JPS6249295A - 真空蒸留装置 - Google Patents

真空蒸留装置

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JPS6249295A
JPS6249295A JP60189110A JP18911085A JPS6249295A JP S6249295 A JPS6249295 A JP S6249295A JP 60189110 A JP60189110 A JP 60189110A JP 18911085 A JP18911085 A JP 18911085A JP S6249295 A JPS6249295 A JP S6249295A
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JP
Japan
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heating
heating furnace
liquid
treated
wave
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Pending
Application number
JP60189110A
Other languages
English (en)
Inventor
正見 遠田
一 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS6249295A publication Critical patent/JPS6249295A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 L発明の技術分野] 本発明は、マrり11波加熱を用いた真空蒸留装置に関
り−61。
[発明の技術的費用] 一般に、蒸発蒸留装置等に用いられる加熱力1yとして
は、被処1り1液を収納した容器の外壁に抵抗式加熱ヒ
ータを設(ノた外部加熱7’J式がある1,シかし、こ
のIll’l熱1j j’cでは必要熱Eftの供給が
容器にかつ効率的に11λないという欠員がある。すな
わh1外81;加熱1i j’c ’?:は、{Ii熱
而面t’jl・:限度があり所要熱呈の効率的な供給が
難しい。被処理液の淘麿は、4部にータ711 6の熱
伝導によりlv?りるI、:め必ず外壁の温石は?t!
i処理液、J、り高<<rリ、必要以」の高温十にさら
された外壁の構造{イ利の腐食等を引き起こず原因ど2
rる3、このため、他の効率的な加熱手段の出現が強く
望まれでいた、。
このようイI:彼処即液を蒸発濃縮処理−4る上程どし
て、使用演核燃11を自処埋4る際の抽出1−稈から発
生する使用演廃石機溶媒処I!llT稈がある。この廃
有機溶媒処理T稈は、リン酸!ーリブヂル(TR P 
) 30%とドデカンlO%の211合溶媒と核分裂生
成物([・f)) aiよび劣化溶媒等の『2合溶媒か
ら沸点の差を利[1lシて蒸留し、111Pとドデカン
を再利用するものである。
第8図は、従来の蒸留装置を戦略的に示づ系統面図であ
る。
ずなわぢ、符号20は彼処I甲d々22を貯留するため
の7J]1熱タンつてdりり、加熱タンク20の外壁に
は抵抗式加熱ヒーター21が設iJられ−(いる、。
1j[1熱タンク20の土部には、蒸発した溶媒を凝縮
器24(J−導入するための蒸発ライン233が接続2
にれ、この然什ライン23は、凝縮器24に接続されI
、:真空ポン125により加熱タフタ20内を減II−
覆るだめのラインも兼−Cいる。−1〕、凝縮器24の
下部には、回+1’2タンク27に凝縮′l!を導入す
るための回収ライン26が接続されCいろ。
以」−の如く構成(きれた従来の蒸留装置1.t、まず
、T11P30%どド1−゛カンフ0%の被処理液(廃
溶媒〉22を貯留した加熱タンク20内を真空ポンプ(
、二より減圧にし、間部に加熱ヒータ21によ[)廃溶
媒22を加熱する。人気バで丁[3[〕は約280℃、
ドデカンは約200℃て゛胡j lj臣し、さらL: 
−T I”! r)のJす合は、約280°Cで゛熱分
解が起る。しかしながら、150℃以下では、−「[3
[)の熱的安定Mが極め−C1辺いため、T’ F3 
Pの沸白4150℃以下(こおさλるように加熱タンク
20内を減圧にし−C,廃溶媒22を1111熱する1
3 一プil−′Iカンは、約80°CU沸1流し、−7−
1(1)とド1〕t」ンの共沸11. xi!ら4〔0
ため、廃溶媒2丁?/)目)はドデカンが蒸発づる3、
蒸発したドデカンは、凝縮器24で゛凝縮され、回収タ
ン′ノ27に回収さIIろ。
[合11★術の問題+、’、11 しかしトi[1従来の蒸留装置は91、部加熱15代を
用いτいるIC−め7111熱タンク外!面の記1aが
高く八t〕、廃溶媒の均−hn熱が困iffで・あイ)
、、l−/たが・−)で、 +111熱タン−/壁面l
・、T I’l r’の蒸発N′)熱分解が起り、ドi
″J]ンを分離・F[’l 11!−716際(J蒸留
したドi′Iノンf、’: T I3 PやT Bト)
の分解/を酸物が)15人()、ドj゛カンの回収率が
低下する等の問題貞があった。またヒーターの保守、交
換等にf+栗0が接i7i 1.”(魚検作業を行わな
(Jれば/−1ら11”、廃溶媒1512人した敢11
JJ Ill:の敢IJ−1線により、被ばく吊が増大
4−る恐れがあ−)だ。
「発明の1′1的1 本弁明lよ1ス−1−の欠点を除去−46ためになされ
たもので゛、蒸発illll縮装間接加熱隙とし−(使
用しでいる外部ヒータ等を不用どじ、蒸留11成物の回
収率を向l−さ1t、さらに保守貞検が容易とイするよ
うにした真空蒸留装りを提供することにある。
「発明の概要1 本発明(21、被処理液を貯留し加熱7A光さ(Lる加
熱炉と、この加熱炉Y・蒸発しに自効成分を精留4る精
留塔と、この精留塔からの留出液を回収する回収タンl
)と、前記加熱炉お上び精留塔を減圧(4二帷持する負
空枡気装置ど、前記精留塔で精留された被処理液の濶庶
を調整覆るための)ψ流うインと、前記加熱炉の加熱源
どし−c RQ lられたマイ今日波加熱装置とからな
り、前記加熱炉を水平向J:りほぼ30°の角度に傾斜
さ1!かつマイクロ波導波管で彫成しlごことを特徴と
する真空蒸留装百で゛ある。
本発明によれば、従来、蒸留装Hの間接熱源どして使用
されている抵抗式加熱ヒータ等の代わりにマイク[]1
波hn熱H”!’4を用いるため保守yjλ検が容易と
なる。更にマイクロ波伝送用の導波管を傾斜させた加熱
炉を用いることにより照q1されるマイクロ波の反04
を少<’K < L/で、マイク[1波丁ネルギ=4− をhすjに利用ひきる3、また、連続処即が可(Ii(
(・あるため天吊処理が容易ぐある。
[発明の実施例1 以下、第1図1)’ +15第7図を参照しτ本発明【
こ係る真空蒸留装冒の一実施例を説、明する。
第1図において、符号6は被ψl理液7を加熱するだめ
のマイクロ波伝送用の導波管を傾斜させた加熱炉−(゛
ある。加熱炉6の土部には、アイソレータ2、バ「ノー
モニタ3、整合器4から成る導波管がフイク1−1波透
過t/を祠l≧1製の4−ノツ化王チレン樹脂等の(〕
きり板5を介1ノで接続されマイク11波発振機1かj
)発振されるマーイクn H+々が++n熱炉内炉内制
されるよう(、Tなっている。
更に、加熱炉]−壁部に11蒸発した被処理液を精留塔
15に導入号るための蒸発ライン14が接続され、この
蒸発ライン14は、精留塔15に接続された真空ポンプ
19により蒸発タンク12内を減圧にり−るラインも1
(ねでいる。また、精留J7S15の一1部および下部
にも列成分を回収づる回l■タンク16.17が設けら
ねている。
史に、濃縮割合を一]ント[]−ルIIるための)ψ流
うイン2E′3.29が設けられCいる。
以にの如く、構成された本発明に係る真空蒸留装置に5
1.0、被処理液として十F’([)−トゲ゛カンを蒸
留分−1する場合に″)いてi+l明Jる。
k % I甲i1にどし−(、T f”3 P 30%
ど0−ドデ′カンフ0%の混合した有機溶媒を原籾供蛤
系11から給液し、加熱炉6内に貯留づる。真空ポンプ
19により精留jハ15及び加熱炉6内を減Ffにづる
とと))(、ニマイク1−1波発振機1からマイク[−
1波を発振させる。このマイク[1波1.L誘電体制、
例λば4−ノッ化−rヂレン樹脂テフ[1ン等のしきり
板りをjぺ過して加熱炉6内に導かれ被処理液を加熱づ
る3、精留Jハ15及び1)11熱炉6内の圧力は真空
計18を監視lノイiがらT II [)の沸点が15
0°C稈[α以下となる様(J−緒持(る。(二の状態
で加熱Jろど蒸発した蒸気中てl;L 11−1” j
カンは濃縮さ4する。この状態を第2図によって説明4
ると、第2図は−r RPどn−ドlパカンのffJ合
溶媒溶媒中+−トー11カンの含イj率を変化させた場
合の気液平衡曲線図であり、横軸は液中の11−ドケ′
′カンの含!i率、縦軸lよ蒸気中の11−ドデカンの
含有率で・ある。以lの様に濃縮されl、:0−ドア′
ノノンを含む蒸気tit蒸ブtライン14により精留’
h I Fiに導入する。II人さ1′1に蒸気は精留
塔15内で精製されでれそれ90〜・100%のT B
 F)と11−ドデカンに分向1りることができる。
つぎに加熱炉6に使用4る導波管の傾斜角度の選定押出
を説明4る。
第3図に示したように、一定間隔aの金属根で囲まれj
こ加熱炉゛つま番〕導波ハロ内におい−C、マイクn波
Mは金属m 10・+ t、ながら、ジグザグ状に進f
i−461,この際、マイク11波人q・1角tσ0は
S!ITθ= (272g)(・示される。
ここで λ :自由空間波i;(mm)2g :管内波
長(mm) 2g :λ、、’J7 (−17品−万一周波数245
0M l−I Zの場合ぞれ−f゛れλ−122、4n
u m2g =  147.8mmとイ「す、L記式よ
りSinθ−= 122゜4/ 147.l’l   
 θ−566どなる。
一方、液面]からの反則状況を第4図から第6図に示−
1と、第4図は、導波管6を匝直にA’/てた場合を示
し、この場合、反則波tま全て発振機側に戻ることがわ
かる。
第5図は導波管を水平面から56°翰斜さ1iた場合の
反射の状況を示したものであり、このときは入射波と同
じ方向に反6=1する。第6図は水平面から15°顛斜
さ」↓た場合の反射波の状況を示したものである。この
場合においては、反01波(よ発振機側に戻l)ず人o
・+、反身・1を繰り返し液面1に)(>っで進んでい
くことがわかる(矢印△、11)。矢印Bは液面に直角
に人0’lすることを示しでいる。
以l−の説明から、マイクロ波を被処理液7に効率良く
、吸収させるためにはできるだけマイクロ波の艮61を
少イrくすることが必要C′あり、第7図に示す様に水
平面かI)56°1ス下どじ、できるだ(−I水平(4
二近い川石に傾斜させる必要がある(矢印C方向)。
実際的には加熱炉6の角唯は10°から30’が望まし
い。
10°木満では加熱炉内の液面が長くなり、炉内身が艮
<4fつで設置面積の占積率が大きく大型化し実用的で
ない。
30°を越えるとマイク11波の反則波が発揚器側に戻
り、蒸発リフ率が低下する。
なお、前述したJ、うに原子力施設の再処即ブラン1へ
では使用済みウラン、ゲルトニウムを有機溶媒抽出によ
って回収しでいるが、その仙用溶媒にリン酸ヨブチル(
I−口P)とドj゛カンの混合溶媒が使用さJl、 ”
Cいる5、この混合溶媒はウラン、プル1〜ニウムを抽
出したのも廃溶媒どなるが、この廃溶媒は蒸留してT 
11 PとドゲノJンに分離し回収して再利用する。ど
ころが、T F’I Pとドデカンは熱的に不安定であ
り、150°(]以上で熱分解し、T BPは17)B
PやM B l)に、ドデカンはざらに多くの炭化水素
に分解される。
そこで、これらT” I Pとドデカンの廃溶媒を熱分
解させないで有効に回収することが要望されている。
回収手段には蒸留装置が使用されるが、一般の蒸留装置
では被処理液つまり溶液の加熱手段に熱風、蒸気、投げ
込みヒータを含む電熱などが使用されている。しかしな
がら、これらの加熱手段て゛溶液を加熱した場合、熱伝
導によって溶液の温度は【目る。その加熱時には溶液よ
番つも熱源の温度を高くする必要があり、そのため溶液
は前述したような熱分解が野生して好ましくない。
これに対してマイクロ波加熱¥[Qでは加熱されるもの
自体つまり溶液が発熱体どイTるので、溶液を容器など
に収容した場合、外側1)一様に温度上昇する。したが
ってマイクロ波加熱では不必要に温度を高めることイ1
く、溶液を効甲的に蒸留することができる。
[発明の効宋1 1達した様に本発明に係る真空蒸留装置によれば被V1
埋液を加熱蒸発する加熱源にマイクロ波を用いて行うも
のであり、マイク【]波伝送用の導波管を傾斜させた加
熱炉を用いることによりマイクロ波エネルギの反射をお
さえることができ]ネルギを有効に利用できる。
また、マイク[1波で加熱する場合には内部加熱C・あ
るため、加熱炉外壁は被処理液の渇仰1メ1−には」二
がらない、?芋つC1材11 If鎮14→おさえるこ
とが可能である。さらに被処理液を連続的に供給Cきる
ため人吊匈!理′Cさ、そのうえ、加熱炉の簡素化が可
能どなり保守貞検が容易である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本ざL明に係る真空蒸留装置の一実施例を示す
系統図、第2図は第1図における装置を使用する溶液中
のドデカン含有率と蒸気中のドデカンの含有率どの関係
の1例を示4−特性曲線図、第3図から第7図までは第
1図の装置にJ6ける加熱炉の傾斜角度の選定理由を説
明するための導波管におけるマイクロ波の進行状況を示
す概念図、第8図は従来の真空蒸留装置を示す系統図で
ある。 1・・・・・・・・・・・・マイク11波発振機2・・
・・・・・・・・・・マイソレータ3・・・・・・・・
・・・・パワーモニタ4・・・・・・・・・・・・整合
器 5・・・・・・・・・・・・しきり板 6・・・・・・・・・・・・加熱炉 7・・・・・・・・・・・・被処理液 11・・・・・・・・・・・・給油[114・・・・・
・・・・・・・蒸気導出管15・・・・・・・・・・・
・′l^留jン116・・・・・・・・・・・・回収タ
ンク17・・・・・・・・・・・・回収タンク18・・
・・・・・・・・・・真空h119・・・・・・・・・
・・・真空ポンプ28・・・・・・・・・・・・還流ラ
イン29・・・・・・・・・・・・還流ライン出願人 
     株式会ネ1 東芝 代理人弁理士   須 111  佐 −第1図 5sssa   ○ (γO)輌彰↓で哄4、−1′小り膚 1;C;Q−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被処理液を貯留し加熱蒸発させる加熱炉と、この
    加熱炉で蒸発した有効成分を精留する精留塔と、この精
    留塔からの留出液を回収する回収タンクと、前記加熱炉
    および精留塔を減圧に維持する真空排気装置と、前記精
    留塔で精留された被処理液の濃度を調整するための還流
    ラインと、前記加熱炉の加熱源として設けられたマイク
    ロ波加熱装置とからなり、前記加熱炉を水平面よりほぼ
    30°の角度に傾斜させかつマイクロ波導波管で形成し
    たことを特徴とする真空蒸留装置。
JP60189110A 1985-08-28 1985-08-28 真空蒸留装置 Pending JPS6249295A (ja)

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JP60189110A JPS6249295A (ja) 1985-08-28 1985-08-28 真空蒸留装置

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JP60189110A JPS6249295A (ja) 1985-08-28 1985-08-28 真空蒸留装置

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ID=16235538

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0372524A (ja) * 1989-05-31 1991-03-27 Mitsui Petrochem Ind Ltd ポリエチレンテレフタレート
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JP2013100489A (ja) * 2011-10-12 2013-05-23 Osaka Prefecture Univ グリセリンの精製方法

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