(57)【要約】【課題】気液接触トレイ装置において、トレイ及びカラムの容量を、効率を犠牲にすることなく、又は逆に効率を向上させながら、向上させること。【解決手段】本発明によれば、気液接触トレイ装置が、流体を通過させるための複数の開口を有するトレイを含む。開口は、トレイの主要液体流路に対して略平行に延びる３つの隣接する列からなる第１グループ内に配列される。中央の列の開口は、他の２つの列の隣接する開口からトレイの主要液体流路に沿ってオフセットされ、それにより３つの隣接する列に跨がって、隣接する開口による三角形パターンが形成される。開口は長さ及び幅を有し、各長さはその列に対して略平行に配向され、各幅はその列に対して略垂直に配向される。各列内の隣接する開口の中心が、その列内の開口の平均長さの２．５〜４．５倍である第１間隔だけ離間されている。隣接する列は、隣接する列の開口の平均幅の１．５〜２．５倍である第２間隔だけ離間されている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離カラム内で使用するための気液接触トレイ装置であって、複数の開口を有するトレイを有し、それにより流体が前記トレイを通過する、気液接触トレイ装置において、
前記開口が、前記トレイの主要液体流路に対して略平行に延びる３つの隣接する列からなる第１グループ内に配置され、
中央の列の開口が、他の２つの列の隣接する開口から、前記トレイの前記主要液体流路に沿ってオフセットされ、それにより前記３つの隣接する列に跨って、隣接する開口の三角形パターンを形成し、
前記開口が長さ及び幅を有し、各長さはその列に対して略平行に配向され、各幅はその列に対して略垂直に配向され、
各列内の隣接する開口の中心が、その列内の開口の平均長さの２．５〜４．５倍である第１間隔だけ離間され、
隣接する列の中心が、該隣接する列の前記開口の平均幅の１．５〜２．５倍である第２間隔だけ離間され、
前記気液接触トレイ装置が、トレイ支持部を更に有し、
前記トレイが前記トレイ支持部によって支持され、
前記トレイ支持部が、前記トレイの周辺領域の下にあり前記トレイの周辺領域を支持するリング、部分リング、ブラケット又はフランジと、前記トレイの弦領域の下にあり前記トレイの弦領域を支持するクロスビームと、トレイパネルであって、前記トレイの１つ又は複数の隣接するトレイパネルの一部を支持するクロスビームを形成するトレイパネルとからなる群から選択される１つ以上の要素を有し、
開口が前記トレイ支持部を通して形成され、
支持領域曝気開口が、前記トレイ支持部の真上の前記トレイに形成され、
前記トレイの前記支持領域曝気開口が、前記トレイ支持部の前記開口と流体連通し、
前記開口のうちの１つ以上がカバーによって少なくとも部分的に覆われ、また
前記トレイのトレイデッキに対する前記カバーの高さが、前記支持領域曝気開口を通る蒸気流量、前記トレイ上の液体レベル、又は前記支持領域曝気開口を通る蒸気流量及び前記トレイ上の液体レベルの両方に応じて可変である、気液接触トレイ装置。
【請求項２】
各列内の隣接する開口の中心が、その列内の開口の平均長さの２．９〜３．９倍である第１間隔だけ離間され、また
隣接する列が、該隣接する列の前記開口の平均幅の１．７〜２．２倍である第２間隔だけ離間されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
各列内の隣接する開口の中心が、その列内の開口の平均長さの３．５〜３．７倍である第１間隔だけ離間され、また
隣接する列が、該隣接する列の前記開口の平均幅の１．９〜２．１倍である第２間隔だけ離間されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記開口のうち１つ以上が、前記トレイ上の前記液体流路に対して平行に配置された長さを有する台形状の開口である、請求項１から３までのいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
蒸留カラム、吸収カラム及びストリッピングカラムといった物質移動カラムは、気液接触のための様々なタイプのトレイを備えてきた。これらのカラムは、１つ又は複数の多成分供給流れを分離するためにこの分野ではよく知られているが、本明細書では特に限定されない。そのようなカラム及びトレイの例が、参照により本明細書に組み込まれる特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献４に記載されている。
【背景技術】
【０００２】
典型的には、物質移動カラムは、カラムの高さに亘って離間した構造で水平に支持される複数のトレイを有する。典型的なトレイはデッキを有し、液体はこのデッキ上を入口降水部から出口降水部まで通過する。典型的なトレイデッキは複数の開口（ａｐｅｒｔｕｒｅ）を有し、蒸気を泡立たるため、又は蒸気が液体を通る交差流にするために、複数の開口内を上昇蒸気が流通し、また開口の上及び／又は周囲を液体が流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４，７５０，９７５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，１２０，４７４号明細書
【特許文献３】米国特許第５，４５３，２２２号明細書
【特許文献４】米国特許第８，０６６，２６４号明細書
【特許文献５】米国特許第５，４６８，４２５号明細書
【特許文献６】米国特許第５，９７５，５０４号明細書
【特許文献７】米国特許第７，５４０，４７６号明細書
【特許文献８】米国特許第７，７０８，２５８号明細書
【特許文献９】米国特許第８，７２０，８７０号明細書
【特許文献１０】米国特許第２，２７４，０４１号明細書
【特許文献１１】米国特許第２，９０３，２５１号明細書
【特許文献１２】米国特許第４，１７４，３６３号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，５４７，６１７号明細書
【特許文献１４】米国特許第７，８１０，７９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
蒸留カラム及びそれに対応するトレイの設計は、全体的な材料処理能力（容量など）と、トレイ／カラムの分離効率とのバランスである。従って本発明の目的は、トレイ及びカラムの容量を、効率を犠牲にすることなく、又は逆に効率を向上させながら、向上させることである。
【０００５】
トレイ用の開口の選択及び配置は、ある程度は上述の原理によって導かれる。しかしながら、トレイ上の隣接する開口間での蒸気及び／又は液体の相互作用、並びに効率及び容量に及ぼす影響は完全には把握されていない。全ての目的のために参照により本明細書に完全に組み込まれる特許文献５及び特許文献６には、気液接触トレイの性能を最適化する開口配置及び「必要な」開口間隔が記載されている。これらの特許には、トレイ上の開口の列に跨った三角形パターンの開口が示され、この列内の開口間の必要な間隔、及び列の間の間隔が説明されている。しかしながら、これらの特許は、トレイにおいて隣接する開口間での相互作用の正確な把握を提供しておらず、それゆえこの開口間の「必要な」間隔は、トレイの性能（容量及び／又は効率）を最適化していない。従ってこれらの相互作用をより良く把握すること、並びにトレイの性能を高める開口配置及び開口間隔を提供することが強く望まれる。
