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気液接触器は、気相と液相の間の質量および熱の移動を実現するために使用される特定の化学装置です。気液接触器は、分離プロセス(蒸留、吸収など)で使用したり、気液反応器として使用したり、同じ装置内で両方の目的を達成するために使用したりできます(反応蒸留など)。
類型
これらは主に2つのカテゴリーに分けられます: [1]
- 差動気液接触装置:物質移動は接触装置の全長にわたって起こり[1]、装置のどの点でも気液平衡には達しない[1] 。
- 段階的なガス-液体接触装置: 装置の各段階内で気液平衡が達成され、各段階の容積の一部でのみ物質移動が起こります。
差圧式ガス-液体接触装置の例は以下のとおりです。
段階的なガス-液体接触装置の例は次のとおりです。
賛否両論
特定の用途に適したガス-液体接触器のタイプを選択する際に考慮すべき重要な要素は次のとおりです。
- 液体滞留
- 気液界面の表面積。
特に、熱および物質移動速度は、ガス-液体界面表面積の値が高い装置の方が高くなるため、装置のコスト削減が重要な場合には、表面積の大きいガス-液体接触装置(充填塔、スプレー塔など)が好まれることが多いです。
液体ホールドアップもプロセスの経済性にとって重要な要素です。液体ホールドアップの値が低い場合、同じ熱および質量移動速度を得るためには、より大きな装置が必要になるためです。このため、液体ホールドアップが低いガス-液体接触装置 (例: 流下膜塔) は、一般に工業規模では使用されません。
注記
- ^ abc (ゴサル&ダッタ 2011、253-257ページ)
文献
- ロバート・ペリー、ドン・W・グリーン、『ペリーの化学技術者ハンドブック』第 8 版、マグロウヒル、2007 年。ISBN 0071422943
- ゴサル、サリル K.ダッタ、シッダールタ (2011)。化学工学の入門。タタ・マグロウヒル教育。ISBN 978-0074601402。
