TWI274603B - Structured packing with increased capacity - Google Patents

Description

1274603 玖、發明說明： 發明所屬之技術領域 本發明涉及規整填料以及用來在交換塔内安裝這種填 料以便提供增加容量的方法。該規整填料在低溫空氣分離 過程中具有專門的應用，不過它也可用於能使用規整填料 的其他多種熱量和/或質量輸送過程之中。 先前技術 在此使用的術語“塔”（或“交換塔，，）意味著一種 条餾或分餾塔或區域，即例如通過蒸氣和液體相在該塔内 安裝的填/料元件上或者一系列垂直隔開的塔盤或板上接觸 而使液體# $氣相$向流動地接觸以便實現流體混合物分 離的塔或區域。 術語“塔 的塔内區域。 體和蒸氣分配 區奴（或“區段”）意味著充滿該塔直徑 特殊區段或區域的頂部或底部分別終止於液 術语 填料”音p去f + Μ 者預疋尺寸、形狀和輪廓的實心或 中空物體，它們用作拔 _ 〆 °邛兀件，以便提供用於該液體的 表面面積’使得兩相逆向 —#曰Μ > 動期間在液體-瘵氣交界面處進 仃質量轉移。填料 w ^ ^ 填料。 抖的兩個主要類別爲“隨機”和“規整” 線不具有任何特殊：向。：中單獨構件彼此或相對於培 U ^ Φ ^ 〇 k機填料是在每單位體積上_1 大表面面積的Μ 瓶檟上肩 二構乂，它們紊亂地放置在塔内。 1274603 “規整填料，，意味著其中單獨構件彼此或相對於塔軸 線具有特殊取向的填料。規整填料通常由分層疊置或作爲 螺旋盤繞的薄金屬箔、多孔金屬網或織造絲網製成。 在例如蒸餾或直接接觸冷卻過程中，有利的是使用規 整填料來促進逆向流動液體和蒸氣流之間的熱量和質量輸 运。與隨機填料或盤比較，規整填料提供的好處是在壓力 降幸父低情況下具有較高的熱量、質量輸送效率。它還比隨 機填料具有更加可預料的性能。 空氣的低溫分離借助於使液體和蒸氣在逆流接觸情況 下通過蒸餾塔來實現。該混合物的蒸氣相上升而且更加不 穩定組分（例如氮）密度不斷增加，在此同時該混合物的 液體相下降而且比較穩定組分（例如氧）密度不斷增加。 各種各樣的填料或塔盤可用來使混合物的液體和氣體相産 生接觸，以便完成相間質量輸送。 最般使用的規整填料包括垂直堆疊的金屬或塑膠箱 片的波紋板（或波紋的網孔織物）。這些箔片可具有針對改 善熱量和質量輸送效率的各種孔洞形狀或者表面紋理特 徵。美國專利No.4,296,050(Meier)中披露了這類規整填料 的實例。在現有技術中衆所周知，網孔類填料有效地促進 液體分佈並給予良好的質量輸送性能，但網孔類填料比大 多數箔片類型的填料昂貴得多。 非常希望增加規整填料的容量。對於任何給定的分離 來說能採用較少規整填料，從而減少實施該分離的成本。 通常，規整填料的容量受分餾時塔的溢流阻現象限 1274603 制:質量輸送溢流現象是在液壓溢流現象開始前質量輸送 1*此的過早降級’它在塔的質量輸送效率隨著該塔内蒸氣 和/或液體流的增加而迅速惡化時發生。當填料床上的壓力 降開始隨著蒸氣和/或液體流的增大而迅速增加時，液壓溢 流現象發生。 從現有技術可知，規整填料的容量能通過改變單獨填 料板邊緣來增加。典型的修飾包括減少彎皺高度、改變波 紋角度以及製成鋸齒等等，通常在所有板的底部或者在交 替板的頂部和底部進行這些修飾。美國專利ν。5,632,93# (BUHnham等人）和6，1〇1841 (腿inw等人）披露了 這類修飾的多個實例。其他修飾包括在各板兩端的“ s，，形 波紋，例如在ep 0 858 366 B1和國際申請w〇97/i6247中 坡露的那樣。所有這些修飾以如下方式製成，使得工作期 間過渡中的Μ力降減小。美國專利N。5,921，⑽（騰❿咖 等人）和6,212’097 B1(BiUinham等人）指明了填料塔在 壓力降大於每英尺0.7英寸水狀態下的工作情況。這些專 利覆蓋只有填料板底部修飾的狀況，以及填料板項部：底 部均修飾的狀況。 ~ 儘管這些現有技術的修飾可能改善規整填料的容旦 這些設計仍然受到相鄰規整填料層之間的未受到控制：隨 機間隙問題的困擾’這些間隙是用於傳統規整填料板的= 造方法的結果。