TWI414351B - 分隔壁交換塔 - Google Patents

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Description

分隔壁交換塔
本發明涉及用於熱和/或質量傳遞過程的分隔壁交換塔。本發明在利用蒸餾的低溫空氣分離過程中有特殊的應用，儘管其也可以用於其他使用塔盤和填料(例如隨機或規整填料)的熱和/或質量傳遞過程中。
在此所使用的術語“塔”(或“交換塔”)表示蒸餾或分餾塔或區域，也就是其中液體和蒸汽相逆流地接觸以實現流體混合物的分離的塔或區域，例如通過使該蒸汽和液體相在安裝在該塔(column)內的填料元件或一連串垂直間隔的塔盤或板上接觸。
術語“塔部分”(或“部分”)表示塔中的區域，該區域填充該塔的全部或部分橫截面。特殊部分或區域的頂部或底部分別終止於液體或蒸汽分配器(下面論述)。
術語“填料”表示預定尺寸、形狀和構造的實心或空心體，其用作塔的內部構件來為液體提供表面，以便在兩相逆流期間，允許在液體-蒸汽接觸面提供質量傳遞。填料的兩個主要類別為“隨機的”和“規整的”。
“隨機填料”表示其中獨立構件相對於彼此或塔軸不具有任何特殊的定位的填料。隨機填料是隨機裝載到塔中的每個單位體積具有大表面面積的小空心結構。
“規整填料”表示其中獨立構件相對於彼此或塔軸具有特殊的定位的填料。規整填料通常由層疊或作為螺旋捆綁的薄金屬箔、拉製金屬，或者織造金屬線篩構成；然而，也可以使用其他結構的材料如平板金屬。
在例如蒸餾或直接接觸冷卻過程中，優選地使用規整填料以促進逆流液體和蒸汽流之間的熱和質量傳遞。與隨機填料或塔盤相比，規整填料有益於為具有較低壓降的熱和質量傳遞提供了更高的效率。它還比隨機填料具有更可預知的性能。
空氣的低溫分離通過使液體和蒸汽在逆流接觸中穿過蒸餾塔來實現。混合物的蒸汽相隨著越多揮發性成分(例如氮)的濃度不斷增長而上升，同時混合物的液體相隨著越少揮發性成分(例如氧)的濃度不斷增長而下降。
不同的填料或塔盤可以用來使混合物的液體和氣體相相接觸，以便實現相間質量傳遞。使用填料用於蒸餾是標準慣例，並且具有許多優點，其中壓降很重要。
液體和蒸汽最初出現在填料中通常是借助於分配器。液體分配器位於填料上面，其作用是用液體將填料充分均勻地沖洗，而蒸汽分配器位於該填料下面，其作用是在該填料下面產生充分均勻的蒸汽流。
在空氣分離過程中典型地使用幾種不同類型的液體分配器。一種類型是管分配器，該管分配器由密封管或管道的互連網路組成，典型地包括中心管或歧管和從該中心管輻射出的多個臂或分支。穿孔這些臂使得液體從歧管進入該臂，以便滴到或噴射到該管分配器下面的填充層上。向上流動的蒸汽易於在每個臂之間穿過。管分配器從用管與該塔的壁連接的單獨的液體收集器或外部源接收液體。
槽分配器包括具有位於基底的沖洗孔的收集互連開槽，以便將液體提供到填料下面。位於下槽頂部的一個或多個上收集槽或單個罐通過一連串孔或溢出凹口將液體提供給該下槽。來自下面填料的蒸汽向上穿過液體包含槽之間。
分隔壁塔原則上是熱耦合蒸餾塔系統的簡化。在分隔壁塔中，分隔壁位於塔的內部空間，如圖1和2所示。附圖1表示典型的使用弦壁12的分隔壁塔10，而附圖2表示另一個典型的使用環形壁14的分隔壁塔10。該分隔壁通常是垂直的。
分隔壁的支架不會妨礙塔盤或填料的安裝。在分隔壁塔中使用規整填料需要通過使用液體分配器將液體均勻地供給在規整填料的頂部上。這些需要引起必須在分隔壁的設計和製造中解決的嚴重問題。
例如，由於兩種不同的質量傳遞分離出現在分隔壁的任一邊，這樣會具有不同的操作壓力和溫度，因而該分隔壁必須承受跨越該分隔壁的壓力差和/或溫度差。壓差會在分隔壁上施加顯著的力，該力必須通過該壁的機械設計補償，而溫差會在鄰近分隔壁的蒸餾過程中引起不需要的變化，該變化必須通過兩側之間某一種形式的熱阻(絕緣)補償。
