KR102308392B1 - Distillation apparatus including distillation column - Google Patents
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Abstract
[과제] 용제(溶劑) 농도가 상승해도, 압축 장치의 소비 동력의 증대를 막아 에너지 절약화를 도모함과 아울러, 증발기의 전열 면적의 컴팩트화에 의해 증발기의 대형화를 억제한 증류탑을 구비한 증류 장치를 제공한다.
[수단] 증류 장치(1)는, 증류탑(선반탑이나 충전탑)(2)과, 리보일러(3)와, 증류탑(2)의 탑 꼭대기부로부터 공급되는 증기를 압축 승온하여 리보일러(3)의 가열원으로 하는 증기 압축기(4)를 구비한다. 리보일러(3)에 공급된 증기가 열교환되어 생성된 응축수를, 환류수로서 증류탑(2)의 탑 꼭대기부로 되돌리도록 구성되어 있다. 리보일러(3)는, 공급되는 저류액을 증발 농축하는 제1 증발 보일러(10A)와, 제1 증발 보일러(10A)에서 농축된 저류액을 더욱 증발 농축하는 제2 증발 보일러(10B)를 구비하고 있다. [Problem] Distillation apparatus provided with a distillation column in which the increase in power consumption of the compression apparatus is prevented even when the concentration of solvent rises to achieve energy saving, and the size of the evaporator is suppressed by compactness of the heat transfer area of the evaporator provides
[Means] The distillation apparatus 1 compresses and heats steam supplied from the distillation column (shelf column or packed column) 2, the reboiler 3, and the top of the distillation column 2 to the reboiler 3 ) and a vapor compressor (4) serving as a heating source. It is comprised so that the steam supplied to the reboiler 3 may heat-exchange and the produced|generated condensed water may return to the tower top of the distillation column 2 as reflux water. The reboiler 3 includes a first evaporative boiler 10A for evaporating and concentrating the supplied storage liquid, and a second evaporating boiler 10B for further evaporating and concentrating the stored liquid concentrated in the first evaporative boiler 10A. are doing
Description
본 발명은, 증류탑을 구비한 증류 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 증류탑과 증류탑의 탑 저부에 저류(貯留)되는 저류액을 가열하는 리보일러(reboiler)와, 증류탑의 탑 꼭대기부로부터 공급되는 증기를 압축 승온하여 리보일러의 가열원으로 하는 압축 장치를 구비한 에너지 절약형의 증류 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a distillation apparatus having a distillation column, and more particularly, to a distillation column and a reboiler for heating a retentate stored at the bottom of the distillation column, and a distillation column supplied from the top of the column It is related with the energy-saving distillation apparatus provided with the compression apparatus which compresses and heats up vapor|steam and uses it as a heating source of a reboiler.
증류탑을 구비한 증류 장치에서는, 에너지 절약화를 도모하기 위해서, 히트(heat) 펌프로서 기능하는 증기 압축 장치를 마련하고, 증류탑으로부터의 증기를 압축 승온하여 리보일러의 가열원으로 하는 구성의 에너지 절약형의 증류 장치가 알려져 있다(이하의 특허 문헌 1 참조).In a distillation apparatus equipped with a distillation column, in order to achieve energy saving, a vapor compression apparatus functioning as a heat pump is provided, and the vapor from the distillation column is compressed and heated to serve as a heating source for the reboiler. of a distillation apparatus is known (see
상기 종래예와 같은 증류 장치에서는, 리보일러로서 사용되는 증발기는 1개이며, 용제(溶劑) 농도가 상승하면, 비점(沸点)이 상승해 버린다. 그 때문에, 효율적으로 증류를 행하려고 하면, 증발기의 전열(傳熱) 면적을 크게 할 필요가 있다. 증발기의 전열 면적을 크게 하면, 증발기의 대형화를 초래하게 된다. In the distillation apparatus like the said prior art example, there is one evaporator used as a reboiler, and when a solvent concentration rises, a boiling point will rise. Therefore, in order to efficiently perform distillation, it is necessary to increase the heat transfer area of the evaporator. If the heat transfer area of the evaporator is enlarged, the size of the evaporator is increased.
그래서, 용제 농도가 상승해도, 증발기의 대형화를 억제한 증류 장치가 원해지고 있었다. Then, even if the solvent concentration rises, the distillation apparatus which suppressed enlargement of an evaporator was desired.
본원 발명은, 상기 과제를 감안하여 생각해 내어진 것이며, 그 목적은, 용제 농도가 상승해도, 증발기의 대형화를 억제할 수 있는 증류 장치를 제공하는 것이다. The present invention was conceived in view of the above problems, and its object is to provide a distillation apparatus capable of suppressing enlargement of an evaporator even if the solvent concentration rises.
상기 목적을 달성하기 위해서 청구항 1에 기재된 발명은, 증류탑과, 증류탑의 탑 저부에 저류(貯留)되는 저류액을 가열 증발시키는 리보일러(reboiler)와, 증류탑의 탑 꼭대기부로부터 공급되는 증기를 압축 승온하여 리보일러의 가열원으로 하는 압축 장치를 구비하며, 상기 리보일러에 공급된 증기가 열교환되어 생성된 응축수를, 환류수(還流水)로서 증류탑의 탑 꼭대기부로 되돌리도록 구성된 증류 장치로서, 상기 리보일러는, 적어도, 공급되는 저류액을 증발 농축하는 1차 농축부와,상기 1차 농축부에서 농축된 저류액을 더욱 증발 농축하는 2차 농축부를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the invention according to
상기 구성에 의하면, 종래예와 같은 1개의 리보일러(리보일러가 분할되어 있지 않은 구성)에서 농축된 저류액은 고농도(비점이 높음)가 되는 것이지만, 본 발명에서는, 1차 농축부에서 농축된 저류액은 저농도(비점이 낮음)이고, 2차 농축부에서 농축된 저류액은 고농도(비점이 높음)가 된다. 그 때문에, 본 발명은, 종래예에 비해, 1차 농축부에서는 저농도로 처리할 수 있고, 처리하는 액체의 비점이 떨어지기 때문에, 리보일러의 유효 전열(傳熱) 온도차를 크게 취하고, 또 전열 계수도 좋게 되므로, 리보일러의 전열 면적의 대형화를 억제할 수 있다. According to the above configuration, the retentate concentrated in one reboiler (the configuration in which the reboiler is not divided) as in the conventional example becomes high concentration (high boiling point), but in the present invention, the concentrated liquid in the primary concentration section The retentate has a low concentration (low boiling point), and the retentate concentrated in the secondary concentration section has a high concentration (high boiling point). Therefore, in the present invention, compared with the prior art, the primary concentration section can process at a low concentration, and since the boiling point of the liquid to be treated is lowered, the effective heat transfer temperature difference of the reboiler is large, and the heat transfer Since a coefficient also becomes good, enlargement of the heat transfer area of a reboiler can be suppressed.
