KR100348328B1 - 기체-액체접촉장치용고용량트레이 - Google Patents

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • B01D3/22—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal sieve plates or grids; Construction of sieve plates or grids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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Abstract

본 발명은 분류타워등의 장치에 사용되는 개선된 직교류 트레이를 제공하려는 것이다. 직교류 가스-액체 접촉타워에서 액체는 수직으로 이격된 다수의 트레이(2)를 가로질러서 수평으로 이동하고, 활성 기포영역에서 액체-증기 혼합물을 만들어 내도록 가스가 트레이들의 개구부를 통해서 유동하는 동안에 트레이로 부터 트레이로 하방향 유동한다. 각각의 개구부는 트레이의 평면에 형성된 틈새(16)를 포함하며, 측방향 증기 배출 슬롯(22)을 한정하도록 틈새위로 겹쳐지는 배플판(18)을 포함한다. 틈새(16)는 하류단부에서 보다 상류단부에서 더 넓고, 배플판(18)은 상류부분(18u) 및 하류부분(18d)을 갖는다. 상기 상류부분과 하류부분은 틈새의 단부들을 가로질러서 연장된다. 배플판들은 정적인 상태를 유지할수 있다. 또한, 수직방향으로 이동할 수 있는 밸브들이 된다. 틈새(16)들의 중심은 상기 유동방향으로 7.62cm(3.0inch) 이하 및 상기 유동방향에 대하여 수직한 방향으로 5.08cm(2.0inch)이하만큼 이격된다.

Description

기체-액체 접촉 장치용 고용량 트레이
발명의 배경
본 발명은 기체-액체 접촉장치에 관한 것으로, 특히 분류타워(fractionation tower) 등에 사용되는 새로운 교차흐름 트레이(crossflow tray)에 관한 것이다.
종래의 장치에서는, 이 분야에서 기둥 또는 타워로 알려져 있는 수직 연장 밀봉용기에, 개구부들이 형성된 다수의 수평 트레이가 설치된다. 최상부 트레이의 상부면에 액체가 도입된다. 각 트레이의 하류단부에, 하강유로(downcomer)로 안내되는 둑(weir)이 존재하고, 하강유로는 다음 하부 트레이상의 비-다공(unperforated) 상류영역("하강유로 밀봉영역")으로 안내된다. 타워의 하단부로 가스가 도입된다. 액체가 트레이들을 가로질러 흐름에 따라, 가스는 트레이들의 개구부를 통해 상승하여 액체내로 들어가서 기포영역을 생성한다. 이러한 기포영역에서는 가스와 액체 사이에 치밀한 활성접촉이 존재한다. 경탄화수소 증류 및 직접 접촉 열교환과 같은 고액체유량 장치에 사용되는 타워에 있어서, 각각의 트레이 레벨은 하강유로, 기포영역 및 하강유로 밀봉 천이 영역을 포함하는 다중 세트의 유동경로를 가질 수 있다.
많은 교차흐름 트레이들은 단순 체(sieve) 트레이들, 즉, 수백개의 원형구멍을 갖는 데크(deck)이다. 몇몇 트레이들은 트레이 개구부와 연관된 밸브들을 가지며, 나머지 트레이들은 고정된 배플판(baffle board; deflector)을 갖는다. 후자의 예로, 각각의 트레이 개구부가 트레이 데크 평면에서 사다리꼴 틈새를 포함하고, 상기 틈새 위에서 정렬되게 놓여진 고정 배플판을 포함하는 것이 1969년 8월 26일자로 허여된 미합중국 특허 제 3,463,464호에 개시 및 기재되어 있다. 배플판 및 인접한 데크 표면은 측방향 배출 슬롯들을 형성하는데, 이 배출 슬롯들은 증기가 대체로 데크상의 액체의 유동방향을 횡단하는 방향으로 틈새를 통과하도록 배향된다.
