JPS61192304A - 気体と液体とを直接に接触させる方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ２＃発明は気りと液体とを面接に接触芒せる装置および
気９と液体とｆ回症に接かさせる方法に関するものであ
る。

尖（付と液体とを直接またはｍ」接に接触さゼるには多
くの方法がある。例え目、勿体を冷却するために熱交換
器で気体に冷却用液体゛を間接的に接触さゼることかで
き、１だ同様に、液体を熱交換器で冷却用気付とｍ］接
的に接触させることによって冷却することかできる。

直接接触は、ｆ′１」えは、気ｆ４を乾燥するため、ま
たは、気付を液体に吸収させて浴部を形成するために、
凌〕るいは、液体と混合状態におる気体を液体から分離
するため、または沿付を蒸発させるために８ｊ付と気体
との間で行なわｎる。このような液体と気付との間の直
接接触は多数の異なる方法で行なわｊる。レリえは、気
体を液体中にバブリングすることによシ、または、気付
と沿付の蒸気を、秒１・えは＃ｆ４．を塔内に下方に通
過きせるとともに気体を塔内に上方に通過させることト
よって対向流の方法で接触させるとともできる。このよ
うな塔は、その内部に多数の板を鳴し、あるいは、気体
と液体との間に兇・接ｊ接触を行なわせるために詰め物
を有するかもしれない。

勿体と液体とを直接または間接に接触させる上述したよ
うな既知の方法を実施する場合ｒ（は、気付およひ／ま
たは液体全循環させる手段および気体およひ／また杖液
体を気体と液体との接触装置に、またこの装置から移送
する手段を設けることか必要である。このような手段上
１個のポンプまたは複数のポンプで設けることができる
。

本発明は、気体と液体とを泊接に接触させるに好適な、
簡単な構造を鳴し、気体およひ／または液体を循環させ
るため、または、気付または液体を装置にまたは装置か
ら移送するためのポンプを設けることを必要とせす、あ
るいは、必要とするポンプの数を少なくとも減少させ伯
る装（至）に関するものでおる。こ４かため、上述した
ような気体と液体との間での直接の接触を行なわせる装
置のメンテナンスを、ポンプのような可動部品の参を減
少させることによって、またはこのような可ｌｌＥＩ＋
部分を完全になくすことによって簡単にするものである
。

本発明によれば、気付と液体とを直接に接触させるに好
適な装ｆＭを提供するもので、本発明による装置は、少
なくとも１個の実質的に垂直な垂直通路と、例えは、こ
の銀山通路の下端または下端近くのような垂直通路下部
において、気体を導入する装置と、垂直通路に沿体を導
入する装置と、例えは、垂直通路の上端または上端近く
のような垂直通路上部において気付および＃斜ヲ除去す
る装置とを具え、組直通路の高さが垂直通路を画成する
側端間の間隔よシ大であって垂直通路内への導入時に高
圧の気体が液体を垂直通路内に上昇させて垂直通路から
除去されるよう画成する。

また、本発明は、少なくとも１個の実質的に垂　　　血
な通路と、例えは、垂直通路の下端また社下端近くのよ
うな垂直通路の下部に気体および液体を導入する装置と
、垂直通路に液体を導入する装置と、例えは゛、垂直通
路の上端または上端近くのような垂直通路の上部におい
て気体および液体を除去する装置とを具え、銀山通路の
高さが垂直通路を画成する側壁間の間隔よシ実負的に大
である接触装愼内で気体と液体とを直接に接触させる方
法を提供するもので、本発明方法は、高圧の気体と液体
とを垂直通路内に導入し、液体を垂直通路内に上昇させ
、気体と液体とを垂直通路から除去する。

本発明の方法においては、気付と液体とか垂内通路内を
同方向流れて上方に通過する。

液体を気体リフト効果によって上方に通過させることか
でき、この橋台、垂直通路の寸法、特に、垂直通路の側
壁間のｆｌｔｉ隔に対して垂＠通路の烏さ′ｆ：適切に
選定して液体を垂＠通路内に上昇させるに十分な気体リ
フト効果を得るようにすべきである。

