JP3583171B2 - アンモニアを使用した布加工方法及び装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は天然繊維、合成繊維等の布をアンモニア液中に浸漬する等の方法で布にアンモニアを含浸せしめ、布の外観若しくは触感を向上するための布加工方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
綿などの天然繊維や各種合成繊維、半合成繊維の布をアンモニア液中に浸漬し、次いでアンモニアを揮散せしめて該布にアンモニア加工処理を施すことにより、布が特有のシルク状外観ないし触感を呈するようにしたアンモニアを使用した布加工処理方法が従来広く行われている。(特公昭58ー53108号、特開平4ー308267他)
【0003】
かかるアンモニアを使用した加工方法として、従来、高圧法、及び低圧法の2つの方法が行われている。
【0004】
前記高圧法は、布加工部で発生したNH3 蒸気を圧縮機にて加圧し、空気をパージした後冷却搭よりの冷水により冷却、凝縮せしめてNH3 液として回収する方法である。
【0005】
また前記低圧法は、布加工部で発生したNH3 蒸気を冷凍装置に導き、これの蒸発器にて冷媒と熱交換することによりNH3 液を生成するとともに空気をパージする方法である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記のようなアンモニアを使用した布の加工方法のうち、前記高圧法による場合は、NH3 蒸気を加圧、凝縮するための冷却熱源や空気をパージするためのエネルギ等、大きな動力を要するとともに、空気をパージする際に、空気とともにアンモニアが大気中に流出するため、アンモニアが消失し、この消失分を布加工系に補充する必要が生ずる。
【0007】
また前記低圧法による場合は、高圧法のような大きな動力を必要としないが、NH3 蒸気から空気をパージする際におけるアンモニアの大気中への流出は前記高圧法による場合よりもさらに多くなる。
【0008】
本発明の目的は、布加工工程にて発生したNH3 (アンモニア)蒸気を冷却する吸収搭と、NH3 蒸気中から空気を分離して大気中に放出するエアパージャとを備えた、アンモニアを使用した布加工装置により、被加工布のアンモニア加工を行う加工方法において、布加工工程において蒸発したNH3 蒸気中から空気のみを容易に分離可能とするとともに、該NH3 蒸気中のアンモニアを消失せしめることなく効率的に回収可能とし、装置のエネルギ効率を向上せしめることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであって、その要旨は、次の(1)ないし(7)にある。
【0010】
(1)布加工部及び加熱部にて発生したNH3 (アンモニア)蒸気を冷却して液化せしめる吸収搭と、必要に応じて前記NH3 蒸気等のNH3 含有流体中の空気を分離して放出するエアパージャとを備えた布加工装置により被加工布のアンモニア加工を行う方法であって、
前記吸収搭にて前記布加工工程で発生したNH3 蒸気を濃縮液化してNH3 液となし、
前記布加工工程稼動時若しくは非稼動時に前記吸収塔より得られるNH3 液を精留搭にて精留して例えば100%濃度の高濃度NH3 蒸気とこれよりも低濃度の低濃度NH3 液とに分離せしめ、前記高濃度NH3 蒸気を加圧、凝縮せしめて高濃度NH3 液となし、
前記布加工工程稼動時に該高濃度NH3 液を前記布加工部に送給するとともに、
前記精留搭からの低濃度NH3 液を吸収剤として前記吸収搭に送給する。
【0011】
(2)前記精留前のNH3 液を得るに際し、
圧縮機と凝縮器と蒸発器とにより構成される冷凍サイクルで生成された低温のブライン及び該ブラインにより(例えば夜間電力を利用して)蓄冷された氷蓄熱構内の冷水を前記吸収搭に導き、該ブライン及び冷水により前記吸収搭内のNH3 蒸気を液化せしめ、該NH3 液を精留してこれよりも高濃度のNH3 蒸気となし、該高濃度のNH3 蒸気を前記吸収搭とは別個の第2吸収搭にて前記ブラインにより冷却して濃縮する。
【0012】
(3)前記被加工布にアンモニア加工を施す方法であって、
圧縮機と凝縮器と蒸発器とにより構成される冷凍サイクルで生成された低温のブライン及び該ブラインにより蓄冷された氷蓄熱構内の冷水を前記吸収搭に導き、該ブライン及び冷水により前記吸収搭内のNH3 蒸気を液化せしめる。
【0013】
(4)前記アンモニアを使用した加工方法であって、
前記布加工工程で発生したNH3 蒸気を前記吸収搭を通して液化し所定濃度のNH3 液となしてタンクに貯溜し、
前記布加工部の不稼働時に前記タンク内のNH3 液を精留して例えば100%濃度のNH3 蒸気を生成し、該NH3 蒸気を圧縮機にて圧縮後、凝縮器にて冷却して液化し、100%濃度の高濃度NH3 液となしてタンク等に貯溜する。
【0014】
(5)前記アンモニアを使用した加工方法であって、
圧縮機と凝縮器と蒸発器とにより構成される冷凍サイクルで生成された低温のブライン及び該ブラインにより蓄冷された氷蓄熱構内の冷水を前記吸収搭に導き、該ブライン及び冷水により前記吸収搭内のNH3 蒸気を液化せしめ、該NH3 液を精留してこれよりも高濃度のNH3 蒸気となし、該高濃度のNH3 蒸気を前記吸収搭とは別個の第2吸収搭にて前記ブラインにより冷却して濃縮し、高濃度のNH3 液を生成する。
