JPH07507005A - 気液接触方法および装置 - Google Patents

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】 気液接触方法および装置 発明の分野 本発明は、気液接触を行うための方法および装置の関し１例えばガス流からの成 分除去、特に液相あるいはスラリーと接触させながらガス成分の化学的変換また は除去、あるいは液相からの成分除去、特にガス相と接触させなから液相からの 成分の化学的変換または除去を行うための方法および装置に関する。

関連出願との関係 本出願は、　１９９２年４月３日に出願された米国特許出願８６３，７２０号の 一部継続出願であり、該出願は１９９０年１２月５日に出願された米国特許出願 ６２２．４８５号（現在の米国特許５，１７４，９７３号）の一部継続出願であ り、該出願は１９９０年９月１４日に出願された米国特許出願５８２゜４２３号 （現在は放棄されている）の一部継続出願であり、更に該出願は１９８９年１２ 月６日に出願された米国特許出願４４６，７７６号（現在は放棄されている）の 一部継続出願である。

発明の背景 気相と液相との間の接触を行うための操作は１種々の目的１例えば気相あるいは 液相からある成分を除去するといった目的のために考案されている。望ましくな い成分や大気中に放出される前またはその後の処理をする前にガス流中から除去 する必要がある成分を含んでいる多くのガス流がある。そのようなガス成分の一 つに硫化水素があり、他のそのような成分に二酸化硫黄がある。

硫化水素は、多くのガス流中１例えば深いな天然ガスや各種の工業的操作からの 最終ガス流中に、量を変えて存在する。硫化水素は、臭くて毒性が強くまた多く の反応に対し触媒毒となるため、このようなガス流中から硫化水素を除去するこ とが望ましく、またしばしば除去することが必要になる。

硫化水素の除去を行なう幾つかの商業的プロセスが知られている。その例として 、溶剤中に吸収させる方法で、先ず硫化水素をそのままの形で除去し、次いでク ラウスプラントのような第２の別の工程でイオウ元素へ変換するプロセスがある 。この種の商業的プロセスには、更にストレットフォード、ＬＯ−ＣＡＴ、ユニ サルフ、スルフェロックス、ヒペリオン等の液相酸化法もあり、そこでは硫化水 素の除去と通常イオウ元素への変換は反応および再生工程で行なわれる。

カナダ特許１，２１２，８１９号およびその対応米国特許４゜９１９．９１４号 の開示については本願において参照事項として編入するが、そこには液面下に位 置する撹拌された浮上分離セル中で鉄のキレート溶液と十分接触させることによ る硫化水素の酸化と硫化水素の除かれた気泡による鉄キレート溶液から酸化で得 られたイオウ粒子の浮上分離とによるガス流から硫化水素を除去する方法が述べ られている。

燃料油、燃料ガス、石油コークス、石炭のような硫黄を含む炭素質燃料の燃焼か ら、他のプロセスと同様に二酸化硫黄を含むガス流の放出が生ずる。このような 二酸化硫黄ガス流の大気への放出は、酸性雨現象の発生を招来し１種々の植物や 生体に害を及ぼす、このような放出を低減する各種の提案がなされている。

米国特許庁での調査において、気液接触操作に関する米国特許で本願発明に最も 関連あるものは、米国特許　２，２７４，６５８号、２，２９４，８２７号、３ ，２７３，８６５　号、４，６８３．０６２号および４，７８９，４６９号であ ることが判明している。

ブースの米国特許２，２７４．．６５８号および２，２９４，８２７号は、液媒 体から溶解しているガス性物質および懸濁不純物を除去する目的で、液媒体中へ ガスを引き入れ、ガスを気泡として液媒体中へ分散させるインペラー（羽根車） の使用について記載しており、より詳しくはレイヨンの紡糸の廃液に対するイン ペラーを用いた気泡の分散による撹拌および曝気について記載している溶解して いるガスが液相から取り除かれながら、懸濁固体は液相から泡の浮心によって除 去される。この先行技術に記載された方法は、ストリッピングおよび浮上分離の 物理的作用によって液相から成分を除去する目的で容器中の液媒体を接触させる 技術に関するものである。

これら先行技術には、液相への導入あるいは液相中に溶解または懸濁している成 分のガス相成分との化学的相互作用によって、ガス流からの成分除去についての 議論や示唆は何もない、また、これらには、このような除去を実施するための本 発明で要求されるようなインペラー−側板（５ｈｒｏｕｄ）パラメーターの臨界 的組合せについては何も述べられていない。

米国特許３，２７３，８６５号は、汚水処理の曝気機について記載する。平らな 円盤が積み重ねられた形の高速インペラーが液中で渦を作り空気を水相中に引き 入れ、水相を循環させている。二つのブーツの特許の場合と同様に、この先行技 術も、液相または気相からの成分除去を行なうための本発明で要求されるような インペラー−側板の組合せについては何ら記載も示唆もしていない。

米国特許４，６８３，０６２号は、生物触媒的反応を行うための固−酸触媒を可 能にする多孔性の回転体構造について記載する。この先行技術は、気液触媒が行 われる装置については記載していない。

米国特許４，７８９，４５９号は、液中にガスを導入しあるいは液からガスを除 去するための−続きの回転板の使用について記載する。しかし１本発明で要求さ れるインペラー−側板の組合せについては何ら記載も示唆もしていない。

また、本願の親米国出願の審査過程で数多くの他の引例が引かれ、それらはこれ らの出願において特定されており、それら引例の関連性についてはその審査過程 で論議されている。

他にも多くの気液接触装置および浮上分離装置が各種文献に記載されており１例 えば（ａ）［気／液および液／液系用自己誘導型分離機の開発」コーエン等、混 合についての第２回ヨーロッパ会議（１９７７年３月３０日〜４月１日）　；　 （ｂ）　Ｋファレニウス著の「オートクンプ浮上分離装置」の章、２９章［浮上 分離ＪＭＣフユーステナム編、ＡＩＭＭ、ＰＥ社、ニューヨーク、１９７６年刊 ；（ｃ）ｒ浮上分離薬剤および方法」ケミカルテクノロジーレビュー＃１７２ラ ンネリー編１９８０年刊中の［浮上分離機および設備」の章が挙げられる。しか し、これらのいずれもここで使用されているようなインペラー−側板構造につい て記載していない。

発明の要約 本発明においては、ガスと液体との間の気液接触を行うための新規な方法が提供 され、そこでは回転インペラーおよび側板の組合せを特定の条件下に作動させ、 回転インペラーのポンプ作用によりガスおよび液相間の急速な物質移動と良好な 液相の撹拌を行ない、それによって化学反応、吸収、吸着または脱着に基づく気 相または液相からの成分除去あるいは一つの相から他の相への成分の輸送を高効 率で行なう。

本発明の一つの観点によれば、液相中に浸漬した部位（液面下）に複数のブレー ドを有し、複数の孔があけられた側板に取り囲まれた回転インペラーを用いた気 相の液相への分配方法が提供される。

インペラーは、はぼ水平面に直角な軸のまわりを回転し、液相中に浸漬した位置 のブレードの先端の速度が少なくとも３５０インチ／秒（少なくとも９ｍ／秒） 、好ましくは少なくとも５００インチ／秒（少な（とも１２．５ｍ／秒）、例え ば７００インチ／秒前後（１８ｍ　／秒前後）で回転し、側板内部へ液相を引き 寄せ、インペラーと側板との組み合わせを介して激しく液相の循環を行なう。

ガス相が液面下へ供給されインペラーのブレードと側板の多数の孔の間の剪断力 によって、ガス相は側板内部の液相中に気泡として分配される。その結果、側板 内の液相中に気液混相のガス相バブルが形成され。

側板内の気液混相に剪断力を加え、急速な物質移動を開始し継続しながらガス相 と液相を液面下で十分に接触させる。気液混相は側板の中から孔と接触して側板 の外ヘガス速度係数（ＧＶＩ）が少なくとも１８／秒／孔、好ましくは少なくと も２４／秒／孔であるように流れ出す、これによって気液混相に更に剪断力が加 わり、更に十分なガス相と液相の接触が行なわれる。

ガス速度係数（ＧＶＩ）は以下の式で示される。

Ｐ （但し、Ｑはガスの体積流速（ｍ３／秒）、ｎは側板中の孔の数、Ａは孔の面積 （ｍ２　）　、Ｐは孔の周長（ｍ）を表わす、） この方法の重要なパラメーターは、与えられたＧＩＶとインペラー先端速度にお けるインペラーの直径と側板の直径の関係であり、このパラメーターを有効シェ ア係数（ＥＳＩ）と称する。ＥＳＩは下式で表される。

Ｇ　Ｖ　Ｉ　（Ｄｓ　Ｄｌ） Ｅ　Ｓ　Ｉ　＝　−ｘ　ｘ　１００ ■＋　２ （但し、ＧＶ［はガス速度係数（７秒）、Ｖ＋　はインペラーのブレード先端速 度（ｍ／秒）、ＯＳおよびＤｌはそれぞれ側板の内径およびインペラーの外径（ ｍ）を表わす、）一般に１本発明はＥＳＩ値が約１〜２５００の間、好ましくは 約１０〜２５０の間、最適には約５０において実施される。

本発明の方法の他の重要な操作パラメーターは、与えられた体積ガス速度および インペラー先端速度におけるインペラーの径と高さの関係であり、このパラメー ターをシェア有効係数（ＳＥＩ）と称する。ＳＥ［は下式で表わされる。

（但し、Ｑはインペラーの体積ガス流速（ｍ３／秒）、ｈはインペラーのブレー ドの高さくｍ）、ＤＩはインペラーの外径（ｍ）、Ｖ＋　はインペラーのブレー ド先端速度（ｍ／秒）を表わす、）本発明では通常ＳＥＩ値が約１〜約ＩＯの範 囲、好ましくは約２〜約５の範囲を使用する。これらのパラメーターは、米国特 許３゜９９３．５６３　（デクナー）に記載されているような内部ブレードのな い自動誘起システムおよび／または外部にガスをスパーンするのを伴なうシステ ムに対して適用される。ここで用いられるＥＳｒおよびＳＥＩ値はインペラー先 端速度が少なくとも約５００インチ／秒（少なくとも約１２．５ｍ／秒）に対し て適用されるのが好ましい。

本発明の他の側面において、ガス相の液相中への分配の方法を提供する。該方法 は、側板によって囲まれた液中の液深部に多数の翼からなる回転インペラを備え 、該側板は多数の開孔を有し、ガス相を前記液深部に供給し、インペラを垂直軸 の周りに少くとも　５００インチ／秒（少くとも約１２．５ｍ　／　ｓ　）の先 端速度（Ｖ＋）に相当する速度で回転して剪断効果指数（ＳＥＩ）値が約１〜１ ０となるようにすることからなる。ここで、ＳＥＩ値は次の関係により決定され る：５ＥＩ−Ｘ１００ πｈＤ＋Ｖ＋ 式中、Ｑはインペラ中へのガス流速（ｍ３／Ｓ）、ｈはインペラ翼の高さくｍ） 、ＤＩ　はインペラの外径（ｍ）、Ｖｌ　は翼先端速度（ｍ／Ｓ）を表わし、こ のようにして、液相を側板の内部に引張り込んでインペラと複数の開孔の間に充 分な剪断力を生じさせ、液中においてガス相を泡として側板の内部の方に分配し て液深部にガス相と液相の緊密な接触を与える。このようにして、側板内のガス −液混合物に剪断を与えながら、側板内の液相中にガス相の泡のガス−液混合物 を形成させ、このガス−液混合物を側板の内側から側板を通して流動させて側板 の外側の開孔と接触させる。この時、効果的剪断指数（ＥＳＩ）値は１〜２５０ ０を採る、ここで、ＥｉＩ値は次式によって決定される。

ＧＶＩ　（ＤＩＩ−Ｄｌ Ｅ　Ｓ　Ｉ　＝　−ｘ　ｘ　１００ Ｖ、　２ ガス速度指数（ＧＶ　Ｉ　）は次式により表わされる。

Ｐ ここで、Ｑはガス容積流量（ｍ３／ｓ）、ｎは側板の開孔数、Ａは開孔の面積（ ｍ２　）　、Ｐは開孔の周囲の長さくｍ）、Ｖ基　は翼先端速度（ｍ／ｓ）、０ −は側板の内径（ｍ）、ＤＩはインペラの外径（ｍ）であり、ガス−液混合物の より一層の剪断と、ガス相と液相のより一層の緊密な接触を行わせる。

ＳＥＩとＥＳＩ指数は又、スケールアップのための有用なパラメータを含み、可 能性のあるパラメータのある範囲を提供する。これに関して、ある与えられた容 積ガス流量に対して、ＳＥＩ値はインペラの大きさを計算するのに用いられ、一 方、ＥＳＩ値は直径を計算するのに用いられる。従って、本発明の更に他の側面 において、インペラにＱと云う容積ガス流量でガス流が供給される液相中に置か れるインペラと開孔を有する側板とのコンビネーションを使用して、ガス流のあ る成分を除去するためのガス−液接触装置のパラメータを決定する方法を提供す る。この方法は、剪断効果指数（Ｓ　Ｅ　Ｉ　）値が約１−１０となるように装 置の構造と操作のパラメータを定量化することを含む。

ここで、ＳＥＩ値は次式によって決定される。

ＳＥＩ閤□Ｘ　１００ πｈＤ、Ｖ。

式中、Ｑはインペラへの容積ガス流速（ｍ３／Ｓ）、ｈはインペラ翼の高さくｍ ）、Ｄ＋　はインペラの内径（ｍ）、Ｖ＋　はインペラ翼先端速度（ｍ）であり 。

効果的剪断指数（ＥＳ　Ｉ）値は約１〜２５００となる。ここでＥＳＩ値は次式 によって決定される：ＧＶＩ　（Ｄ、−Ｄ＋　） Ｅ　Ｓ　Ｉ　−−ｘ　ｘ　１００ Ｖ、　２ 本式中、ＧＶＩは側板中の各開孔を通るガス速度指数（／Ｓ）であり、ｖｌはイ ンペラ先端速度（ｍ／ｓ）、Ｄ、は側板の内径（ｍ）、Ｄ＋　はインペラの外径 （ｍ）を表わし、ガス流速指数（ＧＶＩ）は次式で表わされる： Ｐ ここで、Ｑはガスの容積流量（ｍ３／ｓ）、ｎは側板の開孔数、Ａは開孔面積（ ｍ２　）　、そしてＰは開孔の周囲長さくｍ）である、これらのパラメータは、 約５００インチ／秒（１２，５ｍ　／　ｓ　）以上のインペラ翼先端速度で使用 される装置の構造と操作のパラメータを決定するのに特に有用である。

上記のように設定されたインペラ翼先端速度と側板を通るガス速度指数とのユニ ークなコンビネーション及び／又は上記に説明したＥＳＩとＳＥＩとのユニーク なコンビネーションを使用することによって、ガスと液との非常に効率のよい分 配が行われるので、急速かつ効率的な物質移動が起る。上記したように、そして 以下に詳しく述べるように、この結果は、急速かつ効率的な物質移動、液相の撹 拌及びガスと液の混合が望まれる種々の実施面に使用することができ、そして、 鉱物分離の場合のような液体媒体内部とは違って側板付近の領域で効果的に行わ れる。

そのような操作は以下の（ａ）〜（ｄ）を含む：（ａ）ガス流からガス成分の除 去、特にガス成分の化学的転換又は物理的溶解あるいは固相上での吸着による除 去。

（ｂ）液相から溶解成分の除去、特にガス流のガス成分による溶解成分との化学 的転換又は溶解成分の物理的脱着による除去、 （ｃ）液相中の懸濁成分の処理、特にガス流のガス成分の化学的処理、そして。

（ｄ）ガス流から微粒子又はその他の非ガス成分の除去、熱エネルギーも含む。

本発明において達成される高い効率は、側板領域におけるガス相と液相の両方に 影響を与える高剪断速度から得られる。このとき、ガス相と液相の緊密な混合物 が側板に囲まれた内部に生じ、この混合物が側板を通って側板と接触し、インペ ラによる液と液−ガス混合物の強力なポンプ作用によって相互の成分の急速な物 質移動が達成される。

