物質移動カラムのための複合型液体コレクタ及びミキサ
【解決手段】コレクタ（２０）は、例えば分留製品を得るために流体ストリームを処理する物質移動カラム内の上の区域からの液体を集めて混ぜ合わせるのに使用される。コレクタ（２０）は、２つ又はそれ以上の液体回収領域（３８、４０、４２）と、液体回収領域の周辺回りに配置されている２つ又はそれ以上のサンプ（２８、３０、３３）を有している。複数のチャネルとデフレクタは、各液体回収領域（３８、４０、４２）内に間隔を空けて配置されており、蒸気経路は、隣接するチャネルの間の空間に形成されている。デフレクタは、降下する液体をチャネルに導き、且つ蒸気経路を降下する液体から遮蔽する。各液体回収領域（３８、４０、４２）内のチャネルは、各組が相互挿入されるように配置されており、一組のチャネルが、集められた液体を優先的に１つのサンプに送り、別の組のチャネルが、集められた液体を優先的に別のサンプに送る。サンプ内の液体の濃度と組成がより均一になるように、各液体回収領域からほぼ等量の液体が２つのサンプに送られるのが望ましい。サンプ（２８、３０、３３）の１つ又はそれ以上は、液体をサンプ（２８、３０、３３）から下の区域へ送るために、溢流管（３４、３６）を含んでいる。コレクタ（２０）内の液体を混ぜ合わせることによって、別体の混合装置を使用しなくて済む。その結果、通常は混合装置が占めているカラム内の垂直方向空間を、パッキング又は他の内部構造物で満たすことができるので、カラムの効率が上がる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概括的には物質移動カラムに関しており、より具体的には、降下する液体を、そのようなカラム内の下にあるパッキングのベッド又は他の装置に均一に分布させるために集め、混合するための装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物質移動カラムは、熱交換カラムを含め、通常、直立するシェルと、パッキング及び／又は水平方向に配置されたトレーを用いて、カラム内を流れる流体ストリームの間で物質又は熱を移動させ易くする前記シェル内の複数の区域と、を含んでいる。流体ストリームは、通常は、１つ又は複数の下方向に流れる液体ストリームと、１つ又は複数の上昇する蒸気ストリームであるが、別の組み合わせの流体ストリームでもよい。１つ区域の底から出る液体は、その区域の水平方向断面に亘る異なる場所では、濃度と組成が異なる。これらの濃度と組成の分布不良を少なくするため、液体は、しばしば、下方の区域に分配される前に集められ、混ぜ合わされる。液体が１つの区域から別の区域へ降下するときに、液体を効果的に集め、混合し、分配するのに、別体の構成要素を用いることが多い。しかしながら別体の構成要素を使用するのは、これらの構成要素によって占められる垂直方向の空間が、カラム内の流体ストリームの他の処理のために利用できる領域を減らし、所望の処理作用を行うのに必要な空間を提供するためにもっと背の高いカラムを使用することが必要になるので望ましくない。
【０００３】
カラム内の或る区域から出る液体を集めて混ぜ合わせるのに必要な構成要素の数と垂直方向の空間を減らすために、複合型のコレクタとミキサが上記型式のカラム内で使用されてきた。この複合型のコレクタとミキサは、降下する液体を集めてサンプへ送り、サンプから液体を中心の溢流管へ送る複数の列の上向きに伸張するベーンを使用している。集められた全ての液体が単一の溢流管へ流れるので、この装置は効果的なミキサではあるが、高い液体流量及び／又は大きなカラム直径のため２つ又はそれ以上の溢流管を使用しなければならない用例では、混合効率が大幅に下がる。そのような用例では、コレクタの１つの領域から１つの溢流管へ送られる液体は、コレクタの残りの領域から別の溢流管へ流れる液体とは組成が異なることもある。その結果、溢流管に入る液体が実質的に均一な組成となるように、２つ又はそれ以上の溢流管を使って高い流量を取り扱えるだけでなく、コレクタの異なる領域からの液体を混ぜ合わせるのにも効果的な複合型のコレクタとミキサに対する必要性が大きくなっている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
或る態様では、本発明は、物質移動カラム内の上の区域から集められた液体を、下の区域へ放出する前に、より均一に混ぜ合わせる液体コレクタに着目している。ここで用いている「物質移動カラム」は、熱交換だけを行うカラムを包含するものとする。液体コレクタは、少なくとも第１及び第２サンプを備えており、サンプの一方は環状のサンプでもよく、他方又は両方が弦状のサンプでもよい。サンプは、コレクタを２つ又はそれ以上の液体回収領域に分割し、各領域は、第１組の間隔を空けて配置された液体回収チャネルと、相互挿入された第２組の間隔を空けて配置された液体回収チャネルとを含んでいる。降下する液体を液体回収チャネルに導くための表面を有している複数の上向きに伸張するデフレクタが、液体回収領域内に配置されている。排水開口部は、第１組のチャネル内の液体を第１サンプへと優先的に排水し、第２組のチャネル内の液体を第２サンプへと排水できるように、液体回収チャネル内に配置されている。液体回収チャネルからの優先的な流れは、例えば、第１組の液体回収チャネルの一方の端部からの液体の流れを部分的に又は全体的に遮断し、且つ第２組の液体回収チャネルの反対側の端部からの液体の流れを部分的に又は全体的に遮断し、液体回収チャネルを流れの所望の方向で下向きに傾け、及び、排水開口部を異なるサンプと整列させるような、様々な方法で達成することができる。第１及び第２組の液体回収チャネルは、ほぼ等量の液体を、各液体回収領域から第１及び第２サンプへ送るのが望ましい。この様にして、好都合に、第１サンプ内の液体は、第２サンプ内の液体と概ね同じ濃度及び組成になる。溢流管入口の様な１つ又は複数の開口部が、サンプの少なくとも１つに設けられ、サンプから液体を出してカラム内の下の区域に送ることができるようになっている。
【０００５】
コレクタの或る実施形態では、一方のサンプは環状サンプで、他方のサンプは弦状サンプである。別の実施形態では、環状サンプと共に又は環状サンプ無しで、２つ又はそれ以上の弦状サンプが使用されている。或る実施形態の液体回収領域は、半球形であり、随意的に１つ又は複数の中心領域を含むことができる。別の実施形態では、液体コレクタ領域は、パイ形状の四分円である。３組以上の液体回収チャネルを使用することもできる。
【０００６】
或る好適な実施形態では、２つの間隔を空けて配置されている弦状サンプと環状サンプがコレクタ内に用いられている。弦状サンプは、コレクタを、ほぼ等しい面積の２つの半球形液体回収領域と、各半球形液体回収領域の面積の略２倍の中央液体回収領域との３つの領域に分割している。両方の弦状サンプは、下の液体分配器に送るために、液体を溢流管へ排水する溢流管入口を含んでいる。流れ制限装置は、各半球形領域内の液体の一部分を、隣接するサンプを迂回させて遠隔のサンプに送るように、サンプに沿って配置されている。好適に、各液体回収領域内の集められた液体は、１つの弦状サンプ内の混合液体が他の弦状サンプ内の混合液体と概ね同じ濃度及び組成となるように、両方の弦状サンプにほぼ等量送られる。この様に、コレクタが上の区域から液体を受け取ったとき、液体の組成がカラムの断面に亘って変わっていても、コレクタは、より均一な濃度及び組成の２つ又はそれ以上の液体ストリームを、下の区域に送ることができる。液体の量は、２つ又はそれ以上の液体ストリームで同じであってもよいし、１つ又は複数の液体ストリーム内に、別の液体ストリーム内よりも多量の液体があってもよい。上昇する蒸気の流れチャネルは、蒸気が、降下する液体と向流関係でコレクタを通って上向きに通過できるように、隣接する液体回収チャネルの間の空間内に形成されるのが望ましい。
【０００７】
別の態様では、本発明は、物質移動カラム内の上の区域から液体を集め、より均一な組成の１つ又は複数の液体ストリームを得るために液体を混ぜ合わせるために、上記コレクタを使用する方法に着目している。液体ストリームは、次に、カラム内で更に処理するため下の区域に送られる。本方法は、コレクタの２つ又はそれ以上の液体回収領域内に配置されている複数のチャネル内の降下する液体を集める段階を含んでいる。各液体回収領域内のチャネルは、２つ又はそれ以上の相互挿入された組に配置されており、一組のチャネルは、集められた液体を優先的に１つのサンプへ送り、もう一組のチャネルは、集められた液体を優先的に別のサンプへ送る。第１及び第２組のチャネルは、ほぼ等量の液体を２つのサンプへ送るのが望ましい。サンプ内の液体は、次に、カラム内の下の区域へ送られ、そこで液体は更に処理される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
添付図面は、明細書の一部であり、明細書と関連付けて読んで頂きたい。なお、各図面内の同様な部品を示すのに同じ参照番号を使用している。
以下、詳細に図面を見ていくが、先ず図１では、流体ストリームを処理して分留製品を得るため、及び／又は流体ストリームの間で物質移動及び熱交換を引き起こすためのカラムを、全体的に番号２０で示している。カラム２０は、円筒形、多角形又は他の適した形状を有し、カラム内の流体及び状態と適性のある金属又は他の材料で作られた剛体の直立するシェル２２を備えている。シェル２２は、流体ストリームに所望の処理を、シェル２２で画定された開放内部領域２４内で施せるように選択された直径と高さを有している。
【０００９】
本発明のコレクタ２６は、シェル２２内に実質的に水平方向に取り付けられており、コレクタ２６が上の区域から降下してくる実質的に全ての液体を捕捉できるように、開放内部領域２４の水平方向断面のほぼ全体を満たす寸法に作られている。上の区域には、物質移動又は熱交換カラム内に一般的に設けられる、液体を横方向に分配する様々な装置の何れかが入っている。例えば、上の区域には、ランダムな又は構造化されたパッキングのベッドが含まれている。上の区域内の装置の固有の性質は、本発明を理解する上で重要ではない。
【００１０】
図１でよく分かるように、コレクタ２６は、環状のサンプ２８と、平行に間隔を空けた関係に伸張している２つの弦状のサンプ３０及び３２とを備えている。弦状サンプ３０及び３２は、カラム２０の断面を完全に横切って伸張する長さを有し、両端は、環状サンプ２８と相互接続している。溢流管入口３４及び３６は、それぞれ、弦状サンプ３０及び３２の水平方向長さに沿って中央に配置されている。以下に論じるように、本発明は、サンプの配置及び数が違っても、並びに溢流管入口の数と場所が違っても、利用することができる。
【００１１】
弦状サンプ３０及び３２は、コレクタ２６の表面を、中心領域３８と２つの側部領域４０及び４２に分割するよう配置されており、中心領域３８の面積は、２つの側部領域４０及び４２のそれぞれの面積のほぼ２倍である。次に図２−４Ｂに示すように、直立する液体回収ベーン４４の複数の平行な列が、これらの領域３８、４０、４２内に配置され、実質的にそれらの領域を満たしている。図４Ａ及び図４Ｂで良く分かるように、各ベーン４４は、チャネル４６と、チャネル４６から上向きに垂直に対し或る角度で伸張するデフレクタ４８と、を備えている。チャネル４６とベーン４４のデフレクタ４８は、一体の一部品の構造体として示しているが、別々の構成要素として形成してもよい。各ベーン４４の各部分は、一片の金属又は他の材料を単に所望の形状に曲げることによって形成するのが望ましいが、必要であれば別の構造形態を使用してもよい。チャネル４６は、間隔を開けて配置され底部パネル５４で相互接続されている、長手方向に伸びる側壁５０及び５２で形成されている。チャネル４６の幅は、隣接するベーン４４の間の間隔より狭いので、開放蒸気経路５６がベーン４４の間に形成され、矢印５７で示す蒸気の上向きの経路がコレクタ２６を通して形成されるようになっている。
【００１２】
デフレクタ４８は、側壁５０から或る角度で上向きに伸張しており、上端部に下向きに角度の付いたフランジ５８を有している。デフレクタ４８とその上端部に配置されているフランジ５８の角度の付いた特性は、隣接する蒸気経路５６を覆うシールドを形成し、降下する液体が蒸気経路５６に入るのを防いでいる。つまり、降下する液体は、関係するデフレクタ４８の角度の付いた表面と、隣接するベーン４４に付いているフランジ５８によって、チャネル４６に漏斗形に囲い込まれる。隣接するベーン４４の間の間隔は、隣接するベーン４４の群の上端部を横切って横断方向に伸張し、デフレクタ４８の上端部を受け入れるための切除部分を有するスペーサープレート６０で維持されている。同様に、複数の横方向に間隔を空けて配置されているボルト締めプレート６２は、ベーン４４の群の下端部の下を横断方向に伸張し、チャネル４６を受け入れるための切除部分を有している。
【００１３】
