KR101961963B1 - 유체 감압 프로세스 및 이 목적에 적합한 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 기기는, 단면적 또는 운동 기관의 감소 없이 임의의 유체의 압력을 감소시킬 수 있게 한다. 압력 감소는, 감압될 유체를 복수 쌍의 스텝으로 순차적으로 통과시킴으로써 얻어진다. 각 쌍의 제 1 스텝에서는, 유체의 압력 에너지 일부가 중력 퍼텐셜로 전환되고; 제 2 스텝에서는, 중력 퍼텐셜이 압력 에너지로 재전환되는 것을 방지하도록 중력 퍼텐셜은 열 에너지로 전환된다.

Description

유체 감압 프로세스 및 이 목적에 적합한 기기{PROCESS FOR THE DEPRESSURIZATION OF FLUIDS AND DEVICE SUITABLE FOR THE PURPOSE}

본 발명은 유체 감압 프로세스 및 이 목적에 적합한 기기에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명은 고체 입자 또는 집괴 (agglomerates) 를 지닐 수 있는 유체 (액체 또는 가스상을 함유한 액체 혼합물) 의 감압 프로세스에 관한 것이다. 본 발명은 또한 기기 및 관련 용도에 관한 것이다.

본 발명의 대상인 프로세스 기기는 유리하게도 고체 부분을 함유하거나 마찰 또는 과도한 전단 응력을 받는다면 개질될 수 있는 물질을 함유한 유체의 압력을 감소시키기 위해; 또는 위험한 유체 또는 유지보수 개입 및 고장의 확률을 최소로 감소시켜야 하는 고 신뢰성 프로세스에서 작동하는 유체의 압력을 감소시키기 위해; 또는 다시 프로세스 또는 생성물의 이유로 낮은 속도로 전진하는 유체의 압력을 감소시키기 위해 사용될 수 있다.

특히, 본 발명의 대상인 기기는 수송된 유체가 가끔 극히 큰 치수, 예를 들어 수송 파이프라인의 직경과 비슷한 치수를 가지는 응집체 (aggregates) 를 가질 수 있는 고체를 함유할 때 효과적이다.

이 응집체는, 예를 들어, 열가소성 폴리머의 절단시 형성될 수 있다. 용융된 상태의 폴리머는 전형적으로 다이에 위치한 복수의 홀을 통과한다. 연속 회전하고 다이의 표면에 대응하는 절단 블레이드를 구비한 일련의 나이프는 폴리머의 과립화 (granulation) 를 보장한다.

이렇게 얻어진 과립은 열조정 유체에 의하여 냉각되어 제거된다. 예를 들어, 다음 특허와 특허 출원: WO 03/106544; WO 03/053650; WO 2007/087001; WO 2007/089497 에서 설명한 대로 다양한 과립화 절차들이 공지되어 있다. 보다 구체적으로, 본 발명의 기기는 특허 WO 03/053650 에 설명한 대로 수중 워터 링 또는 물 분무 절단 장비에 적용될 수 있다.

이 적용에서, 수송된 유체는 열매개 (thermovector) 유체, 일반적으로 물, 및 과립화된 열가소성 폴리머로 이루어진다.

본 발명이 적용될 수 있는 열가소성 폴리머 중에서, 선택적으로 팽창가능한 (expandable) 비닐 및 비닐 방향족 폴리머들이 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 폴리스티렌, 팽창성 폴리스티렌, 및 그것의 합금의 과립화로부터 유발되는 유체의 감압에 적용될 수 있다.

본 발명의 기기는 특정 압력 범위에 제한되지 않는다. 기기의 입구에서 압력은 일반적으로 과립기 (granulator) 를 이탈하는 유체의 압력이고, 반면에 출구에서 압력은 대기압이다. 출구에서는, 전형적으로, 사실상, 열매개 유체의 분리를 위한 기기, 가능하다면 생성물을 체로 선별하여 치수 분류하기 위한 기기, 또는 건조기가 있다. 이 기기들은 전부 일반적으로 대기압에서 작동한다.

더욱더 구체적으로, 입구에서 압력은 일반적으로 100 상대 kPa ~ 2 상대 MPa (1 과 20 상대 바) 의 범위에 있고, 반면에 출구에서 압력은 대기압이거나 약간 더 높다. 하기의 본 설명과 청구항에서, 압력은 상대 압력 (게이지) 을 말한다.

작동 온도는 특정한 값에 제한되지 않지만, 그것은 일반적으로 수송된 유체의 온도이다. 전술한 적용에 대해, 온도는 일반적으로 0 ~ 100 ℃ 의 범위에 있다.

전형적으로 감압 기기는 마찰에 의해, 즉 유체의 기계적 에너지를 열 에너지로 전환함으로써 압력 감소를 수행한다. 라미네이션 및 제어 밸브, 예를 들어 EP 410.081 에 설명된 밸브가 이 카테고리의 일부를 형성한다. 보다 일반적으로, 유체의 단면적을 감소시킴으로써 유체의 속도를 증가시키고 따라서 마찰을 증가시키는 기기는 이 카테고리 (예를 들어, WO 2010/080037) 에 속하고; 또는 다시, 감압될 유체에 의해 젖게 되는 표면을 증가시킴으로써 (예를 들어 그리드를 개재시킴으로써) 마찰로 인한 압력 강하를 증가시키는 기기가 이 카테고리 (예컨대 WO 2007/126863 참조) 에 속한다.

이 기기는, 어떤 점에서 넥에 가까운 유체의 단면적을 차단할 수 있는 고체 집괴 또는 다른 고무성 또는 심지어 점착성 물질이 유체 중에 존재할 수 있을 때는 적합하지 않다.

압력 감소 기기의 제 2 카테고리는, 압력 에너지를 유닛 자체의 기계 운동으로 변환하는 운동 유닛의 사용을 예상한다. 터빈 또는 인버스 펌프 (inverse pumps) 가 이 카테고리의 일부를 형성하는데, 유체는 구동 유체로서 역할을 하고 이렇게 얻어진 기계적 일은 전기 에너지로 변환되거나 다른 유체를 압축 또는 펌핑하는데 재사용되거나, 또는 단순히 열 에너지로 소멸된다 (예를 들어, 미국 특허 출원 2009/108480 참조). 유체를 감압하기 위해 에너지를 사용하는 기기, 예를 들어 거꾸로 된, 즉 감압된 측에 흡입부를 가지고 감압될 측에 토출부를 가지는 원심 펌프는 이 카테고리에 속한다 (예를 들어, WO 2007/131613 참조).

