DE69737381T2 - Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen, Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate und Abwasserbehandlungssysteme - Google Patents

Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen, Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate und Abwasserbehandlungssysteme Download PDF

Info

Publication number
DE69737381T2
DE69737381T2 DE69737381T DE69737381T DE69737381T2 DE 69737381 T2 DE69737381 T2 DE 69737381T2 DE 69737381 T DE69737381 T DE 69737381T DE 69737381 T DE69737381 T DE 69737381T DE 69737381 T2 DE69737381 T2 DE 69737381T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
liquid
plate
hole
perforated plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69737381T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69737381D1 (de
Inventor
Yukihiro Himeji-shi Yoneda
Shigeharu Himeji-shi Yoneshima
Mikihiko Himeji-shi Kanda
Yusuke Himeji-shi Shiota
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP21363297A external-priority patent/JP3739902B2/ja
Priority claimed from JP21363397A external-priority patent/JP3739903B2/ja
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Publication of DE69737381D1 publication Critical patent/DE69737381D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69737381T2 publication Critical patent/DE69737381T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/006—Baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • B01D3/18—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal bubble plates
    • B01D3/20—Bubble caps; Risers for vapour; Discharge pipes for liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/32—Other features of fractionating columns ; Constructional details of fractionating columns not provided for in groups B01D3/16 - B01D3/30
    • B01D3/324—Tray constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/18—Absorbing units; Liquid distributors therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/0073—Sealings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
    • B01J2219/00094—Jackets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00761—Details of the reactor
    • B01J2219/00763—Baffles
    • B01J2219/00765—Baffles attached to the reactor wall
    • B01J2219/0077—Baffles attached to the reactor wall inclined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/185—Details relating to the spatial orientation of the reactor vertical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
    • B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
    • B01J2219/1941—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped
    • B01J2219/1943—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped cylindrical

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich auf Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen zum Erhöhen einer Gas-FlüssigkeitsDispersionseffizienz in Gas-Flüssigkeits-Kontakt zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit, oder einem Gas und einer Aufschlämmung, ebenso wie auf Gas-Flüssigkeits-Kontaktvorrichtungen bzw. -apparate und Abwasserbehandlungssysteme, die die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen anwenden.
  • Üblicherweise werden Gas-Flüssigkeits-Kontaktvorrichtungen in verschiedenen industriellen Sektoren und Anwendungen verwendet, beinhaltend chemische Anlagen, Plattiereinrichtungen bzw. -anlagen, Nahrungsherstellungseinrichtungen, pharmazeutische Herstellungseinrichtungen, Pulpen- und Papierherstellungsmaschinen bzw. -einrichtungen, Färbetätigkeits- und Färbeherstellungseinrichtungen, Glasherstellungseinrichtungen, Strom- bzw. Leistungserzeugungseinrichtungen und photographischen Bearbeitungseinrichtungen. Ein Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat dieser Art ist derart konstruiert, daß ein Gas und eine Flüssigkeit in wechselweisen Kontakt in einem System gebracht werden, in welchem die Flüssigkeit eine kontinuierliche Phase bildet, um eine chemische Reaktion, eine Wärmetauschertätigkeit, Verteilung bzw. Dissipation, Adsorptionstätigkeit und dgl. auszuführen.
  • An einem Aufnahmeabschnitt des zuvor erwähnten Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparts wird eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung zur Verfügung gestellt (die auch als ein Verteiler bekannt ist), welche ausreichend das Gas und die Flüssigkeit dispergieren kann, um einen Gas-Flüssigkeits-Kontakt zu erhöhen. Spezifischer ist die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung eine Vorrichtung zum Dispergieren des Gases und/oder der Flüssigkeit (oder die bewirkt, daß sie ineinander in bestimmten Fällen einander kontaktieren) an einem Einlaß- bzw. Aufnahmeabschnitt von derartigen Behältern, wie eines Reaktionskessels, eines Blasenturms, eines Mehrrohr-Wärmetauschers und eines gepackten Turms.
  • Bekannte Beispiele der oben erwähnten Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, welche verwendet werden, wenn ein Gas eine kontinuierliche Phase ausbildet, beinhalten eine Sprühdüse, eine Kerben-Trog-Typ-Vorrichtung und perforierte Platten mit oder ohne Wehren, in welchen eine Flüssigkeit nach unten dispergiert wird. Andererseits beinhalten Beispiele, die verwendet werden, wenn eine Flüssigkeit eine kontinuierliche Phase ausbildet, einen Sprinklerring, der an einem unteren Teil eines Reaktionskessels montiert bzw. festgelegt ist, ein Sinterrohr und eine Mehrloch-Lochplatte (oder Einzelloch-Lochplatte), die als eine perforierte Platte (oder Einzellochplatte) verwendet wird, welche an einem unteren Teil eines Blasenturms montiert ist.
  • Auch ist in dem Stand der Technik eine perforierte Platte (oder Einzellochplatte) bekannt, die mit einer Kollisionsplatte zur Verfügung gestellt ist, welche unmittelbar auf der Seite der Ausflußöffnung von Gasdurchtritten montiert ist, die in der perforierten Platte (oder in der Einzellochplatte) ausgebildet sind.
  • Die oben erwähnte Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung und der Gas-Flüssigkeits-Kontaktappart werden auch in Abwasserbehandlungssystemen für die Behandlung von Wasser verwendet, das von verschiedenen Einrichtungen ausgetragen wurde. In dieser Art von Anwendung wird Abwasser durch ein Durchleiten desselben durch ein nasses Oxidationsverfahren in der Anwesenheit von molekularem Sauerstoff, Ozon oder einer anderen Sauerstoffquelle gereinigt, in welchen organische Substanzen und anorganische Salzkomponente, die in dem Abwasser enthalten sind, mit oder ohne der Hilfe eines Katalysators zersetzt werden und in harmlose Substanzen, wie Kohlendioxid, Wasser oder Stickstoff umgewandelt werden. Was in dieser Anwendung wichtig ist, ist, wie Sauerstoff in einer Masse von Abwasser gleichmäßig zu verteilen ist.
  • Wie oben beschrieben, wird eine Mehrloch-Lochplatte (nachfolgend der Einfachheit halber als eine perforierte Platte bezeichnet) oder eine Einzelloch-Lochplatte (nachfolgend der Einfachheit halber als eine Einzellochplatte bezeichnet), die eine einfache Struktur aufweist, allgemein in einem derartigen System als ein Reaktionsturm verwendet, in welchem eine Flüssigkeit oder eine Aufschlämmung eine kontinuierliche Phase ausbildet und Gas nach oben als eine Dispersionsvorrichtung zum Verbessern des Zustands einer Gas-Flüssigkeits-Dispersion oder eines Gas-Flüssigkeits-Kontakts fließt bzw. strömt. Die perforierte Platte wird einzig bzw. einzeln in dem Reaktionsturm in einigen Anwendungen verwendet, während eine Mehrzahl von perforierten Platten in gleichmäßig beabstandeten mehreren Stufen in anderen Anwendungen angeordnet ist. In dem letzteren Fall würden die perforierten Platten den Innenraum des Reaktionsturms in eine Mehrzahl von Reaktionskammern derselben Kapazität unterteilen, um beispielsweise eine kontinuierliche, mehrstufige Reaktionssequenz zu ermöglichen.
  • Die konventionelle Dispersionsvorrichtung, die die einfache Struktur aufweist, wie sie oben beschrieben ist, insbesondere die perforierte Platte, die an einem Einlaß- bzw. Aufnahmeabschnitt zur Verfügung gestellt ist, bildet manchmal einen stark pulsierenden Gasstrom, und dies kann ein Phänomen bewirken, daß ein Fluid, das durch die perforierte Platte hindurchtritt, nicht irgendein Gas enthält. Ein weiteres Problem, welches in der konventionellen Dispersionsvorrichtung auftreten kann, ist jenes, daß ein ausreichend guter Gas-Flüssigkeits-Dispersionsstatus bzw. -zustand nicht erreicht wird, da ein gleichmäßiger Strom bzw. Fluß des Fluids und Gases rund um den Umfang der perforierten Platte nicht erhalten wird. Diese Probleme der verwendeten Technologie gemäß dem Stand der Technik resultierten in einer Reduktion in der Effizienz einer Reaktion in chemischen Reaktoren, einer Reduktion in der Effizienz einer Absorption in Absorptionsanlagen und einer Reduktion in der Effizienz eines Wärmetransfers in Wärmetauschern.
  • Verschiedene Konstruktionen sind in konventioneller Weise für die Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate und chemischen Reaktoren bekannt, die eine derartige Substanz als einen Katalysator enthalten. Beispiele von diesen Konstruktionen sind: (i) eine erste Konstruktion, in welcher eine leere Säule unter einem Gitter zum Zurückhalten eines gepackten Materials angeordnet ist, ohne daß irgendeine Substanz darin eingefüllt ist; und (ii) eine zweite Konstruktion, in welcher ein Gas von einer Gas-Dispersionsvorrichtung eingespritzt wird, die an einem Bodenbereich eines chemischen Reaktors vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt ist, ohne daß das Gas und die Flüssigkeit in der Form eines gemischten Phasenstroms bzw. Stroms einer gemischten Phase injiziert werden.
  • In der ersten oben erwähnten Konstruktion werden das Gas und die Flüssigkeit als ein gemischter Phasenstrom von einem unteren oder Seitenabschnitt eines Reaktors eingebracht. Diese Konstruktion hat eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß ein nicht gleichmäßiger Strom ausgebildet wird. Dies deshalb, da nach der Einbringung des Gases und der Flüssigkeit in einen Reaktionsturm lediglich das Gas in einer Leicht-Fluß-Richtung aufgrund seines Auftriebs fließen bzw. strömen kann. Ein derartiger, ungleichmäßiger Strom bewirkt eine unregelmäßige Gas-Flüssigkeits-Verteilung unter dem Gitter für ein Zurückhalten des gepackten Materials. Obwohl das gepackte Material, das stromabwärts von Gasdurchtritten angeordnet ist, mehr oder weniger einen Gas-Flüssigkeits-Dispersionseffekt durch sich selbst ausübt, ist dies nicht ausreichend, und daher würde eine Bearbeitungsleistung des Reaktors aufgrund einer Verschlechterung in dem Zustand einer Gas-Flüssigkeits-Dispersion und/oder eines Gas-Flüssigkeits-Kontakts in dem gepackten Material absinken.
  • Wenn die Gas-Flüssigkeits-Verteilung unregelmäßig unmittelbar unterhalb des Gitters für ein Zurückhalten des gepackten Materials ist, wird es unmöglich, das Gas zu einem gleichmäßigen Wirken auf das gepackte Material zu veranlassen. Dies deshalb, da ein ungleichmäßiger oder pulsierender Gasstrom direkt zu dem gepackten Material zugeführt wird, wenn der Druckverlust, der durch das gepackte Material bewirkt ist, klein ist, unabhängig davon, ob das gepackte Material selbst einen bestimmten Grad eines Dispersions- bzw. Dispergiereffekts aufweist. Wenn das gepackte Material einen großen Druckverlust erzeugt, wird angenommen bzw. erwartet, daß die Dispersion des Gases auf der Unterseite des gepackten Materials bis zu einem gewissen Ausmaß verbessert würde. Es ist jedoch immer noch unmöglich, einen wirklich gleichmäßigen Gasstrom auszubilden, da es eine Ungleichmäßigkeit in der Dichte des gepackten Materials selbst gibt und seine Abschnitte hoher Porosität einen ungleichmäßigen Gasstrom ausbilden würden.
  • Wie dies aus dem Vorhergehenden verstanden wird, bildet die erste Konstruktion keine ausreichende Gasdispersion oder Flüssigkeitsdispersion und dies kann nicht erwartete nachteilige Effekte, wie eine Verschlechterung in einer Reaktionsverfahrensleistung und eine Nebenreaktion bewirken. Der Effekt der oben erwähnten Probleme dieser Konstruktion wird ersichtlicher werden, wenn in Betracht gezogen wird, daß der Reaktor dieser Art kontinuierlich in den meisten Fällen für eine erstreckte Zeitdauer betrieben wird und das gepackte Material seine Leistungsbeschränkungen aufweist. In dieser Konstruktion können unregelmäßige bzw. ungleichmäßige Gasströme zwischen der perforierten Platte und dem Gitter zum Zurückhalten des gepackten Materials aufgrund des relativ großen Abstands zwischen diesen auftreten, was nachteilig die Leistungs- bzw. Leistungsfähigkeit des gepackten Materials beeinflußt.
  • Wenn das Vorhandensein des Gases ein Korrosionsverhalten des Turms beeinflußt, welches auftreten wird, wenn Sauerstoff für die Ausbildung eines passiven Films auf der Oberfläche von rostfreiem Stahl erforderlich ist, wird beispielsweise der ungleichmäßige Gasstrom, welcher eine normale Dispersion von Sauerstoff (oder Luft) verhindert, eine Verzögerung in der Ausbildung von passiven Filmen bewirken, die für ein Schützen der inneren bzw. Innenoberfläche des Turms und von Oberflächen von anderen eingebauten Kompo nenten erforderlich sind. Dies kann schließlich existierende passive Filme zerstören und eine Korrosion beschleunigen.
  • In dem Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat gemäß der oben erwähnten zweiten Konstruktion macht es die Gas-Dispersionsvorrichtung möglich, gleichmäßig ein Gas in ein gepacktes Material einzubringen. Jedoch hat die Gas-Dispersionsvorrichtung eine komplizierte Struktur und eine gute Gas-Flüssigkeits-Dispersion wird gegebenenfalls nicht direkt unter einem Gitter zum Zurückhalten des gepackten Materials aufgrund des relativ großen Abstands zwischen der Gas-Dispersionsvorrichtung und dem Gitter erreicht. Weiterhin kann, da das Gas nicht auf der Unterseite der Gas-Dispersionsvorrichtung oder im Inneren einer flüssigkeitsführenden Rohrleitung vorliegt, die mit einem Reaktionsturm verbunden ist, eine Korrosion innerhalb der Vorrichtung beschleunigt werden. Zusätzlich tendieren feste Rückstände, sich an dem Boden des Turms abzusetzen bzw. abzulagern. Obwohl diese Konstruktion effektiv bzw. wirksam ist, wenn das Gas und die Flüssigkeit gesondert geliefert werden und lediglich das Gas durch die Gasdispersionsvorrichtung zugeführt wird, ist es schwierig, gleichzeitig das Gas und die Flüssigkeit zu der Gas-Dispersionsvorrichtung in der Form eines Mischphasen-Stroms bzw. Stroms einer gemischten Phase zuzuführen.
  • In einem Mehrrohr-Gas-Flüssigkeits-Kontaktreaktionsapparat, in welchem Wärme zwischen dem Inneren und dem Äußeren von Rohren ausgetauscht wird, werden das Gas und die Flüssigkeit üblicherweise in Kontakt im Inneren der individuellen Rohre gebracht. In dieser Vorrichtung bzw. diesem Apparat sind Gasausblaslöcher einer Gas-Dispersionsvorrichtung direkt unter den individuellen Rohren angeordnet, um gleichmäßig das Gas in alle Rohre in einer Weise ähnlich zu der zuvor beschriebenen zweiten Konstruktion zu dispergieren. Diese Anordnung ist auch mit einem Problem assoziiert, daß Korrosion wahrscheinlich auftritt und feste Rückstände dazu tendieren, sich am Boden in einer ähnlichen Weise zu jener abzulagern, welche zuvor beschrieben wurde. Weiterhin ist es, da das Gas und die Flüssigkeit gesondert in der zweiten Konstruktion zugeführt werden, schwierig, diese zu dem Gas-Flüssigkeits-Kontaktappart als ein Strom einer gemischten Phase zuzuführen und eine gleichmäßige Dispersion frei von den Flußpulsationsproblemen zu erhalten.
  • Der Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat wird auch in einem Abwasserbehandlungssystem verwendet bzw. angewandt, welches ausgebildet ist, um eine Feucht-Oxidations-Abwasserbehandlung auszubilden, in welcher Abwasser einem Oxidationsverfahren in einer flüssigen Phase unterworfen wird, ohne daß es in der Anwesenheit von molekularem Sauerstoff, Ozon oder einer anderen Sauerstoffquelle kondensiert wird. In diesem Fall wird die Temperatur des Abwassers erhöht (typischerweise 150°C bis 320°C), der Druck des Abwassers wird, soweit wie notwendig, erhöht, um seine flüssige Phase aufrecht zu erhalten (typischerweise 5 bis 210 Mal größer als Atmosphärendruck), und dann werden die organischen Substanzen, die in dem Abwasser enthalten sind, oxidiert. In dieser Anwendung können ein ausreichend guter Dispersionszustand und eine Behandlungseffizienz nicht erzielt werden, selbst wenn eine Mehrzahl von perforierten Platten in einer mehrstufigen Struktur innerhalb eines leeren, säulenartigen Reaktionsturms angeordnet ist. Selbst wenn eine perforierte Platte an dem Boden eines Katalysatorsbetts in einer ka talytischen und nassen Oxidations-Abwasserbehandlung festgelegt ist, kann eine hohe Behandlungseffizienz nicht erwartet werden.
  • EP-A-0 132 224 offenbart eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, umfassend eine perforierte Platte und einen eine Flüssigkeit leitenden Kanal.
  • DE 2 019 333 offenbart eine Blasensäule für den Materialaustausch zwischen Gas und Flüssigkeit, umfassend eine Mehrzahl von Einzellochplatten.
  • FR 879 375 offenbart eine Säulenkonstruktion zum Rektifizieren von Alkohol und anderen industriellen Flüssigkeiten, umfassend eine Kollisionsplatte, die auf einer Kalotte über Nieten zur Verfügung gestellt ist.
  • Es ist das Ziel bzw. der Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Gas-Flüssigkeits-Kontaktvorrichtung und ein entsprechendes Abwasserbehandlungssystem zur Verfügung zu stellen, das eine verbesserte Reaktionsgeschwindigkeit bzw. -rate zwischen der Flüssigkeit und dem Gas aufweist.
  • Dieser Gegenstand wird durch eine Gas-Flüssigkeits-Kontaktvorrichtung, die die in Anspruch 1 geoffenbarten Merkmale aufweist, und ein Abwasserbehandlungssystem erfüllt, das die in Anspruch 8 geoffenbarten Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Die erfinderische Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung hat eine einfache Struktur und kann einen guten Gas-Flüssigkeits-Dispersionszustand an einer Aufnahme bzw. einem Einlaß des Katalysators oder anderen gepackten Materialien erzeugen, indem ein Pulsieren und ungleichmäßige Ströme eines Gases nicht nur dann eliminiert werden, wenn es alleine zugeführt wird, sondern auch wenn eine Mischung von Gas und Flüssigkeit in der Form eines Gemischtphasen-Stroms bzw. Stroms einer gemischten Phase zugeführt wird.
  • Weiterhin kann ein Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat zur Verfügung gestellt werden, welcher eine gute Gas-Flüssigkeits-Verteilung und einen guten Kontaktzustand innerhalb eines gepackten Betts erzeugt.
  • Darüber hinaus kann ein Abwasserbehandlungssystem zur Verfügung gestellt werden, welches Abwasser mit einer hohen Effizienz behandelt, wenn ein Gas, enthaltend Sauerstoff, zugeführt wird.
  • Diese und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden, detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlicher werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A und 1B sind Diagramme, die eine Grundkonstruktion einer Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel illustrieren.
  • 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung von 1A und 1B, in welcher eine Flüssigkeit führende bzw. leitende Kanäle von eine Flüssigkeit führenden Rohren ausgebildet sind;
  • 3 ist eine Schnittansicht, die ein eine Flüssigkeit führendes Rohr in einer Abwandlung der grundlegenden bzw. Grundkonstruktion von 1A und 1B illustriert;
  • 4 ist eine Schnittansicht, die ein eine Flüssigkeit führendes Rohr in einer anderen Variation der Grundkonstruktion von 1A und 1B illustriert;
  • 5A ist eine Schnittansicht, die ein eine Flüssigkeit führendes Rohr in noch einer anderen Variation der Grundkonstruktion von 1A und 1B illustriert;
  • 5B ist eine Schnittansicht, die ein eine Flüssigkeit führendes Rohr in noch einer anderen Variation der Grundkonstruktion von 1A und 1B illustriert;
  • 6 ist eine Schnittansicht, die eine Kombination einer Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung des Vergleichsbeispiels und eines gepackten Materials illustriert;
  • 7 ist eine Schnittansicht, die einen ersten Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat illustriert, der eine Mehrzahl von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen gemäß dem Vergleichsbeispiel beinhaltet bzw. aufnimmt;
  • 8 ist eine Schnittansicht, die einen zweiten Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat gemäß dem Vergleichsbeispiel illustriert;
  • 9 ist eine Schnittansicht, die einen dritten Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat gemäß dem Vergleichsbeispiel illustriert;
  • 10 ist eine Schnittansicht, die einen vierten Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat gemäß dem Vergleichsbeispiel illustriert;
  • 11 ist eine Schnittansicht, die einen fünften Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat gemäß dem Vergleichsbeispiel illustriert;
  • 12A und 12B sind fragmentarische Schnittansichten eines sechsten Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats und seiner Variation gemäß dem Vergleichsbeispiel;
  • 13 ist eine fragmentarische bzw. teilweise Schnittansicht eines siebenten Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats gemäß dem Vergleichsbeispiel;
  • 14 zeigt schematische Diagramme, die alternative Konfigurationen eines Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats gemäß dem Vergleichsbeispiel und der Technologie des Standes der Technik darstellen;
  • 15 zeigt schematische Diagramme, die andere alternative Konfigurationen von Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparaten gemäß dem Vergleichsbeispiel und der Technologie gemäß dem Stand der Technik darstellen;
  • 16A und 16B sind Diagramme, die eine Konstruktion illustrieren, in welcher ein eine Flüssigkeit führender Kanal aus einer hohlen zylindrischen Trennwand gebildet ist;
  • 17A und 17B sind Diagramme, die eine alternative Konstruktion illustrieren, in welcher eine Flüssigkeit führende Kanäle auf einem Paar von ebenen bzw. flachen, plattenartigen Trennwänden gebildet sind;
  • 18 ist ein Diagramm, das eine andere alternative Konstruktion illustriert, in welcher eine Flüssigkeit führende Kanäle auf V-förmigen Trennwänden gebildet sind;
  • 19 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die illustriert, wie jede Trennwand installiert ist;
  • 20A bis 20C sind Diagramme, die Konstruktionen illustrieren, in welchen Wehre bzw. Prallflächen unter den eine Flüssigkeit führenden Kanälen der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung montiert sind, die in 17A und 17B gezeigt ist;
  • 21 ist ein Diagramm, das eine Konstruktion illustriert, in welcher eine Prallfläche unter dem eine Flüssigkeit führenden Kanal der Gas-Flüssigkeits-Dispersions vorrichtung montiert ist, die in 16A und 16B gezeigt ist;
  • 22 ist ein schematisches Diagramm, das eine leer-turmartige Konfiguration illustriert, in welcher ein Co- bzw. Gleichstrom-Betrieb gemäß einem weiteren Vergleichsbeispiel durchgeführt wird;
  • 23 ist ein schematisches Diagramm, das eine weitere leer-turm-artige Konfiguration illustriert, in welcher ein Gleichstrom-Betrieb gemäß dem weiteren Vergleichsbeispiel durchgeführt wird;
  • 24 ist ein schematisches Diagram, das eine leer-turmartige Konfiguration illustriert, in welcher ein Gegenstrom-Betrieb gemäß dem weiteren Vergleichsbeispiel durchgeführt wird;
  • 25 ist ein schematisches Diagramm, das eine weitere leer-turm-artige Konfiguration illustriert, in welcher ein Gegenstrom-Betrieb gemäß dem weiteren Vergleichsbeispiel durchgeführt wird;
  • 26 ist ein schematisches Diagramm, das eine Konfiguration eines Typs eines gepackten Turms illustriert, in welcher ein Gleichstrom-Betrieb gemäß der Erfindung durchgeführt wird;
  • 27 ist ein schematisches Diagramm, das eine Konfiguration eines Typs eines gepackten Turms illustriert, in welcher ein Gegenstrom-Betrieb gemäß der Erfindung durchgeführt wird;
  • 28A bis 28D sind Diagramme, die Trennglieder gemäß der Erfindung illustrieren;
  • 29 ist ein schematisches Diagramm, das eine leer-turmartige Konfiguration gemäß dem weiteren Vergleichsbeispiel zeigt;
  • 30 ist ein schematisches Diagramm, das eine Konfiguration eines Typs eines gepackten Turms gemäß der Erfindung illustriert;
  • 31 zeigt schematische Diagramme, die alternative Konfigurationen von Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparaten darstellen, in welchen Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen gemäß dem weiteren Vergleichsbeispiel in einem leeren Turm angeordnet sind;
  • 32 zeigt schematische Diagramme, die alternative Konfigurationen des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats darstellen, in welchen Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen gemäß der Erfindung in einem gepackten Turm installiert sind;
  • 33 zeigt schematische Diagramme, die alternative Konfigurationen von Abwasserbehandlungssystemen gemäß der Erfindung darstellen;
  • 34 zeigt schematische Diagramme, die zwei unterschiedliche Arten von Gittern und alternative Anordnungen von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen gemäß der Erfindung darstellen;
  • 35 ist eine Schnittansicht, die die allgemeine Konstruktion eines Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats gemäß der Erfindung illustriert;
  • 36A und 36B sind Diagramme, die die Konstruktion einer perforierten Platte gemäß der Erfindung illustrieren;
  • 37A und 37B sind Diagramme, die die Konstruktion einer Einzellochplatte, die mit einer Kollisionsplatte ausgestattet ist, gemäß der Erfindung illustrieren;
  • 38 ist ein Diagramm, das die Konstruktion eines Gitters gemäß der Erfindung illustriert; und
  • 39A bis 39C sind Diagramme, die illustrieren, wie die perforierte Platte und das Gitter gemäß der Erfindung installiert sind bzw. werden.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSBILDUNGEN DER ERFINDUNG
  • Bevor spezifische Ausbildungen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, werden einige grundsätzliche Konzepte und eine allgemeine Richtlinie der Erfindung erklärt.
  • Gemäß einem Vergleichsbeispiel umfaßt eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung zur Installation in einem System, in welchem eine Flüssigkeit fließt bzw. strömt, um eine kontinuierliche Phase auszubilden, und ein Gas nach oben fließt, eine perforierte Platte, welche so montiert ist, um einen Gas-Flüssigkeits-Durchtritt zu unterbrechen, in welchem eine gemischte Phase des Gases und der Flüssigkeit erzeugt wird, und um einen gesonderten, eine Flüssigkeit führenden Kanal auszubilden, der sich von der perforierten Platte zu seiner Gaseinfluß-Öffnungsseite erstreckt, wodurch das Gas dispergiert wird, wie es durch die perforierte Platte durchtritt, und die Flüssigkeit zu dem eine Flüssigkeit führenden Kanal geführt wird und durch diesen hindurchgeleitet wird.
  • Es ist bevorzugt, daß die Länge des die Flüssigkeit führenden bzw. leitenden Kanals der vorher erwähnten Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung wenigstens 10 mm ist, jedoch nicht mehr als drei Mal der Durchmesser der perforierten Platte.
  • Es ist auch bevorzugt, daß die Querschnittsfläche des die Flüssigkeit führenden Kanals der zuvor erwähnten Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung derart ist, daß die Flüssigkeit bei einer Geschwindigkeit von 0,02 bis 10 Meter pro Sekunde durch den die Flüssigkeit führenden Kanal fließt.
  • In einer Form des Vergleichsbeispiels ist der die Flüssigkeit führende Kanal aus einem eine Flüssigkeit führenden Rohr ausgebildet, das direkt von um ein Durchgangsloch vorragt, das in der perforierten Platte hergestellt bzw. ausgebildet ist. In einer anderen Form des Vergleichsbeispiels ist der die Flüssigkeit führende Kanal zwischen einer Trennplatte, welche sich von einem Umfangsabschnitt der perforierten Platte erstreckt, und einer Innenseitenoberfläche des Gas-Flüssigkeits-Durchtritts ausgebildet.
  • Gemäß dem Vergleichsbeispiel kann die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung weiterhin stromaufwärts in ihrem Gasstrom wenigstens eine Einzellochplatte, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, die nahe einer Ausflußöffnung in der Einzellochplatte angeordnet ist, oder eine perforierte Platte, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, die nahe Ausflußöffnungen in der perforierten Platte angeordnet ist, oder eine sekundäre Einzellochplatte oder perforierte Platte umfassen.
  • Ein Blasen-Turm-Typ-Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat gemäß dem Vergleichsbeispiel inkorporiert in seinem Blasenturm die zuvor erwähnte Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, und ein gepacktes Material kann an der Gas-Ausfluß-Öffnungsseite der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung im Inneren des Blasenturms angeordnet sein.
  • Ein weiterer Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat gemäß dem Vergleichsbeispiel umfaßt -einen vertikalen Mehrrohr-Wärmetauscher, in welchem eine Flüssigkeit fließt, die eine kontinuierliche Phase ausbildet, und ein Gas nach oben strömt, und die zuvor erwähnte Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvor richtung, die in einem Rohrseiten-Aufnahmeabschnitt (Aufnahmekanal) installiert ist.
  • Gemäß dem Vergleichsbeispiel ist ein Abwasserbehandlungssystem zum Behandeln von Abwasser mit Hilfe einer sauerstoffhaltigen Gasquelle mit der oben erwähnten Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung oder dem Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat versehen.
  • Gemäß der Erfindung umfaßt eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung zur Installation in einem System, in welchem eine Flüssigkeit fließt, die eine kontinuierliche Phase ausbildet, und ein Gas nach oben fließt, wenigstens zwei trennende bzw. Trennglieder, welche mit einem spezifischen Abstand dazwischen so angeordnet sind, um einen Gas-Flüssigkeits-Übergang bzw. -Durchtritt zu unterbrechen, in welchem eine gemischte Phase des Gases und der Flüssigkeit erzeugt wird, wobei jedes der Trennglieder gebildet ist aus (a) einer Einzellochplatte, die ein einzelnes Durchgangsloch aufweist, (b) einer perforierten Platte, die eine Mehrzahl von Durchtritts- bzw. Durchgangslöchern aufweist, (c) einer Einzellochplatte, die ein einzelnes Durchgangsloch aufweist, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, die nahe einer Ausströmöffnung des Durchgangslochs angeordnet ist, oder (d) einer perforierten Platte, die eine Mehrzahl von Durchgangslöchern aufweist, die mit einer Kollisionsplatte versehen sind, die nahe zu Ausström- bzw. Ausflußöffnungen der Durchgangslöcher eingepaßt ist.
  • Es ist bevorzugt, daß der Abstand zwischen den individuellen bzw. einzelnen Trenngliedern der oben erwähnten Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung wenigstens eine Hälfe des Durchmessers jedes Durchgangslochs ist, das in den Trenngliedern ausgebildet ist, jedoch nicht mehr als das Ein-einhalb-Fache des Innendurchmessers oder der horizontalen Länge von einer Seite der Innenwand des Gas-Flüssigkeits-Durchtritts.
  • In dem Fall, daß das Trennglied eine Einzellochplatte ist, die ein einziges Durchgangsloch aufweist, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, oder eine perforierte Platte, die eine Mehrzahl von Durchgangslöchern aufweist, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, können sie innerhalb des spezifischen Abstands angeordnet sein. Spezifisch ist der Abstand zwischen der Kollisionsplatte und der Einzellochplatte oder perforierten Platte in der stromaufwärtigen Richtung bzw. stromaufwärts des Gasstroms niedriger als der spezifische Abstand.
  • Es ist auch bevorzugt, daß das Trennglied, das stromaufwärts in dem Gasstrom innerhalb der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung angeordnet ist, aus einer Einzellochplatte gebildet ist, ein einziges Durchgangsloch aufweist, das mit einer Kollisionsplatte versehen ist, die nahe einer Ausflußöffnung des Durchgangslochs angelenkt bzw. eingepaßt ist, oder eine perforierte Platte, die eine Mehrzahl von Durchgangslöchern aufweist, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, die nahe Ausflußöffnungen der Durchgangslöcher eingepaßt ist, während das Trennglied, das stromabwärts in dem Gasstrom angeordnet ist, aus einer weiteren perforierten Platte gebildet ist. Die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung kann weiterhin einen Abstütz- bzw. Supportrahmen zum Unterstützen eines gepackten Materials beinhalten, wobei der abstützende bzw. Supportrahmen einstückig bzw. integral mit oder getrennt von einer stromabwärtigen Oberfläche des Trennglieds vorgesehen ist, das stromabwärts in dem Gasstrom innerhalb der Vorrichtung angeordnet ist. Das gepackte Material kann auf die Oberseite des Supportrahmens geladen sein.
  • Ein Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat gemäß der Erfindung beinhaltet in seinem Kessel bzw. Behälter mehr als eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die die oben beschriebene Konstruktion aufweist, um eine mehrstufige Konfiguration auszubilden.
  • Ein weiterer Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat gemäß der Erfindung umfaßt einen vertikalen Mehrrohr-Wärmetauscher, in welchem eine Flüssigkeit fließt, die eine kontinuierliche Phase ausbildet, und ein Gas nach oben fließt bzw. strömt, und die oben erwähnte Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung in einem Seitenrohr-Aufnahmekanal oder einem Reaktionsbehälter installiert ist.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Abwasserbehandlungssystem zum Behandeln von Abwasser mit Hilfe einer sauerstoffhaltigen Gasquelle mit der zuvor erwähnten Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung oder dem Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat versehen.
  • In der Erfindung wird der Gas-Flüssigkeits-Durchtritt, der innerhalb des Behälters (Turms) ausgebildet ist, nicht in seiner Querschnittsform beschränkt. Es ist jedoch bevorzugt, daß der Gas-Flüssigkeits-Durchtritt einen kreisförmigen, elliptischen oder polygonalen Querschnitt aufweist.
  • In der oben beschriebenen Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die mit einem eine Flüssigkeit führenden bzw. leitenden Kanal gemäß dem Vergleichsbeispiel versehen ist, sind ein eine Flüssigkeit führenden Abschnitt und ein Gas-Dispersionsabschnitt auf einer perforierten Platte ausgebildet, wobei der eine Flüssigkeit führende Abschnitt aus einer oder mehreren Trennplatte(n) und üblicherweise einer Mehrzahl von eine Flüssigkeit führenden Rohren gebildet ist. Der die Flüssigkeit führende Abschnitt erlaubt es einer Flüssigkeit durchzutreten, während Durchgangslöcher in dem ein Gas dispergierenden Abschnitt es einem Gas ermöglichen durchzutreten. Die so konstruierte perforierte Platte erzeugt einen beaufschlagenden bzw. Rühreffekt auf die Gasausflußöffnungsseite der Durchgangslöcher, wodurch nicht gleichmäßige Gas- und Flüssigkeitsströme verhindert werden, in welchen der größte Teil des Gases in einer leicht zu fließenden Richtung fließt. Dies macht es möglich, einen Mischphasenfluß bzw. Fluß einer gemischten Phase zuzuführen, der gleichmäßig verteilte Massen von Gas und Flüssigkeit enthält. Weiterhin ist es möglich, gleichmäßig dispergierte Gasblasen zu der oberen Seite der perforierten Platte in einer stabilen Weise zuzuführen, ohne pulsierende Ströme zu bewirken. Dies deshalb, da eine Gastasche unmittelbar unter der perforierten Platte ausgebildet wird.
  • Gemäß dem Vergleichsbeispiel kann die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die mit dem eine Flüssigkeit führenden Kanal versehen ist, weiterhin auf seiner Gaseinlaufseite eine Einzellochplatte oder eine perforierte Platte aufweisen, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist. In der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die so konstruiert ist, kollidiert ein Mischphasenfluß aus Gas und Flüssigkeit mit der Kollisionsplatte und wird gleichmäßig in allen radialen Richtungen dispergiert bzw. verteilt. Dies macht es möglich, die Verteilung von Gas und Flüssig keit weiterhin zu vergleichmäßigen und ungleichmäßige Flüsse und pulsierende Ströme bzw. Flüsse zu vermeiden. Wenn Sauerstoff für ein Verhindern von Korrosion von rostfreiem Stahl erforderlich ist, der in innenliegenden bzw. Innenwänden eines Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats verwendet ist, kann beispielsweise Sauerstoff in einer stabilen Weise zugeführt werden, was einen erhöhten Antikorrosionseffekt ausbildet, da nicht gleichmäßige Ströme effektiv verhindert werden können.
  • Gemäß der Erfindung bildet eine perforierte Platte oder eine Einzellochplatte, die mit einer Kollisionsplatte ausgestattet bzw. versehen ist, einen Rühr- bzw. Mischeffekt auf der Gasauslauföffnungsseite aus, wodurch nicht gleichmäßige Gas- und Flüssigkeitsströme verhindert werden, in welchen das meiste des Gases in einer Leicht-Flußrichtung fließt. Dies macht es möglich, einen Gemischtphasenfluß, enthaltend gleichmäßig verteilte Massen an Gas und Flüssigkeit zuzuführen. Darüber hinaus ist es möglich, gleichmäßig dispergierte bzw. verteilte Glasblasen zu der oberen Seite der perforierten Platte in einer stabilen Weise zuzuführen, ohne daß pulsierende Ströme bewirkt werden.
  • Ein Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat gemäß der Erfindung kann die Verteilung von Gas und Flüssigkeit einebnen bzw. ausgleichen und ungleichmäßige Ströme bzw. Flüsse verhindern. Wenn Sauerstoff für ein Verhindern von Korrosion von rostfreiem Stahl erforderlich ist, der in innenliegenden bzw. Innenwänden des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats verwendet ist, kann beispielsweise Sauerstoff in einer stabilen Weise zugeführt werden, was einen erhöhten Antikorrosionseffekt erzeugt, da ungleichmäßige Ströme effektiv verhindert werden können.
  • Eine Konfiguration, die eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung oder einen Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat gemäß der Erfindung in einem rohrseitigen Aufnahmekanal eines vertikalen Mehrrohr-Wärmetauschers beinhaltet, kann eine erhöhte Wärmeaustauscheffizienz zur Verfügung stellen.
  • Ein Abwasserbehandlungssystem, das eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung oder einen Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat beinhaltet, die bzw. der in Übereinstimmung mit der Erfindung konstruiert ist, kann einen verbesserten Status einer Gas-Flüssigkeits-Dispersion und eines Kontakts zwischen Abwasser und einem sauerstoffhaltigen Gas zur Verfügung stellen, was in einer Verbesserung in einer Behandlungsleistung resultiert.
  • Flüssigkeiten, die durch Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen, Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparaten oder Abwasserbehandlungssysteme gemäß der Erfindung gehandhabt sind, sind nicht auf spezifische Arten bzw. Typen beschränkt, sondern können jegliche Substanzen sein, welche Flüssigphasen-Charakteristika bzw. -Merkmale aufweisen. Derartige Substanzen beinhalten einfache Flüssigkeiten, Suspensionen, enthaltend Wasser oder Öl als ein suspendierendes Medium, Suspensionen, enthaltend einen makromolekularen Feststoff, feine Teilchen bzw. Partikel oder Kolloidteilchen, ebenso wie Aufschlämmungen. Genauer beinhalten diese Substanzen Wasser, organische Lösungsmittel, Wasserlösung eines organischen oder anorganischen Materials, verschiedene Art von Abwasser, Suspensionen oder Aufschlämmungen, enthaltend ein organisches Lösungsmittel, organische Lösung oder eine Mischung von Wasser und Öl als ein suspendierendes Medium. Arten von Aufschlämmungen sind nicht spezifisch beschränkt, sondern umfassen jegliche Mischungen einer Flüssigkeit und eines fein verteilten Feststoffs, welches eine dispergierte Phase ausbildet.
  • Gase, die in der Erfindung verwendet werden, sind nicht auf spezifische Substanzen beschränkt, sondern können ein sauerstoffhaltiges Gas, Wasserstoff, Wasserdampf, organischen Dampf oder Kohlendioxid oder Mischungen davon sein.
  • Allgemein gesprochen, fließt eine Flüssigkeit, die eine kontinuierliche Phase ausbildet, nach oben in einem Turm. Die Erfindung ist nicht auf derartige Konfigurationen durchgehend beschränkt. Die Flüssigkeit kann von der Oberseite zu dem Boden des Turms oder in jeglichen Richtungen fließen, solange der Fluß eine kontinuierliche Phase ausbildet. Es ist jedoch in dieser Erfindung bevorzugt, daß die Flüssigkeit nach oben durch den Turm fließt. Dies deshalb, da ein aufwärts gerichteter Flüssigkeitsstrom niedrigere Druckverluste verglichen mit einem nach unten gerichteten Flüssigkeitsstrom ausbildet. In einem Fall, wo die Flüssigkeit nach unten fließt bzw. strömt, kann eine Dispersionsplatte gemäß der Erfindung verwendet werden, solange die Flußgeschwindigkeiten bzw. -raten des Gases und der Flüssigkeit innerhalb von Bereichen fallen, welche nicht eine Flüssigkeitsüberflutung an der Dispersionsplatte bewirken. Wenn die Flüssigkeit nach unten fließt, fließen das Gas und die Flüssigkeit in entgegengesetzten Richtungen. Ein derartiger Gegenstrom-Kontaktbetrieb bzw. -vorgang kann gegebenenfalls in chemischen Reaktionen, einer Absorptionstätigkeit und anderen Behandlungseffizienzen verglichen mit einer Gleichstrom-Kontakttätigkeit bzw. mit einem Gleichstrom-Kontaktvorgang vorteilhaft sein, in welcher(m) sowohl das Gas als auch die Flüssigkeit nach oben fließen. Eine Flüssigkeit leitende Rohre der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen und ein Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat der Erfindung sind für Gegenstrom-Anwendungen geeignet, da sie gesonderte, eine Flüssigkeit leitende Kanäle zur Verfügung stellen, welche weniger wahrscheinlich eine Flüssigkeitsüberschwemmung bzw. -überflutung bewirken und einen weiten Betriebsbereich zur Verfügung stellen.
  • Obwohl der äquivalente Durchmesser eines Gas-Flüssigkeits-Durchtritts, in welchem eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung der Erfindung installiert ist, nicht speziell beschränkt ist, sollte er vorzugsweise 5 mm oder mehr sein. Bevorzugter sollte er 10 mm oder mehr sein, und insbesondere bevorzugt 50 mm oder mehr. Ein äquivalenter Durchmesser des Gas-Flüssigkeits-Durchtritts von weniger als 5 mm ist nicht wünschenswert, da der Durchmesser eines Lochs in einer Einzellochplatte zu klein wird und schwer zu bearbeiten ist. Ein äquivalenter Durchmesser des Gas-Flüssigkeits-Durchtritts von weniger als 10 mm ist nicht wirklich wünschenswert, da der Durchmesser jedes Lochs in einer perforierten Platte zu klein aus dem Gesichtspunkt von Dispersionseffekten wird und schwierig zu bearbeiten ist. Es gibt keinen spezifischen, oberen Grenzwert für den äquivalenten Durchmesser des Gas-Flüssigkeits-Durchtritts, solang er physikalisch möglich herzustellen ist.
  • Der Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat der Erfindung ist nicht auf spezifische Arten beschränkt, solange sie eine derartige Konfiguration aufweisen, daß eine Flüssigkeit fließt, die eine kontinuierliche Phase ausbildet, und ein Gas nach oben fließt. Spezifische Beispiele eines derartigen Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats sind chemische An lagen, Plattiereinrichtungen, Nahrungsmittel-Herstellungseinrichtungen, pharmazeutische Herstellungseinrichtungen, Pulpe- und Papierherstellungseinrichtungen, Färbevorgangs- und Farbstoff-Herstellungseinrichtungen, Gasherstellungseinrichtungen, photographische Bearbeitungseinrichtungen und Leistung bzw. Strom generierende Einrichtungen, in welchen ein Gas oder eine Flüssigkeit in gegenseitigen bzw. wechselweisen Kontakt gebracht werden, um eine chemische Reaktion, Dissipation, Absorptionstätigkeit usw. durchzuführen. Spezifischer beinhaltet der Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat einen Blasenturm, einen gepackten Turm, einen Mehrrohr-Wärmetauscher und einen Mehrrohr-Reaktor. In dem Blasenturm werden Tätigkeiten bzw. Vorgänge, wie eine chemische Reaktion, Absorptionstätigkeit und Dissipation ausgeführt. In dem gepackten Turm werden Tätigkeiten bzw. Vorgänge, wie eine chemische Reaktion, Absorptionstätigkeit und Dissipation mit einem festen bzw. Feststoffmaterial durchgeführt, das in dem Turm gemäß der Erfindung gepackt ist. In dem Mehrrohr-Wärmetauscher wird eine Wärmetauschtätigkeit begleitet durch eine gewisse chemische Reaktion in bestimmten Fällen ausgeführt. In dem Mehrrohr-Reaktor werden eine chemische Reaktion und eine Wärmetauschtätigkeit gleichzeitig ausgeführt.
  • Die zuvor erwähnte chemische Reaktion ist nicht auf spezifische Tätigkeiten bzw. Vorgänge beschränkt. Typische Beispiele sind eine Oxidationen einer organischen Substanz, Oxidation einer anorganischen Substanz, Oxidation einer Mischung von organischen und anorganischen Substanzen, Reduktion und Hydrierung. Die Erfindung ist auch auf derartige Verfahren, wie eine katalytische Reaktion, Reaktionen ohne Verwendung eines Katalysators und Reaktionen unter Verwendung eines Enzyms, von Pilzen oder anderen Mikroorganismen anwendbar. Die Erfindung stellt verwendbare Mittel zur Verfügung, insbesondere wenn eine Verbesserung in einem Gas-Flüssigkeits-Kontaktverhalten oder in einer Kontakttätigkeit zwischen einem Feststoff, wie einem Katalysator oder Pilzen, in einem Festbett oder einer Gas-Flüssigkeits-Mischung effektiv bzw. wirksam zum Verbessern der Geschwindigkeit bzw. Rate einer Reaktion ist.
  • In dem Turm zu packende Materialien sind nicht auf spezifische Substanzen beschränkt. Typische Beispiele sind feste bzw. Feststoff-Katalysatoren, Absorbentien, Dispersionsmittel und Füllmaterialien, von welchen ein geeignetes gepacktes Material in Abhängigkeit von spezifischen Anwendungen gewählt wird. In Naßoxidationstätigkeiten bzw. -vorgängen kann beispielsweise das gepackte Material aus verschiedenen Arten von Substanzen gewählt werden, welche ein fester Katalysator sein können, beinhaltend wenigstens eines aus derartigen metallischen Elementen, wie Titan, Eisen, Aluminium, Silizium, Zirkon, Aktivkohle, Mangan, Kobalt, Nickel, Wolfram, Kupfer, Cer, Silber, Platin, Palladium, Rhodium, Gold, Iridium und Ruthenium oder eine metallische bzw. Metallverbindung aus irgendeinem dieser metallischen Elemente. Vorzugsweise enthält der feste bzw. Feststoff-Katalysator Titan, Eisen, Aluminium, Silizium, Zirkon und/oder Aktivkohle als ein Hauptelement. Er kann weiterhin Mangan, Kobalt, Nickel, Wolfram, Kupfer, Cer, Silber, Platin, Palladium, Rhodium, Gold, Iridium und/oder Ruthenium als ein sekundäres bzw. Sekundärelement enthalten. Adsorbentien, welche als ein gepacktes Material verwendbar sind, beinhalten Aktivkohle, verschiedene Harzmaterialien, wie Eisen-Tauscherharze und Keramiken, wie Titanoxid und Zirkonoxid. Derartige Adsorbentien können beispielsweise in eine pelletartige Form, kugelförmige Form, granuläre Form, ringartige Form oder Honigwabenstruktur geformt sein.
  • Dispergierende bzw. Dispergiermaterialien und füllende bzw. Füllmaterialien, die als ein gepacktes Material zu verwenden sind, beinhalten Metalle, Harze und Keramiken. Diese Materialien können beispielsweise in eine pelletartige Form, kugelförmige bzw. sphärische Form, granulierte bzw. körnige Form, ringartige Form, Honigwabenstruktur, Gitterstruktur oder gewebte Streifen- oder Siebstruktur geformt sein.
  • Vorzugsweise ist das gepackte Material durch einen abstützenden bzw. Supportrahmen gehalten, obwohl der unterstützende Rahmen nicht auf eine spezifische Struktur beschränkt ist. Das unterstützende bzw. Supportrahmenwerk sollte jedoch fähig sein, sicher darauf den festen Katalysator oder eine andere Art von gepacktem Material zu halten und es sowohl dem Gas als auch der Flüssigkeit zu ermöglichen durchzutreten. Unter der Voraussetzung, daß das unterstützende Rahmenwerk eine ausreichende Festigkeit zum Unterstützen des gepackten Materials aufweist, ist es bevorzugt, daß der unterstützende Rahmen ein so großes Öffnungsverhältnis wie möglich aufweist, so daß das Gas und die Flüssigkeit in das gepackte Material mit einem minimalen Widerstand zugeführt werden. Der unterstützende Rahmen kann aus einem Gitter konstruiert sein, das beispielsweise eine gitterartige Struktur aufweist, einer ebenen bzw. flachen, perforierten Platte oder einer gewellten, perforierten Platte. In einer bevorzugten Anordnung ist bzw. wird ein gitterartiges Gitter, das eine ausreichende Festigkeit zum Unterstützen des gepackten Materials aufweist, auf einem abstützenden bzw. Supportring festgelegt, das im Inneren des Turms zur Verfügung gestellt ist, und ein Drahtgittersieb oder eine perforierte Platte zum Verhindern, daß das gepackte Material nach unten fällt, ist auf der Oberseite des Gitters bzw. Rosts angeordnet, obwohl die tatsächliche Anordnung in spezifischen Details in Abhängigkeit von dem Gewicht und der Form bzw. Gestalt des gepackten Materials variieren kann. Bevorzugter ist der Rost bzw. das Gitter in eine gekreuzte Struktur geformt bzw. ausgebildet. Dies deshalb, da das Netz bzw. Gitter, das eine gekreuzte Struktur aufweist, ein Seitenabdriften von Luftblasen verhindern kann, welches manchmal auftritt, wenn ein Drahtgittersieb verwendet wird. Das gekreuzte bzw. Kreuzgitter kann ein derartiges Seitenabdriften von Luftblasen verhindern und gleichmäßig das Gas und die Flüssigkeit zu dem gepackten Material zuführen, das auf dem unterstützenden Rahmenwerk zurückgehalten ist. Es ist bevorzugt, das unterstützende Rahmenwerk und die perforierte Platte in einer einstückigen Einheit zu konstruieren, da eine einfache Konstruktion dadurch erzielt werden kann.
  • Jedes gepackte Material kann auf dem zuvor erwähnten unterstützenden Rahmen in jeder gewünschten Weise geladen sein. Es kann direkt auf das unterstützende Rahmenwerk geladen sein. Das gepackte Material verschieden von einem Katalysator kann auf der Gaseinlaufseite angeordnet sein und der Katalysator auf der Gasauslaßseite. Es ist bevorzugt, ein schwereres gepacktes Material oder ein Drahtgittersieb auf der Gasauslauf- bzw. -ausströmseite des Katalysators festzulegen, um ein Streuen bzw. Austragen des Katalysators zu verhindern.
  • Die Abwasserbehandlungssysteme der Erfindung können in verschiedenen Wasserbehandlungsanwendungen verwendet werden, wo Abwasser mit der Hilfe von sauerstoffhaltigem Gas behandelt wird, und spezifischer in derartigen Anwendungen, wo das Abwasser beispielsweise durch Verwenden eines Naßoxidationsverfahrens bzw. -prozesses oder eines durch Ozon unterstützten Oxidationsverfahrens behandelt wird.
  • Der Ausdruck sauerstoffhaltiges Gas, wie er in dieser Erfindung verwendet wird, bezieht sich auf ein Gas, enthaltend molekularen Sauerstoff oder Ozon. Wenn ein Gas, wie Sauerstoff oder Ozon, verwendet wird, kann es durch ein Hinzufügen von Inertgas verdünnt sein bzw. werden. Es ist auch möglich, ein an Sauerstoff angereichertes Gas, ebenso wie andere sauerstoffhaltige Abgase zu verwenden, die von anderen Herstellungsanlagen ausgetragen werden. Es ist jedoch insbesondere bevorzugt, atmosphärische Luft zu verwenden, da sie am reichsten vorkommt und am billigsten ist.
  • Arten von Abwasser, welche durch die Abwasserbehandlungssysteme dieser Erfindung behandelt werden können, sind nicht spezifisch beschränkt. Es kann industrielles Abwasser sein, das von chemischen Anlagen, Nahrungsherstellungsanlagen bzw. -einrichtungen, Metallbearbeitungsanlagen, Metallplattieranlagen, pharmazeutischen Herstellungsanlagen, Pulpe- und Papierherstellungsanlagen, Färbetätigkeits- und Färbeherstellungsanlagen, Glasherstellungsanlagen, Stromerzeugungsanlagen, Druckanlagen, Photographien verarbeitenden Anlagen oder anderen industriellen Anlagen, oder Haushaltsabfall oder urinhaltige Abfälle beispielsweise ausgetragen bzw. ausgebracht wird.
  • Eine der effektivsten Anwendungen der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung und des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats der Erfindung ist eine Behandlung von Abwasser. Sie sind insbesondere für eine Abwasserbehandlung durch die Verwendung des Naßoxidationsverfahrens, durch Ozon unterstützten Oxidationsverfahren oder einem Adsorbens geeignet. Das Naßoxidationsverfahren kann einen festen bzw. Feststoff-Katalysator und/oder einen Adsorbens anwenden. Es kann auch einen homogenen Katalysator verwenden oder kann überhaupt keinen Katalysator verwenden. In ähnlicher Weise wendet das durch Ozon unterstützte Oxidationsverfahren einen festen Katalysator und/oder ein Adsorbens an. Es kann auch einen homogenen Katalysator verwenden oder kann überhaupt keinen Katalysator verwenden.
  • Unter den zuvor erwähnten Beispielen einer Abwasserbehandlung sind die effektivsten Anwendungen eine Abwasserbehandlung durch das Naßoxidationsverfahren und eine Abwasserbehandlungen durch das durch Ozon unterstützte Oxidationsverfahren. Da diese Behandlungen sauerstoffhaltiges Gas zum Oxidieren oder Zersetzen von schädlichen Substanzen verwenden, die in Abwasser enthalten sind, kann eine Bearbeitungsleistung erhöht werden, da verbesserte Zustände einer Gas-Flüssigkeits-Dispersionen und eines Gas-Flüssigkeits-Kontakts in einer Mischung von Abwasser und sauerstoffhaltigem Gas erzielt werden. Es ist insbesondere wichtig, die Zustände einer Gas-Flüssigkeits-Dispersion und eines Gas-Flüssigkeits-Kontakts in einem festen Katalysatorbett bzw. Bett eines festen Katalysators oder einem Adsorbensbett zu verbessern, wenn das Naßoxidationsverfahren oder durch Ozon unterstützte Oxidationsverfahren unter Verwendung eines festen Katalysators oder eines Adsorbens ausgeführt wird. Da das Naßoxidationsverfahren, das den festen Katalysator oder das Adsorbens anwendet, unter Hochtemperatur und Druckbedingungen ausgeführt wird, ist es bevorzugt, die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvor richtung und den Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat der Erfindung zu verwenden.
  • Das Naßoxidationsverfahren ist ein Verfahren zum Reinigen von Abwasser durch ein Erhöhen seiner Temperatur auf 140°C bis 370°C und Einbringen eines sauerstoffhaltigen Gases in das Abwasser unter einem derartigen Druck, der hoch genug ist, um das Abwasser in einer flüssigen Phase zu halten. Die maximale Temperatur, die innerhalb eines Reaktionsturms in diesem Verfahren einer Abwasserbehandlung aufrecht zu erhalten ist, ist wenigstens 140°C, jedoch nicht mehr als 370°C. Es wird unmöglich, die flüssige Phase des Abwassers bei 370°C oder mehr aufrecht zu erhalten. Im Gegensatz dazu resultiert, wenn die Temperatur auf weniger als 140°C abfällt, eine signifikante Reduktion in einer Behandlungseffizienz und es wird nahezu unmöglich, das Abwasser zu behandeln. Vorzugsweise ist die maximale Temperatur innerhalb des Reaktionsturms wenigstens 160°C, jedoch nicht mehr als 300°C. Temperaturen von 300°C und mehr erfordern einen bemerkenswert hohen Druck, um das Abwasser in seiner flüssigen Phase zu halten, und dies resultiert in einem Anstieg nicht nur der Ausrüstungskosten, sondern auch der laufenden Kosten. Eine Behandlungseffizienz und Abwasserreinigungsleistung sind üblicherweise bei Temperaturen unter 160°C niedrig. In Abwasserbehandlungstechniken gemäß der Erfindung wird ein Betriebdruck, der beim Ausführen des Naßoxidationsverfahrens zu verwenden ist, in Abhängigkeit von der Behandlungstemperatur bestimmt. Eine allgemeine Regel, die zu befolgen ist, wenn der Betriebsdruck bestimmt wird, ist, daß der Druck hoch genug sein muß, um das Abwasser in seiner flüssigen Phase zu halten.
  • Eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel ist im wesentlichen eine perforierte Platte, welche durch sich selbst einen eine Flüssigkeit leitenden Kanal ausbildet. Eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt wenigstens zwei Trennglieder, die mit einem spezifischen Abstand dazwischen angeordnet sind, wobei jedes Trennglied aus einer Einzellochplatte, einer perforierten Platte, einer Einzellochplatte, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, oder einer perforierten Platte gebildet ist, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist.
  • A. VERGLEICHSBEISPIEL
  • Die grundsätzliche Konstruktion der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel wird nun unter Bezugnahme auf ihre individuellen Komponenten beschrieben, welche (A-1) flüssigkeitsführende Kanäle, (A-2) eine perforierte Platte, (A-3) eine Einzellochplatte oder perforierte Platte, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, und (A-4) eine zweite bzw. sekundäre Einzellochplatte oder perforierte Platte enthalten.
  • A-1. Flüssigkeitsführende Kanäle
  • A-1-1. Eine erste Form von eine Flüssigkeit führenden Kanälen
  • In einer ersten Form des Vergleichsbeispiels sind eine Flüssigkeit führende Kanäle aus eine Flüssigkeit führenden bzw. leitenden Rohren gebildet, welche beispielsweise einen kreisförmigen, elliptischen oder polygonalen Querschnitt aufweisen können. Jedes eine Flüssigkeit führende Rohr kann gerade sein, einen feststehenden bzw. festgelegten Innendurchmesser oder feststehende Querschnittsabmessungen entlang seiner gesamten Länge aufweisen, oder stromabwärts in seinem Innendurchmesser oder seinen Querschnittsabmessungen vergrößert oder reduziert sein. Obwohl es wünschenswert ist, die eine Flüssigkeit führenden Rohre durch ein Verwenden von runden Rohren aus dem Gesichtspunkt einer Einfachheit einer Herstellung herzustellen, können sie durch ein Bearbeiten eines ebenen bzw. flachen Blatts oder gewellten Blatts hergestellt bzw. erzeugt werden.
  • Die eine Flüssigkeit führenden Rohre, die so konstruiert sind, sind von jeglicher Innenwand eines Reaktionskessels bzw. -behälters (Turms) beabstandet angeordnet, in welchem ein Gas-Flüssigkeits-Durchtritt ausgebildet ist, und mit den individuellen Durchgangslöchern verbunden, die in einer perforierten Platte hergestellt sind. Mit dieser Konstruktion wird ein Strom einer gemischten Phase in Flüssigkeit und Gas unterteilt, welche zu einem eine Flüssigkeit führenden Abschnitt (eine Flüssigkeit führenden Rohren) und einem Gas dispergierenden Abschnitt (Bereich der perforierten Platte unter Ausschluß der eine Flüssigkeit führenden Rohre) geführt werden. Eine Gasphase ist in dem Gas-Dispersionsabschnitt gebildet, der unterhalb der perforierten Platte ausgebildet ist, und das Gas wird in die Flüssigkeit durch die individuellen bzw. einzelnen Durchgangslöcher in der perforierten Platte dispergiert.
  • Obwohl es möglich ist, die eine Flüssigkeit führenden Rohre mit einigen Durchgangslöchern zu verbinden, die ursprünglich zur Verwendung als Gas dispergierende Durchgangslöchern gedacht bzw. beabsichtigt waren, ist es wünschenswert, gesonderte bzw. gewidmete Durchgangslöcher für ein Verbinden bzw. Anschließen der eine Flüssigkeit führenden Rohren herzustellen, um gute Dispersionseffekte sicherzustellen. Weiterhin ist es wünschenswert, daß diese eine Flüssigkeit führenden Durchgangslöcher ein größeres Öffnungsverhältnis als die ein Gas dispergierenden Durchgangslöcher aufweisen. Dies deshalb, da eine derartige Anordnung es möglich macht, die Fläche des eine Flüssigkeit führenden Abschnitts innerhalb des gesamten Bereichs bzw. der Gesamtfläche der perforierten Platte zu reduzieren, was eine größere Fläche für den Gas dispergierenden Abschnitt zurückläßt.
  • Wenn das Gas aus den Durchgangslöchern in der perforierten Platte ausbläst, tritt ein Druckverlust in dem Gas dispergierenden Abschnitt auf, welcher den eine Flüssigkeit führenden Abschnitt ausschließt. Als ein Ergebnis wird eine bestimmte Menge von Gas entsprechend einer Wasserstands- bzw. -pegelmessung äquivalent zu diesem Druckverlust unter der perforierten Platte zurückgehalten, was eine Gastasche ausbildet. Die Länge jedes eine Flüssigkeit führenden Rohrs muß daher gleich oder größer als der Wasserpegel äquivalent dem Druckverlust sein, um einen guten Gas dispergierenden Betrieb sicherzustellen. Obwohl es keine spezifischen Beschränkungen betreffend die Länge der die Flüssigkeit führenden Rohre aus einem technischen Gesichtspunkt gibt, würde eine exzessive Länge in einem Anstieg von Ausstattungs- bzw. Einrichtungskosten resultieren und würde eine komplizierte Anordnung für ein Verstärken der eine Flüssigkeit führenden Rohre erfordern. Ein weiteres Problem ist, daß eine bestimmte Menge an Flüssigkeit, welche über den unteren Enden der eine Flüssigkeit führenden Rohre angeordnet ist, unterhalb der perforierten Platte aufgehalten würde. Im Gegensatz dazu wird, wenn die eine Flüssigkeit führenden Rohre zu kurz sind, die Grenzoberfläche zwischen dem Gas und der Flüssigkeit in dem Gas dispergierenden Abschnitt unter den unteren Enden der eine Flüssigkeit führenden Rohre angeordnet sein, was es dem Gas ermöglicht, in die eine Flüssigkeit führenden Rohre einzutreten. Dementsprechend muß die Länge der eine Flüssigkeit führenden Rohre in einem spezifischen Bereich festgelegt bzw. eingestellt werden.
  • Es ist bevorzugt, daß die Länge von jedem eine Flüssigkeit führenden Rohr wenigstens 10 mm, jedoch nicht mehr als drei Mal dem Durchmesser der perforierten Platte ist. Noch bevorzugter ist sie wenigstens 20 mm, jedoch nicht mehr als der Durchmesser der perforierten Platte und insbesondere bevorzugt wenigstens 30 mm, jedoch nicht mehr als eine Hälfte des Durchmessers der perforierten Platte.
  • Der zuvor erwähnte äquivalente bzw. Äquivalenzdurchmesser bezieht sich auf einen numerischen Wert, der durch ein Dividieren der Summe der Längen von allen Seiten einer Querschnittsform durch 4 erhalten wird. Beispielsweise ist der äquivalente Durchmesser eines Quadrats, dessen eine Seite 1000 mm lang ist, 1000 × 4/4 = 1000 mm. Außer es ist etwas anderes angeführt, beinhalten die Ausdrücke Durchmesser und Innendurchmesser, die nachfolgend in dieser Beschreibung verwendet werden, den äquivalenten Durchmesser.
  • Es wird nun eine Beziehung zwischen dem äquivalenten Durchmesser von jedem eine Flüssigkeit führenden Rohr und der Anzahl von eine Flüssigkeit führenden Rohren beschrieben. Für eine zu hohe Lineargeschwindigkeit der Flüssigkeit ist wahrscheinlich, daß sie bewirkt, daß Gas in die eine Flüssigkeit führenden Rohre eintritt und durch diese durchtritt, was in einem Anstieg des Druckverlusts resultiert. Im Gegensatz dazu müssen, wenn die Lineargeschwindigkeit der Flüssigkeit zu niedrig ist, die eine Flüssigkeit führenden Rohre eine größere Fläche des gesamten Querschnitts des Gas-Flüssigkeits-Durchtritts einnehmen, was in einer Reduktion in Gasdispersionseffekten resultiert. Der äquivalente Durchmesser von jedem eine Flüssigkeit führenden Rohr und die Anzahl von eine Flüssigkeit führenden Rohren sind bzw. werden basierend auf einer derartigen Betrachtung bestimmt. Spezifischer sind sie so bestimmt, daß die Lineargeschwindigkeit der Flüssigkeit innerhalb eines Bereichs von 0,02 bis 10 Meter pro Sekunde fällt. Noch bevorzugter ist die Lineargeschwindigkeit 0,05 bis 5 Meter pro Sekunde, und insbesondere bevorzugt 0,1 bis 2 Meter pro Sekunde.
  • Es sollten wenigstens ein eine Flüssigkeit führendes Rohr pro perforierter Platte bei einer maximalen Dichte von 200 eine Flüssigkeit führenden Rohren pro Quadratmeter zur Verfügung gestellt sein. Vorzugsweise sollte der äquivalente Durchmesser von jedem eine Flüssigkeit führenden Rohr gleich dem oder größer als der Durchmesser jedes Durchgangslochs in der perforierten Platte sein, jedoch nicht mehr als 0,6 Mal dem Innendurchmesser oder äquivalenten Durchmesser des Reaktionsbehälters. Noch bevorzugter sollte der äquivalente Durchmesser jedes eine Flüssigkeit führenden Rohrs gleich oder größer drei Mal dem Durchmesser oder äquivalenten Durchmesser jedes Durchgangslochs in der perforierten Platte sein, jedoch ist mehr als 0,3 Mal dem Innendurchmesser oder äquivalenten Durchmesser des Reaktionsbehälters. Es ist wünschenswert, den Einlauf- bzw. Einströmendabschnitt jedes eine Flüssigkeit führenden Rohrs in eine ellbogenförmige oder L-Form zu biegen oder eine schirmförmige Abdeckung auf dem Einlaufende jedes eine Flüssigkeit führenden Rohrs anzubringen, um einen Bypaß- bzw. Nebenstrom eines Gases zu verhindern.
  • A-1-2. Zweite Form von eine Flüssigkeit führenden Kanälen
  • In einer zweiten Form des Vergleichsbeispiels ist jeder eine Flüssigkeit führende Kanal zwischen einer unterteilenden bzw. Trennplatte und einer innenliegenden bzw. Innenoberfläche des Reaktionsbehälters ausgebildet.
  • Eine Trennplatte ist an einem Umfangsabschnitt einer perforierten Platte festgelegt und erstreckt sich zu der Gaseinlaufseite, die einen eine Flüssigkeit führenden Kanal zwischen der perforierten Platte selbst und der Innenoberfläche des Reaktionsbehälters ausbildet. Wenn der Reaktionsbehälter bzw. -kessel eine kreisförmige Querschnittsform hat und die Trennplatte eine ebene bzw. flache, plattenartige Form hat, wird der eine Flüssigkeit führende Kanal einen bogenförmigen Querschnitt aufweisen. Wenn die Trennplatte eine hohle, zylindrische Struktur ist und konzentrisch in bezug auf den Reaktionsbehälter montiert bzw. festgelegt ist, wird ein ringförmiger, eine Flüssigkeit führender Kanal zwischen der Trennplatte und der Innenoberfläche des Reaktionsbehälters ausgebildet. Die Trennplatte kann sich parallel zur Innenoberfläche des Reaktionskessels erstrecken, sich nach oben erweitern oder nach oben verschmälern, was einen gebläseartigen Querschnitt ausbildet. Obwohl es bevorzugt ist, die Trennplatte durch Verwenden eines ebenen Blatts bzw. Blechs aus dem Gesichtspunkt einer Einfachheit einer Herstellung herzustellen, kann eine bereits preßgeformte, gekrümmte Platte oder gewellte Platte als eine Alternative verwendet werden.
  • Obwohl es möglich ist, den eine Flüssigkeit führenden Kanal mit einem Durchgangsloch zu verbinden, welches ursprünglich zur Verwendung als ein Gas dispergierendes Durchgangsloch gedacht war, ist es wünschenswert, eine zugehörige bzw. gewidmete Öffnung für ein Verbinden des eine Flüssigkeit führenden Kanals herzustellen, um gute Dispersionseffekte sicherzustellen. Weiterhin ist es wünschenswert, daß die Öffnung, die die Flüssigkeit führt bzw. leitet, ein größeres Öffnungsverhältnis als die ein Gas dispergierenden Durchgangslöcher in der perforierten Platte aufweist. Dies deshalb, da eine derartige Anordnung es möglich macht, die Fläche des eine Flüssigkeit führenden Abschnitt innerhalb des Gesamtbereichs bzw. der gesamten Fläche der perforierten Platte zu reduzieren, was eine größere Fläche für einen Gas dispergierenden Abschnitt zurückläßt. Während der äquivalente Durchmesser jedes eine Flüssigkeit führenden Kanals und die Anzahl von eine Flüssigkeit führenden Trennkanälen in einer Weise ähnlich zu den oben erwähnten, eine Flüssigkeit führenden Rohren bestimmt werden, ist es wesentlich, daß wenigstens ein eine Flüssigkeit führender Kanal vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt wird.
  • Wenn das Gas aus individuellen Durchgangslöchern in der perforierten Platte ausbläst, tritt ein Druckverlust in dem Gas dispergierenden Abschnitt, welcher den eine Flüssigkeit führenden Abschnitt ausschließt, in einer ähnlichen Weise zu dem ein, was bereits unter Bezugnahme auf die eine Flüssigkeit führenden Rohre beschrieben wurde. Als ein Ergebnis wird eine bestimmte Menge an Gas entsprechend einer Wasserpegelmessung äquivalent diesem Druckverlust unterhalb der perforierten Platte zurückgehalten, was eine Gastasche ausbildet. Die Länge jeder Trennplatte muß daher gleich wie oder größer als der Wasserpegel äquivalent dem Druckverlust gemacht werden, um eine gute Gasdispersionstätigkeit zur Verfügung zu stellen. Obwohl es keine spezifischen Beschränkungen betreffend die Länge jeder Trennplatte aus einem technischen Gesichtspunkt gibt, würde eine übermäßige Länge in einem Anstieg in Einrichtungskosten resultieren und eine komplizierte Anordnung zum Verstärken jeder Trennplatte erfordern. Ein weiteres Problem ist, daß eine bestimmte Menge an Flüssigkeit, welche über der unteren Kante bzw. dem unteren Rand jeder Trennplatte angeordnet ist, unterhalb der perforierten Platte aufgehalten wird. Im Gegensatz dazu wird, wenn jede Trennplatte zu kurz ist, eine Grenzoberfläche zwischen dem Gas und der Flüssigkeit innerhalb des ein Gas dispergierenden Abschnitts unterhalb der unteren Kante jeder Trennplatte angeordnet sein, was es dem Gas ermöglicht, in den eine Flüssigkeit führenden Kanal einzutreten. Dementsprechend muß die Länge jeder Trennplatte innerhalb eines spezifischen Bereichs festgelegt werden.
  • Wie dies unter Bezugnahme auf die eine Flüssigkeit führenden Rohre beschrieben wurde, ist es bevorzugt, daß die Länge jeder Trennplatte wenigstens 10 mm beträgt, jedoch nicht mehr als drei Mal den Durchmesser der perforierten Platte.
  • Es ist bevorzugt, ein Wehr bzw. eine Prallplatte unmittelbar unterhalb jeder Trennplatte festzulegen. Da das Gas und die Flüssigkeit in einer gemischten Phase unterhalb des eine Flüssigkeit führenden Abschnitts vorliegen, tritt das Gas manchmal in den eine Flüssigkeit führenden Kanal ein und tritt durch diesen durch. Dieses Phänomen kann dann nachteilig einen Gas-Flüssigkeits-Kontaktbetrieb bzw. -vorgang in Abhängigkeit vom Systemstatus und der Schwere des Phänomens beeinflussen. Ein derartiges Problem kann durch ein Installieren eines Gas unterbrechenden Wehrs in der Nachbarschaft der Einflußöffnung des eine Flüssigkeit führenden Kanals vermieden werden. Vorzugsweise hat das Wehr eine derartige Form, die geeignet ist, die Einlauföffnung des eine Flüssigkeit führenden Kanals abzudecken. Genauer kann das Wehr beispielsweise eine ebene Platte oder eine gekrümmte Platte sein.
  • Wenn das Spiel bzw. der Freiraum zwischen der Einlauföffnung des eine Flüssigkeit führenden Kanals und dem Wehr 2 mm oder weniger beträgt, würden eine Einrichtungszusammenbau- und -installationsarbeit schwierig werden. Weiterhin würde eine Reduktion in der Querschnittsfläche eines Flüssigkeitsdurchtritts zwischen der Einlauföffnung des eine Flüssigkeit führenden Kanals und dem Wehr in einem Anstieg in der Lineargeschwindigkeit der Flüssigkeit resultieren, was nachfolgend bzw. dementsprechend einen Anstieg im Druckverlust bewirkt. Diese Anordnung ist unerwünscht, da eine Gastasche, die an dem ein Gas dispergierenden Abschnitt ausgebildet wird, ihre Höhe verlieren würde, was in einer Reduktion einer Dispersionseffizienz resultiert. Darüber hinaus ist für eine derartige Anordnung wahrscheinlich, ein Verklumpen bzw. Verstopfen zu bewirken. Es ist unerwünscht, daß das zuvor erwähnte Spiel drei Mal den äquivalenten Durchmesser des eine Flüssigkeit führenden Kanals übersteigt, da ein Gasstrom, welcher von dem eine Flüssigkeit führenden Kanal nach einem Kollidieren mit dem Wehr zurückgeschleudert wurde, neuerlich zu dem eine Flüssigkeit führenden Kanal gerichtet werden kann. Dementsprechend sollte das Spiel zwischen der Einström- bzw. Einlauföffnung des eine Flüssigkeit führenden Kanals und dem Wehr wenigstens 2 mm, jedoch nicht mehr als drei Mal dem äquivalenten Durchmesser des eine Flüssigkeit führenden Kanals sein. Noch bevorzugter sollte es wenigstens 5 mm sein, jedoch nicht mehr als eineinhalb Mal dem äquivalenten Durchmesser des eine Flüssigkeit führenden Kanals, und am bevorzugtesten wenigstens 8 mm, jedoch nicht mehr als dem äquivalenten Durchmesser des eine Flüssigkeit führenden Kanals.
  • A-2. Perforierte Platte
  • Das optimale Öffnungs- bzw. Aperturverhältnis einer perforierten Platte variiert in Abhängigkeit von der Flußgeschwindigkeit bzw. Strömungsrate von Gas, und die Dispersionseffizienz steigt mit einem Anstieg der Lineargeschwindigkeit des Gases an, das durch die perforierte Platte durchtritt. Wenn die Lineargeschwindigkeit des Gases absinkt, verkleinert sich eine Gastasche, die unter der perforierten Platte erzeugt ist, was einen nicht gleichmäßigen Gasstrom durch die perforierte Platte erzeugt. Wenn die Lineargeschwindigkeit des Gases weiter absinkt bzw. abnimmt, wird die Gastasche unter der perforierten Platte schließlich verschwinden, was einen intensivierten nicht gleichmäßigen Gasstrom durch die perforierte Platte erzeugt. Wenn die Lineargeschwindigkeit des Gases zu hoch wird, wird die Grenzoberfläche zwischen dem Gas und der Flüssigkeit unterhalb der perforierten Platte niedriger als das untere Ende des eine Flüssigkeit führenden Kanals. Dies bewirkt ein derartiges Problem, daß ein gewisses Teil des Gases durch den eine Flüssigkeit führenden Kanal aufsteigt.
  • Das Öffnungsverhältnis der perforierten Platte muß daher so festgelegt bzw. eingestellt sein, daß eine Wasserpegelmessung äquivalent einem Druckverlust, welcher auftritt, wenn das Gas durch die Löcher in der perforierten Platte durchtritt, größer als die Länge ihres eine Flüssigkeit führenden Abschnitts wird und die Gastasche, die unterhalb der perforierten Platte erzeugt wird, eine geeignete Höhe aufweist.
  • Die Lineargeschwindigkeit des Gases an der perforierten Platte sollte vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 0,5 bis 150 Meter pro Sekunde festgelegt sein. Bevorzugter sollte die Lineargeschwindigkeit des Gases 1 bis 100 pro Sekunde, und am bevorzugtesten 2 bis 60 m pro Sekunde sein. Ein bevorzugter Bereich des Öffnungsverhältnisses der perforierten Platte verglichen mit der Innenquerschnittsfläche des Reaktionsbehälters ist 0,005% bis 30%. Bevorzugter sollte das Öffnungsverhältnis 0,05% bis 10 und am bevorzugtesten 0,1% bis 3% sein, obwohl das optimale Öffnungsverhältnis von diesen Bereichen in Abhängigkeit von der Flüssigkeitsstromgeschwindigkeit, der Gasstromgeschwindigkeit, der Temperatur, dem Druck oder anderen Faktoren in spezifischen Anwendungen abweichen kann.
  • Obwohl die Dispersionseffizienz mit einer Reduktion in dem Durchmesser von individuellen Durchgangslöchern in der perforierten Platte ansteigt, ist für einen kleineren Durchmesser wahrscheinlicher, ein Verklumpen zu bewirken, insbesondere wenn eine Aufschlämmung involviert ist. Zusätzlich wird eine Präzisionsbearbeitung der Durchgangslöcher schwierig, wenn der Durchmesser so klein gemacht wird. Indem das Vorhergehende in Betracht gezogen bzw. berücksichtigt wird, sollte der Durchmesser jedes Durchgangslochs in der perforierten Platte vorzugsweise wenigstens 0,1 mm, jedoch nicht mehr als ein Viertel des Durchmessers (oder äquivalenten Durchmessers) der perforierten Platte sein. Bevorzugter sollte der Durchmesser jedes Durchgangslochs wenigstens 1 mm, jedoch nicht mehr als ein Zehntel des Durchmessers (oder äquivalenten Durchmessers) der perforierten Platte sein, und am bevorzugtesten wenigstens 3 mm, jedoch nicht mehr als 1/20-stel des Durchmessers (oder äquivalenten Durchmessers) der perforierten Platte. Obwohl es bevorzugt ist, daß die perforierte Platte eine so große Anzahl von Durchgangslöchern wie möglich aufweist, wird die tatsächliche Anzahl von Durchgangslöchern üblicherweise basierend auf einer Beziehung zwischen dem Öffnungsverhältnis und dem Lochdurchmesser bestimmt. Jedes Durchgangsloch, das in der perforierten Platte auszubilden ist, ist nicht auf eine spezifische Struktur in dieser Erfindung beschränkt. Es ist jedoch bevorzugt, daß jedes Durchgangsloch in eine zylindrische oder kegelstumpfförmige Struktur aus dem Gesichtspunkt einer Bearbeitbarkeit ausgebildet wird. Es ist allgemein bevorzugt, daß die individuellen Durchgangslöcher denselben Durchmesser aufweisen. Grundsätzlich wird jedoch derselbe Dispergiereffekt erreicht, selbst wenn die Durchgangslöcher in unterschiedliche Durchmesser ausgebildet sind bzw. werden.
  • In der folgenden Diskussion wird eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, bestehend im wesentlichen aus einer perforierten Platte, die einen eine Flüssigkeit leitenden Abschnitt und einen ein Gas dispergierenden Abschnitt ausgebildet aufweist, als die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung bezeichnet, die mit einem eine Flüssigkeit führenden Kanal versehen ist. Der Ausdruck "Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung" wird als eine allgemeine Bezeichnung bzw. ein generischer Term verwendet, die bzw. der die zuvor erwähnte Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die mit dem eine Flüssigkeit führenden Kanal versehen ist, und eine später zu beschreibende Gas-Flüssigkeits-Disper sionsvorrichtung umfaßt, die nicht nur mit einem eine Flüssigkeit führenden Kanal sondern auch mit einer Einzellochplatte oder einer perforierten Platte, die mit einer Kollisionsplatte zusammengepaßt ist, oder einem sekundären bzw. zweiten Einzelloch oder einer perforierten Platte versehen ist.
  • A-3. Einzellochplatte und perforierte Platte, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist
  • Wenn die Kollisionsplatte zu klein im Durchmesser ist, werden aufsteigende Massen von Gas nicht mit der Kollisionsplatte kollidieren und aufsteigen, ohne daß sie in ihren radialen Richtungen dispergiert werden. Wenn der Durchmesser zu groß ist, wird das Gas nicht geeignet bzw. ordnungsgemäß zu einem zentralen Abschnitt eines Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats dispergiert. Dementsprechend ist es bevorzugt, daß das Verhältnis des Durchmessers (oder äquivalenten Durchmessers) D2 der Kollisionsplatte zu dem Durchmesser (oder äquivalenten Durchmesser) D1 eines Durchgangslochs innerhalb eines Bereichs von 0,5 zu 10,0 fällt. Bevorzugter sollte das Verhältnis D2/D1 1,0 zu 5,0 und am bevorzugtesten 1,5 zu 3,0 sein.
  • Wenn der Abstand H0 von der Einzellochplatte oder der perforierten Platte zu der Kollisionsplatte zu groß ist, werden aufsteigende Massen von Gas aufsteigen, ohne mit der Kollisionsplatte zu kollidieren. Wenn der Abstand H0 zu klein ist, wird ein übermäßiger Druckverlust auftreten und das Gas wird nicht geeignet zu dem zentralen Abschnitt des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats dispergiert. Dementsprechend ist es bevorzugt, daß der Abstand H0 zwischen der Einzellochplatte oder der perforierten Platte und der Kollisionsplatte 0,05 bis 5,0 Mal der Durchmesser (oder äqui valente Durchmesser) D1 des Durchgangslochs ist. Bevorzugter sollte das Verhältnis H0/D1 0,1 zu 3,0, und am bevorzugtesten 0,2 zu 1,0 sein. Wenn H0/D1 = 0,25, wird die Fläche der gekrümmten Seitenoberfläche eines imaginären Zylinders, der denselben Durchmesser wie das Durchgangsloch aufweist, gleich der Querschnittsfläche des Durchgangslochs. Dies kann als ein Designbezug verwendet werden.
  • Entweder die Einzellochplatte oder die perforierte Platte, die mit einer Kollisionsplatte versehen bzw. zusammengepaßt bzw. ausgerüstet ist, muß einen größeren Öffnungsbereich bzw. eine größere Aperturfläche als die perforierte Platte aufweisen, die den eine Flüssigkeit führenden Kanal aufweist, da sowohl das Gas als auch die Flüssigkeit durch die erstere hindurchtreten. Der Abstand von dem unteren Ende des eine Flüssigkeit führenden Kanals zu der Einzellochplatte oder der perforierten Platte, die mit der Kollisionsplatte versehen ist, sollte vorzugsweise wenigstens eine Hälfte des Durchmessers jedes Lochs in der perforierten Platte sein, jedoch nicht mehr als ein-undeinhalb Mal der Innendurchmesser der Vorrichtung bzw. des Apparats. Bevorzugter sollte der Abstand gleich wie oder größer als der Durchmesser jedes Lochs in der perforierten Platte sein, jedoch nicht mehr als der Innendurchmesser der Vorrichtung. Am bevorzugtesten sollte der Abstand wenigstens zwei Mal so groß wie der Durchmesser jedes Lochs in der relevanten perforierten Platte sein, jedoch nicht mehr als eine Hälfte des Innendurchmessers der Vorrichtung. Es ist festzuhalten bzw. anzumerken, daß der eine Flüssigkeit führende Kanal Vibrationen erzeugen wird und die Grenzoberfläche zwischen dem Gas und der Flüssigkeit instabil wird, wenn der oben erwähnte Abstand geringer als eine Hälfte des Durchmessers jedes Lochs in der per forierten Platte wird. Wenn der zuvor erwähnte Abstand den Innendurchmesser der Vorrichtung übersteigt, wird dort eine spezielle Zone ausgebildet, in welcher eine Gas dispergierende Tätigkeit instabil über der Einzellochplatte oder der perforierten Platte wird, die mit der Kollisionsplatte versehen ist. Dies wird bewirken, daß eine interne bzw. Innenoxidschicht sich bei der Naßoxidation abschält, was nachfolgend eine Korrosion von internen bzw. inneren Metallteilen bewirkt. Darüber hinaus wird ein Zustand der Gas-Flüssigkeits-Dispersion, die erzielt wird, nicht gut genug sein und der Innenraum der Vorrichtung kann nicht vollständig verwendet bzw. genutzt werden.
  • A-4. Sekundäre Einzellochplatte und perforierte Platte
  • Eine sekundäre bzw. zweite Einzellochplatte und eine sekundäre bzw. zweite perforierte Platte weisen grundsätzlich dieselbe Konstruktion wie die oben beschriebene perforierte Platte auf, mit der Ausnahme, daß sie nicht mit irgendwelchen zugewiesenen, eine Flüssigkeit führenden Kanälen versehen sind.
  • In der oben beschriebenen Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die mit dem eine Flüssigkeit führenden Kanal gemäß dem Vergleichsbeispiel versehen ist, wird eine Gastasche, die eine Dampfphase hält, an der Gaseinlauföffnungsseite der Vorrichtung ausgebildet, wenn das Gas und die Flüssigkeit in ein System zugeführt bzw. geliefert werden, in welchem die Flüssigkeit fließt, die eine kontinuierliche Phase bildet, und das Gas nach oben strömt bzw. fließt. Die Gastasche wirkt als ein Puffer, welcher dazu dient, um eine Pulsation von Gas- und Flüssigkeitsströmen zu verhindern. Die Flüssigkeit tritt durch den eine Flüssigkeit führenden Kanal der Vorrichtung durch, während das Gas durch die individuellen Durchgangslöcher (mit Ausnahme des eine Flüssigkeit führenden Kanals) in der perforierten Platte hindurchtritt. Dies erzeugt einen beaufschlagenden bzw. Rühreffekt an der Auslaßöffnungsseite der Durchgangslöcher derart, daß das Gas gleichmäßig innerhalb der Flüssigkeit dispergiert wird.
  • Gemäß dem Vergleichsbeispiel stellt die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die mit nicht nur dem eine Flüssigkeit führenden Kanal versehen ist, sondern auch mit der Einzellochplatte oder der perforierten Platte, die mit der Kollisionsplatte versehen ist, einen verbesserten Gas-Flüssigkeits-Dispersionseffekt und Pulsationsfluß-Unterdrückungsfähigkeiten zur Verfügung. Diese Konfiguration ist bevorzugter als eine Konfiguration, beinhaltend eine sekundäre bzw. zweite perforierte Platte, die unter der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung montiert bzw. festgelegt ist, die mit dem eine Flüssigkeit führenden Kanal versehen ist, da ein stabilerer Gasstrom erzielt bzw. erhalten wird. Entweder die Einzellochplatte oder die perforierte Platte, die mit der Kollisionsplatte versehen ist, hat die Fähigkeit, das Gas, das durch jedes Loch aufsteigt, in radialen Richtungen zu dispergieren. Daher wird eine stabile Dampfphase auf der Gaseinlauföffnungsseite einer weiteren Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung erhalten, die mit einem eine Flüssigkeit führenden Kanal versehen ist, der über der Einzellochplatte und der perforierten Platte montiert bzw. angeordnet ist, die mit der Kollisionsplatte versehen ist.
  • Gemäß dem Vergleichsbeispiel stellt ein blasenturmartiger Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat, der in seinem Turm eine oder mehrere Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung(en) der oben erwähnten Konstruktion aufnimmt bzw. beinhaltet, einen gleichmäßigen und stabilen Zustand einer Gas-Flüssigkeits-Dispersion ohne ein Erzeugen von pulsierenden Strömen zur Verfügung. Darüber hinaus fließt bzw. strömt die Flüssigkeit nicht in eine Richtung entgegengesetzt zu ihrer normalen Flußrichtung durch die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die mit dem eine Flüssigkeit führenden Kanal versehen ist, so daß die Flüssigkeit in lediglich einer Richtung in einer stabilen Weise fließt. Es ist daher möglich, eine erfolgreiche Gas-Flüssigkeits-Kontakttätigkeit auszuführen. Wenn eine Mehrzahl von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen in einem Turm inkorporiert bzw. aufgenommen ist, ist es möglich, eine Gas-Flüssigkeits-Kontakttätigkeit unter Verwendung einer kontinuierlichen, mehrstufigen Konfiguration durchzuführen.
  • In einer Konfiguration, die ein gepacktes Material in einem Turm gemäß dem Vergleichsbeispiel inkorporiert, ist es möglich, einen verbesserten Zustand einer Gas-Flüssigkeits-Dispersion innerhalb des gepackten Materials zu erzielen. Wenn das gepackte Material ein Katalysator ist, ist es möglich, einen verbesserten Zustand eines Gas-Flüssigkeits-Feststoffkontakts und eine gleichmäßige Reaktion durch ein Katalysatorbett zu erzielen bzw. zu erhalten. Dies resultiert in einem Anstieg in der Menge an Katalysator, welche tatsächlich in effektiven Kontakt mit dem Gas und der Flüssigkeit gebracht wird, und in einer Verbesserung in der Reaktionsgeschwindigkeit bzw. -rate.
  • In einem vertikalen Mehrrohr-Wärmetauscher, der mit der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel versehen ist, wird ein Gas gleichmäßig in eine Anzahl von Rohren dispergiert. Das Gas und die Flüs sigkeit werden in gleichmäßigen Kontakt miteinander innerhalb der Rohre gebracht, was in einem Anstieg in einer Wärmetauschereffizienz resultiert. Da das Gas gleichmäßig zu den individuellen bzw. einzelnen Rohren verteilt ist bzw. wird, ist es möglich, übermäßige oder unzureichende Gaszufuhren zu bestimmten Rohren zu verhindern. Dies dient weiterhin dazu, um ein Überhitzen von bestimmten Rohren, eine Reduktion in einer Wärmetauschereffizienz und andere Betätigungsprobleme zu vermeiden, die durch eine Korrosion aufgrund von übermäßiger Dichte, Abscheidung bzw. Ablagerung, Adhäsion von Schmutz oder Verklumpen der Rohre herrühren bzw. bewirkt sind. In einem System, in welchem eine Mischung von Luft und Wasserlösung von Salz erhitzt wird, beschleunigt beispielsweise eine übermäßige Zufuhr von Luft eine Verdampfung von Wasser, was in einer übermäßigen Kondensation der Lösung resultiert. Da dies wahrscheinlich eine Abscheidung, Anhaftung von Schmutz und Verklumpen der Rohre bewirkt, ist die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung der Erfindung in dieser Art von Anwendung verwendbar bzw. nützlich.
  • Gemäß dem Vergleichsbeispiel stellt ein Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat, wie ein Mehrfachrohr-Wärmetauscherart-Reaktor, welcher eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung inkorporiert, die einen eine Flüssigkeit führenden Kanal aufweist, eine erhöhte Wärmetauschereffizienz und einen weiteren Bereich von steuer- bzw. regelbaren Reaktionstemperaturen zur Verfügung. Dies deshalb, da das Gas gleichmäßig in einer Anzahl von Rohren dispergiert bzw. verteilt wird. Darüber hinaus wird eine Pulsation von Gas- und Flüssigkeitsströmen unterdrückt und das Gas und die Flüssigkeit werden gleichmäßig dispergiert, was in einem Anstieg einer effektiven Reaktionszone (Volumen), einer Verbesserung im Zustand eines Gas-Flüssigkeits-Kontakts und gegebenenfalls einem Anstieg in einer Reaktionseffizienz resultiert.
  • Ein Abwasserbehandlungssystem, das irgendeine der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen gemäß dem Vergleichsbeispiel inkorporiert, kann Abwasser mit bzw. bei einer hohen Effizienz behandeln, da ein sauerstoffhaltiges Gas gleichmäßig zu organischen und anorganischen Salzkomponenten zugeführt wird, die in dem Abwasser enthalten sind.
  • B. ERFINDUNG
  • Die grundlegende bzw. Grundkonstruktion der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung gemäß der Erfindung wird nun unter Bezug auf ein erstes und zweites Beispiel beschrieben, in welchen die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung in gepackten Türmen installiert ist.
  • Es gibt zahlreiche Konfigurationen in Leerturm-Anwendungen gemäß einem weiteren Vergleichsbeispiel, wie dies in 22 bis 25 gezeigt ist. 22 zeigt eine Konfiguration, in welcher ein Gas und eine Flüssigkeit nach oben von einem unteren Teil eines leeren Turms fließen. 23 zeigt eine Konfiguration, in welcher ein Gas und eine Aufschlämmung nach oben von einem unteren Teil eines leeren Turms fließen bzw. strömen. 24 zeigt eine Konfiguration, in welcher ein Gas von einem unteren Teil eines leeren Turms eingebracht wird, während eine Flüssigkeit oder eine Aufschlämmung von seinem oberen Teil eingebracht wird. In dieser Konfiguration wird das eingebrachte Gas (welches ein Teil der Flüssigkeit beinhalten kann) von einem oberen Teil des leeren Turms rückgewonnen, während die eingebrachte Flüssigkeit oder Aufschlämmung von einem unteren Teil des leeren Turms zurückgewonnen wird. 25 zeigt eine Konfiguration, in welcher eine Flüssigkeit oder Aufschlämmung zu einem leeren Turm von etwa der Mitte seiner Höhe zugeführt wird, während ein Gas von einem unteren Teil des leeren Turms zugeführt wird. In dieser Konfiguration wird das eingebrachte Gas (welches ein Teil der Flüssigkeit beinhalten kann) von einem oberen Teil des leeren Turms rückgewonnen, während die eingebrachte Flüssigkeit oder Aufschlämmung von einem unteren Teil des leeren Turms rückgewonnen wird.
  • 22 und 23 zeigen Systeme zum Durchführen einer Gleichstromtätigkeit, während 24 und 25 Systeme zum Durchführen einer Gegenstromtätigkeit zeigen. Wie dies in diesen Figuren gezeigt ist, können die Flüssigkeit und die Aufschlämmung entweder nach oben oder nach unten fließen, solange das Gas kontinuierlich nach oben fließt und die Flüssigkeit und die Aufschlämmung eine kontinuierliche Phase ausbilden.
  • Konfigurationen eines gepackten Turms gemäß der Erfindung sind in 26 und 27 gezeigt. 26 zeigt eine Konfiguration, in welcher ein Gas und eine Flüssigkeit (oder Aufschlämmung) nach oben von einem unteren Teil eines gepackten Turms fließen. 27 zeigt eine Konfiguration, in welcher ein Gas von einem unteren Teil eines gepackten Turms eingebracht wird, während eine Flüssigkeit von seinem oberen Teil eingebracht wird. In dieser Konfiguration wird das eingebrachte Gas (welches einen Teil der Flüssigkeit beinhalten kann) von einem oberen Teil des gepackten Turms rückgewonnen, während die eingebrachte Flüssigkeit von einem unteren Teil des gepackten Turms rückgewonnen wird. In einer derartigen Konfiguration eines gepackten Turms fließt das Gas nach oben von dem Boden zu der Oberseite des Turms, während die Flüssigkeit (oder Aufschlämmung) entweder nach oben oder nach unten fließen kann, solange sie eine kontinuierliche Phase ausgebildet.
  • Bezugnehmend auf 27 ist eine Gasphase in einem Abschnitt über einer Grenzlinie ausgebildet, die durch LEV bezeichnet ist, während eine kontinuierliche Phase von Flüssigkeit in einem Abschnitt unter der Grenzlinie LEV ausgebildet ist. In 22 bis 27 bezeichnen die Bezugszeichen B1 und B2 perforierte Platten, während das Bezugszeichen C1 Einzellochplatten bezeichnet, die mit entsprechenden Prallplatten ausgestattet sind. Diese perforierten Platten B1 und B2 und Einzellochplatten C1 bilden Trennglieder, die den Innenraum des Turms unterteilen. Durch den Buchstaben C in 26 und 27 sind Gitter bzw. Roste zum Unterstützen eines gepackten Materials, wie eines Katalysators, bezeichnet.
  • Die Konstruktion gemäß der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf ihre individuellen Komponenten beschrieben, welche beinhalten (B-1) eine Einzellochplatte, die ein einzelnes bzw. einziges Durchgangsloch aufweist, (B-2) eine perforierte Platte, die eine Mehrzahl von Durchgangslöchern aufweist, (B-3) eine Einzellochplatte, die ein einziges Durchgangsloch aufweist, das mit einer Kollisionsplatte versehen ist, die nahe zu einer Auslaufsöffnung des Durchgangslochs eingepaßt bzw. angeordnet ist, und (B-4) eine perforierte Platte, die eine Mehrzahl von Durchgangslöchern aufweist, die mit einer Kollisionsplatte versehen sind, die nahe Ausström- bzw. Auslauföffnungen der Durchgangslöcher angeordnet ist. In der folgenden Diskus sion beinhaltet der Ausdruck Durchmesser den zuvor definierten äquivalenten Durchmesser.
  • B-1. Einzellochplatte
  • Das Öffnungsverhältnis einer Einzellochplatte 201, die in 28A gezeigt ist, ist bzw. wird bestimmt, daß ein Gas vorzugsweise mit bzw. bei einer Lineargeschwindigkeit von 0,5 bis 150 Meter pro Sekunde durch ein Loch in der Einzellochplatte 201 fließt. Bevorzugter sollte die lineare bzw. Lineargeschwindigkeit des Gases 1 bis 100 Meter pro Sekunde, und am bevorzugtesten 2 bis 50 Meter pro Sekunde sein, obwohl die optimale Festlegung des Öffnungs- bzw. Aperturverhältnisses in Abhängigkeit von der Flüssigkeitsstromgeschwindigkeit bzw. -Strömungsrate, der Gasstromgeschwindigkeit, Temperatur, Druck und anderen Bedingungen abweichen kann.
  • Spezifisch ist ein bevorzugter Bereich des Öffnungsverhältnisses der Einlochplatte 201, verglichen mit der Innenquerschnittsfläche eines Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats 0,005% bis 30%. Bevorzugter ist es 0,05% bis 10 und am bevorzugtesten 0,1% bis 3%, obwohl das optimale Öffnungsverhältnis von diesen Bereichen in Abhängigkeit von der Flüssigkeitsstromgeschwindigkeit, Gasstromgeschwindigkeit, Temperatur, Druck und anderen Faktoren in spezifischen Anwendungen abweichen kann. Der Durchmesser E1 des Lochs in der Einzellochplatte 201 ist bzw. wird geeignet in Abhängigkeit von dem Öffnungsverhältnis der Einzellochplatte 201 bestimmt. Das Loch, das in der Einzellochplatte 201 ausgebildet ist, ist nicht auf die spezifische Struktur in dieser Erfindung beschränkt. Es ist jedoch bevorzugt, daß es in einer zylindrischen oder kegelstumpfförmigen Struktur aus dem Gesichtspunkt einer Bearbeitbarkeit aus gebildet ist. Obwohl der Ort bzw. die Stelle des Lochs nicht spezifisch beschränkt ist, ist es bevorzugt, das Loch in der Mitte der Einzellochplatte 201 herzustellen.
  • B-2. Perforierte Platte
  • Das Öffnungsverhältnis der perforierten Platte 202, die in 28B gezeigt ist, ist bzw. wird basierend auf derselben Designbetrachtung bestimmt, wie dies oben unter Bezugnahme auf die Einzellochplatte 201 beschrieben ist. Die Einzellochplatte 201 und die perforierte Platte 202 können dasselbe Öffnungsverhältnis oder unterschiedliche Öffnungsverhältnisse aufweisen. Um eine gleichmäßige Dispersion zu erzielen, sollte der Durchmesser E1 jedes Durchgangslochs in der perforierten Platte 202 vorzugsweise so klein wie möglich gemacht werden, und die Anzahl von Durchgangslöchern sollte so groß wie möglich sein, insoweit eine kleine Toleranz und eine gute Bearbeitbarkeit aufrecht erhalten sind. Dieselbe Designbetrachtung kann unter Bezugnahme auf die Struktur der individuellen Durchgangslöcher in der perforierten Platte 202 verwendet werden.
  • Das optimale Öffnungsverhältnis der perforierten Platte 202 variiert in Abhängigkeit von der Gasstromgeschwindigkeit. Unter Berücksichtigung, daß die Dispersionseffizienz mit einem Anstieg in der Lineargeschwindigkeit des Gases ansteigt, ist bzw. wird das Öffnungsverhältnis der perforierten Platte 202 derart bestimmt, daß Gas bevorzugt bei einer Lineargeschwindigkeit von 0,5 bis 150 Meter pro Sekunde durch die Löcher in der perforierten Platte 202 fließt. Bevorzugter sollte die Lineargeschwindigkeit des Gases 1 bis 100 Meter pro Sekunde betragen und am bevorzugtesten 2 bis 50 Meter pro Sekunde. Spezifisch ist ein bevorzugter Bereich des Öffnungsverhältnisses der per forierten Platte 202 0,005% bis 30%. Bevorzugter ist es 0,05% bis 10% und am bevorzugtesten 0,1% bis 3%, obwohl das optimale Öffnungsverhältnis von diesen Bereichen in Abhängigkeit von der Flüssigkeitsstromgeschwindigkeit, Gasstromgeschwindigkeit, Temperatur, Druck und anderen Faktoren in den spezifischen Anwendungen abhängen kann.
  • Wenn das Öffnungsverhältnis größer als die zuvor erwähnten Bereiche wird, verschwindet eine gesonderte Grenzoberfläche zwischen Gas und Flüssigkeit, und Massen von Gas, die den Einfluß eines aufwärts strömenden Gasstroms tragen, passieren durch die Löcher in der perforierten Platte 202, was einen ungleichmäßigen Strom an der perforierten Platte 202 bewirkt. Wenn das Öffnungsverhältnis zu klein eingestellt ist, steigt ein Druckverlust an der perforierten Platte 202 an, obwohl der ungleichmäßige Strom eliminiert ist. Allgemein gesprochen, resultiert eine Reduktion in dem Durchmesser von jedem Durchgangsloch in der perforierten Platte 202 in einem Anstieg in der Dispersionseffizienz. Die Gas-Flüssigkeits-Kontakteffizienz steigt auch an, da Gasblasen, die kleinere Durchmesser aufweisen, eine größere Fläche einer Kontaktoberfläche zwischen dem Gas und der Flüssigkeit zur Verfügung stellen. Es ist jedoch festzuhalten, daß ein kleinerer Durchmesser wahrscheinlicher ein Verklumpen bewirkt, insbesondere wenn eine Aufschlämmung involviert ist. Zusätzlich wird ein präzises Bearbeiten der Durchgangslöcher schwierig, wenn der Durchmesser so klein gemacht wird. Indem das Vorhergehende in Betracht gezogen wird, sollte der Durchmesser (oder der äquivalente Durchmesser) jedes Durchgangslochs in der perforierten Platte 202 vorzugsweise wenigstens 0,1 mm, jedoch nicht mehr als ein Viertel des Durchmessers (oder äquivalenten Durchmessers) der perforierten Platte 202 sein. Noch bevorzugter sollte der Durchmesser (oder äquivalente Durchmesser) jedes Durchgangslochs wenigstens 1 mm sein, jedoch nicht mehr als ein Zehntel des Durchmessers (oder äquivalenten Durchmessers) der perforierten Platte 202, und am bevorzugtesten wenigstens 3 mm, jedoch nicht mehr als 1/20 des Durchmessers (oder äquivalenten Durchmessers) der perforierten Platte 202. Obwohl es bevorzugt ist, daß die perforierte Platte 202 eine so große Anzahl von Durchgangslöchern wie möglich aufweist, wird die tatsächliche Anzahl von Durchgangslöchern üblicherweise basierend auf einer Beziehung zwischen dem Öffnungsverhältnis und dem Durchmesser bestimmt. Es ist allgemein bevorzugt, daß die individuellen Durchgangslöcher denselben Durchmesser aufweisen. Grundsätzlich wird derselbe Dispersionseffekt erzielt, selbst wenn jedoch die Durchgangslöcher in unterschiedliche Durchmesser ausgebildet sind.
  • Obwohl der Ort der individuellen Löcher nicht spezifisch beschränkt ist, ist es bevorzugt, daß sie so gleichmäßig wie möglich über die gesamte Oberfläche der perforierten Platte 202 verteilt sind. Beispielsweise können die Löcher in einem kreuzweisen Muster, dreieckigen Muster oder anderen geeigneten Gittermuster angeordnet sein.
  • B-3. Einzellochplatte, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist
  • Das Öffnungsverhältnis einer Einzellochplatte 203, die mit einer Kollisions- bzw. Prallplatte versehen ist, die in 28C gezeigt ist, wird in grundsätzlich derselben Weise bestimmt, wie dies oben unter Bezugnahme auf die perforierte Platte 202 beschrieben ist. Wenn die Kollisionsplatte zu klein im Durchmesser ist, werden aufsteigende Massen von Gas nicht mit der Kollisions- bzw. Prallplatte kollidieren, und aufsteigen, ohne daß sie in radialen Richtungen dispergiert werden. Wenn ihr Durchmesser zu groß ist, wird das Gas nicht geeignet zu einem zentralen Abschnitt eines Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats dispergiert werden. Wenn der Abstand H0 von der Einzellochplatte zu der Kollisionsplatte zu groß ist, werden aufsteigende Massen von Gas ohne Kollidieren mit der Kollisionsplatte aufsteigen. Wenn der Abstand H0 zu klein ist, wird ein übermäßiger Druckverlust auftreten und das Gas wird nicht geeignet zu dem zentralen Abschnitt des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats dispergiert werden.
  • Dementsprechend ist es bevorzugt, daß das Verhältnis des Durchmessers (oder äquivalenten Durchmessers) E2 der Kollisionsplatte zu dem Durchmesser (oder äquivalenten Durchmesser) E1 eines Durchgangslochs in der Einzellochplatte 3 in einen Bereich von 0,5 bis 10,0 fällt. Bevorzugter sollte das Verhältnis E2/E1 1, 0 bis 5, 0 und am bevorzugtesten 1, 5 bis 3,0 sein.
  • Es ist bevorzugt, daß das Verhältnis des Abstands H0 zwischen der Einzellochplatte und der Kollisionsplatte zu dem Durchmesser (oder äquivalenten Durchmesser) E1 des Durchgangslochs 0,05 bis 5,0 ist. Bevorzugter sollte das Verhältnis H0/E1 0,1 bis 3,0 sein und am bevorzugtesten 0,2 bis 1,0. Wenn H0/E1 = 0,25 wird die Fläche der gekrümmten Seitenoberfläche eines imaginären Zylinders, der denselben Durchmesser wie das Durchgangsloch aufweist, gleich der Querschnittsfläche des Durchgangslochs. Dies kann als ein Designbezug verwendet werden. Dieselbe Designbetrachtung, wie unter Bezugnahme auf die Einzellochplatte 1 oben beschrieben, kann beim Bestimmen des Durchmessers der Struktur und des Orts des Durchgangslochs verwendet werden.
  • Während die Kollisions- bzw. Prallplatte nicht spezifisch in ihrer Form beschränkt ist, sind eine ebene bzw. flache, kreisförmige Scheibe, ebene, polygonale Form bzw. Gestalt, konische oder umgekehrt konische Form oder pyramidale bzw. pyramidenartige und umgekehrt pyramidale Form Beispiele von bevorzugten Strukturen zum Erzielen eines gewünschten Dispergiereffekts in allen radialen Richtungen. Unter diesen Kandidaten ist die ebene, kreisförmige Scheibe am bevorzugtesten, indem ihre Einfachheit einer Herstellung in Betracht gezogen wird.
  • B-4. Perforierte Platte, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist.
  • Das Öffnungsverhältnis einer perforierten Platte 204, die mit einer Kollisionsplatte versehen bzw. zusammengepaßt ist, die in 28D gezeigt ist, kann in einer ähnlichen Weise wie der perforierten Platte 202 bestimmt werden. Kriterien, die beim Bestimmen der Verhältnisse E2/E1 und H0/E1 der Einzellochplatte 3, die mit der Kollisionsplatte versehen ist, verwendet wurden, können auch auf die perforierte Platte 4 angewandt werden, die mit der Kollisionsplatte versehen ist. Der Durchmesser, die Struktur, Anordnung und der Ort der Durchgangslöcher, die in der perforierten Platte 204 auszubilden sind, können in derselben Weise bestimmt werden, wie dies bereits unter Bezugnahme auf die perforierte Platte 202 beschrieben wurde. Es ist bevorzugt, daß die perforierte Platte 204 wenigstens 0,2 Durchgangslöcher pro Quadratmeter aufweist.
  • In den oben beschriebenen Komponenten (B-3) und (B-4) ist es nicht bevorzugt, das Verhältnis E2/E1 des Außendurchmessers E2 der Kollisionsplatte zu dem Durchmesser E1 des (der) Durchgangslochs (-löcher) in der Einzellochplatte 203 (perforierte Platte 204) auf weniger als 0,5 festzulegen. Dies deshalb, da weniger als 100% des Gemischtphasen-Stroms des Gases und der Flüssigkeit, welche durch das (die) Durchgangsloch (-löcher) in der Einzellochplatte 203 (perforierten Platte 204) durchgetreten sind, tatsächlich mit der Kollisionsplatte kollidieren, was in einem Verlust des Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekts resultiert. Im Gegensatz dazu kann, wenn das Verhältnis E2/E1 größer als 10 gemacht wird, der Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekt sich in der Mitte des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats absenken. Dies deshalb, da, wenn der Gemischtphasen-Strom bzw. Strom der gemischten Phase des Gases und der Flüssigkeit, welcher mit der Kollisionsplatte kollidiert ist, dispergiert bzw. sich verteilt und sich nach oben von um die Kollisionsplatte bewegt, eine tote bzw. Totzone direkt über der Kollisionsplatte ausgebildet wird, da der Außendurchmesser zu groß ist. Dieses Phänomen wird wahrscheinlich eine Reduktion in dem Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekt in der Mitte des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats bewirken.
  • Wenn das Verhältnis H5/E1 kleiner als 0,05 ist, werden signifikante Druckverluste wahrscheinlich auftreten, wenn das Gas und die Flüssigkeit mit der Kollisionsplatte kollidieren und in ihren radialen Richtungen nach außen fließen. Dies ist nicht wünschenswert, da eine Oszillation (wellige Vibrationen) der Einzellochplatte 203 (perforierten Platte 204) und/oder der Kollisionsplatte, die durch die Druckverluste bewirkt wird, in einem Ermüdungsbruch der Einzellochplatte 203 (perforierten Platte 204) resultieren können. Im Gegensatz dazu dispergieren, wenn das Verhältnis H5/E1 größer als 5,0 gemacht wird, sich das Gas und die Flüssigkeit locker in einer gebläseartigen verbreiternden Form, unmittelbar nachdem der Mischphasen-Strom des Gases und der Flüssigkeit durch das Durchgangsloch durchgetreten ist. Es wird erwartet, daß ein durch eine Kollision unterstützter Dispersionseffekt von der Kollisionsplatte erhalten wird, wenn der Abstand zwischen der Einzellochplatte 203 (perforierten Platte 204) und der Kollisionsplatte so groß gemacht wird.
  • Unterschiedliche Kombinationen und Anordnungen der zuvor erwähnten Komponenten (Trennglieder) gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung werden nun unter Verwendung von Beispielen beschrieben, in welchen sowohl Gas als auch Flüssigkeit nach oben fließen. Der Ausdruck "Flüssigkeit" sollte verstanden werden, daß er auch eine Aufschlämmung in diesem Kontext mitumfaßt.
  • B-5. Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die eine perforierte Platte auf einer stromaufwärtigen Seite und eine Einzellochplatte auf einer stromabwärtigen Seite inkorporiert
  • Das Gas, welches durch die Löcher in der perforierten Platte durchgetreten ist, bewegt sich nach oben, während es die Flüssigkeit innerhalb der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung durchmischt. Sowohl das Gas als auch die Flüssigkeit sind bzw. werden kontinuierlich nach oben durch die Löcher in der Einzellochplatte ausgestoßen. Eine Pulsation wird unterdrückt, da der Raum zwischen den zwei Platten (Trenngliedern) konstant durchmischt gehalten wird.
  • B-6. Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die eine Einzellochplatte oder perforierte Platte auf einer stromaufwärtigen Seite und eine perforierte Platte auf einer stromabwärtigen Seite inkorporiert
  • Das Gas, welches durch das Loch (die Löcher) in der Einzellochplatte oder der perforierten Platte auf der stromaufwärtigen Seite durchgetreten ist, bewegt sich nach oben, während die Flüssigkeit in einer Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung vermischt wird. Sowohl das Gas als auch die Flüssigkeit werden kontinuierlich nach oben durch die Löcher in der perforierten Platte auf der stromabwärtigen Seite ausgestoßen. Eine Pulsation wird unterdrückt, da der Raum zwischen den zwei Platten (Trenngliedern) konstant durchmischt gehalten wird. Das Gas und die Flüssigkeit werden gleichmäßig in allen Richtungen dank der perforierten Platte dispergiert, die auf der stromabwärtigen Seite montiert bzw. festgelegt ist.
  • B-7. Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die eine Einzellochplatte, die mit einer Kollisionsplatte ausgestattet bzw. zusammengesetzt ist, auf einer stromaufwärtigen Seite und eine perforierte Platte auf einer stromabwärtigen Seite inkorporiert
  • Das Gas, welches durch das Loch in der Einzellochplatte durchgetreten ist, die mit der Kollisions- bzw. Prallplatte ausgestattet ist, kollidiert mit der Kollisionsplatte und wird in seinen radialen Richtungen dispergiert. Dann bewegt sich das Gas noch oben, während die Flüssigkeit innerhalb einer Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung durchmischt wird. Sowohl das Gas als auch die Flüssigkeit werden kontinuierlich nach oben durch die Löcher in der perforierten Platte auf der stromabwärtigen Seite ausgestoßen. Eine Pulsation wird unterdrückt, da der Raum zwischen den zwei Platten (Trenngliedern) konstant durchmischt gehalten wird. Das Gas und die Flüssigkeit werden gleichmäßig in allen Richtungen dank der perforierten Platte, die an der stromabwärtigen Seite festgelegt ist, und einen zusätzlichen dispergierenden Effekt dispergiert, der durch die Kollisionsplatte ausgeübt wird, die auf der stromabwärtigen Seite angeordnet ist.
  • B-8. Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die eine perforierte Platte, die mit einer Prallplatte ausgestattet ist, auf einer stromaufwärtigen Seite und eine perforierten Platte auf einer stromabwärtigen Seite inkorporiert
  • Das Gas, welches durch die Löcher in der Einzellochplatte durchgetreten ist, die mit der Kollisionsplatte ausgestattet ist, kollidiert mit der Kollisionsplatte und wird in seinen radialen Richtungen dispergiert. Dann bewegt sich das Gas nach oben, während die Flüssigkeit innerhalb der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung durchmischt wird. Sowohl das Gas als auch die Flüssigkeit werden kontinuierlich nach oben durch die Löcher in der perforierten Platte auf der stromabwärtigen Seite ausgestoßen. Eine Pulsation wird unterdrückt, da der Raum zwischen den zwei Platten (Trenngliedern) konstant durchmischt gehalten wird. Das Gas und die Flüssigkeit werden gleichmäßiger in allen radialen Richtungen dank der perforierten Platte, die an der stromaufwärtigen Seite festgelegt ist, und einem zusätzlichen Dispersionseffekt dispergiert, der durch die Kollisionsplatte ausgeübt wird, die an der stromaufwärtigen Seite angeordnet ist.
  • Eine weitere Verbesserung in dem Gas-Flüssigkeits-Dispersionseffekt und eine Reduktion in pulsierenden Strömen werden erzielt, wenn eine zusätzliche Trennkammer auf der stromaufwärtigen Seite von irgendeiner der oben erwähnten Gas-Flüssigkeits-Vorrichtungen (B-5 bis B-8) festgelegt wird. Es ist wünschenswert, eine perforierte Platte, die mit einer Kollisionsplatte ausgestattet, oder eine Einzellochplatte, die mit einer Kollisionsplatte ausgestattet ist, als ein derartiges zusätzliches Trennglied zu verwenden.
  • Gemäß der Erfindung stellt ein Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat, der in seinem Turm einen Katalysator inkorporiert bzw. aufnimmt, der auf einem unterstützenden Rahmen festgelegt ist, einen verbesserten Zustand einer Gas-Flüssigkeits-Dispersion und eine gleichmäßige Reaktion innerhalb des gesamten Körpers des Katalysators zur Verfügung, was in einer Verbesserung in der Reaktionsgeschwindigkeit bzw. -rate resultiert.
  • Gemäß der Erfindung kann eine Mehrzahl von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen in einem Turm installiert sein bzw. werden, um eine Gas-Flüssigkeits-Kontakttätigkeit unter Verwendung einer kontinuierlichen, mehrstufigen Konfiguration auszuführen.
  • In einem Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat, der mit der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung gemäß der Erfindung in einem Rohrseiten-Aufnahmekanal eines Mehrrohr-Wärmetauschers versehen ist, wird ein Gas gleichmäßig in eine Anzahl von Rohren dispergiert bzw. verteilt. Das Gas und die Flüssigkeit werden in gleichmäßigen Kontakt miteinander innerhalb der individuellen Rohre gebracht, was in einem Anstieg in einer Wärmetauschereffizienz resultiert.
  • In einem Reaktor, der die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung gemäß der Erfindung inkorporiert, wird eine Pulsation von Gas- und Flüssigkeitsströmen unterdrückt und das Gas und die Flüssigkeit werden gleichmäßig dispergiert, was in einem Anstieg in einer effektiven Reaktionszone (Volumen), einer Verbesserung in dem Zustand des Gas-Flüssigkeits-Kontakts und einem schließlichen Anstieg in einer Reaktionseffizienz resultiert. Die Reaktionseffizienz ist bzw. wird in ähnlicher Weise in einem katalytischen Reaktor verbessert, da die Menge an Katalysator, die tatsächlich in ineffektiven Kontakt mit dem Gas und der Flüssigkeit gebracht ist bzw. wird, ansteigt.
  • Gemäß der Erfindung stellt ein Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat, wie ein Mehrrohr-Wärmetauschertyp-Reaktor, welcher eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung inkorporiert bzw. aufnimmt, die einen eine Flüssigkeit führenden bzw. leitenden Kanal aufweist, eine erhöhte Wärmetauschereffizienz und einen weiteren Bereich von steuer- bzw. regelbaren Reaktionstemperaturen zur Verfügung. Dies deshalb, da das Gas gleichmäßig innerhalb einer Anzahl von Rohren dispergiert ist bzw. wird. Weiterhin wird eine Pulsation von Gas- und Flüssigkeitsströmen unterdrückt, und das Gas und die Flüssigkeit werden gleichmäßig dispergiert, was in einem Anstieg in einer effektiven Reaktionszone (Volumen), einer Verbesserung in dem Zustand eines Gas-Flüssigkeits-Kontakts und einem schließlichen Anstieg in einer Reaktionseffizienz resultiert.
  • Ein Abwasserbehandlungssystem, das irgendeine der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen oder des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats inkorporiert, die gemäß der Erfindung konstruiert sind, kann Abwasser bei einer hohen Effizienz behandeln, da ein sauerstoffhaltiges Gas gleichmäßig zu organischen und anorganischen Salzkomponenten zugeführt wird, die in dem Abwasser enthalten sind.
  • 29 zeigt eine bevorzugte Konfiguration der zuvor erwähnten Komponenten (Trennglieder) gemäß einem weiteren Vergleichsbeispiel.
  • 29 ist ein schematisches Diagramm, das eine leerrohrartige Konfiguration illustriert bzw. darstellt. Bevorzugt ist der Abstand H1 zwischen einer perforierten Platte A1 und einer Einzellochplatte B1, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, jeder Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA in dieser Konfiguration wenigstens eine Hälfte des Durchmessers eines Durchgangslochs in der Einzellochplatte B1, jedoch nicht mehr als ein-und-einhalb Mal dem Innendurchmesser (oder äquivalenten Durchmesser) des Turms. Noch bevorzugter ist der Abstand H5 gleich wie oder größer als der Durchmesser des Durchgangslochs in der Einzellochplatte C1, jedoch nicht größer als der Innendurchmesser (oder äquivalente Durchmesser) des Turms. Noch bevorzugter ist der Abstand H1 wenigstens zwei Mal so groß wie der Durchmesser des Durchgangslochs in der Einzellochplatte C1, jedoch nicht mehr als eine Hälfte des Innendurchmessers (oder äquivalenten Durchmessers) des Turms. Obwohl der Abstand H2 zwischen zwei Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen VA nicht spezifisch beschränkt ist, ist er bevorzugt 0,3D0 bis 10D0, und bevorzugter 0,5D0 bis 5D0, wo D0 Innendurchmesser (oder äquivalenter Durchmesser) des Turms ist.
  • Wenn der Abstand H6 zu groß ist, wird die Mischung aus Gas und Flüssigkeit progressiv bzw. zunehmend ungleichmäßig zu der Oberseite des Turms und daher ist es schwierig, effektiv eine(n) Gas-Flüssigkeits-Kontaktoperation bzw. -vorgang auszuführen. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Abstand H6 zu klein ist, eine größere Anzahl von Gas- Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen VA pro Einheitsvolumen des Turms zu inkorporieren sein. Dies ist ebenso nicht wünschenswert, weil die Konfiguration ziemlich kompliziert wird.
  • 30 ist ein schematisches Diagramm, das eine gepackte, turmartige Konfiguration gemäß der Erfindung illustriert. Der Abstand H5 zwischen einer perforierten Platte B1 und einer Einzellochplatte C1, die mit einer Kollisionsplatte ausgestattet ist, und der Abstand H6 zwischen einer Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA und einer weiteren (nicht gezeigt) werden unter Verwendung derselben Kriterien bestimmt, wie dies oben für die Leerturmtyp-Konfiguration beschrieben ist. Wenn der Abstand H6 zu groß ist, wird der Gas-Flüssigkeits-Dispersionseffekt über einem gepackten Bett reduziert. Dies wird ungleichmäßige Ströme von Gas und Flüssigkeit bewirken, was es schwierig macht, effektiv bzw. wirksam eine Gas-Flüssigkeit- (oder Gas-Flüssigkeits-Fest-) Kontakttätigkeit auszuführen. Im Gegensatz wird, wenn der Abstand H6 zu klein ist, eine größere Anzahl von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen VA pro Einheitsvolumen des Turms zu inkorporieren sein, was in einer komplizierten Ausstattungskonfiguration resultiert.
  • VERGLEICHSBEISPIEL
  • Gas-Flüssigkeits-Vorrichtungen und Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate gemäß dem Vergleichsbeispiel werden nun unter Bezugnahme auf 1 bis 21 beschrieben.
  • 1A ist eine Draufsicht, die eine grundlegende bzw. Grundkonstruktion einer Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A illustriert, die eine Flüssigkeit führende bzw. leitende Kanäle gemäß dem Vergleichsbeispiel aufweist, und
  • 1B ist eine Schnittvorderansicht derselben. Die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A, die die eine Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist, die in 1A–1B gezeigt sind, ist in einem System angeordnet, in welchem Flüssigkeitsströme eine kontinuierliche Phase ausbilden und ein Gas nach oben strömt, wodurch das Gas und die Flüssigkeit (oder die Aufschlämmung) gleichmäßig in einer Umfangsrichtung der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A und in einer Strömungs- bzw. Flußrichtung dispergiert werden.
  • Die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A der Grundkonstruktion beinhaltet eine perforierte Platte 10, welche so montiert bzw. festgelegt ist, daß ein Gas-Flüssigkeits-Durchtritt unterbrochen ist, wobei die perforierte Platte 10 eine Mehrzahl von Löchern h1 bis h11 mit eine Flüssigkeit führenden Rohren 10a aufweist, welche als die eine Flüssigkeit führenden Kanäle dienen, die von um die Umfänge der Löcher h2, h5, h7 und h10 zu ihrer Gaseinflußöffnungsseite vorragen.
  • 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die die Anordnung um eines der eine Flüssigkeit führenden Rohre 10a illustriert. Die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A weist einen derartigen Außendurchmesser auf, welcher geeignet zu dem Innendurchmesser eines Turms eines Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats passen wird, so daß sie darin installiert werden kann, und umfaßt teilbare Abschnitte bzw. Sektionen 11, 12 und 13. Diese Abschnitte 11–13 sind bzw. werden miteinander unter Verwendung von Bolzen 31 verbunden und Muttern 32 mit Dichtungen 20 zusammengebaut, die zwischen Flanschen 11a und 12a und zwischen Flanschen 12a und 13a angeordnet sind.
  • Die Dichtungen 20 sind bzw. werden zusammengepaßt, um ein Lecken des Gases und der Flüssigkeit durch die Verbindungen zwischen den einzelnen bzw. individuellen geteilten Abschnitten 11–13 zu verhindern. Das Material der Dichtungen 20 ist bzw. wird gewählt, indem der Druck, die Temperatur, die Flußgeschwindigkeit bzw. Strömungsrate und pH-Werte des Gases und Flüssigkeit, ebenso wie korrosions-beständige Eigenschaften in Betracht gezogen werden. Obwohl die Dichtungen 20 weggelassen werden können, wenn Verbindungsoberflächen der geteilten Abschnitte 11–13 eine derartige feine Oberflächenendbearbeitung aufweisen, daß sie ausreichend ist, um nicht leckende Verbindungen zur Verfügung zu stellen, ist es bevorzugt, daß die Dichtungen 20 zusätzlich verwendet werden, nachdem eine Behandlung zum Reduzieren der Oberflächenrauheit der Verbindungsoberflächen durchgeführt wurde.
  • Wenn die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A, die die eine Flüssigkeit führenden Kanäle der oben beschriebenen Ausbildung bzw. Konstruktion aufweist, in einem leersäulenartigen Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat angewandt wird, in welchem beispielsweise ein Gas von seinem Boden nach oben in der Anwesenheit einer Flüssigkeit fließt, werden das Gas und die Flüssigkeit sich gleichmäßig dispergieren und glatt fließen. Spezifischer erlaubt es die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A, die die eine Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist, daß die Flüssigkeit durch die Löcher h2, h5, h7 und h10 durchtritt, die in der perforierten Platte 10 hergestellt sind, und das Gas durch die verbleibenden Löcher h1, h3, h4, h6, h8, h9 und h11 durchtritt. Es ist bzw. wird eine Gastasche ausgebildet, die eine Dampfphase unmittelbar unter der Gas-Flüssigkeits-Vorrichtung A aufrecht erhält (wo Gaseinlauföffnungen angeordnet sind). Die Gastasche wirkt als ein Puffer, welcher effektiv beim Verhindern eines Pulsierens von Gas- und Flüssigkeitsströmen ist, die durch die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A hindurchtreten, die die eine Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist.
  • 3, 4, 5A und 5B sind Diagramme, die Änderungen der eine Flüssigkeit führenden Rohre 10a von 1A und 1B zeigen. Ein eine Flüssigkeit führendes Rohr 10b ist in 3 gezeigt, das einen ellbogenförmigen Einström- bzw. Einlaufendabschnitt aufweist. Es ist festzuhalten bzw. zu bemerken, daß seine Konstruktion nicht auf die ellbogenartige Form beschränkt ist. Jedes eine Flüssigkeit führende Rohr kann in eine J-förmige Struktur ausgebildet sein, die ein nach oben gerichtetes offenes Ende aufweist. In diesem Fall ist es bevorzugt, ein Leck- bzw. Entwässerungsloch, das etwa 1 bis 15 mm im Durchmesser mißt, in einem J-förmigen Abschnitt so auszubilden, daß die Flüssigkeit nicht in dem J-förmigen Abschnitt eingeschlossen verbleibt, wenn die Vorrichtung bzw. der Apparat abgeschaltet wird.
  • Ein eine Flüssigkeit führendes Rohr 10c, das in 4 gezeigt ist, ist in einer derartigen Weise konstruiert, daß eine ebene bzw. flache, plattenartige Kappe 10d auf das untere, offene Ende des eine Flüssigkeit führenden Rohrs 10c mit einem spezifischen Spiel bzw. Freiraum dazwischen angepaßt ist. Die Kappe 10d ist mit dem eine Flüssigkeit führenden Rohr 10c durch drei Schenkel 10e, wie illustriert, verbunden.
  • Ein eine Flüssigkeit führendes Rohr 10f, das in 5A gezeigt ist, ist mit einer umgekehrt regenschirmartigen Kappe 10g statt der ebenen, plattenartigen Kappe 10d versehen, die in 4 dargestellt ist. Die Kappe 10g kann so angeordnet sein bzw. werden, daß sie das untere Ende des eine Flüssigkeit führenden Rohrs 10f abdeckt. Vorzugsweise sollte ein Leckloch ähnlich zu dem oben beschriebenen in der Kappe 10g ausgebildet sein, um zu verhindern, daß Flüssigkeit eingeschlossen wird.
  • Ein eine Flüssigkeit führendes Rohr 10h, das in 5B gezeigt ist, ist derart konstruiert, daß die obere Kante bzw. der obere Rand einer kappenartigen Drossel- bzw. Prallfläche 10i höher als das offene Ende des eine Flüssigkeit führenden Rohrs 10f angeordnet ist. Diese Konstruktion stellt einen verbesserten Effekt beim Verhindern eines Bypaß- bzw. Nebenstroms von Gas zur Verfügung. Es ist auch bevorzugt, ein Leckloch am Boden der Drosselplatte bzw. -fläche 10i auszubilden.
  • Da es möglich ist, aufsteigende Glasblasen an einem Einfließen in die individuellen, eine Flüssigkeit führenden Rohr in den in 3, 4, 5A und 5B gezeigten Konstruktionen zu hindern, wird es möglich, gleichmäßigere Flüssigkeitsströme auszubilden, verglichen mit der Konstruktion von 2, welche das einfache, eine Flüssigkeit führende Rohr 10a verwendet, das irgendwelche Abdeckungen bzw. Kappen aufweist. Die Konstruktion der eine Flüssigkeit führenden Kanäle ist nicht auf jene beschränkt, die in 3, 4, 5A und 5B gezeigt sind. Jegliche alternative Konstruktionen, die Drosselplatten anwenden, können verwendet werden, wenn sie ein Eindringen von Gasblasen in die eine Flüssigkeit führenden Kanäle verhindern können.
  • 6 zeigt eine Anordnung, in welcher ein Katalysator 41 in einem Raum über der Gas-Flüssigkeits-Dispersions vorrichtung A gefüllt ist, die die eine Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist (d.h. an der Gasauslaßöffnungsseite). Spezifischer wird ein einen Katalysator zurückhaltendes Gitter bzw. Rost 40 (nachfolgend der Einfachheit halber als der Rost 40 bezeichnet wird) über der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A zur Verfügung gestellt, die die eine Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist, und der Katalysator 41 ist bzw. wird auf der Oberseite des Rosts 40 zurückgehalten. Ein großer Pfeil, der in 6 gezeigt ist, zeigt die Richtung des aufsteigenden Stroms einer gemischten Phase von Gas und Flüssigkeit an. Es ist jedoch festzuhalten bzw. anzumerken, daß die Flüssigkeit einen absteigenden Fluß in einer alternativen Anordnung ausbilden kann.
  • 7 illustriert einen ersten Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat DA1, umfassend in seinem Turm eine Mehrzahl von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen A1, die in einer mehrstufigen Konfiguration gemäß dem Vergleichsbeispiel angeordnet sind, wobei jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A1 aus einer Kombination von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen A gebildet ist, die die eine Flüssigkeit führenden Kanäle und eine Einzellochplatte 50 aufweisen, die mit einer Kollisionsplatte 50b versehen ist. Dieser Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat DA1 ist derart konstruiert, daß ein Gas und eine Flüssigkeit von seinem Boden in eine Gemischtphasen-Bedingung zugeführt werden und das Gas wird von der Oberseite der Vorrichtung zurückgewonnen. Obwohl das Gas und die Flüssigkeit durch gesonderte Düsen in 7 bis 11 zugeführt werden, können sie in der Form einer Gas-Flüssigkeits-Mischung durch eine gemeinsame Düse zugeführt werden. In ähnlicher Weise können das Gas und die Flüssigkeit in einem Gemischtphasen-Strom bzw. Strom ge mischter Phase durch eine gemeinsame Düse ausgetragen werden.
  • Jede Einzellochplatte 50, die mit der Kollisionsplatte 50b versehen ist, hat ein Durchgangsloch 50a, dessen Abmessungen und andere Eigenschaften basierend auf verschiedenen Faktoren, wie den Flußraten, Flußgeschwindigkeiten und Dichten des Gases und der Flüssigkeit, welche innerhalb des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats DA1 fließen, kinetischen Energie und Druckverlust, die durch das Durchgangsloch 50a bewirkt wurden, das in der Einzellochplatte 50 einer vorhergehenden Stufe ausgebildet ist, und der inneren Querschnittsfläche des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats DA1 bestimmt sind bzw. werden. (Es ist festzuhalten, daß, obwohl ein einziges Durchgangsloch 50a in jeder Einzellochplatte 50 in den meisten Anwendungen ausgebildet ist, es Fälle gibt, wo mehr als ein Durchgangsloch 50a erzeugt wird). Die Kollisionsplatte 50b, die beispielsweise eine scheibenartige Form aufweist, ist direkt über dem Durchgangsloch 50a zum Erzeugen eines zusätzlichen, dispergierenden Effekts durch eine Kollision des Gases und der Flüssigkeit angeordnet.
  • Vorzugsweise sollte der Öffnungsbereich jedes Durchgangslochs 50a in einem Bereich von 0,005% bis 30% der Innenquerschnittsfläche des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats DA1 fallen, der die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen A1 inkorporiert, die jeweils mit einer Prallplatte 50b versehen sind. Bevorzugter sollte dieses Verhältnis zwischen 0,05% und 10% festgelegt werden, und am bevorzugtesten zwischen 0,1% und 3%. Diese Zahlen wurden aus den experimentellen Ergebnissen der Konfiguration von 7 abgeleitet. Ein bevorzugtes Verhältnis kann nicht in diese Bereiche in Abhängigkeit von spezifischen Bedingungen fallen.
  • Die Form, der Außendurchmesser und Dicke jeder Kollisionsplatte 50b und der Abstand H1 von der oberen Oberfläche einer Einzellochplatte 50 zur Bodenoberfläche der Kollisionsplatte 50b, die an der Einzellochplatte 50 festgelegt ist, sind bzw. werden basierend auf verschiedenen Faktoren, wie den Flußraten, Flußgeschwindigkeiten und Dichten des Gases und der Flüssigkeit, welche innerhalb des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats DA1 fließen, der kinetischen Energie und dem Druckverlust, die durch das Durchgangsloch 50a bewirkt sind, das in der Einzellochplatte 50 ausgebildet ist, und der Innenquerschnittsfläche des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats DA1 bestimmt. Die Kollisionsplatten 50b sind dafür gedacht, um die Mischung aus Gas und Flüssigkeit in radialen Richtungen zu dispergieren. Daher kann jede Kollisionsplatte 50b in jede gewünschte Form ausgebildet sein, solange sie nicht ein Durchgangsloch in sich selbst aufweist, wo die Gas-Flüssigkeits-Mischung, die durch das entsprechende Durchgangsloch 50a aufsteigt, kollidiert. Mit anderen Worten können die Kollisionsplatten 50b ihre gedachte bzw. beabsichtigte Funktion ausführen, wenn sie eine derartige Konstruktion und Form aufweisen, daß sie geeignet sind, um die Strömungs- bzw. Flußrichtung des Gases und der Flüssigkeit zu verändern, wenn sie mit den Kollisionsplatten 50b kollidieren.
  • Es ist bevorzugt, daß die Kollisionsplatten 50b für ein Durchführen der oben beschriebenen Funktion eine plattenartige oder dreidimensionale Form aufweisen. Bevorzugter sollten sie in eine ebene, kreisförmige Scheibe oder eine konische oder schirmartige Form ausgebildet sein. Es ist jedoch wesentlich, daß die Zentren der Kollisionsplatten 50b exakt über den Zentren der Durchgangslöcher 50a in den entsprechenden Einzellochplatten 50 zum Erzielen von gewünschten Dispersionseffekten angeordnet sind. Eine Kollisionsplatte 50b, die eine allgemein kreisförmige Form aufweist, bewirkt kleine Änderungen im Druckverlust, welcher auftreten wird, wenn das Gas und die Flüssigkeit, welche gegen einen zentralen Bereich der Kollisionsplatte 50b aufgeschlagen sind, dispergiert werden und über eine Außenkante bzw. einen äußeren Rand der Kollisionsplatte 50b fließen. Dies bedeutet, daß die Kollisionsplatte 50b, die eine allgemein kreisförmige Form aufweist, weniger Fluktuationen in einem Fluß bewirkt und sie somit das Gas und die Flüssigkeit gleichmäßig in alle Richtungen dispergieren kann.
  • In einer typischen Anordnung ist jede Kollisionsplatte 50b an einer Mehrzahl von abstützenden bzw. Unterstützungsstangen 50c festgelegt, welche nach oben um das Durchgangsloch 50a vorragen, das in der unmittelbar unteren Einzellochplatte 50 ausgebildet ist, so daß ein spezifischer Abstand zwischen der Einzellochplatte 50 und der Kollisionsplatte 50b beibehalten wird. Vorzugsweise haben die Einzellochplatte 50 und die Kollisionsplatte 50b eine derartige Positionsbeziehung, daß das Verhältnis des Abstands H1 zwischen der oberen Oberfläche der Einzellochplatte 50 und der Bodenoberfläche der Kollisionsplatte 50b zum Durchmesser D1 des Durchgangslochs 50a, das in der Einzellochplatte 50 ausgebildet ist, in einen Bereich von 0,05 bis 5,0 fällt. Darüber hinaus ist es bevorzugt, daß das Verhältnis des Außendurchmessers D2 der Kollisionsplatte 50b zu dem Durchmesser D1 des Durchgangslochs 50a zwischen 0,5 und 10 festgelegt ist. Es ist bevorzugter, daß das Ver hältnis H1/D1 und das Verhältnis D2/D1 zwischen 0,1 und 3,0 bzw. zwischen 1,0 und 5,0 festgelegt werden. Am bevorzugtesten sollten das Verhältnis H1/D1 und das Verhältnis D2/D1 zwischen 0,2 und 1,0 bzw. zwischen 1,5 und 3,0 festgelegt sein.
  • Wenn das Verhältnis H1/D1 des Abstands H1 zwischen der oberen Oberfläche der Einzellochplatte 50 und der Bodenoberfläche der Kollisionsplatte 50b zu dem Durchmesser D1 des Durchgangslochs 50a in der Einzellochplatte 50 weniger als 0,05 wird, werden sehr wahrscheinlich signifikante Druckverluste auftreten, wenn das Gas und die Flüssigkeit mit der Kollisionsplatte 50b kollidieren und in ihren radialen Richtungen ausfließen. Dies sollte vermieden werden, da eine Oszillation (wellende Schwingungen) der Einzellochplatte 50 und/oder der Kollisionsplatte 50b, die durch derartige Druckverluste bewirkt sind, in einem Ermüdungsbruch der Einzellochplatte 50 resultieren können, die die Kollisionsplatte 50b aufweist. Im Gegensatz sinken, wenn das Verhältnis H1/D1 größer als 5,0 gemacht wird, Druckverluste schnell ab, unmittelbar nachdem der Strom gemischter Phase des Gases und der Flüssigkeit durch das Durchgangsloch 50a in der Einzellochplatte 50 durchgetreten ist, und das Gas und die Flüssigkeit dispergieren lose bzw. locker in einer sich gebläseartig aufweitenden Form. Es wird erwartet, daß ein durch eine Kollision unterstützter Dispersionseffekt von der Kollisionsplatte 50b erhältlich ist, wenn der Abstand zwischen der Einzellochplatte 50 und der Kollisionsplatte 50b zu groß gemacht ist bzw. wird.
  • Ein ausreichender Gas-Flüssigkeits-Dispersionseffekt kann nicht erwartet werden, wenn das Verhältnis D2/D1 des Außendurchmessers D2 der Kollisionsplatte 50b zum Durchmesser D1 des Durchgangslochs 50a, das in der Einzellochplatte 50 hergestellt ist, kleiner als 0,5 ist, da ein zu kleiner Teil des Gases tatsächlich mit der Kollisionsplatte 50b kollidiert. Es ist ebenso nicht wünschenswert, ein Verhältnis D2/D1 auf weniger als 1,0 festzulegen, da weniger als 100% des Strom gemischter Phase des Gases und der Flüssigkeit, welcher durch das Durchgangsloch 50a hindurchgetreten ist, tatsächlich mit der Kollisionsplatte 50b kollidiert, was einen Verlust des Gas-Flüssigkeits-Dispersionseffekts bewirkt. Im Gegensatz dazu kann, wenn das Verhältnis D2/D1 größer als 10 gemacht wird, der Gas-Flüssigkeits-Dispersionseffekt in der Mitte des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats DA1 absinken. Dies deshalb, da, wenn der Strom gemischter Phase des Gases und der Flüssigkeit, welcher mit der Kollisionsplatte 50b kollidiert ist, sich dispergiert und nach oben von um die Kollisionsplatte 50b bewegt, eine Totzone direkt über der Kollisionsplatte 50b gebildet wird, wenn der Außendurchmesser zu groß ist. Dieses Phänomen wird wahrscheinlich eine Reduktion in dem Gas-Flüssigkeits-Dispersionseffekt in der Mitte des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats DA1 bewirken. Die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen A1 können in mehr oder weniger als drei Stufen bzw. Ebenen angeordnet sein bzw. werden.
  • 8 zeigt einen zweiten Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat DA2 gemäß dem Vergleichsbeispiel. Ein gepacktes Material 41 ist bzw. wird auf der stromabwärtigen Seite (oberen Seite) einer Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A1 angeordnet, während eine Kombination einer Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A und einem weiteren gepackten Material 41 ähnlich der Anordnung, die in 6 gezeigt ist, auf ihrer stromaufwärtigen Seite (unteren Seite) montiert bzw. festgelegt ist. Obwohl ein Gas und eine Flüssigkeit durch gesonderte Düsen in 8 eingebracht werden, können sie in der Form einer Gas-Flüssigkeits-Mischung durch eine gemeinsame Düse eingebracht werden. In ähnlicher Weise können das Gas und die Flüssigkeit als ein Mischphasen-Strom bzw. Strom einer gemischten Phase durch eine gemeinsame Düse ausgetragen werden.
  • In einer Alternative können ein Flüssigkeitseinlaß und -auslaß umgekehrt sein, um einen Gegenstromkontakt zwischen dem Gas und der Flüssigkeit zu ermöglichen. Im Gegenstromkontaktbetrieb ist es wünschenswert, jegliche Einzelloch- und mit mehreren Löchern perforierte Platten, die eine Kollisionsplatte aufweisen, um die Möglichkeit eines Flüssigkeitsleckens zu minimieren, zu entfernen und einen weiten Betriebsbereich zur Verfügung zu stellen.
  • Ein dritter Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat DA3 gemäß dem Vergleichsbeispiel, das in 9 gezeigt ist, unterscheidet sich von der Konfiguration von 8 dahingehend, daß eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A1 anstelle der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A aufgenommen ist, die eine Flüssigkeit führende Kanäle und das untere gepackte Material 41 aufweist, wie dies in 8 gezeigt ist.
  • 10 zeigt einen vierten Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat DA4 gemäß dem Vergleichsbeispiel. Die Konfiguration dieses Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparts DA4 ist derart, daß eine sekundäre perforierte Platte 60, die üblicherweise eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 60a aufweist, und eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A, die eine Flüssigkeit führende Kanäle aufweist, die an der stromabwärtigen Seite (oberen Seite) der zweiten perforierten Platte 60 angeordnet ist, gemeinsam eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A2 ausbilden, ein gepacktes Material 41 weiter stromabwärts (obere Seite) der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A2 angeordnet ist, und eine weitere Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A, die eine Flüssigkeit führende Kanäle aufweist, und ein weiteres gepacktes Material 41 an der stromaufwärtigen Seite (unteren Seite) der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A2 installiert sind.
  • Ein fünfter Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat DA5 gemäß dem Vergleichsbeispiel, das in 11 gezeigt ist, unterscheidet sich von der Konfiguration gemäß 10 dahingehend, daß eine zusätzliche Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A1 statt der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A inkorporiert ist, die die eine Flüssigkeit führenden Kanäle und das niedrigere bzw. untere gepackte Material 41 aufweist, das in 10 gezeigt ist.
  • Wie bereits ausgeführt, haben die sekundären, perforierten Platten 60, die in 10 und 11 gezeigt sind, die Durchgangslöcher 60a, deren Abmessungen, Anordnung und anderen physikalischen Eigenschaften basierend auf verschiedenen Faktoren, wie den Flußraten, Flußgeschwindigkeiten und Dichten des Gases und der Flüssigkeit, welche innerhalb des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats DA4, DA5 fließen, der kinetischen Energie und dem Druckverlust, die durch die Durchgangslöcher 60a bewirkt sind bzw. werden, und der Innenquerschnittsfläche des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats DA4, DA5 bestimmt sind. Die Anzahl von Durchgangslöchern 60a, welche größer als eins in den meisten Fällen ist, die in jeder der sekundären bzw. zweiten, perforierten Platten 60 ausgebildet sind, ist bzw. wird basierend auf den zuvor erwähnten Faktoren bestimmt. Vorzugsweise sollten diese Durchgangslöcher 60a in einem spezifischen, geometrischen Muster angeordnet sein. Während die gesamte Öffnungsfläche der Durchgangslöcher 60a unter Berücksichtigung von Designbedingungen bestimmt wird, die oben erwähnt sind, sollte die gesamte Öffnungsfläche vorzugsweise 0,005% bis 30% des Innenquerschnittsbereichs des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats DA4, DA5 sein. Bevorzugter sollte dieses Verhältnis zwischen 0,05% und 10% und am bevorzugtesten zwischen 0,1% und 3% festgelegt werden. Diese Zahlen wurden aus experimentellen Ergebnissen der Konfigurationen von 10 und 11 abgeleitet. Ein bevorzugtes Verhältnis kann bzw. muß nicht in diese Bereiche in Abhängigkeit von spezifischen Designbedingungen fallen.
  • Ein Basisdesign der sekundären, perforierten Platten 60 ist derart, daß die Durchgangslöcher 60a, die denselben Durchmesser aufweisen, gleichmäßig in Übereinstimmung mit der Anzahl davon durch die innenliegende bzw. Innenquerschnittsfläche des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats DA4, DA5 angeordnet sind. Es ist jedoch bevorzugt, daß die Durchgangslöcher 60a einen größeren Durchmesser im Zentrum und/oder zentralen Bereich des Querschnitts des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats DA4, DA5 verglichen mit dem Umfangsbereich aufweisen. Diese Anordnung würde dazu dienen, um den Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekt zu erhöhen. Wenn die Durchgangslöcher 60a unterschiedliche Durchmesser aufweisen, wird es möglich sein, einen zusätzlichen Rühr- bzw. Mischeffekt auszubilden, welcher beim Dispergieren des Gases zu dem Umfangsbereich effektiv bzw. wirksam ist, und das Gas wird fähig sein, durch die Durchgangslöcher 60a leichter hindurchzutreten, die in dem Umfangsbereich angeordnet sind.
  • Für jede der zuvor erwähnten Einzellochplatten 50 ist es erforderlich, daß sie eine größere Öffnungsfläche als jede perforierte Platte 10 aufweisen, die die eine Flüssigkeit führenden Rohre aufweist, da sowohl das Gas als auch die Flüssigkeit durch die Einzellochplatten 50 durchtreten. Der Abstand zwischen dem Einlaß- bzw. Aufnahmeende jedes eine Flüssigkeit führenden Rohrs und der zugehörigen Einzellochplatte 50, welche mit der Kollisionsplatte 50b (oder der zweiten perforierten Platte 60) zusammengepaßt ist, sollte vorzugsweise wenigstens eine Hälfte des Durchmessers jedes Lochs in der relevanten, perforierten Platte 10 betragen, jedoch nicht mehr als ein-und-einhalb Mal den Innendurchmesser der Vorrichtung. Bevorzugter sollte der zuvor erwähnte Abstand gleich wie oder größer als der Durchmesser jedes Lochs in der relevanten, perforierten Platte 10 sein, jedoch nicht mehr als der Innendurchmesser der Vorrichtung bzw, des Apparats. Insbesondere bevorzugt sollte der zuvor erwähnte Abstand wenigstens zwei Mal so groß wie der Durchmesser jedes Lochs in der relevanten bzw. entsprechenden perforierten Platte 10 sein, jedoch nicht mehr als eine Hälfte des Innendurchmessers des Apparats. Es ist festzuhalten, daß die eine Flüssigkeit führenden Rohre Vibrationen erzeugen werden und die Grenzoberfläche zwischen dem Gas und der Flüssigkeit instabil werden wird, wenn der zuvor erwähnte Abstand weniger als eine Hälfte des Durchmessers jedes Lochs in der relevanten, perforierten Platte 10 wird.
  • Wenn der oben erwähnte Abstand ein-und-einhalb Mal den Innendurchmesser des Apparats übersteigt, wird eine spe zielle Zone erzeugt werden, in welcher eine Gasdispergiertätigkeit instabil über jeder Einzellochplatte 50 wird, die mit der Kollisionsplatte 50b versehen ist. Dies wird bewirken, daß sich eine innere Oxidschicht bei einer Naßoxidation abschält, was nachfolgend eine Korrosion von internen metallischen bzw. Metallteile bewirkt. Darüber hinaus wird der Status der Gas-Flüssigkeits-Dispersion, die erzielt wird, nicht gut genug sein und der Innenraum des Apparats kann nicht vollständig verwendet werden.
  • In den Konfigurationen, die in 7 bis 9 gezeigt sind, ist es wesentlich, daß der Abstand H2 zwischen der oberen Oberfläche einer Einzellochplatte 50 und der Bodenoberfläche der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A, die unmittelbar über der Einzellochplatte 50 installiert ist, nicht weniger als die Länge der die Flüssigkeit führenden Rohre ist, welche nach unten von der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A vorragen. Auch in den Konfigurationen, die in 10 und 11 gezeigt sind, darf der Abstand H3 zwischen der sekundären, perforierten Platte 60 und der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A, die unmittelbar über der sekundären, perforierten Platte 60 installiert ist, nicht weniger als die Länge der die Flüssigkeit führenden Rohre sein, welche nach unten von der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A vorragen. Spezifischer sollte einer der Abstände H2, H3 0 bis 1000 mm länger als die Länge der die Flüssigkeit führenden Rohre sein oder ein-und-einhalb Mal die Summe der Länge der die Flüssigkeit führenden Rohre und des Innendurchmessers des Apparats oder weniger.
  • Wenn der Abstand H2 das ein-und-einhalb Fache der Summe der Länge der die Flüssigkeit führenden Rohre und des Innen durchmessers der Vorrichtung bzw. des Apparats übersteigt, wird der Dispergier- bzw. Dispersionseffekt, der durch die Einzellochplatte 50 erzeugt wird, die mit der Kollisionsplatte 50b zusammengepaßt ist, abgesenkt werden, bevor die Gas- und Flüssigkeitsmischung die unmittelbar obere Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A erreicht, die die eine Flüssigkeit führenden Rohre aufweist. Dies wird Fluktuationen in dem Dispersionszustand des Gases und der Flüssigkeit bewirken, welche durch die individuellen Löcher in der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A ausgeblasen werden, die die eine Flüssigkeit führenden Rohre aufweist. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Abstand H2 kleiner als 50 mm ist, ein Betriebsproblem auftreten, wenn jede Einzellochplatte 50 geteilt wird, die mit der Kollisionsplatte 50b versehen ist. Dementsprechend sollte der zuvor erwähnte Abstand H2, H3 vorzugsweise 50 bis 500 mm länger als die Länge der die Flüssigkeit führenden Rohre sein. Alternativ sollte der Abstand H2, H3 gleich wie oder größer als die Summe der Länge der die Flüssigkeit führenden Rohre und des Durchmessers jedes Lochs in der perforierten Platte 10 sein, die die eine Flüssigkeit führenden Rohre aufweist, und gleich wie oder kleiner als die Summe der Länge der die Flüssigkeit führenden Rohre und des Innendurchmessers des Apparats. Bevorzugter sollte der Abstand H2, H3 50 bis 300 mm länger als die Länge der die Flüssigkeit führenden Rohre sein; alternativ sollte er wenigstens zwei Mal so groß wie die Summe der Länge der die Flüssigkeit führenden Rohre und des Durchmessers jedes Lochs in der perforierten Platte 10 sein, die die die Flüssigkeit führenden Rohre aufweist, und gleich wie oder kleiner als eine Hälfte der Summe der Länge der die Flüssigkeit führenden Rohre und des Innendurchmessers des Apparats.
  • Selbst wenn die Einzellochplatten 50, die mit der Kollisionsplatte 50b versehen sind, entfernt sind bzw. werden, können die Vorrichtungen DA1 bis DA5, die in 7 bis 11 gezeigt sind, immer noch als ein Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat funktionieren. Insbesondere im Gegenstrom-Kontaktbetrieb ist es wünschenswert, die Einzellochplatten 50 zu entfernen.
  • Jedes Gitter bzw. jeder Rost 40, das bzw. der in den vorhergehenden Konfigurationen gezeigt ist, ist im wesentlichen ein Netzwerk, das durch ein Weben voneinander schneidenden Sätzen von Stahlelementen, wie ebenen bzw. flachen Stahlstreifen, gebildet ist. Es ist bevorzugt, einen Quadratgitterrost zu verwenden, um sowohl eine mechanische Festigkeit als auch optimalen Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekt zu erzielen. Während die Größe jeder quadratischen Öffnung in dem Rost von dem Innendurchmesser des Apparats und der Anzahl von Löchern abhängt, die in jeder perforierten Platte hergestellt sind, sollte die Länge jeder Seite jeder quadratischen Öffnung vorzugsweise ein Drittel bzw. 1/500-stel des Innendurchmessers des Apparats sein. Bevorzugter sollte sie ein Fünftel bis 1/100-stel des Innendurchmessers des Apparats sein, und am bevorzugtesten ein Zehntel bis 1/50-stel davon. Obwohl es wünschenswert ist, daß das Gitter 40 so viele quadratische Öffnungen wie möglich aufweist, wird es schwierig, das Gitter herzustellen, wenn die Anzahl von quadratischen Öffnungen zu groß gemacht wird. Andererseits wird, wenn die Anzahl von quadratischen Öffnungen zu klein ist, ein ausreichender dispergierender bzw. Dispergiereffekt nicht erzielt. Ein Drahtgitternetz ist bzw. wird üblicherweise auf der Oberseite jedes Gitters 40 angeordnet, um das gepackte Material 41 am Durchfallen zu hindern. Das Draht gitternetz, das für diesen Zweck verwendet wird, muß eine Maschenzahl aufweisen, die ausreichend ist, um das Durchfallen des gepackten Materials 41 zu verhindern. Ein größerer Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekt wird aufrecht erhalten, wenn die Höhe jedes Netzes 40, wie sie von seiner unmittelbar darunterliegenden Stufe gemessen wird, so klein wie möglich gemacht wird.
  • Bezugnehmend auf 8 ist es beispielsweise vorteilhaft, wenn der Abstand H4 zwischen der oberen Oberfläche jeder Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A, die die die Flüssigkeit führenden Rohre aufweist, und der Bodenoberfläche des unmittelbar oberen bzw. darüberliegenden Gitters 40 innerhalb eines Bereichs von 0 bis 1000 mm festgelegt wird. Dies deshalb, da der Dispergiereffekt, der durch jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A erzeugt wird, die die die Flüssigkeit führenden Rohre aufweist, abgesenkt wird, bevor die Gas- und Flüssigkeitsmischung das unmittelbar obere Gitter 40 erreicht, und Fluktuationen in dem Status bzw. Zustand der Dispersion des Gases und der Flüssigkeit auftreten werden, wenn der Abstand H4 1000 mm übersteigt. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Abstand H4 kleiner als 50 mm wird, ein Betriebsproblem auftreten, wenn jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A aufgeteilt wird, die die die Flüssigkeit führenden Rohre aufweist. Dementsprechend sollte der Abstand H4 vorzugsweise zwischen 50 und 300 mm festgelegt werden. Dieser Abstand H4 definiert einen Bereich, welcher für ein Aufrechterhalten des Dispergiereffekts geeignet ist, der durch jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A produziert wird, die die die Flüssigkeit führenden Rohre bis zu dem relevanten Gitter 40 aufweist.
  • Wenn mehrere Stufen von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen in einem Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat zur Verfügung gestellt sind, wird der Abstand von einer Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung zu der nächsten basierend auf den Flußraten, Flußgeschwindigkeiten und Dichten des Gases und der Flüssigkeit, welche in der Vorrichtung fließen, der kinetischen Energie des aufsteigenden Flusses aus Gas und Flüssigkeit, eines Rühreffekts, der aus Druckverlusten resultiert, die durch eine unmittelbar stromaufwärtige Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung bewirkt sind bzw. werden, ebenso wie die Innenquerschnittsfläche des Apparats bestimmt. Dies gilt nicht nur für jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A, die die die Flüssigkeit führenden Rohre aufweist, sondern auch für jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, die aus lediglich einer Einzellochplatte 50 gebildet ist, die mit einer Kollisionsplatte 50b versehen ist. Obwohl der zuvor erwähnte Abstand durch den Innendurchmesser des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats beeinflußt ist, ist ein kleinerer Abstand für ein Beschleunigen des Rühr- bzw. Mischeffekts im Prinzip vorteilhaft. Spezifisch sollte der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 300 bis 8000 mm festgelegt sein, oder 0,3 bis zehn Mal dem Innendurchmesser des Apparats. Bevorzugter sollte er 300 bis 5000 mm oder 0,3 bis fünf Mal dem Innendurchmesser des Apparats sein, und noch bevorzugter 500 bis 3000 mm oder eine Hälfte bis drei Mal dem Innendurchmesser des Apparats. Obwohl der Dispergiereffekt erhöht wird, wenn der zuvor erwähnte Abstand kleiner als 300 mm (oder 0,3 Mal dem Innendurchmesser des Apparats oder weniger) gemacht wird, wird der Apparat zu teuer, da eine größere Anzahl von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen inkorporiert bzw. aufge nommen werden muß. Im Gegensatz dazu ist es nicht wünschenswert, daß der Abstand 8000 mm übersteigt (oder über zehn Mal den Innendurchmesser der Vorrichtung), da der Dispergiereffekt, der durch die unmittelbar untere Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung bewirkt wird, abgesenkt bzw. verringert ist bzw. wird.
  • EXPERIMENTELLE BEISPIELE
  • Ergebnisse von auswertenden bzw. Evaluierungstests von einigen Beispielen des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats, der durch ein Installieren (oder nicht Installieren) von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen konstruiert ist, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle der oben erwähnten Konstruktionen aufweisen, werden nun beschrieben.
  • VERGLEICHSGRUPPE 1
  • Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate (Beispiele 1 bis 5) dieser Gruppe wurden konfiguriert, wie dies unten beschrieben ist, indem die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist, des Vergleichsbeispiels installiert wurde (oder nicht installiert wurde).
    • Beispiel 1: Eine konventionelle Konfiguration, die nur gepacktes Material inkorporiert.
    • Beispiel 2: Eine Konfiguration, die ein gepacktes Material und eine konventionelle, perforierte Plattenart-Dispersionsvorrichtung inkorporiert.
    • Beispiel 3: Eine Konfiguration, die eine konventionelle, perforierte Plattenart-Dispersionsvorrichtung inkorporiert.
    • Beispiel 4: Eine Konfiguration, die ein gepacktes Material und die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrich tung inkorporiert, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle des Vergleichsbeispiels aufweist.
    • Beispiel 5: Eine Konfiguration, die die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung inkorporiert, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle des Vergleichsbeispiels aufweist.
  • Tabelle 1
    Figure 00870001
  • Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse einer Evaluierung bzw. Auswertung eines Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekts und Pulsationsstrom-Unterdrückungsfähigkeiten der individuellen Konfigurationen, indem ein Vier-Niveau-Abstufungssystem verwendet wird, umfassend bzw. involvierend die Abstufungen A, B, C und D, um die höchste bis zu der niedrigsten Rangordnung bzw. Bewertung in dieser Reihenfolge zu bezeichnen.
  • Beim Durchführen der Auswertungstests wurde ein transparenter Behälter (Turm) verwendet, um die Vorrichtung bzw. den Apparat jedes Beispiels zu konfigurieren, um eine optische Beobachtung ihres bzw. seinen Inneren von nahezu allen Richtungen zu ermöglichen. Eine Verteilung von Luftstromgeschwindigkeiten bzw. -strömungsraten entlang des Umfangs jedes gepackten Materials wurde an ihrer stromabwärtigen Seite gemessen. Wie aus den Testergebnissen gesehen werden kann, die in Tabelle 1 gezeigt sind, wurde nachgewiesen, daß die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle dieser Erfindung aufweist, die Fähigkeit besitzt, den Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekt des Apparats zu erhöhen.
  • Die Konfiguration von Beispiel 4 wurde mit zwei unterschiedlichen Längen der eine Flüssigkeit führenden Kanäle überprüft bzw. getestet, d.h. 200 mm und 400 mm. Es wurde kein signifikanter Unterschied in dem Gas dispergierenden Effekt zwischen den zwei Längen beobachtet, mit der Ausnahme, daß die Luftstromgeschwindigkeit ziemlich hoch war.
  • VERGLEICHSGRUPPE 2
  • Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate (Beispiel 6 bis 9) dieser Gruppe wurden konfiguriert, wie dies unten beschrieben ist, indem die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen A, die die Flüssigkeit führende Kanäle aufweisen, oder die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A1, die eine Einzellochplatte aufweist, installiert wurde(n) (oder nicht installiert wurde(n)), wie dies in schematischen Diagrammen von 14 gezeigt ist.
    • Beispiel 6: Eine konventionelle Konfiguration, die lediglich eine Mehrzahl von perforierten Platten inkorporiert.
    • Beispiel 7: Eine Konfiguration, die eine Mehrzahl von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen A inkorporiert, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle gemäß dem Vergleichsbeispiel aufweisen.
    • Beispiel 8: Eine Konfiguration ähnlich zu Beispiel 7, mit Ausnahme in dem Abstand zwischen den individuellen Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen A.
    • Beispiel 9: Eine Konfiguration, die die Gas-Flüssigkeits-Vorrichtung A1 inkorporiert.
  • Tabelle 2
    Figure 00890001
  • Der Innendurchmesser des Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats jedes Beispiels war 350 mm und er wurde bei normalem atmosphärischem Druck betrieben. Das oben erwähnte Abstufungssystem mit vier Niveaus, involvierend Abstufungen A, B, C und D, wurde verwendet, um die Ergebnisse einer Auswertung ihres Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekts zu präsentieren. In Beispiel 9 ist der Abstand zwischen der perforierten Platte und der Einzellochplatte, die mit der Kollisionsplatte versehen ist, 350 mm.
  • Wie aus Tabelle 2 gesehen werden kann, wurde nachgewiesen, daß die Konfigurationen, die eine Mehrzahl von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen A inkorporieren, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle aufweisen, einen verbesserten Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekt verglichen mit der konventionellen Konfiguration zur Verfügung stellen, die eine Mehrzahl von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen inkorporieren, die jeweils aus lediglich einer perforierten Platte gebildet sind. Es wurde auch nachgewiesen, daß der Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat, der die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A1 inkorporiert, beinhaltend die Einzellochplatte, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, die Fähigkeit aufweist, pulsierende Ströme bzw. ein Pulsieren von Strömen zu verhindern. Es ist daher bevorzugt, eine Mehrzahl von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen in einer mehrstufigen Konfiguration innerhalb eines Turms zu installieren, wenn das Vergleichsbeispiel in dem Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat verkörpert ist bzw. wird.
  • VERGLEICHSGRUPPE 3
  • Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate (Beispiel 10 bis 12) dieser Gruppe, die in schematischen Diagrammen von 15 gezeigt sind, wurden konfiguriert, wie dies unten beschrieben ist, indem eine oder mehrere Gas-Flüssigkeits-Disper sionsvorrichtung(en), die die Flüssigkeit führende Kanäle aufweist (aufweisen), installiert wurde(n) (oder nicht installiert wurde(n)), um ihre Behandlungseffizienzen zu vergleichen.
    • Beispiel 10: Eine Konfiguration, die zwei Stufen von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen inkorporiert, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle gemäß dem Vergleichsbeispiel aufweisen.
    • Beispiel 11: Ein Vergleichsbeispiel, das zwei Stufen von Einzellochplatten inkorporiert, die jede mit einer Kollisionsplatte versehen ist.
    • Beispiel 12: Eine Konfiguration, die eine einzige Stufe einer Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung inkorporiert, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle gemäß dem Vergleichsbeispiel aufweist.
  • Tabelle 3
    Figure 00920001
  • Wie dies aus Tabelle 3 gesehen werden kann, wurde nachgewiesen, daß die Konfiguration, die eine Mehrzahl von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen inkorporiert, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle aufweisen, ebenfalls einen verbesserten Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekt verglichen mit den Konfigurationen zur Verfügung stellt, die eine Mehrzahl von Einzellochplatten inkorporieren, die jeweils mit der Kollisionsplatte versehen sind.
  • 16A–16B, 17A–17B und 18 sind Diagramme, die Konstruktionen zeigen, in welchen eine Flüssigkeit führende Kanäle auf Trennplatten gebildet sind.
  • Die Konstruktion von 16A–16B ist derart, daß eine perforierte Platte 71 parallel einem querverlaufenden Querschnitt eines Reaktionskessels 70 installiert ist, und sich eine zylindrische Trennplatte 70a von rund den Außenumfang der perforierten Platte 71 zu der Gasaufnahmeseite erstreckt, um einen ringförmigen, eine Flüssigkeit führenden Kanal zwischen der Trennplatte 70a und einer innenliegenden bzw. Innenoberfläche des Reaktionskessels 70 auszubilden, wodurch sein Gas-Flüssigkeits-Durchtritt in Flüssigkeit führende und Gas dispergierende Abschnitte unterteilt ist bzw. wird.
  • Spezifischer ist eine Mehrzahl von Löchern h1 bis h6, welche als die Gas dispergierenden Abschnitte wirken, in der perforierten Platte 71 ausgebildet. Ein Raum, der zwischen der Trennplatte 71a und der Innenoberfläche des Reaktionskessels 70 ausgebildet ist, dient als der eine Flüssigkeit führende Abschnitt, durch welchen eine Flüssigkeit fließen darf. Das Bezugszeichen 72 in 16A bezeichnet metallische Supporte bzw. Abstützungen, um die perforierte Platte 71 an der Innenoberfläche des Reaktionskessels 70 zu sichern. Die Löcher h1 bis h6 können entweder in einem regelmäßigen Muster oder in einem zufälligen Muster in der perforierten Platte 71 angeordnet sein.
  • Individuelle, eine Flüssigkeit führende Kanäle sind nicht auf die obige Konstruktion beschränkt. Beispielsweise zeigen 17A und 17B eine alternative Konstruktion, in welcher eine perforierte Platte 73 in einer bogenförmigen Form an zwei gegenüberliegende Abschnitte ihres Umfangs geschnitten ist, und ein Paar von ebenen bzw. flachen, plattenartigen Trennplatten 75, die sich nach unten von geraden Kanten bzw. Rändern von bogenförmigen Öffnungen 74 erstrecken, ausgebildet ist, um eine Flüssigkeit führende Kanäle zu erzeugen. In dieser Konstruktion sind die individuellen Trennplatten 75 direkt an der Innenoberfläche eines Reaktionskessels bzw. -behälters 70 festgelegt.
  • 18 zeigt eine andere alternative Konstruktion, in welcher V-förmige Trennplatten 76 ausgebildet sind, um eine Flüssigkeit führende Kanäle 77 zu erzeugen, die jeweils einen dreieckigen Querschnitt aufweisen.
  • 19 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die eine der oben erwähnten Trennplatten und ihre zugehörigen Komponenten illustriert. Jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung hat einen derartigen Außendurchmesser, der geeignet zu dem Innendurchmesser eines Turms eines Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats derart paßt, daß sie darin installiert werden kann, und umfaßt teilbare Abschnitte bzw. Sektionen 78 und 79, wie dies dargestellt bzw. illustriert ist. Diese Abschnitte 78, 79 werden unter Verwendung von Bolzen 31 und Muttern 32 mit Dichtungen 80 zusammengebaut, die zwischen den Flanschen 81a und 81b angeordnet sind.
  • 20A bis 20C sind Diagramme, die Konstruktionen illustrieren, in welchen verschiedene Arten von Drossel- bzw. Ablenkplatten unter den eine Flüssigkeit führenden Abschnitten von 17A und 17B angeordnet sind, um einen Bypaß- bzw. Nebenstrom des Gases zu verhindern. Die Konstruktion von 20A wendet ein Paar von ebenen bzw. flachen Ablenkplatten 84 an, welche parallel zu der perforierten Platte 73 in einer horizontalen Ebene direkt unter den eine Flüssigkeit führenden Abschnitten angeordnet sind.
  • Die Konstruktion von 20B wendet ein Paar von Ablenkplatten 85 an, welche geneigt nach oben etwa in der Mitte ihrer Breite gebogen sind. Die Ablenkplatten 85 sind effektiver als die Ablenkplatten 84 von 20A beim Verhindern des Bypaß-Flusses von Gas. Wenn obere Kanten bzw. Ränder 85a der geneigten Abschnitte der individuellen Ablenkplatten 85 höher als die Trennplatten 75 angeordnet sind, werden die Ablenkplatten 85 noch effektiver beim Verhindern des Bypaßstroms von Gas sein. Es ist wünschenswert, Leck- bzw. Drainagelöcher, 85b die etwa 1 bis 15 mm im Durchmesser messen, in den Ablenkplatten 85 derart auszubilden, daß eine Flüssigkeit nicht an diesen verbleiben wird, wenn der Apparat ausgeschaltet wird.
  • Die Konstruktion von 20C wendet ein Paar von geneigt montierten Ablenkplatten 86 an. Diese Wehre- bzw. Ablenkplatten 86 erzeugen denselben Effekt wie jene, die in 20B gezeigt sind.
  • 21 zeigt eine Konstruktion, in welcher eine Ablenkplatte 87 unterhalb des eine Flüssigkeit führenden Kanals von 16A und 16B montiert ist. Indem sie eine ringförmige Struktur aufweist, ist die Ablenkplatte 87 an dem Innendurchmesser des Reaktionskessels 70 festgelegt, um lose eine stromaufwärtige Öffnung des ringförmigen, eine Flüssigkeit führenden bzw. leitenden Kanals abzudecken, um einen Bypaßstrom von Gas zu verhindern. Diese Ablenkplatte 87 kann in einer derartigen Weise modifiziert werden, daß sie ähnlich denjenigen gebogen oder geneigt ist, die in 20B und 20C gezeigt sind.
  • Die Konstruktionen, die in 20A bis 20C und 21 gezeigt sind, können Gasblasen daran hindern, in die die Flüssigkeit führenden Kanäle einzufließen, und daher produzieren sie gleichmäßigere Flüssigkeitsströme verglichen mit den Konstruktionen, die in 16A–16B, 17A–17B und 18 gezeigt sind. Die Konstruktionen von 20A bis 20C und 21 repräsentieren einfach typische Beispiele von Ablenkplattenstrukturen. Jegliche andere Ablenkplattenstrukturen, die fähig sind, Gasblasen an einem Fließen in die eine Flüssigkeit führenden Kanäle zu hindern, können verwendet werden, um dadurch verbesserte Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekte zu erzielen.
  • Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate, die die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen A inkorporieren, die die Flüssigkeit führende Kanäle aufweisen, die unter Verwendung der oben erwähnten Konstruktionen ausgebildet sind, werden nun beschrieben.
  • VERGLEICHSGRUPPE 4
  • Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate (Beispiele 13 und 14) dieser Gruppe wurden konfiguriert, wie dies unten beschrieben ist, indem die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen A installiert wurden, die die Flüssigkeit führende Kanäle aufweisen, die durch Trennplatten gebildet sind.
    • Beispiel 13: Eine Konfiguration, die die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A inkorporiert, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist, die durch die Trennplatten gemäß der Erfindung auf der stromaufwärtige Seite eines gepackten Materials ausgebildet sind.
    • Beispiel 14: Eine Konfiguration, die lediglich die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A inkorporiert, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist, die durch Trennplatten gemäß der Erfindung ausgebildet sind.
  • Tabelle 4
    Figure 00970001
  • Dasselbe Abstufungssystem mit vier Niveaus, das für Tabelle 1 verwendet wurde, wurde bei der Auswertung von Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekten verwendet.
  • Die obigen Konfigurationen (Beispiel 13 und 14) können in einer derartigen Weise variiert werden, daß eine Mehrzahl von Einzellochplatten, die jeweils mit einer Kollisionsplatte ausgestattet sind, oder sekundäre, perforierte Platten 60 an der stromaufwärtigen Seite der Gas-Flüssigkeits- Dispersionsvorrichtung A montiert bzw. festgelegt sind, welche eine perforierte Platte beinhalten, die in Gas dispergierende oder Flüssigkeit führende Abschnitte unterteilt ist. 12A zeigt eine fragmentarische bzw. teilweise Schnittansicht eines Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats, in welchem drei Einzellochplatten 50, die jeweils mit einer Kollisionsplatte ausgestattet sind, auf der stromaufwärtigen Seite der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A festgelegt sind, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist, während 12B eine fragmentarische Schnittansicht eines Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats zeigt, in welchem sekundäre, perforierte Platten 60 auf der stromaufwärtigen Seite der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A montiert sind, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist.
  • In einer weiteren Variante der Erfindung kann eine Kombination von einer oder mehreren Einzellochplatte(n) 50, die jeweils mit einer Kollisionsplatte versehen ist bzw. sind, und sekundären, perforierten Platten 60 auf der stromaufwärtigen Seite der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A festgelegt sein, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist, welche die Grundkonstruktion gemäß dem ersten Aspekt dieser Erfindung darstellt.
  • Während sich die vorhergehende Diskussion mit der Konfiguration beschäftigt hat, enthaltend Einzellochplatten, die mit der Kollisionsplatte versehen, können perforierte Platten, die mit einer oder mehreren Kollisionsplatte(n) versehen sind, angewandt werden.
  • Obwohl jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung A, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist, auf der stromaufwärtigen Seite (Gaseinlaufseite) eines gepackten Materials 41 in den vorhergehenden Konfigurationen montiert bzw. angeordnet ist, kann bzw. können eine oder mehrere Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung(en) A, die die die Flüssigkeit führenden Kanäle aufweist (aufweisen), auf der stromabwärtigen Seite (Gasauslaßseite) des gepackten Materials 41 montiert sein, wie dies in 13 gezeigt ist.
  • In der Konfiguration, die in 10 gezeigt ist, können vorteilhafte Effekte des Vergleichsbeispiels erzielt bzw. erhalten werden, selbst wenn die sekundäre, perforierte Platte 60 entfernt ist.
  • Eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung gemäß dem Vergleichsbeispiel kann auch in einem rohrseitigen Einlaß- bzw. Aufnahmekanal eines vertikalen Mehrrohr-Wärmetauschers installiert sein, in welchem ein Gas nach oben strömt.
  • Die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung oder der Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparat gemäß dem Vergleichsbeispiel kann auch in einem Abwasserbehandlungssystem installiert sein, in welchem Abwasser unter Verwendung eines Naßoxidationsverfahrens, eines durch Ozon unterstützten Oxidationsverfahrens oder eines Adsorbens behandelt wird.
  • Verfahren und Prozeduren, die für eine Installation und/oder Verstärkung der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen dieser Erfindung verwendet werden können, sind nicht auf das beschränkt was im Zusammenhang mit den spezifischen Konfigurationen beschrieben wurde. Beispielsweise kann jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung in einer einstückigen Einheit derart konstruiert sein, daß sie direkt an einen Reaktionsbehälter geschweißt werden kann, oder in gesonderten Blöcken, so daß sie im Inneren des Reaktionsbehälters angeordnet werden kann. Was wichtig ist, ist, daß die perforierte Platte und die Trennplatte(n) jeder Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung, wenn sie installiert wurden, einen inneren bzw. internen Gas-Flüssigkeits-Durchtritt des Reaktionsbehälters in Flüssigkeit führende und Gas dispergierende Abschnitte unterteilen müssen.
  • BEVORZUGTE AUSBILDUNGEN GEMÄSS DER ERFINDUNG
  • Verschiedene Konfigurationen gemäß der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf ihre bevorzugten Ausbildungen beschrieben, welche in 32 bis 39 illustriert sind.
  • 31 zeigt alternative Konfigurationen eines Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparats, in welchem die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen gemäß einem weiteren Vergleichsbeispiel in einem leeren Turm installiert sind. Genauer wurden Beispiele 1 bis 6 von 31 wie folgt konfiguriert:
    • Beispiel 1: Eine Konfiguration, die ein Paar von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen inkorporiert, die in einer zweistufigen Konfiguration angeordnet sind, wobei jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung aus einer Einzellochplatte C1 gebildet ist, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist.
    • Beispiel 2: Eine Konfiguration, die ein Paar von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen inkorporiert, die in einer zweistufigen Konfiguration angeordnet sind, wobei jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung aus einer perforierten Platte B1 gebildet ist.
    • Beispiel 3: Eine Konfiguration, die ein Paar von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen VA1 inkorporiert, die in einer zweistufigen Konfiguration angeordnet sind, wobei jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA1 aus einer perforierten Platte B1 und einer Einzellochplatte C1 gebildet ist, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist.
    • Beispiel 4: Eine Konfiguration, die ein Paar von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen VA2 inkorporiert, die in einer zweistufigen Konfiguration angeordnet sind, wobei jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA2 aus zwei Einzellochplatten C1, C2 gebildet ist, die mit entsprechenden Kollisionsplatten versehen sind.
    • Beispiel 5: Eine Konfiguration, die ein Paar von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen VA3 inkorporiert bzw. aufnimmt, die in einer zweistufigen Konfiguration angeordnet sind, wobei jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA3 aus zwei perforierten Platten B1, B2 gebildet ist.
    • Beispiel 6: Eine Konfiguration, die ein Paar von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen VA4 inkorporiert, die in einer zweistufigen Konfiguration angeordnet sind, wobei jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA4 aus einer Einzellochplatte C1, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, und einer perforierten Patte B1 gebildet ist.
  • Luft und Wasser wurden in die individuellen Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate bei normalem atmosphärischem Druck eingebracht, um ihre Gas-Flüssigkeits-Dispersions-(-Verteilungs-) Effekte und Pulsationsstrom-Unterdrückungsfähigkeiten zu evaluieren bzw. auszuwerten. Die Ergebnisse dieser Auswertung sind in Tabelle 5 und 6 angegeben, in welchen Tabelle 5 Testergebnisse zeigt, die bei einer Luftzufuhrrate von 10 bis 100 m3/m2h und einer Wasserzufuhrrate von 0 bis 10 m3/m2h erhalten wurden, während Tabelle 6 Testergebnisse zeigt, die bei einer Luftzufuhrrate von 20 bis 800 m3/m2h und einer Wasserzufuhrrate von 0 bis 20 m3/m2h erhalten wurden. Die perforierten Platten B1 und die Einzellochplatten C1 wurden auf unterschiedliche Öffnungsverhältnisse in den Auswertungstests der Tabellen 5 und 6 festgelegt. Ansonst wurden dieselben Testbedingungen wie für die Auswertungstests verwendet, die in Tabellen 5 und 6 dargestellt sind. Der Innendurchmesser des Turms in jedem Beispiel war 350 mm sowohl in Tabelle 5 oder 6. Das oben erwähnte Abstufungssystem mit vier Niveaus, involvierend Abstufungen A, B, C und D, um die höchste bis zur niedrigsten Bewertung in dieser Reihenfolge zu bezeichnen, wurde verwendet, um die Ergebnisse einer Auswertung von Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekten zu präsentieren. Beim Durchführen der Auswertungstests wurde ein transparenter Kessel (Turm) verwendet, um den Apparat jedes Beispiels zu konfigurieren, um eine visuelle Beobachtung seinen Inneren von nahezu allen Richtungen zu ermöglichen. Eine Verteilung von Luftflüssen bzw. -strömen entlang des Umfangs jedes Apparats Vorrichtung wurde an ihrem Auslaß überprüft.
  • Tabelle 5
    Figure 01030001
  • Tabelle 6
    Figure 01030002
  • Figure 01040001
  • Wie dies aus Tabellen 5 und 6 gesehen werden kann, zeigten die Vorrichtungen bzw. Apparate der Beispiele 1 und 2 mit einem zu großen Abstand H8 zwischen den zwei Einzellochplatten C1 oder zwischen den zwei perforierten Platten B1 schlechte Dispersionseffekte. Im Vergleich wurden bemerkenswerte Niveaus von Dispersionseffekten und Pulsationsstrom-Unterdrückungseffekten durch die Apparate von Beispiel 3 bis 6 erzielt, welche ein Paar von Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen inkorporierten, die mit einem spezifischen Abstand H8 dazwischen angeordnet waren, wobei jede Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung aus zwei Einzellochplatten C1, C2, die mit den entsprechenden Kollisionsplatten versehen waren, zwei perforierten Platten B1, B2 oder einer Kombination aus der Einzellochplatte C1, die mit der Kollisionsplatte versehen war, und der perforierten Platte B1 gebildet war. Unter diesen zeigte Beispiel 3 einen insbesondere hohen Dispersionseffekt.
  • 32 zeigt alternative Konfigurationen von Gas-Flüssigkeits-Kontaktvorrichtungen, in welchen Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen gemäß der Erfindung in einem gepackten Turm installiert sind. Genauer wurden Beispiele 1 bis 5 von 32 wie folgt konfiguriert:
    • Beispiel 1: Eine Konfiguration, die eine Einzellochplatte C1, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, ein Gitter C, das über der Einzellochplatte C1 montiert bzw. festgelegt ist, und ein gepacktes Material inkorporiert, bestehend im wesentlichen aus einem pelletierten Katalysator F, der auf das Gitter bzw. den Rost C geladen ist.
    • Beispiel 2: Eine Konfiguration, die eine perforierte Platte B1, ein Gitter C, das über der perforierten Platte B1 montiert ist, und einen Katalysator F inkorporiert, der auf das Gitter C geladen ist.
    • Beispiel 3: Eine Konfiguration, die eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA1, die aus einer perforierten Platte B1 und einer Einzellochplatte C1 gebildet ist, die mit einer Kollisionsplatte ausgestattet ist, ein Gitter C, das über der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA1 montiert ist, und einen Katalysator F inkorporiert, der auf das Gitter C geladen ist.
    • Beispiel 4: Eine Konfiguration, die eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA2, die aus zwei Einzellochplatten C1, C2 gebildet ist, die mit entsprechenden Kollisionsplatten versehen ist, ein Gitter C, das über der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA2 montiert ist, und einen Katalysator F inkorporiert, der auf das Gitter C geladen ist.
    • Beispiel 5: Eine Konfiguration, die eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA3, die aus zwei perforierten Platten B1, B2 gebildet ist, ein Gitter C, das über der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA3 montiert ist, und einen Katalysator F inkorporiert, der auf dem Gitter C geladen ist.
  • Luft und Wasser wurden in die individuellen Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate bei normalem atmosphärischem Druck eingebracht, um ihre Gas-Flüssigkeits-Dispersions/Verteilungseffekte und Pulsationsstrom-Unterdrückungsfähigkeiten auszuwerten. Ergebnisse dieser Auswertungstests sind in Tabellen 7 und 8 angegeben, in welchen Tabelle 7 Testergebnisse zeigt, die bei einer Luftzufuhrrate von 10 bis 100 m3/m2h und einer Wasserzufuhrrate von 0 bis 10 m3/m2h erhalten wurden, wobei der Turm jedes Beispiels einen Innendurchmesser von 350 mm aufwies, während Tabelle 8 Testergebnisse zeigt, die bei einer Luftzufuhrrate von 20 bis 800 m3/m2h und einer Wasserzufuhrrate von 0 bis 20 m3/m2h erhalten wurden, wobei der Turm jedes Beispiels einen Innendurchmesser von 600 mm aufweist. Die perforierten Platten B1 und die Einzellochplatte C1 wurden auf unterschiedliche Öffnungsverhältnisse in den Auswertungstests von Tabelle 7 und 8 festgelegt. Ansonst wurden dieselben Testbedingungen für die Auswertungstests verwendet, die in Tabelle 5 dargestellt bzw. repräsentiert sind.
  • Tabelle 7
    Figure 01070001
  • Tabelle 8
    Figure 01070002
  • Figure 01080001
  • In Tabellen 7 und 8 sind die Pulsationsstrom-Unterdrückungsfähigkeiten basierend auf Ergebnissen einer Auswertung von pulsierenden bzw. Pulsationsströmen an dem Katalysator F gezeigt, während Dispersions- und Verteilungs- bzw. Distributionseffekte basierend auf Ergebnissen einer Auswertung einer Dispersion entlang des Umfangs jedes Apparats gezeigt sind. H10 stellt den Abstand vom Boden jedes Turms dar.
  • Wie dies aus Tabelle 7 und 8 gesehen werden kann, zeigte der Apparat der Beispiele 1 und 2, der lediglich die Einzellochplatte C1, die mit der Kollisionsplatte versehen ist, oder die perforierte Platte B1 inkorporiert bzw. aufnimmt, schlechte Dispersionseffekte. Im Vergleich wurden bemerkenswerte Niveaus von Dispersionseffekten und Pulsationsstrom-Unterdrückungseffekten durch die Apparate von Beispielen 3 bis 5 erzielt, welche ein Paar von Einzellochplatten C1, C2, die mit den entsprechenden Kollisionsplatten versehen waren, ein Paar von perforierten Platten B1, B2 oder über Kombinationen der Einzellochplatte C1, die mit der Kollisionsplatte versehen ist, und der perforierten Platte B1 inkorporieren, die mit einem spezifischen Abstand H5 dazwischen angeordnet ist. Unter diesen zeigte Beispiel 3 einen besonders hohen Dispersionseffekt.
  • Es wurde verifiziert, daß ein zu großer Abstand H9 zwischen dem Gitter C und der perforierten Platte B1 Luftblasen veranlaßte, seitlich auf dem Boden des Gitters C abzutreiben, das den Katalysator F unterstützt, was in einer Reduktion in den Dispersionseffekten resultierte. Es wurde weiterhin verifiziert, daß Luftblasen, die seitlich am Boden des Gitters C abdrifteten, in einer Reduktion der Dispersionseffekte resultierten, wenn die Luftzufuhrgeschwindigkeit bzw. -rate zu langsam war.
  • 33 zeigt alternative Konfigurationen von Abwasserbehandlungssystemen, die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen gemäß der Erfindung anwenden. Genauer wurden Beispiele 1 bis 4 von 33 wie folgt konfiguriert:
    • Beispiel 1: Eine Konfiguration, die eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA1 inkorporiert, die aus einer perforierten Platte B1 und einer Einzellochplatte C1, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, und einer Einzellochplatte C2 gebildet ist, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist.
    • Beispiel 2: Ein Vergleichsbeispiel, das zwei Einzellochplatten C1, C2 inkorporiert, die mit entsprechenden Kollisionsplatten versehen sind, wobei die zwei Einzellochplatten C1, C2 mit einem relativ großen Abstand dazwischen angeordnet sind.
    • Beispiel 3: Eine Konfiguration, die eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA1 inkorporiert, die aus einer perforierten Platte B1 und einer Einzellochplatte C1 gebildet ist, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist.
    • Beispiel 4: Ein Vergleichsbeispiel, das zwei Einzellochplatten C1, C2 inkorporiert, die jeweils mit entsprechenden Kollisionsplatten versehen sind, wobei die zwei Einzellochplatten C1, C2 mit einem relativ kleinen Abstand dazwischen angeordnet sind.
  • Die Abwasserbehandlungssysteme der Beispiele 1 bis 4, die in 33 gezeigt sind, inkorporierten jeweils ein gepacktes Material, bestehend im wesentlichen aus einem Katalysator F, der auf einem Gitter C geladen war. Tabelle 9 unten zeigt einen Vergleich von Behandlungseffizienzen, die durch die Konfigurationen von Beispiel 1 bis 4 erzielt wurden.
  • Tabelle 9
    Figure 01100001
  • Wie dies aus Tabelle 9 gesehen werden kann, wurden Gas-Flüssigkeits-Dispersions- und Pulsationsstrom-Unterdrückungseffekte und eine Reaktionseffizienz verbessert, wenn die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA1 wie in den Konfigurationen von Beispiel 1 bis 3 installiert war.
  • 34 zeigt alternative Konfigurationen, in welchen eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung gemäß der Erfindung angeordnet ist, um Luftblasen daran zu hindern, am Boden eines Gitters abzutreiben bzw. zu driften (Beispiel 1 und 2). Zwei Arten von Gittern wurden für ein Vergleichstesten verwendet: Parallelgitter C' und Kreuzgitter C'', die in 34 gezeigt sind. Genauer wurden Beispiele 1 bis 3 von 34 wie folgt konfiguriert:
    • Beispiel 1: Eine Konfiguration, die eine perforierte Platte B1, ein Gitter C' (oder C''), das über der perforierten Platte B1 montiert bzw. festgelegt ist, ein Drahtgitter G, das über dem Gitter C' (oder C'') montiert ist, und einen Katalysator F inkorporiert, der auf dem Drahtgitter G geladen ist.
    • Beispiel 2: Eine Konfiguration, die eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA1, die aus einer perforieren Platte B1 und einer Einzellochplatte C1 gebildet ist, die mit der Kollisionsplatte versehen ist, ein Gitter C' (oder C''), das über der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA1 montiert ist, einen Draht G, der über dem Gitter C' (oder C'') montiert ist, und einen Katalysator F inkorporiert, der auf dem Drahtgitter G geladen ist.
    • Beispiel 3: Eine konventionelle Konfiguration, ohne daß irgendeine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung inkorporiert ist.
    • Tabelle 10 unten zeigt einen Vergleich von Gas-Flüssigkeitsdispersions- und Pulsationsstrom-Unterdrückungseffekten, die durch die Konfigurationen von Beispiel 1 bis 3 erzielt wurden.
  • Tabelle 10
    Figure 01120001
  • Vorzugsweise sind Durchgangslöcher in der perforierten Platte B1 regelmäßig angeordnet in bezug auf quadratische Öffnungen, die in dem Gitter C'' ausgebildet sind, und genauer sind das Gitter C'' und die Dispersionsvorrichtung in einer derartigen Weise angeordnet, daß die Durchgangslöcher in der perforierten Platte B1 zu den individuellen quadratisch geformten Öffnungen in dem Gitter C" in einer eins-zu-eins-Beziehung schauen bzw. gerichtet sind.
  • Unter Verwendung einer Konfiguration ähnlich zu der dritten Konfiguration (Beispiel 3) von 32 wurde der Abstand H5 zwischen der Einzellochplatte C1 (die nicht mit einer Kollisionsplatte versehen war), die auf der Gaseinlaufseite montiert bzw. festgelegt war und der perforierten Platte B1, die auf der Gasauslaufseite festgelegt war, verändert, um zu überprüfen, wie dieser Abstand H5 die Dispersions- und Pulsationsstrom-Unterdrückungseffekte beeinflussen würde. Ergebnisse von Auswertungstests sind in Tabelle 11 unten gegeben.
  • Tabelle 11
    Figure 01130001
  • Es kann aus der Tabelle 11 ersehen werden, daß die Dispersions- und Pulsationsstrom-Unterdrückungseffekte nachteilig beeinflußt wurden, wenn der Abstand H5 zu groß gemacht wurde, jedoch wurden gute Dispersions- und Pulsationsstrom-Unterdrückungseffekte erzielt, wenn der Abstand H5 geeignet war. Wenn die Einzellochplatte C1 durch eine Einzellochplatte C1, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, in Beispiel 2 bis 6 der Tabelle 11 ersetzt wurde, wurden Dispersionseffekt-Auswertungsergebnisse geringfügig dank Dispersionseffekten verbessert, die durch die Kollisionsplatte ausgeübt wurden.
  • Weitere Ausbildungen der Erfindung sind bzw. werden unter Bezugnahme auf 35 bis 39 beschrieben.
  • 35 ist eine Schnittansicht einer Gas-Flüssigkeits-Kontaktvorrichtung gemäß der Erfindung, in welcher eine Flüssigkeit fließt, die eine kontinuierliche Phase ausbildet, und ein Gas in einem Turm 209 nach oben fließt. Eine Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA ist in dem Turm 209 derart installiert, daß das Gas und die Flüssigkeit (oder die Aufschlämmung) gleichmäßig in einer Umfangsrichtung der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA und in einer Stromrichtung dispergiert werden, ohne pulsierende Ströme auszubilden.
  • Die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA umfaßt eine perforierte Platte 210 und eine Einzellochplatte 211, die mit einer Kollisionsplatte 211b versehen ist, welche voneinander um einen spezifischen Abstand H5 beabstandet sind und in einer derartigen Weise montiert bzw. festgelegt sind, daß ein Gas-Flüssigkeits-Durchtritt in dem Turm 209 unterbrochen ist bzw. wird. Der Abstand H5 ist wenigstens zweimal so groß wie der Durchmesser jedes Durchgangslochs in der perforierten Platte 210, jedoch nicht mehr als einunde-einhalb Mal dem Innendurchmesser des Turms 209. Ein Gitter 212 ist über der perforierten Platte 210 montiert bzw. festgelegt und ein Katalysator 213 ist auf dem Gitter 212 geladen. Weiterhin ist eine zweite Einzellochplatte 110, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, und eine dritte Einzellochplatte 111, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, auf der Gaseinlaufseite der Einzellochplatte 211, die mit der Kollisionsplatte 211b versehen ist, mit einem spezifischen Abstand zwischen der zweiten und dritten Einzellochpatte 110, 111 montiert. Die individuellen Komponenten sind wie unten beschrieben konstruiert.
  • Wie dies in 36A und 36B gezeigt ist, ist eine Mehrzahl von Löchern 210a in der perforierten Platte 210 hergestellt. Die perforierte Platte 210 hat einen derartigen Außendurchmesser, der geeignet in den Innendurchmesser des Turms 209 passen wird, so daß sie darin installiert werden kann, und umfaßt teilbare Abschnitte 210b, 210c und 210d. Diese Abschnitte 210b–210d sind bzw. werden miteinander in eine scheibenartige Form unter Verwendung von Bolzen und Muttern (nicht gezeigt) zusammengebaut, wobei Dichtungen (nicht gezeigt) zwischen Flanschen 210e und 210f und zwischen Flanschen 210g und 210h angeordnet sind. Die Dichtungen sind bzw. werden eingepaßt, um ein Lecken des Gases oder der Flüssigkeit durch die Verbindungen zwischen den einzelnen bzw. geteilten Abschnitten 210b–210d zu verhindern. Vorteilhafte Effekte der Erfindung werden erzielt, selbst wenn die perforierte Platte 210 von 36A und 36B mit der Oberseite nach unten installiert wird.
  • Wie dies in 37A und 37B gezeigt ist, hat die Einzellochplatte 211, die mit der Kollisionsplatte 211b versehen bzw. zusammengebaut ist, ein Durchgangsloch 211a, dessen Abmessungen und andere Eigenschaften basierend auf verschiedenen Faktoren, wie Flußraten, Flußgeschwindigkeiten und Dichten des Gases und der Flüssigkeit, welche in dem Turm 209 fließen, ebenso wie die Innenquerschnittsflächen des Turms 209 bestimmt sind. Die Kollisionsplatte 211b, die eine scheibenartige Form aufweist, ist unmittelbar über dem Durchgangsloch 211a (Gasauslaufseite) installiert, um einen zusätzlichen dispergierenden Effekt durch eine Kollision des Gases und der Flüssigkeit auszubilden.
  • Der Durchmesser des Durchgangslochs 211a ist bzw. wird unter Berücksichtigung des früher erwähnten Öffnungsbereichs von 0,005% bis 30% bestimmt. Die Form, der Außendurchmesser und die Dicke der Kollisionsplatte 211b und der Abstand H0 von der oberen Oberfläche einer Einzellochplatte 211c zur Bodenoberfläche der Kollisionsplatte 211b, die an der Einzellochplatte 211c festgelegt ist, sind bzw. werden basierend auf verschiedenen Faktoren, wie Strömungs- bzw. Flußraten, Flußgeschwindigkeiten und Dichten des Gases und der Flüssigkeit, welche innerhalb des Turms 209 fließen, der kinetischen Energie und eines Druckverlusts, die durch das Durchgangsloch 211a bewirkt sind, und dem Innenquerschnittsverhältnis des Turms 209 bestimmt. In 37A und 37B ist der Abstand H0 derart bestimmt, daß das Verhältnis H0/E1 innerhalb eines Bereichs von 0,05 bis 5,0 fällt, wobei E1 der Durchmesser des Durchgangslochs 211a ist, das in der Einzellochplatte 211c hergestellt ist. Das Bezugszeichen 210i in 36A bezeichnet festlegende bzw. Fixierlöcher, die verwendet werden, um die perforierte Platte 210 an der Innenwand des Turms 209 festzulegen.
  • Die Kollisionsplatte 211b ist gedacht, um eine Mischung von Gas und Flüssigkeit in radialen Richtungen zu dispergieren. Daher kann die Kollisionsplatte 211b in jegliche gewünschte Form ausgebildet werden, solange der Gas-Flüssigkeits-Mischung, die durch das Durchgangsloch 211a aufsteigt, erlaubt wird, mit der Kollisionsplatte 211b zu kollidieren. Mit anderen Worten kann die Kollisionsplatte 211b ihre gedachte Funktion ausführen, wenn sie eine derartige Konstruktion und Form bzw. Gestalt aufweist, die geeignet für ein Verändern der Flußrichtung des Gases und der Flüssigkeit sind, wenn sie mit der Kollisionsplatte 211b kollidieren.
  • Die Kollisionsplatte 211b ist an einer Mehrzahl von abstützenden bzw. Unterstützungsstangen 211d festgelegt, welche nach oben von um das Durchgangsloch 211a in der Einzellochplatte 211c in einer derartigen Weise vorragen, daß ein spezifizierter Abstand zwischen der Einzellochplatte 211c und der Kollisionsplatte 211b gehalten ist. Das Bezugszeichen 211e in 37A bezeichnet Festlegungslöcher, die verwendet werden, um die Einzellochplatte 211, die mit der Kollisionsplatte 211b versehen ist, an der innenliegenden bzw. Innenwand des Turms 209 festzulegen.
  • Wie dies in 38 gezeigt ist, ist das Gitter 212 aus einem gekreuzten Maschenwerk 212b ausgebildet, das in einem ringförmigen Rahmen 212a eingepaßt ist. Die Dicke t des Gitters 212 ist bzw. wird unter Berücksichtigung von derartigen Faktoren bestimmt, wie das Gewicht des Katalysators 213, der auf dem Gitter 212 montiert bzw. angeordnet ist, und dem Flüssigkeitsdruck. Das Gitter 212 ist im wesentlichen ein Rahmenwerk, das durch Weben von schneidenden bzw. kreuzenden Sätzen von Stahlelementen, wie flachen Stahlstreifen, ausgebildet ist. Es ist bevorzugt, ein Quadratgittersieb zu verwenden, um sowohl eine mechanische Festigkeit als auch einen optimalen Gas-Flüssigkeits-Dispersionseffekt zu erzielen. Während die Größe von jeder quadratischen Öffnung in dem Gitter von dem Innendurch messer des Turms 209 und der Anzahl von Löchern abhängt, die in der perforierten Platte 210 ausgebildet sind, sollte die Länge jeder Seite jeder quadratischen Öffnung vorzugsweise ein Drittel bis 1/500-stel des Innendurchmessers des Turms 209 sein. Bevorzugter sollte sie ein Fünftel bis 1/100-stel des Innendurchmessers des Turms 209 sein, und insbesondere bevorzugt ein Zehntel bis 1/50-stel davon. Obwohl es wünschenswert ist, daß das Gitter 212 so viele quadratische Öffnungen wie möglich aufweist, wird es schwierig das Gitter herzustellen, wenn die Anzahl von quadratischen Öffnungen zu groß gemacht ist. Andererseits wird, wenn die Anzahl von quadratischen Öffnungen zu klein ist, ein ausreichender Dispergiereffekt nicht erzielt. Ein Drahtgittersieb 219 wird üblicherweise auf der Oberseite des Gitters 212 angeordnet, um das gepackte Material 213 am Durchfallen zu hindern. Das Drahtgittersieb 219, das für diesen Zweck verwendet wird, muß eine Maschenzahl aufweisen, welche ausreichend ist, um das Durchfallen des gepackten Materials 213 zu verhindern. Ein höherer Gas-Flüssigkeits-Dispergiereffekt wird aufrecht erhalten, wenn die Höhe des Gitters 212 so klein wie möglich gemacht wird.
  • 39A bis 39C sind Diagramme, die alternative Verfahren zum Installieren der zuvor erwähnten perforierten Platte 210 und des Gitters 212 illustrieren. Bezugnehmend auf 39A sind obere Festlegungsklemmen bzw. -klammern 214a und untere Festlegungsklammern bzw. -träger 214b um die Innenwand des Turms 209 an regelmäßigen Intervallen bzw. Abständen vorgesehen. Die perforierte Platte 210 wird an dem Turm 209 durch ein Durchführen von Bolzen 215 durch die Festlegungslöcher 210i in der perforierten Platte 210 und entsprechende Löcher in den Festlegungsklammern 214b und dann durch ein Festziehen der Muttern 216 auf den entsprechenden Bolzen 215 gesichert. Das Gitter 212 wird an dem Turm 209 durch ein Anordnen eines Umfangsabschnitts des Gitters 212 an den oberen Festlegungsklammern 214a derart, daß das Gitter 212 zwischen den oberen Festlegungsklammern 214a und den Winkelklammern bzw. -trägern 221 gehalten ist, durch ein Durchführen der Bolzen 217 durch die Festlegungslöcher 210i in der perforierten Platte 210 und entsprechende Löcher in den unteren Festlegungsklammern 214b und ein Anziehen der Muttern 218 auf den entsprechenden Bolzen 217 gesichert. Das Drahtgittersieb 219 wird durch ein Anordnen desselben zwischen der oberen Oberfläche des Gitters 212 und der Bodenoberfläche der Winkelklammern 221 gesichert.
  • Es ist vorteilhaft, wenn der Abstand H9 zwischen der oberen Oberfläche der perforierten Platte 210 der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA und der Bodenoberfläche des Gitters 212 innerhalb eines Bereichs von 0 bis 1000 mm festgelegt ist. Dies deshalb, da der Dispergiereffekt, der durch die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA gebildet wird, abgesenkt bzw. verringert wird, bevor die Gas- und Flüssigkeitsmischung das Gitter 212 erreicht, und Fluktuationen in dem Status bzw. Zustand einer Dispersion des Gases und der Flüssigkeit auftreten werden, wenn der Abstand H5 1000 mm übersteigt. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Abstand H9 weniger als 50 mm beträgt, ein Betriebsproblem auftreten, wenn die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA geteilt wird. Dementsprechend sollte der Abstand H9 vorzugsweise zwischen 50 und 300 mm festgelegt bzw. eingestellt werden. Dieser Abstand H9 definiert einen Bereich, welcher für ein Aufrechterhalten des Dispergiereffekts geeignet ist, der durch die Gas-Flüssigkeits- Dispersionsvorrichtung VA bis zu dem Gitter 212 gebildet ist.
  • Wenn die perforierte Platte 210 mit der Oberseite nach unten installiert ist bzw. wird, wie dies in 39B gezeigt ist, ist die perforierte Platte 210 bedeutend näher zu dem Gitter 212 positioniert und der Abstand H9 kann näher zu 10 mm gemacht werden.
  • Weiterhin kann, wenn es nicht erforderlich ist, die perforierte Platte 210 zu entfernen, der Abstand H5 zwischen dem Gitter 212 und der perforierten Platte 210 auf nahezu 0 mm reduziert werden, wie dies in 39C gezeigt ist.
  • Indem neuerlich auf 35 Bezug genommen wird, steigen das Gas und die Flüssigkeit, die von dem Boden des Turms 209 eingebracht werden, durch einen mittleren Abschnitt des Turms 209 auf und erreichen die dritte Einzellochplatte 111, die mit ihrer eigenen Kollisionsplatte ausgestattet bzw. eingepaßt ist. Ein Teil der Gas-Flüssigkeits-Mischung sinkt dann entlang der Innenwand des Turms 209 ab und bildet einen zirkulierenden Strom, wodurch konventionell bekannt ein Gas-Flüssigkeits-Kontakt erzielt wird. Nachdem sie durch die dritte Einzellochplatte 111 durchgetreten sind, die mit der Kollisionsplatte versehen ist, werden das Gas und die Flüssigkeit in den radialen Richtungen der Kollisionsplatte dispergiert und erreichen die zweite Einzellochplatte 110, die mit ihrer eigenen Kollisionsplatte versehen ist, und ein Teil der Gas-Flüssigkeits-Mischung bildet einen zirkulierenden Strom in einer ähnlichen Weise, wodurch ein Gas-Flüssigkeits-Kontaktprozeß zwischen der zweiten und dritten Einzellochplatte 110, 111 ausgeführt wird.
  • Nachdem sie durch die zweite Einzellochplatte 110 hindurchgetreten sind, die mit der Kollisionsplatte versehen ist, unterliegt die Gas-Flüssigkeits-Mischung einem Gas-Flüssigkeits-Kontaktverfahren bzw. -prozeß zwischen der Einzellochplatte 211, die mit der Kollisionsplatte 211b der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA versehen ist, und der zweiten Einzellochplatte 110, die mit ihrer eigenen Kollisionsplatte versehen ist. Gewisse pulsierende Ströme existieren in der Gas-Flüssigkeits-Mischung bis zu diesem Punkt.
  • Nachdem sie durch die zweite Einzellochplatte 211 hindurchgetreten ist, die mit der Kollisionsplatte 211b ausgestattet ist, kollidiert die Gas-Flüssigkeits-Mischung mit der Kollisionsplatte 211b und wird in ihren radialen Richtungen dispergiert. Das Gas und die Flüssigkeit werden vermischt, während sie durch die Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA aufsteigen, und kontinuierlich in einer gemischten Phase durch die Löcher in der perforierten Platte 210 ausgestoßen.
  • Pulsierende Ströme werden bereits innerhalb der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA unterdrückt, da das Gas und die Flüssigkeit ausreichend dispergiert oder miteinander vermischt sind, und das Gas und die Flüssigkeit, die durch die perforierte Platte 210 ausgestoßen sind bzw. werden, sind gleichmäßig in den radialen Richtungen dank der Kollisionsplatte 211b dispergiert, die in der Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtung VA vorgesehen ist.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist es zu verstehen, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen Fachleuten in der Technik ersichtlich sein werden. Daher sollten, außer derartige Änderungen und Modifikationen weichen vom Rahmen der vorliegenden Erfindung ab, sie als darin enthalten betrachtet werden.

Claims (9)

  1. Gepackter Turm, in welchem in Verwendung eine Flüssigkeit fließt bzw. strömt, die eine kontinuierliche Phase ausbildet, und ein Gas von einem unteren Teil des Turms eingebracht ist und nach oben fließt, wobei der gepackte Turm wenigstens zwei Trennglieder (B1, C1) umfaßt, die so montiert bzw. festgelegt sind, um einen Gas-Flüssigkeits-Durchtritt zu unterbrechen und mit einem spezifischen Abstand dazwischen angeordnet sind, wobei ein Trennglied durch eine perforierte Platte (B1) gebildet ist, die eine Mehrzahl von Durchgangslöchern aufweist, und das andere Trennglied aus einer Einzellochplatte (C1) gebildet ist, die ein einziges Durchgangsloch aufweist, das mit einer Kollisionsplatte versehen ist, die nahe einer Auslauföffnung des Durchgangslochs eingepaßt ist, wobei die Kollisionsplatte durch eine ebene kreisförmige Scheibenstruktur, eine ebene polygonale Form, eine konische oder umgekehrt konische Form oder eine Pyramiden- oder umgekehrte Pyramidenform gebildet ist, ein Verhältnis eines Durchmessers (E2) der Kollisionsplatte zu einem Durchmesser (E1) eines Durchgangslochs der Einzellochplatte (C1) in einen Bereich von 0,5 bis 10,0 fällt, ein Verhältnis eines Abstands (H0) zwischen der Einzellochplatte (C1) und der Kollisionsplatte zu dem Durchmesser (E1) des Durchgangslochs der Einzellochplatte (C1) in einen Bereich von 0,05 und 5,0 fällt, und ein gepacktes Material, wie ein Katalysator, über den Trenngliedern (B1, C1) angeordnet ist.
  2. Gepackter Turm nach Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen den Trenngliedern (B1, B2) wenigstens einer Hälfte des Durchmessers von jedem Durchgangsloch beträgt, jedoch nicht mehr als eineinhalbmal dem Innendurchmesser oder der horizontalen Länge von einer Seite der Innenwand des Gasflüssigkeitsdurchtritts.
  3. Gepackter Turm nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Einzellochplatte, die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, als das Trennglied (B1) installiert ist, das stromaufwärts in dem Gasstrom positioniert ist, während die perforierte Platte als das Trennglied (B2) installiert ist, das stromabwärts in dem Gasstrom angeordnet ist.
  4. Gepackter Turm nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Katalysator durch einen Unterstützungsrahmen unterstützt ist, welcher in eine Gitterstruktur ausgebildet ist.
  5. Gepackter Turm nach Anspruch 4, wobei der Katalysator auf die Oberseite des Unterstützungs- bzw. Supportrahmens geladen ist.
  6. Gepackter Turm nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von mehr als zwei Trenngliedern in dem Behälter angeordnet ist.
  7. Gepackter Turm nach Anspruch 5, wobei eine Mehrzahl der Kombination der Trennglieder und des Katalysators in dem Behälter installiert ist.
  8. Abwasserbehandlungssystem zum Behandeln von Abwasser mit der Hilfe einer sauerstoffhaltigen Gasquelle, wobei das Abwasserbehandlungssystem mit dem gepackten Turm der Ansprüche 1 bis 7 verwendet ist.
  9. Abwasserbehandlungssystem nach Anspruch 8, wobei eine weitere Einzellochplatte (C2), die mit einer Kollisionsplatte versehen ist, an einer stromaufwärtigen Seite der Trennglieder (B1, C1) des gepackten Turms installiert ist.
DE69737381T 1996-08-27 1997-08-26 Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen, Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate und Abwasserbehandlungssysteme Expired - Lifetime DE69737381T2 (de)

Applications Claiming Priority (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22566096 1996-08-27
JP22566096 1996-08-27
JP25063996 1996-09-20
JP25063996 1996-09-20
JP21363297A JP3739902B2 (ja) 1996-09-20 1997-08-07 気液分散装置及び気液接触装置並びに廃水処理装置
JP21363297 1997-08-07
JP21363397A JP3739903B2 (ja) 1996-08-27 1997-08-07 気液分散装置及び気液接触装置並びに廃水処理装置
JP21363397 1997-08-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69737381D1 DE69737381D1 (de) 2007-04-05
DE69737381T2 true DE69737381T2 (de) 2007-10-31

Family

ID=27476648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69737381T Expired - Lifetime DE69737381T2 (de) 1996-08-27 1997-08-26 Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen, Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate und Abwasserbehandlungssysteme

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6123323A (de)
EP (1) EP0827765B1 (de)
KR (1) KR100298855B1 (de)
CN (1) CN1100596C (de)
DE (1) DE69737381T2 (de)
ID (1) ID19308A (de)
TW (1) TW393339B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009042017A1 (de) * 2009-09-21 2011-03-24 Raschig Gmbh Gaskaminverteiler für eine Gegenstromkolonne
CN103239960A (zh) * 2013-05-30 2013-08-14 南京德邦金属装备工程股份有限公司 单管式液下气相洗涤分布器

Families Citing this family (88)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1077079B1 (de) * 1999-08-18 2014-05-21 Tsukishima Kankyo Engineering Ltd. Gas-Flüssigkeit Kontaktkolonne und ihre Verwendung
EP1122247A1 (de) 2000-02-07 2001-08-08 Degussa AG Verfahren zur Epoxidierung von Olefinen
EP1122248A1 (de) 2000-02-07 2001-08-08 Degussa AG Verfahren zur Epoxidierung von Olefinen
EP1122246A1 (de) 2000-02-07 2001-08-08 Degussa AG Verfahren zur Epoxidierung von Olefinen
ATE475654T1 (de) 2001-01-08 2010-08-15 Evonik Degussa Gmbh Verfahren zur epoxidierung von olefinen
DE10124690A1 (de) * 2001-05-18 2002-11-21 Montz Gmbh Julius Befestigungsteile und Dichtungen für Trennwandelemente einer mehrteiligen Trennwand
US6600055B2 (en) 2001-06-13 2003-07-29 Degussa Ag Process for the epoxidation of olefins
US6608219B2 (en) 2001-06-13 2003-08-19 Degussa Ag Process for the epoxidation of olefins
US6596881B2 (en) 2001-06-13 2003-07-22 Degussa Ag Process for the epoxidation of olefins
EP1270062A1 (de) * 2001-06-18 2003-01-02 Degussa AG Verfahren zur Wiedergewinnung von brennbaren Bestandteilen aus einem Gasstrom
US6749668B2 (en) 2001-06-18 2004-06-15 Degussa Ag Process for the recovery of combustible components of a gas stream
US6610865B2 (en) 2001-08-15 2003-08-26 Degussa Ag Process for the epoxidation of olefins
CN100589861C (zh) * 2001-08-22 2010-02-17 三菱化学株式会社 容易聚合化合物用蒸馏装置
US6596883B2 (en) 2001-08-23 2003-07-22 Degussa Ag Process for the epoxidation of olefins
US20040000474A1 (en) * 2002-02-22 2004-01-01 Catalytic Distillation Technologies Liquid-continuous column distillation
US6720436B2 (en) 2002-03-18 2004-04-13 Degussa Ag Process for the epoxidation of olefins
US7141683B2 (en) 2002-05-02 2006-11-28 Degussa Ag Process for the epoxidation of olefins
US7722847B2 (en) 2002-09-30 2010-05-25 Evonik Degussa Gmbh Aqueous hydrogen peroxide solutions and method of making same
US7169945B2 (en) 2002-11-26 2007-01-30 Degussa Ag Process for the epoxidation of olefins
US7121537B2 (en) * 2003-07-10 2006-10-17 Institut Francais Du Petrole Enclosed space for mixing and distribution of a gaseous phase and a liquid phase circulating in ascending flow
MXPA06001861A (es) 2003-08-18 2006-05-04 Shell Int Research Dispositivo de distribucion.
KR100541814B1 (ko) * 2003-09-15 2006-01-11 삼성전자주식회사 화학기상증착장치
JPWO2005077503A1 (ja) * 2004-02-16 2007-10-18 大栄株式会社 気体溶解装置
JP4528828B2 (ja) * 2004-06-15 2010-08-25 エコデイズ カンパニー リミテッド 流体流動による水処理工程及び装置
EP1829594B8 (de) * 2004-12-15 2012-04-18 Asahi Kasei Chemicals Corporation Industrieller verdampfungsapparat
US20080110578A1 (en) * 2004-12-16 2008-05-15 Shinsuke Fukuoka Industrial Evaporation Apparatus
CN101080437B (zh) * 2004-12-17 2010-08-11 旭化成化学株式会社 工业蒸发装置
BRPI0519817A2 (pt) * 2004-12-20 2009-03-17 Asahi Kasei Chemicals Corp aparelho de evaporação industrial
EA010119B1 (ru) * 2004-12-20 2008-06-30 Асахи Касеи Кемикалз Корпорейшн Промышленный выпарной аппарат непрерывного действия
KR100639296B1 (ko) * 2005-09-16 2006-10-27 (주)에코데이 생물학적 수처리 장치
DE102005050283A1 (de) * 2005-10-20 2007-04-26 Basf Ag Verteilervorrichtung für ein Gas-Flüssigphasengemisch für Apparate
DE102005050284A1 (de) * 2005-10-20 2007-05-10 Basf Ag Verteilervorrichtung für ein Gas-Flüssigphasengemisch für Apparate
KR100942716B1 (ko) * 2007-07-20 2010-02-16 (주)에코데이 플러그 흐름 반응기에 의한 호기성과 혐기성 소화 장치 및방법
US8349764B2 (en) 2007-10-31 2013-01-08 Molycorp Minerals, Llc Composition for treating a fluid
US8252087B2 (en) 2007-10-31 2012-08-28 Molycorp Minerals, Llc Process and apparatus for treating a gas containing a contaminant
FR2933877B1 (fr) * 2008-07-15 2011-04-15 Inst Francais Du Petrole Reacteur de traitement ou d'hydrotraitement avec un lit granulaire ainsi qu'une phase essentiellement liquide et une phase essentiellement gazeuse traversant le lit
US7901641B2 (en) * 2008-07-22 2011-03-08 Uop Llc Sprayer for at least one fluid
IL195395A0 (en) * 2008-11-20 2009-08-03 Yosef Yeosef Yoram Ohana Multiuses particles filter
CN101503268B (zh) * 2009-03-11 2011-04-20 东莞市珠江海咸水淡化研究所 一种印染废水零排放处理ebm方法
WO2011005770A1 (en) * 2009-07-06 2011-01-13 Molycorp Minerals Llc Ceria for use as an antimicrobial barrier and disinfectant in a wound dressing
FR2950823B1 (fr) 2009-10-06 2011-12-09 Inst Francais Du Petrole Reacteur a cocourant ascendant de gaz et de liquide faisant appel a un generateur de micro bulles
CN101732882B (zh) * 2010-01-18 2012-01-18 湖南大学 一种化学合成及精馏用填料塔塔节
MX343631B (es) * 2010-06-11 2016-11-14 Molycorp Minerals Llc Recuperacion de compuestos fisiologicamente activos del agua residual.
CN102091619B (zh) * 2010-11-23 2012-10-24 广东工业大学 一种用于臭氧催化氧化催化剂的制备方法及使用该催化剂的装置
BR112013015563B1 (pt) 2010-12-21 2020-11-17 Kao Corporation método para produzir uma amina terciária
BR112013015291B1 (pt) 2010-12-21 2019-06-04 Kao Corporation Aparelho de contato de coluna para contatar gás com líquido em um fluxo ascendente em um recipiente de coluna(11, 211, 311), e método
US8602063B2 (en) * 2011-02-08 2013-12-10 Hamilton Sundstrand Corporation Gas over liquid accumulator
RU2471546C2 (ru) * 2011-04-06 2013-01-10 Государственное унитарное предприятие "Институт нефтехимпереработки Республики Башкортостан" (ГУП "ИНХП РБ") Газожидкостный реактор для получения окисленных нефтяных битумов
US9233863B2 (en) 2011-04-13 2016-01-12 Molycorp Minerals, Llc Rare earth removal of hydrated and hydroxyl species
RU2469764C1 (ru) * 2011-07-07 2012-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ГалоПолимерКирово-Чепецк" (ООО "ГалоПолимерКирово-Чепецк") Аппарат колонный с колпачковыми тарелками
DE102011116181A1 (de) * 2011-10-14 2013-04-18 Linde Aktiengesellschaft Kolonne
CN103100353B (zh) * 2011-11-10 2015-04-15 中国石油化工股份有限公司 一种上流式反应器气液分配盘及应用
DE102011119148A1 (de) * 2011-11-22 2013-05-23 Linde Ag Kolonne
US9533267B2 (en) 2012-01-31 2017-01-03 Seair Inc. Multi-stage aeration apparatus
CN102728091B (zh) * 2012-06-26 2014-12-17 天津大学 带膨胀环式集油箱及应用
CN103183409A (zh) * 2012-10-16 2013-07-03 怡卡迪姿有限公司 可层压于水处理反应器内部中的单元模块
CN103472058B (zh) * 2013-09-25 2016-04-06 广州市酒类检测中心 一种用于直接滴定检测法的混匀装置及其混匀方法
US10272355B2 (en) * 2014-01-06 2019-04-30 Still Technologies, Llc Distillation column having removable tray assembly
FR3016533B1 (fr) * 2014-01-21 2016-01-15 IFP Energies Nouvelles Plateau distributeur pour colonne d'echange entre un gaz et un liquide avec deflecteur de liquide
KR20160132076A (ko) 2014-03-07 2016-11-16 몰리코프 미네랄스, 엘엘씨 비소 제거 특성이 뛰어난 세륨(iv) 산화물
CN103977590B (zh) * 2014-05-26 2015-07-22 万华化学集团股份有限公司 一种气液传质元件
KR101672295B1 (ko) * 2014-11-14 2016-11-03 박종헌 기-액 혼합 분배 장치, 다관형 열교환기
CN104383709B (zh) * 2014-11-27 2016-03-02 天津奥展兴达化工技术有限公司 一种低阻力高效塔盘
US20160169169A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-16 Keyvan Mehrabi Nejad Two way valve air flow control in fuel vaporizer
DE102015204904A1 (de) * 2015-03-18 2016-04-07 Basf Se Querstromboden für eine Stoffaustauschkolonne, Stoffaustauschkolonne und Verwendung der Stoffaustauschkolonne
US9771977B2 (en) * 2015-08-26 2017-09-26 General Electric Company Gas bearing and an associated method thereof
CN106186427A (zh) * 2016-08-16 2016-12-07 深圳市福田区环境技术研究所有限公司 一种化学镀镍废液的处理工艺及装置
CN106824016B (zh) * 2017-02-28 2019-04-09 二重（德阳）重型装备有限公司 沸腾床渣油加氢反应器分配盘立式安装方法
TWI738985B (zh) * 2017-03-15 2021-09-11 日商日本觸媒股份有限公司 廢水處理裝置及廢水處理方法
CN109141899B (zh) * 2017-06-27 2021-03-02 中国航发商用航空发动机有限责任公司 带孔板的燃烧室试验装置
US11207626B2 (en) * 2017-07-19 2021-12-28 Vertigo Vapor LLC Liquid restriction apparatus for use in a vaporizer
FR3074055B1 (fr) * 2017-11-30 2022-06-03 Ifp Energies Now Plateau distributeur de gaz pour fond de colonne de contact gaz/liquide comprenant une zone de collecte de liquide partiellement recouverte par des cheminees de gaz
US11154793B2 (en) * 2018-03-28 2021-10-26 Uop Llc Apparatus for gas-liquid contacting
FI128517B (en) * 2018-12-28 2020-07-15 Neste Oyj Apparatus and method for heat treating input materials comprising lipid materials
EP3960282B1 (de) * 2019-04-25 2024-04-17 JGC Japan Corporation Fluidmischeinheit und fluidmischverfahren
CN110201589B (zh) * 2019-05-10 2020-09-11 清华大学 一种在高粘流体内分散液滴或气泡的微混合器
CN112973161A (zh) * 2019-12-12 2021-06-18 江苏民生特种设备集团有限公司 一种蒸馏塔内部填料装置
CN113087249B (zh) * 2019-12-23 2022-04-22 南京延长反应技术研究院有限公司 一种h酸生产中废水的处理系统及方法
CN111471499B (zh) * 2020-04-14 2021-03-16 北京石油化工学院 一种管状并流式气液接触吸收器
US20210346851A1 (en) * 2020-05-07 2021-11-11 William L. Kimmerle Liquid precursor bubbler
CN111992024B (zh) * 2020-08-26 2022-01-28 盐城工学院 一种生物滴滤脱硝塔
WO2022056814A1 (zh) * 2020-09-18 2022-03-24 清华大学 用于高粘流体或气液两相流体混合的微混合器
CN113117568B (zh) * 2021-04-12 2022-11-11 合肥市航拯工业设计有限公司 一种纯植物油农药溶剂加工提取装置
CN117295712A (zh) * 2021-04-28 2023-12-26 斯塔米卡邦有限公司 具有内部静态混合器的化学反应器
CN113663635B (zh) * 2021-09-10 2022-09-09 中国石油大学(华东) 一种强化碳化反应传质速率的气液传质设备
CN115215424B (zh) * 2022-07-08 2023-05-09 九江学院 一种基于微气泡撞击流臭氧废水处理装置及系统
CN115845571B (zh) * 2023-03-03 2023-05-02 山东宏旭化学股份有限公司 一种甲基丙烯酸甲酯粗单体分离装置及方法
CN116453992B (zh) * 2023-06-09 2023-09-05 成都中嘉微视科技有限公司 一种稳流结构气浮板

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR879375A (fr) * 1941-10-17 1943-02-22 Soc D Ets Barbet Système de plateaux jumelés, destinés à la construction des colonnes de rectification des alcools et autres liquides industriels
GB794389A (en) * 1956-03-27 1958-04-30 Universal Oil Prod Co Improvements in or relating to removing an acidic component from a fluid stream
DE1040514B (de) * 1956-09-15 1958-10-09 Uhde Gmbh Friedrich Verfahren zur Durchfuehrung von Stoff- und/oder Waermeaustausch zwischen Gasen und Fluessigkeiten und/oder zur Durch-fuehrung katalytischer Reaktionen zwischen Gasen und Fluessigkeiten in der fluessigen Phase in einer Fuellkoerperschicht
BE593410A (de) * 1959-07-27
US3195987A (en) * 1962-03-26 1965-07-20 Universal Oil Prod Co Apparatus for contacting mixed phase fluids with a solid catalyst
US3197286A (en) * 1963-02-18 1965-07-27 Hydrocarbon Research Inc Liquid phase reactor
US3489506A (en) * 1965-04-19 1970-01-13 Bechtel Int Corp Method of removing carbon dioxide from gases
DE2055542C3 (de) * 1970-11-11 1980-02-07 Abram Iosifovitsch Gerschenovitsch Reaktor zur Chlorierung von Paraffinen, insbesondere Kerosin
US4126540A (en) * 1973-08-03 1978-11-21 Atlantic Richfield Company Apparatus and process for distributing a mixed phase through solids
US4233269A (en) * 1978-11-09 1980-11-11 Exxon Research & Engineering Co. Gas liquid distributor
EP0022138B1 (de) * 1979-07-09 1983-03-30 Chemap AG Schlaufenreaktor zum Begasen von Flüssigkeiten
CH642566A5 (de) * 1979-10-25 1984-04-30 Sulzer Ag Trogartige vorrichtung zum sammeln und verteilen der fluessigkeit in einer gegenstromkolonne.
CA1177385A (en) * 1980-06-19 1984-11-06 Chevron Research And Technology Company Gas-pocket distributor for an upflow reactor
FR2529905B1 (fr) * 1982-07-09 1988-04-08 Inst Francais Du Petrole Procede et dispositif d'hydrotraitement d'hydrocarbures en phase liquide, en presence d'un catalyseur en lit expanse ou bouillonnant
EP0132224A1 (de) * 1983-06-24 1985-01-23 Ciba-Geigy Ag Blasensäulen-Reaktor für Gas-Flüssig-Stoffaustauschreaktionen
CA2105940C (en) * 1992-10-05 2001-12-25 Robert M. Koros Bubble column, tube side slurry process and apparatus
US5470441A (en) * 1994-03-07 1995-11-28 Phillips Petroleum Company Packed column vaporizer and vaporizing process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009042017A1 (de) * 2009-09-21 2011-03-24 Raschig Gmbh Gaskaminverteiler für eine Gegenstromkolonne
CN103239960A (zh) * 2013-05-30 2013-08-14 南京德邦金属装备工程股份有限公司 单管式液下气相洗涤分布器

Also Published As

Publication number Publication date
ID19308A (id) 1998-07-02
EP0827765A2 (de) 1998-03-11
CN1177519A (zh) 1998-04-01
KR19980018985A (ko) 1998-06-05
US6123323A (en) 2000-09-26
DE69737381D1 (de) 2007-04-05
TW393339B (en) 2000-06-11
EP0827765B1 (de) 2007-02-21
EP0827765A3 (de) 2001-11-14
CN1100596C (zh) 2003-02-05
KR100298855B1 (ko) 2001-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69737381T2 (de) Gas-Flüssigkeits-Dispersionsvorrichtungen, Gas-Flüssigkeits-Kontaktapparate und Abwasserbehandlungssysteme
EP1940541B1 (de) Verteilervorrichtung für ein gas-flüssigphasengemisch für apparate
DE60205274T2 (de) Methode und apparat zur gaswäsche unter verwendung von leitblechen
DE10019381B4 (de) Reaktor für die katalytische Umsetzung von Reaktionsmedien, insbesondere von gasförmigen Reaktionsmedien
EP1780176B1 (de) Entkeimung durch Kavitation
DE2649301A1 (de) Verfahren zur beschleunigung von kontaktreaktionen in fluiden und vorrichtung dafuer
EP0231841A1 (de) Vorrichtung zur gleichmässigen Verteilung einer Feststoffteilchen enthaltenden Flüssigkeit auf eine Querschnittfläche
JPH10146523A (ja) 気液分散装置及び気液接触装置並びに廃水処理装置
EP0338324A2 (de) Kernkraftwerk mit einer Sicherheitshülle
DE2301469C3 (de) Gaswäscher
EP3556452A1 (de) Anlage zur absorption von einzelkomponenten in gasen
WO1979001095A1 (en) Device for decomposing substances contained in sludge and waste waters
DE69630915T2 (de) Behälter mit verbessertem Abzug von Feststoffpartikeln
WO2000015550A1 (de) Verfahren zur durchführung von gas-flüssig-reaktionen und durchflussreaktor hierfür
EP3344380B1 (de) Katalytischer reaktor
DD297871A5 (de) Anordnung zum stuetzen von rohren fuer waermeaustauscher
DE2616395A1 (de) Vorrichtung zum einleiten eines gases in eine fluessigkeit
EP0387816B1 (de) Katalysator zum Binden von in Wasser oder wässerigen Lösungen gelöstem Sauerstoff
EP1926539A1 (de) Kavitations-entgaser
DE2554789C3 (de) Kontaktboden für Kolonnenapparate zur Durchführung von Stoffaustauschprozessen zwischen Gas und Flüssigkeit
DE4237350C2 (de) Verfahren zum Stoffübertragen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP0111941A2 (de) Boden für Destillier- und/oder Absorptionskolonnen
DE10352294A1 (de) Kolonne
EP1670723B1 (de) Verfahren zum biologischen reinigen von abwasser
DE2015422C3 (de) Verfahren zum Anlagern von Gas blasen oder Flussigkeitstropfchen an in instabilen Trüben dispergierten Feinteilchen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition