JPH0325213B2 - - Google Patents
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- JPH0325213B2 JPH0325213B2 JP62262947A JP26294787A JPH0325213B2 JP H0325213 B2 JPH0325213 B2 JP H0325213B2 JP 62262947 A JP62262947 A JP 62262947A JP 26294787 A JP26294787 A JP 26294787A JP H0325213 B2 JPH0325213 B2 JP H0325213B2
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- liquid
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- B01F23/20—Mixing gases with liquids
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- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/20—Stationary reactors having moving elements inside in the form of helices, e.g. screw reactors
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- B01F23/20—Mixing gases with liquids
- B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
- B01F23/233—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
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- B01F23/2336—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer
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- B01F25/50—Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
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- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0053—Details of the reactor
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- B01J19/0066—Stirrers
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- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/1868—Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement
- B01J19/1875—Stationary reactors having moving elements inside resulting in a loop-type movement internally, i.e. the mixture circulating inside the vessel such that the upwards stream is separated physically from the downwards stream(s)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Accessories For Mixers (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ガスと液体を混合することに関し、
特に、ガス気泡・液体混合物の形成及び循環に関
する。
特に、ガス気泡・液体混合物の形成及び循環に関
する。
従来の技術及び発明が解決しようとする問題点
ガスを混合及び、又は反応させるための技術と
しては、多種多様の方法及び装置が知られてい
る。例えば、混合操作のための撹拌タンク内に表
面ガス吹込み器や、ジエツト噴射器や、インペラ
などが従来から使用されている。バツチ式操作で
あり、連続操作であれ、所要の混合又は反応操作
に必要な滞留時間が数分以上である場合は、撹拌
タンク反応器（「STR」と略称する）が一般に用
いられる。1985年11月に発行されたL.Mリツツ著
「ガス・液体混合撹拌反応機」第36〜39頁に記載
されているように、ガスは、通常、慣用のSTR
の底部に設けられたガス吹込器へ供給され、平翼
付ラツシユトンタービン又はそれに類する混合装
置を用いてガスを液相内へ分散させるために小気
泡に剪断する。又、ガスの液中への溶解を促進す
るために、一般に、軸流インペラが使用される。
ガス気泡が液体内を通つて上昇する。際に一層の
溶解が生じるといわれているが、STRの上方部
分の気・液界面に達した未反応ガスは、通常、逸
失する。
しては、多種多様の方法及び装置が知られてい
る。例えば、混合操作のための撹拌タンク内に表
面ガス吹込み器や、ジエツト噴射器や、インペラ
などが従来から使用されている。バツチ式操作で
あり、連続操作であれ、所要の混合又は反応操作
に必要な滞留時間が数分以上である場合は、撹拌
タンク反応器（「STR」と略称する）が一般に用
いられる。1985年11月に発行されたL.Mリツツ著
「ガス・液体混合撹拌反応機」第36〜39頁に記載
されているように、ガスは、通常、慣用のSTR
の底部に設けられたガス吹込器へ供給され、平翼
付ラツシユトンタービン又はそれに類する混合装
置を用いてガスを液相内へ分散させるために小気
泡に剪断する。又、ガスの液中への溶解を促進す
るために、一般に、軸流インペラが使用される。
ガス気泡が液体内を通つて上昇する。際に一層の
溶解が生じるといわれているが、STRの上方部
分の気・液界面に達した未反応ガスは、通常、逸
失する。
上記リツツの文献は、ガスの溶解速度及び化学
反応速度を高め、しかも、ガス及び動力の消費量
を節減することができる改良型ガス反応器
（AGR）と称される新設計のSTRを開示してい
る。このAGRにおいては、反応器内の吸込み管
内に下向きポンプ送り作用をするインペラが配置
され、吸込み管の上部入口端に設けられたそらせ
板により該入口へ流入してくる液体が渦流を形成
するようになされている。渦流は、液体の上方の
気相から供給ガスを吸込み管を通して下方へ吸込
む作用をする。AGRの詳しい説明については、
上記リツツの文献及びリツツの米国特許第
4454077号を参照されたい。
反応速度を高め、しかも、ガス及び動力の消費量
を節減することができる改良型ガス反応器
（AGR）と称される新設計のSTRを開示してい
る。このAGRにおいては、反応器内の吸込み管
内に下向きポンプ送り作用をするインペラが配置
され、吸込み管の上部入口端に設けられたそらせ
板により該入口へ流入してくる液体が渦流を形成
するようになされている。渦流は、液体の上方の
気相から供給ガスを吸込み管を通して下方へ吸込
む作用をする。AGRの詳しい説明については、
上記リツツの文献及びリツツの米国特許第
4454077号を参照されたい。
空気等の酸素含有ガスを有機液体と反応させて
いろいろな酸素添加生成物を形成するために上述
のような混合装置を用いることは周知である。そ
のような反応プロセスの代表的なものとしては、
フエノール生成のための中間生成物として有用な
クメンヒドロペルオキシドを生成するためのクメ
ン酸化プロセス、プロピオン酸を生成するための
プロピオンアルデヒド酸化プロセス、アジピン酸
を生成するためのシクロヘキサンの酸化プロセス
等がある。又、上述のような混合法は、食用及び
非食用油脂、抗酸化剤、薬物、アルキルアルミニ
ウム等の水素化プロセスなどにおけるように水素
を各種有機化合物又はその他の物質と反応させる
のにも用いることができる。
いろいろな酸素添加生成物を形成するために上述
のような混合装置を用いることは周知である。そ
のような反応プロセスの代表的なものとしては、
フエノール生成のための中間生成物として有用な
クメンヒドロペルオキシドを生成するためのクメ
ン酸化プロセス、プロピオン酸を生成するための
プロピオンアルデヒド酸化プロセス、アジピン酸
を生成するためのシクロヘキサンの酸化プロセス
等がある。又、上述のような混合法は、食用及び
非食用油脂、抗酸化剤、薬物、アルキルアルミニ
ウム等の水素化プロセスなどにおけるように水素
を各種有機化合物又はその他の物質と反応させる
のにも用いることができる。
このようなガス・液体混合操作を比較的簡単な
タンク又はコラム内で実施する場合、通常、供給
ガス（原料ガス）をタンクの底部近くにおいて気
泡として吹込む。ガス・液体間の物質移動を高
め、熱交換を良好にし、あるいは、ガス・液体反
応混合体中に粒状触媒を懸濁状態に維持するため
に機械的撹拌手段を用いることができる。単純な
気泡コラムを発生させ、注入したガスをタンク内
の液体中を上昇させる方法を用いる場合もある。
いずれにしても、酸素、水素、塩素又はその他の
反応性ガスは、気泡状態のときは直接液体と反応
し、あるいは、液体内に溶解してから反応する
か、又は、直接反応と溶解後反応の両方を行う。
未反応ガスは、慣用のSTRにおけるようにイン
ペラの作用によつて惹起される液体の流れによ
り、あるいは、それに加えて、吸込み管を用いる
AGRのように液体の下向き流れにより、液相中
で再循環させることができる。
タンク又はコラム内で実施する場合、通常、供給
ガス（原料ガス）をタンクの底部近くにおいて気
泡として吹込む。ガス・液体間の物質移動を高
め、熱交換を良好にし、あるいは、ガス・液体反
応混合体中に粒状触媒を懸濁状態に維持するため
に機械的撹拌手段を用いることができる。単純な
気泡コラムを発生させ、注入したガスをタンク内
の液体中を上昇させる方法を用いる場合もある。
