TWI305155B - Divided wall exchange column - Google Patents

Description

1305155 九、發明說明： 發明所屬之技術領域 本發明涉及用於熱和/或質量傳遞過程的分隔壁交換 塔。本發明在利用蒸餾的低溫空氣分離過程中有特殊的應 用’儘管其也可以用於其他使用塔盤和填料（例如隨機或 規整填料）的熱和/或質量傳遞過程中。 ^ 先前技術 在此所使用的術語“塔”（或“交換塔”）表示蒸餾· 或刀餾塔或區域’也就是其中液體和蒸汽相逆流地接觸以 實現流體混合物的分離的塔或區域，例如通過使該蒸汽和 液體相在安裝在該塔（column)内的填料元件或一連串垂 直間隔的塔盤或板上接觸。 術語“塔部分，，（或“部分”）表示塔中的區域，該 區域填充《亥塔的全部或部分橫截面。特殊部分或區域的頂 ♦部或底部分別終止於液體或蒸汽分配器（下面論述）。 術語“填料’’表示預定尺寸、形狀和構造的實心或空 心體’其用作塔的㈣構件來為液體提供表面，以便在兩 •相逆流期間，允許在液體-蒸汽接觸面提供質量傳遞。填 料的兩個主要類別為“隨機的，，和“規整的，，。 _ “隨機填料”表示其中獨立構件相對於彼此或塔轴不 具有任何特殊的定位的填料。隨機填料是隨機裝載到拔中 的每個單位體積具有大表面面積的小空心結構。 “規整填料，，表示其中獨立構件相對於彼此或略軸罝 5 *1305155 有特殊的定位的填料。規整填料通常由層叠或作為螺旋摘 綁的薄金屬猪、拉製金屬，或者織造金屬線韩構成；然而， 也可以使用其他結構的材料如平板金屬。 在例如蒸餾或直接接觸冷卻過程中，優選地使用規整 ，填料以促進逆流液體和蒸汽流之間的熱和質量傳遞。與隨 機填料或塔盤相比’規整填料有益於為具有較低壓降的執 和質量傳遞提供了更高的效率。它還比隨機填料具有更可 ^ 預知的性能。 空氣的低溫分離通過使液體和蒸汽在逆流接觸中穿過 蒸餾塔來實現。混合物的蒸汽相隨著越多揮發性成分（例 如氣）的濃度不斷增長而上升，同時混合物的液體相隨著 越J揮發性成分（例如氧）的濃度不斷增長而下降。 不同的填料或塔盤可以用來使混合物的液體和氣體相 才目接觸’以便實現相間質量傳遞。使用填料用於蒸餾是標 準丨貫例，並且具有許多優點，其中壓降很重要。 籲 &體和蒸汽最初出現在填料中通常是借助於分配器。 液體分配器位於填料上面，其作用是用液體將填料充分均 勻地沖洗，而蒸汽分配器位於該填料下面，其作用是在該 填料下面產生充分均勻的蒸汽流。 在空氣分離過程中典型地使用幾種不同類型的液體分 配器。一種類型是管分配器，該管分配器由密封管或管道 的互連網路組成，典型地包括中心管或歧管和從該中心管 輕射出的多個臂或分支。穿孔這些臂使得液體從歧管進入 該臂’以便滴到或喷射到該管分配器下面的填充層上。向 6 1305155 上流動的蒸汽易於在每個臂之間穿過。管分配器從用管與 該塔的壁連接的單獨的液體收集器或外部源接收液體。 槽分配器包括具有位於基底的沖洗孔的收集互連開 槽，以便將液體提供到填料下Φ。位於下槽頂_的—個或 多個上收集槽或單個罐通過一連串孔或溢出凹口將液體提 供給該下槽。來自下面填料的蒸汽向上穿過液體包含槽之 間。 分隔壁塔原則上是熱耦合蒸餾塔系統的簡化。在分隔 壁塔中’分隔壁位於塔的内部空間，如圖i和2所示。附 圖1表示典型的使用弦壁12的分隔壁塔1〇，而附圖2表 不另個典型的使用環形壁14的分隔壁塔。該分 通常是垂直的。 刀隔壁的支架不會妨礙塔盤或填料的安襄。在分隔壁 塔中使用規整填料需要通過使用液體分配器將液體均句地 ，給在規整填料的頂部上。這些需要引起必須在分隔壁的 设计和製造令解決的嚴重問題。 例如’由於兩種不同的質量傳遞分離出現在分隔壁的 任一邊，這樣會具有不同的操作壓力和溫度，因 壁必須承受跨越該分隔壁的壓力差和/或溫度差。壓= ; = = :著的力’該力必須通過該壁的機械設計補 而>皿差會在鄰近分隔壁的蒸顧過程中引起不需要的變 補償該變化必須通過兩侧之間某一種形式的熱m(絕緣） 在設計弦壁的情況下，廢差的力是重要部分。補償這 7 1305155 種力的在先技術的設計是困難和/或製造昂貴的，經常在可 用於蒸镏的塔區域中導致不能接受的損失，或者實際上妨 礙該蒸餾過程》 另一個問題在於在先技術不能令人滿意地解決如何設 * 計規整填料和/或塔盤在分隔壁塔中的佈局，或者在洗整填 料的情況下’如何設計和排列該液體分配器。 美國專利No.4615770 ( Govind)和美國專利N〇. φ 4681661 ( Govind)公開了雙重互連蒸餾塔，類似於這裏 在附圖2所示的環形分隔壁塔。兩個專利都沒有解決增加 該環形壁的強度的需要。 美國專利No. 57〇9780 ( Ognisty等）認識到需要最小 化在完整的蒸餾塔中隔離壁上的機械應力，該完整的蒸餾 塔由於跨越該隔離壁的大壓差而具有隔離的清洗或吸收部 为。3亥專利建議使用寶曲的或成角度的壁，而不是實質上 平面的壁，這有利於簡化安裝。它還建議可以通過使用隔 φ 離部分中隔離壁或任何塔盤的橫肋或蜂寫型加強筋解決機 械應力。它進一步建議該隔離壁可以具有層狀構造，以便 在相鄰層之間建立空隙或絕緣層，顯著有助於最小化由溫 差引起的應力。 - 美國專利No· 5785819 ( Kaibel等）公開了一種由兩個 - 壁在中間隔開的蒸館塔，在該縱向安裝的兩個壁之間具有 空氣空間。該專利建議在兩個壁之間的空氣空間中安裝隔 板的可能性，以便增加機械穩定性。 如上所述’由於兩部分之間的壓差弦壁上的力是顯著

