KR970006990B1 - 능동액체분배기를 구비한 충전탑 - Google Patents

능동액체분배기를 구비한 충전탑 Download PDF

Info

Publication number
KR970006990B1
KR970006990B1 KR1019930702325A KR930702325A KR970006990B1 KR 970006990 B1 KR970006990 B1 KR 970006990B1 KR 1019930702325 A KR1019930702325 A KR 1019930702325A KR 930702325 A KR930702325 A KR 930702325A KR 970006990 B1 KR970006990 B1 KR 970006990B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid
tray
casing
packing
gas
Prior art date
Application number
KR1019930702325A
Other languages
English (en)
Other versions
KR930703050A (ko
Inventor
티. 츄앙 카알
Original Assignee
더 거버너스 오브 더 유니버시티 오트 알버타
원본미기재
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=4146958&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR970006990(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 더 거버너스 오브 더 유니버시티 오트 알버타, 원본미기재 filed Critical 더 거버너스 오브 더 유니버시티 오트 알버타
Publication of KR930703050A publication Critical patent/KR930703050A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR970006990B1 publication Critical patent/KR970006990B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • B01D3/18—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal bubble plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B01D53/185—Liquid distributors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0426—Counter-current multistage extraction towers in a vertical or sloping position
    • B01D11/043—Counter-current multistage extraction towers in a vertical or sloping position with stationary contacting elements, sieve plates or loose contacting elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/008—Liquid distribution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D47/00—Separating dispersed particles from gases, air or vapours by liquid as separating agent
    • B01D47/14—Packed scrubbers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/30—Loose or shaped packing elements, e.g. Raschig rings or Berl saddles, for pouring into the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J19/305—Supporting elements therefor, e.g. grids, perforated plates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Supply Of Fluid Materials To The Packaging Location (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Abstract

