專利名稱：用于精煉系統(tǒng)的高容量結(jié)構(gòu)填料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)填料及其在采用汽-液逆流接觸分離流體混合物例如空氣的低溫精餾方面的應(yīng)用。
采用一臺(tái)或多臺(tái)用塔盤(pán)作為柱內(nèi)構(gòu)件或傳質(zhì)元件的蒸餾柱或精餾柱，將流體混合物(例如空氣)蒸餾成富集在相應(yīng)混合物組分中的兩部分或幾部分的工藝已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。近來(lái)，結(jié)構(gòu)填料作為精餾柱中傳質(zhì)元件的應(yīng)用日益增多，原因是結(jié)構(gòu)填料比塔盤(pán)的壓力降更低。
雖然結(jié)構(gòu)填料在蒸餾柱的操作中優(yōu)于常規(guī)的塔盤(pán)，然而填料的費(fèi)用通常比塔盤(pán)的高。實(shí)現(xiàn)分離目的所需的填料體積取決于填料高度和柱直徑。后者根據(jù)填料的容量或當(dāng)量地根據(jù)液泛點(diǎn)(處于液泛點(diǎn)時(shí)，汽和液不再有效地按逆流接觸流動(dòng))而定。因此，非常希望獲得一種提高了容量從而能夠在達(dá)到液泛狀態(tài)之前增加柱的通過(guò)量的結(jié)構(gòu)填料。
因此，本發(fā)明的目的之一是提供一種勝過(guò)常規(guī)結(jié)構(gòu)填料能改進(jìn)性能的結(jié)構(gòu)填料。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于精餾柱中的結(jié)構(gòu)填料，該結(jié)構(gòu)填料容量高，能在達(dá)到液泛狀態(tài)之前增加柱的通過(guò)量。
上述的和其它的目的通過(guò)本發(fā)明均可實(shí)現(xiàn)，對(duì)熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在閱讀了本發(fā)明的公開(kāi)說(shuō)明書(shū)后會(huì)顯而易見(jiàn)。本發(fā)明的一個(gè)方面是
結(jié)構(gòu)填料段包括許多限定段層高度垂直取向的結(jié)構(gòu)填料板，所述的段具有一個(gè)包括占段高下部至多50％的底部區(qū)和至少包括段高其余部分的充填區(qū)，其中，底部區(qū)中的結(jié)構(gòu)填料板具有的結(jié)構(gòu)可使底部區(qū)中板間的氣流阻力低于充填區(qū)中板間的氣流阻力。
本發(fā)明的另一方面是氣和液逆流流動(dòng)的方法，該方法包括將液體向下和氣體向上流過(guò)包括許多限定段層高度垂直取向的結(jié)構(gòu)填料板，所述的段具有一個(gè)包括占段高下部至多50％的底部區(qū)和至少包括段高其余部分的充填區(qū)，并可以在低于氣體通過(guò)充填區(qū)的氣流阻力的條件下將氣體通過(guò)底部區(qū)。
本文中所用的術(shù)語(yǔ)″柱″是指蒸餾或分餾柱或區(qū)，即，液相和汽相在其中逆流接觸(例如通過(guò)汽相和液相在填料元件上接觸)實(shí)現(xiàn)分離流體混合物目的的接觸柱或區(qū)。有關(guān)蒸餾柱的進(jìn)一步討論可參閱McGraw-Hill Book Company，New York出版，R.H.Perry and C.H.Chilton主編的《Chemical Engineers’Handbook》(第5板)中第13章，B.D.Smith等人編著的《Distillation》第13-3頁(yè)″The Continuous Distillation Process″。汽和液接觸分離過(guò)程取決于組分的蒸氣壓差。高蒸氣壓(或易揮發(fā)或低沸點(diǎn))的組分趨向于濃集在汽相，而低蒸氣壓的組分(或不易揮發(fā)或高沸點(diǎn))則趨向于濃集在液相中。蒸餾是這樣一種分離過(guò)程，借助加熱液體混合物可將揮發(fā)組分濃集在汽相中，而不易揮發(fā)的組分則濃集在液相中。部分冷凝是這樣一種分離過(guò)程，借助冷卻蒸氣混合物可將揮發(fā)組分濃集在汽相中，而不易揮發(fā)的組分則濃集在液相中。精餾或連續(xù)蒸餾是通過(guò)將逆流處理汽相和液相而產(chǎn)生的接續(xù)部分汽化和冷凝組合在一起的分離過(guò)程。汽相和液相的逆流接觸可以是絕熱的或非絕熱的，且可包括相與相間積分的(分段的)或微分的(連續(xù)的)接觸。利用精餾原理分離混合物的分離過(guò)程的裝置常可互換地稱之為精餾柱、蒸餾柱或分餾柱。低溫精餾是至少部分在低于150°K的溫度下進(jìn)行的精餾過(guò)程。
