JP2010221106A - ストリッピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】横型のストリッピング装置における気相中に分散した処理液の上流側への落下を抑制して、ストリッピング効率を向上させることである。
【解決手段】処理液２と蒸気３が向流する横型の処理槽１内に、処理液２の流れる方向に向けた水平な回転軸６を配設して、回転軸６の軸方向に複数の掻上げ板７を取り付け、各掻上げ板７の処理液２が流れる上流側の端に、掻上げ板７で掻上げられて蒸気３の気相中に分散する処理液２の上流側への移動を規制する遮蔽板８を設けることにより、気相中に分散した処理液２の上流側への落下を抑制して、ストリッピング効率を向上させることができるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、処理液中の揮発性物質を気相中へ分離するストリッピング装置に関する。

処理液と気相を互いに逆方向へ向流させ、処理液の液相を気相と接触させて、処理液中の揮発性物質を濃度差によって気相中へ分離するストリッピング装置には、縦型の処理槽の上方から処理液を落下させるように流し、気相を下方から向流させるように流す縦型のものと（例えば、特許文献１参照）、横型の処理槽で処理液と気相を互いに水平方向の逆方向へ向流させるようにした横型のものとがある（例えば、特許文献２参照）。特許文献１、２に記載のものは、いずれも処理液中の揮発性物質としてのアンモニアを分離して、廃水等を浄化するようにしている。

なお、このように液相を気相と接触させて、液相中の揮発性物質を濃度差によって気相中へ分離する技術は、一定温度において一定量の液相中に溶解する揮発性物質の量は気相中での分圧に比例するというヘンリーの法則に基づくものであり、液相中での揮発性物質の濃度が高くなるほど、また、液相と気相の接触面積が広くなるほど、気相中へ分離される揮発性物質の量が多くなり、ストリッピング効率が向上する。

縦型のストリッピング装置は、処理槽を落下する処理液を分散させるために、処理槽内に孔の開いた棚板を複数段に設けて、処理液を各段の棚板の孔から落下させている。このため、気相を下方から向流させるときに、処理槽内の各棚板による圧力損失が大きくなり、大きな送風設備が必要となる。

一方、横型のストリッピング装置は、処理槽内での圧力損失が小さく、かつコンパクトに設計できるが、横型の処理槽を向流する処理液と気相が下側と上側に分かれるので、処理液の液相を広い面積で気相と接触させる手段を設ける必要がある。特許文献２に記載されたものでは、横型の処理槽内に、処理液が流れる方向に向けた水平な回転軸を配設し、この回転軸の軸方向に複数の掻上げ部材を設けて、回転軸の回りに回転する掻上げ部材で掻上げた処理液を上方の気相中に分散させるようにしている。

特開２００４−５７８５９号公報 特開平１０−５７９４７号公報

特許文献２に記載された横型のストリッピング装置は、掻上げ部材で掻上げた処理液を上方の気相中に分散させて、処理液の液相を広い面積で気相と接触させることができるが、気相中に分散した処理液が、処理液と逆方向に流れる気相によって上流側の処理液に落下する割合が多くなる。横型の処理槽を流れる処理液は、気相中への揮発性物質の分離に伴って、下流側ほど揮発性物質の濃度が低くなる。このため、このように気相中に分散して揮発性物質を分離された処理液が上流側の処理液に落下すると、上流側の処理液の揮発性物質の濃度が低くなり、前述したヘンリーの法則によって、上流側での処理液からの揮発性物質の分離量が少なくなり、ストリッピング効率が低下する問題がある。

そこで、本発明の課題は、横型のストリッピング装置における気相中に分散した処理液の上流側への落下を抑制して、ストリッピング効率を向上させることである。

上記の課題を解決するために、本発明のストリッピング装置は、横型の処理槽内に処理液と気相を互いに水平方向の逆方向へ向流させ、前記処理槽内に処理液の流れる方向に向けた水平な回転軸を配設して、この回転軸の軸方向に複数の掻上げ部材を設け、この回転軸の回りに回転する各掻上げ部材で掻上げた処理液を上方の気相中に分散させて、処理液中に溶解した揮発性物質を気相中へ分離するストリッピング装置において、前記各掻上げ部材の前記処理液が流れる上流側の端に、前記気相中に分散する処理液の上流側への移動を規制する遮蔽部材を設けた構成を採用した。

すなわち、各掻上げ部材の処理液が流れる上流側の端に、気相中に分散する処理液の上流側への移動を規制する遮蔽部材を設けることにより、気相中に分散した処理液の上流側への落下を抑制して、ストリッピング効率を向上させることができるようにした。

前記遮蔽部材を、前記掻上げ部材の上流側の端に、前記回転軸の軸方向に板面を向けて取り付けた遮蔽板とすることにより、遮蔽部材を簡単に取り付けることができる。

前記掻上げ部材を、前記回転軸の回転方向に板面を向けた掻上げ板とすることにより、効率よく処理液を掻上げることができる。

前記掻上げ板を、多数の貫通孔を有する多孔板とすることにより、掻上げた処理液を細かく分散させ、気相との接触面積を広くして、ストリッピング効率をより向上させることができる。

前記横型の処理槽の前記気相が流れる上部の横断面を角形とすることにより、掻上げ部材で掻上げられて処理槽の上部に当たる処理液をより細かく分散させ、気相との接触面積を広くして、ストリッピング効率を向上させることができる。

前記横型の処理槽の前記気相が流れる上部の内面に凹凸を設けることによっても、掻上げ部材で掻上げられて処理槽の上部に当たる処理液をより細かく分散させ、気相との接触面積を広くして、ストリッピング効率を向上させることができる。

本発明のストリッピング装置は、各掻上げ部材の処理液が流れる上流側の端に、気相中に分散する処理液の上流側への移動を規制する遮蔽部材を設けたので、気相中に分散した処理液の上流側への落下を抑制して、ストリッピング効率を向上させることができる。

ストリッピング装置の実施形態を示す縦断面図 図１の横断面図 図１の掻上げ板と遮蔽板を拡大して示す正面図 図２の処理槽の内面の変形例を示す横断面図 図３の掻上げ板の変形例を示す正面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このストリッピング装置は、処理液からアンモニアを分離するものであり、図１および図２に示すように、横型の処理槽１の左端側に処理液２の流入口２ａと、気相を形成する蒸気３の流出口３ｂが設けられ、右端側に処理液２の流出口２ｂと蒸気３の流入口３ａが設けられて、処理槽１の下側を右方へ流れる処理液２と、処理槽１の上側を左方へ流れる蒸気３が、互いに逆方向へ向流するようになっている。処理槽１の右端側には、処理液２をオーバフローさせて流出口２ｂに流出させる堰４が設けられている。処理槽１の内部の横断面は、上部が角形の矩形、下部が半円形とされ、モータ５で回転駆動される水平な回転軸６が、処理液２の流れる左右方向に向けて配設されている。

図２および図３に示すように、前記回転軸６の軸方向には、複数の掻上げ部材としての掻上げ板７が回転方向に向けて設けられ、各掻上げ板７の処理液２が流れる上流側となる左端に、回転軸６の軸方向に向けられた遮蔽部材としての遮蔽板８が取り付けられている。各掻上げ板７は、回転軸６に１８０°の位相で取り付けられた２枚一組のものとされ、４５°ずつ位相をずらして、回転軸６の軸方向に連続するように取り付けられている。

前記回転軸６を高速で回転駆動することにより、回転方向を向く各掻上げ板７によって、左方の上流側から右方の下流側へ流れる処理液２が掻上げられ、上方を逆方向へ向流する蒸気３中へ分散する。一部のものは、矩形断面とされた処理槽１の上部の内面に衝突して、さらに細かく分散する。蒸気３中へ分散した処理液２に溶存していたアンモニアは、濃度差によって蒸気３の気相中へ分離する。一方、分散した処理液２はアンモニア濃度が低くなって、下方を流れる処理液２中へ落下する。したがって、下方を流れる処理液２は、下流側ほどアンモニア濃度が低くなり、十分にアンモニア濃度が低くなった状態で、前記堰４からオーバフローして、流出口２ｂから排出される。

前記各掻上げ板７で掻上げられて蒸気３中へ分散した処理液２は、向流する蒸気３によって、処理液２の上流側へ流されようとするが、各掻上げ板７の上流側の左端に取り付けられた遮蔽板８によって、上流側への移動を規制される。したがって、蒸気３中にアンモニアが分離してアンモニア濃度が低くなった処理液２が、上流側のアンモニア濃度の高い処理液２へ落下するのが抑制され、上流側の処理液２でのアンモニア濃度の低下に伴うストリッピング効率の低下が防止される。

図４は、前記処理槽１の内面の変形例を示す。この変形例では、処理槽１の上部の天井と側壁の内面に凹凸９が設けられている。したがって、掻上げ板７で掻上げられて処理槽１の上部の内面に衝突する処理液２が凹凸９によってさらに細かく分散し、掻上げられた処理液２の液相と蒸気３の気相の接触面積がより広くなって、ストリッピング効率をより向上させることができる。

図５は、前記掻上げ板７の変形例を示す。この変形例では、掻上げ板７が多数の貫通孔１０を有する多孔板とされている。したがって、掻上げ板７の前面で掻上げられる処理液２が、多数の貫通孔１０から後面側へ細かく分散され、掻上げられた処理液２の液相と蒸気３の気相の接触面積がより広くなって、ストリッピング効率をより向上させることができる。

上述した実施形態では、各掻上げ板を回転軸の軸方向で連続するように取り付けたが、掻上げ板は１個または複数個ずつ軸方向に間隔を開けて取り付けることもできる。

また、上述した実施形態では、遮蔽板を掻上げ板の上流側の端に取り付けたが、遮蔽板は、掻上げ板の上流側の端で、処理槽の内面側に取り付けることもできる。

１ 処理槽
２ 処理液
２ａ 流入口
２ｂ 流出口
３ 蒸気
３ａ 流入口
３ｂ 流出口
４ 堰
５ モータ
６ 回転軸
７ 掻上げ板
８ 遮蔽板
９ 凹凸
１０ 貫通孔

Claims (6)

1. 横型の処理槽内に処理液と気相を互いに水平方向の逆方向へ向流させ、前記処理槽内に処理液の流れる方向に向けた水平な回転軸を配設して、この回転軸の軸方向に複数の掻上げ部材を設け、この回転軸の回りに回転する各掻上げ部材で掻上げた処理液を上方の気相中に分散させて、処理液中に溶解した揮発性物質を気相中へ分離するストリッピング装置において、前記各掻上げ部材の前記処理液が流れる上流側の端に、前記気相中に分散する処理液の上流側への移動を規制する遮蔽部材を設けたことを特徴とするストリッピング装置。
2. 前記遮蔽部材を、前記掻上げ部材の上流側の端に、前記回転軸の軸方向に板面を向けて取り付けた遮蔽板とした請求項１に記載のストリッピング装置。
3. 前記掻上げ部材を、前記回転軸の回転方向に板面を向けた掻上げ板とした請求項１または２に記載のストリッピング装置。
4. 前記掻上げ板を、多数の貫通孔を有する多孔板とした請求項３に記載のストリッピング装置。
5. 前記横型の処理槽の前記気相が流れる上部の横断面を角形とした請求項１乃至４のいずれかに記載のストリッピング装置。
6. 前記横型の処理槽の前記気相が流れる上部の内面に凹凸を設けた請求項１乃至５のいずれかに記載のストリッピング装置。

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