JP4925276B2 - ミキサセトラ型ブンゼン反応器 - Google Patents
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Description
中島隼人ら、外3名、熱化学法ISプロセスの閉サイクル連続水素製造試験、化学工学論文集、化学工学会、1998年、第24巻、第2号、p352−355
本ミキサセトラ型ブンゼン反応器は、原料を混合するための下部ミキサ1及び上部ミキサ2からなるミキサ部と、反応液を液比重により分離する相分離部(セトラ部)11とで構成された矩形容器である。
本ブンゼン反応器で反応させる場合は、まず、入口3より二酸化硫黄をガスで取り入れ、多孔板4にて細かいバブルにして下部ミキサ1に放出させ、これと直交する方向に水を噴射ノズル5より噴射させて混合させる。混合され、化学反応によって生成した亜硫酸及び水は短管6によって、上部ミキサ2における液面より上の位置から取り入れられる。この時、図3に示すように、下部ミキサ1内に仕切り板19を設けて水の噴流による攪拌を効果的に調整してもよい。
本実施形態のミキサセトラ型ブンゼン反応器によれば、以下の効果を奏する。
(1)原料を混合するための下部ミキサ1及び上部ミキサ2からなるミキサ部と、反応液を液比重により分離する相分離部(セトラ部)11とでブンゼン反応器を構成しているので、原料(二酸化硫黄、ヨウ素、水)の混合と反応生成物(硫酸、ヨウ化水素)の分離を一つの容器内で独立、並行して効率的に行うことができると共に、未反応溶液及び不完全分離溶液の流出を極力防止することができる。
(2)相分離した反応生成物をヨウ化水素と硫酸として連続して払い出せるため、後工程である精製工程の負担軽減、分離工程の削減が図れる。
(3)下部ミキサ1内にバブリング用多孔板4及び噴射ノズル5を設けたので、多孔板4により二酸化硫黄が細かいバブルとなって、噴射ノズル5より噴射された水との反応を効果的に促進することができる。
(4)上部ミキサ2において、短管6の開口部を液面よりも上にしたので、未反応ヨウ素が短管6より逆流して下部ミキサ1に流れ込むことがない。
(5)相分離部11の上部ミキサ2の出口側に、堰板を配置したので、出口9からの反応済み溶液の流路を拡大し、流速を落してセトラ内の相分離部11に流入させ、比重分離を促進することができる。
(6)反応器外側に、反応熱除熱用の冷却ジャケット16を設けたので、ブンゼン反応によって生じる熱により反応容器温度が上昇するのを防止することができる。
2 上部ミキサ
3,7,15 入口
4 多孔板
5 噴射ノズル
6 短管
8 攪拌機
9,12,13,18 出口
10 堰板(流路拡大・流速低減手段)
11 相分離部
14 反応器外面
16 冷却ジャケット
17 連通管
19,20 仕切り板
Claims (5)
- ブンゼン反応の原料である二酸化硫黄と水とを反応させるための下部ミキサ部及び、下部ミキサ部で反応生成した亜硫酸とヨウ素とを反応させるための上部ミキサ部からなるミキサ部と、該ミキサ部で得られた反応液を液比重により分離するセトラ部とを、備え、該セトラ部内にて該ミキサ部の出口に対向する位置に、反応液の流路拡大及び流速低減手段を設けたことを特徴とするミキサセトラ型ブンゼン反応器。
- 前記流路拡大及び流速低減手段は、堰板であることを特徴とする請求項1記載のミキサセトラ型ブンゼン反応器。
- 前記下部ミキサ内に、多孔板及び噴流ノズルを設けたことを特徴とする請求項1又は2記載のミキサセトラ型ブンゼン反応器。
- 前記上部ミキサにおいて、反応液の液面よりも上に、ヨウ素の入口管の開口部を設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のミキサセトラ型ブンゼン反応器。
- さらに、反応器外側に冷却ジャケット又は冷却フィンを設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のミキサセトラ型ブンゼン反応器。
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