ベーン４４は、長手方向に向けられており、中心領域３８では弦状サンプ３０と３２の間に、側部領域３８及び４０では、それぞれ弦状サンプ３０及び３２と環状サンプ２８の間に、水平方向に伸張している。ベーン４４は、弦状サンプ３０及び３２の水平長手方向軸に垂直に伸張しているのが望ましいが、別の角度で伸張していてもよい。各ベーン４４内のチャネル４６の少なくとも一端は、開いていて排水開口部として作用し、流体がチャネル４６から隣接する環状サンプ２８か弦状サンプ３０又は３２に流れるようになっている。チャネル４６の少なくとも幾つか又は全ての他端は、プレート６４の形をした流れ制限器（図４Ｂ、５）によって完全に、又は部分的に遮断されており、液体が遮断された端部を通ってチャネル４６を出るのを防ぐか又は妨げている。この様に、中心領域３８内の幾つかのチャネル４６は、液体を優先的に弦状サンプ３０に送り、一方、別のチャネル４６は、液体を優先的に他方の弦状サンプ３２に送る。中心領域３８内の更に別のチャネル４６は、液体を両方の弦状サンプ３０及び３２に送るように、両方の端部が開いていてもよい。例えば、或る配置では、プレート６４で一方の端部が遮断されたチャネル６４と、他方の端部が遮断されたチャネル６４とが１つ置きに配置され、隣接するチャネル４６同士が、液体を優先して異なる弦状サンプ３０及び３２に送ることができるようになっている。別の配置では、３つ置きにチャネル４６の両端が開いていてサンプ３０及び３２の両方に液体を送るようになっており、残りのチャネル４６は、両端が交互に遮断されている。中心領域３８からの液体の流れがほぼ等量に分けられて弦状サンプ３０及び３２に送られるのであれば、この他の配置を使用してもよい。隣接するチャネル４６又はチャネルのグループが、異なる弦状サンプ３０及び３２に液体を送り、一方のサンプ内の液体が、他方のサンプ内の液体と実質的に同じ組成となるようにすることも重要である。この様に、中心領域３８の断面に亘るベーン４４で捕捉された液体は、別々の溢流管入口３４及び３６に入る前に、良く混ぜ合わされ、組成が均一になる。
【００１４】
同様に、側部領域４０及び４２のベーン４４内のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８と、隣接する弦状サンプ３０又は３２とに、交互に又は別のやり方で送るように、一端又は両端が開いている。この様に、両側部領域４０及び４２内のベーン４４で捕捉された液体は、環状サンプ２８と弦状サンプ３０及び３２に、ほぼ等量送られる。
【００１５】
環状サンプ２８は、その液体を、弦状サンプ３０及び３２の選択された端部に送り、弦状サンプ３０及び３２は、集められた液体を溢流管入口３４及び３６へと送る。図９−１１で良く分かるように、環状サンプ２８の一方の半球形部分は、液体を弦状サンプ３０の一方の端部に送り、他方の半球形部分は、液体を他方の弦状サンプ３２の反対側の端部に送る。一方の環遮断プレート６６は、環状サンプ２８の、弦状サンプ３０の入口端部の直ぐ下流に配置され、他方の環遮断プレート６８は、他方の弦状サンプ３２の入口端部の直ぐ下流に配置されている。弦状サンプ３０及び３２の反対側の端部は、液体が環状サンプ２８からサンプ３０及び３２の遮断された端部に入るのを防ぐか又は妨げ、弦状サンプ３０及び３２内の液体が環状サンプ２８に入るのを防ぐか又は妨げるために、それぞれ端部プレート７０及び７２で遮断されている。従って、図１でよく分かるように、環遮断プレート６６及び６８とサンプ端部プレート７０及び７２は、環状サンプ２８を、液体を側部領域４０から弦状サンプ３２へ送り、他方の側部領域４２から他方の弦状サンプ３０へ送る、２つの半球形部分に分割する働きをする。この様に、側部領域４０でベーン４４に捕捉された液体の一部は、溢流管入口３４及び３６に入る前に、他方の側部領域４２の液体と混ぜ合わされる。或る好適な配置では、側部領域４０で捕捉された液体の一部は、関係するチャネル４６の一端を通して直接弦状サンプ３０に送られ、一方、捕捉された液体の、他の望ましくは等量の部分が、チャネル４６の他方の端部を通して、環状サンプ２８の一方の半球形部分に送られ、流れ矢印７４の方向に、他方の弦状サンプ３２に運ばれる。同様に、他方の側部領域４２で捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３２に送られ、一方、他の部分は、環状サンプ２８の他方の半球形部分に送られ、流れ矢印７６の方向に、他方の弦状サンプ３０に運ばれる。この配置にすれば、確実に、コレクタ２６で捕捉される液体の内の等量の部分が溢流管入口３４と３６へ送られ、一方の入口に入る液体が、他方の入口に入る液体と実質的に同じ組成になる。液体が、サンプ２８、３０及び３２に沿って所望の方向に流れ易くするため、サンプの床は、随意的に、流れの方向に下向きに傾斜させてもよい。同様に、チャネル４６の端部からの液体の流れを妨げるために端部プレート６４を使用するのではなく、チャネルを、単にチャネル４６からの液体の所望の流れの方向に下向きに傾斜させてもよい。
【００１６】
次に図６−８に示すように、溢流管７８は、各溢流管入口３４及び３６から下向きに伸張し、下の分配器の分割ボックス８０の中に入っている。溢流管７８は、垂直方向下向きに伸張しているのが望ましいが、図６に示すように傾いていてもよい。ダウンパイプ８２は、長方形の溢流管入口３４及び３６の端部に隣接して、両方の弦状サンプ内に設けられている。下の分配器は、パッキングのベッドの様な装置が入った下の区域に、液体を均一に横方向に分配するために用いられる。下の区域の分配器及び装置の具体的な詳細は、コレクタ２６の設計に属する本発明にとって重要ではない。２つの溢流管７８を使用すれば、コレクタ２６は、コレクタ２６の設計によって、一方の溢流管内の液体の流量と組成が他方の溢流管内のそれとほぼ同じであることを保証しながら、高い液体流量を扱えるようになる。
【００１７】
次に図１２は、環状サンプ２８と１つの弦状サンプ３２とを備えた別の実施形態のコレクタ１２６を示している。弦状サンプ３２は、カラム２０の中心断面を完全に横断して伸張し、その両端は、環状サンプ２８と相互接続している。溢流管入口３６は、弦状サンプ３２の水平方向長さに沿って中心に配置されている。
【００１８】
弦状サンプは、コレクタ１２６の表面を、ほぼ等しい面積の２つの側部領域４０及び４２に分割するように配置されている。先に述べた型式の、直立する液体回収ベーン４４の複数の平行な列が、領域４０及び４２内に配置され、実質的に同領域を満たしている。
【００１９】
各ベーン４４のチャネル４６の少なくとも一方の端部は開いており、流体がチャネル４６から隣接する環状サンプ２８又は弦状サンプ３２に流れる排水開口部を形成している。この実施形態では、先に述べたプレート６４の様なプレートで一方の端部が遮断されたチャネルと、他方の端部が遮断されたチャネル６４とが１つ置きに配置されているので、隣接するチャネル４６同士が、液体を優先的に弦状サンプ３２又は環状サンプ２８へ送る。環遮断プレート６６及び６８は、環状サンプ２８内の弦状サンプ３２の互いに反対側の端部に配置され、環状サンプ２８を、液体を弦状サンプ３２の互いに反対側の端部に別々に送る半球形部分に分割している。従って、液体回収領域４０から環状サンプ２８に入る液体は、弦状サンプ３２の一方の端部に送られ、他方の液体回収領域４２から環状サンプ２８へ入る液体は、弦状サンプ３２の反対側の端部に送られる。この様に、側部領域４０及び４２の断面に亘ってベーン４４で捕捉された液体の一部は、弦状サンプ３２に達する前に環状サンプ２８の異なる半球形部分内で混ぜ合わされ、溢流管入口３６に入る前に、より均一な組成となっている。環遮断プレート６６及び６８は、必要に応じて省くこともできる。コレクタ２６に関して先に述べた設計の変更を、コレクタ１２６についても使用できる。例えば、液体が隣接するチャネル４６とは反対側の端部から流れ出るのではなく、２つ又はそれ以上の隣接するチャネル４６が同じ端部で液体を放出するように、チャネル４６をグループにまとめてもよい。同様に、チャネル４６を所望の流れ方向に下向きに傾斜させることによって、チャネル４６からの流れを所望の方向にすることもできる。
【００２０】
図１３に、本発明のコレクタの別の実施形態を番号２２６で示している。コレクタ２２６は、環状サンプ２８と、平行に且つ間隔を空けて伸張している３つの弦状サンプ３０、３２及び３３と、を含んでいる。溢流管入口３４、３６及び３７は、それぞれ弦状サンプ３０、３２及び３３の水平方向長さに沿って中央に配置されている。
【００２１】
弦状サンプ３０、３２及び３３は、コレクタの表面を２つの中心領域３８及び３９と、２つの側部領域４０及び４２に分割するように配置されている。直立した液体回収ベーン４４の複数の平行な列は、領域３８、３９、４０及び４２内に配置され、実質的にこれらを満たしている。ベーン４４は、中心領域３８では弦状サンプ３０と３２との間に伸張し、中心領域３９では弦状サンプ３２及び３３との間に伸張するように、長手方向に向けられている。またベーン４４は、側部領域４０では弦状サンプ３３と環状サンプ２８の間に伸張し、側部領域４２では弦状サンプ３０と環状サンプ２８の間に伸張するように、長手方向に向けられている。各ベーン４４のチャネル４６の少なくとも一方の端部は開いており、流体が、チャネル４６から隣接する環状サンプ２８、又は弦状サンプ３０、３２又は３３に流れるようになっている。チャネル４６の少なくとも幾つかの他方の端部は、例えば先に述べたプレート６４によって完全に又は部分的に遮断され、液体が、遮断された端部を通ってチャネル４６を出るのを防ぐか又は妨げている。この様に、液体は、幾つかのチャネル４６から１つの方向に優先的に流れ、別のチャネル４６から反対の方向へ優先的に流れる。
【００２２】
環遮断プレート６６及び６８とサンプ端部プレート７０、７１、７２及び７３は、環状サンプ２８を半球形部分に分割する働きをする。環状サンプ２８の一方の半球形部分は、液体を弦状サンプ３３の一方の端部に送り、他方の半球形部分は、液体を他方の弦状サンプ３０の反対側の端部に送る。環遮断プレート６６は、環状サンプ２８の、弦状サンプ３３の入口端部の直ぐ下流に配置されており、もう一つの環遮断プレート６８は、弦状サンプ３０の入口端部の直ぐ下流に配置されている。弦状サンプ３０及び３３の反対側の端部は、それぞれ端部プレート７１及び７２によって遮断され、液体が環状サンプ２８からサンプ３０及び３３の遮断された端部に入るのを防ぐか又は妨げ、或いは、弦状サンプ３０及び３３内の液体が環状サンプ２８に入るのを防ぐか又は妨げている。弦状サンプ３２の両端も、端部プレート７０及び７３によって遮断され、液体が環状サンプ２８からサンプ３２の遮断された端部に入るのを防ぐか又は妨げ、サンプ３２内の液体が環状サンプ２８に入るのを防ぐか又は妨げている。しかしながら、別の実施形態では、弦状サンプ３２の両端は、端部プレートで遮断されていないか、穴が開いているか、又は、堰として作用するように高さが低くなっているか、或いは、環状サンプ２８内の液体の一部が中心弦状サンプ３２に送られ、弦状サンプ３２内の液体が環状サンプ２８に流れるように何らかの方法で形成されている。
【００２３】
側部領域４２のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ及び隣接する弦状サンプ３０に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、側部領域４２でベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３０に送られ、一方、別の部分は、環状サンプに送られて、弦状サンプ３３に運ばれる。
【００２４】
同様に、側部領域４０のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ及び隣接する弦状サンプ３３に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、側部領域４０でベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３３に送られ、別の部分は、環状サンプ２８に送られて、弦状サンプ３０に運ばれる。
【００２５】
中心領域３８及び３９のベーン４４のチャネル４６は、液体を中心の弦状サンプ３２と隣接するサンプ３０及び３３それぞれに送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この配置にすれば、確実に、コレクタ２２６によって捕捉された液体が、溢流管入口３４、３６及び３７に比例した量で送られ、１つの溢流管入口に入る液体が、他の溢流管入口に入る液体と実質的に同じ組成になる。他のコレクタの実施形態に関連して先に述べた設計の変更及び特徴は、コレクタ２２６についても用いることができる。
【００２６】
図１７に示す変更例では、単一の中心弦状サンプ３２が、２つの隣接する弦状サンプ３２ａと３２ｂに置き換えられており、関連する溢流管３６が除去されている。弦状サンプ３２ａの一方の端部は、環状サンプ２８の一方と流体連通しており、液体回収領域３９から弦状サンプ３２ａに入る液体が、環状サンプ２８に優先的に流れ込み、次に弦状サンプ３０に流れるようになっている。同様に、弦状サンプ３２ｂの反対側の端部は、環状サンプ２８の他方と流体連通しており、液体回収領域３８から弦状サンプ３２ｂに入る液体が、環状サンプ２８に優先的に流れ込み、次に弦状サンプ３３に流れるようになっている。流れ制限プレート７０及び７３は、それぞれ弦状サンプ３２ａ及び３２ｂの互いに反対側の端部に配置され、弦状サンプ３２ａ及び３２ｂのこの端部での液体の流れの出入りを防ぐか又は妨げている。
【００２７】
次に図１４は、コレクタの更に別の実施形態を、番号３２６で示している。コレクタ３２６は、１つの環状サンプ２８と、コレクタ２６の表面をほぼ等面積の４つのパイ型四分円領域８６、８８、９０及び９２に分割するように横断している２つの弦状サンプ３０及び３２と、を含んでいる。溢流管入口３４、３６は、弦状サンプ３０又は３２の一つの水平方向長さに沿って配置されている。直立した液体回収ベーンの複数の平行な列が、領域８６、８８、９０及び９２内に配置され、その領域を実質的に満たしている。ベーン４４は、弦状サンプ３０又は３２の一方と環状サンプ２８の間に伸張するよう、長手方向に向けられている。各ベーン４４のチャネル４６の少なくとも一方の端部は開いており、流体が、チャネル４６から隣接する環状サンプ２８、又は弦状サンプ３０又は３２に流れ込めるようになっている。
