JP2016209779A - Evaporation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸発システムに関し、より詳細には配管および付属装置数が低減されかつ原料液から効率的に溶媒回収や濃縮を行うことのできる蒸発システムに関する。 The present invention relates to an evaporation system, and more particularly to an evaporation system that can reduce the number of pipes and attached devices and can efficiently recover and concentrate a solvent from a raw material liquid.
例えば、食品工業や化学工業の分野において、夾雑物や不純物を含む液体からの溶媒の回収または濃縮のために液体槽や配管を組み合わせた蒸発システムが使用されている。 For example, in the fields of the food industry and the chemical industry, an evaporation system combining a liquid tank and piping is used for recovering or concentrating a solvent from a liquid containing impurities and impurities.
図7は、従来の蒸発システムを模式的に表す図である。 FIG. 7 is a diagram schematically showing a conventional evaporation system.
蒸発システム700は、原料となる原料液を含む原料タンク710と、コンプレッサー720と、リボイラ730とを備える。当該原料タンク710の原料液は、原料タンク710内に設けられたコイルヒータ711で加熱され、その蒸気が原料タンク710の上方に設けられた揮発成分出口712から管714を通じてコンプレッサー720に供給される。原料液の蒸気はコンプレッサー720により加圧されて沸点が上昇し、管716を通じてリボイラ730に供給される。一方、原料タンク710の底部には、原料液出口722から延びかつ循環ポンプ740に接続された管718が設けられている。さらに循環ポンプ740は管722を通じてリボイラ730に接続されている。循環ポンプ740を稼働させることにより、原料タンク710の底部から原料液が管718、723を通じてリボイラ730にまで供給される。
The
ここで、リボイラ730はヒートポンプとして機能し、管716を通じて供給された原料液の蒸気の熱で管723を通じてリボイラ730に供給された原料液が加熱される。なお、当該リボイラ730において、管716を通じて供給された原料液の蒸気と、管723を通じてリボイラ730に供給された原料液とは混合することなく、構造上分離されており、両者の熱交換のみが行われる。これにより、管716を通じて供給された原料液の蒸気は、再び液化して管724を通じて受器750に回収される。一方、管723を通じてリボイラ730に供給された原料液はリボイラ730でも加熱されてより高温度となり、管726を通じて再び原料タンク710に供給される。
Here, the
このように従来の蒸発システム700は、コンプレッサー720およびリボイラ730を用いた複数の管の配置によって、原料液に付加される熱を効率的に利用して原料液の蒸発を行うことができる。
As described above, the
しかし、上記蒸発システム700は、上記の通り複雑な配管構造やリボイラなどの付属装置を要し、製造コストおよびメンテナンスの点ではまだまだ改良が必要とされていた。また、原料タンク710内での原料液の加熱はコイルヒータ711のみによって行われるため、原料タンク710内での原料液の容量によって蒸発量が変動し、原料液をより安定して効率良く蒸発させることが困難であった。
However, the
本発明は、上記問題の解決を課題とするものであり、その目的とするところは、原料液から揮発成分をより効率的に蒸発させることができ、配管および付属装置数が低減されかつ原料液から効率的に溶媒や残渣を回収することのできる蒸発システムを提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above problems, and the object of the present invention is to more efficiently evaporate volatile components from the raw material liquid, reduce the number of pipes and attached devices, and reduce the raw material liquid. It is an object of the present invention to provide an evaporation system that can efficiently recover a solvent and a residue.
本発明は、蒸発装置と、コンプレッサーと、受器とを備える蒸発システムであって、
該蒸発装置が、
原料液を収容しかつと揮発成分出口と残渣出口とを備える、撹拌槽;
該撹拌槽の外周に設けられており、かつジャケット入口とジャケット出口とを有する、中空ジャケット;
該撹拌槽内に設けられておりかつ該撹拌槽の内壁に原料液を流下する、散液部;
を備え、
ここで、
該蒸発装置の該散液部が、回転軸と、該回転軸の回転に伴って該撹拌槽に一時的に貯留された該原料液を該撹拌槽の下方から上方に向かって流動する流路を有しかつ該回転軸に装着されている、少なくとも1つの樋状部材とから構成されており;
該コンプレッサーが、コンプレッサー入口およびコンプレッサー出口を備え、該蒸発装置の該揮発成分出口と、該コンプレッサー入口とが管を介して連通し、該コンプレッサー出口と該蒸発装置の該ジャケット入口とが管を介して連通し、そして該コンプレッサーが該コンプレッサー入口から供給された該原料液の揮発成分を加圧して該コンプレッサー出口を通じて排出し;
該受器が、該蒸発装置の該ジャケット出口と管を介して連通する、
システムである。
The present invention is an evaporation system comprising an evaporation device, a compressor, and a receiver,
The evaporator is
A stirring tank containing the raw material liquid and having a volatile component outlet and a residue outlet;
A hollow jacket provided on the outer periphery of the stirring tank and having a jacket inlet and a jacket outlet;
A spraying part that is provided in the stirring tank and flows down the raw material liquid to the inner wall of the stirring tank;
With
here,
The liquid dispersion part of the evaporator is a rotating shaft and a flow path through which the raw material liquid temporarily stored in the stirring tank as the rotating shaft rotates flows from below to above the stirring tank. And at least one hook-shaped member attached to the rotating shaft;
The compressor includes a compressor inlet and a compressor outlet, the volatile component outlet of the evaporator communicates with the compressor inlet via a pipe, and the compressor outlet and the jacket inlet of the evaporator pass via a pipe. And the compressor pressurizes and discharges the volatile components of the raw material liquid supplied from the compressor inlet through the compressor outlet;
The receiver communicates with the jacket outlet of the evaporator via a tube;
System.
1つの実施形態では、上記中空ジャケット内の上記原料液の揮発成分の温度は、上記撹拌槽内の上記原料液の温度よりも高く設定されている。 In one embodiment, the temperature of the volatile component of the raw material liquid in the hollow jacket is set higher than the temperature of the raw material liquid in the stirring tank.
1つの実施形態では、上記撹拌槽は上記原料液を供給するための原料液供給口を備え、そして該原料液供給口の上流に該原料液を加熱するための第1の補助ヒータを備える。 In one embodiment, the agitation tank includes a raw material liquid supply port for supplying the raw material liquid, and a first auxiliary heater for heating the raw material liquid upstream of the raw material liquid supply port.
1つの実施形態では、上記蒸発装置は、上記撹拌槽内の上記原料液を加熱するための第2の補助ヒータを備える。 In one embodiment, the evaporator includes a second auxiliary heater for heating the raw material liquid in the stirring tank.
さらなる実施形態では、上記第2の補助ヒータは、上記撹拌槽の外周において上記中空ジャケットと並んで設けられている。 In a further embodiment, the second auxiliary heater is provided alongside the hollow jacket on the outer periphery of the stirring tank.
さらなる実施形態では、上記第2の補助ヒータは、上記撹拌槽内に設けられている。 In a further embodiment, the second auxiliary heater is provided in the stirring tank.
1つの実施形態では、上記ジャケットは、上記コンプレッサーにて加圧された上記原料液の揮発成分に加えて、該コンプレッサー以外の手段で加熱された揮発成分を導入する管と連通する。 In one embodiment, the jacket communicates with a pipe for introducing a volatile component heated by means other than the compressor in addition to the volatile component of the raw material liquid pressurized by the compressor.
1つの実施形態では、上記樋状部材における上記流路の上方端部に飛沫防止具が設けられており、上記撹拌槽から該流路を流動する上記原料液は、該飛沫防止具を介して上記撹拌槽の上記内壁に流下される。 In one embodiment, a splash prevention device is provided at the upper end of the flow path in the bowl-shaped member, and the raw material liquid flowing in the flow path from the stirring tank is passed through the splash prevention tool. It flows down to the inner wall of the stirring tank.
