JP7018667B2 - 膠質を取り除く工程から廃水熱エネルギーを回収する装置 - Google Patents

Description

本発明は、化学工業設備の技術分野に関するもので、具体的には、膠質を取り除く工程から廃水熱エネルギーを回収する装置に関するものである。

カラムシは、中国古代の重要な繊維作物の一つである。原産中国の西南地区では、そのカラムシ繊維が初生靭皮繊維として利用され、綿繊維と比べてヤング率が高く、重合度が大きく、単繊維強力などの特徴を有する。カラムシをカラムシ精製麻に製造する過程において、カラムシの膠質を取り除く必要がある。すなわち、カラムシの原麻から膠質を取り除き、カラムシ繊維を作るということである。

膠質を取り除く方法は、化学、生物および生物化学の総合の方法がある。膠質を取り除く工程において、特に化学または生物方法では、アルカリ液でカラムシを煮込む必要があり、この場合、精練鍋をよく使用され、精練過程において、多くの廃水が発生する。現在の廃水処理方法は、廃水収集池に直接排出され、このような操作によって、廃水に携帯する大量のエネルギーが浪費された。

カラムシの膠質を取り除く工程では、カラムシの精練廃水が管路を介して廃水収集池に直接排出されることが多く、廃水に携帯する熱エネルギーの利用度が低いという問題が存在している。本発明は、この従来の技術問題を解決するために、膠質を取り除く工程から廃水熱エネルギーを回収する装置を提供する。

上記目的を実現するために、本発明の用いる技術方案は、以下のとおりである。

本発明に係る熱エネルギー回収装置は、精練鍋を備え、前記精練鍋の底部には、排出ユニットが設けられ、前記排出ユニットは、第１排出管と、第２排出管とを備え、前記第１排出管の一端が精練鍋底部に接続され、前記第１排出管の他端が前記第２排出管の一端に接続され、前記第２排出管の自由端には、廃水収集池が接続されている。

前記熱エネルギー回収装置は、前記第１排出管内に配置された第１回収管と、前記排出ユニットの外壁に嵌合された第２回収管とを備え、前記第１回収管の両端は、閉鎖構造とし、前記第１回収管には、給水管と排水管が設けられ、前記排水管の自由端には、第１回収槽が接続され、前記第１回収槽と前記精練鍋との間には、第１配管が設けられている。前記第２回収管には、通水管が設けられ、前記第２回収管の末端には、第２回収槽が接続され、前記第２回収槽と前記精練鍋との間には、第２管路が設けられている。

本発明をより良く実現するために、さらに、前記排出ユニットの外壁には、４本の伝熱用伝熱棒が設けられ、４本の前記伝熱棒は、前記排出ユニットの外壁の上に均一に分布されている。

本発明をより良く実現するために、さらに、前記第１回収管の両端には、固定接続棒が設けられ、前記固定接続棒は、第１排出管の内壁に固定接続されている。

本発明をより良く実現するために、さらに、前記第１回収槽および前記第２回収槽の外壁には、いずれも加熱のための加熱層が設けられ、前記加熱層には、蒸気管が接続され、前記加熱層の外壁には、保温層が設けられている。

本発明をより良く実現するために、さらに、前記第２回収槽の外壁には、保温カバーが設けられている。

本発明をより良く実現するために、さらに、前記廃水熱エネルギーを回収する装置は、前記廃水収集池に接続された一次濾過池をさらに備え、前記一次濾過池の底部には、沈殿槽が設けられ、前記沈殿槽の上部には、濾過網が設けられている。

本発明をより良く実現するために、さらに、前記廃水熱エネルギーを回収する装置は、前記一次濾過池に接続された浄化池をさらに備える。

本発明の有益な効果：
本発明は、第１排出管内に第１回収管が設けられ、排出ユニットの外部に第２回収管が設けられ、第１回収管が第１排出管内に、かつ精練鍋の廃水排出に近い位置に配置されることにより、第１回収管内の清水の予熱温度を高くなり、この温度を精練鍋内の精練温度にさらに近づき、廃水の熱エネルギーの回収を向上させる目的を達成した。最後に、第一回収管内の予熱水を収集し、精練鍋に注入して精練することにより、精練過程における熱エネルギーの使用量を減少させ、さらにエネルギー節約の目的を達成するだけなく、第二回収管もさらに廃水の熱エネルギー交換を行い、廃水に携帯する熱エネルギーを十分に回収し、廃水の熱エネルギーの流失を減少させ、最後に第二回収管にて予熱した清水を収集し、そして精練鍋に注入して精練し、もう一度エネルギー節約の目的を達成した。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明するが、本発明はかかる例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内において、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発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の構造を示す図である。 図１に示したＣ部の拡大図である。 図１に示したＡ－Ａ方向の断面図である。 図１に示したＢ－Ｂ方向の断面図である。 本発明の第１回収槽の構造を示す図である。

