JP7243057B2 - Gas-liquid contactor - Google Patents

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Description

本開示は、特定ガス成分を分離、除去又は回収するガス浄化装置、ガス分離装置、或いは、冷却装置等として使用可能な、気体-液体間の接触による物質移動又はエネルギー移動を促進する気液接触装置に関する。 The present disclosure is a gas-liquid contact that promotes mass transfer or energy transfer by gas-liquid contact, which can be used as a gas purification device, a gas separation device, or a cooling device that separates, removes, or recovers specific gas components. Regarding the device.

従来、化学プラント、火力発電所等において、様々な種類のガスを含む排ガス等の被処理ガスから、気液接触を利用して特定のガスを分離、除去又は回収するガス分離装置が使用されている。例えば、二酸化炭素回収装置では、モノエタノールアミン水溶液等の吸収液に二酸化炭素を含むガスを接触させることによって二酸化炭素を吸収分離し、吸収した後の吸収液を加熱しながら気液接触させることによって二酸化炭素を気相に放出させて回収する。また、排ガスから有害ガス成分を除去するためのガス浄化装置や、混合ガスから特定ガス成分を分離するためのガス分離装置においても、気液接触を利用して吸収液による特定ガス成分の吸収が行われる。更に、高温の液体又はガスを冷却する冷却装置においても気液接触が利用されている。 Conventionally, in chemical plants, thermal power plants, etc., gas separation devices have been used to separate, remove, or recover specific gases from gases to be treated, such as exhaust gases containing various types of gases, using gas-liquid contact. there is For example, in a carbon dioxide recovery system, carbon dioxide is absorbed and separated by bringing a gas containing carbon dioxide into contact with an absorption liquid such as a monoethanolamine aqueous solution, and the absorption liquid after absorption is brought into gas-liquid contact while being heated. Carbon dioxide is recovered by releasing it into the gas phase. In gas purification equipment for removing harmful gas components from exhaust gas and gas separation equipment for separating specific gas components from mixed gas, gas-liquid contact is used to absorb specific gas components with absorption liquid. done. In addition, gas-liquid contact is also used in chillers for cooling hot liquids or gases.

下記特許文献1には、気液接触を利用して二酸化炭素を回収する装置が記載される。下記特許文献2には、2つの吸収部を縦に積層配置して吸収塔を構成した二酸化炭素の回収装置が記載される。 Patent Literature 1 listed below describes an apparatus for recovering carbon dioxide using gas-liquid contact. Patent Literature 2 below describes a carbon dioxide recovery apparatus in which an absorption tower is constructed by vertically stacking two absorption units.

一般的に、気液接触を行う装置は、液体とガスとの接触面積を増大させるための充填材を有し、充填材表面において液体とガスとを気液接触させて、ガス中の特定ガス成分又は熱を液体に吸収させる。通常、充填材への液体の分配不良を防止して良好な気液接触を実現することを目的として、充填材の上方に液分配器が配置される。 In general, a device for gas-liquid contact has a filler for increasing the contact area between the liquid and the gas, and the liquid and the gas are brought into gas-liquid contact on the surface of the filler to obtain a specific gas in the gas. Absorb ingredients or heat into a liquid. Typically, a liquid distributor is placed above the packing to prevent maldistribution of the liquid to the packing and to achieve good gas-liquid contact.

下記特許文献3には、充填塔の液体分配器が記載される。この液体分配器では、主通路の側壁開口から複数の二次通路へ液体を流出させ、二次通路から充填材へ液体が分配される。また、下記特許文献4に記載される液体分配器は、上部分配管及び下部分配管を有し、これらの分配管のノズル孔から液体が分配供給される。 Patent Document 3 below describes a liquid distributor for a packed column. In this liquid distributor, the liquid flows out from the side wall opening of the main passage to the plurality of secondary passages, and the liquid is distributed from the secondary passages to the packing material. Further, the liquid distributor described in Patent Document 4 below has an upper part pipe and a lower part pipe, and the liquid is distributed and supplied from nozzle holes of these distribution pipes.

特許第6225572号公報Japanese Patent No. 6225572 特許第5966565号公報Japanese Patent No. 5966565 特許第4070508号公報Japanese Patent No. 4070508 特許第5057372号公報Japanese Patent No. 5057372

気液接触効率を高めるには、気液接触を多段階に行って接触時間を長くすることが有効である。このため、上記特許文献2のように、吸収塔及び再生塔において、複数の気液接触部を縦に積み重ねて多段に構成することが一般的に行われている。このような縦型の多段構造に構成された吸収塔では、ガスが吸収塔の底部から頂部へ向かって鉛直方向に流通する。このため、充填材の上方に配置される液分配器は、ガスを供給した際の流通抵抗による圧力損失を少なくするために、上記特許文献3,4のように複雑な形状に構成される。従って、製造加工における手間や費用の問題が生じる。 In order to increase the gas-liquid contact efficiency, it is effective to carry out the gas-liquid contact in multiple stages to lengthen the contact time. For this reason, as in Patent Document 2, in the absorption tower and the regeneration tower, a plurality of gas-liquid contacting sections are generally stacked vertically to form a multistage structure. In such a vertical multistage absorption tower, gas flows vertically from the bottom to the top of the absorption tower. For this reason, the liquid distributor arranged above the filler is configured in a complicated shape as in Patent Documents 3 and 4 above in order to reduce pressure loss due to flow resistance when gas is supplied. Therefore, there arises a problem of labor and cost in the manufacturing process.

また、塔の高さには設計強度等に基づいた制限があるため、液分配器によって充填材の充填高さが制限されると、気液接触効率の改善に不利となる。 In addition, since the height of the column is limited based on design strength and the like, if the packing height of the packing material is limited by the liquid distributor, it is disadvantageous in improving the gas-liquid contact efficiency.

本開示は、上述した問題点に鑑みて創案されたものであり、気液接触における圧力損失を抑制しつつ、液分配器から供給される液体により良好且つ効率的な気液接触を実現可能な気液接触装置を提供することを課題とする。 The present disclosure has been invented in view of the above-described problems, and can realize good and efficient gas-liquid contact with the liquid supplied from the liquid distributor while suppressing the pressure loss in the gas-liquid contact. An object of the present invention is to provide a gas-liquid contactor.

上記課題を解決するために、本発明者等は、気液接触装置の多段構造、及び、充填材への液体供給について検討し、横型多段構造の気液接触装置において良好な液分配及び気液接触を実現可能な構成を見出した。 In order to solve the above problems, the present inventors have studied a multi-stage structure of a gas-liquid contactor and a liquid supply to a packing material, and have found that good liquid distribution and gas-liquid distribution can be achieved in a horizontal multi-stage gas-liquid contactor. A configuration capable of achieving contact was found.

本開示の一態様によれば、気液接触装置は、立位で並列する複数の平板を有する気液接触部、前記複数の平板に上方から液体を供給する液分配器を有する液体供給システム、及び、ガスを前記気液接触部に供給することによって、ガスが前記複数の平板間を横方向に流通するガス供給システムを有する気液接触装置であって、前記液分配器は、複数の散布孔を有する分配トレー、及び、前記分配トレーに液体を供給する液流入管を有し、前記液流入管は、前記分配トレーの内部において外周に向けて横方向に液体を放出する出口を有することを要旨とする。 According to one aspect of the present disclosure, a gas-liquid contactor includes: a gas-liquid contact portion having a plurality of flat plates arranged side by side in an upright position; a liquid supply system including a liquid distributor that supplies a liquid to the plurality of flat plates from above; and a gas-liquid contactor having a gas supply system in which gas is laterally circulated between the plurality of flat plates by supplying the gas to the gas-liquid contact portion, wherein the liquid distributor includes a plurality of sprayers. a distribution tray having holes; and a liquid inlet tube for supplying liquid to the distribution tray, the liquid inlet tube having an outlet for discharging liquid laterally toward the outer periphery within the distribution tray. is the gist.

前記分配トレーは、前記複数の散布孔を有する水平な平板状の分配板、及び、前記分配板の外周を包囲して立設される側壁を有し、前記液流入管の出口は、前記側壁に向けて液体を放出するように構成するとよい。前記液流入管は、前記液分配器の上方から前記液分配器の内部へ液体を導入する鉛直方向の導入部、及び、前記導入部から横方向に屈曲して末端に前記出口を有する放出部を有するように構成できる。前記液流入管は、前記出口から水平方向に液体を放出すると良好である。前記分配板は矩形状であり、前記液流入管は、前記分配板の対角線方向に沿って液体を放出する4つの出口を有するように構成できる。 The distribution tray has a horizontal plate-like distribution plate having the plurality of spray holes, and a side wall that surrounds the outer periphery of the distribution plate, and the outlet of the liquid inflow pipe is located on the side wall. may be configured to discharge the liquid toward the The liquid inflow pipe has a vertical introduction section that introduces the liquid from above the liquid distributor into the liquid distributor, and a discharge section that bends laterally from the introduction section and has the outlet at the end. can be configured to have Preferably, the liquid inlet tube discharges liquid horizontally from the outlet. The distribution plate may be rectangular and the liquid inlet tube may be configured to have four outlets for discharging liquid along diagonal directions of the distribution plate.

前記複数の散布孔は、前記分配板を鉛直方向に貫通して、前記分配トレーの液体を鉛直方向に散布するように構成できる。或いは、前記複数の散布孔は、前記分配板を鉛直方向から傾斜して貫通し、前記分配トレーの液体を鉛直方向から傾斜した方向に散布してもよい。また、前記複数の散布孔のうち、前記分配板の外縁部に分布する散布孔は、液体が外側に拡がって散布されるように前記分配板を鉛直方向から傾斜して貫通し、残りの散布孔は、鉛直方向に液体を散布するように前記分配板を鉛直方向に貫通してもよい。 The plurality of spray holes may be configured to vertically penetrate the distribution plate to vertically spray the liquid in the distribution tray. Alternatively, the plurality of spray holes may pass through the distribution plate obliquely from the vertical direction, and the liquid in the distribution tray may be distributed in a direction inclined from the vertical direction. Further, among the plurality of spray holes, the spray holes distributed at the outer edge of the distribution plate penetrate the distribution plate at an angle from the vertical direction so that the liquid spreads outward and is sprayed. The holes may extend vertically through the distribution plate to distribute the liquid vertically.

