(57)【要約】  本発明は、自身の開口が前記カラム・トレーに対して鉛直又は傾斜した態様で延在するように具現化されたトレー（１００）及びガス浸透穴（１１１）を備え、カラム・トレー（１００）は、前記カラム・トレーのそれぞれの用途に従って選択し得る適切な上部構造体を受容するための穴を具備する多機能トレーとして具現化され、ガス浸透穴（１１１）の少なくとも一部分が前記上部構造体（１１０）の壁（１１３）に配置され、カラム・トレー（１００）及び上部構造体（１１０）は同一又は異なる耐食材料又はこれらの材料の組合せから作られるカラム・トレーに関する。好ましくは、カラム・トレー（１００）には、液体排出のためのより小さな穴が形成される。これらの穴内に分配カップ（１２０）が挿入される。前記穴も特定目的のために閉じ得る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
乱積パッキング及び／又はパッキング及び／又は構造化パッキングのための支持トレーとして使用し得るカラム・トレーであって、これらのオリフィスが前記カラム・トレーに直角であり又は傾斜するように形成された、トレー（３００）及びガス浸透穴（３１１）を備えるカラム・トレーにおいて、
前記カラム・トレーは上部構造体を具備し、
前記トレー（３００）は、前記上部構造体（３１０、  ３１０Ａ）を受容する通路を具備し、
前記ガス浸透穴（３１１）は前記上部構造体（３１０、  ３１０Ａ）に配置されることを特徴とするカラム・トレー。
【請求項２】
前記上部構造体（３１０）は、これらの構造体が前記構造化パッキング（３３０）が載るための支持部を構成するように形成される、請求項１に記載のカラム・トレー。
【請求項３】
前記上部構造体は、前記構造化パッキング（３３０）及び／又は前記乱積パッキングが載る、少なくとも１つのグリッド（３１５）のための支持部を構成する、請求項１または請求項２に記載のカラム・トレー。
【請求項４】
前記上部構造体は、前記カラムの前記乱積パッキング及び／又は前記構造化パッキング間に埋設される、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項５】
前記カラム・トレーは、液体ディストリビューター、液体再ディストリビューター及び／又は収集器としてさらに使用し得る、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項６】
前記トレー（３００）の領域が、前記カラムの横断面積より大きいか又は等しい、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項７】
前記上部構造体（１１０；  ２１０、  ２１０Ａ）に設けられ、これらのオリフィスが前記カラム・トレーに直角であるか又は傾斜するように形成されるトレー（１００；  ２００）、上部構造体（１１０、  ２１０、  ２１０Ａ）及びガス浸透穴（１１１；  ２１１）を備える、液体ディストリビューター、液体再ディストリビューター及び／又は液体収集器として使用し得るカラム・トレーおいて、
前記トレー（１００；  ２００）が前記上部構造体（１１０；  ２１０、  ２１０Ａ）を受容する通路を具備し、
前記トレー（１００；  ２００）の領域が前記カラムの横断面積より大きいか又は等しいことを特徴とするカラム・トレー。
【請求項８】
乱積パッキング及び／又は構造化パッキングのための支持トレーとして更に使用することができ、また、前記上部支持構造体は、これらの構造体が、少なくとも１つの構造化パッキング、及び／又は、単数又は複数のグリッド乱積パッキングが載る少なくとも１つのグリッドのための支持部を構成するように形成される、請求項７に記載のカラム・トレー。
【請求項９】
前記トレー（１００；  ２００；  ３００）が平坦になされた、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項１０】
前記トレー（１００；  ２００；  ３００）及び前記上部構造体（１１０；  ２１０、２１０Ａ；  ３１０、３１０Ａ）が同じか又は異なる耐食材料又はこれらの材料の組合せから作られる、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項１１】
前記上部構造体（３１０Ａ）がこれらの構造体の頂部にスロット（３１５）を具備する、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項１２】
前記上部構造体（１１０；  ３１０、  ３１０Ａ）を受容する前記通路に加えて、更なる穴（１２０；  ３２０）が前記トレー（１００；  ３００）に設けられる、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項１３】
更なる前記穴（１２０；  ３２０）が前記上部構造体（１１０；  ３１０、  ３１０Ａ）を受容する前記通路より小さな横断面を有する、請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項１４】
前記ディストリビューター・カップは前記穴（１２０；  ３２０）に配置される、請求項１２または請求項１３に記載のカラム・トレー。
【請求項１５】
小さなディストリビューター・チューブが、前記カラムの構造化パッキング又は乱積パッキングに亘って目標とする液体分布を保証し得るように、ねじ込み式接続方式、プラグ式接続方式、あるいは別の態様によって、前記ディストリビューター・カップの穴に留められる、請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項１６】
前記上部構造体（１１０；  ２１０、  ２１０Ａ；  ３１０、  ３１０Ａ）は前記カラム・トレーに実質的に直角な側壁（１１３；  ２１３；  ３１３）を具備し、しかも前記ガス浸透穴（１１１；  ２１１；  ３１１）は前記上部構造体（１１０；  ２１０、  ２１０Ａ；  ３１０、  ３１０Ａ）の側壁（１１３；  ２１３；  ３１３）に形成される、請求項１から請求項１５までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項１７】
