JPS62110701A - 交換塔用充填要素 - Google Patents

交換塔用充填要素

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JPS62110701A
JPS62110701A JP61206044A JP20604486A JPS62110701A JP S62110701 A JPS62110701 A JP S62110701A JP 61206044 A JP61206044 A JP 61206044A JP 20604486 A JP20604486 A JP 20604486A JP S62110701 A JPS62110701 A JP S62110701A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物質移動塔や蒸溜装置や気液接触装置のごとき
交換塔用の充填要素に関する。
〔従来の技術〕
従来の充填要素は多数の波形成形シート材により構成さ
れ、このシート材は隣接する接合シート材上の波形およ
び溝形流路は互に交差し、傾斜して反対方向に延在して
いる。数例、において、シート材は多孔性材として成形
され、その表面は織り目状に形成されたり、また縦溝が
付与されたり、或は種々な手法で荒い地肌面に形成され
て、その表面全面に亙り−そう均一な流れ分布を遂行す
るように形成される。このような従来技術に係る充填要
素の例は米国特許第３．４１５．５０２号１、同第３，
５９９．９４３号、同第４，１８６．２５９号および同
第４．２９６．０５０号に開示されている。しかしなが
ら充填要素は工ネルギ保存性乃至は物質の移動作用がも
っと効率よく行なわれるように改善することが望まれる
。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は以下のような充填要素を提供する。即ち各シー
ト材は傾斜して平行なＶ字状の多数の樋を具備し、この
樋は相互に結合し合うと共に一方の側部から交互に突出
しかつシート材の中立平面の反対からも突出するように
配置される。上記結合されたＶ字状樋は上方人口縁部と
下方の滴下出口縁部を有する。−大側からみたとき各シ
ート材は垂直方向に整列した植列群を有し、この柵は垂
直方向に整列した傾斜谷部列間に傾斜したうね部を具え
ている。
かくして液体は傾斜表面上を流れてうね部上の下方滴下
縁部から滴り落ち、次いで同一および隣接するシート材
の両側部上の下方の両側傾斜谷部又はうね部の傾斜表面
上に達するとき頻繁にその方向を変向する。
以下余白 〔発明の要約〕 充填要素は所定の複数層が一体に括り付けられるか又は
バンド掛けされた多孔性シート材から成る。各シート材
は上部と下部の縁辺部と両側側部と隣接し合う比較的短
い細長な■字形傾斜した樋状通路又は樋の平行傾斜列を
具え、この樋は交互に一例部から外方に突出しかつ該シ
ート材の中立平面の反対側から突出している。各隣接す
るＶ字状傾斜樋は上部入口即ち上方縁部に隣接する入口
とその下方滴下縁部に出口を有する。各下方滴下縁部の
最下方点と各列における傾斜Ｖ字状樋の各上方縁部は実
質的に同一の水平および垂直平面内にある。結果として
Ｖ字状傾斜樋もまたシート材を横切る多数の隣接する水
平列をなして整列し、各水平列における細長の傾斜うね
部は垂直方向に整列しかつ垂直方向のうね列間にもまた
垂直方向に列をなして整列した細長の傾斜谷部間に配置
される。規定の厚みをもつ充填要素は多数の同一シート
材によって成形され、これらのシート材は奇数番号（１
，３，５，７等）のシート材が同一方向に傾斜しかつ偶
数番号（２，４，６，８等）のシート材により隔てられ
た平行列群を有する。それ故この平行列群は同一の反対
方向に傾けられかつ隣接する奇数番号のシート材上の傾
斜した列と交差するように反転される。このようにして
谷部またはうね部の傾斜表面上を流れる液体の方向は頻
繁に変化し、この流れはシート材の両側面を伝わり自由
に下方に向けて流れる間に同一のシート材および隣接す
るシート材表面を通って種々の方向に向う滴下縁辺によ
り均一な流れの分布作用が達成される。
