JPH0157601B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0157601B2 JPH0157601B2 JP57095865A JP9586582A JPH0157601B2 JP H0157601 B2 JPH0157601 B2 JP H0157601B2 JP 57095865 A JP57095865 A JP 57095865A JP 9586582 A JP9586582 A JP 9586582A JP H0157601 B2 JPH0157601 B2 JP H0157601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- liquid
- partition walls
- honeycomb structure
- holes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/32—Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
本発明は、各種の気液接触装置に使用される気
液接触用充填物に関するものである。 従来、各種の反応塔、蒸留塔、吸収塔、放散塔
などの気液向流接触装置等に使用される充填物と
しては、ビーズ状、ペレツト状、円筒状、板状あ
るいはハニカム構造体等の形状の充填物等が使用
されているが、中でも圧力損失が比較的少ないこ
とからハニカム構造体の充填物が注目されてい
る。 このハニカム構造体よりなる充填物は、上方よ
り充填物上に流下した液体は、貫通孔を囲む隔壁
面上をつたつて流下する間に、下方より上方に上
昇する気体と向流接触する。 そして、隔壁面上を流下する液は、ハニカム構
造体の下端面に液滴となるまで一時的に溜まり、
液滴となつて落下し、充填物が複数段設置されて
いる場合は更に下段の充填物上に分散落下するも
のである。 しかしながらこの場合、従来のハニカム構造体
よりなる充填物の下端面は、平面状となつている
ため隔壁にそつて流下する液体は、なかなか液滴
として落下せず従つて、下端面付近に溜つた液滴
により、貫通孔が一時的に閉塞あるいは閉塞に近
い状態となるため、上向気体の圧力損失が急激に
上昇し、安定した気液接触が困難になると共に、
運転費が上昇するという欠点があり、更に液滴の
分散が不均一となり、直下段の充填物への液滴下
が乱れて、気液の接触効率が低下するという欠点
もあつた。 本発明は上記の欠点を解決するためになされた
もので、低圧力損失で安定した気液接触操作がで
きる共に、直下段の充填物への液分散をも均一に
できるものであり、隔壁により区分された互いに
平行な多数の貫通孔を有するハニカム構造体にお
いて、その貫通孔が開口する少なくとも下端面
に、貫通孔方向に隔壁の交叉部を頂点とし、複数
の隔壁にまたがる凹部を設けた気液接触用充填物
である。 本発明のハニカム構造体において、その貫通孔
が開口する少なくとも下端面に、貫通方向に隔壁
の交叉部を頂点として複数の隔壁にまたがる凹部
を設けたことにより、個々の貫通孔の端面が内又
は外に曲がる事はあり得ない、下部からのガス流
は隔壁の交叉部を頂点として複数の隔壁にまたが
つて設けられた凹部にそつて流れ、それぞれの貫
通孔に流入し上方より流下する液と向流を容易に
し、下部からのガス流を阻害しない。また隣同士
の隔壁は切れている位置がちがうためそれぞれの
隔壁で液膜を形成してガス流と向流し貫通孔の開
口部が閉塞することはない。 また隔壁の交叉部を頂点として凹部を形成する
ことにより上部からの液はハニカム構造体の下端
面をつたわつて確実に自己の液が通つて来たセル
以外の方向へ拡散してゆく。従つて、上述のよう
に隔壁の交叉部を頂点として凹部を形成すること
により均一分散の効果が助長される。 本発明の構成を一具体例を示す第１図に基づい
て説明すると、貫通孔１の断面形状が円あるいは
三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形より
なり、その貫通孔１が隔壁２により区分されて互
いに平行に配列されている好ましくはアルミナ、
ムライト、コージエライト等のセラミツクスより
なるハニカム構造体３よりなり、そのハニカム構
造体３の貫通孔１が開口する端面４ａ，４ｂのう
