JPH0663700B2 - 深冷分離装置の精留塔 - Google Patents
深冷分離装置の精留塔Info
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- JPH0663700B2 JPH0663700B2 JP2214598A JP21459890A JPH0663700B2 JP H0663700 B2 JPH0663700 B2 JP H0663700B2 JP 2214598 A JP2214598 A JP 2214598A JP 21459890 A JP21459890 A JP 21459890A JP H0663700 B2 JPH0663700 B2 JP H0663700B2
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- porous
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガス分離装置をはじめとする深冷分離装置の
精留塔に関するものである。
精留塔に関するものである。
一般に、深冷法による空気分離装置やガス分離装置で
は、気液接触による深冷分離を行うための精留塔が設け
られる。この精留塔内には、上下方向に複数段の精留皿
が設けられ、各精留皿上を流れる液体と、この精留皿を
通じて上昇するガスとの接触により、両者の間で熱およ
び物質移動操作が行われ、精留分離が行われる。ここ
で、上記精留皿に用いられるものとしては、多孔板やバ
ブルトレイ等が知られているが、深冷分離装置において
は、上昇ガスの圧力損失が小さく、かつ製作も容易で安
価な多孔板が多用されている。
は、気液接触による深冷分離を行うための精留塔が設け
られる。この精留塔内には、上下方向に複数段の精留皿
が設けられ、各精留皿上を流れる液体と、この精留皿を
通じて上昇するガスとの接触により、両者の間で熱およ
び物質移動操作が行われ、精留分離が行われる。ここ
で、上記精留皿に用いられるものとしては、多孔板やバ
ブルトレイ等が知られているが、深冷分離装置において
は、上昇ガスの圧力損失が小さく、かつ製作も容易で安
価な多孔板が多用されている。
第５図は、従来の精留塔の内部構造の一例を示したもの
である。この精留塔90内には、上下方向に複数段に亘っ
て多孔板91が水平に配設されており、その左右には、上
側の多孔板91の出口と下側の多孔板91の入口とを結ぶ液
通路92が形成されている。また、第６図にも示されるよ
うに、各多孔板91において、多数の孔が形成されている
領域のすぐ上流側の位置には上流側堰（せき）93が立設
され、下流側端部には下流側堰94が立設されている。
である。この精留塔90内には、上下方向に複数段に亘っ
て多孔板91が水平に配設されており、その左右には、上
側の多孔板91の出口と下側の多孔板91の入口とを結ぶ液
通路92が形成されている。また、第６図にも示されるよ
うに、各多孔板91において、多数の孔が形成されている
領域のすぐ上流側の位置には上流側堰（せき）93が立設
され、下流側端部には下流側堰94が立設されている。
このような構造において、精留塔90の上部に還流された
液は、各多孔板91上および液通路92を伝って下降し、こ
の下降液と、多孔板91の孔を通じて上昇するガスとが接
触することにより、両者の間で熱および物質移動操作が
行われ、精留分離が実現される。また、各多孔板91を流
れる液は、この多孔板91の孔を通じて上昇するガスの圧
力（動圧）によって下から支えられることとなる。
液は、各多孔板91上および液通路92を伝って下降し、こ
の下降液と、多孔板91の孔を通じて上昇するガスとが接
触することにより、両者の間で熱および物質移動操作が
行われ、精留分離が実現される。また、各多孔板91を流
れる液は、この多孔板91の孔を通じて上昇するガスの圧
力（動圧）によって下から支えられることとなる。
上記のような精留塔をもつ深冷分離装置では、大きな負
荷変動に対応したり、安価な夜間電力を利用したりする
ために、生産量の大幅な増減がよく行われる。例えば、
上記夜間電力を有効利用するためには、夜間生産量を増
やし、昼間減量するといった生産量の調整が行われる。
荷変動に対応したり、安価な夜間電力を利用したりする
ために、生産量の大幅な増減がよく行われる。例えば、
上記夜間電力を有効利用するためには、夜間生産量を増
やし、昼間減量するといった生産量の調整が行われる。
ところが、生産量が削減された状態では、これに伴って
