JP4514693B2 - Evaporation concentration processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、蒸発濃縮処理装置に関する。 The present invention relates to an evaporation concentration processing apparatus.
従来、電子部品等を製造する工場から排出されるアルカリ成分および揮発性酸成分を含む廃液からアルカリ成分および揮発性酸成分を除去する装置として、特許文献1に開示されているような排水処理装置が知られている。 Conventionally, as a device for removing alkali components and volatile acid components from waste liquid containing alkali components and volatile acid components discharged from a factory that manufactures electronic components and the like, a wastewater treatment device as disclosed in Patent Document 1 It has been known.
この特許文献1に開示されている排水処理装置は、図5に示すように、アルカリ成分および揮発性酸成分を含む廃液を貯留する原水タンク101、廃液中のアルカリ成分を除去する脱気器102および廃液を蒸発濃縮する蒸発器103を備えている。
As shown in FIG. 5, a wastewater treatment apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a
このように構成された排水処理装置100を用いて、廃液からアルカリ成分および揮発性酸成分を除去するには、まず、原水タンク101に貯留された廃液のPHが4〜5となるように水酸化ナトリウムを廃液中に供給して、揮発性酸成分のナトリウム塩を生成する。次に、脱気器102において、廃液中のアルカリ成分を除去したのち、廃液を蒸発器103で蒸発濃縮し、蒸発器103で生成された水蒸気を凝縮して凝縮水として回収すると共に、揮発性酸成分のナトリウム塩を濃縮液として回収する。
しかしながら、特許文献1に開示されている排水処理装置は、廃液中のアルカリ成分を脱気器にて除去するものであるため、廃液からアルカリ成分を十分に除去して処理することが困難であるという問題があった。 However, since the wastewater treatment apparatus disclosed in Patent Document 1 is for removing the alkaline component in the waste liquid with a deaerator, it is difficult to sufficiently remove the alkaline component from the waste liquid for treatment. There was a problem.
また、水酸化ナトリウムを供給してPHを4〜5に調整した廃液を蒸発器において蒸発濃縮するため、蒸発濃縮される廃液中には、ナトリウム塩として生成されない揮発性酸成分が残留しており、蒸発器において廃液の蒸発濃縮を行う際に、廃液中の揮発性酸成分も蒸発して、凝縮水中に移行してしまうという問題もあった。この結果、凝縮水を再利用したり、排水するためには、この凝縮水から揮発性酸成分を再度除去する必要が生じ、廃液から揮発性酸成分を効率良く除去して処理することが困難であるという問題もあった。 In addition, since the waste liquid whose pH is adjusted to 4 to 5 by supplying sodium hydroxide is evaporated and concentrated in the evaporator, the volatile acid component that is not generated as a sodium salt remains in the waste liquid that is evaporated and concentrated. When the waste liquid is evaporated and concentrated in the evaporator, there is also a problem that the volatile acid component in the waste liquid evaporates and shifts to the condensed water. As a result, in order to reuse or drain the condensed water, it is necessary to remove the volatile acid component again from the condensed water, and it is difficult to efficiently remove and process the volatile acid component from the waste liquid. There was also a problem of being.
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであって、廃液を効率良くかつ確実に処理することができる蒸発濃縮処理装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an evaporative concentration apparatus capable of processing waste liquid efficiently and reliably.
本発明の上記目的は、アルカリ成分及び揮発性酸成分を含む廃液を蒸発濃縮する蒸発濃縮処理装置であって、中和用の酸が混合された廃液を蒸発させることにより、揮発性酸成分含有蒸気を生成して排出する第1蒸発器と、前記第1蒸発器から排出された揮発性酸成分含有蒸気を中和凝縮して生成した中和液を蒸発させることにより、揮発性酸成分が除去された蒸気を生成して排出する第2蒸発器とを備えており、前記第2蒸発器は、前記第1蒸発器から排出された揮発性酸成分含有蒸気が通過する伝熱管が内部に配置される蒸発缶と、前記伝熱管を通過する揮発性酸成分含有蒸気に中和用のアルカリ液を散布するアルカリ液散布装置と、アルカリ液が散布された揮発性酸成分含有蒸気が前記伝熱管内で凝縮することにより生成された中和液を前記蒸発缶に導く還流手段と、前記還流手段により導かれ前記蒸発缶に貯留された中和液を前記伝熱管の外表面に供給する供給装置とを備え、前記伝熱管を通過する揮発性酸成分含有蒸気と、前記伝熱管の外表面に供給される中和液との熱交換により、前記伝熱管の外表面において中和液が蒸発して揮発性酸成分が除去された蒸気を生成する蒸発濃縮処理装置により達成される。
この蒸発濃縮処理装置において、 アルカリ成分及び揮発性酸成分を含む廃液を貯留する貯留タンクを更に備えており、前記貯留タンクにおいて中和用の酸が混合された廃液を前記第1蒸発器に供給するように構成されていることが好ましい。
The above-mentioned object of the present invention is an evaporative concentration treatment apparatus for evaporating and concentrating a waste liquid containing an alkali component and a volatile acid component, which contains a volatile acid component by evaporating the waste liquid mixed with a neutralizing acid. A volatile acid component is produced by evaporating a first evaporator that generates and discharges steam, and a neutralized liquid generated by neutralizing and condensing the volatile acid component-containing steam discharged from the first evaporator. A second evaporator that generates and discharges the removed steam, and the second evaporator includes a heat transfer tube through which the volatile acid component-containing steam discharged from the first evaporator passes. An evaporator disposed, an alkaline liquid spraying device for spraying an alkaline liquid for neutralization to a volatile acid component-containing steam passing through the heat transfer tube, and a volatile acid component-containing steam sprayed with an alkaline liquid being transferred to the vaporizer. Neutralization liquid produced by condensation in the heat pipe A volatile acid passing through the heat transfer tube, comprising: a reflux unit that leads to the evaporator; and a supply device that supplies the neutralized liquid guided by the reflux unit and stored in the evaporator to the outer surface of the heat transfer tube By heat exchange between the component-containing steam and the neutralization liquid supplied to the outer surface of the heat transfer tube, the neutralization liquid evaporates on the outer surface of the heat transfer tube to generate steam from which volatile acid components have been removed. This is achieved by an evaporative concentration processor.
The evaporative concentration apparatus further includes a storage tank for storing a waste liquid containing an alkali component and a volatile acid component, and supplies the waste liquid mixed with the neutralizing acid to the first evaporator in the storage tank. It is preferable that it is comprised.
また、前記第2蒸発器の蒸発缶に貯留される中和液のPHを計測する検出装置を更に備えており、前記アルカリ液散布装置は、前記検出装置の計測値に基づいてアルカリ液の散布量を制御する開閉弁を備えていることが好ましい。 The apparatus further includes a detection device that measures the pH of the neutralized liquid stored in the evaporator of the second evaporator, and the alkaline liquid spraying device sprays the alkaline liquid based on the measurement value of the detection device. It is preferable to provide an on-off valve for controlling the amount.
