JPH07185201A - 遠心薄膜蒸発器 - Google Patents
遠心薄膜蒸発器Info
- Publication number
- JPH07185201A JPH07185201A JP33106093A JP33106093A JPH07185201A JP H07185201 A JPH07185201 A JP H07185201A JP 33106093 A JP33106093 A JP 33106093A JP 33106093 A JP33106093 A JP 33106093A JP H07185201 A JPH07185201 A JP H07185201A
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- Japan
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- liquid film
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】遠心薄膜蒸発器において、処理液を変える場合
や、それに応じて回転数を変更する際、液膜の形成状態
を温度センサ−で検出し、液膜の表面更新が最も良い状
態の回転数で運転できるようにする。 【構成】円筒状の伝熱胴体２の内部に液膜を形成させる
可動翼１６を取り付けたロ−タ−２１があり、可動翼１
６がロ−タ−２１の回転による遠心力で、伝熱胴体２内
面の伝熱面に液膜を形成させる遠心薄膜蒸発器におい
て、液膜を形成させる可動翼２に液膜の形成状態を検出
する熱電対２８を取り付けたものである。
や、それに応じて回転数を変更する際、液膜の形成状態
を温度センサ−で検出し、液膜の表面更新が最も良い状
態の回転数で運転できるようにする。 【構成】円筒状の伝熱胴体２の内部に液膜を形成させる
可動翼１６を取り付けたロ−タ−２１があり、可動翼１
６がロ−タ−２１の回転による遠心力で、伝熱胴体２内
面の伝熱面に液膜を形成させる遠心薄膜蒸発器におい
て、液膜を形成させる可動翼２に液膜の形成状態を検出
する熱電対２８を取り付けたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蒸留性能向上を図るた
め、種々の処理液に対して回転数変更により液膜の厚さ
及び表面更新を最適にして運転できるようにした遠心薄
膜蒸発器に関するものである。
め、種々の処理液に対して回転数変更により液膜の厚さ
及び表面更新を最適にして運転できるようにした遠心薄
膜蒸発器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】遠心力により翼を伝熱胴の内面に押しつ
けながら摺動回転する遠心薄膜蒸発器において、例えば
従来技術は、熱交換器ハンドブック「工学図書株式会
社」発行のP.800に記載されているように円筒状伝熱胴
の内部にコンデンサ−を内蔵したロ−タ−があり、その
ロ−タ−には溝を有するワイパ−と呼ばれる翼が取り付
けてある。その翼は固定サポ−トあるいはスプリングサ
ポ−トによって保持される構造となっており、ロ−タ−
の回転による遠心力またはスプリング圧で押しつけられ
て伝熱面を摺動回転し、処理液を伝熱面に均一な液膜で
押し広げる。そして、伝熱面で加熱された液の一部が蒸
発し、蒸発分子がロ−タ−内に設けられているコンデン
サ−により冷却凝縮され、回収される。蒸発物が取り除
かれた液は、濃縮液として別経路で回収される。
けながら摺動回転する遠心薄膜蒸発器において、例えば
従来技術は、熱交換器ハンドブック「工学図書株式会
社」発行のP.800に記載されているように円筒状伝熱胴
の内部にコンデンサ−を内蔵したロ−タ−があり、その
ロ−タ−には溝を有するワイパ−と呼ばれる翼が取り付
けてある。その翼は固定サポ−トあるいはスプリングサ
ポ−トによって保持される構造となっており、ロ−タ−
の回転による遠心力またはスプリング圧で押しつけられ
て伝熱面を摺動回転し、処理液を伝熱面に均一な液膜で
押し広げる。そして、伝熱面で加熱された液の一部が蒸
発し、蒸発分子がロ−タ−内に設けられているコンデン
サ−により冷却凝縮され、回収される。蒸発物が取り除
かれた液は、濃縮液として別経路で回収される。
【０００３】翼の保持方法は、処理される処理液の性状
によって使い分けられている。
によって使い分けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で述べた
ようなコンデンサ−内蔵型遠心薄膜蒸発器は、特に常圧
や低真空領域では蒸発しにくい物や熱影響を受けやすい
物を加熱温度を下げて処理する目的で使用される。従っ
て、缶内操作圧力は高真空に保ち、蒸発物を分子流領域
で取り扱うことが多い。その場合、分子を液表面から飛
び出やすくさせるために翼により伝熱面に均一に押し広
げ、液膜の表面更新を良くすることが特に重要である。
ようなコンデンサ−内蔵型遠心薄膜蒸発器は、特に常圧
や低真空領域では蒸発しにくい物や熱影響を受けやすい
物を加熱温度を下げて処理する目的で使用される。従っ
て、缶内操作圧力は高真空に保ち、蒸発物を分子流領域
で取り扱うことが多い。その場合、分子を液表面から飛
び出やすくさせるために翼により伝熱面に均一に押し広
げ、液膜の表面更新を良くすることが特に重要である。
【０００５】処理液の性状は物によって千差万別である
ので、同一装置を使用して種々の物を処理する場合、遠
心力による伝熱面への翼の押しつけ力を翼の回転数で調
整する必要がある。
ので、同一装置を使用して種々の物を処理する場合、遠
心力による伝熱面への翼の押しつけ力を翼の回転数で調
整する必要がある。
【０００６】翼の遠心力により伝熱面に均一な液膜を形
成するためには、ある一定以上の回転数が必要であり、
回転数を下げることは稀で、表面更新をよくするために
回転数を上げることが多い。この場合、回転数を上げ過
ぎると伝熱面と翼先端の間に薄膜の形成がなくなり、回
転方向全面にフィレットと呼ぶ液溜りが大きくなり、時
には翼を飛び越えて後面にオ−バ−フロ−し、逆に表面
更新が悪くなる。
成するためには、ある一定以上の回転数が必要であり、
回転数を下げることは稀で、表面更新をよくするために
回転数を上げることが多い。この場合、回転数を上げ過
ぎると伝熱面と翼先端の間に薄膜の形成がなくなり、回
転方向全面にフィレットと呼ぶ液溜りが大きくなり、時
には翼を飛び越えて後面にオ−バ−フロ−し、逆に表面
更新が悪くなる。
【０００７】本発明の目的は、処理液を変える場合やそ
れに応じて回転数を変更する際、回転数を上げ過ぎて逆
に表面更新が悪くならないように、回転方向翼前面のフ
ィレットが大きくなった場合はそれを検出でき、回転数
を適正値に調節することができる遠心薄膜蒸発器を提供
することにある。
れに応じて回転数を変更する際、回転数を上げ過ぎて逆
に表面更新が悪くならないように、回転方向翼前面のフ
ィレットが大きくなった場合はそれを検出でき、回転数
を適正値に調節することができる遠心薄膜蒸発器を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、円筒状伝熱胴の内部に液膜を形成させる翼を取り付
けたロ−タ−があり、液膜を形成させる翼がロ−タ−の
回転による遠心力で、円筒状伝熱胴内面の伝熱面に液膜
を形成させる遠心薄膜蒸発器において、液膜を形成させ
る翼に液膜の形成状態を検出する温度センサ−を取り付
けたものである。
に、円筒状伝熱胴の内部に液膜を形成させる翼を取り付
けたロ−タ−があり、液膜を形成させる翼がロ−タ−の
回転による遠心力で、円筒状伝熱胴内面の伝熱面に液膜
を形成させる遠心薄膜蒸発器において、液膜を形成させ
る翼に液膜の形成状態を検出する温度センサ−を取り付
けたものである。
【０００９】
【作用】ある処理液を遠心薄膜蒸発器に流しておき、ス
リップリングを介して熱電対による感知温度を外部計測
器に常に表示するようにしておく。そして、回転数を上
げると翼の遠心力、つまり伝熱面への押しつけ力が徐々
に強くなる。すると、ある回転数を超えたところで伝熱
面と翼先端間に薄膜の形成がほとんどなくなり、翼の回
