JPS62216608A - サ−モパ−ベ−パレ−シヨン装置 - Google Patents

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、熱により原液の蒸発を促進させて蒸留を行う
サーモパーベーパレーション装置に関する。

〈従来技術とその問題点〉 サーモパーベーパレーション装置は、液体の蒸気は透過
させるが液体自体を透過させない疎水性重合体多孔質膜
の一次側に高温の原液を流通させ、原液から発生し多孔
質膜を透過した蒸気を二次側で冷却し、凝縮液を得る装
置である。

積層型サーモパーベーパレージロン装置は、例えば特開
昭６０−１９７２０５号公報に開示されているように、
冷却板表面で凝縮した凝縮液は冷却板に沿って鉛直方向
に流下し、ついで凝縮室の底面に伝わって凝縮液取出通
路に達し、次に、ｆｉＩｉＭ構造を貫通する凝縮液取出
通路内を水平に流れてその一端から装置外へ取り出され
る。

このような装置によれば、凝縮液が冷却板表面で凝縮さ
れてから水平ないし緩い傾斜面を長く通って外部へ取り
出されるから凝縮液の流出速度が遅くなって凝縮室の底
部に液が停滞し、また、冷却板上を流下するときにも下
方へゆく程に液量が増大するので液の膜厚も増大し、従
って液膜の表面温度が冷却板表面に対し高くなって、蒸
発部と凝縮部との蒸気圧差が小さくなり、その結果、多
孔質膜を通過する蒸気ｍが低下する欠点があった。

また、凝縮室から凝縮水を取り出すための通路の構造が
複雑になるという問題点があった。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、凝縮液の流出抵抗を可及的に小さくし
て／ｆ縮液が凝縮室下部に停滞することなくｇｉ層構造
の外へ速やかに排出され、よって多孔質膜を通過する蒸
気量を増大させた効率の高いサ−％バー　ヘ−ハレーシ
ョン装置を提供することである。

本発明の他の目的は、このように性能の改善された装置
をｆ！ｉ５巾な構造で実現することである。

〈発明の構成〉 本発明のサーモパーベーパレーション装置は、積層され
た複数ユニットの下方に、凝縮液の受け皿を設け、冷却
板上の凝縮液が流下して直接受け皿上べ集められるよう
にしたことを特徴としている。

〈実施例〉 第１図に本発明の一実施例の縦断面図を示し、第２図に
第１図のひとつの１ニツトの正面図を示し、第３図に第
２図の／ＩＡ’断面図を示す。

原液室１は、枠体８の両面に多孔Ｗ膜２，２′を接着し
て構成される。この枠体８は一体の対角線上の隅部８ａ
、８ｂの厚さに対し７、中央部の厚さが１／２よりもや
や小さく、しかも、残る２つの隅部を逃げた略平行四辺
形に形成されている。

隅部８ａ、８ｂには原液の導入通路１１と原液の排出通
路１２がそれぞれ穿孔され、各通路１１゜１２と原液室
ｌを連通ずるいくつかの通路１２゜１３が形成されてい
る。

冷却水通路５は、枠体９の両面に冷却板３．３′を接着
して構成される。この枠体９はもう一本の対角線上の隅
部９ａ、９ｂの厚さは原液室１の隅部８ａ、８ｂの厚さ
に等しく、それに対し中央部の厚さはｌ／２よりもやや
小さく、原液室１の中央部と僅かな空間４を隔てて対向
し、しかも原液室１の２つの隅部を逃げた略平行四辺形
に形成されている。隅部９ａ、９ｂには冷却水の導入通
路１５と冷却水の排出通路１６がそれぞれ穿孔され、各
通路１５．１６と冷却水通路５を連通ずるいくつかの通
路１７．１８が形成されている。

原液室１と冷却水通路５の間の空間４は、第３図の中央
部に表われている空隙４ａを通って下方に開口している
。この空隙４ａが凝縮液の流下路になる。

上記したユニットが、多孔質膜２．冷却板３′等がほぼ
鉛直になる姿勢で、複数ユニットが積層され、その左右
両端が端板１０，１０で挟まれ、ボルト等の固着手段に
より締め付けられる。そして、この複数ユニットの下方
に受け皿１８が設けられて凝縮液集液室６が形成され、
その一端から凝縮液集液室６が形成され、その一端から
凝縮液取出管７が外部へ導出されている。また、各ユニ
ットの原液導入通路１１．原液排出通路１２．冷却水導
入通路１５及び冷却水排水通路１６は連合してそれぞれ
一本の貫通路を構成し、外部接続用ボートに連通してい
る。

多孔質膜２．２′は高温の原液に対して親和性を有しな
いこと、例えば原液が水？ｇ液の場合であれば疎水性で
あることが必要であり、更に、原液は透過させないがそ
の蒸気は透過させる性質を有することが必要である。従
ってかかる疎水性多孔質膜は、通常０．０５〜５０　ｐ
　ｍ、好ましくは０．１〜１０μｍ程度の微孔を有し、
かつ、多孔度が５０％以上であることが好ましい。また
膜厚は制限されないが、通常１〜３００μｍ１好ましく
は５〜１００μｍ程度である。従って、原液が水溶液の
場合、ポリテトラフルオロエチレン樹脂のようなフッ素
系樹脂からなる多孔質膜が耐熱性と疎水性を共にする点
から特に好ましく用いられる。しかし、例えばポリスル
ホンやセルロース樹脂のような親水性樹脂からなる多孔
質膜でも、表面にフッ素系樹脂やシリコーン樹脂等の撥
水性の樹脂を被覆して疎水性の多孔質膜表面を付与する
ときは、これら樹脂膜も使用することができる。

冷却板３．３′は、伝熱性の高い材料例えば会席からな
る薄肉板が望ましいが、蒸気拡散による熱移動速度より
速い伝熱速度を有する伝熱体であるならプラスチックで
もよい。

本発明の変形実施例として、多孔質膜と冷却板の間にな
んらかのスペーサ部材を設けてもよい。

スペーサ部材は多孔質膜又は冷却板の表面に、又はこれ
らの両者に予め接合されていてもよい。

蒸気スペーサ部材としては、例えばｌＯ〜１００００メ
ツシュの天然又は合成の繊維、例えば、ポリエチレン、
ポリエステル、ポリアミド等の繊維からなる織布、不織
布、炭素繊維布、全屈網等が好ましく用いられる。スペ
ーサ部材の厚みは特に制限されるものではないが、余り
に厚いときは、却って蒸気の凝縮効率を低下させるので
、５鶴以下、特に０．２〜３鶴の範囲が好ましい。

また、本発明の変形実施例としてユニット間を接着する
ことも可能である。

第４図に本発明の他の実施例の縦断面図を示し、第５図
にその原液室の正面図を示し、第６図に第５図のＢ　−
Ｂ　ｉｔｌ’ｉ面図を示す。

原液室２１は、上枠体２２．下枠体２３及び筒形に巻か
れた多孔質膜２４により構成される。下枠体２３には第
６図に示すように数条の上下方向の溝２５−・・２５が
設けられており、その結果、冷却板２６との間に間隙２
７が生じ、この間隙２７を通って凝縮液が流下しうるよ
うになっている。

この原液室２１とその両側の冷却板２６．２６及び更に
その外側の冷却水通路２８．２８がひとつのユニットを
構成しており、このユニットが複数ユニット積層され、
端板２９．２９により挟持されている。そして、全ユニ
・７トの下方に受け皿３０が設けられて凝縮液集液室３
１を形成し、その一端に凝縮液取出管３２が設けられて
いる。

なお、第４図において原液導入通路３３と冷却水導入通
路３４が重なり合うべきところを便宜上上下に分けて表
現し、同様に１、原液排出通路３５と冷却水排出通路３
６を分けて表現している。

本発明の受け皿は、平形のものに限らず、種々な形状に
より実施しうろこと言うまでもない。

〈発明の効果〉 本発明によれば、複数ユニットの下方に一個の共通の受
け皿を設け、冷却板に沿って流下した凝縮液が何らの通
路を経ることなく受け皿上べ滴下するから、凝縮液が冷
却板下部に停滞するおそれがなく冷却板上の凝縮液層の
表面温度が板面全面にわたって低温に維持され、効率の
高いサーモパーベーパレーションを得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は第
１図のひとつのユニットの正面図、第３図は第２図のＡ
−Ａ’断面図である。 第４図は本発明の他の実施例を示す縦断面図、第５図は
第４図の原液室の正面図、第６図は第５図のＢ−Ｂ’断
面図である。 １・−原液室　　　　　　２．２′−多孔質膜３．３′
−冷却板　　　４・−・凝縮室４ａ−・通路　　　　　
　５−・・冷却水通路６・・−凝縮液集液室　　１８−
受け皿２１−原液室　　　　　２２．２３・−枠体２４
・・−多孔質膜　　　　２５・−・溝（通路）２６・・
・冷却板　　　　　２７・−凝縮室２８・・・冷却水通
路　　　３０・・−受け皿３１・・−凝縮液４Ｊ液室 ］８ ８　９　　　第２図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体の蒸気を透過させるが液体自体を透過させない疎水
   性多孔質膜で仕切られた一方の側に原液通路を設けて原
   液室を形成し、その多孔質膜の他方の側に冷却板を設け
   てその冷却板と上記多孔質膜の間に凝縮室を形成し、そ
   の冷却板の外側に冷却液通路を設けてなるユニットを、
   複数ユニット積層し、上記多孔質膜、上記冷却板がタテ
   方向になる姿勢で用いられる装置において、上記複数ユ
   ニットの下方に凝縮液の受け皿を設けたことを特徴とす
   るサーモパーベーパレーション装置。