JP2003080003A - 低圧蒸気による晶析装置 - Google Patents
低圧蒸気による晶析装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸気の保有する大きな熱量で晶析を行うこと
によって、生産効率が向上し、且つ、結晶品質の向上を
図ることのできる、低圧蒸気による晶析装置を得るこ
と。 【解決手段】 蒸気供給管15に圧力制御弁19と温度
制御弁23を介して晶析槽1のジャケット部6と接続す
る。ジャケット部6の下方に連通管25を介して吸引手
段としてのエゼクタ式組み合わせポンプ16を接続す
る。連通管25には、スチームトラップ27とバイバス
弁28を取り付ける。エゼクタ式組み合わせポンプ16
は、エゼクタ26とタンク31と循環ポンプ32を循環
路14で連通して構成する。エゼクタ式組み合わせポン
プ16によって、ジャケット部6内は大気圧程度又は大
気圧以下の低圧状態に維持され、晶析槽1は100度C
程度又は100度C以下の温度の蒸気で加熱される。
によって、生産効率が向上し、且つ、結晶品質の向上を
図ることのできる、低圧蒸気による晶析装置を得るこ
と。 【解決手段】 蒸気供給管15に圧力制御弁19と温度
制御弁23を介して晶析槽1のジャケット部6と接続す
る。ジャケット部6の下方に連通管25を介して吸引手
段としてのエゼクタ式組み合わせポンプ16を接続す
る。連通管25には、スチームトラップ27とバイバス
弁28を取り付ける。エゼクタ式組み合わせポンプ16
は、エゼクタ26とタンク31と循環ポンプ32を循環
路14で連通して構成する。エゼクタ式組み合わせポン
プ16によって、ジャケット部6内は大気圧程度又は大
気圧以下の低圧状態に維持され、晶析槽1は100度C
程度又は100度C以下の温度の蒸気で加熱される。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、食塩やショ糖など
の食品から肥料や医薬品、あるいは希土類等の結晶を分
離生成する晶析装置に関し、特に、加熱源として低圧の
蒸気を用いる晶析装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来の晶析装置は、例えば図2に示すも
のが用いられていた。図2において、晶析を行う晶析槽
1と、この晶析槽1に加熱用の温水を供給する温水タン
ク2と温水ポンプ3、温水ポンプ3の出口側に設けたイ
ンラインミキサー4と、インラインミキサー4に蒸気を
供給する蒸気供給管5からなり、インラインミキサー4
で温水と蒸気が混合されて所定温度の温水となって晶析
槽1の外周を覆うジャケット部6へ供給され、槽1内の
被晶析物を加熱して晶析を行うものである。 【0003】ジャケット部6で加熱により熱を奪われた
温水は管路7とバルブ8を通って再び温水タンク2に至
り、ポンプ3でインラインミキサー4へ送られて循環す
る。温水タンク2には、循環水補給管9を接続すると共
に、インラインミキサー4とジャケット部6の間に温度
センサ10を取り付けて蒸気供給管5のバルブ11の開
閉度合を制御することによって、ジャケット部6へ供給
する温水の温度を所定温度にコントロールするものであ
る。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の晶析装置で
は、加熱源として温水を使用しているために、装置の初
期の立ち上げに長時間を要する問題、並びに、晶析工程
中に何らかの外乱等によって被晶析物が温度変化を生じ
た場合に、元の設定温度に戻るのに比較的長い時間を要
してしまう問題があった。晶析工程において長時間を要
することは、生産効率の低下につながり、設定温度の不
安定性は結晶品質、例えば、粒径や粒径分布や純度等、
の低下につながるのである。 【0005】温水は熱量として顕熱のみを保有してお
り、その保有熱量が小さいために、装置の初期の立ち上
げや一旦温度変化を生じた後に元の温度に戻るのに時間
を要するのである。一方、蒸気は熱量として潜熱を保有
するためにその保有熱量が温水と比較して格段に大きく
なる。 【0006】本発明の課題は、蒸気の保有する大きな熱
