JP3263404B2 - 水溶性有機物を含む水溶液の蒸発濃縮方法 - Google Patents
水溶性有機物を含む水溶液の蒸発濃縮方法Info
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- JP3263404B2 JP3263404B2 JP10089991A JP10089991A JP3263404B2 JP 3263404 B2 JP3263404 B2 JP 3263404B2 JP 10089991 A JP10089991 A JP 10089991A JP 10089991 A JP10089991 A JP 10089991A JP 3263404 B2 JP3263404 B2 JP 3263404B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エチレングリコール又
はジエチレングリコール等のように沸点が水よりも高い
水溶性有機物を含む水溶液を、当該水溶液中の水を蒸発
することによって濃縮するようにした蒸発濃縮方法に関
するものである。
はジエチレングリコール等のように沸点が水よりも高い
水溶性有機物を含む水溶液を、当該水溶液中の水を蒸発
することによって濃縮するようにした蒸発濃縮方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、エチレングリコールは、融雪剤
として使用され、また、ジエチレングリコールは、イン
ク顔料の製造に際して副原料として使用され、これら
は、いずれも水を含んだ状態で返還され、その水分を除
くことにより、濃度を高くした状態で前記の用途等に再
使用されるものである。
として使用され、また、ジエチレングリコールは、イン
ク顔料の製造に際して副原料として使用され、これら
は、いずれも水を含んだ状態で返還され、その水分を除
くことにより、濃度を高くした状態で前記の用途等に再
使用されるものである。
【0003】ところで、前記エチレングリコール水溶液
の濃度を、当該水溶液から水分を除去することによって
高くするには、蒸留塔を使用するのが一般的であるが、
この蒸留塔は、熱効率がきわめて低いので、エチレング
リコール水溶液の濃度を高くすることに要するランニン
グコストが大幅にアップすることになる。そこで、最近
では、前記エチレングリコール水溶液の濃度を高くする
ことに、熱効率が、前記蒸留塔よりも遙かに高い多重効
用型の蒸発濃縮装置を使用することが行なわれている。
の濃度を、当該水溶液から水分を除去することによって
高くするには、蒸留塔を使用するのが一般的であるが、
この蒸留塔は、熱効率がきわめて低いので、エチレング
リコール水溶液の濃度を高くすることに要するランニン
グコストが大幅にアップすることになる。そこで、最近
では、前記エチレングリコール水溶液の濃度を高くする
ことに、熱効率が、前記蒸留塔よりも遙かに高い多重効
用型の蒸発濃縮装置を使用することが行なわれている。
【0004】そして、この多重効用型蒸発濃縮装置は、
例えば、丸善株式会社発行、化学工学協会編、「化学工
学便覧」改訂四版の429頁における図4.45に記載
され、且つ、図3に示すように、ボイラーからの蒸気を
熱源とする加熱器1aを備えた第1段蒸発缶1と、該第
1段蒸発缶1で発生した蒸気を熱源とする加熱器2aを
備えた第2段蒸発缶2と、該第2段蒸発缶2で発生した
蒸気に対する真空ポンプ3a付き凝縮器3とから成り、
希薄な(濃度の低い)被濃縮液を、管路4にて前記第1
段蒸発缶1に供給し、この第1段蒸発缶1で蒸発濃縮し
た濃縮液を管路5を介して前記第2段蒸発缶2に移送
し、そして、この第2段蒸発缶2で蒸発濃縮したあとの
濃縮液を管路6を介して取り出す一方(この場合、被濃
縮液を、前記第2段蒸発缶2に供給し、この第2段蒸発
缶2から第1段蒸発缶1に移送し、この第1段蒸発缶1
から濃縮液を取り出すようにしても良い)、前記第2段
蒸発缶2で発生した蒸気を、前記凝縮器3にて凝縮した
のち管路7から排出するように構成したものである。
例えば、丸善株式会社発行、化学工学協会編、「化学工
学便覧」改訂四版の429頁における図4.45に記載
され、且つ、図3に示すように、ボイラーからの蒸気を
熱源とする加熱器1aを備えた第1段蒸発缶1と、該第
1段蒸発缶1で発生した蒸気を熱源とする加熱器2aを
備えた第2段蒸発缶2と、該第2段蒸発缶2で発生した
蒸気に対する真空ポンプ3a付き凝縮器3とから成り、
