JPH04505880A - 二段階凝縮器 - 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】 ■川 本発明は、二つの連続した段階で、その最後の方で吸収媒体によりガスを凝縮さ せる二段階で、ガスを凝縮するための凝縮器装置及び方法に関する。

よく知られているように、非凝縮性ガスが存在すると、凝縮器の設計及び発展に 実質的な影響を与える問題になる。凝縮可能なガスからそれらを効果的に分離で きないと、その工程からそれらを多量にポンプで排出する必要があり、そのこと はエネルギー及び材料の大きな損失を与える結果にもなる。

水蒸気を凝縮させる場合のような成る過程では、単にガス混合物を冷却すること により、凝縮可能なガスと非凝縮性ガス、一般に水蒸気と空気を互いに分離する ことが問題になる０例えば、化学的パルプ及び紙工業のような成る場合には、普 通に用いられている圧力及び温度では、凝縮しないガスである第三の種類のガス も存在し、それらのガスは適当な吸収媒体に吸収させることによりガス混合物か ら分離することができる。

そのような三種類の異なったガスの混合物を慣用的凝縮器で凝縮させる場合、非 凝縮性ガスは全て凝縮器からポンプで排出され、従って圧力及び温度により多量 の水蒸気もそれらと共に排出される。

ガス混合物を吸収媒体へ凝縮させる別の方法も知られている。水蒸気の如き凝縮 性ガスが処理ガス混合物の大部分を形成しているので、吸収媒体はその凝縮する 物質がかなり濃くなる。従って、その中に凝縮した物質を再び別に蒸発すること により媒体を濃縮することが必要になる。このことも更にエネルギーを消費する 結果になる。

本発明による方法を用いることにより、それら既知の方法の問題を解消するか又 は最も少なくすることもできる。凝縮可能な物質を再蒸発する必要もなく、非凝 縮性ガスと多量の水蒸気をポンプで排出する必要もない。

本発明は、成る既知の構造の冷却熱交換器からなる凝縮器で、流れに関して、二 つの連続した領域に分けられており、その後者の方では、ガスを吸収する媒体が 熱交換器の表面上に流れ、非凝縮性ガスが両方の領域を通って流れた後、その凝 縮器から排出されるようになっている凝縮器を特徴とする。

そのような凝縮器は一つのケースの中に入れ、第−及び第二領域を隔壁で分離し 、その隔壁を越えてガスが第一領域から第二領域へ流れるようにしてもよい、そ れは、ガスの流路によって接続された二つの別々のケースとして構成してもよい 。

第一の領域では、凝縮可能なガスの大部分が凝縮され、熱交換器の表面上の液体 になる。同時にガス混合物が冷却すると、非凝縮性ガスの分圧が増大する。多量 の凝縮性ガスを含む混合物が凝縮器の第二領域へ流れ、非凝縮性でしかも吸収可 能なガスが熱交換器の表面に沿って流れる吸収媒体中に吸収される。

吸収媒体は電解質、例えばＮａＯＨの濃厚な溶液でもよく、その中の水の蒸気圧 は対応する温度で純粋な水の蒸気圧よりもかなり低い、従って、ガス混合物中の 水蒸気はこの種の吸収媒体中に吸収される。不必要に多量の混合物が吸収されて 吸収溶液が希釈されるのを防ぐために、凝縮器の第一段階は、ガス混合物が充分 冷却され、その中の水蒸気の凝縮ができるだけ完全になるような大きさでなけれ ばならない。

熱交換器の第二領域では吸収媒体を冷却してガス吸収時の蒸気圧増加が起きない ようにし、第二領域の圧力が第一領域の圧力よりも低くなったままになっている ようにする。熱交換器の充分な濯ぎを行なわせるため、ポンプで吸収液体を熱交 換器表面へ再び流すように戻すことができる。

凝縮器の第二領域で吸収可能なガスが吸収されると、実際の非凝縮性ガスの分圧 はかなり増大し、それらガスは両方の領域を通って流れた後、凝縮器から排出さ れる。

従来技術の一例は、パルプ粉砕装置中の黒液の蒸発プラントである。最後の段階 での蒸気の温度は、通常的５５℃であるが、冷却水は僅か１５℃である。そのよ うな大きな温度差をガス混合物を２０℃以上冷却するのに用い、非凝縮性ガスと 共に流れる蒸気量を中程度に維持する。

このようにガスの排出によって必要になる大きな温度差は最後の段階の温度を決 定する。それが小さくなれば、蒸発プラントの熱交換器は今日のものよりも遥か に小さく作ることができるであろう。或は別法として、一層多くの蒸発段階を作 ることによりエネルギーが節約できるであろう。

本発明を適用することにより、蒸発プラントの最後の段階の蒸気を、３０℃の温 度の凝縮器へ持って行くことができるであろう。ガス混合物は、その凝縮器の第 一領域で２５℃の温度水準へ冷却され、混合物中の水蒸気の大部分を凝縮するこ とができるであろう。

残りの非凝縮性ガスの２７３は吸収され、そのＬ／３は空気である。凝縮器の第 二領域ではガスが、例えばパルプ蒸解で用いられるＮａＯＨ溶液に吸収される。

最後に純粋な空気と、はぼ対応する量の水蒸気が、両方の領域を通って流れた後 、凝縮器から排出される。

パルプ蒸解工程で失われる量に相当するＮａＯＨを、充分濃厚な、例えば５０％ の溶液として凝縮器第二領域に循環する吸収媒体へ添加してもよい。凝縮器を出 る吸収媒体はその時に塩の１７３を含み、媒体を蒸発によって濃縮する必要はな い、排出される吸収液体は、白液中の成分として用いることができる。

凝縮器の第二段階から排出される非凝縮性ガスの量は、本発明の例ではその後最 初の１７３より少なく、はぼ同じ量の蒸気がガスと共に排出される。ポンプで排 出されるガスの量は、既知の蒸発プラントからポンプで排出されるガスと比較し て半分より少ないが、蒸発プラントの最後の段階の温度は約５５℃から約３０℃ へ低下されている。

本発明をパルプ工業からの一例を参考にして記述してきた。その目的は、この一 つの応用に本発明を限定するものではなく、ガス混合物の一部が凝縮され、一部 が吸収される全て内方法に充分適用されるものである。

補正書の翻訳文提出書　（特許舖１８４４ｋ（７）７組組平成３年１１月２９日

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．冷却熱交換器を有する凝縮器において、ガスの流れの方向に凝縮器が二つの 領域に分けられており、後者の領域でガスを吸収する媒体が熱交換器の表面に沿 って流れることを特徴とする凝縮器。
2. ２．非凝縮性ガスが凝縮器の第二領域から排出されることを特徴とする請求項１ に記載の凝縮器。
3. ３．バルブ粉砕装置中の黒液の蒸発アラントの最後の段階を凝縮するのに用いら れる請求項１に記載の凝縮器において、ＮａＯＨ溶液が吸収液体として凝縮器の 第二領域へ導入され、前記ＮａＯＨの濃度が、凝縮器から排出される吸収媒体を 、それをパルプ蒸解するのに用いる前に、蒸発によって濃縮する必要がない程高 いことを特徴とする凝縮器。
4. ４．凝縮可能ガス及び非凝縮性ガスを、そのようなガスの混合物から除去１する 方法において、最初に前記混合物を第一凝縮用熱交換器機構に通し、凝縮可能な ガス（一種又は多種）を凝縮し、次に残りのガス（一種又は多種）を第二凝縮用 熱交換器機構に通し、その第二熱交換器機構の表面上に少なくとも一種類の非凝 縮性ガスを吸収するための媒体を送り、残留するガス（一種又は多種）を排出す ることからなるガス除去方法。
5. ５．凝縮可能なガスを凝縮するための第一熱交換器又は領域と、第二熱交換器又 は領域で、その領域の表面上を流れる第二の流れで非凝縮性ガスを吸収するため の媒体の流れを与える機構が配備された第二熱交換器又は領域とを具えた凝縮器 。