JPS5934241B2 - 排気の排熱回収方法 - Google Patents
排気の排熱回収方法Info
- Publication number
- JPS5934241B2 JPS5934241B2 JP51118201A JP11820176A JPS5934241B2 JP S5934241 B2 JPS5934241 B2 JP S5934241B2 JP 51118201 A JP51118201 A JP 51118201A JP 11820176 A JP11820176 A JP 11820176A JP S5934241 B2 JPS5934241 B2 JP S5934241B2
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- JP
- Japan
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- solution
- steam
- exhaust
- exhaust gas
- diluted solution
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
一般に各種加熱炉、ボイラー、金属精錬炉等において排
出される燃焼または精錬反応に伴う排気や、例えば焼結
鉱のような高温製品を風冷する際の温排気等の有する排
熱を回収して蒸気、熱水、熱風等を発生し、これらを製
造プロセス、発電、暖冷房等に利用することは広く行わ
れてきているが、在来の方法によると金属性等の熱交換
地を使用するため容積が大きく、また腐蝕性のガスの場
合は特殊の材料を必要とするため熱回収設備が高価とな
って経済性に劣る欠点があり、また間歇的に発生する排
熱は利用が困難であった。
出される燃焼または精錬反応に伴う排気や、例えば焼結
鉱のような高温製品を風冷する際の温排気等の有する排
熱を回収して蒸気、熱水、熱風等を発生し、これらを製
造プロセス、発電、暖冷房等に利用することは広く行わ
れてきているが、在来の方法によると金属性等の熱交換
地を使用するため容積が大きく、また腐蝕性のガスの場
合は特殊の材料を必要とするため熱回収設備が高価とな
って経済性に劣る欠点があり、また間歇的に発生する排
熱は利用が困難であった。
本発明は以上の在来法の欠点を除いて排気に直接蒸気吸
収性の物質の希釈溶液を接触させて蒸発濃縮し必要に応
じて一回貯蔵した該濃溶液を利用して簡易濃度差エネル
ギー機関等によって蒸気を発生し各種用途に利用するこ
とによって安価な熱回収方法と間歇発生排熱を貯蔵利用
する方法を提供するものである。
収性の物質の希釈溶液を接触させて蒸発濃縮し必要に応
じて一回貯蔵した該濃溶液を利用して簡易濃度差エネル
ギー機関等によって蒸気を発生し各種用途に利用するこ
とによって安価な熱回収方法と間歇発生排熱を貯蔵利用
する方法を提供するものである。
以下主として製鉄工業における排気の排熱回収を例とし
て説明する。
て説明する。
第１図は例えば焼結鉱冷却時の温排風や溶鉱炉用熱風炉
排ガスのように数百度の排熱をもつ比較的清浄な排気の
熱回収に適用した例を示し、１は該比較的清浄な排気で
、２はその通路、例えば煙道の一部に組込んだ屈曲部で
、底部は溶液溜３を形成する。
排ガスのように数百度の排熱をもつ比較的清浄な排気の
熱回収に適用した例を示し、１は該比較的清浄な排気で
、２はその通路、例えば煙道の一部に組込んだ屈曲部で
、底部は溶液溜３を形成する。
４は動作溶液の噴射ノズルで５は溶液溜３に落下した濃
縮液、３′は例えば排熱が間歇的に発生する場合などに
必要に応じて濃縮液を大量に貯蔵するタンク、５′はそ
の中に貯蔵された濃縮液、６は蒸気吸収ボイラー、Ｔは
その中に設置された蒸発管、８は純水供給装置で気水分
離器１２によって分離された純水と必要に応じて外部か
ら補給水を受けて蒸発管７に純水を圧入する。
