JPS6265717A - 充填物 - 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】 【産業上の利用分野】 本発明は気体と液体を接触させる蒸留塔、吸収塔および
洗浄塔に使用される充填物に関する。詳しくは気体と液
体を接触させる蒸留塔の充填型気液接触装置の充填物に
関する。 【従来の技術］ 従来たとえば蒸留塔の充填型気液接触装置の充填物とし
て金属製、ｌｉｕ製、プラスチックス製のラシヒリング
、ベルサドル、ボールリング、インターロックスサドル
、金属製の織物または編物構造を有する積層板等の種々
の構造のものが使用されている。 蒸留塔の性能は、塔断面積の単位時間あたりの蒸留処理
能力が大きいこと、および塔の蒸留分離効果の大きいこ
とにより評価される。 蒸留塔は棚段塔型式および充填塔型式がある。 棚段塔型式の蒸留塔の棚段としては種々あるがバブルキ
ャップトレイ、ユニフラックストレイ、ターボグリッド
トレイ、リップトレイ、フレキシトレイ、シーブトレイ
、パラストトレイ等が挙げられる。また、充填塔型式の
蒸留塔の充填物としては、ラシヒリング、ボールリング
、サドル型リング、スパイラルリング、マクマホンバッ
キング、−理論段数あたり２ｍｍＨｑ以下の圧力損失を
有する充填物、織物または編物構造の金網積層板等が挙
げられる。 棚段塔型式の蒸留塔は充填塔型式の蒸留塔に比較し塔の
単位断面積あたりの蒸留処理能力が一般的に小さい。ま
た棚段塔型式の蒸留塔は充填塔型式の蒸留塔に比較し、
蒸留塔の塔頂部と塔底部の圧力損失が大きくなる欠点が
ある。さらにまたラシヒリング、ボールリング、サドル
型リング、スパイラルリング、ステッドマンバッキング
、マクマホンバッキング、−理論段数あたり２ｍｍＨｇ
以下の圧力損失を有する充填物、たとえば織物または編
物構造の金網積層板の充填物を充填した充填塔型式の蒸
留塔に比較し、棚段塔型式の蒸留塔の設備費が高価にな
る欠点がある。 ラシヒリング、ボールリング、サドル型リング等の充填
塔型式の蒸留塔は棚段塔型式の蒸留塔に比較し塔の単位
長さの蒸留分離精製効果が一般的大ぎい。 充填塔型式の蒸留塔は蒸留処理能力を増大させると蒸留
塔内の上昇蒸気の質量速度は大きくなり、さらに蒸留塔
頂部よりの還流量も増大し、臨界点に達しフラッディン
グを起す欠点がある。 スパイラルリング、ステッドマンバッキング、マクマホ
ンバッキング、−理論段数あたり２ｍｍＨｇ以下の圧力
損失を有する充填物、織物または編物構造の金網積層板
はラシヒリング、ボールリング、サドル型リングに比較
し塔の単位長さの蒸留分離精製効果が大きい。しかしこ
れらの織物または編物構造の金網積層板の充填物は高価
になる欠点がある。充填物の要件として、 （１）　　充填物の単位面積体積あたりの気体と液体の
接触面積が大きい。 ■　充填物中の液の分散が良いこと。 （３）　　気体が充填物中を均一に流れること。 （４）　　充填物が充填、運転中および収りだしの際変
形しない。 （５）　　充填物が耐酸性、耐アルカリ性の耐薬品性に
優れている。 （６）　　充填物の重量が軽い。 （乃　充填物の充填および取り出しが容易。 （Ｆり　　充填物が織物または編物構造の金網積層板に
比較し安価。 以上の点が挙げられる。 充１眞物に関する文献は多数提供されている。たとえば
、 特公昭３０−８７０号には短形の板金に所望の切り込み
を打刻し、板金を折り曲げて同筒形とした後、切り込み
部を同筒の内部に向って押し曲げた充填が開示されてい
る。 特公昭３１−５３６５号には　偏平帯状の金属線をこれ
に捩れを与えつつ、それらが点又は線で接触する如く編
網して帯状又は筒状を形成させ、之等をそのまま域は賦
形した後渦巻型、ドーナツ型若しくは折畳ｌυだ状態に
してなることを特徴とする精溜塔用充填物が開示されて
いる。 特公昭３８−２９５７号には、波形にした縁部を持ち処
理塔内の充填部片として使うのに適した、凹入部および
凸出血を持つたくら形部片が開示されている。 特公昭４０−２８４５２号には、基軸に平行に配設した
ｖ４層板よりなる組込要素を有する物質交換塔において
