KR100452407B1 - tray of distillation tower - Google Patents
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Abstract
본 발명은 증류탑의 내부에 설치되는 증류탑 트레이(단, tray)에 관한 것으로, 액체가 상승하는 기체와 접촉하는 다공판의 면적이 증대되어 동일한 높이와 지름을 가지는 다단탑에서 처리용량을 증대시킬 수 있는 증류탑 트레이를 제공하는 것이 목적이다.The present invention relates to a distillation column tray (a tray) installed in the inside of a distillation column, wherein the area of the porous plate in contact with the gas rising liquid can be increased in the multi-stage column having the same height and diameter. It is an object to provide a distillation column tray.
후드(hood) 형상의 단면을 가지는 배리어(barrier)가 탑 내에 설치되어, 배리어 상부에는 쉘(shell)과 배리어 사이에 상부 다공판이 설치되고, 배리어 하부에는 배리어 내부에 하부 다공판이 설치되어 다공판이 2층으로 설치되는 것이 특징으로, 액체의 절반 가량은 상부 다공판 위를 흘러 하단으로 하강하고, 나머지 절반 가량은 하부 다공판 위를 흘러 하단으로 하강하며, 기체도 절반 가량은 상부 다공판을 통과하면서 상부 다공판 위를 흐르는 액체와 접촉하고, 나머지 절반 가량은 하부 다공판을 통과하면서 하부 다공판 위를 흐르는 액체와 접촉한다.A barrier having a hood-shaped cross section is installed in the tower, an upper perforated plate is provided between the shell and the barrier at the upper part of the barrier, and a lower perforated plate is installed inside the barrier at the lower part of the barrier. The valve is installed in two layers. About half of the liquid flows down the upper perforated plate and descends to the bottom, and the other half flows over the lower perforated plate and descends to the bottom. As it passes through, it contacts the liquid flowing over the upper perforated plate, and the other half contacts the liquid flowing over the lower perforated plate while passing through the lower perforated plate.
Description
본 발명은 탑 내에서 기액을 효과적으로 접촉시키기 위한 장치에 관한 것으로, 상세하게는 증류탑(distillation tower)의 내부에 설치되는 증류탑 트레이(단, tray)에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for effectively contacting gaseous liquid in a tower, and more particularly, to a distillation tower tray (tray) installed inside a distillation tower.
화학공정에서 비점이 다른 혼합물을 분리할 목적으로 사용하는 기액접촉장치로 충전탑(packed tower)과 다단탑(tray tower)을 들 수 있는데, 다단탑은 탑 내에 수직 방향으로 다수의 단(트레이)을 설치하여 상승하는 기체(vapor, gas)와 하강하는 액체(liquid)를 향류(counterflow)로 접촉시키는 것으로, 각 단에서는 하단에서 상승하는 기체와 상단에서 하강하는 액체가 서로 접촉하여 기액평형을 향한 물질전달이 일어나게 된다.Gas-liquid contact devices used to separate mixtures with different boiling points in chemical processes include packed towers and tray towers, which have multiple stages (trays) in the vertical direction within the tower. In order to contact the rising gas (vapor, gas) and the falling liquid (liquid) in counterflow (counterflow), in each stage the rising gas at the bottom and the falling liquid at the top contact each other toward the gas-liquid equilibrium Mass transfer takes place.
다단탑의 트레이에서 기체와 액체의 접촉하여 물질전달이 일어나는 과정을 가장 기본적인 형태의 트레이인 다공판(perforated tray)으로 구성한 증류탑의 축방향 단면도 도 1a와 반경방향 단면도 도 1b를 통하여 설명한다.The process of mass transfer by contacting gas and liquid in the tray of the multi-stage column will be described with reference to the axial cross-sectional view of FIG. 1A and the radial cross-sectional view of FIG. 1B of a perforated tray.
