JP6298080B2 - 充填材を有する分配トラフを使用した液体分配機器ならびにそれを含む物質移動カラムおよびプロセス - Google Patents
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Description
本発明は、概して熱伝達および物質移動カラムに関し、より具体的には、そのようなカラムの中で使用される液体流の分配器、およびそのような液体流の分配器を使用して液体を分配する方法に関する。
一形態では、本発明は、垂直方向に長尺な処理カラムの中を下降する液体用の流れの分配器に関する。分配器は、液体流を受け入れるための少なくとも1つの流入口と、自身から液体流の一部を排出するための1つ以上の液体流出口と、を有する中央分配部材を有する。分配器は、中央分配部材の液体流出口から排出された液体流の少なくとも一部を受け入れるように構成された複数の長尺なサイド部材を有する。長尺なサイド部材は、中央分配部材の長さに沿って互いに長手方向に間隔を開けて配置され、自身から液体を排出するための1つ以上の開口を有する。分配器は、長尺なサイド部材に隣接して配置された複数の分配トラフ有する。分配トラフのそれぞれは、一対の長尺な側壁と、実質的に開放されている床と、を有する。長尺な側壁は、自身の間に液体収容空間を定義するために、互いに水平方向に間隔を開けて配置され、液体収容空間は、長尺なサイド部材の開口から排出された液体を受け入れかつ受け入れた液体を実質的に開放されている床から排出するように構成される。液体収容空間の少なくとも一部は、充填材料の層で満たされ、分配トラフの開放されている床から排出された液体は、充填材料の少なくとも一部を通過したものである。
図面についてより詳しく説明するに当たり、まず図1について説明すると、概して符号10によって示された物質移動カラムは、2つ以上の流体流が内部を反流または並流の関係で流れる開放内部領域14を定義する直立した円筒形のシェル12を含む。カラム10の中の流体流の間の接触の少なくとも一部は、カラム10の高さに沿った内部領域14の中の様々な位置に配置された1つ以上の物質移動層16の中で実行される。物質移動層16は、構造化充填材、ランダム充填材、およびそれらの組み合わせを含むあらゆるタイプの充填材料を含むことができる。また、物質移動カラム10は、物質移動層16よりも上方に配置されかつカラム10の内部の1つ以上の下降液体流のより均一な水平分配を促進するために使用される少なくとも1つの液体分配器18を含む。
Claims (20)
- 垂直方向に長尺な処理カラムの中を下降する液体用の流れの分配器であって、
液体流を受け入れるための少なくとも1つの流入口および自身から前記液体流の一部を排出するための1つ以上の液体流出口を有する中央分配部材と、
前記中央分配部材の前記1つ以上の液体流出口から排出された液体の少なくとも一部を受け入れるように構成され、前記中央分配部材の長さに沿って互いに長手方向に間隔を開けて配置され、自身から液体を排出するための1つ以上の開口を有する複数の長尺なサイド部材と、
前記複数の長尺なサイド部材に隣接した位置に配置された複数の分配トラフと、を有し、
前記複数の分配トラフのそれぞれは、横方向に互いに間隔を開けて配置されて、間に液体収容空間及び実質的に開放された床領域を画成する一対の長尺な側壁を有し、前記液体収容空間は、前記複数の長尺なサイド部材の前記1つ以上の開口から排出された液体を受け入れ、その液体を前記分配トラフから前記床領域を通じて排出するように構成され、
前記分配器は、さらに、前記液体が前記液体収容空間に受け入れられた時に、かつ、前記分配トラフから前記床領域を通じて排出される前に、前記液体の水平方向の広がりを向上するための前記液体収容空間のそれぞれに配置された構造化充填材の少なくとも2枚のシートを有し、前記構造化充填材の少なくとも2枚のシートのそれぞれは、前記液体に対する下側滴下エッジを画成する、分配器。 - 前記複数の長尺なサイド部材は、少なくとも第1の長尺なサイド部材および第2の長尺なサイド部材を有し、前記複数の分配トラフは、少なくとも第1および第2分配トラフを有し、前記第1の長尺なサイド部材は、前記第1および前記第2分配トラフのそれぞれの中に液体を排出するように構成される請求項1に記載の分配器。
- 前記第2の長尺なサイド部材は、前記第1および前記第2分配トラフのそれぞれの中に液体を排出するように構成される請求項2に記載の分配器。
- 前記第1の長尺なサイド部材は、第1および第2の一対の液体流出口を有し、前記第1の一対の液体流出口は、前記第1分配トラフの中に液体を排出するように構成され、前記第2の一対の液体流出口は、前記第2分配トラフの中に液体を排出するように構成される請求項2に記載の分配器。
