KR100463471B1 - 증류장치용 타워 인터널에서 리퀴드를 분배하는 트라프형 분배기와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석유정유, 석유화학 및 정밀화학과 유해가스 또는 유기물의 제거를 위한 세척탑및 흡수탑 등에서 증류, 흡수, 냉각을 원리로 하여 물질을 분리하는 증류 탑의 리퀴드 분배기에 관한 것으로, 하단부에 톱니형의 가이드 플레이트를 제작하는 단계: 하단부 내측으로 절곡된 보조플레이트를 제작하는 단계: 가이드 플레이트의 내측면에 보조플레이트를 일정한 간격을 두고 부착하는 단계: 보조플래이트가 부착된 가이드 플레이트를 분배기 본체의 측면에 설치하는 단계로 이루어진 것으로서 방법및 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 분배기에서 리퀴드를 완벽하게 고르게 분배시켜 패킹으로 공급함으로서 증류의 효과를 최대할 수가 있는 유용한 발명인 것이다.

Description

증류장치용 타워 인터널에서 리퀴드를 분배하는 트라프형 분배기와 그 제조방법{The Device and Method of liquid distribution}

본 발명은 석유정유, 석유화학 및 정밀화학과 유해가스 또는 유기물의 제거를 위한 세척탑및 흡수탑 등에서 증류, 흡수, 냉각을 원리로 하여 물질을 분리하는 증류 탑의 리퀴드 분배기에 관한 것으로, 리퀴드가 박스의 양측에 형성된 홀을 통하여 외측으로 분사될 때 박스의 양측에 보조플레이트를 설치하여 리퀴드가 가이드플레이트와 보조플레이트사이의 공간을 타고 양측으로 흘러 고르게 흘러 패킹의 상부로 흘러내릴 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

일반적으로 현재 공업적으로 사용되고 있는 증류, 흡수, 및 냉각을 위한 장치로 컬럼이 있는데 이 컬럼은 기액 접촉을 통해 원하는 물질을 분리하는 것이다. 이때 기액 접촉을 원활히 하기 위한 장치를 타워인터널이라고 하며, 그 대표적인 것이 트래이와 패킹이 있으며, 그 중 패킹컬럼에 대하여 간단히 설명하면 다음과 같다.

패킹의 종류에는 랜덤패킹(Random Packing), 스트럭쳐드 패킹(Structured Packing) 및 그리드패킹(Grid Packing)등이 있으며, 일반적으로 스트럭쳐드 패킹이 효율 및 처리용량이 크며, 그리드패킹의 경우는 처리용량은 크지만 효율이 낮아 특별한 용도로 제한하여 사용하고 있는 추세이다.

패드컬럼(Packed Column)은 패킹을 지지해 주는 패킹 서포트(Packing Support) 상부로 유동을 방지해 주는 베드 리미터(Bed Limiter) 리퀴드(Liquid)를 패킹으로 균일하게 분산시켜 주는 리퀴드 분배기(Liquid Distributor)가 있다.

리퀴드 분배기는 패킹의 성능에 대하여 가장 큰 영향을 주는 타워 인터널로서 조건에 따라 다양한 구조를 가진 형태가 존재하고 있으며, 리퀴드 분배기중 가장 많이 사용되고 있는 것은 홀을 통하여 리퀴드 헤드에 의한 트라프 타입 분배기 (Trough Typr Distributor)가 있다.

상기 종래에 사용되어온 트라프 타입 리퀴드 분배기의 구성및 기능을 살펴보면 다음과 같다.

컬럼의 외부에서 유입된 리퀴드는 피드파이프(Feed Pipe)를 통하여 리퀴드 분배기의 파팅박스(Parting Box)로 공급하게 된다.

상기와 같이 파팅박스에 공급된 리퀴드는 하단부에 형성된 홀을 통하여 각 트라프로 이송하게 된다.

트라프로 이송된 리퀴드는 트라프의 사이드 홀을 통하여 배출되며 배출된 리퀴드는 그 외측에 설치된 가이드플래이트를 통하여 패킹의 상부로 분배된다.

특히 리퀴드 분배기는 단위 면적당 드립 홀(Drip Hole)의 수에 따라 효율이 제한되는데 단위 면적당 홀의 수가 많을 수록 효율이 좋다.