在相鄰層之間的未受到控制的間隙是由於 層内的單獨規整填料元件或板沒有實現完全的對準。這能 導致依據質量輸送和壓力降兩者的性能惡化，在高流率= 1274603 況下尤其如此。 希望的是提供—種顯著增加規整填料容量的改進規整 填料板或元件。 還希望的是提供一種能使性能改善因而超過傳統規整 填料性能的規整填料。 、還希望的是提供一種用於容量增加的交換塔因而能在 達到溢流狀態前增加産量的規整填料。 還希望的疋提供一種對於例如用於空氣分離的低溫應 用場合以及其他熱量和/或質量輸送應用場合來說顯示出 高性能特徵的規整填料。 還希望的是提供一種能克服現有技術多個困難和缺點 從而提供更好和更有利結果的波紋式規整填料。 還希望的是提供一種用於低溫空氣分離的方法，所述 方法^用一種規整填料，該填料提供高於現有技術規整填 料容量的容量。 還希望的是提供一種用於低溫空氣分離的方法，所述 方法可以增加容量並同時避免溢流現象。 還希望的是提供一種在交換塔内組合和安裝規整填料 區1又的方法’所述方法比現有技術提供更好的性能，而且 還克服現有技術的多個困難和缺點從而提供更好和更有利 結果 ° 發明内容 t發明是一種規整填料元件並且還包括這種規整填料 1274603 元件的組件。使用本發明規整填料元件的規整填料可用於 低μ空氣分離過程，在兩個流體之間交換質量和/或熱量的 過程，以及在第一相和第二相之間交換熱量和/或質量的交 換塔。本發明還包括一種用來在交換塔内組裝填充區段的 方法，一種用來製造規整填料元件的方法，以及一種用來 在液體和？泰氣之間交換熱量和/或質量的交換塔中增加容 量的方法。 在個實施例中，該規整填料元件具有至少一個適於 與2少一個另外規整填料元件的邊緣互相接合的邊緣。在 該實施例變型中，該至少一個邊緣的至少一個區段具有紋 理表面。在另一變型中，㈣整填料元件的至少一個區段 具有多個波紋，該波紋在該規整填料元件的至少一個區段 上形成交替的波峰和波谷。 在另-實施例中，規整填料元件包括用來使該填料構 :的至少-個邊緣與另一規整填料元件的相鄰邊緣互相接 合的裝置。這個實施例有幾個變型。在—個變型中，用來 互相接合的裝置包括在該至少一個邊緣内部的至少一個鋸 齒。在該變型的修飾中，該至少一個鋸齒是鈍的。在另— 修飾中’該至少—個鋸齒呈波浪狀。在這個實施例的又— 變型中’用來互相接合的裝置包括在該至少一個邊緣内部 的至：-個細槽。在這個變型的修飾中，用來互相接合的 裝置迺包括在該細槽内部的至少一個鋸齒。 、 本發明的另-實施例是規整填料元件的組件，它包括 至少兩個規整填料元件，每個該規整填料元件具有至少— 1274603 個適於與另-規整填料元件相鄰邊緣互相接合的邊緣。 又一實施例是規整填料元件的組件，它包括具有上邊 緣的第-規整填料it件以及具有下邊緣的第二規整填料元 件該下邊緣鄰接第一規整填料元件的上邊緣，而且每個 所述下邊緣和上邊緣適於與該下邊緣和上邊緣中的另一個 互相接合。 再發明實施例是在交換塔内部的填充區段，它包 括：第一規整填料層，該第-層包括具有上邊緣的第一規 整填料元件，該上邊緣適於與第：規整填料元件的大致垂 直相郴的下邊緣互相接合；以及位於該第一規整填料層上 敕的第一規整填料層’該第二層包括具有下邊緣的第二規 整填料70件，該下邊緣適於與該第一規整填料元件的大致 〇直相部的上邊緣互相接合。在這個實施例的變型中，該 第-規整填料元件上邊緣與該第二規整填料元件下邊緣互 明的另一方面是一種用來在 ^ ，一 γ日不口昂， 交換熱量和/或質量的交換塔。該交換塔具有至少一個規 :料’該規整填料包括至少一個規整填料元件，該規整与 邊:件具有至少—個適於與至少—個另外規整填料元件合 邊緣互相接合的邊緣。 本發明的又—方面是—種用於低溫空氣分離的方法， 内匕、觸在t有至少一個質量輸送區的至少-個蒸顧塔 延動的蒸氣和液體’其中液體_蒸氣接觸由至少 規整填料形成’該規整填料包括至少一個規整填料元件， !274603 該規整填料元件具有至少一個適於與至少_個另外規整填 料元件的邊緣互相接合的邊緣。 —本發明的再一方面是一種用來在兩種流體之間交換質 量和/或熱量的方法，它包括在至少一個交換塔内接觸所述 流體’其中流體-流體接觸由至少一個規整填料形成，該規 整填料包括至少一個規整填料元件，該規整填料元件具有 至少-個適於與至少-個另外規整填料元件的邊緣互相接 合的邊緣。在這種方法的變型中，流體在交換塔内逆向流 動。 本發㈣包括—種用來在交換塔内組裝填充區段的方 法。該方法包括多個步驟。第一步驟是提供具有縱向軸線 的父換塔。第二步驟是在該交換塔内安裝第一規整填料 層，它包括具有上邊緣的第一規整填料元件，該上邊緣適 於與第二規整填料元件的大致垂直相鄰下邊緣互相接合。 第三步驟是在該交換塔内在該第一規整填料層上方安裝第 二規整填料層，該第二層包括具有下邊緣的第二規整填料 元件，該下邊緣適於與第一規整填料元件的大致垂直相鄰 的上邊緣互相接合。而第四步驟是沿著該縱向軸線彼此相 對地移動該第一層和第二層，該第一層和第二層各自具有 大致平行於該父換塔縱向軸線的縱向軸線，由此該第一規 整填料元件上邊緣與該第二規整填料元件下邊緣互相接 合。 本發明還包括一種用來製造規整填料元件的方法。該 方法包括多個步驟。第一步驟是提供具有至少一個邊緣的 11 1274603 板。第二步驟是在該板内形成裝置，該裝置用來使該規整 填料元件至少一個邊緣與另一規整填料元件的相鄰邊緣互 相接合。而第三步驟是在該板内形成多個波紋，該波紋一 般有規則地隔開並呈大致平行關係。 本發明還包括一種用來在用於液體和蒸氣之間交換熱 里和/或質量的交換塔内增加容量的方法，該交換塔適於包 含具有上邊緣的第一規整填料元件以及具有下邊緣的第二 規整填料元件，而且該下邊緣鄰接第一規整填料元件上邊 緣。這種方法包括多個步驟。第一步驟是改變該上邊緣和 下邊緣’由此該上邊緣和下邊緣適於互相接合。而第二步 驟疋使第一規整填料元件的修飾的上邊緣與第二規整填料 元件的修飾的下邊緣互相接合。 下面參照附圖用舉例的方法描述本發明。 實施方式 申請人已經發現，借助於製造多個相鄰從而互相接合 的規整填料層，能延遲質量輸送溢流現象的開始以及減少 規整填料的壓力降，由此增大該規整填料的容量。這是由 於改善層間液體排放以及減少攜帶進入填料通道的小液滴 而造成的。 圖1和2表示可以成層地佈置在交換塔（未表示）内 的多個規整填料層（2,2,，2">當單獨規整填料板4組裝 成填料層時，這些板通常由於製造過程中的缺陷而沿垂直 方向稍微錯位。這表示在示意圖2中，其中錯位進行誇大 12 1274603 以供描述之用。 到控制和隨機的 鄰填料層之間。 方面的局部變化 動速率時尤其如 這種錯位造成間隙（6, 6')，它們以未受 形式出現在例如蒸料的交換塔内部的相 k樣-種現象能弓丨起蒸氣和液體流動速率 ，從而導致質量輸送性能的惡化，在高流 此0 實驗已經表示，規聲殖祖 些間隙是否存在，上1、、^ 性顯著地取決於這 由"、Α … 通過仔細地對準各層$單獨板， 由此沩除未受到控制間隙，可以 是在製造大吉〆 ，益&現象的開始。但 疋杜1 大直徑工業塔期間妯 獨板。 疋不可能那樣精確地對準單 _本發明使兩相鄰層的板間接觸更加緊密。如圖3所 不，^可以造成兩填料相鄰層（例如2和2,;或2,和 ==方式改變每塊板4的頂部邊緣8和底部邊緣〗 *法來實現。這改善了相鄰填料層之間的接觸，因而也 體排放’減少在蒸氣通道内攜帶的小液滴，並由此 延遲質量輸送溢流現象。 同I由此 每塊填料板4 如圖4所示。 方式組裝各層 的底部邊緣1 〇 然後以上下層 在本發明一個實施例中， 和頂部邊緣8處製成細槽12， 内的相應板互鎖或互相接合的 在圖5人和5Β所示的另—實施财，在單獨平 4的頂部邊緣8和底部邊緣Μ處均切出鑛齒Μ’如圖5Α 所示。作爲—種選擇’在該平填料板内部可沖出孔洞15。 然後將該錯齒填料板如圖心斤示形成波紋並組裝在填料 層内’於是這些層在沒有任何專門對準的情況下疊加在各 13 !2746〇3 自頂部上從而改善互相接合。由於相鄰層的頂部和底部邊 緣均有錯齒，已組裝的填料層自然地互相接合。該互相接 合不像在細槽（圖4 )情況下那樣引人注目，但足以改善 工作期間的實體接觸和液體排放，因而顯著地延遲質量輸 送溢流現象的開始並且減少壓力降。 如圖6 A和6B所示，在另一實施例中，填料板4的頂 4邊緣8和底部邊緣1 〇處的鋸齒14均切成鈍的。在圖7 a 和所示的另一實施例中，填料板4的底部邊緣8和頂部