いずれにしても、酸素、水素、塩素又はその他の
反応性ガスは、気泡状態のときは直接液体と反応
し、あるいは、液体内に溶解してから反応する
か、又は、直接反応と溶解後反応の両方を行う。
未反応ガスは、慣用のSTRにおけるようにイン
ペラの作用によつて惹起される液体の流れによ
り、あるいは、それに加えて、吸込み管を用いる
AGRのように液体の下向き流れにより、液相中
で再循環させることができる。
ガス・液体混合操作においては、液体中にガス
が分散することにより生じる液体の容積変化に対
処する方策を講じなければならない。従つて、こ
の種の混合操作においては、通常、オーバーヘツ
ド気相（上方空間内の気相）を有する自由液面が
設定される。換言すれば、液体面の上方に空間を
設け、液面の上昇を吸収することができるように
する。
が分散することにより生じる液体の容積変化に対
処する方策を講じなければならない。従つて、こ
の種の混合操作においては、通常、オーバーヘツ
ド気相（上方空間内の気相）を有する自由液面が
設定される。換言すれば、液体面の上方に空間を
設け、液面の上昇を吸収することができるように
する。
上述したどの反応器においても、その中へ供給
することができる酸素の量には、厳格な制約があ
る。なぜなら、大抵の有機化合物は、それらの蒸
気が酸素豊富ガスと混合されると、燃焼し、ある
いは爆発さえする可能性があるからである。しか
し、酸素含有率の高いガスであつても、そのガス
が小さい気泡の形で有機化合物のような易燃性物
質の液相中に分散されている場合は、安全上の問
題は、殆んどない。なぜなら、液相は、ガスの気
泡が５〜20容積％の気泡含有率を有する液体中で
発火した場合に生じるであろう急激なエネルギー
放出を吸収することができる大きな放熱体を提供
するからである。更に、蒸気、気相には、燃焼を
維持することができない酸素濃度の下限、即ち、
引火下限酸素濃度がある。大抵の有機物質の場
合、この引火下限は、約８〜12容積％の範囲であ
る。安全上の理由から、反応器内へ供給する酸素
の最大限の量は、未反応ガスが、気相中の酸素を
して上記引火下限の濃度を越えさせることがない
ように制限される。この制約のマイナス効果は、
ガス気泡中の酸素分が反応器の底部近くにおける
ガス注入点から反応器の頂部近くの気液界面にお
ける気泡の放出点にかけて相当に減少することで
ある。その結果、ガス気泡中の酸素濃度に依存す
る反応速度及びガス溶解速度が反応器の底部から
頂部にかけて相当に低下する。しかるに、周知の
ように、反応速度を高めるために、あるいは、望
ましくない副反応に対するよりも、所望の反応に
対する反応選択性を高めるために、かなり高い酸
素濃度のガス気泡によつて、あるいは純粋酸素で
ある供給ガスによつて反応を実施することが望ま
しい場合がある。
することができる酸素の量には、厳格な制約があ
る。なぜなら、大抵の有機化合物は、それらの蒸
気が酸素豊富ガスと混合されると、燃焼し、ある
いは爆発さえする可能性があるからである。しか
し、酸素含有率の高いガスであつても、そのガス
が小さい気泡の形で有機化合物のような易燃性物
質の液相中に分散されている場合は、安全上の問
題は、殆んどない。なぜなら、液相は、ガスの気
泡が５〜20容積％の気泡含有率を有する液体中で
発火した場合に生じるであろう急激なエネルギー
放出を吸収することができる大きな放熱体を提供
するからである。更に、蒸気、気相には、燃焼を
維持することができない酸素濃度の下限、即ち、
引火下限酸素濃度がある。大抵の有機物質の場
合、この引火下限は、約８〜12容積％の範囲であ
る。安全上の理由から、反応器内へ供給する酸素
の最大限の量は、未反応ガスが、気相中の酸素を
して上記引火下限の濃度を越えさせることがない
ように制限される。この制約のマイナス効果は、
ガス気泡中の酸素分が反応器の底部近くにおける
ガス注入点から反応器の頂部近くの気液界面にお
ける気泡の放出点にかけて相当に減少することで
ある。その結果、ガス気泡中の酸素濃度に依存す
る反応速度及びガス溶解速度が反応器の底部から
頂部にかけて相当に低下する。しかるに、周知の
ように、反応速度を高めるために、あるいは、望
ましくない副反応に対するよりも、所望の反応に
対する反応選択性を高めるために、かなり高い酸
素濃度のガス気泡によつて、あるいは純粋酸素で
ある供給ガスによつて反応を実施することが望ま
しい場合がある。
上記リツツの文献に記載されているように、
AGRにおいては、気相中へ逃出したガスは、渦
流吸込み経路を経て液体中へ再循環される。この
ようにAGRは蒸気・気相中への酸素ガスの逸失
に随伴する問題を克服するのに用いることができ
るが、当業者には明らかなように、AGRのガス
導入速度はその装置の渦流特性の関数である。
AGRはガスと液体を混合するための極めて望ま
しい方法及び装置を提供するが、望ましい高い反
応速度で気液反応を実施したとき蒸気・気相中に
爆発のおそれのあるガス混合物が発生するような
操作に適用する場合、特に設計上の工夫を必要と
する。これは、AGRが液面高さ（レベル）に敏
感であること、及び蒸気相中の酸素濃度は液相中
の酸素濃度と均衡することを考えれば、特にそう
である。
AGRにおいては、気相中へ逃出したガスは、渦
流吸込み経路を経て液体中へ再循環される。この
ようにAGRは蒸気・気相中への酸素ガスの逸失
に随伴する問題を克服するのに用いることができ
るが、当業者には明らかなように、AGRのガス
導入速度はその装置の渦流特性の関数である。
AGRはガスと液体を混合するための極めて望ま
しい方法及び装置を提供するが、望ましい高い反
応速度で気液反応を実施したとき蒸気・気相中に
爆発のおそれのあるガス混合物が発生するような
操作に適用する場合、特に設計上の工夫を必要と
する。これは、AGRが液面高さ（レベル）に敏
感であること、及び蒸気相中の酸素濃度は液相中
の酸素濃度と均衡することを考えれば、特にそう
である。
上述のような理由により、従来周知の反応装置
や技法を用いて望ましい反応速度で反応操作を行
つた場合、特に気相の燃焼又は爆発のおそれがあ
る反応に関して一層の気・液混合技術についての
開発が望まれる。そのような開発は、AGR法に
取つて代わるものではなく、その代替法であり、
渦流特性、液面レベルに対する敏感性、及び
AGR法に関連したその他の要素に依存しない方
法を提供するものとなろう。酸素を伴う用例にお
ける爆発性の蒸気・気相混合物に関する心配は一
般に水素、塩素等のガスを伴う用例には存在しな
いが、やはり、特定の非酸素ガス・液体混合用例
にも利用し得る代替法を提供することが望まし
い。例えば、ある特定の反応を反応タンク内の液
面レベルの変化に敏感でないような態様で実施す
ることが望ましい場合がある。又、ある場合に
は、AGR法におけるように渦流特性とは関係な
く、装置の設計により反応器内に供給ガス（原料
ガス）を保持することを保証することが望まし
い。
や技法を用いて望ましい反応速度で反応操作を行
つた場合、特に気相の燃焼又は爆発のおそれがあ
る反応に関して一層の気・液混合技術についての
開発が望まれる。そのような開発は、AGR法に
取つて代わるものではなく、その代替法であり、
渦流特性、液面レベルに対する敏感性、及び
AGR法に関連したその他の要素に依存しない方
法を提供するものとなろう。酸素を伴う用例にお
ける爆発性の蒸気・気相混合物に関する心配は一
般に水素、塩素等のガスを伴う用例には存在しな
いが、やはり、特定の非酸素ガス・液体混合用例
にも利用し得る代替法を提供することが望まし
い。例えば、ある特定の反応を反応タンク内の液
面レベルの変化に敏感でないような態様で実施す
ることが望ましい場合がある。又、ある場合に
は、AGR法におけるように渦流特性とは関係な
く、装置の設計により反応器内に供給ガス（原料
ガス）を保持することを保証することが望まし
い。
発明の目的
従つて、本発明の目的は、オーバーヘツド気相
（液面上の空間中の気相）へのガスの大きな逸失
なしにガスと液体の混合を行うための方法及び装
置を提供することである。
（液面上の空間中の気相）へのガスの大きな逸失
なしにガスと液体の混合を行うための方法及び装
置を提供することである。
本発明の他の目的は、吸込み管又は吸込みチヤ
ンバーを用いることにより、液面レベルの変化に
過度の敏感性を示すことなくガスと液体との良好
な混合を行うための方法及び装置を提供すること
である。
ンバーを用いることにより、液面レベルの変化に
過度の敏感性を示すことなくガスと液体との良好
な混合を行うための方法及び装置を提供すること
である。
本発明の更に他の目的は、有機液体と酸素の反
応において蒸気・気相中の酸素濃度をその有機液
体の引火下限以下に維持するようにして有機液体
に酸素を反応させるための方法及び装置を提供す
ることである。
応において蒸気・気相中の酸素濃度をその有機液
体の引火下限以下に維持するようにして有機液体
に酸素を反応させるための方法及び装置を提供す
ることである。
問題点を解決するための手段
本発明によれば、上記目的を達成するために、
機械的手段によつて液体をその多部分と、オーバ
ーヘツド気相との気液界面を有する残りの静止少
部分とに互いに流体連通状態に分離し、該多部分
を循環流れ状態に維持する。液体の多部分内に形
成されるガス気泡が実質的に分散した形で該循環
する液体中に維持されるような態様で供給ガス流
を該液体の多部分へ直接導入し、それによつて該
ガスと液体とを、前記オーバーヘツド気相中への
該ガスの逸失をほとんど生じることなく、効率的
に混合させ、循環させることを可能にする。
機械的手段によつて液体をその多部分と、オーバ
ーヘツド気相との気液界面を有する残りの静止少
部分とに互いに流体連通状態に分離し、該多部分
を循環流れ状態に維持する。液体の多部分内に形
成されるガス気泡が実質的に分散した形で該循環
する液体中に維持されるような態様で供給ガス流
を該液体の多部分へ直接導入し、それによつて該
ガスと液体とを、前記オーバーヘツド気相中への
該ガスの逸失をほとんど生じることなく、効率的
に混合させ、循環させることを可能にする。
特定の実施例においては、前記液体の多部分に
おける液体の循環流れを促進するために、吸込み
チヤンバーの使用、液体の静止少部分を別個のサ
ージタンク内に保持すること、管・殻体型反応器
を使用し、反応器とサージタンク内の液体の静止
少部分との流体連通をポンプ付の外部再循環回路
によつて維持することなどのいろいろな手段を用
