JPH09119783A - 液体−蒸気の接触装置 - Google Patents

液体−蒸気の接触装置

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JPH09119783A
JPH09119783A JP8150583A JP15058396A JPH09119783A JP H09119783 A JPH09119783 A JP H09119783A JP 8150583 A JP8150583 A JP 8150583A JP 15058396 A JP15058396 A JP 15058396A JP H09119783 A JPH09119783 A JP H09119783A
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vapor
plates
vertical
vapor contact
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JP8150583A
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William H Aitken
ウィリアム・ハロルド・エイトケン
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 波状のスペーサ板が液体が十分に混合させ、
二以上の成分から成る液体の混合体を分溜するのに適し
た液体−蒸気の接觸装置を提供する。 【解決手段】 液体−蒸気接触装置２２は、立方体の垂
直面の方法で配置された垂直外壁２、４を備え、垂直板
８を複数枚有する。垂直板８の各対間には波状の液体−
蒸気接触要素１２を配置した充填物が設けられており、
要素の頂点２０は、夫々の板と流体密に係合している。
要素１２の各々の波状部分は、傾斜する方向１６又は１
５と反対方向１５又は１６に向けて頂部から底部に傾斜
している。最も外側の二つの壁は蒸留塔２２の壁４を形
成する。液体は、蒸留塔２２の頂部にて隣接する垂直板
８により略均一に分配されて、要素の上方に亙って流動
し且つ効果的に垂直下方に流動する。蒸気は蒸気塔２４
の底部にて隣接する垂直板８により略均一に分配され
て、有効に垂直方向上方に流動して蒸気と密着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二以上の成分から
成る液体の混合体を分留するときに使用するのに適した
液体−蒸気の接触装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の蒸留塔は、通常、円形、又は一部
分が円形である、液体−蒸気接触トレーを備え、又は、
構造組織化した充填物を保持する管状容器を採用してい
る。立方体の垂直面の方法にて装置を提供する平坦な外
面を備える蒸留装置は、英国特許第７８３，１８６号及
び英国特許第２，１８４，３６６号に記載されている。
こうした明細書に記載された装置は、作動するために
は、内部の液体−蒸気接触部材が水平であることを必要
とし、また、最初に述べた場合、特別に設計したトラ
フ、又は第二の場合、下降管のように、液体が溜まる可
能性のある領域を備えることを必要とする。第二に述べ
た特許の必須の特徴は、下降管を備える狭小なシーブ・
トレーの形態による液体−蒸気接触部材であるが、この
接触部材の製造は難しい。真空鑞付けした熱交換器の方
法でこの装置を製造するならば、こうした特徴のため、
製造は一層、困難となる。
【０００３】米国特許第５，３１６，６２８号には、材
料の交換と、熱の交換とを同時に行う方法が開示されて
おり、この材料の交換は、接触により、また、気相及び
少なくとも一つの液相が反対方向に進むことにより、気
体と少なくとも一つの液相との間で行われ、熱交換は、
一つの室（Ｉ）ともう一つの室（ＩＩ）との間で行われ
る。室（Ｉ）において、材料を交換する通路を画成する
複数のスペーサ板が配置されており、又、材料の交換
は、孔を有する波状のスペーサ板の略垂直壁又は傾斜壁
上を少なくとも一つの液相を流動させることにより、ま
た、気相の少なくとも一つの成分が略上方向に上記の孔
部分を同時に縦断して、少なくとも一つの液相に接触す
るようにすることにより、行われる。この熱交換は、室
（Ｉ）と共通の壁を有する室（ＩＩ）内で熱交換流体を
循環させることにより行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】かかる配置の一つの不
利な点は、波状のスペーサ板が液体を十分に混合させ得
ないことである。本発明は、この問題点を緩和する装置
を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、立方体
の垂直壁の方法にて配置された垂直な外壁を有する液体
−蒸気接触装置であって、離間した平行な垂直板を複
数、備え、その隣接する対の板の各々の間には、選択し
