JP2010274262A

JP2010274262A - 接触装置中のガスと液体の分配

Info

Publication number: JP2010274262A
Application number: JP2010181200A
Authority: JP
Inventors: Lars Kaltin; カルティン、ラルス; Odd E Bjarno; ビャルノ、オッド、イー
Original assignee: ABB Technology FLB AB
Current assignee: ABB Technology FLB AB
Priority date: 2010-08-13
Filing date: 2010-08-13
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2019-12-21
Also published as: JP5591021B2

Abstract

【課題】パッキング内のガスと液体の分配を改善する。
【解決手段】本発明は、装置の下部（２）に位置する上方向に導かれるガス流の入口（３）と処理されたガス流を排出するその上部（５）の出口（４）の間に、同様に、下方向に導かれる液体流のための装置の上部（５）の入口（６）と処理された液体流を排出するためのその下部（２）の出口（７）の間に配置され、異なる方向に配列する複数のパッキング層（１１〜１７）で構造化したパッキング（８）を含む接触装置（１）であって、パッキング層（１１〜１７）を通るそれぞれの流路（１８）が一定の方向に配向している接触装置において、前記ガス流の入口（３）が、構造化したパッキング（８）の下限面（１０）と実質上同じ高さに開口する。
【選択図】図１

Description

本発明は、接触装置の下部に位置する上方向に導かれるガス流の入口と処理されたガス流を排出するその上部の出口の間、同様に、下方向に導かれる液体流のためのその上部の入口と処理された液体流を排出するためのその下部の出口の間に配置され、異なる方向に配列する複数のパッキング層で構造化したパッキングを含む接触装置であって、パッキング層を通るそれぞれの流路が一定の方向に配向している接触装置に関する。

複数の異なる方向に配列されたパッキング層で構造化したパッキングを含む、上で述べた種類の接触装置は、以前から特許文献１から知ることができる。液体は、構造化されたパッキングの頂部に配置された液体分配器から、上部パッキング層の上方に向けられた流れの通路の中へ直接導入され、上部パッキング層内でガスと液体を接触させ、液滴形成のおそれを少なくする。

特許文献１は、ガス流を接触装置の側部から、すなわち接触装置中の流れ方向と直角に導入する、従来の接触装置の設計を開示している。従来技術における接触装置のパッキングは、均一なガス分配を得るために、ガスがパッキングの中へ入り込む前にガス流の方向が変化し、流れの分配が安定化して均一になるように、常に入口のはるか下流に位置している。しかし、接触装置の入口からパッキングまでの必要な距離は現実に実施するにはあまりにも長く、したがって、通常パッキングは接触装置の入口の、所望するよりも近くに配置される。
このような設計は、パッキング内でガスの分配が悪くなり、また入口端部の後に渦が形成されて不均一なガス分配となることが分かっている。接触装置におけるパッキング内の液体の分配が均一で、しかしガスの分配が不均一である場合、またはその逆の場合には、パッキング内の分配が悪くなるおそれが多分にあり、接触装置を通るガスまたは液体の通路が異なって形成される可能性がある。このことによって、物質の移動が予期したよりも低くなる。

米国特許第５１３９５４４号

本発明の目的はパッキング内のガスと液体の分配を改善することである。

この目的は、言及したガス流の入口の上端が構造化したパッキングの下限端とほぼ同じ高さに開口していることを特徴とする、本発明による、本明細書の導入部で述べた種類の装置によって達成される。

構造化したパッキングはガスを分配する要素の１つとして使用され、圧力低下とパッキングの構造が接触装置内のパッキングの特定の位置と関連付けられる、すなわち、パッキングが接触装置へのガスの入口の上端と同じ高さに配置される。

接触装置に、構造化したパッキング、すなわちパッキングを通る流路が一定の方向に配列するパッキングを用いることによって、また、パッキングの下端が接触装置のガス入口の上端と同じ高さに位置するようにパッキングを配置することによって、パッキングの中のガス分配が大きく改善され、同時に一方では接触装置の高さが低くなる。圧力低下と合わせて、パッキングの位置は、入口端の後に渦が形成されるのを防止するのに寄与し、さらにまた、接触装置における本流の方向と直角なガス流の流れを防止するようにパッキングの第１の層を配向することによって、パッキング内に非常に均一なガス分配が達成される。

ガス分配の乱れを避けるために、第１および第２パッキング層の間に、必要な支持格子を適切に配置する。第１のパッキング層は支持格子の下に吊り下げるのが好ましく、それによって交換が必要と考えられるときに、下方から容易に交換が可能となる。

本発明による接触装置の概略断面図である。

本発明を添付の図を参照しながら詳細に説明する。
図１は実質上垂直に配置された接触装置１を示しており、接触装置１を通って上方向に向けられるガス流のための、接触装置１と実質上直角に接触装置の下部２に配置された入口３、および処理されたガス流を排出するための、その上部５の出口４、ならびに、接触装置１を通って下方に向けられる液流のための、接触装置の上部５の入口６、および処理された液流を排出するための、その下部２の出口７を含む。接触装置という表現は、例えば、塔、吸収、吸着、脱着または上流のためのカラムまたはスクラバーを含む。

接触装置１は、入口３と出口４の間に配置された、少なくとも１つの構造化したパッキング８を含む。ガス流の入口３の上端９は構造化したパッキング８の下限面１０とほぼ同じ高さに開口する。構造化パッキング８は、知られている手法で、２枚の波板または同等品を互いに向かい合わせに配置して形成することが可能であり、それらの間に多数の流路１８が形成される。パッキング８は複数のパッキング層１１〜１７を含むのが適切であり、少なくともその最下部のパッキング層１１は、パッキング層１１を通る流路１８が、流入ガス流の流れ方向１９と実質上直角に構成される面を上方向に延びるように構成される。上部パッキング層１２〜１７における隣接する２つの層のプレートは、ガス流が、流れ方向１９に対してそれぞれ交互に平行および直角となる面を接触装置１を通って上方向に導かれるように、互いに直角に構成するのが適切である。最下部のパッキング層１１は、構造化したパッキング８内に配置された支持格子２０の下に実質上自由な状態で支持される。２つの最下部のパッキング層１１〜１２は同じように、すなわち、それぞれの流路１８が共通の面内にあるように構成される。

最上部のパッキング層１７の上に、少なくとも１つの液体分配器２１が配置され、入口６から液体を供給する。図ではそれぞれ３つの分配チャンネル２２を有する２つの液体分配器２１を示しているが、勿論、液体分配器２１の数とその設計は変更が可能である。

Claims

二枚の波板を互いに向かい合わせに配置することにより形成されそれらの間に多数の流路を形成する異なる方向に配列した複数のパッキング層（１１〜１７）で構造化したパッキング（８）を含む接触装置（１）において、パッキング（８）が、装置の下部（２）に位置して上方向に導かれる流入ガス流の方向付けをする入口（３）と処理されたガス流を排出する装置の上部（５）の出口（４）との間に、同様に、下方向に導かれる液体流のための装置の上部（５）の入口（６）と処理された液体流を排出するための装置の下部（２）の出口（７）との間に配置されている装置であって、パッキング層（１１〜１７）を通るそれぞれの流路（１８）が一定の方向に配向しており、少なくとも最下部のパッキング層（１１）はパッキング層（１１）を通る流路（１８）が流入ガスの流れ方向に直角な面を上方向に延びるよう構成され、上部パッキング層における隣接する二つのパッキング層（１２と１３，１４と１５，１６と１７）の波板は互いに直角に構成されて上方への流入ガス流を流入ガス流の方向に対してそれぞれ交互に平行および直角となる面に導いて前記異なる方向に配列するパッキング層（１１〜１７）がパッキング（８）を通過するガス流の圧力低下をもたらし、前記流入ガス流の入口（３）の上端（９）が構造化したパッキング（８）の下限面（１０）と同じ高さに開口して、前記圧力低下と合わせてパッキング（８）内における均一なガス分配を達成することを特徴とする装置。
少なくとも最下部のパッキング層（１１）が、パッキング層（１１）を通るその流路（１８）が流入するガス流の流れ方向（１９）と実質上直角な面に延びるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
少なくとも最下部のパッキング層（１１）が、構造化したパッキング（８）内に位置する支持格子（２０）の下に実質上自由な状態で支持されることを特徴とする請求項２に記載の装置。
２つの最下部のパッキング層（１１,１２）を、それぞれの流路（１８）が共通の面内で垂直方向上方へ延びるように、同様に構成することを特徴とする請求項３に記載の装置。