JPH07194924A - 多管式気液接触装置 - Google Patents

多管式気液接触装置

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JPH07194924A
JPH07194924A JP5351220A JP35122093A JPH07194924A JP H07194924 A JPH07194924 A JP H07194924A JP 5351220 A JP5351220 A JP 5351220A JP 35122093 A JP35122093 A JP 35122093A JP H07194924 A JPH07194924 A JP H07194924A
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JP
Japan
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gas
liquid
liquid tank
gas introduction
partition member
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Pending
Application number
JP5351220A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Kimura
隆志 木村
Mamoru Iwasaki
守 岩▲崎▼
Kenji Kobayashi
健二 小林
Ikurou Kuwabara
育朗 桑原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
Original Assignee
Chiyoda Corp
Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd
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Publication date
Application filed by Chiyoda Corp, Chiyoda Chemical Engineering and Construction Co Ltd filed Critical Chiyoda Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 下部周壁面にガス噴出孔を有するガス導入管
を多数液体中に垂設した構造の多管式気液接触装置にお
いて、そのガス噴出孔から液体中へのガス噴出に起因す
る液槽内フロス層の大きな動揺の発生を未然に防止する
装置を提供する。 【構成】 大型液槽内に下部周壁面にガス噴出孔を有す
るガス導入管の多数をそのガス噴出孔が液槽内静止液面
より下方に位置するように垂設した構造を有する気液接
触装置において、複数の仕切部材をその下端がガス導入
管のガス噴出孔と同一レベル又はその近傍もしくは下方
に位置し、その上端がフロス層上面近傍に位置するよう
に液槽内に垂設するとともに、それら仕切部材を複数の
ガス導入管に支持させ、その液槽内にそれら仕切部材に
より包囲された気泡通過区画を複数形成させたことを特
徴とする多管式気液接触装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、気体と液体(スラリー
液体を含む)とを接触させる多管式気液接触装置、特に
排煙脱硫装置として好適な多管式気液接触装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】大型液槽内に液体を収容させ、その液体
内に下部周壁面にガス噴出孔を有するガス導入管の多数
を垂設し、そのガス導入管内に導入させたガスをガス噴
出孔から液体中に噴出させて気液接触を行わせる装置は
広く知られている(特公昭55−37295号、特公昭
57−6375号、特公昭59−11322号等)。
【0003】図7に、排煙脱硫装置として用いられてい
る従来の気液接触装置の模式図を示す。図7において、
SO2を含む排煙は、導管101からガス導入管103
を通り、そのガス導入管103の下部周壁面に設けたガ
ス噴出口から炭酸カルシウムや水酸化カルシウム等のカ
ルシウム化合物のスラリー液中に噴出される。この場合
のガス導入管103は、図8又は図9に示すように、そ
の下部周壁面に配設されたガス噴出孔を有する。液槽内
のカルシウム化合物のスラリー液中に噴出された排煙
は、そのスラリー液と接触し、排煙中に含まれるSO2
がカルシウム化合物と反応してCaSO3になる。そし
て、このCaSO3は、液槽下部の空気導入管106か
ら液中に導入された空気中酸素と反応してCaSO
4(石こう)になる。なお、112はガス中の液体を捕
捉する気液分離器を示し、105は攪拌羽根を示し、1
08は石こうスラリー抜出管を示す。図7に示した排煙
脱硫装置は、実際には極めて大型の装置であり、その液
槽102の内径は10m以上、通常25m以上もあり、
また、そのガス導入管103の数も1,000本以上と
