KR102031153B1 - 물질 전달 칼럼 내의 사용을 위한 크로스 플로우 트레이 및 지지 시스템 - Google Patents

물질 전달 칼럼 내의 사용을 위한 크로스 플로우 트레이 및 지지 시스템 Download PDF

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Abstract

지지 시스템을 갖는 크로스 플로우 트레이들이 제공된다. 상기 지지 시스템은 상부 크로스 플로우 트레이를 하부 크로스 플로우 트레이의 다운코머에 서로 연결하여 상기 상부 트레이에 대한 지지를 제공한다. 일부 측면들에 있어서, 상기 지지 시스템은 또한 상기 하부 크로스 플로우 트레이의 다운코머를 아래에 있는 쌍의 상부 트레이에 상호 연결할 수 있고, 어셈블리에 대한 추가적인 지지를 제공한다. 이러한 트레이 어셈블리들은 칼럼의 성능을 저해하지 않고 설치를 보다 용이하게 할 수 있다.

Description

물질 전달 칼럼 내의 사용을 위한 크로스 플로우 트레이 및 지지 시스템{CROSS FLOW TRAY AND SUPPORT SYSTEM FOR USE IN A MASS TRANSFER COLUMN}
본 발명은 일반적으로 물질 전달 및/또는 열 교환 과정들이 일어나는 물질 전달 칼럼들 내에 사용되는 크로스 플로우 트레이들(cross flow trays)에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 이러한 크로스 플로우 트레이들을 지지하기 위한 장치와 방법들에 관한 것이다.
크로스 플로우 트레이들은 칼럼 내에서 대향류 관계로 흐르는 유체 스트림들(fluid streams) 사이의 상호작용을 용이하게 하도록 물질 전달 칼럼들 내에 사용된다. 여기서 사용되는 바와 같은 물질 전달 칼럼이라는 용어는 물질 전달이 상기 칼럼 내부의 유체 스트림의 처리의 주요한 목적인 칼럼들에 한정되게 의도되는 것은 아니며, 물질 전달보다도 열전달이 상기 처리의 주요 목적이 되는 칼럼들도 포괄하도록 의도된 것이다. 상기 유체 스트림들은 통상적으로 상승하는 증기 스트림과 하강하는 액체 스트림이며, 이 경우에 상기 크로스 플로우 트레이들은 공통적으로 증기-액체 크로스 플로우 트레이들로 언급된다. 일부 응용들에 있어서, 모든 유체 스트림들은 액체 스트림들이며, 상기 크로스 플로우 트레이들은 공통적으로 액체-액체 크로스 플로우 트레이들로 언급된다. 또 다른 응용들에 있어서, 상기 상승하는 유체 스트림은 기체 스트림이고 상기 하강하는 유체 스트림은 액체 스트림이며, 이 경우에 상기 크로스 플로우 트레이들은 기체-액체 크로스 플로우 트레이들로 언급된다.
상기 크로스 플로우 트레이들은 상기 칼럼의 전체 내부 단면을 채우도록 수평하게 연장되는 각각의 트레이 데크들을 갖는 수직하게 이격되는 관계로 상기 칼럼 내부에 위치한다. 각각의 크로스 플로우 트레이들은 상면 및 상부에서 상기 상승하는 유체 스트림과 상기 하강하는 유체 스트림 사이의 상호작용이 일어나는 평면형 트레이 데크, 상기 트레이 데크를 통하며 원하는 물질 전달 및/또는 열전달이 일어나는 거품 또는 혼합물을 생성하도록 상기 하강하는 유체 스트림 내로의 상기 상승하는 유체 스트림의 상부를 향하는 통과를 가능하게 하는 복수의 구멍들, 그리고 상기 하강하는 유체 스트림을 상기 연관된 트레이 데크로부터 아래에 위치한 크로스 플로우 트레이 상의 트레이 데크로 안내하는 적어도 하나의 다운코머(downcomer)를 가진다. 상부에 있는 크로스 플로우 트레이의 다운코머로부터 상기 하강하는 유체 스트림을 수용하는 상기 트레이 데크의 일부는 상기 상승하는 유체 스트림의 상부를 향한 통과는 가능하게 하지만 상기 하강하는 유체 스트림이 유입 패널을 통해 흐르는 것은 방해하는 통상적으로 구멍이 없거나 버블 프로토머들(bubble promoters) 또는 다른 구조물들인 유입 패널을 포함한다.
상기 트레이 데크의 일측 단부에 위치하는 단일의 측부 다운코머를 갖는 크로스 플로우 트레이들은 싱글-패스 트레이들로 알려져 있다. 다른 응용들에 있어서, 통상적으로 보다 높은 하강하는 액체 유속들을 수반하는 경우들에서, 다중 다운코머들이 상기 크로스 플로우 트레이들의 일부 또는 모두 상에 사용될 수 있다. 예를 들면, 2-패스 구성들에서, 두 측부 다운코머들이 하나의 크로스 플로우 트레이의 대향하는 단부들에 위치하고, 단일의 중심 다운코머가 인접하는 크로스 플로우 트레이들의 중심에 위치한다. 4-패스 구성들에서, 하나의 크로스 플로우 트레이가 두 측부 다운코머들 및 중심 다운코머를 가지며, 인접하는 콘택 트레이들은 두 중심에서 벗어난 다운코머들을 가진다.
상기 크로스 플로우 트레이들의 트레이 데크들은 통상적으로 상기 칼럼 쉘의 내부 표면에 용접된 지지 링들에 대한 클램프들에 의해 결속된다. 상기 다운코머 벽들은 또한 대체로 이들의 대향하는 단부들에서 상기 칼럼 쉘의 내부 표면에 용접되는 볼트 바들에 대해 볼트로 연결된다. 보다 큰 직경의 칼럼들 내부 및 가진력들(vibratory forces)이 관련되는 칼럼들 내부와 같은 일부 응용들에 있어서, 크로스 플로우 트레이의 트레이 데크를 바로 위 또는 아래에 위치하는 유사한 트레이의 다운코머 벽들에 연결하기 위하여 주요 빔(beam)들로부터 상방으로 연장되는 버팀대(strut), 격자 트러스들(lattice trusses) 또는 행거들의 시스템을 이용하여 상기 트레이 데크의 부분들에 대한 추가적인 지지를 더하는 점이 알려져 있다. 행거들이 활용될 때, 상기 다운코머 벽들은 상기 연결된 트레이의 하중의 일부를 운송하는 빔들로서 작용하며, 이에 따라 상기 트레이 데크의 들러 올려짐에 대하여 늘어지고 떠받치는 것이 감소된다. 그러나, 이들 행거들 및 다른 구조물들은, 설계에 복잡함을 추가하며, 상기 크로스 플로우 트레이의 제조와 설치의 비용을 증가시킨다.
다른 응용들에 있어서, 상기 트레이 데크 상의 유입 패널은 상기 트레이 데크에 대한 추가적인 지지를 제공하도록 구조적 빔으로 형성된다. 상기 유입 패널은 이후에 다양한 형태의 파스너들을 이용하여 상기 트레이 데크의 인접하는 부분들에 서로 연결되어야 하며, 이에 따라 상기 트레이 데크의 설계와 설치에서 복잡성이 추가된다. 이에 따라 큰 직경의 칼럼들 내부 및 가진력들이 존재하는 칼럼들 내부에 추가적인 지지를 제공하는 종래의 방법들로부터 초래되는 단점들을 감소시키면서 상기 트레이 데크를 지지하고 떠받치는 방법에 대한 필요성이 야기된다.
