JP2833874B2 - Dehydration and concentration method of alcohol - Google Patents
Dehydration and concentration method of alcoholInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、アルコールの脱水濃縮
法、更に詳しくは、アルコールの脱水濃縮時に真空ポン
プ等の真空装置の稼働時間を短縮すると共に分離膜を透
過しないアルコールの回収率を上げることができるアル
コールの脱水濃縮法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for dehydrating and concentrating alcohol, and more particularly, to shortening the operation time of a vacuum device such as a vacuum pump during dehydrating and concentrating alcohol and increasing the recovery rate of alcohol that does not pass through a separation membrane. And a method for dehydrating and concentrating alcohol.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のアルコールの脱水濃縮方法は、例
えば、図２に示す装置を用いてアルコールを濃縮脱水す
るようにしていた。この装置は、同図に示すように、前
工程においてアルコール／水の混合液を蒸発器（図示せ
ず）によって蒸発させた蒸気を膜分離装置１内の分離膜
の一方の側へ受給し、減圧状態に保たれた分離膜の他方
の側（透過側）へ水を選択的に透過させる膜分離装置１
と、この膜分離装置１に連結された配管２の途上に配設
された、多管式熱交換器３と、この熱交換器３によって
凝縮されたアルコール濃度の低い混合液を捕集する、上
記配管２に連結された容器４と、この容器４に配管５を
介して連結され、この容器４、上記分離膜の他方の側を
減圧状態に保持する真空ポンプ６とを備えて構成されて
いる。尚、７は、上記多管式熱交換器３において冷媒を
循環させる冷媒装置である。2. Description of the Related Art In a conventional method of dehydrating and concentrating alcohol, for example, alcohol is concentrated and dehydrated using an apparatus shown in FIG. In this apparatus, as shown in FIG. 1, a vapor obtained by evaporating a mixed solution of alcohol / water in a previous step by an evaporator (not shown) is supplied to one side of a separation membrane in the membrane separation device 1, Membrane separation device 1 that selectively allows water to permeate to the other side (permeation side) of the separation membrane kept under reduced pressure
A multi-tubular heat exchanger 3 disposed on a pipe 2 connected to the membrane separation device 1 and a mixed solution having a low alcohol concentration condensed by the heat exchanger 3. A vessel 4 connected to the pipe 2 and a vacuum pump 6 connected to the vessel 4 via a pipe 5 to maintain the other side of the separation membrane in a reduced pressure state. I have. Reference numeral 7 denotes a refrigerant device that circulates refrigerant in the multi-tube heat exchanger 3.
【０００３】上記装置を用いたアルコールを濃縮脱水す
る場合には、アルコール／水の混合液を蒸発器で蒸発さ
せてその蒸気を発生させ、この蒸気を膜分離装置１の分
離膜の一方の側へ供給すると、この蒸気の水分が分離膜
によって減圧状態にある他方の側へ選択的に透過する。
これに伴って分離膜の一方の側の蒸気は、水分が除去さ
れてアルコール純度が高くなり図示しないアルコール回
収装置によって回収される。また、真空ポンプ６によっ
て減圧された分離膜の他方の側へ透過した蒸気は、配管
２を流れる間にその途上において多管式熱交換器３によ
って冷却されて凝縮し、水分の濃度が高くなったアルコ
ール純度の低い混合液として容器４に回収され、更に徐
々に系外へと給送される。In the case of concentrating and dehydrating alcohol using the above-mentioned apparatus, a mixed solution of alcohol / water is evaporated by an evaporator to generate steam, and this steam is used on one side of the separation membrane of the membrane separation apparatus 1. When supplied to the separator, the moisture of the vapor is selectively transmitted by the separation membrane to the other side under reduced pressure.