【0015】
(6)前記アンモニアを使用した加工方法であって、
前記吸収搭にて、前記布加工工程で発生したNH3 蒸気を濃縮、液化し、
該NH3 液を精留搭にて外部から供給される蒸気により加熱して100%濃度の高濃度NH3 蒸気とこれよりも低濃度のNH3 液とに分離せしめ、
前記高濃度NH3 蒸気を加圧、凝縮せしめて100%濃度の高濃度NH3 液を生成する。
【0016】
(7)前記(6)項に記載したアンモニアを使用した加工方法であって、
前記精留搭にNH3 液を供給するに際し、前記吸収搭にて液化して得たNH3 液を精留してこれよりも高濃度のNH3 蒸気となし、このNH3 蒸気を別個の吸収搭にて冷却して濃縮液化してNH3 液となし、精留搭に供給する。
【0017】
また、本発明には前記(1)〜 (7)の方法を実施するための装置も含まれ、その特徴とするところは、
被加工布が浸漬される液体アンモニアの液槽が設置された布加工部と、
該布加工部から送出されたアンモニア含浸被加工布からアンモニアを揮放せしめる加熱部と、
前記布加工部及び加熱部にて発生したNH3(アンモニア)蒸気を冷却して液化せしめる吸収塔と、
前記NH3蒸気等のNH3含有流体中の空気を分離して放出するエアパージャとを備えた布加工部装置を含み、
前記吸収塔にて生成されたNH3蒸気を高濃度のNH3蒸気とこれよりも低濃度の低濃度NH3液とに分離する精留塔と、該精留塔からの前記高濃度NH3蒸気を加圧、冷却して高濃度NH3液を生成する液化手段とを備え、前記液化手段よりの高濃度NH 3 液は布加工部へ、前記精留塔よりの低濃度NH 3 液は吸収剤として前記吸収搭へ夫々送られ、更に前記吸収塔で吸収されなかった低濃度のNH 3 蒸気をエアパージャに送るように構成したことを特徴とする。
【0018】
【作用】
前記(1)〜(2)の方法によれば布加工工程にて発生したNH3 蒸気を吸収塔にて液化して得た低〜中濃度の30〜60%程度のNH3 液を精留塔にて、例えば100%濃度の高濃度NH3 蒸気と20〜40%程度の低濃度NH3 液とに分離せしめることにより、高濃度NH3 蒸気は加圧、凝縮して布加工用として連続的に使用加工となるとともに低濃度NH3 液は吸収塔に導いてNH3 蒸気の吸収剤として使用することが可能となる。
【0019】
又、前記(3)〜(5)の発明によれば冷凍サイクルで生成された低温のブラインと該ブラインにより0℃程度の低温に保持された氷蓄熱槽内の冷水とを吸収塔に導き布加工部からのNH3 蒸気を冷却、液化することにより布加工部の稼動時に中濃度のNH3 液を生成し、貯溜することができる。
【0020】
そして、夜間電力が利用可能な布加工部の不稼動時に、前記中濃度のNH3 液を精留塔にて例えば100%濃度のNH3 蒸気と20〜40%程度の低濃度のNH3 液とに分離し、高濃度のNH3 蒸気を加圧、即ち布加工部からのNH3 蒸気の再圧縮及びその後の冷却、凝縮をなさせしめることにより布加工用として貯溜の100%濃度の高濃度NH3 液を得る事ができる。
【0021】
さらに前記(6)〜(7)の発明によれば前記布加工部で生成されたNH3 蒸気を冷凍サイクルからの低温のブライン及び氷蓄熱システムからの冷水を利用する代りに冷却塔(クーリングタワー)からの冷却を用いて冷却し、液化せしめる。
【0022】
一方、夜間電力が利用可能な布加工部不稼動時においては、精留塔の加熱器に蒸気を送ってNH3 液を加熱してNH3 液からNH3 ガスと水とを分離し、その蒸発潛熱により−33℃程度(アンモニアの蒸発温度)に冷却されたNH3 ガスを生成し、この低温NH3 ガスを圧縮、液化せしめることにより布加工用として100%濃度の高濃度NH3 液を得ることができる。
【0023】
前記NH3 蒸気が熱により残留した低濃度NH3 液は蒸気が高温であるため濃度0%近くまで脱留され、低濃度タンクに貯溜された後、布加工部の稼動時に吸収塔に送られ、NH3 蒸気を吸収する。
この場合吸収剤としてのNH3 液が低濃度であるので吸収効率が向上する。
【0024】
以下、図1〜図4を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨はなく、単なる説明例に過ぎない。
【0025】
図1は本発明の第1実施例に係アンモニアを使用した布加工装置の系統図を示す。
【0026】
図1において、1は布加工部であり、天然繊維、合成繊維等の被加工布100を液体アンモニア中に浸漬せしめて該布100にアンモニア加工を施こす装置である。前記布加工部1内は負圧に保持され、布100を浸漬するためのNH3 (アンモニア液)が収容されるアンモニア液槽1b,該NH3 液が含浸された布100の第一次乾燥用の一次乾燥器1aとしてスチームドラムを備えている。
即ち、一次乾燥器1aはドラム内にスチームが供給され、ドラム表面に巻回されながら移動する布をスチーム加熱し、アンモニアの揮発を行う。
【0027】
2は布加工部1に連設されたスチーマ部であり、前記布加工部1から搬送されたNH3 含浸布100に外部より供給されるスチームを利用して第二次乾燥を施してNH3 を揮散せしめるものである。
【0028】
4はエアパージャ、3は第一次吸収塔、5は水封装置であり、前記布加工部1にて発生したNH3 蒸気は管路21、23及び水封装置5を経てエアパージャ4へ搬送されるとともに管路21、22を経て第一吸収塔3へ搬送される。
又前記布加工部1のシール部1bから漏洩したNH3 蒸気はブロワ25により管路24を経て前記エアパージャ4へ圧送される。
【0029】
前記水封装置5は布加工部1内が負圧であることから大気開放されているエアパージャ4側と直通しないように、エアパージャ4側から布加工部側へのNH3蒸気の逆流を防止するために設けたものであり、そして布加工部1内が万が一正圧に近付いた場合にNH3 が外気に放出しないようにしている。
【0030】
13は第1圧縮機、17は第1凝縮器、18は第1蒸発器11は氷蓄熱槽であり、該第1圧縮機13により圧縮さらた冷媒は凝縮器17にて液化され、蒸発器18にて氷蓄熱槽11のブライン管路11aを循環するブラインから熱を奪うという公知の冷凍サイクルをなすことにより、該ブラインを−25℃程度に降温せしめる。前記氷蓄熱槽11内の水は前記ブラインにより0℃の氷含有水の状態に保持されている。
【0031】
6は前記スチーマ部2内と管路29、30を介して接続された第1精留塔、7は中濃度NH3 液を生成するための第2吸収塔、12が該第2吸収塔7からのNH3 液が管路44を経て送給される第2精留塔である。
【0032】
14は前記第2精留塔12にて生成された高濃度のNH3 蒸気を圧縮する第2圧縮機、16は該圧縮機14からのNH3 蒸気を冷却し、該液化せしめる第2凝縮器である。
【0033】
前記第2凝縮器16のNH3 液出口は、膨張弁50を備えた管路51を介して布加工部1のアンモニア液槽1bに接続されている。
また、前記第2精留塔12の下部のNH3 液出口は管路38を介して前記第1吸収塔3の上部に接続されている。
【0034】
前記のように構成された吸収式アンモニア連続精留方式の布加工装置の動作について説明する。
まず、アンモニア加工設備の稼動時、即ち布加工部1における布100のアンモニア液への浸漬作業時においては、布加工部1内のアンモニア液槽1bには第2凝縮器16から管路51を経て100%の高濃度のNH3 液が供給されている。
この状態で被加工布100は布加工部100内を図の右方へと送られつつ、アンモニア液槽1b内でNH3 液に浸漬された後、該布100は一次乾燥器1aのスチームドラムに巻回/移動しながら1次乾燥され、アンモニア分離がなされた後、布加工部1よりスチーマ部2と送られ、ここで二次乾燥が施される。
尚、前記布加工部1を構成する容器は負圧下に構成されているために、圧力容器としての認定が不用であり、製造コストの低減が可能である。
【0035】
そして一次乾燥器1aの加熱等により、前記布加工部1から蒸発したNH3 蒸気は、管路21、22を経て第1吸収搭3へ、又管路21、23を経て水封装置を介してエアパージャ4に送られる。
更に布加工部1のシール部1bから漏洩したNH3 蒸気もブロワ25及び管路24を介してエアパージャ4に夫々送られる。
又第1及び第2吸収塔3、6で吸収されなかった低濃度のNH3 蒸気もエアパージャ4に夫々送られる。
【0036】
そしてエアパージャ4には第1吸収搭3への冷水管路27から分岐された管路28を経て散水器4aに水蓄熱槽11内の0℃の冷水が導入されており、該散水器4aによりエアパージャ4内のNH3 蒸気と接触/溶解させて大気のみを上方より放出し、NH3 蒸気を吸収した低濃度NH3 水は第1吸収塔3に送られるとともに、ポンプ4bにより散水器4aに循環される。
【0037】
そして第1吸収塔3に送られたエアパージャ4よりの低濃度NH3 水は、ポンプ38a及び管路38により第2精留塔12よりの20〜40%程度の低濃度NH3 水とともに第1吸収搭3の上部に送られ、管路22を経て布加工部1より第1吸収搭3内に導入されたNH3 蒸気の吸収に利用される。
即ち前記低濃度NH3 水は、先ず水蓄熱槽11より冷水管路27を経て熱交換器27aに導入された0℃の冷水と熱交換された後、ブライン管路26を経て熱交換器27bに導入される−25℃程度のブラインにより冷却されながら、前記NH3 蒸気と接触/吸収しながら濃縮され、42%程度のNH3 が底部に貯溜される。
【0038】
一方、前記第1精留塔6には、前記スチーマ部2から5%程度の希薄NH3 が管路29、30を経て導入される一方、前記の第1吸収塔3にて濃縮された温度5℃、42%濃度程度のNH3 液が、管路31を経て加熱器15に送られ、ここで前記第1精留塔6からドレン管路32を経て送られるドレン水と熱交換して90℃程度に昇温され、管路33を経て第1精留塔6の上部に導かれる。
【0039】
前記第1精留塔6においては管路33から導入された90℃に昇温されたNH3 蒸気/水が、スチーマ部2から管路29、30を経て導入される高温の希薄NH3 蒸気と接触して蒸発し、管路34を介して第2吸収塔7に送られる。
【0040】
又第1精留塔6内では90℃前後に加温されているために、NH3 が完全に蒸発し、第1精留塔6底部に貯溜される熱水はNH3 をほぼ完全に含まない水であり、従って加熱器15通過後外部に捨てても全く問題がなく又この排熱水を利用して冷暖房を行うことも可能である。
【0041】
一方、前記第2吸収塔7には、ブライン管路35を経て蒸発器18からの−25℃のブラインが導入されており、前記第1精留塔6から送られるNH3 蒸気は、この低温のブラインにより冷却、吸収される。
又吸収されなかった残余のNH3 蒸気はエアパージャ4で再吸収される。
【0042】
又、前記第2吸収塔7には、前記第1吸収塔3にて濃縮されたNH3 液が加熱器15への管路31から分岐されて導入されており結局、該第2吸収塔7内においては、このNH3 液と前記第1精留塔6からのNH3 蒸気とが−25℃のブラインにより冷却され、−5℃、濃度50%程度のNH3 液が生成されることとなる。
【0043】
このようにして第2吸収塔7において吸収、濃縮された中濃度のNH3 液は管路44を経て第2精留搭12に送られる。
【0044】
該第2精留搭12内においては、この中濃度NH3 液を第2凝縮器16にて第2圧縮機14からのNH3 蒸気により加熱して濃度100%のNH3 蒸気を発生させる。
【0045】
第2圧縮機14の運転により、該圧縮機14は第2精留搭12内の高濃度NH3 蒸気(濃度100%)を管路52を経て吸入圧縮し、第2凝縮器16に送られる。
第2凝縮器においては第2精留搭12の底部から導かれる18℃前後のNH3 液により冷却/凝縮され、100%濃度のNH3 液となって、前記のように管路51を経て布加工部1のアンモニア液槽1bに送られる。
【0046】
又、第2精留搭12で蒸発しなかった低濃度(濃度20〜40%)のNH3 液は、前記のように、管路38を経て第1吸収搭3に送られる。
【0047】
以上のように、本実施例においては、第2吸収搭7からの中濃度NH3 液を第2精留搭12にて濃度100%の高濃度NH3 液と濃度20〜40%の低濃度NH3 液とに分離せしめる精留動作を連続的に行い、高濃度NH3 液は布加工部1へ、低濃度NH3 液は吸収剤として第1吸収搭3へ夫々送られる。
【0048】
従って、従来破棄していた低濃度のNH3 液を吸収剤として利用することにより、第1吸収搭3、エアパージャ4、第1精留搭6、第2吸収搭7等が大気圧回路に設定でき、これらの機器を圧力容器構造とすることを要さず、構成が簡単かつ製造の容易化及びコストダウンが達成される。
【0049】
図2及び図3は本発明の第2実施例に係わるアンモニアを使用した布加工装置の系統図を示す。
図2及び図3において、1は布加工部であり、天然繊維、合成繊維等の布加工部100を液体アンモニア中に浸漬せしめて該布100にアンモニア加工を施す装置である。
前記布加工部1内は負圧に保持され、布100を浸漬するためのNH3 液(アンモニア液)が収容されるアンモニア液槽1b、NH3 が含浸された布100の第1次乾燥用の一次乾燥器1a等を備えている。
【0050】
2はスチーマ部であり、前記布加工部1から搬送されたNH3 含浸布100に第二次乾燥を施してNH3 を揮散せしめているものである。
【0051】
4はエアパージャ、3は第1吸収搭、5は水封装置であり、前記布加工部1にて発生したNH3 蒸気は管路21、23及び水封装置5を経てエアパージャ4へ搬送されるとともに、管路21、22を経て第1吸収搭3へ搬送される。
また、前記布加工部1のシール部1cから漏洩したNH3 蒸気はブロワ25により管路24内を前記エアパージャ4へと圧送される。
【0052】
13は第1圧縮機、17は第1凝縮器、18は第1蒸発器、11は氷蓄熱槽であり、該第1圧縮機13により圧縮された冷媒は、凝縮器17にて液化され、蒸発器18にて氷蓄熱槽11のブライン管路11aを循環するブラインから熱を奪うという公知の冷凍サイクルをなすことにより、該ブラインを−25℃程度に降温せしめる。
そして前記氷蓄熱槽11内の水蓄熱は、夜間電力が利用可能な夜間、即ち布加工工程非稼動時に、前記第1圧縮機13を蓄熱運転し、前記ブラインにより0℃の氷を蓄熱させておくのがよいことも前記実施例と同様である。
【0053】
この結果、昼間の布加工時において、氷蓄熱槽11内の0℃の冷水はエアパージャ4の散水器4aと第1吸収塔3の熱交換器27aに夫々給送され、又第1圧縮機13の昼間ブライン冷却運転により得られる−25℃のブラインを第1吸収塔3の熱交換器27bに夫々給送され、後記する所定の布加工工程が行われる。尚、前記第1圧縮機13は24時間連続運転されるが、夜間は氷蓄熱槽11内の水蓄熱、昼間はブライン冷却運転と機能が異なり、而も前記ブラインはポンプ18aにより氷蓄熱槽11内を循環するために、昼間のブライン冷却運転の負荷が軽減される。
【0054】
6は前記スチーマ部2内と管路29、30を介して接続された第1精留搭、7は中濃度NH3 液を生成するための第2吸収搭、8は該第2吸収搭7にて生成された50%程度の中濃度のNH3 液が収容される中濃度タンク、9は20〜40%程度の低濃度のNH3 液が収容される低濃度タンク、10は100%の高濃度のNH3 液が収容される高濃度タンクである。
【0055】
12は前記中濃度タンク8から管路44を経て中濃度のNH3 液が送給される第2精留搭、14は該第2精留搭12で加熱、蒸発せしめられたNH3 蒸気を圧縮する第2圧縮機、16は該圧縮機14からのNH3 蒸気を冷却し液化せしめる第2凝縮器である。
【0056】
前記のように構成されたアンモニアを使用した本実施例の布加工装置の動作について説明する。
先ず、アンモニア加工設備の昼間稼働時、即ち布加工部1における布100のアンモニア液への浸漬/乾燥作業時においては、布加工部1内のアンモニア液槽1bには、高濃度タンク10からほぼ100%の高濃度のNH3 液が供給されている。被加工布100は布加工部100内を図の右方へと送られつつ、アンモニア液槽1b内のNH3 液に浸漬された後、該布100は一次乾燥器1aのスチームドラムに巻回/移動しながら1次乾燥され、アンモニア分離がなされた後、布加工部1よりスチーマ部2と送られ、ここで二次乾燥が施される。
【0057】
そして一次乾燥器1aの加熱等により、前記布加工部1から蒸発したNH3 蒸気は、管路21、22を経て第1吸収搭3へ、又管路21、23を経て水封装置を介してエアパージャ4に送られる。
更に布加工部1のシール部1bから漏洩したNH3 蒸気もブロワ25及び管路24を介してエアパージャ4に夫々送られる。
又第1及び第2吸収塔3、6で吸収されなかった低濃度のNH3 蒸気もブロワ40、41、管路43を経てエアパージャ4に夫々送られる。
そしてエアパージャ4には(第1吸収搭3への冷水管路27から分岐された管路28を経て散水器4aに水蓄熱槽11内の0℃の冷水が導入されており、該散水器4aによりエアパージャ4内のNH3 蒸気と接触/溶解させて大気のみを上方より放出し、NH3 蒸気を吸収した低濃度NH3 水は管路37により第1吸収塔3に送られるとともに、ポンプ4bにより散水器4aに循環される。
【0058】
そして第1吸収塔3に送られたエアパージャ4よりの低濃度NH3 水は、ポンプ38a及び管路38により第2精留塔12より送られた低濃度NH3 水とともに、管路22を経て布加工部1より送られた第1吸収搭3内に導入されたNH3 蒸気の吸収に利用される。
即ち前記低濃度NH3 水は、先ず水蓄熱槽11より冷水管路27を経て熱交換器27aに導入された0℃の冷水と熱交換されながら、ブライン管路26を経て熱交換器27bに導入される−25℃程度のブラインにより冷却されたNH3 蒸気と接触しながら濃縮された42%程度のNH3 が底部に貯溜される。
【0059】
又前記第1精留塔6には、前記スチーマ部2から5%程度の希薄NH3 がブロワ29a、30a及び管路29、30を経て導入される一方、前記の第1吸収塔3にて濃縮された温度5℃程度の42%NH3 液が、管路31を経て加熱器15に送られ、ここで前記第1精留塔6からドレン管路32を経て送られるドレン水と熱交換して90℃程度に昇温され、管路33を経て第1精留塔6の上部に導かれる。
【0060】
前記第1精留塔6においては管路33から導入された90℃のNH3 液がスチーマ部2から管路29、30を経て導入される希薄NH3 蒸気と接触して蒸発し、管路34を介して第2吸収塔7に送られる。
又第1精留塔6内では90℃前後に加温されているために、NH3 が完全に蒸発し、第1精留塔6底部に貯溜される熱水はNH3 をほぼ完全に含まない水であり、従って加熱器15通過後外部に捨てても全く問題がなく又この排熱水を利用して冷暖房を行ってもよい。
【0061】
前記第2吸収塔7には、ブライン管路35を経て蒸発器18からの−25℃のブラインが導入されており、前記第1精留塔6から送られるNH3 蒸気は、この低温のブラインにより冷却、吸収される。
又吸収されなかった残余のNH3 蒸気はエアパージャ4で再吸収される。
【0062】
又、前記第2吸収塔7には、前記第1吸収塔3にて濃縮されたNH3 液が加熱器15への管路31から分岐されて導入されており結局、該第2吸収塔7内においては、このNH3 液と前記第1精留塔6からのNH3 蒸気とが−25℃のブラインにより冷却され濃度50%程度のNH3 液が生成されることとなる。
【0063】
このようにして第2吸収塔7において吸収、濃縮された中濃度のNH3 液は管路36を介して中濃度タンクに送られる。
【0064】
次に布加工部の不稼動時、即ち夜間電力を利用した蓄熱動作につき説明する。第2精留塔12には中濃度タンク8より50%濃度のNH3 液が管路44を経て導入される。
そして該第2精留塔12内においては、このNH3 液を管路54、ポンプ54aにより循環させながら第2凝縮器16内での高圧NH3 蒸気との熱交換により18℃前後に加温され、100%濃度のNH3 蒸気を発生させる。
【0065】
この100%濃度のNH3 蒸気は、第2圧縮機14の圧縮運転により圧縮され、第2凝縮器16に送られ、該NH3 蒸気は第2凝縮器16において第2精留塔12の底部から導かれるNH3 液により冷却/液化されて高濃度(100%濃度)NH3 液となって高濃度タンク10に貯溜される。
【0066】
第2精留塔12内で蒸発されなかった残余の20〜40%程度の低濃度NH3 液は管路53を経て低濃度タンク9に貯溜される。
【0067】
従って、夜間不稼動時においては、中濃度タンク8内の濃度50%程度のNH3 液を第2精留塔12において蒸発/分離せしめて濃度100%のNH3 蒸気とし、この高濃度NH3 蒸気を圧縮機14にて再圧縮して100%の高濃度のNH3 液を得、これを布加工用として高濃度濃度タンク10に貯溜する。
【0068】
一方、第2精留塔で未蒸発の20〜40%程度の低濃度NH3 液を第1吸収塔3への送給用(濃縮用)NH3 液として低濃度タンク9に貯溜することとなる。
【0069】
以上のように、本実施例の場合は夜間電力を利用して布加工部1の不稼動時に高濃度NH3 液を生成するとともに、低濃度のNH3 液を貯溜することが出来るので、省エネルギー効果とともに、吸収効率及び作動効率が向上する。
【0070】
又、布加工部1の稼動直前である稼動直前の朝において、図3に示すように準備稼動をしてもよい。
【0071】
この実施例においては前記第2実施例に加えて、第2圧縮機14出口のNH3 蒸気管路59中に冷却塔に接続される管路62を経て導入される冷却水とNH3 蒸気とを熱交換して該NH3 蒸気を凝縮、液化せしめる熱交換器61を設けるとともに、低濃度タンク9内の低濃度NH3 液を三方弁をを有する管路38、44aを経て第2精留塔12に送入している。
【0072】
この場合は、例えば前記第2実施例により低濃度タンク9に貯溜された低濃度NH3 液が35%であると仮定すると、低濃度タンク9よりの低濃度NH3 液をポンプ9a、3方弁60及び第2精留塔12間を循環させる循環させる循環経路を形成することにより、35%低濃度NH3 液より第2精留塔12よりNH3 蒸気が蒸発すると、第2圧縮機14により圧縮し、熱交換器器61により不図示の冷却塔からの低温水により冷却/液化し、100%の高濃度NH3 液を高濃度タンク10に貯溜する。
この結果、高濃度タンクには高濃度NH3 液が一層増加するとともに、低濃度タンク9内のアンモニア濃度が前記第1実施例(濃度35%程度)よりも低くなり(濃度20%程度)、而も前記第2精留塔12内でのNH3 蒸発による蒸発潛熱により低濃度タンク9内のアンモニア液が一層低温化して第1吸収塔3での吸収効率が一層向上する。
【0073】
図4に本発明の第3実施例に係るアンモニアを使用した布加工装置の系統図を示す。
この実施例においては、前記第1、第2実施例のように第1圧縮機13、第1凝縮器17、第1蒸発器18からなる冷凍回路及び氷蓄熱槽11からなる冷凍サイクルを用いずに、冷却塔(クーリングタワー)からの冷水を第1吸収塔3内でのNH3 の冷却用に使用するものである。
【0074】
即ち、図4において第1吸収塔3には冷却塔(図示せず)に接続される2系統の管路26、27を経て不図示の冷却塔にて降温せしめられた冷水が導入され、該吸収塔3に導入されるNH3 蒸気を冷却/吸収させて、40℃で且つ濃度が20%の低濃度NH3 液を得、これを熱交換器15を介して第1精留塔6に導く。
【0075】
また、第2吸収塔7にも、前記不図示の冷却塔から管路35を経て冷水が導入され、第1精留塔6塔からのNH3 蒸気を冷却/吸収させて42℃で且つ濃度が23%のNH3 液を得、これを中濃度タンク8に導く。
【0076】
また、第2圧縮機14出口に接続される第2凝縮器71には管路74を経て冷却塔からの冷却水が導かれる。従って、該第2凝縮器71においては第2精留塔12で生成され前記圧縮機14にて加圧された100%濃度の高濃度NH3 蒸気を冷却塔からの冷水に冷却し、100%濃度の高濃度NH3 液として高濃度タンクに収容する。
【0077】
また、73は前記第2精留塔12において高濃度NH3 蒸気を生成するための加熱用交換器であり、該熱交換器73にはスチームが送給される。又72は第2精留塔よりの希薄NH3 水を冷却塔よりの冷却熱により冷却するための冷却器である。
【0078】
かかる実施例によれば、夜間不稼動時に、23%濃度のNH3 液が貯溜されている中濃度タンク8から第2精留塔12に導入された中濃度NH3 液は、ポンプ8aにより加熱用熱交換器73においてスチームにより加熱されてNH3 ガスと水とに分離せしめられ、そのNH3 ガスは管路52を経て第2圧縮機14に導かれここで加圧せしめられた後、第2凝縮器71にて、冷却塔から管路73を経て導入された冷水により冷却液化して濃度100%の高濃度NH3 液となり翌日の布加工用のNH3 液をとして高濃度タンク10に貯溜される。
【0079】
又、前記外部蒸気からの加熱によりNH3 ガスが分離した希薄NH3 水はスチームが高温のため濃度0%近くまで脱留され、冷却器72にて冷却塔からの管路74を経て導かれる冷水により降温せしめられた後、低濃度タンク9に貯溜される。
【0080】
従って、翌日の昼間の布加工部1の稼動時には、低濃度タンク8内に貯溜されている濃度0%に近い低濃度のNH3 液が管路38を経て第1吸収塔3に送られ、NH3 の吸収作用を行うことが出来るために、言換えれば前記のように吸収剤としてのNH3 水が0%に近い希薄濃度であるので吸収効率が極めて向上する。
【0081】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、布加工工程にて発生したNH3 蒸気を吸収塔にて液化して得た中濃度のNH3 液を精留塔にて濃度100%の高濃度NH3 ガスと低濃度のNH3 液とに分離せしめ、高濃度NH3 ガスを加圧、凝縮して、濃度100%のNH3 液を生成するので濃度100%の高濃度NH3 を連続的に布加工部に送給することができるとともに低濃度NH3 液は廃棄すること無く吸収塔に導いて、布加工部からのNH3 ガスの吸収剤として使用することが可能となる。
【0082】
又本発明によれば冷凍サイクルで生成された低温のブラインと外部ラインにより0℃程度の低温に保持された氷蓄熱槽内の冷水とを吸収塔に導き布加工部からのNH3 蒸気を冷却液化することにより布加工部の稼動中に該部から生成されたNH3 蒸気を消失することなく中濃度のNH3 液として貯溜することができる。
【0083】
そして、夜間等の布加工部の不稼動時に前記中濃度のNH3 液を精留して100%濃度の高濃度NH3 液を得ることのより次の布加工用としての濃度100%のNH3 液を貯溜することができる。
【0084】
これにより布加工部の稼動時、不稼動時の双方において囲うようNH3 ガスの回収及び再生動作が連続的になされることとなり装置の効率てきな運転が実現できる。
【0085】
また、本発明によれば、布加工部で生成されたNH3 蒸気を冷却搭からの冷水により冷却、液化して中濃度のNH3 液となし、布加工部の不稼働時において、精留搭の加熱器に蒸気を送って前記NH3 液を加熱し、100%濃度の高濃度NH3 液と低濃度のNH3 ガスとを生成するので、
布加工部の不稼働時に布加工に使用する高濃度のNH3 液の生成がなされ、装置の効率的運転が実現できるとともに、蒸気を使用した精留により生成したより低濃度のNH3 液を吸収剤として使用できるので吸収搭における吸収効率が向上する。
【0086】
従って本発明によれば、布加工工程により発生したNH3 蒸気を消失することなく完全に回収することができ、布加工作業中にアンモニアの補充を要さず、エネルギー節減及び作業能率の向上が実現できる。
等の種々の著効を有す。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るアンモニアを使用した布加工装置の系統図。
【図2】本発明の第2実施例に係る前記加工装置の系統図。
【図3】前記第2実施例の第2精留塔回りの一部変形図。
【図4】本発明の第3実施例に係る前記加工装置の系統図。
【符号の説明】
1 布加工部
2 スチーマ部
3 第1吸収搭
4 エアパージャ
5 水封装置
6 第1精留搭
7 第2吸収搭
8 中濃度タンク
9 低濃度タンク
10 高濃度タンク
11 氷蓄熱槽
12 第2精留搭
13 第1圧縮機
14 第2圧縮機
16、71 第2凝縮器
17 第1凝縮器
18 第1蒸発器
73 加熱器
100 布
Claims (7)
- 被加工布が浸漬される液体アンモニアの液槽が設置された布加工部と、
該布加工部から送出されたアンモニア含浸被加工布からアンモニアを揮放せしめる加熱部と、
前記布加工部及び加熱部にて発生したNH3(アンモニア)蒸気を冷却して液化せしめる吸収塔と、
前記NH3蒸気等のNH3含有流体中の空気を分離して放出するエアパージャとを備えた布加工部装置を含み、
前記吸収塔にて生成されたNH3蒸気を高濃度NH3蒸気とこれよりも低濃度の低濃度NH3液とに分離する精留塔と、該精留塔からの前記高濃度NH3蒸気を加圧、冷却して高濃度NH3液を生成する液化手段とを備え、前記液化手段よりの高濃度NH 3 液は布加工部へ、前記精留塔よりの低濃度NH 3 液は吸収剤として前記吸収搭へ夫々送られ、更に前記吸収塔で吸収されなかった低濃度のNH 3 蒸気をエアパージャに送るように構成したことを特徴とするアンモニアを使用した布加工装置。 - 被加工布のアンモニア処理を行う布加工部と、該布加工部から送出されたアンモニア含浸被加工布からアンモニアを揮散せしめる加熱部との少なくともいずれかのアンモニア発生源より発生したNH3(アンモニア)蒸気を冷却して液化せしめる吸収塔と前記NH3蒸気等のNH3含有流体中の空気を分離して放出するエアパージャとを備えた布加工装置により被加工布のアンモニアを行うに際し、
前記吸収塔にて前記布加工工程で発生したNH3蒸気を濃縮液化しNH3液となした後、
前記布加工工程稼動時若しくは非稼動時に精溜塔で前記NH3液を精留して高濃度NH3蒸気とこれよりも低濃度の低濃度NH3液とに分離せしめ、前記高濃度NH3蒸気を加圧凝縮せしめて高濃度NH3液となし、
布加工工程稼動時に、該高濃度NH3液を前記布加工部に送給するとともに、前記精留塔からの低濃度NH3液を吸収剤として前記吸収塔に送給し、更に前記吸収塔で吸収されなかった低濃度のNH 3 蒸気をエアパージャに送ることを特徴とするアンモニアを使用した布加工方法。 - 被加工布のアンモニア処理を行う布加工部と、該布加工部から送出されたアンモニア含浸被加工布からアンモニアを揮散せしめる加熱部との少なくともいずれかのアンモニア発生源より発生したNH3(アンモニア)蒸気を冷却して液化せしめる吸収塔と、前記NH3蒸気等のNH3含有流体中の空気を分離して放出するエアパージャとを備えた布加工装置により被加工布のアンモニアを行うに際し、
冷凍サイクルで生成された低温のブラインおよび該ブラインにより蓄冷された氷蓄熱槽内の冷水を前記吸収塔に導き、該ブライン及び冷水により前記吸収塔内のNH3蒸気を液化せしめ、該NH3液を精留してこれよりも高濃度のNH3蒸気となし、該高濃度のNH3蒸気を前記吸収塔とは別個の第2吸収塔にて前記ブラインにより冷却して濃縮し、