前記複数の散布孔は、平行な複数の直線に沿って配置され、前記複数の直線の1つの直線に沿って配置される散布孔は同じ方向に傾斜し、前記複数の直線の隣接する2つの直線における散布孔の傾斜方向は反対方向であるように、前記複数の散布孔を形成することも可能である。 The plurality of spray holes are arranged along a plurality of parallel straight lines, the spray holes arranged along one straight line of the plurality of straight lines are inclined in the same direction, and two adjacent straight lines of the plurality of straight lines are arranged. It is also possible to form the plurality of spray holes such that the directions of inclination of the spray holes in a straight line are in opposite directions.

前記液体供給システムは、更に、前記分配トレーに貯留する液体の液面レベルを検出する検出器、及び、前記検出器の検出に基づいて、前記分配トレーに貯留する液体の量を所定量に維持されように前記液分配器への液体の供給を制御する制御装置を有するように構成してもよい。或いは、前記側壁は、前記分配トレーに貯留する液体の量を所定量に維持するためのオーバーフロー孔を有し、前記液体供給システムは、前記オーバーフロー孔から排出される液体を、前記複数の平板を流下した液体と共に回収するように構成してもよい。前記気液接触部は、横方向に配列するように割り当てられる複数の段を有し、前記複数の段の各々に前記複数の平板が配置されるように構成するとよい。前記液体供給システムは、前記液分配器を複数有して前記複数の段の各々に配置されるように構成可能である。 The liquid supply system further includes a detector for detecting the liquid surface level of the liquid stored in the distribution tray, and maintaining the amount of liquid stored in the distribution tray at a predetermined amount based on the detection by the detector. It may be configured to have a control device for controlling the supply of liquid to the liquid distributor as described above. Alternatively, the side wall has an overflow hole for maintaining a predetermined amount of liquid stored in the distribution tray, and the liquid supply system distributes the liquid discharged from the overflow hole through the plurality of flat plates. You may comprise so that it may collect|recover with the liquid which flowed down. Preferably, the gas-liquid contact portion has a plurality of stages arranged in a horizontal direction, and the plurality of flat plates are arranged in each of the plurality of stages. The liquid supply system can be configured to have a plurality of the liquid distributors located in each of the plurality of stages.

気液接触における圧力損失を抑制しつつ、良好な液分配及び気液接触が実現され、操業時のエネルギー効率が良好な気液接触装置の提供が可能になる。 It is possible to provide a gas-liquid contactor that realizes good liquid distribution and gas-liquid contact while suppressing pressure loss in gas-liquid contact, and that has good energy efficiency during operation.

本開示における液分配器の一例を示す鉛直方向断面図。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing an example of a liquid distributor according to the present disclosure; 本開示における液分配器の他の例を示す鉛直方向断面図。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing another example of a liquid distributor according to the present disclosure; 液分配器の変形例を示す水平方向断面図(a),(b)。Horizontal sectional views (a) and (b) showing modifications of the liquid distributor. 本開示における液分配器の他の例を示す鉛直方向断面図。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing another example of a liquid distributor according to the present disclosure; 本開示における液分配器の他の例を示す要部の鉛直方向断面図(a)、及び、図5(a)におけるX-X線断面図(b)。FIG. 5(a) is a vertical cross-sectional view (a) of a main part showing another example of the liquid distributor according to the present disclosure, and (b) is a cross-sectional view along the line XX in FIG. 5(a). 液分配器における液体供給の一例を示す鉛直方向断面図。FIG. 4 is a vertical sectional view showing an example of liquid supply in a liquid distributor; 液分配器における液体供給の他の例を示す鉛直方向断面図。FIG. 4 is a vertical sectional view showing another example of liquid supply in the liquid distributor; 本開示における気液接触装置の一実施形態を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a gas-liquid contactor according to the present disclosure; FIG.

本開示の実施形態について、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。実施形態において示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、本開示を限定するものではない。尚、明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。 Embodiments of the present disclosure are described below, by way of example only, with reference to the accompanying drawings. Dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present disclosure. In the specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are given the same reference numerals to omit redundant description, and elements that are not directly related to the present disclosure are omitted from the illustration. .

気液接触装置にガスを供給した際の流通抵抗による圧力損失を抑制するには、充填材として平板(薄層材)を使用することが有効である。平板による充填材は、製造加工コストの削減が可能であり、装置内への装填作業等も比較的容易である。この場合、多数の鉛直な平板を並列させて、上から液体を供給し、平板間の間隙にガスを供給して、平板上を流下する液体と、間隙を通過するガスとを接触させる。この充填材の形態は、縦型多段構造の気液接触装置において使用されているが、横型多段構造にも適用可能である。横型多段構造において、充填材の上方に配置される液分配器は、横方向に流れるガスの流通抵抗への影響は少なく、ガスを通過させるための複雑な形状でなくてよい。 Using a flat plate (thin layer material) as a filler is effective in suppressing pressure loss due to flow resistance when gas is supplied to the gas-liquid contactor. A flat plate filling material can reduce manufacturing costs, and can be relatively easily loaded into an apparatus. In this case, a large number of vertical plates are arranged side by side, liquid is supplied from above, gas is supplied to the gaps between the plates, and the liquid flowing down on the plates is brought into contact with the gas passing through the gaps. This form of packing material is used in a vertical multi-stage structure gas-liquid contactor, but it can also be applied to a horizontal multi-stage structure. In the horizontal multistage structure, the liquid distributor arranged above the filler has little effect on the flow resistance of the gas flowing in the lateral direction, and does not need to have a complicated shape for allowing the gas to pass through.

但し、立位の平板を充填材として使用する場合、液体による充填材の濡れ不足によって気液接触面積の減少を生じ易い。平面上を鉛直に流下する液体は横方向に拡がり難いので、液体の分配状況が不均等であると、液体で濡れない面が生じて気液接触効率が低下する。このため、充填材の表面全体を十分に利用できるように工夫することが重要である。本開示においては、立位で並列する複数の平板を充填材として横型多段構造に構成した気液接触装置において、充填材に液体を効率的に供給可能な液分配器を提示し、横型多段構造における利点を活かして良好な気液接触を実現する。 However, when a flat plate in an upright position is used as a filler, the gas-liquid contact area tends to decrease due to insufficient wetting of the filler by the liquid. Since the liquid flowing vertically on a flat surface does not easily spread in the horizontal direction, if the distribution of the liquid is uneven, there will be a surface that is not wetted by the liquid, and the gas-liquid contact efficiency will decrease. Therefore, it is important to devise ways to fully utilize the entire surface of the filler. In the present disclosure, in a gas-liquid contactor in which a plurality of flat plates arranged side by side in an upright position are configured to have a horizontal multi-stage structure as a packing material, a liquid distributor capable of efficiently supplying liquid to the packing material is presented, and a horizontal multi-stage structure is provided. Realize good gas-liquid contact by making use of the advantages in

以下に、図面を参照して、横型多段構造の気液接触装置に適用可能な液分配器の実施形態について説明する。図1は、液分配器の一実施形態を示す鉛直方向断面図である。 An embodiment of a liquid distributor applicable to a gas-liquid contactor having a horizontal multistage structure will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing one embodiment of a liquid distributor.

図1の液分配器1は、複数の散布孔Hを有する分配トレー2、及び、分配トレー2に液体を供給する2つの液流入管3を有し、分配トレー2は、薄い箱形の形状を有する。液流入管3は、分配トレー2の内部において外周に向けて液体を放出する出口3eを有する。具体的には、液流入管3は、液分配器1の上方から液分配器1の内部へ液体を導入する鉛直方向の導入部3i、及び、導入部3iから横方向に屈曲する放出部3dを有し、放出部3dの末端における出口3eから横方向に液体が放出される。 The liquid distributor 1 of FIG. 1 has a distribution tray 2 with a plurality of spray holes H, and two liquid inlet pipes 3 that supply liquid to the distribution tray 2. The distribution tray 2 has a thin box shape. have The liquid inflow tube 3 has an outlet 3e that discharges the liquid toward the outer circumference inside the distribution tray 2. As shown in FIG. Specifically, the liquid inflow pipe 3 has a vertical introduction portion 3i for introducing the liquid into the liquid distributor 1 from above the liquid distributor 1, and a discharge portion 3d bent laterally from the introduction portion 3i. and the liquid is discharged laterally from an outlet 3e at the end of the discharge portion 3d.

分配トレー2は、水平な平板状の分配板2p、及び、分配板2pの外周を包囲して立設される側壁2wを有する。従って、液流入管3の導入部3iから放出部3dへ送られる液体は、出口3eから側壁2wに向けて横方向に放出される。複数の散布孔Hは、鉛直方向に分配板2pを貫通する円筒状の孔であり、分配板2pに均等に分布するように設けられる。液流入管から放出される液体Lは、分配トレー2の底部の分配板2pの外周側から内側へ向かって供給され、分配板2p上に貯留されると共に、分配板2pの散布孔Hから鉛直方向に放出される。尚、図1において、液分配器1の上面は開放状態に記載されているが、平板状の蓋等を用いて上面を覆うと好適であり、内部の汚染等を防ぐことができる。また、液分配器を設置する気液接触装置の内部が加圧される場合、液分配器の側壁又は蓋に液分配器の内部と外部とを連通する空気孔を適宜設けて、内外の圧力差を解消することができる。この点に関する図示は、本開示では省略する。 The distribution tray 2 has a horizontal plate-like distribution plate 2p and side walls 2w that surround the outer periphery of the distribution plate 2p. Accordingly, the liquid sent from the introduction portion 3i of the liquid inflow pipe 3 to the discharge portion 3d is discharged laterally from the outlet 3e toward the side wall 2w. The plurality of spray holes H are cylindrical holes that penetrate the distribution plate 2p in the vertical direction, and are provided so as to be evenly distributed on the distribution plate 2p. The liquid L discharged from the liquid inflow pipe is supplied inward from the outer peripheral side of the distribution plate 2p at the bottom of the distribution tray 2, is stored on the distribution plate 2p, and is vertically discharged from the distribution hole H of the distribution plate 2p. emitted in the direction Although FIG. 1 shows the upper surface of the liquid distributor 1 in an open state, it is preferable to cover the upper surface with a flat lid or the like to prevent contamination of the inside. In addition, when the inside of the gas-liquid contactor in which the liquid distributor is installed is pressurized, an air hole communicating between the inside and the outside of the liquid distributor is appropriately provided in the side wall or the lid of the liquid distributor, so that the pressure inside and outside the liquid distributor is reduced. differences can be eliminated. Illustrations relating to this point are omitted in the present disclosure.

