JP2717522B2 - 接触トレー装置及びその操作方法 - Google Patents
接触トレー装置及びその操作方法Info
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- JP2717522B2 JP2717522B2 JP7236429A JP23642995A JP2717522B2 JP 2717522 B2 JP2717522 B2 JP 2717522B2 JP 7236429 A JP7236429 A JP 7236429A JP 23642995 A JP23642995 A JP 23642995A JP 2717522 B2 JP2717522 B2 JP 2717522B2
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
-
- 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
- B01D3/18—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal bubble plates
- B01D3/20—Bubble caps; Risers for vapour; Discharge pipes for liquid
-
- 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
- B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
- B01J2208/00008—Controlling the process
- B01J2208/00017—Controlling the temperature
- B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
- B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
- B01J2208/00247—Reflux columns
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は気液接触トレーに関
し、より詳細には下方のトレーからの過剰な蒸気圧を排
気するために、下降管の下方に活性入口領域を組み込ん
だ、改良下降管−トレー組立体に関する。
し、より詳細には下方のトレーからの過剰な蒸気圧を排
気するために、下降管の下方に活性入口領域を組み込ん
だ、改良下降管−トレー組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】多重成分流から選択成分を分離するため
に蒸留塔が使用される。一般的にこのような気液接触塔
にはトレー、パッキング、又はその組合せを使用する。
近年大半のトレー塔の設計では、いわゆる「バブルキャ
ップ」をシーブトレー及びバルブトレーで置換する傾向
にある。さらに流れに含有される成分の分離を改良する
ために、ランダムパッキング（ダンプ）又は構造パッキ
ングがトレーと組み合わせて使用される。
に蒸留塔が使用される。一般的にこのような気液接触塔
にはトレー、パッキング、又はその組合せを使用する。
近年大半のトレー塔の設計では、いわゆる「バブルキャ
ップ」をシーブトレー及びバルブトレーで置換する傾向
にある。さらに流れに含有される成分の分離を改良する
ために、ランダムパッキング（ダンプ）又は構造パッキ
ングがトレーと組み合わせて使用される。
【０００３】塔内で分留が適確に行われるか否かは、液
体相と蒸気相とが密に接触するか否か次第である。トレ
ー等のいくつかの気液接触装置は、比較的高い圧力降下
及び比較的高い液体滞留を特徴とする。高効率構造パッ
キング等の別の形式の気液接触装置も、ある種の適用法
のためによく使用される。このようなパッキングは、圧
力降下が低く、液体滞留も低いため、エネルギー効率が
良い。しかしながらこれらの特徴のために、時に塔に、
安定した定常状態で操作することが困難な構造パッキン
グを設置することになる。また多くの適用法においては
単にトレーのみの使用が必要とされる。
体相と蒸気相とが密に接触するか否か次第である。トレ
ー等のいくつかの気液接触装置は、比較的高い圧力降下
及び比較的高い液体滞留を特徴とする。高効率構造パッ
キング等の別の形式の気液接触装置も、ある種の適用法
のためによく使用される。このようなパッキングは、圧
力降下が低く、液体滞留も低いため、エネルギー効率が
良い。しかしながらこれらの特徴のために、時に塔に、
安定した定常状態で操作することが困難な構造パッキン
グを設置することになる。また多くの適用法においては
単にトレーのみの使用が必要とされる。
【０００４】分留塔トレーは一般的に直交流型か向流型
の二つのうち、どちらかの形状をとる。トレーは一般的
に、複数の孔を有する中実なトレーつまりデッキからな
り、塔内の支持リング上に設置される。直交流トレーで
は、蒸気は装置中を上昇し、トレーを横切って移動する
液体と「活性」領域中で接触する。活性領域では、液体
と蒸気が混合され、分留が行われる。液体は、直上のト
レーから垂直チャネルによってトレー上に指向される。
このチャネルは入口下降管と呼ばれる。液体はトレーを
横方向に移動し、出口下降管と呼ばれる同様のチャネル
を通して排出される。下降管の位置によって液体のフロ
ーパターンが決定される。入口下降管が二つあり、液体
が各トレー上で二つの流れに分割される場合は、２パス
トレーと呼ばれる。入口下降管が一つであり、出口下降
管がトレーの反対側に一つある場合は、１パストレーと
呼ばれる。二つ以上のパスがある場合には、トレーはし
ばしばマルチパストレーと呼ばれる。一般に、必要（設
計）液体速度が増加するに従ってパスの数が増加する。
しかしながら、臨界的な問題となるのはトレーの活性領
域である。
の二つのうち、どちらかの形状をとる。トレーは一般的
に、複数の孔を有する中実なトレーつまりデッキからな
り、塔内の支持リング上に設置される。直交流トレーで
は、蒸気は装置中を上昇し、トレーを横切って移動する
液体と「活性」領域中で接触する。活性領域では、液体
と蒸気が混合され、分留が行われる。液体は、直上のト
レーから垂直チャネルによってトレー上に指向される。
このチャネルは入口下降管と呼ばれる。液体はトレーを
横方向に移動し、出口下降管と呼ばれる同様のチャネル
を通して排出される。下降管の位置によって液体のフロ
ーパターンが決定される。入口下降管が二つあり、液体
が各トレー上で二つの流れに分割される場合は、２パス
トレーと呼ばれる。入口下降管が一つであり、出口下降
管がトレーの反対側に一つある場合は、１パストレーと
呼ばれる。二つ以上のパスがある場合には、トレーはし
ばしばマルチパストレーと呼ばれる。一般に、必要（設
計）液体速度が増加するに従ってパスの数が増加する。
しかしながら、臨界的な問題となるのはトレーの活性領
域である。
【０００５】トレーの全ての領域が気液接触に関して活
性であるわけではない。例えば、入口下降管の下方領域
は一般に中実な領域である。トレーのより広い領域を気
液接触に関して活性とするために、下降管を傾斜させる
ことがある。トレーの最大蒸気／液体処理能力は、一般
に活性領域つまりバブリング領域の増加に伴って増加す
る。しかしながら、バブリング領域を増加させるために
下降管を傾斜させることができる度合いには限界があ
り、過剰に傾斜させるとチャネルが小さくなり過ぎる。
そのため液体の流れが制限され、及び／又は液体中に保
持される蒸気の離脱が制限され、そのために液体が下降
管内へ逆流し、トレーの正常な最大蒸気／液体処理能力
が低下することがある。
性であるわけではない。例えば、入口下降管の下方領域
は一般に中実な領域である。トレーのより広い領域を気
液接触に関して活性とするために、下降管を傾斜させる
ことがある。トレーの最大蒸気／液体処理能力は、一般
に活性領域つまりバブリング領域の増加に伴って増加す
る。しかしながら、バブリング領域を増加させるために
下降管を傾斜させることができる度合いには限界があ
り、過剰に傾斜させるとチャネルが小さくなり過ぎる。
そのため液体の流れが制限され、及び／又は液体中に保
持される蒸気の離脱が制限され、そのために液体が下降
管内へ逆流し、トレーの正常な最大蒸気／液体処理能力
が低下することがある。
【０００６】バブリング領域及び蒸気／液体処理能力を
増加させるための変更策として、多重下降管トレーがあ
る。このトレーは、液体をトレー上に指向し、またトレ
ーから排出するために、通常トレーを横切って対称的に
配置される多くの箱型の垂直チャネルを有する。下降管
は、下方のトレーまで完全には延長せず、トレーから所
定距離の所で終止し、この距離は出口下降管へ流入する
液体内に保持される蒸気が離脱するのに充分な空隙を以
って制限される。下降管パターンは連続するトレー間で
それぞれ９０度ずつ回転される。箱の底部の、下方トレ
ーの出口下降管の間のバブリング領域上に液体を指向す
るための溝以外の部分は中実である。多重下降管トレー
はマルチパストレーの一種であり、通常液体が高速の場
合に使用される。
増加させるための変更策として、多重下降管トレーがあ
る。このトレーは、液体をトレー上に指向し、またトレ
ーから排出するために、通常トレーを横切って対称的に
配置される多くの箱型の垂直チャネルを有する。下降管
は、下方のトレーまで完全には延長せず、トレーから所
定距離の所で終止し、この距離は出口下降管へ流入する
液体内に保持される蒸気が離脱するのに充分な空隙を以
って制限される。下降管パターンは連続するトレー間で
それぞれ９０度ずつ回転される。箱の底部の、下方トレ
ーの出口下降管の間のバブリング領域上に液体を指向す
るための溝以外の部分は中実である。多重下降管トレー
はマルチパストレーの一種であり、通常液体が高速の場
合に使用される。
【０００７】選択的直交流プレートの設計について述べ
ると、処理塔内において特に効率的なトレーはシーブト
レーである。このトレーは底面に形成された多数の孔を
有する構造である。この孔により、上昇する蒸気を、上
述の下降管からトレーを横切って流れる液体と直接接触
するように流すことができる。トレーを通して上方へ向
かって充分な蒸気流がある場合には、液体が孔を通して
下方へ漏れるのが妨げられる（「ウィーピング」と呼ば
れる）。トレーにおいて少量のウィーピングは正常であ
るが、大量のウィーピングはトレーの能力及び効率に悪
影響を及ぼす。
ると、処理塔内において特に効率的なトレーはシーブト
レーである。このトレーは底面に形成された多数の孔を
