(57)【要約】【課題】液分配器に少しの傾きが生じても液の均一な分配が可能であり、また液供給量の大小の制御は、常に一定のトラフ内の液面の高さを保持していれば充分であり、さらに広範囲の運転速度を達成しながらなお液の分配を均一に行うことができる気液接触装置用の液分配器を提供する。【解決手段】トラフ（２）の底壁（２ａ）に多数の貫通孔（３）を設け、各貫通孔に毛細管現象の働く糸状体（４）を貫通させて液の供給用ガイドとし、各糸状体（４）の下端部を液分配器（１）の下方に設置された充填物の頂部に直結してなり、トラフの高さを供給される液の水頭圧が働く充分な寸法にした物質移動等を行う気液接触装置の液分配器。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラフの底壁に多数の貫通孔を設け、各貫通孔に毛細管現象の働く糸状体を貫通させて液の供給用ガイドとし、各糸状体の下端部を液分配器の下方に設置された充填物の頂部に直結してなり、トラフの高さを供給される液の水頭圧が働く充分な寸法にしたことを特徴とする物質移動等を行う気液接触装置の液分配器。
【請求項２】
トラフの側壁の下部に多数の貫通孔を設け、各貫通孔に毛細管現象の働く糸状体を貫通させて液の供給用ガイドとし、各糸状体の下端部を液分配器の下方に設置された充填物の頂部に直結してなり、トラフの高さを供給される液の水頭圧が働く充分な寸法にしたことを特徴とする物質移動等を行う気液接触装置の液分配器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の流路に区画された内部構造を有し、上部に配置された液分配器と下部に配置された液集合器を備え、気体と液体間の物質移動、熱交換または混合を行う気液接触装置における液分配器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の気液接触装置の液分配器としては、図５に示すようなスプレー式のもの、図６に示すノズル式のもの、図７に示すチューブ式のもの、図８に示すノッチ式のもの、図９に示すグランドホール式のもの、図１０に示すワイヤ汲上げ式のもの、図１１に示すマルチステージ式のもの等が知られている。
【０００３】
これら従来の液分配器の流下口と充填物との頂部との間には一定の間隔がおかれ、充填物の下端の液出口部と液を集合するコレクターとの間にも同様に一定の間隔がおかれている。設計上も液分配器は充填物と別々に設計されている。
【０００４】
これら従来の液分配器は、スプレー式のものを除き、完全に水平に設置することが要求されている。しかし、実際には、液分配器は気液接触装置を収容する高い塔の最上部に設置されねばならないため、たとえ液分配器の設置時には水平度を保っていても、高所はたえず自然の風等によりゆれ動いている。液分配の均一性は液分配器の製作上の精度と塔内での完全な水平保持が鍵を握っているので、実際の現場では、均一な液分配の保証は必ずしも得られないのが現状である。
【０００５】
また、従来の液分配器は、供給する液の液量によって小液量用、中液量用、大液量用それぞれ別個の液分配器を必要とするため、例えば運転速度を増した時小液量が中液量なるため液分配器を交換する必要があった。このため製造コストが嵩むという問題点があった。
【０００６】
このように、従来の液分配器では装置の運転速度に限界があったので、液分配器の交換などなしで運転速度を従来よりも上昇または降下させることができる広い操作範囲の液分配器を提供することが要望されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、これら従来の気液接触装置の液分配器の問題点にかんがみなされたものであって、液分配器に風による塔のゆれ等により少しの傾きが生じても液の均一な分配が可能であり、また液供給量の大小の操作はトラフ内の液面の制御で達成できる、同一の液分配器内で液供給を行い最高と最小の運転速度を達成しながらなお液の分配を均一に行うことができる気液接触装置用の液分配器を提供しようとするものである。
【０００８】