본 발명은 물질 전달 칼럼들 내에 사용되는 크로스 플로우 트레이들을 지지하기 위한 장치와 방법들을 제공한다.
일 측면에 있어서, 본 발명은 물질 전달 칼럼 내의 사용을 위한 트레이 어셈블리에 관한 것이다. 상기 트레이 어셈블리는, 대체로 평면형의 제1 상부 트레이 데크(26) 및 상기 제1 상부 트레이 데크(26)로부터 액체를 제거하기 위한 적어도 하나의 다운코머(28, 30)를 포함하는 제1 상부 크로스 플로우 트레이(22), 그리고 상기 제1 상부 크로스 플로우 트레이(22)와 수직하게 이격되는 제1 하부 크로스 플로우 트레이(24)를 구비한다. 상기 제1 하부 크로스 플로우 트레이(24)는 대체로 평면형의 제1 하부 트레이 데크(42) 및 상기 제1 상부 크로스 플로우 트레이(22)로부터 액체를 수용하기 위해 상기 제1 상부 크로스 플로우 트레이(22)의 다운코머(28, 30)에 근접하여 배치되는 유입 영역을 포함한다. 상기 제1 하부 크로스 플로우 트레이(24)는 그로부터 액체를 제거하기 위해 상기 제1 하부 트레이 데크(42)의 중심에 또는 그분에 배치되는 적어도 하나의 중심에 위치하는 다운코머(40)를 더 포함하며, 상기 중심에 위치하는 다운코머(40)는 상기 제1 하부 트레이 데크(42)를 가로지르는 액체 흐름의 방향에 대체로 직교하는 방향으로 연장되는 한 쌍의 이격되고 나란한 벽들을 포함한다. 상기 트레이 어셈블리는 또한 상기 제1 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24) 사이에 적어도 부분적으로 연장되는 지지 시스템을 포함한다. 상기 지지 시스템은 상기 중심에 위치하는 다운코머(40)의 벽들에 연결되고 이들 사이에서 연장되는 복수의 수평하게 이격되는 브레이스들(braces, 58, 60), 상기 제1 상부 트레이 데크(26)의 하부 표면에 연결되는 지지 빔(beam, 66), 그리고 상기 지지 빔(66)과 각각의 상기 브레이스들(58, 60)에 연결되고 이들 사이에서 연장되는 복수의 연장되는 버팀대 부재들(strut members, 64)을 포함한다.
다른 측면에 있어서, 본 발명은 개방된 내부 체적을 한정하는 외부 칼럼 쉘 및 상기 쉘의 개방된 내부 체적 내에 위치하는 전술한 바와 같은 적어도 하나의 크로스 플로우 트레이 어셈블리를 포함하는 물질 전달 칼럼에 관한 것이다.
도 1은 물질 전달 및/또는 열 교환이 일어나도록 의도되고, 칼럼 쉘의 일부가 본 발명의 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들을 나타내도록 절개된 물질 전달 칼럼의 측면도이다.
도 2는 칼럼 쉘의 부분들이 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들 나타내도록 절개된 도 1에 도시한 물질 전달 칼럼의 확대된 부분 상부 사시도이다.
도 3은 저면 시각으로 취해진 도 2에 도시한 한 쌍의 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들의 부분 하부 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시한 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들의 확대된 부분 측면도이다.
도 5는 수평 부분으로 취해진 상부 크로스 플로우 트레이를 위한 지지 시스템의 일부를 나타내는 확대된 부분 상면도이다.
도 6은 지지 시스템 및 중심 다운코머의 상부 사시도이다.
도 7은 지지 시스템 및 중심 다운코머의 하부 사시도이다.
도 8은 칼럼 쉘의 부분들이 본 발명의 하부 크로스 플로우 트레이들의 제2 실시예를 나타내도록 절개된 질량 전달 칼럼의 부분 측부 사시도이다.
도 9는 하부 크로스 플로우 트레이들의 제2 실시예의 중심 다운코머와 함께 사용되는 지지 시스템의 다른 실시예의 상부 사시도이다.
도 10은 칼럼 쉘의 부분들이 본 발명의 하부 크로스 플로우 트레이들의 제3 실시예를 나타내도록 절개된 물질 전달 칼럼의 부분 측부 사시도이다.
도 11은 본 발명의 하부 크로스 플로우 트레이들의 제3 실시예의 중심 다운코머와 함께 사용되는 지지 시스템의 다른 실시예의 상부 사시도이다.
도 12는 칼럼 쉘의 부분들이 본 발명의 하부 크로스 플로우 트레이들의 제4 실시예와 상부 크로스 플로우 트레이들의 제2 실시예를 나타내도록 절개된 물질 전달 칼럼의 부분 측부 사시도이다.
도 13은 본 발명의 하부 크로스 플로우 트레이들의 제4 실시예의 중심 다운코머와 함께 사용되는 지지 시스템의 다른 실시예의 상부 사시도이다.
도 14는 칼럼 쉘의 부분들이 본 발명의 하부 크로스 플로우 트레이들의 제5 실시예를 나타내도록 절개된 물질 전달 칼럼의 부분 측부 사시도이다.
도 15는 칼럼 쉘의 부분들이 본 발명의 하부 크로스 플로우 트레이들의 제6 실시예를 나타내도록 절개된 물질 전달 칼럼의 부분 측부 사시도이다.
이제 도면들을 보다 상세하게 참조하며 먼저 도 1을 참조하면, 대향류-유동 유체 스트림들(countercurrent-flowing fluid streams) 사이에 일어나는 물질 전달 및/또는 열 교환이 의도되는 과정들 내의 사용을 위해 적합한 물질 전달 칼럼(mass transfer column)은 참조 부호 10으로 대체로 나타나 있다. 물질 전달 칼럼(10)은, 비록 수평한 다른 구성들 및 다각형을 포함하는 구성들도 가능하고 본 발명의 범주에 속하지만, 구성이 대체로 실린더형인 직립한 외부 쉘(shell)(12)을 포함한다. 쉘(12)은 임의의 적절한 직경과 높이이며, 상기 유체들과 상기 물질 전달 칼럼(10)의 동작 동안에 존재하는 조건들에 대해 불활성이거나, 그렇지 않으면 적합한 하나 또는 그 이상의 경질의 물질들로 구성된다.
물질 전달 칼럼(10)은 부분 생성물들을 수득하거나 및/또는 그렇지 않으면 유체 스트림들 사이의 물질 전달 및/또는 열 교환을 일으키기 위하여 상기 유체 스트림들, 통상적으로 액체 및 증기 스트림들을 처리하기 위해 사용되는 유형이다. 예를 들면, 물질 전달 칼럼(10)은 대략적인 대기압, 윤활(lube) 진공, 대략적인 진공, 유체 또는 열적 분해 분별(fractionating), 코커(coker) 또는 비스브레이커(visbreaker) 분별, 코크스 스크러빙(coke scrubbing), 반응기 오프-가스 스크러빙, 가스 퀀칭(quenching), 식용유 탈취, 오염 제어 스크러빙 및 다른 공정들이 일어나는 것이 될 수 있다.
상기 물질 전달 칼럼(10)의 쉘(12)은 상기 유체 스트림들 사이에 원하는 물질 전달 및/또는 열 교환이 일어나는 개방된 내부 영역(14)을 한정한다. 일반적으로, 상기 유체 스트림들은 하나 또는 그 이상의 상승하는 증기 스트림들과 하나 또는 그 이상의 하강하는 액체 스트림들을 포함한다. 선택적으로는, 상기 유체 스트림들은 상승하고 하강하는 액체 스트림들 모두 또는 상승하는 기체 스트림과 하강하는 액체 스트림을 포함할 수 있다.