S 1305155 的。此外，弦自身的幾何形狀需要即使在最小或沒有壓差 的情況下該弦壁也被支撐。分割塔的最簡單的方法是使用 平板。然而，雖然可以增加板的厚度，但是得到的強度的 •增加相對較少，特別是在較大塔直徑的情況下。而且，如 果弦壁的厚度不同於外壁的厚冑，則t複雜化，這種複雜 化與將該弦壁焊接到塔壁有關，又完全佔有塔區域較大的 部分。 镰 如上所述，在先技術試圖通過一種方式加強弦壁來避 免這些問題，而不是簡單地增加厚度，如通過使用層狀或 蜂=壁、加強助、或者甚至使用塔盤（如果存在）作為加 強和·。實際的蜂窩壁和層狀壁是製造困難並且昂貴的，雖 然如果需要的話這種壁確實有益於提供更高的熱阻。 例如，將肋焊接到壁很昂責，這是由於焊接會扭曲平 板特別是如果僅將肋附著於一側。同樣，如果將肋使用 在填充塔中，則該肋侵入規整填料並且對填料的安裝和/或 蒸餾過程造成問題。在一堆預安裝的自支撐塔盤安裝在塔 中的情況下，分隔壁上的加強肋侵入該堆塔盤安裝的區 域，』從而導致更大困難的安裝；另外，當塔依靠在其侧以 便製造或運輸時，該塔盤停留在該肋上並被扭曲，又造成 蒸餾過程的問題。 希望具有一種分隔壁交換塔，該分隔壁交換塔利用規 整填料作為蒸餾裝置，其中該分隔壁由加強裝置加強，該 力強展置不會在蒸餾性能上造成顯著的損失。 進一步希望具有一種分隔壁交換塔，其中該分隔壁足 9 1305155 夠加強以便承受壓差並且最小化跨越該分隔壁的溫差。 進一步還希望具有一種加強裝置，以便加強分隔壁交 換塔中的分隔壁，這表示相對容易設計、製造，並且不用 過多的成本或費用安裝。 進一步還希望具有一種分隔壁交換塔的設計，該設計 考慮使用相對容易設計和製造的液體分配器。 進一步還希望具有一種分隔壁交換塔，其中該分隔壁