다른 기기들은, 고압 구간을 저압 구간과 기계적으로 분리하고, 동시에 고체 부분을 함유할 수 있는 유체를 한 구간으로부터 다른 구간으로 수송하기 위한 운동 부품을 사용한다. 이 카테고리의 예는 스텔라 밸브 (stellar valves) 및 보다 일반적으로 저압 구간 및 고압 구간과 주기적으로 연통하는 공간 또는 채널이 관통하여 생성되는 보디를 회전 구동시키는 기기로 대표된다 (예를 들어, JP 2007/268406 참조).

이 기기들은 운동 부품을 가지고 있으므로, 그것은 마모되고 나쁜 신뢰성을 갖는다. 또한, 수송된 고체의 최대 치수는 일반적으로 파이프라인의 치수보다 낮고 일반적으로 높은 전단속도는 처리하기 어려운 (delicate) 유체의 존재시 그것의 사용을 방지한다.

전술한 기기에서, 특히 조정 밸브와 같은 유체의 마찰을 기반으로 한 기기에서, 얻어진 압력 강하는 감압될 유체의 유량에 크게 의존한다. 이것은 적용 범위를 제한하고 입구에서 유량의 큰 변동을 이끄는 불안정함을 초래할 수 있다.

제 3 카테고리는, 감압될, 또한 가능하다면 가스상을 함유하는 유체가 압력 에너지를 중력 퍼텐셜로 변환하기 위해서 위로 통과되는 수직 파이프를 사용하는 단일 기압 (barometric) 칼럼 기기, 및 예를 들어 채널 운동이 설정되는 하강 채널을 사용해 이 퍼텐셜을 추후 소멸하기 위한 수단을 포함한다. 이런 후자의 결과를 얻기 위해서, 충분히 넓은 단면을 가지는 파이프를 사용하고 대기압에서 하강 채널의 시작부에 연결된 사이펀을 작동하여서, 실질적으로 대기압 상태에 있는 하강 덕트 내 가스상이 연속상을 형성하면 일반적으로 충분하다.

비록 이 기기는 고체 미립자를 함유한 유체의 사용을 위해 또한 적용될 수 있지만, 그것은 상당한 압력 감소가 요구될 때는 일반적으로 특별히 효과적이지는 않다. 지구의 중력은 사실상 9.8 m/s² 로 제한되고 프로세스 유체는 일반적으로 물이다. 따라서, 10 바 (1 MPa) 의 상대 압력을 보장하는데 필요한 파이프의 높이는 100 여 미터이다. 필요한 지지 구조는 극히 중요할 것이고 다른 제약, 예를 들어 풍경 및 환경적 영향의 존재로 인해 실현불가능한 것으로 판명될 수 있다.

또한, 액체상과 가스상 양자를 함유한 유체의 감압을 위한 이런 기기의 사용은, 기기 자체를 통하여 얻어진 압력 강하의 일시적 변동에 의해 초래되는 불안정성 문제점에 의해 일반적으로 제한된다. 이런 불안정성은, 예를 들어, 전술한 열가소성 폴리머용 과립기와 같은 기기 자체의 상류에 위치한 장비 가동에 유해할 수 있다.

끝으로, 이 기기의 사용은 압력 강하의 조정을 허용하지 않는데, 왜냐하면 이 압력 강하 값은 실질적으로 단지 유체정역학적 높이와 연관되기 때문이다. 따라서, 압력 강하 값을 원하는 값으로 조절하기 위해서 압력 강하 값을 동력학적으로 바꿀 수 없다.

본 설명의 필수 부분인 첨부된 청구항에서 더 잘 설명되는 기기, 본 발명의 목적은, 단면적을 감소시키지 않고 운동 기관 (organs) 을 요구하지 않고, 전술한 기기의 제한 없이, 가능하다면 또한 가스상과 고체 입자를 함유한 임의의 유체 (예를 들어, 물) 의 압력을 감소시킬 수 있도록 허용한다.

서로에 대해 직렬로 배열되고, 예를 들어 U 형상인, 제 1 커넥터 또는 하부 조인트에 의해 연결된 복수의 스텝으로 감압될 유체를 순차적으로 통과시킴으로써 압력 감소가 이루어지는데, 각각의 스텝은, 예를 들어 U 형상인, 제 2 커넥터 또는 상부 조인트에 의해 서로 연결되는 한 쌍의 수직 덕트로 이루어지고, 제 1 덕트는 상승하고 제 2 덕트는 하강한다. 스텝들의 하부 커넥터는 한 쌍의 하강 덕트와 유체의 운동에 따른 인접한 후속 쌍의 상승 덕트 사이에 위치한다.

유체의 압력 에너지의 일부는 각 스텝의 제 1 덕트에서 중력 퍼텐셜로 전환되고; 중력 퍼텐셜은 이것이 압력 에너지로 재전환되는 것을 방지하기 위해서 제 2 덕트에서 열 에너지로 전환된다.

공지된 기술의 많은 기기와 달리, 본 기기에서는, 기기 자체에서 유체의 마찰로 인한 압력 감소는 일반적으로 무시해도 될 정도이다.

본 기기에서, 위에서 나타낸 에너지 전환은 전형적으로 유체가 아래에서부터 위로 통과되는, 수직으로 위치결정된 제 1 덕트, 및 바람직하게 제 1 덕트에 대하여 더 큰 직경을 가지고, 유체가 위에서부터 아래로 통과되는 제 2 덕트를 사용해 얻어진다. 원하는 압력에 도달할 때까지 스텝들은 반복될 수 있다. 가스 (예를 들어, 공기 또는 질소) 의 도입 및 빼냄 (subtraction) 은 원하는 압력을 안정적으로 얻기 위해서 각 스텝의 제 1 덕트와 제 2 덕트 사이에서 조정될 수 있다.

특히, 감압될 유체가 가스를 함유하지 않는다면, 가스가 도입되어야 한다. 제 1 스텝의 제 2 덕트 앞의 임의의 지점에서 도입이 수행될 수 있다. 유리하게도, 제 1 스텝의 제 1 덕트와 제 2 덕트 사이에서 도입이 수행된다. 액체에 대한, 입구 압력에서 측정된, 가스의 체적 유량 사이의 비율이 2 미만이도록 도입은 일반적으로 조정된다.

0.01 보다 높은 가스와 액체 사이의 체적비에 대해, 주요 유동으로부터 다량의 가스를 추출하거나, 임의의 경우에 주요 유동에 존재하는 다량의 가스에 대해 가스가 풍부한 상을 추출하는 것이 유용할 수 있다. 상기 추출된 유동의 유량은 유리하게도 조정 밸브의 도움으로 제어될 수 있다.

특히, 0.01 보다 높은 액체상에 대한 체적비로, 다량의 가스상이 주요 유동에 존재할 때, 기기에 의해 발생되는 압력 강하에서 강한 일시적 변동이 관찰될 수 있다.

이런 조건하에, 주요 스트림으로부터 가스가 풍부한 유동의 상기 추출을 이용하면 놀랍게도 이런 변동을 제거하여서, 기기에 의해 발생되는 압력 강하를 안정화시킨다.

상승 덕트에 대한 하강 덕트의 단면 사이의 면적비는 일반적으로 30 미만, 보다 바람직하게 10 미만, 더욱더 바람직하게 5 미만이다.

각 덕트의 단면은 임의의 형태를 가질 수 있고, 예를 들어 덕트는 원형, 타원형, 다각형 단면, 예를 들어 정사각형 또는 직사각형을 가질 수 있다.

쌍을 이룬 덕트의 개수는 일반적으로 2 ~ 500 개; 바람직하게 2 ~ 50 개; 더욱더 바람직하게 2 ~ 10 개의 범위에 있다.

이렇게 얻어진 감압 기기는 유리하게도 액체 또는 고체 부분을 함유한 혼합된 액체-가스 유체의 압력 감소에 사용될 수 있다. 이 고체 부분은 가끔 상당한 치수 (예를 들어, 집괴 및 응집체) 에 도달할 수 있는데, 즉 이것은 예로 유체의 감압에 통상적으로 사용되는 기기 (예로 밸브 또는, 보다 일반적으로 감소된 단면적을 가지는 덕트) 의 단면적을 막을 것이다. 대안적으로, 본 발명의 기기는 라미네이션 기기에서 전형적인 과도한 마찰 또는 전단 응력을 받는다면 변경될 수 있는 물질을 함유한 유체; 또는 다시 위험한 유체 또는, 유지보수 개입과 고장 확률이 최소로 감소되어야 하는 고 신뢰성 프로세스에 사용될 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 기기는 열가소성 폴리머용 과립기의 하류에 적용될 수 있는데, 과립화 챔버의 압력은 대기압보다 높은 압력으로 유지되어야 한다. 이 과립기를 이탈한 유체는 일반적으로 액체상 (물) 뿐만 아니라, 폴리머 과립으로 이루어진 고체상, 및 선택적으로 가스상으로 이루어지는 프로세스 유체로 보통 이루어진다. 때때로, 유체는, 특히 기동시, 폴리머의 고체 집괴를 또한 함유할 수도 있다.

열가소성 폴리머용 과립기 중에서, 침지된 절단 과립기 (예로, 수중 과립기) 가 특히 중요한데, 이 과립기에서 폴리머의 절단은 프로세스 액체, 전형적으로 물로 충전된 환경에서 수행된다. 본원에 특히 적합한 다른 유형의 과립기로는, 예를 들어 미국 특허 7,320,585 에 설명된 기기와 같은 물 분무 과립기가 있다.

열가소성 폴리머 중에서, 폴리스티렌과 같은 방향족 알케닐 폴리머, 및 그것의 합금, 예로 스티렌-아크릴로니트릴 (SAN), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 (ABS), 폴리스티렌-폴리에틸렌 합금이 특히 중요하다. 이 폴리머는 적합한 열원의 존재하에 팽창가능하도록 예를 들어 이소 펜탄 및 노말 펜탄의 혼합물과 같은 팽창제를 선택적으로 함유할 수 있다. 팽창성 폴리스티렌 (EPS) 은 팽창성 폴리머 중에서 특히 중요하다.

단일 기압 칼럼 기기와 같은, 전술한 유사 기기와 본 발명의 기기를 비교한다면, 놀랍게도 실질적으로 일시적 변동 없이 압력 손실을 유지할 수 있다.

또한, 다시 전술한 단일 기압 칼럼 기기와 비교했을 때, 기기, 본 발명의 목적은 압력 감소가 동력학적으로 변하도록 허용할 수 있다. 따라서, 기기 자체의 변경이나 중단 없이, 가능하다면 시간에 따라 변할 수 있는, 원하는 값으로 압력 감소를 설정할 수 있다.

유체 자체의 압력에 대해, 또는 바람직하게 하강 파이프의 상단부와 하단부 사이의 압력 차이에 대해 피드백에서 가스가 풍부한 상의 추출 밸브의 개도를 조정함으로써 제어가 이루어진다.

이런 식으로, 각 스텝에서 이용할 수 있는 유체정역학적 높이의 20 % ~ 80 % 의 범위로, 제 1 스텝 후속 스텝에 대한 압력 손실 값을 일반적으로 설정할 수 있다.

또한, 본 발명의 기기는 입구에서 유체의 유량 변화에 놀랍게도 실질적으로 민감하지 않다. 이것은, 압력 손실 값을 동력학적으로 바꿀 수 있는 가능성과 함께, 본 발명의 기기를 특히 유연하게 하여서 전술한 적용에 적합하게 한다.

도 1 은 본 발명의 기기의 제 1 실시형태를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 기기의 실시형태를 도시한다.
도 3 은 분리 기기를 사용하는 본 발명의 실시형태를 도시한다.
도 4 및 도 5 는 전술한 실시형태와 사용될 상 분리기의 실시예를 도시한다.
도 6 은 필터링의 수행 방법에 대한 실시예를 도시한다.
도 7 은 필터링 요소의 실시형태 예를 도시한다.

프로세스 기기, 본 발명의 목적은 임의의 유체 압력을 감소시키도록 허용하여, 압력 차이를 실질적으로 안정적으로 그리고 유체의 유량에 실질적으로 독립적으로 유지한다.

복수 쌍의 스텝으로 감압될 유체를 순차적으로 통과시킴으로써 압력 감소가 이루어진다. 각 쌍의 제 1 스텝에서, 유체의 압력 에너지 일부는 중력 퍼텐셜로 전환되고; 제 2 스텝에서 중력 퍼텐셜은 이를 압력 에너지로 재전환하는 것을 방지하기 위해서 열 에너지로 전환된다.

첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일부 실시형태들이 이제 설명되는데, 이것은 임의의 일반적 상황에 적용될 수 있으므로 본 프로세스/기기의 범위를 제한하지 않는 것으로 간주되어야 하고 참조 도면의 기술적 해결방법을 제한하지 않는 것으로 간주되어야 한다.