상단(n-1)(110)의 위어(weir)(11a)를 넘쳐흘러 n번째 단으로 유입되는액체(Ln-1)는 n번째 단의 다공판(120) 위를 수평으로 흘러 n번째 단의 위어(11b)를 넘쳐흘러 하단(n+1)으로 유출되는데 다공판 위를 흐르는 동안 하단(n+1)에서 n번째 단의 다공판(120)을 통하여 상승하는 기체(Vn+1)와 접촉하여 기액평형을 향한 물질전달이 일어난다.The liquid L n-1 flowing into the n-th stage overflowing the weir 11a of the upper end n-1 and 110 flows horizontally over the porous plate 120 of the n-th stage and is n-th. Outflow of the weir (11b) of the stage flows to the lower end (n + 1), while the gas flows through the porous plate 120 from the lower end (n + 1) through the n-th stage of the porous plate 120 (V n + 1) ), Mass transfer towards the gas-liquid equilibrium occurs.
도 1a에서, V 또는 L의 하첨자는 기체와 액체가 떠나는 단의 숫자를 의미하고, 도 1b에서 직선은 해당 단의 위어(또는 다운커머 플레이트)를, 점선은 상단의 위어(또는 다운커머 플레이트)를 나타낸 것이다. 그리고, 도 1에서 도면부호 12는 쉘(shell)이다.In FIG. 1A, the subscript in V or L means the number of stages in which gas and liquid leave, in FIG. 1B the straight line represents the weir (or downcomer plate) of the stage, and the dotted line represents the upper weir (or downcomer plate). It is shown. In FIG. 1, reference numeral 12 denotes a shell.
트레이에 관한 연구는 주로 기액접촉시간을 길게 하거나, 기체의 버블을 되도록 작게 형성시켜 기액접촉면적을 늘리거나, 난류를 형성시켜 기액간의 물질전달계수를 크게 함으로써 트레이의 효율을 높이는 방향으로 집중되어 왔다.The research on trays has been mainly focused on increasing the efficiency of trays by increasing the gas-liquid contact time, forming the gas bubbles as small as possible to increase the gas-liquid contact area, or by forming turbulence to increase the material transfer coefficient between gas-liquids. .
그러나, 기액접촉시간을 길게 하는 것은 트레이에서의 액체 체류량(hold-up)을 크게 해야 하는데 한계가 있고, 기액접촉면적을 늘리고 기액간의 물질전달계수를 크게 하는 것은 버블을 작게 하고 난류를 형성시켜야 하는데 이를 위하여 트레이의 구멍을 작게 하면 압력강하가 커지기 때문에 역시 한계가 있다.However, extending the gas-liquid contact time has a limitation in that the liquid hold-up in the tray must be large.Increasing the gas-liquid contact area and increasing the material transfer coefficient between the gas-liquids has to make the bubble smaller and form the turbulence. To this end, if the hole of the tray is made small, the pressure drop is increased, so there is a limit.
그리하여, 트레이의 효율을 높이기 위하여 트레이의 구조를 변경하는 시도가 이루어지고 있는데 KOCH-GLITSCH사는 도 2에 도시된 바와 같이, 다운커머 플레이트(downcomer plate, 강수판)(200)를 경사지게 하고, 다운커머 플레이트의 하부를 스커트(skirt)(210)처럼 부풀린 SUPERFRAC(상표명)을 제시하였는데, 이러한다운커머 플레이트의 구조에 의하여 기액이 접촉하는 트레이 유효면적(active area)이 늘어나고, 도 2b에서 보는 바와 같이, 액체가 골고루 분산되어 상승하는 기체와의 접촉효율이 높아지나 그 정도가 미미하다. 도 2에서 도면부호 100은 다공판이고, 11은 위어이다.Thus, an attempt is made to change the structure of the tray in order to increase the efficiency of the tray. As shown in FIG. 2, the KOCH-GLITSCH company inclines the downcomer plate 200 and the downcomer. SUPERFRAC (trade name) inflated the lower portion of the plate like a skirt (210) is presented, the active area of the tray that the gas-liquid contact is increased by the structure of the down-comer plate, as shown in Figure 2b, The liquid is evenly dispersed and the contact efficiency with the rising gas is increased, but the degree is small. In FIG. 2, reference numeral 100 is a perforated plate, and 11 is a weir.
