JPH09290148A - 向流式高圧カラム用パッキング、同パッキングを有するカラム及び同カラムの使用方法 - Google Patents
向流式高圧カラム用パッキング、同パッキングを有するカラム及び同カラムの使用方法Info
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高圧カラム内における不安定性を補償すること
により高い分留効果を実現可能にする簡単な構造を有す
るパッキングと、同パッキングを有するカラムと、同カ
ラムの使用方法とを提供すること。 【解決手段】パッキングはカラムの軸35の方向に延びる
複数のストリング3,3'の束を有し、各ストリング3,3'は
ラメラ1からなる複数の層10によって構成された複数の
パッキング・エレメント2:21,21'22,23の積載構造から
なる。異なるストリングに属し、かつ互いに隣接する複
数のエレメント2はカラムの軸35に直交する方向に拡が
るパッキング・セクション4を形成している。互いに隣
接する２つのラメラ1間に形成された中間空間100の側部
境界は同中間空間100に直交する方向に延びるラメラ1で
あって、同一パッキング・セクション4内の隣接するパ
ッキング・エレメントに属するラメラ1により限定され
ている。
により高い分留効果を実現可能にする簡単な構造を有す
るパッキングと、同パッキングを有するカラムと、同カ
ラムの使用方法とを提供すること。 【解決手段】パッキングはカラムの軸35の方向に延びる
複数のストリング3,3'の束を有し、各ストリング3,3'は
ラメラ1からなる複数の層10によって構成された複数の
パッキング・エレメント2:21,21'22,23の積載構造から
なる。異なるストリングに属し、かつ互いに隣接する複
数のエレメント2はカラムの軸35に直交する方向に拡が
るパッキング・セクション4を形成している。互いに隣
接する２つのラメラ1間に形成された中間空間100の側部
境界は同中間空間100に直交する方向に延びるラメラ1で
あって、同一パッキング・セクション4内の隣接するパ
ッキング・エレメントに属するラメラ1により限定され
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は成形されたラメラか
らなるアレイを有し、同ラメラがカラムの軸に対して少
なくともほぼ平行をなす向流式高圧カラム用パッキング
（Packung fuer eine Gegenstrom-Hochdruckkolonne）
と、同パッキングを有する高圧カラムと、同カラムの使
用方法とに関する。
らなるアレイを有し、同ラメラがカラムの軸に対して少
なくともほぼ平行をなす向流式高圧カラム用パッキング
（Packung fuer eine Gegenstrom-Hochdruckkolonne）
と、同パッキングを有する高圧カラムと、同カラムの使
用方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】カラム
の軸に平行をなす成形された金属板ラメラ（Blechlamel
len）からなり、かつ規則的に配置されたパッキングは
低圧（大気圧より低い圧力）下における分留カラムでの
使用に効果を示すことが立証されている。更に、同様の
実験は高圧（最大で５０バール）下においても成功し
た。
の軸に平行をなす成形された金属板ラメラ（Blechlamel
len）からなり、かつ規則的に配置されたパッキングは
低圧（大気圧より低い圧力）下における分留カラムでの
使用に効果を示すことが立証されている。更に、同様の
実験は高圧（最大で５０バール）下においても成功し
た。
【０００３】これらの実験はパイロット・カラムを使用
して行った。同カラムは１８ｍの高さ及び３５ｃｍの内
径を有し、パッキングは２０ｃｍの高さの円筒形パッキ
ング本体（Packungskoerper）からなる。パッキング本
体は金属板から形成され、かつ開放された交差チャンネ
ル構造（offene Kreuzkanalstruktur）を有する。開放
された交差チャンネル構造は斜めに折り曲げられた金属
板ラメラによって構成されている。同金属板ラメラは互
いに交差する複数の開放チャンネルを形成すべく積み重
ねられており、各開放チャンネルはカラムの軸に対して
斜めに延びている。上下に積み重ねられた複数のパッキ
ング本体は、ラメラからなる互いに隣接するパッキング
本体の層を互いに交差、特に９０度の角度で交差させる
べく配向されている。
して行った。同カラムは１８ｍの高さ及び３５ｃｍの内
径を有し、パッキングは２０ｃｍの高さの円筒形パッキ
ング本体（Packungskoerper）からなる。パッキング本
体は金属板から形成され、かつ開放された交差チャンネ
ル構造（offene Kreuzkanalstruktur）を有する。開放
された交差チャンネル構造は斜めに折り曲げられた金属
板ラメラによって構成されている。同金属板ラメラは互
いに交差する複数の開放チャンネルを形成すべく積み重
ねられており、各開放チャンネルはカラムの軸に対して
斜めに延びている。上下に積み重ねられた複数のパッキ
ング本体は、ラメラからなる互いに隣接するパッキング
本体の層を互いに交差、特に９０度の角度で交差させる
べく配向されている。
【０００４】パッキング内を通過する気体は小滴（Troe
