JP2014168740A - Solution treatment device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solution treatment device capable of sufficiently reducing the content of a high boiling point organic solvent in a distillate, while sufficiently increasing the content of the high boiling point organic solvent in a concentrated liquid, by separating a processed liquid into the concentrated liquid and the distillate.SOLUTION: A solution treatment device 1a comprises: a treatment tower 2 for taking out the concentrated liquid L2 from a tower bottom part, by distilling distillate steam L3 from a tower top part, by separating the processed liquid L1 into the concentrated liquid L2 and distillate steam L3 of becoming the distillate L3; first heating means 6a for heating the processed liquid L1 supplied to the tower bottom part of the treatment tower 2; first gas-liquid contact means 3a installed inside the treatment tower 2 and contacting the processed liquid L1 and processed steam L1 of becoming a gas shape by being heated by the first heating means 6a; and supply means 4 for supplying the processed liquid L1 to the inside of the treatment tower 2 from above the first gas-liquid contact means 3a.

Description

本発明は、各種産業分野において、洗浄工程や製造工程等で使用された高沸点有機溶剤を含有する水(被処理液)を処理する溶液処理装置に係り、特に、高沸点有機溶剤を含有する被処理液を、高沸点有機溶剤の含有量の多い濃縮液と高沸点有機溶剤の含有量の少ない留出液とに分離する溶液処理装置に関する。   The present invention relates to a solution treatment apparatus for treating water (liquid to be treated) containing a high-boiling organic solvent used in a cleaning process, a manufacturing process, or the like in various industrial fields, and in particular, contains a high-boiling organic solvent. The present invention relates to a solution processing apparatus for separating a liquid to be treated into a concentrated liquid having a high content of a high-boiling organic solvent and a distillate having a low content of a high-boiling organic solvent.

電気電子分野や化学分野における各種製品の製造工程において、部品や製造装置等の洗浄を行う際に、高沸点有機溶剤が用いられており、当該洗浄後にリンスする目的で行われる水洗浄により、高沸点有機溶剤を含有した水が多量に排出される。また、樹脂膜の製造工程では、樹脂中の高沸点有機溶剤を抽出し膜成形する際に、当該高沸点有機溶剤を抽出する目的で大量の水を用いるが、本工程でも高沸点有機溶剤を含有した水が多量に排出される。
近年、これらの産業分野が成長するに伴い、高沸点有機溶剤の使用量が増加し、同時に、当該高沸点有機溶剤を含有する水(被処理液)の排出量も増加している。
In the manufacturing process of various products in the electrical and electronic fields and the chemical field, high-boiling organic solvents are used when cleaning parts and manufacturing equipment, etc., and water cleaning is performed for the purpose of rinsing after the cleaning. A large amount of water containing a boiling organic solvent is discharged. In the resin film production process, a large amount of water is used to extract the high-boiling organic solvent in the process of extracting the high-boiling organic solvent in the resin and forming the film. A large amount of contained water is discharged.
In recent years, with the growth of these industrial fields, the amount of high-boiling organic solvent used has increased, and at the same time, the amount of water (liquid to be treated) containing the high-boiling organic solvent has increased.

ここで、高沸点有機溶剤には、再利用する価値の高い溶剤も多数存在することから、資源の有効活用という観点に基づき、リサイクル対象となる液体(被処理液)中の高沸点有機溶剤を濃縮して精製分離、再利用したいという要望が存在する。
また、高沸点有機溶剤は、環境汚染の一因になる可能性があることから、環境負荷の低減という観点に基づき、廃棄対象となる液体(被処理液)中の高沸点有機溶剤の含有量は極力低下させたいという要望も存在する。
Here, since many high-boiling organic solvents have a high value to be reused, the high-boiling organic solvent in the liquid to be recycled (processed liquid) is selected based on the viewpoint of effective use of resources. There is a desire to concentrate, purify and reuse.
In addition, since high-boiling organic solvents may contribute to environmental pollution, the content of high-boiling organic solvents in liquids (liquids to be treated) to be discarded based on the viewpoint of reducing environmental impact There is also a desire to reduce as much as possible.

前記のような要望を満たすべく、高沸点有機溶剤のような対象溶剤を含有する被処理液を、対象溶剤の含有量の多い濃縮液と、対象溶剤の含有量の少ない留出液とに分離する技術が研究されている。   In order to satisfy the above-mentioned demand, a liquid to be treated containing a target solvent such as a high boiling point organic solvent is separated into a concentrated liquid having a high content of the target solvent and a distillate having a low content of the target solvent. Technology to do is being researched.

例えば、特許文献1では、第1蒸発器と、第2蒸発器と、第2蒸発器で生成された処理液の蒸気を第1蒸発器に移送する蒸気移送管と、を備え、蒸気移送管は第2蒸発器で生成された蒸気が第1蒸発器に貯留される処理液に戻されるように第1蒸発器に接続されており、第1蒸発器は処理液の蒸気を外部に排出するための排出管を含むという濃縮装置が開示されている。   For example, Patent Document 1 includes a first evaporator, a second evaporator, and a vapor transfer pipe that transfers the vapor of the processing liquid generated in the second evaporator to the first evaporator, and the vapor transfer pipe Is connected to the first evaporator so that the vapor generated in the second evaporator is returned to the processing liquid stored in the first evaporator, and the first evaporator discharges the vapor of the processing liquid to the outside. A concentrating device is disclosed which includes a discharge pipe for the purpose.

特開2009−82883号公報JP 2009-82883 A

しかしながら、特許文献1に開示された蒸発器は、留出蒸気中の高沸点有機溶剤の濃度(含有量)と、濃縮液中の高沸点有機溶剤の濃度との関係は、気液平衡の関係から自ずと決定してしまう。
よって、特許文献1に開示された蒸発器によると、例えば、濃縮液中の高沸点有機溶剤の含有量を多くしようとした場合、留出蒸気中の高沸点有機溶剤の含有量も気液平衡の関係にしたがい多くなってしまうため、留出蒸気中の高沸点有機溶剤の含有量を十分に少なくすることは困難である。一方、留出蒸気中の高沸点有機溶剤の含有量を少なくしようとした場合、濃縮液中の高沸点有機溶剤の含有量も気液平衡の関係にしたがい少なくなってしまうため、濃縮液中の高沸点有機溶剤の含有量を十分に多くすることは困難である。
その結果、特許文献1に開示された技術は、第1蒸発器と、第2蒸発器という2つの蒸発器を設けることにより前記の問題を解消しようとしている。しかし、個々の蒸発器には前記のような制約があるため、根本的な問題の解決には至っていない。
つまり、特許文献1に開示された技術では、設備が大型化および複雑化するにもかかわらず、濃縮液中の高沸点有機溶剤の含有量を十分に多くすると同時に、留出蒸気中の高沸点有機溶剤の含有量を十分に少なくするという点において、改善の余地が存在していた。
However, in the evaporator disclosed in Patent Document 1, the relationship between the concentration (content) of the high-boiling organic solvent in the distillate vapor and the concentration of the high-boiling organic solvent in the concentrate is a gas-liquid equilibrium relationship. Will be decided automatically.
Therefore, according to the evaporator disclosed in Patent Document 1, for example, when the content of the high-boiling organic solvent in the concentrated liquid is increased, the content of the high-boiling organic solvent in the distillate is also vapor-liquid equilibrium. Therefore, it is difficult to sufficiently reduce the content of the high boiling point organic solvent in the distillate vapor. On the other hand, when the content of the high-boiling organic solvent in the distillate is to be reduced, the content of the high-boiling organic solvent in the concentrate also decreases according to the vapor-liquid equilibrium relationship. It is difficult to sufficiently increase the content of the high-boiling organic solvent.
As a result, the technique disclosed in Patent Document 1 attempts to solve the above problem by providing two evaporators, a first evaporator and a second evaporator. However, since the individual evaporators have the above-mentioned limitations, the fundamental problem has not been solved.
That is, in the technique disclosed in Patent Document 1, the content of the high-boiling organic solvent in the concentrate is sufficiently increased and the high-boiling point in the distillate vapor at the same time, despite the increase in size and complexity of the equipment. There was room for improvement in terms of sufficiently reducing the content of the organic solvent.

そこで、本発明は、被処理液を濃縮液と留出液とに分離し、濃縮液中の高沸点有機溶剤の含有量を十分に多くするとともに、留出液中の高沸点有機溶剤の含有量を十分に少なくすることができる溶液処理装置を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention separates the liquid to be treated into a concentrated liquid and a distillate, sufficiently increases the content of the high-boiling organic solvent in the concentrated liquid, and contains the high-boiling organic solvent in the distillate. It is an object to provide a solution processing apparatus capable of sufficiently reducing the amount.

前記課題を解決するための手段として、本発明は、高沸点有機溶剤を含有する被処理液を、高沸点有機溶剤の含有量の多い濃縮液と高沸点有機溶剤の含有量の少ない留出液とに分離する溶液処理装置であって、被処理液を濃縮液と留出液となる留出蒸気とに分離し、塔頂部から留出蒸気を留出させ、塔底部から濃縮液を缶出させる処理塔と、前記処理塔の塔底部に供給される被処理液(濃縮された被処理液)を加熱する第1加熱手段と、前記処理塔の内部に設置されるとともに、被処理液と加熱されることにより気体状となった被処理蒸気とを接触させる第1気液接触手段と、前記第1気液接触手段の上方から前記処理塔の内部に被処理液を供給する供給手段と、を備えることを特徴とする溶液処理装置である。   As means for solving the above problems, the present invention provides a liquid containing a high-boiling organic solvent, a concentrated liquid containing a high content of high-boiling organic solvent, and a distillate containing a low content of high-boiling organic solvent. A liquid treatment apparatus that separates the liquid to be treated into a concentrate and a distillate vapor to be a distillate, distills the distillate from the top of the tower, and removes the concentrate from the bottom of the tower. And a first heating means for heating the liquid to be processed (concentrated liquid to be processed) supplied to the bottom of the processing tower, and the liquid to be processed is installed inside the processing tower. A first gas-liquid contact means for contacting the vapor to be treated which has become gaseous by being heated; and a supply means for supplying the liquid to be treated to the inside of the treatment tower from above the first gas-liquid contact means; A solution processing apparatus comprising:

このような構成によれば、第1気液接触手段の上方から処理塔の内部に供給された被処理液は、まず、第1気液接触手段に供給されるが、この時点での被処理液は、供給された直後の状態、つまり、高沸点有機溶剤が濃縮されていない状態(高沸点有機溶剤の含有量が少ない状態)である。したがって、第1気液接触手段において、当該状態の被処理液を、加熱され気体状となった被処理蒸気と接触させることにより、濃縮の進んだ状態の被処理液を接触させる場合と比較して、高沸点有機溶剤の含有量の非常に少ない留出蒸気を処理塔の塔頂部から留出させることができるため、最終的には、高沸点有機溶剤の含有量の十分に少ない留出液を得ることができる。
なお、当該溶液処理装置から得られた留出液を排水として処理する場合、留出液中の高沸点有機溶剤の含有量が十分に少なくなっていることから、その後の処理装置にかかる負荷を軽減することができる。
According to such a configuration, the liquid to be processed supplied from above the first gas-liquid contact means to the inside of the processing tower is first supplied to the first gas-liquid contact means. The liquid is in a state immediately after being supplied, that is, a state in which the high-boiling organic solvent is not concentrated (a state in which the content of the high-boiling organic solvent is low). Therefore, in the first gas-liquid contact means, the liquid to be processed in this state is brought into contact with the vapor to be processed that has been heated to be in a gas state, as compared with the case where the liquid to be processed in a state of advanced concentration is brought into contact. As a result, distillate with a very low content of high-boiling organic solvent can be distilled from the top of the treatment tower. Can be obtained.
When the distillate obtained from the solution treatment apparatus is treated as waste water, the content of the high-boiling organic solvent in the distillate is sufficiently reduced, so that the load on the subsequent treatment apparatus is reduced. Can be reduced.

一方、第1気液接触手段において、高沸点有機溶剤が濃縮されていない状態の被処理液を、加熱手段により加熱され気体状となった被処理蒸気と接触させることにより、濃縮の進んだ状態の被処理液を処理塔の塔底部に供給することができる。したがって、高沸点有機溶剤の含有量の十分に多い濃縮液を得ることができる。
なお、当該溶液処理装置から得られた濃縮液をリサイクルする場合、濃縮液中の高沸点有機溶剤の含有量が十分に多くなっていることから、その後に使用する精製装置にかかる負荷を軽減することができる。
On the other hand, in the first gas-liquid contact means, the liquid to be treated in a state where the high boiling point organic solvent is not concentrated is brought into contact with the vapor to be treated which is heated by the heating means to become a gaseous state. Can be supplied to the bottom of the processing tower. Therefore, it is possible to obtain a concentrate having a sufficiently high content of the high-boiling organic solvent.
In addition, when recycling the concentrate obtained from the solution processing apparatus, since the content of the high-boiling organic solvent in the concentrate is sufficiently high, the load on the purification apparatus used thereafter is reduced. be able to.

また、溶液処理装置において、前記処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気を凝縮して留出液とし当該留出液を前記処理塔の内部に戻す還流手段を有さないことが好ましい。   Further, the solution processing apparatus preferably does not have a reflux means for condensing the distillate vapor distilled from the top of the treatment tower to form a distillate and returning the distillate to the inside of the treatment tower.

このような構成によれば、還流手段を有さないことにより、還流操作において必要となる膨大なエネルギーの消費を確実に回避することができる。その結果、高沸点有機溶剤の含有量が十分に抑制された留出液と、高沸点有機溶剤の含有量が十分に高められた濃縮液とを得ることができるとともに、同時に、省エネルギー化(ランニングコストの上昇の抑制)という効果を得ることができる。   According to such a configuration, by not having the reflux means, it is possible to reliably avoid the enormous energy consumption required in the reflux operation. As a result, it is possible to obtain a distillate in which the content of the high-boiling organic solvent is sufficiently suppressed and a concentrated liquid in which the content of the high-boiling organic solvent is sufficiently increased, and at the same time energy saving (running The effect of suppressing an increase in cost) can be obtained.

また、溶液処理装置において、前記供給手段から供給される被処理液は、高沸点有機溶剤の含有量が10.0wt%以下であることが好ましい。   In the solution processing apparatus, the liquid to be processed supplied from the supply unit preferably has a high-boiling organic solvent content of 10.0 wt% or less.

このような構成によれば、処理塔の内部に供給された被処理液は、まず、第1気液接触手段に供給されるが、この時点での被処理液の高沸点有機溶剤の含有量が10.0wt%以下という十分に少ない状態である。その結果、第1気液接触手段において、高沸点有機溶剤の含有量の非常に少ない留出蒸気を処理塔の塔頂部から確実に留出させることができるため、留出液中の高沸点有機溶剤の含有量の低下という効果を、より確実なものとすることができる。   According to such a configuration, the liquid to be processed supplied into the processing tower is first supplied to the first gas-liquid contact means. At this time, the content of the high-boiling organic solvent in the liquid to be processed Is a sufficiently small state of 10.0 wt% or less. As a result, in the first gas-liquid contact means, it is possible to reliably distill distillate having a very low content of high-boiling organic solvent from the top of the treatment tower. The effect of lowering the solvent content can be made more reliable.

また、溶液処理装置において、前記処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気に同伴する液滴を分離し前記処理塔の内部に戻す気液分離手段を備えることが好ましい。   Moreover, the solution processing apparatus preferably includes a gas-liquid separation unit that separates droplets accompanying distillate vapor distilled from the top of the processing tower and returns the liquid droplets to the inside of the processing tower.

このような構成によれば、処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気に同伴する液滴、つまり、処理塔に供給される時点の被処理液と同等もしくはそれ以上の含有量の高沸点有機溶剤を含有する液体を処理塔に戻すことができるため、留出液中の高沸点有機溶剤の含有量の低下という効果を、さらに確実なものとすることができる。   According to such a configuration, the droplets accompanying the distillate distilled from the top of the processing tower, that is, a high boiling point content equal to or higher than the liquid to be processed at the time of being supplied to the processing tower. Since the liquid containing the organic solvent can be returned to the treatment tower, the effect of reducing the content of the high-boiling organic solvent in the distillate can be further ensured.

また、溶液処理装置において、前記処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気を圧縮して昇温させる圧縮手段を備え、前記圧縮手段により圧縮されて昇温した留出蒸気を、前記第1加熱手段の加熱源として用いることが好ましい。   The solution processing apparatus further includes a compression unit that compresses and raises the temperature of the distillate distilled from the top of the treatment tower, and the distillate vapor that has been compressed by the compression unit and heated is It is preferably used as a heating source for the heating means.

このような構成によれば、圧縮手段により圧縮して昇温した留出蒸気を、加熱手段の加熱源として用いるため、加熱源に必要となるエネルギーを低減させることができる。   According to such a structure, since the distillate vapor | steam which was compressed and heated up by the compression means is used as a heating source of a heating means, the energy required for a heating source can be reduced.

また、溶液処理装置において、前記圧縮手段は、前記処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気を、前記処理塔の塔底部の被処理液よりも、温度が2℃以上高くなるように、圧縮して昇温させることが好ましい。   Further, in the solution processing apparatus, the compression means is configured so that the temperature of the distilled steam distilled from the top of the processing tower is 2 ° C. or higher than the liquid to be processed at the bottom of the processing tower. It is preferable to compress and raise the temperature.

このような構成によれば、圧縮手段により昇温した留出蒸気が、加熱源として好適なものとなり、加熱源に必要となるエネルギーの低減という効果を、より確実なものとすることができる。   According to such a configuration, the distillate vapor heated by the compression means is suitable as a heating source, and the effect of reducing the energy required for the heating source can be further ensured.

また、溶液処理装置において、前記処理塔の内部であって前記第1気液接触手段の下方に設置されるとともに、被処理液と加熱されることにより気体状となった被処理蒸気とを接触させる第2気液接触手段と、前記処理塔の内部であって前記第1気液接触手段と前記第2気液接触手段との間に設置されるとともに、前記第1気液接触手段から供給される被処理液を所定量保持し、当該所定量を超える被処理液を前記第2気液接触手段に供給する保持手段と、前記処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気を圧縮して昇温させる圧縮手段と、前記保持手段に保持された被処理液を加熱する第2加熱手段と、を備え、前記圧縮手段により圧縮されて昇温した留出蒸気を、前記第1加熱手段および前記第2加熱手段のうち少なくとも一方の加熱源として用いることが好ましい。   Further, in the solution processing apparatus, the liquid processing apparatus is disposed inside the processing tower and below the first gas-liquid contact means, and contacts the liquid to be processed and the vapor to be processed which has become gaseous by being heated. A second gas-liquid contact means to be installed, and is installed inside the processing tower and between the first gas-liquid contact means and the second gas-liquid contact means, and is supplied from the first gas-liquid contact means Holding a predetermined amount of the liquid to be processed, holding means for supplying the liquid to be processed exceeding the predetermined amount to the second gas-liquid contact means, and compressing the distillate vapor distilled from the top of the processing tower And a second heating unit that heats the liquid to be treated held in the holding unit, and the first heating unit converts distillate vapor that has been compressed by the compression unit and raised in temperature. And as a heating source of at least one of the second heating means It is preferable to have.

このような構成によれば、第2気液接触手段において、第1気液接触手段(保持手段)から供給される高沸点有機溶剤が濃縮した被処理液を、加熱され気体状となった被処理蒸気と接触させることにより、さらに濃縮の進んだ状態の被処理液を処理塔の塔底部に供給することができる。その結果、高沸点有機溶剤の含有量の非常に多い濃縮液を得ることができる。
そして、圧縮手段により圧縮して昇温した留出蒸気を、第1加熱手段および第2加熱手段のうち少なくとも一方の加熱源として用いるため、加熱源に必要となるエネルギーを低減させることができる。
According to such a configuration, in the second gas-liquid contact means, the liquid to be treated which is concentrated by the high boiling point organic solvent supplied from the first gas-liquid contact means (holding means) is heated and turned into a gaseous form. By bringing it into contact with the processing steam, the liquid to be processed in a further concentrated state can be supplied to the bottom of the processing tower. As a result, a concentrated liquid having a very high content of high boiling point organic solvent can be obtained.
And since the distillate vapor | steam compressed and heated by the compression means is used as a heating source of at least one among a 1st heating means and a 2nd heating means, the energy required for a heating source can be reduced.

また、溶液処理装置において、前記供給手段から供給する被処理液の高沸点有機溶剤は、水より沸点が高く、水と完全に溶解し、水と共沸しない溶剤であり、N−メチルピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチルジグリコール、1,4−ブタンジオール、モノエタノールアミン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンよりなる群から選ばれた1種または2種以上の溶剤であることが好ましい。   Further, in the solution processing apparatus, the high-boiling organic solvent of the liquid to be treated supplied from the supply means is a solvent having a boiling point higher than water, completely dissolved in water, and not azeotropic with water, N-methylpyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butyl diglycol, 1,4-butanediol, monoethanol One or more solvents selected from the group consisting of amine, diethylene glycol monomethyl ether and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone are preferred.

また、溶液処理装置において、前記供給手段から供給する被処理液の高沸点有機溶剤は、N−メチルピロリドン(1−メチル−2−ピロリドン)であり、前記処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気は、高沸点有機溶剤の含有量が0.5wt%以下であり、前記処理塔の塔底部から缶出する濃縮液は、高沸点有機溶剤の含有量が60.0wt%以上であることが好ましい。   In the solution processing apparatus, the high-boiling organic solvent of the liquid to be processed supplied from the supply means is N-methylpyrrolidone (1-methyl-2-pyrrolidone), and is a distillation distilled from the top of the processing tower. The output steam has a high-boiling organic solvent content of 0.5 wt% or less, and the concentrated liquid taken out from the bottom of the treatment tower has a high-boiling organic solvent content of 60.0 wt% or more. Is preferred.

本発明によれば、被処理液を濃縮液と留出液とに分離し、濃縮液中の高沸点有機溶剤の含有量を十分に多くするとともに、留出液中の高沸点有機溶剤の含有量を十分に少なくすることができる。   According to the present invention, the liquid to be treated is separated into a concentrate and a distillate, the content of the high-boiling organic solvent in the concentrate is sufficiently increased, and the content of the high-boiling organic solvent in the distillate is included. The amount can be reduced sufficiently.

本発明の第1実施形態に係る溶液処理装置の模式図である。It is a schematic diagram of the solution processing apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る溶液処理装置の模式図である。It is a schematic diagram of the solution processing apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

以下、適宜図面を参照して、本発明に係る溶液処理装置を実施するための形態(実施形態)について説明する。
なお、本発明に係る溶液処理装置の処理対象である溶液について、処理塔に供給される前のものと、処理塔内のものとを被処理液L1(気体状のものを被処理蒸気L1)と示し、処理塔の塔底部から缶出した後のものを濃縮液L2(気体状のものを濃縮蒸気L2)と示し、処理塔の塔頂部から留出した後のものを留出液L3(気体状のものを留出蒸気L3)と示す。
Hereinafter, an embodiment (embodiment) for carrying out a solution processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
In addition, about the solution which is a process target of the solution processing apparatus which concerns on this invention, the thing before being supplied to a processing tower and the thing in a processing tower are to-be-processed liquid L1 (gaseous thing is to-be-processed vapor | steam L1). The liquid after being removed from the bottom of the processing tower is indicated as concentrated liquid L2 (the gaseous one is the concentrated vapor L2), and after being distilled from the top of the processing tower, the liquid L3 ( A gaseous thing is shown as distillate vapor | steam L3).

まず、第1実施形態に係る溶液処理装置1aの概略について図1を用いて説明する。
≪第1実施形態に係る溶液処理装置の概略≫
第1実施形態に係る溶液処理装置1aは、高沸点有機溶剤を含有する被処理液L1を、高沸点有機溶剤の含有量の多い濃縮液L2と高沸点有機溶剤の含有量の少ない留出液L3とに分離する装置である。
図1に示すように、溶液処理装置1aは、処理塔2と、処理塔2の内部に設置されるとともに被処理液L1と被処理蒸気L1とを接触させる第1気液接触手段3aと、第1気液接触手段3aの上方から処理塔2の内部に被処理液L1を供給する供給手段4と、処理塔2の塔底部の被処理液L1を加熱(詳細には、濃縮液L2を加熱し処理塔2の塔底部に戻すことで被処理液L1の温度を上昇させ、被処理液L1を間接的に加熱)する第1加熱手段6aと、処理塔2の塔頂部から留出する留出蒸気L3に同伴する液滴を分離し処理塔2の内部に戻す気液分離手段7と、処理塔2の塔頂部から留出する留出蒸気L3を圧縮して昇温させる圧縮手段8と、を備える。
First, the outline of the solution processing apparatus 1a according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
<< Outline of Solution Processing Apparatus According to First Embodiment >>
The solution processing apparatus 1a according to the first embodiment uses a liquid L1 containing a high-boiling organic solvent, a concentrated liquid L2 containing a high content of high-boiling organic solvent, and a distillate containing a low content of high-boiling organic solvent. This is a device that separates into L3.
As shown in FIG. 1, the solution processing apparatus 1 a includes a processing tower 2, a first gas-liquid contact means 3 a that is installed inside the processing tower 2 and that contacts the liquid L1 to be processed and the vapor L1 to be processed, The supply means 4 for supplying the liquid to be processed L1 from above the first gas-liquid contact means 3a to the inside of the processing tower 2 and the liquid to be processed L1 at the bottom of the processing tower 2 are heated (in detail, the concentrated liquid L2 is The first heating means 6a for heating and returning to the tower bottom of the processing tower 2 raises the temperature of the liquid to be treated L1 and indirectly heats the liquid to be treated L1 and distills from the tower top of the processing tower 2 Gas-liquid separation means 7 that separates droplets accompanying the distillate vapor L3 and returns them to the inside of the processing tower 2, and compression means 8 that compresses and raises the temperature of the distillate vapor L3 distilled from the top of the treatment tower 2. And comprising.

そして、溶液処理装置1aは、処理塔2の内部に飛沫同伴を防止する気液分離器5を備える。また、溶液処理装置1aは、供給手段4から処理塔2内部に供給される被処理液L1を事前に加熱するため、濃縮液熱交換器10と、留出液熱交換器11と、を備える。さらに、溶液処理装置1aは、第1加熱手段6aの加熱を補助する第1加熱補助手段9を備える。加えて、溶液処理装置1aは、処理塔2から留出した留出蒸気L3が系外(図示しない真空ポンプ)に漏れ出さないように冷却して留出液L3とする冷却器13と、この冷却器の上流側に設けられ凝縮された留出液L3を貯める保持缶12と、を備える。
なお、溶液処理装置1aは、各機器間に液体または気体を流すため、配管t1〜t20を備えるとともに、液体または気体を所定方向に流すため、ポンプP1、P2、P3を備える。
And the solution processing apparatus 1a is equipped with the gas-liquid separator 5 which prevents entrainment in the inside of the processing tower 2. FIG. Further, the solution processing apparatus 1a includes a concentrated liquid heat exchanger 10 and a distillate liquid heat exchanger 11 in order to preliminarily heat the liquid to be processed L1 supplied from the supply means 4 to the inside of the processing tower 2. . Furthermore, the solution processing apparatus 1a includes first heating auxiliary means 9 that assists heating of the first heating means 6a. In addition, the solution processing apparatus 1a includes a cooler 13 that cools the distillate vapor L3 distilled from the processing tower 2 so as not to leak out of the system (a vacuum pump (not shown)) to form a distillate L3, A holding can 12 that is provided upstream of the cooler and stores condensed condensed distillate L3.
The solution processing apparatus 1a includes pipes t1 to t20 for flowing liquid or gas between the devices, and includes pumps P1, P2, and P3 for flowing liquid or gas in a predetermined direction.

次に、第1実施形態に係る溶液処理装置1aの各機器について図1を用いて説明する。
<処理塔>
処理塔2とは、被処理液L1を濃縮液L2と留出蒸気L3とに分離するものである。
処理塔2は、全体として筒状を呈するとともに、内部には後記する第1気液接触手段3aを備え、第1気液接触手段3aよりも上方に気液分離器5を備える。さらに、処理塔2は、第1気液接触手段3aと、気液分離器5との間に、後記する供給手段4を備える。
Next, each device of the solution processing apparatus 1a according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
<Processing tower>
The treatment tower 2 separates the liquid to be treated L1 into a concentrated liquid L2 and a distillate vapor L3.
The processing tower 2 has a cylindrical shape as a whole, and includes a first gas-liquid contact means 3a described later, and a gas-liquid separator 5 above the first gas-liquid contact means 3a. Further, the processing tower 2 includes a supply unit 4 described later between the first gas-liquid contact unit 3 a and the gas-liquid separator 5.

処理塔2は、塔頂部において、留出蒸気L3の出口(留出口)が設けられ、当該出口は配管t4を介して気液分離手段7の入口に接続している。また、処理塔2は、塔底部において、濃縮液L2の2つの出口が設けられ、一方の出口(缶出口)は、配管t14、ポンプP2、配管t15を介して第1加熱手段6aの入口に接続するとともに、分岐した配管t16を介して系外へ向かう配管t20に接続し、もう一方の出口は、配管t17を介して第1加熱補助手段9の入口に接続している。   The treatment tower 2 is provided with an outlet (distillation outlet) for the distilled steam L3 at the top of the tower, and the outlet is connected to the inlet of the gas-liquid separation means 7 via a pipe t4. The processing tower 2 is provided with two outlets of the concentrate L2 at the bottom of the tower, and one outlet (can outlet) is connected to the inlet of the first heating means 6a via the pipe t14, the pump P2, and the pipe t15. The other outlet is connected to the pipe t20 that goes to the outside of the system via the branched pipe t16, and the other outlet is connected to the inlet of the first heating auxiliary means 9 via the pipe t17.

<第1気液接触手段>
第1気液接触手段3aとは、被処理液L1が分離した蒸気と液とを気液接触させる手段である。
<First gas-liquid contact means>
The first gas-liquid contact means 3a is means for bringing the vapor separated from the liquid L1 to be processed into liquid-liquid contact.

第1気液接触手段3aは、処理塔2の内部に設けられ、棚段を用いることができる。この棚段は、1つのトレイまたは上下方向に所定間隔を空けて積層する2つ以上のトレイであればよく、多孔板トレイ、バルブトレイ、泡鐘トレイ、リフトトレイ等、公知の蒸留用気液接触トレイのいずれであってもよい。   The 1st gas-liquid contact means 3a is provided in the inside of the processing tower 2, and can use a shelf. This shelf may be a single tray or two or more trays stacked at a predetermined interval in the vertical direction, such as perforated plate trays, valve trays, bubble bell trays, lift trays, etc. Any of the contact trays may be used.

第1気液接触手段3aとしては、被処理液L1と被処理蒸気L1とを適切に接触させることができる手段であれば、特に限定されず、前記の棚段のほか、規則充填物、不規則充填物といった公知の気液接触手段を用いることができる。
なお、この棚段の段数(トレイの枚数)や充填物の層高については、所望する濃縮液L2の高沸点有機溶剤の含有量や物性値等に基づき決定すればよい。
The first gas-liquid contact means 3a is not particularly limited as long as it can appropriately contact the liquid L1 to be processed and the vapor L1 to be processed. Known gas-liquid contact means such as regular packing can be used.
The number of trays (the number of trays) and the bed height of the packing may be determined based on the desired high boiling point organic solvent content of the concentrated liquid L2, physical properties, and the like.

<供給手段>
供給手段4とは、被処理液L1を処理塔2の内部に供給する手段である。
供給手段4は、第1気液接触手段3aの上方に設けられ、被処理液L1が流れるように管状を呈する。
なお、図1では、供給手段4は、処理塔2の内壁から内側に向けて突出するように設けられているが、第1気液接触手段3aの上方に被処理液L1を供給できる手段であれば、特に限定されず、例えば、第1気液接触手段3aの上部全面に被処理液L1を供給できるように、散布ノズルであってもよい。
<第1加熱手段>
第1加熱手段6aとは、処理塔2の塔底部に供給される被処理液L1を加熱する手段である。
第1加熱手段6aは、処理塔2の塔底部の出口から、配管t14、ポンプP2、配管t15を介して供給される濃縮液L2を、加熱源(熱媒体)と熱交換することにより加熱する加熱器であり、当該加熱器で加熱された濃縮液L2は、配管t18を介して、処理塔2の内部に液体または気体の状態で供給される。なお、加熱器の加熱源としては、圧縮手段8により圧縮され昇温した留出蒸気L3が用いられる。
<Supply means>
The supply means 4 is a means for supplying the liquid L1 to be processed into the processing tower 2.
The supply means 4 is provided above the first gas-liquid contact means 3a and has a tubular shape so that the liquid L1 to be treated flows.
In FIG. 1, the supply means 4 is provided so as to protrude inward from the inner wall of the processing tower 2, but is a means capable of supplying the liquid L1 to be processed above the first gas-liquid contact means 3a. If there is, it will not specifically limit, For example, a spray nozzle may be sufficient so that the to-be-processed liquid L1 can be supplied to the upper whole surface of the 1st gas-liquid contact means 3a.
<First heating means>
The 1st heating means 6a is a means to heat the to-be-processed liquid L1 supplied to the tower bottom part of the processing tower 2. As shown in FIG.
The first heating means 6a heats the concentrate L2 supplied from the outlet at the bottom of the processing tower 2 via the pipe t14, the pump P2, and the pipe t15 by exchanging heat with a heating source (heat medium). The concentrated liquid L2 that is a heater and is heated by the heater is supplied into the processing tower 2 in a liquid or gas state via the pipe t18. As a heating source of the heater, distillate vapor L3 compressed by the compression means 8 and heated is used.

第1加熱手段6aの留出蒸気L3(加熱源)の入口は、配管t7を介して圧縮手段8の出口に接続し、第1加熱手段6aの留出液L3(加熱源)の出口は、配管t8を介して保持缶12の入口に接続している。   The inlet of the distillate vapor L3 (heating source) of the first heating means 6a is connected to the outlet of the compression means 8 via the pipe t7, and the outlet of the distillate L3 (heating source) of the first heating means 6a is The holding can 12 is connected to the inlet via the pipe t8.

第1加熱手段6aとして、前記のような濃縮液L2を加熱して処理塔2に戻す加熱器を用いる場合、多管式熱交換器、プレート式熱交換器、シェルプレート式熱交換器、スパイラル式熱交換器といった公知の熱交換器を用いることができる。
そして、加熱器の加熱源(熱媒体)としては、圧縮手段8により昇温した留出蒸気L3のほか、圧縮手段8以外の手段により昇温したスチーム、電気ヒーターといった公知の加熱源を用いることができる。
When using the heater which heats the concentrated liquid L2 as described above and returns it to the processing tower 2 as the first heating means 6a, a multi-tube heat exchanger, a plate heat exchanger, a shell plate heat exchanger, a spiral A known heat exchanger such as a heat exchanger can be used.
And as a heating source (heat medium) of a heater, well-known heating sources, such as the steam heated up by means other than the compression means 8, and an electric heater other than the distillate vapor | steam L3 heated up by the compression means 8, are used. Can do.

また、第1加熱手段6aとしては、被処理液L1を適切に加熱できる手段であれば、特に限定されず、前記のような濃縮液L2を加熱して処理塔2に戻す加熱器のほか、スチーム等の熱媒体を用いて処理塔2内の被処理液L1を加熱する加熱器といった公知の加熱手段を用いることができる。   The first heating means 6a is not particularly limited as long as it can appropriately heat the liquid L1 to be treated. In addition to the heater for heating the concentrated liquid L2 and returning it to the processing tower 2, Known heating means such as a heater for heating the liquid L1 to be processed in the processing tower 2 using a heat medium such as steam can be used.

<気液分離手段>
気液分離手段7とは、処理塔2の塔頂部から留出する留出蒸気L3に同伴する液滴を分離し処理塔2の内部に戻す手段である。
気液分離手段7は、サイクロン型気液分離装置を用いることができる。このサイクロン型気液分離装置は、配管と、当該配管の内部に留出蒸気L3の流れ方向(水平方向)に沿った軸を中心として傾斜した複数枚の羽根と、を備えるものである。そして、サイクロン型気液分離装置は、傾斜した羽根が留出蒸気L3に旋回流を与え、気体状の留出蒸気L3は旋回しながら直進するとともに、同伴した液滴は内壁面に押し付けられることとなる。その結果、サイクロン型気液分離装置は、同伴する液滴を留出蒸気L3から分離することができる。
<Gas-liquid separation means>
The gas-liquid separation means 7 is means for separating the droplets accompanying the distillate vapor L3 distilled from the top of the processing tower 2 and returning it to the inside of the processing tower 2.
The gas-liquid separation means 7 can use a cyclone type gas-liquid separation device. This cyclone type gas-liquid separation device is provided with piping and a plurality of blades that are inclined around an axis along the flow direction (horizontal direction) of the distillate vapor L3 inside the piping. In the cyclone type gas-liquid separator, the inclined blades give a swirling flow to the distillate vapor L3, the gaseous distillate vapor L3 moves straight while swirling, and the accompanying droplet is pressed against the inner wall surface. It becomes. As a result, the cyclone type gas-liquid separator can separate the accompanying droplets from the distillate vapor L3.

気液分離手段7の留出蒸気L3の入口は、配管t4を介して処理塔2の塔頂部の出口に接続し、気液分離手段7の留出蒸気L3の出口は、配管t6を介して圧縮手段8の入口に接続している。
そして、気液分離手段7により分離した液滴を排出する排出口は、配管t5を介して処理塔2の塔頂部付近(第1気液接触手段3aよりも上方)の塔側面に設けられた供給口に接続している。
The inlet of the distilling vapor L3 of the gas-liquid separating means 7 is connected to the outlet of the top of the processing tower 2 via a pipe t4, and the outlet of the distilling vapor L3 of the gas-liquid separating means 7 is connected via a pipe t6. It is connected to the inlet of the compression means 8.
And the discharge port which discharges | emits the droplet isolate | separated by the gas-liquid separation means 7 was provided in the tower side vicinity (above 1st gas-liquid contact means 3a) vicinity of the tower | column top of the processing tower 2 via piping t5. Connected to the supply port.

なお、気液分離手段7としては、飛沫同伴する液滴を適切に分離し処理塔2に戻すことができる手段であれば、特に限定されず、前記サイクロン型気液分離装置のほか、邪魔板型気液分離装置、ワイヤーメッシュ型気液分離装置といった公知の気液分離手段を用いることができる。
ただし、これらの気液分離手段7の中でも、圧力損失を抑制することができるサイクロン型気液分離装置を用いるのが好ましい。
The gas-liquid separation means 7 is not particularly limited as long as it is a means capable of appropriately separating the entrained droplets and returning them to the processing tower 2. In addition to the cyclone-type gas-liquid separation device, a baffle plate Known gas-liquid separation means such as a type gas-liquid separator and a wire mesh type gas-liquid separator can be used.
However, among these gas-liquid separation means 7, it is preferable to use a cyclone-type gas-liquid separation device that can suppress pressure loss.

<圧縮手段>
圧縮手段8とは、処理塔2の塔頂部から留出する留出蒸気L3を圧縮して昇温させる手段である。
そして、圧縮手段8は、処理塔2の塔頂部から留出する留出蒸気L3を、処理塔2の塔底部の被処理液L1よりも、温度が2℃以上高くなるように、圧縮して昇温する。これにより、第1加熱手段6aの加熱源として用いる留出蒸気L3が、加熱対象である処理塔2の塔底部の被処理液L1よりも2℃以上高温となることにより、留出蒸気L3が加熱源として好適なものとなる。
<Compression means>
The compression means 8 is a means for compressing and raising the temperature of the distillate vapor L3 distilled from the top of the processing tower 2.
And the compression means 8 compresses the distillate vapor | steam L3 distilled from the tower top part of the processing tower 2 so that temperature may become 2 degreeC or more higher than the to-be-processed liquid L1 of the tower bottom part of the processing tower 2. Raise the temperature. Thereby, the distillate vapor | steam L3 used as a heating source of the 1st heating means 6a becomes 2 degreeC or more higher than the to-be-processed liquid L1 of the tower bottom part of the processing tower 2 which is heating object, Distilled vapor | steam L3 becomes It is suitable as a heating source.

圧縮手段8の留出蒸気L3の入口は、配管t6を介して気液分離手段7の出口に接続し、圧縮手段8の留出蒸気L3の出口は、配管t7を介して第1加熱手段6aの入口に接続している。   The inlet of the distillate vapor L3 of the compression means 8 is connected to the outlet of the gas-liquid separation means 7 via the pipe t6, and the outlet of the distillate vapor L3 of the compression means 8 is connected to the first heating means 6a via the pipe t7. Connected to the entrance.

なお、圧縮手段8としては、留出蒸気L3を圧縮して昇温させることができる手段であれば、特に限定されず、機械的な圧縮装置であればルーツブロワのほか、多段ターボブロワ、スクリュー型圧縮機、ベーン式圧縮機、ダイヤフラム式圧縮機といった機器、その他エゼクター等公知の圧縮手段を用いることができる。そして、圧縮手段8は、公知の圧縮手段の中から、必要となる昇圧の程度、発生する留出蒸気量、経済性等により選定すればよい。   The compression means 8 is not particularly limited as long as it is a means capable of compressing and raising the temperature of the distillate vapor L3. If it is a mechanical compression device, it can be a multi-stage turbo blower, screw type compression, in addition to a roots blower. Known compression means such as a machine, a vane compressor, a diaphragm compressor, and other ejectors can be used. The compression means 8 may be selected from known compression means according to the degree of pressure increase required, the amount of distillate vapor generated, economy, and the like.

<第1実施形態に係る溶液処理装置のその他の構成>
(気液分離器)
気液分離器5は、処理塔2の塔頂部に設けられるとともに、留出蒸気L3の飛沫同伴を防止するメッシュ状の構造物であり、例えば、ミストエリミネーターである。
なお、溶液処理装置1aは、図1のように、飛沫同伴を確実に防止するため、気液分離器5と気液分離手段7とを両方備える構成であってもよいが、いずれか一方のみを備える構成であってもよい。
<Other configuration of the solution processing apparatus according to the first embodiment>
(Gas-liquid separator)
The gas-liquid separator 5 is a mesh-like structure that is provided at the top of the processing tower 2 and prevents entrainment of the distillate vapor L3, and is, for example, a mist eliminator.
As shown in FIG. 1, the solution processing apparatus 1a may be configured to include both the gas-liquid separator 5 and the gas-liquid separating means 7 in order to reliably prevent entrainment of droplets, but only one of them may be used. May be provided.

(第1加熱補助手段、濃縮液熱交換器、留出液熱交換器)
第1加熱補助手段9、濃縮液熱交換器10、留出液熱交換器11は、公知の熱交換器を用い、熱媒体としては、各々、スチームS、濃縮液L2、留出液L3を用いる。
なお、第1加熱補助手段9の熱媒体は、電気ヒーターであってもよい。
(First heating auxiliary means, concentrate heat exchanger, distillate heat exchanger)
The first heating auxiliary means 9, the concentrate heat exchanger 10, and the distillate heat exchanger 11 use known heat exchangers, and steam S, concentrate L2, and distillate L3 are used as heat media, respectively. Use.
Note that the heat medium of the first heating auxiliary means 9 may be an electric heater.

第1加熱補助手段9の濃縮液L2の入口は、配管t17を介して処理塔2の塔底部の出口に接続し、第1加熱補助手段9の濃縮液L2(液体状および気体状)の出口は、配管t19を介して処理塔2の塔底部付近の塔側面に設けられた供給口に接続している。   The inlet of the concentrated liquid L2 of the first heating auxiliary means 9 is connected to the outlet of the bottom of the processing tower 2 via the pipe t17, and the outlet of the concentrated liquid L2 (liquid and gaseous) of the first heating auxiliary means 9 Is connected to a supply port provided on the side of the tower near the bottom of the processing tower 2 via a pipe t19.

濃縮液熱交換器10の被処理液L1の入口は、配管t1、ポンプP1を介して外部に接続し、濃縮液熱交換器10の被処理液L1の出口は、配管t2を介して留出液熱交換器11の入口に接続している。また、濃縮液熱交換器10の濃縮液L2の入口は、配管t16、ポンプP2、配管t14を介して処理塔2の塔底部の出口に接続し、濃縮液熱交換器10の濃縮液L2の出口は、配管t20を介して系外に接続している。   The inlet of the liquid to be processed L1 of the concentrate heat exchanger 10 is connected to the outside via the pipe t1 and the pump P1, and the outlet of the liquid to be processed L1 of the concentrate heat exchanger 10 is distilled through the pipe t2. It is connected to the inlet of the liquid heat exchanger 11. The inlet of the concentrate L2 of the concentrate heat exchanger 10 is connected to the outlet of the bottom of the processing tower 2 via the pipe t16, the pump P2, and the pipe t14, and the concentrate L2 of the concentrate heat exchanger 10 is connected. The outlet is connected outside the system via a pipe t20.

留出液熱交換器11の被処理液L1の出口は、配管t3を介して供給手段4に接続している。また、留出液熱交換器11の留出液L3の入口は、配管t12、ポンプP3、配管t11を介して保持缶12の出口に接続し、留出液熱交換器11の留出液L3の出口は、配管t13を介して外部に接続している。   The outlet of the liquid L1 to be treated of the distillate heat exchanger 11 is connected to the supply means 4 via a pipe t3. The inlet of the distillate L3 of the distillate heat exchanger 11 is connected to the outlet of the holding can 12 via the pipe t12, the pump P3, and the pipe t11, and the distillate L3 of the distillate heat exchanger 11 is connected. Is connected to the outside via a pipe t13.

(冷却器、保持缶)
冷却器13は、留出蒸気L3が系外(図示しない真空ポンプ)に漏れ出さないように当該留出蒸気L3を冷却して留出液L3とする機器である。
そして、保持缶12は、第1加熱手段6aにより液体状となった留出液L3と、冷却器13により液体状となった留出液L3を底側で保持するものである。
(Cooler, holding can)
The cooler 13 is a device that cools the distillate vapor L3 to a distillate L3 so that the distillate vapor L3 does not leak out of the system (a vacuum pump (not shown)).
The holding can 12 holds the distillate L3 made liquid by the first heating means 6a and the distillate L3 made liquid by the cooler 13 on the bottom side.

冷却器13の留出蒸気L3の入口は、配管t9を介して保持缶12の出口に接続し、冷却器13の蒸気の出口は、配管t10を介して系外(図示しない真空ポンプ)に接続する。
保持缶12の留出液L3の入口は、配管t8を介して第1加熱手段6aの出口に接続し、保持缶12の留出液L3の出口は、配管11、ポンプP3、配管t12を介して留出液熱交換器11の入口に接続している。
The inlet of the distilling steam L3 of the cooler 13 is connected to the outlet of the holding can 12 via a pipe t9, and the outlet of the steam of the cooler 13 is connected to the outside of the system (a vacuum pump not shown) via the pipe t10. To do.
The inlet of the distillate L3 of the holding can 12 is connected to the outlet of the first heating means 6a via the pipe t8, and the outlet of the distillate L3 of the holding can 12 is connected via the pipe 11, the pump P3, and the pipe t12. And connected to the inlet of the distillate heat exchanger 11.

≪還流手段について≫
溶液処理装置1aは、還流手段を有さない。言い換えると、溶液処理装置1aは、還流手段を用いる精留ではなく、還流手段を用いない蒸発(単蒸留)に関する装置である。
ここで、還流手段とは、処理塔2の塔頂部から留出する留出蒸気L3を凝縮して留出液L3とし当該留出液L3を処理塔2の内部に戻す手段である。
≪About reflux means≫
The solution processing apparatus 1a does not have a reflux means. In other words, the solution processing apparatus 1a is an apparatus related to evaporation (simple distillation) not using the refluxing means, not the rectification using the refluxing means.
Here, the reflux means is a means for condensing the distillate vapor L3 distilled from the top of the treatment tower 2 into a distillate L3 and returning the distillate L3 to the inside of the treatment tower 2.

溶液処理装置1aによると、高沸点有機溶剤の含有量が十分に少ない留出液L3と、高沸点有機溶剤の含有量が十分に多い濃縮液L2とを得ることができるため、あえて、還流手段を有する必要がない。   According to the solution processing apparatus 1a, the distillate L3 having a sufficiently low content of the high-boiling organic solvent and the concentrate L2 having a sufficiently high content of the high-boiling organic solvent can be obtained. There is no need to have.

なお、溶液処理装置1aは、還流手段を有さないことにより、還流操作において必要となる膨大なエネルギーの消費を確実に回避することができる。
ただし、エネルギーの消費量について制限されていないとともに、留出液L3の高沸点有機溶剤の含有量を更に低減しなければならないといった場合は、溶液処理装置1aに還流手段を設けてもよい。
In addition, since the solution processing apparatus 1a does not have the reflux means, it is possible to reliably avoid the enormous energy consumption required in the reflux operation.
However, the energy consumption is not limited, and when the content of the high-boiling organic solvent in the distillate L3 must be further reduced, a reflux means may be provided in the solution processing apparatus 1a.

なお、溶液処理装置1aは、内部還流手段を設けてもよい。ここで、内部還流手段とは、処理塔2の内部において被処理蒸気L1を凝縮し、凝縮した被処理液L1を処理塔2の内部の気液接触手段等に供給するという手段である。溶液処理装置1aに適用する場合は、例えば、処理塔2の内部であって気液分離器5の上方に、内部還流手段として公知の冷却器を設ければよい。   The solution processing apparatus 1a may be provided with an internal reflux means. Here, the internal reflux means is means for condensing the vapor L1 to be processed inside the processing tower 2 and supplying the condensed liquid L1 to be processed to a gas-liquid contact means or the like inside the processing tower 2. When applied to the solution processing apparatus 1a, for example, a known cooler may be provided as an internal reflux means inside the processing tower 2 and above the gas-liquid separator 5.

次に、本発明に係る溶液処理装置の処理対象となる被処理液L1について説明するとともに、この被処理液L1を処理して得られる濃縮液L2および留出液L3を説明する。
≪被処理液≫
被処理液L1とは、高沸点有機溶剤と、水と、を含む溶液であり、詳細には、各種産業分野において、洗浄工程や製造工程で使用された高沸点有機溶剤を含有する水(溶液)である。
Next, the liquid L1 to be processed in the solution processing apparatus according to the present invention will be described, and the concentrated liquid L2 and the distillate L3 obtained by processing the liquid L1 will be described.
≪Processed liquid≫
The liquid L1 to be treated is a solution containing a high-boiling organic solvent and water, and more specifically, water (solution) containing a high-boiling organic solvent used in washing processes and manufacturing processes in various industrial fields. ).

被処理液L1の高沸点有機溶剤とは、水より沸点が高く、水と完全に溶解し、水と共沸しない溶剤である。
そして、高沸点有機溶剤は、N−メチルピロリドン(NMP)、N−エチル−2−ピロリドン(NEP)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、エチレングリコール(EG)、ジエチレングリコール(DEG)、トリエチレングリコール(TEG)、プロピレングリコール(PG)、ブチルジグリコール(BDG)、1,4−ブタンジオール(1,4−BD)、モノエタノールアミン(MEA)、ジエチレングリコールモノメチルエーテル(DGME)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)よりなる群から選ばれた1種または2種以上の溶剤であるのが好ましい。
これらの高沸点有機溶剤は、再利用する価値の高い溶剤であることから、本発明に係る溶液処理装置により、濃縮液L2中の高沸点有機溶剤を十分に濃縮することで、リサイクルに資するという効果をより確実なものとすることができる。
The high boiling point organic solvent of the liquid L1 to be treated is a solvent having a boiling point higher than that of water, completely dissolved in water, and does not azeotrope with water.
High boiling point organic solvents include N-methylpyrrolidone (NMP), N-ethyl-2-pyrrolidone (NEP), N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMAc), dimethyl sulfoxide ( DMSO), ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), triethylene glycol (TEG), propylene glycol (PG), butyl diglycol (BDG), 1,4-butanediol (1,4-BD), monoethanol The solvent is preferably one or more solvents selected from the group consisting of amine (MEA), diethylene glycol monomethyl ether (DGME), and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI).
Since these high-boiling organic solvents are highly reusable solvents, the solution processing apparatus according to the present invention contributes to recycling by sufficiently concentrating the high-boiling organic solvents in the concentrate L2. The effect can be made more certain.

被処理液L1の高沸点有機溶剤の含有量は、10.0wt%以下であることが好ましく、5.0wt%以下であることがさらに好ましい。被処理液L1の高沸点有機溶剤の含有量が所定値以下であると、留出液L3中の高沸点有機溶剤の含有量の低下という効果を、より確実なものとすることができるからである。   The content of the high-boiling organic solvent in the liquid to be treated L1 is preferably 10.0 wt% or less, and more preferably 5.0 wt% or less. If the content of the high-boiling organic solvent in the liquid to be treated L1 is not more than a predetermined value, the effect of lowering the content of the high-boiling organic solvent in the distillate L3 can be made more reliable. is there.

高沸点有機溶剤がNMPである場合、被処理液L1のNMPの含有量は、10.0wt%以下であることが好ましい。被処理液L1のNMPの含有量が10.0wt%以下であると、留出液L3中のNMPの含有量の低下という効果を、より確実なものとすることができるからである。   When the high boiling point organic solvent is NMP, the content of NMP in the liquid to be treated L1 is preferably 10.0 wt% or less. This is because when the NMP content of the liquid to be treated L1 is 10.0 wt% or less, the effect of reducing the NMP content in the distillate L3 can be made more reliable.

≪濃縮液≫
濃縮液L2とは、被処理液L1の高沸点有機溶剤の含有量と比較して、高沸点有機溶剤の含有量の多い溶液であり、本発明に係る溶液処理装置により被処理液L1を処理して得られる溶液である。
≪Concentrate≫
The concentrated liquid L2 is a solution having a high content of high-boiling organic solvent compared to the content of the high-boiling organic solvent in the liquid L1 to be processed, and the liquid L1 is processed by the solution processing apparatus according to the present invention. It is a solution obtained by doing.

高沸点有機溶剤がNMPである場合、濃縮液L2のNMPの含有量は、60.0wt%以上であることが好ましく、80.0wt%以上であることがさらに好ましい。濃縮液L2のNMPの含有量が60.0wt%以上であると、濃縮液L2のNMPをリサイクルする際にコスト面において有利となり、濃縮液L2を有価物として扱うことができる。また、80.0wt%以上であると、本発明の溶液処理装置により処理した後に使用する精製装置にかかる負荷を軽減したりすることができるからである。   When the high boiling point organic solvent is NMP, the content of NMP in the concentrate L2 is preferably 60.0 wt% or more, and more preferably 80.0 wt% or more. When the NMP content of the concentrate L2 is 60.0 wt% or more, it becomes advantageous in terms of cost when recycling the NMP of the concentrate L2, and the concentrate L2 can be handled as a valuable resource. Moreover, it is because the load concerning the refiner | purifier used after processing with the solution processing apparatus of this invention can be reduced that it is 80.0 wt% or more.

ただし、高沸点有機溶剤がNMPである場合、濃縮液L2のNMPの含有量が85.0wt%以上となると消防法による危険物と見なされることから、当該場合は、濃縮液L2のNMPの含有量が85.0wt%未満であることが好ましい。   However, when the high boiling point organic solvent is NMP, if the NMP content of the concentrate L2 is 85.0 wt% or more, it is regarded as a dangerous substance by the Fire Service Act. In this case, the NMP content of the concentrate L2 The amount is preferably less than 85.0 wt%.

なお、53.3kPaにおけるNMPの気液平衡関係を一例として表1に示す。
下記表1から、溶液中のNMPの含有量(NMP液組成)について、0.0〜60.0wt%の間での温度差は僅か4.5℃であるが、0.0〜80.0wt%の間での温度差は11.7℃であることがわかる。ここで、圧縮手段8の入口側(配管t6側)と出口側(配管t7側)とにおける留出蒸気3の温度差が大きくなると、圧縮手段8に必要となる動力(エネルギー)も大きくなる。
つまり、濃縮液L2として、NMPの含有量が80.0wt%のものを得ようとする場合は、60.0wt%のものを得ようとする場合と比較し、濃縮液L2を加熱するために圧縮手段8により留出蒸気L3の温度差を2.5倍以上とする必要があるため、圧縮手段8に必要となるエネルギーが大幅に増加してしまう。
したがって、本発明に係る溶液処理装置によると、使用する圧縮手段8の性能や圧縮手段8に必要となるエネルギー等を考慮する必要はあるが、濃縮液L2の高沸点有機溶剤の含有量を60.0wt%以上、80.0wt%以上とすることが可能であることがわかる。
Table 1 shows an example of the NMP vapor-liquid equilibrium relationship at 53.3 kPa.
From Table 1 below, regarding the content of NMP in the solution (NMP liquid composition), the temperature difference between 0.0 and 60.0 wt% is only 4.5 ° C, but 0.0 to 80.0 wt% It can be seen that the temperature difference between% is 11.7 ° C. Here, if the temperature difference of the distillate vapor | steam 3 in the inlet side (pipe t6 side) and the exit side (pipe t7 side) of the compression means 8 becomes large, the motive power (energy) required for the compression means 8 will also become large.
That is, in order to obtain the concentrated liquid L2 when the NMP content is about 80.0 wt%, compared to the case where the NMP content is about 60.0 wt%, the concentrated liquid L2 is heated. Since the temperature difference of the distilled steam L3 needs to be 2.5 times or more by the compression means 8, the energy required for the compression means 8 is significantly increased.
Therefore, according to the solution processing apparatus of the present invention, it is necessary to consider the performance of the compression means 8 to be used, the energy required for the compression means 8, and the like, but the content of the high-boiling organic solvent in the concentrate L2 is set to 60. It can be seen that it can be 0.0 wt% or more and 80.0 wt% or more.

Figure 2014168740
Figure 2014168740

≪留出液≫
留出液L3とは、被処理液L1の高沸点有機溶剤の含有量と比較して、高沸点有機溶剤の含有量の少ない溶液であり、本発明に係る溶液処理装置により被処理液L1を処理して得られる溶液である。また、留出液L3は、処理塔2から留出した留出蒸気L3が、圧縮手段8により昇圧・昇温し、第1加熱手段6a通過することで熱回収され凝縮したものである。
≪Distillate≫
The distillate L3 is a solution having a low content of the high-boiling organic solvent compared to the content of the high-boiling organic solvent in the liquid L1 to be treated. The liquid L1 is treated by the solution treatment apparatus according to the present invention. It is a solution obtained by processing. The distillate L3 is obtained by condensing and condensing the distillate vapor L3 distilled from the processing tower 2 by increasing the pressure and raising the temperature by the compression means 8 and passing through the first heating means 6a.

高沸点有機溶剤がNMPである場合、留出液L3のNMPの含有量は、0.5wt%以下であることが好ましい。留出液L3のNMPの含有量が0.5wt%以下であると、本発明に係る溶液処理装置により処理した後の処理装置にかかる負荷を軽減したりすることができるからである。   When the high boiling point organic solvent is NMP, the content of NMP in the distillate L3 is preferably 0.5 wt% or less. This is because, when the content of NMP in the distillate L3 is 0.5 wt% or less, it is possible to reduce the load on the processing apparatus after processing by the solution processing apparatus according to the present invention.

なお、53.3kPaにおけるNMPの気液平衡関係を一例として表2に示す。
下記表2から、溶液中のNMPの含有量(NMP液組成)が5.0wt%の場合、蒸気中のNMPの含有量(NMP蒸気組成)が0.2wt%となり、溶液中のNMPの含有量(NMP液組成)が10.0wt%の場合、蒸気中のNMPの含有量(NMP蒸気組成)が0.5wt%となることがわかる。
つまり、被処理液L1としてNMPの含有量が10.0wt%のものを使用した場合、本発明に係る溶液処理装置によると、当該気液平衡関係に基づき、第1気液接触手段3aにおいて、NMPの含有量が0.5wt%の留出蒸気L3を処理塔2から留出させることができる。
したがって、本発明に係る溶液処理装置によると、留出液L3の高沸点有機溶剤の含有量を0.5wt%以下とすることが可能であることがわかる。
Table 2 shows an example of the NMP vapor-liquid equilibrium relationship at 53.3 kPa.
From Table 2 below, when the NMP content in the solution (NMP liquid composition) is 5.0 wt%, the NMP content in the vapor (NMP vapor composition) becomes 0.2 wt%, and the NMP content in the solution It can be seen that when the amount (NMP liquid composition) is 10.0 wt%, the NMP content (NMP vapor composition) in the steam is 0.5 wt%.
That is, when the NMP content of 10.0 wt% is used as the liquid L1 to be processed, according to the solution processing apparatus according to the present invention, in the first gas-liquid contact means 3a based on the gas-liquid equilibrium relationship, Distilled vapor L3 having an NMP content of 0.5 wt% can be distilled from the treatment tower 2.
Therefore, according to the solution processing apparatus which concerns on this invention, it turns out that content of the high boiling point organic solvent of the distillate L3 can be 0.5 wt% or less.

Figure 2014168740
Figure 2014168740

次に、第1実施形態に係る溶液処理装置1aによる被処理液L1の処理方法について図1を用いて説明する。
≪第1実施形態に係る溶液処理装置による被処理液の処理方法≫
まず、ポンプP1が作動すると、被処理液L1が配管t1を通って、濃縮液熱交換器10に供給される。この濃縮液熱交換器10では、供給された被処理液L1と濃縮液L2との間において熱交換が行われ、被処理液L1が昇温し、濃縮液L2が降温する。
Next, the processing method of the to-be-processed liquid L1 by the solution processing apparatus 1a which concerns on 1st Embodiment is demonstrated using FIG.
<< Processing Method for Liquid to be Processed by Solution Processing Apparatus According to First Embodiment >>
First, when the pump P1 is operated, the liquid L1 to be treated is supplied to the concentrate heat exchanger 10 through the pipe t1. In the concentrated liquid heat exchanger 10, heat exchange is performed between the supplied liquid L1 and the concentrated liquid L2, and the liquid L1 is heated and the concentrated liquid L2 is cooled.

次に、濃縮液熱交換器10において昇温した被処理液L1が、配管t2を通って、留出液熱交換器11に供給される。この留出液熱交換器11では、供給された被処理液L1と留出液L3との間において熱交換が行われ、被処理液L1が昇温し、留出液L3が降温する。
そして、留出液熱交換器11において昇温した被処理液L1が、配管t3、供給手段4を通って、処理塔2内に供給される。
Next, the to-be-processed liquid L1 heated up in the concentrate heat exchanger 10 is supplied to the distillate liquid heat exchanger 11 through the piping t2. In the distillate liquid heat exchanger 11, heat exchange is performed between the supplied liquid L1 and the distillate L3, the liquid L1 is heated, and the distillate L3 is cooled.
And the to-be-processed liquid L1 heated up in the distillate liquid heat exchanger 11 is supplied in the process tower 2 through the piping t3 and the supply means 4. FIG.

処理塔2内に供給された被処理液L1は、まず、第1気液接触手段3aに供給される。ここで、被処理液L1は、処理塔2内に供給された直後の状態、つまり、高沸点有機溶剤が濃縮されていない状態である。よって、この状態の被処理液L1が、処理塔2の塔底部側から上昇してくる被処理蒸気L1と接触することになる。その結果、高沸点有機溶剤の含有量が少ない溶液の気液平衡関係に基づいて、被処理液L1の蒸発現象が起こるため、高沸点有機溶剤の含有量の非常に少ない被処理蒸気L1が処理塔2の塔頂部側に上昇する。   The liquid L1 to be processed supplied into the processing tower 2 is first supplied to the first gas-liquid contact means 3a. Here, the liquid L1 to be processed is in a state immediately after being supplied into the processing tower 2, that is, in a state in which the high-boiling organic solvent is not concentrated. Therefore, the to-be-processed liquid L1 in this state comes into contact with the to-be-processed vapor L1 rising from the bottom side of the processing tower 2. As a result, the vaporization phenomenon of the liquid to be treated L1 occurs on the basis of the vapor-liquid equilibrium relationship of the solution having a small content of the high boiling organic solvent, so that the vapor to be treated L1 having a very low content of the high boiling organic solvent is treated. Ascend to the tower top side of tower 2.

<留出液側>
処理塔2の塔頂部側に上昇した被処理蒸気L1は、気液分離器5を通過し、塔頂部の出口(留出口)から配管t4を通って、留出蒸気L3として気液分離手段7に供給される。なお、供給手段4から供給された被処理液L1が液体状のまま留出液L3として留出しないよう(つまり、飛沫同伴しないよう)、気液分離器5により、被処理液L1がトラップされ、第1気液接触手段3aに供給される。
さらに、気液分離手段7に供給された留出蒸気L3に同伴した液滴は、気液分離手段7によって留出蒸気L3から分離され、分離された液滴は、配管t5を通り、処理塔2内に戻される。
<Distillate side>
The to-be-processed vapor | steam L1 which rose to the tower | column top side of the processing tower 2 passes the gas-liquid separator 5, passes through piping t4 from the exit (distillation port) of a tower | column top part, and is vapor-liquid separation means 7 as the distillate vapor | steam L3. To be supplied. Note that the liquid to be processed L1 is trapped by the gas-liquid separator 5 so that the liquid to be processed L1 supplied from the supply unit 4 remains in a liquid state and does not distill as the distillate L3 (that is, does not entrain with droplets). , Supplied to the first gas-liquid contact means 3a.
Further, the droplets accompanying the distillate vapor L3 supplied to the gas-liquid separation means 7 are separated from the distillate vapor L3 by the gas-liquid separation means 7, and the separated droplets pass through the pipe t5 and pass through the processing tower. Returned to 2.

次に、気液分離手段7において液滴が排除された留出蒸気L3は、配管t6を通り、圧縮手段8に供給される。この圧縮手段8では、供給された留出蒸気L3が圧縮されて昇温する。
そして、圧縮手段8において昇温した留出蒸気L3が、配管t7を通り、第1加熱手段6aに供給される。この第1加熱手段6aでは、供給された留出蒸気L3と濃縮液L2との間において熱交換が行われ、留出蒸気L3が凝縮し、濃縮液L2が留出蒸気L3の蒸発潜熱を回収することで昇温し、一部が蒸気化する。
Next, the distillate vapor L3 from which droplets have been removed in the gas-liquid separation means 7 is supplied to the compression means 8 through the pipe t6. In this compression means 8, the supplied distillate vapor | steam L3 is compressed and it heats up.
And the distillate vapor | steam L3 heated up in the compression means 8 is supplied to the 1st heating means 6a through the piping t7. In the first heating means 6a, heat exchange is performed between the supplied distillate vapor L3 and the concentrate L2, the distillate vapor L3 is condensed, and the concentrate L2 recovers the latent heat of vaporization of the distillate vapor L3. As a result, the temperature rises and a part of the gas is vaporized.

次に、第1加熱手段6aにおいて凝縮した留出液L3が、配管t8を通り、保持缶12に供給される。
なお、留出蒸気L3が、配管t8、保持缶12、配管t9、配管t10を通り、系外(図示しない真空ポンプ)に漏れ出さないように、配管t9および配管t10の間に設けられた冷却器13で冷却水Wにより冷却される。そして、降温し凝縮した留出液L3が冷却器13内を流下し、配管t9を通り、保持缶12の底側に貯まることとなる。
なお、図示しない真空ポンプにより、配管t10、冷却器13、保持缶12等を介して、溶液処理装置1aを吸引(Vacuum)することにより、溶液処理装置1aの圧力を所望の減圧状態とする。
Next, the distillate L3 condensed in the first heating unit 6a is supplied to the holding can 12 through the pipe t8.
Cooling provided between the pipe t9 and the pipe t10 so that the distillate vapor L3 does not leak out of the system (vacuum pump not shown) through the pipe t8, the holding can 12, the pipe t9, and the pipe t10. Cooled by the cooling water W in the vessel 13. Then, the distillate L3, which has been cooled and condensed, flows down in the cooler 13, passes through the pipe t9, and is stored on the bottom side of the holding can 12.
In addition, the pressure of the solution processing apparatus 1a is brought into a desired reduced pressure state by suctioning the solution processing apparatus 1a through the pipe t10, the cooler 13, the holding can 12 and the like by a vacuum pump (not shown).

そして、保持缶12の底側に貯まった留出液L3が、作動するポンプP3により、配管t11、配管t12を通り、留出液熱交換器11に供給される。この留出液熱交換器11では、前記のとおり、供給された留出液L3と被処理液L1との間において熱交換が行われ、留出液L3が降温し、被処理液L1が昇温する。
最終的に、留出液熱交換器11において降温した留出液L3は、配管t13を通り、溶液処理装置1aの系外に流出する。
The distillate L3 stored on the bottom side of the holding can 12 is supplied to the distillate heat exchanger 11 through the pipe t11 and the pipe t12 by the pump P3 that operates. In the distillate heat exchanger 11, as described above, heat exchange is performed between the supplied distillate L3 and the liquid to be treated L1, the temperature of the distillate L3 is lowered, and the liquid to be treated L1 is raised. Warm up.
Finally, the distillate L3 cooled in the distillate heat exchanger 11 flows out of the system of the solution processing apparatus 1a through the pipe t13.

<濃縮液側>
一方、第1気液接触手段3aにおいて、高沸点有機溶剤の含有量の多い被処理液L1は、第1気液接触手段3a内を流下し、処理塔2の塔底部に供給される。そして、処理塔2の塔底部に供給された被処理液L1は、濃縮液L2として、作動するポンプP2により、一部が配管t14、配管t15を通り、第1加熱手段6aに供給され、一部が配管t14、配管t16を通り、濃縮液熱交換器10に供給される。さらに、処理塔2の塔底部に供給された被処理液L1の一部は、濃縮液L2として、配管t17を通り、第1加熱補助手段9に供給される。
<Concentrate side>
On the other hand, in the first gas-liquid contact means 3a, the liquid L1 having a high content of high-boiling organic solvent flows down in the first gas-liquid contact means 3a and is supplied to the bottom of the processing tower 2. And the to-be-processed liquid L1 supplied to the tower bottom part of the processing tower 2 is supplied to the 1st heating means 6a by the pump P2 which act | operates as a concentrate L2 through the piping t14 and the piping t15. The part passes through the pipe t14 and the pipe t16 and is supplied to the concentrate heat exchanger 10. Further, a part of the liquid L1 to be processed supplied to the bottom of the processing tower 2 is supplied as the concentrated liquid L2 to the first heating auxiliary means 9 through the pipe t17.

第1加熱手段6aでは、前記のとおり、供給された濃縮液L2と留出蒸気L3との間において熱交換が行われ、濃縮液L2が一部蒸発し、留出蒸気L3が凝縮する。また、第1加熱補助手段9では、供給された濃縮液L2とスチームSとの間において熱交換が行われ、濃縮液L2が一部蒸発することとなる。そして、第1加熱手段6a、第1加熱補助手段9により昇温した濃縮液L2が、各々、配管t18、配管t19を通り、処理塔2の内部に戻されることで、加熱されることにより蒸発した被処理蒸気L1が処理塔2の塔頂部側(第1気液接触手段3a側)に上昇し、液体状のままの被処理液L1は、処理塔2の塔底部に供給される。   In the 1st heating means 6a, as above-mentioned, heat exchange is performed between the supplied concentrate L2 and the distillate vapor | steam L3, the concentrate L2 evaporates partially, and the distillate vapor | steam L3 condenses. Moreover, in the 1st heating assistance means 9, heat exchange is performed between the supplied concentrate L2 and the steam S, and the concentrate L2 will partially evaporate. Then, the concentrated liquid L2 heated by the first heating means 6a and the first heating auxiliary means 9 passes through the pipe t18 and the pipe t19 and returns to the inside of the processing tower 2 to be evaporated by being heated. The treated vapor L1 rises to the tower top side (the first gas-liquid contact means 3a side) of the treatment tower 2 and the liquid L1 to be treated which remains in the liquid state is supplied to the tower bottom of the treatment tower 2.

そして、濃縮液熱交換器10では、前記のとおり、供給された濃縮液L2と被処理液L1との間において熱交換が行われ、濃縮液L2が降温し、被処理液L1が昇温する。
最終的に、濃縮液熱交換器10において降温した濃縮液L2は、配管t20を通り、溶液処理装置1aの系外に流出する。
In the concentrate heat exchanger 10, as described above, heat exchange is performed between the supplied concentrate L2 and the liquid L1 to be processed, the temperature of the concentrate L2 is decreased, and the temperature of the liquid L1 to be processed is increased. .
Finally, the concentrated liquid L2 cooled in the concentrated liquid heat exchanger 10 flows out of the solution processing apparatus 1a through the pipe t20.

次に、第2実施形態に係る溶液処理装置1bの概略について図2を用いて説明する。
なお、第2実施形態を説明するに際して、第1実施形態と共通する構成については説明を省略し、相違する構成を中心に説明する。
Next, an outline of the solution processing apparatus 1b according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
In the description of the second embodiment, the description of the configuration common to the first embodiment will be omitted, and the description will focus on the configuration that is different.

≪第2実施形態に係る溶液処理装置の概略≫
第2実施形態に係る溶液処理装置1bは、第1実施形態に係る溶液処理装置1aと同様、高沸点有機溶剤を含有する被処理液L1を、高沸点有機溶剤の含有量の多い濃縮液L2と高沸点有機溶剤の含有量の少ない留出液L3とに分離する装置である。
<< Outline of Solution Processing Apparatus According to Second Embodiment >>
Similarly to the solution processing apparatus 1a according to the first embodiment, the solution processing apparatus 1b according to the second embodiment converts the liquid L1 containing the high-boiling organic solvent into the concentrated liquid L2 containing a high content of the high-boiling organic solvent. And a distillate L3 having a low content of high-boiling organic solvent.

図2に示すように、溶液処理装置1bは、図1に示した溶液処理装置1aの構成に加え、処理塔2の内部であって第1気液接触手段3aの下方に設置される第2気液接触手段3bと、処理塔2の内部であって第1気液接触手段3aと第2気液接触手段3bとの間に設置される保持手段14と、保持手段14に保持された被処理液L1を加熱する第2加熱手段6bと、を備える。
そして、溶液処理装置1bは、図1に示した溶液処理装置1aの構成に加え、調節弁15と、凝縮器16と、を備える。
なお、溶液処理装置1bは、各機器間に液体または気体を流すため、配管t1〜t30を備えるとともに、液体または気体を所定方向に流すため、ポンプP1〜P4を備える。
As shown in FIG. 2, in addition to the configuration of the solution processing apparatus 1a shown in FIG. 1, the solution processing apparatus 1b is a second installed inside the processing tower 2 and below the first gas-liquid contact means 3a. A gas-liquid contact means 3b; a holding means 14 installed in the processing tower 2 between the first gas-liquid contact means 3a and the second gas-liquid contact means 3b; Second heating means 6b for heating the treatment liquid L1.
And the solution processing apparatus 1b is provided with the control valve 15 and the condenser 16 in addition to the structure of the solution processing apparatus 1a shown in FIG.
The solution processing apparatus 1b includes pipes t1 to t30 for flowing liquid or gas between the devices, and includes pumps P1 to P4 for flowing liquid or gas in a predetermined direction.

次に、第2実施形態に係る溶液処理装置1bの各機器について図2を用いて説明する。
<第2気液接触手段>
第2気液接触手段3bとは、被処理液L1が分離した蒸気と液とを気液接触させる手段である。
第2気液接触手段3bは、処理塔2の内部であるとともに、第1気液接触手段3aの下方に設けられる。なお、第2気液接触手段3bは、第1気液接触手段3aと同様、棚段、規則充填物、不規則充填物といった公知の気液接触手段を用いることができる。
そして、第1気液接触手段3aと第2気液接触手段3bとは、同種の組み合わせ(例えば、棚段と棚段)でもよく、異種の組み合わせ(例えば、棚段と規則充填物)であってもよい。
Next, each device of the solution processing apparatus 1b according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
<Second gas-liquid contact means>
The second gas-liquid contact means 3b is means for bringing the vapor separated from the liquid L1 to be processed into liquid-liquid contact.
The second gas-liquid contact means 3b is provided inside the processing tower 2 and below the first gas-liquid contact means 3a. As the second gas-liquid contact means 3b, known gas-liquid contact means such as a shelf, regular packing, and irregular packing can be used as in the case of the first gas-liquid contacting means 3a.
The first gas-liquid contact means 3a and the second gas-liquid contact means 3b may be the same type of combination (for example, a shelf and a shelf) or different types of combinations (for example, a shelf and a regular packing). May be.

<保持手段>
保持手段14とは、第1気液接触手段3aから供給される被処理液L1を所定量保持し、当該所定量を超える被処理液L2を第2気液接触手段3bに供給する手段である。
保持手段14は、処理塔2の内部であって第1気液接触手段3aと第2気液接触手段3bとの間に設置される。そして、保持手段14は、チムニートレイ14aと、チムニートレイ14aに保持された被処理液L1を第2気液接触手段3bに供給する配管t26と、を用いることができる。
<Holding means>
The holding unit 14 is a unit that holds a predetermined amount of the liquid L1 supplied from the first gas-liquid contact unit 3a and supplies the liquid L2 that exceeds the predetermined amount to the second gas-liquid contact unit 3b. .
The holding means 14 is installed inside the processing tower 2 and between the first gas-liquid contact means 3a and the second gas-liquid contact means 3b. And the holding means 14 can use the chimney tray 14a and the pipe t26 for supplying the liquid L1 to be processed held in the chimney tray 14a to the second gas-liquid contact means 3b.

チムニートレイ14aは、貫通孔を有するトレイと、トレイの貫通孔から上方に突出するとともにトレイの下方から上方に被処理蒸気L1を流通可能とするスタンドパイプと、を備えるものである。そして、配管t26は、チムニートレイ14aのトレイ部分に保持された被処理液L1を所定流量で第2気液接触手段3bに供給するものである。
なお、保持手段14としては、液体を保持できる手段であれば特に限定されず、チムニートレイ以外の液コレクターを用いてもよい。
The chimney tray 14a includes a tray having a through hole, and a stand pipe that protrudes upward from the through hole of the tray and allows the steam L1 to flow from the lower side to the upper side of the tray. The pipe t26 supplies the liquid L1 to be processed held on the tray portion of the chimney tray 14a to the second gas-liquid contact means 3b at a predetermined flow rate.
The holding means 14 is not particularly limited as long as it can hold a liquid, and a liquid collector other than a chimney tray may be used.

<第2加熱手段>
第2加熱手段6bとは、保持手段14に保持された被処理液L1を加熱する手段である。
第2加熱手段6bは、第1加熱手段6aと同様の加熱器を用いることができる。この加熱器は、処理塔2の保持手段14から、配管t21、ポンプP2、配管t22を介して供給される被処理液L1を、加熱源(熱媒体)と熱交換することにより加熱するものであり、加熱器で加熱された被処理液L1は、配管t23を介して、処理塔2の内部(保持手段14の上方)に液体または気体の状態で供給される。なお、加熱器の加熱源としては、圧縮手段8により圧縮され昇温した留出蒸気L3が用いられる。
<Second heating means>
The 2nd heating means 6b is a means to heat the to-be-processed liquid L1 hold | maintained at the holding means 14. FIG.
As the second heating means 6b, a heater similar to the first heating means 6a can be used. This heater heats the liquid L1 supplied from the holding means 14 of the processing tower 2 via the pipe t21, the pump P2, and the pipe t22 by exchanging heat with a heating source (heat medium). The liquid L1 heated by the heater is supplied in a liquid or gas state to the inside of the processing tower 2 (above the holding means 14) via the pipe t23. As a heating source of the heater, distillate vapor L3 compressed by the compression means 8 and heated is used.

第2加熱手段6bの被処理液L1(加熱対象)の入口は、配管t22、ポンプP2、配管t21を介して処理塔2の保持手段14設置付近の塔側面に設けられた出口に接続し、第2加熱手段6bの被処理液L1(加熱対象)の出口は、配管t23を介して処理塔2の保持手段14設置付近の塔側面に設けられた供給口に接続している。   The inlet of the liquid to be processed L1 (heating target) of the second heating means 6b is connected to an outlet provided on the side of the tower near the installation of the holding means 14 of the processing tower 2 via the pipe t22, the pump P2, and the pipe t21. The outlet of the liquid L1 to be processed (heating target) of the second heating means 6b is connected to a supply port provided on the side of the tower near the installation of the holding means 14 of the processing tower 2 via a pipe t23.

そして、第1加熱手段6aと第2加熱手段6bとは、同種の組み合わせ(例えば、加熱した液体を処理塔2に戻す構成の加熱器と、当該加熱器と同じ構成の加熱器)でもよく、異種の組み合わせ(例えば、加熱した液体を処理塔2に戻す構成の加熱器と、処理塔2内の被処理液L1を直接加熱する加熱器)であってもよい。
なお、図2では、溶液処理装置1bは、第2加熱手段6bに対応する圧縮手段8を備える構成となっているが、第1加熱手段6aに対応する圧縮手段(圧縮手段8よりも圧縮率の高い圧縮手段)をさらに備える構成としてもよい。
And the 1st heating means 6a and the 2nd heating means 6b may be the same kind combination (for example, the heater of the composition which returns the heated liquid to processing tower 2, and the heater of the same composition as the heater), Different combinations (for example, a heater configured to return the heated liquid to the processing tower 2 and a heater that directly heats the liquid L1 to be processed in the processing tower 2) may be used.
In FIG. 2, the solution processing apparatus 1 b includes a compression unit 8 corresponding to the second heating unit 6 b, but a compression unit corresponding to the first heating unit 6 a (compression ratio than the compression unit 8). (High compression means) may be further provided.

<第2実施形態に係る溶液処理装置のその他の構成>
(調節弁、凝縮器)
調節弁15は、配管t6と配管t24との間に設けられ、開閉することにより配管t24側に流れる留出蒸気L3の流量を調整するものである。
そして、凝縮器16は、留出蒸気L3を冷却水Wで冷却することで凝縮させ留出液L3とする公知の熱交換器である。
<Other configuration of the solution processing apparatus according to the second embodiment>
(Control valve, condenser)
The control valve 15 is provided between the pipe t6 and the pipe t24, and adjusts the flow rate of the distillate vapor L3 flowing to the pipe t24 side by opening and closing.
And the condenser 16 is a well-known heat exchanger which condenses the distillate vapor | steam L3 by cooling with the cooling water W, and makes it the distillate L3.

次に、第2実施形態に係る溶液処理装置1bによる被処理液L1の処理方法について図2を用いて説明する。
なお、第2実施形態を説明するに際して、第1実施形態と共通する部分については説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
Next, the processing method of the to-be-processed liquid L1 by the solution processing apparatus 1b which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated using FIG.
In the description of the second embodiment, the description of the parts common to the first embodiment will be omitted, and different parts will be mainly described.

≪第2実施形態に係る溶液処理装置による被処理液の処理方法≫
<保持手段と第2気液接触手段について>
第1気液接触手段3aにおいて、高沸点有機溶剤の含有量の多い液体状の被処理液L1は、第1気液接触手段3a内を流下し、保持手段14に供給される。そして、保持手段14に供給された被処理液L1の一部が、作動するポンプP2により、配管t21、配管t22を通り、第2加熱手段6bに供給される。この第2加熱手段6bでは、供給された被処理液L1と留出蒸気L3との間において熱交換が行われ、被処理液L1が一部蒸発し、留出蒸気L3が凝縮する。そして、第2加熱手段6bにより昇温・一部蒸発した被処理液L1が、配管t23を通り、処理塔2の内部に戻されることで、加熱されることにより気体状となった被処理蒸気L1が処理塔2の塔頂部側(第1気液接触手段3a側)に上昇し、液体状のままの被処理液L1は、保持手段14に供給され保持されることとなる。
«Method of processing liquid to be processed by solution processing apparatus according to second embodiment»
<About the holding means and the second gas-liquid contact means>
In the first gas-liquid contact means 3a, the liquid liquid L1 having a high content of high-boiling organic solvent flows down in the first gas-liquid contact means 3a and is supplied to the holding means 14. Then, a part of the liquid L1 to be treated supplied to the holding means 14 is supplied to the second heating means 6b through the pipe t21 and the pipe t22 by the pump P2 that operates. In the second heating means 6b, heat exchange is performed between the supplied liquid L1 to be distilled and the distilled vapor L3, the liquid L1 to be partially evaporated, and the distillate vapor L3 is condensed. And the to-be-processed vapor | steam which became gaseous by being heated because the to-be-processed liquid L1 which heated up by the 2nd heating means 6b and was partially evaporated returns to the inside of the processing tower 2 through piping t23. L1 rises to the tower top side (the first gas-liquid contact means 3a side) of the treatment tower 2, and the liquid L1 to be treated that remains liquid is supplied to and held by the holding means 14.

そして、保持手段14において保持される被処理液L1が所定量を超えると、当該所定量を超えた被処理液L1が、配管t26を介して、第2気液接触手段3bに供給される。
第2気液接触手段3bに供給された被処理液L1は、処理塔2の塔底部側から上昇してくる被処理蒸気L1と接触する。その結果、高沸点有機溶剤の含有量の少ない被処理蒸気L1は、保持手段14を通過して、処理塔2の塔頂部側に上昇する。一方、高沸点有機溶剤の含有量の多い被処理液L1は、第2気液接触手段3b内を流下し、処理塔2の塔底部に供給される。
つまり、第2実施形態に係る溶液処理装置1bによると、処理塔2内に2つの気液接触手段を設けていることから、第1実施形態に係る溶液処理装置1aと比較して、濃縮液L2内の高沸点有機溶剤の含有量を更に多くすることが可能となる。
And if the to-be-processed liquid L1 hold | maintained in the holding | maintenance means 14 exceeds predetermined amount, the to-be-processed liquid L1 exceeding the said predetermined amount will be supplied to the 2nd gas-liquid contact means 3b via the piping t26.
The liquid to be processed L1 supplied to the second gas-liquid contact means 3b comes into contact with the vapor to be processed L1 rising from the tower bottom side of the processing tower 2. As a result, the to-be-processed vapor | steam L1 with little content of a high boiling point organic solvent passes through the holding means 14, and rises to the tower top side of the processing tower 2. On the other hand, the liquid L1 to be processed having a high content of high-boiling organic solvent flows down in the second gas-liquid contact means 3b and is supplied to the bottom of the processing tower 2.
That is, according to the solution processing apparatus 1b according to the second embodiment, since two gas-liquid contact means are provided in the processing tower 2, compared with the solution processing apparatus 1a according to the first embodiment, the concentrated liquid. It becomes possible to further increase the content of the high-boiling organic solvent in L2.

<調節弁、凝縮器について>
気液分離手段7において液滴が排除された留出蒸気L3は、一部が調節弁15、配管t24を通り、凝縮器16に供給される。
詳細には、溶液処理装置1b内部の圧力が高くなったとの信号を受けた調節弁15が、配管t6と配管t24とを連通状態とすることにより、処理塔2内において余剰となった留出蒸気L3が、図示しない真空ポンプにより、配管t10、冷却器13、保持缶12、配管t25、凝縮器16、配管t24を介して吸引(Vacuum)される。さらに、凝縮器16に供給された留出蒸気L3は、冷却水Wにより凝縮し留出液L3となり、配管t25を通り、保持缶12の底側に貯まる。これにより、第1加熱手段6aと第2加熱手段6bとを備えることで、装置内の圧力が高くなる傾向のある溶液処理装置1bの全体の圧力を所望の減圧状態とする。
<Regulator valves and condensers>
A part of the distillate vapor L3 from which liquid droplets have been removed in the gas-liquid separation means 7 is supplied to the condenser 16 through the control valve 15 and the pipe t24.
Specifically, the control valve 15 that has received a signal that the pressure inside the solution processing apparatus 1b has become high causes the piping t6 and the piping t24 to be in communication with each other, thereby causing excess distillation in the processing tower 2. The vapor L3 is sucked (vacuum) by a vacuum pump (not shown) through the pipe t10, the cooler 13, the holding can 12, the pipe t25, the condenser 16, and the pipe t24. Furthermore, the distillate vapor L3 supplied to the condenser 16 is condensed by the cooling water W to become a distillate L3, passes through the pipe t25, and is stored on the bottom side of the holding can 12. Thereby, by providing the 1st heating means 6a and the 2nd heating means 6b, the whole pressure of the solution processing apparatus 1b in which the pressure in an apparatus tends to become high is made into a desired pressure reduction state.

本実施形態に係る溶液処理装置の構成や、処理方法については、以上説明したとおりであるが、その他の明示していない構成等については、従来公知のものであればよく、前記構成によって得られる効果を奏する限りにおいて、限定されないことは言うまでもない。   The configuration of the solution processing apparatus and the processing method according to the present embodiment are as described above. However, other configurations that are not clearly shown may be any conventionally known ones, and can be obtained by the above configuration. Needless to say, there is no limitation as long as the effect is achieved.

次に、本発明に係るよう液処理装置について、実施例を示して具体的に説明する。
≪第1実施形態に対応する実施例1≫
第1実施形態に対応する実施例1について、図1を用いて説明する。
Next, the liquid treatment apparatus according to the present invention will be specifically described with reference to examples.
<< Example 1 corresponding to the first embodiment >>
Example 1 corresponding to the first embodiment will be described with reference to FIG.

<諸条件>
被処理液L1としては、NMPの含有量が5wt%である排水を使用した。この排水を100kg/hで溶液処理装置1a(詳細には、濃縮液熱交換器10)に供給した。
<Conditions>
As the liquid to be treated L1, wastewater having an NMP content of 5 wt% was used. This waste water was supplied to the solution treatment apparatus 1a (specifically, the concentrated liquid heat exchanger 10) at 100 kg / h.

処理塔2の塔頂部の圧力は53.3kPaに保ち、温度は83℃であった。また、処理塔2の塔底部の圧力は53.5kPaに保ち、温度は88℃であった。
なお、処理塔2の内部(塔頂部、塔底部)の圧力および温度を上記値に保つため、圧縮手段8としては、吸引圧力53.3kPa(83℃)で吐出圧力93.9kPa(98℃)のルーツブロアーを使用した。そして、このルーツブロアーの軸動力は8.1kWであった。さらに、第1加熱補助手段9に供給したスチームSは定常状態において5kg/hであった。
The pressure at the top of the treatment tower 2 was maintained at 53.3 kPa, and the temperature was 83 ° C. The pressure at the bottom of the treatment tower 2 was kept at 53.5 kPa, and the temperature was 88 ° C.
In order to maintain the pressure and temperature inside the processing tower 2 (top and bottom), the compression means 8 is a suction pressure of 53.3 kPa (83 ° C.) and a discharge pressure of 93.9 kPa (98 ° C.). Roots blower was used. The shaft power of the roots blower was 8.1 kW. Further, the steam S supplied to the first heating auxiliary means 9 was 5 kg / h in a steady state.

第1気液接触手段3aは、高性能規則充填物を使用し、層高は600mmであった。
なお、高性能規則充填物の層高については、水とNMPの気液平衡関係からシミュレーションすると、理論段1段で5wt%のNMPを60wt%まで濃縮し、さらに留出した留出液の濃度は、0.5wt%とのシミュレーション結果が得られたことから、理論段1段相当の充填高さとして、層高を600mmにした。
The first gas-liquid contact means 3a used a high-performance ordered packing, and the layer height was 600 mm.
As for the bed height of the high-performance ordered packing, when simulated from the vapor-liquid equilibrium relationship of water and NMP, 5 wt% NMP is concentrated to 60 wt% in the first stage of the theoretical stage, and the concentration of the distillate distilled further. Since a simulation result of 0.5 wt% was obtained, the layer height was set to 600 mm as the filling height corresponding to one theoretical plate.

そして、第1加熱手段6aは、竪型套管流下式熱交換器(伝熱面積7.8m)を使用した。
なお、その他の諸条件については、第1実施形態として説明した構成および処理方法のとおりである。
The first heating means 6a was a saddle-type cannulated downflow heat exchanger (heat transfer area 7.8 m 2 ).
Other various conditions are as described in the configuration and processing method described as the first embodiment.

<結果>
回収した留出液L3の量(詳細には、留出液熱交換器11から流出した量)は92.13kg/hで、NMPの含有量は0.3wt%であった。また、回収した濃縮液L2の量(詳細には、濃縮液熱交換器10から流出した量)は7.87kg/hで、NMPの含有量は60wt%であった。
ここで、還流比0.2で運転される1塔式通常蒸留塔により、上記結果と同様の結果を得ようとすると、スチームは113kg/h(≒92.13(kg/h)×1.2×551/539)必要となる。なお、上記式中の「551」とは、83℃における被処理液の蒸発潜熱(kcal/kg)の値であり、「539」とは、100℃におけるスチームの蒸発潜熱(kcal/kg)の値である。
したがって、本発明に係る溶液処理装置1aによると、必要となるスチーム(エネルギー)を、還流比0.2で運転される1塔式通常蒸留塔と比較し、約4.4%(≒5(kg/h)/113(kg/h)×100)まで削減できることがわかった。
<Result>
The amount of the recovered distillate L3 (specifically, the amount flowing out of the distillate heat exchanger 11) was 92.13 kg / h, and the NMP content was 0.3 wt%. Further, the amount of the concentrated liquid L2 recovered (specifically, the amount flowing out of the concentrated liquid heat exchanger 10) was 7.87 kg / h, and the NMP content was 60 wt%.
Here, when trying to obtain a result similar to the above result using a single-column normal distillation column operated at a reflux ratio of 0.2, the steam is 113 kg / h (≈92.13 (kg / h) × 1. 2 × 551/539) is required. In the above formula, “551” is the value of the latent heat of vaporization (kcal / kg) of the liquid to be treated at 83 ° C., and “539” is the latent heat of vaporization of steam at 100 ° C. (kcal / kg). Value.
Therefore, according to the solution processing apparatus 1a according to the present invention, the required steam (energy) is about 4.4% (≈5 ( kg / h) / 113 (kg / h) × 100).

≪第2実施形態に対応する実施例2≫
第2実施形態に対応する実施例2について、図2を用いて説明する。
<諸条件>
第1実施形態に対応する実施例1と異なる諸条件は、以下のとおりである。
処理塔2の保持手段14付近の圧力は、53.5kPaに保ち、温度は88℃であった。また、処理塔2の塔底部の圧力は、53.7kPaに保ち、温度は95℃であった。
なお、第1加熱手段6aに供給したスチームSは定常状態において10kg/hであった。
<< Example 2 corresponding to 2nd Embodiment >>
Example 2 corresponding to the second embodiment will be described with reference to FIG.
<Conditions>
Various conditions different from Example 1 corresponding to the first embodiment are as follows.
The pressure in the vicinity of the holding means 14 of the processing tower 2 was kept at 53.5 kPa, and the temperature was 88 ° C. The pressure at the bottom of the treatment tower 2 was kept at 53.7 kPa, and the temperature was 95 ° C.
In addition, the steam S supplied to the 1st heating means 6a was 10 kg / h in the steady state.

第2気液接触手段3bは、高性能規則充填物を使用し、層高は600mmであった。
なお、高性能規則充填物の層高については、実施例1と同様理由により決定した。
そして、第2加熱手段6bは、竪型套管流下式熱交換器(伝熱面積7.8m)を使用した。
なお、その他の諸条件については、第2実施形態として説明した構成および処理方法のとおりである。
The second gas-liquid contact means 3b used a high-performance ordered packing, and the layer height was 600 mm.
Note that the layer height of the high-performance ordered packing was determined for the same reason as in Example 1.
The second heating means 6b was a saddle-type cannulated downflow heat exchanger (heat transfer area 7.8 m 2 ).
Other various conditions are as described in the configuration and processing method described as the second embodiment.

<結果>
回収した留出液L3の量(詳細には、留出液熱交換器11から流出した量)は94.10kg/hで、NMPの含有量は0.3wt%であった。また、回収した濃縮液L2の量(詳細には、濃縮液熱交換器10から流出した量)は5.90kg/hで、NMPの含有量は80wt%であった。
したがって、本発明の溶液処理装置1bによると、必要となるスチーム(エネルギー)を、還流比0.2で運転される1塔式通常蒸留塔と比較し、約8.7%(≒10(kg/h)/115(kg/h)×100)まで削減できることがわかった。
<Result>
The amount of the recovered distillate L3 (specifically, the amount flowing out from the distillate heat exchanger 11) was 94.10 kg / h, and the NMP content was 0.3 wt%. The amount of the concentrated liquid L2 recovered (specifically, the amount flowing out of the concentrated liquid heat exchanger 10) was 5.90 kg / h, and the NMP content was 80 wt%.
Therefore, according to the solution processing apparatus 1b of the present invention, the required steam (energy) is about 8.7% (≈10 (kg) compared with the single-column normal distillation column operated at a reflux ratio of 0.2. / H) / 115 (kg / h) × 100).

1a 第1実施形態に係る溶液処理装置(溶液処理装置)
1b 第2実施形態に係る溶液処理装置(溶液処理装置)
2 処理塔
3a 第1気液接触手段
3b 第2気液接触手段
4 供給手段
5 気液分離器
6a 第1加熱手段
6b 第2加熱手段
7 気液分離手段
8 圧縮手段
9 第1加熱補助手段
10 濃縮液熱交換器
11 留出液熱交換器
12 保持缶
13 冷却器
14 保持手段
14a チムニートレイ
15 調節弁
16 凝縮器
L1 被処理液、被処理蒸気
L2 濃縮液
L3 留出液、留出蒸気
t1〜t30 配管
P1〜P4 ポンプ
1a Solution processing apparatus (solution processing apparatus) according to the first embodiment
1b Solution processing apparatus (solution processing apparatus) according to the second embodiment
2 treatment tower 3a first gas-liquid contact means 3b second gas-liquid contact means 4 supply means 5 gas-liquid separator 6a first heating means 6b second heating means 7 gas-liquid separation means 8 compression means 9 first heating auxiliary means 10 Condensate heat exchanger 11 Distillate liquid heat exchanger 12 Holding can 13 Cooler 14 Holding means 14a Chimney tray 15 Control valve 16 Condenser L1 Liquid to be treated, steam to be treated L2 Concentrated liquid L3 Distillate, distillate steam t1 -T30 piping P1-P4 pump

Claims (9)

高沸点有機溶剤を含有する被処理液を、高沸点有機溶剤の含有量の多い濃縮液と高沸点有機溶剤の含有量の少ない留出液とに分離する溶液処理装置であって、
被処理液を濃縮液と留出液となる留出蒸気とに分離し、塔頂部から留出蒸気を留出させ、塔底部から濃縮液を缶出させる処理塔と、
前記処理塔の塔底部に供給される被処理液を加熱する第1加熱手段と、
前記処理塔の内部に設置されるとともに、被処理液と加熱されることにより気体状となった被処理蒸気とを接触させる第1気液接触手段と、
前記第1気液接触手段の上方から前記処理塔の内部に被処理液を供給する供給手段と、
を備えることを特徴とする溶液処理装置。
A solution treatment apparatus for separating a liquid to be treated containing a high-boiling organic solvent into a concentrated liquid having a high content of high-boiling organic solvent and a distillate having a low content of high-boiling organic solvent,
A treatment tower for separating the liquid to be treated into a concentrated liquid and a distillate vapor to be a distillate, distilling the distillate vapor from the top of the tower, and taking out the concentrate from the bottom of the tower;
A first heating means for heating the liquid to be treated supplied to the bottom of the treatment tower;
A first gas-liquid contact means that is installed inside the processing tower and contacts the liquid to be processed and the vapor to be processed that has become gaseous by being heated;
Supply means for supplying a liquid to be processed into the processing tower from above the first gas-liquid contact means;
A solution processing apparatus comprising:
前記処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気を凝縮して留出液とし当該留出液を前記処理塔の内部に戻す還流手段を有さないことを特徴とする請求項1に記載の溶液処理装置。   2. The apparatus according to claim 1, further comprising a reflux unit that condenses the distillate distilled from the top of the treatment tower to form a distillate and returns the distillate to the inside of the treatment tower. Solution processing equipment. 前記供給手段から供給される被処理液は、高沸点有機溶剤の含有量が10.0wt%以下であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の溶液処理装置。   3. The solution processing apparatus according to claim 1, wherein the liquid to be processed supplied from the supply unit has a high boiling point organic solvent content of 10.0 wt% or less. 前記処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気に同伴する液滴を分離し前記処理塔の内部に戻す気液分離手段を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の溶液処理装置。   4. The gas-liquid separation unit according to claim 1, further comprising a gas-liquid separation unit that separates droplets accompanying distillate distilled from the top of the processing tower and returns the liquid to the inside of the processing tower. The solution processing apparatus according to item. 前記処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気を圧縮して昇温させる圧縮手段を備え、
前記圧縮手段により圧縮されて昇温した留出蒸気を、前記第1加熱手段の加熱源として用いることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の溶液処理装置。
Comprising compression means for compressing and raising the temperature of distillate distilled from the top of the treatment tower;
5. The solution processing apparatus according to claim 1, wherein a distillate vapor that has been compressed by the compression unit and raised in temperature is used as a heating source of the first heating unit. 6.
前記圧縮手段は、前記処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気を、前記処理塔の塔底部の被処理液よりも、温度が2℃以上高くなるように、圧縮して昇温させることを特徴とする請求項5に記載の溶液処理装置。   The compression means compresses and raises the temperature of distillate distilled from the top of the treatment tower so that the temperature is 2 ° C. or higher than the liquid to be treated at the bottom of the treatment tower. The solution processing apparatus according to claim 5. 前記処理塔の内部であって前記第1気液接触手段の下方に設置されるとともに、被処理液と加熱されることにより気体状となった被処理蒸気とを接触させる第2気液接触手段と、
前記処理塔の内部であって前記第1気液接触手段と前記第2気液接触手段との間に設置されるとともに、前記第1気液接触手段から供給される被処理液を所定量保持し、当該所定量を超える被処理液を前記第2気液接触手段に供給する保持手段と、
前記処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気を圧縮して昇温させる圧縮手段と、
前記保持手段に保持された被処理液を加熱する第2加熱手段と、
を備え、
前記圧縮手段により圧縮されて昇温した留出蒸気を、前記第1加熱手段および前記第2加熱手段のうち少なくとも一方の加熱源として用いることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の溶液処理装置。
Second gas-liquid contact means that is installed inside the processing tower and below the first gas-liquid contact means and that contacts the liquid to be processed and the vapor to be processed that has become gaseous by being heated. When,
Installed between the first gas-liquid contact means and the second gas-liquid contact means inside the processing tower and holds a predetermined amount of liquid to be treated supplied from the first gas-liquid contact means And holding means for supplying the liquid to be treated exceeding the predetermined amount to the second gas-liquid contact means,
Compression means for compressing and raising the temperature of distillate distilled from the top of the treatment tower;
Second heating means for heating the liquid to be treated held in the holding means;
With
The distillate vapor that has been compressed by the compression means and heated up is used as a heating source for at least one of the first heating means and the second heating means. Item 2. The solution processing apparatus according to item 1.
前記供給手段から供給する被処理液の高沸点有機溶剤は、水より沸点が高く、水と完全に溶解し、水と共沸しない溶剤であり、N−メチルピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチルジグリコール、1,4−ブタンジオール、モノエタノールアミン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンよりなる群から選ばれた1種または2種以上の溶剤であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の溶液処理装置。   The high boiling point organic solvent of the liquid to be treated supplied from the supply means is a solvent having a boiling point higher than that of water, completely dissolved in water, and not azeotropic with water. N-methylpyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, butyl diglycol, 1,4-butanediol, monoethanolamine, diethylene glycol monomethyl ether, 1 The solution processing apparatus according to claim 1, which is one or more solvents selected from the group consisting of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. . 前記供給手段から供給する被処理液の高沸点有機溶剤は、N−メチルピロリドンであり、
前記処理塔の塔頂部から留出する留出蒸気は、高沸点有機溶剤の含有量が0.5wt%以下であり、
前記処理塔の塔底部から缶出する濃縮液は、高沸点有機溶剤の含有量が60.0wt%以上であることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の溶液処理装置。
The high boiling point organic solvent of the liquid to be treated supplied from the supply means is N-methylpyrrolidone,
The distillate distilled from the top of the treatment tower has a high-boiling organic solvent content of 0.5 wt% or less,
The solution according to any one of claims 1 to 7, wherein the concentrated liquid discharged from the bottom of the treatment tower has a high-boiling organic solvent content of 60.0 wt% or more. Processing equipment.
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