縮液、３′は例えば排熱が間歇的に発生する場合などに
必要に応じて濃縮液を大量に貯蔵するタンク、５′はそ
の中に貯蔵された濃縮液、６は蒸気吸収ボイラー、Ｔは
その中に設置された蒸発管、８は純水供給装置で気水分
離器１２によって分離された純水と必要に応じて外部か
ら補給水を受けて蒸発管７に純水を圧入する。
９は蒸気吸収ボイラー６の中で動作する濃縮液、１０は
排蒸気の噴出管、１１は例えば蒸気機関、蒸気タービン
、加熱器、暖房器等の蒸気利用装置、１２は１１の排気
の気水分離器、１３は希釈溶液タンク、１４は１３の中
に貯えられた希釈溶液、１５．３１は動作溶液の循環ポ
ンプ、１６ 、２５および３０は弁、１７，１８，１９
，２０，３２ は動作溶液の配管で２１．２２は給水配
管、２３゜２４は蒸気配管である。
排蒸気の噴出管、１１は例えば蒸気機関、蒸気タービン
、加熱器、暖房器等の蒸気利用装置、１２は１１の排気
の気水分離器、１３は希釈溶液タンク、１４は１３の中
に貯えられた希釈溶液、１５．３１は動作溶液の循環ポ
ンプ、１６ 、２５および３０は弁、１７，１８，１９
，２０，３２ は動作溶液の配管で２１．２２は給水配
管、２３゜２４は蒸気配管である。
濃縮・、希釈を繰返す動作溶液は例えば苛性ソーダ、塩
化リチウム、塩化カルシウムなどの様な蒸気吸収性で而
も濃縮による沸点温度上昇の高い物質の溶液とする。
化リチウム、塩化カルシウムなどの様な蒸気吸収性で而
も濃縮による沸点温度上昇の高い物質の溶液とする。
なお各配管の途中には必要に応じて１５，３１以外にも
ポンプを、１６，２５．３０以外にも弁を設置するこさ
がある（図示せず）。
ポンプを、１６，２５．３０以外にも弁を設置するこさ
がある（図示せず）。
次に第１図につにて動作を説明すると、通路２内の数百
度の排熱をもつ排気１の通過中に、循環ポンプ１５によ
って圧送された動作溶液の希釈液が噴射ノズル４によっ
て噴射されると、該希釈溶液は噴霧化して微粒子となり
表面積が急激に増大するので、前記数百度の排気との接
触面積は極めて大きく急速に蒸発し希釈溶液は濃縮され
る。
度の排熱をもつ排気１の通過中に、循環ポンプ１５によ
って圧送された動作溶液の希釈液が噴射ノズル４によっ
て噴射されると、該希釈溶液は噴霧化して微粒子となり
表面積が急激に増大するので、前記数百度の排気との接
触面積は極めて大きく急速に蒸発し希釈溶液は濃縮され
る。
濃縮された溶液は落下して溶液溜３に５として溜り、弁
１６、配管１７を通って貯蔵タンク３′がある場合には
その中に濃縮液５′が貯蔵される。
１６、配管１７を通って貯蔵タンク３′がある場合には
その中に濃縮液５′が貯蔵される。
濃縮液５または５′は必要に応じて蒸気吸収ボイラー６
内に導かれ、その底部から排蒸気噴出管１０を通じて噴
出される蒸気を吸収してその際の潜熱放出によって発熱
し、溶液の濃度に応じた沸点を限度として温度上昇する
。
内に導かれ、その底部から排蒸気噴出管１０を通じて噴
出される蒸気を吸収してその際の潜熱放出によって発熱
し、溶液の濃度に応じた沸点を限度として温度上昇する
。
そのため純水供給装置８より配管２１を通じて発熱管７
中に圧送された純水は、前記発熱した高温動作溶液と熱
交換して蒸発し、溶液の温度に応じた圧力の蒸気となっ
て配管２３を通じて蒸気利用装置１１に導かれ、動力、
加熱、暖房等の各種用途に利用される。
中に圧送された純水は、前記発熱した高温動作溶液と熱
交換して蒸発し、溶液の温度に応じた圧力の蒸気となっ
て配管２３を通じて蒸気利用装置１１に導かれ、動力、
加熱、暖房等の各種用途に利用される。
１１の排気は気水分離器１２によって排蒸気とドレイン
水とに分離され、排蒸気は配管２４を通じて蒸気吸収ボ
イラー６内に噴出管１０から噴出されて前記の様に利用
され、ドレイン水は配管２２を通じて純水供給装置８に
入って循環使用される。
水とに分離され、排蒸気は配管２４を通じて蒸気吸収ボ
