KR19980081218A - 방사류 흡착 용기 및 그 용기 내부에서 유동하는 유체에 ｕ자형유동 패턴을 부여하는 방법 - Google Patents

방사류 흡착 용기 및 그 용기 내부에서 유동하는 유체에 ｕ자형유동 패턴을 부여하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 장치 및 방법은 방사류 처리 용기 내에서 환상 베드를 통과하여 흐르는 유체의 유동을 개선시킨다. 길이가 긴 환상 배플이 베드에 인접한 반응기 내에 배치되어 유체가 베드로 들어가기 이전에 또는 베드를 빠져나간 후에 통상 U자형 유동을 유체에 부여함으로써 유체가 용기 내에서 입구 노즐로부터 출구 노즐까지 진행함에 따라 전체적으로 사형 또는 역 U자형 유동 패턴을 얻을 수가 있게 된다. 베드에 인접한 유동 채널 내에서 마찰에 의한 압력 강하로 인해 베드를 통과하여 흐르는 유체의 유동이 부적절하게 분배되는 것을 교정하기 위하여 소량의 유체가 통상 U자형 유동 경로를 바이패스할 수 있도록 하는 수단이 배플 내에 제공된다. 본 발명에 따른 용기는 어느 한 방향으로 용기를 통해 유동하는 유체로 작동될 수 있다.

Description

방사류 흡착 용기 및 그 용기 내부에서 유동하는 유체에 Ｕ자형 유동 패턴을 부여하는 방법
본 발명은 용기의 동일한 단부 상에 유입 매니폴드(manifold) 및 유출 매니폴드를 구비시킴으로써, 용기를 통하는 가스 유동이 통상 U자형(U-shaped) 유동 패턴으로 되는 형태의 방사류 흡착 용기(radial flow adsorption vessel)에 관한 것이다.
방사류 흡착 용기는 특히 종래의 극저온(cryogenic) 공기 분리 플랜트에 사용되었는데, 공급 기류(air stream)가 극저온 분리 유닛으로 들어가기 전에 공급 기류로부터 어떤 원하지 않는 오염물을 제거하는 전방 단부 정화 시스템으로서 사용된다.
에프. 지. 케리(F. G. Kerry)는 1991년 8월, 케미컬 엔지니어링 프로그레스지에 공기 분리 플랜트용 전방 단부들이라는 제목의 논문에서 그러한 시스템을 설명한다. 공기 분리 플랜트에 사용되는 흡착 용기에 대한 다른 설명은 미국 기계 공학 학회, 북 넘버 G00283, 극저온 프로세스 및 장치, 엠. 그레니어(M. Grenier), 와이. 레만(Y. Lehman), 피.페티(P. Petit), 디. 브이. 아이어(D. V. Eyre)의 공기 분리 유닛용 흡착 정화라는 제목의 논문에 개시되어 있다. 공기 분리 및 방사류 흡착기의 사용에 대한 다른 설명은 린드 에이지, 리포트 온 사이언스 앤드 테크놀러지(1994)에 게재된 닥터 율리히 본 게밍겐(Dr. Ulrich von Gemmingen)의 공기 분리 플랜트의 흡착 드라이어 디자인이라는 제목의 논문에 개시되어 있다.
미국 특허 제4,541,851호에는 두 개의 다른 방사류 흡착 용기가 개시되어 있다. 제1 용기에서, 흡착재를 통과하여 흐르는 가스의 유동 형태는 통상 Z자 형태인데, 길이가 긴(elongated) 통상 원통형인 용기의 반대쪽 단부들에서 가스의 도입 및 용기로부터의 가스 제거가 이루어진다. 프로세스 유체(가스)는 한 단부 상의 노즐(바닥 노즐)을 통해 들어가고, 흡착 재료를 포함하는 용기 내에서 외측의 환상부를 통해 축방향으로 상향 유동하며, 다음에 흡착제 재료 및 필터 요소를 통과하여 중앙 채널 속으로 방사상 내측으로 유동하는데, 상기 중앙 채널에서는 유체가 축방향으로 상향 유동하고 용기 상단부 상의 노즐을 통해 용기를 빠져나가며, 상기 용기는 수직 방향으로 정향되어 있다. 상기 특허된 장치의 이러한 실시예는 용기를 통해 흐르는 유동 방향을 역전시킬 수 있게 한다. 다른 실시예에서, 상기 특허는 통상 수직 위치로 정향되어 있는 용기의 바닥에 유입 노즐과 유출 노즐이 위치하는 방사류 용기를 개시한다. 프로세스 유체는 하나의 노즐을 통해 들어가, 외측 환상부를 통과하여 축방향으로 상향 유동하고, 흡착제 베드를 통과하여 중앙 채널 속으로 방사상 내측으로 유동하는데, 상기 중앙 채널에서는 유체가 축방향으로 하향 유동하여 용기를 빠져 나간다. 구멍이 있는 벽들은 유체가 용기를 통해 유동할 때 통상 U자형의 유동 패턴을 만들어내는 유동 채널들을 형성한다.