발명의 요약
본 발명은 데크 트레이가 상류위치로부터 하류위치로 대체로 수평 유동방향으로 이동하는 액체의 본류를 지지하는 형태의 가스-액체 접촉장치를 개선시키려는 것이다. 데크에는 압력하에서 상승하는 증기를 액체내로 도입하는 틈새들이 구비되어 있다. 각각의 틈새는 유동방향에 대하여 평행한 종축을 가지며, 데크의 평면에서 상류단부에서의 유동방향에 대하여 수직한 최대칫수로부터 하류단부에서의 유동방향에 대하여 수직한 최소칫수로 테이퍼진다. 배플판 부재들은 틈새들 위로 놓여진다. 각각의 배플판은 상류부분, 중앙부분 및 하류부분을 포함한다. 각각의 상류부분은 연관된 틈새의 상류단부에서 데크 위로 연장되며, 틈새의 최대 횡단범위 전체에 걸쳐서 놓여진다. 이로써, 틈새 전체는 틈새쪽으로 유동하는 액체로부터 차단된다. 각각의 하류부분은 그 틈새의 하류단부에서 데크위로 연장되며, 틈새의 하류단부의 전체 횡단범위에 걸쳐서 놓여져서, 증기가 하류방향으로 액체를 추진하는 것을 방지한다. 각각의 배플판부재와 인접데크는 측방향 배출 슬롯들을 형성한다.배출 슬롯들은 틈새를 통과하는 증기를 데크 위의 액체 유동 방향을 대체로 가로지르는 방향으로 인도하도록 배향된다.
본 발명의 한가지 실시형태에 따르면, 본 발명은 길이가 약 2.16cm(0.85inch)이하이고 높이가 0.89cm(0.35inch)이하인 상부 엣지를 가지며, 길이가 약 3.81cm(1.5inch)이하인 하부 엣지를 갖는 배출 슬롯들의 이용과 관련된다.
본 발명의 다른 실시형태는 트레이 데크의 평면에 형성된 다음의 틈새들과 관련된다. 틈새는 종축을 따라서 측정하였을 때 3.81cm(1.5inch)이하의 길이를 가지며, 틈새의 상류폭은 약 2.54cm(1.0inch)이하이고, 하류폭은 1.9cm(0.75inch)이하이다. 바람직하게는, 틈새들의 중심은 유동방향으로 약7.62cm(3.0inch)이하만큼 떨어져 있으며, 유동방향과 수직한 방향으로 약 5.08cm(2inch)이하만큼 떨어져 있다.
본 발명의 다른 실시양태들이 본 발명의 바람직한 실시예에 채용된다. 틈새들은 종방향의 열들로 배열되며, 인접한 종방향 열들의 틈새는 엇갈리게 배치됨으로씨, 한 열의 틈새는 인접한 열의 2개의 종방향 인접틈새의 종방향 위치들의 중간 종방향 위치를 갖는다. 배플판들의 중앙부분은 배플판의 상류부분과 하류부분에 의해서 데크상에서 지지된다. 상류 배플부분과 하류 배플부분은 데크에 대하여 둔각을 형성하도록 경사져 있다. 각각의 배플판은 데크와 일체를 이루고 있고, 위에서 투영하였을 때 각각의 틈새에 대하여 대체로 기하학적으로 동일하다. 배출 슬롯들은 사다리꼴 형상이고, 배출 슬롯들 주위로 버(burr)들이 형성된다. 각각의 배출슬롯은 약 1.9㎠(0.3inch2)의 면적을 갖는다. 이것은 종래의 체 트레이에 형성된1.27cm(1/2inch) 원형 개구부의 면적 1.29㎠(0.2inch2)보다 크다
제 1도는 기체-액체 접촉타워에서 교차흐름 트레이의 일반적인 배열을 나타낸 개략도이다.
제 2도는 제 1도의 타워에 대한 개략 평면도로서, 하강유로 영역, 다공 활성 기포영역 및 비-다공 하강유로 밀봉영역의 일반적인 부분을 나타낸 도면이다.
제 3도는 본 발명에 따라 구성된 트레이내의 개구부들 그룹의 사시도이다.
제 4도는 틈새의 형상, 비율 및 간격을 나타내는 트레이 일부분의 저면도이다.
제 5도는 제 4도의 선 5-5를 따라 도시한 횡단면도이다.
제 6도는 배플판에 형성된 버(burr)들과 곡률을 보여주기 위해서 제 5도의 선 6-6을 따라 도시한 단면도이다.
