JP4397021B2 - Evaporating apparatus and evaporating method for effervescent solution - Google Patents
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Description
本発明は、発泡性溶液の蒸発濃縮、溶媒回収、蒸留など沸騰を伴う操作に於いて使用される発泡を抑止して溶媒を蒸発させるための蒸発装置及び蒸発方法に関する。 The present invention relates to an evaporation apparatus and an evaporation method for evaporating a solvent by suppressing foaming used in operations involving boiling such as evaporative concentration of a foamable solution, solvent recovery, and distillation.
発泡性溶液の蒸発濃縮、溶媒回収、蒸留など沸騰を伴う操作において、発泡を抑止して溶媒を蒸発させる場合は、本出願人らが開発した特許文献1に記載のものが好適である。この蒸発装置では、図6に模式化したように、蒸発缶1が、缶上部に設けられた蒸気用の取出口1aと、缶底部に設けられた濃縮液用の取出口1bと、缶上部に取り付けられて缶内上側の気相部に突出される複数の管端30とを備え、処理対象の発泡性溶液を、不図示の加熱器と管端30との間を接続している供給配管から管端30へ過熱液として供給し、該管端30の下端より気相混合相として噴射する。符号2は取出口1aに配管24〜26等を介し接続されているミストセパレーターである。各管端30から噴射された気液混合物は缶上部の気相部で分離され、液滴が液面に到達し、ミストを含む蒸気が配管24〜26等を通じてミストセパレーター2に入る。ここでは、蒸気中のミストを分離した蒸発蒸気を出口2aから不図示の凝縮器へ導出する。分離されたミストは、ドレン液として配管27等を経由して蒸発缶1に戻される。これらの処理系は、出口2a等を経由して真空源に接続され、前記凝縮器、ミストセパレーター2、蒸発缶1などの内圧が一定真空度に保たれる。蒸発方法としては、加熱器により過熱された発泡性溶液を管端30に至るまでの供給配管中で蒸発させて気相混合相とし、かつ、管端付近に於ける気液混合相の流動形態を間欠流または環状流となるようにして、管端30から噴射される液滴中の残過熱熱量の大部分を、缶内底部の液相部に至るまでの気相部中で蒸発潜熱として放出させて沸騰を完了させる。この技術は、液滴が蒸発缶内の液面に達したときに起こる液面下沸騰及び/又は蒸気の巻き込みによる発泡を防ぐ上で、蒸発缶内で発泡性溶液の発泡そのものを起こさないように予め気液混合相の流動形態を制御して発泡を抑制するものであり、従来の遠心力や高真空にするための装置を必要とせず、また、破泡のための機械的な可動部を設けたり、ガスや蒸気を吹き付けるという熱効率を損なうような操作を不要にできること等で優れている。
In the operation involving boiling such as evaporative concentration of effervescent solution, solvent recovery, and distillation, when evaporating the solvent while suppressing foaming, the one described in
ところで、蒸発処理能力を上げる場合は、蒸発缶内に配置される管端30として、管端の径を大きくするか管端の本数を多くする。通常は、管端径を大きくする方法だと、気液混合相の流動形態が間欠流又は環状流となるような操作条件を選定し難いことから、小口径の管端を複数使用する方法が採用される。ここで、複数の管端を蒸発缶に設置する場合は、図6に示すように、蒸発缶1の上部にリング状のヘッダー管40を設け、該ヘッダー管40に対し各管端30を対応する連結管41および弁42を介して接続している。弁42は、各管端30の入口と対応する連結管41との間に介在されて、過熱液が全ての管端30に均一に流入して、各管端30から噴射されたとき蒸発缶1内の底部側液相部にできるだけ均等に到達するよう調整可能にする。
By the way, when raising the evaporation processing capacity, the diameter of the tube end is increased or the number of tube ends is increased as the
上記した蒸発装置及び方法は、装置を複雑化することなく発泡を効率よく抑止できるが、次のようなことが問題となる。
ア)、蒸発処理能力を更に上げる場合は、管端30の本数をさらに増加し、蒸発缶上部のリング状のヘッダー管40を2重に設置しなければならず、各管端30を同心円上に設置する等の工夫をしても管端の本数に制約されたり、蒸発缶1の径を大きくしなければならない。これは、各管端30が蒸発缶1の上側鏡板という限られたスペースに設置されることに加え、各管端30に対応した流量バランス調節用の弁42を操作するためのスペースを確保しなければならないためである。
イ)、装置稼働時には、管端30の外表面が気液混合相である過熱液によって発泡性溶液の沸点よりも高温となっており、蒸発缶1内で発泡性溶液の蒸発に伴って発生したミスト等が管端外表面に当たって再び蒸発が起こり、該蒸発残分がスケールとして乾固付着する。従来は、このような付着が進むと処理精度にも影響するため各管端30を蒸発缶1から取り外して清掃している。この清掃作業は操作性が悪く、装置稼動率の低下要因となっている。
The above-described evaporation apparatus and method can efficiently suppress foaming without complicating the apparatus, but the following problems arise.
