TW202031332A - 用於質量傳遞柱之多通接觸托盤以及涉及其之方法 - Google Patents

Abstract

一種用於一質量傳遞柱中的多通接觸托盤具有混合的固定閥及可移動閥，其中選擇各別閥的數目，以當蒸汽以不足以使可移動閥維持在開啟位置中的體積流速率上升時，來平衡通過平臺區段之蒸汽的體積流。

Description

用於質量傳遞柱之多通接觸托盤以及涉及其之方法

本發明大致上係關於其中發生質量傳遞與熱交換的柱，且更具體地，係關於用於此類柱中以促進流動於柱內的流體流之間交互作用的多通接觸托盤，且係關於使用此類多通接觸托盤之方法。

質量傳遞柱經組態以使至少兩種流體流接觸，以提供特定組成及/或溫度的產物流。如本文所用，用語「質量傳遞柱(mass transfer column)」意欲涵蓋於其中質量及/或熱傳遞係主要目標的柱。一些質量傳遞柱（諸如用於多組分蒸餾及吸收應用中者）使氣相流與液相流接觸，而另一些質量傳遞柱（諸如萃取柱）可經設計以促進不同密度的兩種液相之間的接觸。通常，質量傳遞柱經組態以用下降的液體流接觸上升的蒸汽或液體流，通常沿著或高於放置在柱的內部區域中的質量傳遞結構的表面，以促進兩流體相之間的緊密接觸。在兩相之間傳遞的質量與熱的速率及/或程度藉由這些質量傳遞結構而得到增強，該等質量傳遞結構可呈各種類型的接觸托盤、結構化包裝、隨機包裝、或網格包裝之形式。

用於質量傳遞柱中的接觸托盤通常實質上跨柱的整個水平橫截面水平地延伸，並在其周緣周圍藉由焊接至圓形柱壁或殼體的內表面之環而受支撐。多個接觸托盤以垂直間隔開的關係定位。接觸托盤可僅位於柱的一部分中，以執行與柱發生的多步驟程序的一部分。替代地，接觸托盤可實質上填充柱內的整個開放區域。

上述類型的接觸托盤含有定位在托盤平臺中的開口處的一或多個降流器，以提供液體從一托盤下降至相鄰的下托盤之通道。在單通接觸托盤中，各接觸托盤都具有定位在托盤平臺之一端處的單個降流器，且該等接觸托盤之相鄰者係經定向使得彼等之降流器定位在托盤平臺的相對端處。在此單通配置中，液體接著從托盤平臺之一端處的接收區域流動至托盤平臺之相對端處的降流器，然後經由降流器而降至下方接觸托盤的托盤平臺，其中該液體以相反方向流動。

在多通接觸托盤中，多於一個降流器係經提供在一些或全部的托盤平臺上，而液體被分成多個流，以在各托盤平臺的區段或流道上在相反方向上流動。例如，在雙通配置中，各對接觸托盤中的上方接觸托盤具有一中央降流器，而下方接觸托盤具有定位在托盤平臺之兩端處之降流器。上方接觸托盤的托盤平臺上的液體從托盤平台之相對接收端流動至中央降流器，然後傳遞至下方接觸托盤的中央接收區域，其中液體被分成兩個流在相反方向上流動至端的降流器。

當液體在進入降流器之前流過托盤平臺或平臺區段時，該液體與通過托盤平臺的選定部分中所提供的蒸汽開口之上升蒸汽交互作用。含有蒸汽開口的托盤平臺的那些區域通常稱為「作用(active)」區域，因為蒸汽與液體在托盤的那些區域上方發生混合以及產生泡沫。

托盤平臺中的蒸汽開口可以是簡單的篩孔，或者可形成為固定或可移動閥的部分。習知的閥具有藉由腿部或其他支撐結構而支撐在托盤平臺中的開口之上方之閥蓋。在固定閥中，閥蓋固定以抵抗垂直運動。在可移動閥中，閥蓋能夠回應於通過開口上升的蒸汽或流體的壓力的變化而上下移動。為了允許閥蓋的垂直移動，腿部延伸穿過托盤平臺中的槽、蒸汽開口、或其他開口，且包括彎曲以接觸托盤平臺下側的下部分，且從而限制閥蓋的垂直運動的範圍。

