JPH1085501A - 循環式蒸発缶 - Google Patents
循環式蒸発缶Info
- Publication number
- JPH1085501A JPH1085501A JP24976996A JP24976996A JPH1085501A JP H1085501 A JPH1085501 A JP H1085501A JP 24976996 A JP24976996 A JP 24976996A JP 24976996 A JP24976996 A JP 24976996A JP H1085501 A JPH1085501 A JP H1085501A
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- JP
- Japan
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- liquid
- treated
- heat exchanger
- cylindrical container
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は自然循環式蒸発缶において、熱
交換器部分での被処理液の流速分布の均一性を向上させ
ることにより、均一な蒸発特性、均一な反応特性を得、
さらには被処理液がスラリーの場合でも固体粒子の沈殿
がない低沸点成分を連続的に蒸発させるに好適な装置を
提供することにある。 【解決手段】立形の蒸発缶（１）内に多管式熱交換器
（４）を内蔵し、蒸発缶の内壁と多管式熱交換器（４）
のシェルの外壁との間を自然対流により流下する被処理
液の平均流速が多管式熱交換器（４）の管内側を上昇す
る被処理液の平均流速よりも小さくするとともに多管式
熱交換器の外側のシェル下部に内部循環する被処理液を
一様に流入させるための助走空間（６）を設ける構造に
よって達成される。さらには、被処理液がスラリーの場
合には、立形の蒸発缶（１）の底部に内部循環する被処
理液を上昇させるための円錐状の部材（１２）を設ける
ことによって達成される。
交換器部分での被処理液の流速分布の均一性を向上させ
ることにより、均一な蒸発特性、均一な反応特性を得、
さらには被処理液がスラリーの場合でも固体粒子の沈殿
がない低沸点成分を連続的に蒸発させるに好適な装置を
提供することにある。 【解決手段】立形の蒸発缶（１）内に多管式熱交換器
（４）を内蔵し、蒸発缶の内壁と多管式熱交換器（４）
のシェルの外壁との間を自然対流により流下する被処理
液の平均流速が多管式熱交換器（４）の管内側を上昇す
る被処理液の平均流速よりも小さくするとともに多管式
熱交換器の外側のシェル下部に内部循環する被処理液を
一様に流入させるための助走空間（６）を設ける構造に
よって達成される。さらには、被処理液がスラリーの場
合には、立形の蒸発缶（１）の底部に内部循環する被処
理液を上昇させるための円錐状の部材（１２）を設ける
ことによって達成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低沸点揮発物を分
離する蒸発装置および方法に関し、特に自然循環式によ
り揮発物を連続して蒸発するのに好適な蒸発装置および
方法に関するものである。
離する蒸発装置および方法に関し、特に自然循環式によ
り揮発物を連続して蒸発するのに好適な蒸発装置および
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、自然循環式により揮発物を連続し
て蒸発させる装置として、特開昭５４ー７９２４３号公
報に示されるように、外部に熱交換器を設けた循環ルー
プをもつ立形混合槽式の蒸発缶が公知となっている。
て蒸発させる装置として、特開昭５４ー７９２４３号公
報に示されるように、外部に熱交換器を設けた循環ルー
プをもつ立形混合槽式の蒸発缶が公知となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術は熱交換器部分での被処理液の流速分布の均一
性、すなわち均一な蒸発特性、均一な反応特性及び被処
理液がスラリーの場合の固体粒子の沈殿に対する配慮が
十分でなかった。
来技術は熱交換器部分での被処理液の流速分布の均一
性、すなわち均一な蒸発特性、均一な反応特性及び被処
理液がスラリーの場合の固体粒子の沈殿に対する配慮が
十分でなかった。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術を改善し、
比較的簡単な構造の装置により被処理液を自然循環させ
ながら低沸点成分を連続的に蒸発させるに好適な蒸発装
置および方法を提供することにある。
比較的簡単な構造の装置により被処理液を自然循環させ
ながら低沸点成分を連続的に蒸発させるに好適な蒸発装
置および方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、立形の蒸発
缶内に多管式熱交換器を内蔵し、蒸発缶の内壁と多管式
熱交換器のシェルの外壁との間を自然対流により流下す
る被処理液の平均流速が多管式熱交換器の管内側を上昇
する被処理液の平均流速よりも小さくするとともに多管
式熱交換器の外側のシェル下部に内部循環する被処理液
を一様に流入させるための助走空間を設けることによっ
て達成される。さらには、被処理液がスラリーの場合に
は、立形の蒸発缶の底部に内部循環する被処理液を上昇
させるための円錐状の部材を設けることによって達成さ
れる。
缶内に多管式熱交換器を内蔵し、蒸発缶の内壁と多管式
熱交換器のシェルの外壁との間を自然対流により流下す
る被処理液の平均流速が多管式熱交換器の管内側を上昇
する被処理液の平均流速よりも小さくするとともに多管
式熱交換器の外側のシェル下部に内部循環する被処理液
を一様に流入させるための助走空間を設けることによっ
て達成される。さらには、被処理液がスラリーの場合に
は、立形の蒸発缶の底部に内部循環する被処理液を上昇
させるための円錐状の部材を設けることによって達成さ
れる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施例を示す。
矢印２により示された流れ方向の処理液は立形の蒸発缶
１内の下部に設けた入口３より流入し、多管式熱交換器
４の複数の伝熱管内（図示していない）側を流れ加熱さ
れ、自然対流により上昇する。ここで被処理液の低沸点
成分の一部は蒸発しベーパー管５より装置外に放出され
る。残りの被処理液は蒸発缶１の内壁と多管式熱交換器
４のシェルの外壁との間を自然対流により流下し、多管
式熱交換器４のシェル下部に設けられた円筒６の内部空
間に流入し、加速する。ここで処理液の流れは乱れの少
ない整流されたものになり、さらに多管式熱交換器４の
管内の平均流速は自然対流で流下する平均流速よりも増
速されているのでより均一な速度分布で複数の伝熱管に
流入し、各被処理液は再び均一に加熱され自然対流によ
る循環を繰り返す。この過程で徐々に低沸点成分は蒸発
し、適当な対流時間を経た後に濃縮された被処理液９は
出口１０を通って系外へ導き出される。ここで、円滑な
増速流を発生させるためには、伝熱管の総流路面積（内
部空間の断面積）よりも円筒６の内部空間の流路面積
（断面積）を大きく設計し、さらに蒸発缶１の内壁と多
管式熱交換器４のシェルの外壁との間に形成されるに二
重管部分の流路面積（断面積）を円筒６の内部空間の流
路面積よりも大きくすることにより達成される。なお、
７は熱媒の入口、８は熱媒の出口を示し、蒸発缶１のま
わりは断熱材あるいはジャケットにより囲まれている
（図示していない）。従って、本発明の蒸発缶では熱交
換器の軸方向に沿って速度分布が均一なため被処理液は
より均一な蒸発あるいは反応をすることができ、より良
好な製品品質を短い滞留時間で得ることができる効果が
ある。
矢印２により示された流れ方向の処理液は立形の蒸発缶
１内の下部に設けた入口３より流入し、多管式熱交換器
４の複数の伝熱管内（図示していない）側を流れ加熱さ
れ、自然対流により上昇する。ここで被処理液の低沸点
成分の一部は蒸発しベーパー管５より装置外に放出され
る。残りの被処理液は蒸発缶１の内壁と多管式熱交換器
４のシェルの外壁との間を自然対流により流下し、多管
式熱交換器４のシェル下部に設けられた円筒６の内部空
間に流入し、加速する。ここで処理液の流れは乱れの少
ない整流されたものになり、さらに多管式熱交換器４の
管内の平均流速は自然対流で流下する平均流速よりも増
速されているのでより均一な速度分布で複数の伝熱管に
流入し、各被処理液は再び均一に加熱され自然対流によ
る循環を繰り返す。この過程で徐々に低沸点成分は蒸発
し、適当な対流時間を経た後に濃縮された被処理液９は
出口１０を通って系外へ導き出される。ここで、円滑な
増速流を発生させるためには、伝熱管の総流路面積（内
部空間の断面積）よりも円筒６の内部空間の流路面積
（断面積）を大きく設計し、さらに蒸発缶１の内壁と多
管式熱交換器４のシェルの外壁との間に形成されるに二
重管部分の流路面積（断面積）を円筒６の内部空間の流
路面積よりも大きくすることにより達成される。なお、
７は熱媒の入口、８は熱媒の出口を示し、蒸発缶１のま
わりは断熱材あるいはジャケットにより囲まれている
（図示していない）。従って、本発明の蒸発缶では熱交
換器の軸方向に沿って速度分布が均一なため被処理液は
より均一な蒸発あるいは反応をすることができ、より良
好な製品品質を短い滞留時間で得ることができる効果が
ある。
【０００７】図２に本発明の他の実施例を示す。本実施
例で図１と同一符号のものの説明は省略する。図１と同
様に自然循環する被処理液は多管式熱交換器４のシェル
下部に設けられた広がり管１１の内部空間に流入する。
この場合被処理液の流れはさらに一様なものになる。さ
