JPH0975602A - 液体分配装置 - Google Patents
液体分配装置Info
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- JPH0975602A JPH0975602A JP7241253A JP24125395A JPH0975602A JP H0975602 A JPH0975602 A JP H0975602A JP 7241253 A JP7241253 A JP 7241253A JP 24125395 A JP24125395 A JP 24125395A JP H0975602 A JPH0975602 A JP H0975602A
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- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
- F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
- F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
- F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
- F25J3/04763—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/008—Liquid distribution
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- F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
- F25J2200/04—Processes or apparatus using separation by rectification in a dual pressure main column system
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の第１の目的は充填塔内に設けられる液
体分配装置の液体の分散性を向上させるとともに、小形
な液体分配装置を提供することにあり、さらには気液接
触を行う充填塔の小形化、空気分離装置の小形化を図る
ことを目的としている。 【構成】上方から流下する液体１を受け止める液受板３
を設け、液受板３から流下した液体１を円形の液受皿６
に、さらに液体供給配管１３からの他の液体１´を液受
皿６に導き、液受皿６に設けた緩衝箱５を介して第１の
液分配箱７に導き、第１の液分配箱７の下方に設けられ
た多数の孔１０を底部に有する第２の液分配箱９を複数
設けることにより、液体の分散性を向上させるととも
に、小形な液体分配装置を提供できる。
体分配装置の液体の分散性を向上させるとともに、小形
な液体分配装置を提供することにあり、さらには気液接
触を行う充填塔の小形化、空気分離装置の小形化を図る
ことを目的としている。 【構成】上方から流下する液体１を受け止める液受板３
を設け、液受板３から流下した液体１を円形の液受皿６
に、さらに液体供給配管１３からの他の液体１´を液受
皿６に導き、液受皿６に設けた緩衝箱５を介して第１の
液分配箱７に導き、第１の液分配箱７の下方に設けられ
た多数の孔１０を底部に有する第２の液分配箱９を複数
設けることにより、液体の分散性を向上させるととも
に、小形な液体分配装置を提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は充填物を内蔵した充填塔
用の液体分配装置に関し、充填塔の小型化のための構造
及び本発明の液体分配装置を空気分離装置に適用した場
合の装置構造に関する。
用の液体分配装置に関し、充填塔の小型化のための構造
及び本発明の液体分配装置を空気分離装置に適用した場
合の装置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】蒸留塔の充填塔内に配設される従来の液
体分配装置に関しては特開平５−１８４８０４に記載さ
れているように、充填物と充填物の間に上部充填物より
落下してくる液体を補集するコレクタ、及びコレクタで
集めた液体を集合する集合配管、この集合配管の下端で
連通して充填塔の塔断面に一様に配設される多数の孔を
有する分散管からなる構造が一般的で、液のヘッドを利
用して液体を均一に分散させるようになっている。ある
いは特公平６−７７６８３号公報に記載されているよう
に分散管の代りに略矩形のオリフィス式のトラフを用い
たものが公知となっている。さらには特開平６−２８５
３２３号公報に記載されているように、充填塔の高さを
低く抑えるために液を捕集するコレクタと液分配箱が一
体化されたのも提案されている。
体分配装置に関しては特開平５−１８４８０４に記載さ
れているように、充填物と充填物の間に上部充填物より
落下してくる液体を補集するコレクタ、及びコレクタで