さらに以下に詳細に説明するように１本発明方法に使用される装置は、液相から 懸濁固形成分を分離するのに使用される浮遊選鉱装置に表面上は類似している、 しかしながら、本発明は、上記浮遊選鉱操作では用いられなかった装置の改良と 操作パラメータの修正を行っている。

図面の簡単な説明 図１は１本発明の一実施態様に従って提供される新規なガス−液接触装置の縦断 面図であり、図２は、図１の装置のインペラと側板の詳細な斜視図であり、そし て、 図３は１図２の側板部分の拡大斜視図である。

発明の詳細な説明 本発明は、その一実施態様において、先行のカナダ特許第　１，２１２，８１９ 号に用いられた撹拌浮遊槽の物理的構造と操作条件の修正によって、該特許のプ ロセスを改良することに向けられており、硫化水素除去の総合効率を改善し、運 転ならびに投資コストを減少させるとともに、同時にガス流からの硫化水素除去 に対する高効率を保持する。

しかしながら、本発明は、酸化によるガス流からの硫化水素除去を行うことのみ に限定されるものではなく、化学反応及び／又は物理的プロセスによるガス流か らのガスや液体及び／又は固形成分の除去、より広くは、ガス−液接触によるガ ス流からのガス相成分ならびに顕熱の除去を含み、さらに、液相からの各種成分 の除去、特に、ガス相と接触しながら液相から化学的転換による各種成分の除去 などに本発明は適用できる。

本発明の一具体例では、ガス流から成分を除去する目的のため、ガス流と液相が 効率的に接触するようにガス流が液相と接触され、特に、ガス及び液の効率的な 接触は、該ガス中の成分を除去し、液相と接触中にその成分を不溶相に転換する 反応を効果的に行わせる目的のために実施される。しかしながら、成分の除去は 、化学反応よりはむしろ物理的分離技術により行われることもあり得る。

これらの操作は１選鉱操作においてスラリーや懸濁物を濃縮物と鈍石ないしは排 棄物に分離する浮遊槽の設計に従来目的とは顕著なコントラストをなす、後者の 運転操作中、ガス流から成分は特定的に除去されず、ガス相と液相成分の相互作 用もない、上記のような浮遊プロセス内での液相中のガス相の分配は、ガス泡の 浮遊による固相の物理的除去を目的とするのが一般的である。

本発明の原理が適用できるプロセスは多数にのぼる、該プロセスは、液相中１通 常は水溶液、そして屡々水性触媒系中の他のガス成分とガス流のガス成分との反 応を含んでいる。

そのようなプロセスの一つの例は、一般的に上述のカナダ特許第　１，２１２， ８１９′；ｆで述べたように、硫黄粒子を形成する水溶性遷移金属キレート系と ｔ灸触してガス流から硫化水素を酸化除去する方法である。

上記プロセスの他の例は、塩素を使用して苛性ソーダ水溶液と接触させて硫酸ソ ーダを生成させ、該溶液を飽和させた後に水溶液から沈澱させる　ガス流からの 硫化水素の酸化除去法である。

さらに他の例は、ＳＯ２が最初に吸収されて硫黄粒子を生成する水溶液相と硫化 水素とを接触させることによる、所謂″ワソケンローダー″の反応によるガス流 からのＳ０２の除去法である。このプロセスは、アメリカ特許第３，９１１，０ ９３号及び第４，４４２．０８３号に記載されている０本発明方法も又、追加の ガス−液接触容器中の吸収媒体中の供給されるガス流から８０２の除去を効果的 に行うのに用いられる。

さらに他の例としては、水溶性アルカリ物質との反応によるガス流からのＳ○２ 除去法である。

本明細書中で使用される゛不溶相”と云う用語は。

固体の不溶相、混合不能の液相、及び、操作開始後液媒体中でその溶解限度に達 した時不溶となる成分を包含する。

本発明のこの実施態様においてガス流から除去される成分は、通常はガス成分で あるが、本発明は微粒子物質又は分散液滴のような他の成分の除去も含むもので ある。

例えば５本発明は硫黄ダストのような固体粒子、またはエーロゾル液滴、硫酸ミ スト、適当な液体の媒体でスクラッピングしたもの等の液滴をガスストリームか ら除去するために用いることができる。液相に対して親和性の低いいかなる成分 もこの操作によってガスストリームから取り除くことができる。一方この操作に おいて、液相に対して親和性をもつ成分はいずれもガスストリーム中に残る。液 相の表面に形成した泡は浮遊した粒子状物質及び／又は残留したエーロゾル状物 質を捕捉することができる。同様に水蒸気は、グリコールのような適当な親水性 の液体有機化合物でスクラッピングすることによってガスストリームから除去で きる。

ここに記載された方法によって１分子サイズからエイトケン核そして可視サイズ までの広範囲なサイズの粒子が、泡の相の中で拡散・遮断・衝突・捕捉といった よく理解された機構に従ってガスストリームから除去される。

どんな種類の１成分ならびに２種またはそれ以上の種類の複数成分は、同時にま たは逐次的にガスストリームから除去される。さらに１成分は、２つまたは２つ 以上の逐次的な操作で除去される。

本発明はまた、ガスストリームを低温度の適当な液相に接触させて熱交換を行う ことによって、ガスストリームからかなりの熱（熱エネルギー）を除去すること にも適用できる。同様に、かなりの熱は液相を蒸発させることによって除去でき る。さらに、高温度の液状媒体は低温度ガス状媒体と接触させることができる、 したがって本発明の好ましい態様の一つとして、ある成分をガスストリームから 液相中で除去する。複数の段階からなる方法を提供するものである。成分を含ん だガスストリームは、液状媒体のある閉鎖されたガス−液相接触領域へ供給され る。

複数の羽を有する推進機は、通常、液状媒体中で垂直軸に対して回転させる。一 方、ガスストリームは通常垂直方向の流路にしたがって、外部からガス−液相接 触領域の液状媒体中へ流入される。

上記の推進機はおおいによって囲まれており、そのおおいには複数の孔が開いて いる。これらの設定は、上述のＥＳＩインデックスから決定された、おおいの直 径に対する推進機のサイズの比に従って行うことが好ましい、推進機は羽の先端 の移動速度が少なくとも約３５０　ｉ　ｎ／ｓｅｃ、（９ｍ／ｓｅｃ、）、好ま しくは少なくとも約５００ｉｎ／ｓｅｃ、（１２，５ｍ／ｓｅｃ、）、例えば約 ７００ｉｎ／ｓｅｃ、（１８ｍ／ｓｅｃ、）あるいはこれ以上で回転させる必要 がある。これは、液体媒体中で、ガスストリームをガスの泡としておおい内へ分 配するために、推進機の羽とおおいの複数の孔との間に十分な剪断力を発生させ ることが必要であるからである。これによって、おおい内の液状媒体中のガス泡 であるガス−液体混合物が形成し、おおい内でガス−液体混合物にセン断が与え られる間、液状媒体中て成分と液状媒体との十分な接触がなされる。そしてガス ストリームの液状媒体への成分の除去をもたらす、推進機は、上述で定義したＳ ＥＩ値が約１−１０、好ましくは約４〜５になるように設定し、そして回転させ る。

ガス−液体混合物は、おおいの内部からおおいの孔を通過あるいは接触しておお いの外側の液状媒体へ。

少なくとも約１８／ｓｅｃ、／孔、好ましくは少なくとも約２４／ｓｅｅ、／孔 のガス速度インデックス（ＧＶＩ）で移動させる。これは、ガス−液体混合物へ のさらに強い剪断およびガスストリームと液状媒体とのより十分な接触を行わせ るためである。これにより、おおいの外部に近接する液状媒体の傾城において。

おおいの内部で行われなかった成分の除去が行われる本発明の他の具体例も同様 であるが、上述の具体例において、ガス速度インデックス（ＧＶＩ）は、より好 ましくは約３０／ｓｅｅ、／孔である。ＧＶＩは例えば約５００／ｓｅｃ、／孔 といった非常に高い値をとり得る。そしてしばしば約１００／ｓｅｅ、／孔を越 える値をとる。推進機とおおいの配置は、前述で定義したＥＳＩ値が約ｌ〜２５ ００．好ましくは約１０〜２５０となるように設定する。

上述のように、ガス速度インデックス（ＧＶＩ）は、下記の式から決定する。

ＧＶＩ＝　（ＱＰ）／　（４ｎＡ２　）ここで、Ｑはガスの容積流速（ｍ３／ｓ ）、ｎはおおいの孔の数、Ａは孔の面積（ｍ２　）、Ｐは孔の周囲の長さくｍ） である。

成分を除去されたガスストリームは、ガス−液体接触領域内の液面上のガス相か ら排気する。

ガス−液体接触操作は１通常閉じられた反応領域で大気圧またはそれに近い圧力 下で行うが、状況および要求によっては加圧下または減圧下で行うことも可能で ある。

本発明の具体例は、硫黄の形成反応、および成分除去されたガスストリームのフ ローテーションによる形成硫黄の回収によって、ガスストリームがら硫化水素お よび二酸化硫黄を除去する場合について特別に記載したものであるが１本発明に したがって提供された装置および本発明の方法の具体例は、他の操作に対しても 有効であることは、前述および後述の議論から明らかである。他の操作とは、ガ スストリームの成分を液体媒体中に除去する他の操作または液状媒体の成分をガ ス状成分で除去あるいは処理する操作である。

発明の好ましい態様の１つにおいて、ガスストリーム内の硫化水素は、反応媒体 としての遷移金属キレート化合物の溶液中の酸素によって固体の硫黄粒子に変換 される。上記の変換過程の酸素は、酸素を含んだガスストリーム中に存在する。

この酸素を含んだガスストリームは、硫化水素を含んだガスストリームと同様に 触媒溶液中へ導入する。このとき、それぞれのガスストリームは、混合して一つ のガスストリームとして導入してもよいしあるいは別々に触媒溶液中へ導入して もよい、酸素を含んだガスストリームは、回転する推進機とおおいによって前述 と同様に剪断される。これにより、酸素と硫化水素が触媒溶液中で互いに十分に 接触し、酸化反応が行われる。硫化水素は、化学的に不溶性の硫黄粒子に転換さ れて除去される。

固体の硫黄粒子は、硫化水素が除去されたガスの泡によって反応溶液中からその 表面へ浮くことができる大きさになるまで、成長または球状に集合もしくは凝集 する。

硫黄は一般的に結晶形態をとり、硫黄の粒子は硫化水素が除去されたガスの泡に よって反応媒体中からその表面へ移送される。このとき粒子の大きさは直径約１ ０〜５０μｍであり、この硫黄を含む泡が水性媒体と、硫化水素が除去されたガ ス雰囲気との界面に浮遊する０次いで、硫化水素が除去されたガスストリームが 上記のガス雰囲気領域から排気する。硫黄を含む泡は、閉じられた反応領域の外 側へ水性媒体の表面から連続的にあるいは断続的に除去する。

硫化水素除去過程において形成した硫黄は、悪臭のある硫黄及び／又は窒素化合 物のような他の悪臭のある成分の優れた吸着剤であることがわかっている。この 結果から本発明のプロセスは、肉の精製（ｍ　ｅ　ａ　ｔｒｅｎｄｅｒｉｎｇ） プラント、パルプミルおよびガスプロセスプラントから排出される硫化水素に加 えて、非常に他種類の悪臭のある硫黄や窒素化合物を含むガスストリームの処理 に特に有用である。硫化水素は硫黄によって吸着され、ガスストリームから除去 される。そのため、においを抑えたガスストリームをプラントから排出できる。

ガスストリームがら悪臭のあるガスを除去するための５新たに表面に析出した硫 黄の上記のような利用は、さらに追加された本発明の態様である。

したがって本発明の追加された態様として、触媒を含んだ液状媒体中で硫黄に酸 化される成分および悪臭のある成分をガスストリームから除去するための連続的 な方法が提供できる。この連続的な方法では、液状媒体中で硫黄に酸化される成 分が硫黄に酸化され、次いでガスストリーム中の悪臭のある成分が酸化により形 成した硫黄化合物に吸着される。そして、液相がら硫黄が除去される。

硫化水素あるいは他の硫黄形成化合物がら連続的に硫黄が形成し液相がら浮き上 がるため、液体表面の泡中の硫黄粒子は除去できる。その結果、悪臭のある成分 が液相がら連続的に除去できる。

本発明の方法を用いることによって硫化水素の高い除去効率が達成できる。所望 により、いがなる濃度の硫化水素を含むガスストリームからでも９９．９％を越 える除去効率が得られる。所望により、硫化水素の残留濃度を容積でＯ，ｉｐｐ ｍ以下にできる。他のガス状成分に対しても相応する除去効率が得られる。

本発明の方法においては、硫化水素を酸化するのに十分な量の酸素があり、そし てその酸素が十分に分散されていれば、発生源が種々異なったガスストリームか らでも効率的に硫化水素を除去することが可能である。酸素は硫化水素を含有す るガスストリーム中に存在するかまたは別に供給する。望ましくは、天然ガスま たは他の可燃性ガスが処理される。

本発明に従って処理される硫化水素含有ガスストリームは、燃料ガス、嫌気性の グイジェスターガス（ａｎａｅｒｏｂｉｃ　ｄｉｇｅｓＬｅｒ　ｇａｓ）および 天然ガスならびにその他の硫化水素含有ガスである、その他の硫化水素自存ガス ストリームとしては、オイル加工処理・製油・ミネラルウールプラント・クラフ トバルブミル　レーヨン製造・重油−タールサンド処理・コールコーキング・肉 の精製から形成する硫化水素含有ガスストリーム、カーボランダムの製造で発生 する排ガスおよび水相から硫化水素を除去した空気によって形成したガスストリ ームがある。ガスストリームは固体粒子を含んでいてもよいし、含んでいなくて もよい０本発明において、プラギング無しで粒子を含有する（ｐａｒＬｉｃｕｌ ａｔｅ−ｌａｄｅｎ）ガスストリームを処理する能力は有用である。なぜなら、 ガスのアップストリームクリーニングの必要性が除かれるからである。

ガスストリームから硫化水素を除去する操作に適用する本発明の方法では１通常 、硫化水素から硫黄への反応に対する酸化触媒として、遷移金属キレート化合物 を水性媒体中で使用する。遷移金属として通常は鉄が使用されるが、多重原子価 状態を有し必要な酸化電位を備えていれば、バナジウム・クロム・マンガンニッ ケル・コバルト等の他の遷移金属も使用できる。

適当な錯体生成定数を有していれば、いずれのキレート剤を用いてもよい、しか し通常、メチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）を使用する１代わりとなるキレー ト剤はＨＥＤＴＡである。遷移金属キレート触媒は水素型あるいは塩型で使用さ れる０通常、操作中のｐＨ範囲は約７〜１１である。遷移金属キレート化合物は それ自体として添加するかまたは系内で形成させてもよい。

操作温度を上昇させると、鉄のキレート錯体触媒は分解し、水性媒体中で水酸化 鉄が懸濁する傾向がある、驚くべきことに、析出した水酸化鉄の存在下でも硫化 水素の硫黄への変換は行われる。この結果は特に驚くべきことである。なぜなら 、硫化第一鉄の酸化に必要な酸素の物質移動速度の欠如により硫化第一鉄が形成 し、その結果上述の変換が、制限されたわずかな達成度で水酸化鉄を使用して行 われたからである。水酸化鉄の粒子は非常に細かく、水相で十分に分散し、推進 機で与えられた反応媒体中の液体の循環により懸濁状態が維持されていり、水酸 化鉄が触媒成分として存在することから、他の遷移金属水酸化物も触媒成分とし て作用しえる。

硫化水素から硫黄への酸化反応に対して微粒状の水酸化鉄を使用したときの効果 は、生成する硫黄が非常に微粒状で自由に流動しやすい形態となり、鉄キレート 化合物を使用して得られた硫黄とは物理的形態が全く異なるものになることであ る。

