JP6321030B2 - 物質移動カラム内の分配器および使用方法 - Google Patents
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Description
本発明は、一般に、内部で物質移動および熱交換が発生するカラムに関し、より具体的には、そのカラムの中で使用される液体分配器およびその液体分配器を使用した液体の分配方法に関する。
一形態では、本発明は、液体流を受け入れて物質移動装置の下方の層などに分配するための液体分配器を指向する。液体分配器は、並列かつ略平行な関係に配置された長尺な複数の第1トラフを有し、複数の第1トラフのそれぞれは、各第1トラフの内部に液体流の一部を受け入れて蓄積させるための床によって相互接続されかつ間隔を開けて配置された側壁を有する。各第1トラフの内部に蓄積した液体流の一部を、関連したトラフから個別第1排出流として排出できるように、前述の複数の第1トラフのそれぞれの少なくとも1つの側壁には、複数の液体排出孔が設けられる。液体分配器は、また、複数の第2トラフを含み、その第2トラフは、各第2トラフの内部に第1排出流の一部を受け入れて蓄積させるための床によって相互接続されかつ間隔を開けて配置された側壁を有する。各第2トラフは、第1トラフの内の1つに隣接しかつ第1トラフの内の1つから複数の個別第1排出流の内の少なくともいくつかを受け入れる位置に配置される。各第2トラフを用いて蓄積した個別第1排出流の一部を、関連した第2トラフから個別第2排出流として排出できるように、複数の第2トラフのそれぞれの少なくとも1つの側壁には、複数の液体排出孔が設けられる。複数の個別第2排出流の内の少なくともいくつかを受け止め、個別第2排出流が自身に沿って下降し、その下側エッジから滴下する際に、その個別第2排出流の水平拡散を引き起こすように、液体分配器は、さらに、第2トラフの側壁の複数の液体排出孔の内の少なくともいくつかから予め選定された距離だけ間隔を開けて配置されたスプラッシュバッフルを含む。
図面についてより詳細に説明するに当たり、まず図1について説明すると、物質移動カラムは、符号10によって概して示され、開放内部領域14を定義する直立の円筒形シェル12を含む。開放内部領域14の中には、本発明の液体分配器16が配置され、構造化、グリッドまたはランダム充填材料のような物質移動装置の1つ以上の層18の上側端部を横切って均一に下降液体流を分配するのに使用される。次に、液体流は、物質移動および/または熱伝達のための物質移動装置の層18を通って下降すると共に、蒸気流は、物質移動装置の層18を通って上昇する。
Claims (19)
- 液体流を受け入れて分配するための液体分配器であって、
並列かつ略平行な関係に配置され、それぞれが自身の内部に前記液体流の一部を受け入れて蓄積させるための床によって相互接続されかつ間隔を開けて配置された側壁を有する長尺な複数の第1トラフと、
各第1トラフの複数の側壁の内の少なくとも1つにあり、各第1トラフの内部に蓄積した前記液体流の前記一部を、関連したトラフから個別第1排出流として排出可能な複数の液体排出孔と、
それぞれが複数の前記第1トラフの内の1つに隣接して当該第1トラフの内の1つと同一面内にあってかつ複数の前記第1トラフの内の前記1つから前記個別第1排出流の内の少なくともいくつかを受け入れる位置に配置され、それぞれが自身の内部に第1排出流の一部を受け入れて蓄積させるための床によって相互接続されかつ間隔を開けて配置された側壁を有する複数の第2トラフと、
各第2トラフの複数の側壁の内の少なくとも1つにあり、各第2のトラフ内に蓄積した前記個別第1排出流の前記一部を、関連した第2トラフから個別第2排出流として排出可能な複数の液体排出孔と、
前記個別第2排出流の内の少なくともいくつかを受け止め、前記個別第2の排出流が自身に沿って下降し、その下側エッジから滴下する際に、その個別第2排出流の水平拡散を引き起こすように、前記第2トラフの側壁にある複数の液体排出孔の内の少なくともいくつかから予め選定された距離だけ間隔を開けて配置されたスプラッシュバッフルと、
を備え、
複数の前記第2トラフのそれぞれは、複数の前記第1トラフの内の1つに平行に延び、それに接続されるかまたはその近くに間隔を開けて配置されている
ことを特徴とする液体分配器。 - 複数の前記第2トラフのそれぞれは、複数の前記第1トラフの側壁の両方に沿って位置決めされている
ことを特徴とする請求項1に記載の液体分配器。 - 前記スプラッシュバッフルは、複数の前記第2トラフの長手方向の長さの全体または実質的全体に沿って、長手方向に延びている
