JPH04260427A - 液体中への気体の管路内分散 - Google Patents

液体中への気体の管路内分散

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JPH04260427A
JPH04260427A JP3270450A JP27045091A JPH04260427A JP H04260427 A JPH04260427 A JP H04260427A JP 3270450 A JP3270450 A JP 3270450A JP 27045091 A JP27045091 A JP 27045091A JP H04260427 A JPH04260427 A JP H04260427A
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conical
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JP3270450A
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Alan T Cheng
アラン・タトヤン・チェン
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Union Carbide Industrial Gases Technology Corp
Original Assignee
Union Carbide Industrial Gases Technology Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/40—Static mixers
    • B01F25/42—Static mixers in which the mixing is affected by moving the components jointly in changing directions, e.g. in tubes provided with baffles or obstructions
    • B01F25/43—Mixing tubes, e.g. wherein the material is moved in a radial or partly reversed direction
    • B01F25/431—Straight mixing tubes with baffles or obstructions that do not cause substantial pressure drop; Baffles therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • B01F25/3122—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof the material flowing at a supersonic velocity thereby creating shock waves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S261/00—Gas and liquid contact apparatus
    • Y10S261/78—Sonic flow

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、気体及び液体の混合技
術に関するものであり、特には本発明は、液体中への気
体の分散を向上するための方法及び装置に関係する。
【０００２】
【従来の技術】液体中への気体の分散は、広く様々の工
業操作における重要な特徴である。即ち、気体は、多数
の、気体溶解、気液反応及び溶解気体の気体ストリッピ
ング用途のために液体中に分散せしめられる。気体が非
常に小さな気泡の形態で液体中により微細に分散される
程、気液界面の表面積はもっと大きな気泡の形態での同
様の量の気体と液体との間での表面積に比較して顕著に
増大される。気液間での界面の面積の増大は結局、気泡
からの気体の液体中への物質移動並びに液体からの溶存
気体の気泡中への移行を増大することが知られている。 従って、一段と高い界面面積を形成することにより、気
体溶解、気体ストリッピング及び気相と液体中の物質と
での間での気体反応のようなすべての気液プロセスが改
善されることになる。
【０００３】液体中に分散される気泡の寸法を減少する
のに音速衝撃波の使用は、斯界で知られている。米国特
許第４，６３９，３４０号は、特に廃水中への酸素の溶
