JPH0731866A - 分散装置 - Google Patents
分散装置Info
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- JPH0731866A JPH0731866A JP18398393A JP18398393A JPH0731866A JP H0731866 A JPH0731866 A JP H0731866A JP 18398393 A JP18398393 A JP 18398393A JP 18398393 A JP18398393 A JP 18398393A JP H0731866 A JPH0731866 A JP H0731866A
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- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
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Abstract
いて、液体を上部空間側から下部空間側へ均一な流出量
で良好に分散させて供給する。 【構成】 容器1 内を上部空間と下部空間とに分割する
トレイ5 には各空間に連通する筒状のチムニー7 が複数
個設けられている。チムニー7 は上端に上部ノッチ、下
端に下部ノッチ11を有し、上部空間側の側壁には筒体の
直径方向で対向するオリフィス12a,12b が形成されてい
る。チムニー7 の筒内には各オリフィス12a,12b と向き
合う2枚の短冊形状のバッフル21A,21B が立設され、そ
の長辺にオリフィス12a,12b に向かって屈折された羽部
23が形成された分散手段20が設けられている。上部空間
に注入されトレイ5 に滞留した液体は、チムニー7 の筒
内にオリフィス12a,12b および上部ノッチ10によって各
チムニー7 それぞれにおいて同じ流出量で導かれ、分散
手段20および下部ノッチ11によって分散されて下部空間
に飛散される。
Description
間と下部空間とに仕切られた容器内で、上部空間に注入
されて前記トレイ上に滞留した液体を下部空間側へ均一
に分散する液体の分散装置に関し、特には気体と液体が
混在する気液混相流体のうちの液体の分散性を改良した
分散装置に関するものである。
応器には、供給原料として気体と液体が混在する気液混
相流体を、前記反応器内に充填された触媒層の表面上に
分散して供給する分散装置が通常設けられている。従
来、この種の分散装置においては、反応器本体容器の上
部に設けられる流体入口と、同下部に充填される触媒層
との間の空間に、上部および下部空間に仕切り、両空間
に連通する筒体(チムニー)が複数個配設されたトレイ
が設置されている。そして、流体入口より注入された流
体のうちの液体をトレイ上に滞留させ、トレイに穿孔さ
れた通路としての孔または前記筒体内部を通して気体お
よび液体を下部空間の触媒層に導いていた。
た従来の分散装置では、各通路からの液体流出量がばら
つき、同時に各通路からの液体分散を良好にすることが
できなかった。具体的には、トレイ上に滞留した液体
を、開口した筒体の上部から各筒体内にオーバーフロー
させるタイプでは、トレイの水平度が悪いとトレイ上の
滞液に勾配ができるために、各筒体からの液体流出量に
多寡が生じるとともに、筒体が傾き、筒体内壁面を均一
に流れ落ちることができなくなり、筒体からの液分散が
良好に行われないという問題があった。
めに、上部空間に導かれた液体を下部空間に対して均一
な流出量で良好に分散させることができる液体の分散装
置を提供することを目的としている。
め、本発明による分散装置は、液体が流下する容器1内
に設けられ、該容器1内の空間を上部空間と下部空間と
に仕切るトレイ5と、該トレイ5に貫通して設けられた
複数の筒体7とを有する液体の分散装置において、前記
トレイ5によって仕切られた上部空間側に突出する前記
筒体7の側壁に貫通して設けられ、トレイ5上に滞留し
た液体を筒体7内に導くオリフィス12と、前記筒体7
内に設けられ、前記オリフィス12によって導かれた液
体を前記トレイ5によって仕切られた下部空間側へ分散
する分散手段20,30とを具備したことを特徴として
