JP5669022B2 - 気液接触用充填物とその充填物を充填したガス洗浄塔 - Google Patents

Description

本発明は、気体と液体との接触を促進するために使用される気液接触用充填物とその充填物を充填したガス洗浄塔に関する。

気液接触用充填物には、気体と液体との接触を促進する作用が要求され、場合によっては、その気液接触促進作用に加えて、気体の整流作用も要求される。
このような要求を満たすものとして、従来、木製ハードルと称される格子状の充填物が知られている（適切な特許文献等が見当たらないため、特許文献等を挙げることはできない）。しかし、従来の木製ハードルは、部品の種類と点数が多く、製作のために多くの加工を必要とするため、加工や組み立てに多くの時間を要し、費用が高くなるという欠点がある。
その他、木製ハードルに比べて費用的に安いものとして、図２３に示すような円筒形の充填物、つまり、ラシヒリング２Ａが知られている（適切な特許文献等が見当たらないため、図示する）。

しかし、従来のラシヒリング２Ａは、単一の円筒体で構成されているため、気体を整流しようとすると、図２４に示すように、多数のラシヒリング２Ａを同じ方向に向けて整然と規則正しく並べて敷設する必要があり、その作業に多くの時間を要するという問題がある。

本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、従来のラシヒリングを規則正しく並べて敷設した場合と同じような作用を期待でき、しかも、その敷設作業を短時間のうちに確実に行うことのできる気液接触用充填物とその充填物を充填したガス洗浄塔を提供することにある。

本発明による気液接触用充填物の特徴構成は、気体と液体との接触を促進するために使用される気液接触用充填物であって、複数の円筒形の筒状部が、その軸心に直交する方向に並べられ、かつ、その軸心に沿って延びる平板部を介して一体化された可撓性と弾力性を備えた充填物ユニットからなり、その充填物ユニットが、前記軸心に直交する方向に並べた隣接する充填物ユニットに対して連結可能なユニット用連結部を備え、そのユニット用連結部を介して同形状の充填物ユニットの複数を連結して複合ユニットを形成可能に構成され、さらに、前記充填物ユニットが、前記軸心に直交する方向に並べた隣接する前記複合ユニットどうしを連結可能な複合用連結部を備え、前記ユニット用連結部と前記複合用連結部とが、互いに異なる構成の連結部で、前記ユニット用連結部が、前記充填物ユニットどうしを互いに捩じりながら連結して弾力性による復元力で嵌合する捩じり連結部からなり、前記複合用連結部が、互いに押し付けあうことによって位置決めされる位置決め連結部からなるところにある。

上記特徴構成によれば、複数の円筒形の筒状部が、その軸心に直交する方向に並べられ、かつ、その軸心に沿って延びる平板部を介して一体化された可撓性と弾力性を備えた充填物ユニットからなるため、複数の円筒形の筒状部を備えた充填物ユニットを敷設することにより、複数の円筒形の筒状部を短時間のうちに整然と規則正しく並べることができ、場合によっては、充填物ユニットを複数並べて敷設したり、上下多段に積み重ねて敷設するだけで済み、気液接触用充填物の敷設作業を短時間のうちに確実に行うことができ、費用の低廉化を図ることができる。
また、複数の円筒形の筒状部が、その軸心に沿って延びる平板部を介して一体化されているので、隣接する筒状部の間には、平板部の介在により比較的大きな空間を確保することができ、そのため、たとえ処理液中に固形物が含まれている場合でも、その固形物が筒状部間に詰まるおそれが少なく、固形物による気液接触用充填物の閉塞を抑制して、所望どおりの気液接触促進作用と気体整流作用を期待することができる。
そして、その充填物ユニットが、筒状部の軸心に直交する方向に並べた隣接する充填物ユニットに対して連結可能なユニット用連結部を備え、そのユニット用連結部を介して同形状の充填物ユニットの複数を連結して複合ユニットを形成可能に構成されているので、複数の充填物ユニットを並べて敷設する場合、例えば、連結部材を別途使用するのに比べて、それ自体で複数の充填物ユニットを一体に連結できるため、充填物ユニットに備えられたユニット用連結部を使用して隣接する充填物ユニットどうしを連結することにより、所望どおりの気液接触用充填物を簡単、容易に作製することができる。
その上、各充填物ユニットの円筒形の筒状部を同じ方向に向けて整然と規則正しく並べて安定よく敷設することができ、しかも、従来のラシヒリングを規則正しく並べて敷設した場合と同じような気液接触促進作用と気体整流作用を期待することができるとともに、合成樹脂などで簡単に製作できるため、木製ハードルに比べて短期間かつ廉価に製作することができる。
それに加えて、充填物ユニットが、筒状部の軸心に直交する方向に並べた隣接する前記複合ユニットどうしを連結可能な複合用連結部、つまり、前記ユニット用連結部とは異なる構成の複合用連結部を備えているので、その複合用連結部を使用して隣接する複合ユニットどうしを連結することも可能となり、非常に大きな気液接触用充填物を短時間のうちに容易に敷設することができる。
さらに、隣接する充填物ユニットどうしを連結するユニット用連結部が、充填物ユニットの可撓性と弾力性を有効に利用して充填物ユニットどうしを互いに捩じりながら連結する捩じり連結部からなるので、隣接する充填物ユニットどうしを相対的に捩じることにより、充填物ユニットどうしを確実に連結することができる。
そして、充填物ユニットの可撓性と弾力性を利用した捩じり連結部であるがゆえに、いったん連結されると、充填物ユニットどうしはその復元力によって容易に連結解除されることがなく、したがって、敷設現場以外の場所、例えば、充填物の製作工場において、予め複数の充填物ユニットどうしを連結した状態で敷設現場にまで搬送することが可能となり、敷設作業をより一層能率的に行うことができる。
その上、複合用連結部が、互いに押し付けあうことによって位置決めされる位置決め連結部からなるので、複数の複合ユニットを筒状部の軸心に直交する方向に並べて敷設する際、その位置決め連結部によって隣接する複合ユニットどうしが確実に位置決めされることになり、複数の複合ユニットを整然と規則正しく並べることができる。

