JPS5812054B2 - 気体分散方法 - Google Patents
気体分散方法Info
- Publication number
- JPS5812054B2 JPS5812054B2 JP56051726A JP5172681A JPS5812054B2 JP S5812054 B2 JPS5812054 B2 JP S5812054B2 JP 56051726 A JP56051726 A JP 56051726A JP 5172681 A JP5172681 A JP 5172681A JP S5812054 B2 JPS5812054 B2 JP S5812054B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- dispersion
- tank
- dispersion plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液中への気体分散方法及び装置に関する。
更に詳しくは孔径１〜１０韻の複数個の孔を有する分散
板で上下に隔てられた気体分散槽、気液分離槽及び気液
分離後の液体またはスラリーの少なくとも一部を気体分
散槽へ循環させる手段よりなり、気体分散槽は分散板の
下側に気体導入管及び液体またはスラリー導入管を設け
た装置を用い、気体分散槽へ導入する液体と気体の体積
比（液体／気体、以下同じ）が０．０１〜３の範囲内で
、かつ分散孔通過時の速度が３０ｍ／ｓｅｃとなるよう
にした液中への気体の分散方法に関する。
板で上下に隔てられた気体分散槽、気液分離槽及び気液
分離後の液体またはスラリーの少なくとも一部を気体分
散槽へ循環させる手段よりなり、気体分散槽は分散板の
下側に気体導入管及び液体またはスラリー導入管を設け
た装置を用い、気体分散槽へ導入する液体と気体の体積
比（液体／気体、以下同じ）が０．０１〜３の範囲内で
、かつ分散孔通過時の速度が３０ｍ／ｓｅｃとなるよう
にした液中への気体の分散方法に関する。
従来、気体を液中に分散させて、比接触面積を大にし、
気体と液体との接触を良くする方法は多数知られている
。
気体と液体との接触を良くする方法は多数知られている
。
例えば、攪拌機により気体を液中に分散させる装置、或
いは金属、磁器その他の極めて微細な孔を有する多孔質
分散板よりなる気体分散装置などを用いる方法がある。
いは金属、磁器その他の極めて微細な孔を有する多孔質
分散板よりなる気体分散装置などを用いる方法がある。
しかし、攪拌機による気体の液中への分散は、加えた動
力の大部分が液の攪拌のために消費されること、及び生
成する蝋泡の平均直径が比較的大きく、均一な気体の微
細気泡化を充分に行ない難い。
力の大部分が液の攪拌のために消費されること、及び生
成する蝋泡の平均直径が比較的大きく、均一な気体の微
細気泡化を充分に行ない難い。
また多孔質の分散板を用いその微細孔を気体のみを通過
させて気体分散させ、微細気泡を得るためには数十ミク
ロンから数百ミクロンと言う極めて微細な孔を有する分
散板を用いねばならず、そのため気体通過に対する抵抗
が大きく、大きな圧縮動力を要するほか、液中に難溶性
物質が溶解度以上に生成する場合には、分散孔がつまる
等の欠点がある。
させて気体分散させ、微細気泡を得るためには数十ミク
ロンから数百ミクロンと言う極めて微細な孔を有する分
散板を用いねばならず、そのため気体通過に対する抵抗
が大きく、大きな圧縮動力を要するほか、液中に難溶性
物質が溶解度以上に生成する場合には、分散孔がつまる
等の欠点がある。
本発明者等は、気体分散槽を比較的大なる孔を有する分
散板で上下に仕切り、分散板の下側から液体と気体とを
一定範囲の体積比でもって同時に分散孔を通過させるこ
とにより、従来の液中へ気体を分散する際の不都合を解
決し、極めて微細な気泡を容易に液中に分散させ得るこ
とを見出した。
散板で上下に仕切り、分散板の下側から液体と気体とを
一定範囲の体積比でもって同時に分散孔を通過させるこ
とにより、従来の液中へ気体を分散する際の不都合を解
決し、極めて微細な気泡を容易に液中に分散させ得るこ
とを見出した。
本発明を第１図により説明すると、１は気体分散槽、２
は気体分散槽を上下に仕切る孔径１〜１０ｍｒｎの複数
個の孔を有する分散板である。
は気体分散槽を上下に仕切る孔径１〜１０ｍｒｎの複数
個の孔を有する分散板である。
分散板２の下側に気体分散槽１に気体と液体とを同時に
導入するための気体導入管３、液体導入管４を設け、気
体分散槽１の上部に気体放出口９及び気液分離槽５を有
する。
導入するための気体導入管３、液体導入管４を設け、気
