JPH03505303A - 多層角形充填物 - 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】 芝ＮｆｌＪ１ｆ３１Ｅ見量 本発明は、例えば精留、抽出及び収着で及び混合技術での熱的分離設備で装備要 素として使用される規則的な充填物にＩｌｇする。

本発明は更に詳しくは一様なファン状の羽根要素が充填物の体寸法にわたって分 布されたこの形式の充填物に関する。この形式の要素はＤＥ−Ｏ８３５１５３０ ０Ａ１及びＰＣＴ　　ＷＯ３６１０６２９６に開示されている。この形式の要素 は化学的及び熱的分離及び混合工程で互いに接触する流動相の交差分布及び交差 混合を向上させるためにカラム装置及びチャネルで使用するものである。前記し たファン状羽根要素を含むいわゆる角形充填物の有利な使用は、例えば熱的分離 技術で、他の充填物によって与えられ得るよりも物質移動過程でのより大きい解 離作用を導く。

しかしながら、角形充填物の分離効率に関してはまさにファン状羽根′ｌｌ集が 配ｌされる順序がＩＢである。

ＤＥ−Ｏ８３５１５３００Ａ１の第５図〜第７図に関連して規定された充填物構 造は相の副流のための螺旋経路を備え、同じ相の隣接する副流が両側へ回転する 可能性をもつ。その刊行物に記載された充填物は分離において非常に有効である 。しかしながら、その生産及び組立コストは、充填物が主流の軸線に対して直角 に層状にされた層でだけ積重ねられ得ることは大いにあり得るので、他の匹敵す る製品のコストよりも高い。例えば、ｌ５ＢＮ　　３−７７８５−０９１２−８ においてアール・ビレットによる熱的物質分離法におけるエネルギ経済で説明さ れているズルツ７−社及びモンツ社によって作られたような他の形式の充填物は 、ひだ付マットとして知られるジグザグに折曲げられたシートを使用しており、 該シートはそれらの軸線を平行にしてカラム中へ１ＩＩｉｌ素として導入される ことができ、充填物として使用される金属シート部品の折曲縁は通常はカラム軸 線から斜め３　５１５　３００　　Ａ１及びＰＣＴ　　ＷＯ３６１０６９２６の 両方の刊行物に記載されている充填物に関しては、充填物がひだ付マットをＩＩ として積重ねられることができる変形例が記載されている。

この点について、更に詳しくはＰＣＴ出願ＷＯ３６１０６２９６の第１２図に例 示された実施例を参照すべきである。ＤＥ−Ｏ３３５１５３００Ａｌの第５図〜 第７図に示された充填物と比較して、金属シート部品のジグザグ折曲げはｒ４− ぐな三角形チャネルを形成し、該チャネルは横方向オリフィスを形成するが、特 に軽い相のための、即ち概して蒸気又は気体のための好ましい真直ぐな流路を形 成する。この実施例では、ファン状羽根要素は液体相の下降流に有力に作用し、 自由カラム横断面に関した液体相の流速は軽い相の流速よりはるかに低い。

ＰＣＴ出願ＷＯ３６１０６２９６の第１２図の実施例の場合での低コスト充填物 生産の利益は、不利益、即ち気体又は蒸気の装填量が増加するにつれて真直ぐな チャネルを通る軽い相の増加された流れがあり、特に蒸気又は気体での所１され る交差混合を低下させることによって相殺される。

ひだ付けによって形成された同一平面のチャネルは、例えば流れチャネルの又は 充填物を取囲むカラムの横断面で平行な真直ぐの鯵の形で投影され得る好ましい 方向を、充填物ブロックの場合に気体又は蒸気流のために備える。しかしながら 、軽い相での充分な交差混合の観点から、投影横断面にわたって速度成分の一様 な分布が望ましい。

簡単化された充填物生産から生ずるこの不利益を排除するために、問題は、少な くとも横断面にわたって下降する液体の一様な分布のために非常に有効であるこ とが判明しているファン状羽根要素を保持しながら、縁付金属シート部分から、 即ちいわゆるひだ付マットから経済的に生産されることができるが横断面投影で 引離し得る単一の好ましい方向よりも多い方向を流通する蒸気又は気体に与え従 って気体相での断方向混合を高める充填物ｓｉを見つけることである。

この問題を解決するために、ｉＲｒ＃的なファン状羽根要素が等辺の角錐の平面 正方形格子の上に形成され、その側面は交互に開き且つ閉じられ、２つの上記の 角錐が１つをそのおのおのの側で格子の各要素よりも上へ、高められ、それによ り格子要素の底側に配置され且つ異なる角錐に属する２つの閉じた側面が平面を 形成し、それにより構成された層がそれらの角錐の頂点を互いに接触させて１つ の層を他の１つの層の上に配置され、それにより角錐の頂点で収斂する面が互い に一緒に平面を形成しない。

第１図は充填物の基本的な構造を示すお点ＡＳＢ、Ｃ１Ｄは正方形の格子要素の かどである。頂点Ｓ、の角錐は閉じた側面ＡＤＳ　　及びＣＢＳ、を有する。角 錐の頂点Ｓ２はＳ、垂直方向下方に配置され、側面ＡＢＳ２及びＣＤ５１は頂点 Ｓ２を有する角錐の部分を形成する。面ＣＤ５２は上方へ向けられた隣接する頂 点Ｓ３の角錐に属する側面ＤＯ８３と接合する。該２つの角錐の側面は一緒に平 １ＩｉｌｌＩｌち偏菱形ＤＳ　Ｃ８２を形成する。点Ｅは４つの偏菱形面によっ て形成され且つ第１図で狭いハツチングで強調された静止ファン状羽根の中心で ある。

静止ファン状羽根は第１図の構造で各区点の周りに見られることができる。底点 Ｆと１ｌｉＮシたファン状羽根は底点Ｅに基礎をおいたファン状羽根と比較して 反対の回転方向と関連している。

第２図４１ｔ第１図に示され且つ１つを他の１つの上に配置された形式の層をＪ ｉｌｉｉする充填物ブロック又はユニツトを示している。第２図の頂層及び底層 のそれぞれは第１図に示された形式の廟の半分からなり、その部分は格子平面で 切断されている。符号Ｓ　及びＳ２はそ・れぞれが第２図で例として２つの当接 する角錐頂点を示す。かどＡｌＢ、Ｃ，Ｄで盾Ｊｆｃされた第２図の充填物ユニ ット横断面は第１図に示された形式の２つの半層によって作られた密度をその垂 直方向投影において有する。

第２図の充填物構造は２つの点で注目すべきである。

第一に、該充填物はいま説明したような層からのみならずひだ付マットから組合 わされることができる。要点は、もし充填物が横断面対角線ＡＣに沿ってＥの方 へ垂直方向へ切断されると仮定するならば、点Ｆ％ＧＳＨ及び■を通して左へ及 び右へ作られた切断切目に対して平行な切目はジグザグ縁部と偏菱形切抜部とを 有する金属シート部分になる。従って、例えば、第２図で点へ及びＦを通るその ような平行な切目によって作られたひだ付マットは、一部覆われた三角形のチャ ネル中で、切断平面に対して平行に且つ後部から前部へ上方へ延びる真直ぐな整 合を蒸気流に提供する。対応して、Ａ及びＧを通る平行な断面で画成されたマッ ト中の蒸気流の整合は切目面に対して平行であるが、三角形のチャネルの縁付け の故に、流れ方向は主として前部（およそ点Ｅにおける）から後部まで（実質的 に点Ａまで）上向きである。第二に、最初に第２図から明らかでない別の通路形 成が蒸気流のためにあり且つ第２図で点Ａ、Ｃ，Ｅを通る前述した切断面に対し て横断方向に、即ち点り、Ｂ、Ｋにおける平面での垂直方向断面と平行に延び、 従ってもし第２図のユニットがその垂直方向中心軸線の周りに左へ９０°回転さ れるならば、矩形切断平面ＢＫＬＤに対して平行に延びる通路形成が明らかにな ることは説明した充填物構造について本発明に従って請求される。

第３図は９０°回転された充填物を示しており、そこで第２図の符号で示された 点はそれらの関係を保持している。前述した９０°の回転の故に、例えば、点Ｂ は第２図におけるその位置から、第２図で点Ａの位置であった第３図の位置まで 移動する。同様な考えが第２図での他の点の回転に当てはまり、それ故第２図と 第３図との間の関係に当てはまる。相が流通する通路は第２図における点Ｂ、Ｄ ＳＬを通る垂直方向断面に対して平行になることは第３図で明らかである。

それ故、実際に、第２図及び第３図に示す本発明による充填物ユニットは、ずれ たチャネル列を有し、即ち点Ｂ、Ｄ、Ｌを通る切断面に対して平行な列と、この 平行図ンを通る面と平行に延びる列とを有する。それ故、軽い相で要求される増 加された横断方向の混合が達成される。

生産工学の観点からの交差する特徴は、第２図及び第３図に示すユニットが２つ の様式で、即ちＡ、Ｃ，Ｅを含む切断平面に対して平行か又は点Ｂ、Ｄ、Ｌ　（ 第２図及び第３図）を含む切断平面に対して平行かどちらかで１つを他の１つの 上に層状にされ得るひだ付マットによって構成され得ることである。

充填物ユニットは、角錐面の端が互いに点状の接触だけを有するので、製作に困 難である理想的な形で第２図及び第３図の両方に図示されている。充填物をその 実際的な形でより安定に作るために、重！！部分が角錐面の接触場所に設けられ ることができる。

第４図は金属シートパネルを示しており、それから偏菱形切抜部がハツチングさ れてない部分に作られている。

パネルから調製されたマットの安定性は第４図で重複部分０で与えられる。ジグ ザグマット形状は＠＠　ｆ　−ｆに沿って緑付けすることによって作られる。

第５図は本発明によるひだ付は可能な金属シートパネルの別の形を示す。鎖線の 真直ぐな線ｆ−ｆはひだ付録を示す。基本的に偏菱形の切抜部は短いウェブｎに よって尖ったかどで平らにされており、且つ切抜部を通過する別のウェブｎを有 する。

本発明による充填物は、それぞれがカラムの軸線に沿う流れの速度成分を許す前 述した三角形のチャネルに加えて、カラムの横断面に対して平行に延びる２つの ずれたチャネル列を備える。多数の異なった方向に向けられたチャネル列、即ち 充填物の「複合性」は、存在するファン要素に加えて、特に軽い相において横断 方向の混合に役立つ、Ｆｓえば、液体と蒸気が向流状態にある向流動作では、最 大可能な蒸気速度をＭ準として測定される最大装填−は他の方法で匹敵し得る条 件で他の充填物の最大装填量よりもかなり高い。カラム横断面にわたる相分布を 更に改良するために、充填表面は横断方向の溝を圧痕され又は孔を形成されるこ とができる。同じ目的は充填物を編まれた金属又は布織物で作ることによって得 られる。

金属及び布と同様にプラスチック及びセラミックのような他の材料が例えばコス ト又は腐食のような他の理由で本発明による充填物のために考慮されることがで きる。

国際調査報告

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．化学工学、特に熱的分離及び混合技術のための規則的な充填物であって、該 充填物が規則的なファン状羽根要素と一部覆われたチャネルの異なって整合され た列の系とを備える充填物において、等辺形の角錐が平らな正方形の格子の上に 形成され、該角錐の側面が交互に開き且つ閉じられており、２つの上記の角錐が １つをそのおのおのの側で格子の各要素よりも上へ高められ、それにより正方形 格子要素の底側に配置され且つ異なる角錐に属する２つの閉じた側面が平面を形 成し、それにより構成された層が角錐の頂点を互いに接触させて１つの層を他の １つの層の上に配置され、それにより角錐の頂点で収斂する面が互いに一緒に平 面を形成しないことを特徴とする規則的な充填物。
2. ２．角錐の側面が完全に閉じられてなく、１つまたはそれ以上の小さいオリフィ スを形成していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の充填物。
3. ３．充填ユニット及びそれを編まれた織物、金属シート又は箔尾様な平らな材料 から作る方法であって、偏菱形区域が第４図又は第５図に示されるように選択的 に穿孔され、第４図は又は第５図に示された真直ぐな線ｆ−ｆに沿う縁部がひだ 付マットを形成するようにジグザグ形であり、且つかくして形成されたマットを 互いの上に垂直方向に配置することによって、請求の範囲第１項に記載の特徴と する構成が現れることを特徴とする充填ユニット及びそれを編まれた織物、金属 シート又は箔尾様な平らな材料から作る方法。