내용없음

Description

능동액체분배기를 구비한 충전탑
제1도는 액체분배 충전탑의 개략적인 측면도,
제2도는 제1도는 선 Ⅱ-Ⅱ상의 평면도,
제3도는 상이한 충전탑의 상향으로 연장된 부분을 제외하고는 제1도와 유사한 도면,
제4도는 패킹을 구비한 제3도 Ⅳ-Ⅳ상의 도면,
제5도는 상이한 타입의 패킹의 효과를 나타낸 그래프,
제6도는 다양한 탑설계의 물질전달성능을 나타낸 그래프이다.
본 발명은 능동액체분배기(active liquid distributor)를 구비한 충전탑(packed colu
mn)에 관한 것이다. 본 발명은 물질전달조작, 예를 들어 증류, 흡수스트리핑 및 액체추출에 사용된다.
이것은 예를들어 1953년 5월 19일자로 피 엔 헤레(P. N. Heere)에게 허여되고 발명의 명칭이 ''충전탑 내에서 분배를 균등하게 하기 위한 장치"인 미합중국 특허번호 제2,639,130호에 이미 개시되어 있으며, 이 장치는 충전탑내에 연속적이며 방사상으로 연장되어 있는 베인 분배기를 제공하여 탑벽을 향한 액체유동을 차단하여 탑을 가로질러 일정한 소정의 지점에 액체를 복귀시키는 장치이다. 이것은, 상향유동상태의 작용, 탑벽의 저항, 표면장력 및 패킹자체의 작용을 보상하여 액체가 탑벽외부로 유동하고 그 다음에 벽 아래로 유동하며 따라서 상향으로 유동하는 기체상태와의 접촉을 피하도록 되어있다.
헤레의 층전탑은
1) 분배기가 기체/액체접촉 및 물질전달을 증가시키는데 거의 기여하지 않으며
2) 분배기가 충전베드를 통하여 액체의 하향유동을 균등하게 분배하지 않으며
3) 분배기가 범람될 수 있어서 액체의 오분배를 발생시킬 수 있으며 이에 따라 탑의 기체/액체접촉효율을 저하시키는 단점이 있다.
기체-액체접촉탑내의 서로 다른 레벨에 천공된 액체분배 및 거품발생 트레이를 제공하는 충전탑은 1985년 3윌 12일자로 케이. 티. 츄앙 등(K. T. Chuang et al)에게 허여되고 발명의 명칭이 "기체-액체접촉장치" 인 미합중국 특허번호 제4,504,425호에 개시되어 있다. 일반적으로 이러한 형태의 천공된 트레이는 충전탑내에서 충전베드를 분리하고 상향으로 연장되어 있는 액체분배공간내에 사용된다. 이 천공된 트레이는, 천공된 트레이를 가로지르는 방해되지 않는 액체유동을 제공하여, 패킹이 균일하게 젖도록 유지하는데 필수적인 천공된 트레이를 가로질러 균일한 액체분배를 보장하기 위하여, 충전베드를 분리하고 기체와 액체사이의 물질전달에 기여하지 않는 이들 공간내에 위치되어야만 한다.
맥물란 등(McMullan et al)이 저술하고 명칭이 '충전진공탑에서의 문제해결" 인 최근의 논문에는, 1990년 11월 11-16일 시카고에서 개최된 AIChE 연례회의에서 충전 진공탑의 실험결과가 개시되어 있다. 저자는 충전탑내에 불균일한 액체분배의 발생이 불가피하며, 최대성능을 위하여 액체가 충전베드 사이의 서로 다른 레벨에 있는 탑의 패킹이 없는 부분내에서 재혼합되어야 한다는 결과로부터 결론을 내렸다.
또한 시브트레이 타워의 효율을 증가시키기 위하여 시브트레이의 상단부에 충전물질의 얕은 베드를 추가하는 것이 1988년 5월에 발간된 탄화수소 공정(Hydrocabon processing)의 페이지 76-G에 있는 에이-비. 에스. 에이취 사렘등(A-B.S.H. Salem et al)이 기술한 ''더 좋은 시브트레이? 패킹부가" 및 "증류에서의 결합된 메시패킹 및 시브트레이의 성능'' 에 개시되어 있다. 이러한 개발은 1990년 6월에 발간된 첸등의 Cdn. J. of Chem Eng, Vol 68에 "증류에 있어서의 결합된 메시패킹 및 시브트레이의 성능"에서 본 발명자에 의해서 연구되었다.
이들 논문에서 연구된 시스템은 이들 개발이 시브트레이의 사용에 의한 것이기 때문에 밑에 있는 패킹위에 액체를 분배하기 위한 것은 아니다. 평가된 바와 같이 이러한 타입의 트레이는 그 하강관을 향한 트레이를 가로지르는 액체의 횡단유동을 위해서만 제공되며, 이에 따라 패킹내의 액체의 횡단분배를 제공한다. 액체가 트레이를 가로질러 유동함에 따라, 기체는 거품을 발생시키기 위하여 횡단으로 유동하는 액체를 통하여 사양으로 기포를 일게한다.
패킹내 거품의 레벨을 유지하는 것은 어렵지만 이들 논문에 기술된 목적을 위해서는 성능에 있어서의 개량이 인지되었다.
패킹을 지지하기 위한 표준의 천공된 트레이, 또는 충전베드 사이의 공간내에 있는 다른 타입의 천공된 트레이 또는 트레이가 기체/액체접촉에 크게 기여하지 않기 때문에 비능동인 비능동분배기 대신에 능동분배기가 구비된 충전탑이 요구되고 있으며, 여기에서 작동분배기는 기체/액체접촉에 크게 기여하고, 동시에 패킹을 직접 지지하며, 양질의 액체혼합을 제공한다.