一般而言，托盤上的所有閥若非固定閥即是可移動閥，雖然已有建議將一些固定閥置於具有可移動閥的接觸托盤上，其中該等固定閥經定位在位置處並經定向以促進跨托盤之所欲流體流動。

具有可移動閥之接觸托盤的製作通常比固定閥托盤昂貴，但由於前者使該柱跨更大的蒸汽流速率範圍更有效率地操作，在一些應用中比固定閥托盤更具有優勢。具體而言，在通過閥之孔口的液體下滴變成問題之前，具有可移動閥接觸托盤的柱即可調低至較低的蒸汽流速率。此種增加的「調低(turndown)」起因於當蒸汽速率降低至低於某值時一些閥部分關閉或完全關閉，此導致較多的蒸汽流經重導向至較為完全開啟的剩餘閥，從而通過所有開啟的閥來維持充分的蒸汽流，以阻礙液體通過閥而下滴。隨著蒸汽速率持續降低，更多的可移動閥將部分或完全關閉，且更多的蒸汽流同樣地經重導向至較為完全開啟的閥以阻礙下滴。

於調低期間在多通接觸托盤中使用可移動閥的一個相關聯問題是，於調低期間通過托盤降流器之相對側上的不同托盤平臺區段或流道的蒸汽流的所欲平衡是很難維持的。當閥在調低期間關閉時，經由平臺區段之壓降通常無關於蒸汽流速率，因此當一或多個平臺區段較諸其他平臺區段有更多的閥開始關閉時，蒸汽流的不平衡隨之發生。

減少此等蒸汽流不平衡的一種方法涉及使用具有不同重量的閥蓋組。在某些調低流速率期間，最重的閥組將完全關閉，而較輕的剩餘閥組將保持完全開啟，以維持至各種托盤平臺區段的所欲蒸汽流分布。在蒸汽流速率進一步降低期間，比已關閉之重閥為輕的下一閥組將完全關閉，而仍為更輕的任何剩餘閥組則保持完全開啟。以此方式，在較大的調低流速率範圍期間，壓降對蒸汽流速率保持敏感，藉此促進托盤平臺區段或流道的液壓平衡。儘管如此，由於調低期間仍存在一些蒸汽流範圍，其中壓降係無關於蒸汽流速率，因此性能無效率仍能發生。故此，仍有需求針對調低期間之多通托盤的性能進行進一步改良。

在一態樣中，本發明係關於一種用於一質量傳遞柱中的多通接觸托盤。該多通接觸托盤包含：一托盤平臺，其具有用於接收一液體流的一上表面；一降流器入口，其在該托盤平臺中，將該托盤平臺劃分成定位在該降流器入口之相對側上的平臺區段；一降流器，其自該托盤平臺中的該降流器入口向下延伸，用於在液體流過該等平臺區段並經由該降流器入口進入該降流器之後引導該液體向下；及複數個固定閥及複數個可移動閥，其等跨該等平臺區段之各者分布。該等固定閥及該等可移動閥之各者包含一閥蓋，該閥蓋藉由該等平臺區段之一者中的一閥開口上方的一支撐結構來定位，該閥開口允許蒸汽上升通過該平臺區段，且當該液體流過該等平臺區段及一開啟簾面積(open curtain area)時允許該蒸汽與該液體交互作用，該蒸汽係通過該開啟簾面積在該閥蓋與該平臺區段之間離開。該等可移動閥之該等閥蓋回應於該蒸汽在上升通過該等平臺區段時之蒸汽之一體積流的變化而可在開啟位置與關閉位置之間移動。相對於該等平臺區段之各者中該複數個可移動閥的該等閥開口之一總面積的較小者而選擇該複數個固定閥之該等閥開口之一總面積或該垂直簾面積之一總面積的較小者，以當該蒸汽以不足以使該等可移動閥維持在該開啟位置中的體積流速率上升通過該等閥開口時，來平衡通過該等平臺區段的該蒸汽之該體積流。

