发明名称 用于分隔壁塔的径向跨流蒸馏盘
摘要 在一具有一个内柱壁、一个分隔壁和一个内部空间的分隔壁交换柱内的塔盘元件包括:具有至少一个与分隔壁邻接并沿径向以第一显着距离向内柱壁延伸的第一塔盘,和具有一个径向轴线与内柱壁成第一角度并沿径向以第二显着距离向内柱壁延伸的第一液体接受区;还有一个在第一塔盘之下的第二塔盘,该第二塔盘具有:至少一个有一径向轴线与内柱壁成第二角度并沿径向以第三显着距离向内柱壁延伸的其他泄液管,和至少一个与分隔壁邻接并沿径向以第四显着距离向内柱壁延伸的第二液体接受区。
申请公布号 TWI279246 申请公布日期 2007.04.21
申请号 TW095117525 申请日期 2006.05.17
申请人 气体产品及化学品股份公司 发明人 肯尼斯.威廉.科沃
分类号 B01D3/32(2006.01) 主分类号 B01D3/32(2006.01)
代理机构 代理人 陈展俊 台北市大安区和平东路2段203号4楼;林圣富 台北市大安区和平东路2段203号4楼
主权项 1.一种由在一分隔壁交换柱内的多个垂直间隔的 分馏塔盘组成的元件,交换柱具有一个内柱壁、一 个分隔壁、一个横截面积、和一个在该内柱壁和 分隔壁之间的内部空间,该元件具有: 设在该内部空间内的一第一塔盘,该第一塔盘具有 : 至少一个径向泄液管,与该分隔壁邻接,并向该内 柱壁径向延伸,越过该横截面积,一第一显着距离; 和 一第一液体接受区,其径向轴线与该分隔壁成第一 角度,并向该内柱壁延伸,越过该横截面积一第二 显着距离, 其中自第一液体接受区以上接受的液流的至少一 部分从该第一液体接受区越过该第一塔盘的一部 分流到该至少一个径向泄液管,该泄液管适宜接受 并向下转送至少部分所说液流;及 设在该内部空间内该第一塔盘之下的一第二塔盘, 该第二塔盘具有: 至少另一泄液管,其径向轴线与该分隔壁成第二角 度,并向该内柱壁径向延伸,越过该横截面积一第 三显着距离,和 至少一个第二液体接受区,与该分隔壁邻接,并向 该内柱壁径向延伸,越过该横截面积一第四显着距 离,该至少一个第二液体接受区适宜接受至少一部 分从该至少一个径向泄液管向下转送的所说液流, 其中在该第二液体接受区上接受的至少一部分液 流从该第二接受区越过该第二塔盘的一部分流到 该至少另一泄液管,该至少另一泄液管适宜接受并 向下转送至少部分所说液流。 2.如申请专利范围第1项的元件,其特征在于,该第 一角度和第二角度中至少有一个角度约为90。 3.如申请专利范围第1项的元件,其特征在于,该第 一角度和第二角度中至少有一个角度大于90。 4.如申请专利范围第1项的元件,其特征在于,该第 一角度和第二角度中至少有一个角度小于90。 5.如申请专利范围第1项的元件,其特征在于,从在 该第一液体接受区上方接受的该液流的第一部分 从该第一液体接受区以顺时针方向流动,而所说液 流的第二部分从该第一液流接受区以逆时针方向 流动。 6.如申请专利范围第1项的元件,其特征在于,在该 第二液体接受区所接受该液流的第一部分以逆时 针方向向该至少另一泄液管流动,而所说液流的第 二部分以顺时针方向向该至少另一泄液管流动。 7.如申请专利范围第1项的元件,其特征在于,该至 少一部分液流以第一方向横越该第一塔盘的一部 分流动,而该至少一部分液流以与第一方向相反的 第二方向横越该第二塔盘的一部分流动。 8.如申请专利范围第1项的元件,其特征在于,还包 括在该第一塔盘和该第二塔盘中至少一个塔盘的 至少一部分内或其上多个孔眼或其他蒸汽传送设 施。 9.