た液体及び蒸気の流動特性を有する波状の充填物があ
り、最外側板が、該装置の対向した垂直な外壁を一対、
提供し、その壁の他方の対が交互に配置された板の縁端
部分と、垂直なスペーサ部材とを備える上記の液体−蒸
気接触装置にして、充填物の各々が、一方が他方の上に
なるように配置された波状の液体−蒸気の接触要素を垂
直列状に配置しており、その液体−蒸気の接触要素の各
々における波状部分が、充填物の一側部に向けた一方向
に、頂部から底部に傾斜し、それに隣接する、当該又は
各液体−蒸気接触要素における波状部分が、充填物と反
対の側に向けて別の方向に頂部から底部に傾斜している
ことを特徴とする液体−蒸気接触装置が提供される。
【０００６】これらの液体−蒸気接触要素は、構造組織
状の充填要素と略同一である。一つの実施例において、
垂直板の各々は、最外側のものを除いて、圧力及び組成
を均一にし得るように、貫通して形成された複数の孔を
備えることができる。
【０００７】液体−蒸気接触装置の構造のため、一体の
リボイラーと、標準的な融接熱交換器の構造による復水
器とを備えることにより、単一の一体形の構造を形成し
得るように配置することが更に可能である。
【０００８】本発明による装置は、特に、真空融接熱交
換器又は板−フィン熱交換器の方法で構成するのに特に
適している。このため、比較的簡単な構造である。かか
る構造が不適当であるならば、離間し且つ平行な垂直板
及び質量伝達要素の層は、機械的な圧縮により共に保持
するようにしてもよい。
【０００９】本発明による装置は、空気の分離のような
低温の精留に特に適している。又、この装置は、船での
使用にも適しており、この場合、船の動作に対する妨害
作用は、従来の液体−蒸気接触装置よりも小さい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
【００１１】
【実施例】次に添付図面に関して一例として、液体−蒸
気接触装置について説明する。
【００１２】図面を参照すると、本発明による液体−蒸
気接触装置、又は蒸留塔２が図示されている。この蒸留
塔２は、全体として立方形であり、対向する第一の対の
垂直外壁４と、対向する第二の対の垂直外壁６とを備え
ている。図１及び図２に図示するように、該装置は、互
いに等しく離間され且つ互いに平行に伸長する、複数の
垂直板８から成っている。これらの板８の端部は、蒸留
塔２の頂部から底部まで伸長する垂直の離間バー又は部
材１０により密封されている。これらの板８の最外側の
二つの板は、蒸留塔２の壁４を形成する。図１及び図２
に図示するように、壁６は、垂直板８、及び垂直の離間
バー又は部材１０の縁端部分で形成されている。
【００１３】該装置２は、図１、図２及び図３に図示す
るように、複数の液体−蒸気接触要素１２を更に備えて
いる。隣接する各対の板８の間には、例えば、米国特許
第４，２９６，０５０号に記載されたような構造組織の
充填物に使用される型式の垂直な系統の要素が設けられ
ている。これらの図示した要素１２は、波状の板材料で
形成されており、該板材料には、孔１４が形成されてい
る。これらの要素の波状部分の方向は、水平線に対して
角度を成すように配置されている。この角度は典型的に
４５゜である。各対の隣接する板８の間には、垂直要素
が交互に配置されており、その波状部分の方向は反対方
向である。
【００１４】図２には、一方向１６に傾斜した最初の要
素、及び反対方向１５に傾斜した、隣接し又は連続する
要素が図示されている。これらの波状部分２０により形
成される角度の軸線はこれらの波状部分が当接する板８
と流体密に係合している。
【００１５】典型的に、蒸留塔２は、アルミニウムで出
来ているが、ステンレス鋼、チタニウム及び銅を代替的
に使用することもできる。典型的に、蒸留塔２を製造す
るためには、全ての板８、スペーサ・バー又は部材１
０、液体−蒸気接触要素１２（図１６及び図１８に交互
に図示するように）の組立体は、図１乃至図３に示すよ
うに形成される。次に、全ての当接面を真空融接して、
単一の装置を形成することができる。一般に、この製造
方法は、マトリックス熱交換器を製造するのに使用され
る方法に類似したものとすることができる。適当であれ
ば、マトリックス熱交換器として製造された復水器は、
蒸留塔２２の頂部にて該蒸留塔と一体に、また、同様の
方法にて底部２４にてリボイラーと一体に形成すること
ができる。
【００１６】該蒸留塔２は、必ずしも、上述の金属で製
造する必要はなく、また、各種の当接面を必ずしも真空
融接する必要もない。金属以外のもの、及びその他の金
属を使用することもできる。垂直板８、スペーサ・バー
１０及び蒸気接触要素１２を組み立てるその他の方法を
採用することが可能であり、機械的な圧縮方法を採用す
ることもできる。
【００１７】一つの変形例において、外側の二つを除い
て、垂直板８には、図３に図示するように、穴又は孔２
６を形成して、通路における圧力及び蒸気の流れを均一
にすることができる。
【００１８】作動時、液体が蒸留塔の頂部２２に導入さ