イラー６内に噴出管１０から噴出されて前記の様に利用
され、ドレイン水は配管２２を通じて純水供給装置８に
入って循環使用される。
純水が不足する分は必要に応じて外部から８に補給する
。
。
蒸気吸収ボイラー６内の動作溶液９は蒸気吸収によって
次第に希釈されるので、配管１９を通じて希釈溶液タン
ク１３内に希釈溶液１４として貯えられ、再び弁２５、
配管２０を通じて循環ポンプ１５によって圧送されて噴
射ノズル４から噴射されて濃縮工程を繰返し循環使用さ
れる。
次第に希釈されるので、配管１９を通じて希釈溶液タン
ク１３内に希釈溶液１４として貯えられ、再び弁２５、
配管２０を通じて循環ポンプ１５によって圧送されて噴
射ノズル４から噴射されて濃縮工程を繰返し循環使用さ
れる。
前記数百度の排気１の発生が間歇的に起る場合には、貯
蔵タンク３′および希釈溶液タンク１４の容量を大きく
してその中の濃縮液５′および希釈溶液１４の容量を増
しておくことによって蒸気吸収ボイラー６は連続的に動
作することができる。
蔵タンク３′および希釈溶液タンク１４の容量を大きく
してその中の濃縮液５′および希釈溶液１４の容量を増
しておくことによって蒸気吸収ボイラー６は連続的に動
作することができる。
また循環液５′の濃度が不充分の場合には貯蔵タンク３
′からポンプ３１により配管３２、弁３０を通して噴射
ノズル４より濃縮を繰返すことにより所要濃度とする。
′からポンプ３１により配管３２、弁３０を通して噴射
ノズル４より濃縮を繰返すことにより所要濃度とする。
第２図は例えば転炉や高炉の排ガス等の様に排気が煤塵
など固形粉塵を多量に含む場合その冷却と除塵用に使用
されているベンチュリースクラバーを利用して第１図の
噴射ノズル４を省略した方法を示す。
など固形粉塵を多量に含む場合その冷却と除塵用に使用
されているベンチュリースクラバーを利用して第１図の
噴射ノズル４を省略した方法を示す。
図中１は含塵量の多い高温排気、２はその通路で、３は
濃縮された溶液溜、５は濃縮液であることは第１図と同
様であるが、排気通路２の一部を絞り部２７、ベンチュ
リースロート２８により絞り減圧し、ディフューザ一部
２９により復圧する。
濃縮された溶液溜、５は濃縮液であることは第１図と同
様であるが、排気通路２の一部を絞り部２７、ベンチュ
リースロート２８により絞り減圧し、ディフューザ一部
２９により復圧する。
希釈液は配管２０を通じて落下孔２６より絞り部２７に
落下する。
落下する。
ベンチュリースロート２８によって高温排気１が膨張減
圧され高速で流下する際、絞り部２７から落下する希釈
液と急速に混合、攪拌されて液滴および霧化されて一部
蒸発すると同時に含塵成分を吸着して濃縮された溶液は
落下して溶液溜３に溜り、さらに弁１６、配管１７およ
び粉塵分離装置３３を通じて貯蔵タンク５′内に溜る。
圧され高速で流下する際、絞り部２７から落下する希釈
液と急速に混合、攪拌されて液滴および霧化されて一部
蒸発すると同時に含塵成分を吸着して濃縮された溶液は
落下して溶液溜３に溜り、さらに弁１６、配管１７およ
び粉塵分離装置３３を通じて貯蔵タンク５′内に溜る。
粉塵は３３で分離されて排出口３４より排出する。
その他は第１図と同様である。第３図は容器に貯えた希
釈溶液内に微粒気泡状に排気を噴出させて濃縮する方法
を示したもので、３５は希釈溶液の濃縮容器、３６は３
５の底部に挿入した排気噴出管で微細な噴気孔を多数あ
けた構造とし、必要に応じて３６は３５の底部を２重底
構造とし上底に微細孔を多数穿ったものでもよい。
釈溶液内に微粒気泡状に排気を噴出させて濃縮する方法
を示したもので、３５は希釈溶液の濃縮容器、３６は３
５の底部に挿入した排気噴出管で微細な噴気孔を多数あ
けた構造とし、必要に応じて３６は３５の底部を２重底
構造とし上底に微細孔を多数穿ったものでもよい。
３７は濃縮容器３５中に装入した動作溶液、３８は排気
出口管を示す。
出口管を示す。
その他の構成、番号は第１図と同様とする。
第３図の動作を説明すると、数百度の温度をもつ排気は
濃縮容器３５中の動作液３７の底部から排気噴出管３６
の微細な噴出孔より噴出し、微粒気泡となって動作液３
γと混合接触しつつ上昇し、その間に排気の保有熱を動
作液と熱交換するので動作液は昇温、蒸発し次第に濃縮
される。
濃縮容器３５中の動作液３７の底部から排気噴出管３６
の微細な噴出孔より噴出し、微粒気泡となって動作液３
γと混合接触しつつ上昇し、その間に排気の保有熱を動
作液と熱交換するので動作液は昇温、蒸発し次第に濃縮
される。
排気は微粒気泡となるため動作液との接触面積は極めて
大きくなり、熱交換と蒸発は急速に行われる。
大きくなり、熱交換と蒸発は急速に行われる。
動作液との接触を終った排気は濃縮容器３５の上部空間
に溜り排気出口管３８から排出される。
に溜り排気出口管３８から排出される。
なお排気噴出管３６から排気を噴出させるための圧力が
不足する場合には必要に応じて排気の圧入側又は吸引側
に送風機を設置する（図示せず）。
不足する場合には必要に応じて排気の圧入側又は吸引側
に送風機を設置する（図示せず）。
その他の構成、動作は第１図と同様である。
第１図、第２図、第３図、何れの場合も濃縮過程を終っ
た排気に動作溶液の微粒ミストが混入することが不都合
な場合には、デミスタ−などの分離装置を排気通路の一
部に設置する（図示せず）。
た排気に動作溶液の微粒ミストが混入することが不都合
な場合には、デミスタ−などの分離装置を排気通路の一
部に設置する（図示せず）。
また上記説明では動作液は濃縮過程と蒸気吸収による発
熱過程とを繰り返し循環使用するとしたが、排気成分の
一部と動作液との反応生成物や粉塵その他排気含有成分
の吸収により動作溶液は次第に劣化するので、必要に応
じて所要時期に動作溶液を適切な方法で処理、再生する
か、又は一部所しい動作溶液を補給するか、或いは全部
所しい溶液と交換する。
熱過程とを繰り返し循環使用するとしたが、排気成分の
一部と動作液との反応生成物や粉塵その他排気含有成分
の吸収により動作溶液は次第に劣化するので、必要に応
じて所要時期に動作溶液を適切な方法で処理、再生する
か、又は一部所しい動作溶液を補給するか、或いは全部
所しい溶液と交換する。
また上記動作溶液の濃縮部装置と全熱部装置とは必要に
応じて片方又は両方とも複数同時に使用し、夫々濃縮液
タンク、希釈液タンクを介して接続することもある。
応じて片方又は両方とも複数同時に使用し、夫々濃縮液
タンク、希釈液タンクを介して接続することもある。
なお濃縮部と発熱部との距離が大きい場合は濃縮液、希
釈液は配管でなくタンクローリ−その他で連設してもよ
い。
釈液は配管でなくタンクローリ−その他で連設してもよ
い。
なお動作溶液各部の濃度、流量、温度や給水及び蒸気の
流量、温度や各タンクの液面レベルなどを熱源の排気１
の発生量や蒸気利用装置１１の負荷状態に応じてその１
部または全部のループを自動制御することもできる。
流量、温度や各タンクの液面レベルなどを熱源の排気１
の発生量や蒸気利用装置１１の負荷状態に応じてその１
部または全部のループを自動制御することもできる。
図面は本発明の実施態様例を示すもので第１図は、焼結
鉱冷却時等の如く数百度の排熱をもつ比較的清浄な排気
の熱回収の例を示す説明図、第２図は転炉等の如く排気
が煤塵など固形粉塵を多量に含む場合に適用した例を示
す説明図、第３図は希釈溶液内に微細気泡状に排気を噴
出させて濃縮する方法の例を示す説明図である。 １：排気、２：排気通路、３：溶液溜、４：動作溶液噴
射ノズル、５：濃縮液、６：蒸気吸収ボイラー、７：蒸
発管、８：純水供給装置、９：濃縮液、１０：排蒸気噴
出管、１１：蒸気利用装置、１２：気水分離器、１３：
希釈溶液タンク、１４：希釈溶液、１５，３１：循環ポ
ンプ、１６，２５゜３０：弁、１７，１８，１９，２０
，３２：動作溶液配管、２１．２２：給水配管、２３