いることができる。
おける液体の循環流れを促進するために、吸込み
チヤンバーの使用、液体の静止少部分を別個のサ
ージタンク内に保持すること、管・殻体型反応器
を使用し、反応器とサージタンク内の液体の静止
少部分との流体連通をポンプ付の外部再循環回路
によつて維持することなどのいろいろな手段を用
いることができる。
前記液体の多部分は気液界面を有しておらず、
静止少部分のオーバーヘツド気相以外にはオーバ
ーヘツド気相は存在しない。液体の多部分が循環
流れ状態に維持されるので、供給ガスを液体に直
接導入したときガスの気泡の発生を促進する。い
ろいろな手段によつて、ガスの気泡は、容器内の
循環する液体内の溶解し、それと反応するように
分散状態に維持される。本発明によれば、オーバ
ーヘツド気相へのガスの逸失をほとんど生じるこ
となく、所望の気液混合操作が達成される。
静止少部分のオーバーヘツド気相以外にはオーバ
ーヘツド気相は存在しない。液体の多部分が循環
流れ状態に維持されるので、供給ガスを液体に直
接導入したときガスの気泡の発生を促進する。い
ろいろな手段によつて、ガスの気泡は、容器内の
循環する液体内の溶解し、それと反応するように
分散状態に維持される。本発明によれば、オーバ
ーヘツド気相へのガスの逸失をほとんど生じるこ
となく、所望の気液混合操作が達成される。
先の従来技術の説明から分かるように、本発明
は、その蒸気が酸素豊富ガスと混合したとき発火
又は爆発さえするおそれのある有機液体を包含し
た反応器へ酸素含有供給ガスを供給するような用
例に特に有利である。本発明は、気相中の酸素が
特定の操作の引火下限を越えるのを防止するため
に酸素濃度を低くする必要なしに、気液反応を行
うことを可能にする。本発明は、又、発火や爆発
のおそれのある蒸気・気相混合体が発生すること
のないような、水素、塩素、その他のガスと液体
との反応にも有利に実施することができる。先に
述べたように、反応容器内の液面レベルの変動に
影響されないような態様で反応を実施することが
望ましい用例もある。そのような用例において
も、又、AGR法におけるように適正な渦流特性
を維持することとは独立して、反応容器の構成に
よつて該容器内に供給ガスを保持することを保証
することが望ましい他の用例においても、本発明
は、望ましい気液混合操作を実施するための極め
て望ましい方法及び装置を提供する。
は、その蒸気が酸素豊富ガスと混合したとき発火
又は爆発さえするおそれのある有機液体を包含し
た反応器へ酸素含有供給ガスを供給するような用
例に特に有利である。本発明は、気相中の酸素が
特定の操作の引火下限を越えるのを防止するため
に酸素濃度を低くする必要なしに、気液反応を行
うことを可能にする。本発明は、又、発火や爆発
のおそれのある蒸気・気相混合体が発生すること
のないような、水素、塩素、その他のガスと液体
との反応にも有利に実施することができる。先に
述べたように、反応容器内の液面レベルの変動に
影響されないような態様で反応を実施することが
望ましい用例もある。そのような用例において
も、又、AGR法におけるように適正な渦流特性
を維持することとは独立して、反応容器の構成に
よつて該容器内に供給ガスを保持することを保証
することが望ましい他の用例においても、本発明
は、望ましい気液混合操作を実施するための極め
て望ましい方法及び装置を提供する。
実施例
第１図の実施例では、反応容器（以下、「反応
器」又は単に「容器とも称する」）５内に収容さ
れた反応性液体１の多部分２は、該液体内に配置
された機械的手段即ちそらせ板３によつて該液体
の静止少部分４から分離されているが、両者は互
いに流体連通状態（流体が行き来しうる状態）に
維持されている。静止少部分４は、オーバーヘツ
ド気相７との気液界面６を有している。そらせ板
３は、便宜上、液体１の多部分２と静止少部分４
との間に流体連通を設定する開口８を備えた実質
的に水平な仕切板として例示されている。多部分
２は、図示の例では、矢印で示されされた垂直方
向の流れパターンを創生する下向き軸流インペラ
９によつて循環流れ状態に維持される。供給ガス
（原料ガス）流は、液体の多部分２内に形成され
る供給ガスの気泡が実質的に分散した形で該循環
液体中に維持されるような態様で導管１０を通し
て該液体の多部分内へ直接導入される。図示の例
では、インペラ９の駆動軸１１はそらせ板の開口
８を貫通して上方へ突出し、適当な駆動手段（図
示せず）に連結されている。
器」又は単に「容器とも称する」）５内に収容さ
れた反応性液体１の多部分２は、該液体内に配置
された機械的手段即ちそらせ板３によつて該液体
の静止少部分４から分離されているが、両者は互
いに流体連通状態（流体が行き来しうる状態）に
維持されている。静止少部分４は、オーバーヘツ
ド気相７との気液界面６を有している。そらせ板
３は、便宜上、液体１の多部分２と静止少部分４
との間に流体連通を設定する開口８を備えた実質
的に水平な仕切板として例示されている。多部分
２は、図示の例では、矢印で示されされた垂直方
向の流れパターンを創生する下向き軸流インペラ
９によつて循環流れ状態に維持される。供給ガス
（原料ガス）流は、液体の多部分２内に形成され
る供給ガスの気泡が実質的に分散した形で該循環
液体中に維持されるような態様で導管１０を通し
て該液体の多部分内へ直接導入される。図示の例
では、インペラ９の駆動軸１１はそらせ板の開口
８を貫通して上方へ突出し、適当な駆動手段（図
示せず）に連結されている。
そらせ板３は、その下に個々の泡の寸法が約２
cm3、好ましくは約１cm3より大きいガス気泡が堆積
するのをなくすような位置に配置することが好ま
しい。このそらせ板により、注入されたガス及び
多部分２の液体の実質的に全部が所望の気液混合
及び循環操作を効果的に受けることができる。
cm3、好ましくは約１cm3より大きいガス気泡が堆積
するのをなくすような位置に配置することが好ま
しい。このそらせ板により、注入されたガス及び
多部分２の液体の実質的に全部が所望の気液混合
及び循環操作を効果的に受けることができる。
気液層の全体的な回転運動を抑止し、インペラ
９のポンプ送り作用を助成し、インペラ９より上
方で、仕切板３より下方にガス充満渦流が発生す
るのを回避するために、容器５の側壁に沿つてそ
らせ板１４を設けることが好ましい。本発明の実
施に当たつては、一般に、オーバーヘツド気相７
から供給ガス又はそのいかなる成分をもパージす
るように不活性ガスの小さな流れを該オーバーヘ
ツド気相を通して通流させることが好ましい。こ
の目的のために、図示のように、不活性ガス導入
手段１２及び不活性ガス排出手段１３を設けるこ
とができる。供給ガスが酸素含有ガスである場合
は、オーバーヘツド気相の酸素含有量がオーバー
ヘツド気相の引火下限以下に抑えられるようにオ
ーバーヘツド気相中の酸素分をパージ（放逐）す
るためにそのような不活性ガス流を好便に用いる
ことができる。
９のポンプ送り作用を助成し、インペラ９より上
方で、仕切板３より下方にガス充満渦流が発生す
るのを回避するために、容器５の側壁に沿つてそ
らせ板１４を設けることが好ましい。本発明の実
施に当たつては、一般に、オーバーヘツド気相７
から供給ガス又はそのいかなる成分をもパージす
るように不活性ガスの小さな流れを該オーバーヘ
ツド気相を通して通流させることが好ましい。こ
の目的のために、図示のように、不活性ガス導入
手段１２及び不活性ガス排出手段１３を設けるこ
とができる。供給ガスが酸素含有ガスである場合
は、オーバーヘツド気相の酸素含有量がオーバー
ヘツド気相の引火下限以下に抑えられるようにオ
ーバーヘツド気相中の酸素分をパージ（放逐）す
るためにそのような不活性ガス流を好便に用いる
ことができる。
当業者には明らかなように、第１図の実施例に
は、本発明の範囲から逸脱することなくいろいろ
な変更及び改変が可能である。例えば、第１図に
示された態様とは異なり、液体をその多部分２の
中心部を通して上向きに送り、そらせ板３を横切
り、容器の側壁に近接した領域に沿つて下向きに
循環させるように設計された軸流インペラを用い
ることもできよう。又、容器のサイズや、直径／
高さ比によつては、容器内にガス気泡を循環させ
るための望ましい流れパターン及び流れ速度を設
定するために、複数の軸流インペラ又はその他の
適当な循環手段を用いることが望ましい場合があ
る。又、別の実施例として、気液接触表面の面積
を増大させる目的で高剪断輻流インペラを用いる
ことが好ましい場合もある。ガス気泡の泡寸法を
0.1〜10mmの範囲に減少させることのもう１つの
利点は、気泡をそらせ板３の下方の液体領域内へ
下向きに運ぶのに必要な循環液体速度を低下させ
ることができることである。又、そらせ板３は、
便宜上水平仕切板として例示されているが、他の
任意の適当な形態にすることができ、液体の多部
分２と少部分４との間に流体連通を設定するため
の開口（１つ又は複数個）も、液体の両分をの間
に望ましい分離を設定し、かつ両者間に流体連通
を設定することができる限り、使用される工程及
び装置全体の条件に応じていろいろに改変するこ
とができる。図示の実施例のそらせ板３の開口
は、特定の用例の要件に応じて変更することがで
きるが、一般には、そらせ板３によつて機械的に
分離されている液体の分離断面積に比べて、容器
５の断面積の小部分を占めるものとする。
は、本発明の範囲から逸脱することなくいろいろ
な変更及び改変が可能である。例えば、第１図に
示された態様とは異なり、液体をその多部分２の
中心部を通して上向きに送り、そらせ板３を横切
り、容器の側壁に近接した領域に沿つて下向きに
循環させるように設計された軸流インペラを用い
ることもできよう。又、容器のサイズや、直径／
高さ比によつては、容器内にガス気泡を循環させ
るための望ましい流れパターン及び流れ速度を設
定するために、複数の軸流インペラ又はその他の
適当な循環手段を用いることが望ましい場合があ
る。又、別の実施例として、気液接触表面の面積
を増大させる目的で高剪断輻流インペラを用いる
ことが好ましい場合もある。ガス気泡の泡寸法を
0.1〜10mmの範囲に減少させることのもう１つの
利点は、気泡をそらせ板３の下方の液体領域内へ
下向きに運ぶのに必要な循環液体速度を低下させ
ることができることである。又、そらせ板３は、
便宜上水平仕切板として例示されているが、他の
任意の適当な形態にすることができ、液体の多部
分２と少部分４との間に流体連通を設定するため
の開口（１つ又は複数個）も、液体の両分をの間
に望ましい分離を設定し、かつ両者間に流体連通
を設定することができる限り、使用される工程及
び装置全体の条件に応じていろいろに改変するこ
とができる。図示の実施例のそらせ板３の開口
は、特定の用例の要件に応じて変更することがで
きるが、一般には、そらせ板３によつて機械的に
分離されている液体の分離断面積に比べて、容器
５の断面積の小部分を占めるものとする。
液体の多部分内における望ましい循環流れ状態
の設定を促進する本発明の好ましい実施例は、第
２図に示されている。この実施例では、反応容器
２５内の液体２１の多部分２２は、やはり、そら
せ板２３によつて液体の静止少部分２４から分離
されている。静止少部分２４は、オーバーヘツド
気相２７との気液界面２６を有する。そらせ板２
３の開口２８は、液体の多部分２２と静止少部分
２４との間に流体連通を設定する。多部分２２
は、容器２５の中心部に配置された、上下両端３
０，３１が開放した吸込みチヤンバー２９と、該
チヤンバー内に配置され、液体の多部分中のガス
気泡・液体混合体を該吸込みチヤンバーを通して
流動させるようになされたインペラ３２とによつ
て循環流れ状態に維持される。インペラ３２は、
通常、吸込みチヤンバー内でのガス気泡・液体混
合体の下向き流れを促進し、チヤンバー外での上
向き流れを促進するように設計された螺旋状イン
ペラである。インペラ３２には、所望ならば、液
体の多部分中のガス気泡・液体混合体が吸込みチ
ヤンバー２９内を通して下方へそして、該チヤン
バーの外側を通つて上方へ移動される間に循環流
れ状態に維持されているガス気泡の泡寸法を小さ
くするための輻流インペラ３３及び以下に述べる
案内そらせ板に類似した下方そらせ板４０を含め
ることもできる。ガス気泡・液体混合体の吸込み
チヤンバー２９の上端３０内への流入及び該チヤ
ンバーの下端３１からの流出は、そらせ板２３の
下法で液体の多部分２２の上部に配置した案内そ
らせ板３４によつて該混合体をチヤンバーの上端
３０へ差し向けることによつて促進されるように
することが望ましい。第１図の実施例の場合と同
様に、そらせ板２３は、その下に個々の泡の寸法
が約２cm3より大きいガス気泡が堆積するのをなく
すような位置に配置することが好ましい。
の設定を促進する本発明の好ましい実施例は、第
２図に示されている。この実施例では、反応容器
２５内の液体２１の多部分２２は、やはり、そら
せ板２３によつて液体の静止少部分２４から分離
されている。静止少部分２４は、オーバーヘツド
気相２７との気液界面２６を有する。そらせ板２
３の開口２８は、液体の多部分２２と静止少部分
２４との間に流体連通を設定する。多部分２２
は、容器２５の中心部に配置された、上下両端３
０，３１が開放した吸込みチヤンバー２９と、該
チヤンバー内に配置され、液体の多部分中のガス
気泡・液体混合体を該吸込みチヤンバーを通して
流動させるようになされたインペラ３２とによつ
て循環流れ状態に維持される。インペラ３２は、
通常、吸込みチヤンバー内でのガス気泡・液体混
合体の下向き流れを促進し、チヤンバー外での上
向き流れを促進するように設計された螺旋状イン
ペラである。インペラ３２には、所望ならば、液
体の多部分中のガス気泡・液体混合体が吸込みチ
ヤンバー２９内を通して下方へそして、該チヤン
バーの外側を通つて上方へ移動される間に循環流
れ状態に維持されているガス気泡の泡寸法を小さ
くするための輻流インペラ３３及び以下に述べる
案内そらせ板に類似した下方そらせ板４０を含め
ることもできる。ガス気泡・液体混合体の吸込み
チヤンバー２９の上端３０内への流入及び該チヤ
ンバーの下端３１からの流出は、そらせ板２３の
下法で液体の多部分２２の上部に配置した案内そ
らせ板３４によつて該混合体をチヤンバーの上端
３０へ差し向けることによつて促進されるように
することが望ましい。第１図の実施例の場合と同
様に、そらせ板２３は、その下に個々の泡の寸法
が約２cm3より大きいガス気泡が堆積するのをなく
すような位置に配置することが好ましい。
供給ガス（原料ガス）流は、液体の多部分内に
形成される供給ガスの気泡が実質的に分散した形
で該循環液体中に容易に維持されるような態様で
導管３５を通して該液体の多部分内へ直接導入さ
れる。オーバーヘツド気相２７内の酸素又は他の
引火性ガスの濃度をその引火下限以下に抑えるた
めに、所望に応じて不活性ガスをオーバーヘツド
気相を通して通流させることができるように不活
性ガス導入口３６及び排出口３７が設けられてい
る。第１図の実施例の場合と同様に、インペラ３
２の駆動軸３８はそらせ板２３の開口２８を貫通
して上方へ突出し、適当な駆動手段３９連結され
ている。特定の用例においては、ガス気泡・液体
混合体の吸込みチヤンバーへの下向き流れを一層
促進するためにチヤンバーの上端に円錐形に拡開
した部分３０ａを設けることができる。
形成される供給ガスの気泡が実質的に分散した形
で該循環液体中に容易に維持されるような態様で
導管３５を通して該液体の多部分内へ直接導入さ
れる。オーバーヘツド気相２７内の酸素又は他の
引火性ガスの濃度をその引火下限以下に抑えるた
めに、所望に応じて不活性ガスをオーバーヘツド
気相を通して通流させることができるように不活
性ガス導入口３６及び排出口３７が設けられてい
る。第１図の実施例の場合と同様に、インペラ３
２の駆動軸３８はそらせ板２３の開口２８を貫通
して上方へ突出し、適当な駆動手段３９連結され
ている。特定の用例においては、ガス気泡・液体
混合体の吸込みチヤンバーへの下向き流れを一層
促進するためにチヤンバーの上端に円錐形に拡開
した部分３０ａを設けることができる。
第３図に示された実施例では、液体の多部分
と、静止少部分とは、該少部分を液体を実質的に
満たされた反応容器に流体連通状態に接続された
別個のサージタンク内に保持することによつて分
離されており、該少部分は、サージタンク内でオ
ーバーヘツド気相との気液界面を有するようにな
されている。容器４１は、サージタンク４４内の
液体の静止少部分４３と流体連通状態に維持され
た液体の多部分４２を収容している。サージタン
ク４４内の液体の静止少部分４３とオーバーヘツ
ド気相４６とは気液界面４５において分離してい
る。容器４１とサージタンク４４とは導管４７と
４８とから成る再循環回路によつて流体連通状態
に接続されている。容器４１から液体を導く導管
４７は、気液分離を促進し、ガスを容器４１へ戻
すように最初はほぼ下向きに延長し、次いで上向
きにサージタンクへ延長し、実質的にガスのない
液体をサージタンクへ流入させることが好まし
い。又、サージタンク４４から液体を容器４１へ
戻す際にもガスが容器４１からサージタンク４４
へ流入するのを防止するために、戻り導管４８
は、サージタンクから下向きに延長させ、容器４
１へ上向きに延長させることが好ましい。このよ
うな再循環回路の流れ経路の組合わせによつてサ
ージタンクへのガス気泡の流入が最少限に抑制さ
れる。この再循環回路内の液体の流れは、戻り導
管４８に設けたポンプ４９のような再循環ポンプ
によつて促進されるようにすることが好ましい。
と、静止少部分とは、該少部分を液体を実質的に
満たされた反応容器に流体連通状態に接続された
別個のサージタンク内に保持することによつて分
離されており、該少部分は、サージタンク内でオ
ーバーヘツド気相との気液界面を有するようにな
されている。容器４１は、サージタンク４４内の
液体の静止少部分４３と流体連通状態に維持され
た液体の多部分４２を収容している。サージタン
ク４４内の液体の静止少部分４３とオーバーヘツ
ド気相４６とは気液界面４５において分離してい
る。容器４１とサージタンク４４とは導管４７と
４８とから成る再循環回路によつて流体連通状態
に接続されている。容器４１から液体を導く導管
４７は、気液分離を促進し、ガスを容器４１へ戻
すように最初はほぼ下向きに延長し、次いで上向
きにサージタンクへ延長し、実質的にガスのない
液体をサージタンクへ流入させることが好まし
い。又、サージタンク４４から液体を容器４１へ
戻す際にもガスが容器４１からサージタンク４４
へ流入するのを防止するために、戻り導管４８
は、サージタンクから下向きに延長させ、容器４
１へ上向きに延長させることが好ましい。このよ
うな再循環回路の流れ経路の組合わせによつてサ
ージタンクへのガス気泡の流入が最少限に抑制さ
れる。この再循環回路内の液体の流れは、戻り導
管４８に設けたポンプ４９のような再循環ポンプ
によつて促進されるようにすることが好ましい。
容器４１内においては、矢印で示される循環流
れパターンを設定するためにインペラ５０即ち軸
流インペラが用いられる。供給ガス（原料ガス）
流は、上述した他の実施例の場合と同様に、液体
の多部分内に形成される供給ガスの気泡が実質的
に分散した形で該循環液体中に維持されるような
態様で導管５１を通して該液体の多部分内へ直接
導入される。気液相の全体的な回転運動を抑止
し、インペラ５０のポンプ送り作用を助成し、イ
ンペラ５０より上方で、容器４１内にガス充満渦
流が発生するのを回避するために、第１図の実施
例の場合と同様に、容器４１の側壁に沿つてそら
せ板５９を設けることが好ましい。オーバーヘツ
ド気相４６内に酸素又は他の引火性ガスの濃度を
その引火下限以下に抑えるために、所望に応じて
不活性ガスをオーバーヘツド気相を通して通流さ
せることができるように不活性ガス導入口５２及
び排出口５３が設けられている。
れパターンを設定するためにインペラ５０即ち軸
流インペラが用いられる。供給ガス（原料ガス）
流は、上述した他の実施例の場合と同様に、液体
の多部分内に形成される供給ガスの気泡が実質的
に分散した形で該循環液体中に維持されるような
態様で導管５１を通して該液体の多部分内へ直接
導入される。気液相の全体的な回転運動を抑止
し、インペラ５０のポンプ送り作用を助成し、イ
ンペラ５０より上方で、容器４１内にガス充満渦
流が発生するのを回避するために、第１図の実施
例の場合と同様に、容器４１の側壁に沿つてそら
せ板５９を設けることが好ましい。オーバーヘツ
ド気相４６内に酸素又は他の引火性ガスの濃度を
その引火下限以下に抑えるために、所望に応じて
不活性ガスをオーバーヘツド気相を通して通流さ
せることができるように不活性ガス導入口５２及
び排出口５３が設けられている。
インペラ５０の駆動軸５４は、容器４１の頂壁
を貫通し、更に該障壁の上に配置された防炎帯域
