JPH0549802A - Can effective in horizontal vaporizing device by plate heat exchanger of irregular surface type - Google Patents
Can effective in horizontal vaporizing device by plate heat exchanger of irregular surface typeInfo
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- JPH0549802A JPH0549802A JP3235447A JP23544791A JPH0549802A JP H0549802 A JPH0549802 A JP H0549802A JP 3235447 A JP3235447 A JP 3235447A JP 23544791 A JP23544791 A JP 23544791A JP H0549802 A JPH0549802 A JP H0549802A
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- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、蒸発装置、蒸発可能の
液を蒸発させる方法、及び各個の蒸発効用缶に関し、こ
れらは多くの特定的プロセスに有利である。本発明は、
特に水、洗浄水の脱塩及び紙パルプ製造の際の黒液の蒸
発に特に適用できるが、これに限定されるものではな
い。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an evaporation device, a method of evaporating an evaporable liquid, and individual evaporation effect cans, which are advantageous for many specific processes. The present invention is
It is particularly applicable to desalination of water and wash water, and evaporation of black liquor during paper pulp production, but is not limited thereto.
【0002】[0002]
【従来の技術及び課題】水の脱塩用の従来的蒸発装置
は、複数の熱伝達管を有する多重用蒸発装置であるのが
典型的である。垂直管式蒸発装置と水平管式蒸発装置と
が共に使用される。塩水を管の外側に噴霧して蒸気を生
成させるのが典型的である。塩水から生成した水蒸気は
次の効用缶に流れ、ここでより低温での蒸発を更に行う
ために熱を供給する。塩水は、少々の蒸気によって部分
的に予熱してもよく、スチームと向流的に流れる。大抵
の場合、主スチームと下流側の蒸気は水平管の内部を流
れ、ここでこれらは凝縮し、生成物である水の流れを作
るのに寄与する。紙パルプ製造の際の黒液を蒸発するの
に使用される従来の多重効用蒸発装置は縦型のもので、
加熱要素として垂直方向に伸びた凹凸表面型のプレート
熱交換器、例えば米国特許第3,211,219号及び
第3,512,239号明細書に記載のプレート熱交換
器を有する(該特許の各々の開示内容を参考文献として
本明細書に引用する)。BACKGROUND OF THE INVENTION Conventional evaporators for desalination of water are typically multiple evaporators having multiple heat transfer tubes. Both vertical and horizontal tube evaporators are used. Typically, salt water is sprayed on the outside of the tube to produce steam. The steam produced from the salt water flows to the next utility can where it provides heat for further evaporation at lower temperatures. The salt water may be partially preheated with some steam and flows countercurrently with steam. In most cases, the main steam and downstream steam flow inside a horizontal tube where they condense and contribute to the product water stream. The conventional multi-effect evaporator used to evaporate black liquor in the production of paper pulp is a vertical type,
As a heating element, there is a vertically extending uneven surface type plate heat exchanger, for example, the plate heat exchangers described in U.S. Pat. Nos. 3,211,219 and 3,512,239. The disclosures of each are incorporated herein by reference).
【0003】[0003]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、多重効
用蒸発装置、多重効用蒸発装置を使用して蒸発を行う方
法、及び蒸発装置の個々の効用缶が提供されるが、これ
らは多くの有利な特長を有しているものである。本発明
の各効用缶は、水平方向に長い凹凸表面型プレート熱交
換器を包含する。凹凸表面型のプレート熱交換器は一組
又はそれ以上の組のセットで、上下に重ねられた状態で
配設される。凹凸表面型のプレートを水平に配列した構
造のものは、高い熱伝達係数は勿論のこと、均一な液分
散、加熱要素間の間の比較的小さな蒸気圧力損失、及び
良好な液滴分離(最小の同伴)を有する。従って、これ
は従来の水平式管型蒸発装置に較べて有利である。ま
た、これは、紙パルプ製造に使用される既知の垂直式凹
凸表面型プレート熱交蒸発装置に対して経済的な利点を
有する。本発明によれば、同等な垂直式凹凸表面型プレ
ート熱交蒸発装置のそれよりも15〜20%優れた充填
効率が同じ空間内に達成され、設備費にも一般にこれに
対応する節約が得られる。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there are provided multiple effect evaporators, methods of performing evaporation using multiple effect evaporators, and individual effect cans of evaporators, many of which are provided. It has the advantageous features of. Each effect can of the present invention includes an uneven surface type plate heat exchanger that is long in the horizontal direction. The uneven surface type plate heat exchanger is a set of one set or more sets and is arranged in a state of being vertically stacked. The structure with horizontally arranged plates with uneven surface has high heat transfer coefficient, uniform liquid distribution, relatively small vapor pressure loss between heating elements, and good droplet separation (minimum Accompany)). Therefore, this is an advantage over conventional horizontal tubular evaporators. It also has economic advantages over known vertical textured surface plate heat exchanger evaporators used in paper pulp manufacturing. The present invention achieves 15-20% better packing efficiency in the same space than that of comparable vertical textured plate heat exchanger evaporators, with corresponding savings in equipment costs in general. Be done.
【0004】本発明の実施態様の一つによれば、多重効
用蒸発装置を使用して蒸発可能な液体を蒸発する方法が
提供される。多重効用蒸発装置においては、各効用缶は
水平方向に長い凹凸表面型プレート熱交蒸発装置要素を
一組又はそれ以上の組(例えば、第一及び第二組)を有
する。ちなみにこの要素は前記米国特許第3,211,
219号及び第3,512,239号明細書に記載のよ
うな要素である。該要素の各組は、内部に通路、外部に
熱交表面を有し、第一組は第二組の上に配設されるよう
な恰好になっている。効用缶は直列に連結され、第一段
の缶は温度が一番高い効用缶で、最終段は温度は一番低
い効用缶である。本方法は(第一組と第二組プレート要
素を使用する時)以下の工程を包含する。(a)第一効
用缶の二組両方の要素の内部通路へ、及び以降の全ての
段の効用缶における少なくとも第二組の要素の内部通路
へ水平方向に流れる加熱流体を導入する工程。(b)各
効用缶の第一組の要素の頂部へ蒸発されるべき液の循環
液頭を設ける工程。(c)各効用缶の熱交要素の第一組
及び第二組の外部表面へ上記液頭から液を下向きに流す
工程。(d)各効用缶から蒸発循環液の蒸気を抜き出す
とともに、これから液滴を取り除いて同伴液の蒸気から
の分離を行う工程。(e)蒸発しなかった循環液を効用
缶付属の液頭へ再度循環する工程。(f)各効用缶から
の抜き出された蒸気を、上記工程(a)の加熱流体とし
て次の段の効用缶へ水平に供給する工程(但し、最終段
は例外である)。及び(g)最終段の効用缶からきれい
な凝縮液を取り出す工程。また、蒸発されるべき液を第
一効用缶の液頭へ導入する前にこれを予熱する工程
(h)を付加することもできる。この予熱は、第一段の
効用缶を除く全ての効用缶の第一組要素の内部通路にこ
の液を通すことによって行われる。第一効用缶から最終
の段の効用缶まで第二組の内部通路を流れる蒸気に対し
て、液は向流的に流れる。最終段効用缶から抜き出され
た蒸気を圧縮し、最終段の温度を上げ、この蒸気を工程
(a)における加熱流体として第一効用缶へ圧縮蒸気と
して供給する工程を更に付加することもできる。更に、
各効用缶からの非凝縮性気体を除去し、この非凝縮性気
体を排出する前にこれから熱価値の大部分を回収する工
程(j)を付加することもできる。最終効用缶を除く各
効用缶に対して、工程(f)と工程(e)との間に、凝
縮液を回収し、このように回収された液を次の段の効用
缶へ通し、フラッシュさせる工程を付加することもでき
る。According to one embodiment of the present invention, there is provided a method of vaporizing a vaporizable liquid using a multi-effect vaporizer. In a multi-effect evaporator, each effect can has one or more sets (eg, first and second sets) of horizontally elongated textured plate heat exchanger evaporator elements. By the way, this element is described in U.S. Pat. No. 3,211,
219 and 3,512,239. Each set of elements has internal passages and an external heat exchange surface, with the first set being arranged above the second set. The effect cans are connected in series, the first-stage can has the highest temperature and the last-stage has the lowest temperature. The method includes the following steps (when using the first and second set plate elements): (A) Introducing a horizontally flowing heating fluid into the internal passages of both two elements of the first effect can and into the internal passages of at least the second set of elements in all subsequent stages of the effect can. (B) Providing a circulating head of liquid to be evaporated on top of the first set of elements of each effect can. (C) Flowing liquid downward from the liquid head to the outer surfaces of the first and second sets of heat exchange elements of each effect can. (D) A step of extracting the vapor of the evaporative circulating liquid from each effect can and removing the droplets from the vapor to separate the entrained liquid from the vapor. (E) A step of recirculating the circulating liquid that has not evaporated to the liquid head attached to the effect can. (F) A step of horizontally supplying the steam extracted from each effect can to the effect can of the next stage as the heating fluid of the above step (a) (however, the final stage is an exception). And (g) a step of taking out a clean condensate from the final effect can. It is also possible to add a step (h) of preheating the liquid to be evaporated before introducing it into the liquid head of the first effect can. This preheating is accomplished by passing the liquid through the internal passages of the first set of elements of all utility cans except the first stage utility can. The liquid flows countercurrently to the steam flowing through the second set of internal passages from the first effect can to the final stage effect can. It is also possible to add a step of compressing the vapor extracted from the final effect can, raising the temperature of the final stage, and supplying this vapor as compressed fluid to the first effect can as the heating fluid in step (a). .. Furthermore,
It is also possible to add a step (j) of removing the non-condensable gas from each effect can and recovering most of the heat value from this before discharging the non-condensable gas. For each effect can excluding the final effect can, a condensate is collected between step (f) and step (e), and the liquid thus collected is passed to the effect can of the next stage and flushed. It is also possible to add a step of making it.