量で晶析を行うことによって、生産効率が向上し、且
つ、結晶品質の向上を図ることのできる晶析装置を得る
ことである。 【0007】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた手段は、晶析槽に被晶析物を収容し、当該被
晶析物を加熱部から加熱して晶析を行うものにおいて、
加熱部に蒸気供給管を接続すると共に、加熱部に吸引手
段を接続して、当該吸引手段で加熱部内を大気圧程度又
は大気圧以下の低圧状態に維持することによって、被晶
析物を低圧蒸気で加熱するものである。 【0008】 【発明の実施の形態】加熱部に蒸気供給管と吸引手段を
接続して、晶析槽内の被晶析物を低圧蒸気で加熱するこ
とができることによって、低圧蒸気、即ち、温水と同様
の温度で保有熱量の大きな蒸気で加熱することができ、
晶析生産効率の向上及び結晶品質の向上を図ることがで
きる。 【0009】蒸気、より正確には飽和蒸気は、その圧力
と温度が一義的に定まる。通常大気圧での蒸気の温度は
100度Cであり、大気圧以上の圧力では100度Cを
越え、大気圧以下の真空圧力状態では100度C以下の
温度となる。従って、吸引手段で大気圧以下の圧力状態
とすることによって、蒸気での加熱温度を100度C以
下とすることができる。 【0010】 【実施例】本実施例は図1に示すように、晶析槽1の外
周に且つ一体に加熱部としてのジャケット部6を設け
て、このジャケット部6へ蒸気供給管15と吸引手段1
6を接続した例を示す。 【0011】晶析槽1は円筒タンク状で内部に図示しな
い希土類元素等を含む被晶析物を収容する。晶析槽1の
上部には、槽1内の温度を検出する温度センサ17を取
り付けると共に、槽1内へ沈殿剤を供給する沈殿剤タン
ク18を接続する。また、晶析槽1の側方外周の全周を
覆うジャケット部6を一体に設ける。 【0012】ジャケット部6の上方に蒸気供給管15を
接続する。蒸気供給管15には、圧力制御弁19と復水
供給管20と気液分離セパレータ21と圧力センサ2
2、及び、温度制御弁23とを順次に配置する。圧力制
御弁19と平行にバイパス弁24を取り付ける。圧力セ
ンサ22は圧力制御弁19と電気的に接続する。また、
晶析槽1の上部に取り付けた温度センサ17は温度制御
弁23と電気的に接続する。 【0013】ジャケット部6の下方に連通管25を介し
て、吸引手段16のエゼクタ26と接続する。連通管2
5には、蒸気の凝縮した復水だけを出口側に排出して蒸
気は排出することのないスチームトラップ27と、その
バイパス弁28を平行に取り付ける。連通管25はその
下端がエゼクタ26の吸引室29と接続する。また、連
通管25の下端部には、気液分離セパレータ21から垂
下する復水管30が合流する。 【0014】吸引手段16は本実施例ではエゼクタ26
とタンク31と循環ポンプ32を組み合わせたエゼクタ
式組み合わせポンプとする。タンク31内に循環流体、
通常は常温の水、を所定量溜め置き、この水を循環ホン
プ32でエゼクタ26からタンク31へと循環させてエ
ゼクタ26の吸引作用によって吸引室29に吸引力を発
生して、晶析槽1のジャケット部6内を所定の圧力状
態、即ち、大気圧や大気圧以下の負圧状態、に維持する
ものである。 【0015】タンク31には循環流体補給管33を、バ
ルブ34を介して接続する。エゼクタ26で生じる吸引
力は、エゼクタ26内を流下する流体の温度に相当する
飽和圧力となることから、循環流体補給管33から流体
を補給して流体温度を適宜調節することによって、エゼ
クタ26の吸引力を任意に制御することができるもので
ある。 【0016】例えば、ジャケット部6内に80度Cの低
温蒸気を供給して、被晶析物を加熱する場合、エゼクタ
26の吸引力が80度Cより僅かに低い温度における蒸
気の飽和圧力に相当する圧力の吸引力となるように、循
環流体の温度を調節することにより、所定の温度状態を
維持することができる。循環流体の温度を下げて、エゼ
クタ26の吸引圧力を低くすることにより、加熱蒸気温
度を更に低くすることもできる。 【0017】吸引手段16の循環路14を分岐して余剰
流体排出管35とバルブ36を取り付ける。バルブ36
