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JP7618966B2 - Gas-liquid contactor - Google Patents
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Description

本開示は、気液接触装置に関する。 This disclosure relates to a gas-liquid contact device.

従来、化学プラントや火力発電所等において、様々な種類のガスを含む排ガス等の被処理ガスから、気液接触を利用して特定のガスを分離、除去または回収するガス分離回収システムが使用されている。例えば、二酸化炭素分離回収システムは、モノエタノールアミン水溶液等の吸収液に二酸化炭素を含むガスを接触させることによって二酸化炭素を吸収分離し、吸収した後の吸収液を加熱しながら気液接触させることによって二酸化炭素を気相に放出させて回収する。 Conventionally, gas separation and capture systems have been used in chemical plants, thermal power plants, etc., to separate, remove, or capture specific gases from treated gases, such as exhaust gases that contain various types of gases, by utilizing gas-liquid contact. For example, a carbon dioxide separation and capture system absorbs and separates carbon dioxide by contacting a gas containing carbon dioxide with an absorbing liquid, such as an aqueous monoethanolamine solution, and releases the carbon dioxide into the gas phase by heating the absorbing liquid after absorption and bringing it into gas-liquid contact, thereby capturing the carbon dioxide.

一般的に、ガス分離回収システムに採用される気液接触装置は、液体とガスとの接触面積を増大させるための充填材を有する気液接触部を備える。充填材の表面で液体とガスとが気液接触すると、ガス中の特定ガス成分や熱が液体に吸収される。また、気液接触装置は、このような気液接触部を鉛直方向に複数配列させることで、気液間の接触面積をより増加させ、接触効率を高めている。特に、並列する複数の鉛直な平板を充填材とした気液接触部では、ガスの流通抵抗による圧力損失が少ないので、複数の気液接触部が多段階に積層されても、気液接触処理における消費エネルギーが低く抑えられる。しかし、複数の気液接触部を鉛直方向に積層させた多段階構造では、段数を増やして接触効率を高めるには限界がある。また、吸収塔のような気液接触装置では、気液接触部の容積率を高めるにも限界がある。 In general, gas-liquid contact devices used in gas separation and recovery systems are equipped with a gas-liquid contact section having a packing material for increasing the contact area between the liquid and the gas. When the liquid and the gas come into gas-liquid contact on the surface of the packing material, specific gas components and heat in the gas are absorbed by the liquid. In addition, the gas-liquid contact device further increases the contact area between the gas and the liquid and improves the contact efficiency by arranging multiple such gas-liquid contact sections vertically. In particular, in a gas-liquid contact section using multiple parallel vertical flat plates as packing material, pressure loss due to gas flow resistance is small, so even if multiple gas-liquid contact sections are stacked in multiple stages, the energy consumption in the gas-liquid contact process can be kept low. However, in a multi-stage structure in which multiple gas-liquid contact sections are stacked in the vertical direction, there is a limit to increasing the number of stages and improving the contact efficiency. In addition, in a gas-liquid contact device such as an absorption tower, there is a limit to increasing the volume ratio of the gas-liquid contact section.

これに対して、特許文献1は、それぞれ板状の充填材が設置された複数の気液接触部を水平方向に配列させた多段階構造を有する気液接触装置を開示している。このような気液接触装置によれば、気液接触部を増設しようとする場合、水平方向への拡張となるため、鉛直方向での増段となる気液接触装置と比べて増設しやすい。 In response to this, Patent Document 1 discloses a gas-liquid contactor having a multi-stage structure in which multiple gas-liquid contact sections, each of which is fitted with plate-shaped packing, are arranged horizontally. With such a gas-liquid contactor, when adding more gas-liquid contact sections, the expansion is done in the horizontal direction, making it easier to add more sections compared to gas-liquid contactors in which the number of sections is increased vertically.

また、複数の気液接触部を鉛直方向に積層させた気液接触装置では、気液接触部において液体とガスとが対向流となる。これに対して、特許文献1に開示されている気液接触装置では、気液接触部において、液体は鉛直方向に沿って流れ、ガスは水平方向に沿って流れるので、圧力減少に伴って運転不能となる、いわゆるフラッディング現象が生じづらい。したがって、特許文献1に開示されている気液接触装置では、複数の気液接触部を鉛直方向に積層させた気液接触装置よりも液体の流量を増加させやすくなる。 In addition, in a gas-liquid contact device in which multiple gas-liquid contact sections are stacked vertically, liquid and gas flow in countercurrents in the gas-liquid contact sections. In contrast, in the gas-liquid contact device disclosed in Patent Document 1, liquid flows vertically and gas flows horizontally in the gas-liquid contact sections, so the so-called flooding phenomenon, in which the device becomes inoperable due to a decrease in pressure, is unlikely to occur. Therefore, in the gas-liquid contact device disclosed in Patent Document 1, it is easier to increase the flow rate of liquid than in a gas-liquid contact device in which multiple gas-liquid contact sections are stacked vertically.

特開2018-86635号公報JP 2018-86635 A

特許文献1に開示されている気液接触装置は、複数の気液接触部を鉛直方向に積層させた気液接触装置よりも上記の点で有利であるが、例えば、気液接触効率をより向上させるなど、更なる改良の余地がある。 The gas-liquid contact device disclosed in Patent Document 1 is more advantageous than a gas-liquid contact device in which multiple gas-liquid contact sections are stacked vertically in the above respects, but there is room for further improvement, for example, to further improve the gas-liquid contact efficiency.

そこで、本開示は、気液接触効率を向上させるまたは製造コストを抑えるのに有利な気液接触装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure aims to provide a gas-liquid contact device that is advantageous in improving gas-liquid contact efficiency or reducing manufacturing costs.

本開示の一態様の気液接触装置は、互いに水平方向で連通し、各々が充填材を設置している複数の領域を有する気液接触部と、複数の領域の配列に沿って複数の領域に液体を順次流通させながら、領域ごとに鉛直方向の上方から充填材に液体を供給する液体供給システムと、複数の領域の配列に沿って複数の領域にガスを順次流通させて、領域ごとに液体と接触させるガス供給システムと、を備え、充填材は、各々が当該充填材への液体の供給方向とガスの供給方向とに平行な板状で、かつ、交互に重ね合わされる第1充填部材と第2充填部材とを含み、第1充填部材および第2充填部材は、少なくとも一部が波板であり、第1充填部材の波板の波打ち方向と、第2充填部材の波板の波打ち方向とは、鉛直方向に対して互いに反対方向に傾斜しており、波板における波形のピッチは、複数の領域の各々に設置されている充填材ごとに異なり、液体供給システムは、複数の領域ごとに、充填材の鉛直方向の下方に一時的に貯留された液体を充填材の鉛直方向の上方へ供給するポンプを備え、ポンプの容量は、波板のピッチの相違に合わせて、複数の領域ごとに異なる。 A gas-liquid contactor according to one aspect of the present disclosure includes a gas-liquid contact section having a plurality of regions that are horizontally connected to each other and each of which is provided with a packing material; a liquid supply system that supplies liquid to the packing material from above in the vertical direction for each region while sequentially circulating the liquid through the plurality of regions along an arrangement of the plurality of regions; and a gas supply system that sequentially circulates gas through the plurality of regions along the arrangement of the plurality of regions to bring the gas into contact with the liquid for each region. The packing material is a first packing member and a second packing member that are alternately stacked on top of each other and are plate-shaped and parallel to the supply direction of the liquid and the supply direction of the gas to the packing material. and two filling members, at least a portion of the first filling member and the second filling member is a corrugated plate, the corrugation direction of the corrugated plate of the first filling member and the corrugation direction of the corrugated plate of the second filling member are inclined in opposite directions to each other with respect to the vertical direction, the pitch of the corrugations in the corrugated plates differs for each of the fillers installed in each of the multiple regions, and the liquid supply system includes a pump for each of the multiple regions that supplies liquid temporarily stored vertically below the filling material to vertically above the filling material, and the capacity of the pump differs for each of the multiple regions in accordance with the difference in the pitch of the corrugated plates.

上記の気液接触装置では、第1充填部材および第2充填部材の全体が、波板であってもよい。第1充填部材および第2充填部材は、それぞれ、鉛直方向の上方側に波板である波板部を有し、鉛直方向の下方側に平板部を有してもよい In the gas-liquid contactor, the first packing member and the second packing member may be entirely corrugated. Each of the first packing member and the second packing member may have a corrugated portion on the upper side in the vertical direction and a flat portion on the lower side in the vertical direction .

本開示によれば、気液接触効率を向上させるまたは製造コストを抑えるのに有利な気液接触装置を提供することができる。 The present disclosure provides a gas-liquid contact device that is advantageous in improving gas-liquid contact efficiency or reducing manufacturing costs.

第1実施形態に係る気液接触装置の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of a gas-liquid contactor according to a first embodiment. FIG. 第1実施形態に係る気液接触装置をYZ平面に沿って切断した断面図である。1 is a cross-sectional view of a gas-liquid contactor according to a first embodiment taken along a YZ plane. FIG. 第1実施形態における一部分解図を含む第3充填材の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a third filler including a partially exploded view in the first embodiment. 第1実施形態における第3充填材をZ方向の上方から見た平面図である。10 is a plan view of a third filling material in the first embodiment as viewed from above in the Z direction. FIG. 第1実施形態における充填材の代替品を例示する概略側面図である。4A to 4C are schematic side views illustrating alternatives to the filler in the first embodiment. 第2実施形態に係る気液接触装置の構成を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of a gas-liquid contactor according to a second embodiment. 第2実施形態に係る気液接触装置をYZ平面に沿って切断した断面図である。6 is a cross-sectional view of a gas-liquid contactor according to a second embodiment taken along the YZ plane. FIG. 第2実施形態における一部分解図を含む第3充填材の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a third filler including a partially exploded view in the second embodiment.

以下、いくつかの例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。ここで、実施形態に示す寸法、材料、その他、具体的な数値等は例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。図面において、液体が流通する配管系は、実線で簡略的に示されている。また、実質的に同一の機能および構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本開示に直接関係のない要素については図示を省略する。 Below, several exemplary embodiments will be described with reference to the drawings. Here, the dimensions, materials, and other specific values shown in the embodiments are merely examples, and do not limit the present disclosure unless otherwise specified. In the drawings, piping systems through which liquids flow are simply shown by solid lines. Furthermore, elements having substantially the same functions and configurations are given the same reference numerals to avoid duplicated explanations, and elements that are not directly related to the present disclosure are not illustrated.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る気液接触装置1の構成を示す概略図である。気液接触装置1は、液体LとガスGとを接触させることで、ガスGに含まれる特定ガス成分を吸収液としての液体Lに吸収させる。
First Embodiment
1 is a schematic diagram showing the configuration of a gas-liquid contactor 1 according to a first embodiment. The gas-liquid contactor 1 brings a liquid L into contact with a gas G, thereby causing a specific gas component contained in the gas G to be absorbed into the liquid L as an absorbing liquid.

ガスGとしては、例えば、化学プラントや火力発電所等の設備内で発生した排ガスや反応ガスが挙げられる。この場合、気液接触装置1では、二酸化炭素や、窒素酸化物または硫黄酸化物等の酸性ガスが特定成分として処理される。 Gas G may be, for example, exhaust gas or reaction gas generated in facilities such as chemical plants or thermal power plants. In this case, the gas-liquid contact device 1 processes carbon dioxide and acidic gases such as nitrogen oxides or sulfur oxides as specific components.

液体Lは、ガスGから除去する特定成分に応じて選択される。二酸化炭素を回収・除去する場合には、液体Lとして、環状アミン化合物、アルカノール系アミンやフェノール系アミン、アルカリ金属塩等のアルカリ剤の水溶液が用いられてもよい。硫黄酸化物を除去する場合には、液体Lとして、カルシウム化合物、マグネシウム化合物等のアルカリ剤の水性液が用いられてもよい。例えば、二酸化炭素を回収・除去する場合の液体Lとしてモノエタノールアミン(MEA)水溶液が採用されたとすると、二酸化炭素との反応によって、カルバミン酸塩・アミン塩(カーバメート)、炭酸塩、重炭酸塩等が生じる。 The liquid L is selected according to the specific component to be removed from the gas G. When recovering and removing carbon dioxide, an aqueous solution of an alkaline agent such as a cyclic amine compound, an alkanol amine, a phenol amine, or an alkali metal salt may be used as the liquid L. When removing sulfur oxides, an aqueous solution of an alkaline agent such as a calcium compound or a magnesium compound may be used as the liquid L. For example, if an aqueous solution of monoethanolamine (MEA) is used as the liquid L when recovering and removing carbon dioxide, carbamates, amine salts (carbamates), carbonates, bicarbonates, etc. will be produced by reaction with carbon dioxide.

気液接触装置1は、気液接触部2と、液体供給システム3と、ガス供給システム4と、内部に気液接触部2を構成する容器21とを備える。図1以下の各図では、一例としてZ方向を鉛直方向と規定し、以下の説明では、Z方向の上方を単に「上」と、Z方向の下方を単に「下」と、それぞれ簡略して示す場合がある。 The gas-liquid contact device 1 comprises a gas-liquid contact section 2, a liquid supply system 3, a gas supply system 4, and a container 21 that constitutes the gas-liquid contact section 2 inside. In each of the figures from FIG. 1 onwards, the Z direction is defined as the vertical direction as an example, and in the following explanation, the upper side in the Z direction may be simply referred to as "upper", and the lower side in the Z direction may be simply referred to as "lower".

