JPS58189001A - 液体と気体との接触装置 - 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、カラムを通して向流と（、て流動する液体と
気体との間の緊密接触を行なう丸めの、前孔トレーを儂
えた内部を有するカラムからなる液体と気体との接触装
置に関するものである。

より詳細には、本発明は、カラム内に互いに上下にほぼ
水平配置された複数のトレーを有する常ゆで垂直延在す
るカラムからなり、トレーのそれぞれには気体の通路の
ための開孔部と液体のための少なくとも１つの放出装置
とを設け、放出装置汀その上端部が開放されると共に該
当するトレーより下方に少なくとも部分的に蝙在し、放
出４ｉｆｅ置体放出−ロ部を設けてなる。液体と気体と
の接触４に電に関するものである。

本刷細４Ｉにおいて使用する１気体」という用給は、蒸
気を４ｂ包含すると理解すべきでおる。

上紀撞鋼の装置は、蒸留、吸収および放散のような方法
に使用するのに通している。この種の装置で使用しつる
トレーの例は、＋６な伸で形成された恰子トレーでめり
、これらの欅は直栖状であっても湾曲してもよく、互い
に１１１期してそれらのｌ！ＩＶこスロットを形成し、
双いは儀体で形成された＠仮トレーであってもよくこれ
ら板棒はそこに円雛もしくはその池のＮｏ部を南するよ
うに打抜きもしくｒｉ七の池の方法で加工さｎ％戚いに
弁トレーとすることもでき、これらトレーはその開口部
に変位自＆に配（〆さＴた弁を備える一トレーでおる。

上記撞墳の装置ｊｔにおけるトレーには、任意適当な形
状の複数の放出装置を設けることができる。

放出装置の秦断面は、好ましくはほり長方形である。こ
の植の形状は液体放出装置を厳通常暢でトレー上方に配
置して操作中にトレーの上方へ液体の均一分布を連成す
ると共に、次の下段トレーへ液体を均一供給することが
できる゛からである。待に、この鴇の装置がＮｂ？＆体
負荷全負荷全目的場合、液体放出鉄１ｉｌＩは一般にト
レー面積の相当な部分を占める。放出装置の液体放出開
口部は、底部にまたはこれら装置の側壁部に配置するこ
とができる。

高液体負荷に対して必要とされる複数の比較的緊密充填
され九放出装置をトレーに設ける場合、放出装置の底部
に液体放出開口Ｓを配置するか、或いは放出装置に開口
下端部を設けるのが１利である。このようにして、隣接
する放出装置の液体放出開口部から流出する液体流れの
干渉を、ｌ１６ａ体負荷においてさえ軽減することがで
きる。

しかしながら、特に高液体負荷で操作する場合、液体放
出−口部を放出＆置の置部に配置すれば、他の間廟が生
じうる。放出装置の底部における開口部を介して放出装
置から流出する欲￥４は次の下段トレーに対し、−愼ト
ンー′に使用する場合、液体が放出−置の下方のトレー
開口部を直接に２１！１通するようなａｍとなることが
ある。弁トレーを使用する一曾、流出する液体は放出装
置の直下の弁を下方に押圧し、でれにより該当するトレ
ーにおける開口部を閉鎖することがある。上Ｓピ液体の
挙動の結果、活性トレー面積、すなわち放出装置により
占められていないトレー面積が気体の通路として充分に
使用され侍ないこととなる。このことｔま、気体が有用
な活性トレー全面積にわたり均一に分配されないことを
意味し、その結果トレーの上方の９関が気体と液体との
接触に最適に使用されないこととなる。

本発明の目的＃′ｉ液体と気体との接触装置ｌｌを提供
することであり、この装置には装置１を高液体負荷で操
作する際にも気体／液体の接触に蛾適に使用されつる活
性トレー面積を有するトレーを設ける。

本発明によれば、液体と気体との接触装置には、カラム
内に互いに上下にほぼ水平配置され九複・数のトレーを
有する常態にて垂直に蝙在するカラムからなり、トレー
のそれぞれには気体の通路の九めの開孔部と液体の丸め
の少なくとも１つの放出装置とを設け、放出装置はその
上端部が開放され、少なくとも一部が該当するトレーの
下方に蝙在しかつ液体放出開口部を有する底部を備え、
トレーの各放出！！直とその次の下段トレーとの間に有
孔構造体を配置しヤ液体を前記放出装置の液体放出開口
部から前記下段トレーに分配するよう構成してなる。

本発明の好適具体例において、壱ｆＬ構造体は、工中ス
パ／Ｉ−′メタルすなわち切断されかつ格子状に伸長さ
れた金属ソートで形成される。エキスフ９フドメタルは
、ジケイグ配置され九ダイヤモンド０形状の接線方向開
口部を備える。金Ｊｅｔ／−トの表面積に対する開口部
の面積および開口部の位Ｉｔは、広卸囲に変化−するこ
とができる、エキスノ々ンドメタルを使用する利点は、
これは容易に所望形状まで屈曲しうろことである。

