JPH09136029A - 多段式多孔板気泡塔 - Google Patents
多段式多孔板気泡塔Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部に多孔板を３個以上組み込んだ気泡塔で
あって、小型でも混合又は反応効率の良い多段式多孔板
気泡塔を提供すること。 【解決手段】 孔が不均一に分布する多孔板が、各
々、塔内壁に対して密着されており、各多孔板の気泡
塔断面積に対する全孔面積の比が最大15％であるように
したこと。
あって、小型でも混合又は反応効率の良い多段式多孔板
気泡塔を提供すること。 【解決手段】 孔が不均一に分布する多孔板が、各
々、塔内壁に対して密着されており、各多孔板の気泡
塔断面積に対する全孔面積の比が最大15％であるように
したこと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多段式多孔板気泡
塔に関し、より詳しくは孔が不均一に分布する多孔板を
組み込んだ多段式多孔板気泡塔に関するものである。
塔に関し、より詳しくは孔が不均一に分布する多孔板を
組み込んだ多段式多孔板気泡塔に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多段式多孔板気泡塔は、内部に多孔板を
組み込んだ気泡塔の下方より気体と、液体又は液体及び
固体とを気体と並流或いは向流で供給して、気液系或い
は気液固多相系を連続的に混合又は反応させる装置とし
て使用されている。例えば、「工業反応装置」（昭和５
９年２月２５日発行、培風館）の264 頁図6.1(C)及び26
6 頁には、気泡塔内に多孔板を多段に組み込んだ多段式
気泡塔が逐次的に副反応が起こるオレフィンの液相酸化
反応や微生物反応の連続運転に用いられていること等が
記載されている。そして、従来の多段式気泡塔に組み込
まれていた多孔板は、例えば図６に示すように、多孔板
全体に亙って孔が均一に分布しているものであった。
組み込んだ気泡塔の下方より気体と、液体又は液体及び
固体とを気体と並流或いは向流で供給して、気液系或い
は気液固多相系を連続的に混合又は反応させる装置とし
て使用されている。例えば、「工業反応装置」（昭和５
９年２月２５日発行、培風館）の264 頁図6.1(C)及び26
6 頁には、気泡塔内に多孔板を多段に組み込んだ多段式
気泡塔が逐次的に副反応が起こるオレフィンの液相酸化
反応や微生物反応の連続運転に用いられていること等が
記載されている。そして、従来の多段式気泡塔に組み込
まれていた多孔板は、例えば図６に示すように、多孔板
全体に亙って孔が均一に分布しているものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、孔が均
一に分布する多孔板を組み込んだ従来の多段式気泡塔で
は、気液系或いは気液固多相系の各段間における逆混合
（例えば、上段の液体又は液体及び固体が孔板の孔から
下段に逆流して、上段の流体と下段の流体が混合される
こと）が生じやすく、反応効率等が良好でないという問
題点があった。
一に分布する多孔板を組み込んだ従来の多段式気泡塔で
は、気液系或いは気液固多相系の各段間における逆混合
（例えば、上段の液体又は液体及び固体が孔板の孔から
下段に逆流して、上段の流体と下段の流体が混合される
こと）が生じやすく、反応効率等が良好でないという問
題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記問題点
を解決して、反応効率等の良い多段式多孔板気泡塔を提
供すべく鋭意検討した結果、特に、多孔板の孔が不均一
に分布し、且つ、各多孔板の気泡塔断面積に対する全孔
面積の比が１５％以下である場合に逆混合が抑制され、
混合効率、反応効率等が著しく向上することを見出して
本発明を完成した。即ち、本発明は、内部に多孔板を３
個以上組み込んだ気泡塔であって、 孔が不均一に分布する多孔板が 各々、塔内壁に対して密着されており、 各多孔板の気泡塔断面積に対する全孔面積の比が最大
１５％である ことを特徴とする多段式多孔板気泡塔を提供するもので
ある。
を解決して、反応効率等の良い多段式多孔板気泡塔を提
供すべく鋭意検討した結果、特に、多孔板の孔が不均一
に分布し、且つ、各多孔板の気泡塔断面積に対する全孔
面積の比が１５％以下である場合に逆混合が抑制され、
混合効率、反応効率等が著しく向上することを見出して
本発明を完成した。即ち、本発明は、内部に多孔板を３
個以上組み込んだ気泡塔であって、 孔が不均一に分布する多孔板が 各々、塔内壁に対して密着されており、 各多孔板の気泡塔断面積に対する全孔面積の比が最大
１５％である ことを特徴とする多段式多孔板気泡塔を提供するもので
ある。
【０００５】本発明の気泡塔が適用される気液系或いは
気液固多相系とは、少なくとも１種の気体と、少なくと
も１種の液体又は少なくとも１種の液体及び少なくとも
１種の固体とを含む系であるが、例えば２種以上の液体
と少なくとも１種の気体から成る気液二相系でもよく、
