JP2003088703A - Distillatory apparatus and distillation method - Google Patents

Distillatory apparatus and distillation method

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JP2003088703A
JP2003088703A JP2001284884A JP2001284884A JP2003088703A JP 2003088703 A JP2003088703 A JP 2003088703A JP 2001284884 A JP2001284884 A JP 2001284884A JP 2001284884 A JP2001284884 A JP 2001284884A JP 2003088703 A JP2003088703 A JP 2003088703A
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liquid
distillation
column
concentration
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JP2001284884A
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Japanese (ja)
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Katsunori Tamura
勝典 田村
Yoichi Harada
陽一 原田
Toru Fukumasa
徹 福政
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
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  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance rectifying effect. SOLUTION: The distillatory apparatus has a first distillation part 25 equipped with a column main body Tw, an intermediate partition 22, a concentration part AR1 and a recovery part AR2, a second distillation part 26 connected to the upper end of the first distillation part 25 and equipped with a concentration part AR3 and a recovery part AR4, a third distillation part 27 connected to the lower end of the first distillation part 25 and equipped with a concentration part AR5 and a recovery part AR6 and a cooling device for taking out the liquid condensed in the second distillation part 26 through a liquid take-out port to cool the same and returning the cooled liquid into the column main body Tw to reflux the same to the concentration part AR3. Since it is unnecessary to arrange the condenser to the column top, the column main body Tw and a filler can be made light.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸留装置及び蒸留
方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a distillation apparatus and a distillation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複数の成分を含有する混合物から
成る原液を蒸留して各成分を分離させ、所定の成分を製
品として回収するために、例えば、内部を中仕切りによ
って区画した一つの結合型蒸留塔を備えた蒸留装置が提
供されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to separate each component by distilling a stock solution containing a mixture containing a plurality of components and recovering a predetermined component as a product, for example, a single partition whose interior is partitioned by a partition is used. There is provided a distillation apparatus having a type distillation column.

【0003】図2は従来の蒸留装置の概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of a conventional distillation apparatus.

【0004】図において、10は結合型蒸留塔であり、
該結合型蒸留塔10は、内部の中央の所定の箇所が平板
状の中仕切り22によって区分され、互いに隣接させて
第1室及び第2室が形成される。そして、前記結合型蒸
留塔10の塔サイドにおける第1室側にフィードノズル
41が形成され、該フィードノズル41に、成分A〜C
を含有する混合物から成る原液Mを供給するためのライ
ンL51が接続される。なお、成分Aは成分Bより、該
成分Bは成分Cより沸点が低く、前記成分Aによって低
沸点成分が、成分Bによって中間成分が、成分Cによっ
て高沸点成分が構成される。
In the figure, 10 is a combined distillation column,
In the combined distillation column 10, a predetermined inner portion is divided by a flat plate-shaped partition 22, and a first chamber and a second chamber are formed adjacent to each other. Then, a feed nozzle 41 is formed on the first chamber side of the combined distillation column 10 on the column side, and the feed nozzle 41 is provided with components A to C.
A line L51 for supplying a stock solution M consisting of a mixture containing is connected. The component A has a lower boiling point than the component B, and the component B has a lower boiling point than the component C. The component A constitutes a low boiling point component, the component B constitutes an intermediate component, and the component C constitutes a high boiling point component.

【0005】前記結合型蒸留塔10の塔本体内には、前
記第1室におけるフィードノズル41より上方に形成さ
れた濃縮部AR1、及び前記第1室におけるフィードノ
ズル41より下方に形成された回収部AR2を備えた第
1の蒸留部、該第1の蒸留部の上端に接続され、第1の
蒸留部の上端より上方に形成された濃縮部AR3、及び
前記第2室における第1の蒸留部の上端より下方に形成
され、かつ、前記濃縮部AR1と中仕切り22を介して
隣接する回収部AR4を備えた第2の蒸留部、並びに前
記第1の蒸留部の下端に接続され、前記第2室における
第1の蒸留部の下端より上方に形成され、かつ、前記回
収部AR2と中仕切り22を介して隣接する濃縮部AR
5、及び前記第1の蒸留部の下端より下方に形成された
回収部AR6を備えた第3の蒸留部を有する。
In the main body of the combined distillation column 10, a concentrating part AR1 formed above the feed nozzle 41 in the first chamber and a recovery part formed below the feed nozzle 41 in the first chamber. A first distillation section having a section AR2, a concentration section AR3 connected to the upper end of the first distillation section and formed above the upper end of the first distillation section, and the first distillation in the second chamber A second distillation section that is formed below the upper end of the section and that has a recovery section AR4 that is adjacent to the concentrating section AR1 via a partition 22; and is connected to the lower end of the first distillation section, A concentrating section AR formed above the lower end of the first distillation section in the second chamber and adjacent to the recovery section AR2 via the partition 22.
5 and a third distillation section having a recovery section AR6 formed below the lower end of the first distillation section.

【0006】また、前記結合型蒸留塔10の塔頂に蒸気
出口43が形成され、該蒸気出口43に、成分Aに富ん
だ蒸気を排出するためのラインL57が接続される。さ
らに、前記結合型蒸留塔10の塔頂には、前記ラインL
57を介して凝縮器81が接続され、前記塔頂から排出
された成分Aに富んだ蒸気は、図示されない冷却液供給
源から供給された冷却水等の冷却液によって冷却されて
凝縮し、留出液として生成され、ラインL58、L60
を介して排出される。また、前記凝縮器81にはライン
L61を介して図示されない真空発生装置が接続され、
該真空発生装置によって発生させられた負圧により、結
合型蒸留塔10の塔本体内において発生したベントガス
が吸引され、大気中に排出される。さらに、前記結合型
蒸留塔10の塔頂に還流液入口44が形成され、ライン
L58に排出された留出液の一部がラインL59を介し
て塔本体内に返送され、濃縮部AR3に還流液として還
流される。
A vapor outlet 43 is formed at the top of the combined distillation column 10, and a line L57 for discharging the vapor rich in the component A is connected to the vapor outlet 43. Further, the line L is provided at the top of the combined distillation column 10.
A condenser 81 is connected via 57, and the vapor rich in component A discharged from the top of the column is cooled and condensed by a cooling liquid such as cooling water supplied from a cooling liquid supply source (not shown) and condensed. Generated as effluent, lines L58, L60
Is discharged through. A vacuum generator (not shown) is connected to the condenser 81 via a line L61,
Due to the negative pressure generated by the vacuum generator, the vent gas generated in the column body of the combined distillation column 10 is sucked and discharged into the atmosphere. Further, a reflux liquid inlet 44 is formed at the top of the combined distillation column 10, and a part of the distillate discharged to the line L58 is returned to the inside of the column body via the line L59 and refluxed to the concentrating section AR3. It is refluxed as a liquid.

【0007】なお、この場合、凝縮器81にラインL6
1を介して真空発生装置が接続されるようになっている
が、塔本体内を常圧状態に置いたり、加圧状態に置いた
りするようにした結合型蒸留塔の場合には、凝縮器81
に真空発生装置を接続する必要はない。
In this case, the condenser 81 is connected to the line L6.
A vacuum generator is connected via 1, but in the case of a combined distillation column in which the inside of the column body is placed under normal pressure or under pressure, a condenser is used. 81
It is not necessary to connect a vacuum generator to.

【0008】そして、前記結合型蒸留塔10の塔サイド
における第2室側にサイドカットノズル42が形成さ
れ、該サイドカットノズル42に、成分Bに富んだ液体
をサイドカット液として排出するためのラインL56が
接続される。
A side cut nozzle 42 is formed on the second chamber side of the combined distillation column 10 on the side of the column, and a liquid rich in component B is discharged to the side cut nozzle 42 as a side cut liquid. The line L56 is connected.

【0009】また、前記結合型蒸留塔10の塔底に缶出
液出口45が形成され、該缶出液出口45に、成分Cに
富んだ液体を缶出液として排出するためのラインL5
2、L55が接続される。さらに、前記結合型蒸留塔1
0の塔底には、前記ラインL52、L53を介して蒸発
器82が接続され、前記缶出液の一部が蒸発器82に送
られ、図示されない加熱用蒸気供給源から供給された加
熱用蒸気によって加熱されて蒸発し、成分Cに富んだ蒸
気になる。そして、前記結合型蒸留塔10の塔底に蒸気
入口46が形成され、蒸発器82において発生させられ
た成分Cに富んだ蒸気がラインL54を介して塔本体内
に供給される。なお、前記結合型蒸留塔10、前記凝縮
器81、蒸発器82等によって蒸留装置が構成される。
A bottoms outlet 45 is formed at the bottom of the combined distillation column 10, and a line L5 for discharging a liquid rich in component C as bottoms to the bottoms outlet 45.
2, L55 are connected. Further, the combined distillation column 1
An evaporator 82 is connected to the bottom of column 0 through the lines L52 and L53, and a part of the bottom liquid is sent to the evaporator 82 for heating supplied from a heating vapor supply source (not shown). It is heated by the vapor and evaporates to become vapor rich in component C. Then, the vapor inlet 46 is formed at the bottom of the combined distillation column 10, and the vapor rich in the component C generated in the evaporator 82 is supplied into the column main body through the line L54. A distillation apparatus is constituted by the combined distillation column 10, the condenser 81, the evaporator 82 and the like.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の蒸留装置においては、凝縮器81によって蒸気を凝
縮させることによって生成された留出液を還流液として
使用するようになっているが、還流液の温度を調整する
ことが困難であるので、還流液によって精留効果を向上
させることができない。
However, in the conventional distillation apparatus, the distillate produced by condensing the vapor by the condenser 81 is used as the reflux liquid. Since it is difficult to adjust the temperature of, the rectification effect cannot be improved by the reflux liquid.

【0011】本発明は、前記従来の蒸留装置の問題点を
解決して、精留効果を向上させることができる蒸留装置
を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a distillation apparatus which can solve the problems of the conventional distillation apparatus and improve the rectification effect.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の蒸
留装置においては、塔本体と、該塔本体内を分割し、互
いに隣接させて第1室及び第2室を形成する中仕切り
と、フィードノズルを介して原液が供給され、前記フィ
ードノズルより上方に形成された濃縮部、及び前記フィ
ードノズルより下方に形成された回収部を備えた第1の
蒸留部と、該第1の蒸留部の上端に接続され、該上端よ
り上方に形成された濃縮部、及び前記上端より下方に形
成され、かつ、中仕切りを介して前記第1の蒸留部の濃
縮部と隣接する回収部を備えた第2の蒸留部と、前記第
1の蒸留部の下端に接続され、該下端より上方に形成さ
れ、かつ、中仕切りを介して前記第1の蒸留部の回収部
と隣接する濃縮部、及び前記下端より下方に形成された
回収部を備えた第3の蒸留部と、前記第2の蒸留部にお
いて凝縮させられた液体を、液体取出口を介して取り出
し、冷却した後、液体返送口を介して塔本体内に返送
し、濃縮部に還流する冷却装置とを有する。
To this end, in the distillation apparatus of the present invention, a column main body and a partition which divides the inside of the column main body and adjoins each other to form a first chamber and a second chamber, A first distilling section having a concentrating section formed above the feed nozzle and supplied with a stock solution through a feed nozzle, and a collecting section formed below the feed nozzle; and the first distilling section. A concentrating part formed above the upper end and a collecting part formed below the upper end and adjacent to the concentrating part of the first distillation part through a partition. A second distillation section, a concentration section connected to the lower end of the first distillation section, formed above the lower end, and adjacent to the recovery section of the first distillation section via a partition; and Third with a recovery part formed below the lower end Cooling device for distilling the liquid condensed in the second distilling unit through the liquid outlet, cooling the liquid, returning the liquid inside the tower main body through the liquid returning port, and returning the liquid to the concentrating unit. Have and.

【0013】本発明の他の蒸留装置においては、さら
に、前記第2の蒸留部における液体を、塔本体内から液
体取出口を介して取り出し、冷却した後、液体返送口を
介して塔本体内に返送する熱交換装置を有する。
In another distillation apparatus of the present invention, further, the liquid in the second distillation section is taken out from the inside of the tower body through the liquid take-out port, cooled, and then inside the tower body through the liquid return port. It has a heat exchange device for returning to.

【0014】本発明の更に他の蒸留装置においては、さ
らに、前記塔本体内において、前記液体返送口と液体取
出口との間に熱交換部が形成される。
In still another distillation apparatus of the present invention, a heat exchange section is further formed in the tower body between the liquid return port and the liquid takeout port.

【0015】本発明の更に他の蒸留装置においては、さ
らに、前記濃縮部、回収部及び熱交換部に充填(てん)
物が充填される。
In still another distillation apparatus of the present invention, the concentration section, the recovery section and the heat exchange section are further filled.
The thing is filled.

【0016】本発明の更に他の蒸留装置においては、さ
らに、前記濃縮部、回収部及び熱交換部はトレイ構造を
有する。
In still another distillation apparatus of the present invention, the concentration section, the recovery section and the heat exchange section have a tray structure.

【0017】本発明の更に他の蒸留装置においては、さ
らに、前記冷却装置において、液体は沸点より低い温度
に過冷却される。
In still another distillation apparatus of the present invention, further, in the cooling apparatus, the liquid is subcooled to a temperature lower than the boiling point.

【0018】本発明の蒸留方法においては、塔本体、該
塔本体内を分割し、互いに隣接させて第1室及び第2室
を形成する中仕切り、フィードノズルを介して原液が供
給され、前記フィードノズルより上方に形成された濃縮
部、及び前記フィードノズルより下方に形成された回収
部を備えた第1の蒸留部、該第1の蒸留部の上端に接続
され、該上端より上方に形成された濃縮部、及び前記上
端より下方に形成され、かつ、中仕切りを介して前記第
1の蒸留部の濃縮部と隣接する回収部を備えた第2の蒸
留部、並びに前記第1の蒸留部の下端に接続され、該下
端より上方に形成され、かつ、中仕切りを介して前記第
1の蒸留部の回収部と隣接する濃縮部、及び前記下端よ
り下方に形成された回収部を備えた第3の蒸留部を備え
た蒸留装置に適用される。
In the distillation method of the present invention, the column solution is supplied through a tower body, a partition which divides the inside of the tower body and adjoins each other to form a first chamber and a second chamber, and a feed nozzle. A first distillation section having a concentrating section formed above the feed nozzle and a collecting section formed below the feed nozzle, connected to the upper end of the first distillation section, and formed above the upper end Concentrated distillation section, and a second distillation section including a recovery section formed below the upper end and adjacent to the concentration section of the first distillation section via a partition, and the first distillation A collecting section connected to the lower end of the section, formed above the lower end, and adjacent to the collecting section of the first distillation section via a partition, and a collecting section formed below the lower end. Applicable to a distillation apparatus equipped with a third distillation section It is.

【0019】そして、前記第2の蒸留部において凝縮さ
せられた液体を、液体取出口を介して取り出し、冷却し
た後、液体返送口を介して塔本体内に返送し、濃縮部に
還流する。
Then, the liquid condensed in the second distillation section is taken out through the liquid take-out port, cooled, and then returned into the column main body through the liquid return port and refluxed to the concentrating section.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0021】図1は本発明の第1の実施の形態における
蒸留装置の概念図、図3は本発明の第1の実施の形態に
おける結合型蒸留塔の概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conceptual diagram of a combined distillation column according to the first embodiment of the present invention.

【0022】図において、10は結合型蒸留塔であり、
該結合型蒸留塔10の塔本体Tw内に、第1セクション
SC1、第2セクションSC2、第3セクションSC
3、第4セクションSC4、第5セクションSC5、第
6セクションSC6、第7セクションSC7、第8セク
ションSC8、第9セクションSC9、第10セクショ
ンSC10、第11セクションSC11、第12セクシ
ョンSC12及び第13セクションSC13が形成され
る。
In the figure, 10 is a combined distillation column,
In the column body Tw of the combined distillation column 10, the first section SC1, the second section SC2, the third section SC
3, 4th section SC4, 5th section SC5, 6th section SC6, 7th section SC7, 8th section SC8, 9th section SC9, 10th section SC10, 11th section SC11, 12th section SC12 and 13th section SC13 is formed.