前記ガス浸透穴（１１１；  ２１１；  ３１１）が長手方向スロットの形態をしている、請求項１から請求項１６までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項１８】
前記長手方向スロットは、各場合に、液体ディストリビューター、液体再ディストリビューター及び／又は液体収集器として使用される前記カラム・トレーの運転中に好ましくは前記上部構造体の上端部領域まで形成される液体水準より上の点から延びる、請求項１から請求項１７までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項１９】
前記長手方向スロットは、前記上部構造体の実質的な全高に亘って延在する、請求項１７に記載のカラム・トレー。
【請求項２０】
前記側壁（１１３；  ２１３；  ３１３）は、前記上部構造体（１１０；  ２１０、  ２１０Ａ；  ３１０、  ３１０Ａ）が配置される前記トレー（１００；  ２００；  ３００；  ４００）の前記穴の横断面に相当する丸、円形、多角形、矩形又は正方形の上部構造体横断面を構成する、請求項１６から請求項１９までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項２１】
前記上部構造体（１１０；  ２１０、  ２１０Ａ）がフード（１１２；  ２１２）を具備する、請求項１から請求項２０までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項２２】
前記トレー（１００；  ２００；  ３００；  ４００）は、エナメル被覆した鋼、耐食プラスチック被覆した鋼、耐食特定合金又はタンタル、あるいは耐食プララスチックから構成される、請求項１から請求項２１までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項２３】
前記上部構造体は、耐食プラスチックから、ガラスから、耐食特定合金、あるいはタンタルから構成される、請求項１から請求項２２までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項２４】
前記プラスチックが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシ重合体（ＰＦＡ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン（ＰＥ）、これらに類似するプラスチック類似物又はこれらのプラスチックの組合せを備える、請求項２２または請求項２３に記載のカラム・トレー。
【請求項２５】
前記上部構造体（２１０Ａ；  ４１０）は、この構造体が隣りの最下カラム・トレーに対する流出パイプとして使用し得るように、少なくとも１つの通路の下部に配置される、請求項１から請求項２４までのいずれか１項に記載のカラム・トレー。
【請求項２６】
前記トレー（１００；  ２００；  ３００；  ４００）が、該トレーのそれぞれの目的に適合された適切な上部構造体（１１０；  ２１０、  ２１０Ａ；  ３１０、  ３１０Ａ；  ４２０）を受容する通路を具備する、請求項１から請求項２５までのいずれか１項に記載のトレー。
【請求項２７】
前記トレーのそれぞれの目的に適合された適切な上部構造体を保持することによって、同じトレー（１００；  ２００；  ３００；  ４００）は、支持トレー、液体ディストリビューター、液体再ディストリビューター、液体収集器、及び／又は、物質移動トレーとして構成し得る、請求項２６に記載のトレー。
【請求項２８】
前記トレー（１００；  ２００；  ３００；  ４００）が、比較的大きな直径の通路及び比較的小さな直径の更なる穴を具備する、請求項２６又は請求項２７に記載のトレー。
【請求項２９】
前記トレー（１００）は、比較的大きな直径の前記通路にチムニーを設置し比較的小さな直径の前記穴にディストリビューター・カップ又はオーバーフロー・ブシュを設置することによって液体ディストリビューター又は液体再ディストリビューターとして構成される、請求項２８に記載のトレー。
【請求項３０】
前記トレー（２００）は、比較的大きな直径の前記通路にチムニーを設置することにより、比較的小さな直径の前記穴を省略、閉鎖しかつ少なくとも１つの流出パイプを設けることにより、液体収集器として構成される、請求項２８に記載のトレー。
【請求項３１】
前記トレー（３００）は、比較的大きな直径の前記通路で、長手方向スロットを備えた実質的な全高に亘って設けるチムニーを設置することによって支持トレーとして構成される、請求項２８に記載のトレー。
【請求項３２】
前記トレーは、比較的小さな直径の更なる穴にディストリビューター・カップ又はオーバーフロー・ブシュを設置することによって、支持トレー及び液体再ディストリビューターとして構成される、請求項３１に記載のトレー。
【請求項３３】
比較的大きな直径の少なくとも１つの通路に少なくとも１つの流出パイプを設置することにより、比較的大きな直径の他の通路を省略、閉鎖又は対応するインサートに適合させることにより、比較的小さな直径の穴にバブルキャップを設置しかつ少なくとも１つの流出パイプを設けることによって、物質移動トレーとして構成される、請求項２８に記載のトレー。
【請求項３４】
請求項１から請求項３３までのいずれか１項に記載されたトレー又はカラム・トレーの製造と共に現存するトレーを改造及び／又は転換するための、請求項１から請求項３３までのいずれか１項に記載された前記上部構造体の特徴を有する上部構造体。
【請求項３５】
請求項１から請求項２５までのいずれか１項に記載の少なくとも１つのトレー、及び／又は、請求項２６から請求項３３までのいずれか１項に記載の少なくとも１つのトレー、及び／又は、請求項３４に記載の少なくとも１つの上部構造体を具備するカラム。
【請求項３６】