図1のように外周に向けて横方向に液体を放出する液流入管は、大流量で液体を分配する液分配器を薄型に構成する上で有利な形態である。鉛直方向に液体を放出する液流入管の場合には、液流入管の直下の散布孔に液体の流圧が集中し易いので、これを抑制するには、液流入管の出口の位置を散布孔から離して高い位置に設置する必要がある。これに比べて、図1のように外周に向けて液体を放出する場合、液流入管からの流圧が一部の散布孔に直接作用せず、液体は分配板2p上に拡がって均等に散布孔Hから放出される。 As shown in FIG. 1, the liquid inflow pipe that discharges the liquid laterally toward the outer circumference is advantageous in constructing a thin liquid distributor that distributes the liquid at a large flow rate. In the case of a liquid inflow pipe that discharges liquid in the vertical direction, the flow pressure of the liquid tends to concentrate on the spray hole directly below the liquid inflow pipe. It must be installed in a high position away from the hole. In comparison, when the liquid is discharged toward the outer circumference as shown in FIG. 1, the fluid pressure from the liquid inflow pipe does not directly act on some of the spray holes, and the liquid spreads evenly on the distribution plate 2p. It is discharged from the spray hole H.

液流入管3の出口3eからの液体の放出方向、つまり、放出部3dが伸びる方向は、水平方向であると最適であるが、上方又は下方に傾斜してもよい。その場合、放出部3dの傾斜は、液流入管の補修頻度、液体の流入圧などに影響を与えるので、これらを考慮して設計するとよい。 The direction in which the liquid is discharged from the outlet 3e of the liquid inflow tube 3, that is, the direction in which the discharge portion 3d extends is optimally horizontal, but may be inclined upward or downward. In this case, the inclination of the discharge portion 3d affects the repair frequency of the liquid inflow pipe, the inflow pressure of the liquid, and the like, so these factors should be considered in the design.

図1における液分配器1は、複数(2つ)の液流入管3を有する。しかし、複数の液流入管を、例えば、図2のように1つに統合することも可能である。図2の液分配器1Aにおいて、液流入管3Aは、1つの鉛直な導入部3iと、導入部3iから水平に分岐する複数(図2においては2つ)の放出部3dとによって構成される。つまり、液流入管の導入部を一体化している。このような導入部の一体化を、図1の液分配器1において、分配トレー2の外部、つまり、上方において行うように構成してもよい。 A liquid distributor 1 in FIG. 1 has a plurality (two) of liquid inlet pipes 3 . However, it is also possible to integrate a plurality of liquid inlet tubes into one, for example as shown in FIG. In the liquid distributor 1A of FIG. 2, the liquid inflow pipe 3A is composed of one vertical introduction portion 3i and a plurality of (two in FIG. 2) discharge portions 3d branching horizontally from the introduction portion 3i. . That is, the introduction part of the liquid inflow pipe is integrated. In the liquid distributor 1 shown in FIG. 1, such integration of the introduction section may be performed outside the distribution tray 2, that is, above.

液流入管は、放出部3d及び出口3eの数、並びに、液体を放出する方向について様々に変形することができる。図3は、図2のような1つの導入部から複数の放出部に分岐する液流入管における変形例を示す。尚、図3においては、散布孔の図示を省略している。 The liquid inflow tube can be variously modified with respect to the number of discharge portions 3d and outlets 3e, and the direction in which liquid is discharged. FIG. 3 shows a variation in the liquid inlet pipe branching from one inlet as in FIG. 2 to a plurality of outlets. It should be noted that illustration of spray holes is omitted in FIG.

図3(a)は、1つの導入部3iから分岐する4つの放出部3dを有する液流入管3Bを用いた液分配器1Bを記載する。液流入管の4つの放出部3dは、矩形状の分配板2pの対角線方向に沿って延伸し、4つの出口3eから4つの角部に向かって対角線方向に液体を放出する。つまり、分配板2pの中央から最も遠い角部に向けて液体を供給する。 FIG. 3(a) describes a liquid distributor 1B using a liquid inflow tube 3B having four discharge sections 3d branched from one introduction section 3i. The four discharge portions 3d of the liquid inflow pipe extend along the diagonal direction of the rectangular distribution plate 2p and discharge the liquid diagonally from the four outlets 3e toward the four corners. That is, the liquid is supplied toward the farthest corner from the center of the distribution plate 2p.

図3(b)は、1つの導入部3iから伸長する放出部3dが複数箇所で分岐する液流入管3Cを用いた液分配器1Cを記載する。液流入管3Cの放出部3dは、三箇所での分岐によって8つの出口3eを有し、各々の出口3eから側壁2wに垂直に液体を放出する。このように液流入管3Cの放出部3dの分岐を増加させて、出口3eの数、つまり、液体の放出点を増加させることができる。出口3eの数は1つであってもよいが、出口3eが増加することによって、液体を均等に供給し易い。図3(a)のような放出部3dの構成において、図3(b)のような分岐形態を利用してもよく、分岐によって出口3eの増加が可能である。放出部3d及び出口3eが対称に配置されるように構成するとよい。 FIG. 3(b) describes a liquid distributor 1C using a liquid inflow pipe 3C in which discharge sections 3d extending from one introduction section 3i are branched at a plurality of locations. A discharge portion 3d of the liquid inflow pipe 3C has eight outlets 3e by branching at three points, and discharges the liquid from each outlet 3e perpendicularly to the side wall 2w. By increasing the number of branches of the discharge portion 3d of the liquid inflow pipe 3C in this manner, the number of outlets 3e, that is, the number of liquid discharge points can be increased. Although the number of outlets 3e may be one, increasing the number of outlets 3e facilitates uniform supply of liquid. In the structure of the discharge part 3d as shown in FIG. 3(a), a branching form as shown in FIG. 3(b) may be used, and the number of outlets 3e can be increased by branching. It is preferable that the discharge part 3d and the outlet 3e are arranged symmetrically.

図1,2において、散布孔Hは、分配板2pを鉛直方向に貫通して、分配トレーの液体を鉛直方向に散布する。円筒状の散布孔Hがある程度以上の長さを有することにより、直線状に真っ直ぐ液体を放出することができる。従って、分配板2pは、8mm程度以上の厚さを有するとよい。或いは、これ未満の厚さである場合は、分配板2pから下方に突出するノズルを形成して散布孔の長さを伸長してもよい。また、液体の均等散布の観点から、散布孔Hを一定の間隔で配置するとよい。散布孔の間隔(開口間の距離)が小さいと、近接する複数の散布孔から放出された液体が一体化し易いので、散布孔の間隔は6mm程度以上であるとよい。 In FIGS. 1 and 2, the distribution holes H vertically penetrate the distribution plate 2p to vertically distribute the liquid in the distribution tray. By having the cylindrical sprinkling hole H have a certain length or more, the liquid can be discharged in a straight line. Therefore, the distribution plate 2p should preferably have a thickness of about 8 mm or more. Alternatively, if the thickness is less than this, nozzles projecting downward from the distribution plate 2p may be formed to extend the length of the spray holes. Further, from the viewpoint of uniform distribution of the liquid, the distribution holes H are preferably arranged at regular intervals. If the interval between spray holes (distance between openings) is small, the liquids discharged from a plurality of adjacent spray holes are likely to be integrated.

図1,2においては、全ての散布孔Hが分配板2pを鉛直方向に貫通し、分配トレー2の液体Lを鉛直方向に散布するように構成されている。しかし、散布孔は、鉛直でなくてもよく、例えば、散布孔の一部又は全部を、鉛直方向から傾斜するように形成してもよい。図4は、鉛直方向から傾斜した散布孔を有する液分配器の一実施形態を示す。図4の液分配器1Dは、散布孔Hの一部が鉛直方向から傾斜するように構成された分配トレー2Dを有する。具体的には、多数の散布孔のうち、分配板2pの外縁部に分布する散布孔H’は、液体Lが外側に拡がって散布されるように鉛直方向から傾斜して分配板2pを貫通する。残りの散布孔Hは、鉛直方向に液体Lを散布するように分配板2pを鉛直方向に貫通する。このような構成は、液分配器の下方に並列する平板の全てに液体を供給する上で有利であり、最も外側に位置する平板の濡れ不足を防ぐことができる。また、液分配器から外側に拡がって散布された液体が、気液接触装置の側壁内面を反射して平板を濡らすことも可能である。 In FIGS. 1 and 2, all the distribution holes H are configured to penetrate the distribution plate 2p in the vertical direction so that the liquid L in the distribution tray 2 is distributed in the vertical direction. However, the spray holes may not be vertical. For example, part or all of the spray holes may be formed so as to be inclined from the vertical direction. FIG. 4 shows an embodiment of a liquid distributor with sparge holes slanted from the vertical. A liquid distributor 1D in FIG. 4 has a distribution tray 2D in which a portion of the spray hole H is inclined from the vertical direction. Specifically, among the many spray holes, the spray holes H′ distributed on the outer edge of the distribution plate 2p penetrate the distribution plate 2p at an angle from the vertical direction so that the liquid L spreads outward and is sprayed. do. The remaining spray holes H vertically penetrate the distribution plate 2p so as to spray the liquid L vertically. Such a configuration is advantageous in supplying liquid to all of the flat plates arranged in parallel below the liquid distributor, and can prevent insufficient wetting of the outermost flat plates. In addition, the liquid spread outwardly from the liquid distributor can reflect the inner surface of the side wall of the gas-liquid contactor and wet the flat plate.

図4では、鉛直方向から傾斜する散布孔H’は、分配板2pの最外周に一列に並ぶ散布孔である。しかし、傾斜する散布孔は、最外周の一列のみのものでなくてもよく、数列或いはそれ以上の散布孔を傾斜させて設けてもよい。その場合、最外周の散布孔と、それより内側の散布孔とで傾斜角度が異なってもよく、例えば、外縁に近い散布孔ほど傾斜角度が大きくなるように設定することができる。散布孔の鉛直方向に対する傾斜角度は、必要に応じて適宜設定することができる。概して、傾斜角度が0~30度程度の範囲であると、穿孔加工が比較的容易であり、設計角度と実際の散布角度との整合性が良好である。 In FIG. 4, the spray holes H' inclined from the vertical direction are arranged in a line on the outermost periphery of the distribution plate 2p. However, the slanted distribution holes need not be limited to only one row on the outermost periphery, and several or more rows of slanted distribution holes may be provided. In this case, the inclination angle may be different between the outermost periphery spray hole and the inner spray hole. The inclination angle of the spray holes with respect to the vertical direction can be appropriately set as necessary. In general, when the inclination angle is in the range of about 0 to 30 degrees, drilling is relatively easy, and good consistency is obtained between the design angle and the actual spray angle.