제 7도는 각기 다른 개구부가 구비된 유체 접촉 트레이의 용량특성을 나타낸 그래프이다.
제 8도는 용량 지표들의 함수로서 접촉 트레이들의 비말(entrainment) 특성 및 위핑(weeping) 특성을 나타낸 그래프이다.
제 9도는 수직방향으로 이동가능한 밸브가 배플판인 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
제 10도는 본 발명의 바람직한 실시예의 칫수 및 종래기술에 따른 2개의 트레이의 대응 칫수들을 나타낸 표이다.
제 1도에는 본 발명에 따라 구성된 교차흐름 트레이의 기초환경이 개략적으로 도시되어 있다. 다수의 수평 트레이(2)가 수직타워(4)내에서 수직방향으로 서로 이격되게 장착되어 있다. 액체 공급라인(6)에 의해서 최상부 트레이로 액체가 공급된다. 하강유로(8)가 각 트레이의 하류 단부로부터 다음 하부 트레이의 상류 단부로 이어져 있다. 개구부(제 1도에는 도시되지 않음)들이 트레이내에 형성되어 있어서, 가스 공급 라인(10)에 의해서 타워의 하단부로 도입된 공기 또는 다른 가스가 상승하여 트레이 개구부들을 통과 하고, 트레이(2)상의 액체 내로 이동된다. 타워의 상단부에는 증기 배출구가 구비되어 있고, 하단부에는 액체 배출구가 구비되어 있다.
제 2도에는 통상적인 트레이의 비율이 도시되어 있다. 각각의 트레이는 비-다공 상류 세그먼트(12)(하강유로 밀봉 천이영역)를 가지는데, 이 상류 세그먼트는 하강유로(8)로부터 액체를 수용하여 활성영역(14)("기포발생영역")으로 재편향시킨다. 활성영역에는 개구부들이 위치하고 있다. 앞서 언급한 바와같이, 참조부호(8)은 하강유로를 나타낸다. 하강유로에서, 액체-증기 혼합물의 성분들 사이에 이탈 또는 분리가 발생된다. 분리된 증기성분은 상승하고, 액체성분은 다음 트레이의 상류단부에서 비-다공 하강유로 밀봉 천이영역으로 운반된다.
타워(4)가 122cm(48inch)의 직경을 갖는 통상적인 구성에 있어서, 비-다공 상류 세그먼트(12)의 길이(Ls)는 약 20cm(8inch)이고, 하강유로(8)는 약25.4cm(10inch)의 수평칫수(LD)을 갖는다. 데크의 활성영역(14)은 약 76.2m(30inch)의 길이(LA)를 갖는다. 이러한 예는 종래의 교차흐름 트레이의 설계 실례를 나타낸다.
본 발명은 1969년 8월 26일자로 허여된 미합중국 특허 제 3,463,464호에 기재되어 있는 트레이를 개선시킨 것이다. 앞서 언급한 바와같이, 이러한 형식의 트레이에 형성된 각각의 개구부는 트레이 데크의 평면에 형성된 사다리꼴형 틈새, 및 틈새 위로 놓여서 틈새와 정렬되는 배플판을 포함한다. 배플판과 인접 데크 표면은 측방향 배출 슬롯들을 형성한다. 측방향 배출 슬롯들은 데크상에서 액체의 유동방향에 대하여 대체로 가로 방향으로 증기가 틈새를 통과하도록 배향된다.
본 발명은 상기 형식의 트레이들이 이제껏 산업 현장에서 이용되어 온 것과는 다른 특정범위의 틈새간격, 틈새크기 및 슬롯크기를 갖도록 구성 되는 경우에 달성될 수 있는 우수한 성능을 발견하고자 하는 것이다.
