JP7086815B2 - Energy saving system for distillation equipment - Google Patents
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Description
本発明は、蒸留装置の省エネルギーシステムに関し、詳しくは、ヒートポンプを用いた蒸留装置の省エネルギーシステムに関する。 The present invention relates to an energy saving system of a distillation apparatus, and more particularly to an energy saving system of a distillation apparatus using a heat pump.
蒸留装置における省エネルギー化の必要性は近年、益々増大しており、種々の提案が行われている。 The need for energy saving in distillation equipment has been increasing more and more in recent years, and various proposals have been made.
そのような省エネルギー技術の１つとして、蒸留装置にヒートポンプを組み込んで、熱効率を向上させるようにした蒸留装置が提案されている（特許文献１参照）。 As one of such energy-saving techniques, a distillation apparatus in which a heat pump is incorporated in a distillation apparatus to improve thermal efficiency has been proposed (see Patent Document 1).
この特許文献１の蒸留塔は、濃縮部の一部または回収部の一部を含む第一の塔と、第一の塔が濃縮部の一部を含む場合には濃縮部の残部および回収部の全部を含み、第一の塔が回収部の一部を含む場合には回収部の残部と濃縮部の全部を含む、第二の塔とを有し、第二の塔が機械式ヒートポンプ式蒸留塔を構成する蒸留塔である。 The distillation column of Patent Document 1 includes a first column including a part of the enrichment section or a part of the recovery section, and when the first column includes a part of the enrichment section, the rest of the enrichment section and the recovery section. The first tower has a second tower, including the rest of the recovery section and the entire enrichment section, if the first tower contains part of the recovery section, and the second tower is a mechanical heat pump type. It is a distillation column that constitutes a distillation column.
このような蒸留塔の場合、塔内の塔頂と塔底の温度差が大きい場合であっても、蒸留塔を大幅に省エネルギー化することが可能になるという利点がある。 In the case of such a distillation column, there is an advantage that the distillation column can be significantly energy-saving even when the temperature difference between the top and bottom of the column is large.
しかしながら、上述の特許文献１の蒸留塔の場合、上記第一の塔と、上記第二の塔を有していることが前提となり、構造が複雑化し、適用用途が限られるという問題点がある。 However, in the case of the distillation column of Patent Document 1 described above, it is premised that the distillation column has the first column and the second column, and there is a problem that the structure is complicated and the application application is limited. ..
また、一般に、蒸留装置にヒートポンプを組み込む場合、ヒートポンプを駆動するために使用される電力に基づいて蒸留装置に入力される熱量に相当する熱量が、余剰熱量となり、蒸留装置全体の熱バランスが成立しなくなるという問題点がある。 Further, in general, when a heat pump is incorporated in a distilling device, the amount of heat corresponding to the amount of heat input to the distilling device based on the electric power used to drive the heat pump becomes the surplus heat amount, and the heat balance of the entire distilling device is established. There is a problem that it does not work.
本発明は、上記課題を解決するものであり、ヒートポンプを用いて省エネルギー化を図るように構成された蒸留装置において、蒸留塔の構成に制約を受けることが基本的になく、かつ、効率よく蒸留装置全体の熱バランスをとることが可能で、安定した運転を行うことができる蒸留装置の省エネルギーシステムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and in a distillation apparatus configured to save energy by using a heat pump, there are basically no restrictions on the configuration of the distillation tower, and the distillation is efficient. It is an object of the present invention to provide an energy saving system of a distillation apparatus capable of balancing the heat of the entire apparatus and performing stable operation.
上記課題を解決するために、本発明の蒸留装置の省エネルギーシステムは、
ヒートポンプを用いた蒸留装置の省エネルギーシステムであって、
（ａ）水溶性低沸点成分と、水を主成分とする高沸点成分を含む原料液の蒸留を行う蒸留塔と、前記蒸留塔の塔底液を再加熱するリボイラとを備えた蒸留部と、
（ｂ）前記蒸留塔の塔頂から取り出される、前記原料液よりも前記水溶性低沸点成分を高い割合で含む塔頂ベーパを、分縮コンデンサ用循環冷却水により冷却して、凝縮液と、前記凝縮液よりも前記水溶性低沸点成分を高い割合で含むベーパとに分離する分縮コンデンサと、
（ｃ）前記分縮コンデンサで前記塔頂ベーパの冷却に用いられ、昇温した前記分縮コンデンサ用循環冷却水を冷却して、所定の熱量を系外に排出することができるように構成された循環冷却水クーラと、
（ｄ）前記循環冷却水クーラで冷却され、所定の熱量が系外に排出された後の前記分縮コンデンサ用循環冷却水から熱回収を行うとともに、回収した熱を電力により温度レベルを上げて前記リボイラに高温水として供給するように構成された第１のヒートポンプと、
（ｅ）前記分縮コンデンサにおける不凝縮ガスである前記ベーパに含まれる前記水溶性低沸点成分を水に吸収させる吸収装置本体と、前記吸収装置本体において前記水溶性低沸点成分の吸収に用いられて昇温した前記水を、下記第２のヒートポンプにおいて熱回収が行われた後の循環冷却水によって間接的に冷却する吸収装置用間接型熱交換器とを備えた吸収装置と、
（ｆ）前記吸収装置用間接型熱交換器において、前記水溶性低沸点成分の吸収に用いられて昇温した前記水の冷却に用いられ、昇温した前記循環冷却水から熱回収を行うとともに、回収した熱を電力により温度レベルを上げて前記リボイラに高温水として供給するように構成された第２のヒートポンプと
を備え、
前記分縮コンデンサで前記塔頂ベーパの冷却に用いられ、昇温した前記分縮コンデンサ用循環冷却水を、前記循環冷却水クーラで冷却して、所定の熱量を系外に排出することにより、前記第１のヒートポンプおよび前記第２のヒートポンプを駆動するために使用される電力に基づいて当該蒸留装置に入力される熱量に対応する所定の熱量が系外に排出され、当該蒸留装置全体における熱バランスの調整が行われるように構成されていること
を特徴としている。
In order to solve the above problems, the energy-saving system of the distillation apparatus of the present invention is used.
It is an energy-saving system for distillation equipment that uses a heat pump.
(A) A distillation unit provided with a distillation column for distilling a raw material liquid containing a water-soluble low boiling point component and a high boiling point component containing water as a main component, and a reboiler for reheating the bottom liquid of the distillation column. ,
(B) The column top vapor, which is taken out from the top of the distillation column and contains the water-soluble low boiling point component in a higher proportion than the raw material solution, is cooled with circulating cooling water for a fractionation condenser to obtain a condensed solution. A fractionated condenser that separates into a vapor containing the water-soluble low boiling point component in a higher proportion than the condensed liquid, and
(C) The fractionated condenser is used to cool the tower top vapor, and the heated circulating cooling water for the fractionated condenser is cooled so that a predetermined amount of heat can be discharged to the outside of the system. With a circulating cooling water cooler,
(D) Heat is recovered from the circulating cooling water for the fractionated condenser after being cooled by the circulating cooling water cooler and a predetermined amount of heat is discharged to the outside of the system, and the recovered heat is raised in temperature level by electric power. A first heat pump configured to supply the reboiler as hot water,
(E) Used for absorption of the water-soluble low boiling point component contained in the vapor, which is a non-condensable gas in the fractionation condenser, into water, and the absorption device main body for absorbing the water-soluble low boiling point component. An absorption device including an indirect heat exchanger for an absorption device that indirectly cools the heated water with circulating cooling water after heat recovery is performed in the second heat pump described below.
(F) In the indirect heat exchanger for an absorber, heat is recovered from the heated circulating cooling water used for cooling the water that has been heated by being used for absorbing the water-soluble low boiling point component. It is equipped with a second heat pump configured to raise the temperature level by electric power and supply the recovered heat to the reboiler as hot water.
By cooling the circulating cooling water for the fractionated condenser, which is used for cooling the column top vapor with the fractionated condenser and having a temperature rise, with the circulating cooling water cooler, and discharging a predetermined amount of heat to the outside of the system. Based on the electric power used to drive the first heat pump and the second heat pump, a predetermined amount of heat corresponding to the amount of heat input to the distillation apparatus is discharged to the outside of the system, and heat in the entire distillation apparatus is discharged. It is characterized by being configured to adjust the balance.
本発明の蒸留装置の省エネルギーシステムにおいては、前記蒸留塔の、前記原料液の供給位置より下側の領域が、棚段塔として構成されていることを特徴としている。 The energy-saving system of the distillation apparatus of the present invention is characterized in that a region of the distillation column below the supply position of the raw material liquid is configured as a shelf column.
また、本発明の蒸留装置の省エネルギーシステムにおいては、
前記吸収装置本体が、
前記分縮コンデンサにおける不凝縮ガスである前記ベーパを、前記吸収装置本体において前記水溶性低沸点成分の吸収に用いられた後に前記吸収装置用間接型熱交換器で冷却された水と接触させて冷却する冷却機構部と、
前記冷却機構部で冷却された前記ベーパを水と接触させて、前記ベーパに含まれる前記水溶性低沸点成分を水に吸収させる吸収機構部と
を備えていることが好ましい。
Further, in the energy saving system of the distillation apparatus of the present invention,
The absorber body
The vapor, which is a non-condensable gas in the decondensed condenser, is brought into contact with water cooled by the indirect heat exchanger for the absorber after being used for absorbing the water-soluble low boiling point component in the absorber body. Cooling mechanism to cool,
It is preferable to have an absorption mechanism portion in which the vapor cooled by the cooling mechanism portion is brought into contact with water to absorb the water-soluble low boiling point component contained in the vapor into water.