또, 저농도의 증발 증기가 증류탑에 공급되기 때문에, 증류탑으로의 증기 중 용제(溶劑) 농도가 작게 되어, 환류비(還流比)를 작게 할 수 있다. 또, 증류탑 사이즈를 작게 재검토하는 것도 가능해진다. 또, 환류수는 증류 장치 내에서 재차 증발하게 되기 때문에, 증발 부하가 된다. 그 때문에, 종래예에 비해 본 발명에서는 증발 부하를 작게 할 수 있어, 소비 동력을 작게 할 수 있다. In addition, since the low-concentration evaporative vapor is supplied to the distillation column, the solvent concentration in the vapor to the distillation column becomes small, and the reflux ratio can be reduced. Moreover, it becomes possible to review the distillation column size small. Moreover, since refluxed water evaporates again in a distillation apparatus, it becomes an evaporation load. Therefore, compared with the prior art, in the present invention, the evaporation load can be reduced and the power consumption can be reduced.
청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 증류탑을 구비한 증류 장치로서, 상기 압축 장치는 1개의 압축기로 구성되어 있고, 상기 압축기에서 압축된 증기를 상기 1차 농축부 및 2차 농축부에 각각 도입하도록 구성된 것을 특징으로 한다. The invention according to
청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 증류탑을 구비한 증류 장치로서, 상기 리보일러는 1개의 수평관식 증발 보일러로서, 이 수평관식 증발 보일러를 칸막이에 의해서 2분할하고, 이 2분할된 증발 보일러의 각 분할 부분을 상기 1차 농축부와 상기 2차 농축부로서 구성하며, 상기 1차 농축부 및 상기 2차 농축부는, 상기 압축기에서 압축된 증기가 통과하는 전열관군(傳熱管群)과, 상기 저류액을 상기 전열관군의 외표면을 향해서 산포(散布)하는 산포기를 구비하며, 상기 1차 농축부 및 상기 2차 농축부의 일방의 측면에는, 상기 압축기에서 압축된 증기가 도입되는 입구측의 공통 헤더가 상기 각 전열관군의 일방의 단부를 외측에서 둘러싸서 마련되어 있고, 상기 1차 농축부 및 상기 2차 농축부의 타방의 측면에는, 상기 입구측의 공통 헤더로부터 도입된 증기가 상기 전열관군을 통과할 때에 전열관군의 외표면에 산포된 저류액과 열교환되어 생성된 응축액이 저류되는 출구측의 공통 헤더가, 상기 각 전열관군의 타방의 단부를 외측에서 둘러싸서 마련되어 있는 것을 특징으로 한다. The invention according to
상기 구성에 의하면, 1개의 증발 보일러를 2분할하는 구성을 이용할 수 있어, 2개의 증발 보일러를 이용하는 실시 형태 1에 비해 장치의 소형화나 코스트의 저감을 도모할 수 있다. According to the said structure, the structure which divides one evaporative boiler into two can be used, and compared with
청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 증류탑을 구비한 증류 장치로서, 상기 압축 장치는, 적어도, 상기 증류탑의 탑 꼭대기부로부터 공급되는 증기를 압축하는 1차 압축기와, 상기 1차 압축기에서 압축된 증기를 더욱 압축하는 2차 압축기를 구비하며, 상기 2차 압축기에서 압축된 증기를 상기 2차 농축부에 도입함과 아울러, 상기 1차 압축기에서 압축된 증기를 분기하여 상기 1차 농축부에 도입하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. The invention according to
상기 구성에 의하면, 2차 농축부에서 가열 증발되는 저류액은, 1차 농축부에서 가열 증발되는 저류액보다도 농도가 높고, 이 때문에 비점 상승이 크기 때문에, 1차 농축부에 공급하는 증기의 온도보다도, 2차 농축부에 공급하는 증기의 온도를 높게 할 필요가 있다. 그래서, 2차 농축부에 공급되는 증기만을 2차 압축기에 의해 더욱 압축하여 승온시키는 것에 의해, 1차 농축부 및 2차 농축부의 각 저류액 농도에 따른 필요 최소한의 에너지로, 각각 저류액의 증발 농축을 행하는 것이 가능하므로, 에너지 절약화를 도모할 수 있다. According to the above configuration, the retentate heated and evaporated in the secondary condensing unit has a higher concentration than the retentate heated and evaporated in the primary condensing unit. Rather, it is necessary to increase the temperature of the steam supplied to the secondary thickening unit. Therefore, by further compressing and raising the temperature of only the vapor supplied to the secondary condensing unit by the secondary compressor, each of the reservoirs is evaporated with the minimum energy required according to the respective concentrations of the reservoirs in the primary and secondary concentrators. Since it is possible to concentrate, energy saving can be aimed at.
예를 들면, 1차 농축부에서 필요하게 되는 증기량을 W1, 2차 농축부에서 필요하게 되는 증기량을 W2로 한 경우, 종래예와 같은 1개의 리보일러(리보일러가 분할되어 있지 않은 구성)를 사용하는 구성에서는, 증기 전량(W1+W2)을 2단 압축할 필요가 있다. 이것에 대해서, 본 발명에서는 2단 압축하는 증기량은 W2만으로 충분하다. 따라서, 본 발명은 종래예에 비해 에너지 절약화를 도모할 수 있다. For example, when W1 is the amount of steam required in the primary thickening section and W2 is the amount of steam required in the secondary thickening section, one reboiler (configuration in which the reboiler is not divided) as in the conventional example is used. In the structure to be used, it is necessary to compress the vapor whole quantity (W1+W2) in two stages. On the other hand, in the present invention, only W2 is sufficient for the amount of steam to be compressed in two stages. Therefore, the present invention can achieve energy saving compared to the prior art.
청구항 5에 기재된 발명은, 증류탑의 탑 저부에 저류되는 저류액을 리보일러에 의해 가열 증발시키는 증발 스텝과, 증류탑의 탑 꼭대기부로부터 공급되는 증기를 압축 장치에 의해 압축하고, 상기 리보일러에 가열원으로서 공급하는 압축 스텝과, 상기 리보일러에 공급된 증기가 열교환되어 생성된 응축수를 환류수로서 증류탑의 탑 꼭대기부로 되돌리는 환류수 공급 스텝을 구비한 증류 방법으로서, 상기 증발 스텝은, 적어도, 공급되는 저류액을 증발 농축하는 1차 농축 스텝과, 상기 1차 농축 스텝에서 농축된 저류액을 더욱 증발 농축하는 2차 농축 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다. The invention according to claim 5 includes an evaporation step of heating and evaporating a storage liquid stored at the bottom of the distillation column by a reboiler, and compressing the vapor supplied from the top of the distillation column by a compression device, and heating the reboiler A distillation method comprising: a compression step of supplying as a source; It is characterized by comprising a primary concentration step of evaporating and concentrating the supplied retentate, and a secondary concentration step of further evaporating and concentrating the retentate concentrated in the first concentration step.
상기 구성에 의하면, 리보일러의 전열 면적을 작게 할 수 있고, 또, 환류비를 작게 할 수 있다. 게다가, 증류탑 사이즈를 작게 재검토하는 것도 가능해진다. According to the said structure, the heat transfer area of a reboiler can be made small, and a reflux ratio can be made small. In addition, it becomes possible to review the distillation column size small.
