(57)【要約】【課題】個々の液分配器の水平調節を排除し、全体の液分配器の水平設置を確保する技術を提供する。【解決手段】塔内（２０）への組み込みは高さの公差を０近くで作られた複数の水平基準ビーム（１０１）を先に行い、水平確認後塔に固定する。次に全ての液分配器の部品（４０，５０，６０，６１）は、水平基準ビーム（１０１）に、懸架及び上乗せ固定を行い、部品毎の水平調節を排除し、全体の液分配器の水平度を確保する気液接触機構。【選択図】図１
2011183260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塔内に組み立てられる液分配器の全ての部品は、複数の水平基準ビームに、懸架及び上乗せ構造とし、懸架及び上乗せ部品の水平基準面と液分配器液出口の下端線の製作公差を０に近く作り、塔内への組み込みは高さの公差を０近くで作られた複数の水平基準ビームを先に行い、水平確認後塔に固定し、次に全ての液分配器の部品は、水平基準ビームに、懸架及び上乗せ固定を行い、部品毎の水平調節を排除し、全体の液分配器の水平度を確保することを特徴とする気液接触機構。
【請求項２】
通常の規則又は不規則充填物が設置されている、気体と液体間の物質移動、熱交換又は混合を行う装置において、該液分配器の複数の液出口それぞれに１本ずつ懸架された液分配アダプターを該充填物の上面に密着させ、液分配器が水平方向に並列に配置され、これ等複数の液分配器に液を供給する２次液分配器が該複数の液分配器に直角に配置され、該２次液分配器の複数の液出口の幅はそれぞれ下部の液分配器の長さに合わせて液が配分されるように調節され、液の各出口に下部の液分配器に液を供給する懸架ワイヤーを配置し、液集合アダプターの上部を該充填物の下面に密着させその下部を該液集合器に繋ぎ、気体の出口は該液分配器の上部にあり、気体の入り口は該充填物の下端よりも下方にあることを特徴とする請求項1記載の気液接触機構。
【請求項３】
液分配アダプターを懸架した複数の液分配器は装置の上下方向にそれぞれ段差をなして配置され、各液分配器の水平方向断面に於いては、各液分配器を同一平面に配置した場合に比べて大きい開口率が得られることを特徴とする請求項１及び2記載の気液接触機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、規則充填物又は不規則充填物の内部構造を有し、上部に配置された液分配器と下部に配置された液集合器を備え、気体と液体間の物質移動、熱交換または混合を行う装置における気液接触機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
上部に配置されているトラフ構造の液分配器は塔内のサポートリング上に乗せられ、水平調節は、ライナープレート及びシムプレートを用いトラフ毎に行われていた。
【０００３】
水平度を要求されるサポートリングは、水平なフラットバーを材料にするが、ベンディング加工で水平度が損なわれる。塔径が一定以内の場合、大型平削り盤にて矯正水平加工はできる。しかし、塔径がそれ以上になると、矯正加工はできない。
【０００４】
水平矯正されたベンディング加工後のサポートリングは、塔壁に溶接され熱歪みにより水平度が損なわれる。塔壁に溶接されたサポートリングを矯正水平加工をする機械は存在しない。
【０００５】
液分配器の水平調節は、液分配器の均一液分配だけでなく、装置全体の物質移動等の性能を左右する大変重要な作業である。
【０００６】
液分配器の下端と充填物の最上部の間は、空間があり水平調節を妨げない構造となっていた。
【０００７】
充填物の最下端と液集合器の間は、気体入り口の為充分な空間が設けられていた
【０００８】
装置の処理量を増やすには、液体、気体の投入量を増やす必要がある。特に、気体の投入量を増やすと上昇気体の速度が増える。一定以上の上昇速度になると液体分配器の出口の液滴が上方へ吹き飛ばされる。この速度を運転の限界とされてきた。
【０００９】
装置の処理量を増やし、一定以上の気体の上昇速度になると充填物の最下端の液滴は上方へ吹き飛ばされ、即ち、充填物内へ押し戻される。一定の液の重量になるとフラディングを起こし、運転不能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来の液分配器の個々の水平調節の問題点にかんがみなされたものであって、水平基準ビームの塔内への水平取り付けを優先し、液分配器の全部品の取り付けは、、液分配器の水平調節を排除し、全体の液分配器の水平設置を確保する技術を提供しようとするものである。