본 발명에 따라, 기체/액체물질 전달에 사용하기 위한 충전탑이 제공되며, 여기에서 충전탑은
a) i) 상부액체수용 케이싱 내부부분, ii) 하향으로의 능동액체의 유동 및 상향으로의 기체유동을 위한 유동통로를 형성하는 중간 케이싱 내부부분, 및 iii) 하부액체수집 케이싱 내부부분을 가지고 있으며 상향으로 연장되어 있는 케이싱
b) 액체수용케이싱 내부부분 위에 있는 케이싱으로부터의 기체출구
c) 이 액체수용케이싱의 내부부분을 가로질러 액체를 분배하기 위한 수단
d) 액체수집케이싱 내부부분으로부터의 액체출구
e) 액체수집케이싱 내부부분으로의 기체입구
f) 각각의 트레이가 구획면적을 가로질러 천공되어 있으며, 충전배드를 직접 지지하기 위하여 서로 다른 레밸에서 중간 케이싱 내부부분에서 전체 유동통로를 횡단으로 구획하는 공간상으로 이격된 일련의 다공성 트래이 및
g) 각각의 트레이 상에 지지되는 복수의 불연속적인 기체/액체접촉 충전요소를 포함하며,
h) i) 개선점은, 패킹요소는 충전베드가 지지되는 트레이 위의 중간 케이싱 내부부분의 구획부 전체를 충전하는 각각의 충전배드를 형성하고, ii) 트레이는 작동중에 트레이 위 및 패킹내에서 거품발생을 촉진시키도록 각각의 트레이상에 제어된 액체레벨의 바람직한 정도를 제공하며, 이에 따라 실질적으로 각각의 추전베드 전체와 함께 각각의 트레이 및 실질적으로 중간 케이싱 내부부분의 전체가 케이싱내에서 기체/액체접촉에 크게 기여하도록 하는 능동액체거품 및 분배 트래이인 것을 특징으로 하고 있다.
제1도 및 제2도에는 능등액체분배기를 포함하는 충전탑의 실시예가 도시되어 있으며, 이 충전탑은
a) i) 상부 액체수용케이싱 내부부분(2), ii) 하향으로의 능동액체의 유동 및 상향으로의 기체유동을 위한 유동통로를 형성하는 중간 케이싱 내부부분(4) iii) 및 하부 액체수집케이싱 내부부분(6)을 가지고 있고 상향으로 연장되어 있는 케이싱(l)
b) 액체수용케이싱 내부부분(2) 위에 있는 케이싱(1)으로부터의 기체출구(8)
c) 이 액체수용케이싱 내부부분(2)을 가로질러 액체를 분배하기 위한 수단(10)
d) 작동중에 기체누출을 방지하기 위해 밀봉되는 액체수집케이싱 내부부분(6)에 있는 액체출구(12)
e) 액체수집케이싱 내부부분으로의 기체입구(13)
f) 각각의 트레이(l4 내지 16)가 전체구획면적을 가로질러 천공되어 있으며, 충전베드를 직접 지지하기 위하여 작동중에 그위에 직접 지지된 충전베드와 함께 어떤 충전베드를 가로지르는 능동액체를 분배하고, 서로 다른 레벨에서 중간 케이싱의 내부부분(4) 내에서 전체유동통로를 횡단으로 구획하는 일련의 다공선 트레이(14 내지 16) 및
g) 각각의 트레이(14 내지 l6)상에 지지되는 복수의 불연속적인 기체/액체접촉충전요소(18)를 포함하고 있으며, 개선점은 i) 패킹요소(18)는 충전베드(20 내지 22)가 지지되는 트레이(14 내지 l6) 위의 중간 케이싱 내부부분(4)의 구획부 전체를 충전하는 각각의 충전베드(20 내지 22)를 형성하고, ii) 트레이는 작동중에 트레이 위 및 패킹내에서 거품발생을 촉진시키도록 각각의 트레이상에 제어된 액체레벨의 바람직한 정도를 제공하며, 이에 따라 실질적으로 각각의 충전베드(20 내지 22) 전체와 함께 각각의 트레이 및 실질적으로 중간 케이싱 내부부분(4)의 전체가 케이싱(1) 내에서 기체/액체접촉에 크게 기여하도록 하는 능동액체거품 및 분배 트레이인 것을 포함하고 있다.
액체수용케이싱 내부부분(2)을 가로질러 액체를 분배하기 위한 장치(10)는 패킹의 상부분을 가로질러 액체를 분배하기 위해 공간적으로 이격된 액체 스프레이 노즐(26)을 구비한 파이프(24)를 포함하고 있다.
액체출구(12)는 액체제거 및 파이프(27)를 통하여 증기의 누출을 방지하기 위하여 탑의 기부에서 액체 밀봉을 형성하는 U자 형성 트랩(28)을 구비한 파이프(27)를 포함하고 있다.
작동중에, 액체는 상단 충전베드(22)상에 분무되는 반면에, 기체는 입구(13)를 통하여 공급되고 하단 충전베드(20)를 통하여 상향으로 이송된다.
액체는 화살표(7)의 방향으로 충전베드(20 내지 22)를 통하여 하향으로 똑똑 떨어지는 반면에 기체는 증기 및 액체유동의 향류유동 측면을 증명하기 위하여 화살표(9)의 방향으로 충전베드를 통하여 상향으로 통과한다.
