【手続補正書】
【提出日】平成22年10月1日(2010.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲した縦軸を協同して定義する、横方向に間隔を空け、縦方向に延在する、一対のアーチ形サイド部材と、
内部容積内を協同して定義するために、前記サイド部材から、その間に延在する複数の、反対方向に延在するアーチ形内側および外側リブ要素と、
前記アーチ形内側および外側リブ要素間に縦方向に配置され、前記内部容積に少なくとも部分的に配置される少なくとも１つのより低いリブ要素とを有し、
その総表面領域の少なくとも２０％が前記内部容積内で定義される鞍形ランダム充填要素。
【請求項２】
前記内側リブ要素と前記外側リブ要素との総数が、３〜２０の範囲である請求項１に記載の充填要素。
【請求項３】
前記より低いリブ要素を複数含む請求項１または２に記載の充填要素。
【請求項４】
前記より低いリブ要素の少なくとも１つが、不連続であり、それによって第１および第２のリブセグメントを創造する請求項１〜３のいずれかに記載の充填要素。
【請求項５】
前記第１および第２のリブセグメントが、半径的に反対方向に曲げられている請求項４に記載の充填要素。
【請求項６】
前記第１および第２のリブセグメントが、同一半径方向に曲げられている請求項４に記載の充填要素。
【請求項７】
前記充填要素が、トーラスの容積の５〜５０％を表す請求項１〜６のいずれかに記載の充填要素。
【請求項８】
前記充填要素が、トーラスの容積の１０〜２５％を表す請求項１〜６のいずれかに記載の充填要素。
【請求項９】
前記外側および内側リブ要素が、前記縦軸から概して交互にずらされている請求項１〜８のいずれかに記載の充填要素。
【請求項１０】
前記外側リブ要素の少なくとも１つの幅が、前記内側リブ要素の少なくとも１つの幅と、同じか、または、それより大きい、請求項１〜９のいずれかに記載の充填要素。
【請求項１１】
前記外側リブ要素の幅が、５ｍｍより小さく、かつ／または前記内側リブ要素の幅が、１ｍｍより大きい請求項１〜１０のいずれかに記載の充填要素。
【請求項１２】
前記より低いリブ要素の少なくとも１つが、少なくとも部分的に連続である請求項１〜１１のいずれかに記載の充填要素。
【請求項１３】
少なくとも前記充填要素の前記総表面領域の一部が、テクスチャ加工されている請求項１〜１２のいずれかに記載の充填要素。
【請求項１４】
前記内側および外側リブ要素の少なくともいくつかが、カップ型断面を有する請求項１〜１３のいずれかに記載の充填要素。
【請求項１５】
前記充填要素が、金属で形成されている請求項１〜１４のいずれかに記載の充填要素。
【請求項１６】
前記充填要素が、プラスチックで形成されている請求項１〜１４のいずれかに記載の充填要素。
【請求項１７】
前記サイド部材の一方または両方から、前記内側および外側リブ要素、ならびに前記より低いリブ要素の少なくとも１つへ流動体流を向かわせるために、前記サイド部材の一方あるいは両方を配置する構造を含む請求項１〜１６のいずれかに記載の充填要素。
【請求項１８】
前記鞍形ランダム充填要素の総表面領域の３６％が、前記内部容積内で定義される、請求項１〜１７のいずれかに記載の充填要素。
【請求項１９】
前記内側リブ要素と前記外側リブ要素との総数が５である請求項１〜１８のいずれかに記載の充填要素。
【請求項２０】
前記内側リブ要素と前記外側リブ要素との総数が３である請求項１〜１８のいずれかに記載の充填要素。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれかに記載の複数の充填要素を有する充填床を備えるカラム、または、請求項１〜２０のいずれかに記載の複数の充填要素を有する充填床を備えるリアクタ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
その全容積を通して表面領域のより一様な分布を持つランダム充填要素は、米国特許第５，１１２，５３６号（ここでは、５３６特許という）において開示されている。その中で開示されている鞍形ランダム充填要素は、内部容積を決める交互に並んだアーチ形内外リブ要素を含む。５３６特許に開示された充填要素は、先行技術の他のランダム充填要素を超える改善を与えるが、それは、その性能を妨げ得る制限も含んでいる。例えば、５３６特許に開示された充填要素の湾曲は、内側リブ要素を、同一曲面に同時に近接して配置し、それによって、要素を通り過ぎる流動体流の流路を制限させている。それに加えて、５３６特許の充填要素のリブは、概して、中央で縦方向に整列されるため、流動体流に出くわした最初のリブ要素は、通常は、それに続くリブ要素と流動体との接触を遮断する。この遮断効果は、要素の物質および／または熱の移動のための効果的表面領域を減少することで、物質移動の効率を減少させることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
