TW452501B - Device and process for collecting, distributing, mixing, adding or drawing off several fluids, and separation column device - Google Patents

Device and process for collecting, distributing, mixing, adding or drawing off several fluids, and separation column device Download PDF

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TW452501B
TW452501B TW088115267A TW88115267A TW452501B TW 452501 B TW452501 B TW 452501B TW 088115267 A TW088115267 A TW 088115267A TW 88115267 A TW88115267 A TW 88115267A TW 452501 B TW452501 B TW 452501B
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Jean-Christophe Viguie
Olivier Callebert
Frederic Hoffmann
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Description

452501 五、發明說明（l) --- 本發明係關於一種裝置或縮寫為DME，及收集、分配、 2合、添加及/或抽出若干流體（至少—種主流體及至少兩 種一次流體）之方法。 本發明特別可應用於呈氣m戈超之層 析術領域。 ^發明係關於一種D Μ E其可用於模擬活動床分離含於二 曱，颏及乙苯混合物之對二曱苯，對二甲苯可用於對酞酸 之合成，而對酞酸為紡織品製造之石化中間產物。 、本發明也可用於分離例如二甲苯及乙笨丄構物混合物， 为離自飽和脂肪酸及其酯之化合物混合物，鏈烷烴與烯烴 之混合物，異鏈烷烴與正鏈烷烴之混合物及其它化合物。 根據本發明之裝置可於液相、氣相或超臨界相以^於全 部分離領域特別於化學、石化或石油領域應用。 於分離過程領域習常仰賴模擬活動床系^來分離各種成 分包含例如至少兩種不同化合物或兩種相同化合物之異構 物。使用的吸附材料例如為固體。 說明使用模擬逆流執行吸附裝置之技術背景例如專 利案US-2, 985, 5 8 9。 此等方法中，透過幫浦引進的主流體順著管桎中軸流過 固體床。為了獲得此種過程之最佳性能，要緊地主流體係 根據活塞型流（柱基流）流經吸附劑，換言之，罝有纟成及 流鋒於吸附劑床表面各點儘可能為均句。 /、、且 先前技術描述多種嘗試獲得與維持此種流的裝置。 對於模擬逆流應用，專利案US-3, 214,247所述裝置顯斧
O:\60\60269.PTD 452501 五'發明說明（2) 一種結構包含一上格柵，一下格柵用於保留粒子及二 孔水平播板其係設置於二格栅間。流體藉一導管横^ ^穿 的整個截面而由二擋板或二轉折板間之空間被加入 置 出。此種裝置可混合主流體同時於管柱流動，同時1抽 保添加至主流體之流體混合良好》 可確 值得一提者為二專利案US-5,792,346及US-5, 75 5, g6n 示流體分配板條或ME，其功能特別係混合、提取咬於揭 流體。DME聯結至流體分配-收集回路，其功能特別^係 體粒子由管柱外側至板條以及相反地由板條至外側收$流 路的通過時間均勻化。 m網 實際上分配入流組成以及流體粒子通過時間也 J从流體 分配於DME或由DME提取的時間得知。 若干分配或收集回路適合用於縮短流體分配時間。此等 回路幾何概略配合平板幾何以及於此等平板之DME配置。 例如於美國專利US-5, 792, 346，分配或提取二次流體的 !回路顯示流體橫貫管線之分配對稱且等長。此等回路許可 分離器型流體分配或徑向分配來去於分離管柱中心。 專利案US-5, 755, 960中，分配-收集回路係由若干徑向 導管組成’包含分配或收集二次流體來去於形成分配板之 | 各板條的若干中心。此等分支分配於其所聯結之徑向進給、 導管全長或部份長度。另一種變化包含分配流體於位在管I 柱周邊上方之環或半環。流體橫過導管至DME係分布於環 | 或半環的全長〇 ： 本發明之目的係提供一種裝置其被稱作DME，其功能特