또한, UOP사는 도 3에 도시된 바와 같이, 도랑처럼 만들어진 여러 개의 다운커머 플레이트(200)가 배치된 MD 트레이(multiple downcomer sieve tray)(하단의 트레이의 다운커머 플레이트는 상단 트레이의 다운커머와 직각으로 배치됨 - 미도시)를 제시하였는데 이는 액체가 하나의 다운커머 플레이트로 하강하여 다시 하나의 다운커머 플레이트를 통하여 하강하는 종래의 트레이와 다른 개념이다.In addition, as shown in FIG. 3, UOP has a multiple downcomer sieve tray (MD tray) in which several downcomer plates 200 made as a ditch are disposed (the downcomer plate of the lower tray is perpendicular to the downcomer of the upper tray). Disposed, which is different from the conventional tray in which the liquid descends to one downcomer plate and then down through one downcomer plate.
이렇게 하면 단 간격(tray spacing)을 종래의 500∼600mm에서 300mm 정도로 좁힐 수 있어 같은 높이의 탑에 더 많은 수의 트레이를 장착할 수 있으나 대신 다운커머 플레이트가 차지하는 면적도 함께 증가하기 때문에 실질적으로 증가하는 다공판(100)의 면적은 그다지 크지 않다.This allows the tray spacing to be narrowed down from conventional 500-600mm to 300mm, allowing more trays to be mounted on towers of the same height but increasing substantially with the area occupied by the downcomer plate. The area of the porous plate 100 is not very large.
따라서, 증류탑을 개조(revamping)하여 처리용량을 늘리고자 하는 경우 또는 신규로 건설하는 경우에 있어서, 트레이 구조를 KOCH-GLITSCH사의 SUPERFRAC 또는 UOP사의 MD 트레이로 하는 것만으로는 충분치 않다.Therefore, in the case where the distillation column is to be revamped to increase the processing capacity or newly constructed, it is not sufficient to make the tray structure as the SUPERFRAC of KOCH-GLITSCH or the MD tray of UOP.
본 발명은 액체가 상승하는 기체와 접촉하는 다공판의 면적이 증대되어 동일한 높이와 지름을 가지는 다단탑에서 처리용량을 증대시킬 수 있는 증류탑 트레이를 제공하는 것이다.The present invention is to provide a distillation column tray that can increase the processing capacity in the multi-stage column having the same height and diameter by increasing the area of the porous plate in contact with the gas rising liquid.
도 1은 종래 증류탑을 도시한 것으로, 도 1a는 축방향 단면도이고, 도 1b는 반경방향 단면도이다. 화살표는 액체의 흐름이고, 겹화살표는 기체의 흐름이다.Figure 1 shows a conventional distillation column, Figure 1a is an axial cross-sectional view, Figure 1b is a radial cross-sectional view. The arrow is the flow of liquid and the double arrow is the flow of gas.
도 2a는 KOCH-GLITSCH사의 트레이인 SUPERFRAC(상표명)의 사시도이고, 도 2b는 액체의 흐름을 표시한 평면도이다.FIG. 2A is a perspective view of SUPERFRAC (trade name), a tray of KOCH-GLITSCH, and FIG. 2B is a plan view showing the flow of liquid.
도 3은 UOP사의 증류탑 트레이인 MD 트레이(multiple downcomer sieve tray)의 사시도이다.3 is a perspective view of a multiple downcomer sieve tray (MD tray) of a distillation column tray of UOP Corporation.
도 4는 본 발명의 일실시예를 도시한 것으로, 도 4a는 사시도(전면의 다운커머 플레이트가 생략됨)이고, 도 4b는 상부 다공판의 형상과 액체의 흐름을 도시한 반경방향 단면도이고, 도 4c는 배리어(barrier)의 형상과 기체의 흐름을 도시한 축방향 단면도이고, 도 4d는 하부 다공판의 형상과 액체의 흐름을 도시한 반경방향 단면도이고, 도 4e는 다운커머 플레이트의 형상과 기체의 흐름을 도시한 투영도(도 4c와 직각방향임)이다.Figure 4 shows an embodiment of the present invention, Figure 4a is a perspective view (the front downcomer plate is omitted), Figure 4b is a radial cross-sectional view showing the shape of the upper perforated plate and the flow of liquid, Figure 4c is an axial cross-sectional view showing the shape of the barrier (barrier) and the flow of gas, Figure 4d is a radial cross-sectional view showing the shape of the lower perforated plate and the flow of liquid, Figure 4e is a shape of the downcomer plate It is a projection view (the direction perpendicular to FIG. 4C) which shows the flow of gas.