上昇するガスの圧力（動圧）も必然的に下がるため、多
孔板91の孔からの液漏れが顕著となる。
上昇するガスの圧力（動圧）も必然的に下がるため、多
孔板91の孔からの液漏れが顕著となる。
しかも、多孔板91上を流れる液の深さは、その流動抵抗
のために、多孔板91の下流側よりも上流側で大きくなり
易く、この上流側でガスの上昇がより困難となるために
上流側での液漏れが特に顕著となる。このように上流側
で漏れた液は、下の段の多孔板91の下流側部分に落下す
るため、計２段の多孔板91をバイパスすることになり、
精留効率の大幅な低下は免れ得ない。
のために、多孔板91の下流側よりも上流側で大きくなり
易く、この上流側でガスの上昇がより困難となるために
上流側での液漏れが特に顕著となる。このように上流側
で漏れた液は、下の段の多孔板91の下流側部分に落下す
るため、計２段の多孔板91をバイパスすることになり、
精留効率の大幅な低下は免れ得ない。
本発明は、このような事情に鑑み、簡単な構造で、液漏
れによる精留効率の低下を効果的に抑制することができ
る深冷分離装置の精留塔を提供することを目的とする。
れによる精留効率の低下を効果的に抑制することができ
る深冷分離装置の精留塔を提供することを目的とする。
本発明は、上下方向に複数段に亘って多孔板が配設さ
れ、各多孔板の両側に降下液の入口および出口が交互に
設けられ、各多孔板上を流れる降下液と多孔板の孔を通
じて上昇する上昇ガスとが接触するように構成された深
冷分離装置の精留塔において、各多孔板の出口側部分が
入口側部分よりも低くなるように各多孔板を構成すると
ともに、各多孔板の出口側端部にこの多孔部の入口側部
分と同等もしくはそれ以上の高さをもつ堰（せき）を設
けたものである（請求項１）。
れ、各多孔板の両側に降下液の入口および出口が交互に
設けられ、各多孔板上を流れる降下液と多孔板の孔を通
じて上昇する上昇ガスとが接触するように構成された深
冷分離装置の精留塔において、各多孔板の出口側部分が
入口側部分よりも低くなるように各多孔板を構成すると
ともに、各多孔板の出口側端部にこの多孔部の入口側部
分と同等もしくはそれ以上の高さをもつ堰（せき）を設
けたものである（請求項１）。
また本発明は、上下方向に複数段に亘って多孔板が配設
され、各多孔板の両側に降下液の入口および出口が交互
に設けられ、各多孔板上を流れる降下液と多孔板の孔を
通じて上昇する上昇ガスとが接触するように構成された
深冷分離装置の精留塔において、各多孔板を無孔の盲板
部と多孔部とで構成するとともに、多孔部を各多孔板の
中央よりも出口よりの部分に設けたものである（請求項
２）。
され、各多孔板の両側に降下液の入口および出口が交互
に設けられ、各多孔板上を流れる降下液と多孔板の孔を
通じて上昇する上昇ガスとが接触するように構成された
深冷分離装置の精留塔において、各多孔板を無孔の盲板
部と多孔部とで構成するとともに、多孔部を各多孔板の
中央よりも出口よりの部分に設けたものである（請求項
２）。
まず、請求項１記載の構成によれば、多孔板の下流側部
分を上流側部分よりも低くした分だけ、この下流側部分
上を流れる液の深さは大きくなる。これにより、下流側
部分の孔を上昇するガスの量が減るため、多孔板からの
液漏れ量は下流側部分に偏り、上流側部分での液漏れが
抑制される。
分を上流側部分よりも低くした分だけ、この下流側部分
上を流れる液の深さは大きくなる。これにより、下流側
部分の孔を上昇するガスの量が減るため、多孔板からの
液漏れ量は下流側部分に偏り、上流側部分での液漏れが
抑制される。
また、請求項２記載の構成によれば、各多孔板の多孔部
で液漏れが生じても、この漏れた液は下の多孔板の多孔
部の上流側に落下するので、バイパスされる経路は短
い。
で液漏れが生じても、この漏れた液は下の多孔板の多孔
部の上流側に落下するので、バイパスされる経路は短
い。
本発明の第１実施例を第１図に基づいて説明する。
ここに示される精留塔10の内部には、多数の孔をもつ多
孔板12が上下方向に複数段に亘って設けられている。各
多孔板12は、左右交互に入口および出口を有しており、
上側の多孔板12の出口と下側の多孔板12の入口とは上下
方向に延びる液通路14で結ばれている。
孔板12が上下方向に複数段に亘って設けられている。各
多孔板12は、左右交互に入口および出口を有しており、
上側の多孔板12の出口と下側の多孔板12の入口とは上下
方向に延びる液通路14で結ばれている。
さらに、この精留塔10の特徴として、各多孔板12は、そ