希薄な(濃度の低い)被濃縮液を、管路4にて前記第1
段蒸発缶1に供給し、この第1段蒸発缶1で蒸発濃縮し
た濃縮液を管路5を介して前記第2段蒸発缶2に移送
し、そして、この第2段蒸発缶2で蒸発濃縮したあとの
濃縮液を管路6を介して取り出す一方(この場合、被濃
縮液を、前記第2段蒸発缶2に供給し、この第2段蒸発
缶2から第1段蒸発缶1に移送し、この第1段蒸発缶1
から濃縮液を取り出すようにしても良い)、前記第2段
蒸発缶2で発生した蒸気を、前記凝縮器3にて凝縮した
のち管路7から排出するように構成したものである。
【0005】なお、符号8,9は、各蒸発缶1,2の加
熱器1a,2aにおける凝縮水を前記凝縮器3に移送す
るための管路である。
熱器1a,2aにおける凝縮水を前記凝縮器3に移送す
るための管路である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この多重効用
型蒸発濃縮装置によって、前記エチレングリコール水溶
液を蒸発濃縮した場合には、以下において述べるような
問題がある。すなわち、エチレングリコールと水との水
溶液の気液平衡関係は、横軸をエチレングリコールの濃
度とする一方、縦軸を平衡温度とすると、図4に示すよ
うに、液相の組成Xと、気相の組成Yとを呈するもので
ある。
型蒸発濃縮装置によって、前記エチレングリコール水溶
液を蒸発濃縮した場合には、以下において述べるような
問題がある。すなわち、エチレングリコールと水との水
溶液の気液平衡関係は、横軸をエチレングリコールの濃
度とする一方、縦軸を平衡温度とすると、図4に示すよ
うに、液相の組成Xと、気相の組成Yとを呈するもので
ある。
【0007】そこで、前記多重効用型蒸発濃縮装置にお
いて、エチレングリコール水溶液を、例えばエチレング
リコール濃度で50wt%まで蒸発濃縮するものとする
と、最終の蒸発濃縮を行う最終段蒸発缶におけるエチレ
ングリコール濃度は50wt%であって、この最終段蒸
発缶において発生する蒸気には、前記図4のエチレング
リコール水溶液の気液平衡線において実線a,a′,
a″で示すように、約2wt%のエチレングリコールを
含むことにより、この蒸気の凝縮水は、前記約2wt%
のエチレングリコールを含んだ状態で排出されるから、
エチレングリコールの消失を招来することになる。
いて、エチレングリコール水溶液を、例えばエチレング
リコール濃度で50wt%まで蒸発濃縮するものとする
と、最終の蒸発濃縮を行う最終段蒸発缶におけるエチレ
ングリコール濃度は50wt%であって、この最終段蒸
発缶において発生する蒸気には、前記図4のエチレング
リコール水溶液の気液平衡線において実線a,a′,
a″で示すように、約2wt%のエチレングリコールを
含むことにより、この蒸気の凝縮水は、前記約2wt%
のエチレングリコールを含んだ状態で排出されるから、
エチレングリコールの消失を招来することになる。
【0008】しかも、前記凝縮水におけるエチレングリ
コールの濃度は、前記最終段蒸発缶におけるエチレング
リコール濃度を、例えば、70wt%にすると、前記図
4のエチレングリコール水溶液の気液平衡線において一
点鎖線b,b′,b″で示すように、約4wt%になる
と言うように、エチレングリコール水溶液の濃縮度をア
ップすることに応じて増大することにより、凝縮水と一
緒に消失するエチレングリコール量を少なくするために
は、最終段蒸発缶におけるエチレングリコール濃度を低
く、換言すると、エチレングリコール水溶液の濃縮度を
低くしなければならないから、エチレングリコールの消
失量を少なくした状態のもとで、エチレングリコール水
溶液の濃縮度を高くすることができないと言う問題があ
った。
コールの濃度は、前記最終段蒸発缶におけるエチレング
リコール濃度を、例えば、70wt%にすると、前記図
4のエチレングリコール水溶液の気液平衡線において一
点鎖線b,b′,b″で示すように、約4wt%になる
と言うように、エチレングリコール水溶液の濃縮度をア
ップすることに応じて増大することにより、凝縮水と一
緒に消失するエチレングリコール量を少なくするために
は、最終段蒸発缶におけるエチレングリコール濃度を低
く、換言すると、エチレングリコール水溶液の濃縮度を
低くしなければならないから、エチレングリコールの消
失量を少なくした状態のもとで、エチレングリコール水
溶液の濃縮度を高くすることができないと言う問題があ
った。
