JP3107882B2 - Gas-liquid contact device - Google Patents

Gas-liquid contact device

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JP3107882B2
JP3107882B2 JP03322286A JP32228691A JP3107882B2 JP 3107882 B2 JP3107882 B2 JP 3107882B2 JP 03322286 A JP03322286 A JP 03322286A JP 32228691 A JP32228691 A JP 32228691A JP 3107882 B2 JP3107882 B2 JP 3107882B2
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    • B01J2219/00761Details of the reactor
    • B01J2219/00763Baffles
    • B01J2219/00765Baffles attached to the reactor wall
    • B01J2219/00768Baffles attached to the reactor wall vertical

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液体と気体とを接触させ
て液体中の成分を気体中に物質移動させ、又は気体によ
り液体に殺菌等の処理をする気液接触装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas-liquid contacting device for bringing a liquid and a gas into contact with each other to transfer components in the liquid to the gas, or for sterilizing the liquid with the gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】食品工業においては、炭酸水等の清涼飲
料水の製造工程で、水中に炭酸ガスを吸収させている。
石油化学工業においては、酸化反応装置、水素添加反応
装置又はガス希釈水の製造装置で液体と気体とを接触さ
せている。また、紙パルプ工業においては、硫化ガスの
吸収反応を行うために、液体と硫化ガスとを接触させて
いる。深層曝気装置、水の塩素殺菌装置、廃ガス処理装
置及びエアーレーター等の環境装置においても、液体と
気体との接触工程が必要である。更に、漁業において
も、養魚池の酸素補強のために、水に空気を接触させて
水中に空気を混合している。
2. Description of the Related Art In the food industry, carbon dioxide gas is absorbed into water in the process of producing soft drinks such as carbonated water.
In the petrochemical industry, a liquid and a gas are brought into contact with each other by an oxidation reaction device, a hydrogenation reaction device, or a gas dilution water producing device. In the pulp and paper industry, a liquid and a sulfide gas are brought into contact with each other in order to carry out an absorption reaction of the sulfide gas. Environmental devices such as a deep aeration device, a water chlorine disinfection device, a waste gas treatment device, and an aerator also require a contact step between a liquid and a gas. Further, in fisheries, air is brought into contact with water to mix the air with the water in order to reinforce oxygen in the fish pond.

【0003】特に、1.1.1.トリクロロエタン、ト
リクロロエチレン及びテトラクロロエチレン等の有機塩
素系化合物を含む廃液から、これらの化合物を除去して
浄化する浄化装置、水道水又は井戸水等に含まれる塩素
及びトリハロメタン,フミン酸等の物質を除去する有害
物質除去装置、原水中への酸素ガスの溶存富化及びオゾ
ン、二酸化塩素ガス又は塩素ガス等による原水の滅菌又
は殺菌等の殺菌装置、並びに好気性菌を使用したバイオ
リアクタ等に、この気液接触装置が使用されている。
[0003] In particular, 1.1.1. Purification equipment for removing and purifying organic chlorinated compounds such as trichloroethane, trichloroethylene and tetrachlorethylene, and harmful substances for removing chlorine and trihalomethane, humic acid and other substances contained in tap water or well water, etc. This gas-liquid contact is performed with a removal device, a disinfection device for dissolving and enriching oxygen gas in raw water and sterilizing or sterilizing raw water with ozone, chlorine dioxide gas or chlorine gas, and a bioreactor using aerobic bacteria. The device is being used.

【0004】図10は従来のモーションレスミキサーを
使用した気液接触装置を示す模式図である。この図に示
すように、従来の気液接触装置においては、原水を液送
ポンプ(図示せず)を介してモーションレスミキサー1
内に圧送し、圧縮空気と原水とを混合して原水中に含有
する有機溶剤等の有害物質を空気中に物質移動させて除
去している。
FIG. 10 is a schematic view showing a gas-liquid contact device using a conventional motionless mixer. As shown in this figure, in the conventional gas-liquid contact device, the raw water is supplied to a motionless mixer 1 through a liquid feed pump (not shown).
The compressed air is mixed with raw water to remove harmful substances such as organic solvents contained in the raw water by mass transfer to the air.

