JPS6195296A

JPS6195296A - 非接触式薄膜蒸発器

Info

Publication number: JPS6195296A
Application number: JP21622284A
Authority: JP
Inventors: 斎藤　道男
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-10-17
Filing date: 1984-10-17
Publication date: 1986-05-14

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】（発明の利用分野〕本発明は、液体〜固体混合物を蒸発操作により分離する
蒸発濃縮器の改良に関するものである。

〔発明の背景］液体と固体の混合物を加熱し、液体を蒸発させて分離す
る方法は、単位操作の分離では「蒸発操作」に入り、各
種の蒸発装置が考案使用されている。その一つに、遠心
力により混合物を加熱面上に薄膜として形成し、伝熱効
率の向上をはかった遠心薄膜蒸発器がある。

その機構は、胴体内で可動翼を回転させ、その遠心力に
より処理液を胴体内面（加熱面）に押しつけて薄膜とな
し、外面から加熱媒体（蒸気など）によって液体を蒸発
分離するものである。

この方式の問題点は、可動翼が胴体内面に接触して摺動
するため、可動翼及び胴体内面が共に摩耗し、一定期間
運転後に可動翼を交換せねばならず、更に胴体も半永久
的な寿命を期待するのが困難な点である。

なお、この種の装置として関連するものには。

例えば、特開昭５６−６５６０１等が挙げられる。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記欠点を改善し、摩耗を生じない薄
膜蒸発器を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明に於ける従来技術の欠点改良を基本は、非接触式
とした点にある。即ち、胴体内面に接触して摺動する可
動翼を無くし、代りに加圧された気体をノズルから噴出
させ、これによって処理液を胴体内面に押しつけて薄膜
となし、可動翼と同様の機能を持たせると同時に、接触
摺動により生ずる摩耗を皆無にする方式である。

第１図に発明の基本を示す。

１は胴体、２は回転軸（円筒）、３は気体噴出ノズル、
４は処理液入口、５は気体及び蒸気出口。

６は加熱蒸気入口、７は蒸気ドレン出口、８は加圧気体
送入管、９はシール機構、１０は駆動装置（変速機構を
含む）、１１は加熱蒸気ジャケット、１２は濃縮処理液
排出口、１３は回転方向を示す。

回転軸（円筒）２には、気体噴出ノズル３が取り付けて
あり、駆動装置１０により回転している。

回転軸の上部には加圧気体送入管８が固定設置されてい
る。回転軸は気体送入管に対してスライドしながら回転
する。送入された気体のリークは。

シール機構９によって防止されている。

本蒸発器の作動は以下の如くである。

まず、加圧された気体が加圧気体送入管８より送入され
、駆動装置１０によって回転している回転軸２の内部に
送入されて気体噴出ノズル３より噴出し、胴体１の内部
に当たる、一方、処理液は処理液入口４より導入され、
胴体内壁を膜状となって流下する。この際ノズル３より
噴出する気体によって処理液は薄膜状となる。ノズル３
の先端は下向きとなっており、且つ回転軸円筒上に交互
に取りつけられている。従って軸の回転により噴出する
気体は胴体内面を下向きに流れ、且つ同−面上の気体の
流れは次々と更新される。従って流下する処理液は、こ
の気体によって胴体内面を膜状となって旋回しつつ下部
へ流下する。一方加熱蒸気は、蒸気人口６よりジャケッ
ト１１°内に導入され、処理液を加熱しつつ蒸気比ロア
よりドレンとなって流出する。加熱された処理液に含有
される液体は蒸発して蒸気となり、加圧気体に同伴され
て、気体及び蒸気出口５より排出される。液体を蒸気と
して除去された処理液は、含有固体が更に加熱され□つ
つ流下し、排出口１２より濃縮スラリー又は乾燥固体と
なって排出される。

気体噴出ノズルの先端は１回転軸の回転方向１３と逆方
向に曲げてあり、流下液を膜状に拡げる機能を持たせて
いるが、処理液が濃縮されてスラリー又は乾燥固体とな
った胴体下部では、ノズル先端を回転方向と同一方向に
曲げ、噴出気体で胴体内面に附着したスラリー又は固体
を掻き取るようにする事もできる（第１図の１４に示す
）。

又、内壁に附着し易い処理液の−合は、噴出気体圧力を
断続的に変化せしめて衝撃を与えたり。

気体中に固体粒子を混入して吹きつけ、耐着流体を機械
的に除去する方法も可能である。

第１図の３Ａは気体噴出ノズルの拡大図を示す。

ノズルは１回転軸（円筒）２に取りつけてあり、内部は
連通している。高圧気体は１回転軸２を経てノズル先端
のスリット３Ｂから、矢印３Ｃの方向に膜状が噴出し、
この気体の流れによって処理液が胴体１の内面に薄膜と
な鬼て流下するのである。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の一実施例を第２図により説明する。第２
図に於て、１は胴体、２は回転軸、３は気体噴出ノズル
、４は廃液人口、５は気体及び・蒸気出口、６は加熱蒸
気入口、７は蒸気ドレン出口。

８は加圧気体送入管、９はシール機構、１０は駆動装置
、１１は加熱蒸気ジャケット、１２は濃縮廃液（又は粉
体）排出口、１３は気体及び蒸気送入管、１４・はミス
トセパレータ（コンデンサ内蔵）。

１５はシーブトレイ、１６はコンデンサ、１７は冷却水
入口、１８は冷却水出口、１９はデミスタ。

２０は気体排出管、２１は気体圧縮機、２２はドレンセ
パレータ、２３は加熱器、２４は凝縮水出口管を示す。

第３図の系統構成により、固体と水の混合廃液（例１ば
原そカ、電所。化学廃液など）□Ｉする場合について説
明する。

廃液は先ず、廃液入口４より導入されて胴体１の内面を
流下する。一方、回転軸２上に設置ｔすれたノズル３か
らは加圧気体が噴出され、胴体内面を流下する廃液はこ
の気体によって薄膜状となり内面を旋回しつつ流下する
。この際、加熱蒸気人口６よりジャケット１１内に導入
された蒸気によって廃液は加熱され、含有水分が蒸発す
る。蒸気ドレンはドレン出ロアより排出される。なお加
圧気体自身も加熱されている為、気体の持つ熱によって
も蒸発濃縮が促進される。このようにして廃液は次第に
濃縮され、最終的には粉体となって排出口１２より排出
される。なお回転軸は駆動装置１０により回転されるが
、変速機構によって回転数は自由に変えられる。蒸発し
た蒸気は、気体と共に出口５より排出され、送入管１３
を通ってミストセパレータ１４へ入る。ミストセパレー
タ上部にはコンデンサ１６を内蔵しており、冷却水（入
口１７．出口１８）によって蒸気を凝縮し。

ミストセパレータ内のシーブトレイ１５上に流下し、ト
レイ上に水層を形成する。一方下部から導入された蒸気
及び気体は、シーブトレイ上で水層と接触し、熱交換が
行われ、凝縮と蒸発により新しい蒸気が発生する。

又、含有するミストは水層内に捕捉除去される。

この凝縮蒸発を各トレイ上で繰り返しながら、同伴気体
と共にコンデンサ１６に入った蒸気は、冷却水により凝
縮され水となってシーブトレイ上に流下し、ミストを捕
捉しつつ底部に達し、凝縮水出口管２４より排出される
。

一方、気体はコンデンサ上部よりデミスタに入り含有す
る水分を除去された後、気体排出管２０を経て気体圧縮
機２１により所定圧力にまで加圧されてドレンセパレー
タ２２に入る。ここで含有する水分を除去された気体は
加熱器２３により加熱された後、加圧気体送入管８から
再び回転軸２内に入り循環使用される。８は固定され、
２は回転する為シール機構９によってスライド部の気体
リークを防止している。

気体を循環使用するのは、気体廃棄物発生量低減を・は
かるためである、又、気体を加熱することにより、廃液
を内部からも加熱することで蒸発効率を上げる効果があ
り、又、相対温度を下げて加圧気体中の水分が凝縮しな
いようにするためでもある。本実施例に於ては、可動翼
がないため胴体内面の摩耗が無く、設備の長寿命化をは
かる効果がある。

〔発明の効果〕本発明によれば、以下の効果を期待できる。

（１）可動翼を持たな、い非接触式である為、従来の遠
心薄膜蒸発器に於て問題となっている胴体及び可動翼に
摩耗の発生がない。

（２）従って、設備の耐用年数が延び、可動翼の交換な
ど保守点検の手間が省ける。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る非接触式薄膜蒸発器を示す図、第
２図は本発明の実施例を示す図である。１・・・胴体、２・・・回転軸、３・・・気体噴出ノズ
ル、４・・・廃液入口、５・・・気体及び蒸気出口、６
・・・加熱蒸気入口、７・・・蒸気ドレン出口、８・・
・加圧気体送入管、９・・・シール機構、１０・・・駆
動装置、１１・・・加熱蒸気ジャケット、１２・・・濃
縮廃液（又粉体）排、　出口、１３・・・気体及び蒸気
送入管、１４・・・ミストセパレータ、１５・・・シー
ブトレイ、１６・・・コンデンサ、１７・・・冷却水入
口、１８・・・冷却水出口。１９・・・デミスタ、２０・・・気体排出管、２１・・
・気体圧縮機、２２・・・ドレンセパレータ、２３・・
・加熱器。第１閉寮Ｚ口

Claims

【特許請求の範囲】１、胴体内部に回転する円筒軸があり、胴体内壁を流下
する処理液を胴体外部から加熱して蒸発濃縮する蒸発器
に於て、回転円筒軸上に加圧気体噴出ノズルを下向きに
交互に複数個設置し、更に回転円筒軸に接して、固定さ
れた気体送入管を設置し、円筒軸と送入管をシールする
機構を設けた事を特徴とする非接触式薄膜蒸発器。２、特許請求の範囲第１項において、気体噴出ノズル出
口を下向き且つ円筒軸回転方向と逆に曲げ、更に円筒軸
の下部のノズルはノズル出口を回転方向と同一方向に曲
げ、円筒軸上部と下部でノズル方向が異る事を特徴とす
る非接触式薄膜蒸発器。