の上流側部分16よりも下流側部分18が一段低くなる２段
構造とされている。また、各多孔板12において多数の孔
が配設されている領域の上流側および下流側には各々上
流側堰20および下流側堰22が立設され、下流側堰22の高
さは上流側堰20の高さと略等しく設定されている。
の上流側部分16よりも下流側部分18が一段低くなる２段
構造とされている。また、各多孔板12において多数の孔
が配設されている領域の上流側および下流側には各々上
流側堰20および下流側堰22が立設され、下流側堰22の高
さは上流側堰20の高さと略等しく設定されている。
このような構造において、各液通路14および多孔板12上
を伝って下降する液と、多孔板12の孔を通じて上昇する
ガスとが各多孔板12上で接触することにより、精留分離
が実現される。このとき、精留による製品の生産量が少
ないほど、すなわち上昇ガスの圧力（動圧）が低いほ
ど、液を下から支える力は弱くなり、液漏れ量は大きく
なる。
を伝って下降する液と、多孔板12の孔を通じて上昇する
ガスとが各多孔板12上で接触することにより、精留分離
が実現される。このとき、精留による製品の生産量が少
ないほど、すなわち上昇ガスの圧力（動圧）が低いほ
ど、液を下から支える力は弱くなり、液漏れ量は大きく
なる。
ところが、この構造では、各多孔板12の下流側端部に下
流側堰22が立設されるとともに、各多孔板12の下流側部
分18が上流側部分16よりも一段低い段構造となっている
ので、下流側部分18上の液深は上流側部分16上の液深よ
りも大きくなり、この下流側部分18でのガスの上昇量が
抑えられ、その分上流側部分16でのガス上昇圧は上昇す
る。このため、上記液漏れは下流側部分18に偏ってなさ
れ、上流側部分16での液漏れが抑えられることになる。
このように下流側部分18で漏れた液は、下側の多孔板12
の上流側部分に落下するので、気液接触を行うための経
路をほとんどバイパスしない。
流側堰22が立設されるとともに、各多孔板12の下流側部
分18が上流側部分16よりも一段低い段構造となっている
ので、下流側部分18上の液深は上流側部分16上の液深よ
りも大きくなり、この下流側部分18でのガスの上昇量が
抑えられ、その分上流側部分16でのガス上昇圧は上昇す
る。このため、上記液漏れは下流側部分18に偏ってなさ
れ、上流側部分16での液漏れが抑えられることになる。
このように下流側部分18で漏れた液は、下側の多孔板12
の上流側部分に落下するので、気液接触を行うための経
路をほとんどバイパスしない。
すなわち、この構造では、多孔板12からの液漏れを下流
側部分18での液漏れに偏らせ、気液接触を行うための経
路を大きくバイパスする漏れである上流側部分16での漏
れを極力抑えるようにしているので、上記液漏れが生じ
ても、これに伴う精留効率の低下を効果的に抑制するこ
とができる。
側部分18での液漏れに偏らせ、気液接触を行うための経
路を大きくバイパスする漏れである上流側部分16での漏
れを極力抑えるようにしているので、上記液漏れが生じ
ても、これに伴う精留効率の低下を効果的に抑制するこ
とができる。
なお、この実施例では２段構造の多孔板12を示したが、
多段階に亘って下流側部分が低くなるような階段状に多
孔板12を形成するようにしてもよい。
多段階に亘って下流側部分が低くなるような階段状に多
孔板12を形成するようにしてもよい。
第２実施例を第２図に示す。この精留塔10では、多孔板
12を傾斜させることにより、その下流側部分が上流側部
分よりも低くなるように構成されている。この構造にお
いても、下流側部分の液深が増大することにより、上流
側部分の液漏れが抑制され、精留効率は高く保持され
る。
12を傾斜させることにより、その下流側部分が上流側部
分よりも低くなるように構成されている。この構造にお
いても、下流側部分の液深が増大することにより、上流
側部分の液漏れが抑制され、精留効率は高く保持され
る。
なお、以上説明した各実施例では、下流側堰22の高さが
上流側堰20と略同等のものを示しているが、この下流側
堰22の高さは少なくとも多孔板12の上流側部分の高さと
同等まで確保されていれば、下流側部分の液深を十分に
確保することが可能である。また、上流側堰20は特に設
けなくてもよい。
上流側堰20と略同等のものを示しているが、この下流側
堰22の高さは少なくとも多孔板12の上流側部分の高さと
同等まで確保されていれば、下流側部分の液深を十分に
確保することが可能である。また、上流側堰20は特に設
けなくてもよい。