気体リフト効果によって液体を垂ｍ通路内に上昇させる
場合、液体を垂直通路内に導入する装置は、例えは、垂
直通路の下端または下端近くのような垂直通路の下部に
おるのか好適である。

他の方法として、垂直通路内の液体に作用する静水圧ヘ
ッドによって液体ヲ垂直通路内に上昇させることもでき
る。この場合にも、液体を氷山通路に導入する装置は、
例えは垂直通路の下端または下端近くのように垂直通路
の下部にあることが、必ずしも必要ではないが、好適で
ある。

液体を気体リフト効果と垂直通路内の液体に作用する静
水圧ヘッドとの船合せによって垂直通路内に上昇させる
こともできる。

装置内の氷山通路は、少なくとも気体リフト効果によっ
て液体舎垂直畑路内に上昇させる場合には、実質的に垂
直であることか必要である。、垂直通路は正確ｒＣ垂直
である必要はない、しかし、気体リフト効果によって作
動させることを希望する場合には、気体リフト効果が得
られなるなる程度、またれ維持されなくなる程度ＶＣま
で垂直通路が垂山位渦からずねないようにすることが必
要である。

′装置の垂直通路は、例えは、一対の離間した依とこれ
らの板金剛ト間させる端壁とで形成することもできる。

離間板は互に平行、または実質的に平行とすることがで
きる。

他の方法として、垂直通路を一対の直径の異なる管間の
環状空間で形成することもでき、これらの管は同心的ま
たは実質的に同心的に配許することもできる。

気体および液体を垂直通路に導入する装ｇ！Ｌを、例え
は、垂直通路の１端または下端近くに設けた孔で構成す
ることもできる。気体および液杯ヲ婢入するためそれぞ
ｊ別個の孔ヲ設けることもできる。ｌ導入孔を垂面迫ｊ
路の下端まだは垂直通路の下端近くで垂直通路を画成す
る０１１４壁、例えは、絵間合の一方に設けることもで
きる。同様に、気付および液体を氷山通路から除去する
だめの装置を垂直通路の上端に設けた孔または垂直通路
の上端または上端近くの位餉て無血通路をｔｈＩ成する
側壁、例えは、離間板の一方に設けた孔で構成すること
もできる。気付および液体をそれぞれ別個の孔を経で除
去することもできる。

垂直通路の寸法は、垂直通路内に導入ちれた液体を垂直
通路内に上昇させ得るよう選定する必要かある。これら
の寸法は、垂直通路内に液体を上昇させる装置に少なく
とも部分的に依存する。例えは、液ｆ４を垂直通路内に
上列させる作用の少なくとも一部を気体リフト効果によ
って生ぜしＶ）る場合には、上述した寸法は垂直通路内
へ９１１体が導入される際における気体の圧力および加
速と液体の密度および粘度ならびに垂直通路内への液体
の導入速度とに少なくとも部分的に依存する。一般に、
垂直通路の高さは垂直通路全画成する側壁間の間隔よシ
実質的に大である。これがため、端壁によって離間され
た一対の実質的に平行な板によって垂直通路が形成され
る場合には、垂直通路の高さ、すなわち、敵の高さは、
載量の距離に比べて実質的に大となる。垂直通路か一対
の実質的に卜１心の管によって形成される場合には、垂
直通路の高さ、すなわち管の高さは管間の距離よシ実質
的に大とする。上述した因子を考慮して垂直通路の寸法
を実験によって選定することができる。

