JPS61274701A

JPS61274701A - 多成分液の濃縮法

Info

Publication number: JPS61274701A
Application number: JP11854185A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Nakagawa; 健一中川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-05-30
Filing date: 1985-05-30
Publication date: 1986-12-04

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】産業上の利用分野：本発明は、被譲Ｍ液を該液より低温の気体好ましくは空
気と接触させて、物質移動を伴う伝熱を利用して気体を
増湿させることによりＢ液の濃縮を行う方法＃Ｃ関する
。

用語の説Ｆ３Ａ：本明細書でいう湿度とは乾燥空気ｋＬｉあた抄に含有す
る水蒸気のｋｑ数である。

また濃縮というのは、少なくとも２成分からなる液（多
成分液とｈつ。）中のある種成分を遂い出して、特定成
分の濃度を増加させることを言う。簡単のため、水溶液
から水を遂い出して、溶質の濃度を増加させる場合につ
いて説明した。

増湿（操作）とは、例えば、亀井編化学機械の理論と計
算第２版、産業図書出版３３１頁に所載の冷水（操作）
と実質的に同じ充填層を使用した調湿（操作）を指す。

従来技術：不揮発性固体の水溶液の＃縮には、普通蒸発が用いられ
る。固体の熱安定性が良好でない場合、真空（減圧）蒸
発が行われる。濃縮が進んで固体が乾燥状態に近づく場
合計、燥と呼ぶ。多成分液の成分中に揮発性し１分が２
以上ある場合、揮発性吠分を分離するのに蒸留が行われ
る。

蒸発により、多成分液を濃縮する場合、熱源がら与えら
れた熱量に応じて、低沸点液が蒸発除去される。熱エネ
ルギー利用効率を上げるため、多重効用法、蒸気圧縮法
が周知である。

本発明の＃細法：本発明では、比較的低温（例えば５０−１００”ｃ）の
、大規模熱源か、ら、濃縮循環ｉ＆（不揮発性固体の水
溶液に限定して説明するが、このことによね拘束を受け
るもので＃′ｉない。）に受熱し、昇輻したＩＩｋ細循
環液を空気の増湿操作に用い、この操作により冷却され
た循環液を熱源により加熱し、空気の増湿に使用するこ
とを繰り返し、循環液を脱水すなわち議細するのである
。しかして濃縮循環液の１ｍを濃縮清液として収り出し
、これに見合う波線Ｎ原液を濃縮循環液に加えることに
より、。

循環系のダイナミックバランスか保たれ、ａＳＳ原液が
濃縮法の液となり、脱水された水は空気の増鉦分に見合
うことＫなる。

この場合、液につｈて言う濃縮塔は、空気について自°
えば増ｉ塔であり、さらに多り分液を水に置き換えると
冷水塔と言える。それゆえ、従来公知の冷水塔を本発明
に転用することはすべて未発明に含まれる。

作　　　用；すでに述べたように本発明の濃縮は、空気について言え
ば増湿である。高温の液体から低温の気体へ、両者の界
面を通して伝熱が行われる以外に、蒸気圧の高い液相か
ら、水蒸気分圧の低い気相へ水蒸気（水）の移動が起こ
りこの蒸気の移動は蒸気の持つ熱エネルギーの移１を伴
う。その結果、空気温度は上昇し、飽和湿度の値が増す
。充填層を設けて、気液を向流接触させると、向流作用
により、空気温度を高くすることができ、飽和湿度が大
になるので、濃縮効果（空気側からいうと増昼効果）が
増す。

また、空気（大気）は特別な場合を除いて、水り、濃縮
に貢献する。　　　　　　　　　　　　　５実施例：第１図において、濃縮塔１１１　Ｆｉ充填層（川を内蔵
している。充填層（川の構造は、ラシヒリングのような
詰め物を不規則または規則充填した構造が普通であるが
、格子積み構造のものでも良く、ガス吸収・調湿などの
単位操作で使用される充填塔内の充填層の一般的呼称で
ある。

