特許 6462830 気液接触装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6462830

(24)【登録日】2019年1月11日

(45)【発行日】2019年1月30日

(54)【発明の名称】気液接触装置

(51)【国際特許分類】

   B01J 19/32 20060101AFI20190121BHJP

   B01F 3/04 20060101ALI20190121BHJP

   B01F 5/00 20060101ALI20190121BHJP

【ＦＩ】

   B01J19/32

   B01F3/04 Z

   B01F5/00 D

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-215485(P2017-215485)

(22)【出願日】2017年11月8日

【審査請求日】2017年11月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】508376166

【氏名又は名称】株式会社エンバイロ・ソリューション

(73)【特許権者】

【識別番号】517390661

【氏名又は名称】株式会社地水社

(74)【代理人】

【識別番号】100095337

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 伸一

(74)【代理人】

【識別番号】100174425

【弁理士】

【氏名又は名称】水崎 慎

(74)【代理人】

【識別番号】100203932

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 克宗

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 通明

(72)【発明者】

【氏名】大悟法 弘充

(72)【発明者】

【氏名】羽渕 博臣

(72)【発明者】

【氏名】大久保 雅彦

(72)【発明者】

【氏名】花島 浩

【審査官】 関根 崇

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０２９９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５３−０１７６６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００８−１６８２６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｊ １９／２４、１９／３２

Ｂ０１Ｄ １／００−３／４２

Ｂ０１Ｄ ５３／１８、５３／７８

Ｂ０１Ｆ ３／００

Ｂ０１Ｆ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状に形成され、長手方向のそれぞれの端部を上下に配置した本体と、
前記本体の長手方向の上端部側に配置され、所定の液体を前記本体の筒孔内部へ導入する液体導入手段と、
前記本体の長手方向の下端部側に配置され、所定の気体を前記本体の筒孔内部へ導入する気体導入手段と、
前記本体の筒孔軸方向に対する傾斜角度を設けて旋回流が発生するように設置された複数の羽根板を有し、前記本体の筒孔内部の、前記液体導入手段および前記気体導入手段の間となる位置に並設された複数のエレメントと、
を備え、
前記複数のエレメントは、
前記本体の筒孔内部に前記気体導入手段から前記気体を導入するとともに前記液体導入手段から前記液体を導入したとき、前記本体の下側から前記本体の上側へ向かって、前記液体の液流ならびに前記気体の気流に対する抵抗が小さくなるように、前記羽根板の傾斜角度を順に小さくして並設されており、
前記複数のエレメントのうち最も下側に設置されたエレメントは、
前記気体および前記液体が流れ込んだときフラッディング状態が発生する前記傾斜角度で設置された前記複数の羽根板を有し、
前記最も下側に設置されたエレメントよりも上側に設置されたエレメントは、
前記気体および前記液体が流れ込んだとき気泡の発生状態が安定する前記傾斜角度で設置された前記複数の羽根板を有する、
ことを特徴とする気液接触装置。

【請求項2】

前記本体の下端部に配置された液槽部と、
前記本体の筒孔軸方向に沿って設置され、下端を前記液槽部内部に配置し、前記最も下側に配置されたエレメントを貫通して該エレメントの上側に上端を配置した導液管と、
を備え、
前記導液管は、
前記最も下側に配置されたエレメントに前記気体および前記液体が流れ込み該エレメントの上側に気泡が滞留してフラッディング状態が発生したとき、前記気泡が破裂して生じた液体が該導液管を通過して前記液槽部へ流れ込むように配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の気液接触装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、気体と液体の混合、反応促進などに使用される気液接触装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、工場からガスや廃水などを排出するとき、気液接触装置などを用いて浄化処理を施し、その後、大気や海洋などへ排出している。
上記の気液接触装置には、気体の流れ（気流）と液体の流れ（液流）を、互いに逆方向から複数の羽根部材に衝突させ、この衝突により過流を起して気液接触を行い、その際に生じる化学反応等によって有害物質を浄化するものがある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