トレーの液体放出装置と次のＦＭ上トレーの間に有孔構
造体を配置することにより、放出装置の低部における液
体放出開口部から流出する液体流れｔｌｉｄ壊され、か
つ少なくとも部分的に変向される。液体流れのこの変向
ハ、トレーへの液体の均一分配を促進する。液体流れを
破壊することにより、液体のｆｊｔ運およびぞの結果ト
レーに対する液体のＩＩ隼が着しく減少される。その結
果、トレーにおける開口部をＪａｌ−する気体の上方流
れは、トレーの放出沙濱と次の下段トレーとの闇に配置
きれ九有孔栖造体が存在しない場合下降する液体によシ
気体の流れを阻害するのに比較して、次の上段トレーの
放出装置から到来する液体により妨げられることが少な
い。

以下、重付図面を１照して本発明を具体例につき、より
詳細に説明する。

Ｍ１図には、実質的に円型の断面（第２図に示す）を有
するほぼ垂直配電され九カラム１の中間部分を示し、こ
のカラムにはその頂部および底部に会費に応じ液体およ
び気体用の入口および出口を設け（図示せず）、かつ必
１１に応じ液体分配器と凝ａ器とりメイラ−（図示せず
）および／ｌた＃′ｉその他の関連装（−とを公知方法
で設けて、カラム中に気体を上昇させると共に液体を下
降させる。

カラムｌの内部にＦｉ複数のほぼ水平な接触トレー２を
設け（３個のみを第１図に示す）、これらを適当な間隔
、たとえば１５０〜７５０■にて上下に配置し、カラム
のほぼ全断面にわ九って蝙在させる。トレー怠のそれぞ
れには、気体の流路を形成する複数の開孔部３を設ける
。これらの開孔部３　Ｖｉ）レー全体にほぼ均一に分布
され、図面に示し九例では円型断面を有する。これら開
孔部３はさらに全体的にほぼ均一な寸法を有し、互いに
離間して集合領域、すなわちトレーの自由領域を形成し
、これはカラムを操作する際の負荷条件に適するもので
ある。気体の通路としての開孔部３を備えるトレー２の
部分はトレー２の活性領域を構成し、すなわちこれら領
域の上方においてカラム中に４人される液体と気体とは
互いに陳しく混合され、これら２つの相の闇で物貰およ
び／を九は熱の交遺會行なう。

活性トレー領域に隣接して、各トレー２にＦｉ複数の液
体用の長方形放出装置１１４（以上、下降ダクトと呼ぶ
）が存在し、これはトレーの上表面の上方に所定扁さて
かつトレーの下表面の下方に所定距離でトレーをＸａす
る。下降ダクト４は七の上４部・が開放すると共に、七
の下端部は複数の液体放出開口部６を備える底部８によ
って形成される。

さらに、下降ダクト４にＦ′ｉ娘斜ｇ８遣部７を設け、
ｍｅ部丁の各対は下降ダクトが台形断面ＫＭ似し九杉状
會肩するように配置される。液体放出−口部４Ｈ；ｔ、
液体を下降ダクトの長さにわたりほぼ均一に放出するよ
う下降ダクト４の底部６ｖＣわ九って分布される。谷下
降ダク）４Ｋｓ？ける融体放出開口部６の集合領域は、
目的とする液体電荷においてカラム内部を流下する液体
の全部を放出するのに充分とすべきであり、かつ下降ダ
クトの１ｓｔｂ％の水平断面積に関し制限して、上昇気
体が下降ダクト４に流入するのを防止するのに充分な静
水圧を成体放出開口部６にて妬揮するよ゛うな液体のカ
ラムを前記下降ダクトに維持するようにすべ睡である。

第１図に部分的に示したカラムの内部は、さらに次の下
段トレーの活性トレー領域全体に下降グクト４からの液
体を分配するための轡数の禍孔構造体８を備える。トレ
ーの頂部に設けた自五ｍ漬体８は、第２図に示すように
、下降ダクトのほぼ全長さＫわ九ってそれぞれ一在する
。有孔構造体８は、切断されかつ格子状に伸黄された金
鵡シートで形成され、エキスバンドメタルと吃呼ばれる
。

このエキスバンドメタルは、液体と気体との通路として
のダイヤモンド形状の嵌一方向開口部９を備え、これら
開口部９の面積奮カラムにおける所蒙の液体および気体
の負荷に均してｇ）Ｉ４贅する。

