JPS5864101A - 分留方法とその装置 - Google Patents
分留方法とその装置Info
- Publication number
- JPS5864101A JPS5864101A JP16336781A JP16336781A JPS5864101A JP S5864101 A JPS5864101 A JP S5864101A JP 16336781 A JP16336781 A JP 16336781A JP 16336781 A JP16336781 A JP 16336781A JP S5864101 A JPS5864101 A JP S5864101A
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は分留による重水含有液の濃縮のための改良され
た方法ならびに装置を使用し近接沸騰性成分特に重水生
産に現われる成分の分留に係る。
た方法ならびに装置を使用し近接沸騰性成分特に重水生
産に現われる成分の分留に係る。
濃縮重水素を製造するための二重温度濃縮装置系が米国
特許第４．００８，０４６号に記載されている。
特許第４．００８，０４６号に記載されている。
同様に、米国特許第２，９９９，７９５号にある精留管
装置を含めた各種の分別分留装置系が周知のものである
。
装置を含めた各種の分別分留装置系が周知のものである
。
一般に、３０チ重水の流れを濃度９９．７９６の重水素
に分留するのには、この分留が減圧の下で行われた場合
、５４°Ｏ（１５０ｆｆ）で１．０５２及び９０°Ｑ（
１９５°Ｆ）で１．０ り ０この間に変動する分離フ
ァクターを改良すべく３００平衡段階の超過を必要とす
る。普通、この目的のために、所定の低圧で夫々の凝縮
器ならびに再沸騰器と共に作動する２本から４本の分留
塔が使用される。従って、それらは夫々の作動圧を減す
るよ５１本の分留塔の一連の別々の区分として機能する
ことができない。かか３一連の区分における作動圧の増
加により、逆流及び平衡段階数の増加が設備ならびに有
用物における節約を取り消す程分離要因が低下する。
に分留するのには、この分留が減圧の下で行われた場合
、５４°Ｏ（１５０ｆｆ）で１．０５２及び９０°Ｑ（
１９５°Ｆ）で１．０ り ０この間に変動する分離フ
ァクターを改良すべく３００平衡段階の超過を必要とす
る。普通、この目的のために、所定の低圧で夫々の凝縮
器ならびに再沸騰器と共に作動する２本から４本の分留
塔が使用される。従って、それらは夫々の作動圧を減す
るよ５１本の分留塔の一連の別々の区分として機能する
ことができない。かか３一連の区分における作動圧の増
加により、逆流及び平衡段階数の増加が設備ならびに有
用物における節約を取り消す程分離要因が低下する。
本発明においては、多成分系の近接沸騰成分の分留のた
めの方法ならびに装置が提供され、この装置には複数の
平衡段階を有する少くとも２本の分留塔が含まれ、下流
分留塔よりの蒸気は圧縮され先行する分留塔の下部に送
り込められ、最後のものを除く塔の何れかからの液体底
部流は十分に膨張され生成された液蒸気混合物を次の分
留塔の上部に運ぶよう構成されている。この構成により
、液底部流を次の分留塔にボンデで送る必要ならびに先
行する分留塔のための再沸騰器の必要性の両者がなくな
、る、特に好適とされる実施例の場合、圧縮された頭上
を通る蒸気流は先行する分留塔の下部に導入される前そ
の分留塔から抽出される液の流れと熱交換を行う。
めの方法ならびに装置が提供され、この装置には複数の
平衡段階を有する少くとも２本の分留塔が含まれ、下流
分留塔よりの蒸気は圧縮され先行する分留塔の下部に送
り込められ、最後のものを除く塔の何れかからの液体底
部流は十分に膨張され生成された液蒸気混合物を次の分
留塔の上部に運ぶよう構成されている。この構成により
、液底部流を次の分留塔にボンデで送る必要ならびに先
行する分留塔のための再沸騰器の必要性の両者がなくな
、る、特に好適とされる実施例の場合、圧縮された頭上
