KR100331161B1 - 증류칼럼내의벽유동을감소시키기위한열및질량교환구조물과패킹배열체 - Google Patents

Abstract

내부 면을 갖춘 외측 수직 벽을 구비한 외판과, 외판의 내부 면으로부터 이격되어 있는 외측 에지를 갖춘 다수의 제 1 파형 패킹 시트와, 그리고 외판 내에 위치되며 한 쌍의 제 1 파형 패킹 시트 사이에 끼워지는 다수의 제 2 파형 패킹 시트를 포함하고 있는 열 및/또는 질량 교환 구조물을 개시한다.

Description

증류 칼럼 내의 벽 유동을 감소시키기 위한 열 및 질량 교환 구조물과 패킹 배열체 {A HEAT AND MASS EXCHANGE STRUCTURE AND A PACKING ARRANGEMENT FOR REDUCING WALL FLOW IN DISTILLATION COLUMN}

본 발명은 증류 칼럼, 특히 칼럼 벽 유동을 감소시키는 증류 칼럼을 위한 구조화된 패킹(structured packing)에 관한 것이다.

증류 칼럼은 산업에서 매우 다양한 분리의 목적으로 사용되고 있다. 산소 및 질소를 생산하기 위한 저온 공기 분리 장치는 증류 칼럼의 한 적용분야이다. 증류 칼럼에서는, 액체와 증기 유동이 서로 교차함으로써 질량과 열 모두가 교환된다. 저온 공기 분리 설비에서, 액체는 아래쪽으로 흐를 때 따뜻해지고 산소 함유량이 높아지지만, 위쪽으로 흐르는 가스는 더 차가워지며 질소 함유량이 높아진다. 지난 십여년 동안, 구조화된 패킹은 보다 전통적인 증류 칼럼 내장물(예를 들면, 트레이)에 비해 낮은 압력 강하 및 높은 질량 전달 효율을 갖기 때문에 전술한 바와 같은 증류 칼럼에 사용되어 왔다.

도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 구조화된 패킹은 수직으로 배향된 파형 패킹 시트(10 및 12)를 사용하며, 파형부(corrugation)들은 서로 수직으로 배열되어 있다. 패킹 시트 각각은 이웃한 패킹 시트의 파형 방향과 반대로 되도록 위치된다. 각각의 패킹 시트의 수직 에지는 액체를 각각의 에지 상에서 유동시키는 운동에 의해 구별된다. 그러므로, 패킹 시트(10)는 에지(14)를 따라서 아래쪽으로 흐르는 액체 유동이 안쪽으로 향하고 인접한 벽면으로부터 멀어지는 것을 특징으로 하는 수직 에지(14)를 포함하고 있다. 마찬가지로, 패킹 시트(12)도 수직 에지(16)를 포함하고 있는데, 이 수직 에지의 파형부는 외향의 액체 유동을 인접한 벽면 쪽으로 향하게 한다.

상기 설명은 도 2를 참조하면 보다 잘 이해할 수 있는데, 여기에는 증류 칼럼 벽(18)에 인접한 패킹 시트(12)의 측면도가 도시되어 있다. 액체는 화살표(20)의 방향으로 유입되어 파형 시트 상에서 필름처럼 아래쪽으로 스며들고, 증기는 파형 시트들 사이에 형성되어 있는 채널 내에서 위쪽으로 유동한다. 하향 액체 유동의 일부는 패킹 시트(12)의 수직 에지(16)에 도달하여 이 에지를 따라 아래로 이동한다. 또한, 액체는 증류 칼럼 벽(18)의 내면으로 이동하고 이 에지를 따라 아래로 이동한다. 그 결과, 벽 유동은 패킹을 우회하게 되어, 증류 칼럼의 효율이 감소되고 칼럼 내에서 액체가 부적정하게 분배된다.

도 3에는 주변 외판 구조물이 없는 충전된 칼럼 섹션(22)이 도시되어 있다. 패킹 시트는 높이가 15.24cm 내지 30.48cm(6 내지 12inch)인 층들로 배열되어 있는 다발(24) 내에 설비되어 있다. 인접 층(26, 28 및 30)은 상향 유동 증기에 부딪혀서 증류되는 하향 유동 액체의 혼합을 강화시키도록 수직 축을 중심으로 회전된다. 소형 칼럼에서는, 모든 시트를 관통하는 로드를 사용하여 개개의 패킹 시트를 함께 고정시키거나 또는 각 브릭의 둘레에 꼭맞는 밴드를 사용함으로써 형성되는 패킹시트의 단일 "브릭(brick)"으로 각각의 인접 층(26, 28 및 30)이 구성될 수 있다. 대형 칼럼에서는, 각각의 층이 용기의 단면을 채울 수 있도록 서로 들어맞는 패킹 시트의 다수의 브릭으로 만들어질 수 있다.

