JP3073350B2 - 気液接触装置 - Google Patents
気液接触装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Treating Waste Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
Description
まれるCO2 をCO2 吸収液と接触させて除去するCO
2 吸収装置のように、気体と液体を効率よく接触させる
ことのできる気液接触装置に関する。
して、CO2 による温室効果が指摘され、地球環境を守
る上で国際的にもその対策が急務となってきた。CO2
の発生源としては化石燃料を燃焼させるあらゆる人間の
活動分野に及び、その排出規制が今後一層強化される傾
向にある。その対策の一つとして、大量の化石燃料を使
用する火力発電所の動力発生設備を対象に、ボイラの燃
焼排ガス中のCO2 の除去・回収方法および回収された
CO2 を大気へ放出することなく貯蔵する方法が精力的
に研究されている。
除去するCO2 吸収装置に関し、本発明者らは先に図1
(本発明の気液接触装置の概略図を兼ねる)に示すよう
な断面が各種形状の管状構造体で、その構造体の管状部
が直線状を示す充填物を充填し、その充填物の気液接触
面がガス流れに対して平行になるように多数配置してな
るCO2 吸収装置を提案した(特願平3−33089号
参照)。すなわち、図1において、1はCO2 吸収装置
本体、2は管状部が直線状を示す管状構造体からなる充
填物であり複数段配設され、3はCO2 吸収液を輸送す
るライン、4は液体分散ノズル、5はCO2 を吸収した
吸収液溜め部、6はCO2 含有燃焼排ガス、7はCO2
を除去したクリーン排ガスである。なお、上記のように
管状構造体の断面は各種形状のものが採用され得るが、
単一形状でなり立っていてもよく、あるいは複数の形状
を組み合わせたものであってももちろん構わない。この
ような管状の充填物では、気体(以下、「ガス」ともい
う)の流れは吸収面(気液接触面)に対して平行であ
り、ガスの流路にガス流の拡大、縮小や衝突、渦流の発
生がなく、これに起因する無駄な圧力損失が殆ど生じな
い。そして吸収液が管状充填物の吸収面に保持され、表
面に沿って流下を続ける間に、ガス流と接触してCO2
を吸収する。このような態様により、従来のラシヒリン
グの如き充填物と異なり、圧力損失を非常に小さくでき
ることを示した。
れ方向の管状構造体充填物の1単位の長さには製作上な
どから制限があるため、ガス流れ方向に、例えば20m
程度の充填物を充填するとすれば、管状構造体充填物を
20段程度積み重ねる必要がある。この場合、各管状構
造体の間には隙間が生じる。この隙間のため、上段の管
状構造体から下段の管状構造体へ吸収液が流れる際に、
吸収液が糸状に流れて分散性が損なわれる。この隙間を
減らすために高度の加工精度が要求され、コストの上昇
につながる。
液が管状構造体充填物の上段から下段に流れる際の分散
性を向上させ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。
が充填され、その充填物の上方から液体を供給し、供給
された液体を充填物表面に添って流下させると共に、下
部から気体を供給して気体と液体とを接触させる気液接
触装置において、充填物は互いに離間して複数段配設
し、充填物の前記各段は断面が各種形状の管状構造体で
あり、その管状部は直線状を示し、その気液接触面を気
体の流れに対し平行になるように多数配置したものであ
り、前記複数段の充填物の各間に前記上方から流下させ
る液体を受け、分散させて下方に流下させる分散板を設
けてなることを特徴とする気液接触装置が提供される。
また、本発明によれば、前記気液接触装置において、前
記分散板は網状を呈する網状部または複数穿設してなる
多孔面部を有することを特徴とする気液接触装置が提供
される。さらにまた本発明によれば、上記のような態様
を有する燃焼排ガス中のCO2の吸収のための気液接触
装置が提供される。
により分散されて下段の管状構造体に供給される。この
ため、管状構造体における気液接触面積を大幅に増大さ
せて、気液接触効率を著しく向上させることができる。
2 をCO2 吸収液と接触させて除去するCO2 吸収装置
を実施例として、図面を参照して説明する。前記図1に
おいて、CO2 吸収装置本体1内に、管状部が直線状を
なす管状構造体充填物2が複数段配設される。装置本体
1には、その上部の液分散ノズル4と下部の吸収液溜め
部5とをつなぐCO2 吸収液輸送ライン3が接続され
る。液分散ノズル4は輸送ライン3を通って送られてき
たCO2 吸収液を充填物2にできるだけ均等に分散させ
るように設けられる。装置本体1の下部には、充填物2
を通って下方へ流下しつつCO2 を吸収したCO2 吸収
液を溜める前記吸収液溜め部5が設けられる。装置本体
1の下部側方にはCO2 含有燃焼排ガス6を装置本体1
内に導入するための開口部が設けられる。装置本体1の
上方には、充填物2内を通って上方へ流れる間に吸収液
によりCO2 が除去されたクリーン排ガス7を外部へ排
出するための開口部が設けられる。
物2は水平断面格子状の管状構造に形成され、装置本体
1内を下方から上方へ流れる燃焼排ガスをその管状部内
を通って通過させる一方、液分散ノズル4から供給され
た吸収液をその管状部内を通って下方へ流下させるよう
になっている。管状部の内壁面は、その表面で燃焼排ガ
スとCO2 吸収液とを反応させる吸収面(気液接触面)
を構成している。充填物2は、格子の一辺の長さDeが
例えば15mmの磁器製管状構造体2′を図1の符号2
1 、22 、23 、24 ・・・で示すように横方向に配置
して構成されている。このように構成された充填物2の
寸法は例えば面積300mm2 、長さ500mmであ
る。充填物2は装置本体1内に上下方向に例えば20段
配設される。
うにガスの流れは吸収面に対して平行であり、ガスの流
路にガス流の拡大、縮小や衝突、渦流の発生が少なく、
これに起因する圧力損失が非常に小さい。
定されず、例えば、6角形、矩形、3角形、U字形など
ガス平行流を形成する形状ならばいずれでもよい。ま
た、材質についても、磁器、金属、シリカ繊維などセラ
ミックファイバ並びにポリエチレンのようなプラスチッ
クスなど吸収液によって腐食、膨潤など影響を受けない
ものならいずれでもよい。製造法についても、図2に示
すものは押出し成形法が一般的であるが、その他平板と
成形板との組合わせ、コルゲートマシン成形法などが適
用され、形状、材質によって経済的な製法が選定でき
る。
に、上下方向に多数段に配置された各充填物2の間に分
散板10が介在されることである。分散板10は、例え
ば多孔板から構成される。多孔板の開孔率(孔の面積を
含む全面積のうち孔の面積の占める割合)はガスが通過
する際の圧損上昇を防止するため、80%以上とするの
が好ましい。多孔板の孔の形状は円形に限らず、星形の
ような変形孔としてもよい。
合の吸収液の流れを示すものである。吸収液は充填物2
の下端部から流れ落ちる際に糸状となって流れ、分散性
が損なわれる。特に、各充填物2の間の隙間が5mm以
上であれば、吸収液が糸状となって分散性が損なわれや
すい。
板10を設けた場合を示す。上段の充填物2の下端部か
ら流れ落ちる吸収液は分散板10に当たって、分散板1
0により再び分散される。従って、充填物2の吸収面に
おける気液接触面積を広く確保することができ、CO2
吸収効率を大幅に向上させることができる。なお、多孔
板の孔の形状を星形にした場合には、吸収液が孔11を
通過することによってガスが孔11を通過することが妨
げられることを防止することができる。
が金網(ワイヤメッシュ)により構成されていてもよ
い。この実施例によっても前記実施例と同様の効果があ
る。この場合は吸収液が網目を通過することにより、ガ
スの網目通過が妨げられにくくなる。なお、金網の代わ
りにプラスチック製その他の材質からなる網状物を用い
てもよい。
あるが、CO2 吸収液として30%モノエタノールアミ
ン水溶液を使用し、図2に示す面積300mm2 、長さ
500mm、De15mmの磁器性管状構造体および分
散板として金網を用いて、上部から流れる吸収液の分散
性を常温、常圧にて観察した。その結果、2個の前記管
状構造体を前記金網を挟んで垂直に組立て、上部管状構
造体に供給した吸収液が下部管状構造体出口で殆んど均
一に分散して流下するのが確認できた。これにより、本
発明によりCO2 吸収効率を大幅に向上させうることが
確認された。
各管状構造体の間に分散板を設けることにより、上段の
管状構造体から流れ落ちる液体を分散させて下段の管状
構造体に供給することができる。従って、管状構造体の
気液接触面積を大きくとることができ、気液接触効率を
大幅に向上させることができる。また、各管状構造体の
加工に高度の精度が要求されないから、製造コストの低
減を図ることができる。
従来のCO2 吸収装置を示す全体構成図。
す構成図である。
られた状態を示す構成図。
説明図。
流れの説明図。
Claims (4)
- 【請求項1】 充填物が充填され、その充填物の上方か
ら液体を供給し、供給された液体を充填物表面に添って
流下させると共に、下部から気体を供給して気体と液体
とを接触させる気液接触装置において、充填物は互いに
離間して複数段配設し、充填物の前記各段は断面が各種
形状の管状構造体であり、その管状部は直線状を示し、
その気液接触面を気体の流れに対し平行になるように多
数配置したものであり、前記複数段の充填物の各間に前
記上方から流下させる液体を受け、分散させて下方に流
下させる分散板を設けてなることを特徴とする気液接触
装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の気液接触装置において、
分散板が網状を呈する網状部を有することを特徴とする
気液接触装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の気液接触装置において、
分散板が複数穿設してなる多孔面部を有することを特徴
とする気液接触装置。 - 【請求項4】 気体が燃焼排ガスであり、液体がCO2
吸収液であることを特徴とする請求項第1項記載の気液
接触装置。
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Publications (2)
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (2)
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JP6812440B2 (ja) | 2016-08-01 | 2021-01-13 | 株式会社Ihi | 充填材及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-01-13 JP JP05004098A patent/JP3073350B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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