상기 유체 스트림들은 상기 물질 전달 칼럼(10)의 높이를 따라 적절한 위치들에 배치되는 임의의 숫자의 공급 라인들(16)을 통해 상기 물질 전달 칼럼(10)으로 안내된다. 하나 또는 그 이상의 증기 스트림들은 또한 공급 라인들(16)을 통해 상기 물질 전달 칼럼(10) 내로 도입되기 보다는 상기 물질 전달 칼럼(10) 내부에서 발생될 수 있다. 상기 물질 전달 칼럼(10)은 또한 통상적으로 증기 생성물이나 부산물을 제거하기 위한 오버헤드 라인(overhead line)(18) 및 상기 물질 전달 칼럼(10)으로부터 액체 생성물이나 부산물을 제거하기 위한 하부 스트림 테이크오프(takeoff) 라인(20)을 포함하게 될 것이다. 환류(reflux) 스트림 라인들, 리보일러들(reboilers), 응축기들(condensers), 증기 혼들(vapor horns) 및 이와 유사한 것들과 같은 통상적으로 존재하는 다른 칼럼 구성 요소들은 이들이 본래 종래 기술이고 이들 구성 요소들의 도시가 본 발명의 이해에 필수적인 것으로 여겨지지는 않기 때문에 도면들에 도시되지 않는다.
추가적으로 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따라 구성된 임의의 원하는 숫자의 상부 크로스 플로우 트레이(cross flow tray)(22) 및 하부 크로스 플로우 트레이(24)의 쌍들이 서로에 대해 수직으로 이격되는 관계로 상기 물질 전달 칼럼(10)의 개방된 내부 영역(14) 내에 위치한다. 상부 크로스 플로우 트레이들(22) 각각은 대체로 평면형의 트레이 데크(deck)(26) 및 상기 트레이 데크(26)의 대향하는 단부들에 배치되는 두 측부 다운코머들(downcomers)(28, 30)을 구비한다. 상기 트레이 데크(26)는 다양한 종래의 방법들의 임의의 것을 이용하여 결합되는 개별 패널들(32)로부터 형성된다. 상기 패널들(32)은 상기 트레이 데크(26)의 일측 단부로부터 타측 단부까지의 방향으로 길이 방향으로 연장된다. 일 실시예에 있어서, 상기 패널들(32)의 대부분 또는 모두는 상기 트레이 데크(26)의 단부들 사이에서 연속적으로 연장된다. 다른 실시예에 있어서, 상기 패널들(32)의 대부분 또는 모두는 상기 트레이 데크(26)의 단부들로부터 이들이 종래 방식으로 함께 연결되는 상기 트레이 데크(26)의 중심 라인까지 연장된다. 상기 패널들(32)의 일부 또는 모두는 통상적으로 상기 패널들(32)의 길이 방향의 에지들의 하나를 따라 상기 패널들(32)로부터 직교하여 하방으로 연장되는 보강 플랜지들(stiffening flanges)(34)을 포함한다.
대부분의 트레이 데크(26)는 상기 트레이 데크(26)의 상부 표면을 따라 진행하는 액체 스트림과의 상호 작용을 위하여 상승하는 증기, 기체 또는 액체 스트림이 상기 트레이 데크(26)를 통과하게 하는 구멍들(38)을 포함한다. 상기 구멍들(36)은 단순한 시브 홀들(sieve holes) 또는 지향성 루버들(louvers)의 형태가 될 수 있거나, 이들이 고정되거나 이동 가능한 밸브들과 같은 구조물들을 포함할 수 있다. 상기 구멍들(38)을 포함하는 트레이 데크(26)의 일부는 상기 크로스 플로우 트레이(24)의 활성 영역으로 알려져 있다. 상기 트레이 데크(26)의 중심부는 구멍이 없으며, 상부에 있는 액체 디스트리뷰터(distributor)(도시되지 않음) 또는 상기 하부 크로스 플로우 트레이들(24)의 상부에 있는 하나의 중심 다운코머(40)로부터 하방으로 흐르는 액체를 수용하기 위하여 유입 영역(38)으로 기능한다. 상기 유입 영역(38)은 상기 상승하는 유체 스트림을 상기 트레이 데크(26)의 중심 부분을 통해 상방으로 통과하게 하는 버블 프로모터들(bubble promoters) 또는 다른 구조물들을 포함할 수 있다.
상기 하부 크로스 플로우 트레이(24)는 마찬가지로 상호 연결된 개별 패널들(44)로부터 형성되고 전술한 형태의 구멍들(36)을 포함하는 트레이 데크(42)를 구비한다. 상기 패널들(44)은 이들의 길이 방향의 에지들을 따라 하방으로 연장되는 보강 플랜지들(46)을 포함한다. 상기 하부 크로스 플로우 트레이(24)의 트레이 데크(26)의 양 단부들은 통상적으로 구멍이 없고, 상기 상부 크로스 플로우 트레이(22)로부터 상기 측부 다운코머들(28, 30)을 통해 하방으로 흐르는 상기 액체를 수용하도록 유입 영역들(48, 50)로서 기능한다. 상기 유입 영역들(48, 50)은 상기 상승하는 유체 스트림이 상기 트레이 데크(42)의 단부 부분들을 통해 상방으로 통과하도록 버블 프로모터들 또는 다른 구조물들을 포함할 수 있다.
상기 하부 크로스 플로우 트레이(24)는 상기 단부 부분들로부터 상기 트레이 데크(42)의 중심을 향해 흐르는 상기 액체를 수용하고, 이를 다음의 아래에 놓인 쌍의 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24) 내의 상기 상부 크로스 플로우 트레이(22)의 유입 패널(38)로 전달하는 상기 중심 다운코머(40)를 포함한다.
각 크로스 플로우 트레이(24) 내의 중심 다운코머(40)는 상기 물질 전달 칼럼(10) 내의 상기 개방된 내부 영역(14)을 가로질러 현 형상으로 연장되는 한 쌍의 이격되고 나란한 벽들(52)을 포함한다. 각각의 벽(52)은 상기 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24)의 설치 동안에 서로에 대하여 수직하게 조절될 수 있는 상부 벽 부분(54) 및 하부 벽 부분(56)을 포함한다. 각 벽(52)의 대향하는 단부들은 상기 쉘(12)의 내부 표면에 용접되는 볼트 바들(도시되지 않음)에 볼트 연결된다.
복수의 수평으로 이격되는 상부 브레이스들(braces)(58)은 상기 중심 다운코머(40)의 벽들(52) 사이에 원하는 간격을 보강하고 유지하도록 상기 중심 다운코머(40)의 상기 상부 벽 부분들(54) 사이에 연장되고 볼트 연결된다. 복수의 유사한 수평으로 이격된 하부 브레이스들(60)은 상기 하부 벽 부분들(56) 사이에 직교하게 연장되고 볼트로 연결된다. 상기 하부 브레이스들(60)은 또한 상기 벽들(52) 사이에 원하는 공간을 보강하고 유지하는 데 기여한다. 상기 하부 브레이스들(60)은 상기 하부 벽(56)의 하부 에지 아래로 연장되고, 아래에 있는 상부 크로스 플로우 트레이(22)의 트레이 데크(26) 상에 안착되며 볼트로 연결된다. 이러한 방식에 있어서, 상기 하부 브레이스들(60)은, 상기 중심 다운코머(40)에 대한 지지를 제공하고, 상기 하부 벽 부분(56)의 하부 에지와 상기 아래에 있는 상부 크로스 플로우 트레이(22)의 트레이 데크(26) 사이에 원하는 수직 간격을 유지하도록 상기 중심 다운코머(40)의 벽들(52)을 아래에 있는 상부 크로스 플로우 트레이(22)의 상기 트레이 데크(26)에 서로 연결한다.