一形態において、本発明は、充填要素に出会う流動体の流れの方向に関係して、複数の輪番配向に配置された時、概略均一の開流量を備える鞍形ランダム充填要素を提供する。本発明の鞍形要素は、放射状に直立したフランジを含む、横方向に間隔を空け、縦に伸ばされた一対のアーチ形サイド部材を備える。このサイド部材は、本発明の充填要素の縦軸を協同して定義する。加えて、充填要素は、充填要素内の内部容積を協同して定義するために、サイド部材からサイド部材の間に延びる複数の内側および外側アーチ形リブ要素を含む。この内側および／または外側リブ要素は、充填要素の縦軸に、整列されても良いし、あるいは、その縦軸から交互にずらされていても良い。外側リブ要素は、内側の幅と同じか、またはその２倍までか、あるいは２倍以上の幅を持つことができる。内側および外側リブ要素の総数は、３〜２０の範囲でも良い。リブ要素の説明の中の「アーチ形」という文言の使用は、湾曲した形状を持つリブ要素、および“V”形を持つような複数の直線から形成されるリブ要素、あるいは、曲線と直線の組み合わせから形成されるリブ要素を包含することが意図される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、ランダム充填要素の総表面領域の少なくとも２０％が内部容積内に定義される。先行技術のランダム充填要素と比較すると、本発明の要素の形状と構造は、充填要素がリアクタまたはカラムの充填床内における複数の異なる輪番配向に位置を占める時に、より均一な表面領域の分布、より制限されていない流動体流路を提供することにより、物質移動効率を増加させる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、ランダム充填要素１０は、概して、参照番号２４および２６でそれぞれ指定される複数の内側および外側アーチ形リブ要素も含む。リブ要素２４および２６は、概して、充填要素１０のアーチ形体の長さに沿って、サイド部材１２と１４とから、かつその間に延在する。リブ要素２４および２６の反対側の端部は、サイド部材１２と１４と、それぞれ一体であるか、あるいは接続されている。ここで用いられているように、「外側リブ要素」という文言は、充填要素のアーチ形体１１の半径の軌跡から概して外側に離れる方向へ延在するリブ要素を示す。ここで用いられているように、「内側リブ要素」という文言は、充填要素のアーチ形体１１の半径の軌跡に向かって概して内側方向へ延在するリブ要素を示す。内側リブ要素２４および／または外側リブ要素２６の各々は、充填要素１０のアーチ形体１１の半径に沿って、それぞれ、概して外側および／または内側に延在しても良い。これに代わって、いくつか、あるいは全ての内側リブ要素２４および／または外側リブ要素２６は半径を交差する角度で延在しても良い。矢印２７ａと２７ｂとは、それぞれ、概して、図１における充填要素１０に関して、半径内側方向と半径外側方向とを指定する。内側リブ要素２４および外側リブ要素２６の総数は、概して、３から２０、あるいは、５から１７の範囲にすることができる。４つの内側リブ要素２４および５つの外側リブ要素２６は、充填要素１０の図示された実施形態の中に存在する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
例えば、内側アーチ形リブ要素２４の幅は、単独で、１ｍｍ超、１．５ｍｍ超、あるいは、２ｍｍ超であり得る。外側アーチ形リブ要素２６の幅は、過剰に広いリブ要素の外側あるいは下流側において発生する停滞した低物質移動ウェークゾーンの生成を避けるために、単独で、５ｍｍ未満、４．５ｍｍ未満、あるいは４ｍｍ未満であり得る。これらのウェークゾーンは、概して、ランダム充填要素１０の物質移動効率を減少させる点で、望ましくない。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
充填要素１０は、これに加えて、内側リブ要素２４および外側リブ要素２６より低い高さの１つ以上のより低いリブ要素３２を含む。より低いリブ要素３２は、交互に連続した内側リブ要素２４および外側リブ要素２６の間に、縦方向に配置され、かつ、一実施形態では、サイド部材１２および１４にその反対側の端部で接続される。もう一つの実施形態では、１つ以上のより低いリブ要素３２の一端あるいは両端は、サイド部材１２および１４よりはむしろ、隣接するリブ要素３２、２４、あるいは２６に接続されていても良い。より低いリブ要素３２は、充填要素１０の容積の間中、物質移動表面をより均一に分布するため、充填要素１０のアーチ形体１１の内部容積２８に少なくとも部分的に設置される。概して、ランダム充填要素１０の総表面領域の少なくとも２０％、少なくとも４０％、あるいは少なくとも５０％は、概略、充填要素１０のアーチ形体１１の内部容積２８内に位置する。図示された実施形態において、ランダム充填要素１０の総表面積のおおよそ３８％は、内部容積２８内に位置する。