JPS61245820A

JPS61245820A - ガス吸収塔

Info

Publication number: JPS61245820A
Application number: JP60086950A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Nakagawa; 健一中川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-04-22
Filing date: 1985-04-22
Publication date: 1986-11-01

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：本発明はガス吸収塔の改良に関する。

従来技術：液体に溶解するガスを含む気体からこれらガスを除去ま
たは回収するために、充填塔内で気液を向流接触させる
方法が用いらル、化学工学において、ガス吸収という名
の単位操作の主体になっている。水系及収液を用いた場
合、Ｈｃｅ％８０１　、ＮＨｇなどのガスは吸収速度が
極めて速く、通常２ｍ程度の充填層で約９５％の除去率
を示す（ＣＯ２など化学反応律速で吸収速度の遅い場合
、塔高は若干大となる。）。

解決しようとする問題点：しかしながら、上記ガス吸収塔のｆｉ、Ｔ、σ、（Ｈｅ
ｉｇｈｔ　ｏｆ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｕｎｉｔ、　　移
動単位めたシの高さ、この値が小さいほど物質移動の各
積効率が良く、塔の高さは小さくて済む。）は充填塔の
直径の約０，８乗に比例して増加する傾向がめる。した
がって、ガス吸収被処理ガスの処ａｔが増し、水平断面
積が増すにつれて、ガス吸収塔の高さを増加させなけれ
ばならず、充填層の単位容積ワ之り能力を示す容積効率
は減っていく。一方、充填塔を上昇する気体の空筒速度
は塔径に拘らず通常は０、５　ｍ／ｓｅｃ、多くても２
Ｊ　ｍ／ｓｅｅ、　　以下に保たないと、いわゆるフラ
ッディングを起こす危険が６リ、制限される。

これらの事情から、被処理ガス量が多い場合、複数のガ
ス吸収塔を設置することが望ましいが、操業面からは複
数基つ充填塔の並列運転は好ましくなく、合理的な解決
策は得らルていない。

問題点を解決するための手段：本発明では、充填塔の代わりに濡壁塔を並列ｉ吏用する
ことにより、塔断面積増卯による）１．Ｔ、Ｕ。

の増加する充填塔の欠点を除き、また、塔容積あたりの
処理能力、容積効率を減することなく、塔高が大で、水
平ｌｆｒ面積の小さいガス吸収塔を形成する。

また、壁面液下降流を形成するため、通常用いられてい
る溢流堰を用いる方法を排して、塔上部の壁に液をスプ
レーする方法全採用する。また必要に応じ、塔下部０為
ら上方に液ｔスプレーして、ウナータージェットスクラ
バーと同様の作用により、濡壁塔の中心空部を有効に利
用する。

作用：濡毫塔と充填塔とを比較すると：０）　被処理気体処理能力からいうと、菌壁壜の場合、
いわゆるフラッディングの現象がほとんど起こらないの
で（飛沫同伴の可能性はめる。）、気体上昇速度を大き
くすることができる（充填塔の場合０．３〜２　ｍ１ｓ
ｅｃ　Ｋ対し、濡壁塔の場合３〜１０ｍ／ｓｅｃ　）、
これにより、新面当り処理能力が増し、塔断面小、高さ
大にできる； ←）　充填塔の１（、Ｔ、Ｕ、は塔径１Ｏａ１１の場合
、通常数１Ｏｃ１１でめるが、塔径１ａ程度になると、
１〜２ｍ、塔径ｌＯｍになると、１ａｍ程度になる。そ
ルゆえ、ガス吸収用充填塔の直径と高さの比は１０前後
のものが多く、容積効率は、塔直径の増加と共に丁がる
。これに対し、濡壁塔の容積当り気液接触面は４僅に逆
比例するので、処理能力が大きい場合　　　゛、多数並
列の構造としないと容積効率はドがるが１ハニカム構造
または格子構造にすることにより、極めて容易かつ安価
に接触面の確保が可能である０本発明では、並列した単位濡壁への吸収液の配分には従
来使用された溢流堰に代えて、吸収液管から分岐設置し
念スプレーノズルを使用するがその理由は、１つには、
各単位塔への液降ド量を実成的ｌこ同一ならしめるため
（スプレーノズルの上流の圧がほぼ一定で、各ノズルに
拗く差圧がほぼ等しいことによる。）であり、他の理由
は濡壁塔の中央空部に霧雨状のスプレーノズルさせて、
向流ウォータージェットスクラバーとして働かせ、容積
効率全土げる丸めでｂる。この際噴出圧を大にし、スプ
レー降下速度を増すことにより、被処理気体に含まれる
エントレンメントの量は非常に少なくできる。