邊緣10處形成平滑波浪。而在圖8A、8B和圖9a、9B 所示的實施例中，使用大細槽5並且在該細槽内帶有較小 錯齒14,。、 如圖1 0A和1 〇B所示，在任一實施例進行的一個變型是 在填料板4的底部邊緣10和/或頂部邊緣8上引入表面紋 理18。最好是，帶有表面紋理的邊緣區域佔據填料板修飾 區域加上在該填料板修飾區域上方和下方的大約3〇%。表 面紋理提高所述多種修飾的剛性並且促使來自填料板邊緣 的液流更加穩定。

規整填料的分離性能通常以理論塔板當量高度 (HETP)給定。術語“HETp”意味著填料高度，在該填 料高度範圍内達到一種成分改變，它等同於理論塔板所實 現的成分改變。術語“理論塔板，，意味著在蒸氣和液體之 間的這樣一種接觸過程，以致於存在的蒸氣和液體流處於 平衡狀態。一種用於專門分離的特殊填料的ΗΕτρ越小， 該填料的效率越高’這是因爲所採用的填料高度隨HETP 14 1274603 與性能有關的另外兩個參數是蒸氣速度（Κν )和 dP/dt，後者是每英尺填料在垂直方向發生的壓力、。蒸氣 速度（κν)按下式確定：

Ky = Uv[ ρ ν/(ρ 1 - ρ ν)]0·5 其中υν-在填充區段内蒸氣相的表面速度 Ρ ν=蒸氣相的密度 Ρ 1=液體相的密度。 圖11和12將本發明規整填料性能與市場上可得到的 具有和不具有修飾底部的整填料性能進行比較。圖U是壓 力降貝料曲線圖，它以標準dp/dt相對於標準蒸氣速度（Κν ) 來表不。而圖12繪出質量輸送資料，它以標準ΗΕτρ相對 于正常蒸氣速度（Κν )來表示。 圖11和12表示使用Ar/〇2二元素在口V=1狀態的蒸 =驗結果，此處L/v爲液體相對於蒸氣之比。填料板底 =π有多種修飾的填料以及互相接合的填料比起相同基面 幾2形狀的無修飾填料來說壓力降均較小。互相接合填料 的貝罝輸送性能明顯地優於無修飾填料以及僅在底部修飾 2真料兩者。具有修飾底部的填料與無修飾填料相比在質 里輪送溢机現象方面表示出大約i 的延遲，但是層間互 相接合增加的填料在蒸氣流的研究範圍内表示沒有質量輸 送溢流迹象。 儘官這裏參考某些特定實施例進行說明和描述，但是 本I月不偈限於所表示的細節。反之，可以在與中請專利 15 1274603 觀圍均等的精神和範圍内可進行各種各樣的變化而不偏離 本發明的精神。 圖式簡單說明 圖1疋示忍圖’它表示交換塔中的幾個規整填料層； 圖2疋不思圖’它表示相鄰規整填料層之間的典型錯 位； 圖3疋不意圖，它表示本發明填料板頂部和底部邊緣 的改型’由此造成相鄰規整填料層互相接合； 、圖4疋不意圖，它表示在互相接合填料板底部和頂部 邊緣處使用細槽的本發明的一個實施例； 苴圖5A和5B是示意圖，它表示本發明的一個實施例， 其中圖5A所示的平填料板在如圖5B所示形成波紋之前在 相對邊緣（即頂部和底部）上切出鋸齒； 圖6A和6B是不意圖，它表示本發明的另一實施例， 、中圖6 A所不的坦填料板在如圖6B所示形成波紋之前在 頂部和底部邊緣上切出鈍鋸齒； 圖7A和7B是示意圖，它表示本發明的另一實施例， 其中圖7A所示的平填料板在如圖7B所示形成波紋之前在 頂部和底部邊緣上切出平滑波浪； 圖8A/8B和9Α/9Β^示意圖，它表示本發明❹_ 加實施例’其中圖认或从所示的平填料板在如圖此或 9B所示形成波紋之前在頂部和底部邊緣上切出大細槽，而 且在該大細槽内部帶有較小的鋸齒； 16 1274603 圖10A和1 OB是示意圖，它表示本發明的另一填料板 Λ也例纟中圖1GA所示的平填料板在如圖1 GB所示形成 波紋之前在修飾的頂部和底部邊緣上施加多個垂直紋理； Μ圖11是曲線圖，它表示本發明規整填料性能和可在市 %得到的具有或不具有修飾底部的規整填料性能在標準的 崎相對於標準的蒸氣速度（kv)方面上的比較；以及 圖12是曲線圖’它表示本發明規整填料性能和可在市

