JPS58112084A - 排ガスの熱利用方法 - 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】 本発明は他の設備からの排ガス、特に、高温高湿乾燥法
あるいは間接加熱型乾燥法によって・得られる乾燥機排
ガスあるいは焼却炉よりの高温ガスの直接接触によって
生じる排ガス等の高湿度排ガスの熱利用方法に関する。

一般に、乾燥機からの排ガスは温度が低く、かつ燃焼ガ
ス中の水分が少ないために露点が低い。このため、熱回
収されることなく大気へ放散されるのが普通であった。

しかし、こ扛らの排ガスの保有する熱量も決して無視し
得る程度のものでなく、でき扛ば排ガスの保有熱量を回
収することが望ましい。ところが、一般に、他の系への
熱移動を可能にするためには温度差が必要である。乾燥
機排ガスの場合には、すでに前段の乾燥工程において最
大限の熱利用を行った後であるから、他の系への熱移動
の駆動力は小さい。ただ、排ガスの温度が低い場合であ
っても、排ガス中の乾きガスに対する蒸発水分の割合が
大きけｎは排ガスの露点は高くなるので、乾燥機排ガス
の場合でも適当な低温の熱利用源があｎば、熱移動は可
能である。

直接加熱型の乾燥機を採用する場合に、乾燥機排ガスの
露点を上げる方法として、排ガスを循環して高温燃焼ガ
スと混合し、高温高湿ガス中で乾燥を行うことにより、
低温（１２０〜１５０℃）ではあるが高湿の排ガスを生
成し、排ガスの露点を上げることが行わ扛ている。ｉた
、間接加熱型乾燥機の場合には、原理的には水分除去の
ためのガスを特に必要とはしないので、排ガスは比較的
水分を多く含んでおり、露点も高い。ただし物質によっ
ては減率乾燥区間での乾燥速度を早めるために僅かの空
気を使用することもあるが、この場合にも露点が大巾に
低下することはない。また焼却炉より発生する高温ガス
を除塵あるいは脱硫のために直接水溶液と接触させる必
要がある場合には、低温ではあるが湿度の高いガスが発
生する０ 上記のような種々の方法により生じる高湿度排ガスの熱
量を利用する方法が従来よシ提案さ扛ている。こ扛らの
従来の方法では、低温・高湿度排ガスを多重ｉ用缶の第
１蒸発缶の加熱器に供給し、ガスの流扛にしたがって水
分を凝縮させ、ガスが一定の温度（伝熱が効果的でなく
なる温度）に達すると、残りの水蒸気をガスに同伴させ
て大気に放散するのが一般的であった。

これらの方法によｎは、排ガス中の燃焼ガスあるいは非
凝縮性ガスが水分に対して多い場合には、凝縮温度すな
わち露点が低くなり、排ガス中に含まｎろ水分の保有す
る顕熱を最大限除去しようとすｎば、そｒにつｎて露点
が低くなシ、蒸発缶への伝熱は不可能となる。また、非
凝縮性ガスが多いと、伝熱係数が悪く、必要加熱面積が
増大する。

本発明は、上記した従来技術における問題点を解決する
ために成されたもので、本発明の目的は、高湿度排ガス
の保有する熱量を効率よく多重効用缶に利用する方法を
提供することにある。さらに詳細に記載す扛ば、排ガス
を多重効用缶の第１蒸発缶の加熱部に直接入社るのでは
なく、排ガスをいったん直接接触式凝縮器の高温熱回収
部に導き、第１蒸発缶の加熱部と凝縮器の高温熱回収部
との間に熱水を循環させ、循環熱水の一部を後続段の蒸
発缶の加熱部に付設さ扛るフラッシュ缶へ供給し、最終
段のフラッシュ缶からの低温熱水を凝縮器の低温熱回収
部に供給して凝縮器内で循環熱水と合流させ、循環を繰
シ返すことによって、排ガスを直接第１蒸発缶の加熱部
に供給する場合には温度低下に限界があるのを、最終段
のフラッシュ缶から得た低温の循環熱水により、排ガス
を直接凝縮させるよりもさらに温度を低下させることが
できる排ガスの熱利用方法を提供することを目的とする
０ すなわち、本発明は、上部の低温熱回収部お拳 よび下部の高温熱回収部を有する直接接触式凝縮器と、
多重効用缶とを設け、他の設備からの排ガスを前記高温
熱回収部に導くとともに、高温熱回収部と第１蒸発缶の
加熱部との間に熱水循環路を構成し、その熱水循環路の
熱水の一部を後続する蒸発缶の加熱部に付設されている
フラッシュ缶へ供給して対応する蒸発缶の加熱源として
利用し、少くとも最終のフラッシュ缶からの低温熱水を
前記低温熱回収部に戻した後凝縮器内において熱水と合
流させることを特徴とするものである。