また、必要により塔下部から上方に吸収液をスプレーし
て、液／ｌＮを被処理気体と並流上昇させることによシ
、塔下部の接触面の増加を図っている。

これらスプレーにより生じた少量のエントレンメ／トは
、邪！麿板に衝突させて落丁させて除去した後、さらに
静電気液滴除去器で処理すると、ガス吸収率（回収率）
が向上する。

実施例：第１図にオイて、単位濡壁４（ＩＪ）、（ｌｂ）など（
両塔全代表として示すが、一般に、さらに多数基を用い
る。）の上部に、吸収液管（２）からノズル（３ａ）、
（３ｂ）などが、垂下っている。ノズルの構造は、例え
ば、スプリンクラ−に使用されるような、軸芯のまわり
を回転する旋回液流を生じさせた後、軸芯部の小孔から
噴出させる方式の使用する。噴出した液の１部は壁に衝
突した後壁に沿い落下して濡壁液となり、他は霧雨状に
落下して上昇してくる被処理気体と向流接着する。した
り（って、ガス吸゛収はａｎｎ液液自由表面と、塔中心
空部を落下する微液滴の表面とで行われることになシ、
容積効率が増加する。一方、吸収液管（２）の内径を、
ノズル（３ａ）、（３ｂ）などに比べて大きくしておく
ことにより、各ノズルにつ１かる杢圧が実質的に等しく
なり、単位塔への液扉下量が一定になる。

このことにより、塔を上昇する気体の凌も６塔、・よぼ
同じになる。

濡壁塔を上昇する被処理気体の速度は、充填塔の場合（
周知のとおり普通０．３〜１　ｍ／ｓｅｅ速くても２　
ｍ／ｓｅｃ　）に比べて、３〜１０　ｍ／ｓｅａ　と大
きくとル、塔高を大にできる。

単位濡壁塔の上部の濡壁板形成をと記のように、スプレ
ーを用いて均一化して行うことにより、容積効＄をドげ
な・ハで、ガス吸収塔の高さを大にし、塔径を小にして
、大規模ガス吸収塔の竪・横のバランス金機能的に保持
でき、設置Ｊｌ［Ｉ積の節約を図り得る。さらに、容積
効率を向上させるために、塔下部において、上昇する被
処理気体と並流に（上方に向けて）、吸収液をスプレー
することにより、容積効率の向上が可能である。すなわ
ち、図中、吸収液玉ｆ（４）からノズｋ（５＆）、（５
ｂ）などｔ−通して、吸収液を図のようにスプレーする
。このことにより、特に、ｍ７′Ｌ壁塔ド部の、−れ１
に囲まれた空部でのガス吸収が増加する。このスプレー
は、また、気体の上方への移動を促進する。

全種が同種に近い場合には、第２図に示すように、隔壁
により仕切られた断面六角形の単位塔または図示しない
三角塔を用い、全種が四角塔の場合は隔壁を基盤目状に
した断面四角形の単位塔を用いて、断面上での死滅をな
くする。

吸収液は、一般には循環使用して、１部新液を補給し、
そルに見さう循環液を排出するのが常法であるが、盾項
使用金止めて＃液のみを用いても良く、このことに拘ら
ない。

スプレーノズルとしては、前記した液体に旋回運動と与
えた後オリフィスから噴出させる形式のほか、回転ディ
スクにより液体金飛敬させる型式のものなどが用いられ
る。

次に第１図に示した構造の単位四角濡壁塔についての実
験結果の１例金示す。

実験塔の寸法は、断面１５０　ａ角、高さ６ｍである。

被処理気体は、Ｓｏｗ　２００　ＰＰｍ　ｔ−含む空気
で、空筒速度６ｍ／１ｓｅａに保つ。吸収液として水酸
化マグネシウムＩｓ水分散液を用い液体気体比（Ｌ／Ｇ
）を、塔上部において１、塔下部において２になるよう
に調節する。被処理ガスが、下部スプレーを通過して、
塔下部から２ｍの位置に達した点での脱硫率は、平均し
て、約６５１で、上部スプレーを通過すると脱硫本釣９
４１　（ＳＯｘ約１２ｐｐｍ）Ｉｃ達した。

空筒速度約ｇｍ、／ｓｅｃまではエントレ／メント量約
１．４ｙ／Ｎｗで大きな変化はないが、被処理気体の空
筒速度ｆ　ｇ　ｍ／ｓｅｅ以上にするとエントレンメン
トの増加が観察された。吸収塔の使用目的によっては、
エントレンメントの多い方が１ましい場合も−ｂ９、本
発明はこのことに拘らない。

発明の効果：本発明のガス吸収塔は、仕切壁で隔てられた単位濡檄塔
ｔ−並列に設置して、全種を形成しており、仕切壁の両
面１ｋｍれ壁として使用することができる。

また、充填塔の場合と異なり、フラッディングを起こさ
な＾ので、空筒速度が大で６って、容積効率を下げるこ
となく（現実には増加する。）、塔高を大にすることが
可能で、ガス処理量が大きい場合、塔高と塔径のバラン
スのとれ九吸収塔となる（従来の充填方式では塔径の増
加と共にＨｏＴ、Ｕ・が増大し、容積効率が減り、その
結果塔高を大にせざるを得ないことは前述のとかりであ
るｏ　）。

本発明では、濡壁塔への液の供給に、溢流堰を用いず、
スプレーノズルを用い、これにかかる差圧を一定にして
いるので、各単位塔への給液が常に均一化されている（
充填塔では、閉塞を生ずると偏流が起こり、閉癌部がさ
らに増加し、偏流を助長する傾向がある。）。

さらに、スプレーノズルで生じた水滴は、塔内空部を霧
雨状に落下しガス吸収に貢献する。

本発明では、さらに必要に応じ、塔下部から、被処理気
体と並流に、スプレーを吹上げて、ウォータージェット
スクラレ（−と同じ作用を行わせる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス吸収塔の構造を示す概略図で、第
２、第３図の単位濡壁塔（１ａ）、（１ｂ）の竪断面図
に相当する。第２図は六角形の単位濡壁塔６−らなるガス吸収塔の水
平断面図、第３図は四角形の単位濡壁塔からなるガス吸
収塔の水平断面図と示す。

Claims

【特許請求の範囲】１　隣接する単位濡壁塔がその境界壁を供有し、各単位
濡壁塔の上部に、ガス吸収液を濡れ壁液および塔中央空
部落下微粒としてスプレーするノズルを持ち、該ノズル
の上流点が実質的に等圧となるに足る大管径のガス吸収
液管に連結されていることを特徴とするガス吸収塔。２　単位濡壁塔の下部に、ガス吸収液を上方にスプレー
するノズルを持ち、該ノズルの上流点が実質的に等圧と
なるに足る大管径のガス吸収液管に連結されている特許
請求の範囲第１項に記載のガス吸収塔。