JPH0889703A - 薄層液膜式蒸発装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低沸点成分と高沸点成分との分離効率を高め
ることができ、例えば、洗浄溶剤を再生する際の回収率
を向上させることができる薄層液膜式蒸発装置を提供す
る。 【構成】 筒状加熱管５の内周面に処理液を液膜状にし
て流下させながら低沸点成分を蒸発させる薄層液膜式蒸
発装置１において、前記筒状加熱管５の下部に蛇腹管部
１０を設けるとともに、筒状加熱管５の底部に、所定量
の濃縮液を貯留する液溜部１１と該液溜部１１の底部近
傍の濃縮液を導出する液導出部１２とを備えた排液部８
を設け、さらに、筒状加熱管５の外周に設けた加熱ジャ
ケット１３内に筒状加熱管下部の排液部側から上部側に
向けて加熱蒸気を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄層液膜式蒸発装置に
関し、詳しくは、鉱物油や溶剤の分離精製、熱分解し易
い物質の濃縮等に用いられる薄層液膜式蒸発装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液状の混合物（原液）の中から低沸点成
分を分離回収する装置としては、従来から、蒸発装置と
凝縮装置とを組み合わせたものが多く用いられている。
このような用途に用いられる蒸発装置として、低沸点成
分を効率よく蒸発させるために、例えば、特開平６−１
９０２０２号公報に記載されているように、垂直方向に
設置した加熱管の内周面に原液を薄い膜状にして流下さ
せるようにした薄層液膜式蒸発装置が知られている。こ
の薄層液膜式蒸発装置は、多くのメリットを有している
ため、機械加工部品に付着している機械加工油を洗浄す
る洗浄溶剤の回収するための溶剤回収装置等に広く用い
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第二石
油類の洗浄溶剤の中に機械加工油を６％含む汚染液を処
理して洗浄溶剤を回収する場合、一般的な薄層液膜式蒸
発装置における溶剤回収率は，高くても９４〜９６％程
度であった。このとき、比較的低価格の洗浄溶剤の場合
は、９４〜９６％の回収率では、洗浄溶剤を回収して再
利用するコスト的なメリットがほとんど無いため、薄層
液膜式蒸発装置における溶剤回収率の向上が望まれてい
た。

【０００４】そこで本発明は、低沸点成分と高沸点成分
との分離効率を高めることができ、例えば、上述の洗浄
溶剤の回収率を向上させることができる薄層液膜式蒸発
装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明の薄層液膜式蒸発装置は、底部に濃縮液を
排出する排液部を有する垂直方向の筒状加熱管と、該筒
状加熱管を加熱する加熱手段と、前記筒状加熱管の内周
面に処理液を液膜状に流下させる処理液供給手段とを備
えた薄層液膜式蒸発装置において、前記筒状加熱管の下
部に処理液が液膜状に流下する蛇腹管部を設けたことを
特徴としている。

【０００６】さらに、本発明は、前記排液部が、所定量
の濃縮液を貯留する液溜部と該液溜部の底部近傍の濃縮
液を導出する液導出部とを備えていること、前記加熱手
段が、前記筒状加熱管の外周に設けた加熱ジャケット内
に筒状加熱管下部の排液部側から上部側に向けて加熱蒸
気を供給するものであることを特徴としている。

【０００７】

【作 用】前記筒状加熱管の下部に蛇腹管部を設けるこ
とにより、処理液が液膜状に流下する管内壁の流路長が
長くなり、処理液の管内滞留時間が延びることによって
低沸点成分の蒸発量を増加させることができる。また、
排液部に液溜部を設けて液溜部の底部から濃縮液を導出
することにより、液溜部に溜まる濃縮液の表面からも低
沸点成分を蒸発させることができる。さらに、筒状加熱
管の外周に設けた加熱ジャケット内に筒状加熱管下部の
排液部側から加熱蒸気を供給することにより、低沸点成
分が蒸発しにくい加熱管下部側や排液部からの低沸点成
分の蒸発を促進させることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を、図面に示す一実施例に基づ
いてさらに詳細に説明する。図１は、薄層液膜式蒸発装
置１と凝縮器２とを一体的に形成した溶剤回収装置３を
示すもので、図２は、薄層液膜式蒸発装置１の要部を示
すものである。

【０００９】まず、溶剤回収装置３は、例えば、前述の
洗浄溶剤と機械加工油との混合物のような低沸点成分の
液体と高沸点成分の液体とからなる処理液（原液）を原
液供給管４から供給し、筒状加熱管５の上端部に設けた
ノズル６から円錐状に管内壁に向けて噴射し、筒状加熱
管５内で加熱することにより低沸点成分である洗浄溶剤
を蒸発させ、凝縮器２で凝縮させて回収管７から吸引し
て回収するとともに、高沸点成分である機械加工油を濃
縮して筒状加熱管底部の排液部８から排液管９に排出す
るように構成されている。

【００１０】このような溶剤回収装置３に用いられる薄
層液膜式蒸発装置１において、本実施例に示す薄層液膜
式蒸発装置１では、前記筒状加熱管５の下部に蛇腹管部
１０を設けるとともに、前記排液部８には、所定量の濃
縮液を貯留する液溜部１１と該液溜部１１の底部近傍の
濃縮液を導出する液導出部１２とを設けている。さら
に、前記筒状加熱管５を加熱する手段は、該筒状加熱管
５の外周に加熱ジャケット１３を設け、該加熱ジャケッ
ト１３に下部の蒸気供給管１４から上部の蒸気排出管１
５に向けて加熱蒸気を上昇流として供給するように構成
している。

【００１１】したがって、ノズル６から噴出した原液
は、筒状加熱管５の内壁面に沿う薄い液膜となって流下
し、流下中に加熱ジャケット１３内を流れる蒸気により
加熱されて洗浄溶剤が蒸発する。そして、洗浄溶剤の蒸
発により原液中の洗浄溶剤量が減少して機械加工油が濃
縮され、粘度が上昇するとともに洗浄溶剤が蒸発しにく
くなった状態で蛇腹管部１０に流下し、蛇腹管部１０の
水平方向の凹凸に沿って液膜状に流下する。

【００１２】すなわち、洗浄溶剤が蒸発しにくくなった
状態の濃縮液は、蛇腹管部１０において、直管に比べて
長い流路を流下することになり、管内滞留時間が延びる
ことによって洗浄溶剤の蒸発量が増加する。これによ
り、ノズル６から供給された原液中の洗浄溶剤を十分に
蒸発させることが可能となり、洗浄溶剤の回収率を向上
させることができる。

【００１３】さらに、蛇腹管部１０から排液部８に流下
した濃縮液は、底部の液溜部１１に一時貯留されること
により、その表面から洗浄溶剤が蒸発して回収される。
本実施例に示す液導出部１２は、排液管９の上端を底板
１６から管内に所定量突出するように挿入し、その上端
部近傍に通液孔１７を設けるとともに、この排液管９を
覆うように、上端部に圧力バランスをとるための通気孔
１８を有する蓋材１９を被着した構成を有している。こ
れにより、上記排液部８に流下した濃縮液は、液溜部１
１の底部の底板１６と蓋材１９との間から蓋材１９の内
周と排液管９の外周との間に流入し、この部分を上昇し
て通液孔１７から排液管９内に流入し、該排液管９内を
流下して外部に取出されるので、液溜部１１底部の洗浄
溶剤をほとんど含まない濃縮液だけを排出することがで
きる。

【００１４】このように液溜部１１を設けて濃縮液を一
時貯留し、底部から濃縮液を導出するように構成するこ
とにより、濃縮液中に残る僅かな洗浄溶剤も液溜部１１
で蒸発させて回収することができ、洗浄溶剤の回収率を
向上させることができる。

【００１５】加えて、加熱ジャケット１３の下部、すな
わち、上記液溜部１１側から加熱蒸気を供給することに
より、液溜部１１に溜まっている濃縮液を効率よく加熱
できるとともに、前記蛇腹管部１０を流下する濃縮液も
効率よく加熱することができるので、これらの濃縮液中
に含まれる洗浄溶剤の蒸発効率を向上させ、洗浄溶剤の
回収率を向上させることができる。加熱ジャケット１３
内で発生したドレン水は、加熱ジャケット１３の底部に
設けたドレン排出管２０からスチームトラップ２１を介
して加熱蒸気の一部と共に排出され、蒸気排出管１５の
戻り蒸気に合流する。

【００１６】なお、一般に、加熱蒸気を用いた加熱ジャ
ケットにおいては、ドレン水の排出の関係から加熱ジャ
ケット上部から加熱蒸気を供給し、底部から蒸気と共に
ドレン水を排出する構成を有している。ところが、この
ような一般的な構成の加熱ジャケットを上記薄層液膜式
蒸発装置に使用すると、洗浄溶剤（低沸点成分）の比率
が多く、洗浄溶剤の蒸発が活発な筒状加熱管の上部は十
分に加熱できるが、洗浄溶剤が蒸発しにくい筒状加熱管
の下部を十分に加熱することが困難であり、濃縮液を十
分に加熱することができないため、洗浄溶剤の回収率を
向上させることはできなかった。

【００１７】また、本実施例では、加熱ジャケット１３
の外周に原液供給管４を巻回して原液を予熱するように
しているので、ノズル６から噴出した時点で原液からの
洗浄溶剤の蒸発が始まるため、蒸発効率を一層向上させ
ることができる。さらに、本実施例では、薄層液膜式蒸
発装置１の上部に凝縮器２を一体的に設けているので、
溶剤回収装置３の構成を簡略化して小型化が図れるとと
もに、薄層液膜式蒸発装置１と凝縮器２とをカバー２２
で覆うことにより装置外観の見栄えも向上する。なお、
装置の要所には、運転に必要なデータを得るための温度
センサ２３，２３や真空計２４等が設けられており、凝
縮器２の冷却コイル２５には、図示しない配管を介して
冷却水が供給される。

【００１８】本実施例に示す薄層液膜式蒸発装置１にお
いては、筒状加熱管５の下部の蛇腹管部１０と、筒状加
熱管５の底部の液溜部１１及び液導出部１２と、下部か
ら加熱蒸気を導入する加熱ジャケット１３とを備えた構
成を示したが、このいずれか一つの構成を採用するだけ
でも従来より洗浄溶剤の回収率を向上させることが可能
であり、いずれか二つの構成を組み合わせたり、実施例
に示すように全ての構成を組み合わせることにより、洗
浄溶剤の回収率を大幅に向上させることができる。さら
に、前述の原液の予熱を行ったり、筒状加熱管５や蛇腹
管部１０における液膜形成を制御したりすれば、更に効
率向上を図ることが可能である。すなわち、処理する液
の成分や処理量に応じて適宜最適な構成を採用すること
ができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の薄層液膜
式蒸発装置によれば、低沸点成分の蒸発効率の向上によ
り、低沸点成分と高沸点成分との分離・回収を高効率で
行うことができ、例えば各種機械部品に付着した加工油
を洗浄除去するための洗浄溶剤の再生に用いることによ
り、洗浄溶剤の消費量の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の薄層液膜式蒸発装置を用いた溶剤回
収装置の一実施例を示す断面図である。

【図２】 同じく薄層液膜式蒸発装置の要部を示す断面
図である。

【符号の説明】

１…薄層液膜式蒸発装置、２…凝縮器、３…溶剤回収装
置、４…原液供給管、５…筒状加熱管、６…ノズル、７
…回収管、８…排液部、９…排液管、１０…蛇腹管部、
１１…液溜部、１２…液導出部、１３…加熱ジャケッ
ト、１４…蒸気供給管、１５…蒸気排出管、１６…底
板、１７…通液孔、１８…通気孔、１９…蓋材、２０…
ドレン排出管、２１…スチームトラップ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部に濃縮液を排出する排液部を有する
   垂直方向の筒状加熱管と、該筒状加熱管を加熱する加熱
   手段と、前記筒状加熱管の内周面に処理液を液膜状に流
   下させる処理液供給手段とを備えた薄層液膜式蒸発装置
   において、前記筒状加熱管の下部に処理液が液膜状に流
   下する蛇腹管部を設けたことを特徴とする薄層液膜式蒸
   発装置。
2. 【請求項２】 前記排液部は、所定量の濃縮液を貯留す
   る液溜部と、該液溜部の底部近傍の濃縮液を導出する液
   導出部とを備えていることを特徴とする請求項１記載の
   薄層液膜式蒸発装置。
3. 【請求項３】 前記加熱手段は、前記筒状加熱管の外周
   に設けた加熱ジャケット内に、筒状加熱管下部の排液部
   側から上部側に向けて加熱蒸気を供給するものであるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の薄層液膜式蒸発装
   置。
4. 【請求項４】 底部に濃縮液を排出する排液部を有する
   垂直方向の筒状加熱管と、該筒状加熱管を加熱する加熱
   手段と、前記筒状加熱管の内周面に処理液を液膜状に流
   下させる処理液供給手段とを備えた薄層液膜式蒸発装置
   において、前記排液部は、所定量の濃縮液を貯留する液
   溜部と、該液溜部の底部近傍の濃縮液を導出する液導出
   部とを備えるとともに、前記加熱手段は、前記筒状加熱
   管の外周に設けた加熱ジャケット内に、筒状加熱管下部
   の排液部側から上部側に向けて加熱蒸気を供給するよう
   構成したことを特徴とする薄層液膜式蒸発装置。