解に向けられた特定の技術を開示する。この技術に従え
ば、酸素が廃水流れ中に一様に分散され、そして廃水流
れはその後乱流条件に曝露されそしてその気体／液体混
合物中での音速を超える流速への加速のためにベンチュ
リーに通される。それにより、衝撃波が創成されそして
比較的粗い酸素気泡は音速衝撃波から生成する乱流によ
りもっと細かな気泡へと剪断される。
【０００４】米国特許第４，８６７，９１８号は、超音
速流速を生みだし、続いて亜音速への減速をもたらすの
に使用されるベンチュリー或いはその他の流れ絞り手段
に最近接して気体及び液体を合流することからなる改善
を開示する。米国特許第４，８６１，３５２号は、ベン
チュリー装置を使用しそしてストリッピング気体或いは
蒸気／液体組成物の少なくとも一部をその組成物中での
超音速まで加速することの出来る管路組込み式ストリッ
ピング方法を開示する。別の進展において、米国特許第
４，９３１，２２５号は、液体中に気体乃至蒸気を分散
する方法及び装置を開示し、ここでは気体乃至蒸気は、
接触の時点で該気体乃至蒸気の少なくとも一部に対して
音速である線速度で液体中に噴射され、液体及び該気体
乃至蒸気を含む組成物は同時に流動せしめられ、そして
組成物の少なくとも一部は少なくとも音速である線速度
で流動せしめられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】こうした有益な進展に
も係らず、斯界では、液体中への気体の分散を向上する
べく一層の改善に対する必要性及び要望がいまだ存在す
る。そうした必要性は、気液処理操作一般に関係しそし
て工業的処理操作の効率性の改善及びそれと関連する設
備製作コストの低減への絶えざる要望と関係する。工業
用気体が現在使用されている或いは現在の実施態様を改
善するために使用される可能性のある広く様々の工業用
途において酸素、窒素乃至その他の気体の一層効率的な
使用のためにも斯界全般的に要望が存在する。
【０００６】本発明の課題は、液体中への気体の分散の
ための改善された方法及び装置を開発することである。
【０００７】本発明のまた別の課題は、気体及び液体間
の物質移動を向上するように気体と気体を分散する液体
との間での界面の面積を増大するための方法及び装置を
開発することである。
【０００８】本発明のまた別の目的は、気液分散操作の
効率を増進することができそして気液分散システムの製
作コストを低減することのできる方法及び装置を開発す
ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に従えば、液体中
への気体の分散は、気体／液体混合物の一部でなくその
大部分をを超音速まで加速し続いて減速せしめ、それに
より混合物中に音速衝撃波（ｓｏｎｉｃ　ｓｈｏｃｋ　
ｗａｖｅ）を発生せしめるに適応する管路組込み式（ｉ
ｎ−ｌｉｎｅ　）円錐型混合器の使用により増進される
。最初気体を液体中に音速で噴射することによっても、
２種の連続した発生せしめられて、増大せる界面面積を
有しそして気液間で非常に高い物質移動を有する細かい
気泡が実現される。
【００１０】本発明は、（ａ）気体及び液体を混合する
流れ管路と、（ｂ）前記流れ管路を通して混合されるべ
き流体の一方を通すための流れ手段と、（ｃ）気泡／液
体混合物を形成するべく前記流れ管路内に気体及び液体
混合物のための他方の流体を噴射するための噴射手段と
、（ｄ）前記流れ管路内に気泡／液体混合物が形成され
る地点より下流に位置づけられる管路組込み式円錐型混
合器であって、下流方向に拡大区画を位置づけた第１の
円錐部分と、該第１円錐部分の拡大区画に隣り合って拡
大区画を有しそして尖端区画を下流方向に位置づけた第
２円錐部分とを備え、前記第１及び第２円錐部分の拡大
区画が実質上同じ直径を有して拡大中間部分を形成し、
該拡大中間部分が流れ管路壁との間に環状開口を提供す
る混合器とを有し、前記環状開口がその近傍で気泡／液
体混合物の大半の速度を超音速まで加速し、続いて第２
円錐部分の通過に際して流速を亜音速まで減速し、該円
錐型混合器での加速と減速とが音速衝撃波効果を創出し
、液体中の気泡の微細な分散をもたらすことを特徴とす
る液体中に気体を分散する装置、並びに（ａ）流れ管路
内で気体及び液体を合流して気泡／液体混合物を形成し
、その場合該混合物が該混合物中での音の速度未満の速
度を有するものとする段階と、（ｂ）前記気泡／液体混
合物を、前記流れ管路内に配置された管路組込み式円錐
型混合器であって、下流方向に拡大区画を位置づけた第
１の円錐部分と、該第１円錐部分の拡大区画に隣り合っ