前記カラムは、エナメルで裏打ちされたカラム、耐食プラスチックカラム、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシ重合体（ＰＦＡ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン（ＰＥ）または類似のプラスチック材料で裏打ちされたカラム、ガラス・カラム又はタンタルと特定合金のような高耐食材料で作られたカラムである、請求項３５に記載のカラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の特徴記載部分の前文によるカラム・トレー、請求項７の特徴記載部分の前文によるカラム・トレー、及びこうしたカラム・トレーを具備するカラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
構造化パッキング及び／又は乱積パッキングを備える既知のカラムの場合には、これらが少なくとも１つの支持トレーによってカラムに保持される。液体は、液分配トレーによって、供給点又は還流点で、構造化パッキング床又は乱積パッキング床上に出来るだけ均一に分配される。構造化パッキング又は乱積パッキングは支持トレーに載っている。カラムは、概して、構造化パッキング又は乱積パッキングから成る複数の床を具備する。構造化パッキング又は乱積パッキングの２つの連続する床間で、液体は真下の床上に出来るだけ均一に分配しなければならない。液体収集器は、例えば、真下の床で液体を収集するため、あるいは、例えば、カラムから液体を削除するために使用される。したがって、構造化パッキング及び／又は乱積パッキングを備える周知のカラムでは、支持トレー、液体ディストリビューター、液体再ディストリビューター及び／又は液体収集器は別々のトレーとして使用される。
【０００３】
耐食プラント構造については、特に６００ｍｍ〜２０００ｍｍまでの直径範囲で、エナメルカラムが使用される。
【０００４】
構成理由については、カラム（液体ディストリビューター、液体再ディストリビューター、液体収集器及び物質移動トレー）内部は、鋼エナメル以外の材料から製造される。支持トレーは例外を成す。支持トレーはスロット付トレーの形態をしておりかつこれらのスロット付プレートの両側にはエナメルが付される。周知の「エナメル支持トレー」は、全カラム横断面に基づく、約４０％のみの自由横断面を有する。この小さな自由横断面は、これは現代の構造化パッキング及び乱積パッキングで可能であろうが、高ガス荷重（１．８より大きいＦファクター）及び液体荷重（４０ｍ３／ｍ２ｈより大きい）がカラムで運転し得ないというかなりの欠点を有する。
【０００５】
高ガス荷重（１．８より大きいＦファクター）がカラムで運転可能にするためにタンタル又はセラミック構成を使用し得ることが知られている。しかしながら、セラミックはガラスとエナメルより小さな耐食を有する。タンタル構成は鋼／エナメル構成より極めて高価である。
【０００６】
高ガス・スループットを有するカラムの場合にガス流から大きな流れ断面を提供するために、請求項１の特徴記載部分の前文によるカラム・トレーを記載する従来技術文献は、平坦でないカラム・トレーが高ガス・スループットを有するカラムのために提供されるべきであることを開示する。高ガス・スループットのための流れ断面を増加させるために、カラム・トレーは、波打っているか、あるいは傾斜又は鉛直な断面が形成されたグリッドを有し、カラムで支持構造体に支持される。ガス流のためにそこに形成されたオリフィスを具備するグリッドの傾斜又は鉛直形状のために、流れ断面はグリッドの平坦な実施形態の場合よりも大きい（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】米国特許第４、０２８、４４２号明細書
【０００７】
別の従来技術文献は、波打っているか、あるいは支持構造体上に配置されるグリッドを具備するカラム・トレーを開示する。このグリッドは、液体が谷に収集されかつ小さな直径によって下向きに出現する間に、ガス流が波の頂上の領域を通過するように形成される。ガス流と液体流がカラム・トレーを経て実質的に別々のルートに沿って通されるから、より高いガス流速を同じ液体スループットで達成し得る（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献２】米国特許第５，２８１，３６９号明細書
【０００８】
これらの周知のカラム・トレーは、耐食材料のためのかなりのコスト無しでは製造し得ないという欠点を有する。さらに、グリッドのための支持構造体は、周知のカラム・トレーの場合には必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、耐食材料から容易且つ経済的に生産し得るものでありかつ高ガス流量が達成可能なカラム・トレーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のこの目的は、請求項１の特徴によるカラム・トレーによって達成される。本発明の有利な実施形態は従属請求項で説明される。
【００１１】
本発明のこの点によれば、乱積パッキング及び／又はパッキング及び／又は構造化パッキングに対する支持トレーとして使用し得るものであり、トレーと、自身のオリフィスがカラム・トレーに対して鉛直又は傾斜するように形成されるガス浸透穴を具備するカラム・トレーは、該カラム・トレーが上部構造体を有し、該トレーが該上部構造体を受容する通路を具備し、及びガス貫通穴が該上部構造体に配置されることを特徴とする。
【００１２】
したがって、エナメルを付し得る平坦なトレーの構成は、上部構造体でのガス浸透のための自由横断面を増加させることにより可能であるため、本発明によるこのカラム・トレーを作ることはより簡単かつより安値である。
【００１３】
ガス浸透穴が上部構造体に形成されるので、カラム・トレーのトレーを平坦にすることは可能である。これは、例えば、更なる請求項で言及されるエナメル及びプラスチックのような、高耐食材料でトレーを被覆し得る利点を有する。さらにまた、本発明によるカラム・トレーは、２つのカラム断面間で単純な仕方で固締し得る。したがって、既知の支持構造体の無いカラム・トレーを構成することは可能であるが必ずしも必要でない。
【００１４】
