WO2007114273A1 - スラリー床式気泡塔用の小泡化装置およびスラリー床式気泡塔 - Google Patents

スラリー床式気泡塔用の小泡化装置およびスラリー床式気泡塔 Download PDF

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WO2007114273A1
WO2007114273A1 PCT/JP2007/056917 JP2007056917W WO2007114273A1 WO 2007114273 A1 WO2007114273 A1 WO 2007114273A1 JP 2007056917 W JP2007056917 W JP 2007056917W WO 2007114273 A1 WO2007114273 A1 WO 2007114273A1
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bubbles
small
slurry
bubble column
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PCT/JP2007/056917
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Yasuyuki Osawa
Yasuhiro Onishi
Eiichi Yamada
Yuzuru Kato
Osamu Wakamura
Original Assignee
Nippon Steel Engineering Co., Ltd.
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Publication date
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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/1818—Feeding of the fluidising gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2311—Mounting the bubbling devices or the diffusers
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    • B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
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    • B01J8/20—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
    • B01J8/22—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium gas being introduced into the liquid

Definitions

  • the present invention relates to a small-bubble device for a slurry bed type bubble column and a slurry bed type bubble column.
  • a slurry bed type bubble column is a device in which bubbles are blown from the lower part of a tower filled with a slurry composed of liquid and solid particles to disperse the bubbles in the slurry. Bubbles of various sizes are circulating and rising inside the bubble column. The upward flow of bubbles and slurry is near the central axis (center) of the bubble column rather than the periphery of the bubble column wall. There is a tendency to rise continuously. For this reason, bubble coalescence occurs near the central axis of the bubble column, and there is a tendency to generate large-sized bubbles.
  • Such large-sized bubbles are generated at the rate at which the gas in the bubbles dissolves in the slurry (the amount of gas dissolved per unit time in the entire bubble column) for the following reasons (i) and (ii). Hereinafter, it is referred to as “gas dissolution rate”).
  • Bubbles of large size have a high ascending speed in the tower (the residence time in the tower is short), so the gas in the bubbles passes through the tower without being sufficiently dissolved in the slurry.
  • a dispersion device such as a perforated plate is provided in the middle of the column to re-disperse the gas (divide into small! / ⁇ -sized bubbles).
  • a dispersion plate such as a perforated plate is provided in the middle of the column to re-disperse the gas (divide into small! / ⁇ -sized bubbles).
  • a dispersion plate such as a perforated plate is provided in the middle of the column to re-disperse the gas (divide into small! / ⁇ -sized bubbles).
  • the rising speed of the bubbles is remarkably reduced by the resistance when the bubbles pass through the dispersion plate or the like, and the dispersion effect of the solid particles due to the air lift effect of the bubbles is reduced, that is, the dispersion plate.
  • the solid particles pass through to the upper side.
  • Non-Patent Document 1 Hideaki Tsuge and Koji Unno, “Use, make, and eliminate“ bubble technology ”, first edition, Industrial Research Institute, Inc., April 2004, p. 75-81
  • Non-Patent Document 2 Haruo Hamada, “Introduction to Chemical Engineering I”, first edition, Asakura Shoten Co., Ltd., February 1982, p. 155-156
  • the present invention has been made in view of such a problem, and in the bubble reduction apparatus for a slurry bed type bubble column and the slurry bed type bubble column provided with the same, the bubble rising speed is remarkably reduced.
  • the purpose is to increase the dissolution rate of the gas in the bubbles while maintaining the effect of dispersing the solid particles in the slurry without allowing them to occur.
  • the present inventors have devised the shape of the dispersing device, and in the slurry of solid particles without significantly reducing the bubble rising speed. While maintaining the dispersion effect, it is possible to increase the contact area of the gas and liquid by redispersing the bubbles, and to prevent the bubbles from flowing upward and the flow of slurry in the vicinity of the central axis in the tower. It has been found that the residence time in the tower can be increased. Furthermore, it was found that the dissolution rate of the gas in the bubbles can be increased by these actions. And based on this knowledge, it came to complete this invention.
  • the bubble reduction apparatus of the present invention is a bubble reduction apparatus provided inside a slurry bed type bubble column, and the bubbles that have also floated downward in the slurry bed type bubble column are removed from the bubble bed.
  • a dividing portion that divides into smaller smaller bubbles; and a guide channel that guides and disperses the small bubbles from the dividing portion so that the small bubbles divided by the dividing portion do not reunite.
  • the slurry bed type bubble column of the present invention includes a bubble column main body that contains a slurry in which solid particles are suspended in a liquid; and is disposed in a lower part of the bubble column main unit, A gas supply unit for supplying a gas; and a small bubble reducing device provided inside the bubble column main body.
  • a dividing portion that divides into small small bubbles, and a guide channel that guides and disperses the small bubbles from the dividing portion so that the small bubbles divided by the dividing portion do not reunite.
  • the guide channel may be formed so that a bubble inlet and a bubble outlet of the guide channel are spaced apart from each other in the horizontal direction!
  • the guide channel may be formed inside a curved tube.
  • the horizontal distance between the central axes of the bubble outlet side ends of the two adjacent tubes is greater than the horizontal distance between the central axes of the bubble inlet side ends. May be large.
  • the tube may have an opening along the length direction of the tube.
  • the opening may be formed on a lower surface side of the tube in a portion where the tube is inclined.
  • the opening is a slit formed along the length direction of the tube, or two or more formed along the length direction of the tube. It may be a through hole.
  • the small bubble-generating apparatus of the present invention is arranged at the center in the horizontal plane inside the slurry bed type bubble column.
  • the shape of the bubble reduction apparatus is devised to recombine the divided small bubbles.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a slurry bed type bubble column according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a bubble reduction device provided in the slurry bed bubble column shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a tube constituting the bubble reduction device shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a tube constituting the bubble reduction device shown in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a small bubble forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a small bubble forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a top view of the bubble reduction apparatus shown in FIG.
  • FIG. 8 is a bottom view of the bubble reduction device shown in FIG. 6.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a small bubble making apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a top view of the bubble reduction apparatus shown in FIG.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a small bubble making apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the bubble reduction apparatus shown in FIG. 11 cut along the line II.
  • FIG. 13 is a diagram showing only the upper surface of the bubble reduction apparatus shown in FIG. 11.
  • FIG. 14 is a diagram showing only the lower surface of the bubble reduction apparatus shown in FIG. 11.
  • Bubble inlet, 332b ... Bubble outlet, 332c ... Through hole, 333 ⁇ Partition plate, 431 ... Center, 432 ... Bending blade part, 432a ... Bubble inlet, 432b ... Bubble outlet, 531 ⁇ Outer wall, 532 ⁇ Inner wall, 533 ⁇ Partition wall, 536a ... Bubble inlet, 536b ... Bubble outlet
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the slurry bed type bubble column 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • a slurry bed type bubble column 100 includes a bubble column main body 110, a distributor 120 as an example of a gas supply unit according to this embodiment, and a small bubble reduction device 130. Prepare mainly.
  • the bubble column main body 110 is a substantially cylindrical metal container in which a slurry 118 in which solid particles are suspended in a liquid is accommodated.
  • a slurry inlet 111 for introducing the slurry 118 into the bubble column main body 110 is provided at the bottom of the bubble column main unit 110.
  • a slurry discharge port 112 for discharging the slurry 118 is provided on the side wall of the bubble column main body 110.
  • a gas outlet 114 for discharging undissolved gas in the slurry 118 is provided at the top of the bubble column main body 110.
  • the positions where the slurry inlet 111 and the slurry outlet 112 and the gas outlet 114 are provided are not limited to the positions described above.
  • the distributor 120 is an example of a gas supply unit according to the present embodiment, and is disposed in the lower part of the bubble column main body 110 and supplies gas to be dissolved in the slurry 118 into the slurry 118. To pay.
  • a plurality of gas injection ports 122 are provided in the upper part of the distributor 120. However, the number and position of the gas injection ports 122 are not particularly limited.
  • the gas supplied through the distributor 120 becomes bubbles and is dispersed in the slurry 118 and rises inside the bubble column main body 110.
  • the bubbles in FIG. 1 are larger than the bubbles, and larger bubbles are generated.
  • some of the other bubbles are split into smaller sized bubbles due to the action of shear stress in the flow of the slurry 118.
  • the bubbles containing the gas supplied from the distributor 120 rise inside the bubble column main body 110 while repeating coalescence and division.
  • bubbles 118 of various sizes coexist in the slurry 118.
  • Figure 10 shows the bubbles rising in the slurry 118 as bubbles 10 of the same size and size. Showed.
  • the bubble reduction device 130 is arranged at a substantially central portion in the horizontal plane inside the bubble column main body 110, and divides the gas bubbles 10 that are blown from the distributor 120 and have also lifted downward force inside the bubble column main unit 110. Disperse the small bubbles 12 so that they do not recombine. As shown by the arrow F, the small bubbles 12 made small by the small bubble making device 130 are
  • the inside of the body 110 is further lifted, and the gas contained in the bubbles is dissolved in the slurry 118 while rising.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of the bubble reduction device 130 according to the present embodiment.
  • the bubble reducing device 130 includes a plurality of, for example, six curved pipes 132 in this embodiment, and one central pipe so as to be surrounded by the six pipes 132.
  • Vertical The tube 133 that extends in the direction and also the force.
  • the number of force tubes 132, 133 in which the total number of tubes 132, 133 constituting the bubble reduction device 130 is seven is not particularly limited.
  • the bubble inlet side end portion 132a of the curved tube 132 and the bubble inlet side end portion 133a of the tube 133 extending in the vertical direction are in contact with each other. Further, the tubes 132 and 133 are arranged, and a set of these bubble inlet side end portions 132a and 133a constitutes the dividing portion 134 according to the present embodiment.
  • the powerful dividing unit 134 divides the bubbles 10 that have also floated downward in the bubble column main body 110 into small bubbles 12 smaller than the bubbles 10.
  • the bubble inlet side end portion 132a of the curved tube 132 and the bubble inlet side end portion 133a of the tube 133 extending in the vertical direction have a function of dividing the bubble 10 into small bubbles 12 smaller than the bubble 10. Are not necessarily in contact with each other. The details of how the dividing unit 134 divides the bubble 10 into a plurality of small bubbles 12 will be described later.
  • the pipe 132 and the pipe 133 constitute a guide flow path 136 according to the present embodiment. That is, the shape of the guide channel 136 is the shape of the tubes 132 and 133, and the force of each of the plurality of small bubbles 12 divided by the dividing portion 134 is the inside of the tubes 132 and 133 inside the tubes 132 and 133, respectively. Move along the shape of 133. In this way, in the small bubble forming device 130, the small bubbles 12 divided by the dividing unit 134 are separated from each other above the small bubble forming device 130 so that the dividing unit 134 (in this embodiment, the tube 132 and 133 are guided to the bubble outlet side ends 132b and 133b of the tubes 132 and 133 to be dispersed. Details of this operation will be described later.
  • the curved tube 132 has vertical portions 132A parallel to the tube 133 in the vicinity of the bubble inlet side end portion 132a and the bubble outlet side end portion 132b, respectively, and between the two vertical portions 132A. And an inclined portion 132B inclined with respect to the tube 133. Therefore, the curved tube 132 is formed such that the bubble inlet side end 132a and the bubble outlet side end 132b of the tube 132 are spaced apart from each other in the horizontal direction.
  • the six adjacent pipes 132 and one pipe 133 are arranged so that the respective bubble inlet side end portions 132a and 133a are closely packed with each other.
  • the bubble outlet side end portion 132b of these six tubes and the bubble outlet side end portion 133b of the tube 133 are arranged so as to be spaced apart from each other. That is, six tubes 132 and one tube 133 are adjacent
  • the horizontal distance L between the central axes of the bubble outlet side ends 132b and 133b of the two tubes 132 and 133 is larger than the horizontal distance L between the central axes of the bubble inlet side ends 132a and 133a.
  • the diameters of the tubes 132, 133 are not particularly limited as long as they are determined by the size of the small bubbles 12 to be generated by dividing the bubbles 10. Even if the combination of the seven tubes 132 and 133 is not used, it is divided into a plurality of guide channels inside by the force at the end of the inlet side, for example, corresponding to each divided channel. Thus, the outlet side end portion may be divided into a plurality of branches.