도 4에서는, 한 세트의 10 브릭이 단일 층의 충전된 칼럼 섹션을 포함하고 있다. 각 브릭 내의 파형 패턴은 톱니, 사인곡선 또는 어떠한 반복 형상일 수 있다. 개개의 패킹 시트는 파형의 봉우리와 골짜기를 따라서 있는 접점에서 서로 접촉한다.

증류 칼럼의 단면적은 증기 및 액체 유량 및 밀도에 의해 주로 한정된다. 통상적으로, 칼럼은 문제의 패킹에 대하여 범람점(flood point)에서 80% 내지 90%의 유량으로 작동하도록 설계된다. 범람점은 칼럼이 작동할 수 있는 고정된 액체 유량에 있어서의 최대 증기 유량이다. 실제로, 범람점은 액체가 중력 하에서 증기에 대하여 향류(countercurrent)로 더 이상 유동 할 수 없도록 증기 하중이 걸릴 때 발생한다.

증기가 연속적인 상이고 압력 균등화를 통해 어떠한 방사 유동 변이도 균등하게 할 수 있기 때문에, 증기의 부적정 분배는 일반적으로 증류 칼럼에서 중요하지 않은 문제이다. 이와 대조적으로, 액체의 부적정 분배는 방사 혼합의 정도가 낮아지기 때문에 큰 문제가 된다. 이러한 이유로, 패킹 위에 위치되며 증류 칼럼으로 액체를 이송시키는 액체 분배 구조물을 설계하는데 상당한 노력을 기울여 왔다. 그러나, 훌륭한 초기 액체 분배를 갖더라도, 증류 칼럼의 하부로 이동하는 동안에 성능이 저하되기 시작하는 지점에 도달하게 되는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로, 충전된 칼럼 섹션은 일반적으로 약 15층의 패킹으로 제한된다. 주어진 칼럼이 15층 이상을 필요로 한다면, 칼럼은 액체의 수집 및 재분배를 위한 수단을 사이에 갖는 둘 이상의 섹션으로 분리된다. 그러한 구조물은 자본비용을 추가시키고 칼럼의 높이를 증가시킨다. 높이가 증가되면, 열 누출을 감소시키기 위하여 칼럼을 감싸는 절연체와 냉각-박스가 필요하기 때문에 공기 분리 산업에서 크게 불리하다.

큰 높이에 의한 기능의 감소는 전술한 바와 같은 증류 칼럼에서 발생하며, 그리고 하향 액체 유동의 부적정 분배를 야기하는 패킹에 기인한다. 이러한 현상은 칼럼 외판의 내부에서 아래로 흐르는 액체의 벽 유동이 패킹을 사실상 우회함으로써 발생한다. 종래에는 이러한 문제를 칼럼 외판의 내면과 접촉하고 벽 유동을 다시 패킹으로 되돌리는 일련의 탭인 벽 와이퍼(wall wiper)를 사용하여 해결하였다.

도 5에 도시된 바와 같이, 종래의 기술에서는 인접한 내향 패킹 시트(10) 사이에 외향 패킹 시트(12)를 각각 삽입시킴으로써 패킹 시트를 배열하였다. 패킹 시트는 각각의 자체 수직 에지(14 및 16)가 증류 칼럼 벽(18)의 곡률에 가깝게 배열되는 한편, 벽(18)의 내면으로부터 이격되도록 배열되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같은 배열의 단점은 외향 패킹 시트(12)의 에지에서는 오직 한쪽 측면만이 인접한 내향 패킹 시트(10)와 접촉한다는 것이다. 그러므로, 패킹 시트의 배열과 증류 칼럼의 직경에 따라 변하는 거리(Δ)에서는 내향 패킹 시트(10)와 외향 패킹 시트(12)간의 접촉점이 없다. 노출된 지역은 액체 유동이 벽(18)의 내면 쪽으로 방해받지 않고 흐르는 출구를 나타낸다. 또한, 이러한 유동은 부적정 분배를 의미한다.

