KR100472682B1

KR100472682B1 - 화학 처리탑의 강수관

Info

Publication number: KR100472682B1
Application number: KR10-1999-7003816A
Authority: KR
Inventors: 리아담티.; 유쾅; 버튼레리
Original assignee: 코크-글리취, 엘피
Priority date: 1996-10-30
Filing date: 1997-10-24
Publication date: 2005-03-07
Also published as: AR009391A1; EP0948382B1; BR9712595A; CO4750850A1; AU4998397A; KR20000052943A; CA2268835A1; US5895608A; ES2202592T3; DE69724280D1; TW389701B; WO1998018534A1; ZA979379B; AU717457B2; JP2001504028A; CA2268835C; MY129083A; EP0948382A1; DE69724280T2

Abstract

화학 처리탑 트레이 구조물은 하부 트레이(130)의 호형 모서리 구역을 따라 액체를 배출하도록 된 테이퍼된 반원추형 강수관(120)을 포함한다. 하부 트레이(130)는 지지부를 위한 트레이의 모서리 아래에 위치된 지지링(98)에 의해 화학 처리탑 내에 지지된 형태이다. 중실형 지지링(98)은 통상적으로 트레이의 영역 아래의 비활성 영역을 형성하며 테이퍼된 강수관은 비활성 영역 상으로 직접 액체를 배출하며, 트레이의 나머지 부분은 물질 이동을 위해 사용될 수 있다.

Description

화학 처리탑의 강수관 {DOWNCOMER FOR CHEMICAL PROCESS TOWER}

본 발명은 화학 처리탑(chemical process tower)에 관한 것으로, 특히 이에 제한되지는 않지만 인접한 트레이(tray)를 가로지르는 물질 전달 작업을 최대화시키기 위한 테이퍼형 강수관(downcomer) 조립체에 관한 것이다.

증류기 칼럼(column)은 다중 성분 스트림으로부터 소정 성분을 분리하는 데 사용된다. 칼럼에서 성공적인 분류화(fractionation)는 액상과 기상의 밀접한 접촉에 의존한다. 몇몇 칼럼은 트레이와 같은 증기 및 액체 접촉 장치를 사용한다.

상술한 트레이는 대체로 탑 내의 지지링 상에 설치되며, "활성(active)" 영역에 다수의 개구를 구비한 중실형 트레이 또는 데크를 갖는다. 액체는 트레이로부터 수직한 채널에 의해 트레이 상으로 향한다. 이 채널을 강수관이라 한다. 액체는 활성 영역을 가로질러 유사한 강수관을 통해 배출된다. 강수관의 위치는 액체의 유동 패턴을 결정한다. 증기는 트레이의 개구를 통해 상승해서 트레이를 가로질러 이동하는 액체와 접촉한다. 액체와 증기는 활성 영역에서 혼합되며 분류화가 발생한다. 따라서, 중요한 관심 사항은 트레이의 활성 영역이다.

트레이의 분류화 능력을 최대화시키면 대체로 활성 또는 비등 영역을 증가시킨다. 트레이 활성 영역의 사용을 최대화시키는 것은 화학 처리탑 설계에 있어 고려해야할 중요한 사항이다. 증기-액체 접촉에 비효율적으로 사용되는 트레이 영역은 트레이의 분류화 능력과 효율을 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 화학 처리탑 내의 분류화 트레이의 활성 영역을 최적으로 설계한 장치 및 방법이 필요하다.

증기와 액체의 농도차가 물질 전달을 수행하기 위한 구동력이라는 사실은 공지되어있다. 상기 농도차는 여러가지 방식으로 영향을 미칠 수 있는데, 몇몇 경우에는 분류화 효율을 저감시킨다. 작용 압력이 16.0 kg/m³(1.0 lbs/cu.ft) 이상인 증기 밀도를 발생시키게 되면, 소정량의 증기 기포가 강수관 유입 액체와 혼합되거나 비말 동반될 가능성이 있다. 예컨대, 증기 농도의 증가로 인해 작용 압력이 증가하면, 하강하는 액체는 액체가 트레이를 가로질러 이동할 때 증기를 흡수하기 시작한다. 이것은 정상적으로 헨리의 법칙(Henry's law)에 따라 용해된 기체와 결합된 것 이상으로, 액체와 혼합된 또는 "비말 동반된" 증기 기포의 양이 훨씬 많음을 나타낸다. 이 증기는 단단하게 유지되지 않고 강수관 내에서 해제되며, 사실상 증기중 대다수는 해제되어야만 하는데, 그렇지 않으면 강수관은 넘치게 되어 성공적인 탑 작용을 막는다.

