JP5936078B2 - 分離カラムの供給セクション - Google Patents
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Description
本発明は、全般的に分離カラムに関し、特に、カラム上流での供給流が液相、または気体と液体の混合物であって、それがカラムに流入すると、供給物質が蒸発する、またはさらに蒸発する場合の蒸留カラムに関する。このようなカラムは、1つまたは複数の供給口から供給流が送り込まれるカラムセクションを備えている。この分野では、このようなカラムへの供給流の導入を改善する必要、及び、このようなセクションへの供給物質の分配を改善する必要がある。
供給流の少なくとも一部が、カラム内部で一般的な圧力に低下した際に相を変化させる蒸留カラムにおいて、急速気化はよく見られる現象である。カラムに流入する供給流はその後気体と液体の混合物になる。工程上の要件に基づくと、このような供給物質をカラムに効率的にまた効果的に導入することは適用において困難であることがわかっている。
本発明の目的は、接触装置カラムへの急速気化供給流の導入及び分配を容易にすることにある。
これらの本発明の目的は、以下に詳述する装置及び方法によって達成される。
接触装置カラムには多くのタイプや種類がある。標準的な接触装置カラムには、蒸留カラム、ストリップカラム、吸着カラムなどがある。単一目的のカラムの他、多くの接触カラムは、2つ以上の標準工程(つまり、蒸留と吸着)の組合せのものである。さらに、パックドカラム及び真空カラムなどのカテゴリーもある。当業者は、上記に列挙したものに加えて、特に列挙しないが、急速気化供給状態が少なくとも存在する可能性を持つと認識される、あらゆるタイプ及び種類の接触装置に本発明を適用できることを認めるであろう。
Claims (13)
- 少なくとも部分的に液体である供給物質を含むことが可能な供給口を有する接触カラムセクションであって、
当該接触カラムセクション内に設けられるとともに前記供給口に連結される供給流路装置において、前記供給口が第1圧力に維持され、前記接触カラムセクションが前記第1圧力よりも低い第2圧力に維持され、前記供給流路装置が一連の開口部を備え、各開口部の開口面積が、前記開口部を通過する供給流が臨界状態となって前記第1圧力と前記第2圧力との差によらず前記供給物質の量が一定になると同時に少なくとも部分的に蒸発するよう選択されており、
前記供給流路装置のすべての開口部の総開口面積が、すべての各開口部を流れる供給流が前記臨界状態になるよう選択されることを特徴とする接触カラムセクション。 - 当該接触カラムセクションの上方、下方、または上方及び下方に分離セクションを有し、この分離セクションが、分離、蒸留、伝熱、抽出、洗浄作業、または吸着用のものである請求項1に記載の接触カラムセクション。
- 前記供給流路装置が、直列、または並列、または直列及び並列で設けられた、2つ以上の供給流路を有している請求項1又は2に記載の接触カラムセクション。
- 前記供給流が少なくとも2つの供給流部分に分割され、各供給流部分が、それぞれの供給口及び供給流路装置を介して導入される請求項1〜3のいずれか1項に記載の接触カラムセクション。
- さらに、少なくとも1つの追加供給口を有し、各追加供給口が、一定圧力において液体または少なくとも部分的に液体である供給物質を含むとともに、各追加供給物質が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の前記供給物質と異なる組成を有し、前記各追加供給口が、前記供給流路装置に連結されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の接触カラムセクション。
- さらに、少なくとも1つの追加供給口を有し、各追加供給口が、一定圧力において液体または少なくとも部分的に液体である供給物質を含むとともに、各追加供給物質が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の前記供給物質と異なる組成を有し、前記各追加供給口が、前記供給口に属する前記供給流路装置に連結されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の接触カラムセクション。
- さらに、少なくとも1つの追加供給口を有し、各追加供給口が、一定圧力において液体または少なくとも部分的に液体である供給物質を含むとともに、各追加供給物質が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の前記供給物質と異なる組成を有し、前記各追加供給口が、少なくとも1つの前記供給流路装置に連結されている請求項5に記載の接触カラムセクション。
- さらに、当該接触カラムセクションに流入する前記供給物質の液体部分を再方向付けすることができる供給流路装置の下方に少なくとも部分的に位置する液体回収装置を有し、この液体回収装置が、液体を回収することが少なくとも1つの目的である排気塔トレイ、ベーン式回収装置または類似の装置である請求項1〜7のいずれか1項に記載の接触カラムセクション。
- 前記液体回収装置が、前記供給流路装置の供給流路に沿うよう設けられ、気体流の少なくとも一部を、前記液体回収装置の下方から、前記供給流路装置の上方の箇所に再方向付ける請求項8に記載の接触カラムセクション。
- 前記液体回収装置構造及び供給流路装置構造が、数値流体学演算に基づくものである請求項8又は9に記載の接触カラムセクション。
- 第1圧力において、液体、または少なくとも部分的に液体である供給物質を含む供給口と、第2圧力で作動するカラムのセクションとを有する接触カラムセクションであって、
前記カラムのセクション内に設けられるとともに前記供給口に連結され、前記供給口からの供給物質を含むとともに、この供給物質が前記カラムのセクションに流入するための一連の開口部であって、それぞれが開口領域を備える開口部を有する供給流路装置と、前記第1圧力と第2圧力との差圧とを有し、前記供給流が、前記開口部のすべてに流入すると同時に、部分的にまたは完全に蒸発する、またはさらに蒸発して前記第1圧力と前記第2圧力との差によらず前記供給物質の量が一定となる臨界状態になり、
前記供給流路装置のすべての開口部の総開口面積が、すべての各開口部を流れる供給流が前記臨界状態になるよう選択されることを特徴とする接触カラムセクション。 - 接触カラムセクションの操作方法であって、液体または少なくとも部分的に液体である供給物質を、第1圧力で、供給口を介して前記接触カラムセクションに供給する工程と、第2圧力で前記接触カラムセクションを作動させる工程からなる方法において、前記供給物質を蒸発させると同時に、前記供給口から、一連の開口部を備えた供給流路装置を介して前記接触カラムセクションに流入させ、前記供給流が前記開口部を流れると前記第1圧力と前記第2圧力との差によらず前記供給物質の量が一定となる臨界状態になり、
前記すべての各開口部を流れる供給流が前記臨界状態にあることを特徴とする接触カラムセクションの操作方法。 - 前記接触カラムセクションが請求項1〜11のいずれか1項に記載の接触カラムセクションである請求項12に記載の方法。
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