【0023】そして、前記塔本体Tw内は、前記第8セ
クションSC8、第9セクションSC9及び第10セク
ションSC10において、平板状の中仕切り22によっ
て第1室14A〜16Aと第2室14B〜16Bとに区
分され、第1室14A〜16Aと第2室14B〜16B
とは互いに隣接させられる。また、前記第1室14A〜
16Aによって第1の蒸留部25が、前記第1セクショ
ンSC1、第2セクションSC2、第3セクションSC
3、第4セクションSC4、第5セクションSC5、第
6セクションSC6、第7セクションSC7、第2室1
4B及び第2室15Bの上半分によって第2の蒸留部2
6が、前記第2室15Bの下半分、第2室16B、第1
1セクションSC11、第12セクションSC12及び
第13セクションSC13によって第3の蒸留部27が
それぞれ形成され、前記第2の蒸留部26は第1の蒸留
部25の上端に、前記第3の蒸留部27は第1の蒸留部
25の下端に接続される。
Inside the tower body Tw, in the eighth section SC8, the ninth section SC9, and the tenth section SC10, the flat chamber-shaped partition 22 is used to form the first chambers 14A to 16A and the second chambers 14B to 16B. The first chamber 14A-16A and the second chamber 14B-16B
And are adjacent to each other. In addition, the first chamber 14A ~
16A causes the first distillation section 25 to change the first section SC1, the second section SC2, and the third section SC.
3, 4th section SC4, 5th section SC5, 6th section SC6, 7th section SC7, 2nd chamber 1
4B and the upper half of the second chamber 15B allow the second distillation section 2
6 is the lower half of the second chamber 15B, the second chamber 16B, the first
The third distillation section 27 is formed by the 1st section SC11, the 12th section SC12 and the 13th section SC13, and the second distillation section 26 is provided at the upper end of the first distillation section 25 and the third distillation section 27. Is connected to the lower end of the first distillation section 25.

【0024】なお、前記中仕切り22を断熱材によって
形成したり、中仕切り22の内部を真空にしたりして、
中仕切り22を断熱構造にすることもできる。この場
合、第1室14Aと第2室14Bとの間、第1室15A
と第2室15Bとの間、及び第1室16Aと第2室16
Bとの間の熱伝達をそれぞれ少なくすることができるの
で、蒸留の効率を高くすることができる。
The partition 22 is formed of a heat insulating material, or the interior of the partition 22 is evacuated,
The partition 22 may have a heat insulating structure. In this case, between the first chamber 14A and the second chamber 14B, the first chamber 15A
And the second chamber 15B, and the first chamber 16A and the second chamber 16
Since the heat transfer with B can be reduced respectively, the efficiency of distillation can be improved.

【0025】また、前記結合型蒸留塔10の塔サイドに
おいて、第1室15Aに臨ませてフィードノズル41
が、第2室15Bに臨ませてサイドカットノズル42が
形成され、前記フィードノズル41に、成分A〜Cを含
有する混合物から成る原液Mを供給するためのラインL
51が、前記サイドカットノズル42に、成分Bに富ん
だ液体をサイドカット液として排出するためのラインL
56が接続される。なお、成分Aは成分Bより、該成分
Bは成分Cより沸点が低い。そして、サイドカット液は
製品として排出される。
On the tower side of the combined distillation column 10, the feed nozzle 41 is exposed to the first chamber 15A.
However, a side cut nozzle 42 is formed facing the second chamber 15B, and a line L for supplying a stock solution M composed of a mixture containing components A to C to the feed nozzle 41.
51 is a line L for discharging the liquid rich in component B to the side cut nozzle 42 as a side cut liquid.
56 is connected. The boiling point of component A is lower than that of component B, and that of component B is lower than that of component C. Then, the side cut liquid is discharged as a product.

【0026】そして、前記結合型蒸留塔10の塔頂に第
1セクションSC1に臨ませてベントガス出口49が形
成され、該ベントガス出口49にベントガスを排出する
ためのラインL101が接続される。前記結合型蒸留塔
10には、ラインL101を介して図示されない真空発
生装置が接続され、減圧系の蒸留プロセスにおいては、
前記真空発生装置によって発生させられた負圧によって
結合型蒸留塔10内が減圧され、結合型蒸留塔10内に
おいて発生したベントガスが吸引され、前記ラインL1
01を介して大気中に排出される。
A vent gas outlet 49 is formed at the top of the combined distillation column 10 so as to face the first section SC1, and a line L101 for discharging the vent gas is connected to the vent gas outlet 49. A vacuum generator (not shown) is connected to the combined distillation column 10 via a line L101, and in the distillation process of a reduced pressure system,
The inside of the combined distillation column 10 is decompressed by the negative pressure generated by the vacuum generator, the vent gas generated inside the combined distillation column 10 is sucked, and the line L1
It is discharged into the atmosphere via 01.

【0027】なお、本実施の形態においては、結合型蒸
留塔10の塔頂にベントガス出口49及びラインL10
1を介して真空発生装置が接続されるようになっている
が、塔本体Tw内を常圧状態に置いたり、加圧状態に置
いたりするようにした結合型蒸留塔の場合には真空発生
装置を接続する必要はない。
In the present embodiment, the vent gas outlet 49 and the line L10 are provided at the top of the combined distillation column 10.
A vacuum generator is connected via 1, but a vacuum is generated in the case of a combined distillation column in which the inside of the tower body Tw is placed under normal pressure or under pressure. No need to connect equipment.

【0028】また、前記結合型蒸留塔10の塔頂におい
て、第3セクションSC3に臨ませて液体取出口として
の留出液取出口71が、第1セクションSC1に臨ませ
て液体返送口としての還流液入口72が形成され、前記
留出液取出口71にラインL102が、還流液入口72
にラインL103が接続される。そして、前記ラインL
102にポンプp11が接続され、該ポンプp11にラ
インL104を介して第1の熱交換器85が接続され、
該第1の熱交換器85にラインL105及び前記ライン
L103を介して前記還流液入口72が接続される。前
記ポンプp11は、塔本体Tw内の成分Aに富んだ液体
を、留出液取出口71を介して留出液としてラインL1
02に取り出し、ラインL104を介して第1の熱交換
器85に供給する。該第1の熱交換器85は、塔頂クー
ラとして機能し、ラインL104を介して供給された留
出液は、図示されない第1の冷却液供給源から供給され
た冷却水等の冷却液との熱交換によって冷却され、留出
液の一部は、ラインL105、L103及び還流液入口
72を介して塔本体Tw内に返送され、第1の還流液と
して濃縮部AR3に還流され、留出液の残りはラインL
106に排出される。前記ラインL102〜L105、
ポンプp11及び第1の熱交換器85によって冷却装置
が構成される。
At the top of the combined distillation column 10, a distillate outlet 71 as a liquid outlet for facing the third section SC3 is provided as a liquid return outlet for facing the first section SC1. A reflux liquid inlet 72 is formed, and a line L102 is provided at the distillate outlet 71 and the reflux liquid inlet 72 is provided.
The line L103 is connected to. And the line L
A pump p11 is connected to 102, and a first heat exchanger 85 is connected to the pump p11 via a line L104,
The reflux liquid inlet 72 is connected to the first heat exchanger 85 via a line L105 and the line L103. The pump p11 uses the liquid rich in the component A in the tower main body Tw as a distillate through the distillate take-out port 71 to form a line L1.
02, and supply to the first heat exchanger 85 via line L104. The first heat exchanger 85 functions as an overhead cooler, and the distillate supplied through the line L104 is combined with a cooling liquid such as cooling water supplied from a first cooling liquid supply source (not shown). Part of the distillate is returned to the inside of the tower body Tw through the lines L105, L103 and the reflux liquid inlet 72 and is refluxed as the first reflux liquid to the concentrating part AR3 to distill The rest of the liquid is line L
It is discharged to 106. The lines L102 to L105,
The pump p11 and the first heat exchanger 85 constitute a cooling device.

【0029】また、前記結合型蒸留塔10の塔サイドに
おいて、第7セクションSC7に臨ませて液体取出口4
7が、第5セクションSC5に臨ませて液体返送口48
が形成され、前記液体返送口48にラインL73が、前
記液体取出口47にラインL71が接続される。そし
て、該ラインL71、L73間に、ポンプp1、ライン
L72及び第2の熱交換器83が接続され、前記ポンプ
p1によって、塔本体Tw内の液体が液体取出口47を
介してラインL71に取り出され、ラインL72を介し
て第2の熱交換器83に供給される。該第2の熱交換器
83は、サイドクーラとして機能し、ラインL72を介
して供給された成分Aに富んだ液体は、図示されない第
2の冷却液供給源から供給された冷却水等の冷却液との
熱交換によって冷却され、ラインL73及び液体返送口
48を介して塔本体Tw内に返送され、第2の還流液と
して濃縮部AR1、AR5に還流される。前記ラインL
71〜L73、ポンプp1及び第2の熱交換器83によ
って熱交換装置が構成される。
On the side of the combined distillation column 10 facing the seventh section SC7, the liquid outlet 4 is provided.
7, the liquid return port 48 facing the fifth section SC5
The line L73 is connected to the liquid return port 48, and the line L71 is connected to the liquid outlet 47. A pump p1, a line L72 and a second heat exchanger 83 are connected between the lines L71 and L73, and the liquid inside the tower body Tw is taken out to the line L71 via the liquid take-out port 47 by the pump p1. And is supplied to the second heat exchanger 83 via the line L72. The second heat exchanger 83 functions as a side cooler, and the liquid rich in component A supplied through the line L72 is cooled by cooling water or the like supplied from a second cooling liquid supply source (not shown). It is cooled by heat exchange with the liquid, returned to the inside of the tower main body Tw via the line L73 and the liquid return port 48, and is refluxed to the concentrating sections AR1 and AR5 as the second reflux liquid. The line L
71-L73, the pump p1, and the 2nd heat exchanger 83 comprise a heat exchange device.

【0030】また、前記結合型蒸留塔10の塔底に、第
13セクションSC13に臨ませて缶出液出口45が形
成され、該缶出液出口45に、成分Cに富んだ液体を缶
出液として排出するためのラインL52、L55が接続
される。そして、前記結合型蒸留塔10の塔底には、前
記ラインL52、L53を介して蒸発器(リボイラ)8
2が接続され、前記缶出液の一部が蒸発器82に送ら
れ、図示されない加熱用蒸気供給源から供給された加熱
用蒸気によって加熱されて蒸発し、成分Cに富んだ蒸気
になる。さらに、前記結合型蒸留塔10の塔底に、第1
1セクションSC11に臨ませて蒸気入口46が形成さ
れ、蒸発器82において発生させられた成分Cに富んだ
蒸気がラインL54を介して塔本体Tw内に供給され
る。なお、前記結合型蒸留塔10、蒸発器82、第1、
第2の熱交換器85、84等によって蒸留装置が構成さ
れる。
Further, a bottom liquid outlet 45 is formed at the bottom of the combined distillation column 10 so as to face the 13th section SC13, and a liquid rich in component C is discharged into the bottom liquid outlet 45. Lines L52 and L55 for discharging as liquid are connected. Then, an evaporator (reboiler) 8 is provided at the bottom of the combined distillation column 10 via the lines L52 and L53.
2 is connected, a part of the bottom liquid is sent to the evaporator 82, and is heated and evaporated by the heating steam supplied from the heating steam supply source (not shown) to become a steam rich in the component C. Further, at the bottom of the combined distillation column 10, the first
The vapor inlet 46 is formed so as to face the one section SC11, and the vapor rich in the component C generated in the evaporator 82 is supplied into the column body Tw via the line L54. The combined distillation column 10, the evaporator 82, the first,
A distillation apparatus is constituted by the second heat exchangers 85, 84 and the like.

【0031】前記第1の蒸留部25内において、前記フ
ィードノズル41より上方に配設された第1室14Aに
よって濃縮部AR1が、フィードノズル41より下方に
配設された第1室16Aによって回収部AR2がそれぞ
れ形成される。そして、前記第2の蒸留部26内におい
て、前記第1の蒸留部25の上端より上方に配設された
第4セクションSC4によって濃縮部AR3が、前記第
1の蒸留部25の上端より下方において、前記濃縮部A
R1と隣接させて配設された第2室14Bによって回収
部AR4が、前記還流液入口72と留出液取出口71と
の間に、すなわち、前記濃縮部AR3より上方に配設さ
れた第2セクションSC2に第1の熱交換部ZN11
が、前記液体返送口48と液体取出口47との間に、す
なわち、前記濃縮部AR3と濃縮部AR1及び回収部A
R4との間に配設された第6セクションSC6に第2の
熱交換部ZN1が形成される。
In the first distillation section 25, the concentration section AR1 is collected by the first chamber 14A arranged above the feed nozzle 41, and the concentration section AR1 is collected by the first chamber 16A arranged below the feed nozzle 41. The parts AR2 are respectively formed. Then, in the second distillation section 26, the concentration section AR3 is arranged below the upper end of the first distillation section 25 by the fourth section SC4 arranged above the upper end of the first distillation section 25. , The concentration section A
The second chamber 14B disposed adjacent to R1 allows the recovery part AR4 to be disposed between the reflux liquid inlet 72 and the distillate outlet 71, that is, above the concentrating part AR3. 2 section SC2 with first heat exchange section ZN11
Between the liquid return port 48 and the liquid outlet 47, that is, the concentration part AR3, the concentration part AR1 and the recovery part A.
A second heat exchange section ZN1 is formed in the sixth section SC6 arranged between the second section and R4.

【0032】さらに、前記第3の蒸留部27内におい
て、前記第1の蒸留部25の下端より上方において、前
記回収部AR2と隣接させて配設された第2室16Bに
よって濃縮部AR5が、前記第1の蒸留部25の下端よ
り下方に配設された第12セクションSC12によって
回収部AR6が形成される。
Further, in the third distillation section 27, above the lower end of the first distillation section 25, the concentration section AR5 is provided by the second chamber 16B arranged adjacent to the recovery section AR2. The recovery section AR6 is formed by the twelfth section SC12 arranged below the lower end of the first distillation section 25.

【0033】また、前記第1セクションSC1に、底に
分配用の図示されない穴が形成された筒状体から成るチ
ューブラ型のディストリビュータ28が配設され、還流
液入口72を介して返送された留出液の一部が第2セク
ションSC2に分配される。そして、第3セクションS
C3にコレクタ29及びチューブラ型のディストリビュ
ータ31が配設され、コレクタ29によって集められた
液体は、留出液取出口71を介してラインL102に取
り出されるとともに、前記ディストリビュータ31によ
って第4セクションSC4に分配される。また、第5セ
クションSC5にコレクタ32及びチューブラ型のディ
ストリビュータ33が配設され、液体返送口48を介し
て返送された液体、及び前記コレクタ32によって集め
られた液体は、前記ディストリビュータ33によって第
6セクションSC6に分配される。
A tubular type distributor 28, which is a cylindrical body having holes for distribution (not shown) formed in the bottom, is disposed in the first section SC1, and is returned through the reflux liquid inlet 72. A part of the effluent is distributed to the second section SC2. And the third section S
A collector 29 and a tubular distributor 31 are arranged in C3, and the liquid collected by the collector 29 is taken out to a line L102 through a distillate outlet 71 and is distributed to the fourth section SC4 by the distributor 31. To be done. Further, the collector 32 and the tubular type distributor 33 are arranged in the fifth section SC5, and the liquid returned through the liquid return port 48 and the liquid collected by the collector 32 are collected by the distributor 33 in the sixth section SC5. It is distributed to SC6.

【0034】そして、第7セクションSC7に、垂直な
筒状体の上端に、隙(すき)間を形成して覆いが形成さ
れたチムニーハット型のコレクタ34(コレクタ32と
同じ形状のものでもよい。)、及び上端が開放され、底
に分配用の図示されない穴が形成された溝状体から成る
チャンネル型(トラフ型)のディストリビュータ35が
配設され、前記コレクタ34によって集められた液体
は、液体取出口47を介してラインL71に取り出され
るとともに、前記ディストリビュータ35によってあら
かじめ設定された所定の分配比率で第8セクションSC
8の第1室14Aと第2室14Bとに分配される。
A chimney hat collector 34 (having the same shape as the collector 32 may have a cover formed by forming a gap at the upper end of a vertical cylindrical body in the seventh section SC7. .), And a channel-type (trough-type) distributor 35, which is composed of a grooved body having an opening at the top and a hole (not shown) for distribution formed at the bottom, and the liquid collected by the collector 34 is The eighth section SC is taken out to the line L71 through the liquid take-out port 47 and at a predetermined distribution ratio preset by the distributor 35.
8 first chamber 14A and second chamber 14B.

【0035】また、第9セクションSC9の第1室15
Aに、コレクタ36及びチューブラ型のディストリビュ
ータ38が配設され、前記フィードノズル41を介して
供給された原液M、及び前記コレクタ36によって集め
られた液体は、ディストリビュータ38によって第10
セクションSC10の第1室16Aに分配される。
Also, the first chamber 15 of the ninth section SC9
A collector 36 and a tubular-type distributor 38 are disposed in A, and the stock solution M supplied through the feed nozzle 41 and the liquid collected by the collector 36 are supplied to a tenth position by the distributor 38.
It is distributed to the first chamber 16A of the section SC10.

【0036】一方、第9セクションSC9の第2室15
Bに、コレクタ37及びチューブラ型のディストリビュ
ータ39が配設され、前記コレクタ37によって集めら
れた液体は、前記サイドカットノズル42を介してライ
ンL56に排出されるとともに、ディストリビュータ3
9によって第10セクションSC10の第2室16Bに
分配される。
On the other hand, the second chamber 15 of the ninth section SC9
A collector 37 and a tubular-type distributor 39 are disposed in B, and the liquid collected by the collector 37 is discharged to the line L56 via the side cut nozzle 42 and the distributor 3
9 is distributed to the second chamber 16B of the tenth section SC10.

【0037】さらに、第11セクションSC11にコレ
クタ51及びチャンネル型のディストリビュータ52が
配設され、前記コレクタ51によって集められた液体
は、前記ディストリビュータ52によって第12セクシ
ョンSC12に分配される。
Further, a collector 51 and a channel type distributor 52 are arranged in the eleventh section SC11, and the liquid collected by the collector 51 is distributed by the distributor 52 to the twelfth section SC12.

【0038】なお、本実施の形態においてチューブラ型
のディストリビュータ28、31、33、38、39、
及びチャンネル型のディストリビュータ35、52を使
用するようになっているが、チューブラ型のディストリ
ビュータ28、31、33、38、39に代えてチャン
ネル型のディストリビュータを、チャンネル型のディス
トリビュータ35、52に代えてチューブラ型のディス
トリビュータを使用することもできる。
In the present embodiment, the tubular type distributors 28, 31, 33, 38, 39,
And the channel type distributors 35 and 52 are used. Instead of the tubular type distributors 28, 31, 33, 38 and 39, the channel type distributors are replaced with the channel type distributors 35 and 52. A tubular type distributor can also be used.

【0039】次に、結合型蒸留塔10の動作について説
明する。
Next, the operation of the combined distillation column 10 will be described.

【0040】フィードノズル41を介して原液Mが供給
されると、前記回収部AR2において、前記原液Mが下
方に移動し、上方において成分A及びBに富んだ蒸気
を、下方になるに従って成分B及びCに富んだ液体を発
生させ、第1の蒸留部25の下端から第3の蒸留部27
に成分B及びCに富んだ液体が供給される。
When the undiluted solution M is supplied through the feed nozzle 41, the undiluted solution M moves downward in the recovery section AR2, and vapors rich in the components A and B in the upper part become the component B in the lower part. And a liquid rich in C are generated, and from the lower end of the first distillation section 25 to the third distillation section 27.
Is supplied with a liquid rich in components B and C.

【0041】さらに、該成分B及びCに富んだ液体は、
第3の蒸留部27内において加熱されて成分B及びCに
富んだ蒸気になり、該成分B及びCに富んだ蒸気は、前
記回収部AR2内を上方に移動させられる間に、原液M
と接触し、該原液Mから成分A及びBに富んだ蒸気を発
生させる。
Further, the liquid rich in the components B and C is
The vapor is heated in the third distillation section 27 to become vapor rich in components B and C, and the vapor rich in components B and C is moved upward in the recovery portion AR2, while being concentrated into the stock solution M.
To produce a vapor rich in components A and B from the stock solution M.

【0042】続いて、該成分A及びBに富んだ蒸気は、
濃縮部AR1内を上方に移動し、前記第1の蒸留部25
の上端から第2の蒸留部26に供給される。さらに、前
記成分A及びBに富んだ蒸気は、第2の蒸留部26内に
おいて冷却されて凝縮され、成分A及びBに富んだ液体
になる。
Subsequently, the vapor rich in the components A and B is
The first distilling unit 25 is moved upward in the concentrating unit AR1.
Is supplied to the second distillation section 26 from the upper end. Further, the vapor rich in components A and B is cooled and condensed in the second distillation section 26 to become a liquid rich in components A and B.

【0043】そして、該成分A及びBに富んだ液体の一
部は、濃縮部AR1に還流され、該濃縮部AR1内を上
方に移動させられる成分A及びBに富んだ蒸気と接触さ
せられる。
Then, a part of the liquid rich in the components A and B is refluxed to the concentrating part AR1 and brought into contact with the vapor rich in the components A and B which is moved upward in the concentrating part AR1.

【0044】このようにして、第1の蒸留部25の上端
から第2の蒸留部26に成分A及びBに富んだ蒸気を供
給することができる。
In this way, the vapor rich in components A and B can be supplied from the upper end of the first distillation section 25 to the second distillation section 26.

【0045】前記回収部AR6においては、成分B及び
Cに富んだ液体が下方に移動し、上方において成分Bに
富んだ蒸気を、下方になるに従って成分Cに富んだ液体
をそれぞれ発生させる。したがって、成分Cに富んだ液
体は缶出液として缶出液出口45を介して排出される。
In the recovery section AR6, the liquids rich in components B and C move downward, and vapors rich in component B are generated in the upper part and liquids rich in component C are generated in the lower part. Therefore, the liquid rich in the component C is discharged as the bottom liquid through the bottom liquid outlet 45.

【0046】また、該缶出液出口45を介して排出され
た成分Cに富んだ液体の一部は蒸発器82に送られ、該
蒸発器82によって加熱されて成分Cに富んだ蒸気にな
る。該成分Cに富んだ蒸気は、蒸気入口46を介して第
13セクションSC13に供給され、該第13セクショ
ンSC13内及び前記回収部AR6内を上方に移動させ
られる間に、成分B及びCに富んだ液体と接触し、該成
分B及びCに富んだ液体から成分Bに富んだ蒸気を発生
させる。
Further, a part of the liquid rich in component C discharged through the bottom liquid outlet 45 is sent to the evaporator 82 and heated by the evaporator 82 to become vapor rich in component C. . The vapor rich in the components C is supplied to the thirteenth section SC13 through the vapor inlet 46 and is rich in the components B and C while being moved upward in the thirteenth section SC13 and the recovery unit AR6. The liquid rich in components B and C is contacted with the liquid to generate a vapor rich in component B.

【0047】続いて、該成分Bに富んだ蒸気の一部は、
濃縮部AR5内を上方に移動し、第3の蒸留部27の上
端において第2の蒸留部26から還流される成分Bに富
んだ液体と接触し、成分Bに富んだ液体になる。このよ
うにして、前記第3の蒸留部27の上端において得られ
た成分Bに富んだ液体は、サイドカット液としてサイド
カットノズル42を介して排出される。
Subsequently, a part of the vapor rich in the component B is
The liquid moves up in the concentrating unit AR5 and comes into contact with the liquid enriched with the component B that is refluxed from the second distillation unit 26 at the upper end of the third distillation unit 27 to become a liquid enriched with the component B. In this way, the liquid rich in component B obtained at the upper end of the third distillation section 27 is discharged as the side cut liquid through the side cut nozzle 42.

【0048】一方、前記第2の蒸留部26の回収部AR
4においては、成分A及びBに富んだ液体が下方に移動
し、上方において成分Aに富んだ蒸気を、下方になるに
従って成分Bに富んだ液体をそれぞれ発生させる。この
ようにして、前記第2の蒸留部26の下端において得ら
れた成分Bに富んだ液体は、サイドカット液としてサイ
ドカットノズル42を介して排出される。
On the other hand, the recovery section AR of the second distillation section 26
In 4, the liquids rich in components A and B move downwards, producing vapors rich in component A in the upper part and liquids rich in component B in the lower part. In this way, the liquid rich in component B obtained at the lower end of the second distillation section 26 is discharged as the side cut liquid through the side cut nozzle 42.

【0049】そして、前記成分Aに富んだ蒸気は、濃縮
部AR3内を上方に移動して、第1の熱交換部ZN11
に送られ、該第1の熱交換部ZN11において凝縮させ
られて成分Aに富んだ液体になり、コレクタ29によっ
て集められ、成分Aに富んだ液体の一部は留出液取出口
71を介してラインL102に留出液として取り出され
る。
Then, the vapor rich in the component A moves upward in the concentrating section AR3 to reach the first heat exchanging section ZN11.
And is condensed in the first heat exchange section ZN11 to become a liquid rich in component A and collected by the collector 29, and a part of the liquid rich in component A is passed through the distillate outlet 71. And is taken out as a distillate in the line L102.

【0050】このようにして、成分A及びBに富んだ蒸
気は、前記第2の蒸留部26によって成分Aに富んだ蒸
気と成分Bに富んだ液体とに分離させられ、成分Aに富
んだ蒸気は前記第1の熱交換部ZN11において凝縮さ
せられて成分Aに富んだ液体(塔頂留分)になり、留出
液としてラインL102を介して取り出され、成分Bに
富んだ液体(中間留分)はサイドカット液としてサイド
カットノズル42を介して排出される。また、成分B及
びCに富んだ液体は、前記第3の蒸留部27によって成
分Bに富んだ液体と成分Cに富んだ液体とに分離させら
れ、成分Bに富んだ液体はサイドカット液としてサイド
カットノズル42を介して排出され、成分Cに富んだ液
体(塔底留分)は塔底から排出される。
In this way, the vapor rich in components A and B is separated into the vapor rich in component A and the liquid rich in component B by the second distillation section 26, and rich in component A. The vapor is condensed in the first heat exchange section ZN11 to become a liquid rich in component A (overhead fraction), taken out as a distillate via a line L102, and a liquid rich in component B (intermediate). The distillate) is discharged as a side cut liquid through the side cut nozzle 42. Further, the liquid rich in components B and C is separated into the liquid rich in component B and the liquid rich in component C by the third distillation section 27, and the liquid rich in component B serves as a side cut liquid. The liquid (column bottom fraction) rich in component C discharged through the side cut nozzle 42 is discharged from the column bottom.

【0051】そして、成分Aの蒸留の効率を高くするた
めに、前記留出液の一部は、還流液入口74を介して返
送され、第1の還流液として濃縮部AR3に還流され、
該濃縮部AR3内を上方に移動させられる成分A及びB
に富んだ蒸気と接触させられる。
Then, in order to increase the efficiency of distillation of the component A, a part of the distillate is returned through the reflux liquid inlet 74 and is refluxed to the concentrating section AR3 as the first reflux liquid,
Components A and B that can be moved upward in the concentration unit AR3
Contacted with rich steam.

【0052】なお、前記各濃縮部AR1、AR3、AR
5、各回収部AR2、AR4、AR6及び第1、第2の
熱交換部ZN11、ZN1は、一つの節から成る規則充
填物、不規則充填物等の充填物が充填されるようになっ
ているが、蒸留しようとする各成分間の比揮発度によっ
ては、蒸留に必要な理論段数を確保するために、使用さ
れる充填物の特性に対応させて複数の節から成る充填物
によって形成することもできる。
Incidentally, each of the concentrating sections AR1, AR3, AR
5, each of the recovery parts AR2, AR4, AR6 and the first and second heat exchange parts ZN11, ZN1 are filled with packing such as ordered packing and irregular packing composed of one node. However, depending on the relative volatility of each component to be distilled, in order to secure the theoretical plate number required for distillation, it is formed by a packing composed of multiple nodes corresponding to the characteristics of the packing used. You can also

【0053】また、各節間にディストリビュータを配設
することもできる。さらに、フィードノズル41及びサ
イドカットノズル42を必ずしも同じ高さに配設する必
要はない。
Further, a distributor may be arranged between the nodes. Further, the feed nozzle 41 and the side cut nozzle 42 do not necessarily have to be arranged at the same height.

【0054】このようにして、複数の蒸留塔を使用する
ことなく、原液Mを各成分A〜Cに分離させることがで
きる。また、複数の蒸留塔において加熱及び冷却をそれ
ぞれ繰り返す必要がないので、凝縮器、蒸発器、ポンプ
等の計装品を多数配設する必要がなくなる。したがっ
て、蒸留装置の占有面積を小さくすることができるだけ
でなく、ユーティリティの使用量及び消費エネルギーを
少なくすることができ、蒸留装置のコストを低くするこ
とができる。
In this way, the stock solution M can be separated into the components A to C without using a plurality of distillation columns. Further, since it is not necessary to repeat heating and cooling in each of a plurality of distillation columns, it is not necessary to provide a large number of instrument parts such as a condenser, an evaporator and a pump. Therefore, not only can the area occupied by the distillation apparatus be reduced, but also the usage amount and energy consumption of the utility can be reduced, and the cost of the distillation apparatus can be reduced.

【0055】なお、前記結合型蒸留塔10は、全体とし
て約30〜100段の理論段数を有し、第6セクション
SC6及び第8セクションSC8にそれぞれ5〜30段
程度を当てるようにするのが好ましい。
The combined distillation column 10 has a theoretical plate number of about 30 to 100 plates as a whole, and the sixth section SC6 and the eighth section SC8 are each provided with about 5 to 30 plates. preferable.

【0056】ところで、本実施の形態において、第1、
第2の熱交換器85、83には、塔本体Twから取り出
された液体が供給されるようになっているので、結合型
蒸留塔10とは別置きにすることができる。しかも、結
合型蒸留塔10には、凝縮器を配設する必要がない。
By the way, in the present embodiment, the first,
Since the liquid taken out from the tower body Tw is supplied to the second heat exchangers 85 and 83, it can be placed separately from the combined distillation tower 10. Moreover, it is not necessary to dispose a condenser in the combined distillation column 10.

【0057】したがって、塔本体Twの塔頂部を軽くす
ることができるので、結合型蒸留塔10の支持を安定さ
せることができ、結合型蒸留塔10が転倒するのを防止
するための補強体の板厚を小さくすることができる。ま
た、結合型蒸留塔10の基礎部に加わるモーメントを小
さくすることができるので、基礎工事を簡素化すること
ができる。
Therefore, since the tower top of the tower body Tw can be lightened, the support of the combined distillation column 10 can be stabilized, and the reinforcing member for preventing the combined distillation column 10 from tipping over. The plate thickness can be reduced. Further, since the moment applied to the foundation of the combined distillation column 10 can be reduced, the foundation work can be simplified.

【0058】また、塔頂に凝縮器が配設されず、第2セ
クションSC2に形成された第1の熱交換部ZN11に
おいて蒸気が凝縮され、コレクタ29において集められ
た液体が留出液として留出液取出口71からラインL1
02に取り出され、第1の熱交換器85において所定の
温度に冷却されるので、還流液入口72を介して第1セ
クションSC1に返送される留出液の温度、及び濃縮部
AR3に還流される第1の還流液の温度を自由に設定す
ることができる。
Further, no condenser is arranged at the top of the column, the vapor is condensed in the first heat exchange section ZN11 formed in the second section SC2, and the liquid collected in the collector 29 is distilled as distillate. Line L1 from the outlet 71
02, and is cooled to a predetermined temperature in the first heat exchanger 85. Therefore, the temperature of the distillate returned to the first section SC1 via the reflux liquid inlet 72 and the reflux to the concentrating section AR3. The temperature of the first reflux liquid can be freely set.

