JPH09136001A - 蒸発濃縮装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原液供給量および原液濃度の変化に追随し、
かつ、経時的な能力低下にも対応しながら濃縮液濃度を
一定にする。 【解決手段】 バランスタンクの液位の増減（原液供給
量と濃縮液への原液給液量の差）を検出し、適切な蒸発
量に相応する加熱蒸気圧力または加熱蒸気流量を逐次演
算し、新しい設定値に逐次更新しながら蒸発量を変更す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固形分や溶解分
（溶質）を含む原液から水等の溶媒を蒸発させて溶質濃
度を高める蒸発濃縮装置の制御方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、上記蒸発濃縮装置は、予熱器お
よび加熱器、セパレータ、凝縮器等を有し、予熱器で予
熱した原液を加熱器へ供給し、この加熱器内で原液を加
熱用蒸気により水分を蒸発させて濃縮し、加熱器で原液
を濃縮したことにより生じた濃縮液と蒸気をセパレータ
で分離させ、濃縮液をセパレータから適宜抜き出し、或
いは、所定濃度になるまで循環させてから抜き出すよう
にし、一方、分離蒸気は凝縮器で凝縮させて、その凝縮
液を抜き出すようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記蒸発濃縮装置は、
基本的には原液供給量・原液濃度・蒸発量が一定であれ
ば、濃縮液濃度も一定となり、一定量の抜き出しで安定
運転が可能である。しかし実際は、原液供給量および原
液濃度が変化したり、蒸発量も経時的に低下（加熱面の
汚れのため）する。

【０００４】ところで、蒸発濃縮装置の運転を自動化す
るために、加熱器の蒸発量を一定にするため加熱蒸気圧
力または加熱蒸気流量を調節する加熱蒸気圧力制御また
は加熱蒸気流量制御と原液給液量を調節してセパレータ
内の液位を一定にするセパレータ液位制御、濃縮液を所
定濃度で抜き出す濃縮液濃度抜出制御、必要な場合バラ
ンスタンク内の液位を一定にするバランスタンク液位制
御とその他温度制御等の組合せを行っている。

【０００５】しかしながら、上述した各制御は単独制御
のため、何れの場合でも、原液供給量および原液濃度が
変化したり、蒸発量が経時的に低下すると、濃縮液濃度
および液位を一定に制御して安定運転させることは難し
い。

【０００６】本発明は、これらの欠点に鑑みて提案され
たもので、その目的とするところは、原料供給量および
原料濃度の変化に追随し、かつ、経時的な能力低下にも
対応しながら濃縮液濃度を一定にする蒸発濃縮装置の制
御方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の方法は、バランスタンクから供給され
た原液を加熱器内で加熱用蒸気により水分を蒸発させて
濃縮し、加熱器で原液を濃縮したことにより生じた濃縮
液と蒸気をセパレータで分離させ、濃縮液をセパレータ
から適宜抜き出し、或いは、所定濃度になるまで循環さ
せてから抜き出すようにし、一方、分離蒸気は凝縮器で
凝縮させて、その凝縮液を抜き出すようにした蒸発濃縮
装置において、濃縮液を所定濃度で抜き出すため濃縮液
の抜出量を調節する濃縮液濃度制御装置と、セパレータ
内の液位を一定にするため加熱器への原液給液量を調節
するセパレータ液位制御装置と、加熱器の蒸発量を一定
にするため加熱蒸気圧力または加熱蒸気流量を調節する
加熱蒸気圧力制御装置または加熱蒸気流量制御装置と、
バランスタンクへの原液供給量とバランスタンクから加
熱器への原液給液量の差をバランスタンクの液位で検出
し、その検出液位と設定液位との偏差に見合う加熱蒸気
圧力または加熱蒸気流量を演算し、新しい設定値を加熱
蒸気圧力制御装置または加熱蒸気流量制御装置にカスケ
ード制御するバランスタンク液位制御装置とから構成さ
れ、バランスタンク液位制御装置によりバランスタンク
の液位の増減を検出して適切な蒸発量に相応する加熱蒸
気圧力または加熱蒸気流量を逐次演算し、加熱蒸気圧力
制御装置または加熱蒸気流量制御装置の設定値をバラン
スタンク液位制御装置により新しい設定値に逐次更新し
乍ら加熱器の蒸発量を変更するものである。

