JPH02277501A - 降下部―トレー組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、気液接触トレーに関し、より詳しくは、降下
部の下方に高くなった活性流入域を組込んだ改良型の降
下部−トレー組立体に関する。

〈従来の技術〉 蒸留塔は、多成分流から選定された成分を分離するため
に用いられている。これらの気液接触塔は、トレー、充
填体又はその組合せを利用する。

近年多くのトレー塔設計において、シーブトレー及びバ
ルブトレーがいわゆる「バブルキャップ」に代って代替
される傾向があり、多成分流中の各成分の分離を改善す
るために、−殻内にランダム充填体即ちダンプ充填体或
いは構成化充填体のうちどちらか一方の充填塔がトレー
と組合わされて用いられる。

塔による分留の成否は、液相と蒸気相との間の均密な接
触に依存する。いくつかの気液接触装置、例えばトレー
は、圧力降下及び液の滞留が比較的高いことによって特
徴付けられる。別の形式の気液接触装置即ち構成化高効
率充填体も、成る用途について多用されている。しかし
まさしくこれらの特性は、時として、構成化充填体を備
えた塔を、安定した一定の方法で操作することを困難に
する。

更に、多くの用途においては、単に、トレーのみで用い
ることが必要とされる。

分留塔トレーには、直交流形態のものと、向流形態のも
のとがある。トレーは、一般に、複数の開口を備えた中
実のトレー又はデツキから成り、塔内の支持リング上に
取付けられる。直交流トレーの場合、蒸気は、前記の開
口を経て上昇し、トレーを横切って、すなわち「活性域
Ｊを経て移動する液と接触し、この領域で液と蒸気とが
混合し、分留が生じる。液は上方のトレーから垂直通路
によってトレー上に導かれる。この通路は入口降下部と
呼ばれる。液はトレーを横切って移動し、出口降下部と
呼ばれる同様の通路を経て排出される。

降下部の位置は液の流れパターンを定める。２つの入口
降下部があり、液が各々のトレー上で２つの流れに分割
される場合２パストレーと呼ばれる。

トレーの対向する両側に１つの入口降下部と１つの出口
降下部のみがある場合単パストレーと呼ばれる。２以上
のパスを有するトレーは屡々多重パストレーと呼ばれる
。一般にバス数は、所要液速即ち設計波速が増加するに
つれて増加する。しかし特にたいせつなのは、トレーの
活性域である。

トレーの全部の領域が気液の接触にとって活性とは限ら
ない。例えば入口降下部の下方の領域は、一般に中実の
領域である。降下部は、気液接触のためのより多くのト
レーの面積を確保するために、屡々傾斜している。トレ
ーの最大の気液処理能力は、一般に、活性域即ち起泡域
の増大に伴なって増大する。しかし起泡域を増大させる
ため、降下部をどの程度傾斜させうるかには、限界があ
り、さもないと通路は、過度に小さくなる。そのため液
流が制限され及び／又は液中に保留された蒸気の離脱が
制限され、液が降下部中において逆流し、したがってト
レーの通常の最大気液処理能力が時ならず制限されるこ
とがある。

起泡域を増大させることによって気液処理能力を増大さ
せる別の形態は、多重降下（ＭＤ）　トレーである。ト
レー上に、又はトレーから離れるようにトレーを横切っ
て対称パターンに配された複数の箱形の垂直通路が通常
設けられている。降下部は下方のトレーまで全長に亘っ
てではなく、トレーから所定の距離までしか延長してい
ない。この距離は、出口降下部に流入する。液中に保留
されたいかなる蒸気をも脱離させるに足るスペースによ
って制限される。降下部のパターンは、連続するトレー
の間で９０°回転する０箱の底部は、出口降下部とトレ
ーとの間において、下方のトレーの起泡域上に液を指向
けるスロットを除いて密で固くなっている。ＭＤ上トレ
ー、多重パストレーの部類に所属し１通常高速液流に対
して用いられる。

選択する直交流板の構成についていうと、塔の中の特に
効果的なトレーは、シーブトレーである。

シーブトレーは、底面に形成された多数の開口を備えて
いる。これらの開口は、上昇する蒸気が。

前述した降下部からトレーを横切って流れている液と直
接接触するべく流れるようにしている。トレーを通って
上方に向う十分な蒸気流が存在すると、液は、前記の開
口を通って下方に流れることができない（ウィービング
と呼ばれる）。多少のウィービングはトレーにおいては
普通であるが、成る程度以上のウィービングは、トレー
の能力及び効率にとって有害である。