A) In order to further increase the evaporation processing capacity, the number of
B) When the apparatus is in operation, the outer surface of the
そこで、本発明の目的は、発泡性溶液の蒸発濃縮、溶媒回収、蒸留など沸騰を伴う操作において、特に、蒸発処理能力をより上げる場合、上記した課題を解消して、溶媒を蒸発させるための蒸発缶のコンパクト化とスケールの付着等を防止したり減少することにある。 Therefore, an object of the present invention is to eliminate the above-described problems and evaporate the solvent in the operation involving boiling such as evaporative concentration of the foamable solution, solvent recovery, and distillation, particularly when raising the evaporation treatment capacity. It is to prevent or reduce the size reduction of the evaporator and the adhesion of scale.
請求項1の発明は、図1及び図2の構成を特定したもので、蒸発缶が、缶上部に設けられた蒸気用の取出口と、缶底部に設けられた濃縮液用の取出口と、缶上部に取り付けられて缶内上側の気相部に突出される複数の管端とを備え、処理対象である発泡性溶液を、加熱器と前記管端との間を接続している供給配管から前記管端へ過熱液として供給し、該管端の下端より気液混合相として噴射する蒸発装置において、前記複数の管端をそれぞれ吊り下げた状態に保持する管板および該管板と前記供給配管との間に介在されている略筒形のチャンネル部を有し、前記チャンネル部は拡径した下端部を前記管板に連結されていると共に、前記各管端は外周部分が断熱性樹脂により被覆され、かつ前記管板に対し入口側を略面一に接続した状態で連結支持されて、前記管板を介して前記蒸発缶に着脱可能に配設されて、前記過熱液を前記チャンネル部から略均等に導入して噴射することを特徴としている。
以上の蒸発装置では、複数の管端がその上端を管板にそれぞれ連結支持した状態でユニット化されている。該ユニット品は、蒸発缶の上開口部に対し管板を介して着脱可能に取り付けられ、又、共通のチャンネル部を介し加熱器との間に配置される供給配管の出口側に接続される。
The invention of
In the above evaporation apparatus, a plurality of tube ends are unitized in a state where the upper ends thereof are connected and supported by the tube plate. The unit product is detachably attached to the upper opening of the evaporator through a tube plate, and is connected to the outlet side of a supply pipe disposed between the heater and a common channel. .