【０００８】本発明によれば、原料供給量および原料濃
度に適した加熱蒸気圧力または加熱蒸気流量に修正して
加熱器の蒸発量を変更するから、原料供給量および原料
濃度の変化に追随して濃縮液濃度を一定にすることがで
きる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の方法を実施するた
めの蒸発濃縮装置を示し、予熱器１および加熱器２、セ
パレータ３、凝縮器４を後述の如く配管接続し、予熱器
１で予熱した原液を加熱器２へ供給し、この加熱器２内
で原液を加熱用蒸気により水分を蒸発させて濃縮し、加
熱器２で原液を濃縮したことにより生じた濃縮液と蒸気
をセパレータ３で分離させ、濃縮液をセパレータ３から
適宜抜き出し、或いは、所定濃度になるまで加熱器２と
の間で循環させてから抜き出すようにし、一方、蒸気は
凝縮器４で凝縮させて、その凝縮液を抜き出すようにし
ている。前記予熱器１および加熱器２、凝縮器４はプレ
ート式熱交換器を用いている。

【００１０】予熱器１の原液入口には、原液を貯留して
いるバランスタンク５から原液を供給するための第１の
管路６を接続してあり、この第１の管路６の途中に供給
ポンプ７を設けている。バランスタンク５へは供給管８
にて適宜原液が供給されるようになっている。

【００１１】バランスタンク５にはバランスタンク液位
制御装置ＬＩＣＡ−２を設けてあり、供給管８からバラ
ンスタンク５への原液供給量とバランスタンク５から予
熱器１への原液給液量との差からバランスタンク５内で
の原液の液位を検出し、その検出液位と設定液位との偏
差値にみあう加熱蒸気圧力をシーケンサーで演算し、後
述する加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を制御
するようになっている。

【００１２】加熱器２は、液入口とセパレータ３の液出
口とを第２の管路９で接続し、液出口とセパレータ３の
液入口とを第３の管路１０で接続し、前記第２の管路９
の途中に液循環ポンプ１１および循環弁１２を設け、加
熱器２とセパレータ３との間で濃縮液を循環できるよう
にしてある。そして、第２の管路９の液循環ポンプ１１
と循環弁１２との間には第４の管路１３を分岐してあ
り、この第４の管路１３を冷却器１４の液入口に接続し
ている。冷却器１４の液出口には第５の管路１５を接続
してあり、この第５の管路１５に抜出弁１６を設けてい
る。また、前記第２の管路９の第４の管路１３の分岐位
置と循環弁１２との間にはバイパス管１７を設けてあ
り、このバイパス管１７に濃度センサ１８を設けてい
る。また、前記第４の管路１３の途中には流量調整弁１
９を設けてある。

【００１３】濃度センサ１８および流量調整弁１９には
濃縮液濃度制御装置ＤＩＣ−１を電気的に接続してあ
り、濃度センサ１８による検出信号に基づいて流量調整
弁１９で濃縮液の抜出量を調節して所定濃度で濃縮液を
冷却器１４へ供給するようになっている。

【００１４】第２の管路９の循環弁１２の下流側には、
予熱器１の液出口から導出させた第６の管路２０を接続
してあり、この第６の管路２０の途中に流量調整弁２１
を設けている。

【００１５】加熱器２の蒸気入口には図示しない蒸気発
生源から加熱用蒸気を供給するための第７の管路２２を
接続してあり、蒸気（ドレン）出口には第８の管路２３
にてトラップ２４を接続してある。トラップ２４には凝
縮水を排出するための第９の管路２５と、蒸気を排出す
るための第１０の管路２６を接続してあり、第９の管路
２５には排水ポンプ２７を設けてある。また、前記第７
の管路２２の途中にはスチームインジェクタ２８を設け
てあり、後述の如くセパレータ３で発生した蒸気の一部
を吸引して再利用するようにしている。

