JPS59202396A - 熱回収方法 - Google Patents
熱回収方法Info
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- JPS59202396A JPS59202396A JP7704883A JP7704883A JPS59202396A JP S59202396 A JPS59202396 A JP S59202396A JP 7704883 A JP7704883 A JP 7704883A JP 7704883 A JP7704883 A JP 7704883A JP S59202396 A JPS59202396 A JP S59202396A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
- F28D21/0014—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from waste air or from vapors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は高エネルギーガス（高温、高湿度または両者）
により加熱する方法に関するものである。
により加熱する方法に関するものである。
ここで言う高エネルギーガスとしては、種種の乾燥器（
箱型乾燥器、トンネル乾燥器、ドラム卓乞燥器、７ラツ
シユ乾燥器、塔乾燥器、噴霧乾燥器など）の排ガス、燃
焼炉、加熱炉、ボイラーの排ガスなどがある。
箱型乾燥器、トンネル乾燥器、ドラム卓乞燥器、７ラツ
シユ乾燥器、塔乾燥器、噴霧乾燥器など）の排ガス、燃
焼炉、加熱炉、ボイラーの排ガスなどがある。
従来技術
排ガスの熊エネルギーを水の予熱に利用する方法トシて
は、ボイラーのエコノマイザのように間接熱交換する方
法、水性ガス反応（−酸化炭素と水蒸気とを反応させて
水素と二酸化炭豪に変える方法）に利用された廃熱回収
用の直接接触式のいわゆる加熱塔などがある。前者は熱
伝導さらに詳しくいうと熱貫流を利用した単位操作に属
し、後者は冷却により発生した微小水滴を洗浄除去する
特殊な熱移動を伴なう物質移動と熱伝達とを含む。後者
について、さらに、具体的に述べると、飽和した空気中
鎖浮遊する水滴を洗浄除去することと）含噴霧気相から
液相（水）へ伝熱による熱回収が行われるものと考えら
れる。
は、ボイラーのエコノマイザのように間接熱交換する方
法、水性ガス反応（−酸化炭素と水蒸気とを反応させて
水素と二酸化炭豪に変える方法）に利用された廃熱回収
用の直接接触式のいわゆる加熱塔などがある。前者は熱
伝導さらに詳しくいうと熱貫流を利用した単位操作に属
し、後者は冷却により発生した微小水滴を洗浄除去する
特殊な熱移動を伴なう物質移動と熱伝達とを含む。後者
について、さらに、具体的に述べると、飽和した空気中
鎖浮遊する水滴を洗浄除去することと）含噴霧気相から
液相（水）へ伝熱による熱回収が行われるものと考えら
れる。
本発明は、前記した公知の加熱塔とは異なる方法で、排
ガスの持つ熱を、水に比べて蒸気圧の低い塩類ｍ液（し
たがっていわゆる沸点上昇を起こし、その沸点での蒸気
は過熱蒸気である。）と直接接触させる新規な方法であ
る。
ガスの持つ熱を、水に比べて蒸気圧の低い塩類ｍ液（し
たがっていわゆる沸点上昇を起こし、その沸点での蒸気
は過熱蒸気である。）と直接接触させる新規な方法であ
る。
発明の目的
本発明の１月的は、排ガスの熱的エネルギーヲ塩頌溶液
により回収し、その塩類の熱的エネルギーを間接的に水
の加熱に用いる方法を提供することである。
により回収し、その塩類の熱的エネルギーを間接的に水
の加熱に用いる方法を提供することである。
発明の根１氏となる理、倫
本発明の熱回収の原理を第１図および１石２図に示した
湿度図表により説明する。
湿度図表により説明する。
周知のように、断熱冷却線（図中右下りの線ＡＡなどの
１′ｌ：）は、水温が一定値（ｔｓ）に保たれると仮定
した場合に、全圧１ ａｔｍの下で、不飽和の空気がそ
の水から蒸発する水蒸気で飽和される過程をたて軸に湿
度、横軸に温度をとって示したものである。この線上で
、気相から液相（水郷に伝わる熱量に相当する水蒸気の
蒸発があるので、気相の（換言すれば乾空気あたりの）
