TWI817973B - 用於質量傳遞柱的接觸托盤 - Google Patents

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TWI817973B TW107147456A TW107147456A TWI817973B TW I817973 B TWI817973 B TW I817973B TW 107147456 A TW107147456 A TW 107147456A TW 107147456 A TW107147456 A TW 107147456A TW I817973 B TWI817973 B TW I817973B
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Abstract

一種用於一質量傳遞柱中並具有一托盤平臺與複數個閥的接觸托盤，該托盤平臺用於接收一液體流，且該複數個閥橫越該托盤平臺分布，蒸汽通過該複數個閥而上升以與該液體流進行相互作用。各閥具有在該托盤平臺中的一開口，其呈一中心區段與從該中心區段的相對端向外延伸之延伸部分之形式。該等閥各自包括一閥體，該閥體具有一閥蓋與腿部，該閥蓋定位成在該開口之上的覆蓋關係並向外延伸超過該開口，且該等腿部在位於該閥蓋的相對端處的凹槽處附接至該閥蓋。該等腿部向下延伸穿過該開口中的該等延伸部分並包括在定位在該托盤平臺的下方的該等腿部的部分中的止動件，以允許該等腿部有限的垂直移動，以允許該閥體回應於抵靠於該閥蓋的一底面之上升的蒸汽壓力而在開啟與關閉位置之間移動。偏轉器定位在該等腿部的相對側部處，以限制該等腿部周圍的蒸汽通過。

Description

用於質量傳遞柱的接觸托盤
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的接觸托盤，以促進流動於柱內的流體流之間的相互作用。
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得到增強，質量傳遞結構可呈各種類型的托盤、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托盤通常實質上橫越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。多個托盤以垂直間隔開的關係定位。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，托盤可填充實質上柱內的整個開放區域。
上述類型的托盤含有定位在托盤平臺中的開口處的一或多個下流器，以提供用於液體從一托盤下降至相鄰的下托盤之通道。在進入下流器之前，托盤平臺上的液體與通過托盤平臺的選定部分中提供的開口之上升蒸汽相互作用。含有蒸汽開口的托盤平臺的那些區域通常稱為「活性」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支撐在托盤平臺中的開口之上之閥蓋。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蒸汽開口或其他開口，並且包括彎曲以接觸托盤平臺下側的下部，且從而限制閥蓋的垂直運動的範圍。在腿部的下部已插入通過托盤平臺中的蒸汽開口或其他開口之後，腿部的下部的彎曲係勞動力密集型的且顯著地增加了組裝托盤中的閥所需的時間。
在一些閥中，腿部的下部在相反的方向上預先彎曲。藉由擠壓腿部的下部朝向彼此，腿部的彎曲部分可插入通過蒸汽開口。當釋放壓力時，彎曲部分彼此遠離並且能夠抵靠嚙合托盤平臺的下側以防止腿部從蒸汽開口移除。當以這種方式插入腿部至蒸汽開口中而促進托盤中的閥的組裝時，腿部向外延伸超過閥蓋並產生非屏蔽區域，其中蒸汽離開閥時可從所欲的流動方向脫離。因此，需要開發一種改進的閥，其易於組裝，並且限制蒸汽在非所欲的流動方向中從閥脫離。
在一態樣中，本發明係關於用於質量傳遞柱中的接觸托盤。該接觸托盤包含用於接收一液體流的一托盤平臺；及橫越該托盤平臺分布的複數個閥。該等閥的各者包含在該托盤平臺中的一開口，以允許流體通過該托盤平臺，以當該液體流被接收在托盤平臺上時用於該流體與該液體流相互作用。該開口具有一中心區段與從該中心區段的相對端向外延伸之延伸部分。該等閥各自包括：壁區段，該等壁區段沿著該開口的該中心區段的相對側部向上延伸；及一閥體，該閥體包含一閥蓋，該閥蓋定位成在該開口之上的覆蓋關係。該閥體包括腿部，該等腿部在位於該閥蓋的相對端處的凹槽處附接至該閥蓋並且向下延伸穿過該開口中的該等延伸部分。該閥蓋具有向外延伸超過該開口的該等側部之側部。