又、例えば１種以上の気体と１種以上の液体と１種以上
の固体から成る気液固三相系でもよい。本発明におい
て、各多孔板は必ずしも等間隔である必要はなく、例え
ばオレフィンの液相酸化反応のような逐次反応で気体と
液体とを並流で供給する場合には、例えば気泡塔下部の
各多孔板の間隔を比較的大きくし、一方、気泡塔上部の
各多孔板の間隔を比較的小さくしてもよい。しかしなが
ら、通常は各多孔板は等間隔である方が好ましい場合が
多い。孔の径及び形状は同一である必要はなく、例え
ば、互いに径の異なる円形の孔と方形の孔とを混在させ
てもよい。又、孔の径（平均径）は通常0.5 〜40mm程度
である。気泡塔断面積に対する各多孔板の全孔面積の比
は、反応効率等の観点から、最大１５％であり、好まし
くは最大１０％、特に好ましくは最大５％である。多孔
板は塔内壁に対して密着されている、即ち塔壁の内径と
孔板の直径とが略同一であることが必要であり、又、各
多孔板の孔が不均一に分布することが必要である。ここ
で、不均一に分布するとは、例えば、孔が多孔板全体で
見ると規則的に存在していない場合や、孔が多孔板全体
に亙って分布していない場合等が挙げられる。前者の条
件を満たす多孔板としては、例えば図４のようなものが
挙げられる。又、後者の条件を満たす多孔板としては、
例えば図２、図３、図５及び図７のようなものが挙げら
れる。これらの多孔板は、例えば、円板に孔を開けるこ
とにより、或いは孔が均一に分布した既設の多孔板の一
部の孔を例えばボルト及びナット等を用いて塞ぐことに
より、製造することができる。ここで、例えば図２の如
く円板の円周部側に孔が偏在している場合は、孔の偏在
している範囲が気泡塔の断面積の３５％以上９０％以下
になるように、又、例えば図３及び図５の如く円板の中
心部側に孔が偏在している場合は、孔の偏在している範
囲が気泡塔の断面積の１０％以上６５％以下になるよう
に、製造することが好ましい。又、例えば図４のような
孔が多孔板全体で見ると不規則に存在する多孔板を製造
するには、円板から多数の適当な形状（例えば楕円形又
は矩形状）の板を切り取って数個の孔を開けた後、これ
らの板を上記の切り取られた円板に嵌め込んでもよい。
又、例えば図７の如く、孔が扇状に交互に開いている多
孔板では、孔の偏在している範囲が気泡塔の断面積の概
ね５０％程度になるように製造することが好ましい。
気液固多相系とは、少なくとも１種の気体と、少なくと
も１種の液体又は少なくとも１種の液体及び少なくとも
１種の固体とを含む系であるが、例えば２種以上の液体
と少なくとも１種の気体から成る気液二相系でもよく、
又、例えば１種以上の気体と１種以上の液体と１種以上
の固体から成る気液固三相系でもよい。本発明におい
て、各多孔板は必ずしも等間隔である必要はなく、例え
ばオレフィンの液相酸化反応のような逐次反応で気体と
液体とを並流で供給する場合には、例えば気泡塔下部の
各多孔板の間隔を比較的大きくし、一方、気泡塔上部の
各多孔板の間隔を比較的小さくしてもよい。しかしなが
ら、通常は各多孔板は等間隔である方が好ましい場合が
多い。孔の径及び形状は同一である必要はなく、例え
ば、互いに径の異なる円形の孔と方形の孔とを混在させ
てもよい。又、孔の径（平均径）は通常0.5 〜40mm程度
である。気泡塔断面積に対する各多孔板の全孔面積の比
は、反応効率等の観点から、最大１５％であり、好まし
くは最大１０％、特に好ましくは最大５％である。多孔
板は塔内壁に対して密着されている、即ち塔壁の内径と
孔板の直径とが略同一であることが必要であり、又、各
多孔板の孔が不均一に分布することが必要である。ここ
で、不均一に分布するとは、例えば、孔が多孔板全体で
見ると規則的に存在していない場合や、孔が多孔板全体
に亙って分布していない場合等が挙げられる。前者の条
件を満たす多孔板としては、例えば図４のようなものが
挙げられる。又、後者の条件を満たす多孔板としては、
例えば図２、図３、図５及び図７のようなものが挙げら
れる。これらの多孔板は、例えば、円板に孔を開けるこ
とにより、或いは孔が均一に分布した既設の多孔板の一
部の孔を例えばボルト及びナット等を用いて塞ぐことに
より、製造することができる。ここで、例えば図２の如
く円板の円周部側に孔が偏在している場合は、孔の偏在
している範囲が気泡塔の断面積の３５％以上９０％以下
になるように、又、例えば図３及び図５の如く円板の中
心部側に孔が偏在している場合は、孔の偏在している範
囲が気泡塔の断面積の１０％以上６５％以下になるよう
に、製造することが好ましい。又、例えば図４のような
孔が多孔板全体で見ると不規則に存在する多孔板を製造
するには、円板から多数の適当な形状（例えば楕円形又
は矩形状）の板を切り取って数個の孔を開けた後、これ
らの板を上記の切り取られた円板に嵌め込んでもよい。
又、例えば図７の如く、孔が扇状に交互に開いている多
孔板では、孔の偏在している範囲が気泡塔の断面積の概
ね５０％程度になるように製造することが好ましい。
【０００６】本発明の多段式多孔板気泡塔において、多
