(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸（Ａ）に沿って延び、分解器（２）に不動態化ガス流を送給するためのガス拡散システム（１）を備えた尿素プラントの分解器（２）であって、
前記分解器（２）のケーシング（４）の底部を構成しかつチャンバ（６）を画定する底部ホルダ（８）と、
前記チャンバ（６）の内側に突出し、前記軸（Ａ）に実質的に平行にガスが流出する出口部（２３）を有するガス送給導管（２０）と、
前記導管（２０）からのガス供給を前記チャンバ（６）の内側に拡散する拡散器組立体（２１）と、
を備え、前記ホルダ（８）が、底部端部（９）で底部壁（１２）によって閉じられかつ前記軸（Ａ）を囲む実質的に円筒状の側壁（１３）を有する底部捕捉部（１１）と、全体的に上方に向かって開いていて、前記捕捉部（１１）に向かって先細りとなり、前記軸（Ａ）を囲む円錐台形側壁（１５）によって境界が定められている、じょうご形頂部拡散部（１４）とを備え、前記導管（２０）が、前記捕捉部（１１）の前記側壁（１３）を貫通して形成された入口部穴（２２）から前記チャンバ（６）の内側に突出し、前記出口部（２３）で終端し、側壁（１３）および前記軸（Ａ）に実質的に垂直な基管（２４）と、前記軸（Ａ）に実質的に垂直でかつ該軸（Ａ）を実質的に囲んで前記ホルダ（８）および前記チャンバ（６）の内側の中心に位置している前記出口部（２３）を画定する開口で終端する管継手（２５）とを備え、前記拡散器組立体（２１）が、前記出口部（２３）から軸方向に流れる前記ガス流を遮り、該ガス流を前記軸（Ａ）に対して実質的に放射状にかつ該軸（Ａ）の周りで均一に転向する、分解器（２）。
【請求項２】
前記拡散器組立体（２１）が、前記軸（Ａ）を囲んで配置された複数のガス出口部開口（２８）を有する、請求項１に記載の分解器。
【請求項３】
前記拡散器組立体（２１）が、前記軸（Ａ）から異なる距離にガス出口部開口（２８）を有する、請求項２に記載の分解器。
【請求項４】
前記ガス出口部開口が（２８）が、主方向に沿って縦に細長いスロット形状である、請求項２または３に記載の分解器。
【請求項５】
前記拡散器組立体（２１）が中央拡散器（２６）を備え、該中央拡散器（２６）が前記導管（２０）の前記出口部（２３）の上方に位置し、前記軸（Ａ）に沿って前記出口部（２３）と一直線上にあり、該軸（Ａ）を囲んで均一に間隔をおかれた放射状のガス出口部開口（２８）を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の分解器。
【請求項６】
前記中央拡散器（２６）が前記軸（Ａ）を横切る方向に配置され、それにより前記出口部（２３）を上から遮り、該出口部（２３）から前記軸（Ａ）に沿って流出する前記ガス流の流路を止める、請求項５に記載の分解器。
【請求項７】
前記中央拡散器（２６）が、前記出口部（２３）から軸方向に離間して該出口部（２３）に対して半径方向外側にある周辺縁部（３２）を有するドーム形のフード（２９）を備える、請求項５または６に記載の分解器。
【請求項８】
前記拡散器組立体（２１）が中央拡散器（２６）と周辺遮蔽部（２７）とを備え、該中央拡散器（２６）および該周辺遮蔽部（２７）が前記軸（Ａ）に沿って軸方向に離間しかつ互いに半径方向に重ならない、請求項５から７のいずれか一項に記載の分解器。
【請求項９】
前記遮蔽部（２７）が環状部材（３６）備え、該環状部材（３６）が前記軸（Ａ）を囲んで配置されかつ複数の貫通する周辺開口（３７）を有し、該周辺開口（３７）が互いに角度方向に離間し前記軸（Ａ）を囲んで均一に分布する、請求項８に記載の分解器。
【請求項１０】
前記環状部材（３６）が、半径方向内側周辺縁部（３８）と、角度方向に離間しかつ前記周辺開口（３７）を画定する複数の周辺スロットを備えた半径方向外側周辺縁部（３９）とを有する、請求項９に記載の分解器。
【請求項１１】
前記環状部材（３６）が前記半径方向外側周辺縁部（３９）から前記半径方向内側周辺縁部（３８）に向かって上方に先細りとなる、請求項９または１０に記載の分解器。
【請求項１２】
前記中央拡散器（２６）が分配器（５２，７１）と連結し、該分配器（５２，７１）が、前記導管（２０）に接続されて該導管（２０）の前記出口部（２３）からのガス流を受け取り、近づいてくるガス流の少なくとも一部を前記中央拡散器（２６）に放射状に分配する形状を有する、請求項５から１１のいずれか一項に記載の分解器。
【請求項１３】
前記分配器が、前記軸（Ａ）に沿ってまたは平行に延び、前記導管（２０）からの前記ガス流を前記軸（Ａ）に沿って受け取る軸上分配器（５２）である、請求項１２に記載の分解器。
【請求項１４】
前記軸上分配器（５２）が前記軸（Ａ）に沿って延びる管状部材（５３）を備え、該管状部材（５３）の側壁（５５）を貫通し互いにおよび前記軸（Ａ）に対して平行な複数の縦長のスリット（５４）が形成された、請求項１３に記載の分解器。
【請求項１５】
前記スリット（５４）が角度方向に間隔をおいて、前記軸（Ａ）を囲んで均一に分布し、該軸（Ａ）に平行に延びる、請求項１４に記載の分解器。
【請求項１６】
前記中央拡散器（２６）が前記軸（Ａ）に沿って前記分配器（５２）を囲む、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の分解器。
【請求項１７】
前記中央拡散器（２６）が、前記分配器（５２）を囲む壁（５８）によって境界が定められる内側座部（５７）を有する中空の本体（５６）を備え、前記分配器（５２）が前記内側座部（５７）に収容されている、請求項１２から１６のいずれか一項に記載の分解器。
【請求項１８】
前記中央拡散器（２６）が、前記壁（５８）を貫通して形成されかつ垂直に延びるスロットによってそれぞれ画定される、複数の放射状ガス出口部開口（２８）を有する、請求項１７に記載の分解器。
【請求項１９】