ち少なくとも下端面４ａに、貫通孔３の貫通方向
に多数の好ましくは円錐状の凹部５を設けた気液
接触用充填物である。 そしてこの凹部５は第１図に示すとおり、少な
くとも複数の隔壁にまたがつて設けるのがよく、
隔壁２の交叉部に設けるのが最もよい。又各凹部
５は互いに隣接した状態で設けるのがよい。 更に、多数の凹部５はハニカム構造体３の貫通
孔１が開口する端面のうち少なくとも下端面４ａ
に必要であるが、上端面４ｂにも設けるのがより
好ましい。 この場合、上端面４ｂと下端面４ａとの凹部５
の設置位置関係は、第２図に示すとおり上下同位
置に設けるのがよい。 又、凹部５は前述のとおり円錐状が好ましい
が、その場合の円錐状の凹部５の設置角度は第１
図に示すとおり、切り込み角度αは15゜以上好ま
しくは、30゜〜60゜がよい。 本発明の気液接触用充填物は以上述べたような
構成より成るものであるので、例へば第１図に示
すようにハニカム構造体３を塔缶体６の中に設置
し、上方より液体７を散布するとともに、下方よ
り気体８を導入するとハニカム構造体３中で液体
と気体は向流接触し、特にハニカム構造体３の隔
壁２をつたつて下方に流下する液体は、ハニカム
構造体３の下端面４ａに設けられた凹部５の先端
部９より液滴として容易に落下排出されるため、
下端面４ａ付近で液滴として滞溜することがない
ので、液滴により貫通孔１を塞ぐことがなく圧力
損失の極めて少ないものである。 そして、ハニカム構造体の貫通孔が開口する上
下両端面に凹部を形成した充填物を、塔缶体６中
に複数段設置した第２図に示すような装置におい
ては、貫通孔を囲む隔壁にそつて流下する液体
は、下方に流下するに従つて多方向に分散をくり
返し、気液接触がより完全にしかも均一に実施で
きる効果を有するものである。 次に本発明の効果を具体的に述べる。 貫通孔の相当直径が９mm、隔壁の厚さ0.8mmの
貫通孔の断面形状が四角形よりなる外径150mmφ、
長さ300mmのハニカム構造体の上下両端面に深さ
９mmで角度45゜の凹部を45個設け、そのものを塔
缶体中に２段積とした。そして塔内に下部より
NH3を約1000ppm含有した空気を流入し、上部
より水を6000（Kg／m2・Hr）量流下して気液向流
接触操作を行なつた。そして、その場合のガス空
塔速度Ｕ√に対する圧力損失（mmAq／ｍ）お
よびアンモニアの吸収効率を比較測定した。 結果は第１表に示すとおりである。 なお比較のために、同一形状充填物にて、凹部
を設けない充填物を用いた場合の値も参考のため
に記載する。
液接触用充填物に関するものである。 従来、各種の反応塔、蒸留塔、吸収塔、放散塔
などの気液向流接触装置等に使用される充填物と
しては、ビーズ状、ペレツト状、円筒状、板状あ
るいはハニカム構造体等の形状の充填物等が使用
されているが、中でも圧力損失が比較的少ないこ
とからハニカム構造体の充填物が注目されてい
る。 このハニカム構造体よりなる充填物は、上方よ
り充填物上に流下した液体は、貫通孔を囲む隔壁
面上をつたつて流下する間に、下方より上方に上
昇する気体と向流接触する。 そして、隔壁面上を流下する液は、ハニカム構
造体の下端面に液滴となるまで一時的に溜まり、
液滴となつて落下し、充填物が複数段設置されて
いる場合は更に下段の充填物上に分散落下するも
のである。 しかしながらこの場合、従来のハニカム構造体
よりなる充填物の下端面は、平面状となつている
ため隔壁にそつて流下する液体は、なかなか液滴
として落下せず従つて、下端面付近に溜つた液滴
により、貫通孔が一時的に閉塞あるいは閉塞に近
い状態となるため、上向気体の圧力損失が急激に
上昇し、安定した気液接触が困難になると共に、
運転費が上昇するという欠点があり、更に液滴の
分散が不均一となり、直下段の充填物への液滴下
が乱れて、気液の接触効率が低下するという欠点
もあつた。 本発明は上記の欠点を解決するためになされた
もので、低圧力損失で安定した気液接触操作がで
きる共に、直下段の充填物への液分散をも均一に
できるものであり、隔壁により区分された互いに
平行な多数の貫通孔を有するハニカム構造体にお
いて、その貫通孔が開口する少なくとも下端面
に、貫通孔方向に隔壁の交叉部を頂点とし、複数
の隔壁にまたがる凹部を設けた気液接触用充填物
である。 本発明のハニカム構造体において、その貫通孔
