JPH05505232A - 吸収による蒸気の圧力の増加方法とその高度の冷凍と分離過程に於ける応用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明で吸収により蒸気の圧力を増加する操作を導入している。第一圧力下にあ る溶媒の第一蒸気を吸収液に吸収させ、その吸収熱で第二圧力下の第二蒸気を生 成するのである。第二圧力は第一圧力より高く、第二蒸気は第一蒸気とほぼ等量 である。蒸気の圧力の増加が可能であるのは、吸収液を稀釈する事と結びつかせ ている為である。低圧蒸気の吸収による圧力増加（９８，９９）はその低圧蒸気 を圧縮机で加圧するのと同じ効能を有する。多段操作（９８゜９９）を使えば熱 を高度に温度上昇させる事が出来る０本方法は低圧蒸気を産生ずる諸方性中で使 用する事が出来る−　６例としては、冷凍乾燥法、真空氷結法、共晶物結晶法及 び広幅固化法の中で使うのである。

手続補正書 平成４年／／月／記日 １　事件の表示　平成３年特許願第５０６３９６号（ＰＣ丁　／ＵＳ　９１１０ １３９７）２　発明の名称 ３　補正をする者 事件との間係　特許出願人 ６　補正の内容 明細書の翻訳文の浄書（内容に変更なじ）７、添付書類目録 明細書の翻訳文（浄書し、たちの）　１通１際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．圧力が（ＰＡ）Ｉにある原料溶媒の蒸気にＮ段の吸収により蒸気圧の増加操 作（Ｖａｐｏｒ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔＯｐｅｒａｔｉｏ ｎ）をあてる事によって圧力が（ＰＢ）Ｎである成品蒸気を生成させる方法で、 Ｎが１であるか又は１以上であり、Ｎ段の操作がＰＥ−１、ＰＥ−２、−−−− −、ＰＥ−ｎ、−−−−−、ＰＥ−Ｎ区で代表されるＮ個の圧力増加区内で行れ 、ＰＥ−ｎ区内にはＰＥＡ−ｎ分区で代表されるｎ区内の第一蒸気の吸収分区と ＰＥＢ−ｎで代表されるｎ区内の第二蒸気の生成分区があり、各圧力増加区は逐 次に直列に（Ｓｃｒｉｅｓ）に連結され、ＰＥ−ｎ区の第一蒸気と第二蒸気を夫 々（ＶＡ）ｎと（ＶＢ）ｎで代表するとＰＥ−ｎ区の第二蒸気（ＶＢ）ｎがＰＥ −（ｎ＋１）区の第一蒸気である様にし、ＰＥ−ｎ区の圧力増加区内に於ける操 作が次の如き方法： （ａ）第一段： ＰＥ−ｎ区の第一蒸気をＰＥＡ−ｎ分区内で（ＰＡ）ｎの圧力下で（ＰＡ）ｎの 圧力に相応する溶媒の飽和温度（ＴＡ）ｎより高い温度（ＴＪ）ｎで溶媒と低揮 発性の溶質を含むｎ段の吸収液（ＪＡ）ｎに吸収させ：（ｂ〕第二段： ＰＥＡ−ｎ分区中で放出される吸収熱をＰＥＢ−ｎ分区中にある溶媒を含む液体 に傳え、それで圧（ＰＡ）ｎより高い圧力（ＰＢ）ｎの第二蒸気（ＶＢ）ｎを生 成する。 ２．請求範囲第１項の方法でＰＥＡ−ｎ分区とＰＥＢ−ｎ分区がほぼ垂直なる傳 熱壁にて融離され、ＰＥＡ−ｎ分区中の吸収液が壁の第一面上で第一液膜を形成 し、ＰＥＢ−ｎ分区中では溶媒を含む液体が壁の第二面で第二液膜を形成し、第 一蒸気が第一液膜に吸収される時に放出される吸収熱が壁を通じて第二液膜中の 溶媒を蒸発させて第二蒸気を生成する方法。 ３．請求範囲の第１項の方法で、ＰＥＡ−ｎ分区の内に第一傳熱コイルがあり、 ＰＥＢ−ｎ分区の内に第二傳熱コイルがあり、雨コイル内に傳熱媒体を循環させ て、ＰＥＡ−ｎ分区内にて放出される吸収熱が傳熱媒体を経由してＰＥＢ−ｎ分 区に必要なる熱を供給する様にした方法。 ４．請求範囲第１項より第３項中の一つの方法で、最後の圧力増加区、ＰＥ−ｎ 、より出て来る第二蒸気、（ＶＢ）ｎを単に凝縮し、凝縮熱を外部冷却媒体に放 出する方法。 ５．請求範囲の第１項より第３項の一つの方法で、最後の圧力増加区、ＰＥ−Ｎ 、より出て来る第二蒸気、（ＶＢ）ｎを更に吸収液に吸収させ、その吸収熱を外 部冷却媒体に放出する方法。 ６．請求範囲の第４項の方法で、外部冷却媒体の温度が室温近くにある場合の方 法。 ７．請求範囲の第５項の方法で、外部冷却媒体の温度が室温近くにある場合の方 法。 ８．請求範囲の第１項の方法で更に液体を含む混合物を同時に部分蒸発と部分固 化させる固体−液体−気体の多相変換をさせてＭＰＴ第一蒸気とＭＰＴ第一凝態 物を形成しＭＰＴ第一蒸気を第一圧力増加区の原料蒸気とした方法。 ９．請求範囲の第８項の方法で更に最後圧力増加区、ＰＥ−Ｎ、の第二蒸気、（ ＶＢ）ＮをＭＰＴ第一凝態物より得られる溶媒固体と熱交換させ第二蒸気（ＶＢ ）Ｎの凝縮と溶媒固体の融解が同時に進行する様にした方法。 １０．請求範囲の第９項の方法でＰＥ−Ｎ区の第二蒸気、（ＶＢ）Ｎ、を溶媒固 体と直接接触させて凝縮と融解とを同時に進行させる方法。 １１．請求範囲の第８項、第９項及第１０項中の一つの方法で圧力増加区の数、 Ｎ、がただ一つである場合の方法。 １２．請求範囲の第８項、第９項及第１０項中の一つの方法で圧力増加区の数、 Ｎ、が１以上である場合の方法。 １３．請求範囲の第１項の方法で更に原料に低圧下で冷凍昇華させるフリーズド ライ操作をかける事によってＦＤ第一蒸気と称する低圧蒸気を生成し、そのＦＤ 第一蒸気を第一段の圧力増加区の第一蒸気として使用する方法。 １４．請求範囲の第１３項の方法で、最後の圧力増加区の第二蒸気を単に凝縮さ せその凝縮熱を冷却媒体に与へる様にした方法。 １５．請求範囲の第１３項の方法で、最後の圧力増加区の第二蒸気を更に吸収液 に吸収させ、その吸収熱を冷却媒体に与へる様にした方法。 １６．請求範囲の第１４項と第１５項の一つの方法で冷却媒体の温度が室温に近 い方法。 １７．請求範囲の第１３項、第１４項及び第１５項の方法の一つで圧力増加区の 数、Ｎ、が１である場合の方法。 １８．請求範囲の第１３項、第１４項及び第１５項の方法の一つで圧力増加区の 数、Ｎ、が１以上である場合の方法。 １９．請求範囲の第１，２，３，８，９，１０，１３，１４，１５及び１６の諸 項の方法の一つで溶媒が水である場合の方法。 ２０．請求範囲の第１，２，３，８，９，１０，１３，１４，１５及び１６の諸 項の方法の一つで溶媒が水でない場合の方法。 ２１．圧力が（ＰＡ）Ｉである原料溶媒蒸気よりＮ段の吸収により圧力増加操作 によって（ＰＡ）Ｉより高い圧力の成品蒸気を生成させる装置で次の諸件を含み ：（１）（ａ）ＰＥ−１、ＰＥ−２、−−−−−、ＰＥ−ｎ、−−−−−、ＰＥ −Ｎで代表されるＮ個の圧力増加区：（ｂ）各圧力増加区、ＰＥ−ｎ、にある第 一蒸気の吸収分区（ＰＥＡ−ｎ分区）と、第二蒸気の生成分区（ＰＥＢ−ｎ分区 ）； （２）ＰＥＡ−ｎ分区に第一蒸気を送る第一蒸気通路；（３）ＰＥＢ−ｎ分区よ り第二蒸気をとり出す第二蒸気通路； （４）ＰＥＡ−ｎ分区中にて第一蒸気が吸収液に吸収される様に液体と気体の界 面面積を作る装置：（５）ＰＥＢ−ｎ分区中で液体が蒸発出来る様に液体と気体 の界面面積を作る装置； （６）ＰＥＡ−ｎ分区とＰＥＢ−ｎ分区間の傳熱装置；原料蒸気をＰＥＡ−１分 区に導入し、吸収液をＰＥＡ−ｎ分区に導入し、更に溶媒を含む液体をＰＥＢ− ｎ分区に導入すると （１）ＰＥＡ−ｎ分区内で第一蒸気が吸収液に吸収されて吸収熱を放出し、 （２）ＰＥＡ−ｎ分区中で産生した熱がＰＥＡ−ｎ分区よりＰＥＢ−ｎ分区に傳 り、 （３）ＰＥＢ−ｎ分区中で第二蒸気が生成される様な装置。 ２２．請求範囲の第２１項の装置でＰＥＡ−ｎ分区とＰＥＢ−ｎ分区がほぼ垂直 な傳熱壁で隔離し、各壁の第一面上で吸収液の液膜を形成し第二面でも液膜を形 成して、傳熱壁を通じてＰＥＡ−ｎ分区とＰＥＢ−ｎ分区間に傳熱出来る様にし た装置。 ２３．請求範囲の第２２項の装置でほぼ垂直な傳熱壁で各圧力増加区が二つの分 区に隔離されてＰＥＡ−ｎ分区とＰＥＢ−ｎ分区になる様にした装置。 ２４．請求範囲の第２１項の装置で各ＰＥＡ−ｎ分区中に第一傳熱コイルがあり 、各ＰＥＢ−ｎ分区中に第二傳熱コイルがあり、雨コイル間に傳熱媒体を循環さ せてＰＥＡ−ｎとＰＥＢ−ｎの傳熱が達成される装置。 ２５．請求範囲の第２１項の装置で更に多相変換区がありその区の中で一液体が 同時に部分蒸発−部分固化されてＭＰＴ第一蒸気とＭＰＴ第一凝態物になり、そ のＭＰＴ第一蒸気がＰＥＡ−１分区の第一蒸気になる様にした装置。 ２６．請求範囲の第２２項の装置で更に溶媒固体の融解熱があり、その内でＭＰ Ｔ第一凝態物より得られる溶媒固体とＰＥＢ−Ｎ分区より得られる（ＶＢ）Ｎ蒸 気が熱交換して溶媒固体を融解する様にした装置。 ２７．請求範囲の第２６項の装置で（ＶＢ）Ｎ蒸気と溶媒固体が直接接触で熱交 換される様にした装置。 ２８．請求範囲の第２６項の装置で圧力増加区の数Ｎが１である装置。 ２９．請求範囲の第２６項の装置で圧力増加区の数Ｎが１以上である装置。 ３０．請求範囲の第２１項より第２４項の諸装置の一つで更にフリーズドライ区 があり、その区の内で冷凍されて固化された溶媒を昇華してＦＤ第一蒸気と冷凍 乾燥された固体物を生成し、そのＦＤ第一蒸気をＰＥＡ−１分区中に第一蒸気と して導入される様にした装置。 ３１．請求範囲の第３０項の装置で更に除熱区があり、その内で（ＶＢ）Ｎが熱 を冷却媒体に傳えて凝縮する様にした装置。 ３２．請求範囲の第３０項の装置で更に除熱区があり、その内で（ＶＢ）Ｎが更 に吸収液に吸収され吸収熱を冷却媒体に傳える様にした装置。 ３３．請求範囲の第３０項の装置で圧力増加区の数Ｎが１である装置。 ３４．請求範囲の第３０項の装置で圧力増加区の数Ｎが１つ以上である装置。 ３５．少くとも一部は液相にある混合物に固体／液体／気体を含む多相変換操作 で處理する方法で次の操作を有する事を特徴とする： （１）第一操作： 原料混合物を第一操作区内で同時に部分蒸発と部分固化させて第一蒸気Ｖ１２と 溶媒固体Ｓ１８を含む第一擬態物Ｋ１８を生成させる。 １２）第二操作： 第二操作区内で第一蒸気Ｖ１２を吸収液Ｊ６２に吸収させる・吸収圧力はほぼ第 一段階の圧力と同じで、吸収温度は溶媒の融解温度より高い温度である。 （３）第三操作： 第一凝態物より得られる溶媒固体を第四操作区内で融解する （４）第四操作： 第二操作区と第四操作区間に熱を移動させ第二操作中に産生する吸収熱の少なく とも大部分が第四操作中に必要な融解熱を供給出来る様にした操作。 ３６．請求範囲の第３５項の方法で第二操作中の吸収温度と第三操作に於ける溶 媒固体の融解温度との差が攝氏１０度以下である方法。 ３７．請求範囲の第３５項の方法で第二操作中の吸収温度と第三操作に於ける溶 媒固体の融解温度との差が攝氏５度以下である方法。 ３８．請求範囲の第３５項より第３７項の一つの方法で更に次の操作を有する事 を特徴とする方法：（５）第五操作： 第二操作区と熱傳導壁で隔離されて居る第三操作区で溶媒液体を蒸発して第二蒸 気を生成する。そして第二操作中に放出される吸収熱は熱傳導壁を通じて第三操 作区に入り第五操作に必要な熱を供給する。尚第三操作は第二蒸気と溶媒固体間 に熱傳導させる事によってなされる。 ３９．請求範囲の第３８項の方法で第三操作中に第二蒸気を直接溶媒固体と接触 させる方法。 ４０．請求範囲の第項より第３７項の一つの方法で第二操作区と第四操作区の間 に熟傳導性壁があり、それで第二操作中に放出される熱が第三操作中に必要な熱 として使はれる様にした方法。 ４１．請求範囲の第４０項の方法で第四操作区が熱傅導性の管の内にあり、そし てその管壁が第二操作区と第四操作区とを隔離させる隔離壁になって居る方法。 ４２．揮発性があり結晶化の出来る溶媒を含む原料混合物を固体／液体／気体を 含む多相変換操作で處理する装置で（１）多相変換操作を行ふ第一区、 （２）低圧蒸気を吸収する第二区、 （３）溶媒固体を融解する第四区、 （４）第一区と第二区間の蒸気通路、 （５）第二区と第四の間に熱を輸送させる熱輸送器、（５）第一区内に於て液体 と気体との界面面積を提供する界面面積提供器、 を含み、 （１）容器を真空状態にする、 （２）原料混合物を第一区に導入する、（３）吸収液を第二区に導入する、 （４）溶媒固体を第四区に導入する、 等の諸操作を行ふと、 （１）第一区内で蒸発と固化が同時に行はれて第一蒸気と溶媒固体と母液を含む 固体／液体の第一混合物を生成する（２）第二区中で第一蒸気は吸収液に吸収さ れて稀釋された吸収液を生成し、そして吸収熱を放出する、（３）吸収熱は熱輸 送器を経て第四区に入り、そこで溶媒固体は融ける 等の諸操作が起る装置。 ４３．請求範囲の第４２項の装置で熱傳導性のある管又は管群があり、第四区が 管（群）の内にあり、管壁が熱の輸送器になって居る装置。 ４４．請求範囲の第４２項の装置で、垂直に近い回転壁が第一区内の界面面積提 供器として使用される装置。 ４５．請求範囲の第４２項の装置で更に（６）第二蒸気を生成する第三区、 （７）第二区と第三区を隔離すると同時に兩区間で熱輸送をする熱輸送器、 を含み １１）容器を真空状態にする、 （２）原料混合物を第一区内に導入する、（３）吸収液を第二区内に導入する、 （４）溶媒の液体を第三区内に導入する、（５）溶媒の固体を第四区内に導入す る、等の諸操作を行ふと （１）第一区内で蒸発と固化が同時に進行して第一蒸気と溶媒固体と母液を含む 固体／液体の第一混合物を生成する（２）第二区内で第一蒸気は吸収液に吸収さ れて稀釋された吸収液を生成し、そして吸収熱を放出する、（３）吸収液は熱輸 送器をへて第二区より第三区に傳り、溶媒を蒸発させて第二蒸気を生成する、１ ４）第二蒸気は第四区にある溶媒固体に熱を傳へ、第二蒸気は凝縮し、溶媒固体 はとける 等の諸操作が起る装置。 ４５．請求範囲の第４５項の装置で、第三区と第四区との間に蒸気の通路があり 、第三区で生成された第二蒸気が第四区に流入して、溶媒固体と直接接触して熱 交換する様にした装置。 ４７．請求範囲の第４５項の装置で、第二区内にＡ１、Ａ２、−−−−−、Ａｎ 、−−−−−、ＡＮで代表される隔間があり、この第三区内にＢ１、Ｂ２、−− −−−、ＢＮで代表される隔間があり、この二群の隔間は交互に配列され、隣接 する二隔間は熱傳性のある壁で隔離される装置。