トレーの能力は、孔の開口面積とトレーの間隔との関数
である。この間隔が固定されている場合は、開口面積の
百分比を増加させることによってトレーの能力を増加さ
せてもよいが、この方法は、低い蒸気速度におけるウィ
ービングによるターンダウンの減少によって制限される
。このウィービングを克服するために、台形断面ロンド
を密な間隔で配置して作製したトレーが開発された。こ
のトレーは本出願人によって商標５ＣＲＥＥＮ　ＴＲＡ
Ｙの下に生産及び販売されている。

５ＣＲＥＥＮ　ＴＲＡＹの台形断面のワイヤ部材は、上
向きにテーパー状となっており、それによって上昇する
蒸気にベンチュリ効果を生ずる０表面張力効果はこのよ
うな密なワイヤ間隔によって顕著になる。ワイヤの間の
テーパー状スロートを通って上昇する蒸気によって生ず
るベンチュリ効果との組合せによって、表面張力現象は
、液流の速度が低い場合にウィービングを際立って減少
させ、噴出高さを小さく保持する。上向きのテーパーも
またトレーを横切って流れる液のためのより大きな表面
積を規定する。５ＣＲＥＥＮ　ＴＲＡＹについての詳細
並びにこれに関する気液接触を改善する発明については
、本出願人の係属中の米国特許願０７／３０４．９４２
号（出願臼、１９８９年１月３１日）を参照されたい。

トレーの効率は、シーブ型のトレーの場合、液の起泡高
さを増大させること及びトレーを横切って流れる液の逆
流を減少させることによって改善されることが知られて
いる。起泡は、蒸気の気泡がトレーを横切って流れる液
を通って上向きに浸透する際に発生する。液中の気泡の
懸濁は、蒸気と液との接触を長引かせ、処理効率を高く
する。

起泡がより長い時間保たれ、より高くなるほど、気液保
持は大きくなる。起泡がより高いと、より小さな蒸気の
気泡と、十分におそい速度で行なわれる気泡の形成が必
要になる。また逆流は、液流がプレートを横切る間に循
環液流が設定される場合、起泡の下方に生ずる。逆流は
一般にプレートの側面部分に沿って形成される。この逆
流は、トレーを横切って液を返送し物質移動のための濃
度差駆動力を減少させる。気液接触の効率を増大させる
のは、蒸気と液との間のこの濃度差である。

気液接触技術は、処理場に向けられた多数の先行特許に
示されている。これらの特許の例としては、本出願人の
米国特許第３９５９４１９号、第４６０４２４７号及び
４５９７９１６号並びに三菱重工業（株）の米国特許第
４６０３０２２号が挙げられる。特に関連のある先行特
許は、改善された入口起泡手段を備えた気液接触トレー
を教示したユニオン・カーバイド社の米国特許第４４９
９０３５号である。前記の形式の直交流トレーは、液の
流通路を横切ってほぼ垂直上方に延長している、離隔さ
れた無孔の壁部材を含むトレーの入口において、気泡の
活性化を開始させるための、改善された手段とともに示
されている。この構造形態は、単純な穿孔トレー組立体
によって供与されるものよりも大きなトレー表面で、活
性を促進すると言われている。これは、降下部類域に隣
接して高くなった領域を形成し、これを通る蒸気の上昇
を容易にすることによって一部達せられる。

シェルオイル社の米国特許第４５５００００号には、塔
中の垂直に積層しトレー間の関係において液体と気体と
を接触させるための装置が開示されている。トレーの開
口は、次の上方トレーの排出手段から到来する液によっ
て妨害されることが少くなるよう気体を通過させるため
に形成されている。これらの利点は、従来の技術の構造
の範囲内において、トレーの効率を改善させる。同様に
、日本化薬（株）の米国特許第４５４３２１９号は、バ
ッフルトレー塔を教示している。高い気液接触効率の操
作パラメーターと低い圧力損失の必要性とが述べられて
いる。これらの先行技術は、トレー処理場においての高
い気液接触効率の必要性を示すのに役立つ。カール、Ｔ
、チエアン等にょるアトミック・エナジー・オブ・カナ
ダ社の米国特許第４５０４４２６号は、気液接触装置の
別の例を示している。この先行技術も同様に、分留効率
を改善する上のいろいろの利点及び降下部−トレーの設
計のいくつかの変形を教示している。トレーの穿孔域は
、０〜２５％以下の穿孔面積を有し、降下部の下方に延
長している。