れ、又、各垂直通路２８を横断するように均一に分配さ
れ、各通路における液体の流量が略均一であるようにす
る。装置が蒸気−液体接触塔の頂部を構成するならば、
液体は復水器から導入することができる一方、復水器
は、蒸留塔２と一体化し、又は一体化しないことができ
る。液体が液体−蒸気接触部材に沿って流動し、また、
蒸留塔２の要素１６、１８に沿って下方に流動すると
き、この液体は、塔を下降する蒸気と密接に質量伝達接
触する。蒸気は蒸留塔２２の底部２４に入る。この蒸気
は、各垂直通路２８を横断するように均一に分配され
て、各通路における蒸気の流量が略々均一となる。装置
は、全体的なシステムの一部を形成するようにし、又、
蒸気はシステムのその他の部分から導入するようにして
もよい。このシステムは、同様の型式の装置とし、又
は、もう一つの型式の液体−蒸気接触要素とし、或い
は、蒸気は、パイプから底部２４に供給し、又はリボイ
ラーから供給することができる。このリボイラーは、蒸
留塔２と一体化し、又は一体化しなくてもよい。このよ
うにして、液体は、蒸留塔２を下降するとき、分離され
る混合体における蒸発し易くない成分が増えて、また、
蒸気は、装置を上昇するとき、分離される混合体におけ
る蒸発し易い成分が増える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液体−蒸気接触装置の概略図的な
斜視図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った断面図、
【図３】図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図であ
る。
【符号の説明】
２ 液体−蒸気接触装置（蒸留塔） ４、６ 液体−蒸気接触装置の垂直外壁 ８ 液体−蒸気接触装置の垂直板 １０ 離間バー／
スペーサ部材 １２ 液体−蒸気接触要素 １５、１６ 波状
部分の傾斜方向 ２０ 波状部分 ２２ 蒸留装置 ２６ 孔 ２８ 垂直通路

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 立方形の垂直外壁の方法で配置された垂
    直外壁を有する液体−蒸気接触装置であって、離間し且
    つ平行な複数の垂直板（８）を備え、隣接する板（８）
    の各々の間には、選択された液体及び蒸気の流れ特性を
    有する波状の充填物（１２）が配置され、最外側板が、
    該装置の対向する一対の垂直外壁を提供し、もう一方の
    対の外壁が、交互の板（８）の端縁部分と、垂直なスペ
    ーサ部材（１０）とを備える液体−蒸気接触装置にし
    て、 前記充填物（１２）の各々が、その一方が他方の上にな
    るように配置された垂直列の波状の液体−蒸気接触要素
    （１２）を備えており、前記液体−蒸気接触要素（１
    ２）の各々における波状部分が、前記充填物（１２）の
    一側部に向けて頂部から底部に一方向（１５又は１６）
    に傾斜する一方、隣接する前記、又は各々の液体−蒸気
    接触要素（１２）における波状部分が、前記充填物（１
    ２）の反対側部に向けて頂部から底部にもう一方の方向
    （１６又は１５）に傾斜することを特徴とする液体−蒸
    気接触装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の液体−蒸気接触装置に
    して、前記波状部分の各々の傾斜角度が水平線に対して
    ４５゜であることを特徴とする液体−蒸気接触装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の液体−蒸気接触
    装置にして、前記板の各々が、最外側の板を除いて、蒸
    気が通り得るように形成された複数の貫通孔を備えるこ
    とを特徴とする液体−蒸気接触装置。
  4. 【請求項４】 請求項１又は２に記載の液体−蒸気接触
    装置にして、リボイラーと、復水器とを更に備える単一
    の装置の一部を形成することを特徴とする液体−蒸気接
    触装置。
JP8150583A 1995-06-12 1996-06-12 液体−蒸気の接触装置 Withdrawn JPH09119783A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9515492.8 1995-06-12
GBGB9515492.8A GB9515492D0 (en) 1995-07-28 1995-07-28 Apparatus for combined heat and mass transfer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09119783A true JPH09119783A (ja) 1997-05-06

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