【００２８】
環遮断プレート６６は、環状サンプ２８の、弦状サンプ３２の第１端部の直ぐ下流に配置され、もう１つの環遮断プレート６８は、弦状サンプ３２の第２端部の直ぐ下流に配置されている。弦状サンプ３０の第１及び第２端部は、それぞれ端部プレート７０及び７２によって遮断されており、液体が環状サンプ２８からサンプ３０の遮断された端部に入るのを防ぐか又は妨げ、或いは、サンプ３０内の液体が環状サンプ２８に入るのを防ぐか又は妨げている。中心プレート８４は、（四分円領域）９０と８８の間に対角線状に配置されており、弦状サンプ３０の半分に沿って流れる液体が、弦状サンプ３２の一方の部分へと向け直されて溢流管入口３６に達し、弦状サンプ３０のもう半分に沿って反対方向に流れる液体が、弦状サンプ３２の他方の部分へと向け直されて他方の溢流管入口３４に達するようになっている。中心プレート８４は、実際には弦状サンプ３０及び３２の両方を２つの小さいサンプに分割しており、溢流管入口３４及び３６は、サンプ３２から作られた２つの小さいサンプだけに配置されていることが分かる。
【００２９】
四分円領域８６及び８８のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８及び隣接する弦状サンプ３０に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、領域８６及び８８のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３０に送られ、最終的に弦状サンプ３２内の溢流管３６に入り、一方、他の部分は、環状サンプ２８に送られ、弦状サンプ３２の第１端部そして溢流管３４へ運ばれる。
【００３０】
四分円領域９０及び９２では、ベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８及び隣接する弦状サンプ３０に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、領域９０及び９２のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３０に送られ、最終的に弦状サンプ３２内の溢流管入口３４に入り、一方、他の部分は、環状サンプに送られ、弦状サンプ３２の第２端部そして溢流管入口３６へ運ばれる。この配置にすれば、確実に、コレクタ３２６によって捕捉された液体の実質的に等量の部分が溢流管入口３４と３６に送られ、１つの入口に入る液体が、他の入口に入る液体と実質的に同じ組成になる。溢流管入口３６に入る液体は、下向きに流れ、先に述べた分割ボックス８０の様な１つの分割ボックスに放出され、溢流管入口３４に入る液体は、他の分割ボックスに流れ込む。
【００３１】
次に図１５は、コレクタの又別の実施形態を番号４２６で示している。コレクタ４２６は、１つの環状サンプ２８と、コレクタ２６の表面をほぼ等面積の４つのパイ型四分円領域８６、８８、９０及び９２に分割するように横断している２つの弦状サンプ３０及び３２と、を含んでいる。溢流管入口３４、３５、３６及び３７は、弦状サンプ３０及び３２の水平方向長さに沿って配置されている。直立した液体回収ベーンの複数の平行な列が、領域８６、８８、９０及び９２内に配置され、その領域を実質的に満たしている。領域８８及び９０のベーン４４は、弦状サンプ３０と環状サンプ２８の間を伸張するように、長手方向に向けられている。領域８６と９２のベーンは、図１４に示している位置から回転され、弦状サンプ３２と環状サンプ２８の間を伸張するように向けられている。各ベーン４４のチャネル４６の少なくとも一方の端部は開いており、流体が、チャネル４６から隣接する環状サンプ２８、又は弦状サンプ３０又は３２に流れ込めるようになっている。
【００３２】
環遮断プレート６６は、環状サンプ２８の、弦状サンプ３２の第１端部の直ぐ下流に配置され、もう１つの環遮断プレート６８は、弦状サンプ３２の第２端部の直ぐ下流に配置されている。弦状サンプ３０の第１及び第２端部は、それぞれ端部プレート７０及び７２によって遮断されており、液体が環状サンプ２８からサンプ３０の遮断された端部に入るのを防ぐか又が妨げ、或いは、サンプ３０内の液体が環状サンプ２８に入るのを防ぐか又は妨げている。中心プレート８４は、四分円領域８８と９０の間に対角線状に配置され、弦状サンプ３０の部分に沿って流れている液体が、弦状サンプ３２へと向け直されて溢流管入口３５及び３６に達するようになっている。
【００３３】
四分円領域８６のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８及び隣接する弦状サンプ３２に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、領域８６のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３２に送られ、最終的に溢流管入口３６に入り、一方、他の部分は、環状サンプに送られ、弦状サンプ３２の第１端部そして溢流管３５へ運ばれる。
【００３４】
四分円領域８８のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８及び隣接する弦状サンプ３０に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、領域８８のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３０に送られ、溢流管入口３７に入り、一方、他の部分は、環状サンプ２８に送られ、弦状サンプ３２の第１端部そして溢流管３５へ運ばれる。
【００３５】
四分円領域９０のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８及び隣接する弦状サンプ３０に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、領域９０のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３０に送られ、溢流管入口３４に入り、一方、他の部分は、環状サンプ２８に送られ、弦状サンプ３２の第２端部そして溢流管３６へ運ばれる。
【００３６】
四分円領域９２のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８及び隣接する弦状サンプ３２に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、領域９２のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３２に送られ、溢流管入口３５に入り、一方、他の部分は、環状サンプ２８に送られ、弦状サンプ３２の第２端部そして溢流管３６へ運ばれる。
【００３７】
上記の配置にすれば、確実に、コレクタ４２６によって捕捉される液体の実質的に等量の部分が、溢流管入口３４及び３５、並びに溢流管入口３６及び３７に送られ、各入口に入る液体は、完全に均一な組成ではないが、より均一になる。溢流管入口３４及び３５に入る液体は、下向きに流れ、より完全で均一な混合を達成するために、先に述べた型式の１つの分割ボックスに送られるのが望ましい。同様に、溢流管入口３６及び３７に入る液体は、下向きに、別の分割ボックス８０に流れ込む。
【００３８】
次に図１６はコレクタ５２６を示しており、このコレクタは、液体がチャネル４６を出る様式が、先に説明した実施形態とは異なっている。コレクタ５２６は、平行且つ間隔を空けた関係で伸張する弦状サンプ３０、３２及び３３を含んでいる。溢流管入口３４、３６及び３７は、それぞれ弦状サンプ３０、３２及び３３の水平方向長さに沿って中央に配置されている。弦状サンプ３０、３２及び３３は、コレクタの表面を、２つの中心領域３８及び３９と、２つの側部領域４０及び４２に分割するように配置されている。直立した液体回収ベーン４４の複数の平行な列が、領域３８、３９、４０及び４２内に配置されており、その領域を実質的に満たしている。ベーン４４は、カラム２０の全部又は大部分に亘って伸張するように、長手方向に向けられている。
【００３９】
或る好適な実施形態では、ベーン４４のチャネル４６の床及び／又は側壁は、液体を、サンプ３０、３２及び３３の内の１つ又はそれ以上に送るため、少なくとも１つの排水開口部９４を有している。隣接するベーン４４のチャネル４６は、液体をサンプ３０、３２及び３３に送るため、交互に又は他の様式で配置された排水開口部９４を有している。この様に、領域３８、３９、４０及び４２のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３０に送られ、溢流管入口３４に入り、一方、領域４０で捕捉された液体の他の部分は、直接弦状サンプ３２及び３３に送られ、それぞれ溢流管入口３６及び３７に流れ込む。
【００４０】
サンプ及び溢流管入口の数と配置は、コレクタ５２６内で変更することができる。一例であるが、コレクタ５２６は、弦状サンプ３０、３２及び３３に加えて、先に述べた型式の環状サンプを含んでいてもよい。環状サンプが用いられている場合、各ベーン４４のチャネル４６の少なくとも一方の端部が開いていて、流体が、チャネル４６から隣接する環状サンプに流れ込めるようになっているか、又は、各チャネルが、液体を、サンプ３０、３２及び３３の内の１つ又はそれ以上に送るため、少なくとも１つの排水開口部９４を有している。この実施形態では、液体が、環状サンプ２８から弦状サンプ３０、３２及び３３に流れ込むのを防ぐか又は妨げるために、端部プレートを使用してもよい。端部プレートは、穴が開いているか、高さが違っているか、或いは、環状サンプから弦状サンプ３０、３２及び３３に送られる液体の量を制御するような何らかの構造に作られている。端部プレートは、液体が、環状サンプから弦状サンプ３０、３２及び３３の内の１つ又はそれ以上に、或いはその逆に流れるのを防ぐ高さになっていてもよいし、穴が開いていても、高さが違っていても、或いは、制御された量の液体が、弦状サンプ３０、３２及び３３の内の１つ又はそれ以上に出入りできるような何らかの構造に作られていてもよい。
【００４１】
更に別の実施形態では、液体を異なる液体回収領域から異なる弦状サンプへ送るため、単一の環状サンプ２８が、２つ以上の同心の環状サンプに置き換えられている。そのような同心環状サンプを採用しているコレクタ６２６を図１８に示している。コレクタ６２６では、環状領域が、環状領域の円周の一部分の回りに伸張している第１外側環状サンプ２８ａと、円周の残りの部分の回りに伸張している第２外側環状サンプ２８ｂとに分けられている。同心の第１内側環状サンプ２８ｃは、第１外側環状サンプ２８ａから半径方向内側に、望ましくは隣接して配置されており、環状領域円周の少しの部分の回りに伸張している。同様な第２内側環状サンプ２８ｄは、第２外側環状サンプ２８ｂから半径方向内側に配置されており、環状領域円周の別の少しの部分の回りに伸張している。第１の外側及び内側環状サンプ２８ａ及び２８ｃは、液体を、それぞれ弦状サンプ３０と中心の弦状サンプ３２の一方の端部に送り、弦状サンプ３０の反対側の端部は、流れ制限プレート７２で閉じられている。同様に、第２の外側及び内側環状サンプ２８ｂ及び２８ｄは、液体を、それぞれ弦状サンプ３３と中心の弦状サンプ３２の反対側の端部に送る。弦状サンプ３３及び３０の他方の端部は、それぞれ、弦状サンプ３３及び３０のこれらの端部と内側環状サンプ２８ｃ及び２８ｄとの間の液体の流れを防ぐか又は妨げるため、それぞれ流れ制限端部プレート７１及び７２で閉じられている。各液体回収領域３８、３９、４０及び４２内の液体回収チャネル４６は、集められた液体を、サンプ２８ａ−ｄ、３０、３２及び３３の内の２つ又はそれ以上に排水する。例えば、液体回収領域４０内の液体回収チャネル４６は、集められた液体を、外側環状サンプ２８ａ、内側環状サンプ２８ｃ及び中心弦状サンプ３２の間で、比例的に分割する。次に外側環状サンプ２８ａは、液体を弦状サンプ３０へ送り、内側環状サンプ２８ｃは、液体を中央の弦状サンプ３２へ送る。同様に、液体回収領域４２内の液体回収チャネル４６は、集められた液体を、外側環状サンプ２８ｂ、内側環状サンプ２８ｄ及び弦状サンプ３０の間で、比例的に分割する。次に外側環状サンプ２８ｂは、液体を弦状サンプ３３へ送り、内側環状サンプ２８ｄは、液体を中央の弦状サンプ３２へ送る。液体回収領域３８内の液体回収チャネル４６は、集められた液体を、弦状サンプ３０と３２の間で等しく分割し、液体回収領域３９内の液体回収チャネル４６は、同様に、集められた液体を、弦状サンプ３３と３２の間で等しく分割する。
【００４２】
コレクタ６２６は、更に、液体を、液体回収チャネル４６から所望のサンプに優先的に排水できるようにするために、先に述べた２つの異なる型式の排水開口部を示している。或る実施形態では、排水開口部９４は、液体回収チャネルの床に形成されており、別の実施形態では、液体は、単に、液体回収チャネル４６の開口端部によって形成されている排水開口部を通して排水される。
【００４３】
以上から、本発明は、明白且つ本構造に固有の他の利点と共に述べた上記目的及び目標の全てを実現するのに良く適合していることがお分かり頂けるであろう。
或る種の特徴と二次的な組み合わせは有用であり、他の特徴及び二次的組み合わせに関係なく使用できるものと理解頂きたい。これは、特許請求の範囲で考慮されており、その範囲内にある。