本発明の目的、技術的解決手段および利点をより良く説明するために、以下、図面および特定の実施例を参照しながら本発明を詳細に説明する。

＜実施例＞
図１～図３に示すように、膠質を取り除く工程において、廃水を廃水収集池３０に直接排出されることによる廃水に携帯する熱エネルギー流失の従来技術問題欠点を解決するための膠質を取り除く工程から廃水熱エネルギーを回収する装置を提供する。

本発明の膠質を取り除く工程から廃水熱エネルギーを回収する装置は、精練鍋１０と、排出ユニット２０と、熱エネルギー回収装置４０とを主に備え、排出ユニット２０および熱エネルギー回収装置４０は、共に精練鍋１０の底部に配置され、ここで、排出ユニット２０は、順次接続された第１排出管２１および第２排出管２２を主に備え、ここで、第１排出管２１は、精練鍋１０に直接接続され、さらに限定され、第１排出管２１と第２排出管２２との接続することにより、Ｌ型を形成している。図１に示すように、このように設置することは、廃水排出直後の熱エネルギーの収集に有利である。

具体的な収集方法は、第１排出管２１内に第１回収管４１が配置され、第１回収管４１の両端は、閉鎖構造とし、両端に配置された固定接続棒４１３を介して第１排出管２１に固定接続されることにより、第１回収管４１が第１排出管２１の内部に懸空固定されるように構成されている。第１回収管４１には、給水管４１１と排水管４１２が設けられ、給水管４１１を介して第１回収管４１内に清水（すなわち、清浄水）が注入し、排水管４１２を介して予熱された清水が排出される。

精練後、廃水排出時には、まず、第１排出管２１に排出され、排出されたばかりの廃水の温度が高いため、第１回収管４１の清水へ迅速に伝熱することができ、第１回収管４１の清水を予熱されて第１回収槽４３に排出・収集されている。第１排出管２１は、精練鍋１０に近いため、第１排出管２１内に第１回収管４１を配置することにより、更に、熱エネルギー収集に有利であり、熱エネルギー流失度を低下させるとともに、排出直後の廃水温度が高いため、第１回収管４１の清水の予熱過程において５０～７０℃以上に予熱することができ、排出管の外壁にて熱交換して得られた清水よりも、廃水に携帯された熱エネルギーを部分的に処理することにより、異なる温度の清水を得ることができ、後続の清水を精練鍋１０に注入する精練工程でのエネルギーの使用量の低減に有利である。

また、廃水に携帯するエネルギーをより十分に収集するためには、第１排出管２１内に第１回収管４１を設置するだけでは不十分であるため、全体の排出ユニット２０の外壁には、第２回収管４２が設けられ、通水管４２１を介して第２回収管４２内に清水を注入して熱エネルギー交換を行うとともに、接触面積を増大させて熱エネルギー交換度を向上させるために、排出ユニット２０の外壁には、伝熱棒２３が設けられている。図２に示すように、好ましくは、伝熱棒２３は、４本が設けられている。熱交換過程において、第２回収管４２内の熱エネルギー交換完了後の清水の温度は、通常に３５～５０℃に達することができ、交換された熱エネルギーが勝手に流失しないように、第２回収管４２の外壁には、保温カバーが設けられ、最後に第２回収管４２内に予熱された清水を第２回収槽４４に注入し、第２回収槽４４により収集した清水を第２配管４４１を介して精練鍋１０に注入する。

第１回収槽４３および第２回収槽４４は、いずれも熱交換後の清水を収集するためのものであり、清水を加熱する必要がある場合には、第１回収槽４３および第２回収槽４４の外壁に設けられた加熱層４５により行われ、具体的には、この加熱層４５に蒸気を流通することで清水を加熱し、一定温度に加熱した後、第１回収槽４３および第２回収槽４４内の清水を精練鍋１０に導入して精練する。熱エネルギーの流失を少なくするために、加熱層４５の外壁には、保温層４６がさらに設けられている。

第２排出管２２内の廃水の熱エネルギーの大部分は、既に清水により置換されたが、一定の余温が存在するため、廃水を一定量に収集した後に、廃水の予備処理を行う。具体的には、廃水を一次濾過池５０に導入し、濾過池に凝集剤を加えて廃水を反応させ、一次濾過池５０の底部には、沈殿槽が設けられ、反応後、不純物などを沈殿槽内に沈め、また、沈殿槽上部には、濾過網が設けられ、沈殿槽内に集積した不純物が上方の一次浄化廃水中に入ることを防ぐ。

上記の方法により得られた一次浄化廃水を浄化池６０に導入し、浄化池６０にて中和処理を行い、最後に廃水を廃水処理システムに導入する。

廃水の余温を借用することにより、一部の大きい不純物を除去する目的を達成し、さらに熱エネルギーを利用する目的を達成し、後続の廃水処理の能力の軽減に有利である。

上記実施例は、本発明の好ましい実施形態であるが、本発明の実施形態は、上記実施例に制限されず、本発明の精神及び原理から逸脱することなく行われる他の変更、修正、置換、組み合わせ及び簡略化は、いずれも同等の置換方法であるべきであり、すべて本発明の特許請求の範囲内として保護されるべきものである。

１０－精練鍋、２０－排出ユニット、２１－第１排出管、２２－第２排出管、２３－伝熱棒、３０－廃水収集池、４０－熱エネルギー回収装置、４１－第１回収管、４１１－給水管、４１２－排水管、４１３－固定接続棒、４２－第２回収管、４２１－通水管、４３－第１回収槽、４３１－第１配管、４４－第２回収槽、４４１－第２配管、４５－加熱層、４６－保温層、５０－一次濾過池、６０－浄化池

Claims (7)

1. 精練鍋を備え、前記精練鍋の底部には、排出ユニットが設けられ、前記排出ユニットは、第１排出管と、第２排出管とを備え、前記第１排出管の一端が精練鍋底部に接続され、前記第１排出管の他端が前記第２排出管の一端に接続され、前記第２排出管の自由端には、廃水収集池が接続され、
   前記第１排出管内に配置された第１回収管と、前記排出ユニットの外壁に嵌合された第２回収管とを備え、
   前記第１回収管の両端は、閉鎖構造とし、前記第１回収管には、給水管と排水管が設けられ、前記排水管の自由端には、第１回収槽が接続され、前記第１回収槽と前記精練鍋との間には、第１配管が設けられ、
   前記第２回収管には、通水管が設けられ、前記第２回収管の末端には、第２回収槽が接続され、前記第２回収槽と前記精練鍋との間には、第２管路が設けられている、ことを特徴とする膠質を取り除く工程から廃水熱エネルギーを回収する装置。
2. 前記排出ユニットの外壁には、４本の伝熱用伝熱棒が設けられ、４本の前記伝熱用伝熱棒は、前記排出ユニットの外壁の上に均一に分布されている、ことを特徴とする請求項１に記載の膠質を取り除く工程から廃水熱エネルギーを回収する装置。
3. 前記第１回収管の両端には、固定接続棒が設けられ、前記固定接続棒は、第１排出管の内壁に固定接続されている、ことを特徴とする請求項１に記載の膠質を取り除く工程から廃水熱エネルギーを回収する装置。
4. 前記第１回収槽および前記第２回収槽の外壁には、いずれも加熱のための加熱層が設けられ、前記加熱層には、蒸気管が接続され、前記加熱層の外壁には、保温層が設けられている、ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の膠質を取り除く工程から廃水熱エネルギーを回収する装置。
5. 前記第２回収管の外壁には、保温カバーが設けられている、ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の膠質を取り除く工程から廃水熱エネルギーを回収する装置。
6. 前記廃水熱エネルギーを回収する装置は、前記廃水収集池に接続された一次濾過池をさらに備え、前記一次濾過池の底部には、沈殿槽が設けられ、前記沈殿槽の上部には、濾過網が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の膠質を取り除く工程から廃水熱エネルギーを回収する装置。
7. 前記廃水熱エネルギーを回収する装置は、前記一次濾過池に接続された浄化池をさらに備える、ことを特徴とする請求項６に記載の膠質を取り除く工程から廃水熱エネルギーを回収する装置。

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