更に別の先行技術は、ダブりニー・プルッカートによる
米国特許第３４１０５４０号（１９６８年）である。降
水部の液の排出を制御するための出口バッフルが示され
ている。バッフルは、スタティックシールを備えていて
も、ダイナミックシールを備えていてもよいにの点で降
下部からの開口は、排出を制御する上で十分に小さく、
またトレーの穿孔よりも大きくてもよく１円形又は矩形
の形状であってもよい。降下部の作動を中断させること
のある一時的な力も、この米国特許により詳しく説明さ
れている。これらの力並びに関連する気液流のいろいろ
の問題を、降下部がその下方のトレーに液を供給する各
々の応用例に対して配慮する必要がある。

高効率と改善された気泡の伝搬と、−様な起泡高さと、
それに附随した均質な液流とを示す降下部−トレーが提
供されれば特に有利となろう。これは定義上はマーフリ
ープレート効率が著しく改善されることによって表わさ
れる。降下部の下方に高くなった活性入口パネルを固定
した本発明によって、そうした降下部−トレー組立体が
提供される。この活性入口パネルは、より大きな物質移
動を達成する上で有効な液流中への蒸気の注入を行うた
めの複数の開口を備えている。同様に、指向性開口を備
えた組立体の一面は、直交流プレートの適用に際し、逆
行流（逆混合）を制限することによって液流に変化をも
たらす。逆混合の減少によって、効率が増大し、トレー
全体に亘って均質性が保たれる。

〈発明の要約〉 本発明は、処理場のための改良された降下部−トレー組
立体に属する。より詳しくは、本発明の１つの特徴は、
液体が第１降下部を経て下方に、第１トレー上に流れ、
さらにその活性域を横切って流れる形式の処理場のため
の改良された降下部−トレー組立体を含む、蒸気はこの
活性域を横切って上方に流れ、液との相互作用及び物質
移動を行なう。液は次にトレーから第２降下部を通過す
る。本発明の改良点は、優先的な蒸気流を降下部の下方
に設定するために第１降下部の下方に配され、降下部か
ら排出される液と接触するように蒸気を注入する実質的
に−様に高くなった活性流入域を備えている。−様に高
くなったとは、塔の中で実質的に水平な扁平パネル又は
降下部の下方にて傾斜する扁平パネルを含む。

本発明は、別の特徴として、上昇する蒸気流に対するダ
イナミックシールを提供するように降下部を形成した、
前記の形式の改善された降下部−トレー組立体も提供す
る。好ましい実施態様によれば、降下部は、活性流入域
の上方に離隔された十分に狭い流体排出域と共に形成さ
れ、流体リザーバー及び活性流入域上への−様な流体排
出を確立する。排出域はさらに複数の開口を備えていて
もよく、これらの開口は、降下部の下方域を横切って形
成され、活性入口域の上方に、互いにほぼ平行に隔たて
られた関係で配されている０本発明の別の実施態様によ
れば、排出域は、その領域を亘って形成され、活性流入
域の上方に、大体においてこの流入域に対して平行に離
隔配置されたテーパー状のベンチュリ域を備えていても
よい。

本発明の別の特徴によれば、降下部は、処理場の弦区画
に形成され、活性流入域は、第１トレーの弦領域である
。降下部は、第１トレーの中間域に液を排出するために
、第２の上部トレーの中間域にも形成することができる
。どちらの降下部の形態においても、高くなった活性域
は、第１トレーの活性域に対して優先的な蒸気流を注入
するための複数の蒸気流開口を形成した流入パネルを備
えている。この点について、流入パネルは少くとも第１
及び第２の扁平な穿孔域を備えており、第１の穿孔域は
、第２の穿孔域の流れベーンに対して成る角度に配され
た流れベーンを備えている。

第１穿孔域と第２穿孔域の流れベーンは、好ましい実施
態様によれば、はぼ互に直交するように形成されている
。２より多くの穿孔域とする場合には、中央即ち中間の
穿孔域は、第１と第２の穿孔域の間に配設する。その場
合、中間の穿孔域は、トレーの中間区画を横切る指向性
の流体流を供与し、第２及び第３の穿孔域は、トレーを
横切る逆向流を減少させるために、流体流をトレーの外
方に指向する。

