JPH09511679A - 冷却装置を備えた隔壁分離器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、溶剤選択式隔壁（３０）を備えた装置に関し、溶剤選択式隔壁（３０）は、中心溝（１０）に沿って間に間隔をあけられて堆積され、更に装置に送られかつ装置から中心溝（１０）を介して除去可能な供給用流れから透過物を分離するために使用可能である。供給用流れ（ガスの流れ）から水及び有機溶剤を選択的に凝縮し、同時に水及び溶剤を分離するための装置は、それゆえ本発明に従って、少なくとも一つの水選択式隔壁（３０）が溶剤選択式隔壁（３０）に対して供給用流れの上流の装置内に適合されること、及び水選択式隔壁（３０）及び中心溝（１０）の領域に冷却装置（３６）が存在すること、によって製造可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 冷却装置を備えた隔壁分離器 本発明は、中心溝に沿って互いから幾らか間隔をあけられて堆積された溶剤選 択式隔壁を有する装置に関し、溶剤選択式隔壁は、装置内に供給される供給用流 れから透過物を分離するために作用し、続いてその流れは、中心溝を通じて装置 から排出可能である。 そのような装置は、例えば独国特許第35 07 908 C2号から既に周知である。分 離器の隔壁を備えたこの種類の装置は、排気清浄及び溶剤の再生利用、更にはし ばしば例えば吸着、吸収又は熱排気清浄方法である他の技術を結合する、従来の 方法に使用される。このガス蒸気の透過により、溶剤は、選択的にガスの流れか ら分離されかつ凝縮される。 産業でこれまで溶剤の凝縮のために使用されてきた孔のない隔壁は、一般にシ リコンの基部に順向分離層を有するために、及び溶剤だけでなく水の透過が可能 にされるために、無水透過物は、通常認識されなかった。 この発達水準からはじまって、本発明の目的は、供給用流れ（ガスの流れ）か ら水及び有機溶剤を選択的に凝縮し、同時に水及び溶剤を分離する装置を明らか にすることである。そのような目的は、請求項１の特徴部分を備えた装置によっ て明らかにされる。 本発明に関し、少なくとも一つの水選択式隔壁は、供給用流れの流れ方向に整 列された装置内の溶剤選択式隔壁の上流側に配列され、冷却装置は、関連する水 選択式隔壁及び中心溝の領域に存在し、供給用流れ又はガスの流れは、まず関連 する水選択式隔壁部分を通じて案内され、水選択式隔壁部分では水が除去される 。そのような方 法で水がなくなって凝縮されたガスの流れは、続いて溶剤選択式隔壁によって残 りの溶剤から分離される。 市場で成功して水を分離するためには、高度に選択式の隔壁が必要とされるこ とが示されてきた。しかしながら、相対的に高い輸送速度を得るには、高度に精 製された凝縮物が異なる方法で隔壁を通過することが必要とされる。一方では、 相対的に良好に透過物を排出するためには、透過物の非常に低い水蒸気の分圧の み必要とされる。実際には、例えば溶剤選択式隔壁として独国特許第35 07 908 C2号で既に入手可能な、水選択式隔壁のための適切なモジュール構想を開発可能 であろう。しかしながら、この目的に必要とされる隔壁表面は単に比較的小さい ために、水選択式隔壁のためのそのような独立したあつらえのモジュールは、市 場で実行不可能であろう。クーラントシステムが水選択式隔壁の領域の透過側に 組み込まれ、システムが、水蒸気の分圧をこの領域で非常に低く保ち、かつ透過 される水蒸気で凝縮する場合には、水は高速で排出され、水は、関連する水選択 式隔壁によって供給用流れから分離されるであろう。 これらの高度な精選のために、水選択式隔壁の透過室の流速は、水蒸気の拡散 によって本質的に決定される。それゆえ、非常に小さい対流のみ調節される。し かしながら、これらの環境では、必要な冷却性能は、凝縮物を形成する蒸発又は 凝縮熱のための熱の供給にも限定される。続いて付加される溶剤選択式隔壁の比 較的高いガス／蒸気の透過性のために、対流は、溶剤選択式隔壁の上に配列され た溶剤選択式隔壁の透過室に発生され、その結果、内部のクーラントシステムの 溶剤蒸気の同時の凝縮が防止される。凝縮物と透過物の間の清潔かつ完全な分離 は、この方法で達成される。 本発明に関する装置は、一つの図面を有する図面に関連して、以下より詳細に 説明される。 図面に長手の断面図で示される装置は、所定の種類の隔壁のモジュールを形成 し、そのモジュールは、本質的に、透過物収集管１０と、流れを案内するための そらせ板１６を備えた凹部隔壁の堆積部１２及び１４と、端部の板２０及び２２ で終了する円筒形のハウジング１８とで構成される。 隔壁を有するそのような装置の構成の詳細は、例えば独国特許第35 07 908 C2 号に記載されており、それゆえ、この出願では、本発明の説明に必要とされるも ののみ、構造が説明される。図面は、この装置の従来の構成の略図を示す。ハウ ジング１８の下部の端部に隣接して配列された下部の板２０には、中心供給開口 ２４が中心をずらして配列され、中心供給開口２４を通じて、装置の内部に供給 用流れが供給される。 供給用流れは、通常ガス状であり、所定の水成分を有し、水成分は、例えば空 気の湿気に想定されるレベルである、極めて最小であることが可能であるが、特 に供給用流れが非常に高温でありかつそれゆえ高い蒸気飽和レベルを有する際に は、非常に高いことも可能である。供給用流れは、非常に高い圧力の下で、又は 通常の周囲環境圧力の下で、供給可能であるが、真空圧力の下でも供給可能であ り、装置の透過側に配置された以下説明されるクーラント装置が水蒸気の分圧を 非常に低く保つ場合にのみ、真空圧は想定可能である。 装置に供給される上述された供給用流れは、例えば吸着剤の脱着から、乾燥工 程から、沈殿物又は汚物を衛生的にする方法から、及び排気清掃及び溶剤の再生 利用により発生可能である。この列挙は、例としてのみ提供され、複数の他の可 能なものによって補足可能である。互いから分離した水の形態のこの従来の透過 物及び凝縮物に加えて透過物を得るために、任意の場合に、減じられた濃縮物と しての供給用流れからガス状成分を得ることがこの装置の目的である。 透過物は、溶剤であることが可能であるが、供給用流れから得られる又は分離さ れる、特有の材料又は材料の混合物であることも可能であり、透過物は、溶剤選 択式隔壁によって供給用流れから分離可能でありかつ透過物側に案内可能である 。 透過物から減じられ、大抵は空気及び／又は窒素の形態である濃縮物は、頂部 の板２２に中心をはずして配列された排出開口２６を通じて装置から排出される 。この空気排出開口２６は、中心溝又は透過物収集管１０によって貫通される装 置の長手軸と同軸に延長し、続いて透過物を排出するために、中心溝又は透過物 収集管１０は、頂部の板２２を貫通しかつ結合開口２８を有する。隔壁３０は、 板２０及び２２の間の全体に及んで堆積され、かつ透過物収集管１０によって全 長に及んで貫通され、該隔壁は、装置内に互いに幾らか間隔をあけられて包囲さ れ、かつ間隔をあけるための網目３２によって互いからある所定の距離で保持さ れる。従って、簡略化のために、図面には、間隔をあけるための網目３２を備え た隔壁３０は、すべて示されない。凹部隔壁の堆積部１２及び１４に配列された 間隔をあけるための網目３２を備えた隔壁３０の結合体を含むそのような構成は 、当業者には周知である。 図面に示される下部の凹部隔壁の堆積部１２は、水選択式隔壁を組み込み、例 えばＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）隔壁の形態の隔壁を備えた頂部の凹部 隔壁の堆積部１４は、透過物の選択のために作用し、かつ隔壁は、特には溶剤選 択式として構成される。二つの凹部隔壁の堆積部１２、１４は、そらせ板１６に よって互いから分離され、続いてそれぞれの凹部隔壁の堆積部１２、１４は、同 様に、他のそらせ板１６によって水平面の中央で分離される。そらせ板１６は互 いから半径方向にオフセットされて配列されるために、供給開口２４を通じて供 給される供給用流れは、付勢され、個々の 凹部隔壁の堆積部１２、１４を備えた装置を通じて、直線的にジグザグな動作で 流れる。 装置の、及び特には、間隔をあけるための網目３２に加えて有用な水選択式又 は溶剤選択式隔壁３０を備えた複数の凹部隔壁の堆積部１２、１４の寸法は、装 置の意図される使用方法に依存する。任意の場合のモジュール構成は、適切に適 合可能であり、更にその構成は、それぞれの選択された型式の使用のために変化 する構造のユニットの形態である。透過物及び水の供給が透過物収集管１０内に 凝縮されるために、この管は、その周囲に流通開口３４を有し、流通開口３４は 、軸方向に見られて、少なくとも互いから軸方向に少しオフセットされて配列さ れる。この配列もまた周知であり、明細書のこの点については、更には何も請求 されない。 全体として３６で示される冷却装置は、幾何学的な構成が投込電熱器と類似す る冷却螺旋部３８を有し、冷却螺旋部３８は、凹部隔壁堆積部１２の領域の装置 の下部の透過物収集管１０の内部で水選択式隔壁３０と係合する。冷却螺旋部３ ８は、結合線４０を通じてアクセス可能であり、結合線４０を通じて、冷却螺旋 部３８は、図示されない低温源に結合可能である。それゆえ、例えば冷却のため に、冷却螺旋部３８は、結合線４０を通過する液体窒素によって冷却可能である 。冷却装置３６は結合板４２を有し、結合板４２により、冷却装置３６は、下部 の板２０に配置された結合フランジ４４に確実に結合可能である。この結合板４ ２は、中央に凝縮物排出開口４６を有し、凝縮物排出開口４６は、透過物収集管 又は中心溝１０の内部と結合して液体を運搬する。冷却螺旋部３８の構造は、結 合板４２が結合フランジ４４に結合される場合に、図面に示されるように冷却螺 旋部３８の頂部の端部が、頂部のそらせ板１６の水平方向の端部の下のある所定 の軸方向の距離で終了するような高さに され、頂部のそらせ板１６は、水選択式隔壁３０と共に下部の凹部隔壁の堆積部 １２の頂部を限定する。 図面に示される垂直な配列の結果、冷却装置３６によって凝縮される水蒸気は 、更なる妨害を受けることなく下に移動し、図示されない収集容器に収集可能で ある。それゆえ、非常に小さい体積の水が透過物の流れの中で得られ、透過物の 流れは、装置から排出されるために、結合開口２８の方向に冷却螺旋部３８の端 部の上に、非常に強い対流によって移動し、その結果、図示されない続いて結合 された凝縮又は圧縮段階で、例えば溶剤の形態の、主に無水透過物が再生利用さ れることが容易にされる。この方法は、水分離領域で、装置が非常に小さい対流 のみのために準備される点でも好適である。 図面では、冷却装置３６は、可能な実施形態を一つのみ示している。同様に、 中心溝又は透過物収集管１０の障壁４８内を延長する図示されない冷却溝によっ て、冷却のために、下部の凹部隔壁の堆積部１２の領域内にクーラントを供給可 能である。必要な場合には、透過物収集管１０の下部に直接提供可能なクーラン トガスによって、必要な冷却は同様に達成可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ツァイス，ディーター ドイツ連邦共和国，デー―66399 マンデ ルバッハタル３，オストーフェンシュトラ ーセ 11 (72)発明者 ブヌク，ラルフ ドイツ連邦共和国，デー―66450 ベック スバッハ，ホッホビーミルシュトラーセ 117

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 溶剤選択式隔壁（３０）を具備する装置であって、該溶剤選択式隔壁（ ３０）は、中心溝（１０）に沿って互いから幾らか間隔をあけられて堆積され、 かつ前記装置への供給用流れから透過物を分離するために作用し、透過物は、前 記装置からの排出のために、前記中心溝（１０）を通じて排出される、装置にお いて、前記装置内では、少なくとも一つの水選択式隔壁（３０）は、前記供給用 流れの流れ方向の前記溶剤選択式隔壁（３０）の上流側に配置され、更に冷却装 置（３６）は、前記水選択式隔壁（３０）及び前記中心溝（１０）の領域に存在 することを特徴とする装置。 ２． 前記冷却装置（３６）は、ある所定の冷却容量を有し、更に冷却は、少 なくとも水選択式隔壁から溶剤選択式隔壁（３０）への変化位置までの前記中心 溝（１０）内で行われることを特徴とする請求項１に記載の装置。 ３． 前記冷却装置（３６）は冷却螺旋部（３８）で形成され、該冷却螺旋部 （３８）は、前記中心溝（１０）の内部に突出し、更に／あるいは前記中心溝（ １０）を包囲する障壁（４８）内に延長する少なくとも一つの冷却溝を有するこ とを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。