그러나 공업적으로 홀의 크기는 이물질에 의해 막히는 것을 방지하기 위하여 너무 작게(4㎜)할 수 없었으며, 특히 리퀴드의 양이 적을 경우 상대적으로 드립 홀의 개수가 줄어들게 되며, 이로 인하여 패킹의 효율을 저하시키게 되는 원인이 되었던 것이다.

따라서 현대에는 홀의 밀도를 가장 크게 할 수 있는 고효율의 리퀴드 분배기가 절실히 요구되고 있는 추세이다.

그러나 종래에 사용되어온 리퀴드 분배기는 저 유량의 경우 리퀴드 리립 포인트가 적어 패킹에 리퀴드를 균일하게 분산되지 않으므로 인하여 비효율적인 패킹면이 존재함으로써, 패킹의 효율을 감소시키게 되는 큰 문제점이 있었다.

한편 최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 리퀴드를 분배하는 분배기의 일측이나 양측에 가이드플레이트를 설치하여 홀에서 나오는 리퀴드가 가이드플레이트에 부딪치게 하여 퍼지게 함으로써, 리퀴드를 고르게 분배할 수 있도록 된 것이 안출되었다.

그러나 상기 종래의 분배기는 홀을 통하여 리퀴드가 배출될 때 리퀴드가 가이드 플레이트에 부딪친 다음 퍼지지않고 그대로 패킹으로 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

또한 종래에 사용되어온 가이드 플레이트의 하단부가 톱니모양을 형성하고 있어 톱니형의 끝부분을 통하여 흘러내리게 함으로서 패킹에 고르게 떨어질 수 있도록 하였으나, 단순히 가이드 플레이트가 톱니형으로 됨으로서 수막현상에 의하여 리퀴드가 흐르던 곳으로만 흐르게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 분배기 본체의 전, 후면에 하단에 톱니형으로 날이 형성된 가이드 플레이트를 부착하되 가이드플레이트에 보조플레이트를 설치하여 가이드 플레이트 사이와 보조플레이트사이에 공간부가 형성되도록 함으로서, 리퀴드가 공간부를 타고 일측으로 흘러 넓게 펴지게되고, 이상태에서 가이드 플레이트를 타고 하단으로 흐르도록 하며, 가이드플레이트의 하단부에 형성된 톱니와 보조플레이트의 하단부를 절곡하여 톱니방향으로 밀착되게 형성하여 리퀴드가 여러 톱니사이로 흐르도록 한 것으로서, 이하 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 제조 공정을 보인 블럭도

도 2 은 본 발명의 설치상태를 보인 개략 단면도

도 3 는 본 발명 분배기의 개략 분리 사시도

도 4 은 본 발명의 설치 상태를 보인 개략 측 단면도

도 5 는 본 발명 가이드플레이트의 요부 확대 단면도

도 6 는 본 발명 가이드플레이트의 실시예를 보인 개략 정면도

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1. 본체 2. 가이드 플레이트 3. 보조플레이트

하단부에 톱니형의 가이드 플레이트를 제작하는 단계:

하단부가 내측으로 절곡된 보조플레이트를 제작하는 단계:

가이드 플레이트의 내측면에 하단부가 절곡된 보조플레이트를 일정한 간격을 두고 부착하는 단계:

보조플래이트가 부착된 가이드 플레이트를 분배기 본체의 측면에 설치하는 단계로 이루어진 것이다.

그 구성을 살펴보면 일정한 간격으로 홀이 형성되어 있는 분배기 본체의 일측 또는 양측에 톱니형의 가이드 플레이트를 부착하여서 된 것에 있어서, 본체(1)의 일측에 가이드 플레이트(2)를 부착하되 가이드 플레이트(2)의 내측면에 보조플레이트(3)를 일정한 간격을 두고 부착하여 공간부가 형성되도록 하며, 보조 플레이트(3)의 하단부를 절곡하여 절곡부가 가이드플레이트의 톱니형에 밀착되도록 구성하여서 된 것이다.

한편 가이드 플레이트(2)의 하단에 일정한 간격으로 반원형의 날을 형성하여도 바람직 하다.

상기와 같이 된 본 발명의 작동을 설명하면 다음과 같다.

