JPH0557504B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、石油精製その他の化学プロセスにお
ける処理用流体を吸収ヒートポンプ（あるいは吸
収冷凍機）の熱源として利用した後、処理用流体
の中に含まれていた不凝縮ガスを化学プロセス外
へ排出する装置に関する。

(ロ) 従来の技術 一般に、石油精製その他の化学プロセスにおけ
る設備では、精留塔の塔頂蒸気（処理用流体）を
コンデンサーで凝縮し、更にクーラーで冷却した
後、還流槽に導き、この還流槽から一部を再び精
留塔へ戻し、一部を留出液（例えばガソリン）と
して取出すことが行なわれている。しかし、この
ような設備においては、コンデンサーおよびクー
ラーに供給する冷却水（例えば海水）を設備外へ
（例えば海へ）そのまま廃棄しているために、塔
頂蒸気を熱を何ら利用することなく棄てている。

そして、この塔頂蒸気の熱を有効利用する従来
の技術としては、塔頂蒸気を吸収ヒートポンプの
熱源に用いた後、還流槽に導き、還流槽から塔頂
蒸気のドレンの一部を精留塔へ戻し、一部を留出
液として取出す手段（例えば実開昭59−40772号
公報）がある。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 上記のような従来の技術においては、精留塔内
に侵入した外気や原液中の溶存空気など塔頂蒸気
に含まれている不凝縮ガスが塔頂蒸気のドレンと
共に精留塔へ戻るため、精留塔の性能が次第に低
下する欠点を有していた。

本発明は、このような従来の技術の問題点に鑑
み、塔頂蒸気の熱を有効に活用できると共に不凝
縮ガスを良好に排出できる装置の提供を目的とし
たものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は、吸収ヒートポンプ（または吸収冷凍
機）と化学プロセスの設備との間を循環する気状
の処理用流体（例えば塔頂蒸気）およびそのドレ
ンの流路の途中に排気ポンプ付きの不凝縮ガスの
排気路を接続し、かつ、排気路の接続箇所の上流
側の流路液化器を備え、この液化器の冷却用流体
として吸収ヒートポンプの冷媒液を用いる構成と
したものである。

(ホ) 作用 本発明による手段においては、処理用流体の熱
を吸収ヒートポンプの駆動源として活用し、か
つ、吸収ヒートポンプの冷媒の昇温に活用する働
き（作用）を有するので、化学プロセスから得ら
れる熱を有効に利用できる。

また、気状の処理用流体の全量を液化する作用
も有するので、排気ポンプによつて排出される処
理用流体の量を少なくできる。このため、処理用
流体による排気ポンプの劣化も軽減され、不凝縮
ガスを良好に排出することができる。

(ヘ) 実施例 図面は本発明による装置の一実施例を示した概
略構成説明図であり、(1)は化学プロセスその他の
設備に用いられている精留塔で、(2)は吸収ヒート
ポンプである。(3)，(4)，(5)，(6)，(7)はそれぞれ吸
収ヒートポンプ(2)の発生器、凝縮器、蒸発器、吸
収器、溶液熱交換器で、これら機器はポンプ８を
有する冷媒液用の管９、ポンプ１０を有する冷媒
液の還流用の管１１、ポンプ１２を有する吸収液
用の管１３、吸収液の流下する管１４により接続
されて従来の吸収ヒートポンプ（例えば特開昭58
−69372号公報）と同様の冷媒（水）および吸収
液（臭化リチウム水溶液）の循環路を構成してい
る。

Ａは発生器３用の加熱器、Ｂは凝縮器４用の冷
却器、Ｃは蒸発器５用の給熱器、Ｄは吸収器６用
の被加熱器であり、１５，１５は加熱器Ａと接続
した管、１６，１６は給熱器Ｃと接続した管、１
７，１７は冷却器Ｂと接続した管、１８，１８は
被加熱器Ｄと接続した管である。

１９は化学プロセスその他の設備に用いられて
いる還流槽、２０は精留塔１の塔頂と管１５，１
６とを接続した塔頂蒸気すなわち気状の処理用流
体の流れる管、２１は還流槽１９と管１５，１６
とを接続した管、２２は管９と管２１とを熱交換
関係に配設した処理用流体の液化器、２３は還流
槽１９と精留塔１とを接続したポンプ２４付きの
処理用流体の戻し管であり、２５は、還流槽１９
に流入した液状の処理用流体を留出液として取出
すように、戻し管２３のポンプ２４吐出側と接続
した管である。また、２６は精留塔１底部に接続
した罐出液用の管であり、２７は精留塔１の中間
部に接続した原液供給用の管である。Ｔは液化器
２２の上流側の管２１に配備したトラツプで、こ
のトラツプにおいて気状の処理用流体と液状の処
理用流体とを分離するようにしている。２７′は
トラツプＴ底部と留出液用の管２５とを接続した
ポンプ２８付きの管である。

そして、２９は還流槽１９の気相部と接続した
排気ポンプＰ付きの排気管であり、Ｖは排気管２
９に備えた開閉弁である。なお、Ｅは還流槽１９
に内蔵した冷却用コイルである。

このように吸収ヒートポンプ２と化学プロセス
の設備とを組合せたシステムにおいては、処理用
流体の潜熱により発生器３の加熱器Ａに散布され
た吸収液から冷媒を分離すると共に蒸発器５の給
熱器Ｃに散布された冷媒液を気化し、気化した冷
媒を吸収器６の被加熱器Ｄに散布された吸収液が
吸収する際に発生する熱により被加熱器Ｄ内の水
を昇温し、処理用流体の温度以上の温水を取出す
ようにしている。なお、発生器３で分離された冷
媒は、凝縮器４において液化された後、蒸発器５
へ送られる。

一方、加熱器Ａおよび給熱器Ｃ内で凝縮した処
理用流体（液状の処理用流体）と未凝縮の処理用
流体（気状の処理用流体）とは、それぞれ管１
５，１６を経由して管２１で合流し、トラツプＴ
へ流れる。そして、トラツプＴにおいて液状の処
理用流体と気状の処理用流体とが分離される。分
離された液状の処理用流体はポンプ２８により管
２７′，２５経由で送り出され、留出液として取
出される。また、気状の処理用流体は、液化器２
２へ流れ、凝縮器４から蒸発器５へ送られる低温
の冷媒液と熱交換し、そのほぼ全量が液化する。
なお、通常、液化器２２に流入する気状の処理用
流体の温度は80℃以上であるのに対して冷媒液の
温度は40℃程度であるので、液化器２２における
伝熱面積を適当に選定することによつて、処理用
流体のほぼ全量を液化することができる。

液化した処理用流体は、還流槽１９へ流下し、
冷却用コイルＥで更に降温された後、ポンプ２４
によりその一部が管２５経由で留出液として送り
出されると共に一部が戻し管２３経由で精留塔１
の上部へ戻される。

また、精留塔１内で原液から分離した不凝縮ガ
スは、処理用流体と共に管２０および管１５，１
６経由でそれぞれ加熱器Ａ、給熱器Ｃを通過した
後、管２１経由でトラツプＴへ至る。トラツプＴ
に至つた不凝縮ガスは、それぞれ加熱器Ａ、給熱
器Ｃで凝縮した一部の処理用流体と分離された
後、管２１経由で残りの気状の処理用流体と共に
液化器２２へ流れる。次いで、液化器２２におい
て液化された処理用流体と共に気泡状の不凝縮ガ
スは、管２１経由で還流槽１９へ流下し、この還
流槽の気相部に溜まる。そして、還流槽１９内の
不凝縮ガスは、適宜、開閉弁Ｖを開いて排気ポン
プＰ経由で大気中へ排出される。このように、処
理用流体のほぼ全量を液化させて不凝縮ガスと分
離し、かつ、処理用流体を低温化させてその飽和
蒸気圧を下げることにより、排気ポンプＰによつ
て不凝縮ガスと共に排気される処理用流体の量を
少なくし、処理用流体による排気ポンプＰの性能
の劣化を軽減して良好に不凝縮ガスを排出し、精
留塔１の精留機能を正常に保つと共に留出液の取
出し量の減少を防止しているのである。

なおまた、凝縮器４から蒸発器５へ送られる冷
媒液は処理用流体の液化器２２において処理用流
体により昇温されて蒸発器５における冷媒の蒸発
温度に近ずくので、その分、処理用流体からの熱
回収量が増え、かつ、蒸発器５への冷媒液の流入
に伴なう蒸発器５および吸収器６内の圧力降下も
小さくなつて吸収器６から取出される温水の熱量
の降下も小さくなる。それ故、吸収ヒートポンプ
２の熱出力が安定化すると共に向上する。

(ト) 発明の効果 以上のように、本発明による装置においては、
化学プロセスその他の設備における気状の処理用
流体の潜熱を吸収ヒートポンプに駆動源として活
用するように、上記設備と吸収ヒートポンプとを
処理用流体の流路で結び、かつ、この流路の途中
には吸収ヒートポンプの駆動源として活用した処
理用流体の液化器を備えると共に液化器の下流側
の流路には処理用流体中に含まれていた不凝縮ガ
スを排出する排気ポンプ付きの排気路を備えたも
のであるから、上記設備から得られる熱を有効利
用して処理用流体よりも高温の被加熱流体を取出
すことが可能であり、かつ、設備内の不凝縮ガス
を排出して設備の機能低下を防ぐことができる。

また、本発明による装置においては、処理用流
体の液化器によつて吸収ヒートポンプの凝縮冷媒
を昇温して蒸発器へ送ることも可能であるので、
吸収ヒートポンプの熱出力を安定化できると共に
向上させることもできる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による装置の一実施例を示した概
略構成説明図である。 １……精留塔、２……吸収ヒートポンプ、３…
…発生器、４……凝縮器、５……蒸発器、６……
吸収器、９……管、１５，１６……管、１９……
還流槽、２０，２１……管、２２……液化器、２
３……戻し管、２４……ポンプ、２９……排気
管、Ａ……加熱器、Ｃ……給熱器、Ｐ……排気ポ
ンプ、Ｔ……トラツプ、Ｖ……開閉弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 化学プロセスその他の設備における処理用の
   流体を吸収ヒートポンプの熱源として用いた後上
   記設備へ戻す流路の途中には処理用の流体中に含
   まれている不凝縮ガスを排気ポンプにより排出す
   る排気路が接続され、かつ、排気路の接続箇所よ
   り上流側の流路には気状の処理用流体の液化器が
   備えられていることを特徴とした不凝縮ガス排出
   装置。 ２ 前記液化器の冷却用流体が吸収ヒートポンプ
   の冷媒液である特許請求の範囲第１項に記載の不
   凝縮ガス排出装置。