JPH0445841A - 複数の別の流体相を接触させるための方法及び装置 - Google Patents
複数の別の流体相を接触させるための方法及び装置Info
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- JPH0445841A JPH0445841A JP14974690A JP14974690A JPH0445841A JP H0445841 A JPH0445841 A JP H0445841A JP 14974690 A JP14974690 A JP 14974690A JP 14974690 A JP14974690 A JP 14974690A JP H0445841 A JPH0445841 A JP H0445841A
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Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、気体と液体のような異なる物理相を接触させ
る装置の改良に関する。
る装置の改良に関する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕気体と
液体のような異なる相を物理的に混合するには、多くの
商業的に重要なプロセスがある。
液体のような異なる相を物理的に混合するには、多くの
商業的に重要なプロセスがある。
実際には、気体と液体との反応は化学工業では普通のこ
とである。かかるプロセスにおいては、反応速度、収率
等を最適にするように、異なる相の界面領域を最大にす
ることが重要である。
とである。かかるプロセスにおいては、反応速度、収率
等を最適にするように、異なる相の界面領域を最大にす
ることが重要である。
本発明の目的は、実施する化学プロセスを改良するよう
に複数の異なる相を接触させる装置を提供することであ
る。
に複数の異なる相を接触させる装置を提供することであ
る。
本発明の別の目的は、オレフィンを水和してアルコール
を製造する際、硫酸によってオレフィンの吸収及び反応
を改良する装置に関する。
を製造する際、硫酸によってオレフィンの吸収及び反応
を改良する装置に関する。
最も簡単な観点では、本発明は、垂直に配置された容器
内に収容された複数の別の液体相を、分散された別の液
体相の流れを容器内に収容された液体相に軸線方向に注
入することによって、良好に接触させるための方法を提
供することである。
内に収容された複数の別の液体相を、分散された別の液
体相の流れを容器内に収容された液体相に軸線方向に注
入することによって、良好に接触させるための方法を提
供することである。
重要なことには、注入される流れは、容器内に収容され
た液体を、容器の中央領域を実質的に通って下方に且つ
中央領域と容器外壁との間の環状領域内を上方に循環さ
せるのに十分な液体運動をもって注入される。
た液体を、容器の中央領域を実質的に通って下方に且つ
中央領域と容器外壁との間の環状領域内を上方に循環さ
せるのに十分な液体運動をもって注入される。
硫酸のような液体中へのプロピレン又はブテンのような
気体の分散を引用して、本発明を説明する。しかしなが
ら、ここに説明する原理及び概念は、別の相を接触させ
る他のプロセスにも同様に適用できることを、容易に認
識すべきである。
気体の分散を引用して、本発明を説明する。しかしなが
ら、ここに説明する原理及び概念は、別の相を接触させ
る他のプロセスにも同様に適用できることを、容易に認
識すべきである。
さて、第１図を参照すると、はぼ円筒形で垂直に配置さ
れた容器ｌＯが示されており、容器ｌ。
れた容器ｌＯが示されており、容器ｌ。
は、側壁１１と頂壁１２と底壁１４とを有する。
容器１０には又、ライン５．６を介して再循環用の液体
を除去するための導管４が設けられている。
を除去するための導管４が設けられている。
ライン５．６を介して再循環された液体を導入するだめ
に、導管２が設けられている。容器１０は又、排出され
る液体生成物を例えば液体生成物貯蔵装置（図示せず）
に除去するための導管３を備えている。ライン８は、気
体状オレフィン源（図示せず）と再循環ライン６とを連
結している。かくして、導管２を介して、気体状オレフ
ィンと硫酸を同時に容器１０に供給することができる。
に、導管２が設けられている。容器１０は又、排出され
る液体生成物を例えば液体生成物貯蔵装置（図示せず）