エンタルピは一定であり、接触する水相の温度はｔｓな
る一定値をとり、七８は断熱飽和温度である。
１′ｌ：）は、水温が一定値（ｔｓ）に保たれると仮定
した場合に、全圧１ ａｔｍの下で、不飽和の空気がそ
の水から蒸発する水蒸気で飽和される過程をたて軸に湿
度、横軸に温度をとって示したものである。この線上で
、気相から液相（水郷に伝わる熱量に相当する水蒸気の
蒸発があるので、気相の（換言すれば乾空気あたりの）
エンタルピは一定であり、接触する水相の温度はｔｓな
る一定値をとり、七８は断熱飽和温度である。
このことから、例えば、この線上の点Ｘ（第２図参照）
で示される湿度Ｈ１温度ｔの空気中の水分を適宜方法で
液化除去してやると、はぼ断熱冷却線に浴って、ｘｌで
示される鐘度［１，温度ｔ１を示すことになる。
で示される湿度Ｈ１温度ｔの空気中の水分を適宜方法で
液化除去してやると、はぼ断熱冷却線に浴って、ｘｌで
示される鐘度［１，温度ｔ１を示すことになる。
本発明では、水蒸気の液化除握剤として塩類（Ｍｇ０１
２、ＬｉＢｒ など）の水溶液を用いる。
２、ＬｉＢｒ など）の水溶液を用いる。
塩類水浴液が液化除去剤に使用できることは、不揮発物
質を溶解した場合に一般に認められる沸点上昇現象から
明らかである。
質を溶解した場合に一般に認められる沸点上昇現象から
明らかである。
いま、簡単のため、希薄溶液について言うと、沸点上昇
△ＴＢは、溶媒の沸点をＴＯ１蒸発熱をλｖ１ガス常欽
をＲ，ＸＢをモル分率とすると、で表わされる（例えば
Ｗ、Ｊ、Ｍｏｏｒｅ； ＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓ
ｔｒｙ、 ｐ。１３２、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ −Ｈａｌｌ
１９６２参照）。沸点上昇現象は換言すると蒸気圧降
下を意味し、そのため脱水（液化除去）の効果が生ずる
。
△ＴＢは、溶媒の沸点をＴＯ１蒸発熱をλｖ１ガス常欽
をＲ，ＸＢをモル分率とすると、で表わされる（例えば
Ｗ、Ｊ、Ｍｏｏｒｅ； ＰｈｙｓｉｃａｌＣｈｅｍｉｓ
ｔｒｙ、 ｐ。１３２、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ −Ｈａｌｌ
１９６２参照）。沸点上昇現象は換言すると蒸気圧降
下を意味し、そのため脱水（液化除去）の効果が生ずる
。
第２図に水、３４％ＭＥＯ１２水溶液、５０％ＬｉＢｒ
水浴液の師種の温度における平′＃温度を示す。
水浴液の師種の温度における平′＃温度を示す。
これらの塩類水溶液は、蒸気圧降下作用が大で、固体を
析出することがなく、毒性が少なく安定である点で優れ
ている。
析出することがなく、毒性が少なく安定である点で優れ
ている。
発明の具体例（実施例）
第３図において、熱源ガスは導管（１）から向流式気液
接触装置の１例である充てん塔（２）の下Ｑｌ＜ （２
ａンに導入され、塩類水溶液（例えばＭＩＦ−１２の３
４％水溶液）と然伝阜および液化気相間の水の移動を含
む広義の熱交換をして冷却されスタック（２ｂ）から放
出される。熱源ガスの断熱飽和温度を６０℃とすると、
その温度、湿度のいかんに限らずその乾空気基準のエン
タルピ（以下ｆｆｌ ６’Ｊエンタルピというｏ ）
ｌｄ １０９ （ｋｃａｌ／ｋｇ ％ガス、以下この
シメンジョンを省略する。）であり、スタック（２ｂ）
から放出される排ガスの断熱飽和温度を３１℃［例えば
５０℃、湿度０．０１８ ｋｇ水／ｋｇ乾ガスで表わさ
れる状態］とすれば、湿潤エンタルピは約２５ｋｃａｌ
／ｋｇ 乾ガスである。
接触装置の１例である充てん塔（２）の下Ｑｌ＜ （２
ａンに導入され、塩類水溶液（例えばＭＩＦ−１２の３
４％水溶液）と然伝阜および液化気相間の水の移動を含
む広義の熱交換をして冷却されスタック（２ｂ）から放
出される。熱源ガスの断熱飽和温度を６０℃とすると、
その温度、湿度のいかんに限らずその乾空気基準のエン
タルピ（以下ｆｆｌ ６’Ｊエンタルピというｏ ）
ｌｄ １０９ （ｋｃａｌ／ｋｇ ％ガス、以下この
シメンジョンを省略する。）であり、スタック（２ｂ）
から放出される排ガスの断熱飽和温度を３１℃［例えば
５０℃、湿度０．０１８ ｋｇ水／ｋｇ乾ガスで表わさ
れる状態］とすれば、湿潤エンタルピは約２５ｋｃａｌ
