(57)【要約】  物質移動カラム（１）用の充填物ユニット（６５）であって、少なくとも１つの構造化充填板（３６〜４１）と、内部に少なくとも１つの前記構造化充填板（３６〜４１）が配置された容器（２）とを備えており、少なくとも１つの前記構造化充填板（３６〜４１）は、複数の充填物パッケージ（４２〜５６）を有しており、各充填物パッケージ（４２〜５６）は、互いに結合された複数の充填物用金属薄板（５７〜６２）を有しており、これらの充填物用金属薄板（５７〜６２）は波打っていて、波山（７４）と波谷（７５）とを有しており、隣り合う前記充填物用金属薄板（５７〜６２）は、前記波山（７４）において接触し合っており、前記充填物パッケージ（４２〜５６）の間には、波打った複数の追加的な充填物用金属薄板（５７〜６２）が挿入されており、これにより少なくとも１つの前記充填板（３６〜４１）には、前記容器（２）の半径方向（Ｒ）において、前記容器（２）に対して予荷重が加えられており、前記充填物パッケージ（４２〜５６）の波打った前記充填物用金属薄板（５７〜６２）と、前記充填物パッケージ（４２〜５６）間に挿入された、波打った前記追加的な充填物用金属薄板（５７〜６２）とは両方とも、専ら１つの共通の優先平面（ＶＥ）内に、または該優先平面（ＶＥ）に対して平行に配置されている。
2019511358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物質移動カラム（１）用の充填物ユニット（６５）であって、少なくとも１つの構造化充填板（３６〜４１）と、内部に少なくとも１つの前記構造化充填板（３６〜４１）が配置された容器（２）とを備えており、少なくとも１つの前記構造化充填板（３６〜４１）は、複数の充填物パッケージ（４２〜５６）を有しており、各充填物パッケージ（４２〜５６）は、互いに結合された複数の充填物用金属薄板（５７〜６２）を有しており、これらの充填物用金属薄板（５７〜６２）は波打っていて、波山（７４）と波谷（７５）とを有しており、隣り合う前記充填物用金属薄板（５７〜６２）は、前記波山（７４）において接触し合っており、前記充填物パッケージ（４２〜５６）の間には、波打った複数の追加的な充填物用金属薄板（５７〜６２）が挿入されており、これにより少なくとも１つの前記充填板（３６〜４１）には、前記容器（２）の半径方向（Ｒ）において、前記容器（２）に対して予荷重が加えられており、前記充填物パッケージ（４２〜５６）の波打った前記充填物用金属薄板（５７〜６２）と、前記充填物パッケージ（４２〜５６）間に挿入された、波打った前記追加的な充填物用金属薄板（５７〜６２）とは両方とも、専ら１つの共通の優先平面（ＶＥ）内に、または該優先平面（ＶＥ）に対して平行に配置されている、充填物ユニット。
【請求項２】
前記充填物パッケージ（４２〜５６）は、互いに間隙なしで接合されている、請求項１記載の充填物ユニット。
【請求項３】
前記追加的な充填物用金属薄板（５７〜６２）は対で、前記充填物パッケージ（４２〜５６）間に挿入されている、請求項１または２記載の充填物ユニット。
【請求項４】
前記追加的な充填物用金属薄板（５７〜６２）は、前記充填物パッケージ（４２〜５６）から取り出すことができる、請求項１から３までのいずれか１項記載の充填物ユニット。
【請求項５】
複数の前記構造化充填板（３６〜４１）が、１つの構造化充填物（２５，２６，３２）を形成している、請求項１から４までのいずれか１項記載の充填物ユニット。
【請求項６】
前記構造化充填物（２５，２６，３２）の前記構造化充填板（３６〜４１）は、前記容器（２）の長手方向（Ｌ２）において押圧力（ＰＫ）により押圧されている、請求項５記載の充填物ユニット。
【請求項７】
前記押圧力（ＰＫ）は、前記構造化充填物（２５，２６，３２）上に載置されたホルダ（２７，３３）、前記構造化充填物（２５，２６，３２）上に載置された液体分配器（２９，３４）および／または前記構造化充填物（２５，２６，３２）上に載置されたおもり（６４）により加えることができるようになっている、請求項６記載の充填物ユニット。
【請求項８】
前記ホルダ（２７，３３）は変位可能に、前記容器の支持装置（１９，２２）に取り付けられている、請求項７記載の充填物ユニット。
【請求項９】
前記ホルダ（２７，３３）には複数の長孔（６７）が設けられており、これらの長孔（６７）内には前記ホルダ（２７，３３）の変位用に、取付け部材（２８）が移動可能に受容されている、請求項８記載の充填物ユニット。
【請求項１０】
前記ホルダ（２７，３３）は前記押圧力（ＰＫ）を加えるために、ばね部材（６３）により前記構造化充填物（２５，２６，３２）に向かってばね予荷重をかけられている、請求項７から９までのいずれか１項記載の充填物ユニット。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか１項記載の充填物ユニット（６５）を備えた物質移動カラム（１）。
【請求項１２】
充填物ユニット（６５）を製造する方法であって、以下のステップ、すなわち：
容器（２）を準備するステップ（Ｓ１）；
互いに結合された複数の充填物用金属薄板（５７〜６２）をそれぞれ有する複数の充填物パッケージ（４２〜５６）を準備するステップ（Ｓ２）；
複数の追加的な充填物用金属薄板（５７〜６２）を準備するステップ（Ｓ３）；、
前記充填物パッケージ（４２〜５６）を前記容器（２）に挿入して、少なくとも１つの充填板（３６〜４１）を形成するステップ（Ｓ４）；
前記追加的な充填物用金属薄板（５７〜６２）を前記充填物パッケージ（４２〜５６）間に挿入し、これにより少なくとも１つの前記充填板（３６〜４１）に、前記容器（２）の半径方向（Ｒ）で、前記容器（２）に対して予荷重を加えるステップ（Ｓ５）を含み、
前記充填物パッケージ（４２〜５６）の前記充填物用金属薄板（５７〜６２）と、前記充填物パッケージ（４２〜５６）間に挿入される前記追加的な充填物用金属薄板（５７〜６２）の両方を、もっぱら１つの共通の優先平面（ＶＥ）内にまたは該優先平面（ＶＥ）に対して平行に配置し、前記充填物パッケージ（４２〜５６）を、前記優先平面（ＶＥ）に対して垂直方向の前記充填物パッケージ（４２〜５６）間に配置された間隙（７２）を閉じるために、まず前記優先平面（ＶＥ）に対して垂直に、互いに接近する方向に押しずらし、次いで前記半径方向（Ｒ）において外側に向かって、前記充填物パッケージ（４２〜５６）が前記容器（２）に接触するまで押しずらして、前記優先平面（ＶＥ）に対して平行に配置された間隙（７１）を形成し、前記優先平面（ＶＥ）に対して平行に配置された前記間隙（７１）を、前記追加的な充填物用金属薄板（５７〜６２）を用いて閉じる、方法。