図5は、散布孔の全てが鉛直方向から傾斜して分配板2pを貫通するように構成された液分配器の一実施形態を示す。図5の液分配器1Eにおいては、散布孔Ha,Hbは、下方に並列する平板Pと垂直で、互いに平行な等間隔の複数の直線に沿って配置される。複数の直線のうちの1つの直線に沿って配置される散布孔は同じ方向に傾斜し、且つ、隣接する2つの直線における散布孔の傾斜方向は反対方向であるように、散布孔Ha,Hbが形成される。詳細には、一つの直線上に配置される散布孔Haは、その直線を含む鉛直面に沿って分配板2pを貫通し、鉛直方向に対して同一角度で同じ方向に傾斜する。その隣の直線上に配置される散布孔Hbは、その直線を含む鉛直面に沿って分配板2pを貫通し、鉛直方向に対して同一角度で、散布孔Haとは反対方向に傾斜する。従って、分配トレー2Eの散布孔Ha,Hbは、1つの平板Pに対して、交互に反対方向から液体Lを散布する。つまり、平板Pの両側から両面に均等に散布するのに有利な構成である。この構成は、一つの直線上に配置される散布孔のピッチ(距離当たりの孔数)が、下方の平板Pが並列するピッチと合致するように設計すると、散布効率が良好である。 FIG. 5 shows an embodiment of a liquid distributor configured such that all of the distribution holes are inclined from the vertical direction and pass through the distribution plate 2p. In the liquid distributor 1E shown in FIG. 5, the spray holes Ha and Hb are arranged along a plurality of straight lines parallel to each other at regular intervals and perpendicular to the flat plate P arranged below. The spray holes Ha and Hb are arranged such that the spray holes arranged along one straight line out of the plurality of straight lines are inclined in the same direction, and the directions of inclination of the spray holes on two adjacent straight lines are opposite to each other. is formed. Specifically, the distribution holes Ha arranged on one straight line pass through the distribution plate 2p along the vertical plane including the straight line, and are inclined in the same direction at the same angle with respect to the vertical direction. The distribution holes Hb arranged on the adjacent straight line pass through the distribution plate 2p along the vertical plane including the straight line, and are inclined in the opposite direction to the distribution holes Ha at the same angle with respect to the vertical direction. Therefore, the spray holes Ha and Hb of the distribution tray 2E spray the liquid L alternately on one flat plate P from opposite directions. In other words, this configuration is advantageous for evenly distributing the liquid from both sides of the flat plate P to both sides. In this configuration, if the pitch (the number of holes per distance) of the spray holes arranged on one straight line is designed to match the pitch of the lower flat plates P arranged side by side, the spray efficiency will be good.

液分配器を構成する分配トレー及び液流入管は、各々、上述のように様々な応用及び変形が可能であり、図示される組み合わせとは異なる組み合わせによって液分配器を構成してもよい。例えば、図4及び図5に記載される液分配器1D,1Eの各々において、液流入管3Aを、図1及び図3に記載される液流入管3,3B,3Cの何れかに置き換えてもよい。 As described above, the distribution trays and the liquid inflow pipes that constitute the liquid distributor are capable of various applications and modifications, and the liquid distributor may be configured by combinations other than those shown in the drawings. For example, in each of the liquid distributors 1D and 1E shown in FIGS. 4 and 5, the liquid inflow pipe 3A may be replaced with any one of the liquid inflow pipes 3, 3B and 3C shown in FIGS. good too.

図1~5に示すような液分配器において、分配板2pに形成される散布孔の孔数及び孔径の設定によって、散布孔の開口面積が決定される。液分配器からの液体Lの散布速度は、散布孔の開口面積によって調整可能である。また、このような液分配器において、全ての散布孔から均等に液体を散布可能な最低流量(全ての散布孔に一定の水頭圧が立ち、均等に液体が流れる流量)、及び、処理可能な最大流量が存在する。最低流量及び最大流量は、散布孔の開口面積によって決定される。これらを考慮して、分配トレー内に一定量の液体が貯留されるように、液流入管から供給する液体の流量を調整することによって、液体の散布を好適に継続することができる。このような液体供給を行う構成について以下に説明する。 In the liquid distributor shown in FIGS. 1 to 5, the opening area of the spray holes is determined by setting the number and diameter of the spray holes formed in the distribution plate 2p. The spraying speed of the liquid L from the liquid distributor can be adjusted by the opening area of the spraying holes. In addition, in such a liquid distributor, the minimum flow rate at which the liquid can be evenly sprayed from all the spray holes (the flow rate at which the liquid flows evenly with a constant head pressure in all the spray holes), and the processable There is a maximum flow rate. The minimum and maximum flow rates are determined by the open area of the spray holes. Taking these factors into consideration, the liquid can be suitably sprayed continuously by adjusting the flow rate of the liquid supplied from the liquid inflow pipe so that a constant amount of liquid is stored in the distribution tray. A configuration for performing such liquid supply will be described below.

図6は、気液接触装置10の長手方向に垂直な鉛直方向断面図であり、気液接触部11の複数の段の1つを記載する。気液接触部11は、細長い略矩形状の容器12の内部に構成され、長手方向に沿って横方向に配列するように複数の段が割り当てられる。気液接触部11の複数の段の各々に、立位で並列する複数の平板Pが配設される。気液接触部11に液体を供給する液体供給システムは、前述したような液分配器を複数用いて構成される。図6の実施形態では、図2の液分配器1Aが用いられているが、勿論、他の液分配器であってもよい。複数の液分配器1A(この図では1つのみ記載される)は、複数の段の各々において平板Pの上方に配置される。液分配器1Aは、複数の平板Pに上方から液体Lを供給する。 FIG. 6 is a vertical cross-sectional view perpendicular to the longitudinal direction of the gas-liquid contactor 10 and describes one of the stages of the gas-liquid contactor 11 . The gas-liquid contact part 11 is configured inside a long and narrow substantially rectangular container 12, and a plurality of stages are allocated so as to be arranged in the horizontal direction along the longitudinal direction. A plurality of flat plates P are arranged in parallel in an upright position on each of the plurality of stages of the gas-liquid contact portion 11 . A liquid supply system that supplies liquid to the gas-liquid contact portion 11 is configured using a plurality of liquid distributors as described above. Although the liquid distributor 1A of FIG. 2 is used in the embodiment of FIG. 6, other liquid distributors may of course be used. A plurality of liquid distributors 1A (only one is shown in this figure) are arranged above the plate P in each of the plurality of stages. The liquid distributor 1A supplies the liquid L to the plurality of flat plates P from above.

平板Pに沿って流下する液体Lは、容器12の底部に貯留される。容器12の底部中央に設けられる排出口13は、還流路14によって液分配器1Aの液流入管3Aに接続され、還流路14にはポンプ15が設置される。ポンプ15の駆動によって、容器12の底部に貯留される液体Lは、還流路14を通じて液分配器1Aの液流入管3Aに返送される。放出部3dから分配トレー2に供給される液体Lは、液分配器1Aから平板Pへ再度散布される。 The liquid L flowing down along the flat plate P is stored at the bottom of the container 12 . A discharge port 13 provided at the center of the bottom of the container 12 is connected to the liquid inlet pipe 3A of the liquid distributor 1A by a return path 14, and a pump 15 is installed in the return path 14. As shown in FIG. By driving the pump 15, the liquid L stored in the bottom of the container 12 is returned to the liquid inflow pipe 3A of the liquid distributor 1A through the return path 14. FIG. The liquid L supplied from the discharge section 3d to the distribution tray 2 is again distributed to the flat plate P from the liquid distributor 1A.

液体供給システムは、分配トレー2に貯留する液体Lの量を所定量に維持するために、液面レベルを検出する検出器16と、液分配器1Aへの液体の供給を制御する制御装置とを有する。具体的には、分配トレー2内に貯留される液体の液面レベルを検出する検出器16が側壁2wに設置され、還流路14のポンプ15の下流側から分岐してポンプ15の上流側に接続される調整路17が設けられる。還流路14及び調整路17に流量調整弁18,19が設置され、流量調整弁18,19は、検出器16と電気的に接続される。 In order to keep the amount of liquid L stored in the distribution tray 2 at a predetermined amount, the liquid supply system includes a detector 16 that detects the liquid surface level and a controller that controls the liquid supply to the liquid distributor 1A. have Specifically, a detector 16 for detecting the liquid surface level of the liquid stored in the distribution tray 2 is installed on the side wall 2w. A connected adjustment path 17 is provided. Flow rate control valves 18 and 19 are installed in the return path 14 and the adjustment path 17 , and the flow rate control valves 18 and 19 are electrically connected to the detector 16 .

検出器16によって検出される液面レベルが所定レベル(又は所定範囲の上限)を超える時、その検出信号に基づいて、流量調整弁18の開度が下がると共に流量調整弁19の開度が上がり、調整路17からポンプ15の上流側へ返送される液体Lの流量が増加する。これによって、液分配器1Aへ供給される液体の流量が減少する。液面レベルが所定レベル(又は所定範囲の下限)未満である時は、流量調整弁18の開度が上がると共に流量調整弁19の開度が下がり、液分配器1Aへ供給される液体の流量が増加する。このようにして流量調整弁18,19の開度が調整され、液分配器1A内の液体レベルが一定(又は所定範囲内)に維持されるように、返送される液体の流量を制御することができる。このようにして、調整路17及び流量調整弁18,19を利用して制御装置を構成することができ、分配トレー2に貯留される液体の量が所定量に維持される。 When the liquid level detected by the detector 16 exceeds a predetermined level (or the upper limit of the predetermined range), the opening degree of the flow control valve 18 decreases and the opening degree of the flow control valve 19 increases based on the detection signal. , the flow rate of the liquid L returned from the regulating passage 17 to the upstream side of the pump 15 increases. This reduces the flow rate of the liquid supplied to the liquid distributor 1A. When the liquid level is less than the predetermined level (or the lower limit of the predetermined range), the opening degree of the flow rate adjusting valve 18 increases and the opening degree of the flow rate adjusting valve 19 decreases, thereby decreasing the flow rate of the liquid supplied to the liquid distributor 1A. increases. In this way, the opening degrees of the flow control valves 18 and 19 are adjusted, and the flow rate of the returned liquid is controlled so that the liquid level in the liquid distributor 1A is maintained constant (or within a predetermined range). can be done. In this manner, the control device can be constructed using the adjustment path 17 and the flow rate adjustment valves 18 and 19, and the amount of liquid stored in the distribution tray 2 is maintained at a predetermined amount.