／ｋｇ 乾ガスである。
塩類水溶液は充てん塔（２）では熱源ガスと向流接触し
て塔を落下中に昇温しく例えば塔上部において４５℃、
塔下部において８８℃）、ポンプ（３）により引抜かれ
充てん塔（４）の上部から濯下し、送風機（５）から吹
送１れる空気により減温される（例えば１５℃の空気を
吹込んで、塔頂（４ｂ）を出る空気の温度は８０℃とな
る。）。充てん塔（４）の底部に溜った前記塩類水溶液
（４５℃）はポンプ（ｄ）により引抜かれ、前述のよう
に充填塔（２）の上部から面下され、循環をくり返す。
て塔を落下中に昇温しく例えば塔上部において４５℃、
塔下部において８８℃）、ポンプ（３）により引抜かれ
充てん塔（４）の上部から濯下し、送風機（５）から吹
送１れる空気により減温される（例えば１５℃の空気を
吹込んで、塔頂（４ｂ）を出る空気の温度は８０℃とな
る。）。充てん塔（４）の底部に溜った前記塩類水溶液
（４５℃）はポンプ（ｄ）により引抜かれ、前述のよう
に充填塔（２）の上部から面下され、循環をくり返す。
充てん塔（２）および（４）にはラシヒリングその他の
充てん物が充てんしである。充てん塔（４）の塔頂から
出る温品空気（８０℃）は次に充てん塔（６）の下部（
６ａ）から塔内に導入され、塔上部（６ｂ）から放出さ
れる（ ３（１℃）。塔（６）には純水（直接ではない
。）がポンプ（７）により図示のように循に４浦流して
おり、空気と水と直接接触して、前記温湿空気の熱エネ
ルギーを熱、物質両者の移動により回収する（塔下部水
温２０℃、塔下部水温５５℃）。
充てん物が充てんしである。充てん塔（４）の塔頂から
出る温品空気（８０℃）は次に充てん塔（６）の下部（
６ａ）から塔内に導入され、塔上部（６ｂ）から放出さ
れる（ ３（１℃）。塔（６）には純水（直接ではない
。）がポンプ（７）により図示のように循に４浦流して
おり、空気と水と直接接触して、前記温湿空気の熱エネ
ルギーを熱、物質両者の移動により回収する（塔下部水
温２０℃、塔下部水温５５℃）。
熱回収するための給水（１５℃）は導管（１１）から系
に入り、間接熱交換器”’４内で、充てん塔１６）の循
環水（！：熱交換して例えば４８℃となり、充てん塔（
２）の溶液循環経路（塔（２）の底部溶液をポンプ（８
）で引抜き、熱交換器−１騰で冷却され塔（２）の上部
から面下する。）中の熱交換器・１濁でさらに加熱され
（８１°Ｃ）、他の熱エネルギー使用設備（図示せず）
に製品として送られ使用される。
に入り、間接熱交換器”’４内で、充てん塔１６）の循
環水（！：熱交換して例えば４８℃となり、充てん塔（
２）の溶液循環経路（塔（２）の底部溶液をポンプ（８
）で引抜き、熱交換器−１騰で冷却され塔（２）の上部
から面下する。）中の熱交換器・１濁でさらに加熱され
（８１°Ｃ）、他の熱エネルギー使用設備（図示せず）
に製品として送られ使用される。
本実施例で、乾燥空気１００ｔｌＯｋφ について計算
すると、入熱１０９ Ｘ １０９ｋｃａｌ （断ｉ１相
温度６０℃）、充てん塔１２）の塔頂（２ｂ）を出る排
空気の熱量を２５ Ｘ １０９ｋｃａｌ（断熱飽和温度
３１℃）とした場合、上記実施例に示し、た各部の温度
が期待され、８１℃の温水を１２．７ｔ／ｈ作ることが
でき、エネルギー効率は７７％である。
すると、入熱１０９ Ｘ １０９ｋｃａｌ （断ｉ１相
温度６０℃）、充てん塔１２）の塔頂（２ｂ）を出る排
空気の熱量を２５ Ｘ １０９ｋｃａｌ（断熱飽和温度
３１℃）とした場合、上記実施例に示し、た各部の温度
が期待され、８１℃の温水を１２．７ｔ／ｈ作ることが
でき、エネルギー効率は７７％である。
次に第４図に他の実施例を示す。
充てん塔（２）および充てん塔（４）けｇＱ記実施例の
場合と実質的に同じ作用をする。すなわち高エネルギー
ガス（水による断熱飽和温度６０℃）は導管（１）をと
おり充てん塔（２）の下部（２ａ）から塔内に入り塔上
部（２ｂ） ７ｙｈら放出される（断熱飽和温度３１℃
）。
場合と実質的に同じ作用をする。すなわち高エネルギー
ガス（水による断熱飽和温度６０℃）は導管（１）をと
おり充てん塔（２）の下部（２ａ）から塔内に入り塔上
部（２ｂ） ７ｙｈら放出される（断熱飽和温度３１℃
）。
一方垣頌水縛液は、充てん塔（２）の−上部から泌下し
く４５℃）、塔底に溜った液（８８°Ｃ）はポンプ（３
