JPS5834001A - 蒸発により液体を濃縮する装置 - Google Patents

蒸発により液体を濃縮する装置

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JPS5834001A
JPS5834001A JP57078505A JP7850582A JPS5834001A JP S5834001 A JPS5834001 A JP S5834001A JP 57078505 A JP57078505 A JP 57078505A JP 7850582 A JP7850582 A JP 7850582A JP S5834001 A JPS5834001 A JP S5834001A
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    • B01D1/06—Evaporators with vertical tubes
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D13/00—Heat-exchange apparatus using a fluidised bed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蒸発により液体を濃縮する装置及び方法に関す
る。
米１１４？許第４１！！０１９３号は処理される液体が
平行な゛鉛直方向立ち管の束を通過するタイプの熱交換
器であって、幀立ち管はその上４敬び下端にかいてそれ
ぞれ上部りｙり及び下部タンクに接続されており、そし
て粒状物質（σｒａｎ％Ｅａ、ｒ鶏α５−）（即ち粒子
の塊）がその立ち管及び夕／り内に存在しており、操作
中、こｏｔ体によって流動化されるようになっている熱
交換器を示す。
熱交換Ｓは液体／１［体熱交換器として使用する工う意
図されていると説＠されてシシ、鉛直方向立ち管を流れ
通る流体の蒸発について何ら示唆されてｖｈな一０下記
発明にお込では、基本釣場えは熱交換器は蒸発器／濃縮
器として使用されるべきで塾るということτある。
本発明の目的はこの熱交換器ｔペースとする項発にＬり
液体を濃縮する装置及び方法を提供するうことであり、
特に熱交換器をこの目的に適合させることである。
本発明に従う装置においては、立ち管が排出する上部室
は蒸気実収手段及び排出手段、九とえは蒸気出口を有す
る蒸気タンクを備え、立ち管は上部室へ及び好ましくは
下部室へ＃ｈ［びている。少なくとも１つの降水管又楳
液体及び粒状物質のための戻り導管は、それぞれ、上部
室及び下部室の立ち管の開口エリ低いその入口及び出口
を備えている。処理の前後には液体の入口及び出口接続
部は両方共上部室の立ち管の開口エリ低い高さに位置し
ている。
蒸気県歌室及び上部室は種々の方法で具体化することが
できる。それらは別々であっても善く又は相互に隣り合
っていてｔ工く、そして蒸気集収癒は上部宣としても機
能するべきであることすら可能である。
！！に、本発明は立ち管を通る熱移動遠度が、肢管が濃
縮される液体のため上昇フィルム蒸発器（デｉａｉ＊ｇ
　　ｆｉｈｎ　　ａｖａｐｏｒａｔｏｒａ　）　として
機能するよう高く設定されている上記本発明の装置管使
用する液体の蒸発濃縮方法を提供する。上昇フィルム蒸
発器としての管の使用は化学工業及びプロセス工業にお
いておなじみであるのでいかに立ち管に対する熱負荷が
それらの液体内容物が上昇すフィルム環発器として機能
し始める工うに上昇されなければならないかについて当
業者には更に説明する必要はない。
一般に上昇フィルム蒸発器は、濃縮される液体に依存し
てひどい汚れ付着（ｆｏｕｊ（ｙす）食受けるという問
題を有す番。これは、液体の局部過飽和の結果である。
本発明の装置の使用にお匹てに、粒状物質は、液体が沸
騰にＬり蒸発しているときですら管の表面の液体フィル
ム中に残存すると思われる。結果として粒状物が管壁に
対するこすり磨き（８ａｏｕデ０す）及びクリーニング
作用を有する。液体の沸騰により形成された蒸気は液体
フィルムに対して上向き引きずり力（す＞ｗａｒｄｄデ
αｇｇ（％ｇ　ｆｏｒｃｅ　）ｆ及ぼし、その結果この
フィルムは上向きモーメｙＨ−得、これは立ち管に供給
される液体中に既に存在しているこ六があり得る上向き
の速度全助長し、そして流動化上維持する。
形成された蒸気県歌手段及び排出手段全経由して逃げる
ことができ、そして蒸気の自由な逃散はもし立ち管が上
部タンクへと延びているならば容易になされる。粒状物
質がその中に同伴されている液体フィルムは立ち管の縁
セ越えて流れ、次いで戻し導管及び液体の排出接続Ｓｔ
−経由して逃げる。この＃出擺絖部及び戻し導管は上部
タンクの立ち管Ｏ出口より低い点で開いているのでこれ
は循Ｓ會生ぜしめる。
本発明の装置の１つの形態においては、戻し導管は立ち
管のまわｐのケーシング又はハウジングの外側に位置し