転方向前面に大きなフィレットができ、その液が熱電対
に触れるようになる。そうすると、測定温度が高くなり
安定した液膜が形成されていないことが外部計測器の表
示温度上昇という変化で判る。従って、測定温度が元の
状態になるまで回転数を下げて最も安定した液膜状態で
運転することが可能である。このようなことは、処理液
を変え処理液の性状が変わった場合も同様に当てはま
る。
リップリングを介して熱電対による感知温度を外部計測
器に常に表示するようにしておく。そして、回転数を上
げると翼の遠心力、つまり伝熱面への押しつけ力が徐々
に強くなる。すると、ある回転数を超えたところで伝熱
面と翼先端間に薄膜の形成がほとんどなくなり、翼の回
転方向前面に大きなフィレットができ、その液が熱電対
に触れるようになる。そうすると、測定温度が高くなり
安定した液膜が形成されていないことが外部計測器の表
示温度上昇という変化で判る。従って、測定温度が元の
状態になるまで回転数を下げて最も安定した液膜状態で
運転することが可能である。このようなことは、処理液
を変え処理液の性状が変わった場合も同様に当てはま
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１１】図１に、本発明を採用した一実施例である
コンデンサ−内蔵型遠心薄膜蒸発器全体の縦断面図、図
２に平断面図を示す。この装置は、伝熱面を有する胴体
２と、その外部に設けられた加熱用ジャケット３と、可
動翼１６が取り付けられたロ−タ−２１と、ロ−タ−２
１内部に設置されたコンデンサ−１７とから成ってい
る。ロ−タ−２1は上部軸受１２及び下部軸受で支えら
れており、可動翼１６及びディストリビュ−タ−１８を
取り付けた状態で上部カバ−２０を取り外すことによ
り、上部へ抜き出すことができる。一方、コンデンサ−
１７は下部フランジ４を取り外すことで下へ抜き出すこ
とができるようになっている。
コンデンサ−内蔵型遠心薄膜蒸発器全体の縦断面図、図
２に平断面図を示す。この装置は、伝熱面を有する胴体
２と、その外部に設けられた加熱用ジャケット３と、可
動翼１６が取り付けられたロ−タ−２１と、ロ−タ−２
１内部に設置されたコンデンサ−１７とから成ってい
る。ロ−タ−２1は上部軸受１２及び下部軸受で支えら
れており、可動翼１６及びディストリビュ−タ−１８を
取り付けた状態で上部カバ−２０を取り外すことによ
り、上部へ抜き出すことができる。一方、コンデンサ−
１７は下部フランジ４を取り外すことで下へ抜き出すこ
とができるようになっている。
【００１２】胴体２には、処理液を供給する原料入口ノ
ズル１５と、ジャケット３に熱媒を供給する熱媒入口ノ
ズル１０と、熱媒出口ノズル１１が取り付けられてい
る。また、下部フランジ４より下側には、缶内を減圧排
気するための排気口５と、濃縮液を回収する濃縮液出口
ノズル９と、蒸発物を回収する留出液出口ノズル８と、
コンデンサ−１７に冷媒を供給する冷媒入口ノズル６
と、冷媒出口ノズル７が設けられている。上部軸受１２
の上側には、ロ−タ−２１を回転させるためにモ−タ−
の動力をＶベルトを介して伝えるプ−リ−１３が取り付
けられている。
ズル１５と、ジャケット３に熱媒を供給する熱媒入口ノ
ズル１０と、熱媒出口ノズル１１が取り付けられてい
る。また、下部フランジ４より下側には、缶内を減圧排
気するための排気口５と、濃縮液を回収する濃縮液出口
ノズル９と、蒸発物を回収する留出液出口ノズル８と、
コンデンサ−１７に冷媒を供給する冷媒入口ノズル６
と、冷媒出口ノズル７が設けられている。上部軸受１２
の上側には、ロ−タ−２１を回転させるためにモ−タ−
の動力をＶベルトを介して伝えるプ−リ−１３が取り付
けられている。
【００１３】図３に可動翼１６に熱電対２８を取り付け
た状態の平面図を示し、図４に同側面図を示す。熱電対
２８が感知した温度は、ロ−タ−２１が回転しているた
め可動翼１６から延びた配線２７を経て片面がプ−リ−
１３と共に回転し、もう片面は固定されているスリップ
リング１４を介して計測器１に伝えられる。
た状態の平面図を示し、図４に同側面図を示す。熱電対
２８が感知した温度は、ロ−タ−２１が回転しているた
め可動翼１６から延びた配線２７を経て片面がプ−リ−
１３と共に回転し、もう片面は固定されているスリップ
リング１４を介して計測器１に伝えられる。
【００１４】次に、上記のような構成の装置の動作につ
いて説明する。排気口５に真空装置を接続し、あらかじ
め缶内圧力を例えば0.01〜0.001Torrに減圧しておき、
処理する液をポンプにより原料入口ノズル１５から缶内
に供給する。すると、ロ−タ−２１と共に回転するディ
ストリビュ−タ−１８により処理液は円周方向に均一に
分散されながら重力で流下し、流下した液がロ−タ−２
１に取り付けてある可動翼１６まで達すると、可動翼１
６がロ−タ−２１と共に回転しているため遠心力により
伝熱面に押し広げられ、薄膜となる。薄膜になった液は
伝熱面の外部に設けられたジャケット３の熱媒で加熱さ
れて、処理液中に含まれる低揮発分が蒸発しながら流下
していく。液は下方に行くに従い濃縮され、濃縮液出口
ノズル９より回収される。一方、蒸発したベ−パ−はロ
−タ−２１に多数あけられている孔２３を通ってコンデ
ンサ−１７に達し、コンデンサ−１７中を流れる冷媒に
より凝縮され、チュ−ブ表面を流下して留出液出口ノズ
ル８より回収される。
いて説明する。排気口５に真空装置を接続し、あらかじ
め缶内圧力を例えば0.01〜0.001Torrに減圧しておき、
処理する液をポンプにより原料入口ノズル１５から缶内
に供給する。すると、ロ−タ−２１と共に回転するディ
ストリビュ−タ−１８により処理液は円周方向に均一に
分散されながら重力で流下し、流下した液がロ−タ−２
１に取り付けてある可動翼１６まで達すると、可動翼１
６がロ−タ−２１と共に回転しているため遠心力により
伝熱面に押し広げられ、薄膜となる。薄膜になった液は
伝熱面の外部に設けられたジャケット３の熱媒で加熱さ
れて、処理液中に含まれる低揮発分が蒸発しながら流下
していく。液は下方に行くに従い濃縮され、濃縮液出口
ノズル９より回収される。一方、蒸発したベ−パ−はロ
−タ−２１に多数あけられている孔２３を通ってコンデ
ンサ−１７に達し、コンデンサ−１７中を流れる冷媒に
より凝縮され、チュ−ブ表面を流下して留出液出口ノズ
ル８より回収される。
【００１５】伝熱面と可動翼１６の間の理想的な液膜の
流れは、図５に示すように可動翼１６の回転方向前面側
に小さなフィレット３０を形成し、伝熱面と可動翼１６
先端の間に液膜の層があるような流れである。しかし、
処理液を変更したり、あるいは同一処理液でも運転中に
回転数を上げ過ぎた場合、伝熱面と可動翼１６の間の液
膜の流れが図６に示すように可動翼１６の回転方向前面
側に大きなフィレット３１ができ、伝熱面と可動翼１６
先端の間に液膜の層が殆どなくなるような流れとなる。
これは処理する液量と液の性状に対して遠心力が強くな
り過ぎ、伝熱面と可動翼１６の反対側に液が流れないた
めである。
流れは、図５に示すように可動翼１６の回転方向前面側
に小さなフィレット３０を形成し、伝熱面と可動翼１６
先端の間に液膜の層があるような流れである。しかし、
処理液を変更したり、あるいは同一処理液でも運転中に
回転数を上げ過ぎた場合、伝熱面と可動翼１６の間の液
膜の流れが図６に示すように可動翼１６の回転方向前面
側に大きなフィレット３１ができ、伝熱面と可動翼１６
先端の間に液膜の層が殆どなくなるような流れとなる。
これは処理する液量と液の性状に対して遠心力が強くな
り過ぎ、伝熱面と可動翼１６の反対側に液が流れないた
めである。
【００１６】本実施例ではこのような状態になった場
合、可動翼１６中央部にあけた穴２４を液が通って回転
方向後面側に取り付けた熱電対２８に直接触れるように
なり、測定温度の上昇が外部設置の計測器１に検出され
る。従って、それを見ながら回転数を調節することがで
きる。調節方法としては、処理液を供給する前に可動翼
１６の周速が約２ｍ／ｓになるように回転数を設定して
おき、処理液を供給し始めた後、検出される温度を見な
がら回転数を徐々に上げて行く。すると、ある回転数を
超えたところで温度が急激に上昇するので、温度が上昇
する直前の回転数まで下げて運転する。
合、可動翼１６中央部にあけた穴２４を液が通って回転
方向後面側に取り付けた熱電対２８に直接触れるように
なり、測定温度の上昇が外部設置の計測器１に検出され
る。従って、それを見ながら回転数を調節することがで
きる。調節方法としては、処理液を供給する前に可動翼
１６の周速が約２ｍ／ｓになるように回転数を設定して
おき、処理液を供給し始めた後、検出される温度を見な
がら回転数を徐々に上げて行く。すると、ある回転数を
超えたところで温度が急激に上昇するので、温度が上昇
する直前の回転数まで下げて運転する。
【００１７】これによって処理液の変更及び回転数の変
更、特に回転数を上げ過ぎたことによる表面更新の悪化
が防止でき、理想に近い液膜状態で運転できるので、蒸
留性能の向上が図れる。
更、特に回転数を上げ過ぎたことによる表面更新の悪化
が防止でき、理想に近い液膜状態で運転できるので、蒸
留性能の向上が図れる。
【００１８】本発明の他の実施例として、コンデンサ−
を内蔵しないタイプの遠心薄膜蒸発器に適用する場合
と、コンデンサ−を内蔵するしないに関わらず液膜を形
成させる翼を固定翼とした場合にも適用可能である。
を内蔵しないタイプの遠心薄膜蒸発器に適用する場合
と、コンデンサ−を内蔵するしないに関わらず液膜を形
成させる翼を固定翼とした場合にも適用可能である。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、遠心薄膜蒸発器におい
て、処理液に応じて回転数を変更した際、上げ過ぎて液
膜の形成状態が悪くなった場合はそれを検出できるの
で、回転数を調節して表面更新を最適な状態にすること
ができ、蒸留性能の向上が図れるという効果がある。
て、処理液に応じて回転数を変更した際、上げ過ぎて液
膜の形成状態が悪くなった場合はそれを検出できるの
で、回転数を調節して表面更新を最適な状態にすること
ができ、蒸留性能の向上が図れるという効果がある。
【図１】本発明を適用したコンデンサ−内蔵型遠心薄膜
蒸発器の全体縦断面図である。
蒸発器の全体縦断面図である。
【図２】本発明を適用したコンデンサ−内蔵型遠心薄膜
蒸発器の平断面図である。
蒸発器の平断面図である。
【図３】本発明による可動翼の正面図である。
【図４】本発明を適用した可動翼の側面図である。
【図５】理想的な液膜形成状態を表す図である。
【図６】本発明が機能する場合の悪い状態の液膜流れを
表す図である。
表す図である。
１…計測器、２…胴体、３…ジャケット、４…下部フラ
ンジ、５…排気口、６…冷媒入口ノズル、７…冷媒出口
ノズル、８…留出液出口ノズル、９…濃縮液出口ノズ
ル、１０…熱媒入口ノズル、１１…熱媒出口ノズル、１
２…上部軸受、１３…プ−リ−、１４…スリップリン
グ、１５…原料入口ノズル、１６…可動翼、１７…コン
デンサ−、１８…ディストリビュ−タ−、１９…上部シ
ャフト、２０…上部カバ−、２１…ロ−タ−、２４…
穴、２７…配線、２８…熱電対、３０…理想的なフィレ
ット、３１…大きなフィレット。
ンジ、５…排気口、６…冷媒入口ノズル、７…冷媒出口
ノズル、８…留出液出口ノズル、９…濃縮液出口ノズ
ル、１０…熱媒入口ノズル、１１…熱媒出口ノズル、１
２…上部軸受、１３…プ−リ−、１４…スリップリン
グ、１５…原料入口ノズル、１６…可動翼、１７…コン
デンサ−、１８…ディストリビュ−タ−、１９…上部シ
ャフト、２０…上部カバ−、２１…ロ−タ−、２４…
穴、２７…配線、２８…熱電対、３０…理想的なフィレ
ット、３１…大きなフィレット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 聖次 山口県下松市大字東豊井794番地 株式会 社日立製作所笠戸工場内 (72)発明者 赤穴 太介 山口県下松市大字東豊井794番地 日立テ クノエンジニアリング株式会社笠戸事業所 内
Claims (3)
- 【請求項１】円筒状伝熱胴の内部に液膜を形成させる翼
を取り付けたロ−タ−があり、前記液膜を形成させる翼
が前記ロ−タ−の回転による遠心力で、前記円筒状伝熱
胴内面の伝熱面に液膜を形成させる遠心薄膜蒸発器にお
いて、前記液膜を形成させる翼に液膜の形成状態を検出
する温度センサ−を取り付けたことを特徴とする遠心薄
膜蒸発器。 - 【請求項２】請求項１記載の遠心薄膜蒸発器において、
ロ−タ−内にコンデンサ−を内蔵した遠心薄膜蒸発器。 - 【請求項３】請求項１及び請求項２記載の遠心薄膜蒸発
器において、前記液膜を形成させる翼を可動翼または固
定翼とした遠心薄膜蒸発器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33106093A JPH07185201A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 遠心薄膜蒸発器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33106093A JPH07185201A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 遠心薄膜蒸発器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185201A true JPH07185201A (ja) | 1995-07-25 |
Family
ID=18239410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33106093A Pending JPH07185201A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 遠心薄膜蒸発器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07185201A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000191575A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-11 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | ビスフェノ―ル類化合物の精製方法、及び、当該精製方法により製造されたビスフェノ―ル類化合物 |
| JP2010122641A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Ricoh Co Ltd | トナーの製造方法 |
| CN103083930A (zh) * | 2013-02-19 | 2013-05-08 | 中国蓝星（集团）股份有限公司 | 刮板蒸发器 |
| CN108057401A (zh) * | 2016-11-08 | 2018-05-22 | 布斯-Sms-坎茨勒有限责任公司 | 薄膜处理设备 |
| CN109952334A (zh) * | 2016-11-08 | 2019-06-28 | 伍德依文达菲瑟有限责任公司 | 用于通过薄膜蒸发器从粘性产物去除挥发性化合物的方法和聚丙交酯树脂 |
| JP2021028069A (ja) * | 2019-08-12 | 2021-02-25 | ブース−エスエムエス−カンツラー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 材料の熱処理のための装置、特に、材料中に含まれている材料成分の熱分離のための装置 |
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-
1993
- 1993-12-27 JP JP33106093A patent/JPH07185201A/ja active Pending
Cited By (13)
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