추가적으로 도 4-도 6을 참조하면, 본 발명에 따라, 지지 시스템(62)이 상기 상부 크로스 플로우 트레이들(22)의 하나 또는 그 이상의 상기 트레이 데크(26)의 중심 부분을 상기 쌍이 되는 하부 크로스 플로우 트레이(24)의 중심 다운코머(40)와 서로 연결하도 지지하도록 제공된다. 상기 지지 시스템(62)은, 상기 상부 브레이스들(58), 상기 상부 브레이스들(58)에 볼트로 연결되거나 그렇지 않으면 결속되고 이로부터 하방으로 연장되는 연장된 버팀대들(struts)(64), 그리고 각각의 상기 버팀대들(64)의 상부 단부에 볼트 연결되거나 그렇지 않으면 결속되는 수평하게 연장되는 빔(beam)(66)을 구비한다. 상기 버팀대들(64)은 각이 진 금속 스톡(stock)이나 필요한 강도, 경도 및 상기 물질 전달 칼럼(10) 내의 조건들과 양립성을 갖는 다른 적합한 물질들로부터 형성된다. 버팀대들(64)의 숫자와 인접하는 버팀대들(64) 사이의 수평한 공간은 의도되는 응용예에서 예상되는 하중들과 가진력들(vibratory forces)을 기초로 하여 변화될 수 있고 선택될 수 있다.
상기 빔(66)은 마찬가지로 금속이나 다른 적합한 물질들로 형성되며, 일 실시예에서, 수직 부분(68), 상기 수직 부분(68)의 상부 에지로부터 하나의 방향으로 직교하게 연장되는 상부 플랜지(70), 그리고 상기 수직 부분(68)의 하부 에지로부터 대향하는 방향으로 직교하게 연장되는 하부 플랜지(72)를 포함한다. 컷아웃들(cutouts)(74)(도 6) 상기 상부 플랜지(70) 내에서 이격되는 위치들에 제공되고, 상기 상부 크로스 플로우 트레이(22)의 트레이 데크(26) 내에 상기 개개의 패널들(32)의 보강 플랜지들(34)을 수용하도록 상기 수직 부분(68)의 일부로 제공된다. 선택적으로는, 상기 컷아웃들(74)은 상기 빔(66)에 중첩되는 상기 트레이 데크(26)의 부분들 내의 상기 보강 플랜지들(34)을 제거함에 의해 생략될 수 있다. 상기 트레이 데크(26)의 패널들(32)은 상기 빔(66) 상에 안착되며, 상기 빔(66)의 상부 플랜지(70)에 볼트 연결되거나 그렇지 않으면 결속된다. 심들(shims)은 상기 버팀대들(64)의 하나 또는 그 이상의 하부 단부 및 설치 동안에 상기 버팀대(64)가 상기 트레이 데크(26)를 평평하게 하도록 장착되는 상기 상부 브레이스(58) 상의 플랜지 사이에 배치될 수 있다.
점프 방지 배플들(anti-jump baffles)(76)은 상기 버팀대들(64) 사이에 연장되고 볼트 연결되거나 그렇지 않으면 장착된다. 상기 점프 방지 배플들(76)은 액체와 치밀한 거품이 상기 중심 다운코머(40)로 들어가기 보다는 뛰어 넘는 것을 방지하는 기능을 수행한다. 상기 점프 방지 배플들(76)은 이들의 하부 에지들이 상기 중심 다운코머(40)에 대한 유입구에서 상기 트레이 데크(42) 상에 위치하는 위어들(weirs)(78)의 상부 에지와 대체로 동일한 수평 상승에 있도록 위치한다. 상기 점프 방지 배플들(76)은, 동시에 각 점프 방지 배플(76)의 상부 에지가 증기가 상기 점프 방지 배플들(76) 상부에 순조롭게 흐르도록 위에 놓이는 상부 크로스 플로우 트레이(22) 아래에 충분한 거리로 이격되게 하면서, 상기 액체와 치밀한 거품이 상기 중심 다운코머(40)를 뛰어 넘는 것을 차단하도록 충분한 높이를 가진다.
각 점프 방지 배플(76)은 수직하게 연장되는 플레이트(80), 상기 플레이트(80)의 상부 및/또는 하부 에지들에 있는 강화(strengthening) 플랜지(82), 그리고, 도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상기 플레이트(80)의 각각의 측부 에지들을 따라 배치되는 개의 뒷다리처럼 굽은(dog-legged) 장착 플랜지(84)를 구비한다. 상기 장착 플랜지들(84)은 상기 버팀대들(64)에 중첩되며, 볼트 연결되거나 그렇지 않으면 결속된다. 상기 장착 플랜지(84)의 개의 뒷다리처럼 굽은 구성은 상기 플레이트들(80)과 상기 버팀대(64)가 상기 중심 다운코머(40)의 길이 방향의 중심 라인을 따라 배치되게 한다. 선택적으로는, 상기 버팀대들(64)은 상기 플레이트들(80)이 개의 뒷다리처럼 굽은 구성을 갖는 상기 장착 플랜지들(84)을 요구하지 않고 상기 중심 라인을 따라 배치될 수 있도록 상기 중심 라인으로부터 약간 오프셋(offset)될 수 있다.
상기 지지 시스템(62)이 상기 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24)을 서로 연결하며, 상기 하부 크로스 플로우 트레이(24)의 중심 다운코머(40)를 이용하여 상기 상부 크로스 플로우 트레이(22)의 중심 부분을 지지하는 기능을 수행하는 점을 알 수 있다. 상기 지지 시스템(62)은 지지 빔으로 기능하고 상기 패널들(32)과 상호 작용해야 하는 별도의 유입 패널을 갖는 상기 상부 크로스 플로우 트레이(26)의 트레이 데크(26)에 대한 필요를 제거한다. 상기 트레이 데크(26)의 중심에서 지지를 제공하는 상기 지지 시스템(62)을 이용하는 것은 일부 또는 모든 패널들(32)이 상기 트레이 데크(26)의 단부로부터 단부까지 단일 조각으로 이어지게 하며, 이에 따라 상기 트레이 데크(26)의 설계와 설치가 크게 단순화된다. 선택적으로는, 상기 패널들(32)의 일부 또는 모두는 상기 단부로부터 이들이 상기 트레이 데크(26)의 타측 단부로부터 상기 중심까지 연장되는 패널들(32)에 인접하거나 중첩될 수 있는 상기 트레이 데크(26)의 중심까지 연장될 수 있다. 상기 인접하거나 중첩되는 패널들(32)은 이후에 상기 패널들(32)의 아래에 있는 상기 빔(66)에 볼트 연결되거나 그렇지 않으면 결속될 수 있다.
