JPS5846345B2 - 気液接触装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高さが限定された設備空間において効果的に
使用される横型の気液接触装置の改良、ことにその充填
層における液分散の均一性を高めて気液接触効果を向上
させるための改良に関するものである。

最近の下水処理場の新設に際しては、水処理施設を半地
下式あるいは地下式として外部より隔離し、施設の上部
を運動場、公園にして一般市民に開放する傾向にある。

このような状況においては、下水処理場の排ガスの脱臭
設備は室内設備に適した、十字流洗浄装置と呼ばれる横
型の気液接触装置が好適である。

この装置は、水平方向に流れるガス流に対する断面が直
角四辺形をなす六面体状−基本的には直方体−の容器に
充填物を収納した充填層の一方の側面から水平方向にガ
スを送入し、対向する他の側面から排出し、充填層の上
部から液、たとえば酸、アルカリ等の洗浄液を溜液し下
部より排液する機構を有する気液接触装置である。

従来このような装置は経験的知識をもとに設計されてお
り、十分な化学工学的検討は行なわれていなかった。

本発明者等は、この装置の基本的な設計データを得るた
め種々の実験を行なった結果、本発明を完成したもので
ある。

通常この装置の充填層高は１ｍ前後で、洗浄液の溜液及
び排液のための附帯設備を含めても、従来の竪型洗浄塔
に比し設備の高さは著しく低くなり、特に酸及びアルカ
リ等２種類以上の洗浄液による洗浄を連続して行う場合
は極めて有利であるが、１ｍ前後という低い充填層高の
なかで、いかに均一な液の分散を行なわせるかが充填層
における洗浄効率を左右する極めて重要な因子となる。

従来このような装置における溜液を充填層上面に平均的
に分散する手段として、スプレーノズルを用いる方法あ
るいは１枚の多孔板を用いる方法が知られているが、前
者はスプレーでの圧損失が太きいため高揚程のポンプを
必要とするのでランニングコストが犬となり、またノズ
ルの目詰りを起し易く、後者は後に示す比較例に示すご
とく充填層中におげろ液分散が不均一である。

本発明はこの点を改良したものであって、液の送入口と
充填層の中間に、規則的に配置１ルた多数の小孔を有す
る多孔板を上下２段に配置しかつ下部多孔板の平均開口
率を上部多孔板の平均開口率以下としたことを特徴とす
る。

さらに、ガスの流速が速い場合には充填層のガス入口側
から出口側までの圧損失が無視し得ない程大きくなり、
その結果ガス圧の高い入口側では下部多孔板の各社から
の液落下量が出口側より少くなるという現象が起る。

これをカバーするには下部多孔板における多数の小孔を
、その開口率が入口側で犬に、出口側で小になるように
設定してやればよい。

具体的には下部多孔板上の小孔の配列間隔は一定にして
孔径を予想されるガス圧の変化に対応して、ガス入口側
で犬に、出口側で小にしてもよいし、また逆に孔径は同
じのまま単位面積尚りの孔数をガス入口側で犬に出口側
で小にしてもよい。

またこの開口率の変化は必ずしもガス圧の変化に対応し
て連続的に行う必要はなく、下部多孔板をいくつかの区
画にわけ、区画単位で変化させても十分目的を達成し得
る。

いずれの場合も、下部多孔板の開口率がガス入口側で部
分的に上部多孔板の開口率を上廻ることになっても差支
えなく、下部多孔板の全体的な平均開口率が上部多孔板
のそれを上廻らなければよい。

ガス圧変化に対応する他の方法として下部多孔板をガス
の流れ方向に沿って傾斜させるかまたは階段状に構成し
、いずれの場合もガスの入口側が低位置に、出口側が高
位置になるように設置して、下部多孔板上にたまる液層
がガス入口側で深く、出口側で浅くなるようにしてガス
圧とバランスさせてもよい。

各多孔板の孔径は１〜１０ｍ１ψ、好ましくは２〜５ｍ
ｍψ、配列間隔は５〜３０ｍｍ、好ましくは１０〜２０
ｍｍ、開口率は０．５〜１０％、好ましくは１〜５％位
のものが実用的である。

