TW201440868A - 溶液處理裝置 - Google Patents
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Abstract
〔課題〕提供一種能夠將被處理液分離成為濃縮液及餾出液且充分地增大濃縮液中的高沸點有機溶劑之含量，同時充分地減少餾出液中的高沸點有機溶劑之含量之溶液處理裝置。〔解決手段〕提供一種溶液處理裝置1a，其特徵在於包括：處理塔2，其係將被處理液L1分離成為濃縮液L2及餾出液L3的餾出蒸氣L3且從塔頂部使餾出蒸氣L3餾出，而且從塔底部使濃縮液L2塔底排出；第1加熱手段6a，其係將被供給至前述處理塔2的塔底部之被處理液L1加熱；第1氣液接觸手段3a，其係被設置在前述處理塔2的內部，同時使被處理液L1與因被第1加熱手段6a加熱而成為氣體狀的被處理蒸氣L1接觸；及供給手段4，其係從前述第1氣液接觸手段3a的上方將被處理液L1供給至前述處理塔2的內部。
Description
本發明係有關於一種在各種產業領域將在洗淨步
驟、製造步驟等所使用之含有高沸點有機溶劑的水(被處理液)進行處理之溶液處理裝置，特別是有關於一種將含有高沸點有機溶劑的被處理液，分離成為高沸點有機溶劑含量多的濃縮液及高沸點有機溶劑含量少的餾出液之溶液處理裝置。
在電機電子(electrical and electronic)領域和化學
領域之各種製品的製造步驟，進行洗淨零件、製造裝置等時，係使用高沸點有機溶劑，由於在該洗淨後係進行以沖洗為目的之水洗淨，所以含有高沸點有機溶劑的水係大量地被排出。
又，在樹脂膜的製造步驟，在將樹脂中的高沸點有機溶劑萃取而膜成形時，為了萃取該高沸點有機溶劑之目的而使用大量的水，在本步驟亦將含有高沸點有機溶劑的水大量排出。
近年來，伴隨著該等產業領域成長，高沸點有機溶劑的使用量増加，同時該含有高沸點有機溶劑的水(被處理液)的排出量亦増加。
在此，因為高沸點有機溶劑亦存在許多再利用價
值高的溶劑，基於資源的有效活用之觀點，而存在將再利用對象之液體(被處理液)中的高沸點有機溶劑濃縮而純化分離、再
利用之要求。
又，因為高沸點有機溶劑係有可能成為環境污染的原因之一，所以基於減低環境負荷之觀點，亦存在使廢棄對象之液體(被處理液)中的高沸點有機溶劑之含量盡力降低之要求。
為了如前述的要求，已研究將如含有高沸點有機
溶劑的對象溶劑之被處理液，分離成為對象溶劑含量多的濃縮液及對象溶劑含量少的餾出液之技術。
例如，在專利文獻1，係揭示一種濃縮裝置，其包
括：第1蒸發器；第2蒸發器；及蒸氣移送管，其係將在第2蒸發器所生成的處理液之蒸氣移送至第1蒸發器；蒸氣移送管係以使在第2蒸發器所生成的蒸氣返回至被儲存在第1蒸發器之處理液之方式連接於第1蒸發器，第1蒸發器係含有用以將處理液的蒸氣排出至外部之排出管。
[專利文獻1]日本特開2009-82883號公報
但是，在專利文獻1所揭示之蒸發器，其餾出蒸氣中的高沸點有機溶劑的濃度(含量)、與濃縮液中的高沸點有機溶劑的濃度之關係，係因氣液平衡的關係而自然地決定。
因此，使用在專利文獻1所揭示之蒸發器時，例如，欲將濃縮液中的高沸點有機溶劑之含量增大時，因為餾出蒸氣中的高沸點有機溶劑之含量亦隨著氣液平衡的關係而變多，所以將
餾出蒸氣中的高沸點有機溶劑之含量充分地減少係困難的。另一方面，欲將餾出蒸氣中的高沸點有機溶劑之含量減少時，因為濃縮液中的高沸點有機溶劑之含量亦隨著氣液平衡的關係而變少，所以將濃縮液中的高沸點有機溶劑之含量充分地增大係困難的。
其結果，在專利文獻1所揭示的技術，係欲藉由設置第1蒸發器及第2蒸發器之2個蒸發器來將前述問題消除。但是，因為各個蒸發器係有如前述的限制，所以未達到根本地解決問題。
亦即，在專利文獻1所揭示的技術，儘管設備係大型化及複雜化，但是在將濃縮液中的高沸點有機溶劑之含量充分地增大之同時，就充分地減少餾出蒸氣中的高沸點有機溶劑之含量方面而言，係存在改善的餘地。
因此，本發明之課題，係提供一種將被處理液分
離成為濃縮液及餾出液，能夠充分地增大濃縮液中的高沸點有機溶劑之含量，同時充分地減少餾出液中的高沸點有機溶劑之含量之溶液處理裝置。
作為用以解決前述課題之手段，本發明係提供一種溶液處理裝置，其係將含有高沸點有機溶劑的被處理液分離成為高沸點有機溶劑含量多的濃縮液及高沸點有機溶劑含量少的餾出液之溶液處理裝置，其特徵在於包括：處理塔，其係將被處理液分離成為濃縮液及餾出液的餾出蒸氣且從塔頂部使餾出蒸氣餾出，而且從塔底部使濃縮液塔底排出；第1加熱
手段，其係將被供給至前述處理塔的塔底部之被處理液加熱；第1氣液接觸手段，其係被設置在前述處理塔的內部，同時使被處理液與被加熱而成為氣體狀的被處理蒸氣接觸；及供給手段，其係從前述第1氣液接觸手段的上方將被處理液供給至前述處理塔的內部。
依照此種構成，從第1氣液接觸手段的上方被供
給至處理塔的內部之被處理液，首先被供給至第1氣液接觸手段，在該時點，被處理液係剛被供給後的狀態、亦即高沸點有機溶劑未被濃縮的狀態(高沸點有機溶劑的含量少之狀態)。因此，因為藉由在第1氣液接觸手段使該狀態的被處理液與被加熱而變成氣體狀之被處理蒸氣接觸，相較於使已進行濃縮後的狀態之被處理液接觸時，能夠使高沸點有機溶劑的含量非常地較少之餾出蒸氣從處理塔的塔頂部餾出，所以最後能夠得到高沸點有機溶劑的含量充分少的餾出液。
又，將從該溶液處理裝置所得到的餾出液以排水的方式處理時，因為餾出液中的高沸點有機溶劑之含量係充分地變少，所以能夠減輕在隨後的處理裝置所承受的負荷。
另一方面，在第1氣液接觸手段，藉由使高沸點
有機溶劑未被濃縮的狀態之被處理液，與被加熱手段加熱而變成氣體狀的被處理蒸氣接觸，能夠將進行濃縮後的狀態之被處理液供給至處理塔的塔底部。因而，能夠得到高沸點有機溶劑的含量充分地較多之濃縮液。
