JP3329729B2

JP3329729B2 - 液分散装置

Info

Publication number: JP3329729B2
Application number: JP12311698A
Authority: JP
Inventors: 大造井上; 健西山; 勝典田村; 昇岡本; 実長島
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 2002-09-30
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: JPH11314004A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液分散装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の蒸留塔を組み合わせ、複数
の成分を含有する原液から各成分を蒸留によって分離さ
せて製品を得る場合、複数の蒸留塔を別々に建設する
と、占有面積が大きくなってしまう。また、側塔方式の
蒸留装置においては、各蒸留塔内の圧力を調整するため
に各蒸留塔間における蒸気の分配を制御する必要がある
ので、各蒸留塔を安定して運転することができない。

【０００３】そこで、外筒内に円筒を配設し、該円筒内
に原液を供給して蒸留を行うようにしたペトリューク式
の蒸留塔を使用する蒸留装置が提供されている。ところ
が、この場合、内筒を外筒に対して支持したり、外筒を
貫通させてラインを配設したり、内筒にフィードノズル
を取り付けたりすることが困難であるだけでなく、蒸留
装置のコストが高くなってしまう。また、ラインと外筒
との間、及びフィードノズルと内筒との間を十分にシー
ルすることができないので、前記蒸留塔における蒸留の
効率が低くなってしまう。

【０００４】そして、内筒と外筒とが同心的に配設さ
れ、回収部及び濃縮部が環状体構造になるので、前記回
収部及び濃縮部に充填（てん）される充填物エレメント
を製造するのが困難になる。そこで、内部を平板状の中
仕切りによって区画した蒸留装置が提供されている（米
国特許第４２３０５３３号明細書参照）。

【０００５】この場合、該蒸留装置は、入口管を介して
原液が供給され、前記入口管より上方に形成された濃縮
部、及び前記入口管より下方に形成された回収部を備え
た第１の蒸留部と、該第１の蒸留部の上端に接続され、
該上端より上方に形成された濃縮部、及び前記上端より
下方に形成され、かつ、前記第１の蒸留部の濃縮部と中
仕切りを介して隣接する回収部を備えた第２の蒸留部
と、前記第１の蒸留部の下端に接続され、該下端より上
方に形成され、かつ、前記第１の蒸留部の回収部と中仕
切りを介して隣接する濃縮部、及び前記下端より下方に
形成された回収部を備えた第３の蒸留部とを有する。

【０００６】したがって、蒸留装置のコストを低くする
ことができ、蒸留の効率を高くすることができ、充填物
エレメントを容易に製造することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の蒸留装置においては、前記第２の蒸留部の濃縮部か
ら下降した液体をチムニートレイによって集め、前記液
体を前記第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収
部に分配するようになっているが、最適な量の液体を前
記第１の蒸留部の濃縮部及び第２の蒸留部の回収部に分
配するために、前記チムニートレイ内の液体のレベルを
検出するレベルセンサ、流量コントローラ、流量を調整
する流量調整弁、蒸気の濃度を検出するアナライザ等の
計装制御システムを配設し、該計装制御システムによっ
て、液体のレベル、蒸気の濃度等に基づいて流量を調整
する必要があるので、蒸留装置が大型化してしまうだけ
でなく、蒸留装置のコストが高くなってしまう。

【０００８】本発明は、前記従来の蒸留装置の問題点を
解決して、蒸留装置を小型化することができ、蒸留装置
のコストを低くすることができる液分散装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の液
分散装置においては、外筐（きょう）と、該外筐内を分
割し、互いに隣接させて複数の室を形成する中仕切り
と、前記外筐内に配設され、上方から下降する液体を集
めるコレクタと、上方が開放され、前記各室にわたって
配設され、前記コレクタによって集められた液体を、前
記各室に蒸留条件に対応させて設定される分配比率で互
いに異なる量ずつ分配する溝型のディストリビュータと
を有する。

【００１０】本発明の他の液分散装置においては、さら
に、前記分配比率を変更する分配比率変更手段を有す
る。本発明の更に他の液分散装置においては、さらに、
前記ディストリビュータは、前記中仕切りを跨（また）
いで配設され、液体を各室に分配する第１の分配部、及
び該第１の分配部の下方に配設され、各室ごとに液体を
各部に分配する第２の分配部を備える。

