JP2007508931A

JP2007508931A - 物質および熱の交換塔、特に充填塔のための流体分配装置およびそのような分配装置を備えた塔

Info

Publication number: JP2007508931A
Application number: JP2006536137A
Authority: JP
Inventors: デュブティエール−グルニエ、リシャール; グリゴルット、フィリップ
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2007-04-12
Anticipated expiration: 2024-10-14
Also published as: EP1677884A1; CN100482304C; US20070069405A1; EP1677884B1; CN1871055A; FR2860990A1; FR2860990B1; US7527249B2; WO2005039726A1; JP4579925B2

Abstract

本発明は物質と熱の交換塔のための流体分配装置に関し、ガスと液体の体積を交互に規定する一連の隣接する並列の鉛直壁面（１１）を備え、それによって鉛直壁面のいくつかは一列の穴を備えた水平底部壁面によって分離され、各々の鉛直壁面の少なくとも１つのセクションは鉛直壁面の上部に形成される一列の開口（１２、１２Ａ）を備え、それによって、第１の開口（１２）は水平壁面に向かって第１の長さを有し、第２の開口（１２Ａ）は水平壁面に向かって第２の長さを有し、第２の長さは第１の長さより長い。

Description

本発明は、熱および物質の交換塔、特に充填塔タイプのための流体分配装置に関し、特に一列の穴を備えた水平底部壁面および各々同じ寸法を有する一列の開口を備えた鉛直壁面により規定された一連の交互のガスと液体の空間を有するタイプの空気蒸留塔に関する。

このタイプの分配装置は、刊行物ＧＢ−Ａ−２０４６６２３において記載されており、分配装置はバルク要素からなるランダムパッキングで覆われている。

先行技術の分配装置は、ＥＰ−Ａ−０４３４５１０に記載されている。

本発明の目的は、良好なガス分配を得ながら液体を均一に分配することが可能な分配装置を提供することである。それは、特に、ＥＰ−Ａ−０４３５５１０において例示されているチムニーをなくすのに適している。

本発明の１つの目的によれば、熱および物質の交換塔のための流体分配装置であって、交互のガスと液体の空間を規定する一列の隣接する平行な鉛直壁面を備え、いくつかの鉛直壁面は一列の穴を備えた水平底部壁面によって分離され、各々の鉛直壁面の少なくとも一部は一列の開口を備え、各々の対の隣接する鉛直壁面はガス空間を規定し、一列の開口は鉛直壁面の上部に形成され、水平壁面はその末端によって周辺リングに固定され、第１の開口は水平壁面に向かって第１の長さを有し、第２の開口は水平壁面に向かって第２の長さを有し、第２の長さは第１の長さより長いことを特徴とする分配装置が提供される。

他の任意の態様によれば、
−第１および第２の開口は細長く、第２の開口は他の開口よりも細長い。

−第１と第２の開口は楕円形または長方形を有する。

−一列の開口は、第２の開口であるＮ個の開口のうちの１つの開口を含み、Ｎは１より大きい整数であり、その列の他の開口は第２の開口の間に配置された第１の開口である。

−Ｎはもっぱら４ないし６であり、好ましくは５に等しい。

−ガス空間は頂部で閉鎖されている。

本発明の別の目的によれば、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の少なくとも１つの分配装置を有することを特徴とする熱および物質の交換塔が提供される。

次に、本発明の実施形態を、添付の図面を参照して説明する。

図１に示される分配装置１は、周辺リング２および一連のチャネルセクション３からなる。

リング２それ自体は、底部水平フランジ６および上方に延びる外部エッジ７を有する環状周辺角度セクション５を有する。上方に突出する円筒のスカート８が、前記エッジに気密に固定されている。

各々のセクション３は、２つの平行な鉛直壁面１１により区分される穴あき水平底部１０からなる。各々の壁面１１は、上方のエッジに沿って、大きな鉛直軸をもつ水平一列の長方形の開口１２を有し、１つの壁面１１の開口は、向かい合った壁面の開口に対して半分のピッチだけずれている。図１には、いくつかの開口のみを示している。

各々の壁面１１は、狭い上方に延びる鉛直エッジ１４で終端するハーフルーフ１３においてセクション３から斜め上方かつ外側に延びている。

セクション３は横並びに配列され、それ結果そのハーフルーフ１３が合わさり、隣接するエッジ１４は、長さ全体にわたって互いに対して当接し、たとえばタック溶接またはクリップにより液体に対してシールされているが必ずしも気密である必要はない適切な手段（図示せず）によっていっしょに固定されている。

各々の底部１０は各々の壁面１１に沿って一列の穴１５を有する。２つの列は互いに対して半分のピッチだけずれており、ハーフルーフ１３の寸法は、平面図では穴の列の間の距離ｄが同一であるようになっている（これらの列が同じセクション３に属しているかまたは２つの隣接するセクションに属していても）。それによって、分配装置の全表面に渡って、平面図ではダイヤモンド形のメッシュをもつ、穴１５の均一なメッシュが得られる。

さらに、その長さ方向の中央面において、そして穴１５のピッチよりも実質的に大きな規則的な間隔で、各々の底部１０はチムニー（chimney）４の狭い底部末端が適合する、より大きな直径の開口１６を有する。これらのチムニーは、開口１２の底部エッジのレベルよりわずかに低いレベルまで立ち上がった漏斗の形態を有する。