集めた液体を集合する集合配管、この集合配管の下端で
連通して充填塔の塔断面に一様に配設される多数の孔を
有する分散管からなる構造が一般的で、液のヘッドを利
用して液体を均一に分散させるようになっている。ある
いは特公平６−７７６８３号公報に記載されているよう
に分散管の代りに略矩形のオリフィス式のトラフを用い
たものが公知となっている。さらには特開平６−２８５
３２３号公報に記載されているように、充填塔の高さを
低く抑えるために液を捕集するコレクタと液分配箱が一
体化されたのも提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記液
体分配装置の従来技術は充填塔内に設置された場合に充
填塔の高さを低減する構造に関して十分なものではなか
った。あるいは小型化が達成されていても、液体を均一
に分配する方法に関して十分なものではなかった。 例
えば充填塔内の規則充填物の性能を十分に引き出すため
には、初期に均一な液分散を行うことが不可欠であるこ
とが公知となっている。これを達成するためには、充填
物の種類にもよるが、塔段面積１平方メートル当りに数
百個の流下点を有する液体分配装置が提案されている。
しかし下降液は充填物を通過中に偏流が生じるのを避け
られないため、徐々に単位体積当りの有効な気液接触面
積が小さくなり、精留効率が低下する。そこで、従来の
充填塔では、気液接触用充填物の連続した充填高さをあ
る範囲に区切り、充填物と充填物の間にコレクタ（集液
装置）と再び液を分散させるための液体分配装置が設置
されていた。一方、従来のコレクタと液分配装置の充填
塔内への設置は充填塔の高さに対してかなりな不利益を
生じさせる。すなわちコレクタと液分配装置のために必
要な空間を充填塔内に確保させねばならず、充填塔の高
さを不要に高くする原因となっていた。工業的規模の充
填塔ではコレクタと液分配装置の設置のための空間の高
さは約２メートル必要である。また他の液を流入される
必要があるときはその配管設備のためにさらにこの空間
の高さは大きくなる。本発明の第１の目的は液体の分散
性を向上させるとともに、小形な液体分配装置を提供す
ることにある。
体分配装置の従来技術は充填塔内に設置された場合に充
填塔の高さを低減する構造に関して十分なものではなか
った。あるいは小型化が達成されていても、液体を均一
に分配する方法に関して十分なものではなかった。 例
えば充填塔内の規則充填物の性能を十分に引き出すため
には、初期に均一な液分散を行うことが不可欠であるこ
とが公知となっている。これを達成するためには、充填
物の種類にもよるが、塔段面積１平方メートル当りに数
百個の流下点を有する液体分配装置が提案されている。
しかし下降液は充填物を通過中に偏流が生じるのを避け
られないため、徐々に単位体積当りの有効な気液接触面
積が小さくなり、精留効率が低下する。そこで、従来の
充填塔では、気液接触用充填物の連続した充填高さをあ
る範囲に区切り、充填物と充填物の間にコレクタ（集液
装置）と再び液を分散させるための液体分配装置が設置
されていた。一方、従来のコレクタと液分配装置の充填
塔内への設置は充填塔の高さに対してかなりな不利益を
生じさせる。すなわちコレクタと液分配装置のために必
要な空間を充填塔内に確保させねばならず、充填塔の高
さを不要に高くする原因となっていた。工業的規模の充
填塔ではコレクタと液分配装置の設置のための空間の高
さは約２メートル必要である。また他の液を流入される
必要があるときはその配管設備のためにさらにこの空間
の高さは大きくなる。本発明の第１の目的は液体の分散
性を向上させるとともに、小形な液体分配装置を提供す
ることにある。
【０００４】さらには、本発明の液体分配装置を気液接
触を行う充填塔に具備することで、充填塔の小形化ひい
ては空気分離装置の小形化を図ることを目的としてい
る。
触を行う充填塔に具備することで、充填塔の小形化ひい
ては空気分離装置の小形化を図ることを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的は上方か
ら流下する液体を受け止める液受板を設け、液受板から
流下した液体を気体が上昇するための開口を設けた堰板
を有する円形の液受皿に導き、また他の液供給配管から
の液も堰板に沿って液受皿に導き、液受皿に設けた液体
が流下する開口部を介して第１の液分配箱に導き、第１
の液分配箱の下方に設けられた多数の孔を底部に有する
第２の液分配箱を複数具備することによって達成され
る。好ましくは液受皿の開口部，第１の液分配箱，第２
の液分配箱の液体流入部分に多孔板あるいは金網等から
成る緩衝板を設けることによって液体の均一分散性が向
上する。さらに、好ましくは円形の液受皿の外周に液体
が導かれるように液受板が傾斜しており、円形の液受皿
に設けた開口部が中央に設けられ、開口部の両側に複数
の堰板を設けることが必要である。
ら流下する液体を受け止める液受板を設け、液受板から
流下した液体を気体が上昇するための開口を設けた堰板
を有する円形の液受皿に導き、また他の液供給配管から