液分配器の下端と充填物の最上部は液分配アダプターで結び、液集合器と充填物の最下端は液集合アダプターで結び、従来の限界を超えて運転が可能になる技術を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の物質移動等を行う装置内の気液接触装置は、次の構成を有する。
【００１２】
構成１
塔内に組み立てられる液分配器の全ての部品は、複数の水平基準ビームに、懸架及び上乗せ構造とし、懸架及び上乗せ部品の水平基準面と液分配器液出口の下端線の製作公差を０に近く作り、塔内への組み込みは高さの公差を０近くで作られた複数の水平基準ビームを先に行い、水平確認後塔に固定する。次に全ての液分配器の部品は、水平基準ビームに、懸架及び上乗せ固定を行い、部品毎の水平調節を排除し、全体の液分配器の水平度を確保することを特徴とする気液接触機構。
【００１３】
構成２
通常の規則又は不規則充填物が設置されている、気体と液体間の物質移動、熱交換又は混合を行う装置において、該液分配器の複数の液出口それぞれに１本ずつ懸架された液分配アダプターを該充填物の上面に密着させ、液分配器が水平方向に並列に配置され、これ等複数の液分配器に液を供給する２次液分配器が該複数の液分配器に直角に配置され、該２次液分配器の複数の液出口の幅はそれぞれ下部の液分配器の長さに合わせて下部の各液分配器から均一に液が配分されるように調節され、液の各出口に下部の液分配器に液を供給する懸架ワイヤーを配置し、液集合アダプターの上部を該充填物の下面に密着させその下部を該液集合器に繋ぎ、気体の出口は該液分配器の上部にあり、気体の入り口は該充填物の下端よりも下方にあることを特徴とする気液接触機構。
【００１４】
構成３
液分配アダプターを懸架した複数の液分配器は装置の上下方向にそれぞれ段差をなして配置され、各液分配器の水平方向断面に於いては、各液分配器を同一平面に配置した場合に比べて大きい開口率が得られることを特徴とする気液接触機構。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明の上記構成1によれば、塔内に組み立てられる液分配器の全ての部品は、複数の水平基準ビームに、懸架及び上乗せ構造とし、懸架及び上乗せ部品の水平基準面と液分配器液出口の下端線の製作公差を０に近く作り、塔内への組み込みは高さの公差を０近くで作られた複数の水平基準ビームを先に行い、水平確認後塔に固定する。次に全ての液分配器の部品は、水平基準ビームに、懸架及び上乗せ固定を行うので、確実な固定さえすれば、全ての液分配器の部品の水平度は、水平基準ビームの水平確認された水平度に一致している、それ故部品毎の水平調節が不要になり、この工程を排除できる。
【００１６】
本願発明の上記構成２によれば、該液分配器の複数の液出口それぞれに１本ずつ懸架された液分配アダプターを該充填物の上面に密着させ、液分配器が水平方向に並列に配置され、これ等複数の液分配器に液を供給する２次液分配器が該複数の液分配器に直角に配置され、該２次液分配器の複数の液出口の幅はそれぞれ下部の液分配器の長さに合わせて液が配分されるように調節され、液の各出口に下部の液分配器に液を供給する懸架ワイヤーを配置し、液集合アダプターの上部を該充填物の下面に密着させその下部を該液集合器に繋がれた構造になっている、
即ち、塔上部から、2次液分配器と液分配器が懸架ワイヤーで繋がれ、液分配器と充填物上面は液分配アダプターで繋がれ、充填物の下面と液集合器は液集合アダプターで繋がれた構造ゆえ、装置の処理量を増やすための気体の上昇速度が一定以上に増えても2次液分配器の液は懸架ワイヤーを伝い、液分配器の液は液分配アダプターを伝い充填物の下面の液は液集合アダプターを伝い夫々毛細管の働きで下降し、上方へ吹き飛ばされることはない。従って、処理量を増加の運転が可能になる。
【００１７】
本願発明の上記構成３によれば、液分配アダプターを懸架した複数の液分配器は装置の上下方向にそれぞれ段差をなして配置され、各液分配器の水平方向断面に於いては、各液分配器を同一平面に配置した場合に比べて大きい開口率が得られる
構成２の場合、液分配器は水平方向に並列になっている為、水平方向断面に於ける開口率は約５０％となり、ここを通過する上昇の気体の速度は他の断面の速度の約２倍即ち100％増加の速度になる。本構成は、これを大きく改善するもので、図示の場合の開口率は、約９０％で、気体の上昇速度は、他の断面の約１０％増加に留まり、構成２の場合の処理量を大幅に上回る運転が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】液分配器の塔内への組み込み方法を示す実施態様である。
【図２】従来の充填塔を示す断面図である。
【図３】本発明の充填塔を示す断面図である。
【図４】本発明の充填塔を示す断面図と平面図である。
【図５】本発明の詳細を示す断面図である。
【図６】従来の液分配器を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１、図３〜図５は本発明にかかる気液接触機構の１実施形態を示すものである。
【００２０】
図１は液分配器の塔内への組み込み方法を示す実施態様である。
【００２１】
従来の技術に於いては、図6に示すように、液分配器のトラフ３１−１，３１−２の取り付けは、塔壁１０に溶接されているサポートリング１５上に載せられ固定される。水平調節はサポートリングの低い方にライナープレート又はシムプレート１６，１７を挿入し水平調節する方法で行われている。サポートリングは元の水平なフラットバーもベンディング加工で曲げられ水平度は妨げられ、塔壁に強固な溶接を強いられ、熱歪みが発生する。このように、塔壁に溶接されたサポートリングは水平でない為、取り付ける液分配器のトラフ個々の水平調節が余儀なくされる。  
この水平調節作業は大変重要で、装置自体の物質移動等の性能に大きな影響を及ぼす。
【００２２】
本発明は、上記従来の液分配器の個々の水平調節の問題点にかんがみなされたものであって、水平基準ビームの塔内への水平取り付けを優先し、液分配器の全部品の取り付けは、液分配器の水平調節を排除し、全体の液分配器の水平設置を確保する技術を提供しようとするものである。
【００２３】
課題を解決する為の手段は次のとおりである。
【００２４】
塔内の全荷重を支える強度材の水平基準ビーム１０１は、複数本（図示の実施例では２本）を上面、下面及び高さを等しくする為、一括切削機械加工することを基本にする。これらを懸架するＬビーム１０２の下面も切削機械加工とする。
【００２５】
塔内の取り付けは、２本のＬビーム１０２を塔壁に溶接固定されているラグ１０３にボルト１０４で仮締めをし、複数本の水平基準ビーム１０１をこれにＵボルト１０５で懸架固定する。
【００２６】
水平基準ビーム１０１に水準器を当て、Ｌビーム１０２の長穴とラグ１０３にて水平調節をし本締めを行う。固定された水平確認済み複数の水平基準ビーム１０１が、全液分配器４０，５０，６０，６１の水平設置を可能にする。
【００２７】
水平基準ビーム１０１に懸架される液分配器６０，６１の接するのはトラフの上面１０８であり、液分配器６０，６１の液出口の下端線１０７と水平基準面であるトラフ上面１０８との間隔を製作公差０近くで作ることが求められる。
【００２８】
水平基準ビーム１０１に上乗せされる２次液分配器４０，５０の接するのはトラフの下面１１１であり、液出口の下端線１１０と水平基準面であるトラフ下面１１１との間隔を製作公差０近くで作ることが求められる。
【００２９】
塔内への組み込み、即ち全液分配器の水平基準ビームへの固定は、図示した２本のＵボルトとプレートからなる懸架用具１１２が適している。全液分配器の固定は水平調節などの工程を排除され、Ｕボルトによる固定だけで、水平固定が得られる。
【００３０】
本発明は、液分配器の水平の設置を確実なものにするだけではなく、塔内への組み込み作業も短縮させる
【００３１】
図３は本発明の充填塔の塔内断面図である
【００３２】
液分配器６０の複数の液出口それぞれに１本ずつ懸架された液分配アダプター７２を延長し該規則充填物８２−１の上面に密着させ、液分配器６０が水平方向に並列に配置され、これ等複数の液分配器に液を供給する２次液分配器４０が該複数の液分配器６０に直角に配置されている。従って、従来の液分配器と規則又は不規則充填物の上部との空間が液分配アダプター７２で繋いだ構造になっている。