오스트레일리아 특허 출원 제57158/90호에서 출원인들은 용기의 한 단부 상의 유입구로부터 용기의 반대쪽 단부 상에 위치한 유출구까지의 유동 패턴이 통상 Z자 형태인 방사류 흡착 용기를 개시한다. 상기 용기를 통하는 유동 경로는 상기 미국 특허 제4,541,851호와 관련하여 설명한 제1 용기와 유사하다. 출원인들은 프로세스 유체가 바닥 노즐을 통해 들어가, 외측의 환상부에서 축방향으로 상향 유동하고, 흡수제 베드 및 먼지 여과(dust sieve) 요소를 통과하여 방사상 유동하며, 다음에 중앙 채널로 유동하고, 여기서 축방향으로 상향 유동하여 용기의 상단부에 위치한 노즐을 통해 용기를 빠져나가게 하는 용기를 개시하는데, 이 용기는 통상 수직 위치로 정향된다.
상기 미국 특허 및 오스트레일리아 특허에서, Z자형-유동 매니폴드 기술(용기의 반대쪽 단부들 상에 있는 입구 및 출구)은 전방 단부 시스템에 대해 방사류 흡착 용기의 전형적인 크기가 주어질 때 U자형 유동 매니폴드 기술과 비교하여 본질적으로 불량한 유동의 분배를 만들어 내기 때문에, 흡수제 베드를 통과하는 유동의 균일성을 개선하기 위하여 통상 Z자 형태의 유동 패턴 용기의 중앙 채널 내에 원뿔형 부재를 포함한다. 원뿔형 부재는 두 방향으로 유동하게 하지 않는다. 그것은 일방향으로의 유동에 대해서는 불량한 분배(maldistribution)를 교정하지만, 반대 방향으로의 유동에 대해서는 불량한 분배를 악화시킨다.
양방향으로의 유동에 대하여 유동의 불량한 분배를 감소시키는 주요 방법으로 Z자 형태의 유동 패턴을 이용하는 종래의 용기에 있어서는 내부 채널 내의 유동 면적을 증가시켜 용기의 크기 및 용기의 비용을 증가시키거나 또는 베드를 통한 압력 강하를 증가시켜 공정을 작동시키는 전력 비용을 증가시킨다.
미네소타, 세인트 폴에 소재하는 유.에스. 필터/존스 스크린즈사는 방사류 용기(반응기)에 대해 방사류 반응기 스크린을 제공하는데, 이는 프로세스 유체에 대해 통상 Z자 형태의 유동 패턴을 이용한다.
용기의 반대쪽 단부들 상에 유입 노즐 및 유출 노즐을 사용하면서, 통상 원통형의 내부 배플(baffle)들을 통상 원통형의 방사류 흡착 용기에 합체시킴으로써, 지금까지 용기 내부에서 통상 Z자 형태이었던 유동 패턴을 통상 U자 형태의 유동 패턴으로 전환시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 용기의 외측 벽과 환상 형태의 내측 흡착제 베드(또는 베드들) 사이에 배플을 위치시켜, 프로세스 유체가 용기의 외측 벽으로부터 중앙 도관까지 이송될 때 프로세스 유체에 역(逆, reverse) U자형태(U-shaped) 또는 사형(蛇形, serpentine) 유동 패턴을 부여한다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 용기의 흡착제 베드와 중앙의 종방향 축선 사이에 배플을 합체시켜, 프로세스 가스가 용기의 흡착 베드로부터 유출 노즐까지 진행하는 동안 프로세스 가스에 역 U자 형태 또는 사형 유동 패턴을 부여한다.