마찬가지로, 강수관에서의 발열 반응은 평형 혼합물로부터 증기를 발생시키며, 이것도 또한 해제된다. 종래의 트레이에서, 해제된 증기는 강수관으로 유동하며 하강하는 거품투성이의 증기/액체 혼합물을 방해한다. 여러 경우, 이런 방해는 탑에서의 작용을 부실하게 해서 너무 일찍 넘치게 한다. 따라서, 화학 처리탑의 강수관 내에서 액체에 비말 동반된 증기를 용이하게 해제하는 장치 및 방법이 필요하다.

이런 작용성 작업에서 그 자체에서 나타나는 심각한 문제는 상승하는 증기 내에 액적이 비말 동반한다는 것이다. 상술한 증기 비말 동반과 사실상 반대되는 이 현상은 효율적인 증기 액체 접촉을 방해할 수 있다. 한면으로, 액체 비말 동반은 동적 유동 상태이다. 고속 증기 유동은 액적의 하강을 일시적으로 정지시킬 수 있으며 하부에 놓인 거품 혼합 구역을 효율적으로 통과하지 못하게 한다. 탑에서의 작업에 있어서, 사실상 다량의 하강하는 액체 유동 방향에 대향하는 방향으로 다량의 증기 유동이 필요할 때 이런 문제를 방지하는 것은 특히 어렵다. 따라서, 화학 처리탑 내에서 증기에 비말 동반되는 액체를 저감시키는 장치 및 방법이 필요하다.

처리 칼럼을 거쳐 상승하는 증기가 트레이의 활성 영역을 우회하게 되면 트레이의 효율은 저감된다. 증기가 트레이의 활성 영역을 우회할 수 있는 영역은 강수관이다. 트레이의 활성 영역으로 향하는 증기가 우연히 강수관을 통과할 때 트레이에서의 활성 영역의 효율은 저감된다. 또한, 우연히 강수관을 통과하는 증기는 강수관을 통과하는 액체 유동을 저감시키며 잠재적으로는 처리 칼럼을 통과해서 유동하는 액체가 정체하게 된다. 따라서, 강수관을 거쳐 유동하는 증기의 양을 줄이기 위한 장치 및 방법이 필요하다.

트레이에서 활성 영역의 효율은 활성 영역을 가로지르는 액체의 유동에 의해 영향을 받는다. 강수관으로부터 트레이 상으로 향하는 액체의 접촉 초기점에서, 액체의 유동은 트레이의 활성 영역의 최적 효율을 제공하는 통상의 유동 특성이 아니다. 따라서, 강수관으로부터 트레이의 활성 영역으로의 유체 유동 특성 변화에 도움을 주는 장치 및 방법이 필요하다. 본 발명은 화학 처리탑에서 물질 이동 효율을 최대화시키기 위한 방법 및 장치를 제공한다.

도1은 본 발명의 원리에 따라 구성된 강수관 조립체의 한 실시예 그리고 다양한 탑의 내부를 도시하기 위해 여러 부분들이 절결된 적층된 칼럼의 사시도이다.

도2는 본 발명의 강수관과 트레이의 구조를 도시하는 탑의 일부가 절결된 도1의 강수관 조립체의 부분 확대 사시도이다.

도3은 탑의 내부에서 본 도2에 따르는 강수관 트레이 조립체의 부분 확대 사시도이다.

도4는 강수관 트레이 조립체의 작동 원리를 도시한 도2 및 도3의 강수관 트레이 조립체의 부분 확대 사시도이다.