νβ-t 4625 0 1 五、發明說明（3) !別為收集、混合、提取或再混合流體，該裝置具有二混合 |腔室或一分配-收集軌配置來確保儘可能最為對稱的流體 |分配或收集。 其目的特別係改善流體特別所得組合物的藏合。可獲得 —種柱塞流或流組成通過.吸附劑而儘可能最為均質。
本說明之全文中第1階腔室定義為將流體分離為二或收 j集二流體流之腔室及第2階腔室定義為可確保得自第1階 !腔室之流體至少劃分為二或收集二流體流將其送至第1階 '腔室之腔室。
I ! DME —詞表示一種板條其功能特別是收集、混合、提取 Γ i或再度混合一或多種流體。 | 本發明係關於一種裝置（縮寫為D ME )或板條用以收集、 |分配、混合或抽出若千流體，包括至少一主流體及至少兩 I種二次流體，該裝置包含： ! •收集主流體之裝置’ I .至少二注入及/或抽出軌其許可二次流體通過，
I •至少二混合腔室其係以孔口或通道而與注入及/或抽 出軌連通1 .再度分配得自混合腔室之流體之裝置， •分隔收集與再度分配裝置之裝置（5a’ 5b)。 ς 其特徵在於該等軌係彼此疊置’以及其特徵在於該混合j 腔室係設置於至少一一軌的兩邊。 | 混合腔室例如相對於孔口排列而獲得流體的注入或抽出 於混合腔室儘可能為最均勻。
第8頁 4^2501 五、發明說明（4) ( ί 注入執及混合腔室例如約略位於DME表面重心。 μ上軌可設置至少二導管，下軌設置至少一導管， 管可权置成確保~次流體於執及混合腔室儘可 地循環。 取马對稱 —執之二次流體通道開口其功能係將二次流體注入混八 至内部，通道開口之軸線可使所得流體撞擊DME元件之—ί 之至少部份實心壁部。 一次流體之下回路或下軌之下壁例如設置於下袼柵（俾 便改良整體單元的機械表現）。 j發明亦係關於一種分離用之裝置或管柱其包含例如一 腔至，其中該腔室包含至少第一吸附劑床（< )及至少一第 附劑床(A2)，其中該等床係由一板以分隔，板包含一 LI =條(D㈣其具有如申請專利範圍第1至5項中之任-寺政，其中該DME係透過聯結管連通外側。 功if之上軌具有收集流體功能，DME之下軌具有注入流體 D Μ E之上軌例如且右、.*入娜&处 集流體功能。、有/主入狀脱功此，及ME之下軌具有收 DME之上及下執各自具有流體注入—收集功能。 擊_有之’主入:力:二軌開口係排列成通過孔口的流體喷射撞 壯之—兀件之至少部份實心壁部。 執開口係交錯或隨機排列。 軌及開口之參數例如選自下列資料： .開D直徑例如為2至15毫米及較佳4至了毫米，其中該 4 5 2 5 0 1 玉、發明說明（5) — -- |等開^具有注入功能， I ’穿孔跨距為25至40 0毫米及較佳50至2 0 0毫米， I 流體流速為3-20米/秒及較佳5-15米/秒；跨距值係考 i慮可獲得二次流體與主流體之良好混合的速率值。 ! 混合腔室及腔室開口之參數例如選自下列數值： I •開口直徑為5至5 0毫米及較佳1 〇至2 5毫米， 丨 ，穿孔跨距係選自2 5 - 4 0 0毫米間隔及較佳5 0 - 2 0 0毫米間 丨隔， I •混合物流速為〇· 5至3· 5米/秒及較佳1 . 0-2. 0米/秒。
| 裝置包含至少二流體分配系統其具有下列特徵： 丨 ·分配系統係位於腔室周邊， I 分配系統係聯結至少一分配板（P i )，及該分配系統包 丨含： : .至少一導管其可使裝置與外側連通，
I I 至少一所謂的第1階腔室（\)其確保流體流的雙向劃 1分或收集，其中該腔室係以連通管.聯結，
.至少兩個所謂的第2階腔室（N2Q，N21 )，其中第2階腔室 確保來去於第1階腔室（N!)的流體流之雙向劃分或收集， -一或多根聯結管（C ( N20)」.，C( N21 )』）其係延伸於第2階腔 室（Nn: ’ h )與板（P i )之至少一板條（DME )間，其中聯結管 之聯結點r j係位於一區段（ZZG , Z")，其中區段位置係由板 C P i )之一徑向軸夾角α決定，其中各流體聯結管之長度為 li ’其中各長度li ’央角α及區段長度Zr之值經選擇使流 :體介於板（P i )之板條（D Μ Ε )與導入或提取流體之導管間之