도 5의 확대도로부터 알 수 있는 바와 같이, 노출된 지역은 가장 긴 패킹 시트에서 최소가 되고 가장 짧은 패킹 시트에서 최대가 된다.

벽 와이퍼 외에도, 종래의 기술에서는 액체 부적정 분배를 감소시키기 위한 다수의 기술이 개시되어 왔다.

문터즈(Munters)의 미국특허 제 3,599,943호는 십자 파형(cross-corrugated) 패킹 시트를 사용하며, 파형부의 주름부는 최저 에지의 근처에 수직 절단부를 갖고 있다. 그러한 절단부는 에지에 도달하기 전에 액체의 유동 방향을 바꾸도록 액체가 주름을 따라서 유동하게 한다.

보스퀘인(Bosquain) 등의 미국특허 제 5,262,095호와 진노트(Jeannot) 등의 미국특허 제 5,224,351호는 둘 다 유체 유동을 방해하는 장애물을 만들도록 패킹 시트 각각의 외향 에지에 변형부를 포함하고 있다. 그러한 변형부는 외향으로 흐르는 액체의 흐름을 내향으로 변경시킨다.

그러나, 이들 특허는 각 패킹 시트의 부가적 처리를 요구하기 때문에 결과적으로 비용이 증가한다.

본 발명의 목적은 액체 부적정 분배의 진행 속도를 감소시키는 증류 칼럼을 위한 구조화된 패킹을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 최소한의 추가 비용이 들며, 추가의 제조 과정이 그리 복잡하지 않은 증류 칼럼을 위한 개선된 구조화된 패킹을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 파형 패킹 시트의 구조를 변경하지 않고 벽 유동을 감소시키는 증류 칼럼을 위한 개선된 구조화된 패킹을 제공하는 것이다.

도 1은 그 위를 흐르는 액체를 위한 외향 및 내향 유동 방향을 보여주는 종래의 한 쌍의 파형 패킹 시트를 도시하는 도면.

도 2는 종래의 외향 파형 패킹 시트 및 인접한 증류 칼럼 벽의 개략도.

도 3은 종래의 3층의 파형 패킹 시트를 사용하는 증류 칼럼의 충전된 섹션 구조를 도시한 도면.

도 4는 종래의 다수의 패킹 시트의 브릭을 포함하고 있는 패킹 시트의 층의 단면도.

도 5는 종래의 증류 칼럼에서의 단일 브릭/층의 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 단일 브릭/층의 평면도.

도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 단일 브릭/층의 평면도.

도 8은 본 발명에 따른 패킹 시트 배열체를 위한 설계에 사용되는 매개 변수를 도시한 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 내향 패킹 시트12 : 외향 패킹 시트

14 : 수직 에지16 : 수직 에지

18 : 증류 칼럼 벽20 : 액체 유입 방향

22 : 충전된 칼럼 섹션24 : 다발

26, 28, 30 : 인접 층

본 발명은 내면을 갖춘 외측 수직 벽을 구비한 외판을 포함하는 열 및 질량 교환 구조물로 구성되어 있다. 다수의 제 1 파형 패킹 시트는 외판의 내면으로부터 이격되어 하향으로 유동하는 액체를 운반하는 경사 파형부를 포함하고 있다. 제 1 파형 패킹 시트 각각은 외판의 내면으로부터 이격되는 외측 에지를 갖고 있다. 다수의 제 2 파형 패킹 시트는 외판 내에 위치되고 한 쌍의 제 1 파형 패킹 시트 사이에 각각 끼워져 있다. 제 2 파형 패킹 시트 각각은 외판의 수직 벽의 내면 쪽으로 하향 유동하는 액체를 운반하도록 경사 파형부를 포함하고 있다. 제 2 파형 패킹 시트 각각은 제 2 파형 패킹 시트가 끼워지는 한 쌍의 제 1 파형 패킹 시트 중의 어느 하나의 외측 에지보다 외판의 수직 벽의 내면으로부터 멀리 이격되는 외측 에지를 갖고 있다.

본 발명의 여러 목적, 특징 및 이점은 본 발명에 따른 양호한 실시예에 대한 설명과 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명백해 진다.

본 발명에 따른 패킹 시트는 모든 수직 에지에서, 내향 파형부를 갖춘 패킹 시트가 외향 파형부를 갖춘 패킹 시트의 양측면을 둘러싸는 배열을 갖는다. 더 자세하게 설명하면, 내향 패킹 시트는 외향 패킹 시트가 노출되는 거리(Δ)가 없도록 각각의 외향 패킹 시트에 대해 배열되어 있다. 이러한 배열에 의하여, 액체는 임의의 외향 패킹 시트의 수직 에지에서 패킹의 벌크로 다시 이동할 수 있는 기회를 갖는다.

