JPH0677729B2 - 液体/ガス混合体処理方法及び装置 - Google Patents

液体/ガス混合体処理方法及び装置

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JPH0677729B2
JPH0677729B2 JP62010149A JP1014987A JPH0677729B2 JP H0677729 B2 JPH0677729 B2 JP H0677729B2 JP 62010149 A JP62010149 A JP 62010149A JP 1014987 A JP1014987 A JP 1014987A JP H0677729 B2 JPH0677729 B2 JP H0677729B2
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/0005Degasification of liquids with one or more auxiliary substances

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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、液体とガスとの混合体の処理及びその中にお
ける物体移動に関するものである。
この方法においては、液体とガスとは、相互に接触さ
れ、相の間における物体移動を与えるものである。引き
続いて、相は分離される。
従来の技術 ノールウェー特許第152、209号から、不活性ガスが、ガ
ス/液体混合体から、望まれないガスをストリッピング
により分離するために使用することが、知られている。
不活性ガスは、液体から分離され、再生され、触媒によ
りガス状態において純化され、その後、再循環される。
液体は、垂直管を経て、いわゆる、ガスリフト効果を利
用して、同時的にくみ出し及びストリッピングにより輸
送される。垂直管の中におけるくみ出し及び物体移動に
対してガスリフト効果を利用し、ガス及び液体に対する
流れ模様が作られるが、この模様は、管の中において変
動する。100mの長さの管の中における満足な物体移動を
得るために、最善のガス容積を選択することにより、ガ
スリフト効果の最善の機能を越えるガスの量の増加は、
有利では無いことが発見された。一層のガス容積の増加
が、管の重要な区域内の環状の流れを生じさせ、全液体
流れ及びガスリフト効果を有効に減少させた。それ故、
最善の物体移動及び有効なくみ出しの両方を同時に生じ
させるガス/液体比を選択するために利用可能である自
由は無い。
発明が解決しようとする問題点 このようにして、希望される輸送される液体量及び同時
に最善の物体移動を与えるガス/液体比を選択するため
の自由度を有して、ガス/液体接触に対する条件が確立
されているガス/液体混合体の処理方法及び装置を得る
ことが、本発明の一つの目的である。
一つの段から次の段へ、液体に対して向流のガス流れを
利用し、これが、循環ガス量を減少させ、ガスの中にお
ける物体移動の相対的量を増加させる多段の方法及び装
置を得ることが、本発明の他の目的である。
本発明の追加の目的は、循環ガスの再生及び純化に対し
て使用される触媒の中の温度を自由に制御するために、
熱交換器を有するガス再循環段を得ることにあるもので
ある。これにより、触媒ベッドの中の温度の選択に対す
るより大きな自由度が、得られる。
問題点を解決するための手段 本発明は、これらの目的を達成するために、「特許請求
の範囲」第1〜6項に記載の方法及び装置を特徴とする
ものである。
実施例 以下、本発明を添付図面に示す配管図に基づいて、詳細
に説明する。
図は、処理ガスとして窒素を利用し、海水から酸素を除
去するために使用される多段系統をを示すものである。
このような多段系統の1実施例は、ガス循環のために、
少なくとも1個の圧縮機を必要とする。酸素を含んでい
る海水は、管路1を経て、月並みな低圧水ポンプ、又
は、同様のものにより、第一処理段2、6へくみ出され
る。
設計パラメータにより、この系統は、各処理段の中への
制御された液体の供給のために、ポンプの使用を必要と
するかも知れない。しかしながら、ポンプは、図には示
されておらず、図は、一般的に、略図風の流れ線図を示
すものである。各段は、一定直径の管2、8、13を含ん
でおり、また、垂直に延びている脚を有しているヘアピ
ンとして形成されている。ガス/液体混合体は、管2を
去り、次の伝統的な設計のガス/液体分離器6に入る。
引き続く処理段からのガスは、圧縮機3により、加圧の
下に管2の中に管路4を経て繰り出される。管ユニット
2からのガス/液体混合体は、その後、ガス液体分離器
6に入り、そこで、ガスは上方部分の中に分離され、海
水は、下方部分の中に収集される。ガスは、管5を経て
ガス純化及び再循環系統へ導かれるが、この系統は、以
下に詳細に説明される。第一段の中において処理された
海水は、管路7を経て、次の処理段へ導かれるが、この
処理段は、管ユニット8と、ガス/液体分離器11とから
構成されている。この処理段は、第一の処理段に相当し
ており、管ユニット8は、ガスを圧縮機10から来る管路
9を経て供給される。液体/ガス混合体は管8を通り、
次の液体/ガス分離器11へ通過する。分離されたガス
は、前記のように、第一処理段へ戻るように導かれ、分
離器11の底からの液体は、管路12を経て第三管ユニット
13へ導かれているが、このユニット13は、前のユニット