도 5는 액체를 상부 다공판에서 상부 다공판으로, 하부 다공판에서 하부 다공판으로 하강하도록 하는 패스컨버터 사시도이다.FIG. 5 is a perspective view of a pass converter for allowing liquid to descend from the upper porous plate to the upper porous plate and from the lower porous plate to the lower porous plate.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
11: 위어 12: 쉘11: weir 12: shell
15: 배리어 100, 101, 102, 103, 104: 다공판15: barrier 100, 101, 102, 103, 104: porous plate
200, 201, 202, 203: 다운커머 플레이트200, 201, 202, 203: downcomer plate
301, 302, 303: 흐름막이판301, 302, 303: flow barrier plate
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 트레이는 다공판이 2층으로 설치되는 것으로, 후드(hood) 형상의 단면을 가지는 배리어(barrier)가 탑 내에 설치되어, 배리어 상부에는 쉘(shell)과 배리어 사이에 상부 다공판이 설치되고, 배리어 하부에는 배리어 내부에 하부 다공판이 설치되어, 액체가 절반 가량은 상부 다공판 위를 흘러 하단으로 하강하고, 나머지 절반 가량은 하부 다공판 위를 흘러 하단으로 하강하며, 기체도 일부는 상부 다공판을 통과하면서 상부 다공판 위를 흐르는 액체와 접촉하고, 나머지는 하부 다공판을 통과하면서 하부 다공판 위를 흐르는 액체와 접촉하도록 한 것이다.The tray of the present invention for achieving the above object is a porous plate is provided in two layers, a barrier having a hood-shaped cross-section (barrier) is installed in the tower, between the shell (barrier) and the barrier upper part The upper perforated plate is installed in the lower part of the barrier, and the lower perforated plate is installed inside the barrier, so that about half of the liquid flows over the upper perforated plate and descends to the bottom, and the other half flows over the lower perforated plate and descends to the bottom. In addition, some of the gas is in contact with the liquid flowing on the upper porous plate while passing through the upper porous plate, and the other is in contact with the liquid flowing on the lower porous plate while passing through the lower porous plate.
하강하는 액체는 둘로 나뉘어 일부는 상부 다공판을 흘러 하강하고, 나머지는 하부 다공판을 흘러 하강하는데, 상승하는 기체도 둘로 나뉘어 상부 다공판을 통과하거나 하부 다공판을 통과함으로서 기액이 접촉하는 다공판의 유효면적이 커지는 것이 특징이다. 상부 다공판을 통과하는 기체는 하부에서는 배리어와 쉘이 형성하는 2개의 활꼴 공간을 통하여 상승한다.The descending liquid is divided into two, and partly flows down the upper perforated plate, and the rest descends through the lower perforated plate, and the rising gas is also divided into two and passed through the upper perforated plate or through the lower perforated plate, so that the gas liquid contacts the perforated plate. It is characterized by the effective area of. The gas passing through the upper perforated plate rises through the two arch spaces formed by the barrier and the shell at the bottom.
본 발명의 구성을 본 발명의 일실시예를 도시한 도 4를 사용하여 유체의 흐름을 따라가며 보다 상세히 설명한다.The configuration of the present invention will be described in more detail by following the flow of fluid using FIG. 4, which shows one embodiment of the present invention.
도 4a는 사시도(전면의 다운커머 플레이트가 생략됨)이고, 도 4b는 상부 다공판의 형상과 액체의 흐름을 도시한 반경방향 단면도이고, 도 4c는 배리어(barrier)의 형상과 기체의 흐름을 도시한 축방향 단면도이고, 도 4d는 하부 다공판의 형상과 액체의 흐름을 도시한 반경방향 단면도이고, 도 4e는 다운커머 플레이트의 형상과 기체의 흐름을 도시한 투영도(도 4c와 직각방향임)이다.FIG. 4A is a perspective view (the front downcomer plate is omitted), FIG. 4B is a radial cross-sectional view showing the shape of the upper perforated plate and the flow of liquid, and FIG. 4C shows the shape of the barrier and the flow of gas. Fig. 4D is a radial cross-sectional view showing the shape of the lower perforated plate and the flow of liquid, and Fig. 4E is a projection view showing the shape of the downcomer plate and the flow of gas (orthogonal to Fig. 4C). )to be.