５５内を貫通して上方へ突出し、適当な駆動手段
に連結されている。この防炎帯域５５は、液体の
自由面５６を形成するようになされており、自由
面の上方に適当なガス排出管５７が設けられてい
る。上向きに突出した駆動軸５４と容器４１の頂
壁の間に環状開口５８が形成されており、容器４
１からこの開口を通つて逃出するいかなる少量の
ガスも必ず、自由液面５６及びオーバーヘツド気
相を有する防炎帯域５５内を通る。容器４１から
逃出したガスは、防炎帯域の自由液面５６の上方
にある排出管５７を通して好便に放出される。こ
の防炎帯域には適当なパツキングを用いることも
できる。このような防炎帯域により、駆動軸５４
と容器４１の頂部の間に環状開口５８を通つて逃
出する少量のガスは、容器４１を実質的に満たし
ている気液混合主体の近傍において発火するのを
防止される。サージタンク４４は、容器４１内に
ガス気泡が存在しない初期状態と所望の化学反応
のために容器内に適正なガス気泡濃度を発生させ
たときの状態との間の液体の容積変化を吸収す
る。サージタンク４４内の液面レベルは、容器４
１の液体内に所望の濃度のガス気泡を維持するよ
うに容器４１へ供給するガスの量を制御するため
の尺度として用いることができる。
を貫通し、更に該障壁の上に配置された防炎帯域
５５内を貫通して上方へ突出し、適当な駆動手段
に連結されている。この防炎帯域５５は、液体の
自由面５６を形成するようになされており、自由
面の上方に適当なガス排出管５７が設けられてい
る。上向きに突出した駆動軸５４と容器４１の頂
壁の間に環状開口５８が形成されており、容器４
１からこの開口を通つて逃出するいかなる少量の
ガスも必ず、自由液面５６及びオーバーヘツド気
相を有する防炎帯域５５内を通る。容器４１から
逃出したガスは、防炎帯域の自由液面５６の上方
にある排出管５７を通して好便に放出される。こ
の防炎帯域には適当なパツキングを用いることも
できる。このような防炎帯域により、駆動軸５４
と容器４１の頂部の間に環状開口５８を通つて逃
出する少量のガスは、容器４１を実質的に満たし
ている気液混合主体の近傍において発火するのを
防止される。サージタンク４４は、容器４１内に
ガス気泡が存在しない初期状態と所望の化学反応
のために容器内に適正なガス気泡濃度を発生させ
たときの状態との間の液体の容積変化を吸収す
る。サージタンク４４内の液面レベルは、容器４
１の液体内に所望の濃度のガス気泡を維持するよ
うに容器４１へ供給するガスの量を制御するため
の尺度として用いることができる。
当業者には明らかなように、第３図の実施例に
おいても、本発明の範囲から逸脱することなくい
ろいろな変更及び改変が可能である。例えば、サ
ージタンク４４からの液体を酸素添加又はその他
の処理をするために容器４１へ循環させたい場合
は、上述したようにポンプ４９を用いることがで
きるが、別法として、サージタンクと容器との間
で対流及び拡散により十分な物質移動を可能にす
るように再循環回路の導管の直径を十分に大きく
し、長さを十分に短くすることができる。
おいても、本発明の範囲から逸脱することなくい
ろいろな変更及び改変が可能である。例えば、サ
ージタンク４４からの液体を酸素添加又はその他
の処理をするために容器４１へ循環させたい場合
は、上述したようにポンプ４９を用いることがで
きるが、別法として、サージタンクと容器との間
で対流及び拡散により十分な物質移動を可能にす
るように再循環回路の導管の直径を十分に大きく
し、長さを十分に短くすることができる。
第４図に示された本発明の更に別の実施例にお
いては、反応器内の液体の循環流れは、先の実施
例におけるように反応器内に配置したインペラに
よつてではなく、外部ポンプによつて惹起され
る。この実施例は、高い熱交換を必要とするため
に管・殻体型反応器を用いることが好ましい場
合、又は利用すべき触媒を管内に充填することが
好ましい場合に特に適している。管・殻体型反応
器６１の管束６２は、図示の実施例では、ガス気
泡・液体混合体を上向きに流すようになされてい
るが、上向き流れとしても、下向き流れとしても
よい。供給混合体（ガス気泡と液体）下方プレナ
ムチヤンバー６３から各管内に通され、上方プレ
ナムチヤンバー６４を通して排出される。反応器
６１内の液体の多部分は、液体の静止少部分か
ら、該少部分を反応器６１と流体連通した別個の
サージ容器６５内に保持することによつて分離さ
れている。サージタンク６５内の液体の少部分
は、オーバーヘツド気相６７との気液界面６６を
有する。オーバーヘツド気相内の酸素又はその他
の反応性ガスの濃度をその引火下限以下に維持す
るために適当な不活性ガスを導入導管６８を通し
てオーバーヘツド気相へ導入し、排出導管６９を
通して排出することによつてオーバーヘツド気相
をパージすることができる。反応器６１とサージ
タンク６５との流体連通は、両者を接続する外部
再循環回路７３によつて設定されている。第４図
に示されるような好ましい実施例においては、外
部再循環回路７３内のガス気泡・液体混合体は、
反応器６１から導管７０を通つて自由液面７２を
有するオーバーヘツド防炎帯域７１へ流入するよ
うになされている。再循環回路７３とサージタン
ク６５との流体連通は、再循環回路から液体の一
部を再循環ポンプ７５の上流においてサージタン
クへ送るようになされた別個の導管７４によつて
設定されている。同様にして、導管７６は、サー
ジタンクから再循環ポンプ７５の下流において再
循環回路７３へ液体を通すようになされている。
サージタンク６５へのガス気泡の流入を最少限に
するために、再循環回路からサージタンクに通じ
る導管７４への液体の流れは、ほぼ下向きとする
ことが好ましく、導管７６から再循環回路への液
体の流れは、ほぼ上向きとすることが好ましい。
いては、反応器内の液体の循環流れは、先の実施
例におけるように反応器内に配置したインペラに
よつてではなく、外部ポンプによつて惹起され
る。この実施例は、高い熱交換を必要とするため
に管・殻体型反応器を用いることが好ましい場
合、又は利用すべき触媒を管内に充填することが
好ましい場合に特に適している。管・殻体型反応
器６１の管束６２は、図示の実施例では、ガス気
泡・液体混合体を上向きに流すようになされてい
るが、上向き流れとしても、下向き流れとしても
よい。供給混合体（ガス気泡と液体）下方プレナ
ムチヤンバー６３から各管内に通され、上方プレ
ナムチヤンバー６４を通して排出される。反応器
６１内の液体の多部分は、液体の静止少部分か
ら、該少部分を反応器６１と流体連通した別個の
サージ容器６５内に保持することによつて分離さ
れている。サージタンク６５内の液体の少部分
は、オーバーヘツド気相６７との気液界面６６を
有する。オーバーヘツド気相内の酸素又はその他
の反応性ガスの濃度をその引火下限以下に維持す
るために適当な不活性ガスを導入導管６８を通し
てオーバーヘツド気相へ導入し、排出導管６９を
通して排出することによつてオーバーヘツド気相
をパージすることができる。反応器６１とサージ
タンク６５との流体連通は、両者を接続する外部
再循環回路７３によつて設定されている。第４図
に示されるような好ましい実施例においては、外
部再循環回路７３内のガス気泡・液体混合体は、
反応器６１から導管７０を通つて自由液面７２を
有するオーバーヘツド防炎帯域７１へ流入するよ
うになされている。再循環回路７３とサージタン
ク６５との流体連通は、再循環回路から液体の一
部を再循環ポンプ７５の上流においてサージタン
クへ送るようになされた別個の導管７４によつて
設定されている。同様にして、導管７６は、サー
ジタンクから再循環ポンプ７５の下流において再
循環回路７３へ液体を通すようになされている。
サージタンク６５へのガス気泡の流入を最少限に
するために、再循環回路からサージタンクに通じ
る導管７４への液体の流れは、ほぼ下向きとする
ことが好ましく、導管７６から再循環回路への液
体の流れは、ほぼ上向きとすることが好ましい。
第４図の実施例の実施に当たつては、防炎特性
を提供するように液体を満たされた防炎帯域７１
が用いられるが、この防炎帯域は、ガス気泡・液
体混合体の循環が中断されたとき、酸素豊富ガス
又は反応性ガスをガス抜き管７７を通して安全に
排出するようになされた好便なガス抜き手段を構
成する。酸素豊富の、又はその他の所望の供給ガ
スは、任意の好適な部位で、例えば、プレナムチ
ヤンバー６３に導入する前にガス気泡が再循環回
路７３内の液体内に十分に分散されるように位置
づけされた導管７８を通して系内へ導入される。
を提供するように液体を満たされた防炎帯域７１
が用いられるが、この防炎帯域は、ガス気泡・液
体混合体の循環が中断されたとき、酸素豊富ガス
又は反応性ガスをガス抜き管７７を通して安全に
排出するようになされた好便なガス抜き手段を構
成する。酸素豊富の、又はその他の所望の供給ガ
スは、任意の好適な部位で、例えば、プレナムチ
ヤンバー６３に導入する前にガス気泡が再循環回
路７３内の液体内に十分に分散されるように位置
づけされた導管７８を通して系内へ導入される。
この実施例の実施においても、他の実施例の場
合と同様に、気液循環系が、代表的な酸素添加操
作において酸素豊富ガス気泡の濃度を約５〜20容
積％の範囲に維持し、かつ、例えば直径15mmを越
える大きなガス気泡の堆積を防止するように構成
することが好ましい。反応器６１において下向き
流れ態様を用いる場合は、ガス気泡が液体と共に
良好に管内へ連行されるようにするためには、導
入側プレナムチヤンバー６４及び排出側プレナム
チヤンバー６３内の流速を最低限0.3ｍ／ｓとす
べきであることが認められた。又、一般に、再循
環回路７３は、その中を通る流体の流速がガス気
泡を十分分散した状態に保持するのに十分な速度
となるように寸法づけすることが望ましい。この
望ましい流速は、使用される流体の物理的特性に
よつて異なるが、酸素と水の混合体の場合、一般
には約３ｍ／ｓ以上とすべきである。サージタン
ク６５は、供給ガスが循環液体内へ導入されたと
きに生じる液体の容積の膨張を吸収する役割を果
たす。液体内のガス気泡のサージタンク６５内の
液面レベル６６を監視することによつて好便に制
御することができる。
合と同様に、気液循環系が、代表的な酸素添加操
作において酸素豊富ガス気泡の濃度を約５〜20容
積％の範囲に維持し、かつ、例えば直径15mmを越
える大きなガス気泡の堆積を防止するように構成
することが好ましい。反応器６１において下向き
