蒸留塔内部

蒸留塔 内部機器は大きく2つに分類される：このブログでは、トレイタイプとパッキングタイプの内部装置について説明した。蒸留塔で最も一般的に使用される気液接触器は3種類のクロスフロートレイです。クロスフロー型では、液体はトレイを横切って流れ、蒸気はプレートを通って上昇します。流れた液体はダウンカマーを介してプレートからプレートへと移動する。液体の一定レベルは出口堰によってプレート上に保持される。

1.バブルキャップトレイ
バブルキャップトレイは、各穴にライザーまたはチムニーが取り付けられ、ライザーを覆うキャップがある。キャップは、ライザーとキャップの間に隙間ができるように取り付けられ、蒸気が通過できるようになっている。蒸気は煙突を通って上昇し、キャップによって下方に導かれ、最終的にキャップのスロットを通って排出され、最終的にトレイ上の液体を通って泡立つ。

2.ふるいトレイ
シーブプレートは最もシンプルなクロスフロープレートです。トレイには丸い小さな穴が開いており、トレイデッキには穴（⅛～1インチ）が開いている。蒸気はトレー床の小さな穴を通って上昇し、かなり均一な方法で液体の中を泡立つ。その後、液体は堰を越えてトレーの床を流れ、ダウンカマーを通って下のトレーに流れます。

トレイの穴はマルチオリフィス効果を与える。蒸気速度により、液体は穴を通って流れ落ちない。液体の流れは、ダウンカマーと堰によって塔を下り、プレートの側面にあるオーバーフロー装置へと運ばれる。

シーブプレートでは、気体の上向流作用によって液体がシーブトレイの孔を通過するのが妨げられる。したがって、気体の流量が少ないと、液体の一部または全部が孔を通って排出され、実質的に接触ゾーンの一部をバイパスすることが可能である。この現象はウィーピングと呼ばれる。

トレイの機能は、蒸気と液体を混ぜ合わせて泡を形成することである。蒸気はトレーのふるい穴から泡立ち、そこで蒸気と液体が密接に接触する。トレイ上の液体は、蒸気と液体の混合物であり、泡または泡の形をしている。この泡は、トレイ上とダウンカマー内で蒸気と液体に分離しなければならない。もし泡がダウンカマーから下のトレイに素早く排出されない場合、泡状の液体は上のトレイに逆流する。これをフラッディングと言います。

3.バルブトレイ
バルブトレイの開口部は、蒸気の流れに応じて調整される昇降可能なキャップで覆われている。トレーのバルブやキャップは、蒸気速度が低いときには閉じられ、トレーから液体が下に移動するのを阻止する。ベーパーレートが高くなると、バルブが持ち上がり、ベーパーフローの開口面積も大きくなる。

バルブトレイでは、開口部を蒸気の流れによって変化させることができるため、トレイは高い分離効率と大きな柔軟性をもって、広い流量範囲で作動することができる。その柔軟性とリーズナブルな価格から、バルブトレイはバブルキャップトレイに取って代わる傾向にある。

バルブプレートは、ガス流量が少なくなるにつれてバルブが閉じる傾向があるため、この排出、すなわち「ウィーピング」を最小限に抑えるように設計されており、プレート全体の動的圧力バランスを維持するために、オリフィスの総面積が変化する。

トレイのバルブは固定式と可動式がある。固定式のバルブは常時開いているが、可動式のバルブはトレーの穴から流れ出る蒸気に応じて調節される。

上記は蒸留の内部構造の紹介です。より詳しい情報をお知りになりたい方は、天台までお問い合わせください。