- 前記第1の長尺なサイド部材は、前記長尺なサイド部材の対向する複数の側面に配置された少なくとも第1の一対の液体流出口を有し、前記第1の一対の液体流出口の内の一方の流出口は、前記第1分配トラフの中に液体を排出するように構成され、前記第1の一対の液体流出口の内の他方の流出口は、前記第2分配トラフの中に液体を排出するように構成される請求項2に記載の分配器。
- さらに、第3および第4分配トラフを有し、前記第1の長尺なサイド部材は、前記第1および前記第2分配トラフの中に液体を排出するように構成され、前記第2の長尺なサイド部材は、前記第3および前記第4分配トラフの中に液体を排出するように構成される請求項2に記載の分配器。
- さらに、第3および第4分配トラフを有し、前記第1および前記第2の長尺なサイド部材のそれぞれは、前記第1、前記第2、前記第3、および前記第4分配トラフのそれぞれの中に液体を排出するように構成される請求項2に記載の分配器。
- 前記第1および前記第2の長尺なサイド部材の延長軸は、互いに実質的に平行であり、前記第1および前記第2の長尺なサイド部材は、前記中央分配部材の延長軸に実質的に直角である請求項2に記載の分配器。
- 前記第1および前記第2分配トラフの延長軸は、前記第1および前記第2の長尺なサイド部材の延長軸に実質的に直角である請求項8に記載の分配器。
- 前記第1および前記第2分配トラフの延長軸は、前記第1および前記第2の長尺なサイド部材の延長軸に実質的に平行である請求項8に記載の分配器。
- 前記中央分配部材は、前記複数の長尺なサイド部材の少なくとも一部よりも高い垂直高さに配置される請求項1に記載の分配器。
- 前記中央分配部材は、前記複数の長尺なサイド部材の少なくとも一部と実質的に同じ垂直面内にある請求項1に記載の分配器。
- 前記複数の長尺なサイド部材のそれぞれは、約30°から約150°までの範囲の角度で前記中央分配部材から外側に延びる請求項1に記載の分配器。
- 前記構造化充填材の少なくとも2枚のシートのそれぞれは、鉛直方向に延びる、請求項1に記載の分配器。
- 前記構造化充填材は、垂直方向に延びる網状の充填材の少なくとも2枚のシートを含む請求項14に記載の分配器。
- 前記構造化充填材は、織られた構造化充填材を含む請求項1に記載の分配器。
- 前記構造化充填材は、孔の開いた構造化充填材を含む請求項1に記載の分配器。
- 前記下側滴下エッジの少なくとも一部は、鋸歯状である請求項1に記載の分配器。
- 前記滴下エッジは、前記液体が前記分配トラフから排出された際に、液体の平行なラインを形成する、請求項14に記載の分配器。
- 垂直方向に長尺な処理カラムの中を下降する液体用の流れの分配器であって、
液体流を受け入れるための少なくとも1つの流入口および自身から前記液体流の一部を排出するための1つ以上の液体流出口を有する中央分配部材と、
前記中央分配部材の前記1つ以上の液体流出口から排出された液体の少なくとも一部を受け入れるように構成され、前記中央分配部材の長さに沿って互いに長手方向に間隔を開けて配置され、自身から液体を排出するための1つ以上の開口を有する複数の長尺なサイド部材と、
前記複数の長尺なサイド部材に隣接した位置に配置された複数の分配トラフと、を有し、
前記複数の分配トラフのそれぞれは、横方向に互いに間隔を開けて配置されて、間に液体収容空間及び実質的に開放された床領域を画成する一対の長尺な側壁を有し、前記液体収容空間は、前記複数の長尺なサイド部材の前記1つ以上の開口から排出された液体を受け入れ、その液体を前記分配トラフから前記床領域を通じて排出するように構成され、
前記複数の長尺なサイド部材は、少なくとも第1の長尺サイド部材と、第2の長尺サイド部材とを含み、前記分配トラフは、少なくとも第1及び第2の分配トラフを含み、前記第1の長尺サイド部材は、前記第1及び第2の分配トラフのそれぞれに液体を排出し、
前記分配器は、さらに、
前記液体が前記液体収容空間に受け入れられた時に、かつ、前記第1分配トラフ又は第2の分配トラフから前記床領域を通じて排出される前に、前記液体の水平方向の広がりを向上するための前記第1及び第2の分配トラフのそれぞれの前記液体収容空間に配置された鉛直方向に延びる波形の構造化充填材の複数のシートを有し、
前記構造化充填材の前記シートのそれぞれは、前記液体に対する下側滴下エッジを画成し、前記滴下エッジは前記液体を平行なラインに沿って前記分配トラフのそれぞれから排出するようにする、分配器。
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