JPS62191016A - ガス吸着塔 - Google Patents

ガス吸着塔

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JPS62191016A
JPS62191016A JP61030999A JP3099986A JPS62191016A JP S62191016 A JPS62191016 A JP S62191016A JP 61030999 A JP61030999 A JP 61030999A JP 3099986 A JP3099986 A JP 3099986A JP S62191016 A JPS62191016 A JP S62191016A
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JP
Japan
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adsorption tower
gas
take
tower according
adsorbent
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Pending
Application number
JP61030999A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Yamamoto
隆夫 山本
Shinji Tomita
伸二 富田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teisan KK
Original Assignee
Teisan KK
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Publication date
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Publication of JPS62191016A publication Critical patent/JPS62191016A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0207—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
    • B01J8/0214—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal in a cylindrical annular shaped bed

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明はガス吸着塔、特に従来技術による吸着塔よりも
小さな塔径をもちかつ圧力損失の少ないガス吸着塔に関
するものである。
従来、ガス吸着塔は一般にガスの流れ方向が”下から上
へ”の方向になるように設計されている。その際、塔径
は充填される吸着剤の吹上速度（ｌｉｆｔｉｎｇ　ｖｅ
ｌ＋：＋ｃｉｔｙ　）　　によって決定されるが、塔径
を小さくすると塔内流速が上昇し、ついには吹上速度忙
達し吸着剤が浮上し始めろ。したがってガス流量が増加
するに従って塔高に比して塔径が著しく犬になり、製作
上及び設置スペース上の問題が生起する。
今般、本発明者は、従来技術のガス吸着塔におけるガス
の流れ方向、すなわち垂直方向を、塔の外周から中心部
への水平方向の流れに変えることによって、処ｍ、ｙス
量が多量となっても塔径を巨大化することなく、またこ
のように流れ方向を変えることによって生じる充填剤層
内におけるガス流量が偏流状態となるのを解消し得るこ
とを認めた。
したがって、本発明は、二種又はそれ以上の成分からな
るガス混合物から少なくとも一成分を吸着する吸着剤を
充填した垂直円筒型吸着塔であって、内部にガスの通過
を許容するが吸着剤の通過を許容しない同心回転体状に
配置された内外一対の部材、前記外側部材と塔壁との間
に形成された後記吸着剤層へ供給すべきガス混合物の通
路であって一端に供給管路を連通した供給流路、前記外
側部材と内側部材との間に形成され前記ガス混合物を吸
着処理する吸着剤を充填した吸着剤層及び前記内側部材
により形成され前記吸着剤層を通過して少なくとも一成
分を吸着されたガス又はガス混合物を取出すための通路
であって一端に取出し管路を連通し前記取出し管側の通
路断面積がその反対側の通路断面積より大きい取出し流
路を有することを特徴とするガス吸着塔を提供するもの
である。
本発明に従って、垂直円筒型ガス吸着塔において被処理
ガス混合物を塔の外周部から吸着剤充填層内に中心部へ
向う水平方向の流れとして流通せしめかつその際ガスに
偏流状態が生起するのを阻止して流路の単位断面積当り
のガス流速を実質的に一定に保持し、通路の両端におい
てもガス圧差をできるだけ生じさせないようにするため
には、ガス取出し管側の通路断面積をその反対側の通路
断面積より太き（した取出し流路な採用することがきわ
めて効果的であり、この点が本発明の重要な特徴である
。
本発明によれば、かへる構成のガス取出し流路はたとえ
ば有孔板又は網状体である前記同心回転体内側部材の内
部に挿入体を挿入することによって又は該内側部材自体
にそのような構成を付与することＫよって達成される。
詳細な実施態様は以下に図面を参照して説明するが、か
〜る構成の取出し流路の採用によって、供給管路から流
入するガス混合物が吸着剤層をその全域にわたって流量
分布が実質的に一定になるように通過し、ガス取出し流
路な鮭て取り出され、前記本発明で意図した目的を有効
に達成することができる。
実施例 第１図及び第３図は本発明のガス吸着塔の好ましい一実
施態様を示すもので、垂直円筒型基の外壁１の内部に同
心回転体状の内外一対の部材２及び３を設けてその最外
域５を被処理ガス供給流路とし、中間域６は吸着剤充填
層を構成し、中心域７を吸着剤層を通過したガスの取出
し流路とする。
４は取出し流路７中に配設された回転動物体の形態なな
す挿入体である。該回転動物体４は抛物体頂部がガス取
出し流路の取出し側端部に位置し、抛物体基部が取出し
流路壁の他端にはｙ接するように配設するのが好ましい
６８はガス混合物供給管、９はガス取出し管である。
吸着塔各部の寸法の設定（（ついて上記実施態様を例と
して説明すれば、一般に被処理ガス混合物の種類によっ
てまず吸着剤を決定し、ついでガス流量及び圧力によっ
て吸着剤充填量を決定する。
かくして所定量の吸着剤を装入する吸着塔各部（高さ、
外径、充填層厚、がス取出し流路径等）の寸法が定めら
れろことになる。
吸着剤充填層厚（ガス通過方向の厚さ、すなわちｒ２　
””　ｒ３　）はガス圧力の影響を相当に受けるのでこ
の数値をまず定める必要がある。勿論、上述したごと（
従来技術による吸着塔よりも小さな塔径なもちかつ圧力
損失の少ない吸着塔を提供するという本発明の目的から
、この数値が大きなものとなるのは好ましくない。ガス
供給流路（ｒｌ−ｒ２）及びガス取出し流路（ｒ５）は
処理ガス流量で定められるが、前者の断面６積は後者の
断面積（取出し管側端部）の３〜５倍程度とするのが好
ましい。
このようにして充填量と径が定まれば高さはそれによっ
て定められる。
挿入体４の寸法、形状は上記のように頂点位置と基部の
径（ζｒ３）が定められるので、これを動物線で結べば
よい。
挿入体４の形状としては第１図に示した回転動物体に限
らず、前記したごとく取出し流路の通路断面積が取出し
管側にお匹てその反対側よりも犬となる条件を満たす類
似の適宜の形状であることができ、その典型的な形状を
第５図ａ（円錐形）。
ｂ（円錐台形）、Ｃ（複数個の円筒体）及びｄ（複数個
の円錐台）に示す。
さらに本発明の別の好ましい一実施態様を示す第２図及
び第４図について説明すれば、本装置は本発明の主要な
特徴であるガス取出し流路の構成を前述のごとく挿入体
４の使用によって達成するのでなく、回転体内側部材３
自体の構成によって達成せしめるものである。すなわち
、本装置では、取出し流路７を回転体内側部材自体に円
錐形の輪らしめたものであり、その他の構成は第１図及
び第３図の装置の構成と同一である。
第６図は第２図の内側部材３と類似する別の若干の実施
態様を示すものでａは円錐台の輪郭、ｂは回転動物体の
輪郭をもつ回転体内側部材の例である。
第７図は比較のため慣用の垂直円筒型ガス吸着塔の一例
を示すもので、該装置は吸着剤充填層６を備え、底部に
ガス供給管８を、頂部にがス取出し管９を有する吸着塔
１からなる。
効果 上述したとおり、本発明のガス吸着塔は、第７図に例示
されるごとき従来慣用の垂直円筒型吸着塔とは異なり、
被処理ガス混合物を塔の外周から中心部に向けて吸着剤
層中を通過せしめかつガスの供給流路と取出流路におけ
るがスの流れ方向が反対になるように構成することＫよ
って、前記従来の吸着塔における重大な欠点であった吸
着剤の吹上げ速度と塔径及び塔高の制限問題を完全に解
消し得、塔径と塔高を自由に選択でき、しかも圧力損失
を顕著に減少せしめ得るという実用上きわめて有利な効
果を達成することができる。かへる本発明の効果を例証
するため忙、空気を被処理ガスとし、モレキュラシーグ
ス（登録ａ［）１３Ｘを吸着剤として空気中の水分及び
炭酸ガス（Ｃｏ２）を除去する目的の吸着塔で同一量の
吸着剤を充填した場合の従来技術と本発明の実設計値の
比較を次表に示す。
条件：被処理ガス　　空気 流　　量　　　　　　　１５０．０００　Ｎｍ／ｈ圧　
　力　　　　　　　　５　ｋｇ／ｃｒｎ’Ｇ吸着剤　　
　　　　　モレキュラシープス　１３Ｘこの結果、従来
技術に比べ塔径が１／２以下に減少されかつ設置スは−
スが１／４以下に減少することが可能となった◎
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に従うガス吸着塔の好ましい一実施態様
を示す縦断面略図、第２図は同じく別の好ましい一実施
態様を示す縦断面略図、第３図及び第４図はそれぞれ第
１図及び第２図のＡ−Ａ線の断面図、第５図は第１図中
の挿入体４の糧々の可能な変形を示す縦断面略図、第６
図は第２図中の回転体内側部材の別の態様を示す縦断面
略図、第７図は従来技術で慣用の垂直円筒型ガス吸着塔
の一例を示す縦断面略図である。 １・・・・・塔外壁、　２・・・・・回転体外側部材。 ３・・・・・回転体内側部材、　４・・・・・挿入体。 ５・・・・・ガス供給流路、　６・・・・・吸着剤充填
層、　７・・・・・ガス取出し流路、　８・・・・・ガ
ス混合物供給管、　９・・・・・ガス取出し管部１図　
　　　　　　第２図 第３図　　　　　　　第４図 第５図　　　　　　第６図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、二種又はそれ以上の成分からなるガス混合物から少
    なくとも一成分を吸着する吸着剤を充填した垂直円筒型
    吸着塔であって、内部にガスの通過を許容するが吸着剤
    の通過を許容しない同心回転体状に配置された内外一対
    の部材、前記外側部材と塔壁との間に形成された後記吸
    着剤層へ供給すべきガス混合物の通路であって一端に供
    給管路を連通した供給流路、前記外側部材と内側部材と
    の間に形成され前記ガス混合物を吸着処理する吸着剤を
    充填した吸着剤層及び前記内側部材により形成され前記
    吸着剤層を通過して少なくとも一成分を吸着されたガス
    又はガス混合物を取出すための通路であって一端に取出
    し管路を連通し前記取出し管側の通路断面積がその反対
    側の通路断面積より大きい取出し流路を有することを特
    徴とするガス吸着塔。 ２、前記供給管路及び取出し管路がそれぞれ吸着塔の同
    一端部に連通する特許請求の範囲第１項記載の吸着塔。 ３、前記供給管路及び取出し管路がそれぞれ吸着塔の両
    端部に連通する特許請求の範囲第１項記載の吸着塔。 ４、前記同心回転体部材が有孔板からなる特許請求の範
    囲第１項記載の吸着塔。 ５、前記同心回転体部材が網状体からなる特許請求の範
    囲第１項記載の吸着塔。 ６、前記取出し流路が内部に挿入された挿入体によって
    その取出し管側の通路断面積がその反対側の通路断面積
    より大なるように構成される特許請求の範囲第１項記載
    の吸着塔。 ７、前記挿入体が一端を最大径、他端を最小径とする回
    転抛物体である特許請求の範囲第６項記載の吸着塔。 ８、前記挿入体が円錐体である特許請求の範囲第６項記
    載の吸着塔。 ９、前記挿入体が円錐台である特許請求の範囲第６項記
    載の吸着塔。 １０、前記挿入体が取出し管側に向って順次小径となる
    複数個の円筒体からなる特許請求の範囲第６項記載の吸
    着塔。 １１、前記挿入体が取出し管側に向って順次小径となる
    複数個の円錐台からなる特許請求の範囲第６項記載の吸
    着塔。 １２、前記取出し流路が取出し管側の径をその反対側の
    径より小とした回転体内側部材により形成される特許請
    求の範囲第１項記載の吸着塔。 １３、前記回転体内側部材が一端を最大径、他端を最小
    径とする回転抛物体の輪郭をもつ特許請求の範囲第１２
    項記載の吸着塔。 １４、前記回転体内側部材が円錐形の輪郭をもつ特許請
    求の範囲第１２項記載の吸着塔。 １５、前記回転体内側部材が円錐台の輪郭をもつ特許請
    求の範囲第１２項記載の吸着塔。
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