KR830001017B1 - Mass transfer device - Google Patents

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KR830001017B1
KR830001017B1 KR1019800002146A KR800002146A KR830001017B1 KR 830001017 B1 KR830001017 B1 KR 830001017B1 KR 1019800002146 A KR1019800002146 A KR 1019800002146A KR 800002146 A KR800002146 A KR 800002146A KR 830001017 B1 KR830001017 B1 KR 830001017B1
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fluid
permeable member
permeable
liquid
mass transfer
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KR1019800002146A
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Korean (ko)
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램쇼우 코린
호와드 말린손 로져
Original Assignee
임페리알 케미칼 인더스트리스 리미리드
퍼시 시드니 죠지 플린트
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/26Fractionating columns in which vapour and liquid flow past each other, or in which the fluid is sprayed into the vapour, or in which a two-phase mixture is passed in one direction

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

내용 없음.No content.

Description

물질 이동장치Mass transfer device

제1도는 가스 흡수기의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of a gas absorber.

제2도는 제1도의 A-A선에 따른 상이한 규모의 횡단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view of different scales along line A-A of FIG. 1. FIG.

제3도는 본 발명에 따른 연속식 증류장치의 개략도.3 is a schematic view of a continuous distillation apparatus according to the present invention.

제4도는 증기 재압축에 적합한 제3도에 도시한 장치의 개략도.4 is a schematic representation of the apparatus shown in FIG. 3 suitable for vapor recompression.

본 발명은 두 유동상(최소한 하나는 액상) 사이에서 물질이동을 행하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for mass transfer between two fluidized beds (at least one liquid).

"물질이동"이라 함은 제2유동상으로부터 제1유동상까지, 또는 그와 반대로, 제1유동상에 대하여 용질인 물질의 최소한 일부가 이동하는 것을 의미하는데, 이 경우 제1유동상은 (a) 액체이고, (b) 제2유동상과 불혼화성이며, (c) 제2유동상 보다 큰 밀도를 가지고 있다. 화학 및 석유화학공업에서 널리 사용되는 흡수 및 증류방법은 전형적인 물질이동 방법이다. 물질이동 방법이 액체로부터 가스까지, 또는 그와 반대로, 용질의 이동을 포함하는 경우, 이 방법은 "가스-필름 조절된", 또는 "액체-필름 조절된" 물질 이동방법일수 있다. "가스-필름 조절된"물질이동방법, 예컨대 암모니아/공기 혼합로부터 물에 암모니아의 흡수에 있어서, 물질이동 속도는 주로 가스상을 통하는 용질의 확산에 의하여 제한된다. "액체-필름 조절된"물질이동 방법, 예컨대 공기로부터 물에 산소의 흡수에 있어서 물질이동 속도는 주로 액상을 통하는 용질의 확산에 의하여 제한된다. 물질이동 방법이 제1액체로부터 제2액체까지 용질의 이동을 포함하는 경우, 이 방법은 "액체-필름 조절된"물질이동 방법이며, 물질이동 속도는 주로 액체중 하나를 통하는 용질의 확산에 의하여 제한된다."Mass transfer" means the movement of at least a portion of the solute material relative to the first fluid phase, from the second fluid phase to the first fluid phase, or vice versa, in which case the first fluid phase is (a ) Is liquid, (b) incompatible with the second fluidized bed, and (c) has a greater density than the second fluidized bed. The absorption and distillation methods widely used in the chemical and petrochemical industries are typical mass transfer methods. If the mass transfer method involves solute transfer, from liquid to gas, or vice versa, the method may be a "gas-film controlled" or "liquid-film controlled" mass transfer method. In the "gas-film controlled" mass transfer method, such as the absorption of ammonia into water from ammonia / air mixtures, the mass transfer rate is mainly limited by the diffusion of the solute through the gas phase. The "liquid-film controlled" mass transfer method, for example, in the absorption of oxygen from water to air, is limited by the diffusion of the solute through the liquid phase. If the mass transfer method involves the transfer of solutes from the first liquid to the second liquid, this method is a "liquid-film controlled" mass transfer method, and the mass transfer rate is primarily due to the diffusion of the solute through one of the liquids. Limited.

물질이동 속도는 물질이동 계수로서 표현하는 것이 편리하다. 가스-필름 조절 및 액체-필름 조절된 물질이동 방법에 대하여 이들은 각각 KG및 KL로 불리워진다.The mass transfer rate is conveniently expressed as the mass transfer coefficient. For gas-film controlled and liquid-film controlled mass transfer methods they are called K G and K L , respectively.

영국특허명세서 제757,149호로부터 알수있는 바와 같이, 두유동상 사이에서 물질이동 속도는 유체를 약2,000m sec-2까지 가속시키므로서 증가하며, 한편 이들은 회전식 물질이동 장치에서 통상의 폐색재를 통하여 유동한다.As can be seen from British Patent No. 757,149, the mass transfer speed between the two fluidized beds increases as the fluid accelerates to about 2,000 m sec -2 , while they flow through the usual obstruction in a rotary mass transfer device. .

본 발명자들은 상술한 바와 같이 두 유동상 사이에서 물질이동 속도는 최소한 80%의 공극을 가지며 또 스트랜드(strand), 섬유, 원섬유 또는 필라멘트로 구성되며 또 그의 세공을 통하여 유동하는 유체가 약 5,000m sec-2이상의 평균 가속도를 받도록 회전하는 침투성 부재를 사용함으로서 더 증진됨을 알았다.As described above, the inventors of the present invention have a mass transfer velocity of at least 80% between two fluidized beds and consist of strands, fibers, fibres, or filaments, and the fluid flowing through the pores is about 5,000 m. It was found to be further enhanced by using a permeable member that rotates to receive an average acceleration of sec −2 or higher.

따라서 본 발명은 두 유동상(최소한 하나는 액상)사이에서 물질이동을 수행하는 장치를 제공하여 주는바, 이 장치는 축에 회전가능한 침투성 부재(후술하는 바와 같은), 침투성 부재에 유체를 장입하는 장치 및 침투성 부재로부터 유체중의 최소한 하나 또는 그의 유도체를 방출하는 장치로 구성되어 있으며, 침투성 부재는 최소한 80%의 공극을 가지며 또 스트랜트, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트로 구성되며 또 그의 세공을 통하여 유동하는 유체가 약 5,000m sec-2이상의 평균 가속도를 받도록 회전함을 특징으로 한다.The present invention thus provides a device for carrying out mass transfer between two fluidized beds (at least one liquid), which is adapted to load fluid into a permeable member (as described below) rotatable on an axis. A device for releasing at least one of the fluids or derivatives thereof from the device and the permeable member, the permeable member having at least 80% of voids and consisting of strands, fibers, fibrils or filaments and through the pores thereof And the flowing fluid rotates to receive an average acceleration of at least about 5,000 m sec -2 .

"침투성 부재"라 함은 (a) 그의 세공을 통하여 유체가 통과하며, 상술한 세공의 벽표면은 유체가 유동할 수 있는 꼬블꼬블하고 연속적인 통로를 제공하며, (b) 그를 통하여 유동하는 유체가 최소한 150m sec-2의 평균 가속도를 받도록 회전하는, 본 발명에 따른 장치의 부재를 의미한다."Permeable member" means (a) fluid passes through its pores, and the wall surface of the pores provides a flexible and continuous passage through which fluid can flow, and (b) fluids flowing through it Means the absence of a device according to the invention, which rotates to receive an average acceleration of at least 150 m sec -2 .

본 발명에 따른 장치에서 유체가 받는 후술하는 바와 같은 평균 가속도가 약 5,000m sec-2보다 큰것이 바람직한데, 그 이유는 평균 가속도가 약 5,000m sec-2이상까지 증가하면 때때로 물질이동 속도가 놀라우리만큼 증가하기 때문이다.In the device according to the invention it is preferred that the average acceleration received by the fluid is greater than about 5,000 m sec -2 , as the speed of mass movement is sometimes surprising when the average acceleration is increased to about 5,000 m sec -2 or more. Because we increase as much.

또한 본 발명은 두 유동상(최소한 하나는 액상)사이에서 물질이동을 수행하는 방법을 제공하여 주는바, 이 방법은 두 유체가 축으로부터 떨어져 방사상 외방으로 유동하는 제1유체와 함게 침투성 부재의 세공을 통하여 유동함에 따라 상술한 유체가 최소한 150m sec-2의 평균 가속도를 받도록 축에 대하여 침투성 부재를 회전시키는 침투성 부재에 상술한 유체를 장입하는 것으로 구성되어 있으며, 침투성 부재는 최소한 80%의 공극을 가지며 또 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트로 구성되며 또 그의 세공을 통하여 유동하는 유체가 약 5,000m sec-2이상의 평균 가속도를 받도록 회전됨을 특징으로 한다.The present invention also provides a method of carrying out mass transfer between two fluidized beds (at least one liquid), in which the two fluids penetrate the permeable member together with a first fluid in which the two fluids flow radially outward from the axis. The fluid consists of charging the above-mentioned fluid into a permeable member that rotates the permeable member about an axis such that the fluid undergoes an average acceleration of at least 150 m sec -2 as it flows through the permeable member, the permeable member having at least 80% voids. And composed of strands, fibers, fibrils, or filaments, wherein the fluid flowing through the pores thereof is rotated to receive an average acceleration of at least about 5,000 m sec −2 .

침투성 부재는 최소한 90%의 공극을 가지며, 또 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트로 구성되는 것이 바람직하다. 특히 침투성 부재는 최소한 93%의 공극을 가지는 것이 바람직하며, 최소한 95%의 공극을 가지는 것이 보다 더 바람직하다.The permeable member has at least 90% voids and is preferably composed of strands, fibers, fibrils or filaments. In particular, the permeable member preferably has at least 93% voids, even more preferably at least 95% voids.

