JPS58128144A - 化学処理塔の液流収集器 - 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】 本発明は塔の内壁管下降して流れる液會集める九めにお
よび該液管塔壁から離しである形体の塔内神体に指向さ
せるために化学処理塔ま友はカラムに使用する装置に関
する。このような塔またはカラムの具体例は蒸留塔、吸
収塔および抽出塔である。塔内神体の具体例は箪分配体
、液再分散体および液儒流収集器である。はとんどの化
学処理カラムまたは塔は円筒形であ〕、且つ垂直位置に
立って−る。

多くの場合これらの塔内で線下降して流れる液が存在し
、この液を塔の所定水平横断面を横切る均一パターンで
分布させるとどが通常は非常に望まし一〇然しなから、
下降液は塔の内壁に向って移動し、塔に付着し、そして
その下方への流れ會つづけることが当業者の間で周知で
ある。すなわち、この移動をチェックしない塔中では液
が下降して流れるにつれて塔壁にそって下方に流れる液
が多くなシ水平横断面會横切る液の分布の均一性が更に
小さく表る。この問題は下降液流が非常に低流速である
とき、友とえば塔の水平横断面を横切ってとつ九１平方
フィート当り毎分的１．０ガロンよシ低−流速であると
き、特に著るし一〇 従来技術は塔内壁にそって下方に流れるこの液を再指向
および（ま九は）収集するための多くの塔内神体を開示
してｉるが、これらはすべて同じ基本的問題に悩まされ
ている。この問題は、塔は所定の内径をもつ円筒状のも
のとして特定され、従って塔内神体はとれらに適合して
同じ円筒直径ｔ％つものとして設計されるけれども、こ
の塔内神体は真の幾何学的円筒表面１決して示さな−１
ということである。ヒれらの構造体において、僅かな収
差がこれらの塔にみられ、これが完全な円形であること
ｔ妨げている。これはこのような塔の作業者によって古
くから知られて−たととであシ、これらの収差を補正す
るため種々の部材および方法が使用されてきたこと属よ
っても明らかである。

収差を補正するための部材は原理的に２つの試みに集中
した。その１つ紘塔内神体を所定位置に溶接を九はボル
トで取付け、次いで内挿体の外周面ど塔壁の内貝面との
関に溶接ピーズ會走行させてこれらの開に洩れ止めシー
ル會形成することである。もちろん、溶接内挿物１塔か
ら除くことは修繕の大めに塔内にλらなければならない
作業者にとって非常に煩雑なことである。

洩れのな一シール管与えようとして使用した他の生える
試みは丸み聖火いた内挿体ど塔壁との関にガスヶッシ物
質管与えることであった。然しこれらのガスケットシー
ル法でさえ、塔壁を下降する軒の洩れｔ生ぜしめ、これ
はこのような流速が基音横切る均一な分布管保持する良
めに望まれるとき、または液が塔内のあるレベルで塔か
ら除かれるのが望まれるときの非常に低−液流速にお−
て特に著るしい。

これらの欠点およびその他は本発明によって克服されえ
。

本発明は塔内神体を保持してこれに壁液會指向させる九
−の、取付けが容易で塔からの除去も容異な壁液流の収
集器である。

これは塔壁の内部が完全に丸いか否かにかかわらず塔壁
にすぐれたシール１与える。これは塔壁に対するそれ自
身の摩擦ジヨイントを与え、塔壁へのボルト取付けまた
は溶接の存在會必要とすることなしに塔内にそれ自身の
支持体を与える。