【００１１】本発明の更に他の液分散装置においては、
さらに、前記ディストリビュータは、液面レベルに偏り
が生じるのを防止するための緩衝材を備える。本発明の
更に他の液分散装置においては、さらに、前記第１の分
配部は複数の主溝を備える。そして、前記第２の分配部
は前記各主溝に対応させて配設されたアーム溝を備え
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図２は本発明の
実施の形態における結合型蒸留塔の概念図である。図に
おいて、１０は結合型蒸留塔であり、該結合型蒸留塔１
０は、第１セクション１１、第２セクション１２、第３
セクション１３、第４セクション１４、第５セクション
１５、第６セクション１６、第７セクション１７、第８
セクション１８及び第９セクション１９から成る。

【００１３】そして、前記第４セクション１４、第５セ
クション１５及び第６セクション１６は、それぞれ平板
状の中仕切り２２〜２４によって第１室１４Ａ〜１６Ａ
と第２室１４Ｂ〜１６Ｂとに区分され、前記第１室１４
Ａ〜１６Ａと第２室１４Ｂ〜１６Ｂとは互いに隣接させ
られる。また、前記第１室１４Ａ〜１６Ａによって第１
の蒸留部２５が、前記第１セクション１１、第２セクシ
ョン１２、第３セクション１３及び第２室１４Ｂによっ
て第２の蒸留部２６が、前記第２室１５Ｂ、１６Ｂ、第
７セクション１７、第８セクション１８及び第９セクシ
ョン１９によって第３の蒸留部２７がそれぞれ形成され
る。なお、前記中仕切り２２〜２４を断熱材によって形
成したり、中仕切り２２〜２４の内部を真空にしたりし
て、中仕切り２２〜２４を断熱構造にすることもでき
る。

【００１４】この場合、第１室１４Ａと第２室１４Ｂと
の間、第１室１５Ａと第２室１５Ｂとの間、及び第１室
１６Ａと第２室１６Ｂとの間の熱伝達をそれぞれ少なく
することができるので、蒸留の効率を高くすることがで
きる。そして、結合型蒸留塔１０のほぼ中央に前記第５
セクション１５が配設され、第１室１５Ａにフィードノ
ズル４１が、第２室１５Ｂにサイドカットノズル４２が
それぞれ形成される。また、結合型蒸留塔１０の塔頂に
前記第１セクション１１が配設され、該第１セクション
１１に、図示されない凝縮器に接続させて蒸気出口４３
及び還流液入口４４がそれぞれ形成される。さらに、結
合型蒸留塔１０の塔底に第９セクション１９が配設さ
れ、該第９セクション１９に、図示されない蒸発器と接
続させて缶出液出口４５及び蒸気入口４６がそれぞれ形
成される。

【００１５】前記構成の結合型蒸留塔１０において、成
分Ａ〜Ｃを含有する混合物が原液Ｍとして前記フィード
ノズル４１に供給される。なお、成分Ａは成分Ｂより、
該成分Ｂは成分Ｃより沸点が低いものとする。前記結合
型蒸留塔１０及び前記凝縮器、蒸発器等によって蒸留装
置が構成される。また、前記第１の蒸留部２５内におい
て、前記フィードノズル４１より上方に配設された第１
室１４Ａによって濃縮部ＡＲ１が、フィードノズル４１
より下方に配設された第１室１６Ａによって回収部ＡＲ
２がそれぞれ形成される。そして、前記第２の蒸留部２
６内において、前記第１の蒸留部２５の上端に接続さ
れ、該上端より上方に配設された第２セクション１２に
よって濃縮部ＡＲ３が、前記第１の蒸留部２５の上端よ
り下方において、前記濃縮部ＡＲ１と隣接させて配設さ
れた第２室１４Ｂによって回収部ＡＲ４がそれぞれ形成
される。さらに、前記第３の蒸留部２７内において、前
記第１の蒸留部２５の下端に接続され、該下端より上方
において、前記回収部ＡＲ２と隣接させて配設された第
２室１６Ｂによって濃縮部ＡＲ５が、前記第１の蒸留部
２５の下端より下方に配設された第８セクション１８に
よって回収部ＡＲ６がそれぞれ形成される。

