JP2732373B2

JP2732373B2 - 内部熱交換型蒸留塔

Info

Publication number: JP2732373B2
Application number: JP23076895A
Authority: JP
Inventors: 一正阿曽; 秀夫野田; 信幸小林
Original assignee: Kansai Chemical Engineering Co Ltd; Kimura Chemical Plants Co Ltd; Maruzen Petrochemical Co Ltd
Current assignee: Kansai Chemical Engineering Co Ltd; Kimura Chemical Plants Co Ltd; Maruzen Petrochemical Co Ltd
Priority date: 1995-08-15
Filing date: 1995-08-15
Publication date: 1998-03-30
Anticipated expiration: 2015-08-15
Also published as: JPH0952001A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸留塔に関し、詳
しくは、低圧塔と高圧塔とを備え、両者の間で熱交換を
行う内部熱交換型の蒸留塔に関する。

【０００２】

【関連技術及び発明が解決しようとする課題】従来、石
油化学その他の分野で種々の蒸留操作が行われている
が、図３に示すような、従来の蒸留操作に用いられてい
る蒸留塔によれば、例えばベンゼン・トルエン３０ton
を蒸留して、トルエン１６．５ton、ベンゼン１３．５t
onを回収しようとすると、入熱が４０００ｋＷ、放熱が
３９４０ｋＷとなる。そして、この放熱が４３℃の温排
水として系外に排出されることになるが、温排水の温度
が４３℃と低いため温排水のもつ熱を利用することがで
きず、そのまま排水されているのが現状であり、省資
源、省エネルギーの見地からみて好ましいものではな
い。

【０００３】そこで、本願の発明者等は、上記問題点を
解決することが可能な、省エネルギー性に優れた蒸留塔
として、単管又は複数管を両端管板によって本体胴と連
結させることにより、管内と管外が隔離された構造と
し、管内側と管外側の操作圧力に差をつけることにより
操作温度を異ならせ、単管又は複数管の管壁を伝熱面と
して、高圧側から低圧側に熱移動させることにより、高
圧側を濃縮部、低圧側を回収部として一つの蒸留塔を構
成した内部熱交換型蒸留塔（図４，図５）を提案してい
る（特願平６−２２８６６４号）。

【０００４】すなわち、この内部熱交換型蒸留塔（を構
成する構造体）Ａは、図４(ａ)，(ｂ)に示すように、本
体胴１内に挿入された複数管２を、両端管板（上側管板
３ａ及び下側管板３ｂ）によって本体胴１と連結するこ
とにより、複数管２の管内（濃縮部）４と管外（回収
部）５とを隔離した構造を有している。

【０００５】なお、管内（濃縮部）４及び管外（回収
部）５には充填物が充填されている。また、本体胴１の
上部には、管外（回収部）５に液を供給するための回収
部液入口６、管外（回収部）５からの蒸気を抜き出す回
収部蒸気出口７が配設されているとともに、上側管板３
ａより上側の、管内（濃縮部）４と連通する端室１４ａ
には、管内（濃縮部）４に液を供給するための濃縮部液
入口８及び管内（濃縮部）４からの蒸気を抜き出す濃縮
部蒸気出口９が配設されている。さらに、本体胴１の下
部には、管外（回収部）５に蒸気を供給するための回収
部蒸気入口１０、管外（回収部）５からの液を抜き出す
回収部液出口１１が配設されているとともに、下側管板
３ｂより下側の、管内（濃縮部）４と連通する端室１４
ｂには、管内（濃縮部）４に蒸気を供給するための濃縮
部蒸気入口１２及び管内（濃縮部）４からの液を抜き出
す濃縮部液出口１３が配設されている。

【０００６】また、図５は、図４(ａ)，(ｂ)に示す内部
熱交換型蒸留塔（を構成する構造体）Ａを組み合わせて
構成した内部熱交換型蒸留塔を示す図であり、図４と同
一符号を付した部分は、図４の各部と同一の部分又は相
当する部分を示している。この内部熱交換型蒸留塔は、
図４に示す内部熱交換型蒸留塔（を構成する構造体）Ａ
（Ａ₁，Ａ₂）を２段積み重ねることにより構成したもの
である。この内部熱交換型蒸留塔においては、原液が上
段の構造体Ａ（Ａ₁）の回収部液入口６に供給される。
また、上段側の回収部液出口１１は、管２２により下段
側の構造体Ａ（Ａ₂）の回収部液入口６に接続されてお
り、下段側の構造体Ａ（Ａ₂）の回収部蒸気出口７は、
管２１により上段側の構造体Ａ（Ａ₁）の回収部蒸気入
口１０に接続されている。

【０００７】そして、上段側の構造体Ａ（Ａ₁）の回収
部蒸気出口７は、管２３により下段側の濃縮部蒸気入口
１２に接続されており、管２３には蒸気を圧縮するため
の圧縮機２４が配設されている。また、下段側の構造体
Ａ（Ａ₂）の濃縮部液出口１３から抜き出された液は、
減圧弁２５を備えた管２６を経て回収部液入口６に供給
される。また、上段側の構造体Ａ（Ａ₁）の濃縮部蒸気
出口９から抜き出された蒸気は、管２７により冷却器２
８に導かれて凝縮し、留出液として回収されるととも
に、一部が濃縮部液入口８に戻される。さらに、下段側
の構造体Ａ（Ａ₂）の回収部液出口１１から抜き出され
た液は管２９を経て、缶出液として系外に排出されるよ
うに構成されている。そして、この内部熱交換型蒸留塔
においては、上段側の構造体Ａ（Ａ₁）と下段側の構造
体Ａ（Ａ₂）において、回収部（管外）５と濃縮部（管
内）４の塔断面積の比を変える（すなわち、複数管２の
径を上段側の構造体Ａ（Ａ₁）では下段側の構造体Ａ
（Ａ₂）よりも小さくして、蒸気量負荷の均一化を図っ
ている。

【０００８】そして、この内部熱交換型蒸留塔において
は、例えば、図６に示すように、ベンゼン・トルエン３
０tonを蒸留して、トルエン１６．５ton、ベンゼン１
３．５tonを回収する場合に、入熱が２０００ｋＷ、圧
縮機の動力が４５０ｋＷ、回収される熱エネルギーが１
５０℃（２２００ｋＷ）となり、前述の従来の蒸留塔を
用いる場合に較べて格段の省エネルギーを実現すること
ができる。

【０００９】ところで、内部熱交換型ではない従来の蒸
留塔（以下、単に「従来の蒸留塔」という）において
は、その塔径は上昇蒸気量によって決定される。そし
て、この上昇蒸気量は蒸留塔の原料処理量から算出され
るが、これをモル単位で表示した場合、蒸留塔の上部か
ら下部まで、上昇蒸気のモル数は変らないのが従来の蒸
留塔の原理である。従って、従来の蒸留塔では、塔頂か
ら塔底まで塔径を同一とすることで特に問題が生じるよ
うなことはなかった。

【００１０】しかし、内部熱交換型蒸留塔においては、
濃縮部から回収部に熱が移行するように構成されてお
り、濃縮部では上昇蒸気が冷却されて凝縮するため、蒸
気量は塔頂になるほど減少する。また、回収部では、下
降液が加熱されて蒸発するため、塔頂になるほど蒸気量
が増加する。

【００１１】すなわち、上昇蒸気と塔断面積の関係を塔
高に関係なく一定にするには、塔断面積は、濃縮部では
塔頂から塔底にかけて増加させ、回収部では塔頂から塔
底にかけて減少させるようにしなければならない。ま
た、蒸気量負荷を均一化する見地からは、回収部５の塔
断面積と濃縮部４の塔断面積の比を塔頂から塔底まで連
続的に変化させて図７に示すような構造とすることが最
も望ましい。

【００１２】但し、図８に示すように、上昇蒸気の速度
が許容蒸気速度を越えない範囲において、適当な塔高ピ
ッチで段階的にその比を変えた構造によっても、実用上
十分な蒸気量負荷の均一化を実現することが可能であ
る。その例が、上述の図５に示した、上段側と下段側と
で、それぞれ回収部（管外）５と濃縮部（管内）４の塔
断面積比の異なる２種類の構造体Ａ₁，Ａ₂を組み合わせ
てなる内部熱交換型蒸留塔である。

【００１３】しかし、この内部熱交換型蒸留塔において
は、回収部（管外）５と濃縮部（管内）４の塔断面積の
比の異なる２種類の構造体Ａ₁，Ａ₂を積み重ねて用いて
いるため、構造体Ａ₁，Ａ₂の接続構造や、配管などが複
雑になり、製造コストの増大を招いたり、保守が困難に
なったりする場合がある。また、塔断面積比を変化させ
る箇所をできるだけ少なくするような設計上の制約が課
されるため、設計の自由度が小さくなるという問題点が
ある。

【００１４】本発明は、上記問題点を解決するものであ
り、製造コストが増大したり、保守が困難になったりす
るような複雑な構造を必要とせずに蒸気量負荷を均一化
して、所望の特性を得ることが可能な内部熱交換型蒸留
塔を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の内部熱交換型蒸留塔は、単管又は複数管を
上下両端側の管板によって本体胴と連結させることによ
り、管内と管外が隔離された構造とし、管内側と管外側
の操作圧力に差をつけることにより操作温度を異なら
せ、単管又は複数管の管壁を伝熱面として、高圧側から
低圧側に熱移動させることにより、高圧側を濃縮部、低
圧側を回収部として一つの蒸留塔を構成した内部熱交換
型蒸留塔であって、径が異なる単管又は複数管を、レジ
ューサを介して接続することにより、上下両端の管板間
に段階的に径の異なる単管又は複数管を配設して、塔断
面積を、濃縮部では塔頂から塔底にかけて増加させ、回
収部では塔頂から塔底にかけて減少させることにより、
上昇蒸気速度が許容速度を越えないように、蒸気量負荷
の均一化を図ったことを特徴としている。

【００１６】また、管内及び管外に充填物を充填すると
ともに、それぞれに、気液の出入口を設けたことを特徴
としている。

【００１７】また、管内を濃縮部、管外を回収部とし、
管内側総断面積と管外側総断面積の比（管内側総断面積
／管外側総断面積）を、塔頂に向って段階的に小さく、
塔底に向って段階的に大きくしたことを特徴としてい
る。

【００１８】

【作用】単管又は複数管を両端管板によって本体胴と連
結させて、単管又は複数管の管内と管外が隔離された構
造とし、管内側と管外側の操作圧力に差をつけることに
より、管内側と管外側のいずれか一方を低圧塔、他方を
高圧塔とし、管壁を伝熱面として、高圧側（高温側）か
ら低圧側（低温側）に熱移動させるように構成するとと
もに、径が異なる単管又は複数管を、レジューサを介し
て接続し、上下両端の管板間に段階的に径の異なる単管
又は複数管を配設して、塔断面積を、濃縮部では塔頂か
ら塔底にかけて増加させ、回収部では塔頂から塔底にか
けて減少させることにより、塔頂から塔底にかけての蒸
気量負荷が実用上問題とならない程度に均一化された内
部熱交換型蒸留塔を得ることが可能になる。また、レジ
ューサを介して単管又は複数管を接続するだけで上下両
端の管板間に段階的に径の異なる単管又は複数管を配設
することができるため、前述の従来の内部熱交換型蒸留
塔のような複雑な構造を不要とすることが可能になり、
構造が簡潔で製造や保守の容易な内部熱交換型蒸留塔を
確実に得ることが可能になる。

【００１９】さらに、本発明の内部熱交換型蒸留塔にお
いては、管内及び管外に充填物を充填することにより、
蒸留分離の精度や省エネルギー効果を向上させることが
可能になる。

【００２０】また、本発明の内部熱交換型蒸留塔におい
ては、管内を濃縮部、管外を回収部とし、管内側総断面
積と管外側総断面積の比（管内側総断面積／管外側総断
面積）を、塔頂に向って段階的に小さく、塔底に向って
段階的に大きくしたことが好ましいが、これは、一般
に、強度上は、高圧側は径の小さいことが望ましく、保
温上は、操作温度の高い方が内部にあることが望ましい
ことから、濃縮部（高圧（高温）側）が管内となり、そ
れを取り囲むように回収部（低圧（低温）側）が管外と
なる構造となることが望ましいことによる。

【００２１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１(ａ)はこの発明の一実施例にかかる内部熱交
換型蒸留塔を示す正面断面図、図１(ｂ)は図１(ａ)のＩ
ｂ−Ｉｂ線断面図、図１(ｃ)は図１(ａ)のIｃ−Iｃ線断
面である。

【００２２】この内部熱交換型蒸留塔（を構成する構造
体）Ａは、本体胴１と本体胴１内に挿入された複数の管
（複数管）２を、両端管板（上側管板３ａ及び下側管板
３ｂ）によって本体胴１と連結させることにより、複数
管２の管内（濃縮部）４と管外（回収部）５を隔離した
構造を有している。

【００２３】そして、各複数管２は、上部の小口径部２
ａと下部の大口径部２ｂとを、レジューサ２０を介して
溶接接続することにより一体に形成されており、上下両
端の管板３ａ，３ｂの間において、接続部の上側におい
ては管内（濃縮部）４の断面積が小さく、接続部の下側
においては管内（濃縮部）４の断面積が接続部の上側よ
り大きくなるように構成されている。

【００２４】なお、本発明において、レジューサ２０の
構造には特別の制約はないが、管と市販のレジューサを
突合せ溶接接合するのが一般的である。

【００２５】また、管内（濃縮部）４には、その下端側
から図１(ａ)のｙで示す高さまでは、大口径部２ｂ用に
作製された規則充填物４ｂが充填されており、また、図
１(ａ)のｙで示す位置から上端側までは、小口径部２ａ
用に作製された規則充填物４ａが充填されている。

【００２６】また、管外（回収部）５には、その下部か
ら図１(ａ)のｘで示す高さまでは、胴断面積のうち、複
数管２の大口径部２ｂが挿入される部分をくりぬいた規
則充填物５ｂが充填されており、また、図１(ａ)のｘで
示す位置より上部には、胴断面積のうち、複数管２の小
口径部２ａが挿入される部分をくりぬいた規則充填物５
ａが充填されている。

【００２７】したがって、この実施例の内部熱交換型蒸
留塔では、レジューサ２０の管内及び管外の管壁には充
填物は接触せず、空隙が形成されている。

【００２８】なお、この実施例では、管内４及び管外５
への充填物として、規則充填物を用いているが、不規則
充填物を用いることも可能である。

【００２９】さらに、本体胴１の上部には、管外（回収
部）５に液を供給するための回収部液入口６、管外（回
収部）５からの蒸気を抜き出す回収部蒸気出口７が配設
されており、上側管板３ａより上側の、管内（濃縮部）
４と連通する端室１４ａには、管内（濃縮部）４に液を
供給するための濃縮部液入口８が配設され、また、管内
（濃縮部）４からの蒸気を抜き出す濃縮部蒸気出口９が
配設されている。

【００３０】一方、本体胴１の下部には、管外（回収
部）５に蒸気を供給するための回収部蒸気入口１０、管
外（回収部）５からの液を抜き出す回収部液出口１１が
配設されており、下側管板３ｂより下側の、管内（濃縮
部）４と連通する端室１４ｂには、管内（濃縮部）４に
蒸気を供給するための濃縮部蒸気入口１２が配設され、
また、管内（濃縮部）４からの液を抜き出す濃縮部液出
口１３が配設されている。

【００３１】また、図２は、図１に示す内部熱交換型蒸
留塔（構造体）Ａに、圧縮機や配管などを組み合わせて
構成した内部熱交換型蒸留塔を示す図である。なお、図
２において、図１と同一符号を付した部分は、図１の各
部と同一又は相当部分を示している。

【００３２】この内部熱交換型蒸留塔においては、原液
が構造体Ａの回収部液入口６に供給されるように構成さ
れている。また、構造体Ａの回収部蒸気出口７は、管２
３により下段側の濃縮部蒸気入口１２に接続されてお
り、管２３には蒸気を圧縮するための圧縮機２４が配設
されている。さらに、構造体Ａの濃縮部液出口１３から
抜き出された液は、絞り弁２５を備えた管２６を経て回
収部液入口６に供給されるように構成されている。

【００３３】また、構造体Ａの濃縮部蒸気出口９から抜
き出された蒸気は、管２７により冷却器２８に導かれて
凝縮し、留出液として回収されるとともに、一部が濃縮
部液入口８に戻されるように構成されている。さらに、
構造体Ａの回収部液出口１１から抜き出された液は管２
９を経て、缶出液として系外に排出されるように構成さ
れている。

【００３４】［具体例］上記のように構成された内部熱
交換型蒸留塔と、前述の図４に示すように、濃縮部と回
収部の塔断面積を塔頂と塔底で変化させずに一定とした
内部熱交換型蒸留塔（比較例）を用いて、ベンゼン５０
mol％、トルエン５０mol％よりなる原液を蒸留する場合
についてシミュレーションを行った。その条件及び結果
を以下に示す。

【００３５】諸条件原液供給量：３６０kmol／Ｈ原液組成：ベンゼン５０mol％トルエン５０mol％留出液：１８０kmol／Ｈ留出液純度；ベンゼン９９．５mol％缶出液：１８０kmol／Ｈ缶出液純度；トルエン９９．５mol％運転圧力：濃縮部塔頂０．６５ＭＰａ：回収部塔頂０．３６ＭＰａ蒸留塔の断面積当りの蒸気量負荷（ｆファクター）Ｆファクター＝ｕ・ρ^1/2 ｕ：塔内の蒸気線速度（ｍ／ｓ） ρ：塔内状態における蒸気密度（kg／ｍ³）

【００３６】上記条件で、蒸気量負荷（ｆファクター）
を同じとして塔断面積の比を計算すると、濃縮部塔頂塔
断面積を１とした場合の、濃縮部塔底、回収部塔頂、回
収部塔底の塔断面積及び、回収部塔断面積の濃縮部塔断
面積に対する割合（回収部／濃縮部）は、表１に示すよ
うな値となる。

【００３７】

【表１】

【００３８】また、表１の値に最も近い数値になるよう
に、内部熱交換型蒸留塔を設計した場合における比較例
と実施例の内部熱交換型蒸留塔の塔径、複数管の管径、
塔頂及び塔底における複数管の本数などは表２に示すよ
うな値となる。

【００３９】

【表２】

【００４０】比較例の内部熱交換型蒸留塔においては、
塔頂の管径は実用的にはこれ以上小さくすることができ
ず、また、塔径２１００mmの管内には３７９本を越える
複数管を配設することは事実上不可能である。

【００４１】その結果、比較例の内部熱交換型蒸留塔に
おいては、塔頂の回収部／濃縮部の塔断面積比は２．６
５となる。これに対して、実施例の内部熱交換型蒸留塔
の塔頂の回収部／濃縮部の塔断面積比は３．４３とな
る。

【００４２】したがって、実施例の内部熱交換型蒸留塔
においては、比較例の内部熱交換型蒸留塔に比べて、回
収部／濃縮部の塔断面積比の上限が大きくなり、設計上
の制約が少なくなることがわかる。

【００４３】そして、本発明の内部熱交換型蒸留塔にお
いては、レジューサを介して単管又は複数管を接続する
だけで、上下両端の管板間に段階的に径の異なる単管又
は複数管を配設することができるため、複雑な構造を必
要とせず、構造が簡潔で、保守の容易な内部熱交換型蒸
留塔を確実に得ることができるようになる。

【００４４】また、上記実施例では、管内側を濃縮部、
管外側を回収部とした場合について説明したが、場合に
よっては、管内側を低圧側として回収部とし、管外側を
高圧側として濃縮部とすることも可能である。

【００４５】さらに、上記実施例では、径の異なる複数
管を一箇所でレジューサにより接続した、すなわち、回
収部と濃縮部の塔断面積比の切替箇所が一箇所である場
合について説明したが、必要に応じて、２箇所以上の複
数の箇所で回収部と濃縮部の塔断面積比を切り換えるよ
うにすることが可能であることはいうまでもない。ま
た、その切替のピッチについても特別の制約はなく、切
替ピッチを一定にしてもよく、また、切換ピッチを任意
に変えるようにすることも可能である。

【００４６】また、上記実施例では、管内側及び管外側
に規則充填物を充填した場合について説明したが、場合
によっては、管内側及び管外側のいずれか一方又は両方
に不規則充填物を用いることも可能である。さらに、管
内側及び管外側のいずれか一方又は両方をを棚段構造と
したり、棚段と充填物充填との組合せにすることも可能
である。

【００４７】本発明はさらにその他の点においても上記
実施例に限定されるものではなく、単管の配設数、互に
隣接する単管の間隔、管内と管外の塔断面積の比率など
に関し、発明の要旨の範囲内において、種々の応用、変
形を加えることが可能である。

【００４８】

【発明の効果】上述のように、本発明の内部熱交換型蒸
留塔は、単管又は複数管を両端管板によって本体胴と連
結させることにより、単管又は複数管の管内と管外が隔
離された構造とし、管内側と管外側の操作圧力に差をつ
けることにより、管内側と管外側のいずれか一方を低圧
塔、他方を高圧塔とし、管壁を伝熱面として、高圧側
（高温側）から低圧側（低温側）に熱移動させるように
構成するとともに、径が異なる単管又は複数管を、レジ
ューサを介して接続し、上下両端の管板間に段階的に径
の異なる単管又は複数管を配設して、塔断面積を、濃縮
部では塔頂から塔底にかけて増加させ、回収部では塔頂
から塔底にかけて減少させるようにしているので、蒸気
量負荷が均一で、蒸留性能に優れた内部熱交換型蒸留塔
を得ることができる。また、レジューサを介して単管又
は複数管を接続するだけで上下両端の管板間に段階的に
径の異なる単管又は複数管を配設することができるた
め、製造工程を簡略化して、製造コストを低減すること
が可能になるとともに、構造が簡潔で保守の容易な内部
熱交換型蒸留塔を得ることができる。

【００４９】さらに、本発明の内部熱交換型蒸留塔にお
いては、管内及び管外に充填物を充填することにより、
蒸留分離の精度や省エネルギー効果を向上させることが
可能になる。

【００５０】さらに、管内を濃縮部、管外を回収部と
し、管内側総断面積と管外側総断面積の比（管内側総断
面積／管外側総断面積）を、塔頂に向って段階的に小さ
く、塔底に向って段階的に大きくすることにより、各部
分における処理量（気液の流量）に応じた断面積を確保
して、より効率よく蒸留操作を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる内部熱交換型蒸留塔
（を構成する構造体）を示す図であり、(ａ)は正面断面
図、(ｂ)はそのＩｂ−Ｉｂ線断面図、(ｃ)はそのＩｃ−
Ｉｃ線断面である。

【図２】本発明の一実施例にかかかる内部熱交換型蒸留
塔を示す図である。

【図３】従来の蒸留塔の運転状態の一例を示す図であ
る。

【図４】本発明が関連する内部熱交換型蒸留塔（を構成
する構造体）を示す図であり、(ａ)は正面断面図、(ｂ)
はそのIVｂ−IVｂ線断面図である。

【図５】本発明が関連する内部熱交換型蒸留塔を示す図
である。

【図６】内部熱交換型蒸留塔の運転状態の一例を示す図
である。

【図７】内部熱交換型蒸留塔の回収部と濃縮部の塔断面
積の関係を示す図である。

【図８】内部熱交換型蒸留塔の回収部と濃縮部の塔断面
積の関係を示す図である。

【符号の説明】

１本体胴２複数管２ａ複数管の小口径部２ｂ複数管の大口径部３ａ上側管板３ｂ下側管板４管内（濃縮部）４ａ小口径部用の規則充填物４ｂ大口径部用の規則充填物５管外（回収部）５ａ小口径部管外用の規則充填物５ｂ大口径部管外用の規則充填物６回収部液入口７回収部蒸気出口８濃縮部液入口９濃縮部蒸気出口１０回収部蒸気入口１１回収部液出口１２濃縮部蒸気入口１３濃縮部液出口２０レジューサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野田秀夫兵庫県尼崎市南七松町２丁目９番７号関西化学機械製作株式會社内 (72)発明者小林信幸東京都中央区八丁堀二丁目25番10号丸善石油化学株式会社内 (56)参考文献特開平６−55001（ＪＰ，Ａ) 特開平５−220301（ＪＰ，Ａ) 特開平１−310701（ＪＰ，Ａ) 特開平８−66601（ＪＰ，Ａ) 実開平２−95501（ＪＰ，Ｕ) 実開平１−179704（ＪＰ，Ｕ) 特公昭33−4412（ＪＰ，Ｂ１)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】単管又は複数管を上下両端側の管板によ
って本体胴と連結させることにより、管内と管外が隔離
された構造とし、管内側と管外側の操作圧力に差をつけ
ることにより操作温度を異ならせ、単管又は複数管の管
壁を伝熱面として、高圧側から低圧側に熱移動させるこ
とにより、高圧側を濃縮部、低圧側を回収部として一つ
の蒸留塔を構成した内部熱交換型蒸留塔であって、径が異なる単管又は複数管を、レジューサを介して接続
することにより、上下両端の管板間に段階的に径の異な
る単管又は複数管を配設して、塔断面積を、濃縮部では
塔頂から塔底にかけて増加させ、回収部では塔頂から塔
底にかけて減少させることにより、上昇蒸気速度が許容
速度を越えないように、蒸気量負荷の均一化を図ったこ
とを特徴とする内部熱交換型蒸留塔。
【請求項２】管内及び管外に充填物を充填するととも
に、それぞれに、気液の出入口を設けたことを特徴とす
る請求項１記載の内部熱交換型蒸留塔。
【請求項３】管内を濃縮部、管外を回収部とし、管内
側総断面積と管外側総断面積の比（管内側総断面積／管
外側総断面積）を、塔頂に向って段階的に小さく、塔底
に向って段階的に大きくしたことを特徴とする請求項１
又は２記載の内部熱交換型蒸留塔。