【００１６】第７の管路２２のスチームインジェクタ２
８の上流側には圧力センサ２９および圧力調整弁３０を
設けてあり、この圧力センサ２９および圧力調整弁３０
に加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１を電気的に接続し、
圧力センサ２９による検出信号に基づいて圧力調整弁３
０で調節して加熱器２の蒸発量を一定に自動制御するよ
うになっている。

【００１７】セパレータ３の蒸気出口から第１１の管路
３１を導出してあり、この第１１の管路３１を凝縮器４
の蒸気（ベーパー）入口に接続している。前記第１１の
管路３１の途中には吸引管３２を分岐してあり、この吸
引管３２をスチームインジェクタ２８の吸引口に接続し
ている。また、前記第１１の管路３１の途中には第１０
の管路２６を接続してある。

【００１８】セパレータ３には液位センサ３３を設けて
あり、この液位センサ３３および流量制御弁２１にセパ
レータ液位制御装置ＬＩＣ−１を電気的に接続し、液位
センサ３３による検出信号に基づいて流量調整弁２１で
加熱器２への原液供給量を調節してセパレータ３内での
濃縮液の液位を一定レベルに自動制御するようになって
いる。

【００１９】凝縮器４の液出口には凝縮水を排出するた
めの第１２の管路３４を接続してあり、この第１２の管
路３４に排水ポンプ３５を設けている。また、凝縮器４
の冷却水入口にはクーリングタワー（図示せず）から冷
却水を供給する第１３の管路３６を接続してあり、冷却
水出口にはクーリングタワーへ冷却水を戻す第１４の管
路３７を接続してある。前記第１３の管路３６の途中に
は第１５の管路３８を接続してあり、この第１５の管路
３８を冷却器１４の冷却水入口に接続している。また、
前記第１４の管路３７の途中には第１６の管路３９を接
続してあり、この第１６の管路３９を冷却器１４の冷却
水出口に接続している。また、凝縮器４には真空ポンプ
４０を接続しており、凝縮器４を介してセパレータ３内
に負圧を作用させるようになっている。また、第７の管
路２２の圧力調整弁３０の上流側には第１７の管路４１
を分岐しており、この第１７の管路４１を予熱器１の蒸
気入口に接続している。

【００２０】上記蒸発濃縮装置では、バランスタンク５
から原液が第１の管路６を介して予熱器１へ供給され、
ここで第１７の管路４１を介して供給された加熱用蒸気
により加熱される。予熱器１で昇温された原液は第６の
管路２０および第２の管路９を介して加熱器２へ供給さ
れ、ここで加熱器２へ第７の管路２２を介して供給され
る加熱用蒸気により水分を蒸発させて濃縮される。加熱
器２で生じた凝縮水は、第８の管路２３を介してトラッ
プ２４から第９の管路２５を介して排水ポンプ２７で抜
き出される。トラップ２４でフラッシュした蒸気は第１
０の管路２６および第１１の管路３１を介して凝縮器４
に抜き出される。加熱器２で原液を濃縮したことにより
生じた濃縮液と蒸気はセパレータ３で分離される。上記
濃縮液は液循環ポンプ１１により第２の管路９および第
３の管路１０を介して加熱器２とセパレータ３との間を
循環し、その間に所定量の水分が蒸発分離された所定濃
度の濃縮液が得られ、第４の管路１３を介して冷却器１
４に供給され、ここで第１３の管路３６および第１５の
管路３８を介して供給された冷却水により冷却され、第
５の管路１５を介して抜き出される。また、分離蒸気は
第１１の管路３１を介してその一部が凝縮器４に供給さ
れ、残りの一部が吸引管３２からスチームインジェクタ
２８に分配される。このようにセパレータ３からの分離
蒸気をスチームインジェクタ２８へ分配して加熱用蒸気
として再利用することにより、蒸気発生源から供給すべ
き加熱用蒸気が少なくて済む。第１０の配管２６および
第１１の配管３１を介して凝縮器４へ供給された蒸気
は、凝縮器４で第１３の配管３６を介して供給された冷
却水により凝縮され、第１２の配管３４を介して排水ポ
ンプ３５により抜き出される。

