JPS5814801B2 - 起泡促進手段を備えた気体／液体接触トレ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２つの流体間において物質移動を行わせるた
めの蒸留及び吸収装置に使用される形式の気体／液体接
触トレーに関し、特に、全トレー表面に亘って完全な活
動性を促進するための手段に関する。

例えば蒸留及び吸収装置において少くとも２つの成分の
混合物から少くとも１つの成分を選択的に分離するため
の物質移動の技術においては、通常、実質的に水平に配
置した接触表面上において上向きに流れる蒸気又はガス
流を総体的に下向きに流れる液体流に接触させる。

在来の蒸留工程においては、そのような接触により、上
向きに流れる蒸気又はガス流は、混合物のうちの比較的
軽い成分、即ち比較的揮発性の高い成分が選択的に多く
なり、一方、総体的に下向きに流れる液体流は比較的揮
発性の低い重い成分が選択的に多くなるようにする。

このような物質移動操作においては、気体相と液体相と
の間に緊密な接触を行わせるために、従来がらいろいろ
な形式の気体／液体接触トレーが使用されてきた。

気体相と液体相の間での特定の成分の物質移動の度合は
、主として両相間の接触の緊密さによって定められる。

気体／液体接触トレーを最大限に利用するためには、ト
レー上のすべての部位において両相間の均衡状態にでき
るだけ近づけることが必要であるが、このような均衡状
態を得るのは、従来のトレーにおいては多くの場合困難
である。

両相間の均衡状態への近近を阻害する主な要素は、従来
の気体／液体接触表面上には部分的な不活性部分が存在
し、その結果としてプロセス蒸気がトレー及びそれに沿
って流れる液体を通してすべての点において均一に通過
することができないことである。

そのような状態においては、接触表面の相当大きな部分
において液体がクリアな状態（泡立ちのない状態）で搬
送され、物質移動が行われない。

更に、そのような不活性区域は、液体を当該トレーの穿
孔を通して下方のトレー上へ落下させることになり、１
つのトレー上における液体／蒸気の比を変更させ、次の
トレー上における流体の組成を混合させる。

部分的不活性は、トレーとその表面に沿って流れる液体
がトレー内へ進入してくる蒸気流に対して不均一な抵抗
を示す場合に生じる。

その一般的な原因は、液体をトレーに沿って移動させる
ための駆動力を創生する静水勾配である。

不活性は、例えば、重力ではなく、蒸気スラスト（推力
）を用いて液体を推進させるようにすることにより静水
勾配を除去することによって有意に減小させることかで
きる。

この目的のための蒸気スラストは、尚該分野において周
知のように液体を所望の速度で、所望の方向に移動させ
るように適正に配置した傾斜開口をトレーに穿設するこ
とによって創生ずることができる。

気体／液体接触トレーの静水勾配が排除され、流体流れ
の挙動が改善されたにも拘らず、依然としてトレーの特
定の区域、とりわけ液体入口領域は、特に径の大きいト
レーにおいてトレーに沿っての蒸気の圧力降下が低い場
合には、慢性的な不活性を示すことは周知の事実である
。

従来、気体／液体接触トレーの液体入口での不活性問題
を克服するために、いわゆる「起泡促進手段」と称され
るいろいろな形式の装置を、トレー表面に沿っての液体
流路の入口領域に設け、液体内に積極的に起泡活動を開
発させるようにする試みがなされてきた。

そのような起泡促進手段は、一般に、トレーの液体入口
領域において液体の速度を一時的に増大させ、それによ
って液体の静水頭を低下させることによって作動する。

起泡は、トレーの入口のところにおいて開始され、一旦
開始されると、トレー表面全体を横切る間継続する。

従来のトレーに使用されている入口起泡促進手段の１例
としては、米国特許３，２８２，５７６号に開示された
形式のものがある。

この形式の起泡促進手段は、トレーの無孔液体受取皿か
ら一体的に上向きに内方へ延長させた無孔壁と、該無孔
壁に連結させ下向きに内方へ傾けて延長させ、気体／液
体接触部材即ちトレーデッキに連接させた孔あき壁とか
ら成る。

前段のトレーから下降管によつて当該トレーへ導入され
てくる液体は、尚該トレーの無孔液体受取皿に衝突し、
前記上向きに延長させた無孔壁を越え、前記内方下向き
に傾斜した孔あき壁に沿って下向きに流れ、トレーデッ
キに達する。

入口における液体の起泡現象は、前記孔あき壁の下向き
傾斜表面上における静水頭がトレー表面の他の部分に比
べて低下することによって起される。

このように、この起泡促進装置は、下向き傾斜面として
構成された有効起泡表面を有する。

従って、この傾斜面に沿って流下する液体は、重力によ
る加速を受ける。

この加速は、液体がトレーデッキ即ち気体／液体接触部
材上へ進む際の液体の進入速度を増大さぜる。

このような進入速度の増大は、トレー上の流体の流れ挙
動に有害となることがあり、気体／液体接触表面上にお
ける液体の不均一 な分布を起さぜる原因となる。

又、別の形式の従来技術による起泡促進手段として、ト
レーの入口領域におけるガス（蒸気）流に対する液体の
抵抗を減少させるために多少異る原理に基いた装置が開
示されている。

この起泡促進装置は、無孔液体受取皿と有効気体／液体
接触表面とを分離させるように設けた垂直壁部材と、該
垂直壁部材の上端に連結させ、液体入口領域から気体／
液体接触表面の一部分の上方を被うようにして横方向か
つ内方に延長させた孔あき板部材とから成る。

前段のトレーから下降管を通して導入されてくる液体は
、当該トレーの前記無孔受取皿上に衝突し、前記垂直壁
部材を乗越え、孔あき板部材に沿って流れ、トレーデツ
キ上に落下する。

実験によれば、この起泡促進装置の使用によって得られ
る入口起泡現象の大部分は、前記水平に延びる孔あき板
部材の下に位置するトレーテツキ部分の孔を通り、該孔
あき板部材とテツキ部分との間の空間を通って流出する
ガスによって起されるものであり、トレーデット部分と
その上に位置する促進装置の孔あき板部材の孔を直列式
に通過して流出するガスによって起される起泡現象は殆
んど無視すべき程度でしかないことが判明している。

このような態様で起泡を創始させた場合、孔あき板部材
の下流縁から排出される液体は、過度のガスを吹き込ま
れるばかりでなく、前記トレーデッキ部分と孔あき板部
材の下流縁との間の上述の空間から噴出するガスによっ
てトレーデッキを横切って吹き流されることになる。

従来の起泡促進装置の更に他の形式のものとして、トレ
ーの無孔液体受取皿と活性トレーデッキ即ち気体／液体
接触部材とを分離するように設けた上向き内方へ傾斜し
た無孔板と、該無孔傾斜板の下流縁の下側で活性トレー
デツキから該傾斜板の下流縁の直ぐ下にまで垂直に延長
させた壁部材とによって構成した起泡促進装置がある。

この構成では、次の下段のトレーの蒸気空間に連通して
いる当該トレーの入口を横切る連続的なスロット開口を
形成する。

蒸留塔内の前段のトレーから排出された液体は、下降管
を経て当該トレーの無孔受取皿上に流下し、前記傾斜板
に沿って上向きに流れ、該傾斜板の下流縁からトレーデ
ツキ上に落下する。

このようにして流れる液体は、起泡促進装置の前記スロ
ット開口を通って噴出する上向きのガス流によって接触
され、気体／液体相（泡）を創生する。

公表されたテスト結果によれば、この上向き傾斜板型起
泡促進装置によって得られる泡の態様は、前述の水平孔
あき板型起泡促進装置によって得られるものと類似して
いることが判明している。

即ち、液体入口における起泡活動現象は、両者とも同じ
であって、トレーの入口において過度のガス吹込みを伴
うという欠点があり、液体がトレーデッキを横切る方向
に下流へ吹き流される現象がいずれの起泡促進装置にも
生じる。

上述の従来技術による各種起泡促進装置の作動において
は、液体を気体／液体接触表面即ちトレーデッキ上へ、
そしてそれに沿って「推進」させる。

このような液体の推進は、横断流れ式篩型トレーの場合
にはその気体／液体接触表面上の液圧勾配を減少させる
という点で有利であるか、蒸気指向用オリフイス（蒸気
の噴出方向を定めるオリフイス又はスロット）を用いる
トレーの場合には、この「推進」は一般に有害である。

篩型トレーは、気体／液体接触表面全体に亘って大体に
おいて均一に分布させ、該表面に対して垂直な孔壁を有
する固定寸法の穿孔を備えた気体／液体接触トレーであ
る。

篩型トレーの性能は、その気体／液体接触表面上に、例
えば米国特許第３，４１７，９７５号に開示されている
形式の蒸気指向オリフイスを使用することによって改良
することができることは周知の事実である。

この米国特許第３，４１ ７，９ ７ ５号に従って設
計されたトレー（以下「スロット付き篩型トレー」と称
する）は、トレーに沿って流れる液体の縦方向の液圧勾
配を除去することにより性能を高めることができるので
ある。

そのようなスロット付き篩型トレーにおいて、上述した
従来の各種起泡促進装置を使用したとすれば、トレーの
接触表面に沿って流れる液体を加速させる作用をし、そ
のような液体の加速は、トレー上における、特にトレー
の中心線近傍の領域における液体の滞留時間を相当に減
少させるので、トレーによる全体の物質移動効率を低下
させることになる。

上述の従来技術による各種起泡促進装置に随伴するもう
１つの難点は、トレーの入口領域においてスプレー（噴
霧）現象を起す傾向を有することである。

そのようなスプレー現象は、トレー表面上の気体／液体
泡の高さが高いという望ましい正常な状態とは全く異る
異質のものである。

望ましい泡とは、液体という母体内にほぼ均質に散在す
る気泡から成るものであるが、スプレーは、トレーの表
面より上のガス空間内に分散された分離液滴から成るも
のである。

トレー表面上の泡の高さが高いということは、その泡の
高さがトレーの接触表面全体に亘って均一であるならば
、通常、トレーの接触効率の向上につながるのであるが
、スプレーの高さが高いのは、一般にはトレーの性能に
とって有害であり、トレーの接触効率を低下させること
になる。

スプレーに随伴する接触効率の低下は、一つには、正常
な泡によって形成される効率的な液相の連続体から非効
率的な気相連続体へ気体と液体の接触態様が変化するこ
とに起因する。

更に加えて、スプレー領域においては液体に対して過度
の気体が吹込まれ、トレーのこの領域においては他の正
常に挙動する領域に比べて流体の流れる量が不均衡にな
るので一層接触効率が低下する。

トレーの気体／液体接触表面の上方に発生するスプレー
現象の重要な影響は、蒸留塔内を通って上昇するガスに
よって液体が連行され易くなることである。

そのようなガスによる液体の連行は、プロセスの全体効
率にとって極めて有害であり、蒸留塔の早朝溢汪を惹起
する可能性がある。

そのような状態のもとでは、溢汪を回避するには塔内の
各トレー間の上下間隔を大きくするという比較的費用の
かかる方法以外には解決策がない。

過度のスプレー現象によって惹起される。

蒸気による液体連行の増大は、各トレーからすでに蒸留
された液体の一部を前段のトレーの気体／液体接触表面
へ戻してしまい、前段のトレーにおける気体と液体の分
離の程度を低下させるので、トレーの効率を更に低下さ
せる結果となる。

上述の従来技術の各種起泡促進装置の上記欠点を考えた
場合、当業者ならば、例えば前記米国特許第３．２ ８
’２，５ ７ ６号の起泡促進装置に随伴する液体の
重力加速を回避するため、そして、上向き傾斜板型起泡
促進装置に随伴する過度の液体推進及びスプレー現象を
回避するために水平孔あき板部材の構造をいろいろに改
変することを提案するであろう。

例えば、水平孔あき板部材型起泡促進装置に随伴する入
口スプレー現象を減少させるためには、水平な孔あき板
の単位面積当りの穿孔の個数を比較的少くすることが考
えられる。

それとは別に、あるいはそれと組合わせて、入口スプレ
ー現象の度合を低下させるとともにトレーに沿って流れ
る液体の加速を減少させるために水平孔あき板の水平方
向の長さを短くすることが提案されるかもしれない。

更に、入口スプレー現象及び液体の加速を低下させるた
めに孔あき板の高さを低くすることも考えられる。

しかしながら、これらの改変は、それぞれ単独に実施し
ても、あるいは組合わせて実施しても、入口スプレー現
象の低下はある程度達成されるかもしれないが、液体の
推進度合を所望のレベルにまで低下させることはできな
い。

従つて、本発明の目的は、改良された入口起泡保進手段
を備えた気体／液体接触トレーを提供することである。

本発明の他の目的は、トレーの入口における活性を十分
に起させるとともに、液体の加速及びスプレー現象を実
質的に回避し、トレー表面全体に亘って均一な泡高さが
得られるようにする起泡促進手段を備えたトレーを提供
することである。

本発明は、２つの流体間での物質移動を行うための蒸留
装置及び吸収装置に使用される気体／液体接触トレーに
関し、特に、上昇する蒸気と、トレーの気体／液体接触
部材を横切る液体流路に沿って該接触部材の一方の縁に
近接する液体入口から他方の縁に近接する液体排出部に
まで流れる液体との間に緊密な接触を与えるために蒸留
塔内に使用するための接触トレーに関する。

前記液体入口は、前記接触部材に対して液体流れ関係に
連通させた、実質的に水平な液体受取り用無孔入口表面
と、該入口表面の上方に離隔させ、該入口表面と同延関
係をなすように（即ち同じ長さに亘って）延在させ、前
記蒸留塔の内壁に対して実質的に平行に配置した下降管
部材とを有し、該下降管部材の下端の下側に該入口表面
へ液体を導入させるための出口流路を形成するようにし
てある。

本発明の特徴は、 （ａ）前記液体流路に対して横断方向に前記液体入口表
面の縁に連接させて該縁と同延関係をなすように延在さ
せ、該縁から実質的に均一な高さになるように実質的に
垂直に上向きに延長させた第１無孔壁部材を設け、 （ｂ）前記第１無孔壁部材の上縁に連接させて該上縁と
同延関係をなすように延在させ、該上縁から前記液体排
出部の方向に向って水平に実質的に均一に延長させた平
坦な主頂面と底面を有する中間壁部材を設け、前記入口
表面から第１無孔壁部材を越え、該中間壁部材を横切っ
て流れる液体内に泡立ちを起させるように、該中間壁部
材の平坦な主頂面及び底面に対して直角をなす壁を有す
る複数固定寸法の開口を該中間壁部材の面に亘って均一
に分布するように穿設し、（ｃ）上縁において前記中間
壁部材の下流縁に連接させて該下流縁と同延をなすよう
に延在させ、かつ、該下流縁から実質的に垂直方向に下
向きに延長させて下縁において前記接触部材の前記一方
の縁にそれと同延をなすようにして連接させた第２無孔
壁部材を設け、もって該中間壁部材を横切って流され、
起泡せしめられた液体が該気体／液体接触部材上へ導入
され、該接触部材を横切って前記液体排出部へ流される
ように構成したことにある。

ここで用いる「泡立ち液体」、「泡沫」、「泡」及び「
活動液体」という用語は、ガス又は蒸気を通されている
液体に関する用語である。

又、「クリアな液体」又は「クリア液体」とは、実質的
にプロセス蒸気と物理的な混合をなしていない単一相液
体のことである。

クリア液体は、光学的な透明性を有する液体に限られる
ものではなく、プロセス蒸気以外の他の物質の混入分散
によって濁った、又は不透明にされた液体、及び本来的
に濁っている、あるいは不透明な液体を含む。

「活性領域」又は「活動領域」とは、トレー表面のうち
蒸気を通流させるための孔をあけられた部分をいう。

ただし、以下の説明において起泡促進領域と称される部
分は、この活動領域には含まれない。

「トレーの直径流線」という用語は、蒸留塔の直径にほ
ぼ隣接してそれに平行にトレーの液体入口から排出口に
まで延びる直線状の液体流路を意味する。

トレーの直径流線に沿っての流れは、作動中のトレーを
囲繞している円筒状壁から離れており、トレーの接触部
材の頂面上における散開又は収束態様の液体の流れによ
って殆んど偏向されることはない。

「トレーの横断中心線」とは、トレーの接触部材の最大
横断寸法のところにおけるトレー直径流線に幻して垂直
をなす、トレーの接触部材頂面上の線のことである。

「スロット角」とは、特定のスロットのスロットベクト
ルとトレーの直径流線との間の夾角のことをいう。

「スロツトのベクトル」は、スロットの開口幅に対して
直角をなす水平線として定義される。

本発明の起泡促進手段は、以下の説明から明らかになる
ように、従来の起泡促進手段に比べて入口噴霧現象（ス
プレー）及び液体加速度を実質的に、かつ、予想外に減
少させるものであることが判明した。

作動において、本発明の起泡促進手段は、接触トレーの
入口領域における液体の静水頭をトレー表面の残りの部
分に比べて低下させる作用をする。

そのような静水頭の低下は、一般に「動的高揚」と称さ
れる現象を利用することを可能にする。

この「動的高揚」とは、トレーの液体入口からそれより
下流のトレ一部分を横切って流れる低密度の泡沫の均一
な，そして円滑な流れ又は拡散に随伴して、トレーの液
体入口から下流の接触表面を被って誘起された活動性が
広がる状態のことである。

本発明に基いて構成したトレーは、従来の装置の作動に
おいて通常存在する入口液体の加速現象を実質的に排除
することかできるので、トレーを横断する液体流路のど
の部分における液体の滞留時間も非常に均−にすること
ができ、従釆の起泡促進装置を使用したトレーに比べて
優れた物質移動効率を発揮する。

第１図を参照すると、上下に重なるように配置した複数
の孔あき、又は篩型液体／気体接触トレーを有する慣川
の精留塔１３０が示されている。

第１図ではそのようなトレー１１０の１つが完全な形で
示されている。

シール皿領域１３６の上方にはトレー１３４の下降管１
３２が示されており、下方には篩型トレー１３８の一部
分か示されている。

これらのトレーは、上下方向に間隔を置いて複数の液体
／気体接触段１４０，１４２を画定する。

蒸気は塔１３０内をこれらの段を通って上昇する。

各トレー１１０，１３４，１３８は、トレー保持具１４
４によって支持し、塔１３０の壁に固定する。

塔１３０内のトレーは、いずれも、総体的に同様の構造
上の特徴を有しており、以下の説明は、特にトレー１１
０について記述されているが、それは塔全体に亘ってあ
てはまることは明らかである。

トレー１１０より下方に下降管部材１４６を垂下させて
ある。

下降管部材１４６は、塔１３０の側壁と協同して、接触
トレー１１０の液体排出端１５０からトレー１３８の液
体流入口領域１５２へと下方へ液体を通すための下降管
１４８を構成する。

下降管１３２及び１４８の下方部分に近接して受皿１５
４を有するシール皿領域１３６を画定する。

受皿１５４は、液体を受取るための実質的に水平に整列
した人口表面を構成する。

この無孔入口表面は、トレーの接触部材及び第１無孔壁
部材１５６と液体流れ連通関係をなす。

下降管部材１４６，１５８のトレー側の直立部分とシー
ル皿領域１３６の第１壁部材１５６とで液体入口表面１
５４に連関する液体入口領域１５２を画定する。

図示の実施例では、下降管部材１４６は、その下端の下
に入口表面１５４へ液体を導入するための出口路を形成
するように入口表面１５４より上に離隔させ、かつ該表
面と同延をなすようにして蒸留塔の内壁に実質的に平行
に配置する。

第１無孔壁部材１５６は、入口表面１５４の縁に連接さ
せて液体流路に対して横断方向に該縁と同延をなして（
同一長さに亘って）延在させ、該縁から実質的に垂直に
上方に延長させ、全幅に亘って実質的に均−な高さとす
る。

ここでいう液体流略は、トレー人口からトレーの気体／
液体接触＝＋財を横切ってトレーの液体排出口に至る直
線流路である。

平坦な頂面と底面を有する中間壁部材１６０を第１壁部
材１５６の上縁と同延をなすように連接させ、該上縁か
ら液体排出口１４８の方に向って水平方向に実質的に均
一に延在させる。

入口表面１５４から第１無孔壁部材１５６を越えて中間
壁部材１６０を横切る液体に泡を生じさせるために、該
中間壁部材の平坦な頂面及び底面に対して直角をなす複
数の固定寸法の貫通ガス流開口１１８ａを該中間壁の全
面に亘って均一に分布させる。

第２無孔壁部材１６１をその上縁において中間壁部材１
６０の下流縁と同延をなすようにして連接させ、該下流
縁からほぼ垂直に下方に延長させて下縁において接触部
材１６２の上流縁と同延をなすようにして連接させる。

これによって、中間壁部材１６０を横切って流れ、泡起
現象を開始せしめられた液体が気体／液体接触部材１６
２へ導かれ、該部材を横切って液体排出部１４８へ流さ
れる。

作動において、上方のトレー１３４から下降してくるク
リアなプロセス液体は、下降管部材１４６によって下降
管１３２内へ導かれ、シール皿領域１３６の底部液体入
口表面１５４上へ流下する。

入口表面１５４上の液体は、液体流入口領域１５２にお
いて第１壁部材１５６に沿って上昇する。

クリアな液体は、第１壁部材１５６の頂部に達し、液体
流入口領域１５２から出ると、中間壁部材１６０を横切
り、気体／液体接触表面１６２上へ流れる。

この中間壁部材１６０を横切って流れる際、液体は、プ
ロセス蒸気か通流している孔又は開口１１８ａを被うよ
うにして流れる。

この起泡促進手段上を流れるクリアな液体は、トレーの
接触部材１６２上に存在する水頭より低い作為的な水頭
を中間壁部材１６０上において上昇してくるプロセス蒸
気に対して呈する。

減圧領域を創生するこの作為的な水頭の作用により、流
体流入口領域１５２からのクリア液体は、直ちに活動性
液体即ち泡に変換される。

この減圧領域において液体中を通流する蒸気は、トレー
の入口部分を完全に活性にする。

領域１５２からのクリア液体が活動性にされる結果とし
て、その活動性は、動的高揚によってトレーの気体／液
体接触表面１６２へも伝えられて該表面上においても維
持さ札それによってトレー表面全体を活性にする。

起泡促進手段の中間壁部材における開口１１８ａ即ち自
由面積百分率は、特定の液体／蒸気接触操作の液体及び
蒸気の物理的特性によって変更させるが、自由面積百分
率は、適度の液体及び蒸気負荷においてトレー上の液体
が開口１１８ａを通ってたれ落ちるほど大きくしてはな
らない。

実用上においては、起泡促進手段の中間壁部材１６０の
孔あき面積を接触部材１６２の孔あき面積に「釣合わせ
る」ことが好ましい。

即ち、起泡促進手段の中間壁部材１６０の自由な、即ち
開放した面積百分率は、接触部材の開放面積の百分率と
ほぼ同程度にする。

第２図に示されるように、固定寸法の穿孔の他に蒸気ス
ラスト開口を有する孔あきトレーに組合わせて本発明の
起泡促進装置を使用した場合は、中間壁部材の分率開口
面積は、液体／気体接触部材の穿孔及び蒸気スラスト開
口から成る開放面積分率の２０〜１２５％、好ましくは
３５〜１００％とすべきである。

該中間壁部材の分率開口面積が２０％より小さいレベル
においては、中間壁部材上を流れる液体内へ泡立ちを開
始させるのに十分なプロセス蒸気を吹込むことができな
い。

反対に、分率開口面積が１２５％より大きいと、中間壁
部材上を流れる液体に過度の量の蒸気が導入され、その
結果スプレー現象を起させることになり易い。

このスプレー現象は、先に述べた理由により回壁するこ
とか望ましい。

本発明の広い範囲での実用にあっては、気体／液体接触
トレーの先に定義した「活動面積」は少くとも６０％と
すべきである。

このように限定する理由は、６０％以下の活動面積レベ
ルでは、液体入口表面１５４と起泡促進手段と、塔の断
面における液体排出部のうちのいすれか１つ又は１つ以
上のものが実際の気体／液体接触面積に対して不釣合に
大きくなってしまうからである。

これに関連して、起泡促進手段の中間壁部材１６０の上
流縁から下流縁までの長さは、０．５〜１２インチ（
１．２ ７ 〜３ ０．４ ８ｃｍ ）とすべきである
。

１２インチ（ ３ ０．４． ８ｃｍ）以上とすると、
トレーの活動面積が過度に削減され、トレーの液圧的挙
動又は効率挙動における向上が得られない。

逆に、０５インチ（１．２７ｃｗＬ）以下の長さでは、
０５〜１２インチの長さとしたときのような効率的な起
泡創始を行うのに十分な長さの流路が得られない。

このような配慮から、中間壁部材の好ましい長さは、４
〜６インチ（ ５．０ ８ 〜７．６ ２ｃｒｆＬ）で
ある。

又、本発明の好ましい実施態様においては、第２壁部材
１６１の高さは、０５〜４．０インチ（１．２７〜５．
０８ｃｍ）である。

第１図に示されるように受皿１５４を凹ませた設計とし
た場合は、第１壁部材１５６の垂直方向の長さを第２壁
部材１６１より長くすることができる。

第２図を参照すると、蒸気スラスト開口又はスロット１
１３を備えた複数の孔あき型即ち篩型液体／気体接触ト
レーを有する慣用の精留塔１３０が示されている。

蒸気スラスト開口１１３を通して流出するプロセス蒸気
は、トレーの表面を横切って流れるプロセス液体に接触
し、該プロセス液体を液体勾配の助成なしにトレー表面
に沿って流動させる。

これらのスラスト開口１１３は、トレー表面上に平行な
列をなして、かつ、トレーの液体入口のある側とはほぼ
反対の向きに開口するように適当に配置することができ
、蒸気流方向づけ表面１２３と接触部材１６２の表面と
の協同によって形成する。

第１図に関連して説明した要素と同様の第２図の要素に
は同じ参照番号を付してある。

トレー１１０によって代表される複数の液体／蒸気接触
トレーは、塔１３０内に番号１４０，１４２によって代
表される蒸気／液体接触段を形成するように上下に順次
重ねて配置する。

各トレーは、塔１３０の側壁と協同して下降管１３２を
画定する下降管部材１４６を備えている。

各トレーは、トレー保持具１４４によって塔の壁に固定
する。

塔１３０内のトレーは、いずれも、トレー１１０の構造
とほぼ同一の特徴を有している。

トレー１１０の上方にあるトレー１３４から下方に下降
管部材１４６を垂下させてあり、上述したようにこの下
降管部材と塔の内壁とが協同して、上方トレー１３４か
らトレー１１０の液体流入路領域１５２へ液体を流下さ
せる下降管１３２を形成する。

下降管１３２の下方部分に近接して、底部液体入口表面
１５４と第１壁部材１５６を有するシール皿領域１３６
を形成する。

下降管部材１４６のトレー側直立部分１５８は、液体入
口表面１５４及び第１壁部材１５６と協同して液体流入
口領域１５２を形成する。

第１壁部材１５６の上縁には水平に延びる中間壁部材１
６０の上流縁を接読し、該中間壁部材の下流縁は第２壁
部材１６１の上縁に連接させる。

第２壁部材１６１は垂直に下方へ垂下させ、その最下縁
を気体／液体接触部材１６２の上流縁に連接させる。

中間壁部材１６０は、平坦な頂面と底面を有しており、
実用上では、第１壁部材１５６と第２壁部材１６１の間
にそれらと一体的に形成してもよく、あるいは適当な手
段によって結合してもよい。

中間壁部材１６０には、その頂面及び底面に対して実質
的に直角をなす壁によって複数の穿孔１１８ａを形成す
る。

この中間壁部材には、気体／液体接触部材１６２におけ
るように蒸気スラスト開口１１３を設けてないことに留
意されたい。

上方トレー１３４から下降してくるプロセス液体は、下
降管部材１４６によって下降管１３２内へ導かれ、シー
ル皿領域１３６の底部液体入口表面１５４上へ流下する
。

入口表面１５４上の液体は、液体流入口領域１５２のと
ころにおいて、実質的に垂直に上向きに延びる第１壁部
材１５６に沿って上昇する。

プロセス液体は、第１壁部材１５６の頂部に達し、従っ
て、液体流入口価域１５２から出ると、穿孔１１８ａを
有する中間壁部材１６０を横切って流れ、中間壁部材の
下流縁から気体／液体接触部材１６２上に流下する。

中間壁部材１６０を横切って流れる液体は、トレーの接
触部材１６２上に存在する水頭より低い作為的な水頭を
中間壁部材の開口１１８ａを通して上昇してくるプロセ
ス蒸気に対して呈する。

このように作為的に水頭を低下させた結果として、液体
流入口領域１５２からのクリアな液体は、水頭の低下と
開口１１８ａを通して上昇する蒸気の作用とにより直ち
に活動性液体即ち泡に変換され、それによってトレーの
この部分を完全に活性にする。

領域１５２からのクリア液体が活性にされた結果として
、その活性即ち活動性は、トレーの気体／液体接触表面
全面に亘って拡げられ、それによってトレー表面全体を
活性にする。

第３図は、複流路式側部一中心向き流れ型（側部から中
心に向って流れる型）上部トレーと、複流路式中心一側
部向き流れ型の下部トレーとから成る孔あき篩型トレー
の組立体を上からみた透視図である。

この図では塔の側壁は省略してあるが、各トレーの円形
縁を円筒形の塔の直立壁に圧接させて密封する。

これらのトレーは、いずれも複流路式であり、塔内を流
下する液体は、トレーの主要頂面を横切って２つの別個
の流れとなって流れる。

即ち、液体は、上方トレーの両側縁の液体入口からトレ
ーの中心の全直径に亘って横断する液体排出口に向って
漸次拡開する流烙に沿ってトレーの主表面上を流れる。

上方トレーのトレー横断中心線の液体排出口から排出さ
れた液体は、下降管を通って中心一側部向き流れ型の下
方トレーへ送られる。

下方トレーにおいては液体入口は、トレーの横断中心線
に近接したところに配置されており、該トレーの接触部
材の平坦な主要頂面へ導かれた液体は、液体入口から塔
壁に近接するトレーの両側縁の液体排出口に向って該主
要頂面を横切って流れる。

このようにして、交互のトレーにおいて液体流は、側部
から中心に向う流路と、中心から側部に向う流路に沿っ
て交互に流れる。

詳述すれば、接触トレー３０１を半分トレー３０３と半
分トレー３０４に分割し、液体は第１半分トレー３０３
に沿って前方へ即ち第３図でみて右方へ流れ、第２半分
トレー３０４に沿っては右から左へ流れるようにする。

塔内を流下してくる液体流の半分は、下降管から液体入
口３０５において半分トレー３０３に流入し、起泡促進
手段３０６を横切って流れる。

起泡促進装置３０６は、第１及び第２図に示されたもの
と実質的に同様の構造に構成してある。

この起泡促進装置において創生された泡は、トレーのス
ロット付き及び孔あき接触部材の平坦な主要頂面を横切
って流れ、排出堰３０７と下降管３０８から成る排出手
段を経てトレーから排出される。

この排出液体が下降管３０８内に入ると、該液体内に同
伴されている蒸気は、液体から遊離して、次の上方トレ
ーに向って上昇している主ガス流と給合する。

このようにして蒸気を除去された実質的にクリアな液体
は、下降管３０８を通って下降管の受皿３０９上に流下
し、半分トレー３０３の出口壁即ち排出堰３０７の下側
を通って下方の半分トレー３１１上へ流れる。

半分トレー３０３の出口壁３０７は、蒸気か下降管３０
８を通って上方へ逃出するのを防止するように下降管３
０８内へ十分な深さにまで垂下させてある。

下方の半分トレー３１１上へ流されてきた液体は、まず
起泡促進装置３１３を越え、それに続くトレーの接触部
材の平坦な主要頂面を横切って流れる。

塔内の液体の半分は、半分トレー３０３に沿って流れる
が、それと併行して液体の他の半分は、他方の半分トレ
ー３０４に沿って流れる。

即ち、後者の液体は、まず起泡促進装置３１４を越え、
半分トレー３０４の接触部材の平坦な主要頂面を横切っ
て流れる。

液体は、気体／液体接触帯域の平坦な頂面を横断した後
、堰３１０を越えて下降管３０８内に入り、トレー３０
２と同高の液体入口表面３０９上に流下する。

次いで、液体は、起泡促進装置３１５を越え、半分トレ
ー３１２の接触部材の平坦な主要頂面を横切って流れ、
最後に出口堰３１６を越えて流下する。

トレーの主表面上を流れる液体の横断方向のほぼ水平な
流れに対して、塔内の蒸気は、トレーからトレーへ次々
に実質的に上向きに流れる。

この蒸気は、出口壁３０７，３１０，３１６，３１７に
よって塔の各下降管を通ってバイパスするのを防止され
る。

第３図に示されたトレーの実施形態においては、上方ト
レー３０１の接触部材は、それぞれ異なるスロット形態
を有する３つの帯状部分に分割してある。

それらのスロット形態は、各帯状部分において設定する
スロット角度によって定量的に相異させることができる
。

そのようなスロット形態及び帯状区分の目的は、トレー
の直径流線に対して大きい角度を有することを特徴とす
るスロット群の改変パターンをトレーの入口部分に設け
ることによって篩型トレーの気体／液体接触部材上での
液体の栓流（ｐｌｕｇ ｆｌｏｗ）からの逸脱又は偏向
を矯正することにある。

そのようなスロットパターンは、後述するように、本発
明の実施と連携して有オリに使用することができる。

これについては、又、１９７７年２月２８日に出願され
た本出願人の米国特許願第７７２，９４１号に詳細に説
明されている。

第４図を参照すると、上下に互いに間隔を置いて重ねら
れた複数の篩型接触トレー４２０，４０１，４０２を有
する気体／液体接触塔４１９が示されている。

これらのトレーは、複流略式であり、塔内を流れる液体
は、２つの流れに分割され、各流れは、塔側壁から塔の
中心へ、中心から塔側壁へと交互に流れる。

塔の側壁のところに下降管を有するトレーを側部下降管
型トレーと称し、中心部に下降管を有するトレーは中心
下降管型トレーと称する。

第４図には３つのトレーが示されているが最上方のトレ
ー４２０と最下方のトレー４０２は側部下降管型トレー
であり、中央のトレー４０１は中心下降管型トレーであ
る。

図示の塔においては、一番上の、一部分だけが図示され
ているトレーからの液体は、下降管部材４２２と４２３
によって画定される下降管４２１を通って流下し、液体
入口表面４２４上へ流れる。

次いで、液体は、２つの流れに分かれ、一方の流れはト
レー４２０の右側部分を横切って左から右へ流れる。

即ち、一方の液体流れは、まず第１無孔壁部材に沿って
上昇し、水平な中間壁部材を横切り、起泡促進装置４２
５の第２無孔壁部材を越え、気体／液俸接触部材４２６
を横切って、直立壁部材４２７によって画定される下降
管４２８から成る液体排出部へ流れる。

同様にして、液体入口表面４２４内へ流入した液体の他
方の流れは、トレー４２０の左半分を横切って右から左
へ流れる。

即ち、他方の液体流れは、まず起泡促進装置４２９を越
え、気体／液体接触部材４３０を横切り、直立壁部材４
３１によって画定される下降管４３２を通って流下する
。

次いで、液体は、塔壁に近接したそれぞれの入口表面４
００及び４０５上から起泡促進装置４１４，４０６を越
え、気体／液体接触部材４０４，４０３を横切って塔の
中心に向って内方に流れ、直立壁４０７と４１０によっ
て画定される下降管４０８を通って最下方のトレー４０
２へ流下する。

次いで、液体は、トレー４０２の中心液体入口表面４０
９から２つの流れに分かれ、それぞれ起泡促進装置４１
３，４１５を越え、気体／液体接触部材４１１，４１２
を横切って、それぞれ直立壁４１６，４１７によって画
定される下降管４３３，４３４内へ流下する。

この実施例においては中間のトレー４０１には、本発明
の広範な実施に当り、例えば起泡促進装置４０６の中間
壁部材の穿孔密度を減少させることなく起泡促進装置の
上流縁と下流縁の間での必要な圧力降下を得るために、
あるいは気体／液体接触トレーの組立を容易にするため
に有利に使用することのできる起泡促進手段の変型構造
を組入れてある。

この変型構造においてはトレーの孔あきデッキ部分４０
３ａ，４０４ａをそれぞれ上述の起泡促進部材４０６，
４１４の下に配置してある。

第５図は、本発明に従って構成した更に別の複流路式側
部一中心向き流れ型スロット付篩トレーの半分の平面図
である。

このトレー５０４は、第３及び４図に示された気体／液
体接触構造体に有利に使用することのできる形式のもの
である。

この半分トレーの液体入口表面５００は、トレー表面の
無孔部分によって適当に構成する。

複数の穿孔５１５を有する中間壁部材を含む起泡促進装
置５１４を液体入口表面５００に連接させる。

この起泡促進装置は、導入されてくる液体内に泡立ちを
開始させ、トレーの平坦な主要頂面全体に亘つがそのよ
うな泡立ち作用を継続させる機能を果す。

図に示されるように、トレーの気体／液体接触部材の上
流縁において起泡淀進部材５１４に隣接させてパネル５
４２ａ，５４２ｂ，５４２ｃ，５４２ｄから成る横断方
向に延びるスロットなし帯状部分を配設する。

このスロットなし帯状部分は、液体入口領域における過
度のスプレー現象を制限する作用をするものであるが、
入口におけるスプレー現象及びガス流（蒸気流）による
液体の連行が存在しないか、あるいは無視しうる程度で
ある場合には、そのようなスロットなし帯状部分は省除
することができる。

先に述べたように、本発明に基いて構成したトレーにお
ける入口スプレー現象の度合は、本質的に低いが、もし
存在するとしても、図示のようなスロットなし帯状部分
を設けることによって実質的に排除することができる。

図に示されるように、この気体／液体接触トレー５０４
は、それぞれ実質的に均一な開口分布形態を有すること
を特徴とする多数の帯状部分に分割された気体／液体接
触部材を有している。

それぞれの帯状部分は、以下に詳述するように、いろい
ろなパネルから成る。

トレー接触部材は、平坦な主頂面と底面を有しており、
液体は、トレ一部材の一側縁の液体入口表面５００から
成る液体入口から、トレーの接触部材の下流縁において
横断中心線Ｃ−Ｃに沿ってトレーの縁から縁まで横断方
向に延びる液体排出部にまでトレーの接触部材の頂面に
沿って流れる。

該頂面に沿ってのこの液体流路は、その入口に近接した
ところでは拡開する流れ模様を有している。

液体入口表面５００は横断方向に延長させてあり、液体
排出部に対して平行に配置してある。

トレーの接触部材には、その平坦な項面及び底面に対し
て直角をなす孔壁を有する複数の固定寸法のガス（蒸気
）流穿孔を分布する。

トレーの接触部材の表面に亘って該表面から一体的に隆
起させた複数の隆起部分を設ける各隆起部分は、接触部
材の平坦な主頂面から隆赴させた上表面を有し、該上表
面の前部先行縁を該主頂面から分離させ、該主頂面との
間に高さより大きい幅を有する細長いスロットを形成す
る。

診隆起した上表面は、平坦な主頂面に対して傾斜させて
あり、主頂面と一体の後縁を有する。

各隆起部分は、それに隣接する他の隆起部分からは離隔
させてある。

第５図に示された気体／液体接触トレーは、本出願人の
米国特許願第７７２，９４１号に詳述されている形式の
ものである。

この形式の接触トレーにおいては、トレーの接触部材は
、液体入口に隣接する第１帯状部分を含む。

第１帯状部分は、トレーの液体入口表面から液体排出部
までの直径流線Ｄ−Ｄの長さの２０％〜５０％の距離に
亘って液体入口から下流に延在し、かつ、トレーの直径
流線から横方向外方に液体入口表面の横方向の長さの少
くとも２５％の距離に亘って延在する。

この接触部材の第１帯状部分に設けたスロット開口は、
トレーの直径流線Ｄ−Ｄに対してそれから離れる方向に
向けて角度をなしており、個々のスロットのスロット角
が、接触部材の外縁と液体入口表面との交点における接
線ｔ−ｔと、直径流線ｄ−ｄとによって形成される角よ
り大きくなるようにする。

第１帯状部分の両側部最外縁は、それに隣接させた接触
部材の第２帯状部分によって画定する。

この両側部の第２帯状部分は、いずれも、接触部材の外
縁にまで延在し、かつ、液体排出部にまで延在する。

第２帯状部分のスロット開口も、トレーの直径流線に対
してそれから離れる方向に向けて角度をなしており、個
々のスロットのスロット角が１５°〜４５°になるよう
にする。

第１帯状部分の下流縁は、それに隣接して上記両側の第
２帯状部分の間に横断方向に延び、かつ、第１帯状部分
から液体排出部にまで延びる接触部材の第３帯状部分に
よって画定する。

第３帯状部分のスロット密度は、第１及び第２帯状部分
のそれより低い。

このトレー形態の広い範囲の実施において、接触部材の
第１帯状部分の個々のスロットのスロット角は、７５°
から９０°の間である。

先に述べたように、第５図に示されたトレーの有効（活
動性即ち活性の）気体／液体接触面積は、互いに連接し
てトレーの接触部材を形成する一連の個別パネルによっ
て構成される。

以下の説明の便宜上、接触部材の各トレーパネルには、
それぞれ参照符号を付してある。

この実施例におけるトレ一部材の第１帯状部分は、個別
パネル５４３ｃ，５４３ｄ，５４３ｅ，５４３ｆ，５４
３ｇ及び５４３ｈから成る。

第１帯状部分のスロット開口の向き角度は、どのパネル
においても同じであり、７５°である。

各パネルのスロット密度も同一であり、第１帯状部分の
総有効面積に対する各パネルのスロット開口総面積の比
は０．０２である。

第３帯状部分は、第１帯状部分の下流縁から液体排出部
のトレー横断中心線ｃ − ｃにまで延在する構成パネ
ル５４４ａ ，５４４ｂ ，５４４ｃ ，５４４ｅ，５
４４ｆ，５４４ｇと、起泡促進部材５１４から横断中心
線ｃ−ｃにまで延在する中央パネル５４４ｄとから成り
、どのパネルもスロット密度は０である。

即ち、スロツトが設けられていない。固定寸法の穿孔開
口の密度は、トレーの接触部材の有効面積全体に亘って
均一であり、接触部材の有効面積の０．０９３ｍ当りの
穿孔開口の総面積は０．０１１５ｍである。

トレー接触部材の側部周縁に近接する領域のスロット角
を大きくすることは望ましくない場合が多い。

なぜなら、そのような領域のスロツト角を大きくすると
、液体を塔壁に近接するところにまで導き、塔壁表面に
沿って流下させてしまうので、トレーの効率を低下させ
るからである。

第５図のトレーにおいては、トレーの接触部材の側縁に
近接する領域には中庸のスロット角を有するパネル５４
３ａ ，５４３ｂ ，５４３ｉ及び５４３ｊを設けてあ
り、これらの中庸スロット角パネルは、高スロット角パ
ネル５４３ｃ〜５４３ｈと協同して入口からの液体をト
レーの全幅に亘って均一に分散させる働きをする。

第５図の実施例の第１帯状部分は、各々液体入口領域に
近接して配置され、互いに横方向に離隔されてトレーの
直径流線ｄ−ｄに関して対称的に整列された２つの別個
の帯状区分体から成る。

第１帯状部分を２つの別個の帯状区分体によって構成し
たこのような構成においては、それらの区分体を液体入
口表面の下流縁の桟方向長さの５０％以下の距離だけ互
いに離隔させるべきである。

このような限定の目的は、トレーの直径流線の近傍にお
いて液体入口から液体排出部までの液体の優先流路が形
成されるのを防止することにある。

そのような優先流路は、トレー上における液体の不均一
な分布を惹起する原因となる。

第６図は、気体／液体接触表面の一部分の透視図であり
、トレーの表面に対して直角をなす孔壁を有する固定寸
法の開口即ち穿孔と、トレ一部材の平坦な主頂面に対し
て鈍角をなす両側面を有するスロットとの関係を示す。

図示のスロット開口構造は、本発明と連携して有利に使
用することのできる可変スロット密度及び可変スロット
角トレーを形成するのに用いることのできる好ましい構
造である。

トレーの平坦な主頂面２１０には、該頂面に対して直角
をなしトレ一部材２１５を貫通した多数の固定寸法の開
口又は穿孔２１３を設けてある。

平坦な主頂面２１０上には又、該頂面から一体的に形成
され、頂面に対して傾斜した上表面２１２を有する多数
の隆起部分を設けてある。

これらの隆起部分は、やはり主頂面２１０と一体的に形
成されそれに対して傾斜した両側壁２１１を有する。

スロットの上表面２１２及び傾斜した両側壁２１１は、
それぞれ主頂面２１０の上方に先行縁２１２ａ及び２１
１ａを有する。

先行縁２１２ａの真下の平坦な頂面２１０及び傾斜側壁
２１１の先行縁２１１ａは、隆起部分を最初に形成した
ときの態様に応じて主頂面２１０に対して直角の、ある
いは僅かに傾斜した開口平面を有するスロット２１４を
形成するように配置される。

作動において、プロセス蒸気又はガスは、穿孔２１３及
びスロット２１４を通してのみ流れる。

蒸気の一部は、トレー表面２１０に対して直角をなす穿
孔２１３を通過し、トレー上に保持されているプロセス
液体を貫通して流れ、該プロセス液体内を通る際に泡を
創生する。

このようにして液体と蒸気との間の緊密な接触が得られ
る。

スロツト２１４を通過する蒸気は、穿孔２１３を通過す
る蒸気とは異り、トレーの表面に対して直角には流出せ
ず、スロットの上表面２１２の下面に衝突し、プロセス
液体内へ斜めに導かれる。

このようにして、該下面は、ガス流方向づけ表面として
の機能を果す。

又、スロット開口２１４は、喉として機能し、圧力降下
を運動エネルギーに変換させることに留意されたい。

スロット開口を通る蒸気部分に随伴するこの運動エネル
ギー即ち蒸気スラストは、トレーの頂面２１０に対して
角度をなしている。

この傾斜ベクトルは、水平成分と垂直成分に分解するこ
とかできる。

水平成分はプロセス液体内へ導かれて該液体によって吸
収され、それによってプロセス液体を矢印２２４の方向
に流動させる。

穿孔２１３及びスロット２１４の寸法は、蒸留技術分野
における当業者には明らかなように、特定の液体／気体
接触装置のための所要流量に応じて定められる。

例えば、空気分離の応用例においては穿孔の径は０３８
〜３．１８ｍｍで十分であるが、その他の気体／液体接
触装置においては最大約０．２５インチまでの比較的大
きい径の穿孔を設けることが好ましい。

これらの穿孔は、金属板にパンチにより孔をあけること
によって形成するのが好都合であるか、機械的な理由か
らそのような板金は穿孔される孔の径より厚くすること
はできない。

従って、０．３８ｍｍより小さい径の穿孔を設けたとす
れば、通常は、それたけ薄い金属板を使用しなければな
らなくなるので、そのトレーは液体は水平に支持するに
は十分な強度を欠くことになる。

反対に、穿孔の径を大きくし過ぎると、通常ならば望ま
しい圧力降下では、トレーの穿孔から液体がしたたり落
ちるのを防止するのに不十分になり、トレーの効率を低
下させることになる。

穿化の断面形状は、必ずしも円形にする必要はないか、
円形形状は製造の容易さという観点からみて好ましい。

以下に本発明の実施例を説明する。

実施例 １ この実施例では、第５図に示された形式の複流路式側部
一中心流れ式スロット付き篩型トレーを、本発明による
起泡促進手段と組合わせた場合と、米国特許第３，２８
２，５７６号に基いて構成した起泡促進手段と組合わせ
た場合とで比較試験をした。

この試験装置の以下の説明は、第５図のトレーを参照し
て行うこととする。

すべての試験において、トレーの直径はその横断中心線
ｃ−ｃに沿って測定して６．１ｍとした。

起泡促進手段に隣接する液体入口表面５００の下流縁の
長さは、２．２３ｍ２の液体入口表面に対するトレー表
面積に対応させて、４．５ｍｍとした。

どの場合にも、起泡促進手段は、トレーの平面において
該起泡促進手段の上流縁から下流縁まで測定して２０５
．７ｍｍの長さを有し、１２．７ｍｍの高さを有するも
のとした。

米国特許第３，２８２，５７６号の起泡促進手段（以後
「斜面型起泡促進手段」と称する）の高さは、該手段の
下向きに傾斜した起泡促進壁部材の最上縁までの垂直平
面内において測定した。

本発明に基いて構成した起泡促進手段（以下「箱型起泡
促進手段」と称する）の高さは、第２無孔壁部材の測定
値とした。

各スロツトなしパネル５４２ａ ，５４２ｂ，５４２ｃ
，５４２ｄのトレー直径流線ｄ−ｄに平行な方向で測定
した長さは、４．２ｉｎ．とし、直径流線ｄ−ｄに対し
て横断方向、即ち横断中心線Ｃ−Ｃに対して平行な方向
で測定した幅は５３３４ｍｍとした。

以下の説明においては、各構成パネルの長さ寸法とは、
トレー直径流線ｄ−ｄに平行な寸法を意味し、各パネル
の幅は、トレー横断中心線ｃ − ｃに対して平行な寸
法を意味するものとする。

トレー接触部材の第２帯状部分の各周縁トレーパネル５
４３ａ，５４３ｊは、その内側縁に沿って測定して８７
６．３ｍｍの長さを有し、横断中心線ｃ−ｃに沿って測
定して１２９．５ｍｍの幅を有するものとした。

これらのトレーパネルの穿孔密度は、トレー接触部材の
すべてのパネルの場合と同様に、接触部材の表面積０．
０９３ｍ２当り実質的に０．０１１５ｍの開口面積を有
するものとした。

トレーのスロットは、いずれも、１２．７ｍｍのスロッ
ト開口幅を有し、スロット開口に隣接するスロットの前
部先行縁からトレー接触部材の平坦な主項面と一体をな
すスロットの最後縁まで測定して１２．７ｍｍの長さを
有するものとした。

第２帯状部分の各パネル５４３ａ，５４３ｊの上流縁か
ら下流縁までの表面には横断方向に延びる２４列のスロ
ットをパネルの長手方向にほぼ２５．４ｍｍの等間隔を
置いて設け、各列には５つのスロットを横断方向にほぼ
１６．５ｍｍの間隔を置いて配置した。

又、第２帯状部分の各パネル５４３ｂ，５４３ｉは、そ
の内側縁で測定して１ ８ ２ １．２ｍｍの長さを有
し、５３３．４ｍｍの幅を有するものとした。

これらのパネルにはそれぞれ横断方向に延びる４８列の
スロットをパネルの長手方向にほぼ３０．４８ｍｍの等
間隔を置いて設け、各列には１６個のスロットを横断方
向にほぼ１９．０９ｍｍの間隔を置いて配置した。

第１帯状部分の各パネル５４３ｃ，５４３ｈの長さは９
６５．２ｎｍとし、幅は５３３．４ｍｍとした。

これらのパネルの各々には、長手方向に延びる１５列の
スロットをパネルの幅方向こほぼ２５．４間の等間隔を
置いて設け、各列には、各々、長手方向に約１６．００
ｍｍの間隔を置いて配置した１０個のスロットから成る
３つのスロット群を互いに長手方向に約６３．５ｍｍの
間隔を置いて設けた。

第１帯状部分の各パネル５４３ｄ，５４３ｅ，５４３ｆ
，５４３ｇの長さは６３２．５ｍｍとし、幅は５３３．
４ｍｍとした。

これらの各パネルには、長手方向に延びる１５列のスロ
ットをパネルの幅方向にほぼ２５．４ｍｎの等間隔を置
いて設け、各列には、長手方向に１６．００ｍｍの間隔
を置いて配置した１０個のスロツトから成る２つのスロ
ット群を互いに長手方向に約６３．９ｍｍの間隔を置い
て設けた。

第３帯状部分を構成するパネル５４４ａ，５４４ｂ，５
４４ｃ，５４４ｄ，５４４ｅ，５４４ｆ，５４４ｇには
スロットを設けず、その開口面積は、０．１２４の穿孔
密度でパネルの表面に亘って均一に分布させた固定寸法
の穿孔開口だけで構成した。

従来技術の斜面型起泡促進手段と本発明の箱型起泡促進
手段との比較評価試験において、気体／液体接触部材に
対して３つの異るスロット形態Ａ，Ｂ，Ｃを用いた。

これらのスロット形態Ａ，Ｂ，Ｃの各々は、先に説明し
た気体／液体接触部材の構成に基いて形成したものであ
る。

形態Ａにおいては、パネル５４３ｄ，５４３ｅ，５４３
ｆ，５４３ｇのトレー直径流線ｄ−ｄに近い側の縁から
５列までのスロットを閉塞した。

形態Ｂにおいては、形態Ａの改変形態としてスロットの
均一分布模様を維持するようにしてトレーパネルのスロ
ットの８０％を閉塞し、そのスロット密度を０．００４
にまで減少させた。

形態Ｃにおいては、形態Ａの変型として、均一なスロッ
ト分布模様を維持するようにしてパネルのスロットの６
０％を閉塞し、それによってパネルのスロット密度を０
．００８にまで減少させた。

これらの３つのトレー形態は、活動区域でのガス速度毎
秒１９０．５ｍｍ、液体出口堰の長さ０．３０ｍｍ当り
毎秒０．００２９７ｍ３の液体負荷に相当する１００％
の負荷で操作した空気／水接触塔において従来の斜面型
起泡促進手段と、本発明の箱型起泡促進手段を用いて試
験した。

空気は、毎分３．７ ０ ７ ｍ３の容量と、水柱３
６ ３．２ｍｍの排出静圧を有する６００馬力の送風機
によって空気，／水接触塔内へ供給した。

水再循環系統は、毎分９４６５ｌの容量を有するものを
使用した。

試験される各トレー形態における流体の流れ分布状況及
び最大及び最小滞留時間を測定するために、トレーの入
口領域において液体内へ染料の線条を注入するための手
段を設け、塔壁に視検窓を設けた。

これらの試験において、気体／液体接触表面の開口密度
にほぼ等しい穿孔密度を有する起泡促進手段（閉塞率０
％）を装備して塔を作動させた場合と起泡促進手段の穿
孔密度かトレーの接触部材の開口密度の約５０％になる
ように起泡促進手段の表面の穿孔を一部閉塞した場合（
閉塞率５０％）の両方について塔を作動させて実験した
。

この実験において、本発明の箱型起泡促進手段は、上記
５０％閉塞の場合の方がより効果的に機能することが認
められた。

先に述べたように、本発明の起泡促進手段の中間壁部材
の分率開口面積は、液体／気体接触部材の分率開口面積
の２０〜１２５％とすべきであり、３５〜１００％の範
囲とすることが好ましい。

上記比較試験の結果は、以下の表Ｉに示されており、そ
れにはそれぞれのトレー形態について測定した液体の最
大滞留時間及び最少滞留時間と、最小滞留時間に対する
最大滞留時間の比が示されている。

このような滞留時間の比は、トレーの接触部材上におけ
る流体の流れ分布の均一性を測る良好な量的尺度となる
。

トレー表面において良好な流れ（動水）挙動即ち栓流（
ｐｌｕｇ ｆｌｏｗ）に近い流れを得るのに必要な滞留
時間比は、約１．０〜２．０の範囲であることが判明し
た。

表■のデータによって示されるように、本発明の箱型起
泡促進手段を用いた場合は、従来の斜面型起泡促進手段
を用いたトレー形態に比べてトレーを横切って流れる液
体の最小滞留時間を増大することができ、それによって
大きな性能向上が得られる。

従来技術の斜面型起泡促進手段を用いたトレー形態に比
べて、本発明の箱型起泡促進手段を用いたトレー形態は
、少くとも１５％の最小滞留時間の増大を実現した。

各トレー形態における液体の望ましい平均滞留時間は、
上記試験において使用された負荷条件においては約５秒
であるが、本発明の箱型起泡促進手段を用いたトレー形
態の方が、斜面型起泡促進手段を用いたトレー形態より
も上記所望の平均滞留時間（５秒）に近かった。

しかも、箱型起泡促進手段を用いたトレー形態は、滞留
時間比（最大滞留時間／最小滞留時間）を望ましい比率
以上に増大させることなく、最小滞留時間の所望の増大
を達成した。

表Ｉの事例２にみられた結果の意味を分析すると、斜面
型起泡促進手段を用いた操作と、箱型起泡促進手段を用
いた操作との間でトレー形態を変えたとすれば、即ちト
レー表面のスロット模様を変えたとすれば、箱型起泡促
進手段によってもたらされる改良かトレー形態の相異に
よって減殺されてしまう可能性があることか分る。

事例２においては、本発明の箱型起泡促進手段と組合わ
せて使用したトレーのスロット密度を、斜面型起泡促進
手段と組合わせたトレーのスロット密度より小さくして
あった。

従って、トレーを横切る液体を推進させる蒸気スラスト
（推進力）は、従来の斜面型起泡促進手段より本発明の
箱型起泡促進手段の方が低いことが予想される。

これに対して、事例３は、従来の斜面型起泡促進手段に
比べて本発明の箱型起泡促進手段によってもたらされる
改良を実証している。

この事例においてもやはり、それぞれの起泡促進手段と
組合わせて使用するトレーの形態を変えた。

即ち、斜面型起泡促進手段は、トレー形態Ｂと組合わせ
て使用し、箱型起泡促進手段は、トレー形態Ｃと組合わ
せて使用した。

それぞれのトレー形態の相異を考えた場合、斜面型起泡
促進手段に組合わせたトレーのスロットパターンから箱
型起泡促進手段に組合わせたトレーのスロットパターン
への変更は、トレー上の液体の滞留時間をある程度減少
させる作用を有するものと推察される。

なぜなら、箱型起泡促進手段に組合わせたトレーは、斜
面型起泡促進手段と組合わせたトレーより高いスロット
密度を有しているからである。

ところが驚くべきことに、箱型起泡促進手段の使用が、
上記のような予測された作用を無効にし、逆に液体の滞
留時間を増大させ、しかも、斜面型起泡促進手段を使用
したトレーの場合と同じ滞留時間比を維持する作用をし
た。

先に述べたように、本発明の起泡促進手段は、特に、米
国特許願第７７２，９４１号に記載されているようにト
レーの入口領域に高角度スロットを設けた第５図に示さ
れる形式の複流路式篩型トレーに使用するのに適してい
る。

一般に、中央下降管型（即ち側部一中心向き流れ式）の
複流路式篩型トレーは、特に径の大きいものである場合
は、トレーの液体入口領域における散開液体流れに伴っ
て該入口領域に液体の分布不良を生じるという問題があ
る。

そのようなトレーにおいては、液体入口表面からトレー
の気体／液体接触部材上へ流れてくる液体は、優先的に
トレーの中心線に沿って流れる傾向があり、従って、ト
レーの周縁区域の液体は停滞又は半ば停滞する傾向があ
るが、上記米国特許願第７７２，９４１号の主題である
高角度入口スロット形態を用いることによってトレー表
面上の液体分布の改良が達成された。

しかしながら、更に試験を重ねた結果、トレーへ導入さ
れた液体がトレー表面上を横切って流れる速度は、極め
て効果的な気体対液体の接触を得るには速すぎることが
判明した。

この問題は、特に、中央下降管型トレーの起泡促進手段
として従来の斜面型起泡促進手段を用いた場合に顕著で
あった。

しかしながら、液体入口領域に高角度のスロットを備え
た中央下降管型トレーの気体／液体接触効率は、本発明
の箱型起泡促進手段を使用することによって、表■に示
されたデータから明らかなように、著しく改良された。

複流路式トレー、特に中央下降管型トレーにおいてみら
れるもう１つの動液（流れ）上の問題は、斜面型起泡促
進手段の場合、その直ぐ下流のところに高いスプレー現
象が生じることであった。

先に述べたように、このスプレー現象は、トレーの効率
を著しく低下させるものであり、通常、蒸留塔内のトレ
ーとトレーの間隔を増大させるというコスト高を招くよ
うな解決策によってしか軽減することができなかった。

しかしながら、本発明の箱型起泡促進手段は、トレー上
の液体滞留時間の態様を改良することに加えて、上記の
入口スプレー現象を実質的に排除する効果をも有するこ
とが判明した。

実施例 ２ この実施例においては、本発明に基いて構成したトレー
と、従来技術に基いて構成したトレーとの性能比較を行
った。

この従来技術によるトレーには、その気体／液体接触部
材の上方に被さるようにして水平方向に張出させたプレ
ートから成る、先に述べた形式の起泡促進手段（第７図
）を組合わせた。

この張出プレートの下流縁は、接触部材の上において終
端させ、該下流縁とその真下の接触部材の主項面とによ
って開口を画定するようになされている。

このような従来の起泡促進手段を以後「開放プレート型
起泡促進手段」と称することとする。

第７図及び８図は、それぞれ、開放プレート型起泡促進
手段を使用した従来のトレーと、本発明によって構成し
たトレーの立断面図である。

これらの図は、図示の各トレー形態の実際の実験中に観
察されたそれぞれのトレーにおける気体／液体流れ挙動
を示す。

この実験においては、液体流路に沿う方向の長さが０．
６１ｍｍであり、幅ｌｆｔ．のトレーを試験した。

気体／液体接触部材１１０及び１１０′は、その表面に
均一 に分布させた直径ほぼ４．７８ｍｍの断面円形の
穿孔１１８，１１８′を有するものとした。

これらの穿孔の開口面積は、接触部材の総面積の約１１
％を占める。

第７図に示される開放プレート型起泡促進手段の無孔直
立壁部材１５６′の高さは２５．４ｍｍとし、第８図の
箱型起泡促進手段の第１無孔壁部材１５６の高さも２５
．４ｍｍとした。

それぞれの起泡促進手段の水平プレート部材についても
両者共同じ寸法とした。

即ち、第７図に示された開放プレート型起泡促進手段の
水平延長プレート１６０’の上流縁から下流縁までの長
さ、及び、第８図の箱型起泡促進手段の中間壁部材１６
０の上流縁から下流縁までの長さは、いずれも１０１．
６ｍｍとした。

第８図の泡の態様、及び第７図のスプレー（噴霧）及び
泡の態様は、接触部材の有効面積におけるガス速度０．
８８〜１．７７ｍ／秒に相当する負荷及び液体出口堰の
長さ０．３０ｍ当り０．００２８３〜０．００５６６ｍ
／秒の液体負荷のもとての作動を示すものである。

第７図の矢印は、気体／液体接触部材１１０′の穿孔１
１８′を通るプロセス蒸気の流路を示すものであり、こ
のプロセス蒸気は、トレーの表面全体に亘っての泡の高
さを実質的に不均一にするとともに、下流において水相
と空気相によるスプレー挙動を生じさせる。

これを第８図と比較すると、第８図の構成においては、
気体／液体接触部材１１０の表面全体に亘って実質的に
均一な泡の高さが得られるとともに、従来の開放プレー
ト型起泡促進手段に特徴的にみられるスプレー現象が実
質的に排除されることが分る。

従来の起泡促進手段に随伴するスプレーの高さを低くす
ることができるという本発明の起泡促進手段のこの機能
は、本発明の起泡促進手段の大きな利点である。

蒸留用トレーの負荷を一定とした場合、スプレーの高さ
を低くすることができれば、それだけ塔内の各トレー間
の上下の間隔を狭くすることかでき、従って塔全体の寸
法を減少させ、装置の製造コストを削減することができ
る。

あるいは又、塔内の各トレー間の上下の間隔を一定に維
持した場合、スプレーの高さを低くすることができれば
、蒸気によって連行される液体を減少させるのでそれだ
け気体／液体接触トレーの高い効率を維持することがで
きる。

従来は、開放プレート型起泡促進手段に随伴する第７図
に示されたような流れ挙動は、一般に容認されており、
むしろ、液体入口における活動性が保証され、高い泡の
高さも得られるという理由で有利な特性であると考えら
れていた。

しかしながら、開放プレート型起泡促進手段によって創
生される液体入口領賊における泡の上方部分は、実際上
、スプレーであり、この高いスプレーの高さは、決して
高い泡の高さと同義ではないことが認められる。

能率的な気体／液体接触操作を行うためには、高さの高
い、即ち厚い層の真の泡を有効トレー表面全体に亘って
均一に維持しなければならない。

そのように厚い層の泡をトレー上に均一に維持すれば、
気体対液体の接触時間を最大限にすることができ、蒸気
による液体の連行及び穿孔を通しての液体のたれ落ちを
起し易い泡の高さの不均一な区域が生じるのを回避する
。

泡の高さの不均一が気体／液体接触効率及び蒸気による
液体の連行に及ぼす悪い影響の度合を例示するために、
一般的な流体流れ及び物質移動の計算を行った。

この計算によって、他のすべてのパラメータが等しいと
した場合、以下の事実が判明した。

（１） ガス速度１．５２ｍ／秒、泡の高さ１５２．
４ｍｍにおいて９０％の接触効率を有する気体／液体接
触トレーの場合、起泡促進手段による泡の過剰加速によ
り泡の高さが１５２．４ｍｍから１２７ｍｍにまで２５
．４ｍｍ低下したとすれば、トレーの効率の約４％が失
われる。

（２）トレーの半分においては泡の高さがトレー全体の
平均泡高さより２５％高く、平均蒸気（ガス）速度より
２５％高い蒸気速度を有し、トレーの他の半分において
は泡の高さが平均泡高さより２５％低く、平均蒸気速度
より２５％高い蒸気速度を有する泡高さの不均一なトレ
ーと比較した場合、１ ５ ２．４ｍｍの均一な平均高
さ及び１．５２ｍ／秒のガス速度を有し、９０％の接触
効率を有するトレーは、３％高い接触効率を有する。

（３）泡高さの異る２つの領域を有するトレーは、均一
な泡高さのトレーに比べて不均一な気体とガスの接触に
より上記（２）に示した効率の損失をもたらすことのほ
かに、たとえ両者のトレーの平均泡高さが同じであった
としても、前者のトレーにおいては蒸気によって連行さ
れる液体の量が後者のトレーにおけるより多くなる。

この蒸気による液体の連行は、すでに蒸留された液体を
次の下方トレーにではなく、その前の上方トレーへ再び
戻してしまうことになる。

トレーを横切って流れる液体４５ｋｇにつき２２５ｋｇ
の液体を還流させるのに相当する液体の連行が存在する
とすれば、トレーの効率を５％低下させることになる。

不均一な泡の高さを有するトレーにおける液体連行度合
を均一な泡の高さを有するトレーの液体連行度合と同じ
値にまで低減させるためには、前者の各トレーの上下間
隔をそれぞれのトレーの最大の泡高さと最大の泡高さと
の差にほぼ等しい距離だけ増大させなければならない。

多数のトレーを備えた塔においては、各トレー間の間隔
を僅かでも増大させると、その製造コストを大きくする
ことになる。

上述の一般的な計算は、気体／液体接触効率の向上及び
上昇するプロセス蒸気による液体連行の抑制に関しての
本発明の起泡促進手段の実質的な利点を立証するもので
ある。

これに関連して、従来の開放プレート型起泡促進手段を
用いた気体／液体接触トレーと、本発明に基いて構成し
た気体／液体接触トレーを比較試験した。

この比較試験は、それぞれ直径が２．４４ｍで、８０％
の有効（活性）面積を有する横断流式篩型トレーに基い
て行った。

それぞれのトレーの起泡促進手段の高さは２５．４ｍｍ
とし、長さは１０１．６ｍｍとした。

気体／液体接触塔内の隣接するトレー間の間隔は３８１
ｍｍとし、トレーの平均開口面積は１３．３％とした。

各トレーは、同じプロセス条件のもとで作動させた。

各接触トレーを、横切る活性区域での蒸気速度は２．６
２ｍ／秒であり、塔内を通る液体の容積流量は、０．０
３４ｍ３／秒とし、各接触トレー上の液体負荷は、液体
出口堰の長さ１ｆｔ．当り０．００５６６ｍ３／秒とし
た。

ガス（蒸気）の密度は、２．０７６ｋｇ／ｍ３であり、
プロセス液体の密度は１７２７ｋ９／ｍ３とした。

それぞれのトレー上の液体滞留時間態様はいずれも同様
であり、それぞれのトレー上の流れ挙動は、それぞれ第
７図及び第８図に示されたのとほぼ同様であるものとみ
なした。

このような条件のもとにおいて、本発明の起泡促進手段
を組入れたトレーは、接触トレー全体に亘って２２８．
６ｍｍの均一な泡高さを示し、スプレーを発生する領域
は存在しなかった。

一方、開放プレート型起泡促進手段を用いた従来のトレ
ーの場合は、４７．５５ｍｍの直立壁からトレーを横切
って長手方向に長さ０．４６ｍの入口スプレーが発生し
、泡の平均高さは３０４．８ｍｍであった。

スプレー発生領域以外のトレー表面における泡の高さは
２１５．９ｍｍであった。

比較の目的のために、２２８．６ｍｍの均一な泡高さを
有し、実質的に蒸気による液体連行のない本発明による
トレーの効率は９０％であるとした。

更に、この気体／液体接触装置において、スプレー発生
領域は通常の泡領域の５０係の効率しか有さないものと
仮定した。

上記のデータに基いて各トレーの平均圧力降下を計算し
た。

開放プレート型起泡促進手段を使用した従来のトレーの
平均圧力降下は水柱２．５７ｉｎ．であったのに対し、
本発明のトレーの平均圧力降下は水柱２．８５ｉｎ．で
あった。

これらのトレーの圧力降下の値は、逆ではないかと予想
される。

なぜなら、一般にトレー上の泡の高さが高くなればなる
程、それて随伴する圧力降下が大きくなるものであり、
開放プレート型起泡促進手段を使用した従来のトレーは
、本発明のトレーより高い平均泡高さを有するからであ
る。

しかしながら、第７図に示されるように、開放プレート
型起泡促進手段の直ぐ下流のトレー表面上の泡は、相当
量のスプレーを含むものであり、そのようなスプレーは
、本発明によるトレーの表面上に形成されるような比較
的均質な気体／液体マトリックスに比べて低い圧力降下
をもたらす。

やはり上述のデータに基いて計算したところによると、
従来の開放プレート型起泡促進手段を備えたトレーは、
１４．７係の液体連行を生じ、そのうち１３％は入口領
域におけるスプレーに起因するものであり、１．７％は
残りのトレー表面において生じたものである。

これに対して、本発明によるトレーの場合、蒸気によっ
て連行される液体は大幅に減少され、僅か約３．２％の
レベルである。

この３．２％という低い液体逢行レベルは、本発明によ
る気体／液体接触トレーの効率を９０％という最初に仮
定した値から８７．５％の値に低下させたにすぎない。

これに対して、開放プレート型起泡促進手段を用いた従
来のトレーの気体／液体接触効率は、該トレーの液体連
行レベルが上記の１４．７％であることに基いて計算す
れば、７７．５％であった。

従って、本発明のトレーは、従来の開放プレート型起泡
促進手段を使用したトレーに比べて気体／液体接触効率
において１３％の向上を示した。

この接触効率の向上は、本発明に基いて構成したトレー
はその気体／液体接触表面全体に亘って実質的に均一な
泡高さを提供するとともに、トレーの液体入口における
スプレー現象を最少限に抑制することによって実質的な
利点をもたらすものであることを示す。

