JPH06269603A

JPH06269603A - 真空蒸留装置

Info

Publication number: JPH06269603A
Application number: JP8556593A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Tsukada; 哲夫塚田; Isao Tsukada; 功塚田
Original assignee: TSUKADA FUAINESU KK
Current assignee: TSUKADA FUAINESU KK
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1994-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】蒸留釜の構成を改良して、その被蒸留液から
の蒸発量を増大させることによって、蒸留効率を向上可
能な真空蒸留装置を実現すること。【構成】真空蒸留装置の蒸留釜１に接続された溶剤流
入管３の開口方向は、蒸留釜１の内周面に沿う方向に設
定されているため、蒸留釜１内の石油系溶剤２に矢印Ａ
で示す大きな渦流が発生する。さらに、溶剤流入管３の
開口部には、ノズル４１が設けられており、このノズル
４１から石油系溶剤２が噴出する状態で蒸留釜１の内部
に流入するようになっているため、蒸留釜１内では石油
系溶剤２に大きな渦流が発生し、液面からの蒸発量が増
大する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークの洗浄に用いた
可燃性溶剤などを被蒸留液として真空蒸留するための真
空蒸留装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境汚染等を防止するために、石
油系溶剤等の可燃性溶剤を用いて行う洗浄方法および装
置が提案されている。このような洗浄方法および装置に
おいては、ワーク洗浄後の石油系溶剤を再生して使用す
ることが溶剤節約等の観点から好ましい。この石油系溶
剤の再生方法としては真空蒸留方法が考えられ、それに
使用する真空蒸留装置の蒸留釜には、溶剤蒸気を外部に
導出するための溶剤蒸気管が接続し、この溶剤蒸気管に
蒸留釜内を真空引きする吸引源が接続されている。ま
た、真空蒸留装置では、図７に蒸留釜の横断面を模式的
に示すように、蒸留釜９０の内周側面の下方側位置に、
ワーク洗浄済みの石油系溶剤の溶剤流入管９１を接続し
てある。ここで、溶剤流入管９１の溶剤流入口９２は、
それに対向する蒸留釜９０の内周面に向いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】真空蒸留装置に対して
は、石油系溶剤を用いた洗浄の経済性の面から、石油系
溶剤の回収率が高いことに加えて、回収に要する時間も
短いこと、すなわち、蒸留効率が高いことも要求されて
いる。しかしながら、真空蒸留装置においては、蒸留効
率を高めるには、そのサイズを大型化せざるを得ず、洗
浄装置に回収装置を組み込んだものなどを構成できない
という問題点がある。

【０００４】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
蒸留釜の構成を改良して、被蒸留液からの蒸発量を増大
させることによって、蒸留釜などを大型化せずに蒸留効
率を向上可能な真空蒸留装置を実現することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る第１のタイプの真空蒸留装置において
講じた手段は、被蒸留液を真空蒸留するための蒸留釜
に、その内部の下方側位置で被蒸留液を蒸留釜内に内周
面に沿う一方向に向かって流入させる被蒸留液流入部を
設けることである。ここで、被蒸留液流入部としては、
前記の一方向に向かって開口する液流入管を備えるも
の、この液流入管の開口にノズルを有するものなどを採
用することが好ましい。

【０００６】本発明に係る第２のタイプの真空蒸留装置
において講じた手段は、被蒸留液を真空蒸留するための
蒸留釜に、そこから溶剤蒸気が流出するための溶剤蒸気
流出部の開口付近に溶剤蒸気流によって回転するタービ
ン羽根を設ける一方、蒸留釜内の下方側には、タービン
羽根の回転駆動力が伝達されて蒸留釜内の被蒸留液を攪
拌する攪拌部材を設けることである。

【０００７】本発明に係る第３のタイプの真空蒸留装置
において講じた手段は、被蒸留液を真空蒸留するための
蒸留釜の内部に、その上方側位置で被蒸留液を蒸留釜内
に霧状またはシャワー状に吹き出す被蒸留液流入部を設
けることである。

