JPH11199204A

JPH11199204A - 廃塩酸の処理方法

Info

Publication number: JPH11199204A
Application number: JP10001376A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Harada; 吉明原田; Michio Futagawa; 道夫二川
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1998-01-07
Filing date: 1998-01-07
Publication date: 1999-07-27

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で、設備費および運転経費の安価な蒸気圧
縮式濃縮技術を提供することにより、廃塩酸からの有用
な塩酸の回収を行うとともに、濃縮残分の高度の減容化
を達成することを主な目的とする。【解決手段】１．蒸発缶を使用する廃塩酸の処理方法に
おいて、（１）廃塩酸原液を蒸発缶内の上部に分散して
導入する工程、（２）蒸気を圧縮機で圧縮・昇温した後
蒸発缶内伝熱管内側に供給して、伝熱管外の液を加熱・
蒸発させる工程、（３）蒸発缶内で発生した蒸気を冷却
器で冷却し、これを塩酸水溶液として回収する工程、
（４）蒸発缶内伝熱管内側からの蒸気の凝縮液を回収す
る工程、（５）蒸発缶内の温度および／または回収塩酸
水溶液量を示す信号に対応して圧縮機出力を制御する工
程、および（６）蒸発缶内の濃縮液面高さを示す信号に
対応して濃縮液を蒸発缶塔底から抜き出し、濃縮液貯槽
に送る工程を備えたことを特徴とする廃塩酸の処理方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼線製造工場、メ
ッキ工場などにおいて、鋼材の洗浄工程で発生する高濃
度鉄分含有廃塩酸の処理方法に関する。本発明は、さら
に詳しくは、従来は産業廃棄物としてそのまま処理され
ていた廃塩酸中に残存する有効な塩酸を蒸発回収するこ
とによりその再利用をはかるとともに、廃棄残分の減容
化を併せて行う廃塩酸の再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開昭59-26184号公報における
図面に示されている従来の蒸気圧縮式蒸発装置は、下部
に原液の溜室を備えた密閉型の蒸発器内の上部に多数本
の伝熱管を設け、該各伝熱管の外側面に、原液ポンプに
よって送られて来る原液を散布器にて散布することによ
り蒸発させ、この蒸発により発生した蒸気をブロワー圧
縮機で圧縮して昇温し、この昇温した蒸気をダクトを介
して、前記各伝熱管内に供給することにより、各伝熱管
の外側面に散布されている原液を加熱・蒸発させるとと
もに、前記各伝熱管内から空気等の非凝縮性ガスを真空
ポンプなどの真空発生手段にて抽出することにより、前
記蒸発器内を大気圧以下の減圧状態に保持している。こ
の様な蒸気圧縮式蒸発装置においては、ブロワー圧縮機
或いはルーツ圧縮機が用いられており、ロータ間および
ロータケーシング間のすき間精度を比較的容易に高くす
ることができるので、内部の潤滑を必要とせず、オイル
フリーで圧縮を行うことができ、また、異物の混入に際
しても、圧縮への影響が少ないなどの利点を有してい
る。

【０００３】しかしながら、この形式の蒸気圧縮式蒸発
装置には、以下の様な問題点がある。

【０００４】イ．蒸気の圧縮比を高くすることができ
ず、圧縮機本体の圧縮効率が低いため、単位原液量に対
する蒸気を圧縮するための必要電力量が大きいこと、運
転経費が高いこと、設備が大きく、重量も重くなるこ
と、さらに圧縮潤滑部への多量の冷却水を供給する必要
があることなどである。

【０００５】ロ．また、原液は、単一ノズルを介して、
各伝熱管の外側に散布されるので、液分散不良から生じ
る熱交換器電熱係数の低下がある。

【０００６】ハ．特に、多量の鉄分などを含有する廃塩
酸の処理に際して、液の濃縮倍率上昇または連続運転に
伴い、液分散ノズル部分でのスラッジによる詰まりおよ
び分散不良、各伝熱管外表面の汚れ、液比重または粘度
の上昇などによる伝熱係数の低下に対し、有効に対処す
ることができない。