本発明の更に別の特徴によれば、高くなった流入パネル
は、パネルを横切る指向性流ルーバーを形成するよじれ
地帯及びスリット状の開口を備えた少くとも１つの予備
膨張メタル区画を備えている。この形態では、気液は、
トレー内の効率を最大にする予め設定れた流れパターン
でトレーを横切って分散することができる。トレー自身
はシーブトレーでもよい。本発明によって考察される特
別のシーブトレーは、複数のワイヤから成り、これらの
ワイヤはほぼ台形断面を有し、はぼ平行に隔たてられた
関係に互に固着されている。

本発明の更に別の特徴によれば、下降する液がトレーを
通って上昇する蒸気流と混合される形式の処理場におい
て、下方に横たわる直交流トレー上への降下部からの排
出液と、蒸気とを混合させる改良された方法が提供され
る。改良点は、トレーに隣接した降下部の下方に、高く
なった活性流入域を配設し、トレーに対して活性流入域
を通って優先的な蒸気流を供与し、降下部から排出され
る液中に蒸気流を指向させる各工程に存する。

〈実施例〉 次に本発明の好ましい実施態様を図面に基づいて一層詳
細に説明する。

第１図には、例示的な充填交換塔が、断片的な斜視図に
よって示され、その種々の部分は、塔の種々の内部構造
物及び本発明による改良された大能力トレー組立体の使
用状態を示すために、取除かれている。第１図の交換塔
１０は、複数の充填床１４及びトレーをその内部に配し
た円筒状の塔本体１２を備えている。複数のマンウェイ
１６は。

塔本体１２の内部域への近接を容易にするために設けら
れている。側部流引出配管２ｏ、側部液流供給配管１８
及び側部流蒸気供給配管即ち再沸器返送配管３２も設け
られている。還流返送配管３４は、交換塔１２の頂部に
設けられている。

操作中は、液１３は還流返送管３４及び側部液流供給配
管１８を経て交換塔１０に供給される。

液１３は交換塔１０を通って下方に流れ、最終的に、側
部流引出配管２０又は底部流引出配管３゜において交換
塔１０を置去る。液１３が下向きに流れる間に、成る物
質が、トレー及び充填床を液１３が通過する際に蒸発し
て液１３から失なわれると共に、別の成る物質が、蒸気
流から凝縮して液１３に富化又は添加される。

さらに第１図を参照して、交換塔１０は図示を明瞭にす
るために、概略的に半分に切断した状態で図示されてい
る。この図において、交換塔１゜は、塔本体１２の上端
に配設された頂部配管２６の蒸気出口と、再沸器（図示
しない）に連結された底部流引出配管３０の周囲の塔１
０の下部域に配された下部スカート２８とを備えている
。再沸器返送配管３２は、その内部へ蒸気をトレー及び
／又は充填層１４を経て上向きに再循環させるために下
部スカート２８の上方に配設されている。

凝縮器からの還流は、還流返送配管３４を経て塔１ｏの
上部域２３中に供給される。そこでは、還流は上部充填
床３８全体に亘って、液分配装置３６全域に分配される
。理解されるように、上部充填床３８は、構成化充填床
に属する。交換塔１ｏの上部充填床３８より下方の領域
は、例示のために示され、液集収装置４０を含み、この
液集収装置４０は、上部充填床３８を支持する支持格子
４１の下方に配されている。液１３を再分配するための
液分配装ｆｆ１４２も同様にその下方に配されている。

第２の種類の分配装置４２Ａは、切断線４３の下方に示
され充填床１４の上方に示されている。塔１０は切断線
４３と共に示され、その内部構造物を単に略示的に示し
、その内部の種々の部材の配列を参照するために表示さ
れる。

さらに第１図において、１対のトレーから成る組立体も
また例示の目的のために図示されている。

多くの場合に、処理場は、充填体のみ、トレーのみ又は
充填体とトレーとの組合せを収納している。

しかしこの例示は、塔１０全体及びその作用を説明する
目的のための組合せである。トレー式の塔は、ここに示
した形式の複数のトレー４８を通常収納している。トレ
ー４８は、多くの場合、バルブトレー又はシーブトレー
である。これらのトレー４８は、穿孔又はスロットを備
えた構造の複数の板である。蒸気と液とはトレー４８に
おいて又はそれに沿って接触し、いくつかの組立体にお
いて、向流形態で、同一の開口を通って流れることがで
きる。最適には、気液流は安定レベルに到達する。この
安定性は、以下により詳しく説明する降水部（降下部）
の使用によって、上昇する蒸気１５が下降する液１３と
混合することを許容する比較的低流速において達せられ
る。いくつかの実施例においては、降水部は使用されず
、蒸気と液とは、同一の開口をそれぞれの圧力に変化に
伴なって交互に使用する。しかしこの構成は１図示した
例では用いられていない。

