JPH01315336A - 反応釜の加熱及び冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、化学反応を利用して各種物質の分解、合成
１重合、縮合などを行う装置である反応釜の加熱及び冷
却装置に関するものである。

〈従来の技術〉 従来の化学工業用ジャケット付反応釜として第２図に示
すような構成のものか知られている０図において、ｌは
反応釜であり、原料入口２、製品出口３、攪拌Ｉ１４、
ジャケット部５を有している。ジャケット部５には加熱
及び冷却のための流体給排口６．７を設けてあり、その
一方には冷却水供給管８及びドレン排出管９を接続し、
他方には蒸気供給管１０及び冷却水排出管１１を接続し
、容管の途中に弁Ｖ、、Ｖ、、　Ｖ３、ｖ４を設けであ
る。

この反応釜ｌ内の原料を加熱する場合は、弁ｖ２、■４
を閉じ、弁Ｖ０、■３を開く。これによって蒸気か管１
０、流体給排ロアからジャケット部５内に供給されて加
熱が行われる。そのとき発生するドレンは、流体給排口
６、管９を通って排出される０図中１２はスチームトラ
ップてドレンのみを排出する。

また冷却する場合は、弁Ｖ、、Ｖ、を閉じ、弁ｖＲ１■
４を開く。これによって冷却水が管８、流体給排口６を
通ってジャケット部５内に供給されて冷却か行われる。

供給された冷却水は流体給排ロア、管１１を通って排出
される。

このほかに反応釜としては加熱用流体及び冷却用流体の
給排される流体室が釜内な通る管で形成された蛇管式あ
るいは直管式のものとなっているものもある。

〈発明が解決しようとする課題〉 従来の反応釜の加熱及び冷却装置は、冷却に続いて加熱
あるいは加熱に続いて冷却が行われるような場合にハン
マー現象が発生してその振動及び衝撃により装置が損傷
し、短寿命となる問題がある。この原因は、加熱と冷却
との切換え時には、ジャケット部５及びその内部に連通
している管８．９．１０．１１の部分の温度並びにこれ
らの各部に残存している流体の温度に対して、新たに供
給される流体の温度に大きな温度差があることにある。

また、冷却時において、反応釜を均一に冷却できず、部
分的な異常昇温か発生し易く、この温度むらによって製
品の品質を一定に維持し難い問題がある。この原因は、
冷却水による冷却であるため、冷却水の顕然のみによる
冷却となるから熱容量か小さく、従って熱通過率が小さ
いことにある。

このようなことから、この発明は、反応釜の加熱及び冷
却装置において、加熱と冷却との切換え時の前記温度差
を小さくすることがてき、冷却時の前記熱通過率を大き
くすることができるようにすることを課題とする。

く課題を解決するための手段〉 この発明の手段は、エゼクタのデフユーザとポンプの吸
込口とを水を収容したタンクを介して連通し前記ポンプ
の吐出口を前記エゼクタのノズルに接続したポンプ装置
を設け、反応釜の加熱及び冷却用流体室に加熱用蒸気と
前記ポンプの吐出水の一部とを切換え供給できるように
供給路及び弁装置を設け、前記流体室に前記エゼクタの
吸込室を接続し、前記タンク内へ冷却水を供給すること
によるタンク内水温の制御部を設け、前記ポンプによる
循環系内の余剰水の排出手段を設けてなるものである。

〈作　用〉 反応釜を加熱する場合は、弁装置により流体室へ蒸気を
供給するようにする。蒸気は反応釜を加熱し、ドレンと
なってエゼクタに吸引され、タンク内に至り、タンク内
の水温は上昇する。

加熱から冷却に切換える場合は、弁装置により蒸気の供
給を停止し、ポンプの吐出水の一部を流体室へ供給する
ようにすると共に、タンク内へ冷却水を供給して水温が
徐々に下るようにする。流体室の残留蒸気及び流体室へ
供給された水はエゼクタに吸引され、タンク内に戻る。

従って、流体室へ供給される水は初期には高温であるか
ら問題の温度差は小さく、残留蒸気が急凝縮することは
ない。そして水温が徐々に低下すると、エゼクタの吸引
作用により流体室内が負圧になり、これにより供給され
る水は反応釜の熱により迅速に気化して反応釜を冷却し
、流体室内の蒸気及び水はエゼクタにより吸引されてタ
ンクに戻る。従ってタンク内水温を制御部により制御す
ることにより、エゼクタの吸入室に発生する負圧、つま
り流体室内の負圧を調節できるから、冷却度を制御でき
ることになる。

冷却から加熱に切換える場合は、冷却状態からまず冷却
水の供給を停止すると、水がタンク、ポンプ、流体室、
エゼクタの密閉回路を循環し、反応釜からの熱及び攪拌
による熱により徐々に昇温する。ある程度昇温した時点
で弁装置により流体室へ供給している水を止め蒸気を供
給するようにすると、問題の温度差は小さく蒸気か急凝
縮することはなく、反応釜は蒸気で加熱されるようにな
る。タンク内の水は常に増える傾向にあるものであるか
ら、排出手段により余剰水を排出する。

〈実施例〉 この発明の１実施例を第１図に示す。図において、２１
は反応釜、２２はポンプ装置、２３は弁装置、２４は水
温ｖ制御部、２５は余剰水排出手段である。

反応釜２１は、従来のものと同様に、原料入口２、製品
出口３、攪拌機４、加熱及び冷却用流体室としてのジャ
ケット部５を有しており、ジャケット部５には加熱及び
冷却用の流体供給口６．流体排出ロアを設けである。

ポンプ装置２２は、ポンプ３０がタンク３１に吸込側を
接続され吐出側をエゼクタ３２のノズル３コに接され、
エゼクタ３２のデフユーザ３４がタンク３１の上部空間
３５に接続された構成のものであり、エゼクタ３２の吸
込室３６が反応釜２１の流体排出ロアに接続されている
。このポンプ装置２２はポンプ３０の作動によりタンク
３１内の水をエゼクタ３２に供給して吸引作用さす、タ
ンク３１に戻すようになっている。

弁装置２３は、ジャケット部５の流体供給口６に接続し
た蒸気供給管３７の途中に設けた電磁開閉弁Ｖ、と、同
じ流体供給口６に接続するように設けである前記ポンプ
３０の吐出側で分岐した水供給管３８の途中に設けた電
磁開閉弁ｖｂとからなる。６弁Ｖ、、　Ｖｂは総合制御
部３９からの指令で開閉する。

水温制御部２４は、タンク３１内の水の温度を制御する
ように設けたものであり、タンク３１内の水温は上昇す
るものであるから冷却水を供給することによって制御す
るようになっている。このためタンク３１に接続した冷
却水供給管４０の途中に電磁開閉弁ｖｃを設け、タンク
内水温検出用の温度センサ４１を設けてあり、総合制御
部３９により弁ｖｃに開閉指令を与えるようになってい
る。

余剰水排出手段２５は、ポンプ３０の吐出側から分岐し
た排出管４２に電磁開閉弁Ｖｄを設け、タンク３０内の
予め定めた上限及び下限水位を水位センサ４３て検出し
てその範囲内に水位が保たれるように総合制御部３９か
らの指令により弁Ｖｄの開閉を制御するようになってい
る。なお、この弁ｖｄはポンプ３０の吸込側又はタンク
３０に対して設けてもよい。

このように構成された装置は、次のように動作する。

反応釜２１を加熱する場合は、総合制御部３９からの指
令により弁Ｖ、が開き、弁ｖｂが閉じた状態とされ、蒸
気が弁ｖ１、蒸気供給管３７、流体供給口６を通ってジ
ャケット５に供給される。蒸気は反応釜２１を加熱し、
トレンとなってエゼクタ３２に吸引され、タンク３１に
送られる。ドレンによってタンク３１の水位が所定上限
水位に上昇すると、水位センサ４３がこれを検知し、こ
れに基く総合制御部３９からの指令により弁ｖｄが開き
、余剰水な系外に排出してタンク３１の水位を適切に保
つ。タンク３１の水温はトレンの流入によって上昇する
。

加熱から冷却に切換える場合は、総合制御部３９からの
指令により弁Ｖ、が閉じ、弁Ｖｂ、　Ｖｅが開いた状態
とされ、これによって蒸気の供給が停止し、ポンプ３０
の吐出水の一部がジャケット部５に供給されるようにな
ると共に、タンク３１内へ冷却水が供給されるようにな
る。ジャケット部５に供給された水と残留蒸気はエゼク
タ３２によって吸引されてタンク３１へ送られる。加熱
から冷却に切換えた初期においては、ジャケット部５へ
供給される水は加熱のときに高温になっているので、残
留蒸気が急凝縮することはない。従ってこの場合にハン
マー現象は発生しない。冷却水がタンク３１へ供給され
続けることによりタンク３１内の水温が徐々に低下する
。エゼクタ３２で発生可能な真空度はポンプ３０が加速
されエゼクタに達する水の温度に相当する飽和圧力であ
り、水温を１００°Ｃ以下にすることによりジャケット
部５か負圧になる。ジャケット部５が負正になると供給
される水は反応釜２１の熱によって気化するから、反応
釜２１は効果的に冷却されることになる。冷却の程度の
制御はジャケット部５内の負圧を調節するようにタンク
３１内の水温を総合制御部３９からの指令により水温制
御部２４か制御することによって行う。この場合も余剰
水排出手段２５はタンク３１内の水位を所定範囲内に保
つように動作する。

冷却から加熱に切換える場合は、冷却状態で開いている
弁ｖｃを閉じる。冷却水の供給が停止すると。水かタン
ク３１．ポンプ３０．ジャケット部５、エゼクタ３２の
密閉回路を循環するようになる。循環する水は反応釜２
１からの熱及びポンプ３０の攪拌により発生する熱によ
り徐々に昇温する。温度センサ４１の検出により水温が
ある程度上昇した時点で、総合制御部３９からの指令に
より、弁Ｖｂ閉じてジャケット５ヘボンブ３０の吐出水
の一部を供給していたことを停止し、弁ｖ１を開いて蒸
気をジャケット５へ供給する。このときの水温は上昇し
ているから、蒸気か導入される部分と蒸気の温度差はか
なり小さく、蒸気か急凝縮することはないからハンマー
現象は生じない。この蒸気によって反応釜２１は加熱さ
れるようになる。

上記実施例は、容置Ｖｊ、　Ｖｂ、　Ｖｅ、　Ｖｄを単
に開閉するものを示したが、必要に応じて開度の調部が
できるものを使用して細かく制御できるようにしてもよ
い。

上記実施例は、反応釜２１がジャケット５付のものを示
したが、このほかに釜内に蛇管や直管からなる流体室を
宥する反応釜であっても同様に実施でき、ハンマー現象
を防止できる。

〈発明の効果〉 この発明によれば、加熱から冷却へまた冷却から加熱へ
と切換えるときに、流体室へ供給する流体の温度を徐々
に変化させて蒸気の急凝縮を発生させないようにするこ
とができるから、ハンマー現象が発生せず、これによっ
て装置の損傷及び短寿命化を防止できる。さらに、冷却
時に流体室を負圧にして冷却水が蒸発することによる気
化熱で冷却するから、大きな熱通過率を確保でき、冷却
の温度むらを防止して製品の品質を一定に維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例の概略の構成を示す構成図
、第２図は従来の反応釜の加熱及び冷却装置の１例を示
す概略構成図である。 ５・・・・ジャケット（流体室）、２１・・・・反応釜
、２２・・・・ポンプ装置、２３・・・・弁装置、２４
・・・・水温の制御部、２５・・・・余剰水の排出手段
、３０・・・・ポンプ、３１・・・・タンク、３２・・
・・エゼクタ、３３・・・・ノズル、３４・・・・デフ
ユーザ、３６・・・・吸入室、３９・・・・総合制御部
、　ｖ、、ｖｂ、ｖｅ、ｖ、−−−−弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エゼクタのデフューザとポンプの吸込口とをタン
   クを介して連通し前記ポンプの吐出口を前記エゼクタの
   ノズルに接続したポンプ装置を設け、反応釜の加熱及び
   冷却用流体室に加熱用蒸気と前記ポンプの吐出水の一部
   とを切換え供給できるように供給路及び弁装置を設け、
   前記流体室に前記エゼクタの吸込室を接続し、前記タン
   ク内へ冷却水を供給することによるタンク内水温の制御
   部を設け、前記ポンプによる循環系内の余剰水の排出手
   段を設けてなる反応釜の加熱及び冷却装置。