JP2020157209A - Distillation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、蒸留装置に関する。 The present disclosure relates to a distillation apparatus.
アルコール飲料、食用油、石油化学製品等の蒸留、アンモニアの除去、二酸化炭素の回収、および、医薬品の製造等に蒸留装置が用いられている。蒸留装置は、低沸点成分と高沸点成分とを含んで構成される原料液を、留出液と缶出液とに分離する装置である。 Distillation equipment is used for distillation of alcoholic beverages, cooking oil, petrochemical products, etc., removal of ammonia, recovery of carbon dioxide, and production of pharmaceuticals. The distillation apparatus is an apparatus that separates a raw material liquid containing a low boiling point component and a high boiling point component into a distillate and a canned liquid.
このような蒸留装置として、気液接触流路と、1または複数のリブとを備えた蒸留装置が開発されている(例えば、特許文献1)。特許文献1の気液接触流路は、留出ガス排出口が一端側に設けられ、缶出液排出口が他端側に設けられ、底面が、留出ガス排出口から缶出液排出口に向かって鉛直下方に傾斜する。また、特許文献1のリブは、気液接触流路の底面から立設し、留出ガス排出口側から缶出液排出口側に延在する。特許文献1の蒸留装置は、装置を小型化しつつ、所定の分離性能を維持したまま、処理速度を向上させることができる。
As such a distillation apparatus, a distillation apparatus provided with a gas-liquid contact flow path and one or a plurality of ribs has been developed (for example, Patent Document 1). The gas-liquid contact flow path of
上記特許文献1のような蒸留装置において、分離性能を向上させる技術の開発が希求されている。
In a distillation apparatus as in
本開示は、このような課題に鑑み、分離性能を向上させることが可能な蒸留装置を提供することを目的としている。 In view of such a problem, the present disclosure aims to provide a distillation apparatus capable of improving separation performance.
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る蒸留装置は、留出ガス排出口、缶出液排出口、および、留出ガス排出口と缶出液排出口との間に設けられた原料液供給口を有し、底面が留出ガス排出口側から缶出液排出口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、底面が水平方向に延在する本体と、本体の底面から立設し、留出ガス排出口側から缶出液排出口側に延在する1または複数のリブと、リブよりも缶出液排出口側、および、缶出液排出口の外方のいずれか一方または双方に設けられた加熱器と、留出ガスを冷却する冷却器と、を備える。 In order to solve the above problems, the distillation apparatus according to one aspect of the present disclosure is provided at the distillate gas discharge port, the can distillate discharge port, and between the distillate gas discharge port and the can distillate discharge port. It has a raw material liquid supply port, and the bottom surface is inclined vertically downward from the distillate gas discharge port side toward the can discharge liquid discharge port side, or the bottom surface extends horizontally and from the bottom surface of the main body. One or more ribs that are erected and extend from the distillate gas discharge port side to the can liquid discharge port side, the can liquid discharge port side of the ribs, or the outside of the can liquid discharge port. A heater provided on one or both sides and a cooler for cooling the distillate gas are provided.
また、冷却器は、リブよりも留出ガス排出口側、および、留出ガス排出口の外方のいずれか一方または双方に設けられてもよい。 Further, the cooler may be provided on either one or both of the distillate gas discharge port side and the distillate gas discharge port outside the rib.
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る他の蒸留装置は、留出ガス排出口、缶出液排出口、および、留出ガス排出口と缶出液排出口との間に設けられた原料液供給口を有し、底面が留出ガス排出口側から缶出液排出口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、底面が水平方向に延在する本体と、本体の底面から立設し、留出ガス排出口側から缶出液排出口側に延在する1または複数のリブと、缶出液を加熱する加熱器と、リブよりも留出ガス排出口側、および、留出ガス排出口の外方のいずれか一方または双方に設けられた冷却器と、を備える。 In order to solve the above problems, another distillation apparatus according to one aspect of the present disclosure is provided between a distillate gas discharge port, a can distillate discharge port, and a distillate gas discharge port and a can distillate discharge port. The main body and the main body, which have a provided raw material liquid supply port and whose bottom surface inclines vertically downward from the distillate gas discharge port side toward the can discharge liquid discharge port side, or whose bottom surface extends in the horizontal direction. One or more ribs that are erected from the bottom and extend from the distillate gas discharge port side to the can distillate discharge port side, a heater that heats the can distillate, and the distillate gas discharge port side than the ribs. And a cooler provided on either or both of the outside of the distillate gas discharge port.