ている。このケーシングは立ち管のまわりの相対的に高
温のガス又は液体を導く機能を有する。もし戻し導管が
このケーシングの外側にあるならば、熱はそれに供給さ
れず、その結果沸騰はそれにお−ては起こシ得ない。
操作条件に依存してたとえば液体の粘変に依存して、戻
し導管にボンｆｔ設けることが必要な場合がある。液体
中の粒状物の存在に１つてポンプが傷つけられることが
あるので戻し導管は液体から粗状物質を分離する穴めの
サイクロンを備え、サイクロンからの両排出口は下部室
に接続され、好ましくは戻し配管として一体に接続され
ていることが好ましい６粒状物を含まない処理され友液
体の排出接続的はサイクロンの液体出口にも接続される
。排出接続的を経由してシステムから除去されない戻し
導管中の液体のその部分は、サイクロンから下部室への
イレットを洗浄するのに役立つことができる。
該装置の他の形！！！ｉにおいては、戻し導管は立ち管
の閣又鑞立ち管に沿って走る。この場合に、戻し導管へ
の熱移動はそれにおいて沸騰が起こることがなｔｎよう
に小さくすることは重要である。そうしなければ液体粒
状物混合物の不完全な循環が起こるであろう。これは立
ち管工り大きい直径を戻′し導管に与えることによって
、又はその壁を、単位表面積当りの熱移動係数が立ち管
における工夛も小さい工うな嘩さ又は材料でつくること
に工って達成され得る。そうすれは該装置は立ち管に対
する熱負荷の結果として、液体−粒状物混合物壺の自然
の循環が起こるＬうに操作することができる。しかしな
がら、処理中の液体に圧力ヘッド管与えることに１って
強制循環を得ることも゛可能る液体の良好な分配がある
ように注意を払うことは重要である。これに対して種々
の提案がなされて訃シ、中でも本発明装置に対しては、
下部室にｅける水平開口つき分配プレートが好ましい。
分配管が分配グレートの装置に取付けられ、そして分配
グレートの上下で両側に突き出している場合に轡に有利
であり得る。分配グレートの使用は処理されるべき液体
に対する供給入口及び／又は戻し導管の端部が下部タン
クにおいて、上記グレートの下に位置している場合に％
に重要である。
しかしながら、処理されるべき液体の供給入口は、他の
場合には、たとえば、上部室の側壁に位該装置からの処
理される液導の排出は戻し導管を経由して起こり得るこ
とは既に示唆されている。
しかしながら、これに替わるものとして上部室の底部に
又は下部室の側壁に処理される液体のための別々の排出
接続部を存在させることが士きる。
この場合に、この排出接続部が管の下部開口の高さの近
傍及び上に位置していると有利である。分配管ｔ−有す
る分配グレートが使用される場合には、液体のための供
給及び排出接続部が分配グレートの下にそして分配管の
下部開口の上に下部タンクの壁に位置することが好まし
い。
本発明の好ましい６様を添付図面を参照して本発明を限
定するものではない例として説明する。
種々の態様における対応する構成部品は３つの図の同じ
参照番号にニジ示される。
各図に示された装置はケーシング１並びに上部及び下部
管ヘッダグレート３及び４により結合され大中央熱交換
器を有する。処理される液体（たとえば水性である）の
上向き流れのための複数の（又は束の）平行な秦直方向
立ち管意はケーシンｒｌ内の空間を通って延びそしてヘ
ッダグレート３及び４に取付けられている。管２は上部
グレート３０上に及び下部プレート４の下に突き出し、
そしてそれらの上端及び下端で開口している。
ケージｙｒｌ内の且つ管冨のまわりの空間は使用の際は
、接続部Ｉｔ″経由して入りそして接続部６會経由して
逃げる流詐ている熱伝達媒体、たとえばスチームを含有
する。管鵞の液体ニジ熱い熱伝達媒体は表体の加熱全行
なって管壁を通る熱移動に１シそれｔ蒸発させる。
管！は上部タンク７及び下部タンク８において終ってい
る。下部タンク８の基部９は水平方向の開口つき流れ分
配プレー）　１０に！シ下部タ／りの残余部から分離さ
れる。処理されるべき液体は基部接続部１１中會流れそ
してここで邪魔板１２が初期流れ分配器として働く。
該装置は、処理される液体の上向き流れにニジ少なくと
も管２１″占めるように流動化される粒状物質を含有す
る。既にその使用が知られているこの粒状物質の機能は
上に説明されている。実際にには、粒状物質は管２ｔ−
通り上部夕／りへと上記液体によって移送される。その
戻しについては以下に説明する。
上部タンクの上には、蒸気排出部１４１−有する蒸気県
歌夕／り１３がある。立方管２から放出される（＃惧４
ｔｔｓｄ　）スチームは邪魔板１５によって予め乾燥さ
れる。、（ｐｒｅ　−ｄディ＃ｄ）。
第１図は管２に沿って位置しセして各立ち管！の直径よ
り大きい直径を有する中央下向き戻し配管１１１’ｌ示
す。この効果は立ち管８における工りもそれｔ流れ通る
流体の単位当り低い熱移動であシ、仁れは戻し導管１６
における沸＃を抑制する。
戻し導管１６０機能は処理′ｇｆ′Ｌる液体及びそれに
