JPS62163701A - 気液接触装置 - Google Patents
気液接触装置Info
- Publication number
- JPS62163701A JPS62163701A JP61004948A JP494886A JPS62163701A JP S62163701 A JPS62163701 A JP S62163701A JP 61004948 A JP61004948 A JP 61004948A JP 494886 A JP494886 A JP 494886A JP S62163701 A JPS62163701 A JP S62163701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- perforated plate
- liquid
- flow
- contact device
- 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.)
- Pending
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- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、気液接触装置に係り、特に、ダウンカマーを
有する多孔板を用いた気液接触装置に関する。
有する多孔板を用いた気液接触装置に関する。
ダウンカマーを有する多孔板を具備する気液接触装置は
、圧力損失が少なく、高い精留性能を有し、かつ構造が
簡単なため、蒸留、精留、吸収などの化学工業の種々の
気液接触操作に幅広く使用されている。
、圧力損失が少なく、高い精留性能を有し、かつ構造が
簡単なため、蒸留、精留、吸収などの化学工業の種々の
気液接触操作に幅広く使用されている。
多孔板は、熱容量、製作費を低減するため、薄肉平板構
造となっており、数枚の板を接合することによって製作
する。この接合部は、多孔板を強化する補強リブの役目
も果たしている。しかし、通常、このリブは、多孔板下
に数■にも突きだし１、ｉ：’だ、１構造となっており
、前節で述べたガスの流れを二βｈ害するという問題が
ある。また、液深が高くなった時に、その上部にある泡
沫層が、リブに接する可能性があり、この場合、多孔板
下のガスの流れを止め、圧力のバランスをくずし、不安
定状態を引き起すという問題もある。
造となっており、数枚の板を接合することによって製作
する。この接合部は、多孔板を強化する補強リブの役目
も果たしている。しかし、通常、このリブは、多孔板下
に数■にも突きだし１、ｉ：’だ、１構造となっており
、前節で述べたガスの流れを二βｈ害するという問題が
ある。また、液深が高くなった時に、その上部にある泡
沫層が、リブに接する可能性があり、この場合、多孔板
下のガスの流れを止め、圧力のバランスをくずし、不安
定状態を引き起すという問題もある。
本発明の目的は、多孔板上の液とその上段の多孔板での
ガスの周方向流れを阻害しない構造の補強用接合リブを
持つ多孔板からなる気液接触装置を提供することにある
。
ガスの周方向流れを阻害しない構造の補強用接合リブを
持つ多孔板からなる気液接触装置を提供することにある
。
本発明では、補強用接合リブに、開孔部を設けることに
よって、ガスの流路を設けることによって、上記目的を
達成したものである。
よって、ガスの流路を設けることによって、上記目的を
達成したものである。
以下、本発明を実施例によって説明する。
第１図は、本発明による気液接触装置の多孔板】を示し
ている。多孔板は、通常、数枚の板を接合することによ
って製作する。隣り合う２枚の板の端部を９０°下方に
折り曲げ、接合部を成し、その下端部を溶接することに
よっでリブを形成している。このリブは、多孔板を接合
すると同時に、薄板構造である多孔板を補強している。
ている。多孔板は、通常、数枚の板を接合することによ
って製作する。隣り合う２枚の板の端部を９０°下方に
折り曲げ、接合部を成し、その下端部を溶接することに
よっでリブを形成している。このリブは、多孔板を接合
すると同時に、薄板構造である多孔板を補強している。
本発明は。
このリブに開孔部を設けることによって、多孔板上の周
方向のガスの流路を形成していることに特徴がある。
方向のガスの流路を形成していることに特徴がある。
空気を分離するための気液接触装置を例にとり第２図を
用いて気液接触装置の原理を説明する。
用いて気液接触装置の原理を説明する。
気液接触装置は、上塔１０と下塔］１を主凝縮器１２で
結合した複式精留塔の構造となっている。
結合した複式精留塔の構造となっている。
上塔、下塔には、第１図に示され°Ｃいる多孔板１が、
それぞれ数１０段設置されている。
それぞれ数１０段設置されている。
多孔板１には、ダウンカマー３が設置され、第１図に示
すように液（液体空気）は、多孔板１上を流れ、ダウン
カマー３を通って下の多孔板に流下し、ガス（原料空気
）は、多孔板の孔部を通って上昇する。多孔板は、液の
流れ方式によって分類でき旋回流方式、十字流方式、一
方向流方式等があり、旋回流方式の多孔板では、分流の
数によって、１方流皿（第１図）、２方流皿、４方流皿
。
すように液（液体空気）は、多孔板１上を流れ、ダウン
カマー３を通って下の多孔板に流下し、ガス（原料空気
）は、多孔板の孔部を通って上昇する。多孔板は、液の
流れ方式によって分類でき旋回流方式、十字流方式、一
方向流方式等があり、旋回流方式の多孔板では、分流の
数によって、１方流皿（第１図）、２方流皿、４方流皿
。
６方流皿と分類される。
第２図に示した気液接触装置では、液化された原料空気
１３が酸素１４と窒素１５に精留分離される。このよう
な気液接触装置においては、多孔板上を流下する液流量
と多孔板の孔部を通って上昇するガス流量から決まる一
段あたりの効率（段効率）が一定のどき、段数が多いほ
ど蒸留精留等の効率が高い。したがって、塔高さを一定
にした場合を考えると段間隔を小さくし、段数を増した
方が効率が高い。しかし段間隔を小さくしすぎると部分
発砲が生じ、液の」ユにある泡沫層が上段の多孔板に接
することによって圧力損失異常が生じる可能性がある。
１３が酸素１４と窒素１５に精留分離される。このよう
な気液接触装置においては、多孔板上を流下する液流量
と多孔板の孔部を通って上昇するガス流量から決まる一
段あたりの効率（段効率）が一定のどき、段数が多いほ
ど蒸留精留等の効率が高い。したがって、塔高さを一定
にした場合を考えると段間隔を小さくし、段数を増した
方が効率が高い。しかし段間隔を小さくしすぎると部分
発砲が生じ、液の」ユにある泡沫層が上段の多孔板に接
することによって圧力損失異常が生じる可能性がある。
このため、部分発泡等の異常現象の発生を防止し、正常
な動作状態を維持することが気液接触装置の製作におい
て重要である。
な動作状態を維持することが気液接触装置の製作におい
て重要である。
正常な動作状態での多孔板上の圧力バランスを第３図を
用いて説明する。第３図は、第１図に示した多孔板をモ
デル化したもので、第１図の多孔板上の周方向の液の流
動状態を第３図では、横方向に示したものである。多孔
板一段を通過するときの圧力損失ΔＰしは、水平方向に
一定であり、次式で求められろ。
用いて説明する。第３図は、第１図に示した多孔板をモ
デル化したもので、第１図の多孔板上の周方向の液の流
動状態を第３図では、横方向に示したものである。多孔
板一段を通過するときの圧力損失ΔＰしは、水平方向に
一定であり、次式で求められろ。
Δｐｔ＝ΔＰｄ＋ΔＰｗ＋Δｐ ａ −−−−−−
（ｔ）ここで、ΔＰｔは、多孔板の孔部をガスが通過す
るときの粘性抵抗による乾きポカ損失、ΔＰｗは、多孔
板上の液深を支えるための湿り圧力損失、ΔＰσは、多
孔板の孔周囲に張った液の界面張力をガスが打ち破るた
めの圧力損失である。それぞれの圧力は、次式で表され
る。
（ｔ）ここで、ΔＰｔは、多孔板の孔部をガスが通過す
るときの粘性抵抗による乾きポカ損失、ΔＰｗは、多孔
板上の液深を支えるための湿り圧力損失、ΔＰσは、多
孔板の孔周囲に張った液の界面張力をガスが打ち破るた
めの圧力損失である。それぞれの圧力は、次式で表され
る。
乾き圧力損失 ： △Ｐｄ＝Ｋｄν２ ・・・（２）
湿り圧力損失 ： △Ｐ ｗ ＝ Ｋ ｗ ｈ
・・・（３）表面張力による圧力損失：ΔＰσ＝にσσ
・・・（４）ここで、ヤは、孔部を通過するガスの速度
、ｈは。
湿り圧力損失 ： △Ｐ ｗ ＝ Ｋ ｗ ｈ
・・・（３）表面張力による圧力損失：ΔＰσ＝にσσ
・・・（４）ここで、ヤは、孔部を通過するガスの速度
、ｈは。
液深、σは、表面張力、Ｋｄ、Ｋｗ、にσは、定数であ
る。式（４）で求まるΔＰσは、一定となるので、第３
図のＤ点では、０点に比べて、ｈが大きいため、νが小
さくなる。従がって、Ｄ点では、０点に比べて、ガス圧
が高くなり、点からＤ点に向かって、ガスが流れる。Ａ
点での液深は、Ｂ点での液深に比べて高くΔｐｔをＡ点
とＢ点で同じ値とするためには、Ａ点でのガス速度が、
Ｂ点のガス速度よりも大きくなくてはならないが、これ
は、０点からＤ点へのガスの流れにより達成することが
できる。このように、正常な動作状態では、０点からＤ
点のように、液深の大きいところから液深の小さいとこ
ろへガスが流れることによって圧力の安定状態が保たれ
る。
る。式（４）で求まるΔＰσは、一定となるので、第３
図のＤ点では、０点に比べて、ｈが大きいため、νが小
さくなる。従がって、Ｄ点では、０点に比べて、ガス圧
が高くなり、点からＤ点に向かって、ガスが流れる。Ａ
点での液深は、Ｂ点での液深に比べて高くΔｐｔをＡ点
とＢ点で同じ値とするためには、Ａ点でのガス速度が、
Ｂ点のガス速度よりも大きくなくてはならないが、これ
は、０点からＤ点へのガスの流れにより達成することが
できる。このように、正常な動作状態では、０点からＤ
点のように、液深の大きいところから液深の小さいとこ
ろへガスが流れることによって圧力の安定状態が保たれ
る。
本発明では、第１図の多孔板を拡大して示した第４図か
られかるように、補強リブ２に開孔部４を設け、ガスの
流路を形成した。これにより、多孔板上のガスの周方向
の流れが多い場合においでも、補強用リブが流れに対す
る抵抗とならずに、圧力のバランスを保つことができる
。また、液深上の泡沫層が、補強用リブに達つした場合
においても、補強用リブの開孔部を通って、ガスが流れ
るため、ガスの片流れによる部分発泡とそれに伴う圧力
損失以上を生じさせることがない。
られかるように、補強リブ２に開孔部４を設け、ガスの
流路を形成した。これにより、多孔板上のガスの周方向
の流れが多い場合においでも、補強用リブが流れに対す
る抵抗とならずに、圧力のバランスを保つことができる
。また、液深上の泡沫層が、補強用リブに達つした場合
においても、補強用リブの開孔部を通って、ガスが流れ
るため、ガスの片流れによる部分発泡とそれに伴う圧力
損失以上を生じさせることがない。
第５図は、本発明の第２図の実施例を示した多孔板の斜
視図である。この実施例は、開孔部を持つ補強リブを流
れに対して抵抗とならない方向に傾けたものであり、こ
れにより、ガスの流動抵抗を低減したものである。本発
明は、補強の強度を減じることなく、第１の実施例以上
の効果を得ることができる。
視図である。この実施例は、開孔部を持つ補強リブを流
れに対して抵抗とならない方向に傾けたものであり、こ
れにより、ガスの流動抵抗を低減したものである。本発
明は、補強の強度を減じることなく、第１の実施例以上
の効果を得ることができる。
以上説明してきたように本発明によれば、多孔板の補強
リブに開孔部を設けることによって、多孔板の各段にお
ける周方向のガスの流れを阻害することのない、安定性
の高い気液接触装置を提供することができる。
リブに開孔部を設けることによって、多孔板の各段にお
ける周方向のガスの流れを阻害することのない、安定性
の高い気液接触装置を提供することができる。
第１図は、本発明になる実施例を示す気液接触装置の断
面図、第２図は、大型空気分離装置の断面図、第３図は
、気液接触装置の簡略化モデルの断面図、第４図は、本
発明の第１の実施例になる気液接触装置の多孔板の斜視
図、第５図は１本発明の第２の実施例になる気液接触装
置の多孔板の斜視図である。
面図、第２図は、大型空気分離装置の断面図、第３図は
、気液接触装置の簡略化モデルの断面図、第４図は、本
発明の第１の実施例になる気液接触装置の多孔板の斜視
図、第５図は１本発明の第２の実施例になる気液接触装
置の多孔板の斜視図である。
Claims (1)
- １、上面を液が円周方向に旋回しながら流れる旋回流方
式の複数の板を接合して成る多孔板を鉛直方向に複数内
蔵し、前記液を下段の多孔板側に流下させるダウンカマ
ーと、このダウンカマーを出た液を前記多孔板上に流入
させる液受箱とを有し、前記多孔板に対し上昇する気体
と前記液とを接触させる気液接触装置において、前記多
孔板の接合部を形成する補強用リブに開孔部を設けたこ
とを特徴とする気液接触装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61004948A JPS62163701A (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | 気液接触装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61004948A JPS62163701A (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | 気液接触装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62163701A true JPS62163701A (ja) | 1987-07-20 |
Family
ID=11597792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61004948A Pending JPS62163701A (ja) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | 気液接触装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62163701A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021100780A1 (ja) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 住友重機械プロセス機器株式会社 | 蒸留装置及び気液接触装置用のトレイ |
-
1986
- 1986-01-16 JP JP61004948A patent/JPS62163701A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021100780A1 (ja) * | 2019-11-19 | 2021-05-27 | 住友重機械プロセス機器株式会社 | 蒸留装置及び気液接触装置用のトレイ |
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