JPH0137736Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は水中に含まれる油分を、両成分の蒸気
圧の差を利用して分離する蒸発式油水分離器に関
するものである。

（従来の技術） 蒸発式油水分離器の先行技術として実公昭57−
5048号公報があり、ここでは約600mmHgの真空度
を有する真空室に約70℃に加熱された含水原油を
ノズルより噴霧して、水と油の蒸気圧の差を利用
して水分のみを蒸発させ、水蒸気は冷却器で凝縮
して分離し、油は下部の取出口から取出してい
る。

しかしながら、原油は単一成分でなく、様々な
蒸気圧を有する成分が含まれているため、このよ
うに噴霧蒸発しても、蒸気相には水蒸気と共に油
蒸気も共存する。従つて凝縮水に油分が含まれ、
これをそのまま排出することは水質汚濁の原因と
もなりかねない。また油蒸気が凝縮室に入れば凝
縮管束に油が付着し汚染され、伝熱は著しく阻害
される。

船内の油を含むビルジ水、あるいは含油工場排
水は水と油の混合比は上記の場合と逆であるが、
これを上述の装置によつて分離しても上記したよ
うに水の蒸気圧に近い油成分が存在すれば凝縮水
は油を含み問題である。また、油水混合物を油と
水の蒸気圧力差によつて分離する蒸留方式（分
留）も考えられるが、蒸留塔を必要とし、通常の
含油排水処理には適していない。

一般の含油排水中には界面活性剤が含まれる場
合が多く、安定乳化していて、比重差分離や吸着
材による油水分離技術では完全な分離が困難であ
る。

しかし、界面活性剤で乳化した油水混合物を蒸
発させれば、界面活性剤は殆ど蒸気圧がないこと
から、蒸気相中には、油蒸気と水蒸気のみ存在
し、これら蒸気を凝縮させても、凝縮液は再度乳
化することはない。この凝縮液を一般の比重差や
吸着材による油水分離器で処理することも可能で
あるが、装置は複雑になり、設置面積も大きいス
ペースを必要とする。

（考案が解決しようとする問題点） 船舶機関室のビルジ水、工場排水のように、特
に界面活性剤で乳化した含油排水は加熱すること
により乳化が破壊され、油と水の２相に分離され
るが、界面活性剤が存在している以上、冷却した
後ポンプ移送する等、外的な撹拌力、振動を与え
れば分離された油水は再乳化する。

（問題を解決するための手段） 上記に鑑み本考案は蒸発の際に気相に含有され
る油分を蒸発の途中で捕捉除去して凝縮器への到
達を阻止する手段を採用したものであつて、その
要旨は、ケーシング内に区画形成した油水混合液
の蒸発室と凝縮室は通路によつて連通しており、
該通路の上流側にミストセパレーターと下流側に
吸着材層を設けてなる蒸発式油水分離器である。

（作用） 本考案において、油水混合物を加熱すると、油
の蒸気圧と水の蒸気圧の和が蒸気空間の全圧とな
るように、油蒸気と水蒸気が一定比率で発生す
る。特に油水混合物の液面が油膜で覆われている
場合には、水が突沸現象を起こし、水と油の飛沫
が発生するのでミストセパレータで除去する。

発生した油蒸気は吸着材層によつて吸着過
し、水蒸気のみ凝縮室に導く。従つて凝縮管束は
常に清浄に保たれ、伝熱は良好に維持される。油
は未蒸発液として蒸発室に残存し出口より排出さ
れる。

油蒸気の除去作用を行う吸着材層に使用する吸
着材の材質は親油性物質が好ましく、無機有機両
物質が広く利用でき、特に活性炭、ポリプロピレ
ン綿などは入手が容易で好適である。この吸着材
は長期の使用によつて吸着能力が減少すれば適宜
交換し、あるいは装置内で再生する。

（実施例） 図は本考案の一実施例における断面説明図であ
つて、ケーシング１は、天井板２から間隔３を隔
てて設けられた垂直壁４と、これに連接しかつケ
ーシング側壁５まで延びた水平隔壁６によつて、
蒸発室７と凝縮室８が区画形成され、両室は通路
９で連通していて、該通路９には蒸気流の上流側
にミストセパレータ１０が設けられ下流側に吸着
材層１１が配置されており、該吸着材層１１の取
替ができるようにケーシングに蓋１２がボルト止
めなどによつて取付けられている。

ミストセパレータ１０は例えば金網を密に充填
して製作され、吸着材層１１は例えばポリプロピ
レン綿が圧縮充填されていて油分をよく吸着過
する特性を有する。

凝縮室８には冷媒が流れる凝縮管束１３が配置
されており、下部には凝縮水取出管１４が開口
し、抽気管１５は外部の真空ポンプのごとき真空
装置１６に連絡している。蒸発室７には内部に熱
媒が流れる加熱管束１７が設けられて外部の加熱
源（図示せず）に連絡し、ケーシングに油水混合
液導入管１８と排油管１９が設けられている。

上記のように構成した蒸発式油水分離器におい
て、油水混合液が管１８から導入され、加熱管束
１７によつて加熱され、真空下で蒸発する。水蒸
気、油蒸気はミストセパレータ１０を通過し、液
粒があれば分離され、次いで吸着材層１１を通過
するが、これは親油性であるため油蒸気を吸着分
離し、水蒸気のみ凝縮室８に入つて凝縮し、取出
管１４から取出される。残留した未蒸発液は油の
みとなり、排油管１９より取出される。

上記の説明では蒸発は真空で行わせたが、真空
以外でも実施できることは勿論であり、図示では
凝縮室８はケーシングの一側に設けた構造となつ
ているが、中央に位置させ、両側に通路を設けて
ミストセパレータ１０及び吸着材層１１を配置し
てもよく、また蒸発室７における油水混合液の加
熱は、外部より熱媒を導入する形式としたがこれ
に限らず、予め外部で加熱した油水混合液を蒸発
室に導入してフラツシユ蒸発を行わせることもで
き、あるいは蒸発室に導入した油水混合液にボイ
ラ、加熱炉等の高温排ガスを、あるいは水蒸気を
直接吹き込んで加熱させるなど、各種の蒸発方式
が採用できる。

（効果） 本考案においては、油水混合液を蒸発させ油水
を分離する際に、ケーシング内の蒸気通路に、上
流側にミストセパレータを、下流側に親油性の吸
着材層を設けたから、従来装置ではその分離が困
難であつた水の蒸気圧に近い油成分が存在する場
合でも、本考案の装置によつて油と水の分離が容
易となり、ミストセパレータは油滴の侵入を阻止
するから吸着材の吸着分離効果の持続に役立つ。

更に凝縮管束には油分は到達しないので油で汚
染されることはなくなり、長期にわたつて良好な
伝熱を維持できる効果を併せもつており、吸着材
層が内蔵されているので装置はコンパクトとな
り、特に船舶におけるビルジ水の処理には、エン
ジンの高温排気を加熱源に利用できる利点と相俟
つて顕著な効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例における断面説明図であ
る。 １……ケーシング、７……蒸発室、８……凝縮
室、９……通路、１０……ミストセパレータ、１
１……吸着材層、１６……真空装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシング内に区画形成した油水混合液の蒸発
   室と凝縮室は通路によつて連通しており、該通路
   の上流側にミストセパレーターと下流側に吸着材
   層を設けてなる蒸発式油水分離器。