の液も堰板に沿って液受皿に導き、液受皿に設けた液体
が流下する開口部を介して第１の液分配箱に導き、第１
の液分配箱の下方に設けられた多数の孔を底部に有する
第２の液分配箱を複数具備することによって達成され
る。好ましくは液受皿の開口部，第１の液分配箱，第２
の液分配箱の液体流入部分に多孔板あるいは金網等から
成る緩衝板を設けることによって液体の均一分散性が向
上する。さらに、好ましくは円形の液受皿の外周に液体
が導かれるように液受板が傾斜しており、円形の液受皿
に設けた開口部が中央に設けられ、開口部の両側に複数
の堰板を設けることが必要である。
【０００６】また、第２の目的は液体の分散性の良い小
形な液体分配装置を充填塔あるいは空気分離装置の複式
精留塔の下塔，上塔及びアルゴン塔に設けることにより
達成される。
形な液体分配装置を充填塔あるいは空気分離装置の複式
精留塔の下塔，上塔及びアルゴン塔に設けることにより
達成される。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、流下して来た液体は一旦液
受皿に捕集され、次に円形の液受皿に流下する。一方、
液受板は液体が液受皿の外周に導かれるように傾斜して
いる。従って液体は液受皿の比較的長い距離の外周を旋
回しながら穏やかな液勾配を形成した後に、液受皿の中
央に設けた開口部に流入する。また、液受皿に設けられ
た他の液供給配管からの液も液受皿に導入され、堰板に
沿って同じように開口部に流入する。この開口部に多孔
板、あるいは金網の緩衝板を設けると、オリフィス効果
によりさらに均一な流速で第１の液分配箱に流入する。
次に開口部から流入した液体は第１の液分配箱で適当な
液ヘッドを保持する。さらに液体は第１の液分配箱の下
端に適当に設けられた孔から均一に、複数の第２の液分
配箱に流入し適当な液ヘッドを保持しながら、底部に設
けた複数の孔から充填物に均一な液流量で落下する。第
１の液分配箱，第２の液分配箱の入口部分に前述したよ
うな緩衝板を設けるとさらに均一な液流量を達成でき
る。一方、本発明の液体分配装置は液受板，液受皿，第
１の液分配型箱及び第２の液分配箱が一体となっている
ので、液体分配装置の高さを低くすることができる。従
って、本発明の形態の液体分配装置では従来例の装置の
欠点を回避でき、液体の分散性を向上させるとともに、
小形な液体分配装置を提供できる。その結果、充填物を
内蔵した充填塔の小形化を行うことができる。
受皿に捕集され、次に円形の液受皿に流下する。一方、
液受板は液体が液受皿の外周に導かれるように傾斜して
いる。従って液体は液受皿の比較的長い距離の外周を旋
回しながら穏やかな液勾配を形成した後に、液受皿の中
央に設けた開口部に流入する。また、液受皿に設けられ
た他の液供給配管からの液も液受皿に導入され、堰板に
沿って同じように開口部に流入する。この開口部に多孔
板、あるいは金網の緩衝板を設けると、オリフィス効果
によりさらに均一な流速で第１の液分配箱に流入する。
次に開口部から流入した液体は第１の液分配箱で適当な
液ヘッドを保持する。さらに液体は第１の液分配箱の下
端に適当に設けられた孔から均一に、複数の第２の液分
配箱に流入し適当な液ヘッドを保持しながら、底部に設
けた複数の孔から充填物に均一な液流量で落下する。第
１の液分配箱，第２の液分配箱の入口部分に前述したよ
うな緩衝板を設けるとさらに均一な液流量を達成でき
る。一方、本発明の液体分配装置は液受板，液受皿，第
１の液分配型箱及び第２の液分配箱が一体となっている
ので、液体分配装置の高さを低くすることができる。従
って、本発明の形態の液体分配装置では従来例の装置の
欠点を回避でき、液体の分散性を向上させるとともに、
小形な液体分配装置を提供できる。その結果、充填物を
内蔵した充填塔の小形化を行うことができる。
【０００８】空気分離装置は原料空気を高圧塔と低圧塔
からある複式精留塔及びアルゴン塔により、窒素，酸
素，及びアルゴンの沸点差を利用して精留分離を行う。
従来、精留塔には棚段を用いていたが、理論段当りの圧
力損失が小さい構造化された充填物（規則充填物）に置
き代えることにより、精留塔での圧力損失を低減できる
ことが公知となっている。しかしながら充填物の連続充
填高さの制限から、コレクタと液体分配装置を所々に設
置する必要があり、精留塔の高さ自体を不必要に大きく
していた。本発明の液体分配装置を空気分離装置の精留
塔に設けることにより、精留塔あるいは空気分離装置の
小形化を行なうことが可能となる。
からある複式精留塔及びアルゴン塔により、窒素，酸
素，及びアルゴンの沸点差を利用して精留分離を行う。
従来、精留塔には棚段を用いていたが、理論段当りの圧
力損失が小さい構造化された充填物（規則充填物）に置
き代えることにより、精留塔での圧力損失を低減できる
ことが公知となっている。しかしながら充填物の連続充
填高さの制限から、コレクタと液体分配装置を所々に設
置する必要があり、精留塔の高さ自体を不必要に大きく
していた。本発明の液体分配装置を空気分離装置の精留
塔に設けることにより、精留塔あるいは空気分離装置の