각각의 트레이(14 내지 16)에서, 트레이내의 구멍을 통하여 상향으로 통과하는 기체는 충전베드 바로위에 있는 액체가 통상 23으로 표시된 레벨에서 거품을 발생시키도록 한다. 중대한 이점은 각각의 트레이위에 있는 패킹내에서 상당한 거품높이를 발생시킴으로써 획득될 수 있다. 본 발명에 따라 거품의 특성은 작동액체거품 및 분배 트레이를 사용함으로써만 달성될 수 있다. 능동이란 용어는 거품작용을 촉진 또는 유지시키지 않는 트레이 설계로부터 본트레이를 구별하기 위한 것이다.
능동 트레이는, 상향으로 유동하는 증기가 트레이 위에 있는 패킹에서 거품을 발생시킬 수가 없기 때문에, 트레이상의 액체의 체류량을 제어할 수 없는 천공된 트레이의 사용은 당연히 제외할 것이다. 액체의 체류량을 통상 제고하지 않는 이러한 트레이는 액체가 자유롭게 유동하도록 하지만 트레이위에 패킹조각들을 유지시키는 비교적 큰 천공부를 가지는 통상의 패킹 공급 트레이이다. 더욱이, 다른 수단에 의해서 거품을 배제하거나 막는 트레이는 제외된다. 이러한 트레이는 트레이를 통한 액체의 하향유동이 없거나 매우 적은 상태에서 트레이를 통한 기체의 상향 유동만을 제공하는 트레이를 포함할 것이며, 예를 들어 전체 트레이를 가로질러 하강관을 향한 그 다음 트레이의 대응측으로의 액체의 횡단유동을 수반하는 버블 캡 트레이 및 시브트레이는 제외된다. 그 결과, 수용가능한 능동 트레이는, 액체가 트레이 바로 아래의 패킹상으로 트레이를 통하여 하향으로 유동하는 동안, 패킹에서 바람직한 정도로 거품을 발생시킬 수 있는 종류이다. 트레이는 바로 아래에 있는 패킹에 걸쳐서 액체의 하향유동을 적당히 재분배하기 위하여 충분한 수의 천공부 또는 구멍을 가지고 있다. 트레이 능동타입의 이러한 특성을 달성하기 위하여 구멍설계와 함께 다양한 형태의 트레이가 제공될 수 있다. 가이드 라인으로 트레이 형태는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 트레이의 천공된 면적이 트레이에 의해서 구획된 탑의 단면적의 10% 내지 40% 범위내에 있을 수 있는 것이 최대 특징일 수 있다. 전형적인 형태의 트레이는 제2도 및 제4도에 도시되어 있다. 구멍크기는 0.125 내지 1.0in(3.2 내지 25.4mm)의 범위에 있는 것이 바람직하다. 제2도의 트레이는 충전탑의 기부에 통상 사용되는 지지 트레이의 타입과 유사하며, 단지 천공의 변형된 범위 및 천공의 크기가 상기 범위내에 놓이도록 형성된다. 제4도의 트레이는 제2도의 트레이와 유사하며, 단지 부위는 하강관 트로프의 평행열을 제공하기 위하여 트레이 표면을 가로질러 변형되어 있다. 대부분의 액체는 하강관을 통하여 하향으로 유동하고 밑에 있는 베드 위에 분배되는 반면에, 증기는 하강관 사이의 천공판 부분을 통하여 상향으로 유동한다. 하강관은 트레이위 및 패킹내에서 바람직한 거품높이를 발생시키기 위하여 트레이상에 충분한 액체를 체류시키기 위한 위어를 구비하고 있다. 제1도의 탑에 있어서, 추전베드(20 내지 22)는 중간 케이싱 내부부분(4)의 구획된 공간의 전체에 채워지고 천공된 트레이(14 내지 16)의 천공면적의 크기와 이 천공된 트레이의 단면적은 각각의 트레상에 제어된 액체레벨의 바람직한 정도를 제공하여 트레이위 및 패킹내에서 거품발생을 촉진시키도록 선택되어서 각각의 능동트레이(14 내지 16)는 실질적으로 각각의 충전베드(20 내지 22)의 전체와 함께 케이싱(1)내에서 기체/액체 접촉에 충분하게 기여한다.
최상의 결과를 위하여, 각각의 트레이(14 내지 16)는 상기 언급된 범위, 즉 그 트레이에 의해서 구획된 단면적의 20% 내지 40%의 더욱 제한된 범위내의 천공된 면적과 제2도에 도시된 바와 같이 직경범위가 0.125 내지 10in(3.2 내지 25.4mm)인 천공부(17)를 가지고 있다. 이러한 형태의 능동판 구조에 있어서, 바람직한 거품높이(23) 및 하향유동액체의 바람직한 분배는 작동중에 달성 및 유지된다. 또한 최상의 결과를 위하여, 트레이(14 내지 16)는 10 내지 80in(250 내지 2000mm) 범위의 높이에서 케이싱(1)내의 유동통로를 구획한다.
바람직한 패킹은 랜덤타입패킹 예를 들어,(Glitsch),(Mini-rings),(Norton), 및 메탈 인타록스(metal Intalox saddles)와 오더드-베드타입 팩킹 예를 들어(Koch), 프렉스팩Flexpac), 요크(York mesh),,(Goodloc)과 슐처(Sulzer Bx) 패킹을 포함하고 있다.
