JP2020146636A - Distillation refining apparatus of organic solvent and distillation refining method - Google Patents
Distillation refining apparatus of organic solvent and distillation refining method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020146636A JP2020146636A JP2019046692A JP2019046692A JP2020146636A JP 2020146636 A JP2020146636 A JP 2020146636A JP 2019046692 A JP2019046692 A JP 2019046692A JP 2019046692 A JP2019046692 A JP 2019046692A JP 2020146636 A JP2020146636 A JP 2020146636A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nmp
- organic solvent
- aqueous solution
- line
- vacuum pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Pyridine Compounds (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Furan Compounds (AREA)
Abstract
Description
本発明は、有機溶剤の蒸留精製装置と蒸留精製方法に関する。 The present invention relates to a distillation purification apparatus for an organic solvent and a distillation purification method.
従来から、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという)と水との混合液(以下、NMP水溶液という)から、浸透気化法(PV法)を用いてNMPを分離する方法が知られている。PV法はNMP水溶液を減圧して蒸留する方法(減圧蒸留法)と比べ、省エネルギー性能に優れている。PV法では水と親和性のある分離膜(浸透気化膜)を備えた浸透気化膜装置が用いられる。浸透気化膜の入口側にNMP水溶液を供給し透過側を減圧することで、NMP水溶液を入口側から透過側へ移動させる駆動力が得られる。この際、NMPと水の透過速度差により、主に水が透過側に移動し、NMPと水の分離が行われる。 Conventionally, a method of separating NMP from a mixed solution of N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP) and water (hereinafter referred to as NMP aqueous solution) by an osmotic vaporization method (PV method) has been known. There is. The PV method is superior in energy saving performance as compared with the method of distilling the NMP aqueous solution under reduced pressure (vacuum distillation method). In the PV method, an osmotic vaporization membrane device provided with a separation membrane (osmotic vaporization membrane) having an affinity for water is used. By supplying the NMP aqueous solution to the inlet side of the osmotic vaporization membrane and reducing the pressure on the permeation side, a driving force for moving the NMP aqueous solution from the inlet side to the permeation side can be obtained. At this time, due to the difference in permeation rate between NMP and water, water mainly moves to the permeation side, and NMP and water are separated.
水が分離されたNMP水溶液(NMP濃縮液)は微粒子およびイオン成分をわずかに含むため、さらに浸透気化膜装置の下流に位置する蒸留精製装置で蒸留し、これらの不純物を除去する。特許文献1には、NMP濃縮液を蒸発させてNMP精製ガスを発生させる蒸発缶と、NMP精製ガスを凝縮させてNMP精製液を生成するコンデンサとを備えたNMPの蒸留精製装置が開示されている。コンデンサには真空ポンプが接続され、蒸留精製装置が負圧に維持される。
Since the NMP aqueous solution (NMP concentrate) from which water is separated contains a small amount of fine particles and ionic components, it is further distilled by a distillation purification device located downstream of the osmotic vaporization membrane device to remove these impurities.
何らかの理由によりコンデンサの冷却能力が低下すると、凝縮されずにコンデンサ内に滞留するNMP精製ガスが増加する。このため、コンデンサから真空ポンプによって吸引されるNMPの量が増加する。コンデンサ内のNMP精製ガスは極めて純度が高く、かつ一旦真空ポンプによって吸引されると、回収することなく系外に放出されるため、高純度のNMPのロスが増加するだけでなく、環境負荷の観点からも好ましくない。以上の点についてはNMP以外の有機溶剤の濃縮液についても同様である。 If the cooling capacity of the condenser decreases for some reason, the amount of NMP purified gas that remains in the condenser without being condensed increases. Therefore, the amount of NMP sucked from the condenser by the vacuum pump increases. The NMP purified gas in the condenser is extremely pure, and once sucked by the vacuum pump, it is released to the outside of the system without being recovered, which not only increases the loss of high-purity NMP, but also increases the environmental load. It is also not preferable from the viewpoint. The above points are the same for concentrated solutions of organic solvents other than NMP.
本発明は、有機溶剤の精製液を生成する際に有機溶剤のロスを抑制可能な蒸留精製装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a distillation purification apparatus capable of suppressing loss of an organic solvent when producing a purified liquid of an organic solvent.
本発明の有機溶剤の蒸留精製装置は、有機溶剤を蒸発させる蒸発缶と、蒸発缶で発生した有機溶剤の蒸気を凝縮させるコンデンサと、コンデンサの気相部と連通する真空ポンプと、コンデンサと真空ポンプとの間に設けられ、真空ポンプによって生じる負圧によって気相部から流入する蒸気を凝縮させるガスクーラと、を有する。 The organic solvent distillation purification apparatus of the present invention includes an evaporator that evaporates the organic solvent, a capacitor that condenses the vapor of the organic solvent generated in the evaporator, a vacuum pump that communicates with the gas phase portion of the capacitor, and a vacuum pump. It has a gas cooler provided between the pump and condensing the steam flowing in from the vapor phase portion by the negative pressure generated by the vacuum pump.
本発明によれば、真空ポンプによって生じる負圧によってコンデンサの気相部から流入する蒸気が、真空ポンプで吸引される前に凝縮させられる。従って、本発明によれば、有機溶剤の精製液を生成する際に有機溶剤のロスを抑制可能な蒸留精製装置を提供することができる。 According to the present invention, the vapor flowing from the gas phase portion of the capacitor due to the negative pressure generated by the vacuum pump is condensed before being sucked by the vacuum pump. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a distillation purification apparatus capable of suppressing the loss of the organic solvent when producing the purified liquid of the organic solvent.
本発明に適用可能な有機溶剤としては、メタノール、エタノール、2−プロパノールなどのアルコール類の他、大気圧(0.1013Mpa)での沸点が水の沸点(100℃)よりも高く、好ましくは大気圧下での沸点が浸透気化膜装置の一般的な運転温度である120℃であるかそれ以上である有機溶剤が挙げられる。このような有機溶剤の例を表1に示す。 As the organic solvent applicable to the present invention, in addition to alcohols such as methanol, ethanol and 2-propanol, the boiling point at atmospheric pressure (0.1013 Mpa) is higher than the boiling point of water (100 ° C.), preferably large. Examples thereof include organic solvents having a boiling point under atmospheric pressure of 120 ° C. or higher, which is a general operating temperature of a permeation vaporization film device. Table 1 shows examples of such organic solvents.
