CN104245110B - 蒸发气体产生装置和蒸发气体制造方法以及溴化氢制造装置和溴化氢制造方法 - Google Patents
蒸发气体产生装置和蒸发气体制造方法以及溴化氢制造装置和溴化氢制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104245110B CN104245110B CN201380020441.1A CN201380020441A CN104245110B CN 104245110 B CN104245110 B CN 104245110B CN 201380020441 A CN201380020441 A CN 201380020441A CN 104245110 B CN104245110 B CN 104245110B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- boil
- gas
- bromine
- liquid
- generation device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/08—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being steam
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/09—Bromine; Hydrogen bromide
- C01B7/093—Hydrogen bromide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01B—BOILING; BOILING APPARATUS ; EVAPORATION; EVAPORATION APPARATUS
- B01B1/00—Boiling; Boiling apparatus for physical or chemical purposes ; Evaporation in general
- B01B1/005—Evaporation for physical or chemical purposes; Evaporation apparatus therefor, e.g. evaporation of liquids for gas phase reactions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/0011—Heating features
- B01D1/0041—Use of fluids
- B01D1/0052—Use of a liquid transfer medium or intermediate fluid, e.g. bain-marie
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J12/00—Chemical processes in general for reacting gaseous media with gaseous media; Apparatus specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
- B01J4/02—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices for feeding measured, i.e. prescribed quantities of reagents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
- F17C11/00—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
- F17C11/005—Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00182—Controlling or regulating processes controlling the level of reactants in the reactor vessel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
本发明提供一种蒸发气体产生装置和蒸发气体制造方法,所述蒸发气体产生装置可以不进行后过热而稳定地产生并供给恒定量的蒸发气体。此外,提供一种溴化氢制造装置和溴化氢制造方法,所述溴化氢制造装置不进行溴气的后过热而由溴气和氢气高效地生成溴化氢。溴化氢制造装置具备:产生溴气的蒸发气体产生装置(1);以及使溴气与氢气进行反应而生成溴化氢的反应器(3)。蒸发气体产生装置(1)具备:用于收容液体溴(B)的容器(10);以及对容器(10)的壁面供给热,将容器(10)的液体收容部(15)内的液体溴(B)加热使其蒸发,并且使蒸发气体收容部(16)内的溴气的温度上升的加热夹套(35、36)。
Description
技术领域
本发明涉及将液体加热使其蒸发而产生蒸发气体的蒸发气体产生装置和蒸发气体制造方法。此外,本发明涉及使溴(Br2)气与氢(H2)气反应而生成溴化氢(HBr)的溴化氢制造装置和溴化氢制造方法。
背景技术
已知各种溴化氢的制造方法,但工业上使用使溴气与氢气进行反应的方法。因此通常,溴化氢的制造设备具备将液体溴加热使其蒸发而产生溴的蒸发气体的蒸发气体产生装置,将所得的溴气供给至反应器而与氢气进行反应,制造溴化氢。
这样的溴化氢的制造设备中为了高效地制造溴化氢,通常需要将恒定量的溴气稳定地供给至反应器。因此,蒸发气体产生装置中,需要控制液体溴的蒸发量。
