JP2009202066A - Ultrasonic alcohol separation device - Google Patents
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Description
本発明は、超音波振動でアルコールが含まれた液体を環流することにより、アルコールを上部に、水を下部に分離して上部のアルコールを流して回収することにより、アルコールを回収するようにした超音波アルコール分離装置に関するものである。 In the present invention, the alcohol is recovered by circulating the liquid containing alcohol by ultrasonic vibration, separating the alcohol into the upper part, separating the water into the lower part, and flowing and recovering the upper alcohol. The present invention relates to an ultrasonic alcohol separator.
この種のアルコールを分離するための超音波霧化装置としては、図5に示すように、ケース1の側壁1aの上部に送風口1bを形成し、側壁1aの対向する側壁1cに吸引口1dを形成し、ケース1の底部に水平部1eより僅かに傾斜した複数の傾斜部1fを形成し、この傾斜部1fの下部にそれぞれ圧電体振動子2を装着し、又、傾斜部1fにそれぞれ圧電体振動子2より小径の孔1gを形成し、傾斜部1fの上部に、それぞれの傾斜と同方向に傾斜した円錐状のノズル3を装着し、さらに、ノズル3の上端より僅かに下側まで霧化液体4が常に一定のレベルになるように供給され、又、圧電体振動子2に発振器5から発振出力を印加したものを本出願人が提案している。
As shown in FIG. 5, an ultrasonic atomizer for separating this type of alcohol has a blower port 1b formed on the upper portion of the side wall 1a of the
このように構成された従来の超音波霧化装置では、発振器4から圧電体振動子2に発振出力が供給されると、圧電体振動子2から超音波が発生し、ノズル3と傾斜部1fの間に形成された霧化液体注入口3aから注入された霧化液体5はノズル3から噴出して、霧化粒子4aが発生し、この霧化粒子4aは送風口1bから供給された送風によって吸引口1dから吸引され、図示しない回収装置によって回収される。
In the conventional ultrasonic atomizer configured as described above, when an oscillation output is supplied from the oscillator 4 to the
しかしながら、このように構成した従来の超音波霧化分留装置では、ケース1内に多数の圧電体振動子2で液体を霧化するために、大きなエネルギーを必要とし、霧化効率が悪いという問題があった。
解決しようとする問題点は、従来の超音波霧化分留装置では、ケース1内に多数の圧電体振動子2で液体を霧化するために、大きなエネルギーを必要とし、霧化効率が非常に悪いという問題があった。
The problem to be solved is that in the conventional ultrasonic atomizing fractionator, a large amount of energy is required to atomize the liquid in the
本発明では、アルコールが含まれた液体を供給する液体供給装置と、該液体供給装置から供給されたアルコールが含まれた液体を超音波によって上下に循環する超音波振動子を底部に装着し、前記アルコールが含まれた液体の表面近傍の液体を流出する流出口を設け、底部に排出口を設けた分離タンクと、該分離タンクの前記流出口から流出されたアルコールを分離するアルコール分離装置とからなり、前記分離タンクで前記超音波振動子により上下に循環することにより、アルコールが含まれた液体の表面近傍にアルコールを過剰にして前記分離タンクの前記流出口より流出させ、前記液体の過剰アルコールを前記アルコール分離装置で水分を除去するものであり、又、前記アルコール分離装置は、ハウジングの底部に超音波振動子を装着し、該超音波振動子に発振器から発振出力を印可し、前記ハウジング内の天板に複数の長さの異なる疎水ファイバの一端をに固着し、前記ハウジングの底板に複数の長さの異なる親水ファイバの一端を固着し、前記疎水ファイバの下端と前記親水ファイバ上端が接触しないで重なり合うようにし、前記ハウジングの側部に流入口を装着し、該流入口に対向する側部の上方に高濃度アルコール液を流出する上部排出口を装着し、該排出口の下部に低濃度アルコールを排出する下部排出口を装着するものでありさらに、前記アルコール分離装置は、ハウジングの底部に超音波振動子を装着し、該超音波振動子に発振器から発振出力を印可し、前記ハウジング内の天板近傍に複数の複数のメッシュを前記天板に平行固着し、前記ハウジングの底板に複数の長さの異なる親水ファイバの一端を固着し、前記ハウジングの側部に流入口を装着し、該流入口に対向する側部の上方に高濃度アルコール液を流出する上部排出口を装着し、該排出口の下部に低濃度アルコールを排出する下部排出口を装着するものである。 In the present invention, a liquid supply device that supplies a liquid containing alcohol, and an ultrasonic vibrator that circulates the liquid containing alcohol supplied from the liquid supply device up and down by ultrasonic waves are attached to the bottom, A separation tank provided with an outlet for flowing out the liquid in the vicinity of the surface of the liquid containing alcohol and having a discharge port at the bottom; and an alcohol separation device for separating the alcohol discharged from the outlet of the separation tank; The liquid is circulated up and down by the ultrasonic vibrator in the separation tank, so that the alcohol is excessive in the vicinity of the surface of the liquid containing the alcohol and flows out from the outlet of the separation tank. The alcohol is used to remove moisture with the alcohol separator, and the alcohol separator is equipped with an ultrasonic vibrator at the bottom of the housing. , Applying an oscillation output from an oscillator to the ultrasonic transducer, fixing one end of a plurality of hydrophobic fibers having different lengths to a top plate in the housing, and a plurality of hydrophilic fibers having different lengths to a bottom plate of the housing The lower end of the hydrophobic fiber and the upper end of the hydrophilic fiber are overlapped without contacting each other, an inlet is attached to the side of the housing, and a high-concentration alcohol is disposed above the side facing the inlet. An upper discharge port for discharging liquid is mounted, and a lower discharge port for discharging low-concentration alcohol is mounted at the lower part of the discharge port. Further, the alcohol separation device is mounted with an ultrasonic transducer at the bottom of the housing. And applying an oscillation output from an oscillator to the ultrasonic vibrator, fixing a plurality of meshes in parallel to the top plate in the vicinity of the top plate in the housing, One end of a hydrophilic fiber having a different number of lengths is fixed, an inlet is attached to the side of the housing, and an upper outlet from which high-concentration alcohol liquid flows out is attached above the side opposite to the inlet. The lower discharge port for discharging low-concentration alcohol is attached to the lower portion of the discharge port.
本発明の超音波分溜装置では、分離タンクに供給されたアルコールを含む液体を分離タンクの底部に装着した超音波振動子で循環することにより、比重の関係で液体の表面近傍にアルコール分が多く存在し、分離タンクの底部近傍には水分が多く存在することから、表面近傍の液体を分離装置に流すことにより、アルコール分を多く含んだ液体をアルコール分離装置に流し、さらに、アルコール分装置で水分を除去することにより、効率よくアルコール分を分離することができるという利点がある。 In the ultrasonic fractionating apparatus of the present invention, the alcohol-containing liquid supplied to the separation tank is circulated by an ultrasonic vibrator attached to the bottom of the separation tank, so that the alcohol content is near the surface of the liquid due to the specific gravity. Since there is a lot of moisture near the bottom of the separation tank, a liquid containing a large amount of alcohol is caused to flow to the alcohol separation device by flowing the liquid near the surface to the separation device. There is an advantage that the alcohol can be efficiently separated by removing the water.
本発明では、液体供給装置からアルコールが含まれた液体を分離タンクに供給すると、分離タンクでアルコールが含まれた液体を超音波によって上下に循環することにより、アルコールが含まれた液体の表面近傍にアルコールを過剰にして分離タンクの排出口からからアルコールが含まれた液体の表面近傍の液体が流出するようにし、分離タンクから流出された過剰アルコールが含まれた液体からアルコール分離装置で水分を除去することにより、更にアルコール濃度が高くなるものである。 In the present invention, when the liquid containing alcohol is supplied from the liquid supply device to the separation tank, the liquid containing alcohol is circulated up and down by the ultrasonic wave in the separation tank, thereby near the surface of the liquid containing alcohol. The liquid near the surface of the liquid containing alcohol flows out from the discharge port of the separation tank, and water is removed from the liquid containing excess alcohol discharged from the separation tank by the alcohol separation device. By removing it, the alcohol concentration is further increased.
図1は本発明の実施例の超音波アルコール分離装置の側面図で、液体供給装置6からアルコールが含まれた液体7がアルコール分離タンク8に供給され、又、アルコール分離タンク8の底部に超音波振動子9が装着され、この超音波振動子9に発振器10から発振出力が印可され、さらに、アルコール分離タンク8の上部の液体7の液面近傍に流出口11が装着され、アルコール分離タンク8の底部近傍に排出口12が設けられ、又、アルコール分離タンク8の流出口11はアルコール分離装置13の流入口19に接続されている。
FIG. 1 is a side view of an ultrasonic alcohol separation device according to an embodiment of the present invention. A
このアルコール分離装置13は、図2に示すように、筐体14の天板14aに複数の長さの異なる疎水ファイバ15の一端が固着され、他端は筐体14の中に垂下され、又、筐体14の底板14bに親水ファイバ16の一端が固着され、親水ファイバ16の他端は筐体14の中に直立され、疎水ファイバ15と親水ファイバ16は互いに接触しないように位置がずれ、さらに、筐体14の底板14bの外部に超音波振動子17が装着され、超音波振動子17に発振器18から発振出力が印可され、筐体14の中間部分に流入口19が形成されて、アルコール分離タンク8の流出口11が接続され、筐体14の天板14aの近傍に高濃度のアルコールが流出される流出口20が形成され、筐体14の底板14bの近傍に低濃度アルコールが排出される排出口21が装着されている。
As shown in FIG. 2, the
このように構成された本実施例の超音波アルコール分離装置では、アルコールを含んだ液体7が液体供給装置6からアルコール分離タンク8に供給され、発振器10からの発振出力が超音波振動子9に印可されると、アルコール分離タンク8では、超音波振動子9からの超音波振動によって液体7が上下に循環され、比重の差によって、アルコールは筐体14の上部に集められ、水は筐体14の下方に集められるので、筐体14の液体7の表面をオーバーフローさせることによって、流出口11からアルコール含有量が多い液体7が流入口19からアルコール分離装置13に供給される。
In the ultrasonic alcohol separation apparatus of this embodiment configured as described above, the
アルコール分離装置13にアルコール分離タンク8から液体7が供給されると、発振器18から超音波振動子17に発振出力が印可され、液体7は上下に循環され、液体7中の水はアルコールより比重が重いことにより、親水ファイバ16によって、下方に集まり、又、アルコールは水より比重が軽いことにより、疎水ファイバ15によって上方に集まるので、上方に装着した流出口20から高濃度のアルコールが流出し、下方の排出口21から水が排出される。
When the
本発明は、このように、アルコール分離タンク8では、蓋をしないことにより、液体7の表面に気相があるので、表面過剰現象が生じ、液体7の表面にアルコールの表面過剰現象が生じるが、アルコール分離装置13では、筐体14が閉鎖されているので、気相としてアルコールが充満され、表面過剰現象が生じなくなり、疎水ファイバ15と比重の関係で、アルコールが上方に集まり、水は親水ファイバと比重の関係で下方に集まり、これを利用してアルコールと水を分離することができる。
In the present invention, in the
図3は本発明の他の実施例の超音波アルコール分離装置の側面断面図で、6は液体供給装置、7は液体、8はアルコール分離タンク、9は超音波振動子、10は発振器、11は流出口、12は排出口、13はアルコール分離装置、17は超音波振動子、18は発振器、19は流入口、20は流出口、21は排出口で、これらの構成は上記実施例と同じであるので、説明は省略するが、本実施例では、アルコール分離タンク8とアルコール分離装置13の間にアルコール分離タンク22を装着し、アルコール分離タンク8の流出口11から液体7をアルコール分離タンクに22に流し、アルコール分離タンク22の底板に超音波振動子23を装着し、超音波振動子23に発振器24から発振出力が印可され、又、液体7の表面近傍に流出口21を形成し、アルコール分離タンク22の底板の近傍に排出口21を形成する。
FIG. 3 is a side sectional view of an ultrasonic alcohol separation device according to another embodiment of the present invention.
このように構成した本実施例では、液体供給装置6から液体が供給されると、アルコール分離タンク8の底板8aに装着された超音波振動子9から超音波がアルコール分離タンク内に照射され、それによって液体7が上下に循環され、比重が軽いアルコールは上側に集まり、比重が重い水は下方に集まるので、アルコールを多く含んだ液体が流出口11にオーバーフローして、アルコール分離タンク22に流れ、このアルコール分離タンク22で発振器24から発振出力が超音波振動子23に印可されると、同様にアルコール分離タンク22内の液体7が超音波振動子23からの超音波で上下に循環することにより、比重の軽いアルコールは上側に集まり、比重が重い水は下方に集まるので、アルコールを多く含んだ液体が流出口25でオーバーフローして、アルコール分離装置13に流れ、前記実施例のように、アルコール分離装置13で水が更に除去され、流出口20から高濃度のアルコールが含まれた液体が流出される。
In the present embodiment configured as described above, when a liquid is supplied from the
図4は本発明の他の実施例のアルコール分離装置13の側面断面図で、14は筐体、16は親水ファイバ、17は超音波振動子、18は発振器、19は流入口、20は流出口で、これらの構成は上記実施例と同じであるので、説明は省略するが、本実施例では、筐体14の底板14b近傍に流入口19が形成され、天板14aの近傍にメッシュ25を装着する。
FIG. 4 is a side sectional view of an
このように構成した本実施例では、水とアルコールが含まれた液体は、流入口26からアルコール分離装置13の筐体14の仮名に入ると、親水ファイバ16の層に流され、水分子28が親水ファイバ16に吸着され、さらに、超音波振動子17からの超音波で液体7が上下に循環されると、水分子26がメッシュ25にも吸着され、流出口19から脱水されたアルコールが流出され、親水ファイバ16の吸着力が落ちた場合は、水分子26を取り除き再生する。
In this embodiment configured as described above, when the liquid containing water and alcohol enters the pseudonym of the
なお、上記実施例では、アルコールと水が含まれた液体からアルコールを除去する例を記載したが、水と水より比重の軽い物質を分離する場合に使用することができる。 In addition, although the example which removes alcohol from the liquid in which alcohol and water were contained was described in the said Example, it can be used when isolate | separating the substance whose specific gravity is lighter than water and water.
6 液体供給装置
7 液体
8 アルコール分離タンク
9 超音波振動子
10 発振器
11 流出口
12 排出口
13 アルコール分離装置
14 筐体
15 疎水ファイバ
16 親水ファイバ
17 超音波振動子
18 発振器
19 流入口
20 流出口
21 排出口
22 アルコール分離タンク
23 超音波振動子
24 発振器
25 メッシュ
26 水分子
6
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JP2008045430A JP2009202066A (en) | 2008-02-27 | 2008-02-27 | Ultrasonic alcohol separation device |
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CN102311310A (en) * | 2010-07-07 | 2012-01-11 | 中国石油化工股份有限公司 | Device for ultrasonic atomization and concentration of ethanol and method for concentrating ethanol |
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2008
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