いる。
に滞留するとともに筒体7の側壁に貫通して設けられた
オリフィス12によって各筒体7内に均一な流速および
流出量で導かれる。さらに、筒体7内に導かれた液体は
筒体7内の分散手段20,30によって良好に分散さ
れ、下部空間側に導かれる。
的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定され
るものではない。図1は本発明の分散装置の第1の実施
例を示す概略側断面図、図2は同実施例の要部を示す側
面図、図3(a)は図2で示す要部の内部構成を示す斜
視図、図3(b)は図3(a)におけるA−A線断面図
である。
装置は、反応器本体となる容器1内に充填された触媒層
2の表面上に気体と液体が混在する気液混相流体を分散
させるものである。前記容器1の最上部には、気液混相
流体が注入される注入口3が設けられ、この注入口3に
注入された気液混相流体は、注入口3に設けられたディ
ストリビュータ4を介して容器1内部に取り込まれる。
また、容器1内部には、容器1内の空間を注入口3側と
触媒層2側すなわち上部空間と下部空間とに分割するト
レイ5が容器1内周面に溶接等で固定されたサポートリ
ング6を基部として取り付けられている。トレイ5に
は、前記容器1内空間の上部空間と下部空間とを連通す
る筒体のチムニー7が、三角ピッチ,四角ピッチ等によ
って等間隔に複数個配設されている。
円盤状のルーフ8が固定されている。ルーフ8は、チム
ニー7の外周よりも大きい径を有しており、ルーフサポ
ート9によってチムニー7の上端との間に所定の間隔を
おき、適宜な固定手段で固定されている。また、チムニ
ー7の上端縁にはV字形状に削られた上部ノッチ10が
複数設けられている。そして、チムニー7の下端はトレ
イ5の下面より触媒層2側に延出しており、下側に行く
にしたがって拡がるように形成され、その拡がり部分の
下端縁にはV字形状に削られた下部ノッチ11が複数設
けられている。さらに、トレイ5の上部空間側に延出す
るチムニー7の側壁には、筒体内部に連通するオリフィ
ス12が貫設されている。
混相流体のうち、気体はルーフ8とチムニー7の上端と
の間からチムニー7の筒内を通ってトレイ5の下方にあ
る触媒層2に導かれる。このルーフ8は、注入口3より
注入された気体および液体が、ディストリビュータ4か
ら流れる落ちる状態そのままで直接チムニー7内部に流
れ込まないようにしている。一方、液体は一旦トレイ5
上に滞留し、例えば液上面が図2の破線(イ)で示す位
置にある場合には、オリフィス12を通ってチムニー7
の筒内に導かれ、液面が破線(ロ)で示す位置にある場
合には、オリフィス12および上部ノッチ10をオーバ
ーフローしてチムニー7の筒内に導かれる。
ニー7の側壁に貫設されているオリフィス12は2個設
けられており、この2個のオリフィス12a,12b
は、それぞれ同じ水平線上に位置するとともに、筒体で
あるチムニー7の直径方向でそれぞれ向き合った状態で
設けられている。図3(a),(b)に示すように、チ
ムニー7の筒内部には、前記各オリフィス12a,12
bより導かれた液体を均一に分散させる分散手段20が
設けられている。この分散手段20は、バッフル21と
羽部23とで大略構成されている。
1A,21Bで構成されている。この2枚の板体21
A,21Bは、一方の板面21Aa,21Baを互いに
向かい合わせた状態で所定の間隔を置いて平行に並設さ
れている。バッフル21は、チムニー7の筒内において
長手(軸)方向に立設され、他方の板面21Ab,21
Bbと前記各オリフィス12a,12bとがそれぞれ向
かい合うように設けられている。そして、オリフィス1
2a,12b間を係る水平線と、他方の板面21Ab,
21Bbとが、それぞれチムニー7の筒体の中央にて直
角に交わるように設けられている。
21A,21Bの各長辺に、該長辺を角にしてそれぞれ
対応するオリフィス12a,12bに向かって屈折する
かたちで、板体21A,21Bと一体に形成されてい
る。この羽部23は、図3(b)に示すように、バッフ
ル21の外側板面である他方の板面21Ab,21Bb
側に向いて角度θで屈折しており、各角度θは90°≦
θ≦135°で設定されるのが望ましい。そして、羽部