도5A는 도2 및 도3의 강수관 트레이 조립체의 한 실시예의 부분 확대 평면도이다.

도5B는 도2 및 도3의 강수관 트레이 조립체의 다른 실시예의 부분 확대 평면도이다.

도5C는 도2 및 도3의 강수관 트레이 조립체의 다른 실시예의 부분 확대 평면도이다.

본 발명은 화학 처리탑 강수관 트레이 구조에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 한 태양은 화학 처리탑 위에 배치된 테이퍼된 강수관을 포함한다. 트레이는 지지링에 의해 지지되며 강수관은 지지링 바로 위의 트레이의 영역 위에 직접 액체를 배출하도록 테이퍼된다. 대체로 호형 형상의 위어가 트레이 입구 영역을 한정하고 그곳으로부터 트레이 상으로 배출되는 액체를 제어하기 위해 지지링의 주연 영역의 트레이 상에 마련된다.

다른 태양에서, 본 발명은 탑, 강수관, 및 트레이를 포함한다. 탑은 적어도 하나의 트레이 지지부를 포함한다. 강수관은 액체의 유동을 위한 출구를 가지며 트레이 지지부 위의 탑 내에 위치된다. 트레이는 탑 내의 트레이 지지부 상에서 그리고 강수관 아래에서 지지된다. 트레이는 강수관 출구로부터의 액체를 수용하기 위한 영역에 위치된 트레이 입구 영역도 갖는다. 탑의 트레이 지지부 및 강수관의 출구는 트레이의 트레이 입구 영역이 사실상 트레이의 트레이 지지 영역 내에 있도록 위치된다.

다른 실시예에서, 본 발명은 트레이를 사용하는 처리탑에서 강수관으로부터의 액체와 공기를 혼합하는 개선된 방법을 포함하고 있으며, 이 방법은 트레이 지지부가 트레이 지지 영역 아래에 위치된 상태에서 처리 칼럼 내의 트레이를 지지하는 단계와, 강수관의 출구로부터의 유체가 트레이와 접촉하는 트레이의 트레이 지지 영역 내에 사실상 있는 트레이의 트레이 입구 영역 상으로 강수관으로부터의 액체가 유동하도록 강수관을 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에서, 본 발명은 탑과, 탑 내에 위치되고 그로부터의 유체 유동을 위한 출구를 갖는 강수관과, 강수관 아래의 탑 내에 위치된 트레이를 포함하는 처리 칼럼을 포함한다. 트레이는 강수관의 출구로부터의 유체가 트레이와 접촉하는 강수관 입구 영역을 둘러싸는 입구 위어를 포함한다.

다른 실시예에서, 본 발명은 강수관으로부터의 액체가 칼럼으로부터 하강하는 가스와 결합하기 위해 트레이 상으로 통과하는 형태의 처리 칼럼에 사용하기 위한 개선된 트레이 조립체를 포함하며, 본 발명은 상기 강수관으로부터의 액체가 트레이와 접촉하는 트레이의 강수관 입구 영역을 둘러싸는 입구 위어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 보다 완전하게 이해하기 위해서 그리고 본 발명의 목적 및 장점에 대해서, 첨부된 도면과 관련해서 취해진 다음의 설명에서 인용 부호가 취해지지 않을 수 있다.

도1은 본 발명의 개선된 강수관 트레이 조립체의 한 실시예의 사용법과 다양한 탑의 내부를 보여주기 위해 여러 부분이 절결된 적층식 교환기 탑 또는 칼럼을 도시하는 부분 사시도이다. 도1의 교환기 칼럼(10)은 적층상(packing bed, 38, 39)을 갖는 원통형 탑(12)과, 본 발명의 원리에 따른 강수관 트레이 조립체(100)를 포함한다. 칼럼(10)의 탑(12)은 탑(12)을 지지하는 현수부(skirt, 28)를 포함한다. 다수의 통로(16)가 탑(12) 내부 영역으로의 접근을 용이하게 하도록 제조된다. 스트림 증기 공급 라인 또는 뒤끓임 장치 복귀 라인(32)이 탑(12)의 하부에 마련되며 증기 출구 또는 오버헤드 라인(26)이 탑(12)의 상부에 마련된다. 환류 복귀 라인(34)이 탑(12)의 상부에 마련되며 하부 스트림 배출 라인(30)이 탑(12)의 하부에 마련된다. 측면 스트림 배출 라인(20)과 액체 측면 공급 라인(18)도 탑(12)에 마련된다.