有する構造である。この孔により、上昇する蒸気を、上
述の下降管からトレーを横切って流れる液体と直接接触
するように流すことができる。トレーを通して上方へ向
かって充分な蒸気流がある場合には、液体が孔を通して
下方へ漏れるのが妨げられる（「ウィーピング」と呼ば
れる）。トレーにおいて少量のウィーピングは正常であ
るが、大量のウィーピングはトレーの能力及び効率に悪
影響を及ぼす。
【０００８】また、シーブ形式のトレーにおいて、液体
の泡高さを増加させ、トレーを横切って流れる液体の逆
流を減少させることによって、トレーの効率を改良する
ことが知られている。蒸気の気泡がトレーを横切って流
れる液体を通して上方に浸透する際に起泡が生じる。液
体中に蒸気が懸濁することにより気液接触が延長され、
処理効率が高められる。起泡維持時間が長く、起泡高さ
が高いほど、液体内蒸気滞留時間が長くなる。起泡高さ
を高くするためには、蒸気の気泡を小さくし、気泡生成
速度を充分低くする必要がある。また、液体がプレート
上を横切って流れる間に液体の循環流が確立すると、起
泡の下方で逆流が生じる。これは一般に横方向部分に沿
って形成される。これらの流れは、物質移動のための濃
度差駆動力を減少させる態様で、トレーを横切って液体
を逆流させる。気液接触の効率を高めるのは、蒸気と液
体との間の濃度差である。
の泡高さを増加させ、トレーを横切って流れる液体の逆
流を減少させることによって、トレーの効率を改良する
ことが知られている。蒸気の気泡がトレーを横切って流
れる液体を通して上方に浸透する際に起泡が生じる。液
体中に蒸気が懸濁することにより気液接触が延長され、
処理効率が高められる。起泡維持時間が長く、起泡高さ
が高いほど、液体内蒸気滞留時間が長くなる。起泡高さ
を高くするためには、蒸気の気泡を小さくし、気泡生成
速度を充分低くする必要がある。また、液体がプレート
上を横切って流れる間に液体の循環流が確立すると、起
泡の下方で逆流が生じる。これは一般に横方向部分に沿
って形成される。これらの流れは、物質移動のための濃
度差駆動力を減少させる態様で、トレーを横切って液体
を逆流させる。気液接触の効率を高めるのは、蒸気と液
体との間の濃度差である。
【０００９】蒸気と液体との間の濃度差は多くの方法で
起こすことができるが、そのいくつかは効率を低下させ
る。例えば、操作圧力が上昇すると、下降する液体はト
レー上を横切って移動する間に蒸気を吸収し始める。こ
れはヘンリーの法則に従って溶解する気体の通常値より
高く、液体に混合つまり同伴される蒸気の気泡が顕著に
多量となる。この蒸気は堅固に保持されないため、下降
管内で放出されるが、実際この蒸気の大半が放出されな
いと、下降管は液体／蒸気混合物を収容することができ
ずに溢れて、塔を正常に操作することができなくなる。
起こすことができるが、そのいくつかは効率を低下させ
る。例えば、操作圧力が上昇すると、下降する液体はト
レー上を横切って移動する間に蒸気を吸収し始める。こ
れはヘンリーの法則に従って溶解する気体の通常値より
高く、液体に混合つまり同伴される蒸気の気泡が顕著に
多量となる。この蒸気は堅固に保持されないため、下降
管内で放出されるが、実際この蒸気の大半が放出されな
いと、下降管は液体／蒸気混合物を収容することができ
ずに溢れて、塔を正常に操作することができなくなる。
【００１０】以下に説明する慣用のトレーにおいて、放
出された蒸気は、堰を越えて下降管内へ流入する下降起
泡性蒸気／液体混合物に対向しなければならない。多く
の場合、このような対向により塔操作効率は低下し、早
期流出が生じる。
出された蒸気は、堰を越えて下降管内へ流入する下降起
泡性蒸気／液体混合物に対向しなければならない。多く
の場合、このような対向により塔操作効率は低下し、早
期流出が生じる。
【００１１】このような操作の適用において生じる別の
深刻な問題は、上昇する蒸気に液滴が同伴されることで
ある。この現象は、前述の蒸気同伴と実質的に反対のこ
とであるが、効率的な気液接触を損ねることがある。液
体同伴は、ある意味では動的な流れ状態である。高速蒸
気流は下降する液滴を懸濁し、液体が下方の起泡混合領
域中を効率的に通過するのを妨げることがある。塔の適
用法により、大量の下降液体流と実質的に対向する大量
の蒸気流が必要とされる場合、この問題を回避するのは
特に困難である。
深刻な問題は、上昇する蒸気に液滴が同伴されることで
ある。この現象は、前述の蒸気同伴と実質的に反対のこ
とであるが、効率的な気液接触を損ねることがある。液
体同伴は、ある意味では動的な流れ状態である。高速蒸
気流は下降する液滴を懸濁し、液体が下方の起泡混合領
域中を効率的に通過するのを妨げることがある。塔の適
用法により、大量の下降液体流と実質的に対向する大量
の蒸気流が必要とされる場合、この問題を回避するのは
特に困難である。
【００１２】気液接触技術に関する多くの実施文献があ
る。本願出願人に譲渡された米国特許第3,959,419号、
同第4,604,247号、及び同第4,597,916号、並びに三菱重
工業株式会社の米国特許第4,603,022号等の先行技術特
許にその一例が見られる。特に関連のある文献はユニオ
ン・カーバイド社の米国特許第4,499,035号であり、こ
の文献には改良された入口バブリング手段を備える気液
接触トレーが教示される。上述の形式の直交流トレー
は、液体流通路を横切って実質的に垂直に上方へ向かっ
て延長する離隔非穿孔壁部材を備える、トレー入口に起
泡活動を開始するための改良された手段を備える。その
構造形態は、簡単な穿孔トレー組立体よりもより広いト
レー表面に渡って活性を促進するとされている。これ
は、蒸気の上昇を容易にするために、下降管領域に隣接
して隆起領域を設けることによって一部達成される。
る。本願出願人に譲渡された米国特許第3,959,419号、
同第4,604,247号、及び同第4,597,916号、並びに三菱重
工業株式会社の米国特許第4,603,022号等の先行技術特
許にその一例が見られる。特に関連のある文献はユニオ
ン・カーバイド社の米国特許第4,499,035号であり、こ
の文献には改良された入口バブリング手段を備える気液
接触トレーが教示される。上述の形式の直交流トレー
は、液体流通路を横切って実質的に垂直に上方へ向かっ
て延長する離隔非穿孔壁部材を備える、トレー入口に起
泡活動を開始するための改良された手段を備える。その
構造形態は、簡単な穿孔トレー組立体よりもより広いト
レー表面に渡って活性を促進するとされている。これ
は、蒸気の上昇を容易にするために、下降管領域に隣接
して隆起領域を設けることによって一部達成される。
【００１３】シェル石油社に譲渡された米国特許第4,55
0,000号は、塔内に垂直に充填されたトレー間で液体を
気体と接触させるための装置を教示する。隣接する上方
トレーの排出手段からの液体による妨げがより少ない態
様で、気体が通過するように所定トレーに孔が設けられ
る。これは、下降液体流を分割するために、下降管の下
方且つトレーデッキの頂部に載置される穿孔ハウジング
によって提供される。このような前進により、先行技術
構造の範囲内でトレー効率が改良される。また、日本化
薬株式会社に譲渡された米国特許第4,543,219号は、バ
ッフルトレー塔を教示する。高気液接触効率の操作パラ
メター、及び低圧力損失の必要性が記載されている。こ
のような文献は、トレー処理塔内における高効率蒸気液
体接触の必要性を説明するのに有用である。Atomic Ene
rgy of Canada Limitedに譲渡されたCarl T. Chuang ら
の米国特許第4,504,426号は、気液接触装置のさらに別
の例を教示する。この文献も同様に、分留効率の改良及
び下降管トレー設計の変更における多くの利点を教示し
ている。トレーの穿孔領域は、下降管の下方に延長し、
０〜２５％少ない穿孔領域を有する。
0,000号は、塔内に垂直に充填されたトレー間で液体を
気体と接触させるための装置を教示する。隣接する上方
トレーの排出手段からの液体による妨げがより少ない態
様で、気体が通過するように所定トレーに孔が設けられ
る。これは、下降液体流を分割するために、下降管の下
方且つトレーデッキの頂部に載置される穿孔ハウジング
によって提供される。このような前進により、先行技術
構造の範囲内でトレー効率が改良される。また、日本化
薬株式会社に譲渡された米国特許第4,543,219号は、バ
ッフルトレー塔を教示する。高気液接触効率の操作パラ
メター、及び低圧力損失の必要性が記載されている。こ
のような文献は、トレー処理塔内における高効率蒸気液
体接触の必要性を説明するのに有用である。Atomic Ene
rgy of Canada Limitedに譲渡されたCarl T. Chuang ら
の米国特許第4,504,426号は、気液接触装置のさらに別
の例を教示する。この文献も同様に、分留効率の改良及
び下降管トレー設計の変更における多くの利点を教示し
ている。トレーの穿孔領域は、下降管の下方に延長し、
０〜２５％少ない穿孔領域を有する。
【００１４】さらに別の文献として、W. Bruckertの米
国特許第3,410,540号（1968年）がある。この文献に
は、下降管からの液体の排出を制御するための、下降管
出口バッフルが示される。このバッフルには静的シール
又は動的シールを設けてもよい。そのため、下降管から
の開口は、排出を制御するのに充分小さいが、トレーの
穿孔よりも大きくてもよく、円形又は矩形形状である。
この文献には、下降管の操作を中断させる恐れのある過
渡的な力についても充分に記載されている。このような
力及び関連する気液流の問題について、下降管が下方の
トレーに供給する各々の適用法ごとに考慮しなければな
らない。
国特許第3,410,540号（1968年）がある。この文献に
は、下降管からの液体の排出を制御するための、下降管
出口バッフルが示される。このバッフルには静的シール
又は動的シールを設けてもよい。そのため、下降管から
の開口は、排出を制御するのに充分小さいが、トレーの
穿孔よりも大きくてもよく、円形又は矩形形状である。
この文献には、下降管の操作を中断させる恐れのある過
渡的な力についても充分に記載されている。このような
力及び関連する気液流の問題について、下降管が下方の
トレーに供給する各々の適用法ごとに考慮しなければな
らない。
【００１５】下降管−トレー組立体及び下降管の排出領
域からの液体と蒸気との混合方法を記載するさらに別の
文献として、本願出願人に譲渡された米国特許第4,956,
127号がある。この文献には、隆起活性入口領域が記載
され、この入口領域は下方のトレーからの蒸気を排出す
るために設けられる。隆起入口領域は蒸気の流体圧を減
