JP2012110832A - 共沸混合物の分離装置及び共沸混合物の分離方法 - Google Patents
共沸混合物の分離装置及び共沸混合物の分離方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明は、共沸混合物を蒸留塔2により蒸留して留出蒸気と缶出液を得て、
得られた留出蒸気を、リボイラー熱源用の蒸気と製品抜き出し用の蒸気に分岐する。圧縮、昇温された留出蒸気Aがリボイラー5に熱源として供給され、圧縮、昇温された留出蒸気Bは蒸気透過膜6を通過し、非透過成分と透過成分に分離され、このうち非透過成分を共沸混合物の加熱手段とした後に回収する。本発明によれば、装置の構成や工程が簡素であるため設備コストを低く抑えることができるとともに、省エネルギー効果が高く、また、蒸気透過膜6を用いて成分を分離しているので、純度の高い成分が得られる共沸混合物の分離装置1及び共沸混合物の分離方法を提供することができる。
【選択図】図1
Description
以下、図1を用いて、本発明に係る共沸混合物の分離装置の一態様の構成を説明する。図1は、本発明に係る共沸混合物の分離装置の一態様を示した概略図である。図1に示す本実施形態に係る共沸混合物の分離装置1(以下、「分離装置1」とする場合がある。)は、蒸留塔2、分岐部3、第1圧縮機41、第2圧縮機42、リボイラー5、蒸気透過膜6、第1出力部71、第2出力部72、経路80〜90、を基本構成として備える。
以下、本実施形態に係る共沸混合物の分離装置1を用いた共沸混合物の分離方法を、分離の対象とする共沸混合物としてイソプロパノール(isopropyl Alcohol:IPA)と水との共沸混合物とした例を挙げて、図3に示したフローチャートを用いて説明する。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
共沸混合物をイソプロパノールと水(入力時における共沸混合物全体に対するイソプロパノールの含有量 87.1質量%、水の含有量 12.9質量%)として、図1(実施例1)及び図2(比較例1)に示した分離装置により共沸混合物の分離操作を行い、比較、評価した。
蒸留塔2:塔径 100mm、高さ 20m、充填物 SUS304製 5/8ボールリング
第1圧縮機41、第2圧縮機42:レシプロ型の蒸気圧縮機
蒸気透過膜6:ゼオライト膜(ダイヤメンブレン/三菱化学(株)製)
蒸留塔(共沸塔)91:塔径 100mm、高さ 20m、充填物 SUS304製 5/8ボールリング
蒸留塔(脱水塔)92:塔径 50mm、高さ 20m、充填物 SUS304製 5/8ボールリング
蒸留塔(排水ストリッパー)93:塔径 50mm、高さ 20m、充填物 SUS304製 5/8ボールリング
圧縮機94〜96:レシプロ型の蒸気圧縮機
エントレーナーの種類:ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン
11…… 予熱器
12…… 冷却器
13…… 真空ポンプ
14…… 凝縮器
15…… ポンプ
2 …… 蒸留塔
3 …… 分岐部
41…… 第1圧縮機
42…… 第2圧縮機
5 …… リボイラー
6 …… 蒸気透過膜
70…… 入力部
71…… 第1出力部
72…… 第2出力部
80〜90…… 経路
Claims (9)
- 入力される共沸混合物を蒸留して留出蒸気と缶出液を得る蒸留塔と、
得られた前記留出蒸気を、リボイラー熱源用の蒸気(留出蒸気A)と製品抜き出し用の蒸気(留出蒸気B)に分岐する分岐部と、
分岐される前の前記留出蒸気、または分岐された後の前記留出蒸気A及び前記留出蒸気Bの少なくとも一方を圧縮、昇温する圧縮機と、
圧縮、昇温された前記留出蒸気Aを熱源としてリボイラーに供給する経路と、
前記リボイラーを通過した前記留出蒸気Aを前記蒸留塔に戻す経路と、
圧縮、昇温された前記留出蒸気Bを通過させ、非透過成分と透過成分に分離する蒸気透過膜と、
前記蒸気透過膜で分離された前記非透過成分を、入力される前記共沸混合物の加熱手段として送り出す経路と、
前記非透過成分を出力、回収する第1出力部と、
蒸留して得られた前記缶出液を出力、回収する第2出力部と、
を備えることを特徴とする共沸混合物の分離装置。 - 前記圧縮機が、分岐された後の留出蒸気Aが前記リボイラーに供給される前に、及び前記留出蒸気Bが前記蒸気透過膜を通過する前に圧縮、昇温するように配設されることを特徴とする請求項1に記載の共沸混合物の分離装置。
- 前記蒸気透過膜で分離された前記透過成分を前記蒸留塔に戻す経路を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の共沸混合物の分離装置。
- 前記蒸気透過膜がゼオライト膜であることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の共沸混合物の分離装置。
- 入力される共沸混合物を蒸留塔により蒸留して留出蒸気と缶出液を得る工程と、
得られた前記留出蒸気を、リボイラー熱源用の蒸気(留出蒸気A)と製品抜き出し用の蒸気(留出蒸気B)に分岐する工程と、
分岐される前の前記留出蒸気、または分岐された後の前記留出蒸気A及び前記留出蒸気Bの少なくとも一方を圧縮、昇温する工程と、
圧縮、昇温された前記留出蒸気Aを熱源としてリボイラーに供給する工程と、
前記リボイラーを通過した前記留出蒸気Aを前記蒸留塔に戻す工程と、
圧縮、昇温された前記留出蒸気Bを蒸気透過膜に通過させ、非透過成分と透過成分に分離する工程と、
前記蒸気透過膜で分離された前記非透過成分を、入力される前記共沸混合物の加熱手段とした後、回収する工程と、
前記蒸留により得られた前記缶出液を回収する工程と、
を備えることを特徴とする共沸混合物の分離方法。 - 前記分岐された後の留出蒸気Aが前記リボイラーに供給される前に、及び前記留出蒸気Bが前記蒸気透過膜を通過する前に圧縮、昇温されることを特徴とする請求項5に記載の共沸混合物の分離方法。
- 前記蒸気透過膜で分離された前記透過成分を前記蒸留塔に戻す工程を備えることを特徴とする請求項5または請求項6に記載の共沸混合物の分離方法。
- 前記蒸気透過膜がゼオライト膜であることを特徴とする請求項5ないし請求項7のいずれかに記載の共沸混合物の分離方法。
- 前記共沸混合物が、炭素数が2以上のアルコールと水からなることを特徴とする請求項5ないし請求項8のいずれかに記載の共沸混合物の分離方法。
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