以上の発明では、前記チャンネル部が拡径した下端部を前記管板に連結されていると共に、前記各管端が前記管板に対し入口側を略面一に接続した状態で連結支持されている。チャンネル部は、供給配管より導入される過熱液を管板に保持されている複数の管端へ略均等に導入可能にする。この場合は、チャンネル部が上下配置であり、上方の入口側が供給配管の出口に応じて径小部分に形成され、下方の出口側が管端の本数に比例した径大部分として形成される。しかも、前記各管端が外周部分を断熱性樹脂により被覆されている。これは、各管端が過熱液を介し蒸発缶内の気相部より高温となっており、過熱液の噴射に伴うミスト等が管端外面に当たって再び蒸発それに伴う乾固や付着などの問題を緩和する。使用樹脂は、ポリプロピレン、PVCなどの断熱効果が期待できるものであればよいが、付着性を考慮すればPTFE、ポリエチレンが好ましい。被覆厚さは、樹脂材料の熱伝導度や過熱液の温度などを考慮して決定される。 In the above invention, the lower end of the channel portion is enlarged with being connected to the tube plate, wherein each tube end being connected to and supported in a state of being connected substantially flush with the inlet side relative to the tube plate Tei Ru. The channel portion allows the superheated liquid introduced from the supply pipe to be introduced substantially uniformly into the plurality of tube ends held by the tube plate. In this case, the channel portion is vertically arranged, the upper inlet side is formed in a small diameter portion according to the outlet of the supply pipe, and the lower outlet side is formed as a large diameter portion proportional to the number of pipe ends. Moreover, each pipe end is that covered the circumference of the heat insulating resin. This is because each tube end is hotter than the gas phase part in the evaporator through the superheated liquid, and mist etc. accompanying the injection of superheated liquid hits the outer surface of the tube end to cause problems such as evaporation and dryness and adhesion again. ease. The resin used may be any resin that can be expected to have a heat insulation effect, such as polypropylene and PVC, but PTFE and polyethylene are preferred in view of adhesion. The coating thickness is determined in consideration of the thermal conductivity of the resin material, the temperature of the superheated liquid, and the like.
・請求項2の発明は、図3〜図5の構成を特定したもので、蒸発缶が、缶上部に設けられた蒸気用の取出口と、缶底部に設けられた濃縮液用の取出口と、缶上部に取り付けられて缶内上側の気相部に突出される複数の管端とを備え、処理対象である発泡性溶液を、加熱器と前記管端との間を接続している供給配管から前記管端へ過熱液として供給し、該管端の下端より気液混合相として噴射する蒸発装置において、前記複数の管端をそれぞれ吊り下げた状態に保持する管板と、前記管板と前記供給配管との間に介在されている略筒形のチャンネル部と、前記各管端をその上下端を除いて略密閉した状態で筒内に収容している外套筒と、前記外套筒に連結されて該外套筒内を真空吸引するための吸引管とを有し、前記各管端が前記管板を介して前記蒸発缶に着脱可能に配設されて、前記過熱液を前記チャンネル部から略均等に導入して噴射することを特徴としている。
以上の発明では、吸引管を介して外套筒内を真空吸引することにより、外套筒外面の温度を蒸発缶の気相部の温度とほぼ同等に抑えて、蒸気に含まれているミスト等の固着を防止できるようにする。なお、この場合は、真空吸引手段が必要となるが、発泡性溶液の蒸発操作は上記したように真空下で行われるので、その真空吸引手段を兼用することが好ましい。
・請求項3は、前記蒸発缶の内面部分と前記外套筒の対応部分との間に設けられた円板状又は円筒状のデミスターを有している構成である。これは、前記管端の主要部を外套筒で覆うことで、蒸発缶の内面側と外套筒の外面側との間に円板状又は円筒状のデミスターを付設することが可能になった。デミスターを蒸発缶内に設置した場合は、蒸気中のミストを管端ないしは外套筒の外面に付着し難くする効果の他に、装置および関連設備の簡略化や小型化に貢献する効果もある(図1と図3や図5とを比較参照)。
The invention of
In the above-described invention, the temperature of the outer surface of the outer tube is suppressed to be substantially equal to the temperature of the vapor phase portion of the evaporator by vacuum suction inside the outer tube through the suction tube, so that the mist contained in the vapor is contained. It is possible to prevent such sticking. In this case, a vacuum suction means is required, but since the evaporating operation of the foamable solution is performed under vacuum as described above, it is preferable to also use the vacuum suction means.
·
これに対し、請求項4の発明は、発泡性溶液の蒸発方法であり、以上の装置を用いて、処理対象の発泡性溶液を、前記管端に至るまでに蒸発させて気液混合相とし、かつ前記管端付近に於ける気相混合相の流動形態を間欠流または環状流となるようにして、前記管端から噴射される液滴中の残過熱熱量の大部分を、缶内底部の液相部に至るまでの気相部中で蒸発潜熱として放出させて沸騰を完了させることを特徴としている。
以上の蒸発方法は、上記の発明装置を用いる点を除いて、特許文献1の方法と実質的に同じである。すなわち、この方法では、管端付近に於ける気液混相流の流動形態が間欠流または環状流となるように制御することと、加熱器で発泡性溶液を過熱して管端に至るまでの配管内で蒸発させることで、気液混相流として液表面に気液の速度差による剪断力を与え配管中での発泡を抑止し、かつ、残りの蒸発が容易に行われるように蒸発缶内の管端からでる蒸気の噴射力によって液滴を生成し表面積を増大させ、液滴が蒸発缶の底部側液面に至るまでに蒸発を完了させる。
In contrast, the invention of
The above evaporation method is substantially the same as the method of
・請求項1の発明装置では、図6の従来装置に比べて、噴射ノズル用管端の本数が多くなっても、それらを管板を介し集合した管端群として蒸発缶の鏡板中央部に一括して着脱できること、過熱液が供給配管の出口との間に介在されたチャンネル部から各管端の入口へ導入されるため従来のリング状ヘッダー管、管端取付用の支持管、流量バランス用の弁などを廃止して簡素化や小型化を実現でき、それにより蒸発缶の径を抑えて設置スペース上の制約を解消できる。また、各管端の管板への支持構成により、加熱器側から延びる供給配管よりチャンネル部を介して供給される過熱液を複数の管端へ略均等に導入し易くできる。しかも、管端外面の温度を樹脂被膜により抑えることにより乾固や付着などを起き難くし、管端のCIP洗浄を可能にしたり清掃回数を減らして装置稼動率を向上できるようにする。
・請求項2の発明装置では、外套筒内を吸引管を介して真空吸引することにより、課題に挙げた蒸気中に含むミストの乾固や付着を効率よく防止することがきる。
・請求項3の発明装置では、デミスターを蒸発缶内に設置することで、例えば、図6や図1との比較から分かるように装置ないしは付帯設備をコンパクト化できるようにする。
・請求項4の発明方法では、特許文献1に記載の効果に加えて、本発明装置を用いる利点を具備でき、高処理能を可能にし、装置稼動率を向上できる。
In the invention device of
In the apparatus of the second aspect of the present invention, the inside of the outer tube is vacuum-sucked through the suction tube, so that the mist contained in the steam mentioned in the problem can be efficiently prevented from being dried and adhered.
In the invention apparatus of
In addition to the effects described in
本発明の最良な形態を図面の実施例を参照しながら説明する。図1および図2は第1実施例、図3および図4は第2実施例、図5は第2実施例の変形例を示している。各実施例および変形例では、図6の従来装置と作用的に同じ部材に同じ符号を付している。以下の説明では、第1実施例により装置の基本構造および作動を述べた後、第2実施例および変形例での各変更点に言及する。 The best mode of the present invention will be described with reference to embodiments of the drawings. 1 and 2 show the first embodiment, FIGS. 3 and 4 show the second embodiment, and FIG. 5 shows a modification of the second embodiment. In each embodiment and modification, the same reference numerals are given to the same members that are functionally the same as those of the conventional apparatus of FIG. In the following description, after describing the basic structure and operation of the apparatus according to the first embodiment, reference will be made to each change in the second embodiment and the modification.
(第1実施例)図1は蒸発装置の全体構成を模式的に示している。この蒸発装置は、縦型の蒸発缶1と、蒸発缶1の上側取出口としての取出筒24に配管25,26を介して接続されているミストセパレーター2と、蒸発缶1に着脱可能に取り付けられて蒸発缶1内に吊り下げた状態に配置される複数の管端3を支持している管板としての蓋13と、蓋13の上に連結されて過熱液を各管端3に導入するチャンネル部6などを備えている。
(First Embodiment) FIG. 1 schematically shows the overall structure of an evaporator. This evaporator is detachably attached to a
前記蒸発缶1は、大筒形本体10および該本体10の上部を絞ったフランジ12付きの小筒形首11と、フランジ12に取り付けられて首11の開口を閉じる管板としての蓋13とからなる。本体10は、下側が濃縮液用の液相部、上側が蒸気用の気相部に設定されており、底部に設けられている取出口1bと、下側周囲に設けられている入口1cとを有している。首11は、本体1内から蒸気を取り出す取出口としての取出筒24を有している。
The
ここで、取出筒24は、配管25,26等を介しミストセパレーター2の入口21に接続されている。ミストセパレーター2は、缶20の内周面に金具22を介し支持されている円板状のデミスター23と、該デミスター23より上周囲に設けられた出口2aと、底部に設けられた出口2b等を有している。出口2bは、蒸発缶1の入口1cと配管27および弁28,29を介し接続されている。そして、ミストセパレーター2には、蒸発缶1内からミストを含む蒸気が配管24〜26等を通じてデミスター23の下側に導入される。導入された蒸気は、デミスター23によりミストを除去した蒸発蒸気として出口2aから不図示の凝縮器に導出されて凝縮液として処理される。デミスター23で分離されたミストは、ドレン液として配管27等を経由して蒸発缶1に戻される。これに対し、取出口1bは、蒸発缶1内の濃縮液を外へ導出する以外に、初期時に於いて処理対象の発泡性溶液を蒸発缶1内に導入する箇所として利用されることもある。導出された濃縮液は、ポンプを介し製品として系外へ取り出されたり、一部が後述する加熱器へ供給される。これらは特許文献1とほぼ同じである。また、これら処理系は、真空源に接続されて前記凝縮器、ミストセパレーター2、蒸発缶1などの内圧が所定真空度に保たれる。
Here, take-out
図2は本発明の要部を模式的に示し、同(a)は蒸発缶1の上側の構成を、同(b)は(a)のA−A線断面を拡大し、同(c)は(a)のB−B線断面を拡大して示している。前記した管板としての蓋13は、略円板状をなし、管端3の本数に対応した複数(この例では5つ)の取付孔13aを形成し、各取付孔13aに管端3を連結支持している。各管端3は、細長い円筒状の管材30と、該管材30の外周を被覆している断熱性樹脂31とからなる。なお、管材30は従来の管端と実質的に同じくしているが、従来管端と区別する意味で管材という。樹脂31は、管材30の外周に上下端を除いて一体化されている。樹脂31の材質はPTFEであるが、それ以外でもよい。以上の各管端3は、管板としての蓋13に対し管材30の上端を取付孔13aに圧入結合し、かつ、上面に面一となるよう連結支持されている。
FIG. 2 schematically shows a main part of the present invention, wherein FIG. 2A is an upper configuration of the
また、蓋13にはチャンネル部6が接続される。該チャンネル部6は、全体が上下配置の略筒形であり、上側の径小部分6aと、下側の径大部分6bと、間を形成している傾斜部分6cとからなり、又、径小部分6aおよび径大部分6bの外周に設けられた連結用フランジ6d,6e等を有している。径小部分6aは、過熱液を導入する側である。径大部分6bは、内径が蓋13の各取付孔13aを余裕を持って内側に配置する大きさであり、蓋13の上面にフランジ6e等を介し連結される。傾斜部分6cは、部分6aと部分6bとの間を形成している箇所である。このようなチャンネル部6は、例えば、傾斜部分6cの勾配又はテーパー角と長さ寸法、および径大部分6bの径や長さなどを工夫することにより、気液混合相の過熱液を各管端3へ均等に導入されるよう設計される。
The
以上の蓋13は、各管端3を蒸発缶1内に挿入した状態で首11のフランジ12に取り付けられる。すなわち、この構造では、複数の管端3が蒸発缶1に対し管板としての蓋13を介し一括して着脱されるため、管端3の取扱性および蒸発缶1への組込性と清掃時の着脱性に優れている。そして、この取付状態から、チャンネル部6の径小部分6aが不図示の加熱器から延びる供給配管の出口にフランジ6d等を介し連結される。このチャンネル部6は、従来のヘッダー管40、弁42等を不要にして、管端3の本数を増やす場合に、蒸発缶1の鏡板(本体10と首11とを接続している部分)、つまり蒸発缶1の缶径を小さくできるようにする。なお、前記加熱器は、処理対象の発泡性溶液や前記した蒸発缶1から取り出した濃縮液の一部を、加熱して所定温度の過熱液とし、供給配管からチャンネル部6、チャンネル部6から各管端3へ供給するが、その際、処理対象の発泡性溶液や前記した濃縮液を、管端3に至るまでに蒸発されて気液混合相とし、かつ、管端3付近に於ける気相混合相の流動形態を間欠流または環状流となるように制御可能となっている。なお、以上の構造に代えて、例えば、チャンネル部6の下端面に専用管板を設け、該管板に対し複数の管端3を面一状態に連結支持し、蓋13に対し前記管板を直にあるいは筒部材を介し取り付けるようにしてもよい。
The
次に、以上の蒸発装置を蒸発濃縮操作の例により更に詳述する。以上の蒸発装置は、装置起動により前記加熱器が発泡性溶液を所定温度まで過熱し、又、上述したように前記凝縮器、ミストセパレーター2、蒸発缶1などが所定の内圧に調整される。調整後は、前記加熱器から供給配管に送られる液状態がチャンネル部6および各管端3の圧力損出によって蒸気をほとんど含まない過熱液の状態となっており、チャンネル部6から各管端3に近づくに従って圧力が低くなるために除々に蒸発が起こり気液二相流となる。また、チャンネル部6内の流動状態は蒸気の比率が増加するに従って流速が速くなり、気泡流から遷移状態を経て間欠流または環状流となる。そして、各管端3に至るまでに過熱液が過熱熱量の大部分を蒸発潜熱として放出し、各管端3では僅かな過熱度となる。過熱液は、各管端3に入り下端から噴射されると、缶上部の気相部で液適と蒸気とに分離される。分離された液滴は、その表面積を増大させつつその過熱熱量を蒸発缶1内の液面に到達するまで蒸発潜熱として放出し飽和液滴として液面に到達する。分離された蒸気は、配管24〜26を通じてミストセパレーター2に導入される。ミストセパレーター2は、導入された蒸気中のミストをデミスター23で吸着分離する。ミストを含まない蒸発蒸気は、上側周囲の出口2aから前記した凝縮器側へ導出される。デミスター23の下側に溜まる液は、ドレン液として配管27および弁28,29を介して適宜に蒸発缶1に戻される。このような操作では、各管端3が管材30を樹脂31で被覆しているため、過熱液で加熱されても従来の管端30に比べてミスト等が管端外面に当たったとき乾固や付着が生じ難く、清掃回数を減らすことができる。但し、装置構造的には各管端3を従来の被覆されていない管端30に代えても差し支えない。
Next, the above-described evaporation apparatus will be described in more detail with reference to an example of the evaporation concentration operation. In the above evaporation apparatus, when the apparatus is activated, the heater superheats the foamable solution to a predetermined temperature, and the condenser,
なお、各管端3から噴射された液滴は、適度な液滴径となり、装置の始動時に起こり易い圧力変動などの外乱によって発生した液面上の泡を液滴の衝突による衝撃力によって消泡する。通常稼動時において、発泡を抑止するための運転条件としては、管端3やチャンネル部6付近に於ける気液混合相の流動形態が間欠流または環状流となるよう加熱器側で制御する。但し、実際には多少の発泡が発生しても前記の液滴の衝突による破泡速度と発泡速度とがバランスして泡の層が一定の高さ以上にならなければ運転可能である。また、設計上は、各管端3から噴射された過熱液滴が過熱熱量を放出し終わらない状態で蒸発缶1の側壁面や液面に到達すると、そこで沸騰蒸発し発泡するので、これを避けるため各管端3の液適噴射角および各管端3の缶内液面からの距離などが適宜設定される。これらは特許文献1のものと同じである。
The droplets ejected from each
(第2実施例)図3は図1に対応して示し、図4は図2に対応して示している。この蒸発装置は、上記第1実施例の蒸発装置に対し、蒸発缶1が本体10の上周囲に設けられた蒸発蒸気用の取出口1cを有している点、各管端30をその上下端を除いて略密閉した状態で筒内に収容している外套筒7を有している点、ミストセパレーター2に代えて蒸発缶1の内面部分と外套筒7の対応部分との間に配設されたデミスター4を有している点等で変更されている。このため、この説明では、第1実施例と同じ部材および部位に同じ符号を付して変更点だけを詳述する。なお、複数(この例では10本)の管端30は、第1実施例の管材や従来の管端と同じであるが、上記した管端3であっても差し支えない。
(Second Embodiment) FIG. 3 is shown corresponding to FIG. 1, and FIG. 4 is shown corresponding to FIG. This evaporator is different from the evaporator of the first embodiment in that the
蒸発缶1の本体10には、蒸発蒸気用の取出口1cと、デミスター4を支持する金具15とが設けられている、取出口1cは、第1実施例のミストセパレーター2の出口2aに代わるもので、本体10内の上側気相部のうち、金具15より上側周囲に設けられている。そして、取出口1cは、蒸発缶1内にあってデミスター4によりミストを除去した蒸発蒸気を配管を介して不図示の凝縮器側へ導出し、凝縮器にて凝縮液として処理可能にする。また、蓋13は、外套筒7を通すための貫通孔を有し、その貫通孔に外套筒7を溶接等により固定支持している。
The
デミスター4は、蒸発缶1の缶径に応じた外径の略円筒状となっており、又、外套筒7を通す貫通孔を中央部に形成している。そして、デミスター4は、本体10の上側気相部のうち、取出口1cより下側周囲に対し金具15を利用して略水平状態に支持されている。
The
外套筒7は、管端30に対応した長さで下端面を閉じたケース状をなしており、上側周囲に連結された吸引管8を有し、又、下端面に管端30に応じた数の貫通孔7aを形成している。そして、各管端30は、外套筒7の上開口より挿入されて、下端を下端面の貫通孔7aから突出し、上端が管板5に対し面一に連結支持された状態で、外套筒7内に密閉状態で収容されている。なお、管板5は、外套筒7の上端面に接合されている。
The
以上の構造では、複数の管端30と管板5および外套筒7が一体ものとしてユニット化されている。そして、このユニット品は、外套筒7を蓋13の貫通孔に対し結合支持した状態で、外套筒7の蓋13より下側の部分が蒸発缶1内に挿入される。その際、外套筒7の下側部分がデミスター4の中央部に設けられた貫通孔にシール材16等を介在して挿通される。この組込状態では、外套筒7の吸引管8が蓋13と管板5との間に配置されている。該吸引管8は、上記した真空源つまり真空吸引手段に接続されて外套筒7内を吸引可能にする。
In the above structure, the plurality of tube ends 30, the
以上の蒸発装置は、次の点を除いて第1実施例と同様に稼動操作される。すなわち、この構造では、気相混合相が各管端30の下端から噴射されると、缶上部の気相部のうち、デミスター4より下側の気相部で液適と蒸気とに分離される。液滴は飽和液滴として液面に到達する。蒸気は、缶内を上昇する過程で含まれているミストをデミスター4で吸着分離し、ミストを含まない蒸発蒸気として上側周囲の取出口1cから前記した凝縮器側へ導出する。また、この構造では、外套筒7の内部を吸引管8を介し真空吸引することで、管端30および外套筒7の温度上昇を抑え、外套筒7の外面の温度を蒸発缶1の気相部の温度とほぼ同等に維持することにより、蒸気に含まれるミスト等の外套筒7外面への固着を確実に防止できる。これ以外は、第1実施例に記載したことがそのまま当てはまる。
The above evaporator is operated in the same manner as in the first embodiment except for the following points. That is, in this structure, when the gas phase mixed phase is injected from the lower end of each
(変形例)図5は図3に対応して示している。この蒸発装置は、上記第2実施例の蒸発装置に対し、蒸発蒸気用の取出口1cを蒸発缶1の首11に設けている点と、蒸発缶1内に配置されるデミスター4Aの形状の点で変更されている。このため、この説明では、第1実施例および第2実施例と同じ部材および部位に同じ符号を付して変更点だけを詳述する。
(Modification) FIG. 5 is shown corresponding to FIG. This evaporator is different from the evaporator of the second embodiment in that a vapor outlet 1c is provided on the
すなわち、蒸発缶1は、上部の首11が長く形成されており、その首11の周囲部に取出口1cを形成している。取出口1cは、蒸発缶1内にあってデミスター4Aによりミストを除去した蒸発蒸気を配管を介して不図示の凝縮器側へ導出し、凝縮器にて凝縮液として処理可能にする。また、デミスター4Aは、全体が略有底筒状となっており、蒸発缶1の缶径より小さい筒部40および筒部40の下端面を形成している底部41から構成されている。そして、筒部40の上端側が金具17を介して蒸発缶1の上内面中央、つまり首11内に連通可能に取り付けられている。このため、蓋13に支持されている外套筒7は、首11の筒内から筒部40に入れられ、下端が底部41の中央部に設けられている貫通孔より下方へ突出されている。以上の蒸発装置は上記第2実施例と同様に稼動操作される。
That is, the
以上説明したように、本発明は請求項の要件を充足すればよく、細部は上記した各実施例および変形例を参照して種々変形したり展開可能なものである。 As described above, the present invention only needs to satisfy the requirements of the claims, and the details can be variously modified and developed with reference to the above-described embodiments and modifications.