본 발명에 따른 방사류 흡착 용기는 양방향으로 유동하는 유체, 즉 바닥에서 들어와 상단부로 빠져나가거나 또는 상단부에서 들어와 바닥을 통해 빠져나가는 유체로 작동될 수 있다. 본 발명에 따른 방법 및 장치는 양방향 유동에 대하여 유동이 부적절하게 분배되는 것을 교정할 수 있게 해준다. 전방 단부 정화 사이클은 양방향 유동을 필요로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사류 흡착 용기의 종단면도.
도 2는 도 1의 2-2선을 따라 절취한 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사류 흡착 용기의 종단면도.
도 4는 추가된 환형의 흡착 베드의 위치를 도시하는, 도 1에 도시한 용기의 단면도.
도 5는 배플 속으로 바이패스 유동할 수 있도록 하는 것을 도시하는, 본 발명에 따른 배플 벽의 일부분의 부분도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 용기
22,24 : 포트
26 : 바닥판
34,36 : 도관
42 : 배플
도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 용기(10)를 도시한다. 용기(10)는 외측 벽(12)과, 통상 반구형의 헤드에 의해 폐쇄되는 제1 단부 또는 바닥 단부(14)와, 그리고 마찬가지로 통상 반구형의 헤드에 의해 폐쇄되는 제2 단부 또는 상단부(16)를 구비한다. 제1 단부(14)는 유입 도관 또는 유입 노즐(18)을 포함한다. 제2 단부(16)는 유출 도관 또는 유출 노즐(20)을 포함한다.
헤드, 즉 상단부(16)는 또한 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이, 용기(10)의 내부에 흡착제를 도입 및 제거하는 충전 포트(22,24)를 포함한다.
용기(10)의 내부에는 경질의 불투과성 현수(懸垂, suspended) 바닥(26)이 배치되는데, 상기 바닥판(26)은 공지된 바와 같이 일련의 웨브(28,30)와 지지부(32,32)에 의해 지지된다. 현수 바닥판(26)은 유출 노즐(20)과 연통하는 제1 중앙 도관(34)을 지지한다. 환형의 공간을 형성하는 제2의 원통형 벽 또는 도관(36)이 중앙 도관(34)으로부터 이격되어 그 중앙 도관 둘레에 동심원적으로 배치되는데, 상기 공간 속으로 흡착제 재료가 충전 포트(22,24)를 통해 배치될 수 있다. 선택적으로, 바닥판(26)은 중앙 도관(34) 및 원통형 도관(36)에 의해 지지될 수 있다. 중앙 도관(34) 및 원통형 도관(36)의 벽들은 존슨 필트레이션 시스템즈사(Johnson Filtration Systems)에서 판매하는 스크린 타입(screen type)의 구조일 수 있는데, 프로세스 유체(공기)가 화살표 (40)으로 나타낸 것처럼 베드(38)를 통과하여 유동할 수 있게 해준다.
원통형 형태의 유동 안내 배플(42)은 용기(10)의 원통형 도관(36)과 외측 벽(12) 사이에 배치되어 바닥판(26)에 의해 지지된다. 배플(42)은 프로세스 유체를 다음과 같이 안내하는 역할을 한다. 즉, 프로세스 유체(39)는 화살표로 나타낸 것처럼 유입 노즐(18) 속으로 들어가고, 용기(10)의 외측 벽(12)을 따라 수직하게 연장하고 통상 U자형으로 배플(42)을 도는 사형 경로를 통해 화살표 (40)을 따라 용기 내부로 들어가며, 배플(42) 및 원통형 도관(36)에 의해 형성된 통로를 따라 아래로 내려가 흡착제 베드(38)를 통과하여 중앙 도관(34)으로 들어가고, 화살표 (41)로 나타낸 것처럼 유출 도관 또는 유출 노즐(20)를 통해 용기(10)를 빠져나간다.
도 4는 환상 형태의 제2 내부 벽 또는 스크린(35)이 중앙 도관(34) 및 원통형 도관(36) 사이에 배치되어 별개의 두 챔버(37,38)를 형성함으로써, 두 개의 다른 흡착제가 용기 내에 배치될 수 있어 프로세스 유체를 처리하게 된다는 것을 제외하고는 도 2에 도시한 것과 유사한 단면도이다.