ことを特徴とする請求項1に記載の液体分配器。 - 複数の前記第2トラフのそれぞれの側壁の一方は、複数の前記第1トラフの内の1つの側壁の一方に面しかつ隣接しており、当該第1トラフの内の1つの側壁の隣接する一方における前記液体排出孔と位置合わせされた流入孔を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の液体分配器。 - 複数の前記第2トラフの一部は、複数の前記第1トラフの下方に延びている
ことを特徴とする請求項1に記載の液体分配器。 - 複数の前記スプラッシュバッフルのそれぞれは、
前記複数の液体流出孔を有する前記第2トラフの側壁に沿って延びる上部と、
前記第2トラフよりも下方にある傾斜した中間部と、
前記第2トラフに隣接して位置決めされた前記第1トラフの下方を垂直方向下向きに延びる下部と、
を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の液体分配器。 - 前記第2のトラフの床の下面は、前記下面に沿った液体の流れを妨げるための構造体を含む
ことを特徴とする請求項1に記載の液体分配器。 - 前記構造体は、くぼみを含む
ことを特徴とする請求項7に記載の液体分配器。 - 前記第1トラフの側壁に隣接した前記第2トラフの側壁にあり、前記第1トラフの側壁の液体排出孔に位置合わせされた流入孔
を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の液体分配器。 - 液体排出孔を有する前記第2トラフの側壁は、それぞれ、関連した第1トラフに対して傾斜した下側パネルを含み、
前記第2トラフの側壁の液体排出孔は、前記下側パネルにある
ことを特徴とする請求項1に記載の液体分配器。 - 前記第2トラフの側壁と前記スプラッシュバッフルとの間に配置されたスペーサ要素
を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の液体分配器。 - 前記スペーサ要素は、前記第2トラフの側壁に形成されたくぼみを含む
ことを特徴とする請求項11に記載の液体分配器。 - 並列かつ略平行な関係に配置された長尺な複数の第1トラフと、それぞれが複数の前記第1トラフの内の1つに隣接して当該第1トラフの内の1つと同一面内に配置された複数の第2トラフと、を有し、複数の前記第2トラフのそれぞれは、複数の前記第1トラフの内の1つに平行に延び、それに接続されるかまたはその近くに間隔を開けて配置されている、という液体分配器を使用して、物質移動カラムの中に配置された物質移動装置の層に液体を分配する方法であって、
前記液体分配器の前記第1トラフの中に液体流を受け入れ、前記第1トラフの内部に前記液体流を蓄積させる工程と、
各第1トラフの少なくとも1つの側壁に設けられた液体排出孔を通って、前記第1トラフから前記液体流を排出する工程と、
前記第1トラフから排出された液体流を前記第2トラフの中に受け入れ、前記第2トラフの内部に前記液体流を蓄積させる工程と、
各第2トラフの少なくとも1つの側壁に設けられた液体排出孔を通って、前記第2トラフから前記液体流を排出する工程と、
前記第2トラフの1つの側壁に設けられた液体排出孔から予め選定された距離だけ間隔を開けて配置されたスプラッシュバッフル上で、前記第2トラフから排出された液体流を受け止める工程と、
前記スプラッシュバッフル上で受け止められた液体流が前記スプラッシュバッフル上を下降する際に、その液体流を水平に拡散させる工程と、
前記スプラッシュバッフルの下側エッジから前記物質移動装置の下方の層の中に、前記液体流を滴下させる工程と、
を備えたことを特徴とする方法。 - 前記第1トラフの上端に配置された分離ボックスの中に前記液体流を受け入れ、前記分離ボックスから前記第1トラフの中に前記液体流を送る工程
を更に備えたことを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 前記液体流は、前記第1トラフから複数の個別第1排出流として排出される
ことを特徴とする請求項13に記載の方法。 - 前記液体流は、前記第2トラフから個別第2排出流を通って排出される
ことを特徴とする請求項15に記載の方法。 - 前記個別第1排出流は、液体排出孔を含む前記第2トラフの複数の側壁の内の前記少なくとも1つの側壁に対向する前記第2トラフの側壁の流入孔を通って、前記第2トラフに流入する
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 各第1トラフの複数の側壁の内の2つに設けられた液体排出孔を通って、前記第1トラフから前記液体流を排出する工程
を更に備えたことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 各第2トラフの複数の側壁の内の2つに設けられた液体排出孔を通って、前記第2トラフから前記液体流を排出する工程
を更に備えたことを特徴とする請求項16に記載の方法。
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