JPH0513535U - 反応塔 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入口部又は出口部の流体の流速に対して塔内
の流体の流速が低い反応塔において、反応塔内で死角を
なくして流体を均一に流すようにし、また、断続的な流
れで発生する衝撃波が反応塔内へ入らないようにする。 【構成】 入口部又は出口部の流体の流速に対して塔内
の流体の流速が低速になる反応塔において、少なくとも
入口部と出口部のいずれかに反応塔２内へ向って縮小す
る多孔板１，１′の錐状台を設け、同錐状台を横切って
貫通するドーナツ形調整板１Ｂ，１′Ｂを設け、錐状台
の面積の小さい頂部を盲板（塞ぎ板）６，６′と盲板と
間隔をおいて反応塔内方に位置する多孔板７，７′によ
って構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、圧力スイング式吸着塔のように入口部又は出口部に対して塔内の気 体流速が低速となる反応塔に関する。

【０００２】

【従来の技術】

反応剤を収容し入口部又は出口部の流体の流速に対して塔内の流体の流速を低 速にした反応塔においては、気体の反応をより効果的にするために、反応剤に平 均的に気体が流れるようにすることが望ましい。

【０００３】 例えば、従来の反応塔では、図５に示すように、反応塔本体２の入口部及び出 口部にバッフルプレート１１が設置されている。このバッフルプレート１１によ り気体は断続的に設置されているバッフル板支持部１２の間を通り抜け、反応塔 本体２内の外側へ向って広げられて比較的平均的に反応塔本体２内に充填された 反応剤３の間を流過し、その上で出口部に断続的に設置されているバッフル板支 持部１２の間を通り抜けて排出される。

【０００４】 即ち、入口部のバッフルプレート１１に当った気体の流れａ₁ は９０°方向転 換して、その支持部１２の間を通って反応塔本体２の外側に広げる流れａ₂ とな り、また、出口部では気体の流れａ₅ ，ａ₆ はこれと逆に流れる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来の反応塔においては、上下のバッフルプレートの下方及び上方にある 反応塔本体２内の図５で平行斜線で示す反応剤３の部分Ａでは死角となって流体 が流れないために、この部分の反応剤は無効になる。このように、反応塔の入口 から流れる流体が、塔内の反応剤部で平均的に流れなく片寄ってしまうため、反 応効果が悪くなる。そのために、必要な効果を上げるためには反応塔の断面を広 げるか、反応塔の長さを長くして、高価な反応剤を多く使用しなければならない 。また反応塔が大きくなるために、敷地が広く必要となっている。

【０００６】 本考案は、従来の反応塔における前記の問題点を解決するためのものであって 、反応塔の断面の全域に平均に流体が流れるようにすると共に、流体が断続的に 流れる場合に生ずる衝撃波が塔内に入って直接に反応剤に当り、これを痛めるこ とのないようにすることができる反応塔を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、入口部又は出口部の流体の流速に対して塔内の流体の流速が低速と なる反応塔において、少なくとも入口部か出口部のいづれかに設けられた反応塔 内へ向って縮小する多孔の錐状台、及び同錐状台を横切って貫通するドーナツ形 調整板を備え、前記錐状台の面積の小さい頂部が盲板と同盲板と間隔をおいて反 応塔内方に位置する多孔板によって構成されている。

【０００８】

【作用】

本考案で錐状台を入口部に設けた場合には、頂部が盲板によって閉じられ反応 塔内部へ向って縮小する傾斜した多孔の錐状台の孔を通って流体が流れ、流体は 反応塔内に拡げられて出口部へ向って反応塔内を流れる。このようにして反応塔 内に拡げられた流体の一部は、反転して錐状台の頂部を形成する盲板と多孔板の 間に入り、多孔板の孔を通って出口部へ向って流れる。

【０００９】 この際、錐状台の傾斜と調整板とによって流体の流れは整流されると共に、前 記のように錐状台の頂部においても多孔板を通って流体が流れるために、反応塔 内に均一な流れが実現される。従って、反応塔内には、流体の流れの死角が発生 せず、反応塔内の全域を利用することができる。