図８は、従来の気液接触装置の概略構成を示す説明図である。図示した気液接触装置１０１は、筒状に形成された本体１１０の内部に、例えば、７個のエレメント１１１〜１１７が設置されている。
筒状の本体１１０は、上下方向に延設されており、図中上側に排気口部１２１を配置しており、図中下側に下側部１３１を配置している。
エレメント１１１〜１１７は、それぞれの中心部分を連結軸１４０によって連結され、筒状の本体１１０の延設方向、即ち、上下方向に並んで設置されており、いずれも同一形状に構成されている。

【0004】

例えば、エレメント１１１は、複数の羽根板１２０によって構成され、本体１１０の筒孔の径方向において、連結軸１４０を中心とし、当該複数の羽根板１２０を放射状に設置固定している。
エレメント１１１の各羽根板１２０は、水平状態から角度α１０の傾斜を有するように固定されており、例えば、図中左側に羽根板１２０の下端が配置され、図中右側に羽根板１２０の上端が配置されるように本体１１０内部に設置されている。

【0005】

エレメント１１２〜１１７を構成する各羽根板１２０についても、上記のエレメント１１１と同様に、角度α１０の傾斜を有するように固定されている。
エレメント１１２の羽根板１２０は、直下に配置されたエレメント１１１の羽根板１２０に対して、傾斜方向が逆となるように、即ち、図中左側がエレメント１１２の羽根板１２０の上端となり、右側がエレメント１１２の羽根板１２０の下端となるように、本体１１０内部に設置されている。
エレメント１１３〜１１７は、いずれも角度α１０に傾斜させた複数の羽根板１２０を備えており、前述のエレメント１１１とエレメント１１２のように、直下に配置されたエレメントに対して、羽根板１２０の傾斜方向が逆向きとなるように、本体１１０の内部に設置されている。
なお、図８においては、エレメント１１１〜１１７を構成する羽根板１２０の一部分を図示し、各エレメント１１１〜１１７を構成する全ての羽根板１２０については、図示を省略している。

【0006】

エレメント１１７の上側には、例えば、浄化処理を施す液体Ｌを本体１１０の内部に注入する液体入口部１３０が設置されている。
液体入口部１３０から注入された液体Ｌは、当該気液接触装置１０１の下側へ流下し、エレメント１１７の各羽根板１２０の間を上側から下側へ通過し、さらにエレメント１１６からエレメント１１１に備えられた各羽根板１２０の間を同様に通過する。
また、気液接触装置１０１に液体Ｌが注入されるときには、当該気液接触装置１０１の下側部１３１から排気口部１２１へ向かって気体Ａが圧送される。このとき、気体Ａは、エレメント１１１の各羽根板１２０の間を下側から上側へ通過し、さらにエレメント１１２からエレメント１１７の各羽根板１２０の間を同様に通過する。即ち、液体Ｌと気体Ａは、各エレメントの羽根板１２０間を通過するとき、適当な圧力を有して接触し、相互に生じた化学反応等によって変質する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第３９５０３２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従来の気液接触装置は、本体の長手方向に沿って配置した複数のエレメントに、同一の傾斜角度を有する羽根板を設置しているので、いずれのエレメントも気体ならびに液体が羽根板間を通過する際の抵抗が同様な大きさになっている。
このように各エレメントの羽根板が同一角度で設置されていると、各エレメントにおいて気体の圧力と液体の圧力が相当に低下し、個々のエレメントに流れ込む気体の圧力や液体の圧力は、それぞれ異なったものになる。
そのため、気体ならびに液体の流量等を増大すると、あるエレメントにおいて、気体の圧力と液体の圧力の差が所定値よりも大きくなる場合があり、ローディング状態あるいはフラッディング状態が発生し易くなる。
換言すると、気体ならびに液体の流量を増大されると気液接触状態が不安定になるため、気液接触による浄化処理などの効率を向上させることが難しくなる。

【0009】

この発明は、上記のような不具合を解決するためになされたもので、装置内の各部分でローディング状態等を適度に調整し、また、一部分でフラッディング状態を利用することにより、気液接触による処理を効率良く行う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】

