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公開番号2025010618
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-22
出願番号2024188495,2020086026
出願日2024-10-25,2020-05-15
発明の名称気液接触装置
出願人株式会社IHI
代理人個人,個人,個人
主分類B01J 10/00 20060101AFI20250115BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】気液接触効率を向上させるのに有利な気液接触装置を提供する。
【解決手段】気液接触装置1は、互いに水平方向で連通し、各々が充填材22を設置している複数の領域を有する気液接触部2を備える。充填材22は、各々が当該充填材22への液体Lの供給方向とガスGの供給方向とに平行な板状で、かつ、交互に重ね合わされる第1充填部材50と第2充填部材51とを含み、第1充填部材50および第2充填部材51は、少なくとも一部が波板であり、第1充填部材50の波板の波打ち方向と、第2充填部材51の波板の波打ち方向とは、鉛直方向に対して互いに反対方向に傾斜している。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
互いに水平方向で連通し、各々が充填材を設置している複数の領域を有する気液接触部と、
前記複数の領域の配列に沿って前記複数の領域に液体を順次流通させながら、前記領域ごとに鉛直方向の上方から前記充填材に前記液体を供給する液体供給システムと、
前記複数の領域の配列に沿って前記複数の領域にガスを順次流通させて、前記領域ごとに前記液体と接触させるガス供給システムと、を備え、
前記充填材は、各々が当該充填材への前記液体の供給方向と前記ガスの供給方向とに平行な板状で、かつ、交互に重ね合わされる第１充填部材と第２充填部材とを含み、
前記第１充填部材および前記第２充填部材は、少なくとも一部が波板であり、
前記第１充填部材の前記波板の波打ち方向と、前記第２充填部材の前記波板の波打ち方向とは、鉛直方向に対して互いに反対方向に傾斜しており、
互いに隣り合う前記領域では、前記ガスの導入位置に近い側の前記領域にある前記充填材を構成する前記波板における波形のピッチは、前記ガスの導入位置から遠い側の前記領域にある前記充填材を構成する前記波板における波形のピッチよりも小さい、気液接触装置。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記第１充填部材および前記第２充填部材の全体が、前記波板である、請求項１に記載の気液接触装置。
【請求項３】
前記第１充填部材および前記第２充填部材は、それぞれ、鉛直方向の上方側に前記波板である波板部を有し、鉛直方向の下方側に平板部を有する、請求項１に記載の気液接触装置。
【請求項４】
前記液体供給システムは、前記複数の領域ごとに、前記充填材の鉛直方向の下方に一時的に貯留された前記液体を前記充填材の鉛直方向の上方へ供給するポンプを備え、
前記ポンプの容量は、前記波板の前記ピッチの相違に合わせて、前記複数の領域ごとに異なる、請求項１に記載の気液接触装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、気液接触装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、化学プラントや火力発電所等において、様々な種類のガスを含む排ガス等の被処理ガスから、気液接触を利用して特定のガスを分離、除去または回収するガス分離回収システムが使用されている。例えば、二酸化炭素分離回収システムは、モノエタノールアミン水溶液等の吸収液に二酸化炭素を含むガスを接触させることによって二酸化炭素を吸収分離し、吸収した後の吸収液を加熱しながら気液接触させることによって二酸化炭素を気相に放出させて回収する。
【０００３】
一般的に、ガス分離回収システムに採用される気液接触装置は、液体とガスとの接触面積を増大させるための充填材を有する気液接触部を備える。充填材の表面で液体とガスとが気液接触すると、ガス中の特定ガス成分や熱が液体に吸収される。また、気液接触装置は、このような気液接触部を鉛直方向に複数配列させることで、気液間の接触面積をより増加させ、接触効率を高めている。特に、並列する複数の鉛直な平板を充填材とした気液接触部では、ガスの流通抵抗による圧力損失が少ないので、複数の気液接触部が多段階に積層されても、気液接触処理における消費エネルギーが低く抑えられる。しかし、複数の気液接触部を鉛直方向に積層させた多段階構造では、段数を増やして接触効率を高めるには限界がある。また、吸収塔のような気液接触装置では、気液接触部の容積率を高めるにも限界がある。
【０００４】
これに対して、特許文献１は、それぞれ板状の充填材が設置された複数の気液接触部を水平方向に配列させた多段階構造を有する気液接触装置を開示している。このような気液接触装置によれば、気液接触部を増設しようとする場合、水平方向への拡張となるため、鉛直方向での増段となる気液接触装置と比べて増設しやすい。
【０００５】
また、複数の気液接触部を鉛直方向に積層させた気液接触装置では、気液接触部において液体とガスとが対向流となる。これに対して、特許文献１に開示されている気液接触装置では、気液接触部において、液体は鉛直方向に沿って流れ、ガスは水平方向に沿って流れるので、圧力減少に伴って運転不能となる、いわゆるフラッディング現象が生じづらい。したがって、特許文献１に開示されている気液接触装置では、複数の気液接触部を鉛直方向に積層させた気液接触装置よりも液体の流量を増加させやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１８－８６６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されている気液接触装置は、複数の気液接触部を鉛直方向に積層させた気液接触装置よりも上記の点で有利であるが、例えば、気液接触効率をより向上させるなど、更なる改良の余地がある。
【０００８】
そこで、本開示は、気液接触効率を向上させるまたは製造コストを抑えるのに有利な気液接触装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様の気液接触装置は、互いに水平方向で連通し、各々が充填材を設置している複数の領域を有する気液接触部と、複数の領域の配列に沿って複数の領域に液体を順次流通させながら、領域ごとに鉛直方向の上方から充填材に液体を供給する液体供給システムと、複数の領域の配列に沿って複数の領域にガスを順次流通させて、領域ごとに液体と接触させるガス供給システムと、を備え、充填材は、各々が充填材への液体の供給方向とガスの供給方向とに平行な板状で、かつ、交互に重ね合わされる第１充填部材と第２充填部材とを含み、第１充填部材および第２充填部材は、少なくとも一部が波板であり、第１充填部材の波板の波打ち方向と、第２充填部材の波板の波打ち方向とは、鉛直方向に対して互いに反対方向に傾斜しており、互いに隣り合う領域では、ガスの導入位置に近い側の領域にある充填材を構成する波板における波形のピッチは、ガスの導入位置から遠い側の領域にある充填材を構成する波板における波形のピッチよりも小さい。
【００１０】
上記の気液接触装置では、第１充填部材および第２充填部材の全体が、波板であってもよい。第１充填部材および第２充填部材は、それぞれ、鉛直方向の上方側に波板である波板部を有し、鉛直方向の下方側に平板部を有してもよい。また、液体供給システムは、複数の領域ごとに、充填材の鉛直方向の下方に一時的に貯留された液体を充填材の鉛直方向の上方へ供給するポンプを備え、ポンプの容量は、波板のピッチの相違に合わせて、複数の領域ごとに異なってもよい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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