小形化を行なうことが可能となる。
【０００９】
【実施例】図１に本発明の一実施例を示す。図１は本発
明の液体分配装置の構成を示している。本液体分配装置
１１は気液接触用すなわち、蒸留，吸収等を行う充填塔
内に設けられ、一般的には上下に充填物が設置されてい
る状態で用いられる。液受板３（片側しか示していな
い）は上部の充填物から下降してくる液体１を捕集し、
液受皿６に液体１を導く役目を果たす。円形の液受皿６
には例えば略三日月状の２つの堰板４が設けられてお
り、液受皿６は充填塔の内壁に溶接等により固定されて
いる。液受皿６に導かれた液体１はある液ヘッドを保ち
ながら、堰板４に沿って流れ、液受皿６の中央に設けら
れた緩衝板から成る矩形の緩衝箱５を介して長方形の第
１の液分配箱７に流入する。同様に他の液組成の液体１
´も液体供給管１３を介して導入され、堰板４に沿って
流れ、緩衝箱５を介して第１の液分配箱７に流入する。
緩衝箱５は多孔板あるいは金網等から構成され、流入す
る液体の乱れを整流し、第１の液分配箱７に流入する液
流量を一定に保つための一種の抵抗体である。緩衝箱５
から流入して来た液体１及び液体１´は第１の液分配箱
７である液ヘッドを維持しながら、底部に設けられた複
数の孔８から充填塔の塔断面に対して所定の間隔を保っ
て設けられた複数の第２の液分配箱９に分流される。第
２の液分配箱９には分配箱の下方に設けられた多数の孔
１０が存在し、適当な液ヘッドを有しながら、均一な液
分散を行うことができる構造となっている。一方、下方
の充填物から上昇して来た気体２は第２の液分配箱９の
間隙を通って、堰板４の空間を通って、上昇する。本実
施例では液受板３では便宜上片側しか示していないが、
実際の装置では２つの液受板は必要である。すなわち、
気体２は堰板４と液受板３の間の空間１２を介して上昇
する。図２には液体分配装置の実施例の便宜的な断面面
を示す。液体分配装置１１は充填物２０と充填物２０の
間に設けられており、液受皿６は充填塔２１の塔壁に溶
接等により固定されている。また、液受板３は上部の充
填物２０からの液が直接下部の充填物にショートパスし
ないように堰板４に空間１２を設けて固定されている。
従って、液受板３の投影面積は堰板４の開口面積より若
干大きくすることが必要である。また、液体供給配管１
３から他の液組成の液体１´が供給される構造となって
いる。
明の液体分配装置の構成を示している。本液体分配装置
１１は気液接触用すなわち、蒸留，吸収等を行う充填塔
内に設けられ、一般的には上下に充填物が設置されてい
る状態で用いられる。液受板３（片側しか示していな
い）は上部の充填物から下降してくる液体１を捕集し、
液受皿６に液体１を導く役目を果たす。円形の液受皿６
には例えば略三日月状の２つの堰板４が設けられてお
り、液受皿６は充填塔の内壁に溶接等により固定されて
いる。液受皿６に導かれた液体１はある液ヘッドを保ち
ながら、堰板４に沿って流れ、液受皿６の中央に設けら
れた緩衝板から成る矩形の緩衝箱５を介して長方形の第
１の液分配箱７に流入する。同様に他の液組成の液体１
´も液体供給管１３を介して導入され、堰板４に沿って
流れ、緩衝箱５を介して第１の液分配箱７に流入する。
緩衝箱５は多孔板あるいは金網等から構成され、流入す
る液体の乱れを整流し、第１の液分配箱７に流入する液
流量を一定に保つための一種の抵抗体である。緩衝箱５
から流入して来た液体１及び液体１´は第１の液分配箱
７である液ヘッドを維持しながら、底部に設けられた複
数の孔８から充填塔の塔断面に対して所定の間隔を保っ
て設けられた複数の第２の液分配箱９に分流される。第
２の液分配箱９には分配箱の下方に設けられた多数の孔
１０が存在し、適当な液ヘッドを有しながら、均一な液
分散を行うことができる構造となっている。一方、下方
の充填物から上昇して来た気体２は第２の液分配箱９の
間隙を通って、堰板４の空間を通って、上昇する。本実
施例では液受板３では便宜上片側しか示していないが、
実際の装置では２つの液受板は必要である。すなわち、
気体２は堰板４と液受板３の間の空間１２を介して上昇
する。図２には液体分配装置の実施例の便宜的な断面面
を示す。液体分配装置１１は充填物２０と充填物２０の
間に設けられており、液受皿６は充填塔２１の塔壁に溶
接等により固定されている。また、液受板３は上部の充
填物２０からの液が直接下部の充填物にショートパスし
ないように堰板４に空間１２を設けて固定されている。
従って、液受板３の投影面積は堰板４の開口面積より若
干大きくすることが必要である。また、液体供給配管１
３から他の液組成の液体１´が供給される構造となって
いる。
【００１０】従って、本実施例によれば、流下して来た
液体１は一旦液受板に捕集され、次に円形の液受皿３に
流下する。次に液体１は比較的長い距離の堰板４の外周
を旋回しながら穏やかな液勾配を形成した後に、液受皿
の中央に設けた開口部に流入する。同様に、液体１´も
比較的長い距離の堰板４の外周を旋回しながら穏やかな
液勾配を形成した後に、液受皿の開口部に流入する。こ