【0010】

この発明に係る気液接触装置は、筒状に形成され、長手方向のそれぞれの端部を上下に配置した本体と、前記本体の長手方向の上端部側に配置され、所定の液体を前記本体の筒孔内部へ導入する液体導入手段と、前記本体の長手方向の下端部側に配置され、所定の気体を前記本体の筒孔内部へ導入する気体導入手段と、前記本体の筒孔軸方向に対する傾斜角度を設けて旋回流が発生するように設置された複数の羽根板を有し、前記本体の筒孔内部の、前記液体導入手段および前記気体導入手段の間となる位置に並設された複数のエレメントと、を備え、前記複数のエレメントは、前記本体の筒孔内部に前記気体導入手段から前記気体を導入するとともに前記液体導入手段から前記液体を導入したとき、前記本体の下側から前記本体の上側へ向かって、前記液体の液流ならびに前記気体の気流に対する抵抗が小さくなるように、前記羽根板の傾斜角度を順に小さくして並設されており、前記複数のエレメントのうち最も下側に設置されたエレメントは、前記気体および前記液体が流れ込んだときフラッディング状態が発生する前記傾斜角度で設置された前記複数の羽根板を有し、前記最も下側に設置されたエレメントよりも上側に設置されたエレメントは、前記気体および前記液体が流れ込んだとき気泡の発生状態が安定する前記傾斜角度で設置された前記複数の羽根板を有する、ことを特徴とする。

【0014】

また、前記本体の下端部に配置された液槽部と、前記本体の筒孔軸方向に沿って設置され、下端を前記液槽部内部に配置し、前記最も下側に配置されたエレメントを貫通して該エレメントの上側に上端を配置した導液管と、を備え、前記導液管は、前記最も下側に配置されたエレメントに前記気体および前記液体が流れ込み該エレメントの上側に気泡が滞留してフラッディング状態が発生したとき、前記気泡が破裂して生じた液体が該導液管を通過して前記液槽部へ流れ込むように配置されている、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

この発明によれば、小型の装置でも大量の気液接触処理を行うことが可能になり、気液接触による浄化などの効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】この発明の実施例１による気液接触装置の概略構成図である。

【図2】図１の気液接触装置に設置された各エレメントの構成を示す説明図である。

【図3】図２の気液接触装置の内部を移動する気体および液体を示す説明図である。

【図4】図３のエレメントを形成する羽根板の間を通過する液体および気体の状態を示す説明図である。

【図5】図１の気液接触装置の液槽部側の各部の動作を示す説明図である。

【図6】実施例１による気液接触装置の他の構成例による動作を示す説明図である。

【図7】この発明の実施例２による気液接触装置の概略構成図である。

【図8】従来の気液接触装置の概略構成を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、この発明の実施形態を図に基いて説明する。
（実施例１）
図１は、この発明の実施例１による気液接触装置の概略構成図である。図示した気液接触装置１は、筒状に形成され、長手方向のそれぞれの端部を上下に配置する本体２を有する。
本体２は、当該本体２の筒孔内部の液体が外部へ漏れ出さないように、また、筒孔内部の気体が外部へ漏れ出さないように、防水性、気密性を備えて構成されている。
本体２の上端には、上方へ向かって開口した排気口部４が設置されており、本体２の下端には液槽部７が設置されている。
液槽部７には、例えば、本体２の側壁部分から液体を排出する液体出口部６が設置されている。
液槽部７の上側には、本体２の筒孔内部へ気体を導入する気体入口部３が設置されている。

【0018】

本体２の内部には、下方からエレメント１１〜１７が順に積層配置されており、本体２の長手方向に沿って適当な間隔を空けて平行に設置されている。
エレメント１７の下側には、所定間隔を空けてエレメント１８が設置されており、例えば、当該エレメント１８の径方向の中心部分に、直管状に形成された導液管３０が貫通設置されている。
エレメント１８は、本体２の筒孔軸方向に沿って、前述のエレメント１１〜１７に対して平行となるように配置され、直上のエレメント１１から適当な間隔を空けて設置されている。このエレメント１８は、例えば、外周部分を本体２の筒孔内壁に固定させている。
なお、気体入口部３は、エレメント１８の下方に配置され、所定の気体を本体２の内部へ導入させる際に適度な圧力を加える、例えば図示を省略した送風機、エアポンプ、または、コンプレッサ等と共に気体導入手段を構成する。