て拡大区画を有しそして尖端区画を下流方向に位置づけ
た第２円錐部分とを備え、前記第１及び第２円錐部分の
拡大区画が実質上同じ直径を有して拡大中間部分を形成
し、そして該拡大中間部分が流れ管路壁との間に環状開
口を提供する円錐型混合器と接触状態に通し、前記環状
開口がその近傍で気泡／液体混合物の大半の速度を超音
速まで加速し、続いて第２円錐部分の通過に際して流速
を亜音速範囲まで減速せしめ、該円錐型混合器の加速と
減速とが音速衝撃波効果を創出し、液体中の気泡の微細
な分散をもたらす段階と（ｃ）流れ管路の下流部分から
細かく気泡を分散せしめた液体を取出す段階とを包含す
る液体中に気体を分散する方法を提供する。
【００１１】
【作用】本発明の目的は、液体中で増進せる気体分散を
達成することが所望されるパイプや他の種管路内に容易
に挿入することのできる環状流れ・超音速・管路組込み
式・気体／液体円錐型混合器を設けることにより達成さ
れる。こうした管路組込み式円錐型混合器は、発生する
気体／液体超音速流れの速度プロフィル（分布）がベン
チュリー装置の直径を横切って高度に非線形である、こ
れまで開発されたベンチュリー型式の混合器と関連する
操作上の制約を克服する。先に挙げた特許と関連して引
用したベンチュリー型式の従来型式の管路組込み式スト
リッパーにおいては、気体／液体混合物はその気体／液
体混合物における理論音速流れよりはるかに高い平均速
度を有するかもしれないが、ベンチュリーのネック部に
おける断面直径を横切っての流れ速度プロフィル（分布
輪郭）のごく小部分のみが実際上超音速に過ぎなかった
。ベンチュリーの壁に近い部分は粘性層であり、亜音速
にとどまった。使用される特定の気体／液体比率に依存
して、例えば空気／水混合物における音の速度は約２０
ｍ／秒のオーダーとでしかない。
【００１２】本発明の管路組込み式円錐型混合器の使用
により、速度プロフィルは管路組込み式混合基の円錐状
部分とパイプその他の管路の壁との間の薄い層を通して
平坦化され、同時に液体流れに対する合計最小断面積は
上に挙げた先に開発された管路組込み式ストリッパーに
おけるのと同じ断面積に留まっている。この作用は、流
れの非常に大量の部分を液体中への気体の所望される分
散を向上するのに必要な気体／液体混合物内での衝撃波
を発生せしめるに必要な超音速範囲に至らしめる。
【００１３】
【実施例】代表的な管路組込み式円錐型混合器が図１に
例示され、ここでは番号１は流れ管路としてのパイプを
表わし、その中に管路組込み式円錐型混合器２を容易に
挿入することが出来る。管路組込み式円錐型混合器２は
、下流方向に位置づけられる拡大区画４を具備する円錐
部分３と、そこに固着されそして円錐部分３の拡大区画
４に隣り合って位置づけられた対応する拡大区画６を有
する対となって協動円錐部分５を備え、両円錐部分に拡
大中間部分７が形成される。パイプ１内に円錐部分型混
合器２を位置決めするのに、支持リング８及び９が使用
される。番号１０により表わされる気体／液体混合物は
そこでの音の速度より低い速度で円錐部分３の方向にパ
イプを通過する。この混合物は、それが円錐部分３のそ
の最大直径部とパイプ１の壁との間の環状開口１１の薄
い層を通過する際に超音速まで加速される。気体分散度
を向上した液体流れ１２がパイプ１の下流端において回
収される。
【００１４】環状開口１１は、気体ストリッピング、気
体溶解或いは他の種気体／液体混合の速度を匹敵するベ
ンチュリー型式の気体／液体混合器において実現しうる
速度より相当に大きな速度で実現することを可能ならし
めることが見出された。本発明は特に、約３インチ（７
．６ｃｍ）より大きなパイプ系統におけるような高い液
体流速を使用する大きな寸法のシステムにおいての使用
のために適合する。そうした大きな寸法において、スラ
リーから成る液体が小さな寸法の系統においてのように
系統を閉塞する傾向が軽減される。本発明の管路組込み
式円錐型混合器はまた、そうした大寸の配管系統におい
て作製するに一層経済的である。
【００１５】本発明の好ましい具体例において、非常に
大きな物質移動表面積を伴う微細な気泡が２つの連続し
た音速衝撃波の結果として発生する。第１の音速衝撃波
は、気体が音速で液体流れ中に噴射されるときに形成さ
れる。第２の衝撃波は、気体及び液体混合物が環状開口
１１においてこの混合物における音速水準を超える速度
にまで加速されそして後円錐型混合器２の円錐部分５を
通過するに際して亜音速まで減速されるとき形成される
。最初の衝撃波に関しては、番号１４により表わされる
液体がパイプ１を通して混合器２の方向に流通すること
を可能ならしめるために流れ手段１３が設けられそして
気体供給源１５からの気体がそこに噴射器１６を通して
超音速水準で噴射されて所望の気泡／液体混合物を形成
する。
【００１６】本発明から逸脱することなく本発明の細部
に様々の変更を為しうることが理解されよう。一つの別
の具体例において、環状開口１１は、図２に例示される
ように円錐部分３及び５における一群の開口により置換
もしくは補充される。この具体例において、円錐部分３
及び５は、拡大区画４及び６それぞれにおいて合致する
開口１７、１８をそれぞれ備えるものとして示される。 この構成は、図１に示した平滑な円錐型混合器と同様に
、ベンチュリー型管路組込み式ストリッパーと比較して
、気体／液体混合物流れに対する合計開口面積が同一に
保持されるかぎり、同等の圧力降下において高い物質移
動を提供する。これに関連して、本発明の２円錐型構成
は気体／液体混合操作と関連して圧力降下を減少或いは
最小限とするために必要とされる。すなわち、気体／液
体混合物は、円錐部分３との接触及び環状開口１１の通
過に際して超音速まで加速されうるが、下流側の円錐部
分５が無い場合には急速な膨張と急速な減速を伴い、し
かも不当に大きな圧力降下及びエネルギー損失を伴う。 この所望されざる状態は、円錐部分５の使用により排除
される。円錐部分５の形状は円錐部分３の形状と同一で
も良いし或いは異なってもよい。拡大区画４及び６にお
いて同一直径を有することを除いて、円錐部分３及び５
は代表的に、下流側の円錐部分５が上流側の円錐部分３
よりも全体的に一層長くそして円錐部分尖端区画への収
斂角度が小さい点で異なっている。そうした構成は、プ
ロセスからの圧力回収を向上するので望ましい。 もし下流側の円錐部分５に対して比較的短くそして大き
な円錐部分角の円錐部分が使用されることになるなら、
円錐型混合器２を横切って一層大きな圧力降下が生じる
。当業者は、本発明の円錐型管路組込み式混合器の設計
において使用される寸法が実施される特定の気体／液体
混合操作、液体或いは液体を流動する気体流れに噴射す
る同様の具体例での気体が通る管路の寸法、適用し得る
操作条件等に依存して変更されることを理解しよう。
【００１７】（実施例及び比較例）本発明の管路組込み
式円錐型混合器（ストリッパー）を２４．５℃の温度に
おいて１１．４リットル／分（３ガロン／分）の流量で
２．１ｃｍ（０．８２５インチ）内径の管路を通して流
れる水から溶解成分である酸素をストリッピングすなわ
ち除去するのに使用した。ストリッピング用気体として
窒素を使用した。比較目的で使用したベンチュリー型管
路組込み式混合器と実質上同じ総開口面積を有する環状
開口を有する図１に示したような円錐型混合器を使用し
た。円錐型混合器は、２．０４ｃｍ（０．８０３インチ
）の直径の拡大区画を有しそして２１度の角度及び４．
３４ｃｍ（１．７１インチ）の長さの形態の円錐部分３
と、同じ拡大区画を有しそして１５度の角度と６．１２
ｃｍ（２．４１インチ）の長さを有する円錐部分５とか
ら構成され、拡大中間部分７は０．４９ｃｍ（０．１９
１インチ）長さであった。ベンチュリー型管路組込み式
混合器を使用して得られた結果に較べて、本発明の環状
流れ管路組込み式円錐型混合器を使用して２５％乃至そ
れ以上までもの物質移動速度における顕著な改善が得ら
れた。標準状態で約０．０１４ｍ３　／分（０．５ｓｃ
ｆｍ）までの窒素流量を使用する試験において、匹敵す
るベンチュリー型管路組込み式混合器を使用して得られ
た結果に較べて、本発明の環状流れ管路組込み式円錐型
混合器の使用において酸素の減少率における改善が一貫
して起こることが見いだされた。ここで、「減少率」と
は、入口濃度、すなわち混合器の上流側での成分（この
場合酸素）の初期濃度−出口濃度、すなわち混合器のす
ぐ下流位置での当該成分の濃度の差を入口濃度で割った
比率である。約０．００２８ｍ３　（０．１ｓｃｆｍ）
の窒素流量において、減少率はベンチュリーに対しては
約０．３であり、そして本発明の円錐型混合器に対して
は約０．４であった。約０．００５６ｍ３　（０．２ｓ
ｃｆｍ）の窒素流量において、減少率はベンチュリーに
対しては約０．５であり、そして本発明の円錐型混合器
に対しては約０．５６であった。約０．００８４ｍ３　
（０．３ｓｃｆｍ）の窒素流量において、減少率はベン
チュリーに対しては約０．６２であり、そして本発明の
円錐型混合器に対しては約０．７であった。約０．０１
２６ｍ３　（０．４５ｓｃｆｍ）の窒素流量において、
減少率はベンチュリーに対しては約０．７２であり、そ
して本発明の円錐型混合器に対しては約０．８にも達し
た。気体／液体分散におけるこうした一貫した改善とそ
の結果としての物質移動における改善はストリッピング
業界において極めて望ましい改善を表し、そしてこの望
ましい結果は同等の圧力損失水準において得られた。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、従来と同等の圧力損失水準に
おいて気体／液体分散における一貫した分散性の改善と
その結果としての物質移動における改善を与える。本発
明は、容易に設置することができるという追加的な利点
を有し、そして気体／液体分散操作におけるその適用に
特定の配管或いは変更は必要でない。本発明の円錐型管
路組込み式混合器と関連する機械加工コストは、ベンチ
ュリー型装置の作製に必要とされるコストより相当に安
い。前述したように、スラリーは、幾つかの用途におい
て、特にスラリーが高い固形分濃度を有しているとき、
混合器の閉塞をもたらす恐れがある。円錐型管路組込み
式混合器がスラリー操作が関与する場合大きなパイプラ
インにおいて、例えば上に示したような約７．６ｃｍ（
３インチ）以上の直径を有する管路において有用である
ことが見出されたのはこの理由のためである。
【００１９】本発明は、気体ストリッピング或いは液体
中への気体の溶解のための気体／液体混合操作のみなら
ず、液体或いはスラリー形態で得られる有機薬剤或いは
他の種物質の酸素化乃至水素化のような気体／液体反応
操作において使用することができる。そうした操作のす
べてにおいて、望ましい圧力回復でもって、本発明の円
錐型管路組込み式混合器は、液体中への気体の分散の向
上を可能ならしめ、非常に細かい気泡と液体間での増進
せる物質移動を提供する。その結果として、本発明は、
液体流れに連行される気体成分もしくはそこに溶解され
る気体成分の除去、処理されている液体流れの揮発性液
体成分の除去と関与する気体ストリッピング操作を含め
て実際的な工業的に重要な気体／液体溶解、ストリッピ
ング或いは反応における広くさまざまの気体／液体分散
操作に対して向上せるシステム及び方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う管路組込み式円錐型混合器の一具
体例の側面方向からの斜視図である。
【図２】本発明の管路組込み式円錐型混合器の別の具体
例の側面方向からの斜視図である。
【符号の説明】
１　　パイプ ２　　管路組込み式円錐型混合器 ３　　円錐部分 ４　　拡大区画 ５　　円錐部分 ６　　拡大区画 ７　　拡大中間部分 ８　　支持リング ９　　支持リング １０　　気体／液体混合物 １１　　環状開口 １２　　気体分散度を向上した液体流れ１３　　流れ手
段 １４　　液体 １５　　気体供給源 １６　　噴射器 １７　　開口 １８　　開口

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　（ａ）気体及び液体を混合する流れ管
    路と、（ｂ）前記流れ管路を通して混合されるべき流体
    の一方を通すための流れ手段と、（ｃ）気泡／液体混合
    物を形成するべく前記流れ管路内に気体及び液体混合物
    のための他方の流体を噴射するための噴射手段と、（ｄ
    ）前記流れ管路内に気泡／液体混合物が形成される地点
    より下流に位置づけられる管路組込み式円錐型混合器で
    あって、下流方向に拡大区画を位置づけた第１の円錐部
    分と、該第１円錐部分の拡大区画に隣り合って拡大区画
    を有しそして尖端区画を下流方向に位置づけた第２円錐
    部分とを備え、前記第１及び第２円錐部分の拡大区画が
    実質上同じ直径を有して拡大中間部分を形成し、該拡大
    中間部分が流れ管路壁との間に環状開口を提供する混合
    器とを有し、前記環状開口がその近傍で気泡／液体混合
    物の大半の速度を超音速まで加速し、続いて第２円錐部
    分の通過に際して流速を亜音速まで減速し、該円錐型混
    合器での加速と減速とが音速衝撃波効果を創出し、液体
    中の気泡の微細な分散をもたらすことを特徴とする液体
    中に気体を分散する装置。
  2. 【請求項２】　　第２円錐部分が第１円錐部分より長く
    そして尖端区画への小さな収斂角度を有する請求項１の
    装置。
  3. 【請求項３】　　流れ手段が流れ管路を通して液体を通
    すための手段から成りそして噴射手段が円錐型混合器の
    方向に流れ管路内を通過する液体中に気体を噴射する手
    段から成る請求項１の装置。
  4. 【請求項４】　　噴射手段が前記他方の流体を音速で噴
    射して最初の音速衝撃波を創出する手段から成り、該最