の開口部に多孔板、あるいは金網等からなる緩衝箱５を
設けると、オリフィス効果により均一な流速で第１の液
分配箱７に流入する。緩衝箱５から流入した液体１及び
液体１´は緩衝板３０で液の乱れを整流され第１の液分
配箱７で適当な液ヘッドを保持する。さらに液体１及び
液体１´は第１の液分配箱７の下端に適当に設けられた
孔から均一に、複数の第２の液分配箱９に緩衝板３１を
介して流入し適当な液ヘッドを保持しながら、底部に設
けた複数の孔から充填物２０に均一な液流量で流下す
る。なお、緩衝板は緩衝箱と同様に適当な多孔板あるい
は金網より容易に製作される。一方、本発明の液体分配
装置１１は液受板３，液受皿６，第１の液分配箱７及び
第２の液分配箱９及び液体供給配管１３が一体となって
いるので、液体分配装置の高さを低くすることができ
る。工業的な規模の本発明の液体分配装置の高さは約１
ｍである。従って、本実施例の液体分配装置では従来例
の装置の欠点を回避でき、液体の分散性を向上させると
ともに、小形な液体分配装置を提供できる効果がある。
その結果、充填物を内蔵した充填塔の小形化が達成でき
る効果がある。
液体１は一旦液受板に捕集され、次に円形の液受皿３に
流下する。次に液体１は比較的長い距離の堰板４の外周
を旋回しながら穏やかな液勾配を形成した後に、液受皿
の中央に設けた開口部に流入する。同様に、液体１´も
比較的長い距離の堰板４の外周を旋回しながら穏やかな
液勾配を形成した後に、液受皿の開口部に流入する。こ
の開口部に多孔板、あるいは金網等からなる緩衝箱５を
設けると、オリフィス効果により均一な流速で第１の液
分配箱７に流入する。緩衝箱５から流入した液体１及び
液体１´は緩衝板３０で液の乱れを整流され第１の液分
配箱７で適当な液ヘッドを保持する。さらに液体１及び
液体１´は第１の液分配箱７の下端に適当に設けられた
孔から均一に、複数の第２の液分配箱９に緩衝板３１を
介して流入し適当な液ヘッドを保持しながら、底部に設
けた複数の孔から充填物２０に均一な液流量で流下す
る。なお、緩衝板は緩衝箱と同様に適当な多孔板あるい
は金網より容易に製作される。一方、本発明の液体分配
装置１１は液受板３，液受皿６，第１の液分配箱７及び
第２の液分配箱９及び液体供給配管１３が一体となって
いるので、液体分配装置の高さを低くすることができ
る。工業的な規模の本発明の液体分配装置の高さは約１
ｍである。従って、本実施例の液体分配装置では従来例
の装置の欠点を回避でき、液体の分散性を向上させると
ともに、小形な液体分配装置を提供できる効果がある。
その結果、充填物を内蔵した充填塔の小形化が達成でき
る効果がある。
【００１１】本発明の空気分離装置への実施例を図３に
示す。空気分離装置の典型的なシステムとして低圧塔，
高圧塔及び粗アルゴン塔の三塔蒸留システムを例にと
る。圧縮，浄化及び冷却された原料空気４３は複式精留
塔の下部に位置した高圧塔２２の底部に導入される。高
圧塔２２内を上昇したガスは熱交換器２３において凝縮
され、塔内の還流液となる。最上部より液体窒素４６，
中間段より不純液体窒素４５，底部より酸素に富んだ液
体空気４４が別途設けられた過冷却器を経て上部の低圧
塔２４に送られる。液体空気の一部は４７より途中分岐
され、５０を通して粗アルゴン塔の凝縮器２６に送られ
る。複式精留塔の上部に設置された低圧塔２４の還流液
として液体窒素４９，不純液体窒素４８及び液体空気５
１が高圧塔２２より別途設けられた過冷却器を経て導入
される。原料空気の一部を挿出してタービンに送られた
空気は冷却された５２を通して、粗アルゴン塔の凝縮器
２６において蒸発した空気５６と共に低圧塔２４に導入
される。低圧塔２４内を降下していった液は熱交換器２
３において高圧塔の窒素と熱交換して蒸発し、塔内の上
昇ガスとなる。低圧塔２４の底部液溜めの上部より製品
酸素ガス５９、頂部より製品窒素ガス５７、途中の段よ
り不純窒素ガス５８が低圧塔２４において精留分離さ
れ、外部に排出される。また、低圧塔２４の中間段より
アルゴンをわずかに含んだ酸素ガスが挿出され、５４を
通して粗アルゴン塔２５の底部に送られる。粗アルゴン
塔２５を上昇したガスは凝縮器２６において液体空気と
熱交換して凝縮し、塔内の還流液となる。上昇ガスの一
部は粗アルゴンガスとして６１を通してアルゴン精製工
程へ送られる。粗アルゴン塔２５内を降下していった液
は底部より５５を介して低圧塔２４に戻される。こうし
た塔槽類及び連絡配管は、保冷槽６２内にパーライト戸
よばれる保冷材を充填し設置される。精留要素としての
気液接触用の規則充填物の適用は高圧塔２２，低圧塔２
４及び粗アルゴン塔２５の何れにおいても可能である
が、本実施例では各々の塔に規則充填物２０が内蔵され
ている。また、本発明の液体分配装置１１は液が流入す
るあるいは合流する各々の塔に内蔵されており、特に上
塔２４においてはプロセス上から、精留領域が５個に分
割されているために５個の液体分配装置１１が設けられ
ている。なお、上塔２４の最上部の液体分配装置１１と
粗アルゴン塔の液体分配装置１１は液供給配管は不必要