得られる微結晶状硫黄は浮遊状態で得られ、その粒径分布は約１０μｍ未満で、 平均粒径は約１μｍ以下であフて、農薬または殺菌剤として商業的に有用なもの である０本発明の１実施態様である微結晶状硫黄は、反応媒体中の触媒から遊離 の水酸化鉄を吸収しており、それがその硫黄のいくつかの用途において有利な点 となる。

触媒による硫化水素の硫黄への変換反応に使用される水酸化鉄は、塩化第二鉄や 硫化第二鉄などの鉄イオンと水酸化ナトリウムとの反応等で、鉄キレート溶液そ の他の利用できる原料から得られる結晶化したばかりのものを使用するのが好ま しい、その理由は、そのような水酸化鉄は非常に微細であるためである。しかし ながら、市販の水酸化鉄を使用してもよい、生成する硫黄が水酸化鉄で汚染され る場合は、その硫黄をＥＤＴＡ等の錯体形成剤の溶液あるいは酸で処理して鉄の 汚染物を除去し、次に洗浄・乾燥してもよい。

本発明の硫化水素除去工程は、約２０〜３０℃の常温で容易に行うことができる 。ただし、それより高温ないし低温で行っても、効率よく工程を行うことは可能 である。温度としては通常、約り℃〜約８０℃であるが、それより高温であって もよい。

所定の気体のスルーブツトにおける硫化水素ｆｓ度に対する触媒濃度の比の最小 値は、その工程中に起こる各種反応および質量輸送の速度から決定することがで き、その価は反応槽の温度や拡販または混合の程度によって変わる。その最小値 は、所定の運転条件において、触媒濃度を下げていき、硫化水素に関して除去効 率が急激に低下する時点を観察することによって測定することができる。その最 小値より高ければ、その系における触媒負荷限界以下のいかなる触媒濃度も用い ることができる。

本発明の方法による硫化水素の除去は、遷移金属キレート触媒を含有する水溶液 の入った閉鎖系の気液接触領域で行われる。硫化水素含有気体流および酸素含有 気体流（通常は空気であるが、純粋な酸素ガスまたは酸素豊富な空気としてもよ い）を、別個にあるいは混合物としてのいずれかの形態で、気液触ａｍ域外から 触媒水溶液の液中へ鉛直方向の流路から流す等の方法で、液体中に導入すること ができ、そこから導入された混合物は、回転するインペラによって、側板（ｓｈ ｒｏｕｄ）の開口部を通って水溶液部中に送り込まれる。

回転するインペラはさらに、液相を、前記閉鎖領域の水溶液部から、側板の内側 の気体流導入部分に引き込む。

前述のように、気体流は回転するインペラとその周囲に設けられ複数の開口部を 有する側板の作用が相まって、気泡として分散される。気液触媒を良好に行い、 それによって硫化水素の硫黄への酸化を有効に行うために、インペラは急速回転 させて、例えば刃先端の速度が最低約３５０インチ／秒（９ｍ／秒）、好ましく は最低約５００インチ／秒（１２，５ｍ／秒）で、約７００インチ／秒（１８ｍ ／秒）以下およびそれ以上とする。さらに、インペラと据え付けの側板の間の剪 断力によって、少なくとも１開口当たり約１８／秒、好ましくはｌ開口部たり約 ２４／秒の気体速度指数（前記で規定したもの）が得られ、それによって気液接 触が良好となる０本発明の上記の態様および本明細書に記載の他の態様において 、ユニット能力の上限近傍は別として、大気圧で明定した開口を通過する気体の 流速は、側板の開口部たり０．０２ボンド／分未満であり、通常は約０．００４ まで下げ、好ましくは側板の開口部たり約０．００５〜０００７ボンド／分とす る。さらに、その方法は、ＥＳＩ値を約１〜約２５００、好ましくは約ｌＯ〜約 ２５０．最適には約５０とし、ＳＥＩ値を約１〜約１０．好ましくは約４〜約５ として行うことができる。

本発明で使用されるインペラの側板の組合せによって気液混合物の剪断率が高く なることから、高い質量輸送率を達成することができる。触媒溶液では、複雑な 化学反応が起こるが、最終的に全体の反応は次の式％式％ 従って、全体の反応は硫化水素の硫黄への酸化である。

前述の通り、固体の硫黄粒子は粒径が大きくなり、それによって浮遊させること ができる０粒径を大きくする方法はそれ以外に各種用いることができ、それには 、凝集などの方法がある。浮遊可能な硫黄粒子は、触媒溶液部を通って出てくる 脱硫化水素された気泡によって浮遊し、水溶液表面に泡となって集まる。その硫 黄粒子の粒径範囲は、直径で約１０〜５０μｍであり、通常は結晶の形態を取っ ている。金属キレート溶液中で起こり、全体で上記の反応となると考えられる一 連の反応は、以下のとおりである。

Ｈ２Ｓ−Ｈ＋＋ｌ−ｌＳ− ０Ｈ−＋ＦｅＥＤＴＡ−＝　［Ｆｅ、○Ｈ，ＥＤＴＡＩ）ＩＳ−＋　［Ｆｅ、Ｏ Ｈ，Ｅｌ）ＴＡ］　２−−　［Ｆ　ｅ　、　ＨＳ　、　ＩＥ　Ｔ）　Ｔ　Ａ　コ 　２−＋０１−１［Ｆｅ、Ｈ３，ＥＤＴＡ］２− ＝ＦｅＥＤＴＡ−ｌＳ　＋１−１”　＋２ｅ２　ｅ＋　１／　２０２　＋Ｈ２０ ＝２０１（−２Ｈ＋　＋２０８−　＝２８２　０ 上記以外の方法として、酸素を含有する気体流を第２のインペラー／側板の組合 せを用いて硫化水素含有気体流とは異なった液中部分で、金属キレート溶液に導 入することもできる。その方法については、本願の譲受人が譲渡を受け、１９９ １年６月３日に出願の同時係属の米国特許７０９１５８号に詳細に記載されてお り、その開示内容は、参考として本願明細書とともに添付した。

本発明の別の好ましい実施態様として、二酸化硫黄をアルカリ媒体と反応させて 、二酸化硫黄を含有する気体流から二酸化硫黄を除去するというものがある。

二酸化硫黄は、気体流からアルカリ水溶液中に吸収され、その中の活性なアルカ リと反応して塩を形成し。

反応媒体からは脱二酸化硫黄された気体流が出てくる、その方法は、前記したば かりの脱硫化水素法と多くの点で類似しており、水溶液が非触媒性のアルカリを 含有する点で異なっているのみである。

二酸化硫黄含有気体が導入されるアルカリ水溶液は、市販のアルカリ材料を水溶 液としたり、あるいは水に分散させることによって得られる。使用可能な市販の アルカリとしては、アルカリ金属水酸化物、通常は水酸化ナトリウムが１例とし て挙げられる。他の市販材料としては、アルカリ土類金属の水酸化物または炭酸 塩があり１通常は、生石灰スラリーまたは石灰石スラリーを用いる。

アルカリ水溶液での二酸化硫黄の吸収により、相当する亜硫酸塩が生成する傾向 がある。しかしながら。

経済的には硫酸塩が好ましいことを考慮すると、反応生成物は硫酸塩であること が好ましい８例えば、生石灰スラリーまたは石灰石スラリーを用いた場合、副生 成物は硫酸カルシウム（石膏）であり、これは多用途に使える化学物質である。

従って、本発明の好ましい実施態様では、硫化水素の場合同様に、酸素含有気体 流（通常は空気であるが場合によっては純粋な酸素、酸素豊富な空気またはオゾ ンであってもよい）を、アルカリ水溶液に導入して、硫酸塩を生成させることも 可能である。そのような酸化反応が生石灰または石灰石スラリー存在下に起こる 場合は、少量の固化防止剤を添加して、生石灰または石灰石スラリー上での副生 成物の硫酸カルシウムの固化による効率低下を防止することが好ましい、適切な 固化防止剤の１例としては、硫酸マグネシウムが挙げられる。

運転開始以降、硫酸塩濃度は上昇して、溶液は飽和し、その時点で硫酸塩が溶液 から析出し始める。

酸素含有気体流を使用する場合は、その気体流は二酸化硫黄含有気体流と同じ位 置の溶液部分に、二酸化硫黄含有気体流との混合か、あるいは別個の気体流とし てかのいずれかの形で水溶液に導入することになると考えられる。

それとは別の方法として、前記の同時係属の米国特許７０９１５８号に詳細に記 載されているような、第２のインペラ／側板の組み合わせを用いて、酸素含有気 体流を、水溶液の別の部分中に導入してもよい。

本発明の方法により、二酸化硫黄を含有する気体流からの二酸化硫黄の除去を急 速かつ効果的に行うことができる。そのような気体流に含有される二酸化硫黄の 濃度はいかなる値であってもよく、本発明の方法によって、９９．９９％以上の 効率でその二酸化硫黄を除去することができる。残留二酸化硫黄濃度は体積基準 で０．ｌｐｐｍ未満とすることができる。

本発明のこのような二酸化硫黄除去の実施態様は。

各種の工程条件下で実施することができるが、条件選択はある程度１反応媒体に 化学的に与えられるアルカリ度によって決る。アルカリ金属水酸化物の場合、ア ルカリ水溶液の濃度は通常、約５０〜約５００　ｇ　／　Ｌとする。アルカリ土 類金属の水酸化物または炭酸塩の場合、アルカリ水溶液の濃度を通常、約１〜約 ２０！を量％とする。活性なアルカリ化剤を連続的・間欠的に補充して、相当す る亜硫酸塩または硫酸塩への変換を進行させる０反応塩度は、かなりの幅で選択 でき、約り℃〜約１００℃、あるいは、液相に大気圧以上の圧力をかける場合に はそれ以上の温度としてもよい。

本発明の具体的な用途の１例としては、液相でのクラウス反応によって二酸化硫 黄含有気体流と硫化水素含有気体流とを一緒に反応させて、その気体流からの脱 硫を行うというものがある。前記方法のそのような応用の１例としては、天然ガ ス精製工業において使用されるクラウス反応槽からの排ガス処理がある。

クラウス反応槽では、硫化水素と二酸化硫黄が一緒に１通常ボーキサイトから成 る固定触媒床上で約６００℃以上の高温で反応する。その反応における二酸化硫 黄は、通常、供給気体流に含有される硫化水素を一部酸化することによって生成 する。その工程により。

９５％以上の効率で硫化水素の除去が行われ、液体の硫黄が生成する。しかしな がら、その操作から生じる排ガスは低濃度でＨ２０およびＳＯ２を含有し、その 濃度はなお、環境放出できないほど高いものであり、排ガス洗浄ユニットが必要 な場合が多い。

その排ガス流を本発明の１実施態様で処理して、その気体流からほぼ全量の硫化 水素および二酸化硫黄を除去して、精製気体流を環境に放出できるようにするこ とができる。その方法には、２段階の操作が関与し、その操作では、液相におい て排ガス流中の硫化水素との反応によってほぼ全量の二酸化硫黄が除去される、 その液相は水溶液として、第一反応槽で本願明細書に示したインペラと側板との 組合せを用いて、気体を液相に分散させることができる。インペラと側板との組 合せによって、気体同士および気体と液相とを非常に効率よく接触させて、二酸 化硫黄と硫化水素を反応させて硫黄を生成することができる。液相には、米国特 許４４４２０８３に記載のような、その反応に適した触媒材料を含有させること ができる。

二酸化硫黄の濃度は化学量論量未満であることが好ましく、その濃度は、その二 酸化硫黄と反応する硫化水素の割合とともに、急速かつ効果的に排ガスにおいて 低下する。その反応から得られる副生成物である硫黄は、本明細書の他の箇所に 詳述するように、液相から浮遊等の形で除去することができる。

液相における二酸化硫黄と硫化水素の硫黄への変換の速度は、硫化水素と二酸化 硫黄の吸収速度によって決ると考えられ、それが普通である。気体の剪断および 液相・気相の撹拌が高速に行われる本発明で用いるインペラと側板の組合せによ って、気体の質量輸送が非常に効率よく進行する。一旦液相中に分散すると、気 が化学種を形成して、それが相互作用と反応を起こして硫黄が生成する。

水性系中に含まれる種々の反応は次のように表わされるだろう （ａ）吸収： ２Ｈ２Ｓ（気相）→２Ｈ２Ｓ（水相） ＳＯ２（気相）　→Ｓ０２　（水相） （ｂ）イオン化。

２Ｈ２Ｓ（水相）→２Ｈ３−＋２８十 ５Ｏ２（水相）＋Ｈ２ｏ−＊Ｈｓｏ３−　＋Ｈ＋（Ｃ）酸化および還元： ＨＳ　Ｏ３−＋　４　ｅ　＋　５　Ｈ十＝　Ｓ　＋　３　Ｈ２０２Ｈ３−−ｅ２ ｓ＋２Ｈ”　＋４ｅ （ｄ）全体で： ２Ｈ２Ｓ＋Ｓ○２→３Ｓ＋２Ｈ２０ イオン化工程は水相の採用により促進される。Ｈ５−の溶解度はｐＨの上昇と共 に急速に増大してｐＨ８において最大レベルとなり、一方Ｈ８０３−の溶解度は ｐＨ２における最大レベルと急速に増大するがｐＨが約７を超えると急速に下降 する。Ｈ８−およびＨ３Ｏ３−の最大濃度はｐＨ約６．５において起る。しかし ながら、従来の研究では硫黄の製造のために最も有効なｐＨ領域は約３から約５ ．５の間にあると示唆していた。約１．５ないし約８６５のｐＨ範囲が採用され つる、米国特許第３，９目、０９３中に示唆されているように、反応中のｐＨを 一定に保つために、そしてイオン化反応を促進するために、リン酸とリン酸二水 素カリとの混合物のようなリン酸塩バッファーを添加してもよい、リン酸トリク レジルおよび液体硫黄のような、他の液体媒体もかかるプロセスに効果をもたら すために使用しつる。

この液相反応のためには室温と大気圧の条件が効果的に採用しつるが、水相系の ためにはたとえば約５℃から約８０℃もしくは更に高温のような、広い反応温度 範囲を使用できる。

硫化水素の残余量を含む二酸化硫黄を減少させたテイルガス流は、ついで本明細 書中に記したような羽根車とおおいの組合せ（ｉｍｐｅｌｌｅｒ−ｓｈｒｏｕｄ 　ｃｏ＋ｍｂｉｎａｔｉｏｎ）をも内蔵する第２の反応容器へ、水性の触媒媒体 と共に送られ、そこでその硫化水素は、上記したように、酸化されて硫黄になる 。前述したように、存在するがもしれないメルカプタン類および他の有機サルフ ァイド類は硫黄の上に吸着される。第２の反応器から、清浄化されたガス流は排 出される。このようなやりがたで二酸化硫黄および有機サルファイド類を除去す ることで、高価につく装置であるハイドロトリエータ−（ｈｙｄｒｏｔｒｅａＬ ｅｒ）を使用する必要性が回避される。

後者の手段は硫化水素を含むガス流に使用しつるが、その場合硫化水素の一部分 がはじめに酸化されて二酸化硫黄となり、残余の流れはついで液体クラウス（Ｃ Ｉａｕｇ　）反応を行わせて実質的に二酸化硫黄が除去され、次いで残余の流れ は硫化水素除去プロセスに処せられる。

かかる２段階処理プロセスは、化学製品における全体としての正味のコストを節 約するためにプロセスの各ステップにおいて採用される特定の気液接触手段と独 立してガス流からの硫化水素の除去に適用可能な新しい手段である。したがって 、本発明の更なる態様として、ガス流れ中の硫化水素の一部を酸化してそれから 二酸化硫黄を形成すると共に硫化水素の化学量論的過剰を含む酸化されたガス流 れを生成し：その酸化されたガス流れ中の実質的にすべての二酸化硫黄をその酸 化されたガス流れ中に残っている硫化水素を液相中で反応させてその液相中に含 まれる硫黄性物質をそれから形成すると共に減少された硫化水素を含む更なるガ ス流れを生成し、液相においてその更なるガス流れ中に残っている実質的にすべ ての硫化水素を酸化してそれから硫黄性物質を形成し：そして実質的に気体状の 硫黄化合物を含まないガス流れを排気することを特長とする、硫化水素を含有す るガス流れから硫化水素を除去する方法が提供される。このような手段の採用に より、はじめのガス流れが直接水性触媒系によって処理される方法にくらべ、硫 化水素の酸化を行なうのに必要となるキレート削の量が著しく低減される。

本発明のもう一つの応用は、反応器中の石灰の懸濁物中に二酸化炭素を導入する のに羽根車とおおいの組合せを利用するという１石灰懸濁物の炭酸化による沈降 性炭酸カルシウムの製造である０羽根車とおおいの組合せによって形成される撹 拌と循環により石灰は懸濁状態に保たれている。この方法によって、細分化され た炭酸カルシウム（白亜；　ｗｈｉｔｉｎｇ　）が得られ、これはなかんずく紙 塗装およびプラスチック工業の分野で有用な、高付加価値製品である。

本発明の更なる使用例は、二酸化硫黄を含有するガス流れ、たとえば上記のよう な石灰の炭酸化での使用が意図されており、かつ二酸化硫黄で汚染されている二 酸化炭素含有ガス流れからの二酸化硫黄の選択的除去法として用いることである 。多くの用途において、細分化された炭酸カルシウムはその不溶性成分含量が０ ．２ｆｆｉ量％以下であることが要求される０本明細書のどこかよそに記載され ているように、二酸化硫黄の最初の除去のために、粉砕された炭酸カルシウムを 採用してもよい。

たとえば硫化水素、二酸化硫黄またはそれらの混合物のような酸性ガスとスクラ ップする系においてｐＨを維持する目的で、そのような粉砕された炭酸カルシウ ムまたは石灰石も本発明方法で採用されつる。たとえば、硫化水素と二酸化硫黄 の混合物については１本明細書のどこかよそに記載されているように、たとえば 鉄キレート触媒溶液中で、硫化水素は酸化により除去されて硫黄になりうるし、 −カニ酸化硫黄は炭酸カルシウムによりガス流れからスクラップされる。

かかる手段によって製造された元素状硫黄は、浮遊選別法によって生成した炭酸 カルシウム懸濁物から優先的に分離されつる。しがしながら１石灰石スラリー、 それは結果的には炭酸カルシウムとして消耗されるようになるのであるが、また は石膏プラス硫黄は、焼却灰に加えるが、たとえば上質改良剤のようなカルシウ ムと硫黄の補給用の農業で使用することもできるし、あるいは埋立て地のごみと して廃棄してもよい。

特に上記したガス流れからの気体状成分の除去以外にも、羽根車とおおいの組合 せの採用または羽根車の先端スピード速度とおおいを通過するガス速度インデッ クス、および／またはＥＳＩおよびＳＥＩ値といった運転のパラメータを採用す る本発明の手段は、気相の液相中への分配が要求され、かつ気相と液相との密接 な接触が要求される他の例においても用いられうるたとえば、ＢＯＤおよびＣＯ Ｄの両者を含めて、液相中の好ましからざる溶解成分を、酸素、オゾンまたはガ ス流れ中に含まれる二酸化塩素による酸化によって除去し、かつ上記したような やりかたで高剪断を受けさせるところの、廃水処理において採用されつる。

あるいは、硫化水素は液体媒体から除去されつる。たとえば、以下に詳記するよ うに、硫化水素は汚水（ｓ。

ｕｒ　ｗａｔｅｒ）からストリップされうるし、または液状硫黄からストリップ されつる。

本発明のバルブおよび紙工業の面での応用は、白液、緑液または黒液の成分の酸 化および／またはストリッピングである。白液は木材チップから木質バルブを形 成する際に使用する硫化ソーダと苛性ソーダの溶液である。かかる物質の酸化は 、本明細書中に記載の手段を用いてバルブ液中に酸化ガスの流れを分散すること により達成されうる。

本発明における液相中のガス相の分散はガス相と液相の成分間の所望の反応や相 互作用を行わせるために他の要素を結びつけることができる。上記したように、 そのような他の要素はガス成分間の反応を促進する液相に溶解した触媒であるこ とができる。

他の例として、羽根車とおおいの組合せ中の高剪断下におかれたガスと、本明細 書中に記載のプロセス条件を用いた水性流れからの揮発性存機化合物（以下ＶＯ Ｃ類と記す）および半揮発性有機化合物の除去がある。

この場合は３ないし４の独立した羽根車システムよりなる多段ユニットが、酸素 もしくは空気のような酸素含有ガスの供給と共に、できれば加圧下に採用されう る。ＶＯＣ類を除去するための被処理水が一連の接触槽の一端から導入され、処 理されてのち、他端から出てゆくことができる。各接触段において、ＶＯＣ類は 水相からストリップされる。濃縮されたＶＯＣ類は、ＶＯＣ類の酸化のための触 媒と接触させられてもよく、たとえば酸素またはオゾンによって二酸化炭素およ びストリッピング操作に付帯する類似の酸化生成物へと転化する。もしくは、Ｖ ＯＣ類は回収されてもよい。

もし望ましければ、接触槽内の液の循環は各接触セル内の液の滞留時間を合理的 なものとし、かつ良好な気液の接触が達成できるように、一連のオーバーフロー およびアンダーフロー用のせきを設けて制御できる、液の流速は、汚染のレベル およびアクティビティに応じて広い範囲にわたって修正できる。

本明細書中に記載する方法の使用例のいくつかにおいては、気液接触槽の内部を 、たとえば水性系において１００℃以上の温度が用いられるときは、加圧下に運 転することが望ましい。

しかしながら、気液接触槽の上部の閉鎖を通って装置モータへと通じる羽根車の ための回転ドライブシャフトとの間の適切なシールを確保する際に問題が生じる 。この困難性は、気液接触槽の内部に位置する水圧式または空気圧式駆動モータ と気液接触槽の外部からモータへとスタティックシールを通して流体を運ぶチュ ーブを採用することにより克服される。そのようなスタティックシールのほうが ドライブシャフトのために要求されるダイナミックシールよりも、ずっと容易に 維持ができる。

加つるに、電気的に駆動されるモータの代りに水圧式または空気圧式駆動モータ を使用することは、囲い適に置かれた駆動モータにとって、特に電気的スパーク によって発火するおそれのある可燃性ガスが存在する場合、安全性という要求を 提供する。

ここに提供する羽根車とおおいの組合せの他の応用は、液状硫黄およびアスファ ルトのような粘稠な液体の処理を含んでいる。そのような処理は、単に容器の中 の粘稠な液体を循環し、その粘稠液から吸収されている気体をストリッピングし 、および／またはその粘稠液中にガス状成分を移行させることを含むことができ る。これらの後者のやりかたで使用される運転のパラメータや羽根車とおおいの 組合せの物理的構造は、必然的ではないにしても本明細書中のどこかに記述した ような、水性および他の低粘度媒体の場合に採用されているものとは異なるもの であってもよい。

したがって１本発明の更なる態様は、それを通して多数の孔が形成されているお おいで囲まれた。多数の翼を含む回転羽根車を粘稠液の密集の中に浸し、羽根車 を実寅的に垂直な軸のまわりを、その密集かｂ液相を抜き出し、その液相をおお いの孔を通して流して粘稠液の密集の循環を起させるのに充分な速度で回転させ ると共に粘稠液から吸収されている成分を追い出し、および／またはガス状成分 をその粘稠液に移行させることを包含する、粘稠液の処理法の提供である。

液状硫黄はクラウス法による石油精製または汚れガス流れから硫化水素を除去す る際の副生物であり、その際硫化水素は二酸化硫黄と反応させられる。硫化水素 はある程度液状硫黄中に可溶で３通常約５０ないし３００ｐｐｍである少量の転 化しなかった硫化水素はクラウス法の過程で液状硫黄中に溶解状態になる。かか る溶解硫化水素はその硫黄に対して反応性で、多硫化水素を生成し、それとの平 衡状態になる。

液状硫黄中に含まれている多硫化水素の分解によって生成する硫化水素の遅い拡 散の結果、その液状硫黄を輸送するのに使用されるタンク車の上部空間中に形成 されるようになる硫化水素の濃度は、しばしば致死ないしは爆発性のレベルに達 するようになる。その液状硫黄の処理の際、その硫化水素の大部分がストリップ されて取り扱いの問題が生じる。いくらかの硫化水素は多硫化水素と共にその固 体硫黄製品中にトラップされたまま残る。多硫化水素は時間の経過と共にしだい に分解して硫黄と硫化水素になる。その結果、その固体硫黄からその硫化水素が ゆっくりと拡散して出てくるので、硫化水素の悪臭が貯蔵サイト、輸送中、そし て製品を消費者が受けとったのち数週間たっても検出することができる。

溶解している硫化水素を除去するため、液状硫黄を脱ガスする種々の提案がされ ている。しかしこれらのプロセスはコストが高いか及び／又は効率がよくないこ の発明によれば、側板を備えた羽根車が液状硫黄を循環させるのに適用すること ができ、その羽根車と側板による液状硫黄の撹拌の結果対流がおきて液状硫黄の 脱ガスを助けることになる。その際硫化水素を含有する生成ガス流がさらに、上 述のように水性触媒系内で酸化されて硫黄に変えられる。

加えて、この側板を備えた羽根車は、例えば空気又は酸素のような酸化性のガス を液状硫黄に導入するために用いることができる。これによって、酸素又は亜硫 酸ガスなどの酸化性ガスの物質移動の程度を高め。

側板と羽根車の組合せを用いることにより達成される撹拌の結果として、硫化水 素の揮散（ストリッピング）による硫化水素及びポリ硫化水素の除去と、試薬（ 触媒）を用いあるいは用いずして行う硫化水素の硫黄への酸化とポリ硫化水素の 硫黄への酸化との操作の組合せを効果あらしめる。好ましくは液状硫黄は、これ から硫化水素及びポリ硫化水素を完全に除去することを確実にするために、酸素 あるいは他の酸化性ガスで飽和される。このように液状硫黄から硫化水素及びポ リ硫化水素を除去することによって、これらから製造される液状および固体硫黄 に関する従来技術における取扱い上の問題は解消する。

上述のように１羽根車と側板との組合せを用いて製造できる他の粘稠な液体は液 状アスファルトである。

アスファルトから放出される揮発性化合物のある種のものが、とくに広い面積が 大気に曝されるときの舗装作業中に、人間の健康に有害ではないかということに 関心が表明されてきた。さらに、自動車のタイヤからの物質も含むプラストマー やエラストマーのような重合性物質を加えてアスファルトの性質を変えることは あたりまえのことになっている。このようなプロセス中ある場合には架橋を促進 するためにアスファルトに硫黄が加えられることがあり、硫化水素が大気に放出 されるおそれがある。

アスファルトに酸素を加えるとより固く、粘度を増したものができやすいが、ま たエイジング性を失わせる傾向もある、したがってこのやり方は屋根ふき材料と してアスファルトを使用することに一般に制限を与えてきた。

液状アスファルトの酸化は、臭気のある及び／又は揮発性の成分をアスファルト から揮散させるために窒素又は炭酸ガスのような不活性ガスを用いることによっ て避けられる、これによって舗装時あるいは改質時のこのような成分の放出を減 少させる。不活性ガスの他の資源としては、アスファルトから不適成分を揮散さ せるために使用する燃焼エンジンからの排気がある加えて、アスファルトの性質 を変えるため、例えば固くするために、酸素、酸素濃度を高めた空気又は空気の ような酸化性ガスで処理することもできる。

好ましい具体例の記述 図面を参照して説明する。新規のガス−液接触装置１０がこの発明で提供する撹 拌浮遊セルの一実施形態である。このガス−液接触機１０の設計はガスと液の接 触を効果的にするという目的に合うように、例えばガスの一成分を、浮遊し溶解 しない相を生成するような反応によって除去することを意図しているが、また液 相に分散されたガス相成分による水相成分の化学的液を濃厚スラリーおよび詠石 又は不要液流として分離することを目的とした撹拌浮遊セルの設計とは異なる、 液相物の処理に適用するよう意図したこのような装置には適切な入口および出口 ポストが備えられている反応器１０は、この発明の一態様として構成され、ガス 流から一成分を除去するための化学的および物理的プロセスに、例えば硫化水素 の酸化除去や上記した他のガスー液接触プロセスに有用なものであるが、外被１ ２の上部壁１６の外部から外被１２の中に下方に延びた立上り管１４をもった、 まわりを囲む外被（ハウジング）１２から成る。外被１２の形は適当にきめれば よいが１通常円筒形である。外被１２はハウジング内に容れられる液相にデッド ゾーンができないように設計すべきである。

入口管１８．２０は立上り管１４と、その上端に位置する入口枝分れ管、これは 供給ガス流のためのものでこの実施例では反応器１．０に供給される硫化水素を 含んだガス流と酸素を含んだガス流（空気）用であるが、を通して連結する６入 口管１８．２０は入口開口２２．２４を有しこれを通ってガスが流れる。開口は 圧力降下が小さいように設計される。

一般にガス流の流速は最小５０ｆｔ３／ｍ１ｎ（約２５ｄｍ３／ｓ）より大の範 囲とされ、例えば約５０００ｆｔ３／ｍ１ｎ（約２５００ｄｍａ／ｓ）　を超え るが、適用するプロセスに依るものではるかに高速または低速であってもよい、 そのユニットを経るときの圧力降下は約−５から約＋２０インチ水柱（約−２５ ０ないし約５００ｍｍ水柱）であり、非常に小さい。

ガス流速を速めるためにファンやブロワ−を用いる大型ユニットにおいては、圧 力降下はより大になる。

シャフト２６が容器１０の中に延びていて、その下部で立上り管１４の下端の直 下に羽根車２８が備えつけられている。シャフト２６を回転させるためのモータ ー３０が設けられている０図においては羽根車は装置ｌＯに１ケのみ示しである が、２ケ以上の羽根車を備えてもよく、したがって同一の閉鎖タンク内で２つ以 上の酸化性反応（または他の化学または物理的プロセス）場所も設けることがで きる。前述のガス流速は一つの羽根車当りのものである。

羽根車２８は放射状に延びた羽根３２の複数個からこの羽根の数は変えることが でき一般に少なくとも４個が用いられ、各羽根はお互いに等角度の間隔で離れて いる０図示した羽根３２は垂直に伸びているが。

傾斜させることも可能である。

一般に立上り管１４は羽根車２８の直径に関連した直径寸法をもち、立上り管の 羽根車に対する比率は約ｌ：ｌから約２：１である。しかし、もし羽根車が立上 り管の下に設けられていたらその割合はさらに小さくなるであろう０羽根車の高 さは一般にその直径との比で約１＝１であるが、約０．３＝１ないし約３：ｌに 変わり得る０回転羽根車２８の動きによって立上り管１４を通ってガスが下方に 流れこみ、液相が羽根車に流下するにしたがって、ガスと液の流れの動きと循環 する運動が立上り管内および羽根車２８の領域に液相の渦を生じさせる。これと はちがって、ガスが羽根車の下方に導入され、羽根車の動作によって側板の内側 に吸い込ませることもできる。

側板を備えた羽根車の計画された断面面積のセルの断面面積に対する比率は広く 変えることができ、そしてしばしば従来の撹拌浮遊セルにおけるものよりも小で あるが、大であることもあり得る。何故ならば反応が反応媒体の少量に限定され 、装ｆｆ１ｌＯの極限的な使用によって決定されるからである。その比率は約ｌ ：２の小ささである。しかし、生成物の追加のプロセスまでが効果を上げるため に必要とされるとき、例えば硫黄の浮遊のような、その比率は一般に高くなる。

羽根車２８の他の機能は、側板の内部の液媒体内に泡として導入したガスを分布 させることである。これは羽根車２８の回転によってなしとげられ、その結果液 およびガスが剪断されて泡を形成し、その泡の太きさの分布の巾は比較的広く、 最大のもので直径約１／４インチ（５ｍｍ）より大きくない。