pfchen）からなる流れとして流動する。パッキング本体
内において、気体は層の方向に沿って混合される。互い
に交差して配置されたパッキング本体により、カラム断
面全体に沿って十分な混合が行われる。
pfchen）からなる流れとして流動する。パッキング本体
内において、気体は層の方向に沿って混合される。互い
に交差して配置されたパッキング本体により、カラム断
面全体に沿って十分な混合が行われる。
【０００５】精留を実施すべく気体（蒸気フロー）及び
液体（細流からなる薄膜）をパッキング内において向流
可能にし、かつ同液体を分配器を用いてパッキング横断
面上へ均一に供給し得る場合、気相及び液相の間におけ
る熱及び物質の交換は効果的な分留を実現する。精留は
パッキングの負荷限界まで効果的に実施可能である。同
様の実験は圧力吸収処理（Druckabsorptionsverfahre
n）をパイロット・カラム内で実施する際にも成功して
いる。
液体（細流からなる薄膜）をパッキング内において向流
可能にし、かつ同液体を分配器を用いてパッキング横断
面上へ均一に供給し得る場合、気相及び液相の間におけ
る熱及び物質の交換は効果的な分留を実現する。精留は
パッキングの負荷限界まで効果的に実施可能である。同
様の実験は圧力吸収処理（Druckabsorptionsverfahre
n）をパイロット・カラム内で実施する際にも成功して
いる。
【０００６】更に大きな直径、即ち約５０ｃｍを越す直
径を有する高圧カラム内における実験は失敗した。失敗
の原因としては不安定性が挙げられる。２つの相の密度
は高圧下において最大で一桁（即ち、１０倍）異なる。
このため、２つの相の間において実質的な運動量移行が
生じる。これにより、大きな剪断力が２つの流体フロー
間に形成される。液相の低い表面張力と、大きな剪断力
とにより、気体フローは液体を小滴へと分散させ、かつ
同小滴を一緒に搬送する。分離、即ち相の再分配が生じ
る。この際、局所的に増加した気体フローを伴う気体
と、これに対応して局所的に増加した液体フローを伴う
細流とが形成される。この結果、液体の細流からなる均
一な薄膜と、気体の小滴フローとは消失する。従って、
分留効果の大きな低下が生じる。
径を有する高圧カラム内における実験は失敗した。失敗
の原因としては不安定性が挙げられる。２つの相の密度
は高圧下において最大で一桁（即ち、１０倍）異なる。
このため、２つの相の間において実質的な運動量移行が
生じる。これにより、大きな剪断力が２つの流体フロー
間に形成される。液相の低い表面張力と、大きな剪断力
とにより、気体フローは液体を小滴へと分散させ、かつ
同小滴を一緒に搬送する。分離、即ち相の再分配が生じ
る。この際、局所的に増加した気体フローを伴う気体
と、これに対応して局所的に増加した液体フローを伴う
細流とが形成される。この結果、液体の細流からなる均
一な薄膜と、気体の小滴フローとは消失する。従って、
分留効果の大きな低下が生じる。
【０００７】高圧カラム内における不安定性を補償する
ために以下の改良が可能である。即ち、パッキングを複
数の部分へ分割する。同パッキング部分は幾つかの連続
するパッキング本体をそれぞれ有するのみである。欧州
特許第０４６２０４８号に開示されている気体／液体分
配器は連続する複数の部分の間に配置されている。同分
配器はカラム横断面全体に拡がっており、さらには複数
の管（蒸気導管）を有する。同複数の管は液体を気体と
ともに排出すべく使用される。この種の改良は非常に複
雑な装置を必要とする。更に、分割されていないパッキ
ングを有するカラムより更に長いカラムが必要になる。
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、
その目的は、高圧カラム内における不安定性を補償する
ことにより高い分留効果を実現可能にする簡単な構造を
有するパッキングと、同パッキングを有するカラムと、
同カラムの使用方法とを提供することにある。
ために以下の改良が可能である。即ち、パッキングを複
数の部分へ分割する。同パッキング部分は幾つかの連続
するパッキング本体をそれぞれ有するのみである。欧州
特許第０４６２０４８号に開示されている気体／液体分
配器は連続する複数の部分の間に配置されている。同分
配器はカラム横断面全体に拡がっており、さらには複数
の管（蒸気導管）を有する。同複数の管は液体を気体と
ともに排出すべく使用される。この種の改良は非常に複
雑な装置を必要とする。更に、分割されていないパッキ
ングを有するカラムより更に長いカラムが必要になる。
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、
その目的は、高圧カラム内における不安定性を補償する
ことにより高い分留効果を実現可能にする簡単な構造を
有するパッキングと、同パッキングを有するカラムと、
同カラムの使用方法とを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は本発明の
パッキングにより実現可能であり、同パッキングは開放
された交差チャンネル構造を有さない規則正しく配置さ
れたパッキングも含む。
パッキングにより実現可能であり、同パッキングは開放
された交差チャンネル構造を有さない規則正しく配置さ
れたパッキングも含む。
【０００９】カラムの軸に平行をなす成形されたラメラ
からなる規則正しいアレイを有する本発明の向流式高圧
カラム用パッキングは以下の特徴を有する。パッキング
はカラムの軸の方向に延びる複数のストリング（Straen
gen）の束を有する。各ストリングは複数のパッキング
・エレメントのスタックからなる。異なるストリングに
属し、かつ互いに隣接する複数のエレメントはカラムの
軸に直交する方向に拡がるパッキング・セクションを形
成する。各パッキング・エレメントはラメラからなる複
数の層によって構成されている。更に、互いに隣接する
２つのラメラ間に形成されたチャンネル状の中間空間の
側部境界を、同中間空間に直交する方向に延び、かつ同
一パッキング・セクション内の隣接するパッキング・エ
レメントに属するラメラを用いて画定するように複数の
層は配向されている。
からなる規則正しいアレイを有する本発明の向流式高圧
カラム用パッキングは以下の特徴を有する。パッキング
はカラムの軸の方向に延びる複数のストリング（Straen
gen）の束を有する。各ストリングは複数のパッキング
・エレメントのスタックからなる。異なるストリングに
属し、かつ互いに隣接する複数のエレメントはカラムの
軸に直交する方向に拡がるパッキング・セクションを形
成する。各パッキング・エレメントはラメラからなる複
数の層によって構成されている。更に、互いに隣接する
２つのラメラ間に形成されたチャンネル状の中間空間の
側部境界を、同中間空間に直交する方向に延び、かつ同
一パッキング・セクション内の隣接するパッキング・エ
レメントに属するラメラを用いて画定するように複数の
層は配向されている。
【００１０】同一ストリングに属し、かつ互いに隣接す
る２つのパッキング・エレメントの層は互いに交差、特
に９０度の角度で互いに交差して延びている。更に、パ
ッキング・エレメントをコルゲート状またはジグザグ状
に折り曲げられたラメラから形成し得る。これにより同
ラメラ間に形成された間隙状の中間空間は開放された交
差チャンネル構造を有する。また、複数のパッキング・
エレメントをストリング中心線から偏心した状態でスト
リングに沿って配置し、この際、互いに隣接するパッキ
ング・エレメントの側面を互いに変位させ得る。複数の
ストリングを貫通して延びるカラム横断面は少なくとも
ほぼ同一の表面積を有する複数の領域に分割し得る。複
数のパッキング・エレメントは直方体の形状を実質的に
有し、カラムの境界に位置するパッキング・エレメント
は直方体とは異なるカラム横断面の丸い形状に一致した
形状を有し得る。直方体パッキング・エレメントは正方
形の底面を有する。
る２つのパッキング・エレメントの層は互いに交差、特
に９０度の角度で互いに交差して延びている。更に、パ
ッキング・エレメントをコルゲート状またはジグザグ状
に折り曲げられたラメラから形成し得る。これにより同
ラメラ間に形成された間隙状の中間空間は開放された交
差チャンネル構造を有する。また、複数のパッキング・
エレメントをストリング中心線から偏心した状態でスト
リングに沿って配置し、この際、互いに隣接するパッキ
ング・エレメントの側面を互いに変位させ得る。複数の
ストリングを貫通して延びるカラム横断面は少なくとも
ほぼ同一の表面積を有する複数の領域に分割し得る。複
数のパッキング・エレメントは直方体の形状を実質的に
有し、カラムの境界に位置するパッキング・エレメント
は直方体とは異なるカラム横断面の丸い形状に一致した
形状を有し得る。直方体パッキング・エレメントは正方
形の底面を有する。
【００１１】互いに隣接する２つのストリング間の境界
領域は、六角格子上に交点を有する網構造を構成する線
においてカラムの横断面と交差し得る。更に、本発明の
目的は互いに向流する細流からなる薄膜と、気相または
蒸気相との間において行われる物質及び熱の交換並びに
化学反応のいずれか一方に使用され、かつ本発明のパッ
キングを有する高圧カラムにおいて、ほぼ均一な分配を
実現し得る液体分配器をパッキングより上に配置したカ
ラムにより達成し得る。
領域は、六角格子上に交点を有する網構造を構成する線
においてカラムの横断面と交差し得る。更に、本発明の
目的は互いに向流する細流からなる薄膜と、気相または
蒸気相との間において行われる物質及び熱の交換並びに
化学反応のいずれか一方に使用され、かつ本発明のパッ
キングを有する高圧カラムにおいて、ほぼ均一な分配を
実現し得る液体分配器をパッキングより上に配置したカ
ラムにより達成し得る。
【００１２】各ストリングの横断面積に対応する量の液
体を同ストリング内へ充填可能である。また、調整可能
な量の液体を各ストリング内へ充填し得る。更に、本発
明の目的は精留を実施すべく本発明のカラムを使用する
方法により実現可能である。また、吸収を実施するため
に本発明のカラムを使用する方法が可能である。化学反
応、特に触媒反応を実施するために本発明のカラムを使
用する方法が可能である。この際、例えばパッキングの
表面を触媒作用を有する材料で被覆し得る。
体を同ストリング内へ充填可能である。また、調整可能
な量の液体を各ストリング内へ充填し得る。更に、本発
明の目的は精留を実施すべく本発明のカラムを使用する
方法により実現可能である。また、吸収を実施するため
に本発明のカラムを使用する方法が可能である。化学反
応、特に触媒反応を実施するために本発明のカラムを使
