JPS5920323Y2 - 遠心薄膜蒸発器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、遠心薄膜蒸発器の改良に関するものである。

遠心薄膜蒸発器の利用分野の一例を下記する。

原子力発電所においては、原子炉水の浄化系をはじめと
する各種機器から発生する機器ドレンなど（／、、 、
、Ｉｃ処理法に、各種のイオン交換樹脂類を使用してい
る。

これらのイオン交換樹脂類は、使用済み後はそのまま固
体廃棄物として貯槽に保管するか、ドラム缶の中にセメ
ントとともに固化して保管するなどの処理方法がとられ
ているが、最近では、イオン交換樹脂類の他に、発電所
内において発生する各種放射性廃液を蒸発乾燥させ、乾
燥した放射性固形物をセメント、アスファルト、プラス
チック類などと均一に混合して固化体することがおこな
われており、この蒸発乾燥処理に遠心薄膜蒸発器が採用
されている。

遠心薄膜蒸発器には、多くの種類のものがあるが、その
代表的一例として、竪形円筒ジャケットタイプの遠心薄
膜蒸発器の縦断面図を第１図に示す。

第１図において、１は円筒伝熱筒、２は加熱ジャケット
、３は回転翼、４はローター、５は軸封箱、６は電動機
、７は給液ノズル、８はディストリビュータ、９は蒸発
物出口、１０は下部ホッパーを示す。

以上の構成において、回転翼３を有するローター４は、
加熱ジャケット２を有する円筒伝熱側１に収納されて回
転する。

処理対象液は、給液ノズル７から供給され、回転翼３の
回転による遠心力作用をうけ、円筒伝熱側１の内面に薄
膜状に押し拡げられる。

薄膜状となった液体は、加熱ジャケット２による加熱に
よって蒸発し、この蒸発物は蒸発物出口９から排出され
る。

一方、蒸発作用によって濃縮された液体は、円筒伝熱側
１内を重力によって落下し、さらに濃縮されて最終的に
は乾燥粉体となって下部ホッパー１０から排出される。

回転翼３の構造には種々の形式のものがある。たとえば
、第２図に示すように、回転翼３をピン１１を介してロ
ーター４に可動的に取付け、回転翼３の先端を円筒伝熱
側１の内面に沿って摺動させるようにした摺動形のもの
、あるいは第３図に示すように、回転翼３の先端と円筒
伝熱側１の内面との間に僅かな隙間をもたせ、ピン１１
を支点に回転翼３を振り予成に動かせるようにした振り
手形のものなどがある。

しかして、上記したごとき回転翼３の作用は、液体を遠
心力によって薄膜状に押し拡げることと、円筒伝熱側１
の内面に僅かに付着する固形物をはらい落すことにある
。

ところで、イオン交換樹脂のなかには、粒子径がおよそ
５００μｍで、ミクロ的にみて多孔質状に形成されたも
のがあるが、このような多孔質固形物の微小空間部分に
水分が取り込まれていると、その水分を完全に蒸発乾燥
させるためには、多くの加熱時間を必要とする。

したがって、上記したごとき多孔質固形物を遠心薄膜蒸
発器で処理する場合は、遠心薄膜蒸発器の特長である短
時間処理という利点が損われる欠点がある。

本考案の目的は、以上の点を考慮し、粒子そのものに水
分を取り込んでいる固形物含有のスラリ状廃液を、短時
間のうちに効率よく蒸発乾燥することのできる遠心薄膜
蒸発器を提供しようとするものである。

上記目的を遠戚するため、本考案は、加熱ジャケットを
有する竪形円筒伝熱側の内部に、回転翼を有するロータ
ーを設け、回転翼の遠心力作用によって円筒伝熱胴内に
供給した廃液を薄膜状に押し拡げ、円筒伝熱側の外部を
加熱ジャケットにより加熱して廃液を蒸発させる遠心薄
膜蒸発器において、固形物の粉砕効率は含水率が３０〜
４０重量％以下が最も大きく、給液ノズルから円筒加熱
胴内に供給された処理対象液が蒸発濃縮されて、含水率
がおよそ３０〜４０重量％になる領域は、円筒加熱側の
全長に対し上部より約−の部分であることから、上記円
筒伝熱側の下部で、該円筒加熱胴内長のＴの部分に、加
熱ジャケットを有する粉砕伝熱側を着脱可能に接続し、
上記ローターの下部に粉砕伝熱胴内面に接触摺動する粉
砕回転翼を取付け、該粉砕回転翼の先端部に凹凸状の切
欠きを設けて、粒子中に水分を含んでいる固形物含有の
スラリ状廃液を、円筒伝熱胴内で水分を蒸発、濃縮した
後、粉砕伝熱胴内で微粒子状に粉砕することにより、短
時間で効率よく蒸発乾燥するようにしたものである。

以下、本考案を、第４図ないし第６図の一実施例にもと
づいて説明すると、従来と同一部分には同一符号を付し
てその説明を省略する。

しかして、円筒伝熱側１の下部には、第４図に示すよう
に、加熱ジャケット１３を有する粉砕伝熱側１２が伝熱
側全長のＴの長さで着脱可能に設けられている。

この粉砕伝熱側１２に相当する部分のローター４には、
粉砕回転翼１４および１５が設けられている。

第５図は粉砕伝熱側１２を横断して示す第４図のＢ−Ｂ
断面図、第６図イは粉砕回転翼１４を縦方向からみた第
５図のＣ−Ｃ断面図、第６図口は粉砕回転翼１５を縦方
向からみた第５図のＤ−Ｄ断面図で゛ある。

第６図イおよび口に示すように、粉砕回転翼１４および
１５には、それぞれ凹凸状の切欠き１６および１７が互
いに違い状に設けられている。

粉砕回転翼１４および１５の凹凸状の切欠き１７は、凹
凸の比率をほぼ１対１の形状とすることにより、粉砕伝
熱側１２に接触する摺動面圧力を倍加させることができ
る。

したがって、上記実施例において、円筒伝熱側１内で蒸
発濃縮された固形物含有のスラリ状廃液は粉砕伝熱側１
２に送られ、粉砕回転翼１４および１５の先端に凹凸状
の切欠き１７を設けたことにより、粉砕回転翼１４およ
び１５が粉砕伝熱側１２に接触する摺動面圧力が増加し
て多孔質固形物のすりつふ゛し効果が増大し、粉砕回転
翼１４および１５を通過した水分吸着性の多孔質固形物
は、それぞれ後位の粉砕回転翼１５および１４に衝突し
て微粒子状に粉砕され、これら微粒子状に粉砕された多
孔質固形物内の水分は、加熱ジャケット１３からの加熱
によって速やかに蒸発乾燥されるため、上記多孔質固形
物は、微細な乾燥物体となって下部ホッパー１０から排
出される。

この場合、円筒伝熱側１の下部に、加熱ジャケット１３
を有する粉砕伝熱側１２を着脱可能に接続したことによ
り、粉砕伝熱側１２を円筒伝熱側１と無関係に温度調節
することができると共に、粉砕回転翼１４および１５の
摺動面圧力の増加による粉砕伝熱側１２の摩耗に対し、
簡単に取替えることができる。

ここで本考案に係る遠心薄膜蒸発器の運転実験例の結果
を下記する。

実験では、平均粒径が約５００μｍのイオン交換樹脂を
含有するスラッジ廃液の蒸発乾燥処理を試みた。

従来形遠心薄膜蒸発器によれば、本考案蒸発器と同一の
運転条件下で乾燥粉体の平均粒径が１００から３００μ
ｍ、含水率が約５からｌ０％であったのに対し、本考案
蒸発器によれば、乾燥粉体の平均粒径は約５０μｍ、含
水率はほぼ零と、完全乾燥状態に近い非常に良好な結果
が得られた。

本考案は以上述べたように、竪形円筒伝熱側の内部に回
転翼を有するローターを設けた遠心薄膜蒸発器において
、上記円筒伝熱胴の下部に加熱ジャケットを有する粉砕
伝熱胴を着脱可能に接触し、上記ローターの下部に粉砕
伝熱胴内面に接触摺動する粉砕回転翼を取付け、該粉砕
回転翼の先端部に凹凸状の切欠きを設けて、粒子中に水
分を含んでいる固形物含有のスラリ状廃液を、円筒伝熱
胴内で水分を蒸発、濃縮した後、粉砕伝熱胴内で微粒子
状に粉砕するようにしたものであるから、固形物含有の
スラリ状廃液を、短時間で効率よく、はぼ完全乾燥状態
に蒸発処理することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来形遠心薄膜蒸発器の縦断面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ断面図、第３図は従来形遠心薄膜蒸発器の
変形例を示す第２図相当図、第４図は本考案に係る遠心
薄膜蒸発器の一実施例を示す縦断面図、第５図は第４図
のＢ−Ｂ断面図、第６図イは第５図のＣ−Ｃ断面図、第
６図口は第５図のＤ−Ｄ断面図である。 １・・・・・・円筒伝熱胴、２・・・・・・加熱ジャケ
ット、３・・・・・・回転翼、４・・・・・・ローター
、１２・・・・・・粉砕伝熱胴、１３・・・・・・加熱
ジャケット、１４および１５・・・・・・粉砕回転翼、
１６および１７・・・・・・凹凸状切欠き。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加熱ジャケットを有する竪形円筒伝熱側の内部に、回転
   翼を有するローターを設け、回転翼の遠心力作用によっ
   て円筒伝熱胴内に供給した廃液を薄膜状に押し拡げ、円
   筒伝熱側の外部を加熱ジャケットにより加熱して廃液を
   蒸発させる遠心薄膜蒸発器において、上記円筒伝熱側の
   下部に加熱ジャケットを有する粉砕伝熱側を着脱可能に
   接続し、上記ローターの下部に粉砕伝熱胴内面に接触摺
   動する粉砕回転翼を取付け、該粉砕回転翼の先端部に凹
   凸状の切欠きを設けたことを特徴とする遠心薄膜蒸発器
   。