本発明によれば、トレー自体に更にガス浸透穴を形成することもさらに可能とし得る。しかしながら、本発明によれば、十分に大きなガス浸透断面を作るために上部構造体にガス浸透穴を形成しなければならない。
【００１５】
本発明は、耐食被覆を具備する鋼から構成し得るという更なる長所を有する。また、より複雑な構成の上部構造体は、耐食プラスチック及び／又はガラスから構成し得る。
【００１６】
本発明によると、上部構造体は、これらの構造体が、パッキングがその上に載っている、構造化パッキングのための支持体を構成するように形成し得る。上部構造体は、構造化パッキング及び／又は乱積パッキングがその上に載っている少なくとも１つのグリッドのための支持体をさらにまた構成し得る。
【００１７】
本発明の実施形態によれば、上部構造体は、カラムの乱積パッキング及び／又は構造化パッキング間に埋設される。これは、能動的なカラム高さに損失が無いか又は極めて小さな損失しかないという利点を有する。支持トレーとして使用される本発明によるカラム・トレーは、液体スループットのための小さな穴を好ましくは具備し、乱積パッキング及び構造化パッキングはカラムの上部構造体間の中間空間内に存在するのが好ましく、及び、かくして、上部構造体は乱積パッキング又は構造化パッキング内に延在する。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、カラム・トレーは、さらに、液体ディストリビューター、液体再ディストリビューター及び／又は液体収集器として使用し得る。カラム・トレーの二重機能の結果、カラムはより少数の構成要素を有しかつより経済的である。
【００１９】
本発明によれば、幾つかの実施形態では、さもなくば、慣用のカラム構成における支持グリル、収集器及び液体再ディストリビューターの分離構成要素は１つの構成要素内に組み込み得る。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、トレーの領域は、カラムの横断面積より大きい。これは、２つのカラム断面間にトレーを固締し得る利点を有する。本発明によれば、トレーの領域はカラムの横断面積にも等しい。この場合、トレーは、真上のトレーから懸架し得るか、あるいは真下のトレーに載せ得る。
【００２１】
また別の従来技術文献は、単に押し込むことによりトレー内にバブルキャップを挿入し得る物質移動トレーを開示する（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献３】独国特許第１２６２２２５号明細書
【００２２】
さらにまた別の従来技術文献は、ＰＶＤＦの薄い耐食覆いにより包囲される、ガラス繊維補強コアから成る、大寸法の耐食物質移動トレーを記載する。バブルキャップのための穴はトレーに設けられる（例えば、特許文献４参照）。
【特許文献４】独国特許第３６０４０１３号公開公報
【００２３】
さらにまたまた別の技術文献は、請求項７の特徴記載部分の前文によるカラム・トレーを開示する（例えば、特許文献５参照）。
【特許文献５】独国特許第２９４３６８７号公開公報
【００２４】
図示された液体ディストリビューターは、ガスがトレーに隣接して上向きに通過し得るようにカラムの横断面より小さい領域を有する。したがって、この自由横断面は比較的大きい。したがって、収集器は液体ディストリビューターに液体を与えるために該液体ディストリビューターより上に設けられなければならない。さらにまた、トレーの支持部が設けられなければならない。
【００２５】
従来技術のこれらの欠点を回避することも本発明の目的である。
【００２６】
本発明のこの目的は、請求項７の特徴によるカラム・トレーによって達成される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載される。
【００２７】
本発明のこの視点によれば、液体ディストリビューター、液体再ディストリビューター及び／又は液体収集器として使用し得るカラム・トレーは、トレー、上部構造体、及び、上部構造体に設けられかつこれらのオリフィスがカラム・トレーに対して直角であり又は傾斜するように形成されるガス浸透穴を具備し、トレーが上部構造体を受容するための通路を具備し、そしてトレーの領域がカラムの横断面積より大きいか又は等しい。
【００２８】
本発明の実施形態は、ガス浸透用の自由度の高い横断面を達成するために上部構造体にガス浸透オリフィスを設け得るという長所を有する。したがって、ガス浸透のための十分な自由横断面と共に、カラムの端縁までトレーを形成することは可能である。かくして、カラム・トレーがカラムの壁に直に隣接しかつそこに留めるか又はフランジ連結し得るから、本発明によるカラム・トレーは二重機能、すなわち、カラム・トレーの支持部は省略し得る。さらにまた、液体ディストリビューターはカラムの全横断面積に亘って延在するため、液体ディストリビューター上に配置された収集器は省略し得る。
【００２９】
本発明の実施形態によれば、カラム・トレーは、乱積パッキング及び／又は構造化パッキングに対する支持部として付加的に使用し得る。また、上部構造体は、少なくとも１つの構造化パッキングのための及び／又は単数又は複数のグリッドの上にパッキングが載る少なくとも１つの該グリッドのための支持部を構成するように形成される。この実施形態では、更なる部分はカラム・トレーの二重機能のために省略される。その結果、一方では、作動カラム高さは増加し、他方では、コストを減じ得る。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態によれば、カラム・トレーのトレーは平坦になされる。これは、トレーをより簡単に生産することができかつより容易に耐食被覆を設け得る利点を有する。
【００３１】
本発明の実施形態によれば、トレーと上部構造体は同じ又は異なる耐食材料又は材料の組合せから作られる。
【００３２】
本発明の実施形態では、上部構造体は、それらの頂部にスロットを具備する。
【００３３】