また、加熱器および冷却器の少なくとも一方は、本体外に設けられてもよい。 Further, at least one of the heater and the cooler may be provided outside the main body.
また、蒸留装置は、複数の本体を備えてもよい。 Further, the distillation apparatus may include a plurality of main bodies.
本開示によれば、分離性能を向上させることが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to improve the separation performance.
以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding, and the present disclosure is not limited unless otherwise specified. In the present specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description. In addition, elements not directly related to the present disclosure are not shown.
[蒸留装置100]
図1は、蒸留装置100の概略的な構成を説明する図である。本実施形態の図1をはじめとする以下の図では、垂直に交わるX軸(水平方向)、Y軸(水平方向)、Z軸(鉛直方向)を図示の通り定義している。なお、図1中、液体の流れを実線の矢印で示し、気体の流れを破線の矢印で示す。
[Distillation device 100]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a
蒸留装置100は、原料液を留出液と缶出液とに分離する。原料液は、低沸点成分と、低沸点成分より沸点が高い高沸点成分とを少なくとも含む。留出液は、原料液より低沸点成分が高濃度である。缶出液は、原料液より高沸点成分が高濃度である。原料液は、例えば、食用油、生理活性物質等である。
The
図1に示すように、蒸留装置100は、原料供給部110と、蒸留部120と、リボイラ130と、コンデンサ140とを含む。
As shown in FIG. 1, the
原料供給部110は、蒸留部120に原料を供給する。本実施形態において、原料供給部110は、原料貯留容器112と、配管112a、114aと、ポンプ114とを含む。原料貯留容器112は、原料液を貯留する容器である。配管112aは、原料貯留容器112とポンプ114とを接続する。配管114aは、ポンプ114と、蒸留部120の原料液供給口212fとを接続する。ポンプ114は、吸入側が原料貯留容器112に接続される。ポンプ114は、吐出側が蒸留部120の原料液供給口212fに接続される。
The raw
蒸留部120は、原料液を蒸留する。図2は、蒸留部120の分解斜視図である。図2に示すように、蒸留部120は、本体210と、リブ220A、220Bとを含む。蒸留部120は、アルミニウム、または、ステンレス鋼等の金属材料で形成される。
The
本体210は、角柱形状の中空部材である。本体210は、底部212と、上部214と、側部216とを含む。
The
底部212は、平板形状の部材である。底部212の図2中Y軸方向の長さLは、例えば、300mmである。底部212の図2中Y軸方向の両端および中央には、鉛直下方に陥没した低部が設けられている。
The
底部212における一端側に設けられた低部は、留出液貯留部212aとして機能する。底部212における他端側に設けられる低部は、缶出液貯留部212bとして機能する。底部212における中央に設けられる低部212cには、原料液供給口212fが設けられる。
The lower portion of the
留出液貯留部212aと低部212cとの間には、高部212dが設けられる。低部212cと缶出液貯留部212bとの間には、高部212eが設けられる。
A
リブ220Aは、底部212における高部212eから立設し、原料液供給口212f側から缶出液貯留部212b側に延在した部材である。リブ220Bは、底部212における高部212dから立設し、留出液貯留部212a側から原料液供給口212f側に延在した部材である。リブ220A、220Bは、それぞれ複数(ここでは、6)設けられる。本実施形態において、リブ220A、220Bは、基端222の幅(図2中X軸方向の幅)が、先端224の幅より大きい。また、リブ220A、220Bの先端224は、上部214と離隔する。
The
隣り合うリブ220Aの基端222間の距離は、例えば、1mm程度である。隣り合うリブ220Aの先端224間の距離は、例えば、2mm程度である。なお、隣り合うリブ220B間の距離は、隣り合うリブ220A間の距離と実質的に等しい。リブ220A、220Bの高さ(基端222から先端224までの高さ、図2中Z軸方向の高さ)は、例えば、3mm程度である。また、リブ220A、220Bの先端224と上部214との距離は、例えば、100μm〜10mm程度(ここでは、1mm)である。
