JPH0523501A - 溶液濃縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濃縮すべき溶液を加熱せず、熱で損なうこと
なく濃縮する。 【構成】 濃縮すべき溶液１４を真空中で蒸発して濃縮
する濃縮手段１０と、濃縮手段１０により発生する水蒸
気を吸収液２５に吸収する吸収手段１１と、吸収手段１
１の希釈吸収液３１を濃縮し，吸収手段１１に供給する
再生手段１２とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、濃縮すべき溶液を加熱
せず、真空中で濃縮するようにした溶液濃縮装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の溶液濃縮装置は、図３に示すよう
に、第１容器１内の水２をボイラなどの熱源で加熱し、
その水蒸気３をパイプ４により第２容器５に導入する。
一方、濃縮すべき溶液６は、第３容器７を介して第２容
器５に導入し、第２容器５において、パイプ４の水蒸気
３の潜熱により加熱され、溶液６の水蒸気８がパイプ９
により第３容器７に導入され、当初の溶液６を加熱す
る。即ち、溶液６は第３容器７でまず加熱され、第２容
器５で濃縮される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の前記装置の場
合、濃縮すべき溶液６が加熱されるため、熱に弱い溶
液、例えばある種の抗生物質，ある種のビタミン，高タ
ンパク液，バクテリヤ及び酵母などの微生物液，各種果
汁類，血液製剤等の薬品類，食品類などには適用し難い
という問題点がある。さらに、低温加熱で濃縮する場合
は、濃縮，即ち蒸発効率が極めて悪いという問題点があ
る。

【０００４】本発明は、前記の点に留意し、濃縮すべき
溶液を加熱することなく濃縮する溶液濃縮装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の溶液濃縮装置は、濃縮すべき溶液を真空中
で蒸発して濃縮する濃縮手段と、この濃縮手段により発
生する水蒸気を吸収液に吸収する吸収手段と、この吸収
手段の希釈吸収液を濃縮し，吸収手段に供給する再生手
段とを備えたものである。

【０００６】また、再生手段により発生する水蒸気を圧
縮して高温の水蒸気を形成する圧縮手段と、この圧縮手
段による高温の水蒸気の潜熱を再生手段の吸収液に給熱
する再生熱交換器を備えたものである。

【０００７】

【作用】前記のように構成された本発明の溶液濃縮装置
は、濃縮手段により濃縮すべき溶液を真空中で蒸発させ
て濃縮するため、溶液が加熱されず、溶液を熱で損なう
ことがなく、かつ、溶液が酸化変質する恐れもない。そ
の上、溶液からの水蒸気を吸収手段の吸収液に吸収し、
その希釈吸収液が再生手段により濃縮されて再び吸収手
段に供給されるため、吸収液の補充を必要としない。

【０００８】また、圧縮手段により、再生手段の水蒸気
が圧縮されて高温の水蒸気となり、その高温の水蒸気の
潜熱が再生熱交換器により再生手段の吸収液に給熱され
るため、再生手段における熱エネルギが節減され、運転
効率が向上する。

【０００９】

【実施例】実施例について図１及び図２を参照して説明
する。 （実施例１）まず、実施例１を示した図１において、濃
縮手段１０，吸収手段１１，再生手段１２及び凝縮手段
１３の系全体は真空状態であり、濃縮すべき溶液１４が
ポンプ１５，パイプ１６，流量調整弁１７を経て濃縮手
段１０の散水器１８から濃縮手段１０内に散水される。
このとき、濃縮手段１０内が真空状態のため、水滴は６
℃以上の温度があれば沸騰して蒸発し、溶液１４が濃縮
され、ポンプ１９，流量調整弁２０，パイプ２１を経て
濃縮された溶液２２となる。

【００１０】一方、濃縮すべき溶液１４は、濃縮手段１
０における沸騰蒸発により気化熱をうばわれ温度が低下
するので、給熱管２３により給熱し、常温から数十℃の
範囲に維持し、運転効率をより高めることが望ましい。

【００１１】また、濃縮手段１０で発生した水蒸気をそ
のまま放置すると、蒸気圧が高くなり、蒸発効率が低下
する。そこで、水蒸気を通路２４を通って吸収手段１１
に導入し、吸収手段１１において、高濃度のＬｉＢｒ溶
液などの吸収液２５を、ポンプ２６，パイプ２７，流量
調整弁２８を経て散水器２９から散水し、水蒸気を吸収
液２５に吸収させ、常に低圧状態を維持し、濃縮手段１
０における濃縮すべき溶液１４の蒸発及び吸収手段１１
における水蒸気の吸収を継続する。