場得到的具有或不具有修飾底部的規整填料性能在理論塔 板當量高度（HETP)相對於標準蒸氣速度（kv)方面 比較。 主要元件之圖號說明 、2，2’，2"··填料層；4··填料板；6，6,··間隙；8 了百i 邊緣；10·.底部邊緣；12..細槽；14，丨 / ·· ^ 16..平滑波浪；18"表面紋理 14 ..雜齒，Η·.孔洞；

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Claims (1)

1. "Ί 1274603；：

   V丨:: 拾、申請專利範圍·· （2⑽6年6月修正) 元件:.;、Γ=Γ式規整填料層的 於第二波紋式規整填料層的至：：：一個邊緣適於與用 元件的邊緣互相接合，节第=、另外波紋式規整填料 置成虚该第一读妓〜 式規整填料層適於被設 紋式規整填料元件各自具有多個波二二寻波 規整填料元件至少-個表面的至少一個區段上：皮：式 f峰和波谷，因此當該第二波紋式規整填料層與該 紋式規整填料層垂直的相鄰放置時，使第 ：/ 料層之波紋式規整填料元件 /、、、工規整填 招紗士 十凡件的至少一個邊緣與第二波紋式 、2枓層之：少一個另外波紋式規整填料元件的邊緣相 :接合而減小第一與第二波紋式規整填料層之間 未受到控制的間隙。 1U 2. 如申請專利範圍帛i項所述的波紋式規整填料元 件’其特徵在於，至少有一個念 & … 主^有個波紋式規整填料元件的波紋 貫質上有規則地隔開並呈實質上平行的關係。 3. 如申請專利範圍第丨項所述的波紋式規整填料元 件’其特徵在於’至少—個邊緣的至少—個區段具有故理 表面。 種用於第一波紋式規整填料層的波紋式規整填料 18 1274603 (2006年6月修TF、 元件，該波紋式規整填料元件包括用來使其至 ： 與用於第二波紋式規整填料層的另—波紋式規整填料= 的相鄰邊緣互相接合的裝置，該第二波紋式規整埴 :被：置成與該第一波紋式規整填料層垂直的相鄰，二 當該第二波紋式規整填料層與㈣―纽式規整埴料 直的相鄰放置時，使第一波紋式規整填料層之波紋式：整 填料7L件的至少-個邊緣與第二波紋式規整填料層之另一 波紋式規整填料S件的邊緣相互接合而減小第第二一 紋式規整填料層之間至少-個未受到控制的間隙：弟 5.如申請專利範圍第4項所述的波紋式規整 件’其特徵在於，用來互相接合的裝置包括在至少叫二 緣内部的至少一個鋸齒。 k

   6·如申請專利範圍第5項所述的波紋式規整填 件，其特徵在於，至少—個鑛齒是純的。 7 7·如申請專利範圍第5項所述的波紋式規整填米 件”特欲在於，至少一個鋸齒呈波浪狀。 .如申請專利範圍第4項所述的波紋式規整填料元 件其4寸徵在於，用來互相接合&裝置包括u > 緣内部的至少一個細槽。 们邊 19 .1274603 (2006年6月修正) •如申請專利範圍帛8項所述的波紋式規整填料元 件，其特徵在於，帛來互相接合的裝置還包括在至少一個 細槽内部的至少一個錯齒。 ιυ —種於二垂直的相鄰的波紋式規整填料層的多個 波紋式規整填料元件的組件，包括至少兩個大致垂直相鄰 的波紋式規整填料元件’每個具有至少一個適於與另一波 紋式規整填料元件相鄰邊緣互相接合的邊緣，i中該等波 紋式規整填料元件各自具有波紋，所述波紋在波㈣規整 填料…牛至少一個表面的至少一個區段上形成交替的波峰 和波合因此使s亥二垂直的相鄰的波紋式規整填料層中之 -層的波紋式規整填料元件的至少一個邊緣與另一；的至 少-個另外波紋式規整填料元件的邊緣相互接合而減小該 二垂直的相鄰的波紋式規整填料層之間至少—個未 制的間隙。 " 一種多個波紋式規整填料元件的組件，包括用 第一波紋式規整填料層的具有上邊緣的第一波紋式規整 料元件’以及用於第二波紋式規整填料層的具有下邊緣 第二波紋式規整填料元件，該第二波紋式規整填料層適 被設置成與該第一波紋式規整填料層垂直的相鄰，第二 紋式規整填料元件的下邊緣鄰接第一波紋式規整填料元 的上邊緣，而且每個下邊緣和上邊緣中適於與下邊緣2 邊緣中的另一個互相接合，其中該等波紋式規整填料元 20 1274603 (2〇〇6年6月修正） 各自具有多個波紋，所述波紋在波紋式規整填料元件至+ 一個表面的至少一個區段上形成交替的波峰和波谷， 口 *~~I 此 當該第二波紋式規整填料層與該第一波紋式規整填料層垂 直的相鄰放置時，使第一波紋式規整填料層之第—、皮紋弋 規整填料元件的至少一個邊緣與第二波紋式規整填料層之 第二波紋式規整填料元件的邊緣相互接合而減小第—與第 二波紋式規整填料層之間至少一個未受到控制的間隙。 