상기 설명된 바와 같이 제3도 및 제4도에 있어서, 트레이(14 내지 16)는 본 발명의 바람직한 대안 실시예에 따라 트레이(16)에 대하여 도시된 하강관(32 내지 35)과 같은 하강관을 구비하고 있다. 각각의 하강관(32 내지 35)은, 오버플로우 위어(35, 38)와 같은 오버플로우 위어와 측판(40, 42) 및 바닥판(44)과 같은 천공된 측판 및 바닥판을 가지고 있다. 판을 위한 배열은 제2도의 판과 같은 방식으로 기능한다. 위어(36, 38)는 각각의 하강관 트로프 사이에서 천공된 부분(30) 위에 있는 트레이 표면상에서 액체를 체류시키는데 충분한 높이여서, 화살표(45)의 방향으로 구멍(17)을 통하여 상향으로 유동하는 증기는 제3도의 레벨(23)로 통상 표시되는 바와 같이 패킹내의 바람직한 거품높이를 발생시킨다. 하강관 트로프(32, 35)의 수는 트레이 바로 아래에 위치된 패킹위로 하향유동액체의 적당한 분배를 제공하기 위한 트레이의 크기에 대하여 선택된다. 화살표(46)로 표시된 바와 같이, 하강관 트로프는 밑에 있는 패킹위에 실질적으로 골고루 하향유동액체를 분배시키기 위하여 분산방식으로 액체를 유동시킨다.
본 발명을 증명하는 시험은 5개의 트레이를 가진 30cm 직경의 메탄올/물 증류탑을 사용하여 이루어졌으며, 여기에서 인접한 트레이는 46cm 만큼 이격되어 있다. 이 실험은, 25mm 미니링으로 충정된 46cm의 베드와 결합되어 있는 제2도에 도시된 타입의 다수의 20%의 천공 이중 유동 트레이에 대한 저 메탄올 농도에서, 동일한 패킹이지만 종래의 패킹지지판을 장착한 30in의 이론단 대응높이(HETP) 값과 비교하여 볼때 HETP가 12in인 것을 보여준다. 이 결과는 본 발명이 종래의 기술의 HETP 대 본 발명의 HEPT 비율인 30:12 즉 2.5의 계수 만큼 충전탑 효율을 개량할 수 있다는 것을 나타내고 있다. 더욱이 본 발명에 의해서 제공된 탑효율의 개선을 증명하기 위하여 시험이 수행되었다. 제1도에 도시된 타입의 탑은 메탄올(MeOH) 및 물(H2o)의 혼합물을 분리하는데 사용된다. 이 타원에 대한 최상의 패킹을 결정하기 위하여 다양한 패킹의 효율이 조사되었다. 제5도의 결과는 패킹의 이론단 대응높이(HETP)에 있어서 가장 낮은 값을 나타낸 미니링이 최상의 패킹인 것을 나타낸다.
제5도에서, F-인자는 Uv로서 정의되는 기체운동에너지를 나타내며 Uv는 단위가 m/s인 증기속도이며 Pv는 단위가 kg/m2인 증기밀도이다. 바람직한 미니링의 유무를 포함한 다양한 상태하에서 탑의 작동상태의 결과가 제6도에 도시되어 있다. 제2도의 이중유동 트레이, 다른 분리 트레이가 없는 미니링의 탑과 이중 유동 트레이로 이루어지고 트레이 사이의 공간을 미니링으로 완전히 채운 본 발명과의 성능비교가 제공된다.
제6도에서, NTR/m은 HETP의 역수, 즉 1/HETP인 미터당 이론단수와 동일하다. 상기 조건하에서 탑의 운전으로부터 유도된 데이타가 F=1.6의 값에 대하여 도시된다. 제6도로부터, 이중 유동 트레이와 미니링으로 완전히 패킹한 본 발명의 트레이를 비교하여 볼 때 성능증가는 계수 2보다 더 크다. 본 발명은 또한 적어도 1.3의 계수만큼 미니링의 표준패킹보다 더 우수하게 작동한다. 제6도의 그래프상에 도시되지 않았지만, 첸 등 (상기 참조)에 의해서 제시된 바와 같이 그 위에 패킹의 한 층을 가진 시브트레이의 성능은 패킹이 없는 이중 유동 트레이의 성능보다 대략 1.1배 더 효과적이다. 그러므로 본 발명의 장치는 2 또는 그 이상의 계수만큼 첸 등(상기 참조)보다 성능의 증가를 제공한다. 이것은 통상 굉장한 것이라고 여겨졌던 10%의 효율증가에 대하여 200%의 효과를 거둘 수 있음을 비교하여 볼 때, 물질전달 분야에서의 극히 현저한 개량인 것이다.
본 발명에 따라, 탑에 있어서 능동액체거품 및 분배 트레이의 위치조정은 하향액체의 더 빈번한 재분배를 위해 제공되며 한편 탑의 높이를 통하여 기체/액체접촉을 향상시킨다. 탑내에서 매 6 내지 8m마다 액체분배기를 포함하게 되는 통상의 시스템과 다르게, 본 발명의 시스템은 매 0.3 내지 0.5m마다 능동트레이내에 고유한 분배기를 제공한다. 이미 언급된 바와 같이, 능동트레이는 제2도 및 제4도에 도시된 타입일 수 있으며, 여기에서 제4도의 하강관 트레이는 직경이 큰 경우, 예를들어 직경 1m 초과, 또는 액체의 하향유동 속도가 큰 경우에 사용된다.
본 발명의 바람직한 실시예는 여기에서 상세하게 설명되었지만, 본 발명의 요지 및 첨부된 클레임의 범위로부터 이탈하지 않고 변형이 이루어질 수 있다는 것을 당해기술의 통상의 기술자라면 이해할 것이다.

Claims (8)

  1. a) i) 상단 액체수용케이성 내부부분, ii) 하향으로의 능동액체의 유동 및 상향으로의 기체유동을 위한 유동통로를 형성하는 중간 케이싱 내부부분, 및 iii) 하부 액체수집케이싱 내부부분을 가지고 있으며, 상향으로 연장되어 있는 케이싱
    b) 액체수용케이싱 내부부분 위에 있는 케이싱으로부터의 기체출구
    c) 이 액체수용케이성 내부부분을 가로질러 액체를 분배하기 위한 수단
    d) 액체수집케이싱 내부부분으로부터의 액체출구
    e) 액체수집케이싱 내부부분으로의 기체입구
    f) 각각의 트레이가 구획면적을 가로질러 천공되어 있으며, 충전베드를 직접 지지하기 위하여 서로 다른 레벨에서 중간 케이싱 내부부분에서 전체 유동통로를 횡단으로 구획하는 공간상으로 이격된 일련의 다공성트레이 및
    g) 각각의 트레이 상에 지지되며, 복수의 불연속적인 기체/액체접촉 충전요소를 포함하며, 기체/액체 물질전달조작에 사용되는 충전탑에 있어서,
    h) i) 패킹요소는 충전베드가 지지되는 트레이 위의 중간 케이싱 내부부분의 구획부 전체를 충전하는 각각의 충전베드를 형성하고, ii) 트레이는, 작동중에 트레이 위 및 패킹내에서 거품발생을 촉진시키도록 각각의 트레이상에 제어된 액체레벨의 바람직한 정도를 제공하며, 이에 따라 실질적으로 각각의 충전베드 전체와 함께 각각의 트레이 및 실질적으로 중간 케이싱 내부부분의 전체가 케이싱 내에서 기체/액체접촉에 크게 기여하도록 하는 능동액체거품 및 분배 트레이이며, iii) 각각의 상기 트레이는, 액체의 하향유동을 허용하는 트래이내의 천공된 면적에 의해서 제어된 액체레벨의 상기 바람직한 정도를 제공하는 한편 상기 판상에 상기 액체레벨을 유지하며, 이에따라 상기 천공된 면적을 통한 증기의 상향유동이 상기 패킹내에서 상기 액체의 거품을 발생시키도록 하며, ⅳ) 각각의 트레이는 상기 트레이내에 복수의 하강관을 형성하기 위하여 위어와 함께 평행하게 이격된 복수의 트로프를 포함하고 있으며, 상기 위어는 상향유동증기에 의해서 거품이 발생되기에 충분한 액체레벨을 형성 및 유지하기 위한 높이이며, ⅴ) 상기 트레이는 복수의 구멍을 구비한 평판형이며, 각각의 구멍은 그것을 통하여 향류형 기체/액체유동을 제공하고, 또한 각각의 트래이상에 체류되는 바람직한 액체의 정도를 제공하는 것을 특징으로 하는 충전탑.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 트레이는 그 트레이에 의해서 구획된 단면적의 10% 내지 40% 범위내의 천공된 면적을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 충전탑.
  3. 제1항에 있어서, 천공부는 3.2 내지 25.2mm 범위내의 직경을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 충전탑.
  4. 제1항에 있어서, 천공된 면적은 20% 내지 40%의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 충전탑.
  5. 제1항에 있어서, 트레이는 20 내지 200cm 범위내의 높이로 케이싱내의 유동통로를 구획하고 있는 것을 특징으로 하는 충전탑.
  6. 제1항에 있어서, 상기 패킹은 미니링, 세들 및 오더드 타입 패킹으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는것을 특징으로 하는 충전탑.
  7. 제6항에 있어서, 상기 패킹은 미니-링인 것을 특징으로 하는 충전탑.
  8. 제7항에 있어서, 상기 트레이 및 패킹의 물질전달성능은 미터당 4개의 이론단의 범위내에 있는 것을 특징으로 하는 충전탑.
KR1019930702325A 1991-02-05 1992-02-05 능동액체분배기를 구비한 충전탑 KR970006990B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002035701A CA2035701C (en) 1991-02-05 1991-02-05 Active liquid distributor containing, packed column
CA2,035,701 1991-02-05
PCT/CA1992/000049 WO1992013620A1 (en) 1991-02-05 1992-02-05 An active liquid distributor containing packed column

