JPH08290047A - 気液接触装置および方法 - Google Patents
気液接触装置および方法Info
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- JPH08290047A JPH08290047A JP7097309A JP9730995A JPH08290047A JP H08290047 A JPH08290047 A JP H08290047A JP 7097309 A JP7097309 A JP 7097309A JP 9730995 A JP9730995 A JP 9730995A JP H08290047 A JPH08290047 A JP H08290047A
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Abstract
間に棒状部材を複数本、縦方向に一定の間隔をもって平
行に配列して縦スダレを形成し、液がスダレを伝わって
流下し液膜を形成するようにし、ガス流と接触させる。
液は、必要により一部または全部をポンプで循環させ
る。 【効果】 ガス量が多く線速が高いガスに対して、低い
圧力損失をもって液を接触させることができ、高い接触
効率を実現できる。
Description
法に関する。 本発明は、液中の成分によりガス中の特
定の成分を吸収するための装置、たとえばガス精製装
置、気液反応装置など広い用途を有する。
填塔や棚段塔をはじめとして種々の装置があるが、一般
に流通させ得るガス速度に制限があるため処理できるガ
ス流量は多いといえず、また圧力損失も大きい。 従来
の装置によるときは、それ自身は圧力をもたない大量の
ガスを処理しようとする場合、装置の径を大きくした
り、ブロアを使用したりする必要があり、工業的実施は
不利である。
気液接触装置として、吸収液槽中に両脚を入れた倒立U
字型のガス流路の一方の脚内に、吸収液の供給口を設置
し、ガス流に吸収液の滴を同伴させて移動させ、その間
に吸収を行なう、上昇並列型の装置を開発した。
好ましく、従ってガス処理量を大きくでき、しかも接触
効率が高い上、塔内にスケールの付着がないなどの利点
をもつ。
圧力損失が300〜500mmH2Oと高いため、処理す
べきガスが圧力をもたない場合は、ブースターなどを用
いなければならない。 従って、圧力のほとんどない大
量のガスを気液接触により処理する装置の出現が要望さ
れていた。
置いて垂下した多数の「多重ストランドワイヤ」を液が
伝わって流下するようにし、この流下する液体とガスと
を接触させることを提案している。 この接触法は、こ
の多重ストランドワイヤ材の間を通過する際のガスの圧
力損失が少ないという点で、すぐれた手法である。
する液の量は、接触を行なう空間の容積に対して小さ
く、気液の接触面積も大きくすることができないという
難点がある。 気液接触によりガス吸収を行なう場合、
装置の気液接触空間内に存在しガスと接触し得る液量を
増大し接触面積を広くすることは、とくに大容量のガス
の処理を行なう場合や高い吸収率を実現したい場合に
は、切実な要求である。
は、上記の要望にこたえて、ガスの圧力損失を小さく、
かつガスと接触する液量を増大させ接触面積を拡大した
気液接触装置と、それを使用する気液接触方法を提供す
ることにある。
通ガスの速度を速く、かつ圧力損失は少くして、吸収効
率に関しては既知の装置に遜色なく、建設および運転に
過大の費用を要しない気液接触吸収装置と、それを使用
する気液接触方法を提供することにある。
は、図1ないし図7に示すように、ガスの入口(7A)
および出口(7B)を有する容器(1)内に、太さ1〜1
0mmの棒状部材(61)を複数本、縦方向に一定の間隔
を保つように平行に配列して縦スダレ(6)を形成し、
棒状部材の上部に液(9)を供給する手段(2)を設
け、棒状部材を伝わって流下する液が隣接棒状部材間で
図7に示すように液膜(91)を形成してガスと接触す
るように構成した装置である。
の棒に限らず中空のパイプであっても同等の効果を奏す
るものであればよく、「棒状部材」の語はパイプをも含
む。
る。 これは、装置によっては必ずしも必要なものでは
ない。
並流、向流もしくは交叉流のいずれでもよいし、これら
の二以上の組み合わせを採用することもできる。
液を供給する手段として、容器内の上部に、直線状のス
リット(51)が底部に開口する分散板(5)である液
分配器を設け、縦スダレ(6)の上端がこのスリット
(51)内に存在するように形成した上部液溜り(2)
である。
部材を、容器内で、ガスの入口から出口にわたり連続し