【請求項１３】
押圧力（ＰＫ）を加えることにより、複数の前記充填板（３６〜４１）を圧縮する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記追加的な充填物用金属薄板（５７〜６２）を対で、前記充填物パッケージ（４２〜５６）間に挿入する、請求項１２または１３記載の方法。
【請求項１５】
前記追加的な充填物用金属薄板（５７〜６２）を、前記充填物パッケージ（４２〜５６）から取り出す、請求項１２から１４までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質移動カラム用の充填物ユニット、このような充填物ユニットを備えた物質移動カラムおよびこのような充填物ユニットを製造する方法に関する。
【０００２】
精留塔または空気分解塔等の物質移動カラムを用いて、液化された空気を複数の成分に分解することが可能である。このような物質移動カラムは、内部に複数のいわゆる充填物が配置された、円筒形の容器を有している。この場合、不規則充填物と規則充填物とに区別される。不規則充填物は、リング、円筒、サドル体等の、所定のように成形された複数のボデーから成る堆積層である。これに対して規則充填物の場合には大抵、波形または鋸歯状の構造を備えた複数の金属薄板が、液体流およびまたはガス流用の複数の通路と交換面とが形成されるように配置されており、これにより、ガス流および／または液体流の変向と、両者の集中接触とが生ぜしめられる。規則充填物では通常、複数の構造化充填板が積み重ねられる。充填板は、複数のブロック状の充填物パッケージから形成されていてよい。
【０００３】
例えばガス圧力サージにより、または容器のフラッディングにより、充填板および／または充填物パッケージのずれが生じることがあり、このずれは、充填板間および１つの充填板の個別の充填物パッケージ間に間隙を生ぜしめる恐れがある。
【０００４】
独国特許出願公開第１９５２０８０２号明細書（DE 195 20 802 A1）には、規則充填物の層を物質移動カラム内に挿入する方法が記載されている。この方法では、少なくとも１対の隣り合うセグメント間に、充填物を形成している材料の個別のプレート、エキスパンドメタル、またはその他の穿孔された材料が挿入されることにより、充填物層が半径方向に広げられる。
【０００５】
本発明の課題は、さらに改良された充填物ユニットを提供することにある。
【０００６】
よって物質移動カラム用の充填物ユニットを提案する。当該充填物ユニットには、少なくとも１つの構造化充填板と、内部に少なくとも１つの構造化充填板が配置された容器とが含まれており、少なくとも１つの構造化充填板は、複数の充填物パッケージを有しており、各充填物パッケージは、互いに結合された複数の充填物用金属薄板を有しており、これらの充填物用金属薄板は波打っていて、波山と波谷とを有しており、隣り合う充填物用金属薄板は、波山において接触し合っており、充填物パッケージの間には、波打った好適にはばらばらの、すなわち結合されていない複数の追加的な充填物用金属薄板が挿入されており、これにより少なくとも１つの充填板には、容器の半径方向において、容器に対して予荷重が加えられており、充填物パッケージの波打った充填物用金属薄板と、充填物パッケージ間に挿入された、波打った追加的な充填物用金属薄板とは両方とも、専ら１つの共通の優先平面内に、または該優先平面に対して平行に配置されている。
【０００７】
半径方向は、好適には特に管状の容器の中心軸線から容器の内壁に向かって方向付けられている。予荷重とは、充填板が半径方向に作用する連続的な力を容器に加えることを意味していてよい。容器ひいては充填板も、好適には円形横断面を有している。充填板の周囲に延在するように、容器に対して充填板をシールするためのシールカラーが設けられていてよい。好適には、予荷重が加えられた充填板は、均等な力で容器の内周面を押圧する。追加的な充填物用金属薄板は、充填物パッケージを形成している充填物用金属薄板と同じ構造であってよい。特に、追加的な充填物用金属薄板は、既存の充填物パッケージから取り出されてよいもしくは分離されてよい。追加的な充填物用金属薄板は、ばらばらの充填物用金属薄板と呼ばれることもある。それというのも、追加的な充填物用金属薄板は、充填物パッケージに固く結合されていないからである。
【０００８】
優先平面は、容器の中心軸線が配置された平面に対して平行な、任意の平面として定義されている。優先平面は、中心軸線を含む前記平面と同一であってもよい。すなわち、優先平面は容器を、この容器の中心軸線に対して平行に断面している。よって優先平面は、容器をその中心軸線に対して平行に断面する任意の平面である。１つの充填板の全ての充填物用金属薄板は、この優先平面に対して平行に向けられている。この場合、実際には波打っている充填物用金属薄板は、簡単に、それぞれ１つの平面を形成する平らな金属薄板と見なされてよい。択一的に、波打った充填物用金属薄板の各波山または波谷が、それぞれ優先平面に対して平行な１つの平面を形成していてもよい。異なる充填板の充填物用金属薄板は互いに回動されていてよく、これにより各充填板は専用の優先平面を有していてよい。すなわち、優先平面は、少なくとも１つの充填板の優先平面と呼ばれることもある。容器内への充填物エレメントの挿入は、容器の水平配置においても鉛直配置においても行うことができる。充填物パッケージの挿入は、好適には容器に設けられたマンホールを通じて行われる。好適には、追加的な充填物用金属薄板は、平らなまたは平滑な補助金属薄板を用いて充填物パッケージ間に挿入される。次いで補助金属薄板は再び除去される。
【０００９】
充填物用金属薄板は、構造化された、例えば穿孔されかつ／または波打ったアルミニウム薄板であってよい。好適には、充填物用金属薄板は容器内で鉛直方向に、すなわち容器の中心軸線の方向に向けられている。波谷および波山は、好適には中心軸線に対して斜めに、例えば４５°の角度に向けられている。波谷および波山は、上述したガスおよび／または液体用の複数の通路を形成している。
【００１０】
充填物パッケージの充填物用金属薄板と、追加的な充填物用金属薄板とは両方共波打っている。この場合、充填物用金属薄板は一次構造、つまり上述した、波山と波谷とを備えた波打ちと、二次構造とを有していてよい。二次構造は、充填物用金属薄板に設けられたエンボス加工部、例えば角錐形の幾何学形状を備えたエンボス加工部、または孔であってよい。二次構造は、その寸法から見て好適には一次構造よりも小さくなっている。
【００１１】