少させ、この領域中を上昇する蒸気の流れを容易にす
る。隆起活性入口領域上に配置される一連のルーバーは
蒸気の上向きの流れを、下降管の下方の液体領域へと選
択的に指向し、より効率的な気液接触を行い、トレーを
横切る逆流混合を減少させる。下降管から隆起活性入口
領域上への液体の排出は、効果的ではあるが、下降管か
ら排出された液体が活性入口領域の穿孔中を通過するた
め、ウィーピングの原因となることが示されている。ま
た、下降管から外方へはね上がる液体はその起泡性を高
め、液滴をより容易に懸濁する。従って、下降管から通
過してくる液体のはね上がりを抑えるための手段を有す
る、下降管の下方に配置される隆起活性入口領域を通し
て優先的に蒸気流を提供することは有利である。このよ
うな改良された蒸気通過手段は必然的に、蒸気が上方へ
通過するのを容易にするための穿孔が、下降管から下降
する液体の入来を容易に許容しないことを必要とする。
域からの液体と蒸気との混合方法を記載するさらに別の
文献として、本願出願人に譲渡された米国特許第4,956,
127号がある。この文献には、隆起活性入口領域が記載
され、この入口領域は下方のトレーからの蒸気を排出す
るために設けられる。隆起入口領域は蒸気の流体圧を減
少させ、この領域中を上昇する蒸気の流れを容易にす
る。隆起活性入口領域上に配置される一連のルーバーは
蒸気の上向きの流れを、下降管の下方の液体領域へと選
択的に指向し、より効率的な気液接触を行い、トレーを
横切る逆流混合を減少させる。下降管から隆起活性入口
領域上への液体の排出は、効果的ではあるが、下降管か
ら排出された液体が活性入口領域の穿孔中を通過するた
め、ウィーピングの原因となることが示されている。ま
た、下降管から外方へはね上がる液体はその起泡性を高
め、液滴をより容易に懸濁する。従って、下降管から通
過してくる液体のはね上がりを抑えるための手段を有す
る、下降管の下方に配置される隆起活性入口領域を通し
て優先的に蒸気流を提供することは有利である。このよ
うな改良された蒸気通過手段は必然的に、蒸気が上方へ
通過するのを容易にするための穿孔が、下降管から下降
する液体の入来を容易に許容しないことを必要とする。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】また、同伴蒸気の排出
効率の上昇、下降管の排出領域下方の蒸気流の制御、及
びトレーを横切る指向された蒸気流を示し、同伴液体の
放出を容易にする、強化下降管トレー蒸気流のための方
法及び装置を提供することは有利である。このような下
降管−トレー組立体は、直立する排気室を有する凹んだ
つまりトラフ状の入口領域が、外面が蒸気トンネルとし
て機能する略半円錐形の下降管の下方に固定される本発
明によって提供される。下方のトレー領域から液体流内
へ直接蒸気を噴出するために、トラフ状領域及び排気室
は蒸気トンネル下降管の下方に配置されるが、これは蒸
気−液体処理能力を向上させるのに効果的である。ま
た、下方の活性領域中におけるウィーピングの原因とな
り得る落下する液体の運動量は、トラフ内の液体によっ
て実質的に抑えられ、効果的な蒸気流がトラフに形成さ
れた直立排気室を通して排出される。
効率の上昇、下降管の排出領域下方の蒸気流の制御、及
びトレーを横切る指向された蒸気流を示し、同伴液体の
放出を容易にする、強化下降管トレー蒸気流のための方
法及び装置を提供することは有利である。このような下
降管−トレー組立体は、直立する排気室を有する凹んだ
つまりトラフ状の入口領域が、外面が蒸気トンネルとし
て機能する略半円錐形の下降管の下方に固定される本発
明によって提供される。下方のトレー領域から液体流内
へ直接蒸気を噴出するために、トラフ状領域及び排気室
は蒸気トンネル下降管の下方に配置されるが、これは蒸
気−液体処理能力を向上させるのに効果的である。ま
た、下方の活性領域中におけるウィーピングの原因とな
り得る落下する液体の運動量は、トラフ内の液体によっ
て実質的に抑えられ、効果的な蒸気流がトラフに形成さ
れた直立排気室を通して排出される。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は処理塔のための
強化された下降管−トレー蒸気流に関する。より詳細に
は、本発明の一つの特徴は、液体が第一の下降管を通っ
て下向きに第一のトレー上へ流れ、さらにトレーの活性
領域を横切って流れる形式の処理塔のための、改良され
た下降管−トレー組立体を含む。この活性領域におい
て、蒸気は液体と相互作用し、物質移動を行うために上
方に流れる。その後液体はトレーから第二の下降管へと
通過する。本発明の改良点は、第一の下降管の排出領域
の下方に配置され、その上に直立する複数の蒸気排気室
を備える入口領域と、外面が排気室を通して排気される
蒸気のための蒸気トンネルとして機能する略半円錐形の
下降管である。この形状により、下降管の下方の領域及
びこれに隣接する活性トレー領域の上方に蒸気を噴射す
るために、下降管の外面壁の下方でこれに対して排気さ
れ、指向された蒸気流が確立される。入口領域はまた、
底部がトレー領域の下方にあるトラフとして形成されて
いてもよい。下方のトレーから優先的に排気された蒸気
は、下降管から下降する液体を曝気する一方、最も生産
的な流れパターンに効果的に指向される。蒸気詰まりの
問題はこのような形状ではあまり問題にならない。
強化された下降管−トレー蒸気流に関する。より詳細に
は、本発明の一つの特徴は、液体が第一の下降管を通っ
て下向きに第一のトレー上へ流れ、さらにトレーの活性
領域を横切って流れる形式の処理塔のための、改良され
た下降管−トレー組立体を含む。この活性領域におい
て、蒸気は液体と相互作用し、物質移動を行うために上
方に流れる。その後液体はトレーから第二の下降管へと
通過する。本発明の改良点は、第一の下降管の排出領域
の下方に配置され、その上に直立する複数の蒸気排気室
を備える入口領域と、外面が排気室を通して排気される
蒸気のための蒸気トンネルとして機能する略半円錐形の
下降管である。この形状により、下降管の下方の領域及
びこれに隣接する活性トレー領域の上方に蒸気を噴射す
るために、下降管の外面壁の下方でこれに対して排気さ
れ、指向された蒸気流が確立される。入口領域はまた、
底部がトレー領域の下方にあるトラフとして形成されて
いてもよい。下方のトレーから優先的に排気された蒸気
は、下降管から下降する液体を曝気する一方、最も生産
的な流れパターンに効果的に指向される。蒸気詰まりの
問題はこのような形状ではあまり問題にならない。
【００１８】本発明の別の特徴は、略半円錐形下降管が
蒸気トンネルを形成する複数の平面本体区域で構成され
る、上述の形式の改良された下降管−トレー組立体を含
む。一つの実施態様においては、下降管は、外側に蒸気
トンネルを確立するために、トラフ入口領域に向かって
角度を付けられた平面本体部分から構成される。下降管
の排出領域は、下降管の下方領域に渡って弓形パターン
に形成される複数の孔を有し、入口領域の上方に、これ
と略平行離隔関係において配置される。
蒸気トンネルを形成する複数の平面本体区域で構成され
る、上述の形式の改良された下降管−トレー組立体を含
む。一つの実施態様においては、下降管は、外側に蒸気
トンネルを確立するために、トラフ入口領域に向かって
角度を付けられた平面本体部分から構成される。下降管
の排出領域は、下降管の下方領域に渡って弓形パターン
に形成される複数の孔を有し、入口領域の上方に、これ
と略平行離隔関係において配置される。
【００１９】本発明のさらに別の特徴は、処理塔の下降
管から下方のトレー上へと排出される液体と蒸気との改
良された混合方法を含み、塔は、互いに垂直に離隔さ
れ、液体−蒸気流の安定性を維持する複数のトレー及び
下降管を有する。この改良点は、下降管の排出領域の下
方に配置され、下方の下降管及びトレー領域から入口領
域を通して蒸気を排出する蒸気排気室を有する、トラフ
入口領域を有するトレーを形成することを含む。排気さ
れた蒸気は、排出された液体と接触するように、入口領
域から外方へ、下降管の外壁によって形成される蒸気ト
ンネルを通して指向される。
管から下方のトレー上へと排出される液体と蒸気との改
良された混合方法を含み、塔は、互いに垂直に離隔さ
れ、液体−蒸気流の安定性を維持する複数のトレー及び
下降管を有する。この改良点は、下降管の排出領域の下
方に配置され、下方の下降管及びトレー領域から入口領
域を通して蒸気を排出する蒸気排気室を有する、トラフ
入口領域を有するトレーを形成することを含む。排気さ
れた蒸気は、排出された液体と接触するように、入口領
域から外方へ、下降管の外壁によって形成される蒸気ト
ンネルを通して指向される。
【００２０】本発明のさらに別の特徴において、上述の
トラフ状入口パネルは、互いに離隔する複数の下降管排
出オリフィスの下方に配置される複数の隆起された排気
室を含む。排気室は、排出オリフィス間の空隙の下方に
垂直に整列し、そこから排出される液体は、室の間のト
ラフ領域内にまず落下する。操作の間トラフ領域は液体
で満たされているため、排出された液体の落下力は抑え
られる。
トラフ状入口パネルは、互いに離隔する複数の下降管排
出オリフィスの下方に配置される複数の隆起された排気
室を含む。排気室は、排出オリフィス間の空隙の下方に
垂直に整列し、そこから排出される液体は、室の間のト
ラフ領域内にまず落下する。操作の間トラフ領域は液体
で満たされているため、排出された液体の落下力は抑え
られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成及び実施態様
を列挙する。
を列挙する。
【００２２】１．トレー上を流れる液体のために適合さ
れたトレー活性領域に隣接するトレー入口領域の上方に
配置される下降管を有する形式の気液接触塔のための改
良された下降管−トレー組立体において、前記下降管は
略半円錐形下方領域を有し、該下方領域はその外側に蒸
気トンネルを形成し、且つその内側に液体制限壁を形成
し、該下方領域は前記入口領域の上方に配置される少く
とも一つの排出開口において終止し、前記入口領域は、
前記蒸気トンネルを通して上方へ蒸気が通過するのを容
易にするために蒸気を通すための、該領域内に直立する
複数の排気室を備えることを特徴とする、下降管−トレ
ー組立体。
れたトレー活性領域に隣接するトレー入口領域の上方に
配置される下降管を有する形式の気液接触塔のための改
良された下降管−トレー組立体において、前記下降管は
略半円錐形下方領域を有し、該下方領域はその外側に蒸
気トンネルを形成し、且つその内側に液体制限壁を形成