제 3도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 트레이(2)는 위로 놓여진 배플판(18)들을 구비한 다수의 틈새(16)를 갖는다. 제 3도에는 3개의 인접한 종방향 열로 위치된 트레이 개구부들이 도시되어 있다. 틈새 위치들이 열끼리 엇갈려 있으므로, 하나의 열의 틈새(16)는 인접한 열의 2개의 종방향 인접틈새(16)의 종방향 위치들의 중간에 놓이는 종방향 위치를 갖는다. 틈새들의 중심은 유동방향인 종방향으로 약 7.62cm(3inch) 이하인 거리(SL)만큼 떨어져 있다. 유동방향에 수직한 간격(ST)은 인접한 열들의 센터라인(20)사이의 간격으로서, 약 5.08cm(2.0inch) 이하이다.
각각의 배플판(18)은 상류부(18u), 중간부(18m) 및 하류부(18d)를 갖는다. 중간부(18m)는 수평을 이루고, 상류부(18u)와 하류부(18d)는 액체의 유동방향에 대하여 각각 상방과 하방으로 경사져 있다.
위에서 내려다 보면, 각각의 배플판과 틈새는 실질적으로 기하학적으로 동일하다. 제 4도에는 데크의 평면에 형성된 틈새(16)의 칫수들이 도시되어 있다. 길이(L)은 3.81cm(1.5inch) 이하이고, 상류 폭(Wu)은 약 2.54cm(1.0inch)이하이며, 하류 폭(WD)은 1.9cm(0.75inch)이하이다.
제 5도는 배플판들중 하나와 연관된 배출 슬롯의 구성을 나타낸 측면도이다. 배출 슬롯(22)은 사다리꼴 형상이다. 슬롯의 하부 엣지는 트레이 데크의 상부면에 의해서 한정되고, 슬롯의 상류 엣지, 하류 엣지 및 상부 엣지는 배플판의 하부 엣지들에 의해서 한정된다. 슬롯의 상부 엣지는 2.16cm(0.85inch)이하의 길이(LU), 0.89cm(0.35inch)이하의 높이(H)를 가지며, 슬롯의 하부 엣지는 3.81cm(1.5inch)이하의 길이(LL)를 갖는다.
트레이들을 엄밀하게 조사하면, 제작공정이 배플부(18u) 및 (18d)에 횡단 상방향 볼록면을 만들어 내고 배출 슬롯들 주위로 버(burr)들을 만들어 냄을 알 수 있다. 제 6도는 제 5도의 선 6-6으로 정해진 평면에 존재하는 버(24)들을 보여준다. 이러한 버(24)들은 슬롯 엣지들에서 증기와 액체 사이의 계면 접촉 영역을 증가시키기 위하여 국부적인 난류를 증가시킴으로써 트레이 효율을 향상시킬뿐 아니라, 하기에 설명하는 바와 같이 위핑(weeping)특성을 개선시킨다.
종래 기술의 트레이들에 비해서, 본 발명에 따른 트레이는 틈새들 간의 중심 간격이 작다. 틈새들은 길이가 짧고 폭이 좁으며, 배출 슬롯들은 길이 및 높이가 짧다. 본 발명에 따른 바람직한 치수들은 컴퓨터 수치제어("CNC") 프레스의 제조능력에 따른다. 컴퓨터 수치제어 프레스는 슬롯 크기 및 영역에 대한 상업적인 제조 요건들을 효과적으로 제공할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서 사용된 칫수들을 제 10도의 표에서 MVG 형식으로 식별되는 열에 나타내었다. 상기 표는 종래기술에 따른 엘(L)형식과 에스(S)형식의 트레이에 형성된 개구부들에 대한 대응 칫수들을 또한 보여준다.
액체 유량이 작고 증기 유량이 많은 경우에 엘(L)형식의 트레이에서는 수용 불가능한 비말수준(entrainment level)이 제공됨을 실험을 통해서 알 수 있있다. 체(sieve) 트레이 기술분야에 있어서, 작은 개구부들이 비말을 덜 발생시키고 이것은 에스(S)형식의 트레이 설계를 유도하며, 이러한 설계의 목적은 배플판없는 1.27cm(0.5inch)직경의 원형 개구부들을 갖는 표준 체트레이에 비해서 양호한 수준까지 비말을 줄이는 것이라고 알려져 있다. 엘(L)형식과 (S)형식 트레이의 큰 개구부들은 상업적인 서비스의 차원에서 발생하는 위험성을 줄인다는 측면에서 성공적이다.