【0005】図11は、従来の水中曝気装置(スタティ
ックエアーレーター)を示す模式図である。水7が貯留
されたタンク6内にモーションレスミキサー8が浸漬さ
れており、配管9がこのミキサー8の下部に導入されて
いる。そして、この配管9を介してミキサー8内に圧送
空気を供給する。そうすると、水は空気がミキサー8内
を上昇することに伴い、ミキサー8内をその下部から上
方に向けて移動し、水の循環流が生じる。これにより、
ミキサー8内で空気と水とが混合され、水中に酸素が移
動する。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a conventional underwater aeration device (static aerator). A motionless mixer 8 is immersed in a tank 6 in which water 7 is stored, and a pipe 9 is introduced below the mixer 8. Then, compressed air is supplied into the mixer 8 through the pipe 9. Then, as the air rises in the mixer 8, the water moves upward in the mixer 8 from the lower portion thereof, and a circulating flow of water is generated. This allows
Air and water are mixed in the mixer 8, and oxygen moves into the water.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の装置には、以下に示す欠点がある。先ず、図1
0に示す気液接触装置においては、空気と原水との体積
比が3乃至6であり、これ以上の空気の比率を大きくす
ることは困難である。このため、ミキサーを1パスした
だけでは、有害物質の除去効率が30乃至50%と小さ
い。従って、例えば原水中の有害物質を90%以上除去
するためには、ミキサーを4乃至8台使用する必要があ
る。そうすると、原水をミキサー1内に圧送するための
液送ポンプも同数必要になり、装置コストが高くなる。
又、ミキサー1内に圧送される空気の圧力は、液送ポン
プの吐出圧力と同程度の圧力が必要となり、消費電力費
が高くなる。
However, these conventional devices have the following disadvantages. First, FIG.
In the gas-liquid contact device shown in Fig. 0, the volume ratio of air to raw water is 3 to 6, and it is difficult to increase the ratio of air further. For this reason, the harmful substance removal efficiency is as small as 30 to 50% when the mixer is passed only once. Therefore, for example, in order to remove 90% or more of harmful substances in raw water, it is necessary to use 4 to 8 mixers. In this case, the same number of liquid feed pumps for feeding the raw water into the mixer 1 are required, which increases the cost of the apparatus.
Further, the pressure of the air to be pressure-fed into the mixer 1 needs to be substantially the same as the discharge pressure of the liquid-feeding pump, and power consumption is increased.

【0007】一方、図11に示す水中曝気装置において
は、水深を深くするほど、酸素の溶解率が高くなるた
め、水面から3乃至5mの位置にミキサー8を設置して
いる。このため、空気をミキサー8内に送り込む送風機
の吐出圧力を大きくする必要がある。従って、この送風
機は大出力のモータが必要であり、電力の消費が大き
い。
On the other hand, in the underwater aeration apparatus shown in FIG. 11, since the oxygen dissolution rate increases as the water depth increases, the mixer 8 is installed at a position 3 to 5 m from the water surface. For this reason, it is necessary to increase the discharge pressure of the blower that sends air into the mixer 8. Therefore, this blower requires a high-output motor and consumes a large amount of power.

【0008】また、タンク8内の水は空気流によりミキ
サー8内に導入し、強制的にミキサー8内を循環させる
ものではないため、曝気処理に要する時間が長い。
Further, the water in the tank 8 is introduced into the mixer 8 by an air flow and is not forced to circulate in the mixer 8, so that the time required for aeration treatment is long.

【0009】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、運転コスト及び装置コストが低いと共に、
製造コストが安価で、気液接触効率が高い気液接触装置
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and has a low operating cost and a low apparatus cost.
It is an object of the present invention to provide a gas-liquid contact device having a low manufacturing cost and a high gas-liquid contact efficiency.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係る気液接触装
置は、通路管壁部内に螺旋状羽根体が配置されてその管
軸方向に液体及び気体が通流する複数個の流体通路が形
成されその管軸方向を垂直にして配置された静止型流体
混合器と、前記静止型流体混合器の下端に連結する下部
ケースと、前記静止型流体混合器の上端に連結する上部
ケースと、液体を前記上部ケース内の液体面より高い位
置からその静水圧差により前記上部ケース内に供給し前
記液体を前記静止型流体混合器内で下方に通流させる
体供給手段と、前記下部ケース内に気体を供給して前記
流体混合器内気体を上方に通流させる気体供給手段と
を有することを特徴とする。
Gas-liquid contact apparatus according to the present invention SUMMARY OF THE INVENTION may, liquid and gas in the tube axis direction a plurality of fluid passages flowing in spiral blade body in the passage pipe wall portion is arranged made form <br/> and arranged static fluid mixer the tube axis in the vertical, the lower connecting the lower end of the static fluid mixer
A case and an upper part connected to an upper end of the static fluid mixer
A case and a liquid higher than the liquid level in the upper case.
Before being supplied into the upper case by the hydrostatic pressure difference
A liquid <br/>-supplying means for flow through downwardly serial liquid in the static fluid mixer, the gas to flow through the gas upwards by supplying a gas into the lower case in the fluid mixer Supply means.

【0011】[0011]

【作用】本発明においては、液体供給手段がその静水圧
差により液体を静止型混合器内に強制的に導入するか
ら、モータ等の駆動装置が不要で運転コスト及び装置コ
ストが低いと共に、混合器内に流体を強制的に通流させ
るからその接触効率が高い。
In the present invention, since the liquid supply means forcibly introduces the liquid into the static mixer by the difference in hydrostatic pressure, a driving device such as a motor is not required, so that the operation cost and apparatus cost are low, and Since the fluid is forced to flow through the vessel, the contact efficiency is high.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して具体的に説明する。図1は本発明の第1の実
施例に係る気液接触装置を示す模式図である。最下部の
気体供給部には円筒状のケース10が設けられている。
このケース10には処理水の排水口12が設けられてい
る。そして、ケース10内には、空気の供給源に接続さ
れたパイプ11の先端部が挿入されており、このパイプ
11の先端部は複数個の空気供給口(図示せず)がミキ
サー13に向けて設けられている。空気はポンプ又はコ
ンプレッサ等によりパイプ11を介してミキサー13内
に圧送される。ケース10の上部には、気液混合部のモ
ーションレスミキサー(静止型流体混合器)13がその
流体通流方向を垂直にして配置されている。このミキサ
ー13とケース10とは連通している。図2は、本発明
の気液接触装置の気液混合部を構成するミキサー13の
一実施例を示す縦断面図である。図3及び図4はこのミ
キサー13のA−A線及びB−B線の断面図である。図
2に示すように、ミキサー13は、通路管18の内壁面
に、複数個の螺旋状の羽根体19及び20が接合されて
いる。羽根体19は右捻り(時計方向)に90°捻じら
れている。羽根体20は左捻り(反時計方向)に90゜
捻じられている。また、図3及び図4に示すように、複
数個の流体通路25、26とを有し、ミキサー13内の
中心部は一定の幅で長手方向に開口部22、23を有
し、流体通路25、26は各々連通している。更に、羽
根体19及び羽根体20との間に一定の間隔でスペース
部21を有している。更にまた、羽根体19と羽根体2
0の端縁とはスペース部21を介して直交して交互に配
置されている。なお、開口部22、23は長手方向に於
いて、直線でも、曲線でもよい。又、開口断面積が異な
るテーパー状でもよい。同一捻り方向の羽根体19及び
20の個数は2枚のみでなく、1枚又は2枚以上でもよ
い。更に、羽根体19と羽根体20との間にスペース部
21を設けずに、羽根体19と羽根体20とを連続的に
隣接して交互に配置してミキサー13を構成してもよ
い。なお、羽根体19、20の捻り角度90°のみでな
くて任意に設定できる。又、流体通路25、26の個数
も任意に設定できる。本発明は、ミキサー13内に2種
以上の流体FAとFBを並流で流入すると、一部の流体
は通路管18内に接合されている羽根体19に沿って時
計方向に回転しながら流体通路25を通流し、スペース
部21で合流し、また、他の一部の流体は羽根体19の
開口部22の長手方向において、せん断作用を受ける。
更に、合流した流体FAとFBは羽根体20の上流側の
端縁で分離されて一部の流体は羽根体20に沿って反時
計方向に回転しながら流体通路26を通流し、且つ同様
に羽根体20の開口部23でせん断作用を受ける。この
ように、2種以上の流体FAとFBはミキサー13内
で、分割、合流、転位、せん断作用を繰返しながら高効
率で攪拌混合される。なお、流体FAとFBとを向流で
ミキサー13内で混合しても同様の効果が得られる。更
に、本発明の製造方法においては、先ず、分割された半
円筒状の通路管18a、18bの内壁面の所定の位置
に、螺旋状の羽根体19、20を接着、溶接等の手段に
より接合し、次に、半円筒状の通路管18a、18b同
士を分割面24で溶接等の手段により接合する。この場
合、分割面24同士を溶接せずに、開閉自在になるよう
に締め付け具等の手段を用いて接合、固定してもよい。
なお、羽根体19、20は鍛造、鋳造、射出成型などの
手段により容易に製造される。このようにして、極めて
容易に高性能の静止型流体混合器13を製造することが
できる。更に、羽根体を多孔体あるいは多孔質体で形成
することにより、気液接触効率が向上する。又、通路管
18内壁部及び羽根体19、20の表面にメッシュ状の
多孔質の補助体を設けても、同様の効果が得られる。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a gas-liquid contact device according to a first embodiment of the present invention. A cylindrical case 10 is provided in the lowermost gas supply unit.
The case 10 is provided with an outlet 12 for treated water. The end of a pipe 11 connected to an air supply source is inserted into the case 10, and the end of the pipe 11 has a plurality of air supply ports (not shown) directed toward the mixer 13. It is provided. The air is pumped into the mixer 13 via the pipe 11 by a pump or a compressor. At the upper part of the case 10, a motionless mixer (stationary fluid mixer) 13 of a gas-liquid mixing section is arranged with its fluid flowing direction vertical. The mixer 13 and the case 10 are in communication. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of the mixer 13 constituting the gas-liquid mixing section of the gas-liquid contact device of the present invention. 3 and 4 are cross-sectional views of the mixer 13 taken along lines AA and BB. As shown in FIG. 2, the mixer 13 has a plurality of spiral blades 19 and 20 joined to the inner wall surface of the passage tube 18. The blade body 19 is twisted 90 ° clockwise (clockwise). The wing body 20 is twisted 90 ° in a left-handed (counterclockwise) direction. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the mixer 13 has a plurality of fluid passages 25, 26, and a central portion in the mixer 13 has openings 22, 23 in a longitudinal direction with a fixed width, and Reference numerals 25 and 26 communicate with each other. Further, a space portion 21 is provided between the blade body 19 and the blade body 20 at a constant interval. Furthermore, the wing body 19 and the wing body 2
The 0 edge is arranged alternately at right angles with the space portion 21 interposed therebetween. The openings 22 and 23 may be straight or curved in the longitudinal direction. Further, the opening may have a tapered shape with a different cross-sectional area. The number of the blade bodies 19 and 20 in the same torsion direction is not limited to two, but may be one or two or more. Further, the mixer 13 may be configured such that the blades 19 and the blades 20 are continuously and alternately arranged adjacent to each other without providing the space portion 21 between the blades 19 and the blades 20. The twist angle of the blade bodies 19 and 20 can be set arbitrarily in addition to 90 °. Further, the number of the fluid passages 25 and 26 can be arbitrarily set. According to the present invention, when two or more types of fluids FA and FB flow into the mixer 13 in parallel, a part of the fluid rotates while rotating clockwise along the blade body 19 joined in the passage pipe 18. The fluid flows through the passage 25, merges at the space portion 21, and another part of the fluid undergoes a shearing action in the longitudinal direction of the opening 22 of the blade body 19.
Further, the merged fluids FA and FB are separated at the upstream edge of the blade body 20, and a part of the fluid flows through the fluid passage 26 while rotating counterclockwise along the blade body 20, and similarly. The opening 23 of the blade body 20 is subjected to a shearing action. As described above, the two or more kinds of fluids FA and FB are stirred and mixed with high efficiency in the mixer 13 while repeating division, confluence, rearrangement, and shearing action. The same effect can be obtained by mixing the fluids FA and FB in the mixer 13 in countercurrent. Further, in the manufacturing method of the present invention, first, the spiral blades 19 and 20 are joined to predetermined positions on the inner wall surfaces of the divided semi-cylindrical passage tubes 18a and 18b by means such as bonding and welding. Then, the semi-cylindrical passage pipes 18a and 18b are joined to each other at the dividing surface 24 by welding or the like. In this case, the divided surfaces 24 may be joined and fixed using means such as a fastener so as to be freely opened and closed without welding.
The blades 19 and 20 are easily manufactured by means such as forging, casting, and injection molding. In this way, a high-performance static fluid mixer 13 can be manufactured very easily. Further, the gas-liquid contact efficiency is improved by forming the blade body from a porous body or a porous body. The same effect can be obtained by providing a mesh-shaped porous auxiliary body on the inner wall portion of the passage tube 18 and the surfaces of the blade bodies 19 and 20.

【0013】このモーションレスミキサーは、流体通路
の構成によって、レイノルズ数の広範囲にわたって流体
の混合ができると共に、機械的可動部を有しない流体通
路構造体であると定義できる。従って、本発明にて使用
する静止型流体混合器(モーションレスミキサー)は、
上記実施例のように、90°右回転型羽根体又は90°
左回転型羽根体を種々の態様で配置したものに限らな
い。例えば、180゜回転する羽根体を配置したものと
か、金属製の板材を右及び左に交互に90°又は180
°捻り、羽根が連続する構造のもの等、種々の静止型流
体混合器を使用することができる。
The motionless mixer can be defined as a fluid passage structure that can mix fluids over a wide range of Reynolds numbers and has no mechanically movable parts, depending on the configuration of the fluid passage. Therefore, the static fluid mixer (motionless mixer) used in the present invention is:
As in the above embodiment, 90 ° right-rotating blade or 90 °
The left-rotating blade is not limited to those arranged in various modes. For example, a wing body rotating by 180 ° is arranged, or a metal plate is alternately rotated 90 ° or 180 ° to the right and left.
Various types of static fluid mixers, such as those having a structure in which twists and blades are continuous, can be used.

【0014】ミキサー13の上端部には、気液分離部の
タンク14が配置されている。ミキサー13を通流して
きた空気はタンク14の上方に抜け、気液接触処理後の
処理水はケース10に設けられた排水口12から排出さ
れる。
At the upper end of the mixer 13, a tank 14 of a gas-liquid separation section is arranged. The air flowing through the mixer 13 escapes above the tank 14, and the treated water after the gas-liquid contact treatment is discharged from the drain port 12 provided in the case 10.

【0015】原水槽15がこのタンク14の供給口(図
示せず)よりも上方の位置に配置されており、この原水
槽15内には処理すべき原水が貯留されている。そし
て、この原水槽15とタンク14とが配管16により連
結されており、原水槽15内の原水が自然落下してタン
ク14内に供給される。この原水槽15はタンク14の
供給口よりも上方に位置しているから、その静水圧差に
より水はミキサー13内を下方に通流する。
A raw water tank 15 is disposed above a supply port (not shown) of the tank 14, and raw water to be treated is stored in the raw water tank 15. The raw water tank 15 and the tank 14 are connected by a pipe 16, and the raw water in the raw water tank 15 falls naturally and is supplied into the tank 14. Since the raw water tank 15 is located above the supply port of the tank 14, the water flows downward in the mixer 13 due to the hydrostatic pressure difference.

【0016】このように構成された気液混合装置におい
ては、原水槽15内の原水がタンク14内に自然落下
し、ミキサー13内に導入される。空気はその配管11
の先端部の空気供給口が上方に向いているのでミキサー
13内を上方に通流する。また、原水はその静水圧の差
によりミキサー13内を下方に向けて通流する。そし
て、水及び空気はこのミキサー13内の下方及び上方に
向流で通流する間に螺旋状に回転し、分割及び合流、せ
ん断を繰り返し、高効率で接触する。このため、原水が
揮発性物質を含むものである場合には、この原水と空気
とが激しく接触しあうことにより、原水中の揮発性物質
が空気中に移動し、原水が浄化される。
In the gas-liquid mixing apparatus thus configured, the raw water in the raw water tank 15 falls naturally into the tank 14 and is introduced into the mixer 13. Air is in the piping 11
Since the air supply port at the tip of the container faces upward, the air flows through the mixer 13 upward. Also, the raw water flows downward in the mixer 13 due to the difference in hydrostatic pressure. Then, the water and the air spirally rotate while flowing countercurrently downward and upward in the mixer 13 to repeatedly divide, merge and shear, and come into contact with high efficiency. Therefore, when the raw water contains a volatile substance, the raw water and the air come into intense contact with each other, so that the volatile substance in the raw water moves into the air and the raw water is purified.

【0017】本実施例においては、原水は静水圧差によ
りミキサー13内を通流するので、ポンプ等の駆動源は
不要である。このため、装置コストが極めて低い。従っ
て、必要ならば、このようなミキサー13を直列に多数
設けてその処理時間を長くすることも容易である。ま
た、原水はこのミキサー13内に静水圧差により強制的
に通流させられるので、空気により確実に浄化作用を受
け、その処理効率が高い。
In this embodiment, since the raw water flows through the mixer 13 due to the hydrostatic pressure difference, a driving source such as a pump is unnecessary. Therefore, the equipment cost is extremely low. Therefore, if necessary, it is easy to provide a large number of such mixers 13 in series to extend the processing time. Also, since the raw water is forced to flow through the mixer 13 due to the hydrostatic pressure difference, the raw water is reliably subjected to the purifying action by the air, and the processing efficiency is high.

【0018】次に、本発明の第2の実施例について図5
を参照して説明する。図5において、図1と同一物には
同一符号を付してその詳細な説明は省略する。実施例
は、ケース10とタンク14との間に2個のミキサー1
3を並列に配置したものであり、空気源に連結された配
管17の先端部の空気供給口は各ミキサー13の下端部
に整合するように配置されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. 5, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted. In the embodiment, two mixers 1 are provided between the case 10 and the tank 14.
3 are arranged in parallel, and the air supply port at the tip of the pipe 17 connected to the air source is arranged so as to match the lower end of each mixer 13.

【0019】このように構成された気液接触装置におい
ては、原水が通流する断面積が図1の場合の2倍に増加
するので、処理時間が短縮される。
In the gas-liquid contacting device configured as described above, the cross-sectional area through which the raw water flows increases twice as large as in FIG. 1, so that the processing time is shortened.

【0020】図6は本発明の第参考例を示す図であ
る。この参考例においては、原水及び空気をミキサー1
3の下端部からミキサー13内に導入している。このよ
うに、ミキサー13内を原水と空気とが下端部から上方
に並流で通流するようにしても同様の効果を奏する。
FIG. 6 is a diagram showing a first reference example of the present invention. In this reference example, raw water and air were mixed in a mixer 1
3 is introduced into the mixer 13 from the lower end. As described above, the same effect can be obtained even when the raw water and the air flow in the mixer 13 in parallel from the lower end part upward.

【0021】図7は本発明の第参考例を示す図であ
る。この図に示すように、ミキサー13を覆うようにし
て加熱装置27が設けられている。これにより、ミキサ
ー13にて液体と気体とが加熱され、物質移動の反応が
吸熱反応の場合にこの反応のが促進される。一方、物質
移動反応が発熱反応の場合は、加熱装置27の替わりに
冷却装置を設置すれば良い。なお、外部で加熱あるいは
冷却した原水及び空気をミキサー13内に供給してもよ
い。
FIG. 7 is a diagram showing a second reference example of the present invention. As shown in this figure, a heating device 27 is provided so as to cover the mixer 13. As a result, the liquid and the gas are heated by the mixer 13, and when the mass transfer reaction is an endothermic reaction, this reaction is promoted. On the other hand, when the mass transfer reaction is an exothermic reaction, a cooling device may be provided instead of the heating device 27. Raw water and air heated or cooled outside may be supplied into the mixer 13.

【0022】なお、この加熱装置の替わりに、ミキサー
13の外部又は内部に、遠赤外線放射装置を設けること
により、水を活性化することができる。また、磁力線放
射装置を設けることにより、好気性菌による水処理の効
率化を図ることができる。更に、紫外線放射装置を設け
ることにより、殺菌及び滅菌作用を得ることができる。
又、水中の遊離塩素は紫外線により分解除去される。
By providing a far-infrared radiation device outside or inside the mixer 13 instead of the heating device, water can be activated. Further, by providing the magnetic field radiating device, the efficiency of water treatment by aerobic bacteria can be improved. Furthermore, by providing an ultraviolet radiation device, a sterilizing and sterilizing action can be obtained.
Free chlorine in water is decomposed and removed by ultraviolet rays.

【0023】図8はミキサー13を垂直方向に3段連結
した場合の実施例を示す。各ミキサー13間には、気液
分離装置28が設けられており、第1段の最上部のミキ
サー13にて原水と水とが混合接触して原水中の物質
(例えば、揮発性物質)が空気中に移動され、汚染され
た空気が気液分離装置28aで処理水から分離除去され
る。処理水はその下段の第2段のミキサー13に導入さ
れ、同時に新鮮な空気がこの第2段のミキサー13の下
端からミキサー13内に導入される。同様に気液分離装
置28bで汚染された空気は分離除去される。更に、第
3段の最下段のミキサー13にも、処理水と新鮮な空気
とが供給され、処理水が空気により清浄化処理される。
FIG. 8 shows an embodiment in which three mixers 13 are vertically connected. A gas-liquid separator 28 is provided between the mixers 13. Raw water and water are mixed and contacted by the uppermost mixer 13 in the first stage, and substances (for example, volatile substances) in the raw water are mixed. The contaminated air moved into the air is separated and removed from the treated water by the gas-liquid separator 28a. The treated water is introduced into the lower second stage mixer 13, and at the same time, fresh air is introduced into the mixer 13 from the lower end of the second stage mixer 13. Similarly, the air contaminated by the gas-liquid separation device 28b is separated and removed. Further, the treated water and the fresh air are also supplied to the third lowermost mixer 13 of the third stage, and the treated water is purified by the air.

【0024】本実施例においては、常に新鮮な空気が供
給されつつ原水が浄化作用を受けるので、その処理効率
が高い。又、コンプレッサ等の吐出圧力を低くできるの
で、運転コストが安価になる。
In this embodiment, the raw water undergoes the purifying action while fresh air is always supplied, so that the processing efficiency is high. Further, since the discharge pressure of the compressor or the like can be reduced, the operation cost is reduced.

【0025】図9は3個のミキサー13をその下端部か
ら気体及び上端部から液体を導入するように構成し、隣
接するミキサー13の下端部の液体排出口を静水圧差が
生じるように上下にずらせて配置した実施例である。こ
の実施例においても、各段のミキサー13においては、
常に新鮮な空気が供給され、その浄化効率が高い。
FIG. 9 shows a configuration in which three mixers 13 are configured to introduce gas from the lower end and liquid from the upper end, and the liquid outlets at the lower end of the adjacent mixer 13 are moved up and down so that a hydrostatic pressure difference is generated. This is an embodiment in which the components are shifted. Also in this embodiment, in the mixer 13 of each stage,
Fresh air is always supplied and its purification efficiency is high.

【0026】次に、図1に示す実施例装置を使用して実
際に気液接触処理を行い、その効果を試験した結果につ
いて説明する。
Next, the results of actual gas-liquid contact treatment using the apparatus shown in FIG. 1 and the effect thereof will be described.

【0027】ミキサー13は内径が100mmの複数個
の羽根体を配置して長さを500mmとしたものであ
る。また、このミキサー13を5段直列に配置した。そ
して、1.1.1トリクロロエタンを1000ppm含
有する原水を毎分5lの供給量でミキサー13内に供給
し、圧縮空気を100リットル/分でミキサー13内に
導入した。この原水と空気との比は、原水1に対して、
空気が10乃至30である。その結果、1段のミキサー
13で原水中のトリクロロエタンが約40乃至60%空
気中に移動した。そして、5段のミキサー13を経て原
水中のトリクロロエタンが90%以上除去された。
The mixer 13 has a plurality of blades each having an inner diameter of 100 mm and a length of 500 mm. The mixers 13 were arranged in five stages in series. Raw water containing 1000 ppm of 1.1.1 trichloroethane was supplied into the mixer 13 at a supply rate of 5 l / min, and compressed air was introduced into the mixer 13 at 100 liter / min. The ratio of raw water to air is 1 for raw water,
The air is between 10 and 30. As a result, about 40 to 60% of the trichloroethane in the raw water was transferred to the air in the single-stage mixer 13. Then, 90% or more of trichloroethane in the raw water was removed through the five-stage mixer 13.

【0028】なお、空気又は原水中にオゾンを混入添加
することにより、5乃至20%有機塩素化合物の除去効
率を高めることができる。また、水道水中の揮発性物質
除去装置に、オゾンを注入添加した場合には、装置内の
殺菌及び滅菌手段として有効である。
The efficiency of removing organic chlorine compounds by 5 to 20% can be increased by adding ozone to air or raw water. Further, when ozone is injected and added to the volatile matter removing device in tap water, it is effective as a means for sterilizing and sterilizing the device.

【0029】次に、図9に示す実施例装置を、水道水中
のトリハロメタン等の揮発性物質の除去に応用した結果
について、説明する。内径100mm、長さが600m
mのモーションレスミキサーを備えた本装置に0.05
ppmのトリハロメタンを含む水道水を毎分4lの供給
量で供給し、圧縮空気を80リットル/分の流量でミキ
サー内に導入した。この水道水と空気との比は水道水1
に対して空気が15乃至25である。その結果、1段の
除去ミキサーで水道水中のトリハロメタンが約50乃至
80%空気中に移動して除去された。そして、3段のミ
キサーを経て水道水中のトリハロメタンが90%以上除
去された。
Next, the result of applying the apparatus of the embodiment shown in FIG. 9 to the removal of volatile substances such as trihalomethane from tap water will be described. Inner diameter 100mm, length 600m
m with a motionless mixer of
Tap water containing ppm trihalomethane was supplied at a feed rate of 4 l / min, and compressed air was introduced into the mixer at a flow rate of 80 l / min. The ratio of this tap water to air is tap water 1
Air is 15 to 25. As a result, the trihalomethane in the tap water was removed by moving to about 50 to 80% air in the single-stage removal mixer. Then, 90% or more of the trihalomethane in the tap water was removed through the three-stage mixer.

【0030】また、原水と混合される空気中にオゾンを
注入添加することは、本装置内の殺菌及び滅菌手段とし
て有効である。
Injecting and adding ozone into air mixed with raw water is effective as a means for sterilization and sterilization in the present apparatus.

【0031】本実施例装置によるトリハロメタン除去効
果は、水道原水中の含有トリハロメタン濃度及び要求除
去率(処理後の残存トリハロメタン濃度)に合わせて、
ミキサーの段数を増減することにより所望のものが得ら
れる。また、装置全体を小型化することができる。更
に、各ミキサーをユニット化することにより、分解、組
立、接続を容易にでき、そのメインテナンス上好まし
い。なお、処理量を増加させることは、ミキサーの口径
を大きくするか、又は並列に複数個のミキサーを配置す
ることにより容易に可能である。なお、本発明の気液接
触装置をバイオリアクターとして使用する場合は、微生
物または固定化酵素を担持するミキサー13内に原液を
通流させればよい。好気性菌体を固定化して使用する場
合は、空気または酸素を原液とともにミキサー13内に
通流させればよい。このバイオリアクターを利用して、
アンモニア等を含む有機排水を処理する場合は、羽根体
19、20などに硝化菌などの微生物を担持させたミキ
サー13内に原液を通流させれば、効率よくアンモニア
等が分解処理される。この場合、微生物を活性化させる
ために、空気または酸素等のガスをミキサー13内に通
流させる。ミキサー13内では、微生物と原液および空
気または、酸素が十分に混合接触されて、安価な動力費
で効率よく有機排水が清浄に処理される。なお、生物化
学的触媒作用を有する酵素、微生物、動植物細胞等を羽
根体19、20などに担持または固定する場合は、多孔
質材料等で形成された羽根体19、20を、あらかじめ
製造されている微生物中に浸しつつ微生物を吸着させた
り、反応のスタートする植菌段階から微生物と補助体と
を接触させ、培養の進行とともに吸着させることも可能
である。なお、通路管18および羽根体19、20を多
孔質材料等で形成して、通路管18および羽根体19、
20に酵素、微生物等を担持または固定化してもよい。
この場合、通路管はパイプ内に配置されている。
The effect of removing the trihalomethane by the apparatus of this embodiment depends on the concentration of the trihalomethane contained in the raw tap water and the required removal rate (the concentration of the remaining trihalomethane after the treatment).
By increasing or decreasing the number of mixer stages, a desired one can be obtained. Further, the entire device can be downsized. Further, by disassembling, assembling, and connecting the mixers as a unit, it is preferable in terms of maintenance. It is to be noted that the throughput can be easily increased by increasing the diameter of the mixer or by disposing a plurality of mixers in parallel. When the gas-liquid contact device of the present invention is used as a bioreactor, the undiluted solution may be passed through a mixer 13 supporting microorganisms or immobilized enzymes. When aerobic cells are immobilized and used, air or oxygen may be passed through the mixer 13 together with the stock solution. Using this bioreactor,
When treating organic wastewater containing ammonia or the like, the ammonia or the like is efficiently decomposed by flowing the undiluted solution into a mixer 13 in which microorganisms such as nitrifying bacteria are carried on the wings 19 and 20. In this case, a gas such as air or oxygen is passed through the mixer 13 to activate the microorganisms. In the mixer 13, the microorganism and the stock solution and air or oxygen are sufficiently mixed and contacted, and the organic wastewater is efficiently and cleanly treated at low power cost. In the case where enzymes, microorganisms, animal and plant cells having biochemical catalysis are supported or fixed on the wings 19, 20, etc., the wings 19, 20 formed of a porous material or the like are manufactured in advance. It is also possible to adsorb the microorganism while immersing it in the existing microorganism, or to contact the microorganism with an auxiliary from the inoculation stage where the reaction starts, and to adsorb the microorganism as the culture proceeds. The passage tube 18 and the blades 19 and 20 are formed of a porous material or the like, and the passage tube 18 and the blades 19 and 20 are formed.
An enzyme, a microorganism, or the like may be supported or immobilized on 20.
In this case, the passage pipe is arranged in the pipe.

【発明の効果】本発明によれば、液体を静止型混合器内
に供給し、通流させるための動力駆動手段が不要である
ため、その運転コストが低い。及びミキサーの製造が容
易であるので装置コストが低い。また、駆動源が不要で
あるため大がかりな装置が不要であり、設置スペースが
狭くても良い。更に、気液接触効率が高いので、処理時
間を短縮できる。
According to the present invention, there is no need for a power drive means for supplying and flowing the liquid into the static mixer, so that the operation cost is low. Further, since the mixer is easy to manufacture, the equipment cost is low. Further, since a driving source is not required, a large-scale device is not required, and the installation space may be narrow. Further, since the gas-liquid contact efficiency is high, the processing time can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 同じくそのミキサーの一実施例を示す縦断面
図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of the mixer.

【図3】 同じくそのミキサーのA−A線を示す断面図
である。
FIG. 3 is a sectional view of the mixer, taken along the line AA.

【図4】 同じくそのミキサーのB−B線を示す断面図
である。
FIG. 4 is a sectional view of the mixer, taken along line BB.

【図5】 本発明の第2の実施例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の第参考例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a first reference example of the present invention.

【図7】 本発明の第参考例を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic view showing a second reference example of the present invention.

【図8】 本発明の第の実施例を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の第の実施例を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図10】 従来の気液接触装置を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a conventional gas-liquid contact device.

【図11】 従来の他の気液接触装置を示す模式図であ
る。
FIG. 11 is a schematic view showing another conventional gas-liquid contact device.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 通路管壁部内に螺旋状羽根体が配置され
てその管軸方向に液体及び気体が通流する複数個の流体
通路が形成されその管軸方向を垂直にして配置された静
止型流体混合器と、前記静止型流体混合器の下端に連結
する下部ケースと、前記静止型流体混合器の上端に連結
する上部ケースと、液体を前記上部ケース内の液体面よ
り高い位置からその静水圧差により前記上部ケース内に
供給し前記液体を前記静止型流体混合器内で下方に通流
させる液体供給手段と、前記下部ケース内に気体を供給
して前記流体混合器内気体を上方に通流させる気体供
給手段とを有することを特徴とする気液接触装置。
1. A plurality of fluid passages liquids and gases in the tube axis direction spiral blade body in the passage pipe wall portion is disposed flowing is disposed vertically the tube axis direction is made form A static fluid mixer , coupled to a lower end of the static fluid mixer
Connected to the lower case and the upper end of the static fluid mixer
The upper case and the liquid level in the upper case.
From the higher position to the upper case due to the hydrostatic pressure difference.
Supply and flow the liquid downward in the static fluid mixer
A liquid supply means for causing a gas in the lower case supplied
Gas-liquid contact apparatus characterized by having a gas supply means for flow through the gas upwardly to within the fluid mixer.
【請求項2】 前記羽根体は、多孔体又は多孔質体であ
ることを特徴とする請求項1に記載の気液接触装置。
2. The gas-liquid contact device according to claim 1, wherein the blade body is a porous body or a porous body.
【請求項3】 前記静止型流体混合器は、生物化学的触
媒作用を有する酵素若しくは微生物若しくは動植物細胞
を、担持又は固定化していることを特徴とする請求項1
に記載の気液接触装置。
Wherein the static fluid mixer according to claim 1, characterized in that the enzyme or microorganism or animal cells, plant cells with a biochemical catalysis, and carries or immobilized
2. The gas-liquid contact device according to claim 1.
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JP3108025B2 (en) * 1996-09-06 2000-11-13 久夫 小嶋 Gas-liquid processing equipment
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JP4194522B2 (en) * 2004-04-19 2008-12-10 協和工業株式会社 Gas-liquid mixed bubble generator
AU2005327089B2 (en) * 2004-11-30 2011-06-16 Phyre Technologies, Inc. Contacting systems and methods and uses thereof
JP4749961B2 (en) * 2006-07-12 2011-08-17 株式会社アイエンス Bubble generator
CN105645553B (en) * 2014-11-12 2018-12-25 中国石油天然气股份有限公司 Sewage aeration treating column
WO2022107392A1 (en) * 2020-11-17 2022-05-27 株式会社アネモス Air diffuser and water treatment apparatus

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