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR930703050A KR930703050A (ko) 1993-11-29
KR970006990B1 true KR970006990B1 (ko) 1997-05-01

Family

ID=4146958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019930702325A KR970006990B1 (ko) 1991-02-05 1992-02-05 능동액체분배기를 구비한 충전탑

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5387377A (ko)
EP (1) EP0577607B1 (ko)
JP (1) JP3352683B2 (ko)
KR (1) KR970006990B1 (ko)
AT (1) ATE144161T1 (ko)
AU (1) AU653000B2 (ko)
BR (1) BR9205575A (ko)
CA (1) CA2035701C (ko)
DE (1) DE69214634T2 (ko)
RU (1) RU2135252C1 (ko)
WO (1) WO1992013620A1 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2711545B1 (fr) * 1993-10-29 1995-12-22 Air Liquide Distributeur de liquide pour dispositif d'échange de chaleur et de matière, colonne de distillation comprenant un tel distributeur, et utilisation d'une telle colonne pour la distillation de l'air.
US6045762A (en) * 1997-01-22 2000-04-04 Governors Of The University Of Alberta Apparatus for catalytic distillation
US6059272A (en) * 1998-05-15 2000-05-09 The Boc Group, Inc. Liquid distributor
EP1077079B1 (en) * 1999-08-18 2014-05-21 Tsukishima Kankyo Engineering Ltd. Gas-liquid contacting column apparatus and use thereof
JP4615079B2 (ja) * 1999-10-25 2011-01-19 月島環境エンジニアリング株式会社 塔方式の気液接触装置
US6460834B2 (en) * 2000-02-16 2002-10-08 Shell Oil Company Gas/liquid contact tray
DE10010810A1 (de) * 2000-03-08 2001-09-13 Montz Gmbh Julius Flüssigkeitsverteiler und Verfahren zum Betreiben
EP1663453B1 (en) * 2003-08-13 2008-04-23 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Gas-liquid contacting tray
US20050211090A1 (en) * 2003-08-25 2005-09-29 Mccullough Matthew L Method for achieving ultra-low emission limits in VOC control
US8012501B2 (en) 2004-06-10 2011-09-06 Synthes Usa, Llc Flexible bone composite
CN101905088B (zh) * 2010-06-09 2012-12-12 石家庄工大化工设备有限公司 一种立体传质液体同向流塔
CN105536443A (zh) * 2016-01-18 2016-05-04 重庆市韵诚塑料防腐设备有限公司 多层高效有害气体处理塔
CN107185360B (zh) * 2017-05-15 2023-05-30 湘潭大学 高效洗涤方法
US11786855B2 (en) * 2018-03-29 2023-10-17 Uop Llc Vapor-liquid contacting apparatus and process with downcomer at shell
CN111686477B (zh) * 2020-06-30 2022-07-29 聊城鲁西聚酰胺新材料科技有限公司 一种己内酰胺萃取液洗涤塔、系统及工艺