、各組込要素が、互に接触する織物または編物構造のり
ブ付積層板よりなり、隣接する積層板のリブが異なる方
向を有し、この際少なくも２個の隣接する積層板の一方
のリブが基軸に対しである角度をなし、さらに、塔の物
質交換部分が少なくも２個の上下に重ねて配設した組み
込み要素で充填されこの際上下に重ねて配設された要素
の積層板の垂直位置が、基軸の周りにある角度だけずら
されたことを特徴とする物質交換塔が開示されている。 特公昭４５−２１０８１号には、針金補強部材を具えた
非自体支持シートによって構成された相互に接触する層
よりなり、少なくとも第２の各層が溝を有している材料
交換コラムが開示されている。 特公昭５１−３７８３４号には、中空な円筒状の充填材
であって、その円筒壁には直径が６〜２５ｍｍの円形又
はこの円を内接する多角形の開口を複数個は有し、該円
筒壁表面積の空隙率は３５〜７０％であり、その円筒径
の変形率が１０％以内の強度であることを特徴とする気
液接触用充填材が開示されている。 特公昭４７−４１２２５＠には、鞍形部分を含んでいる
集団比に対して高い面積部分の本体を具え、上記鞍形部
分には４つの孔が設けられ、直径方向に相対する孔は鞍
形部分の同一側の小塔様突起と同軸で、そして他の孔の
突起に対して鞍形部分の反対側上に置かれており、隣接
する充填体の突起に対して入れ子状になることを阻止す
る手段が設けられていことを特徴とする気液接触用充填
体が開示されている。 これらの充填物は塔断面積の単位時間あたりの蒸留処理
能力が大ぎいこと、塔の単位時間あたりの蒸留分離精製
効果が大きいこと、安１ｉｉＩｉな一理論段数あたり２
ｍｍｚｑ以下の圧力損失を有する充填物の諸条件をすべ
て満足するものはない。 【発明が解決しようとする問題点１ 本発明の目的は塔断面積の単位時間あたりの蒸留処理能
力が大きいこと、塔の単位時間あたりの蒸留分離精製効
果が大きいこと、安価な一理論段数あたり２ｍｍＨＱ以
下の圧力損失を有する充填物を提供することにある。 ［問題点を解決するための手段１ 本発明は金属製の織物または編物構造を有するほぼ円筒
型を有する金網の円筒壁の面に設けられたのり込み部が
円筒壁の面の内部に向って折り曲げられ、金網の円筒壁
の面に開口部が複数個形成されていることを特徴とする
充填物に関するものである。 本発明の充填物の製造方法は金属製の織物または編物構
造を有する帯状の金網面に複数個の三角形、四角形、多
角形、半円形、半隋円形等の切り込み部をプレス加工に
より設け、これをほぼ円筒型に加工し両端部を点溶接し
金属製の織物または編物構造を有するほぼ円筒型を有す
る金網の円筒壁の面に設けられた切り込み部が円筒壁の
面の内部に向って折り曲げられ、金網の円筒壁の面に開
口部が複数個形成することによって１４られる。 本発明の金属製の織物または編物構造を有するほぼ円筒
型を有する金網の材質はステンレスおよびアルミニウム
等の金属が使用され、金属線の太さは直径０．０１〜０
．５ｍｍ、好ましくは０゜０５〜Ｑ、３ｍｍの範囲であ
る。充填物の大きさは種々選択できる、たとえば直径１
０〜６０ｍｍ、好ましくは２０〜５Ｑｍｍの範囲である
。長さは１０〜６０ｍｍ、好ましくは２０〜５Ｑｍｍの
範囲である。本発明の充填物の織物または編物構造とし
てはメリヤス編、帯状ガータ編が挙げら机る。 ［作　用］ 本発明の充填物は金属製の織物または編物構造を有する
ため、−理論段数あたり２ｍｍＨｇ以下の圧力損失を示
すものである。また本発明の充填物を用いた蒸留塔の性
能は、塔断面積の単位時間あたりの蒸留処理能力が大き
いこと、および塔の単位時間あたりの蒸留分離効果の大
きい作用を発揮するものである。 （実施＠１ 以下、実施例を挙げて本発明の実施の態様を具体的に例
示して説明する。本発明はこれらの実施例に限定される
ものでない。 実施例　１ 第１図（イ）においてステンレスＭ（ＳＵＳ　　３１６
）金属線の太さ直径０．１ｍｍ、帯状ガータ編構造の金
網をほぼ円筒型にした金網の円筒壁（２）の面に設けら
れた切り込み部〈４）、（４′）が２列に円筒壁（２）
の面の内部に向って折り曲げられ、金網の円筒壁（２）