The distance between the base ends 222 of the
側部216は、筒形状(角筒形状)の部材である。側部216は、底部212を囲繞する。側部216は、下面が底部212の下面と面一となるように設けられる。
The
側部216の一端側には、留出ガス排出口216aおよび留出液導入口216bが設けられる。留出液導入口216bは、留出ガス排出口216aの下方に設けられる。側部216の他端側には、缶出液排出口216cおよび缶出ガス導入口216dが設けられる。缶出ガス導入口216dは、缶出液排出口216cの上方に設けられる。
A distillate
上部214は、平板形状の部材である。上部214は、側部216上に設けられる。したがって、底部212、側部216、上部214によって囲繞された空間が、原料液を蒸留する蒸留空間となる。
The
また、本実施形態において、本体210(少なくとも底部212および上部214)は、一端側から他端側(留出ガス排出口216a側から缶出液排出口216c側)に向かって鉛直下方(図2中Z軸方向)に傾斜している。なお、本体210の傾斜角は、例えば、2.5度程度である。
Further, in the present embodiment, the main body 210 (at least the bottom 212 and the top 214) is vertically downward from one end side to the other end side (from the distillate
図1に戻って説明すると、リボイラ130は、蒸留部120(本体210)外に設けられる。リボイラ130は、配管132a〜132dと、ポンプ134と、加熱器136と、流量調整弁138とを含む。
Returning to FIG. 1, the
配管132aは、缶出液排出口216cと、ポンプ134とを接続する。配管132bは、ポンプ134と、加熱器136とを接続する。ポンプ134は、吸入側が缶出液排出口216cに接続される。ポンプ134は、吐出側が加熱器136に接続される。
The
加熱器136は、缶出液排出口216cから排出される缶出液を缶出液の沸点以上に加熱する。加熱器136による加熱温度は、低沸点成分の沸点以上高沸点成分の沸点以下の所定の温度であり、原料液の組成、および、目的とする分離性能に基づいて決定される。加熱器136は、例えば、熱交換器で構成される。
The
配管132cは、加熱器136と缶出ガス導入口216dとを接続する。配管132dは、配管132bから分岐される。流量調整弁138は、配管132dに設けられる。流量調整弁138は、配管132dを通過する缶出液の流量を調整する。
The
コンデンサ140は、蒸留部120(本体210)外に設けられる。コンデンサ140は、配管142a〜142dと、ポンプ144と、冷却器146と、流量調整弁148とを含む。
The
配管142aは、留出ガス排出口216aと、ポンプ144とを接続する。配管142bは、ポンプ144と、冷却器146とを接続する。ポンプ144は、吸入側が留出ガス排出口216aに接続される。ポンプ144は、吐出側が冷却器146に接続される。
The
冷却器146は、留出ガス排出口216aから排出される留出ガスを留出ガスの沸点未満に冷却する。冷却器146による冷却温度は、低沸点成分の沸点以上高沸点成分の沸点以下の所定の温度であり、原料液の組成、および、目的とする分離性能に基づいて決定される。冷却器146は、例えば、熱交換器で構成される。
The cooler 146 cools the distillate gas discharged from the distillate
配管142cは、冷却器146と留出液導入口216bとを接続する。配管142dは、配管142cから分岐される。流量調整弁148は、配管142dに設けられる。流量調整弁148は、配管142dを通過する留出液(凝縮液)の流量を調整する。
The
続いて、蒸留装置100による原料液の蒸留について説明する。まず、ポンプ114は、原料貯留容器112から、蒸留部120の本体210の原料液供給口212fに原料液を供給する。上記したように本体210の底面(底部212)は、留出ガス排出口216a側から缶出液排出口216c側に向かって鉛直下方に傾斜している。このため、原料液は、本体210内(リブ220A間)を缶出液排出口216cに向かって流れる(図1中、実線の矢印)。
Subsequently, the distillation of the raw material liquid by the