以往,蒸发气体产生装置中一般使用了根据对液体溴施加的热的强度、加热时间来调整液体溴的蒸发量的方法。例如,使用了下述方法:通过反复进行对收容有液体溴的容器进行加热的电热器的电源的开和关,来调整液体溴的蒸发量的方法。
然而,通过反复进行电热器的电源的开和关来调整液体溴的蒸发量的方法中,向液体溴施加的热量不易成为恒定,有可能会产生微小的变化。因此,液体溴的蒸发量也产生微小的变化,通常不容易产生恒定量的溴气并稳定地供给至反应器。
如果使用例如专利文献1所记载的技术,则能够将液体溴的蒸发量控制为大致恒定,但即使可以将液体溴的蒸发量控制为恒定,也有可能在从蒸发气体产生装置输送至反应器的过程中溴的蒸发气体的温度降低,发生液化(冷凝)。如果发生溴气的液化,则有可能供给至反应器的溴气的量会少于所期望的设定值。
因此,已知为了防止溴气的液化,而在从蒸发气体产生装置输送至反应器的过程中使蒸发气体成为过热蒸气的技术(以下有时记为“后过热”)。例如为下述技术:对蒸发气体产生装置与反应器之间所设置的后过热装置,从蒸发气体产生装置输送溴气并加热,使溴气的温度上升后供给至反应器,或将从蒸发气体产生装置向反应器输送溴气的配管进行加热,从而防止从蒸发气体产生装置向反应器输送的过程中的溴气的液化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP2007-165239A
发明内容
发明所要解决的课题
然而,后过热装置的设置、配管的加热等的后过热具有成为成本上升的原因这样的问题。
因此,本发明的课题是解决上述那样的现有技术所具有的问题,提供可以不进行后过热而稳定地产生并供给恒定量的蒸发气体的蒸发气体产生装置和蒸发气体制造方法。此外,本发明将提供不进行溴气的后过热而由溴气和氢气高效地生成溴化氢的溴化氢制造装置和溴化氢制造方法一并作为课题。
用于解决课题的方法
为了解决上述课题,本发明的方式包含以下那样的构成。即,本发明的一方式涉及的蒸发气体产生装置的特征在于,具备:容器,所述容器具备:用于收容液体的液体收容部、和与上述液体收容部的上方连续地设置并被导入上述液体收容部内的上述液体蒸发而生成的蒸发气体的蒸发气体收容部;以及加热部,所述加热部将上述液体收容部和上述蒸发气体收容部这两方加热,使上述液体收容部内的上述液体蒸发,并且使上述蒸发气体收容部内的上述蒸发气体的温度上升。
该蒸发气体产生装置中,上述容器可以为下述构成:具有由2个有底筒状构件形成的双重结构,在内侧有底筒状构件与外侧有底筒状构件之间所形成的空间中,下方部分形成上述液体收容部,上方部分形成上述蒸发气体收容部。
此外,可以在上述内侧有底筒状构件的内侧和上述外侧有底筒状构件的外侧的至少一方配置上述加热部。此外,上述加热部可以为热介质循环的加热夹套。此外,上述加热夹套可以为下述构成:其上端部分具有上述热介质的供给口,其下端部分具有上述热介质的排出口。此外,上述热介质可以为水蒸汽。此外,该蒸发气体产生装置可以具备将通过上述水蒸汽的液化而生成的水从上述加热夹套排出的排水部。
此外,该蒸发气体产生装置可以具备:向上述液体收容部导入上述液体的液体导入部;将上述液体蒸发而生成的蒸发气体从上述蒸发气体收容部排出的排出部;检测上述容器内的上述液体的液面高度的液面检测部;以及液面控制部,其基于上述液面检测部的检测结果控制上述液体导入部,调整上述液体向上述液体收容部的导入量,使得上述液面高度处于一定的范围内。
此外,可以使上述液体为溴。
此外,本发明的其它方式涉及的蒸发气体制造方法的特征在于,具备下述工序:将液体收容部所收容的液体加热,进行控制使得上述液体的液面高度处于一定的范围内,并且使上述液体蒸发而产生蒸发气体的蒸发工序;以及向与上述液体收容部连续地设置的蒸发气体收容部导入上述蒸发气体并加热的蒸发气体加热工序。
该蒸发气体制造方法中,可以使上述液体为溴。
此外,本发明的其它方式涉及的溴化氢制造装置的特征在于,具备:上述蒸发气体产生装置;供给氢气的氢气供给部;以及使由上述蒸发气体产生装置供给的溴气与由上述氢气供给部供给的氢气进行反应而生成溴化氢的反应器。
此外,本发明的其它方式涉及的溴化氢制造方法的特征在于,具备下述工序:将液体收容部所收容的液体溴加热,进行控制使得上述液体溴的液面高度处于一定的范围内,并且使上述液体溴蒸发而产生溴气的蒸发工序;向与上述液体收容部连续地设置的蒸发气体收容部导入上述溴气并加热的蒸发气体加热工序;以及使在上述蒸发气体加热工序中被加热了的溴气与氢气进行反应而生成溴化氢的反应工序。
发明的效果
本发明涉及的蒸发气体产生装置和蒸发气体制造方法可以不进行后过热而稳定地产生并供给恒定量的蒸发气体。此外,本发明涉及的溴化氢制造装置和溴化氢制造方法可以不进行溴气的后过热而高效地生成溴化氢。
附图说明
图1为说明本发明涉及的蒸发气体产生装置和溴化氢制造装置的一实施方式的图。
图2为蒸发气体产生装置的放大截面图。
具体实施方式
参照附图来详细地说明本发明涉及的蒸发气体产生装置和蒸发气体制造方法以及溴化氢制造装置和溴化氢制造方法的实施方式。图1为说明本实施方式的蒸发气体产生装置和溴化氢制造装置的图,图2为蒸发气体产生装置的放大截面图。
图2的蒸发气体产生装置为将液体加热使其蒸发而产生蒸发气体的装置,对于水、有机溶剂等各种液体能够适用,但以下说明为对作为腐蚀性液体的溴适用的例子。此外,产生溴气的蒸发气体产生装置能够适合用于溴化氢制造装置,因此说明将图2的蒸发气体产生装置适用于溴化氢制造装置的例子。
<关于本实施方式涉及的溴化氢制造装置的构成>
图1所示的溴化氢制造装置具备:储存液体溴B的溴罐2;将液体溴B加热使其蒸发而产生溴气的蒸发气体产生装置1;填充有氢气的氢瓶等氢气供给部4;以及使由蒸发气体产生装置1供给的溴气与由氢气供给部4供给的氢气进行反应而生成溴化氢的反应器3。
该蒸发气体产生装置1具备:用于收容液体溴B的容器10;从溴罐2向容器10导入液体溴B的配管21(该配管21与后述的阀43相当于作为本发明的构成要件的液体导入部);以及向容器10的壁面供给热的加热夹套35、36。
首先,关于容器10的结构,参照图2进行说明。容器10具有由内侧有底筒状构件11和外侧有底筒状构件12这2个有底筒状构件形成的双重结构。内侧有底筒状构件11和外侧有底筒状构件12的底面形成向下方突出的凸面。该双重结构为在外侧有底筒状构件12的内侧收容有内侧有底筒状构件11的结构,因此在外侧有底筒状构件12的内表面与内侧有底筒状构件11的外表面之间具有空间S。
换言之,容器10具有双重结构的底部、和从该底部的周缘部向上方立起的双重结构的筒部,由该底部和筒部的双重结构形成的间隙彼此连续而形成空间S。
而且,由于内侧有底筒状构件11的上端部与外侧有底筒状构件12的上端部连接着,因此空间S的上端部被封闭。
在外侧有底筒状构件12的底面(凸面)的大致中心部形成有供给口13,导入液体溴B的配管21连接于该供给口13。如图1所示,该配管21连接于储存液体溴B的溴罐2,通过驱动配置在配管21中途的泵22,使液体溴B从溴罐2导入至容器10内,收容于空间S中的下方部分15(形成于上述底部的间隙)。另外,空间S中收容液体溴B的下方部分15相当于作为本发明的构成要件的液体收容部。
在该容器10的内侧和外侧,即内侧有底筒状构件11的内侧(面向空间S一侧的相反侧)和外侧有底筒状构件12的外侧(面向空间S一侧的相反侧),具备向容器10的壁面(内侧有底筒状构件11的内表面和外侧有底筒状构件12的外表面)供给热的加热夹套35、36。与内侧有底筒状构件11和外侧有底筒状构件12形状相似的筒状构件31、32在内侧有底筒状构件11的内侧和外侧有底筒状构件12的外侧同轴地配置,由这2个筒状构件31、32(以下,将内侧有底筒状构件11的内侧的筒状构件31记为“内套构件”,将外侧有底筒状构件12的外侧的筒状构件32记为“外套构件”)与内侧有底筒状构件11和外侧有底筒状构件12形成四重结构。
在外套构件32的内表面与外侧有底筒状构件12的外表面之间、和在内侧有底筒状构件11的内表面与内套构件31的外表面之间,分别形成有空间,从水蒸汽配管34向这些空间供给作为热介质的水蒸汽,由此构成加热夹套35、36。而且,对内侧有底筒状构件11的内表面和外侧有底筒状构件12的外表面,从加热夹套35、36供给热,供于容器10内的液体溴B和溴气的加热。
另外,内侧有底筒状构件11的内表面其整面被加热夹套35覆盖。此外,在外侧有底筒状构件12的外表面,与形成有用于排出溴气的排出口14(相当于作为本发明的构成要件的排出部)的位置相比靠下方的部分,且除了外侧有底筒状构件12的底面所设置的供给口13及其周边部分以外的面被加热夹套36覆盖。
通过利用加热夹套35、36进行的加热,液体收容部15内的液体溴B蒸发,生成溴气,该溴气上升而向外侧有底筒状构件12的内表面与内侧有底筒状构件11的外表面之间所形成的空间S中未收容液体溴B的上方部分16(形成于上述筒部的间隙)移动。即,空间S中未收容液体溴B的上方部分16相当于作为本发明的构成要件的蒸发气体收容部。蒸发气体收容部16与液体收容部15的上方连续地设置着,因此生成的溴气向蒸发气体收容部16顺利地移动。
蒸发气体收容部16,与连续的液体收容部15一起,其内侧和外侧被加热夹套35、36覆盖,因此蒸发气体收容部16内的溴气被加热,温度上升。即,液体收容部15内的液体溴B在容器10内的压力下的沸点进行蒸发,因此刚生成后的溴气的温度为上述压力下的沸点,但由于在蒸发气体收容部16中被加热,因此变为上述压力下的沸点以上的温度,变成过热状态。
溴气从液体收容部15连续地产生,向蒸发气体收容部16移动,因此加热至上述压力下的沸点以上的温度的溴气被新产生的溴气挤出,从外侧有底筒状构件12的上端部所设置的排出口14向容器10的外部送出。
如图2所示,内外的热夹套35、36优选为下述构成:分别在其上端部分具有水蒸汽的供给口31a、32a,在其下端部分具有水蒸汽的排出口。如果为这样的构成,则导入至热夹套35、36的水蒸汽首先供于溴气的加热,然后向下方移动而供于液体溴B的加热。这样一来,设定于所期望的温度的水蒸汽供于溴气的加热,因此可以将溴气的温度确实地升温至过热状态。
在液体溴B的加热时,供给在溴气的加热中被使用并消耗了一部分热能的水蒸汽,但只要液体溴B升温至上述压力下的沸点就是充分的,因此即使是消耗了一部分热能的水蒸汽也没关系。
这样,通过为将溴气的加热所使用的水蒸汽用于液体溴B的加热的构成,从而能够不浪费水蒸汽所具有的热能而有效率地利用。
<关于本实施方式涉及的蒸发气体产生装置的液面高度的控制>
在蒸发气体产生装置1工作时,液体溴B以一定的流量导入至液体收容部15使得液体溴B的蒸发量与液体溴B的供给量平衡,但由于由加热夹套35、36供给的热量发生变化等原因,上述平衡崩溃,有时容器10内的液体溴B的液面L的高度发生变化。这样一来,与液体溴B的加热有关的传热面积发生变化,因此液体溴B的蒸发量发生变化,通常难以稳定地产生恒定量的溴气。因此,蒸发气体产生装置1具备:抑制容器10内的液体溴B的液面L的高度的变化,进行控制使得液体溴B的液面L的高度处于一定的范围内的机构。
即,蒸发气体产生装置1具备:检测容器10内的液体溴B的液面L的高度的液面传感器41(相当于作为本发明的构成要件的液面检测部);以及液面控制部42,其基于液面传感器41的检测结果控制阀43,调整液体溴B向液体收容部15的导入量,使得容器10内的液体溴B的液面L处于一定的范围内。
液面传感器41由例如差压传送器构成,该差压传送器向液面控制部42的演算装置传送与蒸发气体收容部16内的溴气的压力和液体收容部15内的压力的差压相对应的检测信号。液面控制部42的演算装置由上述两压力之差算出液体溴B的液面L的高度。
即,液体收容部15内的压力为溴气的压力与液体溴B的液压之和,因此通过从液体收容部15内的压力减去蒸发气体收容部16内的溴气的压力来算出液体溴B的液压。进而,从该液体溴B的液压算出液体溴B的液面L的高度。
液面控制部42基于算出的液体溴B的液面L的高度,调节配管21所设置的阀43的开度,从而调整导入至液体收容部15的液体溴B的量,进行控制使得容器10内的液体溴B的液面L处于一定的范围内。
由此,在液体溴B的液面L的高度发生了甚至一点点变化的情况下,液面控制部42立即调整液面L的高度,因此液体溴B的液面L的高度不发生大幅变化而保持在处于一定的范围内。如果进行控制使得容器10内的液体溴B的液面L的高度处于一定的范围内,则与液体溴B的加热有关的传热面积保持恒定,因此溴气的蒸发量的变化几乎消失,通常可以成为恒定。
此外,根据这样的控制液面L的高度的方法,不需要进行现有技术那样的加热的开和关,只要从加热夹套35、36向容器10进行施加恒定的热量的加热即可,因此液体溴B的蒸发量不易产生微小的变化。
另外,通过变更液体溴B的液面L的高度设定值,也能够根据需要进行迅速地增加或减少产生气体量等的调节。
构成蒸发气体产生装置1、溴化氢制造装置的材质没有特别限定,能够使用不锈钢等一般的材质。然而,在液体为腐蚀性液体的情况下,关于容器10的各部中液体或其蒸发气体接触的部分,优选为由对腐蚀性液体具有耐蚀性的材质构成。只要根据腐蚀性液体的种类、腐蚀性,选择材质即可。本实施方式的情况下,蒸发气体产生装置1对腐蚀性液体的溴进行操作,因此优选使用搪玻璃作为材质。即,在容器10中外侧有底筒状构件12的内表面和内侧有底筒状构件11的外表面、配管21的内表面等优选施用搪玻璃。
接下来,对于通过蒸发气体产生装置1来产生溴气,使用该溴气通过溴化氢制造装置来制造溴化氢的方法进行说明。
首先,通过使阀43为开状态且驱动泵22,从而将溴罐2所储存的液体溴B介由配管21而导入至容器10内,收容于液体收容部15。
在蒸发气体收容部16中为了将溴气确实地加热至过热状态,需要充分地确保蒸发气体收容部16的空隙。由此,优选对容器10进行设计,使得如果将容器10的空间S的高度设为基准,则为了获得必要的蒸发气体量而导入的液体溴B的液面L距空间S(其中,供给口13的空间除外)的底为例如10%的高度位置。即,从空间S的底至10%的高度位置的部分成为液体收容部15,从该10%的高度位置至空间S的顶部的部分成为蒸发气体收容部16。
此外,优选对容器10进行设计,使得如果将传热面积设为基准,则加热夹套35、36的总传热面积中例如相当于12%的部分成为为了获得必要的蒸发气体量而导入的液体溴B的液体收容部15,相当于88%的部分成为蒸发气体收容部16。
另外,在对容器10进行设计后等的情况下,可以使用下述方法:导入液面L位于距空间S(其中,供给口13的空间除外)的底为例如10%的高度位置那样的量的液体溴B。
如果对容器10进行设计以满足上述那样的数值条件,则可以在蒸发气体收容部16中将溴气确实地加热至过热状态,抑制随后的液化。将满足这样的数值条件的液面L的高度以下记为“基准液面高度”。
另外,关于液体收容部15的空隙的大小,在将空间S的高度作为基准的情况下例示10%,在将传热面积作为基准的情况下例示12%,但它们为一例,在将空间S的高度作为基准的情况下,根据必要的蒸发气体量,优选对容器10进行设计使得液面L位于1%以上15%以下的高度位置,更优选对容器10进行设计使得液面L位于5%以上10%以下的高度位置。
此外,在将传热面积作为基准的情况下,加热夹套35、36的总传热面积中,根据必要的蒸发气体量,优选对容器10进行设计使得相当于0.4%以上28%以下的部分成为液体收容部15,更优选对容器10进行设计使得相当于2%以上11%以下的部分成为液体收容部15。
另外,在对容器10进行设计后等的情况下,可以使用下述方法:导入加热夹套35、36的总传热面积中相当于上述数值范围内的部分成为液体收容部15那样的量的液体溴B。
优选在将液体溴B导入至容器10时,在配管21的中途设置预热器51,将通过预热器51预热了的液体溴B导入至容器10内。为了使液体溴B蒸发,容器10为例如80℃以上100℃以下的高温,如果向其中导入低温的液体溴B,则有可能由于由温度差引起的热冲击而损伤容器10。特别是,搪玻璃易于产生由热冲击带来的损伤,因此优选导入预热至与容器10的温度接近的温度(例如,比容器10的温度低的温度,且其温度差为0℃以上80℃以下)的液体溴B。此外,为了防止由热冲击带来的损伤,导入至容器10的液体溴B的温度优选为恒定。
接下来,导入至液体收容部15的液体溴B通过加热夹套35、36进行加热而蒸发。关于容器10的空间S内的压力,为了高效地蒸发液体溴B,优选为0MPa以上0.15MPa以下,例如在0.15MPa的情况下,液体溴在88℃蒸发。产生的88℃的溴气向上方的蒸发气体收容部16移动,通过加热夹套35、36加热至例如90℃以上95℃以下的范围内的温度,成为过热状态。进而,该过热状态的溴气从排出口14向容器10的外部送出。
另外,优选在加热夹套35、36中,设置将通过水蒸汽的液化而生成的水从加热夹套35、36排出的排水部。如果液化了的水在加热夹套35、36内蓄积,则不能向容器10的壁面中水接触的部分供给充分的热,因此有可能液体溴B的加热变得不充分。由此,优选将加热夹套35、36内的水逐次排水使得不发生液化了的水蓄积于加热夹套35、36内的状态。
本实施方式中,能够在外侧有底筒状构件12的外侧所设置的加热夹套36的底部(即,外套构件32的底部)设置排液口61,取出液化了的水。此外,在内套构件31的内侧设置有从内侧有底筒状构件11的内侧所设置的加热夹套35的底部吸引液化了的水的吸引管62。吸引管62贯通内套构件31的底部,吸引管62的前端所设置的吸引口62a配置于加热夹套35内的最深部附近,因此能够从吸引口62a吸引液化了的水而取出。
此外,如上所述,在蒸发气体产生装置1工作时如果液体溴B的液面L的高度发生变化,则通常难以稳定地产生恒定量的溴气。因此,在蒸发气体产生装置1中,进行控制使得容器10内的液体溴B的液面L的高度处于一定的范围内,并且使液体溴B蒸发而产生溴气。
例如,在液面传感器41检测到液体溴B的液面L的高度低于基准液面高度的情况下,液面控制部42根据液面L的降低程度而扩大阀43的开度,将导入至液体收容部15的液体溴B的量增量而使液体溴B的液面L上升直至基准液面高度。相反地,在液面传感器41检测到液体溴B的液面L的高度高于基准液面高度的情况下,液面控制部42根据液面L的上升程度而减小阀43的开度,将导入至液体收容部15的液体溴B的量减量。这样一来,与液体溴B向液体收容部15的导入量相比,液体溴B的蒸发量增多,因此液体溴B的液面L下降直至基准液面高度。
这样,进行控制使得容器10内的液体溴B的液面L的高度以基准液面高度作为中心而处于一定的范围内。由此,与液体溴B的加热有关的传热面积成为恒定,因此溴气的蒸发量的变化几乎消失,通常可以成为恒定。
关于容器10内的液体溴B的液面L的高度,优选将基准液面高度作为中心,控制为容器10的空间S的高度的低0.5%的位置至高0.5%的位置的范围内的高度,更优选控制为低0.2%的位置至高0.2%的位置的范围内的高度。
接着,出到容器10外部的溴气通过配管71而输送至溴化氢制造装置的反应器3。进而,如果使由蒸发气体产生装置1供给的溴气与由氢气供给部4供给的氢气在反应器3内进行反应,则获得溴化氢。
出到蒸发气体产生装置1外部的溴气成为比沸点高的温度的过热状态,因此不需要加热配管71,即使仅进行保温也不易发生配管71中的液化。由此,所期望的设定量的溴气准确且稳定地供给至反应器3,因此可以高效地生成溴化氢。此外,不需要加热配管71,因此可以低成本制造溴气、溴化氢。
此外,由于在蒸发气体产生装置1内生成过热状态的溴气,因此即使不在蒸发气体产生装置1与反应器3之间设置后过热装置而使溴气的温度上升,也可以防止溴气的液化。在对溴那样的具有腐蚀性的物质进行操作的情况下,需要由昂贵的搪玻璃来构成后过热装置。如果除了蒸发气体产生装置1以外还设置搪玻璃制的装置,则溴气的制造成本、溴化氢的制造成本大幅度上升,但如果是本实施方式的蒸发气体产生装置1,则不需要设置后过热装置,因此不伴随大幅的成本上升而可以制造溴气、溴化氢。
此外,根据本实施方式,液体溴B的加热和溴气的加热这两者在1个装置(蒸发气体产生装置1)中进行,因此高效地利用作为加热夹套35、36的热介质的水蒸汽的热。例如,如上所述,如果供于溴气的加热的水蒸汽向加热夹套35、36的下方移动而供于液体溴B的加热,则水蒸汽所具有的热能不浪费而被有效率地利用(即,热能的利用效率高)。
与此相对,在蒸发气体产生装置与反应器之间另行设置后过热装置而将溴气进行后过热的情况下、在另行设置将用于从蒸发气体产生装置向反应器输送溴气的配管进行加热的加热夹套等来将配管中的溴气进行后过热的情况下,用于这些后过热的水蒸汽与在蒸发气体产生装置中用于加热液体溴的水蒸汽为不同体系,分别分开供于加热。
因此,蒸发气体产生装置中供于液体溴的加热的水蒸汽、供于后过热的水蒸汽即使具有能够用于其它加热的热能,也不能被利用而废弃,因此热能的利用效率变低。
这样,根据本实施方式的构成,水蒸汽所具有的热能的利用效率高,因此从这点出发,也可以降低溴气、溴化氢的制造成本。
另外,本实施方式示出了本发明的一例,但本发明不限定于本实施方式。例如,本实施方式中,使用差压式的液面传感器作为液面传感器41,但液面传感器的种类没有特别限定,可以使用漂浮式、超声波式、静电容量式等一般的液面传感器。
此外,本实施方式中,在容器10的内侧和外侧的两方设置有加热夹套35、36,但也能够仅在任一方设置加热夹套。然而,在容器10的内侧和外侧的两方设置有加热夹套时,传热面积成为约2倍,因此可以更准确且有效率地控制液体溴B的蒸发量。
此外,本实施方式中,说明了使用了水蒸汽作为加热夹套35、36的热介质的例子,但热介质的种类不限定于水蒸汽,可以使用一般的热介质。例如,可以使用水蒸汽以外的气体状的热介质,也可以使用油等液体状的热介质。
此外,本实施方式中,说明了在容器10内使用了加热夹套作为将液体溴B与溴气进行加热的加热部的例子,但加热部的种类不限定于加热夹套,还可以使用例如电热器、红外线加热装置。
符号的说明
1蒸发气体产生装置
3反应器
4氢气供给部
10容器
11内侧有底筒状构件
12外侧有底筒状构件
14排出口
15液体收容部
16蒸发气体收容部
21配管
31内套构件
31a水蒸汽供给口
32外套构件
32a水蒸汽供给口
35、36加热夹套
41液面传感器
42液面控制部
43阀
B液体溴
L液面
S空间。
Claims (12)
1.一种蒸发气体产生装置,其特征在于,具备:
容器,所述容器具备:用于收容液体的液体收容部、和与所述液体收容部的上方连续地设置并被导入所述液体收容部内的所述液体蒸发而生成的蒸发气体的蒸发气体收容部;以及
加热部,所述加热部将所述液体收容部和所述蒸发气体收容部这两方加热,使所述液体收容部内的所述液体蒸发,并且使所述蒸发气体收容部内的所述蒸发气体的温度上升,
所述容器具有由2个有底筒状构件形成的双重结构,在内侧有底筒状构件与外侧有底筒状构件之间所形成的空间中,下方部分形成所述液体收容部,上方部分形成所述蒸发气体收容部。
2.根据权利要求1所述的蒸发气体产生装置,其特征在于,在所述内侧有底筒状构件的内侧和所述外侧有底筒状构件的外侧的至少一方配置有所述加热部。
3.根据权利要求1或2所述的蒸发气体产生装置,其特征在于,所述加热部为热介质循环的加热夹套。
4.根据权利要求3所述的蒸发气体产生装置,其特征在于,所述加热夹套,在其上端部分具有所述热介质的供给口,在其下端部分具有所述热介质的排出口。
5.根据权利要求3所述的蒸发气体产生装置,其特征在于,所述热介质为水蒸汽。
6.根据权利要求5所述的蒸发气体产生装置,其特征在于,具备:将通过所述水蒸汽的液化而生成的水从所述加热夹套排出的排水部。
7.根据权利要求1或2所述的蒸发气体产生装置,其特征在于,具备:
向所述液体收容部导入所述液体的液体导入部;
将所述液体蒸发而生成的蒸发气体从所述蒸发气体收容部排出的排出部;
检测所述容器内的所述液体的液面高度的液面检测部;以及
液面控制部,其基于所述液面检测部的检测结果控制所述液体导入部,调整所述液体向所述液体收容部的导入量,使得所述液面高度处于一定的范围内。
8.根据权利要求1或2所述的蒸发气体产生装置,其特征在于,所述液体为溴。
9.一种蒸发气体制造方法,是使用权利要求1所述的蒸发气体产生装置制造蒸发气体的方法,其特征在于,具备下述工序:
将液体收容部所收容的液体加热,进行控制使得所述液体的液面高度处于一定的范围内,并且使所述液体蒸发而产生蒸发气体的蒸发工序;以及
向与所述液体收容部连续地设置的蒸发气体收容部导入所述蒸发气体并加热的蒸发气体加热工序。
10.根据权利要求9所述的蒸发气体制造方法,其特征在于,所述液体为溴。
11.一种溴化氢制造装置,其特征在于,具备:权利要求8所述的蒸发气体产生装置;供给氢气的氢气供给部;以及使由所述蒸发气体产生装置供给的溴气与由所述氢气供给部供给的氢气进行反应而生成溴化氢的反应器。
12.一种溴化氢制造方法,是使用权利要求1所述的蒸发气体产生装置制造溴化氢的方法,其特征在于,具备下述工序:
将液体收容部所收容的液体溴加热,进行控制使得所述液体溴的液面高度处于一定的范围内,并且使所述液体溴蒸发而产生溴气的蒸发工序;
向与所述液体收容部连续地设置的蒸发气体收容部导入所述溴气并加热的蒸发气体加热工序;以及
使在所述蒸发气体加热工序中被加热了的溴气与氢气进行反应而生成溴化氢的反应工序。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012101749 | 2012-04-26 | ||
JP2012-101749 | 2012-04-26 | ||
PCT/JP2013/002092 WO2013161183A1 (ja) | 2012-04-26 | 2013-03-27 | 蒸発ガス発生装置及び蒸発ガス製造方法並びに臭化水素製造装置及び臭化水素製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104245110A CN104245110A (zh) | 2014-12-24 |
CN104245110B true CN104245110B (zh) | 2016-04-13 |
Family
ID=49482539
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380020441.1A Active CN104245110B (zh) | 2012-04-26 | 2013-03-27 | 蒸发气体产生装置和蒸发气体制造方法以及溴化氢制造装置和溴化氢制造方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9835325B2 (zh) |
EP (1) | EP2842623B1 (zh) |
JP (1) | JP6046706B2 (zh) |
KR (1) | KR101638836B1 (zh) |
CN (1) | CN104245110B (zh) |
IL (1) | IL235017B (zh) |
TW (1) | TWI510294B (zh) |
WO (1) | WO2013161183A1 (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9834463B2 (en) | 2014-04-20 | 2017-12-05 | Paul Q McLaine | Side-stream particle precipitator apparatus and system for condenser open loop cooling system |
US9850156B2 (en) | 2014-04-20 | 2017-12-26 | Paul Q McLaine | Side-stream particle precipitator apparatus and sustem for condenser open loop cooling system |
US20150299014A1 (en) * | 2014-04-20 | 2015-10-22 | Paul Q. McLaine | Non-Chemical Water Treatment Apparatus and System |
RU2724067C2 (ru) * | 2018-03-02 | 2020-06-19 | Акционерное общество "НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МАШИНОСТРОЕНИЯ" (АО "НИИМаш") | Способ организации рабочего процесса в жидкостном газогенераторе |
KR101945009B1 (ko) | 2018-05-15 | 2019-02-01 | 홍경희 | 탄화수소 증발가스 발생 방법 및 이를 이용하는 장치 |
CN110523351A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-03 | 苏州金宏气体股份有限公司 | 一种溴化氢的合成装置及合成方法 |
CN113401873B (zh) * | 2021-06-18 | 2022-11-04 | 绿菱电子材料(天津)有限公司 | 一种高纯溴化氢的制备方法 |
CN113582136B (zh) * | 2021-08-10 | 2022-12-20 | 山东威泰精细化工有限公司 | 一种低水分溴化氢气体合成方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3031857A (en) * | 1959-01-14 | 1962-05-01 | Waibaum Jacques | Liquid gas evaporation plant |
US3988427A (en) * | 1974-05-22 | 1976-10-26 | Ethyl Corporation | Flame reaction process for producing hydrogen bromide |
JPS5765304A (en) * | 1980-08-29 | 1982-04-20 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Distillation apparatus |
JPS6483663A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Furukawa Electric Co Ltd | Liquid raw material evaporating device |
CN1536261A (zh) * | 2003-04-10 | 2004-10-13 | 吴定发 | 液态燃料专用恒温加热系统 |
JP2006111487A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Mitsubishi Chemical Engineering Corp | フッ酸の回収方法 |
CN101713491A (zh) * | 2009-12-16 | 2010-05-26 | 上海试四赫维化工有限公司 | 一种氯气化装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2491732A (en) * | 1946-05-17 | 1949-12-20 | Du Pont | Method of vaporizing hydrogen peroxide |
US3052220A (en) * | 1959-06-30 | 1962-09-04 | Henschel Werke Gmbh | Vapor generator |
DE1938465C3 (de) * | 1968-07-31 | 1980-06-04 | Oskar Alfred Haderslev Kreiberg (Daenemark) | Verdampfergerät |
US3637978A (en) * | 1970-06-30 | 1972-01-25 | Champion Spark Plug Co | Electric steam vaporizer |
JPS5363300A (en) * | 1976-11-17 | 1978-06-06 | Ethyl Corp | Flame reaction method for producing hydrogen bromide |
US4369097A (en) | 1980-08-29 | 1983-01-18 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Method and apparatus of distillation for readily polymerizable liquid |
JPH0326337U (zh) * | 1989-07-20 | 1991-03-18 | ||
JP5292667B2 (ja) | 2005-12-16 | 2013-09-18 | 三菱マテリアル株式会社 | 蒸発ガスの発生装置及びそれを用いた燃料電池 |
-
2013
- 2013-03-27 US US14/390,657 patent/US9835325B2/en active Active
- 2013-03-27 WO PCT/JP2013/002092 patent/WO2013161183A1/ja active Application Filing
- 2013-03-27 CN CN201380020441.1A patent/CN104245110B/zh active Active
- 2013-03-27 KR KR1020147025695A patent/KR101638836B1/ko active IP Right Grant
- 2013-03-27 JP JP2014512317A patent/JP6046706B2/ja active Active
- 2013-03-27 EP EP13780526.3A patent/EP2842623B1/en active Active
- 2013-04-17 TW TW102113599A patent/TWI510294B/zh active
-
2014
- 2014-10-06 IL IL235017A patent/IL235017B/en active IP Right Grant
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3031857A (en) * | 1959-01-14 | 1962-05-01 | Waibaum Jacques | Liquid gas evaporation plant |
US3988427A (en) * | 1974-05-22 | 1976-10-26 | Ethyl Corporation | Flame reaction process for producing hydrogen bromide |
JPS5765304A (en) * | 1980-08-29 | 1982-04-20 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Distillation apparatus |
JPS6483663A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Furukawa Electric Co Ltd | Liquid raw material evaporating device |
CN1536261A (zh) * | 2003-04-10 | 2004-10-13 | 吴定发 | 液态燃料专用恒温加热系统 |
JP2006111487A (ja) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Mitsubishi Chemical Engineering Corp | フッ酸の回収方法 |
CN101713491A (zh) * | 2009-12-16 | 2010-05-26 | 上海试四赫维化工有限公司 | 一种氯气化装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9835325B2 (en) | 2017-12-05 |
US20150056128A1 (en) | 2015-02-26 |
CN104245110A (zh) | 2014-12-24 |
KR101638836B1 (ko) | 2016-07-12 |
JP6046706B2 (ja) | 2016-12-21 |
KR20140132368A (ko) | 2014-11-17 |
EP2842623A1 (en) | 2015-03-04 |
EP2842623A4 (en) | 2016-04-20 |
JPWO2013161183A1 (ja) | 2015-12-21 |
TW201402210A (zh) | 2014-01-16 |
WO2013161183A1 (ja) | 2013-10-31 |
TWI510294B (zh) | 2015-12-01 |
IL235017B (en) | 2018-01-31 |
EP2842623B1 (en) | 2018-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104245110B (zh) | 蒸发气体产生装置和蒸发气体制造方法以及溴化氢制造装置和溴化氢制造方法 | |
NO332707B1 (no) | Termisk energilager og -anlegg, fremgangsmate og bruk derav | |
CN105180693A (zh) | 一种热管及工作液体在热管中的循环方法 | |
CN106839847A (zh) | 相变储能装置 | |
CN103185367A (zh) | 一种热管式移动供热相变蓄热装置 | |
CN205066525U (zh) | 一种热管 | |
CN105143427A (zh) | 用于加热用于饮料生产的可发酵原料的装置和方法 | |
CN206522755U (zh) | 蒸汽发生器及蒸汽发生系统 | |
CN206669702U (zh) | 锅炉系统 | |
CN210602262U (zh) | 一种高分子相变油电蓄能供热锅炉 | |
US20180045077A1 (en) | Energy conversion system and method | |
US9963664B2 (en) | Supplying heat to a processing device in a plant for producing beer | |
CN203131961U (zh) | 一种热管式移动供热相变蓄热装置 | |
CN202065667U (zh) | 用于四氯化钛生产的液氯加热装置 | |
CN204829827U (zh) | 一种太阳能储热蒸汽发生器 | |
JP6249314B2 (ja) | 熱回収装置 | |
CN105066082B (zh) | 一种太阳能储热蒸汽发生器 | |
CN206587426U (zh) | 一种低沸点物质汽化装置 | |
CN206294821U (zh) | 一种通过导热介质给冰淇淋机加热的装置 | |
CN201669093U (zh) | 液氯管状干法蒸发器 | |
JP2016102554A (ja) | 液化ガス用気化装置 | |
CN103292314A (zh) | 一种冷凝水循环利用装置 | |
KR101193613B1 (ko) | 연료 가스 공급 시스템에 구비되는 다수의 가열기를 이용한 저온 액화물 연속 가압 장치에서의 저열용량 가열기 | |
CN102954715A (zh) | 液蜡蛇管换热器 | |
CN105783244A (zh) | 一种带有相变材料的快热式电热水器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Tokyo, Japan Patentee after: Lishennoco Co.,Ltd. Address before: Tokyo, Japan Patentee before: Showa electrical materials Co.,Ltd. |
|
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230517 Address after: Tokyo, Japan Patentee after: Showa electrical materials Co.,Ltd. Address before: Tokyo, Japan Patentee before: SHOWA DENKO Kabushiki Kaisha |