本発明の実施形態によれば、上部構造体を受容するための通過より小さな横断面を有することが好ましい更なる穴は、上部構造体を受容する通路に加えてトレーに設けられる。例えば、ディストリビューター・カップは、カラム・トレーを液体ディストリビューター又は液体再ディストリビューターに転換するためのこれらの更なる穴に配置し得る。幾つかの用途では、小さなディストリビューター・チューブが、構造化パッキングに亘って目標とされた液体分布又はカラムの乱積パッキングを保証し得るように、互いにねじ込み式接続方式により、プラグ式接続方式により又は別の態様で、ディストリビューター・カップの穴に留められる場合には、有利とし得る。
【００３４】
本発明によれば、上部構造体は、カラム・トレーに実質的に鉛直な側壁を有し得る。また、ガス浸透穴は、上部構造体の側壁に形成し得る。
【００３５】
本発明によれば、ガス浸透穴は特に長手方向スロットの形態にし得る。長手方向スロットは、液体ディストリビューター、液体再ディストリビューター及び／又は液体収集器として、好ましくは上部構造体の上部端部領域まで使用されるカラム・トレーの運転中に形成される、液体水準より上の点から延び得ることが好ましい。カラム・トレーが液体ディストリビューター又は液体収集器として使用される場合、本発明のこの実施形態は可能である。本発明によるカラム・トレーが支持トレーとして使用される場合、長手方向スロットは好ましくは上部構造体の実質的な全高に亘って延在する。
【００３６】
本発明によれば、側壁は、上部構造体が内部に配置されるトレーの穴の横断面に好ましくは相当する丸、円形、多角形、矩形、あるいは正方形の上部構造体横断面を具備し得る。
【００３７】
本発明の実施形態では、上部構造体は、該上部構造体内への液体の進入及びしたがって反対方向へのガス流の乱れを防ぐフードを有し得る。用途に応じて、フードは付加的なガス浸透穴を与えるためにスロットを有し得る。
【００３８】
高耐食カラム・トレーを提供するために、本発明によるトレーは、エナメル被覆した鋼、耐食プラスチック被覆した鋼、耐食特定合金又はタンタル、あるいは耐食プラスチックから形成し得る。さらにまた、上部構造体は、例えば、耐食プラスチック、ガラス、耐食の特定合金又はタンタルのような耐食とし得るものでありかつすべきである。このプラスチックは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシ重合体（ＰＦＡ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン（ＰＥ）、これらに類似のプラスチック類似物、あるいはこれらのプラスチックの組合せを備え得る。
【００３９】
本発明によれば、少なくとも１つの通路の上部構造体は、この上部構造体が次の最下のカラム・トレーへの流出パイプとして使用し得るように配置し得る。
【００４０】
本発明によるカラム・トレーのための、生産が簡単な、通常のトレーを提供することは本発明の更なる目的である。
【００４１】
この目的は請求項２６の特徴によって達成される。本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載される。
【００４２】
カラム・トレーのための本発明によるトレーは、トレーのそれぞれの目的に適合された適切な上部構造体を受容するための通路を具備する。トレーは、トレーのそれぞれの目的に適合された適切な上部構造体を保持することによって、このトレーが、支持トレーとして、液体ディストリビューターとして、液体再ディストリビューターとして、液体収集器として及び／又は物質移動トレーとして構成し得るように、通常のトレーとして使用し得る。好ましくは、トレーは、比較的大きな直径の通路及び比較的小さな直径の更なる穴を具備する。これらの通路及び穴は、特に、各場合に、均等に分配される。
【００４３】
本発明によるトレーは、カラムの操作者が全てのタイプのカラム・トレーのために予備品として単に１つの通常のベーストレーを仕入れる必要があるという利点を有する。さらに、通常のトレーは比較的大量に製造し、それにより、製造コストを減じることを可能にする
【００４４】
本発明による通常のトレーは、比較的大きな直径の通路にチムニーを設置し比較的小さな直径の穴にディストリビューター・カップ又はオーバーフロー・ブシュを設置することにより、液体ディストリビューター又は液体再ディストリビューターとして構成し得る。
【００４５】
さらにまた、本発明による通常のトレーは、比較的大きな直径の穴の通路にチムニーを設置することにより、比較的小さな直径の穴を省略するか又は閉鎖することにより、及び、少なくとも１つの流出パイプを設けることにより、液体コネクターとして構成し得る。
【００４６】
さらにまた、本発明による通常のトレーは、実質的な全高に亘って長手方向スロットを設けたチムニーを設置することによって支持トレーとして構成し得る。
【００４７】
さらにまた、本発明による通常のトレーは、比較的小さな直径の更なる穴にディストリビューター・カップ又はオーバーフロー・ブシュを設置することによって支持トレー及び液体再ディストリビューターとして構成し得る。
【００４８】
さらにまた、比較的大きな直径の少なくとも１つの通路に少なくとも１つの流出パイプを設置することによって、比較的大きな直径の他の通路を省略、閉鎖又は対応するインサートに適合させることによって、比較的小さな直径の穴にバブルキャップを設置することによって、及び少なくとも１つの流出パイプを設けることによって、物質移動として形成し得る。
【００４９】
本発明は、本発明によるトレーの生産と共に現存するトレーを改造及び／又は転換するために上部構造体も備える。
【００５０】
本発明は、本発明による少なくとも１つのカラム・トレー、及び／又は、本発明による少なくとも１つのトレー、及び／又は、本発明による少なくとも１つの上部構造体を具備するカラムも備える。
【００５１】
本発明によるカラムは、エナメルで裏打ちしたカラム、耐食プラスチックで裏打ちしたカラム、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシ重合体（ＰＦＡ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン（ＰＥ）又は類似材料、ガラス・カラム又は、タンタル及び特定合金のような高耐食金属で裏打ちされたカラムとし得る。
【００５２】