침투성 부재는 최소한 1,500m2/m3, 특히 최소한 3,000m2/m3의 접촉 면적을 가지는 것이 바람직하다.The permeable member preferably has a contact area of at least 1500 m 2 / m 3 , in particular at least 3,000 m 2 / m 3 .

"접촉 면적"이라 함은 유도체가 침투성 부재의 단위 용적당 접할 수 있는 침투성 부재의 표면적을 의미한다.By "contact area" is meant the surface area of the permeable member which the derivative can contact per unit volume of the permeable member.

평균 가속도 am은 다음 방정식으로 정의된다.The average acceleration a m is defined by the following equation.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

식중Food

Figure kpo00002
Figure kpo00002

"공극"이란 유리공간인 침투성 부재의 총 용적 %를 의미하며, "유체"란 물질 또는 물질의 혼합물을 의미하는데, 이것은 본 발명장치가 조작되는 온도 및 압력 조건에서 가스 또는 액체이다. 예컨대 제2유체가 가스인 경우에는 이것은 일종의 가스 또는 가스의 혼합물일 수 있으며, 제1유체 및/또는 제2유체(이것이 액체인 경우)는 순수한 액체이거나 또는 액체중의 하나 이상의 용질의 용액일 수 있고, 이 용질은 가스, 액체 또는 고체일 수 있다.By "pore" is meant the total volume percent of the permeable member, which is a glass space, and "fluid" means a substance or mixture of substances, which is a gas or a liquid at the temperature and pressure conditions under which the inventive device is operated. For example, if the second fluid is a gas it may be a kind of gas or a mixture of gases and the first fluid and / or the second fluid (if it is a liquid) may be a pure liquid or a solution of one or more solutes in the liquid. And solutes may be gases, liquids or solids.

침투성 부재가 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트로 형성되는 경우, 각각의 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트는 예컨대 섬유의 덩어리와 같이, 인접 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트와 단순히 물리적인 접촉만을 이루며, 이들은 예컨대 편직에 의하여 서로 기계적으로 결합될 수 있으며, 또는 이들은 예컨대 융합에 의하여 또는 소위 금속 골격기포를 형성함으로서 마디마디 결합될 수도 있다.When the permeable member is formed of strands, fibers, fibrils or filaments, each strand, fiber, fibrils or filaments is merely in physical contact with adjacent strands, fibers, fibrils or filaments, such as, for example, agglomerates of fibers. They may be mechanically bonded to one another, for example by knitting, or they may be jointly bonded, for example by fusion or by forming a so-called metal skeleton.

침투성 부재가 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트로 구성되는 경우, 각각의 스트랜트, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트는 이른바 150μ이하, 특히 30μ이하의 대등한 직경을 가지며 또 단일 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트는 침투성 부재의 세공의 상당부분을 형성하는데, 그 이유는 이것이 때때로 물질이동을 증진시키기 때문이다. 예컨대 침투성 부재는 와이어 모노-필라멘트(wire mono-filament)로 편직한 테이프로 형성할 수도 있다.Where the permeable member consists of strands, fibers, fibrils or filaments, each of the strands, fibers, fibrils or filaments has an equivalent diameter of less than 150 microns, in particular less than 30 microns and a single strand, fiber, fibrils or The filaments form a significant portion of the pores of the permeable member because this sometimes promotes mass transfer. For example, the permeable member may be formed from a tape knitted into wire mono-filament.

등가 직경 de는 다음 방정식으로 정의된다.The equivalent diameter de is defined by the equation

Figure kpo00003
Figure kpo00003

(Coulson and Richardson 의 "화학 공학", vol 1, 2nd Edition, 210)(Coulson and Richardson's "Chemical Engineering", vol 1, 2nd Edition, 210)

침투성 부재가, 그의 세공을 통하여 유동하는 유체가 약 5,000m sec-2이상의 평균 가속도를 받도록 회전하는 본 발명의 특징으로서, 침투성 부재는 통상의 폐색재를 함유할 수도 있다.As a feature of the invention in which the permeable member rotates such that the fluid flowing through its pores receives an average acceleration of at least about 5,000 m sec −2 , the permeable member may contain a conventional closure material.

이와 같은 폐색재에는 특히 인타록스 새들, 라칭 환, 도기 부스러기, 유리 구슬등이 있다. 그러나 침투성 부재는 최소한 80%의 공극을 가지며 또 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트로 구성되는 것이 바람직한데, 그 이유는 이렇게 함으로서 때때로 물질이동이 증진되기 때문이다.Such occlusion materials include intarox saddles, latching rings, pottery shavings, glass beads, and the like. However, the permeable member preferably has a void of at least 80% and is composed of strands, fibers, fibrils or filaments, because in this way material movement is sometimes enhanced.

스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트의 단면 형상(이들이 사용되는 경우)은 예컨데 환형, 삼각형, 십자형, 또는 트리스켈리온 일수 있지만, 환형이 바람직하다.The cross-sectional shape of the strands, fibers, fibrils or filaments (if they are used) can be, for example, annular, triangular, cruciform or triskelion, although annular is preferred.

침투성 부재는 회전축이 있는 경우 대칭면을 가지는 것이 바람직하며, 예컨데 침투성 봉의 축에 수직이며 그의 중간지점으로부터 떨어진 축에 회전하는 침투성 봉의 형태일 수 있다. 침투성 부재는 다수의 대칭면을 가지는 것이 특히 바람직하며, 이 경우 대칭면은 회전축과 일치하는 선에서 교차하는데, 예컨대 침투성 봉의 축에 수직이며 그의 중간 지점과 일치하는 축에 회전하는 침투성 봉의 형태일 수 있다. 침투성 봉은 회전축과 일치하는 대칭축을 가지는 것이 가장 바람직한데, 예컨대 침투성 부재는 그의 대칭축에 회전하는 고리형태이다. 침투성 부재가 고리형태인 경우 고리의 외경은 전형적으로 25cm-5m범위이며, 그 내경은 전형적으로 5cm-100cm범위이다.The permeable member preferably has a plane of symmetry if there is an axis of rotation, for example in the form of a permeable rod that is perpendicular to the axis of the permeable rod and rotates on an axis away from its midpoint. It is particularly preferred that the permeable member has a plurality of symmetrical planes, in which case the symmetrical planes intersect at a line coinciding with the axis of rotation, for example in the form of a permeable rod that is perpendicular to the axis of the permeable rod and rotates at an axis coinciding with its intermediate point. Most preferably, the penetrating rod has an axis of symmetry coinciding with the axis of rotation, for example the penetrating member is in the form of a ring that rotates around its axis of symmetry. If the permeable member is in the form of a ring, the outer diameter of the ring is typically in the range 25 cm-5 m, and its inner diameter is typically in the range 5 cm-100 cm.

침투성 부재는 일체로 된 성분 또는 분리된 다수의 성분일 수 있다. 침투성 부재가 일체로 된 경우 세공일 형성될 수도 있으며, 그 속에 형성된 세공을 가질수 있으며, 그의 부분들 사이에 세공을 형성하도록 배열될 수도 있다. 침투성 부재가 분리된 다수의 성분으로 구성되는 경우 각각의 성분은 침투성 일수도 있고, 이와는 달리 각각의 성분은 비-침투성일 수도 있다. 침투성 부재가 각각의 성분으로 형성되는 경우 때때로 이들 성분은 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트가 바람직하며, 이 경우 침투성 부재의 세공은 그의 성분사이에 있다. 때때로 침투성 부재는 일체이고 또 기계적으로 자체 지지하는 것이 바람직한데, 그 이유는 그의 공극의 사용으로 감소되기 때문이다. 침투성 부재는 기계적으로 자체 지지하는 물질로 적당히 형성된 부분, 예컨대 부채꼴이나 아아치형 부분으로 형성하는 것이 때때로 편리하다.The permeable member may be an integral component or a plurality of discrete components. When the permeable member is united, pores may be formed, may have pores formed therein, and may be arranged to form pores between the portions thereof. Each component may be permeable when the permeable member consists of a plurality of discrete components, or alternatively each component may be non-invasive. Sometimes when the permeable member is formed of each component these components are preferably strands, fibers, fibrils or filaments, in which case the pores of the permeable member are between their components. Sometimes the permeable member is integral and mechanically self-supporting because it is reduced by the use of its voids. It is sometimes convenient to form the permeable member into a suitably formed portion of a mechanically supporting material, such as a fan or arch portion.

침투성 부재는 사용되는 회전속도에서 침투성 부재의 회전중에서 물질에서 생기는 응력을 지지하는 기계적 강도를 갖는 물질로 형성할 수 있다. 물질은 이것이 유체에 의한 부식이나 유체와의 반응에 저항하는 것이 바람직하다. 전형적으로 침투성 부재를 형성하는 물질은 유리, 플라스틱, 예컨대 실리콘 수지 또는 폴리레트라 플로오로에틸렌, 또는 화학적으로 저항성이 있는 금속, 예컨대 스테인레스 스틸, 니켈, 티탄 또는 탄탈이다. 이와는 달리 물질은 적당한 배열의 두개 이상의 물질의 혼합물일 수도 있다. 예컨대 이것은 부식성 지지체, 예컨대 부식성 금속 스트랜드에 대해 유리나 스트랜드 같은 부식 저항 코팅을 함유할 수 있다.The permeable member may be formed of a material having a mechanical strength that supports the stresses arising in the material during the rotation of the permeable member at the rotational speed used. The substance preferably resists corrosion by the fluid or reaction with the fluid. Typically the material forming the permeable member is glass, plastic such as silicone resin or polyretrafluoroethylene, or chemically resistant metals such as stainless steel, nickel, titanium or tantalum. Alternatively, the material may be a mixture of two or more materials in a suitable arrangement. For example it may contain a corrosion resistant coating such as glass or strand against corrosive supports such as corrosive metal strands.