【００１６】このようにして、第１の蒸留部２５の上端
が第２の蒸留部２６の中央に、第１の蒸留部２５の下端
が第３の蒸留部２７の中央にそれぞれ接続される。そし
て、前記回収部ＡＲ２においては、フィードノズル４１
から供給された原液Ｍが下降し、上方において成分Ａ及
びＢに富んだ蒸気を、下方になるに従って成分Ｂ及びＣ
に富んだ液体を発生させ、第１の蒸留部２５の下端から
第３の蒸留部２７に成分Ｂ及びＣに富んだ液体が供給さ
れる。

【００１７】さらに、該成分Ｂ及びＣに富んだ液体は、
第３の蒸留部２７内において加熱されて成分Ｂ及びＣに
富んだ蒸気になり、前記回収部ＡＲ２内を上昇する間
に、原液Ｍと接触し、該原液Ｍから成分Ａ及びＢに富ん
だ蒸気を発生させる。続いて、前記成分Ａ及びＢに富ん
だ蒸気は、濃縮部ＡＲ１内を上昇し、前記第１の蒸留部
２５の上端から第２の蒸留部２６に供給される。さら
に、前記成分Ａ及びＢに富んだ蒸気は、第２の蒸留部２
６内において冷却されて凝縮され、成分Ａ及びＢに富ん
だ液体になる。

【００１８】そして、該成分Ａ及びＢに富んだ液体の一
部は、濃縮部ＡＲ１に還流され、該濃縮部ＡＲ１内を上
昇する成分Ａ及びＢに富んだ蒸気と接触させられる。こ
のようにして、第１の蒸留部２５の上端から第２の蒸留
部２６に成分Ａ及びＢに富んだ蒸気を供給することがで
きる。ところで、結合型蒸留塔１０の塔頂には蒸気出口
４３が、塔底には缶出液出口４５がそれぞれ形成され
る。そして、前記回収部ＡＲ６においては、成分Ｂ及び
Ｃに富んだ液体が下降し、上方において成分Ｂに富んだ
蒸気を、下方になるに従って成分Ｃに富んだ液体をそれ
ぞれ発生させる。したがって、成分Ｃに富んだ液体は缶
出液として缶出液出口４５から排出される。

【００１９】また、前記缶出液出口４５から排出された
成分Ｃに富んだ液体の一部は前記蒸発器に送られ、該蒸
発器によって加熱されて成分Ｃに富んだ蒸気になる。該
成分Ｃに富んだ蒸気は、蒸気入口４６から第９セクショ
ン１９に供給され、該第９セクション１９内及び前記回
収部ＡＲ６内を上昇する間に、成分Ｂ及びＣに富んだ液
体と接触し、該成分Ｂ及びＣに富んだ液体から成分Ｂに
富んだ蒸気を発生させる。

【００２０】続いて、該成分Ｂに富んだ蒸気の一部は、
濃縮部ＡＲ５内を上昇し、第３の蒸留部２７の上端にお
いて、第２の蒸留部２６からの成分Ｂに富んだ液体と接
触し、成分Ｂに富んだ液体になる。このようにして、前
記第３の蒸留部２７の上端において得られた成分Ｂに富
んだ液体は、サイドカット液、すなわち、製品としてサ
イドカットノズル４２から排出される。

【００２１】一方、前記第２の蒸留部２６の回収部ＡＲ
４においては成分Ａ及びＢに富んだ液体が下降し、上方
において成分Ａに富んだ蒸気を、下方になるに従って成
分Ｂに富んだ液体をそれぞれ発生させる。このようにし
て、前記第２の蒸留部２６の下端において成分Ｂに富ん
だ液体が得られる。続いて、前記成分Ａに富んだ蒸気
は、濃縮部ＡＲ３内を上昇して前記蒸気出口４３から排
出されて前記凝縮器に送られ、該凝縮器によって凝縮さ
れて成分Ａに富んだ液体になる。