【0005】本発明は、海水から淡水を製造する、水の
脱塩に特に有用であるが、紙パルプ製造工程から排出さ
れる黒液、又はこれと類似の作用を有する液を蒸発させ
るのにも使用することができる。The present invention is particularly useful for desalination of water for producing fresh water from seawater, but for vaporizing black liquor discharged from the pulp and paper manufacturing process, or a liquid having a similar action. Can also be used.
【0006】本発明の実施態様の別の一つによれば、蒸
発器効用缶が提供される。この蒸発器効用缶は以下の部
品を包含する。頂部、底部、第一端及び第二端を有す
る、水平方向に伸びた槽。内部通路を内包し、外部表面
を有する、伸びた方向へ長い凹凸表面のプレート熱交蒸
発要素の一組又はそれ以上の組。この場合、第二組の、
伸びた方向へ長い凹凸表面のプレート熱交蒸発要素も同
様に内部通路を内包し、外部表面を有する。少なくとも
第二組の凹凸表面のプレート熱交蒸発要素の内部通路へ
加熱流体を導入する手段。凹凸表面のプレート熱交蒸発
要素の第一組及び第二組を取り付ける手段であって、前
記の水平に長い槽に第一組を第二組の上になるように前
記要素を取り付ける手段。循環液を蒸発させるために、
落下液膜状に前記第一及び第二蒸発器要素の外表面の上
に液が落下するように、蒸発させるべき循環液を槽の頂
部近くへ導入する手段。槽内に取り付けられた液滴分離
装置。液滴分離装置を経て槽から蒸発循環液を抜き出す
工程。蒸発しなかった循環液を槽の底部に別個に集める
ようにした手段。及び、槽の底部からの循環液出口。循
環液を導入する手段は、上が開放され、下が底になって
いる盆状のもので、前記熱交要素の上に取り付けられて
位置し、盆の底部には複数の開口が開けられているもの
を包含しているのが好ましい。指定された(例えば、第
一組の)要素の内部通路へ被予熱液を導入し、第二組の
要素の内部通路へ導入される流体と向流に流れるように
する手段を取り付けることもできる。According to another one of the embodiments of the present invention, an evaporator effect can is provided. The evaporator effect can includes the following parts. A horizontally extending vessel having a top, a bottom, a first end and a second end. One or more sets of plate heat exchange evaporating elements having an uneven surface that is long in the extending direction and that includes an internal passage and an external surface. In this case, the second set of
The plate heat exchange evaporation element having an uneven surface that is long in the extending direction also includes an internal passage and has an external surface. Means for introducing heated fluid into the interior passages of at least a second set of textured plate heat exchange evaporation elements. Means for attaching a first set and a second set of plate heat exchange evaporating elements on a textured surface, the means for attaching the first set above the second set in the horizontally long vessel. To evaporate the circulating fluid,
Means for introducing the circulating liquid to be evaporated near the top of the vessel so that the liquid drops in the form of a falling liquid film on the outer surfaces of the first and second evaporator elements. Droplet separation device installed in the tank. The process of drawing the evaporative circulation liquid from the tank through the droplet separation device. A means to collect the non-evaporated circulating fluid separately at the bottom of the tank. And the circulating liquid outlet from the bottom of the tank. The means for introducing the circulating liquid is a tray-like one having an open top and a bottom-bottom, which is mounted and mounted on the heat exchange element, and the bottom of the tray has a plurality of openings. It is preferable to include the following. Means may be provided to introduce preheated liquid into the internal passages of the designated (eg, first set) element and countercurrently flow with the fluid introduced into the internal passages of the second set of elements. ..
【0007】本発明の実施態様の更に別の一つによれ
ば、複数の効用缶を一連の効用缶に相互連結される多段
蒸発装置が提供される。一連の効用缶は、第一の、温度
が一番高い効用缶から最後の、温度が一番低い効用缶ま
でを包含する。一連の効用缶の中で各一個の効用缶は、
上記に説明のものである。第一効用缶を除く各効用缶に
対して、加熱流体を導入する手段が、前段の効用缶から
蒸発循環液を抜き出す手段に接続される。分離壁も、各
効用缶の要素の近くに…槽の底部と共に…凝縮室を定義
するために設けられる。この「きれいな」凝縮液を同様
な凝縮室へ送るための出口が、凝縮室の底部から出るよ
うに設けられ、次の段の効用缶中にフラッシュして最後
の効用缶から出るようにする。According to yet another embodiment of the present invention, a multi-stage evaporator is provided in which a plurality of effect cans are interconnected in a series of effect cans. The series of effect cans includes from the first, highest temperature effect can to the last, lowest temperature effect can. Each one of the effect cans in the series
It is as described above. For each effect can except the first effect can, the means for introducing the heating fluid is connected to the means for withdrawing the evaporative circulation liquid from the effect can in the preceding stage. Separation walls are also provided near the elements of each effect can, together with the bottom of the tank, to define the condensation chamber. An outlet for sending this "clean" condensate to a similar condensing chamber is provided to exit from the bottom of the condensing chamber and flush into the next stage of the effect can to exit the last effect can.
【0008】多重効用缶を使用して蒸発可能液の効果的
蒸発を行うことが、本発明の主目的である。本発明のこ
の目的及び他の目的は本発明の詳細な説明、及び前記の
特許請求の範囲をよく吟味すれば明らかになるであろ
う。It is the main object of the present invention to use a multi-effect can to effect the effective evaporation of an evaporable liquid. This and other objects of the invention will be apparent upon a closer examination of the detailed description of the invention and the appended claims.