である。本発明の液体分配装置の高さは従来例の約半分
（約１ｍ）であるから、上塔の高さを約５ｍ低く押さえ
ることができる。工業的規模の空気分離装置の上塔の高
さは３０ｍ〜４０ｍ程度であるから、精留塔の高さの低
減に大きな効果がある。さらに、粗アルゴン塔２５の場
合、精留に必要な理論段数は４０から最大２００段に達
する。空気分離装置においては、気液接触用規則充填物
のＨＥＴＰ、すなわち理論段当りの高さは公知のもので
２００ミリメートル前後である。理論段を２００段設け
る場合、充填物の高さは４０メートルに達するため、従
来のコレクタと液分配装置の代りに本発明による液分配
装置を適用することは、精留塔の高さ縮減に大きな効果
がある。さらに、配管材の物量縮減及び保冷槽の高さ縮
小により、空気分離装置全体の小形化に大きな効果があ
る。
示す。空気分離装置の典型的なシステムとして低圧塔，
高圧塔及び粗アルゴン塔の三塔蒸留システムを例にと
る。圧縮，浄化及び冷却された原料空気４３は複式精留
塔の下部に位置した高圧塔２２の底部に導入される。高
圧塔２２内を上昇したガスは熱交換器２３において凝縮
され、塔内の還流液となる。最上部より液体窒素４６，
中間段より不純液体窒素４５，底部より酸素に富んだ液
体空気４４が別途設けられた過冷却器を経て上部の低圧
塔２４に送られる。液体空気の一部は４７より途中分岐
され、５０を通して粗アルゴン塔の凝縮器２６に送られ
る。複式精留塔の上部に設置された低圧塔２４の還流液
として液体窒素４９，不純液体窒素４８及び液体空気５
１が高圧塔２２より別途設けられた過冷却器を経て導入
される。原料空気の一部を挿出してタービンに送られた
空気は冷却された５２を通して、粗アルゴン塔の凝縮器
２６において蒸発した空気５６と共に低圧塔２４に導入
される。低圧塔２４内を降下していった液は熱交換器２
３において高圧塔の窒素と熱交換して蒸発し、塔内の上
昇ガスとなる。低圧塔２４の底部液溜めの上部より製品
酸素ガス５９、頂部より製品窒素ガス５７、途中の段よ
り不純窒素ガス５８が低圧塔２４において精留分離さ
れ、外部に排出される。また、低圧塔２４の中間段より
アルゴンをわずかに含んだ酸素ガスが挿出され、５４を
通して粗アルゴン塔２５の底部に送られる。粗アルゴン
塔２５を上昇したガスは凝縮器２６において液体空気と
熱交換して凝縮し、塔内の還流液となる。上昇ガスの一
部は粗アルゴンガスとして６１を通してアルゴン精製工
程へ送られる。粗アルゴン塔２５内を降下していった液
は底部より５５を介して低圧塔２４に戻される。こうし
た塔槽類及び連絡配管は、保冷槽６２内にパーライト戸
よばれる保冷材を充填し設置される。精留要素としての
気液接触用の規則充填物の適用は高圧塔２２，低圧塔２
４及び粗アルゴン塔２５の何れにおいても可能である
が、本実施例では各々の塔に規則充填物２０が内蔵され
ている。また、本発明の液体分配装置１１は液が流入す
るあるいは合流する各々の塔に内蔵されており、特に上
塔２４においてはプロセス上から、精留領域が５個に分
割されているために５個の液体分配装置１１が設けられ
ている。なお、上塔２４の最上部の液体分配装置１１と
粗アルゴン塔の液体分配装置１１は液供給配管は不必要
である。本発明の液体分配装置の高さは従来例の約半分
（約１ｍ）であるから、上塔の高さを約５ｍ低く押さえ
ることができる。工業的規模の空気分離装置の上塔の高
さは３０ｍ〜４０ｍ程度であるから、精留塔の高さの低
減に大きな効果がある。さらに、粗アルゴン塔２５の場
合、精留に必要な理論段数は４０から最大２００段に達
する。空気分離装置においては、気液接触用規則充填物
のＨＥＴＰ、すなわち理論段当りの高さは公知のもので
２００ミリメートル前後である。理論段を２００段設け
る場合、充填物の高さは４０メートルに達するため、従
来のコレクタと液分配装置の代りに本発明による液分配
装置を適用することは、精留塔の高さ縮減に大きな効果
がある。さらに、配管材の物量縮減及び保冷槽の高さ縮
小により、空気分離装置全体の小形化に大きな効果があ
る。
【００１２】
【発明の効果】本発明によれば、従来の装置の欠点を回
避でき、液体の分散性を向上させるとともに、小形な液
体分配装置を提供できる効果がある。その結果、充填物
を内蔵した充填塔の小形を達成できる効果がある。さら
に、本実施例の充填塔を空気分離装置に具備すること
で、装置の小形化及び低コスト化に寄与できる効果があ
る。
避でき、液体の分散性を向上させるとともに、小形な液
体分配装置を提供できる効果がある。その結果、充填物
を内蔵した充填塔の小形を達成できる効果がある。さら
に、本実施例の充填塔を空気分離装置に具備すること
で、装置の小形化及び低コスト化に寄与できる効果があ
る。
【図１】本発明の一実施例を示す液体分配装置の構造図
である。
である。
【図２】本発明の一実施例を示す液体分配装置の便宜的
な断面図である。
な断面図である。
【図３】本発明の液体分配装置を空気分離装置に用いた
一実施例を示すブロック図である。
一実施例を示すブロック図である。
１…液体、１´…液体、２…気体、３…液受板、４…堰