如申请专利范围第1项的元件,其特征在于,还包 括至少一个液体混合器,该至少一个液体混合器适 宜混合多个液体组分,并且与该至少一个径向泄液 管和该至少另一泄液管中的至少一个成液流连通 。 10.如申请专利范围第1项的元件,其特征在于,还包 括一个与该分隔壁邻近的一分隔物底座,其中该至 少一个径向泄液管和该至少另一个泄液管都从该 分隔物底座沿径向向该内柱壁延伸。 11.如申请专利范围第1项的元件,其特征在于,还包 括至少一个设在该第一塔盘上与该至少一个径向 泄液管邻接的出口堰。 12.如申请专利范围第1项的元件,其特征在于,还包 括至少一个设在该第二塔盘上与该至少另一个泄 液管邻接的出口堰。 13.一种由在一分隔壁交换柱内的多个垂直间隔的 分馏塔盘构成的元件,交换柱具有一个内柱壁、一 个分隔壁、一个横截面积、和一个在该内柱壁和 分隔壁之间的内部空间,该元件具有: 设在该内部空间内的一第一塔盘,该第一塔盘具有 : 至少一个径向泄液管,与该分隔壁邻接,并向该内 柱壁径向延伸,越过该横截面积一第一显着距离, 和 一第一液体接受区,其径向轴线与该分隔壁成第一 角度,并向该内柱壁径向延伸,越过该横截面积一 第二显着距离,和 设在该第一塔盘的至少一部分内或其上的多个孔 眼或其他蒸汽传送设施, 其中自第一液体接受区以上接受的液流的至少一 部分从该第一液体接受区越过该第一塔盘的一部 分流到该至少一个径向泄液管,该泄液管适宜接受 并向下转送至少部分所说液流,并且 其中,从该第一液体接受区以上接受的该液流的第 一部分从该第一液体接受区以顺时针方向流动,而 所说液流的第二部分从该第一液体接受区以逆时 针方向流动;及 设在该内部空间内该第一塔盘之下的一第二塔盘, 该第二塔盘具有: 至少一个中央泄液管,其径向轴线与该分隔壁成第 二角度,并向该内柱壁径向延伸,越过该横截面积 一第三显着距离, 至少一个第二液体接受区,与该分隔壁邻接,并向 该内柱壁径向延伸,越过该横截面积一第四显着距 离,该至少一个第二液体接受区适宜接受至少一部 分从该至少一个径向泄液管向下转送的所说液流, 和 设在该第二塔盘的至少一部分内或其上的多个孔 眼或其他蒸汽传送设施, 其中在该第二液体接受区上接受的至少一部分液 流从该第二接受区越过该第二塔盘的一部分流到 该至少一个中央泄液管,该至少一个中央泄液管适 宜接受并向下转送至少部分液流,并且 其中在该第二液体接受区上接受的液流的第一部 分以逆时针方向向该至少一个中央泄液管流动,而 所说液流的第二部分以顺时针方向向该至少一个 中央泄液管流动。 14.一种由在一分隔壁交换柱内的多个沿垂直方向 间隔的分馏塔盘构成的元件,交换柱具有一个内柱 壁、一个分隔壁、一个横截面积、和一个在该内 柱壁和分隔壁之间的内部空间,该元件具有: 设在该内部空间内的一第一塔盘,该第一塔盘具有 : 至少一个径向泄液管,与该分隔壁邻接,并向该内 柱壁径向延伸,以第一方向横越该横截面积一第一 显着距离, 一第一液体接受区,其径向轴线与该分隔壁邻接, 并向该内柱壁径向延伸,以与第一方向基本相反的 第二方向横越该横截面积一第二显着距离,和 设在该第一塔盘的一部分内或其上的多个孔眼或 其他蒸汽传送设施, 其中自第一液体接受区以上接受的液流的至少一 部分从该第一液体接受区越过该第一塔盘的一部 分流到该至少一个径向泄液管,而该至少一个径向 泄液管适宜接受并向下转送至少部分所说液流;及 设在该内部空间内在该第一塔盘之下的一第二塔 盘,该第二塔盘,该第二塔盘具有: 至少另一个泄液管,其第二径向轴线与该分隔壁邻 接,并向该内柱壁径向延伸,沿第三方向横越该横 截面积一第三显着距离, 至少一个第二液体接受区,与该分隔壁邻接,并沿 