本実施例においては、直交流トレー４８．４９及び降水
部５３．６９が図示されている。トレー４８は、通常の
デザインのものであり、通常のように穿孔又はスロット
が形成された表面５０を現出する。しかしトレー４９は
、本発明に従って、降水部５３の下方に、高くなった流
入域５１を備えており、この流入域５１は実質的に平た
んであり、複数の孔を備えている。これらの孔は、以下
に説明するように、単純な穿孔でも、指向流ベーンでも
よく、液／蒸気比、液冷、液流／逆混合、発泡（起泡）
の高さ、起泡の−様さ、並びに、その内部の固形物又は
スラリーの存在のような多くの臨界的な設計上の配慮の
結果である。腐食も同様に交換塔においての種々の配慮
要素の１つであり、素材の選択、デザイン及び塔の内部
構造物の構成は、多くの場合に、これらの配慮の結果で
ある。第１図に示された処理場の構造は、同様に「ケミ
カル・エンジニアリングＪ、１９８４年３月５日号に掲
載されたギルバート・チェノの論説「充填塔の内部構造
」に詳細に説明されている。

この論説は、採用によって、この明細書の一部分となる
。

第２図には、トレー４８に組込まれた本発明の特徴が、
概略側面断面図によって示されている。

上部のトレー４８は、図示したように穿孔された扁平な
パネルを備えている。下部のトレー４９も、その中央活
性域５２に亘って、はぼ扁平な構造を備えている。液１
３は、上方に配されたトレー４８から、テーパー状すな
わち斜行状の底部域５４を備えた降水部５３を流下する
。斜行状の底部域５４は、活性流入域からの蒸気流のた
めのすきま角を供与する。液１３は、降水部５３の下方
の、高くなった活性パネル域５１から排出される蒸気１
５と接触する。この接触は、トレー４９の中央活性域５
２を横切る気流及び液流の方向を制御する。活性域５２
の複数の穿孔５９を通って上方に向う残りの蒸気１５は
、起泡６１を発生させる。起泡すなわち泡は曝気域で、
液１３の相がひと続きになっている。起泡６１が存在し
ないか又は不連続となった時、気体が連続する形態に反
転することによって、気泡を通過して上方に向う気体の
「噴射」が生じうる。本発明の降水部−トレー組立体に
よれば、この気体の連続する形態の可能性は著しく減少
する。

さらに第２図において、起泡６１は、仮想線で表わした
比較的−様な高さ６３で、トレー４９の全幅を横切って
、反対側の先端６５まで延在しており、この先端６５に
は、起泡の高さ６３を保つためのせき６７が設けられて
いる。この個所に蓄積された起泡は、せき６７の上端を
越えて、そこに取付けられた降水部６９に流入し、その
下方の斜行状の領域７０に運びこまれ、そこで液体が蓄
積し、液体はその下方の活性流入域７１上に分散される
。活性流入域７１もまた、例示の目的のためにのみ概略
的に図示れている０本明細書において説明されるように
、単一の直交流プレートに対する開口及び穿孔領域は、
直交流プレートの活性長さと、気泡６１が設定される領
域を設定する。

活性流入域５１，７１により全活性領域を増大させるこ
とによって、より大きな能力及び効率が達せられる６さ
らにまた本実施例においてトレーの効率にとって臨界的
なのは、トレー４９を横切る液１３の流れ方である。通
常のシーブプレートの流れの図式を、本発明によって実
現される効率を明らかにするために、以下に詳細に説明
する。

第３図には、普通のシーブプレートを横切る流れの形態
が図示されている。従来の技術によるシーブプレート７
２は、その下方の固体のパネル７３上に、次いでトレー
７４上に液を給送するための通常の第１降水部を備えた
丸形のトレーとして図示されている。第２降水部７４Ａ
は、トレー７４から液を運び去る。複数の矢印７５は、
従来のプレートを横切る液１３の一様でない流れを表わ
している。流れの方向に対して側方の、プレートの両側
には、再循環セル７６が図示のように形成される。これ
らの逆行流域即ち再循環セルの形成は、トレーの効率を
減少させる。これらの再循環セルは、処理場の壁の近傍
の逆行流の結果であり、この逆流の問題は、処理場の直
径が増大すると共に一層深刻になる。逆行流の増大と、
それによる再循環セルからの滞留効果とにともない、対
向流間の質量伝達のための濃度差駆動力が減少する。濃
度差駆動力の減少の結果として、処理場における所定の
分離のための接触要求又は高さ要求が増大する。逆混合
は、プレー１−効率の１つの様相に過ぎないが、逆混合
の減少は、本発明の他の利点を伴う。本出願人の係属中
の前記米国特許願０７／３０４，９４２号に示されたプ
レート効率についての説明を再び参照されたい。

第４図には、本発明の原理に従って作成された降水部−
トレー組立体１００が、断片的な拡大斜視図によって図
示されている。図示したトレー４９は塔本体１２中に配
設され、トレー４９に液１３を供給するために、活性入
口パネル１０４の上方に給送降水部１０２を配設するこ
とができる。

せき８２は、トレー４９の反対側に配設され、そこには
第２降水部が、気泡６１及び液１３をトレー４９から運
び去るために配される。液１３は、活性入口パネル１０
４上にこぼれ落ち１次に立上り縁部１０６を越えて、ト
レー４９上し二流下する。

液１３は、矢印８３．８４の方向にトレー４９を横切っ
て流れる。活性入口パネル１０４が流れベーンと共に形
成されていれば、流れは、活性入口パネル１０４からの
蒸気流によって方向づけられ。

本発明の原理に従って実質的に一様となり、前述した逆
流の問題は生じない、この態様では、逆混合が存在しな
いので、対向流間の質量伝達のためのａ度差駆動力が増
大する。上昇する蒸気１５の流れは、トレー４９の隣接
ワイヤ間に画定された開口を通過する。

第５図を参照すると、トレー４９の組立体が拡大断面図
によって略示されている。この実施例によれば、シーブ
形のトレーは、７字形又は台形のワイヤ５５によって形
成される。このトレーは、５ＣＲＥＦ、Ｎ　ＴＲＡＹ形
のシーブトレーの態様中に組込まれる。５ＣＲＥＥＮ　
ＴＲＡＹは、本出願人の商標であり、略平行に隔置され
て配されたＶ字形のワイヤ５５の配列によって構成され
たトレー４９の中央活性域を表わしている。隣接したＶ
字形のワイヤ５５は、直交部材５８によって固定され、
また各々のワイヤ５５の間にベンチュリ形のスリット８
７を形成するため、エネルギー損失が著しく減少する。

メツシュ状の流入域５１とトレー４９との相対的な大き
さは、現寸大ではなく、トレー組立体を表わすことによ
って示される。各々のワイヤ５５は、前記のテーパー状
のスリット８７を画定する台形の外周面５６を備えてい
る。このトレーは、広い範囲の条件に亘って、起泡形態
で、最大の効率において作動する。即ち、蒸気１５は、
第４図の給送降水部１０２から蒸気１５と直角に流れる
液１３と接触するように１図示のように上昇する。

その結果として、気液接触の乱流パターンが生じ、効率
的な質量伝達が行なわれる。同様に、気泡高さは最大に
、液滴同伴は最小になり、低圧力降下によって降水部の
滞留が減少する。高くなった活性入口パネル１０４から
の方向づけされた流れによってトレー効率が増大し、高
さも最小になる。

なお、どんな形式の孔もトレー４９の活性域に組み入れ
ることができる。７字形のワイヤ５５が図示されている
が、バブルキャップトレー、他のスロット状の開口、穿
孔又は弁（固定されたものでも可動形でもよい）も本発
明について使用することができる。

第６図には、第４図のトレー４９の上面図が示されてい
る。トレー４９は、複数のパネル区画によって形成され
ている。これらのパネル区画にお、いては、図をわかり
易くするために、開口の詳細は示されていない。パネル
区画１２０は、円弧状の側壁１２１を備えた外側パネル
を有する。パネル区画１２２は、隣接するパネル区画１
２０に固着され、はぼ矩形状である。パネル区画１２４
は同様に隣接するパネル区画１２２に固着され、同様に
、大体において矩形の形状を備えている。各々のパネル
区画１２０，１２２，１２４は、第５図に示したものの
ような適当なトレー材料によって形成されている。立上
り縁部１０６は、高くなった活性入口パネル１０４から
トレー１２２゜１２４を図示のように隔だてている。

