JPH05237303A - 気液接触装置 - Google Patents
気液接触装置Info
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- JPH05237303A JPH05237303A JP4276392A JP4276392A JPH05237303A JP H05237303 A JPH05237303 A JP H05237303A JP 4276392 A JP4276392 A JP 4276392A JP 4276392 A JP4276392 A JP 4276392A JP H05237303 A JPH05237303 A JP H05237303A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】空気分離装置に用いられる精留塔内に組み込ま
れる多孔板の圧力損失の低減と、運転操作範囲の広い多
孔板を提供することにある。 【構成】多孔板の小孔を開口方向が液体の流れ方向に沿
って開口することにより構成した多孔板。 【効果】上昇ガスの運動エネルギーを効果的に液体の流
動の力に変換できるため、圧力損失が小さく、かつ、運
転操作の広い多孔板を提供することができる効果が得ら
れる。
れる多孔板の圧力損失の低減と、運転操作範囲の広い多
孔板を提供することにある。 【構成】多孔板の小孔を開口方向が液体の流れ方向に沿
って開口することにより構成した多孔板。 【効果】上昇ガスの運動エネルギーを効果的に液体の流
動の力に変換できるため、圧力損失が小さく、かつ、運
転操作の広い多孔板を提供することができる効果が得ら
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】溢流管を有した気液接触装置（多
孔板）は構造が簡単なため、蒸留、精留、吸収等化学工
業の気液接触装置に幅広く使用されている。本発明は、
特に、空気を液化し、精留操作により空気から窒素、酸
素及びアルゴンを分離する装置に関するものである。
孔板）は構造が簡単なため、蒸留、精留、吸収等化学工
業の気液接触装置に幅広く使用されている。本発明は、
特に、空気を液化し、精留操作により空気から窒素、酸
素及びアルゴンを分離する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】気液接触装置の従来の技術には、例え
ば、特開昭５６−３３００５号公報記載の「気液接触装
置」、特公昭４２−４５６８号公報記載の「液体と蒸気
とを接触させる棚段」等がある。多孔板上で気液接触し
ながら流れる液体は重力による自由流れであるため多孔
板上の液高さは多孔板の位置により分布がある。これら
の発明はこの分布を一定にするため、液高さの差異に応
じて多孔板を傾斜させて精留塔に取り付けることによ
り、液高さの分布をほぼ一定に保ち良好な気液接触を行
なわせるものである。あるいは、多孔板の上流の一部を
傾斜させ蒸気を多孔板の下流に吹き出させ、気液接触を
行なわせるものである。これら従来技術の多孔板の小孔
は、多孔板の水平方向に対して直角に開口され、多孔板
に対し垂直方向に上昇ガスが上昇する構造である。
ば、特開昭５６−３３００５号公報記載の「気液接触装
置」、特公昭４２−４５６８号公報記載の「液体と蒸気
とを接触させる棚段」等がある。多孔板上で気液接触し
ながら流れる液体は重力による自由流れであるため多孔
板上の液高さは多孔板の位置により分布がある。これら
の発明はこの分布を一定にするため、液高さの差異に応
じて多孔板を傾斜させて精留塔に取り付けることによ
り、液高さの分布をほぼ一定に保ち良好な気液接触を行
なわせるものである。あるいは、多孔板の上流の一部を
傾斜させ蒸気を多孔板の下流に吹き出させ、気液接触を
行なわせるものである。これら従来技術の多孔板の小孔
は、多孔板の水平方向に対して直角に開口され、多孔板
に対し垂直方向に上昇ガスが上昇する構造である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】空気分離装置では、空
気を液化して精留を行なうため、大気圧状態の空気を空
気圧縮機等で約０．５ＭＰａに圧縮する必要がある。一
方、製品として外部に回収される酸素ガスあるいは液体
酸素はほぼ大気圧の状態であるため、精留作用を行なわ
せるために精留塔に数十段組み込まれている多孔板の圧
力損失がそのまま空気圧縮機の消費電力に影響を与える
ため、空気圧縮機の吐出圧力が空気分離装置の性能を表
すと言っても過言ではない。多孔板を内蔵した精留塔の
能力を十分に発揮するには多孔板上の気液の流動を最良
にする必要がある。また、精留塔の圧力損失は、空気圧
縮機等の消費電力に大きく影響するため圧力損失は極力
小さくすることが望ましい。多孔板の小孔はパンチング