本発明による気液接触用充填物の更なる特徴構成は、前記充填物ユニットが、前記軸心方向視において、前記ユニット用連結部を介して充填物ユニットの複数を巴形に連結可能に構成されているところにある。

上記特徴構成によれば、ユニット用連結部を介して同形状の充填物ユニットの複数を巴形に連結可能に構成されているので、充填物ユニット自体は、例えば、比較的小型の型枠を用いて廉価に製作し得るにもかかわらず、その充填物ユニットを巴形に連結することにより、より大きな巴形の複合ユニットを容易に製作することができる。
そして、その巴形の複合ユニットは、例えば、工場などで充填物ユニットを予め連結して製作することができ、かつ、あたかも大きなひとつの充填物ユニットと同様に扱うことができるため、現場での敷設作業の簡素化と時間短縮を図ることができる。

本発明による気液接触用充填物の更なる特徴構成は、前記筒状部が、その軸心に直交する方向に開口する溝形の切欠き部を筒状部の下方周部または上方周部に備えているところにある。

上記特徴構成によれば、筒状部が、その軸心に直交する方向に開口する溝形の切欠き部を筒状部の下方周部または上方周部に備えているので、筒状体内を通流する気体の流れに不均一があっても、溝形の切欠き部を通じて気体の横方向への流れが起こり、再分散が行われて均一化が図られ、気液接触促進作用が向上する。

本発明による気液接触用充填物の更なる特徴構成は、前記円筒形の筒状部が、その軸心に沿って延びる板状の仕切り板を筒状部の内部空間内に一体的に備え、その仕切り板が、前記軸心方向視において放射状に配置されているところにある。

上記特徴構成によれば、円筒形の筒状部が、その軸心に沿って延びる板状の仕切り板を筒状部の内部空間内に一体的に備え、その仕切り板が、筒状部の軸心方向視において放射状に配置されているので、例えば、レッシングリングを規則正しく並べて敷設したようになり、ラシヒリングを並べた場合よりも気液接触面積を大きくして、優れた気液接触促進作用を期待することができる。

本発明によるガス洗浄塔の特徴構成は、上述した気液接触用充填物の特徴構成のいずれかに記載の気液接触用充填物を充填したところにある。

上記特徴構成によれば、上述した気液接触用充填物の特徴構成のいずれかに記載の気液接触用充填物を充填したガス洗浄塔であるから、ガス充填塔に対して気液接触用充填物の充填作業を短時間のうちに能率良く行うことができ、しかも、気液接触用充填物を充填した状態で、気液接触促進作用と気体整流作用が確実に実行される。

