JPS62171702A - ガス−液接触方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、流体導入手段および流体排出手段を備えた容
器を使用するガス−液接触方法および装置に関するもの
である。

従来の技術 接触材（ｃｏｎｔａｃｔｉＢ　＋ｅａｔｅｒｉａｌ）を
充填した容器を使用し、通常の操作の場合にはガスおよ
び液を並流として容器中を通過させることによってガス
と液とを烈しく接触させる技術は既に公知である。

発明の目的および構成 本発明の目的は、ガスと液とを向流として容器中を流動
させてガスと液とを接触させる新規な方法おび装置を提
供することである。

したがって本発明は、流体導入手段と流体排出手段とを
備えた容器を有し、こ容器中に水平トレーが配置されて
おり、この水平トレーは接触手段を有し、この接触手段
は開放末端部をもつ直立管を存し、この直立管の中に接
触材（ｃｏｎｔａｃｔｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌ）が配置
され、この接触材の上に渦流（ｓｗｉｒｌ）伝達手段が
配置され、前記の水平トレーの上の空間と、前記の直立
管の中の接触材の下の区域との間の流体導通のための第
１導通手段（第１通路とも称する）を有し、さらにまた
、前記の直立管の中の渦流伝達手段の上の区域と、水平
トレーの下の空間との間の流体導通のための第２の導通
手段（第２通路とも称する）を有することを特徴とする
ガス−液接触装置に関するものである。

本発明はまた、接触手段を備えた水平トレーを容器の中
に配置し、ガスを容器中の水平トレーの下方に導入し、
液を容器中の水平トレーの上方に導入し、この水平トレ
ーの上側から液を、前記接触手段内の末端開放型直立管
の内部を流動させて、この直立管の中に配置された接触
材の下側に到達させ、そして液およびガスを前記接触材
中を通過上昇させ、前記直立管の中に配置された渦流伝
達手段を経由して液おびガスを流動させて液からガスを
分離し、液を前記直立管の上部から水平トレーの下側へ
と流動させ、ガスを容器から水平トレーの上方の場所を
通じて除去し、液を容器から水平トレーの下方の場所を
通じて除去することを特徴とする、ガス−液接触方法に
も関する。

さらにまた本発明は、酸性のＨ，Ｓ含有ガス混合物から
Ｈａｓを除去する方法において、接触手段を備えた水平
トレーを容器内に配置し、ガス混合物を容器内の水平ト
レーの下方に導入し、再生可能な末吸収（ｌｅａｎ）−
吸収剤（液状吸収剤）を容器内の水平トレーの上方に導
入し、この吸収剤を、水平トレーの上側から前記接触手
段内の末端開放型直立管の内部を流動させて、この直立
管の中に配置された接触材の下側に到達させ、そしてこ
の吸収剤と前記のガス混合物とを前記接触材中を通過上
昇させ、前記の吸収剤とガス混合物とを、前記直立管中
に配置された渦流伝達手段の中を通過させて精製ガスと
吸収済の吸収剤（ｌｏａｄｅｄ　ａｂｓｏｒｂｅｎｔ）
とに分離し、吸収済の吸収剤を直立管の上部から水平ト
レーの下方へと流動させ、精製ガスを容器から水平トレ
ーの上方の場所を通じて除去し、吸収済の吸収剤を容器
から水平トレーの下方の場所を通じて除去することを特
徴とする方法にも関する。

ガスと液とを全部向流で流動させそして接触させるため
に、容器内に２個またはそれ以上の水平トレーを、相互
に軸方向に或間隔をへだてて設けるのである。

発明の具体例の記載 次に、本発明の若干の具体例について添附図面参照下に
詳細に説明する。

添附図面に記載のガス−液接触装置は一般に直立型の容
器（１）を有し、容器（１）には流体導入手段を設ける
。流体導入手段は、容器（１）の底部に配置されたガス
導入口（２）、おび容器（１）の頂部に配置された液導
入口（４）の形のものであってよい。流体排出手段は、
容器（１）の頂部に配置されたガス排出口（５）、およ
び容器（１）の底部に配置された液排出口（７）の形の
ものであってよい。