도 3은 외측 벽(52)과, 제1 또는 반구형 하부 단부(54)와, 제2 또는 반구형 상부 단부(56)와, 흡착제 충전 및 제거 포트(58,60)와, 유입 도관 또는 유입 노즐(62)과, 유출 도관 또는 유출 노즐(64)을 구비하는 다른 용기(50)를 도시하는데, 이들 모두는 도 1의 기구와 유사하다. 도 1의 기구와 유사한 방식으로, 환상의 흡착제 베드(72)를 형성하는 동심원의 내부 도관(68,70)을 지지하는데 현수 바닥판(66)이 사용된다. 환상의 흡착제 베드(72)는 도 1과 관련하여 설명한 것과 유사한 방식으로 복수의 다른 흡착제 베드들로 분할될 수 있다.
용기(50)는 중앙 도관 또는 배플(74)을 포함하는데, 상기 배플은 제2 또는 유출 노즐(64)로부터 현수 바닥판(66)을 향해 연장하며, 배플(74)의 단부는 현수 바닥판(66)과 중앙 도관 또는 배플(74) 사이에 통로를 형성하는 식으로 끝난다. 화살표 (78)은 용기(50) 속으로 들어가는 프로세스 유체를 나타내며, 화살표 (79)는 용기(50)를 통하여 유동하는 프로세스 유체의 경로를 나타낸다. 도 3에 도시한 바와 같이, 용기로 들어가는 프로세스 유체(78)는 통상 U자형의 유동 패턴으로, 용기(50)의 외측 벽(52)을 따라 상측으로, 베드(72)를 통과하여 방사상으로, 그리고 내부 도관(70)을 따라 하측으로 유동한다. 다음에 프로세스 유체는 중앙 도관 또는 배플(74)의 바닥 둘레로 유동하고, 방향을 바꾸어 배플(74)을 통과하여 축방향 상측으로 유동하며, 유출 노즐(64)을 통해 용기(50)를 빠져나가게 된다. 따라서, 프로세스 가스는 도 1의 유동과 유사한 방식으로, 용기(50)를 통해 사형 패턴으로 유동한다.
도 5는 도 1의 배플(42) 또는 도 3의 배플(74) 중 어느 하나의 벽의 일부부분을 개략적으로 도시한 것으로, 프로세스 유체가 배플을 통해 소량으로 바이패스 유동할 수 있도록 해주고, 흡착제 베드들에 인접한 유동 채널(즉, 도 1의 중앙 도관(34)에 의해 형성된 채널, 원통형 도관(36)과 배플(42) 사이의 채널, 또는 도 3의 배플(74)과 내부 도관(70) 사이의 채널, 내부 도관(68)과 벽(52) 사이의 채널) 내에서 마찰에 의한 압력 손실에 의해 야기되는 유동의 불량한 분배를 교정할 수 있는 수단이 배플 내에 포함되어 있다. 도 1의 경우에, 상기 수단은 배플의 바닥으로부터 상단부까지 연장하는 일련의 구멍들일 수 있는데, 구멍들은 바닥에서 더 크고 더 가깝게 이격되어 있으며, 배플의 상단부에서 더 작고 더 멀리 이격되어 있다. 이러한 형태로 배치하는 목적은 바닥부를 통해서 바이패스 유동이 더 많이 일어날 수 있도록 하고, 배플의 상단부를 통해서는 바이패스 유동이 덜 일어나도록 하는 것이다. 구멍들 사이의 한 관계는 도 5에 개략적으로 도시되어 있다. 적절히 설계하는 경우, 마찰에 의한 압력 강하에 의해 야기되는 불량한 분배를 교정하기 위하여 바이패스 유동이 전체 유동의 10%를 초과하지는 않을 것이다.
도 3에 도시한 기구의 경우에는, 더 큰 구멍들이 유출 노즐(64)에 인접한 배플(74)의 상단부에 있고, 배플(74)의 제2 또는 바닥 단부(76)로 갈수록 더 작은 구멍들이 멀리 이격되어 있으며, 이렇게 배치하는 의도는 상단부를 통해서 바이패스 유동이 더 많이 일어나도록 하고 바닥을 통해서는 바이패스 유동이 덜 일어나도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 용기는 도 1 및 도 3에 도시한 방향과는 반대로 정향될 수 있다. 이런 식으로 용기를 정향시키기 위해서는 포트(22,24,58,60)를 용기의 반대쪽 단부에 위치시킬 필요가 있다.