在另一態樣中，本發明係關於一種多通接觸托盤，該多通接觸托盤包含：一托盤平臺，其具有用於接收一液體流的一上表面；一弦式開口，其在該托盤平臺中，將該托盤平臺劃分成定位在該弦式開口之相對側上的平臺區段；一降流器，其自該托盤平臺中的該弦式開口向下延伸，用於在液體流過該等平臺區段並經由該弦式開口進入該降流器之後引導該液體向下；及複數個固定閥及複數個可移動閥，其等跨該等平臺區段之各者分布。該等固定閥及該等可移動閥之各者包含一閥蓋，該閥蓋藉由該等平臺區段之一者中的一閥開口上方的一支撐結構來定位，該閥開口允許蒸汽上升通過該平臺區段，且當該液體流過該等平臺區段時允許該蒸汽與該液體交互作用。該等可移動閥之該等閥蓋回應於該蒸汽在上升通過該等平臺區段時之蒸汽之一體積流的變化而可在開啟位置與關閉位置之間移動。相對於該複數個可移動閥的一總數目而選擇該複數個固定閥的一總數目，以當該蒸汽以不足以使該等可移動閥維持在該開啟位置中的體積流速率上升通過該等閥開口時，來平衡通過該等平臺區段的該蒸汽之該體積流。

在一進一步的態樣中，本發明係關於一種方法，其在一多通托盤經定位在一質量傳遞柱內時，在低蒸汽流速率期間平衡通過該多通托盤之一托盤平臺之平臺區段的蒸汽流。該方法包含下列步驟：提供該托盤平臺，其具有定位在一弦式開口之相對側上的平臺區段，一降流器自該弦式開口向下延伸；提供複數個固定閥及複數個可移動閥，其等跨該等平臺區段之各者分布，該等固定閥及該等可移動閥之各者包含一閥蓋，該閥蓋藉由該等平臺區段之一者中的一閥開口上方的一支撐結構來定位，該閥開口允許蒸汽上升通過該平臺區段，且當該液體流過該等平臺區段時允許該蒸汽與該液體交互作用，該等可移動閥之該等閥蓋回應於該蒸汽在上升通過該等平臺區段時之蒸汽之一體積流的變化而可在開啟位置與關閉位置之間移動；及相對於該複數個可移動閥的一總數目而選擇該複數個固定閥的一總數目，以當該蒸汽以不足以使該等可移動閥維持在該開啟位置中的體積流速率上升通過該等閥開口時，來平衡在該等平臺區段之間的該蒸汽之該體積流。

現在更詳細地回到圖式且最初參照圖1，適於在質量傳遞及/或熱交換程序中使用的質量傳遞柱大致上由數字10表示。質量傳遞柱10包括豎直的外部殼體12，該豎直外部殼體的構形可係圓柱形，然而其他構形（包括多邊形）係可行的並且在本發明之範疇內。殼體12可為任何合適的直徑及高度，並且可由一或多種剛性材料所建構，該一或多種剛性材料所欲地對在質量傳遞柱10的操作期間所存在的流體及條件呈惰性或以其他方式相容。

質量傳遞柱10可以是用於處理流體流的類型，通常是液體或蒸汽流，以獲得分餾產品或以其他方式引起流體流之間的質量傳遞或熱交換。例如，質量傳遞柱10可以是其中粗製大氣壓、潤滑油真空、粗真空、流體或熱裂解分餾、焦媒或減黏裝置分餾、焦媒擦洗、反應器關閉氣體擦洗、氣體淬火、可食用油除臭、污染控制擦洗、或其他程序發生的一種質量傳遞柱。

質量傳遞柱10之殼體12界定開放內部區域14，在該開放內部區域中發生流體流之間所欲的質量傳遞或熱交換。在一實施方案中，流體流可包含一或多個上升蒸汽流及一或多個下降液體流。在其他實施方案中，流體流可包含實質上上升或下降液體流或上升或下降蒸汽流的任何組合。

一或多個流體流可沿質量傳遞柱10的高度通過定位在適當位置處的任意數目個進料線（諸如下進料線16與上進料線18）而導引至質量傳遞柱10中。在一實施方案中，可在質量傳遞柱10內產生蒸汽流，而非通過進料線16與18而引入至質量傳遞柱10中。一或多個流體流可通過任意數量的發射線導引出質量傳遞柱10，諸如下發射線20與上發射線22。在一實施方案中，液體可通過上進料線18引入，通過質量傳遞柱10下降，並且通過下發射線20移除，而蒸汽可通過下進料線16引入，通過質量傳遞柱10上升，並且通過上發射線22移除。