等により開口される。このときの圧力損失は、例えば、
文献「蒸留工学ハンドブック」等に記載されているよう
に乾き圧力損失、液シールによる圧力損失、表面張力に
よる圧力損失の和で推定される。それぞれの圧力損失を
低減するためには、多孔板の小孔の孔径を大きくする方
法、多孔板を傾斜させて液シールの厚さを小さくする方
法等がある。しかし、空気分離装置等に利用される多孔
板は高い精留効率を要求されるため、孔径を大きくする
ことはウイーピングの発生、気液の部分発泡を引き起こ
し、精留効率を低下せしめ、また、多孔板を傾斜させて
精留塔に組み込むには、その構造が難しく装置価格の上
昇を招く恐れがある。
気を液化して精留を行なうため、大気圧状態の空気を空
気圧縮機等で約０．５ＭＰａに圧縮する必要がある。一
方、製品として外部に回収される酸素ガスあるいは液体
酸素はほぼ大気圧の状態であるため、精留作用を行なわ
せるために精留塔に数十段組み込まれている多孔板の圧
力損失がそのまま空気圧縮機の消費電力に影響を与える
ため、空気圧縮機の吐出圧力が空気分離装置の性能を表
すと言っても過言ではない。多孔板を内蔵した精留塔の
能力を十分に発揮するには多孔板上の気液の流動を最良
にする必要がある。また、精留塔の圧力損失は、空気圧
縮機等の消費電力に大きく影響するため圧力損失は極力
小さくすることが望ましい。多孔板の小孔はパンチング
等により開口される。このときの圧力損失は、例えば、
文献「蒸留工学ハンドブック」等に記載されているよう
に乾き圧力損失、液シールによる圧力損失、表面張力に
よる圧力損失の和で推定される。それぞれの圧力損失を
低減するためには、多孔板の小孔の孔径を大きくする方
法、多孔板を傾斜させて液シールの厚さを小さくする方
法等がある。しかし、空気分離装置等に利用される多孔
板は高い精留効率を要求されるため、孔径を大きくする
ことはウイーピングの発生、気液の部分発泡を引き起こ
し、精留効率を低下せしめ、また、多孔板を傾斜させて
精留塔に組み込むには、その構造が難しく装置価格の上
昇を招く恐れがある。
【０００４】本発明の目的は、多孔板上の気液の接触を
良好に保ち、圧力損失が小さく、かつ、ウイーピングを
起こしにくく精留塔の運転操作範囲の広い気液接触装置
を提供するものである。
良好に保ち、圧力損失が小さく、かつ、ウイーピングを
起こしにくく精留塔の運転操作範囲の広い気液接触装置
を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、圧力損失が小さく、ウイーピングを起こしにくい
多孔板を提供することにより達成される。本発明では、
パンチング、あるいは塑性加工等の手段で薄板に開口さ
れた多孔板の小孔が少なくとも多孔板の板厚に対して液
体の流れ方向に沿って開口設置され、あるいは、同一の
小孔で多孔板の下面と上面とで多孔板の垂直方向に位置
的差異を持たせ、少なくとも、多孔板の小孔の開口方向
が液体の流れ方向に沿った構造としたものである。すな
わち、多孔板の板厚方向に少なくとも液体の流れ方向に
沿って小孔が開口され、実質的に多孔板の小孔が多孔板
の垂直方向、すなわち、板厚方向に対して、斜孔の小孔
を有した構造とした多孔板としたものである。
には、圧力損失が小さく、ウイーピングを起こしにくい
多孔板を提供することにより達成される。本発明では、
パンチング、あるいは塑性加工等の手段で薄板に開口さ
れた多孔板の小孔が少なくとも多孔板の板厚に対して液
体の流れ方向に沿って開口設置され、あるいは、同一の
小孔で多孔板の下面と上面とで多孔板の垂直方向に位置
的差異を持たせ、少なくとも、多孔板の小孔の開口方向
が液体の流れ方向に沿った構造としたものである。すな
わち、多孔板の板厚方向に少なくとも液体の流れ方向に
沿って小孔が開口され、実質的に多孔板の小孔が多孔板
の垂直方向、すなわち、板厚方向に対して、斜孔の小孔
を有した構造とした多孔板としたものである。
【０００６】
【作用】多孔板の圧力損失を小さくする方法は前項で述
べたとおり、多孔板の小孔を大きくする方法、多孔板上
の液シールの厚さを小さくする方法等があるが、本発明
では特に多孔板上の液シールの厚さを小さくする方法に
関するものである。多孔板上で気体と液体が気液接触す
る場合、多孔板下方からの上昇ガスは空気圧縮機等で与
えられたエネルギー、つまり運動エネルギーを持って多
孔板を垂直に横ぎり上方へ上昇する。一方、多孔板上に
流入する液体は上方の多孔板の溢流管から該多孔板上に
流入し、重力による自然流れ、すなわち、多孔板上に生
じる液勾配により、多孔板を横ぎり、溢流管より下方の
多孔板へ流入する。気液接触は該多孔板上で、このガス
と液体とで行なわれる。すなわち、運動エネルギーを持
ったガスと、重力で自然に流れる液体とで気液接触が行
なわれる。この場合、多孔板上の液体の流れは液体の重
力による自由流れであるため、下方からの上昇ガスと気