12 · —種用來在第一相和第二相之間交換熱量和/或質 量的交換塔，交換塔具有至少一個波紋式規整填料區段， 波紋式規_料區段&括用於第一波紋式規整填料層的至 少一個波紋式規整填料元件，該波紋式規整填料元件具有 至少-個邊緣適於與用於第二波紋式規整填料層的至;— 個另外大致垂直相鄰之纽式規整填料元件的㈣邊緣互 相接合’ Θ第—波紋式規整填料層適於被設置成與該第— 波紋式規整填料層垂直的相鄰’纟中該等波紋式規整填料 元件各自具有多個波紋，所述波紋在波紋式規整填料元件 至少-個表面的至少__個區段上形成交替的波峰和波谷， 因此當該第二波紋式規整填料層與該第—波紋式規整殖料 層垂直的相鄰放置時’ €第一波紋式規整填料層之至少一 個波紋式規整填料元件的至少_個邊緣與第二波故式規整 填料層之至少-個另外波紋式規整填料元件的邊緣相互接 合而減小第-與第二波紋式規整填料層之間至少一個未受 到控制的間隙。 21 1274603 (2006年6月修正) 13 · —種用於低溫空氣分離的方法，它包括接觸在含 有至少一個質量輸送區的至少一個蒸餾塔内逆向流動的蒗 氣和液體，其中液體-蒸氣接觸由至少一個波紋式規整填= 區段形成，波紋式規整填料區段包括用於第一波紋式規整 填料層的至少一個波紋式規整填料元件，波紋式規整填= 元件具有至少一個邊緣適於與用於第二波紋式規整填料層 的至少一個另外大致垂直相鄰之波紋式規整填料元件的才曰目 鄰邊緣互相接合，該第二波紋式規整填料層適於被設置纟鲁 與該第一波紋式規整填料層垂直的相鄰，其中該等波紋式 規整填料元件各自具有多個波紋，所述波紋在波紋式規整 填料元件至少一個表面的至少一個區段上形成交替的波峰 和波奋，因此當該第二波紋式規整填料層與該第一波紋式 規整填料層垂直的相鄰放置時，使第一波紋式規整填料層 之至少一個波紋式規整填料元件的至少一個邊緣與第二波 、、文式規正填料層之至少一個另外波紋式規整填料元件的邊 | 、、彖相互接合而減小第一與第二波紋式規整填料層之間至少 一個未受到控制的間隙。 、U · 一種用來在兩種流體之間交換質量和/或熱量的方 - j _匕包括在至少一個交換塔内接觸該等流體，其中流體_ · ^體接觸由至少一個波紋式規整填料形成，波紋式規整填 料^括用於第一波紋式規整填料層的至少一個波紋式規整 真料7L件，該波紋式規整填料元件具有至少一個邊緣適於 22 1274603 (2006年6月修正) 與用於第二波紋式規整填料層的至少一個另外大致垂直相 鄰之波紋式規整填料元件的相鄰邊緣互相接合的，該第二 波紋式規整填料層適於被設置成與該第一波紋式規整填料 層垂直的相鄰，其中該等波紋式規整填料元件各自具有多 個波紋，所述波紋在波紋式規整填料元件至少一個表面的 至少-個區段上形成交替的波峰和波谷，因此當該第二波 紋^規整填料層與該第一波紋式規整填料層垂直的相鄰放 置τ使第波紋式規整填料層之至少一個波紋式規整填 料70件的至少一個邊緣與第二波紋式規整填料層之至少一 2另外波紋式規整填料元件的邊緣相互接合而減小第一與 弟一波紋式規整填料層之間至少一個未受到控制的間隙。 1 5 .如申请專利範圍第14項所述的方法其特徵在 於，流體在交換塔内逆向流動。 