の面に長方形の開口部（３）、（３′）が２列に１０個
形成されている直径２５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、重最約２
０の充填物（１）（第１〜５図に示す）を充填した内形
１Ｑｃｍ、高さ１０００ｍの還流装置付蒸留塔にモノエ
チレングリコール５０ｍｍ％、ジエチレングリコール５
０重ｆｉｔ％よりなるエチレングリコール混合液を導入
し、塔頂温度１２８℃、塔頂圧力５７ｍｍ１−１、塔底
温度１４０℃の条件で全還流操作を行なった。定常運転
における結果は次の通りであった。 ＮＥＴＰ　　Ｍ理論段数あたりの充填層の高さ）０．４
５０　（ｍ／Ｎｔｈ） 圧力損失　　　１．８５．（ｍｍＨｇ／Ｎ　ｔ　ｈ）実
施例　２ ステンレスＩ　（ＳＬＪＳ　　３１６）金属線の太さ直
径０．１ｍｍ、帯状ガータ編構造の金網をほぼ円筒型に
した金網の円筒壁（２）の面に設けられた切り込み部（
６）、（６′）が２列に円筒壁（２）の面の内部に向っ
て折り曲げられ、金網の円筒壁（２）の面に半隋円形の
開口部（５）、（５′）が２列に１０個形成されている
直径２５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、重囲的２０の充填物（１
ａ）（第６図に示す）を充填した内形１０ｃｍ、高さ１
００ｃｍの還流装置付蒸留塔にモノエチレングリコール
５０重Ｔ％、ジエチレングリコール５０重ａ％よりなる
エチレングリコール混合液を導入し、塔頂温度１２８℃
、塔頂圧力５７ｍｍＨｇ、塔底温度１４０℃の条件で全
還流操作を行なった。 定常運転における結果は次の通りであった。 ＨＦＴＰ　　（１理論段数あたりの充填層の高さ）０．
４７２　（ｍ／Ｎｔｈ） 圧力損失　　　１．８　（ｍｍＨｇ／Ｎｔｈ）実施例　
３ ステンレス’Ｉ（ＳＵＳ　　３１６）金属線の太さ直径
０．１ｍｍ、帯状ガータ編構造の金網をほぼ円筒型にし
た金網の円筒壁（２）の面に設けられた切り込み部（８
）、（８′）が２列に円筒壁（２）の面の内部に向って
折り曲げられ、金網の円筒壁（２）の面に三角形の開口
部（７）、（７′）が２列に１０個形成されている直径
２５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、重吊約２ｇの充填物（１ｂ）
（第７図に示す）を充填した内形１０ｃｍ、高さ１００
ｃｍの還流装置付蒸留塔にモノエチレングリコール５０
重１％、ジエチレングリコール５０ｍｍ％よりなるエチ
レングリコール混合液を導入し、塔頂温度１２８℃、塔
頂圧力５７ｍｍｈｌ、塔底温度１４０℃の条件で全還流
操作を行なった。 定常運転における結果は次の通りであった。 ＨＥＴＰ　　（１理論段数あたりの充填層の高さ）０．
４７５　（ｍ／Ｎｔｈ＞ 圧力損失　　　１　、９　（ｍｍＨｇ／Ｎ　ｔ　ｈ　）
比較例　１ ステンレス製（ＳＵＳ　　３１６）製内筒壁（２）の面
に四角形の開口部が２列に１０個形成されている直径２
５ｍｍ、長さ２５ｍｍ、重口約２９の充１眞物を充填し
た外形１０ｃｍ、高さ１００ｃｍの還流装置付蒸留塔に
モノエチレングリコール５０重１％、ジエチレングリコ
ール５０ｆｆｌａ％よりなるエチレングリコール混合溶
液を導入し塔頂湯度１２８°Ｃ１塔頂圧力１０ｍｍＨｇ
、塔底温度１５２℃、一定量の塔底液を扱き出し連続蒸
留した。 定常運転における結果は次の通りであった。 ＨＥＴＰ　　（１理一段数当たりの充填層の高さ）０．
８７７　（ｍ／Ｎｔｈ） 圧力損失　　　３．６８　（ｍｍＨＱ／Ｎｔｈ）比較例
　２ １Ｂカスケード・ミニ・リング＠（トッドウェル社、充
填物、商品名）を充填した外形１０ｃｍ、高さ１００ｃ
ｍのｉマ流装置付蒸留塔にモノエチレングリコール５０
重量％、ジエチレングリコール５０重間％よりなるエチ
レングリコール混合溶液を導 入し、頂温度１２８℃、塔頂圧力６０ｍｍＨｇ、塔底温
度１５２℃、一定量の塔底液を抜き出し連続蒸留した。 定常運転における結果は次の通りであった。 ＨＥ　Ｔ　Ｐ　　（１理論段数あたりの充填層の高さ）
０．８２　　（ｍ／Ｎｔｈ） 圧力損失　　　３．６　　（ｍｍＨｑ／Ｎｔｈ）（発明
の効果］ 本発明の充填物を用いた蒸留塔は気液接触塔の圧力損失
が小さいため減圧黒留に好適である。ホールドアツプが
小さいため塔の重量が軽くしかも塔の高さを低くするこ
とができ構造が簡単である。 蒸留塔断面積の単位時間あたりの蒸留処理能力が大きく
塔径を小さくすることができる。また塔の単位時間あた
りの蒸留分離効果の大きい作用効果を発揮するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ） 本発明のほぼ円筒型を有する金網（１）の円筒壁（２）
の面に設けられた長方形の切り込み部（４）、（４−）
を設けた充填物の斜視図第１図（ロ） 本発明のほぼ円筒型を有する金網（１）の円筒壁の部分
拡大図 第２図 本発明のほぼ円筒型を有する金網（１）の円筒壁（２）
の面に設けられた長方形の切り込み部（４）、（４−）
を設けた充填物の正面図第３図 本発明のほぼ円筒型を有する金網（１）の円筒壁（２）
の面に設けられた長方形の切り込み部（４）、（４′〉
を設けた充填物の平面図第４図（イ） 本発明のほぼ円筒型を有する金網（１）の円筒壁（２）
）の面に設けられた長方形の切り込み部（４）、（４′
）を設けた充填物のＡ−Ａ断面図 第４図（ロ） 本発明のほぼ円筒型を有する金網く１）の円筒壁（２）
の面に設けられた長方形の切り込み部（４）、（４−）
を設けた充填物のＢ−Ｂ断面図第５図 本発明のほぼ円筒型を有する金網（１）の円筒壁の面に
設けられた長方形の切り込み部（４）、（４′）を設け
た充填物の展開図 第６図（イ） 本発明のほぼ円筒型を有する金網（１ａ）の円筒壁（２
）の面に設けられた半隋円形の切り込み部（６）、〈６
′）を設けた充填物の正面図第６図（ロ） 本発明のほぼ円筒型を有する金網（１ａ）の円筒壁（２
）の面に設けられた半隋円形の切り込み部（６）、（６
′）を設けた充填物の展開図第７図（イ） 本発明のほぼ円筒型を有する金網（１ｂ）の円筒壁（２
）の面に設けられた三角形の切り込み部（８）、（８−
）を設けた充填物の正面図第７図（ロ） 本発明のほぼ円筒型を有する金網（１ｂ）の円筒壁（２
）の面に設けられた三角形の切り込み部（８）、（８′
）を設けた充填物の展開図特許出願人　　日本触媒化学
工業株式会社第１図 第２図　　　　　　　第３図 第４図 （イ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ロ）
第５図 と　　　　　　　　　　　　３　４ 第６図 （イ） （ロ） ５°　６゛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属製のほぼ円筒型を有する金網の円筒壁の面に設
   けられた切り込み部が円筒壁の面の内部に向つて折り曲
   げられ、金網の円筒壁の面に開口部が複数個形成されて
   いることを特徴とする充填物。 ２、金網が織物構造を有する特許請求の範囲第１項記載
   の充填物。 ３、金網が編物構造を有する特許請求の範囲第１項記載
   の充填物。 ４、金属がステンレスである特許請求の範囲第１項記載
   の充填物。 ５、充填物が蒸留塔用充填物である特許請求の範囲第１
   項記載の充填物。 ６、金網の円筒壁の面に開口部が三角形に形成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の充填物
   。 ７、金網の円筒壁の面に開口部が四角形に形成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の充填物
   。 ８、金網の円筒壁の面に開口部が多角形に形成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の充填物
   。 ９、金網の円筒壁の面に開口部が半円形に形成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の充填物
   。 １０、金網の円筒壁の面に開口部が半隋円形に形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の充
   填物。