【００２１】次に上記蒸発濃縮装置における自動制御方
法について説明する。まず、原液供給量・原液濃度・蒸
発量が一定の場合、濃縮液濃度も一定となり、一定量の
抜き出しで安定運動が可能である。

【００２２】次に、原液濃度が一定で、原液供給量が変
化する場合について説明する。 １．原液供給量が減少した場合 (1)原液供給量が減少した場合、バランスタンク５の液
面が設定液位より低下する（原液供給量＜原液給液
量）。

【００２３】(2)バランスタンク５の液面が設定液位よ
り低下すると、バランスタンク液位制御装置ＬＩＣＡ−
２によりその偏差を検出し、加熱器２の適切な蒸発量に
相応する加熱蒸気圧力を演算し、加熱蒸気圧力制御装置
ＰＩＣ−１の設定値を新しい設定値に更新する［カスケ
ード制御］。具体的には、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ
−１の設定値を下げ、加熱器２の蒸発量を減少させる。

【００２４】(3)加熱器２の蒸発量が減少すると、セパ
レータ３の液面が上昇するため、セパレータ液位制御装
置ＬＩＣ−１により加熱器２への原液給液量を減少させ
る。加熱器２の蒸発量が減少しても、加熱器２への原液
給液量を減少させるため、バランスはとられて濃縮液の
濃度は変動しない。

【００２５】(4)それでもバランスタンク５の液面が設
定液位より低下している場合、バランスタンク５の液面
が設定液位に上昇するまで上記 (2)〜 (3)を繰り返す。

【００２６】(5)カスケード制御の結果、逆にバランス
タンク５の液面が設定液位より上昇した場合、バランス
タンク液位制御装置ＬＩＣＡ−２によりその偏差を検出
し、加熱器２の適切な蒸発量に相応する加熱蒸気圧力を
演算し、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を新
しい設定値に更新する［カスケード制御］。具体的に
は、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を上げ、
加熱器２の蒸発量を増加させる。

【００２７】(6)加熱器２の蒸発量が増加すると、セパ
レータ３の液面が下降するため、セパレータ液位制御装
置ＬＩＣ−１により加熱器２への原液給液量を増加させ
る。加熱器２の蒸発量が増加しても、加熱器２への原液
給液量を増加させるため、バランスはとられて濃縮液の
濃度は変動しない。

【００２８】(7)それでもバランスタンク５の液面が設
定液位より上昇している場合、バランスタンク５の液面
が設定液位に低下するまで上記 (5)〜 (6)を繰り返す。

【００２９】(8)カスケード制御の結果、逆にバランス
タンク５の液面が設定液位より低下した場合、バランス
タンク５の液面が設定液位に上昇まで上記 (2)〜 (3)を
繰り返す。

【００３０】(9)そして、上記 (2)〜 (8)を繰り返すこ
とにより、原液供給量に適した加熱蒸気圧力制御装置Ｐ
ＩＣ−１の設定値に修正される。

【００３１】２．原液供給量が増加した場合 (1)原液供給量が増加した場合、バランスタンク５の液
面が設定液位より上昇する（原液供給量＞原液給液
量）。

【００３２】(2)バランスタンク５の液面が設定液位よ
り上昇すると、バランスタンク液位制御装置ＬＩＣＡ−
２によりその偏差を検出し、加熱器２の適切な蒸発量に
相応する加熱蒸気圧力を演算し、加熱蒸気圧力制御装置
ＰＩＣ−１の設定値を新しい設定値に更新する［カスケ
ード制御］。具体的には、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ
−１の設定値を上げ、加熱器２の蒸発量を増加させる。

【００３３】(3)加熱器２の蒸発量が増加すると、セパ
レータ３の液面が下降するため、セパレータ液位制御装
置ＬＩＣ−１により加熱器２への原液給液量を増加させ
る。加熱器２の蒸発量が増加しても、加熱器２への原液
給液量を増加させるため、バランスはとられて濃縮液の
濃度は変動しない。