  • the large-sized bubbles 10 that have also emerged due to the downward force of the bubble reduction device 130 are divided portions 134 located on the lower surface of the bubble reduction device 130, that is, the bubble inlet side end portions of the plurality of tubes 132 and 133. Collides with 132a, 133a and is divided into a plurality of small bubbles 12.
  • the large bubble 10 that has also emerged from the downward force of the bubble generating device 130 is changed to a small bubble (small bubble 12). It is possible to increase the gas dissolution rate per unit volume of the bubble column (the bubble column body 110 in this embodiment) by increasing the contact area between the gas and liquid (bubbles and the liquid of the slurry 118).
  • the residence time in the bubble tower (bubble tower body 110 in this embodiment) of the bubbles (small bubbles 12) is lengthened, and the bubbles (small bubbles 12) It is possible to suppress passing through the bubble column (bubble column body 110) while being sufficiently dissolved in the gas power slurry 118.
  • the size of the small bubbles 12 can be controlled by the diameters of the tubes 132 and 133.
  • the diameters of the tubes 132 and 133 are too small, the size of the small bubbles 12 to be generated is large. Since it is too small, the rising speed of the bubbles (small bubbles 12) becomes too low to obtain a sufficient air lift effect, and the flow resistance when the small bubbles 12 move in the tubes 132 and 133 increases. Therefore, it is not preferable.
  • the diameters of the tubes 132 and 133 are too large, the above-mentioned effect of reducing bubbles cannot be obtained sufficiently, which is preferable.
  • the number of small-sized bubbles that is, the small bubbles 12 generated by dividing the large-sized bubbles 10 by the small-bubble device 130 is not necessarily equal to the number of the guide channels 136. Depending on the size of the bubble, it may be divided into a smaller number
  • a part of the small bubbles 12 which have been divided into small sizes floats along the inner wall in the tubes 132 and 133, and again enters the slurry 118 from the bubble outlet side ends 132b and 133b of the tubes 132 and 133. To be released.
  • the tube 132 is formed so as to be spaced apart from each other in the horizontal direction, and the bubble outlet side ends 132b, 133b of the adjacent tubes 132, 133 are spaced apart from each other in the horizontal direction.
  • the small bubbles 12 divided by the dividing part 134 that is, the bubble inlet side ends 132a and 133a of the pipes 132 and 133 and floated in the planned flow path 136 in the pipes 132 and 133, become the pipes 132 and 133.
  • the divided small bubbles 12 are discharged into the slurry 118 at positions separated from each other, so that the divided small bubbles 12 come into contact with each other again.
  • a part of the small bubbles 12 that did not enter the inside of the tubes 132, 133 is a gap between the plurality of tubes 132, 133 or the outside of the small bubble forming device 130 (on the side wall side of the bubble column main body 110). ) And ascend in SLALLY 118.
  • the bubble reduction device 1 30 May not be divided.
  • a part of the bubbles rises along the inner wall in the pipes 132 and 133, and the remaining part is a gap or a small bubble in the plurality of pipes 132 and 133. Pass through the outside of the device 130 and float in the slurry 118.
  • the bubble reducing device 130 it is preferable to arrange the bubble reducing device 130 at a substantially central portion in the horizontal plane in the bubble column main body 110, since the above effect becomes more remarkable.
  • the bubble reducing device 130 when the bubble reducing device 130 is disposed near the center of the bubble column main body 110, the bubbles 10 floating in the center of the bubble column main body 110 are divided into small bubbles 12 to be divided into the bubble column main body 110.
  • the bubble residence time can be lengthened to prevent the gas in the bubbles from passing through the bubble column main body 110 without being sufficiently dissolved in the slurry 118.
  • a plurality of the bubble reducing devices 130 may be arranged along the height direction of the bubble column main body 110. As a result, even if the small bubbles 12 are reunited above the small bubble forming device 130, they are again divided by another small bubble forming device disposed above the small bubble forming device 130. The effect of can be more reliably realized.
  • a plurality of small bubble reducing devices 130 may be arranged in a horizontal plane having the same height for the purpose of dividing the bubbles 10 only. At this time, the size of the plurality of small bubble forming devices 130 may be different.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the pipe 132 constituting the bubble reducing device 130 shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view thereof.
  • the bubble reducing device 130 can disperse the small bubbles 12 in the slurry 118 by the guide flow path 136 in the tube 132.
  • the small bubbles 12 move up the tube 132.
  • the rising speed of the bubbles may be remarkably reduced, and the dispersion state of the solid particles in the slurry 118 may be deteriorated due to the air lift effect of the bubbles. Therefore, in the present embodiment, in order to prevent such a bad dispersion state of the solid particles, as shown in FIG.
  • the diameter of 32c is preferably equal to or less than the diameter of tube 132. Further, the diameter of the through hole 132c needs to be sufficiently larger than the size of the solid particle so that the solid particles contained in the slurry 118 do not block the through hole 132c.
  • the rising speed of the bubbles (small bubbles 12) can be prevented from being significantly reduced, and the upward flow of the slurry 118 (and solid particles) accompanying the bubbles can be maintained. That is, the effect of reducing bubbles as described above can be obtained without significantly reducing the effect of dispersing the solid particles in the slurry due to the air lift effect of the bubbles.
  • the through hole 132c is preferably formed in a half region of the lower surface side of the tube 132 (the lower side of the bubble reduction device 130).
  • the through-hole 132c is formed on the upper surface side of the inclined portion 132B of the tube 132, the small bubbles 12 passing through the guide flow path 136 inside the tube 132 are sufficiently communicated with other small bubbles 12 through the through-hole 132c. This is because they may flow out to the outside of the tube 132 without being separated and may recombine with other small bubbles 12 to form large bubbles.
  • the through-hole 132c can be provided at an arbitrary position.
  • the opening formed in the tube 132 is not limited to the plurality of through holes 132c as described above, and, for example, one or more formed along the length direction of the tube 132 The number of openings may be arbitrary. Also in this case, similarly to the through hole 132c, in the inclined portion 132B of the tube 132, the opening is preferably formed in a region on the lower half side of the tube 132.
  • FIG. 5 shows the structure of the bubble reduction device 230 according to this embodiment. It is a perspective view which shows composition.
  • the bubble reduction device 230 constitutes the bubble reduction device according to the present embodiment by only one of the plurality of tubes 132 constituting the bubble reduction device 130 according to the first embodiment described above. .
  • the bubble reduction device 230 is composed of a single curved tube 232, and is provided in the vicinity of the bubble inlet side end 232a and the bubble outlet side end 232b, respectively. And a vertical portion 232A extending in the vertical direction.
  • the bubble reducing device 230 has the above-described configuration, and the bubble inlet side end portion 232a of the curved tube 232 forms the dividing portion 234 according to the present embodiment.
  • the dividing unit 234 divides the bubbles 10 that have also floated downward in the bubble column main body 110 into small bubbles 12 smaller than the bubbles 10. Details of how the dividing unit 234 divides the bubble 10 into a plurality of small bubbles 12 will be described later.
  • the inside of the pipe 232 constitutes the guide channel 236 according to the present embodiment.
  • the shape of the guide channel 236 is the shape of the tube 232, and the small bubbles 12 generated by the division by the dividing portion 234 pass through the inside of the tube 232 along the shape of the tube 232. Moving.
  • the remaining small bubbles 12 ′ float on the outside of the small bubble forming device 230. In this way, in the small bubble forming apparatus 230, the small bubbles 12 divided by the dividing unit 234 and the remaining divided small bubbles 12 'do not reunite above the small bubble forming apparatus 230.
  • the dividing portion 234 in this embodiment, the bubble inlet side end 232a of the tube 232
  • the bubble outlet side end 232b of the tube 232 is guided and dispersed.
  • the diameter of the tube 232 is not particularly limited as long as it is determined by the size of the small bubbles 12 to be generated by dividing the bubbles 10.
  • the split part 234 located on the lower surface of 0, that is, the bubble inlet side end 232a of the pipe 232 Then, it is divided into a plurality of small bubbles 12 and small bubbles 12 '. At this time, the small bubbles 12 generated by the division enter the tube 232, and the remaining small bubbles 12 ′ float in the slurry 118 through the tube 232, that is, outside the bubble forming device 230. Therefore, as in the first embodiment described above, the dividing effect of the bubbles 10 can be obtained by only one tube 232 that is not a set of a plurality of tubes 132 and 133.
  • the bubble reduction device 230 As described above, by disposing the bubble reduction device 230 inside the bubble column main body 110, the large bubble 10 that has also emerged from the downward force of the bubble reduction device 230 is converted into a small bubble (small bubble 12). ) To increase the gas dissolution rate per unit volume of the bubble column (the bubble column body 110 in this embodiment) by increasing the contact area between the gas and liquid (bubbles and the liquid of the slurry 118). be able to.
  • the residence time in the bubble tower (bubble tower body 110 in this embodiment) of the bubbles (small bubbles 12) is lengthened, and the bubbles (small bubbles 12) The gas can be prevented from passing through the bubble column (bubble column body 110) without being sufficiently dissolved in the slurry 118.
  • a part of the small bubbles 12 that have been divided into small sizes floats along the inner wall in the tube 232 and is discharged again into the slurry 118 from the bubble outlet side end portion 232b of the tube 232.
  • the bubble inlet side end portion 232a that is the inlet of the small bubble 12 divided by the dividing portion 234 of the bubble reducing device 230 and the bubble outlet side end portion 232b that is the outlet of the small bubble 12 The tube 232 is formed so as to be spaced apart from each other in the horizontal direction.
  • the small bubble 12 that is divided at the bubble inlet side end 232a of the tube 232 and floats up the guide channel 236 in the tube 232 is divided at the bubble outlet side end 232b of the tube 232.
  • the other small bubbles 12 are discharged into the slurry 118 at a position separated from each other, so that the divided small bubbles 12 come into contact with each other again and are prevented from being combined into a large size bubble. Can do.
  • one or two or more openings are provided along the length direction of the tube 232. It may be provided. The configuration and operation of this opening are the same as in the case of the above-described bubble reduction device 130, and thus detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 6 is a perspective view showing the configuration of the bubble reduction device 330 according to the present embodiment
  • FIG. 7 is a top view thereof
  • FIG. 8 is a bottom view thereof.
  • the bubble reducing device 330 includes a funnel-shaped tapered portion 332 and a plurality of partition plates 333 provided on the outer surface of the tapered portion 332.
  • the tapered portion 332 has a funnel-like shape that spreads upward from the lower side of the bubble column main body 110, and the bottom of the center of the tapered portion 332 is as shown in FIGS.
  • an opening for example, a through hole 332c is provided.
  • the partition plate 333 includes, for example, eight plate-like partition plates 333, a central portion of the taper portion 332 (a portion in which the through hole 332c is provided). ) Around the center.
  • the shape, arrangement and number of the partition plate 333 are not limited to this example, that is, the effect of the present invention, that is, the large-sized bubble 10 is divided into smaller bubbles 12 smaller than the bubbles 10, Any shape, arrangement, and number can be used as long as they have the effect of dispersing them.
  • the small bubble reducing device 330 having the above-described configuration floats from below and has a large size bubble that collides with the bubble inlet 332a formed by the lower end portion of the tapered portion 332 and the bottom side of the partition plate 333. Divide 10 into small bubbles 12 that are smaller than this bubble 10. Then, the divided small bubbles 12 are guided and dispersed to the bubble outlet 332b which is the upper end portion of the tapered portion 332 so that the small bubbles 12 do not recombine above the small bubble forming device 330.
  • the bubble inlet 332a and the partition plate 333 surrounding the bubble inlet 332a constitute a divided portion 334 according to the present embodiment, and the region surrounded by the outer surface of the tapered portion 332 and the two adjacent partition plates 333. This constitutes the guide channel 336 according to the present embodiment.
  • the tapered portion 332 constituting the guide channel 336 has a shape in which the downward force of the bubble column main body 110 is also expanded upward, so that the small bubble reducing device 330 is divided.
  • the bubble inlet 332a that is the inlet of the small bubble 12 divided by the portion 334 and the bubble outlet 332b that is the outlet of the small bubble 12 are spaced apart from each other in the horizontal direction.
  • the configuration of the small bubble forming apparatus 330 has been described above. Hereinafter, the operation of the small bubble forming apparatus 330 having a powerful configuration will be described.