도1에서, 작동시, 증기(15)는 복귀 라인(32)을 통해서 탑(12)으로 공급되며 액체(13)는 환류 복귀 라인(34)과 측면 스트림 유입 공급 라인(18)을 통해서 탑(12)으로 공급된다. 증기(15)는 칼럼(10)을 거쳐 상향으로 유동해서 최종적으로 증기 출구(26)를 통해 탑(12)을 빠져나간다. 액체(13)는 칼럼(10)을 거쳐 하향으로 유동해서 측면 스트림 배출 라인(20) 또는 하부 스트림 배출 라인(30)을 통해 최종적으로 탑(12)을 빠져나간다. 하향 유동에서, 액체(13)에서는 액체가 칼럼(10)의 트레이 조립체(100)와 적층상(38, 39)을 거쳐 지나갈 때 증기(15)에 의해서 얻어진 물질들이 소모되며, 증기(15)에서는 액체(13)에 의해 얻어진 물질들이 소모된다.

도1에서 상부 적층상(38)은 여러가지 적층물로 제조된다. 설명을 위해 도시된 상부 적층상(38) 아래의 교환기 칼럼(10)의 영역은 상부 적층상(38)을 지지하는 지지 그리드(14) 아래에 배치된 액체 수집기(40)를 포함한다. 액체(33)를 재분배하기 위한 액체 분배기(42)가 그 아래에 유사하게 배치된다. 절결선 아래에 도시된 두번째 형태의 분배기(42a)가 하부 적층상(39) 위에 배치된다. 칼럼(10)의 내부 배열은 단지 개략적인 것으로 내부에는 다양한 요소의 배열이 마련된다.

도2 및 도3은 각각 탑(12)에 대향하는 각에서 도시한 도1의 강수관 트레이 조립체(100)의 부분 사시도이다. 이 실시예에서, 강수관 트레이 조립체(100)는 제1 강수관(120)에 연결된 제1 트레이(110) 및 제2 강수관(140)에 연결된 제2 트레이(130)를 포함한다. 트레이(110, 130)는 각각 중심 활성 영역(111, 131)을 갖는 대체로 편평한 패널이다. 트레이(110, 130)는 각각 탑(12)의 지지링(98, 99)에 의해 지지된다. 출구 위어(112, 132)는 각각 강수관(120, 140)에 인접한 제1 및 제2 트레이(110, 130) 상에 배치된다. 출구 위어(112, 132)는 양호하게는 트레이(120, 140)의 편평 패널에 용접된 직립 판 또는 스트립이다.

도2 및 도3에서, 강수관(120, 140)은 탑(12)의 내면으로 하향하는 트레이(110, 130)의 출구 위어(112, 132)로부터 테이퍼된 반원추형 벽(121, 141)을 각각 갖는다. 강수관(120, 140)의 벽(121, 141)은 각각 도면에서 도시된 바와 같이 서로 용접된 편평한 판(121a-d, 141a-d)으로 제조되는 것이 양호하다. 강수관의 실제 구조는 본 발명의 원리에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 강수관 측벽의 구역화된 각형 구조물은 보다 많은 또는 보다 적은 강수관 구역으로 그리고 호형 또는 곡면형 구조물로 개조될 수 있다. 강수관 출구(122, 142)는 벽(121, 141)의 하부와 탑(12)의 내면 사이에 형성된다. 한 실시예에서, 강수관 출구(122, 142)는 탑(12)의 트레이 지지링(98, 99) 바로 위에 위치되며 사실상 트레이 지지링(98, 99) 바로 위의 영역 내에 내장된 개방 영역을 갖는다.

도2 및 도3에서, 트레이(130)는 강수관 출구(122) 바로 아래의 영역 둘레에 위치된 입구 위어(133)를 갖는다. 입구 위어(133)는 양호하게는 트레이(130)의 편평 패널에 용접된 직립판 또는 스트립이다. 한 실시예에서, 입구 위어(133)는 강수관 출구(122)의 위치 위로 연장된 수직한 높이부를 갖는다. 강수관(120)의 하부는 입구 위어(133)에 용접되고 강수관(130)의 하부에 볼트 연결된 클립(134)에 의해 지지된다.

도2 및 도3에서, 트레이(130)는 강수관 출구(122)로부터 입구 위어(133)의 대향 측면 상에 위치되고 트레이(130)의 영역 내에 배치된 다수의 통기 챔버(135)를 포함한다. 통기 챔버(135)는 증기(15)를 사용해서 입구 위어(133) 위로 넘치는 액체가 수평 유동하도록 하는 다수의 개구(135a)를 갖는다.

도4에서, 트레이(110)의 활성 영역(111)을 횡단하는 액체(13)는 활성 영역(111)을 거쳐 상승하는 증기(15)와 결합한다. 출구 위어(112)는 트레이(110)의 활성 영역(111)으로부터 강수관(120)으로 지나는 액체(13)의 유동을 제어한다. 트레이(110)의 출구 위어(112) 위로 유동하는 액체(13)는 강수관(120)의 벽(121)과 탑(12)의 내벽 사이를 하향 통과한다. 액체(13)는 출구(122)를 거쳐 강수관(120)을 나와서 입구 위어(133)와 탑(12)의 내벽 사이의 영역에서 트레이(130) 상에 수용된다.

도4에서, 일단 탑(12)의 내벽과 입구 위어(133) 사이의 트레이(130)의 영역에 수용된 액체(13)의 수준이 입구 위어(133)의 높이에 도달하면, 강수관 출구(122)를 빠져나오는 또다른 액체(13)는 액체(13)가 입구 위어(133)를 지나거나 넘치도록 한다. 칼럼(10)에서 상향 통과하는 소정량의 증기(15)는 통기 챔버(135)의 개구(135a)를 통해 유동해서 입구 위어(133) 위로 넘치는 액체(13)와 결합한다. 통기 챔버(135)로부터의 증기(15)는 트레이(130)의 활성 영역(131)을 가로질러 입구 위어 위로 넘치는 액체(13)가 수평으로 유동하도록 한다. 트레이(130)의 활성 영역의 위를 지나는 액체(13)는 활성 영역(131)을 거쳐 상승하는 증기(15)와 결합한다.

도4에서 트레이(130)의 활성 영역을 가로지르는 액체(13)와 활성 영역(131)을 거쳐 상승하는 증기(15)와의 결합은 거품(61)을 발생시킨다. 상술한 바와 같이, 거품은 통기 영역이며, 그 내부에서 액체(13)의 상은 연속적이다. 거품(61)은 트레이(130)의 활성 영역(131)을 가로질러 선 63에 의해 점선으로 도시된 바와 같이 비교적 균일한 높이로 연장된다. 트레이(131)의 활성 영역(131)의 길이는 입구 위어(133)와 출구 위어(132) 사이의 거리에 의해 지배된다. 출구 위어(132)는 또한 트레이(130)의 활성 영역(131)으로부터 강수관(140)을 통과하는 거품(61) 또는 액체(13)의 유동을 제어하며, 강수관에서는 유체가 칼럼(10)의 후속 처리를 위해 트레이(130)를 빠져나간다.

도5A에서는 도2, 도3, 및 도4에서 도시된 강수관(120)과 트레이(110)의 평면도가 도시되어 있다. 강수관(120)은 출구 위어(112)에 의해 트레이(110)의 활성 영역(111)으로부터 분리된다. 도5A에서 도시된 실시예에서, 강수관(120)은 트레이(110)의 모서리를 코드형(cordal)으로 한정한 트레이(110)의 선형 출구 위어(112)를 특징으로 하는 코드형 강수관이다.

도5B에서는 도2, 도3, 및 도4에서의 트레이(110) 및 강수관(120)과 다른 실시예의 평면도가 도시되어 있다. 도5B에 도시된 실시예에서, 강수관(120')은 후퇴형(swept) 강수관(또는, 다중 코드형 강수관)이며 여러 부분을 갖는 출구 위어(112')를 특징으로 한다. 출구 위어(112')는 동선상의 코드형 양식으로 위치된 제1 및 제2 구역(112a', 112b')을 갖는다. 제3 구역(112c')은 제1 및 제2 구역(112a', 112b')에 평행하지만 중심이 제1 및 제2 구역(112a', 112b') 사이에 있도록 배치되며, 탑(12)으로 오프셋된다. 출구 위어(112')의 제4 및 제5 구역(112d', 112e')은 각각 제1 및 제2 구역(112a', 112b')과 제3 구역(112c')을 연결한다.

도5C에서는 도2, 도3 및 도4에서 도시된 트레이(110) 및 강수관(120)과는 다른 실시예의 평면도가 도시되어 있다. 도5C에서 도시된 실시예에서, 강수관(120)은 출구 위어(112")에 의해 한정된다. 출구 위어(112")는 강수관(120)으로 연장된 반원형의 호형 구역을 특징으로 한다.

도2, 도3, 도4 및 도5A 내지 도5C에서, 강수관 출구(122)는 강수관(120)의 상부 영역보다는 좁아서, 강수관 출구(122) 영역에 강수관(120)을 거쳐 유동하는 액체(13)의 퇴적(build-up)을 발생시킨다. 강수관 출구(122) 영역에서의 액체(13)의 퇴적은 칼럼(10)을 거쳐 상승하는 증기(15)가 트레이(10) 대신 강수관(120)을 거쳐 유동하는 것을 방지하는 동적 밀봉을 발생시킨다. 밀봉은 트레이(130)의 입구 위어(133) 및 강수관(120)에 대해 출구(122)의 상대적 높이에 의해 형성된다. 강수관(120)에서 나오는 액체(13)의 풀(pool)이 탑(12)의 입구 위어(133)와 내벽 사이에 형성된다. 강수관(120)에 대한 출구(122)의 수직한 높이부가 트레이(130)에 대한 입구 위어(133)의 높이에 가깝게 또는 아래에 위치될 때, 출구(122)는 트레이(130)의 입구 위어(133)와 탑(12)의 내면 사이에 수용된 액체의 풀에 잠기게 된다. 강수관(120)의 출구(122)는 트레이(130)의 입구 위어(133)와 탑(12)의 내면 사이에 수용된 액체 풀의 수준에 또는 수준 아래에 있기 때문에, 칼럼(10)을 거쳐 상승하는 증기(15)가 강수관(120)을 거쳐 유동하는 것과 트레이(110)를 우회하는 것이 방지된다.

도2, 도3, 도4 및 도5A 내지 도5C에서, 트레이(130)는 지지링(98)이 트레이(130)와 결합하는 위치 바로 위의 트레이(130)의 상면(130a) 상에 지지링 영역(137)을 갖는다. 구조적 억제물로 해서, 대체로 종래 지지링의 지지링 영역(137)은 액체(13)와 증기(15)의 혼합을 위한 활성 영역으로서 사용될 수 없다. (이런 특징은 본 발명의 양수인에게 양도된 미국 특허 제5,547,617호에 개시된다) 트레이(130)는 또한 강수관 출구(122)로부터의 액체(13)가 트레이(130)와 우선 접촉하는 트레이(130)의 상면(130a) 상의 위치에 위치된 트레이 입구 영역(138)을 갖는다. 강수관 출구(122)로부터의 액체(13)의 유동으로 인해, 트레이(130)의 트레이 입구 영역(138)은 액체(13)와 증기(15)의 혼합을 위한 활성 영역으로서 용이하게 사용될 수 없다. 강수관 출구(122)는 트레이 지지링 영역(98) 위에 보유된 영역을 갖기 때문에, 트레이 입구 영역(138)은 사실상 트레이(130)의 지지링 영역(137) 내에 있다. 트레이(130)의 트레이 입구 영역(138)을 사실상 지지링 영역(137) 내에 합체시키기 위해, 활성 영역(31)으로서 사용하기에 유용한 트레이(130)의 영역은 사실상 트레이(130) 영역의 지지부 내에 트레이 입구 영역을 위치시키거나 이런 문제를 해결하지 않는 종래의 트레이 조립체보다 증가된다.