【0019】

導液管３０は、本体２の長手方向に沿って、即ち、本体２の筒孔軸方向に沿って設置されており、上端をエレメント１８の上側に配置し、下端を液槽部７の内部に配置するように構成されている。
本体２の内部において、各エレメントの中で最も上側に設置されたエレメント１７の上方には、本体２の内部へ所定の液体を導入する液体入口部５が設置されている。
なお、液体入口部５は、本体２の内部へ液体を導入させる際に適度な圧力を加える、例えば図示を省略したポンプ等と共に液体導入手段を構成する。

【0020】

図２は、図１の気液接触装置に設置された各エレメントの構成を示す説明図である。本体２は、前述のように筒状に形成されて、当該本体２の筒孔内部に各エレメントを並べて積層配置している。
例えば、エレメント１１〜１７は、本体２の筒孔中心部に設置されて当該本体２の長手方向に延設された連結軸４０、ならびに本体２の筒孔内壁部分に固定されている。
換言すると、本体２の筒孔軸方向に沿って積層配置されているエレメント１１〜１７は、当該筒孔軸方向と直交する（各エレメント）上下面の中心部分を貫通する連結軸４０と、本体２の筒孔内壁に接して支持固定されている。

【0021】

エレメント１１〜１７は、例えば、上下方向（筒孔軸方向と直交する方向）の投影面の大きさが、本体２の筒孔の径方向の大きさと同等となるように構成されている。
エレメント１１は、例えば連結軸４０から本体２の筒孔内壁へ向かって延設された複数の羽根板２１を、連結軸４０を中心として放射状に配置している。
同様に、エレメント１２は、例えば連結軸４０から本体２の筒孔内壁へ向かって延設された複数の羽根板２２を、連結軸４０を中心として放射状に配置しており、エレメント１３〜１７についても、それぞれ羽根板２３〜２７を同様に配置している。

【0022】

例えば、エレメント１１を形成する各羽根板２１は、本体２の筒孔軸方向に対して角度α１の傾斜角度が生じるように設置固定されている。
また、エレメント１２を形成する各羽根板２２は、本体２の筒孔軸方向に対して角度α２の傾斜角度が生じるように設置固定されている。
また、エレメント１３形成する各羽根板２３は、本体２の筒孔軸方向に対して角度α３の傾斜角度が生じるように設置固定されている。
また、エレメント１４を形成する各羽根板２４は、本体２の筒孔軸方向に対して角度α４の傾斜角度が生じるように設置固定されている。
また、エレメント１５を形成する各羽根板２５は、本体２の筒孔軸方向に対して角度α５の傾斜角度が生じるように設置固定されている。
また、エレメント１６を形成する各羽根板２６は、本体２の筒孔軸方向に対して角度α６の傾斜角度が生じるように設置固定されている。
また、エレメント１７を形成する各羽根板２７は、本体２の筒孔軸方向に対して角度α７の傾斜角度が生じるように設置固定されている。
なお、ここで例示した気液接触装置１のエレメント１１〜１７は、筒孔軸方向において隣り合うエレメントと逆方向に旋回流が生じるように配置構成されている。即ち、羽根板２１〜２７は、それぞれ隣り合うエレメントの羽根板に対して傾斜方向が逆になるように設置されている。

【0023】

前述の各羽根板の傾斜角度は、α１＞α２＞α３＞α４＞α５＞α６＞α７、と表される大小関係を有している。
即ち、エレメント１１〜１７の中では、気体入口部３の近くに配置されたエレメント１１の羽根板２１が最も大きな傾斜角度を有し、当該エレメント１１を通過する気体ならびに液体に対して大きな抵抗が生じるように構成されている。
また、液体入口部５の近くに配置されたエレメント１７の羽根板２７が最も小さい傾斜角度を有し、当該エレメント１７を通過する気体ならびに液体に対して小さな抵抗が生じるように構成されている。

【0024】

なお、ここで、エレメント１１〜１７を通過する上記の液体は、液体入口部５から本体２の内部へ導入され、エレメント１７からエレメント１１の順で通過し、本体２の下側へ向かって移動する液体Ｌ１である。
また、エレメント１１〜１７を通過する上記の気体は、気体入口部３（図２においては、本体２の下部側）から本体２の筒孔内部へ導入され、エレメント１１からエレメント１７の順で通過し、本体２の上側（排気口部４）へ向かって移動する気体Ａ１である。

【0025】

実施例１の気液接触装置１は、例えば、浄化処理を施す汚染水の液体Ｌ１を、浄化作用を有する気体Ａ１と接触させて浄化するように構成されている。
ここで例示した気液接触装置１、ならびに、後述する気液接触装置１ａは、８個（８段）のエレメント１１〜１８を用いて気液接触を行うように構成されているが、充分な気液接触を行うことができるならば、エレメントの個数は８個に限定されない。

【0026】

次に動作について説明する。
図３は、図２の気液接触装置の内部を移動する気体および液体を示す説明図である。図３（ａ）は、気体Ａ１および液体Ｌ１がそれぞれの方向からエレメント１１を通過する状態を例示したもので、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示したエレメント１１の羽根板２１間を気体Ａ１および液体Ｌ１が通過する状態を拡大表示したものである。
ここでは、各エレメントに生じる気液混合を、エレメント１１を例示して説明する。

【0027】

液体入口部５から本体２の筒孔内部へ導入された液体Ｌ１は、エレメント１７〜エレメント１２において気液混合が行われ、エレメント１１の上方へ流下してくる。
所定の圧力が加えられて気体入口部３から本体２の筒孔内へ導入された気体Ａ１は、エレメント１１の下方から上方へ向かって吹き上げる。
このようにエレメント１１の上方から流下してきた液体Ｌ１と、下方から吹き上げてきた気体Ａ１は、複数の羽根板２１の間へ流れ込み、当該羽根板間で対向衝突して気泡を発生する。

【0028】

各羽根板２１は、前述のように旋回流が発生するように設置固定されていることから、発生した気泡は、本体２の筒孔内を旋回しながら、時間経過による泡膜の劣化や、順次、上方から流下してくる液体Ｌ１に接触することなどによって破裂する。
気泡となって気体Ａ１と接触した液体Ｌ１は、当該気泡の破裂によって気体Ａ１と分離してエレメント１１の羽根板間へ流下する。
このとき流下した液体Ｌ１は、一部分が再び気体Ａ１と接触することによって気泡となり、残りの液状態の部分はエレメント１１の各羽根板間を通過して下方へ流下する。このように、エレメント１１において気体Ａ１と液体Ｌ１の気液接触が行われる。
なお、気泡の破裂によって放出された気体Ａ１は、順次下方から吹き上げてくる気体Ａ１によって上方へ移動し、各エレメントを通過した後、排気口部４から本体２の外部へ放出される。

【0029】

図４は、図３のエレメントを形成する羽根板の間を通過する液体および気体の状態を示す説明図である。この図は、エレメント１１を形成する各羽根板２１の間を通過する液体Ｌ１と気体Ａ１の接触状態を示したものである。
エレメント１１の上方から流下する液体Ｌ１の液流の速度、ならびに、エレメント１１の下方から吹き上げる気体Ａ１の気流の速度が速い場合、即ち、所定の単位時間当りの、エレメント１１へ流れ込む液体Ｌ１の流量ならびに気体Ａ１の流量が多い場合には、図４（ａ）に示したように、各羽根板２１間において、液体Ｌ１ならびに気体Ａ１の過流が発生する。このように液体Ｌ１ならびに気体Ａ１に過流が発生すると、気泡の発生が盛んになり気液の接触効率が高くなる。

【0030】

また、筒孔軸方向に対する羽根板２１の傾斜角度が大きくなると、液体Ｌ１の液流ならびに気体Ａ１の気流に対する抵抗（エレメント１１を通過する際の抵抗）が大きくなる。
このように液流ならびに気流に対する抵抗が大きい場合には、前述の過流が発生し易くなって気液接触の効率は良好になるが、当該気流の圧力（気圧）ならびに液流の圧力（液圧）は相当に低減する。