また、前記冷却機構部として、エゼクター式スクラバが用いられていることが好ましい。 Further, it is preferable that an ejector type scrubber is used as the cooling mechanism portion.
また、本発明においては、
前記循環冷却水クーラが、
前記分縮コンデンサで前記塔頂ベーパの冷却に用いられ、昇温した前記分縮コンデンサ用循環冷却水を、水を冷媒として間接的に冷却する循環冷却水クーラ用間接型熱交換器と、
前記循環冷却水クーラ用間接型熱交換器で、前記分縮コンデンサ用循環冷却水を間接的に冷却するのに用いられ、昇温した前記水を空気と接触させ、主として前記水の気化熱によって前記水を冷却するとともに、前記空気と蒸発した水とを外部に放出することにより、前記所定の熱量が系外に排出されるように構成されたクーリングタワーと
を備えたものであることが好ましい。
Further, in the present invention,
The circulating cooling water cooler
An indirect heat exchanger for a circulating cooling water cooler, which is used for cooling the tower top vapor with the reduced condenser and indirectly cools the heated circulating cooling water for the reduced condenser using water as a refrigerant.
In the indirect heat exchanger for the circulating cooling water cooler, it is used to indirectly cool the circulating cooling water for the fractionated condenser, and the heated water is brought into contact with air and mainly by the heat of vaporization of the water. It is preferable to have a cooling tower configured so that the predetermined amount of heat is discharged to the outside of the system by cooling the water and discharging the air and the evaporated water to the outside.
本発明の蒸留装置の省エネルギーシステムは、前記原料液が、アンモニアを主成分とする水溶性低沸点成分と、水を主成分とする高沸点成分とを含むものである場合に特に有意義である。 The energy-saving system of the distillation apparatus of the present invention is particularly significant when the raw material liquid contains a water-soluble low boiling point component containing ammonia as a main component and a high boiling point component containing water as a main component.
本発明の蒸留装置の省エネルギーシステムは、上述のように構成されており、 分縮コンデンサで塔頂ベーパの冷却に用いられ、昇温した分縮コンデンサ用循環冷却水を、循環冷却水クーラで冷却して、所定の熱量を系外に排出することにより、第１のヒートポンプおよび第２のヒートポンプを駆動するために使用される電力に基づいて当該蒸留装置に入力される熱量に対応する所定の熱量が系外に排出され、当該蒸留装置全体における熱バランスの調整が行われるように構成されているので、ヒートポンプを用いて省エネルギー化を図るように構成された蒸留装置において、上述の特許文献１の蒸留塔の場合のように、蒸留塔の構成に制約を受けるようなことがなく、かつ、効率よく蒸留装置全体の熱バランスをとることが可能で、安定した蒸留操作を継続して行うことが可能な蒸留装置の省エネルギーシステムを実現することが可能になる。 The energy-saving system of the distillation apparatus of the present invention is configured as described above, and is used for cooling the tower top vapor with a fractionated condenser, and the heated circulating cooling water for the fractionated condenser is cooled by a circulating cooling water cooler. Then, by discharging a predetermined amount of heat to the outside of the system, a predetermined amount of heat corresponding to the amount of heat input to the distillation apparatus based on the electric power used to drive the first heat pump and the second heat pump. Is discharged to the outside of the system, and the heat balance of the entire distillation apparatus is adjusted. Therefore, in the distillation apparatus configured to save energy by using a heat pump, the above-mentioned Patent Document 1 Unlike the case of a distillation tower, the configuration of the distillation tower is not restricted, it is possible to efficiently balance the heat of the entire distillation apparatus, and stable distillation operation can be continuously performed. It becomes possible to realize an energy-saving system of a possible distillation apparatus.
また、分縮コンデンサにおける不凝縮ガスであるベーパに含まれる水溶性低沸点成分を水に吸収させる吸収装置本体と、吸収装置本体において水溶性低沸点成分の吸収に用いられて昇温した水を、下記第２のヒートポンプにおいて熱回収が行われた後の循環冷却水によって間接的に冷却する吸収装置用間接型熱交換器とを備えた吸収装置を具備するとともに、第２のヒートポンプにおいて、上記吸収装置用間接型熱交換器で、水溶性低沸点成分の吸収に用いられて昇温した水の冷却に用いられ、昇温した循環冷却水から熱回収を行うとともに、回収した熱を電力により温度レベルを上げてリボイラに高温水として供給するようにしているので、例えば、間接型の熱交換器のみでは、水溶性低沸点成分の全量を凝縮させて除去することが困難であるような場合にも、吸収装置で水溶性低沸点成分の全量を確実に吸収し、回収することが可能になる。 In addition, the absorber body that absorbs the water-soluble low-boiling point component contained in the vapor, which is the non-condensable gas in the fractional condenser, into water, and the water that has been used to absorb the water-soluble low-boiling point component in the absorbing device body and heated up. The second heat pump is provided with an absorption device including an indirect heat exchanger for an absorption device that is indirectly cooled by circulating cooling water after heat recovery is performed in the second heat pump described below. Indirect heat exchanger for absorbers, which is used to cool water that has been heated by being used to absorb water-soluble low boiling point components, recovers heat from the heated circulating cooling water, and uses electric power to recover the recovered heat. Since the temperature level is raised and supplied to the reboiler as high-temperature water, for example, when it is difficult to condense and remove the entire amount of the water-soluble low boiling point component only with an indirect heat exchanger. In addition, the absorption device can reliably absorb and recover the entire amount of the water-soluble low boiling point component.
さらに説明すると、例えば、蒸留塔に供給される原料液が固形分を含むスラリー液であるような場合、蒸留塔として規則充填物が充填された充填塔が用いられている場合には、固形分が堆積して閉塞を生じるおそれがあるため、固形物が付着しにくく、また付着したとしても洗浄して除去することが可能な棚段塔（例えば、多孔板からなる段を備えた多孔板塔（シーブトレー）や、泡鐘段（バブルキャップトレー）を備えた棚段塔など）が用いられることになるが、棚段塔を採用した場合には蒸留塔の圧損が大きくなる。そのためヒートポンプへの負荷を考慮して、操作温度を上げずに操作しようとすると、蒸留塔およびそれ以降の操作真空度を高く設定することが必要となる。 More specifically, for example, when the raw material liquid supplied to the distillation column is a slurry liquid containing a solid content, and when a filling column filled with a regular packing is used as the distillation column, the solid content Solids are difficult to adhere to, and even if they do adhere, they can be washed and removed (for example, a porous plate column provided with a stage made of a porous plate). (Sheave tray) or a shelf tower equipped with a bubble bell stage (bubble cap tray)) will be used, but if the shelf column is adopted, the pressure loss of the distillation column will be large. Therefore, in consideration of the load on the heat pump, if an operation is attempted without raising the operating temperature, it is necessary to set a high degree of operating vacuum in the distillation column and thereafter.
そして操作真空度を高くすると、水溶性低沸点成分を間接熱交換器を用いて凝縮させ、回収することは困難になる。 When the operating vacuum is increased, it becomes difficult to condense and recover the water-soluble low boiling point component using an indirect heat exchanger.
これに対し、本発明にかかる蒸留装置の省エネルギーシステムにおいては、上述のように構成された、吸収装置本体と吸収装置用間接型熱交換器とを備えた吸収装置を具備しているので、間接型の熱交換器のみでは水溶性低沸点成分を十分に凝縮させて除去することが困難であるような場合にも、吸収装置で水溶性低沸点成分の全量を確実に吸収して回収することができる。 On the other hand, the energy-saving system of the distillation apparatus according to the present invention is provided with an absorption device having the absorption device main body and the indirect heat exchanger for the absorption device configured as described above, and thus is indirect. Even when it is difficult to sufficiently condense and remove the water-soluble low boiling point component only with the type heat exchanger, the absorption device should surely absorb and recover the entire amount of the water-soluble low boiling point component. Can be done.
なお、蒸留塔が棚段塔構造を採用していない場合にも、原料液の条件や蒸留対象物の物性などから、蒸留塔の高さを高くする（段数を多くする）ことが必要となり、それに伴って蒸留塔の圧損が大きくなることがあるが、本発明の蒸留装置の省エネルギーシステムは、そのような場合にも適用することが可能である。 Even if the distillation column does not adopt the shelf column structure, it is necessary to increase the height of the distillation column (increase the number of stages) due to the conditions of the raw material liquid and the physical properties of the object to be distilled. The pressure loss of the distillation column may increase accordingly, and the energy saving system of the distillation apparatus of the present invention can be applied to such a case as well.
本発明の蒸留装置の省エネルギーシステムにおいて、蒸留塔の、原料液の供給位置より下側の領域を棚段塔として構成することにより、蒸留塔に供給される原料液が固形分を含むスラリー液であるような場合にも、例えば、定期的な保守を行って棚段の洗浄を行うことにより、蒸留塔の閉塞を防止して、継続的に安定した蒸留操作を行うことが可能になる。 In the energy-saving system of the distillation apparatus of the present invention, the raw material liquid supplied to the distillation column is a slurry liquid containing a solid content by configuring the region of the distillation column below the supply position of the raw material liquid as a shelf column. Even in such a case, for example, by performing regular maintenance and cleaning the shelf, it is possible to prevent the distillation column from being blocked and to continuously perform a stable distillation operation.
なお、蒸留塔が、例えば規則充填物が充填された充填塔である場合、閉塞が生じると充填物を取り出して交換するという、大がかりなメンテナンスが必要となり、安定した蒸留操作を継続して行うことができなくなる。 If the distillation column is, for example, a packed column filled with a regular packed bed, large-scale maintenance such as taking out the packed bed and replacing it when blockage occurs is required, and stable distillation operation should be continued. Can't be done.
