JP3329730B2

JP3329730B2 - 液分散装置

Info

Publication number: JP3329730B2
Application number: JP12311798A
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: JPH11314005A

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
蒸留塔を組み合わせるようにしているが、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、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り、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、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、塔本体と、該塔本体内を分割し、
互いに隣接させて複数の室を形成する中仕切りと、前記
塔本体内に配設され、上方から下降する液体を集めるコ
レクタと、上端が開放され、垂直に延在させられて配設
され、前記コレクタから排出された液体を溜めて水頭圧
を発生させるスタンドパイプを備え、該スタンドパイプ
に溜められた液体を、前記各室に、蒸留条件に対応させ
て設定された分配比率で互いに異なる量ずつ分配するチ
ューブラ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の分配部と連結させて配設され、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。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
の分配部は複数のメインヘッダを備え、前記第２の分配
部は前記各メインヘッダに対応させて配設されたアーム
チューブを備える。

【００１１】

【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
第１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１０は、第１セクション１１、第２セクション１
２、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１
７、第８セクション１８及び第９セクション１９から成
る。

【００１２】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、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。

【００１３】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。

【００１４】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。前記結合型蒸留塔１
０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ＡＲ２がそれぞれ
形成される。そして、前記第２の蒸留部２６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ＡＲ
３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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】また、前記第９セクション１９には蒸気入
口４６が形成される。そして、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図示されない蒸
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４
６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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】このようにして、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、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に富んだ液体は製
品としてサイドカットノズル４２から排出される。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に富んだ液体は製品としてサイ
ドカットノズル４２から排出され、成分Ｃに富んだ液体
は塔底から排出される。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】前記結合型蒸留塔１０は、全体として約３
０〜１００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及びチューブラ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
の液配分比率で第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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】図１は本発明の第１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は本発明の第１の実
施の形態におけるディストリビュータの要部平面図、図
４は本発明の第１の実施の形態におけるスタンドパイプ
とメインヘッダとの連結状態を示す図、図５は本発明の
第１の実施の形態におけるメインヘッダとアームチュー
ブとの連結状態を示す図である。

【００２９】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セクションであり、前
記第２セクション１２から下降した液体は、コレクタ５
４によって集められる。該コレクタ５４は、円筒状の塔
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７３
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。

【００３０】したがって、第２セクション１２から下降
した液体は、各コレクタラミナ７１の湾曲部７３に当た
った後、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、集液パイプ５２によって塔本体７０の中央に
送られ、中央において排出パイプ５３からディストリビ
ュータ６１に排出される。

【００３１】該ディストリビュータ６１は、上端が大気
に開放され、垂直に延在させられて配設され、前記排出
パイプ５３から排出された液体を溜（た）めて所定の水
頭圧を発生させる開放静圧型のスタンドパイプ５５、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
分配部としてのメインヘッダ７７、及び該メインヘッダ
７７と連結させて配設され、メインヘッダ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の分配部としての複数のアームチューブ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。

【００３２】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）等の蒸留条件により決定される。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１４Ａ
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、純度に対応させて、分配比
率は２：８〜５：５に設定される。また、操作範囲の負
荷率は通常の１：２．５にされる。

【００３３】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、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、蒸留装置が大型化
することがなく、蒸留装置のコストを低くすることがで
きる。

【００３４】前記メインヘッダ７７は、中仕切り２２を
跨いで延在させられ、第１室１４Ａの上方（以下「第１
室上方部」という。）に向けて延びる第１アーム部７７
ａ及び第２室１４Ｂの上方（以下「第２室上方部」とい
う。）に向けて延びる第２アーム部７７ｂから成り、中
央において前記スタンドパイプ５５の下端と連結され
る。なお、前記第１アーム部７７ａ及び第２アーム部７
７ｂはいずれも先端がエンドプレート７７ｃによって閉
鎖される。したがって、前記スタンドパイプ５５におい
て発生させられた水頭圧は前記メインヘッダ７７内に均
等に伝達される。また、前記メインヘッダ７７の底面に
複数の穴８１が形成される。

【００３５】そして、前記アームチューブ７８は、メイ
ンヘッダ７７の下端の近傍においてメインヘッダ７７と
連通させて固定され、メインヘッダ７７に対して直角の
方向に延びる。各アームチューブ７８は、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、前記アームチューブ７８の側面に、
穴、ノッチ等を形成することもできる。また、前記アー
ムチューブ７８の両端はエンドプレート７８ａによって
閉鎖される。このようにして、前記メインヘッダ７７と
アームチューブ７８とが連結されるので、前記メインヘ
ッダ７７内の液体が分配されて各アームチューブ７８に
供給される。

【００３６】また、第１室１４Ａに供給される液体の量
と、第２室１４Ｂに供給される液体の量とを異ならせる
ために、前記メインヘッダ７７及びアームチューブ７８
における第１室上方部に形成された穴８１、８３の径ｄ
１、ｄ３及び数ｎ１、ｎ３、並びに前記メインヘッダ７
７及びアームチューブ７８における第２室上方部に形成
された穴８１、８３の径ｄ２、ｄ４及び数ｎ２、ｎ４は
それぞれ前記分配比率に対応させて設定される。

【００３７】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・ｎ
３ｑ２＝（π／４）ｄ２²・ｎ２＋（π／４）ｄ４²・ｎ
４になる。

【００３８】また、径ｄ１、ｄ３と径ｄ２、ｄ４とは分
配比率に対応させて設定され、数ｎ１、ｎ３と数ｎ２、
ｎ４とを等しくすると、穴８１、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。このように、
蒸留条件に対応させて分配比率を設定することができる
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。

【００３９】しかも、前記第１室１４Ａ及び第２室１４
Ｂ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。次に、本発明の第２の実施の形態につ
いて説明する。図６は本発明の第２の実施の形態におけ
るスタンドパイプの説明図である。

【００４０】この場合、スタンドパイプ１５５の上端に
テーパ部１５６が形成される。したがって、排出パイプ
５３（図１）から排出された液体はテーパ部１５６を介
してスタンドパイプ１５５内に円滑に進入する。次に、
本発明の第３の実施の形態について説明する。図７は本
発明の第３の実施の形態における液分散装置の概略図で
ある。

【００４１】図において、第２セクション１２（図１）
から下降した液体は、コレクタ１４５によって集められ
る。該コレクタ１４５は、円筒状の塔本体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７
１、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。したが
って、第２セクション１２から下降した液体は、コレク
タボックス７２に送られた後、集液パイプ１５２によっ
て第１室１４Ａ及び第２室１４Ｂの各中央に送られ、中
央において排出パイプ１５３、１５４からディストリビ
ュータ１６１、１６２に排出される。

【００４２】該ディストリビュータ１６１は、上端が大
気に開放され、垂直に延在させられて配設され、前記排
出パイプ１５３、１５４から排出された液体を溜めて所
定の水頭圧を発生させる開放静圧型のスタンドパイプ１
７５、１７６、液体を中仕切り２２に対して直角の方向
に分配する第１の分配部としてのメインヘッダ１７７、
１７９、及び該メインヘッダ１７７、１７９と連結させ
て配設され、メインヘッダ１７７、１７９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
分配部としての複数のアームチューブ１７８、１８０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。

【００４３】なお、前記第１室１４Ａ及び第２室１４Ｂ
への液体の分配比率は、排出パイプ１５３、１５４から
排出される液体の量を調整することによって設定され
る。そのために、前記排出パイプ１５３、１５４及びア
ームチューブ１７８、１８０に形成された穴の径は分配
比率に対応させて、互いに異ならせられる。次に、本発
明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１の
実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符
号を付与することによってその説明を省略する。

【００４４】図８は本発明の第４の実施の形態における
液分散装置の要部概略図である。この場合、ディストリ
ビュータ２６１は、二段構造を有し、上下に配設され、
液体を中仕切り２２（図３）に対して直角の方向に分配
する第１の分配部としてのメインヘッダ２７７、２７
８、及び該メインヘッダ２７７、２７８と連結させて配
設され、メインヘッダ２７７、２７８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
部としての複数のアームチューブ２７９、２８０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、各アームチュー
ブ２７９に形成された図示されない穴の下方にアームチ
ューブ２８０が配設されないように、各アームチューブ
２７９、２８０の位置が設定される。

【００４５】この場合、純度に対応させて、分配比率は
２：８〜５：５に設定される。また、操作範囲の負荷率
は通常の１：２０にされる。そのために、前記第１室上
方部に配設されたアームチューブ２７９、２８０の図示
されない穴の径と、第２室上方部に配設されたアームチ
ューブ２７９、２８０の図示されない穴の径とが分配比
率に対応させて設定される。