第３実施例を第３図（ａ）（ｂ）に示す。ここでは、特
に少量の精留処理を行う場合に好適な装置が示されてい
る。
に少量の精留処理を行う場合に好適な装置が示されてい
る。
一般に、プラントの処理量が少ない場合には、その分精
留塔の塔径が縮小されるが、この塔径があまり小さいと
却って製作が困難となり、コストが削減されない場合が
ある。そこでこの実施例では、各多孔板12が、無孔の盲
板部26と、多数の孔をもつ多孔部28とで構成されてお
り、この多孔部28の配設面積によって気液接触領域の調
整が行われている。
留塔の塔径が縮小されるが、この塔径があまり小さいと
却って製作が困難となり、コストが削減されない場合が
ある。そこでこの実施例では、各多孔板12が、無孔の盲
板部26と、多数の孔をもつ多孔部28とで構成されてお
り、この多孔部28の配設面積によって気液接触領域の調
整が行われている。
しかも、各多孔板12において多孔部28は中央よりも出口
側よりの位置に配されており、その上流側および下流側
に上流側堰20および下流側堰22が立設されている。
側よりの位置に配されており、その上流側および下流側
に上流側堰20および下流側堰22が立設されている。
このような構造によれば、各多孔部28で液漏れが生じて
も、この漏れた液は下の多孔板12の多孔部28の上流側の
領域に落下するので、従来装置に比べ、液漏れにより経
路がバイパスされる度合は極めて小さい。よってこの構
造においても、液漏れによる精留効率の低下を効果的に
抑制することができる。
も、この漏れた液は下の多孔板12の多孔部28の上流側の
領域に落下するので、従来装置に比べ、液漏れにより経
路がバイパスされる度合は極めて小さい。よってこの構
造においても、液漏れによる精留効率の低下を効果的に
抑制することができる。
なお、第３図（ａ）では、上側の多孔板12の多孔部28の
下方に下側の多孔板12の多孔部28が全く存在しないもの
を示しているが、上側の多孔板12の多孔部28の上流側部
分と下側の多孔板12の多孔部28の上流側部分とが多少オ
ーバーラップしていてもよい。
下方に下側の多孔板12の多孔部28が全く存在しないもの
を示しているが、上側の多孔板12の多孔部28の上流側部
分と下側の多孔板12の多孔部28の上流側部分とが多少オ
ーバーラップしていてもよい。
また、多孔部28の配設面積が比較的大きく、その上流側
と下流側とで液漏れの度合に差が生じ易い場合には、第
４図に示されるように、上記多孔部28を前記各実施例と
同様に下流側部分18が上流側部分16よりも低くなるよう
に構成すればよい。
と下流側とで液漏れの度合に差が生じ易い場合には、第
４図に示されるように、上記多孔部28を前記各実施例と
同様に下流側部分18が上流側部分16よりも低くなるよう
に構成すればよい。
以上のように本発明は、各多孔板の出口側部分を入口側
部分よりも低くするとともに、各多孔板の出口側端部に
堰を設け（請求項１）、あるいは、各多孔板を無孔の盲
板部と多孔部とで構成するとともに、多孔部を各多孔板
の中央よりも出口よりの部分に設けたもの（請求項２）
であるので、各多孔板における液漏れを出口側部分に偏
らせ、上記液漏れによる経路のバイパス度合を下げるこ
とにより、精留効率の低下を効果的に抑制することがで
きる効果がある。
部分よりも低くするとともに、各多孔板の出口側端部に
堰を設け（請求項１）、あるいは、各多孔板を無孔の盲
板部と多孔部とで構成するとともに、多孔部を各多孔板
の中央よりも出口よりの部分に設けたもの（請求項２）
であるので、各多孔板における液漏れを出口側部分に偏
らせ、上記液漏れによる経路のバイパス度合を下げるこ
とにより、精留効率の低下を効果的に抑制することがで
きる効果がある。
第１図は本発明の第１実施例における精留塔の要部を示
す断面図、第２図は第２実施例における精留塔の要部を
示す断面図、第３図（ａ）は第３実施例における精留塔
の要部を示す断面図、同図（ｂ）は同要部を示す平面
図、第４図は他の実施例における精留塔の要部を示す断
面図、第５図は従来の精留塔の一例を示す断面図、第６
図は同精留塔の要部を示す断面図である。 10……精留塔、12……多孔板、16……多孔板の上流側部
分、18……多孔板の下流側部分、22……下流側堰、26…
…盲板部、28……多孔部。
す断面図、第２図は第２実施例における精留塔の要部を
示す断面図、第３図（ａ）は第３実施例における精留塔
の要部を示す断面図、同図（ｂ）は同要部を示す平面
図、第４図は他の実施例における精留塔の要部を示す断
面図、第５図は従来の精留塔の一例を示す断面図、第６