452501 :五、發明說---—ή i流體通過時間對全部流體而言大致相等乂 |所知最小分配時間例如等於第一與最末DME：供給孔之時 間差異’至多為1 〇秒且較佳少於5秒。 板P i可劃分為四象限。 各板例如根據平行（經線型）切除而被劃分為若干板條或 ! DME。 I角α例如為3 0至9 0度且較佳為5 〇至6 0度，長度Zr 對應角 I象限為3至30度及較佳7至1 5度。
I | 本發明亦係關於一種方法其可藉吸附而由混合物或組成 I分中分離至少一種化合物。其特徵在於欲由其中分離某些 I化合物的主流體與吸附劑接觸，吸附劑係依據其分離化合 ;物能力的功能選擇，二次流體透過板條或DME注入及/或提 丨取而收集、分配、混合或抽出若干流體，包括至少一主流 I , 體或至少兩種二次流體，包含至少： : ，收集主流體之裝置， i ·至少二注入及/或抽出軌其許可二次流體通過， .至少二混合腔室其係以孔口或通道而與注入或抽出軌 連通， •再度分配流體之裝置其係得自混合腔室， .分隔收集與再度分配空間之裝置，其中軌係彼此疊置 排列，及混合腔室係排列於執兩邊。 | 經由將流體通過作為注入功能的孔口而以儘可能最為均 丨 勻之方式將流體注入混合腔室内部。 i 可以功能（注入/或抽出）或以性質或以流速值將流體分
第11頁 452501 !五、發明說明（7) 丨組3 | 根據本發明之裝置及方法適合藉層析分離呈氣體、液態 I或超臨界態流體進料。 ί ! 根據本發明之裝置及方法也適合於模擬活動床分離對二 |甲苯。 ! 相對於先前技術之裝置，根據本發明之DME及包含一或 多個DME之分離裝置特別具有下列優點： ，由於二次流體與主流體之分配對稱性良好，故全板的 混合改良，產生更為均質的組成及概略柱塞流至分離裝置 的循環流， f -於DME分配或提取流體係以分配-收集系統進行，該系 :統可確保同一片板之流體流通過時間間之分散性最低，
*全柱的流密度約略均勻， I 二次流體流過板表面之空間分布為均質。 圖式之簡單說明 根據本發明之裝置之其它特徵及優點由後文實例將顯然 易明，下列實例係供舉例說明而非限制性且係參照附圖說 明，附圖中： ! •圖丨表示根據本發明之D Μ E板條具體例細節而圖1 A，1 B | 及1 C分別對應於若干變化具體例之切除視圖及頂視圖， 、τ .圖及2Β表示板條進給實例之頂視圖及剖面圖， •圖3顯示根據本發明之一分離管柱之縱剖面圖，該管 丨 柱包含若干板而各板包含多個板條， 丨 •圖4Α，4Β及4C分別表示流體分配-收集系統之若干變_
第12頁 4525〇1 _案號88115267 年 >月 日 修正 五'發明說明（2) 化例。 主要元件符號說明 A「A n 吸 附 劑 床 7i 孔 □ C(N20)』 聯 結 管 8 a 穿 孔 板 C(N21) 聯 結 管 8b 穿 孔 板 Γ 1 流 8ai 孔 σ F" 1 流 8bi 孔 口 F，2 流 9 空 間 F" 2 流 10a 壁 J 接 合 點 10b 壁 L i. ,· 旁 通 管 線 11a 混 合 腔室 Νι N2 N 2〇 N 21 Pi Vei vfi vri Vsi Voi， 2 20i 2 20 Z2, 腔室 11 b 混合腔室 腔室 12 (分配）空間 腔室 20 主管 腔室 201 管 流體分配器板2 0 2 管 閥 21 導管 閥 30 腔室 閥 31 管線 閥 32 幫浦 控制閥 3 3 管線 區段 34 管線 區段 3 5 中梁 區段 3 6 注入管線
0:\60\60269.ptc 第13頁 2001.02. 09.013 ^52501 五、發明說明（9) 及7i。圖1中，孔口6i係設置於軌6 « ^ m 卜壁面上，而孔口7i 壁面上…71之轴線係設置成流體流 例如撞擊轉折板5a，5b末端。 =軌以對稱方式分別於其下表面或側面對上軌6及於側 對下軌7穿孔《孔口分配及大小規格說明如後. .於轉折板5a及5b之伸長部分別設置穿孔板“，8b(開 口或長槽8ai，8bi卜穿孔板8a，8b向上伸展至執？側壁 (牛例）°孔口 8ai，8bi例如經校準而促進流體進入分配空 間1 2前的混合， I ·收集主流體之空間9係由上格柵3、軌6頂、軌6侧壁、 轉折板5a及5b所界限（為了進行機械設計，附圖顯示的變 化例顯示三部份式格柵’各部份係透過壁1 〇 a，1 〇 b彼此聯 結）°空間9許可將主流體抽取至混合腔室， .