Along with this, the vapor on one side of the separation membrane is removed of water to increase the alcohol purity, and is recovered by an alcohol recovery device (not shown). Further, the vapor that has been decompressed by the vacuum pump 6 and transmitted to the other side of the separation membrane is cooled and condensed by the multitubular heat exchanger 3 on the way while flowing through the pipe 2, and the concentration of water increases. The mixed solution having a low alcohol purity is collected in the container 4 and is gradually fed out of the system.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アルコールの濃縮脱水方法は、多管式熱交換器３を循環
する冷媒によって膜分離装置１の分離膜を透過した蒸気
を間接的に冷却するようにしているため、蒸気の冷却効
率が低くて蒸気の凝縮、捕集効率が悪く、分離膜の他方
の側を高い真空度のまま安定した状態で保持するために
は真空ポンプ６を稼働させる時間を長くせざるを得ず、
また、これに伴って分離膜を透過せずに分離膜の一方の
側（供給側）から得られる純度の高いアルコールの回収
率が良くないという課題があった。従って、本発明の目
的は、真空ポンプ等の真空装置の稼働時間を短縮するこ
とができると共に、濃縮されたアルコールの回収率を上
げることができるアルコールの濃縮脱水法を提供するこ
とにある。However, the conventional method for concentrating and dehydrating alcohol involves indirectly cooling the vapor that has passed through the separation membrane of the membrane separation device 1 with the refrigerant circulating through the multitubular heat exchanger 3. In order to keep the other side of the separation membrane in a high vacuum state in a stable state, the cooling efficiency of the steam is low and the efficiency of condensation and collection of the steam is low. Has to be longer,
In addition, there is a problem that the recovery rate of high-purity alcohol obtained from one side (supply side) of the separation membrane without permeating the separation membrane is not good. Accordingly, an object of the present invention is to provide a concentrated alcohol dehydration method capable of shortening the operation time of a vacuum device such as a vacuum pump and increasing the recovery rate of concentrated alcohol.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、アルコール／
水の混合液を脱水濃縮する際に、この混合液を蒸発させ
て蒸気を発生させた後、この蒸気を分離膜の一方の側
（供給側）へ供給して真空装置によって減圧状態に保た
れた分離膜の他方の側（透過側）へ水を選択的に透過さ
せてアルコールを濃縮脱水する方法において、上記分離
膜を透過した蒸気を竪型熱交換器の被冷却側である一方
の流路へ供給すると共にその冷却側である他方の流路へ
冷媒を供給し、この蒸気を上記熱交換器の一方の側へ供
給された循環液に直接接触させ且つこれらの蒸気及び循
環液を上記冷媒によって間接的に冷却してこの蒸気の凝
縮液を生成させた後、この凝縮液を冷却循環液として上
記熱交換器へ再循環させて蒸気の凝縮作用を促進するこ
とを特徴とするアルコールの脱水濃縮法を提供すること
により、上記目的を達成したものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an alcohol /
When dehydrating and concentrating a mixed solution of water, the mixed solution is evaporated to generate steam, and then the steam is supplied to one side (supply side) of the separation membrane and kept in a reduced pressure state by a vacuum device. In the method of selectively permeating water to the other side (permeation side) of the separated separation membrane to concentrate and dehydrate alcohol, the vapor permeated through the separation membrane is supplied to one side of the vertical heat exchanger on the side to be cooled. While supplying the refrigerant to the other flow path which is the cooling side of the heat exchanger, bringing the vapor into direct contact with the circulating liquid supplied to one side of the heat exchanger, and After indirectly cooling with a refrigerant to generate a condensate of the vapor, the condensate is recirculated to the heat exchanger as a cooling circulating liquid to promote the condensation of the vapor. By providing a dehydration and concentration method, Are those that form.
【０００６】[0006]
【作用】本発明によれば、アルコール／水の混合液を蒸
発させて蒸気を発生させた後、この蒸気を分離膜の一方
の側（供給側）へ供給して真空装置によって減圧状態に
保たれた分離膜の他方の側（透過側）へ水を選択的に透
過させると、この分離膜を透過した蒸気が、竪型熱交換
器の被冷却側である一方の流路へ供給され、ここで循環
液に直接接触すると共にこの熱交換器の冷却側である他
方の流路に供給された冷媒によってこれらの蒸気及び循
環液が冷却されると、この蒸気は冷媒による冷却と相俟
って冷却された循環液と直接接触して冷却、凝縮されて
凝縮液を生成した後、この凝縮液が冷却循環液として熱
交換器内へ再循環する。According to the present invention, after evaporating the alcohol / water mixture to generate steam, the steam is supplied to one side (supply side) of the separation membrane and kept in a reduced pressure state by a vacuum device. When water is selectively permeated to the other side (permeate side) of the separated separation membrane, the steam permeated through the separation membrane is supplied to one channel on the side to be cooled of the vertical heat exchanger, Here, when these vapors and the circulating liquid are cooled by the refrigerant directly in contact with the circulating liquid and supplied to the other flow path on the cooling side of the heat exchanger, the vapor is combined with the cooling by the refrigerant. After being in direct contact with the cooled circulating fluid and cooled and condensed to form a condensed liquid, the condensed liquid is recirculated as a cooling circulating liquid into the heat exchanger.
【０００７】[0007]
【実施例】以下、図１に示す実施例に基づいて本発明を
説明する。尚、図１は本発明のアルコールの脱水濃縮法
の一実施態様を実施する際に好適に用いることができる
アルコールの脱水濃縮装置の概要を示す説明図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the embodiment shown in FIG. FIG. 1 is an explanatory view showing an outline of an apparatus for dehydrating and concentrating alcohol which can be suitably used when one embodiment of the method for dehydrating and concentrating alcohol of the present invention is carried out.
【０００８】まず、本発明の一実施態様に好適に用いら
れる装置について説明する。この装置は、図１に示すよ
うに、前工程においてアルコール／水の混合液を蒸発さ
せる蒸発器（図示せず）から蒸発した蒸気を一方の側
（供給側）において受給し、減圧状態に保たれた他方の
側（透過側）へ水を選択的に透過させるポリイミド中空
糸膜モジュールからなる膜分離装置１の分離膜と、この
膜分離装置１と配管２を介して下方において連結され、
膜分離装置１の分離膜を透過した蒸気と冷却循環液とが
後述のように向流してこれら両者を直接接触させて蒸気
を凝縮させる竪型熱交換器７とを備えて構成されてい
る。First, an apparatus preferably used in one embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, this apparatus receives, on one side (supply side), vapor evaporated from an evaporator (not shown) for evaporating a mixed solution of alcohol / water in a previous step, and keeps the reduced pressure state. A separation membrane of a membrane separation device 1 composed of a polyimide hollow fiber membrane module that selectively allows water to permeate water to the other side (permeation side), and connected below with the membrane separation device 1 via a pipe 2;
The steam and the cooling circulating liquid that have passed through the separation membrane of the membrane separation device 1 are provided with a vertical heat exchanger 7 that counter-flows and makes the two directly contact to condense the steam as described below.
【０００９】而して、上記の竪型熱交換器７は、多数の
伝熱管７１を備えた多管式の熱交換器であり、これらの
伝熱管（一方の流路）７１へ膜分離装置１の分離膜から
の蒸気が上述のようにその下端から供給され、また、そ
の上端から後述のように循環液が供給されるように構成
されている。また、この熱交換器７は、他方の流路（胴
側）を冷媒装置６から供給される冷媒が循環して熱交換
器７の被冷却側である一方の流路を流れる蒸気及び循環
液を冷却するようになされている。また、この熱交換器
７の下方及び上方において配管８がその両端で連結さ
れ、この配管８に配設されたポンプ９によって上記熱交
換器７の下端部に捕集された凝縮液を冷却循環液として
この配管８を循環させて熱交換器７の伝熱管７１の上端
側へ供給して冷却循環液が上記の被冷却側である一方の
流路を流下するようになされている。The above-mentioned vertical heat exchanger 7 is a multi-tube heat exchanger provided with a large number of heat transfer tubes 71. The steam from the separation membrane 1 is supplied from the lower end as described above, and the circulating liquid is supplied from the upper end as described later. In the heat exchanger 7, the refrigerant supplied from the refrigerant device 6 circulates through the other flow path (body side), and the steam and the circulating liquid flow through one flow path on the side to be cooled of the heat exchanger 7. It has been made to cool. A pipe 8 is connected at both ends below and above the heat exchanger 7, and a condensate collected at a lower end of the heat exchanger 7 is cooled and circulated by a pump 9 arranged in the pipe 8. The pipe 8 is circulated as a liquid and supplied to the upper end side of the heat transfer tube 71 of the heat exchanger 7 so that the cooling circulating liquid flows down one of the flow paths on the side to be cooled.