【００４４】
本発明の範囲から逸脱することなく、本発明から多くの実施形態を作ることができるので、本明細書に記載し、添付図面に示している全ての事柄は、分かり易く説明するためのものであって、制限を加えるものではないと解釈すべき旨理解頂きたい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に従って作られたコレクタを含んでいるカラムの水平断面の上面図であり、コレクタをやや概略的に示しており、矢印はコレクタ内の液体の流れの方向を示している。
【図２】図１よりも拡大して示しているコレクタの部分上面図である。
【図３】コレクタの、図２の３−３線に沿う垂直断面の部分側面図である。
【図４】図４Ａは、図３の番号４Ａで示している領域内のコレクタの拡大部分側面図である。
【００４６】
図４Ｂは、本発明の或る実施形態によるコレクタの一群のベーンの斜視図である。
【図５】コレクタの、図２の５−５線に沿う垂直断面の拡大部分端面図であり、弦状サンプの更に細部を示している。
【図６】コレクタの、図２の６−６線に沿う拡大部分端面図であり、弦状サンプと下の分配器の分割ボックスの間を伸張する溢流管を示している。
【図７】弦状サンプと溢流管を示しているコレクタの、図２より拡大率が大きい部分上面図である。
【図８】コレクタと共に使用されるダウンパイプの側面図である。
【図９】環又はリング状のサンプに沿う液体の流れを示すために中心部分を取り外したコレクタの上面図である。
【図１０】図９の番号１０で示している領域内のコレクタの部分上面図であり、環状サンプが弦状サンプの１つの端部に供給している領域の細部を示している。
【図１１】図９の番号１１で示している領域内のコレクタの部分上面図であり、環状サンプが別の弦状サンプの対応する端部への供給を遮断されている領域の細部を示している。
【図１２】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【図１３】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【図１４】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【図１５】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【図１６】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【図１７】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【図１８】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概括的には物質移動カラムに関しており、より具体的には、降下する液体を、そのようなカラム内の下にあるパッキングのベッド又は他の装置に均一に分布させるために集め、混合するための装置と方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
物質移動カラムは、熱交換カラムを含め、通常、直立するシェルと、パッキング及び／又は水平方向に配置されたトレーを用いて、カラム内を流れる流体ストリームの間で物質又は熱を移動させ易くする前記シェル内の複数の区域と、を含んでいる。流体ストリームは、通常は、１つ又は複数の下方向に流れる液体ストリームと、１つ又は複数の上昇する蒸気ストリームであるが、別の組み合わせの流体ストリームでもよい。１つ区域の底から出る液体は、その区域の水平方向断面に亘る異なる場所では、濃度と組成が異なる。これらの濃度と組成の分布不良を少なくするため、液体は、しばしば、下方の区域に分配される前に集められ、混ぜ合わされる。液体が１つの区域から別の区域へ降下するときに、液体を効果的に集め、混合し、分配するのに、別体の構成要素を用いることが多い。しかしながら別体の構成要素を使用するのは、これらの構成要素によって占められる垂直方向の空間が、カラム内の流体ストリームの他の処理のために利用できる領域を減らし、所望の処理作用を行うのに必要な空間を提供するためにもっと背の高いカラムを使用することが必要になるので望ましくない。
【０００３】
カラム内の或る区域から出る液体を集めて混ぜ合わせるのに必要な構成要素の数と垂直方向の空間を減らすために、複合型のコレクタとミキサが上記型式のカラム内で使用されてきた。この複合型のコレクタとミキサは、降下する液体を集めてサンプへ送り、サンプから液体を中心の溢流管へ送る複数の列の上向きに伸張するベーンを使用している。集められた全ての液体が単一の溢流管へ流れるので、この装置は効果的なミキサではあるが、高い液体流量及び／又は大きなカラム直径のため２つ又はそれ以上の溢流管を使用しなければならない用例では、混合効率が大幅に下がる。そのような用例では、コレクタの１つの領域から１つの溢流管へ送られる液体は、コレクタの残りの領域から別の溢流管へ流れる液体とは組成が異なることもある。その結果、溢流管に入る液体が実質的に均一な組成となるように、２つ又はそれ以上の溢流管を使って高い流量を取り扱えるだけでなく、コレクタの異なる領域からの液体を混ぜ合わせるのにも効果的な複合型のコレクタとミキサに対する必要性が大きくなっている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
或る態様では、本発明は、物質移動カラム内の上の区域から集められた液体を、下の区域へ放出する前に、より均一に混ぜ合わせる液体コレクタに着目している。ここで用いている「物質移動カラム」は、熱交換だけを行うカラムを包含するものとする。液体コレクタは、少なくとも第１及び第２サンプを備えており、サンプの一方は環状のサンプでもよく、他方又は両方が弦状のサンプでもよい。サンプは、コレクタを２つ又はそれ以上の液体回収領域に分割し、各領域は、第１組の間隔を空けて配置された液体回収チャネルと、相互挿入された第２組の間隔を空けて配置された液体回収チャネルとを含んでいる。降下する液体を液体回収チャネルに導くための表面を有している複数の上向きに伸張するデフレクタが、液体回収領域内に配置されている。排水開口部は、第１組のチャネル内の液体を第１サンプへと優先的に排水し、第２組のチャネル内の液体を第２サンプへと排水できるように、液体回収チャネル内に配置されている。液体回収チャネルからの優先的な流れは、例えば、第１組の液体回収チャネルの一方の端部からの液体の流れを部分的に又は全体的に遮断し、且つ第２組の液体回収チャネルの反対側の端部からの液体の流れを部分的に又は全体的に遮断し、液体回収チャネルを流れの所望の方向で下向きに傾け、及び、排水開口部を異なるサンプと整列させるような、様々な方法で達成することができる。第１及び第２組の液体回収チャネルは、ほぼ等量の液体を、各液体回収領域から第１及び第２サンプへ送るのが望ましい。この様にして、好都合に、第１サンプ内の液体は、第２サンプ内の液体と概ね同じ濃度及び組成になる。溢流管入口の様な１つ又は複数の開口部が、サンプの少なくとも１つに設けられ、サンプから液体を出してカラム内の下の区域に送ることができるようになっている。
【０００５】
コレクタの或る実施形態では、一方のサンプは環状サンプで、他方のサンプは弦状サンプである。別の実施形態では、環状サンプと共に又は環状サンプ無しで、２つ又はそれ以上の弦状サンプが使用されている。或る実施形態の液体回収領域は、半球形であり、随意的に１つ又は複数の中心領域を含むことができる。別の実施形態では、液体コレクタ領域は、パイ形状の四分円である。３組以上の液体回収チャネルを使用することもできる。
【０００６】
或る好適な実施形態では、２つの間隔を空けて配置されている弦状サンプと環状サンプがコレクタ内に用いられている。弦状サンプは、コレクタを、ほぼ等しい面積の２つの半球形液体回収領域と、各半球形液体回収領域の面積の略２倍の中央液体回収領域との３つの領域に分割している。両方の弦状サンプは、下の液体分配器に送るために、液体を溢流管へ排水する溢流管入口を含んでいる。流れ制限装置は、各半球形領域内の液体の一部分を、隣接するサンプを迂回させて遠隔のサンプに送るように、サンプに沿って配置されている。好適に、各液体回収領域内の集められた液体は、１つの弦状サンプ内の混合液体が他の弦状サンプ内の混合液体と概ね同じ濃度及び組成となるように、両方の弦状サンプにほぼ等量送られる。この様に、コレクタが上の区域から液体を受け取ったとき、液体の組成がカラムの断面に亘って変わっていても、コレクタは、より均一な濃度及び組成の２つ又はそれ以上の液体ストリームを、下の区域に送ることができる。液体の量は、２つ又はそれ以上の液体ストリームで同じであってもよいし、１つ又は複数の液体ストリーム内に、別の液体ストリーム内よりも多量の液体があってもよい。上昇する蒸気の流れチャネルは、蒸気が、降下する液体と向流関係でコレクタを通って上向きに通過できるように、隣接する液体回収チャネルの間の空間内に形成されるのが望ましい。
【０００７】
別の態様では、本発明は、物質移動カラム内の上の区域から液体を集め、より均一な組成の１つ又は複数の液体ストリームを得るために液体を混ぜ合わせるために、上記コレクタを使用する方法に着目している。液体ストリームは、次に、カラム内で更に処理するため下の区域に送られる。本方法は、コレクタの２つ又はそれ以上の液体回収領域内に配置されている複数のチャネル内の降下する液体を集める段階を含んでいる。各液体回収領域内のチャネルは、２つ又はそれ以上の相互挿入された組に配置されており、一組のチャネルは、集められた液体を優先的に１つのサンプへ送り、もう一組のチャネルは、集められた液体を優先的に別のサンプへ送る。第１及び第２組のチャネルは、ほぼ等量の液体を２つのサンプへ送るのが望ましい。サンプ内の液体は、次に、カラム内の下の区域へ送られ、そこで液体は更に処理される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
添付図面は、明細書の一部であり、明細書と関連付けて読んで頂きたい。なお、各図面内の同様な部品を示すのに同じ参照番号を使用している。
以下、詳細に図面を見ていくが、先ず図１では、流体ストリームを処理して分留製品を得るため、及び／又は流体ストリームの間で物質移動及び熱交換を引き起こすためのカラムを、全体的に番号２０で示している。カラム２０は、円筒形、多角形又は他の適した形状を有し、カラム内の流体及び状態と適性のある金属又は他の材料で作られた剛体の直立するシェル２２を備えている。シェル２２は、流体ストリームに所望の処理を、シェル２２で画定された開放内部領域２４内で施せるように選択された直径と高さを有している。
【０００９】
本発明のコレクタ２６は、シェル２２内に実質的に水平方向に取り付けられており、コレクタ２６が上の区域から降下してくる実質的に全ての液体を捕捉できるように、開放内部領域２４の水平方向断面のほぼ全体を満たす寸法に作られている。上の区域には、物質移動又は熱交換カラム内に一般的に設けられる、液体を横方向に分配する様々な装置の何れかが入っている。例えば、上の区域には、ランダムな又は構造化されたパッキングのベッドが含まれている。上の区域内の装置の固有の性質は、本発明を理解する上で重要ではない。
【００１０】
図１でよく分かるように、コレクタ２６は、環状のサンプ２８と、平行に間隔を空けた関係に伸張している２つの弦状のサンプ３０及び３２とを備えている。弦状サンプ３０及び３２は、カラム２０の断面を完全に横切って伸張する長さを有し、両端は、環状サンプ２８と相互接続している。溢流管入口３４及び３６は、それぞれ、弦状サンプ３０及び３２の水平方向長さに沿って中央に配置されている。以下に論じるように、本発明は、サンプの配置及び数が違っても、並びに溢流管入口の数と場所が違っても、利用することができる。
【００１１】
弦状サンプ３０及び３２は、コレクタ２６の表面を、中心領域３８と２つの側部領域４０及び４２に分割するよう配置されており、中心領域３８の面積は、２つの側部領域４０及び４２のそれぞれの面積のほぼ２倍である。次に図２−４Ｂに示すように、直立する液体回収ベーン４４の複数の平行な列が、これらの領域３８、４０、４２内に配置され、実質的にそれらの領域を満たしている。図４Ａ及び図４Ｂで良く分かるように、各ベーン４４は、チャネル４６と、チャネル４６から上向きに垂直に対し或る角度で伸張するデフレクタ４８と、を備えている。チャネル４６とベーン４４のデフレクタ４８は、一体の一部品の構造体として示しているが、別々の構成要素として形成してもよい。各ベーン４４の各部分は、一片の金属又は他の材料を単に所望の形状に曲げることによって形成するのが望ましいが、必要であれば別の構造形態を使用してもよい。チャネル４６は、間隔を開けて配置され底部パネル５４で相互接続されている、長手方向に伸びる側壁５０及び５２で形成されている。チャネル４６の幅は、隣接するベーン４４の間の間隔より狭いので、開放蒸気経路５６がベーン４４の間に形成され、矢印５７で示す蒸気の上向きの経路がコレクタ２６を通して形成されるようになっている。
【００１２】
デフレクタ４８は、側壁５０から或る角度で上向きに伸張しており、上端部に下向きに角度の付いたフランジ５８を有している。デフレクタ４８とその上端部に配置されているフランジ５８の角度の付いた特性は、隣接する蒸気経路５６を覆うシールドを形成し、降下する液体が蒸気経路５６に入るのを防いでいる。つまり、降下する液体は、関係するデフレクタ４８の角度の付いた表面と、隣接するベーン４４に付いているフランジ５８によって、チャネル４６に漏斗形に囲い込まれる。隣接するベーン４４の間の間隔は、隣接するベーン４４の群の上端部を横切って横断方向に伸張し、デフレクタ４８の上端部を受け入れるための切除部分を有するスペーサープレート６０で維持されている。同様に、複数の横方向に間隔を空けて配置されているボルト締めプレート６２は、ベーン４４の群の下端部の下を横断方向に伸張し、チャネル４６を受け入れるための切除部分を有している。