【0031】

ここで、上記のように気体Ａ１や液体Ｌ１の流量が多く（流速が速く）なると、当該エレメント１１の抵抗の大きさや上記の流量等に応じた所定の限界点が存在する。
上記の限界点を越える流量の気体Ａ１が、各羽根板２１間もしくはエレメント１１に流れ込むと、液体Ｌ１が下方へ流下し難くなってローディング状態が発生する。このとき、エレメント１１では、一般に液体が気泡を含むと見掛け上の比重が軽くなることから、気泡を含んでいる液体Ｌ１がエレメント１１の上側へ移動し易い状態になっており、ローディング状態が発生し易くなっている。
なお、液体Ｌ１の流量、ならびに、気体Ａ１の流量が少ない場合（流速が遅い場合）には、図４（ｂ）に示したように、羽根板２１間において気泡が発生し難く、あるいは気泡が発生せず、良好な気液混合が行われない状態になり、ローディング状態も発生しなくなる。

【0032】

前述のようにローディング状態が発生し、さらに、気体Ａ１の流速が、液体Ｌ１の流速よりも速くなり、これらの速度比が所定値以上になるとフラッディング状態が発生する。
特に、複数のエレメント１１〜１７を並べて設置し、各エレメントの羽根板の傾斜方向を逆に設置した場合（各エレメントによる気液の旋回方向が反転するように構成した場合）、各エレメント間において気体Ａ１ならびに液体Ｌ１に圧力変動が生じるため、フラッディング状態が発生し易くなる。なお、上記の各エレメント間の圧力変動は、エレメントの製造精度や付着物などの影響によって発生する場合もある。
フラッディング状態が発生した場合、具体的には、液体Ｌ１からなる気泡が気体Ａ１の流れる方向へ増大して、図３（ａ）に示したようにエレメント１１の上側に滞留する気泡の高さ（フラッディング高さ）Ｈが高くなる。

【0033】

フラッディング状態が発生しているとき、いずれかの要因により、滞留している気泡の上方から流下する液体Ｌ１の液圧が、当該気泡を形成させた気圧よりも大きな状態になると、一気に気泡が破裂して大量の液体Ｌ１が下方へ流下する。
具体的には、例えば、フラッディング状態が発生して大量の気泡が滞留し、滞留している気泡が増大して、流下してくる液体Ｌ１の液圧が高い位置まで到達すると、当該流下してくる液体１に接触した気泡が破裂し、滞留している気泡が連鎖的に破裂する。

【0034】

順次、所定量以上の液体Ｌ１と気体Ａ１を本体２へ導入し続けると、大量の気泡が滞留するフラッディング状態と、これらの気泡が一気に破裂して液体Ｌ１が流下する状態が繰り返されることになり、排気口部４へ向かう気体Ａ１や液槽部７へ向かう液体Ｌ１に大きな脈動が生じる。この脈動によって、各エレメントの羽根板、もしくは気液接触装置１の各部が損傷する場合がある。
また、例えば、一気に液体Ｌ１がエレメント１１の下方へ流下すると、当該エレメント１１において気泡が発生しなくなり、気液接触が十分に行われない状態が生じる。
そのため、エレメント１１〜１７においては、一気に液体Ｌ１が流下する状態を誘発する極度のフラッディング状態を避ける必要がある。

【0035】

流下してくる液体Ｌ１の液圧が高い、即ち液体入口部５の近くに設置されているエレメント１７は、特に、極度のフラッディング状態が生じて一気に液体Ｌ１が流下することを避けるため、羽根板２７の傾斜角度（角度α７）を小さくして形成されている。即ち、気液接触の効率は若干低くなるが、気泡の発生状態を安定させて気液接触が続くように構成されている。
ここで、気泡の発生、即ち、気液接触の効率は、例えばエレメント１１の各羽根板２１に設けた傾斜角度に依存する。即ち、当該エレメント１１を気体Ａ１ならびに液体Ｌ１が通過する際の抵抗が大きいほど、気液接触の効率が良好になる。

【0036】

各エレメントにおいて、流下してくる液体Ｌ１の液圧は、エレメント１７からエレメント１１に向かって順に低くなる。逆に、各エレメントにおいて、下方から吹き上げてくる気体Ａ１の気圧は、エレメント１１からエレメント１７に向かって順に低くなる。
エレメント１１〜１７においては、当該液圧ならびに気圧に対応させて、それぞれに備えた羽根板の傾斜角度（角度α７〜α１）を、前述のような大小関係となるように構成し、各エレメントにおいて、フラッディング状態あるいはローディン状態の発生を抑制または適度に調整し、また、気液接触の効率を高めている。

