(57)【要約】      （修正有）【課題】送風手段や配管を交換することなく、長期間にわたって継続運転することができる気液接触装置を提供する。【解決手段】気体と液体とを接触させる気液接触装置であって、前記気液接触装置１は、長手方向を実質的に垂直にして配置された容器２と、前記容器２内部に配置された、流体が通流する通路管とこの通路管内に配設された螺旋状の羽根体とを有する静止型流体混合器３と、異種物質を含む気体を前記容器２の下端部から前記静止型流体混合器３に供給する気体供給手段４と、前記容器２の上端部から前記静止型流体混合器３を通過した気体を排出する気体排出手段９と、液体を前記静止型流体混合器３に供給する第１の液体供給手段５と、前記第１の液体供給手段５により供給された液体を容器外へ排出する液体排出手段１０とを備えるように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体と液体とを接触させる気液接触装置であって、
前記気液接触装置は、
長手方向を実質的に垂直にして配置された容器と、
前記容器内部に配置された、流体が通流する通路管とこの通路管内に配設された螺旋状の羽根体とを有する静止型流体混合器と、
異種物質を含む気体を前記容器の下端部から前記静止型流体混合器に供給する気体供給手段と、
前記容器の上端部から前記静止型流体混合器を通過した気体を排出する気体排出手段と、
液体を前記静止型流体混合器に供給する第１の液体供給手段と、
前記第１の液体供給手段により供給された液体を容器外へ排出する液体排出手段と、
を備え、
前記気体供給手段は、気体を発生させる気体発生装置と、この気体発生装置と前記容器とを接続する配管と、この配管に設けられた送風手段と、前記気体発生手段と前記送風手段との間の配管内に液体を供給する第２の液体供給手段と、を備えていること
を特徴とする気液接触装置。
【請求項２】
前記第２の液体供給手段は、配管内で液体を噴霧状又は蒸気状に供給するスプレイノズルを備えていること
を特徴とする請求項１に記載の気液接触装置。
【請求項３】
気体と液体とを接触させる気液接触装置であって、
前記気液接触装置は、
長手方向を実質的に垂直にして配置された容器と、
前記容器内部に配置された、流体が通流する通路管とこの通路管内に配設された螺旋状の羽根体とを有する第１の静止型流体混合器と、
異種物質を含む気体を前記容器の下端部から前記第１の静止型流体混合器に供給する気体供給手段と、
液体を前記第１の静止型流体混合器に供給する第１の液体供給手段と、
前記第１の液体供給手段により供給された液体を容器外へ排出する液体排出手段と、
を備え、
前記気体供給手段は、気体を発生させる気体発生装置と、この気体発生装置と前記容器とを接続する配管と、この配管に設けられた送風手段と、前記気体発生手段と前記送風手段との間の配管に設けられた第２の静止型流体混合器と、を備えていること
を特徴とする気液接触装置。
【請求項４】
前記気体発生装置と前記第２の静止型流体混合器との間に、前記気体発生装置と前記第２の静止型流体混合器との間の配管内に液体を供給する第２の液体供給手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載の気液接触装置。
【請求項５】
前記第１の液体供給手段は、前記容器内の上部から液体を前記静止型流体混合器に供給する上部スプレイノズルと、前記容器内の下部から液体を前記静止型流体混合器に供給する下部スプレイノズルと、を備えていること
を特徴とする請求項１又は４に記載の気液接触装置。
【請求項６】
前記下部スプレイノズルは、噴射口を前記静止型流体混合器に向けて設置されていること
を特徴とする請求項５に記載の気液接触装置。
【請求項７】
前記液体排出手段は、前記容器の側壁に設けられた配管を備えていること
を特徴とする請求項１又は４に記載の気液接触装置。
【請求項８】
前記第１の液体供給手段から前記容器内へ供給される液体の供給量は、前記気体供給手段から容器内に供給される気体量に対し、液ガス比で約０．１ｌ／ｍ３〜約２０ｌ／ｍ３の範囲であること
を特徴とする請求項１又は４に記載の気液接触装置。
【請求項９】
前記第２の液体供給手段から前記送風手段に供給される液体の供給量は、前記気体供給手段から供給される気体量に対し、約０．０１容積％〜約０．５容積％の範囲であること
を特徴とする請求項１又は４に記載の気液接触装置
【請求項１０】
前記第２の液体供給手段から前記送風手段に供給される蒸気状の液体の供給量は、前記気体供給手段から供給される気体量に対し、約０．０１容積％〜約０．５容積％の範囲であること
を特徴とする請求項１又は４に記載の気液接触装置。
【請求項１１】
前記第１の液体供給手段及び前記第２の液体供給手段から供給される液体の表面張力は、約７３×１０−３Ｎ／ｍ以下であること
を特徴とする請求項１に記載の気液接触装置。
【請求項１２】
前記第１の液体供給手段及び前記第２の液体供給手段から供給される液体は、界面活性剤を含有していること
を特徴とする請求項１に記載の気液接触装置。
【請求項１３】
前記第１の液体供給手段及び前記第２の液体供給手段から供給される液体中の界面活性剤の含有量は、約０．００１重量％〜約５．０重量％の範囲であること
を特徴とする請求項１に記載の気液接触装置。
【請求項１４】
前記容器は、上方に向かってその半径方向の断面積が大きくなる逆テーパ形状を有していること
を特徴とする請求項１又は４に記載の気液接触装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気相中の固体粒子又は液体粒子等を液相との気液接触により液相側に捕集又は溶解させて、異種物質を分離する気液接触装置に関する。特に、気相中の例えば、焼却灰、未燃カーボン、二酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、窒化ケイ素等の微細な固体粒子から成る異種物質と液相とを気液接触させて、気相中の異種物質を液相側に捕集、分離し、気相の清浄化や精製若しくは異種物質の回収、又は気相中の水滴や硫酸等の同伴ミストの異種物質を液相側に捕集、溶解させて、気相の清浄化や精製に利用できる気液接触装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、気体中の異種物質を分離する気液接触装置としては、重力式、慣性力式、遠心力式、洗浄式、濾過式、電気式、音波式等の装置が知られている。
【０００３】
重力式、慣性式、遠心力式の装置では、１μｍ以下の微細な固体粒子の分離効率は低く、水分を含む気体の場合は、装置内部に固体粒子の付着成長による圧力損失の増加や目詰まり等が発生する。そのため、装置の保守管理費が必要となる。
【０００４】
また、洗浄式の装置としては、高性能の集塵効率を有するベンチュリスクラバーがあるが、圧力損失が一般に３００〜１２００ｍｍＨ２Ｏ（３〜１２ｋＰａ）であり、動力費が高価となる。
【０００５】
また、濾布を使用した濾過式の装置としては、バグフィルターがあるが、付着性の強い固体粒子や湿気を含む気体の場合は濾布が短時間で目詰まりを起こして、保守管理費が高価となる。
【０００６】
また、電気式の電気集塵装置の場合は、高圧電源を使用する為に、電力費が高価となり、集塵極に付着した固体粒子の清掃、回収等の保守管理費が必要となる。
【０００７】
