(57)【要約】【課題】装置の大型化に際して、回収部への均一な液供給及び蒸気供給が困難であった。【解決手段】各チューブユニット２の外管（回収部）５の上端の縁部が上側チューブシート３ａに連結されて、外管５の内部が上側チャンネル８ａのみと連通している。上側チャンネル８ａの上部には、外管５からの蒸気を抜き出す一つの回収部蒸気出口７が設けられている。一方、各チューブユニット２の内管（濃縮部）４の上端は上側チューブシート３ａを貫通している。そして上側チャンネル８ａの中において、それぞれの内管４の上端は蒸気抜き出し用配管２１と接続されている。【選択図】図１
2009233638.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に延在する二重管構造の複数のチューブユニットを備え、該チューブユニットの内管を濃縮部、該内管の外側を囲む外管を回収部として利用する内部熱交換型蒸留塔であって、
前記蒸留塔の上部において空間を形成する上側チャンネルと、
各々の前記チューブユニットの内管の上端を前記上側チャンネルへと貫通させ、かつ、各々の前記チューブユニットの外管の上端を固定して該外管の内部のみを前記上側チャンネルに連通させる上側チューブシートと、
前記上側チャンネルにおける複数の前記チューブユニットの内管の上端が接続され、該内管の蒸気を前記上側チャンネルの外部に抜き出す蒸気抜き出し用配管と、同じく、前記上側チャンネルにおける複数の前記チューブユニットの内管の上端と接続され、前記蒸気が蒸留塔外部のコンデンサーで冷却されて凝縮した液を、前記内管に還流させる還流用配管と、
を含む内部熱交換型蒸留塔。
【請求項２】
前記上側チャンネルの空間に設置され、前記上側チャンネルの外部から原料を各々の前記チューブユニットの外管の上端へ均一に分散する液分散板、をさらに備えた請求項１に記載の内部熱交換型蒸留塔。
【請求項３】
前記上側チャンネルの外周壁に、前記液分散板に前記原料を供給するための回収部液入口と、前記内管からの蒸気を抜き出す濃縮部蒸気出口と、が配設された請求項２に記載の内部熱交換型蒸留塔。
【請求項４】
前記蒸留塔の下部において空間を形成する下側チャンネルと、
各々の前記チューブユニットの内管の下端を固定して該内管の内部のみを前記下側チャンネルに連通させる下側チューブシートと、
各々の前記チューブユニットの外管の下端を閉鎖する部材と、
前記外管の下端近傍において、複数の前記チューブユニットに亘って延在しつつ、該チューブユニットのそれぞれにおける外管と接続された液抜き出し用配管と、
前記液抜き出し用配管の上方において、複数の前記チューブユニットに亘って延在しつつ、該チューブユニットのそれぞれにおける外管と孔を介して接続された蒸気供給用配管と、
をさらに備えた請求項１から３のいずれか１項に記載の内部熱交換型蒸留塔。
【請求項５】
前記蒸留塔の下部において空間を形成する下側チャンネルと、
各々の前記チューブユニットの内管の下端を前記下側チャンネルへと貫通させ、かつ、各々の前記チューブユニットの外管の下端を固定すると共に該外管の内部のみと連通する液抜き出し配管と、
前記液抜き出し用配管の上方において、複数の前記チューブユニットに亘って延在しつつ、該チューブユニットのそれぞれにおける外管と孔を介して接続された蒸気供給用配管と、
をさらに備えた請求項１から３のいずれか１項に記載の内部熱交換型蒸留塔。
【請求項６】
前記液抜き出し配管を接続する液抜き出し用ヘッダーを有し、該液抜き出し用ヘッダーに回収部液出口が設けられており、
前記蒸気供給用配管を接続する蒸気供給用ヘッダーを有し、該蒸気供給用ヘッダーに回収部蒸気入口が設けられている、請求項４又は５に記載の内部熱交換型蒸留塔。
【請求項７】
前記チューブユニットの所定の高さ位置において、複数の前記チューブユニットに亘って延在しつつ、該チューブユニットのそれぞれにおける外管と接続された原料供給用配管、をさらに備えた請求項１から６のいずれか１項に記載の内部熱交換型蒸留塔。
【請求項８】
各々の前記チューブユニットを前記蒸留塔から取り外し可能なメンテナンス用フランジをさらに備えた請求項１から７のいずれか１項に記載の内部熱交換型蒸留塔。
【請求項９】
鉛直方向に延在する二重管構造の複数のチューブユニットを備え、該チューブユニットの内管を濃縮部、該内管の外側を囲む外管を回収部として利用する内部熱交換型蒸留塔であって、
前記チューブユニットの１又は複数の高さ位置において、複数の前記チューブユニットに亘って延在しつつ、該チューブユニットのそれぞれにおける外管と接続された原料供給用配管を備えた内部熱交換型蒸留塔。
【請求項１０】
同じ水平断面形状を有する前記チューブユニットが直角な水平二方向に同じ隙間寸法を介して配置されている請求項１から９のいずれか１項に記載の内部熱交換型蒸留塔。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油精製・石油化学プロセスで広く適用される蒸留操作を実施するための蒸留塔であって、特に二重管構造を有する内部熱交換型蒸留塔に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸留分離操作は、石油精製・石油化学プロセスで広く適用されているが、消費エネルギーが非常に大きい単位操作でもある。そのため産業界では消費エネルギーを低減できる蒸留装置の研究がなされてきた。こうした研究において、少エネルギー性に優れた蒸留装置として内部熱交換型蒸留塔（Heat Integrated Distillation Column、以下、HIDiC と称す。）の開発が行われている。
【０００３】
このHIDiCの基本的な構造は図５に示すように、濃縮部（高圧部）と回収部（低圧部）を分離して並列させた構造を有している。そして、濃縮部の操作温度が回収部の操作温度よりも高くなるように、濃縮部の操作圧を回収部の操作圧よりも高くする。このことによって、両者間に熱交換面があれば濃縮部から回収部に熱移動が生じるため、リボイラーにおける入熱量を小さくできる。また濃縮部の熱は回収部へ移動するため、コンデンサーにおける除熱量も小さくできる。したがって、熱効率が極めて高い蒸留装置となる。
【０００４】
このようなHIDiCを実用化するために、特許文献１に示すような二重管構造を有する蒸留装置が提案されている。
【０００５】
この蒸留装置は、図６に示すように、本体胴１と、本体胴１内に挿入された複数のチューブユニット２とを備え、各チューブユニット２を上側チューブシート３ａ及び下側チューブシート３ｂによって本体胴１と連結させることにより形成されている。
【０００６】
各チューブユニット２は二重管構造を有しており、チューブユニット２の内管４が濃縮部、内管４の外側を囲む外管５が回収部として利用される。内管４及び外管５には充填物（規則充填物）４ａ，５ａが充填されている。
【０００７】
本体胴１の上部には、外管（回収部）５に原料液を供給するための回収部液入口６と、外管５からの蒸気を抜き出す回収部蒸気出口７とが配設されている。
【０００８】
上側チューブシート３ａより上側に、内管（濃縮部）４のみと連通するチャンネル８ａが形成されている。外管５の上端面は上側チューブシート３ａから離れて開放されている。
【０００９】
上側チャンネル８ａには、内管４に液（還流液）を供給するための濃縮部液入口９と、内管４からの蒸気を抜き出す濃縮部蒸気出口１０とが配設されている。
【００１０】
本体胴１の下部には、外管５に蒸気を供給するための回収部蒸気入口１１と、外管５からの液を抜き出す回収部液出口１２とが配設されている。
【００１１】
下側チューブシート３ｂより下側に、内管４のみと連通するチャンネル８ｂが形成されている。外管５の下端面は下側チューブシート３ｂから離れて開放されている。
【００１２】
下側チャンネル８ｂには、内管４に蒸気を供給するための濃縮部蒸気入口１３と、内管４からの液を抜き出す濃縮部液出口１４とが配設されている。
【００１３】
そして、図７に示すように、それぞれのチューブユニット２の水平断面形状が円形の同一形状になるように構成されており、複数のチューブユニット２は外管５の外壁１５どうしが互いに接触するように配設されている。つまり、複数のチューブユニット２が三角ピッチで配置されている。
【００１４】
また、互いに隣接する３本のチューブユニット２の外管５の外壁１５により形成される空間１６には気液が供給されないように構成されている。
【００１５】
さらに、本体胴１の内壁と、最も外側に配置されたチューブユニット２の外管５の外壁１５と、の間に形成される空間１７にも気液が供給されないように構成されている。
【００１６】
