JPH0995857A - アンモニア加工設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 揮散室等から排出されるアンモニアを回収し
て再利用できるアンモニア加工設備を提供することを目
的とする。 【解決手段】 液体アンモニアの貯槽２２が設置された
加工室１４と、アンモニアを揮散させる加熱手段を備え
た揮散室１６と、加工室１４内で発生したアンモニアガ
スを液化する液化装置３６、４４、４４Ａと、該液化装
置で液化したアンモニアを前記加工室内の貯槽に返送す
る返送ライン４６、４８、５０、５２と、前記揮散室１
６のアンモニアガスを吸収する吸収装置６２と、吸収装
置６２で生じたアンモニア水を蒸留し、液化する装置１
００、１０２を備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば布などの被
加工品を液体アンモニアに浸漬すると共にそれに引き続
いてアンモニアの揮散を行なわせるアンモニア加工設備
に関する。

【０００２】

【従来の技術】綿などの天然繊維や各種の合成繊維、半
合成繊維の布を液体アンモニアに浸漬し、次いでアンモ
ニアを揮散させるようにしてアンモニア加工を施し、そ
の他の加工処理を施すことにより、特有のシルク状外観
ないし触感を呈するようになる。

【０００３】かかるアンモニア加工を行なう設備は、液
体アンモニアの貯槽が設置された加工室と、この加工室
に隣接して設置された揮散室とを備えている。布は、長
尺シート状の状態で加工室内に連続的に送り込まれ、該
貯槽に浸漬される。そして、この貯槽から出た後、加工
室内のドラムで加熱され、布に含まれたアンモニアの大
部分は気化される。この後、布は揮散室に送られ、スチ
ームを当てて加熱することにより布に残ったアンモニア
が揮散される。脱アンモニア処理された布は、この揮散
室外へ連続的に送り出され、加工済品となる。

【０００４】本出願人より、特開平４−３０８２６７号
公報において、被加工品が浸漬される液体アンモニアの
貯槽が設置された加工室と、該加工室から送られてきた
被加工品からアンモニアを揮散させる加熱手段を備えた
揮散室と、前記加工室内で発生したアンモニアガスを液
化する液化装置と、該液化装置で液化したアンモニアを
前記加工室内の貯槽に返送する返送ラインと、前記揮散
室のアンモニアガスを吸収する吸収装置と、前記加工室
内で発生するアンモニアガス量が許容上限量を超えたと
きに該アンモニアガスを前記吸収装置に導入するガス導
入手段と、を備えてなるアンモニア加工設備が提案され
ている。

【０００５】このアンモニア加工設備において、布など
の被加工品は、加工室内に導入され、貯槽内の液体アン
モニアに浸漬された後、該貯槽から引き上げられ、この
加工室において、被加工品が加熱され、アンモニアが被
加工品からガス化される。大部分脱アンモニア処理され
た被加工品は、揮散室へ送られ、ここで更に加熱されて
残りのアンモニアが除去された後、揮散室外に送り出さ
れ、加工済品となる。

【０００６】加工室内で発生したアンモニアガスは、液
化装置にて液体アンモニアとされ、再び貯槽に戻され
る。このため、無駄になるアンモニア量が著しく少なく
なる。また、加工室からこの液化装置に導入するアンモ
ニアガス量を調整することにより、加工室内の圧力を制
御できる。

【０００７】揮散室内で発生するアンモニアガス量は、
加工室に比較すると少量であると共に、加熱手段として
スチーム吹込が採用されたときには水蒸気も混入するの
で、吸収装置にて吸収される。揮散室内からこの吸収装
置への導入量を調節することにより、揮散室内の圧力を
制御できる。

【０００８】さらに、加工室内で発生するアンモニアガ
ス量が急激に増加し、液化装置の液化能力増大がこれに
追随できないときには、加工室内で発生したアンモニア
ガスの一部を吸収装置に導き、アンモニアガスの放散を
確実に防止する。

【０００９】図４は、この実開平４−３０８２６７号公
報のアンモニア加工設備の系統図である。

【００１０】ステンレス等の耐食材料よりなるチャンバ
１０内を隔壁１２で仕切ることにより加工室（パルマー
室）１４と揮散室（スチーマ室）１６とが設けられてい
る。被加工品としての布１８は、導入口２０から加工室
１４内に導入され、ガイドローラ（図示略）で案内され
て貯槽２２内の液体アンモニアに浸漬される。貯槽２２
から引き上げられた布１８はスチームで加熱されたドラ
ム２３に添接されて送られることにより、布１８に付い
たアンモニアは大部分がガス化される。そして、さらに
ガイドローラ（図示略）で案内され、移送口２４から揮
散室１６に導入される。この揮散室１６に設けられたス
チーマ２８により布１８に高温（例えば９８℃）の水蒸
気が当てられ、布１８に残存付着していた液体アンモニ
アがガス化される。十分に脱アンモニアされた布１８
は、取出口３０から取り出されて処理済品（更に加工処
理を加えると特有のシルク状の外観及び触感を有す
る。）となる。なお、前記導入口２０、移送口２４及び
取出口３０には適宜のシール機構（図示略）が設けら
れ、アンモニアガスの流出や大気の流入などを阻止して
いる。