、２４ ：蒸気配管、２６：希釈液落下孔、２７：排気
通路絞り部、２８：ペンチユリ−スロート、２９：ディ
フューザ一部、３３：粉塵分離装置、３４：粉塵排出口
、３５：希釈溶液の濃縮容器、３６：排気噴出管、３７
：動作溶液、３８：排気出口管。
鉱冷却時等の如く数百度の排熱をもつ比較的清浄な排気
の熱回収の例を示す説明図、第２図は転炉等の如く排気
が煤塵など固形粉塵を多量に含む場合に適用した例を示
す説明図、第３図は希釈溶液内に微細気泡状に排気を噴
出させて濃縮する方法の例を示す説明図である。 １：排気、２：排気通路、３：溶液溜、４：動作溶液噴
射ノズル、５：濃縮液、６：蒸気吸収ボイラー、７：蒸
発管、８：純水供給装置、９：濃縮液、１０：排蒸気噴
出管、１１：蒸気利用装置、１２：気水分離器、１３：
希釈溶液タンク、１４：希釈溶液、１５，３１：循環ポ
ンプ、１６，２５゜３０：弁、１７，１８，１９，２０
，３２：動作溶液配管、２１．２２：給水配管、２３
、２４ ：蒸気配管、２６：希釈液落下孔、２７：排気
通路絞り部、２８：ペンチユリ−スロート、２９：ディ
フューザ一部、３３：粉塵分離装置、３４：粉塵排出口
、３５：希釈溶液の濃縮容器、３６：排気噴出管、３７
：動作溶液、３８：排気出口管。
Claims (1)
- １ 燃料の燃焼、精錬反応に伴う排気、または焼結鉱等
の高温物を風冷した温排気等の通路に、蒸気吸収性の物
質の希釈溶液を噴霧状か流滴状かフィルム状にスプレィ
するよ、あるいは該希釈溶液を容器内に貯えてこの容器
底部より前記の排気を微粒気泡状に噴出させることによ
って該希釈溶液を濃縮する第１の工程と、第１の工程に
よって濃縮された溶液を簡易濃度差エネルギー機関等に
よって動力およびまたは蒸気を発生し、各種用途に利用
する第２の工程とを組合せることによって排気の排熱を
回収することを特徴とする排気の排熱回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51118201A JPS5934241B2 (ja) | 1976-10-01 | 1976-10-01 | 排気の排熱回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51118201A JPS5934241B2 (ja) | 1976-10-01 | 1976-10-01 | 排気の排熱回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5343250A JPS5343250A (en) | 1978-04-19 |
| JPS5934241B2 true JPS5934241B2 (ja) | 1984-08-21 |
Family
ID=14730676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51118201A Expired JPS5934241B2 (ja) | 1976-10-01 | 1976-10-01 | 排気の排熱回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934241B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5835844B2 (ja) * | 2012-03-15 | 2015-12-24 | 株式会社サムソン | 給水予熱を行うボイラ |
-
1976
- 1976-10-01 JP JP51118201A patent/JPS5934241B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5343250A (en) | 1978-04-19 |
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