本文中所用的術(shù)語(yǔ)″填料″是指任一種用作柱內(nèi)構(gòu)件的預(yù)定結(jié)構(gòu)、尺寸和形狀的實(shí)心體或空心體，用以為液體提供表面積創(chuàng)造條件，使得在兩相逆流流動(dòng)的過(guò)程中可在液-汽界面上傳質(zhì)。
本文中所用的術(shù)語(yǔ)″HETP″是指在此高度范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)組分變化的填料高度，它相當(dāng)于通過(guò)理論塔板而得到的組分變化。
本文中所用的術(shù)語(yǔ)″理論塔板″是指汽和液之間的接觸過(guò)程，在此過(guò)程，排出的汽流和液流處于平衡。
本文中所用的術(shù)語(yǔ)″結(jié)構(gòu)填料″是指每個(gè)構(gòu)件相互間和相對(duì)于柱軸具有特定取向的填料。結(jié)構(gòu)填料的實(shí)例公開(kāi)在美國(guó)專利第4,186,159號(hào)(Huber等人)、美國(guó)專利第4,296,050號(hào)(Meier等人)、美國(guó)專利第4,929,388號(hào)(Lockett等人)以及美國(guó)專利第5,132,056號(hào)(Lockett等人)中。
本文中所用的術(shù)語(yǔ)″氣流阻力″是指每單位填料高度上氣體所經(jīng)受的壓力降，可用例如mbar/m(毫巴/米)表示。
本文中所用的術(shù)語(yǔ)″段高″是指有垂直取向的板所組成的填料段或單元的高度。該高度是蒸氣進(jìn)入填料單元的水平面與該蒸氣排出填料單元水平面之間的差距。每一填料單元可稱為″塊″，重疊的塊構(gòu)成填料柱。


圖1-5表示一般的結(jié)構(gòu)填料的特征，用以更好地說(shuō)明本發(fā)明的新型結(jié)構(gòu)填料的設(shè)計(jì)及其在柱內(nèi)的應(yīng)用。
圖6-14詳細(xì)說(shuō)明了本發(fā)明的幾種不同的實(shí)施方案。
圖15和16以圖表示出了使用本發(fā)明和未使用本發(fā)明時(shí)所得的結(jié)果，用以詳細(xì)說(shuō)明使用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
概括而言，本發(fā)明包括以下發(fā)現(xiàn)，當(dāng)在精餾系統(tǒng)中使用時(shí)，如果結(jié)構(gòu)填料段底部區(qū)中的氣流阻力低于結(jié)構(gòu)填料段主要部分所經(jīng)受的阻力，那么，結(jié)構(gòu)填料的容量可以顯著地提高。即，伴隨著氣體或蒸氣進(jìn)入結(jié)構(gòu)填料段或塊而產(chǎn)生的壓力降將會(huì)低于如果在該底部區(qū)中的結(jié)構(gòu)填料的結(jié)構(gòu)與該結(jié)構(gòu)填料段上部的結(jié)構(gòu)相同時(shí)必然會(huì)經(jīng)受到的壓力降。在達(dá)到上升氣流阻礙液體向下流過(guò)結(jié)構(gòu)填料段從而到達(dá)液泛狀態(tài)的液泛點(diǎn)之前，氣流阻力的局部降低，能夠增加向上流過(guò)結(jié)構(gòu)填料段的氣流或汽流。由于增加了結(jié)構(gòu)填料段的容量，任一種給定的分離過(guò)程均可使用較少的結(jié)構(gòu)填料，從而能降低分離費(fèi)用。
本發(fā)明可用于能使用結(jié)構(gòu)填料的任一種蒸餾、吸收或汽提過(guò)程。特別有利的用途是用于低溫精餾，例如用于低溫精餾空氣制成氮、氧和/或氬組分。其它實(shí)用的蒸餾過(guò)程的實(shí)例包括石油分餾、烴分離以及醇蒸餾。
現(xiàn)將參照附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
蒸餾柱廣泛地用于工業(yè)中的各種分離過(guò)程。在過(guò)去的十年中，結(jié)構(gòu)填料已成為選擇的核心，這是由于與常規(guī)的蒸餾盤(pán)或無(wú)規(guī)填料相比，結(jié)構(gòu)填料的壓力降較低和傳質(zhì)效率較高。
結(jié)構(gòu)填料包括如圖1所示的具有相對(duì)于垂直軸成一定角度的波紋的垂直取向的板。如圖2所示，相鄰板按波紋的方向相反地排列。填料分層裝在柱中，層高通常為6-12英寸。如圖3所示，相鄰層環(huán)繞垂直軸旋轉(zhuǎn)以增強(qiáng)混合。在小型柱中，每一層可包括用貫穿所有板的桿將一塊塊的板固定在一起的填料段或塊。在大型柱中，每一填料層可由裝配在一起，裝滿容器截面的一些段組成。圖4所示為單段的層和有10段的一層。完整的填充床包括多層填料，其層數(shù)根據(jù)完成分離過(guò)程所需的填料高度決定。圖5所示為通過(guò)圖3中以XX符號(hào)標(biāo)志的填料的視圖，與波紋相對(duì)于垂直軸的相同角度傾斜。波紋的特征以卷曲高度h和底部長(zhǎng)度b表述。圖中所示的波紋形狀為尖形(鋸齒形)，然而，也可以是圓形(正弦波形)。板與板沿著圖5中以A標(biāo)志的波紋的波峰和波谷的接觸點(diǎn)相互接觸。
雖然所有波紋板結(jié)構(gòu)填料均具有上述的特點(diǎn)，然而在工業(yè)上還可得到許多變型。這些變型包括填料板的使用和孔眼的尺寸以及施加到板上的表面結(jié)構(gòu)類型。填料板可按比表面積(單位體積的表面積)的特征制成不同的尺寸。改變卷曲高度h和底部長(zhǎng)度b可以得到不同的尺寸。例如，減小卷曲高度可以增加每單位體積的表面積。使用比表面積較大的填料可降低給定分離過(guò)程所需的填料高度，但是這會(huì)降低容許的流速，因而需要較大的截面供流體流動(dòng)。
填料的高度根據(jù)所需的平衡級(jí)數(shù)和理論塔板當(dāng)量高度(HETP)的乘積計(jì)算。HETP是傳質(zhì)效率的度量。柱的截面積主要由蒸氣和液體的流率和密度決定。通常，柱是按在所述液泛點(diǎn)流速的80-90％下操作而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。液泛點(diǎn)可認(rèn)是在柱可以操作的固定液體流速下的最大蒸氣流速。事實(shí)上，當(dāng)蒸氣負(fù)載達(dá)到使液體不再能夠在重力下逆著蒸氣逆流流動(dòng)時(shí)，就會(huì)發(fā)生液泛。通常，比表面積較大的填料具有較低的液泛點(diǎn)，因?yàn)榭晒┌彘g流動(dòng)的尺寸較小。
本發(fā)明包括已成形的結(jié)構(gòu)填料段，該結(jié)構(gòu)填料段可降低伴隨著蒸氣進(jìn)入填料段而產(chǎn)生的壓力降，從而易于使液體從段中通過(guò)。流過(guò)結(jié)構(gòu)填料段的氣體和蒸氣的措詞在本文中同義地使用。通過(guò)將每一段的底部區(qū)中的結(jié)構(gòu)填料板成形可以減小壓力降，該底部區(qū)的高度為h的0.1-20倍(圖6中用L區(qū)表示)，這樣，底部區(qū)L的幾何尺寸不同于充填區(qū)(圖6中用U表示)的尺寸，充填區(qū)被規(guī)定為底部區(qū)上部的區(qū)。圖6中所示為圓柱形的塊或段，但是，任一種形狀的塊均可供本發(fā)明使用。底部區(qū)L可以包括結(jié)構(gòu)填料塊或段高度H下部50％，優(yōu)選包括該高度H下部5％，最優(yōu)選包括該高度H下部2.5％。
能夠使底部區(qū)中的氣流阻力小于充填區(qū)的氣流阻力的不同構(gòu)形的結(jié)構(gòu)填料，均可用于實(shí)施本發(fā)明。這些構(gòu)形可以分別使用或組合在一起使用，現(xiàn)將四種實(shí)例列出如下(i)使底部區(qū)中的水力半徑Rh大于充填區(qū)中的水力半徑，優(yōu)選為充填區(qū)中水力半徑的1.1倍，其中，Rh由下式給出Rh＝A/S式中，A為水平面上通過(guò)填料的截面積，S為潤(rùn)濕周邊。
(ii)使底部區(qū)中的卷曲高度小于充填區(qū)的卷曲高度，優(yōu)選小于充填區(qū)卷曲高度的90％。
(iii)使底部區(qū)的波紋更陡斜，優(yōu)選底部區(qū)的波紋比填料充填區(qū)的波紋陡至少5度。
(iv)使底部區(qū)中填料的部分開(kāi)孔面積大于填料段的充填區(qū)中的部分開(kāi)孔面積，優(yōu)選大于20％或更大?！宀糠珠_(kāi)孔面積″指的是在單位面積的金屬板上例如通過(guò)沖孔的辦法將金屬?gòu)脑摪迳铣サ慕饘侔宓拿娣e。
在上述四種構(gòu)形中，段的底部區(qū)的結(jié)構(gòu)填料不同于段的充填區(qū)的結(jié)構(gòu)填料構(gòu)形，因而可使底部區(qū)中的氣流阻力小于充填區(qū)的氣流阻力，這些情況將在下面包括對(duì)一些具體的實(shí)施方案一起加以詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1-4所示的結(jié)構(gòu)填料包括垂直重疊并且通常用一根或多根桿穿過(guò)填料連接加工成段的一些波紋板。這些段的高度通常為6-12英寸。填料層等于段高，延伸到通常為圓形的整個(gè)柱的截面上。在常規(guī)的實(shí)踐中，填料板的高度基本上是均勻的，并具有筆直的切割邊，因此，每一段或塊的底部和頂部基本上都是平的。填料塊采取一塊重疊在另一塊上。
圖7所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的側(cè)視圖。在該實(shí)施方案中構(gòu)成段的板被切割成所需的長(zhǎng)度，然后按垂直方向交錯(cuò)地放置在一起構(gòu)成塊。按照這種方式，一半的板延伸到段的底部，而另一種半則延伸到段的頂部。即，底部區(qū)中第一組的許多結(jié)構(gòu)填料板按交替的順序延伸到第二組的許多結(jié)構(gòu)填料板的邊沿之外。除了充填區(qū)上部交錯(cuò)的部分的之外，這種交錯(cuò)排列能有效地使底部區(qū)中的水力半徑Rh比充填區(qū)的水力半徑增加一倍。交錯(cuò)高度h6在0.1h-20h的范圍內(nèi)，優(yōu)選在0.5h-2h的范圍內(nèi)。最佳化的值取決于具體的應(yīng)用。增加交錯(cuò)高度有助于提高液泛點(diǎn)。偏離上述值會(huì)使底部區(qū)的比表面積減小，從而降低填料的承載能力。后者極大程度地取決于結(jié)構(gòu)的材料、填料的比表面積、板的厚度以及填料頂部支承柱內(nèi)構(gòu)件可能需要的要求。
另一個(gè)交錯(cuò)實(shí)施方案包括切割結(jié)構(gòu)填料板，使其中一半的高度降低。然后，如圖8所示，將這些板重疊起來(lái)。圖8所示的實(shí)施方案是本發(fā)明特別優(yōu)選的實(shí)施方案。交錯(cuò)度h6與圖7所示的實(shí)施方案類似。在該實(shí)施方案中，填料的頂部是平的，而在前述的實(shí)施方案中其頂部是交錯(cuò)的。圖8中所示的這種交錯(cuò)排列可以有效地使底部區(qū)中的水力半徑Rh比充填區(qū)的水力半徑增加一倍。
減小伴隨著氣體進(jìn)入填料塊而產(chǎn)生的壓力降的另一種方法是設(shè)計(jì)成迂回較少的氣體流動(dòng)路徑。這可通過(guò)減少相鄰板間接觸點(diǎn)(圖5中用A表示)的數(shù)目，從而增大結(jié)構(gòu)的開(kāi)度并增加更垂直的流動(dòng)路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣，相對(duì)于未改進(jìn)的填料而言可以降低氣體的流速和路徑的長(zhǎng)度。該實(shí)施方案的實(shí)例示于圖9-11。圖9所示為填料的正視圖和側(cè)視圖，所有的板具有壓平的底部。圖10所示為具有波紋且其底部的卷曲高度減小的填料透視圖和側(cè)視圖。
圖11是用以說(shuō)明一個(gè)實(shí)施方案的透視圖和正視圖，其中，底部區(qū)具有相同的卷曲高度，但其波紋的角度更陡。這可降低實(shí)際的氣流速度，從而可減小填料的氣體區(qū)中的壓力降。
圖12-14說(shuō)明了一些實(shí)施方案，其中，材料的部分開(kāi)孔面積顯著地大于填料的充填區(qū)的部分開(kāi)孔面積，優(yōu)選至少大于20％。這可通過(guò)增大孔眼、開(kāi)氣窗、刻槽或狹縫來(lái)實(shí)現(xiàn)。上述所有的措施可以讓蒸氣通過(guò)，從而使蒸氣能較垂直地流動(dòng)，并使底部區(qū)的壓力降低于充填區(qū)的壓力降。
圖15和16提供了一些數(shù)據(jù)用以舉例說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)勝過(guò)常規(guī)的結(jié)構(gòu)填料裝置，同時(shí)，將結(jié)構(gòu)填料段或塊彼此隔開(kāi)時(shí)所得的試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)施本發(fā)明所得的驚人結(jié)果進(jìn)行了比較。使用3塊填料在12英寸的玻璃柱中所進(jìn)行的試驗(yàn)工作證實(shí)了隔開(kāi)塊的無(wú)效性和本發(fā)明的有效性。每塊的高度約為11英寸，直徑約為11.75英寸。每一塊構(gòu)成柱的一層。在這些試驗(yàn)中，在每分鐘7.4加侖(gpm)固定的水負(fù)載和不同的空氣流量下，通過(guò)測(cè)定床層的壓力降測(cè)試了各種填料的容量。圖15和16示出了具有比表面積約為500m2/m3的填料的結(jié)果。該結(jié)果以床層的壓力梯度與空氣的容量因子Cv的關(guān)系表示，Cv的定義為Cv=UgρgρL-ρg]]>式中，Ug是基于柱截面積的空氣的表觀速度(ft/s)ρL是水的密度(1b/ft3)ρg是空氣的密度(1b/ft3)實(shí)例1表示按常規(guī)的方式重疊的未改進(jìn)的原填料床上的壓力降。實(shí)例2-4表示塊間水平間隔分別為1h、2h和3h的床層壓力梯度。該間隔是利用可以在塊間的間隔中供氣體流動(dòng)的開(kāi)口面積大于95％的4塊金屬隔板得到的。實(shí)例5表示用交錯(cuò)排列的0.8-1.2倍于圖7中卷曲高度h為0.26英寸的填料板的床層壓力降。在所有的實(shí)例中，壓力梯度的取值為床層壓力降除以未改進(jìn)的原填料的高度。壓力降與容量因子數(shù)據(jù)的表格用以表示結(jié)構(gòu)填料的特征。壓力降的增長(zhǎng)速率隨空氣流量的增加而增加。在每英尺約0.5英寸水下，由于液體滯流量的急劇增加，壓力降開(kāi)始快速地增大。這表明加載開(kāi)始。液泛點(diǎn)通常定義為在每英尺1-2英寸水的壓力降下發(fā)生。
參照?qǐng)D15，在塊間無(wú)間隔的常規(guī)的實(shí)例(實(shí)例1)與有間隔的實(shí)例(實(shí)例2、3和4)之間沒(méi)有察覺(jué)到明顯的差別。相反，如圖16(實(shí)例5)所示，本發(fā)明交錯(cuò)排列的填料段在容量上卻引人注目地增加了約17％。該容量的增高是由于所采用的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不能提供足夠的空氣流充滿填料所致。在整個(gè)空氣流量的范圍內(nèi)，壓力降始終低于常規(guī)的填料。在壓力降為每英尺0.45英寸水時(shí)，本發(fā)明底部區(qū)中不同長(zhǎng)度(即交錯(cuò)排列)的交替結(jié)構(gòu)填料板的填料段與常規(guī)填料的值0.195英尺/秒比較具有Cv為0.23英尺/秒。這表明其容量增加了17％。
另一組試驗(yàn)是用比表面積(約為800m2/m3)較高的填料進(jìn)行的。在這些試驗(yàn)中，首先試驗(yàn)了常規(guī)的填料。然后用塊底部(在相當(dāng)于卷曲高度5倍的底部處是壓平的)的一些板進(jìn)行第二組試驗(yàn)。在這個(gè)實(shí)例中，觀察到底部壓平的塊的容量高于常規(guī)塊的容量。這可由下述事實(shí)說(shuō)明當(dāng)空氣速率增大時(shí)，除了底部壓平的塊之外，在所有的塊上都出現(xiàn)液體環(huán)繞周邊顯著積累。
在本發(fā)明的實(shí)施中，可以預(yù)期結(jié)構(gòu)填料段的底部區(qū)中的氣流阻力會(huì)比結(jié)構(gòu)填料段的充填區(qū)中的氣流阻力至少低10％，優(yōu)選至少低于20％。
雖然本文所述的有關(guān)底部區(qū)和充填區(qū)的條件和配置最好都能出現(xiàn)在相應(yīng)的區(qū)中，然而，特定的條件和配置可能只出現(xiàn)在上述相應(yīng)區(qū)的一些部分中。
雖然本發(fā)明參照一些優(yōu)選的實(shí)施方案作了詳細(xì)的說(shuō)明，然而，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，在權(quán)利要求的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)本發(fā)明尚有一些其它的實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)構(gòu)填料段，該結(jié)構(gòu)填料段包括許多限定段層高度垂直取向的結(jié)構(gòu)填料板，所述的段具有一個(gè)包括占段高下部至多50％的底部區(qū)和至少包括段高其余部分的充填區(qū)，其中，底部區(qū)中的結(jié)構(gòu)填料板具有的結(jié)構(gòu)可使底部區(qū)中板間的氣流阻力低于充填區(qū)中板間的氣流阻力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)填料段，其中，底部區(qū)的水力半徑大于充填區(qū)的水力半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的結(jié)構(gòu)填料段，其中，底部區(qū)中第一組的許多結(jié)構(gòu)填料板按交替的順序延伸到第二組的許多結(jié)構(gòu)填料板的邊沿之外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)填料段，其中，底部區(qū)中結(jié)構(gòu)填料的卷曲高度小于充填區(qū)中結(jié)構(gòu)填料板的卷曲高度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)填料段，其中，結(jié)構(gòu)填料板具有波紋，其特征在于底部區(qū)的波紋比填料充填區(qū)的波紋陡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)填料段，其中，底部區(qū)中填料段的部分開(kāi)孔面積大于充填區(qū)中填料段的部分開(kāi)孔面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的結(jié)構(gòu)填料段，其中，底部區(qū)的填料板含有孔眼。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的結(jié)構(gòu)填料段，其中，底部區(qū)的填料板具有鋸齒形的邊緣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)填料段，其中，充填區(qū)包括段高的其余所有部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)填料段，其中，底部區(qū)包括段高下部的5％。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的結(jié)構(gòu)填料段，其中，底部區(qū)包括段高下部的2.5％。
12.一種氣和液逆流流動(dòng)的方法，該方法包括將液體向下和氣體向上流過(guò)包括許多限定段層高度垂直取向的結(jié)構(gòu)填料板，所述的段具有一個(gè)包括占段高下部至多50％的底部區(qū)和至少包括段高其余部分的充填區(qū)，并可以在低于氣體通過(guò)充填區(qū)的氣流阻力的條件下將氣體通過(guò)底部區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，當(dāng)在柱中進(jìn)行低溫精餾時(shí)可發(fā)生氣體和液體的逆流流動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中，向上流過(guò)結(jié)構(gòu)填料段的氣體包括由氮、氧和氬組成的至少兩種組分，而向下流過(guò)結(jié)構(gòu)填料段的液體包括包括由氮、氧和氬組成的至少兩種組分。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，氣體流過(guò)底部區(qū)的氣流阻力比氣體流過(guò)充填區(qū)的氣流阻力至少低10％。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，底部區(qū)包括段高下部的5％。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，底部區(qū)包括段高下部的2.5％。
18.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，充填區(qū)包括段高的其余所有部分。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種安裝在段或塊中的高容量結(jié)構(gòu)填料，其中，在段中底部區(qū)的填料成型不同于充填區(qū)中的結(jié)構(gòu)填料，這樣，可使底部區(qū)中填料板間的氣流阻力低于充填區(qū)中板間的氣流阻力。
文檔編號(hào)B01J19/32GK1131056SQ9511723
公開(kāi)日1996年9月18日 申請(qǐng)日期1995年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月4日
發(fā)明者J·F·比林漢, M·J·洛凱 申請(qǐng)人:普拉塞爾技術(shù)有限公司