前記中央拡散器（２６）が、前記本体（５６）の水平中心線の面の上側の、該本体（５６）の頂部ドーム形部（６１）に位置し、前記軸（Ａ）を囲んで均一に間隔をおかれた、第一セットのスロット（６３）と、前記本体（５６）の前記水平中心線の面の下側の、該本体（５６）の底部ドーム形部（６２）に位置し、前記軸（Ａ）を囲んで均一に間隔をおかれた、第二セットのスロット（６４）とを有する、請求項１７または１８に記載の分解器。
【請求項２０】
前記拡散器組立体（２１）が、前記軸（Ａ）に対して放射状に延びる放射状拡散器（７０）を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の分解器。
【請求項２１】
前記放射状拡散器（７０）が、前記軸（Ａ）を囲んで均一に間隔をおかれ分配器（７１）から放射状に突出しそれぞれ複数の下向きの底部ガス出口部開口（２８）を有する複数の腕部（７５）を備え、前記下向きの底部ガス出口部開口（２８）が各腕部（７５）に沿って軸方向に離間し、該腕部（７５）のそれぞれの底部（８０）に位置するスロット（７９）のそれぞれによって画定される、請求項２０に記載の分解器。
【請求項２２】
各腕部（７５）の前記スロット（７９）が該腕部（７５）を横切る方向に延びる、請求項２１に記載の分解器。
【請求項２３】
前記放射状拡散器（７０）が、前記軸（Ａ）に沿って延びる放射状分配器（７１）に連結し、該放射状分配器（７１）が前記導管（２０）の前記出口部（２３）からの前記ガス流を受け取り、それを前記腕部（７５）に放射状に分配する、請求項２１または２２に記載の分解器。
【請求項２４】
前記放射状分配器（７１）が前記導管（２０）の前記出口部（２３）に位置し、前記軸（Ａ）に沿って一直線上にあり前記出口部（２３）と連通する軸上入口部（７３）と、互いに角度方向に離間し前記軸（Ａ）を囲んで均一に分布する複数の放射状出口部（７４）とを有する、請求項２３に記載の分解器。
【請求項２５】
前記拡散器組立体（２１）が、前記軸（Ａ）を囲むリング形状を有しかつ該軸（Ａ）を囲んで均一に分布する複数の下向き底部ガス出口部開口（２８）を有する環状中央拡散器（９２）を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の分解器。
【請求項２６】
前記ガス出口部開口（２８）が、前記軸（Ａ）に対して放射状に延びるスロット（９５）の形状である、請求項２５に記載の分解器。
【請求項２７】
前記環状中央拡散器（９２）が放射状分配器（７１）に接続されている、請求項２５または２６に記載の分解器。
【請求項２８】
前記環状中央拡散器（９２）が、角度方向に離間し前記軸（Ａ）に面し放射状拡散器（７０）の腕部（７５）にそれぞれ接続する複数の入口部（９４）を有する、中空のトロイダル形本体（９３）を備える、請求項２７に記載の分解器。
【請求項２９】
前記導管（２０）が前記軸（Ａ）に実質的に垂直な基管（２４）と管継手（２５）とを備え、該管継手（２５）が前記基管（２４）から垂直に突出して開口で終端し、該開口によって形成される開口面が前記軸（Ａ）に対して実質的に垂直であり、該軸（Ａ）の周りの中心に位置し、前記出口部（２３）を画定する、請求項１から２８のいずれか一項に記載の分解器。
【請求項３０】
前記導管（２０）が実質的にＴ字形であり、前記軸（Ａ）に実質的に垂直な基管（２４）と、該基管（２４）に垂直でかつ前記軸（Ａ）に沿って延びる管継手（２５）とを備える、請求項２９に記載の分解器。
【請求項３１】
前記基管（２４）が、互いに異なる断面を有しかつ／または互いに偏心する２つ以上の部分（４３）を備える、請求項２９または２０に記載の分解器。
【請求項３２】
前記導管（２０）がその１つ以上の底部端部（４８，８８）に形成された排液穴（５１，９１）を有し、該拡散器組立体（２１）に浸透する液体を排出する、請求項１から３１のいずれか一項に記載の分解器。
【請求項３３】
側壁（１１）が、基管（２４）を軸方向に支持するとともに角度方向に固定する少なくとも１つの支持部（４２，８２）を備え、該支持部（４２，８２）が座部（４７，８７）を有するブラケット（４６，８６）を備え、該ブラケット（４６，８６）がその上に軸に沿って置かれる導管（２０）の底部端部（４８，８８）を前記座部（４７，８７）内側に受容し、前記拡散器組立体（２１）が、前記座部（４７，８７）の対応する側縁部（４９，８９）と協働する２つの下向き側肩部（５０，９０）を有する少なくとも１つの留め具（４５，８５）を有する、請求項１から３２のいずれか一項に記載の分解器。
【請求項３４】
前記座部（４７，８７）が、前記ブラケット（４６，８６）を貫通して形成された少なくとも１つの排液穴（５１，９１）を有し、前記座部（４７，８７）の底部で該座部（４７，８７）の内側に集められた液体を排出する、請求項３３に記載の分解器。
【請求項３５】
不動態化ガス流を尿素プラントの分解器（２）に送給するための方法であって、
出口部（２３）を有する導管（２０）に沿って前記分解器（２）にガス流を送給し、前記出口部（２３）から実質的に垂直軸（Ａ）に平行な軸方向に前記ガス流を流す工程であって、前記分解器（２）のケーシング（４）の底部を構成し、底部端部（９）で底部壁（１２）によって閉じられかつ前記軸（Ａ）を囲む実質的に円筒状の側壁（１３）を有する底部捕捉部（１１）と、全体的に上方に向かって開いていて、前記捕捉部（１１）に向かって先細りとなり、前記軸（Ａ）を囲む円錐台形側壁（１５）によって境界が定められている、じょうご形頂部拡散部（１４）とを備える底部ホルダ（８）によって区切られたチャンバ（６）に前記ガス流が送給され、前記導管（２０）が、前記捕捉部（１１）の前記側壁（１３）を貫通して形成された入口部穴（２２）から前記チャンバ（６）の内側に突出し、前記出口部（２３）で終端し、側壁（１３）および軸（Ａ）に実質的に垂直な基管（２４）と、前記軸（Ａ）に実質的に垂直でかつ該軸（Ａ）を実質的に囲んで前記ホルダ（８）および前記チャンバ（６）の内側の中心に位置している前記出口部（２３）を画定する開口で終端する管継手（２５）とを備える工程と、
