蒸留塔の構造について質問です

質問

蒸留塔初心者です。

現在蒸留塔の構造について勉強しているのですが、以下の２点が調べてもわかりませんでした。

(1)トレーのタイプが途中で変化しているものがあるが、それはなぜか。
（例えば、塔の断面図を見ると、上半分のダウンカマーは左右交互になっているが、下半分は中心と両サイドの交互になっているものがある）

(2)トレーの下に所々ついているドローオフの存在意義

どなたか教えていただけたらと思います。

回答No.1

ankotare

「ロードオフ」という言葉は聞いたことがありませんが、どういう構造を言われているのか、簡単な図があればいいのですが。
サイドカットノズルのような気もしますが、これなら付いている数はそんなに多くない筈です。
原料を単純に２つの留分に分けるだけなら、トップとボトムに分離されるので、主ノズルはフィード、トップ、ボトムの３箇所になります。
しかし、工業設備の原料は多数の成分が入っていることも多く、ある特定の成分を第３の留分として分離するため、サイドカットとして抜き出すことがあります。サイドカットの位置は勿論計算して決めますが、物性の不確実さ、計算の難しさ等を考慮して、計算した位置の上下に数カ所予備ノズルを設け、試運転時各サイドカットノズルからのサンプルを分析して、最適位置から抜き出すようにします。
もう一つの質問のダウンカマーが左右の物と、中心と両サイドの交互になっている物の違いは塔径の違いです。蒸留塔の径が大きくなると右のダウンカマーから落ちてきた液が左のダウンカマーに流れのですが、径が大きいと流れる距離が長くなり、当然液の勾配が生じ、トレーの下から上昇する蒸気に偏流が起こり、段効率が低下してきます。このため、中心、両サイドにすれば液の流れる距離が約半分になり、先の問題が低減できます。しかし、構造が複雑になりコスト高になる欠点もあるので、効率とコストを勘案して決めます。