JP2010082617A - 物質移動等を行う装置内の気液接触機構 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 各充填体構成要素(6)に、水平方向に延長する撚り線状または密着複線状の線条(20)を,垂直方向に一定の間隔で複数条結合させることにより、液体の保持を増進させる。
【選択図】 図2
Description
ところが、最近気液接触機構に対する市場の要求は更に高くなる傾向があり、気液接触効果の更なる増大が求められている。
本発明は、このような市場の要求に対応して、気液接触効果をさらに増進することができる気液接触装置を提供しようとするものである。
すなわち、本発明の第1の構成は、装置の上部に配置された液分配器と装置の下部に設置された液集合器との間において多数の流路を区画する内部構造を有し、気体と液体間の物質移動、熱交換又は混合を行う装置において、
該内部構造は複数の充填体構成要素からなる規則充填体からなり、各充填体構成要素に、水平方向に延長する撚り線状または密着複線状の線条を,垂直方向に一定の間隔で複数条結合させることにより、液体の保持を増進させることを特徴とする物質移動等を行う装置内の気液接触機構である。
該内部構造は複数の充填体構成要素からなる規則充填体からなり、各充填体構成要素に、水平方向に延長する撚り線状または密着複線状の線条を,垂直方向に一定の間隔で複数条結合させ、該水平方向に延長する該線条の端部を下方に折り曲げ塔壁に接するように設置し各充填体構成要素の液流の一部を塔壁に流出させることを特徴とする気液接触機構である。
該内部構造は複数の充填体構成要素からなる規則充填体からなり、各充填体構成要素は複数の縦線と複数の横線からなる織物であり、該横線として撚り線または密着複線状の線条を使用することにより、液体の保持を増進させることを特徴とする物質移動等を行う装置内の気液接触機構である。
該内部構造は複数の充填体構成要素からなる規則充填体からなり、各充填体構成要素はニット、メリヤスまたはレース等の編物であり、編み込まれた複数の線条により液体の保持を増進させることを特徴とする物質移動等を行う装置内の気液接触機構である。
該内部構造は複数の充填体構成要素からなる規則充填体からなり、各充填体構成要素は平面状に組織された網状であり、組み込まれた複数の線条により液体の保持を増進させることを特徴とする物質移動等を行う装置内の気液接触機構である。
図1、図2および図14は本発明にかかる気液接触機構の1実施形態を示すもので、図1はこの気液接触機構が使用される装置全体を示す模式的縦断面図、図2および図14は気液接触機構のワイヤー状充填体構成要素を示す斜視図である。
各充填体構成要素6は3筋のワイヤーがリング形状部と終結部が交互に繰り返す構造を有する。すなわち、図3の拡大図に示すように、各充填体構成要素6の外側の2筋のワイヤー6a、6bはそれぞれ外側に張り出す円弧状に曲げられてリングを形成し、中央の1筋のワイヤー6cは上下方向に直線状に延長する。そしてこれら3筋のワイヤー6a、6b、6cによってリング形状部15が形成されている。
各充填体構成要素6は2筋のワイヤーがリング形状部と終結部が交互に繰り返す構造を有する。すなわち、図4及び図14に示すように、各充填体構成要素6の外側の2筋のワイヤー6a、6bはそれぞれ外側に張り出す円弧状に曲げられてリングを形成する。この実施態様においては、中央の1筋のワイヤー6cは使用されていない。そしてこれら2筋のワイヤー6a、6bによってリング形状部15が形成されている。
集結部17の直下においては集結部17で捩じられていた外側ワイヤー6a、6bか開いて円弧状に曲げられ、再びリング形状部15を形成されている。
こうして、各充填体構成要素6は上下方向にリング形状部15と集結部17が連続して交互に繰り返し形成される構造となっていうる。
この実施形態においては、3筋のワイヤは2つのリング部を形成するので、図示のように1つのリング形状部15に線条20a、20bを挿入している。線条20と充填体構成要素6の結合は製作時にリング形状を小さくすると線条20は締め付けられて理想的な結合が得られる。また結合のために溶接する場合もある。
各撚り線20a、20bは、好ましい1例として、ワイヤー6a、6b、6cと同様、直径0.25mmの鋼線を4本撚り合わせて作った鋼線を2本撚り合わせたワイヤーで形成されている。
各水平方向線条20はそれぞれ3本の充填体構成要素6を水平方向に連結している。
この実施形態においては、リング形状部15は2筋のワイヤで形成されるので、図示のように1つのリング形状部15に1本の線条20を挿入している。線条20と充填体構成要素6の結合は、図2の実施形態と同様に、製作時にリング形状を小さくすると線条20は締め付けられて理想的な結合が得られる。また結合のために溶接する場合もある。
図示の実施形態においては、線条20は撚り線からなり、この撚り線は好ましい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3本撚り合わせたワイヤーで形成されている。
各水平方向線条20はそれぞれ3本の充填体構成要素6を水平方向に連結している。
上記実施態様によれば、気液接触機構を構成する各充填体構成要素6は、3筋のワイヤー6a、6b、6cからなり、2筋のワイヤー6a、6bはそれぞれリング形状部15と集結部17が交互に繰り返す構造を有するので、これを伝って流下する液体はリンク形状部15ではリング内の円形空間を覆う薄い液膜となり、液の表面積が最大となって、下方から上昇する気体と最も効果的な接触が行われることになる。次いでこの液膜を形成する液体はワイヤーのリング形状部15から直下の集結部17に流下し、ここで液を集合した後さらにその直下のリング形状部15に流下して再びリング内部空間を覆う液膜となり、以下この動作および形状変化を交互に繰り返す。こうして次ぎ次ぎと連続して液膜が更新され優れた気液接触効果が達成される。
液種としてシクロヘキサン/n−へプタンを使用し、真空度100Torr〜125Torrで蒸留実験を行った。
15 リング形状部
17 集結部
19 スペーサー
20 水平方向線条
Claims (20)
- 装置の上部に配置された液分配器と装置の下部に設置された液集合器との間において多数の流路を区画する内部構造を有し、気体と液体間の物質移動、熱交換又は混合を行う装置において、
該内部構造は複数の充填体構成要素からなる規則充填体からなり、各充填体構成要素に、水平方向に延長する撚り線状または密着複線状の線条を,垂直方向に一定の間隔で複数条結合させることにより、液体の保持を増進させることを特徴とする物質移動等を行う装置内の気液接触機構。 - 水平方向に延長する該線条の端部を上方に折り曲げ塔壁に接するように設置し塔壁を伝い流れる液流を各充填体構成要素に流入させることを特徴とする請求項1記載の気液接触機構。
- 装置の上部に配置された液分配器と該規則充填体を連結し、該液分配器から液体を該規則充填体に供給する複数のアダプターと、装置の下部に配置された液体集合器と該規則充填体を連結し、該規則充填体からの液体を該液集合器に供給する複数のコレクターとを備え、該アダプターは装置の頂部に開口する気体の流出口よりも下方に配置され、該コレクターは装置の下部に開口する気体の流入口よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の気液接触機構。
- 該充填体構成要素は、糸状および帯状のいずれかの形状を有し、装置の内壁および隣り合う規則充填体構成要素と非接触状態で互いに平行に垂直方向に延長することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の気液接触機構。
- 該充填体構成要素は、2筋および3筋のワイヤーからなり、該ワイヤーはそれぞれリング形状部と集結部が交互に繰り返す構造を有し、装置の内壁および隣り合う充填体構成要素と非接触状態で互いに平行に垂直方向に延長することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の気液接触機構。
- 該充填体構成要素は、折れ線状の糸状の形状を有し装置の内壁および隣り合う充填体構成要素と非接触状態で互いに平行に垂直方向に延長することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の気液接触機構。
- 該充填体構成要素は、シート状の形状を有し装置の内壁および隣り合う充填体構成要素と非接触状態で互いに平行に垂直方向に延長することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の気液接触機構。
- 該充填体構成要素は、波付けをしたシート状で、波の方向をずらせて交互に重ね合わせるか、または波付けシートと平板シートを交互に重ね合わせることにより形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の気液接触機構。
- 装置の上部に配置された液分配器と装置の下部に設置された液集合器との間において多数の流路を区画する内部構造を有し、気体と液体間の物質移動、熱交換又は混合を行う装置において、
該内部構造は複数の充填体構成要素からなる規則充填体からなり、各充填体構成要素に、水平方向に延長する撚り線状または密着複線状の線条を,垂直方向に一定の間隔で複数条結合させ、該水平方向に延長する該線条の端部を下方に折り曲げ塔壁に接するように設置し各充填体構成要素の液流の一部を塔壁に流出させることを特徴とする気液接触機構。 - 該液分配器は長手方向に延長しかつ長手方向に複数の液供給口を有する液分配器であり、この液分配器を複数個並列に配置し、該充填体構成要素は網状の充填体構成要素であり、この網状充填体構成要素を各液分配器の長手方向両側から垂下するように接続し、隣り合う該網状充填体構成要素の間に配置された前記水平方向線条をそれぞれその両側の該網状充填体構成要素に固定するとともに、各水平方向線条をそれが固定された該網状充填体構成要素をはさんで隣り合う上下方向の2つの水平方向線条の中間位置に配置することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の気液接触機構。
- 装置の上部に配置された液分配器と装置の下部に設置された液集合器との間において多数の流路を区画する内部構造を有し、気体と液体間の物質移動、熱交換又は混合を行う装置において、
該内部構造は複数の充填体構成要素からなる規則充填体からなり、各充填体構成要素は複数の縦線と複数の横線からなる織物状であり、該横線として撚り線または密着複線状の線条を使用することにより、液体の保持を増進させることを特徴とする物質移動等を行う装置内の気液接触機構。 - 該横線の端部を上方に折り曲げ塔壁に接するように設置し塔壁を伝い流れる液流を各充填体構成要素に流入させることを特徴とする請求項11記載の気液接触機構。
- 装置の上部に配置された液分配器と該規則充填体を連結し、該液分配器から液体を該規則充填体に供給する複数のアダプターと、装置の下部に配置された液体集合器と該規則充填体を連結し、該規則充填体からの液体を該液集合器に供給する複数のコレクターとを備え、該アダプターは装置の頂部に開口する気体の流出口よりも下方に配置され、該コレクターは装置の下部に開口する気体の流入口よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項11または12に記載の気液接触機構。
- 該網状の充填体構成要素は、装置の内壁および隣り合う規則充填体構成要素と非接触状態で互いに平行に垂直方向に延長することを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の気液接触機構。
- 該充填体構成要素の各縦線は、2筋および3筋のワイヤーからなり、該ワイヤーはそれぞれリング形状部と集結部が交互に繰り返す構造を有し、装置の内壁および隣り合う充填体構成要素と非接触状態で互いに平行に垂直方向に延長することを特徴とする請求項11〜14のいずれかに記載の気液接触機構。
- 該充填体構成要素の各縦線は、折れ線状の糸状の形状を有し装置の内壁および隣り合う充填体構成要素と非接触状態で互いに平行に垂直方向に延長することを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の気液接触機構。
- 該充填体構成要素は、波付けをした網状で、波の方向をずらせて交互に重ね合わせるか、または波付け網と平板状網を交互に重ね合わせることにより形成したことを特徴とする請求項11〜13のいずれかに記載の気液接触機構。
- 該横線の端部を下方に折り曲げ塔壁に接するように設置し各充填体構成要素の液流の一部を塔壁に流出させることを特徴とする請求項11、13および17のいずれかに記載の気液接触機構。
- 装置の上部に配置された液分配器と装置の下部に設置された液集合器との間において多数の流路を区画する内部構造を有し、気体と液体間の物質移動、熱交換又は混合を行う装置において、
該内部構造は複数の充填体構成要素からなる規則充填体からなり、各充填体構成要素は編物であり、編み込まれた複数の線条により液体の保持を増進させることを特徴とする物質移動等を行う装置内の気液接触機構。 - 装置の上部に配置された液分配器と装置の下部に設置された液集合器との間において多数の流路を区画する内部構造を有し、気体と液体間の物質移動、熱交換又は混合を行う装置において、
該内部構造は複数の充填体構成要素からなる規則充填体からなり、各充填体構成要素は平面状に組織された網状であり、組み込まれた複数の線条により液体の保持を増進させることを特徴とする物質移動等を行う装置内の気液接触機構。
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