JPH03202101A - 蒸発方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、沸点上昇が大きく、かつ高温度で腐食性の激
しい原液を当該原液中の溶媒を蒸発することによって濃
縮するに際して、原液から発生した蒸気を、高圧蒸気エ
ゼクタ圧ｍ機で圧縮・昇温して、前記Ｍ液を蒸発・濃縮
するための熱源とするようにした、いわゆる省エネルギ
ー式の蒸発方法及びその装置の改良に関するものである
。

（従来の技術） 高温蒸気圧縮式濃縮色と低温濃縮毎を組合せ、被濃縮液
を前記蒸気圧縮式濃縮毎で濃縮したのち、前記低温濃縮
毎に導いて、高濃度に濃縮する濃縮装置は実公昭５９−
６８８１号公報に記述されている。

しかしなから本装置における低温蒸発缶は従来方式にお
ける減圧式二重効用濃縮装置に高温蒸発缶に自己圧縮式
蒸気循環装置を付した場合と同様で被処理液の沸点上昇
が大きな場合においては、被濃縮液温度と加熱温度との
温度差が十分に取れない為、低温蒸発缶での蒸発濃縮は
十分に達成出来なかった。

上記温度差を十分に取るためには高温蒸発缶の温度を高
くしなければならないか、該温度を高くすると高温蒸発
缶で材料の腐食が発生する問題が起り、例えば硫酸など
は高濃度に濃縮することは本装置では不可能であった。

（発明が解決しようとする課題） 従来は低温蒸発缶への加熱蒸気は高温蒸発缶における発
生蒸気を単に加熱用蒸気として供給しているにすぎず、
以下に述べるような問題かあった。

すなわち、 低温蒸発缶への加熱蒸気は高温蒸発缶における発生蒸気
を単に加熱蒸気として供給するにすぎず、被濃縮液の沸
点上昇が大きな液である場合においては低温蒸発缶への
加熱蒸気温度が低温蒸発缶の被濃縮液温度より低くなり
、低温蒸発缶での蒸発濃縮が達成し得ない。従来方式を
可能にするなめには高温蒸発缶の温度を更に高くすれば
よいか、腐食性の激しい液は高温はど腐食性が一層激し
くなり材料の問題があった。

本発明は、これらの問題を解消する蒸発方法及びその装
置を提供するものである。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、低濃度液を蒸発させる第一
蒸発缶及び高濃度液を蒸発させる第二蒸発缶を構成し、
第一蒸発缶及び第二蒸発缶には高圧蒸気エゼクタ圧縮機
を組合せ、第一蒸発缶内で溶液から蒸発した蒸気を高圧
蒸気エゼクタ圧縮機で吸引圧縮して第一蒸発缶及び第二
蒸発缶の各々の伝熱管に送り、加熱に使用する構成とし
た。又、別途第一蒸発缶及び第二蒸発缶には高圧蒸気エ
ゼクタ圧縮機を各々組合せ、第一蒸発缶・内で溶液がら
蒸発した蒸気を各々の高圧蒸気エゼクタ圧縮機で吸引圧
縮して第一蒸発缶及び第二蒸発缶の各々の伝熱管に送り
、加熱に使用するａ戒とすることもできる。

（発明の作用、効果） 第一蒸発缶において溶液から蒸発した蒸気を第一蒸発缶
及び第二蒸発缶に各々組合せた高圧蒸気エゼクタ圧縮機
により吸引圧縮して各々の蒸発缶の伝熱管内へ供給し加
熱に使用し、第一蒸発缶においては濃縮された濃ｍ液に
予熱した原液を加え、前記第一蒸発缶内で循環濃縮する
一方、残りの濃Ｗｉ液を第二蒸発装置において、そこに
おける濃縮液に加えつつ循環させ濃縮を行う゛。

第二蒸発缶において溶液から蒸発した蒸気は凝縮器にお
いて冷却され系外へ排出される。

凝縮器には前記蒸気のみならず各蒸発缶加熱蒸気折返し
室からの不凝縮性ガスの抽気配管を接続し前記凝縮器蒸
気側流通室に接続された真空装置により糸外に排出され
る。このように各蒸発缶における不凝縮性ガスによる熱
伝達効率の低下の弊害を除去する為、伝熱効率が高く、
不必要な伝熱面を見込む必要がなく小型で、低価格の装
置とすることができる。

第一蒸発缶へ送る加熱蒸気温度と第二蒸発缶へ送る加熱
蒸気温度が同じ場合は該エゼクタは一つで共用すること
もできる為、小型で低価格の装置を供給できる。

更に、前述の通り高温の第一蒸発缶で発生した蒸気を各
々の蒸発装置における又は共用の一本の高圧蒸気エゼク
タで圧縮し、各々の蒸発缶の伝熱加熱管内に供給し加熱
蒸気として使用することにより、第一蒸発缶においての
みならず第二蒸発缶においても系全体として、蒸発濃縮
の熱効率が高く、経費を著しく低減することができる効
果を有する。

又、被濃縮液が沸点上昇が大きな液である場合において
は第一蒸発缶において低濃度で蒸発した高温蒸気を高圧
蒸気エゼクタで圧縮昇温し第二蒸発缶に供給し加熱蒸気
とするので沸点上昇の大きな溶液で第二蒸発缶の液温度
が第一蒸発缶の温度より高い場合でも第二蒸発缶の加熱
蒸気として使用することが可能となった。

（実胞例） 以下、本発明の実飽例を図面について説明する。第１図
において符号１は濃縮液溜室２を下部に備えた密閉型の
第一蒸発缶を示し、該蒸発缶内の上部には、複数本の伝
熱管３がら成る伝熱管群４が略水平横向きに配設され、
該伝熱管群４の両端にはへツタ−５，６が各々設けられ
、この両へツタ−５，６のうち一方のヘッダー５には加
熱蒸気入口が設けられ高圧蒸気エゼクタの蒸気吐出配管
１８に接続されている。前記他方のヘッダー６には、凝
ｍ液排出口及び第一蒸発缶における不凝縮性カスを強制
的に吸引する管路１２１が接続されている。

符号９は、前記第一蒸発缶１内における前記伝熱管群４
の上部に設けた散布器を示し、該散布器９に、吸込側を
前記濃ｍ液溜室２に管路１０を介して接続した循環ポン
プ１１がらの濃１ａ液循環管路１２を接続して、前記濃
縮液溜室２内における濃ｍ８！を、循環ポンプ１１によ
り前記伝熱管群４における各伝熱管３の外週面に散布し
たのち、濃縮液溜室２内に戻る循環を行うように構成し
、前記循環ポンプ１１から散布器９に至る濃ｍ液循環通
路１２には、濃縮液排出管路１３が、前記濃縮液溜室２
には原液予熱器（図示せず）を介して予熱された原液を
供給する原液供給管路１５が各々接続されている。

符号１６は、高圧蒸気エゼクタ圧縮機を示し、該高圧蒸
気エゼクタ圧縮機１６における吸込み開には前記第一蒸
発缶の上部からの吸込みダクト１７及び高圧蒸気エゼク
タ１１６への第二蒸発缶吸込みダクト１１７が接続され
、また、前記高圧蒸気エゼクタ圧縮８１１６における吐
出測は吐出ダクト１８を開して前記一方のヘッダ−５に
接続される。一方、濃縮液循環通路１２から一部抜き出
された濃縮液は濃縮液排出管路１３により第二蒸発缶に
おける濃縮液循環管路１１２に供給される。

密閉型の第二蒸発缶１０１における濃ａ液溜室１０２よ
り循環ポンプ１１１により抜き出された濃縮液は第二蒸
発缶１０１内上部に略水平横向きに配設複数の伝熱管群
１０４の上部に設けた散布器１０９より前記管群１０４
における各伝熱管１０３の外周面に散布したのち、高濃
度濃縮液溜室１０２内に戻る循環を行うように構成して
いる。

符号１１６は、高圧蒸気エゼクタ圧ｍ機を示し、該エゼ
クタ圧縮機１１６における吸込み測には、前記第一蒸発
缶の上部からの吸込みダクト１１７か接続され、また前
記エゼクタ圧ｍ機の吐出測には吐出ダクト１１８を介し
て、前記第二蒸発缶の伝熱管群１０４の両端に設けられ
たヘッダー１０５．１０６のうち一方のヘッダー１０５
に接続され、流入した蒸気は複数本の伝熱管１０３内を
他方のヘッダー１０６に流入するように構成されている
。前記蒸発缶上部には真空ポンプ７及び逆止弁８が凝縮
器２３を介して蒸気排出管路１２２により接続されてお
り、残余の不凝縮性ガスを抜き出し得る構成としている
。第一蒸発缶のヘッダー６の上部には前記第二蒸発缶の
蒸気排出管路１２２へ接続する管路１２１を設けている
。