在設計弦壁的情況下，壓差的力是重要部分。補償這種力的在先技術的設計是困難和/或製造昂貴的，經常在可用於蒸餾的塔區域中導致不能接受的損失，或者實際上妨礙該蒸餾過程。
另一個問題在於在先技術不能令人滿意地解決如何設計規整填料和/或塔盤在分隔壁塔中的佈局，或者在規整填料的情況下，如何設計和排列該液體分配器。
美國專利No.4615770(Govind)和美國專利No.4681661(Govind)公開了雙重互連蒸餾塔，類似於這裏在附圖2所示的環形分隔壁塔。兩個專利都沒有解決增加該環形壁的強度的需要。
美國專利No.5709780(Ognisty等)認識到需要最小化在完整的蒸餾塔中隔離壁上的機械應力，該完整的蒸餾塔由於跨越該隔離壁的大壓差而具有隔離的清洗或吸收部分。該專利建議使用彎曲的或成角度的壁，而不是實質上平面的壁，這有利於簡化安裝。它還建議可以通過使用隔離部分中隔離壁或任何塔盤的橫肋或蜂窩型加強筋解決機械應力。它進一步建議該隔離壁可以具有層狀構造，以便在相鄰層之間建立空隙或絕緣層，顯著有助於最小化由溫差引起的應力。
美國專利No.5785819(Kaibel等)公開了一種由兩個壁在中間隔開的蒸餾塔，在該縱向安裝的兩個壁之間具有空氣空間。該專利建議在兩個壁之間的空氣空間中安裝隔板的可能性，以便增加機械穩定性。
如上所述，由於兩部分之間的壓差弦壁上的力是顯著的。此外，弦自身的幾何形狀需要即使在最小或沒有壓差的情況下該弦壁也被支撐。分割塔的最簡單的方法是使用平板。然而，雖然可以增加板的厚度，但是得到的強度的增加相對較少，特別是在較大塔直徑的情況下。而且，如果弦壁的厚度不同於外壁的厚度，則會複雜化，這種複雜化與將該弦壁焊接到塔壁有關，又完全佔有塔區域較大的部分。
如上所述，在先技術試圖通過一種方式加強弦壁來避免這些問題，而不是簡單地增加厚度，如通過使用層狀或蜂窩壁、加強肋、或者甚至使用塔盤(如果存在)作為加強桿。實際的蜂窩壁和層狀壁是製造困難並且昂貴的，雖然如果需要的話這種壁確實有益於提供更高的熱阻。
例如，將肋焊接到壁很昂貴，這是由於焊接會扭曲平板，特別是如果僅將肋附著於一側。同樣，如果將肋使用在填充塔中，則該肋侵入規整填料並且對填料的安裝和/或蒸餾過程造成問題。在一堆預安裝的自支撐塔盤安裝在塔中的情況下，分隔壁上的加強肋侵入該堆塔盤安裝的區域，從而導致更大困難的安裝；另外，當塔依靠在其側以便製造或運輸時，該塔盤停留在該肋上並被扭曲，又造成蒸餾過程的問題。
希望具有一種分隔壁交換塔，該分隔壁交換塔利用規整填料作為蒸餾裝置，其中該分隔壁由加強裝置加強，該加強裝置不會在蒸餾性能上造成顯著的損失。
進一步希望具有一種分隔壁交換塔，其中該分隔壁足夠加強以便承受壓差並且最小化跨越該分隔壁的溫差。
進一步還希望具有一種加強裝置，以便加強分隔壁交換塔中的分隔壁，這表示相對容易設計、製造，並且不用過多的成本或費用安裝。
進一步還希望具有一種分隔壁交換塔的設計，該設計考慮使用相對容易設計和製造的液體分配器。
進一步還希望具有一種分隔壁交換塔，其中該分隔壁能夠在操作期間承受壓差並且最小化溫差，優於在先技術的分隔交換塔。
進一步還希望具有一種改進的分隔壁交換塔，該分隔壁交換塔克服了在先技術的許多困難和缺點，以便提供更好以及更多的有益效果。
還希望具有一種改進的低溫空氣分離設備，該設備具有改進的分隔壁交換塔，該分隔壁交換塔克服了在先技術的許多困難和缺點，以便提供更好以及更多的有益效果。