본 발명에 의하면, 용제 농도가 상승해도, 증발기의 전열 면적의 컴팩트화에 의해 증발기의 대형화를 억제할 수 있다. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if a solvent concentration rises, enlargement of an evaporator can be suppressed by compaction of the heat transfer area of an evaporator.
도 1은 실시 형태 1에 관한 증류 장치의 전체 구성도.
도 2는 실시 형태 2에 관한 증류 장치의 전체 구성도.
도 3은 실시 형태 3에 관한 증류 장치의 전체 구성도.
도 4는 실시 형태 4에 관한 증류 장치의 전체 구성도.
도 5는 실시 형태 4에 관한 증류 장치의 제1 증발 보일러(10A)에서 행하여지는 고농도 발생 증기와 저농도 순환액과의 기액(氣液) 접촉 상태를 나타내는 모식도.
도 6은 공통 헤더를 구비한 증발기를 사용하는 증류 장치의 전체 구성도.
도 7은 공통 헤더를 구비한 증발기의 사시도.
도 8은 공통 헤더를 구비한 증발기의 정면도.
도 9는 다른 변형예에 관한 증류 장치의 전체 구성도.
도 10은 종래예에 관한 증류 장치의 전체 구성도.1 is an overall configuration diagram of a distillation apparatus according to a first embodiment.
Fig. 2 is an overall configuration diagram of a distillation apparatus according to a second embodiment.
3 is an overall configuration diagram of a distillation apparatus according to a third embodiment.
4 is an overall configuration diagram of a distillation apparatus according to a fourth embodiment.
Fig. 5 is a schematic diagram showing a gas-liquid contact state between a high-concentration generated steam and a low-concentration circulating liquid performed in the first
6 is an overall configuration diagram of a distillation apparatus using an evaporator with a common header.
7 is a perspective view of an evaporator with a common header;
8 is a front view of an evaporator with a common header;
Fig. 9 is an overall configuration diagram of a distillation apparatus according to another modification.
Fig. 10 is an overall configuration diagram of a distillation apparatus according to a conventional example;
이하, 본 발명을 실시 형태에 근거하여 상술한다. 또, 본 발명은, 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is described in detail based on embodiment. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
(실시 형태 1)(Embodiment 1)
도 1은 실시 형태 1에 관한 증류 장치의 전체 구성도이다. 본 실시 형태 1에서는, 증류 장치로서, 물보다 비점(沸点)이 높은 고비점 유기 용제(溶劑) 함유 배수(排水)를 증류 처리하고, 회수액과 처리수로 분리하는 용도로 사용되는 증류 장치를 들어 설명한다. 물보다 비점이 높은 고비점 유기 용제로서는, 예를 들면, NMP(N-메틸-2-피롤리돈(Pyrrolidon)), DMSO(디메틸 술폭시드(dimethyl sulfoxide)), 에틸렌 글리콜 또는 디에틸렌 글리콜, 고비점 알코올계 세정제(계면 활성제를 포함함) 등을 들 수 있다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the overall block diagram of the distillation apparatus which concerns on
증류 장치(1)는, 증류탑(2)과, 증류탑(2)의 탑 저부에 저류되는 저류액을 가열하는 리보일러(reboiler)(3)와, 증류탑(2)의 탑 꼭대기부로부터 공급되는 증기를 압축 승온하여 리보일러(3)의 가열원으로 하는 히트(heat) 펌프로서의 압축 장치(R)를 구비한다. 본 실시 형태 1에서는, 압축 장치(R)는 1개의 증기 압축기(4)로 구성되어 있다. 증류탑(2)에는, 다단(多段)의 것을 이용해도 좋으며, 또한, 이것으로 한정되지 않고, 다단이 아닌 것을 이용해도 괜찮다. 즉, 증류탑(2)에는, 선반탑이나 충전탑을 이용할 수 있다. The
여기서, 본 실시 형태 1에 관한 증류 장치(1)의 특징의 개략을 설명하면, 리보일러(3)는, 2분할되며, 제1 증발 보일러(1차 농축부에 상당)(10A)와 제2 증발 보일러(2차 농축부에 상당)(10B)를 구비함과 아울러, 제2 증발 보일러(10B)에서 증발 농축되는 저류액 농도가, 제1 증발 보일러(10A)에서 증발 농축되는 저류액 농도보다도 높게 되도록 구성되어 있는 것이다. 즉, 증발 농축 처리되는 저류액의 농도차에 따라 증발 농축부의 분담을 나누어, 저농도의 경우는 제1 증발 보일러(10A)가 처리하고, 고농도의 경우는 제2 증발 보일러(10B)가 처리하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 원액은, 제1 증발 보일러(1차 농축부에 상당)(10A)에 투입된다. 한편, 제2 증발 보일러(2차 농축부에 상당)(10B)에는, 제1 증발 보일러(10A)에서 농축된 액체가 투입된다. Here, when an outline of the characteristics of the
이와 같이 리보일러(3)를 분할하는 구성에 의해서, 단일의 경우(분할하지 않은 종래예에 상당)에 비해 비점(沸点)이 떨어지는 분(分)만큼 유효 전열(傳熱) 온도차를 크게 취할 수 있고, 또 전열효율도 좋게 되므로, 리보일러(증발기)의 전열 면적을 작게 할 수 있어, 전열 면적의 컴팩트화를 도모할 수 있다. By the configuration in which the
이하, 상기의 특징적 구성을 포함하여, 증류 장치(1)의 구체적 구성을 설명한다.Hereinafter, the specific structure of the
제1 증발 보일러(10A)와 제2 증발 보일러(10B)는, 모두 수평관형(水平管型) 증발 보일러로서 동일한 구성으로 이루어지며, 산포기(11A, 11B), 및 간접식 가열기(12A, 12B)를 구비하고 있다. 또, 제1 증발 보일러(10A)와 제2 증발 보일러(10B)는, 수평관형에 한정하지 않고, 예를 들면 박막류하(薄膜流下)(세로 튜브)식 등의 증발 보일러를 이용해도 괜찮다. The first