容器21は、水平方向に長く伸長した横長形状を有する。図1以下の各図では、一例としてX方向を容器21の長手方向と規定する。容器21は、例えば、X方向に沿った天板21t、底板21bおよび1対の側壁21sと、X方向両端の第1端壁21aおよび第2端壁21dとを有する。つまり、容器21の形状は、より具体的には、X方向に垂直なYZ平面と平行な断面が略長方形になる略四角柱状である。 The container 21 has a horizontally elongated shape. In FIG. 1 and the following figures, the X direction is defined as the longitudinal direction of the container 21, for example. The container 21 has, for example, a top plate 21t, a bottom plate 21b, and a pair of side walls 21s aligned along the X direction, and a first end wall 21a and a second end wall 21d at both ends in the X direction. In other words, more specifically, the shape of the container 21 is a substantially square prism whose cross section parallel to the YZ plane perpendicular to the X direction is substantially rectangular.

気液接触部2は、X方向に沿って横方向に配列するように割り当てられる複数の領域として、第1領域2a、第2領域2b、第3領域2cおよび第4領域2dとの4つの領域を有する。気液接触部2の各領域は、従来の一段の気液接触部又は気液接触相に相当する。 The gas-liquid contact section 2 has four regions, a first region 2a, a second region 2b, a third region 2c, and a fourth region 2d, which are allocated to be arranged horizontally along the X direction. Each region of the gas-liquid contact section 2 corresponds to a conventional one-stage gas-liquid contact section or gas-liquid contact phase.

また、気液接触部2は、それぞれの領域に充填材22を設置する。以下、第1領域2aに設置される充填材22を第1充填材22aと表記する。同様に、第2領域2bに設置される充填材22を第2充填材22bと、第3領域2cに設置される充填材22を第3充填材22cと、第4領域2dに設置される充填材22を第4充填材22dと、それぞれ表記する。なお、充填材22の具体的形状等については、以下で詳説する。 Furthermore, the gas-liquid contact section 2 has fillers 22 installed in each region. Hereinafter, the filler 22 installed in the first region 2a will be referred to as the first filler 22a. Similarly, the filler 22 installed in the second region 2b will be referred to as the second filler 22b, the filler 22 installed in the third region 2c will be referred to as the third filler 22c, and the filler 22 installed in the fourth region 2d will be referred to as the fourth filler 22d. The specific shape of the filler 22 will be described in detail below.

また、容器21は、気液接触部2において互いに隣り合う2つの領域の境界に、上部仕切り壁23と、上部仕切り壁23とZ方向で対向する下部仕切り壁24とを有する。 The vessel 21 also has an upper partition wall 23 and a lower partition wall 24 that faces the upper partition wall 23 in the Z direction at the boundary between two adjacent regions in the gas-liquid contact section 2.

複数の上部仕切り壁23は、それぞれ天板21tから底板21bに向かって突出している。複数の上部仕切り壁23のうち、第1領域2aと第2領域2bとの境界に設置されているものが、第1上部仕切り壁23aである。同様に、第2領域2bと第3領域2cとの境界に設置されているものが、第2上部仕切り壁23bである。第3領域2cと第4領域2dとの境界に設置されているものが、第3上部仕切り壁23cである。 The upper partition walls 23 each protrude from the top plate 21t toward the bottom plate 21b. Of the upper partition walls 23, the one installed at the boundary between the first region 2a and the second region 2b is the first upper partition wall 23a. Similarly, the one installed at the boundary between the second region 2b and the third region 2c is the second upper partition wall 23b. The one installed at the boundary between the third region 2c and the fourth region 2d is the third upper partition wall 23c.

複数の下部仕切り壁24は、それぞれ底板21bから天板21tに向かって突出している。複数の下部仕切り壁24のうち、第1領域2aと第2領域2bとの境界に設置されているものが、第1下部仕切り壁24aである。同様に、第2領域2bと第3領域2cとの境界に設置されているものが、第2下部仕切り壁24bである。第3領域2cと第4領域2dとの境界に設置されているものが、第3下部仕切り壁24cである。 The multiple lower partition walls 24 each protrude from the bottom plate 21b toward the top plate 21t. Of the multiple lower partition walls 24, the one installed at the boundary between the first region 2a and the second region 2b is the first lower partition wall 24a. Similarly, the one installed at the boundary between the second region 2b and the third region 2c is the second lower partition wall 24b. The one installed at the boundary between the third region 2c and the fourth region 2d is the third lower partition wall 24c.

上部仕切り壁23と、上部仕切り壁23とZ方向で対向する下部仕切り壁24との間は、開口25である。第1領域2aと第2領域2bとは、第1上部仕切り壁23aと第1下部仕切り壁24aとで挟まれた第1開口25aを介してX方向で連通している。同様に、第2領域2bと第3領域2cとは、第2上部仕切り壁23bと第2下部仕切り壁24bとで挟まれた第2開口25bを介してX方向で連通している。第3領域2cと第4領域2dとは、第3上部仕切り壁23cと第3下部仕切り壁24cとで挟まれた第3開口25cを介してX方向で連通している。 Between the upper partition wall 23 and the lower partition wall 24 facing the upper partition wall 23 in the Z direction is an opening 25. The first region 2a and the second region 2b communicate in the X direction through a first opening 25a sandwiched between the first upper partition wall 23a and the first lower partition wall 24a. Similarly, the second region 2b and the third region 2c communicate in the X direction through a second opening 25b sandwiched between the second upper partition wall 23b and the second lower partition wall 24b. The third region 2c and the fourth region 2d communicate in the X direction through a third opening 25c sandwiched between the third upper partition wall 23c and the third lower partition wall 24c.

なお、本実施形態では、気液接触部2に4つの領域が割り当てられているが、割り当てられる領域の数は、2つ以上のいずれの数であってもよい。また、本実施形態では、気液接触部2に4つの領域が均等に割り当てられているが、例えば、各領域のX方向の長さがそれぞれ異なっていてもよい。 In this embodiment, four regions are assigned to the gas-liquid contact section 2, but the number of regions assigned may be any number equal to or greater than two. In this embodiment, four regions are assigned evenly to the gas-liquid contact section 2, but the lengths of the regions in the X direction may be different, for example.

液体供給システム3は、気液接触部2の複数の領域に配置されているそれぞれの充填材22に液体Lを供給する。液体供給システム3は、液体Lを容器21内に導入する液導入口31aと、液体Lを容器21内から導出する液導出口31bと、複数の領域ごとに設けられる循環システム33とを有する。 The liquid supply system 3 supplies liquid L to each of the fillers 22 arranged in the multiple regions of the gas-liquid contact section 2. The liquid supply system 3 has a liquid inlet 31a for introducing the liquid L into the container 21, a liquid outlet 31b for discharging the liquid L from the container 21, and a circulation system 33 provided for each of the multiple regions.

本実施形態では、ガス供給システム4に関する説明でも触れるが、容器21には、ガス導入部41と第4領域2dとの間、および、ガス排出部42と第1領域2aとの間に、それぞれ空間領域が設けられている。この場合、液導入口31aは、ガス排出部42と第1領域2aとの間の空間領域に連通するように、容器21の底板21bに設置されてもよい。液導出口31bは、ガス導入部41と第4領域2dとの間の空間領域に連通するように、容器21の底板21bに設置されてもよい。 In this embodiment, as mentioned in the description of the gas supply system 4, the container 21 has spatial regions between the gas inlet 41 and the fourth region 2d, and between the gas outlet 42 and the first region 2a. In this case, the liquid inlet 31a may be provided on the bottom plate 21b of the container 21 so as to communicate with the spatial region between the gas outlet 42 and the first region 2a. The liquid outlet 31b may be provided on the bottom plate 21b of the container 21 so as to communicate with the spatial region between the gas inlet 41 and the fourth region 2d.

また、容器21には、複数の下部仕切り壁24の1つとして、第4領域2dと、ガス導入部41と第4領域2dとの間の空間領域との境界に、第4下部仕切り壁24dが設置されている。 The container 21 also has a fourth lower partition wall 24d installed at the boundary between the fourth region 2d and the spatial region between the gas inlet 41 and the fourth region 2d as one of the multiple lower partition walls 24.

循環システム33は、気液接触部2における1つの領域に対して、下側に設けられる液回収口34と、上側に設けられる液分配器35と、液回収口34と液分配器35とを接続する還流管36とを有する。以下、第1領域2a用の循環システム33を第1循環システム33aと表記する。同様に、第2領域2b用の循環システム33を第2循環システム33bと、第3領域2c用の循環システム33を第3循環システム33cと、第4領域2d用の循環システム33を第4循環システム33dと、それぞれ表記する。これらの表記に合わせて、第1循環システム33aに含まれる液回収口34、液分配器35および還流管36を、それぞれ、第1液回収口34a、第1液分配器35aおよび第1還流管36aと表記する。同様に、第2循環システム33bに含まれる液回収口34、液分配器35および還流管36を、それぞれ、第2液回収口34b、第2液分配器35bおよび第2還流管36bと表記する。第3循環システム33cに含まれる液回収口34、液分配器35および還流管36を、それぞれ、第3液回収口34c、第3液分配器35cおよび第3還流管36cと表記する。第4循環システム33dに含まれる液回収口34、液分配器35および還流管36を、それぞれ、第4液回収口34d、第4液分配器35dおよび第4還流管36dと表記する。 The circulation system 33 has a liquid recovery port 34 provided on the lower side, a liquid distributor 35 provided on the upper side, and a return pipe 36 connecting the liquid recovery port 34 and the liquid distributor 35 for one region in the gas-liquid contact section 2. Hereinafter, the circulation system 33 for the first region 2a will be referred to as the first circulation system 33a. Similarly, the circulation system 33 for the second region 2b will be referred to as the second circulation system 33b, the circulation system 33 for the third region 2c will be referred to as the third circulation system 33c, and the circulation system 33 for the fourth region 2d will be referred to as the fourth circulation system 33d. In accordance with these notations, the liquid recovery port 34, liquid distributor 35, and return pipe 36 included in the first circulation system 33a will be referred to as the first liquid recovery port 34a, the first liquid distributor 35a, and the first return pipe 36a, respectively. Similarly, the liquid recovery port 34, liquid distributor 35, and return pipe 36 included in the second circulation system 33b are respectively referred to as the second liquid recovery port 34b, the second liquid distributor 35b, and the second return pipe 36b. The liquid recovery port 34, liquid distributor 35, and return pipe 36 included in the third circulation system 33c are respectively referred to as the third liquid recovery port 34c, the third liquid distributor 35c, and the third return pipe 36c. The liquid recovery port 34, liquid distributor 35, and return pipe 36 included in the fourth circulation system 33d are respectively referred to as the fourth liquid recovery port 34d, the fourth liquid distributor 35d, and the fourth return pipe 36d.

ここで、容器21の底板21bは、気液接触部2の領域ごとに、例えば中央が最も低くなるように傾斜した凹型、いわゆる漏斗状に形成されている。複数の液回収口34は、それぞれ、対応する底板21bの凹型の底部に接続される。 Here, the bottom plate 21b of the container 21 is formed in a concave shape, a so-called funnel shape, inclined so that the center is lowest, for each region of the gas-liquid contact section 2. Each of the multiple liquid recovery ports 34 is connected to the bottom of the corresponding concave shape of the bottom plate 21b.

液分配器35は、還流管36を通じて供給された液体Lを下方に向けて分散させる。液分配器35としては、例えば、ドリップポイントの密度(面積当たりの液体の供給点数)が100~3000点/m程度、より望ましくは500~3000点/m程度である、いわゆるシャワーヘッド式の液分配器を採用可能である。シャワーヘッド式の液分配器は、例えば、液体Lを各ドリップポイントへ誘導して分配するための分配管を主体として構成される。 The liquid distributor 35 disperses the liquid L supplied through the reflux pipe 36 downward. As the liquid distributor 35, for example, a so-called shower head type liquid distributor having a drip point density (the number of liquid supply points per area) of about 100 to 3000 points/ m2 , more preferably about 500 to 3000 points/ m2 , can be used. The shower head type liquid distributor is mainly composed of distribution pipes for guiding and distributing the liquid L to each drip point.

還流管36には、液回収口34と液分配器35との間に、送液エネルギーを供給する動力源としてのポンプ37が設置される。液回収口34に集められた液体Lは、ポンプ37の駆動により、液分配器35へ供給される。ポンプ37は、作業者による駆動調節により、還流管36を流れる液体Lの流量を調整することができる。以下、第1領域2a用のポンプ37を第1ポンプ37aと表記する。同様に、第2領域2b用のポンプ37を第2ポンプ37bと、第3領域2c用のポンプ37を第3ポンプ37cと、第4領域2d用のポンプ37を第4ポンプ37dと、それぞれ表記する。 A pump 37 is installed in the return pipe 36 between the liquid recovery port 34 and the liquid distributor 35 as a power source that supplies liquid transport energy. The liquid L collected in the liquid recovery port 34 is supplied to the liquid distributor 35 by driving the pump 37. The flow rate of the liquid L flowing through the return pipe 36 can be adjusted by the operator adjusting the drive of the pump 37. Hereinafter, the pump 37 for the first region 2a will be referred to as the first pump 37a. Similarly, the pump 37 for the second region 2b will be referred to as the second pump 37b, the pump 37 for the third region 2c as the third pump 37c, and the pump 37 for the fourth region 2d as the fourth pump 37d.