ガス洗浄塔の概略構成図 気液接触用充填物を構成する充填物ユニットの参考例１を示す平面図 参考例１の充填物ユニットの連結状態を示す平面図 参考例１の連結部の一実施形態を示す平面図 参考例１の連結部の他の実施形態を示す平面図 充填物ユニットの参考例２の実施形態を示す平面図 参考例２の充填物ユニットの連結状態を示す平面図 参考例２の連結部の実施形態を示す平面図 参考例２の連結部の他の実施形態を示す平面図 参考例３の筒状部の実施形態を示す斜視図 参考例３の筒状部の他の実施形態を示す斜視図 参考例４の充填物ユニットの実施形態を示す平面図 図１２におけるａ−ａ線断面図 参考例５の充填物ユニットの実施形態を示す平面図 参考例６の充填物ユニットの実施形態を示す平面図 実施例１の充填物ユニットの実施形態を示す平面図 図１６の充填物ユニットの連結過程を示す平面図 図１６の充填物ユニットの連結状態を示す平面図 実施例１の連結部の実施形態を示す平面図 実施例１の連結部の実施形態を示す平面図 実施例２の連結部の実施形態を示す斜視図 実施例３の連結部の実施形態を示す斜視図 従来のラシヒリングを示す斜視図 従来のラシヒリングの敷設状態を示す平面図

本発明による気液接触用充填物の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この気液接触用充填物は、図１に示すように、充填塔、スプレー塔、吸収塔などのような各種のガス洗浄塔Ａにおいて、ガス洗浄塔Ａ内の充填層Ｂに整然と規則正しく、複数段に充填されて、下方から供給される気体Ｇを整流しながら、その気体と上方から供給される液体Ｌとの接触を促進するために使用される。

まず、本発明の理解を容易にするために、参考例１〜参考例６について説明する。
参考例１による気液接触用充填物は、図２に示すように、合成樹脂製の充填物ユニット１からなり、その充填物ユニット１は、複数の円筒形の筒状部２、この参考例１の実施形態では、９個の円筒形の筒状部２が、その筒状部２の軸心Ｃに直交する方向に並べられて一体化されて構成され、充填物ユニット１の周部には、筒状部２の軸心Ｃに直交する方向に並べた隣接する他の充填物ユニット１に対して互いに連結可能な複数個の縦移動連結部３ａ（ユニット用連結部３の一例）が一体的に設けられている。
縦移動連結部３ａは、図４に示すように、先拡がりの突起４と奥拡がりの凹入部５、または、図５に示すように、Ｌ字形の突起４とその突起４が嵌入する凹入部５で構成され、いずれの場合も、筒状部２の軸心Ｃ方向に沿って縦方向に相対移動させることで、互いに隣接する充填物ユニット１どうしを連結したり連結解除することができる。

図２に示す参考例１の実施形態によれば、筒状部２の軸心Ｃに直行する方向に並べた多数の充填物ユニット１を縦移動連結部３ａによって順次連結することにより、図３に示すように、多数の筒状部２が、筒状部２の軸心Ｃに直行する方向に整然と規則正しく配置された状態となる。
さらに、縦移動連結部３ａが図４または図５に示すような構成であるため、図２において紙面に直行する方向に充填物ユニット１を反転させた状態でも、また、図２において紙面に沿って１８０度回転させた状態でも連結可能であり、そのため、充填物ユニット１の連結作業が容易となる。
なお、縦移動連結部３ａは、隣接する充填物ユニット１との接点の全てに設けても、接点の一部にのみ設けてもよい。

図２に示す参考例１の実施形態では、各筒状部２が直接的に一体化された構成であったが、参考例２では、図６に示すように、各筒状部２どうしを筒状部２の軸心Ｃに沿って延びる平板部６を介して間接的に一体化して実施され、図示の例では、ひとつの筒状部２から周方向に等角度（６０°）で６枚の平板部６が延設されている。
この参考例２の実施形態では、ユニット用連結部３として縦移動連結部３ａが、平板部６の適宜箇所に一体的に設けられている。縦移動連結部３ａは、図８に示すように、Ｃ字形の湾曲部７、または、図９に示すように、Ｃ字形の湾曲部７と半円形の突出部８で構成され、いずれの場合も、筒状部２の軸心Ｃ方向に沿って縦方向に相対移動させることで、互いに隣接する充填物ユニット１どうしを連結したり連結解除することができる。