孔板の組合せは、孔の分布が同じものを用いてもよい
し、孔の分布が異なるものを用いてもよい。本発明にお
ける多段式多孔板気泡塔の好ましい態様としては、孔が
不均一に分布する多孔板を組み込んだときに、例えば、
隣接する多孔板の孔の位置が一部又は全部異なるように
したものが挙げられる。従って、孔の分布が同じ多孔板
を隣接して用いる場合には、多孔板を互いに角度をずら
して組み込むのが好ましい。特に好ましい態様として
は、孔の分布が異なる多孔板を隣接して用い、多孔板の
孔の位置が一部又は全部異なるようにしたものが挙げら
れる。孔の分布が異なる多孔板を用いる例としては例え
ば、互いに隣接する３枚の多孔板の上部及び下部の多孔
板として孔が気泡塔の中心部側に偏在するものを用い、
且つ、中央部の多孔板として孔が気泡塔の円周部側に偏
在するものを用いて、下部の多孔板を通過した気相が中
央部の多孔板を通過する際に気泡塔の円周部側に偏流す
るようにし、さらに、この気相の偏流が上部の多孔板を
通過する際に気泡塔の中心部側に偏流するようにした多
段式多孔板気泡塔、或いはこれとは逆に、上部及び下部
の多孔板をそれらの孔が気泡塔の円周部側に偏在するも
のを用い、且つ、中央部の多孔板をその孔が気泡塔の中
心部側に偏在するものを用いて、下部の多孔板を通過し
た気相が中央部の多孔板を通過する際に気泡塔の中心部
側に偏流するようにし、さらに、この気相の偏流が上部
の多孔板を通過する際に気泡塔の円周部側に偏流するよ
うにした多段式多孔板気泡塔等が挙げられる。この場
合、例えば図２及び図３（又は図５）のような多孔板の
組合せを用いて、隣接する２枚の多孔板の孔の位置が全
部異なるようにした多段式多孔板気泡塔が殊に好まし
い。又、孔の分布が異なる多孔板の組合せを用いる他の
例としては、例えば、図２、図３及び図４のような３種
の多孔板を組み込んだ多段式多孔板気泡塔が挙げられ、
具体的には例えば、互いに隣接する３枚の多孔板の上部
に図２の多孔板を、中央部に図３の多孔板を、下部に図
４の多孔板を各々組み込んだものや、上部に図３の多孔
板を、中央部に図４の多孔板を、下部に図２の多孔板を
各々組み込んだもの等が挙げられる。一方、孔の分布が
同じ多孔板の組合せを用いる例としては、例えば図７に
示すような多孔板を用いて、例えば上部及び／又は下部
の多孔板の孔の位置と中央部の多孔板の孔の位置とが互
いに重ならないように、角度を４５°ずらして組み込ん
で、下部の多孔板を通過した気相が中央部の多孔板を通
過する際に４５°ずれて偏流するようにし、且つ、この
気相の偏流が上部の多孔板を通過する際に、再び４５°
ずれて偏流するようにした多段式多孔板気泡塔等が挙げ
られる。
孔板の組合せは、孔の分布が同じものを用いてもよい
し、孔の分布が異なるものを用いてもよい。本発明にお
ける多段式多孔板気泡塔の好ましい態様としては、孔が
不均一に分布する多孔板を組み込んだときに、例えば、
隣接する多孔板の孔の位置が一部又は全部異なるように
したものが挙げられる。従って、孔の分布が同じ多孔板
を隣接して用いる場合には、多孔板を互いに角度をずら
して組み込むのが好ましい。特に好ましい態様として
は、孔の分布が異なる多孔板を隣接して用い、多孔板の
孔の位置が一部又は全部異なるようにしたものが挙げら
れる。孔の分布が異なる多孔板を用いる例としては例え
ば、互いに隣接する３枚の多孔板の上部及び下部の多孔
板として孔が気泡塔の中心部側に偏在するものを用い、
且つ、中央部の多孔板として孔が気泡塔の円周部側に偏
在するものを用いて、下部の多孔板を通過した気相が中
央部の多孔板を通過する際に気泡塔の円周部側に偏流す
るようにし、さらに、この気相の偏流が上部の多孔板を
通過する際に気泡塔の中心部側に偏流するようにした多
段式多孔板気泡塔、或いはこれとは逆に、上部及び下部
の多孔板をそれらの孔が気泡塔の円周部側に偏在するも
のを用い、且つ、中央部の多孔板をその孔が気泡塔の中
心部側に偏在するものを用いて、下部の多孔板を通過し
た気相が中央部の多孔板を通過する際に気泡塔の中心部
側に偏流するようにし、さらに、この気相の偏流が上部
の多孔板を通過する際に気泡塔の円周部側に偏流するよ
うにした多段式多孔板気泡塔等が挙げられる。この場
合、例えば図２及び図３（又は図５）のような多孔板の
組合せを用いて、隣接する２枚の多孔板の孔の位置が全
部異なるようにした多段式多孔板気泡塔が殊に好まし
い。又、孔の分布が異なる多孔板の組合せを用いる他の
例としては、例えば、図２、図３及び図４のような３種
の多孔板を組み込んだ多段式多孔板気泡塔が挙げられ、
具体的には例えば、互いに隣接する３枚の多孔板の上部
に図２の多孔板を、中央部に図３の多孔板を、下部に図
４の多孔板を各々組み込んだものや、上部に図３の多孔
板を、中央部に図４の多孔板を、下部に図２の多孔板を
各々組み込んだもの等が挙げられる。一方、孔の分布が
同じ多孔板の組合せを用いる例としては、例えば図７に
示すような多孔板を用いて、例えば上部及び／又は下部
の多孔板の孔の位置と中央部の多孔板の孔の位置とが互