本発明の基本原理を図面により説明する。図面は本発明
の構成の一例を示す概要図であるＯＡは、他の設備から
得ら扛る高湿度排ガス、例えば、高温高湿乾燥法あるい
は間接加熱型乾燥法によって得ら扛る乾燥機排ガス、あ
るいは、焼却炉排ガスである。本発明で対象とする高湿
度排ガスとは、たとえば約７０℃以上の水蒸気の飽和に
近い湿度を有するものである０高湿度排ガスＡは、直接
接触式凝縮器１の下部に設けられた高温熱回収部１ｂに
供給さ扛る。直接接触式凝縮器１の上部には棚体１ｃを
介して低温熱回収部１ａが形成さ扛ており、後述する低
温の循環熱水を受ける。凝縮器１の下段１ｂと多重効用
缶の第１蒸発缶３の加熱部３ａとの間には熱水循環系２
が設けらｎており、第１蒸発缶２の加熱は循環熱水によ
り行われる。したがって、ここでは、排ガスを直接第１
蒸発缶３の加熱部３ａに供給するのと同様な熱量回収が
行われる。熱水循環系２における、第１蒸発缶３の加熱
部３ａからの戻り熱水の一部は、後続する第２．第３蒸
発缶４，５の加熱器４ａ、５ａにそｎぞｎ付設されるフ
ラッシュ缶４ｂ、５ｂに順次供給さ、ｎ、各缶における
凝縮器だけ熱水が自己蒸発してそｎぞ扛の加熱器に供給
さｎる。

上記したように、最終段のフラッシュ缶５ｂにおいて得
らｎる低温の循環熱水は戻り循環ポンプ６により凝縮器
１に戻さ扛、凝縮器１の上段の低温熱回収部１ａの頂部
より低温熱回収部１ａ内にスプレーによって散布さｎ１
下部の高温熱回収部１ｂから棚体ＩＣを介して上部に昇
ってくる排ガスＡと直接接触してこｎを凝縮させ、熱水
の形で熱回収さ扛る。低温熱回収部ｌａ内の熱水が一定
量になると棚体ＩＣに設けた下降管１ｄを通って下部の
高温熱回収部１ｂに流下する。一方、高温熱回収部１’
ｂには、上記したように、第１蒸発缶３の加熱部３ａか
ら熱水が循環さｎており、この循環熱水はスプレーによ
り回収部ｌｂ内に散布さ扛、回収部１ｂに供給る。この
結果“、排ガスＡの熱量は熱水の形で回収さｎる。この
熱水は、上部の低温熱回収部１ａから下降管１ｄを介し
て流下する熱水と合流し、ポンプ２ａＫより第１蒸発缶
３の加熱部３ａへさらに循環さ扛る。高温回収部１ｂで
発生するガスは棚体ＩＣの中央の上昇口を抜け、凝縮器
１上部から排出される。

本発明における低温熱回収の効果は、上記の３重効用缶
を例にとって考えてみると、低温熱回収部１ａで回収さ
ｎた熱量の約６０〜７０チが第２蒸−発缶４において蒸
気となり、第２蒸発缶４および第３蒸発缶５の蒸発にあ
ずかる。残りの３０〜４０％の熱量は第３蒸発缶５での
蒸発にあずかる。いま、高温熱回収の熱量を１．０とし
、低温熱回収の熱量を０．６〜０．６５とすると、第２
蒸発缶以降のフラッシュ缶で得られる蒸発量は、潜熱の
違いを無視す扛ば、第２蒸発缶４で０．４０フラツシユ
したペーパは第３蒸発缶５で再び、０．４０の蒸発を行
い、第３蒸発缶４での循環水のフラッシュは０．２０で
あるため、全体としては１．０の蒸発量となるＯしたが
って、単純な計算でも、フラッシュを行わないものに比
べて３３％の蒸発量の増大となる。