ガスの泡を形成するための充分な剪断力を決める決定的パラメーターは羽根３２ の先端の速度である。硫化水素を充分に除去する（９９．９９％以上）ために必 要とする先端速度は少なくとも約３５０インチ／秒、好ましくは少なくとも約５ ００から７００またはそれ以上インチ７秒である。この速度は従来の撹拌浮遊セ ルで用いられている最大約２７５インチ／秒よりはるかに大きい。

羽根車２８は、固定された円筒状の側板３４に囲まれていて、その側板にはその 壁を通る一様の配列された円形の開孔３６がある。この側板３４は一般に直径が 立上り管１４より僅かに大きい０図では側板３４は直円筒で固定しているが、側 板は別な形もとり得る。

例えば羽根車が傾斜をつけられそれとともに側板も傾斜をつけられることができ る。さらに、もし必要なら側板は回転させられることもできる。この場合は通常 羽根車とは逆の方向に回転させる。更に側板は立上り管とは離れた要素として図 示されているが、もし必要なら側板３４は立上り管の延長として設けることもで さらに、側板にある開孔３６は、この構造が都合がよいから円形に画かれている が、別な幾何学的形状例えば４角形、長方形又は６角形であってもよい、さらに すべての開孔３６が同形で同じ大きさである必要もこの側板３４はこの設備にお いて多種の機能を果している。すなわち側板３４は羽根車２８をガスがバイパス するのを防ぎ、ガスの導入に必要とする液中の渦の形成を助け、剪断を助けるこ とと追加の剪断を付与することを助けること、そしてガス−液混合に制限を与え その結果羽根車２８で生成した撹乱を保つのである。この羽根車と側板の組合せ の効果は、側板３４の内部壁に備えられる一連の細長い邪魔板、この邪魔板は好 ましくは側板の底端から上部の開放口にまで垂直に伸びているもの、をと９つけ ることによって強めることができる。ガス−液混合物は側板にある開孔３６を通 り、これと接触して流れる。そしてこのことがガスの泡をさらに剪断し、ガス相 と液相とをより密に接触させる結果となる。

側板３４は上述の機能を与え、促進するために羽根３０の先端から僅かしか離れ ていないところにおかれる。一般に側板３４の直径の羽根車２８の直径に対する 割合は約３：１から約１．１：Ｉで好ましくは１゜５：１である。

側板と羽根車の直径との関係はすでに論じたＥＳＩおよびＳＥＩ指数によってさ らに特定化することができる、従来の撹拌浮遊セルにおける側板とは対照的に、 開孔３６は一般に数は多く、直径は小さい、これは、スリットのような縦横比の 大きい開孔を用いて同じ効果が得られるけれども剪断のために増大した面積をと りたいためである。このように円形の開孔が採用される時は一般に開孔３６は側 板の壁全体に均等に分布され、通常は同じ大きさである。開孔３６の同等の直径 は約１インチ（２５ｍｍ＞よりも小さく、一般に閉塞しない程度でできるだけ小 さくすべきであり、これを通る必要量のガス流を確保するために好ましくは約３ ７８インチから約５７８インチ（約１０ｍｍから約１５ｍｍ）である、開孔３６ が非円形であり、縦横比が約１である時は、開孔の各面積は約１インチ（２５ｍ ｍ）の、好ましくは約３／８から約５／８インチ（約ＩＱから約１５ｍｍ）の等 しい直径を持つ円形の開孔の面積よりも小さい、開孔はその開孔を通り、端部に 接触するガスの泡の剪断に密接に関連がある。

開孔３６の寸法はこれを通過するガスの流速が大気圧下で開孔当り約０．０２１ ｂ／ｍｉｎより少なく。

一般に約０．００４　ｌ　ｂ／ｍｉ　ｎまでになるようにしである。以前に述べ たように、ガスの流速はこのユニットの能力の最高値かそれに近いところでより 高くすることができる。好ましくは、側板の開孔当り通過するガス流速は約０． ００５から約０．００７１ｂ／ｍｉｎである。上述のように、一般に流速指数は 開孔当り少なくとも約１８７　ｓ　ｅ　ｃ　、好ましくは少なくとも約２４　／ 　ｓ　ｅ　ｃ、より好ましくは少なくとも約３０／ｓｅｃである。

覆い（ｓｈｒｏｕｄ）　３４はインペラ２８の高さまで下方に伸ばして示されて いる。覆い３４は所望によりインペラ２８の高さよりも低くまで伸ばしても、高 くしても良い。

更に、示された態様において、インペラ２８は反応装置ｌＯの底壁から約インペ ラ２８の手直径だけ離れて存在している。この離れている距離はインペラの直径 を基準とする割合で約０．２５：ｌ以下から約ｌ：１以上まで変えられる。この 底壁からのインペラ２８までの隙間は反応槽１０中の大量の物（Ｍａｓｓ）から 液相をインペラ２８と覆い３４との間の領域に吸いこませる。所望により、イン ペラの下端から液相の部分の中にまで通水管を設けて液体をインペラのその領域 に導くようにしても良い。

ガス類は泡の形で分配され、そして効率的に切断されて覆い３４の内部、及びそ れに設けられた六３６を通過する際に鉄キレート溶液と接解し、迅速な物質移動 が起こり、そして硫化水素は迅速に酸化されて硫黄になる０反応は大部分はイン ペラ２８及び覆い３４に近い領域で起き、硫黄と脱硫化水素されたガスの泡を生 じる。

硫黄粒子は最初は激しく動く反応媒体に分散しているが、脱硫化水素ガスの泡に よって浮上する（立なる大きさにまで反応媒体中で生長する。硫黄粒子が直径約 １０から５０ミクロンの範囲になると１粒子はガスの泡の界面層を通過するに充 分の慣性を得て、浮上する脱硫化水素ガスの泡によって浮上する６メルカブタン 、二硫化物のような硫化水素のオディフエラス（Ｏｄｉｆｅｒａｕｓ　）の成分 を含むガス流や、ブトレツセンス（ｐｕｔｒｅｓｃｅｎｃｅ　）やカダベリンの ようなオディフェラスな窒素化合物も硫黄粒子上への吸着によって除去できる。

水性反応媒体の表面において、浮上した硫黄は泡３８としてたまり、そして脱硫 化水素ガスの泡は反応媒体４２の上のガスの雰囲気４０に放出される。泡３８の 存在は、反応媒体のエアロゾルが雰囲気４０に入ることを阻げる傾向にある。

脱硫化水素ガス流の出口４４は、上蓋１６に設けられ、反応槽１２から処理ガス が流出するようになっている。エアロゾルの放出を更に防止するために、液面上 の反応槽の側壁は硫黄を集積した泡３８の厚さよりも高く形成されている。水車 ４６は硫黄を集積した泡３８と関連して作動できる状態で、反応槽Ｉ２の端近く に設けられ１反応媒体４２の表面から硫黄を集積したラウンゾ−（ｌａｕｎｄｅ ｒ　）　４８に送る。すくい取られた硫黄は断続的に、又は連続的にラウンゾ− ４８から取り出され更に処理される。

硫黄は反応媒体中に約５から３０重量％含まれる泡の形状で得られる。硫黄は比 較的細い粒子サイズであるので、硫黄は取り出した反応媒体から簡単に分離され 、反応媒体は反応装置１０にもどされる。

気−液接触装置ｌＯはとてもコンパクトのもので。

これは迅速にまた効率良くガス流から硫化水素を除去する。そのようなガス流は 広い濃度範囲の硫化水素であっても良い、この装置のコンパクト性は、一般的な 硫化水素除去システムと比較したとき、投資コスト及び運転コストの両方の点で かなりの経済性をもたらす米国特許第３，９９３，５６３号には、ここに記載さ れた一般的なガス吸収、混合装置が開示されている。この中には、記載された装 置にとって、もしより大きいガス−液の混合動作を得るためにロータの速度を上 げると、充分のガス吸収を得るためにスタンドパイプ内にバッフルを設ける必要 があることを示している１本発明においては、この記載から明らかなように、そ のようなバッフルは不用である。

しかし、大容量のガスを処理するために設計された大容量の装置においては、容 器内の液媒体の液面を静かにするために、円錐形の穴あきフード構造物をインペ ラと覆い（ｓｈｒｏｕｄ）の連結体の上に設けることが望ましい。

実　施　例 ■Ｌ Ｆｉｇ　１に示すようなパイロットプラント装置を製造し、ガス流中の硫化水素 の除去効率を調べた。

タンクの全液体容量はｌ　３５　Ｌ、であった、スタンドパイプの内径は７１　 ／２　ｉｎ、　（１９ｃｍ）　、　６箇のブレードを持つインペラは直径５１　 ／２　ｉｎ、　（１４ｃｍ）、高さ６　”／２　ｉｎ、　（１６ｃｍ）で、タン クの底から２１／ａ　ｉｎ、（５，７ｃｍ）の所に設けられた。

このパイロットプラント装置は、標準の泡浮遊分散器とインペラの連結したもの であるが、　０．０１６　ｍｏｌ　／Ｌのエチレンジアミンテトラ酢酸、鉄−ア ンモニウム錯体と、０．０５ｍｏｌ　／　Ｌの重炭酸ナトリウムを含む１１ＯＬ の水溶液が満たされた。水媒体のｐＨは８．５であった０分散器は外径１２　ｉ ｎ、　（３０ｃｍ）で、高さ４１／４　ｉｎ、　（１４、６ｃｍ）　、　厚さ　 ’／４　ｉｎ、　（１、９Ｃ１１）の固定された円筒からなり、各直径が１．２ ５ｉｎ、（３，８ｃｍ）の丸穴が４８個形成され、合計のサーカムフエランシャ ル（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎＬｉｃｌ　）長は１８８インチであった。

硫化水素の４０００容量ｐｐｍを含む空気が室温で８３５Ｌ／ｌ１ｉｎでスタン ドパイプを通して装置に送られ、水媒体中でインペラが７３３ｒｐｍで回転した が、これはブレードチップ速度で約２１１　ｉｎ、　／ｓｅｅ　（５，４ｍ／ｓ ）に相当する９分散器の丸穴を通るガス速度インデックスは分散器の丸穴当たり １抄出たり１１．７ｍ’あった。（ガス流速ハ０．　０５に：ｂ／ｌ１ｉｎ　１ ０ｐｅｎｉｎｇ、）　１．　５時間のテスト期間で、ガス流から９９．５％の硫 化水素が除去され、ガス流中に残存するＨ、２　Ｓ量は２０ｐｐｍであった。硫 黄が形成され、水溶液の表面上に泡として現われ、そして水車を用いて表面から かき取られた。ガス流からの硫化水素の除去とそこにおける生産された硫黄の回 収を同時に達成できた。

試験期間中、水溶液のｐＨは８．３に下がったが、この期間中アルカリの追加は 行なわなかった。更に。

この試験期間中触媒の追加も行なわなかった。

１五１」 実施例１の手順がインペラーの回転数を高め、またより高いガス流量において繰 返された。

容量で４０００ｐｐｍの硫化水素を含む空気をスタンドパイプを通して室温で９ ９５Ｌ／ｍｉｎの流量で装置に送り、水媒体中でインペラを１７７２ｒｐｍで回 転させたが、これは約５１０　ｉｎ、　／ｓｅｅ　（１３ｍ／Ｓ）のブレードチ ップ速度に相当するものである１分散器の丸穴を通るガスの速度インデックスは 分散器の六当り秒当り１３，７であった。（ガス流量は０．０６　ｉＩ：　ｂ　 ／　ｓｉｎ　／　ｏｐｅｎｉｎｇ、）　、　２時間の試験期間で、ガス流から９ ９．７％の硫化水素が除去され、Ｈ２Ｓ残量はｌｌｐｐｍであった。硫黄が形成 され、水溶液の表面に泡として表われ、そして表面からかき取られた、ガス流か らの硫化水素の除去と、そこにおける生産された硫黄の回収を同時に達成できた 。

試験期間中、水溶液のｐＨは８．３に下がったが、この期間中アルカリの追加は 行なわなかった。更に。

この試験期間中に触媒の追加も行なわなかった。

支五旦ユ パイロットプラント装置はＦｉｇ、　２に示すように改造され、覆いとインペラ との結合したものが取り付けられた。この装置に０．０１６　＋ｅｏｌ　／　Ｌ のエチレンジアミンテトラ酢酸、鉄−アンモニウム錯体と０．０５ｍｏｌ　／　 Ｌの重炭酸ナトリウムを含有する＋１０’Ｌの水溶液が満たされた。水溶液のｐ Ｈは８．５であった０分散器は外径１２　１／４　ｉｎ、（３２，４ｃａｌで、 高さ８Ｉ７２　ｉｎ。

（２１、６ｃｗ）　、厚さ　１／２　ｉｎ、　（１、３ｃｍ）の固定された円筒 からなり、各直径が２７５　ｉｎ、　（ｌｅａ）の丸穴が６７０箇形成され１合 計のサーカムフエランシャル長は７８９インチ（２０ｍ）であった。

覆いの内側に、上から下まで延びる垂直バッフルが等間隔に設けられ、１０箇の バッフルで１／４１ｎｃｈｘ１／４１ｎｃｈ　（０、６Ｘ　０　、６ｃｍ）の断 面空間を形成した。インペラは直径が６　＋／２　ｉｎ、　（＋　６．５ｃａ） のものに置きかえられたが、これは１インチ大きい、他の寸法は同じに保たれた 。このような変更の結果、自己透導流速は改造前のＩ　４ｃｆｍ　（３９６Ｌ／ ｗｉｎ　）から約３０ｃｆｗ　（８５０Ｌ／ｗｉｎ　）　＋：増加した。

容量基準で４０００ｐｐｍの硫化水素を含む空気が室温における流量９９５Ｌ／ ｗｉｎでスタンドパイプを通して装置に供給された。インペラは水媒体中で１７ ５４ｒｐｍで回転させたが、これはブレードチップ速度で約５９７ｉｎ、／ｓｅ ｃ　（１５ｍ／ｓ）に相当する。

覆いを通過するガス速度インデックスは丸穴ｌ箇当り３６．３であった。（ガス 流速はＯ，ＯＯ４ｉ’！ｂ／ｍｉｎ／丸六である。）、２時間のテストで、硫化 水素の９９．９９８％がガス流から除去され、Ｏ，ｉｐｐｍ未満の硫化水素が残 った。硫黄が生成し、水溶液の表面上に泡として現われた。そしてそれは表面か らかき取られた。ガス流から硫化水素の除去と硫黄の回収とが同時に行なわれ、 効果的である。

試験期間を通して、水媒体のｐＨは比較的一定の８．５であった。アルカリ又は 触媒の追加は試験期間を通して行なわれなかった。

実施例１，２、及び３に示す結果の比較から理解できるように、従来の分散器と インペラとの構成（実施例１及び２）でできる撹拌浮揚セルを用いて９９％以上 の効率で硫化水素を除去することはできる。これは、既にカナダ国特許第　１， ２１２，８１９号に記載されている、そして、実施例２に示すように、従来のセ ルよりも高いブレードチップ速度を採用することによって、効率の温和な増加が 達成される。

しかし、実施例３に見られるように、記載されている改良された覆いを用いて、 極端なガス流量とし、極端なブレードチップ速度を用いることにより、９９９９ ％を越える効率が達成されるが、これは従来の改造されていないセルにおける９ ９．５％の効率を包含するものであり、ガス流に実質的に硫化水素を残すもので はない。

まとめると、実施例１．２及び３に示されるプロセスにより、供給ガス中の４０ ００ｐｐｍのＨ２Ｓは残存率が２０．１１及び０．１未満のｐｐｍに低減される 。

実」阪ＪＬＬ Ｆｉｇ　ｌのパイロットプラント装置はガス流中の二酸化硫黄の除去効率の試験 に供された。パイロットプラント装置の部品の寸法は実施例３に記載されたもの である。