ただし、蒸留塔の、原料液の供給位置より上側の領域には、固形分を含むスラリー液が供給されることがなく、閉塞のおそれがないことから、特に棚段塔とせずに、充填塔として、圧損の増大を抑制することが望ましい。 However, since the slurry liquid containing solid content is not supplied to the region above the supply position of the raw material liquid in the distillation column and there is no risk of clogging, the packed column is not particularly used as a shelf column. Therefore, it is desirable to suppress the increase in pressure loss.
なお、本発明は、蒸留塔が棚段塔構造を採用していない場合、例えば、充填塔構造のものである場合にも有効に適用することが可能であることはいうまでもない。 Needless to say, the present invention can be effectively applied even when the distillation column does not adopt the shelf column structure, for example, when the distillation column has a packed column structure.
また、本発明の蒸留装置の省エネルギーシステムにおいて、吸収装置本体が、分縮コンデンサにおける不凝縮ガス（ベーパ）を、吸収装置本体において水溶性低沸点成分の吸収に用いられた後に吸収装置用間接型熱交換器で冷却された水と接触させて冷却する冷却機構部と、冷却機構部で冷却されたベーパを水と接触させて、ベーパに含まれる水溶性低沸点成分を水に吸収させる吸収機構部とを備えた構成とすることにより、小型で水溶性低沸点成分の吸収性能に優れた吸収装置を構成することが可能になり、本発明をより実効あらしめることができる。 Further, in the energy saving system of the distillation apparatus of the present invention, the absorption device main body is an indirect type for an absorption device after the non-condensable gas (vapor) in the fractionation capacitor is used for absorption of the water-soluble low boiling point component in the absorption device main body. A cooling mechanism that cools by contacting with water cooled by a heat exchanger, and an absorption mechanism that brings the vapor cooled by the cooling mechanism into contact with water and absorbs the water-soluble low boiling point component contained in the vapor into water. By providing a structure including a part, it becomes possible to construct an absorption device which is small in size and has excellent absorption performance of a water-soluble low boiling point component, and the present invention can be more effectively demonstrated.
また、冷却機構部として、エゼクター式スクラバを用いるようにした場合、エゼクター効果（吸引効果）により、エネルギーの消費を抑制しつつ、分縮コンデンサにおける不凝縮ガスであるベーパを効率よく吸引して、冷却することが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができる。 In addition, when an ejector type scrubber is used as the cooling mechanism, the ejector effect (suction effect) suppresses energy consumption while efficiently sucking vapor, which is a non-condensable gas in the decondensation condenser. It becomes possible to cool the invention, and the present invention can be further effective.
また、循環冷却水クーラとして、水を冷媒として用いる循環冷却水クーラ用間接型熱交換器と、循環冷却水クーラ用間接型熱交換器で用いられ昇温した水を空気と接触させ、主として水の気化熱により水を冷却するとともに、空気と蒸発した水とを外部に放出して所定の熱量が系外に排出されるように構成されたクーリングタワーとを備えたものを用いることにより、コストが増大することを抑制して、経済性に優れた蒸留装置の省エネルギーシステムを提供することが可能になる。 Further, as the circulating cooling water cooler, the indirect heat exchanger for the circulating cooling water cooler using water as the refrigerant and the indirect heat exchanger for the circulating cooling water cooler are used to bring the heated water into contact with air, mainly water. By using a cooling tower that cools water by the heat of vaporization and is configured to discharge air and evaporated water to the outside so that a predetermined amount of heat is discharged to the outside of the system, the cost is reduced. It becomes possible to suppress the increase and provide an energy-saving system of an economical distillation apparatus.
また、本発明の蒸留装置の省エネルギーシステムは、蒸留に供される原料液が、アンモニアを主成分とする水溶性低沸点成分と、水を主成分とする高沸点成分とを含むものである場合に、効率よく蒸留を行って、高濃度のアンモニア水溶液を得ることができて特に有意義である。 Further, the energy saving system of the distillation apparatus of the present invention is used when the raw material liquid to be distilled contains a water-soluble low boiling point component containing ammonia as a main component and a high boiling point component containing water as a main component. It is particularly meaningful to be able to efficiently distill to obtain a high-concentration aqueous solution of ammonia.
以下に本発明の実施形態を示して、本発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。
なお、この実施形態では、アンモニアを主成分とする水溶性低沸点成分と、水を主成分とする高沸点成分とを含むとともに、固形分を１～５ｗｔ％の割合で含む原料液（スラリー）を蒸留して、高濃度のアンモニア水溶液を得るために用いられる蒸留装置の省エネルギーシステムを例にとって説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be shown, and the features of the present invention will be described in more detail.
In this embodiment, a raw material liquid (slurry) containing a water-soluble low boiling point component containing ammonia as a main component and a high boiling point component containing water as a main component and containing a solid content in a proportion of 1 to 5 wt%. The energy-saving system of the distillation apparatus used to obtain a high-concentration aqueous solution of ammonia by distilling is described as an example.
この蒸留装置の省エネルギーシステム１００は、ヒートポンプを用いた蒸留装置、詳しくは、水溶性低沸点成分であるアンモニアと、高沸点成分である水を含むアンモニア水溶液（原料液）を蒸留して、アンモニア濃度の高いアンモニア水溶液を得るための蒸留装置であって、ヒートポンプを用いて蒸留装置の省エネルギー化を図ることを目的とするシステムである。
The
図１に示すように、この実施形態にかかるヒートポンプを用いた蒸留装置の省エネルギーシステム１００は、
（ａ）原料液であるアンモニア水溶液の蒸留を行う蒸留塔Ａ１と、蒸留塔Ａ１の塔底液を再加熱するリボイラＡ２とを有する蒸留部Ａと、
（ｂ）蒸留塔Ａ１で分離された、原料液よりもアンモニア（水溶性低沸点成分）を高い割合で含む塔頂ベーパを、冷却水（分縮コンデンサ用循環冷却水）により冷却して、凝縮液と、凝縮液よりもアンモニア（水溶性低沸点成分）を高い割合で含むベーパとに分離する分縮コンデンサＢと、
（ｃ）分縮コンデンサＢで塔頂ベーパの冷却に用いられ、昇温した分縮コンデンサ用循環冷却水を冷却して、所定の熱量を系外に排出することができるように構成された循環冷却水クーラ（この実施形態では、後述のように、循環冷却水クーラ用間接型熱交換器Ｃ１とクーリングタワーＣ２を組み合わせて構成されている）Ｃと、
（ｄ）循環冷却水クーラＣにおいて冷却され、所定の熱量が系外に排出された後の分縮コンデンサ用循環冷却水から熱回収を行うとともに、回収した熱を電力により温度レベルを上げてリボイラＡ２に高温水として供給するように構成された第１のヒートポンプＤと、
（ｅ）分縮コンデンサＢにおける不凝縮ガスであるベーパに含まれるアンモニア（水溶性低沸点成分）を水に吸収させる吸収装置本体Ｅ１と、吸収装置本体Ｅ１においてアンモニア（水溶性低沸点成分）の吸収に用いられて昇温した水を、下記第２のヒートポンプにおいて熱回収が行われた後の循環冷却水によって間接的に冷却する吸収装置用間接型熱交換器Ｅ２とを備えた吸収装置Ｅと、
（ｆ）吸収装置Ｅが備える吸収装置用間接型熱交換器Ｅ２において、水溶性低沸点成分の吸収に用いられて昇温した水の冷却に用いられ、昇温した循環冷却水から熱回収を行うとともに、回収した熱を電力により温度レベルを上げてリボイラＡ２に高温水として供給するように構成された第２のヒートポンプＦと、
を備えている。
As shown in FIG. 1, the
(A) A distillation section A having a distillation column A1 for distilling an aqueous ammonia solution as a raw material solution and a reboiler A2 for reheating the bottom solution of the distillation column A1.
(B) The tower top vapor separated by the distillation column A1 and containing ammonia (water-soluble low boiling point component) in a higher proportion than the raw material liquid is cooled by cooling water (circulating cooling water for a fractionated condenser) and condensed. A fractionated condenser B that separates the liquid into a vapor containing ammonia (water-soluble low boiling point component) in a higher proportion than the condensed liquid.
(C) Circulation configured so that the fractionated condenser B is used to cool the tower top vapor and the heated circulating cooling water for the fractionated condenser is cooled so that a predetermined amount of heat can be discharged to the outside of the system. Cooling water cooler (in this embodiment, as described later, it is configured by combining an indirect heat exchanger C1 for a circulating cooling water cooler and a cooling tower C2) C and
(D) Circulating cooling water Heat is recovered from the circulating cooling water for the fractionated condenser after being cooled in the cooler C and the predetermined amount of heat is discharged to the outside of the system, and the recovered heat is raised in temperature level by electric power to revolve. A first heat pump D configured to supply hot water to A2,
(E) Absorber main body E1 for absorbing ammonia (water-soluble low boiling point component) contained in vapor, which is a non-condensable gas in the fractionation condenser B, and ammonia (water-soluble low boiling point component) in the absorption device main body E1. Absorption device E equipped with an indirect heat exchanger E2 for an absorption device that indirectly cools the heated water used for absorption by circulating cooling water after heat recovery is performed in the second heat pump below. When,
(F) In the indirect heat exchanger E2 for an absorber provided in the absorber E, the heat is recovered from the heated circulating cooling water used for cooling the heated water used for absorbing the water-soluble low boiling point component. A second heat pump F configured to raise the temperature level by electric power and supply the recovered heat to the reboiler A2 as high-temperature water.
It is equipped with.
そして、この実施形態にかかる蒸留装置の省エネルギーシステム１００においては、分縮コンデンサＢで蒸留塔Ａ１の塔頂ベーパの冷却に用いられ、昇温した分縮コンデンサ用循環冷却水を、循環冷却水クーラＣで冷却して、所定の熱量を系外に排出することにより、第１のヒートポンプＤおよび第２のヒートポンプＦを駆動するために使用される電力に基づいて当該蒸留装置に入力される熱量に対応する所定の熱量が系外に排出され、当該蒸留装置全体における熱バランスの調整が行われるように構成されている。
In the
以下に、この実施形態にかかる蒸留装置の省エネルギーシステム１００の構成、および、蒸留装置の省エネルギーシステム１００全体の熱バランスをとる方法についてさらに詳しく説明する。
Hereinafter, the configuration of the energy-saving
上述のように、蒸留部Ａは、蒸留塔Ａ１とリボイラＡ２とを備えており、蒸留部Ａを構成する蒸留塔Ａ１は、原料液の供給位置Ｐより下側の領域が、棚段塔Ａ１１として構成されており、原料液の供給位置Ｐより上側の領域が、規則充填物を充填した充填塔Ａ１２として構成されている。 As described above, the distillation unit A includes a distillation column A1 and a reboiler A2, and in the distillation column A1 constituting the distillation unit A, the region below the supply position P of the raw material liquid is the shelf column A11. The region above the supply position P of the raw material liquid is configured as a packed column A12 filled with a regular packed material.
原料液の供給位置Ｐより下側の領域を棚段塔Ａ１１としたのは、蒸留塔Ａ１に供給される原料液が固形分を含むスラリー液であることから、原料液の供給位置Ｐより下側の領域を充填塔とした場合には、充填塔に固形分が付着、堆積して充填塔の閉塞を引き起こすおそれがあるが、棚段塔とした場合には、定期的な保守を行って棚段の洗浄を行うことにより、蒸留塔Ａ１の閉塞を防止して、継続的に安定した蒸留操作を行うことが可能になることによる。ただし、棚段塔を採用した場合、充填塔とした場合よりも蒸留塔Ａ１の圧損は大きくなる。 The region below the raw material liquid supply position P is designated as the shelf column A11 because the raw material liquid supplied to the distillation column A1 is a slurry liquid containing a solid content, so that it is below the raw material liquid supply position P. If the area on the side is a filling tower, solids may adhere to and accumulate on the filling tower, causing blockage of the filling tower. By cleaning the shelves, it is possible to prevent the distillation column A1 from being blocked and to continuously perform a stable distillation operation. However, when the shelf column is adopted, the pressure loss of the distillation column A1 is larger than that in the case of the packed column.
一方、本実施形態では、蒸留塔Ａ１の、原料液の供給位置より上側の領域には、固形分を含むスラリー液は供給されず、閉塞のおそれがないことから、特に棚段塔とせずに、充填塔Ａ１２として、圧損の増大を抑制するようにしている。 On the other hand, in the present embodiment, the slurry liquid containing solid content is not supplied to the region above the supply position of the raw material liquid in the distillation column A1, and there is no risk of clogging. , The packed column A12 is designed to suppress an increase in pressure loss.
なお、本発明は、蒸留塔Ａ１が棚段塔構造を採用していない場合、例えば、全体が充填塔構造のものである場合にも適用することが可能であり、充填塔Ａ１２の圧損が大きい場合には特に有意義である。 The present invention can be applied even when the distillation column A1 does not adopt the shelf column structure, for example, when the entire distillation column A1 has a packed column structure, and the pressure loss of the packed column A12 is large. This is especially meaningful in some cases.
本発明にかかる蒸留装置の省エネルギーシステム１００においては、蒸留部Ａを構成する蒸留塔Ａ１に、蒸留の対象となる原料液（ＮＨ3水溶液）が供給される。この原料液（供給液）は、例えば、アンモニア濃度（ＮＨ3濃度）が１～３ｗｔ％のアンモニア水溶液である。
In the
この実施形態では、蒸留塔Ａ１に、液温が４０℃で、ＮＨ3濃度が１．７ｗｔ％の原料液が、７５６１ｋｇ／ｈの割合で蒸留塔Ａ１に供給されるように構成されている。 In this embodiment, the distillation column A1 is configured to supply a raw material solution having a liquid temperature of 40 ° C. and an NH 3 concentration of 1.7 wt% to the distillation column A1 at a rate of 7651 kg / h.
また、蒸留部Ａを構成するリボイラＡ２は、蒸留塔Ａ１の塔底液を再加熱する機能を果たすものであり、この実施形態では、間接型熱交換器が用いられている。そして、このリボイラＡ２には、第１のヒートポンプＤにおいて電力により温度レベルを上げた９０℃の高温水と、第２のヒートポンプＦにおいて電力により温度レベルを上げた９０℃高温水とが供給されるように構成されている。すなわち、第１のヒートポンプＤからの９０℃の高温水と、第２のヒートポンプＦの９０℃の高温の、両方の高温水の有する熱量を合計した熱量がリボイラＡ２に入力される。これによって、蒸留塔Ａ１への熱の供給が行われる。 Further, the reboiler A2 constituting the distillation unit A functions to reheat the bottom liquid of the distillation column A1, and in this embodiment, an indirect heat exchanger is used. Then, the reboiler A2 is supplied with 90 ° C. high temperature water whose temperature level has been raised by electric power in the first heat pump D and 90 ° C. high temperature water whose temperature level has been raised by electric power in the second heat pump F. It is configured as follows. That is, the total amount of heat possessed by both the high temperature water of 90 ° C. from the first heat pump D and the high temperature of 90 ° C. of the second heat pump F is input to the reboiler A2. As a result, heat is supplied to the distillation column A1.
分縮コンデンサＢは、上述のように、蒸留塔Ａ１で分離された蒸発ベーパ（塔頂ベーパ）を分縮コンデンサ用循環冷却水により冷却して、主として高沸点成分である水を凝縮させるものであり、間接型熱交換器が用いられている。
また、分縮コンデンサＢにおいては、高温の蒸発ベーパを凝縮させるため、３０～４０℃の水が冷媒（分縮コンデンサ用循環冷却水）として用いられている。
As described above, the fractional condenser B cools the evaporation vapor (column top vapor) separated by the distillation column A1 with circulating cooling water for the fractionation condenser to condense water, which is a high boiling point component. Yes, an indirect heat exchanger is used.
Further, in the fractional condenser B, water at 30 to 40 ° C. is used as a refrigerant (circulating cooling water for the fractionation condenser) in order to condense the high-temperature evaporation vapor.
また、分縮コンデンサＢで使用された分縮コンデンサ用循環冷却水は、蒸発ベーパの凝縮熱により昇温している。そして、昇温した分縮コンデンサ用循環冷却水は、蒸留装置全体の熱バランスを調整するために、上述の循環冷却水クーラＣにおいて冷却され、所定の熱量が系外に排出された後、第２のヒートポンプＦに送られて熱回収に供されるように構成されている。
なお、蒸留装置全体の熱バランスについては、各部の構成を説明した後、詳しく説明する。
Further, the circulating cooling water for the fractionated condenser used in the fractionated condenser B is heated by the heat of condensation of the evaporation vapor. Then, the heated circulating cooling water for the fractionated condenser is cooled by the above-mentioned circulating cooling water cooler C in order to adjust the heat balance of the entire distillation apparatus, and after a predetermined amount of heat is discharged to the outside of the system, the first It is configured to be sent to the heat pump F of No. 2 for heat recovery.
The heat balance of the entire distillation apparatus will be described in detail after explaining the configuration of each part.
また、蒸留塔Ａ１の塔頂からの蒸発ベーパ（塔頂ベーパ）は、アンモニアを供給液よりも高い割合で含むベーパであり、分縮コンデンサＢに送られて、冷却水（分縮コンデンサ用循環冷却水）により冷却され、凝縮液と、凝縮液よりもアンモニア（水溶性低沸点成分）を高い割合で含むベーパとに分離される。そして、分縮コンデンサＢで冷却されて凝縮した高沸点成分である水を高い割合で含む、ＮＨ3濃度の低い凝縮液は、還流液として蒸留塔Ａ１の塔頂に戻される。 Further, the evaporation vapor (top vapor) from the top of the distillation tower A1 is a vapor containing ammonia in a higher proportion than the supply liquid, and is sent to the fractionation condenser B to circulate the cooling water (circulation for the fractionation condenser). It is cooled by cooling water) and separated into a condensate and a vapor containing a higher proportion of ammonia (water-soluble low boiling point component) than the condensate. Then, the condensed liquid having a low NH 3 concentration containing water, which is a high boiling point component cooled and condensed by the fractionation condenser B, is returned to the top of the distillation column A1 as a reflux liquid.
具体的に数値を挙げて説明すると、
（１）蒸留塔Ａ１で分離された、アンモニアを供給液よりも高い割合で含み、圧力が３７．３ｋＰａＡ（絶対圧で３７．３ｋＰａ）で、温度が７０℃、ＮＨ3濃度が１８．２ｗｔ％の蒸発ベーパ（塔頂ベーパ）が、７４５ｋｇ／ｈの割合で、分縮コンデンサＢに送られて冷却され、
（２）ＮＨ3濃度が１．９７ｗｔ％、温度が６５℃の凝縮液が、３６７ｋｇ／ｈの割合で還流液として蒸留塔Ａ１の塔頂に戻され、
（３）分縮コンデンサＢで凝縮しなかった、ＮＨ3濃度が３４．０ｗｔ％、温度が６５℃のベーパが、３７８ｋｇ／ｈの割合で吸収装置Ｅに送られ、アンモニアの吸収が行われる。
To explain with specific numerical values,
(1) Ammonia separated by the distillation column A1 is contained in a higher proportion than the feed solution, the pressure is 37.3 kPaA (absolute pressure is 37.3 kPa), the temperature is 70 ° C., and the NH 3 concentration is 18.2 wt%. Evaporation vapor (tower top vapor) is sent to the fractionation condenser B at a rate of 745 kg / h to be cooled.
(2) The condensed liquid having an NH 3 concentration of 1.97 wt% and a temperature of 65 ° C. was returned to the top of the distillation column A1 as a reflux liquid at a rate of 367 kg / h.
(3) A vapor having an NH 3 concentration of 34.0 wt% and a temperature of 65 ° C., which was not condensed by the decondening capacitor B, is sent to the absorber E at a rate of 378 kg / h to absorb ammonia.
また、循環冷却水クーラＣは、上述したように、分縮コンデンサＢで用いられ、昇温した分縮コンデンサ用循環冷却水を冷却する機能を果たすものである。この実施形態において、循環冷却水クーラＣは、循環冷却水クーラ用間接型熱交換器Ｃ１とクーリングタワーＣ２とを備えている。 Further, as described above, the circulating cooling water cooler C is used in the demultiplexing condenser B and functions to cool the heated circulating cooling water for the demultiplexing condenser. In this embodiment, the circulating cooling water cooler C includes an indirect heat exchanger C1 for the circulating cooling water cooler and a cooling tower C2.
詳しくは、この実施形態において、循環冷却水クーラＣは、分縮コンデンサＢで塔頂ベーパの冷却に用いられ、昇温した分縮コンデンサ用循環冷却水を、水を冷媒として間接的に冷却する循環冷却水クーラ用間接型熱交換器Ｃ１と、循環冷却水クーラ用間接型熱交換器Ｃ１で、分縮コンデンサ用循環冷却水を間接的に冷却するのに用いられ、昇温した水を空気と接触させ、主として水の気化熱によって水を冷却するとともに、空気と蒸発した水とを外部に放出することにより、所定の熱量が系外に排出されるように構成されたクーリングタワーＣ２とを備えている。 Specifically, in this embodiment, the circulating cooling water cooler C is used for cooling the column top vapor by the fractionated condenser B, and indirectly cools the heated circulating cooling water for the fractionated condenser using water as a refrigerant. The indirect heat exchanger C1 for the circulating cooling water cooler and the indirect heat exchanger C1 for the circulating cooling water cooler are used to indirectly cool the circulating cooling water for the fractionated condenser, and the heated water is aired. It is equipped with a cooling tower C2 configured to discharge a predetermined amount of heat to the outside of the system by contacting with and cooling the water mainly by the heat of vaporization of the water and discharging the air and the evaporated water to the outside. ing.
本実施形態の蒸留装置の省エネルギーシステム１００において、循環冷却水クーラＣは、図１に示すように、分縮コンデンサＢで用いられ、３９℃に昇温した分縮コンデンサ用循環冷却水を冷却して、所定の熱量を系外に排出する機能を果たす。
そして、循環冷却水クーラＣにおいて冷却され、所定の熱量が系外に排出された後の３５℃の分縮コンデンサ用循環冷却水は、第１のヒートポンプＤに送られて熱回収に供されるように構成されている。なお、蒸留装置全体の熱バランスについては後述する。
In the
Then, the circulating cooling water for the demultiplexing capacitor at 35 ° C., which is cooled by the circulating cooling water cooler C and whose predetermined amount of heat is discharged to the outside of the system, is sent to the first heat pump D and used for heat recovery. It is configured as follows. The heat balance of the entire distillation apparatus will be described later.
また、循環冷却水クーラＣを構成する循環冷却水クーラ用間接型熱交換器Ｃ１で用いられ、例えば３５℃にまで昇温した循環冷却水クーラ用の冷却水（循環冷却水クーラ用冷却水）は、クーリングタワーＣ２において３２℃に冷却され、再び循環冷却水クーラＣを構成する循環冷却水クーラ用間接型熱交換器Ｃ１に戻るように構成されている。 Further, the cooling water for the circulating cooling water cooler (cooling water for the circulating cooling water cooler) used in the indirect heat exchanger C1 for the circulating cooling water cooler that constitutes the circulating cooling water cooler C, for example, has been heated to 35 ° C. Is cooled to 32 ° C. in the cooling tower C2, and is configured to return to the indirect heat exchanger C1 for the circulating cooling water cooler constituting the circulating cooling water cooler C again.
すなわち、分縮コンデンサＢで用いられ、蒸発ベーパ（塔頂ベーパ）の凝縮熱で昇温した分縮コンデンサ用循環冷却水は、循環冷却水クーラＣによって冷却され、循環冷却水クーラＣで用いられた冷却水（循環冷却水クーラ用冷却水）はクーリングタワーＣ２において、蒸発潜熱が奪われることで冷却され、所定の熱量が蒸留装置の系外に排出されることになる。 That is, the circulating cooling water for the fractionated condenser used in the fractional condenser B and heated by the heat of condensation of the evaporation vapor (tower top vapor) is cooled by the circulating cooling water cooler C and used in the circulating cooling water cooler C. The cooling water (cooling water for the circulating cooling water cooler) is cooled by depriving the latent heat of evaporation in the cooling tower C2, and a predetermined amount of heat is discharged to the outside of the system of the distillation apparatus.
また、第１のヒートポンプＤは、上述のように、分縮コンデンサＢにおいて用いられ、循環冷却水クーラＣにおいて、所定の熱量が系外に排出された後の分縮コンデンサ用循環冷却水から熱回収を行うとともに、回収した熱を電力により温度レベルを上げてリボイラＡ２に高温水として供給する機能を果たす。 Further, as described above, the first heat pump D is used in the fractionation condenser B, and in the circulation cooling water cooler C, heat is generated from the circulation cooling water for the fractionation condenser after a predetermined amount of heat is discharged to the outside of the system. In addition to recovering, it also functions to raise the temperature level of the recovered heat by electric power and supply it to the reboiler A2 as high-temperature water.
具体的には、図１に示すように、第１のヒートポンプＤにおいて、循環冷却水クーラＣで所定の熱量が系外に排出された後の３５℃の分縮コンデンサ用循環冷却水からの熱回収が行われ、３０℃の分縮コンデンサ用循環冷却水が分縮コンデンサＢに供給されるとともに、回収した熱と電力により温度レベルを上げた９０℃の高温水が、蒸留部Ａの熱源としてリボイラＡ２に供給されるように構成されている。 Specifically, as shown in FIG. 1, in the first heat pump D, the heat from the circulating cooling water for a fractionated condenser at 35 ° C. after a predetermined amount of heat is discharged to the outside of the system by the circulating cooling water cooler C. Recovery is performed, circulating cooling water for a fractionated condenser at 30 ° C is supplied to the fractionated condenser B, and high-temperature water at 90 ° C whose temperature level is raised by the recovered heat and electric power is used as a heat source for the distillation unit A. It is configured to be supplied to the reboiler A2.
また、リボイラＡ２で用いられた後の８５℃の温水は、第１のヒートポンプＤに戻され、上述のようにして温度レベルを上げた９０℃の高温水が、再びリボイラＡ２に供給されるように構成されている。 Further, the hot water at 85 ° C. after being used in the reboiler A2 is returned to the first heat pump D, and the high temperature water at 90 ° C. whose temperature level has been raised as described above is supplied to the reboiler A2 again. It is configured in.
なお、本実施形態の蒸留装置の省エネルギーシステム１００においては、第２のヒートポンプＦからも、温度レベルを上げた９０℃の高温水がリボイラＡ２に供給されるように構成されているが、これについては第２のヒートポンプＦを説明する際にあわせて説明する。
In the
この実施形態にかかる蒸留装置の省エネルギーシステム１００における第１のヒートポンプＤは、上述のような条件で用いられるように構成されているので、高い成績効率（ＣＯＰ）で熱回収を行うことが可能になる。
Since the first heat pump D in the
一方、分縮コンデンサＢで凝縮しなかったベーパ（低沸点成分であるアンモニアを高い割合で含む不凝縮ガス）は、上述の吸収装置Ｅに送られる。 On the other hand, the vapor (non-condensable gas containing a high proportion of ammonia, which is a low boiling point component) that has not been condensed by the decondensation condenser B is sent to the above-mentioned absorption device E.
具体的には、上述のように、ＮＨ3濃度が３４．０ｗｔ％、温度が６５℃のベーパが、３７８ｋｇ／ｈの割合で、分縮コンデンサＢから、吸収装置Ｅに送られる。
なお、分縮コンデンサＢで凝縮した水を高い割合で含む凝縮液が還流液として蒸留塔Ａ１の塔頂に戻されることは上述の通りである。
Specifically, as described above, vapor having an NH 3 concentration of 34.0 wt% and a temperature of 65 ° C. is sent from the demultiplexing capacitor B to the absorption device E at a rate of 378 kg / h.
As described above, the condensate containing a high proportion of water condensed by the demultiplexing condenser B is returned to the top of the distillation column A1 as a reflux liquid.
また、吸収装置Ｅは、分縮コンデンサＢにおける不凝縮ガス（ベーパ）に含まれるアンモニア（水溶性低沸点成分）を水に吸収させる吸収装置本体Ｅ１と、吸収装置本体Ｅ１においてアンモニア（水溶性低沸点成分）の吸収に用いられて昇温した水を、循環冷却水によって間接的に冷却する吸収装置用間接型熱交換器Ｅ２を備えている。 Further, the absorption device E includes an absorption device main body E1 for absorbing ammonia (water-soluble low boiling point component) contained in the non-condensable gas (vapor) in the decondensation condenser B into water, and ammonia (water-soluble low water-soluble component) in the absorption device main body E1. It is provided with an indirect heat exchanger E2 for an absorber that indirectly cools the heated water used for absorbing the boiling point component) with circulating cooling water.
また、吸収装置本体Ｅ１は、分縮コンデンサＢにおける不凝縮ガス（ベーパ）を、吸収装置用間接型熱交換器Ｅ２で冷却された吸収液（水）と接触させることで冷却するエゼクター式スクラバ（冷却機構部）Ｅ１０と、エゼクター式スクラバＥ１０を通過したアンモニア（水溶性低沸点成分）（ＮＨ3）を水に吸収させるための充填塔式の吸収塔Ｅ１１と、アンモニア（水溶性低沸点成分）の吸収液である水を貯めるための吸収液槽Ｅ１２を備えている。 Further, the absorber main body E1 cools the non-condensable gas (vapor) in the fractionation condenser B by contacting it with the absorbing liquid (water) cooled by the indirect heat exchanger E2 for the absorber (ejector type scrubber). Cooling mechanism) E10, a filling tower type absorption tower E11 for absorbing ammonia (water-soluble low boiling point component) (NH 3 ) that has passed through the ejector type scrubber E10, and ammonia (water-soluble low boiling point component). It is provided with an absorption liquid tank E12 for storing water which is an absorption liquid of.
なお、エゼクター式スクラバＥ１０は上述のように、分縮コンデンサＢにおける不凝縮ガス（ベーパ）（温度６５℃、アンモニア（ＮＨ3）３４ｗｔ％、３７８ｋｇ／ｈ）を冷却する機能を果たすものであるが、気液平衡の関係で、ベーパ中のアンモニア（水溶性低沸点成分）の一部を吸収する場合や、吸収液に溶解しているアンモニア（水溶性低沸点成分）の一部を放出する場合がある。 As described above, the ejector type scrubber E10 functions to cool the non-condensable gas (vapor) (temperature 65 ° C., ammonia (NH 3 ) 34 wt%, 378 kg / h) in the fractionation condenser B. , When absorbing a part of ammonia (water-soluble low boiling point component) in vapor due to gas-liquid equilibrium, or when releasing a part of ammonia (water-soluble low boiling point component) dissolved in the absorbing liquid There is.
なお、冷却機構部として、エゼクター式スクラバＥ１０を用いるようにした場合、エゼクター効果（吸引効果）により、エネルギーの消費を抑制しつつ、分縮コンデンサにおける不凝縮ガス、すなわちベーパを効率よく吸引して、冷却することが可能になり、有意義である。 When the ejector type scrubber E10 is used as the cooling mechanism, the non-condensable gas in the decondensation condenser, that is, the vapor is efficiently sucked while suppressing the energy consumption by the ejector effect (suction effect). , It becomes possible to cool, which is meaningful.
また、吸収塔Ｅ１１は、エゼクター式スクラバＥ１０で冷却されたベーパ中に存在するアンモニア（ＮＨ3）（水溶性低沸点成分）を、水で吸収するための装置であり、吸収塔Ｅ１１の塔頂には、アンモニア（ＮＨ3）の分圧を持たない新鮮な水（上水）が吸収液として供給されるように構成されている。 Further, the absorption tower E11 is a device for absorbing ammonia (NH 3 ) (water-soluble low boiling point component) existing in the vapor cooled by the ejector type scrubber E10 with water, and is the top of the absorption tower E11. Is configured to supply fresh water (clean water) that does not have a partial pressure of ammonia (NH 3 ) as an absorption liquid.
さらに、吸収液槽Ｅ１２の、エゼクター式スクラバＥ１０の下方に位置するスクラバ下方領域１と、吸収塔Ｅ１１の下方に位置する吸収塔下方領域２との間には、堰３が設けられており、スクラバ下方領域１内の吸収液（アンモニアが溶解した水）が、堰３を超えて、吸収塔下方領域２に流れ込むように構成されている。
Further, a
そして、吸収液槽Ｅ１２の、吸収塔下方領域２内の吸収液（アンモニアが溶解した水）が、吸収装置用間接型熱交換器Ｅ２で冷却されてエゼクター式スクラバＥ１０に供給される。なお、吸収塔下方領域２から吸収装置用間接型熱交換器Ｅ２を経て、エゼクター式スクラバＥ１０に送られる吸収液（アンモニアが溶解した水）の供給量は３８０００ｋｇ／ｈで、ＮＨ3濃度は２４．９ｗｔ％、温度は１０℃となるように構成されている。
Then, the absorption liquid (water in which ammonia is dissolved) in the absorption tower
また、エゼクター式スクラバＥ１０の下方領域１に溜まった吸収液（アンモニア（ＮＨ3）が溶解した水）は、アンモニアを高濃度に含む回収液として回収される。
なお、回収液は、ＮＨ3濃度：２５ｗｔ％、温度：１５℃で、回収量：５１５ｋｇ／ｈとなる。
Further, the absorption liquid (water in which ammonia (NH 3 ) is dissolved) accumulated in the lower region 1 of the ejector type scrubber E10 is recovered as a recovery liquid containing ammonia in a high concentration.
The recovered liquid has an NH 3 concentration of 25 wt%, a temperature of 15 ° C., and a recovered amount of 515 kg / h.
また、本実施形態にかかる蒸留装置の省エネルギーシステム１００において、吸収装置用間接型熱交換器Ｅ２には、後述する第２のヒートポンプＦで熱回収された後の、温度が５℃の循環冷却水が、供給されるように構成されている。
Further, in the
そして、吸収装置用間接型熱交換器Ｅ２において、吸収液（アンモニア（ＮＨ3）が溶解した水）の冷却に用いられ、１０℃に昇温した循環冷却水は、第２のヒートポンプＦに送られて熱回収に供される。 Then, in the indirect heat exchanger E2 for the absorber, the circulating cooling water used for cooling the absorbing liquid (water in which ammonia (NH 3 ) is dissolved) and heated to 10 ° C. is sent to the second heat pump F. It is used for heat recovery.
また、蒸留塔Ａ１の塔底からは、ＮＨ3濃度０．１ｗｔ％、温度４５℃の缶出液が７１８３ｋｇ／ｈの割合で排出される。なお、原料液に含まれる固形分は、ほとんど蒸留塔の内部に付着せず、缶出液に含まれて系外に排出される。 Further, from the bottom of the distillation column A1, canned liquid having an NH 3 concentration of 0.1 wt% and a temperature of 45 ° C. is discharged at a rate of 7183 kg / h. The solid content contained in the raw material liquid hardly adheres to the inside of the distillation column, but is contained in the canned liquid and discharged to the outside of the system.
また、第２のヒートポンプＦは、吸収装置Ｅを構成する吸収装置用間接型熱交換器Ｅ２で用いられ、昇温した循環冷却水（例えば１０℃）から熱回収を行うとともに、回収した熱を電力により温度レベルを上げて、９０℃の高温水としてリボイラＡ２に供給することで、熱エネルギーを循環再利用することができるように構成されている。 Further, the second heat pump F is used in the indirect heat exchanger E2 for an absorber constituting the absorber E, recovers heat from the heated circulating cooling water (for example, 10 ° C.), and recovers the recovered heat. By raising the temperature level with electric power and supplying it to the reboiler A2 as high-temperature water at 90 ° C., the heat energy can be circulated and reused.
なお、リボイラＡ２には、上述のように第１のヒートポンプＤからの９０℃の高温水と、第２のヒートポンプＦらの９０℃の高温水が供給され、かつ、リボイラＡ２において用いられた後の８５℃の温水が、適宜分配されて第１のヒートポンプＤと、第２のヒートポンプＦに送られて温度レベルが上げられた後、９０℃の高温水として再びリボイラＡ２に供給される。これによって、蒸留塔Ａ１への熱の供給が継続的に行われる。 As described above, 90 ° C. high-temperature water from the first heat pump D and 90 ° C. high-temperature water from the second heat pump F and the like are supplied to the reboiler A2, and after being used in the reboiler A2. The hot water at 85 ° C. is appropriately distributed and sent to the first heat pump D and the second heat pump F to raise the temperature level, and then is supplied to the reboiler A2 again as high temperature water at 90 ° C. As a result, heat is continuously supplied to the distillation column A1.
本実施形態にかかる蒸留装置の省エネルギーシステムは、上述のように構成されており、蒸留塔Ａ１の原料液の供給位置Ｐより下側の領域が、棚段塔Ａ１１として構成されているので、蒸留塔Ａ１に供給される原料液が固形分を含むスラリー液である場合にも、閉塞が生じにくく、固形分が付着したとしても容易に洗浄して除去することができるため、継続して安定した蒸留操作を行うことができる。 The energy-saving system of the distillation apparatus according to the present embodiment is configured as described above, and the region below the supply position P of the raw material liquid of the distillation column A1 is configured as the shelf column A11, so that the distillation column A1 is distilled. Even when the raw material liquid supplied to the column A1 is a slurry liquid containing solid content, clogging is unlikely to occur, and even if solid content adheres, it can be easily washed and removed, so that it is continuously stable. Distillation operation can be performed.
一方、蒸留塔Ａ１に棚段塔Ａ１１を採用した場合、ヒートポンプへの負荷を考慮して、操作温度を上げずに操作しようとすると、蒸留塔Ａ１およびそれ以降の分縮コンデンサＢ、吸収装置Ｅなどの操作真空度を高く設定することが必要となり、間接型熱交換器では水溶性低沸点成分を確実に回収することが困難になるが、本発明では、分縮コンデンサＢの下流側に吸収装置Ｅを設けて水溶性低沸点成分を水で吸収するようにしているので、水溶性低沸点成分を確実に回収することができる。 On the other hand, when the shelf column A11 is adopted for the distillation column A1, if the operation is attempted without raising the operating temperature in consideration of the load on the heat pump, the distillation column A1 and the reduction condenser B and the absorption device E after that are tried. It is necessary to set a high degree of operational vacuum such as, and it is difficult to reliably recover the water-soluble low boiling point component in the indirect heat exchanger. Since the device E is provided so that the water-soluble low boiling point component is absorbed by water, the water-soluble low boiling point component can be reliably recovered.
その結果、効率のよい蒸留装置の省エネルギーシステム１００を実現することが可能になる。
As a result, it becomes possible to realize an energy-saving
次に、第１のヒートポンプＤおよび第２のヒートポンプＦを蒸留装置に導入した場合の熱バランスについて説明する。 Next, the heat balance when the first heat pump D and the second heat pump F are introduced into the distillation apparatus will be described.
ヒートポンプを蒸留装置に導入した場合、概念的にみると、その熱バランスは、概略以下のようになる。
「リボイラでの加熱量」＝「コンデンサでの凝縮熱量」 …（１）
When a heat pump is introduced into a distillation apparatus, conceptually, the heat balance is roughly as follows.
"Heating amount in the reboiler" = "Condensation heat amount in the condenser" ... (1)
ここで、ヒートポンプを用いた蒸留装置では、下記のような熱収支となる。
「コンデンサでの凝縮熱」＋「ヒートポンプにおける消費動力」
＝「温水によるリボイラへの供給熱量（リボイラでの加熱量）」…（２）
Here, in a distillation apparatus using a heat pump, the heat balance is as follows.
"Condensation heat in condenser" + "Power consumption in heat pump"
= "Amount of heat supplied to the revoira by warm water (amount of heat supplied by the revoira)" ... (2)
したがって、上記式（１）と式（２）から明らかなように、ヒートポンプの消費動力分が、余剰な熱量となり、蒸留装置全体の熱バランスが成立しなくなる。
すなわち、ヒートポンプを用いた蒸留装置においては「余剰熱量」であるヒートポンプの消費動力に相当する熱量を、なんらかの方法で系外に除去することが必要になる。
Therefore, as is clear from the above equations (1) and (2), the power consumption of the heat pump becomes an excess amount of heat, and the heat balance of the entire distillation apparatus cannot be established.
That is, in a distillation apparatus using a heat pump, it is necessary to remove the amount of heat corresponding to the power consumption of the heat pump, which is the "surplus heat amount", to the outside of the system by some method.
そして、本発明では、分縮コンデンサにおいて用いられ、凝縮熱が入力された分縮コンデンサ用循環冷却水から所定の熱量を除去するようにしている。
これにより、以下の式（３）の条件を満足すること、すなわち熱バランスをとることが可能になる。
「コンデンサにおける凝縮熱」－「余剰熱量」
＝「温水によるリボイラへの供給熱量」 …（３）
In the present invention, a predetermined amount of heat is removed from the circulating cooling water for the demultiplexing capacitor, which is used in the demultiplexing capacitor and to which the heat of condensation is input.
This makes it possible to satisfy the condition of the following equation (3), that is, to achieve thermal balance.
"Condensation heat in capacitor"-"Excess heat"
= "Amount of heat supplied to the reboiler by hot water" ... (3)
そして、本発明では、分縮コンデンサＢで用いられた分縮コンデンサ用循環冷却水を第１のヒートポンプＤに供給するためのラインに、循環冷却水クーラＣを導入することで、第１のヒートポンプＤ、および、第２のヒートポンプＦにおける消費動力の合計量に相当する余剰熱量の除去を行い、蒸留装置全体での熱バランスを調整するようにしている。 Then, in the present invention, the circulation cooling water cooler C is introduced into the line for supplying the circulation cooling water for the fractionation condenser used in the reduction condenser B to the first heat pump D, whereby the first heat pump is used. The excess heat amount corresponding to the total amount of power consumed in D and the second heat pump F is removed, and the heat balance in the entire distillation apparatus is adjusted.
すなわち、本発明では、第２のヒートポンプＦにおける消費動力による余剰熱量についても、上述の循環冷却水クーラＣにて、対応する熱量を系外に排出して、蒸留装置全体としての熱量の調整を行うようにしている。 That is, in the present invention, with respect to the excess heat amount due to the power consumption in the second heat pump F, the corresponding heat amount is discharged to the outside of the system by the above-mentioned circulating cooling water cooler C, and the heat amount of the entire distillation apparatus is adjusted. I try to do it.
さらに言えば、本発明では、第１のヒートポンプＤにおける消費動力に基づく余剰熱量と、第２のヒートポンプＦにおける消費動力に基づく余剰熱量の両方を、循環冷却水クーラＣにて系外に排出するようにしている。 Furthermore, in the present invention, both the surplus heat amount based on the power consumption in the first heat pump D and the surplus heat amount based on the power consumption in the second heat pump F are discharged to the outside of the system by the circulating cooling water cooler C. I am doing it.
具体的には、上記実施形態においては、第１のヒートポンプＤにおける消費動力が約４８ｋＷ、第２のヒートポンプＦにおける消費動力が約１４４ｋＷで、合計の消費動力が１９２ｋＷであるのに対して、分縮コンデンサ用循環冷却水を第１のヒートポンプＤに供給するためのラインに設けた循環冷却水クーラＣにおいて約１９２ｋＷの熱量（余剰熱量に相当する熱量）を系外に排出することで、蒸留装置全体における熱バランスを調整するようにしている。 Specifically, in the above embodiment, the power consumption of the first heat pump D is about 48 kW, the power consumption of the second heat pump F is about 144 kW, and the total power consumption is 192 kW. A distillation apparatus by discharging about 192 kW of heat (heat equivalent to excess heat) to the outside of the system in the circulation cooling water cooler C provided in the line for supplying the circulating cooling water for the compression condenser to the first heat pump D. I try to adjust the heat balance as a whole.
ここで、吸収装置用間接型熱交換器Ｅ２で用いられた循環冷却水を第２のヒートポンプＦに供給するためのラインで第２のヒートポンプＦにおける消費動力に基づく余剰熱量を除去しようとすると、低温の（１０℃未満の）チラー水が必要となり、多くの電力を消費して製造されるチラー水を用いることは、ランニングコストの増加につながる。 Here, if it is attempted to remove the excess heat amount based on the power consumption in the second heat pump F in the line for supplying the circulating cooling water used in the indirect heat exchanger E2 for the absorber to the second heat pump F, Low temperature (less than 10 ° C) chiller water is required, and using chiller water produced by consuming a large amount of electric power leads to an increase in running cost.
そのため、本発明では、吸収装置用間接型熱交換器Ｅ２で用いられた循環冷却水を第２のヒートポンプＦに供給するためのラインで上述の余剰熱量を除去することはせずに、分縮コンデンサ用循環冷却水ライン設けた循環冷却水クーラＣにて、第１のヒートポンプＤによる余剰熱量だけではなく、第２のヒートポンプＦによる余剰熱量の除去も行うようにしている。 Therefore, in the present invention, the above-mentioned excess heat amount is not removed by the line for supplying the circulating cooling water used in the indirect heat exchanger E2 for the absorber to the second heat pump F, and the heat is divided. In the circulating cooling water cooler C provided with the circulating cooling water line for the condenser, not only the excess heat amount by the first heat pump D but also the excess heat amount by the second heat pump F is removed.
上述のように、第１のヒートポンプＤおよび第２のヒートポンプＦの余剰熱量を、一般の冷却水で除去可能な温度レベルである第１のヒートポンプＤへの分縮コンデンサ用循環冷却水ラインに設けた循環冷却水クーラＣにおいて集中的に行うことにより、蒸留装置全体での熱バランスの調整を効率よく行うことが可能になり、ランニングコストの最小化を実現することが可能になる。 As described above, the excess heat of the first heat pump D and the second heat pump F is provided in the circulating cooling water line for the reduction condenser to the first heat pump D, which is a temperature level that can be removed by general cooling water. By intensively performing the heat balance in the circulating cooling water cooler C, it is possible to efficiently adjust the heat balance in the entire distillation apparatus, and it is possible to minimize the running cost.
なお、上記実施形態で示した、原料液、蒸留塔の塔頂ベーパ、分縮コンデンサにおいて凝縮した凝縮液、分縮コンデンサにおける不凝縮ガスであるベーパなどについて記載した、各種の量や、温度、圧力、熱量などの値は、あくまで例示であって、本発明においては、それらの値は上記実施形態の値に限定されるものではなく、他の値とすることも可能である。 It should be noted that various amounts, temperatures, and temperatures described for the raw material liquid, the top vapor of the distillation column, the condensed liquid condensed in the fractionated condenser, the vapor which is the non-condensed gas in the fractionated condenser, etc. shown in the above embodiment are described. The values such as pressure and calorific value are merely examples, and in the present invention, these values are not limited to the values of the above-described embodiment, and may be other values.