また上下２枚の多孔板の間隔は２０ｍｍ以上あれば十分
であり装置の全高には殆んど影響を与えない。

充填物の種類は必要とされる接触効率、圧損失等を考慮
し、市販品の中から任意に選択することができる。

液の送入口は充填層の幅、長さとも１ｍ以下のような小
型のものについては中央部に１本たけでもよいが、それ
以上大きなものについては複数本にすることが好ましい
。

実施例 第１図に示すような装置を用いて横型の気液接触装置の
充填層中における液の分散の程度を測定した。

図において１は充填層、２はガス入口、３はガス出口、
４は液入口、５は上部多孔板、６は下部多孔板、７は充
填層中を降下してくる液の分散の程度を測定するために
設けた液溜で充填層直下をａ ＝ ｆの６室に等分し、
さらにガス下流側にｇ、ｈの２室を設けである。

８はガス分散板、９はデミスタ−である。

充填層１は高さ７００ｍｍ（５ち最下部１００ ｍｍは
デッドスペース）、幅６００ ｍｍ、長さ９００Ｂ従っ
て液溜７の各室の長さは１５０ｍｍ、幅６００ ｍｍで
ある。

充填物は市販のプラスチック製のものを用いた。充填層
入口部におけるガス流速は２ ｍ ／ ｓｅｅ液（水）
量は２２２００７／ｍ２時とした。

従って充填層の潅水面積０．５４ ｔｒｉ：に対しては
２００ｔ／分となる。

多孔板の組合せを下記Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの４通りとし、液
溜７のａ ＝ ｈの各室における通過液量（１／分）を
測定した結果を各組合せについて第２図に示す。

なお各多孔板は全面にわたり等しい配列間隔で孔をあげ
開口率は孔径によって変化させた。

またＢ、Ｃ，Ｄにおける上下多孔板間の間隔は３０ｍｍ
とした。

第２図かられかる通り多孔板を１枚しか使用しないケー
スＡでは液の分散は非常に不均一である。

このことは多孔板を２枚使用しても下部多孔板の開口率
が上部のそれよりも大きいケースＢでも同様である。

これに対し本発明を実施したケースＣ及びケースＤでは
液の分散が均一化されていることが明瞭である。

なおいずれの場合も第１の室ａで液量が少く、また充填
層外の第７．８Ｄ室ｇ、ｈに液が来ているのはガス流に
よって液が後方へ吹きとばされる効果によるもので、こ
れを防ぐためには充填層自体を前方に傾斜した断面平行
四辺形状に構成するとか、フロントスプレーを設けると
かの公知の技術を適用すればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基く装置の概要図、第２図は試験結果
を図示したものでＡ、Ｂが比較例、Ｃ２Ｄが実施例であ
る。 そして各グラフＡ、Ｂ 、Ｃ。Ｄの横軸は第１図に示す
測定位置（液溜の各室）に対応し縦軸は液量（１／分）
を示す。 １・・・・・・充填層、２・・・・・・ガス入口、３・
・・・・・ガス出口、４・・・・・・液入口、５・・・
・・・上部多孔板、６・・・・・・下部多孔板、７・・
・・・・液溜、８−・・・・・ガス分散板、９・・・・
・・アくスター

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 充填層中を水平方向に流れるガス流に対し、充填層
   の上部から溜液し下部より排液する機構を有する横型の
   気液接触装置において、液の送入口と充填層の中間に規
   則的に配列した多数の小孔を有する多孔板を上下２段に
   配置しかつ下部多孔板の平均開口率を上部多孔板の平均
   開口率以下としたことを特徴とする気液接触装置。 ２ 下部多孔板における多数の小孔を、その開口率がガ
   スの入口側で犬に、出口側で小になるように設定した特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 下部多孔板をガスの流れ方向に沿って傾斜させ、ガ
   スの入口側が低位置に、出口側が高位置になるように設
   置した特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４ 下部多孔板をガスの流れ方向に沿って階段状に構成
   し、ガスの入口側が低位置に、出口側が高位置になるよ
   うに設置した特許請求の範囲第１項記載の装置。