充填板の予荷重に基づき、物質移動カラムの運転中、充填板内には間隙が一切形成されないことが保証されている。これにより、ガス不均等分布および／または液体不均等分布が防止される。よって物質移動カラムの効率を改善することができる。不均等分布とは、不等分布を意味する。充填物パッケージの充填物用金属薄板と、充填物パッケージ間に挿入される追加的な充填物用金属薄板とは全て、もっぱら優先平面に対して平行にしか向けられていないので、上述した、独国特許出願公開第１９５２０８０２号明細書から公知の方法に比べ、後から挿入される充填物用金属薄板が優先平面に対して垂直に向けられることが防がれる。これにより、少なくとも１つの充填板内での優先平面に沿った流体流が妨げられなくなる。またこのことは、ガス不均等分布および／または液体不均等分布をも防止する。
【００１２】
１つの実施形態では、充填物パッケージは互いに間隙なしで接合されている。
【００１３】
間隙なしということは、予荷重に基づき永続的に保証される。好適には、隣り合う充填物パッケージおよび充填物用金属薄板は、接触領域において接触し合う。充填物用金属薄板は、好適には波打っており、これにより隣り合う充填物用金属薄板の間には画定された複数の通路が形成され、これらの通路内にはガスおよび／または液体が流れていてよい。間隙は、本発明では充填物パッケージまたは充填物用金属薄板が接触し合わず、かつ接触領域も設けられていない、充填物パッケージまたは充填物用金属薄板間の領域と定義されている。すなわち、間隙では充填物パッケージまたは充填物用金属薄板は接触し合わない。よって間隙内には、上述したガスおよび／または液体用の通路も形成されない。このような間隙は、直方体形の幾何学形状を有していてよい。
【００１４】
１つの別の実施形態では、追加的な充填物用金属薄板が対で、充填物パッケージ間に挿入されている。
【００１５】
追加的な充填物用金属薄板の複数の対、例えば４つの追加的な充填物用金属薄板または６つの追加的な充填物用金属薄板が挿入されていてもよい。すなわち、挿入される追加的な充填物用金属薄板の数は、特に偶数である。追加的な充填物用金属薄板は、充填物パッケージの充填物用金属薄板と同様に、波打っている。この場合、１対の追加的な充填物用金属薄板の２つの追加的な充填物用金属薄板は、充填物用金属薄板の波山と波谷とが交差して、例えば互いに９０°の角度で配置されているように、配置されている。この場合、１対の追加的な充填物用金属薄板の２つの追加的な充填物用金属薄板は、波山において接触し合っている。
【００１６】
１つの別の実施形態では、追加的な充填物用金属薄板は、充填物パッケージから取り出すことができる。
【００１７】
充填物パッケージの充填物用金属薄板は、例えば鋲、ねじまたはスチールベルト等の結合手段により、互いに結合されている。複数の充填物用金属薄板は、充填物パッケージを形成するために積み重ねられている。１つの充填物パッケージ当たりの充填物用金属薄板の数は任意である。充填物用金属薄板を取り出すために、充填物パッケージは分離可能である。好適には、追加的な充填物用金属薄板は、充填物パッケージから対で取り出すことができる。
【００１８】
１つの別の実施形態では、複数の構造化充填板が、１つの構造化充填物を形成している。
【００１９】
充填物には、任意の数の積み重ねられた充填板が含まれていてよい。好適には、直接に相上下して配置された２つの充填板の各優先平面は、互いに垂直に位置決めされている。ただし優先平面は、互いに如何なる任意の角度で配置されていてもよい。充填物ユニットには、相上下して配置された複数の充填物が含まれていてよい。
【００２０】
１つの別の実施形態では、構造化充填物の構造化充填板は、容器の長手方向において押圧力により押圧されている。
【００２１】
押圧力により、充填物の各充填板間および相上下して配置された各充填物間の間隙の形成が防止される。押圧力は連続的に加えられる。
【００２２】
１つの別の実施形態では、押圧力は、構造化充填物上に載置されたホルダ、構造化充填物上に載置された液体分配器および／または構造化充填物上に載置されたおもりにより加えることができる。
【００２３】
ホルダ、液体分配器および／またはおもりは、充填物の最も上の充填板の上に直接に載置されていてよい。特に、液体分配器内に収容された液体も、充填物に付加的な荷重をかけることができる。
【００２４】
１つの別の実施形態では、ホルダは変位可能に、容器の支持装置に取り付けられている。
【００２５】
支持装置は、容器の全周にわたって均等に配分された多数の舌片を有していてよく、これらの舌片は、容器と固く結合されている。例えば、充填物には押圧力を加えることにより予荷重をかけることができ、この場合、ホルダは、押圧力が取り除かれた場合でも、充填物に予荷重をかけ続ける。
【００２６】
１つの別の実施形態では、ホルダに複数の長孔が設けられており、これらの長孔内にはホルダの変位用に、取付け部材が移動可能に受容されている。
【００２７】
長孔は、舌片に設けられていてもよい。取付け部材は、好適にはねじである。これにより、ホルダは任意に調節可能である。
【００２８】
１つの別の実施形態では、ホルダは押圧力を加えるために、ばね部材により構造化充填物に向かってばね予荷重をかけられている。
【００２９】
ばね部材は、好適には圧縮ばねである。ばね部材は、ホルダと、容器に設けられた支持装置との間に設けられていてよい。ばね部材の使用は、ばね部材は容器の極僅かな横断面だけを覆い隠すに過ぎず、したがって容器の内径を寸法決めするものではない、という利点を有している。
【００３０】
さらに、前記のような充填物ユニットを備えた物質移動カラムを提案する。
【００３１】
物質移動カラムには、多数の前記のような充填物ユニットが含まれていてよい。充填物ユニットはさらに、構造化充填物が使用されるあらゆる所で、例えば２相または３相分離用容器内、冷却塔等において使用され得る。
【００３２】
さらに、充填物ユニットを製造する方法を提案する。この方法には以下のステップが含まれる。すなわち：容器を準備するステップ、互いに結合された複数の充填物用金属薄板をそれぞれ有する複数の充填物パッケージを準備するステップ、好適にはばらばらの、すなわち結合されていない複数の追加的な充填物用金属薄板を準備するステップ、充填物パッケージを容器に挿入して、少なくとも１つの充填板を形成するステップ、追加的な充填物用金属薄板を充填物パッケージ間に挿入し、これにより少なくとも１つの充填板に、容器の半径方向で、容器に対して予荷重を加えるステップである。その際、充填物パッケージの充填物用金属薄板と、充填物パッケージ間に挿入される追加的な充填物用金属薄板の両方を、もっぱら１つの共通の優先平面内にまたは該優先平面に対して平行に配置し、充填物パッケージを、優先平面に対して垂直に充填物パッケージ間に配置された間隙を閉じるために、まず優先平面に対して垂直に、互いに接近する方向に押しずらし、次いで半径方向外側に向かって、充填物パッケージが容器に接触するまで押しずらして、優先平面に対して平行に配置された間隙を形成し、優先平面に対して平行に配置された間隙を、追加的な充填物用金属薄板を用いて閉じる。