一混合腔室11a，lib係設置於分配-收集軌7兩邊。 較佳腔室例如係相對於軌6或7之孔口 6 i，7 i或二者設 置’孔口之功能係將一或多種流體注入混合腔室内部。扎 口係排列成例如與整體混合腔室内部儘可能最為均質、均 勻或對稱的流體注入。 混合腔室1 1 a例如係由軌6之部分壁部、執7之侧壁、轉 折板5 a及穿孔板8 a界限。混合腔室1 1 b係以相同方式由軌7 之一側壁、轨6部份下壁、轉折板5b及穿孔板8b界限。 腔室較佳係位於DME表面重心。 格柵3收集的主流體係由收集空間9透過形成於上軌與轉 折板之一的上壁間的長槽而前進進入呈流體空間形式的混
第U頁 4525〇1 ;五、發明說明（ίο) :合腔室lla，lib : ; .再度分配得自混合腔室Ua ’lib之混合物之空間12 ° !此空間係由下格柵4，下軌7之下壁（下執非排列於格柵4之 :相等高度時）及混合腔室U a，1 1 b以及二轉折板5a ’ 5b养 ;限。 - . 由於設置孔口、混合腔室及分配及/或收集軌，於再度 ：分配空間所得的混合物具有組成之均勻度比先前技術之裝 ΐ置改良。 | 意圖用於通過二次流體以及用於二混合腔室之軌或回路 丨6，’7例如具有細長矩形形狀。 ; 根據變化例，可設置於壁l〇a ’10b下端與對應轉折板 5a，5b間，表示可產生一系列經過校準的孔口或長槽來以 :若干噴射形式將主流體注入混合腔室内部。 混合腔室包含一系列經過校準的孔口 8 a i，8 b i，其用途 ：係於混合物送至分配空間1 2前促進混合物的混合或作為腔 :室功能8 於軌6，7及混合腔室之各孔口分布經選擇而使於注入功 能時，注入混合腔室内部的流體撞擊DME之至少一元件的 至少部份實心壁部，其可促進各種流體的混合。 例如’&轨6具有抽出功能及軌7具有注入功能時，孔口 Q i ’ 7 i相對於分配轨的幾何及維度資料以及於各種壁面分 布係選自下列數值例如： -孔距為25至400毫米及較佳5〇至2 0 0毫米， *直徑為2至1 5毫米及較佳4至7毫米，
—
第15頁 452501 I五、發明說明（11) ! •流體流速為3-20米/秒及較佳5-15米/秒，其中該速率 |可使其以儘可能最均勻的方式進給各回路6, 7的全部孔 口。孔距值係考慮可獲得二次流體與主流體良好混合的速 率值。 I 選擇流速及孔距值採用的準則無論孔口形狀如何皆適 !用。 j ! 抽出網路大小的配置及標準約略與注入網路相同。差異 在於抽取執的穿孔平面。根據一變化例，抽出軌之開口間 距約略為注入軌間距的兩倍。孔口 6 i，7 i例如係交錯或隨 I機設置= Γ) ! 混合腔室之出口 8a i，8b i或混合物通過的孔口具有下列 丨特徵： *孔距係選自2 5 - 4 0 0毫米間隔及較佳5 0 - 2 0 0毫米， •直徑為5至5 0毫米及較佳1 0至2 5毫米， ： •混合物流速為0. 5至3. 5米/秒及較佳1 . 0 - 2 . 0求/秒。 | 流體之孔口及通路具有各種幾何形狀例如單槽、多槽或 [多孔° 收集主流體之空間其形狀適合減少流體的無效容積及擾 '流。其高度例如為3至2 5毫求及較佳7至1 5毫米且具有約略 | 矩形或錐形形狀。其特，徵係述於申請人之前述專利案U S - A Y 5.755,960。 於格柵前方再度分配混合物的空間例如可由考慮主流體 的物理特性決定。 丨
第16頁 452501 ~~ —---- 丨、述專利案卟―A —5,755 96〇d 以障Γ促，擾流裝置可添加至混合腔室内側°此等腔室可 !呈反、，，或任何其它意圖提高混合物效果的裝置形式 !史愉腔至谷積經選擇為尺寸夠小而可使反向混合現象的 丨影響減至最低。 圖Υ為剖面圖顯示分離管柱之二吸附劑床1與2間之DME 非列範例:DME之各軌係經導管2〇，21而與外侧連通。 1 Β顯不根據本發明之分離管柱之頂該 |離官柱包含—板條或DME □ 圖1 C顯示另—變化例，此處該板為矩形形狀。 |圖2Α &2β顚示管排列例之頂視圖及剖面圖，其可聯結板 !條與分離管柱外側。 β j例铩作為舉例說明而非限制性，該例中各軌係彼此重 i玄°又置其中各軌中軸大致對正，上軌的功能係提取流 m 而下轨的功能係將流體注入混合腔室内部。 r- 上回路6例如用於提取二次流體，包含至少二提取管2 及2 1其係聯結至主管20。導管2 1可將得自管柱外側之流 體注入下分配軚7。 二管2〇1及2〇2係設置於導管21兩邊，使流體可以儘可能 最對稱且最均質方式注入上軌内部。導管21較佳設置於轨 6軸附近。 及7根據分離管柱外側的二次流體分組而可獲得多種 能’包括分配或提取或二者，其實例敘述如後D 根據一變化例，DME或板條也可化分為若干注入_收集系
第17頁 452501 丨五、發明說明（13) :;統，因此包含若干重疊執系統。此例中導管2 〇，21係以大 |致同圖2A及2B所述方式而被平分為相對於上執及下軌設 置。 為求更明白了解DME提供的優點，圖3顯示於模擬活動床 藉層析術分離用管柱，其包含分配板條，如圖！，2 A及2 B 所述。 管柱包含一腔室3 0例如大致為圓柱形且填充以吸附劑， 丨吸附劑例如分布於若干吸附劑床A,至八。，流體分配器板Pi |設置於各吸附劑床間 '及一板;包含一或多板條或DME。 主流體經由管線31由管柱下端拙取出而經由幫浦32及位 於此管柱上端的管線33循環，於管柱上端經由管線34被引 進上吸附劑床A】。管柱也包含一中梁3 5其大致對正腔室的 縱軸例如大直徑管柱垂直轴。 此具體例中，管柱也包含旁通管線Liu·介於二板間， ί其作業原理提供於專利申請案!^ 9 7/ 1 6,273其教示併述於 此以供參考。此種方法特別可提高藉此方法所得產物、 度= ' 為了由二甲苯進料分離對二曱苯，使用兩根管杈各有Κ 床’其中2 4床被平分為四區段，其中各區段係 管柱外惻的流體（或注入解吸附劑或進料（舉例及抽出 一流體（例如提取物或殘液）晝界。例如五床保 丨段丨'九床作為區段Π，七床作為區段⑴及最末三床= 板P i之板條例如係透 過二次流體移轉營線（進料注入管
452501 _案號 88115267_fo年 1月 曰_修正|_ 五、發明說明（1^) 線3 6，解吸附劑注入管線3 7，萃取物抽取管線3 8及殘液抽 取管線3 9，及選擇性第五回洗液注入管線）而聯結管柱外 侧。回洗管線為求簡明起見未顯示於附圖。 此等管線各自配備有一系列閥，以代號標示為V f i， V e i，V s i及V r i，此處指標i係對應於板P i而f係對應於進 料，e對應於萃取物，s對應於解吸附劑及r對應於殘液。 此等閥之集合聯結至循序掃除裝置，其適合週期性於各注 入點注入二次流體或由床抽出二次流體，而其方向係為主 流體循環方向，亦即由頂至底而獲得模擬活動床作業。 可進行旁通及獲得流體組成的回路於板之各點大致相 同，包含旁通管線L i， j其聯結二導入或抽出導管及二 板。根據先前技術，旁通管線包含至少一種下述裝置，其 本身或其組合，亦即止回閥4 0，流量計4 1，控制V 〇 i， j其 可或可未從動於流量計。幫浦選擇性設置於旁通管線上， 幫浦係選擇性確保獲得適當壓降。 配備有分路或旁通管線之閥標示為Vo i， j，此處指標0 表示旁通功能，指標i，j係對應於進行旁通的二板。 概略而言，模擬活動床包含至少四層析區段，較佳為四 或五，因此各區段係由至少一管柱或管柱區段組成。各管 柱或管柱區段集合構成一封閉回路，其_介於二區段間的 循環幫浦可調節流速。 不同管線聯結分配-收集系統，其功能係減少流體通過 時間的分布，以及具有圖4A至4C所述特性之一。 未超出本發明之範圍，可使用任何常用於利用吸附作為
O:\60\60269.ptc 第19頁 2001. 02. 09. 021
45 25 CM 丨五、發明說明（15) I分離管柱之分配或提取二次流體的網路。
I 圖4A，4B及4C顯示二次回路之透視圖及剖面圖，該二次 |趣路例如可對一指定板於不同板條高度分配或提取二次流 |體°此網路的幾何及液力特性經選擇，因而獲得對一板之 |多個板條或分配軌的集合而言，二次流體之分配儘可能為 丨最對稱。特別此等分配經選擇而獲得低度不平衡指標，以 及比較先前技術之分配系統可縮短分配時間。 本例為說明且非限制性實例，本例係關於適合用於大致 :筒形圓柱的分配-收集系統。 ‘