また、前記第2蒸発器から排出された蒸気の少なくとも一部を凝縮することにより凝縮水を生成する凝縮装置を更に備えており、前記凝縮装置は、生成した凝縮水を前記第2蒸発器の蒸発缶に還流させるように構成されていることが好ましい。 Further, the apparatus further includes a condensing device that generates condensed water by condensing at least a part of the steam discharged from the second evaporator, and the condensing device converts the generated condensed water to the second evaporator. It is preferably configured to be refluxed to the evaporator.
また、前記第2蒸発器から排出された蒸気の少なくとも一部を、前記第1蒸発器において揮発性酸成分含有蒸気を生成するための加熱源として前記第1蒸発器に供給できるように構成されていることが好ましい。 Further, at least a part of the steam discharged from the second evaporator can be supplied to the first evaporator as a heating source for generating volatile acid component-containing steam in the first evaporator. It is preferable.
本発明によれば、廃液を効率良くかつ確実に処理することができる蒸発濃縮処理装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the evaporative concentration processing apparatus which can process a waste liquid efficiently and reliably can be provided.
本発明に係るアルカリ成分及び揮発性酸成分を含む廃液の水分を蒸発濃縮する蒸発濃縮処理装置について添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る蒸発濃縮処理装置の概略構成図である。図1に示すように、蒸発濃縮処理装置1は、PH調整装置10、エゼクター20、第1蒸発器30、第2蒸発器50および凝縮装置80を備えている。
An evaporative concentration apparatus for evaporating and concentrating water in a waste liquid containing an alkali component and a volatile acid component according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an evaporation concentration processing apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the evaporative concentration processing apparatus 1 includes a
PH調整装置10は、図示しない廃液タンクから供給される廃液に溶け込んでいるアンモニアなどのアルカリ成分を中和して中和塩を生成して、廃液のPHを調整する装置である。このPH調整装置10は、貯留タンク11、酸供給装置12および原液供給管路13を備えている。貯留タンク11は、図示しない廃液タンクから供給されるアルカリ成分及び揮発性酸成分を含む廃液を貯留するタンクである。酸供給装置12は、貯留タンク11内に中和用の酸を供給する装置であり、酸を貯留する酸貯留部12aと当該酸貯留部12a内の酸を貯留タンク11に導く酸供給路12bとを備えている。原液供給管路13は、貯留タンク11において中和用の酸が混合された廃液を第1蒸発器30の蒸発缶31に導く管路である。
The
酸供給装置12から供給される酸としては、廃液中のアルカリ成分を中和して中和塩を生成することが可能な酸を採用する。廃液中のアルカリ成分が例えばアンモニアの場合には、酸供給装置12から供給される酸として、例えば硫酸や塩酸、硝酸を採用することができる。特に、金属腐食性の低い中和塩を生成するという観点からは、硫酸を採用することが好ましい。
As the acid supplied from the
エゼクター20は、蒸気の吸引・圧縮を行う蒸気圧縮手段であり、蒸気吸い込み側21には、図示しない蒸気供給源から供給される蒸気が流通する蒸気供給管路23および第2蒸発器50から延びる蒸気再利用管路54が接続している。また、エゼクター20の吐出側22には、当該エゼクター20により圧縮された蒸気を第1蒸発器30に導く加熱用蒸気供給管路24が接続している。
The
第1蒸発器30は、PH調整装置10において中和用の酸が混合された廃液を蒸発濃縮させることにより、濃縮液と揮発性酸成分含有蒸気とを生成し、揮発性酸成分含有蒸気を排出する装置である。この第1蒸発器30は、密閉型の蒸発缶31、原液散布装置32、間接式加熱器33、蒸気移送管路34および凝縮水ドレン管路35を備えている。
The
蒸発缶31の底部は、PH調整装置10から供給される中和用の酸が混合された廃液を貯留する貯留部を構成している。
The bottom part of the
原液散布装置32は、蒸発缶31の底部に貯留されている廃液を複数の伝熱管39の外表面に向けて供給する供給装置であり、蒸発缶31内の上部に配置され廃液を散布する原液散布ノズル36と、当該原液散布ノズル36と蒸発缶31の底部とを接続する循環管路37とを備えている。循環管路37の途中には、蒸発缶31の底部に貯留されている廃液を原液散布ノズル36に導く循環ポンプ37aが設けられている。また、循環管路37には、蒸発濃縮処理終了時における蒸発缶31の底部に溜まった濃縮液を外部に排出する濃縮液排出管路38が接続している。
The stock
間接式加熱器33は、蒸発缶の内部に設けられる複数の伝熱管39と、これら複数の伝熱管39の両端にそれぞれ接続されている第1ヘッダ40、第2ヘッダ41とを備えている。第1ヘッダ40には、上述のエゼクター20により圧縮された蒸気を伝熱管39に導く加熱用蒸気供給管路24が接続している。第2ヘッダ41には、第1ヘッダ40から伝熱管39を介して導かれる蒸気を後述の凝縮装置80に導く加熱用蒸気排出管路42が接続している。
The
蒸気移送管路34は、第1蒸発器30にて生成される揮発性酸成分含有蒸気を排出し、後述の第2蒸発器50の間接式加熱器53に導く管路であり、蒸発缶31の上部と第2蒸発器50の間接式加熱器53を構成する第1ヘッダ60とを接続している。
The
凝縮水ドレン管路35は、間接式加熱器33の第2ヘッダ41に溜まった凝縮水を排出する管路であり、その一方端が第2ヘッダ41の下部に接続し、他方端が後述する凝縮装置80に接続する凝縮水排出管路82に接続している。
The condensed
第2蒸発器50は、第1蒸発器30から排出された揮発性酸成分含有蒸気を中和凝縮して生成した中和液を蒸発させることにより揮発性酸成分が除去された蒸気と濃縮液とを生成し、揮発性酸成分が除去された蒸気を排出する装置である。
The
この第2蒸発器50は、密閉型の蒸発缶51、中和液散布装置52、間接式加熱器53、アルカリ液散布装置64、蒸気再利用管路54および中和液還流管路55を備えている。蒸発缶51、中和液散布装置52および間接式加熱器53の基本構成は、上述の第1蒸発器30を構成する蒸発缶31、原液散布装置32および間接式加熱器33の基本構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。なお、中和液散布装置52を構成する循環管路57から分岐している濃縮液排出管路58は、第1蒸発器30の原液散布装置32を構成する循環管路37から分岐している濃縮液排出管路38に接続している。
The
アルカリ液散布装置64は、伝熱管59を通過する揮発性酸成分含有蒸気に中和用のアルカリ液を散布する装置である。このアルカリ液散布装置64は、アルカリ液を貯留するアルカリ液タンク65と、図2の要部拡大図に示すようにアルカリ液供給管路66を介して導かれるアルカリ液を散布するアルカリ液散布ノズル67とを備えている。本実施形態においては、アルカリ液散布ノズル67を蒸気移送管路34内に配置し、散布されるアルカリ液が第1ヘッダ60を介して伝熱管59内に供給されるように構成している。なお、このアルカリ液散布ノズル67の設置位置は特に限定されず、例えば、第1ヘッダ60内に設置するような構成を採用することもできる。
The alkaline
また、アルカリ液散布装置64は、後述のように第2蒸発器50の蒸発缶51に貯留される中和液のPHに基づいてアルカリ液の散布量を制御可能に構成されている。具体的には、中和液散布装置52を構成する循環管路57に設置されるPHモニター69の計測値に基づいて、散布するアルカリ液の量を制御する開閉弁68を備えるように構成されている。PHモニター69は、蒸発缶51の内部に貯留され循環管路57を通過する中和液のPHを計測する検出装置である。開閉弁68は、モータMを備えており、このモータMを駆動することにより、開閉弁68の開度を調節して、散布するアルカリ液の量を制御することができる。
Further, the alkaline
アルカリ液散布装置64から散布される中和用のアルカリ液としては、第1蒸発器30から導かれる蒸気に含まれる揮発性酸成分を中和して中和塩を生成することが可能なアルカリ液を採用する。揮発性酸成分が例えば蟻酸の場合には、アルカリ液として、例えば水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カルシウム水溶液等を採用することができる。特に、溶解度が高い中和塩を生成するという観点からは、アルカリ液として水酸化ナトリウム水溶液を採用することが好ましい。
The neutralizing alkaline liquid sprayed from the alkaline
蒸気再利用管路54は、第2蒸発器50から排出される蒸気の少なくとも一部を、第1蒸発器30において揮発性酸成分含有蒸気を生成するための加熱源として第1蒸発器30に供給させるための管路であり、蒸発缶51の上部とエゼクター20の吸い込み側21とを接続している。この蒸気再利用管路54の途中には、第2蒸発器50にて生成される揮発性酸成分が除去された蒸気を後述の凝縮装置80に導く凝縮用蒸気管路70が接続している。この凝縮用蒸気管路70には、第2ヘッダ61から伸びる加熱用蒸気排出管路62が接続し、関節式加熱器53の内部を通過し、中和液に変換されなかった蒸気を凝縮装置80に導くことができるように構成されている。
The
中和液還流管路55は、伝熱管59を通過する揮発性酸成分含有蒸気が当該伝熱管59内を通過する間に凝縮することによって生成され、第2ヘッダ61に溜まった中和液を蒸発缶51に導く管路であり、第2ヘッダ61の下部と蒸発缶51下部とを接続している。
The neutralization
凝縮装置80は、第1蒸発器30および第2蒸発器50から導かれた蒸気を冷却して凝縮することにより凝縮水を生成する装置であり、第2蒸発器50の蒸気再利用管路54から分岐して延びる凝縮用蒸気管路70、冷却水が導かれる冷却水供給管路81および生成した凝縮水を外部に排出する凝縮水排出管路82が接続している。冷却水供給管路81を介して凝縮装置80に導かれる冷却水としては、図示しない冷却塔等で冷却された工業用水や冷凍装置で冷却された冷水(チラー水)等を使用できる。凝縮水排出管路82の途中には、第2蒸発器50の蒸発缶51の底部に接続する補給水管路83が接続しており、凝縮装置80において生成された凝縮水を第2蒸発器50の蒸発缶51の底部に還流させて補給できるように構成されている。また、凝縮水排出管路82には、第1蒸発器30の第2ヘッダ41下部から延びる凝縮水ドレン管路35が接続している。
The condensing
このように構成された蒸発濃縮処理装置1を用いて、アルカリ成分及び揮発性酸成分を含む廃液を処理する方法について以下に説明する。なお、廃液に含まれるアルカリ成分がアンモニアであり、揮発性酸成分が蟻酸であり、廃液全体としてアルカリ性を示す場合について説明する。また、PH調整装置10において混合される酸として硫酸を採用し、第2蒸発器50のアルカリ液散布装置64から散布されるアルカリ液として水酸化ナトリウム水溶液を採用した場合について説明する。