【００３３】
容器内への充填物パッケージの挿入と、追加的な充填物用金属薄板の挿入とは、同時に実施されてよい。この方法により、充填物パッケージの間では、優先平面内に向けられた間隙と、優先平面に対して垂直に向けられた間隙の両方が回避され得る。容器内に充填物パッケージを挿入する際に、充填物パッケージには手でまたは液圧式に、押圧力が加えられてもよい。充填物用金属薄板は、好適には構造化されていない、すなわち平滑な補助金属薄板を用いて挿入される。このため、補助金属薄板は充填物パッケージ間に挿入され、充填物用金属薄板は、補助金属薄板に沿って充填物パッケージ間に押し込まれる。この方法には、優先平面内に向けられた間隙と、優先平面に対して垂直に向けられた間隙とを閉じるステップが含まれていてもよい。この場合、充填物用金属薄板は、好適には専ら優先平面内または優先平面に対して平行に向けられた間隙内にのみ挿入される。優先平面に対して垂直に向けられた間隙は、特に充填物パッケージを優先平面に沿って押しずらすことにより、閉じられる。
【００３４】
上述したように、特に充填物パッケージの取付け時には、優先平面に対して垂直に向いた間隙が形成されることがある。このような間隙を閉じるために、特に充填物用金属薄板をこの間隙内に挿入することは不可能である。それというのもこの場合、充填物用金属薄板を優先平面に対して垂直に向けると、各充填板内に障壁が形成されることが考えられるからである。その代わりに間隙は、好適には、充填物パッケージが優先平面に平行な方向に押し合わされてずらされることにより、閉じられる。充填物パッケージを押し合わせてずらすことにより、充填板の外面に、複数の周方向の間隙が形成されることがある。これらの周方向の間隙を閉じるためには、例えば事前に優先平面内で押しずらした充填物パッケージから、半径方向外側に位置する充填物用金属薄板が取り除かれてよい。この場合、充填物用金属薄板が取り除かれた充填物パッケージは、周方向の間隙が閉じられかつ充填物パッケージが容器に密着するまで、半径方向外側に向かって移動させられてよい。この場合、充填物パッケージを半径方向外側に向かって押しずらすことにより、優先平面内に延在する間隙が形成されることがある。次いでこの間隙は、上述したように、再び充填物用金属薄板を挿入することにより、閉じられてよい。
【００３５】
当該方法では、好適には充填物パッケージを、追加的な充填物用金属薄板と共に準備する。すなわち、充填物パッケージの製造または供給時に、好適には追加的な充填物用金属薄板が、特に対で提供される。この場合、追加的な充填物用金属薄板は対で、充填物パッケージ間に挿入される、または充填物パッケージ間から除去される。
【００３６】
１つの実施形態では、押圧力を加えることにより、複数の充填板を圧縮する。
【００３７】
押圧力は、手で、液圧式に、ばね部材を用いて、構造化充填物上にホルダを載置することにより、構造化充填物上に液体分配器を載置することにより、かつ／または構造化充填物上におもりを載置することにより、加えられてよい。
【００３８】
１つの別の実施形態では、追加的な充填物用金属薄板を対で、充填物パッケージ間に挿入する。
【００３９】
追加的な充填物用金属薄板の複数の対、例えば４つの追加的な充填物用金属薄板または６つの充填物用金属薄板を挿入してもよい。すなわち、挿入する追加的な充填物用金属薄板の数は、特に偶数である。追加的な充填物用金属薄板は、充填物パッケージの充填物用金属薄板と同様に波打っている。この場合、１対の追加的な充填物用金属薄板の２つの追加的な充填物用金属薄板は、充填物用金属薄板の波山と波谷とが交差して、例えば互いに９０°の角度で配置されているように、配置されている。この場合、１対の追加的な充填物用金属薄板の２つの追加的な充填物用金属薄板は、波山において接触し合っている。
【００４０】
１つの別の実施形態では、追加的な充填物用金属薄板を、充填物パッケージから取り出す。
【００４１】
上述したように、特に充填物パッケージの適合作業において残った充填物用金属薄板は、省資源式に再使用可能である。好適には、追加的な充填物用金属薄板は対で、充填物パッケージから取り出される。
【００４２】
充填物ユニット、物質移動カラムおよび／または方法の別の可能な実施形態には、上でまたは以下で実施例に関して説明する特徴または実施形態の、明示されない組み合わせも含まれる。この場合は当業者が、充填物ユニット、物質移動カラムおよび／または方法の各基本形の改良または補足として、個々の態様も追加する。
【００４３】
充填物ユニット、物質移動カラムおよび／または方法の別の有利な構成および態様は、各従属請求項ならびに以下に説明する充填物ユニット、物質移動カラムおよび／または方法の実施例に記載されている。引き続き、充填物ユニット、物質移動カラムおよび／または方法を、好適な実施形態に基づき添付の図面を参照して、より詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】物質移動カラムの１つの実施形態を概略的に示す断面図である。
【図２】図１に示した物質移動カラム用の充填物ユニットの１つの実施形態を概略的に示す断面図である。
【図３】図２に示した充填物ユニットを概略的に示す平面図である。
【図４】図１に示した物質移動カラム用の充填物ユニットの別の実施形態を概略的に示す断面図である。
【図５】図１に示した物質移動カラム用の充填物ユニットのさらに別の実施形態を概略的に示す断面図である。
【図６】図１に示した物質移動カラム用のホルダの１つの実施形態を概略的に示す斜視図である。
【図７】図２に示した充填物ユニットを概略的に示す別の平面図である。
【図８】図２に示した充填物ユニットを概略的に示すさらに別の平面図である。
【図９】図２に示した充填物ユニットを概略的に示すさらに別の平面図である。
【図１０】図２に示した充填物ユニットを概略的に示すさらに別の平面図である。
【図１１】図２に示した充填物ユニット用の２つの充填物パッケージの概略図である。
【図１２】図１１に示した充填物パッケージの充填物用金属薄板を概略的に示す斜視図である。
【図１３】図２に示した充填物ユニットを製造する方法の１つの実施形態を概略的に示すブロックチャートである。
【００４５】
図中、同じまたは機能が同じ部材には、別の記載がない限り、同一符号を付してある。