パイロットプラント装置に１３．２ｋｇのＣａＯと３４５０ｇのＭｇＳＯ３・７ Ｈ２０を含む水性ステ１ノーのｌｌ０Ｌが供給された。二酸化硫黄自存置方（変 動する室温の空気が変動する流量でスタンド／＜イブを通してこの装置に供給さ れ、−力水性スラ１ノー中のインペラを回転数を１７６０から１７７Ｏｒｐｍま で変イヒさせながら回転させたが、これ１よブレードチップ速度５９９から６０ ２ｉｎ／ｓｅｅ、　（１５，２力瓢ら＋５．３ｍ／Ｓ）に相当する。覆いを通過 する相当ガス速度指数１よｌ箇の六当り毎秒３１．１から１２４．５であった。

（ガス流量は０．００３から０．０１７Ｚｂ／ｓｉｎ　／六）　。

１時間の一連の運転が行なわれ、４５分後（二残存するＳＯ２濃度が測定された 。得られた結果（よ以下の表■に示される。

表　１ ガス流量　ｓｏ２＊度　ｒｐｍ （ｃｆｍ）　入口＊（１）　（ｐｐｍｖ）　出口＊（２）３０　１０００　＜０ ．４　１７６０ ３０　５０００　＜０．４　１７６０ ３０　７０００　＜０．４　１７６０ ３０　１００００　０．６　１７６０ ６０　９００　＜０．４　１７７０ ７５　１０００　＜０．４　１７６０ １００　１０００　０．８　１７６３ １２０　１０００　５．６　１７７０ 注：１．濃度の値は約±１０％変化する。

２、濃度の値は約±０．２ｐｐｍ　（容量基準）変化する。

このデータかられかるように、石灰スラリーを用いてガス流から二酸化硫黄の高 効率（＞９９．９９％）な除去が達成された。これは二酸化イオウ濃度が高い場 合においてもである。そして、高ガス流量の場合にのみ効率の低下が観察された 。

支ム１」 １３．２ｋｇの破砕炭酸カルシウム、及び３４５０ｇのＭ　ｇ　Ｓ　ｏ４　・７ Ｈ２０を含む水性スラリー１１ＯＬを用い、実施例４と同様の方法を繰返した。

本例では、インペラーの回転数をブレードチップの速度６０２〜６０４インチ／ 秒（１５，３〜１５．４ｍ　／　ｓ　）に対応するよう１７７０−１７７５ｒｐ ｍとした。

また、シュラウドを通過するガスの対応する速度係数ＧＶＩは、−開口孔当たり 毎秒３］、ｌ−１０３゜８　（ガス流量は一開口当たり０．００３〜０．０１１ ｂ／ｍ１ｎ）であった。

得られた結果を以下の表■に示す。

このデータから破砕石灰スラリーを用いることにより、高いガス流量の場合にの み低い効率であったものの、二酸化硫黄が高い濃度にも拘らず高い効率（〉９９ ．９９％）で除去することができた。

表　■ 註・１．濃度の数値変動は凡そ±１０％。

２、濃度の数値変動は凡そ±０．２ｐｐｍｖ。

但し、最終ランでは±ｌｐｐｍｖ。

１五１」 図１に示す装置に対応するベンチ式反応装置が準備された。実施例３に記載され る触媒溶液の４Ｌが反応器に投入された。

ミートレンダ−（食肉加工）プラントのフェザ−クツカー（羽毛処理器）からの 排出ガスが空気とともに反応器に供給され、触媒溶液のｐＨ、インペラー回転数 （ｒｐｍ）、反応器スタンドパイプと大気との差圧、及び排出ガス温度が試験期 間中、監視された。

また反応器の出入口ガスの硫化水素、及びメタンチオールの濃度が分析された。

各々別個に試験されて得られた結果を以下の表■及び表■に示す。

表■に示す試験中、１４・００時における反応器出入口ガスのメタンチールの濃 度は、各々８、及び〈０．１ｐｐｍｖであった。

また１７：００の反応器停止時に、触媒溶液のｐＨは８．５であり、また排ガス ダクト内側の圧力は、水柱−３，２インチ（約−８１，３ｍｍ）であった。

表■に示す試験中、＋２＋００時における反応器出入口ガスのメタンチールの濃 度は、各々５及びく０゜１＋）Ｉ）ｍｖであった。

また１７：００の反応器停止時、排ガスパイプ内側の圧力は、水柱−５，４イン チ（約−１３７，２ｍｍ）であった。

表■に示す試験開始の約２０分後、触媒溶液に硫黄粒子が群生し、また約１時間 後には触媒溶液表面に単体硫黄の泡沫層を生成した。

２回のランの試験の間中、反応器から触媒サンプルを取り去った場合には、溶液 中に硫黄が懸濁したのみで硫黄は分離しなかった。

硫黄粒子が触媒サンプル中で沈降するに要する反応の間中に、粒子サイズの拡大 した硫黄粒子が反応器から分離した。

表■及び表■に示す試験結果から判るように、種々の入口濃度の硫化水素は、出 口では試験装置の検出限界（０，１ｐｐｍｖ）以下まで減少し、また著しい悪臭 のメタンチオールの濃度も、試験装置の検出限界（０，１ｐｐｍｖ）以下まで減 少し、事実、運転員の検出レベルをも下回っていた。

著しい悪臭の排出ガス流は、硫化水素のみならず、種々の窒素化物系、及び硫黄 化物系の有機化合物を含んでいた。メタンチオールを含んだこれら化合物は。

恐らくは硫黄粒子への吸着によりガス流から分離されるのか、反応器からの出口 ガス流中の検出可能な臭気成分はアンモニアのみであった。

この後者の観察は、入口及び出口ガス流のＧＣ／ＭＳによる機器分析によって確 認され、また反応器への入口ガス流中の硫化水素以外の多数の化合物が、出口ガ ス流中では検出されなかったことでも確認された。

支ｌ旦ユ 図１に示す装置に対応するパイロット反応装置が準備された。

１２．７５インチ（３２，４ｃｍ）のインペラー、口径０．５インチ（１２ｍ＋ ｓ）の孔数１８２４個の開口を有する外径２３．８７５インチ（６０，６ｃ謙） 、高１３インチ（３３ｃ＋ｅ）のシュラウド、及び０．５イチ（１２＋ａｍ）Ｘ ｏ、５インチ（１２ｍｍ）の断面を有る垂直邪魔板が用いられた。

このように整備された装置を用い、液中に酸化可成弁として亜硫酸ナトリウムを 含む液相への、ガスからの酸素の物質移動試験が実施された。

この装置を用い回転数９４Ｏｒｐｍ、ブレード速６２７　ｉｎ／ｓｅｅ、　（１ ６ｍ／　ｓ　）の条件、及び−開口当りガス速度係数ＧＶＩ値を、各々２８．６ ／Ｓ、０．２／Ｓ及び８８．０／Ｓとして３回のランが試された（表■参照）。

この方法により最初の１０分間、亜硫酸ナト１ノウムを含ませずに所要馬力（Ｐ ）、スタンド／（イブ圧力（ΔＰ２）、ガス流量（Ｑｇ）及び停止後の（液容量 ＶＬ確認のための）静止液面レベル（Ｌｇ）力τ測定された。

１．５ｋｇの亜硫酸ナトリウムが添加され、亜硫酸ナトリウムの消費されるのが 確認され溶存酸素濃度のゼト点が検定されるまで反応器が運転された。

この後者の時間（１）からＫＬａ、即ち、物質移動係数が下記の関係式から決定 される。

ΔＣ−ＫＬａ−ＶＬ−ｔ−ｋｇ酸素消費量（△０２）但し、ΔＣはランの完了後 の平衡溶存酸素レベル力）ら決定される。

へＣ冨Ｃｌ−０ 但し、Ｃ１は液相における平衡酸素濃度である。

３回のランが以下の表■に要約されるように試験された。

これらの結果から判るように、反応器への異なる空気流量に対しても、高いレベ ルの物質移動力（観察された。

夾１漣１ この実施例は水酸化第２鉄触媒を使用してガス流力１ら硫化水素の除去を紹介し たものである。

実施例３の方法が、０．４６５ｇ／、Ｌの鉄濃度を有する水性溶液の鉄キレート 成分に代えたことを除いて、実施例７に記載した装置を用いて繰返された。水の １１１４Ｌが６５℃に加熱され、０．００８３モル／Ｌの塩化第２鉄と０．０２ ５モル／Ｌの水酸化ナトリウムを上記加熱溶液に加え、同時に０．０５モル／Ｌ の重炭酸ナトリウムを水酸化鉄の沈澱を形成させるために添加した。

平均して１３４ｐｐｍの硫化水素を含み水蒸気で飽和された空気を反応の間約６ ５℃の温度を有する水性媒体と接触させるために、４０７ｃｆｍの平均ガス流速 （容量）でスタンドパイプ経由で、１０時間の間、装置内を通過させた。圧力低 下（ΔＰ）が７．ｏｈｐのパワー消費で、水柱で平均９．１の値が観察された。

回転翼は平均９４２ｒｐｍの速度で回転され、６４１インチ／秒（１６，３ｍ／ ｓ）の刃の先端速度に相当する。シェラウドを通過する平均ガス流速は毎秒ｌ孔 あたり６５．５であった。

得られた結果は表■に要約した。

得られた除去効率は実施例３に報告したようなキレート化した鉄を用いて達成し たようには高くなかった、結果の相違は水酸化鉄と鉄ＥＤＴＡの間の酸化電位の 相違による反応の低速化の結果に起因するものがち知れない、更なる可能性とし ては比較的大きな水酸化鉄フロックスが回分式沈澱操作の間に形成し１反応のた めの触媒としての作用に利用される鉄の低下による挙動であるかもしれない、し かしながら、硫化水素除去の充分な値を達成するための水酸化鉄の使用に対して は可能ではなかった。酸化法により製造された硫黄は微粒子形状であり、赤褐色 であり、硫黄粒子上に水酸化鉄の吸着を暗示していた。

夫ｌ旦」 実施例３の装置を用いたことを除いて実施例８の方法が繰返された。水のｌｌ０ Ｌに０．００９０モル／Ｌの塩化第２鉄、０．０２７モル／ＬのＮａｏＨおよび ０．０５モル／ＬのＮａＨＣＯ３を添加し、水相中にＯ，ｓｇ／ＬのＦｅ量の水 酸化鉄の沈澱を生じせしめた。硫化水素の変化させた量を含む空気をガス流速（ 容量）を５０ｃｆｍ　（１４１６Ｌ／分）で４時間の間、装置内を通過させた０ 回転翼を平均回転翼端速度として５９９Ｉｎ／秒（１５，２ｍ／秒）に相当する 速度で回転させた。シュラウドを通過する平均ガス流速は毎秒ｌ孔あたり５１２ ９であった。

得られた結果を次の表■に要約した。

表　■ 時刻　ｐＨＨ２Ｓ入　Ｈ２Ｓ出 （ｐｐ＋ｓ）　（ｐｐｍ） ２：００　１０．００　１６０　０ ２：３０　９．８３　２１０　２ ３・００　９．７２　＋８０　２ ３：３０　９．６５　１６０　４ ４：００　９．６２　＋７０　４ （増加した８２８人） ４：３０　（Ｔ　−１７℃）　９．５５　４５０　８５：００　９．５２　４５ ０　９ ５：３０　９．５２　４５０　ＩＱ 支五■ユ」 実施例９の方法が、酸化のための水酸化鉄を塩化第２鉄から硫酸第２鉄に代えた 点を除いて繰返された。

コノ実施例においては０．００４５モル／ＬのＦｅ２　（Ｓ。

ａ　）　３　、０．０２７モル／ＬのＮ　ａ　ＯＨおよび０．０５モル／ＬのＮ ａＨＣＯ３が０．５ｇ／ＬのＦｅを含む水性媒体の形成のためにｌｌ０Ｌの水に 添加された。

硫化水素の変化させた量を含む空気を５０ｃｆｓ（１４１６Ｌ／分）のガス流速 （容量）で５時間の間装置　−に通過させた０回転翼は５９９インチ／秒（１５ ，２ｍ／秒）の平均回転翼端速度に相当する速度で回転させた。シュラウドを通 過するガス速度指数は毎秒ｌ孔あたり６５．５であった。

得られた結果は表■に要約した。

時刻　ｐＨＨ２Ｓ入　Ｈ２Ｓ出 （ｐｐ−ν）　（ｐｐｍｖ） １１：３０　１０．２４ ＋２：００　９．７４　５００　３ １２：３０　９．４８　６００　５ ＋３　：　００　９．４３　６００　７＋３：３０　９．３６　５５０　８ （増加したＨ２３人） １４・００　９．　＋０　１５５０　２５＋４：３０　９．　＋９　１１００　 １６＋５＋００　９．　＋９　１１５０　９１５：３０　９．　＋４　１１５０ 　１９（減少したＨ２３人） １６：００　９．２０　５５０　８ １６：３０　９．＋３　５５０　９ より高い除去効率が実施例８よりも実施例９およびｌＯにおいて観測された。実 施例９およびＩＯにおいて採用した低い温度で製造した硫黄は実施例８とは対照 的に水酸化鉄で被覆されていなかった。

塞Ｕ 実験装置は液体クラウス（ｃｌａｕｓ　）法によってガス流から二酸化硫黄と硫 化水素除去の可能性を試験するためにセットされた。実験装置は二つの回転翼− シュラウドの組合せの前記ＬＩＳＳＮに記載されたものである。二酸化硫黄は回 転翼−シュラウドの組合せの１つに供給し、−力値化水素は次表■に要約した操 作条件の変化のもとに供給した。

亜硫酸　平均　［ＰＯ４−３］　平　均　平　均実験陽　供給源　ｐ　Ｈ（ｔ８ ／Ｌ）　［Ｈ２ＳコＡ　［５Ｏ２１Ａｌ　飽和　豐／　６．８９　０．０３　４ ００ｐｐｍ　２００ｐｐｍ６　６０ｍ１　２．６　１．１　２５００ｐｐｍ　５ ００ｐｐｍ２ＳＯ３ ８（溶液）　２．７　１．１　５０００１）Ｉ）＠　１００ＯＰＩ）１１達成さ れた除去効率は次表Ｘに要約した。

表　Ｘ Ｈ２Ｓの平均除去率　Ｓ０２の平均除去率実験′　（％）　（％） １　９７．２　９９．７ ２　８２．６　９９．８ ３　８３．６　９９．８ ４　６３．６　９３．４ ５　６５．２　９３．２ ６　５９．８　９０．０ ７　６４、＋　９２．６ ８　６０．５　９０．２ 之等の結果は、Ｈ２ＳおよびＳＯ２の除去は低いｐＨレベルで低いという除去効 率に関するｐＨの影響を示した。更に之等の結果では最高除去効率は６．５から ７．５のｐＨ範囲で達成された。しかしながら、硫黄製造の好ましい範囲はｐｌ −１３，５から５である。

開　示　の　要　約 この開示を要約すれば、この発明は液相中の気相を液相に分布させる為の気体− 液体接触にかかわり、それは特には例えば化学反応によってまたは物理的分離に よるガス流の組成分からの、そしてもし望むならば反応の有益な副成分を液相か ら除去して行わせる新規な方法及び装置を提供するものである。

