JPH0148203B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は無機塩を含有する硫酸水溶液を蒸発濃
縮する方法の改良に関する。

従来の技術 蒸発装置の熱エネルギーをより経済化する方法
として、蒸発缶から発生する蒸発蒸気を、機械圧
縮機、例えばロータリープロワー、ターボ圧縮機
等を使用して圧縮しエンタルピーを上昇させ、こ
れを加熱用蒸気として用いる、所謂ヒートポンプ
を組み込むことにより、発生蒸気の潜熱をくり返
し再使用する機械圧縮法の採用が提案され、実施
されている。

しかし乍ら、無機塩と、更に場合によつては酸
性ガスを含む硫酸水溶液、例えばレーヨン、スフ
工場の紡糸浴酸のように、無機物として芒硝、硫
酸亜鉛を含有する濃度約10重量％の硫酸水溶液の
蒸発濃縮に機械圧縮法を適用する場合、発生蒸気
に同伴する無機塩を含む酸性ミスト及び／または
酸性ガスのため、機械圧縮機のケーシング、ロー
ター、インペラー等に固形物の付着、摩耗、腐食
が起こり、短期間で効率が低下するため、絶えず
メンテナンスを必要とするため機械圧縮の工業的
実施は殆ど困難であつた。

このような事情に鑑み、本発明者等は先に特願
昭57−100972（特開昭58−216701、機械圧縮式蒸
発濃縮方法）において、上記の困難を克服する発
明を提案した。

即ち此の先行発明の骨子は 「原液を濃縮液と熱交換して予熱したのち、前
段に加熱器を、後段に蒸発エゼクターを付設し、
該蒸気エゼクターの吐出蒸気を該加熱器の加熱源
として使用するよう構成した真空脱ガス缶に導き
全量の1.0〜3.0重量％を蒸発せしめ、次いで蒸発
装置へ送り所定の濃度に濃縮すると共に、更にそ
の蒸発蒸気をアルカリ洗浄器に導き、該蒸発蒸気
の飽和温度とほぼ同温度のアルカリ性洗浄液で洗
浄したのち、機械圧縮機で圧縮、昇温し前記蒸発
装置の加熱源として使用することを特徴とするレ
ーヨン、スフ紡糸浴酸の機械圧縮式蒸発濃縮方
法」 であつた。

前記のように、従来技術は発生蒸気のアルカリ
洗浄を行うことで、腐食のトラブルを解決した
が、濃縮液及びドレンの顕熱回収を計るため、供
給液と熱交換を行つており、それに使用する熱交
換器は液−液、及び液−ドレンによる熱交換であ
つた。

解決しようとする問題点 しかし、此の熱交換器はスケール発生によるＵ
値（伝熱係数）の低下が短時間で発生する。従つ
て熱交換器伝熱面のスケール除去のため、薬液洗
浄等を短期間で実施する必要があり、またスケー
ル発生によるＵ値の低下と共に、補助スチーム使
用量が増大し、蒸発装置の蒸発効率の低下という
問題があつた。（尚、液−ドレンによる熱交換は
先願特許には図示されていない） 問題点を解決するための手段 作用 本願発明では、蒸発濃縮缶の後段にフラツシユ
缶を設け、濃縮液を自己蒸発させて発生したフラ
ツシユ蒸気（ベーパ）をスチームを駆動源とする
熱圧縮機で吸引、昇圧し、その吐出蒸気を供給液
の昇温に使用し、且つ機械圧縮機で昇温昇圧さ
れ、加熱缶及び予熱缶等で凝縮した蒸気のコンデ
ンセート（ドレン）を、フラツシユ缶に導入し、
フラツシユ蒸発させ、発生した蒸気（ベーパ）を
再び直接機械圧縮機に吸引させ、昇圧した蒸気を
供給液の昇温に使用することで、濃縮液及びドレ
ンの従来の顕熱の回収をいずれも潜熱の形で熱回
収する様に改良したものである。この場合補助ス
チームは熱圧縮機の駆動源として使用する。

実施例 本発明を後出第１図に示す具体例に基いて説明
する。

第１図において、１は第１予熱器、２は第２予
熱器、３は加熱缶３′とセパレータ３″及び下部液
室３から成る蒸発装置、４は機械圧縮機であ
る。

蒸発濃縮を受ける原液は管１０で第１予熱器１
へ供給され、次いで管１１で第２予熱器２へ、更
に管１２で脱ガス缶２２に供給され溶解ガスの大
部分を脱ガスした後、ヘツドにて管１２′を通つ
て液室３へ流下して行く。尚、第１、第２予熱
器としては例えば多管式熱交換器又はポリブロツ
ク型熱交換器が用いられる。

予熱後の原液は下部液室３に注加され、ポン
プ１９によつて管１８を通り、加熱缶３′の頂部
より給液され、伝熱管内壁を流下する。そしてそ
の間に同外側から機械圧縮機によつて昇圧昇温さ
れたベーパにより、加熱蒸発され原液は濃縮され
て流下する。

発生したベーパはセパレータ３″に流入し、ミ
ストを分離した後、管１３を経てアルカリスクラ
バー２３へ導入される。本実施例では蒸発装置３
に液膜流下式蒸発装置を採用したが、強制循環、
液膜上昇、自然循環等の他の型式の蒸発装置でも
よい。

アルカリスクラバー２３に導入されたベーパは
アルカリ性洗浄液との接触により、ベーパ中に含
まれる微量の酸性ミスト及び／または酸性ガスが
反応吸収により除かれる。図示では、液散布器２
３′、充填層２３″、底部液室２３、液循環パイ
プ２３ａ等を備えた塔式スクラバーを示した。ア
ルカリスクラバー２３を出たベーパは管４′を経
て、機械圧縮機４に吸引されて昇圧昇温され、前
出第１予熱器１及び加熱缶３′の加熱ベーパとし
て使用される。この場合、第１第２予熱器１，２
及び加熱缶３′のコンデンセートは管１５，１６
を経て、フラツシユ缶６に流入し、フラツシユ蒸
発した後ドレンとして排出される。フラツシユ缶
６で発生したベーパは管１７を経て、加熱缶（ア
ルカリスクラバー）から出るベーパと混合し、機
械圧縮機４に吸引され、自己の熱源に供される。
このように機械圧縮機４に吸引されるベーパは、
蒸発装置３での蒸発ベーパ以外にコンデンセート
フラツシユベーパをも吸引し、圧縮機の動力によ
る付加熱量も加算され、圧縮機出口ベーパには過
剰熱量が発生するので、これを第１予熱器１の加
熱エネルギーとして消費する。圧縮機出口ベーパ
のドレンは潜熱の形で熱回収されるので、ドレン
の熱回収を行うための液、ドレン熱交換器は不要
となる。

一方、蒸発装置３で濃縮された原液は、管２０
を経て、自己蒸発缶７へ流入し、フラツシユ蒸発
した後濃縮液は系外へ排出される。又自己蒸発缶
７で発生したベーパは管２１を経て、補助スチー
ムを駆動スチームとする熱圧縮機（スチームエゼ
クター）に吸引され、昇圧された後第２予熱器２
の加熱ベーパとして使用される。この場合も濃縮
液の顕熱は潜熱の形で熱回収されるので、液・液
熱交換器は不要となる。

尚、管２４，２５，２６は抽気管で図示しない
真空発生装置と連結し、不凝縮ガスを排出すると
共に各機器を所定の真空度に保持する。又脱ガス
缶２２で脱気されたガス及び同伴のベーパは図示
しないコンデンサー、真空発生装置に導入され、
不凝縮ガスは排出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様を示す工程フローシ
ートである。 図中、１……第１予熱器、２……第２予熱器、
３……蒸発装置、４……機械圧縮機、５……熱圧
縮機、２３……アルカリスクラバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 無機塩を含有する硫酸水溶液の蒸発濃縮を行
   う機械圧縮式蒸発濃縮装置において、濃縮液をフ
   ラツシユ蒸発７させ、この蒸気２１をスチームを
   駆動源とした熱圧縮機５で吸引昇圧することによ
   り潜熱の形でこの濃縮液の熱回収を計り、この潜
   熱を蒸発装置３又は予熱器１，２の加熱蒸気とし
   て再利用すると共に、一方、蒸発装置３の加熱缶
   ３′又は予熱器１，２で凝縮した加熱蒸気のコン
   デンセート１６をフラツシユ蒸発６させ、この蒸
   気１７を機械圧縮機４に吸引させ、潜熱の形でこ
   のコンデンセートの熱回収を計り、機械圧縮機出
   口１４の余剰熱量を回収して供給原液の加熱に再
   利用することを特徴とする蒸発濃縮法。