【００４６】
図１には、物質移動カラム１の１つの実施形態を概略的に示す断面図が示されている。物質移動カラム１は、精留塔または空気分解塔であってよい。精留とは、熱的な分離法を意味し、この熱的な分離法は、蒸留の拡張または多数の蒸留段の直列接続である。蒸留に対して精留の利点は、設備を連続的に運転することができ、かつ蒸気が向流内で液体と何回も連続的に接触するため、蒸留に比べて分離効果が何倍も高い、という点にある。よって物質移動カラム１は、単式蒸留の直列接続よりも、エネルギ的に有利に、技術的に手間がかからずに、かつ省スペース式で作動する。
【００４７】
物質移動カラム１は、円筒形の幾何学形状を有する容器２を有している。容器２は、例えばアルミニウム材料または鋼材料から製造されていてよい。好適には、容器２はアルミニウム材料から製造されている。容器２は、対称軸線または中心軸線Ｍ２を中心として、円筒状に形成されている。容器２は、高さｈ２を有していてよい。高さｈ２は、例えば３００００〜５００００ミリメートルであってよい。容器２は、内径ｄ３を有する第１の容器部分３と、内径ｄ４を有する第２の容器部分４とを有していてよく、この場合、内径ｄ３は内径ｄ４よりも小さくなっている。例えば内径ｄ３は７４００ミリメートルであってよく、内径ｄ４は９４００ミリメートルであってよい。第１の容器部分３と第２の容器部分４とは、それぞれ円形の横断面を有していてよい。
【００４８】
第１の容器部分３と第２の容器部分４との間には、載頭円錐形の第３の容器部分５が設けられており、第３の容器部分５は、第１の容器部分３を第２の容器部分４に結合している。第１の容器部分３は蓋６により端面を閉じられており、第２の容器部分４は底部７により端面を閉じられている。容器２には、容器２内への挿入物の保守整備および取付けのために、任意の数のマンホール８〜１２が設けられていてよい。マンホール８〜１２は、それぞれ例えば２４インチ（６００ミリメートル）または４０インチ（１０００ミリメートル）の直径を有していてよい。
【００４９】
さらに容器２は、蓋６に設けられたガス出口１３と、底部７に設けられた液体出口１４とを有している。物質移動カラム１の運転中に、ガス出口１３を介して低沸点物が導出され、液体出口１４を介して高沸点物が導出される。さらに、容器２にはガス入口１５と、２つの液体入口１６，１７とが設けられている。容器２内には複数の支持装置１８〜２２が取り付けられており、支持装置１８〜２２には挿入物が取り付けられていて、支持装置１８〜２２において挿入物を支持することができるようになっている。支持装置１８〜２２は、容器２に固く結合、例えば溶接されている。支持装置１８〜２２の数は任意である。支持装置１８，２０，２１は、容器２の内側で周方向に延在する支持リングであってよい。支持装置１９，２２は、容器２の内側に取り付けられた舌片であってよく、これらの舌片は容器２の全周にわたって均等に配置されていてよい。容器２は、基礎２３上に位置決めされていてよい。基礎２３の下縁から第２の容器部分４までの高さｈ２３は、１１６００ミリメートルであってよい。
【００５０】
第１の支持装置１８には、第１の支持格子２４が載置されている。支持格子２４上には、第１の構造化充填物２５が位置決めされている。第１の充填物２５は、例えば１３５０ミリメートルの高さｈ２５を有していてよい。第１の充填物２５上には、例えば６０５０ミリメートルの高さｈ２６を有する第２の構造化充填物２６が位置決めされている。充填物２５，２６の数およびそれぞれの高さｈ２５，ｈ２６は任意である。第２の充填物２６の上側で、特に第２の充填物２６に載置されるようにして、円盤状の第１のホルダ２７が設けられている。第１のホルダ２７は格子であってよく、かつ流体透過性である。第１のホルダ２７は、第２の支持装置１９と結合されていてよい。
【００５１】
このためには複数の取付け部材２８、例えばねじが設けられていてよい。第１のホルダ２７および／または第２の支持装置１９には複数の長孔が設けられていてよく、これらの長孔内に取付け部材２８が係合することにより、第１のホルダ２７は容器２の長手方向Ｌ２に沿って、すなわち中心軸線Ｍ２に沿って高さ調節可能になっている。
【００５２】
長手方向Ｌ２において第２の支持装置１９の上方には第３の支持装置２０が設けられており、第３の支持装置２０には第１の液体分配器２９が載置されている。第１の液体分配器２９は、第２の充填物２６の上に直接に載置されていてもよい。第１の液体分配器２９の上には第１のプレ分配器３０が取り付けられており、第１のプレ分配器３０には液体入口１７を介して液体を供給することができる。第４の支持装置２１には、第３の構造化充填物３２を支持する第２の支持格子３１が載置されている。第３の充填物３２は、６０５０ミリメートルの高さｈ３２を有していてよい。
【００５３】
第３の充填物３２には、円盤状の第２のホルダ３３が設けられている。第２のホルダ３３は、第５の支持装置２２に結合されていてよい。このためにもやはり、複数の取付け部材２８が設けられていてよい。第２のホルダ３３および／または第５の支持装置２２には複数の長孔が設けられていてよく、これらの長孔に取付け部材２８が係合することにより、第２のホルダ３３は容器２の長手方向Ｌ２に沿って高さ調節可能になっている。第３の充填物３２の上方には第２の液体分配器３４が設けられている。第２の液体分配器３４は、第３の充填物３２の上に直接に載置されていてもよい。第２の液体分配器３４の上には第２のプレ分配器３５が取り付けられており、第２のプレ分配器３５には液体入口１６を介して液体を供給することができる。
【００５４】
図２には、第２の充填物２６の概略断面図が示されている。図３には、第２の充填物２６の平面図が示されている。充填物２５，３２は、第２の充填物２６と同一の構成を有していてよい。規則充填物または構造化充填物２５，２６，３２の場合には、複数の金属織布または金属薄板が折り畳まれかつ／または巻成されることにより、蒸気および液体の集中管理およびこれに関連して両者の集中接触が生ぜしめられる。さらに表面の構造化および複数の孔の形成に基づき、充填物表面の濡れ性と、物質移動の両方が大幅に向上されることになる。
【００５５】
充填物２５，２６，３２は構造化充填物である。以下は第２の充填物２６のみを参照されたい。
【００５６】