以下に、図面に示す本発明の実施形態を参照して本発明をより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
図１及び図２は、液体ディストリビューター及び液体再ディストリビューターとして使用し得る、本発明によるカラム・トレーを示す。図１は、図２のＩ−Ｉ線に沿った、本発明による液体ディストリビューター又は液体再ディストリビューターを具備するカラムの部分的横断面図を示す。カラム・トレーはトレー１００を具備する。これは、概して、フランジ（図示せず）の助けを借りて固締することによってカラムに取り付けられる。トレー１００が、エナメル又はプラスチックで被覆された金属から成る場合、被覆は必ずしも固締された境界又は境界端縁まで延在する必要はない。上部構造体１１０を受容する比較的大きな穴と、ディストリビューター・カップ１２０を受容する比較的小さな穴が、トレーに形成される。上部構造体１１０は、フード１１２によって頂部で閉じかつ底部で開いており、及び内部には長手方向スロットが或る水準より上に形成されるシリンダーを実質的に備える。図示した実施形態では、残部のシリンダー・パイプ１１３及びフード１１２が２つのウェブによってのみ互いに連結されるように、２つの長手方向スロット１１１が上部構造体に形成される。
【００５４】
上部構造体１１０は、ねじ込み式接続方式又はプラグ式接続方式によってトレー１００に取り付けられる。上部構造体１１０は別の態様でもトレーに固定し得る
【００５５】
明瞭化のために、図１のＩ−Ｉ線上で位置しない上部構造体１１０とディストリビューター・カップ１２０は、図１では省略されている。
【００５６】
図１Ａは、図１の領域Ｚからディストリビューター・カップを大縮尺で示す。ディストリビューター・カップ１２０の横断面は円の頂部に示されている。ディストリビューター・カップ１２０は、上部境界１２１、円筒状側壁１２２、底部１２３、及び、トレー内と随意には円周上にある出口オリフィス１２４を具備する。ディストリビューター・カップ１２０の下からの視図は、図１Ａの下部に示されている。
【００５７】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った図１のカラムの横断面図を示す。上部構造体１１０、及びディストリビューター・カップ１２０の分配はこの視図でより良く認識可能である。横断面に亘る液体の出来るだけ均一な分布を与えるために、ディストリビューター・カップ１２０は実質的に均等に分配される。
【００５８】
図１及び図２による実施形態では、液体とガスは、カラム・トレーで別々に通過される。上向きに流動するガスは僅かに転換され、上部構造体（蒸気ガス・チムニー）によって上向きに通過される。従って、ディストリビューター領域のガス側の圧力降下は最小になる。
【００５９】
上部構造体１１０は、蒸気ガスが液体水準より上で横方向に出現するように構成される。上部構造体１１０は上記の構造化パッキングから到来する液体の進入を防ぐためにフード１１２で覆われる。トレー１００内で使用される上部構造体１１０（チムニー）は、その下部領域１１３に、トレー１００上の液体のバックアップを許容するために、閉じた円筒形状を有する。カラム横断面に亘る液体の分布は、ディストリビューター・カップ１２０によって保証される。ディストリビューター・カップ１２０はトレー１１０の比較的小さな穴内に挿入され、流出部分には穴１２４が設けられる。トレー１００の液体バックアップがカラム横断面に亘る均一な分布を得るために保証されるように、穴の数及び穴径は当業者によって寸法づけられる。例えば、Ｂ＜２ｍ３/ｍ２ｈのような低液体荷重の場合には、ディストリビューター・カップ１２０の穴は、構造化パッッキング又は乱積パッキングに亘るよい良い分布を得るために付加的なより小さな分配チューブを装備し得る。
【００６０】
ディストリビューター・カップの代わりにトレーより上にスロット又は穴を具備するオーバーフロー・ブシュを設けることも可能である。
【００６１】
以下の実施形態では、第１実施形態（図１及び図２）の構成要素に対応する構成要素の参照符号は各々１００だけ増加される。
【００６２】
カラムの或る操作モードでは、カラムの液体側テークオフを引っ込める必要がある。液体収集器はこの目的のために使用される。
【００６３】
図３及び図４は、液体収集器として使用し得る本発明によるカラム・トレーを示す。図３は、図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って、本発明による液体収集器を具備するカラムの部分横断面を示す一方で、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った図３のカラムの横断面図を示す。
【００６４】
カラム・トレーのトレー２００は、上部構造体２１０が内部に保持される大きな直径を具備する穴のみを備える。より小さな直径を具備する穴は形成されない。
【００６５】
上部構造体２１０は、図１及び図２の実施形態の上部構造体１１０に相当する。閉じたシリンダー壁２１３の高さは、カラムからの流出液体のための連結部片２０１の高さに依存する。トレーからの液体の総除去はこうして実行し得る。
【００６６】
流出パイプを装備する（カラム直径に依存する）１つ以上の上部構造体２１０Ａの閉じた円筒高さは、カラムからの液体を部分的に引っ込める場合に、次のトレー上への流出パイプによって残部を搬送するために、他の上部構造体の高さより僅かに小さい。
【００６７】
図５及び図６は、支持トレーとして使用し得る本発明によるカラム・トレーを示す。図５は、図６のＶ−Ｖ線に沿った、本発明によるカラム・トレーを具備するカラムの部分横断面図を示す。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った図５のカラムの横断面図を示す。
【００６８】