また、還流管36には、液体Lの温度を調整する熱交換器38が設置されてもよい。以下で詳説するが、本実施形態では、液導入口31aから気液接触部2に導入された液体Lは、第1領域2aから順次、隣り合う領域に移動していく。ここで、各領域間を順次移動する間の気液接触により液体Lに温度変化が生じる場合には、熱交換器38を用いて液体Lの温度変化を抑えることができる。以下、第1領域2a用の熱交換器38を第1熱交換器38aと表記する。同様に、第2領域2b用の熱交換器38を第2熱交換器38bと、第3領域2c用の熱交換器38を第3熱交換器38cと、第4領域2d用の熱交換器38を第4熱交換器38dと、それぞれ表記する。 In addition, a heat exchanger 38 for adjusting the temperature of the liquid L may be installed in the reflux pipe 36. As will be described in detail below, in this embodiment, the liquid L introduced into the gas-liquid contact section 2 from the liquid inlet 31a moves from the first region 2a to the adjacent regions in sequence. Here, if a temperature change occurs in the liquid L due to gas-liquid contact while moving sequentially between each region, the temperature change of the liquid L can be suppressed by using the heat exchanger 38. Hereinafter, the heat exchanger 38 for the first region 2a will be referred to as the first heat exchanger 38a. Similarly, the heat exchanger 38 for the second region 2b will be referred to as the second heat exchanger 38b, the heat exchanger 38 for the third region 2c will be referred to as the third heat exchanger 38c, and the heat exchanger 38 for the fourth region 2d will be referred to as the fourth heat exchanger 38d.

液体供給システム3では、まず、液体Lは、液導入口31aから気液接触部2内の第1領域2aに導入される。液導入口31aは、容器21の底板21bに接続されているので、導入された液体Lは、第1領域2a内の第1液回収口34aに向かう。次に、第1ポンプ37aが駆動すると、第1液回収口34aで回収された液体Lは、第1還流管36aを通じて第1液分配器35aに供給される。そして、第1液分配器35aは、供給された液体Lを下方に向けて散布する。第1液分配器35aの下方には第1充填材22aが配置されているので、第1液分配器35aによる液体Lの散布により、第1充填材22aが液体Lで濡らされる。第1充填材22aに付着した液体Lは、いずれ、第1領域2a内の底板21bに向かって流れ落ちる。底板21bには、第1液回収口34aが接続されているので、液体Lは、第1領域2a内で循環することになる。 In the liquid supply system 3, first, the liquid L is introduced from the liquid inlet 31a into the first region 2a in the gas-liquid contact section 2. Since the liquid inlet 31a is connected to the bottom plate 21b of the container 21, the introduced liquid L is directed toward the first liquid recovery port 34a in the first region 2a. Next, when the first pump 37a is driven, the liquid L recovered at the first liquid recovery port 34a is supplied to the first liquid distributor 35a through the first return pipe 36a. Then, the first liquid distributor 35a sprays the supplied liquid L downward. Since the first filler 22a is disposed below the first liquid distributor 35a, the first filler 22a is wetted with the liquid L by the spraying of the liquid L by the first liquid distributor 35a. The liquid L attached to the first filler 22a eventually flows down toward the bottom plate 21b in the first region 2a. The first liquid recovery port 34a is connected to the bottom plate 21b, so that the liquid L circulates within the first region 2a.

一方、容器21の底板21bにおける第1領域2aと第2領域2bとの境界には、第1下部仕切り壁24aが設置されている。そのため、液導入口31aからの液体Lの導入と、第1充填材22aからの液体Lの流下とが行われていても、第1領域2a内の底板21b上には、ある一定量の液体Lが一時的に貯留される。しかし、液導入口31aからの液体Lの導入が進むにつれて、第1領域2a内で貯留される液体Lの量が徐々に増加する。そして、貯留されている液体Lの液面レベルが第1下部仕切り壁24aの高さを超えると、新たな導入量に対応する分の液体Lは、第1下部仕切り壁24aを乗り越えて、隣の第2領域2bへ流入する。 On the other hand, a first lower partition wall 24a is installed at the boundary between the first region 2a and the second region 2b on the bottom plate 21b of the container 21. Therefore, even if the liquid L is introduced from the liquid inlet 31a and the liquid L flows down from the first filling material 22a, a certain amount of liquid L is temporarily stored on the bottom plate 21b in the first region 2a. However, as the introduction of liquid L from the liquid inlet 31a progresses, the amount of liquid L stored in the first region 2a gradually increases. Then, when the liquid level of the stored liquid L exceeds the height of the first lower partition wall 24a, the amount of liquid L corresponding to the newly introduced amount will jump over the first lower partition wall 24a and flow into the adjacent second region 2b.

第2領域2bに流入した液体Lは、第2領域2b内の第2液回収口34bに向かう。第2ポンプ37bが駆動すると、第2液回収口34bで回収された液体Lは、第2還流管36bを通じて第2液分配器35bに供給され、第2液分配器35bから下方に向けて散布される。第2液分配器35bによる液体Lの散布により、第2液分配器35bの下方に配置されている第2充填材22bが液体Lで濡らされる。第2充填材22bに付着した液体Lは、いずれ、第2領域2b内の底板21bに向かって流れ落ち、第2液回収口34bで再度回収される。つまり、液体Lは、第2領域2b内でも循環することになる。一方、底板21bにおける第2領域2bと第3領域2cとの境界には、第2下部仕切り壁24bが設置されている。そのため、第1領域2aと同様に、第2領域2b内の底板21b上には、ある一定量の液体Lが一時的に貯留される。しかし、貯留されている液体Lの液面レベルが第2下部仕切り壁24bの高さを超えると、第1領域2aからの新たな流入量に対応する分の液体Lは、第2下部仕切り壁24bを乗り越えて、隣の第3領域2cへ流入する。 The liquid L that flows into the second region 2b flows toward the second liquid recovery port 34b in the second region 2b. When the second pump 37b is driven, the liquid L recovered at the second liquid recovery port 34b is supplied to the second liquid distributor 35b through the second return pipe 36b and is sprayed downward from the second liquid distributor 35b. The second filler 22b disposed below the second liquid distributor 35b is wetted with the liquid L by the spraying of the liquid L by the second liquid distributor 35b. The liquid L that adheres to the second filler 22b eventually flows down toward the bottom plate 21b in the second region 2b and is again collected at the second liquid recovery port 34b. In other words, the liquid L circulates in the second region 2b. Meanwhile, a second lower partition wall 24b is installed at the boundary between the second region 2b and the third region 2c in the bottom plate 21b. Therefore, like the first region 2a, a certain amount of liquid L is temporarily stored on the bottom plate 21b in the second region 2b. However, when the liquid level of the stored liquid L exceeds the height of the second lower partition wall 24b, the amount of liquid L corresponding to the new inflow from the first region 2a jumps over the second lower partition wall 24b and flows into the adjacent third region 2c.

第3領域2cに流入した液体Lは、第3領域2c内の第3液回収口34cに向かう。第3ポンプ37cが駆動すると、第3液回収口34cで回収された液体Lは、第3還流管36cを通じて第3液分配器35cに供給され、第3液分配器35cから下方に向けて散布される。第3液分配器35cによる液体Lの散布により、第3液分配器35cの下方に配置されている第3充填材22cが液体Lで濡らされる。第3充填材22cに付着した液体Lは、いずれ、第3領域2c内の底板21bに向かって流れ落ち、第3液回収口34cで再度回収される。つまり、液体Lは、第3領域2c内でも循環することになる。一方、底板21bにおける第3領域2cと第4領域2dとの境界には、第3下部仕切り壁24cが設置されている。そのため、第1領域2aと同様に、第3領域2c内の底板21b上には、ある一定量の液体Lが一時的に貯留される。しかし、貯留されている液体Lの液面レベルが第3下部仕切り壁24cの高さを超えると、第2領域2bからの新たな流入量に対応する分の液体Lは、第3下部仕切り壁24cを乗り越えて、隣の第4領域2dへ流入する。 The liquid L that flows into the third region 2c flows toward the third liquid recovery port 34c in the third region 2c. When the third pump 37c is driven, the liquid L recovered at the third liquid recovery port 34c is supplied to the third liquid distributor 35c through the third return pipe 36c and is sprayed downward from the third liquid distributor 35c. The third filler 22c disposed below the third liquid distributor 35c is wetted with the liquid L by the spraying of the liquid L by the third liquid distributor 35c. The liquid L that adheres to the third filler 22c eventually flows down toward the bottom plate 21b in the third region 2c and is again collected at the third liquid recovery port 34c. In other words, the liquid L circulates in the third region 2c. Meanwhile, a third lower partition wall 24c is installed at the boundary between the third region 2c and the fourth region 2d in the bottom plate 21b. Therefore, like the first region 2a, a certain amount of liquid L is temporarily stored on the bottom plate 21b in the third region 2c. However, when the liquid level of the stored liquid L exceeds the height of the third lower partition wall 24c, the amount of liquid L corresponding to the new inflow from the second region 2b jumps over the third lower partition wall 24c and flows into the adjacent fourth region 2d.

第4領域2dに流入した液体Lは、第4領域2d内の第4液回収口34dに向かう。第4ポンプ37dが駆動すると、第4液回収口34dで回収された液体Lは、第4還流管36dを通じて第4液分配器35dに供給され、第4液分配器35dから下方に向けて散布される。第4液分配器35dによる液体Lの散布により、第4液分配器35dの下方に配置されている第4充填材22dが液体Lで濡らされる。第4充填材22dに付着した液体Lは、いずれ、第4領域2d内の底板21bに向かって流れ落ち、第4液回収口34dで再度回収される。つまり、液体Lは、第4領域2d内でも循環することになる。容器21の底板21bにおける第4領域2dと、ガス導入部41と第4領域2dとの間の空間領域との境界には、第4下部仕切り壁24dが設置されている。そのため、第1領域2aと同様に、第4領域2d内の底板21b上には、ある一定量の液体Lが一時的に貯留される。しかし、貯留されている液体Lの液面レベルが第4下部仕切り壁24dの高さを超えると、第3領域2cからの新たな流入量に対応する分の液体Lは、第4下部仕切り壁24dを乗り越えて、ガス導入部41と第4領域2dとの間の空間領域へ流入する。 The liquid L that flows into the fourth region 2d flows toward the fourth liquid recovery port 34d in the fourth region 2d. When the fourth pump 37d is driven, the liquid L recovered at the fourth liquid recovery port 34d is supplied to the fourth liquid distributor 35d through the fourth return pipe 36d and is sprayed downward from the fourth liquid distributor 35d. The spraying of the liquid L by the fourth liquid distributor 35d wets the fourth filler 22d arranged below the fourth liquid distributor 35d with the liquid L. The liquid L that adheres to the fourth filler 22d eventually flows down toward the bottom plate 21b in the fourth region 2d and is recovered again at the fourth liquid recovery port 34d. In other words, the liquid L circulates in the fourth region 2d as well. A fourth lower partition wall 24d is installed at the boundary between the fourth region 2d on the bottom plate 21b of the container 21 and the space region between the gas introduction section 41 and the fourth region 2d. Therefore, as in the first region 2a, a certain amount of liquid L is temporarily stored on the bottom plate 21b in the fourth region 2d. However, when the liquid level of the stored liquid L exceeds the height of the fourth lower partition wall 24d, the amount of liquid L corresponding to the new inflow from the third region 2c overcomes the fourth lower partition wall 24d and flows into the spatial region between the gas inlet 41 and the fourth region 2d.

そして、ガス導入部41と第4領域2dとの間の空間領域に流入した液体Lは、液導出口31bに向かい、容器21内から外部に導出される。 Then, the liquid L that flows into the spatial region between the gas inlet 41 and the fourth region 2d flows toward the liquid outlet 31b and is discharged from inside the container 21 to the outside.

ガス供給システム4は、気液接触部2にガスGを流通させる。ガス供給システム4は、管状のガス導入部41と、管状のガス排出部42とを有する。本実施形態では、ガスGを、第4領域2d、第3領域2c、第2領域2bそして第1領域2aの順に流通させる。つまり、各領域において、液体供給システム3により液体Lが散布される方向と、ガス供給システム4によりガスGが供給される方向とは、互いに交差している。 The gas supply system 4 distributes gas G through the gas-liquid contact section 2. The gas supply system 4 has a tubular gas inlet section 41 and a tubular gas outlet section 42. In this embodiment, the gas G is distributed through the fourth region 2d, the third region 2c, the second region 2b, and the first region 2a in that order. In other words, in each region, the direction in which the liquid L is sprayed by the liquid supply system 3 and the direction in which the gas G is supplied by the gas supply system 4 intersect with each other.

