JP2006116394A - 減圧気化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】流動性のない処理対象物にも適用が可能であり、しかも処理対象物が装置内に固着することなしに、処理対象物の気化速度を上げることが可能で、処理時間を短縮することができる減圧気化装置を提供する。
【解決手段】液体を含む処理対象物を収容可能な気密性容器を、気体移送路を介して減圧室と連通接続し、前記気体移送路に凝縮器を設けてある減圧気化装置であって、前記気密性容器において前記収容した処理対象物の上部空間に空間加熱装置を設けある減圧気化装置。
【選択図】 図1
【解決手段】液体を含む処理対象物を収容可能な気密性容器を、気体移送路を介して減圧室と連通接続し、前記気体移送路に凝縮器を設けてある減圧気化装置であって、前記気密性容器において前記収容した処理対象物の上部空間に空間加熱装置を設けある減圧気化装置。
【選択図】 図1
Description
本発明は、液体を含む処理対象物を収容可能な気密性容器を、気体移送路を介して減圧室と連通接続し、前記気体移送路に凝縮器を設けてある減圧気化装置に関する。
液体を含んだ固体、液体中に固体が均一に混ざり合った溶解液や懸濁液、2種以上の液体の混合液など、2種以上の物質からなるこれらの処理対象物から、それらを構成する液体や固体をそれぞれ別個に分離採取する方法についてはこれまでも多数報告されており、工業廃水や産業廃棄物等の処理方法にも活用されている。
特に、自動車、機械加工、金属加工等の工場から排出される、水溶性切削油等の油分を含有する廃水(含油廃水)の処理方法の一つとして、前記含油廃水を、大気圧以下に減圧した蒸発缶内に導き加熱・蒸発し、濃縮した含油廃水を蒸発缶から取り出す一方、前記蒸発にて発生した水蒸気を凝縮器にて凝縮して、水と油分とを分離する方法が報告されている(特許文献1参照)。
しかしながら、この従来の方法においては、含油廃水が蒸発缶内に設けられた伝熱管上に散布されて、その伝熱管の表面にて直接加熱されて沸騰し、水分が蒸発する構成(蒸発濃縮)となっている。従って、溶解液、懸濁液、混合液などの全体として流動性のある物体(処理対象物)については適用が可能であるが、生ゴミなど、水分を含む固体といった処理対象物には適用が困難である。また、この従来方法では、蒸発缶内を減圧(大気圧以下)した状態で処理するため、伝熱管の温度を100℃よりも低い温度(40〜60℃)に設定して含油廃水中の水分を蒸発させることが可能であり、その結果、含油廃水中に含まれるスケール成分が伝熱管に固着するのを防止する構成となっている。仮に100℃以上で加熱処理を行えば、伝熱管の表面に含油廃水のスケール成分が固着し、その除去に多大な手間がかかると共に、伝熱管の加熱効果も低減されてしまう。従って、従来技術では、含油廃水のスケール成分の固着を防止するため、気化温度を100℃以上に上げて処理を行うことが困難であり、そのため、含油廃水(処理対象物)の気化速度が遅く、処理時間が長いという欠点を有している。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、流動性のない処理対象物にも適用が可能であり、しかも処理対象物が装置内に固着することなしに、処理対象物の気化速度を上げることが可能で、処理時間を短縮することができる減圧気化装置を提供するものである。
本発明の第1特徴構成は、液体を含む処理対象物を収容可能な気密性容器を、気体移送路を介して減圧室と連通接続し、前記気体移送路に凝縮器を設けてある減圧気化装置であって、前記気密性容器において前記収容した処理対象物の上部空間に空間加熱装置を設けある点にある。
〔作用及び効果〕
液体を含む処理対象物を収容可能な気密性容器を、気体移送路を介して減圧室と連通接続し、前記気体移送路に凝縮器を設けてあるので、処理対象物中の液体を一旦気化させた後、その移送途中にて凝縮による液化を行うという処理がスムーズに行われ得る。また、減圧して処理対象物中に含まれる液体を気化させるので、例えば、その液体中に常圧では気化し難い成分が含まれている場合であっても比較的容易に(例えば、より低温で)気化させることが可能となり、ランニングコストの低減や処理時間の短縮化にもつながると共に、低温処理が可能なので、処理中の処理対象物の熱変性や装置内への焦げ付きを防止することができ、分離回収した物質によってはその再利用化が図れる。
液体を含む処理対象物を収容可能な気密性容器を、気体移送路を介して減圧室と連通接続し、前記気体移送路に凝縮器を設けてあるので、処理対象物中の液体を一旦気化させた後、その移送途中にて凝縮による液化を行うという処理がスムーズに行われ得る。また、減圧して処理対象物中に含まれる液体を気化させるので、例えば、その液体中に常圧では気化し難い成分が含まれている場合であっても比較的容易に(例えば、より低温で)気化させることが可能となり、ランニングコストの低減や処理時間の短縮化にもつながると共に、低温処理が可能なので、処理中の処理対象物の熱変性や装置内への焦げ付きを防止することができ、分離回収した物質によってはその再利用化が図れる。
さらに本発明の特徴として、気密性容器において処理対象物の上部空間に空間加熱装置を設けてあるので、上部空間の空間温度が上昇すると共に飽和蒸気量も上昇して、より多くの気化した分子が上部空間中に存在することが可能となり、さらに、ボイル・シャルルの法則から上部空間内の圧力が上昇して、気密性容器と減圧室との間により大きな圧力差が生じることとなる。
その結果、蒸気の移送速度が増大すると共に、処理対象物中に含まれる液体の気化速度も増大するので、処理時間が、空間加熱装置を備えていない場合と比べてさらに短縮化され得る。従って、処理速度を上げるために特に装置を大型化する必要もない。
また、例えば減圧効果を高めて処理速度を上げる場合には、装置全体の耐圧性能を上げる必要がありコスト高になる虞があるが、本発明では、上述の空間加熱装置を設けることによって、特にそのような高度な耐圧性能を有する装置でなくとも処理速度を上げることが可能である。
また、例えば減圧効果を高めて処理速度を上げる場合には、装置全体の耐圧性能を上げる必要がありコスト高になる虞があるが、本発明では、上述の空間加熱装置を設けることによって、特にそのような高度な耐圧性能を有する装置でなくとも処理速度を上げることが可能である。
なお、上部空間を加熱して間接的に気体に熱エネルギーを与えているので、空間加熱装置に処理対象物のスケール成分が固着する虞はほとんどない。従って、空間加熱装置の加熱効果が低減することは無く、さらにメンテナンスの際、スケール成分の除去作業に煩わされることもない。
また、処理対象物中含まれていた液体は、一旦気化された後、凝縮器により再び液体に戻され、減圧室にて回収することも可能であるので、物質によっては再利用が可能となる。またあるいは例えば、処理対象物が生ゴミのようなものの場合、減圧室にて回収されるのは水分を多く含む低負荷な液体と考えられるので、そのまま下水排水することも可能であるし、生物分解等の処理をさらに行う場合においても短時間での処理が可能である。
本発明の第2特徴構成は、前記気密性容器に、収容物を加熱する処理対象物過熱装置を設けてある点にある。
〔作用及び効果〕
より迅速且つ効率的に処理対象物中に含まれる液体を気化させることができるようになり、よりいっそうの処理時間の短縮化が可能となる。
より迅速且つ効率的に処理対象物中に含まれる液体を気化させることができるようになり、よりいっそうの処理時間の短縮化が可能となる。
本発明の第3特徴構成は、前記減圧室に、その室内を減圧操作するエジェクター装置を接続してある点にある。
〔作用及び効果〕
減圧室に減圧操作するエジェクター装置が備えられているので、真空ポンプを使用しなくとも減圧することが可能となり、設備コスト的に有利である。
減圧室に減圧操作するエジェクター装置が備えられているので、真空ポンプを使用しなくとも減圧することが可能となり、設備コスト的に有利である。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔実施形態〕
図1は、本発明の実施形態における減圧気化装置を示す概略図である。
気密性容器2はその上部と下部とが鏡板構造をとり、容器内の減圧状態に対して耐圧性を有する構造となっている。
図1は、本発明の実施形態における減圧気化装置を示す概略図である。
気密性容器2はその上部と下部とが鏡板構造をとり、容器内の減圧状態に対して耐圧性を有する構造となっている。
気密性容器2の側面部には、液体を含む処理対象物1(生ゴミなど)を投入可能な投入口3を備えている(例えば、ロータリーフィーダー等を備えた投入口にしておけば、気密性容器を密閉状態にしたまま、処理対象物を自動で連続的に気密性容器に投入することも可能である)。また、気密性容器2の下部には排出口4を備えており、処理対象物1や処理後の残渣を自在に排出することが可能である(この場合も例えば、ロータリーフィーダー等を備えた排出口にしておけば、気密性容器を密閉状態にしたまま、処理対象物や処理後の残渣を自動で連続的に気密性容器から排出することも可能である)。
気密性容器2内の上部には、処理対象物1を収容した際に生じる上部空間20を加熱するための空間加熱装置20(遠赤外線ヒーター等)が備えられている。
また、気密性容器2の外側には、処理対象物加熱装置5と接続されているジャケット6が備えられており、処理対象物1を加温することが可能となっている。
気密性容器2の鏡板状の天板には気体移送管8が接続されており、回収槽12まで連通接続されている。
気密性容器2と回収槽12まで連通接続する気体移送管8には、気密性容器2を上流側として、上流側から順に、冷却装置11が接続されているコンデンサー10、及びバルブ21が設けられている。
回収槽12は、その上部と下部とが鏡板構造をとり、槽内の減圧状態に対して耐圧性を有する構造となっている。さらに、回収槽12の鏡板状の天板には、エジェクター9と連通する減圧配管22と気体移送管8とが接続されており、さらに減圧開放弁13が設けられている。また、回収槽12の下部には排液弁14が設けられており、回収槽12内に回収された液体を分離槽16に排水可能となっている。
循環水槽17は、減圧配管22と吸引側が接続されるエジェクター9(噴射装置)を備え、エジェクター9の噴射液流入口9aは、循環水槽17内の貯留水19を循環させる循環ポンプ24の吐出口と循環配管15を介して接続され、さらにエジェクター9の噴射液出口9bは、貯留水面下に位置するようになっている。
貯留水19は、循環ポンプ24にて吸引されて循環配管15を介してエジェクター9を通り、再び循環水槽17に戻る構成である。つまり、循環ポンプ24を連続運転することにより、エジェクター9から貯留水19が勢いよく噴射されて、そのエジェクター効果により回収槽12内部を減圧させることが可能となる。
次いで、具体的な処理工程について説明する。まず、液体を含む所定量の処理対象物1(生ゴミなど)を投入口3から気密性容器2内へ投入する。このときの投入量は、少なくとも処理中は、機密性容器2の上部に設けられている空間加熱装置7までは達しない量であることが望ましい。というのは、空間加熱装置7と処理対象物1とが接触している状態にあると、上部空間20を加熱するという空間加熱装置本来の目的を果たすことが困難になると共に、空間加熱装置7を使用する場合、通常その温度は好ましくは80℃〜120℃にて使用するため、空間加熱装置7と処理対象物1とが接触した状態で使用してしまうと、空間過熱装置7の表面に処理対象物1中に含まれる固形分が焦げ付いてしまう虞があるからである。
また、仮に気密性容器2内一杯に処理対象物1を投入しても、液体が気化する表面積が小さくなり、気化速度が遅くなるだけで効率が悪く、逆に少なすぎても、装置内を減圧するのに時間がかかってしまいこの場合も効率が悪い。
処理対象物1を投入後、減圧開放弁13と排液弁14とを閉じ、バルブ21を開いて、循環ポンプ9、冷却装置11及び空間過熱装置7を作動させる。
循環ポンプ24を作動させると、回収槽12と気体移送管8とを介して気密性容器2内が減圧され、処理対象物1中に含まれる液体の気化が促される。このとき、必要に応じて、処理対象物加熱装置5を作動させれば、より効率的に処理対象物1中に含まれる液体の気化を促進することが可能となる。ただし、処理対象物過熱装置5にて使用される温度は、処理対象物1の固形分が気密性容器2内に焦げ付かず、変性もしない温度であることが望ましい。また、空間過熱装置7にて使用される温度についても、処理対象物1の気化成分が変性しない温度であることが望ましい。
この場合の処理対象物1(生ゴミなど)の気化成分としては、主に水分や悪臭成分が挙げられる。
まず、これらの気化成分は、冷却装置の接続したコンデンサー10の設置してある部位まで移送される。そこで、気化成分のうち特に水分に関しては凝縮され再び液体状態へと戻り、そのままバルブ21を通って、回収槽12へ貯留される。なお凝縮されなかった悪臭成分については、そのまま循環水槽17の貯留水19中に噴射されて溶解され得る。
凝縮水(回収液23)が所定量まで貯まったら、バルブ21を閉じ、次いで減圧開放弁13と排液弁14とを開き、回収液23を分離槽16へ排出する。
従って、本発明によれば、生ゴミ等を処理する際、悪臭の発生を防止しつつ、固形分と水分とをそれぞれ効率良く分離・回収することが可能となる。
なお、回収液23については、水質汚濁防止法排水基準のBOD値等は低く、そのまま下水に排水することも可能であり、廃水処理業者に依頼する必要もないのでコスト削減につながる。
さらに、処理後の気密性容器2の底部に残っている残渣については、乾燥された状態となり、減量され、取扱いも容易となり得ると共に、処理物によっては飼料等としてリサイクルすることも可能である。
〔その他の実施形態〕
1.実施形態に示した処理対象物としては、液体を含む固体の例として生ゴミ等を使用しているが、これに限定するものでなく、その他、液体中に固体が均一に混ざり合った溶解液や懸濁液、それぞれ沸点の異なる2種以上の液体の混合液など、液体を含む処理対象物であるならばいずれにおいても適用が可能である。特に従来技術と同様に工場から排出される含油廃水に適用して、水分と油分を効率良く迅速に分離・回収することが可能である。
2.減圧ポンプについては、実施形態に示したエジェクター式減圧ポンプに限らず、通常の真空ポンプであっても良い。
1.実施形態に示した処理対象物としては、液体を含む固体の例として生ゴミ等を使用しているが、これに限定するものでなく、その他、液体中に固体が均一に混ざり合った溶解液や懸濁液、それぞれ沸点の異なる2種以上の液体の混合液など、液体を含む処理対象物であるならばいずれにおいても適用が可能である。特に従来技術と同様に工場から排出される含油廃水に適用して、水分と油分を効率良く迅速に分離・回収することが可能である。
2.減圧ポンプについては、実施形態に示したエジェクター式減圧ポンプに限らず、通常の真空ポンプであっても良い。
1 液体を含む処理対象物
2 気密性容器
3 投入口
4 排出口
5 処理対象物加熱装置
6 ジャケット
7 空間加熱装置
8 気体移送管
9 エジェクター
10 コンデンサー
11 冷却装置
12 回収槽
13 減圧開放弁
14 排液弁
15 循環配管
16 分離槽
17 循環水槽
19 貯留水
20 上部空間
21 バルブ
22 減圧配管
23 回収液
24 循環ポンプ
2 気密性容器
3 投入口
4 排出口
5 処理対象物加熱装置
6 ジャケット
7 空間加熱装置
8 気体移送管
9 エジェクター
10 コンデンサー
11 冷却装置
12 回収槽
13 減圧開放弁
14 排液弁
15 循環配管
16 分離槽
17 循環水槽
19 貯留水
20 上部空間
21 バルブ
22 減圧配管
23 回収液
24 循環ポンプ
Claims (3)
- 液体を含む処理対象物を収容可能な気密性容器を、気体移送路を介して減圧室と連通接続し、前記気体移送路に凝縮器を設けてある減圧気化装置であって、
前記気密性容器において前記収容した処理対象物の上部空間に空間加熱装置を設けてある減圧気化装置。 - 前記気密性容器に、収容物を加熱する処理対象物過熱装置を設けてある請求項1に記載の減圧気化装置。
- 前記減圧室に、その室内を減圧操作するエジェクター装置を接続してある請求項1又は2に記載の減圧気化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004305425A JP2006116394A (ja) | 2004-10-20 | 2004-10-20 | 減圧気化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004305425A JP2006116394A (ja) | 2004-10-20 | 2004-10-20 | 減圧気化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006116394A true JP2006116394A (ja) | 2006-05-11 |
Family
ID=36534785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004305425A Pending JP2006116394A (ja) | 2004-10-20 | 2004-10-20 | 減圧気化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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-
2004
- 2004-10-20 JP JP2004305425A patent/JP2006116394A/ja active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070514 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070517 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070920 |