能夠在操作期間承受壓差並且最小化溫差，優於在先技術 的分隔交換塔^ 進一步還希望具有-種改進的分隔壁交換塔，該分隔 壁交換塔克服了在先技術的許多困難和缺點，以便提供更 好以及更多的有益效果。 還希望具有-種改進的低溫空氣分離設備，該設備具 有改進的分隔壁交換塔，該分隔壁交換塔克服了在先技術 的許多困難和缺點，以便提供更好以及更多的有益效果。 發明内容 本發明是-種在熱和/或質量傳遞過程中使用 置’包括但不限於使用蒸顧的低溫空氣分離過程。存在4 發明的許多實施方式以及這些實施方式的許多變形。 |、一 I:實施方式是一種裝置，包括交換塔，分隔壁和J ==的加強構件。該交換塔具有縱轴，和間隔並J :繞::縱轴的内壁，由此在該内壁和縱 間。分隔壁佈置在該内部空間中，具有第一側和第二： 1305155 並且將該内部空間至少分成鄰近該分隔壁的第一侧的第一 縱向空間和鄰近該分隔壁的第二侧的第二縱向空間。該至 少一個伸長的加強構件具有與該交換塔的内壁連接的第一 末端和與該第-末端相對的第二末端，該第二末端連接該 分隔壁的第一側或第二側。 在該第-實施方式的變形中’一個伸長的加強構件的 第-末端連接於該分隔壁的第一側，另一個伸長的加強構 件的第二末端連接該分隔壁的第二側。 ^本發明的第二個實施方式包括五個元件。第一個元件 ^換塔，該交換塔具有线軸，和間㈣且環繞該主縱 、内壁’由此在該内壁和主縱軸之間具有内部空間。第 二個元件是分隔壁，該分隔壁佈置在該内部空間中，且有 2-側和第二側，並且將該内部空間至少分成鄰近該分隔 的第一側的第一縱向空間和鄰近該分隔壁的第二側的第 -縱向空間。第三個元件是規整填料的第一層 ㈣第-層佈置在該第-縱向空間卜…有 真 :隔壁成卜角度的第-縱轴。第四個元件是規整填料的 :層’該規整填料的第二廣佈置在該第一縱向空間中鄰 :並且位於該規整填料的第一層之下。該規整填料的第二 層具有相對於該分隔壁成第：角度的第二縱軸，該第 轴相對於該第-縱轴成—旋轉角度。第五個元件是至少 個伸長的加強構件’該加強構件具有與該交換塔的内^ 接山的第-末端和與該第一末端相對的第二朱端。該第 端連接該分隔壁的第-側，該至少—個伸長的加強構相 11 1305155 至少一部分佈置在該規整填料的第二層中，並且實質上與 該第二縱軸平行。 在該第二個實施方式的變形中，該旋轉角度是9〇。左 右。在另一個變形中，該第一縱軸實質上平行於該分隔壁， °亥索二縱轴實質上垂直於該分隔壁。 “本發明的第三個實施方式包括六個元件。第一個元件 是交換塔，該交換塔具有主縱軸，和間隔並且環繞該主縱 轴的内壁’由此在該内壁和主縱轴之間具有内部空間。第 二個元件是分隔壁，該分隔壁佈置在該内部空間中，具有 第-側和第二側，並且將該内部空間至少分成鄰近該分隔 壁的第-側的第一縱向空間和㈣該分隔壁的第二側的第 二縱向空間。第三個元件是規整填料的第一個層，該規整 填料的第一個層佈置在該第一縱向空間中，並且具有相對 於該分隔壁成第一角度的第一縱軸’該第一角度大於〇。並 小於180。。第四個元件是規整填料的第：層，該規签填料 的第二層佈置在該第—縱向Μ中位於該規整填料的第— 層之下，並且具有相對於該分隔壁成第二角度的第二縱 轴，該第二角度大於0。並小於180。。第五個元件是至少— 個伸長的加強構件，該加強構件具有與該交換塔的内壁連 接的第一末端和與該第一末端相對的第二末端，該第二末 端：接該分隔壁的第一侧。至少一個伸長的加強構件：至 部分佈置在該規整填料的第―層，，並且實質上與該 第—縱軸平行。第六個元件是至少另—個伸長的加強構 件，該加強構件具有與該交換塔的内壁連接的第—末端和 12 1305155 與該第-末端相對的第二末端 的第一側。該m ^第一末端連接該分隔壁 果七碎 另—個伸長的加強構件的至少一邙八蚀 置在該規整填料的第二 ㈣至7 #分佈 行。 並且實質上與該第二縱軸平 ;中，該至少一個伸長的加強 一個伸長的加強構件位於第 垂直地與該至少一個伸長的 包括兩個元件。第一個元件 ，和間隔並且環繞該縱軸的 間具有内部空間。第二個元 隔壁β該分隔壁包括四個子 ，該第一板具有外表面和與 個子元件是第二板，該第二 面相對並且與該第一板的内 個子元件是至少一個突出部 第一板的内表面，並且適於 。第四個子元件是至少另— 出部分固定地與該第二板的 部分適於與第一板的内表面 部分橫向間隔開。在第四個 部空間至少分成鄰近該第一 鄰近邊第—板的外部表面的 在第二個實施方式的變开 構件位於第—位置，該至少另 二位置，該第二位置水準地並 加強構件的第一位置間隔開。