【００１２】このとき吸収液２５は、通常水分の吸収に
より吸収発熱が生じるため、吸収液自体の温度が上昇
し、吸収効率が低下する。そこで、冷却水が流通する吸
熱パイプ３０により吸熱し、吸収手段１１における温度
の上昇を防止する。

【００１３】つぎに、水蒸気を吸収し濃度の低下した希
釈吸収液３１は、ポンプ３２，パイプ３３，流量調整弁
３４及び熱交換器３５を経て再生手段１２に流入し、加
熱用バーナ３６により加熱され、吸収した水蒸気を放出
し、濃縮された吸収液２５となり、熱交換器３５，パイ
プ２７，流量調整弁２８を経て散水器２９から濃縮吸収
液２５が散水される。なお、再生手段１２における加熱
手段はバーナ３６に限定されるものではない。

【００１４】そして、再生手段１２において放出された
水蒸気は、通路３７を通って凝縮手段１３に流入する。
一方、吸収手段１１の吸熱パイプ３０はパイプ３８を介
して凝縮手段１３内の伝熱管３９に接続されており、伝
熱管３９内の冷却水により水蒸気が冷却されて冷却液と
なる。

【００１５】（実施例２）実施例２を図２について説明
する。この実施例が実施例１と異なる点はつぎのとおり
である。再生手段１２で発生した水蒸気の通路３７に、
水蒸気を断熱圧縮して高温の水蒸気を形成する圧縮手段
４０を設けるとともに、圧縮手段４０により形成された
高温の水蒸気の潜熱を、再生手段１２の吸収液２５に給
熱する再生熱交換器４１を設けた点である。この場合、
再生熱交換器４１で高温の水蒸気を凝縮させることによ
り、再生手段１２で発生した水蒸気よりも高い温度で潜
熱を回収することができる。

【００１６】例えば、再生手段１２において１００℃＝
１Kg／cm² で蒸発した水蒸気を圧縮手段４０により３０
％圧縮し、１．３Kg／cm² に昇圧することにより約１２
５℃の水蒸気を得ることができ、再生手段１２の１００
℃の吸収液２５に対して充分給熱することができる。な
お、圧縮手段４０による昇圧圧力，即ち昇温温度は、必
要に応じて任意に設定する。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載する効果を奏する。濃縮手段１
０により濃縮すべき溶液１４を真空中で蒸発させて濃縮
するため、溶液１４が加熱されず、溶液１４を熱で損な
う心配がなく、かつ、溶液１４の酸化変質を防止するこ
とができる。その上、溶液１４からの水蒸気を吸収手段
１１の吸収液２５に吸収し、その希釈吸収液３１が再生
手段１２により濃縮されて再び吸収手段１１に供給され
るため、吸収液２５の補充を必要としない。

【００１８】また、圧縮手段４０により、再生手段１２
の水蒸気が圧縮されて高温の水蒸気となり、その高温の
水蒸気の潜熱が再生熱交換器４１により再生手段１２の
吸収液２５に給熱されるため、再生手段１２における加
熱用バーナなどの熱エネルギを節減することができ、運
転効率を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の系統図である。

【図２】本発明の実施例２の系統図である。

【図３】従来例の系統図である。

【符号の説明】

１０ 濃縮手段 １１ 吸収手段 １２ 再生手段 １４ 濃縮すべき溶液 ２５ 吸収液 ３１ 希釈吸収液 ４０ 圧縮手段 ４１ 再生熱交換器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 濃縮すべき溶液を真空中で蒸発して濃縮
   する濃縮手段と、該濃縮手段により発生する水蒸気を吸
   収液に吸収する吸収手段と、該吸収手段の希釈吸収液を
   濃縮し，前記吸収手段に供給する再生手段とを備えた溶
   液濃縮装置。
2. 【請求項２】 再生手段により発生する水蒸気を圧縮し
   て高温の水蒸気を形成する圧縮手段と、該圧縮手段によ
   る高温の水蒸気の潜熱を前記再生手段の吸収液に給熱す
   る再生熱交換器を備えた請求項１記載の溶液濃縮装置。