； i (圖4B，4C )例如具有圓盤形。板根據平行（經線U !切除而被切割成若干ME，其中一板的各板條或DME較佳大 !致有相等寬度。此種切除可確保各板條具有大致恆定排液 丨之表面密度。 . | 對方、切成四個象限之板而言’每象限之DME數目較佳為 :偶數。 i fk： 關聯分離管柱之系統數目例如為DME之幾何之函數。 於圖4A福述之變化具體例中，分配-收集系統聯結⑽^ 二軌之一〇 •所謂環形第1階腔室Νι以導管5 〇或5丨（舉例）連通管挺 外側。此等導管許可導入及/或提取流體。導管具有注 ：丨 或提取之特定功能。.環形腔室K例如具有矩形剖面係於吸 11付刮床之内周邊伸屐，且獲得流體循環流速之特定雙向八 割或收集， 习 i h _例如具有矩形截面之所謂的環形第2階腔室Α係置於
第20頁 4525 0 1 五、發明說明（16) ，吸附劑周邊。特別根據1油At〆a ί '、刀此（〉主入、摇取或》入/抽 I出），可確保流體流迷的分割4 “ 取及/一入/抽 八划A / +价隹 β刀割或收集或以其它方式作雙路 i分割及/或收集。 由於幾何空間需求，根储八高 ._ ^ L , Lffi - 據乃配-收集系統功能其位置可
位於腔室N丨上方（標不為N 1 ~1Ν21 )或下方（標示為n )。 腔室‘，Ι丨與第1階腔沾4」孫7^化0) & ν 至Νι的接合J例如係以周長的一半 進行。 ，. 第2階腔室於其末端包令_ 紝答、 或多個與板之板條聯結的聯 1° 1 " 21 j ’及指標·ί係對應於聯結該管的板條指 \ρ 標。導管Cd)」或C(N21)j聯結關聯的環形腔室 區段Z2Q，Z21。 2 所謂環形第ί階腔室或稱為Νι之長度例如等於板的半周 長。 所謂環形第2階腔室或稱為比長度係於2 〇至丨6 〇度及較佳 1 0 0至1 2 0度角象限範圍。
Jtac I__ 區段’ ZS1可以相對於板半徑之夾角α標示，例如通過 接合點J且相對於區段中點的半徑。區段長度Zr例如係由 角α ΊΠ π與a max所界限的角象限決定，標示為α 土 £ 。 角α值例如於（10度’ 80度）之範圍及較佳（40度，70度） 之範.圍。 角象限值係選擇於（3度，3 0度）間隔及較佳（7度，1 5度） 間隔，該值係對應於區段22Q及221之長度Zr。 儘可能努力碹保導管的星形配置俾便獲得流體的分配或 提取上之分配時間最短《導管聯結點大致係於區段的同一
4525 0 1 __-案號88Π5267 年 2月 日 修正__ 五、發明說明（丨‘/|) 點在儘可能·最小的角象限以内分組。 聯結管的設置及角象限的選擇特別可縮短純粹延遲時間 及分散時間。如此延遲時間縮短至1 0秒。 分配及/或提取用的各導管C(N2Q) j，C(N21)异有直徑d j , 長度1 j及與第2階腔室的聯結點r j分別位於對應區段z 20， Z 21。 不同參數α ，ε及1 i經選擇使分配的流體約略等時間到 達構成一板的全部板條，或以提取流體為例’約略等時間 到達導管5 0，5 1。 導管直徑d j係基於循環流體流速決定’因而確保流體循 環速度於各導管約略相等。 導管可聯結一或多DME板條。本例中，藉分支向上伸展 至分布或收集板條的軌。 圖4 B及4 C顯示一板包含若干D Μ E ’藉此板係根據平行 線型）切除而被劃分為四象限。此例中板條數目較估Z 數β 住為偶 圖4Β顯示確保流體注入下軌7及分配-收集系統，
顯示確保由上軌6抽出的分配-收集系統。® 4C 例如藉功能考慮一組流體’進料及溶劑被注入D 提取物及殘液則由DME抽出。 ’而 注入（圖4A，4B) 可將流體注入占有四分 •四根導管CCH，j為1至4, 之一板象限的四個DME， 注 •進料及解吸附劑經甴導管50引進環形腔室n内部
2〇〇1. 02. 09. 4 5 2 5 Ο 1 五、發明說明（18) 入抓被劃分為二流其通過路徑〗1及1 2，二路徑對應於板之 約略半圓周。各流前進入環形腔室‘，於該處分成二流 F 1及F 1。然後各流由聯結導管c ( Ν )配， 各_下軌7之區段ζ2ΰί。得自孔口71之流撞擊轉折板刀5a， ^末端且混合主流體空間。 由出（圖4A ，4C) .四根導管C(N21 )」·可由四板條或DMe提取流體， ’提取物及殘液由板條之軌例如上軌6及兩根導管 ，2〇2)(圖·2Α)抽取出。然後通過聯結導管CCN^L其聯 、'1腔室NS1之區段zz]。兩股流體流收集於區段，該等區段位 ^ %形腔室I兩端，二流體流於進入環形腔室叱前分組， 衣幵> 腔至以導管5 1聯結而回收得自板之四象限全部流。 …未超出本發明之範圍’如上就約略筒形之分離管杈舉例 u兒明之DME及分配-收集系統之特定參數也可應用於具有任 ▲種形狀的分離管柱，其中該分配-收集系統則具有適合 該管杈的形狀。 σ 同理，板可依據平行切除以外的其它切除方式劃分為若 干丨〕虹’例如劃分為圓形圖表型的象限。 ’ 以概略方式，二次流體分組例如可以三種特定方式進行 作為舉例說明而非限制性實例來說明管柱與外侧的聯結。 二基於流體分紐’軌6及7可確保獲得不同功能：分配功 也’提取功能或雙重功能。 藉功能將流體分組之例： .如上就圖4Α，4Β及4C呈現。