液接触する場合、この上昇ガスの上方への流れが液体の
流れにガスがスクリーンとなり、液体が滑らかに多孔板
を流動するための障害となる。つまり、多孔板の小孔を
上昇するガスの障害により、液体が滑らかに多孔板を流
動できなく、必要以上に多孔板上に液体が滞留して多孔
板上の液シールが厚くなり、圧力損失の増加を招く結果
となり、多孔板でガスの運動エネルギーが有効に作用さ
れない。特公昭４２−４５６８号公報においては、多孔
板の上流の一部を傾斜して設置し、下方からの蒸気の一
部を多孔板の下流に向かって吹き出させ気液接触するも
のであるが、多孔板に開口されている小孔は従来より行
われている多孔板に対して垂直に開口されている構造で
ある。また、該発明では、多孔板の上流の一部分を多孔
板とともに傾斜して蒸気を多孔板下流に向かって吹き出
させており、該部分での液体の流動は考慮されている
が、多孔板全体の流動に関しては考慮されていない。
べたとおり、多孔板の小孔を大きくする方法、多孔板上
の液シールの厚さを小さくする方法等があるが、本発明
では特に多孔板上の液シールの厚さを小さくする方法に
関するものである。多孔板上で気体と液体が気液接触す
る場合、多孔板下方からの上昇ガスは空気圧縮機等で与
えられたエネルギー、つまり運動エネルギーを持って多
孔板を垂直に横ぎり上方へ上昇する。一方、多孔板上に
流入する液体は上方の多孔板の溢流管から該多孔板上に
流入し、重力による自然流れ、すなわち、多孔板上に生
じる液勾配により、多孔板を横ぎり、溢流管より下方の
多孔板へ流入する。気液接触は該多孔板上で、このガス
と液体とで行なわれる。すなわち、運動エネルギーを持
ったガスと、重力で自然に流れる液体とで気液接触が行
なわれる。この場合、多孔板上の液体の流れは液体の重
力による自由流れであるため、下方からの上昇ガスと気
液接触する場合、この上昇ガスの上方への流れが液体の
流れにガスがスクリーンとなり、液体が滑らかに多孔板
を流動するための障害となる。つまり、多孔板の小孔を
上昇するガスの障害により、液体が滑らかに多孔板を流
動できなく、必要以上に多孔板上に液体が滞留して多孔
板上の液シールが厚くなり、圧力損失の増加を招く結果
となり、多孔板でガスの運動エネルギーが有効に作用さ
れない。特公昭４２−４５６８号公報においては、多孔
板の上流の一部を傾斜して設置し、下方からの蒸気の一
部を多孔板の下流に向かって吹き出させ気液接触するも
のであるが、多孔板に開口されている小孔は従来より行
われている多孔板に対して垂直に開口されている構造で
ある。また、該発明では、多孔板の上流の一部分を多孔
板とともに傾斜して蒸気を多孔板下流に向かって吹き出
させており、該部分での液体の流動は考慮されている
が、多孔板全体の流動に関しては考慮されていない。
【０００７】本発明では、多孔板上の液体の流動を多孔
板全体について考慮したものである。多孔板上の液体の
流れ方向に沿って小孔を開口し、実質的に上昇ガスを液
体の流れ方向に沿って上昇させることにより圧力損失を
減小させる作用の一部は、例えば、管路要素の抵抗係
数、すなわち、流体の分岐、合流管におけるエネルギー
特性を考慮することにより可能であり、一方、ガスの運
動エネルギーの一部により液体を流動させる力は、液体
を多孔板下流へ押し流す作用を提供する。この運動エネ
ルギーを多孔板全体に有効に作用させることにより圧力
損失を小さくすることができる。本発明での多孔板の小
孔が液体の流れ方向へ沿って開口され、実質的に斜孔の
形状の小孔を持った部分が、この運動エネルギーを有効
に作用させる効果を持つ。この斜孔の形状の小孔により
ガスの運動エネルギーが多孔板上の液体が滑らかに流れ
るための力に有効に作用し、必要以上の液体の滞留を防
止することができ、多孔板上の液シールの厚さを小さく
できる作用を持つ。すなわち、斜孔の形状の小孔が上昇
ガスの運動エネルギーを液体の滑らかな流れと、気液の
接触のエネルギーに有効に変える作用を持ち、圧力損失
が小さく、かつ、良好な気液の流れと、気液接触が行な
える気液接触装置が提供できる。また、多孔板から下降
する液体が溢流管を介さずに直接多孔板の小孔から下方
の多孔板上に落下するウイーピングは、精留効率に悪影
響を及ぼす。精留塔の運転操作範囲が広く取れるという
ことはウイーピングが起こりにくい多孔板を提供するこ
とにある。ウイーピングの有無は小孔の形状とともに多
孔板上の液シールの厚さにより定まる。本発明によれば
液シールの厚さが小さくできるため、ウイーピングが起
こりにくく運転操作範囲が広く取れるという作用も持
つ。
板全体について考慮したものである。多孔板上の液体の
流れ方向に沿って小孔を開口し、実質的に上昇ガスを液
体の流れ方向に沿って上昇させることにより圧力損失を
減小させる作用の一部は、例えば、管路要素の抵抗係
数、すなわち、流体の分岐、合流管におけるエネルギー
特性を考慮することにより可能であり、一方、ガスの運
動エネルギーの一部により液体を流動させる力は、液体
を多孔板下流へ押し流す作用を提供する。この運動エネ
ルギーを多孔板全体に有効に作用させることにより圧力
損失を小さくすることができる。本発明での多孔板の小
孔が液体の流れ方向へ沿って開口され、実質的に斜孔の
形状の小孔を持った部分が、この運動エネルギーを有効
に作用させる効果を持つ。この斜孔の形状の小孔により
ガスの運動エネルギーが多孔板上の液体が滑らかに流れ
るための力に有効に作用し、必要以上の液体の滞留を防
止することができ、多孔板上の液シールの厚さを小さく
できる作用を持つ。すなわち、斜孔の形状の小孔が上昇
ガスの運動エネルギーを液体の滑らかな流れと、気液の
接触のエネルギーに有効に変える作用を持ち、圧力損失
が小さく、かつ、良好な気液の流れと、気液接触が行な
える気液接触装置が提供できる。また、多孔板から下降
する液体が溢流管を介さずに直接多孔板の小孔から下方
の多孔板上に落下するウイーピングは、精留効率に悪影
響を及ぼす。精留塔の運転操作範囲が広く取れるという
ことはウイーピングが起こりにくい多孔板を提供するこ
とにある。ウイーピングの有無は小孔の形状とともに多
孔板上の液シールの厚さにより定まる。本発明によれば
液シールの厚さが小さくできるため、ウイーピングが起
こりにくく運転操作範囲が広く取れるという作用も持
つ。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及至図１１に
より説明する。
より説明する。
【０００９】多孔板を組み込んだ精留塔には多孔板上の
液体の流れ方向により、その形状が異なるが、ここでは
液体が多孔板上を横切って流れる構造を持つ精留塔につ
いて、その成分が空気の組成について述べる。図１は、
本発明の一実施例の多孔板を組み込んだ精留塔の透視図
を示す。図２は、本発明の一実施例の多孔板の断面図を
示す。図１において、多孔板２は精留塔１内に数十段組
み込まれている。多孔板２上には液体３が上方から、多
孔板２上では上流から下流に流れ、一方、下方からガス
４が上昇し、多孔板２上でガス４と液体３の気液接触が
行なわれ、空気の成分の分離が行なわれる。気液接触が
行なわれたガスは上昇して上方の多孔板２に流入する。
液体３は、堰５を介し溢流管６を通って下方の多孔板２
に流入する。この操作を数十段繰返し最終的に精留塔の
上方に窒素を、下方に酸素を分離する。この多孔板一
段、一段をガスが通過する際、圧力損失が発生し、この
圧力損失が空気圧縮機の負荷につながり、空気分離装置
の性能に影響を与える。図２は、本発明の第一の実施例
の多孔板の断面図を示す。図２で、液体３は多孔板２の
上流より多孔板上を流れ、ガス４は下方より多孔板に流
入する。多孔板２には小孔６が規則正しく開口され、ガ
ス４と、液体３は多孔板上で気液接触を行なう。小孔６
は、多孔板２上の液体の流れ方向に沿って開口された構
造と成しているため多孔板下方からの上昇ガスの流れ
は、は多孔板を通りぬける途中で液体の流れ方向に沿っ
た方向となり、液体と気液接触し上昇する。このため、
上昇ガスの持つ運動エネルギーの一部は多孔板上の液体
３を多孔板の上流から下流に向かって流動させる力に変
換される。このため、重力による自然流れである液体３
に液体を多孔板の下流方向に押し流す力が働くため多孔
板上に必要以上の液体の滞留ができず、圧力損失が少な
く安定した気液接触が可能となる。図３は、本発明の第
一の実施例の多孔板の小孔の詳細図を示す。開口部７
は、ほぼ三角形の形状と成し、その方向は液体の流れ方
向に沿っている。小孔６の上部には突起部１０があり、
これらの小孔は、例えば塑性加工等で製作される。多孔
板下方からの上昇ガス４は小孔６から多孔板に流入し、
突起部１０の内面１１に沿って上昇し開口部７より流出
し、気液接触を行なう。図４に、本発明の第１の実施例
の多孔板の平面図を示す。本実施例では図３に示した開
口部を持つ小孔が規則正しく開口され、開口部は常に多
孔板上の液体の流れ方向３に沿った構造となっている。
図５に、本発明の第二の実施例の多孔板の断面図を示
す。本実施例では、多孔板２の小孔６の長手方向に直角
な断面は円形の形状であり、その開口方向は少なくとも
液体の流れ方向に沿って成されている。このため液体３
のと気液接触部の小孔の断面は楕円の形状である。すな
わち、円形の小孔を多孔板の板厚方向に液体の流れ方向
に沿って開口したものである。本実施例での効果は、本
発明の第一の実施例と同等であるが、本実施例によれ
ば、多孔板の上面に突起物が無く、液体を滑らかに流動
させることができるため、更に圧力損失が低減でき、良
好な気液接触ができる効果を得る。図６に、本発明の第
二の実施例の多孔板の平面図を示す。本実施例において
も小孔６が規則正しく開口され、開口方向は常に多孔板
上の液体の流れ方向に沿った構造となっている。開口部
は楕円である。本実施例での小孔はパンチング等により
開口できる。図７に、本発明の第三の実施例の多孔板の
断面図を示す。本実施例での多孔板２は、多孔板に対し
て垂直に開口された小孔６を持つ多孔板９と、小孔８を
持つ多孔板１０とを少なくとも２枚、液体の流れ方向に
ずらして設置し、多孔板の小孔が実質的に液体の流れ方
向に沿って開口した構造である。本実施例での効果は、
本発明の第一及び第二の実施例と同等である。本実施例
では小孔が同じ形状の多孔板を重ねた構造であるが、小
孔の異なった多孔板を重ねて成しても効果は同等であ
る。また、多孔板と多孔板とを隙間を介して設置するこ
とも可能であり、これらの構造においても本特許となん
ら変わるものではない。また、本発明の第一から第三の
実施例の多孔板を組み合わせて、多孔板を構成すること
も可能である。図８に本発明の第三の実施例の多孔板の
平面図を示す。本実施例においても小孔６が規則正しく
開口され、開口方向は常に多孔板上の液体の流れ方向に
沿った構造となっている。
液体の流れ方向により、その形状が異なるが、ここでは
液体が多孔板上を横切って流れる構造を持つ精留塔につ
いて、その成分が空気の組成について述べる。図１は、
本発明の一実施例の多孔板を組み込んだ精留塔の透視図
を示す。図２は、本発明の一実施例の多孔板の断面図を
示す。図１において、多孔板２は精留塔１内に数十段組
み込まれている。多孔板２上には液体３が上方から、多
孔板２上では上流から下流に流れ、一方、下方からガス
４が上昇し、多孔板２上でガス４と液体３の気液接触が
行なわれ、空気の成分の分離が行なわれる。気液接触が
行なわれたガスは上昇して上方の多孔板２に流入する。
液体３は、堰５を介し溢流管６を通って下方の多孔板２
に流入する。この操作を数十段繰返し最終的に精留塔の
上方に窒素を、下方に酸素を分離する。この多孔板一
段、一段をガスが通過する際、圧力損失が発生し、この
圧力損失が空気圧縮機の負荷につながり、空気分離装置
の性能に影響を与える。図２は、本発明の第一の実施例
の多孔板の断面図を示す。図２で、液体３は多孔板２の
上流より多孔板上を流れ、ガス４は下方より多孔板に流
入する。多孔板２には小孔６が規則正しく開口され、ガ
ス４と、液体３は多孔板上で気液接触を行なう。小孔６
は、多孔板２上の液体の流れ方向に沿って開口された構
造と成しているため多孔板下方からの上昇ガスの流れ
は、は多孔板を通りぬける途中で液体の流れ方向に沿っ
た方向となり、液体と気液接触し上昇する。このため、
上昇ガスの持つ運動エネルギーの一部は多孔板上の液体
３を多孔板の上流から下流に向かって流動させる力に変
換される。このため、重力による自然流れである液体３
に液体を多孔板の下流方向に押し流す力が働くため多孔
板上に必要以上の液体の滞留ができず、圧力損失が少な
く安定した気液接触が可能となる。図３は、本発明の第
一の実施例の多孔板の小孔の詳細図を示す。開口部７
は、ほぼ三角形の形状と成し、その方向は液体の流れ方
向に沿っている。小孔６の上部には突起部１０があり、
これらの小孔は、例えば塑性加工等で製作される。多孔
板下方からの上昇ガス４は小孔６から多孔板に流入し、
突起部１０の内面１１に沿って上昇し開口部７より流出
し、気液接触を行なう。図４に、本発明の第１の実施例
の多孔板の平面図を示す。本実施例では図３に示した開
口部を持つ小孔が規則正しく開口され、開口部は常に多
孔板上の液体の流れ方向３に沿った構造となっている。
図５に、本発明の第二の実施例の多孔板の断面図を示
す。本実施例では、多孔板２の小孔６の長手方向に直角
な断面は円形の形状であり、その開口方向は少なくとも
液体の流れ方向に沿って成されている。このため液体３
のと気液接触部の小孔の断面は楕円の形状である。すな
わち、円形の小孔を多孔板の板厚方向に液体の流れ方向
に沿って開口したものである。本実施例での効果は、本
発明の第一の実施例と同等であるが、本実施例によれ
ば、多孔板の上面に突起物が無く、液体を滑らかに流動
させることができるため、更に圧力損失が低減でき、良
好な気液接触ができる効果を得る。図６に、本発明の第
二の実施例の多孔板の平面図を示す。本実施例において
も小孔６が規則正しく開口され、開口方向は常に多孔板
上の液体の流れ方向に沿った構造となっている。開口部
は楕円である。本実施例での小孔はパンチング等により
開口できる。図７に、本発明の第三の実施例の多孔板の
断面図を示す。本実施例での多孔板２は、多孔板に対し
て垂直に開口された小孔６を持つ多孔板９と、小孔８を
持つ多孔板１０とを少なくとも２枚、液体の流れ方向に
ずらして設置し、多孔板の小孔が実質的に液体の流れ方
向に沿って開口した構造である。本実施例での効果は、
本発明の第一及び第二の実施例と同等である。本実施例