【００１１】加工室１４で発生したアンモニアガスは、
配管３２及びダンパ３４を経てコンプレッサ（例えば、
容積型コンプレッサ）３６で圧縮される。なお、コンプ
レッサ３６の吐出ガスの一部（例えば１０〜２０％）は
弁３８付きの配管４０を経てコンプレッサ３６の上流側
にリターンされる。コンプレッサ３６の吐出ガスの残部
は、配管４２からコンデンサ４４に送られ、液化され
る。液体アンモニアは、このコンデンサ４４から配管４
５を介してアンモニアタンク４６に送られ、さらにフィ
ルタ４８、クーラ５０及び配管５２を経て貯槽２２に戻
される。（これらタンク４６、フィルタ４８、クーラ５
０及び配管５２で返送ラインが構成されている。）な
お、加工室１４には圧力センサ５４が設けられており、
該センサ５４の検出圧力が一定となるようにコントロー
ラ５６により弁３８の開度が調整される。このように調
圧機構が設けられているから、加工室１４内の圧力を大
気圧よりもごくわずかに低い圧力（例えば−１０ｍｍＡ
ｑ）に常に維持することができ、加工室１４内への空気
の流入や、加工室１４からのアンモニアガスの大気への
リークが防止される。この調圧機構の制御は次のように
して行われる。例えば、布１８の送り速度が早くなり、
又は布１８の巾が広くなってアンモニアガス発生量が多
くなり、加工室１４内の圧力が例えば−１０ｍｍＡｑか
ら−５ｍｍＡｑに上昇した場合、圧力センサ５４がこれ
を検知し、弁３８の開度を絞り、そのガス量の増加分に
見合った分を加工室１４内から配管３２に引き出し、配
管４２ラインに送って液化させるようにして、加工室１
４内の圧力が常に−１０ｍｍＡｑに保たれるように調整
される。なお、ダンパ３４の開度は手動式のコントロー
ラ５７により調整される。

【００１２】揮散室１６内で布１８から除去されたアン
モニアガスは、配管６０からスクラバ６２に送られて吸
収される。吸収されなかったガス成分は、配管６４から
ミストセパレータ６６に送られ、ミスト分離された後、
配管６８、ブロワ７０及び配管７２を経てアンモニア吸
収塔７４に送られる。この吸収塔７４の排出水は排水処
理設備へ送られる。なお、スクラバ６２及びミストセパ
レータ６６の排出水（アンモニア水）も配管７６、７８
を経て排水処理設備へ送られる。

【００１３】前記ブロワ７０による送風量を制御するた
めに配管７２とスクラバ６２との間にガスリターン用の
配管８０が設けられ、この配管８０に弁８２が設けられ
ている。前記揮散室１６には圧力センサ８４が設けられ
ており、このセンサ８４の検出圧力が所定圧となるよう
にコントローラ８６により弁８２の開度が制御される。
これにより、揮散室１６内の圧力を例えば−５ｍｍＡｑ
程度のごくわずかの減圧状態とし、揮散室１６からのア
ンモニアガスの大気へのリークを防止できる。

【００１４】前記加工室１４内でのアンモニアガス発生
量が急激に増大し、コンプレッサ３６及びコンデンサ４
４よりなる液化装置の液化能力の増大がこれに追随でき
ない場合のために、加工室１４内と配管６０とがシャッ
トオフバルブ８９付きの配管９１で連通可能とされてい
る。このシャットオフバルブ８９は、通常時には全閉と
され、加工室１４と配管６０はまったく連通されない。
上記の如く、布１８の送り速度が急激に増速された場合
など、何らかの原因により加工室１４内のアンモニアガ
ス発生量が急激に増大し、液化能力がこれに追随できな
い場合（例えば、加工室１４内の圧力が＋３０ｍｍＡｑ
以上となった場合）には、このシャットオフバルブ８９
が開放される。これにより、過大量のアンモニアガスは
スクラバ６２で吸収処理されるようになり、大気への放
散が確実に防止される。また、配管３２と配管６０とが
シャットオフダンパ８８付きの配管９０で連通可能とさ
れている。このバルブ８８は通常時は全閉とされ、前記
コンプレッサ３６が何らかの原因により異常停止した場
合に自動的に開かれて加工室１４内で発生したアンモニ
アガスがスクラバ６２で吸収処理されるようになってい
る。