いに重ならないように、角度を４５°ずらして組み込ん
で、下部の多孔板を通過した気相が中央部の多孔板を通
過する際に４５°ずれて偏流するようにし、且つ、この
気相の偏流が上部の多孔板を通過する際に、再び４５°
ずれて偏流するようにした多段式多孔板気泡塔等が挙げ
られる。
【０００７】本発明の多段式多孔板気泡塔を用いて気体
と液体又は液体及び個体とを含む系を連続的に混合又は
反応させる場合、通常は気体の供給速度は0.3 〜30cm／
secであり、液体の供給速度は並流の場合で0.02〜１cm
／sec （いずれも空塔速度）である。本発明の多段式多
孔板気泡塔を用いて反応又は混合を行う場合、多孔板の
孔を通過する際の気相の線速度を４ｍ／sec 未満、特に
3.5m／sec 未満にすることが好ましい。同様に、該気泡
塔内における気相及び液相の線速度はより好ましくは、
例えば各多孔板の孔径及び全孔面積が同じ場合、下式の
条件を満たすようにすればよい。
と液体又は液体及び個体とを含む系を連続的に混合又は
反応させる場合、通常は気体の供給速度は0.3 〜30cm／
secであり、液体の供給速度は並流の場合で0.02〜１cm
／sec （いずれも空塔速度）である。本発明の多段式多
孔板気泡塔を用いて反応又は混合を行う場合、多孔板の
孔を通過する際の気相の線速度を４ｍ／sec 未満、特に
3.5m／sec 未満にすることが好ましい。同様に、該気泡
塔内における気相及び液相の線速度はより好ましくは、
例えば各多孔板の孔径及び全孔面積が同じ場合、下式の
条件を満たすようにすればよい。
【０００８】
【数１】ＲeLd ／ＲeGd ＞0.1
【０００９】（式中、ＲeLd は多孔板の孔における液相
のレイノルズ数であり、ＲeGd は多孔板の孔における気
相のレイノルズ数であり、ｗＬｄは多孔板の孔における
液相の線速度であり、ｗＧｄは多孔板の孔における気相
の線速度であり、ｄは多孔板の孔径であり、σL は液相
の密度であり、σG は気相の密度であり、ηL は液相の
粘度であり、ηG は気相の粘度である。） 多孔板の厚みは多段式多孔板気泡塔の強度を確保できる
程度の厚さであればよく、多孔板の間隔は通常200 〜50
00ｍｍ程度である。多孔板等の材質は、本発明の多段式
多孔板気泡塔が適用される反応原料の種類等により適宜
設定されるが、通常は耐腐食性のものが用いられる。
のレイノルズ数であり、ＲeGd は多孔板の孔における気
相のレイノルズ数であり、ｗＬｄは多孔板の孔における
液相の線速度であり、ｗＧｄは多孔板の孔における気相
の線速度であり、ｄは多孔板の孔径であり、σL は液相
の密度であり、σG は気相の密度であり、ηL は液相の
粘度であり、ηG は気相の粘度である。） 多孔板の厚みは多段式多孔板気泡塔の強度を確保できる
程度の厚さであればよく、多孔板の間隔は通常200 〜50
00ｍｍ程度である。多孔板等の材質は、本発明の多段式
多孔板気泡塔が適用される反応原料の種類等により適宜
設定されるが、通常は耐腐食性のものが用いられる。
【００１０】本発明の多段式多孔板気泡塔が適用される
反応としては、例えばオレフィンの空気酸化（例えばエ
チレンから酸化エチレンやアセトアルデヒドを製造する
反応）、アルデヒドの空気酸化（例えばアセトアルデヒ
ドから酢酸を製造する反応）、芳香族炭化水素の空気酸
化（例えばキシレン、キュメンの酸化反応）、フェノー
ル類のアルキル化（例えばフェノールのブチル化反応）
及び排水の湿式酸化等の気体と液体の気液二相系の反応
や、例えば石炭の液化反応（石炭を分解して得た液化油
を固体触媒を用いてさらに水素化分解する反応）、オレ
フィンの重合反応（低圧法によりポリエチレンを得る反
応）、シクロヘキサンからシクロヘキサノンへの酸化反
応、炭化水素の水素添加反応（例えばベンゼンからシク
ロヘキサンを製造する反応）及び排水処理のための反応
等の気体と液体と固体とを用いる気液固多相系の反応が
挙げられる。
反応としては、例えばオレフィンの空気酸化（例えばエ
チレンから酸化エチレンやアセトアルデヒドを製造する
反応）、アルデヒドの空気酸化（例えばアセトアルデヒ
ドから酢酸を製造する反応）、芳香族炭化水素の空気酸
化（例えばキシレン、キュメンの酸化反応）、フェノー
ル類のアルキル化（例えばフェノールのブチル化反応）
及び排水の湿式酸化等の気体と液体の気液二相系の反応
や、例えば石炭の液化反応（石炭を分解して得た液化油
を固体触媒を用いてさらに水素化分解する反応）、オレ
フィンの重合反応（低圧法によりポリエチレンを得る反
応）、シクロヘキサンからシクロヘキサノンへの酸化反
応、炭化水素の水素添加反応（例えばベンゼンからシク
ロヘキサンを製造する反応）及び排水処理のための反応
等の気体と液体と固体とを用いる気液固多相系の反応が
挙げられる。
【００１１】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。
する。
【００１２】実施例１ 図１に示す多段式多孔板気泡塔（直径１ｍφ、多孔板の