이러한 배열은 인접 패킹 시트들이 원형 단면에 가장 가깝도록 상이한 길이로 절단되는 원형 칼럼에서 가장 유익하다. 양호한 실시예에서, 외향 패킹 시트는

이웃하고 있는 내향 패킹 시트들 중 짧은 것보다 약 1/2 파형 주름 높이만큼 오목하게 들어간 수직 에지를 갖고 있다. 원형 칼럼을 완전하게 가로질러 연장되는, 일단부가 외향인 패킹 시트는 대향 단부에서는 내향이다. 외향 패킹 시트에 대해서도 이러한 반전 현상이 일어난다. 따라서, 그러한 시트를 위한 후술되는 에지 관계는 시트가 원형 칼럼을 가로질러 연장될 때 양 단부에서 역전된다.

도 6에 대해 언급하면, 본 발명에 따른 패킹 시트의 배열을 도시하고 있다. 외향 패킹 시트(12)의 길이는 종래의 것보다 짧다. 그러므로, 외향 패킹 시트(12) 각각은 가장 짧은 인접 내향 패킹 시트(10)의 수직면보다 밖으로 더 연장되어 있지 않다. 이러한 배열에 의해, 외향 패킹 시트(12) 각각은 내향 패킹 시트(10)로의 액체 이동을 위하여 전체 외측 수직 길이를 따라서 접점을 갖는다. 이에 따라서, 벽(18)의 내면과 접촉하며 통과하는 액체의 양 또는 패킹 주위에 쌓이는 액체의 양이 감소된다.

도 7에 대해 언급하면, 본 발명에 따른 다른 실시예가 도시되어 있으며 외향 패킹 시트(12) 각각은 인접해 있는 내향 패킹 시트(10) 각각으로부터 안쪽으로 오목하게 들어가 있다. 이러한 배열은 액체가 외향 패킹 시트(12) 각각의 외측 수직 에지에서 축적되지 않게 하며, 또한 액체가 외향 패킹 시트(12)로부터 분리되어 칼럼 외판 벽(18) 아래로 유동할 가능성을 확실하게 감소시킨다. 외향 패킹 시트(12) 각각의 양호한 삽입 길이는 파형 높이의 약 1/2이다. 이 삽입 길이는 가장 짧은 내향 패킹 시트(10)의 에지로부터 측정된다.

도 6 및 도 7에 도시된 배열체는 나란히 위치된 패킹 시트로 제조되는 어떠한 유형의 구조화된 패킹에도 적용할 수 있다는 특별한 장점을 갖는다. 이러한 패킹 시트는 특별한 가공비용이나 추가 비용을 요하지 않으며 긴 베드를 보다 효율적으로 사용할 수 있게 한다. 최적의 배열체는 외향 패킹 시트 각각이 인접한 내향 패킹 시트 중에서 가장 짧은 것보다 주름 높이 이하의 길이만큼 오목하게 들어간다.

구조화된 패킹은 일반적으로 직조되어 주름잡히며, 그리고 필요한 "브릭"의 형상으로 놓여지기 전에 소정의 길이로 절단된다. (일반적으로 91.44cm(3ft) 이하인) 소직경의 칼럼에서는, 시트가 도 3에 도시된 바와 같이 전체 현(chordal) 길이로 연장될 수도 있다. 그러한 배열체를 위하여, 임의의 시트 길이는 아래의 관계식에 의해 칼럼 축으로부터의 수직 거리와 관련된다(도 8 참조).

L = 2[(R-g)²-x²]^0.5

여기서, g : 패킹과 벽 사이의 간극(cm)

x : 중심선으로부터의 수직 거리(cm)

R : 외판의 내측 반지름(cm)

L : 시트의 길이(cm)

중심선으로부터 x의 거리에 위치되어 있는 시트에 관한 노출 거리(Δ)는 아래의 식으로부터 계산된다.

