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1. 技術紹介 ガス脱硫では、脱硫液を洗浄液として用いることも多く、気体と液体の二相が接触することによって、物質移動や熱伝達などのプロセスが起こり、それによって脱硫が達成される。できるだけ高い浄化度を達成するためには、できるだけ大きな気液両相の接触面を得ることによって実現されることも多い。現在、接触面積を増やすためには、主に以下のような方法が用いられている。1つ目は、洗浄液を非常に薄い液膜として形成し、それを気体と液体の接触面とする方法であり、例えば充填塔がこれにあたる。同時に、圧力損失が許容される範囲内で充填材の表面積をできるだけ増やし、接触面積を広げて反応時間を長くするのである;2、液体を分散相とし、ガスを連続相として、洗浄液を微細な粒子に霧化させることで液相の比表面積を増大させ、それをガス相内に均一に分布させることで洗浄・吸収を図る。例えば、霧化噴霧洗浄塔や噴射洗浄塔などがある;3、気相を分散相とし、液体を連続相とするもので、すなわち気体が小さな気泡の形で液相層を通過して熱移動や物質移動が行われる。例えば、フォームタワー、スクリーンプレートタワー、バブルタワーなどがある。上記の3つの方法における吸収効果を簡単にまとめると、第1の方法では気相と液相の両方がほぼ連続相である。一方、第2および第3の方法では、気相と液相のうち一方が分散相となっている。連続相は分散相よりも接触面積が大きくなるため、単位時間あたりの熱伝達や物質移動の効率という点では、分散相の方が明らかに優れている。しかし、分散相は不安定であるため、比較的短時間で連続相に変わってしまう。したがって、反応時間に関しては、充填塔の方が他の方法よりもはるかに長くなります。したがって、全体的な物質移動効果は他の方法よりも優れています。 2. カウンターフロー型パイプ反応技術の作用原理および構造 特許番号:201621085277.X 洗浄過程において分散相の方が気液接触反応に有利である以上、気液両相を分散相の状態にして均一に混合させる方法を見出すことで、気液間の熱伝達・物質移動過程を**大幅に向上させることができるのではないか。当社は衝撃式反応というコンセプトを提唱しました。これは、気体と液体の相対的に高速な流動によって生じる衝撃力を利用して、気体と液体を高度に混合させ、より高い吸収および洗浄効果を得るものです。液体は上部で高い乱流を伴う反応領域を形成し、この領域内では気体と液体の両相が互いに包み込み合う(分散相同士の状態を形成)ことで高速で乱流的に接触し、接触面積が非常に大きくなる。気体と液体が絶えず供給されるため、これらの接触面は継続的に更新され、連続的かつ効率的な洗浄効果が得られる。気液混合物は反応領域を通過した後、下方の並流領域に入る。並流領域では、気相と液相の同方向の流れにより吸収効果が低下し、同時に液体が管壁に集まる傾向が顕著になる。吸収効果を高めるため、反応器の下部に混合器を設置し、気相と液相を再び乱流で混合させることで、反応効果をさらに向上させている。 3. 対向流管式反応技術の利点 1、浄化効率が高く、対向流管式反応技術による浄化反応は迅速かつ十分であり、単段階での脱硫効率は50%以上に達する;2、消費エネルギーが少なく、対向流式パイプラインリアクターは気体と液体の運動エネルギーを活用するため、少量の脱硫液で高い脱硫効率を達成でき、脱硫に使用することで硫黄処理容量をさらに向上させることができる;3、ノズルの詰まりが起きにくく、操作が安定して信頼性が高い。システムの抵抗も比較的安定して変動せず、硫黄による詰まりも発生しない;4、投資が少なく、高硫黄分の脱硫に使用でき、脱硫タワー1基に代わることができる;この技術を採用することで、操作が簡単で効率が高く、循環液の使用量が少なく、詰まりが発生せず、占有面積も小さいといった特長があります。5、適用範囲が広く、ガス洗浄・冷却・除塵、アンモニア洗浄、加湿飽和、H2S除去、SO2除去などの気液間の物質移動・熱伝達分野で利用できる。この技術を採用した脱硫装置は、従来の脱硫装置と比べて操作が簡単で、脱硫効率が高く、脱硫液の使用量が少なく、硫黄による詰まりも起こらないという特長がある。既存の脱硫塔の前にこの装置を設置することで、脱硫塔の負荷を大幅に軽減し、脱硫液の使用量を削減し、脱硫精度を向上させることができる。現在、当社ではこの技術を製造プロセスに導入しており、稼働中の装置は70%以上という優れた脱硫効果を示しています。