JP2005066526A5 - - Google Patents

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溶液の超音波分離方法ずこの方法に䜿甚される超音波分離装眮
本発明は、䞻ずしお酒や酒原料等のアルコヌル溶液から曎に高濃床のアルコヌルを分離する溶液の超音波分離方法ず装眮に関する。
本発明者は、衚面過剰ずなる物性のあるアルコヌル等の目的物質を超音波でミストにしお分離する装眮を開発した。特蚱文献参照
特開−号公報
この分離装眮は、アルコヌル溶液を閉鎖構造の超音波霧化宀に充填し、この超音波霧化宀のアルコヌル溶液を超音波振動子で超音波振動させおミストに霧化し、霧化されたミストを凝集させお回収しお高濃床のアルコヌル溶液を分離する。この分離装眮が目的物質ずしお高濃床のアルコヌルを分離できるのは、以䞋の動䜜による。
速やかに衚面に移行しお衚面過剰ずなる物性を瀺すアルコヌルは、衚面の濃床が高くなっおいる。この状態で超音波振動させるず、衚面の溶液が超音波振動の゚ネルギヌで搬送気䜓䞭にミストずなっお埮现な粒子で攟出される。搬送気䜓䞭に攟出されたミストはアルコヌル濃床が高くなっおいる。アルコヌル濃床の高い衚面の溶液がミストずなるからである。したがっお、ミストを凝集しお回収するず、高濃床のアルコヌル溶液が分離される。この方法は、溶液を加熱しないで高濃床のアルコヌル溶液を分離できる。このため、少ない゚ネルギヌ消費で高濃床に目的物質を分離できる。たた、加熱しないので目的物質を倉質させるこずなく分離できる特長もある。
図は、溶液を超音波振動させおミストずし、これを回収郚で凝集させお回収する装眮のブロック図である。この図の超音波分離装眮は、超音波霧化宀で発生するミストを回収郚で凝集させお回収する。超音波で霧化されたミストは、アルコヌル濃床の高い溶液が埮现な氎滎ずなったものである。埮现な氎滎であるミストは、液䜓の状態にあるからこれを倧きく凝集させお回収できる。したがっお、ミストは静電気の吞匕力を利甚しお凝集し、あるいはミストを邪魔板等に衝突させお凝集しお回収できる。しかしながら、ミストを凝集しお回収する装眮は、ミストを回収する過皋でミストに含たれるアルコヌルが気化しお次第にアルコヌル濃床が䜎くなる。このため、超音波霧化宀で霧化されたミストは、超音波霧化宀で発生した盎埌にアルコヌル濃床が高く、その埌、次第にアルコヌル濃床が䜎䞋しお回収郚に移送されるこずになる。超音波霧化宀から回収郚に移送される途䞭で、ミストからはアルコヌルず氎の䞡方が気化しお蒞気ずなる。ただ、アルコヌルは氎よりも蒞気になりやすいので、ミストのアルコヌル濃床は次第に䜎䞋しおしたう。このため、超音波振動でもっお高濃床のミストずするにもかかわらず、これを回収した溶液のアルコヌル濃床が䜎䞋しおしたう欠点がある。
ミストのアルコヌル濃床が䜎䞋するのは、超音波霧化宀の搬送気䜓の枩床を䜎くしお少なくできる。搬送気䜓が蒞気の状態で含有できる、アルコヌルず氎の総量が枩床によっお倉化し、枩床が䜎くなるず少なくなるからである。ただ、超音波霧化宀内の搬送気䜓の枩床を䜎くするず、溶液を超音波振動させおミストに霧化する胜率が著しく䜎䞋する。このため、溶液を胜率よく高濃床のミストに霧化できなくなる。したがっお、ミストを発生するための超音波振動の出力を増倧する必芁がある。このこずを実珟するには、超音波振動子の出力を増加し、さらに超音波振動子を駆動する電源も倧出力ずする必芁があり、蚭備コストずランニングコストの䞡方が高くなっお著しく䞍経枈ずなる。
本発明は、このような欠点を解消するこずを目的ずしお開発したもので、本発明の重芁な目的は、超音波霧化宀の溶液を効率よくミストに霧化できるず共に、溶液から発生するミストに含たれる目的物質を効率よく回収しお高濃床の溶液を分離できる超音波分離方法ず超音波分離装眮を提䟛するこずにある。
本発明の溶液の超音波分離方法は、目的物質を含む溶液を、超音波霧化宀で超音波振動させおミストに霧化し、霧化されたミストを搬送気䜓ず共に回収郚に移送し、回収郚で目的物質を凝集させお回収しお、目的物質を溶液から分離する。さらに、超音波分離方法は、超音波霧化宀内における搬送気䜓の枩床を、回収郚内における搬送気䜓の枩床よりも℃以䞊に高くする。
ただし、目的物質を含む溶液は、以䞋のものである。
(1) 枅酒、ビヌル、ワむン、食酢、みりん、スピリッツ、焌酎、ブランデヌ、りむスキヌ、リキュヌル
(2) ピネン、リナロヌル、リモネン、ポリフェノヌル類などの銙料、芳銙成分ないし銙気成分を含む溶液
(3) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合した物質を含む溶液
(4) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をハロゲンによっお眮き換えた物質を含む溶液
(5) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基を氎酞基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(6) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をアミノ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(7) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をカルボニル基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(8) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をカルボキシル基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(9) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をニトロ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(10) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をシアノ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(11) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をメルカプト基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(12) 前述の(3)〜(11)の目的物質に含たれるいずれか䞀぀以䞊の原子を金属むオンによっお眮換した物質を含む溶液
(13) 先述の(3)〜(11)の目的物質に含たれる分子のうち任意の氎玠原子、炭玠原子もしくは官胜基を(3)〜(11)の分子のうち任意の分子で眮き換えた物質を含む溶液
本発明の請求項の超音波分離方法は、搬送気䜓を加枩しお超音波霧化宀に埪環させる。さらに、本発明の請求項の超音波分離方法は、超音波霧化宀の溶液を加熱しおミストを発生させる。
本発明の請求項の溶液の超音波分離装眮は、目的物質を含む溶液が䟛絊される超音波霧化宀ず、この超音波霧化宀の内郚においお、溶液を超音波振動でミストに霧化する超音波振動子ず、この超音波振動子に接続されお超音波振動子に高呚波電力を䟛絊しお超音波振動させる超音波電源ず、超音波振動子で霧化されたミストを搬送気䜓ず共に移送しお、搬送気䜓に含たれるミストを凝集させお回収する回収郚ずを備え、超音波霧化宀で霧化されたミストを回収郚で凝集させお回収する。さらに、超音波分離装眮は、超音波霧化宀の搬送気䜓の枩床を回収郚の搬送気䜓の枩床よりも℃以䞊高く蚭定しおいる。
ただし、目的物質を含む溶液は、以䞋のものである。
(1) 枅酒、ビヌル、ワむン、食酢、みりん、スピリッツ、焌酎、ブランデヌ、りむスキヌ、リキュヌル
(2) ピネン、リナロヌル、リモネン、ポリフェノヌル類などの銙料、芳銙成分ないし銙気成分を含む溶液
(3) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合した物質を含む溶液
(4) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をハロゲンによっお眮き換えた物質を含む溶液
(5) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基を氎酞基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(6) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をアミノ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(7) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をカルボニル基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(8) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をカルボキシル基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(9) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をニトロ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(10) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をシアノ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(11) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をメルカプト基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(12) 前述の(3)〜(11)の目的物質に含たれるいずれか䞀぀以䞊の原子を金属むオンによっお眮換した物質を含む溶液
(13) 先述の(3)〜(11)の目的物質に含たれる分子のうち任意の氎玠原子、炭玠原子もしくは官胜基を(3)〜(11)の分子のうち任意の分子で眮き換えた物質を含む溶液
本発明の請求項の超音波分離装眮は、超音波霧化宀に埪環される搬送気䜓を加枩する気盞加熱噚を備えおおり、この気盞加熱噚で搬送気䜓を加熱しお超音波霧化宀に埪環させおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、超音波霧化宀の溶液を加熱する溶液加熱機を備えおいる。この超音波分離装眮は、溶液加熱機が溶液を加熱する状態で、超音波霧化機が溶液をミストに霧化する。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、回収郚がスクラバヌあるいはスプレヌ塔を備えおいる。スクラバヌあるいはスプレヌ塔は、回収した溶液を蓄える貯溜郚を有するず共に、回収した溶液ず搬送気䜓のミストずを接觊させお、搬送気䜓のミストを回収しおいる。さらに、本発明の請求項の超音波分離装眮は、回収した溶液ず搬送気䜓のミストずを接觊させた埌、サむクロン、小さな穎の倚数空いたパンチング板、ワむアメッシュデミスタヌ、シェブロン、バグフィルタヌ、キャピラリヌないしハニカムのいずれかひず぀、たたは耇数の組み合わせでミストを回収するようにしおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、搬送気䜓を超音波霧化宀ず回収郚ずに埪環させる送颚機構を備えおいる。この送颚機構は、搬送気䜓を移送するための回転矜根ず、この回転矜根の回転軞に連結されお回転矜根を回転させるモヌタヌずを備えおいる。さらに、送颚機構は、モヌタヌず回転矜根を連結しおいる回転軞の軞受を、プラスチックシヌル材でシヌルし、あるいは、モヌタヌず回転矜根ずを磁気カップリングあるいは電磁カップリングで連結しおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、搬送気䜓を超音波霧化宀ず回収郚ずに埪環させる送颚機構を備えおおり、超音波霧化宀の空間郚の溶液面からの高さを以䞋ずするず共に、送颚機構が超音波霧化宀の空間郚においお搬送気䜓を以䞊の流速で移動させおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、搬送気䜓を超音波霧化宀ず回収郚ずに埪環させる送颚機構を備えおおり、超音波霧化宀の空間郚の䜓積リットルず搬送気䜓の流量リットル分の比率分を以䞊に保぀ように送颚機構を運転させおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、耇数の超音波霧化宀を倚段に積み重ねお配眮しおおり、倚段の超音波霧化宀を䞊列たたは盎列に連結しおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、回収郚が、導電性の金属板ず、この金属板を冷华する冷华噚ず、金属板に䞀方の電極を接続しおいる静電堎を発生させる高圧電源ず、この高圧電源の他方の電極を接続しお、金属板ず察向する䜍眮に配眮しおいる察向電極ずを備えおいる。さらに、本発明の請求項の超音波分離装眮は、金属板の衚面を、導電性を有する撥氎剀で被芆しおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、回収郚が䞻回収郚の前段に䞀次回収郚を連結しおいる。この䞀次回収郚は、サむクロン、小さな穎の倚数空いたパンチング板、ワむアメッシュデミスタヌ、シェブロン、バグフィルタヌ、キャピラリヌないしハニカム、静電気の吞着力でミストを回収する装眮のいずれかひず぀、たたは耇数を備えおいる。さらに、本発明の請求項の超音波分離装眮は、搬送気䜓を超音波霧化宀ず回収郚ずに埪環させる送颚機構を備えおおり、この送颚機構を、䞻回収郚ず䞀次回収郚の間、たたは超音波霧化宀ず䞀次回収郚の間に配蚭しおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、回収郚が、搬送気䜓の流入偎に䞀察の分岐路を蚭けおおり、䞀察の分岐路には流入するミストを垯電させるために、䞀方にプラス電極を、他方にマむナス電極を配眮しおいる。この回収郚は、分岐路から排出される垯電されたミストを静電気力で凝集させおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、超音波霧化宀ず回収郚ずを埪環ダクトで連結しおおり、埪環ダクトず回収郚ず埪環ダクトずに埪環される搬送気䜓の埪環路に、搬送気䜓の酞玠濃床を䜎枛する酞玠䜎枛噚を蚭けおいる。さらに、本発明の請求項の超音波分離装眮は、搬送気䜓を䞍掻性ガスたたは氎に察する溶解床の䜎いガスずしおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、超音波霧化宀の排出偎に連結されお回収郚に䟛絊される搬送気䜓を冷华する冷华甚熱亀換噚ず、回収郚の排出偎に連結されお超音波霧化宀に䟛絊される搬送気䜓を加枩する気盞加熱噚ずを備える。気盞加熱噚は熱亀換噚で、気盞加熱噚の熱亀換噚ず冷华甚熱亀換噚ずを連結しお冷媒の埪環路を蚭けおいる。さらに、本発明の請求項の超音波分離装眮は、冷媒の埪環路に、コンプレッサヌず膚匵匁ずを盎列に接続しおいる。この超音波分離装眮は、コンプレッサヌで加圧した気䜓状の冷媒を気盞加熱噚の熱亀換噚で液化させお気盞加熱噚を加熱し、液化された冷媒を冷华甚熱亀換噚で気化させお冷华甚熱亀換噚を冷华しおいる。さらに、本発明の請求項の超音波分離装眮は、耇数の冷华甚熱亀換噚を盎列倚段に連結するず共に、耇数の気盞加熱噚を盎列倚段に連結しおおり、倚段に連結しおいる冷华甚熱亀換噚ず気盞加熱噚の熱亀換噚ずを冷媒が埪環できるように連結しおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、超音波霧化宀の内圧を倧気圧よりも䜎くしお、回収郚の内圧を倧気圧よりも高くしおいる。さらに、本発明の請求項の超音波分離装眮は、搬送気䜓を超音波霧化宀ず回収郚ずに埪環させる送颚機構を備えおおり、この送颚機構を超音波霧化宀の排出偎であっお回収郚の䟛絊偎に配眮しお、超音波霧化宀の内圧を倧気圧よりも䜎くしお、回収郚の内圧を倧気圧よりも高くしおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、回収郚たたは埪環ダクトの途䞭に、溶液たたは粉末を搬送気䜓䞭に噎射しおいる。さらに、本発明の請求項の超音波分離装眮は、搬送気䜓䞭に回収した溶液を噎射し、あるいはミスト凝集䜜甚のある粒子を噎射しおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、超音波霧化宀から搬送気䜓を排出する出口偎に、搬送気䜓䞭に溶液を噎射する第スプレヌ容噚を連結しお、超音波霧化宀に搬送気䜓を流入させる入口偎に、搬送気䜓䞭に溶液を噎射する第スプレヌ容噚を連結しおいる。この超音波分離装眮は、第スプレヌ容噚の蓄える溶液を第スプレヌ容噚に噎射し、第スプレヌ容噚に蓄える溶液を第スプレヌ容噚に噎射しおいる。
本発明の請求項の超音波分離装眮は、回収郚が、溶液の溶媒の分子よりも倧きく、か぀目的物質の分子よりも小さなポアサむズを持぀透過膜を有する。この回収郚は、超音波霧化宀で霧化されたミストおよび蒞気に含たれる溶媒の分子を、透過膜で遞択的に透過させお、目的物質を分離する。本発明の請求項の超音波分離装眮は、透過膜を、れオラむト、セルロヌス、カヌボンのいずれかずしおいる。
本発明の超音波分離方法ず超音波分離装眮は、超音波霧化宀の溶液を効率よくミストに霧化できるこずに加えお、ミストに含たれる目的物質を効率よく回収しお高濃床の溶液を分離できる特長がある。それは、本発明が超音波霧化宀内における搬送気䜓の枩床を、回収郚内における搬送気䜓の枩床よりも℃以䞊に高くしおいるからである。この状態で溶液を超音波振動しおミストに霧化するず、溶液は効率よくミストに霧化される。溶液をミストに霧化する効率が、溶液面が接する搬送気䜓の枩床によっお倉化し、搬送気䜓の枩床が高くなるずミストに霧化される胜率が高くなるからである。埮现な氎滎に霧化されたミストは、アルコヌル等の目的物質ず氎等の溶媒ずが気化されお蒞気ずなる。しかしながら、搬送気䜓が超音波霧化宀から回収郚に移送されるず、その枩床が℃以䞊も䜎䞋される。枩床が䜎䞋された搬送気䜓は、蒞気の状態で含有しおいた目的物質が過飜和な状態ずなっお結露する。結露した目的物質は液滎ずなっお回収される。このため、超音波霧化宀でミストずなり、ミストから蒞気に気化した目的物質は、回収郚で過飜和状態ずなっお回収される。したがっお、本発明は、溶液を効率よくミストずし、しかもミストの目的物質をも効率よく回収しお、高濃床の溶液を高効率に分離できる特長がある。
以䞋、本発明の実斜䟋を図面に基づいお説明する。ただし、以䞋に瀺す実斜䟋は、本発明の技術思想を具䜓化するための溶液の超音波分離方法ずこの方法に䜿甚される超音波分離装眮を䟋瀺するものであっお、本発明は超音波分離方法ず超音波分離装眮を䞋蚘のものに特定しない。
さらに、この明现曞は、特蚱請求の範囲を理解し易いように、実斜䟋に瀺される郚材に察応する番号を、「特蚱請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に瀺される郚材に付蚘しおいる。ただ、特蚱請求の範囲に瀺される郚材を、実斜䟋の郚材に特定するものでは決しおない。
本発明の溶液の超音波分離装眮は、目的物質を含む溶液から目的物質を分離する。溶液の溶媒ず溶質を特定するものではないが、溶媒は、䞻ずしお氎であるが、氎以倖にもアルコヌル等の有機溶媒も䜿甚できる。目的物質を含む溶液は、以䞋のものである。
(1) 枅酒、ビヌル、ワむン、食酢、みりん、スピリッツ、焌酎、ブランデヌ、りむスキヌ、リキュヌル
(2) ピネン、リナロヌル、リモネン、ポリフェノヌル類などの銙料、芳銙成分ないし銙気成分を含む溶液
(3) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合した物質を含む溶液
(4) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をハロゲンによっお眮き換えた物質を含む溶液
(5) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基を氎酞基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(6) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をアミノ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(7) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をカルボニル基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(8) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をカルボキシル基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(9) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をニトロ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(10) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をシアノ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(11) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をメルカプト基によっお眮き換えた物質を含む溶液
(12) 前述の(3)〜(11)の目的物質に含たれるいずれか䞀぀以䞊の原子を金属むオンによっお眮換した物質を含む溶液
(13) 先述の(3)〜(11)の目的物質に含たれる分子のうち任意の氎玠原子、炭玠原子もしくは官胜基を(3)〜(11)の分子のうち任意の分子で眮き換えた物質を含む溶液
以䞊の溶液に含たれる目的物質は、衚面に移行しお衚面過剰ずなる物性がある。この目的物質は、衚面濃床が高くなるので、これを超音波振動させお衚面の溶液をミストにしお霧化させるず、ミストは目的物質の濃床が高くなる。したがっお、このミストを凝集しお回収するず、目的物質の濃床を高くできる。すなわち、溶液から高濃床の目的物質を含むものを分離できる。
以䞋、目的物質をアルコヌルずする溶液から高濃床にアルコヌルを分離する装眮ず方法を瀺す。ただし、本発明は目的物質をアルコヌルに特定せず、䞊述の溶液に含たれる党おの目的物質を分離できる。
図ないし図に瀺す超音波分離装眮は、溶液を䟛絊する閉鎖構造の超音波霧化宀ず、この超音波霧化宀の溶液を超音波振動させおミストに霧化する、個たたは耇数の超音波振動子ず超音波電源を備える超音波霧化機ず、超音波霧化機で霧化されたミストを凝集させお回収する回収郚ず、回収郚ず超音波霧化宀ずにミストず搬送気䜓を埪環させる送颚機構ずを備える。
これ等の超音波分離装眮は、超音波霧化宀で霧化された溶液のミストを、閉鎖構造の回収郚に流入させる。回収郚は埮现なミストを凝集させ、さらにミストから気化した蒞気を結露させお高濃床のアルコヌル溶液ずしお回収する。
溶液はポンプで超音波霧化宀に䟛絊される。超音波霧化宀は、䟛絊される党おの溶液をミストずしお霧化させない。党おの溶液を霧化しお回収郚で回収するず、超音波霧化宀に䟛絊する溶液ず、回収郚で回収される溶液のアルコヌル等の目的物質濃床が同じになるからである。超音波霧化宀に䟛絊された溶液は、ミストずしお霧化しお容量が少なくなるにしたがっお、目的物質の濃床が䜎䞋する。このため、ミストに含たれる目的物質の濃床も次第に䜎䞋する。超音波霧化宀の溶液は、目的物質濃床が䜎䞋するず新しいものに入れ換えられる。
超音波霧化宀は、たずえば、目的物質の濃床が〜重量である溶液を霧化しお、目的物質の濃床が䜎䞋した埌、溶液を新しいものに入れ換える。䞀定の時間経過するず溶液を新しいものに入れ換える方法、すなわちバッチ匏に溶液を亀換する。ただ、超音波霧化宀に、ポンプを介しお溶液を蓄えおいる原液槜を連結し、原液槜から連続的に溶液を䟛絊するこずもできる。この装眮は、超音波霧化宀の溶液を排出しながら、原液槜から溶液を䟛絊しお、超音波霧化宀の溶液のアルコヌル等の目的物質濃床が䜎䞋するのを防止する。
超音波霧化宀の溶液は、超音波霧化機でミストに霧化される。超音波霧化機で霧化されたミストは、溶液よりも目的物質の濃床が高くなる。したがっお、超音波霧化機で溶液をミストに霧化し、ミストを凝集しお回収し、さらにミストから気化した蒞気を回収しお、高濃床な溶液を効率よく分離できる。
超音波霧化宀の溶液は、超音波振動されお、超音波霧化宀の溶液よりも高濃床なミストずなっお溶液面から飛散する。溶液を超音波振動させるず、溶液面に液柱ができ、この液柱の衚面からミストが発生する。図に瀺す超音波霧化機は、溶液を充填しおいる超音波霧化宀の底に、超音波霧化機の超音波振動子を䞊向きに配蚭しおいる。超音波振動子は、底から溶液面に向かっお䞊向きに超音波を攟射しお、溶液面を超音波振動させお、液柱を発生させる。超音波振動子は、垂盎方向に超音波を攟射する。
図の超音波霧化機は、耇数の超音波振動子ず、これ等の超音波振動子を超音波振動させる超音波電源ずを備える。超音波振動子は超音波霧化宀の底に氎密構造に固定される。耇数の超音波振動子が溶液を超音波振動させる装眮は、より効率よく溶液をミストに霧化する。
耇数の超音波振動子は、図ず図に瀺すように、防氎構造で脱着プレヌトに固定される。耇数の超音波振動子を固定しおいる脱着プレヌトは、図ず図に瀺すように、防氎構造で脱着できるように超音波霧化宀のケヌシングに装着される。この脱着プレヌトが超音波霧化宀のケヌシングに装着されお、各々の超音波振動子は超音波霧化宀の溶液を超音波振動する。
図ず図に瀺す脱着プレヌトは、衚面プレヌトず裏面プレヌトを備えおおり、衚面プレヌトず裏面プレヌトを積局しお、衚面プレヌトず裏面プレヌトの間に超音波振動子を防氎構造で挟着しおいる。衚面プレヌトは貫通孔を開口しおおり、この貫通孔に振動面を䜍眮させお超音波振動子を衚面プレヌトず裏面プレヌトに挟着しお固定しおいる。裏面プレヌトは、超音波振動子を嵌入する凹郚を蚭けお、この凹郚に超音波振動子を嵌入しおいる。図の脱着プレヌトは、裏面プレヌトに凹郚を蚭けおいるが、衚面プレヌトに凹郚を蚭けお、この凹郚に超音波振動子を嵌入するこずもできる。
超音波振動子ず衚面プレヌトずの間を防氎構造ずするために、衚面プレヌトず超音波振動子ずの間にパッキンを挟着しおいる。図に瀺す超音波霧化機は、超音波振動子ず裏面プレヌトずの間にもパッキンを挟着しお防氎構造ずしおいる。ただし、超音波霧化機は、必ずしも超音波振動子ず裏面プレヌトずの間を防氎構造ずする必芁はない。それは、超音波振動子ず衚面プレヌトずの間を防氎構造ずする脱着プレヌトを超音波霧化宀のケヌシングの䞋面に固定しお、超音波霧化宀の溶液が挏れるのを阻止できるからである。パッキンは、ゎム状匟性䜓のリングである。リングのパッキンは、超音波振動子の振動面の倖呚瞁ず衚面プレヌトずの察向面に配蚭されお、超音波振動子の振動面ず衚面プレヌトずの間を防氎構造ずしお、この間から氎が挏れるの阻止する。さらに、超音波振動子の倖呚ず裏面プレヌトずの間を防氎構造で連結する。
パッキンは、テフロン登録商暙、シリコン、倩然たたは合成ゎム等のゎム状匟性䜓である。このパッキンは、超音波振動子ず衚面プレヌトずの間、超音波振動子ず裏面プレヌトずの間に、匟性倉圢しお抌し぀ぶされる状態で挟着されお、超音波振動子ず衚面プレヌト及び裏面プレヌトの衚面に隙間なく密着しお連結郚分を防氎構造ずする。ただし、パッキンには、銅、シンチュり、アルミニりム、ステンレス等の金属をリング状に加工した金属パッキンも䜿甚できる。
図ず図に瀺す脱着プレヌトは、衚面プレヌトず裏面プレヌトの片偎瞁を蝶番で連結しおいる。この脱着プレヌトは、裏面プレヌトず衚面プレヌトずを開いお、超音波振動子を簡単に脱着できる。超音波振動子を亀換するずき、裏面プレヌトず衚面プレヌトが開かれる。この状態で、叀い超音波振動子を取り出しお新しい超音波振動子ずパッキンを所定の䜍眮に入れる。その埌、裏面プレヌトず衚面プレヌトを閉じお、超音波振動子が亀換される。閉じられた裏面プレヌトず衚面プレヌトは、蝶番の反察偎を止ネゞ図瀺せずで連結し、あるいは超音波霧化宀のケヌシングに固定しお連結される。
以䞊の超音波霧化機は、パッキンを䜿甚しお防氎構造ずしおいるが、パッキンの䜍眮にコヌキング材を充填しお防氎構造ずするこずもできる。さらに、図に瀺す超音波霧化機は、脱着プレヌトを衚面プレヌトず裏面プレヌトからなる枚の金属プレヌト、あるいは非金属の硬質プレヌトで構成しおいるが、脱着プレヌトは図ないし図に瀺すように枚のプレヌトずするこずもできる。この脱着プレヌトは、金属プレヌトあるいは非金属硬質プレヌトで、超音波振動子を配蚭する凹郚を䞊方に、あるいは貫通孔を開口しお蚭けおいる。
図の超音波霧化機は、脱着プレヌトの凹郚に超音波振動子を入れお、超音波振動子の倖呚郚分の䞊䞋にパッキンを配眮しおいる。さらに、脱着プレヌトの開口郚にリングプレヌトを固定しおいる。リングプレヌトは、超音波振動子の䞊面に配眮しおいるパッキンを抌圧しお、超音波振動子を凹郚に防氎構造で固定する。凹郚は底に貫通孔を蚭けお、リヌド線を倖郚に匕き出しおいる。
図の超音波霧化機は、パッキンずリングプレヌトを䜿甚するこずなく、脱着プレヌトの凹郚に入れた超音波振動子をコヌキング材で接着しお防氎構造で固定しおいる。この超音波振動子もリヌド線を凹郚の底郚に開口しおいる貫通孔から倖郚に匕き出しおいる。貫通孔ずリヌド線ずの間にもコヌキング材を充填しお、氎挏れしない防氎構造ずしおいる。
図の超音波霧化機は、脱着プレヌトに貫通孔を開口しおおり、この貫通孔に振動面を䜍眮させお、超音波振動子を脱着プレヌトの䞋面に固定しおいる。超音波振動子を脱着プレヌトに固定するために、脱着プレヌトの底面には固定具を固定しおいる。超音波振動子は、倖呚郚分の䞊䞋に配眮したパッキンを介しお防氎構造で脱着プレヌトに固定しおいる。固定具は段差凹郚を有するリング状で、倖呚瞁郚を貫通する固定ネゞが脱着プレヌトにねじ蟌たれお脱着プレヌトに固定されおいる。固定具は、段差凹郚の底面で超音波振動子の䞋面に配眮しおいるパッキンを抌圧しお、超音波振動子を脱着プレヌトに防氎構造で固定する。固定具は、段差凹郚の底面に貫通孔を蚭けおおり、ここからリヌド線を倖郚に匕き出しおいる。
図ず図は、超音波霧化機を固定する超音波霧化宀を瀺す。これ等の図に瀺す超音波霧化宀は、ケヌシングの底面に開口郚を蚭けお、この開口郚を防氎構造で閉塞するように脱着プレヌトを固定しおいる。脱着プレヌトは、パッキンを介しお防氎構造でケヌシングに固定される。脱着プレヌトを固定するために、ケヌシングの底面には固定金具を固定しおいる。固定金具は字状で、これを貫通する止ネゞで脱着プレヌトを抌圧しお超音波霧化宀のケヌシングに固定する。この構造で超音波霧化宀に固定される耇数の超音波振動子は、ケヌシングの底面から䞊面に向かっお溶液を超音波振動させる。この脱着プレヌトは、超音波霧化宀のケヌシングの底面に、開口郚を閉塞するように、しかも脱着できるように装着される。
脱着プレヌトは、図に瀺すように、超音波霧化宀の溶液䞭に浞挬しお、溶液を超音波振動させるこずもできる。この構造は、簡単に脱着プレヌトを超音波霧化宀に脱着できるように配眮できる。溶液䞭に浞挬される超音波霧化機は、たずえば図に瀺す構造ずしお、超音波振動子の振動面を陀く郚分を防氎構造ずしお脱着プレヌトに固定しおいる。
超音波振動子や超音波電源が超音波霧化宀の溶液を加熱するず、溶液の品質が䜎䞋する。この匊害は、超音波振動子を匷制的に冷华しお解消できる。さらに、奜たしくは超音波電源も冷华する。超音波電源は盎接には溶液を加熱するこずはないが、呚囲を加熱しお間接的に溶液を加熱する。超音波振動子や超音波電源は、図に瀺すように、これ等に冷华パむプを熱結合する状態で配蚭、すなわち、冷华パむプを接觊させる状態で配蚭しお冷华できる。冷华パむプは、冷华機で冷华した液䜓や冷媒、あるいは地䞋氎や氎道氎等の冷华氎を流しお超音波振動子ず超音波電源を冷华する。
以䞊のように、超音波霧化宀の溶液は、超音波霧化機でミストに霧化される。図ないし図に瀺す超音波分離装眮は、぀の超音波霧化宀を備えおいる。ただ、本発明の超音波分離装眮は、図に瀺すように、耇数の超音波霧化宀を備えるこずもできる。耇数の超音波霧化宀は、奜たしくは、倚段に重ねお配眮しお蚭眮面積を小さくする。倚段に積局される超音波霧化宀は、図に瀺すように、ダクトを介しお䞊列に連結され、あるいは、図瀺しないが、盎列に連結される。
超音波霧化宀で霧化された溶液のミストは、搬送気䜓ず共に移送されお回収郚に流入される。ミストを回収郚に流入させるために、回収郚を埪環ダクトで超音波霧化宀に連結しおいる。本発明の溶液の超音波分離方法ず装眮は、超音波霧化宀内における搬送気䜓の枩床を、回収郚内における搬送気䜓の枩床よりも℃以䞊高くしおいる。超音波霧化宀の溶液を効率よくミストに霧化するず共に、ミストに含たれる目的物質を回収宀で効率よく回収しお高濃床の溶液を分離するためである。さらに、超音波分離方法ず装眮は、超音波霧化宀内における搬送気䜓の枩床を、回収郚内における搬送気䜓の枩床よりも、奜たしくは℃以䞊、さらに奜たしくは℃以䞊高くしお、より効率よく超音波霧化宀の溶液をミストに霧化しながら、ミストに含たれる目的物質を回収宀で回収できる。
さらに、超音波霧化宀は、空間郚の溶液面からの高さを以䞋、奜たしくは以䞋ずする。超音波霧化宀の溶液を効率よくミストに霧化するためである。さらに、超音波霧化宀の空間郚においお、送颚される搬送気䜓の流速は、奜たしくは以䞊ずする。送颚機構は、超音波霧化宀内を通過する搬送気䜓の流速が以䞊ずなるように、埪環ダクトの搬送気䜓を埪環させる。さらに、超音波分離装眮は、超音波霧化宀の空間郚の䜓積リットルず搬送気䜓の流量リットル分の比率分を以䞊に保぀ように送颚機構を運転させる。この比率を以䞊に保぀こずによっお、超音波霧化宀の空間郚に埪環される搬送気䜓は、少なくずも分よりも短い呚期で新しい搬送気䜓に亀換されるこずになる。
図に瀺す超音波分離装眮は、超音波霧化宀に埪環される搬送気䜓を加枩する気盞加熱噚を備えおいる。この超音波分離装眮は、回収郚から排出される搬送気䜓を気盞加熱噚で加熱しお超音波霧化宀に埪環させおいる。この気盞加熱噚は熱亀換噚で、超音波霧化宀内における搬送気䜓の枩床が、回収郚内における搬送気䜓の枩床よりも℃以䞊、奜たしくは℃以䞊高くなるように搬送気䜓を加熱する。図に瀺す超音波分離装眮は、回収郚の排出偎であっお、超音波霧化宀の吞入偎に気盞加熱噚を配蚭しおいる。
さらに、図に瀺す超音波分離装眮は、超音波霧化宀内の溶液を加熱する溶液加熱機を備える。この溶液加熱機は、超音波霧化宀内の溶液を加熱する。超音波霧化宀は、内郚の溶液が溶液加熱機で加熱されるこずによっお、内郚の搬送気䜓が加枩される。この超音波分離装眮は、超音波霧化宀内における搬送気䜓の枩床が、回収郚内における搬送気䜓の枩床よりも℃以䞊、奜たしくは℃以䞊高くなるように、溶液加熱機で超音波霧化宀内の溶液を加熱する。さらに、この超音波分離装眮は、超音波霧化宀内の溶液を加熱する状態で、超音波霧化機で溶液をミストに霧化する。超音波分離装眮は、たずえば、超音波霧化宀内の溶液を沞隰状態に加熱しながら超音波振動するこずによっお、極めお効率よく溶液をミストに霧化できる。
回収郚は、搬送気䜓で移送される霧化されたミストを凝集させお回収するず共に、気化された蒞気を凝結させお回収する。回収郚は、搬送気䜓が超音波霧化宀から移送されるず、その枩床を℃以䞊、奜たしくは℃以䞊䜎䞋させる。霧化されたミストを効率よく凝集させるず共に、搬送気䜓に蒞気の状態で含有される目的物質を過飜和な状態ずしお結露させるためである。結露した目的物質は液滎ずなっお回収される。
図、図、図ないし図に瀺す回収郚は、ミストを冷华しお凝集させる冷华甚熱亀換噚を内蔵しおいる。冷华甚熱亀換噚は、熱亀換パむプにフィン図瀺せずを固定しおいる。熱亀換パむプに冷华甚の冷媒や冷华氎を埪環させお、冷华甚熱亀換噚は冷华される。超音波霧化宀で霧化されたミストは、䞀郚が気化しお蒞気ずなっお搬送気䜓に含たれる。搬送気䜓が回収郚の冷华甚熱亀換噚で冷华されるず、搬送気䜓に含たれる蒞気は結露、凝集されお回収される。回収郚に搬送気䜓ず共に流入されるミストは、冷华甚熱亀換噚に衝突し、あるいは互いに衝突しお倧きく凝集し、たたは冷华甚熱亀換噚のフィン等に衝突しお倧きく凝集しお溶液ずしお回収される。ミストず蒞気を冷华甚熱亀換噚で凝集しお回収した搬送気䜓は、埪環ダクトを介しお再び超音波霧化宀に埪環される。
回収郚は、内郚に耇数枚の邪魔板図瀺せずを配蚭するこずができる。邪魔板は、隣接するものずの間にミストを通過できる隙間を蚭けお、垂盎の姿勢で配蚭される。垂盎の邪魔板は、ミストを衚面に衝突させお付着する溶液を自然に流䞋させお回収できる。邪魔板は、衚面を凹凞面ずしお、ミストをより効率よく接觊させお回収できるようにできる。
さらに、回収郚は、搬送気䜓を匷制送颚しお撹拌するファン図瀺せずを蚭けるこずができる。ファンは、回収郚の搬送気䜓を送颚しお、ミストず蒞気を撹拌する。撹拌されるミストは、互いに衝突しお凝集し、あるいは、邪魔板の衚面に衝突しお凝集される。凝集するミストは、速やかに萜䞋しお回収される。
さらに、回収郚は、ミストを振動させお衝突する確率を高くするミスト振動噚図瀺せずを蚭けるこずもできる。ミスト振動噚は、回収郚の搬送気䜓を振動させる電気振動−機械振動倉換噚ず、この電気振動−機械振動倉換噚を駆動する振動電源ずを備える。電気振動−機械振動倉換噚は、可聎呚波数の音を攟射するスピヌカヌや、可聎呚波数よりも高い超音波を攟射する超音波振動子等である。電気振動−機械振動倉換噚が、ミストを効率よく振動させるために、電気振動−機械振動倉換噚から攟射される振動を回収郚で共振させる。このこずを実珟するために、電気振動−機械振動倉換噚は、回収郚で共振する呚波数で振動させる。いいかえるず、回収郚を電気振動−機械振動倉換噚から攟射される振動に共振する圢状に蚭蚈する。
超音波は人間の可聎呚波数を越える高い呚波数であるので、耳には聞こえない。このため、超音波を攟射するミスト振動噚は、回収郚の気䜓を激しく振動させお、いいかえるず、電気振動−機械振動倉換噚の出力を極めお倧きくしお、人間に音の害を䞎えるこずがない。このため、超音波はミストを激しく振動しお、効率よく衝突させお、速やかに回収できる特長がある。
さらに、回収郚は、図に瀺す構造ずするこずもできる。図に瀺す回収郚は閉鎖チャンバヌであっお、ここに䟛絊されるミストをより速やかに回収するために、スクラバヌを備える。この回収郚は、回収された溶液を貯溜する貯溜郚を底郚に有するず共に、貯溜された溶液䞭に搬送気䜓が䟛絊されおいる。この回収郚は、搬送気䜓に含たれる霧化されたミストず気化された蒞気ずを、貯溜郚の溶液に通過させお回収しおいる。さらに、スクラバヌは、溶液を噎霧する耇数のノズルを備える。ノズルは、埪環ポンプを介しお回収郚の底郚である貯溜郚に連結される。埪環ポンプは、回収郚に回収された溶液を吞入しおノズルから噎霧させる。ノズルから噎霧される溶液は、閉鎖チャンバヌの内郚を速やかに萜䞋し、萜䞋するずきに、溶液を通過しお回収郚の内郚に浮遊しおいるミストや蒞気に衝突しお、これらを回収しながら萜䞋する。したがっお、回収郚に移送されるミストず蒞気を効率よく速やかに回収できる。ただ、回収郚は、図瀺しないが、スクラバヌに代わっおスプレヌ塔を備えるこずもできる。さらに、図瀺しないが、回収郚は、スクラバヌあるいはスプレヌ塔を備えるず共に、回収した溶液ず搬送気䜓のミストずを接觊させた埌、サむクロン、小さな穎の倚数空いたパンチング板、ワむアメッシュデミスタヌ、シェブロン、バグフィルタヌ、キャピラリヌないしハニカムのいずれかひず぀、たたは耇数を組み合わせた構造の回収郚を蚭けおミストを回収するこずもできる。この回収郚は、さらに効率よくミストを回収できる。
さらに、図瀺しないが、回収郚は、溶液を噎霧するノズルず、ミストを撹拌するファンず、ミストを振動させる振動噚の党おを内蔵させお、最も効率よくミストを凝集できる。たた、ミストを凝集させるふた぀の装眮を内蔵しお、ミストを効率よく凝集させるこずもできる。
さらに、図に瀺す回収郚は、導電性の金属板ず、この金属板を冷华する冷华噚ずを備える。この回収郚は、冷华噚で金属板を冷华しお、搬送気䜓に含たれるミストや蒞気を冷华しお凝集させる。冷华噚は、熱亀換パむプに金属板を固定しおいる。この金属板は、たずえば、冷华フィンずするこずができる。冷华噚は、熱亀換パむプに冷华甚の冷媒や冷华氎を埪環させお金属板を冷华しおいる。さらに、図に瀺す回収郚は、静電堎を発生させる高圧電源を備える。この回収郚は、高圧電源の䞀方の電極を金属板に接続し、他方の電極を金属板ず察向する䜍眮に配眮しおいる察向電極に接続しおいる。高圧電源は、回収郚に静電堎を発生させお、䟛絊される搬送気䜓に含たれるミストや蒞気を垯電させるず共に、電気的な吞着力によっお金属板に付着させる。金属板に付着するミストは凝集されお回収され、金属板に付着する蒞気は、結露、凝集されお回収される。金属板の衚面は、導電性を有する撥氎剀で被芆するこずができる。この金属板は、衚面に付着する液滎を速やかに流䞋させお、目的物質を胜率よく回収できる。
さらに、回収郚は、䞻回収郚の前段に䞀次回収郚を連結するこずができる。䞻回収郚は、前述の回収郚のいずれかひず぀、たたは耇数を備えるこずができる。䞀次回収郚は、たずえば、サむクロン、パンチング板、ワむアメッシュデミスタヌ、シェブロン、バグフィルタヌ、キャピラリヌないしハニカム、静電気の吞着力でミストを回収する装眮のいずれかずひず぀、たたは耇数を備えるこずができる。図ず図に瀺す回収郚は、䞻回収郚の前段である流入偎に、ひず぀の䞀郚回収郚を連結しおいる。この䞀次回収郚は、超音波霧化宀から回収郚に移送される搬送気䜓に含たれるミストや蒞気を、䞻回収郚よりも先に凝集しお回収する。
図に瀺す䞀次回収郚は、閉塞されたチャンバヌ内に小さな孔の倚数空いた耇数のパンチング板を互いに平行に配眮しおいる。耇数のパンチング板は、搬送気䜓の移送方向に察しお垂盎の姿勢で配蚭しおいる。この䞀次回収郚は、パンチング板に開口された倚数の孔に搬送気䜓を通過させながら、パンチング板の衚面にミストを衝突させお、付着する溶液を自然に流䞋させお回収する。
図に瀺す䞀次回収郚は、静電気の吞着力でミストを回収する装眮ずしおいる。この䞀次回収郚は、搬送気䜓の流入偎に䞀察の分岐路を蚭けおおり、䞀察の分岐路には、流入するミストを垯電させるために、䞀察の電極を配眮しおいる。䞀方の分岐路にはプラス電極を、他方の分岐路にはマむナス電極を配眮しおおり、これらの電極に電圧を印可しお流入するミストを垯電させおいる。この䞀次回収郚は、各分岐路から排出されるプラスに垯電されたミストずマむナスに垯電されたミストずを静電気力で凝集させる。したがっお、埮现な粒子であるミストを胜率よく凝集できる特長がある。この構造の回収郚は、図では䞀次回収郚ずしおいるが、䞻回収郚ずしお配眮するこずもできる。
以䞊の超音波分離装眮は、回収郚に、ミストや蒞気を効率よく凝集させる装眮を配蚭するので、ミストや蒞気をより速やかに凝集させお高濃床の溶液ずするこずができる。
さらに、図に瀺す超音波分離装眮は、超音波霧化宀の排出偎に連結されお搬送気䜓を冷华する回収郚の冷华甚熱亀換噚ず、超音波霧化宀に䟛絊される搬送気䜓を加枩する気盞加熱噚ずを備える。気盞加熱噚は熱亀換噚で、気盞加熱噚の熱亀換噚ず冷华甚熱亀換噚ずを連結しお冷媒の埪環路を蚭けおいる。冷媒の埪環路には、コンプレッサヌず気盞加熱噚の熱亀換噚ず膚匵匁ず冷华甚熱亀換噚ずを盎列に接続しおいる。この装眮は、コンプレッサヌで加圧した気䜓状の冷媒を気盞加熱噚の熱亀換噚で液化させお気盞加熱噚を加熱し、液化された冷媒を膚匵匁を通過させお冷华甚熱亀換噚に移送し、冷媒を気化させお冷华甚熱亀換噚を冷华する。冷华甚熱亀換噚は超音波霧化宀から回収郚に移送される搬送気䜓を冷华し、気盞加熱噚は回収郚から超音波霧化宀に移送される搬送気䜓を加枩する。このように、埪環ダクトに冷华甚熱亀換噚ず気盞加熱噚を配蚭する構造は、超音波霧化宀ず回収郚の枩床を所定の枩床に維持できる特長がある。超音波霧化宀ず回収郚ずを埪環される搬送気䜓は、超音波霧化宀内における搬送気䜓の枩床が、回収郚内における搬送気䜓の枩床よりも℃以䞊高くなるように、気盞加熱噚で加熱され、冷华甚熱亀換噚で冷华される。このようにひず぀回路で気盞加熱噚ず冷华甚熱亀換噚ずを蚭ける構造は、ランニングコストを䜎枛しながら理想的に搬送気䜓を加熱および冷华できる。図に瀺す超音波分離装眮は、冷媒の埪環路に、コンプレッサヌず膚匵匁ずを盎列に連結しおいる。ただ、超音波分離装眮は、埪環路にコンプレッサヌず膚匵匁ずを連結するこずなく、埪環路に冷媒を埪環させるこずもできる。この超音波分離装眮は、たずえば、埪環路に冷媒ずしお氎を埪環させお、気盞加熱噚で搬送気䜓を加枩し、冷华甚熱亀換噚で搬送気䜓を冷华できる。
さらに、図に瀺す超音波分離装眮は、耇数の冷华甚熱亀換噚を盎列倚段に連結するず共に、耇数の気盞加熱噚を盎列倚段に連結しおおり、倚段に連結しおいる冷华甚熱亀換噚ず気盞加熱噚の熱亀換噚ずを冷媒が埪環できるように埪環路で連結しおいる。この構造は、各冷华甚熱亀換噚ず各気盞加熱噚の熱亀換噚ずを小型化しながら理想的に搬送気䜓を加熱及び冷华できる。ただ、超音波分離装眮は、ひず぀の冷华甚熱亀換噚ずひず぀の気盞加熱噚ずを配蚭しお、これらの冷华甚熱亀換噚ず気盞加熱噚の熱亀換噚ずを埪環路で連結するこずもできる。
さらに、本発明の超音波分離装眮は、回収郚たたは埪環ダクトの途䞭に、溶液たたは粉末を搬送気䜓䞭に噎射しお搬送気䜓に含たれるミストや蒞気を回収するこずもできる。搬送気䜓に噎射される溶液は、回収した溶液ずするこずができる。たた、搬送気䜓に噎射される粉末は、ミスト凝集䜜甚のある粒子ずするこずができる。
図に瀺す超音波分離装眮は、超音波霧化宀から搬送気䜓を排出する出口偎に、搬送気䜓䞭に溶液を噎射する第スプレヌ容噚を連結するず共に、超音波霧化宀に搬送気䜓を流入させる入口偎に、搬送気䜓䞭に溶液を噎射する第スプレヌ容噚を連結しおいる。この超音波分離装眮は、第スプレヌ容噚に蓄えられる溶液を第スプレヌ容噚に噎射し、第スプレヌ容噚に蓄えられる溶液を第スプレヌ容噚に噎射しおいる。第スプレヌ容噚ず第スプレヌ容噚は、溶液を噎霧するノズルを備える。第スプレヌ容噚のノズルは、埪環ポンプを介しお第スプレヌ容噚の底郚に連結されおいる。第スプレヌ容噚のノズルは、埪環ポンプを介しお第スプレヌ容噚の底郚に連結されおいる。これらの埪環ポンプは、各スプレヌ容噚に回収された溶液を吞入しおノズルから噎霧する。第スプレヌ容噚に蓄えられる溶液は、回収郚で冷华された搬送気䜓によっお冷华されおいるので、この溶液を第スプレヌ容噚内で噎射するこずによっお、第スプレヌ容噚を通過する搬送気䜓を有効に冷华できる。反察に、第スプレヌ容噚に蓄えられる溶液は、回収郚よりも℃以䞊高くなっおいる超音波霧化宀から排出される搬送気䜓によっお加枩されおいるので、この溶液を第スプレヌ容噚内で噎射するこずにより、第スプレヌ容噚を通過する搬送気䜓を有効に加枩できる。したがっお、この装眮も、極めお簡単な構造で、超音波霧化宀に䟛絊される搬送気䜓を加枩し、回収郚に䟛絊される搬送気䜓を冷华できる特長がある。
さらに、図に瀺す超音波分離装眮は、回収郚が、超音波霧化宀で霧化されたミストおよび蒞気に含たれる氎分子を遞択的に透過させお陀去する透過膜を備える。この透過膜は、アルコヌル分子よりも小さく、か぀氎分子よりも倧きなナノオヌダヌのポアサむズを有する。この透過膜は、たずえば、れオラむト補の芪氎性の透過膜ずするこずができる。透過膜は、セルロヌス、あるいはカヌボンずするこずもできる。この回収郚は、䟛絊されるミストおよび蒞気に含たれる氎分子を透過膜に透過させお陀去し、アルコヌル分子を透過させるこずなく通過させお分離する。したがっお、この回収郚を通過するミストおよび蒞気のアルコヌル濃床を高くできる。図に瀺す回収郚は、䞻回収郚の前段に䞀次回収郚を連結しおおり、この䞀次回収郚に透過膜を配蚭しおいる。この回収郚は、䞀次回収郚で氎分子が陀去されおアルコヌル濃床が高くなったミスト及び蒞気を䞻回収郚で回収する。したがっお、高濃床のアルコヌル溶液を胜率よく回収できる特長がある。ただ、超音波分離装眮は、必ずしも透過膜を配蚭する回収郚を䞀次回収郚ずする必芁はなく、単䞀の回収郚に透過膜を配蚭しおアルコヌル濃床が高くなったミスト及び蒞気を回収するこずもできる。
さらに、この超音波分離装眮は、超音波霧化宀で霧化されたミストおよび蒞気を加熱しお透過膜に䟛絊するこずにより、より効果的にを氎分子を透過しお分離できる。この回収郚は、たずえば、図の鎖線で瀺すように、回収郚の䟛絊偎に加熱噚を蚭けお実珟できる。ただ、超音波分離装眮は、気盞加熱噚等の加熱手段により、超音波霧化宀で霧化されるミストや蒞気の枩床を高くできるので、必ずしも加熱噚を蚭ける必芁はない。さらに、図に瀺す超音波分離装眮は、搬送気䜓を移送させる送颚機構を備えおおり、この送颚機構を、透過膜を備える䞀次回収郚の䟛絊偎に配眮しおいる。この構造は、搬送機䜓ず共に移送されるミストや蒞気を加圧状態で䞀次回収郚の透過膜に通過させお、ミストおよび蒞気に含たれる氎分子を胜率よく陀去できる特長がある。ただ、送颚機構は、図瀺しないが、透過膜を備える䞀次回収郚ず䞻回収郚の間に配眮するこずもできる。
以䞊の実斜䟋の超音波分離装眮は、目的物質をアルコヌルずしお、溶液の溶媒を氎ずする堎合を瀺しおおり、透過膜のポアサむズを、氎分子よりも倧きく、アルコヌル分子よりも小さくしおいる。ただ、本発明の超音波分離装眮は、溶媒ず目的物質を氎ずアルコヌルに特定しない。したがっお、本発明の超音波分離装眮は、回収郚に配蚭する透過膜のポアサむズを、溶液の溶媒の分子よりも倧きく、か぀目的物質の分子よりも小さくしお、この透過膜でもっお、超音波霧化宀で霧化されたミストおよび蒞気に含たれる溶媒の分子を遞択的に透過させお目的物質を分離するこずができる。
送颚機構は、搬送気䜓を超音波霧化宀ず回収郚ずに埪環させる。図ないし図に瀺す超音波分離装眮は、超音波霧化宀の排出偎に送颚機構を配眮しおいる。このように、超音波霧化宀の排出偎に配眮される送颚機構は、超音波霧化宀の内圧を倧気圧よりも䜎くする状態で、すなわち超音波霧化宀の空間郚を倧気圧よりも陰圧ずしながら搬送気䜓を埪環できる。この構造は、超音波霧化宀で生成されたミストを超音波霧化宀から速やかに排出できる。したがっお、超音波霧化機で圢成される液柱から生成されるミストが盞互に干枉しお霧化胜力が䜎䞋するのを防止し、たた、超音波超音波霧化宀で発生したミストが液面に再突入するのを防止しお、生成されたミストを極めお効率よく移送できる。さらに、超音波霧化宀の内圧が倧気圧よりも䜎く枛圧されるこずによっお、溶液を胜率よくミストに霧化できる特長もある。
さらに、超音波霧化宀の排出偎に配蚭される送颚機構は、回収郚の䟛絊偎に配眮しお回収郚の内圧を倧気圧よりも高くするこずができる。図ないし図、および図ないし図に瀺す超音波分離装眮は、超音波霧化宀の排出偎であっお回収郚の䟛絊偎に送颚機構を配眮しおいる。したがっお、送颚機構を運転しお、超音波霧化宀の内圧を倧気圧よりも䜎くしながら回収郚の内圧を倧気圧よりも高くできる。このように、回収郚の内圧を倧気圧よりも高くする超音波分離装眮は、加圧された回収郚内でミストを速やかに凝集できる特長がある。ただ、超音波分離装眮は、図に瀺すように、䞻回収郚ず䞀次回収郚ずからなる回収郚の䞭間に送颚機構を配眮しお、超音波霧化宀を陰圧ずしながら䞻回収郚を加圧するこずもできる。さらに、図瀺しないが、超音波分離装眮は、超音波霧化宀に枛圧機を連結し、回収郚に加圧噚を連結しお、超音波霧化宀の内圧を倧気圧よりも䜎くし、回収郚の内圧を倧気圧よりも高くするこずもできる。
送颚機構は、図に瀺すように、搬送気䜓を移送するための回転矜根ず、この回転矜根の回転軞に連結されお回転矜根を回転させるモヌタヌずを備えおいる。回転矜根は、埪環ダクトに連結されたケヌシング内に配蚭されおいる。さらに、送颚機構は、モヌタヌず回転矜根を連結しおいる回転軞の軞受を、プラスチックシヌル材でシヌルしおいる。この構造の送颚機構は、埪環ダクト内を移送される搬送気䜓に含たれるミストや蒞気がケヌシングから倖郚に挏出するのを有効に防止できる特長がある。
さらに、図に瀺す送颚機構は、モヌタヌず回転矜根ずを磁気カップリングで連結しおいる。送颚機構は、モヌタヌの回転軞ず回転矜根の回転軞ずにそれぞれ磁気カップリングを固定しおおり、䞀察の磁気カップリングを介しおこれらの回転軞を磁気的に連結しおいる。この送颚機構は、回転矜根が配蚭されるケヌシングを、倖郚から密閉された構造ずしお、搬送気䜓に含たれるミストや蒞気が倖郚に挏出するのを防止しおいる。ただ、送颚機構は、図瀺しないが、磁気カップリングに代わっお電磁カップリングを䜿甚するこずもできる。
さらに、図に瀺す超音波分離装眮は、音波霧化宀ず回収郚ずを埪環ダクトで連結しおおり、超音波霧化宀ず回収郚ず埪環ダクトずに埪環される搬送気䜓の埪環路に、搬送気䜓の酞玠濃床を䜎枛する酞玠䜎枛噚を蚭けおいる。この装眮は、埪環ダクトを埪環する搬送気䜓であっお、音波霧化宀で霧化されたミストを含む搬送気䜓䞭に含たれる酞玠濃床を酞玠䜎枛噚で䜎枛できるので、搬送気䜓䞭に含たれる目的物質が移送䞭に酞化されるのを有効に防止できる特長がある。したがっお、目的物質を倉質させるこずなく高品質な状態で回収できる。
超音波霧化宀ず回収郚は、奜たしくは搬送気䜓ずしお䞍掻性ガスを充填する。この装眮は、䞍掻性ガスによっお、超音波霧化宀や回収郚における溶液の倉質が防止される。このため、より高品質な状態で高濃床の溶液を埗るこずができる。ただし、搬送気䜓には空気、あるいは氎に察する溶解床の䜎いガスも䜿甚できる。
埓来の超音波分離装眮を瀺す抂略構成図である。 本発明の䞀実斜䟋にかかる超音波分離装眮を瀺す抂略構成図である。 本発明の他の実斜䟋にかかる超音波分離装眮を瀺す抂略構成図である。 本発明の他の実斜䟋にかかる超音波分離装眮を瀺す抂略構成図である。 本発明の他の実斜䟋にかかる超音波分離装眮を瀺す抂略構成図である。 本発明の他の実斜䟋にかかる超音波分離装眮を瀺す抂略構成図である。 本発明の他の実斜䟋にかかる超音波分離装眮を瀺す抂略構成図である。 本発明の他の実斜䟋にかかる超音波分離装眮を瀺す抂略構成図である。 本発明の他の実斜䟋にかかる超音波分離装眮を瀺す抂略構成図である。 本発明の他の実斜䟋にかかる超音波分離装眮を瀺す抂略構成図である。 本発明の他の実斜䟋にかかる超音波分離装眮を瀺す抂略構成図である。 超音波霧化宀ず超音波霧化機の䞀䟋を瀺す抂略断面図である。 超音波振動子ず脱着プレヌトの連結構造の䞀䟋を瀺す拡倧断面図である。 図に瀺す脱着プレヌトの平面図である。 脱着プレヌトを超音波霧化宀に装着した状態を瀺す断面図である。 図に瀺す脱着プレヌトず超音波霧化宀の連結構造を瀺す拡倧断面図である。 超音波振動子ず脱着プレヌトの連結構造の他の䞀䟋を瀺す拡倧断面斜芖図である。 超音波振動子ず脱着プレヌトの連結構造の他の䞀䟋を瀺す拡倧断面図である。 超音波振動子ず脱着プレヌトの連結構造の他の䞀䟋を瀺す拡倧断面図である。 脱着プレヌトを超音波霧化宀に配眮する他の䞀䟋を瀺す断面図である。 送颚機構の䞀䟋を瀺す拡倧断面図である。 送颚機構の他の䞀䟋を瀺す拡倧断面図である。
笊号の説明
 超音波霧化機
 超音波振動子  振動面
 超音波電源
 超音波霧化宀  空間郚
 回収郚  䞻回収郚  䞀次回収郚
 ポンプ
 原液槜
 脱着プレヌト  衚面プレヌト  裏面プレヌト
 貫通孔  凹郚
 貫通孔
 ケヌシング  開口郚
 冷华パむプ
 パッキン
 蝶番
 リングプレヌト
 リヌド線
 コヌキング材
 固定具  貫通孔
 固定ネゞ
 パッキン
 固定金具
 止ネゞ
 埪環ダクト
 冷华甚熱亀換噚
 熱亀換パむプ
 送颚機構
 気盞加熱噚
 溶液加熱機
 スクラバヌ
 ノズル
 埪環ポンプ
 金属板
 冷华噚
 熱亀換パむプ
 高圧電源
 察向電極
 パンチング板
 分岐路
 電極  プラス電極  マむナス電極
 冷华甚熱亀換噚
 埪環路
 コンプレッサヌ
 膚匵匁
 第スプレヌ容噚
 第スプレヌ容噚
 ノズル
 埪環ポンプ
 回転矜根
 回転軞
 モヌタヌ
 軞受
 プラスチックシヌル材
 磁気カップリング
 ケヌシング
 酞玠䜎枛噚
 貯溜郚
 透過膜
 加熱噚
 溶液面
 液柱

Claims (29)

  1. 目的物質を含む溶液を、超音波霧化宀(4)で超音波振動させおミストに霧化し、霧化されたミストを搬送気䜓ず共に回収郚(5)に移送し、回収郚(5)で目的物質を凝集させお回収しお、目的物質を溶液から分離する方法においお、
    超音波霧化宀(4)内における搬送気䜓の枩床を、回収郚(5)内における搬送気䜓の枩床よりも℃以䞊に高くするこずを特城ずする溶液の超音波分離方法。
    ただし、目的物質を含む溶液は、以䞋のものである。
    (1) 枅酒、ビヌル、ワむン、食酢、みりん、スピリッツ、焌酎、ブランデヌ、りむスキヌ、リキュヌル
    (2) ピネン、リナロヌル、リモネン、ポリフェノヌル類などの銙料、芳銙成分ないし銙気成分を含む溶液
    (3) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合した物質を含む溶液
    (4) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をハロゲンによっお眮き換えた物質を含む溶液
    (5) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基を氎酞基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (6) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をアミノ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (7) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をカルボニル基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (8) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をカルボキシル基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (9) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をニトロ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (10) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をシアノ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (11) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をメルカプト基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (12) 前述の(3)〜(11)の目的物質に含たれるいずれか䞀぀以䞊の原子を金属むオンによっお眮換した物質を含む溶液
    (13) 先述の(3)〜(11)の目的物質に含たれる分子のうち任意の氎玠原子、炭玠原子もしくは官胜基を(3)〜(11)の分子のうち任意の分子で眮き換えた物質を含む溶液
  2. 搬送気䜓を加枩しお超音波霧化宀(4)に埪環させる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離方法。
  3. 超音波霧化宀(4)の溶液を加熱しおミストを発生させる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離方法。
  4. 目的物質を含む溶液が䟛絊される超音波霧化宀(4)ず、この超音波霧化宀(4)の内郚においお、溶液を超音波振動でミストに霧化する超音波振動子(2)ず、この超音波振動子(2)に接続されお超音波振動子(2)に高呚波電力を䟛絊しお超音波振動させる超音波電源(3)ず、超音波振動子(2)で霧化されたミストを搬送気䜓ず共に移送しお、搬送気䜓に含たれるミストを凝集させお回収する回収郚(5)ずを備え、超音波霧化宀(4)で霧化されたミストを回収郚(5)で凝集させお回収する溶液の超音波分離装眮においお、
    超音波霧化宀(4)の搬送気䜓の枩床を回収郚(5)の搬送気䜓の枩床よりも℃以䞊高く蚭定しおなるこずを特城ずする溶液の超音波分離装眮。
    ただし、目的物質を含む溶液は、以䞋のものである。
    (1) 枅酒、ビヌル、ワむン、食酢、みりん、スピリッツ、焌酎、ブランデヌ、りむスキヌ、リキュヌル
    (2) ピネン、リナロヌル、リモネン、ポリフェノヌル類などの銙料、芳銙成分ないし銙気成分を含む溶液
    (3) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合した物質を含む溶液
    (4) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をハロゲンによっお眮き換えた物質を含む溶液
    (5) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基を氎酞基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (6) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をアミノ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (7) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をカルボニル基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (8) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をカルボキシル基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (9) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をニトロ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (10) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をシアノ基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (11) 飜和炭化氎玠であるアルカン、シクロアルカン、䞍飜和炭化氎玠であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくぱヌテル、チオ゚ヌテルあるいは芳銙族炭化氎玠のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合䜓の少なくずも䞀぀の氎玠原子もしくは官胜基をメルカプト基によっお眮き換えた物質を含む溶液
    (12) 前述の(3)〜(11)の目的物質に含たれるいずれか䞀぀以䞊の原子を金属むオンによっお眮換した物質を含む溶液
    (13) 先述の(3)〜(11)の目的物質に含たれる分子のうち任意の氎玠原子、炭玠原子もしくは官胜基を(3)〜(11)の分子のうち任意の分子で眮き換えた物質を含む溶液
  5. 超音波霧化宀(4)に埪環される搬送気䜓を加枩する気盞加熱噚(47)を備えおおり、この気盞加熱噚(47)で搬送気䜓を加熱しお超音波霧化宀(4)に埪環させる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  6. 超音波霧化宀(4)の溶液を加熱する溶液加熱機(48)を備えおおり、この溶液加熱機(48)が溶液を加熱する状態で、超音波霧化機(1)が溶液をミストに霧化する請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  7. 回収郚(5)がスクラバヌ(49)あるいはスプレヌ塔を備えおおり、このスクラバヌ(49)あるいはスプレヌ塔は、回収した溶液を蓄える貯溜郚(78)を有するず共に、回収した溶液ず搬送気䜓のミストずを接觊させお、搬送気䜓のミストを回収する請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  8. 回収郚(5)がスクラバヌ(49)あるいはスプレヌ塔を備えおおり、このスクラバヌ(49)あるいはスプレヌ塔は、回収した溶液を蓄える貯溜郚(78)を有するず共に、回収した溶液ず搬送気䜓のミストずを接觊させた埌、サむクロン、小さな穎の倚数空いたパンチング板、ワむアメッシュデミスタヌ、シェブロン、バグフィルタヌ、キャピラリヌないしハニカムのいずれかひず぀、たたは耇数の組み合わせでミストを回収する請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  9. 搬送気䜓を超音波霧化宀(4)ず回収郚(5)ずに埪環させる送颚機構(37)を備えおおり、この送颚機構(37)は、搬送気䜓を移送するための回転矜根(68)ず、この回転矜根(68)の回転軞(69)に連結されお回転矜根(68)を回転させるモヌタヌ(70)ずを備えおおり、モヌタヌ(70)ず回転矜根(68)を連結しおいる回転軞(69)の軞受(71)が、プラスチックシヌル材(72)でシヌルされ、あるいは、モヌタヌ(70)ず回転矜根(68)ずが磁気カップリング(73)あるいは電磁カップリングで連結されおなる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  10. 搬送気䜓を超音波霧化宀(4)ず回収郚(5)ずに埪環させる送颚機構(37)を備えおおり、超音波霧化宀(4)の空間郚(4A)の溶液面(W)からの高さを以䞋ずし、か぀送颚機構(37)が超音波霧化宀(4)の空間郚(4A)においお搬送気䜓を以䞊の流速で移動させる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  11. 搬送気䜓を超音波霧化宀(4)ず回収郚(5)ずに埪環させる送颚機構(37)を備えおおり、超音波霧化宀(4)の空間郚(4A)の䜓積リットルず搬送気䜓の流量リットル分の比率分を以䞊に保぀ように送颚機構(37)を運転させる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  12. 耇数の超音波霧化宀(4)を倚段に積み重ねお配眮しおおり、倚段の超音波霧化宀(4)を䞊列たたは盎列に連結しおいる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  13. 回収郚(5)が、導電性の金属板(52)ず、この金属板(52)を冷华する冷华噚(53)ず、金属板(52)に䞀方の電極を接続しおいる静電堎を発生させる高圧電源(55)ず、この高圧電源(55)の他方の電極を接続しお、金属板(52)ず察向する䜍眮に配眮しおいる察向電極(56)ずを備えおいる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  14. 金属板(52)の衚面を、導電性を有する撥氎剀で被芆しおいる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  15. 回収郚(5)が䞻回収郚(5A)の前段に䞀次回収郚(5B)を連結しおおり、この䞀次回収郚(5B)が、サむクロン、小さな穎の倚数空いたパンチング板(57)、ワむアメッシュデミスタヌ、シェブロン、バグフィルタヌ、キャピラリヌないしハニカム、静電気の吞着力でミストを回収する装眮のいずれかひず぀、たたは耇数を備える請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  16. 搬送気䜓を超音波霧化宀(4)ず回収郚(5)ずに埪環させる送颚機構(37)を備えおおり、この送颚機構(37)を、䞻回収郚(5A)ず䞀次回収郚(5B)の間、たたは超音波霧化宀(4)ず䞀次回収郚(5B)の間に配蚭しおいる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  17. 回収郚(5)が、搬送気䜓の流入偎に䞀察の分岐路(58)を蚭けおおり、䞀察の分岐路(58)には流入するミストを垯電させるために、䞀方にプラス電極(59A)を、他方にマむナス電極(59B)を配眮しおおり、分岐路(58)から排出される垯電されたミストを静電気力で凝集させるようにしおなる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  18. 超音波霧化宀(4)ず回収郚(5)ずを埪環ダクト(30)で連結しおおり、埪環ダクト(30)ず回収郚(5)ず埪環ダクト(30)ずに埪環される搬送気䜓の埪環路に、搬送気䜓の酞玠濃床を䜎枛する酞玠䜎枛噚(75)を蚭けおいる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  19. 搬送気䜓が䞍掻性ガスたたは氎に察する溶解床の䜎いガスである請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  20. 超音波霧化宀(4)の排出偎に連結されお回収郚(5)に䟛絊される搬送気䜓を冷华する冷华甚熱亀換噚(60)ず、回収郚(5)の排出偎に連結されお超音波霧化宀(4)に䟛絊される搬送気䜓を加枩する気盞加熱噚(47)ずを備え、気盞加熱噚(47)は熱亀換噚で、気盞加熱噚(47)の熱亀換噚ず冷华甚熱亀換噚(60)ずを連結しお冷媒の埪環路(61)を蚭けおいる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  21. 冷媒の埪環路(61)に、コンプレッサヌ(62)ず膚匵匁(63)ずを盎列に接続しお、コンプレッサヌ(62)で加圧した気䜓状の冷媒を気盞加熱噚(47)の熱亀換噚で液化させお気盞加熱噚(47)を加熱し、液化された冷媒を冷华甚熱亀換噚(60)で気化させお冷华甚熱亀換噚(60)を冷华するようにしおなる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  22. 耇数の冷华甚熱亀換噚(60)を盎列倚段に連結するず共に、耇数の気盞加熱噚(47)を盎列倚段に連結しおおり、倚段に連結しおいる冷华甚熱亀換噚(60)ず気盞加熱噚(47)の熱亀換噚ずを冷媒が埪環できるように連結しおいる請求項たたはに蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  23. 超音波霧化宀(4)の内圧を倧気圧よりも䜎くしお、回収郚(5)の内圧を倧気圧よりも高くしおいる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  24. 搬送気䜓を超音波霧化宀(4)ず回収郚(5)ずに埪環させる送颚機構(37)を備えおおり、この送颚機構(37)を、超音波霧化宀(4)の排出偎であっお回収郚(5)の䟛絊偎に配眮しおいる請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  25. 回収郚(5)たたは埪環ダクト(30)の途䞭に、溶液たたは粉末を搬送気䜓䞭に噎射する請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  26. 搬送気䜓䞭に回収した溶液を噎射し、あるいはミスト凝集䜜甚のある粒子を噎射する請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  27. 超音波霧化宀(4)から搬送気䜓を排出する出口偎に、搬送気䜓䞭に溶液を噎射する第スプレヌ容噚(64)を連結しお、超音波霧化宀(4)に搬送気䜓を流入させる入口偎に、搬送気䜓䞭に溶液を噎射する第スプレヌ容噚(65)を連結しおおり、第スプレヌ容噚(64)の蓄える溶液を第スプレヌ容噚(65)に噎射し、第スプレヌ容噚(65)に蓄える溶液を第スプレヌ容噚(64)に噎射する請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  28. 回収郚(5)が、溶液の溶媒の分子よりも倧きく、か぀目的物質の分子よりも小さなポアサむズを持぀透過膜(79)を有し、この透過膜(79)が超音波霧化宀(4)で霧化されたミストおよび蒞気に含たれる溶媒の分子を遞択的に透過させお、目的物質を分離する請求項に蚘茉される溶液の超音波分離装眮。
  29. 透過膜(79)が、れオラむト、セルロヌス、カヌボンのいずれかである請求項に蚘茉される超音波分離装眮。
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