流れ態様を用いる場合は、ガス気泡が液体と共に
良好に管内へ連行されるようにするためには、導
入側プレナムチヤンバー６４及び排出側プレナム
チヤンバー６３内の流速を最低限0.3ｍ／ｓとす
べきであることが認められた。又、一般に、再循
環回路７３は、その中を通る流体の流速がガス気
泡を十分分散した状態に保持するのに十分な速度
となるように寸法づけすることが望ましい。この
望ましい流速は、使用される流体の物理的特性に
よつて異なるが、酸素と水の混合体の場合、一般
には約３ｍ／ｓ以上とすべきである。サージタン
ク６５は、供給ガスが循環液体内へ導入されたと
きに生じる液体の容積の膨張を吸収する役割を果
たす。液体内のガス気泡のサージタンク６５内の
液面レベル６６を監視することによつて好便に制
御することができる。
第１及び第２図に示されたような実施例におい
ては、一般に、液体の多部分内に実質的にガス気
泡が分散されていない不活性領域が存在するのを
排除するように液体の多部分を循環流れ状態に維
持することが望ましい。しかしながら、容器は、
第１及び第２図に示されるより深くしてもよい。
その場合、容器の下方部分には液体の多部分の循
環流れ状態の外側に形態の活性動領域が生じる
が、その場合でも、作動は可能である。ただし、
容器内に相当な量の未使用液体が存在するので好
ましくない。
ては、一般に、液体の多部分内に実質的にガス気
泡が分散されていない不活性領域が存在するのを
排除するように液体の多部分を循環流れ状態に維
持することが望ましい。しかしながら、容器は、
第１及び第２図に示されるより深くしてもよい。
その場合、容器の下方部分には液体の多部分の循
環流れ状態の外側に形態の活性動領域が生じる
が、その場合でも、作動は可能である。ただし、
容器内に相当な量の未使用液体が存在するので好
ましくない。
発明の効果
本発明の利点を示す一例として、以下に具体例
を説明する。３の２−エチルヘキスアルデヒド
を第２図に示された型式の直径15.24cmの反応器
に装入した。この反応器へ酸素を導入する前の液
面レベルは水平配置のそらせ板２３の上方約２cm
のところであつた。上記アルデヒドを装入する前
に反応器をパージするために不活性ガスとして窒
素を用いた。オーバーヘツド気相２７内の酸素が
４容積％以下に維持されるように該気相を通して
ゆつくりしたパージガスを維持した。酸素ガスを
そらせ板２３の下方の液体内へ約６mm未満の泡寸
法の気泡の流れとして供給した。反応器への酸素
ガスの供給点は、ガス気泡が十分に分散された状
態で循環流れ状態の液体に連行されるような位置
に定めた。反応器内に設置された加熱コイルによ
つて最初の装入液体を所望の反応温度にまで加熱
し反応工程中その温度を維持した。液体が所望の
温度に達したとき、直径7.62cmの螺旋インペラ
800RPMの回転速度で回転した。その速度は、吸
込みチヤンバー２９内を下方へ吸込まれる液体の
流速を0.3mm／ｓ以上とするのに十分な速度であ
つた。供給ガスとしての純粋ガスの供給流量は、
自由液面のレベルが酸素の導入を開始する前のレ
ベルより約２cm高い位置に維持されるように制御
した。このレベル変化（約２cm）は、水平そらせ
板２３の下方の液体の総容積がその中に酸素ガス
の気泡が導入されたことにより約10容積％増大し
たのに相当する。この容積の増大は、酸素濃度の
簡便な尺度となる。酸素が消費されるにつれて、
液面レベルを所望の高さに維持するために追加の
酸素を液体内へ供給した。酸素の消費量を観察す
ることによつて反応の度合を測ることができる。
出発材料の混合物の既知の液体特性と、反応によ
つて得られた液体反応生成物とから、液体容積の
変化の原因を知ることができ、それに応じて制御
点を調節することができる。そらせ板の下方の液
体のサンプルを化学分析のために定期的に抽出し
た。
を説明する。３の２−エチルヘキスアルデヒド
を第２図に示された型式の直径15.24cmの反応器
に装入した。この反応器へ酸素を導入する前の液
面レベルは水平配置のそらせ板２３の上方約２cm
のところであつた。上記アルデヒドを装入する前
に反応器をパージするために不活性ガスとして窒
素を用いた。オーバーヘツド気相２７内の酸素が
４容積％以下に維持されるように該気相を通して
ゆつくりしたパージガスを維持した。酸素ガスを
そらせ板２３の下方の液体内へ約６mm未満の泡寸
法の気泡の流れとして供給した。反応器への酸素
ガスの供給点は、ガス気泡が十分に分散された状
態で循環流れ状態の液体に連行されるような位置
に定めた。反応器内に設置された加熱コイルによ
つて最初の装入液体を所望の反応温度にまで加熱
し反応工程中その温度を維持した。液体が所望の
温度に達したとき、直径7.62cmの螺旋インペラ
800RPMの回転速度で回転した。その速度は、吸
込みチヤンバー２９内を下方へ吸込まれる液体の
流速を0.3mm／ｓ以上とするのに十分な速度であ
つた。供給ガスとしての純粋ガスの供給流量は、
自由液面のレベルが酸素の導入を開始する前のレ
ベルより約２cm高い位置に維持されるように制御
した。このレベル変化（約２cm）は、水平そらせ
板２３の下方の液体の総容積がその中に酸素ガス
の気泡が導入されたことにより約10容積％増大し
たのに相当する。この容積の増大は、酸素濃度の
簡便な尺度となる。酸素が消費されるにつれて、
液面レベルを所望の高さに維持するために追加の
酸素を液体内へ供給した。酸素の消費量を観察す
ることによつて反応の度合を測ることができる。
出発材料の混合物の既知の液体特性と、反応によ
つて得られた液体反応生成物とから、液体容積の
変化の原因を知ることができ、それに応じて制御
点を調節することができる。そらせ板の下方の液
体のサンプルを化学分析のために定期的に抽出し
た。
反応が進行するにつれて、酸素取込み（消費）
速度が低下するので、液面レベルを一定に維持す
るために酸素の供給量をそれに応じて低下させ
た。従つて、液体内の酸素濃度は実質的に一定に
維持された。オーバーヘツド気相２７内の酸素濃
度がその引火下限より低い値に維持されるように
該オーバーヘツド気相を常時監視した。オーバー
ヘツド気相の酸素分を約２％以下に維持するに
は、パージ用窒素の通流流速は約0.15／minで
十分であつた。かくして、本発明に従えば、ガス
気泡・液体混合体の形でガス気泡を分散させた状
態で純粋酸素又は高酸素含有ガスを使用して、し
かも、オーバーヘツド気相を酸素及び有機ガスの
引火下限以下に維持して酸素添加又は酸素化プロ
セスを実施することが実際に可能であることが上
記具体例によつて立証された。
速度が低下するので、液面レベルを一定に維持す
るために酸素の供給量をそれに応じて低下させ
た。従つて、液体内の酸素濃度は実質的に一定に
維持された。オーバーヘツド気相２７内の酸素濃
度がその引火下限より低い値に維持されるように
該オーバーヘツド気相を常時監視した。オーバー
ヘツド気相の酸素分を約２％以下に維持するに
は、パージ用窒素の通流流速は約0.15／minで
十分であつた。かくして、本発明に従えば、ガス
気泡・液体混合体の形でガス気泡を分散させた状
態で純粋酸素又は高酸素含有ガスを使用して、し
かも、オーバーヘツド気相を酸素及び有機ガスの
引火下限以下に維持して酸素添加又は酸素化プロ
セスを実施することが実際に可能であることが上
記具体例によつて立証された。
以上の説明から分かるように、本発明によれ
ば、気液混合又は反応操作に用いられる酸素含有
ガスは任意の所望の酸素濃度とすることができ、
実質的に純粋な酸素であつてもよい。しかも、そ
の操作は、効率的なガス気泡生成、分散、溶解及
び反応条件化で、かつ、液面の上方の自由空間気
相中の酸素濃度がその引火下限を越えることなく
実施することができる。本発明は、又、気相中に
引火性混合物の発生を伴わない酸素使用プロセス
や、水素化、塩素化、及びその他の気液混合操作
においても、いろいろな従来の撹拌反応器操作
や、効率的ではあるが、プロセスの可変パラメー
タ依存度の高い上述のAGRによる気液混合操作
に対する有利な代替方法及び装置を提供する。こ
のように、本発明は、気液混合及び反応操作の分
野において極めて望ましい進歩をもたらすもので
ある。
ば、気液混合又は反応操作に用いられる酸素含有
ガスは任意の所望の酸素濃度とすることができ、
実質的に純粋な酸素であつてもよい。しかも、そ
の操作は、効率的なガス気泡生成、分散、溶解及
び反応条件化で、かつ、液面の上方の自由空間気
相中の酸素濃度がその引火下限を越えることなく
実施することができる。本発明は、又、気相中に
引火性混合物の発生を伴わない酸素使用プロセス
や、水素化、塩素化、及びその他の気液混合操作
においても、いろいろな従来の撹拌反応器操作
や、効率的ではあるが、プロセスの可変パラメー
タ依存度の高い上述のAGRによる気液混合操作
に対する有利な代替方法及び装置を提供する。こ
のように、本発明は、気液混合及び反応操作の分
野において極めて望ましい進歩をもたらすもので
ある。
第１図は、本発明の一実施例による容器の概略
立断面図、第２図は、本発明の別の実施例による
容器の立断面図、第３及び４図は、それぞれ本発
明の異なる実施例の容器とサージタンクの立断面
図である。 １：液体、２：液体の多部分、３：そらせ板、
４：液体の静止少部分、５：反応器（容器）、
６：気液界面、７：オーバーヘツド気相、９：軸
流インペラ、１０：供給ガス流導管、１２：不活
性ガス導入導管、１３：不活性ガス排出導管。
立断面図、第２図は、本発明の別の実施例による
容器の立断面図、第３及び４図は、それぞれ本発
明の異なる実施例の容器とサージタンクの立断面
図である。 １：液体、２：液体の多部分、３：そらせ板、
４：液体の静止少部分、５：反応器（容器）、
６：気液界面、７：オーバーヘツド気相、９：軸
流インペラ、１０：供給ガス流導管、１２：不活
性ガス導入導管、１３：不活性ガス排出導管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 容器内の液体内へガスを導入するための方法
であつて、 (a) 機械的手段によつて前記液体をその多部分
と、オーバーヘツド気相との気液界面を有する
静止少部分とに互いに流体連通状態に分離し、
該多部分を循環流れ状態に維持し、 (b) 前記液体の多部分内に形成されるガス気泡が
実質的に分散した形で該循環する液体中に維持
されるような態様で供給ガス流を該液体の多部
分へ直接導入し、それによつて該ガスと液体と