【００１３】
ベーン４４は、長手方向に向けられており、中心領域３８では弦状サンプ３０と３２の間に、側部領域３８及び４０では、それぞれ弦状サンプ３０及び３２と環状サンプ２８の間に、水平方向に伸張している。ベーン４４は、弦状サンプ３０及び３２の水平長手方向軸に垂直に伸張しているのが望ましいが、別の角度で伸張していてもよい。各ベーン４４内のチャネル４６の少なくとも一端は、開いていて排水開口部として作用し、流体がチャネル４６から隣接する環状サンプ２８か弦状サンプ３０又は３２に流れるようになっている。チャネル４６の少なくとも幾つか又は全ての他端は、プレート６４の形をした流れ制限器（図４Ｂ、５）によって完全に、又は部分的に遮断されており、液体が遮断された端部を通ってチャネル４６を出るのを防ぐか又は妨げている。この様に、中心領域３８内の幾つかのチャネル４６は、液体を優先的に弦状サンプ３０に送り、一方、別のチャネル４６は、液体を優先的に他方の弦状サンプ３２に送る。中心領域３８内の更に別のチャネル４６は、液体を両方の弦状サンプ３０及び３２に送るように、両方の端部が開いていてもよい。例えば、或る配置では、プレート６４で一方の端部が遮断されたチャネル６４と、他方の端部が遮断されたチャネル６４とが１つ置きに配置され、隣接するチャネル４６同士が、液体を優先して異なる弦状サンプ３０及び３２に送ることができるようになっている。別の配置では、３つ置きにチャネル４６の両端が開いていてサンプ３０及び３２の両方に液体を送るようになっており、残りのチャネル４６は、両端が交互に遮断されている。中心領域３８からの液体の流れがほぼ等量に分けられて弦状サンプ３０及び３２に送られるのであれば、この他の配置を使用してもよい。隣接するチャネル４６又はチャネルのグループが、異なる弦状サンプ３０及び３２に液体を送り、一方のサンプ内の液体が、他方のサンプ内の液体と実質的に同じ組成となるようにすることも重要である。この様に、中心領域３８の断面に亘るベーン４４で捕捉された液体は、別々の溢流管入口３４及び３６に入る前に、良く混ぜ合わされ、組成が均一になる。
【００１４】
同様に、側部領域４０及び４２のベーン４４内のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８と、隣接する弦状サンプ３０又は３２とに、交互に又は別のやり方で送るように、一端又は両端が開いている。この様に、両側部領域４０及び４２内のベーン４４で捕捉された液体は、環状サンプ２８と弦状サンプ３０及び３２に、ほぼ等量送られる。
【００１５】
環状サンプ２８は、その液体を、弦状サンプ３０及び３２の選択された端部に送り、弦状サンプ３０及び３２は、集められた液体を溢流管入口３４及び３６へと送る。図９−１１で良く分かるように、環状サンプ２８の一方の半球形部分は、液体を弦状サンプ３０の一方の端部に送り、他方の半球形部分は、液体を他方の弦状サンプ３２の反対側の端部に送る。一方の環遮断プレート６６は、環状サンプ２８の、弦状サンプ３０の入口端部の直ぐ下流に配置され、他方の環遮断プレート６８は、他方の弦状サンプ３２の入口端部の直ぐ下流に配置されている。弦状サンプ３０及び３２の反対側の端部は、液体が環状サンプ２８からサンプ３０及び３２の遮断された端部に入るのを防ぐか又は妨げ、弦状サンプ３０及び３２内の液体が環状サンプ２８に入るのを防ぐか又は妨げるために、それぞれ端部プレート７０及び７２で遮断されている。従って、図１でよく分かるように、環遮断プレート６６及び６８とサンプ端部プレート７０及び７２は、環状サンプ２８を、液体を側部領域４０から弦状サンプ３２へ送り、他方の側部領域４２から他方の弦状サンプ３０へ送る、２つの半球形部分に分割する働きをする。この様に、側部領域４０でベーン４４に捕捉された液体の一部は、溢流管入口３４及び３６に入る前に、他方の側部領域４２の液体と混ぜ合わされる。或る好適な配置では、側部領域４０で捕捉された液体の一部は、関係するチャネル４６の一端を通して直接弦状サンプ３０に送られ、一方、捕捉された液体の、他の望ましくは等量の部分が、チャネル４６の他方の端部を通して、環状サンプ２８の一方の半球形部分に送られ、流れ矢印７４の方向に、他方の弦状サンプ３２に運ばれる。同様に、他方の側部領域４２で捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３２に送られ、一方、他の部分は、環状サンプ２８の他方の半球形部分に送られ、流れ矢印７６の方向に、他方の弦状サンプ３０に運ばれる。この配置にすれば、確実に、コレクタ２６で捕捉される液体の内の等量の部分が溢流管入口３４と３６へ送られ、一方の入口に入る液体が、他方の入口に入る液体と実質的に同じ組成になる。液体が、サンプ２８、３０及び３２に沿って所望の方向に流れ易くするため、サンプの床は、随意的に、流れの方向に下向きに傾斜させてもよい。同様に、チャネル４６の端部からの液体の流れを妨げるために端部プレート６４を使用するのではなく、チャネルを、単にチャネル４６からの液体の所望の流れの方向に下向きに傾斜させてもよい。
【００１６】
次に図６−８に示すように、溢流管７８は、各溢流管入口３４及び３６から下向きに伸張し、下の分配器の分割ボックス８０の中に入っている。溢流管７８は、垂直方向下向きに伸張しているのが望ましいが、図６に示すように傾いていてもよい。ダウンパイプ８２は、長方形の溢流管入口３４及び３６の端部に隣接して、両方の弦状サンプ内に設けられている。下の分配器は、パッキングのベッドの様な装置が入った下の区域に、液体を均一に横方向に分配するために用いられる。下の区域の分配器及び装置の具体的な詳細は、コレクタ２６の設計に属する本発明にとって重要ではない。２つの溢流管７８を使用すれば、コレクタ２６は、コレクタ２６の設計によって、一方の溢流管内の液体の流量と組成が他方の溢流管内のそれとほぼ同じであることを保証しながら、高い液体流量を扱えるようになる。
【００１７】
次に図１２は、環状サンプ２８と１つの弦状サンプ３２とを備えた別の実施形態のコレクタ１２６を示している。弦状サンプ３２は、カラム２０の中心断面を完全に横断して伸張し、その両端は、環状サンプ２８と相互接続している。溢流管入口３６は、弦状サンプ３２の水平方向長さに沿って中心に配置されている。
【００１８】
弦状サンプは、コレクタ１２６の表面を、ほぼ等しい面積の２つの側部領域４０及び４２に分割するように配置されている。先に述べた型式の、直立する液体回収ベーン４４の複数の平行な列が、領域４０及び４２内に配置され、実質的に同領域を満たしている。
【００１９】
各ベーン４４のチャネル４６の少なくとも一方の端部は開いており、流体がチャネル４６から隣接する環状サンプ２８又は弦状サンプ３２に流れる排水開口部を形成している。この実施形態では、先に述べたプレート６４の様なプレートで一方の端部が遮断されたチャネルと、他方の端部が遮断されたチャネル６４とが１つ置きに配置されているので、隣接するチャネル４６同士が、液体を優先的に弦状サンプ３２又は環状サンプ２８へ送る。環遮断プレート６６及び６８は、環状サンプ２８内の弦状サンプ３２の互いに反対側の端部に配置され、環状サンプ２８を、液体を弦状サンプ３２の互いに反対側の端部に別々に送る半球形部分に分割している。従って、液体回収領域４０から環状サンプ２８に入る液体は、弦状サンプ３２の一方の端部に送られ、他方の液体回収領域４２から環状サンプ２８へ入る液体は、弦状サンプ３２の反対側の端部に送られる。この様に、側部領域４０及び４２の断面に亘ってベーン４４で捕捉された液体の一部は、弦状サンプ３２に達する前に環状サンプ２８の異なる半球形部分内で混ぜ合わされ、溢流管入口３６に入る前に、より均一な組成となっている。環遮断プレート６６及び６８は、必要に応じて省くこともできる。コレクタ２６に関して先に述べた設計の変更を、コレクタ１２６についても使用できる。例えば、液体が隣接するチャネル４６とは反対側の端部から流れ出るのではなく、２つ又はそれ以上の隣接するチャネル４６が同じ端部で液体を放出するように、チャネル４６をグループにまとめてもよい。同様に、チャネル４６を所望の流れ方向に下向きに傾斜させることによって、チャネル４６からの流れを所望の方向にすることもできる。
【００２０】
図１３に、本発明のコレクタの別の実施形態を番号２２６で示している。コレクタ２２６は、環状サンプ２８と、平行に且つ間隔を空けて伸張している３つの弦状サンプ３０、３２及び３３と、を含んでいる。溢流管入口３４、３６及び３７は、それぞれ弦状サンプ３０、３２及び３３の水平方向長さに沿って中央に配置されている。
【００２１】
弦状サンプ３０、３２及び３３は、コレクタの表面を２つの中心領域３８及び３９と、２つの側部領域４０及び４２に分割するように配置されている。直立した液体回収ベーン４４の複数の平行な列は、領域３８、３９、４０及び４２内に配置され、実質的にこれらを満たしている。ベーン４４は、中心領域３８では弦状サンプ３０と３２との間に伸張し、中心領域３９では弦状サンプ３２及び３３との間に伸張するように、長手方向に向けられている。またベーン４４は、側部領域４０では弦状サンプ３３と環状サンプ２８の間に伸張し、側部領域４２では弦状サンプ３０と環状サンプ２８の間に伸張するように、長手方向に向けられている。各ベーン４４のチャネル４６の少なくとも一方の端部は開いており、流体が、チャネル４６から隣接する環状サンプ２８、又は弦状サンプ３０、３２又は３３に流れるようになっている。チャネル４６の少なくとも幾つかの他方の端部は、例えば先に述べたプレート６４によって完全に又は部分的に遮断され、液体が、遮断された端部を通ってチャネル４６を出るのを防ぐか又は妨げている。この様に、液体は、幾つかのチャネル４６から１つの方向に優先的に流れ、別のチャネル４６から反対の方向へ優先的に流れる。
【００２２】
環遮断プレート６６及び６８とサンプ端部プレート７０、７１、７２及び７３は、環状サンプ２８を半球形部分に分割する働きをする。環状サンプ２８の一方の半球形部分は、液体を弦状サンプ３３の一方の端部に送り、他方の半球形部分は、液体を他方の弦状サンプ３０の反対側の端部に送る。環遮断プレート６６は、環状サンプ２８の、弦状サンプ３３の入口端部の直ぐ下流に配置されており、もう一つの環遮断プレート６８は、弦状サンプ３０の入口端部の直ぐ下流に配置されている。弦状サンプ３０及び３３の反対側の端部は、それぞれ端部プレート７１及び７２によって遮断され、液体が環状サンプ２８からサンプ３０及び３３の遮断された端部に入るのを防ぐか又は妨げ、或いは、弦状サンプ３０及び３３内の液体が環状サンプ２８に入るのを防ぐか又は妨げている。弦状サンプ３２の両端も、端部プレート７０及び７３によって遮断され、液体が環状サンプ２８からサンプ３２の遮断された端部に入るのを防ぐか又は妨げ、サンプ３２内の液体が環状サンプ２８に入るのを防ぐか又は妨げている。しかしながら、別の実施形態では、弦状サンプ３２の両端は、端部プレートで遮断されていないか、穴が開いているか、又は、堰として作用するように高さが低くなっているか、或いは、環状サンプ２８内の液体の一部が中心弦状サンプ３２に送られ、弦状サンプ３２内の液体が環状サンプ２８に流れるように何らかの方法で形成されている。
【００２３】
側部領域４２のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ及び隣接する弦状サンプ３０に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、側部領域４２でベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３０に送られ、一方、別の部分は、環状サンプに送られて、弦状サンプ３３に運ばれる。
【００２４】
同様に、側部領域４０のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ及び隣接する弦状サンプ３３に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、側部領域４０でベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３３に送られ、別の部分は、環状サンプ２８に送られて、弦状サンプ３０に運ばれる。
【００２５】
中心領域３８及び３９のベーン４４のチャネル４６は、液体を中心の弦状サンプ３２と隣接するサンプ３０及び３３それぞれに送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この配置にすれば、確実に、コレクタ２２６によって捕捉された液体が、溢流管入口３４、３６及び３７に比例した量で送られ、１つの溢流管入口に入る液体が、他の溢流管入口に入る液体と実質的に同じ組成になる。他のコレクタの実施形態に関連して先に述べた設計の変更及び特徴は、コレクタ２２６についても用いることができる。
【００２６】
図１７に示す変更例では、単一の中心弦状サンプ３２が、２つの隣接する弦状サンプ３２ａと３２ｂに置き換えられており、関連する溢流管３６が除去されている。弦状サンプ３２ａの一方の端部は、環状サンプ２８の一方と流体連通しており、液体回収領域３９から弦状サンプ３２ａに入る液体が、環状サンプ２８に優先的に流れ込み、次に弦状サンプ３０に流れるようになっている。同様に、弦状サンプ３２ｂの反対側の端部は、環状サンプ２８の他方と流体連通しており、液体回収領域３８から弦状サンプ３２ｂに入る液体が、環状サンプ２８に優先的に流れ込み、次に弦状サンプ３３に流れるようになっている。流れ制限プレート７０及び７３は、それぞれ弦状サンプ３２ａ及び３２ｂの互いに反対側の端部に配置され、弦状サンプ３２ａ及び３２ｂのこの端部での液体の流れの出入りを防ぐか又は妨げている。
【００２７】
次に図１４は、コレクタの更に別の実施形態を、番号３２６で示している。コレクタ３２６は、１つの環状サンプ２８と、コレクタ２６の表面をほぼ等面積の４つのパイ型四分円領域８６、８８、９０及び９２に分割するように横断している２つの弦状サンプ３０及び３２と、を含んでいる。溢流管入口３４、３６は、弦状サンプ３０又は３２の一つの水平方向長さに沿って配置されている。直立した液体回収ベーンの複数の平行な列が、領域８６、８８、９０及び９２内に配置され、その領域を実質的に満たしている。ベーン４４は、弦状サンプ３０又は３２の一方と環状サンプ２８の間に伸張するよう、長手方向に向けられている。各ベーン４４のチャネル４６の少なくとも一方の端部は開いており、流体が、チャネル４６から隣接する環状サンプ２８、又は弦状サンプ３０又は３２に流れ込めるようになっている。
【００２８】
環遮断プレート６６は、環状サンプ２８の、弦状サンプ３２の第１端部の直ぐ下流に配置され、もう１つの環遮断プレート６８は、弦状サンプ３２の第２端部の直ぐ下流に配置されている。弦状サンプ３０の第１及び第２端部は、それぞれ端部プレート７０及び７２によって遮断されており、液体が環状サンプ２８からサンプ３０の遮断された端部に入るのを防ぐか又は妨げ、或いは、サンプ３０内の液体が環状サンプ２８に入るのを防ぐか又は妨げている。中心プレート８４は、（四分円領域）９０と８８の間に対角線状に配置されており、弦状サンプ３０の半分に沿って流れる液体が、弦状サンプ３２の一方の部分へと向け直されて溢流管入口３６に達し、弦状サンプ３０のもう半分に沿って反対方向に流れる液体が、弦状サンプ３２の他方の部分へと向け直されて他方の溢流管入口３４に達するようになっている。中心プレート８４は、実際には弦状サンプ３０及び３２の両方を２つの小さいサンプに分割しており、溢流管入口３４及び３６は、サンプ３２から作られた２つの小さいサンプだけに配置されていることが分かる。
【００２９】
四分円領域８６及び８８のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８及び隣接する弦状サンプ３０に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、領域８６及び８８のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３０に送られ、最終的に弦状サンプ３２内の溢流管３６に入り、一方、他の部分は、環状サンプ２８に送られ、弦状サンプ３２の第１端部そして溢流管３４へ運ばれる。
【００３０】
四分円領域９０及び９２では、ベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８及び隣接する弦状サンプ３０に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、領域９０及び９２のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３０に送られ、最終的に弦状サンプ３２内の溢流管入口３４に入り、一方、他の部分は、環状サンプに送られ、弦状サンプ３２の第２端部そして溢流管入口３６へ運ばれる。この配置にすれば、確実に、コレクタ３２６によって捕捉された液体の実質的に等量の部分が溢流管入口３４と３６に送られ、１つの入口に入る液体が、他の入口に入る液体と実質的に同じ組成になる。溢流管入口３６に入る液体は、下向きに流れ、先に述べた分割ボックス８０の様な１つの分割ボックスに放出され、溢流管入口３４に入る液体は、他の分割ボックスに流れ込む。
【００３１】
次に図１５は、コレクタの又別の実施形態を番号４２６で示している。コレクタ４２６は、１つの環状サンプ２８と、コレクタ２６の表面をほぼ等面積の４つのパイ型四分円領域８６、８８、９０及び９２に分割するように横断している２つの弦状サンプ３０及び３２と、を含んでいる。溢流管入口３４、３５、３６及び３７は、弦状サンプ３０及び３２の水平方向長さに沿って配置されている。直立した液体回収ベーンの複数の平行な列が、領域８６、８８、９０及び９２内に配置され、その領域を実質的に満たしている。領域８８及び９０のベーン４４は、弦状サンプ３０と環状サンプ２８の間を伸張するように、長手方向に向けられている。領域８６と９２のベーンは、図１４に示している位置から回転され、弦状サンプ３２と環状サンプ２８の間を伸張するように向けられている。各ベーン４４のチャネル４６の少なくとも一方の端部は開いており、流体が、チャネル４６から隣接する環状サンプ２８、又は弦状サンプ３０又は３２に流れ込めるようになっている。
【００３２】
環遮断プレート６６は、環状サンプ２８の、弦状サンプ３２の第１端部の直ぐ下流に配置され、もう１つの環遮断プレート６８は、弦状サンプ３２の第２端部の直ぐ下流に配置されている。弦状サンプ３０の第１及び第２端部は、それぞれ端部プレート７０及び７２によって遮断されており、液体が環状サンプ２８からサンプ３０の遮断された端部に入るのを防ぐか又が妨げ、或いは、サンプ３０内の液体が環状サンプ２８に入るのを防ぐか又は妨げている。中心プレート８４は、四分円領域８８と９０の間に対角線状に配置され、弦状サンプ３０の部分に沿って流れている液体が、弦状サンプ３２へと向け直されて溢流管入口３５及び３６に達するようになっている。
【００３３】
四分円領域８６のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８及び隣接する弦状サンプ３２に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、領域８６のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３２に送られ、最終的に溢流管入口３６に入り、一方、他の部分は、環状サンプに送られ、弦状サンプ３２の第１端部そして溢流管３５へ運ばれる。
【００３４】
四分円領域８８のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８及び隣接する弦状サンプ３０に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、領域８８のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３０に送られ、溢流管入口３７に入り、一方、他の部分は、環状サンプ２８に送られ、弦状サンプ３２の第１端部そして溢流管３５へ運ばれる。
【００３５】
四分円領域９０のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８及び隣接する弦状サンプ３０に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、領域９０のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３０に送られ、溢流管入口３４に入り、一方、他の部分は、環状サンプ２８に送られ、弦状サンプ３２の第２端部そして溢流管３６へ運ばれる。
【００３６】
四分円領域９２のベーン４４のチャネル４６は、液体を環状サンプ２８及び隣接する弦状サンプ３２に送るため、交互に又は他の様式で一端又は両端が開いている。この様に、領域９２のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３２に送られ、溢流管入口３５に入り、一方、他の部分は、環状サンプ２８に送られ、弦状サンプ３２の第２端部そして溢流管３６へ運ばれる。
【００３７】
上記の配置にすれば、確実に、コレクタ４２６によって捕捉される液体の実質的に等量の部分が、溢流管入口３４及び３５、並びに溢流管入口３６及び３７に送られ、各入口に入る液体は、完全に均一な組成ではないが、より均一になる。溢流管入口３４及び３５に入る液体は、下向きに流れ、より完全で均一な混合を達成するために、先に述べた型式の１つの分割ボックスに送られるのが望ましい。同様に、溢流管入口３６及び３７に入る液体は、下向きに、別の分割ボックス８０に流れ込む。
【００３８】
次に図１６はコレクタ５２６を示しており、このコレクタは、液体がチャネル４６を出る様式が、先に説明した実施形態とは異なっている。コレクタ５２６は、平行且つ間隔を空けた関係で伸張する弦状サンプ３０、３２及び３３を含んでいる。溢流管入口３４、３６及び３７は、それぞれ弦状サンプ３０、３２及び３３の水平方向長さに沿って中央に配置されている。弦状サンプ３０、３２及び３３は、コレクタの表面を、２つの中心領域３８及び３９と、２つの側部領域４０及び４２に分割するように配置されている。直立した液体回収ベーン４４の複数の平行な列が、領域３８、３９、４０及び４２内に配置されており、その領域を実質的に満たしている。ベーン４４は、カラム２０の全部又は大部分に亘って伸張するように、長手方向に向けられている。
【００３９】
或る好適な実施形態では、ベーン４４のチャネル４６の床及び／又は側壁は、液体を、サンプ３０、３２及び３３の内の１つ又はそれ以上に送るため、少なくとも１つの排水開口部９４を有している。隣接するベーン４４のチャネル４６は、液体をサンプ３０、３２及び３３に送るため、交互に又は他の様式で配置された排水開口部９４を有している。この様に、領域３８、３９、４０及び４２のベーン４４によって捕捉された液体の一部は、直接弦状サンプ３０に送られ、溢流管入口３４に入り、一方、領域４０で捕捉された液体の他の部分は、直接弦状サンプ３２及び３３に送られ、それぞれ溢流管入口３６及び３７に流れ込む。
【００４０】
サンプ及び溢流管入口の数と配置は、コレクタ５２６内で変更することができる。一例であるが、コレクタ５２６は、弦状サンプ３０、３２及び３３に加えて、先に述べた型式の環状サンプを含んでいてもよい。環状サンプが用いられている場合、各ベーン４４のチャネル４６の少なくとも一方の端部が開いていて、流体が、チャネル４６から隣接する環状サンプに流れ込めるようになっているか、又は、各チャネルが、液体を、サンプ３０、３２及び３３の内の１つ又はそれ以上に送るため、少なくとも１つの排水開口部９４を有している。この実施形態では、液体が、環状サンプ２８から弦状サンプ３０、３２及び３３に流れ込むのを防ぐか又は妨げるために、端部プレートを使用してもよい。端部プレートは、穴が開いているか、高さが違っているか、或いは、環状サンプから弦状サンプ３０、３２及び３３に送られる液体の量を制御するような何らかの構造に作られている。端部プレートは、液体が、環状サンプから弦状サンプ３０、３２及び３３の内の１つ又はそれ以上に、或いはその逆に流れるのを防ぐ高さになっていてもよいし、穴が開いていても、高さが違っていても、或いは、制御された量の液体が、弦状サンプ３０、３２及び３３の内の１つ又はそれ以上に出入りできるような何らかの構造に作られていてもよい。
【００４１】
更に別の実施形態では、液体を異なる液体回収領域から異なる弦状サンプへ送るため、単一の環状サンプ２８が、２つ以上の同心の環状サンプに置き換えられている。そのような同心環状サンプを採用しているコレクタ６２６を図１８に示している。コレクタ６２６では、環状領域が、環状領域の円周の一部分の回りに伸張している第１外側環状サンプ２８ａと、円周の残りの部分の回りに伸張している第２外側環状サンプ２８ｂとに分けられている。同心の第１内側環状サンプ２８ｃは、第１外側環状サンプ２８ａから半径方向内側に、望ましくは隣接して配置されており、環状領域円周の少しの部分の回りに伸張している。同様な第２内側環状サンプ２８ｄは、第２外側環状サンプ２８ｂから半径方向内側に配置されており、環状領域円周の別の少しの部分の回りに伸張している。第１の外側及び内側環状サンプ２８ａ及び２８ｃは、液体を、それぞれ弦状サンプ３０と中心の弦状サンプ３２の一方の端部に送り、弦状サンプ３０の反対側の端部は、流れ制限プレート７２で閉じられている。同様に、第２の外側及び内側環状サンプ２８ｂ及び２８ｄは、液体を、それぞれ弦状サンプ３３と中心の弦状サンプ３２の反対側の端部に送る。弦状サンプ３３及び３０の他方の端部は、それぞれ、弦状サンプ３３及び３０のこれらの端部と内側環状サンプ２８ｃ及び２８ｄとの間の液体の流れを防ぐか又は妨げるため、それぞれ流れ制限端部プレート７１及び７２で閉じられている。各液体回収領域３８、３９、４０及び４２内の液体回収チャネル４６は、集められた液体を、サンプ２８ａ−ｄ、３０、３２及び３３の内の２つ又はそれ以上に排水する。例えば、液体回収領域４０内の液体回収チャネル４６は、集められた液体を、外側環状サンプ２８ａ、内側環状サンプ２８ｃ及び中心弦状サンプ３２の間で、比例的に分割する。次に外側環状サンプ２８ａは、液体を弦状サンプ３０へ送り、内側環状サンプ２８ｃは、液体を中央の弦状サンプ３２へ送る。同様に、液体回収領域４２内の液体回収チャネル４６は、集められた液体を、外側環状サンプ２８ｂ、内側環状サンプ２８ｄ及び弦状サンプ３０の間で、比例的に分割する。次に外側環状サンプ２８ｂは、液体を弦状サンプ３３へ送り、内側環状サンプ２８ｄは、液体を中央の弦状サンプ３２へ送る。液体回収領域３８内の液体回収チャネル４６は、集められた液体を、弦状サンプ３０と３２の間で等しく分割し、液体回収領域３９内の液体回収チャネル４６は、同様に、集められた液体を、弦状サンプ３３と３２の間で等しく分割する。
