(57)【要約】  充填塔の内部空間を下降する液体の流量を分配する装置は、液体の流量を収集する収液器と、収液器の下方で収液器から垂直方向に離間された混合器であって、収集された液体を受け入れて混合する混合器と、収液器の第１セクタから液体の少なくとも一部を受け入れて、混合器の第１ゾーンへ送る第１導管と、収液器の第２セクタから液体の少なくとも一部を受け入れて、混合器の第２ゾーンへ送る第２導管を含む。収液器の第１セクタの幾何学的中心が、混合器の第１ゾーンの幾何学的中心から円周方向に離れて位置決めされ、及び／または収液器の第２セクタの幾何学的中心が、混合器の第２ゾーンの幾何学的中心から円周方向に離れて位置する。
2015504775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填塔の内部空間を下降する液体の流量を分配する装置であって、
前記充填塔の前記内部空間に配設された複数のセクタを有し、前記充填塔の前記内部空間を下降する前記液体の前記流量の少なくとも一部分を収集するように構成されている収液器と、
前記充填塔の前記内部空間において、前記収液器の下方で前記収液器から垂直方向に離間された混合器であって、前記充填塔の前記内部空間に配設された複数のゾーンを有し、前記収液器上に収集された前記液体の少なくとも一部分を受け入れて混合するように構成されている混合器と、
前記収液器の第１セクタと流体連通している第１端と、前記混合器の第１ゾーンと流体連通している第２端と、を有する第１導管であって、前記収液器の前記第１セクタからの前記液体の少なくとも一部分を受け入れて、前記混合器の前記第１ゾーンへ下に向けて送るように構成されている第１導管と、
前記収液器の第２セクタと流体連通している第１端と、前記混合器の第２ゾーンと流体連通している第２端と、を有する第２導管であって、前記収液器の前記第２セクタからの前記液体の少なくとも一部分を受け入れて、前記混合器の前記第２ゾーンへ下に向けて送るように構成されている第２導管と、を備える装置であって、
前記収液器の前記第１セクタの幾何学的中心が、前記混合器の前記第１ゾーンの幾何学的中心から円周方向に離れて位置決めされ、及び／又は前記収液器の前記第２セクタの幾何学的中心が、前記混合器の第２ゾーンの幾何学的中心から円周方向に離れて位置決めされている、装置。
【請求項２】
前記収液器の前記第１セクタの前記幾何学的中心は、前記混合器の前記第１ゾーンの前記幾何学的中心から約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記収液器の前記第２セクタの前記幾何学的中心は、前記混合器の前記第２ゾーンの前記幾何学的中心から約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記充填塔の前記内部空間に配設された予分散器であって、前記混合器からの混合液体の流量の少なくとも一部分を受け入れ、前記混合液体の前記受け入れた流量の少なくとも一部を該予分散器から外に向けて送るように構成されている予分散器を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記充填塔の前記内部空間に配設された最終分散器であって、前記予分散器からの予め分配された液体の流量の少なくとも一部分を受け入れ、前記予め分配された液体の前記受け入れた流量の少なくとも一部分を、前記充填塔の前記内部空間の断面積の少なくとも一部分上に実質的に一様に送るように構成されている最終分散器を更に備える、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記予分散器は、前記混合液体の前記受け入れた流量の少なくとも一部を下に向けて送るように構成されている複数のチャネルを含み、
前記最終分散器は、前記予め分配された液体の前記流量の少なくとも一部を送るように構成されている複数の樋状部を含み、各樋状部は少なくとも１つの開口を有して、前記予分散器の少なくとも１つのチャネルと流体連通している、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
フィルタを更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記フィルタは、前記混合器の中に配設されている、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記混合器の断面積は、前記充填塔の前記内部空間の断面積の約２５％以下、好ましくは約２０％以下を占める、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
充填塔の内部空間を下降する液体の流量を分配する装置であって、
前記充填塔の前記内部空間に配設された複数のセクタを有し、前記充填塔の前記内部空間を下降する前記液体の前記流量の少なくとも一部分を収集するように構成されている収液器と、
前記充填塔の前記内部空間において、前記収液器の下方で前記収液器から垂直方向に離間された混合器であって、前記充填塔の前記内部空間に配設された複数のゾーンを有し、前記収液器上に収集された前記液体の少なくとも一部分を受け入れて混合するように構成されている混合器と、
前記収液器の第１セクタと流体連通している第１端と、前記混合器の第１ゾーンと流体連通している第２端と、を有する第１導管であって、前記収液器の前記第１セクタからの前記液体の少なくとも一部分を受け入れて、前記混合器の前記第１ゾーンへ下に向けて送るように構成されている第１導管と、
前記収液器の第２セクタと流体連通している第１端と、前記混合器の第２ゾーンと流体連通している第２端と、を有する第２導管であって、前記収液器の前記第２セクタからの前記液体の少なくとも一部分を受け入れて、前記混合器の前記第２ゾーンへ下に向けて送るように構成されている第２導管と、を備える装置であって、
前記収液器の前記第１セクタの幾何学的中心は、前記混合器の前記第１ゾーンの幾何学的中心から約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされ、前記収液器の前記第２セクタの幾何学的中心は、前記混合器の前記第２ゾーンの幾何学的中心から約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされ、
前記混合器の断面積は、前記充填塔の前記内部空間の断面積の約２５％以下、好ましくは約２０％以下を占める、装置。
【請求項１１】
充填塔の内部空間を下降する液体の流量を分配する装置を組み立てる方法であって、
前記内部空間を有する前記充填塔を設けるステップと、
前記充填塔の前記内部空間に、複数のセクタを有し、前記充填塔の前記内部空間を下降する前記液体の前記流量の少なくとも一部分を収集するように構成されている収液器を設けるステップと、
前記充填塔の前記内部空間に、前記収液器の下方で前記収液器から垂直方向に離間された混合器であって、前記充填塔の前記内部空間に配設された複数のゾーンを有し、前記収液器上に収集された前記液体の少なくとも一部分を受け入れて混合するように構成されている混合器を設けるステップと、
前記収液器の第１セクタと流体連通している第１端と、前記混合器の第１ゾーンと流体連通している第２端と、を有する第１導管であって、前記収液器の前記第１セクタからの前記液体の少なくとも一部分を受け入れて、前記混合器の前記第１ゾーンへ下に向けて送るように構成されている第１導管を設けるステップと、
前記収液器の第２セクタと流体連通している第１端と、前記混合器の第２ゾーンと流体連通している第２端と、を有する第２導管であって、前記収液器の前記第２セクタからの前記液体の少なくとも一部分を受け入れて、前記混合器の前記第２ゾーンへ下に向けて送るように構成されている第２導管を設けるステップと、を含む方法であって、
前記収液器の前記第１セクタの幾何学的中心が、前記混合器の前記第１ゾーンの幾何学的中心から円周方向に離れて位置決めされ、及び／又は前記収液器の前記第２セクタの幾何学的中心が、前記混合器の前記第２ゾーンの幾何学的中心から円周方向に離れて位置決めされている、方法。
【請求項１２】
前記収液器の前記第１セクタの前記幾何学的中心は、前記混合器の前記第１ゾーンの前記幾何学的中心から約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされ、
前記収液器の前記第２セクタの前記幾何学的中心は、前記混合器の前記第２ゾーンの前記幾何学的中心から約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされている、請求項１１に記載の装置を組み立てる方法。
【請求項１３】
充填塔の内部空間を下降する液体の流量を分配する方法であって、
前記内部空間に配設された収液器上方の前記充填塔の前記内部空間内へ、前記充填塔の前記内部空間を下降する前記液体の前記流量を導入するステップと、
前記収液器上で、前記充填塔の前記内部空間を下降する前記液体の前記流量の少なくとも一部分を収集するステップと、
前記収液器と流体連通している第１導管を通して、前記液体の少なくとも一部分を、前記収液器の第１セクタから、前記収液器の下方で前記収液器から離間されて前記内部空間に配設された混合器の第１ゾーンへ下に向けて送るステップであって、前記第１導管を通して送られる前記液体が、前記収液器の前記第１セクタから、前記混合器の前記第１ゾーンへ円周方向に転位される、前記液体の少なくとも一部分を送るステップと、
前記収液器と流体連通している第２導管を通して、前記液体の少なくとも一部分を、前記収液器の第２セクタから、前記混合器の第２ゾーンへ下に向けて送るステップであって、前記第２導管を通して送られる前記液体が、前記収液器の前記第２セクタから、前記混合器の前記第２ゾーンへ円周方向に転位される、前記液体の少なくとも一部分を送るステップと、
前記混合器において、前記混合器の前記第１ゾーンへ前記収液器の前記第１セクタから送られた前記液体を、前記混合器の前記第２ゾーンへ前記収液器の前記第２セクタから送られた前記液体と混合することにより、混合液体を生成するステップと、を含む方法。
【請求項１４】
前記第１導管を通して送られた前記液体は、前記収液器の前記第１セクタから、前記混合器の前記第１ゾーンへ約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に転位される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２導管を通して送られた前記液体は、前記収液器の前記第２セクタから、前記混合器の前記第２ゾーンへ約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に転位される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記混合器から、前記充填塔の前記内部空間に配設された予分散器へ、前記混合液体の前記流量の少なくとも一部分を送るステップと、
前記予分散器から外に向けて、前記混合器から受け入れた前記混合液体の前記受け入れた流量の少なくとも一部を送るステップと、を更に含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記充填塔の前記内部空間に配設された最終分散器により、前記予分散器からの前記予め分配された前記流量の少なくとも一部分を受け入れるステップと、
前記予め分配された液体の前記受け入れた流量の少なくとも一部分を、前記充填塔の前記内部空間の前記断面積の少なくとも一部分上に実質的に一様に送るステップと、を更に含む請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記予分散器は、前記混合液体の前記受け入れた流量の少なくとも一部を下に向けて送るように構成されている複数のチャネルを含み、
前記最終分散器は、前記予め分配された液体の前記流量の少なくとも一部を送るように構成されている複数の樋状部を含み、各樋状部は少なくとも１つの開口を有して、前記予分散器の少なくとも１つのチャネルと流体連通している、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記混合器の断面積は、前記充填塔の内部空間の断面積の約２５％以下、好ましくは約２０％以下を占める、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
深冷空気分離のための工程であって、
内部空間における第１物質移動セクションと、前記内部空間において前記第１物質移動セクションの下方で前記第１物質移動セクションから離間された第２物質移動セクションとを有する前記内部空間を有する充填塔において、上昇する蒸気と下降する液体を向流接触させるステップを含み、前記第１物質移動セクションと前記第２物質移動セクションとの間に配置された請求項１に記載の装置が、前記下降する液体の流量を前記第１物質移動セクションから前記第２物質移動セクションへ分配する、工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
出願者の装置と方法は、熱及び／または物質の移動工程のために、交換塔内で下降する液体を混合及び分配するための装置と方法に関する。装置と方法はまた、充填物（例えば、不規則充填物または規則充填物）を使用する他の熱及び／または物質の移動工程においても使用できるが、蒸留を利用する深冷空気分離工程において特に適用される。出願者の方法はまた、交換塔内で下降する液体を混合及び分配するための装置を組み立てる方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書で使用される用語の「塔」（または「交換塔」）は、蒸留または分留塔、つまり充填物要素上（「充填塔」において）で、または塔内に搭載された垂直方向に離間された一連のトレイまたはプレート上での気相と液相の接触のように、液相と気相が向流接触されて、流体混合物の分離が行われる塔を意味する。
【０００３】
空気の深冷分離は、液体と蒸気の混合物が互いに密接して接触される蒸留塔において行われる。各蒸留塔において、混合物の気相は、揮発性のより高い成分（例えば、窒素）の増加し続ける濃度とともに上昇し、一方、混合物の液相は、揮発性のより低い成分（例えば、酸素）の増加し続ける濃度とともに下降する。充填物またはトレイのような種々の手段を、混合物の液相と気相を接触させて相間の物質移動を達成するために使用できる。
【０００４】
空気をその主要成分、つまり窒素、酸素、及びアルゴンへ深冷分離するための工程サイクルは多数ある。二重塔サイクルとして知られている代表的な工程が、図１に模式的に示されている。簡潔にするために、蒸留塔と、関連する深冷熱交換器のみが模式的説明図において示されている。二重塔サイクルは、高圧塔１０と、低圧塔１２と、アルゴン塔１４と、主要リボイラ凝縮器１６と、過冷却機１８と、アルゴン凝縮器２０と、アルゴン凝縮器缶２２を含む。
【０００５】
圧力が約４．５〜５．５ｂａｒで、露点に近い高圧供給空気２４が、高圧塔１０の底部に供給される。高圧塔１０内では、空気は窒素富化蒸気２６と酸素富化液体２８とに分離される。酸素富化液体２８は過冷却機１８において過冷却され、圧力が１．２〜１．４ｂａｒに低下されてアルゴン凝縮器缶２２内に供給される。窒素富化蒸気２６は主要リボイラ凝縮器１６内に送られ、そこでそれは沸騰酸素に対して凝縮され、沸騰酸素は低圧塔１２を沸騰させる。凝縮された窒素富化液体３０は、その一部が高圧塔１０用の還流３２として、また、他の一部は、過冷却機１８において過冷却され、圧力が約１．２〜１．４ｂａｒに低下された後、低圧塔１２用の還流３４として使用される。低圧塔１２において、種々の供給物が深冷蒸留により酸素富化成分及び窒素富化成分に分離される。
【０００６】
ＧＯＸとしても知られているガス状酸素生成物３５は、低圧塔１２の底部から回収され、ＬＰＧＡＮとしても知られているガス状窒素生成物３６は、低圧塔１２の上部から回収されて、プラントの他の部分へ供給される前に過冷却機１８を通して暖められる。廃棄流れ３８もまた低圧塔１２における中間位置から回収され、過冷却機１８を通して暖められプラントの他の部分に供給される。
【０００７】
気相側流４０は、低圧塔１２における他の中間位置から回収されてアルゴン塔１４の底部に供給され、そこにおいてアルゴン塔１４を上方に流れて凝縮した後、液体流４２として戻り、低圧塔１２内に供給されて戻される。アルゴン凝縮器２０の冷却は、アルゴン凝縮器缶２２における流れ２８の部分的な蒸発により提供され、そこから、流れ２８は、一部は蒸気４６として、また一部は液体４８として低圧塔に供給される。アルゴン塔１４の上部における蒸気の一部は、ＣＧＡＲとしても知られている粗製アルゴン５０として回収されて、更なる処理のために、プラントの他の部分に供給される。
【０００８】
各蒸留塔において分離は、高圧塔１０におけるセクション１１や、低圧塔１２におけるセクション１３、１５、１７、１９及び２１や、アルゴン塔１４におけるセクション２３及び２５のような１つ以上のセクションにおいて達成される。トレイや充填物のような異なるタイプの接触手段を使用できるが、出願者により検討された実施例においては、接触手段は全て規則充填物から製作されていると仮定されて、そのようなものとして示されている。
【０００９】
充填塔の充填セクション上に液体流量を一様に分配するための多数の装置がある。そのような装置は、種々の特許及び教科書に開示されている。例えば、複数の平行領域を有する樋状分散器があり、そこに液体は集積し、下方の充填物へ孔の配列を通して流れる。液体樋状部は、塔の断面上に一様にレイアウトでき、樋状部に直交して延びる中央チャネルにより供給を受け、中央チャネル自身は、塔径の主要な部分を覆うことができる。大型塔においては、液体樋状部はまた、動水勾配を均等にするための手段であり得る環状側溝を通して壁の近くに接続され得る。蒸気は、全体的に四角形の上昇管において液体樋状部間の平行領域を流れる。蒸気領域は、上方のセクションからの液体が、蒸気領域を通して落下することを防止し、その代わりに、液体を収集して下方の塔セクションに搬送する樋状部内に導くために、蒸気領域の上に置かれたキャップを有することができる。そのような分散器は、煙突型分散器と呼ばれる。蒸気上昇管が全体的に円形断面であり、液体が蒸気上昇管の周りを流れて、孔部を通して下方の充填物に流れるパン型分散器もまたある。このように、基本デザインと、基本デザインに基づく非常に多数の変形例がある。
【００１０】
塔内の充填物への液体と蒸気の最初の提供は、そのような分散器により行われる。充填物に実質的に一様に液体を導いて供給する役割を有する液体分散器は充填物の上方に位置し、一方、充填物の下方で実質的に一様な蒸気の流量を作り出す役割を有する蒸気分散器は充填物の下方に位置している。蒸気分散器に加え、液体収液器もまた充填物の下方に位置しており、充填物を去る液体を収集して、液体を塔の更に下方の塔に向ける役割を有する。液体収液器と蒸気分散器は、通常は同じ装置に含まれ、装置は両者の役割を果たす。
【００１１】
伝統的には、独立して、または液体流量の分配と組み合わせて混合を取り扱う分散器は少数であった。これらの装置は、液体組成及び流量の分配品質において性能がよくなく、特に、約２メートル超の直径を有する空気分離プラントの大型深冷蒸留塔に対してはそうであった。その理由は、出願者の装置及び方法のようには、高い分離効率を達成するための完全な混合を装置が提供せず（部分的混合のみが提供され）、充填塔へ液体の一様な分配を提供しないからである。充填塔の信頼性もまた、出願者の装置及び方法により改善され、フィルタを使用することにより充填塔を製造くず、及び動作くずから保護する。
【００１２】
種々のタイプの装置が充填塔または物質移動塔において使用され、そのような装置は少なくとも部分的には、塔内を下降する液体に対して下記の機能、つまり、収集、分配、再分配、及び混合の１つ以上を行う。しかし、種々の理由により、これらの装置は液体を完全には混合せず、従って、液体の流量及び組成の両者において一様性を提供しない。例えば、そのような装置は米国特許第５１５８７１３号（Ｇｈｅｌｆｉその他）、米国特許第５７７６３１６号（Ｐｏｔｔｈｏｆｆその他）、第５７５２５３８号（Ｂｉｌｌｉｎｇｐｈａｍその他）、第５９３５３８９号（Ｈｉｎｅその他）、及び第７１１４７０９号（Ｅｎｄｅｒその他）に開示されている。米国特許出願公開第ＵＳ２００９／００４９８６４号（Ｋｏｖａｋその他）に開示されている液体収液器及び再分散器も参照されたい。そのような装置の他の例には、米国特許第５２４０６５２号（Ｔａｙｌｏｒその他）、第５８９７７４８号（Ｋａｉｂｅｌ）、第６０８６０５５号（Ａｒｍｓｔｒｏｎｇその他）、及び第７００７９３２号（Ａｒｍｓｔｒｏｎｇその他）に開示されている装置が含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第５１５８７１３号明細書
【特許文献２】米国特許第５７７６３１６号明細書
【特許文献３】米国特許第５７５２５３８号明細書
【特許文献４】米国特許第５９３５３８９号明細書
【特許文献５】米国特許第７１１４７０９号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００９／００４９８６４号明細書
【特許文献７】米国特許第５２４０６５２号明細書
【特許文献８】米国特許第５８９７７４８号明細書
【特許文献９】米国特許第６０８６０５５号明細書
【特許文献１０】米国特許第７００７９３２号明細書
【発明の概要】
【００１４】
出願者の装置及び方法には種々の形態があり、各形態には多数の変形例がある。
【００１５】
１つの形態は、充填塔の内部空間を下降する液体の流量を分配するための装置である。装置は、収液器と、混合器と、第１導管と、第２導管とを含む。収液器は、充填塔の内部空間に配設された複数のセクタを有し、充填塔の内部空間を下降する液体の流量の少なくとも一部分を収集するように構成されている。混合器は、充填塔の内部空間において収液器の下方で収液器から垂直方向に離間されている。混合器は、充填塔の内部空間に配設された複数のゾーンを有し、収液器上に収集された液体の少なくとも一部分を受け入れて混合するように構成されている。第１導管は、収液器の第１セクタと流体連通している第１端と、混合器の第１ゾーンと流体連通している第２端を有する。第１導管は、収液器の第１セクタからの液体の少なくとも一部分を受け入れて、混合器の第１ゾーンへ下に向けて送るように構成されている。第２導管は、収液器の第２セクタと流体連通している第１端と、混合器の第２ゾーンと流体連通している第２端を有する。第２導管は、収液器の第２セクタからの液体の少なくとも一部分を受け入れ、混合器の第２ゾーンへ下に向けて送るように構成されている。収液器の第１セクタの幾何学的中心が、混合器の第１ゾーンの幾何学的中心から円周方向に離れて位置決めされ、及び／又は収液器の第２セクタの幾何学的中心が、混合器の第２ゾーンの幾何学的中心から円周方向に離れて位置決めされる。
【００１６】
装置の第１変形例において、収液器の第１セクタの幾何学的中心は、混合器の第１ゾーンの幾何学的中心から約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされている。
【００１７】
装置の第１変形例の変形例において、収液器の第２セクタの幾何学的中心は、混合器の第２ゾーンの幾何学的中心から約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされている。
【００１８】
前述の３つの段落で検討した装置の何れかの別の変形例において、混合器の断面積は、充填塔の内部空間の断面積の約２５％以下、好ましくは約２０％以下を占める。
【００１９】
第２装置は、第１装置、または上で検討した変形例の何れかに類似しているが、予分散器も含んでいる。予分散器は充填塔の内部空間に配設され、混合器からの混合液体の流量の少なくとも一部分を受け入れ、混合液体の受け入れた流量の少なくとも一部を予分散器から外に向けて送るように構成されている。
【００２０】
第３装置は、第２装置または上で検討した変形例の何れかに類似しているが、最終分散器も含んでいる。最終分散器は、充填塔の内部空間に配設され、予分散器から予め分配された液体の流量の少なくとも一部分を受け入れて、予め分配された液体の受け入れた流量の少なくとも一部分を、充填塔の内部空間の断面積の少なくとも一部分上に実質的に一様に送るように構成されている。
【００２１】
第３装置の変形例において、予分散器は、混合液体の受け入れた流量の少なくとも一部を下に向けて送るように構成されている複数のチャネルを含む。加えて、最終分散器は、予め分配された液体の流量の少なくとも一部を送るように構成されている複数の樋状部を含む。各樋状部は少なくとも１つの開口を有して、予分散器の少なくとも１つのチャネルと流体連通している。
【００２２】
第４装置は、第１、第２、または第３装置、または上で検討したそれらの変形例の何れかに類似しているが、フィルタも含んでいる。それらの装置、またはそれらの装置の変形例の何れかの変形例において、フィルタは混合器の中に配設されている。
【００２３】
別の形態は、充填塔の内部空間を下降する液体の流量を分配するための方法であって、この方法は９ステップを含む。第１ステップは、充填塔の内部空間に配設された複数のセクタを有し、充填塔の内部空間を下降する液体の流量の少なくとも一部分を収集するように構成されている収液器を設けることである。第２ステップは、充填塔の内部空間において、収液器の下方で収液器から垂直方向に離間された混合器を設けるステップであって、混合器は、充填塔の内部空間に配設された複数のゾーンを有し、収液器上に収集された液体の少なくとも一部分を受け入れて混合するように構成されている。第３ステップは、収液器の第１セクタと流体連通している第１端と、混合器の第１ゾーンと流体連通している第２端を有する第１導管を設けることであり、第１導管は、収液器の第１セクタからの液体の少なくとも一部分を受け入れて、混合器の第１ゾーンへ下に向けて送るように構成されている。第４ステップは、収液器の第２セクタと流体連通している第１端と、混合器の第２ゾーンと流体連通している第２端を有する第２導管を設けることであり、第２導管は、収液器の第２セクタからの液体の少なくとも一部分を受け入れて、混合器の第２ゾーンへ下に向けて送るように構成されている。収液器の第１セクタの幾何学的中心が、混合器の第１ゾーンの幾何学的中心から円周方向に離れて位置決めされ、及び／又は収液器の第２セクタの幾何学的中心が、混合器の第２ゾーンの幾何学的中心から円周方向に離れて位置決めされている。第５ステップは、収液器上方の充填塔の内部空間内に、充填塔の内部空間を下降する液体の流量を導入することである。第６ステップは、収液器上で、充填塔の内部空間を下降する液体の流量の少なくとも一部分を収集することである。第７ステップは、収液器の第１セクタからの液体の少なくとも一部分を、第１導管を通して混合器の第１ゾーンへ下に向けて送ることである。第８ステップは、収液器の第２セクタからの液体の少なくとも一部分を、第２導管を通して混合器の第２ゾーンへ下に向けて送ることである。第９ステップは、混合器において、収液器の第１セクタから混合器の第１ゾーンへ送られた液体を、収液器の第２セクタから混合器の第２ゾーンへ送られた液体と混合することであり、それにより混合液体を生成する。
【００２４】
方法の第１変形例において、収液器の第１セクタの幾何学的中心は、混合器の第１ゾーンの幾何学的中心から約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされている。
【００２５】
方法の第１変形例の変形例において、収液器の第２セクタの幾何学的中心は、混合器の第２ゾーンの幾何学的中心から約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされている。
【００２６】
前述の３つの段落で検討した方法の何れかの別の変形例において、混合器の断面積は、充填塔の内部空間の断面積の約２５％以下、好ましくは約２０％以下を占める。
【００２７】
第２方法は、第１方法または上で検討した変形例の何れかに類似するが、３つの追加ステップを含んでいる。第１追加ステップは、充填塔の内部空間に配設された予分散器であって、混合器からの混合液体の流量の少なくとも一部分を受け入れ、混合液体の受け入れた流量の少なくとも一部を、予分散器から外に向けて送るように構成されている予分散器を設けることである。第２追加ステップは、混合液体の流量の少なくとも一部分を、混合器から予分散器に送ることである。第３追加ステップは、混合器から受け入れた混合液体の受け入れた流量の少なくとも一部を、予分散器から外に向けて送ることである。
【００２８】
第３方法は、第２方法または上で検討した変形例の何れかに類似するが、３つの更なる追加ステップを含んでいる。第１の更なる追加ステップは、充填塔の内部空間に配設され、予分散器からの予め分配された液体の流量の少なくとも一部分を受け入れ、予め分配された液体の受け入れた流量の少なくとも一部分を、充填塔の内部空間の断面積の少なくとも一部分上に実質的に一様に送るように構成されている最終分散器を設けることである。第２の更なる追加ステップは、最終分散器により、予分散器からの予め分配された液体の流量の少なくとも一部分を受け入れることである。第３の更なる追加ステップは、予め分配された液体の受け入れた流量の少なくとも一部分を、充填塔の内部空間の断面積の少なくとも一部分上に実質的に一様に送ることである。
【００２９】
第３方法の変形例において、予分散器は、混合液体の受け入れた流量の少なくとも一部を下に向けて送るように構成されている複数のチャネルを含む。加えて、最終分散器は、予め分配された液体の流量の少なくとも一部を送るように構成されている複数の樋状部を含み、各樋状部は少なくとも１つの開口を有して、予分散器の少なくとも１つのチャネルと流体連通している。
【００３０】
第４方法は、第１、第２、または第３方法、または上で検討したその変形例の何れかに類似しているが、２つの追加ステップを含んでいる。第１追加ステップはフィルタを設けることである。第２追加ステップは、液体の少なくとも一部分をフィルタに通して濾過することである。それらの方法またはそれらの方法の変形例の何れかの変形例において、フィルタは混合器の中に配設されている。
【００３１】
更に別の形態は、充填塔の内部空間を下降する液体の流量を分配するための装置を組み立てる方法であって、この組立方法は５つのステップを含む。第１ステップは、内部空間を有する充填塔を設けることである。第２ステップは、充填塔の内部空間に、複数のセクタを有し、充填塔の内部空間を下降する液体の流量の少なくとも一部分を収集するように構成されている収液器を設けることである。第３ステップは、充填塔の内部空間に、収液器の下方で収液器から垂直方向に離間された混合器を設けることであり、混合器は、充填塔の内部空間に配設された複数のゾーンを有し、収液器上に収集された液体の少なくとも一部分を受け入れて混合するように構成されている。第４ステップは、収液器の第１セクタと流体連通している第１端と、混合器の第１ゾーンと流体連通している第２端を有する第１導管を設けることであり、第１導管は、収液器の第１セクタからの液体の少なくとも一部分を受け入れて、混合器の第１ゾーンへ下に向けて送るように構成されている。第５ステップは、収液器の第２セクタと流体連通している第１端と、混合器の第２ゾーンと流体連通している第２端を有する第２導管を設けることであり、第２導管は、収液器の第２セクタからの液体の少なくとも一部分を受け入れて、混合器の第２ゾーンへ下に向けて送るように構成されている。収液器の第１セクタの幾何学的中心が、混合器の第１ゾーンの幾何学的中心から円周方向に離れて位置決めされ、及び／又は収液器の第２セクタの幾何学的中心が、混合器の第２ゾーンの幾何学的中心から円周方向に離れて位置決めされている。
【００３２】
組立方法の第１変形例において、収液器の第１セクタの幾何学的中心は、混合器の第１ゾーンの幾何学的中心から約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされている。
【００３３】
組立方法の第１変形例の変形例において、収液器の第２セクタの幾何学的中心は、混合器の第２ゾーンの幾何学的中心から約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされている。
【００３４】
前述した３つの段落において検討した組立方法の何れかの別の変形例において、混合器の断面積は、充填塔の内部空間の断面積の約２５％以下、好ましくは約２０％以下を占める。
【００３５】
装置を組み立てる第２方法は、第１組立方法または上で検討した変形例の何れかに類似しているが、更なるステップを含んでいる。更なるステップは、充填塔の内部空間に予分散器を設けることであり、予分散器は混合器からの混合液体の流量の少なくとも一部分を受け入れ、混合液体の受け入れた流量の少なくとも一部を予分散器から外に向けて送るように構成されている。
【００３６】
装置を組み立てる第３方法は、第２組立方法または上で検討した変形例の何れかに類似しているが、別の更なるステップを含んでいる。別の更なるステップは、充填塔の内部空間に、予分散器からの予め分配された液体の流量の少なくとも一部分を受け入れ、予め分配された液体の受け入れた流量の少なくとも一部分を、充填塔の内部空間の断面積の少なくとも一部分上において実質的に一様に送るように構成されている最終分散器を設けることである。
【００３７】
第３組立方法の変形例において、予分散器は、混合液体の受け入れた流量の少なくとも一部を下に向けて送るように構成されている複数のチャネルを含む。加えて、最終分散器は、予め分配された液体の流量の少なくとも一部を送るように構成されている複数の樋状部を含み、各樋状部は少なくとも１つの開口を有して、予分散器の少なくとも１つのチャネルと流体連通している。
【００３８】
装置を組み立てる第４方法は、第１、第２、または第３組立方法、または上で検討したそれらの何れかの変形例に類似しているが、フィルタを設ける更なるステップを含んでいる。それらの組立方法またはその変形例の何れかの変形例において、フィルタは混合器の中に配設されている。
【００３９】
別の形態は、深冷空気分離のための工程であり、内部空間における第１物質移動セクションと、内部空間において第１物質移動セクションの下方で第１物質移動セクションから離間された第２物質移動セクションを有する内部空間を有する充填塔において、上昇する蒸気と下降する液体を向流接触させることを含む。この工程において、上で検討した装置の何れか、またはその変形例の何れかのような装置が、第１物質移動セクションと第２物質移動セクションの間に位置し、下降する液体の流量を第１物質移動セクションから第２物質移動セクションに分配する。
【００４０】
更に別の形態は、充填塔の内部空間を下降する液体の流量を分配する方法であて、この方法は５つのステップを含む。第１ステップは、内部空間に配設された収液器の上方の充填塔の内部空間内へ、充填塔の内部空間を下降する液体の流量を導入することである。第２ステップは、収液器上で、充填塔の内部空間を下降する液体の流量の少なくとも一部分を収集することである。第３ステップは、収液器と流体連通している第１導管を通して、収液器の第１セクタからの液体の少なくとも一部分を、収液器の下方で収液器から離間された、内部空間に配設されている混合器の第１ゾーンへ下に向けて送ることであり、それにより、第１導管を通して送られた液体は、収液器の第１セクタから混合器の第１ゾーンへ円周方向に転位される。第４ステップは、収液器と流体連通している第２導管を通して、収液器の第２セクタからの液体の少なくとも一部分を、混合器の第２ゾーンへ下に向けて送ることであり、それにより、第２導管により送られた液体は、収液器の第２セクタから、混合器の第２ゾーンへ円周方向に転位される。第５ステップは、混合器において、収液器の第１セクタから混合器の第１ゾーンへ送られた液体を、収液器の第２セクタから混合器の第２ゾーンへ送られた液体と混合することであり、それにより、混合液体を生成する。
【００４１】
この方法の第１変形例において、第１導管を通して送られた液体は、収液器の第１セクタから混合器の第１ゾーンへ約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に転位される。
【００４２】
この方法の第１変形例の変形例において、第２導管を通して送られた液体は、収液器の第２セクタから混合器の第２ゾーンへ約６０°から約１８０°、好ましくは約１２０°から約１８０°、最も好ましくは約１８０°だけ円周方向に転位される。
【００４３】
前述の３つの段落において検討した方法の何れかの別の変形例において、混合器の断面積は、充填塔の内部空間の断面積の約２５％以下、好ましくは約２０％以下を占める。
【００４４】
第２方法は、第１方法（前述の４つの段落において記載）または上で検討したその変形例の何れかに類似しているが、２つの追加ステップを含んでいる。第１追加ステップは、混合器から充填塔の内部空間に配設された予分散器へ、混合液体の流量の少なくとも一部分を送ることである。第２追加ステップは、混合器から受け入れた混合液体の受け入れた流量の少なくとも一部を、予分散器から外に向けて送ることである。
【００４５】
第３方法は、前述の段落における第２方法または上で検討したその変形例の何れかに類似しているが、２つの更なる追加ステップを含んでいる。第１更なる追加ステップは、充填塔の内部空間に配設された最終分散器により、予分散器からの予め分配された液体の流量の少なくとも一部分を受け入れることである。第２更なる追加ステップは、予め分配された液体の受け入れた流量の少なくとも一部分を、充填塔の内部空間の断面積の少なくとも一部分上に実質的に一様に送ることである。
【００４６】
上記の段落における第３方法の変形例において、予分散器は、混合液体の受け入れた流量の少なくとも一部を下に向けて送るように構成されている複数のチャネルを含む。加えて、最終分散器は、予め分配された液体の流量を少なくとも一部を送るように構成されている複数の樋状部を含み、各樋状部は少なくとも１つの開口を有して、予分散器の少なくとも１つのチャネルと流体連通している。
【００４７】