分配トレー内に貯留される液体量を一定に制御するための他の構成例を図7に示す。図7の気液接触装置10’においては、液面レベルを検出する検出器の代わりに、オーバーフロー孔21が、液分配器1Aの側壁2wに設けられる。オーバーフロー孔21は、液面を維持する位置に設けられ、導出管22及び排出路23がオーバーフロー孔21に接続される。図6の気液接触装置10と同様に、気液接触装置10’の底部に貯留する液体Lを液分配器に供給する還流路14及び調整路17が設けられ、液分配器に供給する液体の流量を流量調整弁18,19によって調整することができる。排出路23は、調整路17に接続され、液分配器においてオーバーフロー孔の位置を超える分の液体は、導出管22から排出路23を通じて調整路17へ供給される。従って、オーバーフロー孔から排出される液体は、底部に貯留する液体と共に回収されて、液分配器に再度供給される。 Another configuration example for controlling the amount of liquid stored in the distribution tray to be constant is shown in FIG. In the gas-liquid contactor 10' of FIG. 7, an overflow hole 21 is provided in the side wall 2w of the liquid distributor 1A instead of the detector for detecting the liquid level. The overflow hole 21 is provided at a position that maintains the liquid level, and the outlet pipe 22 and the discharge path 23 are connected to the overflow hole 21 . Similar to the gas-liquid contactor 10 of FIG. 6, the gas-liquid contactor 10' is provided with a return path 14 and an adjustment path 17 for supplying the liquid L stored at the bottom of the liquid distributor to the liquid distributor. can be adjusted by flow control valves 18 and 19. The discharge path 23 is connected to the adjustment path 17 , and the amount of liquid exceeding the position of the overflow hole in the liquid distributor is supplied from the outlet pipe 22 through the discharge path 23 to the adjustment path 17 . Therefore, the liquid discharged from the overflow hole is recovered together with the liquid stored at the bottom and supplied to the liquid distributor again.

図6,7の構成においては、液分配器から気液接触部11の平板Pへの液体散布が、気液接触部の1つの段において繰り返される。このような各段の構成に基づいて、装置全体として、液体が隣接する段へ順次供給される液体供給を実施可能なように気液接触装置を構成することができる。具体的には、気液接触部の複数の段の境界において、底部に貯留する液体が一定量を超えた時に隣接する段へ溢れるように気液接触装置を構成する(詳細については、図8を参照して以下に説明する)。これにより、液体の補充によって上流側の段から下流側の段へ液体を徐々に移行させることが可能である。従って、液体を平板Pへ散布すると共に、複数の段を順次流通させることができる。或いは、図6,7における還流路14を、同じ段の液分配器1Aに接続せずに、下流側の段の液分配器に接続し、これによって、底部に貯留する液体を全て隣接する段の液分配器へ順次供給するように構成することも可能である。また、還流路14を分岐させて、同じ段の液分配器1A及び下流側の段の液分配器の両方に接続してもよい。 6 and 7, the liquid distribution from the liquid distributor to the flat plate P of the gas-liquid contact portion 11 is repeated in one stage of the gas-liquid contact portion. Based on such a configuration of each stage, the gas-liquid contactor can be constructed so that the liquid can be sequentially supplied to adjacent stages as a whole apparatus. Specifically, the gas-liquid contactor is configured so that, at the boundary of a plurality of stages of the gas-liquid contacting section, when the liquid stored at the bottom exceeds a certain amount, it overflows into the adjacent stage (see FIG. 8 for details). (discussed below with reference to ). This allows a gradual transfer of liquid from the upstream stage to the downstream stage by liquid replenishment. Therefore, the liquid can be spread over the flat plate P and circulated sequentially through a plurality of stages. Alternatively, the return path 14 in FIGS. 6 and 7 is not connected to the liquid distributor 1A of the same stage, but is connected to the liquid distributor of the downstream stage, whereby all the liquid stored at the bottom is transferred to the adjacent stage. It is also possible to configure so as to sequentially supply to each of the liquid distributors. Alternatively, the return path 14 may be branched and connected to both the liquid distributor 1A in the same stage and the liquid distributor in the downstream stage.

図8は、図6の液体散布構成に基づいた気液接触装置10の全体構成を説明するための長手方向に沿った鉛直方向断面図であり、液体の一部が隣接する段へ順次供給される気液接触装置の一実施形態である。図8の気液接触装置10においては、複数の段の境界に設けられる仕切り壁24の高さの設定によって、底部に貯留する液体の液面レベルを所望のレベルに維持可能な構造を利用する。つまり、液面レベルが仕切り壁24の高さに達すると、液体量の増加によって液体が溢れて隣の段へ移行する性質を利用して、液体を上流側の段から下流側の段へ向かって段階的に移行させる。尚、図8においては、図6に記載される検出器16、及び、流量調整弁18,19との電気的接続の図示を省略する。 FIG. 8 is a vertical cross-sectional view along the longitudinal direction for explaining the overall configuration of the gas-liquid contactor 10 based on the liquid distribution configuration of FIG. 1 is an embodiment of a gas-liquid contactor. In the gas-liquid contactor 10 shown in FIG. 8, a structure is used in which the liquid surface level of the liquid stored at the bottom can be maintained at a desired level by setting the height of the partition wall 24 provided at the boundary of a plurality of stages. . In other words, when the liquid surface level reaches the height of the partition wall 24, the liquid flows from the upstream stage to the downstream stage by utilizing the property that the liquid overflows due to the increase in the amount of liquid and moves to the next stage. step-by-step. In FIG. 8, illustration of electrical connections with the detector 16 and the flow control valves 18 and 19 shown in FIG. 6 is omitted.

気液接触装置10は、水平方向に長く伸長した横長の容器12を有し、複数の段を有する気液接触部11が容器12の内部に構成される。容器12は、長手方向に沿った天板12t、底板12b及び一対の側板12sと、長手方向両端の端壁12a,12dとを有する。容器12の形状は、長手方向に垂直な断面が略長方形になる略四角柱状(図6参照)である。気液接触部11の複数の段は、横方向に配列するように容器12の長手方向に沿って割り当てられる。複数の段の各々に、立位で並列する複数の平板Pが設置される。尚、この実施形態において、気液接触部11には4つの段が割合てられているが、割り当てられる段の数は、2つ以上の何れの数であってもよく、必要に応じて、適切な数の段に割り当てられる。又、この実施形態において、複数の段は、実質的に均等に割り当てられ、同一寸法の平板Pが充填材として用いられるが、必要に応じて、各段の長手方向の長さが異なるように変更することも可能である。 The gas-liquid contact device 10 has a horizontally elongated container 12 , and a gas-liquid contact section 11 having a plurality of steps is constructed inside the container 12 . The container 12 has a top plate 12t, a bottom plate 12b and a pair of side plates 12s along the longitudinal direction, and end walls 12a and 12d at both ends in the longitudinal direction. The shape of the container 12 is a substantially quadrangular prism shape (see FIG. 6) with a substantially rectangular cross section perpendicular to the longitudinal direction. A plurality of stages of the gas-liquid contact portions 11 are allocated along the longitudinal direction of the container 12 so as to be arranged in the lateral direction. A plurality of flat plates P are installed side by side in an upright position on each of the plurality of stages. In this embodiment, four stages are assigned to the gas-liquid contact portion 11, but the number of stages to be allocated may be any number of two or more. Allocated to the appropriate number of stages. Also, in this embodiment, the plurality of stages are substantially evenly distributed, and flat plates P of the same size are used as fillers, but if necessary, the longitudinal length of each stage is different. It can also be changed.

気液接触装置10の液体供給システムは、気液接触部11の複数の段に各々配置される複数の液分配器1Aを有し、複数の液分配器1Aの各々は、配管系を通じて供給される液体Lを散布し、複数の平板Pに上方から液体を供給する。配管系は、導入路25、還流路14及び導出路26によって構成される。導入路25は、最初に液体が供給される最上流の段の液分配器1Aに接続され、液分配器1Aから平板Pに供給される液体は、その段の底部へ流下する。容器12の底板12bは、段毎に中央が最も低くなるように傾斜した凹型に形成され、凹型の底部に排出口13が接続される。従って、液分配器1Aに供給される液体は、液分配器1Aから平板Pの表面を伝って流下し、底部に貯留され、排出口13から還流路14へ排出される。 The liquid supply system of the gas-liquid contactor 10 has a plurality of liquid distributors 1A each arranged in a plurality of stages of the gas-liquid contact section 11, and each of the plurality of liquid distributors 1A is supplied through a piping system. A plurality of flat plates P are supplied with the liquid L from above. The piping system is composed of an introduction path 25 , a return path 14 and an outlet path 26 . The introduction path 25 is connected to the liquid distributor 1A in the most upstream stage to which the liquid is first supplied, and the liquid supplied from the liquid distributor 1A to the plate P flows down to the bottom of that stage. The bottom plate 12b of the container 12 is formed in a concave shape inclined so that the center is the lowest for each stage, and the discharge port 13 is connected to the bottom of the concave shape. Accordingly, the liquid supplied to the liquid distributor 1A flows down along the surface of the flat plate P from the liquid distributor 1A, is accumulated at the bottom, and is discharged from the discharge port 13 to the return path 14. FIG.

