JPS5933460Y2 - 酸希釈装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は希釈にあたって多量の発熱を伴う濃酸を連続的
に希釈する酸希釈装置の改良に関するものである。

従来上方から下方に向かい吸収室、希釈室、冷却部を直
結してなる濃酸の連続的な希釈装置は知られている。

該装置においては吸収室よりシャワー状に供給された希
釈版がオーバーフロー形の出口管により希釈室内に所定
の液面高さに保持され上記液面上に濃酸が流下して混合
発熱した希酸が例えば不浸透黒鉛製の冷却部内を自然流
下するようになっており、冷却部内での希酸の流動はレ
イノルズ数が２１００以下の層流域で使用されていた。

このため希酸側の境膜伝熱係数が２００〜４００ Ｋｍ
／ｍＨ℃と小さなために冷却部の伝熱面積を大きくしな
くてはならない欠点があった。

また希酸の流量変化によって圧力損失が異なるため希釈
室内における液面の変動が４０〜５０間とかなり大きく
、一方濃酸注入管の先端と上記液面間の距離は液面が上
昇した場合を考慮して設定されているため液面が下降し
た場合には濃酸が飛散し水分と反応して局部発熱を生ず
るので濃酸の飛散防止対策を必要とし厄介であった・ 本考案の目的は上記欠点のない酸希釈装置を提供するこ
とにある。

本考案は希釈液面上に濃酸が流下する希釈室の上部に該
希釈室に希釈液をシャワー状に供給する吸収室と上記希
釈室の下部に冷却部を直結した酸希釈装置において、上
記冷却部に套管式熱交換器を用い、上記希釈室の底部と
なる上記套管式熱交換器の管板に下方の伝熱管に連通ず
る短管を突設してなる酸希釈装置に関する。

以下本考案の一実施例になる濃硫酸希釈装置について第
１図にしたがって説明する。

吸収室カバー１には希釈水導入ノズル２、濃硫酸注入管
取付ノズル３および希釈水分布器４，４・・・が設けら
れており希釈水導入ノズル２より希釈水５が吸収室カバ
ー１内に供給され希釈水分布器４．４・・・によりオー
バーフローし吸収室６の中に分散落下する。

７はラシヒリングにより構成され目皿８の上に支えられ
ている吸収室６内の充てん層である。

９は吸収室６内部に挿入される濃硫酸注入管である。

これら吸収室カバー１、希釈水導入ノズル２、濃硫酸注
入管取付ノズル３、希釈水分布器４、吸収室６、充てん
層７、目皿８、濃硫酸注入管９の構成材料は硫酸に侵食
されないものであれば良く制限しないが、不浸透黒鉛、
硬質塩化ビニル等が好ましい。

吸収室６の下部には低炭素鋼にテフロンなどの樹脂ライ
ニングを行なった希釈室１０が直結しており、希釈水５
は充てん層７を通過し酸ミスト１１を吸収した後、目皿
８により均一なシャワー状態で希釈室１０内の空間に落
下する。

一方濃硫酸注入管９の先端９ａから濃硫酸１２が供給さ
れ希釈室１０の中で上記希釈水５に混合されて希硫酸１
３となって一時プールされる。

濃硫酸注入管９の先端９ａは希硫酸１３の液面中央部上
方に位置し、濃硫酸１２が希硫酸１３の液面中央部に落
下しここでぶつとう現象を起こすことにより希釈室１０
内において希硫酸がかくはんされる。

ふっとうにより発生する酸ミスト１１は充てん層７内部
で上方から流下する希釈水５と向流接触して吸収される
。

希釈室１０の下部には不浸透黒鉛製の伝熱管１７，１７
・・・の上下両端に不浸透黒鉛製の管板１５，１５・・
・を取付けて外側をジャケット２０でおおってなる套管
式熱交換器である冷却部が直結される。

上方の管板１５は希釈室１０の底部を形成し、該管板１
５には伝熱管１７１７・・・に連通する不浸透黒鉛製の
短管１６，１６・・・が突設される。

なお上記短管１６，１６・・・は管板１５にネジ止めに
より固定され、上端には切欠部１６ａが形成することが
好ましい。

１８は下方の管板１５の下側に取付けられ希硫酸１３の
出口１４を有する不浸透黒鉛製の液室である。

希釈室１０内に一時プールされた希硫酸１３は短ｆ１６
、１６・・・から流入し、伝熱管１７．１７・・・内
面を膜状に流下し冷却され液室１８に到り出口１４より
取出される。

邪魔板１９とジャケット２０は低炭素鋼製であり、入口
ノズル２０ａから供給される冷却水２１は希硫酸１３の
熱を吸収し出口ノズル２０ｂから排出される。

上記構成により発熱した希酸は短管の切欠部から入り伝
熱管内壁面を液膜を形成しながら流下するが、この場合
の希酸側の境膜伝熱係数は３００〜６００Ｋｍ／ｍＨ’
ｃとなり従来よりも増加する。

また切欠部の深さが１０〜１５關の場合には液面の変動
を２０ｍｍ以下とすることができ、液面が下降した場合
にも濃酸の飛散防止対策は不要となる。

このように本考案によると冷却部に套管式熱交換器を用
い、該熱交換器の希釈室の底部となる管板に短管を突設
し、この高さに希釈室内の希酸の液面を形成し短管の上
端から希酸を伝熱管内壁面に液膜を形成しながら流下冷
却させるようにしたので、希酸の境膜伝熱係数が増加し
冷却部の伝熱面積を減少せしめ、冷却部の小形化を図る
ことができるとともに希釈室内における液面の変動を小
さくすることができ５液面が下降した場合においても濃
酸の飛散防止対策が不要となる効果がある。

さらに短管の上端に切欠部などを形成した場合には希酸
の短管への流入が容易となり、上記の効果はさらに向上
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例になる濃硫酸希釈装置の縦断
面図である。 符号の説明、１・・・・・・吸収室カバー、２・・・・
・・希釈水導入ノズル、３・・・・・・硫酸注入管取付
ノズル、４・・・・・・希釈水分布器、５・・・・・・
希釈水、６・・・・・・吸収室、７・・・・・・充てん
層、８・・・・・・目皿、９・・・・・・濃硫酸注入管
、９ａ・・・・・・先端、１０・・・・・・希釈室、１
１・・・・・・酸ミスト、１２・・・・・・濃硫酸、１
３・・・・・・希硫酸、１４・・・・・・出口、１５・
・・・・・管板、１６・・・・・・短管、１６ａ・・・
・・・切欠部、１７・・・・・・伝熱管、１８・・・・
・・液室、１９・・・・・・邪魔板、２０・・・・・・
ジャケット、２０ａ・・・・・・入口ノズル、２０ｂ・
・・・・・出口ノズル、２１・・・・・・冷却水。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 希釈液面上に濃酸が流下する希釈室の上部に該希釈
   室に希釈液をシャワー状に供給する吸収室と、上記希釈
   室の下部に冷却部を直結した酸希釈装置において、上記
   冷却部に套管式熱交換器を用い、上記希釈室の底部とな
   る上記套管式熱交換器の管板に下方の伝熱管に連通ずる
   短管を突設してなる酸希釈装置。 ２ 伝熱管に連通ずる短管が上端に切欠部を設けた短管
   である実用新案登録請求の範囲第１項記載の酸希釈装置
   。