간접식 가열기(12A, 12B)는, 하나 또는 복수의 수평 전열관으로 이루어지는 전열관군(傳熱管群)(13A, 13B)과, 좌우 한 쌍의 헤더(14A, 15A;14B, 15B)를 구비하고 있다. 또, 증발 보일러(10A, 10B)의 저부는 처리액이 저류되는 저류부로 되어 있다. 또, 원액은 원액 공급관(22)을 통해 제1 증발 보일러(10A)의 저부에 공급된다. The
제1 증발 보일러(10A)는, 원액 또는 농축액의 순환 유로(h1)(관(70)과 관(71)으로 구성)를 가진다. 순환 유로(h1)에는, 순환 펌프(P1) 및 산포기(11A)가 배치되어 있다. 순환 펌프(P1)는, 증류탑(2)의 탑 저부에 접속되어 있다. 순환 펌프(P1)는, 관(70)을 통하여, 증류탑(2)의 탑 저부에 저류하는 원액(원액이 농축된 농축액을 포함함)을 산포기(11A)에 이송할 수 있도록 형성되어 있다. 산포기(11A)는, 원액(원액이 농축된 농축액을 포함함)을 전열관군(13A)의 상부로부터 전열관군(13A)을 향해서 산포하도록 형성되어 있다. 또, 제1 증발 보일러(10A)의 저부는 증류탑(2)의 탑 저부에 관(71)을 통해서 접속되어 있고, 저류액은 제1 증발 보일러(10A)의 저부를 매개로 하여 증류탑(2)의 탑 저부로 되돌려지고, 저류실(44)에 저류되도록 되어 있다. 또, 제1 증발 보일러(10A)의 상부는 관(72)을 매개로 하여 증류탑(2)의 탑 저부에 접속되어 있고, 전열관군(13A)의 외측에서 박막 증발한 증기가 증류탑(2)의 탑 저부에 공급되도록 되어 있다. 또, 관(70)은 도중에서 분기(分岐)한 분기관(73)을 가지고 있으며, 증류탑(2)의 탑 저부로부터 원액이 농축된 농축액을, 분기관(73)을 통해 제2 증발 보일러(10B)의 저부에 공급할 수 있도록 되어 있다. The 1st
또, 가열기(12A)에서의 헤더(14A)의 저부는, 관(74)을 매개로 하여 증류탑(2)의 상부에 마련되어 있는 산포기(20)에 접속되어 있다. 관(74)에는 펌프(P2)가 배치되어 있고, 펌프(P2)의 구동에 의해 헤더(14A) 내에 저류되어 있는 응축수는 환류수(還流水)로서 산포기(20)로부터 산포되도록 되어 있다. 관(74)은 도중에서 분기한 분기관(75)을 가지고 있고, 헤더(14A) 내에 저류되어 있는 응축수의 일부는 분기관(75)을 매개로 하여 외부로 배출되도록 되어 있다. In addition, the bottom of the
또, 제2 증발 보일러(10B)는, 원액 또는 농축액의 순환 유로(h2)를 가진다. 순환 유로(h2)에는, 순환 펌프(P3) 및 산포기(11B)가 배치되어 있다. 순환 펌프(P3)는, 제2 증발 보일러(10B)의 저부에 접속되어 있다. 순환 펌프(P3)는, 순환 유로(h2)를 통해, 제2 증발 보일러(10B)의 저부에 저류하는 저류액(원액이 농축된 농축액)을 산포기(11B)에 이송할 수 있도록 형성되어 있다. 산포기(11B)는, 저류액(원액이 농축된 농축액)을 전열관군(13B)의 상부로부터 전열관군(13B)을 향해서 산포하도록 형성되어 있다. 또, 제2 증발 보일러(10B)의 상부는 관(76)을 매개로 하여 증류탑(2)의 탑 저부에 접속되어 있고, 전열관군(13B)의 외측에서 박막 증발한 증기가 증류탑(2)의 탑 저부에 공급되도록 되어 있다. Moreover, the 2nd
또, 헤더(14B)의 저부는 관(77)을 매개로 하여 헤더(15A)의 저부와 접속되어 있고, 헤더(14B) 내에 저류되어 있는 응축수는, 헤더(15A), 전열관군(13A)을 통해, 헤더(14A)에 공급되어 저류되도록 되어 있다. 또, 순환 유로(h2)는 도중에서 분기한 분기관(78)을 가지고 있고, 순환 펌프(P3)는, 원액이 농축된 농축액의 일부를 회수하여, 분기관(78)을 통해, 회수액으로서 계(系) 외로 배출할 수 있도록 되어 있다. Further, the bottom of the
증류탑(2)의 탑 꼭대기부는 관(79)을 매개로 하여 증기 압축기(4)의 입구측에 접속되고, 증기 압축기(4)의 출구측은 관(80)을 매개로 하여 가열기(12A)의 헤더(15A)에 접속되어 있다. 관(80)은 도중에서 분기한 분기관(81)을 구비하고 있고, 증기 압축기(4)의 출구측은, 분기관(31)에 의해서 가열기(12B)의 헤더(15B)에도 접속되어 있다. 여기서, 증기 압축기(4)는 터보형 증기 압축기, 루트(root)형 증기 압축기, 혹은 그 외의 증기 압축기 중 어느 하나라도 괜찮다. The tower top of the
다음으로, 상기 구성의 증류 장치(1)의 처리 동작에 대해 설명한다. 순환 펌프(P1)의 구동에 의해, 탑 저부의 저류실(44)에 저류되는 순환액(원액 및 농축수를 포함함)은 관(70)을 통해 산포기(11A)에 공급되고, 산포기(11A)로부터 전열관군(13A)을 향해 산포된다. 산포기(11A)에서 산포된 순환액은, 전열관군(13A)의 표면에서 박막 증발하여, 증기가 발생한다. 이 증기는 증류탑(2)의 탑 저부에 공급되어, 증류탑(2) 내를 상승시킨다. Next, the processing operation of the
한편, 헤더(14A) 내에 저류되어 있는 응축수는, 펌프(P2)의 구동에 의해 환류수로서 산포기(20)로부터 산포되어, 증류탑(2) 내를 흘러 내려간다. 그리고, 증류탑(2) 내부의 각 단(段)에서, 증류탑(2) 내를 상승하는 증기와 증류탑(2) 내를 흘러 내려가는 처리수(응축수)가 기액(氣液) 접촉하는 것에 의해, 비점이 다른 성분이 분리되어, 탑 저부에는 고비점 성분이 농축된 액체가 흘러내림 저류실(44)에 저류되고, 탑 꼭대기부로부터는 대부분이 저비점 성분으로 이루어지는 증기가 취출된다. On the other hand, the condensed water stored in the
탑 꼭대기부로부터 취출된 증기는 증기 압축기(4)로 안내된다. 증기 압축기(4)에서는, 공급된 증기를 압축 승온하여, 리보일러(3)의 열원으로 한다. 즉, 증기 압축기(4)로 안내된 증기는, 증기 압축기(4)에서 단열 압축되어 온도 및 압력이 상승한 후에 헤더(15A, 15B)로 보내어진다. The steam withdrawn from the top of the tower is guided to a steam compressor (4). In the vapor compressor (4), the supplied vapor is compressed and heated, and it is set as the heat source of the reboiler (3). That is, the vapor guided to the
헤더(15A)에 진입한 증기는, 전열관군(13A)의 내측으로 안내되고, 전열관군(13A)의 외측에 산포된 순환액을 박막 증발시킨다. 박막 증발에 의해 발생한 증기는 다시 증류탑(2)의 탑 저부에 공급되어 증류탑(2) 내를 상승하고, 탑 꼭대기부로부터 증류탑(2) 내를 하강하는 처리수(응축수)와 기액 접촉이 행하여지며, 이 결과, 하강액(下降液) 중의 고비점 성분 농도는 증가하고, 상승 증기 중의 고비점 성분 농도는 감소한다. 한편, 박막 증발하지 않았던 잔여의 순환액은, 제1 증발 보일러(10A)의 저부로부터 관(71)을 매개로 하여 증류탑(2)의 탑 저부에 공급되어, 탑 저부의 저류실(44)에 저류된다. 그리고, 이러한 일련의 처리가 반복하여 행하여지는 것에 의해, 순환액은 농축되고, 이 농축된 농축액을, 분기관(73)을 통해 제2 증발 보일러(10B)의 저부에 공급된다. The vapor entering the