向该内柱壁径向延伸沿与第三方向基本相反的第 四方向横越该横截面积一第四显着距离,该至少一 个第二液体接受区适宜接受从该至少一个径向泄 液管向下转送的至少部分所说液流,和 设在该第二塔盘的至少一部内或其上的多个孔眼 或其他蒸汽传送设施, 其中在该第二液体接受区接受的液流至少有一部 分从该第二接受区越过该第二塔盘的一部分流到 该至少另一泄液管,该至少另一泄液管适宜接受并 向下转送至少部分所说液流,并且 其中该液流的至少一部分沿第一方向越过该第一 塔盘部分流动,同时该液流的至少一部分沿与第一 方向相反的第二方向越过该第二塔盘部分流动。 15.一种由在一分隔壁交换柱内的多个沿垂直方向 间隔的分馏塔盘构成的元件,交换柱具有一个内柱 壁、一个分隔壁、一个横截面积、和一个在该内 柱壁和分隔壁之间的内部空间,该元件具有: 设在该内部空间内的一第一塔盘,该第一塔盘具有 : 多个间隔的径向泄液管,每一个径向泄液管向该内 柱壁径向延伸,越过该横截面积一第一显着距离或 另一显着距离,和 多个第一液体接受区,每一个第一液体接受区被定 位在两个径向泄液管之间且与之邻接,并向该内柱 壁径向延伸,越过该横截面积一第二显着距离或另 一显着距离,和 在该第一塔盘的至少一部分内或其上的多个孔眼 或其他蒸汽传送设施, 其中每一个第一液体接受区之上接受的液流的至 少一部分从所说第一液体接受区越过该第一塔盘 的一部分流到该两个邻接的径向泄液管中的一个, 所说径向泄液管适宜接受并向下转送至少部分所 说液流,并且 其中在至少一个第一液体接受区之上接受的液流 的第一部分从所说第一液体接受区以顺时针方向 流动,而所说液流的第二部分从所说第一液体接受 区以逆时针方向流动;及 设在该内部空间内在该第一塔盘之下的一第二塔 盘,该第二塔盘具有: 多个间隔的其他泄液管,每一个其他泄液管向该内 柱壁径向延伸,越过该横截面积一第三显着距离或 另一距离,和 多个第二液体接受区,每一个第二液体接受区被定 位在两个其他泄液管之间与之邻接,并向该内柱壁 径向延伸,越过该横截面积一第四显着距离或另一 距离,每一个所说第二液体接受区适宜接受从径向 泄液管中的一个向下转送的至少部分所说液流,和 在该第二塔盘的至少一部分内或其上的多个孔眼 或其他蒸汽传送设施, 其中在每一个第二液体接受区上接受的液流的至 少一部分从所说第二接受区越过该第二塔盘的一 部分流到该两个邻接的其他泄液管中的一个内,所 说其他泄液管适宜接受并向下转送至少部分所说 液流,并且 其中在所说第二接受区上接受的液流的第一部分 以逆时针方向流向所说至少另一泄液管,而所说液 流的第二部分以顺时针方向流向所说至少另一泄 液管。 16.一种设备,具有: 一个有一主纵轴线的交换柱,一个环绕该纵轴线而 与之间隔的内壁,从而在该内壁和该主纵轴线之间 有一内部空间; 一个设在该内部空间内的分隔壁,该分隔壁有一第 一侧和一第二侧,并将该内部空间划分成至少一个 具有一第一横截面积而与该分隔壁的第一侧邻接 的第一纵长空间和一个具有第二横截面积而与该 分隔壁的第二侧邻接的第二纵长空间; 一个被设在该第一纵长空间内的第一塔盘,该第一 塔盘具有: 至少一个与该分隔壁邻接并向该内柱壁径向延伸, 越过该第一横截面积一第一显着距离的径向泄液 管,和 一个有一径向轴线与该分隔壁成第一角度并向该 内柱壁径向延伸越过该第一横截面积一第二显着 距离的一第一液体接受区, 其中从该第一液体接受区之上接受的液流的至少 一部分从该第一液体接受区越过该第一塔盘的一 部分流到该至少一个径向泄液管,该至少一个径向 泄液管适宜接受并向下转送至少部分所说液流;及 一个被设在该第一纵长空间内在该第一塔盘之下 的一第二塔盘,该第二塔盘具有: 至少另一个有一径向轴线与该分隔壁成第二角度 并向该内柱壁径向延伸,越过该第一横截面积一第 三显着距离的泄液管,和 至少一个与该分隔壁邻接并向该内柱壁径向延伸 越过该第一横截面积一第四显着距离的第二液体 接受区,该至少一个第二液体接受区适宜接受至少 部分从该至少一个径向泄液管向下转送的所说液 流, 其中在该第二液体接受区上接受的液流的至少一 部分从该第二接受区越过该第二塔盘的一部分流 到该至少另一泄液管,该至少另一泄液管适宜接受 并向下转送至少部分所说液流。 17.如申请专利范围第16项的设备,其特征在于,该第 一横截面积大于或基本等于该第二横截面积。 18.如申请专利范围第16项的设备,其特征在于,该第 二横截面积大于该第一横截面积。 19.一种将一个由多个垂直间隔分馏塔盘组成的元 件装配在一分隔壁交换柱内的方法,包括下列步骤 : 提供一个具有一根主纵轴线的交换柱,一个与该主 纵轴线间隔并环绕该主纵轴线的内壁,这样在该内 壁和该主纵轴线之间有一内部空间; 将一分隔壁装在该内部空间内,该分隔壁有一个第 一侧和一个第二侧,并将该内部空间划分成至少一 个具有第一横截面积而与该分隔壁的第一侧邻接 的第一纵长空间和具有第二横截面积而与该分隔 壁的第二侧邻接的第二纵长空间; 将第一塔盘安装在该第一纵长空间内,该第一塔盘 具有: 至少一个与该分隔壁邻接并向该内柱壁径向延伸 越过该第一横截面积一第一显着距离的径向泄液 管,和 其径向轴线与该分隔壁成第一角度并向该内柱壁 径向延伸越过该第一横截面积一第二显着距离的 一第一液体接受区, 其中从该第一液体接受区之上接受的液流的至少 一部分从该第一液体接受区越过该第一塔盘的一 部分流到该至少一个径向泄液管,该至少一个径向 泄液管适宜接受并向下转送至少部分所说液流;及 将第二塔盘安装在该第一纵长空间内,在该第一塔 盘之下,该第二塔盘具有: 至少另一个其径向轴线与该分隔壁成第二角度并 向该内柱壁径向延伸越过该第一横截面积一第三 显着距离的泄液管,和 至少一个与该分隔壁邻接并向该内柱壁径向延伸 越过该第一横截面积一第四显着距离的第二液体 接受区,该至少一个第二液体接受区适宜接受从该 至少一径向泄液管向下转送的至少部分所说液流, 其中在该第二液体接受区上接受的液流的至少一 部分从该第二接受区越过该第二塔盘的一部分流 到该至少另一个泄液管,该至少另一个泄液管适宜 接受并向下转送至少部分所说液流。 20.一种低温空气分离方法,包括在一含有至少一个 质量交换区带的分隔壁交换柱内使蒸汽和液体对 流接触,其中液体-蒸汽的接触是按申请专利范围 第1项所说的由多个垂直间隔的塔盘组成的一元件 产生的。 21.一种在两个流体之间进行质量及/或热交换的方 法,包括在一分隔壁交换柱内使所说一些液体接触 ,其中流体-流体的接触是按申请专利范围第1项所 说的由多个垂直间隔的塔盘组成的一元件产生的 。 图式简单说明: 图1为本发明的一个实施例的塔盘的平面略图。 图2为本发明的一个实施例的另一个塔盘的平面略 图,该塔盘与图1所示塔盘在垂直方向间隔开。 图3为本发明另一个实施例的塔盘的平面略图。 图4为本发明另一个实施例的另一塔盘的平面略图 ,该塔盘与图3所示塔盘在垂直方向间隔开。 图5为本发明再一个实施例的塔盘的平面略图。 图6为本发明再一个实施例的另一塔盘的平面略图 ,该塔盘与图5所示塔盘在垂直方向间隔开。
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