すなわち、小液量の供給は、トラフの液面の高さがほとんど無くても貫通孔に設けられた糸状体の毛細管現象により均一に分配され、中液量の供給は、トラフ内の液面を上昇させるだけで貫通孔からの流下液が増え、しかも糸状体の影響で均一に分配され、大液量の供給は、トラフ内の液面を水頭圧の働く高さまで液のトラフへの供給を増大することにより達成でき、このとき各貫通孔から流下する分配液は水頭圧が加わった圧力水が得られる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明の第１の構成は、トラフの底壁に多数の貫通孔を設け、各貫通孔に毛細管現象の働く糸状体を貫通させて液の供給用ガイドとし、各糸状体の下端部を液分配器の下方に設置された充填物の頂部に直結してなり、トラフの高さを供給される液の水頭圧が働く充分な寸法にしたことを特徴とする物質移動等を行う気液接触装置の液分配器である。
【００１０】
上記目的を達する本発明の第２の構成は、トラフの側壁の下部に多数の貫通孔を設け、各貫通孔に毛細管現象の働く糸状体を貫通させて液の供給用ガイドとし、各糸状体の下端部を液分配器の下方に設置された充填物の頂部に直結してなり、トラフの高さを供給される液の水頭圧が働く充分な寸法にしたことを特徴とする物質移動等を行う気液接触装置の液分配器である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、多数の貫通孔をトラフの底壁または側壁下部に設け、各貫通孔に毛細管現象の働く糸状体を貫通させて液の供給用ガイドとし、各糸状体の下端部を液分配器の下方に設置された充填物の頂部に直結したので、液分配器に塔のゆれ等により多少の傾きが生じても各糸状体を介する液の供給を均一に行うことができる。また、この構成により、液分配器の交換なしで小液量、中液量、大液量の液供給を行い、広範囲の運転速度を達成しながらなお液の分配を均一に行うことができる。
【００１２】
また、本発明によれば、トラフの高さを供給される液の水頭圧が働く充分な寸法にしたことにより、液量が多い場合でのトラフの液面を水頭圧が働く高さまで上昇させることにより、大液量の場合でも充分な液量の分配が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。  
図１は、本発明に係る液分配器の１実施形態を示す斜視図であり、図２は気液接触装置を概略的に示す断面図である。
【００１４】
図２において、気液接触装置１０は充填塔５内に設置されている。気液接触装置１０は充填塔５の上部に設置された液分配器１、その下方に設置された充填物６、その下方に設置されたコレクター７を備えている。図２において９は気体の流入口、１２は気体の流出口、１３は液体の流入口、１４は液体の流出口を示す。
【００１５】
図１において、液分配器１は金属製の箱状のトラフ２を備えている。トラフ２は、底壁２ａ、両側の側壁２ｂ、長手方向の両端壁２ｃよりなっている。トラフへの液の供給は図２、４に示すダクト１５を介して行われる。
【００１６】
トラフ２の底壁２ａには多数（好ましくは１０個以上）の貫通孔３が形成されており、各貫通孔３には、液の供給用ガイドして機能する毛細管現象の働く糸状体４が貫通して垂下するように設けられている。各糸状体４の上端部はトラフ２内の横渡し棒（図示せず）に溶接または結束等糸状体４の材質に合った適宜の方法により固定されている。
【００１７】
糸状体４としては、金属線のほかプラスチック繊維、カーボン繊維、セラミック繊維等あらゆる繊維が使用可能である。また、糸状体４の態様としてはワイヤ、撚糸、マルチフイラメント、組紐等毛細管現象が働くものであれば特に限定はないが、複数本の細い鋼線を撚り合わせて作ったワイヤ等の撚り糸状または撚り線状の糸状体は、液体が毛細管現象により撚り糸を構成する複数の糸または線材の間の空間を伝って流れることにより液体の移動を促進するので好ましい。好ましい１例として、直径０．２５ｍｍの鋼線を４本撚り合わせて作った鋼線を更に３本撚り合わせたワイヤを１本の糸状体として使用することができる。図１の糸状体４はこの好ましい例を示すものである。
【００１８】
トラフ２の高さは液の水頭圧が働く充分な高さに設定されている。液の出口である貫通孔がトラフの底壁２ａに形成されているので、単一種類の液分配器をトラフ２が蓄えるべき液量の大小にかかわらず使用することができる。すなわち、小液量の場合は液面の高さがなくても均一な液分配が可能であり、中液量の場合は、トラフの液面を上昇させるだけで液流下の速度が上がり、しかも均一な分配ができる。また、大液量の場合もトラフの液面を液の水頭圧が働くレベルまで上昇させることにより、液の流下に勢いがついてしかも均一な分配が可能である。
【００１９】
各糸状体４の下端部は充填物６の頂部に直結している。図２の実施態様においては、充填物６は多数の糸状体６ａからなり、各糸状体６ａは液分配器１の糸状体４と連続する１本の糸状体により形成されている。
【００２０】
図２の実施形態において、充填物６の下端部は多数の糸状体１６によりコレクター７に直結されている。各糸状体１６は充填物６の糸状体６ａと連続する１本の糸状体により形成されている。
【００２１】
液流入口１３から液分配器１に流入した液はトラフ２の底壁２ａに形成された貫通孔３から各糸状体４を伝って重力と毛細管現象により流下し、糸状体４が直結する充填体６に供給されて気液接触が行われる。気液接触が終了した液は糸状体１６を介してコレクター７に集合し、液流出口１４から装置外に排出される。
【００２２】
図３は液分配器１の他の実施形態を示す図１と同様の斜視図である。図３において、図１と同一構成要素は同一符号で示し、詳細な説明を省略する。
【００２３】
図３の実施形態において、多数の貫通孔３はトラフ２の両側の側壁２ｂの下部に形成されており、各貫通孔３には、糸状体４が貫通して側壁２ｂの下部に沿って垂下するように設けられている。各糸状体４の上端部はトラフ２内の横渡し棒に溶接または結束等糸状体４の材質に合った適宜の方法により固定されている。図３の実施形態は、供給される液中の不純物が貫通孔３のレベルより下の液中に沈降するので、不純物のない純粋な液を供給できる利点があり、このような液中の不純物が問題となる場合に有効である。
【００２４】
図２の実施形態は液分配器１の各糸状体４と、充填体６の各糸状体６ａと、充填体６とコレクター７を連結する各糸状体１６が１本の糸状体によって形成されているが、本発明の液分配器は図２の実施形態に限らず、高性能濡れ壁と呼ばれる公知の規則充填物や金網またはシートメタルからなる公知の各種規則充填物に適用することができる。図４はこれら他の規則充填物に本発明を適用した１例を示す実施形態である。図４の実施形態において、図２の実施形態と同一構成要素は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００２５】
図４の実施形態において、充填体６’は、所定の間隔をおいて複数の波型に成形され交互に積層されてなる多孔薄板６ａ’を波型に斜め方向に延長するようにして相互に間隔をおいて平行に配置し、充填塔５の内壁に当接する位置において逆方向に反転させて斜め方向に延長するように多層配置してなるものである。液分配器から流下した液はこれらの薄板６ａ’に沿って流下し薄板６ａ’を濡らし、気液接触が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の１実施形態に係る液分配器の斜視図である。
【図２】本発明が適用される気液接触装置の１実施形態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る液分配器の斜視図である。
【図４】本発明が適用される気液接触装置の他の実施形態を示す斜視図である。
【図５】従来のスプレー式液分配器を示す側面図である。
【図６】従来のノズル式液分配器を示す斜視図である。
【図７】従来のチューブ式液分配器を示す斜視図である。
【図８】従来のノッチ式液分配器を示す斜視図である。
【図９】従来のグランドホール式液分配器を示す斜視図である。
【図１０】従来のワイヤくみ上げ式液分配器を示す斜視図である。
【図１１】従来のマルチステージ式液分配器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  液分配器
２  トラフ
３  貫通孔
４  糸状体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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