【０００７】また、各管の外表面付着スケールの除去
は、液が単一分散されているため、伝熱管外面に対する
液流速が遅いことなどから、困難となる場合が多い。

【０００８】ニ．上記ロおよびハの結果、濃縮処理は、
常に単位断面積当たりの蒸発量が低い状態で行わざるを
得ない。従って、単位時間当たりの蒸発量を増大させる
ためには、伝熱面積を増大させるか、或いはブロワー圧
縮機として圧縮比の高いものを使用しなければならない
ため、装置が大型化するとともに、設備費および運転経
費が嵩むという問題がある。

【０００９】ホ．特に、廃塩酸を処理対象とする場合に
は、蒸気が高濃度の塩酸を含むので、圧縮機本体などの
材質の選択に大きな制約を受ける。この様な装置の材質
上の制約から、原液中に残存する有用な塩酸を回収する
ことができないし、濃縮残分の十分な減容化もできな
い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、上
記の様な従来技術の問題点を解消乃至軽減して、小型
で、設備費および運転経費の安価な蒸気圧縮式濃縮技術
を提供することにより、廃塩酸からの有用な塩酸の回収
を行うとともに、濃縮残分の高度の減容化を達成するこ
とを主な目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の様な
技術の現状に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、従来ほとん
ど利用されていなかった低圧蒸気（通常１kg/cm²G程
度）を圧縮機により圧縮して昇温／昇圧し、得られるよ
り高温／高圧の蒸気を有効利用することにより、新規な
廃塩酸処理技術を完成するに至った。

【００１２】すなわち、本発明は、下記の廃塩酸の処理
方法を提供するものである。

【００１３】１．蒸発缶を使用する廃塩酸の処理方法に
おいて、（１）廃塩酸原液を蒸発缶内の上部に分散して
導入する工程、（２）蒸気を圧縮機で圧縮・昇温した後
蒸発缶内伝熱管内側に供給して、伝熱管外の液を加熱・
蒸発させる工程、（３）蒸発缶内で発生した蒸気を冷却
器で冷却し、これを塩酸水溶液として回収する工程、
（４）蒸発缶内伝熱管内側からの蒸気の凝縮液を回収す
る工程、（５）蒸発缶内の温度および／または回収塩酸
水溶液量を示す信号に対応して圧縮機出力を制御する工
程、および（６）蒸発缶内の濃縮液面高さを示す信号に
対応して濃縮液を蒸発缶塔底から抜き出し、濃縮液貯槽
に送る工程を備えたことを特徴とする廃塩酸の処理方
法。

【００１４】２．工程（１）において、蒸発缶内の塔底
液をポンプで抜き取り、原液の導入ラインへ循環する上
記項１に記載の廃塩酸の処理方法。

【００１５】３．工程（２）で使用する蒸気が、コジェ
ネレーション設備で発生する蒸気である上記項１に記載
の廃塩酸の処理方法。

【００１６】４．工程（２）の伝熱管が、多管式熱交換
器である上記項１に記載の廃塩酸の処理方法。

【００１７】５．工程（２）の圧縮機が、スクリュー型
圧縮機である上記項１に記載の廃塩酸の処理方法。

【００１８】６．工程（４）で回収した蒸気の凝縮液を
ボイラー給水としておよび／または工程（６）で得られ
る濃縮液の固化防止用希釈水として使用する上記項１に
記載の廃塩酸の処理方法。