이처럼, 본 발명에 따라서, U자 유동 매니폴드 배치를 갖지만, 용기의 반대쪽 단부들에 유입 노즐 및 유출 노즐을 구비하는 방사류 흡착 용기가 만들어진다. 동심원의 원통형 배플, 도 1의 외측-채널-배플(42) 그리고 도 3의 중앙-채널-배플(74)은 흡착제 베드 또는 베드들을 통과하여 흐르는 유동을 균일하게 분배하기 위하여 프로세스 유체가 용기를 통해 진행함에 따라 프로세스 유체의 축방향 유동 방향을 바꾸게 한다.
본 발명은 유입 노즐 및 유출 노즐이 용기의 동일한 단부에 있을 필요 없이, 전체적으로 용기를 통한 U자형 유동을 달성하는데, U자형 유동은 Z자형 유동에 비해 유동 분배가 양호하다. 유입 노즐 및 유출 노즐을 용기의 동일한 단부에 있게 하는 것은 용기와, 용기에 연결되는 외부 파이프 설치 비용의 증가를 초래한다.
특허로 보호받고자 하는 본 발명은 이하의 청구항에 나타낸다.
유입 노즐 및 유출 노즐을 용기의 동일한 단부에 설치하지 않고도 Z자형 유동에 비해 유동 분배가 양호한, 용기를 통하는 U자형 유동을 달성할 수 있으며, 유입 및 유출 노즐을 동일한 단부에 설치하지 않아 비용을 줄일 수 있다.

Claims (18)

  1. 단부 판 또는 헤드에 의해 폐쇄되는 제1, 제2 단부를 갖는 원통형의 길이가 긴 외측 벽과, 상기 외측 벽과 이 외측 벽의 중앙 회전축선 사이에 종방향으로 배치된 입자형 재료를 포함하는 환상의 하나 이상의 베드와, 용기의 한 단부 상에 배치되어 유체를 상기 용기 속으로 도입하여 상기 베드를 통과하도록 하는 수단과, 용기의 반대쪽 단부 상에 배치되어 상기 유체를 상기 베드를 통과한 후에 용기로부터 제거하는 수단을 구비하는 형태의 용기로서,
    상기 유체가 상기 베드로 들어가기 전에 또는 상기 유체가 상기 베드를 빠져나간 후에 상기 유체에 U자형 유동 패턴을 부여하는 수단을 상기 용기 내에 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 U자형 유동 패턴을 부여하는 상기 수단은 상기 용기의 외측 벽과 상기 베드 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 용기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 U자형 유동 패턴을 부여하는 상기 수단은, 상기 환상의 베드를 지지하는 불투과성의 바닥판 상에 배치되고 상기 베드의 대부분을 따라 종방향으로 연장하는 유체 불투과성의 원통형 배플이며, 상기 배플은 배플과 상기 용기의 상기 외측 벽 사이에 그리고 배플과 상기 환상의 베드 사이에 유동 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 용기.
  4. 제3항에 있어서, 상기 유체를 상기 용기 속으로 도입하는 수단은 상기 불투과성의 바닥판에 인접하고, 상기 바닥판은 유체를 상기 용기의 상기 외측 벽과 상기 배플 사이의 상기 통로로 향하도록 안내하는 유동 디렉터로서의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 용기.
  5. 제3항에 있어서, 상기 유동 통로는 상기 용기를 통과하는 유체 유동의 일부분이 상기 배플을 바이패스할 수 있도록 하여, 상기 베드에 인접한 상기 유동 통로 내에서 마찰에 의한 압력 손실에 의해 주로 야기되는 유동의 불량한 분배를 교정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  6. 제5항에 있어서, 유동의 불량한 분배를 교정하는 상기 유동 통로 내의 상기 수단은 상기 배플을 관통하는 통로를 포함하며, 이 통로는 상기 배플의 일단부와 반대쪽에 있는 상기 배플의 일단부에서 유체가 더 많이 바이패스할 수 있도록 하여 상기 유체 유동의 방향을 역전시키는 것을 특징으로 하는 용기.
  7. 제6항에 있어서, 유동의 불량한 분배를 교정하는 상기 유동 통로 내의 상기 수단은, 상기 바닥판에 의해 지지되는 상기 배플의 상기 단부로부터 상기 배플의 반대쪽 단부까지 간격을 두고 형성되며 지름이 변하는 일련의 원형 구멍들을 포함하며, 상기 구멍들의 상기 지름은 상기 배플의 상기 반대쪽 단부에서보다는 상기 바닥판에 의해 지지되는 상기 단부에서 더 크고, 상기 간격은 상기 배플의 상기 반대쪽 단부에서 보다는 상기 바닥판에 의해 지지되는 상기 단부에서 더 작은 것을 특징으로 하는 용기.