し、該下方領域は前記入口領域の上方に配置される少く
とも一つの排出開口において終止し、前記入口領域は、
前記蒸気トンネルを通して上方へ蒸気が通過するのを容
易にするために蒸気を通すための、該領域内に直立する
複数の排気室を備えることを特徴とする、下降管−トレ
ー組立体。
【００２３】２．前記入口領域がさらにトラフを備え、
前記排気室が該トラフ内に固定され、前記排気室の各々
が、前記トラフの直立区域からなる側壁によって形成さ
れる略箱型形状エレメントを備える、上記１に記載の下
降管−トレー組立体。
前記排気室が該トラフ内に固定され、前記排気室の各々
が、前記トラフの直立区域からなる側壁によって形成さ
れる略箱型形状エレメントを備える、上記１に記載の下
降管−トレー組立体。
【００２４】３．前記箱型形状エレメントがさらに、互
いに略平行離隔関係に配置される対向側壁と、該側壁を
横切って配置される頂面とを有し、該側壁は蒸気を排気
するために形成された複数の孔を有する、上記２に記載
の下降管−トレー組立体。
いに略平行離隔関係に配置される対向側壁と、該側壁を
横切って配置される頂面とを有し、該側壁は蒸気を排気
するために形成された複数の孔を有する、上記２に記載
の下降管−トレー組立体。
【００２５】４．前記箱型形状エレメントが略矩形形状
である、上記３に記載の下降管−トレー組立体。
である、上記３に記載の下降管−トレー組立体。
【００２６】５．前記蒸気を排気するために、前記箱型
形状エレメントの対向両側面に少くとも一列の孔が形成
される、上記４に記載の下降管−トレー組立体。
形状エレメントの対向両側面に少くとも一列の孔が形成
される、上記４に記載の下降管−トレー組立体。
【００２７】６．前記蒸気排気室が前記トラフに沿って
第一のパターンを形成する列に配置される、上記５に記
載の下降管−トレー組立体。
第一のパターンを形成する列に配置される、上記５に記
載の下降管−トレー組立体。
【００２８】７．前記下降管が複数の排出開口を備え、
該排出開口は、排気室の前記第一のパターンの上方に整
列して第二のパターンで配置される、上記６に記載の下
降管−トレー組立体。
該排出開口は、排気室の前記第一のパターンの上方に整
列して第二のパターンで配置される、上記６に記載の下
降管−トレー組立体。
【００２９】８．前記第一のパターンと前記第二のパタ
ーンとの整列が、前記排出開口と前記トラフの前記排気
室間の領域との整列であり、それにより前記排出開口か
ら排出された液体は前記排気室間の前記領域に落下す
る、上記７に記載の下降管−トレー組立体。
ーンとの整列が、前記排出開口と前記トラフの前記排気
室間の領域との整列であり、それにより前記排出開口か
ら排出された液体は前記排気室間の前記領域に落下す
る、上記７に記載の下降管−トレー組立体。
【００３０】９．前記下降管が複数の略平坦な壁を備
え、該壁の各々は下方に傾斜して下降管排出領域を規定
し、該排出領域は前記下降管の上部領域よりも狭く、よ
って液体動的シールを確立する、上記１に記載の下降管
−トレー組立体。
え、該壁の各々は下方に傾斜して下降管排出領域を規定
し、該排出領域は前記下降管の上部領域よりも狭く、よ
って液体動的シールを確立する、上記１に記載の下降管
−トレー組立体。
【００３１】10．前記下降管がさらに、前記下降管の排
出領域に配置される一連の排出孔を備え、前記下降管の
前記排出領域の前記孔の大半は、前記排気室間の領域上
に液体を排出するように整列される、上記１に記載の下
降管−トレー組立体。
出領域に配置される一連の排出孔を備え、前記下降管の
前記排出領域の前記孔の大半は、前記排気室間の領域上
に液体を排出するように整列される、上記１に記載の下
降管−トレー組立体。
【００３２】11．前記排気室が、略平行離隔関係に配置
され、前記入口領域の直立部分を形成する、上記１０に
記載の下降管−トレー組立体。
され、前記入口領域の直立部分を形成する、上記１０に
記載の下降管−トレー組立体。
【００３３】12．前記下降管が、液体を通過させるため
に、前記塔の弦領域に配置される、上記１に記載の下降
管−トレー組立体。
に、前記塔の弦領域に配置される、上記１に記載の下降
管−トレー組立体。
【００３４】13．気液接触塔の一部の領域を通して蒸気
を排気する方法であって、該気液接触塔は、液体がトレ
ーの上面上を通過するように該トレー上に液体を排出す
るために、下降管がトレーの入口領域の上方に配置され
る形式であり、前記トレーの前記入口領域はさらに、上
昇する蒸気が通過するように適合され、該蒸気と前記液
体との混合物が前記下降管から排出され、前記方法は、
前記下降管に、傾斜した略半円錐形の側壁を備える工程
と、前記傾斜した下降管壁を、比較的狭い下降管排出領
域を横切って終止させる工程と、前記下降管の前記狭い
排出領域を前記入口領域の上方に固定する工程と、前記
入口領域を前記トレーに対してトラフ状形状とする工程
とを含み、該トラフは前記下降管の前記排出領域の実質
的に下方に配置され、内部に液体を収集するように適合
され、前記方法はさらに、前記トラフの前記入口領域
に、該領域から直立し、蒸気排出開口を有する複数の蒸
気排気室を設ける工程を含む、気液接触塔の一部の領域
を通して蒸気を排気する方法。
を排気する方法であって、該気液接触塔は、液体がトレ
ーの上面上を通過するように該トレー上に液体を排出す
るために、下降管がトレーの入口領域の上方に配置され
る形式であり、前記トレーの前記入口領域はさらに、上
昇する蒸気が通過するように適合され、該蒸気と前記液
体との混合物が前記下降管から排出され、前記方法は、
前記下降管に、傾斜した略半円錐形の側壁を備える工程
と、前記傾斜した下降管壁を、比較的狭い下降管排出領
域を横切って終止させる工程と、前記下降管の前記狭い
排出領域を前記入口領域の上方に固定する工程と、前記
入口領域を前記トレーに対してトラフ状形状とする工程
とを含み、該トラフは前記下降管の前記排出領域の実質
的に下方に配置され、内部に液体を収集するように適合
され、前記方法はさらに、前記トラフの前記入口領域
に、該領域から直立し、蒸気排出開口を有する複数の蒸
気排気室を設ける工程を含む、気液接触塔の一部の領域
を通して蒸気を排気する方法。
【００３５】14．下方のトレー領域から前記排気室を通
過する優先的な蒸気流を提供するために、前記排気室
を、前記排出開口を前記トレー頂部の上方に配置するの
に充分な高さを有する略箱型形状とする工程をさらに含
む、上記１３に記載の方法。
過する優先的な蒸気流を提供するために、前記排気室
を、前記排出開口を前記トレー頂部の上方に配置するの
に充分な高さを有する略箱型形状とする工程をさらに含
む、上記１３に記載の方法。
【００３６】15．前記排出室の側壁を、前記トラフの直
立区域で形成する工程を含む、上記１３に記載の方法。
立区域で形成する工程を含む、上記１３に記載の方法。
【００３７】16．前記側壁を横切って頂面を設け、蒸気
を排気するために、前記頂面の下方の前記側壁に複数の
孔を形成する工程をさらに含む、上記１５に記載の方
法。
を排気するために、前記頂面の下方の前記側壁に複数の
孔を形成する工程をさらに含む、上記１５に記載の方
法。
【００３８】17．前記側壁の対向側面に少くとも一列の
孔を形成する工程を含む、上記１５に記載の方法。
孔を形成する工程を含む、上記１５に記載の方法。
【００３９】18．前記排気室を、前記トラフに沿って第
一のパターンを形成する列に配置する工程を含む、上記
１５に記載の方法。
一のパターンを形成する列に配置する工程を含む、上記
１５に記載の方法。
【００４０】19．前記下降管に複数の排出開口を形成
し、該排出開口を、排気室の前記第一のパターンと相補
的な第二のパターンに配置する工程を含む、上記１８に
記載の方法。
し、該排出開口を、排気室の前記第一のパターンと相補
的な第二のパターンに配置する工程を含む、上記１８に
記載の方法。
【００４１】20．前記排出開口を前記第二のパターンに
配置する前記工程が、前記排出開口を前記トラフの前記
排気室間の領域と整列させ、液体を前記排出開口から前
記排気室間の前記領域へ排出する工程を含む、上記１９
に記載の方法。
配置する前記工程が、前記排出開口を前記トラフの前記
排気室間の領域と整列させ、液体を前記排出開口から前
記排気室間の前記領域へ排出する工程を含む、上記１９
に記載の方法。
【００４２】21．気液接触塔のための下降管−トレー組
立体であって、下降管と、該下降管の下方に配置される
トレーと、前記下降管の下方に配置されるトレー入口領
域であって、液体が該領域上を流れ、気体が該領域を通
して上方に通過するように適合されるトレー入口領域と
を備え、前記下降管は、略半円錐形壁領域を有し、該壁
領域はその外側に蒸気トンネルを形成し、且つその内側
に液体制限壁を形成し、該壁領域は、前記入口領域の上
方に配置される少くとも一つの排出開口において終止
し、前記組立体はさらに、前記入口領域から前記蒸気ト
ンネルへの蒸気の通過を容易にするために、前記下降管
の下方の前記入口領域から直立する複数の排気室を備え
る、気液接触塔のための下降管−トレー組立体。
立体であって、下降管と、該下降管の下方に配置される
トレーと、前記下降管の下方に配置されるトレー入口領
域であって、液体が該領域上を流れ、気体が該領域を通
して上方に通過するように適合されるトレー入口領域と
を備え、前記下降管は、略半円錐形壁領域を有し、該壁
領域はその外側に蒸気トンネルを形成し、且つその内側
に液体制限壁を形成し、該壁領域は、前記入口領域の上
方に配置される少くとも一つの排出開口において終止
し、前記組立体はさらに、前記入口領域から前記蒸気ト
ンネルへの蒸気の通過を容易にするために、前記下降管
の下方の前記入口領域から直立する複数の排気室を備え
る、気液接触塔のための下降管−トレー組立体。
【００４３】22．前記入口領域がトラフとして形成さ
れ、前記排気室の各々が、前記トラフの直立区域をなす
側壁で形成される略箱型形状のエレメントを備える、上
記２１に記載の下降管−トレー組立体。
れ、前記排気室の各々が、前記トラフの直立区域をなす
側壁で形成される略箱型形状のエレメントを備える、上
記２１に記載の下降管−トレー組立体。
【００４４】23．前記箱型形状エレメントがさらに、互
いに略平行離隔関係で配置される対向側壁と、該側壁を
横切って配置される頂面とを有し、蒸気を排気するため
に、前記側壁が複数の孔を有する、上記２２に記載の下
降管−トレー組立体。
いに略平行離隔関係で配置される対向側壁と、該側壁を
横切って配置される頂面とを有し、蒸気を排気するため
に、前記側壁が複数の孔を有する、上記２２に記載の下
降管−トレー組立体。
【００４５】24．前記箱型形状エレメントが略矩形形状
である、上記２３に記載の下降管−トレー組立体。
である、上記２３に記載の下降管−トレー組立体。
【００４６】25．前記蒸気を排気するために、前記箱型
形状エレメントの対向両側面に少くとも一列の孔が形成
される、上記２４に記載の下降管−トレー組立体。
形状エレメントの対向両側面に少くとも一列の孔が形成
される、上記２４に記載の下降管−トレー組立体。
【００４７】26．前記蒸気排出室が、前記トラフに沿っ
て第一のパターンを形成する列に配置される上記２５に
記載の下降管トレー−組立体。
て第一のパターンを形成する列に配置される上記２５に
記載の下降管トレー−組立体。
【００４８】27．前記下降管が複数の排出開口を備え、
該排出開口は、排気室の前記第一のパターンの上方に整
列して第二のパターンで配置される、上記２６に記載の
下降管−トレー組立体。
該排出開口は、排気室の前記第一のパターンの上方に整
列して第二のパターンで配置される、上記２６に記載の
下降管−トレー組立体。
【００４９】28．前記第一のパターンと前記第二のパタ
ーンとの整列が、前記排出開口と前記トラフの前記排気
室間の領域との整列であり、それにより前記排出開口か
ら排出された液体は前記排気室間の前記領域に落下す
る、上記２７に記載の下降管−トレー組立体。
ーンとの整列が、前記排出開口と前記トラフの前記排気
室間の領域との整列であり、それにより前記排出開口か
ら排出された液体は前記排気室間の前記領域に落下す
る、上記２７に記載の下降管−トレー組立体。
【００５０】29．前記下降管が複数の略平坦な壁を備
え、該壁の各々は下方に傾斜して下降管排出領域を規定
し、該排出領域は前記下降管の上部領域よりも狭く、よ
って液体運動用シールを確立する、上記２１に記載の下
降管−トレー組立体。
え、該壁の各々は下方に傾斜して下降管排出領域を規定
し、該排出領域は前記下降管の上部領域よりも狭く、よ
って液体運動用シールを確立する、上記２１に記載の下
降管−トレー組立体。
【００５１】30．前記下降管の前記排出開口が、さらに
一連の排出孔を備え、該孔の大半は、前記排気室間の領
域の前記入口領域上に液体を排出するように整列され
る、上記２１に記載の下降管−トレー組立体。
一連の排出孔を備え、該孔の大半は、前記排気室間の領
域の前記入口領域上に液体を排出するように整列され
る、上記２１に記載の下降管−トレー組立体。
【００５２】31．前記排気室が、互いに略平行離隔関係
に配置される、上記３０に記載の下降管−トレー組立
体。
に配置される、上記３０に記載の下降管−トレー組立
体。
【００５３】32．前記下降管が、液体を通過させるため
に、前記塔の弦領域に配置される、上記２１に記載の下
降管−トレー組立体。
に、前記塔の弦領域に配置される、上記２１に記載の下
降管−トレー組立体。
【００５４】33．気液接触塔の一部を領域を通して蒸気
を排気する方法であって、該気液接触塔は、液体がトレ
ーの上面上を通過するように該トレー上に液体を排出す
るために、下降管がトレーの入口領域の上方に配置され
る形式であり、前記トレーの前記入口領域はさらに、上
昇する蒸気が通過するように適合され、該蒸気と前記液
体と混合物が前記下降管から排出され、前記方法は、前
記下降管に、傾斜した略半円錐形の側壁を備える工程
と、前記傾斜した下降管壁を、比較的狭い下降管排出領
域を横切って終止させる工程と、前記下降管の前記狭い
排出領域を字入口領域の上方に固定する工程と、前記ト
レーの前記入口領域に、該領域から直立し、蒸気排出開
口を有する複数の蒸気排気室を設ける工程を含む、気液
接触塔の一部の領域を通して蒸気を排気する方法。
を排気する方法であって、該気液接触塔は、液体がトレ
ーの上面上を通過するように該トレー上に液体を排出す
るために、下降管がトレーの入口領域の上方に配置され
る形式であり、前記トレーの前記入口領域はさらに、上
昇する蒸気が通過するように適合され、該蒸気と前記液
体と混合物が前記下降管から排出され、前記方法は、前
記下降管に、傾斜した略半円錐形の側壁を備える工程
と、前記傾斜した下降管壁を、比較的狭い下降管排出領
域を横切って終止させる工程と、前記下降管の前記狭い
排出領域を字入口領域の上方に固定する工程と、前記ト
レーの前記入口領域に、該領域から直立し、蒸気排出開
口を有する複数の蒸気排気室を設ける工程を含む、気液
接触塔の一部の領域を通して蒸気を排気する方法。
【００５５】34．前記入口領域をトラフ状形状とし、下
方のトレー領域から前記排気室を通過する優先的な蒸気
流を提供するために、前記排気室を、前記排出開口を前
記トラフに対して前記トレー頂部の上方に配置するのに
充分な高さを有する略箱型形状とする工程をさらに含
む、上記３３に記載の方法。
方のトレー領域から前記排気室を通過する優先的な蒸気
流を提供するために、前記排気室を、前記排出開口を前
記トラフに対して前記トレー頂部の上方に配置するのに
充分な高さを有する略箱型形状とする工程をさらに含
む、上記３３に記載の方法。
【００５６】35．前記排出室の側壁を、前記トラフの直
立区域で形成する工程を含む、上記３４に記載の方法。
立区域で形成する工程を含む、上記３４に記載の方法。
【００５７】36．前記側壁を横切って頂面を設け、蒸気
を排気するために、前記頂面の下方の前記側壁に複数の
孔を形成する工程をさらに含む、上記３５に記載の方
法。
を排気するために、前記頂面の下方の前記側壁に複数の
孔を形成する工程をさらに含む、上記３５に記載の方
法。
【００５８】37．前記側壁の対向側面に少くとも一列の
孔を形成する工程を含む、上記３５に記載の方法。
孔を形成する工程を含む、上記３５に記載の方法。
【００５９】38．前記排気室を、前記トラフに沿って第
一のパターンを形成する列に配置する工程を含む、上記
３５に記載の方法。
一のパターンを形成する列に配置する工程を含む、上記
３５に記載の方法。
【００６０】39．前記下降管に複数の排出開口を形成
し、該排出開口を、排気室の前記第一のパターンと相補
的な第二のパターンに配置する工程を含む、上記３８に
記載の方法。
し、該排出開口を、排気室の前記第一のパターンと相補
的な第二のパターンに配置する工程を含む、上記３８に
記載の方法。
【００６１】40．前記排出開口を前記第二のパターンに
配置する前記工程が、前記排出開口を前記トラフの前記
排気室間の領域と整列させ、液体を前記排出開口から前
記排気室間の前記領域へ排出する工程を含む、上記３９
に記載の方法。
配置する前記工程が、前記排出開口を前記トラフの前記
排気室間の領域と整列させ、液体を前記排出開口から前
記排気室間の前記領域へ排出する工程を含む、上記３９
に記載の方法。
【００６２】
【実施例】図１を参照すると、塔の種々の内部構造及び
本発明の改良高能力トレー組立体の一つの実施態様の使
用を示すために種々の部分を切断した、充填交換塔の説
明的破断斜視図が示される。図１の交換塔１０は、複数
のパッキング床層１４及びトレーをその内部に備える円
筒形塔１２からなる。塔１２の内部領域へのアクセスを
容易にするために、複数のマンウェイ１６が設けられ
る。また側流引出管２０、液体側部供給管１８、及び側
流蒸気供給管つまりリボイラー返却管３２が設けられ
る。塔１０の頂部に灌流返却管３４が設けられる。
本発明の改良高能力トレー組立体の一つの実施態様の使
用を示すために種々の部分を切断した、充填交換塔の説
明的破断斜視図が示される。図１の交換塔１０は、複数
のパッキング床層１４及びトレーをその内部に備える円
筒形塔１２からなる。塔１２の内部領域へのアクセスを
容易にするために、複数のマンウェイ１６が設けられ
る。また側流引出管２０、液体側部供給管１８、及び側
流蒸気供給管つまりリボイラー返却管３２が設けられ
る。塔１０の頂部に灌流返却管３４が設けられる。
【００６３】操作において、液体１３は灌流返却管３４
を通して塔１０内へと供給され、側流は入力供給管１８
へ供給される。液体１３は塔中を下方へ流れ、最終的に
側流引出管２０又は底流引出管３０のいずれかから塔を
出て行く。この下向きの流れにおいて、液体１３は、ト
レー及び充填床を通過するにつれ蒸発するいくつかの物
質を失い、蒸気流から出て液体内に濃縮される材料が液
体に添加され、液体はこれに富む。
を通して塔１０内へと供給され、側流は入力供給管１８
へ供給される。液体１３は塔中を下方へ流れ、最終的に
側流引出管２０又は底流引出管３０のいずれかから塔を
出て行く。この下向きの流れにおいて、液体１３は、ト
レー及び充填床を通過するにつれ蒸発するいくつかの物
質を失い、蒸気流から出て液体内に濃縮される材料が液
体に添加され、液体はこれに富む。
【００６４】さらに図１を参照して、交換塔１０は明瞭
に示すために概略的に半分に切断される。この図におい
て、塔１０は、塔１２の頂部に配置される頭上配管２６
の蒸気出口と、塔の下方領域において、リボイラー（図
示せず）に接続される底流取出管３０の周囲に配置され
る下方スカート２８とを有する。リボイラー返却導管３
２はスカート２８の上方に配置され、リボイラー内の蒸
気をトレー及び／又はパッキング層１４を通して上方に
再循環する。濃縮器からの灌流が入口導管３４を通して
塔上方領域２３へ提供され、そこで灌流は液体分配器３
６を通して上方パッキング床３８に分配される。上方パ
ッキング床３８は構造パッキングの一種であることが理
解される。交換塔１０の上方パッキング床３８の下方の
部分が説明のために図示され、上方構造パッキング３８
を支持する支持格子４１の下方に配置される液体コレク
ター４０を備える。液体分配器４２は液体１３を再分配
するように適合され、コレクター４０の下方に同様に配
置される。第二の種類の分配器４２ａが切断線４３の下
方に示され、床１４の上方に配置される。塔内部配列が
概略的なものに過ぎず、内部の種々の部品配列を参照す
るために設けられていることを示すために、塔１０は切
断線４３を以って図示される。
に示すために概略的に半分に切断される。この図におい
て、塔１０は、塔１２の頂部に配置される頭上配管２６
の蒸気出口と、塔の下方領域において、リボイラー（図
示せず）に接続される底流取出管３０の周囲に配置され
る下方スカート２８とを有する。リボイラー返却導管３
２はスカート２８の上方に配置され、リボイラー内の蒸
気をトレー及び／又はパッキング層１４を通して上方に
再循環する。濃縮器からの灌流が入口導管３４を通して
塔上方領域２３へ提供され、そこで灌流は液体分配器３
６を通して上方パッキング床３８に分配される。上方パ
ッキング床３８は構造パッキングの一種であることが理
解される。交換塔１０の上方パッキング床３８の下方の
部分が説明のために図示され、上方構造パッキング３８
を支持する支持格子４１の下方に配置される液体コレク
ター４０を備える。液体分配器４２は液体１３を再分配
するように適合され、コレクター４０の下方に同様に配
置される。第二の種類の分配器４２ａが切断線４３の下
方に示され、床１４の上方に配置される。塔内部配列が
概略的なものに過ぎず、内部の種々の部品配列を参照す
るために設けられていることを示すために、塔１０は切
断線４３を以って図示される。
【００６５】さらに図１を参照して、一対のトレーの組
立体が説明のために示される。多くの場合処理塔は、パ
ッキングのみ、トレーのみ、又はパッキングとトレーの
組合せを包含する。しかしながらこの図では、塔全体及
びその操作の説明のために、組合せを示す。トレーを備
える塔は通常、ここに示される形式の複数のトレー４８
を包含する。多くの場合、トレー４８はバルブトレー又
はシーブトレーである。このようなトレーは、構造的に
穿孔又は溝付けされたプレートからなる。蒸気と液体と
はトレーにおいて又はトレーに沿って接触し、いくつか
の組立体では、向流配置において同一の開口中を流れる
こともある。最適には、蒸気流及び液体流は安定レベル
に達する。下降管を使用すると、以下に詳細に説明され
るように、この安定性は比較的低い流速で達成され、上
昇する蒸気が下降する液体と混合するのを許容する。い
くつかの実施態様では下降管が使用されず、蒸気と液体
とは、それぞれの圧力変化に応じて交互に同一の開口を
使用する。しかしながら、この場合はそうではない。
立体が説明のために示される。多くの場合処理塔は、パ
ッキングのみ、トレーのみ、又はパッキングとトレーの
組合せを包含する。しかしながらこの図では、塔全体及
びその操作の説明のために、組合せを示す。トレーを備
える塔は通常、ここに示される形式の複数のトレー４８
を包含する。多くの場合、トレー４８はバルブトレー又
はシーブトレーである。このようなトレーは、構造的に
穿孔又は溝付けされたプレートからなる。蒸気と液体と
はトレーにおいて又はトレーに沿って接触し、いくつか
の組立体では、向流配置において同一の開口中を流れる
こともある。最適には、蒸気流及び液体流は安定レベル
に達する。下降管を使用すると、以下に詳細に説明され
るように、この安定性は比較的低い流速で達成され、上
昇する蒸気が下降する液体と混合するのを許容する。い
くつかの実施態様では下降管が使用されず、蒸気と液体
とは、それぞれの圧力変化に応じて交互に同一の開口を
使用する。しかしながら、この場合はそうではない。
【００６６】この実施態様において、直交流トレー４８
及び４９、及び下降管５３及び６９が示される。トレー
４８にはミニバルブ表面５０が組み込まれる。この「ミ
ニバルブ」という術語及びこの形式の表面については以
下に説明する。トレー４９はミニバルブ表面と、下降管
５３の下方のトラフ区域５１とを備え、本発明によれば
このトラフ区域５１は、この区域に渡って形成される複
数の蒸気排気室５１ａを備える。下降管５３は、以下に
説明するように略半円錐形の壁で形成される。トラフ区
域５１内の排気室５１ａは、トレー自身の高くなった部
分であり、以下に説明するように選択的配列で形成され
た孔を有する。室５１ａの寸法、間隔、及び数は、液体
／蒸気比、液体冷却、液体流／逆流混合、起泡高さ、起
泡均質性、固体又はスラリーの存在、及び下方トレー中
の過剰な圧力を排気するための必要事項等、種々の臨界
的設計要件によって決定される。腐食も同様に充填塔内
の種々の要素の要件であり、材料、設計、及び塔内部の
配列の選択も多くの場合、このような要件によって決定
される。図１に示される処理塔の構造は、GilbertChen
の"Packed Column Internals"(1984年3月5日、Chemical
Engineering 編）により詳細に記載されている。
及び４９、及び下降管５３及び６９が示される。トレー
４８にはミニバルブ表面５０が組み込まれる。この「ミ
ニバルブ」という術語及びこの形式の表面については以
下に説明する。トレー４９はミニバルブ表面と、下降管
５３の下方のトラフ区域５１とを備え、本発明によれば
このトラフ区域５１は、この区域に渡って形成される複
数の蒸気排気室５１ａを備える。下降管５３は、以下に
説明するように略半円錐形の壁で形成される。トラフ区
域５１内の排気室５１ａは、トレー自身の高くなった部
分であり、以下に説明するように選択的配列で形成され
た孔を有する。室５１ａの寸法、間隔、及び数は、液体
／蒸気比、液体冷却、液体流／逆流混合、起泡高さ、起
泡均質性、固体又はスラリーの存在、及び下方トレー中
の過剰な圧力を排気するための必要事項等、種々の臨界
的設計要件によって決定される。腐食も同様に充填塔内
の種々の要素の要件であり、材料、設計、及び塔内部の
配列の選択も多くの場合、このような要件によって決定
される。図１に示される処理塔の構造は、GilbertChen
の"Packed Column Internals"(1984年3月5日、Chemical
Engineering 編）により詳細に記載されている。
【００６７】図２を参照すると、本発明のいくつかの特
徴が概略側面立面断面図で示される。トレー４８及び４
９は、穿孔され、以下に説明するミニバルブを備える平
坦なパネルである。当然、他のトレー表面を使用するこ
ともできる。液体１３は、トレー４８からその下方に配
置される略半円錐形区域５４を備える弦状下降管５３中
を下方に流れる。下降管の略半円錐形区域５４の外壁
は、室５１ａからの蒸気流のためのトンネルを提供し、
このトンネルは排気室５１ａを通して排気される蒸気に
水平流ベクトルを与える。液体１３は、下降管５３の下
方のトラフ区域５１の室５１ａから排出される排気蒸気
１５と接触する。排気領域の下方の下方下降管から漏出
した同伴気体は、直接室５１ａ内へ入りこの中を上昇す
ることができる。この実施態様において、排気室５１ａ
がなければ、下降管から漏出する気体の優先的な蒸気流
は生じず、全ての蒸気は慣用の活性領域５２を通して上
昇する傾向にあるであろう。この接触により、トレー４
９の中央活性領域５２を渡る排気蒸気及び液体流の方向
が制御され、略半円錐形区域５４の傾斜により蒸気に水
平流れ特性が与えられる。室５１ａによりいかなる過剰
の蒸気圧もトラフ区域５１を通して流れ配列内へと排出
され、それによりさらに問題を生じることなく適切な塔
操作を容易にする。例えば以下に説明するように、区域
５４の蒸気トンネルは閉塞を防ぎ、蒸気−液体相互反応
を促進し、流れ配列のために同伴液体の滴化落下が誘発
される。前記活性領域５２の複数の開口中を通過する残
りの上昇蒸気１５は、垂直に上昇して起泡６１を創生し
てもよい。起泡つまり泡は、液体１３の相が連続相であ
るエアレーションの領域である。起泡６１が存在しない
か、又は不連続となると、気体連続支配への反転の結
果、気体が上方に噴出されることがある。本発明の蒸気
−液体トンネル及び下降管−トレー組立体では、この気
体連続支配の生じる可能性は大幅に削減される。
徴が概略側面立面断面図で示される。トレー４８及び４
９は、穿孔され、以下に説明するミニバルブを備える平
坦なパネルである。当然、他のトレー表面を使用するこ
ともできる。液体１３は、トレー４８からその下方に配
置される略半円錐形区域５４を備える弦状下降管５３中
を下方に流れる。下降管の略半円錐形区域５４の外壁
は、室５１ａからの蒸気流のためのトンネルを提供し、
このトンネルは排気室５１ａを通して排気される蒸気に
水平流ベクトルを与える。液体１３は、下降管５３の下
方のトラフ区域５１の室５１ａから排出される排気蒸気
１５と接触する。排気領域の下方の下方下降管から漏出
した同伴気体は、直接室５１ａ内へ入りこの中を上昇す
ることができる。この実施態様において、排気室５１ａ
がなければ、下降管から漏出する気体の優先的な蒸気流
は生じず、全ての蒸気は慣用の活性領域５２を通して上
昇する傾向にあるであろう。この接触により、トレー４
９の中央活性領域５２を渡る排気蒸気及び液体流の方向
が制御され、略半円錐形区域５４の傾斜により蒸気に水
平流れ特性が与えられる。室５１ａによりいかなる過剰
の蒸気圧もトラフ区域５１を通して流れ配列内へと排出
され、それによりさらに問題を生じることなく適切な塔
操作を容易にする。例えば以下に説明するように、区域
５４の蒸気トンネルは閉塞を防ぎ、蒸気−液体相互反応
を促進し、流れ配列のために同伴液体の滴化落下が誘発
される。前記活性領域５２の複数の開口中を通過する残
りの上昇蒸気１５は、垂直に上昇して起泡６１を創生し
てもよい。起泡つまり泡は、液体１３の相が連続相であ
るエアレーションの領域である。起泡６１が存在しない
か、又は不連続となると、気体連続支配への反転の結
果、気体が上方に噴出されることがある。本発明の蒸気
−液体トンネル及び下降管−トレー組立体では、この気
体連続支配の生じる可能性は大幅に削減される。
【００６８】さらに図２を参照して、起泡６１は、トレ
ー４９の全幅に渡って対向端６５まで、仮想線６３で示
される比較的均一な高さを以って延長し、この対向端６
５には、起泡高さ６３を維持するために堰６７が創設さ
れる。この点において蓄積された起泡は、堰６７の頂部
を越えて関連する下降管６９内へと流入し、この下降管
６９によって略半円錐形領域７０へ下方に搬送され、そ
こに液体が蓄積し、下方のトラフ区域７１の排気室５１
ａ上に分散される。トラフ区域７１は、ここでは説明の
ためにのみ概略的に図示される。単一の直交流プレート
のための開口及び穿孔領域は、プレートの活性長さ、及
び起泡６１が確立される帯域を確立する。本発明は、下
降管並びにトラフ状区域５１及び７１がトレーの中間領
域に配置される多重下降管形態にも適用可能であること
に留意すべきである。活性排気室５１ａによって全活性
領域を増加させることにより、より高い能力及び効率が
達成される。
ー４９の全幅に渡って対向端６５まで、仮想線６３で示
される比較的均一な高さを以って延長し、この対向端６
５には、起泡高さ６３を維持するために堰６７が創設さ
れる。この点において蓄積された起泡は、堰６７の頂部
を越えて関連する下降管６９内へと流入し、この下降管
６９によって略半円錐形領域７０へ下方に搬送され、そ
こに液体が蓄積し、下方のトラフ区域７１の排気室５１
ａ上に分散される。トラフ区域７１は、ここでは説明の
ためにのみ概略的に図示される。単一の直交流プレート
のための開口及び穿孔領域は、プレートの活性長さ、及
び起泡６１が確立される帯域を確立する。本発明は、下
降管並びにトラフ状区域５１及び７１がトレーの中間領
域に配置される多重下降管形態にも適用可能であること
に留意すべきである。活性排気室５１ａによって全活性
領域を増加させることにより、より高い能力及び効率が
達成される。
【００６９】図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、図２の下
降管−トレー組立体の別の実施態様が概略側面立面断面
図で示される。中間下降管−トレー組立体７２の一部が
図３Ａに概略的に示され、その隣の図３Ｂには弦状下降
管−トレー組立体７２ａの変更例が示される。図３Ａに
おいて、中間下降管７５は処理塔１２のトレー７４の上
方に配置される。弦状下降管７６は図３Ｂではトレー７
４ａの上方に配置される。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、
排気室５１ａの二つの異なる形式の組立てが示されてい
ることが理解される。例えば、中間下降管７５の下方
で、トラフ７１がトレー７４の中間部分に形成され、そ
こから排気室５１ａが直立する。トラフ７１は、説明の
目的のためにのみ、この位置においてトレー７４に形成
されるように示される。図３Ｂにおいては、説明のため
に、側壁下降管７６の下方に配置される排気室５１ａの
周囲にはトラフが形成されていない。この組立体は、ト
ラフ設計を用いない排気室５１ａの別の実施態様であ
る。排気室５１ａ中を上方に流れる蒸気１５の流れは、
当然矢印１５で示されるように影響を受ける。トラフ７
１（図３Ａ）があると、液体１３はトラフ内に蓄積さ
れ、中間下降管７５から排出される液体１３を失速させ
る。側壁下降管７６（図３Ｂ）から排出される液体１３
は、その下方又は排気室５１ａの上面に配置される略平
坦なトレー区域７４ａと単に接触する。従って本発明で
は、１パストレー及びマルチパストレーのどちらをも収
容可能であることが理解される。
降管−トレー組立体の別の実施態様が概略側面立面断面
図で示される。中間下降管−トレー組立体７２の一部が
図３Ａに概略的に示され、その隣の図３Ｂには弦状下降
管−トレー組立体７２ａの変更例が示される。図３Ａに
おいて、中間下降管７５は処理塔１２のトレー７４の上
方に配置される。弦状下降管７６は図３Ｂではトレー７
４ａの上方に配置される。図３Ａ及び図３Ｂにおいて、
排気室５１ａの二つの異なる形式の組立てが示されてい
ることが理解される。例えば、中間下降管７５の下方
で、トラフ７１がトレー７４の中間部分に形成され、そ
こから排気室５１ａが直立する。トラフ７１は、説明の
目的のためにのみ、この位置においてトレー７４に形成
されるように示される。図３Ｂにおいては、説明のため
に、側壁下降管７６の下方に配置される排気室５１ａの
周囲にはトラフが形成されていない。この組立体は、ト
ラフ設計を用いない排気室５１ａの別の実施態様であ
る。排気室５１ａ中を上方に流れる蒸気１５の流れは、
当然矢印１５で示されるように影響を受ける。トラフ７
１（図３Ａ）があると、液体１３はトラフ内に蓄積さ
れ、中間下降管７５から排出される液体１３を失速させ
る。側壁下降管７６（図３Ｂ）から排出される液体１３
は、その下方又は排気室５１ａの上面に配置される略平
坦なトレー区域７４ａと単に接触する。従って本発明で
は、１パストレー及びマルチパストレーのどちらをも収
容可能であることが理解される。
【００７０】図４を参照すると、本発明の原理に従って
構成された下降管−トレー組立体１００の拡大破断斜視
図が示される。ここに図示されるトレー４８及び４９は
塔１２内に配置するために構成され、トレー４８からト
レー４９へと液体１３を提供するために、略半円錐形壁
１０３を有する供給下降管１０２をトラフ状入口領域１
０４の上方に配置することができる。液体１３は下降管
１０２内へと下方へ流入し、排出プレート１０８の排出
孔１０７から流出する。孔１０７は蒸気排気室５１ａの
間に整列され、液体１３は入口領域１０４に留まってい
る液体１３内へと排出される。次に液体１３はトレー４
９を横切って流れる。トラフ状パネル１０４には、トレ
ー４９に対向する壁１０３によって形成される蒸気トン
ネル１０３ａ（図６）内へ上向きに蒸気１５を排出す
る、前述の排気室５１ａが設けられる。下方のトレーか
ら排気室５１ａを通して排気される蒸気は、トラフパネ
ル１０４から離れる方向に蒸気トンネル１０３ａを通し
て流れ、液体１３と相互反応する。このようにして顕著
な利点が認識される。排気蒸気１５は蒸気トンネル１０
３ａによって運び去られる。矢印１０５で示される水平
蒸気流アスペクトは、蒸気流中に同伴される液滴の落下
を容易にする。このような同伴は上昇蒸気流を有する塔
において共通のものであるが、隆起活性入口パネルによ
って悪化する恐れがある。
構成された下降管−トレー組立体１００の拡大破断斜視
図が示される。ここに図示されるトレー４８及び４９は
塔１２内に配置するために構成され、トレー４８からト
レー４９へと液体１３を提供するために、略半円錐形壁
１０３を有する供給下降管１０２をトラフ状入口領域１
０４の上方に配置することができる。液体１３は下降管
１０２内へと下方へ流入し、排出プレート１０８の排出
孔１０７から流出する。孔１０７は蒸気排気室５１ａの
間に整列され、液体１３は入口領域１０４に留まってい
る液体１３内へと排出される。次に液体１３はトレー４
９を横切って流れる。トラフ状パネル１０４には、トレ
ー４９に対向する壁１０３によって形成される蒸気トン
ネル１０３ａ（図６）内へ上向きに蒸気１５を排出す
る、前述の排気室５１ａが設けられる。下方のトレーか
ら排気室５１ａを通して排気される蒸気は、トラフパネ
ル１０４から離れる方向に蒸気トンネル１０３ａを通し
て流れ、液体１３と相互反応する。このようにして顕著
な利点が認識される。排気蒸気１５は蒸気トンネル１０
３ａによって運び去られる。矢印１０５で示される水平
蒸気流アスペクトは、蒸気流中に同伴される液滴の落下
を容易にする。このような同伴は上昇蒸気流を有する塔
において共通のものであるが、隆起活性入口パネルによ
って悪化する恐れがある。
【００７１】図５を参照すると、トレー組立体４９の拡
大断面図が概略的に示される。この実施態様において
は、ミニバルブ式トレーの表面に浮遊形式のバルブ５５
が設けられる。ミニバルブは、本発明の出願人が米国に
おいて登録した商標（米国登録商標第1,777,008号）で
あり、この実施態様においては、このバルブ５５がトレ
ー４９の中央活性領域に渡って配備される。米国特許第
5,120,474号にこのミニバルブの構造が詳細に記載され
る。気体１５はバルブ５５を通して上昇し、図４の下降
管１０２から気体１５と直交方向に流れる液体１３と接
触する。その結果気体と液体との接触が乱流パターンと
なり、効果的な物質移動が行われる。また、起泡高さも
最大となり、同伴は最小となり、低圧力降下によって下
降管逆流が減少する。トラフ状パネル１０４の排気室５
１ａからの指向された流れは、最小限の高さでトレー効
率を高める。トレー４９の活性領域にいかなる形式のバ
ルブ又は孔を組み込んでもよいことが理解されるべきで
ある。ミニバルブが図示されているが、バブルキャップ
トレー、他の溝付き開口、穿孔、バルブ（固定式、及び
可動式）を本発明において用いてもよい。
大断面図が概略的に示される。この実施態様において
は、ミニバルブ式トレーの表面に浮遊形式のバルブ５５
が設けられる。ミニバルブは、本発明の出願人が米国に
おいて登録した商標（米国登録商標第1,777,008号）で
あり、この実施態様においては、このバルブ５５がトレ
ー４９の中央活性領域に渡って配備される。米国特許第
5,120,474号にこのミニバルブの構造が詳細に記載され
る。気体１５はバルブ５５を通して上昇し、図４の下降
管１０２から気体１５と直交方向に流れる液体１３と接
触する。その結果気体と液体との接触が乱流パターンと
なり、効果的な物質移動が行われる。また、起泡高さも
最大となり、同伴は最小となり、低圧力降下によって下
降管逆流が減少する。トラフ状パネル１０４の排気室５
１ａからの指向された流れは、最小限の高さでトレー効
率を高める。トレー４９の活性領域にいかなる形式のバ
ルブ又は孔を組み込んでもよいことが理解されるべきで
ある。ミニバルブが図示されているが、バブルキャップ
トレー、他の溝付き開口、穿孔、バルブ（固定式、及び
可動式）を本発明において用いてもよい。
【００７２】図６を参照すると、図４の下降管１０２及
びトラフ状パネル１０４の拡大側面立面断面図が示され
る。下降管１０２は略半円錐形壁１０３を備え、上述し
たように蒸気流効率を増加させるのに使用することがで
きる。壁１０３は、好ましくは平坦なプレートを互いに
図示されるような形態に溶接することによって形成され
る。液体１３を、蒸気排気室５１ａの間のトラフ１０４
の領域に直接排出し、上昇する蒸気１５と接触させるた
めに、下方排出プレート１０８に溝穴１０７が形成され
る。下降管排出領域は下降管の上方領域よりも狭く、そ
こに液体動的シールを確立する。液体１３は次に下方に
排出され、一方蒸気は上向きに上昇する。矢印１２０
は、蒸気トンネル１０３ａ中を通過する蒸気１５の流れ
を示す。蒸気１５は、排気室５１ａからその孔１２２を
通して排出される。各室５１ａの各側面には一列の孔１
２２のみが示されるが、種々のパターンを用いることが
できる。各室５１ａの寸法及び形状も変更可能である。
びトラフ状パネル１０４の拡大側面立面断面図が示され
る。下降管１０２は略半円錐形壁１０３を備え、上述し
たように蒸気流効率を増加させるのに使用することがで
きる。壁１０３は、好ましくは平坦なプレートを互いに
図示されるような形態に溶接することによって形成され
る。液体１３を、蒸気排気室５１ａの間のトラフ１０４
の領域に直接排出し、上昇する蒸気１５と接触させるた
めに、下方排出プレート１０８に溝穴１０７が形成され
る。下降管排出領域は下降管の上方領域よりも狭く、そ
こに液体動的シールを確立する。液体１３は次に下方に
排出され、一方蒸気は上向きに上昇する。矢印１２０
は、蒸気トンネル１０３ａ中を通過する蒸気１５の流れ
を示す。蒸気１５は、排気室５１ａからその孔１２２を
通して排出される。各室５１ａの各側面には一列の孔１
２２のみが示されるが、種々のパターンを用いることが
できる。各室５１ａの寸法及び形状も変更可能である。
【００７３】さらに図６を参照して、本発明は、トレー
上の液体の流れに適合されたトレー活性領域に隣接する
トレー入口領域の上方に配置される下降管を有する形式
の気液接触塔のための、改良された下降管−トレー組立
体を備える。この改良点は、好ましくは図示されるよう
に平坦なプレートを互いに溶接して形成した略半円錐形
壁１０３を有する下降管１０２を含む。下降管１０２
は、液体の排出を容易にする複数の孔１０７を有する細
長い弓状プレート１０８で終止する。排出孔１０７は、