本発明による接触―首は、複数個の互に隣接する垂直通
路を具え、これらの垂直通路を気体および液体導入手段
と気体および液体除去手段が設けられている少なくとも
いくつかの垂直通路に互に連結することもできる。全て
の垂直通路に上述の手段を設けなくてもよい１例えば、
νｌの垂直通路に気体および液体導入手段と気体および
液体除去手段が設け、この第７垂直通路に隣接する第コ
垂直通路をに続するとともできる。第コ垂由通路内で、
気口および液体を分離することができ、分離された気体
は除去され、または他の隣接する垂直通路ＶＣ１例えは
、上端または上端近くの孔會経て通過し、＃付は垂直通
路の下端に通過−する。この液体は、レリえは、第７垂
直通勤に再び循環されて朽使用され、または、隣接する
第３垂直通路に通過し、この第３垂曲通路内で前に接触
したとドｌじまたは異なる気付と接触し、ｆｐｌＩえは
、気体リフト効果によって垂直通路内に土列することも
できる。

このように破数の相互に俤絖された垂直通路を具える装
置における、文体および液体の流ｔはト１一方向油また
は反対力向流とすることかできる。

複数の垂＠通路を具える装置を３個以上の平行または実
ｉｔ的に平行な板によって形成することもでき、これら
の依は端板ＰＣよって隣接板と分離され、黴に孔を形成
して垂泊通路ｙｃ気体および液体全導入する手段および
垂直通路から気体および液体を除去する手段を設ける。

複数の垂直通路を具える接触装置葡少なくとも、２個の
互に平行または実質的に平行に離間した引によって形成
することができ、隣接板を分離する端依として１個以上
の間隔片を隣接板間に設けて互に離間させ、これらの離
間した板によって接触装置における垂直通路を設けてい
る。間隔片に孔を設けて論接垂直通路間の所要の連通路
を設けることができる。このように構成する場合には、
本発明による接触装置は、３個以上の離間した板金具え
、１個以上の板に孔を形成して一対の平行板間に位置す
る垂直通路と隣接する他の一対の平行後間に位置する１
個以上の垂直通路との間に連通路を設けることかできる
。

他の框成例では、複数の垂直通路管具える接触装置を複
数の直径の異なる管で形成し、これらの管を同心的また
れ実質的に同心的に配蝕゛シ、管壁に孔を形成して垂直
通路への気体および液体の導入手段および垂直通路から
の気体および液体の除去手段を設ける。

力に＠ｌ接して互′に連通される複数個の銀画通路を具
える本発明の接触装置は本発明の好適実施例である。こ
のような好適実施例による装置においては、複数の別個
の機能を行なわせることかできる。色えは、νｌ垂直通
路において、気体から不純物を除去するために気体に謝
ｌ液体を接触させ、シコ垂直通路において、気体？Ｃ−
第１液体から分離し、第３垂直通路において、気体を乾
燥するために気体を第コ液体に接触さゼることかできる
。

互に隣接して互に連通されている複数の垂直通路を具え
る本発明による接触装置は互に実質的に平行に設′けら
れｆｃ複数の板によって好ましくは形成され、仏に適当
な位置で設けられた孔によって隣接垂直通路間に７’５
ｈ要の連通路を設ける。このような接／！ｌｌ装置は製
作が容易であシ、簡単な構造を有する。板を互に種々の
方法で同着することができる。例えは、板を互にボルト
連結することができ、あるいは、適当な接着剤を′用い
て互に接着することもでき、あるいは、砂が金−または
有ｉｅ重合材料で形成されている編付には、互に溶接、
例えは熱溶接によって接合することもできる。

本発明装置において椎々の方法を行なうことができる。

このような方法として、例えは、気体を液体と直接に接
触させて乾燥し、気体を液体中に吸収させ、液体に混会
されている釦コ気体を液体から除去するため謝ｌ気体を
液体に直接に接触させ、液体を蒸発させるため気体を液
体に直接に接触させ、気体に液体を接触させて冷却し、
気体に液体を接触させて清浄にし、気体と液体との間に
什学反応を生せしめる等か含まする。このような方法の
複数全本発明の芸無内で、例えは、′ｉ４Ｉ数の垂直通
路金具える装置の別個の垂直通路内で気体に種々の異な
る液体ｆ：接触さゼることによって行なわせることもで
きる。

本発明による装置は、例えは、水性電解液のような電解
液の電気分解において発生する気体を処理するのに特に
好適に用いられる２本発明による装置は、少々くとも１
個の陽極と少なくとも１個の陰極とを具える電解槽内で
発生する気体を装置に導入する装置を設けて電解槽に作
動的に接続することができる。本発明の装置は、複数の
電解槽な具える数偏に用いて、電解槽から発生する気体
を各を解槽に関連する装置において処理することもでき
る。他の方法として、徐１の衛解檀から発生する女体を
本発明の装置において組会わせて処理することもできる
。この場合、電解格の各陽極と隣接の陰極との間にセパ
レーターを設け、このセパレーターを陽イオン交換膜と
し、知暦桶をフィルタープレス型とすることもできる。

本発明の装置は、アルカリ金松１の塩イヒ牡の水溶液を
電解することによって発生する塩素および水素の気体を
列理するのに物に好法に用いることができる。本発明の
装置は、高圧で発生する気付の処理に用いるに特に好適
であり１例えは、塩素および水素は電解槽において高圧
で発生し、装置に用いる前ＶＣ気付乏・附加的に加Ｂ−
する必要がなく、ｔＰｊｆ槽から発生する塩素および水
素のような気体の圧力は、例えは、本発明の方法におい
て＆髪の気体リフト効果を得るために十分である。

気体の塩素ふよび水素を処理するには、受付を液体、例
えは、水と面接に接触さゼて冷却し、例えは、地業に硫
酸を面接に接触させて気付の地業を乾燥する。

本発明の装置においては、全ての垂直通路内において気
体と液体との接触または分離を行なう必要はない。装態
の１個以上の垂直通路が他の構成を有することができる
。例えは、塩素または水素のような気体を：液体との接
触によって冷却した後、気体を垂直通路の一つに詰めら
れた繊維によるフィルターに通して気体中に含まれてい
る液ｔ４を除去することもできる。垂直通路内に触媒拐
刺床または気付を吸収し得る材料床を設けることもでき
る。

次に、本発明のｌ実施例を図面につき説明する。

第１〜３図に示す本発明装置は、複数の板７゜コ、３．
す、５．６を具え、これらの板によって複数の通路り、
ｇ、９．１０を画成している。便宜上および図示を容易
にするため、シフ図に示す装置においては、板とによっ
て通路を画成する論接叛間の菟：壁および上下壁の図示
を省斃している。

第１図に示すように、板ｌは孔ｌＩを有し、わダは孔ｌ
コを有し、板６は孔／３を有する。

第、２図１はｗ１図ｒ（示す装置のＡで囲んだ部分を詳
細に示しておシ、このに−２図に示すように、砂＝はそ
の一側から信仰Ｊに通じる孔ｌダを治し、これによシ通
銘７およびｇ間に通路ｔＬけている。

萱だ、敵、２はその一側から他側に通じる孔ｉｓｆも冶
する。

板３は垂直通路／６を廟する。仏３およびｌＩを私、２
ｒ（比べて短かくして依３およびダに孔ｉ’７’ｉｚ設
けている。

舶３図に示すように、装置は出口／ｇと間隔片／？、コ
ｏ、、２ｉ￥ｉｌ−鳴し、これらの間隔片１コ＠接叡を
互に回１曲するとともに装置の上、下および側壁部分全
形成している。

作動・に際し、例えは、電解槽から加圧気体が孔ｌｌを
酎て通路りに入シ、矢Ｂで示す方向に通路り内にＴ力に
通過して孔１０、Ｚを結て通路ｇ内に流入する。数体は
、依ダおよび６藺の空間の下端におけるリサーパーから
矢Ｃで示す方向に孔１７を経て垂直通＃６１乙に上方に
流れて通路ｇ内Ｋ　ｆＡｒ、入する。気体と液体とｔま
通路ｇ内を矢りで示す方向に上方に通過して孔／、２を
経て通路デ内に入る。

通路Ｓ内での液体の上方への流れは気体による気体リフ
ト効果と、叛りおよび６間の空間の下端における液体の
りサーバーによる液体ヘッドとの作用によって生じる。

孔１５は液体バランス効果を生せしめる作用を行なう。

気体および液体は、孔ｌコを通過した後、分離し、気体
は通路１０内に矢Ｅで示す方向に上方に流ね、さらに、
昏６の孔１３に通過する。気体から分離された液体は通
路？内に落下して板グおよび６間の空間の下端に液体の
りサーバーを形成する０次いで、液体は孔１７を経て通
路ざに再循環され、孔ｌダを経て通＃Ｓｇに流入する気
体と接触する。叛ダおよび６間の空間における液体の過
度のヘッドは出口ｉｇを経て装置から余分の液体が除去
されることによって防止される。

所要に応じ、装置にざらに多くの有孔板を互に離間させ
て設けて気体が桧トの異なる液体と接触し得るようにす
ること本できる。

本発明による装置は、例えは、アルカリ金属の地什物の
水溶液を電解する翰解檀内で発生する塩累および／また
は氷菓の鞘りおよび乾燥に用いるに好適である。この場
合、篭解檜からの址累の出口および氷菓の出口にそｎ（
′ｎ一つの装置を接紛、。

することもできる。

【図面の簡単な説明】

鋲７図は本発明の装置の一部の部分断面斜視図、第、２
図は釘・１図にＡで示す装置の部分の部分断面が１杭図
、 紅３図は本発明の装置の一部の縦帥ｒ　ｉｊ１図である
。 ７〜６．１．也　　７〜ｌθ１１．に出通路／／−／３
．．＋孔　　／６．、、通路ｌり・・・孔　　ｌざ１０
．出口 ア９〜２／、、、間隙片