間隔が各々509 mm）に、図２に示した多孔板を設置し、
塔の下部に設けられた気体入口及び液体入口より空気と
水を空塔速度が各々2.12cm／sec 及び0.0637cm／sec に
なるように連続的に供給すると共に、第２段（下から２
枚目の多孔板と下から３枚目の多孔板で仕切られた区
域）の側壁部中央から27％の苛性ソーダを連続的に供給
した。苛性ソーダ液の供給口に対して反対側の、第１段
（下から１枚目の多孔板と下から２枚目の多孔板で仕切
られた区域）と第２段の側壁中央部に各々設けられたサ
ンプリング口から経時的にサンプリングして苛性ソーダ
濃度を測定した。苛性ソーダの濃度が定常状態に達した
後の逆流比αを下式により算出して、表１に示した。
（尚、αは、その値が小さい程逆混合が起こりにくいこ
とを示している。）
間隔が各々509 mm）に、図２に示した多孔板を設置し、
塔の下部に設けられた気体入口及び液体入口より空気と
水を空塔速度が各々2.12cm／sec 及び0.0637cm／sec に
なるように連続的に供給すると共に、第２段（下から２
枚目の多孔板と下から３枚目の多孔板で仕切られた区
域）の側壁部中央から27％の苛性ソーダを連続的に供給
した。苛性ソーダ液の供給口に対して反対側の、第１段
（下から１枚目の多孔板と下から２枚目の多孔板で仕切
られた区域）と第２段の側壁中央部に各々設けられたサ
ンプリング口から経時的にサンプリングして苛性ソーダ
濃度を測定した。苛性ソーダの濃度が定常状態に達した
後の逆流比αを下式により算出して、表１に示した。
（尚、αは、その値が小さい程逆混合が起こりにくいこ
とを示している。）
【００１３】
【数２】
【００１４】
【表１】
【００１５】*1 気泡塔断面積に対する各多孔板の全孔
面積の比*2 各多孔板の孔の分布は図面の各図に記載されている
とおりであり、実施例１〜３において互いに隣接する３
枚の多孔板は孔の位置が全て同じになるように設置し
た。又、図６の多孔板は孔の中心間距離（ピッチ）が26
mmである。
面積の比*2 各多孔板の孔の分布は図面の各図に記載されている
とおりであり、実施例１〜３において互いに隣接する３
枚の多孔板は孔の位置が全て同じになるように設置し
た。又、図６の多孔板は孔の中心間距離（ピッチ）が26
mmである。
【００１６】実施例２〜５及び比較例１ 表１に示す多孔板に変える以外は、実施例１に準拠して
実施した。尚、実施例１〜５ではいずれの場合も、ガス
クッションの形成は認められなかった。又、空気の供給
速度を3.2 cm／sec （空塔速度）に変えても、同様にガ
スクッションの形成は認められなかった。
実施した。尚、実施例１〜５ではいずれの場合も、ガス
クッションの形成は認められなかった。又、空気の供給
速度を3.2 cm／sec （空塔速度）に変えても、同様にガ
スクッションの形成は認められなかった。
【００１７】比較例１、実施例１及び実施例２で得た各
々の逆流比αから、多孔板を等間隔とし且つ気泡塔の段
数を５としたときの、逆混合が起こらず且つ各段で完全
混合された理想系での各々の段数を求めると、図６の多
孔板を組み込んだ従来の気泡塔の場合には2.4 段であ
り、図２の多孔板を組み込んだ本発明の気泡塔の場合に
は2.8 段であり、図３の多孔板を組み込んだ本発明の気
泡塔の場合には3.1 段であった。このことから、本発明
の多段式多孔板気泡塔、例えば実施例１及び２で用いた
気泡塔は、比較例１で用いた従来の気泡塔に比べて、理
想系での段数（換言すると混合効率）において各々２割
及び３割程度優れていることが判る。又、本発明の他の
多段式多孔板気泡塔、例えば実施例５のように、最下部
及び最上部の多孔板として図５のものを組み込み且つ中
央部の多孔板として図２のものを組み込んだ気泡塔は、
従来の気泡塔に比べて逆流比αが非常に小さく、上記と
同様に理想系での段数を求めたところ4.1 段であり、段
数において格段に優れていることが判る。
々の逆流比αから、多孔板を等間隔とし且つ気泡塔の段
数を５としたときの、逆混合が起こらず且つ各段で完全
混合された理想系での各々の段数を求めると、図６の多
孔板を組み込んだ従来の気泡塔の場合には2.4 段であ
り、図２の多孔板を組み込んだ本発明の気泡塔の場合に
は2.8 段であり、図３の多孔板を組み込んだ本発明の気
泡塔の場合には3.1 段であった。このことから、本発明
の多段式多孔板気泡塔、例えば実施例１及び２で用いた
気泡塔は、比較例１で用いた従来の気泡塔に比べて、理
想系での段数（換言すると混合効率）において各々２割
及び３割程度優れていることが判る。又、本発明の他の
多段式多孔板気泡塔、例えば実施例５のように、最下部
及び最上部の多孔板として図５のものを組み込み且つ中
央部の多孔板として図２のものを組み込んだ気泡塔は、
従来の気泡塔に比べて逆流比αが非常に小さく、上記と
同様に理想系での段数を求めたところ4.1 段であり、段
数において格段に優れていることが判る。
【００１８】
【発明の効果】本発明の多段式多孔板気泡塔は、従来の
多段式気泡塔に比べて、反応効率等において優れてい