在圖式中未繪示一般存在的其他質量傳遞柱組件（諸如回流流線、再沸器、冷凝器、蒸汽號角、液體分佈器及類似者），因為這些組件本質上是習知的，且不認為這些組件的說明對本發明的理解係必需的。

複數個多通接觸托盤24經定位在質量傳遞柱10的開放內部區域14內，以促進流動於開放內部區域14內的流體的交互作用。多通接觸托盤24跨質量傳遞柱10的整個橫截面大致上水平地延伸，並配置成彼此垂直地間隔開的關係。可變化各多通接觸托盤24的具體設計而仍維持在本發明之範疇內。

在圖1至圖6的繪示實施例中，多通接觸托盤24經構造以形成雙通流體流動配置，其中液體流被分成兩個流在相反方向上在各多通接觸托盤24的托盤平臺26之上表面上流動。儘管在本文中將針對在此雙通流體流動配置中的多通接觸托盤24來描述本發明，本發明涵蓋經構造在三通、四通、五通、六通、及其他多通流動配置中的多通接觸托盤24。

為了達成雙通流體流動，成對的多通接觸托盤24之一者具有兩個向下延伸的側部降流器28，該等側部降流器經定位在可形成自互連的個別托盤嵌板的托盤平臺26之相對端處。側部降流器28從相關聯之多通接觸托盤24的托盤平臺26上的中央接收區域接收在相反的方向上流動之分離的液體流，並將該等分離的液體流向下傳遞至成對多通接觸托盤24之下方一者的托盤平臺26的相對端上的接收區域。在該托盤平臺26上接收到的該等分離的液體流接著在相反的方向上流過托盤平臺26，朝向向下延伸的中央降流器30，於此，該等分離之液體流經重組並傳遞至下一個下方的多通接觸托盤24的托盤平臺26上的中央接收區域。此流動模式在多通接觸托盤24的各相繼一者上重複。

側部降流器28係顯示為具有弦式降流器壁(chordal downcomer wall) 32，且中央降流器30係顯示為具有一對此類弦式降流器壁32。弦式降流器壁32從殼體12的相對側部以弦的方式跨質量傳遞柱10的開放內部區域14延伸。各降流器壁32的一向上延伸部分或附接至該降流器壁32的一分開的嵌板形成出口堰34，該出口堰導致液體在溢出出口堰34並進入側部降流器28及中央降流器30之前先在托盤平臺26上累積至一預選高度。入口堰（未圖示）可相鄰於托盤平臺26上的液體接收區域來提供，以導致從側部降流器28及中央降流器30排出的液體在溢出入口堰之前先在液體接收區域上累積至高於降流器出口之位準的一預選高度，從而密封防止蒸汽進入降流器。各降流器壁32的下部分係在下方的托盤平臺26上方間隔開，或含有流開口（未圖示）以允許流體在進入側部降流器28或中央降流器30之前離開側部降流器28及中央降流器30之另一者並沿著托盤平臺26的上表面流動。降流器壁32係繪示為平坦且垂直延伸，但其他類型的降流器壁（諸如階梯式壁、傾斜式壁、及/或多弦式壁、或其他構造）係在本發明之範疇內。

中央降流器30經定位在托盤平臺24中的中央的弦式開口36處，該弦式開口將托盤平臺24劃分成具有大致上相等之表面積的兩個平臺區段38或流道。在其他多通配置中，當使用偏心(off-center)降流器時，饋送至偏心降流器的平臺區段或流道可為不同表面積。在液體流過平臺區段38並經由弦式開口36而進入中央降流器30之後，中央降流器30運作以引導液體向下至多通接觸托盤24之下方一者的托盤平臺26。

更具體地回到圖2，複數個固定閥40及複數個可移動閥42跨多通接觸托盤24之各者的托盤平臺26分布，以允許蒸汽或另一流體上升通過托盤平臺26並與流過托盤平臺26的上表面之液體交互作用。含有這些固定閥40或可移動閥42之托盤平臺26的區域通常稱為多通接觸托盤24的作用區域。固定閥40及可移動閥42經配置在作用區域上的預選配置中。固定閥40以至少有幾分係取決於固定閥50對可移動閥52的相對數目之方式與可移動閥42混雜。在圖1至圖5所繪示的實施例中，固定閥40及可移動閥42係以平行列配置，且固定閥40及可移動閥42在各列中混雜。該等平行列經配置使得相鄰列中的固定閥40及可移動閥42交錯，以形成三角形節距。在另一配置的實例中，相鄰列中的固定閥40及可移動閥42對齊，以形成正方形節距。在圖6所繪示的實施例中，各列僅含有固定閥40或可移動閥閥42，其中固定閥40之列數大於可移動閥42的列數，使得固定閥40多於可移動閥42。