た流れ方向に平行な面を形成するように配列してある。
これに対し、図8に示すように、棒状部材を、容器内
で、ガスの入口から出口までを複数箇に分けた(図8の
例では3箇のブロックに分けてある)流れ方向に平行な
面を形成するように配列することも可能であり、装置構
成の部分によりこの態様を採用するとよい。
部に流下した液の一部または全部を上記の液供給手段に
循環させるポンプ(8)をそなえるとよい。
び図6に示すように、棒状部材(61)のそれぞれに所
定の間隔で直径方向、つまり中心を通る孔(62)を設
け、それらの孔に固定部材として糸(63)を通せばよ
い。 棒状部材の外周に糸を回して固定すると、液膜の
形成が不安定になって好ましくない。
数箇組み合わせた形態にすることができる。 すなわ
ち、図9に示すように、函体の容器(1)の上部に、少
なくとも1本の直線状のスリット(51)を有する分散
板(5)を設けて液供給手段とし、このスリットに各棒
状部材(61)の上端を挿入し、容器の下部において各
棒状部材の下端を固定し、函体の頂板(11)および底
板(12)の対応する位置に液の流通孔(13)を設け
てモジュールを構成し、このモジュールを2箇以上積み
重ねて装置を建設する形態である。
液体との関係において適切な材料で製作する。 直径
は、太すぎるとガスの通過に伴う圧力損失が高くなり、
一方、細すぎると流せる液量が少なくなり液膜の形成も
難しくなる上、スダレの強度も弱くなる。 そこで1〜
10mmの範囲内で選択するが、好適なのは一般に2〜5
mmである。 棒状部材の太さとそれを配列する間隔と
は、液下させる液の操業温度における粘度を中心とする
条件に応じて、決定する。 間隔は、0.5〜3mmが好
ましい。 必要により多少の実験を行なうことにより、
当業者は容易に最適の態様を決定できるであろう。
発明の気液接触方法は、図1〜7に示したように、容器
(1)内部において、棒状部材(61)を複数本、縦方
向にある間隔をもって平行に配列して形成した縦スダレ
(6)の棒状部材の上部から液(9)を供給し、隣接棒
状部材間に流下する実質上単一な平面状をなす液膜(9
1)を形成させ、この液膜の面に平行な方向にガスを流
通させ、気液接触を行なわせることからなる。
ついて説明すれば、前述の上昇並流型の気液接触吸収装
置において圧力損失が大きいのは、ガスが吸収液を上向
きに同伴し、エネルギーを消費するためである。 これ
を解消するには、気液を並流下降させる、つまり液を自
重で落下させガスに液を運ばせなければよいわけである
が、そうすると液滴の落下が速やかになって塔内の液ホ
ールドアップが減少するために吸収効率が低下し、高い
塔を用意しなければならなくなる。
って吸収液がワイヤを伝わって流下するようにすれば、
自然落下にくらべ液の落下速度が遅くなり、塔内の液ホ
ールドアップの増加がはかれ、接触効率が高まる。 ま
た、吸収液がこのワイヤを中心に液柱を形成されるわけ
であるが、液はワイヤを伝わり落ちるときにその表面が
更新されて常に新鮮な液が露出するため、境膜抵抗を軽
減することができる。
材を平行に配列した縦スダレを使用すれば、液は各棒状
部材の表面を伝って流下すると同時に隣接棒状部材間に
おいて液膜を形成して流下するから、ガスに接触する液
の表面積は大きくなる。 また、棒状部材表面を伝わる
液の流下と棒状部材の間の液膜としての液の流下とは速
度に差が出るから、棒状部材の表面を含めた全液膜内で
の液の撹拌は激しく行なわれる。 このため、液のホー
ルドアップはさらに増大するとともに、液面の更新はい
っそう激しく行なわれ、気液接触効果がより高くなる。
スダレの代りに板状体を用いた場合、流下する液が偏
流しやすく、液膜を全体にわたって均一に形状し保持す
ることは難しい。
転条件を比較してみると、つぎのようになる。
0 特開昭47-10109 50以下 2 〜 8 1 〜10 本 発 明 20以下 0.1〜15 1 〜15
m×横2.0m×高さ1.0mの気液接触空間を有し、
上部に幅3mmのスリットを25mmピッチで均一に設けた
分散板を置いて、上部液溜りを形成した。 一方、直径
3mm×長さ1mの塩ビ樹脂製パイプを1mあたり250
本等間隔に配列して(従って、線条の間隔は1mmとな
る)、縦スダレ状に形成した。 このようにして用意し
たスダレの上端を上記のスリットに挿入して固定した。
スダレを伝わって流下するようにした。 流量は、スダ
レ幅1mあたり平均600kg/hrであった。
側面から出る交叉流の形で、線速度1.0m/secで流通
させた。 ガス圧力は、装置入口で0.0001kg/cm2
・G、出口で0kg/cm2・Gであった。