제2 증발 보일러(10B)에서는, 순환 펌프(P3)의 구동에 의해, 제2 증발 보일러(10B)의 저부에 저류하는 순환액(원액이 농축된 농축액)이, 순환 유로(h2)를 통해 산포기(11B)에 공급되고, 산포기(11B)로부터 전열관군(13B)을 향해 산포된다. 한편, 증기 압축기(4)에서 압축된 증기는, 헤더(15B)에 진입하고, 전열관군(13B)의 내측으로 안내된다. 이것에 의해, 산포기(11B)에서 산포된 순환액은, 전열관군(13B)의 표면에서 박막 증발하여, 증기가 발생한다. 이 증기는 증류탑(2)의 탑 저부에 공급되어, 증류탑(2) 내를 상승시킨다. 한편, 박막 증발하지 않았던 잔여의 순환액은, 다시 순환 유로(h2)를 통해 산포기(11B)로부터 산포되어, 박막 증발에 의해 증기를 발생시킨다. 이러한 일련의 처리가 반복하여 행하여지는 것에 의해, 순환액은 농축되어, 관(78)으로부터 회수액(농축액)으로서 계(系) 외로 배출된다. In the second
또, 한편, 헤더(14B) 내에 저류되어 있는 응축수는, 관(77), 헤더(15A)를 통해 헤더(14A)로 안내되고, 펌프(P2)의 구동에 의해 환류수로서 산포기(20)로부터 산포되어, 증류탑(2) 내를 흘러 내려간다. On the other hand, the condensed water stored in the
이와 같이 하여, 본 실시 형태에서는, 제1 증발 보일러(10A)에서 농축된 저류액은 저농도(비점이 낮음)이고, 제2 증발 보일러(10B)에서 농축된 저류액은 고농도(비점이 높음)가 된다. 그 때문에, 본 실시 형태는, 종래예에 비해, 제1 증발 보일러(1차 농축부에 상당)(10A)에서는 저농도로 처리할 수 있어, 처리할 액체의 비점이 떨어지기 때문에, 리보일러의 유효 전열 온도차를 크게 취할 수 있고, 또 전열 계수도 좋게 되므로, 리보일러의 전열 면적의 대형화를 억제할 수 있다. In this way, in the present embodiment, the reservoir liquid concentrated in the first
또, 저농도의 증발 증기가 증류탑(2)에 공급되기 때문에, 환류비(還流比)를 작게 할 수 있다. 또, 환류수는 증류 장치 내에서 재차 증발하게 되기 때문에, 증발 부하가 된다. 그 때문에, 증발 부하를 작게 할 수 있어, 소비 동력을 작게 할 수 있다. In addition, since the low-concentration evaporation vapor is supplied to the
(실시 형태 2) (Embodiment 2)
도 2는 실시 형태 2에 관한 증류 장치의 전체 구성도이다. 상기 실시 형태 1에서는, 압축 장치는 1개의 압축기(4)로 구성되어 있으며, 압축기(4)에서 압축된 증기를 제1 증발 보일러(10A) 및 제2 증발 보일러(10B)에 각각 도입하도록 구성되어 있었지만, 본 실시 형태에서는, 증류탑의 탑 꼭대기부로부터 공급되는 증기를 압축하는 1차 압축기(4A)와, 1차 압축기(4A)에서 압축된 증기를 더욱 압축하는 2차 압축기(4B)를 구비하며, 2차 압축기(4B)에서 압축된 증기를 분기하여 관(40B)을 매개로 하여 제2 증발 보일러(10B)에 도입함과 아울러, 1차 압축기(4A)에서 압축된 증기를 분기하여 관(40A)을 매개로 하여 제1 증발 보일러(10A)에 도입하도록 구성되어 있다. 2 is an overall configuration diagram of a distillation apparatus according to the second embodiment. In the first embodiment, the compression device is composed of one compressor (4), and the steam compressed by the compressor (4) is introduced into the first
본 실시 형태 2에 관한 증류 장치의 동작은, 1차 압축기(4A)에서 압축된 증기를 2차 압축기(4B)에서 더 압축하고, 이 압축 증기를 제2 증발 보일러(10B)에 도입하도록 하는 것을 제외하고는, 상기 실시 형태 1에 관한 증류 장치의 동작과 동일하다. The operation of the distillation apparatus according to the second embodiment includes further compressing the vapor compressed by the
상기와 같이, 제2 증발 보일러(10B)에 공급되는 증기만을 2차 압축기(4B)에 의해 더 압축하여 승온하는 것에 의해, 제1 증발 보일러(10A) 및 제2 증발 보일러(10B)의 각 저류액 농도에 따른 필요 최소한의 열량으로, 각각 저류액의 증발 농축을 행할 수 있으므로, 소비 동력이 저감되어, 에너지 절약화를 달성할 수 있다. As described above, by further compressing only the steam supplied to the second
예를 들면, 제1 증발 보일러(10A)에서 필요하게 되는 증기량을 W1, 제2 증발 보일러(10B)에서 필요하게 되는 증기량을 W2로 한 경우, 종래예와 같은 1개의 리보일러(리보일러가 분할되어 있지 않은 구성)를 사용하는 구성에는, 증기 전량(W1+W2)을 2단 압축할 필요가 있다. 이것에 대해서, 실시 형태에서는 2단 압축하는 증기량은 W2만으로도 충분하다. 따라서, 본 발명은 종래예에 비해 에너지 절약화를 도모할 수 있다. For example, when W1 is the amount of steam required by the first
(실시 형태 3) (Embodiment 3)
도 3은 실시 형태 3에 관한 증류 장치의 전체 구성도이다. 본 실시 형태 3에서는, 리보일러는 3분할되며, 제1 증발 보일러(10A), 제2 증발 보일러(10B), 및 제3 증발 보일러(10C)를 구비한다. 게다가, 증류탑(2)의 탑 꼭대기부로부터 공급되는 증기를 압축하는 1차 압축기(4A)와, 1차 압축기(4A)에서 압축된 증기를 더욱 압축하는 2차 압축기(4B)와, 2차 압축기(4B)에서 압축된 증기를 더욱 압축하는 3차 압축기(4C)를 구비하며, 3차 압축기(4C)에서 압축된 증기를 관(40C)을 매개로 하여 제3 증발 보일러(10C)에 도입함과 아울러, 2차 압축기(4B)에서 압축된 증기를 분기하여 관(40B)을 매개로 하여 제2 증발 보일러(10B)에 도입하고, 1차 압축기(4A)에서 압축된 증기를 분기하여 관(40A)을 매개로 하여 제1 증발 보일러(10A)에 도입하도록 구성되어 있다. 또, 제2 증발 보일러(10B)의 주변의 배관 상태는, 실시 형태 1에서의 제2 증발 보일러(10B)의 주변의 배관 상태와 기본적으로는 동일하다. 3 is an overall configuration diagram of the distillation apparatus according to the third embodiment. In this
리보일러를 2분할하는 구성의 경우에서의 저류액의 비점이 더욱 상승하는 경우는, 본 실시 형태와 같이 리보일러를 3분할 또는 그 이상으로 분할하는 구성으로 하는 것에 의해, 에너지 절약화가 달성된다. When the boiling point of the storage liquid in the case of the structure which divides a reboiler into two further rises, energy saving is achieved by setting it as the structure which divide|segments a reboiler into three divisions or more like this embodiment.
(실시 형태 4) (Embodiment 4)
도 4는 실시 형태 4에 관한 증류 장치의 전체 구성도이다. 상기 실시 형태 1, 2에서는, 제2 증발 보일러(10B)에서의 전열관군(13B)의 외측에서 박막 증발한 증기는 증류탑(2)의 탑 저부에 공급되도록 되어 있었지만, 본 실시 형태 4에서는 관(82)을 매개로 하여 제1 증발 보일러(10A)의 저부에 공급하도록 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 제1 증발 보일러(10A)에서, 도 5에 나타내는 바와 같이, 저부에 공급되는 고농도 발생 증기(E)와, 산포기(11A)로부터 산포되는 저농도 순환액(F)이 기액 접촉하여, 저농도 순환액(F)이 증발하여 저농도 발생 증기가 생성되어 증발 농축이 행하여진다. 관(72)으로부터는, 저농도 발생 증기와 기액 접촉 후의 고농도 발생 증기가 유출되어, 증류탑(2)의 탑 저부에 공급되도록 되어 있다. 이와 같이 본 실시 형태 4에서는, 제2 증발 보일러(10B)에서 생성된 고농도 발생 증기를, 제1 증발 보일러(10A)에서 저농도 순환액(F)과 기액 접촉시키는 것에 의해, 고농도 발생 증기 중의 용제 농도를 저하시켜 증류탑으로의 증기 중 용제 농도를 낮게 할 수 있다. 4 is an overall configuration diagram of a distillation apparatus according to the fourth embodiment. In the first and second embodiments, the vapor evaporated thinly from the outside of the heat
또, 이러한 구성은, 리보일러를 3개 이상으로 분할한 3개 이상의 증발 보일러를 구비한 증류 장치에도 적용할 수 있다. Moreover, such a structure is applicable also to the distillation apparatus provided with 3 or more evaporation boilers which divided|segmented the reboiler into 3 or more.
(그 외의 사항)(Other matters)
(1) 상기 실시 형태 1에서는, 2개의 증발 보일러를 구비하고 있었지만, 실시 형태 2, 3에 준한 3개 이상의 증발 보일러로 구성해도 괜찮다. (1) In the first embodiment, two evaporative boilers were provided, but three or more evaporative boilers according to the second and third embodiments may be used.
(2) 상기 실시 형태 1에서는, 증발 보일러(10A, 10B)는 좌우 한 쌍의 헤더(14A, 15A;14B, 15B)를 구비하고 있었지만, 도 6~도 8에 나타내는 바와 같이 공통 헤더(14, 15)를 구비한 구성이라도 좋다. 여기서, 도 6은 공통 헤더를 구비한 증발기를 사용하는 증류 장치의 전체 구성도, 도 7은 공통 헤더를 구비한 증발기의 사시도, 도 8은 공통 헤더를 구비한 증발기의 정면도이다. 또, 도 6은 도 7의 화살표 A의 방향으로부터 본 증발기를 모식적으로 도시하고 있다. 한편, 도 1은, 도 7의 화살표 B의 방향으로부터 본 증발기를 모식적으로 도시하고 있다. 즉, 도 6과 도 1 모두, 증발기(증발 보일러)가 모식적으로 도시되어 있지만, 도해(圖解)의 용이화를 도모하기 위해, 각각의 도면에서 증발기의 보는 방향을 바꾸어 도시하고 있다. 또, 도 8에서는 증발기에 관한 배관은 생략하여 도시하고 있다. 이하, 도 6~도 8을 참조하여 개략을 설명한다. 증발기(증발 보일러)(100)는 칸막이(101)에 의해서 저농도 증발부(102A)(1차 농축부, 제1 증발 보일러(10A)에 상당)와 고농도 증발부(102B)(2차 농축부, 제2 증발 보일러(10B)에 상당)로 2분할되어 있다. 저농도 증발부(102A)와 고농도 증발부(102B)의 일방의 측면에는 공통 헤더(14)가 마련되고, 저농도 증발부(102A)와 고농도 증발부(102B)의 타방의 측면에는 공통 헤더(15)가 마련되어 있다. 공통 헤더(14)는, 가열 증기가 공급되는 입구측의 공통 헤더이며, 공통 헤더(15)는, 가열 증기가 전열관군을 통과할 때에 전열관군의 외측에 산포된 순환액과 열교환되어 생성된 응축액이 저류되는 출구측의 공통 헤더이다. 또, 도 6, 도 7에서 80A는 압축기(4)로부터의 가열 증기를 공통 헤더(14)로 안내하는 관이며, 도 1의 관(80, 81)을 대신하여 이용되어 있다. (2) In the first embodiment, the
이와 같이, 도 6~도 8에 나타내는 증류 장치에서는, 1개의 증발기를 2분할하는 구성을 이용할 수 있고, 2개의 증발기를 이용하는 실시 형태 1에 비해 장치의 소형화나 코스트의 저감을 도모할 수 있다. Thus, in the distillation apparatus shown in FIGS. 6-8, the structure which divides one evaporator into two can be used, and compared with
또, 1개의 증발기를 2분할함과 아울러, 헤더도 2분할하도록 구성하면, 실시 형태 2와 같은 1차 압축기(4A)와 2차 압축기(4B)를 사용하고, 증발 보일러(10A)에는 1차 압축기(4A)로부터의 압축 증기를, 증발 보일러(10B)에는 2차 압축기(4B)로부터의 압축 증기(1차 압축기(4A)로부터의 압축 증기를 더욱 압축한 증기)를 공급하는 구성의 증류 장치에도 적용하는 것이 가능하다. In addition, if one evaporator is divided into two and the header is also divided into two, the
(3) 상기 실시 형태 2에서는, 압축 장치를 2개의 압축기(4A, 4B)로 구성함과 아울러, 그들 2개의 압축기(4A, 4B)를 직렬 접속하도록 구성했지만, 도 9에 나타내는 바와 같이 2개의 압축기(4D, 4E)를 병렬 접속하도록 구성해도 괜찮다. 도 9를 참조하여 개략을 설명하면, 증류탑(2)의 탑 꼭대기부는 압축기(4D)를 매개로 하여 제1 증발 보일러(10A)에 접속되어 있고, 증류탑(2)의 탑 꼭대기부는 압축기(4E)를 매개로 하여 제2 증발 보일러(10B)에 접속되어 있다. 이러한 구성에 의해, 증류탑(2)의 탑 꼭대기부로부터 취출된 증기는, 압축기(4D, 4E)에 각각 개별로 공급되고, 압축기(4D, 4E)에서 압축 승온된다. 그리고, 압축기(4D)로부터의 가열 증기는 제1 증발 보일러(10A)에 공급되고, 압축기(4E)로부터의 가열 증기는 제2 증발 보일러(10B)에 공급된다. 이와 같이, 직렬 접속의 경우에는 2단 압축이 행하여지지만, 병렬 접속의 경우는 1단 압축만이므로, 직렬 접속의 경우에 비해 병렬 접속의 경우가 소비 동력은 크다고 하는 결점은 존재한다. 그러나, 병렬 접속의 경우라도, 적어도 리보일러는 분할되어 있으므로, 리보일러가 분할되어 있지 않은 종래예에 비하면, 에너지 절약화를 도모할 수 있다고 하는 이점을 가지고 있다. (3) In the second embodiment, the compression device is constituted of two
(4) 상기 실시 형태 1-4에서는, 원액은 저농도 리보일러에 투입되었지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니라, 증류탑의 탑 저부, 증류탑의 탑 중단부(中段部), 및 증류탑의 탑 꼭대기부 중 어느 하나에 공급하도록 해도 괜찮다. (4) In the above embodiment 1-4, the stock solution was put into the low-concentration reboiler, but the present invention is not limited to this. It is okay to supply it to any one of the departments.