本發明的第四個實施方式 是交換塔，該交換塔具有縱軸 内壁，由此在該内壁和縱軸之 件是佈置在該内部空間中的分 元件。第一個子元件是第一板 該外表面相對的内表面。第二 板具有外部表面和與該外部表 表面間隔開的内部表面。第三 分’該突出部分固定地連接該 與S玄第二板的内部表面間隔開 個突出部分’該至少另一個突 内部表面連接，該另一個突出 間隔開並且與該至少一個突出 實施方式中’該分隔壁將該内 板的外表面的第一縱向空間和 第二縱向空間。 13 .1305155 。在一個變形中，至少— 分中的至少一個具有錐形 板的至少一部分具有第_ 至少一部分具有另一個不 又一個變形中，至少—個 部分接觸該第二板的内部 分中的至少一個的至少_ 部分。在又一個變形中， 並且具有至少一個適於傳

第四個實施方式有許多變形 個突出部分和至少另一個突出部 表面。在另一個變形中，該第一 熱導率，該至少-個突出部分的 同於該第一熱導率的熱導率。在 突出部分中的至少—個的u _ 表面的—部分’或另-個突出部 部分接觸該第一板的内表面的一 該至少一個突出部分是水準的， 遞垂直上升的流體的孔。 a本發明的第五個實施方式與第四個實施方式類似，但 :還匕括至j 一個伸長的加強構件，該加強構件具有與該 父換&的内壁連接的第—末端和與該第—末端相對的第二 末端’該第二末端連接該第一板的外表面或該第二板的外 曰▲本發明的第六個實施方式包括四個元件。第一個元件 疋乂換塔’ S玄乂換塔具有第一縱轴，和間隔並且環繞該第 縱軸的内壁’由此在該内壁和第一縱轴之間具有内部空 間。第二個元件是分隔壁，該分隔壁佈置在該内部空間中， ::第㈣和第二側’並且將該内部空間至少分成鄰近該 刀隔壁的第-侧的第—縱向空間和鄰近該分隔壁的第二側 的第二縱向Μ。第三個元件是佈置在該第一縱向空間中 :規整填料層，該規整填料層具有第二縱轴。第四個元件 是分配器，該分配器鄰近該規整填料層，並且具有至少一 14 1305155 個流體分配裝置，該流體分配裝置適於將該流體的至少一 部分從該流體分配器分配到該規整填料層。該流體分配裝 置具有實質上平行於該分隔壁的第一側的第三縱轴。在第 六個實施方式中，該規整填料層的第二縱軸相對於該分隔 壁成一角度，該角度大於〇。左右並小於90。左右。 第六個實施方式有幾個變形。在一個變形中，該角度 在30。左右和60。左右之間。在該變形的變形中，該角度是 45°左右。 實施方式 本發月在此論述用於空氣分離過程的分隔壁交換塔。 然而’本領域的技術人員應當認識到本發明也可以用於使 用分隔壁交換塔的其他過程。 、 在現代的空氣分離設備中，規整填料最經常優選用 :量傳遞裝置’雖然塔盤還可以用在特殊應用的特殊環境 對-些應用來說，規整填料可以用在分 而塔盤用在分隔壁的另一側。 的側’ _ 3表示使用本發明的交換塔㈣—個實施 ，中加強構件22如連桿的—端連接該塔的㈣Μ式’ 口強構件的另—端連接分隔壁％以加強該分隔壁圖亥 ::，為此目的可以使用一個以上的加強構件(例： :規整填料（未示出）纟分隔塔的兩侧用作質 置時，加強構件22如連桿可以用在分隔壁26的兩= 15 1305155 將其加強，如圖4所示。如果如圖3所示，塔盤（未示出） 用在分隔壁的一侧，規整填料（未示出）用在另一側，則 加強構件22的優選位置是在規整填料侧（塔的右側，如 3所示）。 附圖5表示包含規整填料段3〇的典型的塔1〇，該規 整填料段由單個填料板構成。為了使規整填料的安I更簡 單，特別是在大塔中，通常使每個填料層成段。 ^ 有時，將墊片32放置在每個填料段之間，如圖6所示 以保證規整填料在塔1G内中心定位。這樣沿著填料邊二 内壁之間的塔圓周留有近似相等的間隙。墊片㈣也 補償公差差異來保證填料段安裝的密封性。有時墊一 於填料段，如附圖6中的縱向塾片32所示，有時其他塾: (未示出）稱作對接墊片，在段的末端垂直於構件延伸。 因此，經常有與規整填料段3〇平行放置的附加材料 (例如金屬），如附圖6中的縱向墊片32所示。因 發明中使耗加強構件22 (例如連桿）可以以與附圖U :的縱向墊片32類似的方式安裝在規整填料段之間，而沒 的影響/步的影響’超過塾片存在所產生的可比較 此外力σ強構件22可以在填充分隔壁塔 交錯。附圖7至1〇示出了謂興盾 實施方心故 乂個例子。在本發明20的這個 I她万式中，加強様杜 ,,a 22 (例如連桿）在塔内個 料層的重複序列（例如A 個規整填 填料層40内的交錯位 ，D ，位於幾個規整 位置，如圖7(類型A)，附圖8 (類型 16 1305155 B) ’附圖9 (類型C)和附圖10 (類型d)。如圖所示，重 複序列（A，B，C，D)中相鄰的填料層成一直線，這樣一 個層中的填料元件相對於下一個填料層成9〇。角（本領域的 技術人員應當認識到該角可以是一些9〇。以外的角）。 在附圖7中，類型“A”的填料板4〇實質上平行於分 隔堇26填料的下一個層也就是附圖$所示的類型“B，，