いう極めて多い数である。
【0004】このような気液接触装置においては、ガス
導入管のガス噴出孔からガスを液中に噴出させることか
ら、このことが原因となって、液槽内フロス層(泡沫
層)に全体として定常的で周期的な大きな動揺が生じる
場合が特定条件下で稀にある。そして、そのフロス層の
動揺により、液槽内のフロス層上面が大きく変動するよ
うになる。このフロス層の定常的動揺は、液槽が大型の
ものになるに従って大きなものとなり、気液接触効率悪
化の原因となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、下部周壁面
にガス噴出孔を有するガス導入管を多数液体中に垂設し
た構造の多管式気液接触装置において、そのガス噴出孔
から液体中へのガス噴出に起因する液槽内フロス層の大
きな動揺の発生を未然に防止する装置を提供することを
その課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成する
に至った。即ち、本発明によれば、大型液槽内に下部周
壁面にガス噴出孔を有するガス導入管の多数をそのガス
噴出孔が液槽内静止液面より下方に位置するように垂設
した構造を有する気液接触装置において、複数の仕切部
材をその下端がガス導入管のガス噴出孔と同一レベル又
はその近傍もしくは下方に位置し、その上端がフロス層
上面近傍に位置するように液槽内に垂設するとともに、
それら仕切部材を複数のガス導入管に支持させ、その液
槽内にそれら仕切部材により包囲された気泡通過区画を
複数形成させたことを特徴とする多管式気液接触装置が
提供される。
【0007】本発明で用いる仕切部材としては、液体中
に垂設したガス導入管に支持させることのできる形状で
あれば板状や板体構造物等の任意の形状のものを用いる
ことができる。仕切部材の材質は、金属の他、プラスチ
ックやセラミック等であることができる。また、仕切部
材は、多孔体(金網や、多孔質板、繊維板等)や、波板
等であることもできる。
【0008】図1に、仕切部材により形成される気泡通
過区画の一例についての説明図を示す。図1(a)はそ
の斜視図を示し、図1(b)はその水平断面図を示す。
図2に、仕切部材により形成される気泡通過区画の他の
例についての説明図を示す。図2(a)はその斜視図を
示し、図2(b)はその水平断面図を示す。図3に、仕
切部材により形成される気泡通過区画のさらに他の例に
ついての水平断面図を示す。図4に、仕切部材を用いて
形成した気泡通過区画内を気泡が通過する際の状態説明
図を示す。図4(a)はその水平断面図を示し、図4
(b)は、図4(a)のA−A断面図を示す。
【0009】これらの図において、1、1’はガス導入
管、2はその下部周壁面に形成されたガス噴出孔、3は
仕切部材、4は液槽内の静止液面、5は液槽内のフロス
層の上面、6はガス噴出孔2のレベルから上方に形成さ
れた気泡と液体との混合物からなるフロス層を示す。a
は仕切部材によって形成された気泡通過区画を示す。
【0010】図1に示された気泡通過区画aは、板状の
仕切部材を隣接するガス導入管1の間に配設し、ガス導
入管に支持させて形成した例を示すものであり、4個の
ガス導入管に支持された4個の仕切部材3によって1つ
の気泡通過区画aが形成される。図2に示された気泡通
過区画aは、あらかじめ4枚羽根を有するように作製し
た仕切部材3を4個のガス導入管で形成される4辺形の
中心部に配設し、その羽根の先端を隣接するガス導入管
1に支持させて形成した例であり、その4枚の羽根によ
って1つの気泡通過区画aが形成される。図3は、仕切
部材によって包囲される気泡通過区画a内に、仕切部材
が支持されていない独立したガス導入管1’が存在する
例を示す。
【0011】仕切部材3は、気泡通過区画aにおける仕
切壁を構成し、図1に示すように板体であることができ
る他、図2に示すようにあらかじめ作製された板体構造
物等であることができる。この仕切部材3の下端は、ガ
ス導入管1のガス噴出孔2と同一レベル又はその近傍
(ガス噴出孔と同一レベル又はそれよりやや上方もしく
は下方)もしくは下方に位置するように配設する。仕切
部材3の上端の位置はフロス層の上面近傍(フロス層の
上面5と同一レベル又はそれよりやや上方もしくはやや
下方)に配設することができる。気泡通過区画aの横断
面積を小さくすれば、区画内での噴出ガスによるリフト
効果が大きくなり、液体を区画内にすい込み上昇させる
効果も大きくなり、液体の循環もよくなり、液体の攪拌
動力の節約にもなる。
【0012】図3においては、仕切部材を用いて形成し
た気泡通過区画a内に仕切部材と接合していない独立し
たガス導入管の1本を存在させた例を示したが、その区
画a内には独立したガス導入管の複数本を存在させるこ
とができる。この種の気液接触装置は大型のもので、液
槽内に配設されるガス導入管は数千本と極めて多数であ
る。本発明では、気泡通過区画a内には、これらの独立
したガス導入管の複数本、例えば、2〜25本、好まし
くは4〜16本を存在させることができる。
【0013】図5に、その内部に多数の独立したガス導