を開弁することによって、タンク31内の余剰流体を系
外に排出することができるものである。 【0018】循環路14を更に分岐して循環流体取り出
し管37を接続する。循環流体取り出し管37はバルブ
38を介して復水供給管20と連通することによって、
循環流体の一部即ち復水を復水供給管20から蒸気供給
管15内へ噴射して、蒸気供給管15内の蒸気の温度を
飽和温度まで低下させる。 【0019】蒸気供給管15内の蒸気と復水の混合流体
は、気液分離セパレータ21で蒸気と復水が分離され、
復水が復水管30からエゼクタ26に吸引され、一方、
復水の分離された飽和温度の蒸気は温度制御弁23から
ジャケット部6へ供給される。 【0020】晶析槽1内の被晶析物を加熱して晶析を行
う場合、まず、バイパス弁28を開弁すると共に、エゼ
クタ式組み合わせポンプ16を駆動してエゼクタ26の
吸引力によってジャケット部6内を所定の低圧力状態と
する。更に圧力制御弁19と温度制御弁23から所定圧
力・温度の加熱用蒸気をジャケット部6内に供給するこ
とにより、ジャケット部6や晶析槽1が初期の立ち上げ
時で常温まで温度が低下していても蒸気の保有する大き
な熱量で加熱することにより、短時間で所定温度まで上
昇して、立ち上げ時間を短縮することができる。 【0021】ジャケット部6が所定温度になると、晶析
槽1内で晶析が行われる。被晶析物を加熱して熱を奪わ
れた蒸気は凝縮して復水となり、連通管25とスチーム
トラップ27又はバイパス弁28からエゼクタ26に吸
引されタンク31に至る。尚、バイパス弁28は、晶析
を実施している間は全閉状態とすることも、あるいは、
微開状態とすることもできるものである。 【0022】沈殿剤タンク18から晶析槽1内へ沈殿剤
を供給して晶析を行う場合、沈殿剤は一般的に常温程度
と温度が低いために、槽1内へ沈殿剤が供給されると槽
1内の温度が設定温度から1度乃至数度C程度直ちに低
下してしまう。このように外乱によって設定温度が変化
しても、温度センサ17でその温度変化を検出して温度
制御弁23の開度を調節して供給蒸気量を制御すること
により、蒸気の保有する大きな熱量によって変化した温
度を極めて僅かな時間遅れでもって設定温度に戻すこと
ができる。 【0023】本実施例のように希土類の晶析を行う場
合、従来の温水加熱に替えて蒸気加熱とすることによっ
て、設定温度の不安定性が無くなって結晶の粒度分布が
鋭くなり、即ち、結晶の粒径分布のバラツキが小さくな
って所定の粒径範囲に収まる結晶量が多くなり、製品と
して使用することのできる結晶をより多く生産すること
ができ、生産効率を格段に向上させることができる。 【0024】 【発明の効果】本発明の低圧蒸気による晶析装置では、
晶析槽の加熱部に加熱用の蒸気供給管と吸引手段を接続
して、晶析槽内の被晶析物を低圧蒸気で加熱することに
よって、蒸気の大きな保有熱量で加熱することができ、
晶析生産効率の向上及び結晶品質の向上を図ることがで
きる。
の食品から肥料や医薬品、あるいは希土類等の結晶を分
離生成する晶析装置に関し、特に、加熱源として低圧の
蒸気を用いる晶析装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来の晶析装置は、例えば図2に示すも
のが用いられていた。図2において、晶析を行う晶析槽
1と、この晶析槽1に加熱用の温水を供給する温水タン
ク2と温水ポンプ3、温水ポンプ3の出口側に設けたイ
ンラインミキサー4と、インラインミキサー4に蒸気を
供給する蒸気供給管5からなり、インラインミキサー4
で温水と蒸気が混合されて所定温度の温水となって晶析
槽1の外周を覆うジャケット部6へ供給され、槽1内の
被晶析物を加熱して晶析を行うものである。 【0003】ジャケット部6で加熱により熱を奪われた
温水は管路7とバルブ8を通って再び温水タンク2に至
り、ポンプ3でインラインミキサー4へ送られて循環す
る。温水タンク2には、循環水補給管9を接続すると共
に、インラインミキサー4とジャケット部6の間に温度
センサ10を取り付けて蒸気供給管5のバルブ11の開
閉度合を制御することによって、ジャケット部6へ供給