  • the large-sized bubbles 10 that have emerged from the lower side of the small bubble forming apparatus 330 are divided into the dividing portion 334 located on the lower surface of the small bubble forming apparatus 330, that is, the bubble inlet 332a and the surrounding partition plate 333. It is divided into a plurality of small bubbles 12.
  • the small bubble generating device 330 inside the bubble column main body 110, the large bubble 10 that has also emerged from the downward force of the small bubble forming device 330 is reduced to a small bubble (small bubble 12).
  • the residence time in the bubble tower (bubble tower body 110 in this embodiment) of the bubbles (small bubbles 12) is lengthened, and the bubbles (small bubbles 12) are Gas can be prevented from passing through the bubble column (bubble column body 110) without being sufficiently dissolved in the slurry 118.
  • the size of the small bubbles 12 can be adjusted by, for example, widening or narrowing the interval between two adjacent partition plates 333. If the size of the small bubbles 12 is too small, It is not preferable because the rising speed of the bubbles (small bubbles 12) is too low to obtain a sufficient air lift effect. On the other hand, if the size of the small bubbles 12 is too large, the effect of reducing the bubbles is sufficiently high. It is preferable because it is not obtained!
  • the small bubbles 12 that have been divided into small sizes float up along the outer surface of the tapered portion 332 along the inner flow path 336, and again from the upper end of the tapered portion 332 (ie, the bubble outlet 332b). Released during rally 118.
  • the bubble inlet 332a that is the inlet of the small bubble 12 divided by the dividing unit 334 of the bubble reducing device 330 and the bubble outlet 332b that is the outlet of the small bubble 12 are separated from each other in the horizontal direction.
  • the tapered part 332 is formed so that the small bubbles 12 that have been divided by the dividing portion 334 and have floated on the guide channel 336 are discharged into the slurry 118 at positions separated from the other small bubbles 12 that are divided by the bubble outlet 332b. It is possible to prevent the small bubbles 12 from coming into contact with each other again and joining together to create a large size bubble.
  • the bubble 10 rising from the lower side of the small bubble forming apparatus 330 may not be divided by the small bubble forming apparatus 330 depending on its size. In such a case, like the divided small bubbles 12, they float along the outer surface of the tapered portion 332 and rise in the slurry 118.
  • the upward flow of the slurry 118 that is composed of only the bubbles 10 is also divided by the small bubble generator 330. For this reason, it is possible to divide the flow of the bubbles 10 and the slurry 118 that continuously rise in the bubble column (bubble column main body 110), thereby slowing the rising rate of the bubbles and reducing the gas in the bubbles. It is possible to suppress bubbles from passing through the bubble column (bubble column body 110) without being sufficiently dissolved in the liquid in the slurry 118.
  • the bubble reducing device 330 it is preferable to dispose the bubble reducing device 330 at a substantially central portion in the horizontal plane in the bubble column main body 110 because the above-described effect becomes more remarkable. As described above, when the small bubble reducing device 330 is disposed near the center of the bubble column main body 110, the bubbles 10 floating in the central portion of the bubble column main body 110 are converted into small bubbles 12.
  • the bubbles are dispersed in the peripheral part of the side wall of the bubble column main body 110, so that it is possible to suppress the upward flow of the continuous bubbles 10 and the slurry 118, and the bubbles can be contained in the bubble column main body 110 with a short residence time. It can suppress passing. That is, the bubble residence time can be lengthened to prevent the gas in the bubbles from passing through the bubble column main body 110 without being sufficiently dissolved in the slurry 118.
  • a plurality of the bubble reducing devices 330 may be arranged along the height direction of the bubble column main body 110. As a result, even if the small bubbles 12 are reunited above the small bubble forming apparatus 330, they are divided again by another small bubble forming apparatus disposed above the small bubble forming apparatus 330. The effect of can be more reliably realized.
  • a plurality of small bubble forming devices 330 may be arranged in a horizontal plane having the same height for the purpose of dividing the bubbles 10 only. At this time, the size of the small bubble generator 330 to be installed is different. May be.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of the bubble reduction device 430 according to the present embodiment
  • FIG. 10 is a top view thereof.
  • the small bubble reducing device 430 includes a plurality of (four in this embodiment) bent blade portions 4 32 radially extending from the central portion 431 toward the side wall of the bubble column main body 110. Consists of The folded blade portion 432 has a U-shaped cross section with the lower side (the lower side of the bubble reduction device 430) opened. Further, the bent blade portion 432 is disposed so as to be higher as it is separated from the central portion 431 (so as to be directed upward of the bubble column main body 110). Note that the shape, arrangement, and number of the folding blade portions 432 are not limited to this example, that is, the large bubble 10 is divided into small bubbles 12 smaller than the bubbles 10. Any shape, arrangement, and number can be used as long as they have the effect of dispersing them. For example, the number of the folding blade portions 432 may be five or more, although the sectional shape of the folding blade portions 432 may be a substantially arc shape.
  • the small bubble reducing device 430 having the above-described configuration floats from below and causes the large size bubble 10 that collides with the bubble inlet 432a on the lower surface side of the central portion 431 to be smaller than the bubble 10. Divide into small bubbles of size 12. Then, the divided small bubbles 12 are guided and dispersed to the bubble outlet 432 b which is the tip of the bent blade portion 432 so that the small bubbles 12 do not reunite above the small bubble forming device 430. That is, the bubble inlet 432a in which the four folding blade portions 432 are combined constitutes the dividing portion 434 according to the present embodiment, and is surrounded by the surface below the bending blade portion 432 (the lower side of the bubble reduction device 430). These regions constitute the guide channel 436 according to the present embodiment.
  • the folding blade portion 432 constituting the guide channel 436 has a shape in which the force of the central portion 43 1 is radially expanded toward the side wall side of the bubble column main body 110.
  • the bubble inlet 432a which is the inlet of the small bubble 12 divided by the dividing unit 434 of the foaming device 430, and the bubble outlet 432b, which is the outlet of the small bubble 12, are located at positions separated from each other in the horizontal direction. ing.
  • the small bubble generator 430 inside the bubble column main body 110, the large bubble 10 that has also emerged from the downward force of the small bubble generator 430 is divided into small bubbles (small bubbles 12).
  • the contact area between the gas and liquid (bubbles and the liquid of the slurry 118) can be increased, and the gas dissolution rate per unit volume of the bubble column (the bubble column body 110 in this embodiment) can be increased.
  • the residence time in the bubble tower (bubble tower body 110 in this embodiment) of the bubbles (small bubbles 12) is lengthened, and the bubbles (small bubbles 12) are Can be prevented from passing through the bubble column (bubble column body 110) without being sufficiently dissolved in the slurry 118.
  • the size of the small bubbles 12 can be adjusted, for example, by changing the angle (opening) of the folded blade portion 432, but if the size of the small bubbles 12 is too small, However, it is not preferable because the rising speed of the bubbles (small bubbles 12) becomes too low to obtain a sufficient air lift effect. On the other hand, if the size of the small bubbles 12 is too large, the above-mentioned effect of reducing the bubbles cannot be obtained sufficiently, which is not preferable.
  • a part of the small bubble 12 that has been divided into small sizes enters the folding blade portion 432, floats along the lower surface of the guide channel 436, and the tip of the folding blade portion 432 ( That is, it is discharged again into the slurry 118 from the bubble outlet 432b).
  • the bubble inlet 432a that is the inlet of the small bubble 12 divided by the dividing portion 434 of the bubble reducing device 430 and the bubble outlet 432b that is the outlet of the small bubble 12 are separated from each other in the horizontal direction.
  • a bent blade portion 432 is formed so as to be in the position.
  • the bubbles 10 that have risen from the lower side of the small bubble forming apparatus 430 may not be divided by the small bubble forming apparatus 430 depending on their sizes.
  • a force that floats along the lower surface of the folding blade portion 432 or a gap between adjacent folding blade portions 432 is lifted. Ascend in the slurry 118.
  • the upward flow of the slurry 118 that is composed of only the bubbles 10 is also divided by the small bubble generator 430. For this reason, it is possible to divide the flow of the bubbles 10 and the slurry 118 that continuously rise in the bubble column (bubble column main body 110), thereby slowing the rising rate of the bubbles and reducing the gas in the bubbles. It is possible to suppress bubbles from passing through the bubble column (bubble column body 110) without being sufficiently dissolved in the liquid in the slurry 118.
  • the bubble reducing device 430 it is preferable to arrange the bubble reducing device 430 at a substantially central portion in the horizontal plane in the bubble column main body 110, since the above effect becomes more remarkable.
  • the bubble reducing device 430 when the bubble reducing device 430 is arranged near the central portion of the bubble column main body 110, the bubbles 10 floating in the central portion of the bubble column main body 110 are divided into small bubbles 12 and the bubble column main body 110 is divided. Can be prevented from flowing up the continuous bubbles 10 and slurry 118, and the bubbles can be prevented from passing through the bubble column main body 110 with a short residence time. be able to. That is, the bubble residence time can be lengthened to prevent the gas in the bubbles from passing through the bubble column main body 110 without being sufficiently dissolved in the slurry 118.
  • a plurality of the bubble reducing devices 430 may be arranged along the height direction of the bubble column main body 110. As a result, even if the small bubbles 12 are reunited above the small bubble forming device 430, they are divided again by another small bubble forming device disposed above the small bubble forming device 430. The effect of can be more reliably realized.
  • a plurality of small bubble reducing devices 430 may be arranged in a horizontal plane having the same height, intended only for the effect of dividing the bubbles 10. At this time, the size of the plurality of small bubble forming devices 430 may be different.
  • FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of the bubble reduction device 530 according to the present embodiment
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 11
  • FIG. 13 is a view of the bubble reduction device 530.
  • FIG. 14 shows only the upper surface, and FIG. 14 shows only the lower surface of the bubble reduction device 530.
  • the bubble reduction device 530 includes a tapered outer wall 531, a tapered inner wall 532 disposed inside the outer wall 531 and having a smaller diameter than the outer wall 531, and an outer wall 531. And a partition wall 533 that partitions a space surrounded by the inner wall 532.
  • the outer wall 531 and the inner wall 532 have a tapered shape spreading from the lower side to the upper side of the bubble column main body 110.
  • the inner side of the inner wall 532 is a cavity.
  • the inside of the inner wall 532 need not necessarily be hollow.
  • the double-pipe structure is constituted by the outer wall 531 and the inner wall 532.
  • a tapered wall is provided in addition to the outer wall 531 and the inner wall 532, so that the pipe structure is triple or more.
  • a plurality (eight in this embodiment) of the partition walls 533 are arranged radially around the central axis of the bubble reduction device 530 so as to partition the space surrounded by the outer wall 531 and the inner wall 532. ing .
  • the arrangement and number of the partition walls 533 are not limited to this example, that is, the effect of the present invention, that is, the effect that the large-sized bubble 10 is divided into smaller bubbles 12 smaller than the bubble 10 and dispersed. Any arrangement and number can be used as long as they have the following.
  • the dividing unit 534 is configured as a lower surface of the small bubble forming apparatus 530, that is, a set of lower ends of the outer wall 531, the inner wall 532, and the partition wall 533.
  • the guide channel 536 according to this embodiment is configured as a region surrounded by the outer wall 531, the inner wall 532, and the two adjacent partition walls 533, or a hollow region inside the inner wall 532.
  • the dividing portion 534 floats from the lower side of the bubble reducing device 530, and has a large size bubble 10 that collides with a set of bubble inlets 536a that are the lower ends of the guide channels 536 constituting the lower surface of the bubble reducing device 530. Is divided into small bubbles 12 having a size smaller than the bubbles 10.
  • the guide channel 536 includes small bubbles 12 divided by the dividing portion 534. In order not to reunite above the gasifying device 530, the gas is guided and dispersed to the bubble outlet 536b which is the upper end of the guide channel.
  • the outer wall 531 and the inner wall 532 constituting the guide flow path 536 have a shape that expands from the lower side to the upper side of the bubble column main body 110.
  • the bubble inlet 536a which is the inlet of the small bubble 12 divided by the zero dividing portion 534, and the bubble outlet 536b, which is the outlet of the small bubble 12, are in a position separated from each other in the horizontal direction.
  • the large-sized bubble 10 that has floated from below the small bubble forming device 530 collides with the divided portion 534 located on the lower surface of the small bubble forming device 530, that is, the aggregate portion of the bubble inlet 536a, and Divided into 12 small bubbles.
  • the small bubble generator 530 inside the bubble column main body 110, the downward force of the small bubble generator 530 breaks up the large bubble 10 that has emerged into small bubbles (small bubbles 12). It is possible to increase the gas dissolution rate per unit volume of the bubble column (the bubble column body 110 in this embodiment) by increasing the contact area between the gas and liquid (bubbles and the liquid of the slurry 118). .
  • the residence time in the bubble tower (bubble tower body 110 in this embodiment) of the bubbles (small bubbles 12) is lengthened, and the bubbles (small bubbles 12) It is possible to suppress the gas from passing through the bubble column (bubble column body 110) while V is not sufficiently dissolved in the slurry 118.
  • the size of the small bubbles 12 can be adjusted by, for example, increasing or decreasing the distance between the outer wall 531 and the inner wall 532 or the distance between two adjacent partition walls 533. If the size of the bubble 12 is too small, the rising speed of the bubble (small bubble 12) will be too low and a sufficient air lift effect will not be obtained. This is preferable because a sufficient foaming effect cannot be obtained!
  • the small bubbles 12 that have been divided into small sizes float along the guide channel 336, and the upper end of the guide channel 536 (that is, the bubble outlet 536b) force is also released into the slurry 118 again.
  • the bubble inlet 536a that is the inlet of the small bubble 12 divided by the dividing portion 534 of the bubble reducing device 530 and the bubble outlet 536b that is the outlet of the small bubble 12 are in the horizontal direction.
  • the outer wall 531 and the inner wall 532 are formed so as to be separated from each other.
  • the bubble 10 rising from the lower side of the bubble reducing device 530 may not be divided by the bubble reducing device 530 depending on its size. In such a case, like the divided small bubbles 12, they float along the guide channel 536 and rise in the slurry 118.
  • the upward flow of the slurry 118 that consists of only the bubbles 10 is also divided by the small bubble reducing device 530. For this reason, it is possible to divide the flow of the bubbles 10 and the slurry 118 that continuously rise in the bubble column (bubble column main body 110), thereby slowing the rising rate of the bubbles and reducing the gas in the bubbles. It is possible to suppress bubbles from passing through the bubble column (bubble column body 110) without being sufficiently dissolved in the liquid in the slurry 118.
  • the bubble reducing device 530 it is preferable to arrange the bubble reducing device 530 at a substantially central portion in the horizontal plane in the bubble column main body 110, since the above effect becomes more remarkable.
  • the bubble reducing device 530 when the bubble reducing device 530 is disposed near the center of the bubble column main body 110, the bubbles 10 floating in the center of the bubble column main body 110 are divided into small bubbles 12 to be divided into the bubble column main body 110. Can be prevented from generating upward flow of the continuous bubbles 10 and slurry 118, and the bubbles can be prevented from passing through the bubble column main body 110 with a short residence time. be able to.
  • the bubble residence time can be lengthened to prevent the gas in the bubbles from passing through the bubble column main body 110 without being sufficiently dissolved in the slurry 118.
  • a plurality of the bubble reducing devices 530 may be arranged along the height direction of the bubble column main body 110. As a result, even if the small bubbles 12 are reunited above the small bubble forming device 530, they are divided again by another small bubble forming device disposed above the small bubble forming device 530. The effect of can be more reliably realized.
  • a plurality of small bubble reducing devices 530 may be arranged in a horizontal plane having the same height, only for the effect of dividing the bubbles 10. At this time, the size of the plurality of small bubble forming devices 530 may be different.
  • the configuration of the bubble reduction device according to the present invention is not limited to the configuration example of the bubble reduction devices 130, 230, 330, 430, and 530 according to the first to fifth embodiments described above. Any structure can be adopted as long as it has an effect of dividing the large-sized bubbles 10 into small bubbles 12 having a smaller size than the bubbles 10 and dispersing them.
  • the reaction described above can be achieved.
  • the reaction conversion rate of the raw material gas for example, synthesis gas
  • Examples of bubble columns other than the slurry bed type bubble column reactor include those in which the raw material gas such as a slurry bed type bubble column type absorber is only dissolved in the slurry (no reaction takes place). is there.
  • the present invention relates to a bubble column main body that contains a slurry in which solid particles are suspended in a liquid; and a gas supply unit that is disposed at a lower portion of the bubble column main unit and supplies a gas to the liquid or the slurry. And a bubble reducing device provided inside the bubble column main body, wherein the bubble reducing device divides the bubbles that have also lifted the bubble column main body into smaller bubbles smaller than the bubbles.
  • the present invention relates to a slurry bed type bubble column having a dividing part and a guide channel for guiding and dispersing the small bubbles from the dividing part so that the small bubbles divided by the dividing part do not reunite.
  • the slurry bed type bubble column of the present invention it is possible to increase the dissolution rate of the gas in the bubbles while maintaining the effect of dispersing the solid particles in the slurry without significantly reducing the rising rate of the bubbles.

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Abstract

　このスラリー床式気泡塔１００用の小泡化装置１３０は、気泡塔本体１１０の内部に設けられ、気泡塔本体１１０内部を下方から浮上してきた気泡１０を該気泡１０より小さな小泡１２に分割する分割部１３４と、分割部１３４により分割された小泡１２が再合一しないように、分割部１３４から小泡１２を案内して分散させる案内流路１３６と、を備える。

Description

明 細 書
スラリー床式気泡塔用の小泡化装置およびスラリー床式気泡塔 技術分野
[0001] 本発明は、スラリー床式気泡塔用の小泡化装置およびスラリー床式気泡塔に関す る。
本願は、 2006年 3月 30日に出願された日本国特許出願第 2006— 95101号につ いて優先権を主張し、その内容をここに援用する。
背景技術
[0002] スラリー床式気泡塔は、液体と固体粒子とからなるスラリーを内部に充填した塔内の 下部から気泡を吹き込んで気泡をスラリー中に分散させるものである。気泡塔の内部 には、大小様々な大きさの気泡が塔内を循環 ·上昇するカ 気泡とスラリーの上昇流 は、気泡塔の塔壁周辺部よりも気泡塔の中心軸（中央)付近を連続して上昇する傾 向がある。そのため、気泡塔の中心軸付近で気泡の合一が起き、大きいサイズの気 泡を生成する傾向がある。このような大きいサイズの気泡は、下記の (i)および (ii)の 理由により、気泡内のガスがスラリー中に溶解する速度 (気泡塔全体で単位時間あた りに溶解するガスの量。以下、「ガスの溶解速度」という。）を低下させる原因となる。
(i)大きいサイズの気泡は、気液の接触面積を減少させる
(ii)大きいサイズの気泡は、塔内を上昇する速度が大きい (塔内滞留時間が短い)た め、気泡内のガスがスラリー中に十分に溶解しないまま塔内を通過してしまう
[0003] 以上の問題を解決するために、従来の気泡塔では、塔の途中に多孔板などの分散 装置 (分散板)を設けて、ガスの再分散 (小さ!/ヽサイズの気泡に分割する）を図る方法 が用いられてきた (例えば、非特許文献 1を参照)。しかし、このような方法では、気泡 が分散板などを通過する際の抵抗によって、気泡の上昇速度が著しく低減され、気 泡のエアリフト効果による固体粒子の分散効果が低減される、すなわち、分散板より も上方へ固体粒子が通過しに《なる。
[0004] また、気泡の上昇速度が著しく低減されることを抑制するためには、開口率の大き い多孔板やメッシュ状の分散装置を用いる方法があるが、これらの方法では、分散装 置を通過した気泡が分散装置の上方で再び合一して、大き 、サイズの気泡を生成し やすいという問題があった。なお、開口部のサイズを大きくして、上昇速度が低減され るのを抑制する方法もあるが、この方法では、十分に気泡を分割することができない。
[0005] さらに、ガス吹込み口の上方に、撹拌翼などの回転体を配置して気泡の分散を図る 方法がある（例えば、非特許文献 2を参照)。しかし、この方法では、回転体の回転用 の動力を必要とする。
[0006] 非特許文献 1：柘植秀榭，海野肇共著、「『泡』技術 使う、作る、排除する」、初版、 株式会社工業調査会、 2004年 4月、 p. 75-81
非特許文献 2 :疋田晴夫著、「化学工学通論 I」、初版、株式会社朝倉書店、 1982年 2月、 p. 155- 156
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、スラリー床式気泡塔用 の小泡化装置およびこれを備えるスラリー床式気泡塔において、気泡の上昇速度を 著しく低減させることなぐ固体粒子のスラリー中への分散効果を保持しながら、気泡 内のガスの溶解速度を高めることを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、分散装置の形 状を工夫することにより、気泡の上昇速度を著しく低減させることなぐ固体粒子のス ラリー中への分散効果を保持しながら、気泡の再分散を図ることで気液の接触面積 を大きくできるとともに、塔内の中心軸付近を連続して上昇する気泡とスラリーの流れ を妨げることで気泡の塔内滞留時間を長くすることができることを見出した。さらに、こ れらの作用により、気泡内のガスの溶解速度を高めることができることを見出した。そ して、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
[0009] すなわち、本発明の小泡化装置は、スラリー床式気泡塔の内部に設けられる小泡 化装置であって、前記スラリー床式気泡塔内部を下方力も浮上してきた気泡を該気 泡よりも小さな小泡に分割する分割部と;前記分割部によって分割された小泡が再合 一しな 、ように、前記分割部から前記小泡を案内して分散させる案内流路と；を備え る。
[0010] 本発明のスラリー床式気泡塔は、液体中に固体粒子を懸濁させたスラリーを収容す る気泡塔本体と;前記気泡塔本体の下部に配設され、前記液体または前記スラリー にガスを供給するガス供給部と；前記気泡塔本体の内部に設けられた小泡化装置と； を備え、前記小泡化装置は、前記気泡塔本体を下方から浮上してきた気泡を該気泡 より小さな小泡に分割する分割部と、前記分割部により分割された小泡が再合一しな いように、前記分割部から前記小泡を案内して分散させる案内流路と、を有する。
[0011] 本発明の小泡化装置において、前記案内流路は、前記案内流路の気泡入口と気 泡出口とが水平方向に互いに離隔した位置となるように形成されてもよ!、。
[0012] 本発明の小泡化装置において、前記案内流路は、湾曲した管の内部に形成されて ちょい。
[0013] 本発明の小泡化装置において、隣接する 2つの前記管の気泡出口側端部の中心 軸間の水平方向の距離は、気泡入口側端部の中心軸間の水平方向の距離よりも大 きくてもよい。
[0014] 本発明の小泡化装置において、前記管は、管の長さ方向に沿って開口部を有して いてもよい。
[0015] 本発明の小泡化装置において、前記管が傾斜している部分では、前記開口部は、 前記管の下面側に形成されてもよい。
[0016] 本発明の小泡化装置において、前記開口部は、前記管の長さ方向に沿って形成さ れたスリット、または、前記管の長さ方向に沿って形成された 2つ以上の貫通孔であ つてもよい。
[0017] 本発明の小泡化装置は、前記スラリー床式気泡塔内部の水平面内中央部に配置 されてちょい。
発明の効果
[0018] 本発明によれば、スラリー床式気泡塔用の小泡化装置およびこれを備えるスラリー 床式気泡塔において、小泡化装置の形状を工夫して、分割された小泡が再合一しな いようにすることにより、気泡の上昇速度を著しく低減させることなぐ固体粒子のスラ リー中への分散効果を保持しながら、気泡内のガスの溶解速度を高めることが可能 である。また、従来の撹拌翼などの回転体を配置する方法とは異なり、気泡の再分散 のために別途の動力を用いることなぐ上記効果を得ることができる。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]図 1は、本発明の第 1の実施形態に係るスラリー床式気泡塔の全体構成を示す 断面図である。
[図 2]図 2は、図 1に示したスラリー床式気泡塔に具備される小泡化装置の構成を示 す斜視図である。
[図 3]図 3は、図 2に示した小泡化装置を構成する管を示す斜視図である。
[図 4]図 4は、図 2に示した小泡化装置を構成する管を示す断面図である。
[図 5]図 5は、本発明の第 2の実施形態に係る小泡化装置の構成を示す斜視図であ る。
[図 6]図 6は、本発明の第 3の実施形態に係る小泡化装置の構成を示す斜視図であ る。
[図 7]図 7は、図 6に示した小泡化装置の上面図である。
[図 8]図 8は、図 6に示した小泡化装置の下面図である。
[図 9]図 9は、本発明の第 4の実施形態に係る小泡化装置の構成を示す斜視図であ る。
[図 10]図 10は、図 10に示した小泡化装置の上面図である。
[図 11]図 11は、本発明の第 5の実施形態に係る小泡化装置の構成を示す斜視図で ある。
[図 12]図 12は、図 11に示した小泡化装置を図中の I I線に沿って切断した断面図 である。
[図 13]図 13は、図 11に示した小泡化装置の上面のみを示す図である。
[図 14]図 14は、図 11に示した小泡化装置の下面のみを示す図である。
符号の説明
[0020] 10· · ·気泡、 12· · ·小泡、 100…スラリー床式気泡塔、 110…気泡塔本体、 118…ス ラリー、 120· · ·ディストリビユータ、 122· · ·ガス噴射口、 130, 230, 330, 430, 530· · · ,Jヽ泡ィ匕装置、 132, 133, 232· · ·管、 132a, 133a, 232a…気泡人口佃 J端咅^ 132b , 133b, 232b…気泡出口側端部、 132A, 232Α· · ·垂直部、 132B, 232Β· · ·傾斜 部、 132c…貫通孔、 134, 234, 334, 434, 534· · ·分割部、 136, 236, 336, 436 , 536· · ·案内流路、 332· · ·テーノ部、 332a…気泡入口、 332b…気泡出口、 332c …貫通孔、 333· · ·仕切り板、 431…中心部、 432…折り曲げ羽根部、 432a…気泡入 口、 432b…気泡出口、 531 · · ·外壁、 532· · ·内壁、 533· · ·隔壁、 536a…気泡入口、 536b…気泡出口
発明を実施するための最良の形態
[0021] 以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説 明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構 成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
[0022] [第 1の実施形態]
まず、図 1に基づいて、本発明の第 1の実施形態に係る小泡化装置 130を備えるス ラリー床式気泡塔 100の全体構成について説明する。なお、図 1は、本発明の第 1の 実施形態に係るスラリー床式気泡塔 100の全体構成を示す断面図である。
[0023] (スラリー床式気泡塔 100の構成および作用）
図 1に示すように、本実施形態に係るスラリー床式気泡塔 100は、気泡塔本体 110 と、本実施形態に係るガス供給部の一例としてのディストリビュータ 120と、小泡化装 置 130と、を主に備える。
[0024] 気泡塔本体 110は、略円筒型の金属製の容器であり、その内部には、液体中に固 体粒子を懸濁させたスラリー 118が収容される。また、気泡塔本体 110の底部には、 スラリー 118を気泡塔本体 110内に導入するためのスラリー入口 111が設けられて ヽ る。気泡塔本体 110の側壁部には、スラリー 118を排出するためのスラリー排出口 11 2が設けられている。気泡塔本体 110の塔頂部には、スラリー 118に未溶解のガスな どを排出するためのガス排出口 114が設けられている。なお、スラリー入口 111ゃス ラリー排出口 112やガス排出口 114が設けられる位置は上述した位置には限られな い。
[0025] ディストリビュータ 120は、本実施形態に係るガス供給部の一例であり、気泡塔本体 110の下部に配設され、スラリー 118に溶解させるためのガスをスラリー 118中に供 給する。このディストリビュータ 120の上部には、複数のガス噴射口 122が設けられて いる。ただし、このガス噴射口 122の設けられる数および位置は特に限定されない。
[0026] 外部力もディストリビュータ 120を通じて供給されたガスは、ガス噴射口 122から例 えば上方（図 1の矢印で示した方向）に向力つて噴射される。このようにしてディストリ ビュータ 120から吹き込まれたガスは、気泡 10となって、矢印 Fで示したように、スラ
し
リー 118中を気泡塔本体 110の高さ方向（鉛直方向）下方から上方へ向力つて流れ る際にスラリー 118中に溶解する。
[0027] より詳細には、ディストリビュータ 120を通じて供給されたガスは、気泡となってスラリ 一 118中に分散されて、気泡塔本体 110の内部を上昇するが、気泡が上昇する際に 、一部の気泡は、気泡どうしが合一することによって、より大きな気泡を生じる。また、 他の一部の気泡は、スラリー 118の流れのせん断応力の作用などによって、より小さ なサイズの気泡に分裂する。このように、ディストリビュータ 120から供給されたガスを 含む気泡は、合一と分裂を繰り返しながら、気泡塔本体 110の内部を上昇する。この 結果、スラリー 118中には、様々な大きさの気泡が混在することになる力 このうち合 一して大き 、サイズとなった気泡がスラリー 118中を上昇する様子を図 1に気泡 10と して示した。
[0028] 小泡化装置 130は、気泡塔本体 110内部の水平面内略中央部に配置され、デイス トリビュータ 120から吹き込まれて気泡塔本体 110内部を下方力も浮上してきたガス の気泡 10を分割して小泡化し、小泡化された小泡 12を再合一しないように分散させ る。小泡化装置 130により小泡化された小泡 12は、矢印 Fで示したように、気泡塔本
S
体 110内をさらに浮上し、浮上して 、る間に気泡に含まれるガスがスラリ一 118に溶 解する。
[0029] 以下、図 2に基づいて、本実施形態に係る小泡化装置 130の構成および作用につ いて詳細に説明する。なお、図 2は、本実施形態に係る小泡化装置 130の構成を示 す斜視図である。
[0030] (小泡化装置 130の構成）
図 2に示すように、小泡化装置 130は、複数の、例えば本実施形態においては 6本 の湾曲した管 132と、 6本の管 132に周囲を囲まれるようにして中心に 1本の鉛直方 向に延びた管 133と、力もなる。なお、本実施形態では、小泡化装置 130を構成する 管 132, 133の本数を合計で 7本とした力 管 132, 133本数は特に限定されない。
[0031] 本実施形態に係る小泡化装置 130においては、湾曲した管 132の気泡入口側端 部 132aと鉛直方向に延びた管 133の気泡入口側端部 133aとが互 、に接触するよう に、管 132, 133が配置されており、これらの気泡入口側端部 132a, 133aの集合が 本実施形態に係る分割部 134を構成している。力かる分割部 134は、気泡塔本体 1 10内部を下方力も浮上してきた気泡 10を該気泡 10より小さな小泡 12に分割する。 ただし、湾曲した管 132の気泡入口側端部 132aと鉛直方向に延びた管 133の気泡 入口側端部 133aとは、気泡 10を該気泡 10より小さな小泡 12に分割する機能を有 するように密集していれば、必ずしも互いに接触している必要はない。分割部 134が 気泡 10を複数の小泡 12に分割する方法の詳細につ 、ては後述する。
[0032] また、管 132および管 133は、その内部が本実施形態に係る案内流路 136を構成 している。すなわち、案内流路 136の形状は、管 132, 133の形状となっており、おり 、上記分割部 134により分割された複数の小泡 12のそれぞれ力 各管 132, 133の 内部を管 132, 133の形状に沿って移動する。このようにして、小泡化装置 130では 、分割部 134により分割された小泡 12を、小泡化装置 130の上方で再合一しないよ うに、分割部 134 (本実施形態においては、管 132, 133の気泡入口側端部 132a, 133aの集合)から管 132, 133の気泡出口側端部 132b, 133bまで案内して分散さ せる。この作用の詳細については後述する。
[0033] 湾曲した管 132は、その気泡入口側端部 132aの近傍と気泡出口側端部 132bの 近傍とに、それぞれ管 133と平行な垂直部 132Aを有し、 2つの垂直部 132Aの間を つなぐようにして、管 133に対して傾斜した傾斜部 132Bを有する。したがって、湾曲 した管 132は、管 132の気泡入口側端部 132aと気泡出口側端部 132bとが水平方 向に互 、に離隔した位置となるように形成される。
[0034] また、隣り合う 6本の管 132および 1本の管 133は、それぞれの気泡入口側端部 13 2a, 133aが互いに密集するように配置されている。一方、これら 6本の管の気泡出口 側端部 132bと管 133の気泡出口側端部 133bとは、それぞれ互いに離隔した位置と なるように配置されている。すなわち、 6本の管 132および 1本の管 133は、隣接する 2つの管 132, 133の気泡出口側端部 132b, 133bの中心軸間の水平方向の距離 Lは、気泡入口側端部 132a, 133aの中心軸間の水平方向の距離 Lよりも大きくな b a
るように配置される。
[0035] なお、管 132, 133の径は、気泡 10を分割して生成しょうとする小泡 12の大きさに より決定すればよぐ特に限定しない。また、 7本の管 132, 133の組み合わせでなく ても、例えば、入口側端部力^つで、その内部で複数の案内流路に分割されており、 それぞれの分割された流路に対応して出口側端部が複数に枝分かれしたような構造 であってもよい。
[0036] (小泡化装置 130の作用）
以上、小泡化装置 130の構成について説明したが、以下、力かる構成を有する小 泡化装置 130の作用について説明する。
[0037] 小泡化装置 130の下方力も浮上してきた大きなサイズの気泡 10は、小泡化装置 13 0の下面に位置する分割部 134、すなわち、複数の管 132, 133の気泡入口側端部 132a, 133aに衝突して、複数の小泡 12に分割される。このように、小泡化装置 130 を気泡塔本体 110の内部に配置することにより、小泡化装置 130の下方力も浮上し てきた大きなサイズの気泡 10を小さなサイズの気泡（小泡 12)に分割することができ 、気液 (気泡とスラリー 118の液体)との接触面積を大きくして、気泡塔 (本実施形態 では気泡塔本体 110)の単位容積あたりのガス溶解速度を高めることができる。また、 小さなサイズの小泡 12を生成することにより、気泡（小泡 12)の気泡塔 (本実施形態 では気泡塔本体 110)内の滞留時間を長くして、気泡（小泡 12)内のガス力スラリー 1 18中へ十分に溶解しな ヽまま気泡塔 (気泡塔本体 110)を通過することを抑制するこ とがでさる。
[0038] なお、小泡 12のサイズは、上述したように、管 132, 133の径により制御することが できるが、管 132, 133の径が小さすぎると、生成される小泡 12の大きさも小さすぎる ので、気泡（小泡 12)の上昇速度が低くなりすぎて十分なエアリフト効果が得られな いだけでなぐ小泡 12が管 132, 133内を移動するときの流動抵抗も大きくなるため 、好ましくない。一方、管 132, 133の径が大きすぎると、上記小泡化の効果が十分 に得られな 、ため、好ましくな 、。 [0039] また、大きなサイズの気泡 10が、小泡化装置 130によって分割されることによって 生成する小さなサイズの気泡、すなわち小泡 12の数は、案内流路 136の数と等しい とは限らず、気泡 10の大きさによっては、それよりも少ない数に分割される場合もある
[0040] 分割されて小さなサイズとなった小泡 12の一部は、管 132, 133内を内壁に沿って 浮上し、管 132, 133の気泡出口側端部 132b, 133bから再びスラリー 118中に放 出される。このとき、上述したように、小泡化装置 130の分割部 134で分割された小 泡 12の入口である気泡入口側端部 132aと、小泡 12の出口である気泡出口側端部 132bとは水平方向に互いに離隔した位置となるように管 132が形成され、かつ、隣 接する管 132, 133の気泡出口側端部 132b, 133bが水平方向に互いに離隔した 位置となるよう〖こ、管 132, 133が配置されている。したがって、分割部 134、すなわ ち、管 132, 133の気泡入口側端部 132a, 133aで分割されて管 132, 133内の案 内流路 136を浮上した小泡 12は、管 132, 133の気泡出口側端部 132b, 133bで、 分割された他の小泡 12とは互いに離隔した位置でスラリー 118中へ放出されるため 、分割された各小泡 12どうしが再び接触して合一して大きなサイズの気泡になること を抑制することができる。
[0041] なお、小泡 12のうち、管 132, 133の内部に進入しなかった一部は、複数の管 132 , 133の隙間または小泡化装置 130の外側 (気泡塔本体 110の側壁側）を通って、ス ラリー 118中を浮上する。
[0042] また、小泡化装置 130の下方から浮上してきた気泡 10は、そのサイズによっては、 例えば、管 132, 133の径と同等かそれ以下のサイズであるときには、小泡化装置 1 30によって分割されないこともある。このような場合には、分割された小泡 12と同様 に、一部は管 132, 133内を内壁に沿って浮上し、残りの一部は複数の管 132, 133 の隙間または小泡化装置 130の外側を通って、スラリー 118中を浮上する。
[0043] また、小泡化装置 130により、気泡 10だけでなくスラリー 118の上昇流も分割される 。このため、気泡塔 (気泡塔本体 110)内を連続して上昇する気泡 10およびスラリー 1 18の流れを分割することができ、これにより、気泡の上昇速度を遅くして、気泡内の ガスが十分にスラリー 118中の液体に溶解しないまま、気泡が気泡塔 (気泡塔本体 1 10)を通過することを抑制することができる。
[0044] 特に、小泡化装置 130を気泡塔本体 110内の水平面内略中央部に配置すると、上 記効果がより顕著となるため好ましい。このように、小泡化装置 130を気泡塔本体 11 0の中央部付近に配置した場合には、気泡塔本体 110の中央部を浮上する気泡 10 を小泡 12に分割して気泡塔本体 110の側壁周辺部へ分散させることにより、連続し た気泡 10とスラリー 118の上昇流が発生することを抑制することができ、気泡が短い 滞留時間で気泡塔本体 110内を通過することを抑制することができる。すなわち、気 泡の滞留時間を長くして、気泡内のガスがスラリー 118中へ十分に溶解しないまま気 泡塔本体 110を通過することを抑制することができる。
[0045] また、小泡化装置 130は、気泡塔本体 110の高さ方向に沿って、複数配置してもよ い。これにより、小泡化装置 130の上方で小泡 12が再合一した場合であっても、再 びその上方に配置された別の小泡化装置により再び分割されるので、上述した小泡 化の効果をより確実に実現することができる。
[0046] さらに、気泡 10の分割効果のみを意図して、同一高さの水平面内に複数の小泡化 装置 130を配置してもよい。このとき複数設置する小泡化装置 130の大きさは異なつ ていても良い。
[0047] (湾曲した管 132の構成および作用）
次に、図 3および図 4に基づいて、上述した小泡化装置 130の一部を構成する湾曲 した管 132の詳細な構成および作用について説明する。なお、図 3は、図 2に示した 小泡化装置 130を構成する管 132の構成を示す斜視図であり、図 4はその断面図で ある。
[0048] 上述したように、小泡化装置 130は、管 132内の案内流路 136により、小泡 12をス ラリー 118中に分散させることができるが、小泡 12が管 132を上昇する際の流動抵抗 によって、気泡の上昇速度が著しく低減される可能性があり、気泡のエアリフト効果に よる固体粒子のスラリー 118中への分散状態が悪ィ匕する可能性がある。そこで、本実 施形態においては、このような固体粒子の分散状態の悪ィ匕を防ぐために、図 3に示 すように、管 132に、その長さ方向に沿って複数 (例えば、本実施形態では 8個だが 、その数は特に限定しない）の開口部である貫通孔 132cを設けている。この貫通孔 1 32cの径は、管 132の径と同等またはそれ未満であることが好ましい。さらに、貫通孔 132cの径は、スラリー 118中に含まれる固体粒子が貫通孔 132cを閉塞しないように 、固体粒子のサイズよりも十分に大き!、ことが必要である。
[0049] このように、管 132に貫通孔 132cを設けることにより、管 132を通過する小泡 12の 下方側（すなわち、気泡入口側端部 132aに近い側）では、図 4の矢印 Fbで示すよう に、管 132の外部から内部へ向かって、小泡 12の上方側（すなわち、気泡出口側端 部 132bに近い側）では、図 4の矢印 Faで示すように、管 132の内部力も外部へ向か つて、スラリー 118が貫通孔 132cを通じて流動する。これにより、小泡 12が小泡化装 置 130の案内流路 136を通過する際の流動抵抗を低減することができる。したがって 、気泡 (小泡 12)の上昇速度が著しく低減されることを防止することができ、気泡に同 伴するスラリー 118 (および固体粒子）の上昇流を保つことができる。すなわち、気泡 のエアリフト効果による固体粒子のスラリー中への分散効果を著しく低減させることな しに、上述したような小泡化の効果を得ることができる。
[0050] また、貫通孔 132cは、管 132の傾斜部 132Bにおいては、管 132の下面側（小泡 化装置 130の下方側）半分の領域に形成されることが好ましい。貫通孔 132cが管 13 2の傾斜部 132Bの上面側に形成されると、管 132の内部の案内流路 136を通過す る小泡 12が、貫通孔 132cを通じて他の小泡 12と十分に離隔しな 、まま管 132の外 部に流出し、他の小泡 12と再合一して大きな気泡となる可能性があるためである。な お、管 132の垂直部 132Aにおいては、小泡 12が貫通孔 132cを通じて管 132の外 部へ流出する可能性が低いので、任意の位置に貫通孔 132cを設けることができる。
[0051] また、管 132に形成される開口部としては、上述したような複数の貫通孔 132cに限 られず、例えば、管 132の長さ方向に沿って形成された 1つまたは 2つ以上のスリット であってもよぐ開口部の数は任意である。この場合も、貫通孔 132cと同様に、管 13 2の傾斜部 132Bにおいては、開口部は、管 132の下面側半分の領域に形成される ことが好ましい。
[0052] [第 2の実施形態]
次に、図 5に基づいて、本発明の第 2の実施形態に係る小泡化装置 230の構成お よび動作について説明する。なお、図 5は、本実施形態に係る小泡化装置 230の構 成を示す斜視図である。
[0053] (小泡化装置 230の構成）
小泡化装置 230は、上述した第 1の実施形態に係る小泡化装置 130を構成する複 数の管 132のうち 1本のみにより本実施形態に係る小泡化装置を構成するものである 。具体的には、図 5に示すように、小泡化装置 230は、 1本の湾曲した管 232からなり 、その気泡入口側端部 232aの近傍と気泡出口側端部 232bの近傍に、それぞれ、 鉛直方向に延びた垂直部 232Aを有する。また、 2つの垂直部 232Aの間をつなぐよ うにして、鉛直方向に対して傾斜した傾斜部 232Bを有する。したがって、小泡化装 置 230を構成する湾曲した管 232は、管 232の気泡入口側端部 232aと気泡出口側 端部 232bとが水平方向に互 ヽに離隔した位置となるように形成される。
[0054] 小泡化装置 230は上述したような構成を有しており、湾曲した管 232の気泡入口側 端部 232aが本実施形態に係る分割部 234を構成している。かかる分割部 234は、 気泡塔本体 110内部を下方力も浮上してきた気泡 10を該気泡 10より小さな小泡 12 に分割する。分割部 234が気泡 10を複数の小泡 12に分割する方法の詳細につい ては後述する。
[0055] また、管 232は、その内部が本実施形態に係る案内流路 236を構成している。すな わち、案内流路 236の形状は、管 232の形状となっており、上記分割部 234により分 割されて生成した小泡 12が、管 232の内部を管 232の形状に沿って移動する。また 、分割された残りの小泡 12'は、小泡化装置 230の外側を浮上する。このようにして、 小泡化装置 230では、分割部 234により分割された小泡 12と、分割された残りの小 泡 12 'とが、小泡化装置 230の上方で再合一しないように、分割部 234 (本実施形態 においては、管 232の気泡入口側端部 232a)から管 232の気泡出口側端部 232bま で案内して分散させる。
[0056] なお、管 232の径は、気泡 10を分割して生成しょうとする小泡 12の大きさにより決 定すればよぐ特に限定しない。
[0057] (小泡化装置 230の作用）
小泡化装置 230の下方力も浮上してきた大きなサイズの気泡 10は、小泡化装置 23
0の下面に位置する分割部 234、すなわち、管 232の気泡入口側端部 232aに衝突 して、複数の小泡 12および小泡 12'に分割される。このとき、分割されて生成した小 泡 12は管 232内に進入し、残りの小泡 12'は、管 232、すなわち小泡化装置 230の 外側を通って、スラリー 118中を浮上する。したがって、上述した第 1の実施形態のよ うに、複数の管 132, 133の集合ではなぐ 1本の管 232のみによっても気泡 10の分 割効果を得ることができる。
[0058] このように、小泡化装置 230を気泡塔本体 110の内部に配置することにより、小泡 化装置 230の下方力も浮上してきた大きなサイズの気泡 10を小さなサイズの気泡（ 小泡 12)に分割することができ、気液 (気泡とスラリー 118の液体）との接触面積を大 きくして、気泡塔 (本実施形態では気泡塔本体 110)の単位容積あたりのガス溶解速 度を高めることができる。また、小さなサイズの小泡 12を生成することにより、気泡（小 泡 12)の気泡塔 (本実施形態では気泡塔本体 110)内の滞留時間を長くして、気泡（ 小泡 12)内のガスがスラリー 118中へ十分に溶解しな 、まま気泡塔 (気泡塔本体 11 0)を通過することを抑制することができる。
[0059] 分割されて小さなサイズとなった小泡 12の一部は、管 232内を内壁に沿って浮上 し、管 232の気泡出口側端部 232bから再びスラリー 118中に放出される。このとき、 上述したように、小泡化装置 230の分割部 234で分割された小泡 12の入口である気 泡入口側端部 232aと、小泡 12の出口である気泡出口側端部 232bとは水平方向に 互いに離隔した位置となるように管 232が形成されている。したがって、分割部 234、 すなわち、管 232の気泡入口側端部 232aで分割されて管 232内の案内流路 236を 浮上した小泡 12は、管 232の気泡出口側端部 232bで、分割された他の小泡 12とは 互いに離隔した位置でスラリー 118中へ放出されるため、分割された各小泡 12どうし が再び接触して合一して大きなサイズの気泡になることを抑制することができる。
[0060] なお、小泡化装置 230においても、上述した第 1の実施形態に係る小泡化装置 13 0と同様に、管 232の長さ方向に沿って、 1または 2以上の開口部を設けてもよい。こ の開口部の構成および作用については、上述した小泡化装置 130の場合と同様な ので、詳細な説明は省略する。
[0061] また、ここで述べた以外の作用（小泡化装置 230を気泡塔本体 110の水平面内中 央部に配置することによる作用、小泡化装置 230を高さ方向または水平面内に複数 配置することによる作用等）についても、上述した第 1の実施形態に係る小泡化装置 130の作用と同様であるので、詳細な説明は省略する。
[0062] [第 3の実施形態]
次に、図 6から図 8に基づいて、本発明の第 3の実施形態に係る小泡化装置 330の 構成および動作について説明する。なお、図 6は、本実施形態に係る小泡化装置 33 0の構成を示す斜視図であり、図 7はその上面図、図 8はその下面図である。
[0063] (小泡化装置 330の構成）
図 6から図 8に示すように、小泡化装置 330は、漏斗状のテーパ部 332と、テーパ 部 332の外側の面上に設けられた複数の仕切り板 333と、から構成される。
[0064] テーパ部 332は、気泡塔本体 110の下方から上方に向力つて広がった漏斗状の形 状をしており、テーパ部 332の中央の底部には、図 7および図 8に示すように、開口 部、例えば貫通孔 332cが設けられている。この貫通孔 332cが設けられることにより、 スラリー 118中に含まれる固体粒子がテーパ部 332の内側の底部に堆積することを 防止できる。
[0065] 仕切り板 333は、本実施形態においては、図 8に示すように、例えば、 8枚の平板状 の仕切り板 333が、テーパ部 332の中央部（貫通孔 332cが設けられている部分)を 中心として放射状に配置されている。この仕切り板 333の形状、配置および数は、こ の例に限られるわけではなぐ本発明の効果、すなわち、大きなサイズの気泡 10を気 泡 10よりも小さなサイズの小泡 12に分割して、これを分散させる効果を有するもので あれば、任意の形状、配置および数とすることができる。
[0066] 上述した構成を有する小泡化装置 330は、その下方から浮上してきて、テーパ部 3 32の下端部と仕切り板 333の底辺とで構成される気泡入口 332aに衝突した大きな サイズの気泡 10を、この気泡 10よりも小さなサイズの小泡 12に分割する。そして、分 割された小泡 12が小泡化装置 330の上方で再合一しないように、テーパ部 332の上 端部である気泡出口 332bまで案内して分散させる。すなわち、気泡入口 332aとそ の周囲の仕切り板 333とが本実施形態に係る分割部 334を構成し、テーパ部 332の 外側の面と、隣接する 2枚の仕切り板 333とにより囲まれた領域が本実施形態に係る 案内流路 336を構成して 、る。 [0067] また、案内流路 336を構成するテーパ部 332は、上述したように、気泡塔本体 110 の下方力も上方に向力つて広がった形状をしているため、小泡化装置 330の分割部 334により分割された小泡 12の入口である気泡入口 332aと、小泡 12の出口である 気泡出口 332bとは、水平方向に互いに離隔した位置となっている。
[0068] (小泡化装置 330の作用）
以上、小泡化装置 330の構成について説明したが、以下、力かる構成を有する小 泡化装置 330の作用につ 、て説明する。
[0069] 小泡化装置 330の下方から浮上してきた大きなサイズの気泡 10は、小泡化装置 33 0の下面に位置する分割部 334、ずなわち、気泡入口 332aおよびその周囲の仕切り 板 333に衝突して、複数の小泡 12に分割される。このように、小泡化装置 330を気泡 塔本体 110の内部に配置することにより、小泡化装置 330の下方力も浮上してきた大 きなサイズの気泡 10を小さなサイズの気泡（小泡 12)に分割することができ、気液 (気 泡とスラリー 118の液体)との接触面積を大きくして、気泡塔 (本実施形態では気泡塔 本体 110)の単位容積あたりのガス溶解速度を高めることができる。また、小さなサイ ズの小泡 12を生成することにより、気泡（小泡 12)の気泡塔 (本実施形態では気泡塔 本体 110)内の滞留時間を長くして、気泡（小泡 12)内のガスがスラリー 118中へ十 分に溶解しな 、まま気泡塔 (気泡塔本体 110)を通過することを抑制することができる
[0070] なお、小泡 12のサイズは、例えば、隣接する 2枚の仕切り板 333間の間隔を広げた り狭めたりすることにより調整することができる力 小泡 12のサイズが小さすぎると、気 泡（小泡 12)の上昇速度が低くなりすぎて十分なエアリフト効果が得られないため好 ましくなく、一方、小泡 12のサイズが大きすぎると、上記小泡化の効果が十分に得ら れな ヽため好ましくな!/ヽ。
[0071] 分割されて小さなサイズとなった小泡 12は、テーパ部 332の外側の面に沿って案 内流路 336を浮上し、テーパ部 332の上端 (すなわち、気泡出口 332b)から再びス ラリー 118中に放出される。このとき、上述したように、小泡化装置 330の分割部 334 で分割された小泡 12の入口である気泡入口 332aと、小泡 12の出口である気泡出口 332bとが水平方向に互いに離隔した位置となるようにテーパ部 332が形成されて ヽ る。したがって、分割部 334で分割されて案内流路 336を浮上した小泡 12は、気泡 出口 332bで分割された他の小泡 12とは互いに離隔した位置でスラリー 118中へ放 出されるため、分割された各小泡 12どうしが再び接触して合一して大きなサイズの気 泡〖こなることを抑 ff¾することができる。
[0072] なお、小泡化装置 330の下方から浮上してきた気泡 10は、そのサイズによっては 小泡化装置 330によって分割されないこともある。このような場合には、分割された小 泡 12と同様に、テーパ部 332の外側の面に沿って浮上して、スラリー 118中を上昇 する。
[0073] また、小泡化装置 330により気泡 10だけでなぐスラリー 118の上昇流も分割される 。このため、気泡塔 (気泡塔本体 110)内を連続して上昇する気泡 10およびスラリー 1 18の流れを分割することができ、これにより、気泡の上昇速度を遅くして、気泡内の ガスが十分にスラリー 118中の液体に溶解しないまま、気泡が気泡塔 (気泡塔本体 1 10)を通過することを抑制することができる。
[0074] 特に、小泡化装置 330を気泡塔本体 110内の水平面内略中央部に配置すると、上 記効果がより顕著となるため好ましい。このように、小泡化装置 330を気泡塔本体 11 0の中央部付近に配置した場合には、気泡塔本体 110の中央部を浮上する気泡 10 を小泡 12
に分割して気泡塔本体 110の側壁周辺部へ分散させることにより、連続した気泡 10 とスラリー 118の上昇流が発生することを抑制することができ、気泡が短い滞留時間 で気泡塔本体 110内を通過することを抑制することができる。すなわち、気泡の滞留 時間を長くして、気泡内のガスがスラリー 118中へ十分に溶解しないまま気泡塔本体 110を通過することを抑制することができる。
[0075] また、小泡化装置 330は、気泡塔本体 110の高さ方向に沿って、複数配置してもよ い。これにより、小泡化装置 330の上方で小泡 12が再合一した場合であっても、再 びその上方に配置された別の小泡化装置により再び分割されるので、上述した小泡 化の効果をより確実に実現することができる。
[0076] さらに、気泡 10の分割効果のみを意図して、同一高さの水平面内に複数の小泡化 装置 330を配置してもよい。このとき複数設置する小泡化装置 330の大きさは異なつ ていても良い。
[0077] [第 4の実施形態]
次に、図 9および図 10に基づいて、本発明の第 4の実施形態に係る小泡化装置 43 0の構成および動作について説明する。なお、図 9は、本実施形態に係る小泡化装 置 430の構成を示す斜視図であり、図 10はその上面図である。
[0078] (小泡化装置 430の構成）
図 9および図 10に示すように、小泡化装置 430は、中心部 431から気泡塔本体 11 0の側壁側に向けて放射状に広がる複数 (本実施形態では 4本)の折り曲げ羽根部 4 32から構成される。折り曲げ羽根部 432は、下側 (小泡化装置 430の下方側）が開 放された断面がクの字状に形成されている。また、この折り曲げ羽根部 432は、中心 部 431から離隔するほど高くなるように (気泡塔本体 110の上方に向力 ように）配設 されている。なお、折り曲げ羽根部 432の形状、配置および数は、この例に限られる わけではなぐ本発明の効果、すなわち、大きなサイズの気泡 10を気泡 10よりも小さ なサイズの小泡 12に分割して、これを分散させる効果を有するものであれば、任意の 形状、配置および数とすることができる。例えば、折り曲げ羽根部 432の断面形状を 略円弧状としてもよぐ折り曲げ羽根部 432の数を 5本以上としてもよい。
[0079] 上述した構成を有する小泡化装置 430は、その下方から浮上してきて、中心部 43 1の下面側にある気泡入口 432aに衝突した大きなサイズの気泡 10を、この気泡 10 よりも小さなサイズの小泡 12に分割する。そして、分割された小泡 12が小泡化装置 4 30の上方で再合一しないように、折り曲げ羽根部 432の先端部である気泡出口 432 bまで案内して分散させる。すなわち、 4本の折り曲げ羽根部 432が結合した気泡入 口 432aが本実施形態に係る分割部 434を構成し、折り曲げ羽根部 432の下側（小 泡化装置 430の下方側）の面で囲まれた領域が本実施形態に係る案内流路 436を 構成している。
[0080] また、案内流路 436を構成する折り曲げ羽根部 432は、上述したように、中心部 43 1力も気泡塔本体 110の側壁側に向けて放射状に広がった形状をしているため、小 泡化装置 430の分割部 434により分割された小泡 12の入口である気泡入口 432aと 、小泡 12の出口である気泡出口 432bとは、水平方向に互いに離隔した位置となつ ている。
[0081] (小泡化装置 430の作用）
以上、小泡化装置 430の構成について説明したが、以下、力かる構成を有する小 泡化装置 430の作用につ 、て説明する。
[0082] 小泡化装置 430の下方から浮上してきた大きなサイズの気泡 10は、小泡化装置 43 0の下面に位置する分割部 434、すなわち、気泡入口 432aに衝突して、複数の小泡 12に分割される。このように、小泡化装置 430を気泡塔本体 110の内部に配置する ことにより、小泡化装置 430の下方力も浮上してきた大きなサイズの気泡 10を小さな サイズの気泡（小泡 12)に分割することができ、気液 (気泡とスラリー 118の液体）との 接触面積を大きくして、気泡塔 (本実施形態では気泡塔本体 110)の単位容積あたり のガス溶解速度を高めることができる。また、小さなサイズの小泡 12を生成することに より、気泡 (小泡 12)の気泡塔 (本実施形態では気泡塔本体 110)内の滞留時間を長 くして、気泡（小泡 12)内のガスがスラリー 118中へ十分に溶解しないまま気泡塔 (気 泡塔本体 110)を通過することを抑制することができる。
[0083] なお、小泡 12のサイズは、例えば、折り曲げ羽根部 432のクの字状の角度（開き具 合)を変えることにより調整することができるが、小泡 12のサイズが小さすぎると、気泡 (小泡 12)の上昇速度が低くなりすぎて十分なエアリフト効果が得られないため好まし くない。一方、小泡 12のサイズが大きすぎると、上記小泡化の効果が十分に得られな いため好ましくない。
[0084] 分割されて小さなサイズとなった小泡 12の一部は、折り曲げ羽根部 432に進入し、 その下側の面に沿って案内流路 436を浮上し、折り曲げ羽根部 432の先端 (すなわ ち、気泡出口 432b)から再びスラリー 118中に放出される。このとき、上述したように 、小泡化装置 430の分割部 434で分割された小泡 12の入口である気泡入口 432aと 、小泡 12の出口である気泡出口 432bとが水平方向に互いに離隔した位置となるよう に折り曲げ羽根部 432が形成されている。したがって、分割部 434で分割されて案内 流路 436を浮上した小泡 12は、気泡出口 432bで分割された他の小泡 12とは互い に離隔した位置でスラリー 118中へ放出されるため、分割された各小泡 12どうしが再 び接触して合一して大きなサイズの気泡になることを抑制することができる。 [0085] なお、小泡 12のうち、折り曲げ羽根部 432に進入しな力つた一部は、隣接する折り 曲げ羽根部 432の間の隙間等を通って、スラリー 118中を浮上する。
[0086] また、小泡化装置 430の下方から浮上してきた気泡 10は、そのサイズによっては小 泡化装置 430によって分割されないこともある。このような場合には、分割された小泡 12と同様に、折り曲げ羽根部 432の下側の面に沿って浮上する力、あるいは、隣接 する折り曲げ羽根部 432の間の隙間等を浮上して、スラリー 118中を上昇する。
[0087] また、小泡化装置 430により気泡 10だけでなぐスラリー 118の上昇流も分割される 。このため、気泡塔 (気泡塔本体 110)内を連続して上昇する気泡 10およびスラリー 1 18の流れを分割することができ、これにより、気泡の上昇速度を遅くして、気泡内の ガスが十分にスラリー 118中の液体に溶解しないまま、気泡が気泡塔 (気泡塔本体 1 10)を通過することを抑制することができる。