が開口する少なくとも下端面に、貫通方向に隔壁
の交叉部を頂点として複数の隔壁にまたがる凹部
を設けたことにより、個々の貫通孔の端面が内又
は外に曲がる事はあり得ない、下部からのガス流
は隔壁の交叉部を頂点として複数の隔壁にまたが
つて設けられた凹部にそつて流れ、それぞれの貫
通孔に流入し上方より流下する液と向流を容易に
し、下部からのガス流を阻害しない。また隣同士
の隔壁は切れている位置がちがうためそれぞれの
隔壁で液膜を形成してガス流と向流し貫通孔の開
口部が閉塞することはない。 また隔壁の交叉部を頂点として凹部を形成する
ことにより上部からの液はハニカム構造体の下端
面をつたわつて確実に自己の液が通つて来たセル
以外の方向へ拡散してゆく。従つて、上述のよう
に隔壁の交叉部を頂点として凹部を形成すること
により均一分散の効果が助長される。 本発明の構成を一具体例を示す第１図に基づい
て説明すると、貫通孔１の断面形状が円あるいは
三角形、四角形、五角形、六角形等の多角形より
なり、その貫通孔１が隔壁２により区分されて互
いに平行に配列されている好ましくはアルミナ、
ムライト、コージエライト等のセラミツクスより
なるハニカム構造体３よりなり、そのハニカム構
造体３の貫通孔１が開口する端面４ａ，４ｂのう
ち少なくとも下端面４ａに、貫通孔３の貫通方向
に多数の好ましくは円錐状の凹部５を設けた気液
接触用充填物である。 そしてこの凹部５は第１図に示すとおり、少な
くとも複数の隔壁にまたがつて設けるのがよく、
隔壁２の交叉部に設けるのが最もよい。又各凹部
５は互いに隣接した状態で設けるのがよい。 更に、多数の凹部５はハニカム構造体３の貫通
孔１が開口する端面のうち少なくとも下端面４ａ
に必要であるが、上端面４ｂにも設けるのがより
好ましい。 この場合、上端面４ｂと下端面４ａとの凹部５
の設置位置関係は、第２図に示すとおり上下同位
置に設けるのがよい。 又、凹部５は前述のとおり円錐状が好ましい
が、その場合の円錐状の凹部５の設置角度は第１
図に示すとおり、切り込み角度αは15゜以上好ま
しくは、30゜〜60゜がよい。 本発明の気液接触用充填物は以上述べたような
構成より成るものであるので、例へば第１図に示
すようにハニカム構造体３を塔缶体６の中に設置
し、上方より液体７を散布するとともに、下方よ
り気体８を導入するとハニカム構造体３中で液体
と気体は向流接触し、特にハニカム構造体３の隔
壁２をつたつて下方に流下する液体は、ハニカム
構造体３の下端面４ａに設けられた凹部５の先端
部９より液滴として容易に落下排出されるため、
下端面４ａ付近で液滴として滞溜することがない
ので、液滴により貫通孔１を塞ぐことがなく圧力
損失の極めて少ないものである。 そして、ハニカム構造体の貫通孔が開口する上
下両端面に凹部を形成した充填物を、塔缶体６中
に複数段設置した第２図に示すような装置におい
ては、貫通孔を囲む隔壁にそつて流下する液体
は、下方に流下するに従つて多方向に分散をくり
返し、気液接触がより完全にしかも均一に実施で
きる効果を有するものである。 次に本発明の効果を具体的に述べる。 貫通孔の相当直径が９mm、隔壁の厚さ0.8mmの
貫通孔の断面形状が四角形よりなる外径150mmφ、
長さ300mmのハニカム構造体の上下両端面に深さ
９mmで角度45゜の凹部を45個設け、そのものを塔
缶体中に２段積とした。そして塔内に下部より
NH3を約1000ppm含有した空気を流入し、上部
より水を6000（Kg／m2・Hr）量流下して気液向流
接触操作を行なつた。そして、その場合のガス空
塔速度Ｕ√に対する圧力損失（mmAq／ｍ）お
よびアンモニアの吸収効率を比較測定した。 結果は第１表に示すとおりである。 なお比較のために、同一形状充填物にて、凹部
を設けない充填物を用いた場合の値も参考のため
に記載する。
【表】
【表】
第１表に示す結果より明らかなとおり、本発明
の充填物は従来の充填物に比べて圧力損失が1/4
〜1/5以下と極めて少さく、かつ吸収効率が３〜
９％向上するものであることが確認された。 以上述べたように本発明による気液接触用充填
物は、ハニカム構造体の貫通孔が開口する少なく
とも下端面に、凹部を多数個設けた簡単な構造で
あるにもかかわらず圧力損失が従来品に比べ1/4
〜1~5と小さく運転費の低減が計れると共に、液