[실시예][Example]
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예에 의해서 조금도 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Examples. The present invention is not limited in any way by the following examples.
본원 발명자는, 도 10에 나타내는 리보일러가 분할되어 있지 않은 통상의 증류 장치(이하, '종래예 증류 장치(Y)'라고 칭함)와, 리보일러가 2분할된 실시 형태 2의 증류 장치(이하, '본 발명 증류 장치(X)'라고 칭함)에 대해서, 이하의 조건하에서 환류비, 증발 보일러의 전열 면적, 압축기의 소비 동력을 산출했으므로, 그 결과를 표 1에 나타낸다. The inventor of the present application has a normal distillation apparatus in which the reboiler shown in Fig. 10 is not divided (hereinafter referred to as "conventional distillation apparatus Y"), and a distillation apparatus according to
또, 종래예 증류 장치(Y)의 개요를, 도 10을 참조하여 설명한다. 종래예 증류 장치(Y)는, 다단의 증류탑(2)과, 리보일러(3)와, 히트 펌프로서의 압축 장치(R)를 구비한다. 리보일러(3)는 1개의 증발 보일러(10)로 구성되어 있다. 압축 장치(R)는 2개의 압축기(4)로 구성되어 있다. 그 외의 구성에서 실시 형태 2의 증류 장치에 대응하는 부분은 동일한 참조 부호를 붙인다.In addition, the outline|summary of the distillation apparatus Y of the prior art example is demonstrated with reference to FIG. The conventional distillation apparatus Y includes a
[조건][condition]
증발 보일러(10)에서 가열 증발되는 저류액의 농도:60wt%Concentration of the storage liquid evaporated by heating in the evaporation boiler 10: 60wt%
증발 보일러(10A)에서 가열 증발되는 저류액의 농도: 30wt%Concentration of the storage liquid evaporated by heating in the evaporation boiler (10A): 30wt%
증발 보일러(10B)에서 가열 증발되는 저류액의 농도:60wt%Concentration of the stored liquid evaporated by heating in the evaporating boiler (10B): 60wt%
MNP를 함유하는 원액량:8500kg/hrAmount of stock solution containing MNP: 8500 kg/hr
원액의 MNP 농도:16wt%MNP concentration of stock solution: 16wt%
농축액량:2267kg/hrConcentrate: 2267 kg/hr
농축액의 MNP 농도:60wt%MNP concentration of the concentrate: 60wt%
응축수량:6233kg/hrCondensed water: 6233 kg/hr
응축수의 MNP 농도:100ppm 이하MNP concentration of condensate: 100ppm or less
상기 표 1에서, 종래예 증류 장치(Y)의 환류비를 A1, 종래예 증류 장치(Y)의 전열 면적을 A2(m2), 종래예 증류 장치(Y)의 압축기의 소비 동력을 A3(kW)로 한 경우에 대한, 본 발명 증류 장치(X)의 환류비, 본 발명 증류 장치(X)의 전열 면적(구체적으로는, 증발 보일러(10A)의 전열 면적과 증발 보일러(10B)의 전열 면적의 총합), 본 발명 증류 장치(X)의 압축기의 소비 동력(구체적으로는, 압축기(4A)에서의 소비 동력과 압축기(4B)에서의 소비 동력의 총합)을 나타내고 있다. In Table 1, the reflux ratio of the conventional distillation apparatus (Y) is A1, the heat transfer area of the conventional example distillation apparatus (Y) is A2 (m 2 ), and the power consumption of the compressor of the conventional example distillation apparatus (Y) is A3 (kW) ), the reflux ratio of the distillation apparatus X of the present invention, total) and the power consumption of the compressor of the distillation apparatus X of the present invention (specifically, the sum of the power consumption of the
(산출 결과의 검토) (Examination of calculation results)
표 1로부터, 종래예 증류 장치(Y)의 환류비에 대한 본 발명 증류 장치(X)의 환류비는, 0.703이고, 종래예 증류 장치(Y)의 전열 면적에 대한 본 발명 증류 장치(X)의 전열 면적은, 0.628이며, 종래예 증류 장치(Y)의 소비 동력에 대한 본 발명 증류 장치(X)의 소비 동력은, 0.713이다. 이것으로부터, 종래예 증류 장치(Y) 보다도 본 발명 증류 장치(X)의 쪽이, 환류비, 증발 보일러의 전열 면적, 및 압축기의 소비 동력 모두가 작게 되어 있는 것이 인정된다. From Table 1, the reflux ratio of the distillation apparatus (X) of the present invention to the reflux ratio of the distillation apparatus (Y) of the conventional example is 0.703, and the heat transfer of the distillation apparatus (X) of the present invention to the heat transfer area of the distillation apparatus (Y) of the prior art example The area is 0.628, and the power consumption of the distillation apparatus X of the present invention relative to the power consumption of the distillation apparatus Y of the conventional example is 0.713. From this, it is recognized that the reflux ratio, the heat transfer area of the evaporative boiler, and the power consumption of the compressor are all smaller in the distillation apparatus X of the present invention than in the distillation apparatus Y in the prior art.
[산업상의 이용 가능성] [Industrial Applicability]
본 발명은, 증류탑의 탑 꼭대기부로부터의 증기를, 증기 압축기를 사용하여 리보일러의 가열원에 재이용하는 에너지 절약형의 증류 장치에 적용하는 것이 가능하다. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to an energy-saving distillation apparatus in which vapor from the top of a distillation column is reused as a heating source of a reboiler using a vapor compressor.