還流路14は、各段における排出口13と液分配器1Aとが連通するように、複数の液分配器1Aと複数の排出口13とを各々接続する。従って、還流路14上のポンプ15が駆動すると、排出口13から回収される液体は、液分配器1Aに還流され、各段の平板Pに繰り返し供給される。図6を参照して説明したように、液分配器1Aに貯留される液体の液面レベルは、検出器(図8においては図示省略)及び流量調整弁18,19の作用によって維持される。従って、液分配器1Aからの液体散布を好適な状態に維持することができ、一定の流量で均等に平板Pに液体を散布することができる。 The return path 14 connects the plurality of liquid distributors 1A and the plurality of discharge ports 13 so that the discharge port 13 and the liquid distributor 1A in each stage communicate with each other. Accordingly, when the pump 15 on the return path 14 is driven, the liquid recovered from the discharge port 13 is returned to the liquid distributor 1A and repeatedly supplied to the flat plates P of each stage. As described with reference to FIG. 6, the level of the liquid stored in the liquid distributor 1A is maintained by the action of the detector (not shown in FIG. 8) and the flow control valves 18 and 19. FIG. Therefore, it is possible to maintain the liquid spray from the liquid distributor 1A in a suitable state, and to evenly spray the liquid onto the flat plate P at a constant flow rate.

気液接触部11における各段の境界において、仕切り壁24が容器12の底部に立設される。導入路25からの液体供給によって、最上流(液体の流通方向について)の段の底部に貯留する液体量が増加し、仕切り壁24の高さに達すると、新たな供給量に対応する分の液体が、この段の底部から隣りの段へ溢れ出る。従って、各段に留まる液体量は所定量に規制され、これを超えた時に超過分の液体が、下流側の段の底部に供給される。このようにして、液体が上流側の段から下流側の段へ順次供給される。各段の底部に貯留する液体量は、仕切り壁24の高さによって調整することができる。故に、各段の底部から下流側の段へ供給される液体と元の段へ還流する液体との割合は、仕切り壁24の高さによって設定及び変更することができる。 A partition wall 24 is erected at the bottom of the container 12 at the boundary of each step in the gas-liquid contact portion 11 . Due to the liquid supply from the introduction passage 25, the amount of liquid stored at the bottom of the most upstream stage (with respect to the liquid flow direction) increases, and when the height of the partition wall 24 is reached, the amount corresponding to the new supply amount increases. Liquid overflows from the bottom of this step onto the next step. Therefore, the amount of liquid retained in each stage is regulated to a predetermined amount, and when this is exceeded, the excess liquid is fed to the bottom of the downstream stage. In this manner, liquid is supplied sequentially from upstream stages to downstream stages. The amount of liquid stored in the bottom of each stage can be adjusted by adjusting the height of the partition wall 24 . Therefore, the ratio of the liquid supplied from the bottom of each stage to the downstream stage and the liquid returning to the original stage can be set and changed by the height of the partition wall 24 .

気液接触装置10は、容器12の端壁12dと最下流の段との間に液回収口27を有し、液回収口27と最下流の段との境界にも仕切り壁24’が設けられる。液回収口27には、導出路26が接続される。従って、最下流の段の底部に貯留する液体は、仕切り壁24’を超えて溢れ出ると、液回収口27から導出路を26通って排出される。尚、図8においては、液回収口27は、容器12の底部に設けられているが、容器の側板12s又は端壁12dに設けるように変更してもよい。その場合、最下流の段の底部において所望の液面レベルを超える分の液体が液回収口27から溢れ出るように、液回収口27を設ける高さを設定するとよい。それにより、仕切り壁24’を省略し、装置の長手方向の長さを短縮することができる。 The gas-liquid contactor 10 has a liquid recovery port 27 between the end wall 12d of the vessel 12 and the most downstream stage, and a partition wall 24' is also provided at the boundary between the liquid recovery port 27 and the most downstream stage. be done. A lead-out path 26 is connected to the liquid recovery port 27 . Therefore, when the liquid stored at the bottom of the most downstream stage overflows over the partition wall 24', it is discharged from the liquid recovery port 27 through the lead-out path 26. Although the liquid recovery port 27 is provided at the bottom of the container 12 in FIG. 8, it may be provided at the side plate 12s or the end wall 12d of the container. In this case, the height of the liquid recovery port 27 should be set so that the amount of liquid exceeding the desired liquid level overflows from the liquid recovery port 27 at the bottom of the most downstream stage. Thereby, the partition wall 24' can be omitted and the longitudinal length of the device can be shortened.

一方、気液接触装置10は、ガス供給システムとして、管状のガス導入口28及びガス排出口29を有する。ガス導入口28は、端壁12dの中央に設けられ、ガス排出口29は、反対側の端壁12aの中央に設けられる。ガス導入口28は、液体が最後に流通する最下流の段に連通し、ガス排出口29は、液体が最初に流通する最上流の段に連通する。従って、ガスGをガス導入口28から供給することによって、気液接触部11に供給されるガスGは、複数の段を配列に沿って、液体の流れる方向と反対に順次流通する。つまり、気液接触装置10は、向流型の気液接触を実施するように構成されている。勿論、ガス導入口28及びガス排出口29を逆に配置することによって、並流型気液接触を実施するように変更可能である。尚、図8の実施形態において、ガス供給システムは、外部から供給されるガスGの流圧を利用してガスGの供給を行い、ガス供給用の動力源は特に記載されないが、必要に応じて、ポンプやファン等の送気手段を使用してよい。 On the other hand, the gas-liquid contactor 10 has a tubular gas inlet 28 and gas outlet 29 as a gas supply system. A gas inlet 28 is provided in the center of the end wall 12d, and a gas outlet 29 is provided in the center of the opposite end wall 12a. The gas inlet 28 communicates with the most downstream stage through which the liquid flows last, and the gas outlet 29 communicates with the most upstream stage through which the liquid first circulates. Therefore, by supplying the gas G from the gas introduction port 28, the gas G supplied to the gas-liquid contact portion 11 sequentially circulates along the arrangement of the plurality of stages in the direction opposite to the liquid flow direction. That is, the gas-liquid contactor 10 is configured to perform countercurrent gas-liquid contact. Of course, by arranging the gas inlet 28 and the gas outlet 29 in reverse, it is possible to modify to implement co-current gas-liquid contact. In the embodiment of FIG. 8, the gas supply system supplies the gas G using the flow pressure of the gas G supplied from the outside, and the power source for gas supply is not particularly described, but if necessary, Alternatively, an air delivery means such as a pump or fan may be used.

ガス排出口29から排出されるガスG’に微小液滴が同伴して排出されるのを防止するために、デミスタ30がガス排出口29の近くに設置される。デミスタ30としては、金網、多孔板等の網状又は多孔質の部材が使用可能であり、一般的にデミスタとして利用されるものから適した開口寸法のものを選択すればよい。また、気液接触部11における各段の境界において、容器12の側板12sの間を架け渡す仕切り板31が上側に設けられる。仕切り板31は、その上端が液分配器1Aの下面に当接し、その下端が平板Pの上端に達するような高さを有するように設計され、平板Pの角に接するように設置される。つまり、平板Pの上方の空間は、気液接触部の各段の境界において遮断される。従って、仕切り板31は、ガスGが平板P間の空間を回避してその上方を流れるのを防止する役割をする。尚、過度な高さの仕切り板31はガスGの流通抵抗を増加させるので、この点を考慮して適度な高さに設計すればよい。 A demister 30 is installed near the gas outlet 29 to prevent fine droplets from being accompanied by the gas G' discharged from the gas outlet 29 . As the demister 30, a mesh-like or porous member such as a wire mesh or a perforated plate can be used, and one having a suitable opening size can be selected from those generally used as demisters. Moreover, a partition plate 31 bridging between the side plates 12 s of the container 12 is provided on the upper side at the boundary of each stage in the gas-liquid contact portion 11 . The partition plate 31 is designed so that its upper end contacts the lower surface of the liquid distributor 1A and its lower end reaches the upper end of the flat plate P, and is installed so as to contact the corner of the flat plate P. In other words, the space above the flat plate P is cut off at the boundary of each stage of the gas-liquid contact portion. Therefore, the partition plate 31 serves to prevent the gas G from flowing above the space between the flat plates P. Since the partition plate 31 having an excessive height increases the flow resistance of the gas G, the partition plate 31 should be designed with an appropriate height in consideration of this point.

従って、ガス導入口28から供給されるガスGは、気液接触部の各段において、平板Pの間の空間を横方向に流れ、装置の長手方向に沿って各段を順次通過してガス排出口29から排出される。このような横型多段構造において、気液接触部11を流れるガスGが液分配器1Aに流入するのを避けられる。 Therefore, the gas G supplied from the gas inlet port 28 flows laterally in the space between the flat plates P at each stage of the gas-liquid contact portion, and passes through each stage in sequence along the longitudinal direction of the device to reach the gas. It is discharged from the discharge port 29 . In such a horizontal multistage structure, it is possible to prevent the gas G flowing through the gas-liquid contact portion 11 from flowing into the liquid distributor 1A.

尚、平板P間の距離を適正に固定するスペーサーを使用する際に、仕切り壁24又は仕切り板31を利用してスペーサーを設置してもよい。或いは、平板Pの側端を嵌合可能な幅を有する浅い鉛直方向の溝を仕切り壁24及び仕切り板31の側面に形成すると、平板Pの側端を溝内で保持して位置決めすることが可能であり、スペーサーとして機能する。 In addition, when using a spacer for appropriately fixing the distance between the flat plates P, the spacer may be installed using the partition wall 24 or the partition plate 31 . Alternatively, if a shallow vertical groove having a width capable of fitting the side end of the flat plate P is formed in the side surface of the partition wall 24 and the partition plate 31, the side end of the flat plate P can be held and positioned in the groove. It is possible and acts as a spacer.