用する方法が可能である。この際、例えばパッキングの
表面を触媒作用を有する材料で被覆し得る。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明に基づくパッキング
の一部の概略を示す斜視図である。パッキングはパッキ
ング・エレメント２から構成されおり、同パッキング・
エレメント２はストリング３，３’の束３０を形成して
いる。図１に示すパッキング・エレメント２は直方体を
なしている。各ストリング３はストリング・エッジ３１
と称される一点鎖線に沿って延びており、同ストリング
・エッジ３１はカラムの軸３５に平行に延びている。更
に、各ストリング３はカラムの軸３５の方向に互いに隣
接する複数のパッキング・エレメント２１，２２，２３
を積重ねて形成されている。異なるストリング３，３’
に属し、かつカラムの軸３５の方向に直交する方向に互
いに隣接する複数のパッキング・エレメント２１，２
１’はパッキング・セクション４を形成しており、同パ
ッキング・セクション４はカラムの軸３５に直交する方
向に延びている。ストリング３の中心線を符号３３で示
す。円筒５’はカラム壁５の内周面を示す（図３参
照）。
の一部の概略を示す斜視図である。パッキングはパッキ
ング・エレメント２から構成されおり、同パッキング・
エレメント２はストリング３，３’の束３０を形成して
いる。図１に示すパッキング・エレメント２は直方体を
なしている。各ストリング３はストリング・エッジ３１
と称される一点鎖線に沿って延びており、同ストリング
・エッジ３１はカラムの軸３５に平行に延びている。更
に、各ストリング３はカラムの軸３５の方向に互いに隣
接する複数のパッキング・エレメント２１，２２，２３
を積重ねて形成されている。異なるストリング３，３’
に属し、かつカラムの軸３５の方向に直交する方向に互
いに隣接する複数のパッキング・エレメント２１，２
１’はパッキング・セクション４を形成しており、同パ
ッキング・セクション４はカラムの軸３５に直交する方
向に延びている。ストリング３の中心線を符号３３で示
す。円筒５’はカラム壁５の内周面を示す（図３参
照）。
【００１４】図２に示すように、パッキング・エレメン
ト２は複数の層１０から形成されており、同層１０は薄
板状の部材、即ちラメラ１からなる。ラメラ１は詳細を
省略すべく平面にて示す。処理する流体が通過する間隙
状またはチャンネル状の中間空間１００は互いに隣接す
る２つのラメラ１間にそれぞれ形成されている。
ト２は複数の層１０から形成されており、同層１０は薄
板状の部材、即ちラメラ１からなる。ラメラ１は詳細を
省略すべく平面にて示す。処理する流体が通過する間隙
状またはチャンネル状の中間空間１００は互いに隣接す
る２つのラメラ１間にそれぞれ形成されている。
【００１５】図２は本発明の実施の形態に基づくスタッ
ク３を示す。スタック３の各パッキング・エレメント２
１〜２５の中心はストリング中心線３３から偏心してい
る。パッキング・エレメント２１〜２５のサイド・チャ
ンネル３１１〜３１５はストリング・エッジ３１に対し
て螺旋状をなす。この偏心構造により、互いに隣接する
パッキング・エレメント２１，２２，２３の側面１１，
１２，１３は互いにオフセットしている。パッキング・
エレメント２に特別な構造を使用する理由については図
５〜図７に基づいて以下に詳述する。
ク３を示す。スタック３の各パッキング・エレメント２
１〜２５の中心はストリング中心線３３から偏心してい
る。パッキング・エレメント２１〜２５のサイド・チャ
ンネル３１１〜３１５はストリング・エッジ３１に対し
て螺旋状をなす。この偏心構造により、互いに隣接する
パッキング・エレメント２１，２２，２３の側面１１，
１２，１３は互いにオフセットしている。パッキング・
エレメント２に特別な構造を使用する理由については図
５〜図７に基づいて以下に詳述する。
【００１６】図３に示すカラムの横断面はパッキング・
セクション４内におけるパッキング・エレメント２の構
造を示す。パッキング・セクション４は層１０の交番配
向によりチェス盤のような幾何学形状を呈している。間
隙、即ち中間空間１００に直交する方向に延びる隣接す
るパッキング・エレメント２１’のラメラ１を用いて同
中間空間１００の側部境界を限定すべくパッキング・エ
レメント２１の層１０は配向されている。この側部境界
により、気体のフローは各ストリング３，３’内に限定
される。不安定性に起因してカラム内を通過する不均一
なフローは、ストリング内を通じた気体の案内により防
止し得る。
セクション４内におけるパッキング・エレメント２の構
造を示す。パッキング・セクション４は層１０の交番配
向によりチェス盤のような幾何学形状を呈している。間
隙、即ち中間空間１００に直交する方向に延びる隣接す
るパッキング・エレメント２１’のラメラ１を用いて同
中間空間１００の側部境界を限定すべくパッキング・エ
レメント２１の層１０は配向されている。この側部境界
により、気体のフローは各ストリング３，３’内に限定
される。不安定性に起因してカラム内を通過する不均一
なフローは、ストリング内を通じた気体の案内により防
止し得る。
【００１７】カラム横断面はストリング３，３’により
少なくともほぼ同一の面積を有する複数の領域へ分割さ
れている。この場合、必要とされるストリングの数量は