さらに第６図からは、活性入口パネル１０４とトレー４
９の中央活性域との相対的な大きさの比率を知ることが
できる。特にこの実施例において、活性入口パネル１０
４は、突合せ継ぎ目１１３の合せ接合部に亘って一体に
溶接された第１パネル区画１１０と第２パネル区画１１
２とから成っている。パネル区画１１０，１１２は、各
々選定された方向を指向するルーパー１１４を備えてい
る。

パネル区画１１０のルーパー１１４は矢印１１６の方向
に蒸気流を導くように角度が設定されている。同様に、
パネル区画１１２のルーパー１１４は、矢印１１８の方
向に蒸気流を導くように角度が設定されている。そのた
め選定された気液流は、パネル区画１２０，１２２，１
２４を横切って、反対側の降水部に向って生ずる。降水
部パネル１２６は、矩形の開口１３０が形成された底部
排出板１２８に向って下向きに傾斜して示される。

開口１３０の上方に蓄積した液は、そこから、下方のト
レー上に流下する。

第７図には、第６図のトレー４９が側面断面図によって
図示されている。せき８２は、給送降水部１０２に隣接
し、はぼＬ字形の部材で形成されている。給送降水部１
０２は、第１傾斜壁１２６を有し、この第１傾斜壁１２
６は、第２傾斜壁領域１３２と係合している。第２傾斜
壁領域１３２は、その下方の高くなった入口パネルから
の上昇蒸気を排出させるための斜行状の区画１３４を備
えている。従来の技術による降水部の構成とは異なって
、高くなった入口パネルからの蒸気の通路をもたらすた
めの傾斜状の降水部を近傍に設けることが臨界的である
。給送降水部１０２から排出される液に、蒸気流が直接
に接触するようにした活性入口パネルを用いる場合には
、斜行状の区画１３４が必要になる。同様に、給送降水
部１０２と向い合う高くなった活性入口パネル１０４は
。

第１支持材１３６及び外鍔支持リング１３８を一体的に
備えている。これらの各部は、種々の構造部材間の一般
的な関係を示すことを目的として概略的に図示されてい
る。

第８図を参照すると、第４図の高くなった活性入口パネ
ル１０４及び給送降水部１０２が拡大側面断面図によっ
て図示されている。給送降水部１０２は、前記のように
、選定れされた斜行状の区画１３４を組み込んで図示さ
れている。開口１３０は、上昇する蒸気１５と接触する
ように液１３を直接に活性入口パネル１０４に排出させ
るために、給送降水部１０２の下部域に形成されている
。活性入口パネル１０４には複数の方向流ベーン１４０
が形成され、この実施例では、矢印１４２の方向に指向
する蒸気流を供与する。方向流ベーン１４０は、プレー
ト区画１４４に形成されており、このプレート区画は、
気液接触塔において慣用される予備膨張メタル及び／又
はその他の形態の金属製ルーパーによって構成してもよ
い。

この特定の形態によれば、排出用の開口１３０の上方に
波頭１４８を保つことによって、給送降水部１０２内に
ダイナミックシールが形成される。

第９図には、第８図の降水部パネル組立体の変形実施例
が図示されている。降水部の斜行状の区画１３４は、ベ
ンチュリフランジに終端する傾斜区画１５０とともに構
成される。ベンチュリフランジ１５２に隣接した降水域
全体は、そこから液を導いて内部により低い圧力域を形
成する目的のために、開放されていてもよい。

第１０図には、第８図のプレート区画１４４のパネルの
一部が断片的な拡大斜視図によって図示されている。こ
の特定の形態では、予備膨張形式の金属プレートが用い
られ、この金属プレートには、スリット状の開口１６４
を形成する複数のよじれ地帯１６２が形成されている。