各々のセクション３を長さに対して横断方向または斜め方向に切断し、各々の末端を介してリング２のフランジ６上にのせる。２つの隣接するセクションの間に規定される各々のガス空間１７の各々の末端を、少なくとも長方形の開口１２Ａの底部エッジのレベルまで、そのサイドエッジに沿って溶接された対応する形態の鉛直板１８により、気密封止する。その底部エッジは底部１０の内側と同じ高さであり、その上方エッジは末端ガス経路１８０を規定する。

開口１２の多くは丸めた角を有する長方形である。

５つの１２Ａのうち１つの開口は他の開口１２より長く、それによって、開口１２を通るガスの上昇を妨げることなく、開口１２Ａの底部から液体が流れるのを可能にする。これらの長い開口１２Ａは、頂部で丸めた角および底部で直角の角をもつ長方形である。

プレート１８の底部エッジおよび底部１０の末端は連続的な気密溶接１９によってフランジ６に溶接される。

こうして、分配装置は、同じセクションの底部１０および２つの鉛直な壁面１１によって境界づけられている、液体を集めるための多数の空間２０を規定し、これらの空間２０はガス通路である上記ガス空間１７と交互になっている。分配装置は、リング１のエッジ７とスカート８により境界づけられ、全ての空間２０と連通する周辺チャネル２１も規定する。

分配装置１は、上記刊行物ＷＯ８９／１０５２７に記載されているように、特に交差波形パッキングをもつ積層パッキングタイプの熱および物質の交換塔、たとえば空気蒸留塔の中に取り付けられるように設計されている。このタイプの塔は、多数のセクションに分割されており、その各々はそれぞれ充填セクションを備えている。交差波形パッキングの場合には、各々のセクションは細長い波形の鉛直プレートのスタックを有し、隣接するブレードの波形は反対方向に傾いている。

操作においては、液体は上部セクションの全表面から落ち、液体空間２０とチャネル２１に集められ、それによって全ての空間２０で液体レベルを等しくする。その後、穴１５の規則的なメッシュを利用して、液体を下部の充填に均一に分配する。

同時に、上昇するガスがガス空間１７に入り、液体レベルより上の開口１２、１２Ａを介してそこから出て行く。分配装置と上部充填の相対的な直径に応じて、以下のことが必要であろう。

−プレートの高さを制限することによって、空間１７の末端を通してガスを出す；
−または、これらのプレートによって、空間１７の末端を完全にシールする；
−または、このシーリングを行うだけでなく、セクション３の末端に近い開口１２をなくす。

また、それによって、分配装置に過剰な圧力降下を起こすことなく、塔の断面全体にわたってガスが大体均一に分配される。開口１２、１２Ａが鉛直壁面１１に設けられているという事実のせいで、またその長方形の形態のせいで、これらの開口は、分配装置の表面全体にわたる液体の落下を妨げることなく、かつ壁面１１の機械的慣性を実質的に減少させることなく、ガスの通路に対して広い総面積を与える。

また、分配装置は、ＥＰ−Ａ−０７３６３１４の技術または他の技術に従って構築してもよい。

図２は、ハーフルーフ１３とエッジ１４を有する壁面１１を示す。一列の開口１２、１２Ａは、壁面の上部全体に沿って広がっている。この壁面の背後の鉛直壁面の開口１２、１２Ａを破線によって示しており、前方に配置された壁面の開口に対して半分のピッチだけずれている。長さの短い第１の開口１２は４つでグループ化され、第１の開口１２の各々の組は第１の開口より約２０％から３０％長い第２の開口１２Ａによって分離されている。

好ましくは、長さの短い第１の開口１２は、列の始まりと終わりに位置する。

本発明による流体分配装置の部分切欠斜視図である。分配装置の一断面の側面図である。

Claims

熱および物質の交換塔のための流体分配装置であって、交互のガス（１７）と液体（２０）の空間を規定する一列の隣接する平行な鉛直壁面（１１）を備え、いくつかの鉛直壁面は一列の穴（１５）を備えた水平底部壁面（１０）によって分離され、各々の鉛直壁面（１１）の少なくとも一部は一列の開口（１２、１２Ａ）を備え、各々の対の隣接する鉛直壁面はガス空間（１７）を規定し、一列の開口（１２、１２Ａ）は鉛直壁面（１１）の上部に形成され、水平壁面はその末端によって周辺リング（２）に固定され、第１の開口（１２）は水平壁面に向かって第１の長さを有し、第２の開口（１２Ａ）は水平壁面に向かって第２の長さを有し、第２の長さは第１の長さより長いことを特徴とする流体分配装置。
第１および第２の開口（１２、１２Ａ）は細長く、第２の開口（１２Ａ）は他の開口よりも細長い請求項１に記載の分配装置。
第１および第２の開口（１２、１２Ａ）は楕円形または長方形を有する請求項２に記載の分配装置。
一列の開口は、第２の開口（１２Ａ）であるＮ個の開口（１２、１２Ａ）のうちの１つの開口を含み、Ｎは１より大きい整数であり、その列の他の開口は第２の開口の間に配置された第１の開口（１２）である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の分配装置。
Ｎはもっぱら４ないし６であり、好ましくは５に等しい請求項４に記載の分配装置。
ガス空間は頂部で閉鎖されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の分配装置。
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の少なくとも１つの分配装置を有することを特徴とする熱および物質の交換塔。