の分散が均一化できることにより、気液接触の効
率も大巾に上昇して、必要充填高さが減少し、装
置の設備費も低減することができるものであり、
各種の反応塔、蒸留塔、吸収塔等の気液向流接触
装置用の充填物として使用できるものであり、産
業上の実用価値の極めて高いものである。
の充填物は従来の充填物に比べて圧力損失が1/4
〜1/5以下と極めて少さく、かつ吸収効率が３〜
９％向上するものであることが確認された。 以上述べたように本発明による気液接触用充填
物は、ハニカム構造体の貫通孔が開口する少なく
とも下端面に、凹部を多数個設けた簡単な構造で
あるにもかかわらず圧力損失が従来品に比べ1/4
〜1~5と小さく運転費の低減が計れると共に、液
の分散が均一化できることにより、気液接触の効
率も大巾に上昇して、必要充填高さが減少し、装
置の設備費も低減することができるものであり、
各種の反応塔、蒸留塔、吸収塔等の気液向流接触
装置用の充填物として使用できるものであり、産
業上の実用価値の極めて高いものである。
第１図は本発明の充填物の一具体例の使用状態
の断面を示す説明図、第２図は本発明の異なる充
填物の複数段積層の状態を示す説明図である。 １……貫通孔、２……隔壁、３……ハニカム構
造体、４ａ……貫通孔の下端面、４ｂ……貫通孔
の上端面、５……凹部、６……塔缶体、７……液
体、８……気体、９……凹部先端部。
の断面を示す説明図、第２図は本発明の異なる充
填物の複数段積層の状態を示す説明図である。 １……貫通孔、２……隔壁、３……ハニカム構
造体、４ａ……貫通孔の下端面、４ｂ……貫通孔
の上端面、５……凹部、６……塔缶体、７……液
体、８……気体、９……凹部先端部。
Claims (1)
- １ 隔壁により区分された互いに平行な多数の貫
通孔を有するハニカム構造体において、その貫通
孔が開口する少なくとも下端面に、貫通孔方向に
隔壁の交叉部を頂点とし、複数の隔壁にまたがる
凹部を設けたことを特徴とする気液接触用充填
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57095865A JPS58214301A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 気液接触用充填物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57095865A JPS58214301A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 気液接触用充填物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58214301A JPS58214301A (ja) | 1983-12-13 |
| JPH0157601B2 true JPH0157601B2 (ja) | 1989-12-06 |
Family
ID=14149250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57095865A Granted JPS58214301A (ja) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | 気液接触用充填物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58214301A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL101424B1 (pl) * | 1976-06-12 | 1978-12-30 | Politechnika Slaska Wincentego | Wymiennik masy z wypelnieniem komorkowym |
-
1982
- 1982-06-04 JP JP57095865A patent/JPS58214301A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58214301A (ja) | 1983-12-13 |
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