多くのルーバー設計を用いることができる。蒸気１５は
、よじれ地帯１６２とスリット状の開口１６４との間の
角度関係のために、矢印１６６の方向に貫流する。

パネル区画１６０は、本発明による高くなった活性入口
パネル１０４から選定された蒸気流を導くための本発明
による構成の一例を示しているにすぎない。

第１１図を参照すると、高くなった活性入口パネル１０
４には複数のパネル区画２６０，２６２゜２６４を組込
むことができる。これらのパネル区画２６０〜２６４は
、複数の方向流ベーンを利用し、中央パネル区画２６２
は、まっすぐトレー４９を横切るよう蒸気を導き、一方
弁側のパネル区画２６０，２６４は、蒸気流をその外方
に導き、交差する逆流を減少させる。これにより給送降
水部１０２の効率は増大し、気液間の相互作用は増加す
る。高くなった活性入口パネル１０４は、これが固着さ
れている特定のプレートの全活性領域を増大させ、方向
流ベーンは、降水部から液が直接排出されるので気液接
触を最大にする。なお、このパネル区画全体は１本明細
書において用いられているように実質的に一様に高くな
っているという意味において、傾斜していてもよい。降
水部におけるスタティックシールの利用は、更に構造を
簡略にし、操作効率を最大にする。方向流ベーンは、適
切な流れを受けいれて流れの平衡を保つため、必要な方
向を向いて活性入口パネルに設けられている。これは、
液がプレート４９を横切って反対側のせき８２に達する
以前の逆行流を防止する。これらの要因は、トレー４９
の効率を増大させる。これらの全ての効果は、高効率を
保つと共に、質量伝達効率を増大させ、従来の技術に対
する顕著な改善を示す。

本発明の好ましい実施例について以上に説明したが、本
発明は、それ以外にもいろいろの形態において実施でき
るため、前述した構成は、単なる例示であり、本発明を
限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理に従った構成の降水部−トレー
組立体の一実施例および充填塔のいろいろの内部構造物
を示すために、種々の部分を取除いて示した充填塔の斜
視図、第２図は、工程塔の内部に固定した本発明による
改良された、降水部−トレー組立体を示す概略側面断面
図であり、この組立体を横切る液体及び蒸気の流れを示
す図、第３図は、従来の技術によるシーブプレートの概
略上面図であり、このシーブプレートを横切る液流を示
す図、第４図は、本発明の降水部−トレー組立体の斜視
図であり、図示を明瞭にするために一部を取除いて示し
た図、第５図は、第４図の５−５Ａ！に沿った拡大側面
断面図であり活性トレー域を示す図、第６図は、第４図
のトレー組立体の拡大上面図、第７図は、第６図の降水
部−トレー組立体を示す概略側面断面図、第８図は、第
４図の降水部−トレー域を示す断片的な拡大側面図、第
９図は、第８図の降水部の変形例を示す断片的な拡大側
面図、第１０図は、第４図の活性流入域を示す断片的な
拡大斜視図、第１１図は、第４図の活性流入パネルの変
形例を示す上面図である。 １０・・処理場、１３・・液、１５・・蒸気、４８．４
９・・トレー、５１・・活性流入域、５２・・活性域、
５３・・第１降水部（第１降下部）、６９・・第２降水
部（第２降下部）、１０４・・入口パネル、１４０・・
方向流ベーン。 特許出願人　　グリッツ・インコーポレイテッド代理人
弁理士　兼　　坂　　　　　異 同　　　　酒　　井 同　　　　兼　　坂　　　　　　繁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）液が第１降下部を経て下向きに、第１トレー上に、
   そして該第１トレーの活性域を横切って流れ、蒸気は該
   活性域を通って上向きに流れ、前記液が第２降下部によ
   って前記活性域を立去る前に、前記蒸気が前記液と相互
   作用及び物質移動を行なうようにした形式の処理場のた
   めの、改良された降下部−トレー組立体であって、前記
   第１降下部の下方に優先的な蒸気流を設定して蒸気を前
   記第１降下部からの液と接触するように注入するための
   、実質的に一様に高くなった活性流入域を前記第１降下
   部の下方に設けたことを特徴とする降下部−トレー組立
   体。 ２）処理場の降下部から下方のトレー上に排出される液
   に蒸気を混合させるに当り、該トレーは、それを通って
   上昇する蒸気流が下降する液と混合する形式の改良され
   た気液混合方法であって、前記トレーに隣接して前記降
   下部の下方に実質的に一様に高くなった活性流入域を配
   設する工程と、前記トレーに対して前記活性流入域を経
   て優先的に蒸気流を与える工程と、前記蒸気流を前記液
   中に注入する工程とから成る気液混合方法。 ３）液が第１降下部を経て下向きに、第１トレー上に、
   そして該第１トレーの活性域を横切って流れ、蒸気は該
   活性域を通って上向きに流れ、前記液が第２降下部によ
   って前記活性域を立去る前に、前記蒸気が前記液と相互
   作用及び物質移動を行なうようにした形式の処理場のた
   めの、改良された降下部−トレー組立体であって、前記
   第１降下部の下方に、高くなった活性流入域を配設し、
   該活性流入域は、前記第１トレーの前記活性域に対して
   方向付けられた優先的な蒸気流を与えるための複数の指
   向性蒸気流ベーンを備えた入口パネルから成ることを特
   徴とする降下部−トレー組立体。