在側部降流器28或中央降流器30下方的各多通接觸托盤24上的托盤平臺26的區域包含入口嵌板44。入口嵌板44通常是無孔的，或具有經屏蔽的流動通道，其阻礙或防止從側部降流器28或中央降流器30排出的下降流體通過入口嵌板44。

現在更具體地回到圖3至圖5，固定閥30之各者包含一閥蓋46，該閥蓋係由平臺區段38中的閥開口50上方的支撐結構48所定位。閥開口50允許蒸汽上升通過平臺區段38，且當液體在進入側部降流器28或中央降流器30之前流過平臺區段38時（如圖1及圖2所示），允許蒸汽與液體交互作用。閥蓋46經定位以與閥開口50成覆蓋關係，以屏蔽閥開口50，防止流體通過閥開口50的有害向下下滴。在一實施例中的支撐結構48包含腿部52，該等腿部使閥蓋46在托盤平臺26之上表面上方以一預選距離間隔開來，並將閥蓋46固定不移動。用於各固定閥30的腿部52之數目係可變化的。在一實施例中使用兩個腿部，而在其他實施例中使用多於兩個腿部。通氣孔54可經設置在腿部52之下游一者中，以允許蒸汽上升蒸汽跨托盤平臺24在主體流動的方向上通過腿部52。在一變化中，固定閥30係藉由將平臺區段38的一部分向上衝壓而形成，且支撐結構包含將閥蓋46連接至平臺區段38的兩個傾斜部分。在另一變化中，固定閥30係形成為自托盤平臺26向上衝壓而成的定向百葉窗板，且支撐結構48包含將閥蓋46連接至平臺區段38的一個傾斜部分。在一些實施例中，固定閥40之各者形成方向相反的流動開口，以在蒸汽上升通過平臺區段38中相關聯的閥開口50之後用於該蒸汽。

可移動閥42之各者同樣包含一閥蓋56，該閥蓋係由平臺區段38中的閥開口60上方的支撐結構58所定位，該閥開口允許蒸汽上升通過平臺區段38以和液體在平臺區段38上交互作用。閥蓋56經定位以與閥開口60成覆蓋關係，以屏蔽閥開口60，防止液體下滴。支撐結構58一般將包括兩個或更多個腿部62，該等腿部的上端係附接至閥蓋56。腿部62以一方式向下延伸穿過平臺區段38，該方式允許閥蓋56回應於抵靠於閥蓋56之下側而作用的蒸汽壓力之變化而在如圖4所示的一開啟位置與如圖5所示的一關閉位置之間上下浮動。例如，腿部62可各自具有在平臺區段38下方延伸的下部分，且包括至少一止動件64，該至少一止動件用於接觸靠抵平臺區段38的下側，以限制腿部62的垂直運動。腿部62可延伸穿過平臺區段38中的槽、穿過閥開口60、或穿過閥開口56的延伸部分。固定閥40及可移動閥42可具有不同於圖式中所示之構造而仍維持在本發明之範疇內。

通過固定閥40及可移動閥42之各者的蒸汽流係受下列中之較小者所限制：其等之各別閥開口50及60之開啟面積；或開啟簾面積，蒸汽係通過該開啟面積或開啟簾面積在閥蓋46及56與平臺區段38之間離開。根據本發明，當蒸汽之體積流不足以使可移動閥42維持在開啟位置中時，於蒸汽流調低期間維持住通過各平臺區段38或流道的蒸汽流之所欲平衡。此種蒸汽流平衡於調低期間達成，係藉由相對於在各平臺區段38或流道中的可移動閥42而適當地選擇固定閥40之總開啟蒸汽流面積。

在一實施例中，相對於平臺區段38之各者中複數個可移動閥42的閥開口60之總面積的較小者而選擇複數個固定閥40之閥開口50之總面積或垂直簾面積之總面積的較小者，以當蒸汽以不足以使可移動閥42維持在開啟位置中的體積流速率上升通過閥開口60時，來平衡通過平臺區段的蒸汽之體積流。作為一實例，在平臺區段38之各者中，複數個固定閥40之閥開口50的總面積可介於複數個固定閥40之閥開口50及複數個可移動閥42之閥開口60的總面積之總合的60%與95%之間。作為另一實例，在平臺區段38之各者中，複數個固定閥40之閥開口50的總面積可介於複數個固定閥40之閥開口50及複數個可移動閥42之閥開口60的總面積之總合的70%與90%之間。

在另一實施例中，相對於複數個可移動閥42的總數目而選擇複數個固定閥40的總數目，以當蒸汽以不足以使可移動閥42維持在開啟位置中的體積流速率上升通過閥開口60時，來平衡通過平臺區段38的蒸汽之體積流。作為一實例，其中在平臺區段38之各者中，複數個固定閥40的總數目係介於複數個固定閥40的總數目及複數個可移動閥42的總數目之總合的60%與95%之間。作為一實例，在各平臺區段38中，複數個固定閥40的總數目係介於固定閥40及可移動閥42的總數目之總合的70%與90%之間。

藉由以少於固定閥40之數目添加可移動閥42至多通接觸托盤24之平臺區段38，只須略微增加多通接觸托盤24的成本（起因於使用通常較為昂貴的可移動閥42），即可實現調低期間下滴減少的性能優勢。在使用其中含具有72% FLEXIPRO^™ 固定閥及38% Type A可移動閥的平臺區段之空氣/水系統而進行的測試中（兩種閥類型均可購自Koch-Glitsch, LP且對應於圖中所繪示的固定閥40及可移動閥42），相較於只具有FLEXIPRO^™ 固定閥的平臺區段，具有該等閥之混合的該平臺區段可經操作以在觀察到10%下滴之前相較於只具有固定閥的平臺區段而顯著降低蒸汽速率。獲得此種性能改良，並沒有對平臺區段38的容量或壓降產生任何有意義的影響，且重要的是，並沒有觀察到任何的壓降係無關於蒸汽流速率的蒸汽流區域。因此，此測試顯示，當蒸汽以不足以使可移動閥42維持在彼等之開啟位置中的體積流速率上升通過閥開口60時，可於調低期間平衡通過多通接觸托盤24中的平臺區段38的蒸汽流。

根據前述內容，將明白本發明係經完善調適以實現上文提出之所有目的及目標以及結構固有之其他優點的發明。

應理解，某些特徵及子組合具有實用性，並且可被採用而無需參照其他特徵及子組合。這由本發明所設想並且在本發明之範疇內。

由於在不脫離本發明範圍的前提下可對本發明做出許多可行的實施例，所以應理解的是，在本文中所提出或在附圖中所展示的所有物體應被解讀為說明性，而非限制性的。

10:質量傳遞柱 12:殼體 14:開放內部區域 16:下進料線/進料線 18:上進料線/進料線 20:下發射線 22:上發射線 24:多通接觸托盤/托盤平臺 26:托盤平臺 28:側部降流器 30:中央降流器/固定閥 32:弦式降流器壁/降流器壁 34:出口堰 36:弦式開口 38:平臺區段 40:固定閥 42:可移動閥 44:入口嵌板 46:閥蓋 48:支撐結構 50:閥開口/固定閥 52:腿部/可移動閥 54:通氣孔 56:閥蓋/閥開口 58:支撐結構 60:閥開口 62:腿部 64:止動件

在形成說明書之一部分且其中相似參考數字用於指示各視圖中的相似組件的附圖中： ［圖1］係質量傳遞柱的局部透視圖，其中該柱的殼體的一部分被切開，以顯示本發明的多通接觸托盤之一實施例； ［圖2］係圖1所示的柱中的多通接觸托盤的局部透視圖，並以比圖1所用的尺度放大的尺度來顯示； ［圖3］係圖1及圖2之多通接觸托盤之一者的局部透視圖，以進一步放大的尺度顯示多通接觸托盤之固定閥及可移動閥，且其中可移動閥顯示為在開啟位置中； ［圖4］係在箭頭方向上沿圖3的線段4-4以垂直截面所取得之多通接觸托盤之一者的局部側立視圖，並以進一步放大的尺度顯示，其中可移動閥顯示為在開啟位置中； ［圖5］係圖4中所示之多通接觸托盤的立視圖，其中可移動閥顯示為在關閉位置中；及 ［圖6］係柱中的多通接觸托盤之另一實施例的局部透視圖，並顯示與在圖2中所示者不同配置的固定閥及可移動閥。