1 6 . —種用來在交換塔内組裝填充區段的方法，它包 括如下步驟： 供具有縱向軸線的交換塔； 在交換塔内安裝第一波紋式規整填料層，它包括具有 上邊、、彖的第一波紋式規整填料元件，上邊緣適於與第二波 紋式規整填料元件的相鄰下邊緣互相接合； 在父換塔内在第一波紋式規整填料層上方並垂直相鄰 地安裝第二波紋式規整填料層，第二波紋式規整填料層包 括具有下邊緣的第二波紋式規整填料元件，下邊緣適於與 23 !2746〇3 々 （2006年6月修正) 第一波紋式規整填料元件的相鄰上邊緣互相接合；以及 欠沿著交換塔的縱向軸線彼此相對地移動第一波紋式規 ”料層和第一波紋式規整填料層，第一波紋式規整填料 層和第二波紋式規整填料層各自|有大致平行於交換塔縱 向2線的縱向軸線，由此第一波紋式規整填料元件上邊緣 與第一 S紋式夫見整填料元件的相鄰下邊緣互相考妾合，而減 小第一與第二波紋式規整填料層之間至少一個未受到控制 的間隙 其中該等波紋式規整填料元件各自具有波纹，所述波 紋在波紋式規整填料元件至少一個表面的至少一個區段上 形成交替的波峰和波谷。 17·如申請專利範圍第16項的方法，其特徵在於，至 少一個上邊緣及至少—個下邊緣的至少-個區段具有紋理 表面。 1 8 ·如申請專利範 少一個上邊緣及至少一 圍第16項的方法，其特徵在於，至 個下邊緣是經過修飾的。

   裡用於包括二垂直的相鄰的波紋式規整填料芦 的多個波紋式規整填料元件的組件的波紋式規整填料元件 的製造方法、，它包括如下步驟： 提供具有至少一個邊緣的板； 一個邊緣與另 在板内形成裝置，所述裝置用來使至少 24 1274603 (2006年6月修正) 一大致垂直相鄰之波紋式規整填料元件的相鄰邊緣互相接 合；以及 在板内形成波紋’所述波紋一般有規則地隔開並呈大 致平行關係， 因此使該二垂直的相鄰的波紋式規整填料層中之一層 的波紋式規整填料元件的至少一個邊緣與另一層的基本: 垂直相鄰的另外波紋式規整填料元件的相鄰邊緣相互接合 而減小該二垂i的相鄰的波紋式規整填料層之間至少一個 未受到控制的間隙。 一用來在用於液體和蒸氣之間交換熱量和/或質 量的交換塔内增加容量的方法’交換塔適於包含用於第二 波紋式規整填料層的具有上邊緣的第—波紋式規整填料元 件’以及用於第二波紋式規整填料層的具有下邊緣的第二 波紋式規整填料元#，兮筮—、士 士 具t十兀件„亥苐一波紋式規整填料層適於被設 置成與該第一波紋式規整填料層垂直的相鄰，第二 規整填料㈣的下邊緣鄰接第__波紋式規整填料元件上邊 緣’所述方法包括以下步驟·· 修飾第一波紋式規整填料 ^ ^ ^ . L 具卄兀件上邊緣和第二波紋式規 整填料元件下邊緣，由此上邊 田此上逯緣和下邊緣適於互相接合； 以及 紋 使第-波紋式規整填料元件的修飾上邊緣與第二 式規整填料元件的修飾下邊緣互相接合， 因此使第一波紋式規整填 具討層之弟一波紋式規整填料 25 1274603 、厶千〇 修儿, 元件的經過修飾的上邊緣與第二波紋式規整填料層之第二 ，紋式規整填料元件的經過修飾的下邊緣相互接合而減小 第一與第二波紋式規整填料 昇丁十增之間至少一個未受到控制的 間隙。 21. -種交換塔㈣填充區段，該填充區段包括波紋 式規整填料元件的垂直相鄰層，各層具有頂部及底部，該 填充區段它包括： 第一波紋式規整填料層，第一層包括具有上邊緣的第 波、、、文式規整填料几件’上邊緣適於與第二波紋式規整填 料元件的大致垂直相鄰下邊緣互相接合；以及 位於第波紋式規整填料層上方並垂直相鄰的第二波 紋式規整填料層’第二層包括具有下邊緣的第二波紋式規 整填料兀件，下邊緣適於與第一波紋式規整填料元件的大 致垂直相鄰的上邊緣互相接合， 其中該等波紋式規整填料元件各自具有波紋，所述波 紋在波紋式規整填料元件至少一個表面的至少一個區段上 形成交替的波峰和波谷，而且 其中使第一波紋式規整填料元件上邊緣與第二波紋式 規整填料兀件下邊緣互相接合，藉以減小第二波紋式規整 填料層底部與第一波紋式規整填料層頂部之間至少一個未 受到控制的間隙。 22 ·如申請專利範圍第21項所述的填料區段，其特徵 26 1274603 (2006年6月修正) 在於，第二波紋式規整填料層相對於第一波紋式規整填料 層旋轉一個角度。 23 ·如申請專利範圍第22項所述的填料區段，其特徵 在於，該角度介於約0°與約9〇。之間。 