JPH05220325A - 液体媒体と気体媒体を物質交換する方法 - Google Patents
液体媒体と気体媒体を物質交換する方法Info
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- JPH05220325A JPH05220325A JP4025772A JP2577292A JPH05220325A JP H05220325 A JPH05220325 A JP H05220325A JP 4025772 A JP4025772 A JP 4025772A JP 2577292 A JP2577292 A JP 2577292A JP H05220325 A JPH05220325 A JP H05220325A
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- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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- B01F23/2132—Mixing gases with liquids by introducing liquids into gaseous media by spraying or atomising of the liquids using nozzles
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 より集中的な物質交換を可能にする方法、お
よび高性能でありながらよりコンパクトで、気化しない
循環水の割合が著しく少ない、この方法を実施するため
の装置を提供すること。 【構成】 気体媒体を案内する装置の流路（５′）にオ
リフィス状の、または円板状のそらせ板（20〜22）が取
り付けられており、これらのそらせ板によって流動形態
および脈動が発生し、それによって高圧ノズル（８）に
よって送入された液体媒体との効果的な物質交換が行わ
れる。
よび高性能でありながらよりコンパクトで、気化しない
循環水の割合が著しく少ない、この方法を実施するため
の装置を提供すること。 【構成】 気体媒体を案内する装置の流路（５′）にオ
リフィス状の、または円板状のそらせ板（20〜22）が取
り付けられており、これらのそらせ板によって流動形態
および脈動が発生し、それによって高圧ノズル（８）に
よって送入された液体媒体との効果的な物質交換が行わ
れる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体媒体を強制搬送に
よって発生した気体媒体流に飛散させることによって液
体媒体と気体媒体を物質交換する方法、およびこの方法
を実施するための装置に関するものである。
よって発生した気体媒体流に飛散させることによって液
体媒体と気体媒体を物質交換する方法、およびこの方法
を実施するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】たとえば空気加湿または煙道ガス浄化の
ために、噴霧ノズルによって断面が比較的大きい流路に
液体を送入し、できるだけ大部分の液体をガス流の中で
気化させることが知られている。気化しない液滴を分離
し、集水槽に還流させるために、流路の終端部にそらせ
板が設けられている。
ために、噴霧ノズルによって断面が比較的大きい流路に
液体を送入し、できるだけ大部分の液体をガス流の中で
気化させることが知られている。気化しない液滴を分離
し、集水槽に還流させるために、流路の終端部にそらせ
板が設けられている。
【０００３】英国特許公告公報第３６４，２３９号に、
同時に気体の加湿または除湿に使用できるガス洗浄装置
が記載されている。この装置は噴霧室を有し、そこにお
いて洗浄されるべき液体がガス流に送入される。噴霧室
の後段には、多数の小さい穴があいたプレートが配置さ
れたスクラバーが接続されている。ガスを穴に通すこと
によって、強い旋回とガスの完全な洗浄が実現される。
同時に気体の加湿または除湿に使用できるガス洗浄装置
が記載されている。この装置は噴霧室を有し、そこにお
いて洗浄されるべき液体がガス流に送入される。噴霧室
の後段には、多数の小さい穴があいたプレートが配置さ
れたスクラバーが接続されている。ガスを穴に通すこと
によって、強い旋回とガスの完全な洗浄が実現される。
【０００４】欧州特許公告公報第０３５２９０２号に
は、液体流と境界層、たとえば膜との間の質量交換およ
び熱交換のための装置が記載されている。この装置は、
液体の流路と、液体を脈動的に供給するためのポンプと
を有している。より良好な交換を達成するために、液体
を旋回させるための流路が流路内に配置されている。
は、液体流と境界層、たとえば膜との間の質量交換およ
び熱交換のための装置が記載されている。この装置は、
液体の流路と、液体を脈動的に供給するためのポンプと
を有している。より良好な交換を達成するために、液体
を旋回させるための流路が流路内に配置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、より集中的
な物質交換を可能にする上記の種類の方法、および高性
能でありながらよりコンパクトで、気化しない循環水の
割合が著しく少ない、この方法を実施するための装置を
提供することを目的としている。
な物質交換を可能にする上記の種類の方法、および高性
能でありながらよりコンパクトで、気化しない循環水の
割合が著しく少ない、この方法を実施するための装置を
提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明は、液体媒体を強制搬送によって発生した気
体媒体流に飛散させることによって液体媒体と気体媒体
を物質交換する方法において、気体媒体が流動方向にお
いて連続している流動経路の狭小部と拡張部とに送られ
て、飛散した媒体が速度と圧力の変化を受け、すでに少
なくとも１つの狭小部を通過している液体媒体が少なく
とも１つの高圧ノズルによって気体媒体流に送入される
ことを特徴とする。
に、本発明は、液体媒体を強制搬送によって発生した気
体媒体流に飛散させることによって液体媒体と気体媒体
を物質交換する方法において、気体媒体が流動方向にお
いて連続している流動経路の狭小部と拡張部とに送られ
て、飛散した媒体が速度と圧力の変化を受け、すでに少
なくとも１つの狭小部を通過している液体媒体が少なく
とも１つの高圧ノズルによって気体媒体流に送入される
ことを特徴とする。
【０００７】また、この方法を実施するための装置は、
少なくとも流路（１）の部分（５）に、その流動断面積
を局部的にある程度狭めるためのそらせ板（14〜27）を
流動方向において互いに間隔をおいて流路（１）の軸に
対して横方向に複数個設けるとともに、該流路部分
（５）に少なくとも１つの高圧ノズル（８，９）の開口
部を配置し、そらせ板（14〜27）を設けた流路部分
（５，５′，５″）が流動方向において高圧ノズル
（８，９）の開口部の手前から開始していることを特徴
とする請求項３に記載されている。
少なくとも流路（１）の部分（５）に、その流動断面積
を局部的にある程度狭めるためのそらせ板（14〜27）を
流動方向において互いに間隔をおいて流路（１）の軸に
対して横方向に複数個設けるとともに、該流路部分
（５）に少なくとも１つの高圧ノズル（８，９）の開口
部を配置し、そらせ板（14〜27）を設けた流路部分
（５，５′，５″）が流動方向において高圧ノズル
（８，９）の開口部の手前から開始していることを特徴
とする請求項３に記載されている。
【０００８】他の従属請求項は、この方法および装置の
有利な実施例に関するものである。
有利な実施例に関するものである。
【０００９】
【作用】上記構成によれば、多数のそらせ板が流動方向
に直列に配置されているために、液体媒体は噴霧状態で
流路に送入されるガス流中で脈動的に速度変化を生じ
る。このため、流動経路の流れは周期的に著しく脈流
し、それによって生じる特別の流動形態は、物質交換を
顕著に改善されるが、その際に流動抵抗が極端に増すこ
とはない。
に直列に配置されているために、液体媒体は噴霧状態で
流路に送入されるガス流中で脈動的に速度変化を生じ
る。このため、流動経路の流れは周期的に著しく脈流
し、それによって生じる特別の流動形態は、物質交換を
顕著に改善されるが、その際に流動抵抗が極端に増すこ
とはない。
【００１０】したがって、本発明によるそらせ板によっ
て、液体が流路壁においてガス流から分離するのが概ね
防止される。
て、液体が流路壁においてガス流から分離するのが概ね
防止される。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１２】装置の流路１において、流入口２の後方に
軸流送風機３が配置されている。軸流送風機３には案内
区間４が接続しており、気体媒体は均一な流動で装置の
領域５に到達し、ここで二つの媒体が一緒になる。この
領域において装置は図１および２の実施例に従い、互い
に平行な複数個の部分流路６、７（図２）に分割されて
いる。
軸流送風機３が配置されている。軸流送風機３には案内
区間４が接続しており、気体媒体は均一な流動で装置の
領域５に到達し、ここで二つの媒体が一緒になる。この
領域において装置は図１および２の実施例に従い、互い
に平行な複数個の部分流路６、７（図２）に分割されて
いる。
【００１３】部分流路６、７にはそれぞれ１つの高圧ノ
ズル８、９が配置されている。高圧ノズル８、９は、液
体媒体を非常に小さい液滴にしてガス流中に分散させ
る。液体媒体の供給は、流路１に配置された配管格子10
を介して行われる。配管格子10から流路２の軸と平行
に、それぞれ１つのノズルパイプ11、12が各部分流路
６、７の中央部に通っている。その終端部にそれぞれ高
圧ノズル８、９が付いている。
ズル８、９が配置されている。高圧ノズル８、９は、液
体媒体を非常に小さい液滴にしてガス流中に分散させ
る。液体媒体の供給は、流路１に配置された配管格子10
を介して行われる。配管格子10から流路２の軸と平行
に、それぞれ１つのノズルパイプ11、12が各部分流路
６、７の中央部に通っている。その終端部にそれぞれ高
圧ノズル８、９が付いている。
【００１４】適当な高圧ノズル、ＪＡＴＯ分子噴霧器
は、たとえばＪＡＴＯデューゼンバウ会社（ＣＨ−６０
１５ロイスビュール）から販売されている。装置の始動
段階にとくに多く見られるが、ガス流によって捕捉され
なかった液体媒体は、流路の最下部から管41を介して排
出される。
は、たとえばＪＡＴＯデューゼンバウ会社（ＣＨ−６０
１５ロイスビュール）から販売されている。装置の始動
段階にとくに多く見られるが、ガス流によって捕捉され
なかった液体媒体は、流路の最下部から管41を介して排
出される。
【００１５】液体媒体が噴霧状態で流路に送入されるガ
ス流中で脈動的に速度変化を発生させるために、領域５
または上記の部分流路６、７に多数のそらせ板14、15が
取り付けられている。これらのそらせ板が流動方向に直
列に配置されていることによって、流動経路は周期的に
著しく脈流する。それによって生じる特別の流動形態
は、物質交換を顕著に改善されるが、その際に流動抵抗
が極端に増すことはない。
ス流中で脈動的に速度変化を発生させるために、領域５
または上記の部分流路６、７に多数のそらせ板14、15が
取り付けられている。これらのそらせ板が流動方向に直
列に配置されていることによって、流動経路は周期的に
著しく脈流する。それによって生じる特別の流動形態
は、物質交換を顕著に改善されるが、その際に流動抵抗
が極端に増すことはない。
【００１６】流路または流路部分の断面形状は、図４〜
６および図９に示すように、さまざまに形成することが
できる。この場合に、そらせ板16、17、18、19が断面の
円周方向において均一に流路に突き出しているか、半径
方向に一定の幅をもっており、流路の輪郭に従っている
ことが好都合である。
６および図９に示すように、さまざまに形成することが
できる。この場合に、そらせ板16、17、18、19が断面の
円周方向において均一に流路に突き出しているか、半径
方向に一定の幅をもっており、流路の輪郭に従っている
ことが好都合である。
【００１７】図５および６の断面形状は、下部断面領域
における流速が大きくなるため、そこに向かって下降す
る液滴はふたたびガス流によって運ばれる。さらに、流
路壁に付着した液体の排出も改善される。しかしなが
ら、本発明によるそらせ板によって、液体が流路壁にお
いてガス流から分離するのが概ね防止される。流路の下
部に集まる液体を排出するために流路はやや傾いてお
り、リング状そらせ板は下部に小さい穴１３があいてい
る。
における流速が大きくなるため、そこに向かって下降す
る液滴はふたたびガス流によって運ばれる。さらに、流
路壁に付着した液体の排出も改善される。しかしなが
ら、本発明によるそらせ板によって、液体が流路壁にお
いてガス流から分離するのが概ね防止される。流路の下
部に集まる液体を排出するために流路はやや傾いてお
り、リング状そらせ板は下部に小さい穴１３があいてい
る。
【００１８】流動抵抗を小さくするために、図７および
８の実施例に従い、そらせ板20〜27を有する領域５′、
５″の始端部に、弓状に湾曲した流動案内体30、31、32
が配置されている。これらの流動案内体は、そらせ板20
〜27が突き出していない流路の自由な断面領域に、ガス
流を噴流状に案内する。
８の実施例に従い、そらせ板20〜27を有する領域５′、
５″の始端部に、弓状に湾曲した流動案内体30、31、32
が配置されている。これらの流動案内体は、そらせ板20
〜27が突き出していない流路の自由な断面領域に、ガス
流を噴流状に案内する。
【００１９】図示の例では、そらせ板は流路の断面形状
に適合した、好ましくはリング状または円板状の薄板か
らなる。これらの薄板は、より強力な旋回を得るため
に、そらせ板21、22、25（図８）のように、流動方向に
向かって縁が湾曲したり、円錐状に曲がったりしてい
る。図３に、縁を折り返し、波形29を有するそらせ板の
他の形状を示す。そらせ板の十分な効果を達成するため
に、これらのそらせ板は流路の流動断面に大きく、たと
えば流路半径の３分の１ほど突き出し、軸方向における
相互の間隔はほぼ半径方向の寸法に等しい。
に適合した、好ましくはリング状または円板状の薄板か
らなる。これらの薄板は、より強力な旋回を得るため
に、そらせ板21、22、25（図８）のように、流動方向に
向かって縁が湾曲したり、円錐状に曲がったりしてい
る。図３に、縁を折り返し、波形29を有するそらせ板の
他の形状を示す。そらせ板の十分な効果を達成するため
に、これらのそらせ板は流路の流動断面に大きく、たと
えば流路半径の３分の１ほど突き出し、軸方向における
相互の間隔はほぼ半径方向の寸法に等しい。
【００２０】図９に示す装置の実施例では、波形に湾曲
した薄板が小さい間隔で互いに平行に配置されている。
これらの薄板は、複数個の流路34〜38およびそれらの間
の排水ギャップ39を形成している。これらの排水ギャッ
プはその下にある流路に続いている。
した薄板が小さい間隔で互いに平行に配置されている。
これらの薄板は、複数個の流路34〜38およびそれらの間
の排水ギャップ39を形成している。これらの排水ギャッ
プはその下にある流路に続いている。
【００２１】
【発明の効果】本発明により、物質交換は驚くほど改善
されるため、気体媒体を液体媒体で飽和させるには、比
較的小さい装置で足りる。さらに、流路にはそらせ板が
あるにもかかわらず、流動抵抗は予想よりはるかに少な
い。おそらく、そらせ板間の空間に軸方向に向いた主流
を案内する空気旋回が生じるために、流動抵抗は旋回発
生のエネルギーを要するにもかかわらず比較的小さい。
物質交換の強化は、周期的な圧力交替と速度変化（共
振）と、そらせ板、またはそらせ板によって形成される
中空部の配置を特徴とする特別の流動力学的関係によっ
て説明される。
されるため、気体媒体を液体媒体で飽和させるには、比
較的小さい装置で足りる。さらに、流路にはそらせ板が
あるにもかかわらず、流動抵抗は予想よりはるかに少な
い。おそらく、そらせ板間の空間に軸方向に向いた主流
を案内する空気旋回が生じるために、流動抵抗は旋回発
生のエネルギーを要するにもかかわらず比較的小さい。
物質交換の強化は、周期的な圧力交替と速度変化（共
振）と、そらせ板、またはそらせ板によって形成される
中空部の配置を特徴とする特別の流動力学的関係によっ
て説明される。
【図１】本発明による装置の模式的な縦断面図である。
【図２】図１の装置のそらせ板領域の縦断面図である。
【図３】図１および２による装置のそらせ板の部分図で
ある。
ある。
【図４】本発明による装置の流路の断面形状を示す一構
成図である。
成図である。
【図５】本発明による装置の流路の断面形状を示す一構
成図である。
成図である。
【図６】本発明による装置の流路の断面形状を示す一構
成図である。
成図である。
【図７】迂回式そらせ板を有する流路の模式図である。
【図８】貫流式そらせ板と迂回式そらせ板を有する流路
の模式図である。
の模式図である。
【図９】蜂の巣状に配置された互いに平行な流路の部分
の斜視図である。
の斜視図である。
１ 流路 ５，５′，５″ 流路部分 ８，９ 高圧ノズル 14〜27 そらせ板 30〜32 流動案内体
Claims (9)
- 【請求項１】 液体媒体を強制搬送によって発生した気
体媒体流に飛散させることによって液体媒体と気体媒体
を物質交換する方法において、 気体媒体が流動方向において連続している流動経路の狭
小部と拡張部とに送られて、飛散した媒体が速度と圧力
の変化を受け、すでに少なくとも１つの狭小部を通過し
ている液体媒体が少なくとも１つの高圧ノズルによって
気体媒体流に送入されることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 液体媒体が高圧ノズル（８，９）により
圧力５〜６００ｂａｒ、好ましくは２００ｂａｒ以上で
飛散させられることを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項３】 気体流を発生する装置と、気体媒体を案
内するための少なくとも１つの流路と、この流路と連通
する少なくとも１つの高圧ノズルとを備えた、請求項１
の方法を実施するための装置において、 少なくとも流路（１）の部分（５）に、流動断面積を局
部的にある程度狭めるため流路（１）の軸に対して横方
向の複数個のそらせ板（14〜27）を流動方向において互
いに間隔をおいて設け、この流路部分（５）に少なくと
も１つの高圧ノズル（８，９）の開口部を配置するとと
もに、そらせ板（14〜27）を設けた流路部分（５，
５′，５″）が流動方向において高圧ノズル（８，９）
の開口部の手前から開始していることを特徴とする装
置。 - 【請求項４】 そらせ板が流路（１）のオリフィス状の
横壁（16〜20）によって形成されていることにより、横
壁を横切って流れるようになっていることを特徴とする
請求項３の装置。 - 【請求項５】 そらせ板（21〜27）が流路（１、５″）
の断面の中央部において互いに離れ、かつ、流路の壁か
ら離れて固定されているため、周囲を回って流れるよう
になっている請求項３の装置。 - 【請求項６】 流路（１、５′）に対し流れが貫通でき
る貫流式そらせ板と周囲を回って流れる迂回式そらせ板
とが配置されている請求項３の装置。 - 【請求項７】 そらせ板（14〜27）を有する流路（１）
の部分（５，５′，５″）の手前に、断面が弓状に湾曲
した流動案内体（30〜32）が少なくとも１つ配置されて
おり、この流動案内体が気体媒体をそらせ板（14〜27）
に妨害されない流路の断面部分に案内する請求項３ない
し６のいずれか１項の装置。 - 【請求項８】 そらせ板（14〜27）が流路（１，５，
５′，５″）の軸に垂直な、平坦な、またはやや湾曲し
た薄い壁からなる請求項３ないし７のいずれか１項の装
置。 - 【請求項９】 全断面が蜂の巣状になった複数個の流路
が互いに平行に配置され、隣接する流路が共通の壁を有
する請求項３ないし８のいずれか１項の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH129/91A CH682721A5 (de) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Verfahren für den Stoffaustausch zwischen flüssigen und gasförmigen Medien. |
| CH00129/91-9 | 1991-01-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05220325A true JPH05220325A (ja) | 1993-08-31 |
| JP2709669B2 JP2709669B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=4179917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4025772A Expired - Fee Related JP2709669B2 (ja) | 1991-01-17 | 1992-01-16 | 液体媒体と気体媒体との混合物の物質移動方法及び装置 |
Country Status (29)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5387376A (ja) |
| EP (1) | EP0495385B1 (ja) |
| JP (1) | JP2709669B2 (ja) |
| KR (1) | KR100205086B1 (ja) |
| CN (1) | CN1033492C (ja) |
| AR (1) | AR246193A1 (ja) |
| AT (1) | ATE180180T1 (ja) |
| AU (1) | AU653571B2 (ja) |
| BR (1) | BR9200117A (ja) |
| CA (1) | CA2059491C (ja) |
| CH (1) | CH682721A5 (ja) |
| CZ (1) | CZ286876B6 (ja) |
| DE (1) | DE59209693D1 (ja) |
| DK (1) | DK0495385T3 (ja) |
| EG (1) | EG19347A (ja) |
| ES (1) | ES2131055T3 (ja) |
| GR (1) | GR3030550T3 (ja) |
| HU (1) | HU214806B (ja) |
| IL (1) | IL100597A (ja) |
| MX (1) | MX9200119A (ja) |
| MY (1) | MY108250A (ja) |
| NO (1) | NO179702C (ja) |
| PL (1) | PL168951B1 (ja) |
| RO (1) | RO108538B1 (ja) |
| RU (1) | RU2085246C1 (ja) |
| SG (1) | SG52710A1 (ja) |
| TR (1) | TR28166A (ja) |
| YU (1) | YU3492A (ja) |
| ZA (1) | ZA92230B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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