又，將從該溶液處理裝置所得到的濃縮液再利用時，因為濃縮液中的高沸點有機溶劑之含量係充分地變多，所以能夠減
輕在隨後所使用之純化裝置所承受的負荷。
又，在溶液處理裝置，係以不具有將從前述處理
塔的塔頂部餾出之餾出蒸氣凝縮成為餾出液且使該餾出液返回前述處理塔的內部之回流手段為佳。
依照此種構成，藉由不具有回流手段，能夠確實
地避免在回流操作消耗必要的龐大能源。其結果，能夠得到經充分地抑制高沸點有機溶劑的含量之餾出液；及將高沸點有機溶劑的含量充分地提高之濃縮液，同時能夠得到省能源化(抑制運轉費用的上升)之效果。
又，在溶液處理裝置，從前述供給手段所供給的被處理液之高沸點有機溶劑的含量，係以10.0wt%以下為佳。
依照此種構成，被供給至處理塔的內部之被處理液，係首先被供給至第1氣液接觸手段，在該時點之被處理液的高沸點有機溶劑之含量，為10.0wt%以下之充分少的狀態。其結果，因為在第1氣液接觸手段，能夠使高沸點有機溶劑的含量非常少的餾出蒸氣確實地從處理塔的塔頂部餾出，所以能夠使餾出液中的高沸點有機溶劑之含量降低的效果更確實。
又，在溶液處理裝置，係以包括將從前述處理塔的塔頂部餾出之餾出蒸氣所夾帶的液滴分離且使其返回前述處理塔的內部之氣液分離手段為佳。
依照此種構成，因為能夠使從處理塔的塔頂部餾出之餾出蒸氣所夾帶的液滴、亦即使含有與被供給至處理塔之時點的被處理液同等或是其以上含量的高沸點有機溶劑之液體返回至處理塔，所以能夠使餾出液中的高沸點有機溶劑之含
量降低的效果更確實。
又，在溶液處理裝置，係以包括將從前述處理塔
的塔頂部餾出之餾出蒸氣壓縮使其升溫之壓縮手段，而且將藉由前述壓縮手段被壓縮而升溫後的餾出蒸氣使用作為前述第1加熱手段的加熱源為佳。
依照此種構成，因為將藉由壓縮手段被壓縮而升
溫後的餾出蒸氣使用作為加熱手段的加熱源，所以能夠使加熱源所必要的能源減低。
又，在溶液處理裝置，前述壓縮手段係將從前述
處理塔的塔頂部餾出之餾出蒸氣壓縮而使其升溫，以使其溫度比前述處理塔之塔底部的被處理液，更高2℃以上為佳。
依照此種構成、藉由壓縮手段而升溫後的餾出蒸
氣，係適合作為加熱源且能夠使減低加熱源所必要的能源之效果更確實。
又，在溶液處理裝置，較佳是包括：第2氣液接
觸手段，其係設置在前述處理塔的內部之前述第1氣液接觸手段的下方，同時藉由使被處理液與因被加熱而變成氣體狀的被處理蒸氣接觸；保持手段，其係設置在前述處理塔的內部之前述第1氣液接觸手段與前述第2氣液接觸手段之間，同時將從前述第1氣液接觸手段所供給的被處理液保持預定量且將大於該預定量之被處理液供給至前述第2氣液接觸手段；壓縮手段，其係將從前述處理塔的塔頂部餾出之餾出蒸氣壓縮而使其升溫；及第2加熱手段，其將被前述保持手段保持之被處理液加熱；而且以將藉由前述壓縮手段被壓縮而升溫後的餾出蒸
氣，使用作為前述第1加熱手段及前述第2加熱手段之中至少一方的加熱源為佳。
依照此種構成，藉由在第2氣液接觸手段，使從
第1氣液接觸手段(保持手段)所供給之高沸點有機溶劑濃縮後的被處理液與被加熱且變成氣體狀的被處理蒸氣接觸，能夠將進一步進行濃縮後的狀態之被處理液供給至處理塔的塔底部。其結果，能夠得到高沸點有機溶劑的含量非常大的濃縮液。
而且，因為將藉由壓縮手段被壓縮而升溫後的餾出蒸氣，使用作為第1加熱手段及第2加熱手段之中至少一方的加熱源，所以能夠減低加熱源所必要的能源。
又，在溶液處理裝置，從前述供給手段所供給之
被處理液的高沸點有機溶劑，係沸點比水更高、完全溶解於水且不與水共沸之溶劑，以選自由N-甲基吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,4-丁二醇、一乙醇胺、二乙二醇一甲基醚、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮所組成群組之1種或2種以上的溶劑為佳。
又，在溶液處理裝置，較佳是從前述供給手段所
供給之被處理液的高沸點有機溶劑係N-甲基吡咯啶酮(1-甲基-2-吡咯啶酮)，而且從前述處理塔的塔頂部餾出之餾出蒸氣之高沸點有機溶劑的含量為0.5wt%以下，從前述處理塔的塔底部塔底排出的濃縮液之高沸點有機溶劑的含量為60.0wt%以上。
依照本發明，將被處理液分離成為濃縮液及餾出液，能夠使濃縮液中的高沸點有機溶劑之含量充分地增大，同時充分地減少餾出液中的高沸點有機溶劑之含量。
1a‧‧‧第1實施形態之溶液處理裝置(溶液處理裝置)
1b‧‧‧第2實施形態之溶液處理裝置(溶液處理裝置)
2‧‧‧處理塔
3a‧‧‧第1氣液接觸手段
3b‧‧‧第2氣液接觸手段
4‧‧‧供給手段
5‧‧‧氣液分離器
6a‧‧‧第1加熱手段
6b‧‧‧第2加熱手段
7‧‧‧氣液分離手段
8‧‧‧壓縮手段
9‧‧‧第1加熱輔助手段
10‧‧‧濃縮液熱交換器
11‧‧‧餾出液熱交換器
12‧‧‧保持罐
13‧‧‧冷卻器
14‧‧‧保持手段
14a‧‧‧烟囪塔盤
15‧‧‧調節閥
16‧‧‧凝縮器
L1‧‧‧被處理液、被處理蒸氣
L2‧‧‧濃縮液
14a‧‧‧烟囪塔盤
15‧‧‧調節閥
16‧‧‧凝縮器
L1‧‧‧被處理液、被處理蒸氣
L2‧‧‧濃縮液
L3‧‧‧餾出液、餾出蒸氣
t1~t30‧‧‧配管
P1~P4‧‧‧幫浦
S‧‧‧蒸氣
W‧‧‧冷卻水
第1圖係本發明的第1實施形態之溶液處理裝置之示意圖。
第2圖係本發明的第2實施形態之溶液處理裝置之示意圖。
以下，參照適當的圖式而說明用以實施本發明的溶液處理裝置之形態(實施形態)。
又，關於本發明之溶液處理裝置的處理對象亦即溶液，係將被供給至處理塔之前的物質、及處理塔內的物質顯示為被處理液L1(將氣體狀物質顯示為被處理蒸氣L1)；將從處理塔的塔底部塔底排出之後的物質顯示為濃縮液L2(將氣體狀物質顯示為濃縮蒸氣L2)；及將從處理塔的塔頂部餾出之後的物質顯示為餾出液L3(將氣體狀物質顯示為餾出蒸氣L3)。