在其他態樣中，該開口的該中心區段可以是圓形的，且該等延伸部分可以是矩形的。該等腿部的各者的該下部可包括至少一止動件，該至少一止動件用於接觸抵靠該托盤平臺，以限制該等腿部在該開口的該等延伸部分內的該垂直移動。偏轉器可定位相鄰於該等腿部的相對側部並且在該閥蓋的該等側部下方向下延伸，以限制該等腿部周圍的蒸汽通過。閥蓋的側部可以是彎曲的。
在另一態樣中，本發明係關於該接觸托盤，其中該等閥的各者包含：在該托盤平臺中的一開口，以允許蒸汽通過該托盤平臺，以當該液體流被接收在托盤平臺上時用於該蒸汽與該液體流相互作用，該開口具有一中心區段與從該中心區段的相對端向外延伸並包括橫向延伸槽之矩形延伸部分；壁區 段，該等壁區段沿著該開口的該中心區段的相對側部向上延伸；及一閥體，該閥體包含一梯形閥蓋，該梯形閥蓋定位成在該開口與延伸部分之上的覆蓋關係，且該閥體具有腿部，該等腿部在該閥蓋的相對端處附接至該閥蓋並且向下延伸穿過該開口中的該等延伸部分中的該等槽，其中該閥蓋具有向外延伸超過該開口的該等延伸部分與該中心區段的該等側部之側部。
10:質量傳遞柱
12:殼體
14:內部區域
16:下進料線
18:上進料線
20:下發射線
22:上發射線
24:接觸托盤
26:側部下流器
28:托盤平臺
30:閥
32:入口嵌板
34:下流器壁
36:出口堰
38:下流器壁/開口
40:中心區段
42、44:延伸部分
46、48:壁區段
50:閥體
52:閥蓋
54、56:腿部
58、60:凹槽
62:止動件
64、66:偏轉器
130:閥
154、156:腿部
162:止動件
228:托盤平臺
230:閥
238:開口
240:中心區段
242、244:延伸部分
245a、245b:槽
246、248:壁區段
250:閥體
252:閥蓋
254、256:腿部
262:止動件
263:肩部
266:通氣孔
268:偏轉器
328:托盤平臺
330:閥
338:開口
345a、345b:槽
346:壁
354、356:腿部
430:閥
454、456:腿部
在形成說明書之一部分並且其中相似參考數字用於指示各種視圖中的相似組件的附圖中：圖1係質量傳遞柱的非連續的透視圖，其中柱的殼體的一部分被切開，以顯示本發明的接觸托盤的一實施例；圖2係圖1所示的柱中的接觸托盤的透視圖，並以比圖1所用的尺度放大的尺度來顯示；圖3係圖1與圖2的接觸托盤中的一者的非連續的部分分解透視圖，其顯示進一步放大的尺度之接觸托盤的閥，且其中一列閥顯示在關閉位置中，且另一列閥顯示在開啟位置中；圖4係圖3所示的接觸托盤的一部分的非連續的頂部平面圖，其中一個閥的閥體被移除；圖5係在箭頭方向上沿圖4的線5-5取垂直截面之接觸托盤的側部立視圖，並以進一步放大的尺度顯示，其中一閥在關閉位置中，且另一閥在開啟位置中；圖6係圖5所示的接觸托盤與關閉的閥的立視圖，並且在箭頭方向上沿著圖5的線6-6取垂直截面； 圖7係圖5所示的接觸托盤與開啟的閥的立視圖，並且在箭頭方向上沿著圖5的線7-7取垂直截面；圖8係圖7所示的接觸托盤與開啟的閥的頂部透視圖；圖9係接觸托盤與開啟的閥的底部透視圖；圖10係接觸托盤與開啟的閥的側部立視圖；圖11係接觸托盤與開啟的閥的頂部平面圖；圖12係接觸托盤與開啟的閥的下游端立視圖；圖13係接觸托盤與開啟的閥的上游端立視圖；圖14係接觸托盤與開啟的閥的底部立視圖；圖15係從閥體的下游端所示的閥體的一者的頂部透視圖；圖16係圖15中所示之閥體的底部透視圖；圖17係從閥蓋的上游端所示的閥體的頂部透視圖；圖18係閥體的下游端立視圖；圖19係閥體的側部立視圖；圖20係閥體的上游端立視圖；圖21係閥體的頂部平面圖；圖22係閥體的底部平面圖；圖23係具有第二閥實施例之另一接觸托盤的非連續的部分分解透視圖；圖24係圖23所示的接觸托盤的一部分的非連續的頂部平面圖，其中一個閥的閥體被移除；圖25係在箭頭方向上沿圖24的線25-25取垂直截面之接觸托盤的側部立視圖，並以進一步放大的尺度顯示，其中一閥在關閉位置中，且另一閥在開啟位置中； 圖26係圖25所示的接觸托盤與關閉的閥的立視圖，並且在箭頭方向上沿著圖25的線26-26取垂直截面；圖27係圖25所示的接觸托盤與開啟的閥的立視圖，並且在箭頭方向上沿著圖25的線27-27取垂直截面；圖28係圖27所示的接觸托盤與開啟的閥的頂部透視圖；圖29係在開啟位置中的接觸托盤與第二閥實施例的底部透視圖；圖30係接觸托盤與開啟的閥的側部立視圖；圖31係接觸托盤與開啟的閥的頂部平面圖；圖32係接觸托盤與開啟的閥的下游端立視圖；圖33係接觸托盤與開啟的閥的上游端立視圖；圖34係接觸托盤與開啟的閥的底部立視圖；圖35係從閥體的下游端所示的閥體的一者的頂部透視圖；圖36係圖35中所示之閥體的底部透視圖；圖37係從閥體的上游端所示的閥體的頂部透視圖；圖38係閥體的下游端立視圖；圖39係閥體的側部立視圖；圖40係閥體的上游端立視圖；圖41係閥體的頂部平面圖；圖42係閥體的底部平面圖；圖43係具有第三閥實施例之又另一接觸托盤的非連續的部分分解透視圖；圖44係圖43所示的接觸托盤的一部分的非連續的頂部平面圖，其中一個閥的閥體被移除； 圖45係在箭頭方向上沿圖44的線45-45取垂直截面之接觸托盤的側部立視圖，並以進一步放大的尺度顯示，其中一閥在關閉位置中，且另一閥在開啟位置中；圖46係圖45所示的接觸托盤與關閉的閥的立視圖，並且在箭頭方向上沿著圖45的線46-46取垂直截面；圖47係圖45所示的接觸托盤與開啟的閥的立視圖，並且在箭頭方向上沿著圖45的線47-47取垂直截面；圖48係圖47所示的接觸托盤與開啟的閥的頂部透視圖；圖49係在開啟位置中的接觸托盤與第三閥實施例的底部透視圖；圖50係接觸托盤與開啟的閥的側部立視圖；圖51係接觸托盤與開啟的閥的頂部平面圖；圖52係接觸托盤與開啟的閥的下游端立視圖；圖53係接觸托盤與開啟的閥的上游端立視圖；圖54係接觸托盤與開啟的閥的底部立視圖；圖55係具有第四閥實施例之又另一接觸托盤的非連續的部分分解透視圖；圖56係圖55所示的接觸托盤的一部分的非連續的頂部平面圖，其中一個閥的閥體被移除；圖57係在箭頭方向上沿圖56的線57-57取垂直截面之接觸托盤的側部立視圖，並以進一步放大的尺度顯示，其中一閥在關閉位置中，且另一閥在開啟位置中；圖58係圖57所示的接觸托盤與關閉的閥的立視圖，並且在箭頭方向上沿著圖57的線58-58取垂直截面；圖59係圖57所示的接觸托盤與開啟的閥的立視圖，並且在箭頭方向上沿著圖57的線59-59取垂直截面； 圖60係圖59所示的接觸托盤與開啟的閥的頂部透視圖；圖61係在開啟位置中的接觸托盤與第四閥實施例的底部透視圖；圖62係接觸托盤與開啟的閥的側部立視圖；圖63係接觸托盤與開啟的閥的頂部平面圖；圖64係接觸托盤與開啟的閥的下游端立視圖；圖65係接觸托盤與開啟的閥的上游端立視圖；圖66係接觸托盤與開啟的閥的底部立視圖；圖67係從閥體的下游端所示的第三與第四閥實施例的一閥體的頂部透視圖；圖68係圖67中所示之閥體的底部透視圖；圖69係從閥體的上游端所示的閥體的頂部透視圖；圖70係閥體的下游端立視圖；圖71係閥體的側部立視圖；圖72係閥體的上游端立視圖；圖73係閥體的頂部平面圖；圖74係閥體的底部平面圖；圖75係具有第五閥實施例之又另一接觸托盤的非連續的部分分解透視圖；圖76係圖75所示的接觸托盤的一部分的非連續的頂部平面圖，其中一個閥的閥體被移除；圖77係在箭頭方向上沿圖76的線77-77取垂直截面之接觸托盤的側部立視圖，並以進一步放大的尺度顯示，其中一閥在關閉位置中，且另一閥在開啟位置中；圖78係圖77所示的接觸托盤與關閉的閥的立視圖，並且在箭頭方向上沿著圖77的線78-78取垂直截面； 圖79係圖77所示的接觸托盤與開啟的閥的立視圖，並且在箭頭方向上沿著圖77的線79-79取垂直截面；圖80係圖79所示的接觸托盤與開啟的閥的頂部透視圖；圖81係在開啟位置中的接觸托盤與第五閥實施例的底部透視圖；圖82係接觸托盤與開啟的閥的側部立視圖；圖83係接觸托盤與開啟的閥的頂部平面圖；圖84係接觸托盤與開啟的閥的下游端立視圖；圖85係接觸托盤與開啟的閥的上游端立視圖；圖86係接觸托盤與開啟的閥的底部立視圖；圖87係從閥體的下游端所示的第五閥實施例的一閥體的頂部透視圖；圖88係圖87中所示之閥體的底部透視圖；圖89係從閥體的上游端所示的閥體的頂部透視圖；圖90係閥體的下游端立視圖；圖91係閥體的側部立視圖；圖92係閥體的上游端立視圖；圖93係閥體的頂部平面圖；及圖94係閥體的底部平面圖。
現在更詳細地回至圖式並且最初參照圖1，適於在質量傳遞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。
一或更多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，而非通過下進料線16與上進料線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、液體分佈器等)，因為這些組件本質上是習知的，且不認為這些組件的說明係對本發明的理解所必需的。
複數個接觸托盤24定位在質量傳遞柱10的開放的內部區域14內，以促進流動在開放的內部區域14內的流體的相互作用。接觸托盤24大致上水平地延伸橫越質量傳遞柱10的整個橫截面，並配置成彼此垂直地間隔開的關係。各接觸托盤24的具體設計可變化而維持在本發明的範圍內。
在圖1至圖2的繪示實施例中，接觸托盤24被構造為形成單通流體流動配置，其中液體流在一個接觸托盤24上在一方向中端至端地流動，且然後下降至接觸托盤24的下相鄰一者，其中其在相反的流動方向中端至端地流動。接觸托盤24的各者具有側部下流器26，側部下流器26位於可形成自互連的個別托盤嵌板之托盤平臺28的一端處。側部下流器26從相關的接觸托盤24的托盤平臺28接收並移除下降的液體流，且將其傳遞至接觸托盤24的底層一者的托盤平臺28的一端。在該托盤平臺28上接收的液體流然後在相反的方向中流動橫越托盤平臺28至定位在托盤平臺28的相對端處的側部下流器26。液體流進入側部下流器26且傳遞至下一底層接觸托盤24的托盤平臺28。此流動模式在接觸托盤24的各相繼一者上重複。雖然托盤24繪示為被構造用於單通流體流動，本發明涵蓋被構造用於多通流動的托盤。
複數個閥30分布橫越接觸托盤24的托盤平臺28，以允許蒸汽或另一流體上升通過托盤平臺28並與流過托盤平臺28的上表面之液體交互作用。含有這些閥30之托盤平臺28的區域通常稱為接觸托盤24的活性區域。閥30定位在活性區域上的預選配置中。閥30係顯示為以平行列配置，其中相鄰列中的閥 30交錯，以形成三角形節距。在另一配置的實例中，相鄰列中的閥30對齊，以形成正方形節距。
在接觸托盤24的重疊一者的側部下流器26下方的各接觸托盤24上的托盤平臺28的區域包含入口嵌板32。入口嵌板32通常是無孔的或具有阻礙或防止下降流體通過入口嵌板32的屏蔽流動通道。
各接觸托盤24的側部下流器26包含下流器壁34，下流器壁34以弦的方式從殼體12的相對側部延伸橫越質量傳遞柱10的開放的內部區域14。下流器壁38的上部或附接至下流器壁38的分開的嵌板在托盤平臺28上方向上延伸，以形成出口堰36，出口堰36導致液體在溢出出口堰36且進入傳遞液體至下面的托盤平臺28之側部下流器26之前累積在托盤平臺28上。下流器壁34的下部在下面的托盤平臺28上方間隔開，或含有流動開口(未圖示)以允許流體在進入托盤平臺28的相對端處的側部下流器26之前離開側部下流器26並沿著托盤平臺28的上表面流動。下流器壁34係繪示為平坦的與垂直延伸的，但階梯式、傾斜的、或多弦壁或其他構造係在本發明的範圍內。
現在轉至圖3至圖22，托盤平臺28上的閥30的第一實施例的各者包含延伸穿過托盤平臺28的開口38，以允許流體通過托盤平臺28，以當液體流被接收在托盤平臺28上時用於流體與液體流相互作用。如圖4中最佳地所見，開口38具有中心區段40以及兩個延伸部分42與44，延伸部分從中心區段40的相對端向外延伸。在一實施例中，中心區段40係圓形，且延伸部分42與44係矩形。延伸部分42與44可各自具有小於中心區段40的寬度之最大寬度。延伸部分42與44在托盤平臺28上的液體流的所欲流動方向上對齊。位於上遊方向上的延 伸部分42可具有比位於下遊方向上的延伸部分44之寬度更大的寬度。可使用中心區段40與延伸部分42與44的其他形狀。
閥30可包括壁區段46與48，該等壁區段沿著開口38的中心區段40的相對側部向上延伸。壁區段46與48可在用於形成開口38的衝壓或其他操作期間藉由向上彎曲托盤平臺28的部分而形成。壁區段46與48是彎曲的，並且沿著延伸部分42與44之間的中心區段40的側部的圓形周緣。
各閥30也包括閥體50，該閥體包含閥蓋52與腿部54與56。閥蓋52具有向外延伸超出托盤平臺28中的開口38的側部之側部，以更有效地屏蔽開口38，以防止流體通過開口38的有害向下下滴。在一實施例中，閥蓋52的側部向下延伸，以引導上升穿過開口38的蒸汽在橫向方向中的流動，以促進與托盤平臺28上的液體流的相互作用。閥蓋52的側部可係彎曲的或向下成角度的，以實現此引導功能。
腿部54與56將閥蓋52定位成托盤平臺28中的開口38上方的覆蓋關係。在繪示的實施例中，兩腿部54與56用於定位閥蓋52，但如果需要，可使用額外的腿部。腿部54與56位於閥蓋52的相對端處並垂直延伸。閥30定向在托盤平臺28上，使得腿部54與56在沿托盤平臺28的上表面的液體流的所欲流動的大致方向中對齊。
腿部54與56在其上端處附接至位於閥蓋52的相對端處的凹槽58與60處的閥蓋52。腿部54與56向下延伸穿過開口38的延伸部分42與44。腿部54與56以及延伸部分42與44係構造成使得腿部54與56緊密地接收與垂直地移動於延伸部分42與44內，以允許閥蓋52上下移動。閥蓋52在開口38(與如果存在的 話，壁區段46與48)上方間隔開的開啟位置與停置在托盤平臺28(或者如果存在的話，壁區段46與48)上或附近的關閉位置之間垂直移動。
在一實施例中，腿部54與56具有小於閥蓋52的寬度之最大寬度。腿部54或56中的一者可具有大於腿部54或56的另一者的寬度。例如，上游的腿部54可比下游的腿部56更寬，以促進液體流在閥30周圍流動，並且阻礙液體進入開口38。
腿部54與56中的各者具有在托盤平臺28下方延伸的下部，並且包括至少一止動件62，該至少一止動件用於接觸靠抵托盤平臺28的下側，以限制腿部54與56在開口38的延伸部分42與44內的垂直運動。在所示的實施例中，腿部54與56的各者包括一對止動件62，該對止動件以彼此橫向間隔開的關係定位。腿部54與56中的該對止動件62具有在共同平面中的上端，該共同平面平行於閥蓋52。該對止動件62的橫向間隔開與共面關係是有利的，因為當該對止動件62與托盤平臺28的下側抵靠嚙合時，其有助於保持閥體50與閥蓋52以水平定向正確對齊。因此，回應於質量傳遞柱10內的流體處理期間蒸汽壓的降低，當閥體50在向下方向下降時，閥體50因此較不可能變得不對齊與黏滯。
在一實施例中，止動件62係呈從腿部54與56的平面向外彎曲的突片的形式。止動件62係構造成在質量傳遞柱的操作期間防止腿部54與56從開口38的延伸部分42與44內移除，並且允許在閥30的組裝期間藉由施加力在腿部54與56的下部上來將其等朝彼此移動足夠的距離以允許止動件62穿過延伸部分42與44而將腿部54與56插入延伸部分42與44中。當力釋放時，腿部54與56向後移動至其以彼此平行的關係延伸之初始位置，以安置閥體50在開口38內。
閥30進一步包括定位相鄰於腿部54與56中的各一者的相對側部之偏轉器64與66。偏轉器64與66定位在腿部54與56的外側，使得其等向外延伸超過且橫向於托盤平臺28中的下面開口38的延伸部分42與44。偏轉器64與66也在閥蓋52的側部下方向下延伸，以當蒸汽上升通過托盤平臺28中的開口38時限制腿部54與56周圍的蒸汽通過。在一實施例中，偏轉器64與66係形成為閥蓋52的向下延伸，且定位於與腿部54與56接合至閥蓋52的凹槽相鄰之閥蓋52的端處。當閥30處於關閉位置中時，偏轉器64與66可向下延伸足夠的距離以抵靠嚙合托盤平臺28的上表面。
閥的第二實施例顯示在圖23至圖42中，並且由數字130指定。閥130類似於圖1至圖22所示的閥30，且使用具有字首「1」的類似元件符號來指定類似於第一實施方案的閥30中的對應部件之閥130的部件。閥130與閥30之間的主要區別是僅在閥130的腿部154與156中使用單個止動件162，並且其居中定位在腿部154或156的兩側之間。
閥的第三實施例顯示在圖43至圖54中，並且由數字230指定。閥230位於托盤平臺228上，且各閥230包含延伸穿過托盤平臺228的開口238，以允許流體通過托盤平臺228，以當液體流被接收在托盤平臺228上時用於流體與液體流相互作用。如圖43中最佳地所見，開口238具有中心區段240以及兩個延伸部分242與244，延伸部分從中心區段240的相對端向外延伸且終止於橫向延伸槽245a與245b中。在一實施例中，中心區段240是圓形的，且延伸部分242與244具有通向狹窄橫向槽245a與245b的矩形區段。延伸部分242與244的矩形區段可各自具有小於中心區段240的寬度之最大寬度，且槽245a與245b可各自具有大於中心區段240的寬度之寬度。延伸部分242與244在托盤平臺228上的液體 流的所欲流動方向上對齊。位於上遊方向上的延伸部分242與其槽245a可具有比位於下遊方向上的延伸部分244與其槽245b更大的寬度。可使用中心區段240與延伸部分242與244的其他形狀。
閥230可包括壁區段246與248，該等壁區段沿著開口238的中心區段240與延伸部分242與244的矩形區段的相對側部向上延伸。壁區段246與248可在用於形成開口38的衝壓或其他操作期間藉由向上彎曲托盤平臺228的部分而形成。壁區段246與248係彎曲為沿著中心區段240的側部的圓形周緣，且當其等沿著延伸部分242與244的矩形區段的側部時係大致上線性的。
各閥230也包括閥體250，閥體250包含閥蓋252與腿部254與256。閥蓋252大致為平坦的，並且可具有多邊形構形，諸如繪示的梯形構形。閥蓋252經定大小成使得其側部與末端向外延伸超過中心區段240的側部與末端與托盤平臺228中的開口238的延伸部分242與244，以更有效地屏蔽開口238，以防止流體通過開口238的有害向下下滴。在一實施例中，閥蓋252的側部與末端向下延伸，其中側部導引上升通過開口238的蒸汽在橫向方向中的流動至托盤平臺228上的液體流的流動的總體方向，以促進與托盤平臺228上的液體流的相互作用。閥蓋252的側部可係彎曲的或向下成角度的，以實現此引導功能。
腿部254與256將閥蓋252定位成托盤平臺228中的開口238與延伸部分242與244上方的覆蓋關係。在繪示的實施例中，兩腿部254與256用於定位閥蓋252，但如果需要，可使用額外的腿部。腿部254與256位於閥蓋的相對端250處並垂直延伸。閥230定向在托盤平臺228上，使得腿部54與56在沿托盤平臺228的上表面的液體流的所欲總體流動的一般方向中對齊。
腿部254與256在其上端處附接至閥蓋252，至閥蓋252的相對端。腿部254與256向下延伸穿過槽245a與245b，槽245a與245b連通於延伸部分42與44與開口38。腿部254與256以及槽245a與245b係構造成使得腿部254與256緊密地接收與垂直地移動於槽245a與245b內，以允許閥蓋252上下移動。閥蓋252在開口238(與如果存在的話，壁區段246與248)上方間隔開的開啟位置與靠在托盤平臺228(或者如果存在的話，壁區段246與248)上或附近的關閉位置之間垂直移動。
在一實施例中，腿部254與256具有對應於閥蓋252的對應端的寬度之最大寬度。腿部254或256中的一者可具有大於腿部254或256的另一者的寬度。例如，上游的腿部254可比下游的腿部256更寬，以促進液體流在閥230周圍流動，並且阻礙液體進入開口238。
腿部254與256中的各者具有在托盤平臺228下方延伸的下部，並且包括至少一止動件262，該至少一止動件用於接觸靠抵托盤平臺228的下側，以限制腿部254與256在開口238的延伸部分242與244中的槽245a與245b內的垂直運動。在所示的實施例中，腿部254與256的各者包括一對止動件262，止動件262以彼此橫向間隔開的關係定位。腿部254與256中的該對止動件262具有在共同平面中的上端，共同平面平行於閥蓋252。該對止動件262的橫向間隔開與共面關係是有利的，因為當該對止動件262與托盤平臺228的下側抵靠嚙合時，其有助於保持閥體250與閥蓋252以水平定向正確對齊。因此，回應於質量傳遞柱10內的流體處理期間蒸汽壓的降低，當閥體250在向下方向下降時，閥體50較不可能變得不對齊與黏滯。
在一實施例中，止動件262係呈從腿部254與256的平面向外彎曲的突片的形式。止動件262係構造成在質量傳遞柱10的操作期間防止腿部254與256從開口238的延伸部分242與244內移除。在閥230的組裝期間，腿部254與256可在止動件262藉由彎曲突片形成之前插入槽245a與245b中。
回應於抵靠於閥蓋252的下側之蒸汽壓力，止動件262設定了閥體250的垂直移動的上限。閥體250的垂直移動的下限可藉由閥蓋252的下側在壁區段246與248(如果存在的話)的頂部上的接觸來設定，或藉由形成在腿部256與254上的肩部263抵靠於托盤平臺228的上表面的接觸來設定。
在各閥體250中的下游的腿部256可包括一或多個通氣孔266，該一或多個通氣孔定位成允許上升通過托盤平臺228中的開口238的一部分蒸汽通過下游的腿部256，並促進在下游方向中的液體流與蒸汽混合物或泡沫的定向流動。覆蓋的偏轉器268可與通氣孔266相關聯，以將在向下方向中通過通氣孔266的蒸汽引導朝向托盤平臺228，以增強蒸汽與液體流的混合。
閥的第四實施例由圖55至圖74中的數字330指定，其中具有字首「3」的類似元件符號用來指定與閥230的對應部件相同或相似之閥330的部件。閥330與圖23至圖42所示的閥230相同，不同的地方在於開口338不包括與開口238一起使用的延伸部分242與244。相反地，腿部354與356延伸通過之托盤平臺328中的槽345a與345b未連接至開口238，且單個壁346圍繞開口。
閥的第五實施例由圖75至圖94中的數字430指定，其中具有字首「4」的類似元件符號用來指定與閥230的對應部件相同或相似之閥的部件。閥430與閥230相同，不同的地方在於僅在閥430的腿部454與456中使用單個止動件162，並且其居中定位在腿部454或456的兩側之間。
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‧‧‧內部區域
16‧‧‧下進料線
18‧‧‧上進料線
20‧‧‧下發射線
22‧‧‧上發射線
24‧‧‧接觸托盤
26‧‧‧側部下流器
28‧‧‧托盤平臺
30‧‧‧閥
32‧‧‧入口嵌板
34‧‧‧下流器壁
36‧‧‧出口堰

Claims (22)

  1. 一種用於一質量傳遞柱中的接觸托盤，該接觸托盤包含：一托盤平臺，其用於接收一液體流；及複數個閥，該複數個閥橫越該托盤平臺分布，該等閥的各者包含：在該托盤平臺中的一開口，以允許流體通過該托盤平臺，以當該液體流被接收在該托盤平臺上時用於該流體與該液體流相互作用，該開口具有一中心區段與從該中心區段的相對端向外延伸之延伸部分；壁區段，該等壁區段沿著該開口的該中心區段的相對側部向上延伸；及一閥體，該閥體包含一閥蓋與腿部，該閥蓋定位成在該開口之上的覆蓋關係，且該等腿部在位於該閥蓋的相對端處的凹槽處附接至該閥蓋並且向下延伸穿過該開口中的該等延伸部分，其中該閥蓋具有向外延伸超過該開口的該等側部之側部，其中該等腿部的各者具有一下部，該下部在該托盤平臺之下延伸，其中該等腿部中的至少一者的該下部包括以彼此橫向間隔開的關係定位之一對該等止動件，其中該對止動件具有在一共同平面中之上端，該共同平面平行於該閥蓋。
  2. 如請求項1之接觸托盤，其中該等腿部與該開口的該等延伸部分經構造使得該等腿部可在該開口的該等延伸部分內垂直移動，以允許該閥蓋向上與向下移動。
  3. 如請求項2之接觸托盤，其中該對止動件接觸抵靠該托盤平臺，以限制該等腿部在該開口的該等延伸部分內的該垂直移動。
  4. 如請求項3之接觸托盤，其中該閥蓋的該等側部向下延伸。
  5. 如請求項4之接觸托盤，其包括偏轉器，該等偏轉器定位相鄰於該等腿部的相對側部並且在該閥蓋的該等側部下方向下延伸。
  6. 如請求項5之接觸托盤，其中該等偏轉器定位在該等腿部的外側。
  7. 如請求項4之接觸托盤，其中該等腿部的各者具有小於該閥蓋的寬度之一寬度，且該等腿部的一者的該寬度大於另一腿部。
  8. 如請求項7之接觸托盤，其中該開口的該中心區段係圓形，且該等延伸部分係矩形。
  9. 一種用於一質量傳遞柱中的接觸托盤，該接觸托盤包含：一托盤平臺，其用於接收一液體流；及複數個閥，該複數個閥橫越該托盤平臺分布，該等閥的各者包含：在該托盤平臺中的一開口，以允許流體通過該托盤平臺，以當該液體流被接收在該托盤平臺上時用於該流體與該液體流相互作用，該開口具有一中心區段與從該中心區段的相對端向外延伸之矩形延伸部分；壁區段，該等壁區段沿著該開口的該中心區段的相對側部向上延伸；及一閥體，該閥體包含一閥蓋與腿部，該閥蓋定位成在該開口之上的覆蓋關係，且該等腿部在位於該閥蓋的相對端處的凹槽處附接至該閥蓋並且向下延伸穿過該開口中的該等延伸部分， 其中該等腿部的各者具有一下部，該下部在該托盤平臺之下延伸，該等腿部與該開口的該等延伸部分經構造成使得該等腿部可在該開口的該等延伸部分內垂直移動，以允許該閥蓋向上與向下移動，該等腿部的各者具有小於該閥蓋的寬度之一寬度，且該等腿部的一者的該寬度大於另一腿部，且其中該閥蓋具有向外延伸超過該開口的該等側部之側部，其中該等腿部中的至少一者的該下部包括以彼此橫向間隔開的關係定位之一對該等止動件，其中該對止動件具有在一共同平面中之上端，該共同平面平行於該閥蓋。
  10. 如請求項9之接觸托盤，其中該對止動件接觸抵靠該托盤平臺，以限制該等腿部在該開口的該等延伸部分內的該垂直移動。
  11. 如請求項9之接觸托盤，其中該等腿部的各者的該下部包括以彼此橫向間隔開的關係定位之該對該等止動件。
  12. 如請求項11之接觸托盤，其中該閥蓋的該等側部向下延伸。
  13. 如請求項12之接觸托盤，其包括偏轉器，該等偏轉器定位相鄰於該等腿部的相對側部並且在該閥蓋的該等側部下方向下延伸，以限制該等腿部周圍的蒸汽通過。
  14. 一種用於一質量傳遞柱中的接觸托盤，該接觸托盤包含：一托盤平臺，其用於接收一液體流；及複數個閥，該複數個閥橫越該托盤平臺分布，該等閥的各者包含：在該托盤平臺中的一開口，以允許流體通過該托盤平臺，以當該液體流被接收在該托盤平臺上時用於該流體與該液體流相互作用， 該開口具有一圓形中心區段與從該中心區段的相對端向外延伸之矩形延伸部分；及一閥體，該閥體包含一閥蓋、腿部、與偏轉器，該閥蓋定位成在該開口之上的覆蓋關係，該等腿部在位於該閥蓋的相對端處的凹槽處附接至該閥蓋並且向下延伸穿過該開口中的該等延伸部分，且該等偏轉器定位相鄰於該等腿部的相對側部並且在該閥蓋的該等側部下方向下延伸，以限制該等腿部周圍的蒸汽通過，其中該等腿部的各者具有一下部，該下部在該托盤平臺之下延伸，該等腿部與該開口的該等延伸部分經構造成使得該等腿部可在該開口的該等延伸部分內垂直移動，以允許該閥蓋向上與向下移動，且該等腿部的各者的該下部包括一止動件，該止動件用於接觸抵靠該托盤平臺，以限制該等腿部在該開口的該等延伸部分內的該垂直移動，其中該閥蓋具有向外延伸超過該開口的該等側部之彎曲側部，且該等腿部的各者具有小於該閥蓋的寬度之一寬度，其中該等腿部的各者的該下部包括以彼此橫向間隔開的關係定位之一對該等止動件，其中該對止動件具有在一共同平面中之上端，該共同平面平行於該閥蓋。
  15. 如請求項14之接觸托盤，其中該等腿部的一者的該寬度大於另一腿部。
  16. 如請求項14之接觸托盤，其中該閥蓋的該等側部向下延伸。
  17. 如請求項16之接觸托盤，其包括壁區段，該等壁區段沿著該開口的該中心區段的相對側部向上延伸。
  18. 如請求項17之接觸托盤，其中該閥蓋係圓形。
  19. 一種用於一質量傳遞柱中的接觸托盤，該接觸托盤包含：一托盤平臺，其用於接收一液體流；及複數個閥，該複數個閥橫越該托盤平臺分布，該等閥的各者包含：在該托盤平臺中的一開口，以允許蒸汽通過該托盤平臺，以當該液體流被接收在該托盤平臺上時用於該蒸汽與該液體流相互作用，該開口具有一中心區段與從該中心區段的相對端向外延伸並包括橫向延伸槽之延伸部分；壁區段，該等壁區段沿著該開口的該中心區段的相對側部向上延伸；及一閥體，該閥體包含一梯形閥蓋，該梯形閥蓋定位成在該開口與延伸部分之上的覆蓋關係，且該閥體具有腿部，該等腿部在該閥蓋的相對端處附接至該閥蓋並且向下延伸穿過該開口中的該等延伸部分中的該等槽，其中該閥蓋具有向外延伸超過該開口的該中心區段與該等延伸部分的該等側部之側部，其中該等腿部的各者具有一下部，該下部在該托盤平臺之下延伸，其中該等腿部中的至少一者的該下部包括以彼此橫向間隔開的關係定位之一對該等止動件，其中該對止動件具有在一共同平面中之上端，該共同平面平行於該閥蓋。
  20. 如請求項19之接觸托盤，其中該對止動件接觸抵靠該托盤平臺，以限制該等腿部在該開口的該等延伸部分中的該等槽內的一垂直移動。
  21. 如請求項20之接觸托盤，其中該閥蓋的該等側部向下延伸。
  22. 如請求項21之接觸托盤，其包括位於該等腿部的一者中的一通氣孔，以允許蒸汽通過該開口之後該蒸汽通過該一腿部。
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