[发明专利]可使每级停留时间相等的多级塔中的新型分配和收集系统

说明书

技术领域

本发明涉及在多级塔内部的新型分配和收集流体的装置，所述多级塔使用 上述流体在被称为颗粒介质的固体微粒介质中的流动。

人们把由按照基本垂直的轴布置的多个塔板(pateau)构成的塔称为多级塔， 每一个塔板(所谓“支持塔板”)支持一个固体颗粒床，并且使在该塔中使用的一 个或多个流体串联地穿过的所述连续的不同的床。穿过所述连续的床的流体被 称为主流体，以便区别于其他流体，所谓“次要流体”，其可通过一般位于两个 连续床之间的并被称为“分配塔板”的塔板被加到主流体中。

每个床一般由位于所述床上游的分配塔板供料。

在下文中，当简略地说到塔板时，指的是分配塔板(plateau distributeur)。

分配塔板典型地由流体引导或收集的网络(所谓“分配网络”)和一个或几个 用于使通过分配网络注入或取出的流体与主流体混合的混合室组成。

背景技术

在反应器类型或分离塔类型的多级方法中，所使用的分配装置可以有多种 功能，如在所述塔的任意一个水平面，在该反应器或该塔中使流体流量注入或 取出。一般地期望这种注入或取出功能在塔截面的不同扇形之间以均衡的方式 来实现。

事实上，该塔的截面一般地被分成一定数目的扇形(secteur)或小板 (panneaux)，每个扇形应该以与其它扇区相比以均匀的方式进行灌溉。这需要利 用特定几何形状的分配器，能够到达每个扇形，并在每个扇形上释放(或提取) 大致上相等的流量(如果它们有相等的面积的话)。若这些扇形有不同的面积，被 注入或提取的流量是大致上与相关扇形的面积成比例的。

所述塔板还完成使在该塔中的主流和由所述网络注入的一个或多个次流混 合的功能，以便用浓度均匀的流体向下游的塔板给料。关于通过多级塔吸附作 用、色谱法类或模拟移动床(LMS)的分离方法，专利WO 2006/027118A1， US2006/0108274A1，EP0074815，FR9309593提供了分配塔板的结构示例。

在塔板上进行的分配网络用有限数量的注入点向所述塔板给料。考虑到塔 板被分成小板，一般地采用每块小板一个注入点，但是每块小板两个或三个点 也是同样可完美地使用。

对这些小板一般地进行设计以便有利于来自上层床的主流和通过分配网络 注入的次流之间的混合。为此，所述小板在其表面积的小部分开孔，这样使得 主流在该小板中的网络注入点附近流动。这样，主要的和次要的两个流在被再 分配到小板的整个(或几乎整个)表面之前被混合。

收集从在所述塔板上游的床出来的流(flux)，接着把这个流再分配到该塔板 的截面上是应该产生最小轴向分散的操作，以便保证流动尽可能接近活塞型流 动。关于模拟移动床(LMS)的分离方法，这是特别重要的。由该塔板引起的轴向 分散大部分地是由于在收集和再分配区域中的停留时间的分布造成的。在塔板 中的流体路线(ligne fluide)的停留时间事实上主要地取决于该塔板上的所述路线 的入口和出口位置，如下面所解释的那样。

与固定床中稳定的流动相反，在固定床人们寻求穿过颗粒介质的活塞型流 动，不必担心在床入口的分配装置或床出口的收集装置中的流动性质，在本发 明中的所研究的流动中，重要的是寻求在颗粒介中以及穿过分配和收集装置时 一样好的活塞型流动。在LMS的吸附方法中，物种通过其穿过颗粒床(或吸附 剂)进行分离，但是任何在床外面的与活塞型流动的偏离都往往重新混合这些物 种，并因而损害分离性能。

一种限制由所述塔板造成的分散的方法是，利用分为大量扇形或小板，和 因此在所述塔板上具有的大量的网络给料点。这能够最小化从离开小板的开孔 直至固体颗粒床的不同的扇形流体所经过的距离，因而使由所述塔板造成的分 散最小化。这个解决方案造成所述塔板的制造成本的提高。

附图说明

图1A，按照现有技术，表示塔板被分成为子午线型小板(panneaux méridiens)。

图1B，按照现有技术，示意地表示分配塔板的子午线型小板。

图2A，按照本发明，为配备了置于收集折流塔板下面的挡板的子午线型小 板的剖面表示。

图2B，按照本发明，为配备了置于收集折流板上面的挡板的子午线型小板 的剖面表示。

图3A举例说明当使用了按照现有技术的小板时流体在颗粒床中的流动。