【０００６】
なお、トレイは下方トレイ支持部によってカラム内で支持される。下方トレイ支持部はトレイの開口と相互作用して、蒸気／液体相互作用が低下するデッドスペース領域をトレイ上に生じうる。従って、トレイ上のこれらのデッドスペースをより把握すること、及びトレイ内での蒸気／液体相互作用を増加させてトレイの性能を高める方法を提供することが強く望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点において、本発明は、流体の通過のための複数の開口を有するトレイを有する気液接触トレイ装置であって、
複数の開口は、トレイの主要液体流路に対して略平行に延びる３つの隣接する列からなる第１グループ内に配置されており、
中央の列の開口は、他の２つの列の隣接する開口からトレイの主要液体流路に沿ってオフセットされ、それにより３つの隣接する列に跨がって、隣接する開口による三角形パターンが形成され、
開口は長さ及び幅を有し、各長さはその列に対して略平行に配向され、各幅はその列に対して略垂直に配向されており、
各列内の隣接する開口の中心が、その列内の開口の平均長さの２．５〜４．５倍である第１間隔だけ離間されており、
隣接する列は、その隣接する列の開口の平均幅の１．５〜２．５倍である第２間隔だけ離間されている、気液接触トレイ装置
を提供する。
【０００８】
第２の観点において、本発明は、分離カラム内で使用するための他の気液接触トレイ装置を提供する。この装置は、トレイとトレイ支持部とを有し、
トレイ支持部は、トレイの周辺領域を下方から支持するリング、部分リング、ブラケット又はフランジと、トレイの弦領域を下方から支持するクロスビームと、トレイパネルであって、トレイの１つ又は複数の隣接するトレイパネルの一部を支持するクロスビームを形成するトレイパネルとからなる群から選択される１つ以上の要素を有し、
複数の支持領域曝気開口が、トレイ支持部に対して横方向に隣接してトレイに形成され、
複数の支持領域曝気開口のうちの１つ以上の支持領域曝気開口がカバーによって少なくとも部分的に覆われ、このカバーは、支持領域曝気開口を通過する蒸気と相互作用し、それにより支持領域曝気開口を通過する蒸気の５０％超が、トレイを横方向に横切るように且つ下方トレイ支持部の上方に方向付けられる。
【０００９】
第３の観点において、本発明は、分離カラム内で使用するための他の気液接触トレイ装置を提供する。この装置は、本発明の第１及び第２の観点における全ての要素を含む。
【００１０】
第４の観点において、本発明は、上で説明された本発明の観点のいずれかに説明される１つ以上の気液接触トレイを備える分別カラムを提供する。
【００１１】
第５の観点において、本発明は、１つ以上の供給流から上部流及び底部流を発生させる方法を提供する。この方法は、
（ｉ）１つ以上の供給流を、本発明の第４の観点に係る物質移動カラムに導入するステップと、
（ｉｉ）上部流及び底部流を発生させるのに十分な運転条件で物質移動カラムを処理するステップと
を含むことで、１つ以上の供給流から上部流及び底部流を発生させる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るトレイ装置の上方正面図である。
【図２】本発明に係るトレイ装置の上方正面図である。
【図３】台形状バルブの斜視図である。
【図４】例示区分からの結果を示すグラフである。
【図５】例示区分からの結果を示すグラフである。
【図６】本発明に係るトレイ装置の側面断面図である。
【図７】本発明に係るトレイ装置の側面断面図である。
【図８】本発明に係るトレイ装置の側面断面図である。
【図９】本発明に係るトレイ装置の側面断面図である。
【図１０】本発明に係るトレイ装置の側方立面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書は、本発明者らの第１の発見である、トレイの性能を向上させる（例えば効率を維持又は向上させると共に容量を増加させる）分離トレイ用の開口配置及び開口構成の一部に基づく。また、本明細書は、本発明者らの第２の発見である、こちらもトレイの性能を向上させる、下方トレイ支持部の真上に配置されたトレイの一部に曝気を施す分離トレイ用の開口配置及び開口構成の一部に基づく。発明者らの第１及び第２の発見はトレイの性能向上のために個別に用いることができるが、同じトレイに対して第１及び第２の発見の両方を組み合わせて共に用いることで累加的な利益を得ることができると考えられる。
【００１４】
Ｉ．開口配置
発明者らは第１の発見として、隣接する開口及びバルブから排出される横向きの蒸気流れが互いに衝突することから、トレイの容量を制限する高蒸気運動量領域が生じるという点において、本発明のトレイの開口及びバルブの構成がこの衝突の影響を最小化及び／又は除去することを予期せず発見した。具体的には、本発明者らは、トレイの分離効率を維持する又は高めると共にトレイの容量を増加させる物質移動カラムトレイ用の開口配置を発見した。好適な実施例では、開口間の間隔は、開口の平均的な大きさに応じて決まる。他の好適な実施例では、開口間の間隔は、開口の種類に応じて決まる。本発明の１つ以上のトレイを含む物質移動カラムによって、本発明のトレイが採用されていない同様の大きさ及び設計のカラムと比べて、より大きな容量及び同等以上の分離効率を実現することができる。
【００１５】
図１を参照する。気液接触トレイ装置１００は、トレイ１０１を備え、トレイ１０１は、トレイ１０１に流体を流通させる複数の開口１０３を有する。幾つかの実施例では、トレイ１０１は、トレイ１０１を形成するように互いに固定可能な複数の別個のパネル（不図示）（トレイデッキ等）を備える。
【００１６】
開口１０３は、トレイ１０１の主要液体流路１１３に対して略平行に延在する開口１０７，１０９及び１１１の３つの隣接する列の第１グループ内に配列される。主要液体流路１１３は、トレイ１０１の入口降水部１１４と出口降水部１１６との間に延在する。実際には、トレイ１０１上には、液体と、蒸気と、これらの関連する全体的及び／若しくは局所的速度並びに／又はトレイ１０１の特徴部分（フィーチャ）との相互作用による、極小又は局所的な液体流路が存在することがあるが、「主要液体流路１１３」は、１つ又は複数の入口降水部１１４と１つ又は複数の出口降水部１１６との間における、トレイ上の液体流れの全体的な方向を表す。ある実施例では、トレイは１つ以上の入口降水部１１４及び／又は１つ以上の出口降水部１１６を有する。これらの実施例では、トレイは１つ以上の主要液体流路１１３を有してもよく、主要液体流路１１３のそれぞれが、各入口降水部１１４と各出口降水部１１６との間に延在する。
【００１７】
上述したように、トレイ開口１０３は、トレイ１０１の主要液体流路１１３に対して略平行に延在する開口１０７，１０９及び１１１の３つの隣接する列の第１グループ内に配列される。本明細書における用語「略平行」とは、開口１０３の各列或いは複数の列がトレイの主要液体流路１１３に対して約−１５°〜＋１５°、例えば、開口１０３の各列或いは複数の列がトレイの主要液体流路１１３に対して約−１０°〜＋１０°（例えば約−５°〜＋５°、約−２°〜＋２°、又は平行（例えば約０°））になるように位置付けられることを意味すると理解される。
【００１８】
中間列１０９の開口１０３は、他の２つの隣接する列１０７及び１１１の隣接する開口１０３からトレイ１０１の主要液体流路１１３に沿ってオフセットすることで、３つの隣接する列１０７，１０９及び１１１に跨がって、隣接する開口１０３による三角形パターン１１５を形成する。
【００１９】
続いて、図２（例えばトレイにおける開口配置の拡大図）によれば、開口２０３が長さ２１７と幅２１９とを有する。各長さ２１７は、トレイ２０１上の主要液体流路２１３に対して略平行なその列２０７，２０９及び２１１に対して（例えばその上に、又はそれに沿って）略平行に配向される。各幅２１９は、（例えば、トレイ２０１上の主要液体流路２１３に対して略垂直な）その列２０７，２０９及び２１１に対して略垂直に配向される。上記と同様に、本願を通して、用語「略」とは、基準となる方向（例えば平行又は垂直）に対して約−１５°〜＋１５°、約−１０°〜＋１０°、約−５°〜＋５°、より好適には約−２°〜＋２°又は約０°以内であることを意味すると本明細書において理解される。
【００２０】
各列２０７，２０９及び２１１内の隣接する開口２０３の中心が、列２０７，２０９及び２１１内の開口２０３の平均長さ２１７の２．５〜４．５倍の第１間隔２２１だけ離間する。より好適な実施例では、各列２０７，２０９及び２１１内の隣接する開口２０３の中心は、その列２０７，２０９及び２１１内の開口２０３の平均長さ２１７の２．９〜３．９倍、例えば３．５〜３．７（例えば３．６）倍の第１間隔２２１だけ離間する。
【００２１】
隣接する列２０７，２０９及び２１１の中央線２２３が、その列２０７，２０９及び２１１の開口２０３の平均幅２１９の１．５〜２．５倍の第２間隔２２５だけ離間する。より好適な実施例では、隣接する列２０７，２０９及び２１１の中央線２２３は、その列２０７，２０９及び２１１の開口２０３の平均幅２１９の１．７〜２．２倍、例えば１．９〜２．１（例えば２．０）倍の第２間隔２２５だけ離間する。
【００２２】
好適な実施例では、各列２０７，２０９及び２１１内の隣接する開口２０３の中心は、７６ｍｍより大きい、例えば約９５〜１３０ｍｍの第１間隔２２１だけ離間する。更に、これらの好適な実施例において、隣接する列２０７，２０９及び２１１の中央線２２３は、４０ｍｍ未満の、例えば約３０〜３８ｍｍの第２間隔２２５だけ離間する。これらの好適な実施例において、開口の平均長さは好適には１７〜５２ｍｍ（例えば約３０〜４８ｍｍ、より好適には４０〜４７ｍｍ）、そして、開口の平均幅は好適には１０〜２６ｍｍ（例えば約１０〜２０ｍｍ）である。
【００２３】
他の好適な実施例では、隣接する列２０７，２０９及び２１１間の開口２０３は、トレイの主要液体流路２１３に沿って重なり合うことがない。すなわち、主要液体流路２１３に対して垂直に引かれる任意の線であって、３つの隣接する列の第１グループ内における開口のいずれか２つの隣接する列を通過する任意の線が、２つの隣接する列の開口のうち多くても１つとしか交差しない。
【００２４】
他の好適な実施例では、３つの隣接する列の第１グループに加え、他の複数の開口が、トレイの主要液体流路に対して平行に延在する３つの隣接する列の１つ以上のグループ内に配列される（図１に示す）。例えば、トレイは、トレイ上の主要液体流路１１３及び２１３に対して平行に延在する３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０又はそれより多くの列の開口を有してもよい。３つの隣接する列のグループでは、グループ間に共通の列を含むことができる。例えば、４列の開口を含むトレイが、３つの隣接する列の２つのグループ（例えば、列１，２及び３並びに／又は列２，３及び４）等を有することが考えられる。
【００２５】
トレイが、開口の３つの隣接する列の１つ以上の追加グループを有する場合、そのグループは第１グループと同様又は同一の特色を有することが好ましい。具体的には、１つ以上の追加グループにおける中間列の開口が、グループ内の他の２つの列の隣接する開口からトレイ上の主要液体流路に沿ってオフセットされることで、その１つ以上の追加グループ内の３つの隣接する列に跨がって、隣接する開口による三角形パターンを形成するのが好ましい。更に、１つ以上の追加グループにおける開口は長さ及び幅を有し、各長さはその列に沿って配向され、各幅は各列に対して垂直に配向される。また、１つ以上の追加グループにおける各列内の隣接する開口の中心が、その列の平均長さの２．５〜４．５倍の第１間隔だけ離間し、１つ以上の追加グループにおける隣接する列が、その隣接する列の開口の平均幅の１．５〜２．５倍の第２間隔だけ離間するのが好ましい。
【００２６】
トレイにおける開口は、蒸気をトレイ内で上方に通過させ、トレイの主要液体流路に沿って移動する液体が通る流路を提供する。トレイの開口の大きさ及び形状は特に限定されない。
【００２７】
ある実施例では、開口の長さは、トレイの主要液体流路に沿って、又は主要液体流路に対して略平行に位置付けられ、幅は、主要液体流路に沿って、又は主要液体流路に対して略垂直に位置付けられる。開口の平均長さは好適には約１０〜７０ｍｍ（例えば約１７〜５２ｍｍ、約３０〜４８ｍｍ、より好適には４０〜４７ｍｍ、例えば４５ｍｍ）である。これらの実施例では、開口の幅は好適には５〜４０ｍｍ（例えば約１０〜２６ｍｍ、約１０〜２０ｍｍ、例えば１９ｍｍ）である。
【００２８】
他の好適な実施例では、開口は、円形状、正方形状、長方形状、台形状、五角形状及び六角形状からなる群から選択される形状を有する。他の好適な実施例では、開口の１つ以上或いは全てが台形状であり、それらの平行辺がトレイの主要液体流路に対して略垂直になるように位置付けられる（例えば、長い方の平行辺が、短い方の平行辺よりも、主要液体流路に沿って上流にある場合）。台形状の開口は、トレイの主要液体流路に沿って、上流に長い幅、下流に短い幅を有していることから、台形状の開口の平均幅を、トレイにおける開口の配置を決定するのに用いることができる。
【００２９】
他の好適な実施例では、開口の１つ以上或いは全てが長方形状であり、長い平行辺が主要液体流路に対して略平行に、そして短い平行辺が主要液体流路に対して略垂直になるように位置付けられる。また、開口の大きさ及び形状は、トレイデッキを通る液体流れを制御及び／又は最小化するように選択できるのが好ましい（例えば、液体が、トレイの主要液体流路からトレイを通ってカラム／塔内の低い位置まで滴る）。
【００３０】
開口は、少なくとも部分的に開口を覆うカバーと関連付けられてもよい。開口カバーが存在する場合、開口カバーは、液体の滴り、蒸気の流量、蒸気の方向、液体の流量及び方向、並びに／又は蒸気の導入／分散を制御するように、或いはトレイの主要液体流路に沿って移動する液体と接触するように選択されるのが好ましい。
【００３１】
開口カバーはこの分野ではよく知られているが、本明細書では特に限定されない。好適な実施例では、１つ以上の開口（例えばトレイの全ての開口）を少なくとも部分的に覆う１つ又は複数の開口カバーが存在する。開口及びそれと関連付けられたカバーが存在する場合、これらはこの分野では「バルブ」として知られ、カバーは、開口が形成された後に、開口内に挿入されたり開口と関連付けられたりしてもよいし、或いは、（例えばパンチ加工及び／又は折り曲げ加工によって）開口を形成する際にトレイデッキから形成されてもよい。これらのバルブは、そのカバーがトレイデッキに対して固定される固定バルブであってもよいし、そのカバーが蒸気の流量及び液体のレベルに応じてトレイデッキに対して可変的に開閉する浮動バルブであってもよい。
【００３２】
バルブの非限定の例示が、全ての目的のために参照によって本明細書内に組み込まれる特許文献７、特許文献８、特許文献４及び特許文献９に記載されている。好適な実施例では、トレイは、これらの特許に記載されている１つ以上のバルブを備える。他の好適な実施例では、トレイは、ＶＧ‐０  ＭＩＮＩＶＡＬＶＥ（登録商標）（Ｋｏｃｈ−Ｇｌｉｔｓｃｈ）、ＰＲＯＶＡＬＶＥ（登録商標）（Ｋｏｃｈ−Ｇｌｉｔｓｃｈ）、標準的な円形バルブ、円弧形バルブ及びバブルキャップからなる群から選択される１つ以上のバルブを備えてもよい。
【００３３】
１つ以上の固定バルブが存在する場合、これらのバルブは、トレイデッキから型抜きされ、その長さが液体流れに対して平行に配向される台形状バルブであることが好ましい。台形状バルブは、他の種類のバルブや覆われない開口（例えばざる状のトレイ）と比較して特有の利点を提供する。具体的には、台形状バルブによって、泡立ちの高さの減少、横向きの蒸気の排出によるエントレインメントの軽減、容量の増加、下降の向上、気液接触の向上に伴う広い操作範囲における高い効率、トレイデッキの剛性の増加による高い機械的強度、動く部品を含まないため摩耗が生じないこと、そして極めて優れた汚染耐性が得られる。幾つかの台形状バルブが図３に示される。
【００３４】
１つ以上の浮動バルブが存在する場合、これらのバルブは、液圧容量、分離効率及び分別トレイの操作範囲を最大化する可動又は浮動バルブを含むのが好ましい。これらのバルブの主な特色は、傘形状又は凹形状のカバーによって、放出される蒸気の噴射の勢いを低下させ、蒸気及び液体のエントレインメントを最小化し、トレイデッキ上の蒸気及び液体の均一な混合を促進し、トレイデッキ上の気液接触領域を最大化することを含む。この種類のバルブが２つの幅広の脚部によってトレイデッキに動作可能に固定され、頑健性を最大化する働きをもつことで、回転、摩耗、そしてバルブがトレイデッキから外れてしまうことが防止され、連続運転時間が最大化し、保守費用が最小化する。更に、４つのスペーサが、トレイデッキへの固着の防止及び汚染耐性の最大化のために含まれる。また、２つの厚さ及び隆起が柔軟性及び操作範囲の最大化のために設けられる。バルブは、液体流れに対して平行に配向されることで、トレイデッキの流路に沿った動水勾配を最小化する働きをもつ。
【００３５】
なお、傘形状又は凹形状のカバーを有する固定バルブ又は可動バルブは、更に、所望の蒸気流れの形を作り出すことができる。例えば、傘形状又は凹形状のカバーは、蒸気を、開口から遠ざかるように（トレイデッキに向かって）外方且つ下方ベクトルに案内する働きをもつ。例えば、開口から出ていく蒸気は、凹形状又は傘形状のカバーと相互作用し、開口から径方向外方に遠ざかるように方向を変え、その後、（例えば、開口から遠ざかるようにトレイデッキに引き返す傾斜角度をつけて）開口から遠ざかるようにトレイデッキに引き返す。これらの種類のバルブを通って得られる蒸気流れが、バルブから排出される蒸気の勢いによって、蒸気を、トレイデッキに沿って移動する液体を通して、バルブから離れた外方及び下方に（例えば、開口から遠ざかるようにトレイデッキに引き返す傾斜角度をつけて）運ぶことを可能にする。これらの種類のバルブを用いることで、特別な動作機構によって縛られることなく、液体の更なる曝気及びトレイのより広い領域の曝気が可能になると考えられる。
【００３６】
ＩＩ．トレイ支持部及び支持部の真上におけるトレイ上の液体流れの曝気
トレイは、典型的にはトレイ支持部によってカラム内に支持される。トレイ支持部はカラムに取り付けられ、トレイ及び／又は１つ以上のその個別のパネルを下方から支持する。トレイ支持部の真上を覆うトレイの範囲は典型的には開口を有さないことから、トレイ支持部上の液体流路は典型的には曝気されない。或いは、これらのトレイの領域が開口を有するが、開口を通る蒸気流れが下方トレイ支持部によって遮られる。いずれかの場面において、これらの領域、非曝気領域は、典型的には「不活動」（例えば非曝気）領域と考えられる。
【００３７】
本発明者らは、トレイにおけるこれらの典型的な非曝気領域が曝気されると、トレイの容量を増加しながら、トレイに亘って生じる圧力低下を軽減／最小化できることを発見した。そのため、本発明の更なる観点において、本明細書に説明されるトレイ装置は、トレイを支持するトレイ支持部と、トレイ支持部の真上における主要液体流路の少なくとも一部を曝気させることが可能な（例えば曝気させる手段である）構造とを更に備えてもよい。トレイ支持部の真上における主要液体流路の少なくとも一部を曝気させるこれらの構造が採用される場合は、これらの構造がトレイ支持部の真上における主要液体流路の一部（例えば２５％以上、５０％以上、７５％以上又は全体）を曝気させるのに十分であることが好ましい。
【００３８】
この分野ではトレイ支持部及びそれに関連する要素がよく知られているが、本明細書では特に限定されない。例えば、トレイ支持部とそれに関連する要素は、とりわけ、カラムに取り付けられてトレイの周辺領域を下方から支持するリング、部分リング、ブラケット及び／又はフランジと、カラムに取り付けられてトレイの弦領域を下方から支持するクロスビーム（例えばトラス構造）と、１つ以上のトレイパネルを、トレイの他のパネル（例えば、１つ又は複数の隣接するトレイパネルの一部を下方から支持するクロスビームを形成するトレイパネル）を支持するように用いる統合トラス構造と、これらの組み合わせとを含むことができる。
【００３９】
同様に、トレイ支持部の真上における主要液体流路の少なくとも一部を曝気可能な構造は特に限定されない。ある実施例では、この構造は、トレイ支持部の真上におけるトレイに形成された支持領域曝気開口を含む、トレイと連携する要素／フィーチャ（ｆｅａｔｕｒｅ）を含む。
【００４０】
トレイが、トレイ支持部の真上におけるトレイに形成された支持領域曝気開口を含む実施例では、対応する要素／フィーチャは、トレイ支持部と連携することで、トレイの下からトレイ支持部上の支持領域曝気開口を通る流体連通を可能にするのが好ましい。一実施例では、トレイ支持部と連携するこれらの対応する要素／フィーチャは、トレイ支持部の真上におけるトレイの支持領域曝気開口と流体連通する、トレイ支持部内の開口を含む。トレイの下からトレイ支持部上の支持領域曝気開口を通る流体連通を可能にする、トレイ支持部と連携する対応する更なる要素／フィーチャは、全ての目的のために参照によって本明細書内に組み込まれる特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、特許文献１３及び特許文献１４に記載されている。例えば、特許文献１４には、トレイとトレイ支持部との間に配設される１つ又は複数のスペーサの使用が説明されている。これらの実施例では、この１つ又は複数のスペーサは、支持部からトレイを浮かせる働きをもち、これによって、トレイの下からトレイ支持部の真上に配設された支持領域曝気開口を通る流体連通を可能にする。これらの特許には、トレイ支持部の真上におけるトレイ上の液体に曝気を施す実施例が更に記載されており、これらの実施例は全ての目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。
【００４１】
また、図６〜１０に示す、発明者の第２の発見の主題でもある更なる追加の実施例では、トレイ支持部６０４の真上における液体６０２の少なくとも一部を曝気（エアレーション）可能な構造が、トレイ６０１において下方トレイ支持部６０４に（例えば、横方向、径方向又は水平方向に）隣接して位置付けられて形成される１つ以上の支持領域曝気開口６０３を含む。図６に示すように、支持領域曝気開口６０３は、下方トレイ支持部６０４と約５ｍｍ以内、約２．５ｍｍ以内、約１．５ｍｍ以内又はそれ未満だけ離れて隣接して位置付けられるのが好ましい。本明細書に説明されるように、発明者の第２の発見の実施例は、個別で用いることも、先述した発明者の第１の発見の実施例と関連付けて用いることもできる。しかしながら、同じトレイに対して第１及び第２の発見の両方を組み合わせて共に用いることで累加的な利益を得ることができると考えられる。
【００４２】
１つ又は複数の支持領域曝気開口６０３がトレイ支持部に対して横方向に隣接する位置に採用されている場合、支持領域曝気開口６０３は、蒸気６０６を、隣接するトレイ支持部６０４、又はその真上に向かって、トレイデッキに沿って（例えば径方向又は水平方向）外方且つ横方向に偏向させる。この排出される蒸気６０６の一部が下方トレイ支持部６０４上の位置まで又はその方向に向かって液体６０２内を移動することによって、トレイ支持部６０４の真上における液体６０２の少なくとも一部を曝気させる。他の実施例では、開口６０３は固定カバー又は浮動カバーと連携することで、蒸気が更にトレイデッキを横切るように横方向外方に案内されるよう支援する。好適な実施例では、上述したように、固定カバー又は浮動カバーは、所望の蒸気流れの形を作り出すことができる、傘形状又は凹形状のカバーを有してもよい。例えば、傘形状又は凹形状のカバーは、蒸気を、開口から遠ざかるように（トレイデッキに向かって）外方且つ下方ベクトルに案内する働きをもつことができる。例えば、支持領域曝気開口から出ていく蒸気は、凹形状又は傘形状のカバーと相互作用し、開口から径方向外方に遠ざかるように方向を変え、その後、（例えば、開口から遠ざかるようにトレイデッキに引き返す傾斜角度をつけて）開口から遠ざかるようにトレイデッキに引き返す。これらの種類のバルブを通って得られる蒸気流れが、バルブから排出される蒸気の勢いによって、蒸気を、トレイデッキに沿って移動する液体を通して、バルブから離れた外方及び下方に（例えば、開口から遠ざかるようにトレイデッキに引き返す傾斜角度をつけて）運ぶことを可能にする。これらの種類のバルブを用いることで、特別な動作機構によって縛られることなく、トレイ支持部上の液体の更なる曝気及び支持部上のより広い領域の曝気が可能になると考えられる。
【００４３】
他の好適な実施例では、支持領域曝気開口６０３から排出される蒸気６０６の流れを、隣接するトレイ支持部６０４の方向及び隣接するトレイ支持部６０４の上方に付勢させる。これらの実施例では、支持領域曝気開口を通過する蒸気の５０％超（例えば７５％超又は全て）が、隣接する下方トレイ支持部の方向及び隣接する下方トレイ支持部の上の位置に付勢するのが好ましい。
【００４４】
支持領域曝気開口を通過し、その流れが支持領域曝気開口６０３から排出される蒸気６０６の５０％超を付勢させることが可能な構造（例えば手段）は、本明細書では特に限定されない。しかしながら、これらの構造は開口６０３と連携する開口カバーを含むのが好ましい。好適な実施例では、開口カバーは、支持領域曝気開口を通過する蒸気の５０％超を、隣接する下方トレイ支持部の方向及び隣接する下方トレイ支持部を覆う位置に案内する１つ以上の開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）を有する。カバーは、必要に応じて、トレイ支持部の真上以外のトレイの他の位置を横切るように蒸気を案内するよう位置付けられる追加の開口部を有してもよい。カバーは、１つ又は複数の開口部が開位置に固定されるようにトレイに対して固定されてもよいし、トレイの作動中にトレイデッキに対して可変な高さを有する浮動バルブであってもよい。
【００４５】
図７に示すように、一実施例では、固定「プッシュ」カバー７０８（例えば「プッシュ」バルブ）を、蒸気流れ７０６を１つ又は複数の支持領域曝気開口（６０３）から下方トレイ支持部７０４の上方に付勢させるために採用することができることが想定される。固定プッシュカバー又はプッシュバルブはこの分野では既知のものであり、典型的には分離トレイ内に採用され、トレイ上の液体がトレイの主要液体流路に沿って（例えば入口降水部から出口降水部まで）移動するのを容易にする。すなわち、この分野で使用されるプッシュバルブは、蒸気をトレイ上の主要液体流路の方向（例えば主要液体流路に対して平行）に付勢させる単一の開口部を有する開口カバーを含む。典型的には、プッシュバルブは開口を形成する際にトレイと一体的に形成される。トレイにスリットが作られ、続いてそのスリットが変形されることで、主要液体流路の方向を向いた、トレイの開口部が設けられる。
【００４６】
本実施例における、蒸気流れを下方トレイ支持部の上方に付勢させるためにプッシュバルブを採用するということは、この分野でのプッシュバルブの採用方法としては想定されない、正反対の方法である。例えば、支持領域曝気開口６０３が、下方トレイ支持リング、及び／又はトレイの主要液体流路に対して略平行なクロスビーム／支柱を有する弦状のトレイ支持部に対して横方向に隣接して配置される場合には、支持領域曝気開口６０３と関連付けられたプッシュバルブの採用によって、蒸気流れがトレイの主要液体流路とは異なる方向（例えばトレイ上の主要液体流路に対して平行でない方向）に付勢されうる。例えば、これらの実施例では、蒸気をトレイの主要液体流路に対して１０〜１７０度（例えばトレイの主要液体流路に対して垂直又は傾斜した角度）に付勢させることができる。
【００４７】
支持領域曝気開口６０３用の開口カバーは浮動式カバーであってもよい。これらの実施例において、カバーは開閉可能であることから、カバーの高さ及びその対応する１つ又は複数の開口部が、支持領域曝気開口を通る蒸気流量、トレイ上の液体レベル、又は支持領域曝気開口を通る蒸気流量及びトレイ上の液体レベルの両方に応じて、トレイデッキに対して可変である。
【００４８】
図８に示すように、本発明者らは、１つ又は複数の支持領域曝気開口８０３と共に使用するのに特に好ましい浮動カバー８０８を発見した。カバー８０８は、凹状キャノピー８１０と、１つ以上の脚部８１２と、１つ以上の足部８１４とを含む。カバー８０８が１つ又は複数の支持領域曝気開口８０３と連携する場合、凹状キャノピー８１０はトレイ８０１に対向し、支持領域曝気開口８０３を少なくとも部分的に覆う。１つ以上の脚部８１２はキャノピー８１０に接続され、支持領域曝気開口８０３を通るように配設される。１つ以上の足部８１４はトレイ８０１の下方に配設され、トレイ８０１の下側と相互作用することで、足部８１４が最初に挿入された後にカバー８０８がトレイ８０１から外れるのを防止する。カバー８０８が閉位置から開位置に移動するのに伴い、１つ又は複数の脚部８１２が支持領域曝気開口８０３内を移動し且つ支持領域曝気開口８０３と相互作用し、それに伴ってキャノピー８１０がトレイ８０１から遠ざかる。トレイ８０１から遠ざかるように移動するのに伴い、キャノピー８０８はトレイ８０１に対して傾斜した角度に傾いて、下方トレイ支持部８０４の方向を向いた開口部を露出させる。キャノピー８１０がトレイデッキ８０１から更に遠ざかるように移動するのに伴い、隣接する下方トレイ支持部８０４の方向を向いた開口部がより大きく広がる。これにより、より多くの蒸気流れ８０６がトレイ支持部８０４の方向及びトレイ支持部８０４上の位置に付勢される。キャノピー８１０は、カバー８０８が完全に開いたとき又は完全に傾いた位置となったときに、トレイ８０１の下方に配設された足部８１４がトレイ８０１の下側と係合するまで、トレイ８０１から遠ざかるように移動し続けることができ、そして好適には傾き続けることができる。
【００４９】
上記と同様に、傘形状又は凹形状のキャノピーを有する固定バルブ又は浮動バルブの使用については、傘形状又は凹形状のキャノピーを本実施例の傾くバルブと共に使用することで、蒸気を隣接する下方トレイ支持部の上方に付勢させる好適な蒸気流れの形を作り出すことができる。ここで、蒸気流れはカバーと相互作用することでカバーをトレイデッキから浮かせる。蒸気が傘形状又は凹形状のキャノピーと相互作用するのに伴い、蒸気流れの方向が、トレイデッキから垂直方向に遠ざかり、トレイデッキに対して水平方向に沿って、隣接する支持部の上まで移行する。ある実施例では、傘形状又は凹形状のキャノピーを、蒸気の一部が、対応する支持領域曝気開口から遠ざかるようにトレイデッキに引き返す傾斜角度をつけて方向を変えながらも、隣接する下方トレイ領域支持部の方向には向いたままとなるように設けることができる。他の実施例では、支持領域曝気開口を通過する蒸気の一部（例えば５０％未満）がカバー８０８の他の開口を通過するようにすることができる。このとき、隣接するトレイ支持部上の液体の曝気は生じない。
【００５０】
カバー８０８の傾斜性は、カバー８０８の１つ又は複数の脚部８１２とトレイ８０１の支持領域曝気開口８０３との間の物理的な相互作用によって提供されるのが好ましい。この実施例では、（閉位置にあるバルブ及び開位置にあるバルブをそれぞれ示す）図９及び図１０に示すように、１つ又は複数の脚部９１２，１０１２が、キャノピー９１０，１０１０と１つ以上の足部９１４，１０１４との間で、（図９に示すように）テーパー状に、又は（図１０に示すように）ロッカー状（ｒｏｃｋｅｒｅｄ）にすることができる。例えば、１つ又は複数の脚部９１２にテーパーが設けられているか又はテーパーが設けられた部分を有する場合、１つ又は複数の脚部９１２は、キャノピー９１０に向かって配置される大きい方の幅と、１つ以上の足部９１４に向かって配置される小さい方の幅とを有する。このフィーチャによって、１つ又は複数の脚部９１２は、カバー９０８が開くのに伴い開口９０３と相互作用し、キャノピー９１０は、カバー９０８が開くとトレイ９０１に対して傾く。１つ又は複数の脚部１０１２がロッカー状であるか又はロッカー状の部分を有する更なる例示において、１つ又は複数の脚部１０１２は、キャノピーと１つ以上の足部１０１４との間に一定の幅を有することができる。この実施例では、１つ又は複数の脚部１０１２は円弧形状を有するか或いはロッカー状であり、１つ又は複数のロッカー状／円弧状の脚部と支持領域曝気開口１００３との間の相互作用によって、キャノピーが、カバーが開くとトレイに対して傾く。また、これらの実施例では、キャノピーは、蒸気流れ１００６を、横方向に隣接する下方トレイ支持部１００４を越える位置に向かって積極的に付勢させる。
【００５１】
更に、図９に示すように、１つ以上の脚部９１２及び／又は１つ以上の足部９１４は、フランジ、凹凸又は突起９１８等の構造を有してもよい。この構造は、カバー９０８が開口９０３内に挿入された後に外れるのを阻止するように、トレイ９０１の下側と更に相互作用することできる。フランジ、凹凸又は突起９１８は、脚部９１２及び足部９１４が、カバー組み立ての最終工程として開口９０３内に挿入された後に設けられてもよい。幾つかの実施例では、カバー９０８が１つ以上の脚部９１２（例えば２つの脚部９１２）及び／又は１つ以上の足部９１４（例えば２つの足部９１４）を有する場合、対応するフランジ、凹凸又は突起９１８は、それらの脚部９１２のうち１つだけ又はそれらの足部９１４のうち１つだけに形成されてもよい。この実施例において、対応する脚部及び／又は足部が他方の脚部及び／又は足部と非対称的でありうることから、カバー９０８が開口９０３に挿入された後に外れるのを更に防止しうる。このフィーチャによって、対応するフランジ、凹凸又は突起９１８を、カバー９０８が適切な方向に（例えば下方支持部９０４から遠ざかって）傾き、蒸気が下方支持部に適切に付勢するのを確実にするように、対応する開口内においてカバー９０８を適切な配向に導くのに用いることができるため、トレイの製造及び／又は組み立ても容易になりうる。他の実施例では、カバー９０８が開口内に挿入された後に外れるのを阻止できる構造（例えばフランジ、凹凸又は突起９１８等）は、開口内に挿入する前にカバーに形成される。この実施例では、１つ又は複数の脚部は、１つ又は複数の脚部を開口内又は構造の通路（例えば凹凸、フランジ又は突起等）に挿入するように僅かに折り曲げ、続いて挿入後に脚部をその元の形状に戻すのに十分な可撓性を有することができる。
【００５２】
ＩＩＩ．物質移動カラム及び運転方法
本発明の接触トレイ装置は物質移動カラム内で使用できるようになっている。従って、更なる観点において、本発明は、本明細書に説明される実施例のいずれかに係る１つ以上の接触トレイ装置を備える物質移動カラムを提供する。
【００５３】
１つ又は複数のトレイが、カラムの高さに沿って離間する構造で水平方向に配列される。これにより、液体が、カラム内の高い位置で１つ又は複数の入口降水部におけるトレイに進入し、カラム内の低い位置でその出口降水部におけるトレイから排出される。好適な実施例では、カラムは水平方向に配設された複数の接触トレイを有してもよく、カラム内のトレイの５％以上、１５％以上、２５％以上、５０％以上、７５％以上又は全てが、本明細書に説明されるいずれかの実施例に係るトレイ装置を含む。
【００５４】
他の実施例では、従来の物質移動カラムを、本明細書に説明されるいずれかの実施例に係る１つ以上のトレイ装置を含むように改良することができる。従来のカラムを改良することになれば、カラムの全体の設計や交換の費用を負担する必要なくカラムの容量を増加させることができる。
【００５５】
また、本発明は、１つ以上の供給流から上部流及び底部流を発生させる方法も提供する。１つ又は複数の副生物流や二次供給流等の他の流れが、カラムに設けられても、カラムから取り除かれてもよい。この方法は、１つ以上の供給流を、本明細書に説明されるいずれかの実施例に係る、水平方向に配設されたトレイ装置を有する物質移動カラムに導入する第１のステップを含む。第２のステップは、上部流及び底部流を発生させるのに十分なカラム内での動作条件にある１つ以上の供給流の処理を含む。物質移動カラムの動作はこの分野ではよく知られており、動作条件は特に限定されない。更なる実施例では、水平方向に配設されたトレイ装置は、下方支持部に対して横方向に隣接して位置付けられる１つ以上の支持領域曝気開口を含む。この更なる実施例では、この方法は、この支持領域曝気開口を通過する蒸気の５０％超を、トレイを横方向に横切って、トレイ支持部を越える位置まで案内するステップを更に備えることができる。
【００５６】
ＩＶ．トレイの容量及び効率の増加、並びにトレイを横切る蒸気側圧力低下の軽減
本発明者らは、トレイの効率性を維持又は向上させながら、そしてトレイに亘る圧力低下を維持又は軽減させながら、トレイの動作容量を増加させることができることを発見した。これらの特質は、本明細書に説明される開口配置、本明細書に説明される、１つ又は複数のトレイ支持部上のトレイの液体流路を曝気させる方法、又はこれらの組み合わせを採用することで実現することができる。
【００５７】
幾つかの実施例では、トレイの動作容量を、これらのフィーチャを含まないトレイの容量よりも５％以上、１０％以上、１５％以上又は２０％以上増加させることができる。他の実施例では、トレイの動作容量は、トレイの効率性を損なうことなく５％〜２５％増加する。
【００５８】
更に他の実施例では、トレイにおける蒸気側の圧力低下を、トレイの効率性を損なうことなく、これらのフィーチャを有さないトレイよりも５％以上、１０％以上、１５％以上又は２０％以上軽減することができる。他の実施例では、トレイにおける蒸気側の圧力低下は、トレイの効率性を損なうことなく５％〜２５％軽減される。
【００５９】
更に他の実施例では、本発明のトレイは、トレイのガス負荷の増加に伴い、これらのフィーチャを有さないトレイよりも５％以上、１０％以上、１５％以上又は２０％以上のトレイの分離効率の増加を実現する。
【００６０】
明細書全体を通して、「一実施例」、「他の実施例」、「実施例」、「幾つかの実施例」等を参照することは、実施例と関連付けて説明される特定の要素（例えばフィーチャ、構造、特性及び／又は特色）が、本明細書に説明される少なくとも１つの実施例に含まれ、他の実施例には含まれていても含まれていなくてもよいことを意味する。また、当然のことながら、説明された１つ又は複数の要素は、任意の適切な方法によって様々な実施例のいずれかと組み合わされてもよい。
【００６１】
Ｖ．実施例
詳細に説明されてきた本発明について以下の例を提供する。これらの例は本発明の単なる実例及び代表であって、本発明の範囲を限定するものと考えられるべきではない。
【００６２】
異なる開口構成と、トレイ支持部上の液体流路を曝気させるための任意の手段とを有する３つのトレイ（例えばデッキ）が、試験セット内で同一の条件下で観察される（基準デッキ、デッキＩ及びデッキＩＩ）。基準デッキは、本明細書内では比較例として考えられ、デッキ１及び２は本発明の範囲に含まれると考えられる。
【００６３】
基準デッキは、商用化において一般的に推奨されるトレイデッキの開口の配列（例えば、本発明に先立つ商業規格）に基づく。基準デッキは、流体がトレイを通過するようにするための複数の開口を有する。開口は、トレイの主要液体流路に対して平行に延在する３つの隣接する列の第１グループ内に配列される。中間列の開口は、他の２つの列の隣接する開口からトレイの主要液体流路に沿ってオフセットされることで、３つの隣接する列を跨いで隣接する開口による三角形パターンを形成する。開口は長さ及び幅を有し、各長さはその列に沿って配向され、各幅はその列に対して垂直に配向される。隣接する開口の中心が、その列の開口の平均長さの２．５倍未満の第１間隔だけ離間する。隣接する列が、その隣接する列の開口の平均幅の２．５倍の大きさより大きな第２間隔だけ離間する。基準デッキはトレイ支持部によって支持され、トレイ支持部の真上におけるデッキ上の液体流路を曝気させる曝気手段は設けられていない。
【００６４】
デッキＩは基準デッキと同様である。デッキＩと基準デッキとの第１の違いは、各列内の隣接する開口の中心が、その列の開口の平均長さの２．５〜４．５倍の第１間隔だけ離間することである。デッキＩと基準デッキとの第２の違いは、隣接する列が、その列の開口の平均幅の１．５〜２．５倍の第２間隔だけ離間することである。基準デッキと同様に、デッキＩはトレイ支持部によって支持され、トレイ支持部の真上におけるデッキ上の液体流路を曝気させる曝気手段は設けられていない。
【００６５】
デッキＩＩはデッキＩと同様であり、基準デッキと比較するとデッキＩと同じ違いを含む。しかしながら、デッキＩＩは他の違いも含む。デッキＩＩは支持トレイリングによって支持され、支持トレイリングは、リングを覆うトレイの開口と流体連通する開口を有する。この流体連通によって、トレイ支持部の真上におけるデッキ上の液体流路が曝気される。しかしながら、蒸気を、リングの上方に径方向外方（例えば径方向）に案内して分散させるように、傾斜バルブを支持リングに（例えば径方向／横方向に）隣接してトレイに取り付けることで、リング上のトレイにおける液体流路を曝気させることから、トレイが支持リングと直接接触するように更に試験を続けても、デッキＩＩの試験結果と同様の試験結果が得られる。
【００６６】
図４及び図５では、上記の４つのトレイのグラフによる試験結果が互いに対してプロットされている。図４及び図５から分かるように、本発明のトレイ（デッキＩ及びＩＩ）は、基準デッキと比較して、容量が向上し、蒸気側圧力低下が維持及び／又は軽減され、トレイ分離効率が維持及び／又は増加した。
【００６７】
また、本願は以下の項目に係る発明を開示する。
（項目１）
分離カラム内で使用するための気液接触トレイ装置であって、複数の開口を有するトレイを有し、それにより流体が前記トレイを通過する、気液接触トレイ装置において、
前記開口が、前記トレイの主要液体流路に対して略平行に延びる３つの隣接する列からなる第１グループ内に配置され、
中央の列の開口が、他の２つの列の隣接する開口から、前記トレイの前記主要液体流路に沿ってオフセットされ、それにより前記３つの隣接する列に跨って、隣接する開口の三角形パターンを形成し、
前記開口が長さ及び幅を有し、各長さはその列に対して略平行に配向され、各幅はその列に対して略垂直に配向され、
各列内の隣接する開口の中心が、その列内の開口の平均長さの２．５〜４．５倍である第１間隔だけ離間され、また
隣接する列が、該隣接する列の前記開口の平均幅の１．５〜２．５倍である第２間隔だけ離間されている、気液接触トレイ装置。
（項目２）
各列内の隣接する開口の中心が、その列内の開口の平均長さの２．９〜３．９倍である第１間隔だけ離間され、また
隣接する列が、該隣接する列の前記開口の平均幅の１．７〜２．２倍である第２間隔だけ離間されている、項目１に記載の装置。
（項目３）
各列内の隣接する開口の中心が、その列内の開口の平均長さの３．５〜３．７倍である第１間隔だけ離間され、また
隣接する列が、該隣接する列の前記開口の平均幅の１．９〜２．１倍である第２間隔だけ離間されている、項目２に記載の装置。
（項目４）
各列内の隣接する開口の中心が、７６ｍｍより大きい第１間隔だけ離間され、また
隣接する列が、４０ｍｍ以下である第２間隔だけ離間されている、項目１から３までのいずれか一項に記載の装置。
（項目５）
各列内の隣接する開口の中心が、９５〜１３０ｍｍである第１間隔だけ離間され、また
隣接する列が、３０〜３８ｍｍである第２間隔だけ離間されている、項目４に記載の装置。
（項目６）
前記開口のうちの１つ以上の形状が、円形状、正方形状、長方形状、台形状、五角形状及び六角形状からなる群から選択される、項目１から５までのいずれか一項に記載の装置。
（項目７）
前記開口のうちの１つ以上がカバーによって少なくとも部分的に覆われている、項目１から６までのいずれか一項に記載の装置。
（項目８）
前記開口のうち１つ以上が、前記トレイ上の前記液体流路に対して平行に配置された長さを有する台形状の開口である、項目１〜７のいずれか一項に記載の装置。
（項目９）
前記主要液体流路に対して垂直に引かれた任意の線であって、３つの隣接する列からなる前記第１グループにおけるいずれか２つの隣接する開口の列を通る任意の線が、前記２つの隣接する列の開口のうち多くても１つとしか交差しない、項目１から８までのいずれか一項に記載の装置。
（項目１０）
トレイ支持部を更に有し、
前記トレイが前記トレイ支持部によって支持され、
前記トレイ支持部が、前記トレイの周辺領域の下にあり前記トレイの周辺領域を支持するリング、部分リング、ブラケット又はフランジ、前記トレイの弦領域の下にあり前記トレイの弦領域を支持するクロスビーム、及びトレイパネルであって、前記トレイの１つ又は複数の隣接するトレイパネルの一部を支持するクロスビームを形成するトレイパネルからなる群から選択される１つ以上の要素を有し、
開口が前記トレイ支持部を通して形成され、
支持領域曝気開口が、前記トレイ支持部の真上の前記トレイに形成され、
前記トレイの前記支持領域曝気開口が、前記トレイ支持部の前記開口と流体連通する、項目１から９までのいずれか一項に記載の装置。
（項目１１）
トレイ支持部を更に有し、
前記トレイが前記トレイ支持部によって支持され、
前記トレイ支持部が、前記トレイの周辺領域の下にあり前記トレイの周辺領域を支持するリング、部分リング、ブラケット又はフランジ、前記トレイの弦領域の下にあり前記トレイの弦領域を支持するクロスビーム、及びトレイパネルであって、前記トレイの１つ又は複数の隣接するトレイパネルの一部を下方から支持するクロスビームを形成するトレイパネルからなる群から選択される１つ以上の要素を有し、
複数の支持領域曝気開口が、前記トレイ支持部に対して横方向に隣接して前記トレイに形成されている、項目１から９までのいずれか一項に記載の装置。
（項目１２）
前記複数の支持領域曝気開口のうちの１つ以上がカバーによって少なくとも部分的に覆われ、前記カバーは、前記支持領域曝気開口を通過する蒸気と相互作用するように配置され、それにより前記蒸気を、前記トレイを横方向に横切るように、又は前記トレイに向かって下方に、前記支持領域曝気開口から遠ざかるように傾斜角度をつけて案内する、項目１１に記載の装置。
（項目１３）
前記カバーが、前記支持領域曝気開口を通過する蒸気の５０％超を、前記トレイを横方向に横切るように且つ下方トレイ支持部の上方に案内するよう位置付けられた１つ以上の開口部を有する、項目１２に記載の装置。
（項目１４）
トレイデッキに対する前記カバーの高さが、前記支持領域曝気開口を通る蒸気流量、前記トレイ上の液体レベル、又は前記支持領域曝気開口を通る蒸気流量及び前記トレイ上の液体レベルの両方に応じて可変である、項目１２又は１３に記載の装置。
（項目１５）
前記カバーが、前記トレイの上方に配設された、前記支持領域曝気開口を少なくとも部分的に覆うキャノピーを有し、前記キャノピーが、前記支持領域曝気開口を通るように配設された１つ以上の脚部に接続され、前記１つ以上の脚部は、前記トレイの下方に配設された１つ以上の足部を備え、前記足部が、前記トレイの下側と相互作用することで、前記カバーが前記トレイから外れるのを防止する、項目１３に記載の装置。
（項目１６）
前記脚部は、
前記キャノピーの前記トレイデッキからの高さを変更できるように、前記支持領域曝気開口内を垂直に移動可能であり、また
前記足部と前記キャノピーとの間でテーパー状又はロッカー状にされ、それにより、前記脚部が前記開口内を移動するのに伴い、前記キャノピーを前記トレイデッキに対して傾かせる、項目１５に記載の装置。
（項目１７）
３つの隣接する列からなる前記第１グループに加えて、前記複数の開口のうちの他の開口が、前記トレイの主要液体流路に対して平行に延びる３つの隣接する列からなる１つ以上の追加グループ内に配置されており、
前記１つ以上の追加グループの中央の列の開口が、前記グループ内の他の２つの列の隣接する開口から、前記トレイ上の前記主要液体流路に沿ってオフセットされ、それにより前記１つ以上の追加グループの前記３つの隣接する列に跨がって、隣接する開口の三角形パターンを形成し、
前記１つ以上の追加グループの前記開口が長さ及び幅を有し、各長さはその列に沿って配向され、各幅はその列に対して垂直に配向され、
前記１つ以上の追加グループの各列の隣接する開口の中心が、その列内の前記開口の平均長さの２．５〜４．５倍である第１間隔だけ離間され、また
前記１つ以上の追加グループの隣接する列が、該隣接する列の前記開口の平均幅の１．５〜２．５倍である第２間隔だけ離間されている、項目１から１６までのいずれか一項に記載の装置。
（項目１８）
分離カラム内で使用するための気液接触トレイ装置であって、トレイとトレイ支持部とを有する気液接触トレイ装置において、
前記トレイ支持部が、前記トレイの周辺領域の下にあり前記トレイの周辺領域を支持するリング、部分リング、ブラケット又はフランジ、前記トレイの弦領域の下にあり前記トレイの弦領域を支持するクロスビーム、及びトレイパネルであって、前記トレイの１つ又は複数の隣接するトレイパネルの一部を支持するクロスビームを形成するトレイパネルからなる群から選択される１つ以上の要素を有し、
複数の支持領域曝気開口が、前記トレイ支持部に対して横方向に隣接して前記トレイに形成され、
前記複数の支持領域曝気開口のうちの１つ以上がカバーによって少なくとも部分的に覆われ、前記カバーは、前記支持領域曝気開口を通過する蒸気と相互作用するように配置され、それにより、前記支持領域曝気開口を通過する蒸気の５０％超が、前記トレイを横方向に横切るように且つ下方トレイ支持部の上方に方向付けられる、気液接触トレイ装置。
（項目１９）
前記トレイデッキに対する前記カバーの高さが、前記支持領域曝気開口を通る蒸気流量、前記トレイ上の液体レベル、又は前記支持領域曝気開口を通る蒸気流量及び前記トレイ上の液体レベルの両方に応じて可変である、項目１８に記載の装置。
（項目２０）
前記カバーが、前記トレイの上方に配設された、前記支持領域曝気開口を少なくとも部分的に覆うキャノピーを有し、前記キャノピーは、前記支持領域曝気開口を通して配置される１つ以上の脚部に接続され、前記１つ以上の脚部は、前記トレイの下方に配置される１つ以上の足部を備え、前記足部は、前記トレイの下側と相互作用することで、前記カバーが前記トレイから外れるのを防止する、項目１８又は１９に記載の装置。
（項目２１）
前記脚部は、
前記キャノピーの前記トレイデッキからの高さを変更できるように、前記支持領域曝気開口内を垂直に移動可能であり、また
前記足部と前記キャノピーとの間でテーパー状又はロッカー状にされ、それにより、前記脚部が前記開口内を移動するのに伴い、前記キャノピーを前記トレイデッキに対して傾かせる、項目２０に記載の装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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