また、図8の実施形態においては、複数の段の各々には、個別に、複数の平板Pが配設される。しかし、複数の段は、相互に横方向に連通するので、複数の段において共通の平板を使用するような変更も可能である。つまり、気液接触部11の長手方向長さ(=複数の段の長手方向の長さの合計)に等しい長さを有する複数の平板を、複数の段を貫通するように並設してもよい。従って、複数の鉛直な平板Pの各々として、複数の段を通して一体的に連続する横長な平板を使用できる。この際、必要に応じて、仕切り壁24及び仕切り板31を嵌め込むための切り欠きを各平板の上端及び下端に形成すると良好に設置できる。或いは、仕切り板31の下端及び仕切り壁24の上端に複数の切り欠きを形成して、平板を切り欠きに嵌め込むようにしてもよい。この場合、仕切り壁24、仕切り板31及び切り欠きは、平板の位置決め手段としても作用し得る。 Also, in the embodiment of FIG. 8, a plurality of flat plates P are individually arranged in each of the plurality of stages. However, since the tiers communicate laterally with each other, modifications such as using a common flat plate in multiple tiers are possible. That is, even if a plurality of flat plates having a length equal to the length in the longitudinal direction of the gas-liquid contact portion 11 (=the sum of the lengths in the longitudinal direction of the plurality of stages) are arranged side by side so as to penetrate the plurality of stages. good. Therefore, as each of the plurality of vertical flat plates P, it is possible to use a horizontally elongated flat plate that is integrally continuous through a plurality of steps. At this time, if necessary, notches for fitting the partition wall 24 and the partition plate 31 can be formed in the upper and lower ends of each flat plate for better installation. Alternatively, a plurality of notches may be formed in the lower end of the partition plate 31 and the upper end of the partition wall 24, and a flat plate may be fitted into the notches. In this case, the partition wall 24, the partition plate 31 and the notch can also act as positioning means for the flat plate.

気液接触装置10を吸収装置として使用した場合、平板Pに散布される液体Lは、鉛直に立設される平板の表面に沿って流下し、この間に、平板間の空間を横方向に流れるガスGと接触する。この気液接触の間に、液体Lは、平板P上で液膜を形成して、例えば、ガスG中の特定成分を吸収する。特定成分が除去されたガスG’は、ガス排出口29から外部へ放出される。各段において平板Pへ散布される液体Lは、上流側の段から下流側の段へ徐々に移行する。吸収液として機能した液体L’は、容器12の液回収口27に接続される導出路26を通じて回収される。尚、還流路14には熱交換器32が設置され、気液接触時の反応による液体の温度変化に対応して液温を調整することができる。吸収液による二酸化炭素の吸収反応においては、発熱により液温が上昇するので、吸収装置においては、通常、熱交換器32として水冷式等の冷却器が利用される。 When the gas-liquid contactor 10 is used as an absorber, the liquid L sprayed on the flat plate P flows down along the surfaces of the vertically erected flat plates, while flowing laterally in the space between the flat plates. contact with gas G; During this gas-liquid contact, the liquid L forms a liquid film on the flat plate P and absorbs specific components in the gas G, for example. The gas G' from which the specific component has been removed is discharged from the gas outlet 29 to the outside. The liquid L sprayed onto the flat plate P in each stage gradually moves from the upstream stage to the downstream stage. The liquid L′ that has functioned as the absorbing liquid is recovered through a lead-out path 26 connected to the liquid recovery port 27 of the container 12 . A heat exchanger 32 is installed in the reflux path 14, and the temperature of the liquid can be adjusted according to the temperature change of the liquid due to the reaction during the gas-liquid contact. In the absorption reaction of carbon dioxide by the absorption liquid, the temperature of the liquid rises due to heat generation.

平板Pの厚さ及び間隔によって、単位容積当たりの濡れ面積(気液接触面積)、ガス流量及びガスの流通抵抗が変化するので、これらを考慮して、好適な流通空間になるように平板の数が設定される。液分配器の散布孔の配置も、平板Pの厚さ及び間隔を考慮して適切に決定される。平板の間隔は、例えば、スペーサーを介在させて固定することができる。ガス及び液体の流動を妨げないように、スペーサーの寸法及び設置位置を適宜調整すればよい。気液接触装置10において、ガスG及び液体Lが流れる空間は、並列する平板P間の真っ直ぐで簡素な形状の間隙であるので、流通抵抗が少ない形態である。ガスと液体とを接触させる際のガスの流通抵抗は、操業時の消費エネルギーを左右するので、上述のような気液接触装置は、操業費用等の点で有利である。又、製造加工コストも低く抑えることができる。従って、大容量の処理及び高速での処理が求められる気体-液体接触装置として有用である。 The wetted area per unit volume (gas-liquid contact area), gas flow rate, and gas flow resistance change depending on the thickness and spacing of the flat plates P. number is set. The arrangement of the spray holes of the liquid distributor is also appropriately determined in consideration of the thickness and spacing of the flat plate P. The interval between the flat plates can be fixed by interposing spacers, for example. The size and installation position of the spacer may be appropriately adjusted so as not to hinder the flow of gas and liquid. In the gas-liquid contactor 10, the space in which the gas G and the liquid L flow is the gap between the parallel flat plates P having a straight and simple shape, so that the flow resistance is low. The gas-liquid contactor as described above is advantageous in terms of operating costs, etc., since the flow resistance of the gas when the gas and the liquid are brought into contact with each other affects the energy consumption during operation. In addition, manufacturing costs can be kept low. Therefore, it is useful as a gas-liquid contactor that requires large-capacity treatment and high-speed treatment.

容積当たりの気液接触面積を大きくするために薄い平板を用いる場合、必要に応じて補強手段を用いて、薄い平板の強度を補ってもよい。補強手段として、例えば、平板の両側部にリブを添設したり、クリップ等を用いて支持固定する形態が挙げられるが、公知の手段から適宜選択して適用してよい。スペーサーの配置を工夫して補強効果を得てもよい。 When a thin flat plate is used to increase the gas-liquid contact area per unit volume, a reinforcing means may be used to supplement the strength of the thin flat plate, if necessary. Examples of reinforcing means include a mode in which ribs are attached to both sides of a flat plate, and a mode in which a clip or the like is used to support and fix the plate, but any known means may be appropriately selected and applied. A reinforcing effect may be obtained by devising the arrangement of spacers.

平板の表面を流下する液体Lの流れは、横に拡がり難く、濡れ面積(気液接触面積)が減少する傾向がある。濡れ面積の減少を抑えるには、平板の上端によって形成される水平な上面に対して極力均等に液体を分配することが有効である。図1~5に記載するような液分配器は、平板Pの上面の大きさや形状に関係なく、上面全体にわたって液体を一様に供給することが可能であり、液体の分配に影響を与えずに、平板Pの充填空間の寸法に対応した設計変更を行うことも容易である。液分配器のドリップポイントの密度が500点/m以上であると、気液接触性能の向上に有効であり、ドリップポイントの密度が1000~3000点/mであると効率的である。 The flow of the liquid L flowing down the surface of the flat plate is difficult to spread laterally, and the wetted area (gas-liquid contact area) tends to decrease. In order to suppress the reduction of the wetted area, it is effective to distribute the liquid as evenly as possible on the horizontal upper surface formed by the upper ends of the flat plates. Liquid distributors such as those described in FIGS. 1-5 are capable of uniformly supplying liquid over the entire top surface of the flat plate P regardless of the size and shape of the top surface, without affecting the liquid distribution. In addition, it is easy to change the design corresponding to the dimension of the filling space of the flat plate P. A drip point density of 500 points/m 2 or more in the liquid distributor is effective for improving gas-liquid contact performance, and a drip point density of 1000 to 3000 points/m 2 is efficient.

上述のような気液接触装置によって処理されるガスGとして、例えば、化学プラントや火力発電所等の設備内で発生した廃ガス(排ガス)や反応ガスが挙げられ、屡々、二酸化炭素や、窒素酸化物、硫黄酸化物等の酸性ガスが特定成分として処理される。ガスGから除去する特定成分に応じて、吸収液として使用する液体Lが選択される。例えば、二酸化炭素の回収除去には、環状アミン化合物やアルカノール系アミンやフェノール系アミン、アルカリ金属塩等のアルカリ剤の水溶液が屡々用いられる。硫黄酸化物の除去には、カルシウム化合物、マグネシウム化合物などのアルカリ剤の水性液が一般的に用いられる。二酸化炭素の回収において屡々用いられるモノエタノールアミン(MEA)水溶液では、二酸化炭素との反応によって、カルバミン酸塩・アミン塩(カーバメート)、炭酸塩、重炭酸塩等が生じる。 Examples of the gas G treated by the gas-liquid contactor described above include waste gas (exhaust gas) and reaction gas generated in facilities such as chemical plants and thermal power plants, and often carbon dioxide and nitrogen. Acid gases such as oxides and sulfur oxides are treated as specific components. Depending on the specific component to be removed from the gas G, the liquid L used as the absorption liquid is selected. For example, for the recovery and removal of carbon dioxide, aqueous solutions of alkaline agents such as cyclic amine compounds, alkanol-based amines, phenol-based amines, and alkali metal salts are often used. For removal of sulfur oxides, aqueous solutions of alkaline agents such as calcium compounds and magnesium compounds are generally used. In a monoethanolamine (MEA) aqueous solution, which is often used in the recovery of carbon dioxide, carbamate/amine salt (carbamate), carbonate, bicarbonate, etc. are produced by reaction with carbon dioxide.

このため、気液接触装置を構成する各部は、上述したようなガスGの成分や液体Lに含まれる化学薬剤に対して耐性を有する素材で製造される。そのような素材として、例えば、ステンレス綱、アルミニウム、ニッケル、チタン、炭素鋼、真鍮、銅、モネル、銀、スズ、ニオブ等の金属や、ポリエチレン、ポリプロピレン、PTFE等の樹脂が挙げられる。充填材として気液接触部を構成する平板も、少なくとも表面が、上述のような、処理するガスG及び使用する液体Lとの反応(腐食)を生じない耐食性の素材で構成される。素材は、やすりがけ、サンドブラスト処理、紫外線オゾン処理、プラズマ処理などの表面加工によって表面に微小な凹凸を形成して表面粗さを付与したものであってもよい。また、コーティング等による表面の改質によって、上述のような使用条件に合うように調製した素材であってもよい。 For this reason, each part constituting the gas-liquid contactor is made of a material that is resistant to the components of the gas G and chemical agents contained in the liquid L as described above. Examples of such materials include metals such as stainless steel, aluminum, nickel, titanium, carbon steel, brass, copper, monel, silver, tin, and niobium, and resins such as polyethylene, polypropylene, and PTFE. At least the surface of the flat plate constituting the gas-liquid contact portion as the filling material is also made of a corrosion-resistant material that does not react (corrode) with the gas G to be processed and the liquid L to be used, as described above. The material may have surface roughness by forming minute irregularities on the surface by surface treatment such as sandblasting, ultraviolet ozone treatment, plasma treatment, or the like. Moreover, it may be a material prepared to meet the above conditions of use by surface modification such as coating.