【0009】本発明は、エチレングリコール又はジエチ
レングリコール等のように沸点が水よりも高い水溶性有
機物を含む水溶液を、前記した多重効用型蒸発濃縮装置
にて蒸発濃縮する場合において、前記の問題を解消する
ようにした方法を提供することを技術的課題とする。
レングリコール等のように沸点が水よりも高い水溶性有
機物を含む水溶液を、前記した多重効用型蒸発濃縮装置
にて蒸発濃縮する場合において、前記の問題を解消する
ようにした方法を提供することを技術的課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を達成す
るため本発明は、ボイラーからの蒸気等を熱源とする加
熱器を備えた第1段蒸発缶と、該第1段蒸発缶で発生し
た蒸気を熱源とする加熱器を備えた第2段蒸発缶と、該
第2段蒸発缶で発生した蒸気に対する凝縮器とから成
り、エチレングリコール又はジエチレングリコール等の
ように沸点が水よりも高い水溶性有機物を含む水溶液
を、前記いずれか一方の蒸発缶に供給したのち他方の蒸
発缶から取り出すようにした蒸発濃縮方法において、前
記第1段蒸発缶で発生した蒸気を、前記第2段蒸発缶の
加熱器に導く前に、第1段プレクーラに導いて、ここで
希薄水溶液に直接接触させる一方、前記第2段蒸発缶で
発生した蒸気を、前記凝縮器に導く前に、第2段プレク
ーラに導いて、ここで希薄水溶液に直接接触させること
にした。
るため本発明は、ボイラーからの蒸気等を熱源とする加
熱器を備えた第1段蒸発缶と、該第1段蒸発缶で発生し
た蒸気を熱源とする加熱器を備えた第2段蒸発缶と、該
第2段蒸発缶で発生した蒸気に対する凝縮器とから成
り、エチレングリコール又はジエチレングリコール等の
ように沸点が水よりも高い水溶性有機物を含む水溶液
を、前記いずれか一方の蒸発缶に供給したのち他方の蒸
発缶から取り出すようにした蒸発濃縮方法において、前
記第1段蒸発缶で発生した蒸気を、前記第2段蒸発缶の
加熱器に導く前に、第1段プレクーラに導いて、ここで
希薄水溶液に直接接触させる一方、前記第2段蒸発缶で
発生した蒸気を、前記凝縮器に導く前に、第2段プレク
ーラに導いて、ここで希薄水溶液に直接接触させること
にした。
【0011】
【作用】この構成において、各蒸発缶のうち一方の蒸発
缶内に供給された水溶液は、当該一方の蒸発缶における
加熱器にて加熱されることにより、この一方の蒸発缶に
おいて適宜濃度まで蒸発濃縮される。この一方の蒸発缶
内において蒸発濃縮したあとの水溶液は、他方の蒸発缶
内に供給され、ここで、当該他方の蒸発缶における加熱
器にて加熱されることにより、所定の濃縮濃度まで蒸発
濃縮されたのち取り出される。
缶内に供給された水溶液は、当該一方の蒸発缶における
加熱器にて加熱されることにより、この一方の蒸発缶に
おいて適宜濃度まで蒸発濃縮される。この一方の蒸発缶
内において蒸発濃縮したあとの水溶液は、他方の蒸発缶
内に供給され、ここで、当該他方の蒸発缶における加熱
器にて加熱されることにより、所定の濃縮濃度まで蒸発
濃縮されたのち取り出される。
【0012】一方、前記各蒸発缶のうち第1段蒸発缶内
において水溶液から蒸発した蒸気は、前記第2段蒸発缶
における加熱器に導かれて、当該第2段蒸発缶における
加熱源にされる一方、第2段蒸発缶内において水溶液か
ら蒸発した蒸気は、凝縮器に導かれ、凝縮水になったの
ち排出されるのである。そして、前記第1蒸発缶内にお
いて発生した蒸気は、第2蒸発缶における加熱器に導か
れる前に、第1段プレクーラ内に導かれて、ここで希薄
水溶液と直接接触して、当該蒸気中の水溶性有機物の一
部が前記希薄水溶液に溶けることにより、前記希薄水溶
液における濃度に応じた気液平衡状態になるから、第2
段蒸発缶の加熱器における凝縮水に含まれる水溶性有機
物の濃度を、前記希薄水溶液における濃度に応じた気液
平衡状態の値まで下げることができる一方、前記第2蒸
発缶内において発生した蒸気は、凝縮器に導かれる前
に、第2段プレクーラ内に導かれて、ここで希薄水溶液
と直接接触して、当該蒸気中の水溶性有機物の一部が前
記希薄水溶液に溶けることにより、前記希薄水溶液にお
ける濃度に応じた気液平衡状態になるから、凝縮器にお
ける凝縮水に含まれる水溶性有機物の濃度をも、前記希
薄水溶液における濃度に応じた気液平衡状態の値まで下
げることができるのである。
において水溶液から蒸発した蒸気は、前記第2段蒸発缶
における加熱器に導かれて、当該第2段蒸発缶における