前記布加工工程稼動時若しくは非稼動時に、該NH3液を精留塔にて精留して高濃度NH3蒸気とこれよりも低濃度の低濃度NH3液とに分離せしめ、前記高濃度NH3蒸気を加圧凝縮せしめて高濃度NH3液となし、
前記布加工工程稼動時若しくは非稼動時に該高濃度NH3液を前記布加工部に送給するとともに、前記精留塔からの低濃度NH3液を吸収剤として前記吸収塔に送給し、更に該吸収塔で吸収されなかった低濃度のNH 3 蒸気をエアパージャに送ることを特徴とするアンモニアを使用した布加工方法。 - 被加工布のアンモニア処理を行う布加工部と、該布加工部から送出されたアンモニア含浸被加工布からアンモニアを揮散せしめる加熱部との少なくともいずれかのアンモニア発生源より発生したNH3(アンモニア)蒸気を冷却して液化せしめる吸収塔と、前記NH3蒸気等のNH3含有流体中の空気を分離して放出するエアパージャとを備えた布加工装置により被加工布のアンモニアを行うに際し、
前記布加工工程で発生したNH3蒸気を前記吸収塔を通して液化し所定濃度のNH3液となしてタンク貯蔵し、前記布加工部の非稼動時に前記タンク内のNH 3 液を精溜塔で高濃度のNH 3 蒸気とこれよりも低濃度の低濃度NH 3 液とを生成し、該NH3蒸気を圧縮機にて圧縮後、凝縮器にて冷却して液化し、高濃度NH3液となしてタンク塔に貯蔵し、該タンク塔に貯蔵された高濃度NH 3 液は布加工部へ、前記精留塔よりの低濃度NH 3 液は吸収剤として前記吸収搭へ夫々送られ、更に前記吸収塔で吸収されなかった低濃度のNH 3 蒸気をエアパージャに送ることを特徴とするアンモニアを使用した布加工方法。 - 被加工布のアンモニア処理を行う布加工部と、該布加工部から送出されたアンモニア含浸被加工布からアンモニアを揮散せしめる加熱部との少なくともいずれかのアンモニア発生源より発生したNH3(アンモニア)蒸気を冷却して液化せしめる吸収塔と前記NH3蒸気等のNH3含有流体中の空気を分離して放出するエアパージャとを備えた布加工装置により被加工布のアンモニアを行うに際し、
圧縮器と凝縮器と蒸発器とにより構成される冷凍サイクルで生成された低温のブライン及び該ブラインにより蓄冷された氷蓄熱構内の冷水を前記吸収塔に導き、該ブライン及び冷水により前記吸収塔内のNH3蒸気を液化せしめ、
該NH3液を精溜塔で精留して低濃度NH 3 液とこれよりも高濃度のNH3蒸気とに分離生成し、該高濃度のNH3蒸気を前記吸収塔とは別個の第2吸収塔にて前記ブラインにより冷却して濃縮し、高濃度のNH3液を生成し、該生成した高濃度NH 3 液は布加工部へ、前記精留塔よりの低濃度NH 3 液は吸収剤として前記吸収搭へ夫々送られ、更に前記吸収塔で吸収されなかった低濃度のNH 3 蒸気をエアパージャに送ることを特徴とするアンモニアを使用した布加工方法。 - 被加工布が浸漬される液体アンモニアの液槽が設置された布加工部と、
該布加工部から送出されたアンモニア含浸被加工布からアンモニアを揮放せしめる加熱部と、
前記布加工部及び加熱部にて発生したNH3(アンモニア)蒸気を冷却して液化せしめる吸収塔と、
前記NH3蒸気等のNH3含有流体中の空気を分離して放出するエアパージャとを備えた布加工部装置により被加工布のアンモニア加工を行うに際し、
前記吸収塔にて、前記布加工工程で発生したNH3蒸気を濃縮、液化し、該NH3液を精留塔にて外部から供給される蒸気により加熱して高濃度NH3蒸気とこれよりも低濃度のNH3液とに分離せしめ、
前記高濃度NH3蒸気を加圧、凝縮せしめて高濃度NH3液を生成し、該生成した高濃度NH 3 液は布加工部へ、前記精留塔よりの低濃度NH 3 液は吸収剤として前記吸収搭へ夫々送られ、更に前記吸収塔で吸収されなかった低濃度のNH 3 蒸気をエアパージャに送ることを特徴とするアンモニアを使用した布加工方法。 - 被加工布が浸漬される液体アンモニアの液が設置された布加工部と、
該布加工部から送出されたアンモニア含浸被加工布からアンモニアを揮放せしめる加熱部と、
前記布加工部及び加熱部にて発生したNH3(アンモニア)蒸気を冷却して液化せしめる吸収塔と、
前記NH3蒸気等のNH3含有流体中の空気を分離して放出するエアパージャとを備えた布加工部装置により被加工布のアンモニア加工を行うに際し、
前記吸収塔にて、前記布加工工程で発生したNH3蒸気を濃縮、液化し、該NH3液を精留してこれよりも高濃度のNH3蒸気となし、
このNH3蒸気を前記吸収塔とは別個の第2吸収塔にて冷却、濃縮してNH3液を生成し、
このNH3液を精留塔にて外部から供給される蒸気により加熱して高濃度NH3蒸気とこれよりも低濃度のNH3液とに分離せしめ、
前記高濃度NH3蒸気を加圧、凝縮せしめて高濃度NH3液を生成し、該生成した高濃 度NH 3 液は布加工部へ、前記精留塔よりの低濃度NH 3 液は吸収剤として前記吸収搭へ夫々送られ、更に前記吸収塔及びこれと別個の第2の吸収塔で吸収されなかった低濃度のNH 3 蒸気をエアパージャに送ることを特徴とするアンモニアを使用した布加工方法。
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