JP2016504190A - 物質移動カラム内の分配器および使用方法 - Google Patents

Abstract

物質移動カラムの中の液体流を受け入れて分配するための液体分配器が設けられる。液体分配器は、長尺な複数の第１トラフと、第１トラフに隣接しかつ第１トラフから複数の個別第１排出流の内の少なくともいくつかを受け入れる位置に配置される複数の第２トラフを有する。複数の個別第２排出流の内の少なくともいくつかを受け止め、個別第２排出流が自身に沿って下降してその下側エッジから滴下する際に、その個別第２排出流の水平拡散を引き起こすために、第２トラフの側壁の液体排出孔から予め選定された距離だけ間隔を開けて、スプラッシュバッフルが配置される。【選択図】図２

Description

発明の背景
本発明は、一般に、内部で物質移動および熱交換が発生するカラムに関し、より具体的には、そのカラムの中で使用される液体分配器およびその液体分配器を使用した液体の分配方法に関する。

本明細書の中で使用されるように、「物質移動カラム」という用語は、内部で物質移動および／または熱交換が発生するカラムを指す。物質移動カラムの実施例は、蒸留、吸収、除去、および抽出カラムを含む。

物質移動カラムの中では、液体流および／または蒸気流の間の物質移動および／または熱交換をもたらすために、１つ以上の液体流および／または蒸気流が互いに接触する。液体流および／または蒸気流の間の密接な接触を促進し、それによって、流間の望ましい物質移動および／または熱交換を強化するために、通常、その物質移動カラムの中では、構造化またはランダム充填材の層が使用される。液体／蒸気システムでは、液体流が充填材の層を通って下降し、蒸気流が充填材の層を通って上昇する。同様に、液体／液体および蒸気／蒸気システムでは、より高密度の相がその層を通って下降し、より低密度の相がその層を通って上昇する。

液体流と上昇する蒸気流との間の均一な相互作用を維持するためには、構造化またはランダム充填材の層の水平断面を横切って下降する液体流の均一な分配が重要である。液体流が充填材料の層の上面から流入する際に液体流を均一に分配する試みにおいて、様々なタイプの液体分配器が使用されている。あるタイプの液体分配器では、供給ボックスまたは分離ボックスは、上方にある収集器または供給ラインから液体流を受け入れ、それを、分離ボックスの下方にあるまたは分離ボックスから水平方向に延びる長尺かつ平行な複数のトラフに分配する。液体がトラフから個別液体流として流出できるようにするために、トラフの側壁には間隔を開けて配置された孔が形成される。その孔を通ってトラフから流出した個別液体流が自身の上に誘導されるように、トラフの側壁から外側にかつ平行に間隔を開けて、スプラッシュバッフルが配置される。次に、個別液体流は、バッフルの下側エッジから充填材料の層の中に滴下する前に、スプラッシュバッフルに沿って下降し、それを横切って拡散する。このタイプの液体分配器の実施例は、米国特許第６，７２２，６３９号および第７，１２５，００４号に示されている。

上述の液体分配器を設計する場合には、トラフに流れ込む液体流の容積流量予測値に基づいて、トラフの側壁の孔の数とサイズが選定される。孔が有する合計開放面積は、トラフの内部に十分な液体の水頭を発生可能にし、それによって、外側に間隔を開けて配置されたスプラッシュバッフルに到達するのに十分な勢いでその孔から個別液体流を流出させるのに必要な力を発生させるように設計されなければならない。液体の容積流量設計値が低い場合には、トラフの中に十分な液体の水頭が発生できるようにするために、孔の合計最大流量を減らさなければならない。この最大流量の低減は、孔のサイズを小さくすることによって、および／または隣接した孔の間の間隔を大きくして孔の合計数を減らすことによって達成できる。これら２つの選択肢は、どちらも潜在的な不利益を創出する。より小さい孔が選定される場合には、それらは、より詰まり易くなり、それによって、スプラッシュバッフルの上および下方にある充填材の中に、個別液体流によって濡れない領域を創出し易くなる。同様に、孔の間の間隔が大きくなる場合には、個別液体流が合流せず、スプラッシュバッフルに沿って下降し、それを横切って拡散する。