加熱源にされる一方、第2段蒸発缶内において水溶液か
ら蒸発した蒸気は、凝縮器に導かれ、凝縮水になったの
ち排出されるのである。そして、前記第1蒸発缶内にお
いて発生した蒸気は、第2蒸発缶における加熱器に導か
れる前に、第1段プレクーラ内に導かれて、ここで希薄
水溶液と直接接触して、当該蒸気中の水溶性有機物の一
部が前記希薄水溶液に溶けることにより、前記希薄水溶
液における濃度に応じた気液平衡状態になるから、第2
段蒸発缶の加熱器における凝縮水に含まれる水溶性有機
物の濃度を、前記希薄水溶液における濃度に応じた気液
平衡状態の値まで下げることができる一方、前記第2蒸
発缶内において発生した蒸気は、凝縮器に導かれる前
に、第2段プレクーラ内に導かれて、ここで希薄水溶液
と直接接触して、当該蒸気中の水溶性有機物の一部が前
記希薄水溶液に溶けることにより、前記希薄水溶液にお
ける濃度に応じた気液平衡状態になるから、凝縮器にお
ける凝縮水に含まれる水溶性有機物の濃度をも、前記希
薄水溶液における濃度に応じた気液平衡状態の値まで下
げることができるのである。
【0013】
【発明の効果】従って、本発明によると、沸点が水より
も高い水溶性有機物を含む水溶液を、熱効率の高い多重
効用型蒸発濃縮装置にて、前記水溶性有機物の損失が少
ない状態で、高い濃度まで蒸発濃縮することができる効
果を有する。
も高い水溶性有機物を含む水溶液を、熱効率の高い多重
効用型蒸発濃縮装置にて、前記水溶性有機物の損失が少
ない状態で、高い濃度まで蒸発濃縮することができる効
果を有する。
【0014】
【実施例】以下、本発明における実施例を図面について
説明する。図において、符号10は、密閉型の第1蒸発
缶を示し、この第1段蒸発缶10内には、左右両端の一
対のヘッダー11a,11bと、その両ヘッダー11
a,11b間を繋ぐ複数本の伝熱管11cとから成る加
熱器11が設けられている。また、符号12は、同じく
密閉型の第2段蒸発缶を示し、この第2段蒸発缶12内
には、左右両端の一対のヘッダー13a,13bと、そ
の両ヘッダー13a,13b間を繋ぐ複数本の伝熱管1
3cとから成る加熱器13が設けられている。
説明する。図において、符号10は、密閉型の第1蒸発
缶を示し、この第1段蒸発缶10内には、左右両端の一
対のヘッダー11a,11bと、その両ヘッダー11
a,11b間を繋ぐ複数本の伝熱管11cとから成る加
熱器11が設けられている。また、符号12は、同じく
密閉型の第2段蒸発缶を示し、この第2段蒸発缶12内
には、左右両端の一対のヘッダー13a,13bと、そ
の両ヘッダー13a,13b間を繋ぐ複数本の伝熱管1
3cとから成る加熱器13が設けられている。
【0015】更にまた、符号14は、管路15より供給
される冷却水によって冷却するようにした凝縮器を示
し、この凝縮器14には、真空ポンプ16等の真空発生
装置が接続され、且つ、凝縮水の排出ポンプ17が接続
されている。前記第2段蒸発缶12内に管路18より供
給されたエチレングリコール水溶液は、循環ポンプ19
にてくみ出したのち、循環管路20より第2段蒸発缶1
2内の上部に設けたノズル21に送って、このノズル2
1から前記加熱器13における各伝熱管13cの外側面
に散布する循環を行う一方、前記循環ポンプ19にてく
み出されたエチレングリコール水溶液の一部は、管路2
2より前記第1段蒸発缶10内に移送供給される。
される冷却水によって冷却するようにした凝縮器を示
し、この凝縮器14には、真空ポンプ16等の真空発生
装置が接続され、且つ、凝縮水の排出ポンプ17が接続
されている。前記第2段蒸発缶12内に管路18より供
給されたエチレングリコール水溶液は、循環ポンプ19
にてくみ出したのち、循環管路20より第2段蒸発缶1
2内の上部に設けたノズル21に送って、このノズル2
1から前記加熱器13における各伝熱管13cの外側面
に散布する循環を行う一方、前記循環ポンプ19にてく
み出されたエチレングリコール水溶液の一部は、管路2
2より前記第1段蒸発缶10内に移送供給される。
【0016】この第1段蒸発缶10内に供給されたエチ
レングリコール水溶液は、循環ポンプ23にてくみ出し
たのち、循環管路24より第1段蒸発缶10内の上部に
設けたノズル25に送って、このノズル25から前記加
熱器11における各伝熱管11cの外側面に散布する循
環を行う一方、前記循環ポンプ23にてくみ出されたエ
チレングリコール水溶液の一部は、管路26より排出さ