도2, 도3, 도4 및 도5A 내지 도5C에서, 지지링(98)은 탑(12) 내연 둘레의 좁은 밴드이며, 트레이(130)의 지지링 영역(137)은 길고 좁은 영역이다. 트레이 입구 영역(138)이 사실상 지지링 영역(137) 내에 있기 위해, 강수관 출구(122)는 보통 강수관(120)을 거쳐 유동하는 액체(13)를 수용하기 위해 종래의 강수관보다 길어야 할 필요가 있다. 그러나, 도면에서 도시된 바와 같이, 강수관 출구(122)의 길이와 트레이(130)의 대응하는 트레이 입구 영역(138)은 트레이 지지링 영역(137)의 내향하는 트레이 활성 영역(131)의 유용성에 아무런 영향을 주지 않고 트레이(130)의 트레이 지지링 영역(137) 내에서 크게 변경될 수 있다.

따라서, 본 발명의 작동 및 구조는 상술한 설명으로부터 명백해진다. 도시되고 설명된 방법 및 장치가 양호한 것으로 특징지워지고 있으나, 이하의 청구의 범위에서 한정된 본 발명의 기술 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변경과 개조가 이루어질 수 있다.

Claims

적어도 하나의 트레이 지지링이 내부에 장착된 탑과,

상기 트레이 지지링과 결합하는 위치 바로 위에 트레이 지지 영역을 갖고 상기 탑 내의 트레이 지지링 상에서 지지되는 트레이와,

사실상 반원형인 내벽을 갖고 사실상 상기 트레이의 트레이 지지 영역쪽으로 향하고 사실상 그 위에 배치된 액체의 유동을 위한 반원형 출구 및 상기 반원형 출구의 사실상 반원형인 내벽에 테이퍼된 반원추형 벽을 갖는 강수관을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리 컬럼.
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제1항에 있어서, 상기 트레이는 상기 강수관으로부터의 액체가 상기 트레이와 결합하는 트레이 입구 영역과 상기 트레이 입구 영역을 둘러싸는 상기 트레이의 상면 상에 배치된 입구 위어를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리 컬럼.
제3항에 있어서, 상기 트레이의 입구 위어는 상부 모서리를 포함하며, 상기 강수관의 상기 반원형 출구는 상기 트레이의 입구 위어의 상부 모서리 아래에 위치된 것을 특징으로 하는 처리 컬럼.
제3항에 있어서, 상기 트레이는 활성 영역과 상기 활성 영역을 가로지르는 입구 위어로부터의 액체에 대항하여 힘을 가하도록 하는 증기가 통과하기 위한 적어도 하나의 환기 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리 컬럼.
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제1항에 있어서, 출구 위어를 갖는 상부 트레이를 더 포함하며, 상기 상부 트레이는 출구 위어를 통과하는 유체가 강수관으로 유동하도록 위치된 것을 특징으로 하는 처리 컬럼.
제11항에 있어서, 상기 상부 트레이의 출구 위어는 코드형 출구 위어인 것을 특징으로 하는 처리 컬럼.
제11항에 있어서, 상기 상부 트레이의 출구 위어는 다중-구역 출구 위어인 것을 특징으로 하는 처리 컬럼.
제11항에 있어서, 상기 상부 트레이의 출구 위어는 호형의 출구 위어인 것을 특징으로 하는 처리 컬럼.
제14항에 있어서, 상기 호형 출구 위어는 반원형 출구 위어인 것을 특징으로 하는 처리 컬럼.
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제11항에 있어서, 상기 트레이는 상기 강수관으로부터의 액체가 상기 트레이와 결합하는 트레이 입구 영역과 상기 트레이 입구 영역을 둘러싸는 상기 트레이의 상면 상에 배치된 입구 위어를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리 컬럼.
제17항에 있어서, 상기 트레이의 입구 위어는 상부 모서리를 포함하며, 상기 강수관의 상기 반원형 출구는 상기 트레이의 입구 위어의 상부 모서리 아래에 위치된 것을 특징으로 하는 처리 컬럼.
제17항에 있어서, 상기 트레이는 활성 영역과 상기 활성 영역을 가로지르는 입구 위어로부터의 액체에 대항하여 힘을 가하도록 하는 증기가 통과하기 위한 적어도 하나의 환기 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 처리 컬럼.
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화학 처리탑을 형성하는 방법이며,