この装置はさらに上部水平トレー（９）および下部水平
トレー（ｌＯ）を有し、これらのトレーは容器（１）内
に配置され、支持体（図示せず）に担持される。しかし
てこの支持体は、容器（１）の壁部に接続される。

上部水平トレー（９）は接触手段（１３）および（１４
）を有し、下部水平トレー（１０）は接触手段（１６）
および（１７）を有する。接触手段（１３）、（１４）
、（１６）および（１７）の各々は末端開放型直立管（
１９）を有し、その中に接触材（２２）を配置し、この
接触材（２２）の上に渦流伝達手段（２５）を配置する
。接触手段（１３）、（１４）、（１６）および（１７
）はさらに、管（２６）の形の第１導通手段を有する。

第１導通手段は、水平トレー（９）または（１０）の上
の空間と、直立管（１９）の内側の接触材（２２）の下
側の場所との間の流体導通のための手段である。さらに
、第２導通手段を環状空間（２７）の形で設けるが、こ
れは直立管（１９）の壁部の外側の場所と、直立管（１
９）の外縁部の外側に配置された管（３０）の壁部の内
側の場所との間の流体導通のための手段である。スリッ
ト路（３１）（第２図）は、環状空間（２７）と、直立
管（１９）の内側の渦流伝達手段（２５）の上の場所と
の間の流体通路である。環状空間（２７）の下端部は水
平トレーの下側に位置するが、この下端部に排出口（３
２）が存在する。

通常の操作の実施時には、容器（１）内の水平トレー（
１０）の下方に配置されたガス導入口（２）を通じてガ
スを連続的に容器（１）内に導入する。ガスは容器（１
）内を上昇し、下部水平トレー（１０）に取付けられた
接触手段（１６）および（１７）内の直立管（１９）を
通過し、次いで、上部水平トレー（９）に取付けられた
接触手段（１３）および（１４）内の直立管（１９）を
通過する。ガスは、上部水平トレー（９）の上方に配置
されたガス排出口（５）を通じて容器から出る。同時に
液を、上部水平トレー（９）の上方に配置された液導入
口（４）を通じて容器（１）内に連続的に導入する。液
は容器（１）内を下降して上部水平トレー（９）上に集
まり、すなわち、この上部水平トレー（９）上の液のレ
ベルが接触手段（１３）および（１４）内の管（２６）
の入口の高さの位置に達する迄、液は上部水平トレー（
９）上に集まり、其後に液は管（２６）内を流れて、接
触手段（１３）および（１４）内の直立管（１９）に入
るが、直立管（１９）に入る位置は、直立管（１９）に
配置された接触材（２２）の下側の位置である。

接触手段（１３）および（１４）の各々において、上昇
ガス流の作用によって液はガスと一緒に流動して接触材
（２２）の中を通過し、すなわちここではガスと液とが
並流の形で相互に烈しく接触する。ガスと液との混合物
は其後に、接触材（２２）の上に、すなわち下流側に配
置された渦流伝達手段（２５）の中に入り、ここでガス
が液から分離される。ガスは直立管（１９）の上端部を
通過し、上部水平トレー（９）の上方に配置されたガス
排出口（５）の方に向かって上昇する。

液は、渦流伝達手段（２５）の上の位置の直立管（１９
）の壁部の内側を流動し、スリット路（３１）を経て環
状空間（２７）内に入り、そして液はその中を流下する
。

液は其後に環状空間（２７）を出て接触手段（１３）お
よび（１４）内の開口（３２）を通り、下部水平トレー
（１０）上に集まる。すなわち液は下部水平トレー（１
０）上に、このトレー上の液のレベルが接触手段（１６
）および（１７）内の管（２６）の導入口（２６）の高
さの位置に達する迄集まり、其後に液は管（２６）内を
流れ、接触手段（１６）および（１７）内の直立管（１
９）に入るが、管（１９）に入る位置は、これらの直立
管（１９）内に配置された接触材（２２）の下の位置で
ある。接触手段（１６）および（１７）の各々において
、上昇ガス流の上昇力によって液はガスと一諸に上昇流
動して接触材（２２）の中を通過し、ここでガスと液は
並流の形で烈しく混合される。次いで、ガスと液との混
合物は、接触材（２２）の上に、すなわち下流側に配置
された渦流伝達手段（２５）を通過し、ここでガスは液
から分離される。ガスは接触手段（１６）および（１７
）内の直立管（１９）を出て、接触手段（１３）および
（１４）内の直立管（１９）の下端部に入る。液は、渦
流伝達手段（２５）の上の位置の直立管（１９）の壁部
の内側に沿って流動し、スリット路（３１）を経て環状
空間（２７）内に入り、その中を流下する。

接触手段（１６）および（１７）内の環状空間（２７）
を出た液は、容器（１）内の下部水平トレー（ｌＯ）の
下方の容器底部に配置された液排出口（７）を経て容器
（１）から出る。

本発明の装置では、ガスおよび液を向流の形で容器内を
通過させ、ただし接触材の中ではガスと液とを並流の形
で流動させるように構成され、したがって接触材内の並
流通過は高いガス速度を利用して実施できる。その結果
として、接触時間は充分に短縮できる。

本発明の装置は、ガス混合物から硫化水素、二酸化炭素
、硫化カルボニルの如き酸性成分を除去する操作のため
に使用できる。この操作では、ガス混合物を末吸収−吸
収剤たとえばアミンの水溶液と接触させるのである。接
触時間が短かいから、本発明の装置は、Ｈ２およびＣＯ
□を含有するガス混合物から、第３アミンまたは第３ア
ルカノールアミンを含有し、かつ所望に応じて物理的吸
収剤をも含有する液状吸収剤を用いてＨａｓを選択的に
除去する操作のために有利に使用できる０次に、この操
作の具体例について説明する。

Ｈ，ＳおよびＣＯｔを含有する酸性ガスを容器（１）に
、その導入口（２）から導入する。一方、第３フルカノ
ールアミンの水溶液を容器（１）に、その６人口（５）
から導入する。酸性ガスは容器（１）内を上昇し、接触
手段（１６）および（１７）内の直立管（１９）　、お
よび接触手段（Ｉ３）および（１４）内の直立管（１９
）を通過する。末吸収−吸収剤は上部水平トレー（９）
上に集まり、次いで管（２６）を通過し、接触手段（Ｉ
３）および（１４）内の直立管（１９）に入るが、直立
管（１９）に入る位置は、直立管（１９）内に配置され
た接触材（２２）の下方の位置である。吸収剤（“溶媒
“とも称する）およびガスは接触材（２２）中を並列の
形で上昇通過し、ここでガスからＨ！Ｓが分離され、精
製ガスが得られ、吸収剤は、“一部吸収済の（ｐａｒｔ
ｌｙ　１ｏａｄｅｄ）吸収剤”になる、一部吸収済の吸
収剤および精製ガスは其後に、直立管（１９）内の接触
材（２２）の上に配置された渦流伝達手段（２５）を通
過し、ここで精製ガスが、一部吸収済の吸収剤から分離
される。

精製ガスは、上部水平トレー（９）の上方に設けられた
ガス排出口（５）を通じて容器（１）から排出される。

一部吸収済の吸収剤は上部水平トレー（９）の下方へと
流れ、下部水平トレー（ｌ　Ｏ）上に集まる。一部吸収
済の吸収剤は其後に管（２６）を経て、接触手段（１６
）および（１７）内に直立管（１９）に入るが、直立管
（１９）に入る位置は、この直立管内に配置された接触
材（２２）の下の位置である。次いで、一部吸収済の吸
収剤は酸性ガスと共に接触材（２２）中を並流の形で上
昇通過し、ここで酸性ガスからＨ，Ｓが除去され、これ
によって一部端製ガスが得られ、一部吸収済の吸収剤は
、“吸収済の吸収剤゛になる。この混合物は真後に、接
触材（２２）の上に配置された渦流伝達手段（２５）の
中を通過し、ここで一部端製ガスが、吸収済の吸収剤か
ら分離される。一部端製ガスは、上部水平トレー（９）
内に配置された接触手段（１３）および（１４）の中で
さらに精製される。吸収済の吸収剤は下部水平トレー（
１０）の下方へと流れ、液排出口（７）を通じて容器（
１）から排出される。

吸収済の吸収剤は再生器（図示せず）に入れ、ここで被
吸着酸性成分が溶媒から除去され、これによって得られ
た再生吸収剤、すなわち末吸収−吸収剤は、導入口（５
）を通じて再び容器に導入される。

この装置はまた原油等の蒸留装置としても使用できる。

この場合には、たとえばガス状炭化水素と液状炭化水素
との混合物を容器（１）に、その導入口（２）を通じて
導入する。ガス状炭化水素は容器（１）内を上昇し、こ
の炭化水素の一部は下部水平トレー（１０）および上部
水平トレー（９）の上で凝縮し、ガス状炭化水素の残部
はガス排出口（５）を通じて排出される。

下部水平トレー（ｌＯ）上に存在する液状炭化水素は管
（２６）内を流れて接触手段（１６）および（１７）内
の直立管（１９）に入るが、直立管（１９）に入る位置
は、接触手段（１６）および（１７）内に配置された接
触材（２２）の下側の位置である。ガス状炭化水素およ
び液状炭化水素は接触材（２２）の中で相互に接触し、
次いで、渦流伝達手段（２５）内で相互に分離される。

ガス状炭化水素は上昇し、上部水平トレー（９）に取付
けられた接触手段（１３）および（１４）の中に入る。

ガスから分離された液は、環状空間（２７）を通じて下
部水辺トレー（ｌＯ）の下方へと下降し、液排出口（７
）を通じて容器（１）から排出される。

上部水平トレー（９）に取付けられた接触手段（１３）
および（１４）の中で、ガス状炭化水素は、上部水平ト
レー（９）の上方の位置から管（２６）内を経て流下し
た液状炭化水素と接触する０分離されたガス状炭化水素
は、ガス排出口（５）を通じて排出される。液状炭化水
素は環状空間（２７）内を流れ、下部水平トレー（１０
）上に集まる。

もし所望ならば、液導入口（４）を通じて液状炭化水素
が供給できる。また、液状炭化水素を水平トレーからそ
の出口（図示せず）を通して排出することも可能である
。

本発明の最も簡単な具体例について述べると、この場合
の装置では、容器の中に１個の水平トレーが配置されて
おり、このトレーに１個の接触手段が取付けられる。こ
の水平トレーには、このトレー全体にわたって複数の接
触手段を取付けてもよい、この装置の効率をさらに改善
するために、軸方向に間隔をおいて２個またはそれ以上
の水平トレーが設置でき、たとえば５−３０個設置でき
る。

もし所望ならば、導入口（２）を２個の水平トレーの間
に設置してもよい、さらに、２つの水平トレ゛−の間に
複数の導入口を設けることも可能である。

接触手段内の直立管の中に、適当な接触材が配置できる
。このような接触材は、充填塔の設計を行う当業者には
公知である。その例にはボールリングやラシヒリングの
如きランダム充填材；種々の型のサドル型充填材；およ
び、シート状または薄い織物の形の材料、金網、プラス
チックウール、または他の繊維材料からなる規則的に配
列された積層材から構成された“構造を有する充填材°
があげられる。

使用するに適した渦流伝達手段の例には、旋回羽根があ
げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の装置の一興体例の略式断面図である
。 第２図は、第１図の装置の一部、特に水平トレーおよび
接触手段を詳細に示した拡大断面図であ１・−容器；２
・・ガス導入口；４・・−液導入口；５・−ガス排出口
；’１４排出ロ；９−上部水平トレー；１（１−下部水
平トレーｉ１３．１４．１６および１７−接触手段；１
９−・・末端開放型直立管；２２−・−接触材；２５−
・渦流伝達手段；２６−・管；２７−環状空間；３（１
−管；　３１−スリット路；３２−下端部の開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）流体導入手段と流体排出手段とを備えた容器を有
   し、この容器中に水平トレーが配置されており、この水
   平トレーは接触手段を有し、この接触手段は開放末端部
   をもつ直立管を有し、この直立管の中に接触材が配置さ
   れ、この接触材の上に渦流伝達手段が配置され、前記の
   水平トレーの上の空間と、前記の直立管の中の接触材の
   下の区域との間の流体導通のための第１導通手段を有し
   、さらにまた、前記の直立管の中の渦流伝達手段の上の
   区域と、水平トレーの下の空間との間の流体導通のため
   の第２導通手段を有することを特徴とするガス−液接触
   装置。 （２）トレーが複数の接触手段を、該トレー上に分布し
   た状態で有することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。 軸方向に相互に或間隔をへだてた状態で有することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の装
   置。 （４）第１導通手段が、少なくとも１つの末端開放管か
   ら構成されたものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項〜第３項のいずれか一項に記載の装置。 （５）第２導通手段が、直立管の壁部の外側と、この直
   立管の周縁部の外側に配置された管の壁部の内側との間
   に空間を有し、この空間の上端部が直立管の内側の渦流
   伝達手段の上の区域と導通しており、下端部が水平トレ
   ーの下に開口した出口部を有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項〜第４項のいずれか一項に記載の装置
   。 （６）接触手段を備えた水平トレーを容器の中に配置し
   、ガスを容器中の水平トレーの下方に導入し、液を容器
   中の水平トレーの上方に導入し、この水平トレーの上側
   から液を、前記接触手段内の末端開放型直立管の内部を
   流動させて、この直立管の中に配置された接触材の下側
   に到達させ、そして液およびガスを前記接触材中を通過
   上昇させ、前記直立管の中に配置された渦流伝達手段を
   経由して液およびガスを流動させて液からガスを分離し
   、液を前記直立管の上部から水平トレーの下側へと流動
   させ、ガスを容器から水平トレーの上方の場所を通じて
   除去し、液を容器から水平トレーの下方の場所を通じて
   除去することを特徴とする、ガス−液接触方法。 （７）酸性のＨ＿２Ｓ含有ガス混合物からＨ＿２Ｓを除
   去する方法において、接触手段を備えた水平トレーを容
   器内に配置し、ガス混合物を容器内の水平トレーの下方
   に導入し、再生可能な末吸収−吸収剤を容器内の水平ト
   レーの上方に導入し、この吸収剤を、水平トレーの上側
   から前記接触手段内の末端開放型直立管の内部を流動さ
   せて、この直立管の中に配置された接触材の下側に到達
   させ、そしてこの吸収剤と前記のガス混合物とを前記接
   触材中を通過上昇させ、前記の吸収剤とガス混合物とを
   、前記直立管中に配置された渦流伝達手段の中を通過さ
   せて精製ガスと吸収済の吸収剤とに分離し、吸収済の吸
   収剤を直立管の上部から水平トレーの下方へと流動させ
   、精製ガスを容器から水平トレーの上方の場所を通じて
   除去し、吸収済の吸収剤を容器から水平トレーの下方の
   場所を通じて除去することを特徴とする方法。