本發明是一種在熱和/或質量傳遞過程中使用的裝置，包括但不限於使用蒸餾的低溫空氣分離過程。存在本發明的許多實施方式以及這些實施方式的許多變形。
第一實施方式是一種裝置，包括交換塔，分隔壁和至少一個伸長的加強構件。該交換塔具有縱軸，和間隔並且環繞該縱軸的內壁，由此在該內壁和縱軸之間具有內部空間。分隔壁佈置在該內部空間中，具有第一側和第二側，並且將該內部空間至少分成鄰近該分隔壁的第一側的第一縱向空間和鄰近該分隔壁的第二側的第二縱向空間。該至少一個伸長的加強構件具有與該交換塔的內壁連接的第一末端和與該第一末端相對的第二末端，該第二末端連接該分隔壁的第一側或第二側。
在該第一實施方式的變形中，一個伸長的加強構件的第二末端連接於該分隔壁的第一側，另一個伸長的加強構件的第二末端連接該分隔壁的第二側。
本發明的第二個實施方式包括五個元件。第一個元件是交換塔，該交換塔具有主縱軸，和間隔並且環繞該主縱軸的內壁，由此在該內壁和主縱軸之間具有內部空間。第二個元件是分隔壁，該分隔壁佈置在該內部空間中，具有第一側和第二側，並且將該內部空間至少分成鄰近該分隔壁的第一側的第一縱向空間和鄰近該分隔壁的第二側的第二縱向空間。第三個元件是規整填料的第一層，該規整填料的第一層佈置在該第一縱向空間中，並且具有相對於該分隔壁成第一角度的第一縱軸。第四個元件是規整填料的第二層，該規整填料的第二層佈置在該第一縱向空間中鄰近並且位於該規整填料的第一層之下。該規整填料的第二層具有相對於該分隔壁成第二角度的第二縱軸，該第二縱軸相對於該第一縱軸成一旋轉角度。第五個元件是至少一個伸長的加強構件，該加強構件具有與該交換塔的內壁連接的第一末端和與該第一末端相對的第二末端。該第二末端連接該分隔壁的第一側，該至少一個伸長的加強構件的至少一部分佈置在該規整填料的第二層中，並且實質上與該第二縱軸平行。
在該第二個實施方式的變形中，該旋轉角度是90°左右。在另一個變形中，該第一縱軸實質上平行於該分隔壁，該第二縱軸實質上垂直於該分隔壁。
本發明的第三個實施方式包括六個元件。第一個元件是交換塔，該交換塔具有主縱軸，和間隔並且環繞該主縱軸的內壁，由此在該內壁和主縱軸之間具有內部空間。第二個元件是分隔壁，該分隔壁佈置在該內部空間中，具有第一側和第二側，並且將該內部空間至少分成鄰近該分隔壁的第一側的第一縱向空間和鄰近該分隔壁的第二側的第二縱向空間。第三個元件是規整填料的第一個層，該規整填料的第一個層佈置在該第一縱向空間中，並且具有相對於該分隔壁成第一角度的第一縱軸，該第一角度大於0°並小於180°。第四個元件是規整填料的第二層，該規整填料的第二層佈置在該第一縱向空間中位於該規整填料的第一層之下，並且具有相對於該分隔壁成第二角度的第二縱軸，該第二角度大於0°並小於180°。第五個元件是至少一個伸長的加強構件，該加強構件具有與該交換塔的內壁連接的第一末端和與該第一末端相對的第二末端，該第二末端連接該分隔壁的第一側。至少一個伸長的加強構件的至少一部分佈置在該規整填料的第一層中，並且實質上與該第二縱軸平行。第六個元件是至少另一個伸長的加強構件，該加強構件具有與該交換塔的內壁連接的第一末端和與該第一末端相對的第二末端，該第二末端連接該分隔壁的第一側。該至少另一個伸長的加強構件的至少一部分佈置在該規整填料的第二層中，並且實質上與該第二縱軸平行。
在第三個實施方式的變形中，該至少一個伸長的加強構件位於第一位置，該至少另一個伸長的加強構件位於第二位置，該第二位置水準地並垂直地與該至少一個伸長的加強構件的第一位置間隔開。