【００１５】加工室１４内へ窒素ガス又はアンモニアガ
スを補充する装置９６（ガスボンベと、弁９２付きの配
管９４よりなる。）が設けられている。加工室１４内の
圧力が急激に低下した場合（例えば−２０ｍｍＡｑ以下
となった場合）には弁９２を開き、この補充装置９６に
よってガスを加工室１４に補充して加工室１４内の圧を
回復させ、大気の流入を確実に防止する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】図示の従来のアンモニ
ア加工設備にあっては、揮散室１６等からスクラバ６２
へ送られて水に吸収されたアンモニアは、アンモニア水
として排水処理設備へ送られている。

【００１７】本発明は、この揮散室等から排出されるア
ンモニアを回収して再利用できるアンモニア加工設備を
提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明のアンモニア加工
設備は、被加工品が浸漬される液体アンモニアの貯槽が
設置された加工室と、該加工室から送られてきた被加工
品からアンモニアを揮散させる加熱手段を備えた揮散室
と、前記加工室内で発生したアンモニアガスを液化する
液化装置と、該液化装置で液化したアンモニアを前記加
工室内の貯槽に返送する返送ラインと、前記揮散室のア
ンモニアガスを水に吸収させる吸収装置と、を備えてな
るアンモニア加工設備において、該吸収装置で生じたア
ンモニア水を蒸留して液体アンモニアを回収する装置を
設けたことを特徴とするものである。

【００１９】かかるアンモニア加工設備にあっては、吸
収装置で生じたアンモニア水が蒸留されることによりア
ンモニアが回収され、このアンモニアを液体アンモニア
として加工室へ供給して再利用できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は実施例に係るアンモニア加
工設備の全体系統図、図２は図１の左半の拡大図、図３
は図１の右半（蒸留設備）の拡大図である。なお、図４
の従来例と同一部材については同一符号を付す。

【００２１】本実施例にあっては、揮散室（スチーマ
室）１６からのアンモニアガスは、配管６０からスクラ
バ６２へ送られる。このスクラバ６２にあっては、吸収
液が循環ポンプ６２ａ及び冷却器６２ｂを介して循環さ
れている。

【００２２】吸収されなかったガスは、ブロワ７０を介
してアンモニア吸収塔７４へ送られる。この吸収塔７４
へは工業用水が吸収液として配管７４ａを介して塔頂部
へ供給されている。吸収液はポンプ７４ｂを有する循環
配管７４ｃによって循環されている。この循環配管７４
ｃから分岐した配管７４ｄによってアンモニア水がスク
ラバ６２の塔頂部へ返送される。

【００２３】なお、ブロワ７０の吐出ガスの一部を配管
８０によって弁８２を介してリターンさせることによ
り、揮散室１６，加工室１４及び系内機器、配管等より
の大気吸収を防止し、ＣＯ₂ の吸入及びそれに伴なう腐
食を防止している。

【００２４】スクラバ６２において生じたアンモニア水
（アンモニア濃度は例えば８．３％程度）は、ポンプ９
８、熱交換器９９を介して蒸留塔１００の中段付近へ供
給される。この蒸留塔１００には上下２段に充填層が設
けられている。この蒸留塔１００においては、下部にお
いてアンモニアが蒸発し、上部においてアンモニアガス
濃縮が行なわれる。

【００２５】蒸留塔にてアンモニア水中から気化したア
ンモニアガス（例えば、濃度９８％）は、リフラックス
コンデンサ１０２にて凝縮される。（このリフラックス
コンデンサ１０２の冷媒は、水、ブライン等の各種のも
のとしうる。リフラックスコンデンサ１０２に流入する
アンモニアの飽和温度に応じてブライン、水を選択すれ
ば良い。）液化したアンモニアの一部はリフラックスポ
ンプ１０４、配管１０６を介して前記配管４５へ送ら
れ、アンモニアタンク４６へ導入される。液化したアン
モニアの残部は配管１０７を介して蒸留塔１００の上部
へ返送される。

【００２６】リフラックスコンデンサ１０２において凝
縮しなかったガスは、配管１０８を介してスクラバ６２
へ返送される。

【００２７】蒸留塔１００の塔底液は配管１１０、１１
４を介して循環され、その途中でスチームを熱源とした
リボイラ１１２によって加熱される。配管１１０から分
岐した配管１１８によって缶出液が排出される。この缶
出液は、前記熱交換器９９と熱水クーラ１１６を通過す
る。この缶出液は、濃度約０．１％程度のアンモニア水
となっている。

【００２８】この蒸留塔１００内には、上部から落下し
てくるアンモニア水の一部を受けとめるトレー状の受器
が設けられており、この受器上に溜ったアンモニア水を
流量調節しながらサイドカットライン１２０で塔外に排
出している。この受器に溜ったアンモニア水には二酸化
炭素ないし炭素イオンが溶け込んでおり、これがサイド
カットライン１２０を介して塔外に排出されることによ
り塔内部機器の腐食防止が図れる。（アンモニア水中に
ＣＯ₂ が蓄積すると、腐食性の高いカルバミン酸アンモ
ニウム等が生成する。）なお、ＮＨ₃ 濃度が５０％程度
のアンモニアにＣＯ₂ が最も多く溶け込む。

【００２９】なお、加工室（パルマー室）１４からのア
ンモニアガスは、配管３２、ガスクーラ３５Ａ、サクシ
ョンホルダ３５Ｂ、コンプレッサ３６、コンデンサ４４
の順に流れて液化され、配管４５を介してタンク４６へ
送られる。

【００３０】コンデンサ４４で凝縮しなかったアンモニ
アガスは、再冷却器４４Ａにおいて冷却されて凝縮さ
れ、配管４４Ｂ、４５を介してタンク４６へ送られる。
再冷却器４４Ａで凝縮しなかったアンモニアガスを含む
空気は、配管４４Ｃ、１０８を介してスクラバ６２へ送
られる。

【００３１】タンク４６へは、タンクローリ１１８から
のアンモニアが配管１２２を介して供給される。

【００３２】このように構成されたアンモニア加工設備
にあっては、揮散室１６で発生したアンモニアガスがス
クラバ６２、アンモニア吸収塔７４で水に吸収された
後、蒸留塔１００、リフラックスコンデンサ１０２によ
って液体アンモニアにして回収され、再利用されるた
め、アンモニア排出量がきわめて少ない。また、アンモ
ニア吸収用の工業用水の使用量（排出量）も著しく減少
し、排水処理コストも低下する。

【００３３】なお、加工室１４からのアンモニアガスも
吸収、蒸留により再利用しようとすると、吸収液のアン
モニア濃度が高くなり、空気に同伴されてアンモニアガ
スが外部に流出するおそれがある。（このアンモニアガ
ス流出を防止するためには、スクラバ液温を下げたり、
スクラバ内アンモニア濃度を下げたりする必要がある
が、このようにすると大容量の冷却器が必要になった
り、工業用水消費量が著しく増大するなどのデメリット
が生じる。）上記実施例のように、揮散室からのアンモ
ニアガスのみを吸収、蒸留により再利用し、加工室から
のアンモニアガスは凝縮させて再利用するならば、電力
消費量、スチーム消費量及び工業用水使用量がかなり少
なくて済む。

【００３４】上記実施例は布を加工するものであるが、
本発明は布以外の加工にも利用できる。

【００３５】

【発明の効果】以上の通り、本発明のアンモニア加工設
備によると、揮散室内等から排出されるアンモニアを回
収して再利用し、アンモニアコストの低減を実現でき
る。また、工業用水コストの低減も実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係るアンモニア加工設備の系統図であ
る。

【図２】図１の左半の拡大図である。

【図３】図１の右半の拡大図である。

【図４】従来例に係るアンモニア加工設備の系統図であ
る。

【符号の説明】

１４ 加工室 １６ 揮散室 １８ 布 ２２ 貯槽 ３６ コンプレッサ ４４ コンデンサ ４６ アンモニアタンク ６２ スクラバ ６６ ミストセパレータ ８８，８９ シャットオフバルブ １００ 蒸留塔 １０２ リフラックスコンデンサ １１２ リボイラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 右田 一夫 山口県宇部市大字小串字沖の山1980番地 宇部興産株式会社宇部機械製作所内 (72)発明者 古田 真一 山口県宇部市大字小串字沖の山1980番地 宇部興産株式会社宇部機械製作所内 (72)発明者 伊東 博 山口県宇部市大字小串字沖の山1980番地 宇部興産株式会社宇部機械製作所内 (72)発明者 中野 泰男 愛知県岡崎市美合町字入込45 日清紡績株 式会社美合工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工品が浸漬される液体アンモニアの
   貯槽が設置された加工室と、 該加工室から送られてきた被加工品からアンモニアを揮
   散させる加熱手段を備えた揮散室と、 前記加工室内で発生したアンモニアガスを液化する液化
   装置と、 該液化装置で液化したアンモニアを前記加工室内の貯槽
   に返送する返送ラインと、 前記揮散室のアンモニアガスを水に吸収させる吸収装置
   と、を備えてなるアンモニア加工設備において、 該吸収装置で生じたアンモニア水を蒸留して液体アンモ
   ニアを回収する装置を設けたことを特徴とするアンモニ
   ア加工設備。