【００４２】
コレクタ６２６は、更に、液体を、液体回収チャネル４６から所望のサンプに優先的に排水できるようにするために、先に述べた２つの異なる型式の排水開口部を示している。或る実施形態では、排水開口部９４は、液体回収チャネルの床に形成されており、別の実施形態では、液体は、単に、液体回収チャネル４６の開口端部によって形成されている排水開口部を通して排水される。
【００４３】
以上から、本発明は、明白且つ本構造に固有の他の利点と共に述べた上記目的及び目標の全てを実現するのに良く適合していることがお分かり頂けるであろう。
或る種の特徴と二次的な組み合わせは有用であり、他の特徴及び二次的組み合わせに関係なく使用できるものと理解頂きたい。これは、特許請求の範囲で考慮されており、その範囲内にある。
【００４４】
本発明の範囲から逸脱することなく、本発明から多くの実施形態を作ることができるので、本明細書に記載し、添付図面に示している全ての事柄は、分かり易く説明するためのものであって、制限を加えるものではないと解釈すべき旨理解頂きたい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に従って作られたコレクタを含んでいるカラムの水平断面の上面図であり、コレクタをやや概略的に示しており、矢印はコレクタ内の液体の流れの方向を示している。
【図２】図１よりも拡大して示しているコレクタの部分上面図である。
【図３】コレクタの、図２の３−３線に沿う垂直断面の部分側面図である。
【図４】図４Ａは、図３の番号４Ａで示している領域内のコレクタの拡大部分側面図である。
【００４６】
図４Ｂは、本発明の或る実施形態によるコレクタの一群のベーンの斜視図である。
【図５】コレクタの、図２の５−５線に沿う垂直断面の拡大部分端面図であり、弦状サンプの更に細部を示している。
【図６】コレクタの、図２の６−６線に沿う拡大部分端面図であり、弦状サンプと下の分配器の分割ボックスの間を伸張する溢流管を示している。
【図７】弦状サンプと溢流管を示しているコレクタの、図２より拡大率が大きい部分上面図である。
【図８】コレクタと共に使用されるダウンパイプの側面図である。
【図９】環又はリング状のサンプに沿う液体の流れを示すために中心部分を取り外したコレクタの上面図である。
【図１０】図９の番号１０で示している領域内のコレクタの部分上面図であり、環状サンプが弦状サンプの１つの端部に供給している領域の細部を示している。
【図１１】図９の番号１１で示している領域内のコレクタの部分上面図であり、環状サンプが別の弦状サンプの対応する端部への供給を遮断されている領域の細部を示している。
【図１２】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【図１３】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【図１４】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【図１５】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【図１６】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【図１７】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【図１８】本発明の異なる実施形態により作られているコレクタを含んでいるカラムの上面図であり、コレクタ内の液体流れの方向を概略的に示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質移動又は熱交換カラム内の上の区域から降下してくる液体を捕捉し混ぜ合わせるための液体混合コレクタにおいて、
少なくとも第１及び第２サンプと、
前記第１及び第２サンプの少なくとも１つに配置されている少なくとも１つの開口部であって、液体が前記少なくとも１つのサンプの中に在るときには、液体が前記少なくとも１つのサンプから前記開口部を通って排水されるようになっている、開口部と、
少なくとも部分的には前記第１及び第２サンプによって境界が定められている少なくとも２つの液体回収領域と、
前記液体回収領域のそれぞれと関係付けられた、第１及び第２組の間隔を空けて配置されている液体回収チャネルと、
前記液体回収領域のそれぞれの液体回収チャネルの間の空間内の上昇する蒸気の流れのチャネルと、
前記上の区域から前記液体回収チャネルに降下するときに、液体を導くための表面を有している複数の上向きに伸張するデフレクタと、
前記液体回収チャネル内に配置されている排水開口部であって、液体が前記液体回収チャネルの中に在るときには、前記液体回収チャネルから排水できるようにする、排水開口部と、を備えており、
前記第１組の液体回収チャネルは、前記第１サンプと関係付けられ、液体が前記第１回収チャネル内に在るときには、液体が、前記第１組の液体回収チャネルの前記排水開口部を通って前記第１サンプへと、その中で混ぜ合わさるように、優先的に流れるようにし、前記第２組の液体回収チャネルは、前記第２サンプと関係付けられ、液体が前記第２回収チャネル内に在るときには、液体が、前記第２組の液体回収チャネルの前記排水開口部を通って前記第２サンプへと、その中で混ぜ合わさるように、優先的に流れるようにしている、液体コレクタ。
【請求項２】
前記第１及び第２サンプの両方に配置されている前記開口部の少なくとも一つを含んでいる、請求項１に記載の液体コレクタ。
【請求項３】
前記開口部を通して下の区域に排水するときに液体を送るため、前記第１及び第２サンプの前記開口部のそれぞれと関係付けられている溢流管を含んでいる、請求項２に記載の液体コレクタ。
【請求項４】
前記第１及び第２サンプは、共通の水平方向面内に配置されている、請求項１に記載の液体コレクタ。
【請求項５】
前記第１及び第２サンプは弦状サンプである、請求項４に記載の液体コレクタ。
【請求項６】
前記第１及び第２サンプは、それぞれ、互いに反対側の第１及び第２端部を有している、請求項５に記載の液体コレクタ。
【請求項７】
前記第１サンプの前記第１端部、及び前記第２サンプの反対側の第２端部と液体流連通している環状サンプを含んでいる、請求項６に記載の液体コレクタ。
【請求項８】
前記第１サンプの前記第２端部と前記環状サンプの間の液体の流れを妨げるために前記第１サンプの前記第２端部に配置されている第１流れ制限器と、前記第２サンプの前記第１端部と前記環状サンプの間の液体の流れを妨げるために前記第２サンプの前記第１端部に配置されている第２流れ制限器と、を含んでいる、請求項７に記載の液体コレクタ。
【請求項９】
液体が前記環状サンプ内にあるときに、液体の一部を前記第１サンプの前記第１端部に導くために、前記環状サンプの、前記第１サンプの前記第１端部に隣接する場所に配置されている第３流れ制限器と、液体が前記環状サンプ内にあるときに、液体の他の部分を前記第２サンプの前記第２端部に導くために、前記環状サンプの、前記第２サンプの前記第２端部に隣接する場所に配置されている第４流れ制限器とを含んでいる、請求項８に記載の液体コレクタ。
【請求項１０】
前記第１及び第２組の液体回収チャネルは、共通の水平面内で平行に伸張している、請求項９に記載の液体コレクタ。
【請求項１１】
前記第１及び第２サンプは、平行に、間隔を空けて伸張しており、前記第１及び第２組の液体回収チャネルは、前記第１及び第２サンプに対して垂直な関係に伸張している、請求項１０に記載の液体コレクタ。
【請求項１２】
前記第１組の液体回収チャネルは、前記第２組の液体回収チャネルと交互する様に相互挿入されている、請求項１１に記載の液体コレクタ。
【請求項１３】
前記液体回収チャネルは、互いに反対側の端部を有しており、前記排水開口部は、前記互いに反対側の端部の一方に開放端部を備えている、請求項１２に記載の液体コレクタ。
【請求項１４】
前記液体回収チャネルは、それぞれ、間隔を空けて配置されている両側壁と、接続する床とを備えており、前記液体回収チャネルは、前記サンプの上にある、請求項１２に記載の液体コレクタ。
【請求項１５】
前記排水開口部は、前記液体回収チャネルの少なくとも幾つかの前記側壁に形成されている、請求項１４に記載の液体コレクタ。
【請求項１６】
前記排水開口部は、前記液体回収チャネルの少なくとも幾つかの前記床に形成されている、請求項１４に記載の液体コレクタ。
【請求項１７】
前記第１及び第２サンプに対して平行且つ同面に配置されている第３弦状サンプを含んでいる、請求項１６に記載の液体コレクタ。
【請求項１８】
前記第１及び第２サンプに対して平行且つ同面に配置されている第３弦状サンプを含んでおり、前記液体回収チャネルは、前記第１、第２及び第３サンプの上にある、請求項６に記載の液体コレクタ。
【請求項１９】
前記液体回収チャネルは、それぞれ、両側壁と、接続する床とを備えており、前記排水開口部は、前記側壁及び／又は前記床に形成されている、請求項１８に記載の液体コレクタ。
【請求項２０】
前記第１及び第２サンプの間に間隔を空けて、前記第１及び第２サンプに対して平行且つ同面に配置されている第３弦状サンプを含んでおり、前記第３弦状サンプ内に前記開口部の少なくとも１つを含んでいる、請求項９に記載の液体コレクタ。
【請求項２１】
前記第３弦状サンプの互いに反対側の両端部に、前記互いに反対側の両端部と前記環状サンプの間の液体の流れを妨げるために、追加の流れ制限器を含んでいる、請求項２０に記載の液体コレクタ。
【請求項２２】
前記第１サンプは環状サンプであり、前記第２サンプは弦状サンプである、請求項１に記載の液体コレクタ。
【請求項２３】
前記開口部は前記弦状サンプに配置されており、前記環状サンプは、液体が前記環状サンプ内にあるときには、液体を前記弦状サンプの互いに反対側の両端部に送るために、前記弦状サンプの前記互いに反対側の両端部と液体流連通している、請求項２２に記載の液体コレクタ。
【請求項２４】
前記第１及び第２サンプは交差する弦状サンプであり、更に、前記第１サンプの互いに反対側の両端部と液体流連通している環状サンプを含んでいる、請求項１に記載の液体コレクタ。
【請求項２５】
前記第１及び第２サンプの交差領域に配置されている流れ制限器を含んでおり、前記流れ制限器は、前記交差領域を横切って対角線状に伸張し、液体が前記第２サンプの一方の部分を流れているときは、前記第１サンプの一方の部分へと液体の方向を変え、液体が前記第２サンプの他方の部分を流れているときは、前記第１サンプの他方の部分へと液体の方向を変えるようになっており、前記開口部の少なくとも１つは、前記第１サンプの前記部分の両方に配置されている、請求項２４に記載の液体コレクタ。
【請求項２６】
前記第２弦状サンプの互いに反対側の両端部に、前記環状サンプと前記第２弦状サンプの間の液体の流れを妨げるために、追加の流れ制限器を含んでいる、請求項２５に記載の液体コレクタ。
【請求項２７】
前記環状サンプの、前記第１サンプの互いに反対側の両端部に隣接する場所に、液体が前記環状サンプ内にあるときに、液体の一部を前記第１サンプの前記互いに反対側の両端部に送るために、追加の流れ制限器を含んでいる、請求項２６に記載の液体コレクタ。
【請求項２８】
前記第１及び第２組の液体回収チャネルは、共通の水平面内を平行に伸張している、請求項２７に記載の液体コレクタ。
【請求項２９】
前記液体回収領域はパイ型の四分円を備えており、前記各四分円内の前記第１及び第２組の液体回収チャネルは、隣接する前記四分円内の前記液体回収チャネルに対して反対方向に伸張している、請求項２７に記載の液体コレクタ。
【請求項３０】
前記液体回収チャネルは互いに反対側の両端部を有しており、前記排水開口部は、前記互いに反対側の両端部の一方に開放端部を備えている、請求項２７に記載の液体コレクタ。
【請求項３１】
物質移動カラム内を降下する液体を集めて混ぜ合わせる方法において、
２つ又はそれ以上の水平方向に分布配置された液体回収領域内に配置されている複数の液体回収チャネル内を降下する液体を集める段階と、
第１量の液体を、少なくとも１つの前記液体回収領域内の第１組の前記液体回収チャネルから第１サンプに優先的に送り、第２量の液体を、前記少なくとも１つの液体回収領域内の第２組の前記液体回収チャネルから第２サンプに優先的に送る段階と、
前記液体を、前記第１及び第２サンプから排水する段階と、から成る方法。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの液体回収領域内のほぼ等量の液体を、前記第１及び第２サンプに送る段階を含んでいる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
降下する液体を前記液体回収チャネルに向けるために角度の付いたデフレクタを使用する段階を含んでいる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記液体回収チャネルの間に配置されている蒸気経路を通して、上昇する蒸気を上向きに送る段階を含んでいる、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記蒸気経路を前記降下する液体から遮蔽するために前記角度の付いたデフレクタを配置する段階を含んでいる、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１及び第２量の液体を優先的に送る前記段階は、前記液体回収チャネル内に配置されている排水開口部を通して前記液体を排水する段階を含んでいる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