A method for treating a waste liquid containing an alkali component and a volatile acid component using the evaporation concentration treatment apparatus 1 configured as described above will be described below. The case where the alkaline component contained in the waste liquid is ammonia, the volatile acid component is formic acid, and the waste liquid as a whole exhibits alkalinity will be described. A case will be described in which sulfuric acid is used as the acid mixed in the
まず、図示しない廃液タンクからアンモニア及び蟻酸が含まれる廃液をPH調整装置10の貯留タンク11に供給する。そして、酸供給装置12から貯留タンク11に硫酸を供給し、貯留タンク11に貯留される廃液に含まれるアンモニアを中和処理し硫酸アンモニア(中和塩)を生成する。このとき、廃液に含まれるアンモニアを硫酸アンモニアとして確実に回収するという観点から、PH調整後の廃液のPHが4〜5となるように供給する硫酸の量を調節する。硫酸が混合された廃液は、原液供給管路13を介して第1蒸発器30の蒸発缶31の底部に導かれる。
First, waste liquid containing ammonia and formic acid is supplied from a waste liquid tank (not shown) to the
第1蒸発器30の蒸発缶31の底部に貯留された廃液は、循環ポンプ37aの作用により循環管路37を通過して原液散布ノズル36に供給される。原液散布ノズル36に供給された廃液は、当該原液散布ノズル36により間接式加熱器33における各伝熱管39の外表面に散布され、加熱用蒸気供給管路24を介して供給され伝熱管39の内部を通過する蒸気との間で熱交換を行う。この熱交換によって廃液中の水の一部が蒸発し、蒸気が生成される。このとき、廃液に含まれる蟻酸も水の蒸発と一緒に気化する。このようにして生成された蟻酸ガス含有蒸気は、蒸発缶31の上部に接続する蒸気移送管路34を経て第2蒸発器50に導かれることになる。
The waste liquid stored at the bottom of the
各伝熱管39の外表面において蒸発しなかった廃液は、各伝熱管39の外表面に沿って流下して蒸発缶31の底部に貯留されている廃液に戻り、再び循環管路37を通過して原液散布ノズル36に供給される。蒸発缶31の底部における廃液は、蒸発濃縮処理が終了するまで循環管路37を循環することとなる。蒸発濃縮処理終了時において、蒸発缶31の底部に溜まる濃縮液は、濃縮液排出管路38を介して外部に排出される。
Waste liquid that has not evaporated on the outer surface of each
加熱用蒸気供給管路24を介して供給された蒸気は、伝熱管39の外表面に散布された廃液との熱交換により冷却されて凝縮水となり、間接式加熱器33の第2ヘッダ41下部に溜まることになる。この凝縮水は、凝縮水ドレン管路35を介して凝縮水排出管路82に導かれる。凝縮水に変換されなかった蒸気は、加熱用蒸気排出管路42を介して凝縮装置80に導かれる。
The steam supplied through the heating
蒸発缶31に貯留される廃液には、伝熱管39の加熱作用により気化する蟻酸の他に硫酸アンモニア及び硫酸が含まれているが、硫酸アンモニア及び硫酸は、伝熱管39による加熱作用によって気化しないため、蒸発缶31の底部に溜まり、第1蒸発器30の蒸発濃縮処理終了時に、濃縮液として濃縮液排出管路38を介して外部に排出される。つまり、廃液に含まれていたアンモニアを硫酸アンモニアとして廃液から確実に除去することができることになる。
The waste liquid stored in the
第1蒸発器30から排出され、蒸気移送管路34を介して第2蒸発器50に導かれた蟻酸ガス含有蒸気は、間接式加熱器53の伝熱管59の内部を通過する。伝熱管59の内部を通過する蟻酸ガス含有蒸気は、第2蒸発器50の蒸発缶51の底部に予め貯留され中和液散布ノズル56から伝熱管59の外表面に散布される水との熱交換により、凝縮水に変換され第2ヘッダ61に溜まり、中和液還流管路55を介して第2蒸発器50の蒸発缶51の底部に導かれる。生成された凝縮水中には、蟻酸が溶け込むことになる。
The formic acid gas-containing steam discharged from the
このとき、アルカリ液散布装置64から伝熱管59内に向けて水酸化ナトリウム水溶液が散布されているため、伝熱管59の内部を通過する蒸気に含まれている蟻酸ガスや、伝熱管59内で生成された凝縮水に含まれる蟻酸は中和され、蟻酸ナトリウム(中和塩)が生成される。つまり、第2ヘッダ61に溜まる凝縮水は、蟻酸ナトリウムを含む中和液となる。蟻酸ガス含有蒸気及び伝熱管59内で生成される凝縮水中の蟻酸を蟻酸ナトリウムとして確実に回収するという観点から、PHモニター69による計測値が例えば10〜11となるように、アルカリ液散布装置64の開閉弁68の開度を調整して、散布されるアルカリ液の量を制御することが好ましい。
At this time, since the aqueous sodium hydroxide solution is sprayed from the alkaline
中和液還流管路55を介して第2蒸発器50の蒸発缶51の底部に導かれた中和液は、循環管路57を介して中和液散布ノズル56から伝熱管59の外表面に散布される。伝熱管59の外表面に散布された中和液は、伝熱管59の内部を通過する蟻酸ガス含有蒸気との間で熱交換を行い、伝熱缶59の外表面において蒸気に変換される。伝熱管59の外表面において生成された蒸気の一部は、蒸気再利用管路54を介して排出され、第1蒸発器30の加熱源として第1蒸発器30に導かれる。残りの蒸気は、凝縮用蒸気管路70を介して凝縮装置80に導かれ凝縮水に変換される。
The neutralized liquid introduced to the bottom of the
中和液還流管路55により導かれ蒸発缶51に貯留される中和液には、蟻酸ナトリウム及び中和用のアルカリである水酸化ナトリウムが含まれているが、これら蟻酸ナトリウム及び水酸化ナトリウムは、伝熱管59による加熱作用によって気化しないため、蒸発缶51の底部に溜まり、第2蒸発器50の蒸発濃縮処理終了時に、濃縮液として濃縮液排出管路58を介して外部に排出される。つまり、廃液に含まれていた蟻酸を蟻酸ナトリウムとして廃液から確実に除去することができることになる。
The neutralization liquid guided by the neutralization
次に、第1蒸発器30の間接式加熱器33の第2ヘッダ41から加熱用蒸気排出管路42を介して凝縮装置80に導かれる蒸気、第2蒸発器50の蒸発缶51の上部から蒸気再利用管路54及び凝縮用蒸気管路70を介して凝縮装置80に導かれる蒸気、及び、第2蒸発器50の間接式加熱器53の第2ヘッダ61から加熱用蒸気排出管路62及び凝縮用蒸気管路70を介して凝縮装置80に導かれる蒸気は、凝縮装置80において、冷却水供給管路81を通過する冷却水との熱交換により凝縮水に変換され、凝縮水排出管路82を介して外部に排出される。凝縮水排出管路82を通過する凝縮水の一部は、凝縮水排出管路82の途中に設けられる補給水管路83を介して、第2蒸発器50の蒸発缶51の底部に導かれ、第2蒸発器50の間接式加熱器53の加熱作用により、第1蒸発器30の加熱源としての蒸気に変換される。補給水管路83を介して、第2蒸発器50の蒸発缶51の底部に導かれる凝縮水の量は、例えば、第2蒸発器50の蒸発缶51の内部にレベルセンサーを設け、当該レベルセンサーからの検出値に基づいて蒸発缶51に貯留される中和液と凝縮水との混合液の液量が一定となるように調整することが好ましい。
Next, steam led from the
このように本実施形態に係る蒸発濃縮処理装置1によれば、第1蒸発器30において廃液中のアルカリ成分を中和塩の濃縮液として確実に除去することができ、また、第2蒸発器50において廃液中の揮発性酸成分を中和塩の濃縮液として確実に除去することができる。この結果、第2蒸発器50から排出される蒸気には、廃液中のアルカリ成分及び揮発性酸成分が移行しないため、この蒸気を凝縮装置において冷却して生成される凝縮水を、有効に再利用したり、そのまま外部に排水することが可能になる。
Thus, according to the evaporative concentration treatment apparatus 1 according to the present embodiment, the
また、本実施形態においては、図示しない廃液タンクに貯留されるアルカリ成分及び揮発性酸成分を含む廃液を第1蒸発器30に導く前に、PH調整装置10の貯留タンク11内において中和用の酸を当該廃液に混合しているため、第1蒸発器30において濃縮液として除去される廃液中のアルカリ成分と中和用の酸との中和塩を効率良くかつ確実に生成することができる。
Further, in the present embodiment, before the waste liquid containing an alkali component and a volatile acid component stored in a waste liquid tank (not shown) is guided to the
また、本実施形態においては、第2蒸発器50の蒸発缶51に貯留される中和液のPHを循環管路57に設置されるPHモニター69により計測し、この計測値に基づいてアルカリ液散布装置64から散布する中和用のアルカリ液の量を制御できるように構成されているため、蒸発缶51に貯留される中和液に含まれる揮発性酸成分の全てを中和塩として除去することが可能な量のアルカリ液を確実に散布することができる。
In the present embodiment, the pH of the neutralized liquid stored in the
また、第2蒸発器50は、中和液還流管路55を介して伝熱管59内で生成された中和液を蒸発缶51に還流させ、中和液散布装置52によってこの中和液を伝熱管59の外表面に散布できるように構成されているため、伝熱管59の内部を通過する蒸気との熱交換に供される冷媒として、伝熱管59内において生成された中和液を利用することができる。この伝熱管59内で生成される中和液は、第1蒸発器30により蒸発処理された廃液に含まれる水を含むものであるため、当該廃液に含まれる水を伝熱管59の内部を流通する蒸気との熱交換に供する冷媒として有効に活用することができることになる。
Further, the
更に、第2蒸発器50は、蒸発缶51の上部とエゼクター20とを接続する蒸気再利用管路54を備えているため、第2蒸発器50において生成された蒸気の少なくとも一部を第1蒸発器30に導き、揮発性酸成分含有蒸気を生成するための加熱源として利用することが可能になる。この結果、エネルギー効率を高めて効率良く蒸発濃縮処理を行うことができる。第2蒸発器50において生成される蒸気は、廃液に含まれる水が状態変化したものであるため、当該廃液に含まれる水を第1蒸発器30の熱媒として有効に活用することができることになる。
Furthermore, since the
また、本実施形態においては、補給水管路83を介して凝縮装置80において生成される凝縮水の少なくとも一部を第2蒸発器50の蒸発缶51の底部に還流させて、当該凝縮水を第2蒸発器50において蒸発させるように構成している。このようにして生成された蒸気の少なくとも一部は、上述のように、蒸気再利用管路54を介して第1蒸発器30に導かれ、揮発性酸成分含有蒸気を生成するための加熱源として利用されるため、凝縮装置80において生成される凝縮水を第1蒸発器30の熱媒として有効に活用することができる。
Further, in the present embodiment, at least a part of the condensed water generated in the condensing
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、本実施形態においては、PH調整装置10は貯留タンク11を備え、当該貯留タンク11に中和用の酸を混合する構成を採用しているが、貯留タンク11を省略し、第1蒸発器30の蒸発缶31に中和用の酸を直接混合するような構成を採用してもよい。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, the specific aspect of this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the present embodiment, the
また、本実施形態においては、第2蒸発器50の蒸発缶41内に貯留される中和液のPHを計測するPHモニター69を循環管路57に設置するように構成されているが、このような構成に特に限定されず、例えば、第2蒸発器50の蒸発缶51にPHモニター69を設置する構成を採用することもできる。
In the present embodiment, the PH monitor 69 for measuring the pH of the neutralized liquid stored in the
また、図3に示すように、第1蒸発器30を構成する間接式加熱器33の第1ヘッダ40及び第2ヘッダ41の内部を仕切る仕切部材40a,41bを設置し、第1ヘッダ40内に導入された蒸気が、伝熱管39aを介して第2ヘッダ41に導かれた後、伝熱管39bを介して第1ヘッダ40内に導かれ、更に、伝熱管39cを介して第2ヘッダ41導かれるように構成してもよい。このような構成により、蒸気が伝熱管39内を通過する距離を長くすることができるため、効率良く揮発性酸成分含有蒸気を生成することができる。また、第2蒸発器50においても同様に、仕切部材60a,61aを設置してもよい。この場合、仕切部材60a,61a上に溜まる凝縮水を第2蒸発器の蒸発缶51に導くように構成することが好ましい。
Further, as shown in FIG. 3, partition members 40 a and 41 b for partitioning the inside of the
また、図4に示すように、アルコールが含まれる水溶液からアルコールガスを分離する曝気装置90と、アルコールガスを吸収して回収するアルコール吸収装置91とを更に備える構成を採用してもよい。このような構成を採用する場合には、第2蒸発器50の間接式加熱器53の第1ヘッダ60及び第2ヘッダ61の内部を仕切る仕切部材60a,61aを設置し、蒸気移送管路34から第1ヘッダ60内に導入された揮発性酸成分含有蒸気が、伝熱管59aを介して第2ヘッダ61に導かれた後、伝熱管59bを介して第1ヘッダ60内に導かれ、更に、伝熱管59cを介して第2ヘッダ61導かれた後、アルコール含有蒸気供給管路92を介してアルコール吸収装置91に導かれるように構成する。また、第2ヘッダ61に設置された仕切部材61a上に溜まるアルコールを含む凝縮水をアルコール含有水供給管路93を介して曝気装置90に導くように構成する。
Moreover, as shown in FIG. 4, you may employ | adopt the structure further provided with the
このような構成を採用することにより、例えば、アンモニア及び蟻酸を含む廃液が更にアルコールを含んでいるような場合であっても、廃液からアンモニア、蟻酸及びアルコールを確実に除去することができる。具体的に説明すると、アンモニア、蟻酸及びアルコールを含む廃液は、第1蒸発器30における伝熱管39の加熱作用により、蟻酸ガス及びアルコールガスを含む蒸気に変換され、蒸気移送管路34を介して第2蒸発器50に導かれる。なお、廃液に含まれるアンモニアは、硫酸アンモニアの濃縮液として除去される。
By adopting such a configuration, for example, even when the waste liquid containing ammonia and formic acid further contains alcohol, it is possible to reliably remove ammonia, formic acid and alcohol from the waste liquid. More specifically, the waste liquid containing ammonia, formic acid and alcohol is converted into steam containing formic acid gas and alcohol gas by the heating action of the
第2蒸発器50に導かれた蒸気に含まれる蟻酸成分は、伝熱管59aを通過する際に、アルカリ液散布装置64から散布されるアルカリ液との中和反応により除去されるため、蟻酸ガスが除去されたアルコールガス含有蒸気が、第2蒸発器50の伝熱管59b,59cを通過し、アルコール含有蒸気供給管路92を介してアルコール吸収装置に導かれることになる。また、アルコールを含む蒸気の一部は、伝熱管59内を通過する際に冷却されてアルコールを含む凝縮水に変換されることになるが、アルコールは水に比べて凝縮温度が低いため、伝熱管59a,59bで生成される凝縮水中にはアルコールがほとんど含まれず、伝熱管59cで生成される凝縮水中にアルコールが含まれることになる。
Since the formic acid component contained in the steam guided to the
アルコール吸収装置91に導かれたアルコールガス含有蒸気中のアルコールガスは、当該アルコール吸収装置91にて吸収され除去される。また、伝熱管59cで生成される凝縮水は、第2ヘッダ61に設けられた仕切部材61a上に溜まり、アルコール含有水供給管路93を介して曝気装置90に導かれ、凝縮水中からアルコールガスが分離される。分離されたアルコールガスは、アルコール吸収装置91に導かれて吸収除去される。
The alcohol gas in the alcohol gas-containing steam guided to the
このように、図4に示すような構成を採用することにより、アルカリ成分及び揮発性酸成分を含む廃液が更にアルコール成分を含んでいるような場合であっても、廃液からアルカリ成分、揮発性酸成分及びアルコール成分を確実に除去することができる。 In this way, by adopting the configuration shown in FIG. 4, even if the waste liquid containing the alkali component and the volatile acid component further contains an alcohol component, the alkali component, volatile property from the waste liquid is obtained. The acid component and the alcohol component can be reliably removed.
1 蒸発濃縮処理装置
30 第1蒸発器
50 第2蒸発器
51 蒸発缶
52 凝縮水散布装置
55 凝縮水還流管路
59 伝熱管
64 アルカリ液散布装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Evaporation
Claims (5)
中和用の酸が混合された廃液を蒸発させることにより、揮発性酸成分含有蒸気を生成して排出する第1蒸発器と、
前記第1蒸発器から排出された揮発性酸成分含有蒸気を中和凝縮して生成した中和液を蒸発させることにより、揮発性酸成分が除去された蒸気を生成して排出する第2蒸発器とを備えており、
前記第2蒸発器は、前記第1蒸発器から排出された揮発性酸成分含有蒸気が通過する伝熱管が内部に配置される蒸発缶と、
前記伝熱管を通過する揮発性酸成分含有蒸気に中和用のアルカリ液を散布するアルカリ液散布装置と、
アルカリ液が散布された揮発性酸成分含有蒸気が前記伝熱管内で凝縮することにより生成された中和液を前記蒸発缶に導く還流手段と、
前記還流手段により導かれ前記蒸発缶に貯留された中和液を前記伝熱管の外表面に供給する供給装置とを備え、
前記伝熱管を通過する揮発性酸成分含有蒸気と、前記伝熱管の外表面に供給される中和液との熱交換により、前記伝熱管の外表面において中和液が蒸発して揮発性酸成分が除去された蒸気を生成する蒸発濃縮処理装置。 An evaporative concentration apparatus for evaporating and concentrating a waste liquid containing an alkali component and a volatile acid component,
A first evaporator that generates and discharges a volatile acid component-containing vapor by evaporating the waste liquid mixed with the neutralizing acid;
The second evaporation that generates and discharges the vapor from which the volatile acid component is removed by evaporating the neutralized liquid generated by neutralizing and condensing the volatile acid component-containing vapor discharged from the first evaporator. And equipped with
The second evaporator includes an evaporator in which a heat transfer tube through which the volatile acid component-containing steam discharged from the first evaporator passes is disposed;
An alkaline liquid spraying device for spraying an alkaline liquid for neutralization to the volatile acid component-containing steam passing through the heat transfer tube;
Reflux means for guiding the neutralized liquid generated by condensing the volatile acid component-containing steam, in which the alkali liquid is dispersed, in the heat transfer tube to the evaporator,
A supply device for supplying the neutralized liquid guided by the reflux means and stored in the evaporator to the outer surface of the heat transfer tube;
Due to the heat exchange between the volatile acid component-containing steam passing through the heat transfer tube and the neutralization solution supplied to the outer surface of the heat transfer tube, the neutralization solution evaporates on the outer surface of the heat transfer tube, and the volatile acid An evaporative concentration apparatus that generates steam from which components have been removed.
前記アルカリ液散布装置は、前記検出装置の計測値に基づいてアルカリ液の散布量を制御する開閉弁を備えている請求項1又は2に記載の蒸発濃縮処理装置。 A detector for measuring the pH of the neutralized liquid stored in the evaporator of the second evaporator;
The evaporative concentration treatment apparatus according to claim 1, wherein the alkaline liquid spraying device includes an on-off valve that controls an amount of alkaline liquid sprayed based on a measurement value of the detection device.
前記凝縮装置は、生成した凝縮水を前記第2蒸発器の蒸発缶に還流させるように構成されている請求項1から3のいずれかに記載の蒸発濃縮処理装置。 Further comprising a condensing device for generating condensed water by condensing at least a part of the steam discharged from the second evaporator,
The evaporative concentration apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the condensing device is configured to recirculate the generated condensed water to an evaporator of the second evaporator.
At least a part of the steam discharged from the second evaporator is configured to be supplied to the first evaporator as a heating source for generating volatile acid component-containing steam in the first evaporator. The evaporative concentration processing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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