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１個の実質的に垂直な垂直通路と、この
   通路の下部に気体を導入する装置と、前記通路に液体を
   導入する装置と、前記通路の上部において気体と液体と
   を除去する装置とを具え、気体が高圧で前記通路内に導
   入される際に液体を前記通路内に上昇させるとともに通
   路から除去されるよう前記通路を画成する側壁間の距離
   に比べて通路の高さを実質的に大にしたことを特徴とす
   る気体と液体とを直接に接触させる装置。 ２、気体を導入する装置が前記通路の下端または下端近
   くに設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の装置。 ３、気体および液体を除去する装置が前記通路の上端ま
   たは上端近くに設けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項に記載の装置。 ４、前記通路が一対の互に平行または実質的に平行に離
   間した板とこれらの板を離間させる端壁とによつて形成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜３項
   のいづれか１項に記載の装置。 ５、気体または液体を導入する装置が離間板の一方にお
   ける孔によつて設けられていることを特徴とする特許請
   求の範囲第４項に記載の装置。 ６、気体および／または液体を除去する装置が離間板の
   一方における孔によつて設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第４項または第５項に記載の装置。 ７、複数個の通路を具え、これらの通路が互に隣接して
   互に連通され、通路の少なくとも幾つかに気体および液
   体を導入する装置と気体および液体を除去する装置が設
   けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１〜６
   項のいづれか１項に記載の装置。 ８、３個以上の離間した板を具え、これらの板が互に平
   行または実質的に平行であり、隣接する板を分離する端
   壁を有することを特徴とする特許請求の範囲第７項に記
   載の装置。 ９、前記板が孔を有し、この孔が気体または液体を通路
   に導入する装置または気体または液体を通路から除去す
   る装置を設けていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ８項に記載の装置。 １０、少なくとも２個の離間した板を具え、これらの板
   が互に平行または実質的に平行であり、隣接する板を分
   離する端壁を具え、１個以上の間隔片が隣接する板間に
   設けられ、互に離間して離間板とによつて装置における
   通路を形成し、間隔片が孔を有し、この孔が通路間の連
   通路を形成していることを特徴とする特許請求の範囲第
   ７項に記載の装置。 １１、３個以上の離間板を具え、その１個以上の板が孔
   を有して一対の平行板間に位置する通路とこれに隣接す
   る他の対の平行板間に位置する通路との間の連通路を設
   けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１０項
   に記載の装置。 １２、少なくとも１個の陽極と少なくとも１個の陰極と
   を具える電解槽に作動的に連結され、電解槽内に発生す
   る気体を導入する装置が設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１〜１１項のいづれか１項に記載の
   装置。 １３、電解槽が、各陽極と隣接陰極との間に位置するセ
   パレーターを具えることを特徴とする特許請求の範囲第
   １２項に記載の装置。 １４、セパレーターが陽イオン交換膜であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１３項に記載の装置。 １５、電解槽がフィルタープレス型電解槽であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１２〜１４項のいづれか１
   項に記載の装置。 １６、少なくとも１個の実質的に垂直の通路と、通路の
   下部に気体を導入する装置と、通路に液体を導入する装
   置と、通路の上部で気体および液体を除去する装置とを
   具え、通路の高さが通路を画成する側壁間の間隔に比べ
   て実質的に大である装置において通路に高圧の気体と液
   体を導入し、液体を通路内に上昇させ、気体と液体を通
   路から除去することを特徴とする装置内で気体と液体と
   を直接に接触させる方法。 １７、気体が通路の下端または下端近くで通路内に導入
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１６項に記載
   の方法。 １８、気体および液体が通路の上端または上端近くで通
   路から除去されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ６項または第１７項に記載の方法。 １９、液体を気体リフト効果によつて通路内に上昇させ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１６〜１８項のい
   づれか１項に記載の方法。 ２０、液体を液体の静水圧ヘッドによつて通路内に上昇
   させることを特徴とする特許請求の範囲第１６〜１９項
   のいづれか１項に記載の方法。 ２１、通路を一対の互に平行または実質的に平行に離間
   した板とこれらの板を分離する端壁とによつて形成する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１６〜２０項のいづ
   れか１項に記載の方法。 ２２、気体または液体を離間板の一方の孔を経て導入す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２１項に記載の方
   法。 ２３、気体および／または液体が離間板の一方における
   孔を経て除去されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２１項または第２２項に記載の方法。 ２４、装置が複数の通路を具えることを特徴とする特許
   請求の範囲第１６〜２３項のいづれか１項に記載の方法
   。 ２５、気体が電解液の電解によつて発生されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１６〜２４項のいづれか１項
   に記載の方法。 ２６、電解液がアルカリ金属塩の水溶液であることを特
   徴とする特許請求の範囲第２５項に記載の方法。 ２７、気体が塩素または水素である特許請求の範囲第２
   ６項に記載の方法。 ２８、気体に液体を接触させることによつて気体を装置
   内で乾燥することを特徴とする特許請求の範囲第１６〜
   ２７項のいづれか１項に記載の方法。 ２９、気体に液体を接触させることによつて気体を装置
   内で冷却することを特徴とする特許請求の範囲第１６〜
   ２８項のいづれか１項に記載の方法。 ３０、気体と液体との接触が装置の全ての通路内で行な
   わないことを特徴とする特許請求の範囲第２４〜２９項
   のいづれか１項に記載の方法。 ３１、電解槽内で発生される気体が高圧で発生されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２５〜３０項のいづれ
   か１項に記載の方法。 ３２、少なくとも１個の陽極と少なくとも１個の陰極と
   を具える電解槽内で電解液を電解して気体を発生させ、
   この気体を特許請求の範囲第１〜１５項のいづれか１項
   に記載の装置内で液体と接触させることを特徴とする方
   法。