23の下端には、チムニー7の下部の拡がりに沿って拡
がるガイド24が形成されており、バッフル21の下端
は窄んで形成されている。さらに、バッフル21の窄ん
だ部分,羽部23の長辺の自由端部、およびガイド24
の自由端部における各縁は、オリフィス12a,12b
と向き合っていない側の角が面取りされ、その逆側の液
体の流れを有する側であるオリフィス12a,12bと
向き合う側の面の端に向かって狭まって形成されてい
る。なお、上述した分散手段20は、バッフル21の各
板体21A,21B間に挟持固定したバッフルサポート
22を介し、バッフル21が上述した位置関係になるよ
うにチムニー7の筒内に固定される。
は、液上面とオリフィス12との間の高さ分の位置エネ
ルギーにより、相応の流速でオリフィス12からチムニ
ー7の筒内に導かれる。チムニー7の筒内に導かれた液
体は、図3(b)に矢印にて示すようにバッフル21に
衝突し、方向を変えて各羽部23に導かれ、チムニー7
内で均一に分散される。バッフル21および羽部23を
伝わって流下する液体は、バッフル21の窄んだ部分お
よびガイド24の各縁の面取りによって形成された狭ま
った部分によって、同縁部で滞留したり、流れ面の背面
に回り込むことなく、一定の方向に放たれ、均一に分散
して触媒層2に導かれる。この面取りは必ずしも必要で
はないが、面取りしないと液体の飛びだす方向が定まら
ず、分散性は悪くなる。また、羽部23の長辺の自由端
部で方向を変えられ、チムニー7内に衝突し、チムニー
7の内壁面を伝わる液体は、チムニー7下端部に適宜の
間隔で設けられた下部ノッチ11により一箇所に集中す
ることなく流下し、分散され触媒層2に導かれる。そし
て、バッフル21および羽部23によって分散され、チ
ムニー7より触媒層2に導かれる液体は、チムニー7の
下部に形成された拡がり部分によって、広範囲にわたっ
てシャワー状に飛散される。
流速に設定することにより、バッフル21に衝突した液
体は、バッフル21,羽部23,チムニー7の内壁等に
導かれてチムニー7内で均一に分散される。前記流速が
遅いと、バッフル21に届かなかったり、衝突する力が
弱く、逆に流速が速すぎると、チムニー7内部で液体同
志が干渉し、良好な分散が得られない。この液体の流速
は、オリフィス12から液面までの高さによって調節さ
れる。例えば石油等を取り扱う場合、扱う液体の種類、
容器内の条件等によって多少異なるものの、また、チム
ニー7の内径は5〜15cm、特には7〜13cm程度
が好ましいが、チムニー7の内径をおよそ5〜15cm
とすると、オリフィス12の径は、オリフィス12から
液面までの高さが10〜30cm程度になるように決定
することが望ましい。但し、重油のように汚れやすい液
体の場合、オリフィス12の閉塞を防止するため、でき
ればオリフィス12の内径は6mm以上であることが好
ましい。また、オリフィス12から液面までの高さが、
10cm以上あればトレイ5の水平度の影響は容器のサ
イズにもよるが、ほとんど無視しうる。
バッフル21の上端との高さの差を、バッフル21に衝
突した液体がバッフル21上端を飛び越えない長さ(少
なくとも2cm)があるように設定しておくことが均一な
分散を得る上で望ましい。また、チムニー7の下部に形
成された拡がり部分の拡がり角の変更により、飛散範囲
を調節することが可能である。さらに、バッフル21,
バッフル21下部の窄んだ部分,羽部23,羽部23の
ガイド24の形状や、バッフル21の他方の板面21A
b,21Bbに対する羽部23の角度θを変えることに
より、流下する液体の飛散状態を調整することができ
る。
ル21を2枚の短冊形状の板体21A,21Bで構成
し、その間にバッフルサポート22を介してチムニー7
の筒内に固定しているが、上述した実施例と同様に羽部
を有し、適宜の固定手段によって同様な位置関係に固定
されていれば、例えばバッフル21の板体21A,21
Bを一方の板面21Aa,21Baで張り合わせて設け
たり、バッフル21を1枚の短冊形状の板体で構成して
もよい。また、羽部23はバッフル21の他方の板面2
1Ab,21Bbに対して角度θを有し形成されている
が、この角部分を湾曲させて形成してもよく、さらにこ
の湾曲部分の曲がり加減を変えることによっても流出す
る液体の飛散状態を調整するとができる。
を1個にした小容量の分散ユニットの場合を第2の実施
例として、図4(a),図4(b)を参照して以下に説
明する。なお、第1の実施例として示した概略側断面図
の図1,要部側面図の図2およびこれらの説明は、第2
の実施例にも共通して適用される。また、以下に説明す
る第2の実施例において、上述した第1の実施例と同一
または同等部分には同一符号を付して説明を省略する。
にした場合、チムニー7の筒内には、図4(a),
(b)に示すような分散手段30が設けられる。この分
散手段30は、バッフル31と羽部33で大略構成され
ている。バッフル31は、短冊形状の板体であり、チム
ニー7の筒内において長手(軸)方向に立設されてい
る。そして、いずれか一方の板面は、前記オリフィス1
2に対向して設けられるとともに、オリフィス12とチ
ムニー7の軸心とを結ぶ水平線と、板面の長手方向を上
下に2分する中央位置とがチムニー7の筒の中央付近に
て直角に交わるように設けられている。
うに、バッフル31の各長辺に設けられるとともに、該
各長辺を角にして屈折してバッフル31と一体に形成さ
れている。また、羽部33は、バッフル31の長辺が前
記オリフィス12からの液体が衝突する部分(近似的に
はオリフィス12の高さに対応する部分)を境にして上
下に分割され、それぞれ逆方向に屈折されている。この
羽部33の屈折する方向は、バッフル31の長辺が前記
オリフィス12からの液体が衝突する部分の上側では、
図4中左側(33a)がオリフィス12の位置する方向
に屈折し、右側(33b)がその逆に屈折して形成され
ている。また、前記水平線より下側では、図4中右側
(33c)がオリフィス12の位置する方向に屈折し、
左側(33d)がその逆に屈折して形成されている。こ
のようにして、羽部33はバッフル31の長辺が前記オ
リフィス12からの液体が衝突する部分を境にして、上
下および左右において屈折方向が互い違いに形成されて
いる。また、羽部33の屈折する角度は、上述した第1
の実施例と同様に、90°≦θ≦135°に設定される
のが望ましい。そして、バッフル21の下端は窄んで形
成されている。さらに、バッフル21の窄んだ部分,各
羽部33a,33b,33c,33dの各縁は、オリフ
ィスを二個有する第1の実施例と同様に液体の流れ方向
を安定させるために、液体の流れない面との角を面取り
して置くことが好ましい。なお、上述した分散手段30
は、バッフル31の上部に一体に形成されたバッフルガ
イド32等の適宜な固定手段によって、上述した位置関
係になるようにチムニー7の筒内に固定される。
は、第1の実施例と同様に相応の流速でオリフィス12
からチムニー7の筒内に導かれる。チムニー7の筒内に
導かれた液体は、図4(b)に矢印にて示すようにバッ
フル31に衝突し、方向を変えて各羽部33a,33
b,33c,33dに導かれ、チムニー7内で均一に分
散される。バッフル31および各羽部33a,33b,
33c,33dを伝わって流下する液体は、バッフル3
1の窄んだ部分および各羽部33a,33b,33c,
33dの下端部の縁の面取りによって形成された狭まっ
た部分によって、一定の方向に放たれ、均一に分散して
触媒層2に導かれる。また、各羽部33a,33b,3
3c,33dで方向を変え、チムニー7の内壁面に衝突
して該内壁面を伝わる液体は、チムニー7下端部に適宜
の間隔で設けられた下部ノッチ11により分散され触媒
層2に導かれる。そして、バッフル21および羽部23
によって分散され、チムニー7より触媒層2に導かれる
液体は、チムニー7の下部に形成された拡がり部分によ
って、広範囲にわたってシャワー状に飛散される。ま
た、下側の羽部33c,33dの下端に、上述した第1
の実施例と同様なチムニー7の拡がり部分の拡がりに沿
って拡がるガイドを設けても良い。
よび第2の実施例による分散装置では、容器1内の空間
を注入口3側の空間と触媒層2側の空間とに分割するト
レイ5にチムニー7を複数個設け、チムニー7の上部に
チムニー7の上端と所定間隔をおいたルーフ8を配設
し、このチムニー7の側面にオリフィス12を形成した
ことにより、トレイ5にある程度の傾きが生じていても
トレイ5の上に滞留した液体の液面がオリフィス12を