1…蒸発缶(10は本体、11は首)
2…ミストセパレーター(23はデミスター)
3…管端(30は管材又は管端、31は樹脂)
4,4A…デミスター
5…管板
6…チャンネル部(6aは径小筒部、6bは径大筒部、6cは傾斜筒部)
7…外套筒
8…吸引管
13…蓋(図1と図2では管板を兼ねる)
1 ... Evaporator (10 is the main body, 11 is the neck)
2 ... Mist separator (23 is demister)
3 ... Pipe end (30 is pipe material or pipe end, 31 is resin)
4, 4A ...
7 ...
Claims (4)
前記複数の管端をそれぞれ吊り下げた状態に保持する管板および該管板と前記供給配管との間に介在されている略筒形のチャンネル部を有し、
前記チャンネル部は拡径した下端部を前記管板に連結されていると共に、前記各管端は外周部分が断熱性樹脂により被覆され、かつ前記管板に対し入口側を略面一に接続した状態で連結支持されて、前記管板を介して前記蒸発缶に着脱可能に配設されて、前記過熱液を前記チャンネル部から略均等に導入して噴射することを特徴とする発泡性溶液の蒸発装置。 The evaporator is provided with a steam outlet provided at the top of the can, a concentrate outlet provided at the bottom of the can, and a plurality of evaporators attached to the top of the can and projecting into the upper gas phase. A foaming solution to be treated is supplied as superheated liquid from a supply pipe connected between a heater and the pipe end to the pipe end, and gas and liquid are supplied from the lower end of the pipe end. In an evaporator that jets as a mixed phase,
A tube plate for holding the plurality of tube ends in a suspended state, and a substantially cylindrical channel portion interposed between the tube plate and the supply pipe;
The channel portion is connected to the tube plate at the lower end with an enlarged diameter, and each tube end is covered with a heat insulating resin at the outer peripheral portion, and the inlet side is connected to the tube plate substantially flush with each other. The foamable solution is connected and supported in a state, is detachably disposed on the evaporator via the tube plate, and the superheated liquid is introduced almost uniformly from the channel portion and sprayed. Evaporation device.
前記複数の管端をそれぞれ吊り下げた状態に保持する管板と、前記管板と前記供給配管との間に介在されている略筒形のチャンネル部と、前記各管端をその上下端を除いて略密閉した状態で筒内に収容している外套筒と、前記外套筒に連結されて該外套筒内を真空吸引するための吸引管とを有し、前記各管端が前記管板を介して前記蒸発缶に着脱可能に配設されて、前記過熱液を前記チャンネル部から略均等に導入して噴射することを特徴とする発泡性溶液の蒸発装置。 The evaporator is provided with a steam outlet provided at the top of the can, a concentrate outlet provided at the bottom of the can, and a plurality of evaporators attached to the top of the can and projecting into the upper gas phase. A foaming solution to be treated is supplied as superheated liquid from a supply pipe connected between a heater and the pipe end to the pipe end, and gas and liquid are supplied from the lower end of the pipe end. In an evaporator that jets as a mixed phase,
A tube plate for holding the plurality of tube ends in a suspended state, a substantially cylindrical channel portion interposed between the tube plate and the supply pipe, and upper and lower ends of the tube ends. Except that the outer sleeve is housed in a tube in a substantially sealed state, and a suction tube connected to the outer tube and for vacuum suction of the outer tube, and each tube end is An evaporating apparatus for evaporating solution, which is detachably disposed on the evaporator through the tube plate, and injects the superheated liquid from the channel portion substantially uniformly .
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