この発明の範囲で修正変更することは可能である。

手続ネ市正書（自発） 平成７年３月　２０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．気相を液相に分布させるための次よりなる方法。 多数の開口部が形成された側板（ｓｈｒｏｕｄ）で囲まれた液面下で回転する複 数の羽根（ｂｌａｄｅ）を持つ羽根車（ｉｍｐｅｌｌｅｒ）を設け、 該気相をその液面下部分に供給し、 該羽根車をほぼ実質的に垂直な軸で翼片速度（ｂｌａｄｅｔｉｐ　ｖｅｌｏｃｉ ｔｙ）で少なくとも約３５０インチ／秒（少なくとも約９メートル／秒）に相当 する外する速度で回転して液相を側板の内部に引き込み側板の開口部と羽根車の 間で充分な剪断力を発生させてその気相を側板のなかの液相中の泡沫として分布 させてその液面下でその気相と液相を密接に接触させてその気相と液相の泡沫の 気−液混合物の気相をその側板の内部に含まれている液相にその側板の内部で剪 断応力を作用させ。 その気−液混合物をその側板の内部からその開口部を通してまたそれに接触させ ながらその側板の外部に、少なくともガス速度指数（ｇａｓ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ 　ｉｎｄｅｘ）（ＧＶＩ）がＩ開口当たり毎秒１８で流し気−液混合物をさらに その気相と液相を密接に接触させ、 そのガス速度指数（ＧＶＩ）が式 ＧＶＩ＝ＱＰ／４ｎＡ２ ここでＱは気体の容量性流量率（Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ　ｆｌｏｗｒａｔｅ）（ ｍ３／ｓ）、ｎは側板の開口部の数、Ａは開口部の面積（ｍ２）、そしてＰは開 口部の周界（ｐｅｒｉｍｅｔｅｒ）の長さ（ｍ）である。 ２．該翼片速度が少なくとも約５００インチ／秒（少なくとも約１２．５メート ル／秒）であることを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．該ガス速度指標が１開口当たり毎秒少なくとも約２４であることを特徴とす る請求項１に記載の方法。 ４．該ガス速度指標がＩ開口当たり毎秒少なくとも約３０から５００であること を特徴とする請求項１に記載の方法。 ５．該翼片速度が少なくとも約５００インチ／秒（少なくとも約１２．５メート ル／秒）であり、該ガス速度指標が１開口当たり毎秒少なくとも約３０であるこ とを特徴とする請求項１に記載の方法。 ６．有効剪弾力指数値（ｅｆｆｃｃｔｉｖｅ　ｓｈｅａｒ　ｉｎｄｅｘ）（ＥＳ Ｉ）が約１から約２５００で、その有効剪弾力指数値は次の関係式で決定され、 ＥＳＩ＝（ＧＶＩ／Ｖ１）×（（Ｄ■−Ｄ１）／２）×１００この内、ＧＶＩは ガス速度指数（／Ｓ）、Ｖｉは翼片速度（ｍ／ｓ）、Ｄｓは側板の内径（ｍ）で あり、Ｄ１は羽根車の外側の径（ｍ）であることを特徴とする請求項１に記載の 方法。 ７．該ＥＳＩはＶｉ値の少なくとも約５００インチ／秒（少なくとも約１２．５ メートル／秒）で決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。 ８．有効剪弾力指数値（ＥＳＩ）が約１から約１０で、その有効剪弾力指数値は 次の関係式で決定され、ＳＥＩ＝（Ｑ／πｈＤｉＶｌ）×１００ここで、Ｑは羽 根車に対するガスフローレート（ｍ３／ｓ）、ｈは羽根車翼片の高さ（ｍ）、Ｄ ｉは羽根車の外径（ｍ）、そしてＶｉは羽根車翼片速度（ｍ／ｓ）であることを 特徴とする請求項１に記載の方法。 ９．該ＥＳＩはＶｉ値の少なくとも約５００インチ／秒（少なくとも約１２．５ メートル／秒）で決定されることを特徴とする請求項８に記載の方法。 １０．有効剪弾力指数値（ＥＳＩ）が約１から約１０で、その有効剪弾力指数値 は次の関係式で決定され、ＳＥＩ＝（Ｑ／πｈＤｉＶｉ）×１００ここで、Ｑは 羽根車に対するガスフローレート（ｍ３　／ｓ）、ｈは羽根車翼片の高さ（ｍ） 、Ｄｉは羽根車の外径（ｍ）、そしてＶｉは羽根車翼片速度（ｍ／ｓ）であるこ とを特徴とする請求項７に記載の方法。 １１．該気相−液相混合物は側板の内側から該開口を通じて流体流通手段の外の 環状の流通路にその液相の実体と共にその最下限を除いて流されることを特徴と する請求項１に記載の方法。 １２．該気相−液相混合物は側板の内側から該開口部を通って直接にその側板を 取り囲む液相に流されることを特徴とする請求項１に記載の方法。 １３．該液相は望ましくない溶解成分を含みそして該気相は該液相からその溶解 成分の除去に作用することを特徴とする請求項１に記載の方法。 １４．該溶解成分は硫化水素であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。 １５．該硫化水素は水性相に溶解していることを特徴とする請求項１４に記載の 方法。 １６．該硫化水素は液状硫黄（ｌｉｑｕｉｄ　ｓｕｌｆｕｒ）に溶解しているこ とを特徴とする請求項１４に記載の方法。 １７．該液相は排水であり該望ましくない溶解成分はＢＯＤ及び／またはＣＯＤ 物質であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。 １８．該液相は白水、緑水又は黒水（ｗｈｉｔｅ，ｇｒｅｅｎ　ｏｒｂｌａｃｋ 　ｌｉｑｕｏｒ）であり該気相は酸化性ガスを含み該液相成分に曝気及び／又は 酸化効果を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。 １９．該液相は通常は酸化に対して抵抗性である揮発性有機化合物（ＶＯＣｓ） を含み該液相から曝気されたは該気相はそのＶＯＣｓを放出しその放出されたＶ ＯＣｓは更に回収処理されるか破壊されることを特徴とする請求項１に記載の方 法。 ２０．該液相は連続して気相と複数の接触段階に付されて処理されることを特徴 とする請求項１９に記載の方法。 ２１．該液相は大気圧を越える圧力の反応帯域に閉じこめてあり、そこの回転羽 根車はその取り囲まれた反応帯域に置かれた水力圧又は空気圧モータで駆動され ることを特徴とする請求項１に記載の方法。 ２２．液状媒体に含まれているある成分をガス流から除去する方法で、次からな るもの。 該ガス流をその液状媒体が置かれている気−液接触帯域に供給し、 複数の羽根を持つ羽根車をその液体媒体の水面下でほぼ垂直な軸の回りに回転さ せてそのガス流をほぼ垂直な流路に沿って外部のその気−液接触帯域からその水 面下に導き、 該羽根車を多数の開口部を形成してある側板で取り囲み同時にその羽根車をほぼ 垂直な軸で翼片速度で少なくとも約３５０インチ／秒（少なくとも約９メートル ／秒）に相当する外する速度で回転して液相を側板の内部に引き込み側板の開口 部と羽根車の間で充分な剪断力を発生させてその気相を側板のなかの液相中の泡 沫として分布させてその液面下でその気相と液相を密接に接触させてその気相と 液相の泡沫の気−液混合物をその側板の内部で形成させてその側板のなかで剪断 応力を作用させてその成分をガス流から除去して液状媒体に移行させ、 その気−液混合物をその側板の内部からその開口部を通してまた接触させならが 液状媒体実質でその側板の外部に、およそ大気圧で少なくともガス速度指数（Ｇ ＶＩ）が１開口当たり毎秒１８で流して気−液混合物をさらにその気相と液相に 剪断応力を密接に接触させ、ガス流からの如何なる除去もその側板の外で側板に 隣接している領域で中では起こらないことを完了し、そのガス速度指数（ＧＶＩ ）が式 ＧＶＩ＝ＱＰ／４ｎＡ２ ここでＱは気体の容量性流量率（Ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ　ｆｌｏｗ　ｒａｔｅ） （ｍ３／ｓ）、ｎは側板の開口部の数、Ａは開口部の面積（ｍ２）そしてＰは開 口部の周界の長さ（ｍ）であり、その気−液接触帯域の液面上のガス領域から成 分を低減したガス流を排出させる。 ２３．前記チップ　スピード　ベロシティ（ｔｉｐ　ｓｐｅｅｄ　ｖｅｌｏｃｉ ｔｙ）は、少なくとも約５００インチ／ｓｅｃ（少なくとも約１２．５ｍ／ｓ） である請求項２２記載の方法。 ２４．前記ガス　ペロシティ　インデックス（ｇａｓ　ｖｅｌｏｃｉｔｙ　ｉｎ ｄｅｘ）は、開口（ｏｐｅｎｉｎｇ）当たり、秒当たり、少なくとも約２４であ る請求項２２記載の方法。 ２５．前記ガス　ベロシティ　インデックスは、開口当たり、秒当たり、約３０ 乃至約５００である請求項２２記載の方法。 ２６．前記ブレード（ｂｌａｄｅ）チップ　ベロシティは、少なくとも約５００ ｉｎ／ｓｅｃ（少なくとも約１２．５ｍ／ｓ）であり、且つ前記ガス　ベロシテ ィ　インデックスは、開口当たり、秒当たり、少なくとも約３０である請求項２ ２記載の方法。 ２７．関係式： ＥＳＩ＝（ＣＶＩ／Ｖ１）×（（Ｄ■−Ｄ１）／２）×１００［上記式中、ＧＶ Ｉはガス　ベロシティ　インデックス（／ｓ）、Ｖｉはブレード　チップ　ベロ シティ（ｍ／ｓ）、Ｄｓは囲い材（ｓｈｒｏｕｄ）の内径（ｍ）、Ｄｉはインペ ラの外径（ｍ）である。］ で定められる、約１乃至約２５００のイフェクティブシェア　インデックス（Ｅ ｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｓｈｅａｒ　Ｉｎｄｅｘ：ＥＳＩ）値において、行われる（ ｃａｒｒｉｅｄ）請求項２２記載の方法。 ２８．前記ＥＳＩ値の少なくとも約５００ｉｎ／ｓｅｃ（少なくとも約１２．５ ｍ／ｓ）のＶｉ値で定められる請求項２７記載の方法。 ２９．関係式： ＳＥＩ＝（Ｑ／πｈＤｉＶｉ）×１００［式中、Ｑはインペラへに対するガスフ ローレート（ｍ３／ｓ）、ｈはインペラブレードの高さ（ｍ）、Ｄ１はインペラ の外径（ｍ）、Ｖｉはインペラブレードチップ　ベロシティ（ｍ／ｓ）である。 ］で定められる、約１乃至約１０のシェア　イフェクティブネス　インデックス （Ｓｈｅａｒ　Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　Ｉｎｄｅｘ：ＳＥＩ）値のおいて 行われる請求項２２記載の方法。 ３０．前記ＳＥＩ値は．少なくとも５００ｉｎ／ｓｅｃ（少なくとも約１２．５ ｍ／ｓ）で定められる請求項２９記載の方法。 ３１．前記ＥＳＩ値は、約１０乃至２５０であり、且つ関係式： ＳＥＩ＝（Ｑ／πｈＤｉＶｉ）×１００［式中、Ｑはインペラへに対するガスフ ローレート（ｍ３／ｓ）、ｈはインペラブレードの高さ（ｍ）、Ｄｉはインペラ の外径（ｍ）、Ｖｉはインペラ　ブレードチップ　ベロシティ（ｍ／ｓ）である 。］で定められる、約４乃至約５のシェア　イフェクティプネス　インデックス （ＳＥＩ）値のおいて行われる請求項２８記載の方法。 ３２．前記開口の各々はおよそ１のアスペクト比を有し、且つ前記ガスフローレ ートは大気圧で測定して約０．０２　ｌｂ／ｍｉｎ／開口である請求項２２記載 の方法。 ３３．前記ガスフローレートは、前記囲い材中で大気圧で測定して約０．００５ 乃至約０．００７　ｌｂ／ｍｉｎ／開口である請求項３２記載の方法。 ３４．前記開口は円形（ｃｉｒｃｕｌａｒ）である請求項３３記載の方法。 ３５．前記成分は気体状の成分であり、且つ該気体状の成分の化学転化によって 前記気体流から除去され、気体−液体コンタクトゾーン中にある化学転化剤によ って不溶相を形成する請求項２２記載の方法。 ３６．そこで反応した気体状の成分の放出（ｄｅｐｌｅｔｅｄ）の際、前記不溶 相は前記気泡によって浮揚可能となり、且つ前記の放出された気泡（ｄｅｐｌｅ ｔｅｄ　ｇａｓ　ｂｕｂｂｌｅｓ）は前記液体メディウムを通して上昇すること を許容され、且つ気体−液体コンタクトゾーン中の液体メディウムの表面上の前 記不溶相を浮揚する請求項３５記載の方法。 ３７．前記化学転化剤は、気体成分含有気体流として同じ沈んだ位置（ｓｕｂｍ ｅｒｇｅｄ　ｌｏｃａｔｉｏｎ）で液体メディウムに導入され前記囲い材の内部 に対して前記液体メディウム中で分配された酸化成分含有気体流であり、且つ前 記液体メディウムは前記不溶相への前記気体成分の酸化転化のための水性メディ ウムである請求項３５記載の方法。 ３８．前記気体流は、硫化水素が除去気体成分として除去されるべきところから の硫化水素含有気体流であり、且つ前記化学転化剤は硫化水素含有気体流といて （混合気体流または別の気体流の何れでも）同じ沈んだ位置で導入され前記囲い 材の内部に対して前記液体メディウム中で分配された酸素含有気体液であり、且 つ前記不溶相は固体硫黄含有粒子である請求項３５記載の方法。 ３９．前記固体硫黄粒子は、硫化水素の浮揚気泡（ｈｙｄｒｏｇｅｎ　ｓｕｌｆ ｉｄｅ−ｄｅｐｌｅｔｅｄ　ｇａｓ　ｂｕｂｂｌｅｓ）によって液体メディウム の母体（ｂｏｄｙ）から浮揚されるのを許容する様な少なくとも同様のサイズの 液体メディウムの前記母体中で生成され、且つ約１０乃至約５０ミクロンのサイ ズの直径の前記硫黄粒子が前記硫化水素の浮揚気泡によって前記液体メディウム の母体から輸送され、前記液体メディウムの表面上に浮揚する硫黄移送泡（ｓｕ ｌｆｕｒ−ｂｅａｒｉｎｇ　ｆｒｏｔｈ）および該硫黄移送泡上の硫化水素の浮 揚気体霧囲気（ｈｙｄｒｏｇｅｎ　ｓｕｌｆｉｄｅ−ｄｅｐｌｅｔｅｄ　ｇａｓ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ）を形成する請求項３５記載の方法。 ４０．前記固体硫黄粒子は、液体の前記母体中で生長するのを許容され少なくと も前記サイズに調製されるか又は前記液相中で固まるまたは凝集して少なくとも 前記サイズになる請求項３９記載の方法。 ４１．前記気体流は、前記液体メディウム中のオディフェロウス成分（ｏｄｉｆ ｅｒｏｕｓ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を含み、該オディフェロウス成分は、前記硫 黄移送泡による吸着によって、少なくとも部分的には、前記硫化水素の浮揚気泡 から除去される請求項４０記載の方法。 ４２．前記硫黄の浮揚気泡は、前記液体メディウムの表面から除去される請求項 ４０記載の方法。 ４３．前記液体メディウムは、水性の遷移金属キレート溶液である請求項３８記 載の方法。 ４４．前記遷移金属キレートは、鉄キレートである請求項４３記載の方法。 ４５．前記キレート化剤は、ＥＤＴＡまたはＨＥＤＴＡである請求項４４記載の 方法。 ４６．前記液体メディウムは、遷移金属水酸化物の水性懸濁液である請求項３８ 記載の方法。 ４７．前記遷移金属水酸化物は、水酸化鉄である請求項４６記載の方法。 ４８．生成した硫黄は、その上に吸着された水酸化鉄を有し、且つ該生成した硫 黄は前記液体メディウムから除去後、前記吸着された水酸化鉄を除去する為の処 理がなされる請求項４７記載の方法。 ４９．約７乃至約１１のｐＨを有する鉄キレート溶液中、約５°乃至８０℃の温 度で行なわれる請求項４５記載の方法。 ５０．前記気体流はサワーナチュラルガス流またはバイオガス流であり、且つ前 記酸素含有気体流は前記硫化水素含有気体流から前記沈んだ位置へ別にフィード される請求項３５記載の方法。 ５１．前記気体流は硫化水素が除去気体成分として除去されるべきところからの 硫化水素含有気体流であり、且つ前記化学転化剤は該硫化水素含有気体流として 同じ沈んだ位置で導入され前記囲い材の内部に対して前記液体メディウム中で分 配された塩素含有気体流であり、且つ前記液体メディウムは水性の水酸化ナトリ ウム溶液であり、且つ前記不溶相はスタートアップ後水性溶液の飽和の後形成さ れた硫酸ナトリウム結晶である請求項３５記載の方法。 ５２．前記気体流はメルカプタンが除去気体成分として除去されるべきところか らのメルカプタン含有気体流であり、且つ前記化学転化剤は該メルカプタン含有 気体流として液体メディウムに導入され前記囲い材の内部に対して前記液体メデ ィウム中で分配された酸素含有気体流であり、且つ前記不溶相は非混和性（ｉｍ ｍｉｓｃｉｂｌｅ）液体ジスルフィドである請求項３５記載の方法。 ５３．前記気体成分含有気体流は、メルカプタンおよび硫化水素を含有し、且つ 前記メルカプタンおよび硫化水素は別の化学転化によって別の気体−液体コンタ クト容器中で前記気体流から除去される請求項３５記載の方法。 ５４．前記気体流は磁化水素含有気体流であり、前記化学転化剤は同じものを含 有する気体流から前記液体メディウム中に吸着された二酸化硫黄であり、且つ前 記不溶相は固体硫黄粒子である請求項３５記載の方法。 ５５．前記二酸化硫黄は、請求項２２記載の方法に従い、別の気体−液体コンタ クト容器中の液体吸着メディウムに同じものを接触させることによリ、前記別の 気体−液体コンタクト容器中で同じものを含有する前記気体流から除去される請 求項５４記載の方法。 ５６．前記気体流は、硫化水素および二酸化硫黄を含むクラウスリアクター（Ｃ ｌａｕｓ　ｒｃａｃｔｏｒ）からのテイル（ｔａｉｌ）ガス流であり、前記二酸 化硫黄は前記硫化水素との化学転化によって前記気体流から除去され、硫黄を生 成する請求項２２記載の方法。 ５７．前記液体メディウムは、約１．５乃至約８．５のｐＨを有する水性メディ ウムである請求項５６記載の方法。 ５８．実質的にすべての前記二酸化硫黄を除去し且つ硫化水素のある残量を残し 、該硫化水素の残量を含む気体流は更なる気体−液体コンタクト容器中で処理し て、請求項２２記載の方法からの残余の硫化水素を除去する請求項５６記載の方 法。 ５９．前記気体流は、二酸化硫黄が除去気体成分として除去されるべきところか らの二酸化硫黄含有気体流であり、且つ前記化学転化剤は該二酸化硫黄含有気体 流として同じ沈んだ位置に導入され前記囲い材の内部に対して前記液体メディウ ム中で分配された硫化水素含有気体流であり、且つ前記不溶相は固体状硫黄含有 粒子である請求項３５記載の方法。 ６０．前記二酸化硫黄含有気体流は、硫化水素含有気体流中の硫化水素の部分酸 化により形成され、且つ前記硫化水素含有気体流は残余の化学量的に過剰の硫化 水素を含む酸化気体流である請求項５９記載の方法。 ６１．該ガス流が除去ガス成分として除去される二酸化硫黄を含むガス流であり 、該化学変換薬品が二酸化硫黄と反応できるアルカリ物質であり、該液媒質が該 物質を含む水性媒質であり、そして該不溶相が該二酸化硫黄と該アルカリ物質の 反応物よりなる請求項３５記載の方法。 ６２．該水性媒質が石灰又は石灰石スラリーよりなる請求項６１記載の方法。 ６３．該水性媒質が石灰石スラリーからなり、該石灰石スラリーによって二酸化 硫黄を選択的に除去された該二酸化硫黄を含むガス流が炭酸ガスと二酸化硫黄を 含むガス流である請求項６２記載の方法。 ６４．該スラリーが約１〜２０ｗｔ％のアルカリ物質の濃度である請求項６２記 載の方法。 ６５．酸素を含むガス流が該水性媒質に導入され、該スラリー中で亜硫酸カルシ ウムを用いて硫酸カルシウムの化成が促進するように、該シュラウドの内部へ該 液媒質にガスの泡として分散させる請求項６２記載の方法。 ６６．該酸素含有ガス流が、該二酸化硫黄含有ガス流と同じように液中の位置に 該水性媒質中に導入される請求項６５記載の方法。 ６７．該生成媒質が少なくとも有効な量のアンチクラッキング剤も含有する請求 項６５記載の方法。 ６８．アンチクラッキング剤が硫酸マグネシウムである請求項６７記載の方法。 ６９．該水性媒質がアルカリ金属水酸化物の水溶液よりなる請求項６１記載の方 法。 ７０．該水性媒質がアルカリ金属水酸化物の濃度が約５０〜５００ｇ／Ｌである 請求項６９記載の方法。 ７１．該ガス流が除去ガス成分として除去される二酸化炭素を含むガス流であり 、該化学変換薬品が水酸化カルシウムでり，該液媒質が該水酸化カルシウムの水 性懸濁液であり、そして該不溶相が細かく分散した炭酸カルシウムである請求項 ３５記載の方法。 ７２．ガス流が硫化水素と二酸化硫黄を含み、その両方のガスは除去ガス成分と して除去するものであり、該化学変換薬品が二酸化硫黄には石灰又は石灰石スラ リーであり、硫化水素には該酸素含有ガス流を硫化水素と二酸化硫黄と含有ガス と同じように液中の位置に該水性媒質中に導入され、該液媒質が遷移金属キレー トを含む該石灰又は石灰石の水性懸濁液であり、該不溶相が硫酸カルシウムと硫 黄よりなる請求項３５記載の方法。 ７３．該成分が物理的分離法によって該ガス流から液相に除去される請求項２２ 記載の方法。 ７４．該成分が固体粒子であり、該物理的分離法が粒子状の物質をガス流から液 体媒質に溶解または懸濁させて洗浄することで達成される請求項７３記載の方法 。 ７５．該成分が液滴の形であり、該物理的分離法が流れから液媒質中に液滴を溶 解するか懸濁させることによって達成される請求項７３記載の方法。 ７６．該成分が該ガス流中の湿気であり、該物理的分離法が該流れから該湿気を 親水性有機媒質中に吸収させるによって達成される請求項７３記載の方法。 ７７．該成分が該ガス流中の熱エネルギーであり、該物理的分離法が液体媒質の 熱交換によって達成される請求項７３記載の方法。 ７８．粒子径分布が約１０ミクロン以下で、平均粒子径が１ミクロン以下で、水 酸化鉄がその上に吸収された自由流動性の微結晶硫黄。 ７９．触媒を含有する液状媒質中で硫黄に酸化できる成分と悪臭成分及び／又は 悪臭成分に変換できる成分よりなり、この成分が連続的に液相中で硫黄に酸化で きる該成分から硫黄を生成し、該ガス流から該連続的に生成した硫黄上に悪臭成 分を連続的に吸収し、該液相から硫黄を連続的に除去することによって構成され ることからなるガス流から成分を除去する連続的方法。 ８０．硫黄に酸化できる該成分が硫化水素である請求項７９記載の方法。 ８１．該磁化水素を含有する流れが食肉精製工場からの廃ガスまたは引っ張りミ ル、又はガス処理工程又はメルカプタン及び／又は少なくとも一つの二硫化物を 含有する他のガス流プロセスよりなる請求項８０記載の方法。 ８２．該悪臭成分が悪臭の硫黄及び／又は窒素化合物よりなる請求項８０記載の 方法。 ８３．複数の開口部を持つシュラウドで取り囲まれた該粘性液体マス中の複数の 羽根又はブレードよりなる複数の回転翼が該粘性液体中に侵され、該回転翼が実 質的に垂直軸まわりに回転し、該マスから液相を吸い込むのに、そして該シュラ ウド中の開口部を通って粘性液体のマスの循環が起こって該液相が流れるように 、該粘性液体中に吸収された成分が脱着を及び／又は該粘性液体へのガス成分の 移動が同時に達成するように充分な速度で回転することからなる粘性液体の処理 方法。 ８４．シュラウドの内部にガスを導入し、該回転翼によって剪断が与えられシュ ラウド内で気−液混合物を形成させ、次いで該粘性液体中に該ガスが分散するよ うに該気−液混合物シュラウド内の該開口部を通過させる請求項８３記載の方法 。 ８５．該粘性液体がストリッピング相を有し、該ガスが該ストリッピングできる 相のストリッピングが達成できる請求項８３記載の方法。 ８６．該粘性液体がビチューメン（ｂｉｔｕｍｅｎ）であり、該ストリップでき る相が揮発性有機物質である請求項８５記載の方法。 ８７．該ガスが炭酸ガス、窒素、燃焼エンジンの廃ガスのような不活性ガスであ る請求項８６記載の方法。 ８８．粘性液体がクラウス（Ｃｌａｕｓ）工程生成する液状硫黄であり、該スト リップできる相が溶解した硫化水素及び／又はポリ硫化水素である請求項８６記 載の方法。 ８９．該粘性液体が液状硫黄又はアスファルトであり、該ガスがオキシダントを 該液相に変換できる酸化性ガスである請求項８５記載の方法。 ９０．該液状硫黄が該酸化性ガスで硫黄に酸化される硫化水素及び／又はポリ硫 化水素を含むものである請求項８９記載の方法。 ９１．下記よりなる硫化水素を含むガスから硫化水素を除去するプロセス： 硫化水素の一部を酸化させ、それから二酸化硫黄を生成させそして当量的に過剰 の硫化水素を含む酸化されたガス流を作り、 該酸化されたガス流中の実質的に全ての二酸化硫黄を、液相中の該酸化されたガ ス中に残存する硫化水素と反応させ液相中に含有する硫黄物質を生成させ、減少 した硫化水素含有率の次のガス流を作り、液相中の次のガス流中に残存する実質 的に全ての硫化水素を酸化してそれから硫黄物質を形成させ、実質的にガス状の 硫黄化合物を含まないガス流を排出する。 ９２．実質的に全ての該二酸化硫黄の該反応と実質的に全ての該硫化水素の酸化 を請求項２２で請求されたプロセスを使用した別の反応機で行う請求項９１の方 法。 ９３．該液媒質が液状硫黄、トリクレジルフォスフェート又は水性媒質よりなる 請求項９２の方法。 ９４．該水性媒質がリン酸を含有する請求項９３の方法。 ９５．液相に侵された回転翼を備えたシュラウドを用いた成分の除去のためのガ ス−液接触装置のパラメーターの決定方法であり、該ガス流は該回転翼にＱの速 度で導入される、それは以下よりなる。 剪断効果指数（ＳＥＩ）値が約１から約１０に規定されるように該装置の構造と 運転条件を決定する、ここで該ＳＥＩは次の関係で決められる。 ＳＥＩ＝（Ｑ／πｈＤｉＶｉ） ここで、Ｑは回転翼へのガスの流速（ｍ３／ｓ）、ｈは回転翼の羽根の高さ（ｍ ）、Ｄｉは回転翼の外部直径（ｍ）、Ｖｉは回転翼羽根のトリップ速度（ｍ／ｓ ）であり、 そして、効果剪断指数（ＥＳＩ）値が約１から約２５００に規定されるように、 該ＥＳＩは次の関係で決められる。 ＥＳＩ＝（ＧＶＩ／Ｖ■）×（（Ｄ■−Ｄ■）／２）×１００ここで、ＧＶＩは シュラウド内の各装置を通じてのガス速度指数（／ｓ）、Ｖｉは撹拌翼トリップ 速度（ｍ／ｓ）、Ｄｓはシュラウドの内径（ｍ）、Ｄｉは回転翼の外径（ｍ）で あり、ガス速度指数次の関係で決定される。 ＧＶＩ＝（Ｖ／ｄ） ここで、Ｖは各開口部を通じてのガス相の直線速度（ｍ／ｓ）、ｄは次の関係で 求められる開口部の直径と同じ（ｍ） ｄ＝（４Ａ／Ｐ） ここで、Ａはシュラウドの開口部の面積（ｍ２）、Ｐは開口部の外周の長さ（ｍ ）である。 ９６．該ＥＳＩが約１０〜２５０である請求項９５の方法。 ９７．該ＳＥＩが約２〜約５である請求項９５の方法。 ９８．該Ｖｉが少なくとも約３５０ｉｎ／ｓｅｃである請求項９５の方法。（少 なくとも９ｍ／ｓ）９９．該Ｖｉが少なくとも約５００ｉｎ／ｓｅｃである請求 項９５の方法。（少なくとも１２．５ｍ／ｓ）１００．該ＧＶＩが少なくとも約 ２４／ｓｅｃ／開口部である請求項９８の方法。 １０１．該ＧＶＩが少なくとも約３０／ｓｅｃ／開口部である請求項９９の方法 。 １０２．該ＥＳＩが約１０から約２５０、該ＳＥＩが約４から約５である請求項 ９９の方法。 １０３．複数のブレードからなる回転インペラーを、複数の開孔が形成されたシ ュラウドにより囲まれた液相中の液内の位置に備えつけ、 気相をその液内の位置に供給し、 該インペラーを実質的に垂直な軸のまわりに少なくとも約５００インチ／秒（少 なくとも１２．５ｍ／秒）の先端速度に相当する速度で、かつ次の関係ＳＥＩ＝ （Ｑ／πｈＤｉＶｉ）×１００［ここで、Ｑはインペラー中へのガス流速（ｍ３ ／秒）、ｈはインペラーのブレードの高さ（ｍ）、Ｄｉはインペラーの外径で、 Ｖｉはブレードの先端速度（ｍ／秒）である］により定められる剪断効率指数（ ＳＥＩ）値が約１乃至約１０となるように回転させて、液相をシュラウドの内部 に引き込み、また該気相を該液相中で気泡としてシュラウド内部へ分散するよう に該シュラウド中でインペラーと開孔との間に充分な剪断量を発生させ、がつ該 シュラウド内に含まれる液相中への気相の泡の気液混合物を形成させるように該 シュラウドの内部でその気液混合物を剪断しながら該液内の位置において該気相 と該液相とをよく接触させ、該気液混合物をシュラウドの内部から該開孔を通し かつ接触させ該シュラウドの外部へ次の関係 ＥＳＩ＝（ＧＶＩ／Ｖ１）×（（Ｄ■−Ｄ■）／２）×１００により定められる 約１から約２５００の有効剪断指数（ＥＳＩ）値において流し、 上記ガス速度指数（ＧＶＩ）は次式により定められＧＶＩ＝（ＱＰ／４ｎＡ２） ［ここで、Ｑはガスの容量流速（ｍ３／秒）、ｎはシュラウドの開孔の数、Ａは 開孔の面積（ｍ２）で、Ｐは開孔の周囲の長さ（ｍ）であり、Ｖｌはブレードの 先端速度（ｍ／秒）、Ｄｓはシュラウドの内径（ｍ）でＤ１インペラーの外径（ ｍ）である］ それによってその気液混合物を更に剪断し、そして該気相と該液相とをさらによ く接触させることからなる液相中での気相の分散方法。 １０４．有効剪断指数値が約１０から約２５０である請求項１０３に記載された 方法。 １０５．剪断効率指数値が約２から約５である請求項１０３に記載された方法。 １０６．ガス速度指数が、開孔当り毎秒少なくとも２４である請求項１０３に記 載された方法。 １０７．ＧＶＩが開孔当り毎秒少なくとも３０である請求項１０６に記載された 方法。 １０８．該ＥＳＩ値が約１０から約２５０であり、かつ該ＥＳＩ値が約２から約 ５である請求項１０３に記載された方法。 １０９．液相を保持するための囲まれたタンク手段、該タンク手段に入口を通し て少なくとも一つのガス流を供給するためガス入口多岐管手段、 該入口と連絡し、かつ該タンク内で下方に伸びて液相中で液内の位置にガスを供 給することを可能にする給気用パイプ手段、 該給気用パイプ手段の下端の近くに位置し、ほぼ垂直の軸のまわりに回転するた めのシャフトにすえつけた複数のブレードからなるインペラー手段、該タンク手 段内に位直し、該タンク手段の壁を通して伸びる制御導管を有する、水力的また は空力的に駆動される原動機手段である、該シャフトを回転させるための駆動手 段、および 該インペラーを囲み、かつその壁を通じて伸びる複数の開孔を有するシュラウド 手段 からなる気液接触装置。 １１０．該タンク手段を加圧または減圧に保つための手段を含む請求項１０９の 装置。