拡散器組立体（２１）によって、前記出口部（２３）から軸方向に流れる前記ガス流を遮り、該ガス流を前記軸（Ａ）に対して実質的に放射状にかつ該軸（Ａ）の周りで均一に転向する工程と、を有する方法。
【請求項３６】
前記軸（Ａ）を囲んで均一に間隔をおかれた複数のガス出口部開口（２８）によって、前記軸（Ａ）の周りに前記ガス流を分配する工程を有する、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記ガス出口部開口（２８）が前記軸（Ａ）から異なる距離に位置する、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記ガス出口部開口が（２８）が、主方向に沿って縦に細長いスロット形状である、請求項３６または３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記出口部（２３）から前記軸（Ａ）に沿って流出する前記ガス流の流路を止める工程を有する、請求項３５から３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４０】
互いに角度方向に離間し前記軸（Ａ）を囲んで均一に分布する複数の周辺開口（３７）に前記ガス流を分配する工程を有する、請求項３５から３９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４１】
前記軸（Ａ）を囲んで均一に間隔をおかれそれぞれ複数の下向きの底部ガス出口部開口（２８）を有する複数の腕部（７５）によって前記ガス流を拡散する工程を有し、該下向きの底部ガス出口部開口（２８）が各腕部（７５）に沿って軸方向に離間し、該腕部（７５）のそれぞれの底部（８０）に位置するスロット（７９）のそれぞれによって画定される、請求項３５から３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
各腕部（７５）の前記スロット（７９）が該腕部（７５）を横切る方向に延びる、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
互いに角度方向に離間し前記軸（Ａ）を囲んで均一に分布する複数の放射状出口部（７４）によって前記出口部（２３）からの前記ガス流を放射状に分配する工程を有する、請求項４１または４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記軸（Ａ）を囲むリング形状を有しかつ該軸（Ａ）を囲んで均一に間隔をおかれた複数の下向き底部ガス出口部開口（２８）を有する環状中央拡散器（９２）によって、前記ガス流を拡散する工程を有する、請求項３５から３８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４５】
前記ガス出口部開口（２８）が、前記軸（Ａ）に対して放射状に延びるスロット（９５）の形状である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記拡散器組立体（２１）の１つ以上の底部端部（４８，８８）に形成された一つ以上の排液穴（５１，９１）によって、導管（２０）に浸透する液体を排出する工程を有する、請求項３５から４５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４７】
前記ガス流が酸素を含有する不動態化ガス流である、請求項３５から４６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス拡散システムならびにガス流、特に不動態化ガス流、を尿素（すなわち尿素製造）プラントの装置、特に分解器、に送給するための方法に関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は、ガス拡散システムならびに不動態化ガス流を尿素プラントの分解器、例えば尿素プラントの中圧部の分解器に送給するための方法に関する。
【０００３】
本発明はまた、前記ガス拡散システムを備えかつ／または前記方法を実施する尿素プラントの装置に関する。
【背景技術】
【０００４】
既知のように、尿素は、二酸化炭素とアンモニアの高温、高圧でカルバミン酸アンモニウムを形成する反応と、それに続く、尿素を形成するカルバミン酸アンモニウムの分解反応とに基づく。次いで、得られた尿素溶液は徐々に濃縮され、非変換反応物が回収される。最終的に、尿素は顆粒またはプリルの形態で固形化される。
【０００５】
尿素の製造のための典型的なプラント（尿素プラント）において、プロセスにおける様々な段階が高圧部で行われる。プラントはアンモニアが二酸化炭素と反応する合成反応器と、中圧部と、低圧部も有し、それぞれがカルバミン酸アンモニウムを分解するための分解器を備えている。
【０００６】
主に介在するカルバミン酸アンモニウムのために、尿素プラントの構成部品を通常構成しているステンレス鋼が二酸化炭素−アンモニア反応によって激しく腐食するので、不動態化酸素を採用する尿素製造プロセスがある。すなわち、酸素を含むガス流がプラントの所定の点で注入され、プラントの金属（典型的にはステンレス鋼）表面が不動態化されて、腐食が防止または減少される。
【０００７】
例えば、不動態化酸素含有ガス流が中圧部分解器中に送給される。
【０００８】
図１は、公知の尿素プラント分解装置（分解器）２の底部の簡略化した概略図を示す。
【０００９】
基本的に、分解器２は垂直軸Ａに沿って延設され、軸Ａの周りに延びて頂部チャンバ（図１では図示略）と底部チャンバ６との間に管束５（一部のみ図示）を収容する外部ケーシング４を備える。
【００１０】
管束５は底部管板７および頂部管板（図１では図示略）に支持される。
【００１１】
底部チャンバ６は管板７の下に位置し、管板７の下に位置し底部端部９とケーシング４に接続する頂部端部１０との間で軸Ａに沿って延びる容器またはいわゆる「ホルダ」８によって境界が定められている。
【００１２】
ホルダ８は実質的に上方に向かって開いている。そしてこのホルダ８は、底部（例えば凹状の）壁１２によって下方が閉じられ軸Ａを囲む実質的に円筒状の側壁１３を有する底部捕捉部１１を特に備え、また、軸Ａを囲む円錐台形側壁１５を有する、じょうご形で上方に向かって開いている頂部拡散部１４を備えている。
【００１３】
ホルダ８は、底部壁１２近傍に位置し側壁１３を貫通する液相出口部１６（ホルダ８の底部で捕捉部１１に集められた液相用）を有する。また、ホルダ８は、捕捉部１１で集められた液体の液面のすぐ上でかつ拡散部１４の開始部のすぐ下で側壁１３を貫通するように位置する気相入口部１７を有する。入口部１７は側壁１３からチャンバ６中に突出し、上方に向かって傾斜する開口自由端を有する。
【００１４】
入口部１７は、不動態化ガス流が分解器２中に送給される部分である。
【００１５】
しかし、特に中圧部分解器においては、不動態化ガス流にもかかわらず、深刻な腐食がなおも見受けられる。
【００１６】
また、公知の分解器、より具体的にはそこに採用されたガス流入口部もまた、入口部の設計に関する問題を提起している。
【００１７】
さらに具体的には、設計上、（管束から）下方に浸透する腐食性の尿素／カルバミン酸塩混合物が公知の入口部を介して入り込んで滞留し、そのため入口部が構成される材料を潜在的に劣化させる。
【００１８】
入口部の位置（通常は分解器の底部に貯留された液体の液面のすぐ上部）のため、例えば過剰生産によって引き起こされる液面の上昇で、入口部が部分的にまたは完全に液に浸かり、それによって適切な作動が妨げられることがある。そして、公知の入口部には排液部が設けられていないので、その内側の液体を除去できない。
【００１９】
換言すれば、上記タイプの公知の分解器に欠点がないとはいえない。
【発明の概要】
【００２０】
従って、本発明の目的は、公知技術の上記欠点を解消するように設計されたガス拡散システムおよび方法を提供することである。より具体的には、本発明の目的は、腐食現象を無くするまたは軽減するように設計されたシステムおよび方法を提供することである。
【００２１】
本発明によれば、別添の請求項１および３５にそれぞれ実質的に規定されているように、ガス流、特に不動態化ガス流、を尿素プラントの装置、特に分解器、に送給するための、ガス拡散システムおよび方法が提供される。
【００２２】
本発明の他の好ましい特徴は、従属する請求項に示されている。
【００２３】
不動態化ガスの使用にもかかわらず、尿素プラントのある部分、より具体的には不動態化ガスが直接送給される分解器でみられる腐食現象は、主にガスの乏しいおよび／または不均一な分配が起こる結果、材料（例えば、分解器の場合は、管束および管板の材料）が未処理のままとなるブラインドエリア（ｂｌｉｎｄ  ａｒｅａ）を生じることによるものであると、本出願人の研究によって結論付けられた。
【００２４】
換言すれば、出願の研究は、不動態化ガスが現在（分解器に、そして尿素プラントの他の部分に）注入されている方法ではガスが全体の接触域にわたって均一に分配されずに、その結果、腐食現象が発生しているということを示している。
【００２５】
出願人の研究ではまた、特に分解器において、ガス入口部にわたる管束内側の気相の分布が乏しく、プロセスの化学反応効率が落ちていることが示されている。
【００２６】
一方、本発明は、新型のガス拡散システムを用いることにより、不動態化ガスを均一に分配することを図っている。
【００２７】
換言すれば、本発明は、関与する領域全体を不動態化するための均一な不動態化ガス流の分配、また垂直管への均一な供給を保証し、より安価な材料を用いて分解器のコストを下げることが可能となる。
【００２８】
また、本発明は分解器の中にある腐食性混合物が下方に浸透するのを防ぎ、分解器底部に集められる腐食性混合物の液面が上昇することを防ぎ、そして少なくともガス拡散システムに浸透するいかなる液体も排液することによって、分解器の中にある腐食性混合物がガス拡散システムの内部に浸透および／または残留すること、そして場合によってその材料を腐食することを防ぐ。
【００２９】
また、本発明はさらに以下の利点を有する：
・輸送が容易で既存のプラントにおいても設置が容易な、コンパクトな拡散器組立体。
・作製と組立が容易な拡散器組立体。
・モジュール式のシステム設計で、異なる構成を採用できる。
・静的および動的な負荷条件、特に温度勾配やガス注入誘発の動的な力、に耐えうる、極めて簡易で、高い効果の機械的支持。
・液体が滞留して硬化し、それによって不動態化ガス出口部の穴が詰まるのを防ぐ、自己排液能力。
・ガス分布をプロセス要件に合わせるように設計された出口部の穴の配置と関与する全体の領域（板および管束）の良好な総体的不動態化。
・低減された不動態化ガスの速度ベクトル。
・硬化した付着液体が出口部の穴を詰まらせるのを防ぐための、選択可能なガス出口部の穴の大きさ。
【００３０】
本発明のいくつかの非限定的な実施形態を、図面を参照して例示によって以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】公知の設計の気相入口部を備えた尿素プラント装置、特に尿素プラント中圧部分解器、の底部の部分概略縦断面図を示す。
【図２】尿素プラント装置、特に尿素プラント中圧部分解器、の底部で一体化された本発明の第一実施形態によるガス拡散装置の、部分的に縦に切った側面図を示す。
【図３】図２のガス拡散装置の構成部品の斜視図を示す。
【図４】図２のガス拡散装置の構成部品の斜視図を示す。
【図５】本発明の第二実施形態によるガス拡散装置の、部分的に縦に切った側面図を示す。
【図６】図５のガス拡散装置の詳細の側面図を示す。
【図７】図６の詳細を明瞭にするために部品を取り除いた平面図を示す。
【図８】図６の詳細を明瞭にするために部品を取り除いた拡大斜視図を示す。。
【図９】本発明の第三実施形態によるガス拡散装置の、部分的に縦に切った概略側面図を示す。
【図１０】図９のガス拡散装置を明瞭にするために部品を取り除いた底面図を示す。
【図１１】図１０の構成部を明瞭にするために部品を取り除いた部分拡大斜視図を示す。
【図１２】本発明の第四実施形態による図１１の構成部品の変形例の斜視図を示す。
【図１３】図１２の構成部の詳細の斜視図を示す。
【図１４】図１２の構成部の詳細の斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図２の符号１は、図１を参照して説明されたタイプの尿素プラント装置２、特に尿素プラント中圧部分解器、のガス拡散システムを全体として示している。図２はガス拡散システムが一体化された底部３を単に示している。
【００３３】
簡略化のために図２には示さないが、図１を参照して述べたように、基本的に装置２は、底部管板と頂部管板とによって支持され頂部チャンバと底部チャンバ６との間に位置する管束を収容する、外部ケーシング４を備える。
【００３４】
ケーシング４は底部ホルダ８に接続され、該底部ホルダ８はケーシング４の底部を構成し、チャンバ６（底部管板の下方で装置２の底部チャンバを構成する）を画定し、該チャンバ６は、装置２の作動に必要な入口部／出口部（図１に示されているが、図２では簡略化のために図示略）を備えている。前記入口部／出口部には、装置２の底部、すなわちチャンバ６、で集められた液相用の液相出口部（図示略）が含まれる。
【００３５】
ホルダ８は、底部端部９と頂部端部１０の間にあり、軸Ａに沿って延びている。
【００３６】
ホルダ８は、底部端部９で例えば凹状の底部壁１２によって閉じられかつ軸Ａを囲む実質的に円筒状の側壁１３を有する底部捕捉部１１と、全体的に上方に向かって開いていて、捕捉部１１に向かって先細りとなり、軸Ａを囲む円錐台形側壁１５によって境界が定められている、じょうご形頂部拡散部１４とを備えている。
【００３７】
捕捉部１１と拡散部１４とは、環状の接合部１８に沿って接続されている。
【００３８】
システム１はホルダ８の内側に位置し、装置２、より具体的にはホルダ８、すなわちチャンバ６、中にガス流を送給する、ガス送給導管２０を備えている。またシステム１は、チャンバ６の内側の導管２０から、そしてより具体的にはホルダ８の頂部端部１０に向かって供給されたガスを拡散する拡散器組立体を備えている。
【００３９】
導管２０は、部分１１の壁１３を貫通して形成された入口部穴２２からチャンバ６の内側に突出し、出口部２３で終端している。図２における非限定的な実施例において、導管２０は、側壁１３および軸Ａに実質的に垂直な基管２４と、軸Ａに実質的に垂直でかつ軸Ａを実質的に囲んでホルダ８およびチャンバ６の内側の中心に位置している出口部２３を画定する開口で終端する管継手２５、例えばＬ字継手（９０°）、とを備えている。
【００４０】
拡散器組立体２１は、中央拡散器２６および好ましくは任意に遮蔽部２７を備え、これら中央拡散器２６および周辺遮蔽部２７は拡散部１４の軸上の対向する端部のそれぞれに位置し、軸Ａに沿って軸方向に離間し、かつ互いに半径方向に重ならない。より具体的には、拡散器２６は実質的に接合部１８の高さに位置し、遮蔽部２７は端部１０の位置でかつ拡散器２６に対して半径方向外側にある。
【００４１】
拡散器組立体２１は、出口部２３から（軸Ａに平行な）軸方向に流れるガス流を遮り、軸Ａを囲んで配された複数のガス出口部開口２８を通してこのガス流を軸Ａに対して実質的に放射状に（すなわち軸Ａを横切る方向に）かつ軸Ａの周りで均一に転向する。
【００４２】
より具体的には、拡散器２６は導管２０の出口部２３の位置で架け渡され、軸Ａに沿って出口部２３と一直線上にあり、軸Ａを横切る方向でかつ実質的に囲んで配置され、出口部２３より横方向に大きく（すなわち、軸Ａに垂直な面において拡散器２６の突出が開口を画定する出口部２３よりも面積が大きい）、それによって出口部２３からのガス流が軸Ａに沿って流れるのを防ぐようになっている。
【００４３】
また図３を参照すると、拡散器２６は、軸上のガス流を遮り、軸Ａを囲んで等間隔におかれた放射状ガス出口部開口２８を有する、フード２９を備えている。放射状ガス出口部開口２８を通って、フード２９によって遮られたガス流が流れる。
【００４４】
フード２９は、例えばドーム形をしており、出口部２３に面する凹状内面３０と、凹状内面３０の反対側にある凸状外面３１と、出口部２３から軸方向に離間し半径方向外側にある周辺縁部３２とを有している。
【００４５】
フード２９は、導管２０に固定された締結環３４から、例えば軸Ａに対して実質的に垂直または角度をもって突出する、支持腕部３３によって支持されている。支持腕部３３は軸Ａを囲んで規則正しくかつ角度方向に間隔がおかれ、開口２８を画定している。
【００４６】
遮蔽部２７は、ホルダ８の頂部端部１０に位置し、拡散部１４の円錐台形側壁１５に固定されている。より具体的には、遮蔽部２７は側壁１５から拡散部１４中に放射状に突出している。
【００４７】
また図４を参照すると、遮蔽部２７は軸Ａを囲む環状部材３６を備え、この環状部材３６は軸Ａを囲んで角度方向に等間隔をおかれた複数の周辺貫通開口３７を有する。より具体的には、環状部材３６は実質的に円形の半径方向内側周辺縁部３８と、側壁１５に接する半径方向外側周辺縁部３９とを有している。環状部材３６は、縁部３９に形成されかつ縁部３９に沿って角度方向に離間し、開口３７を画定する、周辺スロットを有する。環状部材３６は縁部３９から縁部３８に向かって上方に（端部１０に向かって）先細りとなり、それによって開口３７が軸Ａに対して傾斜する。
【００４８】
実際の使用においては、システム１は本発明による方法を以下のように実施する。
【００４９】
システム１は、装置２に不動態化（酸素含有）ガス流を送給する。このガス流は導管２０に沿って装置２に流れ込み、出口部２３から実質的に軸方向に、すなわち（垂直な）軸Ａに対して平行に流れ出る。
【００５０】
拡散器２６によって、ガス流は遮られてチャンバ６の内側に拡散される。より具体的には、出口部２３からのガス流はフード２９によって遮られ、フード２９はガス流を半径方向に転向し、開口２８を通して分配する。ガス流は、開口２８から半径方向に流れるにつれ、チャンバ６の内側でもう一度上方に流れ、遮蔽部２７の開口３７を通ってさらに分配される。
【００５１】
図５から８の実施形態においても（既述のものと同様または同一の詳細については同一の参照番号を用いて示す）、システム１は、捕捉部分１１の側壁１３を貫通する入口部穴２２からチャンバ６の内側に突出し、出口部２３で終端している、ガス送給導管２０と、チャンバ６の内側に導管２０を通して供給されるガスを拡散するための拡散器組立体２１とを備えている。
【００５２】
導管２０は、チャンバ６の内側で、入口部穴２２と端部４１を側壁１３に接続する機械的支持部４２を有する終端（閉端）４１との間において、軸Ａに対して実質的に垂直にかつホルダ８を径方向に横切って延びている。
【００５３】
導管２０は実質的にＴ字形であり、側壁１３と軸Ａとに実質的に垂直な基管２４と、この基管２４に垂直でかつ軸Ａに平行な管継手２５とを備えている。管継手２５は実質的に軸Ａに沿ってチャンバ６の内側中央に位置し、出口部２３を画定する開口で終端している。出口部２３は軸Ａに実質的に垂直であり、軸Ａを囲んでホルダ８とチャンバ６との内側中央に位置している。
【００５４】
図５から８に示すように、基管２４は、互いに異なる断面を有しかつ／または互いに偏心する２つ以上の部分４３を任意に備えている。
【００５５】
支持部４２は、側壁１３に（例えば溶接されまたは単に接触して）固定された板４４と、導管２０の端部４１に固定された留め具４５とを備えている。板４４は、側壁１３から突出し、導管２０の底部端部４８を収容するように形成された半殻状の座部４７を有し、２つの対向する側縁部４９を有する、湾曲した鞍状のブラケット４６を有している。留め具４５は、導管２０の上方に固定され、２つの下向き側肩部５０を有する。導管２０の底部端部４８は、座部４７に単に置かれている。導管２０の底部端部４８が座部４７の内側に載置されると、導管２０は板４４（より具体的にはブラケット４６）によって軸方向に支持され、座部４７の内側で長手方向に摺動自在となるが、側縁部４９に係合する留め具４５の肩部５０によって角度方向において固定される（長手方向軸周りに回転するのを防ぐ）。任意に制振パネル（図示略）を座部４７と部分４８との間に挿入することにより、ガス流誘発の振動が軽減され、流体力学的力によって生じる動的エネルギーが散逸される。
【００５６】
座部４７は、その底部に鞍部４６を貫通して形成された少なくとも１つの排液穴５１を有し、座部４７の内側に集められた液体を排出するようになっている。
【００５７】
さらに、拡散器組立体２１には、例えば底部端部４８に、排液穴５１が形成され、拡散器組立体２１に浸透した液体を排出するようになっている。
【００５８】
拡散器組立体２１は、出口部２３から軸方向（軸Ａと平行）に流れるガス流を遮るように形成され、ガス流を軸Ａに対して実質的に半径方向（すなわち軸Ａを横切る方向）にかつ軸Ａの周りで均一に転向する。
【００５９】
より具体的には、拡散器組立体２１は、軸Ａを囲んで分布し主方向に沿って縦に細長いスロット形状である複数のガス出口部開口２８を有している。
【００６０】
より具体的には、拡散器組立体２１は軸上分配器５２と連結する中央拡散器２６を備え、この軸上分配器５２は導管２０の出口部２３からのガス流を受け取り、拡散器２６に向けて放射状に分配する。
【００６１】
分配器５２は、導管２０の出口部２３の位置で架け渡され、軸Ａに沿って出口部２３と一直線上にあり、管継手２５に接続し、この管継手２５から軸Ａに沿って（または平行に）延びている。
【００６２】
より具体的には、分配器５２は管状部材５３を備え、この管状部材５３は、軸Ａに沿って延び、部材５３の側壁５５を貫通し互いにおよび軸Ａに対して平行に形成された複数の縦長のスリットを有している。スリット５４は、軸Ａを囲んで角度方向に等間隔におかれ、軸Ａに平行に延びている。
【００６３】
拡散器２６は軸Ａに沿って分配器５２を囲む。より具体的には、拡散器２６は、例えば、必須ではないが、実質的に球状の、中空の本体５６を有する。この本体５６は、分配器５２の頂部を（軸Ａの周りで）放射状に囲む壁５８によって境界が定められる内側座部５７を有する。分配器５２は、内側座部５７に収容され、壁５８の底部開口５９を貫通して嵌められており、スリット５４は全体的に拡散器２６の内側に収容されて壁５８によって囲まれている。
【００６４】
本体５６は、例えば、頂部ドーム形部６１と、対向する底部ドーム形部６２とを有し、これらは、例えば、実質的に半球状であり、本体５６の水平中心線の面に沿って接合されている。
【００６５】
拡散器２６は、壁５８を貫通して形成されかつ軸Ａを囲んで等間隔におかれた垂直に延びるスロットのそれぞれによって画定される、複数の放射状開口２８を有する。より具体的には、拡散器２６は、本体５６の水平中心線の面の上方で本体５６の頂部ドーム形部６１に形成され、軸Ａを囲んで角度方向に等間隔におかれた、第一セットのスロット６３と、本体５６の水平中心線の面の下方で底部ドーム形部６２に形成され、軸Ａを囲んで角度方向に等間隔におかれた、第二セットのスロット６４とを有する。
【００６６】
図５から８の実施例において、スロット６４の数はスロット６３の数を超えている。
【００６７】
拡散器２６は、管状部材５３の周りに嵌められ、例えば分配器５２を管継手２５に接続する半径方向外側フランジ６５によって軸方向に支持される。拡散器２６は、開口５９の境界を定める縁部６６を介してフランジ６５上に置かれている。
【００６８】
導管２０および、より具体的には、管継手２５は、拡散器２６が接合部１８の上方の拡散部１４内側に位置するような寸法で作られている。
【００６９】
本発明による方法を実施する際に、システム１は不動態化（酸素含有）ガス流を装置２中に送給する。このガス流は導管２０に沿って装置２に流れ込み、実質的に軸方向に、すなわち（垂直な）軸Ａに平行に、出口部２３から流れ出る。
【００７０】
拡散器組立体２１によって、ガス流は遮られてチャンバ６の内側に拡散される。より具体的には、出口部２３からのガス流は分配器５２によって遮られ、分配器５２はガス流を半径方向に転向し、スリット５４を通して分配する。ガス流は、スリット５４から半径方向に流れると、次にスロット６３，６４を通り、チャンバ６の内側で、そしてより具体的には拡散部１４の内側で、もう一度上方に流れる
【００７１】
図９から１１の実施形態においても（既述のものと同様または同一の詳細については同一の参照番号を用いて示す）、システム１はガス送給導管２０（図５から８を参照して説明したものと同様）と拡散器組立体２１とを備えている。
【００７２】
ここでも導管２０は、（捕捉部分１１の側壁１３を貫通して形成された）入口部穴２２からチャンバ６の内側に突出し、出口部２３で終端している。導管２０は、チャンバ６の内側で、入口部穴２２と機械的支持部４２（好ましくは図５から８を参照して説明したタイプのもの）を有する終端（閉端）４１との間において、軸Ａに対して実質的に垂直にかつホルダ８を径方向に横切って延びている。
【００７３】
本実施形態においても、導管２０は実質的にＴ字形であり、側壁１３と軸Ａとに実質的に垂直な基管２４と、この基管２４に垂直でかつ軸Ａに平行な管継手２５とを備えている。管継手２５は実質的に軸Ａに沿ってチャンバ６の内側中央に位置し、出口部２３を画定する開口で終端し、この出口部２３は軸Ａに実質的に垂直であり、軸Ａを囲んでホルダ８とチャンバ６との内側中央に位置している。
【００７４】
ここでも拡散器組立体２１は、出口部２３から軸方向（軸Ａと平行）に流れるガス流を遮るように形成され、ガス流を軸Ａに対して実質的に半径方向（すなわち軸Ａを横切る方向）にかつ軸Ａの周りで均一に転向する。
【００７５】
ここでも拡散器組立体２１は、軸Ａを囲んで分布し主方向に沿って縦に細長いスロット形状である複数のガス出口部開口２８を有している。本実施形態では、拡散器組立体２１は、軸Ａから異なる距離にあるガス出口部開口２８を有している。
【００７６】
本実施形態において、拡散器組立体２１は、放射状分配器７１と連結する主となる放射状拡散器７０と、任意の追加的な中央拡散器２６とを備え、放射状分配器７１は導管２０の出口部２３からのガス流を受け取り、そのガス流を拡散器７０に向けて放射状に分配する。
【００７７】
分配器７１は、導管２０の出口部２３の位置で架け渡され、軸Ａに沿って出口部２３と一直線上にあり、管継手２５に接続し、この管継手２５から軸Ａに沿って（または平行に）延びている。
【００７８】
より具体的には、分配器７１は本体７２を備え、この本体７２は、軸Ａに沿って一直線上にあり出口部２３と連通する軸上入口部７３と、角度方向に離間し軸Ａを囲んで均一に分布する複数（例えば４つ）の放射状出口部７４とを有する。
【００７９】
拡散器７０は、前記軸Ａを囲んで等間隔におかれ分配器７１の本体７２から放射状に突出しそれぞれ出口部７４に接続された複数の腕部７５を備えている。
【００８０】
各腕部７５は、本体７２から閉端７７に向って半径方向に延びる管状部材７６を備え、複数の下向きの底部開口２８が管状部材７６の側壁７８を貫通して形成されている。
【００８１】
より具体的には、開口２８は、腕部７５に沿って軸方向に離間し、管状部材７６の水平中心線の面の下方、腕部７５の底部８０に位置するスロット７９のそれぞれによって画定される。
【００８２】
スロット７９は、腕部７５を横切る方向に延びる（すなわち、スロット７９の大きい方の寸法（長さ）が腕部７５に垂直で、スロット７９の小さい方の寸法（幅）が腕部７５に沿うように方向づけられる）。
【００８３】
スロット７９は、腕部７５に沿って閉端７７に向かって、例えば長さ（腕部７５を横切る方向で測定）が同じで幅（腕部７５に沿って測定）が広くなっていくことで、面積が大きくなっていくことが好ましい。
【００８４】
好ましくは、腕部７５はそれぞれの端部７７に向かって下向きに傾斜し、それぞれの端部７７のところで、導管２０の端部４１を支持する支持部４２と同様の、機械的支持部８２によって支持される。
【００８５】
従って、各支持部８２は、ホルダ８、より具体的には拡散部１４の側壁１５、に（例えば溶接されまたは単に接触して）固定された板８４と、腕部７５の端部７７に固定された留め具８５とを備えている。板８４は、側壁１５から突出し、腕部７５の底部端部８８を収容するように形成された半殻状の座部８７を有し、２つの対向する側縁部８９を有する、湾曲した鞍状のブラケット８６を有している。留め具８５は、腕部７５の上方に固定され、２つの下向き側肩部９０を有する。各腕部７５の底部端部８８は、座部８７に単に置かれている。腕部７５の底部端部８８が座部８７の内側に載置されると、腕部７５は板８４（より具体的にはブラケット８６）によって軸方向に支持され、座部８７の内側で長手方向に摺動自在となるが、側縁部８９に係合する留め具８５の肩部９０によって角度方向において固定される（長手方向軸周りに回転するのを防ぐ）。任意に制振パネル（図示略）を各座部８７と該座部８７に収容されるそれぞれの部分８８との間に挿入することにより、ガス流誘発の振動が軽減され、流体力学的力によって生じる動的エネルギーが散逸される。
