および気体の混合物を導くための、本発明による流体入口装置は、塔の入口ノズルと流体連絡している入口端部と、塔内の頂部プレートと底部プレートとの間で互いに前後して置かれた多くの垂直羽根とを有し、各羽根は、２つの互いに連結された部分、すなわち、遮断部分と、外側に向いた偏向部分とを含み、遮断部分は入口装置の入口端部にまで延び、また２つの隣り合う羽根の偏向部分によって画定される出口チャネルは接触トレイのバブル領域の上で開いている。
【００１１】
本発明を、添付の図面を参照してさらに詳しく以下に説明する。
【００１２】
図１において、塔の壁は参照番号１で示され、塔の入口ノズルは参照番号５で示され、本発明による流体入口装置は参照番号１０で示されている。
【００１３】
塔１は、入口ノズル５の下に位置する多下降管気液接触トレイ２０を備えている。接触トレイ２０は、６本の平行な細長い下降管２１、２２、２３、２４、２５および２６を備えた多孔プレートを含み、下降管の間にバブル領域２９が位置する。わかり易くするために、バブル領域２９の一部のみに陰影線を付けた。
【００１４】
本発明による流体入口装置１０は、頂部プレート（図示せず）と底部プレート３０とを含む。装置１０は正方形の入口端部３１を有する。装置１０は、その入口端部と反対端部とにおいて、塔の壁１に固定されている支持物によって支持されている。装置１０の反対端部における支持物は参照番号３２で示されている。
【００１５】
装置１０はさらに、塔内の頂部プレートと底部プレート３０との間で互いに前後して置かれた多くの垂直羽根３５、３６、３７、３８、３９および４０を含む。各羽根３５、３６、３７、３８、３９および４０は、２つの互いに連結された部分、すなわち、遮断部分３５’、３６’、３７’、３８’、３９’および４０’と、外側に向いた偏向部分３５”、３６”、３７”、３８”、３９”および４０”とを含む。
【００１６】
遮断部分３５’、３６’、３７’、３８’、３９’および４０’は、入口装置１０の入口端部３１まで延びている。図１に示す実施形態では、遮断部分４０’の上流端は遮断部分３７’と一致している。
【００１７】
さらにまた、外側に向いた偏向部分３５”、３６”、３７”、３８”、３９”および４０”は、２つの隣り合う羽根の偏向部分によって画定された出口チャネルが、２つの隣り合う下降管２１、２２および２２、２３および２４、２５および２５、２６の間における接触トレイ２０のバブル領域２９の上で開くように位置付けられていている。
【００１８】
正規の稼動中は、気体と液体の混合物が塔の入口ノズル５に供給される。次にこの混合物は入口端部３１を通って入口装置１０の中に流れる。入口端部３１からの流路のいずれの側にも配置された羽根３５、３６、３７、３８、３９および４０は、混合物を外側へ偏向させる。流れ方向の変化は第１気液分離を起こさせる。気体は塔の中を上向きに流れ、ここでさらに接触が生じ、分離された液体は下方に向かい、入口装置１０の下に配置された気液接触トレイ２０の上に落ちる。気液接触トレイ２０のバブル領域２９の上で、液体は、熱または物質を気体との間で交換するために、塔の底部から上向きに流れる気体と接触する。この接触の後は、液体は下降管２１、２２、２３、２４、２５および２６を通って流れ、気液接触トレイ２０の下に配置されたトレイに達する。
【００１９】
外側に向いた偏向部分３５”、３６”、３７”、３８”、３９”および４０”は、隣り合う羽根の偏向部分によって画定された出口チャネルが、２つの隣り合う下降管２１、２２および２２、２３および２４、２５および２５，２６の間における接触トレイ２０のバブル領域２９の上で開くように位置付けられていているので、液体は下降管の中ではなくバブル領域の上に落ちる。
【００２０】
さらにまた、遮断部分３５’、３６’、３７’、３８’、３９’および４０’は、入口装置１０の入口端部３１まで延びている。この特徴は、装置１０の入口端部３１において遮断部分３５’、３６’、３７’、３８’ および３９’の間の水平間隔を選択することによって、羽根３５および３８に供給されて隣り合う羽根３５および３６、３６および３７、３８および３９、および３９および４０によって画定されたチャネルを通る流体の量を分布させることを可能にする。図２では、遮断部分３６’、３７’間の水平間隔は文字ｓで示されている。ここで、送出される液体の量を制御できることは一つの利点である。
【００２１】
２つの隣り合う羽根の偏向部分によって画定された出口チャネルを制限するために、出口チャネルの上流部部分は、垂直バフル４５によって適切に閉じられる。バフル４５の使用によって羽根の均一な間隔づけが可能になる。
【００２２】
羽根３７の下流のデッド・ゾーンをカバー４６によって閉じることができ、このカバー４６はさらに流体入口装置１０の反対端部を強化する働きをする。
【００２３】
図１を参照して論述した装置において、入口装置のいずれの側にもある下降管は互いにスタガー配置になっている。一代替実施形態では、入口装置のいずれの側にもある下降管は互いに整列した配置になっている。すなわち、各下降管は入口装置の下に延びている。
【００２４】
羽根の数は４〜２０の範囲内にあることが適当である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による流体入口装置を備えた塔の水平断面図である。
【図２】
異なる縮尺で示す、方向ＩＩ−ＩＩにおける図１の断面図である。

Claims

入口ノズルと、塔の中に配置されて入口ノズルの下にあってバブル領域が間にある多くの細長い下降管を備えた水平気液接触トレイとを備えた塔の中に液体および気体の混合物を導くための流体入口装置であって、塔の入口ノズルと流体連絡している入口端部と、塔内の頂部プレートと底部プレートとの間で互いに前後して置かれた多くの垂直羽根とを有し、各羽根が、２つの互いに連結された部分、すなわち、遮断部分と、外側に向いた偏向部分とを含み、遮断部分が入口装置の入口端部にまで延び、２つの隣り合う羽根の偏向部分によって画定される出口チャネルが接触トレイのバブル領域の上で開いている、流体入口装置。
出口チャネルの上流部分が垂直バフルによって閉じられている請求項１に記載の流体入口装置。