れる。
レングリコール水溶液は、循環ポンプ23にてくみ出し
たのち、循環管路24より第1段蒸発缶10内の上部に
設けたノズル25に送って、このノズル25から前記加
熱器11における各伝熱管11cの外側面に散布する循
環を行う一方、前記循環ポンプ23にてくみ出されたエ
チレングリコール水溶液の一部は、管路26より排出さ
れる。
【0017】また、前記第1段蒸発缶10の加熱器11
における一方のヘッダー11aに、ボイラー(図示せ
ず)からの蒸気を、蒸気管路27より供給する一方、前
記第1段蒸発缶10内からの蒸気出口28を蒸気ダクト
29を介して、前記第2段蒸発缶12の加熱器13にお
ける一方のヘッダー13aに導き、更に、前記第2段蒸
発缶12からの蒸気出口30を蒸気ダクト31を介して
前記凝縮器14に接続する。
における一方のヘッダー11aに、ボイラー(図示せ
ず)からの蒸気を、蒸気管路27より供給する一方、前
記第1段蒸発缶10内からの蒸気出口28を蒸気ダクト
29を介して、前記第2段蒸発缶12の加熱器13にお
ける一方のヘッダー13aに導き、更に、前記第2段蒸
発缶12からの蒸気出口30を蒸気ダクト31を介して
前記凝縮器14に接続する。
【0018】また、前記第1段蒸発缶10の加熱器11
における凝縮水を、その他方のヘッダー11b内から管
路32を介して前記第2段蒸発缶12の加熱器13にお
ける一方のヘッダー13a内に供給したのち、この第2
段蒸発缶12の加熱器13における凝縮水と一緒にし
て、その他方のヘッダー13bから管路33を介して前
記凝縮器14に移送するようにする。なお、前記各加熱
器11,13における他方のヘッダー11b,13bに
は、不凝縮性ガスの抽出管路50,51が接続されてい
る。
における凝縮水を、その他方のヘッダー11b内から管
路32を介して前記第2段蒸発缶12の加熱器13にお
ける一方のヘッダー13a内に供給したのち、この第2
段蒸発缶12の加熱器13における凝縮水と一緒にし
て、その他方のヘッダー13bから管路33を介して前
記凝縮器14に移送するようにする。なお、前記各加熱
器11,13における他方のヘッダー11b,13bに
は、不凝縮性ガスの抽出管路50,51が接続されてい
る。
【0019】そして、前記第1段蒸発器10から第2段
蒸発缶12の加熱器13への蒸気ダクト29中に、密閉
型の第1段プレクーラ34を設けて、この第1段プレク
ーラ34内に、管路35より供給される冷却水を冷却源
とする冷却器36によって冷却される水を、管路37を
経てノズル38から散布し、この水をポンプ39にて前
記冷却器36に供給する循環を行うように構成する。一
方、前記第2段蒸発缶12から凝縮器14への蒸気ダク
ト31中にも、密閉型の第2段プレクーラ40を設け
て、この第1段プレクーラ40内に、管路41より供給
される冷却水を冷却源とする冷却器42によって冷却さ
れる水を、管路43を経てノズル44から散布し、この
水をポンプ45にて前記冷却器42に供給する循環を行
うように構成する。なお、前記各プレクーラ34,40
内には、複数枚の金網46,47等のミスト捕集用部が
設けられている。
蒸発缶12の加熱器13への蒸気ダクト29中に、密閉
型の第1段プレクーラ34を設けて、この第1段プレク
ーラ34内に、管路35より供給される冷却水を冷却源
とする冷却器36によって冷却される水を、管路37を
経てノズル38から散布し、この水をポンプ39にて前
記冷却器36に供給する循環を行うように構成する。一
方、前記第2段蒸発缶12から凝縮器14への蒸気ダク
ト31中にも、密閉型の第2段プレクーラ40を設け
て、この第1段プレクーラ40内に、管路41より供給
される冷却水を冷却源とする冷却器42によって冷却さ
れる水を、管路43を経てノズル44から散布し、この
水をポンプ45にて前記冷却器42に供給する循環を行
うように構成する。なお、前記各プレクーラ34,40
内には、複数枚の金網46,47等のミスト捕集用部が
設けられている。
【0020】この構成において、第2段蒸発缶12内に
管路18より供給されたエチレングリコール水溶液は、
循環ポンプ19にて循環を繰り返すことにより、当該第
2段蒸発缶12における加熱器13にて加熱されるか
ら、この第2段蒸発缶12において適宜濃度まで蒸発濃
縮される。この第2段蒸発缶12内において蒸発濃縮し
たあとのエチレングリコール水溶液は、管路22を介し
て第1段蒸発缶10内に供給され、ここで、循環ポンプ