【００１９】７．スクリュー型圧縮機のモーター回転数
をインバーター装置により制御する上記項５に記載の廃
塩酸の処理方法。

【００２０】８．蒸発缶内発生蒸気量（回収塩酸水溶液
量）に対応してスクリュー型圧縮機のモーター回転数を
制御する上記項７に記載の廃塩酸の処理方法。

【００２１】９．蒸発缶内温度に対応してスクリュー型
圧縮機のモーター回転数を制御する上記項７に記載の廃
塩酸の処理方法。

【００２２】１０．工程（２）において、蒸気量に応じ
て複数個の圧縮機が設けられている上記項１に記載の廃
塩酸の処理方法。

【００２３】１１．蒸発缶内液面の上方空間部にデミス
ターを設けた上記項１に記載の廃塩酸の処理方法。

【００２４】１２．伝熱管内側の蒸気ラインに、蒸発缶
内の非凝縮性気体の自動的排出を定期的に行うための電
磁弁を設けた上記項１に記載の廃塩酸の処理方法。

【００２５】１３．蒸発缶内の運転圧力が常圧または減
圧である上記項１に記載の廃塩酸の処理方法。

【００２６】１４．圧縮機後流側の蒸気ラインの電磁弁
の後流側に減圧運転時に電磁弁の開閉と連動する真空ポ
ンプを設けた上記項１３に記載の廃塩酸の処理方法。

【００２７】１５．スタートアップ時または長期運転時
に蒸発缶内伝熱管外側の汚れによる蒸発量の低下に対応
するために、補助熱源を蒸発缶内底部または圧縮機出口
ラインへ導入する上記項１に記載の廃塩酸の処理方法。

【００２８】１６．補助熱源が蒸気である上記項１５に
記載の廃塩酸の処理方法。

【００２９】１７．伝熱管の材質がTi-Pdである上記項
１に記載の廃塩酸の処理方法。

【００３０】１８．蒸発缶内の液面に相当する位置にお
いて、蒸発缶底部と連通するオーバーフロー管から濃縮
液を抜き出す上記項１に記載の廃塩酸の処理方法。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明で使用する圧縮機として
は、特に限定されるものではないが、従来の濃縮技術で
は用いられたことがなかったスクリュー型圧縮機である
ことが好ましい。スクリュー型圧縮機は、次の様な特性
を備えている。

【００３２】ａ．低速回転時から高圧力・高効率運転が
可能である。

【００３３】ｂ．高い応答性を持っている。

【００３４】ｃ．小型、コンパクトで据え付けが容易で
ある。

【００３５】ｄ．発生蒸気量に対応して、スクリュー型
圧縮機のモーター回転数を制御することができる。

【００３６】この様なスクリュー型圧縮機は、膨張係数
が低く、高熱伝導性のアルミニウム合金製のケーシング
部に一対の雄、雌シリンダーを内蔵する構造を通常有し
ており、高速回転による摩擦熱を速やかに拡散すること
ができる。また、スクリュー型圧縮機のローターも、同
様に通常アルミニウム合金製であり、その表面にフッ素
樹脂（たとえば、デュポン社から商標名「テフロン」と
して市販されている）系コーティング材を塗布してあ
る。この様なケーシングとローターとの組み合わせによ
り、クリアランスを小さくしても、熱膨張が小さくな
り、異物の混入が防止されるとともに、ローターの腐食
を抑制することができる。圧縮機は、必要蒸気量に応じ
て、複数個設けることができる。以下においては、スク
リュー型圧縮機を使用する実施態様について説明を行
う。

【００３７】上記の様な構造を有し、且つ効果を発揮す
るスクリュー型圧縮機を使用する場合には、従来の圧縮
機を使用する場合に比して、設備費および運転費が大幅
に安価となる。

【００３８】本発明で使用するスクリュー型圧縮機は、
一例として、最大吐出圧力として160KPa、最高許容吐出
温度として160℃、最大吸気量として760m³/hr（空気換
算）、圧縮比として約2.3という高い特性を発揮するこ
とができる。

【００３９】従来の圧縮機としてのルーツブロワーでの
圧縮比限界が約1.8程度で、全断熱効率が約45〜60％で
あるのに対し、スクリュー型圧縮機は、圧縮比1.5で全
断熱効率約65％、圧縮比2〜2.3で約70％と高い性能を発
揮することができる。