ところで、このような特許文献１記載の蒸留装置において、各チューブユニット２の外管５に液を均一に分散できない場合は、回収部蒸気入口１１から各チューブユニット２の外管５に向かう蒸気は下降液量の少ない外管５に流れ込む傾向がある。また各チューブユニット２の内管４に液を均一に分散できない場合も、濃縮部蒸気入口１３から各チューブユニット２の内管４に向かう蒸気は下降液量の少ない内管４に流れ込む傾向がある。このように下降液量と上昇液量の割合が所所のチューブユニット２で偏ると、設計どおりの分離性能を得ることができなくなる。
【００１７】
そのため、上記の蒸留装置においては、例えば回収部液入口６から供給された原料液を、複数のチューブユニット２のそれぞれの外管５の上面に均一に分散させる液分散器が設けられていた（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１６９２８号公報
【特許文献２】特開２００４−２１６３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、特許文献１及び２に開示されるようなHIDiCは、処理量を上げる為にチューブユニットの本数を増大して装置を大型化しようとする際、次のような課題がある。
【００１９】
すなわち、（１）回収部への均一な液供給が困難、（２）回収部への均一な蒸気供給が困難、になる点である。
【００２０】
それらの原因は下記のとおりと考える。
【００２１】
上記（１）の原因を考えると、特許文献１及び２に示されるようなHIDiCでは、二重管構造のチューブユニット群を本体胴の壁で取り囲んだ三重構造となっている。さらに、複数のチューブユニットは三角ピッチで互いに接するように配置されている。このため、それぞれのチューブユニットの外管（回収部）への液分散構造は特殊構造を必要とされる。管群の中に設置する必要があるため、チューブユニットの本数を大幅に増加させる場合は更に構造が複雑化し、非現実的になる。また、構造の複雑化に伴い、分散性能の低下も懸念される。
【００２２】
上記（２）の原因としては、図６から分かるように蒸気は、蒸留塔の最外壁に相当する本体胴の外側の一部から供給され、各チューブユニットの内管の管群の間を縫って進みつつ各チューブユニットの外管に入り込む。そのため、装置が大型化し、チューブユニットが多数設置される場合、それぞれのチューブユニットの外管に均一に蒸気を送り込むことは困難となる。
【００２３】
また、特許文献１及び２に開示されるようなHIDiCでは、処理量の規模に関わらず、次のような課題もある。
【００２４】
すなわち、（３）複数の原料のそれぞれを回収部の異なる段に供給する方式（マルチフィードと呼ばれる。）への適用が不可能である点である。特許文献１及び２に開示の装置ではチューブユニットが互いに隣接して密集しているからである。この事に加えて、回収部に液を供給する際に、外管を開放して液分散器を設置する必要があり、その場合、外管を上昇してくる蒸気が外管から空間部に流出してしまい、構造上対応できないからである。
【００２５】
さらに、（４）装置のメンテナンスが困難である点である。HIDiCにおいては、回収部への液分散性能が所定の分離性能を達成する上で重要となる。ところが、特許文献１及び２に開示の装置ではチューブユニットが互いに隣接して密集している為、所望のチューブユニットや液分散器へ完全にアクセスすることが出来ず、それらのメンテナンスを行うことが出来ない。
【００２６】
そこで本発明の目的は、上記のような課題（１）を少なくとも解決することができる二重管構造の内部熱交換型蒸留塔を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、鉛直方向に延在する二重管構造の複数のチューブユニットを備え、該チューブユニットの内管を濃縮部、該内管の外側を囲む外管を回収部として利用する内部熱交換型蒸留塔に係るものである。
【００２８】
さらに本発明に係る蒸留塔は上側チャンネルと上側チューブシートと蒸気抜き出し用配管及び還流用配管とを含む。
【００２９】
その上側チャンネルは塔上部において空間を形成する。
【００３０】
上側チューブシートは、各々のチューブユニットの内管の上端を上側チャンネルへと貫通させ、かつ、各々のチューブユニットの外管の上端を固定して該外管の内部のみを上側チャンネルに連通させる。