図５及び図６による支持トレーは、図１及び図２による実施形態に実質的に相当する。上部構造体３１０は、上部構造体１１０に実質的に相当する。液体は、比較的小さな直径の穴３２０を通じて排出される。異なる穴直径の使用によって、ガスと液体を互いに優先的に通過させることは原理的に可能である。小さな直径穴内にディストリビューター・カップ又はオーバーフロー・ブシュを設けることによって、カラム・トレーもコレクター及び再ディストリビューターとして使用し得る。図示した実施形態では、上部構造体３１０はカラム横断面に対して大きな自由横断面を得るために、実質的に円筒状高さに亘ってスロットが形成される。１００％以上の横断面は、通常、８０％〜１３０％までの範囲、好ましくは１１０％で得ることができる。
【００６９】
上部構造体３１０のフード３１２は、流れの方向に自由横断面を増加させるためにスロットが形成されるか穿孔される。しかしながら、或る実施形態では、フードは完全に無いものとし得る。したがって、７０％〜９７％、好ましくは７５％〜９５％の自由横断面は、流れの方向に得ることができる。カラム・トレー及びトレー上のガスと液体の分離に関する、本発明による構成によって、ガス側の圧力降下は最小に減じられる。
【００７０】
図７及び図８は、物質移動トレーとして使用し得る、本発明によるカラム・トレーを示す。図７及び図８に示されるカラム・トレーは、それ自体周知の満液式バブルキャップトレーの上部構造体も具備し得るが、本発明によるトレーでは、トレー及び／又は上部構造体は上述した耐食材料から作られる。図７は、図８のＶＩＩ−ＶＩＩに沿った物質移動トレーを具備するカラムの部分的横断面を示す。流出液体４１０は、それらの側壁のスロット状ガス浸透オリフィス４１１を具備するバブルキャップ状上部構造体４２０の上端部より高い水準にある。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った図７のカラムの横断面図を示す。
【００７１】
例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ又はＰＥのようなプラスチックから、及び／又はガラスから形成されるバブルキャップ４２０は、比較的小さな直径を有するトレーの穴内に挿入される。バブルキャップ４２０にはスロットが形成されかつ液体層内にガス浸透を許容する。液体は、トレー４００に亘って横方向に通過されかつ流出パイプ４１０によって次の下部トレーまで送給される。流出パイプ４１０は、例えば、プラスチック又はガラスから形成され、かつ比較的大きな直径の穴内に挿入される。
【００７２】
図９は、構造化パッキングのための本発明による支持トレーを備える、本発明によるカラムを貫通する部分横断面図を示す。支持トレーは、実質的に、図５及び図６に示される支持トレーに相当する。図９は、上部構造体３１０の頂部に載置する、積み重ねたパッキング３３０を示す。矢印ｇはガス流路を示し、矢印ｆｌは支持トレーを通る液体流路を示す。液体とガスのための流路が互いに分離されることとは明白である。上部構造体３１０の場合のガス浸透用自由横断面は１２０％である。
【００７３】
図１０は、本発明によるトレー１を備える、本発明によるカラムを通る部分横断面図を示す。この図から本発明によるトレー１のカラムへの設置は明白である。明瞭化のために、オリフィスはトレー１の場合には示されていない。トレー１は、カラムの内部横断面積より僅かに大きな面積を有する。
【００７４】
トレー１は、互いに鉛直に追従する、カラムの２つの外壁断面２、３の間のその境界で固締される。フランジ２１は、上部外壁断面２に設けられる。また、フランジ３１は下部外壁断面３に設けられる。２つのフランジ２１、３１は、当業者には周知の態様、例えば、ボルト４を使って互いに固締される。トレー１が、例えば、フランジ２１、３１間で固締される領域までエナメルが付されかつ外壁断面２、３が内部にエナメルが付される場合、カラムは十分耐食的に作り得る。
【００７５】
図１１は、液体ディストリビューター及び／又は液体再ディストリビューターとして使用し得る、本発明によるカラム・トレーの斜視図を示す。カラム・トレーは、図１及び図２に示されるカラム・トレーに実質的に相当する。また、等価な参照符号は対応する構成要素示す。図１及び図２に示するカラム・トレーとは対照的に、図１１のカラム・トレーは、中心に、底部領域に複数の穴を具備する、より大きなディストリビューター・カップ１２０Ａを備える。このディストリビューター・カップの直径は、上部構造体１１０用の通路の直径に相当する。これは、図１２及び図１３、図３〜図６による実施形態のトレーと全く同じ方法でトレー１００が形成されるという長所を有する。さらにまた、カラムにあるカラム・トレーの搬送及び設置のためのラグ１４０は、トレー１００の境界に設けられる。
【００７６】
図１２は、液体収集器として使用し得る本発明によるカラム・トレーの斜視図を示す。カラム・トレーは、図３及び図４に示されるカラム・トレーに実質的に相当する。また、等価な参照符号は対応する構成要素示す。カラムのカラム・トレーの搬送及び設置のためのラグ２４０は、トレー２００の境界に設けられる。
【００７７】
図１３は、構造化パッキング及び／又は乱積パッキングとして使用し得る、本発明によるカラム・トレーの斜視図を示す。カラム・トレーは、図５及び図６に示されるカラム・トレーに実質的に相当する。また、等価な参照符号は対応する構成要素を示す。カラムのカラム・トレーの搬送及び設置のためのラグ３４０は、トレー３００の境界に設けられる。
【００７８】
図１４は、物質移動トレーとして使用し得る、本発明によるカラム・トレーの斜視図を示す。カラム・トレーは、図７及び図８に示されるカラム・トレーに実質的に相当する。また、等価な参照符号は対応する構成要素を示す。カラムのカラム・トレーの搬送及び設置のためのラグ４４０は、トレー４００の境界に設けられる。
【００７９】
ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＶＤＦ、ＰＥ又はガラス等のような材料を備える、トレーに取り付けるための上部構造体を異なりかつ変形態様であるように選択し得る穴径を具備するカラム・トレーの、本発明による構成の結果として、本発明は、好ましくは鋼エナメル、鋼ＰＴＦＥ／ＰＦＡ又はガラス又はタンタル及び特定合金のような高腐食性金属製のカラムを、高性能乱積パッキング及び構造化パッキングの使用と共に今日生じ得るような極度の高温ガス及び液体荷重で、作動させる非常に幅広い範囲で使用し得る。
【００８０】
本発明によるカラム・トレーは更なる利点を有する、種々の上部構造体のための適切な穴及び随意には液体流出のためのより小さな穴を具備し、これらの穴内にディストリビューター・カップを挿入し得る、一般的に組合せ可能な耐食のベーストレーによって、極めて異なるように構成された用途のための耐食カラム・トレーの非常に広範囲の変形態様は、例えば、本願に示されるタイプの上部構造体のようなそれぞれに構成された用途に適合された上部構造体及び挿入部を選択することによりおそらくは中央穴部を変更及び随意にはモジュラー原理により小さな穴を閉じることによっても、単に作り得る。これは、生産原価とメンテナンスをかなり減じる。特に、操作者は、支持トレー、液体ディストリビューター、液体再ディストリビューター、液体収集器及び物質移動トレーのような種々のカラム・トレーのための予備品としての１つのベーストレーを必要とする事によってコストをカットし得る。
【００８１】
したがって、本発明は、カラム・トレー用のトレーに関し、トレーの領域はカラムの横断面より大きいか又は等しく、トレーはカラム・トレーのそれぞれの意図した用途に適合された適切な内部を受容するための通路を有し、及びトレーには耐食被覆又は耐食被覆が設けられる。好ましくは、トレーは、平坦になされかつさらにまた好ましくはエナメルが付されるか又はＰＴＦＥプラスチックで覆される。
【００８２】
本発明によるトレー又は随意には適切な従来のトレーの改造、あるいは別の目的のための現存するトレーの変換のために上部構造体を提供しかつ販売することとは別に本発明の範囲内にある。その結果、本発明は、生産、例えば、エンドユーザによる本発明によるトレーの生産のためにプラスチック及びガラス製の本発明により適合された個々の上部構造体の準備及び販売にも関する。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１Ａ】図２のＩ−Ｉ線に沿った、本発明によるカラム・トレーを具備するカラムの部分横断面図である。
【図１Ａ】図１の領域Ｚからの比較的小さな穴に対する複数のインサートを大縮尺した詳細図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った図１のカラムの横断面図である。
【図３】図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った、本発明によるカラム・トレーを具備するカラムの部分断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った図３のカラムの横断面図である。
【図５】図６のＶ−Ｖ線に沿った、本発明によるカラム・トレーを具備するカラムの部分断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った図５のカラムの横断面図である。
【図７】図８のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った、本発明によるカラム・トレーを具備するカラムの部分断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った図７のカラムの横断面図である。
【図９】構造化パッキングのために本発明による支持トレーを具備する、本発明によるカラム全体の部分横断面図である。
【図１０】本発明によるトレーを具備する、本発明によるカラム全体の部分横断面図である。
【図１１】液体再ディストリビューター及び／又は再ディストリビューターとして使用し得る、本発明によるカラム・トレーの斜視図である。
【図１２】液体収集器として使用し得る、本発明によるカラム・トレーの斜視図である。
【図１３】構造化パッキング及び/又は乱積パッキングのための支持トレーとして使用し得る本発明によるカラム・トレーの斜視図である。
【図１４】物質移動トレーとして使用し得る、本発明によるカラム・トレーの斜視図を示す。
【符号の説明】
【００８４】
１  トレー
２、３  外壁断面
４  ボルト
２１、３１  フランジ
１００  トレー
１１０  上部構造体
１１１  長手方向スロット（ガス浸透穴）
１１２  フード
１１３  シリンダー・パイプ
１２０、１２０Ａ  ディストリビューター・カップ
１２１  上部境界
１２２  円筒状側壁
１２３  底部
１２４  出口オリフィス
１４０  ラグ
２００  トレー
２０１  連結部片
２１０、２１０Ａ  上部構造体
２１１  ガス浸透穴
２１２  フード
２１３  シリンダー壁（側壁）
２４０  ラグ
３００  トレー
３１０、３１０Ａ  上部構造体
３１１  ガス浸透穴
３１２  フード
３１３  側壁
３１５  グリッド
３２０  穴
３３０  構造化パッキング
３４０  ラグ
４００  トレー
４１０  上部構造体
４１１  スロット状ガス浸透オリフィス
４２０  上部構造体
４４０  ラグ
【図１】
2005508732.tif 000002
【図１Ａ】
2005508732.tif 000003
【図２】
2005508732.tif 000004
【図３】
2005508732.tif 000005
【図４】
2005508732.tif 000006
【図５】
2005508732.tif 000007
【図６】
2005508732.tif 000008
【図７】
2005508732.tif 000009
【図８】
2005508732.tif 000010
【図９】
2005508732.tif 000011
【図１０】
2005508732.tif 000012
【図１１】
2005508732.tif 000013
【図１２】
2005508732.tif 000014
【図１３】
2005508732.tif 000015
【図１４】
2005508732.tif 000016
【国際調査報告】
2005508732.tif 000017
2005508732.tif 000018
2005508732.tif 000019
2005508732.tif 000020
2005508732.tif 000021
2005508732.tif 000022