或る量の液体を、第２の前記液体回収領域内の第１組の前記液体回収チャネルから前記第１サンプに優先的に送る段階と、第２量の液体を、前記第２液体回収領域内の第２組の前記液体回収チャネルから環状サンプに優先的に送る段階と、或る量の液体を、第３の前記液体回収領域内の第１組の前記液体回収チャネルから前記第２サンプに優先的に送る段階と、第２量の液体を、前記第３液体回収領域内の第２組の前記液体回収チャネルから前記環状サンプに優先的に送る段階と、を含んでおり、前記第１及び第２量の液体は、ほぼ等量である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記第２サンプ内の液体を、前記第１サンプに排水する段階と、前記第１サンプ内の液体を、物質移動カラム内の下の区域に排水する段階と、を含んでいる、請求項３２に記載の方法。
【請求項１】
物質移動又は熱交換カラム内の上の区域から降下してくる液体を捕捉し混ぜ合わせるための液体混合コレクタにおいて、
少なくとも第１及び第２サンプと、
前記第１及び第２サンプの少なくとも１つに配置されている少なくとも１つの開口部であって、液体が前記少なくとも１つのサンプの中に在るときには、液体が前記少なくとも１つのサンプから前記開口部を通って排水されるようになっている、開口部と、
少なくとも部分的には前記第１及び第２サンプによって境界が定められている少なくとも２つの液体回収領域と、
前記液体回収領域のそれぞれと関係付けられた、第１及び第２組の間隔を空けて配置されている液体回収チャネルと、
前記液体回収領域のそれぞれの液体回収チャネルの間の空間内の上昇する蒸気の流れのチャネルと、
前記上の区域から前記液体回収チャネルに降下するときに、液体を導くための表面を有している複数の上向きに伸張するデフレクタと、
前記液体回収チャネル内に配置されている排水開口部であって、液体が前記液体回収チャネルの中に在るときには、前記液体回収チャネルから排水できるようにする、排水開口部と、を備えており、
前記第１組の液体回収チャネルは、前記第１サンプと関係付けられ、液体が前記第１回収チャネル内に在るときには、液体が、前記第１組の液体回収チャネルの前記排水開口部を通って前記第１サンプへと、その中で混ぜ合わさるように、優先的に流れるようにし、前記第２組の液体回収チャネルは、前記第２サンプと関係付けられ、液体が前記第２回収チャネル内に在るときには、液体が、前記第２組の液体回収チャネルの前記排水開口部を通って前記第２サンプへと、その中で混ぜ合わさるように、優先的に流れるようにしている、液体コレクタ。
【請求項２】
前記第１及び第２サンプの両方に配置されている前記開口部の少なくとも一つを含んでいる、請求項１に記載の液体コレクタ。
【請求項３】
前記開口部を通して下の区域に排水するときに液体を送るため、前記第１及び第２サンプの前記開口部のそれぞれと関係付けられている溢流管を含んでいる、請求項２に記載の液体コレクタ。
【請求項４】
前記第１及び第２サンプは、共通の水平方向面内に配置されている、請求項１に記載の液体コレクタ。
【請求項５】
前記第１及び第２サンプは弦状サンプである、請求項４に記載の液体コレクタ。
【請求項６】
前記第１及び第２サンプは、それぞれ、互いに反対側の第１及び第２端部を有している、請求項５に記載の液体コレクタ。
【請求項７】
前記第１サンプの前記第１端部、及び前記第２サンプの反対側の第２端部と液体流連通している環状サンプを含んでいる、請求項６に記載の液体コレクタ。
【請求項８】
前記第１サンプの前記第２端部と前記環状サンプの間の液体の流れを妨げるために前記第１サンプの前記第２端部に配置されている第１流れ制限器と、前記第２サンプの前記第１端部と前記環状サンプの間の液体の流れを妨げるために前記第２サンプの前記第１端部に配置されている第２流れ制限器と、を含んでいる、請求項７に記載の液体コレクタ。
【請求項９】
液体が前記環状サンプ内にあるときに、液体の一部を前記第１サンプの前記第１端部に導くために、前記環状サンプの、前記第１サンプの前記第１端部に隣接する場所に配置されている第３流れ制限器と、液体が前記環状サンプ内にあるときに、液体の他の部分を前記第２サンプの前記第２端部に導くために、前記環状サンプの、前記第２サンプの前記第２端部に隣接する場所に配置されている第４流れ制限器とを含んでいる、請求項８に記載の液体コレクタ。
【請求項１０】
前記第１及び第２組の液体回収チャネルは、共通の水平面内で平行に伸張している、請求項９に記載の液体コレクタ。
【請求項１１】
前記第１及び第２サンプは、平行に、間隔を空けて伸張しており、前記第１及び第２組の液体回収チャネルは、前記第１及び第２サンプに対して垂直な関係に伸張している、請求項１０に記載の液体コレクタ。
【請求項１２】
前記第１組の液体回収チャネルは、前記第２組の液体回収チャネルと交互する様に相互挿入されている、請求項１１に記載の液体コレクタ。
【請求項１３】
前記液体回収チャネルは、互いに反対側の端部を有しており、前記排水開口部は、前記互いに反対側の端部の一方に開放端部を備えている、請求項１２に記載の液体コレクタ。
【請求項１４】
前記液体回収チャネルは、それぞれ、間隔を空けて配置されている両側壁と、接続する床とを備えており、前記液体回収チャネルは、前記サンプの上にある、請求項１２に記載の液体コレクタ。
【請求項１５】
前記排水開口部は、前記液体回収チャネルの少なくとも幾つかの前記側壁に形成されている、請求項１４に記載の液体コレクタ。
【請求項１６】
前記排水開口部は、前記液体回収チャネルの少なくとも幾つかの前記床に形成されている、請求項１４に記載の液体コレクタ。
【請求項１７】
前記第１及び第２サンプに対して平行且つ同面に配置されている第３弦状サンプを含んでいる、請求項１６に記載の液体コレクタ。
【請求項１８】
前記第１及び第２サンプに対して平行且つ同面に配置されている第３弦状サンプを含んでおり、前記液体回収チャネルは、前記第１、第２及び第３サンプの上にある、請求項６に記載の液体コレクタ。
【請求項１９】
前記液体回収チャネルは、それぞれ、両側壁と、接続する床とを備えており、前記排水開口部は、前記側壁及び／又は前記床に形成されている、請求項１８に記載の液体コレクタ。
【請求項２０】
前記第１及び第２サンプの間に間隔を空けて、前記第１及び第２サンプに対して平行且つ同面に配置されている第３弦状サンプを含んでおり、前記第３弦状サンプ内に前記開口部の少なくとも１つを含んでいる、請求項９に記載の液体コレクタ。
【請求項２１】
前記第３弦状サンプの互いに反対側の両端部に、前記互いに反対側の両端部と前記環状サンプの間の液体の流れを妨げるために、追加の流れ制限器を含んでいる、請求項２０に記載の液体コレクタ。
【請求項２２】
前記第１サンプは環状サンプであり、前記第２サンプは弦状サンプである、請求項１に記載の液体コレクタ。
【請求項２３】
前記開口部は前記弦状サンプに配置されており、前記環状サンプは、液体が前記環状サンプ内にあるときには、液体を前記弦状サンプの互いに反対側の両端部に送るために、前記弦状サンプの前記互いに反対側の両端部と液体流連通している、請求項２２に記載の液体コレクタ。
【請求項２４】
前記第１及び第２サンプは交差する弦状サンプであり、更に、前記第１サンプの互いに反対側の両端部と液体流連通している環状サンプを含んでいる、請求項１に記載の液体コレクタ。
【請求項２５】
前記第１及び第２サンプの交差領域に配置されている流れ制限器を含んでおり、前記流れ制限器は、前記交差領域を横切って対角線状に伸張し、液体が前記第２サンプの一方の部分を流れているときは、前記第１サンプの一方の部分へと液体の方向を変え、液体が前記第２サンプの他方の部分を流れているときは、前記第１サンプの他方の部分へと液体の方向を変えるようになっており、前記開口部の少なくとも１つは、前記第１サンプの前記部分の両方に配置されている、請求項２４に記載の液体コレクタ。
【請求項２６】
前記第２弦状サンプの互いに反対側の両端部に、前記環状サンプと前記第２弦状サンプの間の液体の流れを妨げるために、追加の流れ制限器を含んでいる、請求項２５に記載の液体コレクタ。
【請求項２７】
前記環状サンプの、前記第１サンプの互いに反対側の両端部に隣接する場所に、液体が前記環状サンプ内にあるときに、液体の一部を前記第１サンプの前記互いに反対側の両端部に送るために、追加の流れ制限器を含んでいる、請求項２６に記載の液体コレクタ。
【請求項２８】
前記第１及び第２組の液体回収チャネルは、共通の水平面内を平行に伸張している、請求項２７に記載の液体コレクタ。
【請求項２９】
前記液体回収領域はパイ型の四分円を備えており、前記各四分円内の前記第１及び第２組の液体回収チャネルは、隣接する前記四分円内の前記液体回収チャネルに対して反対方向に伸張している、請求項２７に記載の液体コレクタ。
【請求項３０】
前記液体回収チャネルは互いに反対側の両端部を有しており、前記排水開口部は、前記互いに反対側の両端部の一方に開放端部を備えている、請求項２７に記載の液体コレクタ。
【請求項３１】
物質移動カラム内を降下する液体を集めて混ぜ合わせる方法において、
２つ又はそれ以上の水平方向に分布配置された液体回収領域内に配置されている複数の液体回収チャネル内を降下する液体を集める段階と、
第１量の液体を、少なくとも１つの前記液体回収領域内の第１組の前記液体回収チャネルから第１サンプに優先的に送り、第２量の液体を、前記少なくとも１つの液体回収領域内の第２組の前記液体回収チャネルから第２サンプに優先的に送る段階と、
前記液体を、前記第１及び第２サンプから排水する段階と、から成る方法。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの液体回収領域内のほぼ等量の液体を、前記第１及び第２サンプに送る段階を含んでいる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
降下する液体を前記液体回収チャネルに向けるために角度の付いたデフレクタを使用する段階を含んでいる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記液体回収チャネルの間に配置されている蒸気経路を通して、上昇する蒸気を上向きに送る段階を含んでいる、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記蒸気経路を前記降下する液体から遮蔽するために前記角度の付いたデフレクタを配置する段階を含んでいる、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記第１及び第２量の液体を優先的に送る前記段階は、前記液体回収チャネル内に配置されている排水開口部を通して前記液体を排水する段階を含んでいる、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
或る量の液体を、第２の前記液体回収領域内の第１組の前記液体回収チャネルから前記第１サンプに優先的に送る段階と、第２量の液体を、前記第２液体回収領域内の第２組の前記液体回収チャネルから環状サンプに優先的に送る段階と、或る量の液体を、第３の前記液体回収領域内の第１組の前記液体回収チャネルから前記第２サンプに優先的に送る段階と、第２量の液体を、前記第３液体回収領域内の第２組の前記液体回収チャネルから前記環状サンプに優先的に送る段階と、を含んでおり、前記第１及び第２量の液体は、ほぼ等量である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
前記第２サンプ内の液体を、前記第１サンプに排水する段階と、前記第１サンプ内の液体を、物質移動カラム内の下の区域に排水する段階と、を含んでいる、請求項３２に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公表番号】特表２００６−５２２６８１（Ｐ２００６−５２２６８１Ａ）
【公表日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０９８２７（Ｐ２００６−５０９８２７）
【出願日】平成１６年４月７日（２００４．４．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１０８８８
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０９１７４８
【国際公開日】平成１６年１０月２８日（２００４．１０．２８）
【出願人】（５０５３７７２７８）コッチ−グリッチ・エルピー (2)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年４月７日（２００４．４．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０１０８８８
【国際公開番号】ＷＯ２００４／０９１７４８
【国際公開日】平成１６年１０月２８日（２００４．１０．２８）
【出願人】（５０５３７７２７８）コッチ−グリッチ・エルピー (2)
【Ｆターム（参考）】
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