24 · —種大致垂直相鄰之波紋式規整填料層的組件， 各層包括大致水平相鄰的波紋式規整填料元件，波紋式規 整填料元件各自具有上邊緣及相對於上邊緣的下邊緣，且 各層具有包括上邊緣的頂部及包括下邊緣的底部，該組件 包括： 第一波紋式規整填料層；以及 位於第一波紋式規整填料^^ μ古 正丹竹層上方並大致垂直相鄰的第 二波紋式規整填料層， 其中第—波紋式規整填料層《至少一個波紋式規整殖 料元件下邊緣適於與第—波紋式規整填料層之至少一個波 紋式規整填料元件上邊緣相互接合， 由此使第二波紋式規整填料層之至少一個波紋式規$ 填料元件下邊緣與第-波紋式規整填料層之至少一個心 式規整填料元件上邊緣相互接合而減小第二波紋式規& 料層底部與第一波紋式規整填料層頂部之間至少一個心 到控制的間隙。 25 一種用 來在交換塔内組裝大致垂直相鄰之波紋式 27 1274603 (2006年6月修正） 規整填料層的組件之方法’各層包括大致水平相鄰的波紋 式規整填料元件，波紋式規整填料元件各自具有上邊緣及 相對於上邊緣的下邊緣’且各層具有包括上邊緣的頂部及 包括下邊緣的底部，所述方法包括如下步驟： 提供具有縱向軸線的交換塔； 在交換塔内安裝第一波紋式規整填料層； 在乂換‘内在第一波紋式規整填料層上方並大致垂直 相鄰地安裝第二波紋式規整填料層，丨中第二波紋式規整 料層之至少一個波紋式規整填料元件下邊緣適於盥第一 波紋式規整填料層之至少—初 相互接人. 錢錢整填料元件上邊緣 相互接合，以及 沿著交換塔的縱向軸線彼此相對地移動第一波紋式規 整填料層和第二波紋式規整填 、 ^ # 一 T十層弟一波紋式規整填料 層和弟一波紋式規整填料 向軸線的縱向軸線，I自具有大致平心交換塔縱 由此使第二波紋式規整埴粗 ^ ^ ^之至少一個波紋式規整 填枓疋件下邊緣與第一波紋 兄正 ^ ^ # f# 41 - ^ ^ 規整填料層之至少一個波紋 式規整填枓凡件上邊緣相互接八一、 :層底部與第一波紋式規整填料層頂部二 到控制的間隙。 彳口未又 26 一種用來在用於液辦#尸 量的交換塔内增加容量的方I钱之間交換熱量和，或 相鄰之波紋式規整填料層，各父換塔適於包含大致垂j S匕括大致水平相鄰的波意 28 1274603 式規整填料元#，(2〇〇6^6^te) 皮紋式規整填料元件各自*有上邊緣及 相對於上邊綾πτ、真α 、、、下故緣，各層具有包括上邊緣的頂部 括下邊緣的底部，所述方法包括如下步驟： 改變第一波紋式規整埴粗 料元件上邊緣； 科層之至少一個波紋式規整填 —文又弟—波紋式規整填料層之至少—個波紋式規整填 料兀件下故緣’該第二波紋式規整填料層位於 規整填料層上方並垂直鄰接第-波紋式規整填料層，其^ =波、，文式規整填料層之至少一個波紋式規整填料元件的 知飾下邊緣適於與第一波紋式規整填料層之至少 式規整填料元件的至少—個修飾上邊緣相互接合；以及、· 使第一波紋式規整填料層之至少一個波紋式規整填料 70件的修飾上邊緣與第二波紋式規整填料層之至少—個波 紋式規整填料元件的修飾下邊緣互相接合， 由此使第一波紋式規整填料層之至少一個波紋式規整 填料元件的修都下邊矮I窜 卻卜透緣與苐一波紋式規整填料層之至少一 個波紋式規整填料元件的修飾上邊緣相互接合而減小第二 波紋式規整填料層底部與第一波紋式規整填料層頂部之間 至少一個未受到控制的間隙。 曰27冑用來在用於液體和蒸氣之間交換熱量和/或質 量的交換塔内延遲質量輪送溢流現象的開始並且減少壓力 降的方法，交換塔適於包含大致垂直相鄰之波紋式規整填 料層，各層包括大致水平相鄰的波紋式規整填料元件，波 29 1274603 紋式規整填料元件各自具有 緣，且各層具有包括上邊緣 所述方法包括如下步驟： 提供交換塔； (2006年6月修正) 上邊緣及相對於上邊緣的下邊 的頂部及包括下邊緣的底部， 在交換塔内安裝第一波紋式規整填料層； 在交換塔内在第一波紋式規整填料層上方並大致垂直 相鄰地安裝第二波紋式規整填 埴_夕5 I、 具卄層，其中第二波紋式規整 真料層之至v —個波紋式規整填 、 、具料兀件下邊緣適於與第一 波紋式規整填料層之至少一個油 個波紋式規整填料元件上邊緣 相互接合；以及 田此使弟二波紋式 、 θ7 一 波紋 填料元件的下邊緣與第-波紋式規整填料層之至少一個波 :式規整填料元件的上邊緣相互接合而減小第二波紋式竭 i填料層底部與第一波紋式規整填料層頂部之間至少—値 未受到控制的間隙。