第４方法は、第１、第２、または第３方法、または上述の７つの段落において上で検討したそれらの何れかの変形例に類似しているが、２つの追加ステップを含んでいる。第１追加ステップはフィルタを設けることである。第２追加ステップは、液体の少なくとも一部分をフィルタに通して濾過することである。それらの方法の、またはそれらの変形例の何れかの変形例において、フィルタは混合器の中に配設されている。
【００４８】
出願者の装置及び方法は、付随する図面を参照して例により記載される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】空気の深冷分離のための代表的な二重塔サイクルの模式図である。
【図２Ａ】出願者の装置の一実施形態に対する平面断面図の模式図である。
【図２Ｂ】出願者の装置の一実施形態の、導管入口を有する収液器の１つのタイプを例示している正面断面図の模式図である。
【図２Ｃ】出願者の装置の一実施形態の、混合器と導管の１つの配置を例示している別の断面図の模式図である。
【図２Ｄ】出願者の装置の一実施形態の、収液器のセクタとセクタの幾何学的中心を例示している正面断面図の模式図である。
【図２Ｅ】出願者の装置の一実施形態の、混合器のゾーンとゾーンの幾何学的中心を例示している正面断面図の模式図である。
【図２Ｆ】出願者の装置の一実施形態の、収液器のセクタとセクタの幾何学的中心を例示している正面断面図の模式図である。
【図２Ｇ】出願者の装置の一実施形態の、混合器のゾーンとゾーンの幾何学的中心を例示している正面断面図の模式図である。
【図３Ａ】出願者の装置の別の実施形態の平面断面図の模式図である。
【図３Ｂ】出願者の装置の別の実施形態の、収液器のセクタとセクタの幾何学的中心を例示している正面断面図の模式図である。
【図３Ｃ】出願者の装置の別の実施形態の、混合器のゾーンとゾーンの幾何学的中心を例示している正面断面図の模式図である。
【図３Ｄ】出願者の装置の別の実施形態の、収液器のセクタとセクタの幾何学的中心を例示している正面断面図の模式図である。
【図３Ｅ】出願者の装置の別の実施形態の、混合器のゾーンとゾーンの幾何学的中心を例示している正面断面図の模式図である。
【図４Ａ】充填塔における２つの充填セクション間の、出願者の装置の一部分の平面断面図の模式図ある。
【図４Ｂ】充填塔における２つの充填セクション間の、出願者の装置の一部分の正面断面図の模式図ある。
【図５】充填塔における２つの充填セクション間の、出願者の装置の一部分の別の実施形態の平面断面図の模式図ある。
【図６】実施例１の平行塔解析で使用される模式図である。
【図７】基本ケース液体不均衡配分に対する実施例１の平行塔解析で使用される別の模式図である。
【図８】実施例１の結果を示している、固定ＣＧＡＲ流量での液体不均衡配分の効果を例示するグラフである。
【図９】中間液体混合のケースに対する実施例１の平行塔解析で使用される別の模式図である。
【図１０】中間液体移替え１８０°のケースに対する実施例１の平行塔解析で使用される別の模式図である。
【図１１】中間液体移替え１２０°と中間液体移替え６０°のケースに対する実施例１の平行塔解析で使用される別の模式図である。
【図１２】実施例１において中間液体が転位される角度の効果を例示するグラフである。
【図１３】実施例２に対する平行塔解析で使用される模式図である。
【図１４】実施例２に対する結果を示している、固定ＧＯＸ流量での液体不均衡配分の効果を例示するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
出願者の装置と方法は、塔内で下降する液体を混合して、塔内の充填セクションの断面積上で一様に分配する。装置は収液器と、混合器と、混合器から液体を外に向けて拡散する予分散器と、塔内の充填セクションの断面積上に一様に液体を置く最終分散器と、を含む。装置の実施形態は、混合器内で起こり得る混合の不十分さを補償するための手段（例えば、ここで記載されたある方法で配置された導管）も含む。任意選択的に装置は、工程くず及び製造くずから充填塔を保護するために、液体の少なくとも一部が流れることができるフィルタを含むことができる。塔の外側の液体供給が下方の充填セクションへ導入される場合は、そのような供給液は、そのような液体をその中に存在し得る如何なる蒸気からも切り離した後に適切に混合器内に導入される。
【００５１】
充填塔の性能は、液体品質と蒸気分配に依存し、これには、塔の断面に入り込みそこを横切る２つの相の流量と組成との両者における一様性が含まれる。充填塔の異なるセクションは、それらの平衡線及び動作線との間の関係に依存して、不均衡配分からの影響の受け易さに関して異なるレベルを呈示する。流量の一様性の重大さは文字通りには十分理解されているが、組成効果はそれほど理解されてはいない。影響を受け易いセクションに対しては、全部または実質的に全部の流入する液体を混合して、塔の断面積を実質的に一様に横切って液体を再分配することが重要であると推定される。一様な流量を達成することはできるが、完全な混合は、精巧且つ高価な装置を必要とし、しばしば塔の高さが増大するという結果になる。これは、約２メートルを超える直径を有するような大径塔に対しては特に当てはまる。
【００５２】
出願者の装置と方法は、完全な組成混合を得るためには必要とされる精巧なステップを更に行うことなく、費用効率のよい方法で完全な混合の利点を達成する。オプションのフィルタは、液体分散器と充填塔を、上方の蒸留及び／または供給セクションから累積する可能性のあるくずから保護することを支援する。そのようなくずは、液体分散器の中の孔を詰まらせ、下方の充填塔における性能不足に繋がる。このため、従来技術の分散器で可能な高さよりも低い土台の高さという結果になる可能性のある充填塔の高効率を提供することに加えて、出願者の装置と方法は、くずにより引き起こされる可能性のある問題を除去または最小限にすることにより、より信頼のある作動を提供する。
【００５３】
明瞭性のために、図２Ａ〜２Ｇ、３Ａ〜３Ｅ、４Ａ〜４Ｂ、及び５は、記載した実施形態の全体装置の一部のみを示している。
【００５４】
図２Ａ〜２Ｃに示されているように、装置６０は、塔６２の内部空間に設置される（内部空間は、塔６２の内壁内に囲まれた空間である）。図２Ａ〜２Ｃにおける塔６２の内部空間は、塔の「Ａ」側と「Ｂ」側に分割されている。
【００５５】
図２Ａ〜２Ｇは、装置の一実施形態の幾つかの特徴を示しており、この実施形態がどのように作動するかを説明するために記載される。図２Ａを参照すると、上方の充填セクション（図示されていない）からの液体は、収液器６１上に落下する。例示された実施形態において、収液器６１は、塔６２の内壁に隣接する円環要素を有する。液体は、導管６６及び６８を通して、収液器６１から混合器６４内に流れる。２つの導管からの液体の流量は、混合器６４の中で混合される。液体は混合器６４から出て、下方の充填物（図示されていない）に最終的に分配される。
【００５６】
好ましくは、塔６２において上方から下降する液体の全部または実質的に全部は、収液器６１と導管（６６及び６８）を通過し、収液器６１と導管（６６及び６８）を迂回しない。収液器として使用できる機器の例が、米国特許出願公開第２００９／００４９８６４号（Ｋｏｖａｋその他）の図３〜７に示されており、前記特許文献は、参照することにより、ここにその全体が、それが教示する全てに関して何れの部分も除外することなしに組み込まれる。
【００５７】
図２Ａ〜２Ｃに例示された実施形態において、導管６６は、上方の塔の「Ｂ」側から収集された液体を、下方の塔の「Ａ」側に搬送し、一方、導管６８は、上方の塔の「Ａ」側からの液体を、下方の塔の「Ｂ」側に搬送する。言い換えれば、図２Ｃにおける矢印により示されているように、収液器６１から導管６６に入り込んだ液体は、導管６６から出て混合器６４に入るまでの間に、周方向に１８０度転位される（つまり、液体は周方向に転位される）。例示された実施形態において、塔の「Ａ」側と塔の「Ｂ」側は一様なことが望ましいが、当業者は、機械的考察を説明するために変形例も可能であることを認識されよう。
【００５８】
非対称な導管位置を有するシステム、または３つ以上の導管を有するシステムのための出願者の装置と方法の作用を明確にするために、導管内への流量がどこから発生するのか、及び導管から出る流量がどこに行くのかを理解することは助けになる。これは、図２Ｄ〜２Ｇにおける模式的説明図を使用して説明できる。
【００５９】
まず図２Ｄを参照して、収液器６１の「セクタ」の概念を導入する。図２Ｄに示されているように、収液器６１上方の充填物（図示されていない）からの液体は収液器６１上に落下し、矢印により示されている方向に流れ、導管（６６及び６８）の入口に流入する。導管位置の対称性（つまり、導管６６と６８の入口は１８０°離れている）により、液体は収液器６１の２つのセクタである第１セクタ６３と第２セクタ７３に流入する。第１セクタ６３からの液体は導管６６の入口に流入し、第２セクタ７３からの液体は導管６８の入口に流入する。
【００６０】
ここで図２Ｆを参照すると、収液器６１の第１セクタ６３の外形は、半円と９０°から２７０°に延びる弦を境界とする領域である（つまり、斜めの線影で示されている領域）。第１セクタ６３の幾何学的中心は、円の中心（塔６２の中心）から、塔６２の内壁上の０°位置に延びる線上にある。この幾何学的中心は、矢印６７により近似的に示されている。
【００６１】
次に図２Ｅを参照して、混合器６４の「ゾーン」の概念を導入する。図２Ｅに示されているように、導管６６と６８からの液体は混合器６４内に排出され、矢印で示される方向に流れ、最終分散器（図示されていない）内に流出し、最終的には、下方の充填物（図示されていない）に送られる。導管位置の対称性により（つまり、導管６６と６８の出口は１８０°離れている）、液体は混合器６４の２つのゾーンである第１ゾーン６５と第２ゾーン７５に流入する。液体は、導管６６の出口から第１ゾーン６５に流入し、導管６８の出口から第２ゾーン７５に流入する。
【００６２】
ここで図２Ｇを参照すると、混合器の第１ゾーン６５の外形は、斜めの線影で示されている四角形の領域である。第１ゾーン６５の幾何学的中心は、円の中心（塔６２の中心）から塔６２の内壁上の１８０°位置に延びる線上にある。この幾何学的中心の位置は、矢印６９により近似的に示されている。
【００６３】
前述の段落で記載され、図２Ａ〜２Ｇに示された実施形態に対して、収液器６１の第１セクタ６３からの液体は、導管６６を介して、混合器６４の第１ゾーン６５に送られ、収液器６１の第１セクタ６３の幾何学的中心６７は、混合器６４の第１ゾーン６５の幾何学的中心６９から１８０°だけ円周方向に離れて位置決めされている。
【００６４】
図３Ａ〜３Ｅは別の実施形態の幾つかの特徴を示しており、この実施形態がより多くの導管とどのように作動するかを例示するために記載される。図３Ａを参照すると、収液器６１からの液体を収集し、混合器６４へ引き渡す４つの導管７０、７２、７４、及び７６がある。好ましくは、塔６２の中で上方から下降する液体の全部または実質的に全部が収液器６１と導管（７０、７２、７４、７６）を通過し、収液器６１と導管を迂回しない。
【００６５】
ここで図３Ｂを参照すると、上方の充填物（図示されていない）からの液体は収液器６１上に落下し、矢印で示されている方向に流れ、４つの導管（７０、７２、７４、７６）の入口に流入する。導管位置の対称性により（つまり、導管７０、７２、７４、及び７６の入口は９０°離れている）、液体は収液器６１の４つのセクタに流入する。第１セクタ６３からの液体は導管７０に流入する。
【００６６】
ここで図３Ｄを参照すると、収液器６１の第１セクタ６３の外形は、円周の一部（塔６２の内壁）と２本の線を境界とするパイ状領域である。一方の線は、円周上の４５°点から中心（塔６２の中心）に延び、他方の線は、円周上の３１５°点から中心に延びている。パイ状領域は斜めの線影により示されている。収液器６１のこの第１セクタ６３の幾何学的中心は、円の中心（塔６２の中心）から塔６２の内壁上の０°位置に延びる線上にある。幾何学的中心の位置は、矢印６７により近似的に示されている。
【００６７】
次に図３Ｃを参照すると、導管（７０、７２、７４、７６）からの液体は混合器６４内に排出され、矢印で示されている方向に流れ、最終分散器（図示されていない）内に流出し、最終的に、下方の充填物（図示されていない）に流れる。導管位置の対称性により（つまり、導管７０、７２、７４、及び７６の出口は９０°離れている）、液体は混合器６４の４つのゾーンに流入する。液体は導管７０の出口から第１ゾーン６５に流入する。
【００６８】
ここで図３Ｅを参照すると、混合器６４の第１ゾーン６５の外形は、斜めの線影で示されている三角形領域である。第１ゾーンの幾何学的中心は、円の中心（塔６２の中心）から塔６２の内壁上の９０°位置に延びる線上にある。幾何学的中心の位置は、矢印６９により近似的に示されている。
【００６９】
前述の段落で記載され、図３Ａ〜３Ｅに示された実施形態に対して、収液器６１の第１セクタ６３からの液体は、導管７０を介して、混合器６４の第１ゾーン６５に送られ、収液器６１の第１セクタ６３の幾何学的中心６７は、混合器６４の第１ゾーン６５の幾何学的中心６９から９０°だけ円周方向に離れて位置決めされている。
【００７０】
上で検討し、図２Ａ〜２Ｇ及び図３Ａ〜３Ｅに例示されたように、収液器６１の「セクタ」とは、ここで使用されているように、そこから液体が導管により受け入れられる収液器６１の上側表面積の幾何学的部分であり、混合器６４の「ゾーン」は、そこへ導管により液体が送られる混合器６４の体積の幾何学的部分である。収液器６１のセクタの形状と寸法は、混合器６４の形状と寸法と同様に変わり得るので、セクタがゾーンから（例えば、６０°、１８０°、または他の角度）円周方向に離れて位置決めされる相対位置は、前記セクタの幾何学的中心から前記ゾーンの幾何学的中心へ測定され得る。
【００７１】
図２Ａ〜２Ｇ及び３Ａ〜３Ｅに例示された実施形態は、単に代表的な実施形態に過ぎないということに留意されたい。他の実施形態では、通常の方法または他の何らかの方法で、異なる円周方向に液体を複数の導管から転位することができる。例えば、液体を導管において円周方向に、約６０と１８０度の間、好ましくは約１２０と１８０度の間、最も好ましくは約１８０度転位することができる。
【００７２】
図２Ａ〜２Ｇ及び３Ａ〜３Ｅに例示された実施形態は、導管と、導管により液体をそこから送る収液器６１のセクタと、導管によりそこへ送る混合器６４のゾーンとにおける一様性を示唆しているが、当業者は、機械的考察の説明のために、収液器６１と混合器６４において、及び導管の形状、寸法、及び位置における変形例が可能であるということを認識されよう。
【００７３】
図２Ｅにおける矢印は理想化されたもので、液体の混合がほとんど、または全くない場合を示している。当業者は、混合器において種々の手段が採用でき、より良好またはより完全な混合を促進できるが、それらの手段は、（ｉ）機械的複雑さを増加させ、（ｉｉ）費用を増加させ、（ｉｉｉ）通常は「十分なほど良好」という混合を達成するために折衷策が取られるので、一般的には部分的にしか効果的でないということを認識するだろう。出願者の装置と方法は、ほとんどまたは全く混合がない、図に示されている場合にも良好な性能を提供することによりこれらの問題を克服する。
【００７４】
混合器６４の断面積は、塔６２の内部空間の総断面積の相対的に小さなパーセンテージを占める。全体的な混合を向上させるために、液体を収液器６１から混合器６４へ円周方向に転位することが行われて、混合器６４において起こり得る完全な混合のどんな不足も補償する。これは、繊細な分離を行う充填セクションにおいて、及び非常に大きな蒸留塔においては重要であり得る。塔６２の外側からの液体を運び込む必要があるときは、そのような液体は、導管の間または導管の横の空間における混合器６４内に配置されることができ、それにより、下方の充填セクションに供給される液体の全部、または実質的に全部は良好に混合され、または実質的に一様に、塔の「Ａ」側と「Ｂ」側（図２Ａと２Ｂに例示されている）に少なくとも分割される。
【００７５】
記載された実施形態において、混合器６４は、塔６２の内部空間の断面積の２５％以下、好ましくは２０％以下を占める。
【００７６】
図２Ａ〜２Ｃは、２つの導管６６、６８の配置を、図３は、４つの導管７０、７２、７４、７６の配置を示している。しかし他の数の導管も使用でき、導管は異なる形状を有することができる。また、代替の配置における導管は、互いに同一である必要はない。図２Ｃと３Ａに示されている導管（例えば、６６及び６８、または７０、７２、７４及び７６）は、塔６２と混合器６４に対して示されている場所に位置している円形の導管として例示されている。しかし、導管は他の形状及び／または他の場所に位置することができる。
【００７７】
当業者は、導管のサイズ、形状、位置、長さ、配置、及び数に関して多数の変形例が可能であることを認識されよう。多くの種類の、多くの方法で配置及び配列された導管は、ここで検討し、例示された実施形態において示された導管の目的を果たすことができる。
【００７８】
装置の他の部分は、ここで図４Ａ、４Ｂ、及び５を参照して記載される。図４Ａ及び４Ｂは、塔６２の中で、２つの充填セクション７８及び８０の間に置かれる装置の一部の実施形態を示している。充填セクションは、規則充填物、不規則充填物、または他の適切な液体と蒸気の接触手段を含むことができる。
【００７９】
装置は、図４Ａと４Ｂに例示されている実施形態において、断面が四角形の混合器６４を含む。当業者は、混合器６４が多くの形または形状を取ることができ、中心にある混合器６４が例示されているが、混合器６４は他の場所に位置できるということを認識されよう。任意選択的に、フィルタ８２が混合器６４内部に置かれる。明瞭性のために、液体を上方のセクション７８から混合器に供給する収液器と導管は示されていないが、収液器と導管は、前述したように、混合器６４内のフィルタ８２内部、及び円周方向に転位された配置における液体の全部または実質的に全部を供給する。
【００８０】
混合器６４は、図４Ａと４Ｂに例示された実施形態において、固体状の床８４を有している。このため、混合器６４の中に収集された全部の液体は、フィルタ８２の使用中にフィルタ８２を通して流れ、そして孔のあいた垂直壁８６を通して、チャネル９０Ａ〜９０Ｆを含む予分散器８８へ流れる。チャネル９０Ａ〜９０Ｆに接続されていない混合器６４の孔のあいた垂直壁８６の他の部分は、液体を含み、混合器６４内である高さを保持するために固体状である。
【００８１】
チャネル９０Ａ〜９０Ｆのそれぞれは、上方チャンバと下方チャンバを有している。チャンバは、孔９３を有する孔あきプレートにより分離されている。このため、チャネル９０Ａ〜９０Ｆのそれぞれの上方チャンバからの液体は、孔のあいたプレートの孔９３を通して下降し、それぞれの下方チャンバに流入する。チャネル９０Ａ〜９０Ｆの下方チャンバは、例として示されている樋状部９４のような複数の樋状部と接続されている。
【００８２】
各樋状部９４は、液体を下方の充填セクション８０に供給するための孔９６の配列を有している。例示された実施形態において、蒸気が塔６２を上昇できるように、複数の樋状部は平行に、空間９８と交互に配置されている。樋状部は環状側溝１００にも接続されている。樋状部と、環状側溝１００と、チャネル９０Ａ〜９０Ｆの下方チャンバの部分との相互接続網状構成があり、それは、孔９６を通して下方の充填セクション８０への液体の非常に一様な流れを生成するために、動水勾配を平坦にすることを可能にする。
【００８３】
図５は、これもまた６つのチャネル９０Ａ〜９０Ｆを有する別の実施形態を示しており、チャネル９０Ａ〜９０Ｆは六角形のパターンで配置されている。図５では平面図のみが示されている。他の特徴については、図５の実施形態は、図４Ａと４Ｂの実施形態に類似している。これらの実施形態は、予分散器が６つのチャネル９０Ａ〜９０Ｆを有している例示的な例に過ぎない。当業者は、異なる実施形態を、より少ない数のチャネル（例えば、２または４チャネル）または、より多くの数のチャネル（例えば、８または１０チャネル）で使用できるということを認識されよう。また、塔内の混合器と、予分散器と、最終分散器と、充填セクションを支持する機械的手段は、明瞭性のために示されていない。
【００８４】
図４Ａ、４Ｂ、及び５で例示された実施形態において、環状形の側溝１００は、ある量の液体を受け入れることができる。好ましくは図４Ａと５に示されているように、環状形側溝１００は連続で、塔６２の内壁の周囲に隣接している。
【００８５】
装置の幾つかの実施形態の前述の記載は、円形断面領域を有する充填塔の観点からであったが、装置の他の実施形態を、例えば、分割壁塔を含む非円形塔において使用可能である。限られた断面積を有する混合器、円周方向に転位された導管、フィルタ、予分散器、及び最終分散器の特徴は、非円形の分割塔または他の塔の片側または両側内の充填塔セクションの非円形の性質を考慮して適切な方法で設計且つ配置される必要がある。
【００８６】
例えば窒素、酸素、及び／またはアルゴンのような気体を空気から、少なくとも２つの液体と蒸気の接触セクションを有する少なくとも１つの液体と蒸気の接触塔を利用する深冷蒸留により分離するための出願者の工程は、上記に検討した出願者の装置のような、上方の液体と蒸気の接触セクションから、下方の液体と蒸気の接触セクションへ下降する液体を収集、混合、及び分配するための装置を含むことができる。任意選択的に、液体供給が塔の外側から塔の上方及び下方液体と蒸気の接触セクションの間で導入されるときは、外側からの供給の全部またはそのうちのある量は、上記に検討したように混合器内に配置され得る。
【００８７】
少なくとも２つの液体と蒸気の接触セクションを有する液体と蒸気の接触塔において液体を分配する装置を組み立てる出願者の方法の一実施形態は、上で検討した出願者の装置のような装置の構成要素を設けて組み立てるステップを含む。構成要素を液体と蒸気の接触塔に組み立てることは、リベットと溶接を含んでもよい適切な支持手段により行うことができる。
【００８８】
出願者の装置と方法は、図に例示されず、詳細な説明の項で検討されなかった多数の他の実施形態とその変形例を含む。しかし、それらの実施形態と変形例は、付随する請求項とその等価物の範囲内にある。
【００８９】
当業者は、図に例示され、詳細な説明の項で検討された実施形態と変形例が、出願者の装置の可能な配置の全てを開示しているわけではなく、また、他の配置も可能であるということは認識されよう。従って、そのような他の配置は、出願者の装置と方法によると考えられ、付随する請求項とその等価物の範囲内にある。
【００９０】
当業者はまた、出願者の発明的概念を組み込んだ多数の他の実施形態も、ここで例示されて記載された実施形態の多数の変形例と共に可能であることを認識されよう。
【００９１】
出願者の装置と方法は、ここで規則充填物と関連して検討されたが、当業者は、出願者の装置と方法は、他のタイプの充填物（例えば、不規則充填物）と共にも使用できるということを認識されよう。
【００９２】
実施例
二重塔サイクルの種々の充填セクションで行われる蒸留の効率は、それらのセクション内の気相と液相の組成と流量の両者において不均衡配分の影響を受け易い。図１を参照すると、これは、セクション１３、１５、２３及び２５について特に当てはまる。下記の実施例において、不均衡配分からの影響の受け易さを、平行塔解析と称される、化学工学文献においてよく知られている方法により解析する。
【００９３】
実施例１
まず、図１に例示された二重塔サイクルで前述したようなセクション２３と２５を有するアルゴン塔１４を考える。それら２つのセクション内の通常の流れと作動の状態の模式図が図６に示されている。２つのセクションのそれぞれは、３５の理論段を含み、約１．３ｂａｒの圧力で作動する。塔は、塔の上部における約０．９７のモル液体対蒸気比で作動する。底部における蒸気供給は、１２％のアルゴンと、０．００１０％の窒素と、残余酸素の組成を有する。通常の作動では、上部における粗製アルゴン生成物（ＣＧＡＲ）の組成は、９９．６７％のアルゴンと、０．０２％の窒素と、残余酸素である。
【００９４】
平行塔解析を行うときに、各セクションは二つの等しい半体、つまり図７の模式的説明図に示されているように、２３Ａ、２３Ｂと、２５Ａ、２５Ｂに分割されていると更に考える。それぞれのセクションＡとＢは断面が等しく、互いに隔離されている。公称では、各セクションは、それぞれの内部における塔全体の液体と蒸気の半体を搬送する。不均衡配分の影響の受け易さを評価するために、液体の流量（図７における実線）は、Ａ側で高く、Ｂ側で低く、一方、蒸気の流量（図７における破線）は一様に２つの半体に分配されるものとする。セクションＡとＢの２つの半体の間では、液体または蒸気の混合または転位はない。パラメータ流量ラムダにより定義される不平衡配分のレベルは、高液体流量と平均液体流量の間の差を、両者の流量の平均で割ったものとして定義され、数学的には下記のようになる。
流量ラムダ＝（高液体流量−低液体流量）／（高液体流量＋低液体流量）
【００９５】
流量ラムダの効果は下記のように決定される。１）まず、所与の不平衡配分の程度に対して、ＣＧＡＲ組成は図７の模式図を使用して計算される。２）次に、ＣＧＡＲ組成が、図７の模式図から得られるものと同じになるまで、図６の模式図に対して段が削減される。次に、３）小数段が、ステップ２において図６の模式図に対して使用された段を、図７の模式図に対して使用された段で割ったものとして計算される。このようにして得られた小数段が、図８における最下位曲線において流量ラムダに対してプロットされている（「基本ケース液体不平衡配分」として示されている）。見て分かるように、性能は流量不平衡配分に従って相当に劣化する。
【００９６】
第２のケースは、図９の模式的説明図において示されている状態でシミュレーションが行われる。このケースにおいては、セクション２５Ａと２５Ｂの底部から出てくる液体は装置５１で混合され、そこから同じ高流量及び低流量の割合で下方のセクション２３Ａと２３Ｂへ再分配される。液体の中間混合の効果は、図８において「中間液体混合」曲線として示されている。見て分かるように、小数段に対する１．０の理想値よりは依然として悪いが、ここでは性能は中間混合がない基本ケース液体不平衡配分に比べて相当に改善されている。この効果は、文献においてよく理解されている。
【００９７】
第３のケースは、図１０の模式的説明図において示されている状態でシミュレーションが行われる。このケースにおいては、上方のセクション２５Ｂからの全部の液体は、混合器５５を介して２３Ａに転位されるが、低流量に対応する液体の部分のみが、上方の２５Ａから下方のセクション２３Ｂへスプリッタ５３を介して転位される。２５Ａからの他の部分は、スプリッタ５３と混合器５５を介して２３Ａへ送られる。これは、転位することが可能な液体の最多量であるが、一方では流量の不均衡をもたらす。図８において、「中間液体転位１８０°」として示されている最上部の曲線により示されているような結果としての性能は、液体が完全に混合されるケースよりも更に良好である。これは、以前は教示されなかった驚くべき発見である。この驚くべき且つ予期せぬ結果は、出願者にとって驚くべき且つ予期せぬことであったし、通常の技量の当業者にとっても驚くべき且つ予期せぬことであろう。
【００９８】
この計算の実用的な重要性は次のように説明できる。収液器と、混合器と、液体分散器は、セクション２３と２５の間で使用できる。しかし、上方のセクションからの液体が下方のセクションに転位されずに搬送され、混合器内で不完全な混合が起きた場合、性能は図８における基本ケースと中間液体混合ケースの間のどこかとなる。一方、液体が直径方向の反対側の混合器内に転位され、不完全混合がある場合は、性能は中間液体転位１８０°と中間液体混合ケースの間のどこかとなる。このため、１８０°転位することによる結果は、１８０°転位しない結果よりも良好となろう。
【００９９】
これらの計算において、充填セクションの側方向の２つの半体の間には蒸気の混合はないと仮定する。実際には多少の混合があり、その効果は塔の断面が大きくなるにつれて小さくなる。液体を１８０°転位することは、充填塔セクションにおける不十分な蒸気の混合と共に、分散器における不十分な液体混合を補償するということが分かる。これは驚くべき且つ予期せぬ結果であり、出願者にとって驚くべき且つ予期せぬことであったし、通常の技量の当業者にとっても驚くべき且つ予期せぬことであろう。
【０１００】
液体分散器において完璧な液体混合があった場合、液体を１８０°転位することからは何も得られない。しかし、静的混合器のような完璧な混合を達成する手段は、システム全体の圧力降下、塔の高さ、及び費用の観点から高価である。液体を１８０°転位することを利用する出願者の装置と方法は、転位がない場合の性能を上回るであろうし、最悪の場合でも、非常に少ない追加費用で、完璧に混合された場合に少なくともとも匹敵するであろう。
【０１０１】
上述の場合は、中間液体を１８０°塔の反対側に転位することの利点を明確に示しているが、機械的な配置が、転位を達成できる角度を制限する可能性がある状況がある。しかし、下記に示されるように利点の大部分は、１８０°よりも遥かに小さな角度だけ転位することによってさえ達成できる。そこで第４のケースは、図１１の模式的説明図において示されている状態でシミュレーションが行われる。このケースにおいては、上方のセクション２５Ｂからの液体の３分の２（２／３）だけがスプリッタ５７と混合器５５を介して２３Ａに転位され、上方のセクション２５Ａからの等しいの量の液体が、スプリッタ５３と混合器５９を介して２３Ｂに転位される。上方のセクション２５Ａと２５Ｂからの残りの液体は、下方のセクション２３Ａと２３Ｂの間で直接示されているスプリッタと混合器を介して転位されることなくセクション２３Ａと２３Ｂに供給される。これは、塔の２つの半体からの液体をそれぞれ１２０°だけ転位することと等価である。「中間液体転位１２０°」として図８において最上部から二番目の曲線により示されているような結果としての性能も、１８０°転位するケースほど良好ではないが、液体が完全に混合されるケースよりも良好であることが分かる。しかし、これもまた、中間液体の部分的でしかない転位の効果が、完全な混合の効果を凌ぐので驚くべき結果である。
【０１０２】
更に、第５のケースは、図１１の模式的説明図において示されている状態でシミュレーションが行われる。このケースにおいては、上方のセクション２５Ｂからの液体の３分の１（１／３）のみがスプリッタ５７と混合器５５を介して２３Ａに転位され、上方のセクション２５Ａからの等しい量の液体が、スプリッタ５３と混合器５９を介して２３Ｂに転位される。上方のセクション２５Ａと２５Ｂからの残りの液体は、下方のセクション２３Ａと２３Ｂの間で直接示されているスプリッタと混合器を介して転位されることなくセクション２３Ａと２３Ｂに供給される。これは、塔の２つの半体からの液体をそれぞれ６０°だけ転位することと等価である。「中間液体転位６０°」として図８において最下位曲線から二番目に示されているような結果としての性能は、基本ケースよりもかなり改善されており、中間液体混合ケースの利点に接近していることが分かる。
【０１０３】
更なる例示として、図１２は、中間液体が完全混合に関して得られる段に転位される角度の効果を示している。これは、流量ラムダが０．０８の値を有する具体的なケースに対して上記の実施例１で概要を述べたような計算に対する例としての曲線である。縦座標上の１．０の値は、中間液体混合ケースに対して得られる段に対応している。これから分かるように、性能は、液体が転位される角度が増大するに従って急激に増大し、約６０°で９５％より高い値に到達する。これより先は、増加はより緩やかになり、角度が１２０°から１８０°の範囲のときは、全体の性能は１００％を超える。
【０１０４】
実施例２
次に、図１に示された二重塔サイクルで前述したような、セクション１３と１５を有する低圧塔１２の底部を考える。それら２つのセクション内での通常の流れと作動の状態の模式図が図１３に示されている。２つのセクションのそれぞれは、２０理論段を含み、約１．３ｂａｒの圧力で作動する。塔は、塔の上部では約１．４０のモル液体対蒸気比において作動する。上部における液体供給は１２％のアルゴンと、０．００１０％の窒素と、残余酸素の組成を有している。通常の作動では、底部におけるＧＯＸ生成物の組成は、９９．８０％の酸素と残余アルゴンである。
【０１０５】
不平衡配分の影響の受け易さに対しては、実施例１で使用された方法と同様な方法でシミュレーションが行われる。対応する５つの曲線が図１４に示されている。曲線は同じ関係を示しており、中間液体混合ケースは、基本ケースよりもかなり改善され、一方では、中間液体転位１８０°ケースは更に良好であるということに留意されたい。同様に、中間液体転位１２０°ケースも、中間液体転位１８０°ケースほど良好ではないが、中間液体混合ケースよりも良好である。最後に、中間液体転位６０°ケースは基本ケースよりもかなり改善され、中間液体混合ケースの性能に接近している。最後のケースにおける性能の増加は、明示された曲線としての結果は示されていないが、流量ラムダが０．０８に等しいときのケースに対する完璧混合からの増加の９５％を超えるであろう。ここでも再び、中間液体を転位することの効力は驚くべき且つ予期せぬ結果であり、これは出願者にとって驚くべき且つ予期せぬ結果であった実施例１、また、通常の技量の当業者にとって驚くべき且つ予期せぬことであろう実施例１と同様である。
【０１０６】
深冷蒸留により空気の成分を分離するための工程において以前に記したように、これらの例において示されている２つのセクションは、不平衡配分の影響を非常に受け易い。１つのケースにおいて、液体対蒸気比は１未満であり、他のケースにおいてはこの比は１より大きい。両者のケースにおいて、液体を１２０°から１８０°だけ充填セクション間で転位することは、完璧な混合と、セクション間における液体の再分配よりも更に効果的であることが分かる。そして、液体を６０°だけ充填セクション間で転位することは、流量ラムダが０．０８に等しいときのケースの利点の９５％超を達成する。この予期せぬ振舞いは、出願者が知っている如何なる文献にも報告されてはなかった。
【０１０７】
これらの結果は、２成分系混合物の蒸留による分離をモデル化するために使用される、ＭｃＣａｂｅ−Ｔｈｉｅｌｅ図として知られているものに基づいて説明できる。実施例においてはいくらかの窒素が存在してはいるが、その割合は非常に小さく、混合物は基本的には、アルゴンと酸素の２成分系と考えられる。ＭｃＣａｂｅ−Ｔｈｉｅｌｅ図は２本の線を使用して作図される。１本の線は、蒸留塔内で平衡段を離れる気相と液相の組成間の関係を示す平衡線である。充填塔は、トレイ塔のように離散平衡段を有していないが、平衡線は同じように作図される。ＭｃＣａｂｅ−Ｔｈｉｅｌｅ図における他の線は、任意の所与の水平位置または平衡段間で互いに交差する気相と液相の組成間の関係を示す動作線である。動作線の勾配は、塔内のモル液体対蒸気の流量比により与えられる。効率的な蒸留塔においては、平衡線及び動作線は、互いから多少一様に離れるように間隔が空けられ、それにより、塔全体内で有用な物質移動を引き起こすための十分な駆動力の存在を可能にする。実施例１において基本ケース液体不平衡配分として記したケースにおいて、動作線は０．９７の公称値とは異なる勾配を有する。この状態のため、高液体流量の塔における動作線は上部の近くで平衡線を圧迫し、上方半体では分離がほとんど起こらず、有用な分離は下方半体においてほとんど起こるという結果になる。同様に、低液体流量の塔における動作線は、底部の近くで平衡線を圧迫し、下方半体では分離がほとんど起こらず、有用な分離は上方半体においてほとんど起こるという結果になる。この不整合のため、２つの平行塔における上方及び下方のセクション間の中間における組成は互いにまったく異なるものとなり、この状態は効率的な作動にとっては理想的でない。これが、基本ケース液体不平衡配分状態での低い性能の理由である。
【０１０８】
中間液体が混合されて再分配されるときに、２つの半体間の組成は互いに近づき、圧迫効果は依然として存在するが弱くなっており、そのため性能は改善する。しかし、中間液体が実施例１のように１８０°転位されると、動作線は、低液体流量の底部セクションがより有用な分離を行い、上方及び下方のセクション間のアルゴン含有量がより高い全体的な組成という結果になるように変更される。その結果、この効果は塔の上部において、より高い全体アルゴン含有量という結果になり、中間液体混合ケースと比較して、より全体的な分離に繋がる。中間液体が１２０°と６０°の角度だけ転位されるときの性能改善のメカニズムは、利点は比例した分だけ低いが、１８０°のケースと類似している。
【０１０９】
同様に、実施例２に示されている結果も類似の方法で説明できる。このケースでは、供給は上部で行われ、１８０°の液体の中間での転位は中間液体混合ケースと比較して、酸素がより高い全体的な組成という結果になる。その結果として、この効果は塔の底部において全体的に酸素含有量がより高いという結果になり、中間液体混合ケースと比較して、更に全体的な分離をもたらす。中間液体が１２０°と６０°の角度だけ転位されるときの性能改善のメカニズムは、利点は比例した分だけ低いが、１８０°のケースと類似している。
【０１１０】
前述の記載は、提供された実施例において見られる効果の有効な説明であるが、出願者の装置と方法は、その有効性に対してこの説明に依存しない。この振舞いが観測される理由についての代替説明を提供することができる。また、異なる動作状態の２つの異なる充填セクションにおいて類似する傾向が観測されたので、出願者は、これは、全てではないが、異なるタイプの混合物を分離する蒸留塔のほとんどのタイプにおいて利点のある一般的な現象であると信じている。このため、出願者の装置と方法は、非常に広い適用性を有している。
【０１１１】
ある特定の実施形態を参照してここに例示し記載したが、本発明は示された詳細に制限されることはない。請求項の等価物の分野と範囲内で、発明の精神から逸脱することなく種々の変形が詳細において可能である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図２Ｇ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【国際調査報告】
2015504775.tif 000028
2015504775.tif 000029
2015504775.tif 000030