また、上記実施形態では、蒸留に供される原料液が、アンモニア（ＮＨ3）を主成分とする水溶性低沸点成分と、水を主成分とする高沸点成分とを含むアンモニア水である場合について説明したが、本発明は、他の水溶性低沸点成分を含む水溶液である場合（例えば水溶性低沸点成分がアセトアルデヒド、ホルムアルデヒド、揮発性の高い香料であるような場合）にも適用することが可能である。 Further, in the above embodiment, the raw material liquid to be distilled is an aqueous ammonia solution containing a water-soluble low boiling point component containing ammonia (NH 3 ) as a main component and a high boiling point component containing water as a main component. However, the present invention is also applicable to an aqueous solution containing another water-soluble low boiling point component (for example, when the water-soluble low boiling point component is acetaldehyde, formaldehyde, or a highly volatile fragrance). Is possible.
本発明は、さらにその他の点においても上記実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲内において、応用、変形を加えることが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment in other respects as well, and applications and modifications can be added within the scope of the invention.
１ スクラバ下方領域
２ 吸収塔下方領域
３ 堰
１００ 蒸留装置の省エネルギーシステム
Ａ 蒸留部
Ａ１ 蒸留塔
Ａ１１ 棚段塔
Ａ１２ 充填塔
Ａ２ リボイラ
Ｂ 分縮コンデンサ
Ｃ 循環冷却水クーラ
Ｃ１ 循環冷却水クーラ用間接型熱交換器
Ｃ２ クーリングタワー
Ｄ 第１のヒートポンプ
Ｅ 吸収装置
Ｅ１ 吸収装置本体
Ｅ２ 吸収装置用間接型熱交換器
Ｅ１０ エゼクター式スクラバ
Ｅ１１ 吸収塔
Ｅ１２ 吸収液槽
Ｆ 第２のヒートポンプ
1 Scrubber
Claims (6)
（ａ）水溶性低沸点成分と、水を主成分とする高沸点成分を含む原料液の蒸留を行う蒸留塔と、前記蒸留塔の塔底液を再加熱するリボイラとを備えた蒸留部と、
（ｂ）前記蒸留塔の塔頂から取り出される、前記原料液よりも前記水溶性低沸点成分を高い割合で含む塔頂ベーパを、分縮コンデンサ用循環冷却水により冷却して、凝縮液と、前記凝縮液よりも前記水溶性低沸点成分を高い割合で含むベーパとに分離する分縮コンデンサと、
（ｃ）前記分縮コンデンサで前記塔頂ベーパの冷却に用いられ、昇温した前記分縮コンデンサ用循環冷却水を冷却して、所定の熱量を系外に排出することができるように構成された循環冷却水クーラと、
（ｄ）前記循環冷却水クーラで冷却され、所定の熱量が系外に排出された後の前記分縮コンデンサ用循環冷却水から熱回収を行うとともに、回収した熱を電力により温度レベルを上げて前記リボイラに高温水として供給するように構成された第１のヒートポンプと、
（ｅ）前記分縮コンデンサにおける不凝縮ガスである前記ベーパに含まれる前記水溶性低沸点成分を水に吸収させる吸収装置本体と、前記吸収装置本体において前記水溶性低沸点成分の吸収に用いられて昇温した前記水を、下記第２のヒートポンプにおいて熱回収が行われた後の循環冷却水によって間接的に冷却する吸収装置用間接型熱交換器とを備えた吸収装置と、
（ｆ）前記吸収装置用間接型熱交換器において、前記水溶性低沸点成分の吸収に用いられて昇温した前記水の冷却に用いられ、昇温した前記循環冷却水から熱回収を行うとともに、回収した熱を電力により温度レベルを上げて前記リボイラに高温水として供給するように構成された第２のヒートポンプと
を備え、
前記分縮コンデンサで前記塔頂ベーパの冷却に用いられ、昇温した前記分縮コンデンサ用循環冷却水を、前記循環冷却水クーラで冷却して、所定の熱量を系外に排出することにより、前記第１のヒートポンプおよび前記第２のヒートポンプを駆動するために使用される電力に基づいて当該蒸留装置に入力される熱量に対応する所定の熱量が系外に排出され、当該蒸留装置全体における熱バランスの調整が行われるように構成されていること
を特徴とする蒸留装置の省エネルギーシステム。 It is an energy-saving system for distillation equipment that uses a heat pump.
(A) A distillation unit provided with a distillation column for distilling a raw material liquid containing a water-soluble low boiling point component and a high boiling point component containing water as a main component, and a reboiler for reheating the bottom liquid of the distillation column. ,
(B) The column top vapor, which is taken out from the top of the distillation column and contains the water-soluble low boiling point component in a higher proportion than the raw material solution, is cooled with circulating cooling water for a fractionation condenser to obtain a condensed solution. A fractionated condenser that separates into a vapor containing the water-soluble low boiling point component in a higher proportion than the condensed liquid, and
(C) The fractionated condenser is used to cool the tower top vapor, and the heated circulating cooling water for the fractionated condenser is cooled so that a predetermined amount of heat can be discharged to the outside of the system. With a circulating cooling water cooler,
(D) Heat is recovered from the circulating cooling water for the fractionated condenser after being cooled by the circulating cooling water cooler and a predetermined amount of heat is discharged to the outside of the system, and the recovered heat is raised in temperature level by electric power. A first heat pump configured to supply the reboiler as hot water,
(E) Used for absorption of the water-soluble low boiling point component contained in the vapor, which is a non-condensable gas in the fractionation condenser, into water, and the absorption device main body for absorbing the water-soluble low boiling point component. An absorption device including an indirect heat exchanger for an absorption device that indirectly cools the heated water with circulating cooling water after heat recovery is performed in the second heat pump described below.
(F) In the indirect heat exchanger for an absorber, heat is recovered from the heated circulating cooling water used for cooling the water that has been heated by being used for absorbing the water-soluble low boiling point component. It is equipped with a second heat pump configured to raise the temperature level by electric power and supply the recovered heat to the reboiler as hot water.
By cooling the circulating cooling water for the fractionated condenser, which is used for cooling the column top vapor with the fractionated condenser and having a temperature rise, with the circulating cooling water cooler, and discharging a predetermined amount of heat to the outside of the system. Based on the electric power used to drive the first heat pump and the second heat pump, a predetermined amount of heat corresponding to the amount of heat input to the distillation apparatus is discharged to the outside of the system, and heat in the entire distillation apparatus is discharged. An energy-saving system for a distillation apparatus characterized in that it is configured to be balanced.
前記分縮コンデンサにおける不凝縮ガスである前記ベーパを、前記吸収装置本体において前記水溶性低沸点成分の吸収に用いられた後に前記吸収装置用間接型熱交換器で冷却された水と接触させて冷却する冷却機構部と、
前記冷却機構部で冷却された前記ベーパを水と接触させて、前記ベーパに含まれる前記水溶性低沸点成分を水に吸収させる吸収機構部と
を備えていることを特徴とする請求項１または２記載の蒸留装置の省エネルギーシステム。 The absorber body
The vapor, which is a non-condensable gas in the decondensed condenser, is brought into contact with water cooled by the indirect heat exchanger for the absorber after being used for absorbing the water-soluble low boiling point component in the absorber body. Cooling mechanism to cool,
1. 2. The energy-saving system of the distillation apparatus according to the above.
前記分縮コンデンサで前記塔頂ベーパの冷却に用いられ、昇温した前記分縮コンデンサ用循環冷却水を、水を冷媒として間接的に冷却する循環冷却水クーラ用間接型熱交換器と、
前記循環冷却水クーラ用間接型熱交換器で、前記分縮コンデンサ用循環冷却水を間接的に冷却するのに用いられ、昇温した前記水を空気と接触させ、主として前記水の気化熱によって前記水を冷却するとともに、前記空気と蒸発した水とを外部に放出することにより、前記所定の熱量が系外に排出されるように構成されたクーリングタワーと
を備えたものであることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の蒸留装置の省エネルギーシステム。 The circulating cooling water cooler
An indirect heat exchanger for a circulating cooling water cooler, which is used for cooling the tower top vapor with the reduced condenser and indirectly cools the heated circulating cooling water for the reduced condenser using water as a refrigerant.
In the indirect heat exchanger for the circulating cooling water cooler, it is used to indirectly cool the circulating cooling water for the fractionated condenser, and the heated water is brought into contact with air and mainly by the heat of vaporization of the water. It is characterized by being provided with a cooling tower configured so that the predetermined amount of heat is discharged to the outside of the system by cooling the water and discharging the air and the evaporated water to the outside. The energy saving system of the distillation apparatus according to any one of claims 1 to 4.
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011153043A (en) | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Sasakura Engineering Co Ltd | Apparatus and method for recovering ammonia |
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4402795A (en) * | 1980-09-18 | 1983-09-06 | Erickson Donald C | Reverse absorption heat pump augmented distillation process |
| DE3578133D1 (en) * | 1984-03-07 | 1990-07-19 | Linde Ag | METHOD AND DEVICE FOR RECTIFICATION AND / OR STRIPING. |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011153043A (en) | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Sasakura Engineering Co Ltd | Apparatus and method for recovering ammonia |
| JP2015134321A (en) | 2014-01-17 | 2015-07-27 | 東洋エンジニアリング株式会社 | Distillation tower |
| JP2016190194A (en) | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 株式会社日立製作所 | Oil content and moisture content recovery system |
| JP2018058025A (en) | 2016-10-05 | 2018-04-12 | 株式会社ササクラ | Apparatus and method for recovering low boiling point substance |
| JP2019081125A (en) | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 木村化工機株式会社 | Distillation apparatus energy-saving system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003038751A1 (en) * | 2001-11-02 | 2003-05-08 | Telecommunications Advancement Organization Of Japan | Color reproduction system |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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