図は同精留塔の要部を示す断面図である。 10……精留塔、12……多孔板、16……多孔板の上流側部
分、18……多孔板の下流側部分、22……下流側堰、26…
…盲板部、28……多孔部。
Claims (2)
- 【請求項１】上下方向に複数段に亘って多孔板が配設さ
れ、各多孔板の両側に降下液の入口および出口が交互に
設けられ、各多孔板上を流れる降下液と多孔板の孔を通
じて上昇する上昇ガスとが接触するように構成された深
冷分離装置の精留塔において、各多孔板の出口側部分が
入口側部分よりも低くなるように各多孔板を構成すると
ともに、各多孔板の出口側端部にこの多孔部の入口側部
分と同等もしくはそれ以上の高さをもつ堰（せき）を設
けたことを特徴とする深冷分離装置の精留塔。 - 【請求項２】上下方向に複数段に亘って多孔板が配設さ
れ、各多孔板の両側に降下液の入口および出口が交互に
設けられ、各多孔板上を流れる降下液と多孔板の孔を通
じて上昇する上昇ガスとが接触するように構成された深
冷分離装置の精留塔において、各多孔板を無孔の盲板部
と多孔部とで構成するとともに、多孔部を各多孔板の中
央よりも出口よりの部分に設けたことを特徴とする深冷
分離装置の精留塔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2214598A JPH0663700B2 (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | 深冷分離装置の精留塔 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2214598A JPH0663700B2 (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | 深冷分離装置の精留塔 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0498082A JPH0498082A (ja) | 1992-03-30 |
| JPH0663700B2 true JPH0663700B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=16658371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2214598A Expired - Fee Related JPH0663700B2 (ja) | 1990-08-13 | 1990-08-13 | 深冷分離装置の精留塔 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0663700B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018104226A1 (de) * | 2016-12-06 | 2018-06-14 | Covestro Deutschland Ag | Kaskadenboden, rektifikationskolonne enthaltend den kaskadenboden, verfahren zum betreiben einer solchen rektifikationskolonne und ihre verwendung |
-
1990
- 1990-08-13 JP JP2214598A patent/JPH0663700B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0498082A (ja) | 1992-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| A977 | Report on retrieval |
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|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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Effective date: 20060802 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
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