首先，使用第1圖而說明第1實施形態之溶液處理裝置1a的概略。
第1實施形態之溶液處理裝置1a係將含有高沸點有機溶劑的被處理液L1分離成為高沸點有機溶劑含量多的濃縮液L2及高沸點有機溶劑含量少的餾出液L3之裝置。
如第1圖所顯示溶液處理裝置1a，係包括：處理塔2；第1氣液接觸手段3a，其係設置在處理塔2的內部，同時使被處理液L1與被處理蒸氣L1接觸；供給手段4，其係從第1氣液接觸手段3a的上方將被處理液L1供給至處理塔2的內部；第1加熱手段6a，其係將處理塔2之塔底部的被處理液L1加熱(詳言之，係藉由將濃縮液L2加熱且使其返回至處理塔2的塔底部而使被處理液L1的溫度上升，來間接地加熱被處理液L1)；氣液分離手段7，其係將從處理塔2的塔頂部餾出之餾出蒸氣L3所夾帶的液滴分離且使其返回處理塔2的內部；及壓縮手段8，其係將從處理塔2的塔頂部所餾出之餾出蒸氣L3壓縮而使其升溫。
而且，溶液處理裝置1a，係在處理塔2的內部包
括防止夾帶霧沫之氣液分離器5。又，溶液處理裝置1a係包括濃縮液熱交換器10及餾出液熱交換器11，用以將從供給手段4供給至處理塔2內部之被處理液L1事先進行加熱。而且，溶液處理裝置1a係包括用以輔助第1加熱手段6a的加熱之第1加熱輔助手段9。而且，溶液處理裝置1a係包括：冷卻器13，其係以從處理塔2所餾出的餾出蒸氣L3不漏出至系統外(未圖示的真空幫浦)之方式進行冷卻而成為餾出液L3；及保持罐12，其係設置在該冷卻器的上游側且儲存被凝縮後的餾出液L3。
又，溶液處理裝置1a係在各機器之間包括用以流動液體或氣體之配管t1~t20，同時包括用以使液體或氣體往預定方向流動之幫浦P1、P2、P3。
其次，使用第1圖而說明第1實施形態之溶液處理裝置1a的各機器。
所謂處理塔2係將被處理液L1分離成為濃縮液L2及餾出蒸氣L3者。
處理塔2係就整體而言為呈現筒狀，同時內部係包括後述之第1氣液接觸手段3a，而且在比第1氣液接觸手段3a更上方係包括氣液分離器5。而且，處理塔2係在第1氣液接觸手段3a與氣液分離器5之間，包括後述之供給手段4。
處理塔2係在塔頂部設置有餾出蒸氣L3的出口
(餾出口)，該出口係透過配管t4而連接至氣液分離手段7的入口。又，處理塔2係在塔底部設置有濃縮液L2的2個出口，一方的出口(塔底排出口)係透過配管t14、幫浦P2、配管t15而連接至第1加熱手段6a的入口，同時透過分支的配管t16而連接至往系統外之配管t20，而另一方的出口係透過配管t17而連接至第1加熱輔助手段9的入口。
<第1氣液接觸手段>
所謂第1氣液接觸手段3a係使被處理液L1分離後的蒸氣與液體進行氣液接觸之手段。
所謂第1氣液接觸手段3a，係設置在處理塔2的
內部且能夠使用塔板。該塔板係只要是1個塔盤或是在上下方向空出預定間隔而積層之2個以上的塔盤即可，可以是多孔板式塔盤、閥式塔盤、泡罩式塔盤(bubble tray)、升降式塔盤(lift tray)等習知的蒸餾用氣液接觸塔盤之任一者。
作為第1氣液接觸手段3a，只要能夠使被處理液
L1與被處理蒸氣L1適當地接觸之手段，就沒有特別限定，能夠使用前述的塔板、以及規則填充物、不規則填充物之習知的氣液接觸手段。
又，關於該塔板的塔盤數(塔盤的片數)和填充物的層高，係基於所需要的濃縮液L2之高沸點有機溶劑之含量、物性值等而決定即可。
<供給手段>
所謂供給手段4，係將被處理液L1供給至處理塔2的內部之手段。
供給手段4係設置在第1氣液接觸手段3a的上方且呈現管狀，使被處理液L1能夠流動。
又，在第1圖，供給手段4係以從處理塔2的內壁朝向內側突出之方式設置，但是只要能夠將被處理液L1供給至第1氣液接觸手段3a的上方之手段，就沒有特別限定、例如，亦可為噴撒噴嘴，其能夠將被處理液L1供給至第1氣液接觸手段3a的上部全面，<第1加熱手段>
所謂第1加熱手段6a，係指將被供給至處理塔2的塔底部之被處理液L1加熱之手段。
第1加熱手段6a係將從處理塔2的塔底部之出口透過配管t14、幫浦P2、配管t15而供給的濃縮液L2，與加熱源(熱介質)熱交換來進行加熱之加熱器；被該加熱器加熱後之濃縮液L2係透過配管t18而以液體或氣體的狀態被供給至處理塔2
的內部。又，作為加熱器的加熱源，能夠使用藉由壓縮手段8被壓縮而升溫後的餾出蒸氣L3。
第1加熱手段6a的餾出蒸氣L3(加熱源)之入口，
係透過配管t7而連接至壓縮手段8的出口，而且第1加熱手段6a的餾出液L3(加熱源)之出口，係透過配管t8而連接至保持罐12的入口。
作為第1加熱手段6a，係使用如前述將濃縮液L2
加熱而使其返回處理塔2之加熱器時，能夠使用多管式熱交換器、板式熱交換器、殼板(shell plate)式熱交換器、螺旋式熱交換器之習知的熱交換器。
而且，作為加熱器的加熱源(熱介質)，能夠使用藉由壓縮手段8而升溫後的餾出蒸氣L3、以及藉由壓縮手段8以外的手段而升溫後的蒸氣、電熱器之習知的加熱源。
又，作為第1加熱手段6a，係只要能夠將被處理
液L1適當地加熱之手段，就沒有特別限定，能夠使用如前述將濃縮液L2加熱而使其返回處理塔2之加熱器、以及使用蒸氣等的熱介質而將處理塔2內的被處理液L1加熱之加熱器之習知的加熱手段。
<氣液分離手段>
所謂氣液分離手段7，係將從處理塔2的塔頂部餾出之餾出蒸氣L3所夾帶的液滴分離且使其返回至處理塔2的內部之手段。氣液分離手段7係能夠使用旋風器型氣液分離裝置。該旋風器型氣液分離裝置係包括配管及複數片葉片，該複數片葉片係在該配管的內部以沿著餾出蒸氣L3的流動方向(水平方
向)之軸作為中心而傾斜。而且，旋風器型氣液分離裝置之傾斜的葉片係使餾出蒸氣L3旋轉流動且氣體狀的餾出蒸氣L3係邊旋轉邊直線前進，同時所夾帶的液滴係被往內壁面壓住。
其結果，旋風器型氣液分離裝置能夠將所夾帶的液滴從餾出蒸氣L3分離。
氣液分離手段7之餾出蒸氣L3的入口係透過配管