成90。角（即垂直於分隔壁）。填料的下一個層即類型“c” 實質上平行於分隔壁’如圖9所示。然而，類㉟“A”的填 料元件和類型“C”的填料在不同的方向上傾斜，如圖μ 和9A所示，雖然可以不必如此。填料的第四個層是成川。 的類型“D”（即垂直於分隔壁），如圖1〇所示。 附圖7-10所*的實施方式表示重複序列A，B，C，D， 一個可以通過塔向下重複的序列。層類型A(附圖7)和c (附圖”的不同之處在於：倚靠分隔壁26的規整填料元 件40定向在不同的方向上，雖然可以不必如此。層類型五 :附圖：）和D (附圖9)的不同之處在於：加強構件22 、位置疋交錯的，雖然可以不必如此。 由於如圖8和10所示的穿過規整填料40的段的加 構件22，與如圖6所示的典型使用的墊>{ 32沒有顯著. 不同’因此該加強構件22對規整填料的質量傳遞性能具 =少或沒有衝擊，超過一個或多個墊片存在所產生的可 較的衝擊。 附圖11-14和 在跨越分隔壁具有 UA-14A表示本發明另外的實施方式。 顯著溫差的地方使用這些實施方式，使 17 1305155 得有必要在分隔壁的兩侧提供一種形式的熱阻，以及額外 的力。一種方法是用低熱導率的材料製造一個或另一個分 隔壁。然而，這導致了將兩種不同材料焊接在一起的問題。 這種問題可以通過使用附圖11 -14和11 A-14A所示的雙壁 設計避免’該雙壁設計提供兩種強度和熱阻，同時僅造成 一些小的塔區域損失。 如圖11-14和Π A-14A所示，形成雙壁分隔壁50的兩 個板5 2，5 4具有焊接在板的每個相對侧上的突出部分5 6， 56’。每個突出部分連接到一個板，而不是相對板。然而， 可以使板足夠近’以便該突出部分的尖端實際上可以接觸 相對板。該突出部分優選地是水準的，但是如果需要其也 可以是垂直的。在任一情況下，該突出部分應當允許氣體 或蒸汽在相對板之間自由進出，以便消除該板之間出現的 壓差。 板52上的突出部分56，56'不應當但是可以接觸板 54 ’板54上的突出部分56，56’不應當接觸板52，如附圖 11 -14和11 A-14A中突出部分和板之間的間隙所示。突出 部分作為擋板，最小化對流以及從一個板到另一個板傳遞 的熱。如果間隙關閉，導致突出部分接觸板（例如在製造 期間或操作時，分隔壁大於期望地輕微扭曲的情況下），一 些力將局部地從一個板傳遞到另一個板。即使發生這種情 況’該突出部分也設計成最小化熱傳遞。為了在這種情形 下保持壓力均等，該突出部分具有一系列孔55，該孔保證 流體從突出部分的一側流向另一側。 18 13〇5155 為了減少兩個板52，54之間的站V5fc %，的“接縮” n ]的熱傳遞，突出部分56, 的接觸邊可以成一定角度，w 料，知阁！ 1 L , 便最小化接觸的材 如圖12和14所示。同樣，如圖 柯