【００４０】従来、必要蒸気量に対応して圧縮機により
吸引および吐出を行い、蒸発缶（以下「濃縮器」という
ことがある）内での蒸発を効率よく行わせることは、圧
縮機の制御上困難であった。これに対し、本発明におい
ては、圧縮機の駆動源として高速回転型の誘導電動機か
らなるモーターを使用し、このモーターの回転数制御機
構としてインバーター装置を用いる。すなわち、冷却器
後流側に設けた流量計、蒸発缶内温度を測定する温度計
などにより蒸気発生量を検出し、これらの入力信号を調
節計に送り、この調節計からの出力信号をインバーター
に入力して、蒸気発生量が一定となる様にするか、或い
は蒸気発生量に対応してモーターの回転数を増減するこ
とができる。その結果、装置全体が簡略化され、始動時
などにおける制御も容易となる。

【００４１】また、圧縮機前流側の蒸気ラインにおいて
は、保温および／またはヒーターによる加熱により、圧
縮機入口側での蒸気の凝縮を防止することができる。

【００４２】本発明においては、装置の小型化とコスト
低減を目的として、原液の予熱のために熱交換器を用い
ることもできる。この予熱器および原液導入ライン内の
圧力を蒸発缶内圧力よりも高くすることにより、予熱器
内での気泡生成による伝熱係数の低下を防ぐため、予熱
器出口（蒸発缶入口）側に背圧弁を設けることもでき
る。

【００４３】原液中に濃縮条件下に発泡を生じる可能性
がある成分（界面活性剤など）が含まれている場合に
は、あらかじめシリコーン系消泡剤を添加してもよい。
消泡剤の添加量は、発泡性成分の含有量などを考慮して
定めれば良く、特に限定されるものではないが、通常30
〜500mg/l程度である。

【００４４】本発明で使用する蒸発缶においては、従来
技術で生じていた液分散不良などによる伝熱係数の低下
を防ぐために、原液を蒸発缶上部に設けた液分散器から
伝熱管の外側（上部）に均一に分散散布ないし滴下させ
る（この散布ないし滴下手法を「多分散」ということが
ある）。

【００４５】さらに、塩酸および水の蒸気が蒸発缶を出
る前流側に充填物、フィルター、たれ壁など（これらを
「デミスター」と総称する）を配置することにより、原
液飛沫あるいは缶内液飛沫の蒸気側への同伴混入を防止
することができる。これにより、液は、安定した状態
で、伝熱管内の圧縮蒸気により加熱・蒸発される。

【００４６】また、必要に応じ、蒸発缶内塔底液をポン
プで抜き出し、原液導入位置へ循環することにより、液
濃縮を促進したり、伝熱管外の液流速を増大させて、伝
熱係数を上げることができる。

【００４７】伝熱管内の蒸気は、伝熱管外の液を加熱
し、蒸発させた後、凝縮する。本発明においては、蒸発
缶内伝熱管内の蒸気の凝縮液面高さを一定に制御するた
めに、凝縮液槽あるいはスチームトラップを設けること
により、圧縮蒸気の系外への排出による損失を防いでい
る。この凝縮液槽の上部気相部と圧縮前流側の蒸気ライ
ンとの接続により、凝縮槽内液面は、安定して制御され
る。凝縮液槽内の液は、液面制御弁あるいはスチームト
ラップから系外に排出され、ボイラー給水、蒸発缶塔底
部から抜き出された濃縮液の固化防止用希釈水などとし
て再利用することができる。

【００４８】圧縮機の効率、消費電力などに影響を与え
る蒸発缶内の空気などの非凝縮性ガスは、圧縮機後流側
の蒸気ラインに設けた電磁弁の開閉により、蒸発缶外へ
排出される。排出ガスは、ガス中の成分に対応して、必
要ならば、活性炭吸着などにより所定成分を除去した
後、或いは濃縮液タンク内の液にバブリングさせて所定
成分を吸収除去した後、大気中に放出される。電磁弁の
開閉は、蒸発缶内圧力と連動させる方法、任意のタイマ
ー設定などにより、自動的に行われる。