塔内神体に対する塔内での収集器の位置は容易に調節す
ることができる。

これらの利点およびその他は本発明につφての以下の記
述から理解しうるであろう。

本発明は、塔の液体が塔の側壁の内側に付着しそしてこ
れ上下降するが塔中の少々くともあるレベルにおいてこ
の液体を塔の側壁から塔の中心に指向させるのが望まし
い且つこのレベルにおける塔の側壁の内部が実質的に円
形の水平断面會もつところの化学処理塔、の中で使用す
るための取付けが容易で除去も容易な液体壁流収集器に
ある。この液体壁流収集器は複数個の褒状分節を備え、
これらがそれらの端部において調節自在に一緒に接続さ
れて水平配置の分節リング管形成し、そして近接する隣
接環状分節の端部間に小さいすきまの存在するものであ
る。このリング紘塔壁から離れて塔を下降して流れるよ
うに液管指向させることが望まれる塔レベルにおいて塔
内に配置される。とれもの環状分節は塔壁に対して柔軟
性であシ、壁にそう液の流れを壁から離れるようＫＮ向
させる塔レベルにおける内部塔壁面の平均曲率半径よシ
も小さ一曲率半径會もち、その丸めこのリングは塔内で
の組立てが容易であシ、取付は胴部材Ｆｉ秦状分節が相
互に取シはずせて塔からの出し入れが容易に行える亀の
である。リング直径調節部材が２個の隣接する柔軟性の
環状分節？接続するために備えてあり、これらの環状分
節によって形成したリングの直径を十分に拡張するよう
に柔軟性褒状分節を離して広げてこれらの分節管壁流ａ
ｔ−そらすしとの望まれる塔レベルにおける塔壁内周面
に対して、環状分節が塔壁面に十分に一致して環状分節
と塔壁の内部塔壁面との間に洩れのないシール會形成し
そしてまた蚊分節と塔壁面との間に塔中の液体壁流収集
器を支持しうる蛯擦ジヨイントｖｒｙ＃成するまで、圧
縮する。

リップが環状分節のそれぞれにシール自在に且つ永久的
に取付けられてお虱それぞれのリップは垂直方向からあ
る角度をなしてその対応する環状分節から放射状に十分
な距離全件びていて塔壁會下降して流れる液を塔の所望
の区域にそらす。

本発明はま九、複数個の環状分節と調節部材とリップと
を備える、化学処理塔に使用する収集器であって、複数
個の積状分節紘それらの端部において調節自在に一緒に
接続して隣接環状分節の端部間にすきま金もつ水平配置
の分節リングを形成し、且つ該積状分節株化学処理塔の
壁に対して柔軟性があり塔の内壁面の平均−率半径より
小さい曲率半径をもち；調節部材は２つの隣接環状分節
１＊続させ、環状分節によって形成されるリングの［ｌ
ｌ’に十分に拡張するように該環状分節１離して広げて
環状分節ど塔壁内面との間のシールを形成し；そして環
状分節のそれぞれに備えたリップは垂直方向から成る角
変會なして置つ十分な距離を環状分節から放射状に伸び
ていて塔壁【下降する液流會塔内の所望の区域にそらす
ようにして成る収集器にある。

本発明のよりよき理解は添付図面【参照することによっ
て見られる。

第１図は液流収集器管含む化学処理塔の立面断面図であ
る。

第２図は第１図の９２−２にそってみた収集器の詳細な
頂部平面図である。

第３図は第２図の線３−３にそってとつ九第１図および
第２図に示す収集器の側面断面図である。

第４図は第３図の線５−５にそってとつ九収集器の破断
側面断面図（ただしボルトおよびナツトは示してｉない
）である。

第１図を参照して、液流収集器１０は化学処理塔１２中
に取付けられ良状態で示されている。塔１２は好ましく
は化学工業において多目的使用される代表的な円筒形状
の塔である〇塔１２は入口管および出口管１４を備え、
土台１６上に配置されてｉる。

塔１２の内側には３つの帯域１ｇ、２０．２２があシ、
帯域１８は該収集器ｌＯより上に、帯域２０は骸収集器
１０の下にそれぞれ配置されている。説明のためＫは、
帯域１８．２０はカラムパツキン床中で還流蒸留が行な
われている塔区分管示すものとするのが便利である。す
なわちそこでは液は下降して流れ、ガスは上昇し、そし
て塔１２中の任意の所定高さに関して蒸気中の液の分布
ｔできるだけ均一にするのが望ましい。

このような下降する流下液が塔のパツキン中管下方に流
れる際に塔壁の内壁に向って移動し内壁に蓄積する傾向
があることは周知である。塔壁に到達する液量そとに付
着する傾向があ多液が塔を下降するに従ってその量は増
加する。もちろん、この液の着積は大容量の液流が含ま
れるときは着るしくはないが、小量割合の液流（塔の水
平断面１平方当り毎分１．０ガａンよル小さｉ液流）が
含まれるときはこの著積社上昇ガスとの緊密な接触が望
まれる塔パツキン床内の液量の著るしい減少を起す仁と
Ｋよって塔の所望性能上着るしく損なうことが知られて
ｉる。

液分布にりいてのこの特殊な問題音矯正するために多く
の型式の液分配器が開発された。たとえば第１図に示す
再分配器ムがその例である。然しなから、とれが分配器
であっても又は他の塔内押体であっても、簡単な方法で
液の壁ｔとシ払うという問題が依然として残つ九。

塔壁の不規則性はいわゆるウオールワイパーを含有させ
ることによって塔内押体の製造業者によって補償された
。このウオールワイパーの目的は塔壁會下降する液をそ
らせて塔壁から遠ざける仁とくある。このようなワイパ
ーは多くの場合、塔壁に溶接させるか、又はガスケツ）
によって塔壁に対してシールされる。然しガスケットは
依然として洩れを生じ、そして塔内押体は依然としてボ
ルトまたは溶接によって支持されるとと會必要とする。

本発明の収集器は塔壁の形状に一致するよう押しつけら
れる柔軟性社料の使用によってずぐれ九シール管与える
のみならず、同時にそれ自体が支持部材ｉ提供して塔１
２への溶接および（ｉたは）ボルト付けを必要とするこ
となしに収集器の容易な取付は訃よび除去ｔも可能にす
る。

液流収集器１０の更に詳細な図は第２図〜第４図１参照
することによって見られる。これらの図において、４個
の環状分節２６，２８，３０，３２が水平配置の分節リ
ングの形体で且つ分節端部間にすきまがあるものとして
示されて−る。

それぞれの環状分節の底部にリップ３４．３６．３８．
４０が溶接され垂直位置からある角度管なして塔壁から
放射状に内側に伸びている。この角度は臨界的ではなり
が水平面から４５゜の角度が好ましい。それぞれのリッ
プはその対応する環状分節と同じ円弧の長さであ択その
２つの端部がそれぞれの環装１３の内周の平均半径の自
車半径よりもや＼小さい曲率半径をもつ。

環状分節およびそれらのそれぞれのリップは、塔１２内
でのその設計構造管実質的に保持するに十分な剛性管も
つが塔壁１３の丸み會欠く形状ま九は不規則性に一致す
るよう塔壁１３に対して十分に柔軟性である金属から製
造される。たとえば、塔壁が猛インチのステンレス鋼で
作られているとき、そして環状分節およびリップが１０
ゲージの厚さのステンレス鋼シートで作られているなら
ば、これらのシートは塔壁に対して柔軟性であると考え
られる。なんとなればこれらのシートはそれら自身と塔
壁とＯ関に洩れ０′＆いシール管形成するに十分に塔壁
の形状に一致するよう押し付けることが容易にできるか
らである。

環状分節は、それぞれの環状分節およびリップの端部に
装備し九リング直径調節部材によって塔壁から離して曲
げられ、あるいは塔壁に一致するよう押しつけられる。

この調節部材は垂直ボルト取付板４２および水平補強板
４４から成る。ポル）４６はボルト取付板４２中の穴４
８會通る。第２図および第３図に示すように、隣接環状
分節の近接端部間にすきま５０が存在する。ボルト４６
は拡張ナツト５２および錠止ナツト５４に備える。

環状分節１塔１２内で組立てるとき、それらはボルト４
６の端部に向けて拡張ナツト５２會スクリユーねじＫよ
って広げて離され、これによって環状分節はボルト取付
板４２を離すように押す。これらのナツト５２は、環状
分節が塔壁１３の内周の形状に面対面で一致するように
押しつけられて洩れのないシールならびに塔１２内の収
集器１支えうる摩擦保合カ晩られる壕で、外側にスクリ
ューねじ込みされる。拡張ナツト５２が後退するの會防
ぐために錠止ナツト５４が加えられる。

塔壁１３の完全な内周管とａｔ＜シール管完成させる九
めに、橋絡リップ区分５６が装備されてそれぞれのす＊
ｔｓ。

會橋絡してシールする。橋絡区分５６は、九とえばステ
ンレス鋼板で作られ、リップと同じ自車半径および幅の
環状円弧として形成される。事実、橋絡区分！ｉ１６は
、それらがリップと同一平面になくて収ｌＩｌ器１０會
塔１２に取付けるときリップを摺動通過しうるものであ
るという以外、リップの弧長部である。

第３図１参照して、橋絡区分ｓ６は環状分節とそれらの
それぞれのリップとの間のすきまｓＯを橋絡するように
示しである。２個のリップのうちのいずれＫ１ｍ絡区分
５６に固定して取付けるかということは重要では′＆−
が、それは近接リツプの一方に取付けて橋絡区分５６の
一端部が、環状区分會ナツト５２の外方向へのスクリュ
ーねじ込みにより離して広げるときに、リップの１つ會
摺動通過しうるようＫしなければならない。橋絡区分５
６がリップの底部に溶接されるとき、外側のへり５８は
環状分節の外側リムと同じ円周上に存在する。すなわち
、均一外径のリングはリップ区分５６と環状分節とによ
って形成される。環状分節を離して広げると、それらは
リップ区分５６の外側リム５８と共に塔壁１ｓの内周を
もつ洩れのないシールを形成する。