우선, 다공판 위에서의 액체의 흐름을 살펴본다. 액체의 대략 절반 가량은 상부 다공판(101)을 흘러 하강하고, 나머지 절반 가량은 하부 다공판(102)을 흘러 하강하는데 상부 다공판에서의 흐름은 도 4b에 화살표로 도시하였고, 하부 다공판에서의 흐름은 도 4d에 화살표로 도시하였다. 도 4b와 도 4d에서 점선은 상단의 다운커머 플레이트(또는 위어)이고, 실선은 하단의 위어(다운커머 플레이트)이다.First, look at the flow of liquid on the porous plate. About half of the liquid descends through the upper perforated plate 101 and the other half descends through the lower perforated plate 102, the flow in the upper perforated plate shown by arrows in FIG. 4b, in the lower perforated plate. The flow of is shown by the arrows in FIG. 4D. In FIG. 4B and FIG. 4D, the dotted line is the upper downcomer plate (or weir), and the solid line is the lower weir (downcomer plate).
상단에서 하단으로 액체가 흐르는 경로는 상단의 상부 다공판을 흐른 액체는 하단의 하부 다공판으로 흐르고, 상단의 하부 다공판을 흐른 액체는 하단의 상부 다공판으로 흐르게 할 수도 있지만 이를테면, 도 4e에 도시한 바와 같이, 상단의 상부 다공판(101)을 흐른 액체는 하단에서도 상부 다공판(103)을 흐르고, 상단의 하부 다공판(102)을 흐른 액체는 하단에서도 하부 다공판(104)으로 흐르게 할 수도 있다.The flow path of the liquid from the top to the bottom may cause the liquid flowing through the upper porous plate at the top to flow into the lower porous plate at the bottom, and the liquid flowing through the lower porous plate at the top may flow to the upper porous plate at the bottom, for example, in FIG. As shown, the liquid flowing through the upper porous plate 101 at the top flows through the upper porous plate 103 at the bottom, and the liquid flowing through the lower porous plate 102 at the top flows to the lower porous plate 104 at the bottom. You may.
도 4e에서 상부 다공판을 흐르는 액체는 L로, 하부 다공판을 흐르는 액체는 L'으로 각각 표시하였다. 이러한 액체의 흐름은 패스컨버터(pass converter)에 의하여 이루어질 수 있고 뒤에서 도 5를 사용하여 보다 상세히 설명한다.In FIG. 4E, the liquid flowing through the upper porous plate is denoted by L, and the liquid flowing through the lower porous plate is denoted by L ′. This flow of liquid can be accomplished by a pass converter and will be described in more detail later with reference to FIG. 5.
기체는 도 4c에서 보는 바와 같이, 절반 가량은 배리어 하단에 설치된 하부 다공판(102, 104)을 통과하면서 하부 다공판 위를 흐르는 액체와 접촉하고, 나머지 절반 가량은 배리어(15)와 쉘(12)이 형성하는 활꼴 공간을 통해 위로 상승하여 배리어와 쉘 사이에 설치된 상부 다공판(101, 103)을 통과하면서 상부 다공판 위를 흐르는 액체와 접촉한다.As shown in FIG. 4C, about half of the gas is in contact with the liquid flowing over the lower perforated plate while passing through the lower perforated plates 102 and 104 installed at the bottom of the barrier, and the other half is provided with the barrier 15 and the shell 12. ) Ascends up through the void space formed and contacts the liquid flowing over the upper porous plate while passing through the upper porous plates 101 and 103 provided between the barrier and the shell.
이상과 같이, 탑 내에 배리어(15)를 설치하여 다공판을 상부 다공판과 하부 다공판으로 나누더라도 액체와 기체의 접촉이 이루어지는 다공판의 면적이 완전하게 2배로 증가되는 것은 아니다. 하지만, 도 4c를 도 1a와 비교하면 단층일 때보다는 상당히 넓어진다는 것을 알 수 있다.As described above, even if the barrier 15 is provided in the tower to divide the porous plate into the upper and lower porous plates, the area of the porous plate in which the liquid and gas are in contact is not doubled completely. However, it can be seen that comparing FIG. 4C with FIG. 1A is considerably wider than that of a single layer.