ガス導入部41は、最初に流通する第4領域2dに連通するように、容器21の第2端壁21dの略中央に設けられる。ガス排出部42は、最後に流通する第1領域2aに連通するように、容器21の第1端壁21aの略中央に設けられる。容器21には、ガス導入部41と第4領域2dとの間、および、ガス排出部42と第1領域2aとの間に、それぞれ空間領域が設けられている。 The gas inlet 41 is provided at approximately the center of the second end wall 21d of the container 21 so as to communicate with the fourth region 2d, which is the first region to flow through. The gas outlet 42 is provided at approximately the center of the first end wall 21a of the container 21 so as to communicate with the first region 2a, which is the last region to flow through. The container 21 has spatial regions between the gas inlet 41 and the fourth region 2d, and between the gas outlet 42 and the first region 2a.

また、ガス供給システム4には、ガス排出部42から排出されるガスGに微小液滴が同伴排出されるのを抑えるために、ガス排出部42と第1領域2aとの間の空間領域にデミスター43が設置されてもよい。デミスター43としては、金網、多孔板等の網状または多孔質の部材が使用可能である。 The gas supply system 4 may also include a demister 43 installed in the spatial region between the gas exhaust section 42 and the first region 2a to prevent microdroplets from being entrained in the gas G exhausted from the gas exhaust section 42. As the demister 43, a mesh or porous member such as a wire mesh or a perforated plate can be used.

なお、本実施形態では、ガス供給システム4におけるガスGの供給は、外部から供給されるガスGの流圧を利用して行うものとし、図中、ガス供給用の動力源は記載されていない。ただし、必要に応じて、ポンプやファン等の送気手段が用いられてもよい。 In this embodiment, the gas G in the gas supply system 4 is supplied by utilizing the flow pressure of the gas G supplied from the outside, and no power source for the gas supply is shown in the figure. However, if necessary, an air supply means such as a pump or a fan may be used.

ガス供給システム4では、まず、ガスGは、ガス導入部41から気液接触部2内の第4領域2dに導入される。第4領域2dには第4充填材22dが配置されているので、ガスGは、第4充填材22dの内部空間等を通過し、第3開口25cに向かう。次に、ガスGは、第3開口25cを介して第4領域2dから第3領域2cに導入される。第3領域2cには第3充填材22cが配置されているので、ガスGは、第3充填材22cの内部空間等を通過し、第2開口25bに向かう。次に、ガスGは、第2開口25bを介して第3領域2cから第2領域2bに導入される。第2領域2bには第2充填材22bが配置されているので、ガスGは、第2充填材22bの内部空間等を通過し、第1開口25aに向かう。次に、ガスGは、第1開口25aを介して第2領域2bから第1領域2aに導入される。第1領域2aには第1充填材22aが配置されているので、ガスGは、第1充填材22aの内部空間等を通過し、ガス排出部42に向かう。そして、ガスGは、ガス排出部42を介して容器21内から外部に導出される。 In the gas supply system 4, first, the gas G is introduced from the gas introduction section 41 into the fourth region 2d in the gas-liquid contact section 2. Since the fourth filler 22d is arranged in the fourth region 2d, the gas G passes through the internal space of the fourth filler 22d and heads toward the third opening 25c. Next, the gas G is introduced from the fourth region 2d to the third region 2c through the third opening 25c. Since the third filler 22c is arranged in the third region 2c, the gas G passes through the internal space of the third filler 22c and heads toward the second opening 25b. Next, the gas G is introduced from the third region 2c to the second region 2b through the second opening 25b. Since the second filler 22b is arranged in the second region 2b, the gas G passes through the internal space of the second filler 22b and heads toward the first opening 25a. Next, the gas G is introduced from the second region 2b to the first region 2a through the first opening 25a. Since the first filler 22a is disposed in the first region 2a, the gas G passes through the internal space of the first filler 22a and heads toward the gas exhaust section 42. The gas G is then discharged from inside the container 21 to the outside via the gas exhaust section 42.

ここで、天板21t側にある複数の上部仕切り壁23の高さは、その下端が充填材22に接するように設定される。これにより、上部仕切り壁23は、ガスGが充填材22の内部空間を回避してその上方を流れることを抑えることができる。一方、底板21b側にある複数の下部仕切り壁24の高さは、充填材22の下端より高く、かつ、液体Lの貯留が一定レベルで維持できるように設定される。換言すれば、気液接触部2における各領域で貯留される液体Lの液面レベルは、充填材22の下端に達する程度に、つまり、充填材22の下端は、貯留されている液体Lに接触する程度に設定される。これにより、下部仕切り壁24は、ガスGが充填材22の内部空間を回避してその下方を流れることを抑えることができる。 Here, the height of the multiple upper partition walls 23 on the top plate 21t side is set so that their lower ends contact the filler 22. As a result, the upper partition walls 23 can prevent the gas G from avoiding the internal space of the filler 22 and flowing above it. On the other hand, the height of the multiple lower partition walls 24 on the bottom plate 21b side is set so that it is higher than the lower end of the filler 22 and can maintain the storage of the liquid L at a constant level. In other words, the liquid level of the liquid L stored in each region in the gas-liquid contact section 2 is set to reach the lower end of the filler 22, that is, so that the lower end of the filler 22 contacts the stored liquid L. As a result, the lower partition walls 24 can prevent the gas G from avoiding the internal space of the filler 22 and flowing below it.

次に、本実施形態で採用される充填材22について詳説する。気液接触部2には、4つの充填材、すなわち、第1充填材22a、第2充填材22b、第3充填材22cおよび第4充填材22dが存在する。本実施形態では、これらの充填材の形状等は、互いに同一である。そこで、以下の充填材22の説明では、代表として第3充填材22cを取り上げる。 Next, the filler 22 used in this embodiment will be described in detail. There are four fillers in the gas-liquid contact section 2, namely, the first filler 22a, the second filler 22b, the third filler 22c, and the fourth filler 22d. In this embodiment, the shapes of these fillers are identical to each other. Therefore, in the following description of the filler 22, the third filler 22c will be taken as a representative example.

図2は、図1に示す気液接触部2の第3領域2cに設定されたII-II断面に相当し、気液接触装置1をYZ平面に沿って切断した断面図である。図3は、一部分解図を含む第3充填材22cの斜視図である。 Figure 2 corresponds to the II-II cross section set in the third region 2c of the gas-liquid contact section 2 shown in Figure 1, and is a cross-sectional view of the gas-liquid contact device 1 cut along the YZ plane. Figure 3 is a perspective view of the third filler 22c, including a partially exploded view.

第3充填材22cは、複数の充填部材を組み合わせて構成される。複数の充填部材は、それぞれ波板である。また、本実施形態では、それぞれの充填部材は、互いに波打ち方向が異なる2種類の充填部材、すなわち、第1充填部材50または第2充填部材51のいずれかに分類される。本実施形態では、第1充填部材50および第2充填部材51の波形のピッチおよび板厚は、互いに同一である。なお、第1充填部材50と第2充填部材51とにおけるピッチは、互いに異なっていてもよい。また、第1充填部材50と第2充填部材51とにおける板厚は、互いに異なっていてもよい。 The third filling material 22c is formed by combining multiple filling members. Each of the multiple filling members is a corrugated plate. In this embodiment, each filling member is classified into two types of filling members having different corrugation directions, namely, the first filling member 50 and the second filling member 51. In this embodiment, the corrugation pitch and plate thickness of the first filling member 50 and the second filling member 51 are the same. The pitch of the first filling member 50 and the second filling member 51 may be different from each other. The plate thickness of the first filling member 50 and the second filling member 51 may be different from each other.

また、第1充填部材50および第2充填部材51をそれぞれ全体として1つの平板体とみなした場合、これらの平板体の主平面は、XZ平面と平行となる。つまり、第1充填部材50および第2充填部材51は、第3充填材22cにおいてXZ平面に沿った姿勢に維持される。ここで、X方向は、第3充填材22cへのガスGの導入方向に相当する。Z方向は、第3液分配器35cから第3充填材22cへの液体Lの散布方向に相当する。また、本実施形態では、第1充填部材50と第2充填部材51とのX方向、Y方向およびZ方向の各寸法は、おおよそ、互いに同一である。 When the first filling member 50 and the second filling member 51 are regarded as a single flat plate as a whole, the main plane of these flat plates is parallel to the XZ plane. In other words, the first filling member 50 and the second filling member 51 are maintained in a position along the XZ plane in the third filling material 22c. Here, the X direction corresponds to the introduction direction of gas G into the third filling material 22c. The Z direction corresponds to the spray direction of liquid L from the third liquid distributor 35c to the third filling material 22c. In this embodiment, the dimensions of the first filling member 50 and the second filling member 51 in the X, Y, and Z directions are approximately the same as each other.

第1充填部材50は、Y方向に沿って突出する複数の第1山部50aと、第1山部50aとは反対側に突出する複数の第1谷部50bとを有する。つまり、第1充填部材50の波形は、第1山部50aと第1谷部50bとの交互の組み合わせで形成される。第1山部50aおよび第1谷部50bの延伸方向は、図3に示すように、Z方向に対してX方向マイナス側に第1角度θ1分傾斜している。なお、第1充填部材50の波打ち方向は、第1山部50aおよび第1谷部50bの延伸方向とはXZ平面上で直角に交差する方向となる。 The first filling member 50 has a plurality of first peaks 50a protruding along the Y direction and a plurality of first valleys 50b protruding on the opposite side to the first peaks 50a. In other words, the waveform of the first filling member 50 is formed by an alternating combination of the first peaks 50a and the first valleys 50b. As shown in FIG. 3, the extension direction of the first peaks 50a and the first valleys 50b is inclined by a first angle θ1 toward the negative side of the X direction with respect to the Z direction. The wavy direction of the first filling member 50 is a direction that intersects at a right angle on the XZ plane with the extension direction of the first peaks 50a and the first valleys 50b.

第2充填部材51は、Y方向に沿って突出する複数の第2山部51aと、第2山部51aとは反対側に突出する複数の第2谷部51bとを有する。つまり、第2充填部材51の波形は、第2山部51aと第2谷部51bとの交互の組み合わせで形成される。第2山部51aおよび第2谷部51bの延伸方向は、図3に示すように、Z方向に対してX方向プラス側に第2角度θ2分傾斜している。なお、第2充填部材51の波打ち方向は、第2山部51aおよび第2谷部51bの延伸方向とはXZ平面上で直角に交差する方向となる。 The second filling member 51 has a plurality of second peaks 51a protruding along the Y direction and a plurality of second valleys 51b protruding on the opposite side to the second peaks 51a. In other words, the waveform of the second filling member 51 is formed by an alternating combination of the second peaks 51a and the second valleys 51b. As shown in FIG. 3, the extension direction of the second peaks 51a and the second valleys 51b is inclined by a second angle θ2 toward the positive side of the X direction with respect to the Z direction. The wavy direction of the second filling member 51 is a direction that intersects at a right angle on the XZ plane with the extension direction of the second peaks 51a and the second valleys 51b.

このように、第1角度θ1と第2角度θ2とがZ方向に対して傾斜する方向は、X方向の互いに反対側となる。つまり、第1充填部材50の波板の波打ち方向と、第2充填部材51の波板の波打ち方向とは、Z方向に対して互いに反対方向に傾斜している。また、本実施形態では、第1角度θ1および第2角度θ2は、それぞれ45°である。この場合、第1充填部材50の波打ち方向と第2充填部材51の波打ち方向とは、XZ平面上で互いに直交することになる。なお、第1角度θ1および第2角度θ2は、45°以外の値であってもよいが、少なくとも、1°~89°の範囲内にある。また、第1角度θ1と第2角度θ2との値は、互いに異なっていてもよい。 In this way, the directions in which the first angle θ1 and the second angle θ2 are inclined with respect to the Z direction are opposite to each other in the X direction. In other words, the corrugation direction of the corrugated sheet of the first filling member 50 and the corrugation direction of the corrugated sheet of the second filling member 51 are inclined in opposite directions with respect to the Z direction. In this embodiment, the first angle θ1 and the second angle θ2 are each 45°. In this case, the corrugation direction of the first filling member 50 and the corrugation direction of the second filling member 51 are perpendicular to each other on the XZ plane. Note that the first angle θ1 and the second angle θ2 may be values other than 45°, but are at least within the range of 1° to 89°. The values of the first angle θ1 and the second angle θ2 may be different from each other.

また、第3充填材22cでは、第1充填部材50と第2充填部材51とは、Y方向に沿って交互に重ね合わされる。本実施形態では、第3充填材22cは、一例として、4つの第1充填部材50と、4つの第2充填部材51とを含む。つまり、第3充填材22cは、8つの充填部材が組み合わされて構成されることになる。8つの充填部材は、それぞれ概略形状が同一である平板体とみなすことができるので、第3充填材22cの概略形状は、直方体状となる。 In the third filling material 22c, the first filling members 50 and the second filling members 51 are alternately stacked along the Y direction. In this embodiment, the third filling material 22c includes, as an example, four first filling members 50 and four second filling members 51. In other words, the third filling material 22c is composed of a combination of eight filling members. Since the eight filling members can be regarded as flat plates each having the same general shape, the general shape of the third filling material 22c is a rectangular parallelepiped.