【００１０】従って、この熱交換器７においては、その
上端から冷却循環液が伝熱管７１の内壁に沿って流下す
る一方、その下端から蒸気が上昇する前に、これらの蒸
気と冷却循環液とが直接接触し、循環液によって蒸気を
直接冷却して、蒸気を凝縮させるようにしている。ま
た、この熱交換器７における他方の流路（胴側）では、
冷媒装置６から供給される冷媒が循環して常に伝熱管７
１を一定の温度に冷却して伝熱管７１内を流れる冷却循
環液をその温度に保持し、該冷却循環液による蒸気の冷
却効果を低下させないようにしている。Therefore, in the heat exchanger 7, while the cooling circulating liquid flows down from the upper end thereof along the inner wall of the heat transfer tube 71, before the steam rises from the lower end, the steam and the cooling circulating liquid are separated from each other. Are in direct contact with each other and are directly cooled by the circulating liquid to condense the vapor. In the other flow path (body side) of the heat exchanger 7,
The refrigerant supplied from the refrigerant device 6 circulates and the heat transfer tubes 7
The cooling circulating fluid flowing through the heat transfer tube 71 is kept at that temperature by cooling the cooling circulating fluid 1 to a certain temperature so as to prevent the cooling effect of the cooling circulating fluid from cooling the steam.
【００１１】また、上記熱交換器７の上端には真空ポン
プ５が連結され、この熱交換器７及びこれに連結された
縛分離装置１の分離膜の他方の側（透過側）を高真空の
減圧状態に保持するように構成されている。また、この
熱交換器７の上部にはワイヤーメッシュデミスター７２
が配設され、真空ポンプ５によってこの熱交換器７等を
高真空にする際に排気流中にミスト（液滴）が混入しな
いようにこのワイヤーメッシュデミスター７２によって
ミストを除去するようになされている。尚、上記膜分離
装置１の分離膜としては、例えば、特開平２−２５１２
２１号公報に記載されたものを用いることができる。A vacuum pump 5 is connected to the upper end of the heat exchanger 7, and the other side (permeation side) of the heat exchanger 7 and the separation membrane of the binding / separating device 1 connected to the vacuum pump 5 is subjected to high vacuum. Is configured to be maintained at a reduced pressure. Further, a wire mesh demister 72 is provided above the heat exchanger 7.
The wire mesh demister 72 removes mist so that mist (droplets) does not enter the exhaust stream when the heat exchanger 7 and the like are made high vacuum by the vacuum pump 5. I have. In addition, as the separation membrane of the membrane separation apparatus 1, for example,
No. 21 can be used.