【００４９】濃縮液は、蒸発缶内の濃縮液面計からの信
号を受け、塔底部から制御弁を通して排出される。

【００５０】蒸発缶内の運転圧力が減圧系である場合に
は、圧縮機後流側の蒸気ラインに設けた電磁弁の後流側
にこの電磁弁の開閉と連動する真空ポンプを設ける。

【００５１】必要ならば、スタートアップ時の装置全体
の昇温のために、或いは長期運転後の予熱器、蒸発缶伝
熱管の汚れによる蒸発量の低下に応じて、補助熱源(ガ
スだきボイラーからの蒸気など)を蒸発器内底部または
圧縮器出口ラインへ導入する。

【００５２】以下図面を参照しつつ、本発明をさらに詳
細に説明する。なお、以下においては、廃塩酸の濃縮に
ついて説明するが、本発明は、その作動原理上、その他
の廃酸、廃アルカリ液などの濃縮にも適用できることは
いうまでもない。

【００５３】図１は、本発明による廃塩酸の濃縮処理の
一例を示すフローシートである。濃縮すべき廃塩酸は、
タンク１から、ライン２を経て、廃液ポンプ３において
所定圧力まで昇圧された後、ライン４からライン５を経
て蒸発缶１２の伝熱管の上側（上部）の分散器２６に導
入される。図示はしないが、必要ならば、ポンプ３の前
流側にストレーナーを設け、後流側に流量計を設けるこ
とができる。分散器２６は、伝熱管に対して廃塩酸を均
一に分散ないし滴下させる構造となっている。

【００５４】蒸発缶１２内で発生した塩酸および水の蒸
気は、ラシッヒリングなどの充填物および／または活性
炭などの濾過材を充填した充填部２８およびライン１３
を経て冷却器１４において冷却・凝縮された後、ライン
１６を経て蒸留液タンク１７に溜められる。

【００５５】伝熱缶内での廃塩酸の加熱は、例えば、コ
ジェネレーション設備におけるボイラー６で発生する低
圧蒸気（1kg/cm²G程度）を利用して行う。すなわち、こ
の蒸気をライン７、８を経て圧縮機９に供給し、ここで
圧縮・昇温した後、ライン１０を経て、蒸発缶１２の伝
熱管２７の内側に供給され、伝熱管２７外の液を加熱
し、蒸発させる。これにより、伝熱管内の蒸気自体は、
凝縮・液化する。この凝縮液は、蒸発缶１２内の伝熱管
の下部に接続されたライン１８から凝縮液槽１９に溜め
られる。

【００５６】圧縮機９としては、先述の通り、アルミニ
ウム合金製ケーシング内にアルミニウム合金製の一対の
雄および雌ローターを内蔵した形式のスクリュー型圧縮
機を使用することが好ましい。

【００５７】未凝縮蒸気の系外への排出による損失を防
ぐため、凝縮液槽１９での液面は、蒸発缶１２から凝縮
液槽１９への凝縮液取り出しライン１８の位置よりも高
くなるように制御する。凝縮液槽１９の気相部は、ライ
ン２０を経て、圧縮前流側の蒸発缶１２に接続されてい
る。凝縮液は、必要に応じ、ボイラー６への給水用水と
して、あるいは濃縮液の固化防止用希釈水などとして、
ライン２１から抜き出され、再利用される。さらに、こ
の凝縮液は、再利用に先立って、ポンプ３の出口側のラ
イン４に設けた予熱器（図示せず）において、原液の予
熱源として利用することができる。

【００５８】蒸発缶１２の上部空間には、デミスター２
８を配設することにより、原液飛沫あるいは缶内液飛沫
の蒸気への同伴混入を防止することができる。

【００５９】圧縮機９の効率および消費電力などに影響
を与える蒸発缶１２内の空気などの非凝縮性ガスは、蒸
気ライン２２に設けた電磁弁２３の開閉により蒸発缶外
へ排出される。この電磁弁２３の開閉は、蒸発缶１２内
圧力と連動させることにより行ってもよく、或いはタイ
マー設定により自動的に行ってもよい。必要ならば、排
出ガスを活性炭などによる吸着処理に供したり、或いは
濃縮液タンク２５内の液中にバブリングさせる。

【００６０】蒸発缶１２内に蓄積する濃縮液は、蒸発缶
１２内の液面計（図示せず）からの信号により、蒸発缶
１２の底部からのライン２９および制御弁（図示せず）
を通じて、濃縮液タンク２５に排出される。あるいは、
濃縮液は、制御弁を用いることなく、蒸発缶内の液面に
相当する位置において、蒸発缶１２の底部に連通するオ
ーバーフロー管（図示せず）から抜き出すことも可能で
ある。

【００６１】排出された濃縮液の固化を防止する必要が
ある場合には、水または前記ライン２１からの凝縮水を
ライン２４内または濃縮液タンク２５内に供給し、濃縮
液を希釈すればよい。

【００６２】また、必要に応じて、蒸発缶１２内の液を
液抜き出しライン２９から循環ポンプ３０により抜き出
し、原液ライン５へ循環することにより、伝熱管２７外
の液流速を増大させ、伝熱係数を上げることができる蒸
発缶器１２内の運転圧力が減圧系である場合には、電磁
弁２３の後流側に電磁弁２３の開閉と連動する真空ポン
プ（図示せず）を設ける。

【００６３】また、必要に応じ、スタートアップ時の加
熱・昇温のために、あるいは長期運転後に蒸発缶１２の
伝熱管などの汚れによる蒸発量の低下に応じて、補助熱
源として、例えばガスだきボイラー６からの蒸気をライ
ン７およびライン１１から導入する。

【００６４】なお、蒸発缶１２の伝熱管などの汚れとそ
れに伴う伝熱係数の低下を生じた場合には、運転中に廃
塩酸の供給を一時的に中断し、工業用水を供給すること
により、汚れを洗浄・除去することができる。

【００６５】本発明は、各種の廃酸液、廃アルカリ液の
濃縮処理のみならず、各種の産業廃水、洗浄廃水、写真
現像液、定着液および洗浄廃水などの濃縮・減容化、原
液中の有用成分或いは不純物の蒸留分離、食品工業での
溶液（だし汁、ジュース、ミルクなど）の濃縮などの広
い分野で利用できる。本発明は、その他の分野でも利用
可能であり、ここに例示した分野での利用に限定される
ものではない。

【００６６】

【発明の効果】本発明方法によれば、以下の様な顕著な
効果が達成される。

【００６７】（１）従来技術に比して、原液の濃縮プロ
セスが簡単であり、設備が小型化されるので、設備費、
運転経費などが低減される。

【００６８】（２）連続的に安定した運転が可能であ
る。

【００６９】（３）例えば、コジェネレーション設備な
どにおいて大量に発生するにもかかわらず、ほとんど利
用されていない低圧蒸気を有効に利用することができ
る。

【００７０】（４）廃塩酸中に残存する有用な塩酸を回
収し、再利用することができる。

【００７１】（５）廃塩酸中の塩酸および水分が回収さ
れる結果、従来に比して、廃棄処理量を減容化すること
ができ、廃棄コストを低減することができる。

【００７２】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明の特徴とすると
ころをより一層明らかにする。

【００７３】実施例１〜４蒸留液を回収するための冷却器および蒸留液受器を備え
た容量１リットルのガラス製濃縮器(シリコーン油を熱
媒体とする)を用いて、鋼線製造工場(A社)で発生した数
種の廃塩酸(それぞれ0.5リットル)の処理を大気圧下に
行った。

【００７４】廃塩酸の分析値および処理条件を表１に示
す。

【００７５】

【表１】

【００７６】注：実施例４では、連続式洗浄槽とバッチ
式洗浄槽に由来する廃塩酸を等量混合して、処理した。

【００７７】濃縮液中の鉄(Fe⁺²＋Fe⁺³)濃度が約360g/l
となる様に、廃塩酸を蒸留液と濃縮液とに分離した。蒸
留液の分析結果と蒸留液および遊離HClの回収率を表２
に示す。

【００７８】

【表２】

【００７９】注：遊離HClとは、Fe⁺²＋Fe⁺³などとは不
結合状態の分子状のHClを意味する。

【００８０】蒸留液回収率=蒸留液量／廃塩酸量×100 遊離HCl回収率=蒸留液量×蒸留液中遊離HCl/廃塩酸量×
廃塩酸中HCl 以上の結果から、廃塩酸中の鉄濃度が高く、遊離HCl濃
度が低い場合には、蒸留液中のHClが低く、HCl回収率が
低いことが明らかである。

【００８１】実施例５〜８メッキ処理工場(B社)で発生した廃塩酸を原液とし、且
つ試験温度を各濃縮条件に対応した温度とする以外は実
施例１〜４の手法に準じて、処理を行った。

【００８２】廃塩酸の分析値および処理条件を表３に示
し、蒸留液の分析結果と蒸留液および遊離HClの回収率
を表４に示す。

【００８３】

【表３】

【００８４】

【表４】

【００８５】実施例９図１に示すフローに従って大気圧で本発明を実施した。
すなわち、鋼線製造工場(C社)で発生した廃塩酸（遊離H
Cl=200g/l、Fe(Fe⁺²＋Fe⁺³)=88g/l）を使用して、その
処理を行い、蒸発缶内部温度と濃縮倍率との関係を求め
た。運転時の各機器における条件は、表５に示す通りで
ある。

【００８６】

【表５】

【００８７】結果を表６に示す。

【００８８】

【表６】

【００８９】表６に示す結果から明らかな様に、濃縮液
の温度または比重を測定することにより、原液中の鉄濃
度に対応して、濃縮倍率を決めることができる。

【００９０】なお、濃縮液を系外に取り出した場合に、
常圧下において、３倍濃縮時に濃縮液の約40％が、４倍
濃縮時に約90％が、５倍濃縮時に約100％がそれぞれ固
化した。

【００９１】実施例１０〜１１図１に示すフローに従って大気圧下に本発明を実施し
た。すなわち、鋼線製造工場(d社)で発生した廃塩酸(連
続槽およびバッチ槽で発生した２種の廃塩酸の等量混合
物）を使用して、その処理を行った。運転時の各機器に
おける条件は、実施例９と同様である。廃塩酸の分析値
および処理条件を表７に示す。

【００９２】

【表７】

【００９３】濃縮液中の鉄(Fe⁺²＋Fe⁺³)濃度が約360g/l
となる様に、廃塩酸を蒸留液と濃縮液とに分離した。蒸
留液および濃縮液の分析結果などを表８に示す。

【００９４】

【表８】

【００９５】実施例１０および１１のいずれにおいて
も、安定した濃縮処理が可能であった。また、濃縮液に
適量の水を添加することにより、常温下での固化は認め
られなかった。

【００９６】なお、実施例１０および１１によるコスト
削減率(回収塩酸の使用による塩酸購入費の低減および
減容による産業廃棄物処理費の低減)を算出すると、従
来法に比して(現時点基準)、実施例１０の場合で約40％
であり、実施例１１の場合で約30％である。

【００９７】実施例１２カランドリア型蒸発缶を用い、実施例１０の手法に準じ
て、減圧下にメッキ工場廃液（廃塩酸）の濃縮処理を行
った。処理条件を表９に示し、結果を表１０に示す。

【００９８】

【表９】

【００９９】

【表１０】

【０１００】表９および表１０に示す結果から明らかな
様に、減圧下での処理によっても、実施例１０とほぼ同
様の廃液処理結果が達成されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による廃水の濃縮処理の一例を示すフロ
ーシートである。

【符号の説明】

１…廃水タンク３…廃水ポンプ６…ボイラー９…圧縮機１２…蒸発缶１４…冷却器１５…冷却水ライン１７…蒸留液タンク１９…凝縮液槽２３…電磁弁２５…濃縮液タンク２７…伝熱管３０…循環ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ２３Ｇ 1/36 Ｃ２３Ｇ 1/36 Ｆ０２Ｇ 5/04 Ｆ０２Ｇ 5/04 Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蒸発缶を使用する廃塩酸の処理方法におい
て、（１）廃塩酸原液を蒸発缶内の上部に分散して導入
する工程、（２）蒸気を圧縮機で圧縮・昇温した後蒸発
缶内伝熱管内側に供給して、伝熱管外の液を加熱・蒸発
させる工程、（３）蒸発缶内で発生した蒸気を冷却器で
冷却し、これを塩酸水溶液として回収する工程、（４）
蒸発缶内伝熱管内側からの蒸気の凝縮液を回収する工
程、（５）蒸発缶内の温度および／または回収塩酸水溶
液量を示す信号に対応して圧縮機出力を制御する工程、
および（６）蒸発缶内の濃縮液面高さを示す信号に対応
して濃縮液を蒸発缶塔底から抜き出し、濃縮液貯槽に送
る工程を備えたことを特徴とする廃塩酸の処理方法。
【請求項２】工程（１）において、蒸発缶内の塔底液を
ポンプで抜き取り、原液の導入ラインへ循環する請求項
１に記載の廃塩酸の処理方法。
【請求項３】工程（２）で使用する蒸気が、コジェネレ
ーション設備で発生する蒸気である請求項１に記載の廃
塩酸の処理方法。
【請求項４】工程（２）の伝熱管が、多管式熱交換器で
ある請求項１に記載の廃塩酸の処理方法。
【請求項５】工程（２）の圧縮機が、スクリュー型圧縮
機である請求項１に記載の廃塩酸の処理方法。
【請求項６】工程（４）で回収した蒸気の凝縮液をボイ
ラー給水としておよび／または工程（６）で得られる濃
縮液の固化防止用希釈水として使用する請求項１に記載
の廃塩酸の処理方法。
【請求項７】スクリュー型圧縮機のモーター回転数をイ
ンバーター装置により制御する請求項５に記載の廃塩酸
の処理方法。
【請求項８】蒸発缶内発生蒸気量（回収塩酸水溶液量）
に対応してスクリュー型圧縮機のモーター回転数を制御
する請求項７に記載の廃塩酸の処理方法。
【請求項９】蒸発缶内温度に対応してスクリュー型圧縮
機のモーター回転数を制御する請求項７に記載の廃塩酸
の処理方法。
【請求項１０】工程（２）において、蒸気量に応じて複
数個の圧縮機が設けられている請求項１に記載の廃塩酸
の処理方法。
【請求項１１】蒸発缶内液面の上方空間部にデミスター
を設けた請求項１に記載の廃塩酸の処理方法。
【請求項１２】伝熱管内側の蒸気ラインに、蒸発缶内の
非凝縮性気体の自動的排出を定期的に行うための電磁弁
を設けた請求項１に記載の廃塩酸の処理方法。
【請求項１３】蒸発缶内の運転圧力が常圧または減圧で
ある請求項１に記載の廃塩酸の処理方法。
【請求項１４】圧縮機後流側の蒸気ラインの電磁弁の後
流側に減圧運転時に電磁弁の開閉と連動する真空ポンプ
を設けた請求項１３に記載の廃塩酸の処理方法。
【請求項１５】スタートアップ時または長期運転時に蒸
発缶内伝熱管外側の汚れによる蒸発量の低下に対応する
ために、補助熱源を蒸発缶内底部または圧縮機出口ライ
ンへ導入する請求項１に記載の廃塩酸の処理方法。
【請求項１６】補助熱源が蒸気である請求項１５に記載
の廃塩酸の処理方法。
【請求項１７】伝熱管の材質がTi-Pdである請求項１に
記載の廃塩酸の処理方法。
【請求項１８】蒸発缶内の液面に相当する位置におい
て、蒸発缶底部と連通するオーバーフロー管から濃縮液
を抜き出す請求項１に記載の廃塩酸の処理方法。