【００１０】 一方、錐状台を出口部に設けた場合には、前記の錐状台を入口部に設けた場合 とは逆に流体が流れることになり、同様に反応塔内に流体の流れの死角が発生し ない均一な流体の流れが実現される。

【００１１】 また、流体が断続的に流れる場合には、その初期流れ時に反応塔へ入る流体中 に衝撃波が発生することがある。本考案において、入口部に錐状台を設けた場合 には、前記のように反応塔内部へ向って縮小する傾斜した調整板をもつ錐状台に より反応塔内へ向って入口部内を進行する衝撃波が妨げられ、かつ、その孔によ る開口部が限られているために、錐状台を通過して反応塔内に入る衝撃波が減少 する。これによって、衝撃波による反応塔内の流体の流れが乱されることが抑制 され、また反応塔内に充填された反応剤等に衝撃波が当り、これを損傷すること が避けられる。

【００１２】

【実施例】

本考案の一実施例を、図１によって説明する。本実施例は圧力スウィング式の ガス分離装置の反応塔に係るものであって、気体は上部の気体入口管４より断面 が円形の反応塔本体２内へ導入され、下部の気体出口管５より排出される型式の ものである。

【００１３】 反応塔本体２内部には反応剤３が充填されており、上部の気体入口管４の入口 部には、同入口部を覆うように反応塔２の内部へ向って縮小する円錐形の多孔板 よりなる抵抗板１が下向きに取付けられている。この抵抗板１の下端の頂部の小 径部は、盲板の塞ぎ板６及びその下方に間隔をおいて位置する多孔板７で構成さ れ、この多孔板７の周囲は前記円錐形の多孔板よりなる抵抗板１の下端に取付け られている。前記抵抗板１、塞ぎ板６及び多孔板７で円錐台形の錐状台が形成さ れている。上記抵抗板１の孔１Ａは、図２に示すように、水平面と角度θをなす 抵抗板１に垂直に設けられており、水平面に対して（直角−θ）の角度をなして いる。また、抵抗板１の上下方向の中間の部分には、同抵抗板１をほぼ水平方向 に横切って貫通するドーナツ形の調整板１Ｂが設けられている。

【００１４】 反応塔本体２の下部の気体出口管５の出口部には、図１に示すように、前記入 口部の錐状台と同じ構造の多孔板よりなる抵抗板７′、塞ぎ板６′及び多孔板７ ′とで構成され調整板１′Ｂをもつ錐状台が、上向きに、前記入口部の錐状台と 対称をなすように取付けられている。

【００１５】 本実施例では、抵抗板１の孔１Ａは、図２に示すように、水平面に対して傾斜 しているために、気体入口管４内を反応塔本体２へ向って流れる気体の流れａ₁ は、流れａ₂ となって抵抗板１の孔１Ａ及び調整板１Ｂを通過して反応塔本体２ 内へ流入する。また、抵抗板１の孔１Ａ及び調整板１Ｂを通過した気体の流れの 一部は、反転して塞ぎ板６と多孔板７との間の間隔内へ流入した上多孔板７を通 って下方へ流れる気体の流れａ′₂ となる。従って、気体の流れは、反応塔本体 ２内全体に広がるように整流される。

【００１６】 更に、気体の流れは、図１に示すように、反応塔本体２内を中心部から外側に わたってほぼ均一に流れる死角のない流れａ₃ ，ａ₄ となって、反応塔内を下方 へ通過していく時反応剤３に接触してその一部が吸着される。

【００１７】 反応剤３に吸着されなかった残りの気体は、前記入口部の錐状台とは逆方向に 設けられている同構造の出口部の錐状台によって、前記とは逆方向に抵抗板１′ の孔を通過する流れａ₅ ，ａ₆ となって気体出口管５より外部へ排出される。