【００４６】なお、本実施の形態においては、第４セク
ション１４の上に一つのディストリビュータ２６１が配
設されるようになっているが、第３の実施の形態と同様
に、第１室１４Ａ及び第２室１４Ｂの上に各ディストリ
ビュータ２６１を配設することもできる。その場合、第
１室１４Ａの上に配設されるアームチューブ２７９、２
８０の穴の径と、第２室１４Ｂの上に配設されるアーム
チューブ２７９、２８０の穴の径とを異ならせたり、一
方のディストリビュータ２６１内の液体のレベルをメイ
ンヘッダ２７７とメインヘッダ２７８との間に設定した
りすることができる。

【００４７】次に、本発明の第５の実施の形態について
説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。図９は本発明の第５の実施の形態にお
ける液分散装置の要部概略図である。この場合、ディス
トリビュータ３６１は、片方二段構造を有し、第４セク
ション１４（図１）の第１室上方部において一段にさ
れ、第２室上方部において二段にされ、液体を中仕切り
２２に対して直角の方向に分配する第１の分配部として
のメインヘッダ３７７〜３７９、及び該メインヘッダ３
７７〜３７９と連結させて配設され、メインヘッダ３７
７〜３７９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の分配部としての複数のアームチ
ューブ３８１〜３８３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。この場合、設定された分配比率が極めて不均一な
場合に適用される。なお、各アームチューブ３８２に形
成された図示されない穴の下方にアームチューブ３８３
が配設されないように、各アームチューブ３８２、３８
３の位置が設定される。

【００４８】そして、前記第１室上方部に配設されたア
ームチューブ３８１の図示されない穴の径と、第２室上
方部に配設されたアームチューブ３８２、３８０の図示
されない穴の径とが分配比率に対応させて設定される。
ところで、前記各実施の形態においては、コレクタボッ
クス７２の円周方向における２箇所から集液パイプ１５
２に液体を供給するようになっているが、塔本体７０の
径が小さい場合は、コレクタボックス７２の円周方向に
おける１箇所から集液パイプに液体を供給することもで
きる。

【００４９】次に、本発明の第６の実施の形態について
説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。図１０は本発明の第６の実施の形態に
おける液分散装置の要部概略図である。図において、第
２セクション１２（図１）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７
２を備える。

【００５０】したがって、第２セクション１２から下降
した液体は、コレクタボックス７２に送られた後、集液
パイプ４５２によって第１室１４Ａ及び第２室１４Ｂの
各中央に送られ、ノズル４５４から排出される。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。

【００５１】

【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、塔本体と、該塔本体内を
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、前記塔本体内に配設され、上方から下降する液体を
集めるコレクタと、上端が開放され、垂直に延在させら
れて配設され、前記コレクタから排出された液体を溜め
て水頭圧を発生させるスタンドパイプを備え、該スタン
ドパイプに溜められた液体を、前記各室に、蒸留条件に
対応させて設定された分配比率で互いに異なる量ずつ分
配するチューブラ型のディストリビュータとを有する。

【００５２】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、
各室に、蒸留条件に対応させて設定された分配比率で互
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、蒸留装置における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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１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】本発明の第１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】本発明の第１の実施の形態におけるディストリ
ビュータの要部平面図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態におけるスタンドパ
イプとメインヘッダとの連結状態を示す図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態におけるメインヘッ
ダとアームチューブとの連結状態を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態におけるスタンドパ
イプの説明図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態における液分散装置
の概略図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態における液分散装置
の要部概略図である。

【図９】本発明の第５の実施の形態における液分散装置
の要部概略図である。

【図１０】本発明の第６の実施の形態における液分散装
置の要部概略図である。

【符号の説明】

２２中仕切り５４、１４５コレクタ６１、１６１、１６２、２６１、３６１ディストリ
ビュータ７０塔本体７７、１７７、１７９、２７７、２７８、３７７〜３７
９メインヘッダ７８、１７８、１８０、２７９、２８０、３８１〜３８
３アームチューブ

───────────────────────────────────────────────────── 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５−212204（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）塔本体と、（ｂ）該塔本体内を分割し、互いに隣接させて複数の室
を形成する中仕切りと、（ｃ）前記塔本体内に配設され、上方から下降する液体
を集めるコレクタと、（ｄ）上端が開放され、垂直に延在させられて配設さ
れ、前記コレクタから排出された液体を溜めて水頭圧を
発生させるスタンドパイプを備え、該スタンドパイプに
溜められた液体を、前記各室に、蒸留条件に対応させて
設定された分配比率で互いに異なる量ずつ分配するチュ
ーブラ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の分配部と連結させて配設され、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３】（ａ）前記第１の分配部は複数のメイン
ヘッダを備え、（ｂ）前記第２の分配部は前記各メインヘッダに対応さ
せて配設されたアームチューブを備える請求項２に記載
の液分散装置。