複数の排気室５１ａが設置されたトラフ１０４を有する
下方のトレーのための、活性入口領域の上方に配置され
る。トラフ１０４は、底部トレー区域１４０、角度を付
けられた前壁１４１、及び上部プレート区域１４２を含
む成型トレー領域から形成され、この成型トレー領域
は、隣接するトレー４９の下方支持部として適合される
トラス区域１４３を備えていてもよい。トラフ１０４
は、好ましくは底部１４０に切開された孔１４０ａ上で
その底部に溶接される排気室５１ａを備える。換言すれ
ば、排気室５１ａは、直立領域とトラフ１０４の構造部
分とを含み、好ましくは最大流れ効率を達成するための
位置において、下降管１０２の下方に配置される。一つ
の好ましい実施態様においては、排気室５１ａは、下降
管１０２の排出オリフィス１０７の間に垂直に整列さ
れ、そこから排出される液体１３が隣接する排気室５１
ａとの間ではね上がるのを許容する。この形態はさらに
下降管１０２から下方へ向かう液体１３の流れを失速さ
せ、そのエネルギーを吸収する。またこの液体１３の流
れ配置は、孔１２２からの上昇蒸気流１５によって直接
妨げられることはない。
上の液体の流れに適合されたトレー活性領域に隣接する
トレー入口領域の上方に配置される下降管を有する形式
の気液接触塔のための、改良された下降管−トレー組立
体を備える。この改良点は、好ましくは図示されるよう
に平坦なプレートを互いに溶接して形成した略半円錐形
壁１０３を有する下降管１０２を含む。下降管１０２
は、液体の排出を容易にする複数の孔１０７を有する細
長い弓状プレート１０８で終止する。排出孔１０７は、
複数の排気室５１ａが設置されたトラフ１０４を有する
下方のトレーのための、活性入口領域の上方に配置され
る。トラフ１０４は、底部トレー区域１４０、角度を付
けられた前壁１４１、及び上部プレート区域１４２を含
む成型トレー領域から形成され、この成型トレー領域
は、隣接するトレー４９の下方支持部として適合される
トラス区域１４３を備えていてもよい。トラフ１０４
は、好ましくは底部１４０に切開された孔１４０ａ上で
その底部に溶接される排気室５１ａを備える。換言すれ
ば、排気室５１ａは、直立領域とトラフ１０４の構造部
分とを含み、好ましくは最大流れ効率を達成するための
位置において、下降管１０２の下方に配置される。一つ
の好ましい実施態様においては、排気室５１ａは、下降
管１０２の排出オリフィス１０７の間に垂直に整列さ
れ、そこから排出される液体１３が隣接する排気室５１
ａとの間ではね上がるのを許容する。この形態はさらに
下降管１０２から下方へ向かう液体１３の流れを失速さ
せ、そのエネルギーを吸収する。またこの液体１３の流
れ配置は、孔１２２からの上昇蒸気流１５によって直接
妨げられることはない。
【００７４】さらに図６を参照して、排気室５１ａは好
ましくは各々、頂部１５０、対向端部壁１５１及び１５
２、側壁１５３、及び対向側壁（この図には示されな
い）を有する金属性の箱の形状として構成される。排気
室５１ａの底面１５５は、上述した通り開放されてお
り、トラフ１０４の底面１４０に形成された孔１４０ａ
に直接溶接される。側壁１５３は、角度を付けられた前
壁１４１の領域で角度を付けられ、同様にこのトラフ壁
に溶接される。この形態において、蒸気１５はトラフ１
０４の下方の領域から、下降管１０２から下方に流れる
液体１３中へ直接排気され、蒸気トンネル１０３ａ中を
通過する。蒸気トンネル１０３ａと排気室５１ａとの組
合せにより、これまで説明してきたように下降管−トレ
ー組立体の効率を改良することができる。
ましくは各々、頂部１５０、対向端部壁１５１及び１５
２、側壁１５３、及び対向側壁（この図には示されな
い）を有する金属性の箱の形状として構成される。排気
室５１ａの底面１５５は、上述した通り開放されてお
り、トラフ１０４の底面１４０に形成された孔１４０ａ
に直接溶接される。側壁１５３は、角度を付けられた前
壁１４１の領域で角度を付けられ、同様にこのトラフ壁
に溶接される。この形態において、蒸気１５はトラフ１
０４の下方の領域から、下降管１０２から下方に流れる
液体１３中へ直接排気され、蒸気トンネル１０３ａ中を
通過する。蒸気トンネル１０３ａと排気室５１ａとの組
合せにより、これまで説明してきたように下降管−トレ
ー組立体の効率を改良することができる。
【００７５】上述の記載により、本発明の操作及び構成
が明らかにされた。図示及び説明された方法及び装置は
好ましいものであり、請求項に記載された発明の精神及
び範囲から逸脱することなく、種々の改変及び変更をな
すことができる。
が明らかにされた。図示及び説明された方法及び装置は
好ましいものであり、請求項に記載された発明の精神及
び範囲から逸脱することなく、種々の改変及び変更をな
すことができる。
図１は、種々の塔内部構造を示すために種々の区域を切
断した状態の充填塔、及びその内部に配置される、本発
明の原理に従って構成された下降管−トレー組立体の一
つの実施態様の斜視図である。図２は、処理塔内に固定
された本発明の改良された下降管−トレー組立体の概略
的側面立面断面図であり、内部の液体及び蒸気の流れが
図示される。図３は、図２の下降管−トレー組立体の二
つの別の実施態様をそれぞれ示す、概略的側面立面断面
図である。図４は、本発明の下降管−トレー組立体の斜
視図であり、明瞭に示すために一部を切断してある。図
５は、図４の５−５線に沿った代表的活性トレー領域の
拡大側面立面断面図である。図６は、図４の下降管−ト
レー領域の拡大側面立面破断図であり、本発明の蒸気排
気室及び蒸気トンネルを概略的に示す。
断した状態の充填塔、及びその内部に配置される、本発
明の原理に従って構成された下降管−トレー組立体の一
つの実施態様の斜視図である。図２は、処理塔内に固定
された本発明の改良された下降管−トレー組立体の概略
的側面立面断面図であり、内部の液体及び蒸気の流れが
図示される。図３は、図２の下降管−トレー組立体の二
つの別の実施態様をそれぞれ示す、概略的側面立面断面
図である。図４は、本発明の下降管−トレー組立体の斜
視図であり、明瞭に示すために一部を切断してある。図
５は、図４の５−５線に沿った代表的活性トレー領域の
拡大側面立面断面図である。図６は、図４の下降管−ト
レー領域の拡大側面立面破断図であり、本発明の蒸気排
気室及び蒸気トンネルを概略的に示す。
フロントページの続き (72)発明者 クァン・ウー アメリカ合衆国テキサス州75093，プラ ノ，クリーヴランド・ロード・4445 (72)発明者 ラリー・バートン アメリカ合衆国テキサス州75115，デ・ ソット，コットンウッド・ドライブ・ 815 (56)参考文献 特開 平２−277501（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−14801（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−39391（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭42−4568（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (4)
- 【請求項１】 トレー上を流れる液体のために適合され
たトレー活性領域に隣接するトレー入口領域の上方に配
置される下降管を有する形式の気液接触塔のための改良
された下降管−トレー組立体において、前記下降管は略
半円錐形下方領域を有し、該下方領域はその外側に蒸気
トンネルを形成し、且つその内側に液体制限壁を形成
し、該下方領域は前記入口領域の上方に配置される少く
とも一つの排出開口において終止し、前記入口領域は、
前記蒸気トンネルを通して上方へ蒸気が通過するのを容
易にするために蒸気を通すための、該領域内に直立する
複数の排気室を備えることを特徴とする、下降管−トレ
ー組立体。 - 【請求項２】 気液接触塔の一部の領域を通して蒸気を
排気する方法であって、該気液接触塔は、液体がトレー
の上面上を通過するように該トレー上に液体を排出する
ために、下降管がトレーの入口領域の上方に配置される
形式であり、前記トレーの前記入口領域はさらに、上昇
する蒸気が通過するように適合され、該蒸気と前記液体
との混合物が前記下降管から排出され、前記方法は、 前記下降管に、傾斜した略半円錐形の側壁を備える工程
と、 前記傾斜した下降管壁を、比較的狭い下降管排出領域を
横切って終止させる工程と、 前記下降管の前記狭い排出領域を前記入口領域の上方に
固定する工程と、 前記入口領域を前記トレーに対してトラフ状形状とする
工程とを含み、該トラフは前記下降管の前記排出領域の
実質的に下方に配置され、内部に液体を収集するように
適合され、前記方法はさらに、 前記トラフの前記入口領域に、該領域から直立し、蒸気
排出開口を有する複数の蒸気排気室を設ける工程を含
む、気液接触塔の一部の領域を通して蒸気を排気する方
法。 - 【請求項３】 気液接触塔のための下降管−トレー組立
体であって、 下降管と、 該下降管の下方に配置されるトレーと、 前記下降管の下方に配置されるトレー入口領域であっ
て、液体が該領域上を流れ、気体が該領域を通して上方
に通過するように適合されるトレー入口領域とを備え、 前記下降管は、略半円錐形壁領域を有し、該壁領域はそ
の外側に蒸気トンネルを形成し、且つその内側に液体制
限壁を形成し、該壁領域は、前記入口領域の上方に配置
される少くとも一つの排出開口において終止し、前記組
立体はさらに、 前記入口領域から前記蒸気トンネルへの蒸気の通過を容
易にするために、前記下降管の下方の前記入口領域から
直立する複数の排気室を備える、気液接触塔のための下
降管−トレー組立体。 - 【請求項４】 気液接触塔の一部を領域を通して蒸気を
排気する方法であって、該気液接触塔は、液体がトレー
の上面上を通過するように該トレー上に液体を排出する
ために、下降管がトレーの入口領域の上方に配置される
形式であり、前記トレーの前記入口領域はさらに、上昇
する蒸気が通過するように適合され、該蒸気と前記液体
と混合物が前記下降管から排出され、前記方法は、 前記下降管に、傾斜した略半円錐形の側壁を備える工程
と、 前記傾斜した下降管壁を、比較的狭い下降管排出領域を
横切って終止させる工程と、 前記下降管の前記狭い排出領域を字入口領域の上方に固
定する工程と、 前記トレーの前記入口領域に、該領域から直立し、蒸気
排出開口を有する複数の蒸気排気室を設ける工程を含
む、気液接触塔の一部の領域を通して蒸気を排気する方
法。
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