【００８６】
この実施形態においても、拡散器組立体２１には、特に支持部４２の座部４７および／または導管２０の底部端部４８に、１つ以上の排液穴５１が形成されている。
【００８７】
支持部８２の座部８７および／または腕部７５の底部端部８８にもさらに排液穴９１が形成されている。
【００８８】
導管２０および、より具体的には、管継手２５は、拡散器７０が拡散部１４中で端部１０近くに位置するような寸法で作られている。
【００８９】
追加的な中央拡散器２６は、図２および３を参照して説明したものと同様である。
【００９０】
追加的な中央拡散器２６を設けた場合、分配器７１は、軸Ａに沿って、予備出口部開口８１を画定する頂部軸上の出口部をさらに備える。拡散器２６は、開口８１上方に位置し、軸Ａと一直線上にあり、軸Ａを横切る方向にかつ軸Ａを実質的に囲むように位置し、開口８１より横方向に大きく、それによって開口８１からのガス流が軸Ａに沿って流れるのを防ぐようになっている。
【００９１】
前述のように、拡散器２６は、軸上のガス流を遮り、放射状開口２８（図９から１１では図示略）を有する、例えばドーム形の、フード２９を備えている。この開口２８を通って、フード２９によって遮られたガス流が流れる。
【００９２】
実際の使用では、ガス流は導管２０に沿って装置２に流れ込み、出口部２３から実質的に軸方向に、すなわち（垂直な）軸Ａに対して平行に流れ出る。
【００９３】
拡散器組立体２１によって、ガス流は遮られてチャンバ６の内側に拡散される。より具体的には、出口部２３からのガス流は分配器７１によって遮られ、分配器７１はガス流を半径方向に転向し、出口部７４を通して腕部７５中に分配し、そこからガス流はスロット７９を通ってチャンバ６の拡散部１４の内側でもう一度上方に流れる。
【００９４】
ガス流の一部は開口８１を通って流れる場合もあり、追加的な中央拡散器２６によって転向される。
【００９５】
図１２から１４の実施形態においても、（既述のものと同様または同一の詳細については同一の参照番号を用いて示す）、システム１はガス送給導管２０と拡散器組立体２１とを備えている。
【００９６】
導管２０は、図９から１１を参照して説明したものと同様である。
【００９７】
図１２から１４の実施形態において、拡散器組立体２１は、放射状分配器７１と連結する第一の放射状拡散器７０と、第一の拡散器７０に接続された第二の環状中央拡散器９２とを備える。
【００９８】
図９から１１の実施形態のように、分配器７１は、導管２０の出口部２３の位置で架け渡され、軸Ａに沿って出口部２３と一直線上にあり、それによって導管２０の出口部２３からのガス流を受け取り、そのガス流を拡散器７０に向けて放射状に分配する。
【００９９】
より具体的には、分配器７１は管継手２５に接続され、管継手２５から軸Ａに沿って（または軸Ａと平行に）延びる。分配器７１は、軸上入口部７３を有し軸Ａと一直線上にあり出口部２３と連通する本体７２と、軸Ａを囲んで角度方向に等間隔におかれた複数（例えば３つ）の放射状出口部７４とを備えている。
【０１００】
拡散器７０は、分配器７１の本体７２から放射状に突出し、それぞれの出口部７４と接続している、複数の腕部７５を備える。
【０１０１】
各腕部７５は、本体７２から閉端７７に向かって半径方向に延びる管状部材７６を備え、複数の下向きの底部開口２８が管状部材７６の側壁７８を貫通して形成されている。
【０１０２】
より具体的には、開口２８は、腕部７５に沿って軸方向に離間し、管状部材７６の水平中心線の面の下方、腕部７５の底部８０に位置するスロット７９のそれぞれによって画定される。
【０１０３】
スロット７９は、腕部７５を横切る方向に延びる（すなわち、スロット７９の大きい方の寸法（長さ）が腕部７５に垂直で、スロット７９の小さい方の寸法（幅）が腕部７５に沿うように方向づけられる）。
【０１０４】
拡散器９２は、軸Ａを囲むリング形状をしている。
【０１０５】
より具体的には、拡散器９２は、角度方向に離間し前記軸Ａに面し放射状拡散器７０の腕部７５にそれぞれ接続する複数の入口部９４を有する、中空のトロイダル形本体９３を備える。
【０１０６】
本体９３は、本体９３の側壁７８を貫通して形成された複数の下向きの底部開口２８を有する。
【０１０７】
より具体的には、開口２８は、本体９３に沿って周方向に離間し、本体９３の水平中心線の面の下方、本体９３の底部９６に位置するスロット９５のそれぞれによって画定される。
【０１０８】
スロット９５は、軸Ａに対して放射状にかつ本体９３を横切る方向に延びる。
【０１０９】
拡散器９２は、支持腕部７５に関して説明したものと同様の機械的支持部８２によって支持されるのが効果的である。
【０１１０】
実際の使用では、ガス流は導管２０に沿って装置２に流れ込み、出口部２３から実質的に軸方向に、すなわち（垂直な）軸Ａに対して平行に流れ出る。
【０１１１】
拡散器組立体２１によって、ガス流は遮られてチャンバ６の内側に拡散される。より具体的には、出口部２３からのガス流は分配器７１によって遮られ、分配器７１はガス流を半径方向に転向し、出口部７４を通して腕部７５中に分配する。
【０１１２】
ガス流の一部は腕部７５からスロット７９を通って流れ出て、次いでチャンバ６の拡散部１４の内側を再び上昇する。一方、ガス流の他の部分は腕部７５に沿って拡散器９２中に流れ込み、スロット９５を通って流れ出る。
【０１１３】
本発明の上記実施形態で説明された解決手段が様々に組み合わされることは明白であろう。
【０１１４】
添付の特許請求の範囲から逸脱しない限りにおいて、ここに説明され例示されたようなシステムおよび方法に対する他の改変を行ってもよいことは明白である。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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