10:質量傳遞柱

12:殼體

14:開放內部區域

16:下進料線/進料線

18:上進料線/進料線

20:下發射線

22:上發射線

24:多通接觸托盤/托盤平臺

26:托盤平臺

28:側部降流器

30:中央降流器/固定閥

32:弦式降流器壁/降流器壁

34:出口堰

36:弦式開口

38:平臺區段

Claims (20)

1. 一種用於一質量傳遞柱中的多通接觸托盤，該多通接觸托盤包含：  一托盤平臺，其具有用於接收一液體流的一上表面； 一降流器入口，其在該托盤平臺中，將該托盤平臺劃分成定位在該降流器入口之相對側上的平臺區段； 一降流器，其自該托盤平臺中的該降流器入口向下延伸，用於在液體流過該等平臺區段並經由該降流器入口進入該降流器之後引導該液體向下；及 複數個固定閥及複數個可移動閥，其等跨該等平臺區段之各者分布，該等固定閥及該等可移動閥之各者包含一閥蓋，該閥蓋藉由該等平臺區段之一者中的一閥開口上方的一支撐結構來定位，該閥開口允許蒸汽上升通過該平臺區段，且當該液體流過該等平臺區段及一開啟簾面積(open curtain area)時允許該蒸汽與該液體交互作用，該蒸汽係通過該開啟簾面積在該閥蓋與該平臺區段之間離開，該等可移動閥之該等閥蓋回應於該蒸汽在上升通過該等平臺區段時之該蒸汽之一體積流的變化而可在開啟位置與關閉位置之間移動， 其中，相對於該等平臺區段之各者中該複數個可移動閥的該等閥開口之一總面積的較小者選擇該複數個固定閥之該等閥開口之一總面積或該垂直簾面積之一總面積的較小者，以當該蒸汽以不足以使該等可移動閥維持在該開啟位置中的體積流速率上升通過該等閥開口時，來平衡通過該等平臺區段的該蒸汽之該體積流。
2. 如請求項1之多通接觸托盤，其中在該等平臺區段之各者中，該複數個固定閥的該等閥開口之該總面積係介於該複數個固定閥及該複數個可移動閥之該等閥開口的該等總面積之總合的60%與95%之間。
3. 如請求項1之多通接觸托盤，其中在該等平臺區段之各者中，該複數個固定閥的該等閥開口之該總面積係介於該複數個固定閥及該複數個可移動閥之該等閥開口的該等總面積之總合的70%與90%之間。
4. 如請求項1之多通接觸托盤，其中該等平臺區段具有大致上相等的表面積，且在該等平臺區段之各者中，該複數個固定閥之該等閥開口的該總面積與該等可移動閥之該等閥開口的該總面積之比率係相同的。
5. 如請求項1之多通接觸托盤，其中該等平臺區段具有大致上不相等的表面積，且在該等平臺區段之各者中，該複數個固定閥之該等閥開口的該總面積與該等可移動閥之該等閥開口的該總面積之比率係不相同的。
6. 如請求項1之多通接觸托盤，其中在該等固定閥的一些者或所有者中有方向相反的流開口，以在該蒸汽上升通過該閥開口且藉由該閥蓋重導向之後用於該蒸汽。
7. 如請求項1之多通接觸托盤，其中該等可移動閥之該等閥蓋係藉由腿部支撐，該等腿部延伸穿過該等平臺區段中的槽。
8. 如請求項1之多通接觸托盤，其中該等固定閥及該等可移動閥成列地混雜。
9. 一種用於一質量傳遞柱中的多通接觸托盤，該多通接觸托盤包含： 一托盤平臺，其具有用於接收一液體流的一上表面； 一弦式開口(chordal opening)，其在該托盤平臺中，將該托盤平臺劃分成定位在該弦式開口之相對側上的平臺區段； 一降流器，其自該托盤平臺中的該弦式開口向下延伸，用於在液體流過該等平臺區段並經由該弦式開口進入該降流器之後引導該液體向下；及 複數個固定閥及複數個可移動閥，其等跨該等平臺區段之各者分布，該等固定閥及該等可移動閥之各者包含一閥蓋，該閥蓋藉由該等平臺區段之一者中的一閥開口上方的一支撐結構來定位，該閥開口允許蒸汽上升通過該平臺區段，且當該液體流過該等平臺區段時允許該蒸汽與該液體交互作用，該等可移動閥之該等閥蓋回應於該蒸汽在上升通過該等平臺區段時之該蒸汽之一體積流的變化而可在開啟位置與關閉位置之間移動， 其中，相對於該複數個可移動閥的一總數目而選擇該複數個固定閥的一總數目，以當該蒸汽以不足以使該等可移動閥維持在該開啟位置中的體積流速率上升通過該等閥開口時，來平衡通過該等平臺區段的該蒸汽之該體積流。
10. 如請求項9之多通接觸托盤，其中在該等平臺區段之各者中，該複數個固定閥的一總數目係介於該複數個固定閥的該總數目及該複數個可移動閥的一總數目之總合的60%與95%之間。
11. 如請求項9之多通接觸托盤，其中在該等平臺區段之各者中，該複數個固定閥的一總數目係介於該複數個固定閥的該總數目及該複數個可移動閥的一總數目之總合的70%與90%之間。
12. 如請求項9之多通接觸托盤，其中該等平臺區段具有大致上相等的表面積，且在該等平臺區段之各者中，該複數個固定閥之該等閥開口的該總面積與該等可移動閥之該等閥開口的該總面積之比率係相同的。
13. 如請求項9之多通接觸托盤，其中該等平臺區段具有大致上不相等的表面積，且在該等平臺區段之各者中，該複數個固定閥之該等閥開口的該總面積與該等可移動閥之該等閥開口的該總面積之比率係不相同的。
14. 如請求項9之多通接觸托盤，其中在該等固定閥的一些者或所有者中有方向相反的流開口，以在該蒸汽上升通過該閥開口且藉由該閥蓋重導向之後用於該蒸汽。
15. 如請求項9之多通接觸托盤，其中該等可移動閥之該等閥蓋係藉由腿部支撐，該等腿部延伸穿過該等平臺區段中的槽。
16. 如請求項9之多通接觸托盤，其中該等固定閥及該等可移動閥成列地混雜。
17. 一種在一多通托盤經定位在一質量傳遞柱內時，在低蒸汽流速率期間平衡通過該多通托盤之一托盤平臺的蒸汽流的方法，該方法包含以下步驟： 提供該托盤平臺，其具有定位在一弦式開口之相對側上的平臺區段，一降流器自該弦式開口向下延伸； 提供複數個固定閥及複數個可移動閥，其等跨該等平臺區段之各者分布，該等固定閥及該等可移動閥之各者包含一閥蓋，該閥蓋係定位在該等平臺區段之一者中的一閥開口上方，該閥開口允許蒸汽上升通過該平臺區段，且當該液體流過該等平臺區段時允許該蒸汽與該液體交互作用，該等可移動閥之該等閥蓋回應於該蒸汽在上升通過該等平臺區段時之該蒸汽之一體積流的變化而可在開啟位置與關閉位置之間移動，及 相對於該複數個可移動閥的一總數目來選擇該複數個固定閥的一總數目，以當該蒸汽以不足以使該等可移動閥維持在該開啟位置中的體積流速率上升通過該等閥開口時，來平衡在該等平臺區段之間的該蒸汽之該體積流。
18. 如請求項17之方法，其中對該複數個可移動閥的一總數目來選擇該複數個固定閥的一總數目的該步驟包含：在該等平臺區段之各者中，將該複數個固定閥的該等閥開口之該總面積選擇成介於該複數個固定閥及該複數個可移動閥之該等閥開口的該等總面積之總合的60%與95%之間。
19. 如請求項17之方法，其中對該複數個可移動閥的一總數目來選擇該複數個固定閥的一總數目的該步驟包含：在該等平臺區段之各者中，將該複數個固定閥的該等閥開口之該總面積選擇成介於該複數個固定閥及該複數個可移動閥之該等閥開口的該等總面積之總合的70%與90%之間。
20. 如請求項17之方法，其包括提供跨該等平臺區段之各者分布的複數個固定閥及複數個可移動閥的該步驟，該步驟包含將該等固定閥及該等可移動閥成列地混雜。

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