【００３３】
液集合アダプター８０の上部を該規則及び不規則充填物８２−３の下面に密着させその下部を該液集合器８１に繋がれている。従って、従来の規則又は不規則充填物の下部と液集合器８１との空間が液集合アダプター８０で繋がれた構造になっている。
塔内では液分配器６０から液集合器８１までを完全に繋がれた構造になり、液体が自由に落下できない構造にしている。
【００３４】
気体の出口２２は該液分配器４０，６０の上部にあり、気体の入り口２３は該規則充填物８２−３の下端よりも下方にある。この構造は処理量の増大による、気体の上昇速度の最大化を可能にしている。
【００３５】
図４は液分配器が水平方向に並列に配置された断面図と平面図である。
【００３６】
断面図aでは、液分配器６０の液出口それぞれに1本ずつ懸架された液分配アダプター７２が規則充填物８２−１の上面に密着させ繋がれている。
【００３７】
平面図bでは、2次液分配器４０が液分配器６０と直角に配置され、該２次液分配器４０の複数の液出口の幅はそれぞれ下部の液分配器６０の長さに合わせて下部の各液分配器６０から均一に液が配分されるように調節され、液の各出口に下部の液分配器６０に液を供給する懸架ワイヤー７０を配置している。
最長の液分配器６０−３の液分配アダプター７２−１７〜２８は12本懸架されている。
最短の液分配器６０−１の液分配アダプター７２−１〜６は6本懸架されている。
2次液分配器４０のそれぞれへの液出口は４０c、４０aであり、液出口４０cの幅は液出口４０aの幅の２倍に設計できる。又それぞれの懸架ワイヤー７０−３，７０−１も同様に設計できる。この様に塔の全断面に均一な液分配を可能にしたのが本技術である。
【００３８】
図５は、液分配アダプター７２を懸架した複数の液分配器６０は装置の上下方向にそれぞれ段差をなして配置され、各液分配器の水平方向断面に於いては、各液分配器を同一平面に配置した場合に比べて大きい開口率が得られる構造を示す。
【００３９】
構成２の場合、液分配器６０は水平方向に並列になっている為、水平方向断面に於ける開口率は約５０％となり、ここを通過する上昇の気体の速度は他の断面の速度の約2倍即ち約１００％増加の速度になる。本構成は、これを大きく改善するもので、図示の場合の開口率は、約９０％で、気体の上昇速度は、他の断面の約１０％増加に留まり、構成２の場合の処理量を大幅に上回る運転が可能になる。
平面図は液分配器の水平方向に並列配列の場合と同じであるため割愛する。
２次液分配器４０の液出口の幅の設計は図４の項で説明した通りであるが、大きな技術の違いは２次液分配器４０の懸架ワイヤーが液分配器６０の上下の位置に合わせて調整出来ることである。図示の懸架ワイヤー７０−５が最長になっているが、２次分配器４０から液は懸架ワイヤー７０−５を伝い液分配器６０−５へ分配される。しかも、本技術は液分配器を段差配列にし最大の上昇気体の速度可能にした構造であり、この最大の気体速度にも液体を上方へ吹き飛ばされずに液分配器６０−５へ分配できるのは懸架ワイヤー７０−５の持つ毛細管力の強さである。
【符号の説明】
【００４０】
２０      充填塔
２１      液体導入口
２２      気体流出口
２３      気体導入口
２４      液体流出口
４０      ２次液分配器
５０      ２次液分配器
６０      液分配器
７０、７１  懸架ワイヤ
７２〜７５  液分配アダプター
８０      液集合アダプター
８１      液集合器
８２      規則充填物
１０１    水平基準ビーム
１０２    Ｌビーム
１０３    ラグ
１０４    ボルト
１０５    Ｕボルト
１０７    液分配器の液出口の下端線
１０８    水平基準面（懸架トラフの上面）
１１０    ２次液分配器の液出口の下端線
１１１    水平基準面（上乗せトラフの下面
１１２    懸架用具
【図１】
2011183260.tif 000003
【図２】
2011183260.tif 000004
【図３】
2011183260.tif 000005
【図４】
2011183260.tif 000006
【図５】
2011183260.tif 000007
【図６】
2011183260.tif 000008