図６に示す参考例２の実施形態によれば、多数の充填物ユニット１を縦移動連結部３ａによって順次連結することにより、図７に示すように、多数の筒状部２が、筒状部２の軸心Ｃに直行する方向に整然と規則正しく配置された状態となり、各筒状部２の間に平板部６の介在により比較的大きな空間が確保されるので、各筒状部２の間に処理液中の固形物が詰まる可能性が少なくなる。
そして、この参考例２の実施形態においても、図６において紙面に直行する方向に充填物ユニット１を反転させた状態で連結することも、また、図６において紙面に沿って１８０度回転させた状態で連結することも可能である。

図２に示す参考例１および図６に示す参考例２の実施形態では、各筒状部２が円筒形、換言すると、ラシヒリングであったが、参考例３では、図１０に示すように、円筒形の筒状部２が、その軸心Ｃに沿って延びる１枚の板状の仕切り板９を筒状部２の内部空間内に一体的に備え、その仕切り板９が、筒状部２の軸心Ｃ方向視において放射状に配置された構成、換言すると、レッシングリングになっている。
さらに、図１１に示すように、円筒形の筒状部２が、その軸心Ｃに沿って延びる３枚の板状の仕切り板９を筒状部２の内部空間内に一体的に備え、その仕切り板９が、筒状部２の軸心Ｃ方向視において放射状に配置された構成にすることもできる。
いずれの場合にも、図６に示すように、各筒状部２どうしを平板部６を介して間接的に一体化して実施することになり、ユニット用連結部３としては、例えば、縦移動連結部３ａを採用することになる。

これまでの参考例１〜３の実施形態では、円筒形の筒状部２が、その軸心Ｃ方向の全長にわたって完全に筒状を維持した構成であったが、筒状体２の一部に軸心Ｃに直交する方向に開口する溝形の切欠き部を設けることも可能である。
例えば、図６に示す実施形態の場合であれば、図１２および図１３に示す参考例４のように、各筒状部２の下方周部に軸心Ｃに直行する方向に開口する溝形の切欠き部１０を設けたり、または、図示はしないが、各筒状部２の上方周部に同様の切欠き部１０を設けることができる。
このような溝形の切欠き部１０は、特に図６に示す実施形態に限るものではなく、図１０および図１１に示す実施形態においても、同じような切欠き部を設けて実施することができる。

充填物ユニット１に一体化される筒状部２の個数については、特に制限はなく、任意に選択することができる。
例えば、図１４に示す参考例５および図１５に示す参考例６のように、１６個の筒状部２を平板部６により一体化して充填物ユニット１を構成することもできる。
特に、図１５に示す参考例６の実施形態では、充填物ユニット１が、筒状部２の軸心Ｃ方向視において回転対称形であり、縦移動連結部３ａ、または、後述する横移動連結部３ｂあるいは捩じり連結部３ｃからなるユニット用連結部３が、その回転対称形の充填物ユニット１に対して回転対称位置に配置されているので、充填物ユニット１を並べて敷設する際、充填物ユニット１の方向に気を配る必要がなく、充填物ユニット１の敷設作業を能率良く行うことができる。

つぎに、本発明の実施例について説明する。
なお、先の参考例に基づいてすでに説明した構成については、同じ符号を付すことによりその説明を省略する。
図１６に示す実施例１の実施形態では、４個の筒状部２を平板部６により一体化して充填物ユニット１が構成され、その充填物ユニット１の３個が、図１７に示すように配置した状態で、図１８に示すように、筒状部２の軸心Ｃ方向視において、ユニット用連結部３を介して三つ巴形に連結可能に構成されている。この充填物ユニット１には、ユニット用連結部３として、充填物ユニット１どうしを互いに捩じりながら連結および連結解除する捩じり連結部３ｃと他の位置決め連結部３ｄが備えられている。
ユニット用連結部３としての捩じり連結部３ｃは、図１９に示すように、互いに対をなす突起１１と筒体１２により構成され、合成樹脂製の充填物ユニット１が備えている可撓性と弾力性を利用して、充填物ユニット１どうしを互いに捩じりながら連結して弾力性による復元力で嵌合連結し、かつ、連結解除可能に構成されている。したがって、いったん連結すると、充填物ユニット１どうしは容易に連結解除されることがなく、例えば、充填物の製作工場において、予め複数の充填物ユニット１どうしを捩じり連結部３ｃで連結した状態で敷設現場にまで搬送することが容易となる。