最小である。
少なくともほぼ同一の面積を有する複数の領域へ分割さ
れている。この場合、必要とされるストリングの数量は
最小である。
【００１８】カラム境界５’に面するパッキング・エレ
メント２９はカラム壁９の円形状に一致した形状を有す
る。カラム境界５’に面するパッキング・エレメント２
９を中心に位置するパッキング・エレメント２１とほぼ
同一の表面積を有する大きさとすべく、同パッキング・
エレメント２９を図３に示すパッキング・エレメント２
９より更に大きく形成し得る。
メント２９はカラム壁９の円形状に一致した形状を有す
る。カラム境界５’に面するパッキング・エレメント２
９を中心に位置するパッキング・エレメント２１とほぼ
同一の表面積を有する大きさとすべく、同パッキング・
エレメント２９を図３に示すパッキング・エレメント２
９より更に大きく形成し得る。
【００１９】図１乃至図４に示すパッキング・エレメン
ト２はほぼ直方体の形状をなす。但し、カラム境界５’
に面するパッキング・エレメント２９はカラム横断面の
円形状に適合した形状を有する。特に、パッキング・エ
レメント２は正方形の底面を有する。しかし、同底面を
矩形としてもよい。更に、パッキング・エレメントは平
行四辺形の底面を有するプリズムとしてもよい。
ト２はほぼ直方体の形状をなす。但し、カラム境界５’
に面するパッキング・エレメント２９はカラム横断面の
円形状に適合した形状を有する。特に、パッキング・エ
レメント２は正方形の底面を有する。しかし、同底面を
矩形としてもよい。更に、パッキング・エレメントは平
行四辺形の底面を有するプリズムとしてもよい。
【００２０】図４は図２に基づいて詳述した螺旋状に積
み上げられた複数のパッキング・エレメント２の平面図
である。サイド・エッジ３１１は輪３１０上に位置して
いる。輪３１０の中心はストリング・エッジ３１上に位
置している。パッキング・エレメント２２〜２４の各サ
イド・エッジは輪３１０と、軸としてのストリング・エ
ッジ３１とによって形成される円筒上に位置する。これ
はストリングの中心線３３から偏心するパッキング・エ
レメント２１の中心２１１と、パッキング・エレメント
２２〜２４の中心とについても同様に適用される。
み上げられた複数のパッキング・エレメント２の平面図
である。サイド・エッジ３１１は輪３１０上に位置して
いる。輪３１０の中心はストリング・エッジ３１上に位
置している。パッキング・エレメント２２〜２４の各サ
イド・エッジは輪３１０と、軸としてのストリング・エ
ッジ３１とによって形成される円筒上に位置する。これ
はストリングの中心線３３から偏心するパッキング・エ
レメント２１の中心２１１と、パッキング・エレメント
２２〜２４の中心とについても同様に適用される。
【００２１】複数のパッキング・エレメント間における
接点の形成は従来の問題点に関連している。即ち、ラメ
ラの構造化により、細流からなる薄膜はラメラの側方エ
ッジに向けて部分的に偏向される。エッジに沿って流れ
る細流が存在する。この現象は分留効率に対して悪影響
を及ぼす。欧州特許出願公開第０６１４６９５号は液体
からなるエッジ・フローの形成を防止する装置を開示し
ている。しかし、同装置は相当に複雑である。従って、
本発明は簡単な構造、即ち前記のパッキング・エレメン
トの偏心構造を提供している。
接点の形成は従来の問題点に関連している。即ち、ラメ
ラの構造化により、細流からなる薄膜はラメラの側方エ
ッジに向けて部分的に偏向される。エッジに沿って流れ
る細流が存在する。この現象は分留効率に対して悪影響
を及ぼす。欧州特許出願公開第０６１４６９５号は液体
からなるエッジ・フローの形成を防止する装置を開示し
ている。しかし、同装置は相当に複雑である。従って、
本発明は簡単な構造、即ち前記のパッキング・エレメン
トの偏心構造を提供している。
【００２２】図５は開放された交差チャンネル構造を有
する本発明のパッキングの縦断面を示す。図６は図５の
VI−VI線における横断面図である。図５はチャンネル構
造を示すが、図６は層１０のみを示す。図７は開放され
た交差チャンネル構造を示す。図７は互いに隣接する２
つのラメラ１，１’の一部を示しており、同ラメラ１，
１’はジグザグ状に折り曲げられている。ラメラ１，
１’は折り曲げられたエッジ１１０，１１０’の交点１
２０において互いに接触している。液体からなるエッジ
細流はラメラ・エッジ１３０において形成される。
する本発明のパッキングの縦断面を示す。図６は図５の
VI−VI線における横断面図である。図５はチャンネル構
造を示すが、図６は層１０のみを示す。図７は開放され
た交差チャンネル構造を示す。図７は互いに隣接する２
つのラメラ１，１’の一部を示しており、同ラメラ１，
１’はジグザグ状に折り曲げられている。ラメラ１，
１’は折り曲げられたエッジ１１０，１１０’の交点１
２０において互いに接触している。液体からなるエッジ
細流はラメラ・エッジ１３０において形成される。
【００２３】パッキング・エレメント２の偏心構造によ
り、重複領域２１２が同パッキング・エレメント２のエ
ッジにおいて形成される（図５参照）。ラメラ１のエッ
ジ１３０上を流れ落ちるパッキング・エレメント２１の
エッジ・フローは下方に位置するパッキング・エレメン
ト２２''のラメラ１''によって回収され、かつ新たに分