〔実施例〕
第１図と第２図を参照するに、ここには代表的な充填要
素の一例が示される。この充填要素は望ましい既定の厚
み並びに高さと幅又は直径を有し、これは前以って成形
した同一のシート材１２の多数層を交互にコイル状に巻
き或番よ寄せ合せて製作される。各自前に成形されたシ
ート４）ｒＮ１２は前面側１４と背面側１６を有する。
実質的に同一の大きさと同一形状をもつ多数の細長い傾
斜した■字形樋１８が前面側１４と背面側１６の両方か
ら交互に列に沿って突出している。上記樋１８は各々外
向きに傾斜した滴り落ちる流路表面を有し、この表面は
漸次収斂して細長い傾斜うね部Ｒを形成すると共に、内
方向きに傾斜した表面は細長い底部に向って収斂して上
記うね部Ｒの反対側に細長い傾斜した谷部■を形成して
いる。それ故、細長い傾斜した■字形樋１８の水平かつ
傾斜した隣接する各列は充填要素１０のシート材又は層
又は板１２の前面側１４と背面側１６及び中立平面上に
交互に傾斜したうね部と谷部を形成する。上記細長の傾
斜した■字形樋１８は谷部Ｖにいたる入口付近に上方に
凹んだ縁部２０を有すると共に下方の出口端の付近に下
方に凸状の滴下縁部２２を長手方向に突出させている。
傾斜した列をなす隣接するＶ字状部分の上方縁部２０と
下方滴下縁部２２は実質的に同一形状の相補的形状と深
さを有する。隣接する上方および下方縁部２０と２２の
各対は下方の中間点からうね部と谷部の両側に沿って上
方に向って両方の上方端部に延び、この両側の上方端部
はシート材１２の中立平面の近くにあって隣接するうね
部と谷部間に配置された結合部に収斂している。また別
形式のものとして、傾斜した樋１８の断面形状は湾曲状
表面、湾曲状谷部とうね部をもつように円弧形状にする
ことができ、或はまた狭い平坦な頂部又は弓形状頂部か
ら発散状に拡がる直線状側部の組合せ形状にすることも
できる。また上方の曲線状うね部２ｏと下方の滴下部２
２はＶ字形としてもよく或は直線的又は曲線的な鋸歯状
縁部に形成してもよい。上記細長く形成された傾斜する
Ｖ字状樋１８はそのシート材上において隣接する垂直方
向と水平方向に傾斜した列群をなして配列され、その上
方縁部２゜と滴下縁部２・２は単一の平面上に横たわり
、水平面と傾斜面と垂直面の３平面の交差部にある。Ｖ
字状充填要素１０のシート材１２は好ましくは同一の大
きさと形状に前以って自前成形され、次いで各シート材
の各面を１８０°反転して隣接するシート材の背面側１
６が背中合せに接合されて組立てられる。かくして程良
く傾斜した細長いＶ字状樋１８とうね部と谷部は反対向
きに傾斜し隣接したシート材上のそれら各部を横切り、
その間に上方縁部２０と下方滴下縁部２２はこれに隣接
するシート材又は層と同様に略同一の高さと水平面内に
おかれる。
組立てられたシート材１２は全組立物をバンド掛けによ
って束ねるか或は又好ましくは数個所を通常の締付けね
じ、ボルト又はリベット２４を利用して隣接シート材を
締付けて縛りつけることができる。この場合隣接するシ
ート材の向き合った細長い傾斜うね部は約９０°の角度
をなし相互に接触し交差し合うようになる。結果におい
て、隣接するシート材はうね部Ｒの交差する中央点にお
いてのみ相互に接触し合う。そのうね部は互に対面しか
つシート材の背面側１６にある。これによって正対する
十字状に交差するうね部Ｒとシート材間の対面する十字
状に交差するうね部Ｒと谷部■の交互の垂直方向列間に
対面する十字状交差の谷部■の水平方向列が形成される
。典型的なものとしては樋１８の傾斜した列は３０度乃
至６０度の範囲内好ましくは４５度に傾斜し、その間隔
は約２．５４ｃｍ　（１インヂ）である。８１１１　Ｌ
：ｃの樋Ｉ８は子方縁部と下方の滴下縁部間のうね部に
沿う庵さは約４．４ω（１％インチ）で隣接する樋ＩＢ
のうね部と谷部間の深さは約１　ｃｍ　（０，３９４イ
ンチ）である。
上記シート材はプラスチック物質によりモールド成形さ
れるものであるが、好ましくは当初薄い平坦な金属シー
ト材を慣用的なダイ型を使用するスタンプ成形により製
作される。上記薄葉金属シートは銅、不銹鋼、或はモネ
ルメタル炭素鋼、アルミニウム材でその厚さは０．２５