【００２２】このように、成分Ａ及びＢに富んだ液体
は、前記第２の蒸留部２６によって成分Ａに富んだ蒸気
と成分Ｂに富んだ液体とに分離させられ、成分Ａに富ん
だ蒸気は塔頂から排出され、前記凝縮器によって凝縮さ
れて成分Ａに富んだ液体になり、成分Ｂに富んだ液体は
サイドカットノズル４２から製品として排出される。ま
た、成分Ｂ及びＣに富んだ液体は、前記第３の蒸留部２
７によって成分Ｂに富んだ液体と成分Ｃに富んだ液体と
に分離させられ、成分Ｂに富んだ液体はサイドカットノ
ズル４２から製品として排出され、成分Ｃに富んだ液体
は塔底から排出される。

【００２３】そして、成分Ａの蒸留の効率を高くするた
めに、前記成分Ａに富んだ液体を還流液入口４４から濃
縮部ＡＲ３に還流し、該濃縮部ＡＲ３内を上昇する成分
Ａ及びＢに富んだ蒸気と接触させるようにしている。な
お、前記各濃縮部ＡＲ１、ＡＲ３、ＡＲ５及び各回収部
ＡＲ２、ＡＲ４、ＡＲ６は、一つの節から成る充填物に
よって形成されるようになっているが、蒸留しようとす
る各成分間の比揮発度によっては、蒸留に必要な理論段
数を確保するために、使用される充填物の特性に対応さ
せて複数の節から成る充填物によって形成することもで
きる。また、各節間にディストリビュータを配設するこ
ともできる。前記フィードノズル４１及びサイドカット
ノズル４２を必ずしも同じ高さに配設する必要はない。

【００２４】このようにして、複数の蒸留塔を使用する
ことなく、原液Ｍを各成分に分離させることができる。
また、複数の蒸留塔において加熱及び冷却をそれぞれ繰
り返す必要がないので、凝縮器、蒸発器、図示されない
ポンプ等の多数の計装品を配設する必要がなくなる。し
たがって、占有面積を小さくすることができるだけでな
く、ユーティリティの使用量及び消費エネルギーを少な
くすることができ、蒸留装置のコストを低くすることが
できる。

【００２５】ところで、前記結合型蒸留塔１０は、全体
として約３０〜１００段の理論段数を有し、第４セクシ
ョン１４及び第６セクション１６にそれぞれ５〜３０段
程度を当てるようにするのが好ましい。ところで、第３
セクション１３にコレクタ５４及び溝型、すなわち、チ
ャンネル型のディストリビュータ６１が配設され、前記
コレクタ５４によって集められた液体は、前記ディスト
リビュータ６１によって所定の液体の分配比率で第４セ
クション１４の第１室１４Ａと第２室１４Ｂとに異なる
量ずつ分配される。

【００２６】また、第５セクション１５の第１室１５Ａ
におけるフィードノズル４１の直上にはコレクタ６２
が、直下にチューブラ型のディストリビュータ６３が配
設され、前記コレクタ６２によって集められた液体は、
前記フィードノズル４１を介して供給された原液Ｍと共
に、ディストリビュータ６３によって第６セクション１
６の第１室１６Ａに分配される。

【００２７】一方、第５セクション１５の第２室１５Ｂ
におけるサイドカットノズル４２の直上にはチムニーハ
ット型のコレクタ６５が、直下にチューブラ型のディス
トリビュータ６６が配設され、前記コレクタ６５によっ
て集められた液体は、製品として前記サイドカットノズ
ル４２から排出されるとともに、ディストリビュータ６
６によって第６セクション１６の第２室１６Ｂに分配さ
れる。なお、本実施の形態において、チムニーハット型
のコレクタ６５を使用しているが、結合型蒸留塔１０の
径が大きい場合、ラミナー型のコレクタが使用される。

【００２８】さらに、第７セクション１７には、コレク
タ６７及びチューブラ型のディストリビュータ６８が配
設され、第６セクション１６から下降してきた液体は、
前記コレクタ６７によって集められた後、ディストリビ
ュータ６８によって前記第８セクション１８に分配され
る。続いて、前記ディストリビュータ６１について説明
する。

