JP2002085902A

JP2002085902A - 蒸留装置及び蒸留方法

Info

Publication number: JP2002085902A
Application number: JP2000275909A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Tamura; 勝典田村; Yoichi Harada; 陽一原田
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-09-12
Filing date: 2000-09-12
Publication date: 2002-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】不純物が含有されたまま製品が回収されること
がなく、製品に色相、香り等の影響が与えられるのを防
止することができるようにする。【解決手段】塔本体と、中仕切りと、フィードノズル４
１を介して、原液に添加成分を添加することによって得
られた調整原液が供給される第１の蒸留部と、第２の蒸
留部と、第３の蒸留部と、塔頂に配設された凝縮器８１
と、塔サイドに配設され、高沸点成分に富んだ液体を排
出するための第１の排出系と、塔底に配設され、添加成
分に富んだ液体を缶出液として排出するための第２の排
出系と、蒸発器８２とを有する。添加成分の沸点は高沸
点成分の沸点より高くされる。この場合、高沸点成分が
分解されて形成される変質成分は塔底の近傍に集まるの
で、変質成分と高沸点成分とが液体の状態で接触するこ
とがない。したがって、変質成分等が不純物として含有
されたまま製品が回収されることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸留装置及び蒸留
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、二つの成分を含有する原液から各
成分を蒸留によって分離させて製品を得るために、蒸留
塔を備えた蒸留装置が提供されている。例えば、二つの
成分Ａ及びＢを含有する原液Ｍにおいて、成分Ａは成分
Ｂより沸点が低く、前記成分Ａによって低沸点成分が、
成分Ｂによって高沸点成分が構成される場合、次のよう
な蒸留装置によって原液Ｍが蒸留され、各成分Ａ及びＢ
が分離させられる。

【０００３】図２は従来の蒸留装置の概略図である。

【０００４】図において、２０２は蒸留塔であり、該蒸
留塔２０２は、上方から下方にかけて順に配設された第
１セクション１０１、第２セクション１０２、第３セク
ション１０３、第４セクション１０４及び第５セクショ
ン１０５から成る。そして、前記蒸留塔２０２のほぼ中
央に前記第３セクション１０３が配設され、該第３セク
ション１０３の塔サイドにフィードノズル１１１が形成
される。また、前記蒸留塔２０２の塔頂に前記第１セク
ション１０１が配設され、該第１セクション１０１に、
凝縮器２０６に接続させて蒸気出口１２２及び還流液入
口１２３がそれぞれ形成される。さらに、前記蒸留塔２
０２の塔底に前記第５セクション１０５が配設され、該
第５セクション１０５に、蒸発器２０５に接続させて缶
出液出口１２５及び蒸気入口１２６がそれぞれ形成され
る。なお、前記蒸留塔２０２、凝縮器２０６、蒸発器２
０５等によって蒸留装置が構成される。

【０００５】そして、前記第２セクション１０２に濃縮
部ＡＲ１１が、第４セクション１０４に回収部ＡＲ１２
が形成され、前記濃縮部ＡＲ１１及び回収部ＡＲ１２に
それぞれ一つの節から成る充填（てん）物エレメントが
充填される。

【０００６】前記構成の蒸留塔２０２において、成分Ａ
及びＢを含有する原液Ｍが前記フィードノズル１１１を
介して供給される。なお、成分Ａは成分Ｂより沸点が低
い。そして、前記回収部ＡＲ１２においては、フィード
ノズル１１１を介して供給された原液Ｍが下降し、上方
において成分Ａに富んだ蒸気を、下方になるに従って成
分Ｂに富んだ液体を発生させ、缶出液出口１２５から成
分Ｂに富んだ液体が缶出液として排出される。前記缶出
液出口１２５から排出された缶出液の一部は、蒸発器２
０５に送られ、該蒸発器２０５によって加熱されて成分
Ｂに富んだ蒸気になる。該成分Ｂに富んだ蒸気は、蒸気
入口１２６から第５セクション１０５に供給され、回収
部ＡＲ１２内を上昇する間に、原液Ｍと接触し、原液Ｍ
から成分Ａに富んだ蒸気を発生させる。また、前記缶出
液の残りは、製品として回収され、図示されない缶出液
収容部に送られる。

【０００７】前記成分Ａに富んだ蒸気は、濃縮部ＡＲ１
１内を上昇し、前記蒸気出口１２２から排出されて凝縮
器２０６に送られ、該凝縮器２０６によって凝縮させら
れて成分Ａに富んだ液体になり、該成分Ａに富んだ液体
は留出液として排出される。そして、成分Ａの蒸留の効
率を高くするために、凝縮器２０６から排出された留出
液の一部は、還流液入口１２３から第１セクション１０
１に還流液として還流され、該濃縮部ＡＲ１１内を上昇
する成分Ａに富んだ蒸気と接触させられる。また、前記
留出液の残りは図示されない留出液収容部に送られる。

【０００８】このように、蒸留塔２０２の塔サイドに原
液Ｍを供給し、蒸留塔２０２の塔頂において留出液を、
塔底において缶出液を得ることができる。

【０００９】ところで、前記蒸留塔２０２において、成
分Ｂは、蒸発器２０５によって加熱されると、分解され
て成分Ｂより沸点の高い変質成分Ｂ′になり、該変質成
分Ｂ′が蒸留塔２０２の塔本体内における塔底の近傍に
不純物として集まる。したがって、成分Ｂを製品として
回収しようとするときに、変質成分Ｂ′等の不純物が含
有されたまま製品が回収されると、変質成分Ｂ′におけ
る炭素の分子量が多いので、製品に色相、香り等の影響
が与えられ、製品の品質を低下させてしまう。

【００１０】また、蒸留塔２０２の塔底から製品が回収
されるようになっているので、回収された製品が、塔底
と近接させて配設された蒸発器２０５によって高温に晒
（さら）されてしまう。その結果、製品である成分Ｂが
分解されて、前記変質成分Ｂ′が不純物として形成さ
れ、製品の品質を低下させてしまう。

【００１１】そこで、製品を液体の状態で回収するので
はなく、蒸気の状態で回収するようにした蒸留装置が提
供されている。

【００１２】図３は従来の製品を蒸気の状態で回収する
ようにした蒸留装置の概念図である。なお、図２と同じ
構造を有するものについては、同じ符号を付与すること
によってその説明を省略する。

【００１３】この場合、蒸留塔２２２は、塔頂から塔底
に向けて順に形成された第１セクション２１１〜第７セ
クション２１７から成り、そのうちの第２セクション２
１２及び第４セクション２１４に充填物エレメントが配
設され、第２セクション２１２によって濃縮部が、第４
セクション２１４によって回収部が形成されるととも
に、第６セクション２１６にデミスタが配設される。

【００１４】成分Ｂに富んだ蒸気は、蒸気の状態のまま
第５セクション２１５から製品として回収され、制御弁
２３５を介して製品用の凝縮器２３６に供給され、該凝
縮器２３６において凝縮されて成分Ｂに富んだ液体にな
り、該成分Ｂに富んだ液体は缶出液として凝縮器２３６
から排出される。そして、前記缶出液は、受け器２３７
に供給されて溜（た）められた後、受け器２３７から排
出される。

【００１５】なお、低い温度領域で蒸留を行い、製品の
品質が低下するのを防止するために、また、蒸発器２０
５において缶出液の一部を加熱する際に消費されるエネ
ルギーを少なくするために、凝縮器２０６に真空発生装
置２３８が、前記凝縮器２３６に真空発生装置２３９が
配設され、該真空発生装置２３８、２３９によって蒸留
塔２２２内に負圧が発生させられる。したがって、缶出
液を容易に低い温度で蒸気にすることができ、蒸留塔２
２２内で発生したベントガスを吸引し、大気中に放出す
ることができる。

【００１６】この場合、変質成分Ｂ′等の不純物が前記
蒸留塔２２２の塔本体内における塔底の近傍に集まって
も、成分Ｂに富んだ蒸気が第５セクション２１５から製
品として回収されるので、不純物が含有されたまま製品
が回収されることがなくなり、製品に色相、香り等の影
響が与えられるのを防止することができる。また、製品
が、塔底において回収されず、塔サイドにおいて第５セ
クション２１５から排出されて回収されるので、塔底に
配設された蒸発器２０５によって高温に晒されることが
ない。したがって、製品の品質を向上させることができ
る。なお、塔本体内における塔底の近傍に集まった不純
物はラインＬ１０１を介して抜かれる。

【００１７】また、製品を液体の状態で回収し、製品に
含有される不純物を除去するようにした蒸留装置が提供
されている。

【００１８】図４は従来の製品に含有される不純物を除
去するようにした蒸留装置の概念図である。なお、図２
と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与す
ることによってその説明を省略する。

【００１９】この場合、成分Ｂに富んだ液体は、第５セ
クション１０５から缶出液として排出されるとともに、
製品として回収され、制御弁２４１を介して受け器２４
２に供給され、溜められる。該受け器２４２と加熱器２
４４とが連結され、受け器２４２内の製品は加熱器２４
４に供給され、該加熱器２４４において蒸発させられて
成分Ｂに富んだ蒸気になり、このとき、成分Ｂに富んだ
蒸気と変質成分Ｂ′等の不純物とが分離させられる。そ
して、成分Ｂに富んだ蒸気は不純物が除去された状態で
受け器２４２に戻される。

【００２０】続いて、成分Ｂに富んだ蒸気は、製品用の
凝縮器２４３に供給され、該凝縮器２４３において凝縮
されて成分Ｂに富んだ液体になり、該成分Ｂに富んだ液
体は凝縮器２４３から排出される。そして、成分Ｂに富
んだ液体は、受け器２４５に供給されて溜められた後、
受け器２４５から制御弁２４６を介して排出される。な
お、このような動作を所定の時間行うと、受け器２４２
内に不純物が残留するが、該不純物はラインＬ１０２を
介して抜かれる。なお、２３８、２４７は真空発生装置
である。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の蒸留装置においては、製品を蒸気の状態で回収する
ようにした蒸留装置の場合、制御弁２３５（図３）、凝
縮器２３６、受け器２３７等の補機が必要になり、ま
た、製品を液体の状態で回収し、製品に含有される不純
物を除去するようにした蒸留装置の場合、制御弁２４１
（図４）、２４６、受け器２４２、２４５、凝縮器２４
３、加熱器２４４等の補機が必要になり、蒸留装置が大
型化してしまうだけでなく、コストが高くなってしま
う。

【００２２】さらに、蒸留装置の運転を管理したり、保
全を行ったりするために複雑な設備が必要になってしま
う。特に、製品を蒸気の状態で回収するようにした蒸留
装置の場合、第５セクション２１５から蒸気を排出する
に当たり、制御弁２３５を操作して蒸気の流量を制御す
る必要があるが、蒸気の流量の制御は極めて複雑であ
り、蒸留装置のコストが高くなってしまう。

【００２３】本発明は、前記従来の蒸留装置の問題点を
解決して、不純物が含有されたまま製品が回収されるこ
とがなく、製品に色相、香り等の影響が与えられるのを
防止することができるとともに、小型化することがで
き、コストを低くすることができる蒸留装置を提供する
ことを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の蒸
留装置においては、塔本体と、該塔本体内を区画し、互
いに隣接させて第１室及び第２室を形成する中仕切り
と、フィードノズルを介して、原液に添加成分を添加す
ることによって得られた調整原液が供給され、前記フィ
ードノズルより上方に形成された濃縮部、及び前記フィ
ードノズルより下方に形成された回収部を備えた第１の
蒸留部と、該第１の蒸留部の上端に接続され、該上端よ
り上方に形成された濃縮部、及び前記上端より下方に形
成され、かつ、中仕切りを介して前記第１の蒸留部の濃
縮部と隣接する回収部を備えた第２の蒸留部と、前記第
１の蒸留部の下端に接続され、該下端より上方に形成さ
れ、かつ、中仕切りを介して前記第１の蒸留部の回収部
と隣接する濃縮部、及び前記下端より下方に形成された
回収部を備えた第３の蒸留部と、塔頂に配設され、低沸
点成分に富んだ蒸気を凝縮させて低沸点成分に富んだ液
体にし、該低沸点成分に富んだ液体を排出する凝縮器
と、塔サイドに配設され、高沸点成分に富んだ液体を排
出するための第１の排出系と、塔底に配設され、添加成
分に富んだ液体を缶出液として排出するための第２の排
出系と、前記缶出液を蒸発させて添加成分に富んだ蒸気
にする蒸発器とを有する。

【００２５】そして、前記添加成分の沸点は前記高沸点
成分の沸点より高くされる。

【００２６】本発明の他の蒸留装置においては、さら
に、前記缶出液のほとんどが前記蒸発器に供給される。
そして、前記缶出液の残りが添加成分として原液に添加
される。

【００２７】本発明の更に他の蒸留装置においては、さ
らに、前記缶出液の一部が前記蒸発器に供給される。そ
して、前記缶出液の残りが排出される。また、排出され
る缶出液の分だけ添加成分が補給される。

【００２８】本発明の更に他の蒸留装置においては、さ
らに、前記缶出液のすべてが蒸発器に供給される。そし
て、前記蒸留装置の運転を開始するために、所定の量の
添加成分が原液に添加される。

【００２９】本発明の更に他の蒸留装置においては、さ
らに、前記第１の排出系は、高沸点成分に富んだ液体を
冷却する冷却手段を有する。

【００３０】本発明の蒸留方法においては、塔本体、該
塔本体内を区画し、互いに隣接させて第１室及び第２室
を形成する中仕切り、フィードノズルより上方に形成さ
れた濃縮部、及び前記フィードノズルより下方に形成さ
れた回収部を備えた第１の蒸留部、該第１の蒸留部の上
端に接続され、該上端より上方に形成された濃縮部、及
び前記上端より下方に形成され、かつ、中仕切りを介し
て前記第１の蒸留部の濃縮部と隣接する回収部を備えた
第２の蒸留部、並びに前記第１の蒸留部の下端に接続さ
れ、該下端より上方に形成され、かつ、中仕切りを介し
て前記第１の蒸留部の回収部と隣接する濃縮部、及び前
記下端より下方に形成された回収部を備えた第３の蒸留
部を有する蒸留装置に適用される。

【００３１】そして、原液に添加成分を添加することに
よって得られた調整原液を、前記フィードノズルを介し
て前記第１の蒸留部に供給し、塔頂において、低沸点成
分に富んだ液体を凝縮させて低沸点成分に富んだ液体に
し、塔頂において、前記低沸点成分に富んだ液体を排出
し、塔サイドにおいて、高沸点成分に富んだ液体を排出
し、塔底において、添加成分に富んだ液体を缶出液とし
て排出し、該缶出液を蒸発させて添加成分に富んだ蒸気
にする。

【００３２】また、前記添加成分の沸点は前記高沸点成
分の沸点より高くされる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００３４】図１は本発明の第１の実施の形態における
蒸留装置の概念図、図５は本発明の第１の実施の形態に
おける結合型蒸留塔の概念図である。

【００３５】図において、１０は結合型蒸留塔であり、
該結合型蒸留塔１０は、第１セクション１１、第２セク
ション１２、第３セクション１３、第４セクション１
４、第５セクション１５、第６セクション１６、第７セ
クション１７、第８セクション１８及び第９セクション
１９から成る。

【００３６】そして、前記結合型蒸留塔１０の塔本体
は、前記第４セクション１４、第５セクション１５及び
第６セクション１６において、それぞれ平板状の中仕切
り２２〜２４によって第１室１４Ａ〜１６Ａと第２室１
４Ｂ〜１６Ｂとに区画され、第１室１４Ａ〜１６Ａと第
２室１４Ｂ〜１６Ｂとは互いに隣接させられる。また、
前記第１室１４Ａ〜１６Ａによって第１の蒸留部２５
が、前記第１セクション１１〜第３セクション１３及び
第２室１４Ｂによって第２の蒸留部２６が、前記第２室
１５Ｂ、１６Ｂ、第７セクション１７〜第９セクション
１９によって第３の蒸留部２７がそれぞれ形成される。

【００３７】なお、前記中仕切り２２〜２４を断熱材に
よって形成したり、中仕切り２２〜２４の内部を真空に
したりして、中仕切り２２〜２４を断熱構造にすること
もできる。この場合、第１室１４Ａと第２室１４Ｂとの
間、第１室１５Ａと第２室１５Ｂとの間、及び第１室１
６Ａと第２室１６Ｂとの間の熱伝達をそれぞれ少なくす
ることができるので、蒸留の効率を高くすることができ
る。

【００３８】そして、結合型蒸留塔１０の高さ方向にお
けるほぼ中央に前記第５セクション１５が配設され、塔
サイドにおける第１室１５Ａにフィードノズル４１が、
同様に塔サイドにおける第２室１５Ｂにサイドカットノ
ズル４２がそれぞれ配設される。本実施の形態におい
て、フィードノズル４１及びサイドカットノズル４２
は、互いに同じ高さに配設されるが、異なる高さに配設
することもできる。

【００３９】また、結合型蒸留塔１０の塔頂に前記第１
セクション１１が配設され、該第１セクション１１に、
凝縮器８１に接続させて蒸気出口４３及び還流液入口４
４がそれぞれ形成される。さらに、結合型蒸留塔１０の
塔底に第９セクション１９が配設され、該第９セクショ
ン１９に、蒸発器８２に接続させて缶出液出口４５及び
蒸気入口４６がそれぞれ形成される。

【００４０】この場合、二つの成分Ａ及びＢを含有する
原液Ｍを蒸留によって成分Ａと成分Ｂとに分離させるよ
うになっている。そのために、原液ＭがラインＬ５１を
介して供給され、原液Ｍに、ラインＬ５５を介して供給
された添加成分としての成分Ｘを加えることによって、
成分Ａ、Ｂ及びＸを含有する調整原液ＭＸが生成され、
該調整原液ＭＸがラインＬ５０を介して前記フィードノ
ズル４１に供給される。また、イニシャル用及び補給用
として、ラインＬ８２を介して成分Ｘが添加される。そ
して、成分Ａは成分Ｂより、成分Ｂは成分Ｘより沸点が
低く、成分Ａによって低沸点成分が、成分Ｂによって高
沸点成分が、成分Ｘによって調整成分が構成される。な
お、成分Ｘとしては、成分Ｂと分離させるのが容易であ
り、かつ、蒸留に伴って変質しにくい材料から成るもの
が使用される。

【００４１】前記第１の蒸留部２５において、前記フィ
ードノズル４１より上方に配設された第１室１４Ａによ
って濃縮部ＡＲ１が、フィードノズル４１より下方に配
設された第１室１６Ａによって回収部ＡＲ２がそれぞれ
形成される。そして、前記第２の蒸留部２６は前記第１
の蒸留部２５の上端に接続され、該上端より上方に配設
された第２セクション１２によって濃縮部ＡＲ３が、前
記第１の蒸留部２５の上端より下方において、中仕切り
２２を介して前記濃縮部ＡＲ１と隣接させて配設された
第２室１４Ｂによって回収部ＡＲ４がそれぞれ形成され
る。さらに、前記第３の蒸留部２７は前記第１の蒸留部
２５の下端に接続され、該下端より上方において、中仕
切り２４を介して前記回収部ＡＲ２と隣接させて配設さ
れた第２室１６Ｂによって濃縮部ＡＲ５が、前記第１の
蒸留部２５の下端より下方に配設された第８セクション
１８によって回収部ＡＲ６がそれぞれ形成される。

【００４２】このように、第１の蒸留部２５の上端が第
２の蒸留部２６の高さ方向におけるほぼ中央に、第１の
蒸留部２５の下端が第３の蒸留部２７の高さ方向におけ
るほぼ中央にそれぞれ接続される。

【００４３】前記各濃縮部ＡＲ１、ＡＲ３、ＡＲ５及び
各回収部ＡＲ２、ＡＲ４、ＡＲ６は、一つの節から成る
充填物エレメントによって形成されるが、蒸留しようと
する各成分間の比揮発度によっては、蒸留に必要な理論
段数を確保するために、使用される充填物の特性に対応
させて複数の節から成る充填物エレメントによって形成
することもできる。また、結合型蒸留塔１０の各段を泡
鐘式等のトレイによって形成することもできる。そし
て、各節間にディストリビュータを配設することもでき
る。なお、前記結合型蒸留塔１０は、全体として約３０
〜１００段の理論段数を有し、第４セクション１４及び
第６セクション１６にそれぞれ５〜３０段程度を当てる
ようにするのが好ましい。

【００４４】ところで、第３セクション１３にコレクタ
５４及びチャンネル型のディストリビュータ６１が配設
され、前記コレクタ５４によって集められた液体は、前
記ディストリビュータ６１によって所定の分配比率で第
４セクション１４の第１室１４Ａと第２室１４Ｂとに異
なる量ずつ分配される。

【００４５】また、第５セクション１５の第１室１５Ａ
におけるフィードノズル４１の直上にコレクタ６２が、
直下にチューブラ型のディストリビュータ６３が配設さ
れ、前記コレクタ６２によって集められた液体は、前記
フィードノズル４１を介して供給された調整原液ＭＸと
共に、ディストリビュータ６３によって第６セクション
１６の第１室１６Ａに供給される。

【００４６】一方、第５セクション１５の第２室１５Ｂ
におけるサイドカットノズル４２の直上にチムニーハッ
ト型のコレクタ６５が、直下にチューブラ型のディスト
リビュータ６６が配設され、前記コレクタ６５によって
集められた液体は、サイドカット液として前記サイドカ
ットノズル４２から排出されるとともに、ディストリビ
ュータ６６によって第６セクション１６の第２室１６Ｂ
に供給される。

【００４７】さらに、第７セクション１７にコレクタ６
７及びチューブラ型のディストリビュータ６８が配設さ
れ、第６セクション１６から下方に移動してきた液体
は、前記コレクタ６７によって集められた後、ディスト
リビュータ６８によって前記第８セクション１８に供給
される。なお、結合型蒸留塔１０、凝縮器８１、蒸発器
８２等によって蒸留装置が構成される。

【００４８】次に、前記構成の蒸留装置の動作について
説明する。

【００４９】まず、フィードノズル４１から供給された
調整原液ＭＸが前記回収部ＡＲ２において気液分離させ
られ、上方において成分Ａ及びＢに富んだ蒸気を、下方
になるに従って成分Ｂ及びＸに富んだ、蒸気及び液体か
ら成る流体を発生させ、第１の蒸留部２５の下端から第
３の蒸留部２７に前記流体が供給される。

【００５０】さらに、該流体は、第３の蒸留部２７内に
おいて加熱されて成分Ｂ及びＸに富んだ蒸気になり、該
成分Ｂ及びＸに富んだ蒸気は、前記回収部ＡＲ２内を上
方に移動させられる間に、調整原液ＭＸと接触し、該調
整原液ＭＸのうちの成分Ａが下方に移動するのを防止
し、成分Ａを回収する。したがって、第３の蒸留部２７
に供給される流体に成分Ａが混入するのが防止される。

【００５１】続いて、成分Ａ及びＢに富んだ蒸気は、濃
縮部ＡＲ１内を上方に移動し、前記第１の蒸留部２５の
上端から第２の蒸留部２６に供給される。さらに、前記
成分Ａ及びＢに富んだ蒸気は、第２の蒸留部２６内にお
いて冷却されて凝縮させられ、成分Ａ及びＢに富んだ液
体になる。そして、該成分Ａ及びＢに富んだ液体の一部
は、濃縮部ＡＲ１に還流され、該濃縮部ＡＲ１内を上方
に移動させられる成分Ａ及びＢに富んだ蒸気と接触させ
られる。

【００５２】このようにして、第１の蒸留部２５の上端
から第２の蒸留部２６に成分Ａ及びＢに富んだ蒸気を供
給することができる。

【００５３】前記回収部ＡＲ６においては、成分Ｂ及び
Ｘに富んだ液体が下方に移動し、上方において成分Ｂに
富んだ蒸気を、下方になるに従って成分Ｘに富んだ液体
をそれぞれ発生させる。したがって、成分Ｘに富んだ液
体は缶出液として缶出液出口４５からラインＬ５２に排
出される。

【００５４】また、前記缶出液の一部はラインＬ５３を
介して蒸発器８２に送られ、該蒸発器８２によって加熱
されて成分Ｘに富んだ蒸気になる。該成分Ｘに富んだ蒸
気は、ラインＬ５４を介して蒸気入口４６に送られ、該
蒸気入口４６から第９セクション１９に供給され、該第
９セクション１９内及び前記回収部ＡＲ６内を上方に移
動させられる間に、成分Ｂ及びＸに富んだ液体と接触
し、該成分Ｂ及びＸに富んだ液体から成分Ｂに富んだ蒸
気を発生させる。また、前記缶出液の残りは、ラインＬ
５５を介して添加成分として原液Ｍに添加される。

【００５５】続いて、前記成分Ｂに富んだ蒸気の一部
は、濃縮部ＡＲ５内を上方に移動し、第３の蒸留部２７
の上端において第２の蒸留部２６からの成分Ｂに富んだ
液体と接触し、成分Ｂに富んだ液体になる。このように
して、前記第３の蒸留部２７の上端において得られた成
分Ｂに富んだ液体は、サイドカットノズル４２からサイ
ドカット液としてラインＬ５６に排出され、冷却手段と
しての冷却器８３、ラインＬ６１、流量調整弁８５及び
ラインＬ６３を介して図示されないサイドカット液収容
部に供給される。したがって、結合型蒸留塔１０の塔サ
イドにおいて成分Ｂを製品として回収することができ
る。前記ラインＬ６１には流量センサ８４が配設され、
該流量センサ８４によって検出された流量に基づいて流
量調整弁８５が調整される。なお、ラインＬ５６、Ｌ６
１、Ｌ６３、冷却器８３、流量センサ８４、流量調整弁
８５等によって第１の排出系が、ラインＬ５２、Ｌ５
３、Ｌ７１等によって第２の排出系が構成される。

【００５６】一方、前記第２の蒸留部２６の回収部ＡＲ
４においては、成分Ａ及びＢに富んだ液体が下方に移動
し、上方において成分Ａに富んだ蒸気を、下方になるに
従って成分Ｂに富んだ液体をそれぞれ発生させる。

【００５７】そして、前記成分Ａに富んだ蒸気は、濃縮
部ＡＲ３内を上方に移動して前記蒸気出口４３からライ
ンＬ５７に排出されて前記凝縮器８１に送られ、該凝縮
器８１によって凝縮させられて成分Ａに富んだ液体にな
り、留出液としてラインＬ５８に排出される。また、成
分Ａの蒸留の効率を高くするために、前記留出液の一部
は、ラインＬ５９を介して還流液入口４４に送られ、該
還流液入口４４から第１セクション１１に還流され、濃
縮部ＡＲ３内を上方に移動させられる成分Ａ及びＢに富
んだ蒸気と接触させられる。そして、前記留出液の残り
は、ラインＬ６０を介して図示されない留出液収容部に
供給される。

【００５８】このようにして、成分Ａ及びＢに富んだ蒸
気は、前記第２の蒸留部２６によって成分Ａに富んだ蒸
気と成分Ｂに富んだ液体とに分離させられ、成分Ａに富
んだ蒸気は、蒸気出口４３から排出され、前記凝縮器８
１によって凝縮させられて成分Ａに富んだ液体になり、
成分Ｂに富んだ液体はサイドカット液としてサイドカッ
トノズル４２から排出される。また、成分Ｂ及びＸに富
んだ液体は、前記第３の蒸留部２７によって成分Ｂに富
んだ液体と成分Ｘに富んだ液体とに分離させられ、成分
Ｂに富んだ液体はサイドカット液としてサイドカットノ
ズル４２から排出され、成分Ｘに富んだ液体は缶出液と
して缶出液出口４５から排出される。

【００５９】したがって、複数の蒸留塔を使用すること
なく、調整原液ＭＸを各成分Ａ、Ｂ及びＸに分離させる
ことができる。また、複数の蒸留塔において加熱及び冷
却をそれぞれ繰り返す必要がないので、凝縮器、蒸発
器、ポンプ等の計装品を多数配設する必要がなくなる。
したがって、蒸留装置の占有面積を小さくすることがで
きるだけでなく、ユーティリティの使用量及び消費エネ
ルギーを少なくすることができ、蒸留装置のコストを低
くすることができる。

【００６０】ところで、本実施の形態において、成分Ｂ
が分解されて形成される、成分Ｂより沸点の高い変質成
分Ｂ′は、塔底の近傍に集まった後、缶出液出口４５か
らラインＬ５２に排出された後、ラインＬ７１を介して
添加成分Ｘの一部と共に外部に排出される。このように
して、塔底において変質成分Ｂ′が蓄積されるのを防止
することができる。

【００６１】したがって、変質成分Ｂ′と成分Ｂとが液
体の状態で接触することがないので、変質成分Ｂ′等が
不純物として含有されたまま製品が回収されることがな
い。その結果、製品に色相、香り等の影響が与えられる
のを防止することができる。

【００６２】また、製品から不純物を除去するための制
御弁、製品用の凝縮器、受け器、加熱器等の補機が不要
になるので、蒸留装置を小型化することができるだけで
なく、蒸留装置のコストを低くすることができる。そし
て、蒸留装置の運転を管理したり、保全を行ったりする
ための設備を簡素化することができる。さらに、製品を
液体の状態で回収することができるので、製品の流量の
制御を極めて簡素化することができ、蒸留装置のコスト
を低くすることができる。

【００６３】また、製品が、塔サイドにおいて回収され
るようになっているので、塔底に配設された蒸発器８２
によって高温に晒されることがない。しかも、製品を加
熱器によって更に加熱する必要がない。したがって、変
質成分Ｂ′が不純物として形成されるのを防止すること
ができ、製品の品質を向上させることができる。

【００６４】そして、塔サイドにおいて回収された製品
は、冷却器８３によって直ちに冷却されるので、製品自
体が保有する熱によって成分Ｂが分解されることがなく
なる。したがって、製品中に変質成分Ｂ′が形成される
のを防止することができる。

【００６５】また、缶出液の一部は第９セクション１９
に供給され、缶出液の残りは原液Ｍに添加されるので、
添加成分Ｘを繰り返し原液Ｍに添加して使用することが
できる。したがって、蒸留装置のコストを低くすること
ができる。

【００６６】なお、低い温度領域で蒸留を行い、製品の
品質が低下するのを防止するために、また、蒸発器８２
において缶出液の一部を加熱する際に消費されるエネル
ギーを少なくするために、凝縮器８１に図示されない真
空発生装置が配設され、該真空発生装置によって結合型
蒸留塔１０内に負圧が発生させられる。したがって、缶
出液を容易に低い温度で蒸気にすることができ、結合型
蒸留塔１０内で発生したベントガスを吸引し、大気中に
放出することができる。

【００６７】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。

【００６８】図６は本発明の第２の実施の形態における
蒸留装置の概念図である。

【００６９】この場合、成分Ｘに富んだ液体は、缶出液
出口４５から缶出液としてラインＬ５２に排出される。
また、成分Ｘの蒸留の効率を高くするために、前記缶出
液のほとんどは、ラインＬ５３を介して蒸発器８２に送
られ、該蒸発器８２において蒸発させられ、ラインＬ５
４を介して蒸気入口４６に送られ、該蒸気入口４６から
第９セクション１９に供給される。そして、前記缶出液
の残りは、変質成分Ｂ′と共にラインＬ８１を介してメ
ークアップ置換用として排出される。

【００７０】また、メークアップ置換用として排出され
る缶出液の分だけ、ラインＬ８２を介して成分Ｘが補給
され、原液Ｍに添加される。

【００７１】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。

【００７２】図７は本発明の第３の実施の形態における
蒸留装置の概念図である。

【００７３】この場合、成分Ｘに富んだ液体は、缶出液
としてラインＬ５２に排出される。また、成分Ｘの蒸留
の効率を高くするために、前記缶出液は、すべてライン
Ｌ５２を介して蒸発器８２に供給され、蒸発器８２にお
いて成分Ｘに富んだ蒸気になり、成分Ｘに富んだ蒸気
は、ラインＬ８３を介して蒸気入口４６に送られ、該蒸
気入口４６から第９セクション１９に供給される。

【００７４】そして、蒸留装置の運転を開始するため
に、ラインＬ８４を介して所定の量の成分Ｘが原液Ｍに
添加される。

【００７５】次に、本発明の第４の実施の形態について
説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。

【００７６】図８は本発明の第４の実施の形態における
蒸留装置の要部を示す概念図である。

【００７７】この場合、成分Ｂに富んだ液体は、サイド
カットノズル４２からラインＬ９１にサイドカット液と
して排出され、ポンプ８６によって圧送され、ラインＬ
９２を介して冷却手段としての冷却器８３に供給され
る。

【００７８】次に、本発明の第５の実施の形態について
説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有する
ものについては、同じ符号を付与することによってその
説明を省略する。

【００７９】図９は本発明の第５の実施の形態における
蒸留装置の要部を示す概念図である。

【００８０】この場合、成分Ｂに富んだ液体は、サイド
カットノズル４２からラインＬ９３にサイドカット液と
して排出され、冷却手段としての受け器８７に供給さ
れ、該受け器８７において冷却される。そのために、受
け器８７には冷却コイル９１が配設され、該冷却コイル
９１に冷却水が流される。

【００８１】受け器８７において冷却された後のサイド
カット液は、ラインＬ９４を介してポンプ８８に供給さ
れ、該ポンプ８８によって圧送され、一部がラインＬ９
５、Ｌ９６を介して流量調整弁８５に送られる。また、
ポンプ８８によって圧送されたサイドカット液の残り
は、ラインＬ９５、Ｌ９８、流量調整弁８９及びライン
Ｌ９９を介してサイドカット液供給口９０に供給され、
該サイドカット供給口９０を介して第２室１５Ｂに供給
される。

【００８２】なお、前記各実施の形態においては、成分
Ａに富んだ蒸気が蒸気出口４３からラインＬ５７に排出
され、凝縮器８１に送られるようになっているが、凝縮
器を塔本体の第１セクション内に配設することによっ
て、塔頂と凝縮器とを直接接続することもできる。

【００８３】また、前記各蒸留装置においては、炭化水
素類、アルコール類、ケトン類、エステル類、脂肪酸
類、フェノール類、窒素化合物類、香料等の有機化合物
を蒸留によって分離させることができる。そして、炭化
水素類としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ビフ
ェニール、ナフタリン等を分離させ、アルコール類とし
ては、メタノール、エタノール、ブタノール、ヘプタノ
ール、オクタノール等を分離させ、ケトン類としては、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン等を分離させ、エステル類としては、酢酸エチル、酢
酸ブチル、酢酸メチル、アクリル酸ブチル等を分離さ
せ、脂肪酸類としては、酢酸、酪酸、脂肪酸類、高級ア
ルコール類等を分離させ、フェノール類としては、フェ
ノール、クレゾール、キシレノール等を分離させ、窒素
酸化物としては、ジメチルアミン、トリエチルアミン、
アニリン、ピリジン、ピコリン、キノリン等を分離さ
せ、香料としては、アンスラニル酸メチル、安息香酸メ
チル、イソオイゲノール、カプロン酸エチル、オイゲノ
ール、グラニオール等を分離させることができる。

【００８４】特に、前記各実施の形態においては、少量
多品種の香料、油脂、脂肪酸類等であって、炭素数がＣ
８〜Ｃ２２程度の高沸点材料を、減圧下で分離させる場
合に好適である。

【００８５】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００８６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、蒸留装置においては、塔本体と、該塔本体内を区
画し、互いに隣接させて第１室及び第２室を形成する中
仕切りと、フィードノズルを介して、原液に添加成分を
添加することによって得られた調整原液が供給され、前
記フィードノズルより上方に形成された濃縮部、及び前
記フィードノズルより下方に形成された回収部を備えた
第１の蒸留部と、該第１の蒸留部の上端に接続され、該
上端より上方に形成された濃縮部、及び前記上端より下
方に形成され、かつ、中仕切りを介して前記第１の蒸留
部の濃縮部と隣接する回収部を備えた第２の蒸留部と、
前記第１の蒸留部の下端に接続され、該下端より上方に
形成され、かつ、中仕切りを介して前記第１の蒸留部の
回収部と隣接する濃縮部、及び前記下端より下方に形成
された回収部を備えた第３の蒸留部と、塔頂に配設さ
れ、低沸点成分に富んだ蒸気を凝縮させて低沸点成分に
富んだ液体にし、該低沸点成分に富んだ液体を排出する
凝縮器と、塔サイドに配設され、高沸点成分に富んだ液
体を排出するための第１の排出系と、塔底に配設され、
添加成分に富んだ液体を缶出液として排出するための第
２の排出系と、前記缶出液を蒸発させて添加成分に富ん
だ蒸気にする蒸発器とを有する。

【００８７】そして、前記添加成分の沸点は前記高沸点
成分の沸点より高くされる。

【００８８】この場合、高沸点成分が分解されて形成さ
れる変質成分は塔底の近傍に集まるので、変質成分と高
沸点成分とが液体の状態で接触することがない。したが
って、変質成分等が不純物として含有されたまま製品が
回収されることがない。その結果、製品に色相、香り等
の影響が与えられるのを防止することができる。

【００８９】また、製品から不純物を除去するための制
御弁、製品用の凝縮器、受け器、加熱器等の補機が不要
になるので、蒸留装置を小型化することができるだけで
なく、蒸留装置のコストを低くすることができる。そし
て、蒸留装置の運転を管理したり、保全を行ったりする
ための設備を簡素化することができる。さらに、製品を
液体の状態で回収することができるので、製品の流量の
制御を極めて簡素化することができ、蒸留装置のコスト
を低くすることができる。

【００９０】また、製品が、塔サイドから回収されるよ
うになっているので、塔底と近接させて配設された蒸発
器によって高温に晒されることがない。しかも、製品を
加熱器によって更に加熱する必要がない。したがって、
変質成分が不純物として形成されるのを防止することが
でき、製品の品質を向上させることができる。

【００９１】本発明の他の蒸留装置においては、さら
に、前記缶出液の一部が前記蒸発器に供給される。そし
て、前記缶出液の残りが添加成分として原液に添加され
る。

【００９２】この場合、缶出液の一部は塔本体内に供給
され、缶出液の残りは原液に添加されるので、添加成分
を繰り返し原液に添加して使用することができる。した
がって、蒸留装置のコストを低くすることができる。

【００９３】本発明の更に他の蒸留装置においては、さ
らに、前記第１の排出系は、高沸点成分に富んだ液体を
冷却する冷却手段を有する。

【００９４】この場合、塔サイドから回収された製品
は、冷却手段によって直ちに冷却されるので、製品自体
が保有する熱によって高沸点成分が分解されることがな
くなる。したがって、変質成分が形成されるのを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における蒸留装置の
概念図である。

【図２】従来の蒸留装置の概略図である。

【図３】従来の製品を蒸気の状態で回収するようにした
蒸留装置の概念図である。

【図４】従来の製品に含有される不純物を除去するよう
にした蒸留装置の概念図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態における結合型蒸留
塔の概念図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態における蒸留装置の
概念図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態における蒸留装置の
概念図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態における蒸留装置の
要部を示す概念図である。

【図９】本発明の第５の実施の形態における蒸留装置の
要部を示す概念図である。

【符号の説明】

１０結合型蒸留塔１４Ａ〜１６Ａ第１室１４Ｂ〜１６Ｂ第２室２２〜２４中仕切り２５〜２７第１〜第３の蒸留部４１フィードノズル８１凝縮器８２蒸発器８３冷却器８４流量センサ８５流量調整弁８７受け器ＡＲ１、ＡＲ３、ＡＲ５濃縮部ＡＲ２、ＡＲ４、ＡＲ６回収部Ｌ５２、Ｌ５３、Ｌ５６、Ｌ６１、Ｌ６３ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D076 AA13 AA22 AA23 AA24 BB04 BB25 BB27 BC01 CA11 CA13 CB12 CC24 DA01 EA05X EA05Y EA16X EA16Y FA31 FA35 FA37 JA03 JA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）塔本体と、（ｂ）該塔本体内を区
画し、互いに隣接させて第１室及び第２室を形成する中
仕切りと、（ｃ）フィードノズルを介して、原液に添加
成分を添加することによって得られた調整原液が供給さ
れ、前記フィードノズルより上方に形成された濃縮部、
及び前記フィードノズルより下方に形成された回収部を
備えた第１の蒸留部と、（ｄ）該第１の蒸留部の上端に
接続され、該上端より上方に形成された濃縮部、及び前
記上端より下方に形成され、かつ、中仕切りを介して前
記第１の蒸留部の濃縮部と隣接する回収部を備えた第２
の蒸留部と、（ｅ）前記第１の蒸留部の下端に接続さ
れ、該下端より上方に形成され、かつ、中仕切りを介し
て前記第１の蒸留部の回収部と隣接する濃縮部、及び前
記下端より下方に形成された回収部を備えた第３の蒸留
部と、（ｆ）塔頂に配設され、低沸点成分に富んだ蒸気
を凝縮させて低沸点成分に富んだ液体にし、該低沸点成
分に富んだ液体を排出する凝縮器と、（ｇ）塔サイドに
配設され、高沸点成分に富んだ液体を排出するための第
１の排出系と、（ｈ）塔底に配設され、添加成分に富ん
だ液体を缶出液として排出するための第２の排出系と、
（ｉ）前記缶出液を蒸発させて添加成分に富んだ蒸気に
する蒸発器とを有するとともに、（ｊ）前記添加成分の
沸点は前記高沸点成分の沸点より高くされることを特徴
とする蒸留装置。
【請求項２】（ａ）前記缶出液の一部が前記蒸発器に
供給され、（ｂ）前記缶出液の残りが添加成分として原
液に添加される請求項１に記載の蒸留装置。
【請求項３】（ａ）前記缶出液のほとんどが前記蒸発
器に供給され、（ｂ）前記缶出液の残りが排出され、
（ｃ）排出される缶出液の分だけ添加成分が補給される
請求項１に記載の蒸留装置。
【請求項４】（ａ）前記缶出液のすべてが蒸発器に供
給され、（ｂ）前記蒸留装置の運転を開始するために、
所定の量の添加成分が原液に添加される請求項１に記載
の蒸留装置。
【請求項５】前記第１の排出系は、高沸点成分に富ん
だ液体を冷却する冷却手段を有する請求項１〜４のいず
れか１項に記載の蒸留装置。
【請求項６】塔本体、該塔本体内を区画し、互いに隣
接させて第１室及び第２室を形成する中仕切り、フィー
ドノズルより上方に形成された濃縮部、及び前記フィー
ドノズルより下方に形成された回収部を備えた第１の蒸
留部、該第１の蒸留部の上端に接続され、該上端より上
方に形成された濃縮部、及び前記上端より下方に形成さ
れ、かつ、中仕切りを介して前記第１の蒸留部の濃縮部
と隣接する回収部を備えた第２の蒸留部、並びに前記第
１の蒸留部の下端に接続され、該下端より上方に形成さ
れ、かつ、中仕切りを介して前記第１の蒸留部の回収部
と隣接する濃縮部、及び前記下端より下方に形成された
回収部を備えた第３の蒸留部を有する蒸留装置の蒸留方
法において、（ａ）原液に添加成分を添加することによ
って得られた調整原液を、前記フィードノズルを介して
前記第１の蒸留部に供給し、（ｂ）塔頂において、低沸
点成分に富んだ液体を凝縮させて低沸点成分に富んだ液
体にし、（ｃ）塔頂において、前記低沸点成分に富んだ
液体を排出し、（ｄ）塔サイドにおいて、高沸点成分に
富んだ液体を排出し、（ｅ）塔底において、添加成分に
富んだ液体を缶出液として排出し、（ｆ）該缶出液を蒸
発させて添加成分に富んだ蒸気にするとともに、（ｇ）
前記添加成分の沸点は前記高沸点成分の沸点より高くさ
れることを特徴とする蒸留装置の蒸留方法。