가이드 플레이트(2)를 제작하되 가이드플레이트(2)의 하단부에 톱니나 반원형의 날을 형성한 다음 보조플레이트(3)의 하단부를 가이드플레이트(1)에 밀착 구성한다.

상기와 같은 상태에서 가이드플레이트(2)의 내측면 하단 즉 톱니형 날의 상단부에 보조플레이트(3)를 일정한 간격을 두고 부착하여 공간부가 형성되도록 한 다음 가이드 플레이트(2)를 분배기 본체(1)에 체결하여 고정한다. 이때 분배기 본체(1)와 가이드 플레이트(2)사이에는 공간부가 형성되도록 한다.

상기와 같은 상태에서 분배기 본체(1)의 내부에 리퀴드를 투입할 경우 리퀴드가 분배기본체(1)의 하단에 형성되어 있는 홀들을 통하여 측면으로 배출하게 되고, 배출된 리퀴드는 측면에 부착되어 있는 가이드 플레이트(2)에 부딪쳐 퍼지게 된다.

상기와 같이 가이드플레이트(2)에 부딪친 리퀴드는 가이드플레이트(2)와 보조플레이트(3)사이의 공간부를 통하여 양측으로 퍼진 다음 자체 하중에 의하여 가이드플레이트(2)를 타고 하단으로 흐르게 된다.

즉 리퀴드가 가이드플레이트와 보조플레이트의 공간에 위치하게 되면 모세관 현상에 의하여 리퀴드는 공간부르 타고 양측으로 퍼지게 되는 것이다.

이때 가이드 플레이트(2)를 타고 흐르는 리퀴드는 가이드 플레이트(2)의 하단에 위치하게 되면 보조플레이트의 하단부에 형성된 압착부에 의하여 리퀴드가 압착부에 의하여 양측으로 퍼지면서 가이드 플레이트(2)의 하단에 형성된 톱니형의 날 끝부분을 타고 패킹의 상단부로 떨어지게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 분배기 본체의 전, 후면에 하단에 톱니형으로 날이 형성된 가이드 플레이트를 부착하되 가이드플레이트 사이에 보조플레이트를 설치하여 가이드플레이트와 보조 플레이트 사이에 공간부가 형성되도록 함으로서, 리퀴드가 모세관 현상에 의하여 공간부를 타고 양측으로 퍼진 다음 가이드 플레이트를 타고 하단으로 흐르도록 하며, 가이드플레이트의 하단부에 형성된 톱니와 톱니 사이에는 보조플레이트에 형성된 압착부에 의하여 리퀴드가 가이드플레이트에 형성된 톱니사이의 중앙에서 양측의 톱니 방향으로 흐르도록 한 것으로서, 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 분배기에서 리퀴드를 완벽하게 고르게 분배시켜 패킹으로 공급함으로서 증류의 효과를 최대할 수가 있는 유용한 발명인 것이다.

상기에서는 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수있다.

Claims (3)

1. 하단부에 톱니형의 가이드 플레이트를 제작하는 단계:

   하단부 내측으로 절곡된 보조플레이트를 제작하는단계:

   가이드 플레이트의 내측면에 보조플레이트를 일정한 간격을 두고 부착하는 단계:

   보조플래이트가 부착된 가이드 플레이트를 분배기 본체의 측면에 설치하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 증류장치용 타워 인터널에서 리퀴드를 분배하는 트라프형 분배기의 제조방법.
2. 일정한 간격으로 홀이 형성되어 있는 분배기 본체의 일측 또는 양측에 톱니형의 가이드 플레이트를 부착하여서 된 것에 있어서, 본체(1)의 일측에 가이드 플레이트(2)를 부착하되 가이드 플레이트(2)의 내측면에 보조플레이트(3)를 부착하여 공간부가 형성되도록 하며, 보조 플레이트(3)의 하단부에 형성된 압착부를 가이드플레이트(2)의 하단부에 형성된 톱니형의 날과 날 사이에 더욱 밀착되도록 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 증류장치용 타워 인터널에서 리퀴드를 분배하는 트라프형 분배기.
3. 제 2 항에 있어서, 가이드 플레이트의 내측면에 보조플레이트를 일정한 간격을 두고 부착하여 공간부가 형성되도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 증류장치용 타워 인터널에서 리퀴드를 분배하는 트라프형 분배기.