Δ = [(R-g)²-x²]^0.5- [(R-g)²-(x+h)²]^0.5

여기서, h : 주름 높이(cm)

시트가 짧아지는데 필요한 전체 길이는 노출 거리(Δ) 더하기 오목값(r)이다(도 8참조). 예를 들어, 121.6cm(4ft)의 내경과, 0.508cm(0.2in)의 주름 높이와, 그리고 1.27cm(0.5in)의 벽 간극이 주어질 때, 초기 배열체의 시트의 몇몇 길이 및 이들이 감소되는데 필요한 양이 표 1에 주어져 있다. 표 1은 0.3175cm(1/8in)의 오목값을 취한다.

현 요소들에 대한 시트 길이의 감소

x (cm)	L (cm)	Δ + r (cm)
10.16	117.63	0.406
22.86	112.24	0.508
30.48	102.64	0.635
40.64	87.43	0.787
50.80	62.69	1.168

큰 직경의 칼럼을 위하여, 단일 브릭은 종종 칼럼의 전 층을 가로질러 연장되지는 않지만 대신에 몇 개의 브릭으로 만들어진다. 그러한 경우에는, 칼럼 벽에서 에지를 포함하는 브릭들만이 변경될 필요가 있다. 오목부를 없애기 위해서, 본 발명은 이웃한 것들 중에서 가장 짧은 것과 동일한 길이로 외향 파형 각을 갖는 패킹 시트를 단순하게 절단하는 것에 의해 쉽사리 실행된다.

개개의 패킹 시트로부터 브릭을 만드는 것은 약간 더 복잡하다. 종래의 배열체를 사용하면, 패킹 시트는 일반적으로 브릭 형상으로 쌓이고 패킹을 관통하여 구동되는 금속 로드에 의해 함께 고정된다. 본 발명에 따른 배열에서는, 한 에지가 형상물과 접촉하지 않기 때문에 시트가 정확하게 위치되기 위해서는 주의를 기울여야 한다. 이것은 형상물 내에 위치시키기 전에 바르게 정렬시키는 동시에 두 시트를 고정시킴으로써 달성될 수 있다. 부착물은 못 또는 쉽게 제거 가능한 페그(peg)일 수 있다. 선택적으로, 대형 칼럼 내에서와 같이 하나의 편평한 에지를 갖춘 브릭에 있어서는, 시트가 수직으로 쌓여질 수 있으므로 자동적으로 바르게 정렬된다. 한 대안은 패킹을 바르게 정렬하여 유지하도록 물결치는 에지를 갖춘 형상물을 생산하는 것이다.

본 발명에 따른 배열체의 한가지 단점은 시트의 짧아진 길이에 기인한 패킹에 의해 칼럼의 적용 단면적이 감소된다는 것이다. 파형 시트를 사용하는 경우, 원형에 가까운 효과를 내려면 주름 높이를 감소시키면 된다. 본 발명에 따른 배열체는 두 배의 주름 높이를 갖는 패킹의 원형에 상당하는 원형의 효과를 낸다. 적용 영역의 단편적 손실(ΔA)은 패킹 시트의 전체 길이에서의 손실에 상당한다. 0의 오목값(r)을 갖는 도 6에 도시된 바와 같은 배열체를 위하여, 적용 영역의 단편적 유효 손실은 아래의 식에 의해 추정된다.

ΔA = 2h/πR

일례로, 공기 분리 패킹은 통상적으로 주름 높이(h=0.508cm(0.2inch))를 갖고 사용된다. 따라서, 적용 영역의 단편적 손실은 60.8cm, 121.6cm 및 243.2cm 칼럼 각각에서 0.01, 0.005 및 0.003이다. 이러한 손실은 계면 영역 손실의 관점에서는 하찮은 양으로 생각될 수 있지만 증기 우회의 관점에서는 큰 의미가 있다. 나머지 패킹에 비해 낮은 유동 저항이 패킹 시트의 짧아짐에 기인한 칼럼 외판과 패킹의 에지 사이의 개방 공간 내에 제공되기 때문에, 이러한 손실이 발생한다. 상기 문제는 벽 간극이 존재하는 종래 기술에서 발생한다. 이러한 문제는, 패킹의 주위를 감싸는 포일 또는 가제 거들(gauze girdle), 및 패킹으로부터 바깥쪽으로 벌어지고 칼럼 외판과 접촉하는 일련의 탭으로 구성되며 다양한 형상을 갖는 벽 와이퍼를 사용함으로써 해결된다.

마찬가지로, 본 발명에 따른 증기 우회의 문제는 짧아진 시트에 의해 비워진 공간 내로 잠식하는 벽 와이퍼를 사용함으로써 해결될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같은 본 발명에 따라 설계된 500m²/m³특정 표면 영역 패킹의 칼럼의 적합도가 상기 특정 표면 영역의 절반, 즉 250m²/m³의 영역을 갖는 패킹에 의해 얻어지는 칼럼의 적합도와 유사하기 때문에, 본 발명이 중요하다. 본 발명자는 패킹과 벽 사이의 간극을 따라 우회하는 증기로 인하여, 500m²/m³이상의 특정 표면 영역을 갖춘 패킹과 비교할 때, 250m²/m³의 특정 표면 영역을 갖춘 통상적으로 제조된 패킹의 성능에 손실이 없음을 알고 있다.

본 발명의 특징은 각각의 특징들을 서로 결합시킬 수 있는 첨부된 다수의 도면에 예시되어 있다. 당업자들은 다른 실시예가 있을 수 있음을 인식할 것이고, 그러한 실시예들은 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다.

본 발명에 따라서, 액체 부적정 분배의 진행 속도를 감소시키고, 최소한의 추가 비용이 들며 추가의 제조 과정이 그리 복잡하지 않으며, 그리고 파형 패킹 시트의 구조를 변경하지 않고 벽 유동을 감소시키는 증류 칼럼용 구조화된 패킹이 제공된다.

Claims (6)

1. 증류 칼럼 내의 벽 유동을 감소시키기 위한 열 및 질량 교환 구조물에 있어서,

   내면을 갖춘 외측 수직 벽을 포함하며 패킹 배열체를 수용하는 외판과,

   상기 내면으로부터 이격된 외측면으로부터 떨어져서 상기 패킹 배열체의 내부 영역 쪽으로 하향 유동 액체를 운반하기 위한 경사 파형부를 갖춘 다수의 제 1 파형 패킹 시트와, 그리고

   상기 제 1 파형 패킹 시트의 각각의 쌍 사이에 끼워지며, 상기 외측면 쪽으로 하향 유동 액체를 운반하기 위한 경사 파형부를 갖춘 제 2 파형 패킹 시트를 포함하고 있으며,

   동일한 위치의 양 외측 에지로부터 오목하게 들어가도록, 상기 제 2 파형 패킹 시트를 사이에 끼우고 있는 상기 한 쌍의 제 1 파형 패킹 시트의 상기 동위치 외측 에지보다 상기 외측면으로부터 더 이격되는 외측 에지를 상기 제 2 파형 패킹 시트가 갖고 있는 열 및 질량 교환 구조물.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 파형 패킹 시트가 파형 높이(h)를 갖고 있으며, 상기 제 2 파형 패킹 시트의 외측 에지는 상기 한 쌍의 제 1 파형 패킹 시트 중 어느 것의 외측 에지보다도 상기 외측면으로부터 0≤r≤h의 거리(r) 만큼 더 이격되어 있는 열 및 질량 교환 구조물.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 거리(r)가 상기 파형 높이(h)의 1/2인 열 및 질량 교환 구조물.
4. 증류 칼럼 내의 벽 유동을 감소시키기 위한 패킹 배열체에 있어서,

   상기 패킹 배열체의 외측면으로부터 떨어져서 상기 패킹 배열체의 내부 영역 쪽으로 하향 유동 액체를 운반하기 위한 경사 파형부 및 외측 에지를 갖춘 다수의 제 1 파형 패킹 시트와, 그리고

   상기 제 1 파형 패킹 시트의 각각의 쌍 사이에 끼워지며, 상기 외측면 쪽으로 하향 유동 액체를 운반하기 위한 경사 파형부를 갖춘 제 2 파형 패킹 시트를 포함하고 있으며,

   동일한 위치의 양 외측 에지로부터 오목하게 들어가도록, 상기 제 2 파형 패킹 시트를 사이에 끼우고 있는 상기 한 쌍의 제 1 파형 패킹 시트 중 어느 것의 상기 동위치 외측 에지보다 상기 외측면으로부터 더 이격되는 외측 에지를 상기 제 2 파형 패킹 시트가 갖고 있는 패킹 배열체.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 파형 패킹 시트가 파형 높이(h)를 가지고 있으며, 상기 제 2 파형 패킹 시트의 외측 에지는 상기 한 쌍의 제 1 파형 패킹 시트 중 어느 것의 외측 에지보다도 상기 외측면으로부터 0≤r≤h의 거리(r) 만큼 더 이격되어 있는 패킹 배열체.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 거리(r)가 상기 파형 높이(h)의 1/2인 패킹 배열체.

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