に除去するための導管３を備えている。ライン８は、気
体状オレフィン源（図示せず）と再循環ライン６とを連
結している。かくして、導管２を介して、気体状オレフ
ィンと硫酸を同時に容器１０に供給することができる。
導管２は、導管２を通過する際に気体状オレフィンと硫
酸の向きを換え混合するために、ディスク状バッフル１
８とドーナツ状バッフル１９とを備えている。その際、
気体と液体の混合物が、円筒形の混合容器２２の中央に
位置決めされたバイブ２１を通る。図示されているよう
に、パイプ２１は、気体と液体をさらに混合するための
複数の孔２３を有する。すると、液体は混合容器２２に
入り、容器１０の液体レベル２０の下に開放したノズル
２４に流入する。
酸の向きを換え混合するために、ディスク状バッフル１
８とドーナツ状バッフル１９とを備えている。その際、
気体と液体の混合物が、円筒形の混合容器２２の中央に
位置決めされたバイブ２１を通る。図示されているよう
に、パイプ２１は、気体と液体をさらに混合するための
複数の孔２３を有する。すると、液体は混合容器２２に
入り、容器１０の液体レベル２０の下に開放したノズル
２４に流入する。
ノズル２４は、分散された気体／液体相を容器の中央領
域のかなり下方に差し向けるように設計されている。か
くして、ノズルから出た分散相のは、第１図の破線で示
したように、外方かつ下方に流れる。分散相がノズル２
４から出る角度は、容器の長さ／直径比のような多数の
因子によって決まる。しかしながら、一般には、分散流
体相のノズル２４からの流出角度は、下方移動の最大長
における流体が、容器１０の直径の０．４〜０．７倍の
距則だけ下方に流れるようなものである。スズルの直径
は、ノズルから出た流体からその流路における流体への
十分な運動量を与え削出した流体量の約３〜２０倍移動
させるのに十分な程である。
域のかなり下方に差し向けるように設計されている。か
くして、ノズルから出た分散相のは、第１図の破線で示
したように、外方かつ下方に流れる。分散相がノズル２
４から出る角度は、容器の長さ／直径比のような多数の
因子によって決まる。しかしながら、一般には、分散流
体相のノズル２４からの流出角度は、下方移動の最大長
における流体が、容器１０の直径の０．４〜０．７倍の
距則だけ下方に流れるようなものである。スズルの直径
は、ノズルから出た流体からその流路における流体への
十分な運動量を与え削出した流体量の約３〜２０倍移動
させるのに十分な程である。
これは、ノズル直径を、容器の長さの約１／１２〜１／
２０倍に寸法法めすることによって達成される。
２０倍に寸法法めすることによって達成される。
容器ＩＯの内部には、分散された液体の流れを半径方向
下方に差し向（′ｊるためのバッフル１７が設げられて
いる。このバッフルは、ノズル２４から出た液体の下方
流れとほぼ垂直方向に、かつ、容器の底部付近に位置決
めされる。実際には、バッフルの直径が容器直径の約０
６４〜０．７倍であり、かつ、容器の底部から、容器直
径の約０．２〜０．５倍の距離にあるように位置決めす
るのが好ましい。
下方に差し向（′ｊるためのバッフル１７が設げられて
いる。このバッフルは、ノズル２４から出た液体の下方
流れとほぼ垂直方向に、かつ、容器の底部付近に位置決
めされる。実際には、バッフルの直径が容器直径の約０
６４〜０．７倍であり、かつ、容器の底部から、容器直
径の約０．２〜０．５倍の距離にあるように位置決めす
るのが好ましい。
作動の際、第１ノフインと硫酸の混合物が導管２のバッ
フルによって撹拌、混合され、パイプ２１の孔２３を介
して供給されるので、極めて小さな気泡が形成される。
フルによって撹拌、混合され、パイプ２１の孔２３を介
して供給されるので、極めて小さな気泡が形成される。
すると、気体と液体の混合物はノズル２４から噴流とし
て放出され、容器に収容された液体に注入される。ノズ
ルを出る噴流は、容器の中央領域１５の液体、特に円錐
流路の液体と運動量を交換し、この領域の液体はほぼ下
方かつ外方に移動する。かかる移動により容器の内容物
全体を移動させる。この液体は、側壁１１と中央領域１
５との間の環状領域１６内を上方に移動する。図示され
ているように、バッフル１７は、下方に流れる噴流のエ
ネルギの向きを半径方向外方に変え、エネルギが導管４
から出ないようにする。
て放出され、容器に収容された液体に注入される。ノズ
ルを出る噴流は、容器の中央領域１５の液体、特に円錐
流路の液体と運動量を交換し、この領域の液体はほぼ下
方かつ外方に移動する。かかる移動により容器の内容物
全体を移動させる。この液体は、側壁１１と中央領域１
５との間の環状領域１６内を上方に移動する。図示され
ているように、バッフル１７は、下方に流れる噴流のエ
ネルギの向きを半径方向外方に変え、エネルギが導管４
から出ないようにする。
作動の際、再循環の流れを調節して、容器内で５回流れ
を回転させ、或いは、少なくとも３回（例えば、３回乃
至５回）容器内の最大の気泡に軸線方向の流れ速度を与
える。この結果、パイプ２１の孔２３及びノズル２４に
よって形成される小さな気泡のベーパーホールドアツプ
が極めて大量に生ずる。さらに、容器内を高い再循環率
に維持することによって、気泡の凝集を減少させるとと
もに、混合容器２２の孔２３によって生ずる高界面領域
が維持される。
を回転させ、或いは、少なくとも３回（例えば、３回乃
至５回）容器内の最大の気泡に軸線方向の流れ速度を与
える。この結果、パイプ２１の孔２３及びノズル２４に
よって形成される小さな気泡のベーパーホールドアツプ
が極めて大量に生ずる。さらに、容器内を高い再循環率
に維持することによって、気泡の凝集を減少させるとと
もに、混合容器２２の孔２３によって生ずる高界面領域
が維持される。
次に、第２図を参照すると、変形例ではあるが本発明の
最も好適な実施例が示されている。この実施例では、容
器ｌＯの環状領域１６の下端に、リングスパージャ−パ
イプ２６．２７が置かれている。好適には、スパージャ
−は、中央領域１５からの流体の下向き流れと抵触しな
いように、バッフル１７より実質的に上に置かれる。作
動の際、気体状オレフィンの一部は、ライン２８からリ
ングスパージャ−２６によって散布され、容器１０を循
環する流体の流れを準備し維持するのを助ける。同様に
、液体酸の一部はライン２９からリングスパージャ−２
８によって散布される。実際には、１９８８年６月２１
日に出願された米国特許出願第２１０，５５０号に一層
詳細に開示されているように、気体スパージャ−の開口
を液体スパージャ−の開口とほぼ直交させるのが特に好
適である。
最も好適な実施例が示されている。この実施例では、容
器ｌＯの環状領域１６の下端に、リングスパージャ−パ
イプ２６．２７が置かれている。好適には、スパージャ
−は、中央領域１５からの流体の下向き流れと抵触しな
いように、バッフル１７より実質的に上に置かれる。作
動の際、気体状オレフィンの一部は、ライン２８からリ
ングスパージャ−２６によって散布され、容器１０を循
環する流体の流れを準備し維持するのを助ける。同様に
、液体酸の一部はライン２９からリングスパージャ−２
８によって散布される。実際には、１９８８年６月２１
日に出願された米国特許出願第２１０，５５０号に一層
詳細に開示されているように、気体スパージャ−の開口
を液体スパージャ−の開口とほぼ直交させるのが特に好
適である。
リングスパージャ−が使用されるとき、容器に供給され
る気体の全量の５〜１５％程度（好適には、容器に供給
される気体の１０％程度）が、再循環流を安定させる外
側環状領域１６に浮力駆動力を与える環状スパージャ−
２６を介して、環状領域１６に供給される。代表的には
、液体に対する気体の容積比率は、はぼ４：ｌ〜１：２
の範囲である。
る気体の全量の５〜１５％程度（好適には、容器に供給
される気体の１０％程度）が、再循環流を安定させる外
側環状領域１６に浮力駆動力を与える環状スパージャ−
２６を介して、環状領域１６に供給される。代表的には
、液体に対する気体の容積比率は、はぼ４：ｌ〜１：２
の範囲である。
以上、気体と液体を使用することに関して説明してきた
が、例えば、２つの別の液体相或いは２つの液体相と１
つの気体相を含むプロセスのような他の用途において、
特に、２つの液体の供給量をリアクタと釣り合わせるこ
とによって利用できる以上に相客積比を高めたり制御し
たりしようとする場合には、セパレータドラムを介して
循環流体を循環させるのが好適である。この技術は、１
９８８年８月２４日に出願された米国特許出願第２３５
，５７２号に開示されている。
が、例えば、２つの別の液体相或いは２つの液体相と１
つの気体相を含むプロセスのような他の用途において、
特に、２つの液体の供給量をリアクタと釣り合わせるこ
とによって利用できる以上に相客積比を高めたり制御し
たりしようとする場合には、セパレータドラムを介して
循環流体を循環させるのが好適である。この技術は、１
９８８年８月２４日に出願された米国特許出願第２３５
，５７２号に開示されている。
第１図は本発明の概略図、第２図は本発明の変形例の概
略図である。 １０・・・容器、 １５・・・中央領域、１７．
１８．１９・・・バッフル、 ２２・・・混合容器、 ２３・・・孔、２４・・・ノズ
ル、 ２６．２７・・・リングスパージャ− ■
略図である。 １０・・・容器、 １５・・・中央領域、１７．
１８．１９・・・バッフル、 ２２・・・混合容器、 ２３・・・孔、２４・・・ノズ
ル、 ２６．２７・・・リングスパージャ− ■
Claims (7)
- （１）垂直方向に置かれた容器内に収容された複数の別
の流体相を接触させるための方法であって、分散された
別々の相の流れを一緒に、容器内に収容された流体の中
に、十分な軸線方向速度で注入し、容器内の流体及び注
入された流体を、容器の中央領域を通って下方に、そし
て、中央領域を囲む環状領域を上方に流れさせ、これに
より、分散された相を循環させ接触させることを特徴と
する方法。 - （２）前記相は第２の相の中の第１の気体相からなり、
これにより、容器内に収容された流体に相が注入れると
き気泡が形成され、容器内の最大の気泡の浮力上昇速度
の少なくとも３倍の速度で、相が注入されることを特徴
とする請求項（１）に記載の方法。 - （３）別々の相の一部を、中央領域を囲む環状領域内を
上方に注入することを特徴とする請求項（２）に記載の
方法。 - （４）少なくとも２つの別々の流体相を接触させるため
の装置であって、頂部の流体入口および底部の流体出口
を有する垂直方向に置かれた容器と、流体出口より上に
置かれたバッフル手段と、頂部の流体入口から、使用条
件下で容器に収容された流体相内に延びるのに十分な距
離だけ容器内に下方に延びるように位置決めされている
ノズル手段と、ノズル手段と連通していて、２つの別々
の流体相の一方の気泡を他方に発生させるための混合手
段と、混合手段およびノズル手段により、ノズル手段か
ら容器内に収容された流体に噴出し、かつ、流体を、容
器の中央領域から下方に且つ中央領域を囲む環状領域か
ら上方に流れさせるのに十分な速度で、少なくとも２つ
の別々の相を供給するための手段とを含むことを特徴と
する装置。 - （５）底部の流体出口から頂部の流体入口まで流体を再
循環させるための手段を有することを特徴とする請求項
（４）に記載の装置。 - （６）２つの流体相を、バッフル手段の領域の環状空間
に別々に導入するための手段を有することを特徴とする
請求項（５）に記載の装置。 - （７）２つの流体相を環状空間に別々に導入するための
前記手段は、ダブルリングスパージャーであることを特
徴とする請求項（６）に記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14974690A JPH0445841A (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | 複数の別の流体相を接触させるための方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14974690A JPH0445841A (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | 複数の別の流体相を接触させるための方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0445841A true JPH0445841A (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15481872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14974690A Pending JPH0445841A (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | 複数の別の流体相を接触させるための方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0445841A (ja) |
-
1990
- 1990-06-07 JP JP14974690A patent/JPH0445841A/ja active Pending
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