）により引抜かれ熱交換器−で給水（被加熱水）に熱を
与えた後（６６，５℃）、充てん塔（４）の上部から層
下され、送風機（５）により吹込まれる空気（１，５℃
）と同流接触して、脱水＃細され（４５°Ｃ）、塔下部
からポンプ（６′）によシ引抜かれ、充てん塔（２）の
上部から潅下される形式の鎖環を行う。塩類水心液は充
てん塔（１）で脱水にエリ薄められ、充てん塔（４）で
績縮され、バランスが保た７Ｌる。端紬用空気は充てん
塔（４）の上ｍ （４ｂ）から放出される（６２°Ｃ）
。
く４５℃）、塔底に溜った液（８８°Ｃ）はポンプ（３
）により引抜かれ熱交換器−で給水（被加熱水）に熱を
与えた後（６６，５℃）、充てん塔（４）の上部から層
下され、送風機（５）により吹込まれる空気（１，５℃
）と同流接触して、脱水＃細され（４５°Ｃ）、塔下部
からポンプ（６′）によシ引抜かれ、充てん塔（２）の
上部から潅下される形式の鎖環を行う。塩類水心液は充
てん塔（１）で脱水にエリ薄められ、充てん塔（４）で
績縮され、バランスが保た７Ｌる。端紬用空気は充てん
塔（４）の上ｍ （４ｂ）から放出される（６２°Ｃ）
。
本実施例の場合、乾燥空気１０ｔ）００ ｋＦ！７ｈ
についで計算すると、入熱１０９ Ｘ １０９ｋｃａ
ｌ （断熱飽相温Ｊｉ ６Ｑ’Ｃ）、充てん４ （２）
の塔頂（２ｂ）を出る排空気の熱量を２５ Ｘ １０
ｋｃａｌ （断熱砲相温ｇｉｎ°Ｃ）とした場合、上記
した各部温度が期待され、１４ｔ／ｈの水を５０℃から
８０℃に加熱することができ、回収率け３８．鴫である
。
についで計算すると、入熱１０９ Ｘ １０９ｋｃａ
ｌ （断熱飽相温Ｊｉ ６Ｑ’Ｃ）、充てん４ （２）
の塔頂（２ｂ）を出る排空気の熱量を２５ Ｘ １０
ｋｃａｌ （断熱砲相温ｇｉｎ°Ｃ）とした場合、上記
した各部温度が期待され、１４ｔ／ｈの水を５０℃から
８０℃に加熱することができ、回収率け３８．鴫である
。
向流式気液接触装置ｕとしでは充てん塔のほかに段塔、
邪魔根基、その他のものが周知である。
邪魔根基、その他のものが周知である。
発明の構成
上記発明の原理、実施例でその作用効果を含めて述べた
ように、本発明は、向流式気液接触装置（２）と向流式
気液接触装置−４）の２基を用いて、向流式気液接触装
置（２）を７４１丁しｉｔ塩類水ｍ液を回流式気液接触
装置（４）の上部から、潅下さて、向流式気液接触装置
（４）の塔底液を回流式気液接触装置（２）の上部に戻
し循環させる儂環経路勿有し、回流式気液接触装置（２
）に高エネルギーガス（被処理ガス）を通過させ、自流
式気液接触装置（４）には空気を通過させて、塩類水溶
液の磯度の定常化を図ることと、この循環塩類水ｄ液か
ら間接熱交換方法で給水に然エイ・ルギーを移動させる
構成を含むことに特徴かある。
ように、本発明は、向流式気液接触装置（２）と向流式
気液接触装置−４）の２基を用いて、向流式気液接触装
置（２）を７４１丁しｉｔ塩類水ｍ液を回流式気液接触
装置（４）の上部から、潅下さて、向流式気液接触装置
（４）の塔底液を回流式気液接触装置（２）の上部に戻
し循環させる儂環経路勿有し、回流式気液接触装置（２
）に高エネルギーガス（被処理ガス）を通過させ、自流
式気液接触装置（４）には空気を通過させて、塩類水溶
液の磯度の定常化を図ることと、この循環塩類水ｄ液か
ら間接熱交換方法で給水に然エイ・ルギーを移動させる
構成を含むことに特徴かある。
第１図は説明用の周知混炭図表、第２図は鳩知湿度図表
を拡大した説明用湿度図表、第３図は本発明の１実施例
の工程図、第４図は本発明の他の実施例の工程図である
。 （２）・・・充てん塔、（３）・・・ポンプ、（４）・
・・充てん塔、（５）・・・送風機、（６）・・・充て
ん塔、（１匂・・・間接熱交換器、州・・・間接熱交換
器、ｕ’）・・・間接熱交換器。
を拡大した説明用湿度図表、第３図は本発明の１実施例
の工程図、第４図は本発明の他の実施例の工程図である
。 （２）・・・充てん塔、（３）・・・ポンプ、（４）・
・・充てん塔、（５）・・・送風機、（６）・・・充て
ん塔、（１匂・・・間接熱交換器、州・・・間接熱交換
器、ｕ’）・・・間接熱交換器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 向流式気液接触塔（２）と向流式気液接触装置（４