る。
多段式気泡塔に比べて、反応効率等において優れてい
る。
【００１９】従って、本発明の多段式多孔板気泡塔を用
いれば、例えば気体としてＳＯ3 等の硫黄酸化物を含ん
だ排気ガス（例えば煙道ガス）を用い、且つ液体として
希薄な苛性ソーダ水溶液を排気ガスに対して向流で供給
することにより、効率よく脱硫することができる。さら
に、例えば気体として空気を用い、且つ液体として苛性
ソーダ水溶液及びイソプロピルベンゼン（又はイソプロ
ピルトルエン）を空気に対して並流で供給して例えば圧
力約３ｋｇ／ｃｍ2 、約100 〜約150 ℃で反応させるこ
とにより〔苛性ソーダのイソプロピルベンゼン（又はイ
ソプロピルトルエン）に対するモル比は約0.05〕対応す
るハイドロパーオキサイドが効率よく得られ、これの分
解を経て、フェノール（又はクレゾール類）を工業的有
利に製造することもできる。
いれば、例えば気体としてＳＯ3 等の硫黄酸化物を含ん
だ排気ガス（例えば煙道ガス）を用い、且つ液体として
希薄な苛性ソーダ水溶液を排気ガスに対して向流で供給
することにより、効率よく脱硫することができる。さら
に、例えば気体として空気を用い、且つ液体として苛性
ソーダ水溶液及びイソプロピルベンゼン（又はイソプロ
ピルトルエン）を空気に対して並流で供給して例えば圧
力約３ｋｇ／ｃｍ2 、約100 〜約150 ℃で反応させるこ
とにより〔苛性ソーダのイソプロピルベンゼン（又はイ
ソプロピルトルエン）に対するモル比は約0.05〕対応す
るハイドロパーオキサイドが効率よく得られ、これの分
解を経て、フェノール（又はクレゾール類）を工業的有
利に製造することもできる。
【図１】多段式多孔板気泡塔の縦断面図。
【図２】本発明の多段式多孔板気泡塔に用いられる多孔
板の一例の平面図。
板の一例の平面図。
【図３】本発明の多段式多孔板気泡塔に用いられる多孔
板の別の一例の平面図。
板の別の一例の平面図。
【図４】本発明の多段式多孔板気泡塔に用いられる多孔
板の別の例の平面図。
板の別の例の平面図。
【図５】本発明の多段式多孔板気泡塔に用いられる多孔
板の他の例の平面図。
板の他の例の平面図。
【図６】従来の多段式気泡塔に用いられていた多孔板の
平面図。
平面図。
【図７】本発明の多段式多孔板気泡塔に用いられる多孔
板の他の一例の平面図。
板の他の一例の平面図。
１ 気体入口 ２ 液体入口 ３ 多孔板 ４ 液相出口 ５ 気相出口 ６ 多段式多孔板気泡塔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 楢原 英夫 大分県大分市大字鶴崎2200番地 住友化学 工業株式会社内 (72)発明者 塚田 進 大分県大分市大字鶴崎2200番地 住友化学 工業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】内部に多孔板を３個以上組み込んだ気泡塔
であって、 孔が不均一に分布する多孔板が 各々、塔内壁に対して密着されており、 各多孔板の気泡塔断面積に対する全孔面積の比が最大
１５％である ことを特徴とする多段式多孔板気泡塔。 - 【請求項２】隣接する多孔板が孔の分布を異にするもの
である、請求項１に記載の多段式多孔板気泡塔。 - 【請求項３】隣接する多孔板が孔の分布が同じものであ
る、請求項１に記載の多段式多孔板気泡塔。 - 【請求項４】隣接する多孔板の孔の位置を一部又は全部
異なるものとした、請求項１〜３のいずれかに記載の多
段式多孔板気泡塔。 - 【請求項５】各多孔板の気泡塔断面積に対する全孔面積
の比が最大５％である、請求項１〜４のいずれかに記載
の多段式多孔板気泡塔。 - 【請求項６】多孔板が等間隔に組み込まれている、請求
項１〜５のいずれかに記載の多段式多孔板気泡塔。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29712795A JP3214320B2 (ja) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | 化学反応方法 |
| GB9623644A GB2307191B (en) | 1995-11-15 | 1996-11-13 | Multistage bubble column with perforated plates |
| DE1996147126 DE19647126A1 (de) | 1995-11-15 | 1996-11-14 | Mehrstufen-Blasensäule mit Lochplatten |
| FR9613959A FR2740990B1 (fr) | 1995-11-15 | 1996-11-15 | Colonne de barbotage a plusieurs etages, a plaques perforees |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29712795A JP3214320B2 (ja) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | 化学反応方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09136029A true JPH09136029A (ja) | 1997-05-27 |