図1は、本発明の一実施形態に係るNMP水溶液の精製システム1の概略構成図を示している。図中、CWは冷却水を、BR1,BR2はブラインを、STは高温蒸気を意味する。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an NMP aqueous
NMPは水に対して高い溶解度を有する有機溶剤の一つである。NMPは、例えば、リチウムイオン二次電池の製造工程において、電極活物質などの粒子を分散させたスラリーを電極集電体上に塗布し乾燥させて電極を形成する際に、スラリーの分散媒として広く用いられている。スラリーを乾燥させる際にNMPが回収され、回収されたNMPは精製した後に再利用することができる。NMPは、例えば水スクラバーを用いて、NMPと水とが混合した混合液(NMP水溶液)として回収される。回収されたNMP水溶液におけるNMP濃度は、70〜99重量%程度である。 NMP is one of the organic solvents having high solubility in water. For example, in the manufacturing process of a lithium ion secondary battery, NMP is used as a dispersion medium for a slurry when a slurry in which particles such as an electrode active material are dispersed is applied onto an electrode current collector and dried to form an electrode. Widely used. NMP is recovered when the slurry is dried, and the recovered NMP can be reused after purification. The NMP is recovered as a mixed solution (NMP aqueous solution) in which NMP and water are mixed using, for example, a water scrubber. The NMP concentration in the recovered NMP aqueous solution is about 70 to 99% by weight.
NMP水溶液の精製システム1は、NMP水溶液から微粒子、溶存酸素、イオン成分等を除去する第1のサブシステム100と、微粒子、溶存酸素、イオン成分等が除去されたNMP水溶液から浸透気化膜装置によって水分のほとんどを除去してNMP濃縮液を生成する第2のサブシステム200と、NMP濃縮液を蒸留してNMP精製液を生成する第3のサブシステム300と、を有している。以下、個々のサブシステムの構成を説明する。
The NMP aqueous
(第1のサブシステム100)
第1のサブシステム100は、上述のようにして回収された処理対象のNMP水溶液を受け入れる受入部101を有している。NMP水溶液は、水スクラバーなどのNMP回収手段(図示せず)と接続された第1のNMP水溶液供給ラインL101によって、受入部101に供給される。受入部101は複数の容器(第1〜第3の容器101a,101b,101c)を有し、これらの容器101a,101b,101cは精製システム1に供給されるNMP水溶液の原液の受け入れ、分析、移送などの目的に応じて切替え可能とされている。分析の結果問題がなければ、NMP水溶液は後段に移送されて精製処理を受け、精製処理に適さない場合は廃液槽(図示せず)に移送される。受入部101は第2のNMP水溶液供給ラインL102を介して、NMP水溶液に含まれる微粒子を除去する第1の精密ろ過膜装置102と接続されている。第2のNMP水溶液供給ラインL102上にはNMP水溶液を圧送するポンプ107が設けられている。第1の精密ろ過膜装置102は膜脱気装置103(後述)の上流に設けられているが、膜脱気装置103の下流、すなわち膜脱気装置103とイオン交換装置104(後述)との間に設けられてもよく、あるいは、膜脱気装置103の上流と、膜脱気装置103とイオン交換装置104との間の両方に設けられてもよい。
(First subsystem 100)
The
第1の精密ろ過膜装置102は第3のNMP水溶液供給ラインL103を介して、NMP水溶液の溶存酸素を除去する膜脱気装置103と接続されている。後述するように、NMP水溶液は浸透気化膜装置201に導入される前に120℃程度まで加熱される。120℃程度まで加熱されたNMP水溶液では、NMP水溶液中に含まれる溶存酸素が過酸化水素になり、この過酸化水素がNMPを酸化させ、劣化させる可能性がある。予めNMP水溶液中の溶存酸素を除去することによって、NMPの酸化を抑制することができる。溶存酸素の濃度を監視するため、膜脱気装置103の入口ラインL103と出口ラインL104には溶存酸素計(図示せず)が設けられている。また、膜脱気装置103の入口ラインL103には水分濃度計と比抵抗計(ともに図示せず)が設けられている。受入部101の下流のポンプ107と第1の精密ろ過膜装置102との間にはヒータ108が設けられている。ヒータ108には高温蒸気が供給され、高温蒸気によってNMP水溶液を加熱する。蒸気配管には高温蒸気の流量を調整する流量調整弁V103が設けられている。
The first
膜脱気装置103の脱気膜は、ポリオレフィン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリウレタン、エポキシ樹脂などから形成することができる。NMPは一部の有機材料を溶解させる性質があるため、脱気膜はポリオレフィン、PTFEまたはPFAで形成することが好ましい。脱気膜は非多孔性であることが好ましい。中空糸状の脱気膜の内部を流れるNMP水溶液の溶存酸素が、真空ポンプ109によって負圧にされた脱気膜の外部に移動することによって、脱気、すなわち溶存酸素の除去が行われる。なお、脱気膜の外側(ガス透過側)に窒素ガス等の不活性ガスをスウィープして酸素分圧を下げてもよく、真空法とスウィープ法を併用してもよい。
The degassing film of the
膜脱気装置103は第4のNMP水溶液供給ラインL104を介して、NMP水溶液のイオン成分を除去するイオン交換装置104と接続されている。イオン交換装置104にはアニオン交換樹脂もしくはカチオン交換樹脂が単床で、または、アニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂が混床もしくは複層床で充填されている。なお、イオン交換樹脂の種類は、ゲル型、MR型のいずれでもよい。イオン交換装置104は第5のNMP水溶液供給ラインL105を介して第2の精密ろ過膜装置105と接続されている。第2の精密ろ過膜装置105はイオン交換装置104から流出する可能性のある樹脂を捕捉し、樹脂の下流への流出を防止する。第2の精密ろ過膜装置105は第6のNMP水溶液供給ラインL106を介して、1次処理液槽106と接続されている。1次処理液槽106は、第1の精密ろ過膜装置102、膜脱気装置103、イオン交換装置104及び第2の精密ろ過膜装置105で処理されたNMP水溶液を受け入れ、受け入れたNMP水溶液を浸透気化膜装置201に供給する。以下、1次処理液槽106に貯留され、浸透気化膜装置201に供給されるNMP水溶液を1次処理液という場合がある。
The
イオン交換装置104の入口ラインL104と出口ラインL105には比抵抗計(図示せず)が設けられている。イオン交換装置104で処理されたNMP水溶液の比抵抗が所定の値より小さい場合、すなわちイオン成分が十分に除去されないときは、イオン交換装置104を通るループに沿ってNMP水溶液を循環させることができる。具体的には、第5のNMP水溶液供給ラインL105から分岐して受入部101に接続された戻りラインL107が設けられている。通常は第5のNMP水溶液供給ラインL105の弁V101が開けられ、戻りラインL107の弁V102が閉じられているが、NMP水溶液の比抵抗が所定の値より小さい場合は第5のNMP水溶液供給ラインL105の弁V101を閉じ、戻りラインL107の弁V102を開く。これによって、受入部101、第1の精密ろ過膜装置102、膜脱気装置103、イオン交換装置104を通る循環ループが形成される。NMP水溶液がこの循環ループに沿って流れることで、NMP水溶液に含まれるイオン成分が十分に除去される。