エキス・智ントメタルの製造方法により、工命スパント
メタルの７−）Ｋμ、より大きく開放し九側部とより閉
鎖し六＠部とを設ける。エヤスパントメタルのシートに
おけるより開放したＮ部と、より閉鎖しｆｃ側部との間
の走の大きさは、７−トにおける開口部の寸法および画
数によって決定される。−口部の個数のｉ１１児および
／またはその寸法の減少は、エキスバンドメタルのシー
トにおけるより開放されたｌｌｌＩ部と、より閉鎖され
た側熱との間に一一顕者な差をもたらす。

有孔構造体８はそれぞれ２つの１ＪＡｖＪ壁部１０およ
び２つの潰盆部１１を備え、これら頂４！！部は水平に
対し傾斜される。エキスバンドメタルで形成され九頂壁
部１１は嘔らに、より閉鎖され九側部がｎｉｔｍ部の上
側を形成し、かつよシ開放された＠部が頂壁部の下＠を
形成するように配置される。好ましくは、有孔Ｗ４造体
８の頂部は、構造体８の上方に配置された下降ダクトの
中心の直下に配置される。講壁部１１の傾斜は、との頂
壁部１１における開口Ｓを通過させるべき液体と気体と
のＩｔを知ることにより決定される。

エキスバンドメタルの所定形状、或いはＩＩ＆舊すれば
頂壁部１１を形成するエキス・ゼンドメタルのより開放
され九側部と、より閉鎖された側部との間の所定の差圧
より、水平に対する］Ｊ！！！ｌｉ部１１の＃ＪＩＩ斜
の減少はカラムの操作の除、頂壁部１１にお行る開口部
を通過する上方配着され九下降ダクトからの液体の増加
をも九らす。有孔構造体８は所望の形状に屈曲された単
一のエキスフ９ンドメタルシートで形成することができ
、或いは互いに固定された複数のシートで榊成すること
もできる。トレー２に対する有孔構造体８の取付けは、
浴接またはメルト鱒めによって遜成することができる。

操作に際し、下降ダクト４の液体放出開口部６から流出
する液体ｒよ、下４ダクト４とトレー２との間の有孔構
造体８の存在と組合せた気体の上方渡れにより、下降ダ
クト４の下方におけるトレーの開孔部３を１嵌に１過し
ないよう防止される。

気体負荷が所定１１よりも減少した揚台、トレー全体の
気体圧力低下は該当するトレーにおける開孔部ｔｆ＆体
がｍ僧に通過するのを防止するＫは不充分となる。この
ことは、有孔ｍ盾体ｙ下降ダクトと次の下縦トレーとの
間に設けなければ、下降ダクトからの大す分の液体が下
降ダクトの直下のトレー開孔部を通過し、したがって気
体と激しく混＠されないこと′５ｒ慈味する。有孔ｎ＊
ａ体８の存在は、）呻ダクト４からの液体流れを＃１ｍ
させて、液体が部分的に有孔構造体１１に＆ける開口部
ｔｆｉ逸し、かつ部分的に有孔構造体８に沿って下降ダ
クト４から外方へ離れることを意味する。さらに、猷体
流れの流速は、有孔構造体８に衝突する除者しく減少さ
れる。七の結果、トレーに対する液体のＩＩＩＩ撃が減
少して、有孔構造体ｔカラム中に配置しない場合と収べ
、トレー２０開孔部を液体が通過する危険が着しく減少
される。有孔構造体における孔の寸法および全面積、お
よび／ま九はこれら構造体の頂壁部における傾斜は、下
降ダクト中もの液体が該当する有孔構造体の外部の空間
ならびに有孔構造体とそれに対応するトレーとによって
包囲される。空間に対し充分に分配されるように選択す
るのが迩している。仁のようにして、トレーにおける開
孔部は、これら開孔部を上方向へ通過する気体に対し均
等に配分させかつ均等に利用しつるようにすることがで
きる。

有孔構造体の配電によシ、トレーの下降ダクトから流出
する液体は、次の下段トレーの活性部分における１用な
全（３）積にわたり、この下段トレー上で気体と激しく
混合される。谷トレーの上方で液体と気体との激しい＠
泡が生じ、液相と気相との関に＠質および／ま九は熱の
交換を生ぜしめ、液体／気体ｍＰＳの実際上の結果は気
体と液体との特性ＫＸ存する０次いで液体は、部分的に
該当トレーからのオーバーフローにより、かつまた部分
的にトレー上方の空間における泡から下降ダクト中に直
接Ｋ１５を下することにより、トレーの下降ダクト中に
流人する。下降ダクトは、液体のカラムが各下降ダクト
中に形成されて、このカラムが上昇気体を下降ダクト中
へその液体放出開口部を介して流人するのを防止するよ
うな静水圧を与えるように構成すべきである。