상기 지지 시스템(62)에 의해 상호 연결되는 상기 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24)은 또한 상기 중심 다운코머(40)를 상기 트레이 데크(26) 및/또는 상기 아래에 놓인 쌍의 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24)에 관련된 상기 지지 시스템(62)의 빔(66)에 연결하는 상기 하부 브레이스들(60)에 의해 상기 아래에 놓인 쌍의 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24)에 서로 연결된다. 상기 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24)을 이러한 방식으로 서로 연결하고 지지함에 의해, 상기 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24)이 상기 칼럼(10)의 동작 동안에 발현되는 하중과 가진력들에 대하여 보다 우수하게 저항할 수 있다. 상기 트레이 데크들(26, 42)은 이에 따라 이러한 동작 동안에 보다 평평하고 정지되어 남을 수 있다.
상기 지지 시스템(62)은 다양한 구성들의 중심 다운코머들과 함께 사용될 수 있거나 이들에 대해 용이하게 적용될 수 있다. 예를 들면, 도 8 및 도 9에서, 상기 지지 시스템(62)은 도 1-도 4 및 도 6-도 8에 예시한 상기 하부 크로스 플로우 트레이(24)의 중심 다운코머(40)에 관련된 상기 수직한 다운코머 벽들(52) 보다는 경사진 다운코머 벽들(152)을 갖는 중심 다운코머(140)를 구비하는 하부 크로스 플로우 트레이(124)와 함께 사용된다. 모든 다른 관점들에 있어서, 도 8 및 도 9의 하부 크로스 플로우 트레이(124)는 앞서 설명한 하부 크로스 플로우 트레이들(24)과 동일한 구성 및 동일한 구성 요소들을 참조하는 데 사용된 참조 부호들에 "1"을 추가한 동일한 참조 부호들을 가질 수 있다.
이제 도 10 및 도 11을 참조하면, 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(222, 224) 및 지지 시스템(262)이 도시되며, 다음의 측면들에서 도 1-도 4 및 도 6-도 8에 도시된 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24) 및 지지 시스템(62)과 상이하다. 상기 상부 크로스 플로우 트레이(222)의 외부 패널들(226)을 제외하고 모든 패널들(226)이 상기 측부 다운코머들(228, 230)로부터 이들이 상기 지지 시스템(262)의 빔(266)에 인접하고 볼트 연결되는 상기 트레이 데크(226)의 중심 라인까지 연장된다. 상기 패널들(226)이 상기 중심 라인에 인접하기 때문에, 상기 보강 플랜지들(234)이 상기 빔(266)의 영역 내에서 제거될 수 있으므로 상기 빔(266)이 상기 보강 플랜지들(234)을 위한 컷아웃들을 포함할 필요가 없다. 상기 중심 다운코머(240)는 상기 다운코머 벽들(252)의 상부 및 하부 벽 부분들(254, 256) 모두에 볼트 연결되도록 충분한 높이를 갖는 추가적인 사각형-프레임의 브레이스들(286)을 포함한다. 이들 추가적인 브레이스들(286)은 서로에 대해서 및 상기 상부 브레이스들(258, 260)로부터 소정의 간격들로 이격된다. 모든 다른 관점들에 있어서, 상기 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(222, 224) 및 지지 시스템(262)은 상기 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24) 및 지지 시스템(62)과 대첼 동일하다. 참조의 편의를 위하여, 도 1-도 4 및 도 6-도 8에 도시한 동일한 구성 요소들을 언급하는 참조 부호들에 "2"를 추가한 동일한 참조 부호들이 도 10 및 도 1에 사용되었다.
이제 도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 지지 시스템(62)이 함께 사용될 수 있는 중심 다운코머의 다른 실시예가 참조 부호 340으로 표기된다. 중심 다운코머(340)는 루버들(390)(도 12)이나 단순한 구멍들(392)(도 13)을 포함하는 플로어 플레이트(388)에서 종료되는 경사진 다운코머 벽들(352)을 가진다. 상기 하부 브레이스들(360)은 상기 다운코머 벽들(352) 사이로 연장되기 보다는 상기 플로어 플레이트(388) 아래에 있으며, 상기 아래에 위치하는 하부 크로스 플로우 트레이(224)의 트레이 데크(226)의 유입 영역(238) 상의 상기 다운코머 벽들(352)을 지지한다. 모든 다른 측면들에 있어서, 상기 상부 크로스 플로우 트레이(322)는 상기 상부 크로스 플로우 트레이(222)와 동일한 구성이 될 수 있다. 도 10 및 도 11에 도시된 동일한 구성 요소들을 언급하는 하는 데 사용된 "2" 보다는 "3"을 추가한 동일한 참조 부호들이 사용된다.
이제 도 14를 참조하면, 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(422, 424)의 인접하는 쌍들이 대응하는 제1 및 제2 지지 시스템들(462, 562)과 함께 도시된다. 상기 상부 및 하부 트레이들(422, 424) 및 상기 지지 시스템들(462, 562)은 다음 측면들에서 도 1-도 4 및 도 6-도 8에 도시된 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24) 및 상기 지지 시스템(62)과 다르다. 상기 지지 시스템들(462, 562)의 수평으로 연장되는 빔들(466, 566)은 또한 수직하게 연장된다. 상기 지지 시스템(562)의 빔(566)은 제2 쌍의 트레이들의 하부 트레이(424)의 중심 다운코머(440)의 벽들(452)의 상부 에지들과 동일한 수직 상승으로 또는 바로 아래의 수직 상승으로 연장된다. 도 14에 도시한 바와 같이, 상기 연장되는 빔(566)은 상기 빔(566)의 길이를 따라 원하는 간격에 위치하는 복수의 측방으로 이격되는 컷-아웃들(567)을 더 포함한다. 비록 다각형의 단면으로 도시되지만, 상기 컷-아웃들(567)은 임의의 사이즈 및/또는 형상이 될 수 있고, 이러한 컷-아웃들의 숫자와 간격은 특정한 응용에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 빔들(466, 566)은 각기 상기 각 중심 다운코머들(440) 내의 폼(foam) 및/또는 무거운 거품을 조절하는 데 기여하기 위하여 상기 지지 빔(466 또는 566)의 말단 에지에 또는 부근에 위치하는 나이프 에지(knife edge)(469)를 포함한다. 상기 지지 시스템들(462 또는 562)은 아래에 놓이는 상부 트레이에 연결되는 하부 브레이스들(60)의 세트를 포함하지 않는다. 이에 따라, 도 14에 도시한 실시예에서, 각 쌍의 하부 트레이(424)는 상기 아래에 놓이는 트레이들의 쌍의 상부 트레이(422)에 물리적으로 연결되지 않는다. 모든 다른 측면들에 있어서, 도 14에 도시한 상기 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(422, 424)의 세트들 및 상기 지지 시스템들(462, 562) 모두는 상기 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(22, 24) 및 상기 지지 시스템(62)과 대체로 동일하다. 참조의 편의를 위하여, 도 1-도 4 및 도 6-도 8에 도시한 동일한 구성 요소들을 언급하는 참조 부호들에 "4"를 추가한 동일한 참조 부호들이 사용된다.