板、５…緩衝箱、６…液受皿、７…第１の液分配箱、８
…孔、９…第２の液分配箱、１０…孔、１１…液体分配
装置、１３…液体供給配管、２０…充填物、２２…下
塔、２４…上塔、２５…粗アルゴン塔、３０，３１…緩
衝板。
板、５…緩衝箱、６…液受皿、７…第１の液分配箱、８
…孔、９…第２の液分配箱、１０…孔、１１…液体分配
装置、１３…液体供給配管、２０…充填物、２２…下
塔、２４…上塔、２５…粗アルゴン塔、３０，３１…緩
衝板。
Claims (5)
- 【請求項１】充填物の上方、あるいは充填物と充填物の
中間に設けられ、上方から流下する液体を集めて下方の
充填物に液体を分配するとともに、下方からの気体を上
方に通過させる液体分配装置において、前記液体を受け
止める液受板と、少なくとも１つの開口を設けた堰板を
有する略円形の液受皿と、前記液受皿に他の液供給配管
を設け、前記液受皿の少なくとも１つの開口部から流下
する液体を捕集し、液体を分配する底部に孔を有する第
１の液分配箱と、前記第１の液分配箱の下方に設けられ
た多数の孔を底部に有する第２の液分配箱を複数具備し
たことを特徴とする液体分配装置。 - 【請求項２】前記液受皿の開口部，前記第１の液分配
箱，前記第２の液分配箱の液体流入部分に少なくとも緩
衝板を設けたことを特徴とする請求項１記載の液体分配
装置。 - 【請求項３】前記緩衝板は多孔板あるいは金網から成る
ことを特徴とする請求項１または２記載の液体分配装
置。 - 【請求項４】少なくとも１つの液成分を分離するための
精留塔であって、前記精留塔が上昇流である気体と下降
流である液体との間で、充填物を介して気液接触を行う
精留塔において、請求項１から請求項３に記載された液
体分配装置が前記精留塔に少なくとも１つ具備されてい
ることを特徴とする充填塔。 - 【請求項５】請求項４記載充填塔が空気分離装置に具備
されていることを特徴とする空気分離装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24125395A JP3261940B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 液体分配装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24125395A JP3261940B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 液体分配装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001330120A Division JP2002181445A (ja) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | 充填塔を具備した空気分離装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0975602A true JPH0975602A (ja) | 1997-03-25 |
| JP3261940B2 JP3261940B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=17071496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24125395A Expired - Fee Related JP3261940B2 (ja) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | 液体分配装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3261940B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1316345A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-06-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquid distributor internal baffling |
| WO2012064508A3 (en) * | 2010-11-10 | 2012-07-05 | Koch-Glitsch, Lp | Liquid collection and distribution device for mass transfer column and process involving same |
| WO2013141448A1 (ko) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | (주)에이엠티퍼시픽 | 액체 분배장치 |
| WO2013176357A1 (ko) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | (주)에이엠티퍼시픽 | 액체 분배장치 |