配される。これはパッキング・セクション４内の互いに
隣接する２つのパッキング・エレメント２間の接点にお
ける液体からなるエッジ・フローに関する問題点を解決
する。
り、重複領域２１２が同パッキング・エレメント２のエ
ッジにおいて形成される（図５参照）。ラメラ１のエッ
ジ１３０上を流れ落ちるパッキング・エレメント２１の
エッジ・フローは下方に位置するパッキング・エレメン
ト２２''のラメラ１''によって回収され、かつ新たに分
配される。これはパッキング・セクション４内の互いに
隣接する２つのパッキング・エレメント２間の接点にお
ける液体からなるエッジ・フローに関する問題点を解決
する。
【００２４】図８は本発明の別の実施の形態に基づくパ
ッキングを示す。ストリング３間の境界領域は六角格子
上に交点を有する網構造を構成する線においてカラムの
横断面と交差している。図９（ａ）はパッキング・セク
ション４のパッキング・エレメント２が形成する幾何学
的構造を示す。線セグメント２００は層１０の配向を示
す。図９（ｂ）はパッキング・セクション４に隣接する
パッキング・セクションの構造を示す。図９（ｂ）の配
向２００は図９（ａ）の配向２００とは逆のパターンを
形成している。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は図９
（ａ）及び図９（ｂ）に対応する別の構造をそれぞれ示
す。
ッキングを示す。ストリング３間の境界領域は六角格子
上に交点を有する網構造を構成する線においてカラムの
横断面と交差している。図９（ａ）はパッキング・セク
ション４のパッキング・エレメント２が形成する幾何学
的構造を示す。線セグメント２００は層１０の配向を示
す。図９（ｂ）はパッキング・セクション４に隣接する
パッキング・セクションの構造を示す。図９（ｂ）の配
向２００は図９（ａ）の配向２００とは逆のパターンを
形成している。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は図９
（ａ）及び図９（ｂ）に対応する別の構造をそれぞれ示
す。
【００２５】図１１に示す実施の形態において、パッキ
ング・エレメント２は矩形底部を有する。同矩形底部の
長手側部は層１０の方向に延びている。全てのパッキン
グ・エレメント２は同一である。間隙は互いに隣接する
２つのパッキング・エレメント２間にそれぞれ形成され
ている。更に、間隙は充填体３５による充填が可能であ
る。パッキング・セクションに隣接するセクションは同
一の構造を有する。パッキング・セクションの構造を矢
印Ｐによって示す間隔だけ移動させることにより、隣接
するセクションの構造が得られる。
ング・エレメント２は矩形底部を有する。同矩形底部の
長手側部は層１０の方向に延びている。全てのパッキン
グ・エレメント２は同一である。間隙は互いに隣接する
２つのパッキング・エレメント２間にそれぞれ形成され
ている。更に、間隙は充填体３５による充填が可能であ
る。パッキング・セクションに隣接するセクションは同
一の構造を有する。パッキング・セクションの構造を矢
印Ｐによって示す間隔だけ移動させることにより、隣接
するセクションの構造が得られる。
【００２６】流体フローの不安定性の要因の１つとして
は、分離カラムの下部領域内の蒸気が更に高い温度を有
することにより、同下部領域が上部領域より更に低い密
度を有する点が挙げられる。全てのパッキング・ストリ
ング内に同一の温度勾配が存在しない場合、更に高い平
均温度を有する気体カラムに浮力が生じる。これはフロ
ーの不均一性を増大させる。この現象は制御下において
適切な液体分配器を使用して液相を各ストリングへ供給
することにより補償し得る。これを図１２に基づいて以
下に詳述する。
は、分離カラムの下部領域内の蒸気が更に高い温度を有
することにより、同下部領域が上部領域より更に低い密
度を有する点が挙げられる。全てのパッキング・ストリ
ング内に同一の温度勾配が存在しない場合、更に高い平
均温度を有する気体カラムに浮力が生じる。これはフロ
ーの不均一性を増大させる。この現象は制御下において
適切な液体分配器を使用して液相を各ストリングへ供給
することにより補償し得る。これを図１２に基づいて以
下に詳述する。
【００２７】分配装置６内の液体分配器６１，６２を使
用してストリング３’，３''に液体を充填する。基本設
定において、液体の量は注入先のストリング横断面積に
比例する。ストリング３’，３''の上方に配置されたセ
ンサ８１，８２を使用することにより、論理回路は蒸気
フロー内の温度差を記録する。弁７１，７２はセンサ信
号に基づいて分配器６１，６２へ供給する液体の量を制
御する。ストリング３’，３''のうちの１つの中を通る
蒸気フローが増大した場合、同ストリング３’，３''に
付随するセンサ８１，８２における温度が上昇する。蒸
気フローの補正は液体供給量の増大による更に強力な冷
却を通じて行われる。
用してストリング３’，３''に液体を充填する。基本設
定において、液体の量は注入先のストリング横断面積に
比例する。ストリング３’，３''の上方に配置されたセ
ンサ８１，８２を使用することにより、論理回路は蒸気
フロー内の温度差を記録する。弁７１，７２はセンサ信
号に基づいて分配器６１，６２へ供給する液体の量を制
御する。ストリング３’，３''のうちの１つの中を通る