【００３４】(4)それでもバランスタンク５の液面が設
定液位より上昇している場合、バランスタンク５の液面
が設定液位に低下するまで上記 (2)〜 (3)を繰り返す。

【００３５】(5)カスケード制御の結果、逆にバランス
タンク５の液面が設定液位より低下した場合、バランス
タンク液位制御装置ＬＩＣＡ−２によりその偏差を検出
し、加熱器２の適切な蒸発量に相応する加熱蒸気圧力を
演算し、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を新
しい設定値に更新する［カスケード制御］。具体的に
は、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を下げ、
加熱器２の蒸発量を減少させる。

【００３６】(6)加熱器２の蒸発量が減少すると、セパ
レータ３の液面が上昇するため、セパレータ液位制御装
置ＬＩＣ−１により加熱器２への原液給液量を減少させ
る。加熱器２の蒸発量が減少しても、加熱器２への原液
給液量を減少させるため、バランスはとられて濃縮液の
濃度は変動しない。

【００３７】(7)それでもバランスタンク５の液面が設
定液位より低下している場合、バランスタンク５の液面
が設定液位に上昇するまで上記 (5)〜 (6)を繰り返す。

【００３８】(8)カスケード制御の結果、逆にバランス
タンク５の液面が設定液位より上昇した場合、バランス
タンク５の液面が設定液位に低下するまで上記 (2)〜
(3)繰り返す。

【００３９】(9)そして、上記 (2)〜 (8)を繰り返すこ
とにより、原液供給量に適した加熱蒸気圧力制御装置Ｐ
ＩＣ−１の設定値に修正される。

【００４０】次に、原液供給量が一定で、原液濃度が変
化する場合について説明する。 １．原液濃度が低下した場合 (1)原液濃度が低下した場合、濃縮液濃度が低下し、濃
縮液濃度制御装置ＤＩＣ−１により濃縮液の抜出量を減
少または停止させるため、セパレータ３の液面が上昇す
る。

【００４１】(2)セパレータ３の液面が上昇すると、セ
パレータ液位制御装置ＬＩＣ−１により加熱器２への原
液給液量を減少させる。

【００４２】(3)加熱器２への原液給液量を減少する
と、バランスタンク５の液面が設定液位より上昇する
（原液供給量＞原液給液量）。

【００４３】(4)バランスタンク５の液面が設定液位よ
り上昇すると、バランスタンク液位制御装置ＬＩＣＡ−
２によりその偏差を検出し、加熱器２の適切な蒸発量に
相応する加熱蒸気圧力を演算し、加熱蒸気圧力制御装置
ＰＩＣ−１の設定値を新しい設定値に更新する［カスケ
ード制御］。具体的には、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ
−１の設定値を上げ、加熱器２の蒸発量を増加させる。
この時点では濃縮液濃度は設定値を下回っている。

【００４４】(5)加熱器２の蒸発量が増加すると、濃縮
液濃度は徐々に上昇して設定値に戻っていく。濃縮液濃
度が設定値に回復せず設定値を下回っている場合、濃縮
液濃度制御装置ＤＩＣ−１により濃縮液の抜出量を減少
または停止させているため、セパレータ３の液面がさら
に上昇する。

【００４５】(6)セパレータ３の液面がさらに上昇する
と、セパレータ液位制御装置ＬＩＣ−１により加熱器２
への原液給液量をさらに減少させる。

【００４６】(7)セパレータ３への原液給液量がさらに
減少すると、バランスタンク５の液面が上昇し、濃縮液
濃度が設定値に戻るまで上記 (5)〜 (6)を繰り返す。