第23頁 4525 0 1 _案號 88115267_年）月 曰_修正f_ 五、發明說明（叫） 藉性質將放體分组之例： •依據特徵考慮之流體係作為解吸附劑之提取劑以及所 謂的「污穢」流體，殘液及進料。 本例中，軌6及7可獲得分配及提取雙重功能。 藉流速分組之例： •具有低流速之流體為進料，而具有高流速之提取物為 解吸附劑及殘液。 本例中，執6及7可獲得分配及提取雙重功能。 後述二分組例中，經由開口 6 i及7 i注入的流體將撞擊穿 孔板8 a，8 b之部分實心壁部及轉折板5 a，5 b °其通過聯結 板條之分配-收集系統，而待提取的流體於軌6或7收集隨 後經由聯結管送至前述環形腔室。 未超出本發明之範圍，前述DME及分配-收集系統易用於 下述分離裝置，該分離裝置可包含或未包含一中央固定 梁，梁直徑例如為3至1 0米。 也可用於直徑小於或等於5米且不含中央支持梁的分離 管柱。
2001.02. 09.026

Claims (1)

  1. 452501 案號 88115267 1( 年）月, #ϋΐ" 補充 六、申請專利範ίΐ --*----------- ：i . I 1. 一種用於收集、分配、混合、增加或抽出若干流體之 裝置（DME )，該流體包括至少一主流體及至少二次流體， 該裝置包含至少： •用於收集主流體之裝置（3，9 )， .至少二注入及/或抽出轨（6，7 )，其容許二次流體 通過 6i 至少二混合腔室（1 1 a，11 b )，其係以孔口或通道 7i)而與注入及/或抽出軌（6，7 )連通， 用於再度分配得自混合腔室之流體之裝置（1 2， 4) 其 .用於隔開收集與再度分配裝置之裝置（5a，5b) 特徵在於該等執（6，7 )係彼此重疊設置，，及混合腔室 (1 1 a，1 1 b )係設置於至少一軌兩邊。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等混合腔室 (1 1 a，1 1 b)係相對於孔口（ 6 i，7 i )設置以在混合腔室内獲 得最均勻的注入或抽出流體。 3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該等執及混合腔 室係約略位於DME表面重心之附近。 4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中上執（6 )設置有至 少二導管（2 0「2 0 2)，及其中下軌（7 )設置有至少一導管 (21)，其中該等導管係設置成確保二次流體係以最均質方 式於軌及混合腔室（1 1 a，1 1 b)内部循環。 5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中二次流體由執 (6，7 )通過的開口（ 6 i，7 i )之功能係將二次流體注入混合
    O:\60\60269.ptc 第I頁 2001.02. 09. 028 452501 _案號 88115267_年月曰__ 六、申請專利範圍 腔室（1 1 a，_ 1 1 b )内部，開口具有一軸線以便所獲致之流體 撞擊D Μ E之各元件（5 a，5 b，8 a，8 b )之一之至少部份實心 壁部。 6 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中二次流體之下回 路（7 )具有設置於下格柵（4 )處之下壁。 7. —種分離管柱裝置，其包含一腔室（30)，其中該腔室 包含至少一第一吸附劑床（A及至少一第二吸附劑床（A 2 )，藉此該等床係由一板（P i )隔開，該板包含一或多個如 申請專利範圍第1項之裝置（DME)，其中該DME係經由若干 聯結導管（20，21，C(N21，Ca2Q))而與外界聯結。 8. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該DME之上軌（6) 具有收集流體功能，及DME之下軌（7 )具有流體注入功能。 9 .如申請專利範圍第7項之裝置，其中該DME之上軌（6 ) 具有注入流體功能，及DME之下軌（7)具有收集流體功能。 10.如H參名-裝一.執-(6 )及下執（7 )各自具有流體注入-收集功能。 Π .如申請專利範圍第7項之裝置，其中具有注入功能 的軌開口（ 6 i，7 i )係設置成通過該等開口注入的流體係撞 擊DME之元件之一的至少部份實心壁部。 1 2.如申請專利範圍第7項之裝置，其中該等開口（ 6 i， 7 i)係交錯或隨機設置。 1 3 .如申請專利範圍第7項之裝置，其中軌（6，7 )及開 口（ 6 i，7 i )之參數係選自下列資料： ‘開口直徑為2至1 5毫米，較佳為4至7毫米，
    O:\6O\60269.ptc 第2頁 2001.02.09. 029 452501 _案號88Π5267_年月曰_«：_ 六、申請專利範® -穿孔跨距為2 5至4 0 0毫米，較佳為5 0至2 0 0毫米， 流體流速為3 - 2 0米/秒，較佳為5 - 1 5米/秒，且該流 速值考慮之跨距值可獲得二次流體與主流體的良好混合。 1 4.如申請專利範圍第7項之裝置，其中混合腔室之參胃 數及腔室之開口參數係選自下列值： •開口（ 8 a i，8 b i )直徑為5至5 0毫米，較佳為1 0至2 5 毫米， 穿孔跨距係選自2 5 - 4 0 0毫米之間隔，較佳為5 0 - 2 0 0 毫米之間隔， -混合物流速為0. 5至3 . 5米/秒，較佳為1. 0 - 2. 0米/ 秒。 1 5.如申請專利範圍第7項之裝置，其中其包含至少二 分配流體之系統，具有下列特性： 分配系統係設置於腔室（3 0 )周邊， •分配系統係聯結至少一分配板（P i )， 該分配系統包含： •至少一導管（5 0，5 1)其可使裝置與外侧連通， -至少一所謂的第1階腔室（N 〇係與導管（5 0，5 1)連 通，以確保流體流之雙向劃分與收集， 至少兩間所謂的第2階腔室（N2D，N21)，因此第2階腔 室可確保來去於第1階腔室（N 〇之流體流的雙向劃分與收 集， •一或多根聯結管（C ( N 20)』_，C ( N 2t)其延伸於第2階腔 室（N2D，N2l)與板（Pi)之至少一片板條（DME)間，其中聯結
    O:\60\60269.ptc 第3頁 2001.02.09.030 4525 0 1 _案號 88115267_年月曰__ 六、申請專利範囱 聯結導管之各點r j係位於一區段（Z 2Q，Z 21)，其中該區段位 置係由相對於板（P i )之徑向軸之一的夾角α決定*其中各 流體聯結管之長度為1 i，其中各長度1 i、夾角α及區段長 度Zr之值經選擇使介於板（Pi )之板條（DME)與導入或提取 流體之導管（5 0，5 1 )間之流體通過時間對全部流體而言約 略相等。 1 6 ,如申請專利範圍第1 5項之裝置，其中一板P i被劃分 為四象限。 1 7 .如申請專利範圍第1 5項之裝置，其中各板（P i)係根 據平行切除而被劃分為若干板條或D Μ E。 1 8 .如申請專利範圍第1 5項之裝置，其中角α為3 0至9 0 度，較佳為5 0至6 0度，及其t對應角象限α 土 ε之長度Z r 為3至3 0度，較佳為7至1 5度。 1 9. 一種Ί’體1用於收集、分配、混合、增加、或抽出若干 流體之方法，其中欲由其中分離若干化合物之主流體接觸 吸附劑，吸附劑係依據其分離各種化合物之功能選擇，二 次流體係經由板條或DME注入及/或提取而收集、分配、混 合或抽出若干流體，至少一種主流體及至少兩種二次流體 包含至少·’ •用於收集主流體之裝置（3，9 )， •至少二軌（6，7 )，其容許二次流體通過， 至少二混合腔室（1 1 a，1 1 b )其係以孔口或通道 (6i，7i)而與注入及/或抽出執（6，7 )連通， •用於再度分配得自混合腔室之流體之裝置（1 2，
    O:\60\60269.ptc 第4頁 2001.02.09. 031
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