本發明的第四個實施方式包括兩個元件。第一個元件是交換塔，該交換塔具有縱軸，和間隔並且環繞該縱軸的內壁，由此在該內壁和縱軸之間具有內部空間。第二個元件是佈置在該內部空間中的分隔壁。該分隔壁包括四個子元件。第一個子元件是第一板，該第一板具有外表面和與該外表面相對的內表面。第二個子元件是第二板，該第二板具有外部表面和與該外部表面相對並且與該第一板的內表面間隔開的內部表面。第三個子元件是至少一個突出部分，該突出部分固定地連接該第一板的內表面，並且適於與該第二板的內部表面間隔開。第四個子元件是至少另一個突出部分，該至少另一個突出部分固定地與該第二板的內部表面連接，該另一個突出部分適於與第一板的內表面間隔開並且與該至少一個突出部分橫向間隔開。在第四個實施方式中，該分隔壁將該內部空間至少分成鄰近該第一板的外表面的第一縱向空間和鄰近該第二板的外部表面的第二縱向空間。
第四個實施方式有許多變形。在一個變形中，至少一個突出部分和至少另一個突出部分中的至少一個具有錐形表面。在另一個變形中，該第一板的至少一部分具有第一熱導率，該至少一個突出部分的至少一部分具有另一個不同於該第一熱導率的熱導率。在又一個變形中，至少一個突出部分中的至少一個的至少一部分接觸該第二板的內部表面的一部分，或另一個突出部分中的至少一個的至少一部分接觸該第一板的內表面的一部分。在又一個變形中，該至少一個突出部分是水準的，並且具有至少一個適於傳遞垂直上升的流體的孔。
本發明的第五個實施方式與第四個實施方式類似，但是還包括至少一個伸長的加強構件，該加強構件具有與該交換塔的內壁連接的第一末端和與該第一末端相對的第二末端，該第二末端連接該第一板的外表面或該第二板的外部表面。
本發明的第六個實施方式包括四個元件。第一個元件是交換塔，該交換塔具有第一縱軸，和間隔並且環繞該第一縱軸的內壁，由此在該內壁和第一縱軸之間具有內部空間。第二個元件是分隔壁，該分隔壁佈置在該內部空間中，具有第一側和第二側，並且將該內部空間至少分成鄰近該分隔壁的第一側的第一縱向空間和鄰近該分隔壁的第二側的第二縱向空間。第三個元件是佈置在該第一縱向空間中的規整填料層，該規整填料層具有第二縱軸。第四個元件是分配器，該分配器鄰近該規整填料層，並且具有至少一個流體分配裝置，該流體分配裝置適於將該流體的至少一部分從該流體分配器分配到該規整填料層。該流體分配裝置具有實質上平行於該分隔壁的第一側的第三縱軸。在第六個實施方式中，該規整填料層的第二縱軸相對於該分隔壁成一角度，該角度大於0°左右並小於90°左右。
第六個實施方式有幾個變形。在一個變形中，該角度在30°左右和60°左右之間。在該變形的變形中，該角度是45°左右。
本發明在此論述用於空氣分離過程的分隔壁交換塔。然而，本領域的技術人員應當認識到本發明也可以用於使用分隔壁交換塔的其他過程。
在現代的空氣分離設備中，規整填料最經常優選用作質量傳遞裝置，雖然塔盤還可以用在特殊應用的特殊環境中。對一些應用來說，規整填料可以用在分隔壁的一側，而塔盤用在分隔壁的另一側。
附圖3表示使用本發明的交換塔20的一個實施方式，其中加強構件22如連桿的一端連接該塔的內壁24，而該加強構件的另一端連接分隔壁26以加強該分隔壁。如圖3所示，為此目的可以使用一個以上的加強構件(例如連桿)。
當規整填料(未示出)在分隔塔的兩側用作質量傳遞裝置時，加強構件22如連桿可以用在分隔壁26的兩側以將其加強，如圖4所示。如果如圖3所示，塔盤(未示出)用在分隔壁的一側，規整填料(未示出)用在另一側，則加強構件22的優選位置是在規整填料側(塔的右側，如圖3所示)。
附圖5表示包含規整填料段30的典型的塔10，該規整填料段由單個填料板構成。為了使規整填料的安裝更簡單，特別是在大塔中，通常使每個填料層成段。
有時，將墊片32放置在每個填料段之間，如圖6所示，以保證規整填料在塔10內中心定位。這樣沿著填料邊和塔內壁之間的塔圓周留有近似相等的間隙。墊片有時也通過補償公差差異來保證填料段安裝的密封性。有時墊片平行於填料段，如附圖6中的縱向墊片32所示，有時其他墊片(未示出)稱作對接墊片，在段的末端垂直於構件延伸。