【００４７】(8)カスケード制御の結果、濃縮液濃度が
設定値まで戻ると、濃縮液濃度制御装置ＤＩＣ−１によ
り濃縮液の抜き出しが開始される。

【００４８】(9)濃縮液濃度制御装置ＤＩＣ−１により
濃縮液の抜き出しが開始されると、セパレータ３の液面
が下降する。

【００４９】(10)セパレータ３の液面が下降すると、セ
パレータ液位制御装置ＬＩＣ−１により加熱器２への原
液給液量を増加させる。

【００５０】(11)加熱器２への原液給液量が増加する
と、バランスタンク５の液面が徐々に低下し、設定値に
戻っていく。

【００５１】(12)バランスタンク５の液面が設定液位に
回復せず設定液位を上回っている場合、バランスタンク
液位制御装置ＬＩＣＡ−２によりその偏差を検出し、加
熱器２の適切な蒸発量に相応する加熱蒸気圧力を演算
し、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を新しい
設定値に更新する［カスケード制御］。具体的には、加
熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を上げ、加熱器
２の蒸発量を増加させる。

【００５２】(13)加熱器２の蒸発量が増加すると、セパ
レータ３の液面が下降するため、セパレータ液位制御装
置ＬＩＣ−１により加熱器２への原液給液量を増加させ
る。

【００５３】(14)加熱器２への原液給液量を増加する
と、バランスタンク５の液面が徐々に低下していく。

【００５４】(15)それでもバランスタンク５の液面が設
定液位より上昇している場合、バランスタンク５の液面
が設定液位に低下するまで上記(12)〜(14)を繰り返す。

【００５５】(16)カスケード制御の結果、逆にバランス
タンク５の液面が設定液位より低下した場合、バランス
タンク液位制御装置ＬＩＣＡ−２によりその偏差を検出
し、加熱器２の適切な蒸発量に相応する加熱蒸気圧力を
演算し、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を新
しい設定値に更新する［カスケード制御］。具体的に
は、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を下げ、
加熱器２の蒸発量を減少させる。

【００５６】(17)加熱器２の蒸発量が減少すると、セパ
レータ３の液面が上昇するため、セパレータ液位制御装
置ＬＩＣ−１により加熱器２への原液給液量を減少させ
る。加熱器２の蒸発量が減少しても、加熱器２への原液
給液量を減少させるため、バランスはとられて濃縮液の
濃度は変動しない。

【００５７】(18)加熱器２への原液給液量が減少する
と、バランスタンク５の液面が徐々に上昇していく。

【００５８】(19)それでもバランスタンク５の液面が設
定液位より低下している場合、バランスタンク５の液面
が設定液位に上昇するまで上記(16)〜(18)を繰り返す。

【００５９】(20)カスケード制御の結果、逆にバランス
タンク５の液面が設定液位より上昇した場合、バランス
タンク５の液面が設定液位に低下するまで上記(12)〜(1
4)を繰り返す。

【００６０】(21)そして、上記(12)〜(19)を繰り返すこ
とにより、原液濃度に適した加熱蒸気圧力制御装置ＰＩ
Ｃ−１の設定値に修正される。

【００６１】２．原液濃度が上昇した場合 (1)原液濃度が上昇した場合、濃縮液濃度が上昇し、濃
縮液濃度制御装置ＤＩＣ−１により濃縮液の抜出量を増
加させるため、セパレータ３の液面が下降する。

【００６２】(2)セパレータ３の液面が下降すると、セ
パレータ液位制御装置ＬＩＣ−１により加熱器２への原
液給液量を増加させる。

【００６３】(3)加熱器２への原液給液量を増加する
と、バランスタンク５の液面が設定液位より低下する
（原液供給量＜原液給液量）。

【００６４】(4)バランスタンク５の液面が設定液位よ
り低下すると、バランスタンク液位制御装置ＬＩＣＡ−
２によりその偏差を検出し、加熱器２の適切な蒸発量に
相応する加熱蒸気圧力を演算し、加熱蒸気圧力制御装置
ＰＩＣ−１の設定値を新しい設定値に更新する［カスケ
ード制御］。具体的には、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ
−１の設定値を下げ、加熱器２の蒸発量を減少させる。
この時点では濃縮液濃度は設定値を上回っている。