도 1 은 본 발명의 기기의 제 1 실시형태 (이하 "Ml" 로 지칭) 를 도시한다. 이 제 1 실시형태는, 감압될 유체가 가스상을 함유하지 않거나 입구 압력으로 평가되는, 가스상과 액체 유량 사이의 체적비가 2 미만, 바람직하게 0.5 미만, 더욱더 바람직하게 0.2 미만일 때 적용될 수 있다. 도 1 을 참조하면, 본 발명의 기기는, 수직으로 위치결정되고 순차적으로 연결된 복수 쌍의 덕트 (12, 13, 14, 15, 16, ... 17, 18, 19) 에 연결된 고압 유체 입구 (31) 를 포함한다. 각 쌍의 제 1 덕트 (12, 14, 16, ... 18) 에서, 유체는 아래에서부터 위로 통과되고, 반면에 제 2 덕트 (13, 15, 17, ... 19) 에서, 유체는 위에서부터 아래로 통과된다. 원하는 압력에 도달할 때까지 쌍을 이룬 덕트가 반복될 수 있다. 선택적으로, 가스 유체 (33) 는 제 1 스텝의 제 1 덕트와 제 2 덕트 사이에 도입되고, 이것의 유량은 가능하다면 밸브 (23) 에 의해 조정된다. 또한, 제 1 스텝 및/또는 제 2 스텝 및/또는 제 2 스텝의 하류에 있는 추가 스텝에서, 각 스텝의 덕트들 사이의 중간 위치에, 존재한다면, 상기 가스 유체 (34) 의 일부는 가능하다면 조정 밸브 (25) 에 의하여 유체의 유량을 조정함으로써 빼내어질 수도 있다.

이 제 1 양태의 바람직한 변형예에서, 상승 덕트 (12, 14, 16, ... 18) 는 하강 덕트 (13, 15, 17, ... 19) 에 대해 작은 유체 단면적을 가질 수 있다. 일반적으로, 상승 덕트에 대한 덕트의 하강 섹션 사이의 면적비는 30 미만, 보다 바람직하게 10 미만, 더욱더 바람직하게 5 미만이다. 특정한 경우에, 상승 섹션은 하강 섹션과 동일한 섹션을 가질 수 있다. 반대로, 전형적으로 원뿔 모양인 연결 요소들 (22, 24) 은 각 (상승 또는 하강) 덕트의 하류에 삽입된다.

덕트의 모면 (generatrix) 은 임의의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 파이프가 수직선에 대해 나선형으로 감기거나 틸팅될 수 있다. 파이프는 바람직하게 수직이다.

예를 들어 좁힘 또는 넓힘과 같은 섹션 변화가 덕트를 따라 있을 수 있다. 가능한 고체 집괴의 통과를 용이하게 하도록 곡선부에 전형적으로 더 큰 섹션을 유지하는 것이 유리할 수도 있다.

상승 및 하강 덕트 사이의 연결부 (26) 와 하강 및 상승 덕트 사이의 연결부 (27) 는, 바람직하게 가능한 대형 집괴가 곡선부를 막지 못하도록 넓은 반경을 갖는 곡선부로 이루어진 아치형 파이프일 수 있다.

가스 (33) 의 도입은 더 높은 압력원을 사용해 수행될 수 있고, 예를 들어 압축기에 의해 공급될 수 있다. 가스 투여 (dosage) 는, 예를 들어 로터미터 (rotameters) 에 의하여 또는 가스 유량계, 예를 들어, 보정된 개구 (mouth) 를 통하여 질량계 또는 압력 강하계에 응하여 조정되는 조정 밸브에 의하여 수행될 수 있다 ("DP-셀").

추출된 가스 (34) 는 또한 입구 (31) 에서 액체상 및 가능한 고체상의 부분을 함유할 수 있다. 추출된 유동 (34) 은 유입되는 유체 (31) 와 동일한 조성을 가능하다면 또한 가질 수 있고, 액체, 가스 및 가능하다면 고체 질량 사이에 동일한 비율을 유지할 수 있다.

쌍을 이루는 덕트 (스텝 12 ~ 13; 스텝 14 ~ 15; 등) 의 개수는 일반적으로 2 ~ 500 개; 바람직하게 2 ~ 50 개; 더욱더 바람직하게 2 ~ 10 개의 범위에 있다.

쌍을 이루는 덕트의 개수는 얻어질 압력 강하를 기반으로 또한 정의될 수 있다. 보다 구체적으로, 한 쌍의 덕트의 유니터리 효율성 수율은 상승 칼럼의 유체정역학적 헤드로 정의될 수 있다 (따라서, 상승 덕트의 상단과 바닥 사이의 쿼터 내 차이로 곱한, 액체 또는 액체와 고체상의 밀도와 중력 가속도 사이의 곱과 같음). 이 기준에 따르면, 필요한 상승 덕트의 개수는 효율로 나누어진 유니터리 효율성 수율과 얻어질 압력 강하 사이의 비율로 주어진다. 효율성은 전형적으로 0.2 ~ 1.1 의 범위에 있다.

추출되는 유체 (34) 의 유량을 바꾸어줌으로써, 예를 들어 추출 밸브 (25) 또는 가스 주입 밸브 (23) 의 개도를 조정함으로써, 놀랍게도 효율성을 변화시킬 수 있다. 결과적으로, 압력 차이가 실질적으로 유체 칼럼의 중량에 의해 주어지는 유체정역학적 칼럼과 달리, 본 발명의 기기에서는, 이런 제어로 얻어진 압력 강하를 조정할 수 있도록 허용한다.

공급된 유체 (31) 가 가스상을 함유한다면, 가스 (34) 가 풍부한 상의 추출은 유동 불안정성을 회피하는데 필수적일 수 있고, 이것은 기기에 의해 얻어진 압력 강하의 강한 변동을 발생시킨다.

압력 신호 또는 레벨에 응하여 추출 밸브 (25) 를 제어하는 것이 유리하다. 예를 들어, 가스의 상기 추출 직후 하강 덕트의 시작 부분과 끝 부분 사이에서 유체에 의해 기록되는 압력 차이에 대해 각각의 추출 밸브 (25) 를 제어할 수 있다.

추출 밸브 (25) 에 응한 정확한 조정은 일반적으로 유동을 더욱 안정되게 하여서, 특히 입구 (31) 에서 유동이 유량 또는 조성의 변화를 겪을 때 전술한 불안정함을 방지한다.

특히 유입되는 유체 (31) 의 상류에 연결된 기기가 유출되는 유체 (32) 의 하류에 연결된 기기와 동일한 높이에 있지 않는 것이 편리하다면, 상승 및 하강 덕트는 다른 길이를 가질 수 있다.

도 2 는 본 발명의 기기의 실시형태 (이하 "M2" 로 지칭) 를 도시한다. 이 양태는 감압될 유체가 가스상을 함유할 때 적용될 수 있다. 또한, 이 양태는 입구 압력으로 평가된 가스 유량과 액체 유량 사이의 체적비가 0.05 보다 높고, 바람직하게 0.15 보다 높고, 더욱더 바람직하게 0.3 보다 높을 때 적용될 수 있다.

양태 "M2" 는, 상승 및 하강 덕트 사이의 연결부의 제 1 섹션에서 또한 가스 (34) 의 추출이 양태 "M1" 과 상이하다. 상기 추출은, 실시형태 "Ml" 에 대해 이미 명시된 바와 유사하게 수행될 수 있다.

동일한 기기에서 가스의 추출 및 도입 양자가 존재하므로, 양태 "Ml" 과 양태 "M2" 는 조합될 수 있다. 이런 식으로, 동일한 기기에서, 가스상을 함유 또는 불함유한 유체 스트림을 감압할 수 있다.

추출된 가스에 함유된 고체 물질이, 특히 가능한 조정 기기 (25) 와 대응하는 추출 파이프라인을 막는 것을 방지하도록, 필터링 요소가 추출 덕트의 입구에 삽입될 수 있는데, 이것은 임의의 크기보다 큰 미립자의 통과를 방지한다.

필터링 요소 자체가 막히는 것을 방지하도록, 필터링 요소를 덕트 (26) 내측에 설치하여서, 프로세스 유체 자체가 필터의 세척을 수행하는 것이 편리할 수 있고; 또는 필터를 깨끗하게 유지하는, 바람직하게 동일한 프로세스 액체로 플러싱 (flushing) 이 수행될 수 있다. 이 플러싱은 연속적 또는 불연속적일 수 있고, 프로세스 측에서, 따라서 필터링 방향에 대해 동흐름으로 또는 역흐름으로 적용될 수 있다.

필터링 요소는 공지된 기술에 따라 제조될 수 있다. 타당한 필터링 요소는 예를 들어 금속 메시 (meshes) 로 구성되는데, 이 메시의 피치는 필터의 하류에서 장비의 막힘 형성을 방지하도록 충분히 작고, 예를 들어 최소 단면적의 1/2 이하이다. 반대로, 과도하게 작은 메시는 높은 압력 강하 및 프로세스 유체 내에 존재하는 미립자 부분에서 필터 자체의 차단 가능성을 초래한다.

추출로부터 수집된 가스는 예를 들어 대기에서 재사용 또는 퍼징하기 위해 프로세스 유체로부터 분리될 수 있고, 또는 프로세스 유체에 재삽입될 수 있다.

가스의 빼냄은 직접적으로 수행될 수 있거나 하강 덕트의 시작 부분 앞에서 상 분리기를 개재함으로써 수행될 수 있다.

상 분리기는, 가스상으로부터 액체상을 적어도 부분적으로 분리하기에 적합한 임의의 기기이다. 당해 기술에 공지된 상 분리기의 비제한적인 예로는: 교반식 및 비교반식 탱크, 수평 덕트 (즉, 중력에 수직인 덕트) 또는 수직 방향에 대해 틸팅된 덕트, 사이클론, 원심분리기가 있다.

보다 일반적으로, 중력 방향으로 유체 스트림의 속도가 (유체정역학적 추력에 의해 결정된) 중력의 반대 방향으로 가스상의 상승 속도보다 낮은 각각의 기기는 이 목적에 적합한 상 분리기이다.

다른 유형의 상 분리기는, 액체 유체를 가스상과 분리하기 위해서 중력에 대안적으로 또는 중력과 공동으로 원심력을 사용한다. 원심력은 예를 들어 나선형 운동을 가함으로써 유체 자체에 의해 발생될 수 있고; 이 기기의 예는 사이클론이 있다. 대안적으로, 원심력은 외부 공급원에 의해 발생될 수 있고; 이 기기의 예는 원심분리기가 대표적이다.

도 3 은 상기 분리 기기를 사용하는 본 발명의 실시형태 "M3" 을 도시한다. 도 3 을 참조하면, 본 발명의 기기는, 전술한 실시형태에서처럼, 수직으로 위치결정되고 순차적으로 연결되는 복수 쌍의 덕트에 연결되는 고압 유체 (31) 의 입구를 포함한다. 각 쌍의 제 1 덕트에서, 유체는 아래에서부터 위로 통과되고, 제 2 덕트에서는, 유체는 위에서부터 아래로 통과된다. 원하는 압력에 도달할 때까지 쌍을 이루는 스텝이 반복될 수 있다. 선택적으로, 제 1 스텝의 제 1 덕트와 제 2 덕트 사이에서, 가스 유체 (33) 가 도입되고, 이 유체의 유량은 가능하다면 밸브 (23) 에 의해 조정된다. 상기 상 분리기 기기 (40) 는 각 쌍의 제 1 덕트와 제 2 덕트 사이에 삽입될 수 있다. 그 후, 가능하다면 밸브 (25) 에 의해 조정되는 가스상의 일부가 추출되고 (34) 그 뒤 이미 전술한 대로 처리된다.

본 발명의 기기의 효율성은 공급되는 가스상 (31) 의 유량을 바꾸어줌으로써 또한 조정될 수 있다.

쌍을 이룬 덕트 전부에 분리 기기를 삽입할 필요는 없다.

본 발명의 일부 비제한적인 실시예는 전술한 실시형태를 설명하기 위해서 제공된다.

실시예 A1

도 4 및 도 5 는 전술한 실시형태 "M3" 과 사용될 상 분리기의 실시예를 도시한다.

연결부 (26, 도 3) 에서 나오는 유동은, 유체를 분리기 (65) 로 도입하는 플랜지 (61) 에 의해 텔레스코프 (66; telescope) 로 공급된다.

상 분리기 (65) 는 입구 파이프 (66) 의 직경 (Dl) 보다 훨씬 큰 직경 (D2) 을 가지는 파이프 섹션으로 이루어진다. 직경 (D2) 과 직경 (Dl) 사이의 비율은 일반적으로 적어도 1.2 이다. 직경 (D2) 과 직경 (Dl) 사이의 비율은 바람직하게 1.5 ~ 10 의 범위에 있고; 더욱더 바람직하게, 직경 (D2) 과 직경 (Dl) 사이의 비율은 2 ~ 5 의 범위에 있다.

가스상의 분리를 극대화하기 위해서, 유출부의 높이 (H2) 는 분리기의 실린더형 섹션의 높이 (H1) 보다 전형적으로 낮다. 이렇게 탈가스된 유체는 플랜지 (62) 를 통하여 하강 덕트 (13, 도 3) 로 통과한다. 텔레스코프 (66) 와 하강 덕트 (62) 로 탈가스기의 연결을 위한 각도 (Al) 및 각도 (A2) 는 0 ~ 90° 사이의 임의의 값을 가질 수 있다. 보다 바람직하게, 각도 (Al) 및 각도 (A2) 는 10° 보다 크고 80°보다 작아야 한다.

가스상이 더 풍부한 유체는 탈가스기의 상부에 위치한 개구 (63) 로부터 수집된다. 선택적으로 분리기 (65) 의 세척 유체를 도입하기 위해 또는 미리 정해진 가스 유량을 도입하기 위해 추가 개구 (64) 를 삽입할 수 있다. 추가 개구는, 예를 들어, 시동 단계 중 또는 프로세스 이상 (anomalies) 발생 중 탈가스기의 플러딩 (flooding) 을 방지하는데 유용할 수 있다.

세척 노즐은 탈가스기의 내벽을 세척하기 위해 탈가스기 내부에 선택적으로 배치될 수 있다. 플랜지 (61) 로부터 공급되는 액체상을 형성하는 동일한 액체는 유리하게도 세척 액체로서 사용될 수 있다.

도 5 에 도시된 대로, 유출되는 유체가 분리기 (65) 의 벽에 접선으로 향하도록 배열된 예를 들어 곡선부 (67) 와 같은, 가스 분리를 유체역학적으로 개선하기 위한 기기로 텔레스코프 (66) 는 선택적으로 끝날 수 있다.

실시예 A2

전술한 실시형태를 참조하면, 가스상 (34) 이 더 풍부한 스트림은 상승 덕트 (12; 14; 16; ...) 와 하강 덕트 (13; 15; 17; ...) 의 상부 영역으로부터 또는 연결 섹션 (26) 으로부터 인출될 수 있다. 대안적으로, 전술한 실시형태 "M3" 에서 설명된 대로, 상기 스트림은 2 개의 덕트 사이에 연결된 분리 기기 (40) 로부터 인출될 수 있다.

가스상이 더 풍부한 상기 스트림의 비가스 성분이 막힘을 발생시키지 못하도록 또는 예를 들어 유출되는 유동의 조정 및 제어를 위해 설치될 수 있는 밸브 (25) 와 같은 상기 스트림의 하류의 장비의 오작동을 방지하도록 필터링이 유용할 수 있다.

유리하게도, 필터링 요소는 분리 기기 또는 전술한 요소의 벽에 또는 내부에 위치할 수 있다. 대안적으로, 필터링 요소는 가스상이 풍부한 유동의 유출 덕트를 따라 적용될 수 있다. 후자의 경우에, 상기 필터링 요소는 바람직하게 덕트의 시작 부분 가까이에 따라서 상기 유체가 추출되는 기기 가까이에 위치한다.

도 6 은 상기 필터링의 수행 방법에 대한 실시예를 도시한다.

가스상 (63) 이 풍부한 유동은, 기기 또는 덕트 (65) 로부터 제거된 상기 유체 스트림 (63) 이 통과하는 덕트 (78) 를 따라 위치한 필터 (74) 를 통과한다.

필터는 기기 또는 덕트 (65) 의 개구 (72) 와 추출 덕트 (78) 사이에 "끼움 (sandwich) 구조" 로 적용될 수 있다. 이 양태에서, 필터는 카운터플랜지 (72) 에 대한 플랜지 (71) 의 폐쇄를 통하여 차단된 채로 유지된다. 가능한 와셔는 공지된 기술의 실시에 따라 시일 (seal) 을 보장하기 위해 사용될 수 있다.

집괴 또는 다른 고체상이 필터 (74) 를 막지 못하도록, 플러싱 (69) 을 사용하는 것이 편리할 수도 있다. 플러싱 유체 (69) 는, 예를 들어 가스가 풍부한 유동 (63) 의 이동 방향과 반대 방향으로 필터링 요소 (74) 에 대해 적합한 요소 (76) 에 의해 나중에 정렬되도록, 플러싱 배관과 적합한 연결부 (75) 를 통하여 연결된 주입 기기 (73) 를 통하여 공급될 수 있다.

플러싱의 압력 에너지를 운동 에너지로 전환하는 노즐 (77) 이 유리하게도 사용될 수 있다. 이런 식으로, 필터 (74) 의 세척이 용이하게 된다.

요소 (73) 는 플랜지들 (71, 72) 사이에 또한 끼워 삽입될 수 있고 필터링 요소 (74) 앞 또는 뒤에 개재될 수 있다.

도 7 은 필터링 요소의 실시형태 예를 도시한다. 필터링 요소는, 4 개의 암이 용접되고 (예를 들어 용접에 의해) 환형 판에 적합하게 고정된 강봉 (75; steel rod) 으로 이루어진 환형 강판 (74) 으로 구성된다.

필터는 2 개의 플랜지들 사이에 끼워 적용된다. 볼트를 플랜지에 죄어줄 때, 양측에서 상기 환형 판에 적용될 와셔는 시일을 형성한다.

이제, 전술한 실시형태의 몇 가지 실제적 실례가 제공된다.

실시예 1

전술한 실시형태 "M2" 에 따른 유체 감압을 위한 기기가 구성된다.

감압기의 입구에서 유체 (31) 는 시간당 7 톤의 유량으로 공급되는 물과 시간당 1,500 노멀 리터의 유량으로 공급되는 공기의 혼합물로 이루어진다.

제 1 쌍의 덕트는 다음과 같이 설명된다. 상승 덕트 (12) 는, 3 인치의 공칭 직경 (내부 직경, 계획대로, 77.83 ㎜), 수직으로 위치결정된 3,000 ㎜ 의 길이를 가지는 강 파이프로 이루어진다. 섹션 변화 (22) 는 3 인치 (7.62 ㎝) 에서 4 인치 (10.16 ㎝)(공칭 값) 로 상용적 감소로 이루어진다. 곡선 섹션 (26) 은 200 ㎜ 의 직선 수평 섹션에 의해 사이에 공간을 두고 90°로 2 개의 상용 곡선으로 이루어지는데, 이것은 둘 다 4 인치 (10.16 ㎝) 이고, 볼 밸브 (25) 에 연결된 개구가 삽입된다. 볼 밸브의 다른 단부는 대기를 향하여 개방된다. 하강 섹션 (13) 은 4 인치 (10.16 ㎝) 의 공칭 직경 (내부 직경, 계획대로, 102.3 ㎜) 을 가지고, 또한 3,000 ㎜ 의 길이를 갖는다. 섹션 변화 (24) 는 또한 3 인치 (7.62 ㎝) 에서 4 인치 (10.16 ㎝) 로 상용적 감소로 이루어진다. 곡선 섹션 (27) 은 200 ㎜ 의 직선 수평 섹션에 의해 사이에 공간을 두고 90°로 2 개의 상용 곡선으로 이루어지는데, 이것은 둘 다 3 인치의 공칭 직경을 갖는다.

이 체계 (scheme) 는 추가로 3 회 반복되어, 결과적으로 4 쌍의 상승/하강 파이프를 얻는다. 마지막 파이프를 이탈한 유동은 위에서부터 대기압으로 유지되는 탱크 안으로 주입된다.

이 실시예에서, 가스가 풍부한 상의 추출 밸브 (25) 는 폐쇄된 채로 유지된다.

감압 기기 (31) 의 입구에서 유체에 위치한 압력계에 의해 측정되는 압력은 1.05 상대 바의 압력 (105 상대 kPa 에 등가인 1.05 barg) 을 나타낸다. 압력은 안정적인 것으로 판명된다. 마지막 파이프의 출구에 위치한 압력계는 대기압을 나타낸다.

비교예 1

실시예 1 과 동일한 기기는 90°만큼 회전하여서, 덕트 (12, 13, ...) 는 더이상 수직 (즉 지구 중력 축선과 정렬) 이 아니라 수평 상태이다 (따라서 중력 축선에 직교).

감압기의 입구에서 유체 (31) 는 실시예 1 과 동일한 비율 및 동일한 유량으로 물과 공기의 혼합물로 이루어진다.

감압 기기 (31) 의 입구에서 유체에 위치한 압력계에 의해 측정된 압력은 평균하여 최소 한계값 미만이어서 0.15 상대 바 (15 상대 kPa 에 등가인 0.15 barg) 보다 낮은 압력을 나타낸다. 마지막 파이프의 출구에 위치한 압력계는 대기압을 나타낸다.

실시예 2

실시예 1 과 동일한 기기가 사용되는데, 입구 유체 (31) 로서, 시간당 19.5 톤의 물과 시간당 10,500 노멀 리터의 공기를 취한다. 기기의 입구에 위치한 압력계에 의해 측정되는 압력은 일정하지 않은 압력을 나타내는데, 이것은 1 분 미만의 기간에 0.5 barg 에서 0.9 barg 로 바뀐다.

가스가 풍부한 상의 추출 밸브 (25) 는 개방된다. 이제 압력계에 의해 측정된 압력은 일정하고 0.8 barg 이다.

실시예 3

전술한 실시형태 "M3" 에 따른 유체 감압을 위한 기기가 구성된다.

3 쌍의 덕트가 사용된다. 제 1 상승 덕트 (12) 는 150 ㎜ 의 직경과 수직으로 배열된 25 미터의 길이를 갖는다. 곡선 섹션 (26) 은 300 ㎜ 의 직선 섹션에 의해 사이에 공간을 두고 45°로 4 개의 상용 곡선으로 이루어진다. 가스 (33) 의 주입은 상 분리기에 노즐을 적용함으로써 수행된다.

상 분리기는 실시예 Al 에서 설명된 양태에 따라 제조된다. 유출되는 가스 유동은 플러싱 유체로서 가압수를 사용해, 실시예 A2 에 따른 기기를 사용하여 필터링된다.

제 2 상승 덕트는 30 미터 높이이고 제 3 상승 덕트는 35 미터 높이이다. 하강 덕트는 400 ㎜ 의 직경을 가지는 파이핑으로 이루어진다. 유출되는 유체 (32) 는 대기압하에 있다.

미국 특허 7,320,585 에서 설명한 대로, 물의 스트림, 가압 질소, 및 용융된 팽창성 폴리머의 과립화로부터 파생하는 팽창성 폴리스티렌 비드를 감압 기기가 공급받는다.

10,000 ~ 150,000 ㎏/h 범위의 물 유량; 0 N㎥/h ~ 200 N㎥/h 범위의 질소 유량; 0.7 ~ 2.0 ㎜ 범위의 평균 직경을 가지는, 1,000 ~ 10,000 ㎏/h 의 팽창성 폴리스티렌 비드, 및 100 ㎜ 보다 작은 평균 치수를 가지는 집괴가 공급된다.

실시예 4

실시예 3 에 따른 감압 기기는 60,000 ㎏/h 의 물 스트림과 12 N㎥/h 의 질소를 공급받는다.

가스 주입 조정 밸브 (23) 및 추출 밸브 (25) 는 폐쇄된 상태로 유지된다.

기기의 입구에서 측정된 압력은 7.3 바 (730 kPa) 로 안정적이다.

실시예 5

실시예 3 에 따른 감압 기기는 60,000 ㎏/h 의 물의 스트림과 50 N㎥/h 의 질소를 공급받는다.

가스 주입 조정 밸브 (23) 는 폐쇄된 상태로 유지된다. 제 1 스텝과 제 2 스텝에서, 가스가 풍부한 추출된 유동의 각각의 조정 밸브 (25) 는 동일 스텝의 분리기 (40) 와 후속 스텝의 분리기 사이에서 기록되는 압력 차이에 응하여 제어된다. 따라서, 제 1 스텝의 분리기 (40) 의 추출 밸브 (25) 는 제 1 스텝의 분리기에서 기록되는 압력 차이와 제 2 스텝의 분리기에서 기록되는 압력 차이에 응하고, 반면에 제 2 스텝의 분리기의 추출 밸브는 제 2 스텝의 분리기에서 기록되는 압력 차이 및 제 3 스텝의 분리기에서 기록되는 압력 차이에 응한다. 한편, 제 3 스텝의 분리기에 위치한 밸브 (25) 는 완전히 개방되어 있다.

위에서 나타낸 3 개 밸브 (25) 는 전부 제 3 스텝의 하강 덕트의 하단부에 연결된다.

제 1 스텝의 조정 밸브에서 설정된 압력 차이는 2.2 바 (220 kPa) 이고, 반면에 제 2 스텝의 조정 밸브에서 설정되는 차이는 2.6 바 (260 kPa) 이다. 기기의 입구에서 측정된 압력은 6.8 바 (680 kPa) 로 안정적이다.

실시예 6

제 1 및 제 2 스텝의 조정 밸브에서 설정된 압력 차이가 동일하고 0.7 바 (70 kPa) 인 차이점을 가지며, 실시예 5 가 반복된다. 기기의 입구에서 측정되는 압력은 3.4 바 (340 kPa) 로 안정적이다.

실시예 7

전술한 실시형태 "M2" 에 따른 유체의 감압을 위한 기기가 구성되었으나, 유체 (34) 의 중간 추출을 위한 시스템이 없다.