因此，經常有與規整填料段30平行放置的附加材料(例如金屬)，如附圖6中的縱向墊片32所示。因此，本發明中使用的加強構件22(例如連桿)可以以與附圖6所示的縱向墊片32類似的方式安裝在規整填料段之間，而沒有引起任何進一步的影響，超過墊片存在所產生的可比較的影響。
此外，加強構件22可以在填充分隔壁交換塔內層與層交錯。附圖7至10示出了這個例子。在本發明20的這個實施方式中，加強構件22(例如連桿)在塔內四個規整填料層的重複序列(例如A，B，C，D)中，位於幾個規整填料層40內的交錯位置，如圖7(類型A)，附圖8(類型B)，附圖9(類型C)和附圖10(類型D)。如圖所示，重複序列(A，B，C，D)中相鄰的填料層成一直線，這樣一個層中的填料元件相對於下一個填料層成90°角(本領域的技術人員應當認識到該角可以是一些90°以外的角)。
在附圖7中，類型“A”的填料板40實質上平行於分隔壁26。填料的下一個層也就是附圖8所示的類型“B”成90°角(即垂直於分隔壁)。填料的下一個層即類型“C”實質上平行於分隔壁，如圖9所示。然而，類型“A”的填料元件和類型“C”的填料在不同的方向上傾斜，如圖7A和9A所示，雖然可以不必如此。填料的第四個層是成90°的類型“D”(即垂直於分隔壁)，如圖10所示。
附圖7-10所示的實施方式表示重複序列A，B，C，D，一個可以通過塔向下重複的序列。層類型A(附圖7)和C(附圖9)的不同之處在於：倚靠分隔壁26的規整填料元件40定向在不同的方向上，雖然可以不必如此。層類型B(附圖8)和D(附圖9)的不同之處在於：加強構件22的位置是交錯的，雖然可以不必如此。
由於如圖8和10所示的穿過規整填料40的段的加強構件22，與如圖6所示的典型使用的墊片32沒有顯著地不同，因此該加強構件22對規整填料的質量傳遞性能具有很少或沒有衝擊，超過一個或多個墊片存在所產生的可比較的衝擊。
附圖11-14和11A-14A表示本發明另外的實施方式。在跨越分隔壁具有顯著溫差的地方使用這些實施方式，使得有必要在分隔壁的兩側提供一種形式的熱阻，以及額外的力。一種方法是用低熱導率的材料製造一個或另一個分隔壁。然而，這導致了將兩種不同材料焊接在一起的問題。這種問題可以通過使用附圖11-14和11A-14A所示的雙壁設計避免，該雙壁設計提供兩種強度和熱阻，同時僅造成一些小的塔區域損失。
如圖11-14和11A-14A所示，形成雙壁分隔壁50的兩個板52，54具有焊接在板的每個相對側上的突出部分56，56'。每個突出部分連接到一個板，而不是相對板。然而，可以使板足夠近，以便該突出部分的尖端實際上可以接觸相對板。該突出部分優選地是水準的，但是如果需要其也可以是垂直的。在任一情況下，該突出部分應當允許氣體或蒸汽在相對板之間自由進出，以便消除該板之間出現的壓差。
板52上的突出部分56，56'不應當但是可以接觸板54，板54上的突出部分56，56'不應當接觸板52，如附圖11-14和11A-14A中突出部分和板之間的間隙所示。突出部分作為擋板，最小化對流以及從一個板到另一個板傳遞的熱。如果間隙關閉，導致突出部分接觸板(例如在製造期間或操作時，分隔壁大於期望地輕微扭曲的情況下)，一些力將局部地從一個板傳遞到另一個板。即使發生這種情況，該突出部分也設計成最小化熱傳遞。為、了在這種情形下保持壓力均等，該突出部分具有一系列孔55，該孔保證流體從突出部分的一側流向另一側。
為了減少兩個板52，54之間的熱傳遞，突出部分56，56'的“接觸”邊可以成一定角度，以便最小化接觸的材料，如圖12和14所示。同樣，如圖13和14(以及13A和14A)所示，可以為突出部分56'使用不同熱導率的不同材料。低熱導率的材料用在突出部分56'接觸相對板52，54的部分。
附圖11-14和11A-14A所示的本發明的實施方式提供了幾個優點。首先，雙壁分隔壁50兩側上實質平的表面存在於塔上，以便減輕規整填料和/或塔盤的安裝。同樣，雙壁分隔壁比層狀或蜂窩壁更簡單，製造更便宜，並且提供較好的傳熱阻。雙壁分隔壁的每個壁可以分開製造，而不需要非常高的精度，由於假設每個壁在安裝之後作為單獨的零件保持分開，但是如果它們在任一點上接觸，則仍然完全按所要求地執行。
本領域的技術人員應當認知到，附圖11-14和11A-14A所示的雙壁分隔壁50也可以與其他壁加強和/或熱絕緣技術結合使用。例如，附圖3和4所示的加強構件22可以與附圖11-14和11A-14A所示的雙壁分隔壁一起使用。
典型地，包含規整填料的交換塔的一部分優選地被提供有穿過頂部的實質上均勻的液體供給。對圓柱形塔10來說，通常具有帶“臂”16的液體分配器，該液體分配器例如由附圖15所示的歧管18供給。如圖所示，液體分配器的臂可以相對於規整填料板40成45°角(或其他所需的角度)定位，以便相對於填料板改善沖洗型式，同時最小化製造的複雜性。液體通過該歧管提供到該分配器的臂。這種設置為規整填料所需的沖洗提供液體，該液體流自該液體分配器的臂中的多行孔。
在分隔壁塔的情況下，其中該塔由弦壁大體分成兩半，該液體分配器的臂中的孔的設置必須仍然如此，以便適當地沖洗規整填料。優選地，在分隔壁塔中，規整填料層中的板成一直線，以便填料的製造和安裝簡單，優選地該填料板實質上垂直於或平行於該弦壁。由於分隔塔的一個部分中的填料部分不再是環形形狀並給出優選的填料方位，因而不可能簡單地旋轉該液體分配器，以便該多行孔相對於頂層的填料板成45°或45°左右。所需的液體分配器的臂16或歧管18類似於附圖16所示的。由於現在必須這樣構造臂以便該多行孔成一定角度，因此不再使用標準設計，從而導致設計問題以及液體分配器額外的製造成本。
附圖17所示的本發明的分隔壁塔60的實施方式通過相對於分隔壁26以一定角度如45°定向規整填料62的頂層來避免了這一問題。這種填料的設置在此稱作類型“E”。這種設置允許使用液體分配器的常規設計，具有實質上平行於分隔壁的臂66，以及實質上直的並且垂直於該分隔壁的歧管68，如圖17所示。這通過使用現有的液體分配器設計的現有的已證明的技術消除了附圖16所示的設置所需的設計和製造問題。本領域的技術人員應當認識到本發明也可以與其他類型的分配器一起使用，包括槽分配器。
雖然在此參照特定的實施方式表述並描述，但是仍然不能將本發明限制於所示的細節。當然，在與技術方案等價的範圍內並且不脫離本發明的精神的情況下，可以在細節上做出不同的修改。
10、60．．．分隔壁塔
12．．．弦壁
14．．．環形壁
16、66．．．臂
18、68．．．歧管
20．．．交換塔
22．．．加強構件
24．．．內壁
26、50．．．分隔壁
30．．．規整填料段
32．．．縱向墊片
40．．．規整填料層
52、54．．．板
55．．．孔
56、56’．．．突出部分
62．．．整填料
通過參照附圖的例子描述本發明，其中：
附圖1是表示在先技術的使用弦壁的分隔壁塔的示意圖；
附圖2是表示在先技術的另一個使用環形壁的分隔壁塔的示意圖；
附圖3是表示本發明的使用連桿或其他加強構件的一個實施方式的示意圖；
附圖4是表示本發明的使用連桿或其他加強構件的另一個實施方式的示意圖；
附圖5是表示包含規整填料段的典型的塔的示意圖；
附圖6是表示包含利用墊片的規整填料段的典型的塔的示意圖；