| JP3214320B2 JP3214320B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=17842566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29712795A Expired - Fee Related JP3214320B2 (ja) | 1995-11-15 | 1995-11-15 | 化学反応方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3214320B2 (ja) |
| DE (1) | DE19647126A1 (ja) |
| FR (1) | FR2740990B1 (ja) |
| GB (1) | GB2307191B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100640673B1 (ko) * | 1998-09-23 | 2006-11-02 | 데구사 아게 | 기포 컬럼 및 이를 사용하여 기액 반응을 수행하는 방법 |
| WO2010046993A1 (ja) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | 本多機工株式会社 | 気液混合用渦巻ポンプ及びこの気液混合用渦巻ポンプを使用したマイクロバブル発生装置 |
| JP2010515657A (ja) * | 2007-01-16 | 2010-05-13 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 硫化水素を製造するための反応器および方法 |
| JP2011523947A (ja) * | 2008-05-27 | 2011-08-25 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 有機化合物を連続的に水素化する方法及び反応器 |
| JP2021504483A (ja) * | 2017-12-22 | 2021-02-15 | 浙江新和成股▲分▼有限公司Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｎｈｕ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | イソホロンニトリルイミンの水素化還元によりイソホロンジアミンを製造する方法 |
| WO2022059904A1 (ko) * | 2020-09-17 | 2022-03-24 | 주식회사 엘지화학 | 스파저 및 이를 포함하는 반응기 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2830775B1 (fr) * | 2001-10-12 | 2004-08-27 | Rhodia Polyamide Intermediates | Reacteur pour reaction d'oxydation d'un liquide avec un gaz |
| CN100427198C (zh) * | 2006-09-01 | 2008-10-22 | 清华大学 | 一种多级反应器 |
| US9096700B2 (en) | 2012-12-10 | 2015-08-04 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Polymerization process for production of polymer |
| ITMI20131514A1 (it) | 2013-09-12 | 2015-03-13 | Innovation In Sciences & Technologi Es S R L | Method and system for fluid stream chemical compounds collection, deposition and separation |
| CN103877881B (zh) * | 2014-02-20 | 2015-10-28 | 杭州电子科技大学 | 一种气泡发生器及其使用方法 |
| CN105169924A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-12-23 | 武汉中电楚能环保工程有限公司 | 一种带提效栅板的湿法脱硫装置 |
| CN106622045A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-10 | 南京工业大学 | 一种利用微纳米气泡提高鼓泡塔反应效率的装置及方法 |
| CN110038725B (zh) * | 2019-05-22 | 2024-03-01 | 解标 | 一种w型净化装置 |
| CN110652943B (zh) * | 2019-10-29 | 2020-09-22 | 浙江新安化工集团股份有限公司 | 一种鼓泡塔反应器 |
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|---|---|---|---|---|
| US2973189A (en) * | 1956-02-28 | 1961-02-28 | Chu Ju Chin | Fractionating columns |
| US3143482A (en) * | 1961-01-09 | 1964-08-04 | Phillips Petroleum Co | Separation apparatus |
| US4051206A (en) * | 1976-05-10 | 1977-09-27 | Uop Inc. | Sieve-type fractionation trays |
| US4297329A (en) * | 1977-12-22 | 1981-10-27 | Union Carbide Corporation | Vapor-liquid contacting system |
| US4391675A (en) * | 1981-01-08 | 1983-07-05 | Bp Chemicals Limited | Sieve plates and distillation columns |
| US4597873A (en) * | 1983-06-30 | 1986-07-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Process of mass transfer and material separation using a microchannel plate |
| GB8416497D0 (en) * | 1984-06-28 | 1984-08-01 | Boc Group Plc | Distillation trays |
-
1995
- 1995-11-15 JP JP29712795A patent/JP3214320B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-11-13 GB GB9623644A patent/GB2307191B/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-14 DE DE1996147126 patent/DE19647126A1/de not_active Withdrawn
- 1996-11-15 FR FR9613959A patent/FR2740990B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| KR100640673B1 (ko) * | 1998-09-23 | 2006-11-02 | 데구사 아게 | 기포 컬럼 및 이를 사용하여 기액 반응을 수행하는 방법 |
| JP2010515657A (ja) * | 2007-01-16 | 2010-05-13 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 硫化水素を製造するための反応器および方法 |
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| WO2010046993A1 (ja) * | 2008-10-24 | 2010-04-29 | 本多機工株式会社 | 気液混合用渦巻ポンプ及びこの気液混合用渦巻ポンプを使用したマイクロバブル発生装置 |
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| WO2022059904A1 (ko) * | 2020-09-17 | 2022-03-24 | 주식회사 엘지화학 | 스파저 및 이를 포함하는 반응기 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19647126A1 (de) | 1997-05-22 |
| GB9623644D0 (en) | 1997-01-08 |
| GB2307191A (en) | 1997-05-21 |
| FR2740990A1 (fr) | 1997-05-16 |
| JP3214320B2 (ja) | 2001-10-02 |
| GB2307191B (en) | 1997-10-15 |
| FR2740990B1 (fr) | 1998-12-31 |
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