する温水の温度を所定温度にコントロールするものであ
る。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の晶析装置で
は、加熱源として温水を使用しているために、装置の初
期の立ち上げに長時間を要する問題、並びに、晶析工程
中に何らかの外乱等によって被晶析物が温度変化を生じ
た場合に、元の設定温度に戻るのに比較的長い時間を要
してしまう問題があった。晶析工程において長時間を要
することは、生産効率の低下につながり、設定温度の不
安定性は結晶品質、例えば、粒径や粒径分布や純度等、
の低下につながるのである。 【0005】温水は熱量として顕熱のみを保有してお
り、その保有熱量が小さいために、装置の初期の立ち上
げや一旦温度変化を生じた後に元の温度に戻るのに時間
を要するのである。一方、蒸気は熱量として潜熱を保有
するためにその保有熱量が温水と比較して格段に大きく
なる。 【0006】本発明の課題は、蒸気の保有する大きな熱
量で晶析を行うことによって、生産効率が向上し、且
つ、結晶品質の向上を図ることのできる晶析装置を得る
ことである。 【0007】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた手段は、晶析槽に被晶析物を収容し、当該被
晶析物を加熱部から加熱して晶析を行うものにおいて、
加熱部に蒸気供給管を接続すると共に、加熱部に吸引手
段を接続して、当該吸引手段で加熱部内を大気圧程度又
は大気圧以下の低圧状態に維持することによって、被晶
析物を低圧蒸気で加熱するものである。 【0008】 【発明の実施の形態】加熱部に蒸気供給管と吸引手段を
接続して、晶析槽内の被晶析物を低圧蒸気で加熱するこ
とができることによって、低圧蒸気、即ち、温水と同様
の温度で保有熱量の大きな蒸気で加熱することができ、
晶析生産効率の向上及び結晶品質の向上を図ることがで
きる。 【0009】蒸気、より正確には飽和蒸気は、その圧力
と温度が一義的に定まる。通常大気圧での蒸気の温度は
100度Cであり、大気圧以上の圧力では100度Cを
越え、大気圧以下の真空圧力状態では100度C以下の
温度となる。従って、吸引手段で大気圧以下の圧力状態
とすることによって、蒸気での加熱温度を100度C以
下とすることができる。 【0010】 【実施例】本実施例は図1に示すように、晶析槽1の外
周に且つ一体に加熱部としてのジャケット部6を設け
て、このジャケット部6へ蒸気供給管15と吸引手段1
6を接続した例を示す。 【0011】晶析槽1は円筒タンク状で内部に図示しな
い希土類元素等を含む被晶析物を収容する。晶析槽1の
上部には、槽1内の温度を検出する温度センサ17を取
り付けると共に、槽1内へ沈殿剤を供給する沈殿剤タン
ク18を接続する。また、晶析槽1の側方外周の全周を
覆うジャケット部6を一体に設ける。 【0012】ジャケット部6の上方に蒸気供給管15を
接続する。蒸気供給管15には、圧力制御弁19と復水
供給管20と気液分離セパレータ21と圧力センサ2
2、及び、温度制御弁23とを順次に配置する。圧力制
御弁19と平行にバイパス弁24を取り付ける。圧力セ
ンサ22は圧力制御弁19と電気的に接続する。また、
晶析槽1の上部に取り付けた温度センサ17は温度制御
弁23と電気的に接続する。 【0013】ジャケット部6の下方に連通管25を介し
て、吸引手段16のエゼクタ26と接続する。連通管2
5には、蒸気の凝縮した復水だけを出口側に排出して蒸
気は排出することのないスチームトラップ27と、その
バイパス弁28を平行に取り付ける。連通管25はその
下端がエゼクタ26の吸引室29と接続する。また、連
通管25の下端部には、気液分離セパレータ21から垂
下する復水管30が合流する。 【0014】吸引手段16は本実施例ではエゼクタ26
とタンク31と循環ポンプ32を組み合わせたエゼクタ
式組み合わせポンプとする。タンク31内に循環流体、
通常は常温の水、を所定量溜め置き、この水を循環ホン
プ32でエゼクタ26からタンク31へと循環させてエ
ゼクタ26の吸引作用によって吸引室29に吸引力を発
生して、晶析槽1のジャケット部6内を所定の圧力状