前記濃縮液溜室１０２の最低部には濃縮液縮流の抜出口
１２０を設は濃縮液を第二蒸発缶１０１外に排出する構
成としている。

このようにして真空の下、第一蒸発缶で発生した蒸気を
各々の高圧エゼクタ圧縮機で圧縮し各々の蒸発缶におけ
る加熱蒸気として循環利用する一方、第一蒸発缶におい
ては濃縮液を一部循環しながら原液と共に濃縮し、残余
の蒸気を圧縮・昇温し前記第二蒸発缶の熱源とし、濃Ｗ
Ｊ液を循環しながら第一蒸発缶における濃縮液の一部と
共に濃縮することにより、低濃度域においては蒸発温度
が高くかつ低真空度の第一蒸発缶で高圧蒸気エゼクタ圧
縮機の採用により効率良く蒸気圧縮を行い、一方高濃度
域である第二蒸発缶においては液温度は高いが蒸発温度
が低いので第一蒸発缶における高温蒸気を圧縮して第二
蒸発缶に供給して循環濃縮を行うので、両蒸発缶を結合
することによって効率が高くできる。

この蒸気圧縮蒸発装置においては、第−蒸発缶内の溶液
から発生する蒸気を、高圧蒸気エゼクタ圧縮機で圧縮・
昇温せしめ第−及び第二蒸発缶の濃縮液の加熱蒸気とし
て熱源にするものであり更に、第一蒸発缶の温度を温度
検知装置２１で検知し凝縮器２３における冷却水量調節
弁２２により冷却水量を調節することにより所定の温度
に制御しうる構成となっており、第一蒸発缶と第二蒸発
缶のいずれの液温度も低くおさえ、腐食性を低減させ、
しかも高濃度域で沸点上昇が高くなる液であっても熱効
率が高い特長を備えた蒸発装置となる。

【図面の簡単な説明】

第一図は本考案における実施例を示す縦断正面図を示す
。 １・・・第一蒸発缶　２・・・濃縮液溜室３・・・伝熱
管　　４・・・伝熱管群 ５・・・ヘッダー　　　６・・・ヘッダー７・・・真空
ポンプ　　８・・・逆止弁９・・・散布器　１０・・・
管路　１１・・・循環ポンプ１２・・・濃縮液循環管路 １３・・・濃縮液排出管路 １５・・・原液供給管路 １６・・・高圧蒸気エゼクタ圧縮機 １７・・・吸込みダクト　　１８・・・吐出ダクト１９
・・・１１縮液排出ポンプ ２０・・・蒸気供給管路　　２１・・・温度検知装置２
２・・・冷却水量調節弁　　２３・・・凝縮器１０１・
・・第二蒸発缶　１０２・・・濃縮液溜室１０３・・・
伝熱管　１０４・・・伝熱管群１０５・・・ヘッダ １０６・・・ヘッダ １０９・・・散布器　１１０・・・管路１１１・・・循
環ポンプ １１２・・・濃縮液循環管路 １１６・・・高圧蒸気エゼクタ圧！ａ機１１７・・・吸
込みダクト　１１８・・・吐出タクト１２０・・・抜出
口　１゛２１・・・管路１２２・・・蒸気排出管路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）低濃度液を蒸発させる第一蒸発缶及び高濃度液を蒸
   発させる第二蒸発缶を構成し、第一蒸発缶及び第二蒸発
   缶には高圧蒸気エゼクタ圧縮機を組合せ、第一蒸発缶内
   で溶液から蒸発した蒸気を高圧蒸気エゼクタ圧縮機で吸
   引圧縮して第一蒸発缶及び第二蒸発缶の各々の伝熱管に
   送り、 加熱に使用する構成とした蒸発方法。 ２）「請求項１」に記載の構成とした蒸発装置。