体分散槽１の上部に気体放出口９及び気液分離槽５を有
する。
気液分離槽５には気体放出口９へ通ずるバイブロ、液体
の抜出ロア及びポンプ８径て気体分散槽１へ液体を循環
させるパイプ１０がある。
の抜出ロア及びポンプ８径て気体分散槽１へ液体を循環
させるパイプ１０がある。
新たな液体の供給口１１は循環パイプ１０の途中、或い
は循環管とは別個に気体分散槽１の下部に設けられる。
は循環管とは別個に気体分散槽１の下部に設けられる。
本発明において使用する分散板２は、従来の気体のみを
通過させて微細気泡化する多孔質分散材に見られる数十
ミクロンから数百ミクロンの微細孔からなるものと異な
り、孔径が１〜１０朋と言う極めて犬なる孔を有するも
のである。
通過させて微細気泡化する多孔質分散材に見られる数十
ミクロンから数百ミクロンの微細孔からなるものと異な
り、孔径が１〜１０朋と言う極めて犬なる孔を有するも
のである。
分散板の孔の径が適度に大きいため、孔を気体と液体と
が同時に通過するときに、適当な乱流状態をおこし、従
来の微細孔を気体のみ通過させ、微細気泡化するのと同
程度以上に微細気泡とすることができる。
が同時に通過するときに、適当な乱流状態をおこし、従
来の微細孔を気体のみ通過させ、微細気泡化するのと同
程度以上に微細気泡とすることができる。
更に孔径が犬であること及び孔壁が常に液で洗われてい
るため、反応により不溶解物が生成しても目詰まりをお
こし難いこと等の利点がある。
るため、反応により不溶解物が生成しても目詰まりをお
こし難いこと等の利点がある。
本発明者等は、さきに同様の装置を用い液体と気体の体
積比が０．０１〜３の範囲内で、分散孔通過時の速度が
５〜３０ｍ／ｓｅｅで供給するとき気体の液中への分散
が良好になし得ることを見出した。
積比が０．０１〜３の範囲内で、分散孔通過時の速度が
５〜３０ｍ／ｓｅｅで供給するとき気体の液中への分散
が良好になし得ることを見出した。
（特願昭４７−２０６１１号）しかし、その後火に研究
番続けた結果、液体と気体の分散孔通過時の速度は３０
ｍ／ｓｅｃを超える範囲にすることが出来ることを見出
した。
番続けた結果、液体と気体の分散孔通過時の速度は３０
ｍ／ｓｅｃを超える範囲にすることが出来ることを見出
した。
即ち、分散孔を通過する気体と液体の中で気体の割合が
増大するに従って通過速度は増大する必要があり、また
同時に気体の割合が増大すれば分散孔通過の抵抗も減少
するので速度増大に支障はない。
増大するに従って通過速度は増大する必要があり、また
同時に気体の割合が増大すれば分散孔通過の抵抗も減少
するので速度増大に支障はない。
特に液体と気体の体積比が１以下の場合は３０ｍ／ｓｅ
ｃを超えるようにすることが好ましい場合が多い。
ｃを超えるようにすることが好ましい場合が多い。
本発明の装置を用いての液中への気体の分散の方法を第
１図により説明すると、気体を圧縮機１２により導入管
３から、液体をポンプ８により導入。
１図により説明すると、気体を圧縮機１２により導入管
３から、液体をポンプ８により導入。
管４から同時に気体分散槽１の分散板２の下側に供給す
る。
る。
供給する液体の体積比（液体／気体）を０．０１〜３の
範囲内とし、かつ分散孔を通過する液体と気体の混合物
の速度が５〜１２０ ｒｎ／ ｓｅｃになる量の液体と
気体とを供給すると、分散孔道・適時に乱流状態が生じ
、気体が微細気泡に分断され、上方液中を上昇する。
範囲内とし、かつ分散孔を通過する液体と気体の混合物
の速度が５〜１２０ ｒｎ／ ｓｅｃになる量の液体と
気体とを供給すると、分散孔道・適時に乱流状態が生じ
、気体が微細気泡に分断され、上方液中を上昇する。
消費されなかった気体の大部分は気体分散槽１の上部に
設けた気体放出口９より排出される。
設けた気体放出口９より排出される。
液体は気液分離槽５に送られ、ここで更に気液の分離を
行ない、気体はバイブロを経て排出する。
行ない、気体はバイブロを経て排出する。
液体の一部は抜出ロアより取出す。
残部の液体は、パイプ１０により１１よりの新たな供給
液とともにポンプ８を経て液体導入管４から気体分散槽
１に循環供給される。
液とともにポンプ８を経て液体導入管４から気体分散槽
１に循環供給される。
本発明による気体の微細化の程度は、導入する気体量、
液体量により或いは分散板中の全孔面積により若干具な
るが、直径の大きさが１〜３ｍｍの均一な気泡にするこ
とができる。
液体量により或いは分散板中の全孔面積により若干具な
るが、直径の大きさが１〜３ｍｍの均一な気泡にするこ
とができる。
孔径の大きさによる影響は１〜１．９ｍｍの範囲内では
孔径と孔の数、即ち全孔面積により決まる。
孔径と孔の数、即ち全孔面積により決まる。
全孔面積が近似していれば、はぼ同じ程度に気体を微細
気泡化することができる。
気泡化することができる。
孔径が１〜１０ｍ１ｒＬの孔を有する分散板に気体のみ
を通過させた場合、液中に発生する気泡の大きさはその
直径の大きさが１０〜６０朋の大きなものとなるが、気
体分散槽へ同時に導入する液体と気体の体積比（液体／
気体）を０．０１〜３の範囲内とし、かつ分散孔を通過
するときの液体の混合物の速度が３０ｍ／ｓｅｃ以上に
なるようにすると、分散孔を通過した気体は直径がほぼ
１〜３ｒｎｍの気泡にまで微細化されて液中に分散する
。
を通過させた場合、液中に発生する気泡の大きさはその
直径の大きさが１０〜６０朋の大きなものとなるが、気
体分散槽へ同時に導入する液体と気体の体積比（液体／
気体）を０．０１〜３の範囲内とし、かつ分散孔を通過
するときの液体の混合物の速度が３０ｍ／ｓｅｃ以上に
なるようにすると、分散孔を通過した気体は直径がほぼ
１〜３ｒｎｍの気泡にまで微細化されて液中に分散する
。
これは気体が分散孔をその１００分の１以上の体積の液
体と３０ｍ／ｓｅｃ以上の速度で通過する際、乱流状態
となり気体と液体とが容易に、かつ激しく激突し、気体
は微細気泡に分断されることになる。
体と３０ｍ／ｓｅｃ以上の速度で通過する際、乱流状態
となり気体と液体とが容易に、かつ激しく激突し、気体
は微細気泡に分断されることになる。
このように分散孔通過時に気体を分断するための、気体
と液体の分散孔通過時の速度は３０ｍ／ｓｅｃ以上であ
る。
と液体の分散孔通過時の速度は３０ｍ／ｓｅｃ以上であ
る。
この速度が犬である程、全体としての気液接触反応は促
進されるが、この速度があまり大きくなると孔の通過抵
抗が大きくなるので実用的範囲は１２０ ｍ／ ｓｅｃ
程度であろう。
進されるが、この速度があまり大きくなると孔の通過抵
抗が大きくなるので実用的範囲は１２０ ｍ／ ｓｅｃ
程度であろう。
本発明の如く気体分散槽を分散板により上下に仕切り、
下側より液体と気体とを同時に供給し、気体を微細気泡
化する場合は、気体の微細気泡化のために使用された液
体が常に上方向への流れを気体分散槽内に与える。
下側より液体と気体とを同時に供給し、気体を微細気泡
化する場合は、気体の微細気泡化のために使用された液
体が常に上方向への流れを気体分散槽内に与える。
従って微細化された気泡は常に強制的な上方向への流れ
を受け、微細気泡の合一が妨げられるため気液の接触面
積を大きくすることができる。
を受け、微細気泡の合一が妨げられるため気液の接触面
積を大きくすることができる。
更に気液反応において不溶物が生成しても分散孔を詰ま
らせるおそれがない。
らせるおそれがない。
本発明で用いる分散孔の断面形状は、円形、楕円形、角
形等いずれの形状でもよく、その大きさを分散板の上面
と下面で違えることも可能である。
形等いずれの形状でもよく、その大きさを分散板の上面
と下面で違えることも可能である。
尚、必要に応じて該分散板の下方に気体及び液体の偏流
を防ぐために案内板を設けてもよい。
を防ぐために案内板を設けてもよい。
実施例 １
内径１５０ｍｍ、深さ１５００ｍｍの円筒状の気体分散
槽を直径１ ｍｍの孔を２５個有する分散板で上下に仕
切り、その下方に液体導入管および気体導入管を設けた
第１図に示す如き装置を用い、毎時２８０１の水および
毎時２６００１の空気を導入したところ、空気は分散板
上方液中に直径１〜２ｍｍの微細気泡として均一に分散
した。
槽を直径１ ｍｍの孔を２５個有する分散板で上下に仕
切り、その下方に液体導入管および気体導入管を設けた
第１図に示す如き装置を用い、毎時２８０１の水および
毎時２６００１の空気を導入したところ、空気は分散板
上方液中に直径１〜２ｍｍの微細気泡として均一に分散
した。
実施例 ２
実施例１で用いた装置の分散板を、直径５ｍｍの孔を１
０ｍｍの間隔で２個有する分散板に代えた装置を用い、
第１表に示す割合の水と空気を導入したところ、いずれ
の場合も空気は約ｌ ｍｍ−３ｍｍの直径の気泡となっ
て液中に均一に分散した。
０ｍｍの間隔で２個有する分散板に代えた装置を用い、
第１表に示す割合の水と空気を導入したところ、いずれ
の場合も空気は約ｌ ｍｍ−３ｍｍの直径の気泡となっ
て液中に均一に分散した。
実施例 ３
実施例２の装置を用い、非常に酸化の困難な亜硫酸カル
シウム懸濁液の空気酸化を行った。
シウム懸濁液の空気酸化を行った。
この場合、液体導入管へは反応槽内の亜硫酸カルシウム
懸濁液の一部を気泡分離して循環導入した○このときの
懸濁液導入量は毎時５００１、空気導入量は毎時６．０
０（１，温度は３０°Ｃであった。
懸濁液の一部を気泡分離して循環導入した○このときの
懸濁液導入量は毎時５００１、空気導入量は毎時６．０
０（１，温度は３０°Ｃであった。
このときの分散孔通過速度は４６．１ｍ／ｓｅｃであり
、懸濁液中の亜硫酸カルシウムの初濃度が１、１０ ｍ
ｏｌ ／ ｌで１２０分後の酸化率は９８．０４係であ
った。
、懸濁液中の亜硫酸カルシウムの初濃度が１、１０ ｍ
ｏｌ ／ ｌで１２０分後の酸化率は９８．０４係であ
った。
実施例 ４
内径６４０ｍｍ、深さ７０００ｍｍの基型反応器底部を
、直径５ｍｍの孔を１４個有する厚み１０ｍｍの分散板
で仕切り、分散板の下方的４００ｍｍのところに開口し
た気体導入管及び液体導入管を設けた第１図の装置を用
い亜硫酸カルシウム懸濁液の空気酸化を行なった。
、直径５ｍｍの孔を１４個有する厚み１０ｍｍの分散板
で仕切り、分散板の下方的４００ｍｍのところに開口し
た気体導入管及び液体導入管を設けた第１図の装置を用
い亜硫酸カルシウム懸濁液の空気酸化を行なった。
このとき、液体導入管からは反応槽内の亜硫酸カルシウ
ム懸濁液の一部を気泡分離して循環導入した。
ム懸濁液の一部を気泡分離して循環導入した。
懸濁液導入量は毎時４，０００１、空気導入量は毎時５
６，０００１で、温度は４５°Ｃであった。
６，０００１で、温度は４５°Ｃであった。
このときの懸濁液および空気の分散孔通過速度は６０、
５ ｍ／ｓｅｃである。
５ ｍ／ｓｅｃである。
反応は連続的に行ない、亜硫酸カルシウムの濃度１．１
０ ｍｏｌ ／ ｌの新たな懸濁液を毎時４００１の割
合で循環液に混合し反応槽に導入した。
０ ｍｏｌ ／ ｌの新たな懸濁液を毎時４００１の割
合で循環液に混合し反応槽に導入した。
このときの滞留時間１２０分で酸化率は９３．２％であ
った。
った。
第１図は本発明装置の１例を示す断面図である０図にお
いて１は気体分散槽、２は分散板、３は気体導入管、４
は液体導入管、５は気液分離槽、７は液体抜出口、９は
気体放出口、１１は新たな液の供給口を示す。
いて１は気体分散槽、２は分散板、３は気体導入管、４
は液体導入管、５は気液分離槽、７は液体抜出口、９は
気体放出口、１１は新たな液の供給口を示す。
Claims (1)
- １ 孔径１〜１０朋の複数個の孔を有する分散板で上下
に隔てられた気体分散槽において、分散板の下から液体
と気体の体積比が０，０１〜３の範囲内で、かつ分散孔
通過時に８０ｍ／ｓｅｃを超える速度となる量の液体と
気体とを同時に供給し、分散板通過時に気体を微細気泡
化することを特徴とする気体分散方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56051726A JPS5812054B2 (ja) | 1981-04-08 | 1981-04-08 | 気体分散方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56051726A JPS5812054B2 (ja) | 1981-04-08 | 1981-04-08 | 気体分散方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56155622A JPS56155622A (en) | 1981-12-01 |
| JPS5812054B2 true JPS5812054B2 (ja) | 1983-03-05 |
Family
ID=12894884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56051726A Expired JPS5812054B2 (ja) | 1981-04-08 | 1981-04-08 | 気体分散方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5812054B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107708849A (zh) * | 2015-06-30 | 2018-02-16 | 林科闯 | 气泡产生设备及装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2479528A (en) * | 2010-04-08 | 2011-10-19 | Advanced Fuel Technologies Uk Ltd | A device for diffusing gas into a liquid |
-
1981
- 1981-04-08 JP JP56051726A patent/JPS5812054B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107708849A (zh) * | 2015-06-30 | 2018-02-16 | 林科闯 | 气泡产生设备及装置 |
| CN107708849B (zh) * | 2015-06-30 | 2021-04-30 | 林科闯 | 气泡产生设备及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56155622A (en) | 1981-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2981547B1 (ja) | クロスフロー型マイクロチャネル装置及び同装置を用いたエマルションの生成または分離方法 | |
| US4239515A (en) | Gas-liquid contact reaction apparatus | |
| US4263143A (en) | Process and apparatus for dispersing gas in a liquid | |
| US4043771A (en) | Method of and apparatus for the dissolution of gases in liquids | |
| CA2449033C (en) | Dynamic settler | |
| GB2121701A (en) | Gas-liquid contacting apparatus | |
| JP3030364B1 (ja) | 単分散固体脂質マイクロスフィアの製造方法 | |
| EP0510675B1 (en) | Method of producing aqueous solution of slaked lime and apparatus therefor | |
| US4579718A (en) | Apparatus for continuous production of polymer beads of controlled size | |
| NL8502606A (nl) | Gasdiffusie-inrichting met onbepaalde levensduur en gemengde bellengroottecapaciteit. | |
| US3347537A (en) | Apparatus for aerating liquid mediums | |
| JPS5812054B2 (ja) | 気体分散方法 | |
| US2347318A (en) | Method of and apparatus for treating liquid | |
| JPH0135688B2 (ja) | ||
| US1583141A (en) | Apparatus for treating liquid with gas | |
| US2425371A (en) | Apparatus and process for improving separation of clarified liquid from a slurry by subdividing the slurry at the separation interface into a plurality of shallow streams | |
| JP2001523154A (ja) | オゾンを処理対象の流体、特に水、と接触させる方法及び装置 | |
| JP3582036B2 (ja) | 気液接触装置 | |
| US4961882A (en) | Fine bubble generator and method | |
| SU1251797A3 (ru) | Противоточна промывочна колонна | |
| US3232866A (en) | Method of aerating liquid mediums | |
| US3058908A (en) | Method of dispersing gases | |
| US5645771A (en) | Gas injection apparatus and method having application to gold leaching | |
| WO1992008533A1 (en) | Treatment of dispersions | |
| JPH05146796A (ja) | 閉鎖自然水域浄化装置 |