１９同伴される粒状物質を再循環のため上部夕／り７か
ら下部タンク８へ通過させることである。
粒状−質を再循環することは必要であり、そして液体の
再循環の量は問題のグロセスに依存する。
処理されるべき液体のための種々の可能な供給位置１１
％　ｌフ、１ｇ及び排出位置１８．２０は第１図に示さ
れている。これらはすべて管２の上端！ｌＯ下にある。
位置１丁又は１９に訃ける供給入口は位置１１における
供給入口を不必要とし、従って分配プレー）１！の使用
も不必要とする。位置２０における排出は、濃縮され几
液体が同伴された粒状物から分離される必要にない１５
に粒状書が存在しない高さにおいてそれが起こるという
特に利点を有する。上部タンクの立ち管の開口２１は、
戻し管１６０入ロ開口２２の位置、排出接続部１９の高
さ及び上部りｙり１丁の流動化され九粒状物質の高１シ
上にあることが第１図にはっきりと示されている。同様
に、下部夕／り８の立ち管ｉの入ロ開ロ！３可能な入口
接続部１９及び可能な出口接続部２０より低いところに
位置するが戻し管１６のの出口２４より高いところに位
置している。蒸気が管から噴霧されていることが略図で
示されている。この結果は立ち管において形成された蒸
気に管！の内我面に対して液体の立ち上がりフィルムを
形成し、粒状物はこのフィルム内に位置するということ
である。蒸発しない１体及び粒状物に第２図は、濃縮さ
れるべき液体の基部９への流入が起こらない第１図の装
置の修正されｉ形Ｓｔｔ示す。下部８の流れ分離プレー
トはこの場合は分配管ｔＳがそれＩＩＣｊｌｌＥ付けら
れそしてその上下に突龜出しているところのグレート２
ｓとして異体化されている。液体及び粒状物は管２６を
通って流れる。戻し管１６は分配グレート２Ｉｓの下會
空にする。この手段によって、ヘッダーグレート４のす
ぐ下の及び分配グレート２５のすぐ下の空間は粒状物を
金型ない。そうすると位置１ｇ〜の濃縮されるべき液体
の供給及び位置２ＴｔｆＣおける濃縮された液体の排出
は好ましい操作プロセスｔ％、九らすことができる。
ＳＳ図は、立ち管２に沿って戻し配管がない本発明に従
う装置の一様上水す、この場合に、戻し配管！書は、上
部タンクの排出接続９１８ＫＩＩ続されてい４．、配管
！９を経由して除去される液体ＷＰＫ存在する粒状物は
ナイフロン３０において分１１１ｍ−ａれ、そして粒状
物を含まない液体は配管３３及び−ｙｆ８４を経由して
４ンデで送られる。ここの液体は一部は濃縮された液体
として排出配管ｓｓｒＭ由してシステムから除去され、
一部は配管３１！ｔｉってサイクロ７３０において分離
された粒状物を吸引するエジェクタ３１へ弁３６及び配
管３７ｔ−経由して運ばれる。次いで配管３７の液体は
粒状物全下部タンク８に洗い込み５．要し通路上完成す
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の第１の態様の略鉛直断面図。 第２図は、戻し導管が立ち管束の外側にある第２の態様
上水す図。 第３図は本発明の更に他の態様の下端を拡大スケールで
示す図、である。 図に訃いて、１・・・・・・・・・ケーシング、２・・
・・・・・・・立ち管、３，４・・・・・・・・・ヘッ
ダプレート、７・・・・・・・・・上部タンク、８・・
・・・・・・・下部タンク、１０・・・・・・・・・分
配グレート、１１・・・・・・・・・供給開口、１ト・
・・・・・・・邪魔板、１３・・・・・・・・・蒸気集
取タンク、１４・・・・・・・・・蒸気排′出部１．１
ｑ・・・・・・・・・戻し管、１７・・・・・・・・・
供給開口、１８・・・・・・・・・排出開口、−ｔ、Ｓ
−・・・・・・・・供給開口、２０・・・・・・・・・
排出開口、３０・・・・・・・・・峠イクロンであ′る
。 特許出願人　　“ニスミル・ぺ−・プイＦｉｇ、　２ 手続補正書（労民） 昭和５７年９月２９日 特許庁長官　　若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５１７年特許願第７８５０５号 ２、発明の老番 蒸発により液体を濃縮する装置及び方法５、補正命令の
日付　　　　昭和５７年８月３１日（発送日）・Ｎ−一
ノ〆

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　処理される液体が流れるための複数の上向きに延び
    る立１陣）を有し、導管（２）は使用に際しては逃場さ
    れる液体への熱移動の究め相対的に高−の媒体と接触し
    、１立方管（２）はそれぞれその上端及び下端において
    上部及び下部室（７％　　８）？’と開口し、処理され
    る液体の流れにより使用中少なくとも該立ち管を占める
    工うに流動化され得る粒状物質を存在せしめた熱交換器
    を具備して成る蒸ｌＩにＬり液体を濃縮する装置におい
    て、該上部室からＯ蒸気県歌及び排出〇九めの手段（！
    ３．１４）１１設け、立ち管（２）は上部室（７）の基
    ＩＩ（１！り上に駕びており、処理される液ヨ夷び粒状
    物質を上部室ｆｆ）うら下部室（８）へ通過させるため
    の少なくとも１つの戻し導管（１６１設け、該戻し導管
    （１６）はそれぞれの室への上記立ち管の開口より低い
    高さく２２．２４）において該上部室及び下部室に接続
    されており、処理される液体の九めの供給及び排出接続
    部（１１，１ｇ）が該上部室への該立ち管の開口（２１
    ）より低い高さに位置していることヲ脣徽とする装置。 ２　該戻し導管（１６）が該立ち管偉）全取囲むハウジ
    ング（１）の外側に位置している特許請求の範囲第１項
    記載の装置。 ＆　該戻し導管（１６）は処理される液体から粒状物質
    を分離する九めのサイクロン（３０１具備し、ｗＩすイ
    クロノ（３０）は両方共下部室（８）に接続されている
    それぞれ粒状物質及び液体の九めの出口を有し、そして
    配管（３５）が該粒状物質を含まない該システムからの
    処理され穴液体を排出する穴めの該サイクロンの液体出
    口（３３）ＫＩＩ絖されている特許請求の範囲第２項記
    載の装置。 ４　該戻し導管（１６］は立ち管（２）に沿って走って
    いる特許請求の範囲第１項記載の装置。 翫　腋戻し導管（１６）は各立ち管工り大きい直径の管
    である特許請求の範囲に４項記載の装置。 ＆　該戻し導管（１６）は該立ち管工り低い単位層積＆
    １夛熱伝導変の壁ｔＶする管である特許請求の範囲１ｇ
    ４又はＳ項記載の装置。 ７、該立ち管違）の開口の下に該下部室（６）に水平な
    開口つき液体流分配プｖ−ト（１０）がある特許請求の
    範１１１１１〜６項の何れかに記載の装置。 ａ　該分配管（２１りを経由してグレート（１０）ｔ−
    通して液体を流す究め分配管（２６）が分配グレート（
    １０）の開口に取付けられている特許請求の範１１！１
    纂７項記載の装置、。 翫　魁ｍ−ｇれる液体の九めの該供給接続部及び排出Ｉ
    Ｉ続部（２７）の少なくとも１つが分配プレート（ｌＯ
    ）Ｉ工り下及び分配管（２６）の下端Ｌす上の高さに下
    部室（８）に位置している特許請求の範囲Ｉ！８項記載
    の装置。 １α　該立ち管（２）が下部室（８）へと下向きに延び
    そしてその頂部ニジ下に開口（２３）　’ｋＶし、そし
    て処理される液体の該供給接続部（１９）及び排出！［
    Ｉ続＠（２０）の少なくとも１つに下部室の立ち管の該
    開口（２３１！り上の高さにおいて下部室（８）Ｋ位置
    している特許請求の範囲第１〜Ｓ項の何れかに記載の装
    置。 ■Ｌ　該立ち管を通る処理される液体への熱移動速度が
    該立ち管が処理される液体の上昇フィルム蒸発器として
    機能する工うな速度である特許請求の範囲第１〜１０墳
    の何れかに記載の装置を使用する蒸発にエリ液体濃輪す
    る方法。
JP57078505A 1981-05-12 1982-05-12 蒸発により液体を濃縮する装置 Granted JPS5834001A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8102307A NL8102307A (nl) 1981-05-12 1981-05-12 Inrichting en werkwijze voor het indikken door verdampen van een vloeistof.
NL8102307 1981-05-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5834001A true JPS5834001A (ja) 1983-02-28
JPS6115721B2 JPS6115721B2 (ja) 1986-04-25

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ID=19837483

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JP57078505A Granted JPS5834001A (ja) 1981-05-12 1982-05-12 蒸発により液体を濃縮する装置

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US (1) US4427053A (ja)
EP (1) EP0065332B1 (ja)
JP (1) JPS5834001A (ja)
AT (1) ATE10167T1 (ja)
CA (1) CA1189440A (ja)
DE (1) DE3261184D1 (ja)
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