A resistivity meter (not shown) is provided at the inlet line L104 and the outlet line L105 of the
なお、前述の膜脱気装置103で処理されたNMP水溶液の溶存酸素が所定の値より大きい場合、すなわち溶存酸素が十分に除去されないときも、前述のイオン交換装置104を通るループに沿ってNMP水溶液を循環させることができる。これにより、NMP水溶液に含まれる溶存酸素も十分に除去される。
Even when the dissolved oxygen of the NMP aqueous solution treated by the
(第2のサブシステム200)
微粒子と溶存酸素とイオン成分が除去され1次処理液槽106に貯蔵された1次処理液は次に第2のサブシステム200に供給され、ほとんどの水分が除去されたNMP濃縮液が生成される。1次処理液槽106は第7のNMP水溶液供給ラインL201を介して、浸透気化膜装置201に接続されている。第7のNMP水溶液供給ラインL201にはポンプ224と弁V201が設けられている。第7のNMP水溶液供給ラインL201には外部蒸気を用いた第1のヒータ205と、第1のヒータ205の上流(一次側)に位置する廃熱回収熱交換器206と、が設置されており、これらの第1のヒータ205及び廃熱回収熱交換器206によってNMP水溶液は120℃程度まで加熱される。浸透気化膜装置201に供給されるNMP水溶液を120℃程度まで加熱することで、浸透気化膜装置201の脱水性能を高めることができる。廃熱回収熱交換器206は、第7のNMP水溶液供給ラインL201を流れるNMP水溶液と、NMP濃縮液排出ラインL204を流れるNMP濃縮液との間で熱交換を行う。第1のヒータ205は外部の蒸気源(図示せず)から供給される高温蒸気によってNMP水溶液を加熱する。第1のヒータ205の蒸気供給ラインには蒸気供給量を調整するための弁V202が設けられている。第1のヒータ205の下流には温度警報表示器223が設けられている。温度警報表示器223で検出された温度に基づき弁V202の開度が調整され、NMP水溶液の温度が120℃程度に制御される。第7のNMP水溶液供給ラインL201の廃熱回収熱交換器206の上流には流量警報表示器225が設けられている。流量警報表示器225で検出された流量に基づき弁V201の開度が調整され、NMP水溶液の流量が所定の範囲内に制御される。
(Second subsystem 200)
The primary treatment liquid from which fine particles, dissolved oxygen and ionic components have been removed and stored in the primary
浸透気化膜装置201は直列に接続された複数の浸透気化膜モジュール202〜204を有している。本実施形態では3台の浸透気化膜モジュール、すなわち上流から下流に向けて第1の浸透気化膜モジュール202、第2の浸透気化膜モジュール203、第3の浸透気化膜モジュール204が直列に接続されているが、台数は3台に限定されない。第1の浸透気化膜モジュール202は第1の接続ラインL202を介して第2の浸透気化膜モジュール203に接続されている。第2の浸透気化膜モジュール203は第2の接続ラインL203を介して第3の浸透気化膜モジュール204に接続されている。第1〜第3の浸透気化膜装置202,203,204は分離膜(浸透気化膜)202c、203c、204cによって、上流側の濃縮室202a,203a,204aと下流側の透過室202b,203b,204bとに区画されている。分離膜202c,203c,204cは水に対する親和性を有しているため、水をNMPよりも大きな透過速度で分離膜202c,203c,204cを透過させる。透過室202b,203b,204b側を負圧とすることで、透過速度の大きい水が透過速度の小さい少量のNMPともに蒸気(気相)の形態で透過室202b,203b,204bに移動し、ほとんどのNMPは濃縮室202a,203a,204aに残存する。この原理を用いてNMP水溶液から水分の一部が除去され、NMP水溶液の濃縮液が生成される。第3の浸透気化膜モジュール204の出口では、NMP濃度が99.99%程度まで高められたNMP濃縮液(水分は0.01%未満)が得られる。
The osmotic
NMP水溶液は第1〜第3の浸透気化膜モジュール202,203,204を順次流通し、徐々にNMP水溶液中の水分が除去される。水分の除去効率を維持するため、第1の接続ラインL202と第2の接続ラインL203にはそれぞれ、第2のヒータ207と第3のヒータ208が設けられている。第2及び第3のヒータ207,208は第1のヒータ205と同様、熱交換器であり、外部の蒸気源から供給される高温蒸気によってNMP水溶液を120℃程度まで加熱する。第2及び第3のヒータ207,208の蒸気供給ラインにはそれぞれ、蒸気供給量を調整するための弁V203,V204が設けられている。第3の浸透気化膜モジュール204から排出されたNMP濃縮水はNMP濃縮液排出ラインL204を通って第3のサブシステム300の中継槽301に供給される。上述のように、NMP濃縮液排出ラインL204を流れるNMP濃縮液は、廃熱回収式熱交換器206によって、第7のNMP水溶液供給ラインL201を流れるNMP水溶液との間で熱交換を行い、NMP水溶液を予熱する。
The NMP aqueous solution is sequentially circulated through the first to third osmotic
NMP濃縮液排出ラインL204から分岐して1次処理液槽106に接続されるNMP濃縮液の戻りラインL215が設けられている。通常はNMP濃縮液排出ラインL204の弁V205が開かれ、戻りラインL215の弁V206が閉じられ、NMP濃縮液は中継槽301に供給される。一方、中継槽301にNMP濃縮液を供給できない場合などは弁V205が閉じられ、弁V206が開かれて、NMP濃縮液が1次処理液槽106に戻される。なお、NMP濃縮液を1次処理液槽106に返送する場合は、戻りラインL215に設けられた冷却器226によって、NMP濃縮液の温度がNMP水溶液(1次処理液)の温度と同程度になるように冷却水により冷却する。
A return line L215 for the NMP concentrate, which branches off from the NMP concentrate discharge line L204 and is connected to the primary
第1〜第3の浸透気化膜モジュール202,203,204の透過室202b,203b,204bはそれぞれ第1〜第3の透過液排出ラインL206,L209,L212によって第1〜第3の透過液タンク214,215,216に接続されている。第1〜第3の透過液タンク214,215,216の上部には、透過室201b,202b,203bに負圧を印加し、透過室201b,202b,203bの内部を負圧に維持可能な第1〜第3の真空ポンプ217,218,219が設けられている。気相の水と少量のNMPは冷却水またはブラインによって凝縮され、透過液となって第1〜第3の透過液タンク214,215,216の底部に収集される。第1〜第3の透過液タンク214,215,216は透過液を一時的に貯蔵することができる。具体的には、冷却水CW及びブラインBR1,BR2はそれぞれ、第1〜第3の透過液タンク214,215,216の周囲を覆う冷却ジャケット(図示せず)を流れて気相の水及びNMPを保冷し、さらに冷却ラインL207,L210、L213を通って、第1〜第3の透過液排出ラインL206,L209,L212に設けられた第1〜第3の熱交換器211,212,213に供給され、気相の水及びNMPを凝縮する。ブラインBR1,BR2の温度は0〜−20℃程度が好ましい。
The
第1〜第3の熱交換器211,212,213はそれぞれ、第1〜第3の透過液排出ラインL206,L209,L212を介して第1〜第3の浸透気化膜モジュール202,203,204の透過室202b,203b,204bと連通している。第1〜第3の熱交換器211,212,213は、透過室202b,203b,204bに透過した透過蒸気を冷却し、凝縮して、透過液を生成する冷却器である。透過室202b,203b,204bは第1〜第3の熱交換器211,212,213の下流で第1〜第3の透過液タンク214,215,216と連通している。