23にて循環を繰り返すことにより、当該第1段蒸発缶
10における加熱器11にて加熱されるから、所定の濃
縮濃度まで蒸発濃縮されたのち、管路26より取り出さ
れる。
管路18より供給されたエチレングリコール水溶液は、
循環ポンプ19にて循環を繰り返すことにより、当該第
2段蒸発缶12における加熱器13にて加熱されるか
ら、この第2段蒸発缶12において適宜濃度まで蒸発濃
縮される。この第2段蒸発缶12内において蒸発濃縮し
たあとのエチレングリコール水溶液は、管路22を介し
て第1段蒸発缶10内に供給され、ここで、循環ポンプ
23にて循環を繰り返すことにより、当該第1段蒸発缶
10における加熱器11にて加熱されるから、所定の濃
縮濃度まで蒸発濃縮されたのち、管路26より取り出さ
れる。
【0021】一方、前記第1段蒸発缶10内において水
溶液から蒸発した蒸気は、前記第2段蒸発缶12におけ
る加熱器13に導かれて、当該第2段蒸発缶12におけ
る加熱源にされる一方、第2段蒸発缶12内において水
溶液から蒸発した蒸気は、凝縮器14に導かれ、凝縮水
になったのち排出されるのである。そして、前記第1蒸
発缶10内において発生した蒸気は、第2蒸発缶12に
おける加熱器13に導かれる前に、第1段プレクーラ3
4内に導かれて、ここで循環水と直接接触することによ
り、当該蒸気中のエチレングリコールは、循環水に溶け
て、この循環水におけるエチレングリコール濃度に応じ
た気液平衡状態になる一方、前記第2蒸発缶12内にお
いて発生した蒸気も、凝縮器14に導かれる前に、第2
段プレクーラ40内に導かれて、ここで循環水と直接接
触して、当該蒸気中のエチレングリコールは、循環水に
溶けて、この循環水におけるエチレングリコール濃度に
応じた気液平衡状態になる。
溶液から蒸発した蒸気は、前記第2段蒸発缶12におけ
る加熱器13に導かれて、当該第2段蒸発缶12におけ
る加熱源にされる一方、第2段蒸発缶12内において水
溶液から蒸発した蒸気は、凝縮器14に導かれ、凝縮水
になったのち排出されるのである。そして、前記第1蒸
発缶10内において発生した蒸気は、第2蒸発缶12に
おける加熱器13に導かれる前に、第1段プレクーラ3
4内に導かれて、ここで循環水と直接接触することによ
り、当該蒸気中のエチレングリコールは、循環水に溶け
て、この循環水におけるエチレングリコール濃度に応じ
た気液平衡状態になる一方、前記第2蒸発缶12内にお
いて発生した蒸気も、凝縮器14に導かれる前に、第2
段プレクーラ40内に導かれて、ここで循環水と直接接
触して、当該蒸気中のエチレングリコールは、循環水に
溶けて、この循環水におけるエチレングリコール濃度に
応じた気液平衡状態になる。
【0022】この実施例において、エチレングリコール
濃度が10wt%のエチレングリコール水溶液を、90
wt%までの蒸発濃縮する場合において、前記第2段蒸
発缶12において40wt%まで蒸発濃縮し、前記第1
段蒸発缶10において最終の90wt%まで蒸発濃縮す
るように設定すると、前記第1段蒸発缶10からの蒸気
には、図4のエチレングリコール水溶液の気液平衡線に
おいて90wt%に対応したエチレングリコールを、ま
た、前記第2段蒸発缶12からの蒸気には、図4のエチ
レングリコール水溶液の気液平衡線において40wt%
に対応した濃度のエチレングリコールを含むことになる
が、これら両蒸発缶10,12からの蒸気中における殆
どのエチレングリコールが、その各々プレクーラ34,
40内において、これに供給される循環水に溶けて、こ
の循環水におけるエチレングリコール濃度が10wt%
になり、従って、これら各プレクーラ34,40から出
ていく蒸気に含まれるエチレングリコール濃度は、前記
図4のエチレングリコール水溶液の気液平衡線において
点線c,c′で示すように、殆ど零になるから、前記排
出ポンプ17にて排出される凝縮水と一緒に消失するエ
チレングリコールの量を、大幅に低減できる一方、エチ
レングリコール水溶液を90wt%まで蒸発濃縮するこ
とができるのである。
濃度が10wt%のエチレングリコール水溶液を、90
wt%までの蒸発濃縮する場合において、前記第2段蒸
発缶12において40wt%まで蒸発濃縮し、前記第1
段蒸発缶10において最終の90wt%まで蒸発濃縮す
るように設定すると、前記第1段蒸発缶10からの蒸気
には、図4のエチレングリコール水溶液の気液平衡線に
おいて90wt%に対応したエチレングリコールを、ま
た、前記第2段蒸発缶12からの蒸気には、図4のエチ
レングリコール水溶液の気液平衡線において40wt%
に対応した濃度のエチレングリコールを含むことになる
が、これら両蒸発缶10,12からの蒸気中における殆
どのエチレングリコールが、その各々プレクーラ34,
40内において、これに供給される循環水に溶けて、こ
の循環水におけるエチレングリコール濃度が10wt%
になり、従って、これら各プレクーラ34,40から出
ていく蒸気に含まれるエチレングリコール濃度は、前記
図4のエチレングリコール水溶液の気液平衡線において
点線c,c′で示すように、殆ど零になるから、前記排
出ポンプ17にて排出される凝縮水と一緒に消失するエ
チレングリコールの量を、大幅に低減できる一方、エチ
レングリコール水溶液を90wt%まで蒸発濃縮するこ
とができるのである。
【0023】この実施例の場合、前記各プレクーラ3
4,40における循環水は、希薄エチレングリコール水
溶液になったのち、管路48,49より、前記各蒸発缶
10,12に供給されるのであり、この各プレクーラ3
4,40に対する循環水として、前記第2段蒸発缶12
に管路18より供給されるエチレングリコール水溶液を
使用し、前記管路18からのエチレングリコール水溶液
の全部又は一部を、前記各プレクーラ34,40に供給
するように構成しても良く、また、この各プレクーラ3
4,40の循環水に対する冷却器36,42は、図2に
示すように、前記各プレクーラ34,40の内部に設け
るようにしても良いのである。更にまた、この各冷却器
36,42における冷却源として、前記凝縮器14に対
する冷却水を使用することができる。
4,40における循環水は、希薄エチレングリコール水
溶液になったのち、管路48,49より、前記各蒸発缶
10,12に供給されるのであり、この各プレクーラ3
4,40に対する循環水として、前記第2段蒸発缶12
に管路18より供給されるエチレングリコール水溶液を
使用し、前記管路18からのエチレングリコール水溶液
の全部又は一部を、前記各プレクーラ34,40に供給
するように構成しても良く、また、この各プレクーラ3
4,40の循環水に対する冷却器36,42は、図2に
示すように、前記各プレクーラ34,40の内部に設け
るようにしても良いのである。更にまた、この各冷却器
36,42における冷却源として、前記凝縮器14に対
する冷却水を使用することができる。
【0024】なお、前記各実施例は、各蒸発缶10,1
2における加熱器11,13を、各蒸発缶10,12の
内部に設けて、これら各加熱器11,13における伝熱
管11c,13cによって、当該エチレングリコール水
溶液を加熱する場合を示したが、本発明は、これに限ら
ず、前記各蒸発缶10,12における加熱器11,13
を、蒸発缶10,12の外部に設けて、この加熱器1
1,13により各蒸発缶10,12内のエチレングリコ
ール水溶液を加熱するように構成する場合にも適用でき
るのであり、また、本発明は、前記実施例のように、エ
チレングリコール水溶液を、先づ第2段蒸発缶12に供
給して、ここで濃縮したのち第1段蒸発缶10に供給し
て、ここで最終濃度まで濃縮することに代えて、エチレ
ングリコール水溶液を、先づ第1段蒸発缶10に供給し
て、ここで濃縮したのち第2段蒸発缶12に供給して、
ここで最終濃度まで濃縮するように構成しても良いので
あり、更にまた、本発明は、蒸発缶を三つ以上にした場
合にも適用することができる。
2における加熱器11,13を、各蒸発缶10,12の
内部に設けて、これら各加熱器11,13における伝熱
管11c,13cによって、当該エチレングリコール水
溶液を加熱する場合を示したが、本発明は、これに限ら
ず、前記各蒸発缶10,12における加熱器11,13
を、蒸発缶10,12の外部に設けて、この加熱器1
1,13により各蒸発缶10,12内のエチレングリコ
ール水溶液を加熱するように構成する場合にも適用でき
るのであり、また、本発明は、前記実施例のように、エ
チレングリコール水溶液を、先づ第2段蒸発缶12に供
給して、ここで濃縮したのち第1段蒸発缶10に供給し
て、ここで最終濃度まで濃縮することに代えて、エチレ
ングリコール水溶液を、先づ第1段蒸発缶10に供給し
て、ここで濃縮したのち第2段蒸発缶12に供給して、
ここで最終濃度まで濃縮するように構成しても良いので
あり、更にまた、本発明は、蒸発缶を三つ以上にした場
合にも適用することができる。