이제 도 15를 참조하면, 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(622, 624)의 인접하는 쌍들과 제1 및 제2 지지 시스템들(662, 762)이 도시되며, 도 14에 도시된 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(422, 424)과 상기 지지 시스템들(462, 562)과는 다음의 측면들에서 상이하다. 도 15에 도시한 바와 같이, 상기 제1 지지 시스템(652)은 상기 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(622, 624)의 상부 세트 사이에 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 다운코머(640)의 연장의 방향을 따라 위치하는 앵커 탭들(anchor tabs)의 하나 또는 그 이상의 쌍을 포함한다. 각 앵커 탭들의 쌍은 서로에 대하여 및 상기 중심 다운코머(640)의 연장의 방향에 대하여 엇갈린(staggered) 구성으로 배열되는 상부 앵커 탭(651) 및 하부 앵커 탭(653)을 포함한다. 각 쌍의 상부 앵커 탭(651)은 상기 상부 트레이 데크(626)의 하부 표면에 연결되지만, 상기 하부 앵커 탭(653)은 인접하는 쌍의 상기 아래에 있는 상부 트레이(622)의 상부 트레이 데크(626)의 상부 표면에 연결된다.
가로지르는(transverse) 지지 빔(677)은 각 쌍의 상기 상부 앵커 탭(651) 및 하부 앵커 탭(653) 사이에서 대체로 비스듬하게 연장된다. 상기 앵커 탭들(651, 653)의 엇갈린 구성으로 인하여, 인접한 가로지르는 빔들(677)은 대체로 대향하는 대각선 방향들로 연장된다. 상기 지지 시스템(652)의 연장되는 버팀대 부재들(654)도 각 쌍의 상기 상부 앵커 탭들(653)에 연결되고, 대향하여 연장되는 가로지르는 지지 빔들(677)의 쌍들 사이에 대체로 배치된다. 도 14에 도시된 제2 지지 시스템(762)은 상기 지지 시스템(762)이 점프 방지 배플들을 포함하지 않는 점을 제외하면 도 2 및 도 3에 도시한 상기 지지 시스템(62)과 거의 동일하다. 모든 다른 측면들에 있어서, 상기 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들(622, 624)뿐만 아니라 상기 제1 및 제2 지지 시스템들(652, 752)은 도 1-도 4 및 도 6-도 8에 대하여 설명한 유사한 구성 요소들로서 동일한 구성이 될 수 있다. 도 1-도 4 및 도 6-도 8에 도시한 구성 요소들을 언급하는 데 사용되었던 참조 부호들에 "1"보다는 "6"을 추가한 동일한 참조 부호들이 사용된다.
하부 크로스 플로우 트레이의 중심 다운코머에 연결되는 지지 시스템에 관하여 본 발명을 기술하였지만, 본 발명이 다중-패스 크로스 플로우 트레이 내의 중심보다는 중간 다운코머를 갖는 이러한 지지 시스템을 이용할 수 있는 점도 이해될 것이다.
상술한 바로부터, 본 발명이 상술한 구조물에 고유한 다른 이점들과 함께 위에서 설시한 모든 목적들 및 목표들에 잘 적용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
특정한 특징들과 하위 조합들도 유용하며 다른 특징들 및 하위 조합들에 대한 참조 없이 적용될 수 있는 점이 이해될 수 있을 것이다. 이는 본 발명의 범주에 의해 고려되고 본 발명의 범주에 속한다.
많은 가능한 실시예들이 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 이루어질 수 있으므로, 본 명세서에서 설시되거나 첨부된 도면들에 도시된 모든 사항들은 예시적인 것으로 해석되고 제한적인 의미가 아닌 점을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (22)

  1. 물질 전달 칼럼 내의 사용을 위한 트레이 어셈블리(tray assembly)에 있어서,
    평면형의 제1 상부 트레이 데크(tray deck) 및 상기 제1 상부 트레이 데크로부터 액체를 제거하기 위한 적어도 하나의 다운코머(downcomer)를 구비하는 제1 상부 크로스 플로우 트레이(cross flow tray)를 포함하고,
    상기 제1 상부 크로스 플로우 트레이로부터 수직하게 이격되는 제1 하부 크로스 플로우 트레이를 포함하며, 상기 제1 하부 크로스 플로우 트레이는 평탄한 제1 하부 트레이 데크 및 상기 제1 상부 크로스 플로우 트레이로부터 액체를 수용하기 위해 상기 제1 상부 크로스 플로우 트레이의 상기 다운코머에 근접하여 위치하는 유입 영역을 구비하고, 상기 제1 하부 크로스 플로우 트레이는 그로부터 액체를 제거하기 위해 상기 제1 하부 트레이 데크의 중심에 배치되는 적어도 하나의 중심에 위치하는 다운코머를 더 구비하며, 상기 중심에 위치하는 다운코머는 상기 제1 하부 트레이 데크를 가로지르는 액체 흐름의 방향에 대해 직교하는 방향으로 연장되는 한 쌍의 이격되는 평행한 벽들을 구비하고,
    상기 제1 상부 및 하부 크로스 플로우 트레이들 사이에 적어도 부분적으로 배치되는 지지 시스템을 포함하며, 상기 지지 시스템은 상기 중심에 위치하는 다운코머의 벽들 사이에 연결되고 연장되는 복수의 수평하게 이격되는 브레이스들(braces), 상기 제1 상부 트레이 데크의 하부 표면에 연결되는 지지 빔(beam), 그리고 상기 지지 빔과 각각의 상기 브레이스들 사이에 연결되고 연장되는 복수의 연장되는 버팀대 부재들(strut members)을 구비하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 하부 크로스 플로우 트레이 아래에 놓이고 그로부터 수직하게 이격되는 제2 상부 크로스 플로우 트레이를 더 포함하며, 상기 제2 상부 크로스 플로우 트레이는 제2 상부 트레이 데크 및 상기 중심에 위치하는 다운코머에 근접하여 위치하는 유입 영역을 구비하고, 상기 중심에 위치하는 다운코머의 벽들의 하부 에지들은 상기 제2 상부 트레이 데크의 상기 유입 영역으로부터 이격되어 액체가 상기 중심에 위치하는 다운코머로부터 상기 제2 상부 트레이 데크의 상기 유입 영역 상으로 흐르게 하기 위한 갭(gap)을 형성하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 지지 시스템은 상기 중심에 위치하는 다운코머의 벽들의 하부 사이에 연장되고 연결되는 복수의 수평하게 이격되는 하부 브레이스들(braces)을 더 구비하며, 상기 하부 브레이스들도 상기 제2 상부 크로스 플로우 트레이의 제2 상부 트레이 데크에 연결되는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 하부 브레이스들의 적어도 일부는 상기 중심에 위치하는 다운코머의 벽들의 하부 말단 에지 아래로 연장되는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 중심에 위치하는 다운코머의 벽들의 하부 말단 에지들 사이에 연결되고 연장되며, 상기 중심에 위치하는 다운코머의 하부 개구부의 적어도 일부를 커버하는 천공된 플로어 플레이트를 더 포함하고, 상기 하부 브레이스들은 상기 중심에 위치하는 다운코머의 벽들의 하부 말단 에지들 아래에 배치되고, 상기 중심에 위치하는 다운코머의 벽들을 상기 제2 상부 크로스 플로우 트레이의 제2 상부 트레이 데크에 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 중심에 위치하는 다운코머의 벽들은 상부 및 하부 부분들을 포함하고, 상기 중심에 위치하는 다운코머의 내부에 배치되고 상기 벽들의 상부 및 하부 부분들 모두에 연결되는 복수의 사각형-프레임의 브레이스들을 더 포함하며, 상기 사각형-프레임의 브레이스들도 상기 제2 상부 크로스 플로우 트레이의 제2 상부 트레이 데크에 연결되는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  7. 