以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明は
、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定されるも
のではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することな
く、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更
及び改変を加えることができることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例による入口起泡促准手段を使
用した篩型トレーの立断面図、第２図は本発明による入
口起泡促進手段を使用したスロット付篩型トレーの立断
面図、第３図は、本発明（こ基いて構成した複流路式の
側部一中心向き流れ式スロット付篩型トレー及び中心一
側部向き流れ式スロット付篩型トレーの上からみた透視
図、第４図は本発明に基いて構成した複流路式篩型トレ
ーを装備した蒸留塔の一部の立断面図、第５図は本発明
の別の実施例による複流路式の側部一中心向き流れ式ス
ロット付き篩型トレーの半分の平面図、第６図は、スロ
ット付き篩型トレーの例として示す気体／液体接触部材
の一部分の透視図であり、トレーの接触部材の表面に対
して直角をなす孔壁を有する固定寸法の開口と、該接触
部材の平坦な主頂面｝こ対して鋭角をなす側壁を備えた
スロットの関係を示す。 第７図は、水平方向に延びる孔あきプレート部材から成
る従来の起泡促進手段を備えた篩型トレーの立断面図で
あり、該トレー上にみられる流体の流れ挙動を示す。 第８図は、第７図の従来のトレーと同じプロセス条件で
作動させた本発明の篩型トレーの立断面図であり、該ト
レー上に観察された流れ挙動を示す。 １１０・・・液体／気体接触トレー、１１３・・・蒸気
スラスト開口、スロット開口、１１８・・・穿孔、１１
８ａ・・・固定寸法開口、穿孔、１３０・・・蒸留塔、
精留塔、１３２・・・下降管、１４６・・・下降管、１
４８・・・排出部、１５０・・・液体排出端、１５２・
・・液体入口領域、１５４・・・受皿、無孔液体入口表
面、｛１５６・・・第１無孔壁部材、１６０・・・無孔
中間壁部材、１６１・・・第２無孔壁部材｝起泡促進手
段、１６２・・・気体／液体接触部材、２１０・・・平
坦な主頂面、２１１・・・傾斜した両側壁、２１１ａ・
・・先行縁、２１２・・・隆起上表面、隆起部材、カバ
一部材、２１２ａ・・・先行縁、２１３・・・固定寸法
開口、穿孔、２１４・・・スロット開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上昇する蒸気と、トレーの気体／液体接触部材を横
   切る液体流路に沿って該接触部材の一方の縁に近接する
   液体入口から他方の縁に近接する液体排出部にまで流れ
   る液体との間に緊密な接触を与えるために蒸留塔内に使
   用するためのものであって、前記液体入口は、前記接触
   部材に対して液体流れ関係に連通させた、実質的に水平
   な液体受取り用無孔入口表面と、該入口表面の上方に離
   隔させ、該入口表面と同延関係をなすように延在させ、
   前記蒸留塔の内壁に対して実質的に平行に配置した下降
   管部材とを有し、該下降管部材の下端の下側に該入口表
   面へ液体を導入させるための出口流路を形成するように
   した気体／液体接触トレーにおいて、 （ａ） 前記液体流路に対して横断方向に前記液体入
   口表面の縁に連接させて該縁と同延関係をなすように延
   在させ、該縁から実質的に均一な高さになるように実質
   的に垂直に上向きに延長させた第１無孔壁部材を設け、 （ｂ） 前記第１無孔壁部材の上縁に連接させて該上
   縁と同延関係をなすように延在させ、該上縁から前記液
   体排出部の方向に向って水平に実質的に均一に延長させ
   た平坦な主頂面と底面を有する中間壁部材を設け、前記
   入口表面から第１無孔壁部材を越え、該中間壁部材を横
   切って流れる液体内に泡立ちを起させるように、該中間
   壁部材の平坦な主頂面及び底面に対して直角をなす壁を
   有する複数の固定寸法の開口を該中間部材の面に亘って
   均一に分布するように穿設し、（ｃ） 上縁において
   前記中間壁部材の下流縁に連接させて該下流縁と同延を
   なすように延在させ、かつ、該下流縁から実質的に垂直
   方向に下向きに延長させて下縁において前記接触部材の
   前記一方の縁にそれと同延をなすようにして連接させた
   第２無孔壁部材を設け、もって該中間壁部材を横切って
   流され、起泡せしめられた液体が該気体／液体接触部材
   上へ導入され、該接触部材を横切って前記液体排出部へ
   流されるように構成したことを特徴とする気体／液体接
   触トレー。 ２ 前記気体／液体接触部材は、平坦な部材であり、該
   部材に複数の固定寸法開口を穿設したことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の気体／液体接触トレー。 ３ 前記気体／液体接触部材は、平坦な主頂面を有する
   ものとし、該平坦な主頂面にそれに対して実質的に直角
   をなす壁を有する複数の第１の固定開口を穿設し、該主
   頂面に複数の第２の固定スロット開口を穿設し、該各ス
   ロット開口は、該主頂面から隆起させ、傾斜した後壁に
   よって該主頂面に結合させた部片によって形成し、該部
   片の前部先行縁を該主頂面から上方に分離させ、前記液
   体入口から離れる方向に向けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の気体／液体接触トレー。 ４ 前記気体／液体接触部材は、平坦な主頂面を有する
   ものとし、該平坦な主頂面にそれに対して実質的に直角
   をなす壁を有する複数の第１の固定開口を穿設し、該主
   頂面に複数の第２の固定スロット開口を穿設し、該各ス
   ロット開口は、該主頂面から隆起させ、傾斜した両側壁
   と傾斜した後壁によって該主頂面に結合させたカバ一部
   片によって形成し、該各側壁の上縁を隆起させたカバ一
   部片に結合させ、該両側壁及びカバーの前部先行縁を該
   主頂面から上方に分離させ、前記液体入口から離れる方
   向に向けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の気体／液体接触トレー。 ５ 前記中間壁部材の分率開口面積が、前記第１及び第
   ２開口の合計面積に基いて計算した前記気体／液体接触
   部材の分率開口面積の２０〜１２５係の範囲となるよう
   に該中間壁部材に開口を穿設したことを特徴とする特許
   請求の範囲第４項記載の気体／液体接触トレー。 ６ 前記中間壁部材の分率開口面積が前記気体／液体接
   触部材の分率開口面積の３５〜１００％の範囲となるよ
   うに構成したことを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載の気体／液体接触トレー。 ７ 少くとも６０％の活動面積を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の気体／液体接触トレー。 ８ 前記第２無孔壁部材の高さを０５〜４．０ｉｎ（１
   ．２７〜ｌＯ．１６ｃｍ）の範囲としたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の気体／液体接触トレー。 ９ 前記中間壁部材の上流縁から下流縁までの長さを０
   ．５ 〜１２ｉｎ（１．２７ 〜３０．４８ｃｍ）の範
   囲としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   気体／液体接触トレー。 １０ 前記中間壁部材の長さを４〜６ｉｎ（１０．１６
   〜１５．２４ｃｍ）の範囲としたことを特徴とする特許
   請求の範囲第９項記載の気体／液体接触トレー。 １１ 前記トレーを２つの等しい部分に分割するように
   前記液体排出部をトレーの横断中心線に沿ってトレーの
   縁から縁まで延在させ、該各トレ一部分は、それぞれの
   気体／液体接触部材の排出部がある側とは反対側の縁に
   近接して該排出部に対して平行にトレーを横断する方向
   に延在する液体入口表面を有するようにしたことを特徴
   とする複流路式の、側部一中心向き流れ式の特許請求の
   範囲第１項記載の気体／液体接触トレー。 １２ 上昇する蒸気と、平坦な主頂面及び底面を有する
   トレーの気体／液体接触部材を横切る該主頂面上の液体
   流路に沿って該接触部材の一方の縁に近接する液体入口
   から他方の縁に近接する液体排出部にまで流れる液体と
   の間に緊密な接触を与えるために蒸留塔内に使用するた
   めのものであって前記液体流路は、前記液体人口に近接
   する部分において散開する流路部分を有し、前記液体排
   出部は、トレーの横断中心線に沿ってトレーの縁から縁
   まで横断方向に延在するものとし、前記液体入口は、横
   断方向に前記液体排出部に対して平行に延在させ、前記
   接触部材に対して液体流れ関係に連通させた、実質的に
   水平な液体受取り用無孔入口表面と、該入口表面の上方
   に離隔させ、該入口表面と同延関係をなすように延在さ
   せ、前記蒸留塔の内壁に対して実質的に平行に配置した
   下降管部材とを有し、該下降管部材の下端の下側に該入
   口表面へ液体を導入させるための出口流路を形成するよ
   うにし、前記接触部材の主頂面及び底面に対して直角を
   なす壁を有する複数の貫通ガス流開口を該接触部材の面
   に分布させ、該接触部材から一体的に形成した複数の隆
   起部分を設け、各隆起部分は、高さより幅の方が大きい
   細長いスロット開口を形成するように接触部材の主頂面
   から分離させ、隆起させた前部先行縁を有する上表面を
   備え、該隆起した上表面は主頂而に対して傾斜させ該上
   表面の後縁を主頂面と一体的に結合させ、各隆起部分は
   それを完全に囲繞する主頂面によって隣接する他の隆起
   部分から離隔させて成る複流路式の側部一中心向き流れ
   式スロット付き篩型気体／液体接触トレーにおいて、 （ａ） 前記液体流路に対して横断方向に前記液体入
   口表面の縁に連接させて該縁と同延関係をなすように延
   在させ、該縁から実質的に均一な高さになるように実質
   的に垂直に上向きに延長させた第１無孔壁部材を設け、 （ｂ） 前記第１無孔壁部材の上縁に連結させて該上
   縁と同延関係をなすように延在させ、該上縁から前記液
   体排出部の方向に向って水平に実質的に均一に延長させ
   た平坦な主頂面と底面を有する中間壁部材を設け、前記
   入口表面から第１無孔壁部材を越え、該中間壁部材を横
   切って流れる液体内に泡立ちを起させるように、該中間
   壁部材の平坦な主張面及び底面に対して直角をなす壁を
   有する複数の固定寸法の開口を該中間壁部材の面に亘っ
   て均一に分布するように穿設し、（ｃ） 上縁において
   前記中間壁部材の下流縁に連接させて該下流縁と同延を
   なすように延在させ、かつ、該下流縁から実質的に垂直
   方向に下向きに延長させて下縁において前記接触部材の
   前記一方の縁にそれと同延をなすようにして連接させた
   第２無孔壁部材を設け、もって該中間壁部材を横切って
   流され、起泡せしめられた液体が該気体／液体接触部材
   上へ導入され、該接触部材を横切って前記液体排出部へ
   流されるように構成したことを特徴とする気体／液体接
   触トレー。 １３ 前記液体入口に近接する個所に前記液体入口表面
   から液体排出部までのトレーの直径流線の長さの２０％
   〜５０％の距離に亘って液体入口から下流に延在させ、
   かつ、液体入口表面の横断方向の長さの少くとも２５％
   の距離に亘って該トレーの直径流線から外方へ横断方向
   に延在させた前記接触部材の第１帯状部分を設け、該接
   触部材の第１帯状部分に設けたスロット開口はトレーの
   前記直径流線に対してそれから離れる方向に向くように
   角度をなして配向し、個々のスロットのスロット角が、
   該接触部材の外縁と前記液体入口表面との交点における
   接線と、前記直径流線とによって形成される角より大き
   くなるようにし、該第１帯状部分の両側最外縁は、それ
   に隣接させた接触部材の第２帯状部分によって画定させ
   、該両側の第２帯状部分は、いずれも、接触部材の外縁
   にまで延在させ、かつ、前記液体排出部にまで延在させ
   、第２帯状部分に設けたスロット開口は、トレーの直径
   流線に対してそれから離れる方向に向けて角度をなすよ
   うに配向し、該個々のスロットのスロット角が１５°〜
   ４５°となるようにし、第１帯状部分の下流縁は、それ
   に隣接して前記両側の第２帯状部分の間に横断方向に延
   び、かつ、第１帯状部分から前記液体排出部にまで延び
   る接触部材の第３帯状部分によって画定し、該第３帯状
   部分のスロット密度を第１及び第２帯状部分のスロツト
   密度より低くしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   ２項記載の気体／液体接触トレー。 １４ 前記接触部材の第１帯状部分の個々のスロットの
   スロット角を７５°から９０°の間としたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１３項記載の気体／液体接触トレ
   ー。