４乃至１．２７Ｈ（０，０１〜０．０５インチ）で、そ
の表面は平滑なもの、ざらざらしたもの、窪みを与えた
もの或は織地面に形成される。
各シート材１２の厚みに従って、典型的な充填要素１０
は１０個乃至４０個のシート　＋Ａ又は層１２と所定高
さと幅寸法とにより形成され、これは通常１８“×１８
“　（４５，７２ｃｍ　Ｘ　４５．７２ｃｏ＋）の人道
を通して塔壁内部に挿入される。
〔作用および効果〕
作動状態において、ガス体即ち交換媒体が上向きに流れ
る間に流体は充填要素１０を構成する各シート材の両側
に亙って分配され下方に向って流下し、液体により濡れ
た表面に接触し液体と交換作用を行う。上記液体は傾斜
した表面やうね部を蔽って流れシート材の両側部の滴下
縁部から流出し、そして同シート材又は隣接するシート
材の表面に向ってその方向が頻繁に変化する。かくして
液体の流れは頻繁に発散状に流れてシート材の表面上に
より一そう均一な発散作用が行なわれ、驚くほどに低い
圧力降下性を有する。
上記シート材の大きさや形状更には植列の傾斜角度や充
填要素の隣接するシート材のものに対比してそれらシー
ト材と樋の配列は種々の使用目的に適合するように変更
することができる。また、傾斜した細長い樋やうね部や
谷部の長手方向の長さはシート材毎に変更可能であり或
はまた同一シ一ト村上の相異なる水平列や傾斜列に変更
することもできる。
本発明に係る充填要素と現在市販されている織地表面を
もつ公知技術に属する波形シート材形式の充填要素につ
いて比較が行われた。この比較試験は深さが３．０４９
ｍ　（１０フイート）に装填された直径３８．１■（１
５インチ）の蒸溜塔による同一条件下で実施された。イ
ソオクタンとトルエンの混合物が水銀柱１００ｆｉの圧
力下で充填材内に導入された。この実験結果は本発明に
よる充填材が２５％の理論的板厚につき希望された低い
圧力降下を示し或はそれ以上に良好であったことを示し
た。これは織地表面を有する公知技術に属する波形シー
ト材形式の充填材に比して２５％よりも大なる最大容量
を有することを示している。
【図面の簡単な説明】
第り図は組立てられた充填要素の前面図で、第１番目即
ち奇数番のシート材の一部を取除いて、その下側にある
第２番目即ち偶数番のシート材配置状態の一部分を示し
、 第２図は第１図の充填要素の一部頂部側面図、第３図は
第１図と第４図の線３−３上に沿った充填要素の３個の
層を通してみた断面図、第４図は第１図の充填要素の３
個の層における傾斜した植列の傾けられた頂部側面図、
第５図は第１図の充填要素の第１Ｎと第２Ｎと更にこれ
に隣接する他の対をなす層を左方からみた左側面図、 第６図は第１図の充填要素の第１層と各奇数番層の右側
側面図である。 １０・・・充填要素、　　　１２・・・自前成形の層、
１４・・・前面側、　　　　１６・・・背面側、１８・
・・傾斜した細長のＶ字状樋、 Ｒ・・・・・・うね部、　　　　■・・・・・・谷部、
２０・・・上部凹状縁部、　２２・・・下部滴下縁部、
２４・・・締付けねじ。 以下余白 （工５）

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、自前成形の複数個のシート材を互に隣接し位置付け
    して組合された充填要素であって、該要素は傾斜した細
    長い谷部と傾斜した細長いうね部が交互に形成されて細
    長い傾斜した樋の傾斜した複数個の列を具備し、前記谷
    部とうね部の列は各自前成形シート材の反対側に位置す
    る前面側と背面側に形成され、前記充填要素の前記一つ
    のシート材に隣接する一側上の傾斜した列は充填要素の
    前記隣接シート材の谷部とうね部が交互に形成されてい
    る傾斜した樋の傾斜列に関係して十字状に交差するよう
    に反対に或る角度に傾けて配置されており、また上方縁
    部は各樋に向って入口付近に延在すると共に下方滴下縁
    部は各樋の出口端付近に延びて前記上方縁部に隣接して
    配置され、更に隣接する下方樋の入口はシート材の反対
    側にあってしかも同じ傾斜列内にある交換塔用充填要素