【０００８】本発明に係る第４のタイプの真空蒸留装置
において講じた手段は、被蒸留液を真空蒸留するための
蒸留釜に、その内部を高さ方向に区画するともに、被蒸
留液が通過可能な複数の液通過孔が形成された仕切り板
を設ける一方、仕切り板の上方位置には、被蒸留液を蒸
留釜内に流入するため被蒸留液流入部を設けることであ
る。ここで、被蒸留液流入部は、被蒸留液を蒸留釜内に
霧状またはシャワー状に吹き出すことが好ましい。

【０００９】本発明に係る第５のタイプの真空蒸留装置
において講じた手段は、被蒸留液を真空蒸留するための
蒸留釜に、その内部の被蒸留液の一部を液面より上方位
置で保持する多孔性部材を設けることであり、この多孔
性部材としては、たとえば、網目シートまたは網目シー
トに細片が包まれたものを採用できる。

【００１０】

【作用】本発明に係る第１のタイプの真空蒸留装置にお
いては、蒸留釜の内部で、被蒸留液流入部が被蒸留液を
蒸留釜内に内周面に沿う一方向に向かって流入するた
め、蒸留釜の内部の被蒸留液に渦流が発生し、被蒸留液
が効率よく攪拌される。また、本発明に係る第２のタイ
プの真空蒸留装置において、タービン羽根は、溶剤蒸気
が蒸留釜内から流出する限り、回転し続け、被蒸留液が
効率よく攪拌される。その結果、溶剤の蒸発量が増大す
る。また、攪拌によって、蒸留釜内の被蒸留液の液面が
拡大されると、蒸発量は増大する。

【００１１】本発明に係る第３、第４または第５のタイ
プの真空蒸留装置においては、被蒸留液が蒸留釜内の被
蒸留液の液面よりも上方位置でも蒸発可能である。従っ
て、蒸留釜内の被蒸留液の液面（蒸発面積）が拡大した
のと実質的には同様な状態になって、蒸発量が増大す
る。

【００１２】

【実施例】

〔実施例１〕図１には、本発明の実施例１に係る真空蒸
留装置の全体構成の概要を示してある。この図におい
て、１はワーク洗浄後の石油系溶剤２（被蒸留液）を真
空蒸留するための蒸留釜である。この蒸留釜１の内周側
面の下方側の位置には、ワーク洗浄済みの石油系溶剤の
溶剤流入口３１が開いている。この溶剤流入口３１に
は、溶剤流入管３が接続されている。溶剤流入管３は、
溶剤流入弁４を介して液位調整器５に接続されており、
この液位調整器５の内部空間は蒸留釜１の内部空間１０
０に連通して、蒸留釜１内の溶剤液面が液位調整器５に
よって常に一定の位置に保持される。この液位調整器５
の天井側は溶剤供給管６に連通しており、この溶剤供給
管６を介して、洗浄機よりワーク洗浄済みの石油系溶剤
２が液位調整器５内に供給される。

【００１３】蒸留釜１の内周側面の上方側の位置には、
蒸留釜内を大気開放するための管７が接続されている。
この管７は、手動式の真空解除弁８および自動式の真空
解除弁９を介して大気側に連通している。また、これら
の弁８、９の間の位置に、蒸留釜１内の真空度を測定す
るための真空計１０が取付けられている。本例において
は、この真空計１０は接点付きのものであるため、蒸留
釜１内の真空度が予め設定した圧力以下に低下したとき
を蒸留終点として検出可能になっており、この検出結果
に基づいて、蒸留終点に達した以降の操作が行われる。

【００１４】次に、蒸留釜１の天井には、蒸留釜１内で
発生した溶剤蒸気２ａを外部に導出するための溶剤蒸気
管１２が接続されている。この溶剤蒸気管１２は、熱交
換器であるエコノマイザー１３に連通している。エコノ
マイザー１３の内部空間には前述した溶剤供給管６が通
っており、そこを通過した溶剤蒸気２ｂは、溶剤蒸気回
収管１４内に排出される。この回収管１４は凝縮器１５
に接続されている。回収管１４によって凝縮器１５内に
導かれた溶剤蒸気２ｂは、ここで冷却・凝縮されて液体
に戻される。さらに、回収管１４から延設された溶剤回
収管１７には、蒸留釜１を真空引きするための真空ポン
プ１８（トロコイド、液封式など）が介挿されており、
凝縮器１５内で液体に戻された溶剤２ｃは、逆止弁１６
が介挿された溶剤回収管１７を介して真空ポンプ１８の
吸入ポート１８ａからポンプ内に吸引される。この真空
ポンプ１８の吐出ポート１８ｂの側は、水分分離器１９
に接続されている。真空ポンプ１８から吐出された溶剤
２ｃは、水分分離器１９において水分が分離された後
に、出口管２０を介して回収される。ここで、本例の真
空蒸留装置を洗浄装置に組み込む場合には、出口管２０
から回収溶剤２ｄを洗浄装置の側に還流する構造とす
る。

【００１５】一方、蒸留釜１の底には、ここに溜まった
蒸留残留物を排出するための排出管２１が接続されてい
る。また、蒸留釜１の内部には、そこに貯留された石油
系溶剤２を加熱するための熱媒が循環するコイル２７が
取付けられている。

【００１６】このように構成した真空蒸留装置におい
て、真空ポンプ１８を駆動して、蒸留釜１内の真空引き
を行うと、蒸留釜１内の真空度は約４０Ｔｏｒｒ程度ま
で高まり、比較的低い加熱温度で蒸留釜１内の石油系溶
剤２の蒸発が始まり、溶剤蒸気２ａが発生する。発生し
た溶剤蒸気２ａは、溶剤蒸気管１２を通ってエコノマイ
ザー１３に供給され、ここで、石油系溶剤２との間で熱
交換が行われて冷却される。冷却された後の溶剤蒸気２
ｂは、回収管１４を通って凝縮器１５に供給され、ここ
で冷却・凝縮されて液化する。液化した石油系溶剤２ｃ
は真空ポンプ１８に吸引されて、その吐出側から水分分
離器１９に供給される。この水分分離器１９において水
分が分離された後の石油系溶剤、すなわち、蒸留再生さ
れた石油系溶剤２ｄは、溶剤出口管２０を通って洗浄機
に還流として供給される。

【００１７】本例の真空蒸留装置においては、蒸留釜１
と溶剤流入管３との接続部分である溶剤流入部１１ａ
（被蒸留液流入部）の横断面を、図２に模式的に示すよ
うに、溶剤流入管３の開口方向は、蒸留釜１の内周面に
沿う方向に設定されている。このため、溶剤流入管３か
ら蒸留釜１内に石油系溶剤２を供給すると、蒸留釜１内
に貯留されている石油系溶剤２に矢印Ａ方向の渦流が発
生し、石油系溶剤２が攪拌される。さらに、溶剤流入管
３の開口部には、ノズル４１が設けられており、石油系
溶剤２は、ノズル４１から噴出する状態で蒸留釜１の内
部に流入するようになっている。

【００１８】このため、本例の真空蒸留装置において
は、蒸留釜１内の石油系溶剤２に大きな渦流が発生し、
充分に攪拌されるとともに、石油系溶剤２の液面が拡大
された状態になる。ここで、図７に示す蒸留釜９０の場
合には、溶剤流入管９１の溶剤流入口９２が、それに対
向する蒸留釜９０の内周面に向き、矢印Ｄで示すよう
に、石油系溶剤が分散された状態に供給されるため、攪
拌の効果が小さいのに対し、本例の蒸留釜１の場合に
は、大きな渦流を発生させるため、攪拌作用が均一で、
その効果が大きい。従って、真空蒸留中に蒸留釜１内に
発生する溶剤の蒸発量が増大するので、石油系溶剤２の
再生が短時間で行われる。また、蒸留釜１内の石油系溶
剤２がコイル２７によって局部的な過熱を受けないの
で、目的成分以外の蒸発および溶剤の熱変質を防止でき
る。

【００１９】〔実施例２〕図３は、本発明の実施例２に
係る真空蒸留装置に用いた蒸留釜の構造を模式的に示す
縦断面図である。図３に示す蒸留釜を備える本例の真空
蒸留装置および以下に後述する実施例３ないし５に係る
真空蒸留装置の全体構成については、実施例１に係る真
空蒸留装置と同様であるため、以下の説明においては蒸
留釜の構成のみを説明し、その他の部分については同符
号を付して説明を省略する。

【００２０】本例の真空蒸留装置において、その蒸留釜
１ａの内部には回転体５０を有し、この回転体５０は、
その上端側にタービン羽根５１を有する一方、その下端
側に攪拌羽根５２を有する。ここで、回転体５０のター
ビン羽根５１は、蒸留釜１から溶剤蒸気２ｂが流出する
ための溶剤蒸気流出部１２ａにおいて、溶剤蒸気管１２
の溶剤蒸気流出口１２１付近で回転可能な状態に支持さ
れている。

【００２１】このように構成した蒸留釜１ａの内部で
は、真空蒸留中に石油系溶剤２から発生した溶剤蒸気２
ａが、溶剤蒸気流出口１２１を介して溶剤蒸気管１２に
流出しようとすると、その蒸気流によって、タービン羽
根５１が矢印Ｂの方向に回転する。従って、タービン羽
根５１と一体の攪拌羽根５２もタービン羽根５１の回転
駆動力によって回転し、石油系溶剤２を攪拌する。

【００２２】このため、蒸留釜１ａ内では石油系溶剤２
が充分に攪拌されるとともに、石油系溶剤２の液面Ｌが
拡大された状態になる。しかも、蒸留操作を継続する限
りにおいて、攪拌羽根５２は、石油系溶剤２を攪拌す
る。それ故、真空蒸留中に石油系溶剤２から発生する溶
剤蒸気２ａの蒸発量が増大するため、石油系溶剤２の再
生が短時間で行われる。また、蒸留釜１ａの内部に石油
系溶剤２を加熱するコイル２７を設けても、石油系溶剤
２が局部的な過熱を受けないので、目的成分以外の蒸発
および溶剤の熱変質を防止できる。

【００２３】〔実施例３〕図４は、本発明の実施例３に
係る真空蒸留装置に用いた蒸留釜の構造を模式的に示す
説明図である。

【００２４】本例の真空蒸留装置において、その蒸留釜
１ｂの側方位置には、石油系溶剤２を循環するための循
環経路６０が形成され、それには循環ポンプ６１が介挿
されている。この循環経路６０の溶剤流入口６２（被蒸
留液流入部）は、蒸留釜１ｂの内周側面の上方側位置に
設けられ、溶剤流出口６３は、蒸留釜１ｂの内周側面の
下方側位置に設けられている。また、溶剤流入口６２に
は、石油系溶剤２を霧状またはシャワー状に吹き出すノ
ズル６４が設けられている。さらに、蒸留釜１ｂの内部
には、そこを高さ方向に仕切る２枚の仕切り板６５が配
置されており、いずれの仕切り板６５にも、石油系溶剤
２が通過可能な大きさの複数の液通過孔６６が形成され
ている。

【００２５】このような構成の蒸留釜１ｂの内部では、
循環ポンプ６１の駆動によって、溶剤流出口６３から吸
い込まれた石油系溶剤２は、溶剤流入口６２からノズル
６４によって霧状またはシャワー状に吹き出され、吹き
出された石油系溶剤２は、仕切り板６５上に滞留しなが
ら、液通過孔６６を通って下方に落下していく。従っ
て、蒸留釜１ｂの内部では、石油系溶剤２の液面Ｌより
上方位置、すなわち、気相中でも、石油系溶剤２から溶
剤蒸気２ａが蒸発する。このため、石油系溶剤２の液面
Ｌ（蒸発面積）が拡大されたのと実質的に同様な効果が
得られ、溶剤蒸気２ａの蒸発量が増大するので、石油系
溶剤２の再生が短時間で行われる。