第２の充填物２６は、相上下して配置された多数の規則充填物層または構造化充填物層または充填板３６〜４１を有していてよい。このような充填板３６〜４１は、波打っておりかつ／または穿孔された薄い金属板もしくは金網から成っている。充填板３６〜４１のこの設計は、最小の圧力抵抗における異なる相（液状／ガス状もしくは液状／液状）の間での最適な交換を保証する。充填板３６〜４１の数は任意である。充填板３６〜４１は、鉛直方向に配置された複数の充填物用金属薄板、特に波打ったアルミニウム薄板から製造されていてよい。充填板３６〜４１は、その構造に基づき凝縮表面を形成しており、凝縮表面では、例えば空気分解時に複数の空気成分が凝縮可能である。例えば、使用される充填物用金属薄板は、０．１ミリメートルの厚さを有していてよい。
【００５７】
各充填板３６〜４１は、多数の充填物エレメントまたは充填物パッケージ４２〜５６にセグメント分割されている。図２の概観では、最も上の充填板４１だけがセグメント分割されて図示されている。１つの充填板３６〜４１当たりの充填物パッケージ４２〜５６の数は任意である。充填板３６〜４１は、それぞれ２００〜２５０ミリメートルの厚さを有している。充填板３６〜４１は接合なしで相上下して位置しており、充填物パッケージ４２〜５６も接合なしで相接して位置している。上述したように、各充填物パッケージ４２〜５６は図３において充填物パッケージ４３について示すように、平行に配置された多数の充填物用金属薄板５７〜６２から形成されている。充填物用金属薄板５７〜６２は、優先平面ＶＥに対して平行に整列させられている。１つの充填板３６〜４１の全ての充填物パッケージ４２〜５６の全ての充填物用金属薄板５７〜６２が、優先平面ＶＥ内で整列させられている。１つの充填物２５，２６，３２の全ての充填板３６〜４１の全ての充填物用金属薄板５７〜６２も、優先平面ＶＥ内に整列されていてよい。さらに、２つの隣り合う充填板３６〜４１の優先平面ＶＥは、互いに垂直に配置されていてもよい。
【００５８】
充填板３６〜４１は接合なしで相上下して位置しており、充填物パッケージ４２〜５６も接合なしで相接して位置している。物質移動カラムの運転中も充填物２５，２６，３２の無接合を保証するために、ホルダ２７，３３は、充填物２５，２６，３２を連続して押圧し、これにより間隙形成を防ぐように、または既存の間隙が閉じられるように形成されている。このために必要な力は、複数の異なる系を介してもたらされてよい。この場合、所要の押圧力ＰＫが充填物２５，２６，３２にもたらされ、支持装置１８，２１を介して容器２内へ導入される。この場合、押圧力ＰＫは動的に加えられる。すなわち、最も上の充填板４１が、例えば数ミリメートル〜数センチメートルのある程度の距離だけ、長手方向Ｌ２において上方または下方に向かって移動したとしても、下方に向かって基礎２３の方向に作用する押圧力ＰＫの大きさは、物質移動カラム１の運転中はほぼ一定に保たれる。
【００５９】
したがって、押圧力ＰＫをこのように動的に加える点は、特定の１点だけに固定的に取り付けられた１つのホルダが所定の力を充填物に加える公知の静的な系と相違している。最も上の充填板の上方に静的にのみ固定されたホルダは、その機能を限定的にしか満たさない。すなわち、ホルダ取付け時の小さな誤差が、充填板が移動するための遊びを生ぜしめることがある。つまり、力を静的に加えることにより、結果として充填物の上縁がホルダに当接しなくなる。間隙に基づき、上縁とホルダとの間には接触が生じていない。よって充填物が下方に向かって押圧されることもない。充填物が上方に向かって移動すると接触が行われ、充填物はホルダにより局所的にのみ保持される。公知のユニットでは動的な押圧力ＰＫが加えられないことから、例えば物質移動カラムのフラッディングまたはガス圧力サージに際して、充填板および充填物パッケージのずれを完全に防ぐことはできない。
【００６０】
ずれは、充填板間および充填板の個別の充填物パッケージ間に間隙を生ぜしめる恐れがあり、これにより以下の影響が生じる場合がある。１つの充填板から、その下に位置する９０°回動された次の充填板内へ液膜が流下した場合には、各充填物用金属薄板の下側に液滴突起が形成され、この液滴突起により、ガスの流れ横断面が減少させられる。液滴突起の幅は、その下に位置する充填物用金属薄板までの、次の接触箇所の離間間隔に左右される。
【００６１】
すなわち、間隙の大きさは、ガス容量に対して直接的な影響を及ぼすことになる。つまり２つの充填板の間の間隙は、上方の充填板から下方の充填板に向かう液体の流れを妨げることになる。それというのも、液体は必然的に充填板の下縁に集合して液滴を形成し、必要な滴下重量に達して初めて、引き続き流れていくからである。液滴形成に基づき、ガス流のための自由な横断面積が減少させられ、これにより、ガス速度と圧力損失とが増大することになる。ある程度のガス速度から液体が連行され、充填板に対して早期のフラッディングが生じることになる。
【００６２】
充填板の間に水平方向の間隙がある場合、液体は充填物金属薄板下縁に沿って移動し、これにより、ガスおよび液体の不均等分布が生じる恐れがある。さらにガス不均等分布は、過大な量のガスが上方に向かって流動可能なバイパスを充填物パッケージ間の間隙が成すことにより、促進される恐れがある。液体不均等分布は、液体が間隙に沿って集合し、次いで１箇所においてさらに下方に向かって流れることにより、促進される恐れがある。すなわち、充填物の横断面にわたる液体の均等な分布が損なわれる。物質移動カラムの早期のフラッディングひいては容量の減少が促進される恐れがある。ガスおよび／または液体の不均衡分布により、効果損失を招く恐れがある。
【００６３】
上述した欠点を回避するために、図１に示した物質移動カラム１の場合には押圧力ＰＫが、上述したように動的に加えられる。押圧力ＰＫを動的に加えることは、図４に示すように、ばね部材６３により行われてよい。好適には多数のばね部材６３が設けられており、これらのばね部材６３は、充填板４１の全周にわたって均等に配分されて配置されている。ばね部材６３は圧縮ばねであってよい。第１のホルダ２７は、第２の支持装置１９に直接に取り付けられているのではなく、第２の支持装置１９と第１のホルダ２７との間にはばね部材６３が取り付けられており、これらのばね部材６３が第１のホルダ２７を連続的に、第２の充填物２６に向かって押圧している。第２の充填物２６が図４に示す概観において上方または下方に向かって移動した場合でも、ばね部材６３には圧縮力がかけられたままであり、かつ押圧力ＰＫは第２の充填物２６に連続的に作用しているので、第２の充填物２６は、常に最適に押し潰されたままである。このためにばね部材６３には所定の力で予荷重が加えられ、この力は、第２の充填物２６の機械的な安定性と、予期され得る流体動力学的な力とに左右される。ばね部材６３の使用は、ばね部材６３は容器２の横断面を僅かにしか覆い隠さないので、容器２の各内径ｄ３，ｄ４の寸法に影響しない、という利点を有している。
【００６４】
択一的に、押圧力ＰＫは、ばね部材６３の代わりにおもりによって加えられてもよい。例えば、第１のホルダ２７が特に重たい構造に形成され、最も上の充填板４１の上に固定されずに載置されてよい。さらに、第１の液体分配器２９は、第２の充填物２６の上方で第３の支持装置２０に取り付けられているのではなく、第１のホルダ２７に載置されていてよい。これにより、第１の液体分配器２９、第１のホルダ２７の自重および第１の液体分配器２９内の液体の重さを、押圧力ＰＫとして利用することができる。第１の液体分配器２９の水平方向の平面度を保証するために（このことは均等な液体分布のために必要である）、液体分配器２９はガイドにより調節される。これにより、例えば最大３０００Ｎ／ｍ２（３０ｍｂａｒもしくは約３００ｋｇ／ｍ２）の押圧力を達成することができる。さらに図５に示すように、追加的なおもり６４が第１のホルダ２７および／または第１の液体分配器２９上に載置されてよい。おもり６４は、ガス流または液体流を全くまたはほとんど妨げないように位置決めされて取り付けられている。容器２、第２の充填物２６、第１のホルダ２７、第１の液体分配器２９および／またはおもり６４は、物質移動カラム１の１つの充填物ユニット６５を形成していてよい。
【００６５】
第１のホルダ２７の１つの実施形態が図６に示されている。第２のホルダ３３は、第１のホルダ２７と同じ構成で形成されていてよい。第１のホルダ２７は、周方向に延在する環状のベース部分６６を有しており、ベース部分６６は、ばね部材６３と結合されているか、または長孔６７を介して調節可能に、第２の支持装置１９と結合されている。さらに第１のホルダ２７は、格子状に配置されて交差し合う横バー６８と縦バー６９とを有している。つまり第１のホルダ２７は格子であってよい。
【００６６】
間隙の回避と同様に、物質移動カラム１の運転中の間隙の発生も、第２の充填物２６が緩く挿入されるのではなく、特に緻密に、均一に、かつ応力下で挿入されることにより回避され得る。このためには予め製造された充填物パッケージ４３〜５６が、挿入中に容器２の内壁に対して押圧されると共に、充填物パッケージ４３〜５６同士でも押圧し合い、個別の充填物用金属薄板５７〜６２でもって楔式に固定されるもしくは突っ張るようになっている。容器２と第２の充填物２６もしくは各充填板３６〜４１との間にはさらに、周方向に延在する充填物カラーまたはシールカラー７０（図２）が設けられていてよい。
【００６７】
例えば図７に示すように、充填板４１の取付け時、すなわち充填物パッケージ４３〜５６の容器２内への挿入時および充填物パッケージ４３〜５６同士の接合なしの押圧時には、充填物パッケージ５２，５３，５４と充填物パッケージ５０，５１との間に、優先平面ＶＥに対して平行に延在する間隙７１が形成されることがある。充填板３６〜４１を容器２内で緊締するために、間隙７１内には１つまたは複数の充填物用金属薄板５７〜６２が挿入される。充填物用金属薄板５７〜６２を挿入するためには、平滑な、すなわち波打っていないまたは構造化されていない補助金属薄板が使用されてよい。このために補助金属薄板は間隙７１内に挿入され、充填物用金属薄板５７〜６２は補助金属薄板に沿って間隙７１内へ押し込まれる。充填物用金属薄板５７〜６２は、専ら優先平面ＶＥの方向だけに方向付けられて挿入される。このようにして、全ての充填板３６〜４１と全ての充填物２５，２６，３２とが取り付けられる。
【００６８】
図８に示すように、充填物パッケージ４３〜５６の取付け時にも、優先平面ＶＥに対して垂直に向いた間隙７２が形成されることがある。例えば、間隙７２は充填物パッケージ５２と５３との間に設けられていてよい。間隙７２を閉じるために、充填物用金属薄板５７〜６２を間隙７２内に挿入することは不可能である。それというのもこの場合、充填物用金属薄板５７〜６２は優先平面ＶＥに対して垂直に向いており、各充填板３６〜４１内に障壁を形成することになるからである。その代わりに図９に示すように、間隙７２は、充填物パッケージ５２〜５４が優先平面ＶＥに対して平行に押し合わされてずらされることにより、閉じられる。充填物パッケージ５２〜５４を押し合わせてずらすことにより、１つまたは複数の周方向の間隙７３が形成されることになる。
【００６９】
周方向の間隙７３を閉じるためには、容器２もしくは充填板４１の半径方向Ｒにおいて外側に位置する充填物用金属薄板５７，５８が全ての充填物パッケージ５２〜５４から除去されると共に、間隙７３が閉じられかつ充填物パッケージ５２，５４が容器２に密着するまで、充填物パッケージ５２〜５４が半径方向Ｒにおいて外側に向かって押しずらされる。除去される充填物用金属薄板５７，５８の数は任意であり、間隙７３の大きさに左右される。半径方向外側に向かって充填物パッケージ５２〜５４を押しずらすことにより再び、優先平面ＶＥ内に延在する間隙７１が生じる。間隙７１は上述したように、充填物用金属薄板５７〜６２を挿入することにより、閉じることができる。間隙７１を閉じるためには、充填物パッケージ５２〜５４から除去された充填物用金属薄板５７，５８が使用されてもよい。
【００７０】
間隙７１を閉じるために充填物用金属薄板５７〜６２を使用することで、シールカラー７０を考慮して、容器２および充填物パッケージ４２〜４６の誤差を的確に相殺することができる。これにより、間隙なしで容器２の内側に密着し、かつ充填物パッケージ４３〜５６間の衝突も全く見られない、極めて均一な充填板３６〜４１が生じることになる。相上下して位置する複数の充填物２５，２６の挿入中も同様に、第２の充填物２６が、その下に位置する第１の充填物２５に強固に押し付けられ、全ての間隙７１〜７３が閉じられることに留意する。この特別な挿入過程に基づき、各充填物２５，２６，３２はその位置に押し込まれており、よってフラッディングまたはガスサージに際しても押しずらされることはない。
【００７１】
充填物２５，２６，３２が次第に緩むことは、ホルダ２７，３３により防止される。充填物２５，２６，３２は内部に応力がかけられており、この予荷重が維持されるには十分であるため、ホルダ２７，３３は、この状態では不動に取り付けられている。よってここでは、各ホルダ２７，３３においてばね部材またはおもりは不要である。充填物２５，２６，３２の内部で応力がさらに高まることが所望された場合、充填物２５，２６，３２は各ホルダ２７，３３の取付け前に、おもり６４により、または外部押圧力、例えば液圧シリンダにより圧縮され得る。押圧力が加えられて圧縮された状態で各ホルダ２７，３３が固定されてから、押圧力は再び除去される。
【００７２】
図１１には２つの充填物パッケージ５０，５２ならびにその間に設けられた間隙７１の概略図が示されている。各充填物パッケージ５０，５２は、既に上述したように、互いに結合された複数の充填物用金属薄板５７〜６２から形成されている。各充填物用金属薄板５７〜６２は波打っており、波山７４と、波山７４と交互に現れる波谷７５とを有している。隣り合う充填物用金属薄板５７，５８の波山７４は、接触領域７６において接触し合っている。
【００７３】
隣り合う充填物用金属薄板５７，５８の間には画定された複数の通路７７が形成され、これらの通路７７内にはガスおよび／または液体が流れていてよい。間隙７１は、本発明では充填物パッケージ５０，５２間または充填物用金属薄板５７〜６２間の領域として画定されており、この領域内で充填物パッケージ５０，５２または充填物用金属薄板５７〜６２は接触しておらず、接触領域７６も設けられていない。すなわち、間隙７１内では、充填物パッケージ５０，５２または充填物用金属薄板５７〜６２は接触し合わない。よって間隙７１内には、上述したガスおよび／または液体用の通路７７も形成されない。このような間隙７１は、直方体形の幾何学形状を有していてよい。
【００７４】
図１２には、充填物用金属薄板５７の概略的な斜視図が示されている。認められるように、波谷７５と波山７４とは、好適には中心軸線Ｍ２に対して斜めに、例えば４５°の角度に向けられている。
【００７５】
図１３に示す、充填物ユニット６５を製造する方法は、以下の例示的なステップを有していてよい。すなわち：ステップＳ１には、容器２の準備が含まれていてよい。ステップＳ２には、充填物パッケージ４２〜５６の準備が含まれており、ステップＳ３には追加的な充填物用金属薄板５７〜６２の準備が含まれる。ステップＳ４では、１つの充填板３６〜４１を形成するために、充填物パッケージ４２〜５６が容器２内へ挿入される。ステップＳ５では、追加的な充填物用金属薄板５７〜６２が充填物パッケージ４２〜５６の間に挿入され、これにより少なくとも１つの充填板３６〜４１が、容器２の半径方向Ｒにおいて容器２に対して予荷重をかけられていることになる。当該方法には、図７〜図１０に関して上述したように、優先平面ＶＥ内で方向付けられた間隙７１と、優先平面ＶＥに対して垂直に方向付けられた間隙７２とを閉じるステップＳ６も含まれていてよい。この場合、ステップＳ７において充填物用金属薄板５７〜６２は専ら、優先平面ＶＥ内または優先平面ＶＥに対して平行に方向付けられた間隙７１内にのみ挿入される。優先平面ＶＥに対して垂直に方向付けられた間隙７２は、優先平面ＶＥ内で充填物パッケージ４２〜５６を押しずらすことにより閉じられる。
【００７６】
当該方法では、追加的な充填物用金属薄板５７〜６２は、常に対で挿入される。追加的な充填物用金属薄板５７〜６２の複数の対、例えば４つの追加的な充填物用金属薄板５７〜６２または６つの追加的な充填物用金属薄板５７〜６２が挿入されてもよい。すなわち、挿入される追加的な充填物用金属薄板５７〜６２の数は、偶数である。追加的な充填物用金属薄板５７〜６２は、波打っている。この場合、１対の追加的な充填物用金属薄板５７〜６２の２つの追加的な充填物用金属薄板５７〜６２は、各充填物用金属薄板５７〜６２の波山７４と波谷７５とが交差して、例えば互いに９０°の角度を成すように、配置されている。この場合、１対の追加的な充填物用金属薄板５７〜６２の２つの追加的な充填物用金属薄板５７〜６２は、波山７４において接触し合う。
【００７７】
充填物２５，２６，３２の内部の間隙７１〜７３に基づく容量損失および／または効率損失が防止される。これにより、より低い安全限界を有する物質移動カラム１の最適化された設計を行うことができる。すなわち物質移動カラム１を、同じ出力の場合により小さな内径ｄ３，ｄ４でもって設計することができる。予荷重が加えられた充填物２５，２６，３２は、構造化充填物が使用されるあらゆる所で、例えば２相または３相分離用容器内、冷却塔内等において使用され得る。
【００７８】
本発明は、実施例に基づき説明されたにもかかわらず、多様に変更可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１  物質移動カラム
２  容器
３  容器部分
４  容器部分
５  容器部分
６  蓋
７  底部
８  マンホール
９  マンホール
１０  マンホール
１１  マンホール
１２  マンホール
１３  ガス出口
１４  液体出口
１５  ガス入口
１６  液体入口
１７  液体入口
１８  支持装置
１９  支持装置
２０  支持装置
２１  支持装置
２２  支持装置
２３  基礎
２４  支持格子
２５  充填物
２６  充填物
２７  ホルダ
２８  取付け部材
２９  液体分配器
３０  プレ分配器
３１  支持格子
３２  充填物
３３  ホルダ
３４  液体分配器
３５  プレ分配器
３６  充填板
３７  充填板
３８  充填板
３９  充填板
４０  充填板
４１  充填板
４２  充填物パッケージ
４３  充填物パッケージ
４４  充填物パッケージ
４５  充填物パッケージ
４６  充填物パッケージ
４７  充填物パッケージ
４８  充填物パッケージ
４９  充填物パッケージ
５０  充填物パッケージ
５１  充填物パッケージ
５２  充填物パッケージ
５３  充填物パッケージ
５４  充填物パッケージ
５５  充填物パッケージ
５６  充填物パッケージ
５７  充填物用金属薄板
５８  充填物用金属薄板
５９  充填物用金属薄板
６０  充填物用金属薄板
６１  充填物用金属薄板
６２  充填物用金属薄板
６３  ばね部材
６４  おもり
６５  充填物ユニット
６６  ベース部分
６７  長孔
６８  横バー
６９  縦バー
７０  シールカラー
７１  間隙
７２  間隙
７３  間隙
７４  波山
７５  波谷
７６  接触領域
７７  通路
ｄ３  内径
ｄ４  内径
ｈ２  高さ
ｈ２３  高さ
ｈ２５  高さ
ｈ２６  高さ
ｈ３２  高さ
Ｌ２  長手方向
Ｍ２  中心軸線
ＰＫ  押圧力
Ｒ  半径方向
Ｓ１  ステップ
Ｓ２  ステップ
Ｓ３  ステップ
Ｓ４  ステップ
Ｓ５  ステップ
ＶＥ  優先平面
【図１】
2019511358.tif 000003
【図２】
2019511358.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019511358.tif 000006
【図５】
2019511358.tif 000007
【図６】
2019511358.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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