【0037】

換言すると、エレメント１１〜１７は、エレメント１１からエレメント１７の順に羽根板の傾斜角度が小さくなり、各エレメントに流れ込む気体の気圧ならびに液体の液圧に応じて、フラッディング状態もしくはローディング状態が発生し難くなるように（過度に発生することのないように）構成されている。
なお、いずれのエレメントにおいても、各羽根板は、液体Ｌ１と気体Ａ１の対向流が混合されて気泡を発生する程度の傾斜角度を有して（前述の抵抗が生じるように）設置されている。

【0038】

図５は、図１の気液接触装置の液槽部側の各部の動作を示す説明図である。この図は、図１に示した気液接触装置１のエレメント１８ならびにその周辺の各部の動作等を示したもので、エレメント１１の上側に設けられている各部の図示を省略している。
エレメント１１を通過した液体Ｌ１は、エレメント１８に流下して、上方から各羽根板２８間に流れ込み、前述のように、気体入口部３から本体２の筒孔内部へ導入され、エレメント１８の下方から吹き上げてくる気体Ａ１と対向接触する。

【0039】

エレメント１８は、前述のエレメント１１〜１７と同様に、複数の羽根板２８を放射状に配置して形成されている。なお、各羽根板２８は、液導管３０を中心として上記のように放射状に配置され、本体２の筒孔軸方向に対して、例えば角度α８（図示省略）の傾斜角度を有するように設置固定されている。
ここで、角度α８は、エレメント１１の角度α１よりも大きな傾斜角度である。即ち、エレメント１８は、エレメント１１〜１７の各羽根板と比べて最も大きな傾斜角度を有するように羽根板２８を設置しており、液体ならびに気体が通過する際の抵抗が、エレメント１１〜１７のどれよりも大きくなるように構成されている。

【0040】

エレメント１１を通過してエレメント１８へ流下する液体の液圧は、エレメント１７〜１１を通過することによって低下している。また、気体入口部３からエレメント１８へ吹き上げてくる気体は、いずれのエレメントも通過していないことから高い気圧を有している。
このような各圧力の液体Ｌ１および気体Ａ１が対向流となってエレメント１８に流れ込んだときには、気体Ａ１の気圧が液体Ｌ１の液圧よりも相当に高く、大きな圧力差が生じている。
そのため、角度α８の各羽根板２８間において、盛んに気泡が発生してフラッディング状態が発生する。このフラッディング状態においては、気泡が気体Ａ１の進行する方向に移動して、エレメント１８の上側に大量に滞留する。

【0041】

即ち、エレメント１８の各羽根板２８は、高い効率で気液接触を行い、上記の気圧ならびに液圧に対応してフラッディング状態を生じさせる傾斜角度（角度α８）を有している。換言すると、エレメント１８は、高い効率で気液接触を行って気泡を発生し、フラッディング状態を強制的に発生させるように構成されている。

【0042】

エレメント１８による気液接触が続行され、当該エレメント１８の上側に滞留している気泡が増大すると、導液管４０の上端部を超えて気泡が滞留するようになり、当該気泡、もしくは気泡が破裂して生じた液体Ｌ２が導液管３０の孔内を通過して液槽部７へ流れ込む。
なお、上記の液体Ｌ２は、例えば、液体Ｌ１と気体Ａ１とを接触することによって浄化処理された処理水である。
導液管３０を通過した液体Ｌ２は、液槽部７に滞留され、適宜、液体出口部６を解放して気液接触装置１の外部に放出される。

【0043】

図６は、実施例１による気液接触装置の他の構成例による動作を示す説明図である。図６に示したものは、図１に示した本体２の下端に設けられている液槽部７に替えて、大量の液体Ｌ２を貯留することができる貯液槽５０を備え、他の部分は概ね図１に示したものと同様に構成されている。
図６に示した装置においても、前述のようにエレメント１１〜１８によって液体Ｌ１と気体Ａ１の気液接触が行われ、エレメント１８において、フラッディング状態を発生させて液導管３０の上端から当該液導管３０孔内へ液体Ｌ２を流し込む。
また、液導管３０の下端ならびに本体２の下端に孔部等を設けておき、上記のように液導管３０へ流し込まれた液体Ｌ２を、当該液導管３０ならびに本体２の下端に設けた孔部等から貯液槽５０の内部へ放出する。