    初の衝撃波と円錐型混合器において発生した音速衝撃波
    が液体中への気泡の非常に細かい分散をもたらし、気泡
    ／液体混合物における連続した衝撃波の結果として極め
    て大きな物質移動表面を生成する請求項１の装置。
  5. 【請求項５】　　流れ手段が流れ管路を通して液体を通
    すための手段から成りそして噴射手段が円錐型混合器の
    方向に流れ管路内を通過する液体中に気体を噴射する手
    段から成る請求項４の装置。
  6. 【請求項６】　　円錐型混合器の拡大中間部分において
    第１及び第２の円錐部分の拡大区画に気泡／液体混合物
    の通過のための開口を含み、該開口が円錐型混合器の拡
    大中間部分と流れ管路壁との間の環状開口と協動して気
    泡／液体混合物の大部分の流速を超音速まで加速する請
    求項１の装置。
  7. 【請求項７】　　流れ手段が流れ管路を通して液体を通
    すための手段から成りそして噴射手段が混合器の方向に
    流れ管路内を通過する液体中に気体を噴射する手段から
    成る請求項６の装置。
  8. 【請求項８】　　噴射手段が前記他方の流体を音速で噴
    射して最初の音速衝撃波を創出する手段から成り、該最
    初の衝撃波と円錐型混合器において発生した音波衝撃波
    が液体中での気泡の非常に細かい分散をもたらし、気泡
    ／液体混合物における連続した衝撃波の結果として極め
    て大きな物質移動表面を生成する請求項７の装置。
  9. 【請求項９】　　（ａ）流れ管路内で気体及び液体を合
    流して気泡／液体混合物を形成し、その場合該混合物が
    該混合物中での音の速度未満の速度を有するものとする
    段階と、（ｂ）前記気泡／液体混合物を、前記流れ管路
    内に配置された管路組込み式円錐型混合器であって、下
    流方向に拡大区画を位置づけた第１の円錐部分と、該第
    １円錐部分の拡大区画に隣り合って拡大区画を有しそし
    て尖端区画を下流方向に位置づけた第２円錐部分とを備
    え、前記第１及び第２円錐部分の拡大区画が実質上同じ
    直径を有して拡大中間部分を形成し、そして該拡大中間
    部分が流れ管路壁との間に環状開口を提供する円錐型混
    合器と接触状態に通し、前記環状開口がその近傍で気泡
    ／液体混合物の大半の速度を超音速まで加速し、続いて
    第２円錐部分の通過に際して流速を亜音速範囲まで減速
    せしめ、該円錐型混合器の加速と減速とが音速衝撃波効
    果を創出し、液体中の気泡の微細な分散をもたらす段階
    と、（ｃ）流れ管路の下流部分から細かく気泡を分散せ
    しめた液体を取出す段階とを包含する液体中に気体を分
    散する方法。
  10. 【請求項１０】　　第２円錐部分が第１円錐部分より長
    くそして尖端区画への小さな収斂角度を有する請求項９
    の方法。
  11. 【請求項１１】　　液体が流れ管路を通して混合器の方
    向に通されそして気体が液体中に噴射される請求項９の
    方法。
  12. 【請求項１２】　　一方の流体を他方の流体中に音速で
    噴射して最初の音速衝撃波を創出し、該最初の衝撃波と
    円錐型混合器において発生した衝撃波が液体中での気泡
    の非常に細かい分散をもたらし、気泡／液体混合物にお
    ける連続した衝撃波の結果として極めて大きな物質移動
    表面を生成する請求項９の方法。
  13. 【請求項１３】　　円錐型混合器の拡大中間部分におい
    て第１及び第２の円錐部分の拡大区画に気泡／液体混合
    物の通過のための開口を含み、該開口が、円錐型混合器
    の拡大中間部分と管路壁との間の環状開口と協動して気
    泡／液体混合物の大部分の流速を超音速まで加速する請
    求項９の方法。
  14. 【請求項１４】　　液体が流れ管路を通して混合器の方
    向に通されそして気体が液体中に噴射される請求項１３
    の方法。
  15. 【請求項１５】　　気体／液体分散が液体から気体或い
    は揮発性成分をストリッピングするのに気体を使用する
    プロセスから成る請求項９の方法。
  16. 【請求項１６】　　気体／液体分散が気体と液体との反
    応のためのプロセスから成る請求項９の方法。
  17. 【請求項１７】　　気体／液体分散が液体中に気体を溶
    解するためのプロセスから成る請求項９の方法。
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