【００１８】 図４に、図３に示す円錐形の錐状台への調整板の取付位置（Ｌ₁ ，Ｌ₂ ）及び ドーナツ形の調整板の内外径（ｄ₁ ，ｄ₂ ）の関係を示す。これによって、本実 施における錐状台への調整板取付位置及び形状を効率よく選定することができる 。

【００１９】 また、本実施例において気体が気体入口管４を断続的に流れる場合には、その 初期流れ時に衝撃波が発生することがある。気体入口管４の軸方向の衝撃波ｂ₁ （図２参照）は、入口部における抵抗板１と塞ぎ板６によって妨げられ、また抵 抗板１の孔１Ａによる開口は限られているために孔１Ａを通る衝撃波ｂ₂ は減少 すると共に、方向の違う衝撃波ｂ₁ によりその強さが弱められ、抵抗板１の孔１ Ａを通って反応塔本体２内へ入る衝撃波ｂ₃ は著しく弱められる。

【００２０】 以上のように、本実施例では、反応塔本体２内のガス流れを均一にして死角を 消滅させることができ、反応塔本体２に収容された反応剤３の作用が無効となる 区域をなくすることができる。

【００２１】 また断続的ガス流れによる衝撃波が反応塔本体２内へ入ることも防止され、反 応塔内の流体の流れが乱されることがなく、また反応剤３の損傷を防ぐことがで きる。

【００２２】 なお、前記実施例では円錐状の調整板をもつ錐状台を用いているが、これを調 整板をもつ角錐状のものにしてもよく、調整板の枚数にも制限はない。また反応 塔本体に供給する流体は気体に限られることもない。

【００２３】 更に、前記実施例では、反応塔内に反応剤を充填しているが、本考案は、反応 塔内の流体の流れに対して反応塔の中心部から外側部にわたって反応を起させる 手段を設けた種々の型式の反応塔、例えば多数の伝熱管を内蔵した反応塔等に適 用することができる。

【００２４】

【考案の効果】

本考案は、多孔抵抗板と塞ぎ板及び多孔板によって形成されドーナツ形調整板 をもつ錐状台を少くとも反応塔の入口部と出口部のいずれかに設けたことによっ て、反応塔内の中心部から外側部までの全域にわたって流体が平均的に上流側か ら下流側に流れることになり、塔内全域で反応を行なわせることができる。また 、これによって反応塔の断面積及び長さを小さくすることができ、コストを低減 させることができる。このような反応塔の小型化は、敷地の狭い工場に於いて、 その効果が大きい。

【００２５】 更に、本考案で、反応塔の入口側に錐状台を設けた場合には、断続的な流体流 れによる衝撃波が反応塔内に入ることを抑制し、反応塔内の衝撃波による乱れを 抑制すると共に反応剤等の損傷を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の断面図である。

【図２】同実施例の抵抗板と塞ぎ板と多孔板の部分及び
この部分の気体の流れを示す説明図である。

【図３】同実施例の調整板を選定するための関係寸法を
示す説明図である。

【図４】同実施例の調整板の取付位置及びサイズの関係
を表わしたグラフである。

【図５】従来の反応塔の断面図である。

【符号の説明】

１，１′ 抵抗板 １Ａ 抵抗板
の孔 １Ｂ，１′Ｂ 調整板 ２ 反応塔
本体 ３ 反応剤 ４ 気体入
口管 ５ 気体出
口管 ６，６′ 塞ぎ板 ７，７′ 多孔板 ａ₁ ，ａ₂ ，ａ′₂ ，ａ₃ ，ａ₄ ，ａ₅ ，ａ₆ 気体の
流れ ｂ₁ ，ｂ₂ ，ｂ₃ 衝撃波

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入口部又は出口部の流体の流速に対して
   塔内の流体の流速が低速となる反応塔において、少なく
   とも入口部と出口部のいずれかに設けられた反応塔内へ
   向って縮小する多孔の錐状台、及び同錐状台を横切って
   貫通するドーナツ形調整板を備え、前記錐状台の面積の
   小さい頂部が盲板と同盲板と間隙をおいて反応塔内方に
   位置する多孔板によって構成されたことを特徴とする反
   応塔。