| CN105451859A (zh) * | 2013-06-10 | 2016-03-30 | Ifp新能源公司 | 用于带次级分配***的气/液接触塔的分配器塔盘 |
-
1995
- 1995-09-20 JP JP24125395A patent/JP3261940B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1316345A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-06-04 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquid distributor internal baffling |
| US6758463B2 (en) | 2001-11-21 | 2004-07-06 | Air Products And Chemicals, Inc. | Liquid distributor internal baffling |
| JP2014501897A (ja) * | 2010-11-10 | 2014-01-23 | コック グリッシュ エルピー | 物質移動カラム用液体収集分配デバイスおよびそれを用いたプロセス |
| WO2012064508A3 (en) * | 2010-11-10 | 2012-07-05 | Koch-Glitsch, Lp | Liquid collection and distribution device for mass transfer column and process involving same |
| CN103221771A (zh) * | 2010-11-10 | 2013-07-24 | 科氏-格利奇有限合伙公司 | 用于传质柱的液体收集和分配设备以及涉及该设备的方法 |
| US8317166B2 (en) | 2010-11-10 | 2012-11-27 | Koch-Glitsch, Lp | Liquid collection and distribution device for mass transfer column and process involving same |
| AU2012374201B2 (en) * | 2012-03-23 | 2015-09-03 | Amtpacific Co.,Ltd. | Liquid dispensing device |
| KR101351637B1 (ko) * | 2012-03-23 | 2014-01-16 | (주)에이엠티퍼시픽 | 액체 분배장치 |
| CN104203361A (zh) * | 2012-03-23 | 2014-12-10 | Amtpacific株式会社 | 液体分配装置 |
| JP2015514571A (ja) * | 2012-03-23 | 2015-05-21 | エーエムーティーパシフィック カンパニー リミテッド | 液体分配装置 |
| WO2013141448A1 (ko) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | (주)에이엠티퍼시픽 | 액체 분배장치 |
| US9950272B2 (en) | 2012-03-23 | 2018-04-24 | Amtpacific Co., Ltd. | Liquid dispensing device |
| WO2013176357A1 (ko) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | (주)에이엠티퍼시픽 | 액체 분배장치 |
| JP2015522405A (ja) * | 2012-05-22 | 2015-08-06 | エイエムティーパシフィック・カンパニー・リミテッドＡｍｔｐａｃｉｆｉｃ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 液体分配装置 |
| US9446327B2 (en) | 2012-05-22 | 2016-09-20 | Amtpacific Co., Ltd. | Liquid distribution device |
| CN105451859A (zh) * | 2013-06-10 | 2016-03-30 | Ifp新能源公司 | 用于带次级分配***的气/液接触塔的分配器塔盘 |
| JP2016523179A (ja) * | 2013-06-10 | 2016-08-08 | イエフペ エネルジ ヌヴェルＩｆｐ Ｅｎｅｒｇｉｅｓ Ｎｏｕｖｅｌｌｅｓ | ２次分配システムを備えた気液接触塔のための分配トレイ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3261940B2 (ja) | 2002-03-04 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |