JPH1128453A - 水溶液中の微量成分を蒸発除去するための方法と装置 - Google Patents
水溶液中の微量成分を蒸発除去するための方法と装置Info
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- JPH1128453A JPH1128453A JP21417297A JP21417297A JPH1128453A JP H1128453 A JPH1128453 A JP H1128453A JP 21417297 A JP21417297 A JP 21417297A JP 21417297 A JP21417297 A JP 21417297A JP H1128453 A JPH1128453 A JP H1128453A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水溶液中に１ｐｐｂ〜５ｗｔ％程度の微量に
含まれている大気圧における水溶液の沸点が０℃を越
え、１００℃未満となる化合物を加熱することなくある
いはほとんど加熱することなく極めて経済的に蒸発除去
するための方法と装置の提供。 【解決手段】 大気圧における水溶液の沸点が０℃を越
え１００℃未満となる化合物を１ｐｐｂ〜５ｗｔ％含有
する水溶液を精留効果を有する蒸発塔の塔上部から供給
し、水溶液の持つけん熱のみにより水溶液中の微量成分
を連続蒸発除去する方法および装置。
含まれている大気圧における水溶液の沸点が０℃を越
え、１００℃未満となる化合物を加熱することなくある
いはほとんど加熱することなく極めて経済的に蒸発除去
するための方法と装置の提供。 【解決手段】 大気圧における水溶液の沸点が０℃を越
え１００℃未満となる化合物を１ｐｐｂ〜５ｗｔ％含有
する水溶液を精留効果を有する蒸発塔の塔上部から供給
し、水溶液の持つけん熱のみにより水溶液中の微量成分
を連続蒸発除去する方法および装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水溶液中に１ｐｐ
ｂ〜５ｗｔ％、好ましくは１ｐｐｂ〜３０００ｐｐｍ程
度の微量に含まれている大気圧における水溶液の沸点が
０℃を越え１００℃未満となる化合物（微量成分）好ま
しくは疎水性化合物を蒸発除去するための方法と装置に
関する。
ｂ〜５ｗｔ％、好ましくは１ｐｐｂ〜３０００ｐｐｍ程
度の微量に含まれている大気圧における水溶液の沸点が
０℃を越え１００℃未満となる化合物（微量成分）好ま
しくは疎水性化合物を蒸発除去するための方法と装置に
関する。
【０００２】
【従来技術】平成９年４月１日より水質汚濁防止法およ
び大気汚染防止法の一部が改正、施行されるのに伴い、
自然界へ排出できる有害物質の基準が一層厳しいものと
なる。そのため、廃水中に微量に含まれているトリクロ
ロエチレンやテトラクロロエチレンなどの有機ハロゲン
系化合物やベンゼンなどの芳香族炭化水素のような物質
を経済的に除去する方法と装置を求める声は極めて高い
ものがある。
び大気汚染防止法の一部が改正、施行されるのに伴い、
自然界へ排出できる有害物質の基準が一層厳しいものと
なる。そのため、廃水中に微量に含まれているトリクロ
ロエチレンやテトラクロロエチレンなどの有機ハロゲン
系化合物やベンゼンなどの芳香族炭化水素のような物質
を経済的に除去する方法と装置を求める声は極めて高い
ものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水溶
液中に１ｐｐｂ〜５ｗｔ％程度の微量に含まれている大
気圧における水溶液の沸点が０℃を越え、１００℃未満
となる化合物を加熱することなくあるいはほとんど加熱
することなく極めて経済的に蒸発除去するための方法と
装置を提供する点にある。
液中に１ｐｐｂ〜５ｗｔ％程度の微量に含まれている大
気圧における水溶液の沸点が０℃を越え、１００℃未満
となる化合物を加熱することなくあるいはほとんど加熱
することなく極めて経済的に蒸発除去するための方法と
装置を提供する点にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の第一は、大気圧
における水溶液の沸点が０℃を越え１００℃未満となる
化合物、いいかえれば水と共沸するか、もしくは水より
も沸点の低い化合物を１ｐｐｂ〜５ｗｔ％、好ましくは
１ｐｐｂ〜２ｗｔ％、さらに好ましくは１ｐｐｂ〜３０
００ｐｐｍ含有する水溶液を精留効果を有する蒸発塔の
塔上部から供給し、前記水溶液の持つけん熱のみにより
水溶液中の微量成分を連続蒸発除去する方法に関する。
における水溶液の沸点が０℃を越え１００℃未満となる
化合物、いいかえれば水と共沸するか、もしくは水より
も沸点の低い化合物を１ｐｐｂ〜５ｗｔ％、好ましくは
１ｐｐｂ〜２ｗｔ％、さらに好ましくは１ｐｐｂ〜３０
００ｐｐｍ含有する水溶液を精留効果を有する蒸発塔の
塔上部から供給し、前記水溶液の持つけん熱のみにより
水溶液中の微量成分を連続蒸発除去する方法に関する。
【０００５】このように加熱しないのに沸騰がおこる理
由はつぎのとおりである。温度ｔ1の原液を熱交換用パ