【００３１】
さらに蒸気抜き出し用配管及び還流用配管は、上側チャンネルにおける複数のチューブユニットの内管の上端を上側チャンネルの外部に連通する。
【００３２】
さらに、上側チャンネルにおける複数のチューブユニットの内管の上端が、該内管の蒸気を前記上側チャンネルの外部に抜き出す蒸気抜き出し用配管と接続されている。同じく、上側チャンネルにおける複数の前記チューブユニットの内管の上端は、前記蒸気が蒸留塔外部のコンデンサーで冷却されて凝縮した液を内管に還流させる還流用配管と接続されている。
【００３３】
このような構成によれば、上記の課題（１）を解決することができる。つまり、塔内部において比較的広い上側チャンネルの空間に液分散板を設置することができるので、液分散板は簡単な構造のまま設置でき、大型化する装置でも高い分散性能を維持することが可能となる。
【００３４】
また、上記の蒸留塔が、各々のチューブユニットの外管の下端を閉鎖する部材と、外管の下端近傍において、複数の前記チューブユニットに亘って延在しつつ、該チューブユニットのそれぞれにおける外管と接続された液抜き出し用配管と、該液抜き出し用配管の上方において、複数のチューブユニットに亘って延在しつつ、該チューブユニットのそれぞれにおける外管と孔を介して接続された蒸気供給用配管と、をさらに備えることが好ましい。
【００３５】
あるいは、上記の蒸留塔が、各々のチューブユニットの内管の下端が下側チャンネルへと貫通し、かつ、各々のチューブユニットの外管の下端を固定すると共に該外管の内部のみと連通する液抜き出し配管と、該液抜き出し用配管の上方において、複数の前記チューブユニットに亘って延在しつつ、該チューブユニットのそれぞれにおける外管と孔を介して接続された蒸気供給用配管と、をさらに備えることが好ましい。
【００３６】
これらの構成によれば、上記の課題（２）を解決することができる。つまり、蒸気が蒸気供給用配管を介して各チューブユニットの外管に分配されるとき、各外管と蒸気供給用配管との接続用の孔の適切な圧力損失により、複数の外管（回収部）へ均一に蒸気を分散することが可能となる。
【００３７】
また、上記の蒸留塔は、チューブユニットの所定の高さ位置において、複数のチューブユニットに亘って延在しつつ、該チューブユニットのそれぞれにおける外管と接続された原料供給用配管、をさらに備えることが好ましい。この構成によれば、上記の課題３）を解決することができる。
【００３８】
また、上記の蒸留塔は、各々のチューブユニットを塔内部から取り外し可能なメンテナンス用フランジをさらに備えることが好ましい。この構成によれば、上記の課題（４）を解決することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、二重管構造の内部熱交換型蒸留塔において、装置が大型化してチューブユニットの本数が増大しても、複数の回収部への均一な気液の供給操作を容易に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ここでは、図６及び図７を参照して説明した背景技術の装置の部品と同じ機能を有する部品には同一の符号を用いて説明する。
【００４１】
本実施形態は、５０本程度又はそれ以上のチューブユニット２を有する大型化HIDiCである。このHIDiCでは、鉛直方向に延在する同じ水平断面形状のチューブユニット２が直角な水平二方向に同じ隙間寸法を介して配置されているが、背景技術の装置のような本体胴１は備えていなくてもよい。
【００４２】
まず図１を参照して、蒸留塔の上部構造について詳述する。
【００４３】
図１は本実施形態のHIDiCの上部構造を示しており、（ａ）はその上部構造の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面を合わせた図である。
【００４４】
各チューブユニット２は内管（濃縮部）４の両端が外管（回収部）５の両端よりも突き出ている。内管４及び外管５には不図示の充填物（規則充填物）が充填されている。
【００４５】
各チューブユニット２の外管５の上端の縁部が上側チューブシート３ａに固定されて、外管５の内部が上側チャンネル８ａのみと連通している。上側チャンネル８ａの上部鏡板には、外管５からの蒸気を抜き出す一つの回収部蒸気出口７が設けられている。回収部蒸気出口７からの蒸気は不図示のコンプレッサーへ向かう。
