JPS6238734Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はガスが吸収液に吸収される過程で反応
により固形物を生成する場合に用いて有効なガス
吸収装置に関する。

従来ガス吸収装置としては第１図に示すように
内部にラシヒリングなどの充填物１１を多数充填
した吸収搭９が多く使用されている。

これは、この種構造のものは吸収搭９の体積の
割に吸収面積が大きくとれガス吸収性能も比較的
高いために経済的に有利であるからである。しか
しながら上記構造はガスの吸収過程で固形物が生
成する場合、例えばガス中に四塩化珪素
（SiCl₄）を含んでいる場合SiCl₄は常温常圧下では
気体として存在しており吸収液が水の場合には水
と反応し塩化水素（HCl）ガスと共に固体として
二酸化珪素（SiO₂）を生成するような場合には極
めて不利で使用条件によつては、運転不能となる
欠点がある。この例をさらに図面により詳しく説
明する。

第１図において、吸収搭９の内部には多数の小
孔１０ａを有する目皿１０が取付けられこの上に
多数の充填物１１がのせられている。目皿１０の
下方には先端に下方に向う屈曲部５を有するガス
供給管４が取付けられており、これによりガス１
が導入され目皿１０の小孔１０ａを通り充填物１
１の層を通過して上昇する。一方充填物１１の層
の上方には吸収液分配管８が取付けられ循環ポン
プ１６により吸収液送入管１２を上昇した水３を
下方に均一に流下する。水３は充填物１１層内を
流下する過程でガス１と気液接触しガス１中の
SiCl₄と反応し、上記のようにHClガスとSiO₂の
固形物を生ずる。同時にHClガスは水３に吸収さ
れSiO₂は水３によつて下方に搬送される。そし
てHClとSiO₂を含んだ水３は排出パイプ６を通り
吸収液タンク１４中にプールされる。他方SiCl₄
成分が除去された排ガス２はノズル７から外部に
排出される。この場合通常はフアンあるいは真空
ポンプなどの吸引装置により強制排出が行なわれ
る。

次に上記ガス吸収プロセスにより生ずる欠点を
述べる。

(1) ガス供給管４の屈曲部５の下端５ａ付近に
SiO₂の固形物が堆積し、ガス１の圧損が増大
し最悪の場合ガス供給管４が閉そくされる。

この現象を第２図によりさらに説明すると、
吸収搭９に取付けられたガス供給管４の屈曲部
５の外周面上の水３は薄膜３ａを形成して流下
し屈曲部５の下端５ａにおいて半球状の水膜３
ｂを形成する。そしてこの水膜３ｂはその後一
本の水柱３ｃを形成し落下する。一方薄膜３ａ
が下端５ａを離れる瞬間ならびに水膜３ｂが中
央で合流する際微細な水滴３ｄができこれが屈
曲部５の内側を上昇する。このような水流現象
のもとでガス１が導入された場合にガス１は水
膜３ｂにより、一時滞留して水膜３ｂおよび水
滴３ｄと直接接触しSiCl₄は激しく分解反応を
起こし、屈曲部５の下端５ａおよび内周面に固
形物SiO₂が急激に析出し堆積する（図示せ
ず）。そしてついには固形物によりガス１の流
路が閉そくし、ガス１が流れなくなる。

(2) 目皿１０の小孔１０ａおよび充填物１１の層
に固形物SiO₂が析出し、目詰まりを起こしガ
ス１の上昇流および水３の流下が妨げられるた
め吸収率が急激に低下し、ガスの圧損が増大し
ついには運転不能となる。上記目詰りは目皿１
０の小孔１０ａや充填物１１の大きさを大きく
することによつて多少は抑えられるが、この場
合には充填物の洗浄，交換の頻度が多くなり実
用性に乏しい。そしてSiO₂の堆積は水流が特
に弱いところや水滴が付着しているところに多
い。したがつて上記現象を生ずる充填物１１の
層におけるSiO₂の目詰まり現象を避けること
はできない。

(3) SiO₂による流路の目詰まりのため吸収搭９
内の圧力が変動しやすく、吸収液タンク１４内
の水面１８に対し排出パイプ６内の水位１９が
大きく変動する。従つて吸収搭９内圧力が高い
場合には水位１９が低下し、これが激しいとき
はガス１が排出パイプ６の下端からも逃げてし
まうし、また反対に圧力が低い場合には水位１
９が上昇し極端な場合屈曲部５の下端に達し、
水３がガス供給管４を逆流したりあるいは屈曲
部５の下端におけるSiO₂の堆積現象を助長す
る。