イプに供給しつつ、真空ポンプを作動させてゆくと、蒸
発塔内の内部圧力がｐに達したとき、熱交換用パイプの
外側の温度ｔ2で原液は沸騰がおこる。このとき、蒸発
量と排気量が平衡状態となっている。蒸発量は、エネル
ギーの供給量で決まってくる。すなわち、ｔ1−ｔ2の差
に相当する顕熱が蒸発熱になり、その分の蒸気が発生す
る。このエネルギーは熱交換用パイプ内を流れる原液か
ら供給される。
由はつぎのとおりである。温度ｔ1の原液を熱交換用パ
イプに供給しつつ、真空ポンプを作動させてゆくと、蒸
発塔内の内部圧力がｐに達したとき、熱交換用パイプの
外側の温度ｔ2で原液は沸騰がおこる。このとき、蒸発
量と排気量が平衡状態となっている。蒸発量は、エネル
ギーの供給量で決まってくる。すなわち、ｔ1−ｔ2の差
に相当する顕熱が蒸発熱になり、その分の蒸気が発生す
る。このエネルギーは熱交換用パイプ内を流れる原液か
ら供給される。
【０００６】本発明の第二は、前記水溶液の持つけん熱
のほかに補助的な熱を加えることにより水溶液中の微量
成分を連続蒸発除去する方法に関する。
のほかに補助的な熱を加えることにより水溶液中の微量
成分を連続蒸発除去する方法に関する。
【０００７】本発明の第三は、（ａ）蒸発塔、（ｂ）蒸
発塔の下部から上部に大気圧における水溶液の沸点が０
℃を越え１００℃未満となる化合物（微量成分）を１ｐ
ｐｂ〜５ｗｔ％含有する水溶液を移送するための上方が
開口している熱交換用パイプ、（ｃ）前記熱交換用パイ
プに前記水溶液を供給するための導入口、（ｄ）前記水
溶液を雰囲気と充分接触させるための手段、（ｅ）蒸発
塔の上部に設けられた蒸気排出口、（ｆ）前記蒸気排出
口から蒸気を排出するための排気管、（ｇ）前記排気管
に接続した真空ポンプ、（ｈ）前記真空ポンプの後段に
設けられた凝縮器、（ｉ）蒸発塔下部に設けられた処理
水を排出するための排水口、よりなることを特徴とする
水溶液中の微量成分を蒸発除去するための装置に関す
る。
発塔の下部から上部に大気圧における水溶液の沸点が０
℃を越え１００℃未満となる化合物（微量成分）を１ｐ
ｐｂ〜５ｗｔ％含有する水溶液を移送するための上方が
開口している熱交換用パイプ、（ｃ）前記熱交換用パイ
プに前記水溶液を供給するための導入口、（ｄ）前記水
溶液を雰囲気と充分接触させるための手段、（ｅ）蒸発
塔の上部に設けられた蒸気排出口、（ｆ）前記蒸気排出
口から蒸気を排出するための排気管、（ｇ）前記排気管
に接続した真空ポンプ、（ｈ）前記真空ポンプの後段に
設けられた凝縮器、（ｉ）蒸発塔下部に設けられた処理
水を排出するための排水口、よりなることを特徴とする
水溶液中の微量成分を蒸発除去するための装置に関す
る。
【０００８】本発明の第四は、前記熱交換用パイプと蒸
発塔内壁の間隙に充填物が填め込まれている請求項３記
載の水溶液中の微量成分を蒸発除去するための装置に関
する。これにより伝熱面積が大きくなり、精留効果が向
上し、効果的に脱溶剤ができるようになる。
発塔内壁の間隙に充填物が填め込まれている請求項３記
載の水溶液中の微量成分を蒸発除去するための装置に関
する。これにより伝熱面積が大きくなり、精留効果が向
上し、効果的に脱溶剤ができるようになる。
【０００９】本発明の第五は、（イ）蒸発塔、（ロ）蒸
発塔の下部から上部に大気圧における水溶液の沸点が０
℃を越え１００℃未満となる化合物を１ｐｐｂ〜５ｗｔ
％含有する水溶液を移送するための熱交換用パイプ、
（ハ）熱交換用パイプに連結して設けられた蒸発塔の上
部に設けられた散水器、（ニ）散水器の下方に設けられ
た棚段、充填物、ぬれ壁などの気液接触部、（ホ）前記
熱交換用パイプに前記水溶液を供給するための導入口、
（ヘ）蒸発塔の上部に設けられた蒸気排出口、（ト）前
記蒸気排出口から蒸気を排出するための排気管、（チ）
前記排出管に接続した真空ポンプ、（リ）前記真空ポン
プの後段に設けられた凝縮器、（ヌ）蒸発塔下部に設け
られた処理水を排出するための排水口、よりなることを
特徴とする水溶液中の微量成分を蒸発除去するための装
置に関する。
発塔の下部から上部に大気圧における水溶液の沸点が０
℃を越え１００℃未満となる化合物を１ｐｐｂ〜５ｗｔ
％含有する水溶液を移送するための熱交換用パイプ、
（ハ）熱交換用パイプに連結して設けられた蒸発塔の上
部に設けられた散水器、（ニ）散水器の下方に設けられ
た棚段、充填物、ぬれ壁などの気液接触部、（ホ）前記
熱交換用パイプに前記水溶液を供給するための導入口、
（ヘ）蒸発塔の上部に設けられた蒸気排出口、（ト）前
記蒸気排出口から蒸気を排出するための排気管、（チ）
前記排出管に接続した真空ポンプ、（リ）前記真空ポン
プの後段に設けられた凝縮器、（ヌ）蒸発塔下部に設け
られた処理水を排出するための排水口、よりなることを
特徴とする水溶液中の微量成分を蒸発除去するための装
置に関する。
【００１０】本発明の第六は、前記蒸発塔の内容物を加
熱する手段を付設してなる請求項３、４または５記載の
水溶液中の微量成分を蒸発除去するための装置に関す
る。
熱する手段を付設してなる請求項３、４または５記載の
水溶液中の微量成分を蒸発除去するための装置に関す
る。
【００１１】本発明の第七は、（１）蒸発塔、（２）蒸
発塔内において、大気圧における水溶液の沸点が０℃を
越え１００℃未満となる化合物を１ｐｐｂ〜５ｗｔ％含
有する水溶液を雰囲気と充分接触させるための手段、
（３）前記手段に前記水溶液を供給する手段、（４）蒸
発塔内を加熱するための手段、（５）蒸発塔の上部に設
けられた蒸気排出口、（６）前記蒸気排出口から蒸気を
排出するための排気管、（７）前記排出管に接続した真
空ポンプ、（８）前記真空ポンプの後段に設けられた凝
縮器、（９）蒸発塔下部に設けられた処理水を排出する
ための排水口、よりなることを特徴とする水溶液中の微
量成分を蒸発除去するための装置に関する。
発塔内において、大気圧における水溶液の沸点が０℃を
越え１００℃未満となる化合物を１ｐｐｂ〜５ｗｔ％含
有する水溶液を雰囲気と充分接触させるための手段、
（３）前記手段に前記水溶液を供給する手段、（４）蒸
発塔内を加熱するための手段、（５）蒸発塔の上部に設
けられた蒸気排出口、（６）前記蒸気排出口から蒸気を
排出するための排気管、（７）前記排出管に接続した真
空ポンプ、（８）前記真空ポンプの後段に設けられた凝
縮器、（９）蒸発塔下部に設けられた処理水を排出する
ための排水口、よりなることを特徴とする水溶液中の微
量成分を蒸発除去するための装置に関する。
【００１２】本発明の第八は、前記真空ポンプの前段に
予備凝縮器を設けてなる請求項３、４、５、６または７
記載の水溶液中の微量成分を蒸発除去するための装置に
関する。
予備凝縮器を設けてなる請求項３、４、５、６または７
記載の水溶液中の微量成分を蒸発除去するための装置に
関する。
【００１３】本発明の第九は、前記凝縮器の後に吸着塔
を付設してなる請求項３、４、５、６、７または８記載
の水溶液中の微量成分を蒸発除去するための装置に関す
る。さらには、前記凝縮器から発生した蒸気の排気ライ
ン、前記排気ラインに接続した吸着塔および吸着塔の脱
着ガス、蒸気および／またはドレインを前記蒸発塔に戻
すためのラインを付設することもできる。
を付設してなる請求項３、４、５、６、７または８記載
の水溶液中の微量成分を蒸発除去するための装置に関す
る。さらには、前記凝縮器から発生した蒸気の排気ライ
ン、前記排気ラインに接続した吸着塔および吸着塔の脱
着ガス、蒸気および／またはドレインを前記蒸発塔に戻
すためのラインを付設することもできる。
【００１４】本発明の装置においては、前記凝縮器から
蒸気成分として排出される極く微量の成分を更に回収す
る手段を付設することが好ましい。そのためには、凝縮
器から蒸気成分として排出されるラインに吸着塔を接続
し、ここでさらに極微量成分を除去し、吸着塔で生じる
ドレインは蒸発塔に戻すことが好ましい。このような場
合には吸着塔は蒸発塔と同じ減圧系で使用する。吸着塔
は複数設置することもできる。吸着塔を複数並列し、切
り換えつつ使用することが好ましい。たとえば吸着塔を
２つ設け、一方の吸着塔が蒸気の吸着塔として働き、他
方の吸着塔はそこに充填されている吸着材から微量成分
を脱着する操作を行う。なお、吸着塔につめる吸着材
は、通常用いられている吸着材なら何でも使用できる
が、本ケースの場合は活性炭が好ましい。吸着塔は複数
個用い、吸着と脱着を切換えて実施できるようにするこ
とが好ましい。
蒸気成分として排出される極く微量の成分を更に回収す
る手段を付設することが好ましい。そのためには、凝縮
器から蒸気成分として排出されるラインに吸着塔を接続
し、ここでさらに極微量成分を除去し、吸着塔で生じる
ドレインは蒸発塔に戻すことが好ましい。このような場
合には吸着塔は蒸発塔と同じ減圧系で使用する。吸着塔
は複数設置することもできる。吸着塔を複数並列し、切
り換えつつ使用することが好ましい。たとえば吸着塔を
２つ設け、一方の吸着塔が蒸気の吸着塔として働き、他
方の吸着塔はそこに充填されている吸着材から微量成分
を脱着する操作を行う。なお、吸着塔につめる吸着材
は、通常用いられている吸着材なら何でも使用できる
が、本ケースの場合は活性炭が好ましい。吸着塔は複数
個用い、吸着と脱着を切換えて実施できるようにするこ
とが好ましい。
【００１５】前記吸着材に吸着された微量成分の脱着
は、一般に常圧下で生スチームによる直接加熱をして脱
着を行う。この場合は濃度の希薄な排水が発生するので
蒸発塔に戻すことが好ましい。また、場合によっては減
圧により、必要ならばさらにスチームなどの間接加熱に
よる方法で脱着し、脱着したガスや蒸気はそのまま蒸発
塔へ戻したり、または凝縮して系外に抜き出したり、そ
の一部または全部を蒸発塔へ戻すことができる。そのま
ま蒸発塔に戻す場合には吸着塔を減圧するための真空ポ
ンプを別途に必要としないことがある。
は、一般に常圧下で生スチームによる直接加熱をして脱
着を行う。この場合は濃度の希薄な排水が発生するので
蒸発塔に戻すことが好ましい。また、場合によっては減
圧により、必要ならばさらにスチームなどの間接加熱に
よる方法で脱着し、脱着したガスや蒸気はそのまま蒸発
塔へ戻したり、または凝縮して系外に抜き出したり、そ
の一部または全部を蒸発塔へ戻すことができる。そのま
ま蒸発塔に戻す場合には吸着塔を減圧するための真空ポ
ンプを別途に必要としないことがある。
【００１６】一般に熱エネルギーの経済的回収には適し
ていないとされている温水系（蒸気状でないもの）を本
発明においては熱エネルギー源として利用することがで
きる。このように低位な熱エネルギーしか持っていない
とされている温水系としては、液温１００℃以下の温
水、とりわけ熱エネルギーの回収に不向きの８０℃以
下、とくに７０℃以下、場合によっては６０℃以下の温
水を使用できる。下限でも２５℃位までの温水も利用可
能である。
ていないとされている温水系（蒸気状でないもの）を本
発明においては熱エネルギー源として利用することがで
きる。このように低位な熱エネルギーしか持っていない
とされている温水系としては、液温１００℃以下の温
水、とりわけ熱エネルギーの回収に不向きの８０℃以
下、とくに７０℃以下、場合によっては６０℃以下の温
水を使用できる。下限でも２５℃位までの温水も利用可
能である。
【００１７】前記蒸発塔内の蒸気を採集するための手段
である真空ポンプとしては、各種のブロワーを挙げるこ
とができるが、ルーツブロワー（ｒｏｏｔ ｂｌｏｗｅ
ｒ）やターボ分子送風機などのドライ式のものが好まし
い。また、ブロワーの前段には予備凝縮器を設けること
ができる。予備凝縮器は、凝縮器中の冷却媒体温度より
系の沸点が高い場合にはルーツブロワーの能力を助ける
ことができる。ブロワーに用いるポンプとして水封式や
油回転式の真空ポンプを用いると、蒸気中の微量成分が
水や油と親和性が高い場合は、この水や油に微量成分が
吸収されるので、水や油を用いないドライ式のポンプが
好ましい。これらのプロワーの後段には凝縮器を設置し
て、蒸気を凝縮させ、液状の微量成分を採取する。
である真空ポンプとしては、各種のブロワーを挙げるこ
とができるが、ルーツブロワー（ｒｏｏｔ ｂｌｏｗｅ
ｒ）やターボ分子送風機などのドライ式のものが好まし
い。また、ブロワーの前段には予備凝縮器を設けること
ができる。予備凝縮器は、凝縮器中の冷却媒体温度より
系の沸点が高い場合にはルーツブロワーの能力を助ける
ことができる。ブロワーに用いるポンプとして水封式や
油回転式の真空ポンプを用いると、蒸気中の微量成分が
水や油と親和性が高い場合は、この水や油に微量成分が
吸収されるので、水や油を用いないドライ式のポンプが
好ましい。これらのプロワーの後段には凝縮器を設置し
て、蒸気を凝縮させ、液状の微量成分を採取する。
【００１８】本発明においては、大気圧における水溶液
の沸点が０℃を越え１００℃未満となる化合物を１ｐｐ
ｂ〜５ｗｔ％含有する水溶液（以下、原液ということが
ある）は、装置内部にある熱交換用パイプの内部を通り
ぬけ、開口されたパイプ上部からパイプの外壁などを伝
い重力により下降するが、この間蒸発塔内は例えばドラ
イルーツブロワーのような真空ポンプによって蒸気は蒸
発塔から凝縮器の方に移送され、蒸発塔内は減圧状態に
保たれている。これにより熱交換用パイプの外側では原
液が沸騰し、微量成分と一部の水は蒸発し、蒸気となっ
て真空ポンプ方向に移送される。
の沸点が０℃を越え１００℃未満となる化合物を１ｐｐ
ｂ〜５ｗｔ％含有する水溶液（以下、原液ということが
ある）は、装置内部にある熱交換用パイプの内部を通り
ぬけ、開口されたパイプ上部からパイプの外壁などを伝
い重力により下降するが、この間蒸発塔内は例えばドラ
イルーツブロワーのような真空ポンプによって蒸気は蒸
発塔から凝縮器の方に移送され、蒸発塔内は減圧状態に
保たれている。これにより熱交換用パイプの外側では原
液が沸騰し、微量成分と一部の水は蒸発し、蒸気となっ
て真空ポンプ方向に移送される。
【００１９】本発明は、前述のような装置により蒸発塔
内は減圧状態に保たれているので、内容物の蒸発温度を
低くすることができ、蒸発のための供給熱量も小さくて
済む。また、本発明の装置においてハロゲン系有機溶剤
や炭化水素系有機溶剤を分離除去する場合、減圧するこ
とにより相対揮発度が大きくなり、分離が容易になるケ
ースが多い。
内は減圧状態に保たれているので、内容物の蒸発温度を
低くすることができ、蒸発のための供給熱量も小さくて
済む。また、本発明の装置においてハロゲン系有機溶剤
や炭化水素系有機溶剤を分離除去する場合、減圧するこ
とにより相対揮発度が大きくなり、分離が容易になるケ
ースが多い。
【００２０】本発明における蒸発のためのエネルギー源
としては、基本的には原液のけん熱であるが、原液のけ
ん熱のみではエネルギーが不足するとき、たとえば原液
の温度が低い場合、原液中の微量成分の濃度が高く、必
要熱量が多い場合、あるいは原液中の微量成分の相対揮
発度が低く、必要熱量が多い場合には補助的な加熱を必
要とする。場合によって原液のけん熱を利用しても経済
的にペイしないときは、原液のけん熱を使用しないこと
もおこりうる。
としては、基本的には原液のけん熱であるが、原液のけ
ん熱のみではエネルギーが不足するとき、たとえば原液
の温度が低い場合、原液中の微量成分の濃度が高く、必
要熱量が多い場合、あるいは原液中の微量成分の相対揮
発度が低く、必要熱量が多い場合には補助的な加熱を必
要とする。場合によって原液のけん熱を利用しても経済
的にペイしないときは、原液のけん熱を使用しないこと
もおこりうる。
【００２１】このような場合の加熱手段としては、スチ
ーム吹き込みによる直接加熱および／またはリボイラー
などによる間接加熱などがある。
ーム吹き込みによる直接加熱および／またはリボイラー
などによる間接加熱などがある。
【００２２】蒸発塔内において、大気圧における水溶液
の沸点が０℃を越え１００℃未満となる化合物を１ｐｐ
ｂ〜５ｗｔ％含有する水溶液を雰囲気と充分接触させる
ための手段としては、散水、壁表面への流下、棚段上へ
の流下、布などの垂下した支持体面への流下、ミュース
クラバー、充填塔などがある。
の沸点が０℃を越え１００℃未満となる化合物を１ｐｐ
ｂ〜５ｗｔ％含有する水溶液を雰囲気と充分接触させる
ための手段としては、散水、壁表面への流下、棚段上へ
の流下、布などの垂下した支持体面への流下、ミュース
クラバー、充填塔などがある。
【００２３】本発明の具体的装置の１例を図１に示す。
原液は原液供給ライン３より、原液貯留タンク４を経て
熱交換用パイプ２を通り、上部開口５よりオーバーフロ
ーして、熱交換用パイプ２の外壁を伝って流下する。一
方、蒸発塔１の上方には蒸気排出ライン６を設け、蒸気
は予備凝縮器７を経て、ドライ式ルーツブロワー８に至
るが、蒸気の１部は予備凝縮器７で液状となり、残りは
凝縮器９で液状となり、これら液状の微量成分は微量成
分取出ライン１１より採取される。これにより、温度ｔ
1で系内に導入された原液は、圧力ｐのもとに温度ｔ2に
おいて沸騰状態となる。このようにして原液中の微量成
分は蒸発除去され、処理水は排水ライン１０より排出さ
れる。
原液は原液供給ライン３より、原液貯留タンク４を経て
熱交換用パイプ２を通り、上部開口５よりオーバーフロ
ーして、熱交換用パイプ２の外壁を伝って流下する。一
方、蒸発塔１の上方には蒸気排出ライン６を設け、蒸気
は予備凝縮器７を経て、ドライ式ルーツブロワー８に至
るが、蒸気の１部は予備凝縮器７で液状となり、残りは
凝縮器９で液状となり、これら液状の微量成分は微量成
分取出ライン１１より採取される。これにより、温度ｔ
1で系内に導入された原液は、圧力ｐのもとに温度ｔ2に
おいて沸騰状態となる。このようにして原液中の微量成
分は蒸発除去され、処理水は排水ライン１０より排出さ
れる。
【００２４】図２は、図１の装置に充填物１２を填め込
んだ装置である。充填物の存在により蒸発効率を一層向
上させることができる。
んだ装置である。充填物の存在により蒸発効率を一層向
上させることができる。
【００２５】図３は、もう一つの具体例を示すものであ
り、図２のものに較べて、原液を散水器１５により例え
ば充填物のような気液接触部１６のうえにシャワー状に
散布させ、原液中の微量成分を気液接触部１６、１７に
おいて蒸発、除去しようというものである。なお、移送
部１４は蒸発塔外にあっても蒸発塔内にあってもよい
が、設計工事上は蒸発塔外にあった方が作業が容易であ
る。
り、図２のものに較べて、原液を散水器１５により例え
ば充填物のような気液接触部１６のうえにシャワー状に
散布させ、原液中の微量成分を気液接触部１６、１７に
おいて蒸発、除去しようというものである。なお、移送
部１４は蒸発塔外にあっても蒸発塔内にあってもよい
が、設計工事上は蒸発塔外にあった方が作業が容易であ
る。
【００２６】図６は吸着塔を付設した場合の具体的装置
の１例を示す。図１〜５に示す凝縮系の排気ライン２０
を吸着塔２１に接続し、吸着塔２１にはスチームライン
２３よりスチームを供給し、スチームにより吸着材から
脱着された微量成分を含むスチームドレインはライン２
４により蒸発塔１に戻す。減圧によって脱着をおこなっ
た場合も同様である。蒸発塔に戻す位置は、戻す流れの
組成と量に応じて適切な個所を選択する。
の１例を示す。図１〜５に示す凝縮系の排気ライン２０
を吸着塔２１に接続し、吸着塔２１にはスチームライン
２３よりスチームを供給し、スチームにより吸着材から
脱着された微量成分を含むスチームドレインはライン２
４により蒸発塔１に戻す。減圧によって脱着をおこなっ
た場合も同様である。蒸発塔に戻す位置は、戻す流れの
組成と量に応じて適切な個所を選択する。
【００２７】もう１つの装置としては、前記低位な熱エ
ネルギーしか持っていない温水系から発生する熱エネル
ギーを蒸発塔の気液接触部の下方から蒸発塔の内部へ伝
達する手段を付設するものである。
ネルギーしか持っていない温水系から発生する熱エネル
ギーを蒸発塔の気液接触部の下方から蒸発塔の内部へ伝
達する手段を付設するものである。
【００２８】この場合の１つの具体的装置は、図４に示
す。本装置は、蒸発塔１における気液接触部１７の下方
から、温排水からの蒸気発生器１８により発生した蒸気
を必要であれば圧力調節バルブ１９により蒸気量をコン
トロールしながら、供給して補助的熱エネルギーとする
ものである。この場合、水の沸点が温水の温度以下に下
がらないようにブロワー８の排気量を保ち（圧力を低下
させ）、温排水から発生する蒸気を蒸発塔に導入する。
蒸気量は、必要であれば圧力コントロールバルブ１９に
より調節し、蒸気発生器１８の液面は一定になるようコ
ントロールすることが好ましい。
す。本装置は、蒸発塔１における気液接触部１７の下方
から、温排水からの蒸気発生器１８により発生した蒸気
を必要であれば圧力調節バルブ１９により蒸気量をコン
トロールしながら、供給して補助的熱エネルギーとする
ものである。この場合、水の沸点が温水の温度以下に下
がらないようにブロワー８の排気量を保ち（圧力を低下
させ）、温排水から発生する蒸気を蒸発塔に導入する。
蒸気量は、必要であれば圧力コントロールバルブ１９に
より調節し、蒸気発生器１８の液面は一定になるようコ
ントロールすることが好ましい。
【００２９】図５は、水溶液のけん熱を全く利用しない
場合の本発明装置の１例を示すものである。
場合の本発明装置の１例を示すものである。
【００３０】
【実施例】以下に実施例を挙げて説明するが、本発明は
これにより何ら限定されるものではない。
これにより何ら限定されるものではない。
【００３１】実施例１ 図１に示すように直径１５０ｍｍ、高さ１３００ｍｍ、
容積２３リットルの蒸発塔１内に、原液貯留タンク上に
直径１５ｍｍ、高さ１０００ｍｍの熱交換用パイプ１９
本を立てた装置を用いた。原液としてジクロロメタン２
２００ｐｐｍを含有している廃水を用いて実験を行っ
た。処理条件は ｐ ＝３０ｍｍＨｇ ｔ1＝５０℃ ｔ2＝２９℃ とした。これにより連続処理した結果、排水ライン１０
より排出される排水中のジクロロメタン含有率は０．０
１７ｐｐｍであり、平成９年４月１日からの同含有率
０．０２ｐｐｍ以下という規定をクリアーしていた。
容積２３リットルの蒸発塔１内に、原液貯留タンク上に
直径１５ｍｍ、高さ１０００ｍｍの熱交換用パイプ１９
本を立てた装置を用いた。原液としてジクロロメタン２
２００ｐｐｍを含有している廃水を用いて実験を行っ
た。処理条件は ｐ ＝３０ｍｍＨｇ ｔ1＝５０℃ ｔ2＝２９℃ とした。これにより連続処理した結果、排水ライン１０
より排出される排水中のジクロロメタン含有率は０．０
１７ｐｐｍであり、平成９年４月１日からの同含有率
０．０２ｐｐｍ以下という規定をクリアーしていた。
【００３２】実施例２ 実施例１の装置を用い、原液としてトリクロロエチレン
９３０ｐｐｍを含有している廃水を用いて実験を行っ
た。処理条件は ｐ ＝２０ｍｍＨｇ ｔ1＝４０℃ ｔ2＝２２℃ とした。その結果、排水ライン１０より排出される排水
中のトリクロロエチレン含有率は、０．０１９ｐｐｍで
あり、平成９年４月１日からの０．０３ｐｐｍ以下とい
う規定を満足するものであった。
９３０ｐｐｍを含有している廃水を用いて実験を行っ
た。処理条件は ｐ ＝２０ｍｍＨｇ ｔ1＝４０℃ ｔ2＝２２℃ とした。その結果、排水ライン１０より排出される排水
中のトリクロロエチレン含有率は、０．０１９ｐｐｍで
あり、平成９年４月１日からの０．０３ｐｐｍ以下とい
う規定を満足するものであった。
【００３３】実施例３ ジクロロメタンを９８０ｐｐｍ含有する排水を図４の装
置により処理した。処理条件は次の通りである。 原液温度 １８℃ 温排水温度 ５０℃ 操作圧 １４ｔｏｒｒ この処理により排水中のジクロロメタン含有率は０．０
１５ｐｐｍとすることができた。
置により処理した。処理条件は次の通りである。 原液温度 １８℃ 温排水温度 ５０℃ 操作圧 １４ｔｏｒｒ この処理により排水中のジクロロメタン含有率は０．０
１５ｐｐｍとすることができた。
【００３４】実施例４ 図６のライン２０からでてくる凝縮器排気中のジクロロ
メタンの含有量が４０ｐｐｍのものを、活性炭を充填し
た吸着塔２１で吸着させた。この結果、吸着塔２１から
排出する吸着塔排気ライン２２中の排気ガス中のジクロ
ロメタン含量は４ｐｐｍであった。
メタンの含有量が４０ｐｐｍのものを、活性炭を充填し
た吸着塔２１で吸着させた。この結果、吸着塔２１から
排出する吸着塔排気ライン２２中の排気ガス中のジクロ
ロメタン含量は４ｐｐｍであった。
【００３５】実施例５ 図５に示すように、直径１５０ｍｍ、高さ２０００ｍ
ｍ、容積３０リットルの蒸発塔１をもつ装置を用いた。
原液としてジクロロメタン３０００ｐｐｍを含有してい
る廃水を用いて実験を行った。蒸発塔の下部に加熱蒸気
量／原液量＝０．０５の割合でスチームを吹き込んだ。
その他の処理条件は、 ｐ ＝３０ｍｍＨｇ ｔ1＝２０℃ ｔ2＝２９℃ とした。これにより連続処理した結果、排水ライン１０
より排出される排水中のジクロロメタン含有率はは０．
０１８ｐｐｍであった。
ｍ、容積３０リットルの蒸発塔１をもつ装置を用いた。
原液としてジクロロメタン３０００ｐｐｍを含有してい
る廃水を用いて実験を行った。蒸発塔の下部に加熱蒸気
量／原液量＝０．０５の割合でスチームを吹き込んだ。
その他の処理条件は、 ｐ ＝３０ｍｍＨｇ ｔ1＝２０℃ ｔ2＝２９℃ とした。これにより連続処理した結果、排水ライン１０
より排出される排水中のジクロロメタン含有率はは０．
０１８ｐｐｍであった。
【００３６】実施例６ 実施例５の装置を用い、原液としてベンゼン２００ｐｐ