従って、これらの潜在的な不利益を解消する液体分配器のニーズが発生していた。

発明の要旨
一形態では、本発明は、液体流を受け入れて物質移動装置の下方の層などに分配するための液体分配器を指向する。液体分配器は、並列かつ略平行な関係に配置された長尺な複数の第１トラフを有し、複数の第１トラフのそれぞれは、各第１トラフの内部に液体流の一部を受け入れて蓄積させるための床によって相互接続されかつ間隔を開けて配置された側壁を有する。各第１トラフの内部に蓄積した液体流の一部を、関連したトラフから個別第１排出流として排出できるように、前述の複数の第１トラフのそれぞれの少なくとも１つの側壁には、複数の液体排出孔が設けられる。液体分配器は、また、複数の第２トラフを含み、その第２トラフは、各第２トラフの内部に第１排出流の一部を受け入れて蓄積させるための床によって相互接続されかつ間隔を開けて配置された側壁を有する。各第２トラフは、第１トラフの内の１つに隣接しかつ第１トラフの内の１つから複数の個別第１排出流の内の少なくともいくつかを受け入れる位置に配置される。各第２トラフを用いて蓄積した個別第１排出流の一部を、関連した第２トラフから個別第２排出流として排出できるように、複数の第２トラフのそれぞれの少なくとも１つの側壁には、複数の液体排出孔が設けられる。複数の個別第２排出流の内の少なくともいくつかを受け止め、個別第２排出流が自身に沿って下降し、その下側エッジから滴下する際に、その個別第２排出流の水平拡散を引き起こすように、液体分配器は、さらに、第２トラフの側壁の複数の液体排出孔の内の少なくともいくつかから予め選定された距離だけ間隔を開けて配置されたスプラッシュバッフルを含む。

別の一形態では、本発明は、上述のような液体分配器を使用して物質移動装置の層に液体を分配する方法を指向する。

図面の簡単な説明
図１は、物質移動カラムの、開放内部領域の中の本発明の液体分配器と物質移動装置の層とを示すために物質移動カラムのシェルの部分が破断した状態での側方の斜視図である。 図２は、図１に示された液体分配器の一実施形態の、内部の詳細を示すために分離ボックスの部分が破断した状態での側方の斜視図である。 図３は、液体分配器の中に使用される第１および第２トラフならびにスプラッシュバッフルの一実施形態の、内部の詳細を示すために第１トラフの部分が破断した状態での端部の斜視図である。 図４は、図３に示された第１および第２トラフならびにスプラッシュバッフルの一実施形態の、スプラッシュバッフルと第２トラフの部分が破断した状態での前方の斜視図である。 図５は、図３と図４に示された第１および第２トラフの一実施形態を通る液体の流れを示す端面図である。 図６は、液体分配器の代替の一実施形態の上方の斜視図である。

詳細な説明
図面についてより詳細に説明するに当たり、まず図１について説明すると、物質移動カラムは、符号１０によって概して示され、開放内部領域１４を定義する直立の円筒形シェル１２を含む。開放内部領域１４の中には、本発明の液体分配器１６が配置され、構造化、グリッドまたはランダム充填材料のような物質移動装置の１つ以上の層１８の上側端部を横切って均一に下降液体流を分配するのに使用される。次に、液体流は、物質移動および／または熱伝達のための物質移動装置の層１８を通って下降すると共に、蒸気流は、物質移動装置の層１８を通って上昇する。

物質移動カラム１０は、分留または他の生成物を得るために、液体流と蒸気流とを処理するのに使用されるタイプを有する。カラム１０のシェル１２は、円筒形の形状で示されるが、他の形状を使用しても良い。シェル１２は、あらゆる適切な直径と高さとを有し、カラム１０の内部に存在する流体、温度および圧力に対して好ましくは不活性な、またはそうでなければ共存可能な剛性材料で作製される。