【００２６】〔実施例４〕図５は、本発明の実施例４に
係る真空蒸留装置に用いた蒸留釜の構造を模式的に示す
説明図である。

【００２７】本例の真空蒸留装置において、その蒸留釜
１ｃの内部には、図１にも示すように蒸留釜１ｃ内の石
油系溶剤２を加熱するための熱媒油や蒸気が循環するコ
イル２７が配置されており、その外周囲には金網７０
（多孔性部材、網目シート）が巻き付けられている。

【００２８】このような構成の蒸留釜１ｃの内部では、
矢印Ｃで示すように、石油系溶剤２が金網７０を毛細管
現象によって液面Ｌから引き上げられる。また、石油系
溶剤２が攪拌されたときに、石油系溶剤２の液面から上
方位置において、金網７０に付着した石油系溶剤２は、
そのまま金網７０に保持される。従って、蒸留釜１ｃの
内部では、石油系溶剤２の液面Ｌより上方位置でも、石
油系溶剤２から溶剤蒸気２ａが蒸発する。このため、石
油系溶剤２の液面Ｌ（蒸発面積）が拡大されたのと実質
的に同様な効果が得られ、溶剤蒸気２ａの蒸発量が増大
するため、石油系溶剤２の再生が短時間で行われる。

【００２９】〔実施例５〕図６は、本発明の実施例５に
係る真空蒸留装置に用いた蒸留釜の構造を模式的に示す
説明図である。

【００３０】本例の真空蒸留装置において、蒸留釜１ｄ
の内部には、石油系溶剤２を加熱するためのコイル２７
が配置されており、その外周囲には袋状に丸められた金
網８０（多孔性部材、網目シート）が巻き付けられてお
り、この金網８０の内部には、切削片などの細片８１が
詰め込まれている。

【００３１】このような構成の蒸留釜１ｄの内部では、
石油系溶剤２が金網８０および細片８１の隙間を毛細管
現象によって液面Ｌから引き上げられる。また、石油系
溶剤２が攪拌されたときに、石油系溶剤２の液面Ｌから
上方位置において、金網８０および細片８１に付着した
石油系溶剤２が、そのまま金網８０および細片８１に保
持される。従って、石油系溶剤２の液面Ｌより上方位置
でも、石油系溶剤２から溶剤蒸気２ａが蒸発する。この
ため、石油系溶剤２の液面Ｌ（蒸発面積）が拡大された
のと実質的に同様な効果が得られ、溶剤蒸気２ａの蒸発
量が増大するため、石油系溶剤２の再生が短時間で行わ
れる。

【００３２】

【発明の効果】以上のとおり、本発明に係る真空蒸留装
置においては、蒸留釜の内部で、被蒸留液流入部が蒸留
釜内の被蒸留液に渦流を発生可能にしてあることに特徴
を有する。従って、本発明によれば、被蒸留液が効率よ
く攪拌されるので、溶剤の蒸発量が増大し、再生が短時
間で済む。ここで、被蒸留液流入口にノズルを設けた場
合には、攪拌作用がさらに高まる。また、溶剤蒸気の蒸
気流によってタービン羽根を回転させ、その回転駆動力
によって、被蒸留液を攪拌する場合にも、溶剤蒸気が蒸
留釜から流出する限り、被蒸留液が攪拌され、蒸発量が
増大する。さらに、攪拌によって、被蒸留液の液面が拡
大されるので、蒸発量が拡大する。しかも、被蒸留液が
充分に攪拌されるため、蒸留釜に加熱用のコイルを設け
ても、被蒸留液が局部的な過熱を受けないので、目的成
分以外の蒸発および溶剤の熱変質を防止できる。

【００３３】さらに、被蒸留液を蒸留釜内の気相中に霧
状またはシャワー状に供給する場合、仕切り板や多孔性
部材によって、被蒸留液の液面よりも上方位置でも蒸発
可能にした場合には、被蒸留液の蒸発面積を拡大したの
と実質的に同様な効果が得られ、溶剤の蒸発量が増大す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る真空蒸留装置の全体構
成を示す概略構成図である。

【図２】図１に示す真空蒸留装置の蒸留釜と溶剤流入管
との接続部を模式的に示す横断面図である。

【図３】本発明の実施例２に係る真空蒸留装置の蒸留釜
の構造を模式的に示す縦断面図である。

【図４】本発明の実施例３に係る真空蒸留装置の蒸留釜
の構造を模式的に示す説明図である。

【図５】本発明の実施例４に係る真空蒸留装置の蒸留釜
の構造を模式的に示す説明図である。

【図６】本発明の実施例５に係る真空蒸留装置の蒸留釜
の構造を模式的に示す説明図である。

【図７】従来の真空蒸留装置の蒸留釜の構造を模式的に
示す横断面図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ・・・蒸留釜２・・・石油系溶剤３・・・溶剤流入管１１ａ・・・溶剤流入部（被蒸留液流入部）１２・・・溶剤蒸気管１２ａ・・・溶剤蒸気流出部１３・・・エコノマイザー１４・・・回収管１７・・・溶剤回収管１８・・・真空ポンプ２７・・・コイル３１，６２・・・溶剤流入口４１，６４・・・ノズル５０・・・回転体５１・・・タービン羽根５２・・・攪拌羽根６３・・・溶剤流出口６５・・・仕切り板６６・・・液通過孔７０，８０・・・金網（多孔部材、網目シート）８１・・・細片１２１・・・溶剤蒸気流出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被蒸留液を真空蒸留するための蒸留釜に
は、その内部の下方側位置で被蒸留液を前記蒸留釜の内
周面に沿う一方向に向かって流入する被蒸留液流入部を
有することを特徴とする真空蒸留装置。
【請求項２】請求項１において、前記被蒸留液流入部
は、前記一方向に向かって開口する液流入管を備えるこ
とを特徴とする真空蒸留装置。
【請求項３】請求項２において、前記液流入管の開口
にノズルを有することを特徴とする真空蒸留装置。
【請求項４】被蒸留液を真空蒸留するための蒸留釜に
は、そこから溶剤蒸気が流出するための溶剤蒸気流出部
の開口付近に溶剤蒸気流によって回転するタービン羽根
を有する一方、前記蒸留釜内の下方側位置には、前記タ
ービン羽根の回転駆動力が伝達されて前記蒸留釜内の被
蒸留液を攪拌する攪拌部材を有することを特徴とする真
空蒸留装置。
【請求項５】被蒸留液を真空蒸留するための蒸留釜の
内部には、その上方側位置で被蒸留液を前記蒸留釜内に
霧状またはシャワー状のいずれかの状態で吹き出す被蒸
留液流入部を有することを特徴とする真空蒸留装置。
【請求項６】被蒸留液を真空蒸留するための蒸留釜に
は、その内部を高さ方向に区画するともに、被蒸留液が
通過可能な複数の液通過孔が形成された仕切り板を有
し、前記仕切り板の上方側位置には、被蒸留液を前記蒸
留釜内に流入するための被蒸留液流入部を有することを
特徴とする真空蒸留装置。
【請求項７】請求項６において、前記被蒸留液流入部
は、被蒸留液を前記蒸留釜内に霧状またはシャワー状の
いずれかの状態で吹き出すことを特徴とする真空蒸留装
置。
【請求項８】被蒸留液を真空蒸留するための蒸留釜に
は、その内部の被蒸留液の一部を液面より上方位置で保
持する多孔性部材を有することを特徴とする真空蒸留装
置。
【請求項９】請求項８において、前記多孔性部材は、
網目シートであることを特徴とする真空蒸留装置。
【請求項１０】請求項８において、前記多孔性部材
は、網目シートに細片が包まれたものであることを特徴
とする真空蒸留装置。