本体210のリブ220A間を流れた原料液は、缶出液貯留部212bに一旦貯留される(滞留する)。缶出液貯留部212bに貯留された原料液は、缶出液排出口216cを通じてポンプ134によって吸引され、加熱器136に導かれる。そして、加熱器136において、原料液から蒸気が生成される。蒸気は、配管132c、缶出ガス導入口216dを通じて、本体210の他端側に導入される。
The raw material liquid that has flowed between the
蒸気は、加熱器136でのみ生成されるため、本体210における他端側(缶出液排出口216c側)は、一端側(留出ガス排出口216a側)よりも蒸気の量が多い。このため、本体210の缶出液排出口216c側と留出ガス排出口216a側とで圧力差が生じる。つまり、缶出液排出口216c側の方が、留出ガス排出口216a側よりも圧力が高くなる。したがって、本体210内に導入された蒸気は、液体の流れと逆方向、すなわち、留出ガス排出口216a(原料液供給口212f)に向かって流れる(図1中、破線の矢印)。
Since steam is generated only by the
そして、本体210の一端側に到達した蒸気は、留出ガス排出口216aを通じてポンプ144によって吸引され、冷却器146に導かれる。そして、冷却器146において、蒸気に含まれる低沸点成分および高沸点成分が凝縮して液体(凝縮液)が生成される。凝縮液は、配管142c、留出液導入口216bを通じて、本体210の一端側に導入される。
Then, the steam that has reached one end side of the
そして、凝縮液は、本体210のリブ220B、220A間を缶出液排出口216cに向かって自重で流れる(図1中、実線の矢印)。
Then, the condensed liquid flows between the
こうして、本体210内において、蒸気が流れる蒸気層と、液体(原料液および凝縮液)が流れる液体層とが形成される。そして、蒸気層と液体層との境界において気液接触が生じ、本体210内は気液平衡状態となる。これにより、蒸気層と液体層との間で、低沸点成分および高沸点成分が移動する。つまり、低沸点成分は蒸気層に移動し、高沸点成分は液体層に移動する。こうして、原料液より高沸点成分が高濃度の缶出液、および、原料液よりも低沸点成分が高濃度の留出ガスが生成される。
In this way, a vapor layer through which vapor flows and a liquid layer through which liquids (raw material liquid and condensed liquid) flow are formed in the
缶出液は、缶出液排出口216c、配管132a、ポンプ134、および、配管132bを通じて、一部が加熱器136に導かれる。一部の缶出液は、加熱器136によって加熱され、蒸気となった後、配管132cおよび缶出ガス導入口216dを通じて、本体210の他端側に導入される。一方、残りの缶出液は、配管132dを通じて、外部に排出される。排出された缶出液は、缶出液貯留容器150に貯留される。
A part of the canned liquid is guided to the
留出ガスは、留出ガス排出口216a、配管142a、ポンプ144、配管142bを通じて冷却器146に導かれ、冷却器146によって冷却されて、凝縮液となる。凝縮液(留出液)の一部は、配管142cおよび留出液導入口216bを通じて、本体210の一端側に導入される。一方、残りの凝縮液は、留出液として、配管142cおよび配管142dを通じて外部に排出される。排出された留出液は、留出液貯留容器152に貯留される。
The distillate gas is guided to the cooler 146 through the distillate
このように、缶出液の一部および留出液の一部が本体210に返送されることにより、本体210内で還流が行われることになる。したがって、蒸留装置100は、低沸点成分と高沸点成分の分離性能を向上することができる。
In this way, a part of the canned liquid and a part of the distillate are returned to the
また、リボイラ130によって生成された蒸気は、連続して本体210に導入され、コンデンサ140によって生成された凝縮液は、連続して本体210に導入される。これにより、蒸気の熱と凝縮液の冷熱とが本体210に連続して伝達される。したがって、本体210には、一端側から他端側に向かうに従って高温になる温度勾配が形成される。換言すれば、本体210には、他端側から一端側に向かうに従って低温になる温度勾配が形成される。したがって、蒸留装置100内においても蒸気および凝縮液が生成される。このため、蒸留装置100は、低沸点成分と高沸点成分の分離性能を向上することが可能となる。
Further, the vapor generated by the
以上説明したように、本実施形態の蒸留装置100は、本体210(リブ220A、220B)の外方に加熱器136および冷却器146を備える。つまり、蒸留装置100は、蒸気層と液体層との間で低沸点成分と高沸点成分との移動が行われる本体210(缶出液貯留部212bおよびリブ220A)内に、蒸気を補給することができる。同様に、蒸留装置100は、本体210(留出液貯留部212aおよびリブ220B)内に、凝縮液を補給することができる。
As described above, the
これにより、蒸留装置100は、本体210内全域に亘って蒸気線速度を上昇させることができ、HETP(Height Equivalent of one Theoretical Plate:理論段相当高さ)を低く維持することが可能となる。なお、HETPは、流路長さを理論段数で除したものであり、理論段1段に相当する長さを示す。理論段数は、蒸留装置の性能を表す指標である。理論段数が大きいほど、蒸留装置の分離性能は高い。HETPが小さいほど、蒸留装置の単位長さあたりの分離性能は高い。
As a result, the
したがって、蒸留装置100は、本体210内において、低沸点成分と高沸点成分との移動を効率よく行うことができ、原料液の分離性能を向上させることが可能となる。
Therefore, the
また、本実施形態の蒸留装置100では、原料液や凝縮液がリブ220A間、または、リブ220B間を流れるように本体210が構成されている。液体が流れる流路幅が大きいと、液体の表面張力によって、流路の端部側を流れる液体の流速と、流路の中央側を流れる液体の流速との差が大きくなってしまう。そこで、リブ220A間およびリブ220B間の幅を2mm以下とすることで、流路の端部側を流れる液体の流速と、流路の中央側を流れる液体の流速との差を小さくすることができ、流路内における流速の均一化を図ることが可能となる。
Further, in the
[シミュレーション結果]
続いて、蒸留部120の蒸気線速度とHETPとの関係について説明する。図3は、蒸留部120の蒸気線速度と、HETPとの関係を説明する図である。図3中、横軸は、蒸気線速度[m/s]を示す。図3中、縦軸は、HETP[mm]を示す。蒸留部120において、本体210内の蒸気の線速度(蒸気線速度)に応じたHETPの一例をシミュレーションによって導出した。
[simulation result]
Subsequently, the relationship between the vapor velocity of the
その結果、図3に示すように、蒸留部120において、蒸気線速度が0.55m/s程度であると、HETPは250mm程度となった。蒸気線速度が0.6m/s程度であると、HETPは150mm程度となった。蒸気線速度が0.78m/s程度であると、HETPは110mm程度となった。蒸気線速度が0.85m/s程度であると、HETPは140mm程度となった。蒸気線速度が0.90m/s程度であると、HETPは120mm程度となった。蒸気線速度が1.10m/s程度であると、HETPは180mm程度となった。
As a result, as shown in FIG. 3, in the
以上の結果から、蒸留部120において、蒸気線速度が0.65m/s以上1.00m/s以下であるとHTEPを低く維持できることが確認された。
From the above results, it was confirmed that the HTEP can be kept low in the
図4は、比較例の蒸留装置10の本体22内の蒸気線速度を説明する図である。図4(a)は、比較例の蒸留装置10を説明する図である。図4(b)は、比較例の蒸留装置10の本体22内の蒸気線速度を示す図である。また、理解を容易にするため、図4(a)中、原料供給部110を省略する。
FIG. 4 is a diagram for explaining the vapor velocity in the
図4(a)に示すように、比較例の蒸留装置10は、原料供給部110と、蒸留部20と、加熱器30と、冷却器40とを備える。なお、上記蒸留装置100と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 4A, the
蒸留部20は、本体22と、リブ220A、220Bとを含む。本体22は、底部212と、上部214と、側部24とを含む。側部24は、筒形状(角筒形状)の部材である。側部24は、底部212を囲繞する。側部24は、下面が底部212の下面と面一となるように設けられる。側部24の一端側には、留出液排出口24aが設けられる。側部24の他端側には、缶出液排出口24bが設けられる。蒸留装置10において生成された留出液は、留出液排出口24aを通じて外部に排出される。また、缶出液は、缶出液排出口24bを通じて外部に排出される。
The
加熱器30は、底部212におけるリブ220Aに対応する箇所(高部212e)に設けられる。冷却器40は、上部214におけるリブ220Bに対応する箇所に設けられる。
The
このような蒸留装置10の本体22内の蒸気線速度をシミュレーションによって導出した。なお、図4(a)中、Y軸方向に等間隔で設定された24の測定点それぞれにおいて、蒸気線速度を導出した。
The vapor velocity in the
その結果、図4(b)に示すように、測定点3〜22まで、つまり、蒸留装置10の本体22内における加熱器30と冷却器40との間の蒸気線速度は、概ね0.65m/s以上となった。一方、測定点1、2、および測定点23、24の蒸気線速度は、0.65m/sを大きく下回ることが分かった。したがって、リブ220A、220Bの箇所(リブ220A、220Bの内側)で加熱および冷却を行う比較例の蒸留装置10では、リブ220Aの他端側およびリブ220Bの一端側において、蒸留線速度が著しく低下してしまうことが確認された。このような、比較例の蒸留装置10の理論段数は、10.96となった。
As a result, as shown in FIG. 4 (b), the vapor velocity between the measuring
これに対し、リボイラ130およびコンデンサ140が本体210外に設けられる上記蒸留装置100の理論段数は12.01となった。つまり、蒸留装置100の理論段数は、蒸留装置10の理論段数よりも9.6%大きいことが分かった。この結果から、蒸留装置100は、比較例の蒸留装置10と比較して、原料液の分離性能を著しく向上できることが確認された。
On the other hand, the number of theoretical plates of the
[変形例]
上記実施形態において、1つの本体210(蒸留部120)を備える蒸留装置100について説明した。しかし、本体210(蒸留部120)の数に限定はない。
[Modification example]
In the above embodiment, the
図5は、変形例の蒸留装置400の概略的な構成を説明する図である。図5中、液体の流れを実線の矢印で示し、気体の流れを破線の矢印で示す。
FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a
図5に示すように、蒸留装置400は、原料供給部110と、複数(ここでは、3つ)の蒸留部120A〜120Cと、リボイラ430と、コンデンサ440とを含む。なお、上記蒸留装置100と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
As shown in FIG. 5, the
変形例において、複数の蒸留部120A〜120Cは、鉛直方向(図5中Z軸方向)に積層されている。また、蒸留部120A〜120Cにおいて、原料液供給口212fは、側部216に設けられる。
In the modified example, the plurality of
リボイラ430およびコンデンサ440は、蒸留装置100と同様に蒸留部120外に設けられる。また、リボイラ430は、配管432a〜432f、132b、132dと、ポンプ134と、加熱器136と、流量調整弁138とを含む。
The
配管432aは、蒸留部120Aの缶出液排出口216cと、ポンプ134とを接続する。配管432bは、蒸留部120Bの缶出液排出口216cと、配管432a(ポンプ134)とを接続する。配管432cは、蒸留部120Cの缶出液排出口216cと、配管432a(ポンプ134)とを接続する。
The
配管432dは、加熱器136と、蒸留部120Aの缶出ガス導入口216dとを接続する。配管432eは、配管432d(加熱器136)と、蒸留部120Bの缶出ガス導入口216dとを接続する。配管432fは、配管432d(加熱器136)と、蒸留部120Cの缶出ガス導入口216dとを接続する。
The pipe 432d connects the
コンデンサ440は、配管442a〜442f、142b、142dと、ポンプ144と、冷却器146と、流量調整弁148とを含む。
The
配管442aは、蒸留部120Aの留出ガス排出口216aと、ポンプ144とを接続する。配管442bは、蒸留部120Bの留出ガス排出口216aと、配管442a(ポンプ144)とを接続する。配管442cは、蒸留部120Cの留出ガス排出口216aと、配管442a(ポンプ144)とを接続する。
The
配管442dは、冷却器146と、蒸留部120Aの留出液導入口216bとを接続する。配管442eは、配管442d(冷却器146)と、蒸留部120Bの留出液導入口216bとを接続する。配管442fは、配管442d(冷却器146)と、蒸留部120Cの留出液導入口216bとを接続する。また、配管142dは、配管442dにおける、配管442eおよび配管442fの接続箇所の下流側に接続される。
The
以上説明したように、変形例にかかる蒸留装置400は、蒸留装置100と同様に、蒸留部120A〜120Cの本体210(リブ220A、220B)の外方に加熱器136および冷却器146を備える。これにより、蒸留装置400は、蒸留部120A〜120Cのそれぞれの本体210内において、低沸点成分と高沸点成分との移動を効率よく行うことができ、原料液の分離性能を向上させることが可能となる。
As described above, the
また、変形例にかかる蒸留装置400は、1つの加熱器136によって生成された蒸気を蒸留部120A〜120Cの本体210それぞれに分配する。同様に、蒸留装置400は、1つの冷却器146によって生成された凝縮液を蒸留部120A〜120Cの本体210それぞれに分配する。これにより、蒸留装置400は、蒸留部120ごとに加熱器および冷却器が設けられる従来技術と比較して、加熱器および冷却器に要するコストを削減することが可能となる。
Further, the
以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the embodiments have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above embodiments. It is clear to those skilled in the art that various modifications or modifications can be conceived within the scope of the claims, and it is understood that they also naturally belong to the technical scope of the present disclosure. Will be done.
例えば、上記実施形態において、蒸留装置100の加熱器136および冷却器146が本体210外に設けられる構成を例に挙げた。しかし、加熱器136および冷却器146の少なくともいずれか一方が本体210外に設けられればよい。
For example, in the above embodiment, the configuration in which the
例えば、加熱器136のみを本体210外に備え、冷却器40と同様に、冷却器146を上部214におけるリブ220Bに対応する箇所に備えた構成であってもよい。この場合であっても、理論段数は、11.58となり、比較例の蒸留装置10の理論段数より5.7%大きい。
For example, only the
また、例えば、冷却器146のみを本体210外に備え、加熱器30と同様に、加熱器136を、底部212におけるリブ220Aに対応する箇所に備えた構成であってもよい。この場合、理論段数は、11.12となり、比較例の蒸留装置10の理論段数より1.5%大きい。また、この場合、加熱器で使用された後の熱媒体を蒸留装置の他の箇所(例えば、原料液供給口212f)の保温に利用することができる。
Further, for example, only the cooler 146 may be provided outside the
また、加熱器136は、少なくともリブ220Aよりも缶出液排出口216c側に設けられていれば、本体210内に設けられてもよい。同様に、冷却器146は、少なくともリブ220Bよりも留出ガス排出口216a側に設けられていれば、本体210内に設けられてもよい。
Further, the
また、加熱器136は、缶出液排出口216cの外方に設けられてもよい。例えば、缶出液排出口216cが底部212に設けられる場合、加熱器136は、本体210における缶出液排出口216cの外方(リブ220Aと逆側)に設けられてもよい。
Further, the
また、冷却器146は、留出ガス排出口216aの外方に設けられてもよい。例えば、留出ガス排出口216aが上部214に設けられる場合、冷却器146は、本体210における留出ガス排出口216aの外方(リブ220Bと逆側)に設けられてもよい。
Further, the cooler 146 may be provided outside the distillate
また、蒸留装置100は、リボイラ130およびコンデンサ140に加えて、本体210内に加熱器136および冷却器146を備えてもよい。
Further, the
また、上記実施形態において、加熱器136が熱交換器で構成される場合を例に挙げて説明した。しかし、加熱器136は、ペルチェ素子、または、電気ヒータで構成されてもよい。
Further, in the above embodiment, the case where the
また、上記実施形態において、冷却器146が熱交換器で構成される場合を例に挙げて説明した。しかし、冷却器146は、ペルチェ素子、または、ファンで構成されてもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the cooler 146 is composed of the heat exchanger has been described as an example. However, the cooler 146 may be composed of a Peltier element or a fan.
また、上記実施形態において、本体210の底部212(リブ220A、220Bが設けられる底面)が留出ガス排出口216a側から缶出液排出口216c側に向かって鉛直下方に傾斜している構成について説明した。しかし、底部212(底面)は、水平方向に延在していてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態において、本体210の寸法関係や傾斜角について説明した。しかし、本体210は、原料液における低沸点成分と高沸点成分との割合、目的とする分離性能、ポンプ114による原料液の供給流速(処理速度)に基づいて、適宜設定されればよい。
Further, in the above embodiment, the dimensional relationship and the inclination angle of the
また、上記実施形態において、留出ガス排出口216a、留出液導入口216b、缶出液排出口216c、および、缶出ガス導入口216dが側部216に設けられる構成を例に挙げた。しかし、留出ガス排出口216aおよび缶出ガス導入口216dのいずれか一方または両方は、上部214に設けられてもよい。また、留出液導入口216bおよび缶出液排出口216cのいずれか一方または両方は、底部212に設けられてもよい。また、原料液供給口212fは、上部214または側部216に設けられてもよい。いずれにせよ、本体210は、留出ガス排出口216aと、缶出液排出口216cと、留出ガス排出口216aと缶出液排出口216cとの間に設けられた原料液供給口212fとを有していればよい。
Further, in the above embodiment, the configuration in which the distillate
本開示は、蒸留装置に利用することができる。 The present disclosure can be used for distillation equipment.
100 蒸留装置
136 加熱器
146 冷却器
210 本体
212f 原料液供給口
216a 留出ガス排出口
216b 留出液導入口
216c 缶出液排出口
216d 缶出ガス導入口
220A リブ
220B リブ
400 蒸留装置
100
Claims (5)
前記本体の底面から立設し、前記留出ガス排出口側から前記缶出液排出口側に延在する1または複数のリブと、
前記リブよりも前記缶出液排出口側、および、前記缶出液排出口の外方のいずれか一方または双方に設けられた加熱器と、
留出ガスを冷却する冷却器と、
を備える蒸留装置。 It has a distillate gas discharge port, a can distillate discharge port, and a raw material liquid supply port provided between the distillate gas discharge port and the can distillate discharge port, and the bottom surface is the distillate gas discharge port. A main body that inclines vertically downward from the side toward the can discharge outlet side, or whose bottom surface extends in the horizontal direction.
One or a plurality of ribs standing upright from the bottom surface of the main body and extending from the distillate gas discharge port side to the can discharge liquid discharge port side.
A heater provided on one or both of the can outflow outlet side and the outside of the can outflow outlet with respect to the rib.
A cooler that cools the distillate gas,
Distillation device equipped with.
前記本体の底面から立設し、前記留出ガス排出口側から前記缶出液排出口側に延在する1または複数のリブと、
缶出液を加熱する加熱器と、
前記リブよりも前記留出ガス排出口側、および、前記留出ガス排出口の外方のいずれか一方または双方に設けられた冷却器と、
を備える蒸留装置。 It has a distillate gas discharge port, a can distillate discharge port, and a raw material liquid supply port provided between the distillate gas discharge port and the can distillate discharge port, and the bottom surface is the distillate gas discharge port. A main body that inclines vertically downward from the side toward the can discharge outlet side, or whose bottom surface extends in the horizontal direction.
One or a plurality of ribs standing upright from the bottom surface of the main body and extending from the distillate gas discharge port side to the can discharge liquid discharge port side.
A heater that heats the canned liquid and
A cooler provided on one or both of the distillate gas discharge port side and the outside of the distillate gas discharge port with respect to the rib.
Distillation device equipped with.
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