では小孔が同じ形状の多孔板を重ねた構造であるが、小
孔の異なった多孔板を重ねて成しても効果は同等であ
る。また、多孔板と多孔板とを隙間を介して設置するこ
とも可能であり、これらの構造においても本特許となん
ら変わるものではない。また、本発明の第一から第三の
実施例の多孔板を組み合わせて、多孔板を構成すること
も可能である。図８に本発明の第三の実施例の多孔板の
平面図を示す。本実施例においても小孔６が規則正しく
開口され、開口方向は常に多孔板上の液体の流れ方向に
沿った構造となっている。
【００１０】本発明では、小孔は液体の流れ方向に沿っ
て開口された構造となっているが、その角度は多孔板に
対して、少なくとも０°〜９０°であり、好ましくは３
０°〜６０°である。一方、多孔板の上面、下面、ある
いは上下面の少なくとも一面において、小孔の端に小孔
より孔径の違う開口部を設けることにより、すなわち、
小孔の端に丸味、あるいは面取りを施すことにより、よ
り滑らかな気液の流動を行わせることができる。
て開口された構造となっているが、その角度は多孔板に
対して、少なくとも０°〜９０°であり、好ましくは３
０°〜６０°である。一方、多孔板の上面、下面、ある
いは上下面の少なくとも一面において、小孔の端に小孔
より孔径の違う開口部を設けることにより、すなわち、
小孔の端に丸味、あるいは面取りを施すことにより、よ
り滑らかな気液の流動を行わせることができる。
【００１１】図９に本発明の第四の実施例の精留塔の断
面図を示す。本実施例では、本発明の第一から第三の実
施例の多孔板の精留塔への組込についての発明である。
図９において、液体は溢流管５より多孔板２の上流に流
入し、下方からの上昇ガス４と気液接触し、溢流管５よ
り下方の多孔板に流入する。本実施例での多孔板２の小
孔は多孔板に対して、斜孔と成っており、その開口部が
少なくとも液体の流れ方向に沿って開口されている。そ
の斜孔度、つまり多孔板の水平方向に対する傾きは、多
孔板の上流部が小さく下流部ほど大きく構成され、少な
くとも２種類以上の斜孔度の小孔で構成されていること
を特徴とする。本実施例によれば、斜孔度の異なる小孔
を組み合わせているため、多孔板上の液シールの厚さの
最も大きい多孔板の上流部で液体を流動させる力を大き
く、下流部では小さくすることができる。このため、多
孔板上の液シールの厚さをより均一にできるため圧力損
失が小さく、良好な気液接触を提供することができる。
図１０に本発明の第五の実施例の精留塔の断面図を示
す。上昇ガス、液体の流れは第四の実施例と同様であ
る。本実施例では多孔板の上流部から下流部の方向、お
よびその方向に対する直角方向に少なくとも２種類以上
の斜孔度の小孔で構成されていることを特徴とする。本
実施例では、斜孔度の異なった小孔を最適な位置に設置
した多孔板を提供できるため、より多孔板上の液シール
の厚さをより均一にでき、最適な気液接触を提供するこ
とができる。なお、第四及び第五の実施例において、少
なくとも２種類以上の斜孔度の小孔で構成される多孔板
の少なくとも１種類以上は本発明の第一から第三の実施
例の多孔板を、また、少なくとも１種類以上は、多孔板
の水平方向に対する傾きが無い、つまり従来から使用さ
れている多孔板の水平方向に対して垂直に開口されてい
る多孔板を使用することもできる。
面図を示す。本実施例では、本発明の第一から第三の実
施例の多孔板の精留塔への組込についての発明である。
図９において、液体は溢流管５より多孔板２の上流に流
入し、下方からの上昇ガス４と気液接触し、溢流管５よ
り下方の多孔板に流入する。本実施例での多孔板２の小
孔は多孔板に対して、斜孔と成っており、その開口部が
少なくとも液体の流れ方向に沿って開口されている。そ
の斜孔度、つまり多孔板の水平方向に対する傾きは、多
孔板の上流部が小さく下流部ほど大きく構成され、少な
くとも２種類以上の斜孔度の小孔で構成されていること
を特徴とする。本実施例によれば、斜孔度の異なる小孔
を組み合わせているため、多孔板上の液シールの厚さの
最も大きい多孔板の上流部で液体を流動させる力を大き
く、下流部では小さくすることができる。このため、多
孔板上の液シールの厚さをより均一にできるため圧力損
失が小さく、良好な気液接触を提供することができる。
図１０に本発明の第五の実施例の精留塔の断面図を示
す。上昇ガス、液体の流れは第四の実施例と同様であ
る。本実施例では多孔板の上流部から下流部の方向、お
よびその方向に対する直角方向に少なくとも２種類以上
の斜孔度の小孔で構成されていることを特徴とする。本
実施例では、斜孔度の異なった小孔を最適な位置に設置
した多孔板を提供できるため、より多孔板上の液シール
の厚さをより均一にでき、最適な気液接触を提供するこ
とができる。なお、第四及び第五の実施例において、少
なくとも２種類以上の斜孔度の小孔で構成される多孔板
の少なくとも１種類以上は本発明の第一から第三の実施
例の多孔板を、また、少なくとも１種類以上は、多孔板
の水平方向に対する傾きが無い、つまり従来から使用さ
れている多孔板の水平方向に対して垂直に開口されてい
る多孔板を使用することもできる。
【００１２】本実施例によれば、多孔板上の液体の流れ
方向に沿って開口された小孔を持つ構造の多孔板とする
ことで、特に圧力損失が小さく、良好な気液接触が得ら
れ、かつ、運転操作の広い多孔板を提供することができ
る。図１１に本発明による効果を圧力損失について例を
上げて説明する。本発明は上昇ガスに空気を、液体に水
を使用した水ー空気系での結果である。横軸に空気流
量、縦軸に圧力損失を示す。従来多孔板は、小孔が多孔
板の水平方向に対して直角に開口され、多孔板に対し垂
直方向に上昇ガスが上昇する構造のものである。実施例
１及び実施例２の本発明の多孔板は。斜孔度の異なった
小孔を持った構造のものである。本実施例より、本発明
による多孔板では圧力損失の低減が顕著であることがわ
かる。また、目視による発泡状態も良好であり、良好な
気液接触が得られた。
方向に沿って開口された小孔を持つ構造の多孔板とする
ことで、特に圧力損失が小さく、良好な気液接触が得ら
れ、かつ、運転操作の広い多孔板を提供することができ
る。図１１に本発明による効果を圧力損失について例を
上げて説明する。本発明は上昇ガスに空気を、液体に水
を使用した水ー空気系での結果である。横軸に空気流
量、縦軸に圧力損失を示す。従来多孔板は、小孔が多孔
板の水平方向に対して直角に開口され、多孔板に対し垂
直方向に上昇ガスが上昇する構造のものである。実施例
１及び実施例２の本発明の多孔板は。斜孔度の異なった
小孔を持った構造のものである。本実施例より、本発明
による多孔板では圧力損失の低減が顕著であることがわ
かる。また、目視による発泡状態も良好であり、良好な
気液接触が得られた。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、多孔板上の液体の流れ
方向に沿って開口された小孔を持つ構造の多孔板とする
ことにより、圧力損失が少なく良好な気液接触が得ら
れ、運転操作の広い多孔板を提供することができる効果
がある。
方向に沿って開口された小孔を持つ構造の多孔板とする
ことにより、圧力損失が少なく良好な気液接触が得ら
れ、運転操作の広い多孔板を提供することができる効果
がある。
【図１】本発明の一実施例の多孔板を組み込んだ精留塔
の透視図である。
の透視図である。
【図２】本発明の一実施例の多孔板の断面図である。
【図３】本発明の一実施例の多孔板の小孔の詳細図であ
る。
る。
【図４】本発明の一実施例の多孔板の平面図である。
【図５】本発明の第二の実施例の多孔板の断面図であ
る。
る。
【図６】本発明の第二の実施例の多孔板の平面図であ
る。
る。
【図７】本発明の第三の実施例の多孔板の断面図であ
る。
る。
【図８】本発明の第三の実施例の多孔板の平面図であ
る。
る。
【図９】本発明の第四の実施例の精留塔の断面図であ
る。
る。
【図１０】本発明の第五の実施例の精留塔の断面図であ
る。
る。
【図１１】本発明の効果を表す説明図である。
１…精留塔、２…多孔板、３…液体、４…ガス、６…小
孔、７…開口部。
孔、７…開口部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 昭夫 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 喜多 修 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内
Claims (8)
- 【請求項１】溢流管を備え、多数の小孔を有する多孔板
に、上方から液体を下降させ、下方からガスを上昇させ
て上昇ガスとなし、液体とガスとを接触させて精留操作
を行ない、ガスの成分を分離する気液接触装置におい
て、前記多孔板に小孔が規則的に開口され、該小孔を少
なくとも多孔板上の液体の流れ方向に沿って傾斜して設
けたことを特徴とする気液接触装置。 - 【請求項２】前記多孔板の小孔は、小孔と多孔板上面へ
の多孔板自体を変形させた突起物とから構成され、該小
孔は該多孔板上面でその開口部がほぼ三角形の形状とし
たことを特徴とする請求項１記載の気液接触装置。 - 【請求項３】前記多孔板の小孔が該小孔の長手方向に直
角な断面で円形であり、同一小孔で上面と下面とで位置
的変化を持ち、該開口部を楕円としたことを特徴とする
請求項１記載の気液接触装置。 - 【請求項４】溢流管を備え、多数の小孔を有する多孔板
に、上方から液体を下降させ、下方からガスを上昇させ
て上昇ガスとなし、液体とガスとを接触させて精留操作
を行ない、ガスの成分を分離する気液接触装置におい
て、前記多孔板は、多孔板の水平方向に直角に開口した
小孔を持つ多孔板を少なくとも２枚以上上下方向に設置
し、該多孔板の開口部を多孔板上の液体の流れ方向にず
らして構成したことを特徴とする気液接触装置。 - 【請求項５】前記多孔板は、小孔の形状が異なった多孔
板を少なくとも２枚以上上下方向に設置し、該多孔板の
間に隙間を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項
４記載の気液接触装置。 - 【請求項６】前記多孔板は、多孔板の上流部から下流
部、あるいは、その直角方向に多孔板の水平方向に直角
に開口した小孔を持つ多孔板、あるいは斜孔度が異なっ
た小孔を持つ多孔板を少なくとも２種類組み合わせて構
成したことを特徴とする請求項１及至請求項６記載の気
液接触装置。 - 【請求項７】前記多孔板は、多孔板の上流部ほど小孔の
斜孔度を小さくしたことを特徴とする請求項６記載の気
液接触装置。 - 【請求項８】前記上昇ガス及び液体が空気の成分であ
り、酸素、窒素、アルゴン等の空気の成分を分離するこ
とを特徴とする請求項１及至請求項７記載の気液接触装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4276392A JPH05237303A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 気液接触装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4276392A JPH05237303A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 気液接触装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05237303A true JPH05237303A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=12645021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4276392A Pending JPH05237303A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 気液接触装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05237303A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987006199A1 (fr) * | 1986-04-09 | 1987-10-22 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneu a carcasse radiale destine aux charges elevees, a amortissement de vibrations ameliore |
| KR100375605B1 (ko) * | 2000-08-04 | 2003-03-10 | 경기엔지니어링주식회사 | 배연탈황장치의 습식흡수탑용 와류형 체판 |
| CN107062706A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-08-18 | 浙江青风环境股份有限公司 | 一种满液式蒸发器及其使用方法 |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4276392A patent/JPH05237303A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987006199A1 (fr) * | 1986-04-09 | 1987-10-22 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneu a carcasse radiale destine aux charges elevees, a amortissement de vibrations ameliore |
| KR100375605B1 (ko) * | 2000-08-04 | 2003-03-10 | 경기엔지니어링주식회사 | 배연탈황장치의 습식흡수탑용 와류형 체판 |
| CN107062706A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-08-18 | 浙江青风环境股份有限公司 | 一种满液式蒸发器及其使用方法 |
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