제 2 항에 있어서, 적어도 한 쌍의 앵커 탭들(anchor tabs)을 더 포함하고, 상기 앵커 탭들의 각 쌍은 상기 지지 빔에 연결되는 상부 앵커 탭 및 상기 제2 상부 크로스 플로우 트레이의 제2 상부 트레이 데크에 연결되는 하부 앵커 탭을 구비하며, 상기 적어도 한 쌍의 상부 및 하부 앵커 탭들은 상기 중심에 위치하는 다운코머의 연장의 방향을 따라 서로 엇갈리고(staggered), 상기 적어도 한 쌍의 상부 및 하부 앵커 탭들 사이에 비스듬하게 연장되는 적어도 하나의 가로지르는(transverse) 지지 빔을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 연장되는 버팀대 부재도 상기 상부 앵커 탭에 연결되는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 중심에 위치하는 다운코머의 연장의 방향을 따라 서로 엇갈리게 배열되는 제2의 한 쌍의 앵커 탭들을 더 포함하며, 상기 적어도 한 쌍의 앵커 탭들의 상부 앵커 탭과 상기 적어도 한 쌍의 앵커 탭들의 하부 앵커 탭 사이에서 연장되는 대향하여 연장되는 지지 부재를 더 포함하고, 상기 연장되는 버팀대 부재는 상기 적어도 하나의 가로지르는 지지 부재와 상기 대향하여 연장되는 지지 부재 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 빔은 하부 플랜지, 상부 플랜지 및 이들 사이에 배치되는 수직 부분을 포함하며, 상기 제1 상부 크로스 플로우 트레이의 제1 상부 트레이 데크는 복수의 패널들을 포함하고, 상기 지지 빔의 상부 플랜지는 상기 패널들의 적어도 일부의 하부 표면에 결속되는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 패널들의 적어도 일부는 그 하부 표면으로부터 하방으로 연장되는 보강 플랜지(stiffening flange)를 포함하며, 상기 지지 빔의 상부 플랜지는 상기 보강 플랜지를 수용하도록 구성되는 복수의 컷-아웃들(cut-outs)을 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 패널들은 상기 제1 상부 트레이 데크의 일측 단부로부터 그 타측 단부까지 연장되는 패널들의 제1 그룹 및 상기 제1 상부 트레이 데크의 타측 단부로부터 그의 상기 중심까지 연장되는 패널들의 제2 그룹을 포함하며, 상기 제1 그룹 내의 상기 패널들의 말단 단부들의 적어도 일부는 상기 제1 상부 트레이 데크의 중심 라인에서 상기 패널들의 말단 단부들의 적어도 일부에 인접하거나 및/또는 중첩되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 빔은 수직하게 연장되는 표면을 갖는 수직하게 연장되는 빔을 포함하며, 상기 수직하게 연장되는 빔은 상기 중심에 위치하는 다운코머의 벽들 사이에 한정되는 공간 내로 하방으로 연장되고, 상기 수직하게 연장되는 표면은 상기 브레이스들의 이격 방향을 따라 이격되는 하나 또는 그 이상의 컷-아웃들을 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  14. 제 1 항에 있어서, 두 인접하는 연장되는 버팀대 부재들 사이에 배치되는 적어도 하나의 점프 방지 배플(anti-jump baffle)을 더 포함하며, 상기 점프 방지 배플은 하나 또는 그 이상의 장착 플랜지들을 거쳐 상기 인접하는 버팀대 부재들에 연결되는 수직하게 연장되는 플레이트를 포함하고, 상기 수직하게 연장되는 플레이트는 상기 중심 다운코머의 중심 라인을 따라 위치하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 장착 플랜지들은 개의 뒷다리처럼 굽은(dog-legged) 장착 플랜지를 포함하며, 상기 연장되는 버팀대 부재들의 적어도 일부는 상기 중심 라인에서 벗어나 배치되는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 제1 하부 크로스 플로우 트레이는 상기 제1 하부 트레이 데크 상의 액체 레벨을 유지하기 위하여 상기 유입 영역에 근접하여 배치되는 위어(weir)를 더 포함하며, 상기 위어의 상부 말단 에지는 상기 점프 방지 배플의 수직하게 연장되는 플레이트의 하부 말단 에지와 동일한 수직 상승에 위치하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 빔의 적어도 하나의 말단 단부 상에 배치되는 하나 또는 그 이상의 하방으로 연장되는 나이프(knife) 에지들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  18. 제 1 항에 있어서, 상기 다운코머 벽들은 상부 벽 부분 및 하부 벽 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 하부 벽 부분은 물질 전달 칼럼 내의 상기 제1 상부 크로스 플로우 트레이와 상기 제1 하부 크로스 플로우 트레이 사이의 거리를 조절 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 다운코머 벽의 상기 하부 벽 부분은 경사지는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  21. 제 1 항에 있어서, 상기 중심에 위치하는 다운코머는 상기 하부 크로스 플로우 트레이의 중심 라인에 위치하는 것을 특징으로 하는 트레이 어셈블리.
  22. 개방된 내부 체적을 한정하는 외부 쉘; 및
    상기 외부 쉘의 상기 개방된 내부 체적 내에 위치하는 제1항에 따른 트레이 어셈블리를 포함하는 물질 전달 칼럼.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8944418B2 (en) * 2011-05-16 2015-02-03 Koch-Glitsch, Lp Use of downcomer beam to support adjacent cross flow trays within a mass transfer column and process involving same
CN103432764B (zh) * 2013-08-05 2015-05-13 北京泽华化学工程有限公司 多降液管塔盘和具有其的板式塔
US10272355B2 (en) * 2014-01-06 2019-04-30 Still Technologies, Llc Distillation column having removable tray assembly
DE102014215438A1 (de) * 2014-08-05 2016-02-11 Basf Se Kolonne zur thermischen Behandlung von fluiden Gemischen
US10012436B2 (en) * 2015-10-30 2018-07-03 Praxair Technology, Inc. Multiple pass, parallel flow downcomer tray for a mass transfer column
MX2018010020A (es) * 2016-02-18 2018-12-17 Koch Glitsch Lp Sistema de soporte de pared cordal para bandejas de flujo cruzado en una columna de transferencia de masa y metodo que incluye el mismo.
RU175544U1 (ru) * 2017-05-11 2017-12-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Массообменная тарелка
EP3964273B1 (en) 2017-12-27 2023-11-08 Koch-Glitsch, LP Contact tray for a mass transfer column
DE102018100573A1 (de) * 2018-01-11 2019-07-11 Rvt Process Equipment Gmbh Kolonneneinbautenbefestigungswinkel
US11786855B2 (en) * 2018-03-29 2023-10-17 Uop Llc Vapor-liquid contacting apparatus and process with downcomer at shell
US11420135B2 (en) * 2018-08-06 2022-08-23 Koch-Glitsch, Lp Multi-pass contact tray for a mass transfer column and method involving same
RU2738591C1 (ru) * 2019-11-13 2020-12-14 Игорь Анатольевич Мнушкин Массообменная тарелка
CN111643920A (zh) * 2020-06-23 2020-09-11 山东德普化工科技有限公司 一种新型精馏塔
US20220395764A1 (en) * 2021-06-15 2022-12-15 Koch-Glitsch, Lp Mass transfer columns and methods of construction
US11833457B2 (en) * 2021-09-29 2023-12-05 Koch-Glitsch, Lp Support beam for supporting internals within a mass transfer column

Family Cites Families (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US821323A (en) * 1905-04-13 1906-05-22 American Chemical Eduction Company Apparatus for distilling coals and other hydrocarbonaceous substances.
US988397A (en) * 1910-09-24 1911-04-04 Mary L Steen Cooling apparatus.