【００４６】
一方、各チューブユニット２の内管４の上端は上側チューブシート３ａを貫通している。そして上側チャンネル８ａの中において、それぞれの内管４の上端は蒸気抜き出し用配管２１と接続されている。
【００４７】
蒸気抜き出し用配管２１は、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面に平行な方向に並ぶ内管４の列ごとに用意され、上側チャンネル８ａの中を水平方向に一直線に延在している。
【００４８】
それぞれの蒸気抜き出し用配管２１の上方において、還流用配管２２が蒸気抜き出し用配管２１に沿って一直線に延在している。そして接続管２３が、各々の還流用配管２２から下方へ蒸気抜き出し用配管２１を貫通して各内管４の上端内部へと延びている。接続管２３は内管４より細径である。
【００４９】
各々の蒸気抜き出し用配管２１の両端は環状の一つの蒸気抜き出し用ヘッダー２４に接続され、各々の還流用配管２２の両端は環状の一つの還流用ヘッダー２５に接続されている。ヘッダー２４，２５は上側チャンネル８ａの外周壁に沿って固定されており、還流用ヘッダー２５は蒸気抜き出し用ヘッダー２４の上方に位置している。
【００５０】
蒸気抜き出し用ヘッダー２４には、濃縮部蒸気出口１０を有する一つのノズル２６が接続されており、ノズル２６の濃縮部蒸気出口１０は上側チャンネル８ａの外周壁の外側に位置している。濃縮部蒸気出口１０からの蒸気は不図示のコンデンサー等に向かう。
【００５１】
還流用ヘッダー２５には、濃縮部液入口９を有する一つのノズル２７が接続されており、ノズル２７の濃縮部液入口９は上側チャンネル８ａの外周壁の外側に位置している。不図示のコンデンサーからの還流が濃縮部液入口９に向かう。
【００５２】
また、上側チャンネル８ａの外周壁には、原料液を外管５に供給するための回収部液入口６が設けられている。
【００５３】
回収部液入口６からの原料液を各々の外管５に均一に分散させる液分散板２８が、上側チャンネル８ａ内の、蒸気抜き出し用ヘッダー２４と上側チューブシート３ａの間の空間に設置されている。
【００５４】
液分散板２８は、樋のような溝部材に液を貯めつつ、溝部材の底部の複数箇所に開けられた細孔より、液を糸状として同時落下させる方法を利用するものである。これはグラビティ型分散板と一般的に呼ばれている。
【００５５】
具体的には液分散板２８は主溝部２８ａと複数本の直線状の従溝部２８ｂとで構成される。主溝部２８ａは、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面に平行な方向に延びている。主溝部２８ａには、回収部液入口６より原料液が供給される。一方、従溝部２８ｂは、主溝部２８ａの下部に孔を介して接続され、図１（ａ）のＡ−Ａ断面に平行な方向に並ぶ外管５の列ごとに、水平方向に延在している。各従溝部２８ｂには、各々の外管５の所定箇所に対応して、液を流下するための複数の細孔が開けられている。このような構成により、回収部液入口６からの原料液は各々の外管５に対して同じ箇所に同じ量で供給される。
【００５６】
以上のような上部構造によると、背景技術では濃縮部に連通していた上側チャンネル８ａが、チューブユニットの外管（回収部）側のみの雰囲気で満たされる空間となる。そのため、装置の大型化に際してチューブユニット２の本数が増大しても、その広い上側チャンネル８ａの空間に液分散板２８を上記のとおりの簡単な構造のまま設置することができる。よって、大型化する装置でも高い液分散性能を維持することが可能となる。
【００５７】
次に図２及び図３を参照して、蒸留塔の下部構造について詳述する。
【００５８】
図２は本実施形態のHIDiCの下部構造を示しており、（ａ）はその下部構造の模式的斜視図、（ｂ）は（ａ）のチューブユニットの外管へ蒸気を供給する蒸気供給用配管の詳細図である。また図３（ａ）はチューブユニットの下部付近の垂直断面を示した図、（ｂ）はそのチューブユニットの下部付近の拡大斜視図である。
【００５９】
チューブユニット２の下部側においては、断面楕円形の液抜き出し用配管２９が、互いに平行な方向に並ぶチューブユニット２の列ごとに用意され、かつ、列をなす複数のチューブユニット２に亘って水平方向に延在している。
【００６０】
各チューブユニット２の内管（濃縮部）４の下端は液抜き出し用配管２９を貫通し、下側チャンネル８ｂのみと連通している。
【００６１】
一方、各チューブユニット２の外管（回収部）５の下端は液抜き出し用配管２９の上面に固定され、外管５の内部のみが液抜き出し用配管２９と連通している。外管５の下端を液抜き出し用配管２９に固定した為、液抜き出し用配管２９は下側チューブシート３ｂとしての機能を兼用している。
【００６２】
各液抜き出し用配管２９の両端はループ状の液抜き出し用ヘッダー３０に接続されている。液抜き出し用ヘッダー３０には一つの回収部液出口１２が設けられており、回収部液出口１２からの液は不図示のリボイラーに向かう。
【００６３】
また、それぞれの液抜き出し用配管２９の近傍上方において、２本の直線状の蒸気供給用配管３１が前記チューブユニット２の列を挟みつつ、水平方向に延在している。この状態において、各蒸気供給用配管３１と、列ごとの各チューブユニット２における外管５とが孔３１ａのみを介して接続されている。この孔３１ａでの圧力損失は全てのチューブユニット２で同じである。
【００６４】
各蒸気供給用配管３１の両端はループ状の一つの蒸気供給用ヘッダー３２に接続されている。蒸気供給用ヘッダー３２には一つの回収部蒸気入口１１が設けられており、不図示のリボイラーを経た蒸気が回収部蒸気入口１１から入る。
【００６５】
また、下側チャンネル８ｂの外周壁には、不図示のコンプレッサーからの蒸気を内管４に供給するための濃縮部蒸気入口１３と、内管４からの液を抜き出す濃縮部液出口（不図示）とが配設されている。この濃縮部液出口からの液は回収部液入口６に戻される。
【００６６】
以上のような下部構造によると、各チューブユニット２の外管５から流下する液が液抜き出し用配管２９に溜まり、その液は液抜き出し用ヘッダー３０を介して回収部液出口１２から塔外部へ払い出される。一方、不図示のリボイラーから塔内に戻される蒸気は、回収部蒸気入口１１から蒸気供給用ヘッダー３２及び蒸気供給用配管３１を介して、各チューブユニット２の外管５に分配される。このとき、各外管５と蒸気供給用配管３１との接続用の孔３１ａにより適切な圧力損失を設定しておくことで、複数の外管５（回収部）へ均一に蒸気を分散することが可能となる。
【００６７】
上記のような、外管５（回収部）の下端からの液の抜き出し構造（図２（ａ）、図３参照）は、図４のような構造に代替することもできる。
【００６８】
図４に上記の外管下端からの液の抜き出し構造の代替例を示す。図４の（ａ）は代替例によるチューブユニット下部付近の垂直断面を示した図、（ｂ）はそのチューブユニット下部付近の拡大斜視図である。
【００６９】
図４に示すようにチューブユニット２の外管５の下端近傍において、直線状の液抜き出し用配管３４が、互いに平行な方向に並ぶチューブユニット２の列ごとに用意され、かつ、各列をなす複数のチューブユニット２に亘って水平方向に延在している。この状態において、各液抜き出し用配管３４と、列ごとの各チューブユニット２における外管５とが接続されている。
【００７０】
各チューブユニット２の外管（回収部）５の下端は平板３３で閉鎖されている。一方、各チューブユニット２の内管（濃縮部）４の下端の縁部は下側チューブシート３ｂに固定されて、内管４の内部が下側チャンネル８ｂのみと連通している。
【００７１】
各液抜き出し用配管３４の両端は、図２（ａ）に示したループ状の液抜き出し用ヘッダー３０に接続される。
【００７２】
このように、液抜き出し用配管２９を設置する代わりに外管５の下端を平板３３で閉じ、各チューブユニット２の外管５に液抜き出し用配管３４を接続することにより、外管下端からの液の抜き出し構造を実現してもよい。
【００７３】
次に、その他の実施形態について説明する。
【００７４】
前述したような外管下端への蒸気の供給構造は、原料の供給構造にも適用することができる。つまり、図２に示した列ごとの複数のチューブユニット２の外管５と蒸気供給用配管３１との接続方法と同じ方法により、１又は複数の直線状の原料供給用配管を、外管５の所望の段（高さ位置）に接続する。これにより、マルチフィードへの対応が可能となる。
【００７５】
また本発明では、上部構造に関して、図１（ａ）に示したように上側チャンネル８ａ内に、各チューブユニット２の内管４（濃縮部）の上端と、各チューブユニット２の外管５（回収部）への液分散板２８とを配置した為、濃縮部の内管４のみならず回収部の液分散板２８に容易にアクセスすることができ、それらのメンテナンスを行うことができる。
【００７６】
また下部構造が図４の例である場合は、図１及び図４中に示すようにメンテナンス用フランジ３５ａ〜３５ｄを設置することで、チューブユニット２を取り外すことが可能となる。
【００７７】
この場合について詳述すると、図１（ｂ）に示すように、上側チャンネル８ａ内の各内管４の上端付近にフランジ３５ａを設ける。さらに図４（ａ）に示すように、各内管４の下端付近にフランジ３５ｂを設ける。
【００７８】
さらに図１（ｂ）に示すように各外管５の上端付近にフランジ３５ｃを設け、図４（ａ）に示すように、各外管５の、蒸気供給用配管３１の少し上側にフランジ３５ｄを設ける。このようなフランジ３５ａ〜３５ｄでの配管接続を解除することにより、各チューブユニット２をユニット単位で取り外して交換することが可能となる。
【００７９】
また、下部構造が図２（ａ）及び図３に示した例である場合でも、図３（ａ）に示すように、各外管５の、蒸気供給用配管３１の少し上側にフランジ３５ｄを設け、内管４の下端と液抜き出し用配管２９との接続部分３６の溶接を除去することで、図４の例と同様に、チューブユニット２を取り外すことが可能となる。
【００８０】
以上のように本発明の好ましい実施形態について幾つかの実施形態を例示して説明したが、本願発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一実施形態によるHIDiCの上部構造を示しており、（ａ）はその上部構造の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面の図である。
【図２】本発明の一実施形態のHIDiCの下部構造を示しており、（ａ）はその下部構造の模式的斜視図、（ｂ）は（ａ）のチューブユニットと蒸気供給用配管の接続の詳細図である。
【図３】（ａ）は図２のチューブユニットの下部付近の垂直断面を示した図、（ｂ）はそのチューブユニットの下部付近の拡大斜視図である。
【図４】外管下端からの液の抜き出し構造の代替例を示しており、（ａ）は代替例によるチューブユニット下部付近の垂直断面を示した図、（ｂ）はそのチューブユニットの下部付近の拡大斜視図である。
【図５】HIDiCの基本的な構造を示す図である。
【図６】特許文献１に記載の内部熱交換型蒸留を示す図である。
【図７】図６の内部熱交換型蒸留における複数のチューブユニットの配置及び構造を示す水平断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
２    チューブユニット
３ａ    上側チューブシート
３ｂ    下側チューブシート
４    内管（濃縮部）
５    外管（回収部）
６    回収部液入口
７    回収部蒸気出口
８ａ    上側チャンネル
８ｂ    下側チャンネル
９    濃縮部液入口
１０    濃縮部蒸気出口
１１    回収部蒸気入口
１２    回収部液出口
１３    濃縮部蒸気入口
１４    濃縮部液出口
２１    蒸気抜き出し用配管
２２    還流用配管
２３    接続管
２４    蒸気抜き出し用ヘッダー
２５    還流用ヘッダー
２６、２７    ノズル
２８    液分散板
２８ａ    主溝部
２８ｂ    従溝部
２９    楕円形液抜き出し用配管
３０    液抜き出し用ヘッダー
３１    蒸気供給用配管
３１ａ    孔
３２    蒸気供給用ヘッダー
３３    平板
３４    液抜き出し用配管
３５ａ〜３５ｄ    メンテナンス用フランジ
３６    内管下端と液抜き出し用配管との接続部分
【図１】
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【図２】
2009233638.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009233638.tif 000006
【図５】
2009233638.tif 000007
【図６】
2009233638.tif 000008
【図７】
2009233638.tif 000009