らに、この広がり管１１の内部空間はベルマウスの様な
形態を用いることができる。従って、本実施例では前述
の実施例と同様な効果がある。
例で図１と同一符号のものの説明は省略する。図１と同
様に自然循環する被処理液は多管式熱交換器４のシェル
下部に設けられた広がり管１１の内部空間に流入する。
この場合被処理液の流れはさらに一様なものになる。さ
らに、この広がり管１１の内部空間はベルマウスの様な
形態を用いることができる。従って、本実施例では前述
の実施例と同様な効果がある。
【０００８】図３に本発明の他の実施例を示す。本実施
例で図１と同一符号のものの説明は省略する。被処理液
が固体粒子と液体の混合物（以下スラリーと記述する）
の場合も、図１と同様に自然循環する被処理液２は多管
式熱交換器４のシェル下部に設けられた円筒６の内部空
間に流入するが、円錐状の部材１２に沿ってより円滑に
上昇するために、固体粒子が底部に沈殿することがな
い。被処理液がスラリーの場合は蒸発缶の底部に内部循
環する被処理液を上昇させるための円錐状の部材１２を
設けることにより、スラリーに含まれる固体粒子の沈殿
を防ぐことができる。ここで、円錐状の部材１２はある
曲率を持っていても良い。従って、本発明の蒸発缶では
スラリーの自然循環により好適な蒸発缶を提供できる効
果があり、信頼性のある良好な品質の製品を得ることが
できる。
例で図１と同一符号のものの説明は省略する。被処理液
が固体粒子と液体の混合物（以下スラリーと記述する）
の場合も、図１と同様に自然循環する被処理液２は多管
式熱交換器４のシェル下部に設けられた円筒６の内部空
間に流入するが、円錐状の部材１２に沿ってより円滑に
上昇するために、固体粒子が底部に沈殿することがな
い。被処理液がスラリーの場合は蒸発缶の底部に内部循
環する被処理液を上昇させるための円錐状の部材１２を
設けることにより、スラリーに含まれる固体粒子の沈殿
を防ぐことができる。ここで、円錐状の部材１２はある
曲率を持っていても良い。従って、本発明の蒸発缶では
スラリーの自然循環により好適な蒸発缶を提供できる効
果があり、信頼性のある良好な品質の製品を得ることが
できる。
【０００９】図４に本発明の他の実施例を示す。本実施
例で図１と同一符号のものの説明は省略する。立形の蒸
発缶１には液面計１３が設けられ、液面計の指示により
被処理液９の出口１０の下流に設けられた自動弁１４の
開度調整が行われ、この結果液面レベルが調整される。
本構造の蒸発缶では被処理液の液面レベルを制御するこ
とにより被処理液の滞留時間を調整できるので、最適な
蒸発時間あるいは最適な反応時間を容易に設定できる。
従って、本実施例によれば被処理液は蒸発缶内で最適な
滞留時間で加熱処理されるので、より良好な製品品質を
短い滞留時間で得ることができる。
例で図１と同一符号のものの説明は省略する。立形の蒸
発缶１には液面計１３が設けられ、液面計の指示により
被処理液９の出口１０の下流に設けられた自動弁１４の
開度調整が行われ、この結果液面レベルが調整される。
本構造の蒸発缶では被処理液の液面レベルを制御するこ
とにより被処理液の滞留時間を調整できるので、最適な
蒸発時間あるいは最適な反応時間を容易に設定できる。
従って、本実施例によれば被処理液は蒸発缶内で最適な
滞留時間で加熱処理されるので、より良好な製品品質を
短い滞留時間で得ることができる。
【００１０】図５に本発明の蒸発缶をポリエチレンテレ
フタレート製造法に用いた場合の一実施例を示す。原料
のテレフタル酸とエチレングリコールを混合して得られ
たスラリー２０は内部に多管式熱交換器４を内蔵した自
然循環式蒸発缶１に連続的に供給される。適当な滞留時
間で反応して生成された重合度の低いビスーβーヒドロ
キシエチルテレフタレートは次に例えば撹拌式の初期重
合槽２１にポンプ（図示していない）を介して送られ重
合度を高められる。さらに、重合物は例えば横型の最終
重合槽２２に送られ真空下で加熱、撹拌され重合度１０
０程度のポリエチレンテレフタレート２３が製造され
る。従って、本発明によればエステル化工程で品質の良
いエステル化反応物を短い滞留時間で製造できるので、
装置の小型化が可能でより良好な品質のポリエチレンテ
レフタレートを製造できる効果がある。
フタレート製造法に用いた場合の一実施例を示す。原料
のテレフタル酸とエチレングリコールを混合して得られ
たスラリー２０は内部に多管式熱交換器４を内蔵した自
然循環式蒸発缶１に連続的に供給される。適当な滞留時
間で反応して生成された重合度の低いビスーβーヒドロ
キシエチルテレフタレートは次に例えば撹拌式の初期重
合槽２１にポンプ（図示していない）を介して送られ重
合度を高められる。さらに、重合物は例えば横型の最終
重合槽２２に送られ真空下で加熱、撹拌され重合度１０
０程度のポリエチレンテレフタレート２３が製造され
る。従って、本発明によればエステル化工程で品質の良
いエステル化反応物を短い滞留時間で製造できるので、
装置の小型化が可能でより良好な品質のポリエチレンテ
レフタレートを製造できる効果がある。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、被処理液を均一に加熱
できるのでより短い滞留時間で低沸点成分を蒸発させる
ことができ、より良好な製品品質を得ることができる。
さらに、被処理液が反応を伴って蒸発する場合でも同様
な効果がある。また、被処理液がスラリーの場合でもス
ラリーに含まれる固体粒子の沈殿を防ぐことができ、よ
り信頼性のある良好な品質の製品を得ることができる。
できるのでより短い滞留時間で低沸点成分を蒸発させる
ことができ、より良好な製品品質を得ることができる。
さらに、被処理液が反応を伴って蒸発する場合でも同様
な効果がある。また、被処理液がスラリーの場合でもス
ラリーに含まれる固体粒子の沈殿を防ぐことができ、よ
り信頼性のある良好な品質の製品を得ることができる。
【図１】本発明による循環式蒸発装置の一実施例を示す
蒸発缶の便宜的な断面図である。
蒸発缶の便宜的な断面図である。
【図２】本発明による循環式蒸発装置の他の実施例を示
す蒸発缶の便宜的な断面図である。
す蒸発缶の便宜的な断面図である。
【図３】本発明による循環式蒸発装置の他の実施例を示
す蒸発缶の便宜的な断面図である。
す蒸発缶の便宜的な断面図である。
【図４】本発明による循環式蒸発装置の他の実施例を示
す蒸発缶の便宜的な断面図である。
す蒸発缶の便宜的な断面図である。
【図５】本発明によるポリエチレンテレフタレート製造
法の一実施例を示すブロック図である。
法の一実施例を示すブロック図である。
１…蒸発缶、２…被処理液の流方向、４…多管式熱交換
器、６…円筒、１１…広がり管、１２…円錐状部材、１
３…液面計、１４…自動弁、２０…スラリー、２１…初
期重合槽、２２…最終重合槽、２３…ポリエチレンテレ
フタレート。
器、６…円筒、１１…広がり管、１２…円錐状部材、１
３…液面計、１４…自動弁、２０…スラリー、２１…初
期重合槽、２２…最終重合槽、２３…ポリエチレンテレ
フタレート。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 宙夫 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
Claims (10)
- 【請求項１】立形の円筒容器本体に被処理液の入口及び
出口を設け、上部には蒸気を排出するベーパー管を設
け、前記円筒容器本体を熱媒ジャケットで覆い、前記円
筒容器本体の内部に管外側を熱媒により加熱され、管内
側に被処理液が上昇する多管式熱交換器を内蔵した自然
循環式蒸発缶において、前記円筒容器本体の内壁と前記
多管式熱交換器のシェルの外壁の間を自然対流により流
下する被処理液の平均速度が前記多管式熱交換器の管内
側を上昇する被処理液の平均流速よりも小さくし且つ前
記多管式熱交換器の外側のシェル下部に内部循環する被
処理液を一様に流入させるための助走空間を設けたこと
を特徴とする自然循環式蒸発缶。 - 【請求項２】前記助走空間が円筒形状であることを特徴
とする請求項１に記載の自然循環式蒸発缶。 - 【請求項３】前記助走空間が広がり管状であることを特
徴とする請求項１に記載の自然循環式蒸発缶。 - 【請求項４】前記円筒容器本体の下部に内部循環する被
処理液を上昇させるための円錐状の部材を設けたことを
特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の自
然循環式蒸発缶。 - 【請求項５】前記立形の円筒容器本体に液面計を設け、
前記円筒容器本体に設けられた被処理液の出口配管に自
動弁を有し、前記液面計の計測値に応じて前記自動弁を
制御することを特徴とする請求項１から請求項４のいず
れかに記載の自然循環式蒸発缶。 - 【請求項６】テレフタル酸を主とするジカルボン酸とエ
チレングリコールを主とするグリコールとからなるスラ
リーを連続的にエステル化反応させ重合度の低いビスー
βーヒドロキシエチルテレフタレート製造し、その後に
重縮合させポリエチレンテレフタレート製造するに際
し、前記スラリーを請求項１から請求項５のいずれかに
記載の自然循環式蒸発缶を用いてエステル化反応を行う
ことを特徴とするポリエチレンテレフタレートの製造方
法。 - 【請求項７】被処理液の入口及び出口を備え、上部には
蒸気を排出するベーパー管を備えた立形の円筒容器本体
と、前記円筒容器本体を覆った熱媒ジャケットと、前記
円筒容器本体の内部に設けられ、管外側を熱媒により加
熱され、管内側に被処理液が上昇する多管式熱交換器
と、前記円筒容器本体の内壁と前記多管式熱交換器のシ
ェルの外壁の間を流下する被処理液を前記多管式熱交換
器の下方に向かって上昇させる流れを形成する補助部材
とからなることを特徴とする循環式蒸発缶。 - 【請求項８】上記補助部材は、前記多管式熱交換器の下
部に設けられた円筒又は広がり管であることを特徴とす
る循環式蒸発缶。 - 【請求項９】被処理液の入口及び出口を備え、上部には
蒸気を排出するベーパー管を備えた立形の円筒容器本体
と、前記円筒容器本体を覆った熱媒ジャケットと、前記
円筒容器本体の内部に設けられ、管外側を熱媒により加
熱され、管内側に被処理液が上昇する多管式熱交換器と
からなる循環式蒸発缶の前記入口に供給された被処理液
を前記多管式熱交換器の管内空間を上昇させ、上昇され
た被処理液を前記円筒容器本体の内壁と前記多管式熱交
換器のシェルの外壁の間を流下させて循環する循環式蒸
発方法において、前記処理液の上昇流の平均速度を前記
被処理液の流下流の平均速度より小さくすることを特徴
とする循環式蒸発方法。 - 【請求項１０】前記多管式熱交換器の下部において前記
処理液の流を加速することを特徴とする請求項９記載の
循環式蒸発方法。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24976996A JP3518196B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 循環式蒸発缶 |
| TW086112331A TW541321B (en) | 1996-09-04 | 1997-08-27 | Process and apparatus for continuous polycondensation |
| CNB971976627A CN100465208C (zh) | 1996-09-04 | 1997-09-03 | 连续缩聚方法及设备 |
| CN2004100825710A CN1613891B (zh) | 1996-09-04 | 1997-09-03 | 连续聚酯装置 |
| CNA2004100472244A CN1548464A (zh) | 1996-09-04 | 1997-09-03 | 连续生产聚酯的方法及其装置 |
| KR1019997001806A KR100286082B1 (ko) | 1996-09-04 | 1997-09-03 | 연속 중축합 방법 및 장치 |
| US09/242,903 US6096838A (en) | 1996-09-04 | 1997-09-03 | Method and apparatus for continuous polycondensation |
| CN 200710108204 CN101077907B (zh) | 1996-09-04 | 1997-09-03 | 连续缩聚方法及设备 |
| PCT/JP1997/003083 WO1998010007A1 (fr) | 1996-09-04 | 1997-09-03 | Procede et dispositif de polycondensation continue |
| US09/511,158 US7431893B1 (en) | 1996-09-04 | 2000-02-23 | Process and apparatus for continuous polycondensation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24976996A JP3518196B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 循環式蒸発缶 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1085501A true JPH1085501A (ja) | 1998-04-07 |
| JP3518196B2 JP3518196B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=17197962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24976996A Expired - Fee Related JP3518196B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-20 | 循環式蒸発缶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3518196B2 (ja) |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP24976996A patent/JP3518196B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3518196B2 (ja) | 2004-04-12 |
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