t4而連接至處理塔2的塔頂部之出口，而氣液分離手段7的餾出蒸氣L3之出口係透過配管t6而連接至壓縮手段8的入口。
而且，將藉由氣液分離手段7而分離後的液滴排出之排出口，係透過配管t5而連接至設置在處理塔2的塔頂部附近(比第1氣液接觸手段3a更上方)的塔側面之供給口。
又，作為氣液分離手段7，係只要能夠將夾帶霧沫
的液滴適當地分離且使其返回處理塔2之手段，就沒有特別限定，能夠使用前述旋風器型氣液分離裝置、以及擋板(baffle)型氣液分離裝置、金屬絲網型氣液分離裝置之習知的氣液分離手段。
但是，該等氣液分離手段7之中，以使用能夠抑制壓力損失之旋風器型氣液分離裝置為佳。
<壓縮手段>
所謂壓縮手段8，係將從處理塔2的塔頂部餾出之餾出蒸氣L3壓縮而使其升溫之手段。
而且，壓縮手段8係將從處理塔2的塔頂部餾出之餾出蒸氣L3，以溫度成為比處理塔2的塔底部之被處理液L1更高2℃以上之方式壓縮而升溫。藉此，藉由使用作為第1加熱手段
6a的加熱源之餾出蒸氣L3，係成為比加熱對象亦即處理塔2的塔底部之被處理液L1更高2℃以上之溫度，使得餾出蒸氣L3適合作為加熱源。
壓縮手段8之餾出蒸氣L3的入口係透過配管t6
而連接至氣液分離手段7的出口，而壓縮手段8的餾出蒸氣L3之出口係透過配管t7而連接至第1加熱手段6a的入口。
又，作為壓縮手段8，係只要能夠將餾出蒸氣L3
壓縮而使其升溫之手段，就沒有特別限定，機械壓縮裝置時，能夠使用羅茨鼓風機(Roots blower)、以及多段渦輪鼓風機、螺桿型壓縮機、輪葉式壓縮機、膜片式壓縮機(Diaphragm compressor)之機器、此外，亦能夠使用噴射器等習知的壓縮手段。而且，壓縮手段8係從習知的壓縮手段，依照必要升壓的程度、所產生的餾出蒸氣量、經濟性等而選定即可。
<第1實施形態之溶液處理裝置的其他構成>
氣液分離器5係設置在處理塔2的塔頂部，同時防止餾出蒸氣L3的夾帶霧沫之網狀結構物，例如，除霧器。
又，為了確實地防止夾帶霧沫，溶液處理裝置1a係如第1圖，可以包括氣液分離器5及氣液分離手段7的雙方之構成，亦可以只包括任一方之構成。
(第1加熱輔助手段、濃縮液熱交換器、餾出液熱交換器)
第1加熱輔助手段9、濃縮液熱交換器10、餾出液熱交換器11係使用習知的熱交換器，作為熱介質，係各自使用蒸氣
S、濃縮液L2、餾出液L3。
又，第1加熱輔助手段9的熱介質亦可為電熱器。
第1加熱輔助手段9的濃縮液L2之入口，係透過t17而連接至處理塔2的塔底部之出口，第1加熱輔助手段9濃縮液L2(液體狀及氣體狀)的出口，係透過配管t19而連接至設置在處理塔2的塔底部附近的塔側面之供給口。
濃縮液熱交換器10的被處理液L1之入口，係透過配管t1、幫浦P1而連接至外部，濃縮液熱交換器10的被處理液L1之出口，係透過配管t2而連接至餾出液熱交換器11的入口。又，濃縮液熱交換器10的濃縮液L2之入口係透過配管t16、幫浦P2、配管t14而連接至處理塔2的塔底部之出口，而濃縮液熱交換器10的濃縮液L2之出口，係透過配管t20而連接至系統外。
餾出液熱交換器11的被處理液L1之出口，係透過配管t3而連接至供給手段4。又，餾出液熱交換器11的餾出液L3之入口，係透過配管t12、幫浦P3、配管t11而連接至保持罐12的出口，而餾出液熱交換器11的餾出液L3之出口，係透過配管t13而連接至外部。
(冷卻器、保持罐)
冷卻器13係以餾出蒸氣L3不漏出系統外(未圖示的真空幫浦)之方式將該餾出蒸氣L3冷卻而成為餾出液L3之機器。
而且，保持罐12係將藉由第1加熱手段6a而成為液體狀的餾出液L3、及藉由冷卻器13而成為液體狀的餾出液L3保持在底側者。
冷卻器13之餾出蒸氣L3的入口係透過配管t9而
連接至保持罐12的出口，而冷卻器13的蒸氣的出口係透過配管t10而連接至系統外(未圖示的真空幫浦)。
保持罐12的餾出液L3之入口係透過配管t8而連接至第1加熱手段6a的出口，而保持罐12的餾出液L3之出口係透過配管11、幫浦P3、配管t12而連接至餾出液熱交換器11的入口。
≪關於回流手段≫
溶液處理裝置1a係不具有回流手段。換言之，溶液處理裝置1a不是使用回流手段之精餾，而是有關於一種不使用回流手段的蒸發(單蒸餾)之裝置。
在此，所謂回流手段係將從處理塔2的塔頂部餾出之餾出蒸氣L3進行凝縮而成為餾出液L3且使該餾出液L3返回至處理塔2的內部之手段。
因為依照溶液處理裝置1a，能夠得到高沸點有機
溶劑的含量為充分少的餾出液L3；及高沸點有機溶劑的含量為充分多的濃縮液L2，所以不必特意地具有回流手段。
又，溶液處理裝置1a係藉由不具有回流手段，能
夠確實地避免在回流操作所必要的龐大能源消耗。
但是，針對能源的消耗量係不被限制，同時必須進一步減低餾出液L3的高沸點有機溶劑之含量時，亦可在溶液處理裝置1a設置回流手段。
而且，溶液處理裝置1a亦可設置內部回流手段。
在此，所謂內部回流手段，係指在處理塔2的內部將被處理蒸
氣L1凝縮且將凝縮後的被處理液L1供給至處理塔2的內部之氣液接觸手段等之手段。應用在溶液處理裝置1a時，例如，在處理塔2的內部之氣液分離器5的上方，設置習知的冷卻器作為內部回流手段即可。
其次，說明本發明之溶液處理裝置的處理對象之
被處理液L1，同時說明將該被處理液L1進行而得到的濃縮液L2及餾出液L3。
所謂被處理液L1，係含有高沸點有機溶劑及水之溶液，詳言之，係在各種產業領域，被使用在洗淨步驟和製造步驟之含有高沸點有機溶劑的水(溶液)。
所謂被處理液L1的高沸點有機溶劑，係指沸點比
水更高、完全溶解於水且不與水共沸之溶劑。