を、前記オーバーヘツド気相中への該ガスの逸
失をほとんど生じることなく、効率的に混合さ
せ、循環させることを特徴とする方法。 ２ 前記液体の多部分と静止少部分とは、該液体
内に配置したそらせ板によつて分離することを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 前記液体の多部分は、該液体の多部分中にガ
ス気泡がほとんど分散していないような非活性部
分の存在を実質的に排除するように前記循環流れ
態様に維持されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の方法。 ４ 前記機械的手段は、その下に個々の泡の寸法
が２cm3より大きいガス気泡が堆積するのをなくす
ような位置に配置されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 前記ガスは酸素含有ガスを含むものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
法。 ６ 前記ガスは水素含有ガスを含むものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
法。 ７ 前記ガスは酸素含有ガスを含むものであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
法。 ８ 前記オーバーヘツド気相から前記供給ガスを
又はそのいかなる成分をもパージするために該オ
ーバーヘツド気相を通して不活性ガスを通流させ
る工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の方法。 ９ 前記ガスは酸素含有ガスを含むものであり、
前記不活性ガスは、前記オーバーヘツド気相の酸
素分を該気相の引火下限以下にまでパージするた
めに用いられることを特徴とする特許請求の範囲
第８項記載の方法。 １０ 前記液体の多部分は、その中に配置された
軸流インペラによつて循環流れ態様に維持される
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方
法。 １１ 前記液体の多部分は、その中心部に上下両
端が開放した吸込みチヤンバーを配置し、該チヤ
ンバー内に配置したインペラの作動により該液体
の多部分中のガス気泡・液体混合体を該吸込みチ
ヤンバーを通して流動させることによつて循環流
れ態様に維持されることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の方法。 １２ 前記インペラは、前記ガス気泡・液体混合
体を前記吸込みチヤンバーを通して下向きに流動
させ、該チヤンバーの外側を通して上向きに流動
させる螺旋状インペラであることを特徴とする特
許請求の範囲第１１項記載の方法。 １３ 前記ガス気泡・液体混合体の前記吸込みチ
ヤンバーの上端内への流入及び該チヤンバーの下
端からの流出は、前記機械的手段の下方で前記液
体の多部分の上部に配置した案内そらせ板によつ
て該混合体を該チヤンバーの上端へ差し向けるこ
とによつて促進されるようにすることを特徴とす
る特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １４ 前記循環するガス気泡・液体混合体を前記
螺旋状インペラの下方で前記吸込みチヤンバー内
に配置した輻流インペラ及びそらせ板を通して通
流させることによつて該ガス気泡・液体混合体中
のガス気泡の泡寸法を減少させることを特徴とす
る特許請求の範囲第１２項記載の方法。 １５ 前記液体の多部分と、静止少部分とは該液
体内に配置したそらせ板によつて分離し、該そら
せ板は、その下に個々の泡の寸法が２cm3より大き
いガス気泡が堆積するのをなくすような位置に配
置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１１項記載の方法。 １６ 前記ガスは酸素含有ガスを含むものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の
方法。 １７ 前記ガスは水素含有ガスを含むものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の
方法。 １８ 前記ガスは塩素含有ガスを含むものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の
方法。 １９ 前記ガス気泡・液体混合体の前記吸込みチ
ヤンバーの上端内への流入及び該チヤンバーの下
端からの流出は、前記そらせ板の下方で前記液体
の多部分の上部に配置した案内そらせ板によつて
該混合体を該チヤンバーの上端へ差し向けること
によつて促進されるようにし、前記循環するガス
気泡・液体混合体を前記インペラの下方で前記吸
込みチヤンバー内に配置した輻流インペラ及びそ
らせ板を通して通流させることによつて該ガス気
泡・液体混合体中のガス気泡の泡寸法を減少させ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載
の方法。 ２０ 前記オーバーヘツド気相から前記供給ガス
を又はそのいかなる成分をもパージするために該
オーバーヘツド気相を通して不活性ガスを通流さ
せる工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第１１項記載の方法。 ２１ 前記液体の多部分と、静止少部分とは、該
少部分を実質的に液体を満たされた前記容器に流
体連通状態に接続された別個のサージタンク内に
保持することによつて分離し、該少部分は、該サ
ージタンク内にオーバーヘツド気相との気液界面
を有するようにすることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の方法。 ２２ 前記容器とサージタンクとの接続は、再循
環回路によつて設定し、液体を該容器から該再循
環回路を通して最初はほぼ下向きに流動させて該
サージタンクへ通し、サージタンクから該再循環
回路を通して該容器へ液体を通し、再循環回路か
ら容器への流れをほぼ上向きとすることを特徴と
する特許請求の範囲第２１項記載の方法。 ２３ 前記再循環回路を通しての液体の流れは該
再循環回路に設けた再循環ポンプによつて促進す
ることを特徴とする特許請求の範囲第２２項記載
の方法。 ２４ 前記オーバーヘツド気相から前記供給ガス
を又はそのいかなる成分をもパージするために該
オーバーヘツド気相を通して不活性ガスを通流さ
せる工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第２１項記載の方法。 ２５ 前記ガスは酸素含有ガスを含むものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第２１項記載の
方法。 ２６ 前記ガスは水素含有ガスを含むものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第２１項記載の
方法。 ２７ 前記ガスは塩素含有ガスを含むものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第２１項記載の
方法。 ２８ 前記容器を液体の前記多部分によつて満た
し、該多部分をその中に配置した軸流インペラに
よつて循環流れ状態に維持し、該インペラの軸と
該容器との間の環状開口を通つて逃出するガス
を、自由液面を有する防炎帯域に通し、防炎帯域
の排出端から放出させることを特徴とする特許請
求の範囲第２１項記載の方法。 ２９ 前記インペラの軸は前記容器から上向きに
突出させ、該インペラの軸と該容器との間の環状
開口を通つて上方へ逃出するガスを該容器の上に
配置した前記防炎帯域によつて封じ込めることを
特徴とする特許請求の範囲第２８項記載の方法。 ３０ 前記容器として管・殻体型反応器を使用
し、該反応器を液体の前記多部分によつて満た
し、前記ガス気泡・液体混合体を該反応器の外部
に配置した再循環回路を通して再循環ポンプによ
り反応器へ流入させ、反応器から流出させること
によつて該ガス気泡・液体混合体を循環流れ状態
に維持し、前記液体の多部分と、静止少部分と
は、該少部分を前記反応器に流体連通状態に接続
された別個のサージタンク内に保持することによ
つて分離し、該少部分は、該サージタンク内にオ
ーバーヘツド気相との気液界面を有するようにす
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
方法。 ３１ 前記サージタンクと反応器との流体連通
は、該サージタンクを前記外部再循環回路に流体
連通させることによつて維持することを特徴とす
る特許請求の範囲第３０項記載の方法。 ３２ 前記ガス気泡・液体混合体を、自由液面を
有するオーバーヘツド防炎帯域に流体連通させた
前記再循環回路を通して前記反応器から流出さ
せ、該再循環回路と前記サージタンクとの間の流
体連通は、前記液体の一部分を前記再循環ポンプ
の上流において再循環ポンプの上流において該再
循環回路から該サージタンクへ通し、該液体を再
循環ポンプの下流において該サージタンクから再
循環回路へ通すための別個の導管によつて設定す
ることを特徴とする特許請求の範囲第３０項記載
の方法。 ３３ 前記再循環回路からサージタンクに流体連
通した前記導管への液体の流れは、最初はほぼ下
向きとし、該導管から再循環回路への液体の流れ
は、ほぼ上向きとすることを特徴とする特許請求
の範囲第３２項記載の方法。 ３４ 前記ガス気泡・液体混合体の循環が中断さ
れたとき、前記防炎帯域からガスを排出させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３３項記載の方
法。 ３５ 前記ガスは酸素含有ガスを含むものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第３０項記載の
方法。 ３６ 前記ガスは水素含有ガスを含むものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第３０項記載の
方法。 ３７ 前記ガスは塩素含有ガスを含むものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第３０項記載の