）を用い、同流式気液接触塔ｆｉ＋を面下した塩類水溶
液を向流式気液接触塔（４）の上部から浦下させ、向流
式気液接触塔］４）の塔底液を向流式気液接触塔（２）
の塔上部に戻し、かくして循環させる塩類水容液の循環
経路を有し、向流式気液接触塔（２）には高エネルギー
ガスを下部から上方に通過させてエネルギー回収を行い
、回流式気液接触塔（４）には空気を下部から上方に通
過させて、塩類水溶液の濃縮を行い、これら両塔の併用
で塩類濃度変化を防ぎ、この循環塩類水ｍ液から間接熱
交換器方法で被加熱水に熱エネルギーを移動させる方法
を含む熱回収方法。 ２ 塩類水ｍ液が塩化マグネシクム水溶液である特許請
求の範囲ｇｇ１項記載の方法。 ３ 塩類水ｍ液が臭化リチクム水溶液である特許請求範
囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7704883A JPS59202396A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 熱回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7704883A JPS59202396A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 熱回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59202396A true JPS59202396A (ja) | 1984-11-16 |
| JPH0434073B2 JPH0434073B2 (ja) | 1992-06-04 |
Family
ID=13622890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7704883A Granted JPS59202396A (ja) | 1983-04-30 | 1983-04-30 | 熱回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59202396A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100348295C (zh) * | 2006-02-17 | 2007-11-14 | 绍兴永利环保科技有限公司 | 废气处理装置 |
| CN102116583A (zh) * | 2011-01-26 | 2011-07-06 | 吴增伟 | 一种硫化乏汽余热回收装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51101254A (ja) * | 1975-03-04 | 1976-09-07 | Inst Gas Technology | Koonnetsukokannohoho |
| JPS55131477U (ja) * | 1979-03-14 | 1980-09-17 |
-
1983
- 1983-04-30 JP JP7704883A patent/JPS59202396A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51101254A (ja) * | 1975-03-04 | 1976-09-07 | Inst Gas Technology | Koonnetsukokannohoho |
| JPS55131477U (ja) * | 1979-03-14 | 1980-09-17 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100348295C (zh) * | 2006-02-17 | 2007-11-14 | 绍兴永利环保科技有限公司 | 废气处理装置 |
| CN102116583A (zh) * | 2011-01-26 | 2011-07-06 | 吴增伟 | 一种硫化乏汽余热回收装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0434073B2 (ja) | 1992-06-04 |
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