이하, 액체의 흐름을 상부 다공판에서 하단의 상부 다공판으로, 하부 다공판에서 하단의 하부 다공판으로 유도하는 패스컨버터에 대하여 설명한다.Hereinafter, a pass converter for guiding the flow of liquid from the upper perforated plate to the upper perforated plate at the bottom and the lower perforated plate from the lower perforated plate will be described.
패스컨버터는 3개의 다운커머 플레이트와 4개의 흐름막이판으로 이루어지는데 각각의 위치와 상호 연결관계 그리고, 유체의 흐름은 다음과 같다.The pass converter consists of three downcomer plates and four flow barrier plates, each of which has a position, interconnection relationship, and a fluid flow as follows.
다운커머 플레이트 3개는 하나(A)는 상부는 바깥쪽으로 경사지고 하부는 수직인 것으로, 상부 다공판의 위어에 연결되어 하단의 상부 다공판의 상부까지 설치되고, 다른 하나(B)는 하부 다공판의 위어와 일체로 연결되는 수직 판으로 하단의 상부 다공판 상부까지 설치되고, 또 다른 하나(C)는 수직 판으로 다운커머 플레이트 A의 하단과 다운커머 플레이트 B의 하단의 중간지점에서부터 하단의 하부 다공판의 상부까지 다운커머 플레이트 A의 수직 판과 동일 평면에 설치된다.Three downcomer plate is one (A) is inclined outward and the bottom is vertical, connected to the weir of the upper perforated plate is installed to the upper part of the upper perforated plate at the bottom, the other (B) is the lower It is a vertical plate that is integrally connected to the weir of the plate and is installed to the upper part of the upper perforated plate at the bottom, and another one (C) is a vertical plate from the middle point of the bottom of the downcomer plate A and the bottom of the downcomer plate B It is installed in the same plane as the vertical plate of the downcomer plate A to the upper part of the lower perforated plate.
흐름막이판 4개는 하나(a)는 1/2활꼴로 다운커머 플레이트 A의 하단에 직각으로 연결되고, 다른 하나(b)는 역시 1/2활꼴로 흐름막이판 a와 수직 판으로 연결되어 a보다 낮은 위치인 다운커머 플레이트 C의 상단에 직각으로 설치되고, 또 다른 하나(c)는 다운커머 플레이트 B와 다운커머 플레이트 C를 연결하는 형태로 흐름막이판 b와 동일 평면에 엇각으로 설치되며, 흐름막이판(d)는 다운커머 플레이트 A와 다운커머 플레이트 B를 연결하는 형태로 흐름막이판 a와 동일 평면에 엇각으로설치된다.The four flow plates are connected at right angles to the bottom of the downcomer plate A at one half (a), and the other one (b) is connected to the flow plate a and at the right side at a half bow. It is installed at right angles to the top of the downcomer plate C, which is lower than a, and another (c) is installed at right angles to the flow plate b to connect the downcomer plate B and the downcomer plate C. , The flow barrier plate (d) is installed at right angles to the flow barrier plate a in the form of connecting the downcomer plate A and the downcomer plate B.
그리하여, 상부 다공판을 흘러 넘친 액체는 다운커머 플레이트 A와 증류탑의 쉘이 형성하는 활꼴의 공간으로 흘러내린 후, 흐름막이판 a와 b에 막혀 하단의 상부 다공판으로 흘러 들어가고, 하부 다공판을 흘러 넘친 액체는 다운커머 플레이트 A와 다운커머 플레이트 B가 형성하는 공간으로 흘러내린 후, 흐름막이판 c와 d에 막혀 다시 다운커머 플레이트 C와 쉘이 형성하는 공간으로 흘러내려 하부 다공판으로 흘러 들어간다.Thus, the liquid overflowing the upper perforated plate flows into the void space formed by the downcomer plate A and the shell of the distillation column, and then is blocked by the flow barrier plates a and b and flows into the upper perforated plate at the bottom, and the lower perforated plate The overflowed liquid flows into the space formed by the downcomer plate A and the downcomer plate B, and then is blocked by the flow blocking plates c and d, and then flows down into the space formed by the downcomer plate C and the shell and flows into the lower perforated plate. .
패스컨버터의 구조를 도 5를 통하여 액체의 흐름을 따라가며 보다 상세히 설명한다. [여기에서, 상단의 상부 다공판에서 하단의 상부 다공판으로 흐르는 액체는 겹화살표로, 상단의 하부 다공판에서 하단의 하부 다공판으로 흐르는 액체는 화살표로 표시하였다.]The structure of the pass converter will be described in detail with the flow of liquid through FIG. 5. [Here, the liquid flowing from the upper perforated plate at the top to the upper perforated plate at the bottom is indicated by an arrow, and the liquid flowing from the lower perforated at the top to the lower perforated plate at the bottom is indicated by an arrow.
우선, 상부 다공판(101)을 흘러 위어(11a)를 넘쳐흐른 액체는 다운커머 플레이트 A(201)를 타고 내려가는데 절반은 흐름막이판 a(301)에 막혀 흐름막이판 b(302)로 흘러들고, 일부는 흐름막이판 b(302)로 직접 흘러든다. 흐름막이판 b로 흘러든 액체는 다운커머 플레이트 B(202)와 다운커머 플레이트 C(203)가 형성하는 공간으로 흘러든 후, 다운커머 플레이트 B(202)와 하단의 상부 다공판(103) 사이의 간극을 통해 하단의 상부 다공판 위를 흐른다.First, the liquid flowing through the upper porous plate 101 and overflowing the weir 11a goes down through the downcomer plate A 201, half of which is blocked by the flow barrier plate a 301 and flows into the flow barrier plate b 302. And some flow directly into the baffle plate 302. The liquid flowing into the flow blocking plate b flows into the space formed by the downcomer plate B 202 and the downcomer plate C 203, and thereafter, between the downcomer plate B 202 and the lower upper porous plate 103. Flow through the upper perforated plate at the bottom.
한편, 하부 다공판을 흘러 위어(11b)를 넘쳐흐른 액체는 다운커머 플레이트 A(201)와 다운커머 플레이트 B(202)가 형성하는 공간을 흘러내려 가는데 절반은 흐름막이판 d(미도시)에 막혀 흐름막이판 c (303)로 흘러들고, 일부는 흐름막이판 c(303)로 직접 흘러든다. 직접 또는 흐름막이판 d를 거쳐 흐름막이판 c로 흘러든 액체는 다운커머 플레이트 C (203)와 쉘(미도시)이 형성하는 공간을 흘러 다운커머 플레이트 C(203)와 하단의 하부 다공판(104) 사이의 간극을 통해 하단의 하부 다공판 위를 흐른다.Meanwhile, the liquid flowing through the lower porous plate and overflowing the weir 11b flows down the space formed by the downcomer plate A 201 and the downcomer plate B 202, half of which flows into the flow diaphragm d (not shown). Blocked and flows into the flow plate c (303), and some flows directly into the flow plate c (303). The liquid flowing directly or through the flow plate d to the flow plate c flows through the space formed by the downcomer plate C 203 and the shell (not shown) and the downcomer plate C 203 and the lower perforated plate ( 104) through the gap between the lower perforated plate at the bottom.
상기 설명에서는 트레이를 다공판으로 상정하였지만 기체가 버블캡(bubble cap)이나 밸브(valve)를 통하여 상승하는 것으로 트레이를 구성할 수도 있다.In the above description, the tray is assumed to be a porous plate, but the tray may be configured by the gas rising through a bubble cap or a valve.
본 발명에 의하면 처리해야 할 용량을 늘리고자 하는 경우에도 기존의 탑을 철거하지 않고 트레이의 구조를 변경(기존 트레이 활용 및 추가 설치)하는 것만으로도 처리용량을 증대시킬 수 있고, 신규로 건설하는 경우에는 동일한 높이와 지름을 가지면서도 용량이 더 큰 다단탑을 건설할 수 있다.According to the present invention, even if it is desired to increase the capacity to be treated, it is possible to increase the processing capacity by simply changing the structure of the tray (using existing trays and installing additional trays) without removing the existing tower and constructing a new one. In this case, a multistage tower with the same height and diameter but larger capacity can be constructed.
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