에스(S)형식 트레이가 개발될 때, CNC 프레스들은 이러한 크기의 트레이 슬롯을 제조하는데 있어서 경제적으로 유효하지 않았다. 그래서, 트레이의 소정영역에 존재하는 슬롯들의 수 또한 제조비용을 절감시키도록 최소화되었다. 엘(L)형식트레이들은 에스(S)형식 트레이들 보다 엉클어짐(fouling)의 위험성이 적고 제조비용이 절감되며 보다 넓은 슬롯 영역들을 제공하기 때문에 광범위하게 사용되었다. 그러나, 낮은 액체 유량에서 엘(L)형식 트레이의 만족스럽지 못한 비말 특성은 산업적 이용에 대한 장애물이 되어왔다.
제 9도에는 데크 틈새가 제 3도 내지 제 6도에 도시한 바와 동일한 크기, 형상 및 배향을 가지나, 배플판이 수직이동 가능한 밸브(28)인 트레이가 도시되어 있다. 이 밸브는 돌출되게 굽어진 발(28f) 및 오목부(30)를 갖는다. 발(28f)은 밸브의 상향 이동을 제한하고, 오목부(30)는 밸브가 완전히 폐쇄되는 것을 방지한다. 밸브가 상승하여 개방 위치에 놓이는 경우, 밸브는 상류부(28u), 중간부(28m) 및 하류부(28d)를 갖는 배플판이 된다. 이러한 부분들의 칫수는 대응하는 고정 배플판(18)의 칫수와 동일하다. 다만, 밸브가 폐쇄되는 경우에 트레이 틈새를 통해서 밸브가 떨어지는 것을 방지하기 위하여 중간부의 폭이 더 큰 점이 다르다. 밸브(28)가 개방되는 경우, 밸브와 인접 데크는 직사각형의 증기 배출 슬롯들을 형성한다. 배출 슬롯은 상승하는 증기를 데크상에서 액체의 유동방향에 대체로 가로방향으로 인도한다.
제 7도 및 8도에는 다양한 트레이들의 용량 및 위핑 한계에 관한 비교 자료들이 나타나 있다. 에스(S)형식 트레이와 본 발명에 따른 트레이는 제 3도에 도시된 바와 같이 엇갈려 있는 틈새들을 갖는다("3각형 배치"). 엘(L)형식 트레이는 인접 열들의 틈새가 서로 가로질러 정렬되는 "사각형 배치(square pitch)"를 갖는다. 예견되는 바와 같이, 본 발명에 따른 작은 슬롯 크기들은 낮은 액체 유량에서 낮은비말을 초래하였다. 더욱이, 상업적으로 유용한 전체 액체 유량 범위에 걸쳐서 비말이 낮음을 알 수 있었다.
산업상, 양호한 상업적 결과를 정의하는데 10%의 비말 수준이 사용될 수 있으므로, 제 7도에 도시된 바와 같이, 일정한 액체 유량일 때의 본 발명 트레이의 용량의 장점이, 낮은 액체 유량에서 약 7%로부터 중간 액체 유량에서 약 9%의 범위에 이를 때, 본 발명에 따른 트레이의 용량이 매우 큰 의미를 가진다. 트레이가 이러한 양호한 비말 및 용량 특성을 가지는 경우, 다른 성능 특성에서는 희생이 따를 것으로 예견되었다. 그러나 놀랍게도, 본 발명에 따라 구성된 트레이는 보다 나은 위핑 성능을 갖는다. 제 8도의 그래프에 나타난 바와같이, 10%의 비말-위핑 수준에서 약 32%의 증가된 하강 포텐셜(turndown potential)이 있었다. 상승하는 증기율 곡선들은 비말현상이 발생하는 범위내에 있고, 하강하는 증기율 곡선은 위핑 범위내에 있다. 본 발명에 따라 구성된 트레이는 낮은 위핑율(좌측)과 낮은 비말율(우측)을 나타낸다.