被濃縮液（例えばＭｇ５Ｏ，水溶液）は管路嗜から濃縮
塔−に供給され、分配器０場から充一層Ｈ上に層下する
。四を通過して塔下部液溜めｌ１４に到達した液はポン
プ＃＠により抜出され、加熱器−によね加熱されて、充
填層（１１）の上部に設けられた分配器６４から（１１
）上に落下する。分配器−と（ｌ＠とを一体化し、被濃
縮原液と循環液とを分配器内で混合し、または、混合し
た後分配器に供給しても、差支えない。液溜め曝４内の
液の１部は濃縮清液として管路−から取出される。被濃
縮液と濃縮清液の管路は中空線により、その移動方向は
中空矢印により、循環液の管路Ｆｉ実線、その移動方向
は単矢印により示しである。

加熱器−は図示した間接熱交換器型のものが普′通で、
熱源流体の管路を太実線で、その移動方向を塗りつぶし
矢印で示したが、加熱方法の１例を示したに過ぎない。

濃縮塔回内で、被濃Ｎ液を濃縮させるのは空気であって
、この濃縮用新入中９Ｌは、９入管＠蜀から単矢印に沿
い吸入され、間接熱交換器−において、高温拳高温の使
用済空気と熱交換して昇温し、プロワ−（４′４により
昇圧じて、ルーバー吹込口０７１から濃縮塔側に入り、
充填層１１１１を上昇する際に層下してくる液と向流接
触して、いわゆる物質（この場合本）移動を伴う伝熱に
より、昇温・増湿して、間接熱交換器−に至り、新入空
気と熱交換して降渇し、大気中に放出される。

ｍ縮開空気は低温・低関係湿度から高温高関係湿度に変
ることにより、被濃縮液（ＭｇＳＯ４水溶液）から溶媒
（水）を除去する。この種濃縮器の設計計算には、乾燥
空気を基準とした温度図表を用いると便利である。

なお、熱源の温度が比較的低い、例えば約６０℃以下の
場合、熱交換器−使用による熱回収が経済的メリットが
なくなるので、この熱交換器は必須のものではない。

発明の効果：本発ｆｊＬＩ＃ｉ、空気の証度が温度について指数的に
増加することに着目し、熱源からの熱を用いて多成分液
の濃縮を行うもので、特に比較的低温の多部の熱を供給
し得る熱源が存在する場合、有利な濃縮法である。

工場排液（パルプ排液、排煙脱硫の際の脱硫液、その他
の排液）として、本発明の熱源と［７て望ましい温度と
量とを持つものが大破排出されているので、本発明はこ
れら廃液の利用に灯献する所大である。

また、沸騰を伴わない低＠１１＃細法であるから、熱安
定性の悪い液の濃縮に適しており、真空蒸発に比べて、
真空発生装置を必要としない利点がある。

さらに、濃縮を空気の存在で、比較的低温で行い得るの
で、好気性微生物の濃縮に適してｈる。

４、　　ｌ：Ｚｊ　ｕｎ　）ｔＭ　ｉ、　！　説明第１
図は本発明実施の１鰍様を例示する立断面を用いたフロ
ーシートである。

叫・・・濃縮塔（増１ｋｆｒ）、ｕム）・・・充填層、
Ｉ・・・分配器、Ｈ・・・液溜め、ｕ５１・・・分配器
、■・・・加熱器、−・・・間接熱交換器。

Claims

【特許請求の範囲】１　被濃縮液を、加熱により高温とした後、充填層を灌
下し、低温になつた液を加熱して高温にするプロセスを
反復し、該充填層の下部から、灌下する液と向流に、気体を導入
して、該空気を前記液で加熱増湿し、増湿した空気の持
去る水分に見合う被濃縮原液を、循環する被濃縮液に添
加し、循環する被濃縮液から、前記空気の持去つた水分に見合
う量を濃縮済液として取出す、ことを特徴とする多成分液の濃縮法。２　気体が空気である特許請求の範囲第１項に記載の方
法。