JPS594420A - 気液接触装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 気泡塔の気体吹込み機構を改良した気液接触装置に関す
る。

従来、液体中に微細な気泡を分散せしめるようにした気
泡塔の気体分散機構としては、（イ）焼結金属等の多孔
性材料を用いた分散器、（口）　多数の小孔を設けた板
状またはパイプ状の分散器が一般的である。

ところが、（イ）は処理能力が小さいうえに圧力損失が
大きく、かつ目詰りしやすい欠点があり、また（口）は
気体処理量を増大すると気泡を含んだ液面が水平方向に
周期的に移動を繰り返す、いわゆる波動を生じたり、或
は液体がスラリーである場合には気体導入停止時にパイ
プ内に小孔から逆流したスラリーが、運転再開時に完全
に流出せず、孔がつまるという欠点があった。

かかる欠点を解消すべく、特公昭５７−６３７５におい
て、第１図に示すように液面下に伸びる気体吹込管４に
下端開口部６および側面開口部７を設けた気液接触装置
１が提案されている。

しかしながら、かかる装置を、たとえば排煙脱硫に使用
すると、気体吹込管４の管内液ｌがゲットスペースとな
り、脱硫によって生成する石膏のスケールが付着して長
期連続運転が難しくなり、スケールを除去するメンテナ
ンスが必要になる問題点が発生した。

かかるスケールの付着は、気体吹込管４の管内液ｌ中に
滞留するスラリか攪拌、混合の効果を受けないため、脱
硫によって生成する石膏の過飽和度を低下する種晶の働
きをする石膏粒子が沈降してしまうだめである。

ここで本発明は、かかるスケール付着の欠点を解消すべ
くなされたものであり、気体の処理能力を従来の気泡塔
に比較して大巾に増大し、気体の導入抵抗を著るしく低
下せしめる機能を損なうことなく、気体吹込管下部内面
のプツトスペースによるスケール付着を解消し、長期に
わたって連続運転が可能であるなどの特長を有するもの
である。

すなわち、本第１発明の気液接触装置は気液接触槽と、
この気液接触槽内の上部に位置し、処・理気体を複数の
気体吹込管に分配する気体分配層と、この気体分配層か
ら下方の液面下に伸び下端および側面に開口部を設けた
気体吹込管とから成り、該気体吹込管の下端開口部と側
面開口部の面積比が１　：　０．１〜２１．とρ下端開
口と側面開口部との距離が前記気体吹込管の管径の１〜
８倍であり、前記側面開口部の下端を気体吹込管内の液
面から上方に離して設けると共に、この気体吹込管内の
液の循環対流形成機構を気体吹込管に設けたことを特徴
とするものである。

また、本第２発明の気液接触装置は、側面開口部の上端
を気体吹込管内の液面がら下方に離して設けると共に、
この気体吹込管内の液の循環対流形成機構を気体吹込管
に設けたことを特徴とするものである。

以下、本発明を図面に示した実施例にもとづき説明する
。

第２図は本発明の第１実施例を示す縦断面概要図であり
、気液接触装置１は気液接触槽２と、この気液接触槽２
の上部に設けた気体分配層６と、この気体分配層３がら
下方の液面下に伸びる複数の気体吹込管４とから構成さ
れている。

気体分配層６は気体導入管５がら供給された被処理気体
を気体吹込管４に分配するものであり、液面上に設けら
れている。気体吹込管４は丸管、四角管、長方形管、多
角形管などであり、その下端には下端開口部６が、また
側面には側面開口部７および液体循環孔８が夫々設けら
れている。

側面開口部７はその下端が気体吹込管４の管内液面りか
ら上方に離れて位置しており、また液体循環孔８はこの
液ｐＬと下端開口部６との間に、すなわち液体循環孔８
の上端が液面りより下方に離れ、循環孔８の下端が気体
吹込管４の下端より上方に離れて位置している。

側面開口部７および循環孔８の数は夫々、少なくとも一
つであれば適宜その数を選定することができ、またそれ
ら形状は丸型、四角形型、ストット状、その他の多角形
型など任意の形状を採用することができる。側面開口部
７と液体循環孔８との面積比は通常では１　：　０．０
５〜０．５であり、好ましくはｌ：０．１〜０．３であ
る。

この面積比が１　：　０．０５より小さいと、循環孔８
を介して、後述する如き循環対流Ｒの流量が制限され、
対流が形成されにくくなるので好ましくなく、また面積
比が１：　０．５　　よりも大きくなると、後述するよ
うに本発明で規定した側面開口部７と下端開口部６との
距離が実質的に減少し、液面に波動を生ずるようになる
っ液体循環孔８は気体吹込管４の管内液ｌの循環対流形
成機構の一つであり、第３図に示すように管内液ｌには
矢印Ｒで示す循環対流が形成され、この結果、管内液ｌ
には攪拌、混合の効果が及ぶようになり、管内液ｌにゲ
ットスペースが形成されて、たとえば石膏スケールが付
着するなどのトラブルが解消する。

たとえば、排煙脱硫の場合、気液接触槽２のスラリ濃度
は、槽内壁、気体吹込管４外面などへの石膏スケール付
着防止のために、５〜３０重量％に維持されており、気
体吹込管４の管内液でのスラリ濃度がこれより低くなる
と気体吹込管４内外の濃度差によりスラリか液体循環孔
８に自然対流で流入する。

また、攪拌機９を用いた場合には、攪拌による対流は気
体吹込管４を水平方向に横切るので、同様にスラリか液
体循環孔８から気体吹込管４内に流入し、石膏スケーリ
ング防止に必要なスラリ濃度が維持される。

更に本発明では、気体分配胴６および／または気体吹込
管４内に液体をスプレィするための液体供給装置（図示
せず）を設けて、気体分配胴６および／または気体吹込
管４の内壁を濡らし、スケールの付着を防止することも
できる。

一方、本発明においては、下端開口部６と側面開口部７
との面積比が１　：　０．１〜２であり、また下端開口
部６と側面開口部７との距離が気体吹込管４の管径（円
形管換算で）の１〜８倍であり、好ましくは２〜４倍で
ある。

下端開口部６と側面開口部７の面積および位置を、かか
る条件を満たすように設定することにより、ガス空塔速
度の増加にかかわらず、側面開口部７のみから気体を泡
出させることができ、この結果、気液接触槽２の液面が
波動によって変動するのを防止しなか・ら気体処理能力
を数１０００　Ｎｍ３／ｍ２ｈ　ｒにまで高めることが
できる。

この処理能力は、従来の気泡塔型の気液接触装置がせい
ぜい５００　ＮｒｒＩ３／ｍ　２ｈ　ｒ程度の処理能力
であるのに比較して、数十倍にも達する。

第４図は本発明の第２実施例を示し、気液接触槽２の上
部に気体集合胴１０が一体化され、側面開口部７の上端
を気体吹込管４の管内液面りから下方に離して設けると
共に、液体循環孔８はその上端が側面開口部７の下端よ
り下方に離れ、かつ液体循環孔８の下端が気体吹込管４
の下端より上方に離れる如く位置している。この実施例
では気体供給管５から供給された気体は側面開口部７か
ら気体吹込管４内に吹込まれ、かつ液体循環孔８によっ
て循環対流が形成され、ゲットスペースの形成が解消さ
れる。

第５図は本発明の第３実施例を示す部分断面図であり、
循環対流形成機構として気体吹込管４に液体循環孔を設
ける代わりに、下端開口部６の開口面を傾斜させ、水平
面に対して１５°〜７５°の角度θを持たせている。

傾斜角θが１５°よりも小さいと、気体吹込管４の下端
面は実質的に水平面となり、循環流の形成が著るしく阻
害されるので好ましくなく、また傾斜角θが７５°より
も大きくなると、下端開口面は気体吹込管の管壁にほぼ
平行な状態になり、もはや実際に設けることができなく
なる。

この傾斜角θによっても第６図に示すような循環対流Ｒ
が形成されるので、ゲットスペースの形成゛が解消する
。

第７図は本発明の第４実施例を示す部分断面図であり、
循環対流形成機構として気体吹込管４に液体循環孔８を
設けると共に、下端開口部６の下端面に傾斜角θを設け
ている。

この循環孔８と傾斜角θとによって、気体吹込管４の管
内液ｌをより積極的に循環対流させることができる。

以上述べたように本発明の気液接触装置によれば、気体
吹込管の管内液の循環対流形成機構を気体吹込管に設け
だので、気体吹込管の管内液と管外液との間に循環対流
が形成される。

従ってこの循環対流によって管内液に攪、拌、混合効果
が及ぶようになるので、気体吹込管内にゲットスペース
が形成されることがなくなり、従来のように、たとえば
石膏スケールが付着するようなトラブルが解消される。

まだ、本発明においては気体吹込管に側面開口部が形成
されているので、気体の処理能力を従来の気泡塔に比較
して大巾に向上させることができる。しかも、気体吹込
管の下端が開口しているので、液体がスラリであっても
目詰りの恐れはなく、更に気体が気体吹込管の側面が泡
立つので、気泡の広がりが大きく、従って気体吹込管の
間隔をかなり大きくとれるので構造を簡単にすることが
できる。従って本発明の装置は、気液接触反応、特に大
量の気体を処理する排煙脱硫装置として好適に用いるこ
と示できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の気液接触装置の縦断面概要図、第２図は
本発明の第１実施例を示す縦断面概要図、第３図は本発
明の第１実施例における循環対流の形成状況を示す説明
図、第４図は本発明の第２実施例を示す縦断面概要図、
第５図は本発明の第３実施例を示す部分断面図、第６図
は本発明の第３実施例における循環対流の形成状況を示
す説明図、第７図は本発明の第４実施例を示す部分断面
図である。 ２・・・気液接触槽、６・・・気体分配胴、４・・・気
体吹込管、６・・・下端開口部、７・・・側面開口部、
８゜θ・・・循環対流形成機構、１０・・・気体集合胴
。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　　野　　口　　賢　　照 弁理士　斎　下　和　彦 第４図 第６図 第５図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　気液接触槽と、該気液接触槽内の上部に位置し、処
   理気体を複数の気体吹込管に分配する気体分配胴と、こ
   の気体分配胴から下方の液面下に伸び下端および側面に
   開口部を設けた気体吹込管とから成り、該気体吹込管の
   下端開口部と側面開口部の面積比がｌ　：　０．１〜２
   、該下端開口部と側面開口部との距離が前記気体吹込管
   の管径の１〜８倍であり、前記側面開口部の下端を気体
   吹込管内の液面から上方に離して設けると共に、該気体
   吹込管内の液の循環対流形成機構を気体吹込管に設けた
   ことを特徴とする気液接触装置。 ２　気液接触槽と、該気液接触槽内の上部に位置し、処
   理気体を複数の気体吹込管から集合する気体集合胴と、
   この気体集合胴から下方の液面下に伸び下端および側面
   に開口部を設けた気体吹込管とから成り、該気体吹込管
   の下端開口部と側面開口部の面積比がに〇。１〜２、該
   下端開口部と側面開口部との距離が前記気体吹込管の管
   径の１〜８倍であり、前記側面開口部の上端を気体吹込
   管内の液面から下方に離して設けると共に、該気体吹込
   管内の液の循環対流形成機構を気体吹込管に設けたこと
   を特徴とする気液接触装置。