【００２９】図１は本発明の実施の形態におけるディス
トリビュータの説明図、図３は本発明の実施の形態にお
けるディストリビュータの平面図、図４は本発明の実施
の形態におけるディストリビュータの側面図、図５は本
発明の実施の形態におけるディストリビュータの第１の
要部詳細図、図６は本発明の実施の形態におけるディス
トリビュータの第２の要部詳細図である。

【００３０】図１において、１２は第２セクション、１
３は第３セクション、１４は第４セクション、第２セク
ション１２から下降した液体は、コレクタ５４によって
集められる。該コレクタ５４は、円筒状の外筐としての
塔本体７０、所定ピッチで互いに平行に複数配設された
コレクタラミナ７１、及び前記塔本体７０の内周面に沿
って形成され、環状の溝から成るコレクタボックス７２
を備える。前記コレクタラミナ７１は、上端に湾曲部７
３を、中央に傾斜部７４を、下端に溝部７５を備え、前
記湾曲部７３及び溝部７５はいずれも水平（紙面に対し
て直角の方向）に延びる。

【００３１】したがって、第２セクション１２から下降
した液体は、前記各湾曲部７３に当たった後、各傾斜部
７４に沿って流れ、溝部７５によって受けられ、水平方
向に移動させられた後、コレクタボックス７２に送られ
る。続いて、該コレクタボックス７２内の液体は、ノズ
ル５２からラインＬ１１に排出される。該ラインＬ１
１はラインＬ１２、１３に分岐させられ、ラインＬ１
２、Ｌ１３はそれぞれノズル５３ａ、５３ｂを介してデ
ィストリビュータ６１に接続される。そして、前記ライ
ンＬ１２、Ｌ１３には、それぞれ分配比率変更手段とし
てのバルブＶ１、Ｖ２が配設され、該バルブＶ１、Ｖ２
を選択的に開閉することによって、第１、第２のモード
でディストリビュータ６１による分配を行うことができ
る。すなわち、第１のモードにおいて、液体は、前記ラ
インＬ１２を介してディストリビュータ６１に供給さ
れ、該ディストリビュータ６１によって分配される。ま
た、第２のモードにおいて、液体は、前記ラインＬ１３
を介してディストリビュータ６１に供給され、該ディス
トリビュータ６１によって分配される。なお、前記バル
ブＶ１、Ｖ２は、手動で又は図示されない制御装置から
の信号に基づいて自動的に開閉させられる。

【００３２】また、前記ディストリビュータ６１は、液
体を中仕切り２２に対して直角の方向に分配する第１の
分配部７７、及び該第１の分配部７７の直下に配設さ
れ、第１の分配部７７によって分配された液体を中仕切
り２２と同じ方向に分配する第２の分配部７８を備え
る。したがって、前記液体を第４セクション１４の全体
に均一に分配することができる。なお、前記コレクタ５
４、塔本体７０及びディストリビュータ６１によって液
分散装置が構成される。

【００３３】ところで、本実施の形態においては、第４
セクション１４の第１室１４Ａに分配される液体の量と
第２室１４Ｂに分配される液体の量との比、すなわち、
分配比率が設定され、かつ、該分配比率を変更すること
ができるようになっている。該分配比率は、原液Ｍの成
分Ａ〜Ｃの種類、原液Ｍの成分Ａ〜Ｃの組成、結合型蒸
留塔１０（図２）の理論段数、製品に要求される純度
（品質）等の蒸留条件によって決定される。この場合、
第５セクション１５の第２室１５Ｂにおいて、サイドカ
ットノズル４２から製品が排出されるので、第１室１４
Ａに分配される液体の量より第２室１４Ｂに分配される
液体の量が多くされ、例えば、純度が９９．９８〔重量
％〕の製品を製造する場合、分配比率は４：６にされ、
純度が９９．９９９〔重量％〕の製品を製造する場合、
分配比率は２：８にされる。また、負荷率は５０〜１０
０〔％〕に変更される。

【００３４】したがって、蒸留条件が変化しても、最適
な状態で蒸留を行うことができ、蒸留の効率を高くする
ことができる。その結果、蒸留装置において消費エネル
ギーを少なくすることができる。しかも、複雑な計装制
御システムを使用する必要がないので、蒸留装置を小型
化することができるだけでなく、蒸留装置のコストを低
くすることができる。

【００３５】前記第１の分配部７７は、上方が開放さ
れ、互いに隣接させて形成された２個の開放静圧型の主
溝としてのメインチャンネル７７ａ、７７ｂから成る。
該メインチャンネル７７ａ、７７ｂは、中仕切り２２を
跨いで延在させられ、底面にマトリックス状に配列させ
られた複数の穴８１が形成される。そして、該穴８１の
径及び数を適宜設定することによって、前記分配比率
が、例えば、４：６にされたり、２：８にされる。

【００３６】また、メインチャンネル７７ａ、７７ｂに
は液体の供給に伴って動圧が発生しても、メインチャン
ネル７７ａ、７７ｂ内の液面レベルに偏りが生じないよ
うに、緩衝材８４が配設される。したがって、メインチ
ャンネル７７ａ、７７ｂ内の液体に発生する水頭圧を一
定にすることができる。このように、前記第１の分配部
７７が開放静圧型のメインチャンネル７７ａ、７７ｂか
ら成るので、十分な量の液体を第１の分配部７７に蓄
え、穴８１から下降させることができる。したがって、
第１の分配部７７の高さをその分小さくすることができ
るので、蒸留装置を小型化することができる。

【００３７】なお、例えば、原液Ｍから１種類の純度の
製品を蒸留によって分離させる場合、分配比率を変更す
る必要がないので、メインチャンネルは一つにされ、分
配比率は、例えば、３：７に固定にされ、負荷率だけが
５０〜１００〔％〕に変更される。そして、コレクタ５
４によって集められた液体は、塔本体７０の外に排出さ
れず、そのままディストリビュータ６１に供給される。
また、製造しようとする製品が３種類である場合は、分
配比率を変更するために、原液Ｍから３種類の純度の製
品を蒸留によって分離させる場合、メインチャンネルは
三つ配設される。

【００３８】そして、前記第２の分配部７８は、上方が
開放され、互いに隣接させて形成された複数組の箱型の
アーム溝としてのアームチャンネル７８ａ、７８ｂから
成る。該アームチャンネル７８ａ、７８ｂは、クランプ
８５によって１組ずつ連結された状態で、サポート８２
によって支持され、底面に、複数の穴８３が等ピッチで
形成される。なお、前記アームチャンネル７８ａ、７８
ｂの側面に、穴、ノッチ等を形成することもできる。ま
た、前記各クランプ８５は、第１の分配部７７の両側面
に固定された「Ｌ」字状の部材９２及びボルト９１によ
って連結される。このようにして、前記第１の分配部７
７は第２の分配部７８によって支持され、前記メインチ
ャンネル７７ａ内の液体が分配されて各アームチャンネ
ル７８ａに供給され、メインチャンネル７７ｂ内の液体
が分配されて各アームチャンネル７８ｂに供給される。
なお、前記第１の分配部７７によって分配された液体を
確実に第２の分配部７８に供給することができるよう
に、前記サポート８２の各所にストッパ９３が取り付け
られ、第２の分配部７８の位置決めが行われる。

【００３９】また、第１室１４Ａに供給する液体の量と
第２室１４Ｂに供給する液体の量とを異ならせるため
に、前記メインチャンネル７７ａの底面における第１室
１４Ａ側の部分に形成された穴８１の径ｄ１及び数ｎ
１、前記メインチャンネル７７ａの底面における第２室
１４Ｂ側の部分に形成された穴８１の径ｄ２及び数ｎ
２、前記第１室１４Ａ側に配設されたアームチャンネル
７８ａ、７８ｂの底面に形成された穴８３の径ｄ３及び
数ｎ３、並びに第２室１４Ｂ側に配設されたアームチャ
ンネル７８ａ、７８ｂの底面に形成された穴８３の径ｄ
４及び数ｎ４はそれぞれ前記分配比率に対応させて設定
される。なお、一部の穴８１の径ｄ１、ｄ２を分配比率
に対応させて小さくすることもできる。

【００４０】したがって、第１室１４Ａに供給される液
体の量をｑ１とし、第２室１４Ｂに供給される液体の量
をｑ２としたとき、ｑ１＝（π／４）ｄ１²・ｎ１＝（π／４）ｄ３²・ｎ３ｑ２＝（π／４）ｄ２²・ｎ２＝（π／４）ｄ４²・ｎ４になる。

【００４１】また、径ｄ１、ｄ２は分配比率に対応させ
て設定され、数ｎ３、ｎ４を等しくすると、穴８３の１
個当たりの充填物の断面積を均等にすることができる。
そして、第１室１４Ａに供給する液体の量と第２室１４
Ｂに供給する液体の量とを異ならせるために、前記メイ
ンチャンネル７７ｂの底面における第１室１４Ａ側の部
分に形成された穴８１の径ｄ５及び数ｎ５、前記メイン
チャンネル７７ｂの底面における第２室１４Ｂ側の部分
に形成された穴８１の径ｄ６及び数ｎ６、前記第１室１
４Ａ側に配設されたアームチャンネル７８ａ、７８ｂの
底面に形成された穴８３の径ｄ７及び数ｎ７、並びに第
２室１４Ｂ側に配設されたアームチャンネル７８ａ、７
８ｂの底面に形成された穴８３の径ｄ８及び数ｎ８をそ
れぞれ前記分配比率に対応させて設定することもでき
る。

【００４２】このように、バルブＶ１、Ｖ２を選択的に
開閉することによって蒸留条件に対応させて分配比率を
変更することができるので、複雑な計装制御システムを
使用する必要がなくなる。したがって、蒸留装置を小型
化することができるだけでなく、蒸留装置のコストを低
くすることができる。しかも、前記第１室１４Ａ及び第
２室１４Ｂ内においてそれぞれ各穴８３から下降する液
体の量を均等にすることができるので、第１室１４Ａ及
び第２室１４Ｂ内の充填物において液切れが発生するの
を防止することができる。

【００４３】

【実施例】結合型蒸留塔１０における製品の生産能力を
４００００〔ｔ／Ｙ〕とし、結合型蒸留塔１０の径を１
１００〔ｍｍ〕とし、充填物として「住友ＢＸパッキン
グ（メタルゲージ）」及び「住友メラパック３５０Ｙ
（メタルシート）」（いずれも「住友重機械工業株式会
社」製）を使用した。

【００４４】また、結合型蒸留塔１０の運転条件は次の
とおりである。操作圧：常圧原液Ｍの組成（一般工業品）：酢酸エチル９９．９８
〔重量％〕製品の組成（高純度品）：酢酸エチル９９．９９９〔重
量％〕そして、２基の蒸留塔を組み合わせた蒸留装置、及び本
発明の結合型蒸留塔１０を使用して、原液Ｍから沸点の
低い成分Ａ及び沸点の高い成分Ｃを除去し、成分Ｂから
成る製品として酢酸エチルを９９．９９９〔重量％〕の
純度で得た。

【００４５】２基の蒸留塔を組み合わせた蒸留装置にお
いては、製品１〔ｔ〕当たりの蒸気の使用量は０．８２
〔ｔ〕であり、製品１〔ｔ〕当たりの電気の使用量は
２．３〔ｋｗ〕であるのに対して、結合型蒸留塔１０に
おいては、製品１〔ｔ〕当たりの蒸気の使用量は０．７
〔ｔ〕であり、製品１〔ｔ〕当たりの電気の使用量は
２．０〔ｋｗ〕であった。

【００４６】また、結合型蒸留塔１０においては、２基
の蒸留塔を組み合わせた蒸留装置と比較して、建設費が
約６５〔％〕になり、設置面積が約５０〔％〕になっ
た。そして、前記分配比率を２：８としたとき、第１室
１４Ａを下降する液体の流量は８５０〜１７００〔ｋｇ
／Ｈ〕になり、第２室１４Ｂを下降する液体の流量は３
４００〜６８００〔ｋｇ／Ｈ〕になった。また、前記分
配比率を４：６としたとき、第１室１４Ａを下降する液
体の流量は１６００〜３２００〔ｋｇ／Ｈ〕になり、第
２室１４Ｂを下降する液体の流量は２４００〜４８００
〔ｋｇ／Ｈ〕になった。