態、即ち、大気圧や大気圧以下の負圧状態、に維持する
ものである。 【0015】タンク31には循環流体補給管33を、バ
ルブ34を介して接続する。エゼクタ26で生じる吸引
力は、エゼクタ26内を流下する流体の温度に相当する
飽和圧力となることから、循環流体補給管33から流体
を補給して流体温度を適宜調節することによって、エゼ
クタ26の吸引力を任意に制御することができるもので
ある。 【0016】例えば、ジャケット部6内に80度Cの低
温蒸気を供給して、被晶析物を加熱する場合、エゼクタ
26の吸引力が80度Cより僅かに低い温度における蒸
気の飽和圧力に相当する圧力の吸引力となるように、循
環流体の温度を調節することにより、所定の温度状態を
維持することができる。循環流体の温度を下げて、エゼ
クタ26の吸引圧力を低くすることにより、加熱蒸気温
度を更に低くすることもできる。 【0017】吸引手段16の循環路14を分岐して余剰
流体排出管35とバルブ36を取り付ける。バルブ36
を開弁することによって、タンク31内の余剰流体を系
外に排出することができるものである。 【0018】循環路14を更に分岐して循環流体取り出
し管37を接続する。循環流体取り出し管37はバルブ
38を介して復水供給管20と連通することによって、
循環流体の一部即ち復水を復水供給管20から蒸気供給
管15内へ噴射して、蒸気供給管15内の蒸気の温度を
飽和温度まで低下させる。 【0019】蒸気供給管15内の蒸気と復水の混合流体
は、気液分離セパレータ21で蒸気と復水が分離され、
復水が復水管30からエゼクタ26に吸引され、一方、
復水の分離された飽和温度の蒸気は温度制御弁23から
ジャケット部6へ供給される。 【0020】晶析槽1内の被晶析物を加熱して晶析を行
う場合、まず、バイパス弁28を開弁すると共に、エゼ
クタ式組み合わせポンプ16を駆動してエゼクタ26の
吸引力によってジャケット部6内を所定の低圧力状態と
する。更に圧力制御弁19と温度制御弁23から所定圧
力・温度の加熱用蒸気をジャケット部6内に供給するこ
とにより、ジャケット部6や晶析槽1が初期の立ち上げ
時で常温まで温度が低下していても蒸気の保有する大き
な熱量で加熱することにより、短時間で所定温度まで上
昇して、立ち上げ時間を短縮することができる。 【0021】ジャケット部6が所定温度になると、晶析
槽1内で晶析が行われる。被晶析物を加熱して熱を奪わ
れた蒸気は凝縮して復水となり、連通管25とスチーム
トラップ27又はバイパス弁28からエゼクタ26に吸
引されタンク31に至る。尚、バイパス弁28は、晶析
を実施している間は全閉状態とすることも、あるいは、
微開状態とすることもできるものである。 【0022】沈殿剤タンク18から晶析槽1内へ沈殿剤
を供給して晶析を行う場合、沈殿剤は一般的に常温程度
と温度が低いために、槽1内へ沈殿剤が供給されると槽
1内の温度が設定温度から1度乃至数度C程度直ちに低
下してしまう。このように外乱によって設定温度が変化
しても、温度センサ17でその温度変化を検出して温度
制御弁23の開度を調節して供給蒸気量を制御すること
により、蒸気の保有する大きな熱量によって変化した温
度を極めて僅かな時間遅れでもって設定温度に戻すこと
ができる。 【0023】本実施例のように希土類の晶析を行う場
合、従来の温水加熱に替えて蒸気加熱とすることによっ
て、設定温度の不安定性が無くなって結晶の粒度分布が
鋭くなり、即ち、結晶の粒径分布のバラツキが小さくな
って所定の粒径範囲に収まる結晶量が多くなり、製品と
して使用することのできる結晶をより多く生産すること
ができ、生産効率を格段に向上させることができる。 【0024】 【発明の効果】本発明の低圧蒸気による晶析装置では、
晶析槽の加熱部に加熱用の蒸気供給管と吸引手段を接続
して、晶析槽内の被晶析物を低圧蒸気で加熱することに
よって、蒸気の大きな保有熱量で加熱することができ、
晶析生産効率の向上及び結晶品質の向上を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の低温蒸気による晶析装置の実施例を示