次に、本発明の効果を実施例によって説明する０ 実施例 ビート処理量１０００　ｔ　／　ｄａｙの工場において
、直径２０００φＸ　２０　ｍの、内部に掻上げ羽根を
有する回転乾燥機を３ＲＰＭで運転し７’Ｃｏこの乾燥
機に水分８０〜８２％のビートパイプを供給し、水分９
〜１０％になるまで乾燥して排出した。乾燥に用いた重
油はｓ　４５　ｋｌ？／ｈｒ−燃焼用空気は１０，０３
０ｋｇ／ｈｒであったＯ排気ガスの絶対湿度はｏ、７７
８に９Ｈ２０／に９ｄｒ）’　ａｉｒ　ｓ温度は２００
〜２０５℃でおった０乾燥機出口でのガス量は乾燥ガス
で１８，５６０ｋｇ／ｈｒであったが、この一部の８、
５３０　ｋｇ／ｈｒは加熱炉に再循環させ、残りの約１
０．０００に９／　ｈｒは、直径２０００１１１に％下
段８ｍおよび上段３ｍの２段から成シ、下段が熱水循環
系を介して伝熱面積１５００ｍを有する３重効用缶の第
１蒸発缶に接続さ扛ている凝縮器に導き、熱水循環系の
戻シ熱水（温度７５℃）によってガス温７５℃まで冷却
さ扛たＯ凝縮器出口温水は８４℃となり、第１蒸発缶の
加熱部に供給さ扛た。この熱水の循環量は２７５１１？
／ｈｒであつ７’Ｃ。

この熱量を受ける第１缶の蒸発温度は６５℃で、発生し
たベーパは第２缶で凝縮さ扛、液温５２℃で蒸発を行っ
た０発生ベーノ（は第３缶へ供給され、この最終缶では
液温４２℃で蒸発を行った〇 一方、第１蒸発缶出口の熱水の一部７２７Ｆ＋”／ｈｒ
を第２缶加熱部に付設さ扛た第１フラッシュ缶に導き、
断熱冷却による発生ベーノくを第２缶加熱部へ供給し、
第１フラッシュ缶出口の循環水を第２フラッシュ缶に供
給し、前記の第１フラッシュ缶と同様に発生ペーパを第
３缶に供給した。第２フラッシュ缶下部からは熱水（約
５０℃）を凝縮器の低温熱回収部へ循環させたＯ第１缶
、第２缶および第３缶のそｎぞ扛の蒸発量は４，０２０
に９／ｈｒ　、　５．５６０ｋｇ／　ｈｒおよび６，３
８０に９／／ｈｒ士あり、全蒸発量は１５．９６０に９
／ｈｒであった。低温熱回収部を持たず、かつ、フラッ
シュを行わない３重効用の方法と比較して約３５％以上
も蒸発量の多いことが確認さｎた。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明による排ガスの熱利用方法の一例を示す
概要図である。 １・・凝縮器　　　　１ａ・・低温熱回収部１ｂ・・高
温熱回収部　２・・熱水循環系３、４．５・・蒸発缶　
　３ａ、　４ａ　ｓ　５ａ・・加熱部４ｂ、５ｂ・・フ
ラッシュ缶

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）上部の低温熱回収部および下部の高温熱回収部を
   有する直接接触式凝縮器と、多重効用缶とを設け、他の
   設備からの排ガスを前記高温熱回収部に導くとともに、
   高温熱回収部と第１蒸発缶の加熱部との間に熱水循環路
   を構成し、その熱水循環路の熱水の一部を後続する蒸発
   缶の加熱部に付設さｎているフラッシュ缶へ供給して対
   応する蒸発缶の加熱源として利用し、少くとも最終のフ
   ラッシュ缶からの低温熱水を前記低温熱回収部に戻した
   後、凝縮器内において熱水と合流させることを特徴とす
   る排ガスの熱利用方法０