方法。 ３８ 液体内へガスを導入するための装置であつ
て、 (a) 前記液体を収容するための容器と、 (b) 前記液体をその多部分と、オーバーヘツド気
相との気液界面を有する静止少部分とに互いに
流体連通した状態に分離するための機械的手段
と、 (c) 前記液体の多部分内に循環流れ状態を設定す
るための機械的手段と、 (d) 前記液体の多部分内に供給ガスの気泡を発
生、分散させ、それによつて供給ガスと液体と
を、前記オーバーヘツド気相中への該供給ガス
の逸失をほとんど生じることなく、効率的に混
合させ、循環させるように、供給ガス流を該液
体の多部分へ直接導入するための導管とから成
る装置。 ３９ 前記液体の多部分と静止少部分とを分離す
るための前記機械的手段は、前記容器内に配置し
たそらせ板から成ることを特徴とする特許請求の
範囲第３８項記載の装置。 ４０ 循環流れ状態を設定するための前記機械的
手段は、前記液体の多部分中にガス気泡がほとん
ど分散していないような非活性部分の存在を実質
的に排除するような手段であることを特徴とする
特許請求の範囲第３８項記載の装置。 ４１ 前記液体の多部分と静止少部分とを分離す
るための前記機械的手段は、その下に個々の泡の
寸法が２cm3より大きいガス気泡が堆積するのをな
くすような位置に配置されていることを特徴とす
る特許請求の範囲第３８項記載の装置。 ４２ 前記オーバーヘツド気相を通して不活性ガ
スを通流させるための手段を含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第３８項記載の装置。 ４３ 循環流れ状態を設定するための前記機械的
手段は、前記容器内に配置された軸流インペラか
ら成ることを特徴とする特許請求の範囲第３８項
記載の装置。 ４４ 循環流れ状態を設定するための前記機械的
手段は、前記容器の中心部に配置された、上下両
端が開放した吸込みチヤンバーと、該チヤンバー
内に配置され、前記液体の多部分中のガス気泡・
液体混合体を該吸込みチヤンバーを通して流動さ
せるようになされたインペラとから成ることを特
徴とする特許請求の範囲第３８項記載の装置。 ４５ 前記インペラは、螺旋状インペラであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４４項記載の装
置。 ４６ 前記インペラは、二条螺旋インペラである
ことを特徴とする特許請求の範囲第４５項記載の
装置。 ４７ 前記インペラは、前記ガス気泡・液体混合
体を前記吸込みチヤンバー内を通つて下方へ流動
させるようになされており、該混合体を該チヤン
バーの上端へ差し向けるための案内そらせ板を備
えていることを特徴とする特許請求の範囲第４７
項記載の装置。 ４８ 前記吸込みチヤンバーの上端は円錐形に拡
開していることを特徴とする特許請求の範囲第４
７項記載の方法。 ４９ 前記インペラの下方で前記吸込みチヤンバ
ー内に輻流インペラ及びそらせ板が配置されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第４４項記載
の装置。 ５０ 前記そらせ板は、その下に個々の泡の寸法
が２cm3より大きいガス気泡の堆積を無くすような
位置に配置されていることを特徴とする特許請求
の範囲第４４項記載の装置。 ５１ 前記オーバーヘツド気相を通して不活性ガ
スを通流させるための手段を含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第４４項記載の装置。 ５２ 導管によつて前記容器に流体が通流しうる
態様に接続されており、オーバーヘツド気相との
気液界面を有する別個のサージタンクを備えたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第３８記載の装
置。 ５３ 前記オーバーヘツド気相を通して不活性ガ
スを通流させるための手段を含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第５２項記載の装置。 ５４ 循環流れ状態を設定するための前記機械的
手段は、前記容器内に配置された軸流インペラか
ら成り、前記容器から液体を受取るようになさ
れ、内部に自由液面を有する防炎帯域が設けられ
ていて、前記容器とインペラの軸との間の環状開
口を通つて液体を包含した該防炎域内へ少量のガ
スが流入するようになされており、前記自由液面
の上方のガスを該防炎帯域から排出するための手
段が設けられていることを特徴とする特許請求の
範囲第５２項記載の装置。 ５５ 前記容器とサージタンクとの間に流体連通
を設定するための前記導管は、該容器からサージ
タンクへ液体を通すための導管と、該液体をサー
ジタンクから容器へ戻すための導管から成ること
を特徴とする特許請求の範囲第５２項記載の装
置。 ５６ 前記サージタンクへのガス気泡の流入を最
少限にするために、前記容器からサージタンクへ
の導管は最初ほぼ下向きに延長し、サージタンク
から容器への導管はほぼ上向きに容器内へ延長し
ていることを特徴とする特許請求の範囲第５５項
記載の装置。 ５７ 前記容器は、管・殻体型反応器から成り、
前記ガス気泡・混合体を該反応器へ流入させ、反
応器から流出させるための再循環回路が設けら
れ、液体の前記静止少部分は、該反応器と流体連
通した別個のサージタンク内に収容されており、
該サージタンクはオーバーヘツド気相との気液界
面を有することを特徴とする特許請求の範囲第３
８項記載の装置。 ５８ 前記混合体を前記再循環回路を通してポン
プ送りするための再循環ポンプが設けられている
ことを特徴とする特許請求の範囲第５７項記載の
装置。 ５９ 前記再循環回路とサージタンクとの間に流
体連通を設定するための導管が設けられているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第５７項記載の装
置。 ６０ 前記再循環回路は、ガスを排出するための
手段を備えた防炎帯域に流体連通していることを
特徴とする特許請求の範囲第５７項記載の装置。 ６１ 前記導管は、前記再循環回路からサージタ
ンクへ液体を通すための導管と、該液体をサージ
タンクから再循環回路へ戻すための導管から成る
ことを特徴とする特許請求の範囲第５９項記載の
装置。 ６２ 前記サージタンクへのガス気泡の流入を最
少限にするために、前記再循環回路からサージタ
ンクへの導管は最初ほぼ下向きに延長し、サージ
タンクから再循環回路への導管はほぼ上向きに再
循環回路内へ延長していることを特徴とする特許
請求の範囲第６１項記載の装置。
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|---|---|---|---|
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| US5371283A (en) * | 1993-12-22 | 1994-12-06 | Praxair Technology, Inc. | Terephthalic acid production |
| DE69522365T2 (de) * | 1994-05-11 | 2002-05-23 | Praxair Technology Inc | Verbesserungen bei der Oxidation organischer Chemikalien |
| FR2721229B1 (fr) * | 1994-06-16 | 1996-09-06 | Cise Internationale | Dispositif d'aération et de brassage d'un liquide comme par exemple les effluents graisseux. |
| US5451349A (en) * | 1994-08-08 | 1995-09-19 | Praxair Technology, Inc. | Advanced gas control in gas-liquid mixing systems |
| US5856533A (en) * | 1995-12-28 | 1999-01-05 | Praxair Technology, Inc. | High efficiency heat and mass transfer for vapor phase heterogeneous reactions |
| US5696285A (en) * | 1995-12-29 | 1997-12-09 | Praxair Technology, Inc. | Production of terephthalic acid with excellent optical properties through the use of pure or nearly pure oxygen as the oxidant in p-xylene oxidation |
| ID16017A (id) * | 1996-02-27 | 1997-08-28 | Praxair Technology Inc | Proses yang dimanfaatkan untuk memproduksi asam organik |
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| US6460830B1 (en) * | 1997-01-08 | 2002-10-08 | Carbofil International | Device for stirring and aerating a liquid and eliminating foam in a tank for treating said liquid |
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| US5925290A (en) * | 1997-08-08 | 1999-07-20 | Rhone-Poulenc Inc. | Gas-liquid venturi mixer |
| KR20010051733A (ko) * | 1999-11-17 | 2001-06-25 | 조안 엠. 젤사 ; 로버트 지. 호헨스타인 ; 도로시 엠. 보어 | 요구 반응성 기체를 갖는 배치식 반응기 |
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