す構成図。 【図2】従来例の晶析装置を示す構成図。 【符号の説明】 1 晶析槽 6 ジャケット部 15 蒸気供給管 16 吸引手段 17 温度センサ 19 圧力制御弁 21 気液分離セパレータ 23 温度制御弁 26 エゼクタ 31 タンク 32 循環ポンプ
す構成図。 【図2】従来例の晶析装置を示す構成図。 【符号の説明】 1 晶析槽 6 ジャケット部 15 蒸気供給管 16 吸引手段 17 温度センサ 19 圧力制御弁 21 気液分離セパレータ 23 温度制御弁 26 エゼクタ 31 タンク 32 循環ポンプ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1】 晶析槽に被晶析物を収容し、当該被晶析
物を加熱部から加熱して晶析を行うものにおいて、加熱
部に蒸気供給管を接続すると共に、加熱部に吸引手段を
接続して、当該吸引手段で加熱部内を大気圧程度又は大
気圧以下の低圧状態に維持することによって、被晶析物
を低圧蒸気で加熱することを特徴とする低圧蒸気による
晶析装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001278686A JP2003080003A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 低圧蒸気による晶析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001278686A JP2003080003A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 低圧蒸気による晶析装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003080003A true JP2003080003A (ja) | 2003-03-18 |
Family
ID=19103015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001278686A Pending JP2003080003A (ja) | 2001-09-13 | 2001-09-13 | 低圧蒸気による晶析装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003080003A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101810937A (zh) * | 2010-04-08 | 2010-08-25 | 葫芦岛辉宏有色金属有限公司 | 防止盐类结晶器排料口结晶堵塞装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0979513A (ja) * | 1995-09-14 | 1997-03-28 | Tlv Co Ltd | 熱媒体による低圧蒸気加熱装置 |
JP2000072436A (ja) * | 1998-09-04 | 2000-03-07 | Mitsubishi Chemicals Corp | 粗大硫安結晶の製造方法 |
JP2001136909A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-05-22 | Tlv Co Ltd | 食品の蒸気加熱装置 |
-
2001
- 2001-09-13 JP JP2001278686A patent/JP2003080003A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101810937A (zh) * | 2010-04-08 | 2010-08-25 | 葫芦岛辉宏有色金属有限公司 | 防止盐类结晶器排料口结晶堵塞装置 |
CN101810937B (zh) * | 2010-04-08 | 2012-11-28 | 葫芦岛辉宏有色金属有限公司 | 防止盐类结晶器排料口结晶堵塞装置 |
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