而且，高沸點有機溶劑係以選自由N-甲基吡咯啶酮(NMP)、N-乙基-2-吡咯啶酮(NEP)、N,N-二甲基甲醯胺(DMF)、N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)、二甲基亞碸(DMSO)、乙二醇(EG)、二乙二醇(DEG)、三乙二醇(TEG)、丙二醇(PG)、丁二醇(BDG)、1,4-丁二醇(1,4-BD)、一乙醇胺(MEA)、二乙二醇一甲基醚(DGME)、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮(DMI)所組成群組之1種或2種以上的溶劑為佳。
因為該等高沸點有機溶劑係再利用價值高的溶劑，藉由使用本發明之溶液處理裝置，將濃縮液L2中的高沸點有機溶劑充分地濃縮，能夠使有助於再利用之效果更確實。
被處理液L1的高沸點有機溶劑之含量係以
10.0wt%以下為佳，以5.0wt%以下為更佳。因為被處理液L1的高沸點有機溶劑之含量為預定值以下時，能夠使餾出液L3中的高沸點有機溶劑之含量降低的效果更確實。
高沸點有機溶劑為NMP時，被處理液L1的NMP
之含量係以10.0wt%以下為佳。因為被處理液L1的NMP之含量為10.0wt%以下時，能夠使餾出液L3中的NMP之含量降低的效果更確實。
≪濃縮液≫
所謂濃縮液L2，係相較於被處理液L1的高沸點有機溶劑之含量，高沸點有機溶劑含量較多的溶液，而且是使用本發明之溶液處理裝置將被處理液L1處理而得到的溶液。
高沸點有機溶劑為NMP時、濃縮液L2的NMP之
含量，係以60.0wt%以上為佳，以80.0wt%以上為更佳。濃縮液L2的NMP之含量為60.0wt%以上時，在將濃縮液L2的NMP再利用時之成本面係有利的，能夠將濃縮液L2作為有價物而處理。又，80.0wt%以上時，使用本發明的溶液處理裝置處理之後，能夠減輕在使用的純化裝置所承受的負荷。
但是，高沸點有機溶劑為NMP時，因為濃縮液L2
的NMP之含量為85.0wt%以上時，依照消防法係被視為危險物，所以此時濃縮液L2的NMP之含量係以小於85.0wt%為佳。
又，將在53.3kPa之NMP的氣液平衡關係設作一
個例子而顯示在表1。
從下述表1，關於溶液中的NMP之含量(NMP液組成)，得知在0.0~60.0wt%之間的溫度差係僅4.5℃，但是0.0~80.0wt%
之間的溫度差係11.7℃。
在此，在壓縮手段8的入口側(配管t6側)與出口側(配管t7側)之餾出蒸氣3的溫度差變大時，壓縮手段8所必要的動力(能源)亦變大。
亦即，就濃縮液L2而言，欲得到NMP的含量為80.0wt%的物質時，相較於欲得到60.0wt%的物質時，藉由用以將濃縮液L2加熱之壓縮手段8，因為必須將餾出蒸氣L3的溫度差設為2.5倍以上，所以壓縮手段8所必要的能源係大幅地増加。
因而，得知使用本發明之溶液處理裝置時，有必要考慮所使用的壓縮手段8之性能和壓縮手段8所必要的能源等，而且能夠將濃縮液L2的高沸點有機溶劑之含量設為60.0wt%以上、80.0wt%以上。
≪餾出液≫
所謂餾出液L3，係相較於被處理液L1的高沸點有機溶劑之含量，為高沸點有機溶劑含量較少的溶液，而且是使用本發明之溶液處理裝置將被處理液L1處理而得到的溶液。又，餾出液L3係將從處理塔2所餾出的餾出蒸氣L3，藉由壓縮手段8升壓．升溫且通過第1加熱手段6a而被熱回收且凝縮而成者。
高沸點有機溶劑為NMP時、餾出液L3的NMP之含量係以0.5wt%以下為佳。因為餾出液L3的NMP之含量為
0.5wt%以下時，使用本發明之溶液處理裝置處理之後，能夠減輕在處理裝置所承受的負荷。
又，將在53.3kPa之NMP的氣液平衡關設作一個例子而顯示在表2。
從下述表2，得知溶液中的NMP之含量(NMP液組成)為5.0wt%時，蒸氣中的NMP之含量(NMP蒸氣組成)為0.2wt%，溶液中的NMP之含量(NMP液組成)為10.0wt%時，蒸氣中的NMP之含量(NMP蒸氣組成)為0.5wt%。
亦即，將NMP的含量為10.0wt%之物質使用作為被處理液L1時，使用本發明之溶液處理裝置時，基於該氣液平衡關係，在第1氣液接觸手段3a，能夠使NMP的含量為0.5wt%之餾出蒸氣L3從處理塔2餾出。
因而，使用本發明之溶液處理裝置時，得知能夠餾出液L3的高沸點有機溶劑之含量設為0.5wt%以下。
其次，使用第1圖說明使用第1實施形態之溶液處理裝置1a之被處理液L1的處理方法。
首先，幫浦P1運轉時，被處理液L1通過配管t1而被供給至濃縮液熱交換器10。在該濃縮液熱交換器10，係在所供給的被處理液L1與濃縮液L2之間進行熱交換，使得被處理液
L1升溫且濃縮液L2降溫。
其次，在濃縮液熱交換器10之升溫後的被處理液L1，係通過配管t2而被供給至餾出液熱交換器11。在該餾出液熱交換器11，係在所供給的被處理液L1與餾出液L3之間進行熱交換，使得被處理液L1升溫且餾出液L3降溫。
然後，在餾出液熱交換器11之升溫後的被處理液L1，係通過配管t3、供給手段4而被供給至處理塔2內。
被供給至處理塔2內之被處理液L1，係首先被供給至第1氣液接觸手段3a。在此，被處理液L1係被供給至處理塔2內之剛後的狀態、亦即高沸點有機溶劑未被濃縮的狀態。因此，該狀態的被處理液L1係與從處理塔2的塔底部側上升而來的被處理蒸氣L1接觸。其結果，基於高沸點有機溶劑的含量少之溶液的氣液平衡關係，因為被處理液L1產生蒸發現象，使得高沸點有機溶劑的含量非常少的被處理蒸氣L1係往處理塔2的塔頂部側上升。
<餾出液側>
往處理塔2的塔頂部側上升的被處理蒸氣L1，係通過氣液分離器5且從塔頂部的出口(餾出口)通過配管t4而以餾出蒸氣L3的方式被供給至氣液分離手段7。又，從供給手段4所供給的被處理液L1為液體狀態，藉由氣液分離器5將被處理液L1捕捉且被供給至第1氣液接觸手段3a，而不會被餾出作為餾出液L3(亦即，不會產生夾帶霧沫)。
而且，在被供給至氣液分離手段7之餾出蒸氣L3所夾帶的液滴，係藉由氣液分離手段7而從餾出蒸氣L3被分離，而
且被分離後的液滴，通過配管t5而使其返回至處理塔2內。
其次，在氣液分離手段7之液滴被排除後的餾出蒸氣L3，係通過配管t6而被供給至壓縮手段8。在該壓縮手段8，被供給的餾出蒸氣L3係被壓縮而升溫。
然後，在壓縮手段8之升溫後的餾出蒸氣L3係通過配管t7而被供給至第1加熱手段6a。
在該第1加熱手段6a，在被供給的餾出蒸氣L3與濃縮液L2之間進行熱交換，使得餾出蒸氣L3凝縮，而且濃縮液L2係藉由將餾出蒸氣L3的蒸發潛熱回收而升溫且一部分係蒸氣化。
其次，在第1加熱手段6a，凝縮後的餾出液L3係通過配管t8而被供給至保持罐12。
又，餾出蒸氣L3係通過配管t8、保持罐12、配管t9、配管t10而以不漏出至系統外(未圖示的真空幫浦)之方式，在設置於配管t9與配管t10之間之冷卻器13被冷卻水W冷卻。然後，降溫且凝縮後的餾出液L3係在冷卻器13內流下，並且通過配管t9而儲存在保持罐12的底側。
又，藉由未圖示的真空幫浦，透過配管t10、冷卻器13、保持罐12等而將溶液處理裝置1a抽真空(Vacuum)，而使溶液處理裝置1a的壓力成為所需要的減壓狀態。
然後，儲存於保持罐12底側之餾出液L3係藉由運轉幫浦P3通過配管t11、配管t12而被供給至餾出液熱交換器11。在該餾出液熱交換器11，係如前述，被供給的餾出液L3與被處理液L1之間進行熱交換，使得餾出液L3降溫且被
處理液L1升溫。
最後，在餾出液熱交換器11，降溫後的餾出液L3係通過配管t13通過，而往溶液處理裝置1a的系統外流出。
<濃縮液側>
另一方面，在第1氣液接觸手段3a，高沸點有機溶劑含量多的被處理液L1係在第1氣液接觸手段3a內流下，而且被供給至處理塔2的塔底部。然後，被供給至處理塔2的塔底部之被處理液L1，係作為濃縮液L2而藉由運轉幫浦P2，一部分係通過配管t14、配管t15而被供給至第1加熱手段6a，而且一部分係通過配管t14、配管t16而被供給至濃縮液熱交換器10。
而且，被供給至處理塔2的塔底部之被處理液L1的一部分，係作為濃縮液L2，通過配管t17而被供給至第1加熱輔助手段9。
在第1加熱手段6a，係如前述的，被供給的濃縮
液L2與餾出蒸氣L3之間進行熱交換，使得濃縮液L2係一部分蒸發且餾出蒸氣L3凝縮。又，在第1加熱輔助手段9，被供給的濃縮液L2與蒸氣S之間進行熱交換，使得濃縮液L2係一部分蒸發。而且，藉由第1加熱手段6a、第1加熱輔助手段9升溫後的濃縮液L2，係各自通過配管t18、配管t19而使其返回處理塔2的內部返回，藉由加熱而蒸發的被處理蒸氣L1係上升至處理塔2的塔頂部側(第1氣液接觸手段3a側)，而液體狀態的被處理液L1係被供給至處理塔2的塔底部。
而且，在濃縮液熱交換器10，係如前述，被供給
的濃縮液L2與被處理液L1之間進行熱交換，使得濃縮液L2
降溫且被處理液L1升溫。
最後，在濃縮液熱交換器10，降溫後的濃縮液L2係通過配管t20而往溶液處理裝置1a的系統外流出。
其次，使用第2圖而說明第2實施形態之溶液處理裝置1b的概略。
又，在說明第2實施形態時，針對與第1實施形態共同的構成係省略其說明且將不同的構成作為中心而進行說明。
≪第2實施形態之溶液處理裝置的概略≫
第2實施形態之溶液處理裝置1b係與第1實施形態之溶液處理裝置1a同樣，係將含有高沸點有機溶劑的被處理液L1，分離成為高沸點有機溶劑含量多的濃縮液L2與高沸點有機溶劑含量少的餾出液L3之裝置。
如第2圖所顯示，溶液處理裝置1b係除了在第1圖所顯示的溶液處理裝置1a之構成以外，亦包括：第2氣液接觸手段3b，其係設置在處理塔2的內部且第1氣液接觸手段3a的下方；保持手段14，其係設置在處理塔2的內部且第1氣液接觸手段3a與第2氣液接觸手段3b之間；及第2加熱手段6b，其係將被保持在保持手段14之被處理液L1加熱。
而且，溶液處理裝置1b係除了在第1圖所顯示的溶液處理裝置1a之構成以外，亦包括調節閥15及凝縮器16。
又，溶液處理裝置1b係包括配管t1~t30，用以使液體或氣體在各機器之間流動，同時包括幫浦P1~P4，用以使液體或氣體往預定方向流動。
其次，使用第2圖而說明第2實施形態之溶液處
理裝置1b的各機器。
所謂第2氣液接觸手段3b，係使被處理液L1分離後的蒸氣與液體進行氣液接觸之手段。
第2氣液接觸手段3b，係設置在處理塔2的內部，同時在第1氣液接觸手段3a的下方。又，第2氣液接觸手段3b係與第1氣液接觸手段3a同樣，能夠使用塔板、規則填充物、不規則填充物之習知的氣液接觸手段。
而且，所謂第1氣液接觸手段3a及第2氣液接觸手段3b係可為同種的組合(例如，塔板與塔板)，亦可為異種的組合(例如，塔板與規則填充物)。
<保持手段>
所保持手段14，係將從第1氣液接觸手段3a所供給的被處理液L1保持預定量，而且將大於該預定量之被處理液L2供給至第2氣液接觸手段3b之手段。
保持手段14係設置在處理塔2的內部且第1氣液接觸手段3a與第2氣液接觸手段3b之間。而且，保持手段14係能夠使用烟囪(chimney)塔盤14a及配管t26，其中該配管t26係將在烟囪塔盤14a所保持的被處理液L1供給至第2氣液接觸手段3b。
烟囪塔盤14a係包括：塔盤，其具有貫穿孔；及
豎管(standpipe)，其從塔盤的貫穿孔往上方突出，同時能夠使被處理蒸氣L1從塔盤的下方往上方流通。而且，配管t26係預定流量將在烟囪塔盤14a的塔盤部分所保持的被處理液L1
供給至第2氣液接觸手段3b。
又，作為保持手段14，係只要能夠保持液體，就沒有特別限定，亦可使用烟囪塔盤以外的液體收集器。
<第2加熱手段>
所謂第2加熱手段6b，係將被保持在保持手段14之被處理液L1加熱之手段。
第2加熱手段6b係能夠使用與第1加熱手段6a同樣的加熱器。該加熱器係從處理塔2的保持手段14，透過配管t21、幫浦P2、配管t22而將所供給的被處理液L1，藉由與加熱源(熱介質)進行熱交換而加熱者，被加熱器加熱後的被處理液L1係透過配管t23而以液體或氣體的狀態被供給至處理塔2的內部(保持手段14的上方)。又，作為加熱器的加熱源，能夠使用藉由壓縮手段8壓縮而升溫後的餾出蒸氣L3。
第2加熱手段6b的被處理液L1(加熱對象)之入
口，係透過配管t22、幫浦P2、配管t21而連接至設置在處理塔2的保持手段14設置附近的塔側面之出口，第2加熱手段6b的被處理液L1(加熱對象)之出口，係透過配管t23而連接至設置在處理塔2的保持手段14設置附近的塔側面之供給口。
而且，所謂第1加熱手段6a及第2加熱手段6b，
可為同種的組合(例如，使加熱後的液體返回至處理塔2之構成的加熱器、及與該加熱器相同構成的加熱器)，亦可為異種的組合(例如，使加熱後的液體返回至處理塔2之構成的加熱器、及將處理塔2內的被處理液L1直接加熱之加熱器)。
又，在第2圖，溶液處理裝置1b係包括對應第2加熱手
段6b之壓縮手段8，亦可設為進一步包括對應第1加熱手段6a之壓縮手段(壓縮率比壓縮手段8更高的壓縮手段)之構成。
<第2實施形態之溶液處理裝置的其他構成>
調節閥15係設置在配管t6與配管t24之間，藉由開閉來調整往配管t24側流動之餾出蒸氣L3的流量。
而且，凝縮器16係藉由使用冷卻水W將餾出蒸氣L3冷卻，而使其凝縮成為餾出液L3之習知的熱交換器。
其次，使用第2圖說明第2實施形態之溶液處理裝置1b之被處理液L1的處理方法。
又，在說明第2實施形態時，針對與第1實施形態共同的部分，係省略其說明且將不同的部分作為中心而進行說明。
≪使用第2實施形態之溶液處理裝置之被處理液的處理方法≫
在第1氣液接觸手段3a，高沸點有機溶劑含量多的液體狀被處理液L1係在第1氣液接觸手段3a內流下且被供給至保持手段14。然後，被供給至保持手段14之被處理液L1的一部分係藉由運轉幫浦P2通過配管t21、配管t22而被供給至第2加熱手段6b。在該第2加熱手段6b，所供給的被處理液L1與餾出蒸氣L3之間進行熱交換，使得被處理液L1係一部分蒸發且餾出蒸氣L3凝縮。而且，藉由第2加熱手段6b升溫，一部分蒸發的被處理液L1係通過配管t23而使其返回處理塔2的內部，藉由加熱而變成氣體狀的被處理蒸氣L1係上升至處理
塔2的塔頂部側(第1氣液接觸手段3a側)，而且液體狀態的被處理液L1係被供給且保持在保持手段14。
而且，在保持手段14被保持之被處理液L1大於
預定量時，大於該預定量之被處理液L1係透過配管t26而被供給至第2氣液接觸手段3b。
被供給至第2氣液接觸手段3b之被處理液L1，係與從處理塔2的塔底部側上升而來的被處理蒸氣L1接觸。其結果，高沸點有機溶劑含量少的被處理蒸氣L1係通過保持手段14而上升至處理塔2的塔頂部側。另一方面，高沸點有機溶劑含量多的被處理液L1係在第2氣液接觸手段3b內流下且被供給至處理塔2的塔底部。
亦即，使用第2實施形態之溶液處理裝置1b時，因為在處理塔2內設置2個氣液接觸手段，相較於第1實施形態之溶液處理裝置1a，能夠進一步增大濃縮液L2內的高沸點有機溶劑之含量。
<關於調節閥、凝縮器>
在氣液分離手段7，液滴被排除後的餾出蒸氣L3係一部分通過調節閥15、配管t24而被供給至凝縮器16。
詳言之，溶液處理裝置1b內部的壓力變高時，接受信號之調節閥15係藉由使配管t6與配管t24成為連通狀態，在處理塔2內之剩餘的餾出蒸氣L3，係藉由未圖示的真空幫浦，透過配管t10、冷卻器13、保持罐12、配管t25、凝縮器16、配管t24而被抽真空(Vacuum)。而且被供給至凝縮器16之餾出蒸氣L3，係藉由冷卻水W凝縮而成為餾出液L3且通過配管
t25而儲存在保持罐12底側。因此，藉由包括第1加熱手段6a及第2加熱手段6b，能夠使裝置內的壓力具有變高的傾向之溶液處理裝置1b的整體壓力成為所需要的減壓狀態。
於本實施形態之溶液處理裝置的構成和處理方
法，係如以上說明，關於其他未載明的構成等，係先前習知者即可，只要能夠達成藉由前述構成所得到的效果，係當然不被限定而不用說。
其次，顯示實施例而具體地說明如本發明之液處理裝置。
使用第1圖而說明對應第1實施形態之實施例1。
<各種條件>
作為被處理液L1，係使用NMP的含量為5wt%之排水。將該排水以100kg/h供給至溶液處理裝置1a(詳言之，係濃縮液熱交換器10)。
處理塔2的塔頂部之壓力係保持在53.3kPa，溫度為83℃。又，處理塔2的塔底部之壓力係保持在53.5kPa，溫度為88℃。
又，為了將處理塔2的內部(塔頂部、塔底部)之壓力及溫度保持在上述值，作為壓縮手段8，係使用以真空壓力(vacuum pressure)53.3kPa(83℃)且吐出壓力93.9kPa(98℃)之羅茨鼓風機。而且，該羅茨鼓風機的軸動力為8.1kW。而且，供給至第1加熱輔助手段9之蒸氣S在穩定狀態為5kg/h。
第1氣液接觸手段3a係使用高性能規則填充物且
層高為600mm。
又，關於高性能規則填充物的層高，因為從水與NMP的氣液平衡關係進行模擬時，得到在理論塔盤1塔盤，將5wt%的NMP濃縮至60wt%為止，而且餾出的餾出液之濃度為0.5wt%之模擬結果，所以將層高設為600mm作為相當於理論塔盤1塔盤之填充高度。
而且，第1加熱手段6a係使用竪型套管流下式熱
交換器(傳熱面積7.8m2)。
又，關於其他的各種條件，係如作為第1實施形態之已說明的構成及處理方法。
<結果>
所回收的餾出液L3之量(詳言之，係從餾出液熱交換器11流出的量)為92.13kg/h且NMP的含量為0.3wt%。又，所回收的濃縮液L2之量(詳言之，係從濃縮液熱交換器10所流出的量)為7.87kg/h且NMP的含量為60wt%。
在此，使用以回流比0.2運轉之1塔式通常蒸餾塔，欲得到與上述結果同樣的結果時，蒸氣必須為113kg/h(≒92.13(kg/h)×1.2×551/539)。又，所謂上述式中的「551」係指在83℃之被處理液的蒸發潛熱(kcal/kg)之值，所謂「539」，係指在100℃之蒸氣的蒸發潛熱(kcal/kg)之值。
因而，使用本發明之溶液處理裝置1a時，相較於以回流比0.2運轉之1塔式通常蒸餾塔時，能夠將必要的蒸氣(能源)削減至約4.4%(≒5(kg/h)/113(kg/h)×100)為止。
≪對應第2實施形態之實施例2≫
使用第2圖而說明對應第2實施形態之實施例2。
與對應第1實施形態之實施例1不同的各種條件係如以下。
處理塔2的保持手段14附近之壓力係保持在53.5kPa且溫度為88℃。又，處理塔2的塔底部之壓力係保持在53.7kPa且溫度為95℃。
又，供給至第1加熱手段6a的蒸氣S在穩定狀態為10kg/h。
第2氣液接觸手段3b係使用高性能規則填充物層高為600mm。
又，關於高性能規則填充物的層高係基於與實施例1同樣理由而決定。
而且，第2加熱手段6b係使用竪型套管流下式熱交換器(傳熱面積7.8m2)。
又，關於其他的各種條件係如作為第2實施形態已說明的構成及處理方法。
<結果>
所回收的餾出液L3之量(詳言之，係從餾出液熱交換器11流出的量)為94.10kg/h且NMP的含量為0.3wt%。又，所回收的濃縮液L2之量(詳言之，係從濃縮液熱交換器10所流出的量)為5.90kg/h且NMP的含量為80wt%。
因而，使用本發明之溶液處理裝置1b時，相較於以回流比0.2運轉之1塔式通常蒸餾塔時，能夠將必要的蒸氣(能源)
削減至約8.7%(≒10(kg/h)/115(kg/h)×100)為止。
1a‧‧‧第1實施形態之溶液處理裝置(溶液處理裝置)
11‧‧‧餾出液熱交換器
12‧‧‧保持罐
13‧‧‧冷卻器
L1‧‧‧被處理液、被處理蒸氣
L2‧‧‧濃縮液
L3‧‧‧餾出液、餾出蒸氣
t1~t20‧‧‧配管
P1~P3‧‧‧幫浦
S‧‧‧蒸氣
W‧‧‧冷卻水
2‧‧‧處理塔
3a‧‧‧第1氣液接觸手段
4‧‧‧供給手段
5‧‧‧氣液分離器
6a‧‧‧第1加熱手段
7‧‧‧氣液分離手段
8‧‧‧壓縮手段
9‧‧‧第1加熱輔助手段
10‧‧‧濃縮液熱交換器
Claims (9)
- 一種溶液處理裝置，將含有高沸點有機溶劑的被處理液分離成為高沸點有機溶劑含量多的濃縮液及高沸點有機溶劑含量少的餾出液，其特徵在於包括：處理塔，其係將被處理液分離成為濃縮液及餾出液的餾出蒸氣且從塔頂部使餾出蒸氣餾出，而且從塔底部使濃縮液塔底排出；第1加熱手段，其係將被供給至前述處理塔的塔底部之被處理液加熱；第1氣液接觸手段，其係被設置在前述處理塔的內部，同時使被處理液與被加熱而成為氣體狀的被處理蒸氣接觸；及供給手段，其係從前述第1氣液接觸手段的上方將被處理液供給至前述處理塔的內部。
- 如申請專利範圍第1項所述之溶液處理裝置，其中不具有將從前述處理塔的塔頂部餾出之餾出蒸氣凝縮成為餾出液且使該餾出液返回前述處理塔的內部之回流手段。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之溶液處理裝置，其中從前述供給手段所供給的被處理液之高沸點有機溶劑的含量為10.0wt%以下。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之溶液處理裝置，其中包括將從前述處理塔的塔頂部餾出之餾出蒸氣所夾帶的液滴分離且使其返回前述處理塔的內部之氣液分離手段。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之溶液處理裝置，其中包括將從前述處理塔的塔頂部餾出之餾出蒸氣壓縮使其升溫之壓縮手段，而且將藉由前述壓縮手段被壓縮而升溫後的餾出蒸氣使用作為前述第1加熱手段的加熱源。
- 如申請專利範圍第5項所述之溶液處理裝置，其中前述壓縮手段係將從前述處理塔的塔頂部餾出之餾出蒸氣壓縮而使其升溫，使其溫度比前述處理塔之塔底部的被處理液，更高2℃以上。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之溶液處理裝置，其中包括：第2氣液接觸手段，其係設置在前述處理塔的內部之前述第1氣液接觸手段的下方，同時藉由使被處理液與因被加熱而變成氣體狀的被處理蒸氣接觸；保持手段，其係設置在前述處理塔的內部之前述第1氣液接觸手段與前述第2氣液接觸手段之間，同時將從前述第1氣液接觸手段所供給的被處理液保持預定量且將大於該預定量之被處理液供給至前述第2氣液接觸手段；壓縮手段，其係將從前述處理塔的塔頂部餾出之餾出蒸氣壓縮而使其升溫；及第2加熱手段，其將被前述保持手段保持之被處理液加熱；而且將藉由前述壓縮手段被壓縮而升溫後的餾出蒸氣，使用作為前述第1加熱手段及前述第2加熱手段之中至少一方的加熱源。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之溶液處理裝置，其中從前述供給手段所供給之被處理液的高沸點有機溶劑，係沸點比水更高、完全溶解於水且不與水共沸之溶劑，而且選自由N-甲基吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,4-丁二醇、一乙醇胺、二乙二醇一甲基醚、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮所組成群組之1種或2種以上的溶劑。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之溶液處理裝置，其中從前述供給手段所供給之被處理液的高沸點有機溶劑係N-甲基吡咯啶酮，而且從前述處理塔的塔頂部餾出之餾出蒸氣之高沸點有機溶劑的含量為0.5wt%以下，從前述處理塔的塔底部塔底排出的濃縮液之高沸點有機溶劑的含量為60.0wt%以上。
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