気液接触装置1を構成する各部は、ガスGの成分や液体Lに含まれる化学薬剤に対して耐性を有する素材で製造される。そのような素材として、例えば、ステンレス綱、アルミニウム、ニッケル、チタン、炭素鋼、真鍮、銅、モネル、銀、スズ、ニオブ等の金属や、ポリエチレン、ポリプロピレン、PTFE等の樹脂が挙げられる。また、充填材22を構成する第1充填部材50や第2充填部材51等の充填部材も、少なくとも表面がガスGまたは液体Lとの反応(腐食)を生じない耐食性の素材で構成される。充填部材の素材は、やすりがけ、サンドブラスト処理、紫外線オゾン処理、プラズマ処理などの表面加工によって表面に微小な凹凸を形成して表面粗さを付与したものであってもよい。または、充填部材の素材は、コーティング等による表面の改質によって、使用条件に合うように調製したものであってもよい。 Each part constituting the gas-liquid contact device 1 is manufactured from a material that is resistant to the components of the gas G and the chemicals contained in the liquid L. Examples of such materials include metals such as stainless steel, aluminum, nickel, titanium, carbon steel, brass, copper, Monel, silver, tin, and niobium, and resins such as polyethylene, polypropylene, and PTFE. In addition, the filling members such as the first filling member 50 and the second filling member 51 constituting the filling material 22 are also made of a corrosion-resistant material that does not react (corrode) with the gas G or the liquid L, at least on the surface. The material of the filling member may be one that has been given surface roughness by forming minute irregularities on the surface through surface processing such as filing, sandblasting, ultraviolet ozone treatment, and plasma treatment. Alternatively, the material of the filling member may be one that has been prepared to suit the conditions of use by modifying the surface through coating or the like.

次に、気液接触装置1の作用について説明する。 Next, we will explain the operation of the gas-liquid contact device 1.

まず、気液接触装置1は、液体供給システム3を動作させて、液体Lを気液接触部2に供給する。これにより、気液接触部2内の第1領域2a、第2領域2b、第3領域2cおよび第4領域2dでは、領域ごとに配置されている各充填材22に、液体Lが順次散布される。 First, the gas-liquid contact device 1 operates the liquid supply system 3 to supply the liquid L to the gas-liquid contact section 2. As a result, the liquid L is sprayed sequentially onto each of the fillers 22 arranged in each of the first region 2a, second region 2b, third region 2c, and fourth region 2d in the gas-liquid contact section 2.

図4は、複数の充填材22の代表としての第3充填材22cをZ方向の上方から見た平面図である。第3充填材22cをはじめとする各充填材22では、第1充填部材50と第2充填部材51とが、交互に、かつ、互いに接触して組み合わされている。ここで、第1充填部材50および第2充填部材51は、それぞれ波板である。したがって、第1充填部材50と第2充填部材51とが組み合わされている状態では、第1谷部50bの一部と第2山部51aの一部、および、第2谷部51bの一部と第1山部50aの一部が、それぞれ接触することになる。 Figure 4 is a plan view of the third filler 22c, which is a representative of the multiple fillers 22, viewed from above in the Z direction. In each filler 22, including the third filler 22c, the first filler 50 and the second filler 51 are combined alternately and in contact with each other. Here, the first filler 50 and the second filler 51 are each corrugated plates. Therefore, when the first filler 50 and the second filler 51 are combined, a part of the first valley 50b and a part of the second peak 51a, and a part of the second valley 51b and a part of the first peak 50a are in contact with each other.

また、第1充填部材50および第2充填部材51では、波形を形成する各壁部間が空間部となる。一方、第1充填部材50における第1山部50aおよび第1谷部50bの延伸方向は、Z方向に対して第1角度θ1分傾斜している。同様に、第2充填部材51における第2山部51aおよび第2谷部51bの延伸方向は、Z方向に対して第2角度θ2分傾斜している。したがって、図4に示すようにZ方向の上方から第3充填材22cを見た場合、第1充填部材50および第2充填部材51に存在する空間部を通じて、第1充填部材50または第2充填部材51のいずれかの壁部の一部が視認されることになる。換言すれば、Z方向の上方から第3充填材22cを見た場合、第1充填部材50および第2充填部材51に存在する空間部を貫通して第3充填材22cの奥側を視認することができない。 In the first filling member 50 and the second filling member 51, the spaces between the walls that form the corrugations are the spaces. On the other hand, the extension direction of the first peak 50a and the first valley 50b in the first filling member 50 is inclined by a first angle θ1 with respect to the Z direction. Similarly, the extension direction of the second peak 51a and the second valley 51b in the second filling member 51 is inclined by a second angle θ2 with respect to the Z direction. Therefore, when the third filling material 22c is viewed from above in the Z direction as shown in FIG. 4, a part of the wall of either the first filling member 50 or the second filling member 51 is visible through the spaces present in the first filling member 50 and the second filling member 51. In other words, when the third filling material 22c is viewed from above in the Z direction, the back side of the third filling material 22c cannot be viewed through the spaces present in the first filling member 50 and the second filling member 51.

したがって、例えば、図2に示すように、第3領域2cにおいて第3液分配器35cから第3充填材22cに向けて散布された液体Lは、第3充填材22cの下方にある底板21b上の貯留部分に到達するまでの間に、第3充填材22cのいずれかの部分に接触する。第3充填材22cに到達した液体Lは、第1充填部材50の第1角度θ1で傾斜している壁面、または、第2充填部材51の第2角度θ2で傾斜している壁面を伝って流れることで、各壁面に液膜を形成する。最終的に、液体Lは、底板21bに向かって流れ落ちる。 Therefore, for example, as shown in FIG. 2, the liquid L sprayed from the third liquid distributor 35c toward the third filler 22c in the third region 2c comes into contact with some part of the third filler 22c before reaching the storage portion on the bottom plate 21b below the third filler 22c. The liquid L that reaches the third filler 22c flows along the wall surface inclined at the first angle θ1 of the first filler member 50 or the wall surface inclined at the second angle θ2 of the second filler member 51, forming a liquid film on each wall surface. Finally, the liquid L flows down toward the bottom plate 21b.

一方、液体Lは、当初、第3液分配器35cから第3充填材22cに向かうようにZ方向に沿って散布される。しかし、液体Lが第3充填材22cに到達した後では、各充填部材の波形の傾斜に伴って、液体Lの進行方向が変化する。ここで、もし、充填材22を構成する複数の充填部材の波形が、X方向プラス側またはX方向マイナス側のいずれかに傾くように偏っているとすると、充填材22内で液体Lが流れ落ちる方向が偏る。したがって、この場合、充填材22は、液体Lで濡らされやすい領域と、液体Lで濡らされづらい領域とに大きく分かれるおそれがある。 On the other hand, the liquid L is initially sprayed from the third liquid distributor 35c along the Z direction toward the third filler 22c. However, after the liquid L reaches the third filler 22c, the direction of travel of the liquid L changes according to the inclination of the waveform of each filler member. If the waveforms of the multiple filler members constituting the filler 22 are biased to be inclined either toward the positive side of the X direction or the negative side of the X direction, the direction in which the liquid L flows down within the filler 22 will be biased. Therefore, in this case, the filler 22 may be largely divided into areas that are easily wetted by the liquid L and areas that are not easily wetted by the liquid L.

これに対して、本実施形態では、第3充填材22cでは、波形がX方向マイナス側に傾いている第1充填部材50と、波形がX方向プラス側に傾いている第2充填部材51とが交互に重ね合わされている。したがって、第3充填材22cは、液体Lで濡らされやすい領域と、液体Lで濡らされづらい領域とに大きく分かれづらいので、結果として、第1充填部材50および第2充填部材51の各壁面の可能な限り広い範囲に液体Lの液膜を形成することができる。 In contrast, in this embodiment, the third filling material 22c is formed by alternatingly stacking a first filling member 50 whose waveform is inclined toward the negative side of the X-direction and a second filling member 51 whose waveform is inclined toward the positive side of the X-direction. Therefore, the third filling material 22c is not easily divided into areas that are easily wetted by the liquid L and areas that are not easily wetted by the liquid L. As a result, a liquid film of the liquid L can be formed over as wide an area as possible on the wall surfaces of the first filling member 50 and the second filling member 51.

なお、図4を参照した説明では、複数の充填材22の代表として第3充填材22cに着目したが、その他の第1充填材22a、第2充填材22b及び第4充填材22dについても、同様に液体Lに濡らされる。また、気液接触部2における液体Lの移動については、上記の液体供給システム3の説明のとおりである。 In the explanation with reference to FIG. 4, the third filler 22c is focused on as a representative of the multiple fillers 22, but the other fillers 22a, 22b, and 22d are also wetted by the liquid L in the same manner. The movement of the liquid L in the gas-liquid contact section 2 is as described above for the liquid supply system 3.

次に、気液接触装置1は、ガス供給システム4を動作させて、ガスGを気液接触部2に供給する。まず、ガス導入部41から気液接触部2に導入されたガスGは、第4領域2d内の第4充填材22dに向かう。第4充填材22dは、上記説明した第3充填材22cと同様に、第1充填部材50と第2充填部材51とが交互に重ね合わされている。したがって、ガスGは、第1充填部材50と第2充填部材51とのいずれかの空間部に進入しても、互いに向かい合う第1充填部材50と第2充填部材51との双方の波形の影響を受けて、全体として、おおよそX方向に沿って第4充填材22dから導出される。引き続き、第4充填材22dから導出されたガスGは、同様に第3領域2c、第2領域2bそして第1領域2aの順に流通する。これにより、各領域では、各充填材22に形成されている液体Lの液膜と、ガス供給システム4から供給されたガスGとが接触し、ガスG中の特定ガス成分等が液体Lに吸収される。そして、特定ガス成分等を吸収した液体Lは、いずれ、液導出口31bから容器21の外部へ導出される。 Next, the gas-liquid contact device 1 operates the gas supply system 4 to supply the gas G to the gas-liquid contact section 2. First, the gas G introduced from the gas inlet 41 to the gas-liquid contact section 2 heads toward the fourth filler 22d in the fourth region 2d. The fourth filler 22d is formed by alternately stacking the first filler member 50 and the second filler member 51, similar to the third filler member 22c described above. Therefore, even if the gas G enters either the space of the first filler member 50 or the second filler member 51, it is influenced by the waveforms of both the first filler member 50 and the second filler member 51 facing each other, and is discharged from the fourth filler 22d approximately along the X direction as a whole. Subsequently, the gas G discharged from the fourth filler 22d similarly flows through the third region 2c, the second region 2b, and the first region 2a in that order. As a result, in each region, the liquid film of liquid L formed on each filler 22 comes into contact with gas G supplied from the gas supply system 4, and specific gas components in gas G are absorbed by liquid L. Then, liquid L that has absorbed the specific gas components is eventually discharged to the outside of container 21 from liquid outlet 31b.

本実施形態では、液体供給システム3によって供給される液体Lが各領域を流通する順序は、ガス供給システム4によって供給されるガスGが各領域を流通する順序と逆であるので、気液接触部2全体では対向流接触が実施されることになる。これに対して、気液接触装置1は、ガス導入部41とガス排出部42との設置位置を逆にし、液体LおよびガスGを同じ順序で各領域に供給させれば、並行流接触を実施することができる。 In this embodiment, the order in which the liquid L supplied by the liquid supply system 3 flows through each region is opposite to the order in which the gas G supplied by the gas supply system 4 flows through each region, so countercurrent contact is performed throughout the gas-liquid contact section 2. In contrast, the gas-liquid contact device 1 can perform parallel current contact by reversing the installation positions of the gas inlet section 41 and the gas outlet section 42 and supplying the liquid L and gas G to each region in the same order.

ここで、ガスGと液体Lとを接触させる際のガスGの流通抵抗は、気液接触装置1の動作時の消費エネルギーに影響する。そこで、1つの充填材22における充填部材の大きさや構成枚数、各充填部材の板厚、または、各充填部材の波形を規定するピッチの寸法などは、充填材22における単位容積当たりの濡れ面積(気液接触面積)などを考慮して設定される。 The flow resistance of gas G when gas G contacts liquid L affects the energy consumption during operation of the gas-liquid contact device 1. Therefore, the size and number of packing members in one packing material 22, the plate thickness of each packing member, or the pitch dimension that defines the waveform of each packing member are set taking into consideration the wetted area (gas-liquid contact area) per unit volume of the packing material 22, etc.

また、上記説明では、気液接触部2の各領域に設置される各充填材22の形状等は、互いに同一であるものとしたが、領域ごとに充填材22の形状を異ならせてもよい。 In the above description, the shapes of the fillers 22 installed in each region of the gas-liquid contact section 2 are the same, but the shapes of the fillers 22 may be different for each region.

図5は、気液接触部2において、第1充填材22a、第2充填材22b、第3充填材22cおよび第4充填材22dに代替することができる、第1充填材122a、第2充填材122b、第3充填材122cおよび第4充填材122dを例示する概略側面図である。 Figure 5 is a schematic side view illustrating the first filler 122a, the second filler 122b, the third filler 22c, and the fourth filler 122d, which can be substituted for the first filler 22a, the second filler 22b, the third filler 22c, and the fourth filler 22d in the gas-liquid contact section 2.

第1充填材122aは、上記の第1充填材22aに代わる、第1領域2aに設置される充填材である。図5では、第1充填材122aの一部として、第1山部60aを有する波板の第1充填部材60が描画されている。また、第1山部60a同士の間隔として表される第1充填部材60の波形のピッチは、第1ピッチP1である。なお、不図示であるが、第1充填材122aは、第1充填材22aにおける第2充填部材51と同様に、第2充填部材を含む。 The first filler 122a is a filler placed in the first region 2a, replacing the above-mentioned first filler 22a. In FIG. 5, a first filler member 60 made of a corrugated sheet having first peaks 60a is depicted as part of the first filler 122a. The pitch of the corrugation of the first filler member 60, expressed as the distance between the first peaks 60a, is the first pitch P1. Although not shown, the first filler 122a includes a second filler member, similar to the second filler member 51 in the first filler 22a.

第2充填材122bは、上記の第2充填材22bに代わる、第2領域2bに設置される充填材である。図5では、第2充填材122bの一部として、第1山部62aを有する波板の第1充填部材62が描画されている。また、第1山部62a同士の間隔として表される第1充填部材62の波形のピッチは、第2ピッチP2である。なお、不図示であるが、第2充填材122bは、第2充填材22bにおける第2充填部材51と同様に、第2充填部材を含む。 The second filler 122b is a filler placed in the second region 2b, replacing the above-mentioned second filler 22b. In FIG. 5, a corrugated first filler member 62 having a first peak 62a is depicted as part of the second filler 122b. The pitch of the corrugation of the first filler member 62, expressed as the distance between the first peaks 62a, is the second pitch P2. Although not shown, the second filler 122b includes a second filler member, similar to the second filler member 51 in the second filler 22b.

第3充填材122cは、上記の第3充填材22cに代わる、第3領域2cに設置される充填材である。図5では、第3充填材122cの一部として、第1山部64aを有する波板の第1充填部材64が描画されている。また、第1山部64a同士の間隔として表される第1充填部材64の波形のピッチは、第3ピッチP3である。なお、不図示であるが、第3充填材122cは、第3充填材22cにおける第2充填部材51と同様に、第2充填部材を含む。 The third filler 122c is a filler installed in the third region 2c, replacing the above-mentioned third filler 22c. In FIG. 5, a corrugated first filler member 64 having a first peak 64a is depicted as part of the third filler 122c. The pitch of the corrugation of the first filler member 64, expressed as the distance between the first peaks 64a, is the third pitch P3. Although not shown, the third filler 122c includes a second filler member, similar to the second filler member 51 in the third filler 22c.

第4充填材122dは、上記の第4充填材22dに代わる、第4領域2dに設置される充填材である。図5では、第4充填材122dの一部として、第1山部66aを有する波板の第1充填部材66が描画されている。また、第1山部66a同士の間隔として表される第1充填部材66の波形のピッチは、第4ピッチP4である。なお、不図示であるが、第4充填材122dは、第4充填材22dにおける第2充填部材51と同様に、第2充填部材を含む。 The fourth filler 122d is a filler placed in the fourth region 2d, replacing the fourth filler 22d described above. In FIG. 5, a first filler member 66 made of a corrugated sheet having a first peak 66a is depicted as part of the fourth filler 122d. The pitch of the corrugation of the first filler member 66, represented as the distance between the first peaks 66a, is the fourth pitch P4. Although not shown, the fourth filler 122d includes a second filler member, similar to the second filler member 51 in the fourth filler 22d.

複数の充填材同士で比較した場合、充填部材の波形のピッチが小さく、また、構成枚数が多い充填材の方が、気液接触面積が大きくなるものの、ガスGの流通抵抗が増える。そこで、図5に示すように、ガスGの導入位置に最も近い第4充填材122dから、ガスGの導入位置から最も遠い第1充填材122aに向かって、徐々に波形のピッチが小さくなるように複数の充填部材の形状を設定してもよい。つまり、図5に示す例では、第4ピッチP4>第3ピッチP3>第2ピッチP2>第1ピッチP1の関係が成り立つ。このように各充填材122において複数の充填部材の形状を設定することで、気液接触部2全体において、気液接触面積の大きさとガスGの流通抵抗とのバランスを取り、最も適切な気液接触効率を得ることができる。 When comparing multiple fillers, the smaller the pitch of the corrugations of the filler members and the more sheets of the filler members, the larger the gas-liquid contact area, but the greater the flow resistance of the gas G. Therefore, as shown in FIG. 5, the shapes of the multiple filler members may be set so that the corrugation pitch gradually decreases from the fourth filler member 122d closest to the gas G introduction position to the first filler member 122a farthest from the gas G introduction position. In other words, in the example shown in FIG. 5, the relationship is fourth pitch P4>third pitch P3>second pitch P2>first pitch P1. By setting the shapes of the multiple filler members in each filler 122 in this way, the size of the gas-liquid contact area and the flow resistance of the gas G can be balanced in the entire gas-liquid contact section 2, and the most appropriate gas-liquid contact efficiency can be obtained.

一方、図5に示すように、気液接触部2の領域ごとに充填材を構成する充填部材の形状を変化させると、領域ごとに許容される液体LまたはガスGの流量等も異なる。そのため、液体供給システム3の一部として領域ごとに存在する各ポンプ37に要求される容量もそれぞれ異なる。そこで、例えば、気液接触部2のある領域において、充填部材の形状を変化させたことで、ポンプ37の容量を低下させることができるのであれば、必ずしも高容量のポンプ37を採用しなくてもよい。 On the other hand, as shown in FIG. 5, if the shape of the filling member constituting the filler is changed for each region of the gas-liquid contact section 2, the allowable flow rate of the liquid L or gas G will also differ for each region. Therefore, the capacity required for each pump 37 present in each region as part of the liquid supply system 3 will also differ. Therefore, for example, if the capacity of the pump 37 can be reduced by changing the shape of the filling member in a certain region of the gas-liquid contact section 2, it is not necessary to necessarily adopt a high-capacity pump 37.

次に、気液接触装置1の効果について説明する。 Next, we will explain the effects of the gas-liquid contact device 1.

本実施形態に係る気液接触装置1は、互いに水平方向で連通し、各々が充填材22を設置している複数の領域、例えば、第1領域2a、第2領域2b、第3領域2cおよび第4領域2dを有する気液接触部2を備える。気液接触装置1は、複数の領域の配列に沿って複数の領域に液体Lを順次流通させながら、領域ごとに鉛直方向の上方から充填材22に液体Lを供給する液体供給システム3を備える。また、気液接触装置1は、複数の領域の配列に沿って複数の領域にガスGを順次流通させて、領域ごとに液体Lと接触させるガス供給システム4を備える。充填材22は、各々が当該充填材22への液体Lの供給方向とガスの供給方向とに平行な板状で、かつ、交互に重ね合わされる第1充填部材50と第2充填部材51とを含む。第1充填部材50および第2充填部材51は、少なくとも一部が波板である。第1充填部材50の波板の波打ち方向と、第2充填部材51の波板の波打ち方向とは、鉛直方向に対して互いに反対方向に傾斜している。 The gas-liquid contact device 1 according to this embodiment includes a gas-liquid contact section 2 having a plurality of regions, for example, a first region 2a, a second region 2b, a third region 2c, and a fourth region 2d, which are connected to each other in the horizontal direction and each of which has a packing material 22 installed. The gas-liquid contact device 1 includes a liquid supply system 3 that supplies liquid L to the packing material 22 from above in the vertical direction for each region while sequentially circulating liquid L through the plurality of regions along the arrangement of the plurality of regions. The gas-liquid contact device 1 also includes a gas supply system 4 that sequentially circulates gas G through the plurality of regions along the arrangement of the plurality of regions to contact the liquid L for each region. The packing material 22 includes a first packing member 50 and a second packing member 51, each of which is plate-shaped and parallel to the supply direction of liquid L and the supply direction of gas to the packing material 22, and which are alternately stacked. At least a portion of the first packing member 50 and the second packing member 51 is a corrugated plate. The corrugation direction of the corrugated sheet of the first filling member 50 and the corrugation direction of the corrugated sheet of the second filling member 51 are inclined in opposite directions relative to the vertical direction.

まず、気液接触装置1によれば、気液接触部2では、それぞれ充填材22が設置された複数の領域が水平方向に配列されることになる。したがって、気液接触部を増設しようとする場合、水平方向への拡張となるため、鉛直方向での増段となる気液接触装置と比べて増設しやすい。また、気液接触装置1によれば、気液接触部2では、液体Lはおおよそ鉛直方向に沿って流れ、ガスGはおおよそ水平方向に沿って流れるので、フラッディング現象が生じづらい。したがって、気液接触装置1では、複数の気液接触部を鉛直方向に積層させた気液接触装置よりも、液体Lの流量を増加させやすくなる。ただし、ガスGの流速としては、ガスGの流れで液体Lが充填材22の表面から飛ばされることを抑えることを考慮すると、1.0m/s以下に設定することが望ましい。 First, in the gas-liquid contact device 1, in the gas-liquid contact section 2, multiple regions in which the packing material 22 is installed are arranged in the horizontal direction. Therefore, when adding gas-liquid contact sections, the expansion is in the horizontal direction, so it is easier to add more than in a gas-liquid contact device in which the number of stages is increased in the vertical direction. Also, in the gas-liquid contact device 1, in the gas-liquid contact section 2, the liquid L flows approximately vertically and the gas G flows approximately horizontally, so the flooding phenomenon is less likely to occur. Therefore, in the gas-liquid contact device 1, it is easier to increase the flow rate of the liquid L than in a gas-liquid contact device in which multiple gas-liquid contact sections are stacked vertically. However, it is desirable to set the flow velocity of the gas G to 1.0 m/s or less, taking into consideration the need to prevent the liquid L from being blown off the surface of the packing material 22 by the flow of the gas G.

また、気液接触装置1では、充填材22を構成する第1充填部材50および第2充填部材51のそれぞれの少なくとも一部が波板である。また、第1充填部材50の波板の波打ち方向と第2充填部材51の波板の波打ち方向とは、鉛直方向に対して互いに反対方向に傾斜している。そして、第1充填部材50と第2充填部材51とは、交互に重ね合わされる。このような条件を踏まえると、充填材22の形状は、図4を用いて説明したとおり、各領域において、液分配器35から充填材22に向けて散布された液体Lは、充填材22の下方に流れ落ちる間に、充填材22のいずれかの部分に接触することになる。したがって、気液接触装置1によれば、充填材22での気液接触面積をより広範囲としつつ、充填材22の壁面に液体Lの液膜をより効率よく形成させることができるので、結果として、気液接触効率を向上させることができる。 In addition, in the gas-liquid contact device 1, at least a part of each of the first filling member 50 and the second filling member 51 constituting the filler 22 is a corrugated plate. The corrugation direction of the corrugated plate of the first filling member 50 and the corrugation direction of the corrugated plate of the second filling member 51 are inclined in opposite directions to each other with respect to the vertical direction. The first filling member 50 and the second filling member 51 are alternately stacked. In consideration of these conditions, the shape of the filler 22 is such that, as explained using FIG. 4, in each region, the liquid L sprayed from the liquid distributor 35 toward the filler 22 comes into contact with any part of the filler 22 while flowing down the filler 22. Therefore, according to the gas-liquid contact device 1, the gas-liquid contact area in the filler 22 can be made wider, and a liquid film of the liquid L can be more efficiently formed on the wall surface of the filler 22, resulting in improved gas-liquid contact efficiency.

なお、比較例として、充填材を構成する複数の充填部材がすべて一定の間隔で互いに離間する平板である場合を考える。この場合、液分配器35から散布された液体Lの中には、直接的に平板に付着して壁面に液膜を形成するものがある一方、平板に付着することなく、そのまま鉛直方向の下方に落下するものもある。つまり、本実施形態と比較すれば、気液接触に利用される液体Lは少ない。 As a comparative example, consider a case where the multiple filling members that make up the packing material are all flat plates spaced apart at regular intervals. In this case, some of the liquid L sprayed from the liquid distributor 35 adheres directly to the flat plates and forms a liquid film on the wall surface, while some falls vertically downward without adhering to the flat plates. In other words, less liquid L is used for gas-liquid contact compared to this embodiment.

ここで、第1充填部材50および第2充填部材51は、図1以下で例示したように、その全体が波板となっている方が、充填材22においてより広範囲に液体Lの液膜を形成する観点から望ましい。ただし、本実施形態では、これに限らず、第1充填部材50および第2充填部材51の一部が波板ではなく、ある程度の範囲のみが波板であれば、全体が平板である場合に比べて上記の効果を奏し得る。 Here, it is preferable that the first filling member 50 and the second filling member 51 are entirely corrugated, as illustrated in FIG. 1 and subsequent figures, from the viewpoint of forming a liquid film of the liquid L over a wider area in the filling material 22. However, this is not limited to this in the present embodiment, and if only a certain range of the first filling member 50 and the second filling member 51 is corrugated rather than only partially corrugated, the above-mentioned effect can be achieved compared to when the entire member is flat.

このように、本実施形態によれば、気液接触効率を向上させるのに有利な気液接触装置1を提供することができる。 In this way, according to this embodiment, it is possible to provide a gas-liquid contactor 1 that is advantageous for improving the gas-liquid contact efficiency.

なお、第1充填部材50と第2充填部材51とが交互に重ね合わされるとは、必ずしも第1充填部材50と第2充填部材51とが1つずつ交互に重ね合わされる場合に限られない。例えば、2つの第1充填部材50が重ね合わされたユニットと、2つの第2充填部材51が重ね合わされたユニットとが、交互に重ね合わされるものとしてもよい。 Note that the alternating stacking of the first filling members 50 and the second filling members 51 does not necessarily mean that the first filling members 50 and the second filling members 51 are alternately stacked one by one. For example, a unit in which two first filling members 50 are stacked and a unit in which two second filling members 51 are stacked may be stacked alternately.

また、気液接触装置1では、波板における波形のピッチは、複数の領域の各々に設置されている充填材22ごとに異なってもよい。 In addition, in the gas-liquid contact device 1, the pitch of the corrugations in the corrugated plate may be different for each of the fillers 22 installed in each of the multiple regions.

このような気液接触装置1によれば、図5を用いて説明したとおり、気液接触部2全体において、気液接触面積の大きさとガスGの流通抵抗とのバランスを取り、最も適切な気液接触効率を得ることができる。 As explained with reference to Figure 5, with this type of gas-liquid contact device 1, it is possible to obtain the most appropriate gas-liquid contact efficiency by balancing the size of the gas-liquid contact area and the flow resistance of the gas G throughout the entire gas-liquid contact section 2.

また、気液接触装置1では、液体供給システム3は、複数の領域ごとに、充填材22の鉛直方向の下方に一時的に貯留された液体Lを充填材22の鉛直方向の上方へ供給するポンプ37を備えてもよい。この場合、ポンプ37の容量は、波板のピッチの相違に合わせて、複数の領域ごとに異なってもよい。 In addition, in the gas-liquid contact device 1, the liquid supply system 3 may be provided with a pump 37 for each of the multiple regions that supplies the liquid L temporarily stored vertically below the filler material 22 to the vertically above the filler material 22. In this case, the capacity of the pump 37 may be different for each of the multiple regions in accordance with the difference in the pitch of the corrugated sheet.

このような気液接触装置1によれば、図5を用いて説明したとおり、領域ごとに設置される複数のポンプ37のそれぞれの容量を、ある領域で最も容量を必要とするポンプ37に一律に合わせる必要がない。したがって、ある領域に設置されるポンプ37によっては、低容量のものを採用することができ、結果として、気液接触装置1の製造コストを抑えることができる。 As explained with reference to FIG. 5, with this gas-liquid contact device 1, it is not necessary to uniformly match the capacity of each of the multiple pumps 37 installed in each region to the pump 37 that requires the most capacity in a certain region. Therefore, depending on the pump 37 installed in a certain region, a pump with a low capacity can be used, and as a result, the manufacturing cost of the gas-liquid contact device 1 can be reduced.

(第2実施形態)
図6は、第2実施形態に係る気液接触装置10の構成を示す概略図である。第1実施形態では、気液接触部2の各領域に配置される充填材22が、全体形状が波形である複数の充填部材を含むものとした。これに対して、本実施形態では、第1実施形態における充填材22に代わる充填材222が、一部の形状が波形である複数の充填部材を含む。第1実施形態と同様に、気液接触部2には、4つの充填材、すなわち、第1充填材222a、第2充填材222b、第3充填材222cおよび第4充填材222dが存在する。本実施形態では、これらの充填材の形状等は、互いに同一である。そこで、以下の充填材222の説明では、代表として第3充填材222cを取り上げる。また、気液接触装置10において、第1実施形態に係る気液接触装置1と同一構成には同一の符号を付し、詳細説明を省略する。
Second Embodiment
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the gas-liquid contactor 10 according to the second embodiment. In the first embodiment, the packing material 22 arranged in each region of the gas-liquid contact section 2 includes a plurality of packing members whose overall shape is corrugated. In contrast, in this embodiment, the packing material 222 replacing the packing material 22 in the first embodiment includes a plurality of packing members whose partial shape is corrugated. As in the first embodiment, the gas-liquid contact section 2 includes four packing materials, that is, the first packing material 222a, the second packing material 222b, the third packing material 222c, and the fourth packing material 222d. In this embodiment, the shapes of these packing materials are the same as each other. Therefore, in the following description of the packing material 222, the third packing material 222c will be taken up as a representative. In addition, in the gas-liquid contactor 10, the same components as those of the gas-liquid contactor 1 according to the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed description will be omitted.

図7は、図6に示す気液接触部2の第3領域2cに設定されたVII-VII断面に相当し、気液接触装置10をYZ平面に沿って切断した断面図である。図8は、一部分解図を含む第3充填材222cの斜視図である。 Figure 7 corresponds to the VII-VII cross section set in the third region 2c of the gas-liquid contact section 2 shown in Figure 6, and is a cross-sectional view of the gas-liquid contact device 10 cut along the YZ plane. Figure 8 is a perspective view of the third filler 222c, including a partially exploded view.

第3充填材222cは、第1実施形態における第3充填材22cと同様に、複数の充填部材を組み合わせて構成される。具体的には、第3充填材222cは、第1実施形態における第1充填部材50に対応する複数の第1充填部材70と、第1実施形態における第2充填部材51に対応する複数の第2充填部材71とを有する。 The third filler 222c is configured by combining multiple filler members, similar to the third filler 22c in the first embodiment. Specifically, the third filler 222c has multiple first filler members 70 corresponding to the first filler members 50 in the first embodiment, and multiple second filler members 71 corresponding to the second filler members 51 in the first embodiment.

第1充填部材70は、Z方向の上方側の第1波板部70aと、Z方向の下方側の第1平板部70bとを含む。第1波板部70aと第1平板部70bとは、溶接や接着などにより、Z方向で対向する端部同士で接続されている。したがって、第1充填部材70は、全体として1つの平板体とみなされる。 The first filling member 70 includes a first corrugated plate portion 70a on the upper side in the Z direction and a first flat plate portion 70b on the lower side in the Z direction. The first corrugated plate portion 70a and the first flat plate portion 70b are connected at their opposing ends in the Z direction by welding, adhesive, or the like. Therefore, the first filling member 70 as a whole is regarded as a single flat plate body.

第1波板部70aの形状は、第1実施形態における第1充填部材50の形状と同様に規定される。第1波板部70aは、Y方向に沿って突出する複数の第1山部70cと、第1山部70cとは反対側に突出する複数の第1谷部70dとを有する。第1山部70cおよび第1谷部70dの延伸方向は、図8に示すように、Z方向に対してX方向マイナス側に第1角度θ1分傾斜している。一方、第1平板部70bは、主平面がXZ平面と平行となる平板である。第1充填部材70も第3充填材222cにおいてXZ平面に沿った姿勢に維持されるので、第1平板部70bの板厚は、当該姿勢を維持するのに十分な強度を有する程度に設定される。 The shape of the first corrugated plate portion 70a is defined in the same manner as the shape of the first filling member 50 in the first embodiment. The first corrugated plate portion 70a has a plurality of first peaks 70c protruding along the Y direction and a plurality of first valleys 70d protruding on the opposite side to the first peaks 70c. The extension direction of the first peaks 70c and the first valleys 70d is inclined by a first angle θ1 toward the negative X direction with respect to the Z direction, as shown in FIG. 8. On the other hand, the first flat plate portion 70b is a flat plate whose main plane is parallel to the XZ plane. The first filling member 70 is also maintained in a position along the XZ plane in the third filling material 222c, so the plate thickness of the first flat plate portion 70b is set to a degree that has sufficient strength to maintain the position.

第2充填部材71は、Z方向の上方側の第2波板部71aと、Z方向の下方側の第2平板部71bとを含む。第2波板部71aと第2平板部71bとは、溶接や接着などにより、Z方向で対向する端部同士で接続されている。したがって、第2充填部材71は、第1充填部材70と同様に、全体として1つの平板体とみなされる。 The second filling member 71 includes a second corrugated plate portion 71a on the upper side in the Z direction and a second flat plate portion 71b on the lower side in the Z direction. The second corrugated plate portion 71a and the second flat plate portion 71b are connected at their opposing ends in the Z direction by welding, adhesive, or the like. Therefore, the second filling member 71, like the first filling member 70, is considered as a single flat plate body as a whole.

第2波板部71aの形状は、第1実施形態における第2充填部材51の形状と同様に規定される。第2波板部71aは、Y方向に沿って突出する複数の第2山部71cと、第2山部71cとは反対側に突出する複数の第2谷部71dとを有する。第2山部71cおよび第2谷部71dの延伸方向は、図8に示すように、Z方向に対してX方向プラス側に第2角度θ2分傾斜している。一方、第2平板部71bは、主平面がXZ平面と平行となる平板である。第2充填部材71も第3充填材222cにおいてXZ平面に沿った姿勢に維持されるので、第2平板部71bの板厚は、当該姿勢を維持するのに十分な強度を有する程度に設定される。 The shape of the second corrugated plate portion 71a is defined in the same manner as the shape of the second filling member 51 in the first embodiment. The second corrugated plate portion 71a has a plurality of second peaks 71c protruding along the Y direction and a plurality of second valleys 71d protruding on the opposite side to the second peaks 71c. The extension direction of the second peaks 71c and the second valleys 71d is inclined by a second angle θ2 toward the positive side of the X direction with respect to the Z direction, as shown in FIG. 8. On the other hand, the second flat plate portion 71b is a flat plate whose main plane is parallel to the XZ plane. Since the second filling member 71 is also maintained in a position along the XZ plane in the third filling material 222c, the plate thickness of the second flat plate portion 71b is set to a degree that has sufficient strength to maintain the position.

本実施形態では、第1波板部70aと第2波板部71aとの全体寸法は、互いに同一である。図7では、第1波板部70aと第2波板部71aとのZ方向の寸法を第1高さH1と表記している。また、第1平板部70bと第2平板部71bとの全体寸法は、互いに同一である。図7では、第1平板部70bと第2平板部71bとのZ方向の寸法を第2高さH2と表記している。この場合、第1高さH2と第2高さH2との和が、第1充填部材70および第2充填部材71のそれぞれのZ方向の寸法となる。 In this embodiment, the overall dimensions of the first corrugated plate portion 70a and the second corrugated plate portion 71a are the same. In FIG. 7, the Z-direction dimension of the first corrugated plate portion 70a and the second corrugated plate portion 71a is indicated as a first height H1. Also, the overall dimensions of the first flat plate portion 70b and the second flat plate portion 71b are the same. In FIG. 7, the Z-direction dimension of the first flat plate portion 70b and the second flat plate portion 71b is indicated as a second height H2. In this case, the sum of the first height H2 and the second height H2 is the Z-direction dimension of each of the first filling member 70 and the second filling member 71.

また、第3充填材222cでは、第1充填部材70と第2充填部材71とは、Y方向に沿って交互に重ね合わされる。ただし、本実施形態では、直接的に重ね合わされるのは、第1充填部材70の第1波板部70aと第2充填部材71の第2波板部71aとである。このとき、第1平板部70bと第2平板部71bとは、図7に示すように、一定の間隔で互いに平行に維持される。そして、本実施形態では、第3充填材222cは、一例として、4つの第1充填部材70と、4つの第2充填部材71とを含み、第3充填材22cの概略形状は、直方体状となる。 In the third filling material 222c, the first filling members 70 and the second filling members 71 are alternately stacked along the Y direction. However, in this embodiment, the first corrugated plate portion 70a of the first filling member 70 and the second corrugated plate portion 71a of the second filling member 71 are directly stacked. At this time, the first flat plate portion 70b and the second flat plate portion 71b are maintained parallel to each other at a fixed interval, as shown in FIG. 7. In this embodiment, the third filling material 222c includes, as an example, four first filling members 70 and four second filling members 71, and the general shape of the third filling material 22c is a rectangular parallelepiped.

ここで、第1実施形態では、液体供給システム3ごとに、充填材22に向けて液体Lを散布する液分配器35が設けられている。これに対して、本実施形態における液体供給システム3は、液分配器35を採用しない。そして、本実施形態では、各充填材222に含まれる第1波板部70aと第2波板部71aとの組み合わせが、液分配器35の代替部となる。 Here, in the first embodiment, a liquid distributor 35 that sprays liquid L toward the filler 22 is provided for each liquid supply system 3. In contrast, the liquid supply system 3 in this embodiment does not employ a liquid distributor 35. In this embodiment, the combination of the first corrugated plate portion 70a and the second corrugated plate portion 71a included in each filler 222 serves as a substitute for the liquid distributor 35.

この場合、本実施形態における液体供給システム3は、充填材222のZ方向の上方に、充填材222に向けて液体Lを滴下する吐出配管135を有する。以下、第1領域2a用の吐出配管135を第1吐出配管135aと表記する。同様に、第2領域2b用の吐出配管135を第2吐出配管135bと、第3領域2c用の吐出配管135を第3吐出配管135cと、第4領域2d用の吐出配管135を第4吐出配管135dと、それぞれ表記する。吐出配管135は、各液体供給システム3において、還流管36の一端に接続されている。吐出配管135には、不図示であるが、液体Lを吐出可能とする複数の吐出孔が形成されている。 In this case, the liquid supply system 3 in this embodiment has a discharge pipe 135 that drips the liquid L toward the filler 222 above the filler 222 in the Z direction. Hereinafter, the discharge pipe 135 for the first region 2a will be referred to as the first discharge pipe 135a. Similarly, the discharge pipe 135 for the second region 2b will be referred to as the second discharge pipe 135b, the discharge pipe 135 for the third region 2c will be referred to as the third discharge pipe 135c, and the discharge pipe 135 for the fourth region 2d will be referred to as the fourth discharge pipe 135d. In each liquid supply system 3, the discharge pipe 135 is connected to one end of the return pipe 36. Although not shown, the discharge pipe 135 has a plurality of discharge holes formed therein that enable the liquid L to be discharged.

次に、気液接触装置10の作用について説明する。 Next, the operation of the gas-liquid contact device 10 will be explained.

気液接触装置10では、液体供給システム3およびガス供給システム4の基本動作は、第1実施形態に係る気液接触装置1と同様であるが、各充填材222の作用が、気液接触装置1の各充填材22と異なる。 In the gas-liquid contact device 10, the basic operation of the liquid supply system 3 and the gas supply system 4 is similar to that of the gas-liquid contact device 1 according to the first embodiment, but the action of each filler 222 differs from that of each filler 22 in the gas-liquid contact device 1.

まず、気液接触部2の各領域では、液体Lは、吐出配管135から各充填材222に向けて滴下される。吐出配管135は、例えば、複数の吐出孔が形成された単なる単管であるので、滴下される液体Lは、各充填材222に対して満遍なく散布されるわけではない。しかし、各充填材222のZ方向の上方にあり、吐出配管135から滴下された液体Lが直接的に到達する第1波板部70aと第2波板部71aとの組み合わせは、第1実施形態で詳説した第1充填部材50および第2充填部材51と同一形状を有する。したがって、吐出配管135から滴下された液体Lは、充填材222の下方にある底板21b上の貯留部分に到達するまでの間に、第1波板部70aまたは第2波板部71aのいずれかの部分に接触する。そのため、第1波板部70aと第2波板部71aとの組み合わせ部分を通過した液体Lは、第1実施形態における液分配器35により散布されたのと同様に、下方の第1平板部70bや第2平板部71bにむけて広範囲に散布されることになる。そして、第1平板部70bまたは第2平板部71bに散布された液体Lは、第1平板部70bまたは第2平板部71bの壁面を伝って流れることで、各壁面に液膜を形成する。最終的に、液体Lは、底板21bに向かって流れ落ちる。 First, in each region of the gas-liquid contact section 2, the liquid L is dripped from the discharge pipe 135 toward each filler 222. The discharge pipe 135 is, for example, a simple single pipe with multiple discharge holes, so the dripped liquid L is not evenly distributed to each filler 222. However, the combination of the first corrugated plate portion 70a and the second corrugated plate portion 71a, which are located above each filler 222 in the Z direction and to which the liquid L dripped from the discharge pipe 135 directly reaches, has the same shape as the first filling member 50 and the second filling member 51 described in detail in the first embodiment. Therefore, the liquid L dripped from the discharge pipe 135 contacts either the first corrugated plate portion 70a or the second corrugated plate portion 71a before reaching the storage portion on the bottom plate 21b below the filler 222. Therefore, the liquid L that passes through the combined portion of the first corrugated plate portion 70a and the second corrugated plate portion 71a is dispersed over a wide area toward the first flat plate portion 70b and the second flat plate portion 71b below, in the same manner as it was dispersed by the liquid distributor 35 in the first embodiment. The liquid L dispersed toward the first flat plate portion 70b or the second flat plate portion 71b flows along the wall surface of the first flat plate portion 70b or the second flat plate portion 71b, forming a liquid film on each wall surface. Finally, the liquid L flows down toward the bottom plate 21b.

この場合、充填材222では、主に第1平板部70bまたは第2平板部71bにおいてガスGと液体Lとの気液接触が行われる。一方、充填材222では、第1波板部70aと第2波板部71aとの組み合わせ部分が、第1実施形態における液分配器35の代替として作用する。したがって、第1波板部70aおよび第2波板部71aの第1高さH1は、第1平板部70bおよび第2平板部71bの第2高さH2よりも短くてもよい。 In this case, in the filler 222, gas-liquid contact between the gas G and the liquid L occurs mainly in the first flat plate portion 70b or the second flat plate portion 71b. Meanwhile, in the filler 222, the combined portion of the first corrugated plate portion 70a and the second corrugated plate portion 71a acts as a substitute for the liquid distributor 35 in the first embodiment. Therefore, the first height H1 of the first corrugated plate portion 70a and the second corrugated plate portion 71a may be shorter than the second height H2 of the first flat plate portion 70b and the second flat plate portion 71b.

なお、充填材222における第1波板部70aと第2波板部71aとの組み合わせ部分は、必ずしも液分配器35の代替として作用するだけでなく、第1実施形態と同様に、ガスGと液体Lとの気液接触を行わせる部分として作用させるものとしてもよい。また、本実施形態では、液分配器35を採用しない分、気液接触部2内の空間をより確保することができる。そこで、第1高さH2と第2高さH2との和で表される第1充填部材70および第2充填部材71のそれぞれのZ方向の寸法は、第1実施形態における第1充填部材50および第2充填部材51のそれぞれのZ方向の寸法よりも長くてもよい。 The combined portion of the first corrugated plate portion 70a and the second corrugated plate portion 71a in the filling material 222 does not necessarily act as a substitute for the liquid distributor 35, but may also act as a portion that brings the gas G and the liquid L into gas-liquid contact, as in the first embodiment. In addition, in this embodiment, since the liquid distributor 35 is not used, more space can be secured in the gas-liquid contact portion 2. Therefore, the Z-direction dimensions of the first filling member 70 and the second filling member 71, which are expressed by the sum of the first height H2 and the second height H2, may be longer than the Z-direction dimensions of the first filling member 50 and the second filling member 51 in the first embodiment.

このように、気液接触装置10では、第1充填部材70および第2充填部材71は、それぞれ、Z方向の上方側に波板である第1波板部70a等を有し、Z方向の下方側に第1平板部70b等を有してもよい。 In this way, in the gas-liquid contact device 10, the first filling member 70 and the second filling member 71 may each have a first corrugated plate portion 70a, which is a corrugated plate, on the upper side in the Z direction, and a first flat plate portion 70b, etc., on the lower side in the Z direction.

このような気液接触装置10によれば、第1波板部70aと第2波板部71aとの組み合わせ部分が、第1実施形態において採用されていた液分配器35の代替として作用するので、液分配器35を設けなくてもよい場合もあり得る。したがって、気液接触装置10の製造コストを、液分配器35を使用する場合よりも下げることができる。 With this type of gas-liquid contact device 10, the combined portion of the first corrugated plate portion 70a and the second corrugated plate portion 71a acts as a substitute for the liquid distributor 35 employed in the first embodiment, so there may be cases where the liquid distributor 35 does not need to be provided. Therefore, the manufacturing costs of the gas-liquid contact device 10 can be reduced compared to when the liquid distributor 35 is used.

なお、上記の各実施形態に係る気液接触装置1等で示した容器21の具体的形状や、液体供給システム3における液体Lの循環構造などは例示であり、気液接触部2の基本構造を維持させることを条件に、種々変更することができる。 The specific shapes of the container 21 shown in the gas-liquid contact device 1 and the like according to each of the above embodiments, and the circulation structure of the liquid L in the liquid supply system 3, are merely examples, and can be modified in various ways, provided that the basic structure of the gas-liquid contact section 2 is maintained.

また、上記の各実施形態に係る気液接触装置1等は、特定成分を吸収・分離・除去するための装置に限らず、種々の化学プラントのプロセスに含まれる冷却・加熱・放散等において使用される装置(冷却塔、加熱塔、放散塔(再生塔)等)に適用することもできる。 The gas-liquid contact device 1 and the like according to each of the above embodiments are not limited to devices for absorbing, separating, and removing specific components, and can also be applied to devices used in cooling, heating, and dissipation, etc., included in the processes of various chemical plants (cooling towers, heating towers, dissipation towers (regeneration towers), etc.).

いくつかの実施形態を説明したが、上記開示内容に基づいて実施形態の修正または変形をすることが可能である。上記の各実施形態のすべての構成要素、および請求の範囲に記載されたすべての特徴は、それらが互いに矛盾しない限り、個々に抜き出して組み合わせてもよい。 Although several embodiments have been described, the embodiments can be modified or varied based on the above disclosure. All components of each of the above embodiments and all features described in the claims may be individually extracted and combined, unless they are mutually inconsistent.

1 気液接触装置
2 気液接触部
2a 第1領域
2b 第2領域
2c 第3領域
2d 第4領域
3 液体供給システム
4 ガス供給システム
22a 第1充填材
22b 第2充填材
22c 第3充填材
22d 第4充填材
37a 第1ポンプ
37b 第2ポンプ
37c 第3ポンプ
37d 第4ポンプ
50 第1充填部材
51 第2充填部材
70 第1充填部材
70a 第1波板部
70b 第1平板部
71 第2充填部材
71a 第2波板部
71b 第2平板部
122a 第1充填材
122b 第2充填材
122c 第3充填材
122d 第4充填材
222a 第1充填材
222b 第2充填材
222c 第3充填材
222d 第4充填材
G ガス
L 液体
REFERENCE SIGNS LIST 1 Gas-liquid contact device 2 Gas-liquid contact section 2a First region 2b Second region 2c Third region 2d Fourth region 3 Liquid supply system 4 Gas supply system 22a First filler 22b Second filler 22c Third filler 22d Fourth filler 37a First pump 37b Second pump 37c Third pump 37d Fourth pump 50 First filler member 51 Second filler member 70 First filler member 70a First corrugated plate portion 70b First flat plate portion 71 Second filler member 71a Second corrugated plate portion 71b Second flat plate portion 122a First filler member 122b Second filler member 122c Third filler member 122d Fourth filler member 222a First filler member 222b Second filler member 222c Third filler member 222d Fourth filler member G Gas L Liquid

Claims (3)

互いに水平方向で連通し、各々が充填材を設置している複数の領域を有する気液接触部と、
前記複数の領域の配列に沿って前記複数の領域に液体を順次流通させながら、前記領域ごとに鉛直方向の上方から前記充填材に前記液体を供給する液体供給システムと、
前記複数の領域の配列に沿って前記複数の領域にガスを順次流通させて、前記領域ごとに前記液体と接触させるガス供給システムと、を備え、
前記充填材は、各々が当該充填材への前記液体の供給方向と前記ガスの供給方向とに平行な板状で、かつ、交互に重ね合わされる第1充填部材と第2充填部材とを含み、
前記第1充填部材および前記第2充填部材は、少なくとも一部が波板であり、
前記第1充填部材の前記波板の波打ち方向と、前記第2充填部材の前記波板の波打ち方向とは、鉛直方向に対して互いに反対方向に傾斜しており、
前記波板における波形のピッチは、前記複数の領域の各々に設置されている前記充填材ごとに異なり、
前記液体供給システムは、前記複数の領域ごとに、前記充填材の鉛直方向の下方に一時的に貯留された前記液体を前記充填材の鉛直方向の上方へ供給するポンプを備え、
前記ポンプの容量は、前記波板の前記ピッチの相違に合わせて、前記複数の領域ごとに異なる、気液接触装置。
a gas-liquid contact section having a plurality of regions which are horizontally connected to each other and each of which is provided with a packing material;
a liquid supply system that supplies the liquid to the filler from above in a vertical direction for each of the regions while sequentially circulating the liquid through the plurality of regions along an arrangement of the plurality of regions;
a gas supply system that sequentially circulates gas through the plurality of regions along the arrangement of the plurality of regions to bring the gas into contact with the liquid for each of the regions;
the filler includes first and second filler members each having a plate shape parallel to a supply direction of the liquid and a supply direction of the gas to the filler, the first and second filler members being alternately stacked on top of each other,
At least a portion of the first filling member and the second filling member is a corrugated plate,
The corrugation direction of the corrugated sheet of the first filling member and the corrugation direction of the corrugated sheet of the second filling member are inclined in opposite directions to each other with respect to the vertical direction,
The pitch of the corrugation in the corrugated sheet is different for each of the fillers installed in each of the plurality of regions,
the liquid supply system includes a pump for supplying the liquid temporarily stored below the filler in a vertical direction to an upper portion of the filler in each of the plurality of regions;
A gas-liquid contactor, wherein the pump capacity differs for each of the plurality of regions in accordance with the difference in the pitch of the corrugated plate.
前記第1充填部材および前記第2充填部材の全体が、前記波板である、請求項1に記載の気液接触装置。 The gas-liquid contactor according to claim 1, wherein the first filling member and the second filling member are entirely made of the corrugated plate. 前記第1充填部材および前記第2充填部材は、それぞれ、鉛直方向の上方側に前記波板である波板部を有し、鉛直方向の下方側に平板部を有する、請求項1に記載の気液接触装置 2. The gas-liquid contactor according to claim 1, wherein each of the first packing member and the second packing member has a corrugated plate portion that is the corrugated plate on an upper side in the vertical direction and a flat plate portion on a lower side in the vertical direction .
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