JPH07701A - 発泡防止機構を備えた減圧濃縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 突沸による発泡を防止する機構を備えた液循
環型減圧濃縮装置の提供。 ［構成］ 液循環型減圧濃縮装置の濃縮塔下部の液温を
蒸発温度以下に保持するように冷却水配管を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は発泡防止機構を備えた減
圧濃縮装置に係り、詳しくは、液循環型減圧濃縮装置に
おいて、液の発泡を防止し、順調な溶媒の蒸発と溶液の
濃縮を促進することができる発泡防止機構を備えた減圧
濃縮装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、液循環型減圧濃縮装置におい
ては図２ならびに図３に示すような熱交換器４を備えた
濃縮塔３が一般に用いられている。その構造は溶媒を蒸
発させ溶質を濃縮する真空ポンプ５を備えた濃縮塔３と
その熱源を与える熱交換器４とから構成されている。濃
縮液供給タンク１から濃縮塔３に供給される濃縮液２は
熱交換器４で加温され、かつ真空ポンプ５により減圧さ
れた濃縮塔３内の上部に供給され塔内を落下しつつ溶媒
が蒸発する。この動作を繰り返して、溶質は所定の濃度
まで濃縮塔３で濃縮される。

【０００３】この場合、安定して濃縮を行なうためには
液温が次の条件を満すことが必要である。 熱交換器通過後の濃縮液液温（ＴＥ）≧濃縮塔蒸発部の
液温の沸点（ＴＢ）＞濃縮塔下部液温（ＴＬ）

【０００４】しかし、昇温した溶質の循環により濃縮塔
３下部液温ＴＬは次第に上昇し、濃縮塔蒸発部の液温の
沸点ＴＢに近づくと、濃縮塔下部の液温ＴＬが沸点ＴＢ
に達すると突沸を起すようになり、そのためバランスが
くずれ、濃縮効率が著しく低下するという問題があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題の解
決を目的とし、具体的には、濃縮塔下部の液温が濃縮塔
蒸発部の液温の沸点の温度を維持するように冷却水配管
を設け、濃縮液温を真空状態の沸点以下になるように調
整し発泡を防止すると共に経済効果に優れた減圧濃縮装
置を提案することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は濃縮液供給タン
ク、熱交換器及び減圧濃縮塔とからなる液循環型減圧濃
縮装置において、減圧濃縮塔の上部に熱交換器により熱
交換された溶液の供給口と下部に冷却水配管とを設け、
減圧濃縮塔内の下部溶液の液温が真空状態の沸点以下に
なるよう冷却水配管に冷却水を供給し、濃縮塔内の液温
を調整し、発泡を防止するように構成したことを特徴と
する。

【０００７】以下本発明の手段たる構成ならびにその作
用について説明する。

【０００８】本発明者等は液循環型濃縮塔３内のＲＯ膜
濃縮液２の発泡を防止する方法について、種々研究を重
ねた結果、濃縮塔３内の温度条件、すなわち、ＴＥ≧Ｔ
Ｂ＞ＴＬの温度範囲に常になるようにすると、真空状態
を破って高温のものが落下し、濃縮が効率よくできるこ
とがわかった。そこで、濃縮塔３内の温度条件を上記の
ようにするには濃縮塔３内の濃縮液液温は昇温した溶質
の循環により次第に上昇するため、濃縮塔３内に冷却水
配管６を施し、その配管内に冷却水を通すことにより、
濃縮塔３の液温をコントロ−ルできるようにすればよ
い。さらに効果的には冷却水配管６に水平なパイプ等の
筒状体若しくは金網等の発泡防止材料を多数配置すれば
濃縮液液面の状態を安定化状態にすることができる。

【０００９】なお、濃縮塔３の濃縮液の液温ＴＬが濃縮
液の真空状態の沸点ＴＢより常に低く、望ましくは２℃
以上の開きが出るように冷却水の供給位置を上下に移動
させたり、気液相の所で撹拌できるように冷却水を送っ
て調節すれば突沸による発泡を阻止することが可能とな
り、生産性が高められ、品質保持ができる。

【００１０】以下図１により本発明の実施例を詳しく説
明する。

【００１１】

【実施例】図１に示す装置を用い、原料として平均分子
量７０００以下の遊離アミノ酸および低級ペプチドを主
体とするＲＯ膜濃縮液２を濃縮液供給タンク１に供給
し、この濃縮液供給タンク１から濃縮塔３の底部に遠心
薄膜法により濃縮したＲＯ膜濃縮液２を供給すると共
に、この濃縮塔３からポンプＰにより熱交換器４に供給
される。この場合、濃縮塔３と熱交換器４との間で濃縮
液の濃度をプロセス屈折率計により自動的に測定しなが
ら熱交換器４に供給した。

【００１２】そこで、この熱交換器４の上部で真空状態
における沸点まで温度を上昇させ、濃縮塔３に上部から
供給し液循環させて濃縮した。濃縮原料溶液はスケソウ
すりみさらし排液をＵＦ膜で精製して低分子化しＲＯ膜
で濃縮してＢｒｉｘ７％にしたものを用いた。濃縮塔３
は高さ１２００ｍｍ、直径６００ｍｍの円筒形のものを
使用しその液面底部に冷却水配管６を施した。また、配
管の上にパイプ７を３０個水平に設置し突沸防止を行な
った。

【００１３】なお、その他の機器の仕様はつぎのとおり
である。 熱交換器；日阪製作所「ＵＸ−０１６−ＪＲ−８」 真空ポンプ及びコンデンサ−；梶原工業「ＶＰ−５」 循環ポンプ；ハワ−ドポンプ「ＥＬ１／２０」 濃度計；プロセス屈折計 Ｋ−ＰＡＴＥＮＴＳ 型式
「ＰＲ−０１−Ｓ」 ＴＢ：濃縮塔蒸発部測定用温度計 ＴＬ：濃縮塔下部液温測定用温度計

【００１４】図１に示す装置により溶液（Ｂｒｉｘ７
％）１７０Ｌを、濃度がＢｒｉｘ４０％になるまで濃縮
し２５Ｌを得たが（プロセス屈折率計による自動制
御）、その間４時間極めて安定的に濃縮され、発泡によ
るトラブルは全くなかった。

【００１５】濃縮開始当初、ＴＢとＴＬの温度差は４４
℃と３９．５℃で、４．５℃の差があったが、４０分後
４６℃と４５℃になりその温度差は１℃まで縮まった。
そこで冷却水を通水してＴＬの温度を下げたところ、３
０分後に４６℃と４２℃になり、温度差は４℃にひろが
り、その後２〜３℃の温度差を保ちつつ安定して濃縮を
完了した。蒸発能力は３６．５Ｌ／Ｈであった。

【００１６】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明は濃
縮液供給タンク、熱交換器及び減圧濃縮塔とからなる液
循環型減圧濃縮装置において、減圧濃縮塔の上部に熱交
換器により熱交換された溶液の供給口と下部に冷却水配
管とを設け、減圧濃縮塔内の下部溶液の液温が真空状態
の沸点以下になるよう冷却水配管に冷却水を供給し、濃
縮塔内の液温を調整し、発泡を防止するように構成した
ことを特徴とする。

【００１７】本発明の装置は濃縮塔の下部に冷却水配管
を設けるようにしたため、濃縮塔の下部液温は濃縮塔蒸
発部の温度より低く保持することができるようになり、
濃縮塔内で突沸などの現象を生ずることなく、効率的に
減圧濃縮が可能である。

【００１８】さらに冷却水配管に水平な位置にパイプ、
若しくは金網等の突沸防止材料を多数配置すればより安
定した条件をつくることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する際に用いられる装置の一例を
示す説明図である。

【図２】従来例の装置の一例を示す説明図である。

【図３】従来例の装置の他の一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 濃縮液供給タンク ２ ＲＯ膜濃縮液 ３ 濃縮塔 ４ 熱交換器 ５ 真空ポンプ ６ 冷却水配管 ７ パイプ ＢＸ 濃度計 Ｐ ポンプ ＴＥ 熱交換器通過後の濃縮液温 ＴＢ 濃縮塔蒸発部測定用温度計 ＴＬ 濃縮塔下部液温測定用温度計

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濃縮液供給タンク、熱交換器及び減圧濃
   縮塔とからなる液循環型減圧濃縮装置において、前記減
   圧濃縮塔の上部に熱交換器により熱交換された溶液の供
   給口と下部に冷却水配管とを設け、前記減圧濃縮塔内の
   下部溶液の液温が真空状態の沸点以下になるよう前記冷
   却水配管に冷却水を供給し、前記濃縮塔内の液温を調整
   し、発泡を防止するように構成したことを特徴とする発
   泡防止機構を備えた減圧濃縮装置。
2. 【請求項２】 前記濃縮塔の上部と下部の液温の温度差
   が少なくとも２℃以上保持するように下部液温の冷却水
   配管を設けることを特徴とする請求項１記載の発泡防止
   機構を備えた減圧濃縮装置。
3. 【請求項３】 前記発泡防止機構が冷却水配管とこの冷
   却水配管上にパイプ若しくは金網等の発泡防止材料を水
   平に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載の発
   泡防止機構を備えた減圧濃縮装置。