JPS6397201A - 流体中の物質の捕捉装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は流体中の不純物等の物質を捕捉する装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

流体中の不純物を捕捉する装置としては、ミストトラッ
プやコールドトラップと称される装置が公知である。

これらのトラップ装置は、容器の中に物質を捕捉する手
段として金属メツシュを充填し、その金属メツシュの中
を不純物を含む流体を通すものである。このようにする
と、流体中の不純物は金属メツシュに付着して捕捉され
、流体が清浄化される。

この種のトラップ装置では、流体が金属メツシュに最初
に入る入口側の金属メツシュに集中的に不純物が捕獲さ
れ、早期に閉塞状態が生じ、寿命が短い。

この閉塞状態を解消する方法として、Ｕ字形の中空容器
の入口側と出口側とに金属メツシュを設け、Ｕ字形の曲
り部に捕獲した不純物を落下させ、その落下物をＵ字形
の曲り部からドレンするものである。この種の技術を示
す公知例は実開昭６０−４９９０２号である。

他の従来例として、外周から中心に向かって流体の通る
円柱状の金属メツシュを板をはさんで数段積みしたコー
ルド１〜ラツプが知られている。この従来例では、流体
が金属メツシュの外周から中心へ抜けてゆくから、金属
メツシュの流体入口側で広く、中心の出口側で狭い状態
で生じている。

≦７の種の装置は、特開昭５１−５２２０号公報で公知
で絞や。

〔発明が解決しようとする問題点〕

閉塞状態の防止策としてのＵ字型容器の採用方法あるい
は、二つの容器をＵ字型の配管で接続する見かけ上のＵ
字型容器を採用する方法では、捕獲物ドレンの為の配管
や容器がおおがかりとなる傾向を示す欠点があり、他の
従来例である円柱状の金属メツシュを板をはさんで多段
積みする方法は、流体の金属メツシュへの入口面積が広
いので閉塞しにくいものと予想される。しかし、容器に
対して流れを直角に曲げてから円柱状金属メツシュの外
周から中心に向かわせるから容器胴体の胴長方向へ流体
を流して金属メツシュと流体との接触きかいを長路にわ
たって確保できず捕獲効率が悪い。又、流れが容器胴長
方向と直交する方向にて金属メツシュ内を流す方式であ
るから、容器内壁に沿ってメツシュ内を流す方式にくら
べて、捕獲効率を上げたり、再生運転時のメツシュ内温
度の制御がむずかしいという欠点が生じ易い。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、物質の捕捉手段を入口面積が出□口面積
よりも広くして容器内の捕捉領域内に設置し、前記容器
内の捕捉手段に前記物質が含まれている流体を通す装置
において、前記容器の容器胴長方向に連続しており、前
記流体の入口側で広く、出口側で狭くなる形状にて前記
捕捉手段を備えたことを特徴とした流体中の物質の捕捉
装置によって達成される。

〔作用〕

捕捉すべき物質が含まれる流体が容器内に入って捕捉手
段の入口側から出口側へと通過する内に物質は捕捉手段
によって捕捉される。この際に、入口側で多くが捕捉さ
れるが捕捉手段の入口側面積が広いから入口で閉塞状態
が起りにくい。しかも、出口側にゆくにしたがい捕捉手
段内の流路は狭くなっているので、流体流速が捕獲効率
の高い状態となって、捕捉手段の全長に渡ってほぼ均一
な捕獲が成され、より一層入口側で多くの物質が捕獲さ
れすぎるという作用がなくなりより一層閉塞障害がすく
なくなる。さらには、容器胴長方向へ捕捉手段が連続し
ており、しかも流体の流れ方向もその連続方向であって
、流体と捕捉手段との接するきかいが多くて捕獲効率も
良いという作用が得られる。

〔実施例〕

ミストトラップによるナトリウムミスト捕獲効率ηは、
例えばＦｒ１ｅｄｌａｎｄｅｒにより次式で示されてい
る。

η＝　ｆ　　（Ｒｅ’／”　　・Ｒ”）ここで　Ｒｅ　
：メッシュ素線まわりのガス流のレイノルズ Ｒ：接触パラメータ 上記の関数ｆは単調増加関数であり、ガスの流速が増加
することによりＲｅが大きくなると、捕獲効率ηも大き
くなる。この様子を第２図に示す。

ガス流速がある値（■０）以下の場合は、ガス流速が大
きくなるほどミストトラップのナトリウムきくなると、
メツシュに捕獲されたナトリウムが風圧により後流側へ
運び去られるため、捕獲効率は低下する。

本発明は、上記の原理を利用したものである。

ミストトラップのカバーガス流路断面積を後流側はど小
さくすることにより、第３図に示すように後流側はどカ
バーガスの流速を大きくする。これにより、ミストトラ
ップ入口部の捕獲効率は低く、後流側はど捕獲効率が高
くなる。この結果、第３図に示すように、ナトリウムは
ミストトラップの全長に渡ってほぼ均一に捕獲されるこ
とになり、第３図のようにガス入口近傍のメツシュで大
部分のナトリウムが捕獲されることがない。

以下に、本発明の具体的な各実施例を各回に基づいて説
明する。

実施例（１）によるミストトラップは、第１図の如く、
容器１の内部に金属メツシュ２を充填したもので、ナト
リウムミストを含むカバーガスは入し、金属メツシュ２
を通過してカバーガス出口ノズル４から流出する。この
ときカバーガス中に含まれるナトリウムミストは、金属
メツシュにより除去され、ナトリウムを含まないカバー
ガスが出口ノズルから流出する。