【００６５】(5)加熱器２の蒸発量が減少すると、濃縮
液濃度は徐々に下降して設定値に戻っていく。濃縮液濃
度が設定値に回復せず設定値を上回っている場合、濃縮
液濃度制御装置ＤＩＣ−１により濃縮液の抜出量を増加
させているため、セパレータ３の液面がさらに下降す
る。

【００６６】(6)セパレータ３の液面がさらに下降する
と、セパレータ液位制御装置ＬＩＣ−１により加熱器２
への原液給液量をさらに増加させる。

【００６７】(7)セパレータ３への原液給液量がさらに
増加すると、バランスタンク５の液面が下降し、濃縮液
濃度が設定値に戻るまで上記 (5)〜 (6)を繰り返す。

【００６８】(8)カスケード制御の結果、濃縮液濃度が
設定値まで戻ると、濃縮液濃度制御装置ＤＩＣ−１によ
り濃縮液の抜出量が元に戻る。

【００６９】(9)濃縮液濃度制御装置ＤＩＣ−１により
濃縮液の抜出量が元に戻ると、セパレータ３の液面が上
昇する。

【００７０】(10)セパレータ３の液面が上昇すると、セ
パレータ液位制御装置ＬＩＣ−１により加熱器２への原
液給液量を減少させる。

【００７１】(11)加熱器２への原液給液量が減少する
と、バランスタンク５の液面が徐々に上昇し、設定値に
戻っていく。

【００７２】(12)バランスタンク５の液面が設定液位に
回復せず設定液位を下回っている場合、バランスタンク
液位制御装置ＬＩＣＡ−２によりその偏差を検出し、加
熱器２の適切な蒸発量に相応する加熱蒸気圧力を演算
し、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を新しい
設定値に更新する［カスケード制御］。具体的には、加
熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を下げ、加熱器
２の蒸発量を減少させる。

【００７３】(13)加熱器２の蒸発量が減少すると、セパ
レータ３の液面が上昇するため、セパレータ液位制御装
置ＬＩＣ−１により加熱器２への原液給液量を減少させ
る。

【００７４】(14)加熱器２への原液給液量を減少する
と、バランスタンク５の液面が徐々に上昇していく。

【００７５】(15)それでもバランスタンク５の液面が設
定液位より低下している場合、バランスタンク５の液面
が設定液位に上昇するまで上記(12)〜(14)を繰り返す。

【００７６】(16)カスケード制御の結果、逆にバランス
タンク５の液面が設定液位より上昇した場合、バランス
タンク液位制御装置ＬＩＣＡ−２によりその偏差を検出
し、加熱器２の適切な蒸発量に相応する加熱蒸気圧力を
演算し、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を新
しい設定値に更新する［カスケード制御］。具体的に
は、加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１の設定値を上げ、
加熱器２の蒸発量を増加させる。

【００７７】(17)加熱器２の蒸発量が増加すると、セパ
レータ３の液面が下降するため、セパレータ液位制御装
置ＬＩＣ−１により加熱器２への原液給液量を増加させ
る。加熱器２の蒸発量が増加しても、加熱器２への原液
給液量を増加させるため、バランスはとられて濃縮液の
濃度は変動しない。

【００７８】(18)加熱器２への原液給液量が増加する
と、バランスタンク５の液面が徐々に下降していく。

【００７９】(19)それでもバランスタンク５の液面が設
定液位より上昇している場合、バランスタンク５の液面
が設定液位に低下するまで上記(16)〜(18)を繰り返す。

【００８０】(20)カスケード制御の結果、逆にバランス
タンク５の液面が設定液位より低下した場合、バランス
タンク５の液面が設定液位に上昇するまで上記(12)〜(1
4)を繰り返す。

【００８１】(21)そして、上記(12)〜(19)を繰り返すこ
とにより、原液濃度に適した加熱蒸気圧力制御装置ＰＩ
Ｃ−１の設定値に修正される。

【００８２】さらに、原料供給量および原料濃度が変化
する場合、前述した原液供給量が一定で、原液濃度が変
化する場合と、原液濃度が一定で、原液供給量が変化す
る場合との組合せにより、原液供給量および原液濃度の
適した原液濃度に適した加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−
１の設定値に修正される。

【００８３】尚、上述した実施の形態では、バランスタ
ンク液位制御装置ＬＩＣＡ−２で加熱蒸気圧力制御装置
ＰＩＣ−１をカスケード制御して加熱蒸気圧力を制御す
ることにより、原料供給量および原料濃度の変化に追随
して濃縮液濃度を一定にするようにしているが、本発明
では加熱蒸気圧力制御装置ＰＩＣ−１に代えて加熱蒸気
流量制御装置ＦＩＣ−１を設け、バランスタンク液位制
御装置ＬＩＣＡ−２で加熱蒸気流量制御装置ＦＩＣ−１
をカスケード制御して加熱蒸気流量を制御することによ
り、原料供給量および原料濃度の変化に追随して濃縮液
濃度を一定にすることも可能である。

【００８４】また、上述した実施の形態では、単効用タ
イプの蒸発濃縮装置の場合について述べているが、本発
明は単効用タイプに限定されるものではなく、多重効用
タイプのでも可能である。

【００８５】さらに、上述した実施の形態では、スチー
ムインジェクタ２８でセパレータ３からの分離蒸気を加
熱用蒸気として再利用するようにしているが、本発明で
はスチームインジェクタ２８でセパレータ３からの分離
蒸気を加熱用蒸気として再利用しなくてもよい。即ち、
スチームインジェクタ２８の有無に限定されない。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
バランスタンクの液位の増減を検出し、その増減にみあ
う適切な蒸発量になるように加熱蒸気圧力または加熱蒸
気流量を制御することにより、原料供給量および原料濃
度の変化に追随し、しかも、経時的な能力低下にも対応
しながら、濃縮液濃度を一定にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御方法を実施するための蒸発濃縮装
置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 予熱器 ２ 加熱器 ３ セパレータ ４ 凝縮器 ５ バランスタンク １４ 冷却器 ＬＩＣＡ−２ バランスタンク液位制御装置 ＰＩＣ−１ 加熱蒸気圧力制御装置 ＬＩＣ−１ セパレータ液位制御装置 ＤＩＣ−１ 濃縮液濃度制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バランスタンクから供給された原液を加
   熱器内で加熱用蒸気により水分を蒸発させて濃縮し、加
   熱器で原液を濃縮したことにより生じた濃縮液と蒸気を
   セパレータで分離させ、濃縮液をセパレータから適宜抜
   き出し、或いは、所定濃度になるまで循環させてから抜
   き出すようにし、一方、分離蒸気は凝縮器で凝縮させ
   て、その凝縮液を抜き出すようにした蒸発濃縮装置にお
   いて、 濃縮液を所定濃度で抜き出すため濃縮液の抜出量を調節
   する濃縮液濃度制御装置と、セパレータ内の液位を一定
   にするため加熱器への原液給液量を調節するセパレータ
   液位制御装置と、加熱器の蒸発量を一定にするため加熱
   蒸気圧力または加熱蒸気流量を調節する加熱蒸気圧力制
   御装置または加熱蒸気流量制御装置と、バランスタンク
   への原液供給量とバランスタンクから加熱器への原液給
   液量の差をバランスタンクの液位で検出し、その検出液
   位と設定液位との偏差に見合う加熱蒸気圧力または加熱
   蒸気流量を演算し、新しい設定値を加熱蒸気圧力制御装
   置または加熱蒸気流量制御装置にカスケード制御するバ
   ランスタンク液位制御装置とから構成され、バランスタ
   ンク液位制御装置によりバランスタンクの液位の増減を
   検出して適切な蒸発量に相応する加熱蒸気圧力または加
   熱蒸気流量を逐次演算し、加熱蒸気圧力制御装置または
   加熱蒸気流量制御装置の設定値をバランスタンク液位制
   御装置により新しい設定値に逐次更新し乍ら加熱器の蒸
   発量を変更することを特徴とする蒸発濃縮装置の制御方
   法。