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB233878A (ko) * 1900-01-01
US2639130A (en) * 1948-11-27 1953-05-19 Peter N Heere Apparatus for equalizing distribution in packed columns
US4185075A (en) * 1967-11-20 1980-01-22 Occidental Research and Engineering Ltd. Phosphoric acid ammoniation apparatus with water quench
US3996317A (en) * 1974-11-04 1976-12-07 Universal Oil Products Company Gas-liquid scrubber with resilient flexible grids
GB1488606A (en) * 1976-01-27 1977-10-12 Btr Industries Ltd Method and apparatus for the removal of a constituent from a gas
US4159291A (en) * 1977-08-16 1979-06-26 Union Carbide Corporation Outlet means for vapor-liquid contacting tray
US4310475A (en) * 1980-06-02 1982-01-12 Max Leva Tower packing assembly
CA1197172A (en) * 1982-11-24 1985-11-26 Karl T. Chuang Gas-liquid contacting apparatus
US4620952A (en) * 1985-10-15 1986-11-04 Koch Engineering Company, Inc. Gas liquid contact tray and method
EP0267961A4 (de) * 1986-05-29 1990-01-26 Uk Nii Prirodnykh Gazov Massenaustauschgerät.
US4956127A (en) * 1989-03-08 1990-09-11 Glitsch, Inc. Downcomer-tray assembly and method

Also Published As

Publication number Publication date
AU653000B2 (en) 1994-09-15
AU1223592A (en) 1992-09-07
KR930703050A (ko) 1993-11-29
BR9205575A (pt) 1994-10-11
DE69214634D1 (de) 1996-11-21
EP0577607B1 (en) 1996-10-16
RU2135252C1 (ru) 1999-08-27
JPH06504944A (ja) 1994-06-09
EP0577607A1 (en) 1994-01-12
US5387377A (en) 1995-02-07
DE69214634T2 (de) 1997-04-17
WO1992013620A1 (en) 1992-08-20
ATE144161T1 (de) 1996-11-15
CA2035701A1 (en) 1992-08-06
CA2035701C (en) 1999-01-19
JP3352683B2 (ja) 2002-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR970006990B1 (ko) 능동액체분배기를 구비한 충전탑
EP0992271B1 (en) Combined vapour/liquid distributor for packed columns
JP2717522B2 (ja) 接触トレー装置及びその操作方法
EP0386961B1 (en) Process column
US8540218B2 (en) Fluid dispersion unit assembly and method
US5120474A (en) Valve-tray assembly
US5702647A (en) Multiple downcomer high performance tray assembly
KR940003585A (ko) 화학공정탑용 다운 커머 트레이 장치 및 그로부터 나오는 액체와 증기의 혼합방법
US6045762A (en) Apparatus for catalytic distillation
US7052000B2 (en) Liquid distributor and method for operating the same
US5762668A (en) Apparatus and method for deentrainment in a chemical process tower
EP2996785B1 (en) A liquid mixing collector and a method for its use
KR20010012453A (ko) 2단 하강유로를 구비한 기액 접촉 트레이
US5122310A (en) Gas/liquid distributor for a counter-current column
JP6298080B2 (ja) 充填材を有する分配トラフを使用した液体分配機器ならびにそれを含む物質移動カラムおよびプロセス
EP0381388A2 (en) Gas-Liquid contacting tray
CA1336673C (en) Gas-liquid contacting apparatus
CA2101276A1 (en) Active liquid distributor containing packed column
AU717457C (en) Downcomer for chemical process tower

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20020427

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee