JP3614245B2 - 結合型蒸留塔 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結合型蒸留塔に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般に、多成分を含む原液から各成分を分離させて取り出す場合、複数の蒸留塔を分散させて構成される分散型蒸留塔が使用される。
図２は従来の分散型蒸留塔の概念図である。
図において、１１〜１３は第１、第２、第３の蒸留塔であり、該第１、第２、第３の蒸留塔１１〜１３はそれぞれ図示しない複数の段を有し、該各段にトレイ又は充填（てん）物が配設される。
【０００３】
第１の蒸留塔１１のほぼ中央に供給口１５が形成され、該供給口１５に三つの成分Ａ〜Ｃを含有する原液が供給されたとする。なお、成分Ａは成分Ｂより、該成分Ｂは成分Ｃより沸点が低いものとする。
また、第１の蒸留塔１１内における前記供給口１５より上方に濃縮部ＡＲ１が、供給口１５より下方に回収部ＡＲ２がそれぞれ形成され、第１の蒸留塔１１の塔頂にはラインＬ１が、塔底にはラインＬ２がそれぞれ接続される。そして、前記回収部ＡＲ２においては、成分Ａ〜Ｃを含有する原液が下方に移動し、上段において成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させるとともに、前記ラインＬ２に成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が缶出液として排出される。
【０００４】
また、前記ラインＬ２からラインＬ４が分岐され、該ラインＬ４は前記回収部ＡＲ２の下部に形成された蒸気入口１８に接続される。そして、前記ラインＬ４に蒸発器１７が配設される。したがって、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体の一部はラインＬ４に送られ、前記蒸発器１７によって加熱されて成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させる。該成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気は、蒸気入口１８から前記回収部ＡＲ２に供給され、該回収部ＡＲ２内を上昇する間に、成分Ａ〜Ｃを含有する原液と接触し、該原液から成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【０００５】
続いて、前記成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ１内を上昇し、前記ラインＬ１に排出される。そして、該ラインＬ１に配設された凝縮器２０によって前記蒸気は凝縮され、成分Ａ、Ｂに富んだ液体になり、ラインＬ５に留出液として排出される。
ところで、第１の蒸留塔１１の分離性能を向上させるために、凝縮器２０によって凝縮された前記成分Ａ、Ｂに富んだ液体の一部を濃縮部ＡＲ１に還流し、濃縮部ＡＲ１内を上昇する成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気と成分Ａ、Ｂに富んだ液体とを接触させ、濃縮効果を高くしている。そのために、前記ラインＬ５からラインＬ３が分岐され、該ラインＬ３は前記濃縮部ＡＲ１の上部に形成された留出液入口２１に接続される。
【０００６】
このようにして、成分Ａ、Ｂに富んだ液体は前記ラインＬ５を介して、第２の蒸留塔１２に原液として供給され、一方、前記成分Ｂ、Ｃに富んだ液体はラインＬ２を介して、第３の蒸留塔１３に原液として供給される。
前記第２、第３の蒸留塔１２、１３は第１の蒸留塔１１と同じ構造を有し、第２の蒸留塔１２には蒸発器２３及び凝縮器２４が、第３の蒸留塔１３には蒸発器２５及び凝縮器２６がそれぞれ接続される。
【０００７】
したがって、前記第２の蒸留塔１２によって成分Ａ、Ｂに富んだ原液が、成分Ａに富んだ液体と成分Ｂに富んだ液体とに分離させられ、成分Ａに富んだ液体がラインＬ６に留出液として、成分Ｂに富んだ液体がラインＬ７に缶出液としてそれぞれ排出される。また、前記第３の蒸留塔１３によって成分Ｂ、Ｃに富んだ原液が、成分Ｂに富んだ液体と成分Ｃに富んだ液体とに分離させられ、成分Ｂに富んだ液体がラインＬ８に留出液として、成分Ｃに富んだ液体がラインＬ９に缶出液としてそれぞれ排出される。
【０００８】
ところが、前記構成の分散型蒸留塔においては、各第１、第２、第３の蒸留塔１１〜１３において加熱及び冷却をそれぞれ繰り返す必要があるので、蒸発器１７、２３、２５、凝縮器２０、２４、２６等のユーティリティの使用量が多くなり、消費エネルギーが多くなるとともにコストが高くなってしまう。
また、第１、第２、第３の蒸留塔１１〜１３を別々に建設する必要があるだけでなく、蒸発器１７、２３、２５、凝縮器２０、２４、２６等の付帯機器を製作する必要もあるので、コストが高くなってしまう。
【０００９】
そこで、第２の蒸留塔１２と第３の蒸留塔１３とを結合したペトリューク式の蒸留塔が提供されている。
図３は従来のペトリューク式の蒸留塔の概念図である。なお、図２の第１の分散型蒸留塔と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００１０】
図において、１１、１１２は第１、第４の蒸留塔であり、該第１、第４の蒸留塔１１、１１２はそれぞれ図示しない複数の段を有し、該各段に、トレイ又は充填物が配設される。
第１の蒸留塔１１のほぼ中央に供給口１５が形成され、第１の蒸留塔１１内における前記供給口１５より上方に濃縮部ＡＲ１が、供給口１５より下方に回収部ＡＲ２がそれぞれ形成され、第１の蒸留塔１１の塔頂にはラインＬ３１、Ｌ３２が、塔底にはラインＬ３３、Ｌ３４がそれぞれ接続される。
【００１１】
一方、第４の蒸留塔１１２のほぼ中央に排出口１１５が形成され、第４の蒸留塔１１２内における前記排出口１１５より上方及び下方に蒸留部１１２ａ、１１２ｂがそれぞれ形成される。また、前記蒸留部１１２ａ内における前記ラインＬ３１、Ｌ３２より上方に濃縮部ＡＲ３１が、前記ラインＬ３１、Ｌ３２より下方に回収部ＡＲ３２がそれぞれ形成され、該蒸留部１１２ｂ内における前記ラインＬ３３、Ｌ３４より上方に濃縮部ＡＲ３３が、前記ラインＬ３３、Ｌ３４より下方に回収部ＡＲ３４がそれぞれ形成される。
【００１２】
そして、前記回収部ＡＲ２においては、成分Ａ〜Ｃを含有する原液が下方に移動し、上段において成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させるとともに、第１の蒸留塔１１の下端からラインＬ３３を介して第４の蒸留塔１１２の蒸留部１１２ｂに成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が缶出液として排出される。さらに、該成分Ｂ、Ｃに富んだ液体は、前記蒸留部１１２ｂ内において加熱されて成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させる。該成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気の一部は、ラインＬ３４を介して第１の蒸留塔１１の回収部ＡＲ２に供給され、前記回収部ＡＲ２内を上昇する間に、成分Ａ〜Ｃを含有する原液と接触し、該原液から成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【００１３】
続いて、前記成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ１内を上昇し、前記ラインＬ３１を介して第４の蒸留塔１１２の蒸留部１１２ａに排出される。さらに、成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、前記蒸留部１１２ａ内において凝縮され、成分Ａ、Ｂに富んだ液体になる。
そして、該成分Ａ、Ｂに富んだ液体の一部は、ラインＬ３２を介して第１の蒸留塔１１の濃縮部ＡＲ１に還流され、濃縮部ＡＲ１内を上昇する成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気と接触させられる。
【００１４】
このようにして、第１の蒸留塔１１の塔頂から第４の蒸留塔１１２の蒸留部１１２ａに成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を供給することができる。一方、第１の蒸留塔１１の塔底から第４の蒸留塔１１２の蒸留部１１２ｂに成分Ｂ、Ｃに富んだ液体を供給することができる。
ところで、第４の蒸留塔１１２の塔頂にはラインＬ３５が、塔底にはラインＬ３７がそれぞれ接続される。そして、前記蒸留部１１２ｂの回収部ＡＲ３４においては、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が下方に移動し、上段において成分Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｃに富んだ蒸気を発生させる。したがって、成分Ｃに富んだ液体がラインＬ３７に缶出液として排出される。
【００１５】
そして、前記ラインＬ３７からラインＬ３８が分岐され、該ラインＬ３８は前記回収部ＡＲ３４の下部に形成された蒸気入口１４６に接続される。また、該ラインＬ３８に蒸発器１２５が配設される。したがって、成分Ｃに富んだ液体の一部はラインＬ３８に送られ、前記蒸発器１２５によって加熱されて成分Ｃに富んだ蒸気を発生させる。該成分Ｃに富んだ蒸気は、蒸気入口１４６から前記回収部ＡＲ３４に供給され、回収部ＡＲ３４内を上昇する間に、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体と接触し、該液体から成分Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【００１６】
続いて、前記成分Ｂに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ３３内を上昇し、蒸留部１１２ｂの上端において成分Ｂに富んだ液体と接触して液体になる。このようにして、蒸留部１１２ｂの上端において得られた成分Ｂに富んだ液体は排出口１１５に留出液として排出される。
一方、前記蒸留部１１２ａの回収部ＡＲ３２においては、成分Ａ、Ｂに富んだ液体が下方に移動し、上段において成分Ａに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｂに富んだ蒸気を発生させる。したがって、前記蒸留部１１２ａの下端において成分Ｂに富んだ液体が得られる。
【００１７】
続いて、前記成分Ａに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ３１内を上昇し、前記ラインＬ３５を介して排出される。そして、該ラインＬ３５に配設された凝縮器１２４によって前記蒸気は凝縮され、成分Ａに富んだ液体になりラインＬ３６に留出液として排出される。
ところで、第４の蒸留塔１１２の分離性能を向上させるために、前記成分Ａに富んだ液体を濃縮部ＡＲ３１に還流し、該濃縮部ＡＲ３１内を上昇する成分Ａに富んだ蒸気と接触させるようにしている。そのために、前記ラインＬ３６からラインＬ３９が分岐され、該ラインＬ３９は前記濃縮部ＡＲ３１の上部に形成された留出液入口１４８に接続される。
【００１８】
このようにして、前記蒸留部１１２ａによって成分Ａ、Ｂに富んだ液体が、成分Ａに富んだ留出液と成分Ｂに富んだ液体とに分離させられ、成分Ａに富んだ液体がラインＬ３６に留出液として排出され、成分Ｂに富んだ液体が排出口１１５から排出される。また、前記蒸留部１１２ｂによって成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が、成分Ｂに富んだ液体と成分Ｃに富んだ液体とに分離させられ、成分Ｂに富んだ液体が排出口１１５に、成分Ｃに富んだ液体がラインＬ３７に缶出液としてそれぞれ排出される。
【００１９】
ところで、前記構成の第２の分散型蒸留塔においては、第１、第４の蒸留塔１１、１１２を別々に建設する必要があるだけでなく、付帯機器を製造する必要もあるので、コストが高くなってしまう。
そこで、蒸留塔内に内筒を配設し、該内筒内に原液を供給するようにしたペトリューク式の結合型蒸留塔が提供されている。
【００２０】
図４は従来のペトリューク式の結合型蒸留塔の概念図である。
図において、３１は結合型蒸留塔、３２は外筒、３３は該外筒３２のほぼ中央において同心的に配設された内筒である。前記内筒３３は上端及び下端が開放された筒状構造を有し、内部に第１の蒸留部３５が形成される。また、前記内筒３３の外側の上半分に第２の蒸留部３６が、前記内筒３３の外側の下半分に第３の蒸留部３７がそれぞれ形成される。
【００２１】
そして、前記結合型蒸留塔３１のほぼ中央には、ラインＬ１１、Ｌ１２が配設される。前記ラインＬ１１は前記外筒３２を貫通して前記内筒３３の側面に形成されたフィードノズル３９と連通し、該フィードノズル３９に三つの成分Ａ〜Ｃを含有する原液が供給される。なお、成分Ａは成分Ｂより、成分Ｂは成分Ｃより沸点が低いものとする。
【００２２】
また、第１の蒸留部３５内における前記フィードノズル３９より上方に濃縮部ＡＲ１１が、前記フィードノズル３９より下方に回収部ＡＲ１２が、第２の蒸留部３６内における前記内筒３３の上端より上方に濃縮部ＡＲ１３が、前記内筒３３の上端より下方に回収部ＡＲ１４が、第３の蒸留部３７内における前記内筒３３の下端より上方に濃縮部ＡＲ１５が、前記内筒３３の下端より下方に回収部ＡＲ１６がそれぞれ形成される。
【００２３】
このようにして、第１の蒸留部３５の上端が第２の蒸留部３６の中央に、第１の蒸留部３５の下端が第３の蒸留部３７の中央になるように配設される。
そして、前記回収部ＡＲ１２においては、成分Ａ〜Ｃを含有する原液が下方に移動し、上段において成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させ、第１の蒸留部３５の下端から第３の蒸留部３７に成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が排出される。さらに、該成分Ｂ、Ｃに富んだ液体は、第３の蒸留部３７内において加熱されて成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させる。該成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気は、前記回収部ＡＲ１２内を上昇する間に、成分Ａ〜Ｃを含有する原液と接触し、該原液から成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【００２４】
続いて、前記成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ１１内を上昇し、前記第１の蒸留部３５の上端から第２の蒸留部３６に排出される。さらに、成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、第２の蒸留部３６内において凝縮され、成分Ａ、Ｂに富んだ液体になる。
そして、該成分Ａ、Ｂに富んだ液体の一部は濃縮部ＡＲ１１に還流され、濃縮部ＡＲ１１内を上昇する蒸気と前記液体とが接触させられる。
【００２５】
このようにして、第１の蒸留部３５の上端から第２の蒸留部３６に成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を供給することができる。一方、第１の蒸留部３５の下端から第３の蒸留部３７に成分Ｂ、Ｃに富んだ液体を供給することができる。
ところで、結合型蒸留塔３１の塔頂にはラインＬ１３が、塔底にはラインＬ１４がそれぞれ接続される。そして、前記第３の蒸留部３７の回収部ＡＲ１６においては、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が下方に移動し、上段において成分Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｃに富んだ蒸気を発生させる。したがって、成分Ｃに富んだ液体がラインＬ１４に缶出液として排出される。
【００２６】
前記ラインＬ１４からラインＬ１５が分岐され、該ラインＬ１５は前記回収部ＡＲ１６の下部に形成された蒸気入口４６に接続される。また、該ラインＬ１５に蒸発器４５が配設される。したがって、成分Ｃに富んだ液体の一部はラインＬ１５に送られ、前記蒸発器４５によって加熱されて成分Ｃに富んだ蒸気を発生させる。該成分Ｃに富んだ蒸気は、蒸気入口４６から前記回収部ＡＲ１６に供給され、回収部ＡＲ１６内を上昇する間に、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体と接触し、該液体から成分Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【００２７】
続いて、前記成分Ｂに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ１５内を上昇し、第３の蒸留部３７の上端において成分Ｂに富んだ液体と接触して液体になる。このようにして、第３の蒸留部３７の上端において得られた成分Ｂに富んだ液体は、サイドカットノズル４０を介してラインＬ１２にサイドカット液として排出される。
一方、前記第２の蒸留部３６の回収部ＡＲ１４においては、成分Ａ、Ｂに富んだ液体が下方に移動し、下段になるに従って成分Ｂに富んだ蒸気を発生させる。したがって、前記第２の蒸留部３６の下端において成分Ｂに富んだ液体が得られる。
【００２８】
続いて、前記成分Ａに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ１３内を上昇し、前記ラインＬ１３を介して排出される。そして、該ラインＬ１３に配設された凝縮器４７によって前記蒸気は凝縮され、成分Ａに富んだ液体になり、ラインＬ１６に留出液として排出される。
ところで、蒸留塔の分離性能を向上させるために、前記成分Ａに富んだ液体を濃縮部ＡＲ１３に還流し、該濃縮部ＡＲ１３内を上昇する成分Ａに富んだ蒸気と接触させるようにしている。そのために、前記ラインＬ１６からラインＬ１７が分岐され、該ラインＬ１７は前記濃縮部ＡＲ１３の上部に形成された留出液入口４８に接続される。
【００２９】
このようにして、前記第２の蒸留部３６によって成分Ａ、Ｂに富んだ液体が、成分Ａに富んだ液体と成分Ｂに富んだ液体とに分離させられ、成分Ａに富んだ液体がラインＬ１６に留出液として排出され、成分Ｂに富んだ液体がラインＬ１２にサイドカット液として排出される。また、前記第３の蒸留部３７によって成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が、成分Ｂに富んだ液体と成分Ｃに富んだ液体とに分離させられ、成分Ｂに富んだ液体がラインＬ１２に、成分Ｃに富んだ液体がラインＬ１４に缶出液としてそれぞれ排出される。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の結合型蒸留塔においては、内筒３３を外筒３２に対して支持したり、前記外筒３２を貫通させてラインＬ１１を配設したり、内筒３３にフィードノズル３９を取り付けたりすることが難しく、コストが高くなってしまう。
【００３１】
また、ラインＬ１１と外筒３２との間、及びフィードノズル３９と内筒３３との間を十分にシールすることができないので、結合型蒸留塔３１の性能が低下してしまう。
そして、内筒３３と外筒３２とが同心的に配設され、回収部ＡＲ１４及び濃縮部ＡＲ１５が環状体構造になるので、前記回収部ＡＲ１４及び濃縮部ＡＲ１５に充填される充填物エレメントを製造するのが困難になる。
【００３２】
さらに、例えば、蛇腹状に折り曲げられた金属薄板を積層して形成された充填物エレメントの場合、金属薄板の斜めに延びる折曲部に沿って前記原液及び液体が各方向に流下するようになっているが、原液及び液体が内筒３３によって遮られるので、十分に混合が行われなくなってしまう。その結果、回収部ＡＲ１４及び濃縮部ＡＲ１５内の水平方向の各部分において原液及び液体の成分にばらつきが発生し、結合型蒸留塔３１の性能が著しく低下してしまう。
【００３３】
また、結合型蒸留塔３１の各段をトレイによって形成しようとする場合、内筒３３の内側及び外側にトレイを配設する必要があるので、構造が複雑になるだけでなく、シール方法が難しく、結果的にコストが高くなってしまう。
さらに、第１、第２、第３の蒸留部３５〜３７を流れる蒸気の量を制御するのが困難である。
【００３４】
本発明は、前記従来の結合型蒸留塔の問題点を解決して、コストを低くすることができ、性能を高くすることができるとともに、各蒸留部を流れる液体の量を容易に制御することができる結合型蒸留塔を提供することを目的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の結合型蒸留塔においては、フィードノズルを介して原液が供給され、前記フィードノズルより上方に形成された濃縮部、及び前記フィードノズルより下方に形成された回収部を備えた第１の蒸留部と、該第１の蒸留部の上端に接続され、還流液入口を介して液体が還流され、前記上端より上方に形成された濃縮部、及び前記上端より下方に形成された回収部を備えた第２の蒸留部と、前記第１の蒸留部の下端に接続され、該下端より上方に形成された濃縮部、及び前記下端より下方に形成された回収部を備えた第３の蒸留部と、前記第２の蒸留部の回収部と第３の蒸留部の濃縮部との間に形成され、サイドカット液を得るためのサイドカットノズルと、前記第２の蒸留部の濃縮部より下方で、かつ、第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部より上方に、第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部にわたって配設された共通のディストリビュータとを有する。
そして、前記第１の蒸留部の濃縮部と第２の蒸留部の回収部とが、及び前記第１の蒸留部の回収部と第３の蒸留部の濃縮部とが、いずれも中仕切りを介して隣接させられる。
また、前記共通のディストリビュータは、前記フィードノズル及びサイドカットノズルより上方において、前記第２の蒸留部の濃縮部から第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部に供給する液体を設定された比で分配する。
そして、前記各回収部及び濃縮部は、複数の充填物エレメントから成り、該各充填物エレメントは金属薄板を積層することによって形成され、該金属薄板を配列する方向が、隣接する充填物エレメントごとに変えられる。
【００３６】
本発明の他の結合型蒸留塔においては、さらに、前記共通のディストリビュータにおいて、液体を前記第２の蒸留部の濃縮部から第１の蒸留部の濃縮部に供給するための分配孔の数と、前記第２の蒸留部の濃縮部から第２の蒸留部の回収部に供給するための分配孔の数とが異なる。
【００３７】
本発明の更に他の結合型蒸留塔においては、さらに、前記中仕切りに対応する位置に仕切り部を備えたガスケットが配設される。
【００３８】
本発明の更に他の結合型蒸留塔においては、さらに、前記中仕切りは断熱構造にされる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態における結合型蒸留塔の概念図、図５は本発明の実施の形態における蒸留部を示す図である。
図において、５１は結合型蒸留塔であり、該結合型蒸留塔５１は第１セクション５２、第２セクション５３、第３セクション５４、第４セクション５５、第５セクション５６、第６セクション５７、第７セクション５８、第８セクション５９及び第９セクション６０から成る。
【００４０】
そして、前記第３セクション５４、第４セクション５５、第５セクション５６及び第６セクション５７は、それぞれ平板状の中仕切り６１〜６４によって第１室５４Ａ、５５Ａ、５６Ａ、５７Ａと第２室５４Ｂ、５５Ｂ、５６Ｂ、５７Ｂとに区分され、互いに隣接させられる。また、前記第１室５４Ａ、５５Ａ、５６Ａ、５７Ａによって第１の蒸留部６５が、第１セクション５２、第２セクション５３及び第２室５４Ｂ、５５Ｂによって第２の蒸留部６６が、第２室５６Ｂ、５７Ｂ、第７セクション５８、第８セクション５９及び第９セクション６０によって第３の蒸留部６７がそれぞれ形成される。なお、前記中仕切り６１〜６４を断熱材によって形成したり、中仕切り６１〜６４の内部を真空にしたりして、中仕切り６１〜６４を断熱構造にすることもできる。
【００４１】
この場合、第１室５４Ａと第２室５４Ｂとの間、第１室５５Ａと第２室５５Ｂとの間、第１室５６Ａと第２室５６Ｂとの間、並びに第１室５７Ａと第２室５７Ｂとの間の熱伝達を少なくすることができるので、蒸留分離の効率を高くすることができる。
そして、結合型蒸留塔５１のほぼ中央に前記第５セクション５６が配設され、第１室５６Ａにフィードノズル３９が、第２室５６Ｂにサイドカットノズル４０がそれぞれ形成され、前記フィードノズル３９に三つの成分Ａ〜Ｃを含有する原液が供給される。なお、成分Ａは成分Ｂより、成分Ｂは成分Ｃより沸点が低いものとする。
【００４２】
また、前記第１の蒸留部６５内における前記フィードノズル３９より上方に配設された第１室５５Ａによって濃縮部ＡＲ２１が、フィードノズル３９より下方に配設された第１室５７Ａによって回収部ＡＲ２２がそれぞれ形成される。そして、前記第２の蒸留部６６内における前記第１の蒸留部６５の上端に第１室５４又は第２セクション５３を介して接続され、前記第１の蒸留部６５の上端より上方に配設された第１セクション５２によって濃縮部ＡＲ２３が、前記第１の蒸留部６５の上端より下方に配設された第２室５５Ｂによって回収部ＡＲ２４がそれぞれ形成される。さらに、前記第３の蒸留部６７内における前記第１の蒸留部６５の下端に接続され、該第１の蒸留部６５の下端より上方に配設された第２室５７Ｂによって濃縮部ＡＲ２５が、前記第１の蒸留部６５の下端より下方に配設された第８セクション５９によって回収部ＡＲ２６がそれぞれ形成される。
【００４３】
このようにして、第１の蒸留部６５の上端が第２の蒸留部６６の中央に、第１の蒸留部６５の下端が第３の蒸留部６７の中央にそれぞれ接続される。
そして、前記回収部ＡＲ２２においては、成分Ａ〜Ｃを含有する原液が下方に移動し、上段において成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させ、第１の蒸留部６５の下端から第３の蒸留部６７に成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が排出される。さらに、該成分Ｂ、Ｃに富んだ液体は、第３の蒸留部６７内において加熱されて成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させる。該成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気は、前記回収部ＡＲ２２内を上昇する間に、成分Ａ〜Ｃを含有する原液と接触し、該原液から成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【００４４】
続いて、前記成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ２１内を上昇し、前記第１の蒸留部６５の上端から第２の蒸留部６６に排出される。さらに、該成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、第２の蒸留部６６内において冷却され、凝縮され、成分Ａ、Ｂに富んだ液体になる。
そして、該成分Ａ、Ｂに富んだ液体の一部は濃縮部ＡＲ２１に還流され、該濃縮部ＡＲ２１内を上昇する成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気と接触させられる。
【００４５】
このようにして、第１の蒸留部６５の上端から第２の蒸留部６６に成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を供給することができる。一方、第１の蒸留部６５の下端から第３の蒸留部６７に成分Ｂ、Ｃに富んだ液体を供給することができる。
ところで、結合型蒸留塔５１の塔頂には蒸気出口６９が、塔底には缶出液出口７０がそれぞれ形成される。そして、前記第３の蒸留部６７の回収部ＡＲ２６においては、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が下方に移動し、上段において成分Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｃに富んだ蒸気を発生させる。したがって、成分Ｃに富んだ液体が缶出液出口７０に缶出液として排出される。
【００４６】
また、前記第９セクション６０には蒸気入口４６が形成される。そして、前記缶出液出口７０に排出された成分Ｃに富んだ缶出液の一部は図示しない蒸発器に送られ、該蒸発器によって加熱されて成分Ｃに富んだ蒸気になる。該成分Ｃに富んだ蒸気は、蒸気入口４６から第９セクション６０に供給され、該第９セクション６０内及び前記回収部ＡＲ２６内を上昇する間に、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体と接触し、該液体から成分Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【００４７】
続いて、前記成分Ｂに富んだ蒸気の一部は、濃縮部ＡＲ２５内を上昇し、第３の蒸留部６７の上端において成分Ｂに富んだ液体と接触して液体になる。このようにして、第３の蒸留部６７の上端において得られた成分Ｂに富んだ液体は、サイドカットノズル４０にサイドカット液として排出される。
一方、前記第２の蒸留部６６の回収部ＡＲ２４においては、成分Ａ、Ｂに富んだ液体が下方に移動し、上段において成分Ａに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｂに富んだ液体を発生させる。したがって、前記第２の蒸留部６６の下端において成分Ｂに富んだ液体が得られる。
【００４８】
続いて、前記成分Ａに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ２３内を上昇して前記蒸気出口６９に排出され、図示しない凝縮器に送られ、該凝縮器によって凝縮され、成分Ａに富んだ液体になる。
ところで、成分Ａの蒸留分離の効率を高くするために、前記成分Ａに富んだ液体を濃縮部ＡＲ２３に還流し、該濃縮部ＡＲ２３内を上昇する蒸気と接触させるようにしている。そのために、前記第１セクション５２の上部に還流液入口４８が形成される。
【００４９】
このようにして、前記第２の蒸留部６６によって成分Ａ、Ｂに富んだ液体が、成分Ａに富んだ液体と成分Ｂに富んだ液体とに分離させられ、成分Ａに富んだ液体が前記凝縮器によって凝縮され、留出液として排出され、成分Ｂに富んだ液体がサイドカットノズル４０にサイドカット液としてそれぞれ排出される。また、前記第３の蒸留部６７によって成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が、成分Ｂに富んだ液体と成分Ｃに富んだ液体とに分離させられ、成分Ｂに富んだ液体がサイドカットノズル４０に、成分Ｃに富んだ液体が缶出液出口７０に缶出液としてそれぞれ排出される。
【００５０】
なお、本実施の形態においては、結合型蒸留塔５１を円筒状にしているが、４角筒状にすることもできる。
このように、各第１、第２、第３の蒸留部６５〜６７において加熱及び冷却をそれぞれ必要以上に繰り返す必要がないので、蒸発器、凝縮器等のユーティリティの使用量が少なくなり、消費エネルギーを少なくすることができるとともに、コストを低くすることができる。
【００５１】
また、第１、第２、第３の蒸留部６５〜６７を一体で建設することができるので、コストを低くすることができる。
そして、中仕切り６１〜６４によって第１室５４Ａ、５５Ａ、５６Ａ、５７Ａと第２室５４Ｂ、５５Ｂ、５６Ｂ、５７Ｂとを区分することができるので、充填物エレメントを製造するのが容易になり、コストを低くすることができる。
【００５２】
また、例えば、蛇腹状に折り曲げられた金属薄板を積層して形成された充填物エレメントの場合、原液と液体とを十分に混合することができる。その結果、回収部ＡＲ２２、ＡＲ２４、ＡＲ２６及び濃縮部ＡＲ２１、ＡＲ２３、ＡＲ２５内の水平方向の各部分において原液及び液体の成分にばらつきが発生することがなくなるので、結合型蒸留塔５１の性能を向上させることができる。
【００５３】
また、結合型蒸留塔５１の各段を泡鐘式等のトレイによって形成しようとした場合と比べて、構造を簡素化することができるだけでなく、コストを低くすることができる。
次に、第１セクション５２について説明する。なお、第８セクション５９は第１セクション５２と同じ構造を有するので、その説明は省略する。
【００５４】
図６は本発明の実施の形態における第１セクションの第１の横断面図、図７は本発明の実施の形態における第１セクションの第２の横断面図、図８は本発明の実施の形態における第１セクションの縦断面図である。
図において、５２は第１セクション、７２は円筒状の塔本体、７３、７４は該塔本体７２内に交互に収容された充填物エレメントである。該充填物エレメント７３、７４は蛇腹状に折り曲げられた金属薄板７５を積層することによって形成される。そして、充填物エレメント７３と充填物エレメント７４とでは、金属薄板７５を配列する方向が互いに９０〔°〕変えられる。また、充填物エレメント７３、７４は、前記塔本体７２に収容することができるように、円柱状に形成され、該充填物エレメント７３、７４の側面と前記塔本体７２との間に形成される間隙（げき）を蒸気が抜けてショートパスすることがないように、フラップ状のカラー板７６が円周方向に複数個配設される。そして、該カラー板７６は充填物エレメント７３、７４の側面に固定され、斜め上方に延びて塔本体７２の内周にほぼ接触させられる。
【００５５】
したがって、前記金属薄板７５の斜めに延びる図示しない折曲部に沿って液体が各方向に流下させられ、一方、蒸気も同様に金属薄板７５間を上昇させられるので、液体と蒸気とを十分に接触させることができる。
次に、第２セクション５３について説明する。
図９は本発明の実施の形態における第２セクションの平面図、図１０は本発明の実施の形態における第２セクションの断面図、図１１は本発明の実施の形態における第２セクションの斜視図である。
【００５６】
図において、５３はディストリビュータを構成する第２セクションであり、該第２セクションは、第１セクション５２（図１）から矢印Ａで示すように流下してきた液体を、流量を調整して第３セクション５４に分散させて供給するとともに、該第３セクション５４から矢印Ｂで示すように上昇してきた蒸気を第１セクション５２に供給する。前記第２セクション５３は、円筒状の塔本体７７、液体を溜めるための底板７９、該底板７９の中央において上方に立ち上がるとともに、第３セクション５４と連通する連通口を形成する蒸気筒７８、該蒸気筒７８の上端を覆うキャップ８０、及び該キャップ８０の上面に配設され、液体の流れを規制する一対の弧状の規制板８１から成る。そして、前記底板７９には、液体を下方の第３セクション５４に分散させて供給するために分散孔８２が形成される。
【００５７】
したがって、液体及び蒸気の流量のばらつきをなくすことができる。
なお、前述したように、前記第３セクション５４は第１室５４Ａと第２室５４Ｂとに区分されている。そこで、第１室５４Ａに対応する分配孔８２の数と、第２室５４Ｂに対応する分配孔８２の数とを変えることによって、第１室５４Ａ及び第２室５４Ｂにそれぞれ供給する液体を制御することができる。
【００５８】
また、前記キャップ８０には、蒸気筒７８から第２セクション５３内に蒸気を通すための開口８４が形成される。該開口８４と各規制板８１間の間隙８３とは円周方向においてずらして形成され、液体と蒸気とが対向しないようになっている。
次に、第３セクション５４について説明する。
【００５９】
図１２は本発明の実施の形態における第３セクションの平面図、図１３は本発明の実施の形態における第３セクションの断面図である。
図において、５４はディストリビュータを構成する第３セクションであり、該第３セクション５４は、中仕切り６１によって第１室５４Ａと第２室５４Ｂとに区分される。前記第１室５４Ａ及び第２室５４Ｂは、第２セクション５３（図１）から矢印Ｃに示すように流下してきた液体を第４セクション５５に分散させて供給するとともに、該第４セクション５５から上昇してきた蒸気を矢印Ｄに示すように第２セクション５３に供給する。
【００６０】
そのために、第３セクション５４は、中仕切り６１、円筒状の塔本体８５、液体を溜（た）めるための底板８６、該底板８６の中央において上方に立ち上がるとともに、第４セクション５５と連通する連通口を形成する蒸気筒８７、該蒸気筒８７の上方を覆うキャップ８８、及び該キャップ８８の上面に配設され、液体の流れを規制する堰（せき）状の規制板８９から成る。そして、前記底板８６には、液体を下方の第４セクション５５に落下させるために分配孔９０が形成される。
【００６１】
次に、第４セクション５５について説明する。なお、第６セクション５７は第４セクション５５と同じ構造を有するので、その説明は省略する。
図１４は本発明の実施の形態における第４セクションの第１の横断面図、図１５は本発明の実施の形態における第４セクションの第２の横断面図、図１６は本発明の実施の形態における第４セクションの縦断面図である。
【００６２】
図において、５５は第４セクションであり、該第４セクション５５は中仕切り６２によって第１室５５Ａと第２室５５Ｂとに区分される。そして、９２は円筒状の塔本体、９３Ａ、９４Ａは該塔本体９２内の第１室５５Ａに交互に収容された半円筒形の充填物エレメント、９３Ｂ、９４Ｂは前記塔本体９２内の第２室５５Ｂに交互に収容された半円筒形の充填物エレメントである。該各充填物エレメント９３Ａ、９３Ｂ、９４Ａ、９４Ｂはいずれも蛇腹状に折り曲げられた金属薄板９５を積層することによって形成される。そして、充填物エレメント９３Ａ、９３Ｂと充填物エレメント９４Ａ、９４Ｂとでは、金属薄板９５を配列する方向が互いに９０〔°〕変えられる。また、各充填物エレメント９３Ａ、９３Ｂ、９４Ａ、９４Ｂの側面と、前記中仕切り６２及び塔本体９２との間に形成される間隙を蒸気が抜けてショートパスすることがないように、フラップ状のカラー板９６が複数個配設される。そして、該カラー板９６は充填物エレメント９３Ａ、９３Ｂ、９４Ａ、９４Ｂの側面に固定され、斜め上方に延びて中仕切り６２及び塔本体９２の内周にほぼ接触させられる。
【００６３】
したがって、前記金属薄板９５の斜めに延びる図示しない折曲部に沿って前記液体が各方向に流下させられ、一方、蒸気も同様に金属薄板９５間を上昇させられるので、液体と蒸気とを十分に接触させることができる。
次に、第５セクション５６について説明する。
図１７は本発明の実施の形態における第５セクションの平面図、図１８は本発明の実施の形態における第５セクションの断面図である。
【００６４】
図において、５６はディストリビュータを構成する第５セクションであり、該第５セクション５６は、中仕切り６３によって第１室５６Ａと第２室５６Ｂとに区分される。前記第１室５６Ａは、フィードノズル３９を介して矢印Ｅに示すように供給された原液と、第４セクション５５（図１）から矢印Ｆに示すように流下してきた液体とを混合し、第６セクション５７に分散させて供給するとともに、該第６セクション５７から矢印Ｇに示すように上昇してきた蒸気を第４セクション５５に供給する。また、前記第２室５６Ｂは、第４セクション５５から矢印Ｆに示すように流下してきた液体を、第６セクション５７に分散させて供給し、かつ、矢印Ｈに示すようにサイドカットノズル４０からサイドカット液として排出するとともに、第６セクション５７から上昇してきた蒸気を矢印Ｇに示すように第４セクション５５に供給する。
【００６５】
そのために、第５セクション５６は、中仕切り６３、円筒状の塔本体９８、原液及び液体を溜めるための底板８６、該底板８６の中央において上方に立ち上がるとともに、第６セクション５７と連通する連通口を形成する蒸気筒８７、該蒸気筒８７の上方を覆うキャップ８８、及び該キャップ８８の上面に配設され、原液及び液体の流れを規制する堰状の規制板８９から成る。そして、前記底板８６には、原液及び液体を下方の第６セクション５７に落下させるために分配孔９０が形成される。
このように、フィードノズル３９及びサイドカットノズル４０を塔本体９８に直接固定することができるので、結合型蒸留塔５１のコストを低くすることができる。また、フィードノズル３９及びサイドカットノズル４０を、塔本体９８又は中仕切り６３を貫通させて配設する必要がなくなるので、シール性が低下することがなくなる。したがって、結合型蒸留塔５１の性能を向上させることができる。
【００６６】
次に、第７セクション５８について説明する。
図１９は本発明の実施の形態における第７セクションの平面図、図２０は本発明の実施の形態における第７セクションの断面図、図２１は本発明の実施の形態におけるガスケットを示す図である。
図において、５８はディストリビュータを構成する第７セクションであり、該第７セクション５８は、第６セクション５７（図１）から矢印Ｉで示すように流下してきた液体を混合し、第８セクション５９に供給するとともに、該第８セクション５９から矢印Ｊで示すように上昇してきた蒸気を第６セクション５７に供給する。前記第７セクション５８は、円筒状の塔本体１０１、原液及び液体を溜めるための底板１０２、該底板１０２の中央において上方に立ち上がるとともに、第８セクション５９と連通する連通口を形成する蒸気筒１０３、該蒸気筒１０３の上端を覆うキャップ１０４、及び該キャップ１０４の上面に配設され、液体の流れを規制する一対の弧状の規制板１０５から成る。そして、前記蒸気筒１０３には、液体を下方の第８セクション５９に落下させるためのスリット１０６が形成される。
【００６７】
ところで、第２セクション５３と第３セクション５４との間、第３セクション５４と第４セクション５５との間、第４セクション５５と第５セクション５６との間、第５セクション５６と第６セクション５７との間、及び第６セクション５７と第７セクション５８との間において、第１室５４Ａ、５５Ａ、５６Ａ、５７Ａ内を流れる蒸気、原液、液体等と第２室５４Ｂ、５５Ｂ、５６Ｂ、５７Ｂ内を流れる蒸気、原液、液体等とがショートパスすると、結合型蒸留塔５１の性能がその分低下してしまう。
【００６８】
そこで、第２セクション５３と第３セクション５４との間、第３セクション５４と第４セクション５５との間、第４セクション５５と第５セクション５６との間、第５セクション５６と第６セクション５７との間、及び第６セクション５７と第７セクション５８との間にガスケット１０８が配設される。
したがって、第１室５４Ａ、５５Ａ、５６Ａ、５７Ａ内を流れる蒸気、原液、液体等と第２室５４Ｂ、５５Ｂ、５６Ｂ、５７Ｂ内を流れる蒸気、原液、液体等とがショートパスするのを防止することができるので、結合型蒸留塔５１の性能を向上させることができる。
【００６９】
また、図において、１０９は中仕切り６１〜６４に対応させて形成された仕切り部である。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、結合型蒸留塔においては、フィードノズルを介して原液が供給され、前記フィードノズルより上方に形成された濃縮部、及び前記フィードノズルより下方に形成された回収部を備えた第１の蒸留部と、該第１の蒸留部の上端に接続され、還流液入口を介して液体が還流され、前記上端より上方に形成された濃縮部、及び前記上端より下方に形成された回収部を備えた第２の蒸留部と、前記第１の蒸留部の下端に接続され、該下端より上方に形成された濃縮部、及び前記下端より下方に形成された回収部を備えた第３の蒸留部と、前記第２の蒸留部の回収部と第３の蒸留部の濃縮部との間に形成され、サイドカット液を得るためのサイドカットノズルと、前記第２の蒸留部の濃縮部より下方で、かつ、第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部より上方に、第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部にわたって配設された共通のディストリビュータとを有する。
そして、前記第１の蒸留部の濃縮部と第２の蒸留部の回収部とが、及び前記第１の蒸留部の回収部と第３の蒸留部の濃縮部とが、いずれも中仕切りを介して隣接させられる。
また、前記共通のディストリビュータは、前記フィードノズル及びサイドカットノズルより上方において、前記第２の蒸留部の濃縮部から第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部に供給する液体を設定された比で分配する。
そして、前記各回収部及び濃縮部は、複数の充填物エレメントから成り、該各充填物エレメントは金属薄板を積層することによって形成され、該金属薄板を配列する方向が、隣接する充填物エレメントごとに変えられる。
【００７１】
この場合、各第１〜第３の蒸留部において加熱及び冷却がそれぞれ必要以上に繰り返されることがないので、蒸発器、凝縮器等のユーティリティの使用量が少なくなり、消費エネルギーを少なくすることができるとともに、結合型蒸留塔のコストを低くすることができる。
【００７２】
また、第１〜第３の蒸留部を一体に建設することができるので、その分結合型蒸留塔のコストを低くすることができる。
そして、前記第１の蒸留部の濃縮部と第２の蒸留部の回収部とが、及び前記第１の蒸留部の回収部と第３の蒸留部の濃縮部とが、いずれも中仕切りを介して隣接させられるので、充填物エレメントを製造するのが容易になり、更に結合型蒸留塔のコストを低くすることができる。
【００７３】
また、前記各回収部及び濃縮部が、蛇腹状に折り曲げられた金属薄板を積層して形成された充填物エレメントから成るので、原液と液体とを十分に混合することができる。そして、各回収部及び濃縮部内の水平方向の各部分において原液及び液体の成分にばらつきが発生することがなくなるので、結合型蒸留塔の性能を向上させることができる。
また、結合型蒸留塔の各段を泡鐘式等のトレイによって形成しようとした場合と比べ、結合型蒸留塔の構造を簡素化することができるだけでなく、コストを低くすることができる。
【００７４】
そして、前記金属薄板を配列する方向が、隣接する充填物エレメントごとに変えられているので、液体と蒸気とを十分に接触させることができる。
【００７５】
本発明の他の結合型蒸留塔においては、さらに、前記共通のディストリビュータにおいて、液体を前記第２の蒸留部の濃縮部から第１の蒸留部の濃縮部に供給するための分配孔の数と、前記第２の蒸留部の濃縮部から第２の蒸留部の回収部に供給するための分配孔の数とが異なる。
この場合、液体及び蒸気の流量のばらつきをなくすことができる。
【００７６】
本発明の更に他の結合型蒸留塔においては、さらに、前記中仕切りに対応する位置に仕切り部を備えたガスケットが配設される。
この場合、蒸気、原液、液体等がショートパスするのを防止することができるので、結合型蒸留塔の性能を向上させることができる。
【００７７】
本発明の更に他の結合型蒸留塔においては、さらに、前記中仕切りは断熱構造にされる。
この場合、中仕切りを介した熱伝達を少なくすることができるので、蒸留分離の効率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における結合型蒸留塔の概念図である。
【図２】従来の分散型蒸留塔の概念図である。
【図３】従来のペトリューク式の蒸留塔の概念図である。
【図４】従来のペトリューク式の結合型蒸留塔の概念図である。
【図５】本発明の実施の形態における蒸留部を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態における第１セクションの第１の横断面図である。
【図７】本発明の実施の形態における第１セクションの第２の横断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における第１セクションの縦断面図である。
【図９】本発明の実施の形態における第２セクションの平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態における第２セクションの断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態における第２セクションの斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態における第３セクションの平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態における第３セクションの断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態における第４セクションの第１の横断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態における第４セクションの第２の横断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態における第４セクションの縦断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態における第５セクションの平面図である。
【図１８】本発明の実施の形態における第５セクションの断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態における第７セクションの平面図である。
【図２０】本発明の実施の形態における第７セクションの断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態におけるガスケットを示す図である。
【符号の説明】
３９ フィードノズル
５１ 結合型蒸留塔
５３ 第２セクション
５４ 第３セクション
５６ 第５セクション
５８ 第７セクション
６１〜６４ 中仕切り
６５ 第１の蒸留部
６６ 第２の蒸留部
６７ 第３の蒸留部
７３、７４、９３Ａ、９３Ｂ、９４Ａ、９４Ｂ 充填物エレメント
７５、９５ 金属薄板
１０８ ガスケット
１０９ 仕切り部
ＡＲ２１、ＡＲ２３、ＡＲ２５ 濃縮部
ＡＲ２２、ＡＲ２４、ＡＲ２６ 回収部
【発明の属する技術分野】
本発明は、結合型蒸留塔に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般に、多成分を含む原液から各成分を分離させて取り出す場合、複数の蒸留塔を分散させて構成される分散型蒸留塔が使用される。
図２は従来の分散型蒸留塔の概念図である。
図において、１１〜１３は第１、第２、第３の蒸留塔であり、該第１、第２、第３の蒸留塔１１〜１３はそれぞれ図示しない複数の段を有し、該各段にトレイ又は充填（てん）物が配設される。
【０００３】
第１の蒸留塔１１のほぼ中央に供給口１５が形成され、該供給口１５に三つの成分Ａ〜Ｃを含有する原液が供給されたとする。なお、成分Ａは成分Ｂより、該成分Ｂは成分Ｃより沸点が低いものとする。
また、第１の蒸留塔１１内における前記供給口１５より上方に濃縮部ＡＲ１が、供給口１５より下方に回収部ＡＲ２がそれぞれ形成され、第１の蒸留塔１１の塔頂にはラインＬ１が、塔底にはラインＬ２がそれぞれ接続される。そして、前記回収部ＡＲ２においては、成分Ａ〜Ｃを含有する原液が下方に移動し、上段において成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させるとともに、前記ラインＬ２に成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が缶出液として排出される。
【０００４】
また、前記ラインＬ２からラインＬ４が分岐され、該ラインＬ４は前記回収部ＡＲ２の下部に形成された蒸気入口１８に接続される。そして、前記ラインＬ４に蒸発器１７が配設される。したがって、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体の一部はラインＬ４に送られ、前記蒸発器１７によって加熱されて成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させる。該成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気は、蒸気入口１８から前記回収部ＡＲ２に供給され、該回収部ＡＲ２内を上昇する間に、成分Ａ〜Ｃを含有する原液と接触し、該原液から成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【０００５】
続いて、前記成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ１内を上昇し、前記ラインＬ１に排出される。そして、該ラインＬ１に配設された凝縮器２０によって前記蒸気は凝縮され、成分Ａ、Ｂに富んだ液体になり、ラインＬ５に留出液として排出される。
ところで、第１の蒸留塔１１の分離性能を向上させるために、凝縮器２０によって凝縮された前記成分Ａ、Ｂに富んだ液体の一部を濃縮部ＡＲ１に還流し、濃縮部ＡＲ１内を上昇する成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気と成分Ａ、Ｂに富んだ液体とを接触させ、濃縮効果を高くしている。そのために、前記ラインＬ５からラインＬ３が分岐され、該ラインＬ３は前記濃縮部ＡＲ１の上部に形成された留出液入口２１に接続される。
【０００６】
このようにして、成分Ａ、Ｂに富んだ液体は前記ラインＬ５を介して、第２の蒸留塔１２に原液として供給され、一方、前記成分Ｂ、Ｃに富んだ液体はラインＬ２を介して、第３の蒸留塔１３に原液として供給される。
前記第２、第３の蒸留塔１２、１３は第１の蒸留塔１１と同じ構造を有し、第２の蒸留塔１２には蒸発器２３及び凝縮器２４が、第３の蒸留塔１３には蒸発器２５及び凝縮器２６がそれぞれ接続される。
【０００７】
したがって、前記第２の蒸留塔１２によって成分Ａ、Ｂに富んだ原液が、成分Ａに富んだ液体と成分Ｂに富んだ液体とに分離させられ、成分Ａに富んだ液体がラインＬ６に留出液として、成分Ｂに富んだ液体がラインＬ７に缶出液としてそれぞれ排出される。また、前記第３の蒸留塔１３によって成分Ｂ、Ｃに富んだ原液が、成分Ｂに富んだ液体と成分Ｃに富んだ液体とに分離させられ、成分Ｂに富んだ液体がラインＬ８に留出液として、成分Ｃに富んだ液体がラインＬ９に缶出液としてそれぞれ排出される。
【０００８】
ところが、前記構成の分散型蒸留塔においては、各第１、第２、第３の蒸留塔１１〜１３において加熱及び冷却をそれぞれ繰り返す必要があるので、蒸発器１７、２３、２５、凝縮器２０、２４、２６等のユーティリティの使用量が多くなり、消費エネルギーが多くなるとともにコストが高くなってしまう。
また、第１、第２、第３の蒸留塔１１〜１３を別々に建設する必要があるだけでなく、蒸発器１７、２３、２５、凝縮器２０、２４、２６等の付帯機器を製作する必要もあるので、コストが高くなってしまう。
【０００９】
そこで、第２の蒸留塔１２と第３の蒸留塔１３とを結合したペトリューク式の蒸留塔が提供されている。
図３は従来のペトリューク式の蒸留塔の概念図である。なお、図２の第１の分散型蒸留塔と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００１０】
図において、１１、１１２は第１、第４の蒸留塔であり、該第１、第４の蒸留塔１１、１１２はそれぞれ図示しない複数の段を有し、該各段に、トレイ又は充填物が配設される。
第１の蒸留塔１１のほぼ中央に供給口１５が形成され、第１の蒸留塔１１内における前記供給口１５より上方に濃縮部ＡＲ１が、供給口１５より下方に回収部ＡＲ２がそれぞれ形成され、第１の蒸留塔１１の塔頂にはラインＬ３１、Ｌ３２が、塔底にはラインＬ３３、Ｌ３４がそれぞれ接続される。
【００１１】
一方、第４の蒸留塔１１２のほぼ中央に排出口１１５が形成され、第４の蒸留塔１１２内における前記排出口１１５より上方及び下方に蒸留部１１２ａ、１１２ｂがそれぞれ形成される。また、前記蒸留部１１２ａ内における前記ラインＬ３１、Ｌ３２より上方に濃縮部ＡＲ３１が、前記ラインＬ３１、Ｌ３２より下方に回収部ＡＲ３２がそれぞれ形成され、該蒸留部１１２ｂ内における前記ラインＬ３３、Ｌ３４より上方に濃縮部ＡＲ３３が、前記ラインＬ３３、Ｌ３４より下方に回収部ＡＲ３４がそれぞれ形成される。
【００１２】
そして、前記回収部ＡＲ２においては、成分Ａ〜Ｃを含有する原液が下方に移動し、上段において成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させるとともに、第１の蒸留塔１１の下端からラインＬ３３を介して第４の蒸留塔１１２の蒸留部１１２ｂに成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が缶出液として排出される。さらに、該成分Ｂ、Ｃに富んだ液体は、前記蒸留部１１２ｂ内において加熱されて成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させる。該成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気の一部は、ラインＬ３４を介して第１の蒸留塔１１の回収部ＡＲ２に供給され、前記回収部ＡＲ２内を上昇する間に、成分Ａ〜Ｃを含有する原液と接触し、該原液から成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【００１３】
続いて、前記成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ１内を上昇し、前記ラインＬ３１を介して第４の蒸留塔１１２の蒸留部１１２ａに排出される。さらに、成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、前記蒸留部１１２ａ内において凝縮され、成分Ａ、Ｂに富んだ液体になる。
そして、該成分Ａ、Ｂに富んだ液体の一部は、ラインＬ３２を介して第１の蒸留塔１１の濃縮部ＡＲ１に還流され、濃縮部ＡＲ１内を上昇する成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気と接触させられる。
【００１４】
このようにして、第１の蒸留塔１１の塔頂から第４の蒸留塔１１２の蒸留部１１２ａに成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を供給することができる。一方、第１の蒸留塔１１の塔底から第４の蒸留塔１１２の蒸留部１１２ｂに成分Ｂ、Ｃに富んだ液体を供給することができる。
ところで、第４の蒸留塔１１２の塔頂にはラインＬ３５が、塔底にはラインＬ３７がそれぞれ接続される。そして、前記蒸留部１１２ｂの回収部ＡＲ３４においては、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が下方に移動し、上段において成分Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｃに富んだ蒸気を発生させる。したがって、成分Ｃに富んだ液体がラインＬ３７に缶出液として排出される。
【００１５】
そして、前記ラインＬ３７からラインＬ３８が分岐され、該ラインＬ３８は前記回収部ＡＲ３４の下部に形成された蒸気入口１４６に接続される。また、該ラインＬ３８に蒸発器１２５が配設される。したがって、成分Ｃに富んだ液体の一部はラインＬ３８に送られ、前記蒸発器１２５によって加熱されて成分Ｃに富んだ蒸気を発生させる。該成分Ｃに富んだ蒸気は、蒸気入口１４６から前記回収部ＡＲ３４に供給され、回収部ＡＲ３４内を上昇する間に、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体と接触し、該液体から成分Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【００１６】
続いて、前記成分Ｂに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ３３内を上昇し、蒸留部１１２ｂの上端において成分Ｂに富んだ液体と接触して液体になる。このようにして、蒸留部１１２ｂの上端において得られた成分Ｂに富んだ液体は排出口１１５に留出液として排出される。
一方、前記蒸留部１１２ａの回収部ＡＲ３２においては、成分Ａ、Ｂに富んだ液体が下方に移動し、上段において成分Ａに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｂに富んだ蒸気を発生させる。したがって、前記蒸留部１１２ａの下端において成分Ｂに富んだ液体が得られる。
【００１７】
続いて、前記成分Ａに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ３１内を上昇し、前記ラインＬ３５を介して排出される。そして、該ラインＬ３５に配設された凝縮器１２４によって前記蒸気は凝縮され、成分Ａに富んだ液体になりラインＬ３６に留出液として排出される。
ところで、第４の蒸留塔１１２の分離性能を向上させるために、前記成分Ａに富んだ液体を濃縮部ＡＲ３１に還流し、該濃縮部ＡＲ３１内を上昇する成分Ａに富んだ蒸気と接触させるようにしている。そのために、前記ラインＬ３６からラインＬ３９が分岐され、該ラインＬ３９は前記濃縮部ＡＲ３１の上部に形成された留出液入口１４８に接続される。
【００１８】
このようにして、前記蒸留部１１２ａによって成分Ａ、Ｂに富んだ液体が、成分Ａに富んだ留出液と成分Ｂに富んだ液体とに分離させられ、成分Ａに富んだ液体がラインＬ３６に留出液として排出され、成分Ｂに富んだ液体が排出口１１５から排出される。また、前記蒸留部１１２ｂによって成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が、成分Ｂに富んだ液体と成分Ｃに富んだ液体とに分離させられ、成分Ｂに富んだ液体が排出口１１５に、成分Ｃに富んだ液体がラインＬ３７に缶出液としてそれぞれ排出される。
【００１９】
ところで、前記構成の第２の分散型蒸留塔においては、第１、第４の蒸留塔１１、１１２を別々に建設する必要があるだけでなく、付帯機器を製造する必要もあるので、コストが高くなってしまう。
そこで、蒸留塔内に内筒を配設し、該内筒内に原液を供給するようにしたペトリューク式の結合型蒸留塔が提供されている。
【００２０】
図４は従来のペトリューク式の結合型蒸留塔の概念図である。
図において、３１は結合型蒸留塔、３２は外筒、３３は該外筒３２のほぼ中央において同心的に配設された内筒である。前記内筒３３は上端及び下端が開放された筒状構造を有し、内部に第１の蒸留部３５が形成される。また、前記内筒３３の外側の上半分に第２の蒸留部３６が、前記内筒３３の外側の下半分に第３の蒸留部３７がそれぞれ形成される。
【００２１】
そして、前記結合型蒸留塔３１のほぼ中央には、ラインＬ１１、Ｌ１２が配設される。前記ラインＬ１１は前記外筒３２を貫通して前記内筒３３の側面に形成されたフィードノズル３９と連通し、該フィードノズル３９に三つの成分Ａ〜Ｃを含有する原液が供給される。なお、成分Ａは成分Ｂより、成分Ｂは成分Ｃより沸点が低いものとする。
【００２２】
また、第１の蒸留部３５内における前記フィードノズル３９より上方に濃縮部ＡＲ１１が、前記フィードノズル３９より下方に回収部ＡＲ１２が、第２の蒸留部３６内における前記内筒３３の上端より上方に濃縮部ＡＲ１３が、前記内筒３３の上端より下方に回収部ＡＲ１４が、第３の蒸留部３７内における前記内筒３３の下端より上方に濃縮部ＡＲ１５が、前記内筒３３の下端より下方に回収部ＡＲ１６がそれぞれ形成される。
【００２３】
このようにして、第１の蒸留部３５の上端が第２の蒸留部３６の中央に、第１の蒸留部３５の下端が第３の蒸留部３７の中央になるように配設される。
そして、前記回収部ＡＲ１２においては、成分Ａ〜Ｃを含有する原液が下方に移動し、上段において成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させ、第１の蒸留部３５の下端から第３の蒸留部３７に成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が排出される。さらに、該成分Ｂ、Ｃに富んだ液体は、第３の蒸留部３７内において加熱されて成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させる。該成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気は、前記回収部ＡＲ１２内を上昇する間に、成分Ａ〜Ｃを含有する原液と接触し、該原液から成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【００２４】
続いて、前記成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ１１内を上昇し、前記第１の蒸留部３５の上端から第２の蒸留部３６に排出される。さらに、成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、第２の蒸留部３６内において凝縮され、成分Ａ、Ｂに富んだ液体になる。
そして、該成分Ａ、Ｂに富んだ液体の一部は濃縮部ＡＲ１１に還流され、濃縮部ＡＲ１１内を上昇する蒸気と前記液体とが接触させられる。
【００２５】
このようにして、第１の蒸留部３５の上端から第２の蒸留部３６に成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を供給することができる。一方、第１の蒸留部３５の下端から第３の蒸留部３７に成分Ｂ、Ｃに富んだ液体を供給することができる。
ところで、結合型蒸留塔３１の塔頂にはラインＬ１３が、塔底にはラインＬ１４がそれぞれ接続される。そして、前記第３の蒸留部３７の回収部ＡＲ１６においては、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が下方に移動し、上段において成分Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｃに富んだ蒸気を発生させる。したがって、成分Ｃに富んだ液体がラインＬ１４に缶出液として排出される。
【００２６】
前記ラインＬ１４からラインＬ１５が分岐され、該ラインＬ１５は前記回収部ＡＲ１６の下部に形成された蒸気入口４６に接続される。また、該ラインＬ１５に蒸発器４５が配設される。したがって、成分Ｃに富んだ液体の一部はラインＬ１５に送られ、前記蒸発器４５によって加熱されて成分Ｃに富んだ蒸気を発生させる。該成分Ｃに富んだ蒸気は、蒸気入口４６から前記回収部ＡＲ１６に供給され、回収部ＡＲ１６内を上昇する間に、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体と接触し、該液体から成分Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【００２７】
続いて、前記成分Ｂに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ１５内を上昇し、第３の蒸留部３７の上端において成分Ｂに富んだ液体と接触して液体になる。このようにして、第３の蒸留部３７の上端において得られた成分Ｂに富んだ液体は、サイドカットノズル４０を介してラインＬ１２にサイドカット液として排出される。
一方、前記第２の蒸留部３６の回収部ＡＲ１４においては、成分Ａ、Ｂに富んだ液体が下方に移動し、下段になるに従って成分Ｂに富んだ蒸気を発生させる。したがって、前記第２の蒸留部３６の下端において成分Ｂに富んだ液体が得られる。
【００２８】
続いて、前記成分Ａに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ１３内を上昇し、前記ラインＬ１３を介して排出される。そして、該ラインＬ１３に配設された凝縮器４７によって前記蒸気は凝縮され、成分Ａに富んだ液体になり、ラインＬ１６に留出液として排出される。
ところで、蒸留塔の分離性能を向上させるために、前記成分Ａに富んだ液体を濃縮部ＡＲ１３に還流し、該濃縮部ＡＲ１３内を上昇する成分Ａに富んだ蒸気と接触させるようにしている。そのために、前記ラインＬ１６からラインＬ１７が分岐され、該ラインＬ１７は前記濃縮部ＡＲ１３の上部に形成された留出液入口４８に接続される。
【００２９】
このようにして、前記第２の蒸留部３６によって成分Ａ、Ｂに富んだ液体が、成分Ａに富んだ液体と成分Ｂに富んだ液体とに分離させられ、成分Ａに富んだ液体がラインＬ１６に留出液として排出され、成分Ｂに富んだ液体がラインＬ１２にサイドカット液として排出される。また、前記第３の蒸留部３７によって成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が、成分Ｂに富んだ液体と成分Ｃに富んだ液体とに分離させられ、成分Ｂに富んだ液体がラインＬ１２に、成分Ｃに富んだ液体がラインＬ１４に缶出液としてそれぞれ排出される。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の結合型蒸留塔においては、内筒３３を外筒３２に対して支持したり、前記外筒３２を貫通させてラインＬ１１を配設したり、内筒３３にフィードノズル３９を取り付けたりすることが難しく、コストが高くなってしまう。
【００３１】
また、ラインＬ１１と外筒３２との間、及びフィードノズル３９と内筒３３との間を十分にシールすることができないので、結合型蒸留塔３１の性能が低下してしまう。
そして、内筒３３と外筒３２とが同心的に配設され、回収部ＡＲ１４及び濃縮部ＡＲ１５が環状体構造になるので、前記回収部ＡＲ１４及び濃縮部ＡＲ１５に充填される充填物エレメントを製造するのが困難になる。
【００３２】
さらに、例えば、蛇腹状に折り曲げられた金属薄板を積層して形成された充填物エレメントの場合、金属薄板の斜めに延びる折曲部に沿って前記原液及び液体が各方向に流下するようになっているが、原液及び液体が内筒３３によって遮られるので、十分に混合が行われなくなってしまう。その結果、回収部ＡＲ１４及び濃縮部ＡＲ１５内の水平方向の各部分において原液及び液体の成分にばらつきが発生し、結合型蒸留塔３１の性能が著しく低下してしまう。
【００３３】
また、結合型蒸留塔３１の各段をトレイによって形成しようとする場合、内筒３３の内側及び外側にトレイを配設する必要があるので、構造が複雑になるだけでなく、シール方法が難しく、結果的にコストが高くなってしまう。
さらに、第１、第２、第３の蒸留部３５〜３７を流れる蒸気の量を制御するのが困難である。
【００３４】
本発明は、前記従来の結合型蒸留塔の問題点を解決して、コストを低くすることができ、性能を高くすることができるとともに、各蒸留部を流れる液体の量を容易に制御することができる結合型蒸留塔を提供することを目的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の結合型蒸留塔においては、フィードノズルを介して原液が供給され、前記フィードノズルより上方に形成された濃縮部、及び前記フィードノズルより下方に形成された回収部を備えた第１の蒸留部と、該第１の蒸留部の上端に接続され、還流液入口を介して液体が還流され、前記上端より上方に形成された濃縮部、及び前記上端より下方に形成された回収部を備えた第２の蒸留部と、前記第１の蒸留部の下端に接続され、該下端より上方に形成された濃縮部、及び前記下端より下方に形成された回収部を備えた第３の蒸留部と、前記第２の蒸留部の回収部と第３の蒸留部の濃縮部との間に形成され、サイドカット液を得るためのサイドカットノズルと、前記第２の蒸留部の濃縮部より下方で、かつ、第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部より上方に、第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部にわたって配設された共通のディストリビュータとを有する。
そして、前記第１の蒸留部の濃縮部と第２の蒸留部の回収部とが、及び前記第１の蒸留部の回収部と第３の蒸留部の濃縮部とが、いずれも中仕切りを介して隣接させられる。
また、前記共通のディストリビュータは、前記フィードノズル及びサイドカットノズルより上方において、前記第２の蒸留部の濃縮部から第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部に供給する液体を設定された比で分配する。
そして、前記各回収部及び濃縮部は、複数の充填物エレメントから成り、該各充填物エレメントは金属薄板を積層することによって形成され、該金属薄板を配列する方向が、隣接する充填物エレメントごとに変えられる。
【００３６】
本発明の他の結合型蒸留塔においては、さらに、前記共通のディストリビュータにおいて、液体を前記第２の蒸留部の濃縮部から第１の蒸留部の濃縮部に供給するための分配孔の数と、前記第２の蒸留部の濃縮部から第２の蒸留部の回収部に供給するための分配孔の数とが異なる。
【００３７】
本発明の更に他の結合型蒸留塔においては、さらに、前記中仕切りに対応する位置に仕切り部を備えたガスケットが配設される。
【００３８】
本発明の更に他の結合型蒸留塔においては、さらに、前記中仕切りは断熱構造にされる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態における結合型蒸留塔の概念図、図５は本発明の実施の形態における蒸留部を示す図である。
図において、５１は結合型蒸留塔であり、該結合型蒸留塔５１は第１セクション５２、第２セクション５３、第３セクション５４、第４セクション５５、第５セクション５６、第６セクション５７、第７セクション５８、第８セクション５９及び第９セクション６０から成る。
【００４０】
そして、前記第３セクション５４、第４セクション５５、第５セクション５６及び第６セクション５７は、それぞれ平板状の中仕切り６１〜６４によって第１室５４Ａ、５５Ａ、５６Ａ、５７Ａと第２室５４Ｂ、５５Ｂ、５６Ｂ、５７Ｂとに区分され、互いに隣接させられる。また、前記第１室５４Ａ、５５Ａ、５６Ａ、５７Ａによって第１の蒸留部６５が、第１セクション５２、第２セクション５３及び第２室５４Ｂ、５５Ｂによって第２の蒸留部６６が、第２室５６Ｂ、５７Ｂ、第７セクション５８、第８セクション５９及び第９セクション６０によって第３の蒸留部６７がそれぞれ形成される。なお、前記中仕切り６１〜６４を断熱材によって形成したり、中仕切り６１〜６４の内部を真空にしたりして、中仕切り６１〜６４を断熱構造にすることもできる。
【００４１】
この場合、第１室５４Ａと第２室５４Ｂとの間、第１室５５Ａと第２室５５Ｂとの間、第１室５６Ａと第２室５６Ｂとの間、並びに第１室５７Ａと第２室５７Ｂとの間の熱伝達を少なくすることができるので、蒸留分離の効率を高くすることができる。
そして、結合型蒸留塔５１のほぼ中央に前記第５セクション５６が配設され、第１室５６Ａにフィードノズル３９が、第２室５６Ｂにサイドカットノズル４０がそれぞれ形成され、前記フィードノズル３９に三つの成分Ａ〜Ｃを含有する原液が供給される。なお、成分Ａは成分Ｂより、成分Ｂは成分Ｃより沸点が低いものとする。
【００４２】
また、前記第１の蒸留部６５内における前記フィードノズル３９より上方に配設された第１室５５Ａによって濃縮部ＡＲ２１が、フィードノズル３９より下方に配設された第１室５７Ａによって回収部ＡＲ２２がそれぞれ形成される。そして、前記第２の蒸留部６６内における前記第１の蒸留部６５の上端に第１室５４又は第２セクション５３を介して接続され、前記第１の蒸留部６５の上端より上方に配設された第１セクション５２によって濃縮部ＡＲ２３が、前記第１の蒸留部６５の上端より下方に配設された第２室５５Ｂによって回収部ＡＲ２４がそれぞれ形成される。さらに、前記第３の蒸留部６７内における前記第１の蒸留部６５の下端に接続され、該第１の蒸留部６５の下端より上方に配設された第２室５７Ｂによって濃縮部ＡＲ２５が、前記第１の蒸留部６５の下端より下方に配設された第８セクション５９によって回収部ＡＲ２６がそれぞれ形成される。
【００４３】
このようにして、第１の蒸留部６５の上端が第２の蒸留部６６の中央に、第１の蒸留部６５の下端が第３の蒸留部６７の中央にそれぞれ接続される。
そして、前記回収部ＡＲ２２においては、成分Ａ〜Ｃを含有する原液が下方に移動し、上段において成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させ、第１の蒸留部６５の下端から第３の蒸留部６７に成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が排出される。さらに、該成分Ｂ、Ｃに富んだ液体は、第３の蒸留部６７内において加熱されて成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気を発生させる。該成分Ｂ、Ｃに富んだ蒸気は、前記回収部ＡＲ２２内を上昇する間に、成分Ａ〜Ｃを含有する原液と接触し、該原液から成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【００４４】
続いて、前記成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ２１内を上昇し、前記第１の蒸留部６５の上端から第２の蒸留部６６に排出される。さらに、該成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気は、第２の蒸留部６６内において冷却され、凝縮され、成分Ａ、Ｂに富んだ液体になる。
そして、該成分Ａ、Ｂに富んだ液体の一部は濃縮部ＡＲ２１に還流され、該濃縮部ＡＲ２１内を上昇する成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気と接触させられる。
【００４５】
このようにして、第１の蒸留部６５の上端から第２の蒸留部６６に成分Ａ、Ｂに富んだ蒸気を供給することができる。一方、第１の蒸留部６５の下端から第３の蒸留部６７に成分Ｂ、Ｃに富んだ液体を供給することができる。
ところで、結合型蒸留塔５１の塔頂には蒸気出口６９が、塔底には缶出液出口７０がそれぞれ形成される。そして、前記第３の蒸留部６７の回収部ＡＲ２６においては、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が下方に移動し、上段において成分Ｂに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｃに富んだ蒸気を発生させる。したがって、成分Ｃに富んだ液体が缶出液出口７０に缶出液として排出される。
【００４６】
また、前記第９セクション６０には蒸気入口４６が形成される。そして、前記缶出液出口７０に排出された成分Ｃに富んだ缶出液の一部は図示しない蒸発器に送られ、該蒸発器によって加熱されて成分Ｃに富んだ蒸気になる。該成分Ｃに富んだ蒸気は、蒸気入口４６から第９セクション６０に供給され、該第９セクション６０内及び前記回収部ＡＲ２６内を上昇する間に、成分Ｂ、Ｃに富んだ液体と接触し、該液体から成分Ｂに富んだ蒸気を発生させる。
【００４７】
続いて、前記成分Ｂに富んだ蒸気の一部は、濃縮部ＡＲ２５内を上昇し、第３の蒸留部６７の上端において成分Ｂに富んだ液体と接触して液体になる。このようにして、第３の蒸留部６７の上端において得られた成分Ｂに富んだ液体は、サイドカットノズル４０にサイドカット液として排出される。
一方、前記第２の蒸留部６６の回収部ＡＲ２４においては、成分Ａ、Ｂに富んだ液体が下方に移動し、上段において成分Ａに富んだ蒸気を、下段になるに従って成分Ｂに富んだ液体を発生させる。したがって、前記第２の蒸留部６６の下端において成分Ｂに富んだ液体が得られる。
【００４８】
続いて、前記成分Ａに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ２３内を上昇して前記蒸気出口６９に排出され、図示しない凝縮器に送られ、該凝縮器によって凝縮され、成分Ａに富んだ液体になる。
ところで、成分Ａの蒸留分離の効率を高くするために、前記成分Ａに富んだ液体を濃縮部ＡＲ２３に還流し、該濃縮部ＡＲ２３内を上昇する蒸気と接触させるようにしている。そのために、前記第１セクション５２の上部に還流液入口４８が形成される。
【００４９】
このようにして、前記第２の蒸留部６６によって成分Ａ、Ｂに富んだ液体が、成分Ａに富んだ液体と成分Ｂに富んだ液体とに分離させられ、成分Ａに富んだ液体が前記凝縮器によって凝縮され、留出液として排出され、成分Ｂに富んだ液体がサイドカットノズル４０にサイドカット液としてそれぞれ排出される。また、前記第３の蒸留部６７によって成分Ｂ、Ｃに富んだ液体が、成分Ｂに富んだ液体と成分Ｃに富んだ液体とに分離させられ、成分Ｂに富んだ液体がサイドカットノズル４０に、成分Ｃに富んだ液体が缶出液出口７０に缶出液としてそれぞれ排出される。
【００５０】
なお、本実施の形態においては、結合型蒸留塔５１を円筒状にしているが、４角筒状にすることもできる。
このように、各第１、第２、第３の蒸留部６５〜６７において加熱及び冷却をそれぞれ必要以上に繰り返す必要がないので、蒸発器、凝縮器等のユーティリティの使用量が少なくなり、消費エネルギーを少なくすることができるとともに、コストを低くすることができる。
【００５１】
また、第１、第２、第３の蒸留部６５〜６７を一体で建設することができるので、コストを低くすることができる。
そして、中仕切り６１〜６４によって第１室５４Ａ、５５Ａ、５６Ａ、５７Ａと第２室５４Ｂ、５５Ｂ、５６Ｂ、５７Ｂとを区分することができるので、充填物エレメントを製造するのが容易になり、コストを低くすることができる。
【００５２】
また、例えば、蛇腹状に折り曲げられた金属薄板を積層して形成された充填物エレメントの場合、原液と液体とを十分に混合することができる。その結果、回収部ＡＲ２２、ＡＲ２４、ＡＲ２６及び濃縮部ＡＲ２１、ＡＲ２３、ＡＲ２５内の水平方向の各部分において原液及び液体の成分にばらつきが発生することがなくなるので、結合型蒸留塔５１の性能を向上させることができる。
【００５３】
また、結合型蒸留塔５１の各段を泡鐘式等のトレイによって形成しようとした場合と比べて、構造を簡素化することができるだけでなく、コストを低くすることができる。
次に、第１セクション５２について説明する。なお、第８セクション５９は第１セクション５２と同じ構造を有するので、その説明は省略する。
【００５４】
図６は本発明の実施の形態における第１セクションの第１の横断面図、図７は本発明の実施の形態における第１セクションの第２の横断面図、図８は本発明の実施の形態における第１セクションの縦断面図である。
図において、５２は第１セクション、７２は円筒状の塔本体、７３、７４は該塔本体７２内に交互に収容された充填物エレメントである。該充填物エレメント７３、７４は蛇腹状に折り曲げられた金属薄板７５を積層することによって形成される。そして、充填物エレメント７３と充填物エレメント７４とでは、金属薄板７５を配列する方向が互いに９０〔°〕変えられる。また、充填物エレメント７３、７４は、前記塔本体７２に収容することができるように、円柱状に形成され、該充填物エレメント７３、７４の側面と前記塔本体７２との間に形成される間隙（げき）を蒸気が抜けてショートパスすることがないように、フラップ状のカラー板７６が円周方向に複数個配設される。そして、該カラー板７６は充填物エレメント７３、７４の側面に固定され、斜め上方に延びて塔本体７２の内周にほぼ接触させられる。
【００５５】
したがって、前記金属薄板７５の斜めに延びる図示しない折曲部に沿って液体が各方向に流下させられ、一方、蒸気も同様に金属薄板７５間を上昇させられるので、液体と蒸気とを十分に接触させることができる。
次に、第２セクション５３について説明する。
図９は本発明の実施の形態における第２セクションの平面図、図１０は本発明の実施の形態における第２セクションの断面図、図１１は本発明の実施の形態における第２セクションの斜視図である。
【００５６】
図において、５３はディストリビュータを構成する第２セクションであり、該第２セクションは、第１セクション５２（図１）から矢印Ａで示すように流下してきた液体を、流量を調整して第３セクション５４に分散させて供給するとともに、該第３セクション５４から矢印Ｂで示すように上昇してきた蒸気を第１セクション５２に供給する。前記第２セクション５３は、円筒状の塔本体７７、液体を溜めるための底板７９、該底板７９の中央において上方に立ち上がるとともに、第３セクション５４と連通する連通口を形成する蒸気筒７８、該蒸気筒７８の上端を覆うキャップ８０、及び該キャップ８０の上面に配設され、液体の流れを規制する一対の弧状の規制板８１から成る。そして、前記底板７９には、液体を下方の第３セクション５４に分散させて供給するために分散孔８２が形成される。
【００５７】
したがって、液体及び蒸気の流量のばらつきをなくすことができる。
なお、前述したように、前記第３セクション５４は第１室５４Ａと第２室５４Ｂとに区分されている。そこで、第１室５４Ａに対応する分配孔８２の数と、第２室５４Ｂに対応する分配孔８２の数とを変えることによって、第１室５４Ａ及び第２室５４Ｂにそれぞれ供給する液体を制御することができる。
【００５８】
また、前記キャップ８０には、蒸気筒７８から第２セクション５３内に蒸気を通すための開口８４が形成される。該開口８４と各規制板８１間の間隙８３とは円周方向においてずらして形成され、液体と蒸気とが対向しないようになっている。
次に、第３セクション５４について説明する。
【００５９】
図１２は本発明の実施の形態における第３セクションの平面図、図１３は本発明の実施の形態における第３セクションの断面図である。
図において、５４はディストリビュータを構成する第３セクションであり、該第３セクション５４は、中仕切り６１によって第１室５４Ａと第２室５４Ｂとに区分される。前記第１室５４Ａ及び第２室５４Ｂは、第２セクション５３（図１）から矢印Ｃに示すように流下してきた液体を第４セクション５５に分散させて供給するとともに、該第４セクション５５から上昇してきた蒸気を矢印Ｄに示すように第２セクション５３に供給する。
【００６０】
そのために、第３セクション５４は、中仕切り６１、円筒状の塔本体８５、液体を溜（た）めるための底板８６、該底板８６の中央において上方に立ち上がるとともに、第４セクション５５と連通する連通口を形成する蒸気筒８７、該蒸気筒８７の上方を覆うキャップ８８、及び該キャップ８８の上面に配設され、液体の流れを規制する堰（せき）状の規制板８９から成る。そして、前記底板８６には、液体を下方の第４セクション５５に落下させるために分配孔９０が形成される。
【００６１】
次に、第４セクション５５について説明する。なお、第６セクション５７は第４セクション５５と同じ構造を有するので、その説明は省略する。
図１４は本発明の実施の形態における第４セクションの第１の横断面図、図１５は本発明の実施の形態における第４セクションの第２の横断面図、図１６は本発明の実施の形態における第４セクションの縦断面図である。
【００６２】
図において、５５は第４セクションであり、該第４セクション５５は中仕切り６２によって第１室５５Ａと第２室５５Ｂとに区分される。そして、９２は円筒状の塔本体、９３Ａ、９４Ａは該塔本体９２内の第１室５５Ａに交互に収容された半円筒形の充填物エレメント、９３Ｂ、９４Ｂは前記塔本体９２内の第２室５５Ｂに交互に収容された半円筒形の充填物エレメントである。該各充填物エレメント９３Ａ、９３Ｂ、９４Ａ、９４Ｂはいずれも蛇腹状に折り曲げられた金属薄板９５を積層することによって形成される。そして、充填物エレメント９３Ａ、９３Ｂと充填物エレメント９４Ａ、９４Ｂとでは、金属薄板９５を配列する方向が互いに９０〔°〕変えられる。また、各充填物エレメント９３Ａ、９３Ｂ、９４Ａ、９４Ｂの側面と、前記中仕切り６２及び塔本体９２との間に形成される間隙を蒸気が抜けてショートパスすることがないように、フラップ状のカラー板９６が複数個配設される。そして、該カラー板９６は充填物エレメント９３Ａ、９３Ｂ、９４Ａ、９４Ｂの側面に固定され、斜め上方に延びて中仕切り６２及び塔本体９２の内周にほぼ接触させられる。
【００６３】
したがって、前記金属薄板９５の斜めに延びる図示しない折曲部に沿って前記液体が各方向に流下させられ、一方、蒸気も同様に金属薄板９５間を上昇させられるので、液体と蒸気とを十分に接触させることができる。
次に、第５セクション５６について説明する。
図１７は本発明の実施の形態における第５セクションの平面図、図１８は本発明の実施の形態における第５セクションの断面図である。
【００６４】
図において、５６はディストリビュータを構成する第５セクションであり、該第５セクション５６は、中仕切り６３によって第１室５６Ａと第２室５６Ｂとに区分される。前記第１室５６Ａは、フィードノズル３９を介して矢印Ｅに示すように供給された原液と、第４セクション５５（図１）から矢印Ｆに示すように流下してきた液体とを混合し、第６セクション５７に分散させて供給するとともに、該第６セクション５７から矢印Ｇに示すように上昇してきた蒸気を第４セクション５５に供給する。また、前記第２室５６Ｂは、第４セクション５５から矢印Ｆに示すように流下してきた液体を、第６セクション５７に分散させて供給し、かつ、矢印Ｈに示すようにサイドカットノズル４０からサイドカット液として排出するとともに、第６セクション５７から上昇してきた蒸気を矢印Ｇに示すように第４セクション５５に供給する。
【００６５】
そのために、第５セクション５６は、中仕切り６３、円筒状の塔本体９８、原液及び液体を溜めるための底板８６、該底板８６の中央において上方に立ち上がるとともに、第６セクション５７と連通する連通口を形成する蒸気筒８７、該蒸気筒８７の上方を覆うキャップ８８、及び該キャップ８８の上面に配設され、原液及び液体の流れを規制する堰状の規制板８９から成る。そして、前記底板８６には、原液及び液体を下方の第６セクション５７に落下させるために分配孔９０が形成される。
このように、フィードノズル３９及びサイドカットノズル４０を塔本体９８に直接固定することができるので、結合型蒸留塔５１のコストを低くすることができる。また、フィードノズル３９及びサイドカットノズル４０を、塔本体９８又は中仕切り６３を貫通させて配設する必要がなくなるので、シール性が低下することがなくなる。したがって、結合型蒸留塔５１の性能を向上させることができる。
【００６６】
次に、第７セクション５８について説明する。
図１９は本発明の実施の形態における第７セクションの平面図、図２０は本発明の実施の形態における第７セクションの断面図、図２１は本発明の実施の形態におけるガスケットを示す図である。
図において、５８はディストリビュータを構成する第７セクションであり、該第７セクション５８は、第６セクション５７（図１）から矢印Ｉで示すように流下してきた液体を混合し、第８セクション５９に供給するとともに、該第８セクション５９から矢印Ｊで示すように上昇してきた蒸気を第６セクション５７に供給する。前記第７セクション５８は、円筒状の塔本体１０１、原液及び液体を溜めるための底板１０２、該底板１０２の中央において上方に立ち上がるとともに、第８セクション５９と連通する連通口を形成する蒸気筒１０３、該蒸気筒１０３の上端を覆うキャップ１０４、及び該キャップ１０４の上面に配設され、液体の流れを規制する一対の弧状の規制板１０５から成る。そして、前記蒸気筒１０３には、液体を下方の第８セクション５９に落下させるためのスリット１０６が形成される。
【００６７】
ところで、第２セクション５３と第３セクション５４との間、第３セクション５４と第４セクション５５との間、第４セクション５５と第５セクション５６との間、第５セクション５６と第６セクション５７との間、及び第６セクション５７と第７セクション５８との間において、第１室５４Ａ、５５Ａ、５６Ａ、５７Ａ内を流れる蒸気、原液、液体等と第２室５４Ｂ、５５Ｂ、５６Ｂ、５７Ｂ内を流れる蒸気、原液、液体等とがショートパスすると、結合型蒸留塔５１の性能がその分低下してしまう。
【００６８】
そこで、第２セクション５３と第３セクション５４との間、第３セクション５４と第４セクション５５との間、第４セクション５５と第５セクション５６との間、第５セクション５６と第６セクション５７との間、及び第６セクション５７と第７セクション５８との間にガスケット１０８が配設される。
したがって、第１室５４Ａ、５５Ａ、５６Ａ、５７Ａ内を流れる蒸気、原液、液体等と第２室５４Ｂ、５５Ｂ、５６Ｂ、５７Ｂ内を流れる蒸気、原液、液体等とがショートパスするのを防止することができるので、結合型蒸留塔５１の性能を向上させることができる。
【００６９】
また、図において、１０９は中仕切り６１〜６４に対応させて形成された仕切り部である。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００７０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、結合型蒸留塔においては、フィードノズルを介して原液が供給され、前記フィードノズルより上方に形成された濃縮部、及び前記フィードノズルより下方に形成された回収部を備えた第１の蒸留部と、該第１の蒸留部の上端に接続され、還流液入口を介して液体が還流され、前記上端より上方に形成された濃縮部、及び前記上端より下方に形成された回収部を備えた第２の蒸留部と、前記第１の蒸留部の下端に接続され、該下端より上方に形成された濃縮部、及び前記下端より下方に形成された回収部を備えた第３の蒸留部と、前記第２の蒸留部の回収部と第３の蒸留部の濃縮部との間に形成され、サイドカット液を得るためのサイドカットノズルと、前記第２の蒸留部の濃縮部より下方で、かつ、第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部より上方に、第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部にわたって配設された共通のディストリビュータとを有する。
そして、前記第１の蒸留部の濃縮部と第２の蒸留部の回収部とが、及び前記第１の蒸留部の回収部と第３の蒸留部の濃縮部とが、いずれも中仕切りを介して隣接させられる。
また、前記共通のディストリビュータは、前記フィードノズル及びサイドカットノズルより上方において、前記第２の蒸留部の濃縮部から第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部に供給する液体を設定された比で分配する。
そして、前記各回収部及び濃縮部は、複数の充填物エレメントから成り、該各充填物エレメントは金属薄板を積層することによって形成され、該金属薄板を配列する方向が、隣接する充填物エレメントごとに変えられる。
【００７１】
この場合、各第１〜第３の蒸留部において加熱及び冷却がそれぞれ必要以上に繰り返されることがないので、蒸発器、凝縮器等のユーティリティの使用量が少なくなり、消費エネルギーを少なくすることができるとともに、結合型蒸留塔のコストを低くすることができる。
【００７２】
また、第１〜第３の蒸留部を一体に建設することができるので、その分結合型蒸留塔のコストを低くすることができる。
そして、前記第１の蒸留部の濃縮部と第２の蒸留部の回収部とが、及び前記第１の蒸留部の回収部と第３の蒸留部の濃縮部とが、いずれも中仕切りを介して隣接させられるので、充填物エレメントを製造するのが容易になり、更に結合型蒸留塔のコストを低くすることができる。
【００７３】
また、前記各回収部及び濃縮部が、蛇腹状に折り曲げられた金属薄板を積層して形成された充填物エレメントから成るので、原液と液体とを十分に混合することができる。そして、各回収部及び濃縮部内の水平方向の各部分において原液及び液体の成分にばらつきが発生することがなくなるので、結合型蒸留塔の性能を向上させることができる。
また、結合型蒸留塔の各段を泡鐘式等のトレイによって形成しようとした場合と比べ、結合型蒸留塔の構造を簡素化することができるだけでなく、コストを低くすることができる。
【００７４】
そして、前記金属薄板を配列する方向が、隣接する充填物エレメントごとに変えられているので、液体と蒸気とを十分に接触させることができる。
【００７５】
本発明の他の結合型蒸留塔においては、さらに、前記共通のディストリビュータにおいて、液体を前記第２の蒸留部の濃縮部から第１の蒸留部の濃縮部に供給するための分配孔の数と、前記第２の蒸留部の濃縮部から第２の蒸留部の回収部に供給するための分配孔の数とが異なる。
この場合、液体及び蒸気の流量のばらつきをなくすことができる。
【００７６】
本発明の更に他の結合型蒸留塔においては、さらに、前記中仕切りに対応する位置に仕切り部を備えたガスケットが配設される。
この場合、蒸気、原液、液体等がショートパスするのを防止することができるので、結合型蒸留塔の性能を向上させることができる。
【００７７】
本発明の更に他の結合型蒸留塔においては、さらに、前記中仕切りは断熱構造にされる。
この場合、中仕切りを介した熱伝達を少なくすることができるので、蒸留分離の効率を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における結合型蒸留塔の概念図である。
【図２】従来の分散型蒸留塔の概念図である。
【図３】従来のペトリューク式の蒸留塔の概念図である。
【図４】従来のペトリューク式の結合型蒸留塔の概念図である。
【図５】本発明の実施の形態における蒸留部を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態における第１セクションの第１の横断面図である。
【図７】本発明の実施の形態における第１セクションの第２の横断面図である。
【図８】本発明の実施の形態における第１セクションの縦断面図である。
【図９】本発明の実施の形態における第２セクションの平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態における第２セクションの断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態における第２セクションの斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態における第３セクションの平面図である。
【図１３】本発明の実施の形態における第３セクションの断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態における第４セクションの第１の横断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態における第４セクションの第２の横断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態における第４セクションの縦断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態における第５セクションの平面図である。
【図１８】本発明の実施の形態における第５セクションの断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態における第７セクションの平面図である。
【図２０】本発明の実施の形態における第７セクションの断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態におけるガスケットを示す図である。
【符号の説明】
３９ フィードノズル
５１ 結合型蒸留塔
５３ 第２セクション
５４ 第３セクション
５６ 第５セクション
５８ 第７セクション
６１〜６４ 中仕切り
６５ 第１の蒸留部
６６ 第２の蒸留部
６７ 第３の蒸留部
７３、７４、９３Ａ、９３Ｂ、９４Ａ、９４Ｂ 充填物エレメント
７５、９５ 金属薄板
１０８ ガスケット
１０９ 仕切り部
ＡＲ２１、ＡＲ２３、ＡＲ２５ 濃縮部
ＡＲ２２、ＡＲ２４、ＡＲ２６ 回収部
Claims (4)
- （ａ）フィードノズルを介して原液が供給され、前記フィードノズルより上方に形成された濃縮部、及び前記フィードノズルより下方に形成された回収部を備えた第１の蒸留部と、
（ｂ）該第１の蒸留部の上端に接続され、還流液入口を介して液体が還流され、前記上端より上方に形成された濃縮部、及び前記上端より下方に形成された回収部を備えた第２の蒸留部と、
（ｃ）前記第１の蒸留部の下端に接続され、該下端より上方に形成された濃縮部、及び前記下端より下方に形成された回収部を備えた第３の蒸留部と、
（ｄ）前記第２の蒸留部の回収部と第３の蒸留部の濃縮部との間に形成され、サイドカット液を得るためのサイドカットノズルと、
（ｅ）前記第２の蒸留部の濃縮部より下方で、かつ、第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部より上方に、第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部にわたって配設された共通のディストリビュータとを有するとともに、
（ｆ）前記第１の蒸留部の濃縮部と第２の蒸留部の回収部とが、及び前記第１の蒸留部の回収部と第３の蒸留部の濃縮部とが、いずれも中仕切りを介して隣接させられ、
（ｇ）前記共通のディストリビュータは、前記フィードノズル及びサイドカットノズルより上方において、前記第２の蒸留部の濃縮部から第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部に供給する液体を設定された比で分配し、
（ｈ）前記各回収部及び濃縮部は、複数の充填物エレメントから成り、該各充填物エレメントは金属薄板を積層することによって形成され、該金属薄板を配列する方向が、隣接する充填物エレメントごとに変えられることを特徴とする結合型蒸留塔。 - 前記共通のディストリビュータにおいて、液体を前記第２の蒸留部の濃縮部から第１の蒸留部の濃縮部に供給するための分配孔の数と、前記第２の蒸留部の濃縮部から第２の蒸留部の回収部に供給するための分配孔の数とが異なる請求項１に記載の結合型蒸留塔。
- 前記中仕切りに対応する位置に仕切り部を備えたガスケットが配設される請求項１に記載の結合型蒸留塔。
- 前記中仕切りは断熱構造にされる請求項１に記載の結合型蒸留塔。
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