  8. 제2항에 있어서, 상기 U자형 유동 패턴을 부여하는 상기 수단은 상기 베드와 상기 벽의 상기 회전축선 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 용기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 U자형 유동 패턴을 부여하는 상기 수단은 상기 베드와 상기 벽의 상기 회전축선 사이에 배치된 유체 불투과성의 동심원 배플인 것을 특징으로 하는 용기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 U자형 유동 패턴을 부여하는 상기 수단은 상기 용기의 상단으로부터 상기 용기의 바닥까지 상기 베드의 대부분을 따라 연장하는 원통형의 배플이고, 상기 배플은 배플과 상기 회전축선 사이에, 그리고 배플과 상기 환상의 베드 사이에 유동 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 용기.
  11. 제8항에 있어서, 상기 유동 통로는 상기 용기를 통과하는 유체 유동의 일부분이 상기 배플을 바이패스할 수 있도록 하여, 상기 베드에 인접한 상기 유동 통로 내에서 마찰에 의한 압력 손실에 의해 주로 야기되는 유동의 불량한 분배를 교정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 용기.
  12. 제8항에 있어서, 유동의 불량한 분배를 교정하는 상기 유동 통로 내의 상기 수단은 상기 배플을 관통하는 통로를 포함하며, 이 통로는 상기 배플의 일단부와 반대쪽에 있는 상기 배플의 일단부에서 유체가 더 많이 바이패스할 수 있도록 하여 상기 유체 유동의 방향을 역전시키는 것을 특징으로 하는 용기.
  13. 제12항에 있어서, 유동의 불량한 분배를 교정하는 상기 유동 통로 내의 상기 수단은, 상기 용기의 상기 상단부로부터 상기 배플의 반대쪽 단부까지 간격을 두고 형성되며 지름이 변하는 일련의 원형 구멍들을 포함하며, 상기 구멍들의 상기 지름은 상기 용기의 상기 상단부에 인접하는 상기 배플의 상기 단부에서 더 크고, 상기 간격은 상기 용기의 상기 상단부에 인접하는 상기 배플의 상기 단부에서 더 작은 것을 특징으로 하는 용기.
  14. 흡착제 재료로 구성되는 하나 이상의 환형 베드가 내부에 배치되어 있고, 유체가 상기 베드로 유동할 수 있게 그리고 유체가 상기 베드로부터 제거될 수 있게 하는 수단을 반대쪽 양단부 상에 구비하는 길이가 긴 폐쇄된 원통형 하우징을 구비하는 형태의 용기 내부로 유동하는 유체에 U자형 유동 패턴을 부여하는 방법으로서,
    상기 유체가 상기 베드로 들어가기 이전에 또는 상기 유체가 상기 베드를 빠져나간 후에 상기 유체에 U자형 유동 패턴을 부여하는 수단을 상기 용기 내부에 장착하는 단계를 포함하며,
    이에 의해, 상기 용기 속으로 유체를 도입하는 상기 수단으로부터 상기 유체를 상기 용기로부터 제거하는 상기 수단까지 상기 용기를 통과하는 유체 유동은 사형(蛇形, serpentine) 패턴인 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 원통형의 배플을 상기 하우징의 외측 벽과 상기 베드 사이에 설치하는 단계를 포함하며, 상기 배플은 유체가 상기 배플과 상기 하우징의 상기 외측 벽에 의해 형성된 통로를 따라 상기 하우징을 통해 유동하도록 하고, 상기 배플과 상기 베드에 의해 형성된 통로를 따라 반대 방향으로 유동하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 원통형의 배플을 상기 하우징의 회전축선과 상기 베드 사이에 설치하는 단계를 포함하며, 상기 배플은 유체가 상기 배플과 상기 하우징의 상기 베드에 의해 형성된 통로를 따라 상기 베드를 통해 흐르도록 하고, 상기 배플에 의해 형성된 통로를 따라 반대 방향으로 상기 용기를 빠져나가도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 용기를 통과하여 유동하는 소량의 유체가 상기 배플을 바이패스할 수 있도록 하는 수단이 상기 배플에 제공되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제14항에 있어서, 유체를 상기 용기의 어느 한 단부에 도입하고, 유체를 상기 용기의 반대쪽 단부로부터 제거하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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