越えて一定の高さを有していれば、略均一な流出量の液
体を各チムニー7内に導くことができる。また、チムニ
ー7内にオリフィス7と対応する分散手段20,30を
備えたことにより、注入口3から容器1内に導かれる液
体に対してオリフィス12の径を調節し、トレイ5上に
滞留する液体の高さを所望の高さにして、チムニー7内
に導かれた液体をチムニー7内を通過する気体とともに
触媒層2側の空間に対して良好に分散することができ
る。さらに、チムニー7の上端および下端に、上部およ
び下部ノッチ10,11を形成したことにより、上部ノ
ッチ10により液体の処理量の増加にも対応することが
でき、下部ノッチ11によりチムニー7の内周面より下
端に伝わって集まる液体を分散させることができる。そ
して、チムニー7の下部の拡がった部分によって、触媒
層2に対して均一に分散された液体をシャワー状に広範
囲に降らせることが可能である。また、上述した各分散
手段20,30を備えたチムニー7をトレイ上に均等に
配置することによって、液体および気体をトレイ5の下
部空間に均一に分散,流下させることができる。
は液体の分散装置を反応器に設けた例を説明したが、こ
の限りでなく、上述した液体の分散装置は、特には流下
する液体の均一分散を図るものであれば、気体が上昇す
る系や、気体が流れていない系にも適用できるので、同
様な効果を要する即ち液体を均一に流下させたい設備、
例えばスプレー塔,各種充填塔および充填蒸留塔等に用
いることができる。
置は、トレイによって分割された上部および下部空間を
連通する各筒体の側壁にオリフィスを形成し、前記筒体
内に分散手段を設けたことにより、液体が供給された上
部空間内に滞留した液体をオリフィスと液面との高さの
差異による圧力を利用し、均一な流速および流出量で筒
体内に導き、導かれた液体を下部空間側に対して良好に
分散して供給することができる。
断面図。
図。 (b)図3(a)におけるA−A線断面図。
視図。 (b)図4(a)におけるB−B線断面図。
2…オリフィス、20,30…分散手段。
Claims (1)
- 【請求項1】 液体が流下する容器内に設けられ、該容
器内の空間を上部空間と下部空間とに仕切るトレイと、
該トレイに貫通して設けられた複数の筒体とを有する液
体の分散装置において、 前記トレイによって仕切られた上部空間側に突出する前
記筒体の側壁に貫通して設けられ、トレイ上に滞留した
液体を筒体内に導くオリフィスと、 前記筒体内に設けられ、前記オリフィスによって導かれ
た液体を前記トレイによって仕切られた下部空間側へ分
散する分散手段とを具備したことを特徴とする分散装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5183983A JP3002360B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 分散装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5183983A JP3002360B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 分散装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0731866A true JPH0731866A (ja) | 1995-02-03 |
JP3002360B2 JP3002360B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=16145266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5183983A Expired - Lifetime JP3002360B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 分散装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3002360B2 (ja) |
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