入管を存在させた気泡通過区画aを多数含む液槽内の説
明平面図を示す。この図において、10は液槽壁を示
す。図5の液槽は、仕切部材3を仕切壁とする多数の気
泡通過区画aからなる構造のものである。これらの各気
泡通過区画aには、複数のガス導入管(図示されず)が
配設されている。また、各気泡通過区画aにおける縦の
寸法:n及び横の寸法:mは、その寸法の大きい方のn
又はmの長さが1.5m以下、好ましくは0.5〜1m
になるように規定するのがよい。本発明により液槽内に
配設する仕切部材3は、任意の方法で液槽内に支持させ
ることができる。例えば、その液槽内液面上方又は液面
下に支持体を配設し、これに支持させることができる
他、ガス導入管を支持させるために格子状に配設された
支持体に支持させることができる。
【0014】本発明の気液接触装置の原理を図4を参照
して示すと、ガス導入管1内にガスを導入し、そのガス
をガス導入管1のガス噴出孔2から噴出させると、その
ガス噴出により生じた微細気泡は、仕切部材3で形成さ
れた気泡通過区画a内の液体中を上昇し、その区画aの
ガス噴出孔2のレベルからその上方には気泡と液体の混
合物からなるフロス層6が生じ、その上面は静止液面よ
り上方に位置するようになる。図4において、4は、ガ
ス導入管1内にガスを導入する以前の静止液体面を示
し、5は、ガス導入管1内にガスを導入した後に形成さ
れるフロス層の上面(膨張液面)を示す。液槽内の液体
は、仕切部材3により形成される区画aの下端開口部か
らその区画aに吸込まれ、区画a内の気泡とともに上昇
し、その区画aの上端開口部から排出されるか、区画a
の周辺部から下向流となり下部液槽内に排出される。液
槽内に噴出されたガスは、微細気泡となって区画a内を
上昇する間に液体と効率的に接触する。そして、ガス導
入管1のガス噴出孔2から噴出されたガスの気泡は、区
画a内を上昇することから、気泡の上昇に際して起る液
体流の運動エネルギーはその区画a内に封止され、他の
部分へ伝達することが防止され、その結果、液槽内のフ
ロス層の大きな動揺の発生が防止される。
【0015】本発明の気液接触装置は、その仕切部材の
上端をフロス層の上面近傍に位置させたことにより、気
泡通過区画a内には、ガス噴出孔2より噴出されたガス
が気泡となってその区画a内を上昇する際の大きなリフ
ト効果により、その区画aの下方にある液体が上方に吹
込まれる。また、フロス層6は、そのほぼ全体が仕切部
材3により包囲されていることから、ガス噴出孔付近に
は仕切部材による仕切壁が存在し、ガス噴出孔からのガ
スが噴出する際に起る液体の急激な流動エネルギーの他
の部分への伝達はほぼ完全に防止され、液槽内における
フロス層の大きな動揺の発生は効果的に防止される。
【0016】
【実施例】次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。
【0017】実施例1 縦1m、横2m、高さ3mの槽型液槽内に、全体で21
本のガス導入管を、横方向3列、縦方向7列で垂設した
構造のテスト装置を用いた。この場合、ガス導入管は、
長さ:2000mm、内径:100mmの円筒管の下端
から150mmの位置の周壁面に孔径:20〜30mm
の孔を横一列に開孔した構造のものを用いた。また、こ
のガス導入管は、そのガス噴出孔が静止水面下10〜2
5cmの深さになるように配設した。このテスト装置に
おいて、その液槽内を図6に示すように、仕切板により
仕切るとともに、これをガス導入管及び液槽壁に支持さ
せて、液槽内に8個の気泡通過区画を形成した。この場
合、仕切板の上端を静止水面上50cmの位置に、そし
てその下端をガス噴出孔と同じレベルに位置させた。こ
のようなテスト装置の液槽内に液体として水を高さ:1
00cmの位置まで入れ、ガス導入管1本当りのガス流
量が200m3/時の条件で、空気をそのガス導入管の
ガス噴出口から噴出させて気液接触を行った。このよう
な気液接触を2時間継続したところ、液槽内のフロス層
には実質的に大きな動揺は生じず、また、フロス層上面
の大きな変動も実質上生じなかった。
【0018】一方、前記テスト装置において、仕切板を
配設しないで同様の実験を行ったところ、この場合に
は、液槽内のフロス層の大きな動揺が起り、フロス層上
面の変動を生じた。このフロス層上面の変動は、静止水
面に対し、フロス層上面の最も高い位置で+約50c
m、フロス層上面の最も低い位置で−約50cmであっ
た。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、液槽内を複数の気泡通
過区画に構成したことから、ガス導入管のガス噴出孔か
ら液体中にガスを噴出させる際に起る液体の急激な流動
エネルギーは、一次的にその区画内に封止され、その液
体の流動エネルギーが他の区画に伝達されることが非常
に少なくなり、その結果、液槽内での大きなフロス層の
動揺の発生が防止される。従来の気液接触装置において
は、条件によっては各ガス導入管のガス噴出孔から液体
中にガスを噴出させる際に起る液体の各流動エネルギー