を通る蒸気流は先行する分留塔の下部に導入される前そ
の分留塔から抽出される液の流れと熱交換を行う。
本発明の方法ならびに装置についての説明を容易ならし
めるため、図示の如き重水製造における重水・水系の分
留を引用しているが、かかる方法ならびに装置はキシレ
ン同文異性体やｎ−ヘキセン／２−メチルペンタン、ｎ
−ペンタン／２−メチル ブタンなどの如き各種の多成
分系の近接沸騰性成分に応用できる点了解せねばならぬ
。多成分系の近接沸騰なる用語は本文では各成分の沸騰
点の違いが一１２℃（１０”Ｆ）未満であるような成分
系を意味するものである。
めるため、図示の如き重水製造における重水・水系の分
留を引用しているが、かかる方法ならびに装置はキシレ
ン同文異性体やｎ−ヘキセン／２−メチルペンタン、ｎ
−ペンタン／２−メチル ブタンなどの如き各種の多成
分系の近接沸騰性成分に応用できる点了解せねばならぬ
。多成分系の近接沸騰なる用語は本文では各成分の沸騰
点の違いが一１２℃（１０”Ｆ）未満であるような成分
系を意味するものである。
次に１図面において、複数の平衡段階（図示省略）を形
成した２本の分留塔が１０と１２に一括指示されている
。図解の便宜上、これらの分留塔は、約９９．７囁の５
０％重水流に濃縮するための４本の分留塔を使用せる重
水濃縮プラントの最後の２本の分留塔を構成している。
成した２本の分留塔が１０と１２に一括指示されている
。図解の便宜上、これらの分留塔は、約９９．７囁の５
０％重水流に濃縮するための４本の分留塔を使用せる重
水濃縮プラントの最後の２本の分留塔を構成している。
一般に、かかる分留塔はその上下部分の両方で同−又は
同様な温度と圧力即ち上部分では４ Ｑ ａ Ｈｇから
４１１０１＋１Ｈｇで５７℃（１００ａ′Ｆ）から８７
℃（１９０’Ｆ）の温度圧力、下部分では４ＱＱｗＨｇ
から８５０鰭Ｈｇで８２°Ｃ（１８０’Ｆ）から１０４
℃（２２０１）の温度圧力で作動される。後の塔はより
低い圧力レベルで作動される。分留塔１０には送りライ
ン１４と、頭上蒸気ライン１６、液流出ライン１８なら
びに下部蒸気ライン２０が設けられている。分留塔１２
には、送りライン２２、頭上蒸気ライン２４、液流出ラ
イン２６ならびに入口ライン３０と再沸騰した蒸気を分
留塔１２の下部分に入れるための蒸気ライン３２を有す
る再沸騰器２８が設けられている。流出ツイン２６はポ
ンプ３４の吸入側に流体連通しておりポンプ吐出側はラ
イン３６と流体連通している。
同様な温度と圧力即ち上部分では４ Ｑ ａ Ｈｇから
４１１０１＋１Ｈｇで５７℃（１００ａ′Ｆ）から８７
℃（１９０’Ｆ）の温度圧力、下部分では４ＱＱｗＨｇ
から８５０鰭Ｈｇで８２°Ｃ（１８０’Ｆ）から１０４
℃（２２０１）の温度圧力で作動される。後の塔はより
低い圧力レベルで作動される。分留塔１０には送りライ
ン１４と、頭上蒸気ライン１６、液流出ライン１８なら
びに下部蒸気ライン２０が設けられている。分留塔１２
には、送りライン２２、頭上蒸気ライン２４、液流出ラ
イン２６ならびに入口ライン３０と再沸騰した蒸気を分
留塔１２の下部分に入れるための蒸気ライン３２を有す
る再沸騰器２８が設けられている。流出ツイン２６はポ
ンプ３４の吸入側に流体連通しておりポンプ吐出側はラ
イン３６と流体連通している。
分留塔１０の下部蒸気ライン２０は、熱交換器３８と１
．５から１０の圧縮比をもつコンゾレツす４０の吐出側
を介して分留塔１２０頭上蒸気ライン２４と流体連通し
ている。液流出ライン１８にはライン１８の下部から高
さ「ｄ」の所にしぼりオリフィス４２が設けられており
、熱交換器３８を介して分留塔１２の送りライン２２に
流体連通している。
．５から１０の圧縮比をもつコンゾレツす４０の吐出側
を介して分留塔１２０頭上蒸気ライン２４と流体連通し
ている。液流出ライン１８にはライン１８の下部から高
さ「ｄ」の所にしぼりオリフィス４２が設けられており
、熱交換器３８を介して分留塔１２の送りライン２２に
流体連通している。
作動時、一部濃縮された重水の流れ例えば９０饅重水を
含有する流れがライン１４により分留塔１０に導入され
、ライン２０により分留塔１． ＯＫ導入される蒸気と
対向流接触するように送られる。
含有する流れがライン１４により分留塔１０に導入され
、ライン２０により分留塔１． ＯＫ導入される蒸気と
対向流接触するように送られる。
ライン１Ｂにある液底流が引抜かれしぼりオリフィス４
２に通しここで少くとも約０，６５ｋｌｊ／ｃＩＩ２（
５゜ｐ８１）の圧力降下で液の約′５％が蒸発し、これ
は塔１２の頂部に生成された液蒸気混合物を上昇させる
のに十分であり、このためこの流れの伝達をポンプで行
う必要が除かれる。かかる液蒸気混合物の蒸気部分の維
持を確保するため、液蒸気混合物が熱交換器３Ｂに通さ
れ、コンプレッサ４０における圧縮後の過熱状態のライ
ン２４の蒸気流と熱交換をさせる。
２に通しここで少くとも約０，６５ｋｌｊ／ｃＩＩ２（
５゜ｐ８１）の圧力降下で液の約′５％が蒸発し、これ
は塔１２の頂部に生成された液蒸気混合物を上昇させる
のに十分であり、このためこの流れの伝達をポンプで行
う必要が除かれる。かかる液蒸気混合物の蒸気部分の維
持を確保するため、液蒸気混合物が熱交換器３Ｂに通さ
れ、コンプレッサ４０における圧縮後の過熱状態のライ
ン２４の蒸気流と熱交換をさせる。
オリフィス４２は流出う゛イン１８の下部から少くとも
１．５ ｍ （５フィート）ノ高すｒａＪ ノｆｆ１位
置し、自己ぺ／トできるようなサイズになっている。液
のレベルはライン１８内で自動的に維持される。従って
、ライン１Ｂの液レベルがオリフィス４２の高さ以下に
下がるにつれ液の一部はオリフィス４２忙達する前に蒸
発させられ、これＫよりオリフィス４２を通る流れ舎し
ぼる。従って、糸の設計された圧力降下要求を満たすべ
く液レベルは分留塔１０の流出ライン１８内に自動的に
維持される。分留塔１０から液底流を分留塔１２に送る
ためのポンプを省略することにより分留塔１０の高さが
下げられ、これＫより重水の在庫調べの節約を伴って分
留塔１０の底部における液波動要求が除かれる。
１．５ ｍ （５フィート）ノ高すｒａＪ ノｆｆ１位
置し、自己ぺ／トできるようなサイズになっている。液
のレベルはライン１８内で自動的に維持される。従って
、ライン１Ｂの液レベルがオリフィス４２の高さ以下に
下がるにつれ液の一部はオリフィス４２忙達する前に蒸
発させられ、これＫよりオリフィス４２を通る流れ舎し
ぼる。従って、糸の設計された圧力降下要求を満たすべ
く液レベルは分留塔１０の流出ライン１８内に自動的に
維持される。分留塔１０から液底流を分留塔１２に送る
ためのポンプを省略することにより分留塔１０の高さが
下げられ、これＫより重水の在庫調べの節約を伴って分
留塔１０の底部における液波動要求が除かれる。
ライン２２の９８１重水含有の蒸気液の流れがライン３
２の再沸騰蒸気と対抗流接触するよう分留塔１２に送ら
れ、これにより得られた一縮重水生成物（９９，７％重
水）がポンプ３４によりライン２６を介して引き出され
ライン３６により貯蔵所（図示省略）に送られる。
２の再沸騰蒸気と対抗流接触するよう分留塔１２に送ら
れ、これにより得られた一縮重水生成物（９９，７％重
水）がポンプ３４によりライン２６を介して引き出され
ライン３６により貯蔵所（図示省略）に送られる。
本発明によれば、コンプレッサ４０は圧力上昇を打負か
し分留塔１０と１２のため低作動圧力を維持し蒸気なら
びに冷却水の節約をもたらしこの節約はコンプレッサ動
力のコストを実質上超えるものであり、即ち分留塔１０
のための再沸騰器内で再蒸発される分留塔１２のライン
２４内のオーパヘツｒのための凝縮器の省略である。
し分留塔１０と１２のため低作動圧力を維持し蒸気なら
びに冷却水の節約をもたらしこの節約はコンプレッサ動
力のコストを実質上超えるものであり、即ち分留塔１０
のための再沸騰器内で再蒸発される分留塔１２のライン
２４内のオーパヘツｒのための凝縮器の省略である。
例′
本方法ならびに装置の実施例は次の通りである。
毎時７．５１５峙（１６，７００／ンｒ）の９０％重水
の重水流がライン１４を通じて、下部で温度８７℃（１
９０’Ｆ）圧力４２５ＷＨｇで作動する、分留塔１（ｌ
送られる。毎時６．８４０ ｋｌ！（１５，２００ポン
ド）のオーパヘツＹ流が５２６Ｃ（１２６ａＦ′）と１
１００１５１Ｈの温度、圧力でライン２４を介し分留塔
１２から引き出され、コンプレッサー４０で圧縮され、
これにより圧縮オーバヘッド流は熱交換器３８に通す前
に２１８℃（４２５″Ｆ′）に加熱されライン２０の蒸
気流として分留塔１０に導入される。毎時６，９５０
＃ （１５，４００ポンド）の重水含有率９８％のライ
ン１８の底流がしぼりオリフイス４２を通され、それか
らライン２２の蒸気液混合物として分留塔１２に導入さ
れる前に熱交換器３ＢＶＣ通す。濃度９９．７嘔の重水
の流れが毎時９５ｋＱ（２１３ポアＦ）の割合でライン
３６により引き出される。
の重水流がライン１４を通じて、下部で温度８７℃（１
９０’Ｆ）圧力４２５ＷＨｇで作動する、分留塔１（ｌ
送られる。毎時６．８４０ ｋｌ！（１５，２００ポン
ド）のオーパヘツＹ流が５２６Ｃ（１２６ａＦ′）と１
１００１５１Ｈの温度、圧力でライン２４を介し分留塔
１２から引き出され、コンプレッサー４０で圧縮され、
これにより圧縮オーバヘッド流は熱交換器３８に通す前
に２１８℃（４２５″Ｆ′）に加熱されライン２０の蒸
気流として分留塔１０に導入される。毎時６，９５０
＃ （１５，４００ポンド）の重水含有率９８％のライ
ン１８の底流がしぼりオリフイス４２を通され、それか
らライン２２の蒸気液混合物として分留塔１２に導入さ
れる前に熱交換器３ＢＶＣ通す。濃度９９．７嘔の重水
の流れが毎時９５ｋＱ（２１３ポアＦ）の割合でライン
３６により引き出される。
上記は本発明の好適実施例によるものではあるが、更に
多ぐの特徴とする所が本発明の範囲内に含め、られる点
理解される。例えば、しぼりオリフィスは液レベル装置
に取替えられるが、液レベル装置の使用は駐在時間を増
しこれにともなって液の在庫調べが増加する点留意せね
ばならぬ。更に、移送ラインの周りに絶縁を使用すると
夫々の蒸気液ラインにおける熱交換器の必要がなくなる
。更に又、２本より多くの分留塔を同−又は同様な圧力
で直１ｉｌｊ作動させる場合には、既述の如く同じよう
なコンプレッサ及び導管組立体をかかる分留塔に対して
設けることができる。従って、一連の分留塔の内任意の
下流の分留塔からの蒸気を圧縮して同じシリーズ中の先
行分留塔の下部に送ることができ、この直列の随意の分
ｗ塔の１本からり液底流は最＼后の塔の場合を除いてこ
れを十分に拡げさせ生成された液蒸気混合物を次の分留
塔の上部に運ぶことができるように構成されている。
多ぐの特徴とする所が本発明の範囲内に含め、られる点
理解される。例えば、しぼりオリフィスは液レベル装置
に取替えられるが、液レベル装置の使用は駐在時間を増
しこれにともなって液の在庫調べが増加する点留意せね
ばならぬ。更に、移送ラインの周りに絶縁を使用すると
夫々の蒸気液ラインにおける熱交換器の必要がなくなる
。更に又、２本より多くの分留塔を同−又は同様な圧力
で直１ｉｌｊ作動させる場合には、既述の如く同じよう
なコンプレッサ及び導管組立体をかかる分留塔に対して
設けることができる。従って、一連の分留塔の内任意の
下流の分留塔からの蒸気を圧縮して同じシリーズ中の先
行分留塔の下部に送ることができ、この直列の随意の分
ｗ塔の１本からり液底流は最＼后の塔の場合を除いてこ
れを十分に拡げさせ生成された液蒸気混合物を次の分留
塔の上部に運ぶことができるように構成されている。
添付図面は本発明による分留方法ならびＫその装置を概
略図示したものである。 １０．１２：分留塔 ｄ：ヘッド゛ １４：送りライン １６．２４：オーバヘラｒ蒸気ライン １８．２６：液流出ライン ２８．３８：熱交換器 ４０：コンプレッサー ４２：しばりオリフィス 代理人 浅 村 皓 外４名
略図示したものである。 １０．１２：分留塔 ｄ：ヘッド゛ １４：送りライン １６．２４：オーバヘラｒ蒸気ライン １８．２６：液流出ライン ２８．３８：熱交換器 ４０：コンプレッサー ４２：しばりオリフィス 代理人 浅 村 皓 外４名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）多成分系の近接沸騰性成分を分留するための方法
にして、多成分系を同じ圧力で一連作動する少くとも２
つの分留塔に順次通過させ、前記多成分系の高沸騰性成
分を最後の分留塔より液として引き出し、低沸騰性成分
は蒸気として分留塔から分離されるような前記方法にお
いて、 イ、前記一連の塔の最後のもの以外の１つの塔から液底
流を引き出し、次の分留塔の上部に生成された液蒸気混
合物を送るべく前記液底流を十分膨張させる段階と、 ロ、前記一連の分留塔の最初のもの以外の何れか１つの
塔から引き出される蒸気流な圧縮する段階と、 ”ａ ｆｉＪ記口、の段階の圧縮蒸気流を骸蒸気流が
引き出され圧縮された所の分留塔の直前の分留塔の下部
に導入する段階を特徴とする分留方法。 （２、特許請求の範囲第１項記載の方法にして、前記段
階口、の圧縮蒸気流は前記直前の分留塔に導入される前
に冷却される方法。 （３）特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法にし
て、前記１つの塔から引き出される液は前記次の塔に送
られる前に前記圧縮蒸気流と直接熱交換させ膨張せしめ
られる方法。 （４）特許請求の範囲第１項から第５項の何れか１つの
項に記載の方法にして、前記膨張は少くとも１．５ ｍ
（５フイート）の液ヘラＰにおいて実施される方法。 （５）特許請求の範囲第１項から第４項の何れか１つの
項に記載の方法にして、前記多成分近接沸騰性系は重水
・水溶液である方法。 （６）特許請求の範囲第１項から第５項の何れか１つの
項に記載の方法にして、前記分留塔は５０ｍ＠Ｈｇない
し５００ＷＨｇで５７°Ｃ（１０００Ｆ）ないし８７℃
（１９０°Ｆ）の頂部浴温度及び圧力で又４ＱＱ＃Ｈｇ
ないし８５０ＷＨｇで８２°Ｃ（１８０″Ｆ）ないし１
０４℃（２２０″Ｆ）の底部温度及び圧力で作動する方
法。 （７）複数本の分留塔内で多成分系の近接沸騰性成分を
分留するための装置にして、前記基の少くとも２つは直
列に配され、同じ分留の目的上同じ作動圧力のものであ
り、液溝管が前記装置に設けられ最後から２番目の塔か
ら液底流を最後の分留塔の上部に送り、蒸気導管が設け
られ前記最後の盆留塔の上部から蒸気流を引き出し、前
記多成分系の高沸騰性成分が前記最後の分留塔から液と
して引き出され、前記多成分系の低沸騰性成分が蒸気と
して引き出される前記分留装置にして、前記蒸気流を圧
縮するための圧縮装置と、該圧縮蒸気流を前記一連内の
何れの下流基から前記一連内の先行する分留塔内に導入
するための装置を有する分留装置。 （８）特許請求の範囲第７項記載の装置にして、前記液
溝管のための熱交換器と前記圧縮蒸気流を冷却するため
の導管を更に有する分留装置。 （９）％許請求の範囲第７項又は第８項記載の装置にし
て、前記液溝管に少くとも１．５ ｍ （５フイート）
のヘラ「レベルをもつしぼりオリフィスを配置した分留
装置。 Ｑｌ 特許請求の範囲第７項から第９項の何れか１つ
の項に記載の装置にして、２つより多くの分留塔があり
、更に、前記はとんど最後の分留塔と先行する分留塔と
の間の蒸気導管にコンプレッサ装置を有する分留装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16336781A JPS5864101A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 分留方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16336781A JPS5864101A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 分留方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864101A true JPS5864101A (ja) | 1983-04-16 |
| JPS6222642B2 JPS6222642B2 (ja) | 1987-05-19 |
Family
ID=15772533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16336781A Granted JPS5864101A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 分留方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864101A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61282325A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-12 | ユ−オ−ピ− インコ−ポレイテツド | アルキル芳香族炭化水素の製造方法 |
| JP2001104756A (ja) * | 1999-10-12 | 2001-04-17 | Nippon Sanso Corp | 蒸留装置並びに酸素同位体重成分の濃縮方法および重酸素水の製造方法 |
| US7297237B2 (en) | 2000-11-22 | 2007-11-20 | Koichi Asano | Method and device for separation and concentration by evaporation of mixture with separation factor of approx. 1 |
| JP2014522723A (ja) * | 2011-08-12 | 2014-09-08 | エイチワイディー ラックタト イーエス ギョギースツェルフェジレスツト ケイエフティー． | 液体混合物の成分を分離する方法及び装置 |
-
1981
- 1981-10-13 JP JP16336781A patent/JPS5864101A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61282325A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-12 | ユ−オ−ピ− インコ−ポレイテツド | アルキル芳香族炭化水素の製造方法 |
| JPH0411529B2 (ja) * | 1985-06-05 | 1992-02-28 | ||
| JP2001104756A (ja) * | 1999-10-12 | 2001-04-17 | Nippon Sanso Corp | 蒸留装置並びに酸素同位体重成分の濃縮方法および重酸素水の製造方法 |
| US7297237B2 (en) | 2000-11-22 | 2007-11-20 | Koichi Asano | Method and device for separation and concentration by evaporation of mixture with separation factor of approx. 1 |
| JP2014522723A (ja) * | 2011-08-12 | 2014-09-08 | エイチワイディー ラックタト イーエス ギョギースツェルフェジレスツト ケイエフティー． | 液体混合物の成分を分離する方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6222642B2 (ja) | 1987-05-19 |
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