操作に際して、収集器ｌＯの上方の塔壁會下降して流れ
る液は環状分節２６．２８．３０．３２およびリップ区
分５６によって更なる下降が止められ、次いで該液は環
状リップ３４，３６゜３８．４０およびリップ区分５８
によって再分配器２４中に指向せしめられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液流収集器管含む化学処理塔の立面断
面図である。 第２図は第１図の９２−２にそってみえ収集器の詳細な
頂部平面図である。 第３図は第２図の線３−３にそってとつえ第１図および
第２図に示す収集器の側面断面図である。 第４図＋［３図の＠Ｓ−Ｓにそってとった収集器の破断
側面断面図（ただしボルトおよびナツトは示してｉなｉ
）である。 １０・・・・・・液流収集器、１２・−・−塔、１３・
・・−・塔壁、１４・・・・・・塔の出口および入口、
１ｇ・・・・・・土台、１８，２０．２２・・・・・・
塔中の帯域、２４−・・・・・再分配器、２６　、２８
　、３０　、３２−・・・・・褒状分節、３４　、３６
　、３８　、４０−−−−・リップ、４２・・・・・・
垂直ボルト取付板、４４・・・・・・水平補強板、４６
・・・・・・ボルト、４８・・・・・・穴、５０・・・
・・・すきま、５２・・・・・・拡張ナツト、５４・・
・・・・錠止ナツト、５６・・・・・・橋絡リップ区分
、５８・・・・・・リップ外側也Ｊ０ＦＩＧ、　１ ＦＩＧ、　２ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５７年將許動第２００５０４号 ２、発明の名称 化学処理塔の液流収集器 ３、補正音する者 事件との関係　　特許出動式 名称　ザ　ダウ　ケミカル　カンパニー補正はない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数個の褒状分節と調節部材とリップと全備える、
   化学処理塔に使用する収集器であって、複数個の環状分
   節はそれらの端部に座て調節自在に一緒に接続して隣接
   １ｍ！状分節の端部間にすき１１もつ水平配置の分節リ
   ング管形成し、且つ該環状分節社化学処理塔の壁に対し
   て柔軟性がわシ塔の内壁面の平均曲率半径よシ小さい曲
   率半径をもち；調節部材は２つの隣接環状分節管接続さ
   せ、環状分節によって形成されるリングの直ＩＩ會十分
   に拡張するように該環状分節管間して広げて環状分節ど
   塔壁内面との間にシールを形成し；そして環状分節のそ
   れぞれに備えたリップは垂直方向から成る角度をなして
   且つ十分な距離會拳状分節から放射状に内側に伸びてい
   て塔壁を下降する液流會塔内の所望の区域にそらすよう
   にして成る収集器。 ４１１状分節の応力を受けないと＠０―率半径が塔の内
   壁間の平均曲率半径の約９０−以上である特許請求の範
   囲第１項記戦の収集器。 翫　環状分節の応力管受けな−ときの曲率半径が塔の内
   壁面の平均曲率半径の約９４１！以上である特許請求の
   範囲第１項記載の収集器。 ６、該リング直径調節部材が褒状分節１離して広げるよ
   うに取付けられ、且つ環状分節會−緒に引っ張って塔壁
   から皺分節を弛めて塔から液流収集ａｔ除きうるように
   取付けられている特許請求の範囲第１項、第２項または
   第３項に記載のるリング直径調節部材を含む特許請求の
   範囲第６項記載の収集器。 ８、該Ｊツブが垂直方向から同じ鋭角會なしてそれヤれ
   の環状分節から伸びておシ、それぞれのリップが同じ高
   さくおいてその対応する環状分節に取付けられていて、
   数個のリップが仮想転回直円錐（その底面は腋リップが
   環状分節に取付けられる同じ水平レベルにシける環状分
   節のそれぞれ１通過する）の切頭体の回申に存在する特
   許請求の範囲第１項記載の収集器。 ９１１状区分が塔中で離れて拡張せしめられるとき項状
   区分間のすａｔを通して塔！下降する液の洩れ會防ぐた
   めの複数個の橋絡用リップ区分管含み、これらの橋絡用
   リップ区分のそれぞれ紘該分節リング内の相互に近接す
   る環状区分の端取付けられてお）、これらの橋絡用リッ
   プ区分は近接の環状区分およびリップと重複するか又は
   下からはみ出して重複するに十分に遠くまでその環状区
   分から伸びており、然も環状区分の近接する対の間のす
   きま中で塔壁に接触し且つ液流全塔内の所望区域に指向
   させるに十分に塔壁から放射状に内側に伸びて−る特許
   請求の範囲ｇｉ項〜８項のいずれかに記載られてお択そ
   れぞれのリップがその対応する分節の画線形状に従って
   か〕且つ環状分節と同じ円弧の長さ管もち；収集器が更
   にリング直１１調節部材および橋絡用リップ区分を含ん
   でかて、該リング直径調節部材紘猿状分節が塔壁および
   これとの摩擦ジ冒イン）Ｋ対して液洩れのないシーｋＶ
   ｒ形成するまで環状分節音間して広けるようにリングの
   環状分節のそれぞれの対の端部管接続し、あるいは塔か
   ら分節管除く九め環状分節を一緒に引っ張って塔壁から
   環状分節の摩擦保合を解放し、そして橋絡用リップ区分
   は隣接環状分節端部のそれぞれの対の２端部のうちの１
   つのリップの底部に固定して取付けられて、隣接環状分
   節の対の間のすきｔｔ−横切って且つ取付は會しなｉ側
   のリップの下に伸びていて、環状分節間のすきまの中で
   塔壁との連続シール接触を保持する特許請求の範囲第１
   項、第２項または第３項に記載の収集器。