The first to
第1〜第3の透過液タンク214,215,216の底部にはそれぞれ第1〜第3の透過水排出ラインL208,L211,L214が接続されている。第1〜第3の透過液タンク214,215,216の上部にはそれぞれ、後述する不活性ガス供給母管L401から分岐した不活性ガス供給ラインL406A,406B,406Cが接続されている。凝縮された水と少量のNMPは第1〜第3の透過液タンク214,215,216に一時的に貯蔵され、不活性ガス供給ラインL406A,406B,406Cから供給される不活性ガスで第1〜第3の透過液タンク214,215,216の内部を加圧することによって、第1〜第3の透過液タンク214,215,216から排出される。第1の透過液タンク214から排出された透過水は廃液槽に排出され、第2〜第3の透過液タンク215,216から排出された透過水は後述するように再利用される。
The first to third permeated water discharge lines L208, L211 and L214 are connected to the bottoms of the first to third permeated
第1の透過液タンク214に収集された気相の水と少量のNMPを冷却した冷却水CWは第1の冷却水排出ラインL220に排出される。第1の冷却水排出ラインL220を流れる冷却水の一部は、第1の冷却水排出ラインL220から分岐した冷却水排出ラインL221を通って、第2の透過水排出ラインL211に設けられた熱交換器220に供給され、第2の透過水排出ラインL211を流れるNMPを含む透過水を加熱する。冷却水の残りは、第3の透過水排出ラインL214に設けられた熱交換器221に供給され、第3の透過水排出ラインL214を流れるNMPを含む透過水を加熱する。第2及び第3の透過水排出ラインL211,L214の熱交換器220,221の下流には水分濃度、流量などを計測する計測器222,223が設けられている。
The gas phase water collected in the
最上流の浸透気化膜モジュール、すなわち第1の浸透気化膜モジュール202はCHA型、T型、Y型またはMOR型のゼオライトからなる浸透気化膜202cを有している。最上流の浸透気化膜モジュール以外の浸透気化膜モジュール、すなわち第2及び第3の浸透気化膜モジュール203,204はA型ゼオライトからなる浸透気化膜203c,204cを有している。A型ゼオライトは、比較的安価で脱水性能が高いものの、水分濃度が高いNMP水溶液を処理する場合に、リークや性能低下が生じやすい。これに対し、A型以外のゼオライトは上述の環境でより長期間性能を保持することができる。このため、10〜20重量%の水を含有するNMP水溶液を処理する第1の浸透気化膜モジュール202の浸透気化膜202cはCHA型、T型、Y型またはMOR型のゼオライトを用い、水分含有量の少ないNMP水溶液を処理する第2及び第3の浸透気化膜モジュール203,204の浸透気化膜203c,204cはA型ゼオライトを用いている。なお、第1の浸透気化膜モジュール202を構成する複数の浸透気化膜のすべてがCHA型、T型、Y型またはMOR型のゼオライトからなっている必要はなく、一部の膜がA型ゼオライトからなっていてもよい。
The most upstream osmotic vaporization membrane module, that is, the first osmotic
第3の透過液排出ラインL212には冷却器209とメカニカルブースターポンプ210が設けられている。冷却器209は第3の浸透気化膜モジュール204から排出された透過液を予冷する。メカニカルブースターポンプ210および冷却器209は第3の浸透気化膜モジュール204の透過室204bに大きな負圧を印加するために設けられている。第3の浸透気化膜モジュール204に供給されるNMP水溶液の水分含有量は非常に少ないため、第3の真空ポンプ219に加えてメカニカルブースターポンプ210で十分な負圧を印加することで、水をNMP水溶液から効率的に分離することができる。冷却器209及びメカニカルブースターポンプ210は省略することができる。また、冷却器209とメカニカルブースターポンプ210との間に、冷却器209で凝縮された透過水を貯留するためのポッド(図示せず)を設けることもできる。
The third permeate discharge line L212 is provided with a cooler 209 and a
第2及び第3の浸透気化膜モジュール203,204の透過液は浸透気化膜装置201の上流側に回収される。具体的には第2及び第3の透過液排出ラインL211,L214は透過液回収ラインL205に接続され、透過液回収ラインL205は1次処理液槽106に接続されている。第2及び第3の透過液排出ラインL211,L214から排出される透過液は第1の透過液排出ラインL208から排出される透過液と比べNMPの含有量が高いため、これを回収することで、NMPの回収率を高めることができる。透過液が回収される浸透気化膜モジュールは第2及び第3の浸透気化膜モジュール203,204に限定されず、少なくとも最下流の浸透気化膜モジュール(第3の浸透気化膜モジュール204)の透過液が浸透気化膜装置201の上流側に回収されればよい。透過液は受入部101に回収してもよく、透過液回収ラインL205に分岐ライン(図示せず)を設けることによって、1次処理液槽106と受入部101とに選択的に回収してもよい。
The permeated liquids of the second and third osmotic
(第3のサブシステム300)
第2のサブシステム200で生成されたNMP濃縮液は、ほとんどの水分が除去されている。しかし、NMP濃縮液は色度成分や浸透気化膜モジュールから溶出した浸透気化膜202c,203c,204cの微粒子およびイオン成分をわずかに含むため、さらに浸透気化膜装置201の下流に位置する第3のサブシステム300で蒸留されてNMP精製液が生成される。第3のサブシステム300はNMP濃縮液を蒸留し凝縮することによってNMPの精製液を生成することから、NMP濃縮液の蒸留精製装置として機能する。なお、以下に述べる第3のサブシステム300は単蒸留方式を用いているが、NMP濃縮液を蒸留することが可能な限り蒸留方法は限定されない。例えば、精密蒸留方式を用いることもできる。ただし、エネルギー消費が少ないこと、装置サイズが小さいこと、操作が簡単であることなどの理由から単蒸留方式が好ましい。また、単蒸留方式の中でも、本実施形態で用いている減圧単蒸留方式は熱劣化を防止できる観点から特に望ましい。
(Third subsystem 300)
Most of the water in the NMP concentrate produced by the
前述のように、NMP濃縮液は一旦中継槽301に貯留される。第3のサブシステム300は第2のサブシステム200から独立したサブシステムであり、例えば、第2のサブシステム200の運転中に第3のサブシステム300の運転を一時的に停止するといった運用がなされることがある。このため、中継槽301を設けることで、第2のサブシステム200と第3のサブシステム300を、互いの独立性を維持しながらより弾力的に運用することが可能となる。中継槽301は第1のNMP濃縮液供給ラインL301を介して再生器302に接続されている。第1のNMP濃縮液供給ラインL301にはポンプ306と弁V301が設けられている。再生器302は熱交換器であり、後述する蒸発缶303で蒸発したNMP濃縮液(以下、NMP精製ガスという)との間で熱交換を行う。これによって、蒸発缶303の熱負荷を低減することができる。再生器302は第2のNMP濃縮液供給ラインL302を介して蒸発缶303に接続されている。蒸発缶303は外部の蒸気源(図示せず)から供給される高温蒸気によってNMP濃縮液を加熱し蒸発させる。蒸発缶303の蒸気供給ラインには蒸気供給量を調整するための弁V302が設けられている。蒸発缶303の底部には高温の液相のNMP濃縮液が滞留し、その上部に微粒子が除去された気相のNMP精製ガスが形成される。液相のNMP濃縮液に含まれる色度成分も蒸発しにくいため、蒸発缶303の底部に蓄積される。なお、本実施形態における蒸発缶303としては、液膜流下式の蒸発缶を例に挙げて以下に説明するが、液膜流下式以外の蒸発缶、例えばフラッシュ式、カランドリア式などの蒸発缶を用いてもよい。蒸発缶303の底部と頂部には循環ラインL303が接続されており、蒸発缶303を含む循環経路が循環ラインL303によって形成されている。循環経路上では、液相のNMP濃縮液を取り出して蒸発缶303に戻し、液膜流下にて再度加熱するサイクルが繰り返される。蒸気取り出し缶304(後述)の底部には、循環ラインL303と合流するNMP濃縮液取り出しラインL306が設けられている。蒸気取り出し缶304の底部に滞留するNMP濃縮液も、NMP濃縮液取り出しラインL306と循環ラインL303を通って蒸発缶303に戻され、再度加熱される。循環ラインL303には循環ポンプ307と弁V303が設けられている。循環ラインL303からは、弁V304が設けられたNMP濃縮液の不純物排出ラインL309が分岐している。
As described above, the NMP concentrate is temporarily stored in the
蒸発缶303のNMP精製ガスは蒸発缶303の気相部から取り出され、第1のNMP精製ガス取り出しラインL304によって蒸気取り出し缶304に取り出される。蒸気取り出し缶304は第2のNMP精製ガス取り出しラインL305を介して再生器302と接続されている。NMP精製ガスの熱は再生器302で液相のNMP濃縮液と熱交換される。再生器302を出たNMP精製ガスはさらに第3のNMP精製ガス取り出しラインL307によってコンデンサ305に導入され、冷却水CWによって凝縮されてNMP精製液となる。コンデンサ305の内部では底部にNMP精製液が貯留され、その上はNMP精製ガスからなる気相部となっている。コンデンサ305の気相部は、負圧ラインL310によって真空ポンプ309と連通しており、コンデンサ305の気相部は真空ポンプ309によって負圧にされる。蒸発缶303を含む第3のサブシステム300の気相部も真空ポンプ309によって負圧にされ、蒸発缶303において減圧蒸発が行われる。これによって、NMP濃縮液の蒸発が促進される。負圧ラインL310のコンデンサ305と真空ポンプ309との間にはガスクーラ310が設けられ、コンデンサ305から真空ポンプ309に排出される、NMP精製ガスを含む気体が冷却される。コンデンサ305の冷却水はコンデンサ305と接続された冷却水排水ラインL311に排出される。冷却水排水ラインL311には熱交換器311が設けられており、不純物排出ラインL309を流れるNMP濃縮液が、排出される前に熱交換器311で冷却される。
The NMP refined gas of the evaporation can 303 is taken out from the gas phase portion of the evaporation can 303, and is taken out to the steam take-out can 304 by the first NMP purification gas take-out line L304. The steam take-out can 304 is connected to the
コンデンサ305の出口にはNMP精製液取り出し配管L308が接続されている。NMP精製液は、NMP精製液取り出し配管L308に設けられたポンプ308によって、払出し部311に送られる。払出し部311は受入部101と同様、複数の容器(第1〜第3の容器311a,311b,311c)を有し、これらの容器311a,311b,311cは精製システム1から払い出されるNMP精製液の受け入れ、分析、移送などの目的に応じて切替え可能とされている。分析の結果問題がなければ、NMP精製液は排出ラインL312を通ってリチウムイオン二次電池の製造システムに移送され、当該製造システムで再利用される。問題がある場合は、NMP精製液は廃液槽(図示せず)に移送される。
The NMP purification liquid take-out pipe L308 is connected to the outlet of the
(不活性ガス供給手段)
本実施形態のNMP水溶液の精製システム1はさらに、容器の気相部を不活性ガスで充填する不活性ガス供給手段を備えている。上述のように、浸透気化膜装置201の上流及び下流にはNMP水溶液、NMP濃縮液またはNMP精製液が貯留される様々な容器が設けられている。これらの容器のいくつかは、内部にNMP水溶液、NMP濃縮液またはNMP精製液と、気相部との界面が形成される。この条件を満たす容器として以下が挙げられる。
(Inert gas supply means)
The NMP aqueous
(1)NMP水溶液の受入部101の第1〜第3の容器101a,101b,101c
(2)1次処理液槽106
(3)中継槽301
(4)再生器302
(5)蒸発缶303
(6)蒸気取り出し缶304
(7)コンデンサ305
(8)NMP精製液の払出し部311の第1〜第3の容器311a,311b,311c
従来の容器(不活性ガス供給手段に関する以下の記載では、容器は容器101a,101b,101c,106,301〜305,311a,311b,311cを意味する)の気相部は空気で形成されていた。しかし、発明者はこれらの容器に空気が充填されている場合、NMPが気相部の空気と結合して、NMPの過酸化物(NMP−O−O−H;5−ハイドロパーオキソ−1−メチル−2−ピロリドン)が生成されることを見出した。NMPの過酸化物は蓄積されると爆発の可能性がある。そこで、本実施形態ではこれらの容器に不活性ガス供給手段を設けている。不活性ガスとしては窒素ガスが好ましく、アルゴンガスを用いることもできる。不活性ガス供給手段は以下に述べる不活性ガス供給母管L401と、母管L401から分岐し各容器に不活性ガスを供給する不活性ガス供給ラインと、各不活性ガス供給ライン上に設置されたガスシールユニット、とから構成される。
(1) First to
(2) Primary
(3)
(4)
(5) Evaporation can 303
(6) Steam take-out can 304
(7)
(8) First to
The gas phase portion of the conventional container (in the following description regarding the inert gas supply means, the container means the
具体的には不活性ガスの供給源(図示せず)に不活性ガス供給母管L401が接続され、不活性ガス供給母管L401と受入部101、1次処理液槽106、中継槽301、払出し部311がそれぞれ不活性ガス供給ラインL402,L403,L404,L407で接続されている。不活性ガス供給ラインL402,L403,L404,L407は容器の頂部に接続されている。不活性ガス供給ラインL402,L403,L404,L407にはそれぞれガスシールユニットU402,U403,U404,U405が設けられている。さらに、コンデンサ305(より正確にはガスクーラ310)と真空ポンプ309との間の負圧ラインL310にスウィープ用の不活性ガス供給ラインL405が接続されている。不活性ガスは不活性ガス供給ラインL405からコンデンサ305に供給され、さらにラインL307,L302,L304,L305を通って再生器302、蒸発缶303及び蒸気取り出し缶304にも不活性ガスが供給される。図示は省略するが、再生器302、蒸発缶303、蒸気取り出し缶304にも、同様の真空ポンプとスウィープ用の不活性ガス供給ラインを設けることができる。
Specifically, the inert gas supply mother pipe L401 is connected to the inert gas supply source (not shown), and the inert gas supply mother pipe L401 and the receiving
不活性ガスはNMP水溶液の精製システム1が最初に稼動する際に容器に充填される。このとき、容器の内部は空気で満たされているため、ガスシールユニットU402,U403,U404,U405を通して不活性ガスを容器に送り込み、容器の内部の空気を強制的に不活性ガスに置換する。ガスシールユニットU402,U403,U404,U405は、下流側の容器の圧力が低下すると自動的に開き、不活性ガスを容器に充填するようにされている。従って、容器内のNMP水溶液、NMP濃縮液及びNMP精製液の量が低下すると容器の圧力が下がり、ガスシールユニットU402,U403,U404,U405を介して不活性ガスが容器に補充される。他のガスシールユニットについても同様である。
The inert gas is filled in the container when the NMP aqueous
容器に不活性ガスを充填することで、NMP過酸化物の爆発の可能性を低減できるだけでなく、容器内のNMP水溶液、NMP濃縮液及びNMP精製液に溶け込む水分量および溶存酸素量を抑えることができる。この結果、浸透気化膜モジュールの負荷を軽減することができる。また、容器内に酸素がほとんど存在しないため、NMP水溶液、NMP濃縮液及びNMP精製液の酸化を防止する効果も得られる。 Filling the container with an inert gas not only reduces the possibility of NMP peroxide explosion, but also reduces the amount of water and dissolved oxygen dissolved in the NMP aqueous solution, NMP concentrate and NMP purified solution in the container. Can be done. As a result, the load on the osmotic vaporization membrane module can be reduced. Further, since almost no oxygen is present in the container, the effect of preventing the oxidation of the NMP aqueous solution, the NMP concentrated solution and the NMP purified solution can be obtained.
(ガスクーラ310)
上述のように、第3のサブシステム300にはガスクーラ310が設置されている。ガスクーラ310は、コンデンサ305と真空ポンプ309との間に設けられ、真空ポンプ309によって生じる負圧によってコンデンサ305の気相部から流入する蒸気を凝縮する。コンデンサ305は冷却水によってNMP精製ガスを凝縮するが、冷却水の温度、NMP精製ガスの循環流量の変動等により冷却能力が一時的に低下することがある。また、コンデンサ305自体の経時的な圧力損失の増加により冷却水の流量が低下した場合も、冷却能力が低下する。これによってコンデンサ305内部の温度が上昇し、NMPの飽和蒸気圧が増加する。この結果、凝縮されずにコンデンサ305内に滞留するNMP精製ガスの量が増加する。真空ポンプ309はコンデンサ305の気相部に接続されているため、コンデンサ305から真空ポンプ309によって吸引されるNMPの量が増加する。また、ドライ式の真空ポンプを用いる場合、液体の存在する環境下で使用すると信頼性が低下することがあるため、大量のNMP精製ガスを吸引することは好ましくない。ガスクーラ310はコンデンサ305と真空ポンプ309との間に設けられ、真空ポンプ309がNMP精製ガスを吸引する前にNMP精製液を凝縮させるため、真空ポンプ309が吸引するNMP精製ガスの量を抑えることができる。
(Gas cooler 310)
As described above, the
ガスクーラ310の構造はNMP精製ガスを凝縮させることができる限り限定されないが、冷却水を用いた一般的なシェルアンドチューブ方式の熱交換器を用いることができる。図示は省略するが、冷却水はコンデンサ305の冷却水と共用することができる。また、冷却排水もコンデンサ305の冷却排水と共に以下に説明する方法で再利用することができる。
The structure of the
(不純物排出ラインL309の熱交換器311)
蒸発缶303は循環ラインL303を循環するNMP濃縮液を蒸発させるため、蒸発缶303の底部には高沸点の色度成分や金属イオンなどの不純物を高密度で含むNMP濃縮液が滞留する。滞留するNMP濃縮液に含まれる不純物が飛散して、循環ラインL303を循環するNMP濃縮液に混入する可能性があるため、蒸発缶303の底部の不純物を含むNMP濃縮液は排出する必要がある。排出時には循環ラインL303が大気開放されるため、排出操作は間歇的に行う。具体的には、通常開かれている循環ラインL303の弁V303を閉じ、通常閉じられている不純物排出ラインL309の弁V304を開けることによって、循環ラインL303を循環するNMP濃縮液を不純物排出ラインL309から排出する。しかし、循環ラインL303を循環するNMP濃縮液は高温(80〜120℃程度)に加熱されているため、そのまま排出することは好ましくない。例えば、受槽を設ける場合は受槽の耐熱性の確保が必要となり、不純物排出ラインL309に流量計などの計器を設ける場合は、計器の信頼性の確保が困難となることがある。
(
Since the evaporation can 303 evaporates the NMP concentrate circulating in the circulation line L303, the NMP concentrate containing high-boiling chromaticity components and impurities such as metal ions at high density stays at the bottom of the evaporation can 303. Impurities contained in the retained NMP concentrate may scatter and be mixed in the NMP concentrate circulating in the circulation line L303. Therefore, it is necessary to discharge the NMP concentrate containing impurities at the bottom of the evaporation can 303. .. Since the circulation line L303 is opened to the atmosphere at the time of discharge, the discharge operation is performed intermittently. Specifically, by closing the valve V303 of the normally opened circulation line L303 and opening the valve V304 of the normally closed impurity discharge line L309, the NMP concentrate circulating in the circulation line L303 is discharged to the impurity discharge line L309. Discharge from. However, since the NMP concentrate circulating in the circulation line L303 is heated to a high temperature (about 80 to 120 ° C.), it is not preferable to discharge it as it is. For example, when a receiving tank is provided, it is necessary to ensure the heat resistance of the receiving tank, and when an instrument such as a flow meter is provided on the impurity discharge line L309, it may be difficult to ensure the reliability of the instrument.
本実施形態では、不純物排出ラインL309上に熱交換器311が設けられ、冷却排水排出ラインL311を流れる冷却排水との熱交換によってNMP濃縮液が冷却される。コンデンサ305の冷却水は、NMP濃縮液を排出する際にも流通させる。循環ラインL303の弁V303を閉じているため、循環ラインL303でのNMP濃縮液の循環は行われない。このため、NMP精製ガスはコンデンサ305にほとんど供給されず、冷却排水はさほど温度が上昇することなくコンデンサ305から排出される。すなわち、NMP濃縮液は暖められた冷却排水ではなく、比較的低温の冷却排水で冷却されるため、冷却効率が高められる。コンデンサ305の冷却水供給ラインを熱交換器311の冷却水供給ラインと並行に設けても冷却効率はほぼ同じである。しかし本実施形態のように、冷却水供給ラインをコンデンサ305と熱交換器311を順次通る1本のラインL311で構成し、且つ循環ラインL303の弁V303と不純物排出ラインL309の弁V304を、一方が開放されるときに他方が閉じられるようにすることで、配管や弁のコストを削減することができる。
In the present embodiment, the
1 NMP水溶液の精製システム
100 第1のサブシステム
101 受入部
101a,101b,101c 受入部の第1〜第3の容器
102 第1の精密ろ過膜装置
103 膜脱気装置
104 イオン交換装置
105 第2の精密ろ過膜装置
106 1次処理液槽
107 ポンプ
108 ヒータ
L101〜L106 第1〜第6のNMP水溶液供給ライン
L107 戻りライン
V101,V102 弁
200 第2のサブシステム
201 浸透気化膜装置
202〜204 第1〜第3の浸透気化膜モジュール
202a,203a,204a 濃縮室
202b,203b,204b 透過室
202c,203c,204c 分離膜(浸透気化膜)
205 第1のヒータ
206 再生式熱交換器
207 第2のヒータ
208 第3のヒータ
209 冷却器
210 メカニカルブースターポンプ
211,212,213 第1〜第3の熱交換器
214,215,216 第1〜第3の透過液タンク
217,218,219 第1〜第3の真空ポンプ
220,221 第4,第5の熱交換器
223 温度警報表示器
224 ポンプ
225 流量警報表示器
226 冷却器
L201 第7のNMP水溶液供給ライン
L202,L203 第1,第2の接続ライン
L204 NMP濃縮液排出ライン
L205 透過液回収ライン
L206,L209,L212 第1〜第3の透過液排出ライン
L207,L210,L213 冷却ライン
L208,L211,L214 第1〜第3の透過水排出ライン
L215 NMP濃縮液の戻りライン
L220 第1の冷却水排出ライン
V201〜V206 弁
300 第3のサブシステム
301 中継槽
302 再生器
303 蒸発缶
304 蒸気取り出し缶
305 コンデンサ
306 ポンプ
307 循環ポンプ
308 ポンプ
309 真空ポンプ
310 ガスクーラ
311 払出し部
311a,311b,311c 払出し部の第1〜第3の容器
L301 第1のNMP濃縮液供給ライン
L302 第2のNMP濃縮液供給ライン
L303 循環ライン
L304 第1のNMP精製ガス取り出しライン
L305 第2のNMP精製ガス取り出しライン
L306 NMP濃縮液取り出しライン
L307 第3のNMP精製ガス取り出しライン
L308 NMP精製液取り出し配管
L309 NMP濃縮液の不純物排出ライン
L310 負圧ライン
L311 冷却水排水ライン
V301〜V304 弁
L401 不活性ガス供給母管
L402〜L407 不活性ガス供給ライン
U402,U403,U404,U405 ガスシールユニット
1 NMP aqueous
205 1st heater 206 Regenerative heat exchanger 207 2nd heater 208 3rd heater 209 Cooler 210 Mechanical booster pump 211,212,213 1st to 3rd heat exchangers 214,215,216 1st to 1st 3rd permeate tank 217, 218, 219 1st to 3rd vacuum pumps 220, 221 4th and 5th heat exchangers 223 Temperature alarm indicator 224 Pump 225 Flow alarm indicator 226 Cooler L201 7th NMP aqueous solution supply line L202, L203 1st and 2nd connection lines L204 NMP concentrate discharge line L205 Permeate recovery line L206, L209, L212 1st to 3rd permeate discharge lines L207, L210, L213 Cooling line L208, L211 and L214 First to third permeated water discharge lines L215 NMP concentrate return line L220 First cooling water discharge line V201 to V206 Valve 300 Third subsystem 301 Relay tank 302 Regenerator 303 Evaporation can 304 Steam removal Can 305 Condenser 306 Pump 307 Circulation pump 308 Pump 309 Vacuum pump 310 Gas cooler 311 Dispensing section 311a, 311b, 311c 1st to 3rd containers of dispensing section L301 1st NMP concentrate supply line L302 2nd NMP concentrate supply Line L303 Circulation line L304 First NMP refined gas take-out line L305 Second NMP refined gas take-out line L306 NMP concentrate take-out line L307 Third NMP refined gas take-out line L308 NMP refined liquid take-out pipe L309 NMP concentrate impurity discharge Line L310 Negative pressure line L311 Cooling water drainage line V301 to V304 Valve L401 Inactive gas supply mother pipe L402 to L407 Inactive gas supply line U402, U403, U404, U405 Gas seal unit
Claims (5)
前記蒸発缶で発生した有機溶剤の蒸気を凝縮させるコンデンサと、
前記コンデンサの気相部と連通する真空ポンプと、
前記コンデンサと前記真空ポンプとの間に設けられ、前記真空ポンプによって生じる負圧によって前記気相部から流入する前記蒸気を凝縮させるガスクーラと、を有する有機溶剤の蒸留精製装置。 An evaporation can that evaporates an organic solvent and
A capacitor that condenses the vapor of the organic solvent generated in the evaporator and
A vacuum pump that communicates with the gas phase of the capacitor,
A distillation purification apparatus for an organic solvent, which is provided between the condenser and the vacuum pump and has a gas cooler for condensing the steam flowing from the gas phase portion by a negative pressure generated by the vacuum pump.
前記循環ラインから分岐し、前記蒸発缶の前記底部に溜まった、不純物を含む有機溶剤を排出する不純物排出ラインと、
前記コンデンサに接続され、前記有機溶剤の蒸気を冷却した冷却排水を排出する冷却排水排出ラインと、
前記不純物排出ラインに設けられ、前記冷却排水排出ラインを流れる前記冷却排水との熱交換によって前記不純物を含む有機溶剤を冷却する熱交換器と、を有する、請求項1に記載の有機溶剤の蒸留精製装置。 A circulation line connected to the bottom and top of the evaporator and forming a circulation path including the evaporator.
An impurity discharge line that branches off from the circulation line and discharges an organic solvent containing impurities that has accumulated at the bottom of the evaporation can.
A cooling drainage discharge line connected to the condenser and discharging the cooling drainage that cools the vapor of the organic solvent, and
The distillation of the organic solvent according to claim 1, further comprising a heat exchanger provided in the impurity discharge line and cooling the organic solvent containing the impurities by heat exchange with the cooling drainage flowing through the cooling waste discharge line. Purification equipment.
前記蒸発缶で発生した有機溶剤の蒸気をコンデンサで凝縮させることと、
前記コンデンサの気相部と連通する真空ポンプで、前記気相部を負圧に維持することと、
前記コンデンサと前記真空ポンプとの間に設けられたガスクーラで、前記真空ポンプによって生じる負圧によって前記気相部から流入する前記蒸気を凝縮させることと、を有する有機溶剤の蒸留精製方法。 Evaporating the organic solvent in an evaporative can and
Condensing the vapor of the organic solvent generated in the evaporation can with a condenser,
To maintain the gas phase part at a negative pressure with a vacuum pump that communicates with the gas phase part of the capacitor.
A method for distilling and purifying an organic solvent, which comprises condensing the steam flowing from the gas phase portion by a negative pressure generated by the vacuum pump with a gas cooler provided between the condenser and the vacuum pump.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019046692A JP7220597B2 (en) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | Organic solvent distillation purification device and distillation purification method |
CN201921845301.9U CN211561936U (en) | 2019-03-14 | 2019-10-30 | Organic solvent dehydration device and refining system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019046692A JP7220597B2 (en) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | Organic solvent distillation purification device and distillation purification method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020146636A true JP2020146636A (en) | 2020-09-17 |
JP7220597B2 JP7220597B2 (en) | 2023-02-10 |
Family
ID=72431292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019046692A Active JP7220597B2 (en) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | Organic solvent distillation purification device and distillation purification method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7220597B2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09234301A (en) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Otsuka Giken Kogyo Kk | Vacuum distillation apparatus |
JPH1089869A (en) * | 1996-09-12 | 1998-04-10 | Shionogi & Co Ltd | Temperature gradient type multi-stage cooler |
JPH1133301A (en) * | 1997-07-18 | 1999-02-09 | Rasuko:Kk | Organic solvent recovery device and method for operating the device |
JPH11221401A (en) * | 1998-02-09 | 1999-08-17 | Tousei Denki Kk | Distillation and regeneration apparatus |
JP2010523701A (en) * | 2007-04-12 | 2010-07-15 | ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド | Method and apparatus for recovering dichlorohydrin by co-distillation |
JP2014168740A (en) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Nippon Refine Kk | Solution treatment device |
WO2018207431A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | オルガノ株式会社 | Nmp aqueous solution purification system and purification method |
-
2019
- 2019-03-14 JP JP2019046692A patent/JP7220597B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09234301A (en) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Otsuka Giken Kogyo Kk | Vacuum distillation apparatus |
JPH1089869A (en) * | 1996-09-12 | 1998-04-10 | Shionogi & Co Ltd | Temperature gradient type multi-stage cooler |
JPH1133301A (en) * | 1997-07-18 | 1999-02-09 | Rasuko:Kk | Organic solvent recovery device and method for operating the device |
JPH11221401A (en) * | 1998-02-09 | 1999-08-17 | Tousei Denki Kk | Distillation and regeneration apparatus |
JP2010523701A (en) * | 2007-04-12 | 2010-07-15 | ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド | Method and apparatus for recovering dichlorohydrin by co-distillation |
JP2014168740A (en) * | 2013-03-04 | 2014-09-18 | Nippon Refine Kk | Solution treatment device |
WO2018207431A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-15 | オルガノ株式会社 | Nmp aqueous solution purification system and purification method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7220597B2 (en) | 2023-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6783384B2 (en) | NMP aqueous solution purification system and purification method | |
JP6440156B2 (en) | Organic solvent purification system and method | |
US4595459A (en) | Desalinization apparatus | |
JP6636111B2 (en) | Organic solvent purification system and method | |
KR20160055212A (en) | Systems including a condensing apparatus such as a bubble column condenser | |
JP2020146639A (en) | Dehydration apparatus and dehydration method of organic solvent | |
JP6415159B2 (en) | Organic solvent purification system and method | |
JP7217648B2 (en) | Dehydrating apparatus and dehydrating method for mixed liquid containing organic solvent and water | |
JP2014028362A (en) | Device and method for recycling emulsified waste oil | |
JP7220597B2 (en) | Organic solvent distillation purification device and distillation purification method | |
CN211561936U (en) | Organic solvent dehydration device and refining system | |
JP7177733B2 (en) | Purification system and purification method for mixed liquid containing organic solvent and water | |
JP7106474B2 (en) | N-methyl-2-pyrrolidone purification method, purification device, recovery purification method, and recovery purification system | |
JP2023086951A (en) | N-methyl-2-pyrolidone purification method and purification system | |
JP7246212B2 (en) | How to replace consumables | |
JP7213109B2 (en) | Method and apparatus for removing condensate from inflow gas of vacuum pump | |
JP7190377B2 (en) | Analysis apparatus, analysis method, and purification system in purification system for mixed liquid containing organic solvent and water | |
JPH0510964B2 (en) | ||
WO2019193951A1 (en) | Organic solvent purification system and method | |
JPH1110134A (en) | Waste liquid treating apparatus and waste liquid treating method | |
JP2006051451A (en) | Power generation and seawater desalination system | |
WO2021185592A1 (en) | Distillation module and multi-stage distillation apparatus | |
JP2020193177A (en) | N-methyl-2-pyrolidone purification method and purification system | |
JPS63267492A (en) | Distillation apparatus | |
JPH04300843A (en) | Dehydrative concentration of alcohol |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211110 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220921 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220927 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221020 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230124 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230131 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7220597 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |