專利名稱：?jiǎn)为?dú)注入和/或排放流體的分配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種縮寫為DME的裝置及方法，用于對(duì)含至少一種主流體和至少兩種其它的輔助流體的數(shù)種流體進(jìn)行分配、混合、添加和/或排放。
該裝置和方法特別適用于氣體，液體或臨界狀態(tài)的流體的色層分離領(lǐng)域。
當(dāng)用蒸餾的分離方法無(wú)效時(shí)，通常借助于模擬流化床系統(tǒng)分離含有幾種不同的化學(xué)的化合物的物質(zhì)或含有異構(gòu)體的物質(zhì)是可能的。
按照本發(fā)明的裝置(下文簡(jiǎn)稱DME)最好配置在有幾個(gè)顆粒固體床的柱中，如置于這些床的二個(gè)床之間。它們的具體作用是在柱的整個(gè)截面分布或收集，加入或排出任意流體。有利的是，可以將幾個(gè)本發(fā)明的DME裝置分布在一個(gè)柱中。
色層分離法通常使用數(shù)種流體在色層分離柱中環(huán)流，為了與主流體或待分離的物質(zhì)相區(qū)別，該幾種流體稱為輔助流體。
這些輔助流體可是不同種類的，并且可從柱中排除或在DME處注入柱中。
當(dāng)公共注入和/或排出環(huán)路用于各種輔助流體時(shí)，由于一種流體可以與另一種流體接觸，這種流體性質(zhì)的不同會(huì)導(dǎo)致污染的危險(xiǎn)，從而要添加清洗操作。
此外，色層分離期間，尤其是在排放第一流體操作結(jié)束時(shí)，會(huì)留下一些該流體的殘留物，在注入或排出輔助流體前，需要消除這些殘留物。
為此，要有一個(gè)從柱中排除這種殘余物的預(yù)操作。
通常對(duì)于凈化和/或排放環(huán)路的清洗操作，使在柱中采用的工藝步驟復(fù)雜化，并使成本增加，而且降低了它的效率。
此外，在一些方法中，使在床中環(huán)流的流體的分配或收集盡可能均勻是很重要的。
尤其是在通常的以模擬逆流操作的模擬流化床的色層分離領(lǐng)域中，大多數(shù)情況下，具有多個(gè)大直徑或大截面的組合柱和多個(gè)分離步驟，為了確保主流體(A)被盡可能均勻地收集、分布和/或除去一個(gè)或幾個(gè)輔助流體，以及在該DME中形成的混合物被重新分配，必須在每個(gè)分離步驟之間有一個(gè)DME。
因此，非常重要的是通過(guò)一種活塞式流使該柱中的主流體盡可能均勻地傳布。達(dá)到這種要求的方法之一，在多種流體進(jìn)入混合室之前使在各種流動(dòng)流體的流動(dòng)系統(tǒng)之間或各流體顆粒之間的輸送時(shí)間的差別縮小。這是因?yàn)?，這些流體系統(tǒng)由于它們?cè)谥鶅?nèi)環(huán)路路徑的位置不同，決定它們有不同的路徑長(zhǎng)度和輸送時(shí)間，例如，這種路徑是以柱的軸線(或該柱的一個(gè)壁)和混合室的位置為基準(zhǔn)的，尤其是通過(guò)該室的孔時(shí)，更是如此。
例如，當(dāng)混合室大致配置于柱的中心時(shí)，且鄰近該柱的中心軸線的孔處時(shí)，用于接近該外殼的外壁的流體環(huán)行管路的輸送時(shí)間要長(zhǎng)于靠近該柱中心流體環(huán)行系統(tǒng)的輸送時(shí)間。
傳布時(shí)間的這些差別使液流系統(tǒng)或混合室內(nèi)的流體系統(tǒng)的終端偏移，這使在主流體的輸送前端的平面內(nèi)產(chǎn)生攏動(dòng)，輸送時(shí)間的不均勻性會(huì)影響在混合室內(nèi)的混合質(zhì)量，并會(huì)干擾各種主流體擴(kuò)散流以活塞流形式推進(jìn)或傳播。
在現(xiàn)有出版物中公開(kāi)的或在一般化學(xué)，實(shí)驗(yàn)室或大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中使用的分配器系統(tǒng)或DMEs中，Amicon公司提供了一種DME，該DME有一能以較小死容積正確分布主流體的中央擋板-分配系統(tǒng)，但是，它們即沒(méi)有添加或除去輔助流體的裝置，也沒(méi)有最佳地混合主流體與輔助流體的裝置。
但是，中央擋板系統(tǒng)導(dǎo)致主流體的徑向分配的某些攏動(dòng)。而且，由于分配器中相對(duì)小的中央收集點(diǎn)處的高流速，使壓力降相對(duì)較大。
應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，術(shù)語(yǔ)“上游”和“下游”是相對(duì)于主流體在顆粒固體床內(nèi)循環(huán)并通過(guò)DME的循環(huán)方向而言的。
美國(guó)專利US 3948775公開(kāi)了一種在有二個(gè)流化床的色層分離柱中使用的DME，在床內(nèi)的主流體(A)在第二床橫向再分配前通過(guò)一個(gè)導(dǎo)管從位于第一床出口處的擱柵的下游處收集，并送至第二床的上游位置和通過(guò)一個(gè)導(dǎo)管將主流體收集在收集擱柵的下游。輔助流體(B)通過(guò)一個(gè)輔助管道加入，并在管路中與主流體混合。混合基本上是在一個(gè)地方進(jìn)行。收集區(qū)與再分配區(qū)由一個(gè)傾斜的液體密封擋板分開(kāi)，因而允許在一小死容積下進(jìn)行圓錐狀式收集。
然而，外側(cè)管路的存在產(chǎn)生了一個(gè)能引起返混現(xiàn)象及附加壓力降的附加死容積。
而且，由于缺少對(duì)稱性，流體橫向分布使大直徑柱內(nèi)產(chǎn)生不良的均化作用。
美國(guó)專利US 3214247中指出包括收集擋板下游的所有主流體，然后將其送入由擋板和用于輔助流體的注入裝置限定的空間內(nèi)。主流體通道在所確定的空間內(nèi)與以橫向噴流形式分布的輔助流體混合，并在其送到第二流化床以前，使得到的混合物再分布在位于擋板以下的空間內(nèi)。由于擋板壁的傾斜形狀，該裝置具有小的“死”容積，而且由于橫向收集使所產(chǎn)生的壓力降相對(duì)適中。
但是，主流體的收集空間，輔助流體注入空間和混合空間并沒(méi)有被嚴(yán)格地限定，從而阻礙了總體控制混合作用。而且，由于混合區(qū)域沒(méi)有確定在中心區(qū)域，故會(huì)在整個(gè)錐形收集和/或再分配部分出現(xiàn)返混現(xiàn)象。
美國(guó)專利US 3723072介紹了一種在一第二流化床內(nèi)重新分布混合物前，在一混合室內(nèi)混合兩種流體的裝置。此裝置配置了一種在該床內(nèi)不是最佳的再分配的，并且不可避免的會(huì)引起入口攏動(dòng)的重新分配的混合物重新分配裝置，這是因?yàn)樵谏戏降牧骰矁?nèi)的主流體系統(tǒng)輸送時(shí)間差值隨著它們相對(duì)于外殼及進(jìn)入混合室的位置而變化。
但是，這些裝置中沒(méi)有一個(gè)介紹或建議對(duì)一種流體采用幾個(gè)專用于一種流體的注入和/或排除環(huán)路，換言之使用一種預(yù)定流體的通道，從而克服了上述缺陷。
“專用于”(dedicated)一詞在本發(fā)明的上、下文中意思為當(dāng)實(shí)現(xiàn)該方法時(shí)，注入和/或排放環(huán)路，僅是一種預(yù)定流體的通道。
本發(fā)明是本申請(qǐng)人的WO 95/03867申請(qǐng)的改進(jìn)，該申請(qǐng)?zhí)岢隽伺渲脦讉€(gè)位于混合室上方的輔助流體的注入和/或排放管路的可能性。當(dāng)在柱中的輔助流體最大數(shù)目是兩個(gè)時(shí)，這種布置是合適的。但是當(dāng)將兩個(gè)以上的輔助流體注入和/或從柱中排出時(shí)，就不太合適了，其原因在于將注入和/或排放室與柱外連接的管道分布過(guò)于復(fù)雜。
而且，在注入和/或排放操作期間，最好，注入和/或排放的流體同時(shí)到達(dá)混合室或各混合室的各處，在其性質(zhì)與被注入和/或排放的流體不同的流體殘留物存在于一個(gè)導(dǎo)管中時(shí)，上述的同時(shí)到達(dá)是不可能的。
但是，這種裝置已證明對(duì)混合一主流體與一輔助流體特別有效，但該裝置對(duì)于縮小DME上游的顆粒固體床內(nèi)的主流體系統(tǒng)的路徑長(zhǎng)度或輸送時(shí)間差，或者在縮小來(lái)自DME的混合系統(tǒng)的差值方面，不是最佳的。
正如已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的是，也是本發(fā)明的目的之一，上述缺點(diǎn)可以通過(guò)使用一種配置有相對(duì)混合室的獨(dú)立的用于注入和/或排放幾種輔助流體的管路來(lái)補(bǔ)救。例如注入和/或排放輔助流體的管路的布置以能為輔助流體提供數(shù)個(gè)注入和/或排放出、入口。
為了縮小在床中循環(huán)的主流體系統(tǒng)的傳播時(shí)間或路徑長(zhǎng)度差，最好將用于收集和/或分配主流體或來(lái)自混合室的混合物的裝置的形式的設(shè)計(jì)應(yīng)能考慮一種流體進(jìn)入柱的起始處即注入處以及它的進(jìn)入混合室的位置。“流體系統(tǒng)(Fluid lines)也可以理解為在顆粒固體流化床中循環(huán)的流體粒子。
本發(fā)明涉及用于分配，混合，注入和、或排放數(shù)種流體的一種裝置即DME流體中的一種是主流體A1，至少有一種第一輔助流體B1及第二輔助流體B2，該裝置具有收集主流體A1的裝置，此收集裝置至少涉及一個(gè)混合室，至少一個(gè)注入和/或排放第一輔助液體B1的環(huán)路及至少一個(gè)注入和/或排放第二輔助液體B2的環(huán)路，這些注入和/或排放環(huán)路借助一個(gè)或多個(gè)孔與混合室連通，該孔允許輔助流體B1及B2進(jìn)，出該混合室，混合室至少有一個(gè)用于主流體A1的進(jìn)入孔，至少一個(gè)用于由各種流體形成的混合物之排放孔，以及用于將來(lái)自混合室的混合物重新分配的裝置，重新分配裝置置于MDE的下游即DME的后面。
其特征在于，注入和/或排放環(huán)路均是獨(dú)立的，并且是沿混合室的至少一個(gè)壁，位于混合室的附近。混合室方向大致與DME的軸線平行。
根據(jù)本發(fā)明的DME的一個(gè)實(shí)施例，分開(kāi)的注入和/或排放管路被置于混合室的同一側(cè)。
例如，各注入和/或排放環(huán)路的配置沿著混合室的一個(gè)外壁。根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，各獨(dú)立的注入和/或排放環(huán)路沿著相對(duì)的兩側(cè)壁配置在混合室的兩側(cè)。
根據(jù)該DME的一個(gè)實(shí)施例，注入和/或排放環(huán)路的數(shù)量至少是四個(gè)。
一個(gè)注入和/或排放環(huán)路至少與一個(gè)注入和/或排放預(yù)備環(huán)路(pre-cricuit)配合作用。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，混合室配置至少一個(gè)如擋板的裝置，擋板上有一個(gè)或多個(gè)允許流體通過(guò)的小孔。以這種方式，該室被分成幾個(gè)混合室即副混合室。
注入和/或排放管路與混合室之間，或一預(yù)注入環(huán)路與混合室之間的連通，推薦借助沿各個(gè)室或環(huán)路壁分布的一個(gè)或多個(gè)孔來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些孔的軸心線相互偏置。
以這種方式使來(lái)自位于一個(gè)壁上的孔的流體不會(huì)沿一個(gè)指定的的路徑穿過(guò)位于另一壁上的孔。
本發(fā)明的裝置可以有一收集裝置和/或重新分配裝置，其形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)能縮小流體在進(jìn)入混合室之前流體系統(tǒng)的傳播時(shí)間差，和/或縮小在混合室后的來(lái)自混合室并到達(dá)位于該混合室下游的某處的輸送時(shí)間差。這里下游某處是顆粒固體床。
收集裝置可有一個(gè)大體上復(fù)蓋整個(gè)DME截面的收集擱柵和/或一收集空間，所述的構(gòu)件中至少一個(gè)的形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)能縮小進(jìn)入混合室和/或重新分配裝置之前的主流體各流動(dòng)體系的傳播時(shí)間之間的差別。重新分配裝置至少有一個(gè)在DME截面上方延伸的重新分配擱柵，至少所說(shuō)構(gòu)件中的一個(gè)的形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)能縮小從混合室中排出的主流體各流動(dòng)體系的傳播時(shí)間之間的差別。
例如，第一注入和/或排放管路具有一個(gè)或多個(gè)配置在第一注入和/或排放環(huán)路與混合室間的公共壁上的孔O1，第二注入和/或排放環(huán)路具有一個(gè)或多個(gè)設(shè)置在此第二管路和混合室之間的公共壁上的孔O2?？譕1，O2的軸線方向的選擇應(yīng)能使穿過(guò)這些孔的流體至少到達(dá)該混合室的壁的一實(shí)體部份。
例如，位于第一(或第二)公共壁上的孔的軸線定向應(yīng)使離開(kāi)該孔的流體流向該混合室第二公共壁(或第一公共壁)的實(shí)體部份。
有利的是，本發(fā)明的DME的各混合室和各注入和/或排放室的幾何形狀的選擇及分布孔的選擇應(yīng)能優(yōu)化混合室的混合功能。
在兩個(gè)相對(duì)壁之間測(cè)量的一混合和/或排放室的寬度可在10-100毫米之間，推薦值在20-60毫米之間，最好在30-50毫米之間。
例如，收集和/或重新分配裝置各自具有一個(gè)收集空間和重新分配空間，這兩個(gè)空間中的一個(gè)至少具有一個(gè)防濺塞一類的構(gòu)件。
例如，對(duì)于相對(duì)于混合和/或排放室配置至少有一個(gè)公共壁和與該室連通的孔的四個(gè)注入和/或排放管路的DME來(lái)說(shuō)，配置在公共壁上的各孔軸線的定向應(yīng)能使流體撞擊所述混合和/或排放室的另一個(gè)壁的實(shí)體部份，所述的另一個(gè)壁不是此混合和/或排放室的公共壁。
該混合和/或排放室也可在其內(nèi)部有一個(gè)促攏動(dòng)裝置。
本發(fā)明還涉及一種用于分配、混合，注入和/或排放數(shù)種流體的裝置，流體之一是主流體A1，另外的流體至少是一種輔助流體B1，該裝置可有收集主流體A1的裝置，該收集裝置于至少一個(gè)混合室相關(guān)。至少一個(gè)用于第一輔助流體B1的注入和/或排放環(huán)路，所述環(huán)路與混合室連通，可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)允許第一輔助流體通入該混合室的孔連通，該混合室有至少一個(gè)出口孔，至少一個(gè)入口孔，以及對(duì)來(lái)自該混合室的流體重新分布的裝置，其特征在于，收集裝置的形狀的設(shè)計(jì)可縮小在流入混合室前，各主流體流動(dòng)系統(tǒng)的傳播時(shí)間之間的差。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明涉及一種用于分配、混合、注入和/或排放幾種流體的裝置，這些流體中至少一種主流體，至少一種第一輔助流體B1和一種第二輔助流體B2。此裝置有收集主流體A1的裝置，此收集裝置通過(guò)位于該混合室第一壁上的一個(gè)或多個(gè)入口Op與至少一個(gè)混合室相關(guān)。
混合室在其第二壁上配有一個(gè)或多個(gè)出口孔Om；至少一個(gè)第一注入和/或排放第一輔助流體B1的環(huán)路；至少一個(gè)第二注入和/或排放第二輔助流體B2的環(huán)路；注入和/或排放環(huán)路中的每一個(gè)均具有與混合室共有的一第一壁及一第二壁，該環(huán)路通過(guò)設(shè)置于每個(gè)公共壁上的一個(gè)或多個(gè)孔O1，O2與混合室連通。
其特征在于，位于第一公共壁(或第二公共壁)上的孔O1，O2的軸線方向的選取應(yīng)能使通過(guò)該孔的流體能到達(dá)混合室壁的一實(shí)體部分。
本發(fā)明還涉及一種允許從至少含有多種可分離的化合物的流體中分離一種物質(zhì)的柱。該柱通過(guò)至少一個(gè)DME分隔開(kāi)的至少一個(gè)第一和第二顆粒固體床，該DME有用于收集待分離物質(zhì)的裝置，該收集裝置至少與一個(gè)混合室，至少一個(gè)用于一第一輔助流體B1的注入和/或排放的第一環(huán)路及至少一個(gè)用于一第二輔助流體注入和/或排放的第二環(huán)路相關(guān)。該注入和/或排放環(huán)路可以借助于允許輔助流體B1，B2出入混合室的一個(gè)或多個(gè)孔與該混合室連通，混合室至少有一個(gè)進(jìn)入孔和出口孔，以及對(duì)來(lái)自該混合室的流體重新分配的裝置。
該柱的特征在于，各注入和/或排放環(huán)路彼此分隔開(kāi)，且沿著混合室的至少一個(gè)壁配置在該混合室附近處，該室壁大致平行于該DME軸線的方向。
根據(jù)一特定的實(shí)施例，該柱至少有一DME，該DME如至少有四個(gè)彼此獨(dú)立的，至少沿著混合室的一個(gè)壁配置的注入和/或排放環(huán)路，該室壁有一大致平行于該柱軸線的方向。
該混合室可以有一個(gè)擋板的裝置，擋板上設(shè)有至少一個(gè)允許流體通過(guò)的孔，該擋板裝置將該混合室分成數(shù)個(gè)副混合室。
本實(shí)施例通過(guò)增加每個(gè)部件內(nèi)的攏動(dòng)特別優(yōu)化了混合功能，這就使該裝置有在擱柵下的更好的收集和/或分配功能，而且，整體的機(jī)械強(qiáng)度也被增強(qiáng)。
例如，收集裝置和/或重新分配裝置形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)能縮小在進(jìn)入混合室之前通過(guò)一顆粒固體床部份的各流體流動(dòng)體系的傳布時(shí)間之間的差。和/或從混合室直到它們進(jìn)入位于該DME下游的第二床的流體系統(tǒng)的傳布時(shí)間均等。
例如，還可以有幾個(gè)沿著一個(gè)或多個(gè)所述柱的截面并排地設(shè)置的DMEs，此DMEs具有如權(quán)利要求1或17或18的特征。
根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例，并排配置數(shù)個(gè)DMEs，而且彼此以足夠容納密封構(gòu)件的空間即間隔分隔開(kāi)，密封構(gòu)件是一個(gè)或多個(gè)密封編織物的結(jié)構(gòu)。
最靠近柱壁的分隔開(kāi)的DMEs和柱壁之間的間隔用密封構(gòu)件填充。
以這種方法，各顆粒固體床以液密方式彼此分隔開(kāi)，各床的顆粒固體不可能穿過(guò)床而進(jìn)入另一床。該密封在保持顆粒固體床的整體性方面特別有效，它們保持如同剛裝進(jìn)去時(shí)那樣。
一旦產(chǎn)生了密封作用，所有在該床內(nèi)流動(dòng)的主流體或液體就完全通過(guò)DME，并接著通過(guò)混合室。不存在不經(jīng)過(guò)混合室從一床進(jìn)入另一個(gè)床的最佳通道。其結(jié)果是使通過(guò)柱截面的主流體流動(dòng)與分布得更好。
當(dāng)柱有多個(gè)DMEs時(shí)，可以裝備至少一個(gè)從柱外到至少一個(gè)專用于一種流體的注入和/或排放室的主流體分配管道，該主管道借助于一支路連接到所述注入和/或排放室中的一個(gè)，該主管道穿過(guò)柱的外壁。
本發(fā)明還涉及一種用于從至少含有數(shù)種可分離的化合物的一流體中至少分離出一種物質(zhì)的柱，該柱有通過(guò)至少一個(gè)具有上述特征之一的(相對(duì)于權(quán)利要求18來(lái)說(shuō))的DME分隔開(kāi)的顆粒固體一第一床和一第二床。
本發(fā)明涉及一種用于從至少含有數(shù)種可分離化合物的流體中至少分離出一種物質(zhì)的柱。該柱有至少一個(gè)或多個(gè)至少具有權(quán)利要求18的特征之一的DMEs分隔開(kāi)的一個(gè)第一和第二顆粒固體床。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該柱有至少一個(gè)大致沿柱的縱軸線配置的支承裝置；
一個(gè)或多個(gè)主梁，主梁與支承裝置連接；一個(gè)或多個(gè)至少具有權(quán)利要求1-16的特征中的一個(gè)的DMEs，DMEs被置于主梁上方，環(huán)繞著支承裝置的任何一個(gè)給定截面處。各DMEs用密封構(gòu)件彼此分隔，被置于第一，二顆粒固體床之間，主梁置于第二顆粒固體床內(nèi)；至少一個(gè)將流體分配(和/或排放)入注入(和/或排放)環(huán)路的主裝置；至少一個(gè)將流體分配(和/或排放)入注入和/或排放)環(huán)路的主裝置；本發(fā)明可以良好地使用于實(shí)現(xiàn)用色層分離物質(zhì)方法的分離。
本發(fā)明的DME提供的優(yōu)點(diǎn)如下獨(dú)立的輔助流體注入和/或除去環(huán)路避免了可能出現(xiàn)污染現(xiàn)象，并避免了從通常為公共管道的管道內(nèi)除去流體殘存物。
適合的收集和/或重新分配裝置的形狀，通過(guò)縮小DME下游或上游的各流體系統(tǒng)的傳布時(shí)間的差別，改善柱中流體前面的傳送，從而得到柱塞型流動(dòng)。
通過(guò)合適地選擇收集空間的形狀縮小死容積。
能干攏在此DME之上游區(qū)域的物質(zhì)分離的返混現(xiàn)象及壓力降，由于適當(dāng)?shù)剡x取通道孔及其分布而被減少。
為主流體通過(guò)柱的循環(huán)提供盡可能最低的壓力降。
位于柱內(nèi)的DME支承裝置的存在，需要時(shí)可增強(qiáng)該組件的機(jī)械強(qiáng)度。
結(jié)合附圖閱讀過(guò)用于介紹而不是限止的說(shuō)明書后，本發(fā)明的方法的其它特征及優(yōu)點(diǎn)就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。
對(duì)附圖介紹下下

圖1、2、3為按照本發(fā)明的有兩個(gè)輔助流體注入和/或排放環(huán)路的DME簡(jiǎn)圖。
圖4、5、6為注入和或排放環(huán)路形成部份的輔助流體注入和/或排放環(huán)路的一種配置圖。
圖7、10示出按照本發(fā)明的DME的兩個(gè)實(shí)例，它們分別有三個(gè)和五個(gè)獨(dú)立的注入和/或排放環(huán)路。
圖8，9示出具有四個(gè)注入和/或排放環(huán)路和與注入和/或排放環(huán)路相關(guān)的布置，以及在其中的混合室被分成兩個(gè)混合副室的一個(gè)實(shí)例的簡(jiǎn)圖。
圖11示出DME的一個(gè)實(shí)施例，在此實(shí)施例中，各輔助流體注入和/或排放管路位于混合室的一側(cè)。
圖12、13、14及15示出按照在柱內(nèi)的室的數(shù)目和位置的注入和/或排放管路的各分布實(shí)例。
圖16、17及18示出對(duì)于大截面柱內(nèi)幾個(gè)DME的布置，提供了通過(guò)支撐DME增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度的裝置。
圖19示出在大截面柱內(nèi)的幾個(gè)DMEs的布置及這些DMEs之間的密封裝置。
圖20，21分別示出一個(gè)有與輔助流體注入和/或排放室有關(guān)的預(yù)備室(prechambers)的DME的頂視圖和剖視圖。
圖22，23及24示出注入和/或排放室及有關(guān)的預(yù)備的不同的交替配置。
圖25示出圖1的一種變型，有一設(shè)定的主流體收集空間，能使在通過(guò)上部床和收集空間之間的這種流體各種管路系統(tǒng)之間輸送時(shí)間差縮小。
圖26、27、28和29示出幾種收集空間的幾何形狀。
圖30、31、32、33和34示出采取不同形狀的預(yù)分配空間。
圖35、36、37及38示出圖7、10和11的DME的收集和預(yù)分配空間的幾何形狀的各替換實(shí)施例。
圖39、40示出圖4、8中描述的DME的實(shí)例。
圖41、42及43示出圖20，22及23中的DME的另一實(shí)施例。
圖44及45示出有用于注入和/或排放室的變化形狀的DME的實(shí)例。
圖46示出設(shè)計(jì)的形狀能達(dá)到最佳混合作用的一混合室的圖1的DME。
圖47示出另一實(shí)施例，在此實(shí)施例中所提供的混合室有幾列使環(huán)行流體至下游的加入孔。
圖48示出與機(jī)械裝置相結(jié)合的本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)例，所述的機(jī)械裝置是位于再分布空間內(nèi)的防濺塞。
圖49，50示出混合室的兩個(gè)實(shí)例，該室二個(gè)壁在位于該裝置下游的至少部分重新分布空間的上方延伸。
圖1示出采用本發(fā)明原理用一給定的DME裝置柱1的一個(gè)實(shí)施例，有一個(gè)孔D，通過(guò)孔D加入主流體A1，位于孔D相對(duì)端的一個(gè)孔E，這二個(gè)孔D和E最好位于按照柱的位置，延著立式柱或水平柱的主軸或縱軸設(shè)置，在該柱內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明，至少由數(shù)碼2和10標(biāo)引的，最初裝載的一第一和一第二顆粒固體床，由至少一個(gè)分配器-混合器-排放器分隔開(kāi)，包括下列構(gòu)件；用于收集在柱內(nèi)循環(huán)的主流體A的裝置，通過(guò)一顆粒固體第一床2在柱內(nèi)循環(huán)，包括一收集擱柵3和收集空間4；一混合室7，有一個(gè)或多個(gè)用來(lái)加入在柱內(nèi)循環(huán)的主流體孔14及至少一個(gè)出口孔17，此孔最好是被標(biāo)定的孔，如在下面會(huì)詳細(xì)說(shuō)明的這些孔可有同的形狀。
兩個(gè)用于注入和/或排放一第一，一第二輔助流體B1和B2的環(huán)路，每個(gè)環(huán)路分別有導(dǎo)入位于鄰近混合室的一個(gè)注入和/或排放室5、6的管道12、13。室5、6通過(guò)各自位于它們與混合室的共有壁5a，5b上的一個(gè)或多個(gè)孔15、16與混合室連通。
用于分配在混合室7內(nèi)產(chǎn)生的，并由位于該混合室下部壁上的出口孔17排出的流體混合物的分布裝置，所述的裝置有一分配空間8和一重新分配擱柵9。出口孔最好是一標(biāo)定的孔。
兩個(gè)注入和/或排放環(huán)路彼此獨(dú)立，而且分別與且有不同性質(zhì)或組分的或允許流體與其分離的夾雜物的輔助液體源的外側(cè)連通，所述的夾雜物也可分離，在圖中沒(méi)有示出。
孔15，16也可將混合室的流體排放和/或?qū)⒘黧w注入混合室。
用來(lái)加入主流體A1的孔14，混合室的出口孔17，和孔15及16的大小和分布最好能產(chǎn)生一壓力降和足夠的流率，以便在混合室7內(nèi)產(chǎn)生攏動(dòng)。采用這種方法，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)返混，并可提高主流體A1和輔助流體B1和B2的混合效率。這樣布置使混合室7與收集空間和分配空間隔開(kāi)，從而使輔助流體流至該收集和再分配空間的直接通道縮減。
混合室的入口14可以是一列被標(biāo)定的孔，開(kāi)口或一列連續(xù)的或不連續(xù)的開(kāi)口，為了在主流體A1進(jìn)入混合室7前盡可能均勻地收集主流體A1，各開(kāi)口最好被有規(guī)律地分隔開(kāi)。
這些孔的尺寸和形狀的選擇應(yīng)能使進(jìn)入混合室的流體有一個(gè)能在內(nèi)部產(chǎn)生攏動(dòng)的流率，并與此同時(shí)產(chǎn)生一壓力降以便能使該攏動(dòng)限制在混合室內(nèi)。
流體A1的入口孔的間距可在30-150毫米之間，優(yōu)選在50-100毫米之間。通過(guò)該孔的流體的流率由于這間距而變化，如在1-5米/秒之間，最好在2-3米/秒之間。在這些孔出口處產(chǎn)生的壓力降在10-100g/cm2，優(yōu)選為30-60g/cm2之間。
來(lái)自混合室的流體的出口路徑17，是由一列連續(xù)的或不連續(xù)的標(biāo)定的孔或標(biāo)定的開(kāi)口構(gòu)成，最好有規(guī)律地隔開(kāi)，以便盡可能均勻地將流體分配進(jìn)入再分配空間8。來(lái)自混合室流體是由至少一種主流體與至少一種輔助流體的混合物，或者是一種已在該混合室內(nèi)已經(jīng)混合好的流體。
這些孔或開(kāi)口17的大小的選擇應(yīng)能產(chǎn)生一壓力降以便在混合物內(nèi)的攏動(dòng)限止在混合室內(nèi)，這種壓力降值，如在10至100g/cm2之間，優(yōu)選30-60g/cm2。此壓力降對(duì)應(yīng)于特定的孔或開(kāi)口，間距為30-150毫米之間，優(yōu)選50-100毫米。這些值使留在混合室內(nèi)的流體流量值為1-5米/秒，優(yōu)選2-3米/秒。
以這種方法收集來(lái)自混合室的流體，并使流體的分布最佳化，然后通過(guò)該流體進(jìn)入重新分配空間8，最后通過(guò)重新分配格柵9。
加入或排放輔助流體B1，B2的孔15，16是由一列被標(biāo)定的孔，這些孔最好有規(guī)律地隔開(kāi)，以便盡可能均勻地將輔助流體B1，B2加入混合室內(nèi)或從其內(nèi)將其排出。這些孔尺寸例如可以選擇能使進(jìn)入混合室的一輔助流體的線速度足夠大到能在混合室內(nèi)產(chǎn)生攏動(dòng)及產(chǎn)生一大壓力降?？?5、16也可以是連續(xù)的或不連續(xù)的標(biāo)定的開(kāi)口形式。
通過(guò)出口15，16的流體速度在1-15米/秒之間，優(yōu)選為5-10米/秒之間。其孔間距的選擇在30-150毫米之間，優(yōu)選在50-100毫米之間，相應(yīng)的壓力降在100-2000g/cm2之間變化，優(yōu)選在200-1000g/cm2內(nèi)變化。
如圖2、3所示，孔15，16布置沿著到注入和/或排放室和到混合室的公共壁，從而使通過(guò)孔的流體撞擊在位于有這些孔的壁的相對(duì)的混合室的實(shí)體壁上。這些孔的分布的選擇使它們相互偏置，以防止進(jìn)入一個(gè)室的輔助流體通道不是專門用于該輔助流體的。
可以通過(guò)選擇注入和/或排放室的幾何形狀和大小獲得在混合室7中的混合效率以確保得到在所有出口孔處之大體相同的流體速度，這些室在其中間寬度處的擴(kuò)展長(zhǎng)度比或等效值為小于30，優(yōu)選小于20，最好小于10。
因此，選擇混合室的寬度最好作為流過(guò)孔15，16之一的進(jìn)入混合室的輔助流體的流速值的函數(shù)，從而使該輔助流體撞擊到位于流體流入處的壁的對(duì)面的混合室的壁上。用這種方式使混合室的混合功能得到改善并優(yōu)化。
收集和重新分配格柵可以是一種金屬格柵或篩網(wǎng)。通常的Johnson格柵或由鋼或不銹鋼制作的類似物也可采用。
構(gòu)成格柵的金屬絲網(wǎng)或構(gòu)件間隔優(yōu)選大至0.15毫米，小至0.05毫米。選擇這個(gè)間隔值是為了得到在第一床到收集空間循環(huán)的流體的良好流動(dòng)，同時(shí)防止床的顆粒固體阻塞該間距或從格柵的金屬絲網(wǎng)間穿過(guò)。
有些是將金屬條焊接到小梁或桿上的形式，或?qū)⒔饘贄l焊到高度在10-15毫米之間的大梁上。
圖3示出兩種長(zhǎng)矩形形狀的注入和/或排放室5、6。這些室緊挨著混合室7，并在此室的兩側(cè)具有大致一樣的形狀。由此獲得的機(jī)械組件是一種閘門(caisson)形式，大致是平的形狀。此閘門以它們的整體并且實(shí)際上復(fù)蓋柱的整個(gè)截面將重新分配空間8與收集空間4分開(kāi)。
根據(jù)另一實(shí)施例，當(dāng)柱的軸線垂直時(shí)，該DME大致是水平配置的，大致呈水平薄餅形狀。最好其厚度較小，周邊形狀是圓的。
由此而獲得此組件以閘門的形式是有利的，它在起支承功能的同時(shí)，還提供收集，分配和/或混合，和/或排放流體的功能。
根據(jù)一推薦的實(shí)施例，此顆粒固體床通過(guò)一合適的設(shè)備加載。所述的設(shè)備如由本申請(qǐng)人在法國(guó)專利FR-2721900中描述過(guò)的設(shè)備。
最好，形成床的粒子直徑的0.4-1毫米，裝填的柱使這些粒子最好在沒(méi)有機(jī)械摩擦的作用下大量落下。
用這種方法，柱的裝填是可以再生的，密實(shí)的，均勻的。以這種方法填充可以減小粒子之間的間隙死容積以及形成溝槽或流體短路的危險(xiǎn)，并可減小阻礙形成活塞流。
用這種方法得到了在所有時(shí)間內(nèi)都有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的粒子床，該床往后的壓縮是十分小幾乎為零。
從柱的頭部裝料，即它的頂部裝料，例如，在裝填柱期間可以配置或不配置如下附圖描述的支撐DME的裝置。
例如，粒子可借助上述系統(tǒng)的裝置以約最大1cm/mm的裝填速度傳送，從而允許裝填一個(gè)深約一米的粒子床約2-3小時(shí)。
為了控制粒子流化床的溫度，最好在一種干空氣下裝填該柱(溫度是此方法中的一個(gè)重要參量)。如果空氣是濕的，該粒子(分子篩)就成為帶水裝載的，這可能會(huì)在起動(dòng)時(shí)損害篩網(wǎng)，因而要求一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的乾燥階段。
用配置在兩個(gè)顆粒固體床之間的DME裝置實(shí)現(xiàn)該方法，例如可以以下步驟說(shuō)明該方法且不限止該方法，例如，將一主流體A1通過(guò)柱D的上部孔加入。該流體在收集格柵3與收集空間4處，盡可能均勻地被收集前，環(huán)行通過(guò)第一上部床2。流體通過(guò)被標(biāo)定的孔14進(jìn)入混合室7，標(biāo)定孔14大致配置在混合室的頂壁的整個(gè)長(zhǎng)度上，這樣就使主流體被大致均勻地加入混合室，同時(shí)在該室內(nèi)產(chǎn)生有益于混合效果的擾動(dòng)。
將輔助流體B1和B2順序的，并按照大致相同的方法注入單獨(dú)的注入和/或排放室，其過(guò)程如下輔助流體B1(或B2)通過(guò)管12(13)輸送并加入室5(6)，再通過(guò)標(biāo)定的孔16注入混合室7，例如，在室的整個(gè)長(zhǎng)度上均勻分配以實(shí)現(xiàn)均勻地注入。這種注入以高注入速度來(lái)進(jìn)行。由于至少在由混合室7和孔14，17限定的有限空間內(nèi)能生成強(qiáng)烈的擾動(dòng)，這些注入有利于輔助流體B1，B2，與主流體A1的混合。
相反，第二輔助流體B1，B2也能通過(guò)該同樣的裝置(DME)排放。標(biāo)定的孔15，16能均勻地吸收流體并將這些流體均勻地收集在室5、6內(nèi)。然后通過(guò)導(dǎo)管12，13將流體排放。
圖4，5和6以幾個(gè)截面示出在有兩個(gè)注入和/或排放室的柱內(nèi)輔助流體B1，B2的注入和/或排放管道的可采用的幾種排列方案。
例如，第一流體B1的注入和/或排放由沿徑向穿過(guò)柱1的第一部分20a，由第二部分20b延伸該第一部份，第二部分沿大致平行于該柱長(zhǎng)軸的方向通過(guò)格柵和收集空間3、4并終止于注入和/或排放室5的頂壁。
作為一個(gè)例子，具有大致相似形狀的導(dǎo)管21有一第一部分21a和第2部分21b，導(dǎo)管引自第二注射和/或排放室6通過(guò)格柵8和重新分配空間。
在這三個(gè)圖描述的實(shí)施例中，孔15，16是偏置的，以便流體B1進(jìn)入室6和使流體B2進(jìn)入室5。
圖7示出該裝置的一個(gè)實(shí)例，有三種輔助流體B1，B2及B3的注入和/或排放室的裝置的一個(gè)實(shí)例。
例如注入和/或排放室30是第一流體B1的通道，并配置在第二輔助流體B2的通道的注入和/或排放室31的上方，流體B2不同于B1。室30，31的每個(gè)分別通過(guò)一個(gè)或多個(gè)孔32，33與混合室7連通，孔32，33的軸線定向應(yīng)使通過(guò)這些孔的流體流噴射在混合室7的實(shí)體壁處，如位于面對(duì)含有孔32，33的壁的位置處，這樣可以避免或縮小從室30，31到另一個(gè)注入和/或排出室的流體通道。
例如，這兩個(gè)室沿著大致與柱的垂直軸線平行方向的一個(gè)壁被配置在混合室的一側(cè)。
在這個(gè)室的另一側(cè)是第三注入和/或排放室34，該室的高度和30，31兩室的總高度大致一樣，室34通過(guò)一個(gè)或多個(gè)標(biāo)定的孔35與混合室7連通，孔35之軸線，位于混合室7的一實(shí)體壁處。
這種布置方案使注入混合室的各種輔助流體B1，B2和B3猛擊一實(shí)心壁上，以便在混合室7內(nèi)將其完全地混合。因此，避免了將不同種類的輔助流體注入非專用于它們的室中的問(wèn)題。
此混合物的收集和重新分配裝置具有大致類似于前面附圖中的描述過(guò)的空間的特征。
這相同(的情況)也適用于在混合室中的主流體的出入口17、14的特征，以及適用于將注入和/或排放室中的各種輔助流體導(dǎo)入或排出混合室的各通道的特征。
圖8示出關(guān)于柱的四個(gè)注入和/或排放室40，42，44和46及用于流體B1，B2，B3和B4的各管道布置的一個(gè)實(shí)例。
在此情況下，管道41，43，45和47用于四種流體B1，B2，B3和B4的注入和/或排放室。
管道43和41的形狀和路徑與圖4中描述的管道相似，以使之分別到達(dá)兩個(gè)注入和/或排放室42和40，并穿過(guò)這些室的每個(gè)頂壁，當(dāng)該室40占據(jù)了柱的全部截面或該室位于室42的上方且有比室40大的截面時(shí)，管道43沿著大致平行于柱的主軸或長(zhǎng)軸的方向穿過(guò)室40的全高。管道45沿著與管道43大致一樣的幾何形狀的路徑徑向穿過(guò)柱的長(zhǎng)壁之一并連接到注入和/或排放室44的上壁，而在該實(shí)施例中，管道47采用類似路徑連接到注入和/或排放室46并鄰接它的下壁。
應(yīng)該明白，不背離本發(fā)明的范圍，各管道的路徑和形狀可以根據(jù)下列參量設(shè)計(jì)柱的幾何形狀，各個(gè)室的數(shù)目與幾何形狀，以及出入柱的條件。
圖9示出圖8的DME的一個(gè)實(shí)施例，在本實(shí)施例中，將混合室7用其上配有一個(gè)或多個(gè)標(biāo)定的孔的一擋板或壁7c，分成兩個(gè)部份即混合室7a和7b，例如，所述孔是一種標(biāo)定的孔，或是沿該壁即擋板的縱向或其它方向延伸的、標(biāo)定的連續(xù)的或不連續(xù)的開(kāi)口。
通過(guò)將混合室分開(kāi)，在其進(jìn)入第二混合室7b之前，優(yōu)化了在第一混合室7a中的流體擾動(dòng)所產(chǎn)生的作用。通過(guò)這種方法，改善了整個(gè)混合室內(nèi)流體擾動(dòng)所產(chǎn)生的作用。
此圖示出一預(yù)備室，作為例子其細(xì)節(jié)示于圖20、21中，預(yù)備室配置在副室70，76和一分配和/或排放室(40，44)；(42、46)之間；圖10示出一個(gè)帶有五個(gè)獨(dú)立的注入副室和/或排放輔助流體環(huán)路的DME的實(shí)例。
本實(shí)施例特別適用于在排出高純度產(chǎn)品之前，用以清洗即最終凈化操作中載運(yùn)輔助流體。在此實(shí)例中，孔的軸線總是滿足定向和分布準(zhǔn)則使通過(guò)孔的液體撞擊一室壁的實(shí)體部份。
圖11示出一個(gè)DME的實(shí)施例，在此實(shí)施例中混合室60位于DME一側(cè)，因而室60與柱1的長(zhǎng)壁的一個(gè)公共壁在收集空間4的該側(cè)帶有至少一個(gè)用作主流體A1的通道孔61，此孔61具有大致類似于圖1中所示的孔14的特征；而且還配設(shè)有一個(gè)或多個(gè)作為混合物通道的標(biāo)定的孔62，這些孔具有與圖1中所示孔17相同的特征。
兩種輔助流體B1和B2的兩個(gè)注入和/或排放室63，64位于在混合室60的一側(cè)，室60沿著大致平行于柱軸線方向的一個(gè)壁，而室63配置在室64的上方。這些注入和/或排放室通過(guò)由于清晰的原因未示出的如管道12，13與外部連接，并按照類似于圖1中所示的孔15和16確定的一個(gè)或多個(gè)孔65，66與混合室連通。
當(dāng)該柱有一基本部份時(shí)，該柱裝備幾個(gè)DMEs及用于支承DMEs的插入部件是很有用的。
并排地設(shè)置多個(gè)DMEs要比設(shè)置一個(gè)在大小上與該柱中這些DMEs組大致一樣的尺寸的單個(gè)DME要好。而這將會(huì)引起在簡(jiǎn)化實(shí)施方面產(chǎn)生較大的困難尤其是會(huì)有機(jī)械方面的障礙。因?yàn)檫@些獨(dú)立的輔助流體的注入和/或排放室的存在，這種布置會(huì)產(chǎn)生不可忽視的許多穿過(guò)該柱的一個(gè)或多個(gè)壁的管道即導(dǎo)管，并且有可能堵塞柱因而增大了它的復(fù)雜性。在此情況下，采用如圖12，13，14及15中所示布置引入輔助流體管的排列證明是有用的。
在這些圖中，使具有特定性質(zhì)的輔助流體注入和/或排放的各種管道C1連接到該柱內(nèi)靠近一管道即導(dǎo)管C處，只有主導(dǎo)管C在一處或多處穿過(guò)該柱壁。
在圖12和13中，允許各自注入和/或排放流體B1和B2的管道C和C’有用于將輔助流體通入合適的注入和/或排放室的支路Ci和Ci’?！昂线m的室”指的是該室的設(shè)計(jì)在輔助流體排放階段和注入階段兩種情況下接受一種流體和只接受一種流體，或者接收那些可能的彼此相容的液體。
在圖13中，該柱的一個(gè)截面上配置有三個(gè)并排設(shè)置的三個(gè)DMEsD1，D2及D3，每個(gè)DME均有與在圖1中所介紹的DME相同的特征。每個(gè)有至少一個(gè)混合室M和兩個(gè)分別位于混合室M兩側(cè)的注入和/或排放室I1和I2。
例如，主管道C和C’如圖12所示水平地和沿徑向配置在DMEs的上方，離開(kāi)主管道C和C’的支路Ci，C1’。以大致垂直方向分別連接到I1，I2型式的注入和/或排放室。當(dāng)然，不背離本發(fā)明精神，這些導(dǎo)管及它們的支路的以及它們的幾何形狀可根據(jù)該柱的型式和位置及該柱內(nèi)的DMEs的布置來(lái)決定，所述的位置可是水平的或者垂直的。
按照同樣的方式，通過(guò)采用來(lái)自主導(dǎo)管的支路形式，重疊主注入導(dǎo)管C和C’的設(shè)想是可能的，所述的主導(dǎo)管的位置是一個(gè)在另一個(gè)上面，或者也可能設(shè)想任何其它可以改變的方案。
圖14和15示出用以分配輔助流體的示意圖，它可以使流體進(jìn)入分配環(huán)路處與其進(jìn)入該注入和/或排放室的注入處之間的輸送時(shí)間差縮小。
對(duì)于如圖13所示并排設(shè)置三個(gè)DMEs的柱來(lái)說(shuō)，專用于流體B1的外管道70通過(guò)其形狀為圓形的管道71部份延伸于柱1內(nèi)，管道部份71復(fù)蓋至少它的一部份長(zhǎng)度并采用DME的周邊形狀，其長(zhǎng)度可以調(diào)整以便將流體B1通過(guò)支路，例如，管道71I部分進(jìn)入并分配流體B1于整個(gè)專用于流體B1的注入和/或排放室I1。
同樣的方式也適用于注入和/或排放流體B2的導(dǎo)管，流體B2通過(guò)圓導(dǎo)管73部分延伸的導(dǎo)管72分配，導(dǎo)管73本身支路進(jìn)入導(dǎo)管731部分，導(dǎo)管731終止在各注入和/或排放室內(nèi)。
根據(jù)一個(gè)替代兩個(gè)半圓形注入和/或排放環(huán)路的方案，兩個(gè)圓形的環(huán)路配置一個(gè)在另一個(gè)的上面。
在圖14和15中，兩個(gè)注入和/或排放導(dǎo)管70和72是在該柱的周邊相對(duì)的部份中。
這種布置特別有利于簡(jiǎn)化內(nèi)部連接到DMEs的管道的布置，而使位于DME二側(cè)篩網(wǎng)或顆粒固體床的空間最大，而且減少對(duì)通過(guò)這些床的主流體A1循環(huán)的干擾。
各種基本為圓形的、設(shè)置于柱內(nèi)的管道可以有相應(yīng)于這種柱圓周部份或大致相等于此圓周長(zhǎng)的長(zhǎng)度，它們也可以將一個(gè)置于另一個(gè)之上?？梢允侵钡?，也可以是不直的，橫向公有導(dǎo)管的數(shù)量可以隨著位于柱內(nèi)的DMEs數(shù)量及期望獨(dú)立的輔助流體數(shù)量的變化而變化。
由于各輔助流體注入和/或排放管道彼此獨(dú)立的，對(duì)于為支路所公有的注入和/或排放管道的布置可以是任意形狀的，不要求形狀或駐留時(shí)間的任意協(xié)調(diào)性。
圖16、17和18示出一個(gè)特別適合于大直徑即大截面柱的布置實(shí)例，由配置的支承裝置或其作用能保證DMEs的輸送，以改善整體的機(jī)械穩(wěn)定性的裝置組成。
圖16和17示出一個(gè)配置有能夠支承DMEs的一機(jī)械組件的柱。例如，此機(jī)械組件可以是最好沿柱1長(zhǎng)軸A配置的一個(gè)橫梁PC形狀或中心橫梁的長(zhǎng)度大致與該柱的長(zhǎng)度一樣。橫梁可有任意截面，但該截面必須足以改善整個(gè)結(jié)構(gòu)的機(jī)械穩(wěn)定性。
圖18示出按照其長(zhǎng)軸在該柱內(nèi)分布的幾個(gè)橫梁PC的布置。
配置一個(gè)或幾個(gè)主梁PP，例如圖16中的中心梁柱或管構(gòu)成一整體梁，或者如圖18所示的分布在該柱的整個(gè)截面上的各橫梁PC構(gòu)成的整體主梁，這些橫梁放入顆粒固體床中，這種布置大大降低了主梁彎曲的危險(xiǎn)，并能減小它們的尺寸。
DMEs置于主梁上并由主梁支承。
圖17示出一個(gè)鄰近并沿著柱壁圓周配置的一圓環(huán)形支承裝置，該裝置接受緊貼著該柱外壁的DMEs壁。
最好，使DMEs彼此相關(guān)地配置，以便產(chǎn)生此組件的最佳密封，迫使流體基本上流過(guò)DME的收集空間和混合室。
為此，將DMEs沿著柱截面并排地安裝，將DMEs放在一柱截面上配置的環(huán)形或圓形支撐上，也可放置在中心梁或中心管PC和分布在一個(gè)柱截面的主支撐梁P上(當(dāng)它們存在時(shí))。
在相鄰的兩DMEs之間的間隔約10-20mm。
為了在相鄰兩個(gè)DMEs的外壁之間和/或在柱的內(nèi)壁與置于該壁附近的DMEs之間形成密封，用密封構(gòu)件裝填存在的空間，例如用足以實(shí)現(xiàn)總的基本密封尺寸的密封編織物Te的密封件。為了密封此組件(見(jiàn)圖19)數(shù)個(gè)編織物也可以用一個(gè)置于另一個(gè)上方的方式安置。
因?yàn)槿炕蚪^大部流體全部或大體上全部流過(guò)沿著該柱截面配置的DMEs中的一個(gè)的至少一個(gè)混合室。這樣就改善了DME的效果。
這樣獲得的密封也維持了在初始裝載時(shí)的篩網(wǎng)床的整體性，這有助于改善超時(shí)的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
此外，在不產(chǎn)生密封時(shí)，形成在一DME上配置的形成床的篩網(wǎng)或顆粒能流過(guò)分隔兩個(gè)DMEs的空間內(nèi)。在該床的流動(dòng)平面處產(chǎn)生一空腔。該空腔能蔓延并引起顆粒連續(xù)流通過(guò)位于腔上方的篩網(wǎng)，形成一種煙囪狀物。在煙囪狀物內(nèi)床的裝填較薄并且床被“解壓”(decompacted)，與床其余部分保持其裝載形式的密度相反。如果該密封不產(chǎn)生，這種流體流能從一個(gè)床傳布到下一個(gè)床。其結(jié)果是為循環(huán)流體產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)先通道，這對(duì)于此方法的效果是不利的。本方法的目的是實(shí)現(xiàn)整個(gè)床截面的大致均勻的流動(dòng)，例如實(shí)現(xiàn)柱塞型流動(dòng)。
配置在一柱截面內(nèi)DMEs的數(shù)量沒(méi)有限定。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，DME有一矩形形狀，其寬度可在600至1200mm間變動(dòng)，以便DME能夠容易地布置在柱內(nèi)，推薦的寬度在900-1100mm之間。鄰近柱壁處的DMEs有至少一個(gè)其形狀與柱壁形狀相適應(yīng)的壁。
通過(guò)為DME選擇一種矩形形狀，每個(gè)直徑約7.5米柱截面上有十四個(gè)DMEs，約10米直徑的每個(gè)截面上有二十個(gè)DMEs，每個(gè)5米直徑的截面上有10個(gè)DMEs。
當(dāng)輔助流體注入和/或排放操作中止時(shí)，由于在各孔前面內(nèi)的主流體A1循環(huán)的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)而產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象。這種現(xiàn)象尤其會(huì)出現(xiàn)在與受這種中斷影響的該輔助流體管路有關(guān)的標(biāo)定過(guò)的孔處。
例如，當(dāng)流體循環(huán)在室5中斷時(shí)，室5會(huì)被輔助流體B1完全充滿。
部分主流體A1連續(xù)以高速度在混合室7中循環(huán)，尤其通過(guò)連接混合室與該注入和/或排放室的標(biāo)定的孔的前面。由于在混合室內(nèi)有主流體A1擾動(dòng)，可能出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，通常會(huì)有極少量的主流體穿過(guò)被標(biāo)定孔而進(jìn)入注入和/或排放室。與此相反，亦有極少量的注入和/或排放室中的輔助流體會(huì)從該室漏入混合室。
當(dāng)主，輔流體為不同的種類時(shí)，在輔助流體B1不流動(dòng)時(shí)，可能會(huì)相互污染。
為了限制甚至消除這種相互污染的危險(xiǎn)，可以選用合適的裝置或在DME中選擇特定的布置。
采用的第一種方法是減小該混合室與該注入和/或排放室之間的被標(biāo)定的孔的尺寸，例如選擇孔的尺寸小于約10mm，優(yōu)選小于7mm，如有可能最好使之小于5mm，以便減小這滲漏現(xiàn)象的程度。
例如，一種可能的布置是，避免對(duì)著混合室內(nèi)的主流體設(shè)置輔助流體注入和/或排放孔(這些孔的軸線與主流體方向平行)，或避免使用其形狀會(huì)使這些孔產(chǎn)生噴咀或文杜里效應(yīng)的混合室。
如圖20和21所示，一種特別有用的布置由注入和/或排放室5，6，以及位于混合室7與注入和/或排放室5，6之間的注入和/或排放預(yù)備室55，56共同構(gòu)成。
每個(gè)注入和/或排放預(yù)備室55，56均有一個(gè)或多個(gè)標(biāo)定的孔15A，16A，這些孔大致上與上面介紹的標(biāo)定過(guò)的孔一樣，且允許流體在一個(gè)注入和/或排放室與一個(gè)預(yù)備室之間流動(dòng)。但是這里的孔15，16允許流體從混合室到預(yù)備室循環(huán)。例如，孔15，16，15A，及16A彼此相關(guān)的沿著偏離的軸線配置，以避免如上所述的不同性質(zhì)的輔助流體彼此接觸的問(wèn)題。
這種布置由于其有下列突出優(yōu)點(diǎn)而特別有用例如，當(dāng)注入輔助流體B1時(shí)，在預(yù)備室內(nèi)的標(biāo)定的孔在預(yù)備室內(nèi)的壓力更加穩(wěn)定，從而通過(guò)第二列孔15，16更好地分布輔助流體B1，使輔助流體從預(yù)備室流入混合室。
用分別標(biāo)定的孔15，15A，16，16A裝備的縮小容積的預(yù)備室構(gòu)成一限止?jié)B漏現(xiàn)象及各流體彼此污染的一個(gè)有限的空間，尤其是在輔助流體循環(huán)終止時(shí)，基本上將滲漏及相互污染現(xiàn)象限止于該預(yù)備室內(nèi)，這是因?yàn)?，配設(shè)有標(biāo)定的孔的混合室與預(yù)備室的公有壁起一個(gè)障礙物的作用，防止由主流體引起的擾動(dòng)傳入專用于輔助流體的該注入和/或排放室。
為此，最好縮小預(yù)備室的體積。壁之間的寬度例如在100-10mm之間，優(yōu)選在15-50mm之間，最好在20-30mm之間。
有利的是，通過(guò)注入輔助流體或排放主流體，混合預(yù)備室也能很好地用于進(jìn)行沖洗作業(yè)。
例如，如果主流體A1是一純凈產(chǎn)品并有滲漏的危險(xiǎn)，也就是說(shuō)在被預(yù)備室所含的容積污染的危險(xiǎn)，通過(guò)注入等于或大于該預(yù)備室容積的一B1流體容積，使此被污染的體積被推入混合室，因而使在預(yù)備室中獲得純凈的流體。
與之相反，例如通過(guò)排放已減少的輔助流體B2的體積，其量至少等于預(yù)備室的容積，該預(yù)備室用主流體A1沖洗。
圖22示出一個(gè)DME的變型，在DME中，四個(gè)注入和/或排放室和它們的相關(guān)聯(lián)的預(yù)備室配置在公共軸線的兩側(cè)。
圖23，24示出DME的另外兩個(gè)實(shí)施例，在這些實(shí)施例中，幾個(gè)注入和/或排放室與一個(gè)預(yù)備室相關(guān)聯(lián)。
在這種情況下，每個(gè)注入和/或排放室總是專用于一種流體，但是與之配合作用的預(yù)備室可以承接不同的流體。
這些實(shí)施例具有下列優(yōu)點(diǎn)由于被標(biāo)定的孔數(shù)目減少，與有數(shù)個(gè)預(yù)備室的布置相比，能減少滲漏的危險(xiǎn)；純凈的輔助流體用來(lái)沖洗公共預(yù)備室；相反，當(dāng)大于或等于公共預(yù)備室容積的一輔助流體體積被排放時(shí)，可實(shí)現(xiàn)以一個(gè)步驟用主流體清洗這公共的預(yù)備室，在主流體成為純凈的流體時(shí)，這一步驟可以很好地進(jìn)行。
本發(fā)明的DME最好具有一種帶有一定形狀的收集裝置和/或重新分配裝置，該形狀的設(shè)計(jì)能減少在顆粒固體床內(nèi)循環(huán)的流體系統(tǒng)間的輸送時(shí)間上的差別。多個(gè)替換實(shí)施例作為非限止性實(shí)施例介紹于圖25至43。
例如，為了均勻的在位于DME上游的第一上部床2內(nèi)循環(huán)主流體系統(tǒng)的輸送時(shí)間，示于圖25中的收集空間具有一不同于圖1所示的形狀。
此收集空間4設(shè)想具有以下限定的形狀例如，壁4a，4b局部地由混合室7上壁形成；由孔14將注入和/或排放室5、6的上壁4a和4b分離開(kāi)；格柵3，以及柱的壁。
主流體顆粒固體2的上部床中，如以來(lái)自該床的流體柱塞的形式循環(huán)，尤其是在收集空間內(nèi)的特定形狀內(nèi)循環(huán)，穿過(guò)格柵3，然后橫越過(guò)收集空間4，同時(shí)流過(guò)孔14進(jìn)入混合室7之前流體4a和4b，壁4a和4b的形狀的設(shè)計(jì)，對(duì)于取自主流體在該柱的注入處與通過(guò)孔14進(jìn)入混合室處之間的主流體的Fi流體體系的輸送時(shí)間，大致與所有通過(guò)該床和收集空間的流體系統(tǒng)或所有的流體粒子的時(shí)間相同。而不管它們加入床的徑向位置。混合室7大致配置在該柱的中心，孔14大致位于沿著柱的軸線，收集空間的二壁4a，4b有一個(gè)限定的開(kāi)口以得到需要的結(jié)果，即縮小各種流動(dòng)系統(tǒng)之間的輸送時(shí)間差。
作為一個(gè)例子考慮組成該床的顆粒固體的性質(zhì)，也可優(yōu)化收集空間的形狀，以實(shí)現(xiàn)使各流體系統(tǒng)的傳播時(shí)間最大可能地均勻。由于流體與組成該床的顆粒固體可能的相互作用，顆粒固體的性質(zhì)會(huì)對(duì)流體系統(tǒng)傳布速度有一種影響。
這是因?yàn)?，在到達(dá)混合室的孔之前，收集在DME邊緣處，因而朝向此柱外壁的流體Fb走過(guò)了此收集空間的最大距離，與中央的流體Fc相比，這種路徑長(zhǎng)度的增加由形狀來(lái)補(bǔ)償，例如，由壁4a的傾斜的形狀來(lái)補(bǔ)償，其傾斜角，例如被作為通過(guò)此收集空間內(nèi)的每一處收集的流體流函數(shù)來(lái)計(jì)算。
為了與主流體混合，輔助流體經(jīng)孔15從此注入和或排放室進(jìn)，出混合室。然后，這樣形成的混合物A2經(jīng)標(biāo)定的孔17排出，并由收集裝置重新分配到第二顆粒固體床10，此收集裝置包含收集空間8，重新分配格柵9。
該收集空間的有利的形狀以能減小各流體系統(tǒng)之間的輸送時(shí)間差，從而避免對(duì)主流體傳拌的前端的阻礙作用。這種一種流體系統(tǒng)相對(duì)另一種流體系統(tǒng)的阻礙或延遲作用，對(duì)于通過(guò)該顆粒固體，獲得的色層分離質(zhì)量特別有害，因而它相當(dāng)于一返混現(xiàn)像。
收集空間是錐形的，但是可將之設(shè)定為能適合于使流體系統(tǒng)從其注入該柱的平面N開(kāi)始和直到它進(jìn)入此混合室時(shí)的傳布時(shí)間均勻的任何形狀。
圖26描述了一個(gè)實(shí)施例，在其內(nèi)的收集擱柵的形狀設(shè)計(jì)成可縮小傳布的時(shí)間差。例如由流體系統(tǒng)Fi越過(guò)的并位于該DME上游的第一床的長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)，在考慮了顆粒床和存在的收集空間后，以能獲得一種附加時(shí)間即輸送時(shí)間，該輸送時(shí)間對(duì)于主流體的全部粒子大致一樣。
在圖26中，格柵3為錐形或碗形截面的形狀或有至少覆蓋它部份長(zhǎng)度的，類似于傾斜平面的形狀，或任何別的能在其中心部份延長(zhǎng)該床的長(zhǎng)度，也能調(diào)節(jié)取決于其在柱內(nèi)的循環(huán)路徑的流體系統(tǒng)路徑長(zhǎng)度的形狀。在本實(shí)施例中，一附加的路徑長(zhǎng)度Li加在中央位置的每個(gè)流體系統(tǒng)Fi內(nèi)。例如從該柱中心到該柱壁的床的附加長(zhǎng)度Li減小。
圖27描述另一個(gè)實(shí)施例，在此實(shí)施例中，格柵3和收集空間的形狀組合，以便對(duì)于無(wú)論處于該柱路徑中任一位置的整個(gè)流體系統(tǒng)Fi均產(chǎn)生大致相同的傳拌時(shí)間。例如，考慮到顆粒床及存在的收集空間，由流體系統(tǒng)Fi越過(guò)的第一床的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，并置于DME的上游以便獲得一種附加的傳布時(shí)間，該傳布時(shí)間對(duì)主流體的所有粒子大致一樣。
在圖27中，例如格柵3的形狀為錐形或碗形的截面，或者具有至少覆蓋其部份長(zhǎng)度的、類似于傾斜平面的形狀，或任何別的能延長(zhǎng)在中央部位的該床的長(zhǎng)度，以便根據(jù)其在該床內(nèi)部循環(huán)路徑調(diào)節(jié)該流體系統(tǒng)路徑長(zhǎng)度的形狀。例如，對(duì)每一流體系統(tǒng)Fi均添加一段附加長(zhǎng)度Li，在本實(shí)施例中，該床的附加長(zhǎng)度Li從該柱中心向它的邊緣是降低了。
此外，為了減少在收集空間內(nèi)的主流體滯留時(shí)間，收集空間的高度推薦選擇能從DME中心到其邊緣遞減，這樣會(huì)減少死容積和傳布時(shí)間。
例如，對(duì)于具有錐形或碗形或有傾斜壁的空間來(lái)說(shuō)，此高度在5-50mm內(nèi)選取，最好在5-30mm內(nèi)選取。
在某些情況中，格柵本身的形狀可滿足需要。
這樣就產(chǎn)生對(duì)進(jìn)入混合室以前的，通過(guò)上部床2各流體粒子或循環(huán)系統(tǒng)的傳布時(shí)間幾乎得到完全的校正。
在所有引證過(guò)的實(shí)施例中，收集空間可以有大致恒定的高度。
在圖28，29示出，和用收集空間4的壁4a’和4b’的特定形狀將流體系統(tǒng)分成幾個(gè)副流體流的裝置相結(jié)合的收集空間布置的實(shí)例。
例如，在圖28中的方案由一插入收集空間4中的板81組成，板81上至少有兩個(gè)孔82，83，所述的板大致配置在DME的中心。孔82，83，位于相應(yīng)于該DME軸線的該柱軸線大致相同距離處。
在這方法中，第一收集由主流體系統(tǒng)構(gòu)成，它具有減少各傳布時(shí)間差的作用。這是因?yàn)?，朝向該DME邊緣循環(huán)的流體線路Fb和朝向該DME中心循環(huán)的流體線路Fc從該柱的中心或從它們的一個(gè)壁處相切地流過(guò)板81，在它們穿過(guò)孔82或83，以及在收集副空間4’中終止，以及通過(guò)孔14流入混合室7之前大致經(jīng)過(guò)相同的，而且被縮小了約一半的距離。所述的收集附空間4’，由板81，至少部份的混合室7的上P壁形成的壁4’a和4’b，以及注入和或排出室5，6的壁限定的，在此實(shí)施例中，孔82和83大致位于DME的寬度方向沿著板81路徑的1/4和3/4處。
板81與通過(guò)兩個(gè)孔82，83的收集空間的組合相對(duì)于沒(méi)有用這個(gè)裝置裝備的收集器，各流體系統(tǒng)之間的傳布時(shí)間差大致減少了一半。
在圖29中示出了另一個(gè)實(shí)施方案，由置于收集空間4內(nèi)的，有四個(gè)傾斜部份即傾斜面91a，91b，91c和91d的板組成，傾斜面91a，91b形成第一收集空間92，空間92是錐形的或碗形的，至少有一個(gè)通孔93，而傾斜面91c，91d組成一個(gè)第二收集空間92’、空間92’至少有一個(gè)通道孔94?？?3，和94與延伸傾斜表面91a和91b的壁4’a和4’b限定的空間4’連通。
主流體系統(tǒng)沿傾斜表面循環(huán)，其傾斜角選擇使至少在第一階段，在其通過(guò)93、94之前的各流體系統(tǒng)的傳布時(shí)間均勻，縮小的最后階段是由于壁4′a，4′b的形狀而有縮小各流體系統(tǒng)傳拌時(shí)間差的作用。
根據(jù)本發(fā)明裝置的一個(gè)有利的實(shí)施例，該DME有一個(gè)通過(guò)孔17從混合腔7進(jìn)入的混合物進(jìn)行重新分配的空間8，其形狀推薦設(shè)計(jì)成使由它形成的所有流體系統(tǒng)或粒子能在大致相同的時(shí)間到達(dá)位于該DME下游的床10處。從相應(yīng)于孔17處到收集格柵9的流體系統(tǒng)的傳布時(shí)間大體上是一樣的。
例如，此重新分配空間至少具有與在圖25、26、27、28及29中介紹過(guò)的各實(shí)施例之中的收集空間相同的特征。
此重新分配空間具有的形狀，即幾何形狀，大致上與收集空間的相同，以減小死容積和攏動(dòng)。其高度可從5-50mm內(nèi)變化，推薦從5-30mm內(nèi)變化，最好在15-20mm內(nèi)變化且可以有任何形狀，例如矩形或錐形。
其高度如從DME中心開(kāi)始直至其邊緣可以大致是恒定的，但也可以降低，這可以減少死容積和傳布時(shí)間。
在圖30中，混合物再分配裝置包括一重新分配空間8，空間8由兩個(gè)傾斜壁8a，8b限定，并由混合室7的一部份，注入和/或排放室5、6的壁及正好處于第二流化床10上方的收集格柵9或第二床10(裝置中沒(méi)有格柵9時(shí))形成。
重新分配空間的形狀的確定大致上與在圖25介紹的收集空間形狀一樣。
重新分配空間最好設(shè)計(jì)成能減少死容積和擾動(dòng)。其高度范圍在5-50mm，優(yōu)選5-30mm，它可以有任何形狀，例如矩形或錐形。
圖31和32示出兩個(gè)實(shí)施例，其中重新分配格柵9的形狀和重新分配空間8的形狀相結(jié)合，縮小從該混合室至其進(jìn)入第二床處的各流體系統(tǒng)的傳布時(shí)間差的作用。
圖31中的重新分配格柵9的高度大致是一樣的。
圖32示出一實(shí)施例，其中重新分配空間的高度h從DME中心開(kāi)始到其邊緣處降低，這可減小死容積和傳布時(shí)間。
圖33和34示出重新分配空間的具體布置，它們大體上與圖28，29中的分配空間布置相同。
圖35、36、37和38示出在圖4、7、10和11中介紹過(guò)的DMEs實(shí)施例，其中的差別主要在于收集空間和再分配空間的形狀和幾何形狀，這些形狀均設(shè)計(jì)成能減小在它們進(jìn)入混合室之前的各流體系統(tǒng)，和從來(lái)自該混合室并將繼續(xù)流入安置在該DME下游的第二顆粒固體床的流體系統(tǒng)之間的傳布時(shí)間差。
當(dāng)然，在有具體截面柱的情況下，該DMEs的分布和形狀可以根據(jù)在WO-95/03867申請(qǐng)中介紹的各實(shí)施例之一選取。
混合室可以設(shè)定為大致是長(zhǎng)的、通常的矩形、彎的或傾斜的形狀，或如圖44和45示出一個(gè)實(shí)例，至少一部分上呈角形。
在圖46，47，48，49和50中示出五種混合室的特定形狀實(shí)例，在這些實(shí)例中，選取形狀的一個(gè)主要目的是優(yōu)化混合室的混合功能。
在圖46中，混合室7有一個(gè)與第一注入和/或排放室5的共有壁及與一個(gè)與第二注入和/或排放室6公有的第二公共壁，第一室5有五部份(5a，5b，5c，5d和5e)，第二室6有五部份(6a，6b，6c，6d及6e)。
混合室7有一上壁7s和一下壁7i分別位于注入和/或排放室5、6的相應(yīng)上壁和下壁的延伸部位處，它們分別由收集格柵3，柱的外壁及收集空間4限定，而下壁則由重新分配格柵9，柱外壁及重新分配空間8限定。室7的上壁配置有一個(gè)或多個(gè)孔Op，孔Op作為將主流體通過(guò)顆粒固體主床循環(huán)至DME下游；其下壁配設(shè)有，一個(gè)或多個(gè)孔Om，這些孔允許在所述室7內(nèi)產(chǎn)生的流體混合物或重新混合物向再分配空間排放。
每個(gè)注入和/或排放室與混合室7的公共壁設(shè)有一個(gè)或多個(gè)孔Oi(標(biāo)引碼i相應(yīng)于a輔助流體的數(shù)目)，孔Oi允許流體通過(guò)，例如允許主流體和/或各種輔助流體在一個(gè)注入或排放室和混合室之間通過(guò)。
這樣，部分Sc有一個(gè)孔或一列孔Oi，其孔中心線定位取來(lái)自注入和/或排放室一第一輔助流體B1撞擊在混合室7與第二注入和/或排放室6的公有壁實(shí)體部份，所述壁如6a，6b位于室5的實(shí)體部份的對(duì)面，基本上在孔的定向軸線上。
混合室7與第二注入和/或排放室6的公有壁同樣也有位于實(shí)體部份6c上的一個(gè)或多個(gè)孔O2，其中心線定向取來(lái)自第二注入和/或排放室的第二輔助流體撞擊到混合室和第一注入和/或排放室的公有壁的實(shí)體壁5e上。
一旦輔助流體撞擊到壁，該流體就分散在主流體中或在混合室內(nèi)的循環(huán)流體中，通過(guò)這種方法優(yōu)化在該混合室內(nèi)的流體混合。
選擇混合室與一注入和/或排放室之公有的壁的形狀應(yīng)為在該室內(nèi)循環(huán)的流體或混合物確定一特定路徑，該路徑有利于整個(gè)流體輸送過(guò)程中的各流體的混合。
這樣，通過(guò)孔Op注入的主流體在該室的第一區(qū)Z1中環(huán)流，區(qū)域Z1是由大致平行的壁5a，6a和與壁5a成大致90°角延伸的壁5b限定的，以便使主流體的流動(dòng)區(qū)域變窄，而使主流體在大致平行的壁5c與6a間通過(guò)。通過(guò)管道12注入的第一輔助流體B1通過(guò)第一注入和/或排放室5內(nèi)，然后通過(guò)位于第一公有壁的部分5c上的孔O1向混合室7注入?？譕1的方向允許該第一輔助流體B1沿大致垂直于主流體流動(dòng)的方向被注入，而且也使它撞擊在第一壁對(duì)面的第二公有壁的實(shí)體部分上。在撞擊第二公有實(shí)體壁后，通過(guò)該孔的流體分散在該室內(nèi)的循環(huán)的流體中。流體的分散可以在該室中產(chǎn)生擾動(dòng)現(xiàn)像，從而優(yōu)化它與存在于該混合室中的主流體和/或各流體的混合。混合室的形狀至少由壁5d，5e，5f和6b，6c，6d，6f及由上壁7i和7s限定，有利地選擇其形狀，從而改進(jìn)了如此產(chǎn)生的混合物。
例如，將第二輔助流體注入混合室內(nèi)緊接著注入第一輔助流體并以大致相同的方式進(jìn)行。
這樣，以大致相似的方式在沿著與上面推薦的相似路徑循環(huán)主流體，將第二輔助流體通過(guò)管道13，加入第二注入和/或排放室6內(nèi)，該第二輔助流體例如通過(guò)位于混合室的第二公有壁的6c部份上的一個(gè)或多個(gè)孔通入混合室。
該第二輔助流體在分散到該室內(nèi)的循環(huán)流體以前，撞擊第一公共壁的實(shí)體部分5e上。
主流體與至少一種輔助流體B1或B2的混合物，在其通過(guò)處于DME下游側(cè)的顆粒固體第二床內(nèi)的重新分配空間8和分配或重新分配格柵9，分配前，經(jīng)孔Om，離開(kāi)該混合室。
這些腔的公有部分5i(5a，5b…)和6i(6a，6b…)彼此相互連接和延伸，與混合室的上、下壁一起形成一混合空間或室，其形狀可優(yōu)化混合幾種流體或再混合一種流體。
用于將流體注入或排出混合室的孔的軸線的定向的選擇應(yīng)能有利地避免，輔助流體通過(guò)這些孔與不專用于它們的室連通。與使用一單獨(dú)的注入和或排放環(huán)路公用于各種流體的情況相反，這樣可避免，注入和/或排放環(huán)路(室和有關(guān)的管道)由利用不同性質(zhì)的輔助流體所產(chǎn)生的任何污染問(wèn)題。
混合室7的入口孔Op是一列標(biāo)定的孔或開(kāi)口最好這些孔有規(guī)律地間隔開(kāi)，以便朝著混合室7盡可能均勻地收集主流體。
這些孔的大小和形狀的選取，應(yīng)能使在混合室入口處的流體有一有利于在其內(nèi)部產(chǎn)生擾動(dòng)，而且同時(shí)還有利于產(chǎn)生一個(gè)壓力降，從而使這種擾動(dòng)被限止在此混合室內(nèi)。
這樣，流體A1入口孔Op的間隔在30-150mm之間，最好在50-100mm之間，以這樣的間隔獲得的通過(guò)這些孔的流體速度在1-5米/秒，最好在2-3米/秒，在這些孔出口處產(chǎn)生的壓力降在10-100g/cm2，最好在30至60g/cm2之間。
來(lái)自此混合室的流體出口路徑是由一列孔或開(kāi)口形成的，最好將這些孔有規(guī)律地間隔分布，以便將來(lái)自混合室的流體盡可能均勻地分配于重新分配空間8內(nèi)，結(jié)果產(chǎn)生由至少一種主流體和至少一種輔助流體混合而成的這種流體。
在格柵9存在時(shí)，用這種方法對(duì)來(lái)自混合室并通過(guò)格柵進(jìn)入重新分配空間8的流體的收集并適當(dāng)?shù)胤峙洹?br> 位于混合室7上的進(jìn)口和出口孔Op及Om最好被交替地配置即交錯(cuò)布置，以有利于使混合在一起的主流體A1及輔助流體B1和B2的橫向分散，這些孔最好盡可能均勻地分布，例如以彼此間相同的間矩和間隔分布。
此外，這些孔的布置的選擇應(yīng)避免由于在混合室中流體高速循環(huán)產(chǎn)生的在室中的噴咀或文丘里效應(yīng)。
用于引入和排放輔助流體B1，B2的孔O1，O2可由一列孔形成，這些孔最好有規(guī)律地向隔開(kāi)，以便盡可能均勻地將輔助流體注入或排出混合室M，這些孔最好標(biāo)定并確定大小，使注入混合室入口的流體線速度高到足以在混合室內(nèi)產(chǎn)生擾動(dòng)，并且產(chǎn)生一個(gè)大的壓力降。
通過(guò)，孔O1，O2的流體速度，在1-15米/秒之間，最好在5-10米/秒之間。這些孔的間隔在30-150mm之間，推薦在50-100mm之間。相應(yīng)的壓力降在100-2000g/cm2間變化，最好在200-1000g/cm2之間變化。
一列注入和/或排放孔O1，O2最好相對(duì)于入口孔Op配置，以便通過(guò)這些孔的一個(gè)孔的注入的流體在與此混合室中循環(huán)的主流體混合，然后，在通過(guò)出口孔Om重新分配入兩種流體。出口孔Om相對(duì)于孔Op，O1和O2交替的或交錯(cuò)地布置。
注入和/或排放室5，6的幾何形狀和尺寸選擇應(yīng)能提供通過(guò)所有的出口孔的流體速度大致相同。在所述室的延伸長(zhǎng)度及其平均或等效速度之間的比值小于30推薦小于20，最好小于10。
而且，這些室的尺寸的設(shè)計(jì)應(yīng)能使輔助流體撞擊一壁的實(shí)體部分，有利于其分散在該室中循環(huán)的流體內(nèi)并與該流體混合。
根據(jù)圖47中描述的另一實(shí)施例，在混合室的上壁配設(shè)有至少兩組孔Op，O’P，該兩組孔分布于該混合室的整個(gè)長(zhǎng)度上，并且具有與上述這些孔的大致相同的特征。
在此實(shí)施例中，混合室7相對(duì)于DME的中心大致對(duì)稱，而且由兩個(gè)壁構(gòu)成，此兩壁沿平行于該DME軸線延伸的且由壁6b，5b延伸的部份6a，5a，以使混合室M的第一區(qū)域Z1的寬度變窄，壁6b，5b本身分別由6c和5c以沿著大致平行DME長(zhǎng)軸的方向延伸成的。并且由此限定一導(dǎo)管形狀的第二區(qū)域Z2。區(qū)域Z2本身由區(qū)域Z3延伸成的，區(qū)域Z3由壁6d，5d限定，壁6d，5d由6e，5e延伸而成。兩順序壁之間的角度大致相等，例如90°。
一組三個(gè)混合區(qū)域Z1、Z2及Z3形成一混合空間即混合室，其大小和形狀的選擇應(yīng)能優(yōu)化在該室內(nèi)的幾種流體的混合和一種流體的再混合。
壁6c和5c有一個(gè)或一組用作在混合室與注入和/或排放室間的流體通道的孔O1、O2。
各種流體、主流體、輔助流體，以及在沒(méi)有別的輔助流體注入此DME時(shí)幾種輔助流體與主流體或在該室內(nèi)再混合成的流體的混合物的通道孔，具有大致相同于如圖1上述的孔所設(shè)定的特征。
至少在區(qū)域Z1、Z2及Z3中的至少一個(gè)配置有促擾動(dòng)裝置。
圖48示出本發(fā)明的裝置的一個(gè)變型實(shí)施例，它裝備有位于重新分配空間8處的防濺塞B的裝置，塞B最好置于出口孔Om的對(duì)面，此防濺塞的大小和形狀將根據(jù)分布在混合室7下部壁上的出口孔Om數(shù)量和分體進(jìn)行調(diào)整。
這種方案防止流體直接沖擊位于該DME下游的顆粒固體床。
而且，將來(lái)自混合室的流體徑向分布進(jìn)入重新分布空間8的分配也得以改善。
不背離本發(fā)明范圍的情況下，也可將防濺塞或任何具有同樣功能的裝置配置在流體入口孔軸線處的收集空間內(nèi)，最好置于入口孔的對(duì)面，這樣具有對(duì)來(lái)自該收集空間收集格柵的流體分布特別有效。這可以防止在第一顆粒固體床附近的明顯的擾動(dòng)現(xiàn)象，并有利于主流體的收集。
此裝置的允許達(dá)到類似效果的另一個(gè)替換實(shí)施例示于圖49和50。
在圖49中，混合室7與注入和/或排放室5，6公有的第一和第二壁至少將它們的一部份高度延伸入重新分配空間8。
在此實(shí)施例中，一組孔Om1和Om2設(shè)置在第一，二公有壁的每個(gè)延伸部份上，例如設(shè)在兩側(cè)。
以這種方法將來(lái)自混合室的流體或混合物在重新分配空間分布之前，分成兩流體流，以便允許在流體通過(guò)重新分配格柵，被導(dǎo)入位于該DME下游的床之前，更好地分布該流體。
在圖50中，在重新分配空間內(nèi)延伸的公有壁部份相對(duì)于DME軸線傾斜。
在不背離本發(fā)明范圍的情況下，可以理解，混合室公有壁的延伸可以在收集空間的內(nèi)部。
這些壁有一些入口孔，這些孔具有大致相同于孔Om1，Om2介紹的那些特征。此外，這些壁的形狀以及它們相對(duì)于DME軸線的位置，滿足的標(biāo)準(zhǔn)大致相同于圖50所介紹的標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于分配、混合、注入，和/或排放幾種流體的裝置(DME)，流體之一是一種主流體A1和至少一種第一輔助流體B1及一種第二輔助流體B2，所述的裝置有用于收集所述主流體A1的裝置(3，4)，所述收集裝置至少與一個(gè)混合室(7)，一個(gè)第一輔助流體B1的第一注入和/或排放環(huán)路(12，5)，以及一個(gè)第二種輔助流體B2的第二注入和/或排放環(huán)路(13，6)相關(guān)，所述注入和/或排放環(huán)路由一個(gè)或多個(gè)孔(15，16)與混合室連通，使所述輔助流體(B1，B2)進(jìn)入或排出混合室(7)所述混合室(7)有至少一個(gè)主流體入口孔(14)，至少一個(gè)出口孔(17)，和用于來(lái)自混合室的流體重新分配裝置(8，9)，其特征在于，所述注入和/或排放環(huán)路是分開(kāi)的，并沿著所述混合室的一個(gè)壁，其方向大致平行該DME的軸線配置在混合室附近。
2.如權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述的獨(dú)立的注入和/或排放環(huán)路是配置在混合室的同一側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，所述注入和/或排放環(huán)路沿混合室一個(gè)或多個(gè)壁設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1-3之一的所述裝置，其特征在于，注入和/或排放環(huán)路的數(shù)量至少多于4個(gè)。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述裝置，其特征在于，至少一個(gè)注入和/或排放環(huán)路與至少一個(gè)注入和/或排放預(yù)環(huán)路相關(guān)聯(lián)。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述裝置，其特征在于，所述的混合室至少有一個(gè)裝置設(shè)有一個(gè)帶一讓液體通過(guò)的孔的擋板裝置，以便將所述室分成幾個(gè)副混合室。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述裝置，其特征在于，所述的注入和/或排放環(huán)路和所述的注入和/或排放預(yù)環(huán)路通過(guò)一個(gè)或多個(gè)孔與混合室或副混合室或彼此相互連通，所述的孔沿各室或各環(huán)路的壁配置，各孔的軸線的選擇應(yīng)彼此相互偏置。
8.如上述權(quán)利要求之1的裝置，其特征在于，它包括收集裝置和/或重新分配裝置，這些裝置設(shè)計(jì)的形狀應(yīng)能減少混合室前、或混合室后的流體系統(tǒng)的傳布時(shí)間差。
9.如權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，所述收集裝置包括一個(gè)在整個(gè)DME截面和/或一收集空間(4)上方延伸的收集擱柵(3)，至少一個(gè)構(gòu)件具有的形狀可縮小在它們進(jìn)入混合室(7)之前主流體的各流動(dòng)系統(tǒng)的輸送時(shí)間差。在重新分配裝置內(nèi)至少有一個(gè)在整個(gè)DME截面上延伸的重新分配格柵9；并且在重新分配裝置內(nèi)有至少一個(gè)重新分配格柵和/或一個(gè)重新分配空間(8)，至少一個(gè)所述構(gòu)件具有的形狀設(shè)計(jì)成能縮小混合室排出后的主流體各流動(dòng)體系的傳布時(shí)間差。
10.如上述任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，第一注入和/或排放環(huán)路(5)有一個(gè)或多個(gè)設(shè)置在所述環(huán)路與所述混合室公有壁上的孔(O1)，第二注入和/或排放環(huán)路(6)，有一個(gè)或多個(gè)設(shè)置在第二環(huán)路與所述混合室的公有壁上的孔(O2)，孔(O1、O2)的軸線定向取使通過(guò)這些孔的流體到達(dá)至少所述混合室的壁的一個(gè)實(shí)體部份。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于位于第一(或第二)公有壁上的所述孔軸線定向，朝向所述混合室所述第二公共壁(或第一公共壁)。
12.如前所述任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，所述的DME的混合室及注入和/或排放室的形狀及孔的分布，應(yīng)能優(yōu)化在該混合室內(nèi)的混合。
13.如前面任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，在兩個(gè)相對(duì)壁之間的混合室和/或排放室的寬度在10-100mm之間，優(yōu)選在20-60mm之間，最好在30-50mm之間。
14.如前面任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，所述的收集和重新分配裝置各自有一收集空間和再分配空間，而且將至少一個(gè)擋板裝置設(shè)置在至少這些空間中的一個(gè)內(nèi)。
15.如前面任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，它有至少四個(gè)相對(duì)于混合和/或排放室設(shè)置的注入和/或排放環(huán)路，所述的室至少有一個(gè)公用壁和與所述室相連接的孔。所述孔軸線配置在公用壁上，取向應(yīng)使流體撞擊所述混合和/或排放室之另一個(gè)壁的實(shí)體部分，所述另一個(gè)壁不是所述混合和/或排放室公有的壁。
16.如前面任一權(quán)利要求的裝置，其特征在于，混合和/或排放室內(nèi)設(shè)有位于其內(nèi)的促擾動(dòng)裝置。
17.用于分配、混合、注入，和/或排放數(shù)路流體的裝置，流體中的一種是主流體A1，別的流體是至少一種輔助流體B1，所述裝置有用于收集所述主流體A1的裝置(3，4)，所述收集裝置相對(duì)于至少一個(gè)混合室(7)；至少一個(gè)用于一第一輔助流體B1的注入和/或排放環(huán)路(12，5)，所述環(huán)路用一個(gè)或多個(gè)允許將第一輔助流體B1導(dǎo)入混合室(7)的孔(15)與混合室(7)連通，混合室(7)有至少一個(gè)入口孔(14)，至少一個(gè)出口孔和將來(lái)自混合室(7)的流體重新分配的裝置(8、9)，其特征在于，所述收集裝置的形狀的設(shè)計(jì)應(yīng)能減小各主流體流動(dòng)系統(tǒng)在它們進(jìn)入混合室(7)前的傳布時(shí)間的差。
18.一種用于分配、混合、注入、和/或排放數(shù)種流體的裝置，流體中至少有一種是主流體A1，至少一種是第一輔助流體B1，一種是第二輔助流體B2，該裝置還有用于收集主流體A1的裝置(3，4)，所述收集裝置與至少一個(gè)混合室(7)通過(guò)位于所述混合室第一壁(7s)的一個(gè)或多個(gè)入口孔Op相連接。所述的混合室(7)在第二壁(7i)上設(shè)有一個(gè)或多個(gè)出口孔(Om)；至少一個(gè)第一輔助流體B1的第一注入和/或排放環(huán)路(12，5)；至少一個(gè)第二輔助流體B2的第二注入和/或排放環(huán)路(13，6)；所述的注入和/或排放環(huán)路中的每一個(gè)與所述混合室(7)公有的第一壁(5a，5b，5c，5d，5e)及第二壁(6a，6b，6c，6d，6e)，并且借助配置在每個(gè)所述公有壁上的一個(gè)或多個(gè)孔(O1，O2)與混合室(7)連通。其特征在于，位于第一公有壁(或第二公有壁)上的孔(O1，O2)軸心線的定位取能使流體通過(guò)到達(dá)所述混合室的壁的一實(shí)體部份。
19.使一種含至少幾種可分離的化合物的流體物質(zhì)分離的柱，它有用至少一個(gè)DME分隔開(kāi)的至少一個(gè)顆粒固體第一床和第二床，所述的DME有至少用來(lái)收集待分離物質(zhì)的收集裝置(3，4)，收集裝置相對(duì)于至少一個(gè)混合室(7)，至少一個(gè)用于注入和/或排放第一輔助流體B1的第一注入和/或排放環(huán)路(12，5)，以及至少一個(gè)第二輔助流體B2的第二注入和/或排放環(huán)路，所述注入和/或排放環(huán)路通過(guò)一個(gè)或多個(gè)允許將所述輔助流體B1，B2導(dǎo)入混合室的孔(15，16)與混合室(7)連通，混合室(7)有至少一個(gè)入口孔(14)和一個(gè)出口孔(17)，以及用以對(duì)來(lái)自該混合室的流體重新分配的裝置(8，9)，其特征在于，注入和/或排放環(huán)路是單獨(dú)的，并設(shè)置在所述的混合室附近，沿著該室的至少一個(gè)壁，所述室的方向大致平行于DME軸線。
20.如權(quán)利要求19的柱，其特征在于，有至少一個(gè)DME，DME至少有四個(gè)沿所述混合室的一個(gè)壁設(shè)置的獨(dú)立的注入和/或排放環(huán)路，該混合室壁的方向大致與柱的軸線平行。
21.如權(quán)利要求1的柱，其特征在于，DME之所述混合室具有至少一個(gè)如擋板的裝置，擋板設(shè)有至少一個(gè)允許流體通過(guò)的孔，用以將此混合室分成幾個(gè)副混合室。
22.如權(quán)利要求19-21之一的柱，其特征在于，所述收集裝置和/或重新分配裝置的形狀的設(shè)計(jì)能縮小進(jìn)入混合室前已通過(guò)至少一顆粒固體床的一部分的各流體系統(tǒng)傳布時(shí)間的差，和/或能使來(lái)自混合室進(jìn)入位于該DME下游的第二床入口處的流體系統(tǒng)的傳布時(shí)間均勻。
23.根據(jù)權(quán)利要求19-22之一的柱，其特征在于，它還具有幾個(gè)如權(quán)利要求1或17或18的幾個(gè)DMEs，這些DMEs沿著所述柱的一個(gè)或幾個(gè)截面并排地布置。
24.如權(quán)利要求19或20的柱，其特征在于，所述的柱有幾個(gè)DMEs，以及在所述的DMEs之間，和DMEs和該柱的外壁之間有密封裝置，以便使流體良好地通過(guò)DMEs的混合室。
25.如權(quán)利要求23或24的柱，其特征在于，該柱有至少一個(gè)主流體分布導(dǎo)管，所述的導(dǎo)管從該柱的外側(cè)到至少一個(gè)專用于一種流體的注入和/或排出室，所述主流體導(dǎo)管通過(guò)支路連接到至少一個(gè)所述注入和/或排放室，所述主流體管道穿過(guò)所述的外壁。
26.用于從含有至少幾種可分離的化合物的流體中分離至少一種物質(zhì)的柱，含有由至少一個(gè)具有權(quán)利要求17的特征之一的DME分隔開(kāi)的至少一個(gè)第一顆粒固體床和一個(gè)第二顆粒固體床。
27.用于從含有至少數(shù)種獨(dú)立化合物的流體中分離出至少一種物質(zhì)的柱，含有至少一個(gè)具有權(quán)利要求18的特征之一的DME分隔開(kāi)的至少一個(gè)顆粒固體第一床和一個(gè)顆粒固體第二床。
28.用于從含有至少數(shù)種可分離的化合物的流體中分離出至少一種物質(zhì)的柱，其特征在于包括下列組合至少一個(gè)沿該柱的一長(zhǎng)軸配置的支承裝置(Pc)；一個(gè)或幾個(gè)主梁(P)，所述梁(P)與支承機(jī)構(gòu)(Pc)連接；數(shù)個(gè)具有權(quán)利要求1至18特征的至少一個(gè)DMEs，該DMEs設(shè)置在任何給定截面內(nèi)，并圍繞著支承裝置并放在主梁或梁的上方，所述的DMEs彼此用密封裝置分隔開(kāi)，且置于第一、二顆粒固體床之間，而所述主梁被放入第二顆粒固體床中。至少一個(gè)流體的分布和/或排出的主裝置到一個(gè)注射和/或排出環(huán)路。
29.如權(quán)利要求19-28之一所述柱，它用于實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的色層分離。
全文摘要
用于分配、混合或排放幾種流體的裝置(DME)，所述流體包含一種主流體和至少兩種輔助流體，該裝置有至少一混合室以及幾個(gè)獨(dú)立的用于注入和/或排放輔助流體的環(huán)路。該裝置(DME)有用于收集主流體的裝置和/或重新分配來(lái)自混合室的流體混合物的裝置，所述裝置具有適宜的形狀，使得主流體進(jìn)入混合室前的輸送時(shí)間差縮小或使離開(kāi)混合室的混合物的輸送時(shí)間差縮小。含有一個(gè)或幾個(gè)DMEs柱，用于一種物質(zhì)的色層分離。
文檔編號(hào)B01D11/00GK1158270SQ9612337
公開(kāi)日1997年9月3日 申請(qǐng)日期1996年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月20日
發(fā)明者奧立弗·卡拉伯特, 讓-保羅·德薩特, 安尼克·普奇, 皮埃爾·雷納德 申請(qǐng)人:法國(guó)石油研究所