[0088] 特に、小泡化装置 430を気泡塔本体 110内の水平面内略中央部に配置すると、上 記効果がより顕著となるため好ましい。このように、小泡化装置 430を気泡塔本体 11 0の中央部付近に配置した場合には、気泡塔本体 110の中央部を浮上する気泡 10 を小泡 12に分割して気泡塔本体 110の側壁周辺部へ分散させることにより、連続し た気泡 10とスラリー 118の上昇流が発生することを抑制することができ、気泡が短い 滞留時間で気泡塔本体 110内を通過することを抑制することができる。すなわち、気 泡の滞留時間を長くして、気泡内のガスがスラリー 118中へ十分に溶解しないまま気 泡塔本体 110を通過することを抑制することができる。
[0089] また、小泡化装置 430は、気泡塔本体 110の高さ方向に沿って、複数配置してもよ い。これにより、小泡化装置 430の上方で小泡 12が再合一した場合であっても、再 びその上方に配置された別の小泡化装置により再び分割されるので、上述した小泡 化の効果をより確実に実現することができる。
[0090] さらに、気泡 10の分割効果のみを意図して、同一高さの水平面内に複数の小泡化 装置 430を配置してもよい。このとき複数設置する小泡化装置 430の大きさは異なつ ていても良い。
[0091] [第 5の実施形態]
次に、図 11から図 14に基づいて、本発明の第 5の実施形態に係る小泡化装置 53 0の構成および動作について説明する。なお、図 11は、本実施形態に係る小泡化装 置 530の構成を示す斜視図であり、図 12は図 11の I—I線で切断した断面図、図 13 は小泡化装置 530の上面のみを示す図、図 14は小泡化装置 530の下面のみを示 す図である。
[0092] (小泡化装置 530の構成）
図 11から図 14に示すように、小泡化装置 530は、テーパ状の外壁 531と、外壁 53 1の内側に配置されて外壁 531よりも小さな径を有するテーパ状の内壁 532と、外壁 531と内壁 532とに囲まれた空間を区画する隔壁 533と、から構成される。
[0093] 外壁 531および内壁 532は、気泡塔本体 110の下方から上方に向かって広がった テーパ状の形状を有しており、本実施形態においては内壁 532の内側は空洞となつ ている。ただし、内壁 532の内側は必ずしも空洞になっている必要はない。また、本 実施形態においては、外壁 531および内壁 532から構成される二重管構造であるが 、外壁 531および内壁 532以外にもテーパ状の壁を設け、三重以上の管構造として ちょい。
[0094] 隔壁 533は、外壁 531と内壁 532とに囲まれた空間内を区画するように、小泡化装 置 530の中心軸を中心として、放射状に複数 (本実施形態では 8枚)配置されている 。この隔壁 533の配置および数は、この例に限られるわけではなぐ本発明の効果、 すなわち、大きなサイズの気泡 10を気泡 10よりも小さなサイズの小泡 12に分割して 、これを分散させる効果を有するものであれば、任意の配置および数とすることがで きる。
[0095] 上述した構成を有する小泡化装置 530においては、実施形態に係る分割部 534は 、小泡化装置 530の下面、すなわち、外壁 531、内壁 532および隔壁 533の下端部 の集合として構成され、本実施形態に係る案内流路 536は、外壁 531と、内壁 532と 、隣接する 2枚の隔壁 533とにより囲まれた領域、または内壁 532の内側の空洞領域 として構成されている。上記分割部 534は、小泡化装置 530の下方から浮上してきて 、小泡化装置の下面を構成する案内流路 536の下端部である気泡入口 536aの集 合に衝突した大きなサイズの気泡 10を、この気泡 10よりも小さなサイズの小泡 12に 分割する。また、上記案内流路 536は、分割部 534により分割された小泡 12が小泡 化装置 530の上方で再合一しないように、案内流路の上端部である気泡出口 536b まで案内して分散させる。
[0096] また、案内流路 536を構成する外壁 531および内壁 532は、上述したように、気泡 塔本体 110の下方から上方に向力つて広がった形状をしているため、小泡化装置 53 0の分割部 534により分割された小泡 12の入口である気泡入口 536aと、小泡 12の 出口である気泡出口 536bとは、水平方向に互いに離隔した位置となって 、る。
[0097] (小泡化装置 530の作用）
以上、小泡化装置 530の構成について説明したが、以下、力かる構成を有する小 泡化装置 530の作用につ 、て説明する。
[0098] 小泡化装置 530の下方から浮上してきた大きなサイズの気泡 10は、小泡化装置 53 0の下面に位置する分割部 534、すなわち、気泡入口 536aの集合部分に衝突して、 複数の小泡 12に分割される。このように、小泡化装置 530を気泡塔本体 110の内部 に配置することにより、小泡化装置 530の下方力 浮上してきた大きなサイズの気泡 10を小さなサイズの気泡（小泡 12)に分割することができ、気液 (気泡とスラリー 118 の液体)との接触面積を大きくして、気泡塔 (本実施形態では気泡塔本体 110)の単 位容積あたりのガス溶解速度を高めることができる。また、小さなサイズの小泡 12を 生成することにより、気泡（小泡 12)の気泡塔 (本実施形態では気泡塔本体 110)内 の滞留時間を長くして、気泡（小泡 12)内のガスがスラリー 118中へ十分に溶解しな V、まま気泡塔 (気泡塔本体 110)を通過することを抑制することができる。
[0099] なお、小泡 12のサイズは、例えば、外壁 531と内壁 532との間隔や、隣接する 2枚 の隔壁 533間の間隔を広げたり狭めたりすることにより調整することができるが、小泡 12のサイズが小さすぎると、気泡（小泡 12)の上昇速度が低くなりすぎて十分なエア リフト効果が得られないため好ましくなぐ一方、小泡 12のサイズが大きすぎると、上 記小泡化の効果が十分に得られな 、ため好ましくな!/、。
[0100] 分割されて小さなサイズとなった小泡 12は、案内流路 336に沿って浮上し、案内流 路 536の上端 (すなわち、気泡出口 536b)力も再びスラリー 118中に放出される。こ のとき、上述したように、小泡化装置 530の分割部 534で分割された小泡 12の入口 である気泡入口 536aと、小泡 12の出口である気泡出口 536bとが水平方向に互い に離隔した位置となるように外壁 531および内壁 532が形成されている。したがって、 分割部 534で分割されて案内流路 536を浮上した小泡 12は、気泡出口 536bで分 割された他の小泡 12とは互いに離隔した位置でスラリー 118中へ放出されるため、 分割された各小泡 12どうしが再び接触して合一して大きなサイズの気泡になることを 抑帘 Uすることができる。
[0101] なお、小泡化装置 530の下方から浮上してきた気泡 10は、そのサイズによっては 小泡化装置 530によって分割されないこともある。このような場合には、分割された小 泡 12と同様に、案内流路 536に沿って浮上して、スラリー 118中を上昇する。
[0102] また、小泡化装置 530により気泡 10だけでなぐスラリー 118の上昇流も分割される 。このため、気泡塔 (気泡塔本体 110)内を連続して上昇する気泡 10およびスラリー 1 18の流れを分割することができ、これにより、気泡の上昇速度を遅くして、気泡内の ガスが十分にスラリー 118中の液体に溶解しないまま、気泡が気泡塔 (気泡塔本体 1 10)を通過することを抑制することができる。
[0103] 特に、小泡化装置 530を気泡塔本体 110内の水平面内略中央部に配置すると、上 記効果がより顕著となるため好ましい。このように、小泡化装置 530を気泡塔本体 11 0の中央部付近に配置した場合には、気泡塔本体 110の中央部を浮上する気泡 10 を小泡 12に分割して気泡塔本体 110の側壁周辺部へ分散させることにより、連続し た気泡 10およびスラリー 118の上昇流が発生することを抑制することができ、気泡が 短い滞留時間で気泡塔本体 110内を通過することを抑制することができる。すなわち 、気泡の滞留時間を長くして、気泡内のガスがスラリー 118中へ十分に溶解しないま ま気泡塔本体 110を通過することを抑制することができる。
[0104] また、小泡化装置 530は、気泡塔本体 110の高さ方向に沿って、複数配置してもよ い。これにより、小泡化装置 530の上方で小泡 12が再合一した場合であっても、再 びその上方に配置された別の小泡化装置により再び分割されるので、上述した小泡 化の効果をより確実に実現することができる。
[0105] さらに、気泡 10の分割効果のみを意図して、同一高さの水平面内に複数の小泡化 装置 530を配置してもよい。このとき複数設置する小泡化装置 530の大きさは異なつ ていても良い。 [0106] 以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明した力 本 発明は力かる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の 範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは 明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解され る。
[0107] 例えば、本発明に係る小泡化装置の構成については、上述した第 1〜第 5の実施 形態に係る小泡化装置 130, 230, 330, 430, 530の構成例には限られず、大きな サイズの気泡 10を該気泡 10よりも小さなサイズの小泡 12に分割して、これを分散さ せる効果を有するものであれば、任意の構成を採用することができる。
[0108] なお、以上説明した本発明に係る小泡化装置を、スラリー床式気泡塔型反応器 (例 えば、フィッシャー 'トロプシュ合成反応器）に適用した場合には、上述した効果により 、反応器単位容積あたりの反応速度を向上させるとともに、原料ガス (例えば、合成ガ ス)の反応転化率を向上させることができる。なお、スラリー床式気泡塔型反応器以 外の気泡塔としては、例えば、スラリー床式気泡塔型吸収装置などの原料ガスをスラ リー中に溶解させるだけ (反応は起こらな 、）のものがある。
[0109] また、スラリー床式気泡塔内において、上述した第 1〜第 5の実施形態に係る小泡 化装置 130, 230, 330, 430, 530を複数組み合わせて使用することもできる。 産業上の利用可能性
[0110] 本発明は、液体中に固体粒子を懸濁させたスラリーを収容する気泡塔本体と;前記 気泡塔本体の下部に配設され、前記液体または前記スラリーにガスを供給するガス 供給部と；前記気泡塔本体の内部に設けられた小泡化装置と；を備え、前記小泡化 装置は、前記気泡塔本体を下方力も浮上してきた気泡を該気泡より小さな小泡に分 割する分割部と、前記分割部により分割された小泡が再合一しないように、前記分割 部から前記小泡を案内して分散させる案内流路と、を有するスラリー床式気泡塔に関 する。
本発明のスラリー床式気泡塔によれば、気泡の上昇速度を著しく低減させることな ぐ固体粒子のスラリー中への分散効果を保持しながら、気泡内のガスの溶解速度を 高めることができる。

Claims

請求の範囲
[1] スラリー床式気泡塔の内部に設けられる小泡化装置であって、
前記スラリー床式気泡塔内部を下方力 浮上してきた気泡を該気泡よりも小さな小 泡に分割する分割部と；
前記分割部によって分割された小泡が再合一しな！ヽように、前記分割部から前記 小泡を案内して分散させる案内流路と;を備えるスラリー床式気泡塔用の小泡化装 置。
[2] 前記案内流路は、前記案内流路の気泡入口と気泡出口とが水平方向に互いに離 隔した位置となるように形成される請求項 1に記載のスラリー床式気泡塔用の小泡化 装置。
[3] 前記案内流路は、湾曲した管の内部に形成される請求項 1に記載のスラリー床式 気泡塔用の小泡化装置。
[4] 隣接する 2つの前記管の気泡出口側端部の中心軸間の水平方向の距離は、気泡 入口側端部の中心軸間の水平方向の距離よりも大きい請求項 3に記載のスラリー床 式気泡塔用の小泡化装置。
[5] 前記管は、管の長さ方向に沿って開口部を有する請求項 3に記載のスラリー床式 気泡塔用の小泡化装置。
[6] 前記管が傾斜している部分では、前記開口部は、前記管の下面側に形成される請 求項 5に記載のスラリー床式気泡塔用の小泡化装置。
[7] 前記開口部は、前記管の長さ方向に沿って形成されたスリット、または、前記管の 長さ方向に沿って形成された 2つ以上の貫通孔である請求項 5に記載のスラリー床 式気泡塔用の小泡化装置。
[8] 前記スラリー床式気泡塔内部の水平面内中央部に配置される請求項 1に記載のス ラリー床式気泡塔用の小泡化装置。
[9] 液体中に固体粒子を懸濁させたスラリーを収容する気泡塔本体と；
前記気泡塔本体の下部に配設され、前記液体または前記スラリーにガスを供給す るガス供給部と；
前記気泡塔本体の内部に設けられた小泡化装置と;を備え、 前記小泡化装置は、前記気泡塔本体を下方から浮上してきた気泡を該気泡より小 さな小泡に分割する分割部と、前記分割部により分割された小泡が再合一しないよう に、前記分割部から前記小泡を案内して分散させる案内流路と、を有するスラリー床 式気泡塔。
[10] 前記案内流路は、前記案内流路の気泡入口と気泡出口とが水平方向に互いに離 隔した位置となるように形成される請求項 9に記載のスラリー床式気泡塔。
[11] 前記案内流路は、湾曲した管の内部で構成される請求項 9に記載のスラリー床式 気泡塔。
[12] 隣接する 2つの前記管の気泡出口側端部の中心軸間の水平方向の距離は、気泡 入口側端部の中心軸間の水平方向の距離よりも大き 、請求項 11に記載のスラリー 床式気泡塔。
[13] 前記管は、管の長さ方向に沿って開口部を有する請求項 11に記載のスラリー床式 気泡塔。
[14] 前記管が傾斜している部分では、前記開口部は、前記管の下面側に形成される請 求項 13に記載のスラリー床式気泡塔。
[15] 前記開口部は、前記管の長さ方向に沿って形成されたスリット、または、前記管の 長さ方向に沿って形成された 2つ以上の貫通孔である請求項 13に記載のスラリー床 式気泡塔。
[16] 前記小泡化装置は、前記気泡塔本体の水平面内中央部に配置される請求項 9に 記載のスラリ一床式気泡塔。
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