MVG 형식 트레이의 개선된 위핑 특성들은 기포영역에 걸쳐서 보다 균등한 포기(曝氣, aeration)를 초래하는 것으로 밝혀졌다. 이것은 본 발명자에 의해서 고안된 정교한 밸브 트레이들에 의해서 달성되는 포기와 유사하게 이루어진다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 특별한 성능 및 가격절감 효과를 갖는 유체 접촉 트레이 및 장치를 제공하는 것을 알 수 있다. 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 이와 같은 장점들이 상기의 실시예와는 다른 트레이들로부터도 얻어질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명은 상기의 실시예로서 제한되지않으며, 하기의 특허청구범위에 기재된 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.

Claims (13)

  1. 상류위치로부터 하류위치로 수평유동하는 액체의 본류를 지지하기 위한 유체 접촉 트레이로서,
    (a) 상승하는 증기들을 압력하에서 상기 액체내로 도입하기 위한 틈새들의 그룹을 갖는 데크 및,
    (b) 각각의 상기 틈새위로 놓여져서 상기 틈새와 정렬되며, 상류부, 중간부 및 하류부를 포함하고, 상기 중간부가 상기 상류부와 상기 하류부에 연결되는 다수의 고정식 배플판 부재를 포함하고 있으며,
    상기 틈새들은 상기 수평 유동방향에 대하여 평행한 종축을 가지며, 각각의 상기 틈새는 상기 데크의 평면에서 상류단부에서의 상기 수평 유동방향에 수직한 최대칫수로부터 하류 단부에서의 상기 수평 유동방향에 수직한 최소 칫수로 가늘어지며,
    각각의 상기 상류부는 상기 틈새들중 하나의 틈새의 상류단부에서 상기 데크위로 연장되고, 각각의 상기 틈새의 전체 최대 횡단범위에 걸쳐서 놓이며, 1이로써 상기 틈새 전체가 상기 틈새쪽으로 유동하는 액체로부터 차단되고,
    각각의 상기 하류부는 상기 틈새들중 하나의 틈새의 하류 단부에서 상기 데크위로 연장되고, 각각의 상기 틈새의 상기 하류단부의 전체 횡단 범위에 걸쳐서 놓이며, 이로써 증기가 액체를 하류방향으로 추진하는 것을 방지하며,
    상기 배플판 부재와 상기 데크는 측방향 배출 슬롯을 형성하고, 상기 배출슬롯은 증기가 상기 데크상에서의 액체의 유동방향에 대하여 가로 방향으로 상기 틈새를 통과하도록 배향되고, 상기 트레이가 상기 배출 슬롯 주위로 형성된 버(burr)들을 가지며,
    상기 배출 슬롯들은 각각 2.16cm(0.85inch) 이하의 길이와 0.89cm (0.35inch)이하의 높이를 갖는 상부 엣지, 및 3.81cm(1.5inch)이하의 길이를 갖는 하부 엣지를 가지며,
    상기 틈새들의 중심은 상기 수평 유동방향으로 7.62cm(3.0inch)이하 및 상기 수평 유동방향과 수직한 방향으로 5.08 cm(2.0inch)이하만큼 이격되어 있는 유체접촉 트레이.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상류부와 상기 하류부가 상기 데크에 대하여 둔각을 이루도록 경사져 있는 유체접촉 트레이.
  3. 제 1항에 었어서, 각각의 상기 배플판 부재는 상기 데크와 일체를 이루고, 수직으로 돌출한 상태에서, 각각의 상기 틈새와 기하학적으로 동일한 유체접촉 트레이.
  4. 제 1항에 있어서, 각각의 상기 배출 슬롯은 1.9㎠(0.3inch2)의 면적을 갖는 유체접촉 트레이.
  5. 제1항에 있어서, 상기 틈새들은 종방향의 열들로서 배열되고, 인접한 종방향 열들의 상기 틈새들이 엇갈려서 배열되며, 이로써 한 열의 틈새가 인접한 열의 2개의 틈새들의 종방향 위치들 사이에 존재하는 중간 종방향 위치를 갖는 유체접촉 트레이.