和14A)所示，可以為突出部分5 _以及13A 材料。低熱導率的材料用在突出部 ^1熱導率的不同 54的部分^ 56接觸相對板52， 附圖11-14和11A-14A所示的太 了幾個n ^ 本發明的實施方式提供 4個優點。首先，雙壁分隔壁5〇 A -4A 1*^ » 上實質平的表面存 在於塔上，以便減輕規整填料和 路八 凡略盤的安裝。同樣，替 壁刀隔壁比層狀或蜂窩壁更簡單， -_ 取1^更便宜’並且提供 較好的傳熱阻。雙壁分隔壁的每 带®冰也 > 王J以分開製造，而不 需要非常南的精度，由於假設每 认如 调壁在女裝之後作為單獨 的零件保持分開，但是如果它們在 λ 點上接觸，則仍然 元全按所要求地執行。 本領域的技術人員應當認知到，附圖u_i4^ UA_i4A 所示的雙壁分隔壁5G也可以與其他壁加強和/或熱絕緣技 術結合使用。例如’附圖3和4所示的加強構件”可以與 附圖H-以和 UA-14A所示的雙壁分隔壁一起使用。 典型地，包含規整填料的交換塔的一部分優選地被提 供有穿過頂部的實質上均勻的液體供給。對圓柱形塔1〇來 說，通常具有帶“臂” 16的液體分配器，該液體分配器例 如由附圖15所示的歧管18供給。如圖所示，液體分配器 的臂可以相對於規整填料板4〇成45。角（或其他所需的角 度）定位，以便相對於填料板改善沖洗型式，同時最小化 19 ' 1305155 製的複雜性。液體通過該歧管提供到該分配器的臂。這 種設置為規整填料所需的沖洗提供液體，該液體流自該液 體分配器的臂中的多行孔。 在分隔壁塔的情況下，其中該塔由弦壁大體分成兩 半，該液體分配器的臂中的孔的設置必須仍然如此，以便 適S地冲洗規整填料。優選地，在分隔壁塔中，規整填料 層中的板成一直線，以便填料的製造和安簌簡單，優選地 • 該填料板實質上垂直於或平行於該弦壁《由於分隔塔的一 個部分中的填料部分不再是環形形狀並給出優選的填料方 位，因而不可能簡單地旋轉該液體分配器，以便該多行孔 相對於頂層的填料板成45。或45。左右。所需的液體分配器 的臂16或歧管18類似於附圖16所示的。由於現在必須這 樣構造臂以便該多行孔成一定角度，因此不再使用標準設 計，從而導致設計問題以及液體分配器額外的製造成本。 附圖17所示的本發明的分隔壁塔6〇的實施方式通過 # 相對於分隔壁26以一定角度如45。定向規整填料62的頂層 來避免了這一問題。這種填料的設置在此稱作類型“ E，，。 這種設置允許使用液體分配器的常規設計’具有實質上平 行於分隔壁的臂66,以及實質上直的並且垂直於該分隔壁 的歧管68’如圖17所示。這通過使用現有的液體分配器 ' 設計的現有的已證明的技術消除了附圖1 ό所示的設置所 需的設计和製造問題。本領域的技術人員應當認識到本發 明也可以與其他類型的分配器—起使用，包括槽分配器。 雖然在此參照特定的實施方式表述並描述，但是仍然 20 '1305155 » 不能將本發明限制於所示的細節。當然，在與技術方案等 價的範圍内並且不脫離本發明的精神的情況下，可以在細 節上做出不同的修改。 圖式簡單說明 通過參照附圖的例子描述本發明，其中： 附圖1是表示在先技術的使用弦壁的分隔壁塔的示意 • 圖； 附圖2是表示在先技術的另一個使用環形壁的分隔壁 塔的示意圖； 附圖3是表示本發明的使用連桿或其他加強構件的一 個實施方式的示意圖； 附圖4是表示本發明的使用連桿或其他加強構件的另 一個實施方式的示意圖； 附圖5是表示包含規整填料段的典型的塔的示意圖； • ㈣6是表示包含利用墊片的規整填料段的典型的塔 的示意圖；