蒸気フローが増大した場合、同ストリング３’，３''に
付随するセンサ８１，８２における温度が上昇する。蒸
気フローの補正は液体供給量の増大による更に強力な冷
却を通じて行われる。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
高圧カラム内における不安定性を補償することにより高
い分留効果を実現し得るという優れた効果を発揮する。
高圧カラム内における不安定性を補償することにより高
い分留効果を実現し得るという優れた効果を発揮する。
【図１】本発明に基づくパッキングの基本的な配置を示
す斜視図。
す斜視図。
【図２】５つのパッキング・エレメントを有するストリ
ング・セクションの斜視図。
ング・セクションの斜視図。
【図３】カラムの横断面図。
【図４】４つのストリング内において積み重ねられたパ
ッキング・エレメントの螺旋配置を示す平面図。
ッキング・エレメントの螺旋配置を示す平面図。
【図５】パッキングの一部縦断面図。
【図６】図５のパッキングのVI−VI線における横断面
図。
図。
【図７】開放された交差チャンネル構造を有するパッキ
ングの互いに隣接する２つのラメラの一部斜視図。
ングの互いに隣接する２つのラメラの一部斜視図。
【図８】六角格子を形成するストリングを有するパッキ
ングの横断面図。
ングの横断面図。
【図９】（ａ）は図８の構造の一部を示す斜視図。
（ｂ）は図８の構造の別の一部を示す斜視図。
（ｂ）は図８の構造の別の一部を示す斜視図。
【図１０】（ａ）は図９（ａ）の別例を示す斜視図。
（ｂ）は図９（ｂ）の別例を示す斜視図。
（ｂ）は図９（ｂ）の別例を示す斜視図。
【図１１】別のパッキングの一部横断面図。
【図１２】パッキング・エレメントを有する分留カラム
の縦断面図。
の縦断面図。
１…ラメラ、２，２１，２１’，２２，２３，２９…パ
ッキング・エレメント、３，３’…ストリング、４…パ
ッキング・セクション、６…液体分配器、１０…層、１
１，１２…パッキング・エレメントの側面、１００…中
間空間。
ッキング・エレメント、３，３’…ストリング、４…パ
ッキング・セクション、６…液体分配器、１０…層、１
１，１２…パッキング・エレメントの側面、１００…中
間空間。
Claims (14)
- 【請求項１】 成形されたラメラ（１）からなるアレイ
を有し、同ラメラ（１）はカラムの軸（３５）に対して
少なくともほぼ平行をなす向流式高圧カラム用パッキン
グにおいて、 前記カラムの軸（３５）と同一方向に延びる複数のスト
リング（３，３’）の束を有することと、 前記各ストリング（３，３’）は複数のパッキング・エ
レメント（２：２１，２１’，２２，２３）を積載して
構成され、異なるストリングに属し、かつ互いに隣接す
る複数のエレメント（２）はカラムの軸（３５）に直交
する方向に拡がるパッキング・セクション（４）を形成
していることと、 各パッキング・エレメント（２：２１，２１’，２２，
２３）はラメラ（１）からなる複数の層（１０）によっ
て構成されていることと、 互いに隣接する２つのラメラ（１）間に形成されたチャ
ンネル状の中間空間（１００）の側部境界を、同中間空
間（１００）に直交する方向に延び、かつ同一パッキン
グ・セクション（４）内の隣接するパッキング・エレメ
ントに属するラメラ（１）を用いて画定するように前記
複数の層（１０）が配向されていることを含むパッキン
グ。 - 【請求項２】 同一ストリング（３）に属し、かつ互い
に隣接する２つのパッキング・エレメント（２）の層
（１０）は互いに交差、特に９０度の角度で互いに交差
して延びている請求項１に記載のパッキング。 - 【請求項３】 前記パッキング・エレメント（２）を波
状またはジグザグ状に折り曲げられたラメラ（１）から
形成し、同ラメラ（１）間に形成された中間空間（１０
０）は開放された交差チャンネル構造を有する請求項１
または２に記載のパッキング。 - 【請求項４】 前記複数のパッキング・エレメント
（２）をストリング中心線（３３）から偏心した状態で
ストリング（３）に沿って配置し、互いに隣接するパッ
キング・エレメント（２１，２２）の側面（１１，１
２）を相対的に変位させた請求項１乃至３のいずれか一
項に記載のパッキング。 - 【請求項５】 前記複数のストリング（３）を貫通して
延びるカラム横断面は少なくともほぼ同一の表面積を有
する複数の領域に分割されている請求項１乃至４のいず
れか一項に記載のパッキング。 - 【請求項６】 前記複数のパッキング・エレメント
（２）はほぼ直方体の形状を有し、カラムの境界に面す
るパッキング・エレメント（２９）は直方体とは異なる
カラム横断面の円形状に一致した形状を有する請求項１
乃至４のいずれか一項に記載のパッキング。 - 【請求項７】 直方体パッキング・エレメント（２）は
正方形の底面を有する請求項６に記載のパッキング。 - 【請求項８】 互いに隣接する２つのストリング間の境
界領域は、六角格子上に交点を有する網構造を構成する
線においてカラムの横断面と交差している請求項１乃至
４のいずれか一項に記載のパッキング。 - 【請求項９】 互いに向流する細流からなる薄膜と、気
相または蒸気相との間において行われる物質及び熱の交
換並びに化学反応のいずれか一方に使用され、かつ請求
項１乃至８のいずれか一項に記載のパッキングを有する
高圧カラムにおいて、ほぼ均一な分配を実現し得る液体
分配器（６）をパッキングより上に配置したカラム。 - 【請求項１０】 各ストリング（３）の横断面積に対応
する量の液体を同ストリング（３）内へ充填可能な請求
項９に記載のカラム。 - 【請求項１１】 調整可能な量の液体を各ストリング
（３）内へ充填可能な請求項９に記載のカラム。 - 【請求項１２】 精留を実施するために請求項９乃至１
１のいずれか一項に記載のカラムを使用する方法。 - 【請求項１３】 吸収を実施するために請求項９乃至１
１のいずれか一項に記載のカラムを使用する方法。 - 【請求項１４】 化学反応、特に触媒反応を実施するた
めに請求項９乃至１１のいずれか一項に記載のカラムを
使用する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP95810748A EP0776695B1 (de) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | Packung für eine Gegenstrom-Hochdruckkolonne |
| DE95810748-4 | 1995-11-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09290148A true JPH09290148A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=8221825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8317992A Pending JPH09290148A (ja) | 1995-11-29 | 1996-11-28 | 向流式高圧カラム用パッキング、同パッキングを有するカラム及び同カラムの使用方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5725810A (ja) |
| EP (1) | EP0776695B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09290148A (ja) |
| CN (1) | CN1090531C (ja) |
| BR (1) | BR9605735A (ja) |
| CA (1) | CA2186197C (ja) |
| DE (1) | DE59510174D1 (ja) |
| RU (1) | RU2136363C1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007509751A (ja) * | 2003-11-06 | 2007-04-19 | チャオイエン リュウ | 格子流下膜脱蔵装置 |
| JP2015139727A (ja) * | 2014-01-27 | 2015-08-03 | 三菱重工業株式会社 | 気液接触装置及びｃｏ２回収装置 |
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| DE29614832U1 (de) * | 1996-08-26 | 1997-01-02 | Trw Occupant Restraint Systems Gmbh, 73551 Alfdorf | Befestigungsmittel bei einem Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem |
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| US6463334B1 (en) | 1998-11-02 | 2002-10-08 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Extendable and retractable lead |
| US6501990B1 (en) | 1999-12-23 | 2002-12-31 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Extendable and retractable lead having a snap-fit terminal connector |
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| DE10343649A1 (de) * | 2003-09-20 | 2005-04-14 | Julius Montz Gmbh | Geordnete Packung für Wärme- und Stoffaustausch |
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1995
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- 1995-11-29 DE DE59510174T patent/DE59510174D1/de not_active Expired - Fee Related
-
1996
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