これらの問題を解決するものとして、長手方向を実質的に垂直にして配置された静止型流体混合器と、静止型流体混合器の上端側から液体を静止型流体混合器内に供給する第１の供給手段と、静止型流体混合器の下端側から異種物質を含む気体を静止型流体混合器内に供給する第２の供給手段とを有し、静止型流体混合器は流体が通流する通路管と通路管内に配設された螺旋状の１又は複数の羽根体とからなる１又は複数のミキシングエレメントをその長手方向に連続して組み立てて、液体は静止型流体混合器内を下降し、気体は静止型流体混合器内を上昇して、両者が静止型流体混合器の内部で気液接触する異種物質分離装置（気液接触装置）が提案されている（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１８１４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
異種物質を含む気体を静止型流体混合器に供給する場合には、気体の供給効率を上げるため、送風手段を用いるのが一般的である。気体には、粉塵等の微粒子が含まれているため、微粒子が送風手段の羽根や配管の内側に付着し、装置の可動時間が長くなるにつれて、微粒子が凝集し、粗大化して付着・成長するという問題がある。
【００１０】
特に、気体が水滴を含んでいるような場合には、水滴が微粒子に付着することにより生じる増湿により、さらに微粒子の粗大化が進み、送風手段や配管を早期に交換しなければならず、装置の継続運転ができなくなるという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記のような問題点を考慮し、送風手段や配管を交換することなく、長期間にわたって継続運転することができる気液接触装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記のような目的を達成するためになされたものであり、この目的は、下記（１）〜（１２）の発明によって達成される。
【００１３】
（１）気体と液体とを接触させる気液接触装置であって、
前記気液接触装置は、
長手方向を実質的に垂直にして配置された容器と、
前記容器内部に配置された、流体が通流する通路管とこの通路管内に配設された螺旋状の羽根体とを有する静止型流体混合器と、
異種物質を含む気体を前記容器の下端部から前記静止型流体混合器に供給する気体供給手段と、
前記容器の上端部から前記静止型流体混合器を通過した気体を排出する気体排出手段と、
液体を前記静止型流体混合器に供給する第１の液体供給手段と、
前記第１の液体供給手段により供給された液体を容器外へ排出する液体排出手段と、
を備え、
前記気体供給手段は、気体を発生させる気体発生装置と、この気体発生装置と前記容器とを接続する配管と、この配管に設けられた送風手段と、前記気体発生手段と前記送風手段との間の配管内に液体を供給する第２の液体供給手段と、を備えていること
を特徴とする気液接触装置。
【００１４】
（２）前記第２の液体供給手段は、配管内で液体を噴霧状又は蒸気状に供給するスプレイノズルを備えていること
を特徴とする上記（１）に記載の気液接触装置。
【００１５】
（３）気体と液体とを接触させる気液接触装置であって、
前記気液接触装置は、
長手方向を実質的に垂直にして配置された容器と、
前記容器内部に配置された、流体が通流する通路管とこの通路管内に配設された螺旋状の羽根体とを有する第１の静止型流体混合器と、
異種物質を含む気体を前記容器の下端部から前記第１の静止型流体混合器に供給する気体供給手段と、
液体を前記第１の静止型流体混合器に供給する第１の液体供給手段と、
前記第１の液体供給手段により供給された液体を容器外へ排出する液体排出手段と、
を備え、
前記気体供給手段は、気体を発生させる気体発生装置と、この気体発生装置と前記容器とを接続する配管と、この配管に設けられた送風手段と、前記気体発生手段と前記送風手段との間の配管に設けられた第２の静止型流体混合器と、を備えていること
を特徴とする気液接触装置。
【００１６】
（４）前記第１の液体供給手段は、前記容器内の上部から液体を前記静止型流体混合器に供給する上部スプレイノズルと、前記容器内の下部から液体を前記静止型流体混合器に供給する下部スプレイノズルと、を備えていること
を特徴とする上記（１）又は（３）に記載の気液接触装置。
【００１７】
（５）前記下部スプレイノズルは、噴射口を前記静止型流体混合器に向けて設置されていること
を特徴とする上記（４）に記載の気液接触装置。
【００１８】
（６）前記液体排出手段は、前記容器の側壁に設けられた配管を備えていること
を特徴とする上記（１）又は（３）に記載の気液接触装置。
【００１９】
（７）前記第１の液体供給手段から前記容器内へ供給される液体の供給量は、前記気体供給手段から容器内に供給される気体量に対し、液ガス比で約０．１ｌ／ｍ３〜約２０ｌ／ｍ３の範囲であること
を特徴とする上記（１）又は（３）に記載の気液接触装置。
【００２０】
（８）前記第２の液体供給手段から前記送風手段に供給される噴霧状又は蒸気状の液体の供給量は、前記気体供給手段から供給される気体量に対し、０．０１容積％〜０．５容積％の範囲であること
を特徴とする上記（１）に記載の気液接触装置。
【００２１】
（９）前記第１の液体供給手段及び前記第２の液体供給手段から供給される液体の表面張力は、約７３×１０―３Ｎ／ｍ以下であること
を特徴とする上記（１）に記載の気液接触装置。
【００２２】
（１０）前記第１の液体供給手段及び前記第２の液体供給手段から供給される液体は、界面活性剤を含有していること
を特徴とする上記（１）に記載の気液接触装置。
【００２３】
（１１）前記第１の液体供給手段及び前記第２の液体供給手段から供給される液体の界面活性剤の含有量は、約０．００１重量％〜約５．０重量％の範囲であること
を特徴とする上記（１）に記載の気液接触装置。
【００２４】
（１２）前記容器は、上方に向かってその半径方向の断面積が大きくなる逆テーパ形状を有していること
を特徴とする上記（１）又は（３）に記載の気液接触装置。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る気液接触装置によれば、第２の液体供給手段によって、送風手段に到達する前の排ガス等の気体に洗浄液等の液体を供給するので、気体中に含まれる異物を除去することができる。これにより、送風手段や配管に付着する異物の量を少なくし、送風手段等を交換することなく、気液接触装置を長期間にわたり継続的に運転することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る気液接触装置を実施するための実施の形態について、図面を参照して説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００２７】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の気液接触装置の第１実施形態について説明する。
【００２８】
図１は、本発明の第１実施形態に係る気液接触装置１の概略構成図を示したものである。
図１に示すように、本実施の形態に係る気液接触装置１は、容器２と、静止型流体混合器３と、気体供給手段４と、第１の液体供給手段５と、第２の液体供給手段６と、送風手段７と、気体排出手段９と、液体排出手段１０と、を備えている。
【００２９】
本実施の形態においては、後述するように構成された静止型流体混合器３を、密閉された処理容器２内にその長手方向を鉛直にして配置する。この場合に、容器２内の上部には、気体と液体を分離し、液体を落下させるための空間である分離落下部２１ａが設けられ、容器２内の下部には、液体が溜まる貯留部２１ｃが設けられている。また、分離落下部２１ａと貯留部２１ｃとの間には、気体と液体を接触させる気液接触部２１ｂが設けられている。
【００３０】
容器２の気液接触部２１ｂには、静止型流体混合器３と、液体を静止型流体混合器３に供給するための第１の液体供給手段５とが設けられている。第１の液体供給手段５は、液体の供給源５０に接続された配管５１と、容器２内に設けられたスプレイノズル５２とを備えている。本実施形態では、配管５１が途中で分岐され、容器２内の静止型流体混合器３の上部側と下部側にスプレイノズル５２ａ、５２ｂが夫々設けられている。上部スプレイノズル５２ａの噴射口は、静止型流体混合器３に向く（下向き）ように配置され、下部スプレイノズル５２ｂの噴射口も、静止型流体混合器３に向く（上向き）ように配置されている。なお、スプレイノズル５２は、容器２の径方向に複数配置するようにしてもよい。
【００３１】
本実施形態では、液体の供給源５０から供給される洗浄液を静止型流体混合器３の両側から供給することにより、気体と洗浄液との接触の割合を増やし、分離効率を向上させることができる。なお、分岐された配管５１には、配管を流れる洗浄液の量を調整する流量調節弁５３が介装されている。スプレイノズル５２は、水滴径が１００μｍ〜５０００μｍの洗浄液を供給、噴射する。また、洗浄液は、通常の水を使用してもよいが、異種物質との濡れ性の高い（表面張力の低い）液体を用いるのが好ましい。
【００３２】
静止型流体混合器３で異種物質が分離された気体は、容器２の上部に設けられた排気管８を通じて、装置１の外へ排出される。
【００３３】
一方、容器２の下部の貯留部２１ｃには、排水配管２２が接続されている。排水配管２２は、容器２の側壁に設けられており、容器２内で導入管１３と容器２側部との間に貯留された液体Ｌを、排水配管２２を介して容器２の外に排出するようになっている。
【００３４】
また、容器２の下端部には、気体を静止型流体混合器３に供給するための気体供給手段４が設けられている。気体供給手段４は、気体の供給源４０に接続された気体の供給源４０から供給された気体（排ガス）を容器２内に送る配管４１と、この配管４１に介装された送風手段であるブロワー４２と、を備えている。供給源４０から供給される排ガスを、送風手段であるブロワー４２の羽根を回転させることにより、容器２の下端部に設けられた導入管１３を介して静止型流体混合器３に供給する。また、ブロワー４２には、ドレン配管４３が接続されており、ブロワー４２で生じた水分等の異種物質をブロワー４２の外へ排出する。
【００３５】
気体供給源４０と送風手段４２との間の配管４１には、配管４１内に通流する排ガスに、液体を供給するための第２の液体供給手段６が設けられている。第２の液体供給手段６は、液体の供給源６０に接続された配管６１と、拡大図に示すように気体供給手段４の配管４１内に設けられたスプレイノズル６２と、を備えている。第２の液体供給手段６は、液体の供給源６０から供給される洗浄液を、スプレイノズル６２により噴霧状にして、配管４１を流れる排ガスに供給する。なお、配管６１には、供給する液体の量を調整する流量調節弁６３が介装されている。このとき、スプレイノズル６２から供給される液体量は、排ガス量に対して約０．０１〜約０．５容積％の範囲であって、水滴径が、約０．１μｍ〜約５００μｍの洗浄液を噴射する。また、洗浄液は、通常の水を使用するが、好ましくは、異種物質との濡れ性の高い（表面張力の低い）液体を用いるのがよい。また、噴霧する液体としては、ＮａＯＨ，ＭｇＯＨ２、Ｈｃｌ，Ｈ２ＳＯ４、ＮａｃｌＯ等の水溶液を用いてもよいが、特に、排ガスにＨｃｌ，ＮＯｘ等の酸性ガスが含まれている場合には、ＮａＯＨ等のアルカリ水溶液を用いるのが好ましい。また、第２の液体供給手段６によって、蒸気状の洗浄液を排ガス量に対して約０．０１〜約０．５容積％の範囲で供給してもよい。
【００３６】
このように、本実施形態の気液接触装置１では、スプレイノズル６２によって、ブロワー４２に到達する前の排ガスに噴霧状の洗浄液を供給することで、排ガスに含まれるＨｃｌ、ＮＯＸ、ＳＯＸ、ＮＨ３などのガスを吸収することができる。
【００３７】
また、排ガス中に含まれる小粒径のミストは、洗浄液が衝突及び付着することによって増粒及び増湿され、増粒されたミストは、ブロワー４２の羽根の回転力によって、ブロワー４２に接続されたドレン配管４３から装置外へ放出される。これにより、ブロワー４２内の羽根車および配管４１内部に粉塵や水滴などが付着、成長することを防止して、気液接触装置１の寿命を長くすることができる。また、ブロワー４２自体の連続運転時間も長くなるので、予備のブロワーを予め準備しておく必要がなくなる。
【００３８】
つぎに、本実施形態の静止型流体混合器３を構成するミキシングエレメントについて、図面を参照して具体的に説明する。図２（ａ）は、ミキシングエレメントの斜視図であり、図２（ｂ）は、ミキシングエレメントを上方からみた際の平面図である。
【００３９】
本実施形態に使用される静止型流体混合器３のミキシングエレメント１２は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、筒状の外筒管１７（通路管）と、外筒管１７内に設けられた羽根１８（羽根体）と、この羽根１８を外筒管１７内に配設するために間欠的に設けられた内筒管１９と、を有している。羽根１８は、複数の穴が形成された多孔板からなる。なお、内筒管１９は羽根１８の捩り応力に対して機械的強度を強くするために設置されている。
【００４０】
また、内筒管１９の長さは、羽根１８の接続に必要な長さに設定されている。羽根１８は、内筒管１９の外周面に一端部が接続され、外筒管１７の内周面に向かうにつれて、時計方向（右側）に捩られて他端部が外筒管１７の内周面に接続されている。内筒管１９は中心部が開口されているので、羽根１８は、外筒管１７の軸心部に存在しておらず、内筒管１９の軸心部には、開口部１１が形成されている。同様に、内筒管１９の外周面上に複数の羽根１８が右捩りで接続され、流体通路が形成されている。このようなミキシングエレメント１２を、その長手方向に連続して配置することにより、静止型流体混合器３が組み立てられる。なお、ミキシングエレメントの間に空間部を設けるためのスペーサ（図示せず）を介在させてもよい。
【００４１】
上述したように構成された静止型流体混合器３の流体通路を互いに逆向きに流れる２種の流体（液体及び気体）が通流する間に、流体の一部が羽根１８に沿って螺旋状に回転し、右向きの旋回流になり、一部は羽根１８の孔１６を通過し、一部は羽根１８にせん断され、この孔１６を通過した流体と合流し、更に分割される。このように、回転、通過、せん断、合流又は分割が繰り返され、互いに逆向きに流れる２種類の流体が接触される。
【００４２】
また、羽根１８は多孔板により形成されているので、孔１６を流体が通過し、外筒管１７内の上下方向の流れが整流されると共に、旋回流によって移動する流体と接触して、ミキシングエレメント１２全体に均一に流体が分散される。このため、気液接触効率が増加し、デッドスペースがなくなり、固体粒子の付着、成長が防止されて、保守点検が不要になる。なお、静止型流体混合器３の羽根１８は右捩りに限定されるものではなく、左捩りであってもよい。
【００４３】
また、羽根１８に使用される多孔板の開口率が５乃至８０％であると、製作加工上の容易性が図れ、生産コストの低減化が図れると共に、羽根の機械的強度、気液接触効率の優位性及び固体粒子の付着成長の防止が図れる。このため、多孔板の開口率は５乃至８０％であることが好ましい。なお、特に好ましい多孔板の開口率は、１０乃至４０％である。
【００４４】
更に、羽根１８に使用される多孔板の孔１６径が５乃至３０ｍｍであると、製作加工上の容易性が図れ、生産コストの低減が図れると共に、気液接触効率の優位性及び固体粒子の付着成長の防止が図れる。このため、多孔板の孔１６径は、５乃至３０ｍｍであることが好ましい。
【００４５】
次に、図１に示す気液接触装置１の動作に付いて説明する。先ず、気体供給手段４によって分離したい異種物質を含有する気体（排ガス）を、第１の液体供給手段によって異種物質の分離に使用する液体（洗浄液）を、夫々所定の割合で静止型流体混合器３内に供給する。
【００４６】
また、排ガスは、気体の供給源４０で発生し、配管４１を通じてブロワー４２に送られる。このとき、配管４１を通流する気体に対して、第２の液体供給手段６のスプレイノズル６２から噴霧状の洗浄液が供給されて、排ガスと洗浄液が接触する。
【００４７】
このとき、第２の液体供給手段６から送風手段７に供給される噴霧状の洗浄液の供給量は、気体供給手段４から供給される排ガス量に対し、約０．０１容積％〜約０．５容積％の範囲となるように設定されている。また、第２の液体供給手段６から供給される洗浄液の表面張力は、２０℃の条件下で約７３×１０−３Ｎ／ｍ以下となるように設定されている。さらに、洗浄液には、界面活性剤が含まれており、その含有量は、約０．００１重量％〜約５．０重量％の範囲に設定されている。
【００４８】
また、第２の液体供給手段６から送風手段７に供給される洗浄液は、蒸気状の洗浄液でもよく、その供給量は、気体供給手段４から容器２内に供給される排ガス量に対して、約０．０１容積％〜約０．５容積％の範囲となるように設定されている。
【００４９】
すなわち、スプレイノズル６２から供給される洗浄液によって、排ガスに含まれる粉塵の捕集・ミストの捕集を行う。また、同様に、排ガスに含まれる塩化水素等のガスも、洗浄液に吸収される。洗浄液に吸収されたガス及び捕集された粉塵は、ブロワー４２の羽根の回転力によって、ブロワー４２に接続されたドレン配管４３から外部へ排出されるため、ブロワー４２の羽根車や配管４１の内部に付着する粉塵の量が少なくなる。
【００５０】
つぎに、ブロワー４２から導入管１３を介して容器２内へ送られた排ガスは、静止型流体混合器３内を上昇する。容器２内に導入される際に貯留部２１ｃを通過する排ガスの流速は、５〜２５ｍ／ｓｅｃの範囲であり、特には、１０〜２０ｍ／ｓｅｃの範囲が望ましい。また、静止型流体混合器３に導入される際に気液接触部２１ｂを通過する排ガスの流速は、２〜１５ｍ／ｓｅｃの範囲であり、特には、３〜１２ｍ／ｓｅｃの範囲が望ましい。さらには、静止型流体混合器３から導出された際に分離落下部２１ｃを通過する排ガスの流速は、１〜８ｍ／ｓｅｃの範囲となるように設定される。
【００５１】
また、本実施形態では、上部スプレイノズル５２ａの噴射口は、静止型流体混合器３に向く（下向き）ように配置され、下部スプレイノズル５２ｂの噴射口も、静止型流体混合器３に向く（上向き）ように配置されている。このため、第１の液体供給手段５のスプレイノズル５２ａにより供給された洗浄液は、静止型流体混合器３内を下降し、スプレイノズル５２ｂより供給された洗浄液は、静止型混合容器３内を上昇して、排ガスと洗浄液とが攪拌接触するため、気液を十分に接触させることができる。
【００５２】
つまり、スプレイノズル５２ｂより約１００μｍ〜約３０００μｍで噴霧された洗浄液と排ガス中の水滴（ミスト）は、ミキシングエレメント１２内を下方から上方へ並流して通流する。この際に、気液は攪拌され、小粒子径のミストは、増粒され、スプレイノズル５２から噴霧された洗浄液に捕捉されて、容器２の下方に落下する。下方に落下したミストは、容器２の側壁に設けられた排水配管２２を通じて外部に排出される。
【００５３】
すなわち、静止型流体混合器３内において、気液接触により、排ガス中の異種物質を分離させたり、微細な水滴を液体に溶解させたり、又は、化学反応を進行させたりして、液体側に異種物質を分離して気体を清浄又は精製する。
【００５４】
第１の液体供給手段５から前記容器２内へ供給される洗浄液の供給量は、気体供給手段４から容器２内に供給される排ガス量に対し、液ガス比で約０．１ｌ／ｍ３〜約２０ｌ／ｍ３の範囲となるように設定されている。また、第１の液体供給手段５から供給される洗浄液の表面張力は、２０℃の条件下で約７３×１０−３Ｎ／ｍ以下となるように設定されている。さらに、洗浄液には、界面活性剤が含まれており、その含有量は、約０．００１重量％〜約５．０重量％の範囲に設定される。なお、界面活性剤は、種々の界面活性剤を利用することができるが、発泡性が小さく自然界に残留しない界面活性剤を用いることが望ましい。
【００５５】
また、容器２と排水配管２２との連設部付近は、排ガスの流出を防止するために、水封処理を施すのが望ましい。
【００５６】
本実施形態の気液接触装置では、微細な二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛等の固体粒子である異種物質を含有する排ガスの連続分離処理を行うことができる。例えば、微細な固体粒子を含有する排ガスを静止型流体混合器３内に下端側から供給し、洗浄液をスプレイノズル５２によって、上端側及び下端側から静止型流体混合器３内に供給する。これにより、静止型流体混合器３内で洗浄液を通流させるとともに排ガスを所定の流速で上昇させて、排ガス中の固体粒子と洗浄液とを、連続的に接触させて、排ガスから固体粒子を分離して清浄化した後に、処理ガスとして排気配管８から排気又は回収する。また、固体粒子を含有する洗浄液は、排水配管２２から装置外部に排出又は回収される。
【００５７】
また、本実施形態に係る気液接触装置によれば、第２の液体供給手段によって、送風手段に到達する前の排ガス等の気体に洗浄液等の液体を供給するので、気体中に含まれる異物を除去することができる。これにより、送風手段や配管に付着する異物の量を少なくし、送風手段等を交換することなく、気液接触装置を長期間にわたり継続的に運転することができる。
【００５８】
また、本実施形態に係る気液接触装置によれば、第２の液体供給手段によって液体を供給し冷却することにより、送風手段に到達する前の気体の温度を低くすることができる。これにより、ブロワー等の送風手段を耐熱性の低いＦＲＰやＰＶＣ等の樹脂材料で構成することができる。ＦＲＰやＰＶＣ等の樹脂材料は、耐食性に優れているので、例えば、気体が塩酸ガス等の侵食性ガスの場合であっても、ブロワーを交換することなく、気液接触装置を長期間にわたり運転することができる。
【００５９】
また、本実施形態に係る気液接触装置によれば、第２の液体供給手段によって液体、例えばＮａＯＨなどのアルカリ水溶液を供給することにより、送風手段に到達する前の塩酸ガス等の気体を中和することができる。これにより、ガスの侵食性を低下させて、ブロワー等の送風手段を耐食性の低いステンレス等の金属材料で構成することができる。このように、送風手段を金属性材料で構成することにより機械的強度をあげることができ、ブロワーに使用する羽根の回転速度を高くすることができる。したがって、羽根を回転させるモーター等にかかるトルク負荷を小さくし、全体の消費電力を低く抑えることができる。また、機械的強度を高くすることにより、ブロワーの形状を小さくし、装置全体を小型にすることができる。
【００６０】
また、本実施形態の気液接触装置に使用するミキシングエレメントは、螺旋状の羽根体と、中心部に開口部とを有するので、ミキシングエレメントに導入した気体を、羽根体部分で生じる遅延波と、開口部で生じる直進波とに分離することができる。このように、導入した気体を波長の異なる音波に分離して、これらの音波を干渉させることにより消音効果を得ることができる。したがって、ブロワーの排気音等の装置内で生じる騒音を小さくすることができる。
【００６１】
また、本実施形態の気液接触装置によれば、装置内は、常に洗浄液により洗浄されているので、固体粒子による成長（スケーリング）の発生がないため、保守管理費が不要となると共に、メンテナンスが不要である。
【００６２】
次に、本実施形態に係る気液接触装置を用いて行った実験結果について説明する。
【００６３】
＜実験例１＞
以下に、本発明に係る気液接触装置の吸収効率及び集塵効率を評価する目的で、気液接触装置を排ガス中のＨｃｌガスの物理吸収及びＳｉＯ２ダストの集塵（除塵）に利用した場合の測定結果を表１に示す。
【００６４】
このとき、処理容器２内へ供給される処理排ガス量（ｍ３／ｍｉｎ）、ガス流入速度（ｍ／ｓ）及び装置へ供給される洗浄液の量（ｍ３／ｈｒ）を変化させて、ブロワー４２入口及び気液分離装置の排気管出口における塩酸ガス濃度（ｐｐｍ）及びダスト濃度（ｍｇ／Ｎｍ３）を測定した。
【００６５】
測定に使用する気液接触装置は、静止型流体混合器３として３つのミキシングエレメント１２を直列に配置して構成した。また、各々のミキシングエレメント１２は、円筒体の内径が２９８ｍｍ、円筒体の高さが１８０ｍｍであって、羽根部は、各々螺旋状に約９０°に捩じられた１２枚の羽根体１８で構成されているものを使用した。また、羽根部は多孔板で形成されており、孔１６の直径が１０ｍｍであって、孔部の総開口面積が、羽根部の表面積に対して約１０％となるものを使用した。
【００６６】
第２の液体供給手段から配管４１内に供給される洗浄液の量は、ブロワーの入口側から導入される処理排ガス量に対して約０．０２容積％とし，第１の液体供給手段から容器２内に供給される洗浄液量は、容器２内へ導入される排ガス量に対して約０．５容積％となるように設定した。さらに、第１の液体供給手段から供給される洗浄液量の割合を、上部スプレイノズル５２ａからは全体の洗浄液量の約５〜約３０％、下部スプレイノズル５２ｂからは全体の洗浄液量の約９５〜約７０％となるように設定する。なお、上部スプレイノズル５２ａ及び下部スプレイノズル５２ｂから供給される洗浄液量の割合は、処理排ガス中のガス組成，濃度及びダストの種類，濃度，粒子径等により適宜選択使用される。
【００６７】
【表１】
2008168262.tif 000003
【００６８】
表１の結果より、いずれの条件においても、ブロワー４２入口で測定した値よりも、気液分離装置の排出管出口で測定した方が、塩酸ガス濃度及びダスト濃度の値は、いずれも低下していることがわかる。すなわち、本実施形態の気液分離装置１を使用することで、ガス吸収効率及びダスト集塵効率がいずれも向上することが判明した。
【００６９】
＜実験例２＞
本発明に係る気液接触装置の吸収効率及び集塵効率を評価する目的で、気液接触装置を排ガス中のＨｃｌガスの物理吸収及びＳｉＯ２ダストの集塵（除塵）に利用した場合の測定結果を表２に示す。
【００７０】
このとき、処理容器２内へ供給される処理排ガス量（ｍ３／ｍｉｎ）、ガス流入速度（ｍ／ｓ）及び装置へ供給される洗浄液の量（ｍ３／ｈｒ）を変化させて、ブロワー４２入口及び気液分離装置の排気管出口における塩酸ガス濃度（ｐｐｍ）及びダスト濃度（ｍｇ／Ｎｍ３）を測定した。
【００７１】
測定に使用する気液接触装置は、静止型流体混合器３として５つのミキシングエレメント１２を直列に配置して構成した。また、各々のミキシングエレメント１２は、円筒体の内径が２９８ｍｍ、円筒体の高さが１８０ｍｍであって、羽根部は、各々螺旋状に約４５°に捩じられた１２枚の羽根体で構成されているものを使用した。また、羽根部は多孔板で形成されており、孔の直径が２０ｍｍであって、孔部の総開口面積が、羽根部の表面積に対して約２０％となるものを使用した。
【００７２】
第２の液体供給手段から配管４１内に供給される洗浄液の量は、ブロワーの入口側から導入される処理排ガス量に対して約０．０２容積％とし，第１の液体供給手段から容器２内に供給される洗浄液量は、容器２内へ導入される排ガス量に対して約０．５容積％となるように設定した。さらに、第１の液体供給手段から供給される洗浄液量の割合を、上部スプレイノズル５２ａからは全体の洗浄液量の約５〜約３０％、下部スプレイノズル５２ｂからは全体の洗浄液量の約９５〜約７０％となるように設定する。なお、上部スプレイノズル５２ａ及び下部スプレイノズル５２ｂから供給される洗浄液量の割合は、処理排ガス中のガス組成，濃度及びダストの種類，濃度，粒子径等により適宜選択使用される。
【００７３】
【表２】
2008168262.tif 000004
【００７４】
表２の結果より、いずれの条件においても、ブロワー４２入口で測定した値よりも、気液分離装置の排出管出口で測定した方が、塩酸ガス濃度及びダスト濃度の値は、いずれも低下していることがわかる。すなわち、本実施形態の気液分離装置１を使用することで、ガス吸収効率及びダスト集塵効率がいずれも向上することが判明した。
【００７５】
＜実験例３＞
本発明に係る気液接触装置の水滴（ミスト）捕集効率を評価する目的で、気液接触装置を排ガス中のミスト捕集に利用した場合の測定結果を表３に示す。
【００７６】
このとき、処理容器２内へ供給される処理排ガス量（ｍ３／ｍｉｎ）、ガス流入速度（ｍ／ｓ）及び装置に供給される洗浄液の量（ｍ３／ｈｒ）を変化させて、ブロワー４２入口及び気液分離装置の排気管出口におけるミスト濃度（ｍｇ／Ｎｍ３）を測定した。
【００７７】
測定に使用する気液接触装置は、静止型流体混合器３として２つのミキシングエレメント１２を直列に配置して構成した。また、各々のミキシングエレメント１２は、円筒体の内径が３１０ｍｍ、円筒体の高さが３８０ｍｍであって、羽根部は、各々螺旋状に約１８０°に捩じられた１２枚の羽根体１８で構成されているものを使用した。また、羽根部は多孔板で形成されており、孔１６の直径が２０ｍｍであって、孔部の総開口面積が、羽根部の表面積に対して約４０％となるものを使用した。
【００７８】
第２の液体供給手段から配管４１内に供給される洗浄液の量は、ブロワーの入口側から導入される処理排ガス量に対して約０．０５容積％とし，第１の液体供給手段から容器２内に供給される洗浄液量は、容器２内へ導入される排ガス量に対して約０．２容積％となるように設定した。さらに、第１の液体供給手段から供給される洗浄液量の割合を、上部スプレイノズル５２ａからは全体の洗浄液量の約１０〜約４０％、下部スプレイノズル５２ｂからは全体の洗浄液量の約９０〜約６０％となるように設定する。なお、上部スプレイノズル５２ａ及び下部スプレイノズル５２ｂから供給される洗浄液量の割合は、処理排ガス中のガス組成，濃度及びダストの種類，濃度，粒子径等により適宜選択使用される。
【００７９】
【表３】
2008168262.tif 000005
【００８０】
表３の結果より、いずれの条件においても、ブロワー４２入口で測定した値よりも、気液分離装置の排出管出口で測定した方が、ミスト濃度の値は、いずれも低下していることがわかる。すなわち、本実施形態の気液分離装置１を使用することで、ミスト捕集効率が向上することが判明した。
【００８１】
＜実験例４＞
本発明に係る気液接触装置の水滴（ミスト）捕集効率を評価する目的で、気液接触装置を排ガス中のミスト捕集に利用した場合の測定結果を表４に示す。
【００８２】
このとき、処理容器２内へ供給される処理排ガス量（ｍ３／ｍｉｎ）、ガス流入速度（ｍ／ｓ）及び装置に供給される洗浄液の量（ｍ３／ｈｒ）を変化させて、ブロワー４２入口及び気液分離装置の排気管出口におけるミスト濃度（ｍｇ／Ｎｍ３）を測定した。
【００８３】
測定に使用する気液接触装置は、静止型流体混合器３として４つのミキシングエレメント１２を直列に配置して構成した。また、各々のミキシングエレメント１２は、円筒体の内径が３１０ｍｍ、円筒体の高さが９０ｍｍであって、羽根部は、各々螺旋状に約４５°に捩じられた２４枚の羽根体１８で構成されているものを使用した。また、羽根部は多孔板で形成されており、孔１６の直径が１０ｍｍであって、孔部の総開口面積が、羽根部の表面積に対して約２０％となるものを使用した。
【００８４】
第２の液体供給手段から配管４１内に供給される洗浄液の量は、ブロワーの入口側から導入される処理排ガス量に対して約０．０５容積％とし，第１の液体供給手段から容器２内に供給される洗浄液量は、容器２内へ導入される排ガス量に対して約０．２容積％となるように設定した。さらに、第１の液体供給手段から供給される洗浄液量の割合を、上部スプレイノズル５２ａからは全体の洗浄液量の約１０〜約４０％、下部スプレイノズル５２ｂからは全体の洗浄液量の約９０〜約６０％となるように設定する。なお、上部スプレイノズル５２ａ及び下部スプレイノズル５２ｂから供給される洗浄液量の割合は、処理排ガス中のガス組成，濃度及びダストの種類，濃度，粒子径等により適宜選択使用される。
【００８５】
【表４】
2008168262.tif 000006
【００８６】
表４の結果より、いずれの条件においても、ブロワー４２入口で測定した値よりも、気液分離装置の排出管出口で測定した方が、ミスト濃度の値は、いずれも低下していることがわかる。すなわち、本実施形態の気液分離装置１を使用することで、ミスト捕集効率が向上することが判明した。
【００８７】
＜実験例５＞
本発明に係る気液接触装置の水滴（ミスト）捕集効率を評価する目的で、気液接触装置を排ガス中のミスト捕集に利用した場合の測定結果を表５に示す。
【００８８】
このとき、処理容器２内へ供給される処理排ガス量（ｍ３／ｍｉｎ）、ガス流入速度（ｍ／ｓ）及び装置に供給される洗浄液の量（ｍ３／ｈｒ）を変化させて、ブロワー４２入口及び気液分離装置の排気管出口におけるミスト濃度（ｍｇ／Ｎｍ３）を測定した。
【００８９】
測定に使用する気液接触装置は、静止型流体混合器３として４つのミキシングエレメント１２を直列に配置して構成した。また、各々のミキシングエレメント１２は、第１の羽根及び第２の羽根を有するように形成されている。第１の羽根が設けられている円筒体の内径は３１０ｍｍ、第２の羽根が設けられている円筒体の内径は９０ｍｍであり、円筒体の高さは９０ｍｍである。第１の羽根は、各々螺旋状に約４５°に捩じられた１２枚の羽根体１８で構成されており、第２の羽根は、各々螺旋状に約４５°に捩じられた６枚の羽根体１８で構成されている。また、羽根部は多孔板で形成されており、孔１６の直径が２０ｍｍであって、孔部の総開口面積が、羽根部の表面積に対して約４０％となるものを使用した。
【００９０】
第２の液体供給手段から配管４１内に供給される洗浄液の量は、ブロワーの入口側から導入される処理排ガス量に対して約０．０５容積％とし，第１の液体供給手段から容器２内に供給される洗浄液量は、容器２内へ導入される排ガス量に対して約０．２容積％となるように設定した。さらに、第１の液体供給手段から供給される洗浄液量の割合を、上部スプレイノズル５２ａからは全体の洗浄液量の約１０〜約４０％、下部スプレイノズル５２ｂからは全体の洗浄液量の約９０〜約６０％となるように設定する。なお、上部スプレイノズル５２ａ及び下部スプレイノズル５２ｂから供給される洗浄液量の割合は、処理排ガス中のガス組成，濃度及びダストの種類，濃度，粒子径等により適宜選択使用される。
【００９１】
【表５】
2008168262.tif 000007
【００９２】
表５の結果より、いずれの条件においても、ブロワー４２入口で測定した値よりも、気液分離装置の排出管出口で測定した方が、ミスト濃度の値は、いずれも低下していることがわかる。すなわち、本実施形態の気液分離装置１を使用することで、ミスト捕集効率が向上することが判明した。
【００９３】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の気液接触装置の第２実施形態について説明する。
【００９４】
図３は、本発明の第２実施形態に係る気液接触装置の概略構成図を示したものである。
図３において、図１と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９５】
図３に示すように、本実施形態の気液接触装置が、第１実施形態の気液接触装置と相違する点は、排水配管２２に介装された固液分離装置２３と、この固液分離装置２３から第１の液体供給手段５の液体の供給源５０に接続する配管２４と、を設けた点である。配管２４には、ポンプ２５と、配管２４を流れる流体の流量を調整するための流量調整弁２６と、が設けられている。なお、固液分離装置の替わりに中和処理装置を用いてもよい。
【００９６】
容器２内の貯留部２１ｃから排出された液体は、排水配管２２を介して固液分離装置２３に送られる。固液分離装置２３に送られた液体は、シックナーなどの自然沈降法により、不純物が分離される。その後、不純物が分離された液体の上澄液は、ポンプ２５により、配管２４を通じて液体の供給源５０に供給される。供給源５０から供給された循環液体は、容器２内に設けられたスプレイノズル５２によって、再度、静止型流体混合器３に供給される。なお、自然沈降法の替わりに、遠心分離機などの強制濾過方式を採用し、濾過液を循環利用させるようにしてもよい。なお、ブロワー４２から排出される液体を、ドレン配管４３を介して固液分離装置２３に供給し、処理するようにしてもよい。
【００９７】
本実施形態の気液接触装置によれば、配管２２，２４を介して、静止型流体混合器３０に循環供給される閉鎖系を形成し、容器内の液体を再利用するので、排水処理の費用を削減することができる。
【００９８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の気液接触装置の第３実施形態について説明する。
【００９９】
図４は、本発明の第３実施形態に係る気液接触装置の概略構成図を示したものである。
図４において、図１と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１００】
図４に示すように、本実施形態の気液接触装置が、第１実施形態の気液接触装置と相違する点は、第２の液体供給手段６の下流側に第２の静止型流体混合器３１が設けられている点である。この静止型流体混合器３１は、上述した静止型流体混合器３０と同様に構成されており、装置内において水平方向若しくは垂直方向に配置されている。
【０１０１】
排ガス源４０から供給された排ガスは、配管４１を介して第２の静止型流体混合器３１に送られる。排ガス及び第２の液体供給手段６から供給される液体は、静止型流体混合器３１を通流する間に、一部が静止型流体混合器３１を構成するミキシングエレメント１２の羽根１８に沿って螺旋状に回転し、右向きの旋回流になり、一部は羽根１８の孔１６を通過し、一部は羽根１８にせん断され、この孔１６を通過した流体と合流し、更に分割される。このように、回転、通過、せん断、合流又は分割が繰り返されて、気液接触効率が向上する。
【０１０２】
本発明に係る気液接触装置によれば、第２の静止型流体混合器３１によって、ブロワー４２に到達する前の排ガス等の気体に含まれる異物を除去することができる。これにより、送風手段や配管に付着する異物の量を少なくし、ブロワー等を交換することなく、気液接触装置を長期間にわたり継続的に運転することができる。
【０１０３】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の気液接触装置の第４実施形態について説明する。
【０１０４】
図５は、本発明の第４実施形態に係る気液接触装置１の概略構成図を示したものである。
図５において、図１と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０５】
図５に示すように、本実施形態の気液接触装置が、第１実施形態の気液接触装置と相違する点は、容器２内に２個の静止型流体混合器３０ａ、３０ｂが配置されている点である。また、夫々の静止型流体混合器３０ａ、３０ｂの下方には、スプレイノズル５２ａ、５２ｂが、その噴射口が静止型流体混合器３０に向くように（上向き）に設置されている。このスプレイノズル５２ａ、５２ｂによって、洗浄液を静止型流体混合器３０ａ，３０ｂの下方から供給する。容器２に導入された排ガスは、容器外へ排気されるまでに、２回静止型流体混合器を通過する。このとき、排ガスと洗浄液は、静止型流体混合器３０ａ，３０ｂ内で並流に通流する。
【０１０６】
本実施形態の気液接触装置によれば、容器２内に供給された排気ガスは、２個の静止型流体混合器を通流することになるので、排ガス中の異種物質を高確率で分離することができる。
【０１０７】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の気液接触装置の第５実施形態について説明する。
【０１０８】
図６は、本発明の第５実施形態に係る気液接触装置１の概略構成図を示したものである。
図６において、図５と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０９】
図６に示すように、本実施形態の気液接触装置が、第５実施形態の気液接触装置と相違する点は、配管５３を分岐して、上部に設けられた静止型流体混合器３０ａの上方に、噴射口が下向きになるようにスプレイノズル５２ｃを設けた点である。このスプレイノズル５２ｃによって、洗浄液を静止型流体混合器３０ａの上方から供給する。これにより、静止型流体混合器３０ａの内部では、排ガスと洗浄液は、並流及び向流方向の両方向から接触する。
【０１１０】
本実施形態によれば、スプレイノズル５２ｃによって、洗浄液を、静止型流体混合器を通過する排ガスに向流する方向から噴霧するので、さらに、静止型流体混合器内における排ガス中の異種物質の分離を高確率で行うことができる。
【０１１１】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の気液接触装置の第６実施形態について説明する。
【０１１２】
図７は、本発明の第６実施形態に係る気液接触装置１の概略構成図を示したものである。
図７において、図１と対応する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１１３】
図７に示すように、本実施形態の気液接触装置が、第１実施形態の気液接触装置と相違する点は、処理容器２の形状が異なる点である。本実施形態の気液接触装置で使用する容器２は、容器２の上部が、上方に向かうにつれて半径方向の断面積が大きくなるように形成されている。すなわち、容器２は、逆テーパ形状を有する逆円錐形状となるように形成されており、この逆テーパ形状部分が、分離落下部２１ａを形成する。分離落下部２１ａの容積を大きくし空気の存在量を増やすことで、分離落下部分２１ａを通過する排ガスと空気との抵抗を増やすことができ、分離落下部２１ａを通過する排ガス流の速度を遅くすることができる。
【０１１４】
本実施形態の気液接触装置によれば、容器２の上部において、半径方向の断面積を拡大することで、この部分を通過するガスの流速を遅くするので、排ガスに含まれる水滴の速度を遅くすることができる。これにより、排ガスに含まれる水滴に作用する重力の影響を大きくし、より多くの水滴を容器の下方に落下させることができる。したがって、排ガスに含まれる水滴の分離（捕集）効率を高めることができる。
【０１１５】
つぎに、本実施形態の静止型流体混合器を構成するミキシングエレメントの他の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図８（ａ）は、ミキシングエレメントの斜視図であり、図８（ｂ）は、ミキシングエレメントを上方からみた際の平面図である。
【０１１６】
本例に使用されるミキシングエレメント７０は、筒状の通路管７２と、この通路管７２に内設された複数の螺旋状の右回転型第１羽根体７３を有している。この第１羽根体７３は、多数の穿設孔７４を有する多孔体で形成されている。この第１羽根体７３の内側に筒状の第１内筒管７５が配置されている。この第１内筒管７５は、第１羽根体７３の接続部に軸心方向（長手方向）における必要な長さ分だけ設けられ、それ以外のところには配置されていない。この第１内筒管７５内に複数の螺旋状の右回転型第２羽根体７６を有し、この羽根体７６は多数の穿設孔７７を有する多孔体で形成されている。この第２羽根体７６の内側に筒状の第２内筒管７８を配置し、開口部７９を形成している。この第２内筒管７８は、第２羽根体７６の捻り応力に対して機械的強度を強くするために設置されている。この第２内筒管７８は、必要に応じて第２羽根体７６の接続部に必要な長さ分だけ設けられ、それ以外のところには配置されていない。第１羽根体７３は、第１内筒管７５の外周面に一端部が接続され、通路管７２の内周面に向かうにつれて、時計方向（右回転）に螺旋状に捩られて他端部が通路管７２の内周面に接続されている。
【０１１７】
同様にして、第２羽根体７６は、第２内筒管７８の外周面に一端部が接続され、第１内筒管７５の内周面に向かうにつれて、時計方向（右回転）に螺旋状に捩られて他端部が第１内筒管７５の内周面に接続されている。第２内筒管７８は、中心部が開口されているので、第２羽根体７６は第２内筒管７８の軸心部に存在せず、この部分が欠落している。これにより、第２内筒管７８の軸心部に羽根体が存在しない開口部７９が形成されている。
【０１１８】
羽根体３及び６の回転角度（捻り角度）は、９０°に限定されることなくミキシングエレメント１の内径に応じて約５°〜２７０°の範囲が好ましく、より好ましくには約１０°〜９０°である。なお、羽根体７３および７６の内設数は、１２枚および６枚に限定されることなく適宜増減させて使用できる。
【０１１９】
本実施形態のミキシングエレメント７０は、螺旋状の羽根体７５，７６と、中心部に開口部７９とを有するので、ミキシングエレメント７０に導入した気体を、羽根体部分で生じる遅延波と、開口部で生じる直進波とに分離することができる。このように、導入した気体を波長の異なる音波に分離して、これらの音波を干渉させることにより消音効果を得ることができる。したがって、ブロワーの排気音等の装置内で生じる騒音を小さくすることができる。
【０１２０】
つぎに、本実施形態の静止型流体混合器を構成するミキシングエレメントの他の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図９（ａ）（ｂ）は、９０°回転型のミキシングエレメントの斜視図である。
【０１２１】
本実施形態のミキシングエレメント８０及び９０は、図９に示すように、夫々円筒状の通路管８２及び９２と、この通路管８２及び９２内に夫々設けられた螺旋状の羽根８３，８４及び９３，９４とを有する。この羽根８３，８４及び９３，９４は夫々時計方向（右回転）及び反時計方向（左回転）へ９０°だけねじられており（９０°回転型）、この羽根８３，８４及び９３，９４により夫々流体通路８５，８６及び流体通路９５，９６が形成されている。
【０１２２】
羽根８３、８４及び９３，９４は、通路管の８２、９２の軸心部に存在せず、この部分が欠落している。これにより、平面視で通路管８２、９２の軸心部に羽根が存在しない開口部８７、９７が形成されている。従って、流体通路８５，８６及び流体通路９５，９６は、開口部８７及び９７を介して、通路管８２及び９２の全長に亘って相互に連通している。
【０１２３】
このようなミキシングエレメント８０及び９０を円筒状のケーシング内に交互的に嵌入し、ミキシングエレメント８０の羽根８３，８４の端縁とミキシングエレメント９０の羽根９３、９４の端縁とを直交させて配置すると静止型流体混合器３が組み立てられる。
【０１２４】
上述のように構成された静止型流体混合器３の流体通路を２種の流体ＦＡ，ＦＢが夫々逆向きに通流する間に、流体の一部は螺旋状に９０°回転し、一部は開口部で剪断され、他方の流体通路を通流してきた流体と合流し更に分割された後、反対方向に螺旋状に９０°回転する。このように回転、剪断、合流、分割が繰返される間に流体は混合される。なお、静止型流体混合器３としては、上記実施形態のように９０°回転型の羽根体を使用する代わりに、１８０°回転型の羽根体を使用してもよい。
【０１２５】
なお、羽根体の回転角度は、上述のものに限定されることなく、約１５°、３０°、４５°、６０°、１３５°、２７０°又は３６０°回転型の羽根体で静止型流体混合器を構成してもよい。なお、静止型流体混合器は上述のものに限定されることなく、種々の静止型流体混合器を適宜利用することが可能である。
【０１２６】
上述した本発明に係る気液接触装置は、半導体製造業におけるＣＶＤなどの排ガス処理、合成石英製造業におけるＳｉＣｌ４、ＳｉＨ２Ｃｌ２などの排ガス処理、光ファイバー製造業におけるＳｉＯ２，ＨＣｌなどの排ガス処理、発光ダイオード製造業などのＧａ（ＣＨ３）３、Ａｌ（ＣＨ３）３などの排ガス処理、溶鉱炉、溶解炉を使用する金属、非金属などの精錬業におけるダスト、ＳＯＸ、ＮＯＸなどの排ガス処理及び焼却炉の排ガス処理などに適用することができる。
【０１２７】
なお、本発明に係る気液接触装置は、上述の各形態に限定されるものではなく、その他材料、構成等において本発明の構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能であることはいうまでもない。特に、スプレイノズルの噴射方向は、上向き、下向きのどちらでも適宜選択使用することができる。なお、螺旋状の羽根体を容器の内壁に接合することにより構成した静止型流体混合器を使用することもできる。さらには、第１の液体供給手段から蒸気状の洗浄液を供給するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る気液接触装置の概略構成図である。
【図２】図２（ａ）は、ミキシングエレメントの斜視図であり、図２（ｂ）は、ミキシングエレメントを上方からみた際の平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る気液接触装置の概略構成図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る気液接触装置の概略構成図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る気液接触装置の概略構成図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る気液接触装置の概略構成図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る気液接触装置の概略構成図である。
【図８】図８（ａ）は、ミキシングエレメントの斜視図であり、図８（ｂ）は、ミキシングエレメントを上方からみた際の平面図である。
【図９】図９（ａ）（ｂ）は、ミキシングエレメントの斜視図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１・・気液接触装置、２・・容器、３・・静止型流体混合器、４・・気体供給手段、４０・・気体供給源、４１・・配管、４２・・ブロワー、４３・・配管、５・・第１の液体供給手段、５０・・液体供給源、５１・・配管、５２・・スプレイノズル、５３・・流量調整弁、６・・第２の液体供給手段、６０・・液体供給源、６１・・配管、６２・・スプレイノズル、６３・・流量調整弁、７・・送風手段、８・・排気管、９・・気体排出手段、１０・・液体排出手段、１１・・開口部、１２・・ミキシングエレメント、１３・・導入管、１６・・孔、１７・・外筒管、１８・・羽根体、１９・・内筒管、２１ａ・・分離落下部、２１ｂ・・気液接触部、２１ｃ・・貯留部、２２・・排水配管、２３・・固液分離装置、２４・・配管、２５・・ポンプ、２６・・流量調整弁、３１・・静止型流体混合器、３２・・配管、３３・・スプレイノズル、３４・・流量調整弁、３６・・配管、３７・・流量調整弁、７０・・ミキシングエレメント、７２・・通路管、７３・・羽根体、７４・・孔、７５・・第１内筒管、７６・・第２羽根体、７７・・孔、７８・・第２内筒管、７９・・開口部、８０，９０・・ミキシングエレメント、８２,９２・・通路管、８３，８４，９３，９４・・羽根、８５，８６，９５，９６・・流体通路、８７，９７・・開口部
【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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