【0009】さて、図面を詳細に説明する。一般に参照
数字10で示す図1は、本発明による多重効用蒸発装置
である。この蒸発装置は、水平に長い槽11を複数の基
脚12で支え、その一端に多くの加熱器13などの要素
を内包したものである。図1に実際に示される実施態様
に対していえば、槽は例えば長さ約400フィートで、
効用缶を14基内包するものである。しかし、本発明は
効用缶の特定の数に限定されるものでなく、14基以下
又は以上の複数の効用缶設けることができる。槽11
は、頂部14、底部15、及び第一端、第二端それぞれ
16,17を有する。Now, the drawings will be described in detail. FIG. 1, generally designated by the reference numeral 10, is a multiple-effect evaporator according to the present invention. In this evaporation device, a horizontally long tank 11 is supported by a plurality of base legs 12, and many elements such as a heater 13 are included at one end thereof. For the embodiment actually shown in FIG. 1, the tank is, for example, about 400 feet long,
It contains 14 utility cans. However, the present invention is not limited to a specific number of effect cans, and a plurality of effect cans of 14 or less or more can be provided. Tank 11
Has a top 14, a bottom 15, and first and second ends 16, 17 respectively.
【0010】本発明の蒸発装置10が取り得る単純な形
態の一つは、図2に示される。この図では効用缶は三缶
のみが示されれている。第一段効用缶(効用缶1)は温
度及び圧力が一番高い効用缶で、最終段効用缶(効用缶
3)は温度及び圧力が一番低い。各効用缶には一組又は
それ以上の組(少なくとも一組)の蒸発器要素が含まれ
る。例えば、各組には、第一組である参照数字20で一
般に示される水平方向に長い凹凸表面のプレート熱交蒸
発器要素及び第二組である参照数字21で一般に示され
る水平方向に長い凹凸表面のプレート熱交蒸発器要素が
含まれる。20,21の各組は、一対に配設した多くの
凹凸表面プレート板を用いて形成することができる。対
となった凹凸表面プレート板を間隔を置いて張り合わせ
るのである。例えば、20,21の各組は上記プレート
板を200対も集めて構成することができる。One of the simple forms that the evaporator 10 of the present invention can take is shown in FIG. In this figure, only three effect cans are shown. The first stage effect can (effect can 1) has the highest temperature and pressure, and the final stage effect can (effect can 3) has the lowest temperature and pressure. Each utility can contains one or more sets (at least one set) of evaporator elements. For example, each set includes a plate heat exchange evaporator element with a horizontally long asperity surface generally indicated by reference numeral 20 which is the first set and a horizontally long asperity generally indicated by reference numeral 21 which is the second set. A surface plate heat exchanger evaporator element is included. Each set of 20 and 21 can be formed using many uneven surface plate plates arranged in pairs. The pair of uneven surface plate plates are attached at intervals. For example, each set of 20 and 21 can be configured by collecting 200 pairs of the plate plates.
【0011】凹凸表面プレート板自体は、前記米国特許
第3,211,219号及び第3,512,239号明
細書に記載されており、該特許の各々の開示内容は参考
文献として既に本明細書に引用した。このようなもので
あるから、上記プレートの各対は、内部通路、及び外部
表面を有する。第一組20は第二組21の上に配設さ
れ、そしてこの第二組21は、これらの組を取り付ける
手段によって支持され、水平にさせられている。例え
ば、図5の支持ビーム22を参照されたい。これは槽1
1に要素20,21を支持するための典型的な構造であ
る。以下の記載においては大部分凹凸表面プレート蒸発
器要素は二組だけが記載されているけれども、該プレー
トを三組、四組あるいはもっと多くの組用いてお互いの
上に積み重ねることも可能であり、逆に一組だけが必要
なこともある。例えば、図3及び4に効用缶13として
示されている三番目の組20′を参照されたい。これは
第一組と第二組との間に配設されている。The textured surface plate plate itself is described in the above-mentioned US Pat. Nos. 3,211,219 and 3,512,239, the disclosures of each of which are already incorporated herein by reference. Quoted in the book. As such, each pair of plates has an interior passageway and an exterior surface. The first set 20 is arranged on top of the second set 21, and this second set 21 is supported and leveled by the means for attaching these sets. See, for example, support beam 22 in FIG. This is tank 1
1 is a typical structure for supporting the elements 20, 21 in one. Although in the following description, mostly only two sets of uneven surface plate evaporator elements are described, it is also possible to stack the plates on top of each other using three, four or more sets, Conversely, sometimes only one set is needed. See, for example, the third set 20 ', shown as utility cans 13 in FIGS. It is arranged between the first set and the second set.
【0012】少なくとも第二組の凹凸表面プレート蒸発
器要素21の内部通路へは加熱流体を導入するための手
段が設けられる。第一効用缶に対しては、加熱流体は両
組20、21共へ加熱流体が導入される。好ましくは、
このような手段には、例えば第一効用缶に対しては、第
一効用缶1の外壁24へ伸びる導管23が含まれ、内圧
壁25も設けられ第一効用缶の残りの部分を第二効用缶
から分離する。但し20、21組における内部通路は別
である。第一効用缶の槽の底部15には、参照数字26
で一般に示される凝縮液室が設けられる。「きれいな」
凝縮液用の出口は凝縮室26から出ている。第一効用缶
の内部通路へ水平に導入された加熱流体の蒸気成分の中
凝縮するものは室26に集められる。Means are provided for introducing heating fluid to the internal passages of at least the second set of textured surface plate evaporator elements 21. For the first effect can, heating fluid is introduced into both sets 20, 21. Preferably,
Such means include, for example, for the first effect can, a conduit 23 extending to the outer wall 24 of the first effect can 1, and an internal pressure wall 25 is also provided to provide the remaining portion of the first effect can to the second effect. Separate from utility can. However, the internal passages in the 20 and 21 groups are different. On the bottom 15 of the tank of the first effect can, reference numeral 26
There is provided a condensate chamber generally indicated by. "beautiful"
The condensate outlet exits the condensing chamber 26. The condensed vapor components of the heating fluid introduced horizontally into the internal passage of the first effect can are collected in the chamber 26.
【0013】図2の蒸発装置10の各効用缶、例えば第
一効用缶もまた槽の頂部の近くに蒸発されるべき循環液
を導入する手段を有し、蒸発されるべき循環液が要素2
0、21の外部表面に落下し、循環液の一部が蒸発され
る。循環液導入手段は、好ましくは垂直に伸びた導管部
分29を含み、この導管は再循環導管30とポンプ31
に接続され、該ポンプは循環液などを槽11の底部15
に付いている出口32を経て抜き出す。導管29は効用
缶の頂部の盆状分散板33に至り、液の「頭」つまり液
位(図2〜5及び図7に概略示される)が盆板33に形
成される。盆板33には1インチ以上の深さになるのが
典型的である。各効用缶における液面は、液面調節器3
4によって制御されるが、この調節器は、各効用缶の循
環液補集底部部分(つまりサンプ)37から伸びるライ
ン36中の弁35を操作する。Each effect can, for example the first effect can, of the evaporator 10 of FIG. 2 also has means for introducing the circulating liquid to be evaporated near the top of the tank, the circulating liquid to be evaporated being the element 2
It falls on the outer surface of 0, 21 and a part of the circulating liquid is evaporated. The circulating liquid introducing means preferably comprises a vertically extending conduit section 29, which is a recirculation conduit 30 and a pump 31.
Is connected to the bottom of the tank 11 for circulating liquid and the like.
Pull out via the outlet 32 attached to the. The conduit 29 leads to a tray dispersion plate 33 at the top of the effect can, where a "head" or liquid level of liquid (schematically shown in FIGS. 2-5 and 7) is formed in the tray 33. The tray 33 typically has a depth of 1 inch or more. The liquid level in each effect can is the liquid level controller 3
Controlled by No. 4, this regulator operates a valve 35 in line 36 extending from the circulating fluid collecting bottom portion (or sump) 37 of each effect can.
【0014】典型的には、盆板33は水平に伸びる底部
38(図6を参照)を有し、この板に規則的に間隔をお
いて位置される複数の開口39を定義する手段を備え
る。この開口のお陰で盆板33の底38から循環液が均
一な分散流となって20、21組の要素の外部表面の上
を膜状となって流れることが可能となる。Typically, the tray 33 has a horizontally extending bottom 38 (see FIG. 6) and is provided with means for defining a plurality of regularly spaced openings 39 in the plate. .. This opening enables the circulating liquid to form a uniform dispersed flow from the bottom 38 of the tray 33 and flow in a film form on the outer surfaces of the 20 and 21 sets of elements.
【0015】導管29から循環液を供給するメカニズム
の特定的詳細は、図5〜7に示される。垂直に伸びる導
管29はティ40に接続される。ティには第一端及び第
二端41、42が含まれ、各端はそれぞれ横断導管4
3、44の中心部分に出口が開いている。導管43、4
4の開口端はエルボ45で、このエルボは盆板33の略
液面に開いている。支持具46(図は5及び7を参照)
を用いて、エルボ45の開口底部端を盆板33の水平底
38から少し間隔を離して設置するのもよい。Specific details of the mechanism for supplying circulating fluid from conduit 29 are shown in FIGS. The vertically extending conduit 29 is connected to a tee 40. The tee includes a first end and a second end 41, 42, each end of which is a transverse conduit 4 respectively.
The outlet is open at the center of 3,44. Conduits 43, 4
The open end of No. 4 is an elbow 45, and this elbow is open to the approximately liquid surface of the tray 33. Supports 46 (see Figures 5 and 7)
Alternatively, the opening bottom end of the elbow 45 may be installed at a slight distance from the horizontal bottom 38 of the tray 33.
【0016】20、21の組の要素の表面を膜状となっ
て落下する循環液の一部蒸発するものは、デミスターつ
まり液滴分離器48を通過する。デミスター48におい
て同伴液滴は蒸気から除去され、液滴は、効用缶内で凝
縮したものに加えて、蒸発しなかった循環液と一緒にサ
ンプ37へ落下する。蒸気自体は次に出口49を通過
し、次段の効用缶の加熱流体入口へと入っていく。A part of the circulating liquid that falls on the surface of the set of elements 20 and 21 in the form of a film passes through a demister, that is, a droplet separator 48. The entrained droplets are removed from the vapor in the demister 48, and the droplets drop into the sump 37 along with the non-evaporated circulating fluid in addition to those condensed in the effect can. The steam itself then passes through outlet 49 and into the heated fluid inlet of the next effect can.
【0017】非凝縮性ガスも各効用缶から抜き出され
る。非凝縮性ガスはオリフィス51又は弁52を経て導
管50を通過しライン53へ至る。ライン53は、非凝
縮性ガス全てに対する共通ポンプ(又はスチームエジェ
クター)54と接続されているので、各効用缶を部分的
真空にすることができ、従って非凝縮性ガスは放出場所
55に至ることになる。図3及び4に関し記載されるよ
うに、非凝縮性ガスの熱価値は実際に廃棄される前に大
部分回収することが好ましい。Non-condensable gas is also withdrawn from each effect can. The non-condensable gas passes through conduit 50 through orifice 51 or valve 52 to line 53. The line 53 is connected to a common pump (or steam ejector) 54 for all non-condensable gases, so that each effect can can be partially evacuated, so that the non-condensable gases reach the discharge location 55. become. As described with respect to FIGS. 3 and 4, the thermal value of the non-condensable gas is preferably largely recovered before it is actually disposed of.
【0018】室26からのきれいな凝縮液は、以前に述
べたように、出口27を通過し次段の効用缶に付属する
きれいな凝縮液室26へ入ることが好ましい。凝縮液室
の液面は、液面調節器57によって制御される。この調
節器はライン27の弁(又はオリフィス)を作動し、一
つの効用缶から次の効用缶へ至る凝縮液の移動を行わせ
(そして流量を制御し)たり、これを止めたりするもの
である。The clean condensate from chamber 26 preferably passes through outlet 27 and into the clean condensate chamber 26 associated with the next effect can, as previously described. The liquid level in the condensate chamber is controlled by the liquid level controller 57. This regulator actuates the valve (or orifice) in line 27 to move (and control the flow rate) the condensate from one effect can to the next and to stop it. is there.
【0019】蒸発されるべき入口液は源59から供給さ
れる。図2に示される実施態様においては、給源59は
塩水、例えば海水が給源である。海水は先ず冷却器60
を通過し、最後の効用缶(効用缶3)からの導管27中
の凝縮液/生成水を冷却し、最終生成物(脱塩水/淡
水)を冷却後水は導管62に出てくる。冷却器60から
塩水は導管62を通り指定の組、例えば、最終段の効用
缶(効用缶3)の最初の組20の内部へと入り、そして
水平にかつ最初の効用缶から最終の効用缶へ至る蒸気の
流れと向流的に流れる。塩水は導管62を流れ続け、導
管が第一効用缶の再循環導管30と交わる点に至る。そ
してその後は全蒸発装置10に対する蒸発可能入口水と
なる。勿論、冷却器60(ここで熱を奪う)を通過し、
次に第一効用缶を除く全ての効用缶の凹凸表面プレート
蒸発器要素の第一組を通過することによって、塩水は予
熱され、より容易に蒸発するようになる。前段の効用缶
から、外部の管式円筒型予熱器(図示せず)で発生する
蒸気も塩水を向流的に予熱するのに使用することができ
る。The inlet liquid to be evaporated is supplied from source 59. In the embodiment shown in FIG. 2, the source 59 is salt water, for example seawater. Seawater is the cooler 60 first
After cooling the condensate / produced water in the conduit 27 from the last effect can (effect can 3) and cooling the final product (demineralised water / fresh water), the water emerges in the conduit 62. From the cooler 60, the salt water passes through a conduit 62 into a designated set, for example, the inside of the first set 20 of the final effect can (effect can 3), and horizontally and from the first effect can to the final effect can. Flows countercurrently to the steam flow to. The salt water continues to flow through conduit 62 to the point where the conduit meets the first effect can recirculation conduit 30. After that, it becomes the evaporable inlet water for the entire evaporator 10. Of course, passing through the cooler 60 (which takes heat here),
The salt water is then preheated and more easily evaporated by passing through the first set of textured surface plate evaporator elements of all but the first effect can. Steam generated in an external tubular cylindrical preheater (not shown) from the previous effect can also be used to counterheat preheat the brine.
【0020】入口59からの塩水の別の一部は冷却器6
3へ入る。この加熱された入口塩水は次に一部はライン
64を経てライン62と合流し、残りは通常の塩濃度の
塩水65として(例えば海へ)返送される。冷却器63
で冷却される液は、最終段の効用缶からのライン36を
経て最終段の効用缶のサンプ37から抜き出された液
(循環される液ではない)である。この液は濃縮された
塩水で、冷却器63においてここから熱の一部が回収さ
れた後は、66の箇所の排出場所へ送られる。Another part of the salt water from the inlet 59 is the cooler 6
Enter 3. This heated inlet salt water then joins partly with line 62 via line 64 and the rest is returned as salt water 65 of normal salt concentration (for example to the sea). Cooler 63
The liquid cooled in (1) is the liquid (not the circulating liquid) extracted from the sump 37 of the final effect can via the line 36 from the final effect can. This liquid is concentrated salt water, and after part of the heat is recovered from it in the cooler 63, it is sent to the discharge place at 66.
【0021】図2の実施態様において、第一効用缶へ至
るライン23用の新しいスチームは容易には得られない
ので、蒸気圧縮機67が設けられる。この蒸気圧縮機
は、最終段の効用缶(第三効用缶)の蒸気出口49から
ライン68に循環する蒸気の温度及び圧力を上昇させる
ために電力を使用する。In the embodiment of FIG. 2, a vapor compressor 67 is provided because new steam for the line 23 leading to the first effect can is not readily available. This vapor compressor uses electric power to raise the temperature and pressure of the vapor circulating from the vapor outlet 49 of the final stage effect can (third effect can) to the line 68.
【0022】本発明は記載の特定の温度範囲や流量に限
定されるものではないが、図2には装置の異なる場所に
おける各種流体の温度を例示的に示す。図3及び4は、
低圧のスチーム69の給源が容易に得られる場合の多重
効用蒸発装置10を示す。この特定的実施態様において
は14個の効用缶が用いられるが、用いられる数はこれ
より多い場合も少ない場合もある。この実施態様の構造
においては、図2の実施態様と同じものは同じ参照数字
を付けて示される。図3及び4の装置の基本構造及び運
転は、図2のものと概略同じであるが、相違は次の通り
である。Although the present invention is not limited to the particular temperature ranges and flow rates described, FIG. 2 exemplifies the temperatures of various fluids at different locations in the system. 3 and 4 show
A multi-effect evaporator 10 is shown where a low pressure steam 69 source is readily available. In this particular embodiment, 14 utility cans are used, but more or less may be used. In the structure of this embodiment, the same as the embodiment of FIG. 2 is indicated with the same reference numerals. The basic structure and operation of the apparatus of FIGS. 3 and 4 is generally the same as that of FIG. 2, with the following differences.
【0023】…第一効用缶のきれいな凝縮液室26から
の、導管27に抜き出される液は次の効用缶へ自然に流
されるのではなく、ポンプ70によって抜き出され、液
面調節器71によって制御されながら、きれいな凝縮液
72の源へ送られる。この液は最終的には再加熱されて
(新しい補給水と一緒に)低圧スチーム源69になる。The liquid extracted from the clean condensate chamber 26 of the first effect can to the conduit 27 is not naturally flowed to the next effect can but is extracted by the pump 70 and the liquid level controller 71. Is sent to a source of clean condensate 72, controlled by. This liquid is eventually reheated (together with fresh make-up water) to a low pressure steam source 69.
【0024】…ライン53中の非凝縮ガスから熱価値を
大部分回収する構造が設けられている。この構造は、従
来型のスチームエジェクターの形のもので、これに凝縮
器74が付いており、この凝縮器の出口はライン75を
経て第二スチームエジェクター76へ繋がっており、今
度はその出口は第二凝縮器77に連結されている。高温
スチームは、ライン78を経てスチームエジェクター7
3、76へ供給される。凝縮器74、76における熱
は、ライン79を通過する入口塩水59によって回収さ
れる。A structure for recovering most of the heat value from the non-condensable gas in the line 53 is provided. This structure is in the form of a conventional steam ejector with a condenser 74, the outlet of which is connected via line 75 to a second steam ejector 76, which in turn It is connected to the second condenser 77. High temperature steam goes through line 78 and steam ejector 7
It is supplied to 3,76. The heat in the condensers 74, 76 is recovered by the inlet salt water 59 passing through the line 79.
【0025】最終段(14番目)の効用缶の後、ライン
49の蒸気は表面凝縮器80へ入る。表面凝縮器80は
各個別の効用缶と大部分は同じ構造を有しており、相違
は、入口塩水が凹凸表面プレート蒸発器要素の第一組2
0の内部通路を通過するのではなく、むしろ塩水源59
へ繋がったライン81から缶の頂部の盆板38へ供給さ
れ、要素20、21の外部表面の上を膜状に流れること
である。表面凝縮器80からライン27に抜き出される
凝縮液は冷却器60へ流れ、ここで冷却され、最終的に
は生成水61となる。表面凝縮器80から抜き出された
ライン36中の循環水は、(冷却器60によって)加熱
されたライン83中の入口塩水と混合され、この混合水
は更に加熱器/冷却器63において更に加熱され、次い
で、ライン64に流れ、ポンプ84からの駆動力によ
り、蒸発装置10の最終段効用缶の第一組要素20へと
入っていく。入口液を加熱することに加えて、加熱器/
冷却器63は、第14効用缶からの導管36中の、抜き
出され、濃縮された循環液を冷却する。After the final stage (14th) utility can, the vapor in line 49 enters surface condenser 80. The surface condenser 80 has largely the same structure as each individual utility can, with the difference that the inlet brine is the first set of uneven surface plate evaporator elements 2.
Salt water source 59 rather than passing through 0 internal passages
Is supplied to the tray 38 at the top of the can from a line 81 leading to a film flowing over the outer surface of the elements 20, 21. The condensate extracted from the surface condenser 80 to the line 27 flows to the cooler 60, where it is cooled and finally becomes the produced water 61. The circulating water in the line 36 withdrawn from the surface condenser 80 is mixed with the inlet brine in the heated line 83 (by the cooler 60) which is further heated in the heater / cooler 63. Then, it flows to the line 64 and enters the first set element 20 of the final effect can of the evaporator 10 by the driving force from the pump 84. In addition to heating the inlet liquid, a heater /
The cooler 63 cools the withdrawn and concentrated circulating liquid in the conduit 36 from the fourteenth effect can.
【0026】…循環液及び抜き出された循環液は、ポン
プ31によって同じ出口32から取り出される。つま
り、循環ライン30及び循環液抜き出し導管36は、図
2の実施態様においては別個に繋げられているのとは異
なって、共にポンプ31に連結されているのである。The circulating liquid and the extracted circulating liquid are taken out from the same outlet 32 by the pump 31. That is, the circulation line 30 and the circulating liquid withdrawal conduit 36 are connected together to the pump 31, as opposed to being connected separately in the embodiment of FIG.
【0027】図3及び4の実施態様は塩水の脱塩に関し
て記載してきたが、実のところ指示された温度は黒液蒸
発のためのものである。脱塩に実際に用いる場合には、
給源69からの低圧スチームは典型的には温度212°
を有し、そして各効用缶は加圧されるのではなく、効用
缶はいろいろな程度の真空の状態となる筈である。Although the embodiments of FIGS. 3 and 4 have been described with reference to desalination of brine, the temperatures indicated are actually for black liquor evaporation. When actually used for desalination,
Low pressure steam from source 69 typically has a temperature of 212 °
And each effect can is not pressurized, but the effect can should be under varying degrees of vacuum.
【0028】図7においては、図1〜6に示されるもの
とは少し異なる構成要素の実施態様が示される。図7に
おいて、一の効用缶からの蒸気は、液滴分離器48を通
過した後、次の効用缶の20、21の両方の熱交換要素
へ加熱流体として流れる。従って、非凝縮性ガスは、2
0、21の両方の組の頂部から導管50へ抜き出され、
きれいな凝縮液は、効用缶の(図2、3及び4に示され
るような)上流端ではなく、その下流端で20、21の
両方の組の底部から抜き出される。この実施態様におい
ては、蒸発性液体が予熱されない(恐らく予熱の必要が
ない…例えばある種の紙パルプ工程から得られる黒液で
あるので)場合と予熱が外部の管式円筒型加熱器(図示
せず)で行われる場合とがある。In FIG. 7, an embodiment of the components that differs slightly from that shown in FIGS. 1-6 is shown. In FIG. 7, vapor from one effect can, after passing through the droplet separator 48, flows as a heating fluid to both heat exchange elements 20, 21 of the next effect can. Therefore, the non-condensable gas is 2
Is drawn into conduit 50 from the top of both sets 0,21,
Clean condensate is withdrawn from the bottom of both sets 20, 21 at its downstream end, rather than the upstream end (as shown in FIGS. 2, 3 and 4) of the utility can. In this embodiment, the evaporative liquid is not preheated (possibly no need for preheating ... because it is black liquor from some paper pulp process for example) and the preheating is an external tubular cylindrical heater (Fig. (Not shown).
【0029】操作多重効用蒸発装置10を用い以下の方
法を段階的に行うことができる。本発明は、蒸発器要素
を二組使用したものに関して記載されるが、どんな数の
組(一組又はそれ以上の組)も用いることができること
が理解されねばならない。The following method can be carried out step by step using the operating multi-effect evaporator 10. Although the present invention is described in terms of using two sets of evaporator elements, it should be understood that any number of sets (one or more sets) can be used.
【0030】給源69又は蒸気圧縮機67からの加熱流
体が、第一効用缶の凹凸表面プレート蒸発器要素の第一
組及び第二組20、21両方の内部通路ヘライン23中
に水平に導入され、そして蒸発蒸気は、以降の全ての効
用缶の少なくとも第二組21の内部通路へ導入される。
循環液の圧力頭が各効用缶の第一組要素の頂部の盆板3
3に確立され、各効用缶の凹凸表面プレート蒸発器要素
の両方の組20、21の外部表面へこの液頭から液が下
向きに流れるようにされる。循環液の蒸発した部分はデ
ミスター48で脱液滴され、液滴が蒸気から分離され、
分離液は、ポンプ及び循環ライン30によって効用缶付
属の液頭(盆板33)へ各効用缶から循環される。デミ
スター48を通過したライン49中の蒸気は、各効用缶
から加熱流体として、次段の効用缶(最後の段の効用缶
を除く)へ供給される。最後の段の効用缶では、蒸気は
ライン68に送られて蒸気圧縮機67によってその温度
が上昇させられる場合と、表面凝縮器80へ送られ、そ
こで凝縮し、そのライン27を経てきれいな凝縮液とし
て取り出される場合とがある。いずれの場合にしろ、き
れいな凝縮液は最後の段の効用缶からライン27を経て
抜き出され、最終生成物(典型的には淡水)を生成す
る。Heated fluid from the source 69 or vapor compressor 67 is introduced horizontally into the internal passageways 23 of both the first and second sets 20, 21 of the first effect canister surface plate evaporator elements. , And the vaporized vapor is introduced into the internal passages of at least the second set 21 of all subsequent effect cans.
The circulating fluid pressure head is a tray 3 on top of the first set element of each effect can.
3 established to allow liquid to flow downwardly from this head to the outer surface of both sets 20, 21 of textured surface plate evaporator elements of each effect can. The evaporated portion of the circulating liquid is dedropped by the demister 48, and the droplets are separated from the vapor,
The separated liquid is circulated from each effect can to a liquid head (a tray 33) attached to the effect can by a pump and a circulation line 30. The steam in the line 49 that has passed through the demister 48 is supplied as heating fluid from each effect can to the effect can of the next stage (excluding the effect can of the last stage). In the last stage effect can, steam is sent to line 68 where its temperature is raised by vapor compressor 67 and to surface condenser 80 where it condenses and passes through line 27 to clean condensate. It may be taken out as. In either case, the clean condensate is withdrawn from the last stage utility can via line 27 to produce the final product (typically fresh water).
【0031】最終段効用缶、又は表面凝縮器からライン
27を経由してくる生成液は、冷却器60を通過し、こ
こで温度が約80°F以下に低下される。非凝縮ガスは
導管53に抜き出され、好ましくは、スチームエジェク
ター73、76、凝縮器74、77及び類似の機器(図
3及び4を参照のこと)を用いて熱をこのガスから回収
するものとする。最終的には生成水は61の所に、入口
塩水と同じ濃度の返送塩水は65の所に、そして濃縮さ
れた塩水は66の所に流れる。The product liquid coming from the last stage effect can or surface condenser via line 27 passes through a cooler 60 where the temperature is reduced below about 80 ° F. Non-condensed gas is withdrawn to conduit 53, preferably heat is recovered from this gas using steam ejectors 73, 76, condensers 74, 77 and similar equipment (see Figures 3 and 4). And Eventually, the product water flows to 61, the return salt water having the same concentration as the inlet salt water flows to 65, and the concentrated salt water flows to 66.
【0032】従って本発明によれば、蒸発可能液を蒸発
させる方法は、多重効用蒸発装置、及び多重効用蒸発装
置に対する特定の効用缶が提供され、それぞれ有利なも
のであることが分かるであろう。本発明に従えば、垂直
式凹凸表面プレート型蒸発装置に較べて投資費が節約さ
れ、水平式管型蒸発装置に比較して、より均一な液分
散、加熱要素間のより小さい蒸気圧力損失、より優れた
液滴分離(より少ない同伴液滴)、及び/又はより高い
熱伝達係数が得られる。Therefore, according to the present invention, the method of evaporating the evaporable liquid is provided with a multiple-effect evaporator and a specific effect can for the multiple-effect evaporator, and it will be understood that each of them is advantageous. .. According to the present invention, the investment cost is saved as compared with the vertical uneven surface plate type evaporator, more uniform liquid dispersion, smaller vapor pressure loss between heating elements, as compared with the horizontal tube type evaporator, Better drop separation (less entrained drops) and / or higher heat transfer coefficient is obtained.
【0033】本発明は、最も実際的、好ましい実施態様
であると現在考えられるものについてのみ本明細書にお
いて図示かつ説明されているに過ぎないのであるから、
当業者には本発明の範囲にて本発明について多くの変形
が可能であるのは明らかである。従って、本発明の範囲
は、記載の特許請求の範囲を最大限に解釈して等価の構
造及び方法を全て包括するようにするものとする。Since the present invention is shown and described herein only in what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment,
It will be apparent to those skilled in the art that many modifications of the invention are possible within the scope of the invention. Therefore, the scope of the present invention should be construed to the full extent of the appended claims and to include all equivalent structures and methods.
【図1】脱塩蒸発器用の本発明の例示的多重効用蒸発槽
の側立面図である。FIG. 1 is a side elevational view of an exemplary multi-effect evaporation tank of the present invention for a desalination evaporator.
【図2】蒸気圧縮機付の三重効用蒸発装置の概略系統図
であり、図1の槽で使用することが可能である。FIG. 2 is a schematic system diagram of a triple-effect evaporator equipped with a vapor compressor, which can be used in the tank of FIG.
【図3】図3は、加熱流体としてきれいな低圧スチーム
を用いる14個の効用蒸発缶のための概略系統図の一部
である。FIG. 3 is part of a schematic diagram for 14 effect evaporators using clean low pressure steam as the heating fluid.
【図4】図4は、加熱流体としてきれいな低圧スチーム
を用いる14個の効用蒸発缶のための概略系統図の残り
の一部である。FIG. 4 is the remainder of the schematic diagram for 14 effect evaporators using clean low pressure steam as the heating fluid.
【図5】一缶を示す図1の槽の端部の概略図である。5 is a schematic view of the end of the tank of FIG. 1 showing one can.
【図6】図5の蒸発器の循環液分散システムの上面図で
ある。6 is a top view of a circulating liquid dispersion system of the evaporator of FIG.
【図7】二つの効用缶の間の相互連結を詳細に示す側面
概略図であり、図3及び4の蒸発器の変形に関するもの
である。FIG. 7 is a side schematic view showing in detail the interconnection between two effect cans, relating to a variant of the evaporator of FIGS. 3 and 4.
10…蒸発装置、11…長手方向が水平な槽、12…支
持脚、13…加熱要素、14…頂部、15…底部、1
6,41…第一端、17,42…第二端、20…長手方
向が水平な凹凸表面のプレート熱交蒸発装置要素の第一
組、21…長手方向が水平な凹凸表面のプレート熱交蒸
発装置要素の第二組、23…加熱流体入口、26…凝縮
液室、27,36,49,53,68,75,78,7
9…ライン、29…垂直方向へ伸びる導管、30…循環
導管、31,70…ポンプ 32,49…出口、33…盆板、34,57…液面調節
器、37…液体補修集底部部分(サンプ)、38…盆板
の底部、39…開口、43,44…横断導管、45…エ
ルボ、48…液滴分離装置(デミスター)、50,62
…導管、51…オリフィス、52…弁、54,73,7
6…スチームエジェクター、55…放出場所、58…弁
(オリフィス)、59…水源、60,63…冷却器、6
1…生成水、65…通常塩類濃度の塩水、66…排出場
所、67…蒸気圧縮機、69…低圧スチーム源、72…
きれいな凝縮液、74,77…凝縮器、80…表面凝縮
器DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Evaporating device, 11 ... Vase whose horizontal direction is horizontal, 12 ... Support leg, 13 ... Heating element, 14 ... Top part, 15 ... Bottom part, 1
6, 41 ... First end, 17, 42 ... Second end, 20 ... Plate heat exchange with uneven surface whose longitudinal direction is horizontal First set of evaporator elements, 21 ... Plate heat exchange with uneven surface whose longitudinal direction is horizontal Second set of evaporator elements, 23 ... Heating fluid inlet, 26 ... Condensate chamber, 27, 36, 49, 53, 68, 75, 78, 7
9 ... Line, 29 ... Vertically extending conduit, 30 ... Circulation conduit, 31, 70 ... Pump 32, 49 ... Outlet, 33 ... Basin, 34, 57 ... Liquid level controller, 37 ... Liquid repair bottom part ( Sump), 38 ... bottom of basin plate, 39 ... opening, 43, 44 ... transverse conduit, 45 ... elbow, 48 ... droplet separating device (demister), 50, 62
... Conduit, 51 ... Orifice, 52 ... Valve, 54, 73, 7
6 ... Steam ejector, 55 ... Discharge location, 58 ... Valve (orifice), 59 ... Water source, 60, 63 ... Cooler, 6
1 ... Generated water, 65 ... Salt water with normal salt concentration, 66 ... Discharge place, 67 ... Vapor compressor, 69 ... Low pressure steam source, 72 ...
Clean condensate, 74, 77 ... Condenser, 80 ... Surface condenser
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キール デイー インフアント アメリカ合衆国、12801−3686、ニユーヨ ーク州、グレンス フオールス、リツジ センター(無番地) カマヤー インコー ポレーテツド内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kiel Dei Infant United States, 12801-3686, Glens Falls, New York, Ritzy Center (no address) Kamayaya Incorporated
Claims (10)
凸表面型プレート熱交蒸発装置要素(20)の少なくと
も一組を有し、該要素の各組は、内部に通路、外部に熱
交表面を有し、効用缶は直列に連結され、第一の、温度
が一番高い効用缶、最終の、温度は一番低い効用缶を含
む多重効用蒸発装置(10)を使用して蒸発可能な液体
を蒸発する方法において、(a)第一効用缶の要素(2
0)の内部通路へ、及び以降の全ての段の効用缶におけ
る内部通路へ水平方向に流れる加熱流体を導入する工
程、(b)各効用缶の第一組の要素の頂部へ蒸発される
べき液の循環液頭を設ける工程、(c)各効用缶の外部
表面へ上記液頭から液を下向きに流す工程、(d)各効
用缶から蒸発循環液の蒸気を抜き出すとともに、これか
ら液滴を取り除いて同伴液の蒸気からの分離を行う工
程、(e)蒸発しなかった循環液を効用缶付属の液頭へ
再度循環する工程、(f)各効用缶からの抜き出された
蒸気を、上記工程(a)に供給される液体として最終段
を除く次の段の効用缶へ水平に供給する工程、及び
(g)最終段の効用缶からきれいな凝縮液を取り出す工
程、の諸段階を包含することを特徴とする多重効用蒸発
装置を使用する蒸発可能液体の蒸発方法。1. At least one set of horizontally elongated textured surface plate heat exchanger evaporator elements (20) disposed in each effect can, each set of elements having a passageway inside and an outside. Using a multi-effect evaporator (10) having heat exchange surfaces and effect cans connected in series, including a first, highest temperature effect can and a final, lowest temperature effect can. In a method of evaporating an evaporable liquid, (a) a first effect can element (2
0) introducing a horizontally flowing heating fluid into the inner passages and into the inner passages of all subsequent stages of the effect can, (b) to be vaporized to the top of the first set of elements of each effect can. A step of providing a circulating liquid head of the liquid, (c) a step of flowing the liquid downward from the liquid head to the outer surface of each effect can, (d) extracting the vapor of the evaporative circulating liquid from each effect can, and forming droplets therefrom The step of removing and separating the entrained liquid from the vapor, (e) the step of recirculating the circulating liquid that has not evaporated to the liquid head attached to the effect can, (f) the vapor extracted from each effect can, It includes the steps of horizontally supplying the liquid supplied to the above step (a) to the effect cans of the next stage excluding the final stage, and (g) removing the clean condensate from the effect cans of the final stage. Evaporable liquid using a multi-effect evaporator characterized by: The method of evaporation.
なくとも第一及び第二組要素(20,21)を包含し、
各効用缶に対して第一組が第二組の頂部へ重なるように
配設され、そして循環液頭が各組の第一効用缶の頂部に
設けられることを更に特徴とする請求項1記載の方法。2. The at least one set of evaporator elements comprises at least first and second set elements (20, 21),
The method of claim 1 further characterized in that for each effect can, the first set is disposed so as to overlap the top of the second set, and a circulating head is provided at the top of the first effect can of each set. the method of.
入することによって第一効用缶に対して行われることを
更に特徴とする請求項1記載の方法。3. The method of claim 1 further characterized in that step (a) is performed on the first effect can by introducing steam into the first effect can.
導入する前にこれを予熱する工程(h)を付加し、この
予熱は、第一段の効用缶を除く全ての効用缶の第一組要
素の内部通路にこの液を通すことによって行われ、該液
は、第一効用缶から最終段の効用缶まで第二組の内部通
路を流れる蒸気に対して向流的に流れることを特徴とす
る請求項2記載の方法。4. A step (h) of preheating the liquid to be evaporated before introducing it into the liquid head of the first effect can, which preheating is applied to all the effects except the first-stage effect can. By passing this liquid through the internal passages of the first set of elements of the can, which is countercurrent to the vapor flowing through the second set of internal passages from the first effect can to the final effect can. The method of claim 2, wherein the method comprises flowing.
この非凝縮性気体を排出する前にこの非凝縮性ガスから
熱価値の大部分を回収する工程(j)を付加することを
特徴とする請求項1記載の方法。5. Removing non-condensable gas from each effect can,
The method according to claim 1, further comprising the step (j) of recovering most of the heat value from the non-condensable gas before discharging the non-condensable gas.
から排出される黒液、又は塩水であることを更に特徴と
する請求項1記載の方法。6. The method according to claim 1, further characterized in that the liquid to be evaporated is black liquor discharged from the paper pulp manufacturing process or salt water.
(16)及び第二端(17)を有する、水平方向に伸び
た槽(11)を包含する蒸発効用缶において、内部通路
を内包し、外部表面を有する、伸びた方向へ長い凹凸表
面のプレート熱交蒸発要素の第一組、前記凹凸表面のプ
レート熱交蒸発要素の内部通路へ加熱流体を導入する手
段(23)、凹凸表面のプレート熱交蒸発要素の前記第
一組を取り付ける手段であって、前記槽中に前記要素を
その長手方向を水平になるように配設する手段(2
2)、蒸発されるべき循環液を前記槽の頂部近くに導入
し、落下液膜状に前記要素の外表面の上に液が落下する
ようにし、前記循環液をある程度蒸発させる手段(4
1,29,33など)、前記槽内に取り付けられた液滴
分離装置(48)、前記液滴分離装置を経て前記槽から
蒸発循環液を抜き出す手段(例えば25)、蒸発しなか
った循環液を前記槽に底部に集めるようにした手段(2
6)、及び前記槽の底部からの循環液出口(36)を特
徴とする水平式蒸発効用缶。7. An evaporative effect can comprising a horizontally extending vessel (11) having a top (14), a bottom (15), a first end (16) and a second end (17), wherein an internal passage is provided. A first set of plate heat exchange evaporative elements having an uneven surface that is long in the extending direction and that has an outer surface, and means (23) for introducing a heating fluid into the internal passages of the plate heat exchange evaporative elements having the uneven surface, Means for mounting the first set of plate heat exchange evaporation elements on a textured surface, the means for arranging the elements in the vessel so that their longitudinal directions are horizontal (2
2) Means for introducing the circulating liquid to be evaporated near the top of the tank so that the liquid falls in the form of a falling liquid film on the outer surface of the element to evaporate the circulating liquid to some extent (4).
1, 29, 33, etc.), a droplet separating device (48) mounted in the tank, a means (for example, 25) for extracting the evaporated circulating liquid from the tank through the droplet separating device, and a circulating liquid that has not evaporated. Means for collecting the above in the tank at the bottom (2
6) and a horizontal evaporation effect can characterized by a circulating liquid outlet (36) from the bottom of the tank.
伸びた方向へ長い凹凸表面のプレート熱交蒸発要素の第
二組(前記第一組は該第二組の頂部に取り付けられ、前
記第二要素の組はその長手方向に水平である)を更に特
徴とし、そして前記加熱流体導入手段は要素の前記第一
組及び第二組の内部通路へ加熱流体を導入するものであ
ることを特徴とする請求項7記載の蒸発効用缶。8. An internal passage is included and has an external surface,
A second set of plate heat exchange evaporating elements having a textured surface elongated in the extending direction (the first set is attached to the top of the second set and the second set of elements is horizontal in its longitudinal direction). 8. An evaporative effect can according to claim 7, characterized in that said heating fluid introducing means introduces heating fluid into the internal passages of said first and second sets of elements.
要素の上に取り付けられている上が開放され、下が底に
なっている盆板(33)、及び前記盆板の底部(38)
に複数の開口(39)で前記盆板の底部に均一に配設さ
れている開口を定義する手段を包含することを特徴と
し、そして要素の前記第一組の内部通路へ予熱されるべ
き液を導入し、要素の前記第二組の内部通路へ導入され
る流体と向流に流れるようにする手段を更に特徴とする
請求項8記載の蒸発効用缶。9. A basin plate (33) having an open top and a bottom bottom mounted on the heat exchange element, the means for introducing a circulating liquid, and a bottom part of the basin plate (33). 38)
A liquid to be preheated to the internal passages of the first set of elements, characterized in that it comprises means for defining an opening uniformly distributed in the bottom of the tray with a plurality of openings (39). 9. An evaporative effect can according to claim 8 further comprising means for introducing and allowing countercurrent flow with fluid introduced into the second set of internal passages of the element.
後の、温度が一番低い効用缶までの一連の効用缶に相互
連結される複数の効用缶で構成される多段蒸発装置にお
いて、頂部(14)、底部(15)、第一端(16)及
び第二端(17)を有する水平方向に伸びた槽(1
1);内部通路を内包し、外部表面を有する、伸びた方
向へ長い凹凸表面のプレート熱交蒸発器要素の第一組
(20);内部通路を内包し、外部表面を有する、伸び
た方向へ長い凹凸表面のプレート熱交蒸発器要素の第二
組(21);前記凹凸表面のプレート熱交蒸発器要素の
少なくとも前記第二組の内部通路へ加熱流体を導入する
手段(例えば、23);凹凸表面のプレート熱交蒸発要
素の前記第一組及び前記第二組を、前記槽中にその長手
方向を水平に、前記第二組の上に前記第一組を載せた形
になるように取り付ける手段(22);蒸発されるべき
循環液を前記槽の頂部近くに導入し、要素の前記第一及
び第二組の外表面の上に液が落下液膜状に落下するよう
にし、前記循環液をある程度蒸発させる手段(31,2
9,33など);前記槽内に取り付けられた液滴分離装
置(48);前記液滴分離装置を経て前記槽から蒸発さ
れた循環液を抜き出す手段(例えば25);蒸発しなか
った循環液及び前記液滴分離装置で分離された液を前記
槽の底部に集めるようにした手段(26);及び前記槽
の底部からの循環液出口(36)を特徴とする直列の各
効用缶を特徴とし、そして前記第一効用缶を除く各効用
缶に対して、加熱流体を導入する前記手段が一段前の効
用缶から蒸発された循環液を抜き出す前記手段に連結さ
れている多段蒸発装置。10. A multi-stage evaporator comprising a plurality of effect cans interconnected to a series of effect cans from a first, highest temperature effect can to a last, lowest temperature effect can. A horizontally extending vessel (1) having a top (14), a bottom (15), a first end (16) and a second end (17).
1); a first set of plate heat exchanger evaporator elements (20) having internal passages and having an outer surface and having a textured surface that is long in the extending direction; extending direction having inner passages and having an outer surface A second set of plate heat exchange evaporator elements (21) with a long rough surface; means for introducing heating fluid into at least the internal passages of said second set of plate heat exchanger evaporator elements with a rough surface (eg 23) So that the first set and the second set of plate heat exchange evaporating elements having an uneven surface are placed in the tank with the longitudinal direction thereof horizontal and the first set placed on the second set. Means (22) for attaching to said means for introducing the circulating liquid to be vaporized near the top of said vessel, so that the liquid falls into a falling film on the outer surfaces of said first and second sets of elements, Means (31, 2) for evaporating the circulating liquid to some extent
9, 33, etc.); Droplet separating device (48) mounted in the tank; Means for extracting the circulating liquid evaporated from the tank through the droplet separating device (for example, 25); Circulating liquid not evaporated And means for collecting the liquid separated by the droplet separator at the bottom of the tank (26); and each effect can in series characterized by a circulating liquid outlet (36) from the bottom of the tank And, for each effect can except the first effect can, the means for introducing a heating fluid is connected to the means for extracting the circulating liquid evaporated from the effect can of the preceding stage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3235447A JPH0549802A (en) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Can effective in horizontal vaporizing device by plate heat exchanger of irregular surface type |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3235447A JPH0549802A (en) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Can effective in horizontal vaporizing device by plate heat exchanger of irregular surface type |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0549802A true JPH0549802A (en) | 1993-03-02 |
Family
ID=16986248
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3235447A Withdrawn JPH0549802A (en) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Can effective in horizontal vaporizing device by plate heat exchanger of irregular surface type |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0549802A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5370364A (en) * | 1992-11-04 | 1994-12-06 | Fuji Oozx Inc. | Titanium alloy engine valve shaft structure |
US5431136A (en) * | 1993-12-22 | 1995-07-11 | Fuji Oozx Inc. | Internal combustion valve having an iron based hard-facing alloy contact surface |
US5543029A (en) * | 1994-04-29 | 1996-08-06 | Fuji Oozx Inc. | Properties of the surface of a titanium alloy engine valve |
JP2006082076A (en) * | 2004-09-07 | 2006-03-30 | Modine Mfg Co | Condenser/separator and method |
JP2007521958A (en) * | 2004-02-10 | 2007-08-09 | ザ テキサス エイ・アンド・エム ユニヴァーシティ システム | Vapor compression evaporation system, heat exchanger equipment |
JP2016528035A (en) * | 2013-07-29 | 2016-09-15 | ウィナンディ フランソワ−マチューFRANCOIS−MATHIEU, Winandy | Method and equipment for thermal distillation using mechanical vapor compression |
CN113233527A (en) * | 2021-04-22 | 2021-08-10 | 重庆大学 | Multiple-effect evaporation type seawater desalination system with Z-shaped structure |
-
1991
- 1991-08-22 JP JP3235447A patent/JPH0549802A/en not_active Withdrawn
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