JPS60193579A - 揮発性物質を含む蒸気から清澄凝縮液を得る方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、揮発性物質を含む蒸気を間接熱交換により
冷却して同蒸気から凝縮液を得る方法に関し、さらに詳
しくは、下降凝縮液を上品蒸気でストリッピングせしめ
ることにより清澄な凝縮液を取得する方法に関するもの
である。

従来技術 一般に、揮発性物質を含む水蒸気を熱交換管内に通し、
管外の冷却媒体によって蒸気を間接的に冷却する場合、
管内面上に蒸気の凝縮水が生じると同時に、揮発性物質
の一部も蒸気から凝縮水中に移動する。すなわち、管内
では水蒸気と凝縮水の界面において、管内の温度と物質
移動が同時に進行している。そして熱交換管を垂直に配
し、十分な量の冷却媒体を用いて水蒸気を冷却すれば、
管内の凝縮水は下降すればするほどサブクールされる。

したがってこの場合凝縮水は下降するにしたがって揮発
性物質を多く吸収する。ところが、蒸留操作のように水
蒸気に上向きに流れを与えると、凝縮水はサブクール、
さ゛れず、その温度は管の上部から下部へ行くほど高く
なる。したがってこのような場合は凝縮液中の揮発性物
質の量は管の下部になるほど少なくなることが知られて
いる（米国特許第３．７８８，９５４号明ｌ１Ｉｌ書お
よび米国特許第４．２１６．００２号明細書参照）。し
かしこの場合、管内部の上昇水蒸気とその凝縮液の液ガ
□ス比は外部からの冷却操作によって支配されるため、
清澄凝縮液を得るためのストリッピング効果は決して満
足なものとは言えなかった。

発明の目的 この発明は上記のような実情に鑑みてなされたもの、で
あって、熱交換ゾーンの底部から取出した凝縮液を頂部
に循環することにより、ストリッピング効果を向上せし
め、清澄凝縮液を効率よく取得する方法を提供すること
を目的とする。

発明の構成 この発明は、揮発性物質を含む蒸気を間接熱交換ゾーン
の底部に供給して同ゾーン内を上昇ｕしめ、同ゾーンの
垂直壁面上を下降する蒸気凝縮液を底部から頂部へ循環
さけて下降凝縮液を上昇蒸気でストリッピングせしめ、
循環液の少なくとも一部を取出すことを特徴とする、揮
発性物質を含む蒸気から清澄凝縮液を冑る方法である。

間接熱交換ゾーンを構成する熱交換エレメントとしては
、中空プレート状、チューブ状などのものが用いられ、
限定は全くない。

実施例と作用 以下、この発明を図示の実施例により具体的に説明する
。

第１図において、クラフトパルプ製造プラントから出る
黒液の供給ライン（１）は、多重効用蒸留装置１つの蒸
留色（２）の底部から頂部への循環ライン（３）に接続
されている。同循環ライン（３）のポンプ（４）によっ
て缶頂部に導入された黒液は、ディストリビュータ（５
）２図に示すように、液膜（７）を形成しながら流下す
る。缶底部に溜った黒液は循環ライン（３）で再び缶頂
部に戻される。

他方、メタノール、硫化水素、メルカプタン悪臭ガスな
どの揮発性物質を含む水蒸気は、圧力レベルの＾い左隣
の蒸発缶から水蒸気の供給ライン（８）によってこの蒸
発缶（２）の水蒸気供給口（９）に供給され、入口ヘッ
ダ（２７）を経て、第１図中の左側の第１中空エレメン
ト群（６ａ）の内部に導入される。そして第２図に示１
ように、水蒸気（１０）は同ニレメン１一群（６ａ）の
内部を上昇しながら凝縮し、未凝縮弁はついで第１中空
エレメント群（６ａ）の各頂部から連通ヘッダ（１１）
を経由して第１図中の右側の第２中空Ｊレメント群（６
ｂ）に導入され、その内部を下降しながら凝縮し、残部
が同エレメントｆｉＹ（６ｂ）の底部の出口ヘッダ（１
９）を経由して水蒸気排出口（１２）から取出し管（２
４）で取出されて、圧力レベルの低い右隣の蒸発缶へ送
られる。中空エレメント群（６）の内部の水蒸気（１０
）の温度が、同エレメント群（６）の外表面上を流下す
る黒液の液膜（７）の湿度より高い場合には、中空エレ
メント群（６）の内部から外表面に向かって熱伝達が行
なわれ、中空エレメント群（６）の内表面では水蒸気（
１０）が黒液の液膜（７）によって冷却されて凝縮水の
液膜（１３）を生成し、これが内表面を下降する。

他方、黒液の液膜（７）は水蒸気によって加熱される。

イして黒液が、黒液の温石が当該蒸発缶（１）の操作圧
力に対応する沸点に達するまでの熱量以上に加熱される
場合には、蒸発操作が行なわれ、蒸発蒸気は蒸発缶（１
）の頂部のデミスタ（１４）を経て同色（１）の頂部出
口（２０）から排気管（２５）によって排出せられ、圧
力レベルの低い隣接蒸発缶または凝縮器へ送られる。

中空エレメント群（６）の外表面上を流下して缶底部に
溜った非蒸発黒液の一部は、ポンプ（２８）を有する取
出し管（２３）によって取出され、圧力レベルの高い隣
接蒸発缶へ送られる。

第１中空ニレメン１〜群（６ａ）の下端部に溜った凝縮
液は、ポンプ（２１）を有する循環ライン（１５）によ
って、第１中空■レメント群（６ａ）の各頂部を連結す
るヘッダ（２２）に戻され、再び第１中空エレメント群
（６ａ）の内表面上を流下する。第１中空エレメント群
（６ａ）の内部では凝縮液はサブクールされない。？ｊ
なわら、缶底部に溜った黒液は、供給ライン（１）から
の低温黒液と混合された後、缶頂部に循環され、中空エ
レメント群（６）の外表面上を流下するため、第１中空
エレメント（６ａ）の上下方向の渇ｍ分布は、上部から
下部に行くにしたがって高くなっている。

したがって循環ライン（１５）に設置ノられた取出し管
（１６）から一部取出された凝縮液は、揮発性物質を少
ししか含まない清澄凝縮液である。仙７ノ、未凝縮の水
蒸気は前述のとおり連通ヘッダ（１１）を経て第２中空
エレメント群（６ｂ）に送られ、その内部を下降するが
、その液膜の流れは黒液の液膜の流れと並流であるため
、凝縮液は第２中空ニレメン１〜群（６ｂ）の上部から
下部に行くにしたがってサブクールされ、その結果水蒸
気中の揮発性物質の大部分が凝縮液に吸収される。そし
て揮発性物質を多く含んだ凝縮液は第２中空ニレメン１
〜群（６ｂ　）の下端部から取出しライン（１７）によ
って取出されて、処理装置に送られる。

また循環ライン（１５）の凝縮液には、悪臭揮発性物質
を含む外部液が外部液ライン（１８）から加えられるこ
ともある。

発明の効果 この発明によれば、間接熱交換ゾーンの垂直壁面上を下
降する蒸気凝縮液を底部から頂部へ循環さけて、下降凝
縮液を上昇蒸気でストリッピングせしめるので、っぎの
ような諸効果が奏される。

１、ストリッピング操作された凝縮液中の揮発性物質の
濃度を大幅に低下させ、その結果凝縮液と蒸気の間の揮
発１１物質の濃度差すなゎら物質移動の推進力を増大ざ
「ることができる。

２、揮発性物質を含む蒸気と自流する凝縮液の液量を増
やすことができ、気液接触をよくしてストリッピング効
果を向上させることができる。

３、熱交換ゾーンの頂部においても凝縮液の液膜を形成
することができ、伝熱面全域を一様なぬれ面と覆ること
ができ、この魚でも気液接触をよくしてストリッピング
効果を向上さけることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は清澄凝縮液を得る方法を示す管系統図、第２図
は伝熱壁の垂直断面図である。 （１）・・・黒液の供給ライン、（２）・・・蒸発缶、
（３）・・・黒液の循環ライン、（５）・・・ディスト
リビュータ、（６）・・・中空エレメント群、（６ａ）
・・・第１中空エレメント群、（６ｂ）・・・第２中空
エレメント群、（７）・・・黒液の液膜、（８）・・・
水蒸気の供給ライン、（９）・・・水蒸気供給口、（１
０）・・・水蒸気、（１１）・・・連通ヘッダ、（１２
）・・・水蒸気排出口、（１３）・・・凝縮水の液膜、
（１５）・・・凝縮液の循環ライン、（１６）・・・清
澄凝縮液の取出し管。 以　上 外４名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 揮発性物質を含む蒸気を間接熱交換ゾーンの底部に供給
   して同ゾーン内を上昇せしめ、同ゾーンの垂直壁面上を
   下降する蒸気凝縮液を底部から頂部へ循環させて下降凝
   縮液を上昇蒸気でストリッピングせしめ、循環液の少な
   くとも一部を取出すことを特徴とする、揮発性物質を含
   む蒸気から清ｍ凝縮液を得る方法。