本発明によれば、リボイラなどの付属装置および複雑な配管を設けることなく、熱に要するエネルギーを低減して、原料液から揮発成分を効率良く蒸発することができる。 According to the present invention, energy required for heat can be reduced and a volatile component can be efficiently evaporated from a raw material liquid without providing an auxiliary device such as a reboiler and complicated piping.
本発明の蒸発システムを、添付の図面を参照して説明する。 The evaporation system of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の蒸発システムの一例を示す概略図である。本発明の蒸発システム100は、蒸発装置102と、コンプレッサー120と、受器150とを備える。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of the evaporation system of the present invention. The
本発明において、蒸発装置102は、撹拌槽110と中空ジャケット160と散液部170をさらに備える。
In the present invention, the
撹拌槽110は、原料液を収容し、かつ揮発成分出口112および残渣出口122を備える密閉可能な槽であり、水溶液、スラリーなどの液体を収容して撹拌することができる槽である。図1において、揮発成分出口112は撹拌槽110の上方に設けられており、後述する原料液の構成成分が蒸発して生じた揮発成分を、当該出口112を通じて外部に排出し得る。一方、図1において、残渣出口122は撹拌槽110の底部、好ましくは底部中央に設けられており、後述する原料液の構成成分が蒸発させた後に残存する残渣(例えば、濃縮液)を、当該出口122を通じて外部に排出し得る。
The
撹拌槽110の大きさ(容量)は、蒸発装置102の用途(供される原料液の種類)や、原料液の処理量などによって適宜設定され得るため、必ずしも限定されないが、例えば、0.1リットル〜80,000リットルである。撹拌槽110を構成する材質は特に限定されないが、例えば、種々の原料液に対して安定であり、熱伝導性に優れ、かつ入手および加工が容易であるとの理由から、鉄、ステンレススチール、チタン、ハステロイまたは銅のような金属で構成されていることが好ましい。撹拌槽110の内壁111は、耐薬品性を高めるために、テフロン(登録商標)やグラスライニング、ゴムライニングのような当該分野において公知のコーティングが付与されていてもよい。
The size (capacity) of the
図1に示す蒸発システム100において、蒸発装置102は撹拌槽110の上方に原料液を当該槽110内に供給するための原料液供給口162が設けられている。原料液は管164を通じて当該原料液供給口162から撹拌槽110内に供給される。図1に示す実施形態では、撹拌槽110内での原料液の蒸発効率を高めるために、原料液供給口162の上流に原料液を加熱するための第1の補助ヒータ166が設けられている。図1に示す第1の補助ヒータ166は、スチームのような高温流体を用いて原料液を予備的に加熱し得るものであれば、その種類は特に限定されない。当業者に公知のものが採用され得る。
In the
蒸発装置102はまた、原料液供給口162から撹拌槽110内に流下した原料液を一時的に貯留するための貯留部117を備える。図1において、貯留部117は、撹拌槽110の底部の一部と内壁111の一部とで囲まれた領域である。貯留部117に貯留した原料液は、後述する操作によって濃縮され、濃縮液などの残渣を必要に応じて残渣出口122から外部に排出することができる。
The
図1に示す蒸発システム100において、撹拌槽110の上部はまた、例えば、蓋体またはメンテナンス・ホールのような開閉可能な構造(図示せず)を有していてもよい。
In the
中空ジャケット160は、撹拌槽110の外周に設けられており、かつジャケット入口167とジャケット出口168とを有する。
The
中空ジャケット160は、例えば、撹拌槽110の側面部の少なくとも一部を覆うように配置されている。あるいは、中空ジャケット160は、撹拌槽の110の底部から側面部までを覆うものであってもよい。図1において中空ジャケット160は、撹拌槽110の底部と側面部の下方の約2/3を覆っているが、本発明はこのような構成に必ずしも限定されない。中空ジャケット160は、撹拌槽110の底部から側面部、さらに上部までをも覆うように配置されていてもよい。
The
中空ジャケット160は、後述するコンプレッサー120から加圧して供給される原料液の揮発成分をジャケット入口167から取り込み、ジャケット内を当該揮発成分で充填させることができる。
The
中空ジャケット160はまた、熱伝導性に優れた材料(例えば、ステンレス、鉄、銅などの金属)でなる伝熱面を備える。当該伝熱面により、中空ジャケット160内に存在する原料液の揮発成分の潜熱を、撹拌槽110の内壁111に伝達することが可能である。
The
蒸発装置102において、散液部170は、回転軸171と、当該回転軸171に装着された樋状部材173とから構成されている。散液部170は、上方に設けられたモーター174を通じて回転軸171が回転することにより、貯留部117に収容された原料液を、樋状部材173の長さ方向に沿って設けられた流路176を通じて撹拌槽110の下方から上方に向かって流動させ、このようにして貯留部117から汲み上げられた原料液を、撹拌槽110の内壁111に向かって散布することができる。その結果、散布された原料液が加熱された内壁111を再び流下して、内壁111上に濡れ面を形成し、その際に原料液に含まれる揮発成分の蒸発を促すことができる。
In the
回転軸171は、鉄、ステンレススチール、ハステロイ、チタンなどの剛性を有する金属で構成されたシャフトであり、例えば、円筒状または円柱状の形状を有する。回転軸171は、撹拌槽110内で、通常、鉛直方向に配置されている。回転軸171の太さは、必ずしも限定されないが、例えば、8mm〜200mmである。回転軸171の長さは、使用する撹拌槽110の大きさ等によって変動し、当業者によって適切な長さが選択され得る。
The
図1に示す蒸発装置102では、散液部170を構成する回転軸171の軸周りには、2つの樋状部材173が回転軸171を介して対称的に配置されている。また。図1において、2つの樋状部材173は、回転軸171を中心にして上方に向かって内壁111側に所定の角度(取付傾斜角ともいう)θで傾斜して設けられている。取付傾斜角θは、例えば、5°〜60°である。
In the
本発明の蒸発システムにおいて、蒸発装置内の回転軸には1つまたはそれ以上、好ましくは2つ〜8つ、より好ましくは2つ〜6つの樋状部材が装着されている。装着される樋状部材の数は、奇数個または偶数個のいずれであってもよい。本発明において、これらの樋状部材は、それぞれ回転軸の周りにほぼ均等な角度で装着されていることが好ましい。 In the evaporation system of the present invention, one or more, preferably 2 to 8, more preferably 2 to 6 bowl-shaped members are mounted on the rotation shaft in the evaporation apparatus. The number of the hook-shaped members to be mounted may be an odd number or an even number. In the present invention, it is preferable that these hook-shaped members are respectively mounted at substantially equal angles around the rotation axis.
本発明において、樋状部材173の流路176は、例えば、半円筒状、半角筒状、V字状などの、いわゆるハーフパイプの形態を有していてもよく、あるいは、下端および上端がこのようなハープパイプの形態を有し、その間の中間部分が筒状に加工されたものであってもよい。あるいは、樋状部材173は、図2に示すように半円筒173aの一部が長手方向に沿って延びた板状体173bを備えるものであってもよい。図2に示す樋状部材173を用いる場合、液体は、回転軸の回転によって、樋状部材173の下端において図2の左側から汲み取られ、当該回転を通じて液体は樋状部材173の上端にまで上昇する。この上昇の際、汲み取られた液体は、樋状部材173が回転しても板状体173bで遮断され、樋状部材173の外部に飛び出すことが防止される。
In the present invention, the
樋状部材173の大きさは、特に限定されないが、例えば、半円筒状の樋状部材が使用される場合、半円筒部分の直径は、例えば2mm〜200mmである。下端から上端までの長さは、例えば40mm〜8,000mmである。樋状部材が、図2に示すような板状体を有する場合、当該板状体の幅は必ずしも限定されないが、例えば、20mm〜300mmである。樋状部材173は、例えば、鉄、ステンレススチール、ハステロイ、チタンなどの金属およびこれらの組合せでなる材料から構成されている。
The size of the hook-shaped
再び図1を参照すると、本発明の蒸発システム100において、蒸発装置102内の回転軸171は、撹拌槽110内の液体を汲み上げるために好適な回転数で回転可能である回転軸171の回転数(すなわち、散液部170の回転数)は、液体の粘性、撹拌槽110の大きさ、撹拌槽110内の液体の残量などによって異なるため、必ずしも限定されないが、例えば、30rpm〜500rpmである。
Referring to FIG. 1 again, in the
本発明の蒸発システム100において、コンプレッサー120は、コンプレッサー入口182およびコンプレッサー出口184を備える。ここで、コンプレッサー入口182は、管183を介して蒸発装置102の揮発成分出口112と連通しており、そしてコンプレッサー出口184は、管185を介して中空ジャケット160のジャケット1入口67と連通している。一方、本発明の蒸発システム100において、受器150は、中空ジャケット160のジャケット出口168と管188を介して連通している。
In the
本発明においては、蒸発装置102内で加熱され、蒸発した原料液中の揮発成分が揮発成分出口112から管183を通り、コンプレッサー入口182からコンプレッサー120内に供給される。コンプレッサー120内で、当該揮発成分は、例えば加圧(例えば、20kPa〜1000kPa、好ましくは30kPa〜700kPa)により沸点がさらに高められ、それに伴って当該揮発成分の温度が一層高められる(以下、「高温揮発成分」という)。次いで、当該高温揮発成分は、コンプレッサー120のコンプレッサー出口184から管185を通り、ジャケット入口167を介して中空ジャケット160内に供給される。
In the present invention, volatile components in the raw material liquid heated and evaporated in the
ここで、中空ジャケット160内で高温揮発成分の温度は、撹拌槽110内の温度(例えば、撹拌槽110内の貯留部117に存在する原料液の温度)よりもコンプレッサー120で加圧されることで高くなる。これにより、中空ジャケット160と撹拌槽110との間で熱交換が起こり、高温揮発成分は凝縮した後に徐々に冷却する一方、撹拌槽110内の内壁111は加熱される。その結果、揮発成分は液化して中空ジャケット160の下方に溜まり、液化した揮発成分は、ジャケット出口168から管188を介して受器150に供給される。これに対し、撹拌槽110内では、内壁111が加熱されていることにより、散液部170によって散布された原料液が内壁111を流下する際に、その揮発成分が蒸発する。蒸発した揮発成分は蒸発装置102の揮発成分出口112を介してコンプレッサー120に供給される。
Here, the temperature of the high-temperature volatile component in the
このようにして、コンプレッサー120で加圧されることにより生じた原料液の揮発成分の熱を利用して、撹拌槽110の内壁111を加熱し、内壁111に散布される原料液中の揮発成分の蒸発を促進することができる。本発明の蒸発システムによれば、原料液またはその揮発成分に対し、リボイラのような別の熱源装置を必須とすることなく、原料液の蒸発を効率的に行うことができる。受器150にて回収された成分は、例えば、原料液の揮発成分(例えば、溶媒)である。一方、残渣出口122から回収される成分は、原料液の残渣(例えば、濃縮液)である。回収された揮発成分および/または残渣は、例えば、当業者に所望の様式で廃棄または再利用され得る。
In this way, the heat of the volatile component of the raw material liquid generated by pressurization by the
図3は、本発明の蒸発システムの別の例を示す概略図である。なお、図3に示す蒸発システム200において、図1と同様の参照番号を付した構成は、当該図面に示したものと同様である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the evaporation system of the present invention. In addition, in the
図3の蒸発システム200では、蒸発装置202が、撹拌槽110内の原料液を加熱するための第2の補助ヒータ204を備える点で、図1に示すシステム100とは異なっている。
The
ここで、図3に示す第2の補助ヒータ204は、スチームなどの高温流体を撹拌槽110の外周に提供し得るものであり、例えば、撹拌槽110の外周において中空ジャケット160と並んで設けられている。中空ジャケット160とは別の加熱源が設けられることにより、撹拌槽110を構成する壁を介して撹拌槽110内をより効果的に加熱することができる。
Here, the second
図3において、第2の補助ヒータ204は撹拌槽110に対し、中空ジャケット160の上方に設けられているが、本発明は必ずしもこのような構成に限定されない。例えば、中空ジャケットが撹拌槽110の側面部を覆い、第2の補助ヒータが撹拌槽110の底部を覆うように、それぞれ設けられていてもよい。
In FIG. 3, the second
図4は、本発明の蒸発システムのさらに別の例を示す概略図である。なお、図4に示す蒸発システム300において、図1と同様の参照番号を付した構成は、当該図面に示したものと同様である。
FIG. 4 is a schematic view showing still another example of the evaporation system of the present invention. In addition, in the
図4の蒸発システム300では、蒸発装置302が、撹拌槽110内の原料液を加熱するための第2の補助ヒータ304を備える点で、図1に示すシステム100とは異なっている。
The
ここで、図4に示す第2の補助ヒータ304は、撹拌槽110内に設けられており、スチームなどの高温流体、コイルヒータなどから得られる熱を、撹拌槽110の内部に直接提供し得る。
Here, the second
本発明においては、第2の補助ヒータとして、図3に示すような撹拌槽110の外周に設けられるものと、図4に示すような撹拌槽110の内部に設けられるものとの両方を組合せて使用してもよい。
In the present invention, the second auxiliary heater is a combination of both the one provided on the outer periphery of the stirring
図5は、本発明の蒸発システムのさらに別の例を示す概略図である。なお、図5に示す蒸発システム400において、図1と同様の参照番号を付した構成は、当該図面に示したものと同様である。
FIG. 5 is a schematic view showing still another example of the evaporation system of the present invention. In addition, in the
本発明の蒸発システム400においては、コンプレッサー120から得られた高温揮発成分は、コンプレッサー出口184から管185を通り、他の装置(図示せず)にて(例えば、加圧により)加熱され、管403を通る揮発成分と混合され、そしてジャケット入口167を介して中空ジャケット160内に供給される。さらに、本発明の蒸発システム400においては、他の装置(図示せず)にて(例えば、加圧により)加熱され、管403’を通る揮発成分がジャケット第2入口167’を介して中空ジャケット160内に供給されてもよい。
In the
このように、本発明の蒸発システム400では、他の装置にて加熱された揮発成分に、上記コンプレッサー120で加圧して生じた原料液の揮発成分を追加して、これらの合わせた熱エネルギーによって撹拌槽110の内壁111を加熱し、内壁111に散布される原料液中の揮発成分の蒸発を促進することができる。
As described above, in the
図5に示すような蒸発システム400は、例えば、非揮発物または高沸点揮発物と水との混合物から水を蒸発させる場合や、蒸発物が二液相に分離するようなものを蒸発させる場合に有用である。なお、本発明の他の実施形態では、上記図5に示す蒸発システム400に代えて、図3または図4に示す蒸発システムに、上記図5において符号403および/または403’で示したような管が設けられ、当該管を通じて他の装置にて加熱された揮発成分が中空ジャケットに供給されてもよい。
For example, the
図6は、本発明の蒸発システムのさらに別の例を示す概略図である。なお、図6に示す蒸発システム500において、図1と同様の参照番号を付した構成は、当該図面に示したものと同様である。
FIG. 6 is a schematic view showing still another example of the evaporation system of the present invention. In addition, in the
図6に示す蒸発システム500では、蒸発装置502を構成する樋状部材173における流路176の上方端部に飛沫防止具506が設けられている。この飛沫防止具506によって、撹拌槽110から流路176を流動する原料液が、飛沫防止具506を介して撹拌槽110の内壁111に流下される。
In the
図6に示す蒸発システム500によれば、樋状部材173の液体流動方向の上方端部において、原料液が内壁111と衝突して生じる飛沫の量を撹拌槽110内で低減することができる。ここで、本明細書中において「原料液が内壁と衝突して生じる飛沫の量を撹拌槽内で低減する」とは、樋状部材173から汲み上げられた原料液が、撹拌槽110の内壁111に散布する際に原料液が内壁111に衝突して飛沫を生じること自体を抑制し、撹拌槽110内に拡散する実質的な飛沫の量を低減すること、および撹拌槽110の内壁111に散布する際に原料液が内壁111に衝突して発生した飛沫を撹拌槽110内に拡散する前に回収して、撹拌槽110内に拡散する実質的な飛沫の量を低減することの両方を包含して言う。本発明において、これは、樋状部材173の原料液の流動方向の上方端部に、例えば、上記のような飛沫防止具506を設けることによって達成され得る。
According to the
図6に示す飛沫防止具506の具体的な例としてはミストセパレータが挙げられる。飛沫防止具506は、樋状部材173の流路176を介して樋状部材173の下端から上端にまで汲み上げられた原料液を、飛沫防止具506の先端部から撹拌槽110の内壁111に向かって散布することができる。ここで、図6に示す実施形態では、飛沫防止具506は、接合部分175において樋状部材173の軸方向から(例えば、内壁111に対して略平行な方向に)屈曲していることにより、原料液は飛沫防止具506の先端部から内壁111に対して略平行な方向(すなわち、撹拌槽110の上方)に向かって吐出される。この吐出は、樋状部材173から汲み上げられた液体の勢いが接合部分175の通過後に弱まることにより行われる。その結果、吐出された原料液は、撹拌槽110の上方に向かって飛び出すことなく、原料液は飛沫防止具506の先端部から内壁111側に向かって穏やかに供給され得る。これにより、内壁111に衝突する原料液の激しい衝突は抑制され、内壁111を跳ね返って発生する飛沫の量を低減することができる。
A specific example of the
なお、本実施形態において「内壁111に対して略平行な方向」とは、流路176を構成する軸が、内壁111を構成する平面に対して平行となる方向だけでなく、当該内壁111を構成する平面に対して、例えば、1°〜5°の範囲内、好ましくは1°〜3°の範囲内で傾斜している場合も包含して言う。
In the present embodiment, the “direction substantially parallel to the
さらに、飛沫防止506と内壁111とは、互いに接触しない程度に適度な間隔を有していることが好ましい。飛沫防止具506と内壁111との間の最も近接する部分の距離は、例えば5mm〜200mmである。この近接する部分の距離が5mmを下回ると、回転の際、回転軸に僅かな歪みが生じると、飛沫防止具506の先端部が内壁111と接触して、内壁111や飛沫防止具506自体を破損するおそれがある。
Furthermore, it is preferable that the
なお、図6では、飛沫防止具506は接合部分175において樋状部材173に対して屈曲した例を説明したが、本発明はこのような形態にのみ限定されない。当該屈曲に代えて、接合部分の周辺において任意の曲率で湾曲したものであってもよい。
In addition, although the
本発明において、飛沫防止具506の長さ(接合部分175から先端部までの長さ)は、回転軸171の回転速度;樋状部材173の取付傾斜角θ、長さおよび幅;液体の種類および粘度;等の種々の条件によって変動するため必ずしも限定されないが、例えば、10mm〜200mm、である。飛沫防止具506としてミストセパレータを用いる場合、当該ミストセパレータは当該分野において周知のものが使用され得る。
In the present invention, the length of the splash preventing device 506 (the length from the
本発明の蒸発システムは、例えば、不純物を含有する液体たとえばメチルエステル、乳酸、魚油、油脂、グリセリン、などの精製および濃縮;インク、塗料、化学品などの化学製品に含まれる水、エタノール、メチルエチルケトン(MEK)、N−メチルピロリドン(NMP)、ヘキサン、トルエン、アセトン、エチレングリコールなどの除去;塗料および樹脂製造分野に使用するモノマーおよびポリマーなどから揮発性の不純物の除去;において有用である。 The evaporation system of the present invention can be used to purify and concentrate liquids containing impurities, such as methyl ester, lactic acid, fish oil, fats and oils, glycerin, etc .; water, ethanol, methyl ethyl ketone contained in chemical products such as inks, paints, and chemicals. (MEK), N-methylpyrrolidone (NMP), removal of hexane, toluene, acetone, ethylene glycol, etc .; useful for removal of volatile impurities from monomers and polymers used in the field of paint and resin production.
100,200,300,400,500 蒸発システム
102,202,302,402,502 蒸発装置
110 撹拌槽
111 内壁
120 コンプレッサー
150 受器
160 中空ジャケット
162 原料液供給口
166 第1の補助ヒータ
167 ジャケット入口
168 ジャケット出口
112 揮発成分出口
117 貯留部
122 残渣出口
170 散液部
171 回転軸
173 樋状部材
174 モーター
176 流路
182 コンプレッサー入口
184 コンプレッサー出口
204,304 第2の補助ヒータ
506 飛沫防止具
100, 200, 300, 400, 500
Claims (8)
該蒸発装置が、
原料液を収容しかつ揮発成分出口および残渣出口を備える、撹拌槽;
該撹拌槽の外周に設けられており、かつジャケット入口とジャケット出口とを有する、中空ジャケット;
該撹拌槽内に設けられておりかつ該撹拌槽の内壁に原料液を流下する、散液部;
を備え、
ここで、
該蒸発装置の該散液部が、回転軸と、該回転軸の回転に伴って該撹拌槽に一時的に貯留された該原料液を該撹拌槽の下方から上方に向かって流動する流路を有しかつ該回転軸に装着されている、少なくとも1つの樋状部材とから構成されており;
該コンプレッサーが、コンプレッサー入口およびコンプレッサー出口を備え、該蒸発装置の該揮発成分出口と、該コンプレッサー入口とが管を介して連通し、該コンプレッサー出口と該蒸発装置の該ジャケット入口とが管を介して連通し、そして該コンプレッサーが該コンプレッサー入口から供給された該原料液の揮発成分を加圧して該コンプレッサー出口を通じて排出し;
該受器が、該蒸発装置の該ジャケット出口と管を介して連通する、
システム。 An evaporation system comprising an evaporation device, a compressor, and a receiver,
The evaporator is
A stirred tank containing the raw material liquid and provided with a volatile component outlet and a residue outlet;
A hollow jacket provided on the outer periphery of the stirring tank and having a jacket inlet and a jacket outlet;
A spraying part that is provided in the stirring tank and flows down the raw material liquid to the inner wall of the stirring tank;
With
here,
The liquid dispersion part of the evaporator is a rotating shaft and a flow path through which the raw material liquid temporarily stored in the stirring tank as the rotating shaft rotates flows from below to above the stirring tank. And at least one hook-shaped member attached to the rotating shaft;
The compressor includes a compressor inlet and a compressor outlet, the volatile component outlet of the evaporator communicates with the compressor inlet via a pipe, and the compressor outlet and the jacket inlet of the evaporator pass via a pipe. And the compressor pressurizes and discharges the volatile components of the raw material liquid supplied from the compressor inlet through the compressor outlet;
The receiver communicates with the jacket outlet of the evaporator via a tube;
system.
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