화학 처리탑 내에 트레이 지지링을 장착하는 단계와,

트레이를 형성하는 단계와,

트레이의 트레이 지지 영역이 트레이 지지링 바로 위에 있는 상태로 화학 처리 탑내의 지지링 상에 트레이를 지지하는 단계와,

사실상 반원형인 내벽을 갖는 반원형 강수관 출구 및 상기 반원형 강수관 출구의 사실상 반원형인 내벽에 테이퍼된 반원추형을 구비한 강수관을 형성하는 단계와,

사실상 트레이 지지 영역 위에 반원형 강수관 출구를 위치시켜서, 사실상 트레이 지지 영역 내에 트레이의 트레이 입구 영역을 한정하도록 사실상 트레이 지지 영역쪽으로 반원형 강수관 출구를 배향시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 방법.
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제21항에 있어서, 상기 트레이 입구 영역을 둘러싸는 트레이 상에 입구 위어를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제23항에 있어서, 입구 위어를 형성하는 단계는 상부 모서리를 구비한 입구 위어를 형성하는 단계를 포함하며, 반원형 강수관 출구를 위치시키는 단계는 트레이 상의 입구 위어의 상부 모서리 아래에 반원형 강수관을 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제23항에 있어서, 입구 위어를 형성하는 단계는 반원형 강수관 출구 위에 상부 모서리를 구비한 입구 위어를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제23항에 있어서, 트레이를 형성하는 단계는 활성 영역을 구비한 트레이를 형성하는 단계와 트레이의 활성 영역을 가로지르는 입구 위어로부터의 액체에 대항하여 힘을 가하도록 하는 증기가 통과하기 위해 트레이 상에 적어도 하나의 환기 챔버를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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제21항에 있어서, 출구 위어를 구비한 상부 트레이를 형성하는 단계와 출구 위어를 통과하는 유체가 강수관으로 유동하도록 상부 트레이를 위치시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제33항에 있어서, 상부 트레이를 형성하는 단계는 코드 형상을 갖는 출구 위어를 구비한 상부 트레이를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제33항에 있어서, 상부 트레이를 형성하는 단계는 다중 코드 형상을 갖는 출구 위어를 구비한 상부 트레이를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제33항에 있어서, 상부 트레이를 형성하는 단계는 호형을 갖는 출구 위어를 구비한 상부 트레이 형성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제36항에 있어서, 상기 출구 위어의 호형 형상은 반원형인 것을 특징으로 하는 방법.
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제33항에 있어서, 트레이 입구 영역을 둘러싸는 트레이 상에 입구 위어를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제39항에 있어서, 입구 위어를 형성하는 단계는 상부 모서리를 구비한 입구 위어를 형성하는 단계를 포함하며, 반원형 강수관 출구를 위치시키는 단계는 트레이 상의 입구 위어의 상부 모서리 아래에 반원형 강수관을 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제39항에 있어서, 입구 위어를 형성하는 단계는 반원형 강수관 출구 위에 상부 모서리를 구비한 입구 위어를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제39항에 있어서, 트레이를 형성하는 단계는 활성 영역을 구비한 트레이를 형성하는 단계를 포함하고, 트레이의 활성 영역을 가로질러 입구 위어로부터의 액체에 대항하여 힘을 가하도록 하는 증기가 통과하기 위해 트레이 상에 적어도 하나의 환기 챔버를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.