本発明は図示した下降ダクトおよび液体放出開口部の形
状に＠尼されないことをｒ′ｐｎすべきである６図示し
た形状の代りに、１呻ダクトはたとえば円形を九は管状
断面を有すること４できる。液体放出開口部は、九とえ
ば、下降ダクトのほぼ全長にわ九って延在するスリット
により形成する仁ともできる。

さらに、本発明は有孔構造体の特定形状に限定されない
、＃！１図に示した屈曲頂部の使用が好適であるが、平
たい水平慣壁部を備えた有孔＊ａ体を使用することもで
きる６図示し九具体例において、有孔構造体はトレーの
頂部に固定される。さらに、有孔構造体を下降ダクトに
枢付けることもできる。このように取付けられた有孔構
造体の頂壁部は、これら構造体の存在による液体流出の
阻害を避けるため、下降ダクトの底部の下方に威る根板
の間隔を持って配置すべきである。さらに、第３図に示
し九傾斜した平九いｍｍ５ｌｌＦｉ、各下−ダクＨＣ対
し単一の湾曲した頂壁部で交換することもできる。

帥トレーを設は九カラムにつき上記したが、有利ＫＦｉ
有孔Ｉ１１造体は他の形式のトレー、九とえば弁トレー
もしくは格子トレーを設けたカラムにも使用することが
できる。下−ダクトと弁トレーとの間の１孔構造体の存
在は、下降ダクトの直下に存在する弁がトレーに対し下
方へ抑圧されて、気体通−としてのトレー中り付随−口
部を閉鎖することを防止する。

鍬恢に本発明は、有孔構造体を形成するためのエキスバ
ンドメタルの使用に１ｌＩｉ足８れないことが注目され
る。−ｔの代りとして、南孔栖遺体は九とえば開放枠組
に対し角＃Ｌをもって鈑智されたり！により形成するこ
ともできる。さらに、有孔板を使用して有孔ｅｌｆｆｉ
体を形成することもできる。この場合、形成された構造
体の潰一部は好ましくは屈曲ｔたは湾曲させて、下降ダ
クトから流出する液体流れの迩切な変向を達成すべきで
ある。

【図面の簡単な説明】

鵬１図は本発明による気体／離体接触カラムの中間部分
の縦断面図、 第２図Ｆｉ第１図のト」線の横断面図、第３図は第１図
における層部分の拡大詳細図である。 ｌ・・・カラム、ト・・トレー、３・・・開孔部、４・
・・下降ダクト、５・・・底部、６・・・開口部、７・
・・−壁部、８・・・有孔構造体。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　カラム内に互いに上下には埋水平配置された
   複数のトレーを有する常態にて垂直に延在するカラムか
   らなり、トレーのそれぞれには気体の通路のための開孔
   部と液体の九めの少なくとも１つの放出装置とを設けて
   おり、放出装置はその上端部で開放しており、少な（と
   も一部が該当するトレーの下方に延在しかつ液体放出開
   口部を１する底部を備えており、トレーの各放出装置と
   その次の下段トレーとの間に有孔構造体を配置して液体
   を前記放出装置の液体放出開口部から前記下段トレーに
   分配するよう構成してなる液体と気体とのｌｌｋ＠＠ｔ
   ｌ。
2. （２）有孔構造体をエキスノ臂ンドメタルタートで形成
   する特許請求の範囲第１項に記載の装置。
3. （３）　　有孔ｌｓ造体ケそれぞれトレーの頂部に装着
   する軸ｆｆ請木の範囲第１項または第２槍に記載の装置
   。
4. （４）　　有孔構造体を七〇それ、その下端部が放出ｋ
   Ｎｌｌ’。
5. （５）放出装［Ｋ面する有孔構造体の部分を湾曲またＦ
   ′ｉ屈曲さぞる％計請求の範囲第１項乃至第４墳のいず
   れかにに２畝の装置。
6. （６）　　各有孔ｌｌＩ造簿の湾曲した筐たは屈曲した
   部分の慣部倉、実質的に隣従放出装電と管列させる籍ｆ
   ｆ請求の範囲第５項に記載の装置。
7. （７）有孔構造体１に形成するエキスフ９／ドメタルン
   ートを、そのより閉−されｆＣ＠部が上方に而し、かつ
   そのより開放したｌＩ！１部が上方に面するように配置
   する特許請求の範囲第２項乃至第６項のいずれかにに２
   叔の鋏買。
8. （８）有孔構造体を放出装置と融トレーとの間に配置す
   る特許請求の範囲＠１項乃至第７穐のいずれかに記載の
   装置。
9. （９）有孔構浦体を放出装置と弁トレーとの闇に配置す
   る特許請求の範囲蔦ＩＪＪ乃至＃４７埃のいずれかに記
   載の装置。