【図1】本発明における第1実施例を示す図である。
【図2】本発明における第2実施例を示す図である。
【図3】多重効用型蒸発濃縮装置を示す図である。
【図4】エチレングリコール水溶液の気液平衡状態を示
す図である。
す図である。
10 第1段蒸発缶 12 第2段蒸発缶 11,13 加熱器 14 凝縮器 18 エチレングリコール水溶液の供給用管路 20,24 循環管路 29,31 蒸気ダクト 34,40 プレクーラ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 1/26
Claims (1)
- 【請求項1】ボイラーからの蒸気等を熱源とする加熱器
を備えた第1段蒸発缶と、該第1段蒸発缶で発生した蒸
気を熱源とする加熱器を備えた第2段蒸発缶と、該第2
段蒸発缶で発生した蒸気に対する凝縮器とから成り、エ
チレングリコール又はジエチレングリコール等のように
沸点が水よりも高い水溶性有機物を含む水溶液を、前記
いずれか一方の蒸発缶に供給したのち他方の蒸発缶から
取り出すようにした蒸発濃縮方法において、前記第1段
蒸発缶で発生した蒸気を、前記第2段蒸発缶の加熱器に
導く前に、第1段プレクーラに導いて、ここで希薄水溶
液に直接接触させる一方、前記第2段蒸発缶で発生した
蒸気を、前記凝縮器に導く前に、第2段プレクーラに導
いて、ここで希薄水溶液に直接接触させることを特徴と
する水溶性有機物を含む水溶液の蒸発濃縮方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10089991A JP3263404B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 水溶性有機物を含む水溶液の蒸発濃縮方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10089991A JP3263404B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 水溶性有機物を含む水溶液の蒸発濃縮方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04330903A JPH04330903A (ja) | 1992-11-18 |
JP3263404B2 true JP3263404B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=14286192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10089991A Expired - Fee Related JP3263404B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | 水溶性有機物を含む水溶液の蒸発濃縮方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3263404B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4514693B2 (ja) * | 2005-11-21 | 2010-07-28 | 株式会社ササクラ | 蒸発濃縮処理装置 |
JP4514705B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2010-07-28 | 株式会社ササクラ | 廃液処理装置 |
FI125337B (fi) * | 2010-10-18 | 2015-08-31 | Andritz Oy | Menetelmä ja järjestely epäpuhtauksien erottamiseksi nesteistä tai höyryistä |
CN111328325B (zh) * | 2017-11-23 | 2023-01-13 | 国际壳牌研究有限公司 | 生产环氧乙烷和乙二醇的方法 |
-
1991
- 1991-05-02 JP JP10089991A patent/JP3263404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04330903A (ja) | 1992-11-18 |
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