ｍを含有する廃水を用いて実験を行った。蒸発塔の下部
に加熱蒸気量／原液量＝０．０５の割合でスチームを吹
き込んだ。その他の処理条件は、 ｐ ＝４０ｍｍＨｇ ｔ1＝２７℃ ｔ2＝３４℃ とした。排水ライン１０より排出されるベンゼン含有率
は０．００１ｐｐｍであった。
ｍを含有する廃水を用いて実験を行った。蒸発塔の下部
に加熱蒸気量／原液量＝０．０５の割合でスチームを吹
き込んだ。その他の処理条件は、 ｐ ＝４０ｍｍＨｇ ｔ1＝２７℃ ｔ2＝３４℃ とした。排水ライン１０より排出されるベンゼン含有率
は０．００１ｐｐｍであった。
【００３７】
【効果】本発明により、水溶液中に１ｐｐｂ〜５ｗｔ％
程度の微量に含まれている大気圧における水溶液の沸点
が０℃を越え１００℃未満となる化合物（微量成分）、
とくに有害な有機溶剤成分を極めて経済的に蒸発除去す
ることができた。
程度の微量に含まれている大気圧における水溶液の沸点
が０℃を越え１００℃未満となる化合物（微量成分）、
とくに有害な有機溶剤成分を極めて経済的に蒸発除去す
ることができた。
【図１】本発明装置の１つの具体例を示す概略図であ
る。
る。
【図２】本発明装置の他の具体例を示す概略図である。
【図３】本発明装置のもう１つの具体例を示す概略図で
ある。
ある。
【図４】請求項８の発明の１つの具体例装置を示す概略
図である。
図である。
【図５】請求項７の発明の１つの具体例装置を示す概略
図である。
図である。
【図６】請求項６の発明の１つの具体例装置を示す概略
図である。
図である。
１ 蒸発塔 ２ 熱交換用パイプ ３ 原液供給ライン ４ 原液貯留タンク ５ 上部開口 ６ 蒸気排出ライン ７ 予備凝縮器 ８ ドライ式ルーツブロワー ９ 凝縮器 １０ 排水ライン １１ 微量成分取出ライン １２ 充填物 １３ 熱交換部 １４ 移送部 １５ 散水器 １６ 気液接触部 １７ 気液接触部 １８ 蒸気発生器 １９ 圧力コントロールバルブ ２０ 凝縮器排気ライン ２１ 吸着塔 ２２ 吸着塔排気ライン ２３ スチームライン ２４ パージスチームもどりライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 会田 千津子 東京都中央区日本橋室町一丁目３番９号 一越ビル７階 日本リファイン株式会社内 (72)発明者 小田 昭昌 東京都中央区日本橋室町一丁目３番９号 一越ビル７階 日本リファイン株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】 大気圧における水溶液の沸点が０℃を越
え１００℃未満となる化合物を１ｐｐｂ〜５ｗｔ％含有
する水溶液を精留効果を有する蒸発塔の塔上部から供給
し、水溶液の持つけん熱のみにより水溶液中の微量成分
を連続蒸発除去する方法。 - 【請求項２】 大気圧における水溶液の沸点が０℃を越
え１００℃未満となる化合物を１ｐｐｂ〜５ｗｔ％含有
する水溶液の持つけん熱のほかに補助的な熱を加えるこ
とにより水溶液中の微量成分を連続蒸発除去する方法。 - 【請求項３】 （ａ）蒸発塔、（ｂ）蒸発塔の下部から
上部に大気圧における水溶液の沸点が０℃を越え１００
℃未満となる化合物（微量成分）を１ｐｐｂ〜５ｗｔ％
含有する水溶液を移送するための上方が開口している熱
交換用パイプ、（ｃ）前記熱交換用パイプに前記水溶液
を供給するための導入口、（ｄ）前記水溶液を雰囲気と
充分接触させるための手段、（ｅ）蒸発塔の上部に設け
られた蒸気排出口、（ｆ）前記蒸気排出口から蒸気を排
出するための排気管、（ｇ）前記排気管に接続した真空
ポンプ、（ｈ）前記真空ポンプの後段に設けられた凝縮
器、（ｉ）蒸発塔下部に設けられた処理水を排出するた
めの排水口、よりなることを特徴とする水溶液中の微量
成分を蒸発除去するための装置。 - 【請求項４】 前記熱交換用パイプと蒸発塔内壁の間隙
に充填物が填め込まれている請求項３記載の水溶液中の
微量成分を蒸発除去するための装置。 - 【請求項５】 （イ）蒸発塔、（ロ）蒸発塔の下部から
上部に大気圧における水溶液の沸点が０℃を越え１００
℃未満となる化合物を１ｐｐｂ〜５ｗｔ％含有する水溶
液を移送するための熱交換用パイプ、（ハ）熱交換用パ
イプに連結して設けられた蒸発塔の上部に設けられた散
水器、（ニ）散水器の下方に設けられた気液接触部、
（ホ）前記熱交換用パイプに前記水溶液を供給するため
の導入口、（ヘ）蒸発塔の上部に設けられた蒸気排出
口、（ト）前記蒸気排出口から蒸気を排出するための排
気管、（チ）前記排出管に接続した真空ポンプ、（リ）
前記真空ポンプの後段に設けられた凝縮器、（ヌ）蒸発
塔下部に設けられた処理水を排出するための排水口、よ
りなることを特徴とする水溶液中の微量成分を蒸発除去
するための装置。 - 【請求項６】 前記蒸発塔の内容物を加熱する手段を付
設してなる請求項３、４または５記載の水溶液中の微量
成分を蒸発除去するための装置。 - 【請求項７】 （１）蒸発塔、（２）蒸発塔内におい
て、大気圧における水溶液の沸点が０℃を越え１００℃
未満となる化合物を１ｐｐｂ〜５ｗｔ％含有する水溶液
を雰囲気と充分接触させるための手段、（３）前記手段
に前記水溶液を供給する手段、（４）蒸発塔内を加熱す
るための手段、（５）蒸発塔の上部に設けられた蒸気排
出口、（６）前記蒸気排出口から蒸気を排出するための
排気管、（７）前記排出管に接続した真空ポンプ、
（８）前記真空ポンプの後段に設けられた凝縮器、
（９）蒸発塔下部に設けられた処理水を排出するための
排水口、よりなることを特徴とする水溶液中の微量成分
を蒸発除去するための装置。 - 【請求項８】 前記真空ポンプの前段に予備凝縮器を設
けてなる請求項３、４、５、６または７記載の水溶液中
の微量成分を蒸発除去するための装置。 - 【請求項９】 前記凝縮器の後に吸着塔を付設してなる
請求項３、４、５、６、７または８記載の水溶液中の微
量成分を蒸発除去するための装置。 - 【請求項１０】 前記凝縮器から発生した蒸気の排気ラ
イン、前記排気ラインに接続した吸着塔および吸着塔の
脱着ガス、蒸気および／またはドレインを前記蒸発塔に
戻すためのラインを付設した請求項９記載の水溶液中の
微量成分を蒸発除去するための装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21417297A JP3809921B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-07-24 | 水溶液中の微量成分を蒸発除去するための方法と装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-139389 | 1997-05-14 | ||
| JP13938997 | 1997-05-14 | ||
| JP21417297A JP3809921B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-07-24 | 水溶液中の微量成分を蒸発除去するための方法と装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1128453A true JPH1128453A (ja) | 1999-02-02 |
| JP3809921B2 JP3809921B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=26472212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21417297A Expired - Lifetime JP3809921B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-07-24 | 水溶液中の微量成分を蒸発除去するための方法と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3809921B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100648128B1 (ko) | 2004-12-21 | 2006-11-24 | (주)인터페이스 엔지니어링 | 반나선형 가스 유동에 의한 증발 농축 방법 및 이를이용한 농축기 |
| CN108339392A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-07-31 | 福建龙净环保股份有限公司 | 湿法脱硫系统及其脱硫废水处理装置 |
| CN113772769A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-10 | 上海泓济环保科技股份有限公司 | 一种去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发装置及其方法 |
-
1997
- 1997-07-24 JP JP21417297A patent/JP3809921B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100648128B1 (ko) | 2004-12-21 | 2006-11-24 | (주)인터페이스 엔지니어링 | 반나선형 가스 유동에 의한 증발 농축 방법 및 이를이용한 농축기 |
| CN108339392A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-07-31 | 福建龙净环保股份有限公司 | 湿法脱硫系统及其脱硫废水处理装置 |
| CN113772769A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-10 | 上海泓济环保科技股份有限公司 | 一种去除高盐废水中二氯甲烷的蒸发装置及其方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3809921B2 (ja) | 2006-08-16 |
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