本考案の目的は上記のような欠点のないガス吸
収装置を提供することにある。

本考案は下端を吸収液タンクに接続する吸収搭
内の上部に吸収液分配管，下部に先端に下方に向
う屈曲部を有するガス供給管を装着し、中間部に
吸収部を設けたガス吸収装置において、ガス供給
管の屈曲部の下方外周に該屈曲部の管外径よりも
大きい内径を有し、かつ切欠状下縁を形成した筒
体の上端部を密着せしめ、吸収部を吸収液が薄膜
状に流下する壁面部，吸収液がシヤワー状に落下
する空間部または上記壁面部と空間部とで構成す
るとともに、吸収搭と吸収液タンクを気密接続し
てなるガス吸収装置に関する。

本考案において、筒体は円筒，角筒のいずれで
もよく、その内径はガス供給管の外径よりも大き
くして落下してくる吸収液（以下水で代表する）
の侵入を防止する。上記の切欠状下縁を形成する
とは、例えば第４図に示すように筒体２０の下端
に複数の切欠２１を設けることであり、これによ
り筒体外周面を薄膜状に流下する水膜を分断し落
下させる。切欠の先端を２１ａのように鋭角にす
れば水の滴下または流下が円滑になり好ましい。
筒体の上部は、例えば第４図に示すように傘形と
して水膜の流下をよくし、その頂部はガス供給管
の屈曲部の下方外周部に溶接，接着，はめ合せ，
螺合などの適宜な手段により密着し筒体およびガ
ス供給管の内側に水が入らないようにする。また
ガスを水に吸収させる吸収部の構成は、例えば
第３図に示すように吸収搭内に複数の吸収管２７
を配して、水を吸収管の内壁面に沿つて薄膜状に
流下させるか（この場合，吸収管を多くすればガ
スを吸収する壁面部の面積が大きくなる）、吸
収搭内に上部から水をシヤワー状に落下させるよ
うにするか、またはとを複合した構成とす
る。さらに吸収搭の下端は、第１図に示すような
排出パイプ６を設けることなく、直接吸収液タン
クに溶接，接着などの手段で気密に接続し、吸収
搭の内圧または外圧によつてタンク内水位が変動
しないようにする。

以下図面により本考案を説明する。

第３図は本考案の一実施例になるガス吸収装置
の断面図、第４図は第３図のガス供給管の要部拡
大断面図である。

２０は、ガス供給管４の屈曲部５の先端に設け
られた筒体であり、筒体２０は第４図に示すよう
に屈曲部５の管外径よりも大きい内径寸法と鋭利
な突起形状の先端２１ａを有する切欠部２１から
なる下縁を有し、また傘形の上端部２０ａにより
屈曲部５の下方外周に溶接で密着する。３０は吸
収搭２９の上方内周に水平に固定した半円形断面
をもつ支持リングであり、該支持リング３０の上
に円形の底板２６と円筒形の側板２４で構成され
る吸収液分配器を係止する。２４ａは側板２４の
水平上縁である。２５は側板２４の切欠状下端部
である。また底板２６には多数の垂直な吸収管２
７の上部が挿入固定され、２７ａは吸収管２７の
水平上縁で水平上縁２４ａと同一平面上にある。
２８は吸収管２７の切欠状下端部である。２２は
下方に向う枝管２３を設けた吸収液分配管であ
る。１２は上端が吸収液分配管２２に、下端が流
量調整用バルブ１７を介して循環ポンプ１６の出
口１６ｂに接続する吸収液送入管，また３１は天
板３１ａ，側板３１ｂ，底板３１ｃから構成され
た吸収液タンクで、天板３１ａの開口部３１ｄに
吸収搭２９の下端２９ａを挿入し溶接で気密接続
する。１３は循環ポンプ１６の入口１６ａに接続
する吸収液タンクノズルである。

なお本考案のガス吸収装置の材料としては耐食
性を必要とするので、主に軟質，硬質塩化ビニー
ルを使用したがこれに限定せずポリエチレン，
FRP，不浸透性黒鉛などでもよい。

上記実施例においては吸収部に垂直に吸収管２
７を設け、上昇するガスが吸収管２７の内壁面上
および吸収搭２９の内壁面上を流下する薄膜状の
水および上方からシヤワー状に落下する水の両者
に接触するようにしたが、これに限定する必要は
なく本考案の目的が達成できれば単にガスを薄膜
状に流下する水に、またはシヤワー状に落下する
水に接触するように構成してもよい。

次に本実施例になるガス吸収装置の作用を説明
する。まず循環ポンプ１６により吸収液送入管１
２を通り吸収液分配管２２に送られた水３は枝管
２３から吸収液分配器中に供給プールされる。次
いで水３は上端２４ａおよび２７ａ上を均一にオ
ーバフローする。上端２４ａ上からオーバフロー
した水３は吸収搭２９の内壁表面上を均一な薄膜
を形成して落下する。一方上端２７ａをオーバフ
ローした水３はそれぞれの吸収管２７の内周面を
薄膜状に落下し、切欠状下端部２８から水滴状あ
るいは柱状となり下部空間内を落下する。また筒
体２０の外側面を流下する水は突起形状の下縁２
１から落下する。一方ガス供給管４から供給され
たSiCl₄ガス１は水膜により滞留することなく、
直ちに筒体２０の下方から上昇し空間を落下する
水滴または水柱および吸収搭２９内壁の薄膜状水
と接触し反応吸収され、さらに未反応ガスは上昇
し吸収管２７内周面の薄膜状に流下する水３と接
触し、反応吸収が行なわれ吸収成分はほぼ完全に
除去され残つた排ガス２はノズル７から排出され
る。上記のように水３は装置内何れの個所におい
ても停滞することなく薄膜状，シヤワー状などで
流下するのでガスと反応し、固形物としてSiO₂
が生成してもこれが堆積し目詰まりによつてガス
の流入，上昇がさまたげられることがなく、
SiO₂は水３と共に吸収液タンク３１に流入す
る。

さらに上記のように固形物による堆積，目詰ま
りがないのでこれに起因する吸収搭内の圧変動は
防止できる。しかしながらガス源あるいは排ガス
吸引装置などの原因で圧力が変動した場合には、
吸収搭内圧の変動は避けられないが本考案におい
ては、吸収液タンクと吸収搭を気密接続し、さら
に吸収液タンクと循環ポンプ，吸収搭との間の吸
収液循環ループも閉じた管路で構成したので仮に
吸収搭の内圧が外的要因で変動しても吸収液タン
ク内の水位１８を一定の高さに保持することがで
きる。

このように本考案によると、ガス供給管の先端
に管外径より大きい内径の筒体を突出固定したの
でガスと吸収液との反応で固形物が生成されても
該固形物により、ガス供給管の出口が閉塞されガ
スの供給が中断されることがなく、また吸収搭内
に供給されたガスは薄膜状，シヤワー状などで流
下，落下する吸収液と接触反応するようにしたの
で反応による固形物が吸収搭内の何れの個所にも
堆積固着することなく、したがつてガスと吸収液
の流れに支障をきたすことがなく、さらに吸収搭
と吸収液タンクおよび循環管路を外気から遮断す
るようにしたので、外圧が変動しても吸収液タン
ク内の液面を一定の高さに保持することができる
ため、ガスの供給がさまたげられる不具合を生ず
ることがないなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のガス吸収装置の断面図、第２図
は第１図のガス供給管の要部拡大断面図、第３図
は本考案の一実施例になるガス吸収装置の断面
図、第４図は第３図のガス供給管の要部拡大断面
図である。 符号の説明、１……ガス、２……排ガス、３…
…水、３ａ……薄膜、３ｂ……水膜、３ｃ……水
柱、３ｄ……水滴、４……ガス供給管、５……屈
曲部、５ａ……下端、６……排出パイプ、７……
ノズル、８……吸収液分配管、９……吸収搭、１
０……目皿、１０ａ……小孔、１１……充填物、
１２……吸収液送入管、１３……吸収液タンクノ
ズル、１４……吸収液タンク、１５……蓋、１６
……循環ポンプ、１６ａ……入口、１６ｂ……出
口、１７……流量調整用バルブ、１８……水位、
１９……水位、２０……筒体、２０ａ……上端
部、２１……切欠部、２１ａ……先端、２２……
吸収液分配管、２３……枝管、２４……側板、２
４ａ……水平上縁、２５……切欠状下端部、２６
……底板、２７……吸収管、２７ａ……水平上
縁、２８……切欠状下端部、２９……吸収搭、３
０……支持リング、２９ａ……下端、３１……吸
収液タンク、３１ａ……天板、３１ｂ……側板、
３１ｃ……底板、３１ｄ……開口部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下端を吸収液タンクに接続する吸収搭内の上部
   に吸収液分配管，下部に先端に下方に向う屈曲部
   を有するガス供給管を装着し中間部に吸収部を設
   けたガス吸収装置において、ガス供給管の屈曲部
   の下方外周に該屈曲部の管外径よりも大きい内径
   を有しかつ切欠状下縁を形成した筒体の上端部を
   密着せしめ、吸収部を吸収液が薄膜状に流下する
   壁面部，吸収液がシヤワー状に落下する空間部ま
   たは上記壁面部と空間部とで構成するとともに、
   吸収搭と吸収液タンクを気密接続してなるガス吸
   収装置。