  6. 타워와 조합한 제 1항에 따른 다수의 유체접촉 트레이로서,
    상기 유체접촉 트레이들은 상기 타워내에 장착되고 수직 방향으로 서로 이격되며,
    하강유로수단이 상기 유체접촉 트레이들의 하류 위치들로부터 그 아래 유체접촉 트레이들의 상류 위치들로 이어지는 다수의 유체접촉 트레이.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 틈새들은 종축 방향을 따라 측정한 3.81cm(1.5inch)이하의 길이, 2.54cm(1.0inch)이하의 상류폭 및 1.9cm(0.75inch) 이하의 하류폭을 가지는 유체접촉 트레이.
  8. 상류위치로부터 하류위치로 수평유동하는 액체의 본류를 지지하기 위한 유체 집촉 트레이로서,
    (a) 상승하는 증기들을 압력하에서 상기 액체내로 도입하기 위한 틈새들의 그룹을 갖는 데크, 및,
    (b) 각각의 상기 틈새위로 놓여져서 상기 틈새와 정렬되며, 상류부, 중간부및 하류부를 포함하고, 상기 중간부가 상기 상류부와 상기 하류부에 의해서 상기 데크에 연결되는 다수의 고정식 배플판 부재를 포함하고 있으며,
    상기 틈새들은 수평 상기 유동방향에 대하여 평행한 종축을 가지며, 각각의 상기 틈새가 상기 데크의 평면에서 상류단부에서의 상기 수평 유동방향에 수직한 최대칫수로부터 하루단부에서의 상기 수평 유동방향에 수직한 최소칫수로 가늘어지며, 종축 방향을 따라 측정한 3.81cm(1.5inch)이하의 길이, 2.54cm(1.0inch)이하의 상류폭 및 1.9cm(0.75inch)이하의 하류폭을 가지고,
    상기 틈새들의 중심은 상기 수평 유동방향으로 7.62cm(3.0inch)이하 및 상기 수평 유동방향에 대하여 수직한 방향으로 5.08(2.Oinch)이하만큼 이격되고,
    각각의 상기 상류부는 상기 틈새들중 하나의 상류단부에서 상기 데크 위로 연장되며, 각각의 상기 틈새의 전체 최대 횡단범위에 걸쳐서 놓이며, 이로써 상기 틈새 전체가 상기 틈새쪽으로 유동하는 액체로부터 차단되고,
    각각의 상기 하류부는 상기 틈새들중 하나의 틈새의 하류단부에서 상기 데크위로 연장되고, 각각의 상기 틈새의 상기 하류단부의 전체 횡단범위에 걸쳐 놓이며, 이로써 증기가 액체를 하류방향으로 추진하는 것을 방지하며,
    상기 배플판 부재와 상기 데크는 측방향 배출 슬롯을 형성하고, 상기 배출 슬롯은 증기가 상기 데크상에서 액체의 유동방향에 대하여 가로방향으로 상기 틈새를 통과하도륵 배향되고, 상기 트레이가 상기 배출 슬롯 주위로 형성된 버(burr)들을 가지는 유체접촉 트레이.
  9. 제8항에 있어서, 상기 상류부와 상기 하류부가 상기 데크에 대하여 둔각을 이루도록 경사져 있는 유체접촉 트레이.
  10. 제 8항에 있어서, 각각의 상기 배플판 부재는 상기 데크와 일체를 이루고, 수직으로 돌출한 상태에서, 각각의 상기 틈새와 기하학적으로 동일한 유체접촉 트레이.
  11. 제 8항에 있어서, 각각의 상기 배출 슬롯은 1.9㎠(0.3inch2)의 면적을 갖는 유체접촉 트레이.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 틈새들은 종방향의 열들로서 배열되고, 인접한 종방향 열들의 틈새들이 엇갈려서 배열되며, 이로써 한 열의 틈새가 인접한 열의 2개의 틈새들의 종방향 위치들 중간에 존재하는 종방향 위치를 갖는 유체 접촉 트레이.
  13. 타워와 조합한 제 8항에 따른 다수의 유체 접촉 트레이로서,
    상기 유체접촉 트레이들은 상기 타워내에 장착되고 수직한 방향으로 서로 이격되며,
    하강유로 수단은 상기 유체접촉 트레이의 하류 위치들로부터 그 아래 유체 접촉 트레이들의 상류 위치들로 이어지는 다수의 유체접촉 트레이.
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