なお、ユニット用連結部３としての位置決め連結部３ｄは、図２０に示すように、湾曲部１３と突出部１４で構成され、図中の矢印方向に押し付けあうことにより、隣接する充填物ユニット１どうしが位置決めされるように構成されている。
そして、この実施例１の実施形態では、図１８に示すように、３個の充填物ユニット１を三つ巴形に連結した状態で、その三つ巴形の複合ユニットが、筒状部２の軸心Ｃに直交する方向に並べた隣接する三つ巴形の複合ユニットに対して連結可能な複合用連結部３Ａとして機能する位置決め連結部３ｄを備えているので、つまり、捩じり連結部３ｃからなるユニット用連結部３とは異なる構成の複合用連結部３Ａを備えているので、その複合用連結部３Ａとして機能する位置決め連結部３ｄにより三つ巴形の複合ユニットどうしを互いに連結して非常に大きな気液接触用充填物を製作することができる。

ユニット用連結部３および複合用連結部３Ａとしては、これまでに記述した構成のもの以外にも種々の構成を採用することができ、例えば、図２１に示す実施例２のように、上下一対のピン１５とピン１５が嵌入する上下一対の筒体１６により構成し、図中の矢印方向へ相対移動させて連結および連結解除可能に構成することもでき、この図２１の連結部３は、縦移動連結部３ａの一例である。
また、図２２に示す実施例３のように、側面が開口し、かつ、上下中間部に切欠き１７を有する筒体１８と、切欠き１７に嵌入する環状部１９を上下中間部に有し、かつ、筒体１８に嵌入する円柱部２０により構成し、図中の矢印方向、つまり、筒状部２の軸心Ｃに直交する横方向へ相対移動させて連結および連結解除可能に構成することもでき、この図２２の連結部３は、横移動連結部３ｂの一例である。

〔別実施形態〕
これまでの参考例および実施例では、筒状部２の軸心Ｃ方向視において種々の外形を有する充填物ユニット１を示したが、充填物ユニット１の外形については、特に制限はなく、これまでに記述した以外の外形を有する充填物ユニット１を採用することもできる。特に、図１６〜図１８には、筒状部２の軸心Ｃ方向視において、３個の充填物ユニット１を三つ巴形に連結可能に構成した例を示したが、例えば、２個の充填物ユニット１を二つ巴形に連結可能に構成するなど、各種形状の充填物ユニット１の複数個を巴形に連結可能に構成することもでき、それによって、より大きな充填物の複合ユニットを製作することができる。

１ 充填物ユニット
２ 筒状部
Ｃ 筒状部の軸心
３ ユニット用連結部
３Ａ 複合用連結部
３ｃ 捩じり連結部
３ｄ 位置決め連結部
６ 平板部
９ 仕切り板
１０ 切欠き部
Ａ ガス洗浄塔
Ｇ 気体
Ｌ 液体

Claims (5)

1. 気体と液体との接触を促進するために使用される気液接触用充填物であって、
   複数の円筒形の筒状部が、その軸心に直交する方向に並べられ、かつ、その軸心に沿って延びる平板部を介して一体化された可撓性と弾力性を備えた充填物ユニットからなり、その充填物ユニットが、前記軸心に直交する方向に並べた隣接する充填物ユニットに対して連結可能なユニット用連結部を備え、そのユニット用連結部を介して同形状の充填物ユニットの複数を連結して複合ユニットを形成可能に構成され、さらに、前記充填物ユニットが、前記軸心に直交する方向に並べた隣接する前記複合ユニットどうしを連結可能な複合用連結部を備え、前記ユニット用連結部と前記複合用連結部とが、互いに異なる構成の連結部で、前記ユニット用連結部が、前記充填物ユニットどうしを互いに捩じりながら連結して弾力性による復元力で嵌合する捩じり連結部からなり、前記複合用連結部が、互いに押し付けあうことによって位置決めされる位置決め連結部からなる気液接触用充填物。
2. 前記充填物ユニットが、前記軸心方向視において、前記ユニット用連結部を介して充填物ユニットの複数を巴形に連結可能に構成されている請求項１に記載の気液接触用充填物。
3. 前記筒状部が、その軸心に直交する方向に開口する溝形の切欠き部を筒状部の下方周部または上方周部に備えている請求項１または２に記載の気液接触用充填物。
4. 前記円筒形の筒状部が、その軸心に沿って延びる板状の仕切り板を筒状部の内部空間内に一体的に備え、その仕切り板が、前記軸心方向視において放射状に配置されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の気液接触用充填物。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の気液接触用充填物を充填したガス洗浄塔。

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