【００１２】次に、上述したアルコールの脱水濃縮装置
を用いた本発明の脱水濃縮法の一実施態様について説明
する。まず、アルコール／水の混合液を蒸発器で蒸発さ
せてその蒸気を発生させ、この蒸気を膜分離装置１の分
離膜の一方の側へ供給すると、この蒸気の水分が該分離
膜によって選択的に高真空の減圧状態にある他方の側へ
透過する。これに伴って上記膜分離装置１の分離膜の一
方の側（供給側）の蒸気は、水分が除去されてアルコー
ル純度が高くなり図示しないアルコール回収装置によっ
て回収される。Next, one embodiment of the dehydration and concentration method of the present invention using the above-described apparatus for dehydration and concentration of alcohol will be described. First, the alcohol / water mixture is evaporated by an evaporator to generate vapor, and the vapor is supplied to one side of the separation membrane of the membrane separation device 1. When the vapor of the vapor is selectively supplied to the separation membrane, the moisture of the vapor is selectively supplied to the separation membrane. To the other side which is in a high vacuum reduced pressure state. Along with this, the vapor on one side (supply side) of the separation membrane of the membrane separation device 1 has its alcohol purity increased due to removal of water, and is recovered by an alcohol recovery device (not shown).
【００１３】また、これと並行して真空ポンプ５によっ
て減圧された膜分離装置１の分離膜の他方の側（透過
側）へ透過した蒸気は、配管２を流れて竪型熱交換器７
に下部からその伝熱管７１内に流入したこの熱交換器７
の管側を上昇する一方、伝熱管７１の上端から循環液が
その内壁に沿って流下して管側を上昇する蒸気と直接接
触してこの蒸気を直接冷却して蒸気を凝縮させて凝縮液
を生成させ、該凝縮液は熱交換器７の下端部に捕集さ
れ、循環液として蓄積される。蓄積された凝縮液は、循
環液としてポンプ９の作用によって配管８を流れて熱交
換器７の上部に還流される。この凝縮作用に際して、熱
交換器７の一方の流路を流れる蒸気は、他方の流路を循
環する冷媒による冷却作用と相俟って、この冷媒によっ
て冷却されて常に低い温度に保持された冷却循環液と直
接接触し、この冷却循環液によって直接冷却されてその
凝縮作用が一層安定し、被冷却側である一方の流路にお
ける高真空状態を安定化することができる。At the same time, the vapor that has been decompressed by the vacuum pump 5 and permeated to the other side (permeate side) of the separation membrane of the membrane separation device 1 flows through the pipe 2 and passes through the vertical heat exchanger 7.
The heat exchanger 7 flowing into the heat transfer tube 71 from the lower part
The circulating liquid flows down along the inner wall of the heat transfer tube 71 from the upper end of the heat transfer tube 71, and comes into direct contact with the steam rising on the tube side, and the steam is directly cooled to condense the steam and condensate. Is generated, and the condensed liquid is collected at the lower end of the heat exchanger 7 and accumulated as a circulating liquid. The accumulated condensate flows through the pipe 8 by the action of the pump 9 as a circulating liquid, and is returned to the upper part of the heat exchanger 7. At the time of this condensation, the steam flowing through one flow path of the heat exchanger 7 is cooled by this refrigerant and always kept at a low temperature, in combination with the cooling action by the refrigerant circulating in the other flow path. It is in direct contact with the circulating liquid and is directly cooled by the cooling circulating liquid to further stabilize its condensation action and stabilize a high vacuum state in one of the flow paths on the side to be cooled.
【００１４】従って、本発明の一実施態様によれば、熱
交換器７の被冷却側である一方の流路を流下する冷却循
環液は、常に一定の低温に保持された状態にあり、この
管側を上昇する蒸気を極めて効率よく、しかも常に安定
した状態で冷却して凝縮液を効率よく生成させることが
できるため、蒸気の残存量が極めて低くなって熱交換器
７内の高真空状態を安定化することができ、従来に比べ
て真空ポンプ５の稼働時間を短縮することができる。ま
た、このように膜分離装置１の分離膜による水分の除去
効率が向上するため、該分離膜によって水分が除去され
て高純度のアルコール液の回収率を上げることができ
る。Therefore, according to one embodiment of the present invention, the cooling circulating fluid flowing down one flow path on the side to be cooled of the heat exchanger 7 is always kept at a constant low temperature. Since the steam rising on the pipe side can be cooled very efficiently and constantly in a stable state to efficiently generate the condensate, the remaining amount of steam is extremely low, and the high vacuum state in the heat exchanger 7 is reduced. Can be stabilized, and the operation time of the vacuum pump 5 can be shortened as compared with the related art. In addition, since the efficiency of removing water by the separation membrane of the membrane separation device 1 is improved in this manner, water is removed by the separation membrane, and the recovery rate of a high-purity alcohol solution can be increased.
【００１５】更に、上述したアルコールの脱水濃縮装置
を用いた本発明の具体的な実施例及び従来の方法を用い
た比較例により、以下に本発明を説明する。Further, the present invention will be described below with reference to specific examples of the present invention using the above-described apparatus for dehydrating and concentrating alcohol and comparative examples using a conventional method.
【００１６】実施例１ 本実施例では、図１に示すアルコールの脱水濃縮装置を
下記条件で用いて９８wt％エタノールを濃縮脱水したと
ころ、膜分離装置１の分離膜によって水分が除去された
エタノール液のエタノールの濃度が９９．７wt％で、そ
の回収率が９６．７％であった。そして、この時の真空
ポンプ５の稼働時間が１５ sec／Ｈｒであった。Example 1 In this example, 98 wt% ethanol was concentrated and dehydrated using the apparatus for dehydrating and concentrating alcohol shown in FIG. 1 under the following conditions, and the ethanol solution from which water was removed by the separation membrane of the membrane separation apparatus 1 was used. Was 99.7 wt%, and the recovery was 96.7%. The operation time of the vacuum pump 5 at this time was 15 sec / Hr.
【００１７】分離膜：透過係数３００で約１３０ｍ2 の
ポリイミド中空糸膜モジュール 分離膜の他方の側の圧力：１７Torr 竪型熱交換器７の伝熱面積：４．３ｍ2 冷媒装置６の冷却能力（冷媒温度：−１０℃）：４００
０Ｋcal ／Ｈｒ 熱交換器７：内径２５０／２００mm×長さ３９００mm 還流する冷却循環液（６８．５wt％のアルコール溶液）
の温度：０．７℃ 捕集された循環液（６８．５wt％のアルコール溶液）の
温度：０．４℃Separation membrane: Polyimide hollow fiber membrane module having a permeability coefficient of about 130 m 2 and pressure on the other side of the separation membrane: 17 Torr Heat transfer area of vertical heat exchanger 7: 4.3 m 2 Cooling capacity of refrigerant unit 6 (Refrigerant temperature: -10 ° C): 400
0Kcal / Hr heat exchanger 7: 250/200 mm inside diameter x 3900 mm length Cooling circulating liquid (68.5 wt% alcohol solution)
Temperature: 0.7 ° C Temperature of the collected circulating liquid (68.5 wt% alcohol solution): 0.4 ° C
【００１８】比較例１ 本比較例では、図１に示すアルコールの脱水濃縮装置を
下記条件で用いて９８wt％エタノールを濃縮脱水したと
ころ、膜分離装置１の分離膜によって水分が除去された
高純度のエタノール液のエタノールの濃度が９９．７wt
％で、その回収率が８９．４％であった。そして、この
時の真空ポンプ５の稼働時間が６０ sec／Ｈｒであっ。Comparative Example 1 In this comparative example, when 98 wt% ethanol was concentrated and dehydrated using the alcohol dehydrating and concentrating apparatus shown in FIG. 1 under the following conditions, high purity water was removed by the separation membrane of the membrane separation apparatus 1. Ethanol concentration of 99.7wt
% And its recovery was 89.4%. The operation time of the vacuum pump 5 at this time was 60 sec / Hr.
【００１９】分離膜：透過係数３００で約１３０ｍ2 の
ポリイミド中空糸膜モジュール 分離膜の他方の側の圧力：２７Torr 多管式熱交換器３の伝熱面積：４．３ｍ2 冷媒装置６の冷却能力（冷媒温度：−１０℃）：４００
０Ｋcal ／Ｈｒ 捕集されたアルコール溶液（濃度８７．９wt％）の温
度：１０℃Separation membrane: Polyimide hollow fiber membrane module having a permeation coefficient of about 130 m 2 and a pressure of the other side of the separation membrane: 27 Torr Heat transfer area of multi-tube heat exchanger 3: 4.3 m 2 Cooling of refrigerant unit 6 Capacity (refrigerant temperature: -10 ° C): 400
0Kcal / Hr Temperature of collected alcohol solution (concentration: 87.9 wt%): 10 ° C
【００２０】これらの結果からも明らかなように本実施
例の場合は、比較例の場合と比較して、エタノールの回
収率が高く、また、真空ポンプ５の稼働時間が１／４に
短縮されていることが判る。As is apparent from these results, in the case of this embodiment, the recovery rate of ethanol is higher and the operation time of the vacuum pump 5 is reduced to 1/4 compared to the case of the comparative example. You can see that
【００２１】尚、本発明のアルコールの脱水濃縮装置
は、上記実施例に何等制限されるものではなく、アルコ
ール／水の混合液を脱水濃縮する際に、この混合液を蒸
発させて蒸気を発生させた後、この蒸気を分離膜の一方
の側へ供給して真空装置によって減圧状態に保たれた分
離膜の他方の側へ水を選択的に透過させてアルコールを
濃縮脱水する方法において、上記分離膜を透過した蒸気
を竪型熱交換器の被冷却側である一方の流路へ供給する
と共にその冷却側である他方の流路へ冷媒を供給し、こ
の蒸気を上記熱交換器の一方の流路へ供給された循環液
に直接接触させ且つこれらの蒸気及び循環液を上記冷媒
によって間接的に冷却してこの蒸気の凝縮液を生成させ
た後、この凝縮液を冷却循環液として上記熱交換器へ再
循環させて蒸気の凝縮作用を促進するようにしてあれ
ば、全て本発明に包含される。The apparatus for dehydrating and concentrating alcohol of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment. When the alcohol / water mixture is dehydrated and concentrated, the mixture is evaporated to generate steam. Then, the vapor is supplied to one side of the separation membrane to selectively permeate water to the other side of the separation membrane kept in a reduced pressure state by a vacuum device to concentrate and dehydrate alcohol. The vapor that has passed through the separation membrane is supplied to one channel on the side to be cooled of the vertical heat exchanger, and a refrigerant is supplied to the other channel on the cooling side, and the vapor is supplied to one of the heat exchangers. After directly contacting the circulating liquid supplied to the flow path and indirectly cooling the vapor and the circulating liquid by the refrigerant to generate a condensate of the vapor, the condensate is used as a cooling circulating liquid. Recirculate to heat exchanger to condense steam If so as to facilitate the action, it is all encompassed by the present invention.
【００２２】また、本発明のアルコールの脱水濃縮法に
用いられる装置、特に、竪型熱交換器は、該熱交換器の
被冷却側である一方の流路を流れる循環液を他方の流路
を循環する冷媒によって冷却するようにすると共に、管
側において蒸気と循環液とが直接接触してこの蒸気を冷
却循環液によって直接冷却するようにしたものであれば
よく、上記実施例において用いられたものに限られるも
のではない。The apparatus used in the method for dehydrating and concentrating alcohol of the present invention, in particular, the vertical heat exchanger is characterized in that the circulating liquid flowing through one flow path on the cooled side of the heat exchanger is passed through the other flow path. As long as it is configured to be cooled by the circulating refrigerant, steam and the circulating liquid are directly contacted on the pipe side and the steam is directly cooled by the cooling circulating liquid, and may be used in the above embodiment. Not limited to
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明のアルコールの脱水濃縮法によれ
ば、真空ポンプ等の真空装置の稼働時間を短縮すること
ができると共に、濃縮されたアルコールの回収率を上げ
ることができる。According to the method for dehydrating and concentrating alcohol of the present invention, the operating time of a vacuum device such as a vacuum pump can be shortened, and the recovery rate of concentrated alcohol can be increased.
【図１】図１は、本発明のアルコールの脱水濃縮法の一
実施態様を実施する際に好適に用いることができるアル
コールの脱水濃縮装置の概要を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of an apparatus for dehydrating and concentrating alcohol which can be suitably used in carrying out an embodiment of the method for dehydrating and concentrating alcohol of the present invention.
【図２】図２は、従来のアルコールの脱水濃縮法に用い
られるアルコールの脱水濃縮装置の一例の概要を示す説
明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing an outline of an example of an alcohol dehydration and concentration apparatus used in a conventional alcohol dehydration and concentration method.
１ 膜分離装置 ３ 熱交換器 ５ 真空ポンプ（真空装置） ７ 熱交換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Membrane separation apparatus 3 Heat exchanger 5 Vacuum pump (vacuum apparatus) 7 Heat exchanger
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 宏 千葉県市原市五井南海岸８番の１ 宇部 興産株式会社 千葉研究所内 (56)参考文献 特開 平４−63110（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−216605（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−134030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−218233（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−93947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−27524（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C07C 29/80 B01D 53/22 C07C 31/08 C07B 63/00 B01D 3/26 B01D 5/00 B01D 8/00────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Sato 8-1, Goi south coast, Ichihara-shi, Chiba Ube Industries, Ltd. Chiba Research Institute (56) References JP-A-4-63110 (JP, A) JP JP-A-59-216605 (JP, A) JP-A-63-134030 (JP, A) JP-A-63-218233 (JP, A) JP-A-57-93947 (JP, A) JP-A-54-27524 (JP) , A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C07C 29/80 B01D 53/22 C07C 31/08 C07B 63/00 B01D 3/26 B01D 5/00 B01D 8/00
Claims (1)
際に、この混合液を蒸発させて蒸気を発生させた後、こ
の蒸気を分離膜の一方の側へ供給して真空装置によって
減圧状態に保たれた分離膜の他方の側へ水を選択的に透
過させてアルコールを濃縮脱水する方法において、上記
分離膜を透過した蒸気を竪型熱交換器の被冷却側である
一方の流路へ供給すると共にその冷却側である他方の流
路へ冷媒を供給し、この蒸気を上記熱交換器の一方の流
路へ供給された循環液に直接接触させ且つこれらの蒸気
及び循環液を上記冷媒によって間接的に冷却してこの蒸
気の凝縮液を生成させた後、この凝縮液を冷却循環液と
して上記熱交換器へ再循環させて蒸気の凝縮作用を促進
することを特徴とするアルコールの脱水濃縮法。When a mixture of alcohol and water is dehydrated and concentrated, the mixture is evaporated to generate steam, and then the steam is supplied to one side of a separation membrane and decompressed by a vacuum device. In the method of selectively permeating water to the other side of the separation membrane kept at a temperature and concentrating and dehydrating the alcohol, the vapor permeated through the separation membrane is supplied to one channel on the side to be cooled of the vertical heat exchanger. And supplying the refrigerant to the other flow path which is the cooling side thereof, and bringing the vapor into direct contact with the circulating liquid supplied to the one flow path of the heat exchanger, and bringing the vapor and the circulating liquid into After indirectly cooling with a refrigerant to generate a condensate of the vapor, the condensate is recirculated to the heat exchanger as a cooling circulating liquid to promote the condensation of the vapor. Dehydration concentration method.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH07109236A JPH07109236A (en) | 1995-04-25 |
| JP2833874B2 true JP2833874B2 (en) | 1998-12-09 |
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-
1991
- 1991-03-28 JP JP8976591A patent/JP2833874B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH07109236A (en) | 1995-04-25 |
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