침투성 부재는 균질의 것이 편리하긴 하지만, 본 발명자들은 침투성 부재가 혼합물일 수 있는 가능성을 배재하지는 않는다. 예컨대 금속 골격기포의 고리에 의하여 포위되는 철망의 고리같은 혼합물일 수도 있다.While the permeable member is convenient to be homogeneous, we do not rule out the possibility that the permeable member may be a mixture. For example, it may be a ring-like mixture of a wire mesh surrounded by a ring of metal skeletal bubbles.

본 발명의 장치에서 침투성 부재로 사용하기에 적당한 물질의 대표적인 예로서는 특히 직조한 테이프의 코일, 소결물질, 편직한 철망, 골격 기포등이 있다.Representative examples of materials suitable for use as the permeable member in the device of the present invention include, in particular, coils of woven tapes, sintered materials, knitted wire mesh, skeletal bubbles, and the like.

"골격 기포(Skeleton foam)"란 전형적으로 금속 또는 도기인 비교적 견고한 그물형 기포를 의미한다. 그와 같은 기포는 펠트물질 같은 섬유의 덩어리에, 또는 오픈-셀 폴리 우레탄 기포 같은 오픈-셀(open-cell)기포에 금속코팅을 한다음 용해시키거나 또는 그렇지 않으면 섬유나 기포를 제거하여 삼차원 망상구조로 상호 연결된 다수의 얇은 스트랜드 또는 섬유 형태의 금속 그물로 함으로서 제조된다. "비교적 견고한"이란 매트릭스가 상당량의 변형을 받음이 없이 본 발명에 따른 장치의 조작중에 그에 가해지는 원심력 및 기타 하중을 견디어 낼 수 있다는 뜻이다. 상술한 상당량의 변형이 있는 경우 기포의 세공을 밀폐시켜 그를 통과하는 유체의 유동이 부당하게 제한하는 경향이 있다. 또한 금속 골격 기포는 이것을 일정한 크기로 용이하게 제작할 수 있고 또 본 발명에 따른 장치에 장착하기에 적당한 형태로 충분히 변형할 수 있는 추가적인 이점을 가지고 있다. 침투성 부재에 대한 접촉 면적이 증가함에 따라 침투성 부재의 압력 강하는 증가한다."Skeleton foam" means a relatively rigid reticulated bubble, typically a metal or a pottery. Such bubbles may be metal-coated in agglomerates of fibers, such as felt, or in open-cell bubbles, such as open-cell polyurethane bubbles, and then dissolved or otherwise removed to remove three-dimensional mesh It is produced by metal meshes in the form of a plurality of thin strands or fibers interconnected in a structure. By "relatively robust" it is meant that the matrix can withstand centrifugal forces and other loads exerted upon the operation of the device according to the invention without undergoing significant deformation. When there is a considerable amount of deformation described above, there is a tendency for the pores of the bubbles to be sealed, thereby unduly restricting the flow of the fluid through them. Metal skeleton bubbles also have the additional advantage of being able to easily produce them to a certain size and to sufficiently deform them into a form suitable for mounting in the device according to the invention. As the contact area to the permeable member increases, the pressure drop of the permeable member increases.

침투성 부재가 기계적으로 자체-지지성이 없는 경우, 예컨대 그의 부분 사이에 세공을 형성하도록 배열된 일체로 된 성분, 또는 분리된 다수의 성분으로 구성되고, 또 혼합물인 경우, 소기의 형상으로 침투성 부재를 보지하고 그의 침투성을 유지하기 위한 장치가 때때로 필요하다. 상술한 장치는 침투성 부재와 동일한 축에 회전 가능한 부재(이후 "회전부재"라 칭함)형태가 바람직하다. 이 경우 침투성 부재가 배치된다. 더우기 침투성 부재가 기계적 자체-지지성이 있는 경우 때때로 침투성 부재가 회전부재에 배치되는 것이 바람직히다.If the permeable member is mechanically non-self-supporting, for example composed of an integral component arranged to form pores between its parts, or a plurality of separate components, and in the case of a mixture, the permeable member in the desired shape A device is sometimes needed to hold and maintain its permeability. The above-mentioned device is preferably in the form of a member rotatable on the same axis as the penetrating member (hereinafter referred to as "rotating member"). In this case, the permeable member is disposed. Furthermore, when the permeable member is mechanically self-supporting, it is sometimes desirable for the permeable member to be disposed on the rotating member.

회전부재가 사용되는 경우, 침투성 부재는 회전 부재의 전체 또는 일부에 배치될 수 있다. 침투성 부재의 크기 및 그의 회전부재에의 배치는 침투성 부재의 밀도 및 접촉 면적에 의하여 또 유체의 유동 특성에 의하여 결정될 수 있다. 침투성 부재가 회전부재의 일부에 배치되는 경우, 때때로 침투성 부재가 회전부재의 방사상 외측부분에 배치되는 것이 바람직한데, 그 이유는 축으로 부터의 거리가 증가함에 따라 층을 형성하기 위하여 유체에 작용하는 원심력의 크기는 증가하고 따라서 층의 두께는 감소되기 때문이다. 침투성 부재가 회전축과 일치하는 대칭축을 가진 회전부재에 배치되는 경우, 회전부재가 회전할 때 이것이 동적인 균형을 유지하도록 침투성 부재가 축에 대하여 대칭으로 분포되는 것이 바람직하다.When the rotating member is used, the permeable member may be disposed on all or part of the rotating member. The size of the permeable member and its placement on the rotating member can be determined by the density and contact area of the permeable member and by the flow characteristics of the fluid. In the case where the permeable member is arranged on a part of the rotating member, it is sometimes desirable that the permeable member is arranged on the radially outer part of the rotating member, because the distance from the axis acts on the fluid to form a layer. This is because the magnitude of the centrifugal force increases and thus the thickness of the layer decreases. When the permeable member is disposed on a rotating member having an axis of symmetry coinciding with the axis of rotation, it is preferred that the permeable member is distributed symmetrically about the axis so that it maintains a dynamic balance when the rotating member rotates.

회전부재가 사용되는 경우, 이것은 (a) 사용되는 회전속도에서 회전부재가 회전중 물질에서 생기는 응력을 견디어내는 기계적 강도 및 (b) 회전부재가 사용중에 접촉할 수 있는 환경을 견디어내는 부식 저항성을 갖는 물질로 제작할 수 있다. 회전부재를 제작할 수 있는 대표적은 물질은 특히 스테인테스 스틸, 연강, 황동, 알루미늄, 니켈, 몬넬이다. 적당한 물질의 선택은 본 기술분야에 숙련된 자에게는 별 문제가 아니다.When a rotating member is used, it is characterized by (a) mechanical strength at which the rotating member withstands the stresses in the material during the rotation and (b) corrosion resistance to withstand the environment in which the rotating member can come into contact with it during use. It can be produced with a material having. Representative materials from which the rotating member can be produced are in particular stainless steel, mild steel, brass, aluminum, nickel and monnell. The selection of suitable materials is not a problem for those skilled in the art.

침투성 부재가 회전되는 속도는 특히 그의 다공성, 요구되는 유체의 생산 및 유체가 침투성 부재에서 유동하는 반경에 따른다. 침투성 부재가 회전되는 최저속도는 때때로 액체의 유동 특성에 의하여 결정된다. 침투성 부재가 회전되는 최대속도는 침투성 부재의 기계적 강도에 의하여 조절되며, 이것이 사용되는 경우 회전부재의 기계적 강도에 의하여 조절된다. 회전부재가 사용되고 또 이것이 침투성 부재가 배치되는 중공 스테인레스 스틸 디스크 형태인 경우, 전형적인 회전속도는 0.5m직경의 디스크에 대하여 1,000-3,000rpm, 1m직경의 디스크에 대하여 500-2,000rpm, 1.5m직경의 디스크에 대하여 400-1,000rpm이다. 회전속도가 증가함에 따라 회전축으로부터 특별한 거리에서 침투성 부재의 세공의 벽에 액체층의 두께는 감소된다.The speed at which the permeable member is rotated depends in particular on its porosity, the production of the required fluid and the radius at which the fluid flows in the permeable member. The minimum speed at which the permeable member is rotated is sometimes determined by the flow characteristics of the liquid. The maximum speed at which the permeable member is rotated is controlled by the mechanical strength of the permeable member and, when used, by the mechanical strength of the rotating member. If a rotating member is used and this is in the form of a hollow stainless steel disc with permeable members disposed, a typical rotation speed of 1,000-3,000 rpm for a 0.5 m diameter disc and 500-2,000 rpm for a 1 m diameter disc may be 400-1,000 rpm for the disc. As the speed of rotation increases, the thickness of the liquid layer on the walls of the pores of the permeable member decreases at a particular distance from the axis of rotation.

일반적으로 회전속도는 50-10,000rpm, 바람직하기로는 100-5,000rpm, 특히 바람직하기로는 500-2,000rpm 범위이다.In general, the rotational speed is in the range of 50-10,000 rpm, preferably 100-5,000 rpm, particularly preferably 500-2,000 rpm.

유체가 침투성 부재에서 유동하는 소정의 평균가속도 및 소정의 반경으로 침투성 부재의 회전속도를 용이하게 계산할 수 있다.The rotational speed of the penetrating member can be easily calculated with a predetermined average acceleration and a predetermined radius of the fluid flowing in the penetrating member.

회전축이 수평 또는 수직 또는 이 사이의 어떤 각도로 있을 때 축을 수직으로 하는 것이 때때로 유리하다. 고리형태의 침투성 부재가 사용되는 경우, 전형적인 회전운동이 축을 따라 고리의 평면으로부터 돌출해 있는 샤프트에 의하여 침투성 부재에 가해진다. (예컨대 축이 수직인 경우 상부 및/또는 저부로 부터). 침투성 부재는 예컨대 가변 유체 드라이브에 의하여 회전될 수 있으며, 그의 푸리(pulley)는 전동기로 부터 벨트에 의하여, 또는 터-보 추진에 의하여 구동될 수 있다.It is sometimes advantageous to make the axis vertical when the axis of rotation is horizontal or vertical or at an angle between them. When an annular penetrating member is used, a typical rotational movement is exerted on the penetrating member by a shaft protruding from the plane of the ring along the axis. (Eg from the top and / or bottom if the axis is vertical). The permeable member can be rotated by, for example, a variable fluid drive and its pulley can be driven from the electric motor by a belt or by turbo-propulsion.

회전부재용 베아링은 예컨대 통상의 방사 및 추력베아링 같은 공학분야에 널리 공지된 것일수 있다.Bearings for rotating members may be well known in the art, for example, conventional radial and thrust bearings.

본 발명에 따른 방법에서 제2유체의 유동 향방은 두 유체의 상대밀도 및 두 유체의 유동속도에 의하여 결정된다. 동일방향 유동 또는 역류 운동을 조작할 수도 있다.In the method according to the invention the flow direction of the second fluid is determined by the relative density of the two fluids and the flow velocity of the two fluids. It is also possible to manipulate co-flow or countercurrent motion.

침투성 부재의 세공을 통하는 액체의 유동은 회전축에 수직면, 즉 방사 유동이지만, 축에 평행한 작은 성분의 유동일 수 있는 가능성을 배제하지는 않는다. 축방향 길이보다 사실상 큰 방사상의 두께를 갖는 침투성 부재, 예컨대 디스크 형 침투성 부재를 사용하고 또 디스크의 축방향 두께를 따라 균일하게 제1유체를 장입함으로서, 제1유체의 유동이 축방향 성분을 갖는 가능성이 감소됨을 알수 있다. 예컨대 침투성 부재가 디스크 형상인 경우, 이것은 80cm의 직경 및 20cm의 축방향 두께를 가질 수도 있다.The flow of liquid through the pores of the permeable member is a plane perpendicular to the axis of rotation, ie radial flow, but does not exclude the possibility of a small component flow parallel to the axis. By using a penetrating member having a radial thickness substantially greater than an axial length, such as a disk-shaped penetrating member and charging the first fluid uniformly along the axial thickness of the disk, the flow of the first fluid has an axial component. It can be seen that the probability is reduced. For example, if the permeable member is disc shaped, it may have a diameter of 80 cm and an axial thickness of 20 cm.

최소한 제1유체 또는 그의 유도체의 대부분은 침투성 부재의 방사상의 외부 주계에 인접한 침투성 부재로부터 방출된다. 따라서 침투성 부재의 방사상의 외부 주계로부터 떨어진 액체물질의 방출은 최소로 감소시키는 장치가 설비된다. 예컨대 침투성 부재가 고리형상인 경우 이것은 그의 두 평면에 일체로 된 외관으로 형성될 수 있으며, 또는 디스크는 상술한 평면의 각각과 접촉 유지될 수 있으며, 또는 하나가 사용되는 경우 회전부재는 침투성 부재의 방사상의 외부주계로부터 떨어져 상술한 방출을 저지하는데 적합할 수 있다. 예컨대 회전부재는 환상의 침투성 부재가 배치되는 중공 디스크일 수 있다. 침투성 부재의 평면은 중공 디스크의 평면을 갖는 시일(seal)을 형성한다.At least most of the first fluid or derivative thereof is released from the penetrating member adjacent to the radial outer perimeter of the penetrating member. Thus, a device is provided which minimizes the release of liquid material away from the radial outer circumference of the permeable member. For example, if the permeable member is annular, it can be formed in an integral appearance in its two planes, or the disc can be kept in contact with each of the above-mentioned planes, or if one is used the rotating member can It may be suitable for preventing the above-mentioned emission away from the radial outer circumference. For example, the rotating member may be a hollow disk on which an annular penetrating member is disposed. The plane of the permeable member forms a seal with the plane of the hollow disk.

역류 유동이 이용되는 경우 회전축으로부터 떨어지고 바람직하기로는 제2유체로 침투성 부재를 충전하기 위하여 침투성 부재의 방사상의 외부 주계로 부터 인접한 장치가 필요하다.If a counterflow flow is used, a device is needed adjacent to the radial outer circumference of the penetrating member to be away from the axis of rotation and preferably to fill the penetrating member with a second fluid.

제1유체가 회전식 침투성 부재를 통하여 방사상으로 외방으로 유동함에 따라 제1유체가 받는 압력을 증가한다. 따라서 역류유동이 이용되는 경우 제2유체로 침투성 부재를 충전하기 위하여는 제2유체는 침투성 부재가 제2유체로 충전되는 침투성 부재의 위치에서 제1유체의 압력보다 큰 압력으로 유지되어야 한다.As the first fluid flows radially outward through the rotary permeable member, the pressure received by the first fluid increases. Thus, in order to fill the permeable member with the second fluid when countercurrent flow is used, the second fluid must be maintained at a pressure greater than the pressure of the first fluid at the position of the permeable member where the permeable member is filled with the second fluid.

침투성 부재가 회전부재에 지지되는 경우 제1유체를 침투성 부재에 이송하기 의한 장치는 전형적으로 유체가 유동하는 회전부재에 오리피스를 함유하고 있다. 회전부재가 중공 디스크인 경우 이송장치는 축방향으로 배열되는 것이 편리하지만 회전축과 제2유체를 침투성부에 충전하는 장치 중간에 설치될 수 있는 가능성을 배제하지는 않는다. 제1유체가 성분의 혼합물인 경우 이들은 동일 또는 분리된 이송장치를 통하여 침투성 부재에 이송될 수 있다. 예컨대 이들은 원심관을 통하여 이송될 수 있다.When the penetrating member is supported by the rotating member, the device by transferring the first fluid to the penetrating member typically contains an orifice in the rotating member through which the fluid flows. The conveying device is conveniently arranged in the axial direction when the rotating member is a hollow disk but does not rule out the possibility of being installed in the middle of the device for filling the permeable portion with the rotating shaft and the second fluid. If the first fluid is a mixture of components they can be transferred to the permeable member via the same or separate conveying devices. For example, they can be conveyed through centrifuge tubes.

회전부재에 지지된 침투성 부재가 본 발명에 따른 장치에 이용되는 경우, 회전부재로부터 제1유체 또는 그의 성분이나 유도체를 방출하는 장치는 회전축과 떨어진 회전부재의 주위에 하나 이상의 오리피스를 함유한다. 오리피스를 통하여 유체는 분무로서 방출된다. 예컨대 회전부재가 환상 침투성 부재가 배치되는 중공 디스크인 경우, 오리피스는 중공 디스크의 벽에 원주형상으로 뻗어있는 슬리트(slit)형태가 편리하며, 이 슬리트는 연속적인 것이 바람직하며, 또는 원주형에는 다수의 오리피스가 설비될 수도 있다.When the permeable member supported on the rotating member is used in the device according to the present invention, the device for discharging the first fluid or its components or derivatives from the rotating member contains one or more orifices around the rotating member away from the rotating shaft. Through the orifice the fluid is released as a spray. For example, in the case where the rotating member is a hollow disk in which an annular permeable member is disposed, the orifice is conveniently in the form of a slit extending circumferentially on the wall of the hollow disk, which is preferably continuous, or Multiple orifices may be equipped.

회전부재에 지지된 침투성 부재가 본 발명 장치에 이용되는 경우, 회전부재로부터 제2유체 또는 그의 성분이나 유도체를 방출하는 장치는 제2유체 또는 그의 성분이나 유도체가 유동하는 회전부재에 하나 이상의 오리피스를 함유한다. 회전부재가 환상 침투성 부재가 배치되는 중공 디스크인 경우 오리피스는 축방향으로 배치되는 것이 편리하다.When the permeable member supported on the rotating member is used in the apparatus of the present invention, the device for discharging the second fluid or its components or derivatives from the rotating member may be adapted to provide at least one orifice to the rotating member through which the second fluid or its components or derivatives flow. It contains. If the rotating member is a hollow disk in which the annular permeable member is arranged, the orifice is conveniently arranged in the axial direction.

침투성 부재, 또는 회전부재가 사용되는 경우, 이것은 예컨대 하우징같은 정지상 유체 수집장치에 장착되는 것이 편리하며, 유체수집 장치의 경우 회전축으로부터 떨어진 침투성 부재로부터 방출되는 유체 또는 그의 성분이나 유도체가 수집될 수 있다. 더우기 정지상 유체 수집장치가 봉함된 하우징인 경우, 제2유체는 그것에 충전된 다음 예컨대 회전부재에 적당히 배치된 오리피스를 경유하여 침투성 부재에 충전될 수 있다. 역류 유동이 본 발명장치에서 수행되는 경우 침투성 부재 및 회전부재는 이것이 사용되는 경우 유체 수집장치에 장착되어 회전축으로부터 떨어진 침투성 부재로부터 방출된 유체가 회전축에 인접하여 방출된 유체와 접촉하지 않는다. 이와는 달리 침투성 부재 또는 회전부재는 이것이 사용되는 경우에 원주상으로 연한 통로가 설비되는데, 상술한 통로를 통하여 제1유체가 유동한다.If a permeable member or a rotating member is used, it is convenient to be mounted in a stationary fluid collection device such as a housing, for example, and in the case of a fluid collection device fluid or components or derivatives thereof released from the permeable member away from the axis of rotation can be collected. . Furthermore, if the stationary fluid collection device is a sealed housing, the second fluid can be filled into it and then filled into the permeable member, for example via an orifice suitably disposed on the rotating member. The permeable member and the rotating member are mounted to the fluid collector when it is used in the apparatus of the present invention so that the fluid discharged from the penetrating member away from the rotating shaft does not come into contact with the released fluid adjacent to the rotating shaft. In contrast, the permeable member or the rotating member is provided with a circumferentially soft passage in which it is used, through which the first fluid flows.

침투성 부재내에서 유체의 체류시간은 침투성 부재의 방사형 칫수, 침투성 부재의 성질 및 침투성, 회전속도, 및 유체의 유동속도의 함수이다. 이들 매개변수는 서로 상호작용하여 체류시간에 영향을 준다. 예컨대 반경(디스크형 침투성 부재의)이 증가하는 경우 체류시간을 일정하게 유지시킨 기타 매개변수는 증가하고, 유동속도가 증가하는 경우 체류시간을 일정하게 유지시킨 기타 매개변수는 감소하며, 회전속도가 증가하는 경우 체류시간을 일정하게 유지시킨 기타 매개변수는 감소한다.The residence time of the fluid in the permeable member is a function of the radial dimensions of the permeable member, the properties and permeability of the permeable member, the rotational speed, and the flow rate of the fluid. These parameters interact with each other to affect residence time. For example, if the radius (of the disc permeable member) increases, the other parameter that keeps the residence time constant increases; if the flow rate increases, the other parameter that keeps the residence time constant decreases; If increasing, other parameters that keep the residence time constant decrease.

대면적의 액체 표면을 갖는 침투성 부재를 재생하기 위하여는 액체인 제1유체 및/또는 제2유체는 침투성 부재의 세공의 벽표면 전체를 습윤시키는 것이 바람직하다. 침투성 부재의 습윤을 증진시키기 위하여 침투성 부재의 세공의 표면은 습윤제로 코팅하는 것이 바람직하며, 또는 습윤제가 최소한 하나의 유체에 가해지는 것이 바람직하다.In order to regenerate the permeable member having a large area of liquid surface, it is preferable that the liquid first and / or second fluid wet the entire wall surface of the pores of the permeable member. In order to enhance the wetting of the permeable member, the surface of the pores of the permeable member is preferably coated with a wetting agent, or preferably the wetting agent is applied to at least one fluid.

다수의 침투성 부재 각각에는 적당한 유체 수집장치(전형적으로 하우징)가 설비되어 있지만, 상술한 바와같은 원주형 통로 및 이에 연합된 제거장치가 이용될 수 있는 가능성을 배제하지는 않는다. 필요에 따라 적당한 펌프가 인접한 침투성 부재에 나란히 상호연결되어 제공될 수도 있다.Each of the plurality of permeable members is equipped with a suitable fluid collection device (typically a housing), but does not exclude the possibility that a cylindrical passage as described above and a removal device associated therewith may be used. If desired, suitable pumps may be provided interconnected side by side to adjacent permeable members.

따라서 또한 본 발명은 두 유체상(최소한 하나는 액체)사이에 물질을 이동시키는 장치를 제공하여 주는데, 이 장치는 유체가 회전축으로부터 떨어져 방사상으로 외방으로 유동하는 제1유체와 함께 최소한 150m sec-2의 평균가속도 하에서 침투성 부재의 세공을 통하여 유동하고 또 그 세공의 벽표면은 유체가 유동하는 꼬불꼬불한 연속 표면을 제공하도록 직렬로 연결된 다수의 침투성 부재로 구성되어 있으며, 각각의 침투성 부재는 최소한 80%의 공극을 가지며 또 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트로 구성되어 있고 또 상술한 세공이 약 5,000m sec-2이상의 평균가속도를 받도록 회전함을 특징으로 한다.The invention therefore also provides a device for moving a substance between two fluid phases (at least one liquid), which device is at least 150 m sec -2 with a first fluid in which the fluid flows radially outward away from the axis of rotation. The permeable member flows through the pores of the permeable member at an average acceleration of and the wall surface of the pores consists of a plurality of permeable members connected in series to provide a serpentine continuous surface through which the fluid flows, each penetrating member having at least 80 It is characterized by having a void of% and composed of strands, fibers, fibrils or filaments, and the above-mentioned pores rotating so as to receive an average acceleration of about 5,000 m sec -2 or more.

각각의 침투성 부재는 고리형상이 바람직하며, 각각의 고리의 축은 회전축과 일치하는 것이 더욱 바람직하다.Each permeable member is preferably annular, more preferably the axis of each ring coincides with the axis of rotation.

침투성 부재의 물질 및 구조, 및 회전부재(이것이 사용되는 경우)의 물질 및 구조는 그것에서 발생하는 물질이동의 성질에 따라 선택될 수 있다. 예컨대 흡열반응이 본 발명의 장치에서 일어나는 경우, 침투성 부재 및/또는 회전부재에는 예컨대 전기저항선 같은 가열장치가 설비될 수 있으며, 발열반응이 본 발명의 장치에서 일어나는 경우, 침투성 부재 및/또는 회전부재에는 냉각코일 같은 냉각장치가 설비될 수 있다.The material and structure of the permeable member and the material and structure of the rotating member (if it is used) can be selected according to the nature of the mass transfer occurring therein. For example, when the endothermic reaction takes place in the apparatus of the present invention, the permeable member and / or the rotating member may be equipped with a heating device such as an electrical resistance wire, and when the exothermic reaction occurs in the apparatus of the present invention, the permeable member and / or the rotating member It may be equipped with a cooling device such as a cooling coil.

본 발명에 따른 장치는 특히 흡수, 탈착, 역류 추출, 증류 및 균질화방법에 이용될 수 있다.The device according to the invention can be used in particular for absorption, desorption, countercurrent extraction, distillation and homogenization methods.

본 발명의 장치에서 수행할 수 있는 흡수방법은 예컨대 물에서 암모니아, 산화질소, 또는 염화수소의 흡수, 또는 염수에서 암모니아의 흡수, 또는 질산에서 산화질소의 흡수 같은 물리적은 방법일 수 있으며, 또는 흡수방법은 아황산칼슘을 형성하기 위하여 석회유에서 이산화황의 흡수 ; 쿠멘, 사이클로헥산 또는 키실렌 같은 탄화수소를 산화하기 위한 산소/공기 혼합물의 흡수 ; 유기화합물, 특히 C10-C20α-올렌핀류의 설폰화에 대한 삼산화황의 흡수 ; 파라핀 및 올레핀의 염소화 및 브롬화를 위한 염소 또는 브롬의 흡수 ; 차아염소산 염의 제조를 위하여 가성소다 용액에서 염소의 흡수 같은 물리적방법일 수 있다.The absorption method which can be carried out in the apparatus of the present invention may be a physical method such as, for example, absorption of ammonia, nitric oxide, or hydrogen chloride in water, absorption of ammonia in brine, or absorption of nitric oxide in nitric acid, or absorption method. Absorption of sulfur dioxide in lime oil to form calcium sulfite; Absorption of oxygen / air mixtures for oxidizing hydrocarbons such as cumene, cyclohexane or xylene; Absorption of sulfur trioxide on sulfonation of organic compounds, in particular C 10 -C 20 α-olefins; Absorption of chlorine or bromine for chlorination and bromination of paraffins and olefins; It may be a physical method such as absorption of chlorine in caustic soda solution for the preparation of hypochlorite salts.

본 발명 장치에서 수행할 수 있는 탈착방법에는 특히 폴리에틸렌 테레프탈레이트 "단량체"의 중합 용해물로부터 에틸렌글리콜 같은 반응 부산물의 제거 ; 증기로 오일(oil)이나 지방을 처리하여 면실유, 콩기름, 옥수수 기름, 라아드 같은 천연오일 및 지방의 방취 ; 공기에 의하여 물로 부터 아세톤의 제거와 같은 수용액으로부터 유기물질의 휘발 ; 및 염수로 부터 암모니아 및 이산화탄소의 제거가 있다. 때때로 이와같은 탈착방법은 감압하에서 수행되며, 전형적으로 감압은 1-10mmHg이다.Desorption methods that can be carried out in the apparatus of the present invention include, in particular, removal of reaction by-products such as ethylene glycol from the polymerization melt of polyethylene terephthalate "monomers"; Deodorization of natural oils and fats such as cottonseed oil, soybean oil, corn oil, and laards by treating oils or fats with steam; Volatilization of organic substances from aqueous solutions such as removal of acetone from water by air; And removal of ammonia and carbon dioxide from brine. Sometimes this desorption method is carried out under reduced pressure, typically 1-10 mmHg.

본 발명에 따른 장치에서 수행할 수 있는 추출에는 특히 예컨대 추출제로서 디에틸렌 글리콜 또는 설포란을 사용하여 나프라 개질물로부터 벤젠, 톨루엔 및 키실렌의 추출 ; 올레움(oleum)으로 불화수소 및 염화수소의 탈수 ; 메틸 에틸 케톤으로 셀롤로스 공업의 이른바 블랙 리커르(black liquor)로부터 개미산 및 초산의 추출이 있다.Extractions that can be carried out in the apparatus according to the invention include, inter alia, extraction of benzene, toluene and xylene from napra reforming, for example using diethylene glycol or sulfolane as extractant; Dehydration of hydrogen fluoride and hydrogen chloride with oleum; There is extraction of formic acid and acetic acid from the so-called black liquor of the cellulose industry with methyl ethyl ketone.

본 발명의 장치에서 수행할 수 있는 증류에는 특히 키실렌으로부터 에틸벤젠의 분리, C2탄화수소의 분리(에탄으로 부터 에틸렌), C3탄화수소의 분리(프로판으로 부터 프로필렌), 방향족의 분리, 모노-디-및 트리메틸아민 및 에틸아민의 분리, 경질 나프라로 부터 이소펜탄의 분리 및 프로필렌 옥사이드/물 분리등이 있다.Distillation that can be carried out in the apparatus of the present invention includes in particular separation of ethylbenzene from xylene, separation of C 2 hydrocarbons (ethylene from ethane), separation of C 3 hydrocarbons (propylene from propane), separation of aromatics, mono- Separation of di- and trimethylamine and ethylamine, separation of isopentane from hard napras, and propylene oxide / water separation.

본 발명 장치에서 증류가 수행되는 경우, 침투성 부재로부터 방출된 증기를 액화시키기 위하여 응측기 같은 액화장치가 필요하고 또 액체를 증발시키기 위하여 보일러 같은 증발장치가 필요하다. 이때 증기는 침투성 부재에 장입된다. 각각 유체 수집장치가 결합되어 있고 회전부재에 지지된 다수의 침투성 부재는 직렬로 연결되는 것이 바람직하며, 직렬로 연결된 부재에는 증류장치를 형성하기 위하여 액화장치 및 증발장치 같은 보조장치가 설치된다.When distillation is performed in the apparatus of the present invention, a liquefaction apparatus such as a condenser is required to liquefy the vapor discharged from the permeable member, and a vaporization apparatus such as a boiler is required to evaporate the liquid. The vapor is then charged into the permeable member. It is preferable that a plurality of permeable members each having a fluid collection device coupled thereto and supported by the rotating member are connected in series, and auxiliary devices such as a liquefaction device and an evaporator are installed in the serially connected members to form a distillation device.

따라서 또한 본 발명은 증발장치를 제공하여 주는 바, 이 장치는 각각 유체 수집장치가 직렬로 연결되어 공동축에 대하여 임의로 회전 가능한 다수의 침투성 부재, 액체를 증발시키기 위한 증발장치, 및 상술한 직렬로 연결된 부재로부터 방출되는 증기를 액화시키기 위한 액화장치로 구성되어 있으며, 각각의 침투성이 최소한 80%의 공극을 가지며 또 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트로 구성되며 또 그의 세공을 통하여 유동하는 유체가 약 5,000m sec-2이상의 평균가속도를 받도록 회전가능함을 특징으로 한다.The present invention thus also provides an evaporator, which comprises a plurality of permeable members, each of which is connected in series with a fluid collector, which can be arbitrarily rotated about a coaxial axis, an evaporator for evaporating liquid, and the series described above. It consists of a liquefaction device for liquefying the vapors released from the connected members, each having a permeability of at least 80% and consisting of strands, fibers, fibres, or filaments, and the fluid flowing through its pores. Rotatable to receive an average acceleration of 5,000m sec -2 or more.

연속식 증류가 상술한 증류장치에서 수행되는 경우, 액체 공급물이 증류장치에 공급되는 지점은 액체 공급물의 조성에 의하여 결정된다. 상술한 지점은 본 기술분야에 숙련된 자에 의하여 용이하게 결정된다. 상술한 공급물의 저비점 및 고비점 유분은 침투성 부재를 경유하여 상술한 지점으로부터 증기 및 액체로 각각 방출되는 직렬로 연결된 부재의 양끝까지 유동한다. 증기는 액화장치에서 액화되고, 액체의 일부는 수집되고 일부는 상술한 직렬로 연결된 부재에 복귀된다. 직렬의 침투성 부재로 부터 방출되는 액체의 일부는 수집되고 일부는 증발장치에서 증발되며, 생성된 증가는 직렬의 침투성 부재에 복귀된다.When continuous distillation is performed in the distillation apparatus described above, the point at which the liquid feed is supplied to the distillation apparatus is determined by the composition of the liquid feed. The aforementioned points are easily determined by those skilled in the art. The low boiling point and high boiling fractions of the above-mentioned feed flow through the permeable member from the above-mentioned point to both ends of the series connected members which are respectively released as vapor and liquid. The vapor is liquefied in the liquefaction apparatus, part of the liquid is collected and part is returned to the above-mentioned serially connected members. Some of the liquid discharged from the in-situ penetrating member is collected and some is evaporated in the evaporator and the resulting increase is returned to the in-situ penetrating member.

본 발명의 증류장치는 소위 "증기 재압축"에 적합한데, "증기재압축"이란 증기의 압축 및 열교환기에서 열을 추출하는 것을 의미한다. 직렬의 침투성 부재로부터 방출하는 증기는 압축기에서 압축되며, 압축기로부터 고온 증기 및/또는 액체는 팽창장치를 경유하여 열교환기에 공급된다. 열 교환기에서 고온 증기 및/또는 액체는 열을 상실하는데, 이 열은 직렬의 침투성 부재로부터 방출되는 액체 일부에 의하여 흡수되며, 따라서 이 부분은 증발용 보일러로부터 열을 덜 요구한다. 이러한 방법에 의하여 증류장치의 전체 에너지 요구량이 감소된다. 압축기는 하나 이상의 침투성 부재를 회전시키는 구동 샤프트에 의하여 구동된다.The distillation apparatus of the present invention is suitable for the so-called "steam recompression", "steam recompression" means the compression of steam and the extraction of heat from the heat exchanger. Steam exiting the in-medium permeable member is compressed in the compressor, from which the hot steam and / or liquid is fed to the heat exchanger via an expansion device. In the heat exchanger the hot steam and / or liquid loses heat, which is absorbed by a portion of the liquid discharged from the permeable member in series, which therefore requires less heat from the boiler for evaporation. In this way, the overall energy requirement of the distillation apparatus is reduced. The compressor is driven by a drive shaft that rotates one or more permeable members.

본 발명을 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in detail based on the accompanying drawings as follows.

제1도 및 제2도에서 스테인레스 스틸 저면(1)과 벽(2) 및 벽(2)에 체결된 유기 유리 뚜껑(3)을 갖는 중공 디스크에는 중공 샤프트(4)가 설치되어 있다. 중공 샤프트(4)는 유체가 유동하는 구멍(6)에 이르는 저면(1)내의 4개의 방사상 통로(5)와 연통한다. 벽(2)에는 뚜껑(3)의 환상홈(8)과 계합하는 리프(lip)(7)가 설비되어 있다. 방사상으로 내부로 배치된 철망(11)과 방사상으로 외부로 배치된 철망(12)에 의하여 저면 및 뚜껑 사이에서 중공 디스크에 지지된 금속 골격 기포, 전형적으로 레티메트 80의 고리(9)는 환상의 침투성 부재를 형성한다. 두 개의 동심 관(13 및 14)이 가스-밀폐 시일(15)을 경유하여 뚜껑(3)을 통하여 돌출해 있다. 외부관(13)은 유체가 고리(9)에 공급되는 4개의 팬 스프레이(fan spray)(16)와 연통한다. 중공 샤프트(4)는 베아링 하우징(17)내에서 로울러 베아링에 회전자재하게 장착되어 있고, 하우징(17)은 구멍(19)이 설비된 스테인레스 스틸(18)의 하우징 형태의 정지 유체-수집장치에 부착되어 있다. 전동기(도시하지 않았음)는 전동을 중공 샤프트에 "V"형벨트 전동식으로 제공한다.A hollow shaft 4 is provided in the hollow disk having the stainless steel bottom 1 and the organic glass lid 3 fastened to the wall 2 and the wall 2 in FIGS. 1 and 2. The hollow shaft 4 communicates with four radial passages 5 in the bottom 1 leading to the holes 6 through which the fluid flows. The wall 2 is equipped with a lip 7 which engages with the annular groove 8 of the lid 3. A metal skeletal bubble, typically a ring 9 of Retimet 80, supported on a hollow disk between the bottom and the lid by a radially inwardly arranged wire mesh 11 and a radially outwardly arranged wire mesh 12 is annular. To form a permeable member. Two concentric tubes 13 and 14 protrude through the lid 3 via the gas-sealed seal 15. The outer tube 13 is in communication with four fan sprays 16 through which fluid is supplied to the ring 9. The hollow shaft 4 is rotatably mounted to the roller bearing in the bearing housing 17, the housing 17 being mounted to a stationary fluid-collecting device in the form of a housing of stainless steel 18 equipped with holes 19. Attached. An electric motor (not shown) provides electric transmission to the hollow shaft in a "V" type belt transmission.

조작에 있어서, 중공 디스크는 회전되며, 액체는 관(13)을 경유하여 금속 골격기포(9)에 공급되어 기포(9)를 통하여 방사상으로 외방으로 이동하여 철망(12)및 벽(2)사이의 공간을 충전하며, 리프(7)및 홈(8)에 의하여 형성된 통로를 통하여 배출된다, 가스는 중공 샤프트(4)및 통로(6)를 통하여 본 발명 장치에 공급되어 벽(2)및 철망(12)사이의 환상 공간에 들어간다. 벽(2)및 외부 망(12)사이의 공간에 있는 액체는 벽(12)에서 가스가 나가는 것을 방지하여 준다. 액체는 하우징(18)에 수집되어 필요에 따라 구멍(19)을 통하여 배출될 수도 있다. 제3도에서, 다수의 정지상 하우징(20,21,22,23), 응축기(24)및 보일러(25)는 구동 샤프트(26)에 장착되어 있다. 구동 샤프트(26)는 하우징(20,21,22,23)내에 장착된 회전부재(도시하지 않았음)에 지지된 침투성 부재를 회전시킨다. 적당한 펌프(도시하지 않았음)가 장착된 액체도관(27,28,29)및 증기 도관(30,31,32)는 인접 하우징과 서로 연결되어 있다. 스프리터(Splitter)(35)가 장착된 증기 도관(33)및 액체 도관(34)은 응축기(24)를 하우징에 연결한다. 공급 도관(39)은 액체 도관(28)에 부착되어 있다.In operation, the hollow disk is rotated and the liquid is supplied to the metal skeletal bubble 9 via the tube 13 and travels radially outward through the bubble 9 between the wire mesh 12 and the wall 2. The space is filled and discharged through the passage formed by the leaf 7 and the groove 8, the gas being supplied to the apparatus via the hollow shaft 4 and the passage 6 to the wall 2 and the wire mesh. Enter the fantasy space between the 12. Liquid in the space between the wall 2 and the outer net 12 prevents gas from leaving the wall 12. Liquid may be collected in the housing 18 and discharged through the aperture 19 as needed. In FIG. 3, a number of stationary housings 20, 21, 22, 23, condenser 24 and boiler 25 are mounted to drive shaft 26. The drive shaft 26 rotates the permeable member supported by the rotating member (not shown) mounted in the housings 20, 21, 22, and 23. Liquid conduits 27, 28, 29 and vapor conduits 30, 31, 32, equipped with suitable pumps (not shown), are connected to each other with adjacent housings. A vapor conduit 33 and a liquid conduit 34 equipped with a splitter 35 connect the condenser 24 to the housing. Supply conduit 39 is attached to liquid conduit 28.

조작에 있어서, 구동 샤프트(26)은 모터(도시하지 않았음)에 의하여 회전된다. 공급액체는 공급 도관(39)을 통하여 증류장치에 들어가 도관(28)내의 액체와 혼합한 다음 하우징(22)에 있는 침투성 부재를 통하여 방사상으로 내방으로 유동하는 증기와 접촉하면서 하우징(20)에 있는 침투성 부재를 통하여 방사상으로 외방으로 유동한다. 공급 액체중의 저비점 유분의 일부는 추출되어 도관(31)을 통하여 증기와 함께 하우징(21)내의 침투성 부재로 이동하고, 한편 고비점 유분은 도관(29)을 통하여 액체와 함께 하우징(23)내의 침투성 부재로 이동한다. 하우징(23)으로 부터 방출된 고비점 유분은 도관(37)을 통하여 유동하고, 일부는 스프리터(38)를 통하여 저장탱크로 유동하고, 나머지 부분은 보일러(25)에 공급된다. 보일러(25)로 부터 나오는 증기는 도관(36)을 통하여 하우징(23)내의 침투성 부재로 통과한다. 증기는 저비점 유분이 도관(33)으로 방출되어 응축기(24)까지 유동할때 까지 침투성 부재를 통하여 유동한다. 응축기로부터 나오는 액체는 도관(34)을 통하여 지나가고, 그 일부는 스프리터(35)를 통하여 저장 탱크까지 유동하고, 너머지는 하우링에 복귀한다.In operation, the drive shaft 26 is rotated by a motor (not shown). The feed liquid enters the distillation apparatus through feed conduit 39, mixes with the liquid in conduit 28 and then contacts the vapor flowing radially inwardly through the permeable member in housing 22 and in the housing 20. It flows radially outward through the permeable member. A portion of the low boiling fraction in the feed liquid is extracted and travels through the conduit 31 with the vapor to the permeable member in the housing 21, while the high boiling fraction is with the liquid in the housing 23 through the conduit 29. Move to the permeable member. The high boiling fraction discharged from the housing 23 flows through the conduit 37, part flows through the splitter 38 to the storage tank, and the other part is supplied to the boiler 25. Steam exiting the boiler 25 passes through the conduit 36 to the permeable member in the housing 23. The vapor flows through the permeable member until low boiling fraction is released into conduit 33 and flows to condenser 24. Liquid from the condenser passes through conduit 34, a portion of which flows through the splitter 35 to the storage tank, and the rest returns to the howling.

제4도에서, 압축기(40)는 구동 샤프트(26)에 장착되어 있다. 증기 도관(33)및 액체 도관(41)은 각각 압축기를 하우징 및 열교환기(42)에 연결한다. 스프리터(44)가 장착된 액체 도관(43)은 열교환기(42)를 하우징에 연결한다.In FIG. 4, the compressor 40 is mounted to the drive shaft 26. Vapor conduit 33 and liquid conduit 41 connect the compressor to the housing and heat exchanger 42, respectively. The liquid conduit 43 with the splitter 44 connects the heat exchanger 42 to the housing.

조작에 있어서, 저비점 유분은 하우징으로부터 방출하여 도관(33)을 통하여 압축기(40)로 지나간다. 이 경우 압축기(40)는 상술한 저비점 유분을 압축시켜 액체를 형성시킨다. 액체는 도관(41)을 통하여 열교환기(42)를 지나간다. 이 경우 열교환기(42)에서 액체는 열을 손실하는데, 그 이유는 열이 고비점 유뷴에 의하여 흡수되기 때문이다. 열교환기로부터 냉각된 액체는 도관(43)을 통하여 지나가고, 그 일부는 스프리터(44)를 통하여 저장 탱크로 유동하고, 나머지는 하우징에 복귀한다.In operation, the low boiling fraction is discharged from the housing and passes through the conduit 33 to the compressor 40. In this case, the compressor 40 compresses the low-boiling fraction described above to form a liquid. The liquid passes through the heat exchanger 42 through the conduit 41. In this case the liquid in the heat exchanger 42 loses heat because the heat is absorbed by the high boiling point flow. The liquid cooled from the heat exchanger passes through conduit 43, a portion of which flows through the splitter 44 to the storage tank, and the rest returns to the housing.

실시예에 의거 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

[실시예 1]Example 1

니트메쉬(Knitmesh) 9031(접촉면적 1,650cm-1, 공극 94%)로 형성된 내부반경 4.7cm 및 외부 반경 9cm의 환상형 침투성 부재를 제1도 및 제2도에 도시한 바와 같은 중공 디스크에 장착하였다. 디스크 2,850rpm으로 회전시키면서 17×10-5m3sec-1의 유동속도로 탈산소수를 중공 디스크에 공급하여 니트메쉬의 세공을 통하여 방사상으로 외방으로 유동시키고, 공기를 방사상으로 내방으로 유동시켰다. 디스크로부터 방출하는 물중의 산소 농도는 용해 산소 탐침을 사용하여 측정하였다. 공정을 3,350rpm의 회전속도에서 반복하였다. 다른 실험에서는 중공 디스크를 유리 구슬(1.5mm 직경, 접촉면적 2,400m-1, 공극 50%)로 채우고 동일 조건의 물 유동 및 회전속도에서 공정을 실시하였다. 소위 "용적물질 이동 계수" KL a는 다음방정식을 사용하여 계산하였다.An annular penetrating member with an inner radius of 4.7 cm and an outer radius of 9 cm, formed of Knitmesh 9031 (contact area 1650 cm -1 , 94% void), was mounted on the hollow disk as shown in FIGS. It was. The deoxygenated water was supplied to the hollow disk at a flow rate of 17 × 10 −5 m 3 sec −1 while rotating at 2,850 rpm, to flow radially outward through the pores of the knit mesh, and air was flowed radially inward. Oxygen concentration in water emanating from the disc was measured using a dissolved oxygen probe. The process was repeated at a rotation speed of 3,350 rpm. In another experiment, hollow disks were filled with glass beads (1.5 mm diameter, contact area 2400 m −1 , voids 50%) and the process was carried out at the same water flow and rotational speed. The so-called "volume mass transfer coefficient" K L a was calculated using the following equation.

Figure kpo00004
Figure kpo00004

식증Eating

Figure kpo00005
Figure kpo00005

그 결과는 표1에 기재한 바와 같으며, 표1로부터 알수있는 바와 같이 특수한 평균 가속도에서 침투성 부재의 공극을 증가시키면 용적 물질이동 계수(KL0)가 증가하고, 평균 가속도를 증가시키면 용적 물질이동 계수가 증가한다.The results are shown in Table 1, and as can be seen from Table 1, increasing the void of the permeable member at a particular average acceleration increases the volumetric mass transfer coefficient (K L0 ), and increasing the average acceleration increases the volumetric mass transfer. Coefficient is increased.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00006
Figure kpo00006

[실시예 2]Example 2

레티메트(Retimet) 45(접촉면적 2,400m2/m3, 공극 96%)로 형성된 내부 반경 4.75cm, 외부 반경 9cm 및 깊이 2.54cm의 환상 침투성 부재를 제1도 및 제2도에 도시한 바와같은 중공 디스크에 장착했다. 디스크를 1,450rpm으로 회전시키면서 16.7×10-5m3sec-1의 유동속도로 탈산소수를 중공 디스크에 이송하여 레티메트 45의 세공을 통하여 방사상 외방으로 유동시키고 16.7×10-4m3sec-1의 유동속도에서 공기를 중공 디스크에 이송하여 방사상 내방으로 유동시켰다. 중공 디스크에 충전된 물 및 중공 디스크로부터 방출된 물중의 산소 농도는 용해 산소 탐침을 이용하여 측정하였다. 용적물질 이동계수 KL a는 실시예 1의 방정식을 사용하여 계산하였다. 다른 공정은 증가된 회전속도에서 수행하였으며 그 결과는 표 2에 기재한 바와같다.An annular penetrating member having an inner radius of 4.75 cm, an outer radius of 9 cm and a depth of 2.54 cm, formed of Retimet 45 (contact area 2,400 m 2 / m 3 , void 96%), as shown in FIGS. 1 and 2. Mounted on the same hollow disk. While rotating the disk to 1,450rpm 16.7 × 10 -5 m 3 sec -1 flow rate as to transport the de-prime number to the hollow disc through the pores of the mat 45 and the retina flow radially outward of 16.7 × 10 -4 m 3 sec - Air was transferred to the hollow disk at a flow rate of 1 to flow radially inward. The oxygen concentration in the water filled in the hollow disk and in the water discharged from the hollow disk was measured using a dissolved oxygen probe. The volumetric mass transfer coefficient K L a was calculated using the equation of Example 1. Other processes were performed at increased rotational speeds and the results are shown in Table 2.

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00007
Figure kpo00007

표2로부터 알수 있는 바와 같이, 평균가속도는 약 5,000sec-2로부터 증가함에 따라 용적 물질이동 계수는 현저하게 증가한다.As can be seen from Table 2, as the average acceleration increases from about 5,000 sec −2 , the volumetric mass transfer coefficient increases significantly.

[실시예 3]Example 3

유리 섬유의 편직한 테이프(니트메쉬 9,048, 접촉면적 1,000m2/m3, 공극 95%)로 형성된 내부반경 4.8cm, 외부반경 9.2cm 및 깊이 2.54cm의 환상의 침투성 부재를 제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이 중공 디스크에 장착하였다. 디스크를 1,000rpm으로 회전시키면서 8.3×10-5m3sec-1의 유속으로 탈산소수를 중공 디스크에 장입하여 유리섬유 테이프의 세공을 통하여 방사상 외방으로 유동시키고, 공기를 8.3×10-4m3sec-1의 유속으로 증공 디스크에 장입하여 방사상 내방으로 유동시켰다. 중공 디스크에 장입된 물 및 중공 디스크로부터 방출된 물의 산소농도는 용해 산소 탐침을 사용하여 측정하였다. 용적 물질이동계수 KL a는 실시예 1의 방정식을 이용하여 계산하였다. 다른 공정은 1,500rpm의 회전속도에서 수행하였다.An annular penetrating member having an inner radius of 4.8 cm, an outer radius of 9.2 cm and a depth of 2.54 cm, formed from a glass fiber knitted tape (nit mesh 9,048, contact area 1,000 m 2 / m 3 , void 95%). The hollow disc was mounted as shown in FIG. 2. The deoxygenated water was charged into the hollow disk at a flow rate of 8.3 × 10 -5 m 3 sec -1 while rotating the disk at 1,000 rpm, and the radial flow outward through the pores of the glass fiber tape, and the air was 8.3 × 10 -4 m 3 Charged into the expansion disk at a flow rate of sec −1 and flowed radially inward. Oxygen concentrations of the water charged into the hollow disk and the water discharged from the hollow disk were measured using a dissolved oxygen probe. The volumetric mass transfer coefficient K L a was calculated using the equation of Example 1. Another process was carried out at a rotation speed of 1,500 rpm.

비교하기 위하여, 상술한 공정을 4mm직경의 유리 구슬(접촉 면적 900m2/m3, 공급 38%)로 형성한 환상 부재를 사용하여 반복하였다.For comparison, the above-described process was repeated using an annular member formed of 4 mm diameter glass beads (contact area 900 m 2 / m 3 , feed 38%).

그 결과는 표 3에 기재한 바와 같으며, 표 3으로부터 알수있는 바와 같이, 동일 물질로 형성되며 거의 동일한 접촉면적을 가진 침투성 부재에 비하여, 높은 공극을 가지며 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트로 구성된 침투성 부재가 물질이동계수가 높다.The results are shown in Table 3, and as can be seen from Table 3, formed of the same material and composed of strands, fibers, fibres, or filaments, having higher voids compared to permeable members having almost the same contact area. The permeable member has a high mass transfer coefficient.

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00008
Figure kpo00008

[실시예 4]Example 4

직경 120미크론의 스테인레스 스틸 모노 필라멘트로 직조한 테이프로 형성된 환상의 침투성 부재(내부반경 4.5cm, 외부반경 9.2cm, 깊이 2.54cm, 접촉면적 약 350m2/m3및 공극 98%)를 제1도 및 제2도에 도시한 바와 같은 중공 디스크에 장착하였다. 디스크를 2,000rpm으로 회전시키면서 탈산소수를 8.33×10-5m3sec-1의 유속으로, 공기를 8.33×10-4m3sec-1의 유속으로 실시예 1과 같은 침투성 부재에 장입하였다. 장입수 및 방출수의 산소농도는 실시예 1에서와 같이 측정하고, 용적물질이동 계수는 실시예 1의 방정식을 사용하여 계산하였다.Figure 1 shows an annular permeable member (inner radius 4.5 cm, outer diameter 9.2 cm, depth 2.54 cm, contact area approximately 350 m 2 / m 3 and void 98%) formed from a tape woven from 120 micron diameter stainless steel monofilament. And a hollow disk as shown in FIG. The deoxygenated water was charged to the permeable member as in Example 1 while rotating the disk at 2,000 rpm with a flow rate of 8.33 × 10 −5 m 3 sec −1 and air at a flow rate of 8.33 × 10 −4 m 3 sec −1 . Oxygen concentrations of charged water and discharged water were measured as in Example 1, and the volumetric mass transfer coefficient was calculated using the equation of Example 1.

비교실험으로서, 직경 150 및 250미크론의 스테인레스 스틸 모노필라멘트로 직조한 테이프로 형성된 상술한 반경, 깊이 및 접촉면적을 갖는 침투성 부재를 각각 사용하였다. 그 결과는 표 4와 같으며, 표 4로부터 알수있는 바와 같이, 침투성 부재가 150미크론 이하의 직경을 갖는 필라멘트로 구성된 회전식 물질이동장치는 침투성 부재가 150미크론 또는 그 이상의 직경을 갖는 필라멘트 구성된 회전식 물질이동장치보다 물질이동 계수가 높다.As comparative experiments, permeable members having the above-described radius, depth and contact area formed of tape woven from stainless steel monofilaments of diameters 150 and 250 microns were used, respectively. The results are shown in Table 4, and as can be seen from Table 4, the rotatable mass transfer device in which the permeable member consists of a filament having a diameter of 150 microns or less has a rotatable material in which the permeable member has a diameter of 150 microns or more. The mass transfer coefficient is higher than that of the moving device.

[표 4]TABLE 4

Figure kpo00009
Figure kpo00009

[실시예 5]Example 5

레티메트 80(접촉면적 5600m2/m3, 스트랜드의 등가 직경 80미크론)으로 형성된 환상의 침투성 부재(내부반경 4.5cm, 외부반경 9.2cm, 깊이 1.27cm)를 사용하여 실시예 4를 반복하였다. 용량 물질이동 계수는 1.503sec-1였다.Example 4 was repeated with an annular permeable member (inner radius 4.5 cm, outer radius 9.2 cm, depth 1.27 cm) formed from Retimet 80 (contact area 5600 m 2 / m 3 , equivalent diameter of strand 80 microns). The capacity mass transfer coefficient was 1.503 sec −1 .

[실시예 6]Example 6

레티메트 45(접촉면적 2,400m2/m3, 스트랜드의 등가 직경 160미크론)로 형성된 환상의 침투성 부재를 사용하여 실시예 5를 반복하였다. 용량 물질이동 계수는 0.795sec-1였다.Example 5 was repeated using an annular permeable member formed of Retimet 45 (contact area 2,400 m 2 / m 3 , equivalent diameter of strand 160 microns). The capacity mass transfer coefficient was 0.795 sec −1 .

Claims (1)

본문에 상술하고 도면에 도시한 바와 같이, 침투성 부재가 최소한 80%의 공극을 가지며 또 스트랜드, 섬유, 원섬유 또는 필라멘트로 구성되며 또 세공을 통하여 유동하는 유체가 약 5,000msec-2이상의 평균 가속도를 받도록 회전가능함을 특징으로 하는, (a)침투성 부재의 세공을 통하여 유체를 이동시키며, 세공의 벽 표면은 유체가 유동할 수 있는 꼬불꼬불하고 연속적인 통로를 제공하여, (b)유체가 축으로부터 떨어져 유동하는 제1유체와 함께 세공을 통하여 유동함으로서 상술한 유체가 최소한 150m sec-2의 평균 가속도를 갖도록 축에 회전가능한 침투성 부재, 유체를 침투성 부재에 장입하는 장치, 및 침투성 부재로부터 유체중의 최소한 하나 또는 그의 유도체를 방출하는 장치로 구성된 두 유동상(그중 최소한 제1유동상은 액체이다)사이에서 물질 이동을 행하는 장치.As detailed above and shown in the figures, the permeable member has a void of at least 80% and consists of strands, fibers, fibrils or filaments, and the fluid flowing through the pores has an average acceleration of about 5,000 msec -2 or more. (A) moving the fluid through the pores of the penetrating member, the wall surface of the pores providing a tortuous and continuous passage through which the fluid can flow, characterized in that the fluid is rotatable Flowing through the pores with the first fluid flowing away, the permeable member rotatable on the shaft such that the fluid described above has an average acceleration of at least 150 m sec −2 , a device for charging the fluid into the permeable member, and the fluid in the fluid from the permeable member Mass transfer between two fluidized beds consisting of a device releasing at least one or a derivative thereof, at least the first fluidized phase being a liquid Performing device.
KR1019800002146A 1979-05-31 1980-05-30 Mass transfer device KR830001017B1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

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GB7918924 1979-05-31
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