【0044】

（実施例２）
図７は、この発明の実施例２による気液接触装置の概略構成図である。図示した気液接触装置１ａは、本体２の筒孔内部に設置されたエレメント１１〜１８等については、前述の気液接触装置１と同様に構成されている。
ここでは、気液接触装置１と同一、あるいは相当する構成部分に同じ符号を使用して説明を行い、気液接触装置１と同様な構成および動作の重複説明を省略する。

【0045】

気液接触装置１ａは、気液接触装置１の気体入口部３に替えて、浄化対象の汚染された気体を本体２の筒孔内部へ導入する気体入口部３ａを備え、気液接触装置１の液体入口部５に替えて、当該汚染された気体を浄化する液体Ｌ３を本体２の筒孔内部へ導入する液体入口部５ａを備えている。
なお、気体入口部３ａは、実施例１で説明したものと同様な気体導入手段に含まれて構成されており、液体入口部５ａも、実施例１と同様な液体導入手段に含まれて構成されている。

【0046】

また、気液接触装置１ａは、気液接触装置１の排気口部４に替えて、各エレメントを通過させた浄化済みの気体を外部へ放出する排気口部４ａを備え、気液接触装置１の導液管３０に替えて、浄化処理に用いた使用済みの液体Ｌ３を液槽部７ａに送る導液管３０ａを備えている。
また、気液接触装置１ａは、気液接触装置１の液槽部７に替えて、上記の使用済の液体Ｌ３を貯留する液槽部７ａを備え、気液接触装置１の液体出口部６に替えて、使用済みの液体Ｌ３を液槽部７ａから排出する液体出口部６ａを備えている。

【0047】

気液接触装置１ａの動作は、本体２の下端側に配置された気体入口部３ａから、例えば有害成分を含む汚染された気体を導入し、本体２の上端側に配置された液体入口部５ａから上記の汚染された気体を浄化する液体Ｌ３を導入する。
本体２の筒孔内部において行われる、上記の汚染された気体と液体Ｌ３の気液接触は、実施例１で説明したエレメント１１〜１７によるものと同様に行われる。
また、エレメント１８において行われる気液接触についても、概ね実施例１で説明した動作と同様に行われる。
なお、気液接触装置１ａのエレメント１８では、当該エレメント１８による気液接触で発生させたフラッディング状態を用いて、各エレメントにおいて気液接触に用いた（浄化処理に使用した）液体Ｌ３を導液管３０ａの上端へ流し込み、液槽部７ａに当該使用済みの液体Ｌ３を貯留する。

【符号の説明】

【0048】

１，１ａ・・・・気液接触装置
２・・・・・・・本体
３，３ａ・・・・気体入口部
４，４ａ・・・・排気口部
５，５ａ・・・・液体入口部
６，６ａ・・・・液体出口部
７，７ａ・・・・液槽部
１１〜１８・・・エレメント
２１〜２８・・・羽根板
３０，３０ａ・・導液管
４０・・・・・・連結軸
５０・・・・・・貯液槽
１０１・・・・・気液接触装置
１１０・・・・・本体
１１１〜１１７・エレメント
１２０・・・・・羽根板
１２１・・・・・排気口部
１３０・・・・・液体入口部
１３１・・・・・下側部
１４０・・・・・連結軸

【要約】

【課題】装置内の各部分でローディング状態等を適度に調整し、また、一部分でフラッディング状態を利用することにより、気液接触による処理を効率良く行う気液接触装置を提供する。
【解決手段】複数のエレメント１１〜１８は、本体２の筒孔内部の、液体入口部５の配置された部位と気体入口３の配置された部位との間に、筒孔軸方向に沿って平行に設置され、筒孔軸方向に沿って設置されたエレメント１１〜１７は、本体２の筒孔内部へ導入された液体と気体が各々の方向から該エレメントに流れ込んで気泡を発生させたとき、該エレメントに流れ込む気体の気圧および液体の液圧に応じて傾斜角度を設けて複数の羽根板を設置していることを特徴とする。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】