CN107405533A

CN107405533A - 蒸发装置

Info

Publication number: CN107405533A
Application number: CN201680016391.3A
Authority: CN
Inventors: 向田忠弘; 山路宽司; 野田秀夫
Original assignee: KANSAI CHEMICAL-MACHINERY Manufacturing Co Ltd
Current assignee: KANSAI CHEMICAL-MACHINERY Manufacturing Co Ltd; Kansai Chemical Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-09-07
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2017-11-28
Anticipated expiration: 2036-08-30
Also published as: EP3348318B1; JPWO2017043368A1; US10463984B2; KR20180045854A; JP6371914B2; EP3348318A1; WO2017043368A1; EP3348318A4; KR102512581B1; CN107405533B; US20180117493A1

Abstract

本发明提供一种蒸发装置，其包括：具有挥发性成分出口和浓缩液出口，且收纳原料液的搅拌桶；设置于该搅拌桶的内部的热源；设置于该搅拌桶内，且使该原料液向该热源流下的散液部；和设置于该搅拌桶的外周，且冷却该搅拌桶的内壁的第一冷凝器。本发明的蒸发装置在例如液体的各种化学品或化学产品的浓缩和从它们中去除挥发性杂质方面是有用的。

Description

蒸发装置

技术领域

本发明涉及蒸发装置，更详细地说，涉及能够从液体中高效地进行溶剂回收、浓缩的蒸发装置。

背景技术

例如，在食品工业、化学工业和医药品工业领域，为了从含有夹杂物或杂质的液体中进行溶剂的回收或浓缩，使用称为“流下薄膜蒸发装置”的蒸发装置。

图13是示意地表示具有现有的流下薄膜蒸发装置的蒸发系统的图。

蒸发系统900具有：包含作为原料的原料液的原料罐910、流下薄膜蒸发装置800、真空泵920、冷凝器930。原料液通过泵902的驱动，从原料罐910穿过管904，在预热器906中暂时预热，送给蒸发装置800。

图14是示意地表示构成图13所示的蒸发系统的蒸发装置800的截面的一部分的图。

如图14所示，蒸发装置800具有：搅拌桶810；在该搅拌桶810内沿铅垂方向延伸且可在水平方向上旋转的旋转轴821；在搅拌桶810内的上方及下方分别从旋转轴821向水平方向延伸的多个支柱822；和从该支柱822向下方延伸且以与搅拌桶810的内壁接触的方式设置的辊826。旋转轴821与驱动电机部840连接。

从原料罐送来的原料液834穿过从旋转轴821向水平方向延伸的供给口832，一边通过驱动电机部840的驱动而旋转，一边供给到搅拌桶810的内壁上方。其后，原料液834沿着该搅拌桶810的内壁，一边在下方形成濡湿面一边流下。另一方面，搅拌桶810的外周由例如可通过蒸汽而加热的护套812覆盖。这里，当对护套812进行加热时，其热量从搅拌桶810的外周向内壁传递，在该内壁，一边形成濡湿面一边流下的原料液934所含的挥发性成分蒸发。蒸发后的挥发性成分通过蒸发出口860，送给设置于蒸发装置800之外的冷凝器930(图13)，在该冷凝器930中冷却后，再次回到液体，最终作为冷凝液而回收。另一方面，在图14中，原料液所含的上述挥发性成分以外的成分直接在搅拌桶810的内壁流下，通过设置于搅拌桶810的底部的排出口880，排出到蒸发装置800的外部。

在这种搅拌桶810内的原料液的流下中，设置于支柱822的辊826通过驱动电机部840的驱动，一边与搅拌桶810的内壁接触一边转圈。

图15是示意地表示图14所示的现有蒸发装置800的A－A’截面的图。在蒸发装置800中，通过辊826与由护套812加热后的搅拌桶810的内壁接触且转圈，能够强制性地对该内壁的传热面上所存在的原料液进行表面更新，提高蒸发效率。在图15中设置有辊826，但在现有的蒸发装置中，存在设置刮水器来代替辊826的蒸发装置。

但是，在这种蒸发装置中，被指出存在几个令人担忧的问题。

一个是所供给的原料液通过基于所谓的“一次通过”的一次流下而流过搅拌桶内的内壁(传热面)这一点。认为在原料液含有大量挥发性成分的情况下，或者在挥发性成分在直到沿内壁流下的期间都未充分蒸发的情况下，残留的成分也直接从排出口980排出。因此，上述蒸发装置难以对要求充分浓缩的原料液使用。

另外，图15所示的辊826或刮水器因为时常与传热面接触，所以容易产生磨损。因此，被指出存在需要定期更换、用于维修的作业时间、劳动力及成本增大等问题。

进而，被指出了下述问题点，即，在使该蒸发装置停止时，因为内壁的温度比液温高，所以当直接使原料液的供给停止时，与内壁接触的辊或刮水器会因高热而变形或劣化。因此，在使该蒸发装置停止时，直到内壁的温度下降之前，都需要持续进行原料液的供给或搅拌桶内的产品的循环。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是以解决上述问题为课题而提出的，其目的在于，提供一种蒸发装置，其能够使挥发性成分更高效地从原料液中蒸发，能够从维修及修理的烦杂事项中解放人力和物力。

用于解决课题的技术方案

本发明提供一种蒸发装置，其包括：

具有原料液供给口、挥发性成分出口和浓缩液出口，且收纳原料液的搅拌桶；

设置于该搅拌桶的内部的热源；

设置于该搅拌桶内，且使该原料液向该热源流下的散液部；

设置于该搅拌桶的外周，且冷却该搅拌桶的内壁的第一冷凝器，该蒸发装置中，

该搅拌桶具有挥发性成分收纳部，该挥发性成分收纳部收纳该原料液的挥发性成分，由该搅拌桶的底部、该内壁和外侧隔壁部包围，且与该挥发性成分出口连通，

该散液部包括旋转轴和至少一个槽管状部件，该槽管状部件具有使该原料液随着该旋转轴的旋转而从该搅拌桶的下方向上方流动的流路，且安装于该旋转轴。

在一个实施方式中，上述搅拌桶具有第一原料液收纳部和原料液混合物收纳部，

该第一原料液收纳部，收纳从上述热源流下的上述原料液，由该搅拌桶的上述底部、上述外侧隔壁部和中间隔壁部包围，且与上述浓缩液出口连通，

该原料液混合物收纳部是收纳从该第一原料液收纳部溢出的该原料液的第二原料液收纳部，由该搅拌桶的该底部、该中间隔壁部和内侧隔壁部包围，

该挥发性成分收纳部、该第一原料液收纳部、该第二原料液收纳部从该搅拌桶的该底部的外缘向中心按照上述顺序依次配置。

在一个实施方式中，上述搅拌桶具有原料液收纳部，该原料液收纳部收纳从上述热源流下的上述原料液，由该搅拌桶的上述底部、上述外侧隔壁部和内侧隔壁部包围，且与上述浓缩液出口连通，

该挥发性成分收纳部、该原料液收纳部从该搅拌桶的该底部的外缘向中心按照上述顺序依次配置。

在一个实施方式中，本发明的蒸发装置在上述搅拌桶的上述内部，在上述散液部的旋转轨迹的内侧还具有第二冷凝器。

在一个实施方式中，在上述搅拌桶的上述底部且在上述第二冷凝器的下方设置有第二挥发性成分出口。

在一个实施方式中，上述搅拌桶的上述内壁、上述热源和上述第二冷凝器分别设置成大致平行于铅垂方向，从该内壁到该热源的最短距离和从该热源到该第二冷凝器的最短距离大致相同。

在一个实施方式中，在上述第二原料液收纳部设置有在比上述内侧隔壁部的上端部低的位置开口的原料液排出管。

在一个实施方式中，多个上述槽管状部件经由在与上述旋转轴的轴向垂直的方向上延伸的安装件安装于该旋转轴，该槽管状部件各自与该安装件之间的角度大致均等。

本发明还提供一种蒸发系统，其包括：

包含原料液的原料罐；

对从该原料罐供给的该原料液进行处理的上述蒸发装置。

发明效果

根据本发明，无需使用辊或刮水器等部件，就能够使挥发性成分高效地从原料液中蒸发。由此，能够制备使原料液高效地浓缩而成的浓缩液。进而，根据本发明，能够避免发生搅拌桶内的部件的烧粘的可能性。

附图说明

图1是表示本发明的蒸发装置的一例的概略图。

图2是示意性地表示构成本发明的蒸发装置的散液部中所使用的槽管状部件的一例的立体图。

图3是表示本发明的蒸发装置的另一例的概略图。

图4是表示本发明的蒸发装置的又一例的概略图。

图5是表示本发明的蒸发装置的又一例的概略图。

图6是表示本发明的蒸发装置的又一例的概略图。

图7是表示本发明的蒸发装置的又一例的概略图，是表示在搅拌桶的所述内部且在散液部的旋转轨迹的内侧设有第二冷凝器的装置的图。

图8是图7所示的蒸发装置的原料液混合物收纳部附近的放大图，是用于对原料液收纳于原料液混合物收纳部的局部的状态进行说明的图。

图9是图7所示的蒸发装置的原料液混合物收纳部附近的放大图，是用于对原料液完全充满原料液混合物收纳部内并且原料液通过原料排出管向搅拌桶的外部溢出的情形进行说明的图。

图10是表示本发明的蒸发装置的又一例的概略图。

图11是表示本发明的蒸发装置的又一例的概略图。

图12是示意性地表示具有本发明的蒸发装置的蒸发系统的图。

图13是示意性地表示具有现有的流下薄膜蒸发装置的蒸发系统的图。

图14是示意性地表示构成图13所示的蒸发系统的蒸发装置800的截面的一部分的图。

图15是示意性地表示图14所示的现有蒸发装置的A－A’截面的图。

具体实施方式

参照附图对本发明的蒸发装置进行说明。

图1是表示本发明的蒸发装置的一例的概略图。图1的蒸发装置100具有：收纳原料液的搅拌桶110；设置于搅拌桶110的内部的热源112；设置于搅拌桶110的外周、能够冷却搅拌桶110的内壁111的第一冷凝器114。

搅拌桶(搅拌槽)110是能够对水溶液、浆料等液体进行收纳、搅拌的可密闭的槽，具有例如平底、圆底、圆锥底或向下方倾斜的底部116。

搅拌桶110的大小(容量)能够根据蒸发装置100的用途(例如，要供给的原料液的种类)、原料液的处理量等而适当设定，因此不必限定，例如为0.1升～100000升。构成搅拌桶110的材质没有特别限定，例如，从相对于各种原料液稳定、导热性优异和/或获得及加工容易的理由出发，优选由铁、不锈钢、钛、哈斯特洛伊耐蚀镍基合金或铜等的金属构成。搅拌桶110的内壁111为了提高耐药品性(chemical proofing)，也可以被施加特氟隆(注册商标)、搪玻璃、橡胶衬里等的在该领域公知的涂层。

搅拌桶110还具有：原料液供给口131、挥发性成分出口113和浓缩液出口115。

如图1所示，原料液供给口131例如在搅拌桶110的上方(例如，上盖)优选设置于所供给的原料液可在搅拌桶110内落下而与热源112接触的位置，或者设置于所供给的原料液可在搅拌桶110内落下而与液体流下板143一度接触，其后从液体流下板143落下而与热源112接触的位置。设置于搅拌桶110的原料液供给口131不局限于一个。例如，也可以在搅拌桶110设置多个原料液供给口。

在图1中，挥发性成分出口113与搅拌桶110内的挥发性成分收纳部117a的底部连通地设置。挥发性成分收纳部117a被搅拌桶110的底部116(更具体地说是搅拌桶110的一部分底部)、内壁111和隔壁部118a包围，上方开放。挥发性成分收纳部117a能够收纳原料液的挥发性成分(优选为液体的挥发性成分)。进而，挥发性成分收纳部117a内的挥发成分能够以冷凝液的形式经由挥发性成分出口113从管161排出到外部。

在图1中，浓缩液出口115例如与搅拌桶110内的底部116中央连通地设置。搅拌桶110内的底部能够收纳原料液直到隔壁部118a的上端的高度。这里，本说明书中所使用的术语“原料液”包括：不与上述热源接触而落下的(未处理的)原料液；挥发性成分的至少一部分通过与热源接触而蒸发后的残渣；和它们的混合液。进而，该原料液能够在挥发性成分蒸发以后最终作为浓缩液而经由浓缩液出口115从管162排出到外部。管162也可以根据需要而设置阀(未图示)，例如，在关闭了阀的状态下，能够在搅拌桶110的底部116暂时收纳原料液。

搅拌桶110的上部还可以具有例如盖体或维修孔等的可开闭的构造。进而，也可以在搅拌桶110的上部设置用于使搅拌桶110内成为大气压或减压状态的减压口132。减压口132与未图示的减压泵连接。

在本发明的蒸发装置100中，热源112在搅拌桶110的内部以与内壁111例如大致平行的方式设置。在图1中，热源112例如由中空的材料构成，通过未图示的管，从搅拌桶110的外部导入例如水蒸汽或热介质油等热介质，使挥发性成分从与热源112的外表面(供热面)接触的原料液中蒸发。当原料液与热源112接触时，原料液的挥发性成分气化成气体，在搅拌桶110内扩散。

此外，在图1所示的实施方式中，热源112的供热面体现在两面(即，搅拌桶110的内壁111侧和中心轴侧的两个面)上。由此，与挥发性成分接触的接触面积增加，能够使挥发性成分更高效地从原料液蒸发。另外，热源112通过设置于搅拌桶110的内部，与设置于外部的情况相比，热损少，且具有容易保温或不需要保温的优点。

本发明的蒸发装置100还在搅拌桶110的内部设置有散液部120，该散液部120用于使收纳于搅拌桶110的底部116中央的原料液散布于热源112而流下。散液部120包括旋转轴121和经由在与旋转轴121的轴向垂直的方向上延伸的安装件122而安装于该旋转轴121的槽管状部件123。散液部120通过旋转轴121的旋转，能够使收纳于原料液收纳部116的原料液通过沿着槽管状部件123的长度方向设置的流路126，从搅拌桶110的下方向上方流动。其结果是，通过使从搅拌桶110的底部汲取的原料液向例如配置于热源112的上方的液体流下板143排出，能够使与液体流下板143发生了碰撞的原料液直接落下，而散布于热源112的上方。此处，液体流下板143也可以在搅拌桶110内安装为任意角度。进而，所散布的原料液从热源112的上方向下方流下，此时能够促使挥发性成分的蒸发，且能够将残渣作为浓缩液而收纳于搅拌桶110的底部116。

旋转轴121是由铁、不锈钢、哈斯特洛伊耐蚀镍基合金、钛等具有刚性的金属构成的轴，例如，具有圆筒状或圆柱状的形状。旋转轴121在搅拌桶110内通常配置在铅垂方向上。旋转轴121的粗细不必限定，例如为8mm～200mm。旋转轴121的长度能够根据使用的搅拌桶110的大小等而变动，由本领域技术人员选择适当的长度。旋转轴121和散液部120为了提高耐药品性，也可以被施加特氟隆(注册商标)或搪玻璃、橡胶衬里等的在该领域公知的涂层。

旋转轴121的一端在搅拌桶110的上部，与电机140等旋转机构连接。在图1中，旋转轴121的另一端不与搅拌桶110的底部连接，例如配置于从搅拌桶110的底部起隔开一定间隔的位置。或者，旋转轴的另一端也可以收纳在设置于搅拌桶的底部的轴承中。

在图1所示的蒸发装置100中，绕着构成散液部120的旋转轴121对称地配置有两个槽管状部件123。另外，在图1中，两个槽管状部件123以与安装件122成规定角度(也称为安装倾斜角)θ₁的方式倾斜地安装。作为安装倾斜角θ₁，可由本领域技术人员设定任意的角度，例如60°～88.5°，优选为75°～88°。

在本发明的蒸发装置中，在旋转轴安装有例如多个(即，一个或一个以上)、优选为2个～8个、更优选为2个～6个槽管状部件。在本发明中，这些槽管状部件分别绕着旋转轴而以大致均等的角度安装。

在本发明中，槽管状部件123的流路126可以具有例如半圆筒状、半角筒状、V字状等所谓的半管形态，也可以是下端和上端具有这种半管形态，且其间的中间部分被加工成筒状(例如圆筒状、椭圆筒状、角筒状)的流路，或者，也可以为整体都被加工成筒状(例如，圆筒状、椭圆筒状或角筒状)的流路(依据上述安装倾斜角θ₁，会出现能够在下端汲取原料液混合物的上述半管形态)。或者，如图2所示，槽管状部件123也可以具有由半圆筒123a的一部分沿着长度方向延伸而成的板状体123b。在使用图2所示的槽管状部件123时，原料液混合物通过旋转轴的旋转，被从槽管状部件123的下端123a₁汲取上来，通过该旋转，原料液上升到槽管状部件123的上端123a₂。在该上升时，即使在槽管状部件123旋转时所汲取的原料液也会被板状体123b阻挡，能够防止向槽管状部件123的外部飞溅。

槽管状部件123的大小没有特别限定，例如，在使用如图2所示的半圆筒状的槽管状部件时，半圆筒部分的直径例如为2mm～200mm。从下端123a₁到上端123a₂的长度为例如为40mm～8000mm。该板状体的宽度没有限定，例如为20mm～300mm。槽管状部件123例如由铁、不锈钢、哈斯特洛伊耐蚀镍基合金、钛等金属和它们的组合而得的材料构成。槽管状部件123为了提高耐药品性，也可以被施加特氟隆(注册商标)或搪玻璃、橡胶衬里等的在该领域公知的涂层。

在本发明的蒸发装置100中，适合汲取搅拌桶110内的原料液的旋转轴121的转速(即，散液部120的转速)根据原料液的构成成分、其粘性、搅拌桶110的大小、收纳于搅拌桶110的底部116的原料液的量等而有所不同，没有限定，例如为30rpm～500rpmm。

再次参照图1，第一冷凝器114设置于搅拌桶110的外周，优选设置成以连续地紧贴搅拌桶110的外周的方式覆盖搅拌桶110的外周。

在图1所示的第一冷凝器114中，冷却水等冷却介质通过注入口151注入，在第一冷凝器114内流动，通过排出口152排出到外部。由此，在第一冷凝器114内流动的冷却介质的温度会传递到搅拌桶110的内壁111，内壁111被冷却介质保持为低温。另一方面，由热源112蒸发的原料液的挥发性成分在该内壁111被冷却、凝缩而成为液滴，沿内壁111流下。其后，沿内壁111流下的原料液的挥发性成分收纳于挥发性成分收纳部117a，通过挥发性成分出口113从管161排出到外部。

根据本发明的蒸发装置100，不是如现有技术那样加热内壁。因此，在蒸发装置的运转停止时，无需担心搅拌桶的内壁上的原料液的烧粘，能够在较短时间内进行该停止。另外，本发明的蒸发装置与通过基于“一次通过”的一次流下而流过搅拌桶内的内壁的现有蒸发装置相比，装置自身的停止容易进行，停止时的用于冷却的原料液的使用也能够减少。

图3是表示本发明的蒸发装置的另一例的概略图。

在图3所示的蒸发装置100a中，标有与上述附图同样的附图标记的结构与该图所示的结构同样。

图3所示的本发明的蒸发装置100a具有由线圈式加热器构成的热源112a来代替图1所示的中空的热源112。通过使热源112a为线圈状，能够使其供热面的面积比图1的大。进而，从液体流下板143流下的原料液也能够在构成热源112a的线圈之间自由地移动。其结果是，能够使原料液的挥发性成分更高效地蒸发。此外，在图3所示的蒸发装置100a中，旋转轴121的另一端(下端)收纳在设置于搅拌桶110的底部中央附近的轴承144中。

图4是表示本发明蒸发装置的又一例的概略图。

在图4所示的蒸发装置200中，标有与上述附图同样的附图标记的结构与该图所示的结构同样。

图4所示的蒸发装置200在搅拌桶110内具有上下方向上两级的散液部120b、120c以及上下方向上两级的热源112b、112c。进而，蒸发装置200在搅拌桶110的底部116以外且在搅拌桶110内设有预备储存部124。预备储存部124例如利用从内壁111延伸的安装部件(未图示)固定。预备储存部124上方开放，能够利用构成预备储存部124的周围的预备隔壁部127暂时收纳从原料液供给口131供给、沿液体流下板143和热源112c流下的原料液。进而，在预备储存部124的下表面且在设有热源112b的位置，设置有向下方延伸的凸部129。

在图4所示的蒸发装置200中，在设置于旋转轴121的下方的散液部120b，经由安装件122b，按照以旋转轴121为中心成轴对称的方式设有一对第一槽管状部件123b。另外，第一槽管状部件123c的下端延伸到能够插入到收纳于搅拌桶110的底部116中央的原料液中的位置。在设置于旋转轴121的上方的散液部120c，经由安装件122c，按照以旋转轴121为中心成轴对称的方式设有一对第二槽管状部件123c。另外，第二槽管状部件123c的下端延伸到能够插入到收纳于预备储存部124内的原料液内的位置。

在图4所示的蒸发装置200中，从原料液供给口131排出的原料液首先与液体流下板143接触，然后沿热源112c流下。这里，原料液所含的挥发性成分的一部分蒸发，残渣直接沿热源112c流下，作为原料液而暂时收纳在预备储存部124内。

进而，通过旋转轴121的旋转，收纳于预备储存部124的原料液经由散液部120c的第二槽管状部件123c内的流路126c，被从第二槽管状部件123c的下端汲取到上端，从第二槽管状部件123c的上方端部散布到液体流下板143而流下。通过该流下，原料液所含的挥发性成分的另一部分利用热源112c蒸发，残渣直接沿热源112c流下，再次作为原料液收纳于预备储存部124。这样，对于预备储存部124内的原料液，反复进行利用第二槽管状部件123c的汲取。

其后，预备储存部124的液面上升，当超过预备隔壁部127时，原料液溢出，收纳在位于下级的搅拌桶110的底部116中央。这里，从预备储存部124溢出的原料液沿着预备储存部124的外周流动，从凸部129向热源112b例如通过滴下而流下，收纳在搅拌桶110的底部116中央。

进而，通过旋转轴121的旋转，收纳于搅拌桶110的底部116中央的原料液经由散液部120b的第一槽管状部件123b内的流路126b，被从第一槽管状部件123b的下端汲取到上端，从第一槽管状部件123b的上方端部向预备储存部124的凸部129散布。其后，原料液再次从凸部129沿着热源112b流下，原料液所含的挥发性成分的又一部分利用热源112b蒸发，残渣直接沿热源112b流下，再次作为原料液收纳在搅拌桶110的底部116中央。这样，对于该底部116中央的原料液，反复进行利用第一槽管状部件123b的汲取。

通过上述反复操作，在搅拌桶110的底部116中央存在大量与其说是含有挥发性成分倒不如说是含有较多不挥发性成分的原料液(即，也称为浓缩液)。这样得到的浓缩液最终通过浓缩液出口115排出到外部。

在图4所示的实施方式中，对具有纵向配置的两个槽管状部件作为两级的散液部的蒸发装置200进行了说明，但本发明不局限于此。例如，也可以由具有纵向配置的三个槽管状部件的三级的散液部构成，或者由具有纵向配置的四个以上槽管状部件的四级以上的散液部构成。

图4所示的蒸发装置200中，搅拌桶110的底部116和预备储存部124分别能够收纳挥发性成分的浓度不同的原料液，因此能够提高蒸发效率。

图5是表示本发明蒸发装置的又一例的概略图。

在图5所示的蒸发装置200a中，标注与上述附图同样的附图标记的结构与该图所示的结构同样。

图5所示的本发明的蒸发装置200a与图4所示的蒸发装置同样，具有上下方向上两级的散液部120b、120c，另一方面，具有由线圈状加热器构成的热源212b、212c来代替图4所示的两极热源112b、112c。通过使热源112b、112c为线圈状，能够使其供热面的面积比图4的大。进而，沿热源212b、212c分别流下的原料液也能够在构成热源212b、212c的线圈之间自由地移动。其结果是，能够使原料液的挥发性成分更高效地蒸发。

图6是表示本发明蒸发装置的又一例的概略图。

在图6所示的蒸发装置200b中，标注有与上述附图同样的附图标记的结构与该图所示的结构同样。

图6所示的本发明的蒸发装置200b与图4所示的蒸发装置同样，具有上下方向上两级的散液部120b、120c，另一方面，对于该散液部120b、120c具有一级(即，相对于散液部120b、120c连续的一个)热源312来代替图4所示的两级热源112b、112c。进而，在蒸发装置200b中，在热源312的中途且在搅拌桶110的中心轴侧设有预备储存部324。预备储存部324具有：与热源312的内表面(即，配置于搅拌桶110的中心轴侧的面)连接且从该内表面向搅拌桶110的中心轴侧延伸的底面329；和从底面329的端部向上方延伸的预备隔壁部327。预备储存部324由热源312的一部分、底面329和预备隔壁部327形成凹部，能够在该凹部收纳原料液。

在图6所示的蒸发装置200b中，从原料液供给口131排出的原料液首先与液体流下板143接触，然后从热源312的上方流下。这里，原料液所含的挥发性成分的一部分蒸发，残渣直接沿热源312流下，暂时收纳在预备储存部324内。另外，沿热源312的外表面(即，与搅拌桶110的内壁111对向的面)流下的残渣收纳于搅拌桶110的底部116中央。

收纳于预备储存部324的原料液因为保持着与热源312接触的状态，所以该原料液中所含的挥发性成分会进一步蒸发。

进而，通过旋转轴121的旋转，收纳于预备储存部324的原料液经由散液部120c的第二槽管状部件123c内的流路126c，被从第二槽管状部件123c的下端汲取到上端，从第二槽管状部件123c的上方端部散布到液体流下板143而流下。通过该流下，原料液所含的挥发性成分的又一部分在热源312的上方蒸发，残渣沿热源312直接流下，再次作为原料液收纳在预备储存部324内。这样，对于预备储存部324内的原料液，反复进行利用第二槽管状部件123c的汲取。

其后，预备储存部324的液面上升，当超过预备隔壁部327时，原料液溢出，收纳在位于下级的搅拌桶110的底部116中央。

进而，通过旋转轴121的旋转，收纳于搅拌桶110的底部116中央的原料液经由散液部120b的第一槽管状部件123b内的流路126b，被从第一槽管状部件123b的下端汲取到上端，从第一槽管状部件123b的上方端部例如向预备储存部324的底面329或该底面329和热源312交叉的部分散布。其后，原料液再次沿热源312流下，原料液所含的挥发性成分的又一部分利用热源312蒸发，残渣直接沿热源312流下，再次作为原料液收纳在搅拌桶110的底部116中央。这样，对于该底部116中央的原料液，反复进行第一槽管状部件123b的汲取。

通过上述反复操作，在搅拌桶110的底部116中央存在大量与其说是含有挥发性成分不如说是含有较多不挥发性成分的浓缩液。这样得到的浓缩液最终通过浓缩液出口115排出到外部。

在图5和图6所示的实施方式中，对具有在纵向上配置的两个槽管状部件来分别作为两级的散液部的蒸发装置200a和200b进行了说明，但本发明不局限于此。例如，也可以由具有在纵向上配置的三个槽管状部件的三级的散液部构成，或者由具有在纵向上配置的四个以上槽管状部件的四级以上的散液部构成。

图7是表示本发明蒸发装置的又一例的概略图。

在图7所示的蒸发装置300中，标注与上述附图同样的附图标记的结构与该图所示的结构同样。

在图7所示的蒸发装置300中，浓缩液出口115b例如与搅拌桶110内的第一原料液收纳部117b的底部连通地设置。第一原料液收纳部117b由搅拌桶110的底部(更具体地说，搅拌桶110的底部的一部分)、外侧隔壁部118a和中间隔壁部118b包围，上方开放。第一原料液收纳部117b能够收纳从热源112流下的原料液，且能够使去除了挥发性成分的原料液作为浓缩液而经由浓缩液出口115b从管162b排出到外部。管162b也可以根据需要设有阀(未图示)，例如，在关闭阀的状态下，能够在第一原料液收纳部117b暂时收纳上述浓缩液。

进而，在本发明的蒸发装置300中，在搅拌桶110的底部还设置有第二原料液收纳部117c。第二原料液收纳部117c由搅拌桶110的底部(更具体地说，搅拌桶110的底部的一部分)、中间隔壁部118b和内部隔壁部118c包围，上方开放。在图7中，在第二原料液收纳部117c，以在比内侧隔壁部118c的上端部低的位置开口的方式设置有原料液出口119。

在本发明的蒸发装置300中，收纳于第二原料液收纳部117c的原料液的量增加(图8)，在原料液完全充满了第二原料液收纳部117c内时(图9)，原料液能够在超过内部隔壁部118c之前通过原料液出口119从原料液排出管124向搅拌桶110的外部溢出而排出。

再次参照图7，在本发明的蒸发装置300中，从搅拌桶110的底部的外缘向中心去依次配置有上述挥发性成分收纳部117a、第一原料液收纳部117b和第二原料液收纳部117c。进而，在本发明中，优选外侧隔壁部118a的上端部设置于比中间隔壁部118b的上端部高的位置，且中间隔壁部118b的上端部设置于比内侧隔壁部118c的上端部(或原料液出口119的开口位置)低的位置。通过具有这种结构，例如，即使收纳于第一原料液收纳部117b的浓缩后的原料液(浓缩液)的量增加，该浓缩液也会在超过外侧隔壁部118a以前溢出中间隔壁部118b而收纳于第二原料液收纳部117c。另外，即使收纳于第二原料液收纳部117c的原料液的量增加，原料液也会在超过中间隔壁部118b以前通过原料液出口119从原料液排出管124排出到搅拌桶110的外部。其结果是，能够避免向挥发性成分收纳部117a流入从第一原料液收纳部117b溢出的浓缩液或原料液的可能性、以及向第一原料液收纳部117b流入从第二原料液收纳部117c溢出的原料液的可能性中的任一种可能性。

进而，在本发明的蒸发装置300中，如图7所示，在搅拌桶110的内部，在散液部120的旋转轨迹的内侧具有第二冷凝器150。这里，本说明书中所使用的术语“散液部的旋转轨迹”是指由槽管状部件的轨迹构成的空间，所述槽管状部件的轨迹是构成散液部的槽管状部件通过旋转轴的旋转而形成的。即，在图7中，第二冷凝器150配置于两个槽管状部件123之间。

第二冷凝器150具有：使冷却水等冷却介质从搅拌桶110的外部向内部流动的冷却主管150a；从冷却主管150a分支而使该冷却介质从搅拌桶110的内部向外部流动的冷却分支管150b、150c。在本发明的蒸发装置300中，第二冷凝器150还优选在搅拌桶110的内部设置为与内壁111大致平行(即，冷却分支管150b、150c分别与该内壁111大致平行)。

进而，在本发明的蒸发装置300中，例如，搅拌桶110的内壁111、热源112、第二冷凝器150分别设置为与铅垂方向大致平行，也可以设置为从内壁111到热源112的最短距离和从热源112到第二冷凝器150的最短距离大致相同。这是为了容易将由内壁111和第二冷凝器150各自的凝缩而得到的挥发性成分的组成保持为彼此大致一定。

由热源112蒸发的原料液的挥发性成分在冷却分支管150b、150c冷却、凝缩而成为液滴，沿冷却分支管150b、150c流下。另一方面，在搅拌桶110的底部且在第二冷凝器150的下方，设有用于将从第二冷凝器150落下的液滴排出到外部的第二挥发性成分出口113b。在第二挥发性成分出口113b的局部设有与真空泵(未图示)连结的支管113a，搅拌桶110通过支管113a被减压。从第二冷凝器150流下的液滴从挥发性成分出口113b排出到外部。

其后，分别从挥发性成分出口113、113b排出的挥发性成分能够根据需要集中在一起而收纳在规定的回收罐内。

另外，本发明的蒸发装置300不是如现有技术那样的内壁被加热的蒸发装置。因此，在蒸发装置的运转停止时，无需担心搅拌桶的内壁上的原料液的烧粘，能够在较短时间内进行该停止。另外，本发明的蒸发装置300与通过基于“一次通过”的一次流下而流过搅拌桶内的内壁等的现有蒸发装置相比，装置自身的停止也容易，停止时的用于冷却的原料液的使用也能够减少。

图10是表示本发明的蒸发装置的又一例的概略图。

在图10所示的蒸发装置300a中，标注与上述附图同样的附图标记的结构与该图所示的结构同样。

图10所示的本发明的蒸发装置300a具有原料液收纳部217b来代替图7所示的第一原料液收纳部117b和第二原料液收纳部117c，所述原料液收纳部217b由搅拌桶110的底部、外侧隔壁部118a和内侧隔壁部218c包围，经由浓缩液出口219与浓缩液排出管224连通。

在图10所示的蒸发装置300a中，从原料液供给口131供给的原料液首先与液体流下板143接触，然后沿热源112流下。这里，原料液所含的挥发性成分的一部分蒸发，残渣直接沿热源112流下，作为原料液而暂时收纳在原料液收纳部217b内。接着，通过散液部120的旋转，收纳于原料液收纳部217b内的原料液被从槽管状部件123的下端汲取到上端，向液体流下板143排出。沿液体流下板143流下的原料液从热源112的上端，优选沿着两面的供热面流下，其间，原料液中的挥发性成分的另一部分气化而蒸发。挥发性成分蒸发后的残渣再次作为原料液直接沿热源112流下，再次收纳于原料液收纳部217b。然后，收纳于该收纳部217b的原料液的量增加，在该原料液完全充满了收纳部217b内时，原料液能够在超过内部隔壁部218c以前，作为浓缩液而经由浓缩液出口219通过浓缩液排出管224溢出而排出到搅拌桶110的外部。

另一方面，在热源112气化后的挥发性成分在通过第一冷凝器114冷却后的内壁111凝聚，成为挥发性成分的液滴，沿内壁111流下。其后，沿内壁111流下的原料液的挥发性成分收纳于挥发性成分收纳部117a，通过挥发性成分出口113从管161排出到外部。进而，在热源112气化后的挥发性成分在第二冷凝器150(即，冷却分支管150b、150c)也被冷却、凝缩而成为液滴，沿冷却分支管150b、150c流下。从第二冷凝器150流下的液滴通过在搅拌桶110的底部且在第二冷凝器150的下方设置的第二挥发性成分出口113b，从第二挥发性成分出口113b排出到外部。

其后，分别从挥发性成分出口113、113b排出的挥发性成分能够根据需要集中在一起而收纳于规定的回收罐内。

图11是表示本发明的蒸发装置的又一例的概略图。

在图11所示的蒸发装置300b中，标注与上述附图同样的附图标记的结构与该图所示的结构同样。

图11所示的本发明的蒸发装置300b具有由线圈式加热器构成的热源412来代替图7所示的中空热源112。通过使热源412为线圈状，能够使其供热面的面积比图7的大。进而，从液体流下板143流下的原料液也能够在构成热源412的线圈之间自由地移动。进而，由热源412蒸发的挥发性成分也在线圈之间自由地移动，不管在第一冷凝器114和第二冷凝器150中的哪一个都能够进行凝聚。其结果是，能够使原料液的挥发性成分更高效地蒸发。

图12是示意性地表示具有图7所示的本发明的蒸发装置300的蒸发系统的图。

本发明的蒸发系统500具有包含作为原料的原料液的原料罐910和本发明的蒸发装置300。进而，图12所示的蒸发系统500除了具有这些以外，还具有真空泵920。

原料液通过泵902的驱动，从原料罐910通过管904在预热器906暂时预热，送给蒸发装置300。蒸留装置300内的热源(未图示)通过管905供给蒸汽(STM)来加热。由蒸发装置300蒸发的挥发性成分通过该装置内的第一和第二冷凝器(未图示)进行凝缩。其后，由第一冷凝器凝缩的(更详细地说，通过第一冷凝器而由内壁凝缩的)挥发性成分经由挥发性成分出口(图7的113)从管161排出到外部，另一方面，由第二冷凝器凝缩的挥发性成分经由挥发性成分出口(图7的113b)从管922排出到外部。蒸发装置300通过设置于外部的真空泵920进行减压。

这样，图12所示的本发明的蒸发系统500不需要在系统中另外设置冷凝器，能够采用更节省空间的结构。

此外，在图12中，使用图7所示的蒸发装置300，但在本发明的系统中，例如也可以使用如上所述的本发明的蒸发装置100、100a、200、200a、200b、300a、300b中的任一个来代替该蒸发装置300。在这种情况下，与挥发性成分出口连接的管的数量可根据要使用的蒸发装置的种类，由本领域技术人员适当调节。

本发明的蒸发装置例如在含有杂质的液体例如甲酯、乳酸、鱼油、油脂、甘油等的精制和浓缩；墨水、涂料、化学品等化学产品所含的水、乙醇、丁酮(MEK)、N－甲基吡咯烷酮(NMP)、己烷、甲苯、丙酮、乙二醇等的去除；从涂料和树脂制造领域所使用的单体和聚合物等中去除挥发性杂质的方面是有用的。

附图标记说明

100、200、300 蒸发装置

110 搅拌桶

111 内壁

112、112a、312、412 热源

113、113b 挥发性成分出口

114 第一冷凝器

115 浓缩液出口

117a 挥发性成分收纳部

117b 第一原料液收纳部

117c 第二原料液收纳部

118a 外侧隔壁部

118b 中间隔壁部

118c 内侧隔壁部

120 散液部

121 旋转轴

122 安装件

123 槽管状部件

126 流路

131 原料液供给口

140 电机

150 第二冷凝器

500 蒸发系统。

Claims

1.一种蒸发装置，其包括：

设置于该搅拌桶的内部的热源；

设置于该搅拌桶内，且使该原料液向该热源流下的散液部；

设置于该搅拌桶的外周，且冷却该搅拌桶的内壁的第一冷凝器，该蒸发装置的特征在于：

2.根据权利要求1所述的蒸发装置，其特征在于：

所述搅拌桶具有第一原料液收纳部和原料液混合物收纳部，

该第一原料液收纳部，收纳从所述热源流下的所述原料液，由该搅拌桶的所述底部、所述外侧隔壁部和中间隔壁部包围，且与所述浓缩液出口连通，

该挥发性成分收纳部、该第一原料液收纳部、该第二原料液收纳部从该搅拌桶的该底部的外缘向中心去按照上述顺序依次配置。

3.根据权利要求1所述的蒸发装置，其特征在于：

所述搅拌桶具有原料液收纳部，该原料液收纳部收纳从所述热源流下的所述原料液，由该搅拌桶的所述底部、所述外侧隔壁部和内侧隔壁部包围，且与所述浓缩液出口连通，

该挥发性成分收纳部、该原料液收纳部从该搅拌桶的该底部的外缘向中心去按照上述顺序依次配置。

4.根据权利要求2或3所述的蒸发装置，其特征在于：

在所述搅拌桶的所述内部，在所述散液部的旋转轨迹的内侧还具有第二冷凝器。

5.根据权利要求4所述的蒸发装置，其特征在于：

在所述搅拌桶的所述底部，在所述第二冷凝器的下方设置有第二挥发性成分出口。

6.根据权利要求5所述的蒸发装置，其特征在于：

所述搅拌桶的所述内壁、所述热源和所述第二冷凝器分别设置成大致平行于铅垂方向，从该内壁到该热源的最短距离和从该热源到该第二冷凝器的最短距离大致相同。

7.根据权利要求2所述的蒸发装置，其特征在于：

在所述第二原料液收纳部设置有在比所述内侧隔壁部的上端部低的位置开口的原料液排出管。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的蒸发装置，其特征在于：

多个所述槽管状部件经由在与所述旋转轴的轴向垂直的方向上延伸的安装件安装于该旋转轴，该槽管状部件各自与该安装件之间的角度大致均等。

9.一种蒸发系统，其特征在于，包括：

包含原料液的原料罐；

对从该原料罐供给的该原料液进行处理的权利要求1～8中任一项所述的蒸发装置。