US1796135A (en) * 1928-03-17 1931-03-10 Clive M Alexander Gas and liquid contact apparatus
NL72314C (ko) * 1941-05-05
GB647824A (en) * 1947-01-27 1950-12-20 Hans Carl Glitsch Fastening devices for clamping floor and wall plates in position in refining vessels
US2540781A (en) * 1946-09-20 1951-02-06 Glitsch Engineering Company Wedge actuated c clamp
US2544614A (en) * 1949-06-29 1951-03-06 Gilbert & Barker Mfg Co Sealing fastener for the floor plates of the tray of a bubble tower
US2710678A (en) * 1950-09-15 1955-06-14 Gilbert & Barker Mfg Co Tray-supporting structure for bubble towers
US2646977A (en) * 1951-03-21 1953-07-28 Lummus Co Vapor liquid contact apparatus
US3039750A (en) * 1952-03-07 1962-06-19 Kittel Walter Contact plate structure for use in a rectifying or contacting column
US2711307A (en) * 1952-04-21 1955-06-21 Shell Dev Contacting tray construction
US2973189A (en) * 1956-02-28 1961-02-28 Chu Ju Chin Fractionating columns
DE1223803B (de) * 1962-02-28 1966-09-01 Julius Montz Fa Waerme- und Stoffaustauschkolonne
NL302093A (ko) * 1962-12-29
US3360246A (en) * 1966-02-25 1967-12-26 Us Stoneware Inc Distributor with bed-level limiter
DE1804591A1 (de) * 1968-10-23 1970-12-17 Messer Griesheim Gmbh Kolonnenboden
DE1920268A1 (de) * 1969-04-22 1970-10-29 Montz Gmbh Julius Boden fuer Austauschkolonnen
US3729179A (en) * 1970-09-23 1973-04-24 Fractionation Res Inc Apparatus for liquid and vapor or gas mass transfer
GB1422132A (en) * 1972-02-07 1976-01-21 Shell Int Research Liquid discharge member for liquid-vapour contacting tray
JPS497142U (ko) * 1972-04-19 1974-01-22
US4101610A (en) * 1977-02-28 1978-07-18 Union Carbide Corporation Liquid-gas contacting tray
US4275021A (en) * 1977-03-17 1981-06-23 Union Carbide Corporation Gas-liquid contacting tray with improved inlet bubbling means
US4499035A (en) * 1977-03-17 1985-02-12 Union Carbide Corporation Gas-liquid contacting tray with improved inlet bubbling means
US4278621A (en) * 1977-12-22 1981-07-14 Union Carbide Corporation Vapor-liquid contacting system
SU1124992A1 (ru) * 1977-12-26 1984-11-23 Предприятие П/Я А-3605 Массообменный аппарат
US4208360A (en) * 1978-12-26 1980-06-17 Belyakov Viktor P Mass exchange apparatus
US4295936A (en) * 1979-06-28 1981-10-20 Chevron Research Company Fractionation apparatus providing improved heat recovery from bottom stream
JPS5995903A (ja) * 1982-11-24 1984-06-02 Nippon Kayaku Co Ltd バツフル・トレイ塔
CA1197172A (en) * 1982-11-24 1985-11-26 Karl T. Chuang Gas-liquid contacting apparatus
JPS6135845A (ja) * 1984-07-30 1986-02-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 多段シ−ブトレイ式気液接触塔
JPH0417202Y2 (ko) * 1986-04-04 1992-04-17
US5049319A (en) * 1988-08-19 1991-09-17 Nye Trays, Inc. Distillation tray
US5047179A (en) * 1988-08-19 1991-09-10 Nye Trays, Inc. Distillation tray
US5164125A (en) * 1989-03-08 1992-11-17 Glitsch, Inc. Method and apparatus for downcomer-tray operation
US5277847A (en) * 1989-03-08 1994-01-11 Glitsch, Inc. Method and apparatus for catalyst-downcomer-tray operation
US5230839A (en) * 1991-08-15 1993-07-27 Atlantic Richfield Company Fractionator feed section
US5244604A (en) * 1992-04-02 1993-09-14 Uop Packing-enhanced baffled downcomer fractionation tray
JPH06198103A (ja) * 1993-01-06 1994-07-19 Hitachi Ltd 気液接触装置
US6267359B1 (en) * 1995-04-26 2001-07-31 Stone & Webster Engineering Corp. Advanced tray support system using orthogonal grillage
US5951827A (en) * 1996-02-20 1999-09-14 Norton Chemical Process Products Corporation High capacity trays
US6131891A (en) * 1998-03-30 2000-10-17 Uop Llc Fractionation column containing stacked fractionation trays
US6287367B1 (en) * 1998-05-19 2001-09-11 Mobil Oil Corporation High-capacity vapor/liquid contacting device
US6095504A (en) * 1999-03-24 2000-08-01 Uop Llc Supports for stacked fractionation tray end pieces
US6116583A (en) * 1999-03-31 2000-09-12 Uop Llc Nestable fractionation tray antipenetration pans
US6371455B1 (en) * 2001-01-05 2002-04-16 Adam T. Lee Gas/liquid contacting apparatus
US6736378B2 (en) 2001-06-18 2004-05-18 Koch-Glitsch, Lp Contact tray having tray supported downcomers
US6783120B2 (en) * 2001-10-09 2004-08-31 Uop Llc Multiple downcomer fractional distillation tray and process
US6565071B2 (en) * 2001-10-11 2003-05-20 Amt International, Inc. Liquid/gas contacting apparatus
US6592106B1 (en) * 2002-01-08 2003-07-15 Koch-Glitsch, Lp Locking hinged joint for vapor-liquid contact trays
CN1671452A (zh) * 2002-06-25 2005-09-21 科克－格利奇有限公司 汽－液接触盘及其使用方法
US7028995B2 (en) * 2002-07-29 2006-04-18 Koch-Glitsch, Lp Vapor-liquid contact trays and method employing same
US6746003B2 (en) 2002-08-26 2004-06-08 Amt International, Inc. Gas-liquid contacting apparatus
DE10243625A1 (de) * 2002-09-19 2004-04-01 Basf Ag Hydraulich abgedichteter Querstrom-Stoffaustauschboden
US7753348B2 (en) * 2007-01-30 2010-07-13 Amt International, Inc. Gas-liquid contact apparatus
US8070142B2 (en) * 2008-01-24 2011-12-06 Amt International, Inc. Downcomer distributor
RU2355457C1 (ru) * 2008-03-25 2009-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" Контактное устройство для тепломассообменных аппаратов
US8020838B2 (en) * 2009-03-31 2011-09-20 Uop Llc Contacting stages for co-current contacting apparatuses
RU88980U1 (ru) * 2009-06-26 2009-11-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа" (ОАО "НИПИгазпереработка") Контактное устройство тепломассообменного аппарата
US8485504B2 (en) * 2011-03-09 2013-07-16 Koch-Glitsch, Lp Apparatus for supporting internals within a mass transfer column and process involving same
US8944418B2 (en) * 2011-05-16 2015-02-03 Koch-Glitsch, Lp Use of downcomer beam to support adjacent cross flow trays within a mass transfer column and process involving same

Also Published As

Publication number Publication date
CA2863790A1 (en) 2013-09-19
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US9295926B2 (en) 2016-03-29
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JP6125606B2 (ja) 2017-05-10
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US20130234348A1 (en) 2013-09-12
KR20140147815A (ko) 2014-12-30
JP2015513468A (ja) 2015-05-14

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