【００４７】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００４８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、液分散装置においては、外筐と、該外筐内を分割
し、互いに隣接させて複数の室を形成する中仕切りと、
前記外筐内に配設され、上方から下降する液体を集める
コレクタと、上方が開放され、前記各室にわたって配設
され、前記コレクタによって集められた液体を、前記各
室に蒸留条件に対応させて設定される分配比率で互いに
異なる量ずつ分配する溝型のディストリビュータとを有
する。

【００４９】この場合、上方から下降する液体は、コレ
クタによって集められ、ディストリビュータによって、
蒸留条件に対応させて設定される分配比率で各室に互い
に異なる量ずつ分配される。したがって、蒸留条件に対
応させて最適な状態で蒸留を行うことができる。その結
果、蒸留装置において消費エネルギーを少なくすること
ができる。しかも、複雑な計装制御システムを使用する
必要がないので、蒸留装置を小型化することができるだ
けでなく、蒸留装置のコストを低くすることができる。

【００５０】本発明の他の液分散装置においては、さら
に、前記分配比率を変更する分配比率変更手段を有す
る。この場合、蒸留条件が変化しても、蒸留条件に対応
させて最適な状態で蒸留を行うことができる。本発明の
更に他の液分散装置においては、さらに、前記ディスト
リビュータは、液面レベルに偏りが生じるのを防止する
ための緩衝材を備える。

【００５１】この場合、十分な量の液体を第１の分配部
に蓄えることができるので、該第１の分配部の高さをそ
の分小さくすることができる。したがって、蒸留装置を
小型化することができるだけでなく、蒸留装置のコスト
を低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるディストリビュー
タの説明図である。

【図２】本発明の実施の形態における結合型蒸留塔の概
念図である。

【図３】本発明の実施の形態におけるディストリビュー
タの平面図である。

【図４】本発明の実施の形態におけるディストリビュー
タの側面図である。

【図５】本発明の実施の形態におけるディストリビュー
タの第１の要部詳細図である。

【図６】本発明の実施の形態におけるディストリビュー
タの第２の要部詳細図である。

【符号の説明】

１４Ａ第１室１４Ｂ第２室２２中仕切り５４コレクタ６１ディストリビュータ７０塔本体７７第１の分配部７７ａ、７７ｂメインチャンネル７８第２の分配部７８ａ、７８ｂアームチャンネルＶ１、Ｖ２バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長島実東京都田無市谷戸町二丁目１番１号住重東京エンジニアリング株式会社内審査官小川慶子 (56)参考文献特開平４−227001（ＪＰ，Ａ) 特開平９−75603（ＪＰ，Ａ) 特開平９−299701（ＪＰ，Ａ) 特開平８−38802（ＪＰ，Ａ) 米国特許4230533（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 3/00 - 3/42

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）外筐と、（ｂ）該外筐内を分割し、互いに隣接させて複数の室を
形成する中仕切りと、（ｃ）前記外筐内に配設され、上方から下降する液体を
集めるコレクタと、（ｄ）上方が開放され、前記各室にわたって配設され、
前記コレクタによって集められた液体を、前記各室に蒸
留条件に対応させて設定される分配比率で互いに異なる
量ずつ分配する溝型のディストリビュータとを有するこ
とを特徴とする液分散装置。
【請求項２】前記分配比率を変更する分配比率変更手
段を有する請求項１に記載の液分散装置。
【請求項３】前記ディストリビュータは、前記中仕切
りを跨いで配設され、液体を各室に分配する第１の分配
部、及び該第１の分配部の下方に配設され、各室ごとに
液体を各部に分配する第２の分配部を備える請求項１に
記載の液分散装置。
【請求項４】前記ディストリビュータは、液面レベル
に偏りが生じるのを防止するための緩衝材を備える請求
項１に記載の液分散装置。
【請求項５】（ａ）前記第１の分配部は複数の主溝を
備え、（ｂ）前記第２の分配部は前記各主溝に対応させて配設
されたアーム溝を備える請求項３に記載の液分散装置。