と同様に設計されている。この段においては、純化、又
は、さもなければ処理されたガスは、管路15を経て供給
される。管ユニットは、第三液体/ガス分離器14に連結
されており、処理され、純化された液体は、分離器14の
底から管路16を経て導かれる。
異なった処理段及び圧縮機3、10によるガスの循環を介
する液体の積極的なくみ出しは、ガスを管ユニットへ加
圧の下に戻し、液体/ガス比を自由に制御、又は、調節
することを可能とさせる。若しも、異なった段の中にお
ける圧力が、適当に選択される時は、各段の間の圧縮機
は、不必要となる。
ガス流れ及び液体流れが、管ユニットを経て導かれる時
は、それらの流れは、有効に混合する。なぜならば、液
体及びガスは、相互に独立に繰り出され、最善の液体/
ガス比並びに最善の液体/ガス速度を選択する自由を有
しているからである。実際には、このことは、液体/ガ
ス比を、ほとんど理想的な2相のガス/液体乱流が得ら
れるまで調節することにより、行なわれる。最後の管ユ
ニットの中に導かれたガスのすべてが、完全に純化さ
れ、酸素から自由とされたことを確認するために、系統
は、ガス再循環系統を備えられているが、この系統は、
貴金属触媒を有している還元を含んでいる。
不純ストリッピングガスが、管路5を通って、圧縮機2
6、ガス/液体分離器27及び管路28を経て、ガス再生段
の中に設けられた熱交換器18へ導かれる。この再生段
は、活性パラジゥム、又は、白金を含んでいる乾燥し
た、粒状触媒を充てんされた室を有している触媒ユニッ
ト19を含んでいる。純化された、再生された処理ガス
は、管路20を経て熱交換器18を通って導かれ、このよう
にして、熱を放出し、この熱は、入って来るストリッピ
ングガスに伝達されるが、このストリッピングガスは、
管路28を経、熱交換器18を通り、触媒ユニット19へ通過
される。純化されたガスは、また、管13に直接的に、弁
21及び別個の管路22を経て導かれることもできる。この
ことは、還元により純化されるべき汚染ガスの温度を正
確に調節することを可能とさせる。純水素が、触媒ユニ
ットの中の酸素と反応するために使用されることもでき
る。
上述の熱交換器による温度調節に対する可能性により、
任意の希望される温度を確立することが可能となり、水
素ガス以外の他の反応手段を利用する機会がある。この
ようにして、図は、液体メタノールを有するタンク23を
示しており、これは、管路24及びレベル指示器25を介し
て、直接的に触媒ユニット19の中に導かれており、この
ユニットにおいて、液体メタノールは、触媒の上におい
て酸素と反応する。
汚染処理ガスから塩を含んでいる蒸気を除去するため
に、スクラッビング系統が触媒ユニット19の前に設けら
れており、そこで、液体リング圧縮機26によりガスが洗
い落とされ、ガス/液体分離器27へ導かれる。液体は、
液体冷却器30及び弁29を介して圧縮機29へ戻るように循
環される。ガス/液体分離器27は、熱交換器18に連結さ
れたガス管路28を設けられている。
圧縮、又は、冷却により凝縮された蒸気は、ガス/液体
分離器27から弁31を介して取り出される。弁ユニット32
により、新たに新鮮な窒素、又は、空気が系統へ加えら
れ、処理水により吸収されたガスの代わりをすることが
できる。
例 この新規なストリッピング系統の効果を示すために、ノ
ールウエー特許第125、209号による公知のガスリフト系
統と、図に示されている本発明による系統とを比較し
た。両方の系統は、海水から酸素を除去するために使用
された。処理用管の直径は、同一であり、また、各系統
は、同じ源から純窒素を供給された。
次ぎの結果が、海水により得られた。
このようにして、ガスリフト処理に比べ、処理領域並び
に滞留時間の長さが、1/3に減少され、しかも、同じ効
果が得られた。
充てん塔内における従来のストリッピングに比較して、
改良は著しく大きく、また、その上、重大な設備重量の
節減が得られる。
本発明は、ガス/液体処理条件に対して、実際上無限の
界面の相互作用を得且つ維持することを可能とさせる。
更に、液体汚染物が、ガス相から除去されることがで
き、あるいは、ガス汚染物が液相から除去されることが
できる。
更に、本発明は、液相から酸素の除去のため及び液相へ
の酸素富化のための両方に利用されることができるもの
である。後者の場合には、酸素が、系統の中を、不活性
ガスの代わりに循環される。CO2及びH2Sのような他のガ
スも、除去、又は、添加されることができる。
以上、本発明装置の推奨実施例を説明した。この実施例
には、幾つかの変化が可能である。多数の平行な管が、
管の組みとして、相並んで置かれることもできる。管
は、波型又は正弦状の輪郭となるように、湾曲され、又
は、波付けとされることもできる。追加の機械的ポンプ
も、また、液体速度を希望されるレベルに維持するため
に、使用されることもできる。本発明による系統は、ガ
ス再生段における温度を増加させるための可能性を与
え、また、水素以外の、例えば、メタノール、天然ガス
のような他の還元手段が応用されることもできるもので
ある。
発明の効果 本発明は、上記のような構成及び作用を有しているの
で、液体の希望された輸送量及び同時に最善の物質移動
を与えるガス/液体比を選択することが、ガス/液体接
触に対して自由度を有して確立された条件であるガス/
液体処理のための方法及び装置を提供するという優れた
効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明による系統の推奨実施例の一般的配管図を