レに代えて厚さ1mm×縦/横とも1mの塩ビ樹脂の板を
置いて板が3mmのスリットのほぼ中央に位置するように
固定し、同じ条件で水を流して同じガスと接触させた。
ガス中のHClの水による吸収除去の割合は、実施例
で92%、比較例では81%であった。
た。 この装置は、内部の幅が22.5cm、高さ1m、
長さ4mの扁平な箱型の容器内に、実施例1で使用した
ものと同じスダレ、すなわち直径3mm×長さ1mの塩ビ
樹脂製パイプを1mあたり250本等間隔に置いたもの
を、若干の間隔を設けて直列に3枚、並列に8枚ずつ
(平行な各スダレの間隔は25mmずつ)並べてある。
HClを水で吸収する処理に、上記の装置を使用した。
処理条件と結果は、つぎのとおりである。
のではなく、たとえば塩素化合物の合成において発生す
るガスの精製そのほか、化学プラントや精油所の各種の
ガスの精製、浄化に有用であるし、ボイラー排ガスの脱
硫や脱硝等の処理にも適用することができる。
接触効率を低いガス圧力損失をもって達成でき、比較的
大量に発生するが圧力をもたないガスを液体と接触させ
ることによって、その中の成分を有利に吸収することが
できる。 装置の構造は簡単であり建設費、運転費とも
に低廉で済む。
な、燃焼ガスの煙道の途中に設置することができる。
その場合は必要に応じて気液接触空間を複数箇に分け、
かつそれらをガスが直列に通るように構成すれば、ガス
流路断面を煙道の横断面とほぼ同じにした条件で、従っ
て余分のガス圧力損失を招くことなく、排ガスの処理を
行なえる。
に、実施例1で用いた装置の構成を示す垂直方向の縦断
面図。
ける断面図。
図。
示す、図1と同様な縦断面図。
す、図2に対応する横断面図。
13 流通孔 2 液供給手段(上部液溜り) 3 気液接触空間 4 下部液溜り 5 分散板 51 スリット 6 縦スダレ 61 棒状部材 62 孔
63 糸 7A ガス入口 7B ガス出口 8 ポンプ 9 液 91 液膜
Claims (9)
- 【請求項1】 ガスの入口および出口を有する容器内
に、太さ1〜10mmの棒状部材を複数本、縦方向に一定
の間隔を保つように平行に配列して縦スダレを形成し、
棒状部材の上部に液を供給する手段を設け、棒状部材を
伝わって流下する液が隣接棒状部材間で液膜を形成して
ガスと接触するように構成した気液接触装置。 - 【請求項2】 棒状部材の上部に液を供給する手段が、
容器内の上部に、直線状のスリットが底部に開口する液
分配器を設け、各棒状部材の上端がこのスリット内に存
在するように形成した上部液溜りである請求項1の気液
接触装置。 - 【請求項3】 棒状部材を、容器内で、ガスの入口から
出口にわたり連続した流れ方向に平行な面を形成するよ
うに配列した請求項1の気液接触装置。 - 【請求項4】 棒状部材を、容器内で、ガスの入口から
出口までを複数箇に分けた流れ方向に平行な面を形成す
るように配列した請求項1の気液接触装置。 - 【請求項5】 容器底部に流下した液の一部または全部
を上記の液供給手段に循環させるポンプをそなえてなる
請求項1の気液接触装置。 - 【請求項6】 縦スダレを形成する棒状部材に所定の間
隔で直径方向の孔を設け、それらの孔に固定部材を通し
て形成したスダレを使用する請求項1の気液接触装置。 - 【請求項7】 函体の容器の上部に、少なくとも1本の
直線状のスリットを有する分散板を設けて液供給手段と
し、このスリットに各棒状部材の上端を挿入し、容器の
下部において各棒状部材の下端を固定し、函体の頂板お
よび底板の対応する位置に液の流通孔を設けてモジュー
ルを構成し、このモジュールを2箇以上積み重ねて装置
を建設する請求項1〜5のいずれかの気液接触装置。 - 【請求項8】 容器内部において、棒状部材を複数本、
縦方向にある間隔をもって平行に配列して形成した縦ス
ダレの上部から液を供給し、縦スダレ上に、それを形成
する隣接棒状部材間に流下する実質上単一な平面状をな
す液膜を形成させ、この液膜の面に平行な方向にガスを
流通させ、気液接触を行なわせることからなる気液接触
方法。 - 【請求項9】 液の流下の方向とガスの流通の方向を、
並流、向流もしくは交叉流、またはこれらの二以上の組
み合わせのいずれかにおいて実施する請求項7の気液接
触方法。
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- 1995-04-21 JP JP09730995A patent/JP3726307B2/ja not_active Expired - Fee Related
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