カラム１０の高さ方向に沿って適切な位置に配置された供給ライン２２ａおよび２２ｂを通って、カラム１０に液体流２０が誘導される。通常、供給ライン２２ａは、液体だけを流し、供給ライン２２ｂは、液体、蒸気ならびに液体と蒸気との混合物を流すことができる。図示を単純化するために、図面には、２つだけの液体供給ライン２２ａおよび２２ｂが示されるが、要求に応じて追加の液体供給ラインを利用できることが認識されるであろう。同様に、蒸気流２６を流す１つだけの蒸気供給ライン２４が図示されるが、カラム１０の内部に生じる蒸気と液体との処理のための必要性または要求に応じて追加の蒸気供給ラインを含むことができる。また、蒸気流２６は、供給ライン２４を通ってカラム１０の中に導入せずに、カラム１０の内部で発生できることが認識されるであろう。カラム１０は、さらに、カラム１０から蒸気生成物または副生成物３０を取り除くための天井ライン２８を含む。カラム１０から液体生成物または副生成物３４を取り除くための底流除去ライン３２が設けられる。逆流ライン、リボイラ、復水器、蒸気ホーンなどの他のカラムコンポーネントが存在しても良いが、それらは、元々便利なものであり、本発明の理解のために必要なものであるとは思わないので、図示されない。

さらに、図２〜５について説明すると、本発明の液体分配器１６の一実施形態は、供給ライン２２ａによってカラム１０のシェル１２の内部の開放内部領域１４に送られた液体流２０のような、下降する液体流を受け入れる長尺な中央分離ボックス３６を含む。分離ボックス３６は、供給ライン２２ａから直接液体流２０を受け入れる必要がない。代わりに、液体流２０は、まず、１つ以上の処理ステップに従い、次に、従来の液体収集器（図示されない）によって収集された後、分離ボックス３６に送られる。

一実施形態では、分離ボックス３６は、カラム１０のシェル１２の中心水平軸または直径に沿った第１方向に延びる。分離ボックス３６は、シェル１２の直径または直径の大部分とほぼ同じ軸方向の長さを有する。単一の分離ボックス３６の代わりに、１つ以上の分離ボックス３６を使用しても良いが、その場合には、分離ボックス３６は、シェル１２の架空の弦材に沿って、平行なかつ同一平面上の関係に延びる。

分離ボックス３６は、分離ボックス３６の長い寸法方向に沿って延びる、平行にかつ間隔を開けて配置された側壁３８および４０と、分離ボックス３６の短い寸法方向または端面に沿って延びる、平行にかつ間隔を開けて配置された側壁４２および４４と、を備えた直線的断面を有する。側壁４０、４２、４４、および４６の下側エッジには、床４６が結合し、上側エッジには、取捨選択可能なカバー４８が結合する。取捨選択可能なカバー４８は、分離ボックス３６の内部に液体流２０を送る開口５０を含む。

分離ボックス３６は、互いに間隔を開けたかつ略平行なかつ同一平面上の関係に延びる、長尺な複数の第１トラフ５２に液体を供給する。第１トラフ５２は、分離ボックス３６の長手方向の長さに対して９０°などの角度で、それらの長手方向の長さに沿って延びる。第１トラフ５２は、それぞれ、それらが配置された位置でのシェル１２の断面の全体または大部分を横切って延びるのに十分な長手方向の長さを有する。第１トラフ５２の数および隣接した第１トラフ５２の間の水平方向の間隔は、物質移動装置の下方の層１８の中に望ましい液体の滴下点の密度を設けるように選定する。

一実施形態では、各第１トラフ５２は、略直線的断面を有し、第１トラフ５２の長い寸法方向に沿って延びる、平行にかつ間隔を開けて配置された側壁５４および５６と、第１トラフ５２の短い寸法方向または端面に沿って延びる、平行にかつ間隔を開けて配置された側壁５８および６０と、側壁５４、５６、５８、および６０の下側エッジに結合した床６２と、で構成される。