【0059】したがって、ラインL104を介して第1
の熱交換器85に供給された液体を、第1の熱交換器8
5において、沸点より低い温度に過冷却し、沸点より低
い温度の液体を第1セクションSC1に返送することに
よって、過冷却された第1の還流液による還流、すなわ
ち、コールドリフラックスが可能になり、濃縮部AR3
において、下方に移動する液体の量が多くなり、精留効
果が向上させられる。なお、第1の熱交換器85におい
て液体を沸点より低い温度に冷却するために、第1の熱
交換器85に供給される冷却水の量が多くされたり、冷
却水の温度が低くされる。
Therefore, through line L104, the first
Of the liquid supplied to the heat exchanger 85 of the first heat exchanger 8
In 5, supercooling to a temperature below the boiling point and returning liquid below the boiling point to the first section SC1 enables reflux by the supercooled first reflux liquid, that is, cold reflow. , Concentration part AR3
In, the amount of liquid moving downward is increased, and the rectification effect is improved. In order to cool the liquid in the first heat exchanger 85 to a temperature lower than the boiling point, the amount of cooling water supplied to the first heat exchanger 85 is increased or the temperature of the cooling water is lowered.

【0060】ところで、減圧系の蒸留プロセスにおいて
は、前記真空発生装置によって発生させられた負圧によ
り、結合型蒸留塔10内において発生したベントガスが
吸引され、前記ラインL101を介して大気中に排出さ
れるようになっているが、前記ベントガス内に成分Aに
富んだ蒸気等のプロセス流体が混入すると、真空発生装
置の性能等に外乱を与えてしまう。特に、前記プロセス
流体が、高融点成分、腐食性成分、悪臭成分、人体に悪
影響のある成分等から成る場合、安定させて真空発生装
置を運転することができなくなってしまう。
By the way, in the depressurizing distillation process, the negative pressure generated by the vacuum generator sucks the vent gas generated in the combined distillation column 10 and discharges it into the atmosphere through the line L101. However, if a process fluid such as a vapor rich in component A is mixed in the vent gas, it disturbs the performance of the vacuum generator. In particular, when the process fluid is composed of a high melting point component, a corrosive component, a malodorous component, a component having a bad influence on the human body, etc., it becomes impossible to stably operate the vacuum generator.

【0061】ところが、本実施の形態においては、還流
液の温度を自由に設定することができるので、ラインL
101を介して排出されるガス、すなわち、排気ガスの
温度を調節することができ、排気ガスの組成を調整する
ことができる。したがって、安定させて、しかも、プロ
セスに適応した運転条件で真空発生装置を運転すること
ができる。なお、常圧系の場合も、ラインLを介して排
出される排ガスの条件を選択することができる。
However, in the present embodiment, the temperature of the reflux liquid can be set freely, so that the line L
The temperature of the gas exhausted via 101, ie the exhaust gas, can be adjusted and the composition of the exhaust gas can be adjusted. Therefore, the vacuum generator can be operated under stable and operating conditions adapted to the process. Note that, also in the case of the normal pressure system, the conditions of the exhaust gas discharged through the line L can be selected.

【0062】また、前記第6セクションSC6に第2の
熱交換部ZN1が形成されるとともに、コレクタ34に
よって集められた液体の一部が、第7セクションSC7
から液体取出口47を介して取り出され、第2の熱交換
器83において冷却され、液体返送口48を介して第5
セクションSC5に返送され、コレクタ32によって集
められた液体と共に、ディストリビュータ33によって
第4セクションSC4に分配される。そして、前記第2
の熱交換部ZN1を上方に移動する蒸気と、第2の熱交
換部ZN1を下方に移動する液体とが充填物の表面上に
おいて直接接触し、蒸気が液体によって冷却され、凝縮
させられる。
A second heat exchanging portion ZN1 is formed in the sixth section SC6, and a part of the liquid collected by the collector 34 is removed by the seventh section SC7.
From the liquid through the liquid outlet 47, is cooled in the second heat exchanger 83, and is discharged through the liquid return port 48 into the fifth region.
It is returned to the section SC5 and, together with the liquid collected by the collector 32, is distributed by the distributor 33 to the fourth section SC4. And the second
The vapor moving upward in the heat exchanging section ZN1 and the liquid moving downward in the second heat exchanging section ZN1 come into direct contact on the surface of the packing, and the vapor is cooled and condensed by the liquid.

【0063】したがって、液体返送口48を介して第5
セクションSC5に返送された液体が第2の還流液とし
て濃縮部AR1、AR5に還流されるので、塔頂におい
て塔本体Tw内に返送される留出液は、濃縮部AR3に
おいて必要な第1の還流液の量だけでよく、第2の還流
液の分だけ少なくすることができるので、濃縮部AR3
において塔本体Tw内を下方に移動する液体の量を少な
くすることができる。また、前記第2の熱交換部ZN1
において蒸気が凝縮させられる分だけ、濃縮部AR3に
おいて塔本体Tw内を上方に移動する蒸気の量を少なく
することができる。その結果、塔本体Tw内における精
留効果を維持しながら、結合型蒸留塔10の塔径を小さ
くすることができるだけでなく、第1の熱交換部ZN1
1の寸法を小さくすることができるので、蒸留装置を小
型化することができる。また、結合型蒸留塔10の塔頂
における荷重を小さくすることができるので、結合型蒸
留塔10の支持を安定させることができる。
Therefore, the fifth liquid is returned through the liquid return port 48.
Since the liquid returned to the section SC5 is refluxed to the concentration units AR1 and AR5 as the second reflux liquid, the distillate returned to the column main body Tw at the top of the column is the first distillate required in the concentration unit AR3. Since only the amount of the reflux liquid is required and the amount of the second reflux liquid can be reduced, the concentration part AR3
In, it is possible to reduce the amount of liquid moving downward in the tower body Tw. In addition, the second heat exchange section ZN1
The amount of vapor moving upward in the tower body Tw in the concentrating portion AR3 can be reduced by the amount of vapor condensed in. As a result, not only can the column diameter of the combined distillation column 10 be reduced while maintaining the rectification effect in the column body Tw, but also the first heat exchange section ZN1.
Since the size of 1 can be reduced, the distillation apparatus can be downsized. Further, since the load on the top of the combined distillation column 10 can be reduced, the combined distillation column 10 can be stably supported.

【0064】そして、濃縮部AR3における充填物の充
填容量を小さくすることができるので、塔本体Tw内に
おいて浮遊している液滴の量(動的液ホールドアップ
量)を少なくすることができ、コレクタ32内、ディス
トリビュータ33内等における余分なプロセス系ホール
ドアップを少なくすることができる。したがって、結合
型蒸留塔10の全体の充填容量を小さくすることがで
き、蒸留装置を一層小型化することができる。
Since the filling capacity of the packing in the concentrating section AR3 can be reduced, the amount of liquid droplets floating in the tower body Tw (dynamic liquid holdup amount) can be reduced, Extra process system hold-up in the collector 32, the distributor 33, etc. can be reduced. Therefore, the total filling capacity of the combined distillation column 10 can be reduced, and the distillation apparatus can be further downsized.

【0065】また、通常は、原液Mの組成が変動する
と、塔頂において還流液入口72を介して返送される留
出液の還流比(リフラックス量)を増減させたり、蒸発
器82における加熱量を増減させたりして留出液の組成
を調整するようにしているが、還流液入口72を介して
返送される留出液の温度を調整することによって、原液
Mの組成の変動に対応させて留出液の組成を容易に調整
することができる。したがって、精留効果を向上させる
ことができ、留出液の純度を高くすることができる。
Further, usually, when the composition of the stock solution M changes, the reflux ratio (reflux amount) of the distillate returned at the top of the tower through the reflux liquid inlet 72 is increased or decreased, or the heating in the evaporator 82 is performed. Although the composition of the distillate is adjusted by increasing or decreasing the amount, by adjusting the temperature of the distillate returned through the reflux liquid inlet 72, the composition of the stock solution M can be changed. Then, the composition of the distillate can be easily adjusted. Therefore, the rectification effect can be improved and the purity of the distillate can be increased.

【0066】さらに、通常は、原液Mの組成が変動する
と、塔頂において還流液入口72を介して返送される留
出液の還流比を増減させたり、蒸発器82における加熱
量を増減させたりしてサイドカット液の組成を調整する
ようにしているが、液体返送口48を介して返送される
液体の温度を調整することによって、原液Mの組成の変
動に対応させてサイドカット液の組成を容易に調整する
ことができる。したがって、精留効果を向上させること
ができ、サイドカット液の純度を高くすることができ
る。
Further, in general, when the composition of the stock solution M changes, the reflux ratio of the distillate returned through the reflux liquid inlet 72 at the top of the tower is increased or decreased, or the heating amount in the evaporator 82 is increased or decreased. The composition of the side-cut liquid is adjusted by adjusting the temperature of the liquid returned via the liquid return port 48, so that the composition of the side-cut liquid can be adjusted in accordance with the fluctuation of the composition of the stock solution M. Can be easily adjusted. Therefore, the rectification effect can be improved, and the purity of the side cut liquid can be increased.

【0067】なお、凝縮器は、蒸気を凝縮させることを
主たる目的として設計されるので、凝縮液である留出液
をさらに凝縮器内において過冷却することは困難である
のに対して、第1、第2の熱交換器85、83は、留出
液及び液体を冷却することを主たる目的として設計され
るので、留出液及び液体の冷却温度を自由に調整するこ
とができる。
Since the condenser is designed mainly for the purpose of condensing the vapor, it is difficult to further subcool the distillate as the condensate in the condenser. Since the first and second heat exchangers 85 and 83 are designed mainly for cooling the distillate and the liquid, the cooling temperature of the distillate and the liquid can be freely adjusted.

【0068】本実施の形態においては、第1、第2の熱
交換部ZN11、ZN1に充填物が配設され、液体は、
充填物の表面に沿って下方に移動させられ、蒸気は充填
物の隙間をぬって上方に移動させらるようになっている
が、前記第1、第2の熱交換部ZN11、ZN1に充填
物を配設せず、スプルーノズル等の噴射装置を配設し、
液体を第1、第2の熱交換部ZN11、ZN1内の空間
に向けて噴射し、第1、第2の熱交換部ZN11、ZN
1を上方に移動する蒸気と直接接触させることもでき
る。
In the present embodiment, the filler is arranged in the first and second heat exchange parts ZN11 and ZN1, and the liquid is
The steam is moved downward along the surface of the packing so that the steam moves upward through the clearance of the packing, and the steam is filled in the first and second heat exchange parts ZN11, ZN1. Without arranging objects, disposing an injection device such as a sprue nozzle,
The liquid is jetted toward the space inside the first and second heat exchange units ZN11 and ZN1, and the first and second heat exchange units ZN11 and ZN are injected.
It is also possible to bring 1 into direct contact with the steam moving upwards.

【0069】また、本実施の形態においては、濃縮部A
R3の下方に第2の熱交換部ZN1を配設するようにな
っているが、濃縮部AR3と一体に第2の熱交換部を形
成し、濃縮部AR3の直下から液体を取り出し、該液体
を冷却した後、濃縮部AR3の直上に返送することもで
きる。
Further, in the present embodiment, the concentration section A
The second heat exchange section ZN1 is arranged below R3, but the second heat exchange section is formed integrally with the concentrating section AR3, and the liquid is taken out from immediately below the concentrating section AR3. After cooling, it can also be returned directly above the concentration part AR3.

【0070】さらに、本実施の形態においては、第1、
第2の熱交換部ZN11、ZN1を配設するようになっ
ているが、第1の熱交換器ZN11だけを配設すること
もできる。
Furthermore, in the present embodiment, the first,
Although the second heat exchange units ZN11 and ZN1 are arranged, only the first heat exchanger ZN11 can be arranged.

【0071】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by giving the same code | symbol.

【0072】図4は本発明の第2の実施の形態における
蒸留装置の概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【0073】図において、73は第7セクションSC7
において、液体取出口47の直下に形成された液体返送
口であり、ラインL73と液体返送口73とがラインL
108によって接続される。そして、第2の熱交換器8
3によって冷却された液体の一部がラインL73及び液
体返送口48を介して第5セクションSC5に返送さ
れ、第2の還流液として濃縮部AR1、AR5に還流さ
れ、前記液体の残りがラインL108及び液体返送口7
3を介して第7セクションSC7に返送され、第3の還
流液として直接濃縮部AR1、AR5に還流される。
In the figure, 73 is the seventh section SC7.
Is a liquid return port formed immediately below the liquid outlet 47, and the line L73 and the liquid return port 73 are lines L
Connected by 108. And the second heat exchanger 8
Part of the liquid cooled by 3 is returned to the fifth section SC5 via the line L73 and the liquid return port 48, and is returned to the concentrating units AR1 and AR5 as the second reflux liquid, and the rest of the liquid is returned to the line L108. And liquid return port 7
It is returned to the seventh section SC7 via 3 and is directly refluxed to the concentrating units AR1 and AR5 as the third reflux liquid.

【0074】なお、ラインL71〜L73、L108、
ポンプp1及び第2の熱交換器83によって熱交換装置
が構成される。
The lines L71 to L73, L108,
The heat exchange device is configured by the pump p1 and the second heat exchanger 83.

【0075】次に、本発明の第3の実施の形態について
説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by giving the same code | symbol.

【0076】図5は本発明の第3の実施の形態における
蒸留装置の概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to the third embodiment of the present invention.

【0077】この場合、L109はラインL73を分岐
させて形成されたラインである。第7セクションSC7
においては、成分Aに近い成分A′に富んだ液体を得る
ことができるので、成分A′に富んだ液体(中間留分)
をサイドカット液として前記ラインL109に排出する
ことができる。
In this case, L109 is a line formed by branching the line L73. 7th section SC7
In, a liquid rich in component A ′ close to component A can be obtained, so a liquid rich in component A ′ (intermediate fraction)
Can be discharged to the line L109 as a side cut liquid.

【0078】次に、本発明の第4の実施の形態について
説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by giving the same code | symbol.

【0079】図6は本発明の第4の実施の形態における
蒸留装置の要部を示す概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a main part of a distillation apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

【0080】図に示されるように、濃縮部AR1と隣接
させて回収部AR4が、回収部AR2と隣接させて濃縮
部AR5が形成され、回収部AR4と濃縮部AR5との
間に、かつ、濃縮部AR1及び回収部AR2とわずかず
つ隣接させて回収部AR4′が形成され、濃縮部AR4
と回収部AR4′との間にサイドカット液ノズル101
が、回収部AR4′と濃縮部AR5との間にサイドカッ
ト液ノズル102が形成され、前記サイドカット液ノズ
ル101から、主として成分Bを含み、成分Aを所定の
量だけ含んだ成分B′に富んだ液体(中間留分)がサイ
ドカット液としてラインL111に排出され、前記サイ
ドカット液ノズル102から成分Bに富んだ液体(中間
留分)がサイドカット液としてラインL112に排出さ
れる。
As shown in the figure, a collecting part AR4 is formed adjacent to the concentrating part AR1, and a concentrating part AR5 is formed adjacent to the collecting part AR2. Between the collecting part AR4 and the concentrating part AR5, and A collecting part AR4 'is formed so as to be slightly adjacent to the concentrating part AR1 and the collecting part AR2.
Between the collecting part AR4 'and the collecting part AR4'
However, a side cut liquid nozzle 102 is formed between the recovery unit AR4 'and the concentration unit AR5. From the side cut liquid nozzle 101, a component B'containing mainly component B and containing component A in a predetermined amount is formed. The rich liquid (intermediate fraction) is discharged to the line L111 as a side-cut liquid, and the liquid rich in component B (intermediate fraction) is discharged to the line L112 from the side-cut liquid nozzle 102 as a side-cut liquid.

【0081】次に、本発明の第5の実施の形態について
説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。
Next explained is the fifth embodiment of the invention. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by giving the same code | symbol.

【0082】図7は本発明の第5の実施の形態における
蒸留装置の要部を示す概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a main part of a distillation apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.

【0083】図に示されるように、濃縮部AR1と隣接
させて回収部AR4が、回収部AR2の上端部と隣接さ
せて濃縮部AR5が、該濃縮部AR5より下方に回収部
AR2の下端部と隣接させて濃縮部AR5′が形成さ
れ、回収部AR4と濃縮部AR5との間にサイドカット
液ノズル103が、濃縮部AR5と濃縮部AR5′との
間にサイドカット液ノズル104が形成され、前記サイ
ドカット液ノズル103から成分Bに富んだ液体(中間
留分)がサイドカット液としてラインL113に排出さ
れ、前記サイドカット液ノズル104から、主として成
分Bを含み、成分Cを所定の量だけ含んだ成分B′に富
んだ液体(中間留分)がサイドカット液としてラインL
114に排出される。
As shown in the figure, the collecting section AR4 is adjacent to the concentrating section AR1, the concentrating section AR5 is adjacent to the upper end of the collecting section AR2, and the lower end of the collecting section AR2 is below the concentrating section AR5. And a side cut liquid nozzle 103 is formed between the collection unit AR4 and the concentration unit AR5, and a side cut liquid nozzle 104 is formed between the concentration unit AR5 and the concentration unit AR5 '. A liquid (middle distillate) rich in component B is discharged from the side cut liquid nozzle 103 to the line L113 as a side cut liquid, and the side cut liquid nozzle 104 mainly contains the component B and a predetermined amount of the component C. The liquid rich in component B'containing only (the middle distillate) is used as the side cut liquid in line L.
It is discharged to 114.

【0084】次に、本発明の第6の実施の形態について
説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。
Next explained is the sixth embodiment of the invention. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by giving the same code | symbol.

【0085】図8は本発明の第6の実施の形態における
蒸留装置の概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.

【0086】図に示されるように、第2の蒸留部26に
おける濃縮部が濃縮部AR3と濃縮部AR3′とに分割
され、第1、第2の熱交換部ZN11、ZN1間に濃縮
部AR3が、第2の熱交換部ZN1と濃縮部AR1及び
回収部AR4との間に濃縮部AR3′が形成される。
As shown in the figure, the concentration section in the second distillation section 26 is divided into a concentration section AR3 and a concentration section AR3 ', and the concentration section AR3 is provided between the first and second heat exchange sections ZN11, ZN1. However, a concentration section AR3 'is formed between the second heat exchange section ZN1 and the concentration sections AR1 and AR4.

【0087】この場合、第7セクションSC7におい
て、液体取出口47の直下に液体返送口73が形成さ
れ、ラインL73と液体返送口73とがラインL11
6、L117によって接続される。また、ラインL11
6を分岐させてラインL118が形成される。なお、ラ
インL71〜L73、L116、L117、ポンプp1
及び第2の熱交換器83によって熱交換装置が構成され
る。
In this case, in the seventh section SC7, the liquid return port 73 is formed immediately below the liquid outlet 47, and the line L73 and the liquid return port 73 are connected to the line L11.
6, L117 are connected. Also, the line L11
6 is branched to form a line L118. The lines L71 to L73, L116, L117, and the pump p1
The second heat exchanger 83 constitutes a heat exchange device.

【0088】そして、第2の熱交換器83によって冷却
された液体の一部がラインL73及び液体返送口48を
介して第5セクションSC5に返送され、第2の還流液
として濃縮部AR3′、AR1、AR5に還流され、前
記液体の残りがラインL116を流れ、更にその一部が
ラインL117及び液体返送口73を介して塔本体Tw
内に返送され、第3の還流液として直接濃縮部AR
3′、AR1、AR5に還流される。
Then, a part of the liquid cooled by the second heat exchanger 83 is returned to the fifth section SC5 through the line L73 and the liquid return port 48, and is concentrated as a second reflux liquid AR3 ', Refluxed to AR1 and AR5, the rest of the liquid flows through the line L116, and a part of the liquid flows through the line L117 and the liquid return port 73 to the tower main body Tw.
It is returned to the inside and is directly concentrated as the third reflux liquid
It is refluxed to 3 ', AR1, AR5.

【0089】この場合、第2の蒸留部26における濃縮
部が濃縮部AR3と濃縮部AR3′とに分割され、濃縮
部AR3と濃縮部AR3′との間に第2の熱交換部ZN
1が形成されるので、濃縮部AR3、AR3′に還流さ
れる第1〜第3の還流液の量を自由に設定することがで
きる。したがって、製品の回収率を第1の実施の形態に
おける製品の回収率より高くすることができ、原液Mの
供給量を同じにした場合、回収される製品の量を多くす
ることができ、回収される製品の量を同じにした場合、
原液Mの供給量を少なくすことができる。また、蒸留装
置を小型化することができる。
In this case, the concentration section in the second distillation section 26 is divided into the concentration section AR3 and the concentration section AR3 ', and the second heat exchange section ZN is provided between the concentration section AR3 and the concentration section AR3'.
Since 1 is formed, it is possible to freely set the amounts of the first to third reflux liquids that are refluxed to the concentrating portions AR3 and AR3 '. Therefore, the product recovery rate can be made higher than the product recovery rate in the first embodiment, and if the supply amount of the undiluted solution M is the same, the recovered product amount can be increased. If the same amount of products are
The supply amount of the stock solution M can be reduced. Further, the distillation apparatus can be downsized.

【0090】次に、本発明の第7の実施の形態について
説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。
Next explained is the seventh embodiment of the invention. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by giving the same code | symbol.

【0091】図9は本発明の第7の実施の形態における
蒸留装置の概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.

【0092】ところで、結合型蒸留塔10における中間
部、例えば、第7セクションSC7より下方において
は、通常、塔内の温度が原液Mの温度より高いので、塔
内から取り出した液体から熱を回収することができる。
そこで、本実施の形態においては、ポンプp1と第2の
熱交換器83とがラインL121、予熱器としての第3
の熱交換器86及びラインL123を介して接続され、
第3の熱交換器86において、前記ラインL121を介
して供給された液体と、ラインL51を介して供給され
た原液Mとが熱交換され、塔本体Tw内に供給される原
液Mが前記液体によって予熱される。
By the way, in the middle part of the combined distillation column 10, for example, below the seventh section SC7, the temperature in the column is usually higher than the temperature of the stock solution M, so that heat is recovered from the liquid taken out from the column. can do.
Therefore, in the present embodiment, the pump p1 and the second heat exchanger 83 are the line L121 and the third heat exchanger as a preheater.
Connected via a heat exchanger 86 and a line L123 of
In the third heat exchanger 86, the liquid supplied via the line L121 and the stock solution M supplied via the line L51 are heat-exchanged, and the stock solution M supplied into the tower body Tw is the liquid. Preheated by.

【0093】したがって、蒸発器82における加熱量を
少なくすることができ、消費エネルギーを少なくするこ
とができる。
Therefore, the amount of heat in the evaporator 82 can be reduced and the energy consumption can be reduced.

【0094】なお、ラインL71、L73、L121、
L123、ポンプp1及び第2、第3の熱交換器83、
86によって熱交換装置が構成される。
The lines L71, L73, L121,
L123, the pump p1 and the second and third heat exchangers 83,
A heat exchange device is constituted by 86.

【0095】次に、本発明の第8の実施の形態について
説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by giving the same code | symbol.

【0096】図10は本発明の第8の実施の形態におけ
る蒸留装置の概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to the eighth embodiment of the present invention.

【0097】ところで、塔頂の温度が高く、塔頂から取
り出した液体の温度が原液Mの温度より高い場合には、
塔頂から取り出した液体から熱を回収することができ
る。
By the way, when the temperature of the column top is high and the temperature of the liquid taken out from the column top is higher than the temperature of the stock solution M,
Heat can be recovered from the liquid removed from the top of the column.

【0098】そこで、本実施の形態においては、ポンプ
p11と第1の熱交換器85とがラインL122、予熱
器としての第4の熱交換器87及びラインL124を介
して接続され、第4の熱交換器87において、前記ライ
ンL122を介して供給された留出液と、ラインL51
を介して供給された原液Mとが熱交換され、塔本体Tw
内に供給される原液Mが留出液によって予熱される。
Therefore, in the present embodiment, the pump p11 and the first heat exchanger 85 are connected via the line L122, the fourth heat exchanger 87 as a preheater and the line L124, and the fourth In the heat exchanger 87, the distillate supplied through the line L122 and the line L51
Heat exchange with the undiluted solution M supplied through the tower main body Tw
The undiluted solution M supplied inside is preheated by the distillate.

【0099】したがって、蒸発器82における加熱量を
少なくすることができ、消費エネルギーを少なくするこ
とができる。
Therefore, the amount of heat in the evaporator 82 can be reduced and the energy consumption can be reduced.

【0100】なお、ラインL102、L105、L12
2、L124、ポンプp11及び第1、第4の熱交換器
85、87によって冷却装置が構成される。
Lines L102, L105, L12
2, 2, L124, the pump p11, and the first and fourth heat exchangers 85 and 87 constitute a cooling device.

【0101】次に、本発明の第9の実施の形態について
説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。
Next explained is the ninth embodiment of the invention. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by giving the same code | symbol.

【0102】図11は本発明の第9の実施の形態におけ
る蒸留装置の概念図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to the ninth embodiment of the present invention.

【0103】結合型蒸留塔10における中間部、例え
ば、第7セクションSC7より下方においては、通常、
塔内の温度が原液Mの温度より高いので、塔内から取り
出した液体から熱を回収することができる。また、塔頂
の温度が高く、塔頂から取り出した液体の温度が原液M
の温度より高い場合には、塔頂から取り出した液体から
も熱を回収することができる。
In the middle part of the combined distillation column 10, for example, below the seventh section SC7, usually,
Since the temperature in the tower is higher than the temperature of the stock solution M, heat can be recovered from the liquid taken out from the tower. Further, the temperature at the top of the tower is high, and the temperature of the liquid taken out from the top of the tower is
If the temperature is higher than the above temperature, heat can be recovered from the liquid taken out from the top of the column.

【0104】そこで、本実施の形態においては、ポンプ
p11と第1の熱交換器85とがラインL122、予熱
器としての第4の熱交換器87及びラインL124を介
して接続され、第4の熱交換器87において、前記ライ
ンL122を介して供給された留出液と、ラインL51
を介して供給された原液Mとが熱交換され、塔本体Tw
内に供給される原液Mが留出液によって予熱される。
Therefore, in the present embodiment, the pump p11 and the first heat exchanger 85 are connected via the line L122, the fourth heat exchanger 87 as a preheater and the line L124, and In the heat exchanger 87, the distillate supplied through the line L122 and the line L51
Heat exchange with the undiluted solution M supplied through the tower main body Tw
The undiluted solution M supplied inside is preheated by the distillate.

【0105】また、ポンプp1と第2の熱交換器83と
がラインL121、予熱器としての第3の熱交換器86
及びラインL123を介して接続され、第3の熱交換器
86において、前記ラインL121を介して供給される
液体と、ラインL51を介して供給された原液Mとが熱
交換され、塔本体Tw内に供給される原液Mが前記液体
によって更に予熱される。
Further, the pump p1 and the second heat exchanger 83 are in the line L121, and the third heat exchanger 86 as a preheater.
, And the liquid M supplied via the line L121 and the stock solution M supplied via the line L51 are heat-exchanged in the third main heat exchanger 86, and inside the tower body Tw. The undiluted solution M supplied to is further preheated by said liquid.

【0106】なお、ラインL102、L105、L12
2、L124、ポンプp11及び第1、第4の熱交換器
85、87によって冷却装置が構成され、ラインL7
1、L73、L121、L123、ポンプp1及び第
2、第3の熱交換器83、86によって熱交換装置が構
成される。
Lines L102, L105, L12
2, L124, the pump p11 and the first and fourth heat exchangers 85 and 87 constitute a cooling device, and a line L7
The 1, L73, L121, L123, the pump p1, and the second and third heat exchangers 83, 86 constitute a heat exchange device.

【0107】したがって、蒸発器82における加熱量を
一層少なくすることができ、消費エネルギーを一層少な
くすることができる。
Therefore, the heating amount in the evaporator 82 can be further reduced, and the energy consumption can be further reduced.

【0108】次に、本発明の第10の実施の形態につい
て説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有す
るものについては、同じ符号を付与することによってそ
の説明を省略する。
Next explained is the tenth embodiment of the invention. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by giving the same code | symbol.

【0109】図12は本発明の第10の実施の形態にお
ける蒸留装置の概念図である。
FIG. 12 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to the tenth embodiment of the present invention.

【0110】この場合、各濃縮部AR1、AR3、AR
5、各回収部AR2、AR4、AR6及び第1、第2の
熱交換部ZN11、ZN1は、複数のトレイを積層する
ことによって形成されたトレイ構造を有する。
In this case, the concentration sections AR1, AR3, AR
5, each of the recovery parts AR2, AR4, AR6 and the first and second heat exchange parts ZN11, ZN1 have a tray structure formed by stacking a plurality of trays.

【0111】そして、前記濃縮部AR1及び回収部AR
4の上端のトレイから回収部AR2及び濃縮部AR5の
下端のトレイまで中仕切り22が配設され、互いに隣接
させて第1室及び第2室が形成される。
Then, the concentrating section AR1 and the collecting section AR
The partition 22 is arranged from the tray at the upper end of 4 to the tray at the lower end of the collection unit AR2 and the concentration unit AR5, and the first partition and the second chamber are formed adjacent to each other.

【0112】[0112]

【実施例】次に、炭化水素系C12〜C20について従
来の蒸留装置の塔内気液量バランスと本発明の蒸留装置
の塔内気液量バランスとを比較する。
EXAMPLE Next, for the hydrocarbon type C12 to C20, the gas-liquid amount balance in the column of the conventional distillation apparatus and the gas-liquid amount balance in the column of the distillation apparatus of the present invention are compared.

【0113】図13は従来の蒸留装置の塔内気液量バラ
ンスを示す図、図14は本発明の第1の実施の形態にお
ける蒸留装置の塔内気液量バランスを示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing the gas-liquid amount balance in the column of the conventional distillation apparatus, and FIG. 14 is a diagram showing the gas-liquid amount balance in the column of the distillation apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【0114】この場合、従来の蒸留装置において、還流
比RRを5.56とし、該還流比RRによる還流量で濃
縮部AR3だけでなく、濃縮部AR1、AR5に還流さ
れる還流液の量を確保する。このとき、ラインL60に
排出される成分Aの流量が5,000〔kg/h〕であ
るので、成分Aの蒸発潜熱を67〔kcal/kg〕と
すると、濃縮部AR3を上方に移動する蒸気の熱量Q1
は約2,200,000〔kcal/h〕になる。
In this case, in the conventional distillation apparatus, the reflux ratio RR is set to 5.56, and the amount of the reflux liquid refluxed not only to the concentrating section AR3 but also to the concentrating sections AR1 and AR5 is adjusted by the reflux rate according to the reflux ratio RR. Secure. At this time, since the flow rate of the component A discharged to the line L60 is 5,000 [kg / h], assuming that the latent heat of vaporization of the component A is 67 [kcal / kg], the vapor moving upward in the enrichment section AR3. Heat quantity Q1
Is about 2,200,000 [kcal / h].

【0115】一方、第1の実施の形態における蒸留装置
において、還流比RRを1.1とし、該還流比RRによ
る還流量で濃縮部AR3に還流される第1の還流液の量
を確保する。このとき、ラインL106に排出される成
分Aの流量が5,000〔kg/h〕であるので、成分
Aの蒸発潜熱を67〔kcal/kg〕とすると、濃縮
部AR3を上方に移動する蒸気の熱量Q2は約703,
500〔kcal/h〕になる。熱量Q1、Q2との差
の熱量Q3は1,496,500〔kcal/h〕であ
り、該熱量Q3分の蒸気が第2の熱交換部ZN1におい
て冷却され、濃縮部AR1、AR5に第2の還流液とし
て還流される。
On the other hand, in the distillation apparatus according to the first embodiment, the reflux ratio RR is set to 1.1, and the amount of the first reflux liquid refluxed to the concentrating portion AR3 is secured by the reflux amount according to the reflux ratio RR. . At this time, since the flow rate of the component A discharged to the line L106 is 5,000 [kg / h], when the latent heat of vaporization of the component A is 67 [kcal / kg], the vapor moving upward in the enrichment section AR3. Q2 is about 703
It becomes 500 [kcal / h]. The heat quantity Q3, which is the difference between the heat quantity Q1 and Q2, is 1,496,500 [kcal / h], and the steam corresponding to the heat quantity Q3 is cooled in the second heat exchange section ZN1 and secondly supplied to the enrichment sections AR1 and AR5. Is refluxed as a reflux liquid of.

【0116】従来の蒸留装置及び第1の実施の形態にお
ける蒸留装置の共通の機器仕様は以下のとおりである。
Common equipment specifications of the conventional distillation apparatus and the distillation apparatus in the first embodiment are as follows.

【0117】 理論段数NTS:濃縮部AR1、AR3、AR5:15段、20段、15段 回収部AR2、AR4、AR6:15段、15段、10段 原液の供給量:14,000〔kg/h〕 成分Aの排出量:5,000〔kg/h〕 成分Bの排出量:7,000〔kg/h〕 成分Cの排出量:2,000〔kg/h〕 第1室14A〜16Aへの分配量LA:8,100〔kg/h〕 第2室14B〜16Bへの分配量LB:18,900〔kg/h〕 塔頂、第1の熱交換部ZN11及び濃縮部AR3のプロセス圧力 :6.67〔kPa〕(50〔Torr〕) 塔頂、第1の熱交換部ZN11及び濃縮部AR3のプロセス温度T1 :75〔℃〕 濃縮部AR3と濃縮部AR1及び回収部AR4との間のプロセス温度T2 :180〔℃〕 濃縮部AR1と回収部AR2との間のプロセス温度T3:200〔℃〕 塔底及び回収部AR6のプロセス温度T4:220〔℃〕 蒸発器82の加熱量Q:1,880,000〔kcal/h〕 また、従来の蒸留装置の塔頂における結合型蒸留塔10
の機器仕様は以下のとおりである。
Theoretical plate number NTS: Concentrating part AR1, AR3, AR5: 15 plate, 20 plate, 15 plate Collecting part AR2, AR4, AR6: 15 plate, 15 plate, 10 plate Raw material supply amount: 14,000 [kg / h] Emission of component A: 5,000 [kg / h] Emission of component B: 7,000 [kg / h] Emission of component C: 2,000 [kg / h] First chamber 14A to 16A To the second chambers 14B to 16B LB: 18,900 [kg / h] Column top, first heat exchange section ZN11 and enrichment section AR3 Pressure: 6.67 [kPa] (50 [Torr]) Process temperature of column top, first heat exchange section ZN11 and enrichment section AR3 T1: 75 [° C] between enrichment section AR3 and enrichment section AR1 and recovery section AR4 Process temperature T2: 180 [° C] Process temperature T3 between the part AR1 and the recovery part AR2: 200 [° C] Process temperature T4: 220 [° C] at the bottom of the column and the recovery part AR6 Heating amount Q: 1,880,000 [kcal / h] of the evaporator 82 ] Also, a combined distillation column 10 at the top of a conventional distillation apparatus
The device specifications are as follows.

【0118】塔頂部径ID:2200〔mm〕 濃縮部AR3の充填物:250Y(住友重機械工業株式
会社製) 充填高さ:9000〔mm〕 充填容量:34.2〔m3 〕 ここで、塔頂及び濃縮部AR3におけるプロセス温度を
T1とし、凝縮器81における蒸気の入口温度をtvi
とし、留出液の出口温度をtvoとし、冷却水の入口温
度をtwiとし、冷却水の出口温度をtwoとしたと
き、入口温度tvi、twi及び出口温度tvo、tw
oを、 tvi=T1 =tvo =75〔℃〕 twi=32〔℃〕 two=37〔℃〕 とする。このとき、凝縮器81における出口側温度差を
Δtoとし、入口側温度差をΔtiとし、対数平均温度
差をΔtav〔℃〕とすると、出口側温度差Δto、入
口側温度差Δti及び対数平均温度差Δtav〔℃〕
は、 Δto=75−37 =38[℃] △ti=75−32 =43[℃] Δtav=(Δto−Δti)/k1・log(Δto/Δti) =40.5〔℃〕 になる。ただし、k1は係数であり、本実施の形態にお
いて2.3である。
Column top diameter ID: 2200 [mm] Packing material for the enrichment section AR3: 250Y (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) Packing height: 9000 [mm] Packing capacity: 34.2 [m 3 ] where: The process temperature in the tower top and the enrichment section AR3 is T1, and the inlet temperature of the vapor in the condenser 81 is tvi.
And the outlet temperature of the distillate is tvo, the inlet temperature of the cooling water is twi, and the outlet temperature of the cooling water is two, the inlet temperatures tvi, twi and the outlet temperatures tvo, tw
Let o be tvi = T1 = tvo = 75 [° C.] twi = 32 [° C.] two = 37 [° C.] At this time, if the outlet side temperature difference in the condenser 81 is Δto, the inlet side temperature difference is Δti, and the logarithmic average temperature difference is Δtav [° C.], the outlet side temperature difference Δto, the inlet side temperature difference Δti, and the logarithmic average temperature. Difference Δtav [° C]
Is Δto = 75−37 = 38 [° C.] Δti = 75−32 = 43 [° C.] Δtav = (Δto−Δti) / k1 · log (Δto / Δti) = 40.5 [° C.] However, k1 is a coefficient, which is 2.3 in the present embodiment.

【0119】そして、凝縮器81における総括伝熱係数
をU〔kcal/hr・m2 ・℃〕とすると、 U=200〔kcal/hr・m2 ・℃〕 であるので、凝縮器81の伝熱面積A1〔m2 〕は、 A1=Q1/(Δtav・U) =2,200,000/(40.5×200) ≒272〔m2 〕 になる。
When the overall heat transfer coefficient in the condenser 81 is U [kcal / hr · m 2 · ° C], U = 200 [kcal / hr · m 2 · ° C] The thermal area A1 [m 2 ] is A1 = Q1 / (Δtav · U) = 2,200,000 / (40.5 × 200) ≈272 [m 2 ].

【0120】これに対して、第1の実施の形態の蒸留装
置の塔頂における結合型蒸留塔10の機器仕様は以下の
とおりである。
On the other hand, the equipment specifications of the combined distillation column 10 at the top of the distillation apparatus of the first embodiment are as follows.

【0121】塔頂部径ID:1300〔mm〕 第1の熱交換器ZN11及び濃縮部AR3の充填物:2
50Y(住友重機械工業株式会社製) 充填高さ:9000〔mm〕 充填容量:12〔m3 〕 第2の熱交換器83に供給される冷却液の流量:4,0
00〔kg/h〕この場合、従来の蒸留装置において塔
頂部径IDが2200〔mm〕であったのが、第1の実
施の形態の蒸留装置の塔頂部径IDが1300〔mm〕
になるので、第1の実施の形態の蒸留装置においては、
塔頂の断面積比を35〔%〕にすることができる。そし
て、従来の蒸留装置において塔頂の充填容量が34.2
〔m3 〕であったのが、第1の実施の形態の蒸留装置の
塔頂の充填容量が12〔m 3 〕になるので、第1の実施
の形態の蒸留装置においては、塔頂の容量比を35
〔%〕にすることができる。
Tower top diameter ID: 1300 [mm] Packing of the first heat exchanger ZN11 and the enrichment section AR3: 2
50Y (Sumitomo Heavy Industries, Ltd.) Filling height: 9000 [mm] Filling capacity: 12 [m3] Flow rate of the cooling liquid supplied to the second heat exchanger 83: 4,0
00 [kg / h] In this case, in the conventional distillation apparatus,
The top diameter ID was 2200 [mm],
Column top diameter ID of the distillation apparatus of the embodiment is 1300 [mm]
Therefore, in the distillation apparatus of the first embodiment,
The cross-sectional area ratio of the tower top can be set to 35%. That
In the conventional distillation apparatus, the packing capacity at the top of the column is 34.2.
[M3] Was that of the distillation apparatus of the first embodiment.
The filling capacity at the top of the tower is 12 [m 3], So the first implementation
In the distillation apparatus in the form of
It can be [%].

【0122】ここで、第1の熱交換器85における留出
液の入口温度をtuiとし、留出液の出口温度をtuo
とし、冷却水の入口温度をtwiとし、冷却水の出口温
度をtwoとしたとき、入口温度tui、twi及び出
口温度tuo、twoを、 tui=T1 =tuo =75〔℃〕 twi=32〔℃〕 two=37〔℃〕 とすると、対数平均温度差Δtav〔℃〕は、 Δtav=40.5〔℃〕 になり、総括伝熱係数をU〔kcal/hr・m2
℃〕は、 U=200〔kcal/hr・m2 ・℃〕 であるので、第1の熱交換器85の伝熱面積A2
〔m2 〕は、 A2=Q2/(Δtav・U) =703,000/(40.5×200) ≒87〔m2 〕 になる。なお、前記第1の熱交換器85は、図示されな
い制御装置によって、前記プロセス温度T1と出口温度
tuoとをカスケード制御することにより、最適な状態
で作動させられる。
Here, the inlet temperature of the distillate in the first heat exchanger 85 is tui, and the outlet temperature of the distillate is tuo.
When the inlet temperature of the cooling water is twi and the outlet temperature of the cooling water is two, the inlet temperatures tui, twi and the outlet temperatures tuo, two are: tui = T1 = tuo = 75 [° C.] twi = 32 [° C. ] When two = 37 [° C.], the logarithmic average temperature difference Δtav [° C.] becomes Δtav = 40.5 [° C.], and the overall heat transfer coefficient is U [kcal / hr · m 2 ·.
[° C] is U = 200 [kcal / hr · m 2 · ° C], so the heat transfer area A2 of the first heat exchanger 85 is
[M 2 ] is A2 = Q2 / (Δtav · U) = 703, 000 / (40.5 × 200) ≈87 [m 2 ]. The first heat exchanger 85 is operated in an optimum state by performing a cascade control of the process temperature T1 and the outlet temperature tuo by a controller (not shown).

【0123】また、前記濃縮部AR3と濃縮部AR1及
び回収部AR4との間のプロセス温度T2と、第2の熱
交換部ZN1におけるプロセス温度T2とが等しいの
で、第2の熱交換器83における液体の入口温度をtq
iとし、液体の出口温度をtqoとし、冷却水の入口温
度をtriとし、冷却水の出口温度をtroとしたと
き、入口温度tqi、tri及び出口温度tqo、tr
oを、 tqi=T2 =180〔℃〕 tqo=117〔℃〕 tri=32〔℃〕 tro=37〔℃〕 とする。そして、第2の熱交換器83における出口側温
度差をδtoとし、入口側温度差をδtiとし、対数平
均温度差をδtav〔℃〕とすると、出口側温度差δt
o、入口側温度差δti及び対数平均温度差δtav
〔℃〕は、 δto=117−37 =80[℃] δti=180−32 =148[℃] δtav=(δto−δti)/k1・log(δto/δti) =111〔℃〕 になり、第2の熱交換器83の伝熱面積A3〔m2
は、 A3=Q3/(Δtav・U) =1,496,500/(111×200) ≒67〔m2 〕 になる。なお、前記第2の熱交換器83は、前記制御装
置によって、前記プロセス温度T2と出口温度をtqo
とをカスケード制御することにより、最適な状態で作動
させられる。
Further, since the process temperature T2 between the concentrating section AR3 and the concentrating section AR1 and the recovering section AR4 is equal to the process temperature T2 in the second heat exchanging section ZN1, the second heat exchanger 83 has the same temperature. Liquid inlet temperature is tq
i, the outlet temperature of the liquid is tqo, the inlet temperature of the cooling water is tri, and the outlet temperature of the cooling water is tro, the inlet temperatures tqi, tri and the outlet temperatures tqo, tr
Let o be tqi = T2 = 180 [° C.] tqo = 117 [° C.] tri = 32 [° C.] tro = 37 [° C.]. Then, assuming that the outlet side temperature difference in the second heat exchanger 83 is δto, the inlet side temperature difference is δti, and the logarithmic average temperature difference is δtav [° C], the outlet side temperature difference δt.
o, inlet side temperature difference δti and logarithmic average temperature difference δtav
[° C.] is δto = 117-37 = 80 [° C.] δti = 180-32 = 148 [° C.] δtav = (δto−δti) / k1 · log (δto / δti) = 111 [° C.] Heat transfer area A3 [m 2 ] of the heat exchanger 83 of No. 2
A3 = Q3 / (Δtav · U) = 1,496,500 / (111 × 200) ≈67 [m 2 ]. The second heat exchanger 83 controls the process temperature T2 and the outlet temperature to tqo by the control device.
By performing cascade control of and, they can be operated in an optimum state.

【0124】また、伝熱面積も、凝縮器81の伝熱面積
A1の272〔m2 〕から、第1の熱交換器85の伝熱
面積A2の87〔m2 〕及び第2の熱交換器83の伝熱
面積A3の67〔m2 〕の合計の154〔m2 〕に減少
(伝面積比57〔%〕)し、設備をコンパクト化するこ
とができる。
Also, the heat transfer area is from the heat transfer area A1 of 272 [m 2 ] of the condenser 81 to the heat transfer area A2 of 87 [m 2 ] of the first heat exchanger 85 and the second heat exchange area. The heat transfer area A3 of the vessel 83 is reduced to 154 [m 2 ] which is the total of 67 [m 2 ] (heat transfer area ratio 57 [%]), and the equipment can be made compact.

【0125】なお、前記第2の熱交換器83の伝熱面積
A3が、凝縮器81の伝熱面積A1と伝熱面積A2との
差より小さくなるのは、濃縮部AR3におけるプロセス
温度T1が75〔℃〕であるのに対して、第2の熱交換
器83の液体入口温度tqiが180〔℃〕であり、液
体入口温度tqiとプロセス温度T2との間に105
〔℃〕の温度差があるからである。この温度差によっ
て、凝縮器81における対数平均温度差Δtavが4
0.5〔℃〕であるのに対して、第2の熱交換器83に
おける対数平均温度差δtavが111〔℃〕になり、
対数平均温度差Δtav、δtav間に70.5〔℃〕
の温度差が形成され、該温度差だけ交換熱量を多くする
ことができる。したがって、第2の熱交換器83を小型
化することができ、蒸留装置を小型化することができ
る。
The heat transfer area A3 of the second heat exchanger 83 is smaller than the difference between the heat transfer area A1 and the heat transfer area A2 of the condenser 81 because the process temperature T1 in the enrichment section AR3 is small. While the temperature is 75 [° C.], the liquid inlet temperature tqi of the second heat exchanger 83 is 180 [° C.], which is 105 between the liquid inlet temperature tqi and the process temperature T2.
This is because there is a temperature difference of [° C]. Due to this temperature difference, the logarithmic average temperature difference Δtav in the condenser 81 is 4
While 0.5 [° C.], the logarithmic average temperature difference δtav in the second heat exchanger 83 becomes 111 [° C.],
70.5 [° C] between the logarithmic average temperature difference Δtav and δtav
A difference in temperature is formed, and the amount of heat exchanged can be increased by the difference in temperature. Therefore, the second heat exchanger 83 can be downsized, and the distillation apparatus can be downsized.

【0126】なお、従来の蒸留装置において、結合型蒸
留塔10の塔頂に伝熱面積A1が272〔m2 〕の凝縮
器を一体に形成すると、運転荷重Wが10,000〔k
g〕になるのに対して、本発明の第1の実施の形態に示
されるように、結合型蒸留塔10の塔頂に伝熱面積A2
が87〔m2 〕の第1の熱交換器85を配設すると、運
転荷重Wが3,500〔kg〕になり、伝熱面積A3が
67〔m2 〕の第2の熱交換器83を配設すると、運転
荷重Wが3,300〔kg〕になり、合計の運転荷重W
が6,800〔kg〕になる。なお、第1、第2の熱交
換器85、83は結合型蒸留塔10とは別置きにされ
る。
In the conventional distillation apparatus, if a condenser having a heat transfer area A1 of 272 [m 2 ] is integrally formed at the top of the combined distillation column 10, the operating load W is 10,000 [k].
g], on the other hand, as shown in the first embodiment of the present invention, the heat transfer area A2 is provided at the top of the combined distillation column 10.
When the first heat exchanger 85 of 87 [m 2 ] is disposed, the operating load W becomes 3,500 [kg] and the second heat exchanger 83 having the heat transfer area A3 of 67 [m 2 ] , The operating load W becomes 3,300 [kg], and the total operating load W
Becomes 6,800 [kg]. The first and second heat exchangers 85 and 83 are placed separately from the combined distillation column 10.

【0127】したがって、塔本体Tw及び充填物を軽く
することができるので、結合型蒸留塔10の支持を安定
させることができ、結合型蒸留塔10が転倒するのを防
止するための補強体の板厚を小さくすることができる。
また、結合型蒸留塔10の基礎部に加わるモーメントを
小さくすることができるので、基礎工事を簡素化するこ
とができる。
Therefore, since the column main body Tw and the packing can be lightened, the support of the combined distillation column 10 can be stabilized, and a reinforcing member for preventing the combined distillation column 10 from tipping over. The plate thickness can be reduced.
Further, since the moment applied to the foundation of the combined distillation column 10 can be reduced, the foundation work can be simplified.

【0128】なお、第1の実施の形態においては、第
1、第2の熱交換器85、83が配設されるようになっ
ているが、第1の熱交換器85だけを配設するようにし
た蒸留装置において、第1の熱交換器85の伝熱面積A
2〔m2 〕は、 A2=Q1/(Δtav・U) =2,200,000/(40.5×200) ≒272〔m2 〕 になる。
Incidentally, in the first embodiment, the first and second heat exchangers 85 and 83 are arranged, but only the first heat exchanger 85 is arranged. In such a distillation apparatus, the heat transfer area A of the first heat exchanger 85 is
2 [m 2 ] is A2 = Q1 / (Δtav · U) = 2,200,000 / (40.5 × 200) ≈272 [m 2 ].

【0129】ところが、前記第1の熱交換器85を結合
型蒸留塔10と別置きにすることができるので、塔本体
Tw及び充填物を軽くすることができる。
However, since the first heat exchanger 85 can be placed separately from the combined distillation column 10, the column body Tw and the packing can be lightened.

【0130】次に、本発明の第7の実施の形態における
蒸留装置の塔内気液量バランスについて説明する。な
お、第1の実施の形態における蒸留装置の塔内気液量バ
ランスと同じ内容については、図に各変量を記載するこ
とによってその説明を省略する。
Next, the gas-liquid balance in the column of the distillation apparatus according to the seventh embodiment of the present invention will be described. In addition, about the same content as the column gas-liquid balance of the distillation apparatus in the first embodiment, the description thereof will be omitted by describing each variable in the figure.

【0131】図15は本発明の第7の実施の形態におけ
る蒸留装置の塔内気液量バランスを示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing the gas-liquid amount balance in the column of the distillation apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.

【0132】前述されたように、濃縮部AR3における
プロセス温度T1が75〔℃〕であるのに対して、第2
の熱交換部ZN1におけるプロセス温度T2が180
〔℃〕であり、プロセス温度T1、T2間に105
〔℃〕の温度差がある。そこで、液体取出口47を介し
て取り出した180〔℃〕の液体のエネルギーを利用
し、第3の熱交換器86によって60〔℃〕の原液Mを
予熱して150〔℃〕にするようにしている。これに伴
って、180〔℃〕の液体は、148.5〔℃〕にな
る。
As described above, while the process temperature T1 in the enrichment section AR3 is 75 [° C.],
Process temperature T2 in the heat exchange section ZN1 of the
[° C.] and 105 between the process temperatures T1 and T2.
There is a temperature difference of [° C]. Therefore, the energy of the liquid of 180 [° C.] taken out through the liquid outlet 47 is used to preheat the stock solution M of 60 [° C.] to 150 [° C.] by the third heat exchanger 86. ing. Along with this, the liquid of 180 [° C] becomes 148.5 [° C].

【0133】この場合、第3の熱交換器86において原
液Mが液体から取得する熱量をQ4とし、原液Mの液比
熱cpを0.6〔kcal/kg・℃〕とすると、原液
の供給量が14,000〔kg/h〕であるので、熱量
Q4は、 Q4=14,000×(150−60)×0.6 =756,000〔kcal/h〕 になる。そして、液体が原液Mに与える熱量をQ4′と
すると、熱量Q4′は、 Q4′=40,000×(180−148.5)×0.6 =756,000〔kcal/h〕 また、液体の入口温度が180〔℃〕であり、出口温度
が148.5〔℃〕であり、原液Mの入口温度が60
〔℃〕であり、出口温度が150〔℃〕であるので、第
3の熱交換器86における入口側温度差及び出口側温度
差に基づいて対数平均温度差δtam δtam=54.1〔℃〕 を算出することができる。したがって、第3の熱交換器
86の伝熱面積A4は、 A4=Q4/δtam・U =756,000/54.1・200 ≒70〔m2 〕 そして、第3の熱交換器86においては、液体の温度を
十分に低くすることができないので、第2の熱交換器8
3において更に低くする必要がある。すなわち、第2、
第3の熱交換器83、86において、熱量Q1、Q2の
差の熱量Q3、すなわち、1,496,500〔kca
l/h〕を放出する必要があるので、第2の熱交換器8
3において放出される熱量をQ5とすると、熱量Q5
は、 Q5=1,496,500−756,000 =740,500〔kcal/h〕 になる。
In this case, when the quantity of heat that the stock solution M acquires from the liquid in the third heat exchanger 86 is Q4 and the liquid specific heat cp of the stock solution M is 0.6 [kcal / kg.degree. C.], the supply rate of the stock solution is Is 14,000 [kg / h], the heat quantity Q4 is Q4 = 14,000 × (150-60) × 0.6 = 756,000 [kcal / h]. When the amount of heat that the liquid gives to the stock solution M is Q4 ', the amount of heat Q4' is: Q4 '= 40,000 x (180-148.5) x 0.6 = 756,000 [kcal / h] Has an inlet temperature of 180 ° C, an outlet temperature of 148.5 ° C, and an inlet temperature of the stock solution M of 60 ° C.
[° C.] and the outlet temperature is 150 [° C.], so the logarithmic average temperature difference δtam δtam = 54.1 [° C.] based on the inlet side temperature difference and the outlet side temperature difference in the third heat exchanger 86. Can be calculated. Therefore, the heat transfer area A4 of the third heat exchanger 86 is: A4 = Q4 / δtam · U = 756,000 / 54.1 · 200 ≈70 [m 2 ] And in the third heat exchanger 86, Since the temperature of the liquid cannot be lowered sufficiently, the second heat exchanger 8
It is necessary to lower it further in 3. That is, the second,
In the third heat exchangers 83 and 86, the heat quantity Q3 of the difference between the heat quantities Q1 and Q2, that is, 1,496,500 [kca
1 / h], the second heat exchanger 8
When the amount of heat released in 3 is Q5, the amount of heat Q5
Becomes Q5 = 1,496,500−756,000 = 740,500 [kcal / h].

【0134】この場合、第2の熱交換器83において必
要になる伝熱面積A5は、 A5=Q5/(δtav・U) =740,500/97.7・200 ≒38〔m2 〕 になる。
In this case, the heat transfer area A5 required in the second heat exchanger 83 is A5 = Q5 / (δtav · U) = 740,500 / 97.7 · 200≅38 [m 2 ]. .

【0135】このように、第3の熱交換器86が配設さ
れない場合、第2の熱交換器83の伝熱面積A3が67
〔m2 〕であるのに対して、第3の熱交換器86が配設
される場合、第2の熱交換器83の伝熱面積A5は38
〔m2 〕であり、第3の熱交換器86の伝熱面積A4は
70〔m2 〕であって、第2、第3の熱交換器83、8
6の合計の伝熱面積ΣAは108〔m2 〕になり、伝熱
面積は41〔m2 〕多くなる。
In this way, when the third heat exchanger 86 is not provided, the heat transfer area A3 of the second heat exchanger 83 is 67.
On the other hand, when the third heat exchanger 86 is provided, the heat transfer area A5 of the second heat exchanger 83 is 38 [m 2 ].
[M 2] a is, the heat transfer area A4 of the third heat exchanger 86 is a 70 [m 2], a second, a third heat exchanger 83,8
The total heat transfer area ΣA of 6 becomes 108 [m 2 ] and the heat transfer area increases by 41 [m 2 ].

【0136】ところが、原液Mを予熱することによって
熱量Q4、すなわち、756,000〔kcal/h〕
の分だけ消費エネルギーをエネルギー比で34〔%〕少
なくすることができる。例えば、蒸発器82において蒸
気を加熱するために必要になる加熱用蒸気を年間約1
1,000〔ton〕少なくすることができる。
However, by preheating the stock solution M, the heat quantity Q4, that is, 756,000 [kcal / h]
The energy consumption can be reduced by 34% in terms of the energy ratio. For example, about 1 year of heating steam is required to heat the steam in the evaporator 82.
It can be reduced by 1,000 [ton].

【0137】また、蒸留装置において必要になる冷却水
の量も少なくすることができる。すなわち、従来の蒸留
装置の場合、凝縮器81において必要になる冷却水量を
CW1とすると、冷却水量CW1は、冷却水の液比熱c
pを1.0〔kcal/kg・℃〕とすると、 CW1=2,200,000/(37−32)・1.0 =440〔m3 /h〕 になる。
Also, the amount of cooling water required in the distillation apparatus can be reduced. That is, in the case of the conventional distillation apparatus, if the cooling water amount required in the condenser 81 is CW1, the cooling water amount CW1 is the liquid specific heat c of the cooling water.
When the p 1.0 [kcal / kg · ° C.], the CW1 = 2,200,000 / (37-32) · 1.0 = 440 [m 3 / h].

【0138】これに対して、第7の実施の形態の蒸留装
置の場合、第1の熱交換器85において必要になる冷却
水量をCW2とし、第2の熱交換器83において必要に
なる冷却水量をCW5とすると、冷却水量CW2、CW
5は、 CW2=703,500/(37−32)・1.0 ≒141〔m3 /h〕 CW5=740,500/(37−32)・1.0 ≒148〔m3 /h〕 になる。したがって、第1、第2の熱交換器83、83
の合計の冷却水量ΣCWは、 ΣCW=CW2+CW5 =289〔m3 /h〕 になり、冷却水量CW1、ΣCWの差、すなわち、冷却
水量差ΔCW ΔCW=440−289 =151〔m3 /h〕 だけ冷却水を少なくすることができる。
On the other hand, in the case of the distillation apparatus of the seventh embodiment, the amount of cooling water required in the first heat exchanger 85 is CW2, and the amount of cooling water required in the second heat exchanger 83 is Let CW5 be the cooling water amount CW2, CW
CW2 = 703,500 / (37−32) · 1.0 ≈141 [m 3 / h] CW5 = 740,500 / (37−32) · 1.0 ≈148 [m 3 / h] Become. Therefore, the first and second heat exchangers 83, 83
The total cooling water amount ΣCW is ΣCW = CW2 + CW5 = 289 [m 3 / h], and the difference between the cooling water amounts CW1 and ΣCW, that is, the cooling water amount difference ΔCW ΔCW = 440-289 = 151 [m 3 / h] Cooling water can be reduced.

【0139】なお、前記各実施の形態の蒸留装置におい
ては、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、アルコール
類、ケトン類、エーテル類、アセタール類、エステル
類、脂肪酸類、フェノール類、窒素化合物類、複素環状
化合物類、香料等の有機化合物を蒸留によって分離させ
ることができる。そして、炭化水素類としては、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、ビフェニール、ナフタリン等
を分離させ、ハロゲン化炭化水素類としては、塩化メチ
ル、塩化メチレン、四塩化炭素等を分離させ、アルコー
ル類としては、メタノール、エタノール、プロパノー
ル、ブタノール、ヘプタノール、オクタノール等を分離
させ、ケトン類としては、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等を分離させ、エーテル類
としては、イソプロピルエーテル、ブチルエーテル、ベ
ンジルエーテル等を分離させ、アセタール類としては、
ジオキサン、フルフラール、ヒドロフラン等を分離さ
せ、エステル類としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢
酸メチル、アクリル酸ブチル等を分離させ、脂肪酸類と
しては、酢酸、酪酸、脂肪酸類、高級アルコール類等を
分離させ、フェノール類としては、フェノール、クレゾ
ール、キシレノール等を分離させ、窒素化合物類として
は、ジメチルアミン、トリエチルアミン、アニリン、ピ
リジン、ピコリン、キノリン等を分離させ、複素環状化
合物類としては、スルフォラン等を分離させ、香料とし
ては、アンスラニル酸メチル、安息香酸メチル、イソオ
イゲノール、カプロン酸エチル、オイゲノール、グラニ
オール等を分離させることができる。
In the distillation apparatus of each of the above embodiments, hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, alcohols, ketones, ethers, acetals, esters, fatty acids, phenols, nitrogen compounds are used. , Organic compounds such as heterocyclic compounds and fragrances can be separated by distillation. Then, as the hydrocarbons, benzene, toluene, xylene, biphenyl, naphthalene, etc. are separated, as the halogenated hydrocarbons, methyl chloride, methylene chloride, carbon tetrachloride, etc. are separated, and as the alcohols, methanol is used. , Ethanol, propanol, butanol, heptanol, octanol, etc. are separated, as ketones, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc. are separated, and as ethers, isopropyl ether, butyl ether, benzyl ether, etc. are separated, and acetal As a kind,
Dioxane, furfural, hydrofuran, etc. are separated, as esters, ethyl acetate, butyl acetate, methyl acetate, butyl acrylate, etc. are separated, and as fatty acids, acetic acid, butyric acid, fatty acids, higher alcohols, etc. are separated. As phenols, phenol, cresol, xylenol, etc. are separated, as nitrogen compounds, dimethylamine, triethylamine, aniline, pyridine, picoline, quinoline, etc. are separated, and as heterocyclic compounds, sulfolane, etc. are separated. As the fragrance, it is possible to separate methyl anthranilate, methyl benzoate, isoeugenol, ethyl caproate, eugenol, graniol and the like.

【0140】また、貴金属類、非貴金属類等を含む酸性
溶液、無機化合物を含む溶液等のほかに、原子力技術、
石油精製技術等で扱われるガス、溶液等の有機化合物を
分離させることもできる。そして、貴金属類を含む酸性
溶液としては、金、銀等を分離させ、非貴金属類を含む
酸性溶液としては、ニッケル、銅等を分離させ、無機化
合物を含む溶液としては、水、水酸化ナトリウム、塩等
を分離させることができる。
In addition to acidic solutions containing precious metals, non-precious metals, etc., solutions containing inorganic compounds, etc., nuclear technology,
It is also possible to separate organic compounds such as gas and solution used in petroleum refining technology. Then, as the acidic solution containing noble metals, gold, silver, etc. are separated, as the acidic solution containing non-noble metals, nickel, copper, etc. are separated, and as the solution containing an inorganic compound, water, sodium hydroxide, etc. , Salt, etc. can be separated.

【0141】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be variously modified within the scope of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.

【0142】[0142]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、蒸留装置においては、塔本体と、該塔本体内を分
割し、互いに隣接させて第1室及び第2室を形成する中
仕切りと、フィードノズルを介して原液が供給され、前
記フィードノズルより上方に形成された濃縮部、及び前
記フィードノズルより下方に形成された回収部を備えた
第1の蒸留部と、該第1の蒸留部の上端に接続され、該
上端より上方に形成された濃縮部、及び前記上端より下
方に形成され、かつ、中仕切りを介して前記第1の蒸留
部の濃縮部と隣接する回収部を備えた第2の蒸留部と、
前記第1の蒸留部の下端に接続され、該下端より上方に
形成され、かつ、中仕切りを介して前記第1の蒸留部の
回収部と隣接する濃縮部、及び前記下端より下方に形成
された回収部を備えた第3の蒸留部と、前記第2の蒸留
部において凝縮させられた液体を、液体取出口を介して
取り出し、冷却した後、液体返送口を介して塔本体内に
返送し、濃縮部に還流する冷却装置とを有する。
As described in detail above, according to the present invention, in the distillation apparatus, the tower main body and the inside of the tower main body are divided, and the first chamber and the second chamber are formed adjacent to each other. A first distilling section having a middle partition, a concentrating section formed above the feed nozzle and supplied with a stock solution through the feed nozzle, and a collecting section formed below the feed nozzle; A concentration part formed above the upper end of the first distillation part and a recovery part formed below the upper end and adjacent to the concentration part of the first distillation part via a partition. A second distillation section having a section,
A concentrating unit that is connected to the lower end of the first distillation unit, is formed above the lower end, and is adjacent to the recovery unit of the first distillation unit via a partition, and is formed below the lower end. The third distillation section having a recovery section and the liquid condensed in the second distillation section are taken out through the liquid take-out port, cooled, and then returned into the column main body through the liquid return port. And a cooling device for refluxing to the concentrating section.

【0143】この場合、冷却装置の熱交換器と結合型蒸
留器とを別置きにすることができるだけでなく、塔頂に
は凝縮器を配設する必要がない。
In this case, not only can the heat exchanger of the cooling device and the combined distiller be placed separately, but it is not necessary to dispose a condenser at the top of the column.

【0144】したがって、塔本体及び充填物を軽くする
ことができるので、結合型蒸留塔の支持を安定させるこ
とができ、結合型蒸留塔が転倒するのを防止するための
補強体の板厚を小さくすることができる。また、結合型
蒸留塔の基礎部に加わるモーメントを小さくすることが
できるので、基礎工事を簡素化することができる。
Therefore, since the column main body and the packing can be lightened, the support of the combined distillation column can be stabilized, and the plate thickness of the reinforcing body for preventing the combined distillation column from tipping over can be increased. Can be made smaller. Further, since the moment applied to the foundation of the combined distillation column can be reduced, the foundation work can be simplified.

【0145】また、塔頂に凝縮器が配設されず、冷却装
置において液体が所定の温度に冷却されるので、塔本体
内に返送される液体の温度、及び塔本体内において還流
される還流液の温度を自由に設定することができる。
Further, since the condenser is not provided at the top of the tower and the liquid is cooled to a predetermined temperature in the cooling device, the temperature of the liquid returned to the inside of the tower body and the reflux of the liquid refluxed inside the tower body. The temperature of the liquid can be set freely.

【0146】そして、過冷却された還流液による還流が
可能になるので、精留効果が向上させられる。
Further, since the reflux by the supercooled reflux liquid becomes possible, the rectification effect can be improved.

【0147】また、通常は、原液の組成が変動すると、
塔頂における留出液の還流比を増減させたり、蒸発器に
おける加熱量を増減させたりして留出液の組成を調整す
るようにしているが、塔本体内に返送される留出液の温
度を調整することによって、原液Mの組成の変動に対応
させて留出液の組成を容易に調整することができる。し
たがって、精留効果を向上させることができ、留出液の
純度を高くすることができる。
In addition, usually, when the composition of the stock solution changes,
The composition of the distillate is adjusted by increasing or decreasing the reflux ratio of the distillate at the top of the column or by increasing or decreasing the heating amount in the evaporator. By adjusting the temperature, the composition of the distillate can be easily adjusted according to the change in the composition of the stock solution M. Therefore, the rectification effect can be improved and the purity of the distillate can be increased.

【0148】本発明の他の蒸留装置においては、さら
に、前記第2の蒸留部における液体を、塔本体内から液
体取出口を介して取り出し、冷却した後、液体返送口を
介して塔本体内に返送する熱交換装置を有する。
In another distillation apparatus of the present invention, further, the liquid in the second distillation section is taken out from the inside of the tower body through the liquid take-out port, cooled, and then inside the tower body through the liquid return port. It has a heat exchange device for returning to.

【0149】この場合、前記第2の蒸留部における液体
が、塔本体内から液体取出口を介して取り出され、冷却
された後、液体返送口を介して塔本体内に返送され、返
送された液体が、還流液として、第1、第3の蒸留部の
濃縮部に還流されるので、塔頂において結合型蒸留塔内
に還流される還流液は第2の蒸留部の濃縮部に還流され
る量だけでよくなる。すなわち、塔頂において第2の蒸
留部の濃縮部に還流される還流液の量を、返送された液
体の分だけ少なくすることができるので、第2の蒸留部
の濃縮部において塔本体内を下方に移動する液体の量を
少なくすることができる。
In this case, the liquid in the second distillation section was taken out from the inside of the tower main body through the liquid take-out port, cooled, and then returned to the inside of the tower main body through the liquid return port and returned. Since the liquid is refluxed as the reflux liquid to the concentration parts of the first and third distillation parts, the reflux liquid refluxed in the combined distillation column at the top of the column is refluxed to the concentration part of the second distillation part. It only needs to be enough. That is, the amount of the reflux liquid refluxed to the concentrating section of the second distillation section at the top of the column can be reduced by the amount of the returned liquid, so that the inside of the column main body in the concentrating section of the second distillation section can be reduced. The amount of liquid moving downward can be reduced.

【0150】また、前記第2の蒸留部の濃縮部より下方
において蒸気が凝縮させられる分だけ、第2の蒸留部の
濃縮部において塔本体内を上方に移動する蒸気の量を少
なくすることができる。その結果、塔本体内における精
留効果を維持しながら、結合型蒸留塔の塔径を小さくす
ることができるだけでなく、冷却装置の寸法を小さくす
ることができるので、蒸留装置を小型化することができ
る。また、結合型蒸留塔の塔頂における荷重を小さくす
ることができるので、結合型蒸留塔の支持を安定させる
ことができる。
Further, the amount of vapor moving upward in the column main body in the concentrating section of the second distillation section can be reduced by the amount that the vapor is condensed below the concentrating section of the second distillation section. it can. As a result, it is possible not only to reduce the column diameter of the combined distillation column while also maintaining the rectification effect in the column main body, but also to reduce the size of the cooling device. You can Further, since the load on the top of the combined distillation column can be reduced, it is possible to stabilize the support of the combined distillation column.

【0151】そして、塔本体内において浮遊している液
滴の量を少なくすることができ、コレクタ内、ディスト
リビュータ内等における余分なプロセス系ホールドアッ
プを少なくすることができる。したがって、結合型蒸留
塔の全体の充填容量を小さくすることができ、蒸留装置
を一層小型化することができる。
Further, it is possible to reduce the amount of liquid droplets floating in the tower body, and to reduce extra process system hold-up in the collector, the distributor and the like. Therefore, the total filling capacity of the combined distillation column can be reduced, and the distillation apparatus can be further downsized.

【0152】また、通常は、原液の組成が変動すると、
塔頂における還流液の還流比を増減させたり、蒸発器に
おける加熱量を増減させたりしてサイドカット液の組成
を調整するようにしているが、塔本体内に返送される液
体の温度を調整することによって、原液の組成の変動に
対応させてサイドカット液の組成を容易に調整すること
ができる。したがって、精留効果を向上させることがで
き、サイドカット液の純度を高くすることができる。
Usually, if the composition of the stock solution changes,
The composition of the side cut liquid is adjusted by increasing or decreasing the reflux ratio of the reflux liquid at the top of the tower, or by increasing or decreasing the heating amount in the evaporator, but the temperature of the liquid returned to the inside of the tower is adjusted. By doing so, it is possible to easily adjust the composition of the side cut solution in response to the fluctuation of the composition of the stock solution. Therefore, the rectification effect can be improved, and the purity of the side cut liquid can be increased.

【0153】本発明の更に他の蒸留装置においては、さ
らに、前記冷却装置において、液体は沸点より低い温度
に過冷却される。
In still another distillation apparatus of the present invention, further, in the cooling apparatus, the liquid is supercooled to a temperature lower than the boiling point.

【0154】この場合、前記冷却装置において、液体は
沸点より低い温度に過冷却されるので、第2の蒸留部の
濃縮部において、下方に移動する液体の量が多くなり、
精留効果が向上させられる。
In this case, since the liquid is supercooled to a temperature lower than the boiling point in the cooling device, the amount of the liquid moving downward in the concentration section of the second distillation section increases,
The rectification effect is improved.

【0155】また、減圧系の蒸留プロセスにおいては、
前記真空発生装置によって発生させられた負圧により、
結合型蒸留塔内において発生したベントガスが吸引さ
れ、大気中に排出されるようになっているが、前記ベン
トガス内にプロセス流体が混入すると、真空発生装置の
性能等に外乱を与えてしまう。
In the vacuum distillation process,
By the negative pressure generated by the vacuum generator,
The vent gas generated in the combined distillation column is sucked and discharged into the atmosphere. However, if the process fluid is mixed in the vent gas, the performance of the vacuum generator is disturbed.

【0156】ところが、前記冷却装置によって還流液の
温度を自由に設定することができるので、排気ガスの温
度を調節することができ、排気ガスの組成を調整するこ
とができる。したがって、安定させて、しかも、プロセ
スに適応した運転条件で真空発生装置を運転することが
できる。
However, since the temperature of the reflux liquid can be freely set by the cooling device, the temperature of the exhaust gas can be adjusted and the composition of the exhaust gas can be adjusted. Therefore, the vacuum generator can be operated under stable and operating conditions adapted to the process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態における蒸留装置の
概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】従来の蒸留装置の概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of a conventional distillation apparatus.

【図3】本発明の第1の実施の形態における結合型蒸留
塔の概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a combined distillation column according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施の形態における蒸留装置の
概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施の形態における蒸留装置の
概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施の形態における蒸留装置の
要部を示す概念図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a main part of a distillation apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施の形態における蒸留装置の
要部を示す概念図である。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a main part of a distillation apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第6の実施の形態における蒸留装置の
概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第7の実施の形態における蒸留装置の
概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第8の実施の形態における蒸留装置
の概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第9の実施の形態における蒸留装置
の概念図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第10の実施の形態における蒸留装
置の概念図である。
FIG. 12 is a conceptual diagram of a distillation apparatus according to a tenth embodiment of the present invention.

【図13】従来の蒸留装置の塔内気液量バランスを示す
図である。
FIG. 13 is a view showing a gas-liquid amount balance in a column of a conventional distillation apparatus.

【図14】本発明の第1の実施の形態における蒸留装置
の塔内気液量バランスを示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a gas-liquid amount balance in a column of the distillation apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第7の実施の形態における蒸留装置
の塔内気液量バランスを示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a gas-liquid amount balance in a column of a distillation apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 結合型蒸留塔 14A〜16A 第1室 14B〜16B 第2室 22 中仕切り 25〜27 第1〜第3の蒸留部 41 フィードノズル 47 液体取出口 48 液体返送口 71 留出液取出口 72 還流液入口 73 液体返送口 82 蒸発器 85、83、86、87 第1〜第4の熱交換器 AR1、AR3、AR5 濃縮部 AR2、AR4、AR6 回収部 L71〜L73、L102〜L105、L117、L1
21〜L124 ライン M 原液 p1、p11 ポンプ Tw 塔本体 ZN11、ZN1 第1、第2の熱交換部
10 Combined-type distillation towers 14A-16A 1st chamber 14B-16B 2nd chamber 22 Partition 25-27 1st-3rd distillation part 41 Feed nozzle 47 Liquid extraction port 48 Liquid return port 71 Distilled liquid extraction port 72 Reflux Liquid inlet 73 Liquid return port 82 Evaporators 85, 83, 86, 87 First to fourth heat exchangers AR1, AR3, AR5 Concentrating sections AR2, AR4, AR6 Recovery sections L71 to L73, L102 to L105, L117, L1
21-L124 Line M Undiluted solution p1, p11 Pump Tw Tower body ZN11, ZN1 First and second heat exchange parts

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福政 徹 東京都西東京市谷戸町二丁目1番1号 住 友重機械工業株式会社田無製造所内 Fターム(参考) 4D076 AA23 AA24 BB04 BB05 BB23 BB30 DA35 DA37 JA04    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Toru Fukumasa             2-1-1 Yatocho, Nishi-Tokyo, Tokyo             Inside the Tanashi Works of Tomo Heavy Industries F term (reference) 4D076 AA23 AA24 BB04 BB05 BB23                       BB30 DA35 DA37 JA04

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (a)塔本体と、(b)該塔本体内を分
割し、互いに隣接させて第1室及び第2室を形成する中
仕切りと、(c)フィードノズルを介して原液が供給さ
れ、前記フィードノズルより上方に形成された濃縮部、
及び前記フィードノズルより下方に形成された回収部を
備えた第1の蒸留部と、(d)該第1の蒸留部の上端に
接続され、該上端より上方に形成された濃縮部、及び前
記上端より下方に形成され、かつ、中仕切りを介して前
記第1の蒸留部の濃縮部と隣接する回収部を備えた第2
の蒸留部と、(e)前記第1の蒸留部の下端に接続さ
れ、該下端より上方に形成され、かつ、中仕切りを介し
て前記第1の蒸留部の回収部と隣接する濃縮部、及び前
記下端より下方に形成された回収部を備えた第3の蒸留
部と、(f)前記第2の蒸留部において凝縮させられた
液体を、液体取出口を介して取り出し、冷却した後、液
体返送口を介して塔本体内に返送し、濃縮部に還流する
冷却装置とを有することを特徴とする蒸留装置。
1. A (a) tower main body, (b) a partition that divides the inside of the tower main body and adjoins each other to form a first chamber and a second chamber, and (c) a stock solution via a feed nozzle. Is supplied, the concentrating portion formed above the feed nozzle,
And a first distillation section having a recovery section formed below the feed nozzle, (d) a concentration section connected to the upper end of the first distillation section and formed above the upper end, and A second part having a collecting part formed below the upper end and adjacent to the concentrating part of the first distilling part through a partition.
And (e) a concentrating unit that is connected to the lower end of the first distillation unit, is formed above the lower end, and is adjacent to the recovery unit of the first distillation unit via a partition, And a third distillation section having a recovery section formed below the lower end, and (f) the liquid condensed in the second distillation section is taken out through a liquid take-out port and cooled, A distillation device comprising: a cooling device that returns the liquid to the inside of the tower body through a liquid return port and recirculates it to the concentration part.
【請求項2】 前記第2の蒸留部における液体を、塔本
体内から液体取出口を介して取り出し、冷却した後、液
体返送口を介して塔本体内に返送する熱交換装置を有す
る請求項1に記載の蒸留装置。
2. The heat exchanging device for removing the liquid in the second distillation section from the inside of the tower body through the liquid outlet, cooling it, and returning it to the inside of the tower body through the liquid return port. The distillation apparatus according to 1.
【請求項3】 前記塔本体内において、前記液体返送口
と液体取出口との間に熱交換部が形成される請求項1又
は2に記載の蒸留装置。
3. The distillation apparatus according to claim 1, wherein a heat exchange section is formed between the liquid return port and the liquid extraction port in the tower body.
【請求項4】 前記濃縮部、回収部及び熱交換部に充填
物が充填される請求項1〜3のいずれか1項に記載の蒸
留装置。
4. The distillation apparatus according to claim 1, wherein a packing material is filled in the concentrating section, the collecting section and the heat exchanging section.
【請求項5】 前記濃縮部、回収部及び熱交換部はトレ
イ構造を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の蒸
留装置。
5. The distillation apparatus according to claim 1, wherein the concentration section, the recovery section and the heat exchange section have a tray structure.
【請求項6】 前記冷却装置において、液体は沸点より
低い温度に過冷却される請求項1〜5のいずれか1項に
記載の蒸留装置。
6. The distillation apparatus according to claim 1, wherein in the cooling device, the liquid is subcooled to a temperature lower than the boiling point.
【請求項7】 塔本体、該塔本体内を分割し、互いに隣
接させて第1室及び第2室を形成する中仕切り、フィー
ドノズルを介して原液が供給され、前記フィードノズル
より上方に形成された濃縮部、及び前記フィードノズル
より下方に形成された回収部を備えた第1の蒸留部、該
第1の蒸留部の上端に接続され、該上端より上方に形成
された濃縮部、及び前記上端より下方に形成され、か
つ、中仕切りを介して前記第1の蒸留部の濃縮部と隣接
する回収部を備えた第2の蒸留部、並びに前記第1の蒸
留部の下端に接続され、該下端より上方に形成され、か
つ、中仕切りを介して前記第1の蒸留部の回収部と隣接
する濃縮部、及び前記下端より下方に形成された回収部
を備えた第3の蒸留部を備えた蒸留装置の蒸留方法にお
いて、 前記第2の蒸留部において凝縮させられた液体を、液体
取出口を介して取り出し、冷却した後、液体返送口を介
して塔本体内に返送し、濃縮部に還流することを特徴と
する蒸留方法。
7. A tower main body, a partition that divides the inside of the tower main body and adjoins each other to form a first chamber and a second chamber, and a stock solution is supplied through a feed nozzle and is formed above the feed nozzle. A first distillation section having a concentrated concentration section and a recovery section formed below the feed nozzle, a concentration section connected to the upper end of the first distillation section and formed above the upper end, and A second distillation section formed below the upper end and having a recovery section adjacent to the concentration section of the first distillation section via a partition, and connected to the lower end of the first distillation section A third distillation section including a concentration section formed above the lower end and adjacent to the recovery section of the first distillation section via a partition, and a recovery section formed below the lower end In the distillation method of a distillation apparatus comprising: The liquid that is condensed in part, taken out through the liquid outlet, after cooling, distillation method is returned to the tower body through the liquid return port, characterized by refluxing in concentrated portion.
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