附圖7至10是表示本發明的一個實施方式的示意圖， 該實施方式在塔内的規整填料層的重複序列7, 8, 9，W 中的規整填料的幾個層内的交錯位置上使用連桿或其他加 強構件； 附圖11是表示本發明的另一個實施方式的橫截面正視 圖的示意圖，該實施方式在分隔壁塔的用於分隔壁的雙壁 設計中使用内部突出部分，附圖11A是表示該實施方式的 21 1305155 橫截面平面圖的示意圖； 附圖12是表示本發明的另-個實施方式的橫截面正 視圖的示意圖，該實施方式在分隔壁塔的用於分隔壁的雙 壁設計中使用内部突出部分，附圖12A是表示該實 的橫截面平面圖的示意圖；

附圖13和14是表示類似於附圖12所示的本發 明的另外兩個實施方式的橫截面正視圖的示意圖，其中該 突出部分由兩種材料構成’ 一種材料具有的熱導率不同： 該突出部分附著的板的熱導率；以及 附圖13A和14A是表示附圖13和14所示的兩個實施 方式的橫截面平面圖的示意圖； 附圖15是表示具有液體管分配器的典型的填充塔的 示意圖，該液體管分配器具有相對於規整填料板45。角定位 的分配器臂； 附圖16是表示在分隔壁的一側上具有規整填料的分 隔壁塔所需的液體管分配器的典型設計的示意圖；以及 附圖17是表示本發明的另一個實施方式的示意圖，其 中該分配器的設計較不複雜（比較附圖16的分配器設 。十），這是因為規整填料的頂層已經相對於分隔壁塔的分隔 壁45。角定位。 22 1305155 主要元件之符號說明 10、60..分隔壁塔；12..弦壁；14..環形壁 18、68..歧管；20..交換塔；22..加強構件 26、50··分隔壁；30..規整填料段；32..縱 40.·規整填料層；52、54··板；55.·孔；56 62..整填料 ;16、66·.臂； ;24..内壁； 与墊片； 56’突出部分；

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Claims (1)

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十、申請專利範圍： 〜〜— 1、一種裝置，包括： 交換塔、該交換塔具有主縱軸’間隔並且環繞該主縱 軸的内壁，由此在該内壁和主縱軸之間具有内部空間； 佈置在該内部空間中的分隔壁，該分隔壁具有第一側 和第二側’並且將該内部空間至少分成鄰近該分隔壁的第 一側的第一縱向空間和鄰近該分隔壁的第二側的第二縱向 空間； 佈置在該第一縱向空間中的規整填料的第一層，該規 整填料的第一層具有相對於該分隔壁成第一角度的第一縱 佈置在該第—縱向空間中鄰近並且位於該規整填料的

二縱輛平行。 的弟二層，該規整填料的第二層具 二角度的第二縱軸，該第二縱軸相 角度；以及 該加強構件具有連接該交 一末端相對的第二末端， ’該至少一個伸長的加 填料的的第二層中，並 度為90。左右。 如申請專利範圍第 項所逑的裝置，其尹該旋轉角 24 •1305155 (2008年10月修正) 3、如申請專利範圍第2項所述的裝置，其中第一縱軸 實質上平行於該分隔壁’該第二縱軸實質上垂直於該分隔 4、一種裴置，包括： 又換塔，該父換塔具有主縱軸，間隔並且環繞該主縱 軸的内壁，由此在該内壁和該主縱輛之間具有内部空間； 々佈置在該内部空間中的分隔壁，該分隔壁具有第—側 ”二侧，並且將該内部空間至少分成鄰近該分隔壁的第 —側的第一縱向空間和鄰近該分隔壁的第二側的第二縱向 空間； 佈置在該第-縱向空間中的規整填料的第—層， 整填料的第一層具有相 耵趴忒刀隔壁成第一角度的第一縱 軸，該第一角度大於0。並小於180。； 佈置在帛縱向空間中位於該規整填料的第一層之下 的規整填料的第二層，命 以規整填料的第二層具有相 分隔壁成第二角度的筮_柳 18〇0; 肖度的第-縱轴’該第二角度大於。。並小於 至少一個伸長的加強構件，該至少一個伸長的力 件具有連接該交換拔的 的内壁的第一末端和與該第一末端相 少一個伸長的加強構^^接^㈣的第—側，該至 第-層中，並且實#上=料佈置在該規整填料的 質上與垓苐二縱軸平行；以及 至少另一個伸長的加強 幕件亥至少另一個伸長的加 25 1305155 強構件具有造拉 丄 （2008年10月修正） 逆接3亥父換塔的 — 端相對的第二末端= 壁的弟一束端和與該第一末 該至少另—心/ ^二末端連接該分隔壁的第一侧， 填料的第二層 、 千的至V #分佈置在該規整 並且實質上與該第二縱軸平行。 5、如申請專利範圍第4項所述的裝置，1 個伸長的加強槿杜办 W裝置，其中該至少- 於第一位置，該至少另 ,. e ^ 強構件位於第-杨要 芏乂另一個伸長的加 位置，該第二位置水準地並垂直地食該至 V Μ長的加強構件的第一位置間隔開。 裡衮置，包括： 用於蒸餾或分餾—呈有菽 交換塔，該交換拔且/j Γ 的流體混合物的 、11 /、有主縱軸，間隔並且環繞該主縱軸的 土由此在3亥内壁和該主縱轴之間具有内部空間；

々佈置在該内部空間中的分隔壁，該分隔壁具有第一側 和第二側，並且將該内部空間至少分成鄰近該分隔壁的第 側的第-縱向空間和鄰近該分隔壁的第二側的第二縱向 空間； / 佈置在該第—縱向空間或該第二縱向空間中的至少一 個的規整填料的第一層中的多個填料元件，·及 至少一個伸長的加強構件，該至少一個伸長的加強構 件具有連接該交換塔的内壁的第一末端和與該第—末端相 對的第二末端，該第二末端連接該分隔壁的第一側或第二 側，该至少一個伸長的加強構件的至少一部分佈置在該規 26 1305155 (2〇08年10月修正) 整填料的第一層中， 其中該条π相和液相在該規整填料的第一層中的多個 填料元件上逆流的接觸以進行流體混合物的分離。 7、 如申請專利範圍第6項所述的裳置，其中—個伸長 的力強構件的第—末端連接該分隔壁的第—側，及另一個 伸長的加強構件的第二末端連接該分隔壁的第二側。 8、 一種裝置，包括： ▲用於蒸餾或分餾一具有蒸汽相和液相的流體混合物的 ' 該交換峪具有主縱軸，間隔並且環繞該主縱軸的 内壁’由此在該内壁和該主縱軸之間具有内部空間； 々布置在凜内部空間中的分隔壁，該分隔壁具有第一側 __ " J並且將δ亥内部空間至少分成鄰近該分隔壁的第 :側的第-縱向空間和鄰近該分隔壁的第二側的第二縱向 空間； 個填=該Γ縱向空間中的規整填料的第-層中的多 個填=該Γ縱向空間中的規整填料的第二層中的多 接該：：：長的加強構件’I一個伸長的加強構件具有連 末端乂的内壁的第一末端和與該第—末端相對的第二 強構件=?末端連接該分隔壁的第-側，第-伸長的加 、^ 一部分佈置在該規整填料的第一層中，第二 27 1305155 (2008年10月修正) 科的第二層 伸長的加強構件的至少一邱八 中 刀佈置在該規整填 其中該蒸汽相和液相Λ@ & 個 成相在該規整填料的第一層中的多 填料元件上逆流的接觸 增㈣夕 俊觸以進订流體混合物的分離。 9、岭請專利範圍第8項所述的裝置，其中該第一伸 :::構件的第_末端連接該分隔壁的第一側的第一位 第伸長的加強構件的第二末端連接該分隔壁的第 一側的第二位置。 10 長的加強構件的 如申请專利範圍第9項所述的震置，其中第三伸 冓件的第一末端連接該分隔壁的第二側。

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