平板は、厚さが均一な平板又は薄層材であり、気液接触を行う条件に応じて、好適な強度を保持し得るように素材及び厚さを適宜選択することができる。金属線を用いた金網やパンチングメタル板、エキスパンドメタル板等の網板は、単体で自立可能な程度に強度を保持しつつ重量を減少させることが可能な板材であり、液体の濡れ広がりにおいても優れた性質を示す。従って、極めて目が細かい場合には、平板と同様の取り扱いが可能であり、気液接触装置の充填材を構成するために用いてもよい。 The flat plate is a flat plate or a thin layer material with a uniform thickness, and the material and thickness can be appropriately selected according to the conditions for gas-liquid contact so that suitable strength can be maintained. Wire nets using metal wires, perforated metal plates, expanded metal plates, and other mesh plates are plate materials that can reduce weight while maintaining strength to the extent that they can stand on their own. It exhibits excellent properties. Therefore, if the mesh is extremely fine, it can be handled in the same manner as a flat plate, and may be used to constitute a packing material for a gas-liquid contactor.

尚、気液接触装置は、上述のような特定成分を吸収・分離・除去するための気液接触装置に限らず、種々の化学プラントのプロセスに含まれる冷却、加熱、放散等において使用される装置(冷却塔、加熱塔、放散塔(再生塔)等)に適用することも可能である。 The gas-liquid contactor is not limited to the gas-liquid contactor for absorbing, separating, and removing specific components as described above, but is used for cooling, heating, diffusion, etc. included in various chemical plant processes. It can also be applied to equipment (cooling tower, heating tower, diffusion tower (regeneration tower), etc.).

操業時におけるエネルギー効率が良好な気液接触装置が提供され、圧力損失を抑制しつつ良好な気液接触及び効率的な成分移行を実現できる。故に、経済性の向上に基づく汎用化によって、化学処理や製造加工における効率の向上、燃焼ガス等の排ガスの処理の普及による環境汚染の防止等に貢献可能である。又、装置の軽量化や製造加工費用の削減によって、資源の有効利用にも寄与することができる。 A gas-liquid contactor with good energy efficiency during operation is provided, and good gas-liquid contact and efficient component migration can be realized while suppressing pressure loss. Therefore, it is possible to contribute to the prevention of environmental pollution by improving the efficiency in chemical treatment and manufacturing processing, and the spread of treatment of exhaust gas such as combustion gas by generalization based on the improvement of economic efficiency. In addition, it is possible to contribute to the effective use of resources by reducing the weight of the device and reducing the manufacturing and processing costs.

1,1A,1B,1C,1D,1E 液分配器
2,2D,2E 分配トレー
3,3A,3B,3C 液流入管
10,10’ 気液接触装置
11 気液接触部
12 容器
13 排出口
14 還流路
15 ポンプ
16 検出器
17 調整路
18,19 流量調整弁
21 オーバーフロー孔
24 仕切り壁
25 導入路
26 導出路
27 液回収口
28 ガス導入口
29 ガス排出口
30 デミスタ
31 仕切り板
L,L’ 液体
G,G’ ガス
Reference Signs List 1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E Liquid distributor 2, 2D, 2E Distribution tray 3, 3A, 3B, 3C Liquid inflow pipe 10, 10' Gas-liquid contact device 11 Gas-liquid contact part 12 Container 13 Outlet 14 Return channel 15 Pump 16 Detector 17 Adjustment channel 18, 19 Flow control valve 21 Overflow hole 24 Partition wall 25 Introduction channel 26 Lead-out channel 27 Liquid recovery port 28 Gas introduction port 29 Gas discharge port 30 Demister 31 Partition plate L, L' Liquid G, G' gas

Claims (11)

立位で並列する複数の平板を有する気液接触部、
前記複数の平板に上方から液体を供給する液分配器を有する液体供給システム、及び、
ガスを前記気液接触部に供給することによって、ガスが前記複数の平板間を横方向に流通するガス供給システム
を有する気液接触装置であって、
前記液分配器は、
複数の散布孔を有する分配トレー、及び、
前記分配トレーに液体を供給する液流入管
を有し、
前記液流入管は、前記分配トレーの内部において外周に向けて横方向に液体を放出する出口を有し、
前記分配トレーは、前記複数の散布孔を有する水平な平板状の分配板、及び、前記分配板の外周を包囲して立設される側壁を有し、前記液流入管の出口は、前記側壁に向けて液体を放出し、
前記液流入管の前記出口は、前記横方向に開口し、
前記液流入管及び前記液流入管の前記出口は、前記分配トレーの前記分配板から離間している
気液接触装置。
a gas-liquid contact part having a plurality of flat plates arranged in parallel in an upright position;
a liquid supply system having a liquid distributor that supplies liquid to the plurality of flat plates from above; and
A gas-liquid contactor having a gas supply system in which gas is laterally circulated between the plurality of flat plates by supplying the gas to the gas-liquid contact portion,
The liquid distributor is
a distribution tray having a plurality of spray holes; and
having a liquid inflow tube that supplies liquid to the distribution tray;
the liquid inlet tube has an outlet for discharging the liquid laterally toward the outer periphery inside the distribution tray;
The distribution tray has a horizontal plate-like distribution plate having the plurality of spray holes, and a side wall that surrounds the outer periphery of the distribution plate, and the outlet of the liquid inflow pipe is located on the side wall. eject liquid towards
the outlet of the liquid inflow tube opens in the lateral direction;
The liquid inlet tube and the outlet of the liquid inlet tube are spaced apart from the distribution plate of the distribution tray.
Gas-liquid contact device.
前記液流入管は、前記液分配器の上方から前記液分配器の内部へ液体を導入する鉛直方向の導入部、及び、前記導入部から横方向に屈曲して末端に前記出口を有する放出部を有する請求項1に記載の気液接触装置。 The liquid inflow pipe has a vertical introduction section that introduces the liquid from above the liquid distributor into the liquid distributor, and a discharge section that bends laterally from the introduction section and has the outlet at the end. The gas-liquid contactor according to claim 1, comprising: 前記液流入管は、前記出口から水平方向に液体を放出する請求項1又は2に記載の気液接触装置。 3. The gas-liquid contactor according to claim 1, wherein the liquid inflow pipe discharges the liquid horizontally from the outlet. 前記分配板は矩形状であり、前記液流入管は、前記分配板の対角線方向に沿って液体を放出する4つの出口を有する請求項1に記載の気液接触装置。 2. The gas-liquid contactor according to claim 1, wherein said distribution plate is rectangular, and said liquid inlet pipe has four outlets for discharging liquid along diagonal directions of said distribution plate. 前記複数の散布孔は、前記分配板を鉛直方向に貫通して、前記分配トレーの液体を鉛直方向に散布する請求項1に記載の気液接触装置。 2. The gas-liquid contactor according to claim 1, wherein the plurality of spraying holes penetrate the distribution plate in the vertical direction to spray the liquid in the distribution tray in the vertical direction. 前記複数の散布孔のうち、前記分配板の外縁部に分布する散布孔は、液体が外側に拡がって散布されるように前記分配板を鉛直方向から傾斜して貫通し、残りの散布孔は、鉛直方向に液体を散布するように前記分配板を鉛直方向に貫通する請求項1に記載の気液接触装置。 Among the plurality of spray holes, the spray holes distributed along the outer edge of the distribution plate pass through the distribution plate at an angle from the vertical direction so that the liquid spreads outward and is sprayed. 2. The gas-liquid contactor of claim 1, vertically penetrating the distribution plate so as to vertically distribute the liquid. 前記複数の散布孔は、前記分配板を鉛直方向から傾斜して貫通し、前記分配トレーの液体を鉛直方向から傾斜した方向に散布する請求項1に記載の気液接触装置。 2. The gas-liquid contactor according to claim 1, wherein said plurality of spray holes penetrate said distribution plate obliquely from the vertical direction, and spray the liquid on said distribution tray in a direction inclined from the vertical direction. 前記複数の散布孔は、平行な複数の直線に沿って配置され、前記複数の直線の1つの直線に沿って配置される散布孔は同じ方向に傾斜し、前記複数の直線の隣接する2つの直線における散布孔の傾斜方向は反対方向であるように、前記複数の散布孔が形成される請求項7に記載の気液接触装置。 The plurality of spray holes are arranged along a plurality of parallel straight lines, the spray holes arranged along one straight line of the plurality of straight lines are inclined in the same direction, and two adjacent straight lines of the plurality of straight lines are arranged. 8. The gas-liquid contactor according to claim 7, wherein the plurality of spray holes are formed such that the inclination directions of the spray holes in the straight line are opposite directions. 前記液体供給システムは、更に、
前記分配トレーに貯留する液体の液面レベルを検出する検出器、及び、
前記検出器の検出に基づいて、前記分配トレーに貯留する液体の量を所定量に維持されように前記液分配器への液体の供給を制御する制御装置
を有する請求項1に記載の気液接触装置。
The liquid supply system further comprises:
a detector for detecting the liquid surface level of the liquid stored in the distribution tray; and
2. The gas-liquid according to claim 1, further comprising a control device for controlling supply of liquid to said liquid distributor so as to maintain a predetermined amount of liquid stored in said distribution tray based on detection by said detector. contact device.
前記側壁は、前記分配トレーに貯留する液体の量を所定量に維持するためのオーバーフロー孔を有し、
前記液体供給システムは、前記オーバーフロー孔から排出される液体を、前記複数の平板を流下した液体と共に回収する請求項1に記載の気液接触装置。
the side wall has an overflow hole for maintaining a predetermined amount of liquid stored in the distribution tray;
2. The gas-liquid contactor according to claim 1, wherein the liquid supply system recovers the liquid discharged from the overflow hole together with the liquid flowing down the plurality of flat plates.
前記気液接触部は、横方向に配列するように割り当てられる複数の段を有し、前記複数の段の各々に前記複数の平板が配置され、前記液体供給システムは、前記液分配器を複数有して前記複数の段の各々に配置される請求項1~10の何れか一項に記載の気液接触装置。 The gas-liquid contact part has a plurality of stages that are allocated to be arranged in a lateral direction, the plurality of flat plates are arranged in each of the plurality of stages, and the liquid supply system includes a plurality of the liquid distributors. 11. The gas-liquid contactor according to any one of claims 1 to 10, wherein the gas-liquid contactor according to any one of claims 1 to 10 is arranged in each of said plurality of stages.
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