감압기의 입구에서 유체 (31) 는 시간당 0.8 ㎏ 의 유량으로 공급되는 액체 펜탄 및 시간당 0.04 노멀 리터의 유량으로 공급되는 질소의 혼합물로 이루어진다.

상승 덕트는 6 ㎜ 의 내부 직경 및 수직으로 배열된 500 ㎜ 의 길이를 가지는 파이프로 이루어진다. 하강 덕트는 20 ㎜ 의 내부 직경 및 500 ㎜ 의 길이를 가지는 파이프로 이루어진다.

쌍을 이룬 상승 및 하강 덕트의 전체 개수는 100 개이다. 얻어진 압력 강하는 1.8 바 (180 kPa) 이다.

Claims (20)

1. 액체상, 가스상 및 고체상을 함유한 유체의 압력을 감소시키는 방법으로서,
   감압될 유체를 제 1 하부 커넥터들에 의하여 직렬로 (in series) 연결된 복수의 스텝들을 통하여 순차적으로 통과시키는 것을 포함하고, 각각의 상기 스텝은 제 2 상부 커넥터들에 의하여 상부에서 연결된 한 쌍의 수직 덕트들로 이루어지고,
   상기 유체는 아래에서 위로 각 스텝의 제 1 덕트를 통과하고, 위에서 아래로 상기 각 스텝의 제 2 덕트를 통과하고;
   각 스텝의 제 1 덕트에서 유체의 압력 에너지의 일부는 중력 퍼텐셜로 전환되는 반면, 제 2 덕트에서 중력 퍼텐셜의 일부는 열 에너지로 전환되고,
   상기 유체는 상기 하부 커넥터를 통과하고, 상기 스텝들의 하부 커넥터는 한 쌍의 수직 덕트의 하강 덕트와 유체의 운동에 따른 인접한 후속 쌍의 수직 덕트의 상승 덕트 사이에 위치하고,
   상기 가스 유체는 상기 복수의 스텝들 중 첫 번째 스텝의 제 1 덕트와 제 2 덕트 사이에 도입되고,
   가스상을 함유한 유체의 도입 또는 제거는 상기 각 스텝의 상기 제 1 덕트와 상기 제 2 덕트 사이에서 조정되는, 유체의 압력을 감소시키는 방법.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   감압 공급될 유체는, 가스상을 또한 포함하고, 입구 압력에서 측정된, 액체 유량에 대한 가스 유량의 체적비가 0.01 보다 높은, 유체의 압력을 감소시키는 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 입구 압력에서, 액체 유량에 대한 가스 유량의 체적비는 0.01 ~ 2 이고,
   상기 복수의 스텝들 중 첫 번째 스텝의 상기 제 1 덕트와 상기 제 2 덕트 사이에 가스 유체가 도입되는, 유체의 압력을 감소시키는 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   적어도 하나의 스텝의 상기 제 1 덕트와 상기 제 2 덕트 사이에서, 유체가 추출되고, 상기 유체의 가스 성분은 추출된 유량에 대해 적어도 50 % 의 체적 유량을 가지는, 유체의 압력을 감소시키는 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 유체의 추출은 상기 스텝의 상기 제 1 덕트와 상기 제 2 덕트 사이에 위치결정된 상 분리기에서 수행되는, 유체의 압력을 감소시키는 방법.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 유체의 추출은, 상기 추출이 수행되는 동일한 스텝의 상기 제 2 덕트의 하단부와 상단부 사이에서 측정된 압력 차이에 대해 피드백 조정되는, 유체의 압력을 감소시키는 방법.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 유체의 추출은, 상기 추출이 수행되는 동일한 스텝의 상 분리기와 후속 스텝의 분리기 사이에서 측정된 압력 차이에 대해 피드백 조정되는, 유체의 압력을 감소시키는 방법.
9. 제 1 항에 있어서,
   공급된 유체는 열가소성 폴리머용 과립기 (granulator) 로부터 유래하는, 유체의 압력을 감소시키는 방법.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 덕트는 상기 제 1 덕트에 대해 더 큰 직경을 가지는, 유체의 압력을 감소시키는 방법.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 스텝들의 개수는 2 ~ 500 개인, 유체의 압력을 감소시키는 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스텝들의 개수는 2 ~ 50 개인, 유체의 압력을 감소시키는 방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스텝들의 개수는 2 ~ 10 개인, 유체의 압력을 감소시키는 방법.
14. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 액체상, 가스상 및 고체상을 함유한 유체를 감압하는 기기로서,
    제 1 하부 커넥터들에 의하여 직렬로 연결된 복수의 스텝들을 포함하고, 각각의 스텝은 제 2 커넥터들에 의하여 상부에서 연결된 한 쌍의 수직 덕트들로 이루어지고,
    상기 유체는 각각의 스텝의 제 1 덕트에서 아래에서부터 위로 전달되고, 상기 각각의 스텝의 제 2 덕트에서 위에서부터 아래로 전달되고,
    상기 스텝들의 하부 커넥터는 한 쌍의 수직 덕트의 하강 덕트와 유체의 운동에 따른 인접한 후속 쌍의 수직 덕트의 상승 덕트 사이에 위치하고,
    상 분리기는 상기 스텝의 상기 제 1 덕트와 상기 제 2 덕트 사이에 위치하는, 유체를 감압하는 기기.
15. 제 14 항에 있어서,
    적어도 하나의 스텝의 2 개의 덕트들 사이에 위치하는, 하나 이상의 가스 삽입 수단 및/또는 하나 이상의 유체 추출 수단을 더 포함하는, 유체를 감압하는 기기.
16. 삭제
17. 제 14 항에 있어서,
    상기 분리기는 적어도 2 개의 인접한 보디들, 즉 유체 단면적이 상기 스텝의 상기 제 1 덕트의 단면적에 대해 적어도 50 % 만큼 증가된 제 1 보디, 유체 단면적이 상기 스텝의 상기 제 2 덕트의 단면적으로 복구된 제 2 보디, 및 가능하게는 상기 제 1 보디와 상기 제 2 보디를 연결하는 중간 보디로 이루어지고,
    상기 유체 추출은 상기 분리기의 외벽에 위치한 노즐을 통하여 얻어지는, 유체를 감압하는 기기.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 유체는, 상기 유체를 상기 중간 보디 내로 직접 운반하는 텔레스코프 (telescope) 에 의하여 상기 분리기에 공급되는, 유체를 감압하는 기기.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 텔레스코프에서 나온 유체는, 상기 분리기의 측벽에 대해 접선 방향으로 상기 분리기에 공급되는, 유체를 감압하는 기기.
20. 삭제

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