JPH06301A - 溶剤回収スプレードライヤ - Google Patents

溶剤回収スプレードライヤ

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JPH06301A
JPH06301A JP16637692A JP16637692A JPH06301A JP H06301 A JPH06301 A JP H06301A JP 16637692 A JP16637692 A JP 16637692A JP 16637692 A JP16637692 A JP 16637692A JP H06301 A JPH06301 A JP H06301A
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JP
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water
circulating gas
organic solvent
solvent
recovery device
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JP16637692A
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Inventor
Hisao Morishima
島 久 雄 森
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ASHIZAWA SUPUREE PLANT KK
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ASHIZAWA SUPUREE PLANT KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】有機溶剤を分散媒とするスラリーを噴霧乾燥す
るに際し、安価な設備で、かつ良好なエネルギー効率で
有機溶剤の回収およびスラリーの粉末乾燥を行うことが
できる溶剤回収スプレードライヤを提供する。 【構成】水溶性有機溶剤を分散媒とするスラリーを、循
環ガスによって噴霧乾燥して乾燥粉を得るスプレードラ
イヤの溶剤回収装置を、噴霧乾燥後の循環ガスを10〜
50℃に冷却することにより前記循環ガスに含まれる水
溶性有機溶剤を凝縮して回収する第1回収装置と、水ス
クラバによって第1回収装置を通過した循環ガスと水と
を接触させ、循環ガスに含まれる水溶性有機溶剤を水に
吸収して回収する第2回収装置とによって構成し、好ま
しくは、第2回収装置において水溶性有機溶剤を吸収し
た水を蒸留して、水溶性有機溶剤を回収する蒸留装置を
付随することによって前記目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、有機溶剤を分散媒とす
るスラリーを循環ガスによって噴霧乾燥するスプレード
ライヤ(クローズドサイクル・スプレードライヤ)にお
いて、良好なエネルギー効率で、噴霧乾燥に供された後
の循環ガスに含まれる有機溶剤の回収、および有機溶剤
回収後の循環ガスによる噴霧乾燥を行うことができる溶
剤回収スプレードライヤに関する。
【0002】
【従来の技術】窒素ガス等の不燃性ガスを循環ガスとし
て用い、この循環ガスによって噴霧乾燥を行って乾燥造
粒を行うスプレードライヤ(クローズドサイクル・スプ
レードライヤ)において、造粒される製品が超硬バイト
用の金属粉等のように酸化されやすい粉体の場合には、
スラリーの分散媒としてエチルアルコール等の有機溶剤
が使用されている。
【0003】図2に、このようなスプレードライヤを概
念的に示す。図2に示される例において、スラリーポン
プ102によってアトマイザ104に供給されたスラリ
ーAは、加熱装置106によって150℃程度に加熱さ
れて乾燥室108に送入された窒素ガス等の不燃性の循
環ガス雰囲気中に噴霧され、製品となる粉末が乾燥造粒
されて乾燥室108下方より回収される。一方、循環ガ
スはサイクロン110に送られて、このサイクロン11
0において循環ガスと共に送られた製品粉末が回収さ
れ、さらにバッグフィルタ112によって循環ガスに含
まれる製品粉末が回収される。
【0004】製品粉末回収後の循環ガスにはスラリーの
分散媒である有機溶剤が多量に含まれているので、乾燥
操作が可能な程度まで有機溶剤を除去する必要がある。
そのため、循環ガスは(直接接触)溶剤回収装置114
によって含まれる有機溶剤を除去された後に、循環ガス
ブロワ116に送られ、加熱装置106によって再度加
熱されて噴霧乾燥に供される。
【0005】従来、このようなスプレードライヤにおけ
る有機溶剤の回収装置としては、図2に示されるような
直接接触冷却による溶剤回収装置と、後述する図3に示
されるような間接冷却による溶剤回収装置とが一般的に
利用されている。
【0006】直接接触溶剤回収装置114は、いわゆる
スクラバ等を用い、冷却した有機溶剤と循環ガスとを直
接接触させて、循環ガスより有機溶剤を除去・回収する
ものである。具体的には、図2に示されるように、冷却
装置118、熱交換器120および循環ポンプ121と
からなる冷却手段によって、冷却された有機溶剤がスク
ラバ122を含む系を循環され、スクラバ122上部の
噴霧ノズルよりスクラバ122内部に噴霧されている。
バッグフィルタ112を通過した循環ガスは、このスク
ラバ122内に導入され、冷却され噴霧された有機溶剤
と接触して冷却される。これによって循環ガス中に含ま
れる有機溶剤蒸気が凝縮されてスクラバ122を循環す
る有機溶剤に混入し、溶剤回収槽124に回収される。
【0007】一方、間接冷却による溶剤回収装置は、図
3に示されるように、基本的に、内部に冷却管126a
を多数有する熱交換器126と、この熱交換器126
(の冷却管126a)に冷媒を供給して冷却する冷凍機
130および循環ポンプ132を有する冷却手段128
と、溶剤回収槽124とを有するものである。図3に示
される溶剤回収装置において、バッグフィルタ112を
通過した循環ガスは、熱交換器126に導入されて熱交
換器126に供給される冷媒によって間接的に冷却され
る。これにより、循環ガス中に含まれる有機溶剤が凝縮
され循環ガスより除去され、液体として下方に回収され
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の図2
および図3に示される溶剤回収装置においては、良好な
粉末乾燥が可能な程度まで循環ガスより有機溶剤(ガ
ス)を除去し、循環ガスを乾燥室108における噴霧乾
燥操作に再利用するためには、循環ガスを10℃程度ま
で冷却する必要があり、経済的に各種の問題がある。
【0009】製品粉末を回収されてバッグフィルタ11
2より溶剤回収装置に供給される循環ガスは、通常90
℃前後の温度である。この循環ガスを10℃程度まで冷
却するためには、図2に示される直接冷却による溶剤回
収装置ではスクラバ122に供給する有機溶媒を5℃程
度に、他方、図3に示される間接冷却による溶剤回収装
置においては熱交換器126に供給する冷媒を−2℃程
度まで冷却する必要がある。そのため、循環する有機溶
剤や冷媒を冷却するために多大なエネルギーが必要であ
る。しかも、これを実行する冷却能力を有する、高圧の
コンプレッサを用いたブラインクーラや冷凍機は、機械
設備としても高価である。
【0010】また、有機溶剤を回収された循環ガスを再
度噴霧乾燥に用いるためには、前述のように加熱装置1
06によって循環ガスを150℃程度まで加熱する必要
があるが、10℃まで冷却された循環ガスを150℃程
度まで加熱するためには多大なエネルギーが必要であ
り、エネルギー効率が悪い。
【0011】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決することにあり、有機溶剤を分散媒とするスラリー
を噴霧乾燥するに際し、安価な設備で、かつ良好なエネ
ルギー効率で有機溶剤の回収およびスラリーの粉末乾燥
を行うことができる溶剤回収スプレードライヤを提供す
ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、水溶性有機溶剤を分散媒とするスラリー
を、循環ガスによって噴霧乾燥して乾燥粉を得るスプレ
ードライヤであって、噴霧乾燥後の循環ガスを10〜5
0℃に冷却することにより前記循環ガスに含まれる水溶
性有機溶剤を凝縮して回収する第1回収装置と、水スク
ラバによって前記第1回収装置を通過した循環ガスと水
とを接触させ、循環ガスに含まれる水溶性有機溶剤を水
に吸収して回収する第2回収装置とを有することを特徴
とする溶剤回収スプレードライヤを提供する。
【0013】また、本発明の別の態様は、前記溶剤回収
スプレードライヤにおいて、前記第2回収装置において
水溶性有機溶剤を吸収した水を蒸留して、前記水溶性有
機溶剤を回収する蒸留装置が付随される溶剤回収スプレ
ードライヤを提供する。
【0014】
【発明の作用】本発明の溶剤回収スプレードライヤは、
水溶性の有機溶剤を分散媒とするスラリーを循環ガスに
よって噴霧乾燥するものであり、製品粉末を回収した後
の循環ガスからの有機溶剤の回収を、循環ガスを10〜
50℃に冷却することにより循環ガスに含まれる有機溶
剤を凝縮して回収する第1回収装置と、水スクラバによ
って第1回収装置を通過した循環ガスと水とを接触さ
せ、循環ガスに含まれる水溶性有機溶剤を水に吸収して
回収する第2回収装置とによって行う。
【0015】上記構成を有する本発明の溶剤回収スプレ
ードライヤにおいては、第1溶剤回収装置は循環ガスを
10〜50℃に冷却すればよいので、間接冷却あるいは
直接冷却いずれの場合であっても、循環ガス冷却用の冷
媒は20〜30℃程度の温度のものでよい。また、水ス
クラバを用いて、水によって循環ガスに含まれる有機溶
剤を吸収することにより回収する第2回収装置において
も、有機溶剤吸収用の水は水温を35℃前後に保てばよ
いので、これを冷却するための冷媒は30℃程度の冷却
水等で十分であり、30℃程度の冷媒は大気通風による
冷水機によって容易に得ることが可能で経済的である。
【0016】つまり、本発明の溶剤回収スプレードライ
ヤは、従来の装置のように冷媒(あるいは有機溶剤)を
低温まで冷却する必要がないので、そのためのエネルギ
ーを大幅に低減することができる。また、大型で高性能
な冷却装置も不要であるので、機械設備的にも安価なも
のを使用することができる。しかも、本発明の溶剤回収
スプレードライヤにおいては、前述のように第1回収装
置および第2回収装置共に、循環ガスを冷却(吸収)す
る冷媒は20〜30℃程度のものであるので、溶媒を回
収された後の循環ガスの温度は冷却水の温度を冬10
℃、夏30℃程度とすれば20〜40℃程度である。従
って、噴霧乾燥を行うための循環ガスの再加熱のための
熱エネルギも従来の装置に比べて大幅に低減することが
できる。従って、このような本発明の溶剤回収スプレー
ドライヤによれば、安価な機械設備で、低いランニング
コストでのスプレードライによる乾燥造粒を行うことが
でき、経済的に極めて有利である。
【0017】
【実施例】以下、本発明の溶剤回収スプレードライヤに
ついて、添付の図面に示される好適実施例をもとに詳細
に説明する。
【0018】図1に、本発明の溶剤回収スプレードライ
ヤを概念的に示す。なお、本発明の溶剤回収スプレード
ライヤは、従来の循環ガスを用いるクローズドサイクル
タイプの溶剤回収スプレードライヤに対して、スラリー
の分散媒である有機溶剤を循環ガスより回収する溶剤回
収装置が異なるものであり、スラリーの噴霧乾燥、製品
回収、噴霧乾燥のための循環ガスの再加熱等は、前述の
図2に示される従来のものと基本的に同様であるので、
図1には主に溶剤回収装置を示し、また、同じ部材には
同じ番号を付し、以下は、主に溶剤回収装置についての
説明を行う。
【0019】なお、本発明の溶剤回収スプレードライヤ
が対象とする製品粉末は特に限定はされず、超硬合金、
イオン交換樹脂、殺虫剤、顔料、高分子化合物、染料、
医薬品、粉末塗料、食品、ファインセラミックス等、従
来スプレードライヤによって造粒乾燥されているすべて
のものに使用可能である。また、溶剤回収スプレードラ
イヤが態様とするスラリーの分散媒は、水溶性の有機溶
剤であれば公知のものがすべて使用可能であり、具体的
には、エチルアルコール、メチルアルコール、アセト
ン、トリオキサン、ジクロロメタン、イソプロピルアル
コール等が好適に例示される。
【0020】図1に示される本発明の溶剤回収スプレー
ドライヤにおいて、溶剤回収装置は第1回収装置10、
第2回収装置12、両回収装置に冷媒である冷却水を供
給する冷却装置14、蒸留塔16、および溶剤回収槽1
8より構成される。
【0021】図1に示される本発明の溶剤回収スプレー
ドライヤにおいて、乾燥室108、サイクロン110
(図2参照)およびバッグフィルタ112を経て製品粉
末を回収された循環ガスは、第1回収装置10に導入さ
れる。第1回収装置10は、循環ガスを10〜50℃程
度、好ましくは20〜50℃、より好ましくは20〜3
0℃に冷却することにより、循環ガスに含まれる有機溶
剤蒸気を凝縮して有機溶剤を回収するものである。
【0022】図示例においては、第1回収装置10は、
冷媒である冷水が通過する管10aが多数内部に配備さ
れた筒状体で構成される、いわゆる熱交換器(凝縮器)
であって、間接冷却によって循環ガスを冷却する。図示
例の第1回収装置10(の管10a)には、冷却機14
より30℃以下の冷却水が供給されており、バッグフィ
ルタ112より導入される90℃程度の循環ガスは、冷
水が通過する管10aに接触し、および管10aによっ
て冷却された内部雰囲気によって、第1回収装置10内
で40℃程度まで冷却される。従って、循環ガスに含ま
れる飽和点以上の有機溶剤は凝縮されて循環ガスより分
離され、液滴となって降下して下方の溶剤溜めに回収さ
れる。第1回収装置10で溶剤溜めに回収された有機溶
剤は、適宜溶剤回収槽18に送られる。なお、第1回収
装置10の管10aを通過した冷却水は、図1に示され
るように再度冷却機14に戻され、冷却される。
【0023】第1回収装置に供給される冷媒の温度は、
第1回収装置の構成(熱交換器の能力)、第1回収装置
に導入される循環ガスの温度や種類、および回収目的と
する有機溶剤の種類に応じて、循環ガスを10〜50℃
に冷却できる温度を適宜決定すればよく、特に限定はな
いが、冷却水で可能な限り低温にした方が蒸留塔16で
の負荷が少なくなる。
【0024】なお、本発明において、第1回収装置10
は上述のような間接冷却によるものには限定はされず、
回収する有機溶剤と同様の有機溶剤を使用するスクラバ
を用いた直接冷却であってもよい。
【0025】第1回収装置10より排出された循環ガス
は、ついで第2回収装置12に導入される。第2回収装
置12は、水スクラバを用いて有機溶剤を水に吸収する
ことによって、循環ガスに残存する有機溶剤を除去・回
収するものであり、基本的に、水スクラバ20、有機溶
剤を吸収する水を水スクラバ20を含む系で循環する循
環ポンプ22、および循環される水を冷却する熱交換器
24とから構成される。
【0026】水スクラバ20は、上部に多数の水噴射ノ
ズルを、下部に水を貯留する貯水部を有するものであ
り、また、循環ポンプ22は貯水部下部から水噴射ノズ
ルへ水を輸送して水滴あるいは水膜状に噴出すると共
に、貯水部下部から水噴射ノズルへと水を循環する。ま
た、水の循環経路中の熱交換器24には、前述の第1回
収装置10と同様に冷却装置14より冷却水が供給され
ており、貯水部下部〜水噴射ノズルの間で循環される水
を35℃以下に冷却する。
【0027】水噴射ノズルより噴出された水は、第2回
収装置12(水スクラバ20)に導入された循環ガスと
接触することにより、循環ガスに含まれる有機溶剤を吸
収して回収する。なお、水スクラバ20の水に吸収され
た有機溶剤は、後述する蒸留塔16によって水と分離さ
れて回収される。一方、有機溶剤を除去された循環ガス
は、循環ガスブロワ116によって加熱装置106に送
られ、再加熱されて噴霧乾燥に供される。ここで、第2
回収装置12に導入される循環ガスの温度は前述のよう
に20〜40℃であり、また、循環ガスと接触する水ス
クラバ20の水は35℃以下のものであるので、第2回
収装置12より排出される循環ガスの温度は20〜40
℃程度である。
【0028】本発明の溶剤回収スプレードライヤは、上
記構成、つまり循環ガスからの有機溶剤の回収を、循環
ガスを10〜50℃に冷却する第1回収装置10と、水
スクラバによって有機溶剤を吸収する第2回収装置とに
よって行うことにより、循環ガス冷却のためのエネルギ
ーや、冷却装置のコストを低減することができる。ま
た、溶剤を除去された循環ガスは20〜40℃程度の温
度を有するので、噴霧乾燥を行うための循環ガスの再加
熱のための熱エネルギも従来の装置に比べて大幅に低減
することができる。
【0029】第2回収装置12において循環される水、
つまり、水スクラバに使用される水の温度は特に限定は
なく、導入される循環ガスの温度に応じて、それよりも
若干低い程度の温度で良い。従って、水スクラバの水の
冷却は、図1に示される例のように、第1回収装置10
に使用される冷却水を併用して行うのが好ましい。な
お、水スクラバの水の冷却のために、独立した冷却装置
を用いてもよいのはもちろんである。
【0030】有機溶剤を溶解した水スクラバ20の水
は、溶剤濃度が所定量以上になると適宜蒸留塔16に送
られ、ここで、有機溶剤は回収される。なお、水スクラ
バ20の水は図示例のように循環されるものには限定さ
れず、水スクラバ20を1回〜数回通過した後、順次蒸
留塔16に送るように構成されてもよい。
【0031】蒸留塔16は、充填塔26、充填塔26の
上部に設けられたコンデンサ28および充填塔26の下
部に設けられたリボイラ30を有する。充填塔26は、
上下方向の流路に充填物が充填され、この流路の途中に
水スクラバ20の水が流入される。充填塔26に流入さ
れた水が充填物および塔壁を伝って下方に流れる際に、
低沸点の有機溶剤は蒸発して有機溶剤蒸気となって流路
を上昇し、コンデンサ28へと至る。一方、水はそのま
ま下降してリボイラ30に流入する。
【0032】コンデンサ28は、図示しない冷却装置と
接続される熱交換器であって、上昇してきた有機溶剤蒸
気を冷却して凝縮する。ここで、コンデンサ28は溶剤
回収槽18に連絡しており、凝縮された有機溶剤の一部
は充填塔26に還流し、その残りの液は溶剤回収槽18
に回収される。リボイラ30は、内部に充填塔26から
垂下する水等を貯留する貯留部および貯留部内の水等を
加熱するヒータ30aを有し、貯留部にドレン管32が
接続する。このリボイラ30は、ヒータ30aにより貯
留部内の水等を加熱し、その一部を蒸発させる。なお、
このリボイラ30には、必要に応じて温度センサや温度
コントローラ、液量センサ等を有しているのはもちろん
である。
【0033】なお、本発明の溶剤回収スプレードライヤ
に用いられる蒸留装置は、充填塔内を水を流下させて有
機溶剤を分離する上記構成のものには限定はされず、棚
段などの他の気液接触手段も使用可能である。なお、有
機溶剤の分離能力、装置の小形化の面で充填塔を用いた
蒸留塔16は特に好適に用いられる。
【0034】以上、本発明の溶剤回収スプレードライヤ
について詳細に説明したが、本発明は上記実施例には限
定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、
各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんであ
る。
【0035】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
溶剤回収スプレードライヤは、水溶性の有機溶剤を分散
媒とするスラリーを循環ガスによって噴霧乾燥し、噴霧
乾燥後の循環ガスより有機溶剤を回収する際に、従来の
装置のような低温まで冷媒(あるいは有機溶剤)を冷却
する必要がないので、そのためのエネルギーを大幅に低
減することができる。また、この冷却には大気通風によ
る冷水機で十分であり、冷凍機のような大型で高性能な
冷却装置も不要であるので、機械設備的にも安価なもの
を使用可能である。また、有機溶剤の回収を終了した循
環ガスの温度は20〜40℃程度であるので、噴霧乾燥
を行うための循環ガスの再加熱のための熱エネルギも従
来の装置に比べて大幅に低減することができる。従っ
て、本発明の溶剤回収スプレードライヤによれば、安価
な機械設備で、低いランニングコストでのスプレードラ
イによる乾燥造粒を行うことができ、経済的に極めて有
利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溶剤回収スプレードライヤの一例を示
す模式構成図である。
【図2】従来の溶剤回収スプレードライヤの一例を示す
模式構成図である。
【図3】従来の溶剤回収スプレードライヤにおける溶剤
回収装置の別の例を示す模式構成図である。
【符号の説明】
10 第1回収装置 12 第2回収装置 14,118,130 冷却装置 16 蒸留塔 18,124 溶剤回収槽 20 水スクラバ 22,132 ポンプ 24,126 熱交換器 26 充填塔 28 コンデンサ 30 リボイラ 102 スラリーポンプ 104 アトマイザ 106 加熱装置 108 乾燥室 110 サイクロン 112 バッグフィルタ 114,128 溶剤回収装置 116 循環ガスブロワ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F26B 21/14 9140−3L

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水溶性有機溶剤を分散媒とするスラリー
    を、循環ガスによって噴霧乾燥して乾燥粉を得るスプレ
    ードライヤであって、 噴霧乾燥後の循環ガスを10〜50℃に冷却することに
    より前記循環ガスに含まれる水溶性有機溶剤を凝縮して
    回収する第1回収装置と、 水スクラバによって前記第1回収装置を通過した循環ガ
    スと水とを接触させ、循環ガスに含まれる水溶性有機溶
    剤を水に吸収して回収する第2回収装置とを有すること
    を特徴とする溶剤回収スプレードライヤ。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の溶剤回収スプレードライ
    ヤにおいて、前記第2回収装置において水溶性有機溶剤
    を吸収した水を蒸留して、前記水溶性有機溶剤を回収す
    る蒸留装置が付随される溶剤回収スプレードライヤ。
JP16637692A 1992-06-24 1992-06-24 溶剤回収スプレードライヤ Pending JPH06301A (ja)

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