は、仕切部材が存在しないことから、相互に干渉しあっ
て、全体として定常的で周期的な大きなフロス層の動揺
を生じさせ、フロス層上面を変動させて気液接触効率の
悪化を生じさせるが、本発明の場合には、前記したよう
に、液槽内を複数の気泡通過区画に構成したことから、
ガス噴出により起る液体の急激な流動エネルギーは、こ
の区画内に封止され、他の区画への伝達が防止されてい
るため、従来の気液接触装置に見られた如き前記問題は
一挙に解決される。その上、気泡通過区画においては、
噴出ガスによるリフト効果が得られるため、その区画内
にはガス導入管の下方に存在する新鮮な液体が上方にす
い込まれ、区画内で気泡と混合されるという利点があ
る。本発明の気液接触装置は、各種の気液接触を伴う反
応装置として利用され、例えば、亜硫酸ガスを含む排ガ
スと炭酸カルシウムや水酸化カルシウム等のカルシウム
化合物のスラリー液等のアルカリ性液体との接触を行う
排煙脱硫装置や、炭酸ガスを含む排ガスとアルカリ性液
体との接触を行う脱炭酸ガス装置等として好ましく適用
される。特に、本発明の装置は、液槽の直径が10m以
上、特に20m以上という大型の排煙脱硫装置として有
利に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】仕切部材により形成される気泡通過区画の1例
についての説明図を示す。 a:斜視図 b:水平断面図
【図2】仕切部材により形成される気泡通過区画の他の
例についての説明図を示す。 a:斜視図 b:水平断面図
【図3】仕切部材により形成される気泡通過区画のさら
に他の例についての水平断面図を示す。
【図4】仕切部材を用いて形成した気泡通過区画内を気
泡が通過する際の状態説明図を示す。 a:水平断面図 b:図4(a)のA−A断面図
【図5】複数の独立したガス導入管を存在させた気泡通
過区画を含む液槽内部の説明平面図を示す。
【図6】実施例で用いた液槽内部の説明平面図を示す。
【図7】排煙脱硫装置として用いられている従来の気液
接触装置の模式図を示す。
【図8】ガス導入管の1例についての構造説明図を示
す。
【図9】ガス導入管の他の例についての構造説明図を示
す。
【符号の説明】
1、1’、103 ガス導入管 2、104 ガス噴出孔 3 仕切部材 4 静止液面 5 フロス層の上面 6 フロス層 101 ガス導管 102 液槽 105 攪拌羽根 106 空気導入管 a 気泡通過区画
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01D 53/77 B01J 10/00 104 8822−4G B01D 53/34 125 E (72)発明者 小林 健二 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 1号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 桑原 育朗 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 1号 千代田化工建設株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 大型液槽内に下部周壁面にガス噴出孔を
    有するガス導入管の多数をそのガス噴出孔が液槽内静止
    液面より下方に位置するように垂設した構造を有する気
    液接触装置において、複数の仕切部材をその下端がガス
    導入管のガス噴出孔と同一レベル又はその近傍もしくは
    下方に位置し、その上端がフロス層上面近傍に位置する
    ように液槽内に垂設するとともに、それら仕切部材を複
    数のガス導入管に支持させ、その液槽内にそれら仕切部
    材により包囲された気泡通過区画を複数形成させたこと
    を特徴とする多管式気液接触装置。
  2. 【請求項2】 隣接するガス導入管の間に仕切部材を垂
    設し、ガス導入管に支持させてなる請求項1の気液接触
    装置。
  3. 【請求項3】 仕切部材により包囲された気泡通過区画
    内に独立したガス導入管が存在する請求項1の気液接触
    装置。
  4. 【請求項4】 酸性ガスを含むガスとアルカリ性液体と
    の接触反応を行うための請求項1〜3のいずれかの気液
    接触装置。
JP5351220A 1993-12-30 1993-12-30 多管式気液接触装置 Pending JPH07194924A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108854346A (zh) * 2018-06-30 2018-11-23 佛山市治亮环保科技有限公司 瓦棱集水过气装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108854346A (zh) * 2018-06-30 2018-11-23 佛山市治亮环保科技有限公司 瓦棱集水过气装置

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