示すものである。 1、7、12、16……液体供給管、2、8、13……管状処
理区域、3、10、26……圧縮機、4、9、15……ガス供
給管、6、11、14……液体/ガス分離器、18……熱交換
器、19……触媒ユニット、27……ガス/液体分離器、28
……管路。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液体と第一ガスとの混合体を、第一ガスを
    液体から第二ガスによる物質移動により分離するための
    処理方法であって、液体/ガス混合体と第二ガスとが処
    理区域を通って一緒に通過され、この通過の間に物質移
    動が第一ガスと第二ガスとの間で行われ、液体/ガス混
    合体及び第二ガスは、処理段の対応する区域のガス/液
    体分離器に通されるようになっている液体/ガス混合体
    処理方法において、処理区域を一定直径の、妨害される
    ことの無い管状部材(2,8,13)として設けることと、処
    理段及びガス/液体分離器(6,11,14)を経て下流方向
    に液体を汲み出すことと、純粋な第二ガスを下流の処理
    段の処理区域(13)の中に汲み出し、これにより、物質
    移動を生じさせることと、最上流のガス/液体分離器
    (6)を除いた各ガス/液体分離器(11,14)の中にお
    いて分離されたガスを上流処理段の処理区域へ上流方向
    に汲み出すことと、液体の汲み出しとは別個に且つ液体
    の汲み出しには無関係に純粋な第二ガスの汲み出し及び
    分離されたガスの汲み出しを制御し、これにより、処理
    区域(2,8,13)内の液体量及び液体速度を制御すること
    とから成り立っていることを特徴とする液体/ガス混合
    体処理方法。
  2. 【請求項2】最上流のガス/液体分離器(6)の中にお
    いて分離された第二ガスを再生し、このようにして再生
    された第二ガスを純粋な第二ガスとして下流の処理区域
    (13)へ供給するようにする特許請求の範囲第1項記載
    の液体/ガス混合体処理方法。
  3. 【請求項3】再生段階が、最上流のガス/液体分離器
    (6)の中において分離されたガスを熱交換機(18)を
    介して間接的に加熱された再生された第二ガスとの熱交
    換、それから、加熱された再生された第二ガスを純粋な
    ガスとして形成するようにガス再生及び純化系統を経て
    汲み出すことから成り立っている特許請求の範囲第2項
    記載の液体/ガス混合体処理方法。
  4. 【請求項4】液体及びガスの混合体を第二ガスとの物質
    移動によって第一ガスから液体を分離するために、それ
    ぞれが処理区域を含んでいる多数の処理段を含んでいる
    装置であって、処理区域を通って液体/ガス混合体及び
    第二ガスが一緒に流れるように通過され、この流れの間
    に第一ガスと第二ガスとの間で物質移動が行われ、ま
    た、装置は、液体がガスから分離されるガス/液体分離
    器を含んでいる装置において、一定の直径の妨害の無い
    管状の部材の形状である各処理区域(2,8,13)と、処理
    段を介して液体を下流方向に汲み出すための手段と、下
    流処理段の処理区域(13)の中に純粋な第二ガスを汲み
    出し、物質移動が処理区域(13)の中において行われる
    ようにする純粋な第二ガスを汲み出すための手段と、最
    上流のガス/液体分離器(6)を除いた各ガス/液体分
    離器(11,14)の中において分離されたガスを上流処理
    段の処理区域へ上流方向に汲み出し、物質移動が生ずる
    ようにする分離されたガスを汲み出すための手段(3,1
    0)とから成り立っており、純粋な第二ガスを汲み出す
    ための手段及び分離されたガスを汲み出すための手段
    (3,10)が、液体を汲み出すための手段とは分離して且
    つ独立して制御され、これにより、処理区域内の液体及
    び第二ガスの量及び速度を別個に制御するようにするこ
    とを特徴とする液体/ガス混合体分離装置。
  5. 【請求項5】最上流のガス/液体分離器(6)の中にお
    いて分離された第二ガスを再生するための手段及びこの
    ようにして再生された第二ガスを純粋な第二ガスとして
    下流処理段の処理区域(13)へ供給する手段を含んでい
    る特許請求の範囲第4項記載の液体/ガス混合体分離装
    置。
  6. 【請求項6】再生手段が、熱交歓器手段(18)と、ガス
    再生及び純化手段(19)と、加熱された再生された第二
    ガスを純粋ガスとして形成するために、最上流のガス/
    液体分離器(6)の中において分離されたガスを、加熱
    された再生された第二ガスとの間接的な熱交換を行う熱
    交歓器手段を経て、それから、ガス再生及び純化手段
    (19)を経て汲み出すための手段とから成り立っている
    特許請求の範囲第5項記載の液体/ガス混合体分離装
    置。
JP62010149A 1986-02-13 1987-01-21 液体/ガス混合体処理方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0677729B2 (ja)

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