図示された一実施形態では、分離ボックス３６は、第１トラフ５２の上端に配置され、分離ボックス３６の中の液体は、分離ボックス３６の床４６に配置された開口６３を通って、第１トラフ５２の内部に送られる。液体が分離ボックス３６から流出して第１トラフ５２に下向きに流れ込むための追加または代替のルートを設けるために、分離ボックス３６の側壁３８および４０に開口（図示されない）を設けることができる。

別の一実施形態では、分離ボックス３６および第１トラフ５２は、第１トラフ５２が分離ボックス３６の側壁３８および４０から外側に延びた状態で、略同一平面上の関係に配置することができる。この一実施形態では、液体が分離ボックス３６から第１トラフ５２まで流れられるようにするために、分離ボックス３６の側壁３８および４０に開口を設ける。

各第１トラフ５２の長い方の側壁５４および５６の一方または両方の、床６２よりも上方の同じ高さの位置に、複数の液体排出孔６４が設けられる。液体排出孔６４は、円形、三角形、または垂直方法に長尺な形のような、あらゆる望ましい形状を有することができる。正常な動作状態の間に液体が第１トラフ５２の上端からあふれないように、第１トラフ５２に流れ込む液体の容積流量設計値に適合する液体排出孔６４のサイズ、数および間隔が選定される。第１トラフ５２に流れ込む液体の流量が液体排出孔６４の最大流量を超えている場合に、第１トラフ５２の内部に蓄積した余分な液体の排出を制御できるようにするために、側壁５４および５６の、液体排出孔６４よりも上方の高さの位置に、オーバーフロー孔６６またはスロットを設けることができる。

各第１トラフ５２は、側壁５４または側壁５６の液体排出孔６４を通って第１トラフ５２から流出した液体を受け入れるように配置された第２トラフ６８と対を成す。第１トラフ５２の側壁５４および５６の両方に液体排出孔６４がある場合には、側壁５４および５６の両方に沿って、複数の第２トラフ６８が配置される、または、側壁５４および５６の両方の液体排出孔６４からの液体を受け入れるように、単一の第２トラフ６８が配置される。各第２トラフ６８は、断面が略直線的であり、対を成す第１トラフ５２と同じまたはほぼ同じ長手方向の長さを有する。第２トラフ６８は、それぞれ、第２トラフ６８の長い寸法方向に沿って延びる、間隔を開けて配置されかつ平行な側壁７０および７２と、第２トラフの短い寸法方向または端面に沿って延びる、間隔を開けて配置されかつ平行な側壁７４および７６と、側壁７０、７２、７４、および７６の下側エッジに結合した床７８と、を有する。

一実施形態では、液体排出孔６４を有する第１トラフ５２の側壁５４または５６に面しかつ隣接した位置にある第２トラフ６８の側壁７０は、第１トラフ５２の側壁５４または５６に接触して結合する。別の一実施形態では、第２トラフ６８の側壁７０は、液体排出孔６４から流出した液体を、対を成す第２トラフ６８に引き続き流入可能にする距離だけ、第１トラフ５２の側壁５４または５６から狭い間隔を開けて配置される。第２トラフの側壁７０は、第１トラフ５２の側壁５４または５６の液体排出孔６４に位置合わせされた流入孔８０を有する。代替方法として、液体排出孔６４を通って第１トラフ５２から流出した液体が、第２トラフ６８の開いた上端を通ってそこに流入するように、側壁７０の上端エッジは、第１トラフ５２の側壁５４または５６の液体排出孔６４の高さの位置よりも下方に配置される。

第１トラフ５２に隣接した側壁７０に対向する、各第２トラフ５２の側壁７２は、複数の液体排出孔８２を有する。液体排出孔８２は、円形、三角形、または垂直方向に長尺な形のような、あらゆる望ましい形状を有することができる。正常な動作状態の間に液体が第２トラフ６８の上端からあふれないように、第２トラフ６８に流れ込む液体の容積流量設計値に適合する液体排出孔８２のサイズ、数および間隔が選定される。液体排出孔８２は、それぞれ、側壁７２の望ましいかつ通常同じ高さの位置に配置される。図示された一実施形態では、液体排出孔８２は、対向する側壁７０および第１トラフ５２に対して予め選定された角度で垂直平面から離れる方向に曲げられた、側壁７２の下側部分８４にある。床７８が液体排出孔８２に向かって液体を誘導するように、床７８は、対向する側壁７０から側壁７２の下側部分８４に向かって下向きに傾斜する。第２トラフ６８に流れ込む液体の流量が液体排出孔８２の最大流量を超えている場合に、第２トラフ６８の内部に蓄積した余分な液体の排出を制御できるようにするために、側壁７２の、液体排出孔８２よりも上方の高さの位置に、オーバーフロー孔８６またはスロットを設けることができる。

床７８および側壁７２の下側部分８４の下面には、間隔を開けて配置された複数のくぼみ８８が下向きに延びる。くぼみ８８は、床７８および側壁７２の下側部分８４の下面に沿った液体の長手方向の流れを遮断する滴下点を創出するために、隣接した複数の液体排出孔８２の間に配置される。また、液体排出孔８２は、液体が側壁７２の外側表面に沿って流れる可能性を減らすために、液体排出孔８２を取り囲むわずかなバリを創出するパンチング加工によって形成することができる。

各第２トラフ５２に隣接しかつ液体排出孔８２を通って第２トラフ５２から流出した液体を受け止める位置に、スプラッシュバッフル９０が配置される。スプラッシュバッフル９０は、第２トラフ５２の長手方向の長さの全体または実質的全体に沿って長手方向に延びる。一実施形態では、スプラッシュバッフル９０は、側壁７２に沿って垂直方向に延びる平坦な上部９２と、第２トラフよりも下方にある傾斜した平坦な中間部９４と、関連した第１トラフ５２の下方を垂直方向に下向きに延びかつ鋸歯状の下端エッジを有する平坦な下部９６と、を有する。上部９２と側壁７２との間にわずかな間隔を創出するために、スプラッシュバッフル９０の上部９２に第２トラフ６８の側壁７２から外側に延びるスペーサのくぼみ９８が接触する。

スプラッシュバッフル９０の中間部９４が液体排出孔８２よりも下方に予め選定された距離だけ間隔を開けて配置されるように、スプラッシュバッフル９０の上部９２は、第２トラフ６８よりも下方に予め選定された距離だけ延びる。中間部９４と液体排出孔８２との間のこの間隔は、液体が液体排出孔８２から流出するための流出口クリアランスを創出する。側壁７２の下側部分８４が垂直方向から離れる方向に曲げられていない実施形態では、必要な流出口クリアランスを設けるために、液体排出孔８２とスプラッシュバッフル９０の上部との間に追加の間隔を設けなければならない。

第１トラフ５２の長手方向の長さよりも下方にある長尺な液体排出口１０２を形成するために、自身の下側領域がスプラッシュバッフル９０の下部９６から水平方向に間隔を開けて配置されるように、各第１トラフ５２の側壁５６から十分な距離だけ下向きに、平坦な垂直バッフル１００が延びる。第２トラフ６８が第１トラフ５２の側壁５４および５６の両方に沿って配置される実施形態では、バッフル１００は使用されず、液体排出口１０２は、互いに鏡像対称な２つのスプラッシュバッフル９０の下部９６によって形成される。

第２トラフ６８は、第１トラフ５２と同じ平面内にあっても良く、または、第２トラフ６８の少なくとも一部が第１トラフ５２よりも下方まで延びるように、第２トラフ６８を第１トラフ５２の平面から多少移動しても良い。一実施形態の第２トラフ６８の内容積は、第１トラフ５２よりも少ない。第１トラフ５２の側壁５４および／または５６の液体排出孔６４の液体の合計最大流量は、第２トラフ６８の側壁７２の液体排出孔８２に対して同じでも、より大きくても、より小さくても良い。しかしながら、第２トラフ６８がスプラッシュバッフル９０の上での液体の水平拡散を増大させる流れ増幅器として作用するように、通常、第２トラフ６８の側壁７２の液体排出孔８２の数は、第１トラフ５２の側壁５４および／または５６の液体排出孔６４よりも多い。

図２に示されるように、分離ボックス３６の対向する複数の側面から等しい間隔を開けて、２つの梁１０８が配置され、第１トラフ５２の上端エッジに溶接されるかまたは別の方法で固定される。梁１０８は、第１トラフ５２を支持しかつ位置合わせする。梁１０８および分離ボックス３６の端部に、支持具１１０が配置され、支持具１１０は、カラム１０のシェル１２に取り付けられた支持リング（図示されない）、または他の構造体に固定できる。支持具１１０の代わりにまたは支持具１１０に加えて、物質移動装置の下方の層１８の上に配置されたグリッドサポートのような、液体分配器１６を支持する他の方法を使用できる。液体分配器１６の図示を単純化するために、梁１０８および支持具１１０は、図１に示されない。

図５を参照して分かるように、分離ボックス３６（図５に示されない）によって第１トラフ５２の内の１つに送られた液体は、第１トラフ５２の内部に蓄積する。蓄積した液体の液位が側壁５４の液体排出孔６４の高さに到着したかまたはその高さを超過した場合に、液体は、液体排出孔６４および流入孔８０を通って第２トラフ６８の中に排出される。液体は、矢印１０４によって意図された個別第１液体流として排出される。個別第１液体流１０４からの液体は、第２トラフ６８の内部に蓄積し、側壁７２の下側部分８４の液体排出開口８２まで床７８によって誘導される。次に、液体は、矢印１０６によって意図された個別第２液体流として、液体排出開口８２を通って第２トラフ６８から排出される。第２トラフ６８からのあらゆるオーバーフローは、オーバーフロー孔またはスロット８６を通って流出し、側壁７２とスプラッシュバッフル９０の上部９２との間の間隔を下降する。

個別第２液体流１０６は、スプラッシュバッフル９０に対して誘導され、次に、スプラッシュバッフル９０の表面に沿って下降および水平拡散する。一実施形態では、スプラッシュバッフル９０の表面は、液体の水平拡散を促進するために、粗い質感の表面処理が施される。別の一実施形態では、より容易に形成される材料のより薄い層の上に、粗い質感の表面を設け、次に、スプラッシュバッフル９０の表面上に積層する。液体が下側の排出口１０２に到達すると同時に、液体は、物質移動装置の下方の層１８（図５に示されない）に滴下するまたは流れ込む液体の継続的なカーテンを形成する。

液体分配器１６が液体の低流動状態のために設計された適用事例でさえ、第２トラフ６８の使用によって、第１トラフ５２の側壁５４および／または５６に、より広い間隔を開けて配置された、より大きい液体排出孔６４を設けられるようになることが分かる。より大きい液体排出孔６４は、それらが瓦礫または水垢などによって塞がれやすくならないという点で、有利である。第２トラフ６８は、別の方法で第１バッフル５２からスプラッシュバッフル９０の上まで直接液体を流して得た結果よりも、スプラッシュバッフル９０の上での液体のより大きい水平拡散を引き起こすのに役立つ。

次に、図６について説明すると、本発明の液体分配器の別の一実施形態は、符号２１６によって概して示される。液体分配器２１６は、前述の液体分配器１６と同じ多数のコンポーネントを有し、同じコンポーネントを示すのに接頭辞「２」を付けた同じ符号が使用される。液体分配器は、前述の分離ボックス３６と同じ方法で構成された分離ボックス２３６と、第１トラフ５２と同じ第１トラフ２５２と、を有する。液体分配器２１６は、さらに、自身が第１トラフ２５２に対して垂直に延びること、および最初の実施形態の第２トラフ６８の場合のように、液体が第２トラフ２６８の側壁２７０の流入孔を通って第２トラフ２６８に流れ込まないことを除いて、第２トラフ６８と略同じ構成を有する第２トラフ２６８を有する。

代わりに、一実施形態では、液体は、第１トラフ２５２の側壁２５４または２５６に隣接した第２トラフ２６８の開放端部を通って、第２トラフ２６８に流れ込む。第１トラフ２５２の側壁２５４および２５６の液体排出孔２６４によって、液体は、個別第１液体流として第１トラフ２５２から流出し、関連した第２トラフ２６８に流入できるようになる。図示された一実施形態では、液体が、さらに、各第１トラフ２５２の床２６２の孔（図示されない）を通って第２トラフ２６８に流入できるように、各第２トラフ２６８の側壁７０および７２に、第１トラフ２５２を受け入れるカットアウト２６９が設けられる。次に、液体は、第２トラフ２６８から流出し、物質移動装置の下方の層（図示されない）に流れ込む液体の継続的なカーテンとして送るための前述と同じ方法で、スプラッシュバッフル２９０に衝突して流れ落ちる。液体が側壁２７０および２７２の両方から排出される場合には、各第２トラフ２６８に２つのスプラッシュバッフル２９０が設けられる。液体が単に側壁２７０または２７２の内の一方を通って排出される場合には、上述の液体分配器１６の中に使用されたバッフル１００のような平坦なバッフルに組み合わせて、単一のスプラッシュバッフル２９０が使用される。

第２トラフは、液体分配器２１６の第１トラフ２５２に対して垂直にまたは他の角度で延びるので、第２トラフ２６８の数は、第１トラフ２５２の数と無関係に選定できる。液体分配器１６および２１６の両方の実施形態では、各第２トラフ６８および２６８は、関連した第１トラフ５２および２５２の各液体排出孔６４および２６４に関連付けることができる。

以上により、本発明は、その構造体に固有の他の利点と共に、上記目的及び目標を全て実現するようによく適合されたものであることがわかるであろう。

特定の特徴及びサブコンビネーションは有用なものであり、他の特徴及びサブコンビネーションに関係なく使用されてもよいことが理解されるであろう。これは本発明の範囲によって想到されるものであり、本発明の範囲内である。

本発明の範囲から逸脱することなく、多くの考えられる実施形態が本発明から作られてよいため、本明細書に記載された又は添付図面に示された全ての事項は実例として解釈されるべきで、限定的な意味で解釈されるべきではないことが理解されるべきである。

Claims (19)

1. 液体流を受け入れて分配するための液体分配器であって、
   並列かつ略平行な関係に配置され、それぞれが自身の内部に前記液体流の一部を受け入れて蓄積させるための床によって相互接続されかつ間隔を開けて配置された側壁を有する長尺な複数の第１トラフと、
   各第１トラフの複数の側壁の内の少なくとも１つにあり、各第１トラフの内部に蓄積した前記液体流の前記一部を、関連したトラフから個別第１排出流として排出可能な複数の液体排出孔と、
   それぞれが複数の前記第１トラフの内の１つに隣接しかつ複数の前記第１トラフの内の前記１つから前記個別第１排出流の内の少なくともいくつかを受け入れる位置に配置され、自身の内部に第１排出流の一部を受け入れて蓄積させるための床によって相互接続されかつ間隔を開けて配置された側壁を有する複数の第２トラフと、
   各第２トラフの複数の側壁の内の少なくとも１つにあり、各第２のトラフを用いて蓄積した前記個別第１排出流の前記一部を、関連した第２トラフから個別第２排出流として排出可能な複数の液体排出孔と、
   前記個別第２排出流の内の少なくともいくつかを受け止め、前記個別第２の排出流が自身に沿って下降し、その下側エッジから滴下する際に、その個別第２排出流の水平拡散を引き起こすように、前記第２トラフの側壁にある複数の液体排出孔の内の少なくともいくつかから予め選定された距離だけ間隔を開けて配置されたスプラッシュバッフルと、を有する液体分配器。
2. 複数の前記第２トラフのそれぞれは、複数の前記第１トラフの内の１つに平行に延び、それに接続されるかまたはその近くに間隔を開けて配置される請求項１に記載の液体分配器。
3. 複数の前記第２トラフのそれぞれは、複数の前記第１トラフの内の１つに対して斜めに延びる請求項１に記載の液体分配器。
4. 複数の前記第２トラフのそれぞれは、複数の前記第１トラフの内の１つに対して直角方向に延びる請求項１に記載の液体分配器。
5. 前記スプラッシュバッフルは、前記個別第２排出流の前記水平拡散を促進するための粗い質感の表面を含む請求項１に記載の液体分配器。
6. 複数の前記スプラッシュバッフルのそれぞれは、支持シートと前記支持シートに接続された粗い質感のシートを有する請求項１に記載の液体分配器。
7. 前記第２のトラフの床の下面は、前記下面に沿った液体の流れを妨げるための構造体を含む請求項１に記載の液体分配器。
8. 前記構造体は、くぼみを含む請求項７に記載の液体分配器。
9. 前記第１トラフの側壁に隣接した前記第２トラフの側壁にあり、前記第１トラフの側壁の液体排出孔に位置合わせされた流入孔を含む請求項１に記載の液体分配器。
10. 液体排出孔を有する前記第２トラフの側壁は、それぞれ、関連した第１トラフに対して傾斜した下側パネルを含み、前記第２トラフの側壁の液体排出孔は、前記下側パネルにある請求項１に記載の液体分配器。
11. 前記第２トラフの側壁と前記スプラッシュバッフルとの間に配置されたスペーサ要素を含む請求項１に記載の液体分配器。
12. 前記スペーサ要素は、前記第２トラフの側壁に形成されたくぼみを含む請求項１１に記載の液体分配器。
13. 並列かつ略平行な関係に配置された長尺な複数の第１トラフとそれぞれが複数の前記第１トラフの内の１つに隣接した位置に配置された複数の第２トラフとを有する液体分配器を使用して、物質移動カラムの中に配置された物質移動装置の層に液体を分配する方法であって、
    前記液体分配器の前記第１トラフの中に液体流を受け入れ、前記第１トラフの内部に前記液体流を蓄積させ、
    各第１トラフの少なくとも１つの側壁に設けられた液体排出孔を通って、前記第１トラフから前記液体流を排出し、
    前記第１トラフから排出された液体流を前記第２トラフの中に受け入れ、前記第２トラフの内部に前記液体流を蓄積させ、
    各第２トラフの少なくとも１つの側壁に設けられた液体排出孔を通って、前記第２トラフから前記液体流を排出し、
    前記第２トラフの１つの側壁に設けられた液体排出孔から予め選定された距離だけ間隔を開けて配置されたスプラッシュバッフル上で、前記第２トラフから排出された液体流を受け止め、
    前記スプラッシュバッフル上で受け止められた液体流が前記スプラッシュバッフル上を下降する際に、その液体流を水平に拡散させ、
    前記スプラッシュバッフルの下側エッジから前記物質移動装置の下方の層の中に、前記液体流を滴下させることを含む方法。
14. 前記第１トラフの上端に配置された分離ボックスの中に前記液体流を受け入れ、前記分離ボックスから前記第１トラフの中に前記液体流を送ることを含む請求項１３に記載の方法。
15. 前記液体流は、前記第１トラフから複数の個別第１排出流として排出される請求項１３に記載の方法。
16. 前記液体流は、前記第２トラフから個別第２の排出流を通って排出される請求項１５に記載の方法。
17. 前記個別第１排出流は、液体排出孔を含む前記第２トラフの複数の側壁の内の前記少なくとも１つの側壁に対向する前記第２トラフの側壁の流入孔を通って、前記第２トラフに流入する請求項１６に記載の方法。
18. 前記個別第１排出流は、前記第２トラフの開いた上端を通って、前記第２トラフに流入する請求項１６に記載の方法。
19. 各第２トラフの複数の側壁の内の２つに設けられた液体排出孔を通って、前記第２トラフから前記液体流を排出することを含む請求項１６に記載の方法。

Images