    。 ２、前記傾斜した細長の各樋は傾斜した両側の収斂表面
    を有し、この収斂表面は前記上方縁部と下方滴下縁部間
    に単一の傾斜平面において長手方向に延びる樋の一側に
    細長の谷を有すると共にその反対側に細長のうね部を有
    して構成された特許請求の範囲第１項記載の充填要素。 ３、前記上方縁部と下方滴下縁部の各々は一低点を有し
    、該低点から前記両縁部は前記樋の形成面に沿い傾斜し
    たうね部の反対側上の高点まで上方向き延在している特
    許請求の範囲第１項又は第２項記載の充填要素。 ４、前記上方縁部および下方滴下縁部は曲線状に湾曲し
    て形成されている特許請求の範囲第３項記載の充填要素
    。 ５、前記充填要素の各シート材上の傾斜列における傾斜
    した樋上の下方滴下縁部の低点は傾斜した水平面と垂直
    面の交点に略位置付けされている特許請求の範囲第３項
    又は第４項記載の充填要素。 ６、前記傾斜した樋はまた前記シート材の各側部を交互
    に横切る谷部とうね部を有する多数の隣接する水平列と
    なって配列されると共に前記傾斜した樋の下方滴下縁部
    は各水平方向の列内にあって実質的に整列しかつ単一の
    略水平平面内に形成されている特許請求の範囲第１項か
    ら第５項までのいずれかに記載の充填要素。 ７、前記傾斜した樋はまた前記シート材の各側部におい
    て垂直方向の列をなして配列されかつ各垂直方向列をな
    す各傾斜樋の上方滴下縁部は実質的に整列されて単一の
    略垂直な平面内に置かれている特許請求の範囲第１項か
    ら第５項までのいずれかに記載の充填要素。 ８、前記細長の傾斜した樋の傾斜列群は一般に互に平行
    配置に形成されかつ水平平面と３０度から６０度の角度
    範囲内で傾いている特許請求の範囲第１項から第７項ま
    でのいずれかに記載の充填要素。 ９、前記傾斜した各列における樋の傾斜したうね部は実
    質的に同じ傾斜平面内に置かれている特許請求の範囲第
    １項から第８項までのいずれかに記載の充填要素。 １０、前記シート材の両側面上の樋は略同一の大きさと
    形状を有しかつシート材の中立平面から略同一深さを保
    って外方向きに突出している特許請求の範囲第１項から
    第９項までのいずれかに記載の充填要素。 １１、一つの樋の下方滴下縁部と同一傾斜列内にある隣
    接する他の樋の上方縁部はシート材の両側面上のうね部
    から内方向きに延びかつシート材の両側面上にあってシ
    ート材中立平面近くに配置した高点に向って収斂し互に
    結合されている特許請求の範囲第１項から第１０項まで
    のいずれかに記載の充填要素。 １２、前記充填要素を作る多孔性シート材は銅、アルミ
    ニウム、不銹鋼、炭素鋼モネル金属又は前記金属のうち
    の一つまたは二つ以上の金属により製せられた合金材に
    より製造されたシート状金属から成る特許請求の範囲第
    １項から第１１項までのいずれかに記載の充填要素。 １３、前記充填要素は複数個のシート材を括り付ける締
    付け手段を具備している特許請求の範囲第１項から第１
    ２項までのいずれかに記載の充填要素。
JP61206044A 1985-09-05 1986-09-03 交換塔用充填要素 Expired - Fee Related JPH0698244B2 (ja)

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US772843 1985-09-05
US06/775,919 US4670196A (en) 1985-09-05 1985-09-13 Tower packing element
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US (1) US4670196A (ja)
EP (1) EP0215413A3 (ja)
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