本実施例（１）においては、容器１として円錐台状のも
のを採用し、後流側はどカバーガスの流路断面積が小さ
くなっている。このため、後流側はどガス流速が大きく
なり、ナトリウムミストの捕獲効率が後流側はど大きく
なるため、ナトリウムはミスト１〜ラツプの全長に渡っ
てほぼ均一に捕獲される。捕獲されたナトリウム液は、
自重により落下しカバーガス入口ノズル３から排出され
るため、本実施例（１）のミストトラップは長寿命のも
のとなる。極めて多量のナトリウムミストがミストトラ
ップに流入しメツシュがナトリウムにより閉塞した場合
は、メツシュを加熱しナトリウムを排出させる再生運転
を行うが、本実施例（１）においては、ナトリウムは自
重により落下しカバーガス入口ノズル３から排出される
ので、再生運転を容易に行うことができる。

本実施例（１）においては、容器１は円錐台状であるが
、これを円錐台と円柱の組み合わせ、傾斜の異なる円錐
台の組み合わせ等にすることにより、ガス流路断面積を
軸方向に任意に変化させることができる。その結果、ト
ラップ全体のナトリウム捕獲性能が最高となるように、
軸方向のガス流速分布を最適なものに設定できる。

以上述べたように、本実施例（１）によれば、極めて簡
単な構造で、ナトリウム捕獲性能・圧損特性が優れ、寿
命の長いミストトラップを得ることができる。

本発明の他の実施例（２）を第４図により説明する。

本実施例（２）によるミストトラップは、容器１の内部
に内胴５を設け、容器と内胴により形成されるアニユラ
ス部に金属メツシュ２を充填したもので、ナトリウムミ
ストを含むカバーガスはカバーガス入口ノズル３からミ
ストトラップに流入と、金属メツシュ２を通過してカバ
ーガス出ロノズシレ４から流出する。一方、容器１の外
側には冷却ダクト６を設けており、冷却ガスが冷却ガス
入口ノズル７から流入し、冷却ダクト６内を通って、冷
却ガス出口ノズル８から流出する。このとき高温のカバ
ーガスが、容器１を介して冷却ガスに冷却されるととも
に、カバーガス中に含まれるナトリウムミストは金属メ
ツシュにより除去され、ナトリウムを含まないカバーガ
スが出口ノズルから流出する。メツシュに捕獲されたナ
トリウム液は自重により落下し、カバーガス入口ノズル
３から排出される。

本実施例（２）においては、容器１として中空の円筒、
内胴５として円錐台状のものを採用し、後流側はどカバ
ーガスの流路断面積が小さくなっている。このため、後
流側はどガスの流速が大きくなり、ナトリウムミストの
捕獲効率が後流側はど大きくなるため、ナトリウムはミ
ストトラップの全長に渡ってほぼ均一に捕獲される。

この結果本実施例（２）によれば、実施例（１）と同様
に簡単な構造で、ナトリウム捕獲性能・圧損特性が優れ
、寿命の長いミストトラップを得ることができる。また
本実施例（２）によれば、カバーガスが容器１と内Ｊ］
ｊｉ５との間のアニユラス部を流れるため、冷却ダクト
６を設は容器１の外部からカバーガスを冷却する場合、
冷却厚さく半径方向の冷却されるべき距離）が小さくな
るのでガスが冷却されやすく、またカバーガスに半径方
向の温度勾配ができにくく、ナトリウムミストの捕獲性
能が向上する。更に本実施例（２）では、内胴５の形状
を適切に定めることにより、耐圧部となる容器１が円錐
等複雑な形状でなく中空の円筒であっても、カバーガス
流速の流路方向分布を所定の分布とすることができ、構
造的に優れている。

また、本実施例（２）によれば、加熱用のヒータを容器
１の外側等に設置し、その加熱量と冷却ガスの流量を調
節することにより、軸方向のカバーガス温度分布を任意
のものにすることができるため、ナトリウムの捕獲性能
が最高となるような温度分布を設定することができる。

〔発明の効果〕

°、）本発明によれば、ナトリウムがミストトラップ−
の全長に渡ってほぼ均一に捕獲されるので、ナトリウム
捕獲性能の向上、閉塞が起りにくくて圧損特性の向上、
寿命の延長、構造の簡素化を達成できる効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例（１）のミストトラップの縦断
面図、第２図はミストトラップにおけるガス流速とナト
リウム捕獲効率の関係グラフ図、第３図は本発明のミス
トトラップのガス流速及びナトリウム捕獲量の流路方向
分布グラフ図、第４図は本発明の実施例（２）のミスト
トラップの縦断面図である。 １・・・容器、２・・・金属メツシュ、３・・・カバー
ガス入口ノズル、４・・・カバーガス出ロノズル、５・
・・内胴、６・・・冷却ダクト、７・・・冷却ガス入口
ノズル、８・・・冷却ガス出口ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物質の捕捉手段を入口面積が出口面積よりも広くし
   て容器内の捕捉領域内に設置し、前記容器内の捕捉手段
   に前記物質が含まれている流体を通す装置において、前
   記容器の容器胴長方向に連続しており、前記流体の入口
   側で広く、出口側で狭くなる形状にて前記捕捉手段を備
   えたことを特徴とした流体中の物質の捕捉装置。 ２、特許請求の範囲の第１項において、前記容器は流体
   の流れの上流側で広く下流側へゆくにしたがい狭くなる
   中空断面形状を有することを特徴とした流体中の物質の
   捕捉装置。 ３、特許請求の範囲の第１項において、前記容器内の捕
   捉領域は容器の内側に、流体の上流から下流にゆくにし
   たがい外形が大きくなる形状の内胴を配置して、前記容
   器内壁と前記内胴外壁との間に形成されることを特徴と
   した流体中の物質の捕捉装置。