附圖7至10是表示本發明的一個實施方式的示意圖，該實施方式在塔內的規整填料層的重複序列7，8，9，10中的規整填料的幾個層內的交錯位置上使用連桿或其他加強構件；
附圖11是表示本發明的另一個實施方式的橫截面正視圖的示意圖，該實施方式在分隔壁塔的用於分隔壁的雙壁設計中使用內部突出部分，附圖11A是表示該實施方式的橫截面平面圖的示意圖；
附圖12是表示本發明的另一個實施方式的橫截面正視圖的示意圖，該實施方式在分隔壁塔的用於分隔壁的雙壁設計中使用內部突出部分，附圖12A是表示該實施方式的橫截面平面圖的示意圖；
附圖13和14是表示類似於附圖11和12所示的本發明的另外兩個實施方式的橫截面正視圖的示意圖，其中該突出部分由兩種材料構成，一種材料具有的熱導率不同於該突出部分附著的板的熱導率；以及
附圖13A和14A是表示附圖13和14所示的兩個實施方式的橫截面平面圖的示意圖；
附圖15是表示具有液體管分配器的典型的填充塔的示意圖，該液體管分配器具有相對於規整填料板45°角定位的分配器臂；
附圖16是表示在分隔壁的一側上具有規整填料的分隔壁塔所需的液體管分配器的典型設計的示意圖；以及
附圖17是表示本發明的另一個實施方式的示意圖，其中該分配器的設計較不複雜(比較附圖16的分配器設計)，這是因為規整填料的頂層已經相對於分隔壁塔的分隔壁45°角定位。
20．．．交換塔
22．．．加強構件
26．．．分隔壁
40．．．規整填料層

Claims (6)

  1. 一種裝置，包括：交換塔，該交換塔具有縱軸，間隔並且環繞該縱軸的內壁，由此在該內壁和縱軸之間具有內部空間；以及佈置在該內部空間中的分隔壁，該分隔壁包括：第一板，該第一板具有外表面和與該外表面相對的內表面，第二板，該第二板具有外部表面和與該外部表面相對並且與該第一板的內表面間隔開的內部表面，至少一個突出部分，該至少一個突出部分固定地連接該第一板的內表面，並且適於與該第二板的內部表面間隔開，以及固定地連接該第二板的內部表面的至少另一個突出部分，所述另一個突出部分適於與該第一板的內表面間隔開，並且與該至少一個突出部分橫向間隔開；該分隔壁將該內部空間至少分成鄰近該第一板的外表面的第一縱向空間和鄰近該第二板的外部表面的第二縱向空間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中至少一個突出部分和至少另一個突出部分中的至少一個具有錐形表面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該第一板 的至少一部分具有第一熱導率，該至少一個突出部分的至少一部分具有另一個不同於該第一熱導率的熱導率。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該至少一個突出部分中的至少一個的至少一部分接觸該第二板的內部表面的一部分，或者該另一個突出部分中的至少一個的至少一部分接觸該第一板的內表面的一部分。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該至少一個突出部分是水準的，並且具有至少一個適於傳遞垂直上升的流體的孔。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，進一步包括：至少一個伸長的加強構件，該至少一個伸長的加強構件具有連接該交換塔的內壁的第一末端和與該第一末端相對的第二末端，該第二末端連接該第一板的外表面或該第二板的外部表面。
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