1:증류 장치 2:증류탑
3:리보일러(수평관식 열교환기) 4:압축기
4A:1차 압축기 4B:2차 압축기
10A:제1 증발 보일러 10B:제2 증발 보일러1: Distillation apparatus 2: Distillation tower
3: Reboiler (horizontal tube heat exchanger) 4: Compressor
4A:
10A: 1st
Claims (7)
상기 리보일러는, 적어도, 공급되는 저류액을 증발 농축하는 1차 농축부와, 상기 1차 농축부에서 농축된 저류액을 더욱 증발 농축하는 2차 농축부를 구비하고 있고,
상기 증류탑과 상기 리보일러와의 사이에, 상기 증류탑의 탑저부에 저류되는 저류액을 상기 리보일러의 1차 농축부 및 2차 농축부에 각각 공급하는 관을 가지는 것을 특징으로 하는 증류탑을 구비한 증류 장치.A distillation column, a reboiler for heating and evaporating the stored liquid stored at the bottom of the distillation column, and a compression device for compressing and raising the temperature of the vapor supplied from the top of the distillation column to serve as a heating source for the reboiler and a distillation apparatus configured to return the condensed water generated by heat exchange of the steam supplied to the reboiler to the top of the distillation column as reflux water,
The reboiler includes at least a primary concentrating unit for evaporating and concentrating the supplied retentate, and a secondary concentrating unit for further evaporating and concentrating the retentate concentrated in the primary concentrating unit,
Between the distillation column and the reboiler, a distillation column, characterized in that it has a pipe for supplying the retentate stored at the bottom of the distillation column to the primary and secondary enrichment units of the reboiler, respectively. distillation apparatus.
상기 증류탑의 탑저부에 저류되는 저류액이 액체의 상태로 상기 리보일러의 1차 농축부 및 2차 농축부에 공급되는 증류탑을 구비한 증류 장치.The method according to claim 1,
A distillation apparatus having a distillation column in which the retentate stored at the bottom of the distillation column is supplied to the primary and secondary concentrating units of the reboiler in a liquid state.
상기 리보일러의 1차 농축부에 공급된 저류액을 상기 증류탑의 탑 저부에 되돌리는 관을 구비하는 증류탑을 구비한 증류 장치.3. The method according to claim 2,
A distillation apparatus having a distillation column having a tube for returning the retentate supplied to the primary condensing unit of the reboiler to the bottom of the distillation column.
상기 압축 장치는 1개의 압축기로 구성되어 있고, 상기 압축기에서 압축된 증기를 상기 1차 농축부 및 2차 농축부에 각각 도입하도록 구성된 증류탑을 구비한 증류 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The compression device includes a single compressor, and a distillation column having a distillation column configured to introduce vapor compressed by the compressor into the first and second concentration sections, respectively.
상기 리보일러는, 적어도, 공급되는 저류액을 증발 농축하는 1차 농축부와,상기 1차 농축부에서 농축된 저류액을 더욱 증발 농축하는 2차 농축부를 구비하며,
상기 압축 장치는 1개의 압축기로 구성되어 있고, 상기 압축기에서 압축된 증기를 상기 1차 농축부 및 2차 농축부에 각각 도입하도록 구성되고,
상기 리보일러는 1개의 수평관식 증발 보일러로서, 상기 수평관식 증발 보일러를 칸막이에 의해서 2분할하고, 이 2분할된 증발 보일러의 각 분할 부분을 상기 1차 농축부와 상기 2차 농축부로서 구성하며,
상기 1차 농축부 및 상기 2차 농축부는, 상기 압축기에서 압축된 증기가 통과하는 전열관군(傳熱管群)과, 상기 저류액을 상기 전열관군의 외표면을 향해서 산포하는 산포기를 구비하며,
상기 1차 농축부 및 상기 2차 농축부의 일방의 측면에는, 상기 압축기에서 압축된 증기가 도입되는 입구측의 공통 헤더가 상기 각 전열관군의 일방의 단부를 외측에서 둘러싸서 마련되어 있고, 상기 1차 농축부 및 상기 2차 농축부의 타방의 측면에는, 상기 입구측의 공통 헤더로부터 도입된 증기가 상기 전열관군을 통과할 때에 전열관군의 외표면에 산포된 저류액과 열교환되어 생성된 응축액이 저류되는 출구측의 공통 헤더가, 상기 각 전열관군의 타방의 단부를 외측에서 둘러싸서 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 증류탑을 구비한 증류 장치.A distillation column, a reboiler for heating and evaporating the retentate stored at the bottom of the distillation column, and a compression device for compressing and increasing the temperature of vapor supplied from the top of the column of the distillation column as a heating source for the reboiler, A distillation apparatus configured to return condensed water produced by heat exchange of supplied steam to the top of the distillation column as reflux water,
The reboiler includes at least a primary concentrating unit for evaporating and concentrating the supplied reservoir, and a secondary concentrating unit for further evaporating and concentrating the retentate concentrated in the primary concentrating unit,
The compression device is composed of one compressor, and is configured to introduce the vapor compressed in the compressor into the first and second concentrators, respectively,
The reboiler is one horizontal tube type evaporative boiler, and the horizontal tube type evaporative boiler is divided into two by a partition, and each divided part of the two divided evaporative boiler is configured as the first concentrating part and the second concentrating part, ,
The primary and secondary thickening units include a group of heat transfer tubes through which the vapor compressed by the compressor passes, and a diffuser for dispersing the storage liquid toward the outer surface of the group of heat transfer tubes, ,
A common header on an inlet side into which steam compressed by the compressor is introduced is provided on one side of the primary condensing unit and the secondary concentrating unit to surround one end of each heat transfer tube group from the outside, and the primary On the other side of the concentrating unit and the secondary concentrating unit, the condensate generated by heat exchange with the storage liquid dispersed on the outer surface of the heat transfer tube group when the steam introduced from the common header on the inlet side passes through the heat transfer tube group is stored. A distillation apparatus with a distillation column, wherein a common header on the outlet side is provided to surround the other end of each heat transfer tube group from the outside.
상기 압축 장치는, 적어도, 상기 증류탑의 탑 꼭대기부로부터 공급되는 증기를 압축하는 1차 압축기와, 상기 1차 압축기에서 압축된 증기를 더욱 압축하는 2차 압축기를 구비하며,
상기 2차 압축기에서 압축된 증기를 상기 2차 농축부에 도입함과 아울러, 상기 1차 압축기에서 압축된 증기를 분기(分岐)하여 상기 1차 농축부에 도입하도록 구성되어 있는 증류탑을 구비한 증류 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The compression device includes at least a primary compressor for compressing the vapor supplied from the top of the tower of the distillation column, and a secondary compressor for further compressing the vapor compressed in the primary compressor,
Distillation having a distillation column configured to introduce the vapor compressed by the secondary compressor into the secondary thickening unit, and branch the vapor compressed by the primary compressor and introduce it into the primary enrichment unit Device.
상기 증발 스텝은, 적어도, 공급되는 저류액을 증발 농축하는 1차 농축 스텝과, 상기 1차 농축 스텝에서 농축된 저류액을 더욱 증발 농축하는 2차 농축 스텝을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 증류 방법.An evaporation step of heating and evaporating the stored liquid stored at the bottom of the column of the distillation column by means of a reboiler; , A distillation method comprising a reflux water supply step of returning the condensed water generated by heat exchange of the steam supplied to the reboiler to the top of the distillation column as reflux water,
The evaporation step comprises at least a first concentration step of evaporating and concentrating the supplied retentate and a second concentration step of further evaporating and concentrating the retentate concentrated in the first concentration step. .
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