JPS63100932A - 熱および物質の同時移動装置 - Google Patents
熱および物質の同時移動装置Info
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- JPS63100932A JPS63100932A JP62172022A JP17202287A JPS63100932A JP S63100932 A JPS63100932 A JP S63100932A JP 62172022 A JP62172022 A JP 62172022A JP 17202287 A JP17202287 A JP 17202287A JP S63100932 A JPS63100932 A JP S63100932A
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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】
発明の要約
本発明は熱移動および物質移動の方法に関するものであ
る。ここで用いる場合、熱移動とは流体（液体またはガ
ス）を加熱または冷却するかあるいは液体を蒸発させる
か蒸気を凝縮させるエネルギーの移動であり、ガス／液
体、ガス／固体、または液体／固体の界面またはそれら
の組合せを通じて交換せねばならない。物質移動とは液
相かも気相へ蒸発する液の移動、あるいは気相から液相
へ凝縮する蒸気の移動である。
る。ここで用いる場合、熱移動とは流体（液体またはガ
ス）を加熱または冷却するかあるいは液体を蒸発させる
か蒸気を凝縮させるエネルギーの移動であり、ガス／液
体、ガス／固体、または液体／固体の界面またはそれら
の組合せを通じて交換せねばならない。物質移動とは液
相かも気相へ蒸発する液の移動、あるいは気相から液相
へ凝縮する蒸気の移動である。
本発明は一般的にはガスを用い、それは非凝縮性蒸気ま
たはガスとして一般には定義され、たいていの場合には
周辺空気である。このガスは一般的には第一室を通り、
次いで第二室を通って流れ、それらの室が熱的に連結さ
れている。「熱的に連結」とは、各室からの流体（ガス
または液体）が熱移動隔壁の両面上で相互にきわめて近
接の状態にあって熱が一室から他室へ移動できるように
なっていることを意味する。その移動の際、ガスは一般
的にはほとんど一定圧力で作動し、圧力変化は摩擦によ
ってひきおこされる。別の補助的熱変換による温度変化
は第一室通過後においてただし第二室を流れる前に、こ
のガスへ与えられる。この温度変化は二つの効果をもつ
。第一には、それらの室中のガス間において温度差を発
現させる。
たはガスとして一般には定義され、たいていの場合には
周辺空気である。このガスは一般的には第一室を通り、
次いで第二室を通って流れ、それらの室が熱的に連結さ
れている。「熱的に連結」とは、各室からの流体（ガス
または液体）が熱移動隔壁の両面上で相互にきわめて近
接の状態にあって熱が一室から他室へ移動できるように
なっていることを意味する。その移動の際、ガスは一般
的にはほとんど一定圧力で作動し、圧力変化は摩擦によ
ってひきおこされる。別の補助的熱変換による温度変化
は第一室通過後においてただし第二室を流れる前に、こ
のガスへ与えられる。この温度変化は二つの効果をもつ
。第一には、それらの室中のガス間において温度差を発
現させる。
第二には、室の一端から他端へこのガスに一つの温度範
囲をつくらせる。これらの変化はガスを一つの蒸気−液
体平衡値に近づけさせ、従って蒸気の受容または喪失を
受けやすくする。平衡値は蒸気−液体平衡濃度または温
度である。蒸気−液体平衡は液相から気相への化学種の
逃散傾向が同じ温度と圧力における気相から液相へのそ
の化学種の逃散傾向と正確に釣合うときに存在するとい
われる。
囲をつくらせる。これらの変化はガスを一つの蒸気−液
体平衡値に近づけさせ、従って蒸気の受容または喪失を
受けやすくする。平衡値は蒸気−液体平衡濃度または温
度である。蒸気−液体平衡は液相から気相への化学種の
逃散傾向が同じ温度と圧力における気相から液相へのそ
の化学種の逃散傾向と正確に釣合うときに存在するとい
われる。
儒もし物質は一室または画室の一部または全部へ適用さ
れる。濡らし物質は液体、ゲルあるいは固体であってよ
く、一般的には不活性である。ある場合には、濡らし物
質は反応性であることができ、その意味は、その分子が
相互に、ちるいはガスと、化学的に結合し得ることを意
味する。この濡らしの適用は区分的であり、それは、（
１）室がその長さに沿って連続する区画に分割されてい
て、幅が等しくてもよく等しくなくてもよく、（２）濡
らし物質の非制御的混合が区画間において最小化されて
）す、（３）第一室および第二室の間の熱移送が、区分
的濡らし物質の温度を室の長さに沿う一方向に連続的に
変えるような方式でおこるよう、第一室および第二室の
濡らし区画が連続して指示され、そして、（４）ある区
画を濡らしている間、その区画はまたそれの熱交換隔壁
領域を含んでいるが、濡らし物質の本体がある区画内で
所要の持続時間の間とどまっている、ということを意味
するものであり、その所要時間とは、（α）濡らし物質
がその区画内のガスの温度に追随し、そして／または、
その第一室区画と熱的に連結されている第二室区画のも
う一つの区分的濡れの温度に追随し、そして／または、
その室区画と熱的に連結されているガスの温度に追随す
るのに必要な持続時間、および（ｂ）ガヌと４ｎらし物
質とに関連する蒸気−液体平衡の不均衡によって訪発さ
れるとおりの、存在ガス流中へあるいは存在ガス流から
予定水準の蒸発または凝縮をおこさせるのに必要な時間
である。
れる。濡らし物質は液体、ゲルあるいは固体であってよ
く、一般的には不活性である。ある場合には、濡らし物
質は反応性であることができ、その意味は、その分子が
相互に、ちるいはガスと、化学的に結合し得ることを意
味する。この濡らしの適用は区分的であり、それは、（
１）室がその長さに沿って連続する区画に分割されてい
て、幅が等しくてもよく等しくなくてもよく、（２）濡
らし物質の非制御的混合が区画間において最小化されて
）す、（３）第一室および第二室の間の熱移送が、区分
的濡らし物質の温度を室の長さに沿う一方向に連続的に
変えるような方式でおこるよう、第一室および第二室の
濡らし区画が連続して指示され、そして、（４）ある区
画を濡らしている間、その区画はまたそれの熱交換隔壁
領域を含んでいるが、濡らし物質の本体がある区画内で
所要の持続時間の間とどまっている、ということを意味
するものであり、その所要時間とは、（α）濡らし物質
がその区画内のガスの温度に追随し、そして／または、
その第一室区画と熱的に連結されている第二室区画のも
う一つの区分的濡れの温度に追随し、そして／または、
その室区画と熱的に連結されているガスの温度に追随す
るのに必要な持続時間、および（ｂ）ガヌと４ｎらし物
質とに関連する蒸気−液体平衡の不均衡によって訪発さ
れるとおりの、存在ガス流中へあるいは存在ガス流から
予定水準の蒸発または凝縮をおこさせるのに必要な時間
である。
複数個の区画について儒もし物質の移行運動（ｍｉｇｒ
ａｔｏｒｙ ｍｏｖｅｙｎｔｎｔ ）を提供することが
できる。この移行運動とは次のことを意味する。すなわ
ち、（１）一つの区画の中へ入りそしてそれから出てゆ
く濡らし物質の実際の運動であって、その区画内でその
濡らし物質が濡れ区画を出るときにその物質がその濡れ
区画に入ったときの選定性質とは異なる少くとも一つの
同じ選定性質をもつ運動であジ、そしてその際の選定性
質とは濡らし物質の温度または濃度であり、そして、（
２）濡れ区画の濡らし物質のある部分がその区画から出
て隣りの儒れ区画に入る運動である。区画内のこの移行
的運動は一つの区画の一つの濡れ物質性質が隣接区画の
同性質に影響を及ぼすことを可能にするものであり、こ
の次第を複数個の濡れ区画の全体にわたって繰返して、
これらの儒らし物質の全体的の少くとも一つの方向の運
動が少くとも一つの選定性質の連続的順次変化と一緒シ
て得られる。移行運動速度は儒れ区画内の濡らし物質の
所要持続時間を達成させる手段のどれかにより濡らし物
質を室へ添加するか室から抜去ることによって調節され
る。
ａｔｏｒｙ ｍｏｖｅｙｎｔｎｔ ）を提供することが
できる。この移行運動とは次のことを意味する。すなわ
ち、（１）一つの区画の中へ入りそしてそれから出てゆ
く濡らし物質の実際の運動であって、その区画内でその
濡らし物質が濡れ区画を出るときにその物質がその濡れ
区画に入ったときの選定性質とは異なる少くとも一つの
同じ選定性質をもつ運動であジ、そしてその際の選定性
質とは濡らし物質の温度または濃度であり、そして、（
２）濡れ区画の濡らし物質のある部分がその区画から出
て隣りの儒れ区画に入る運動である。区画内のこの移行
的運動は一つの区画の一つの濡れ物質性質が隣接区画の
同性質に影響を及ぼすことを可能にするものであり、こ
の次第を複数個の濡れ区画の全体にわたって繰返して、
これらの儒らし物質の全体的の少くとも一つの方向の運
動が少くとも一つの選定性質の連続的順次変化と一緒シ
て得られる。移行運動速度は儒れ区画内の濡らし物質の
所要持続時間を達成させる手段のどれかにより濡らし物
質を室へ添加するか室から抜去ることによって調節され
る。
操作に轟っでは、ガス流中へのこれらの儒もし物質から
の蒸発が存在するか、あるいはそのガス流からの選択的
凝縮がある場合には、区分的陥らしは移行運動と結合し
て次のできごとを提供する。
の蒸発が存在するか、あるいはそのガス流からの選択的
凝縮がある場合には、区分的陥らしは移行運動と結合し
て次のできごとを提供する。
第一には、一つの区画が主として同じ儒らし物質によっ
て濡らされるので、その局在する儒らし物質の性質は変
化を強制することができる。第二には、その移行運動は
一つの区画から別の区画へであるので、一つの区画の濃
度は続く区画の個らし物質組成に影響を与え、そこで、
再び蒸発または凝縮によって変えられる。このような方
式で、選定された物質性質の勾配が室の長さ全体にわた
つて発現および維持される。
て濡らされるので、その局在する儒らし物質の性質は変
化を強制することができる。第二には、その移行運動は
一つの区画から別の区画へであるので、一つの区画の濃
度は続く区画の個らし物質組成に影響を与え、そこで、
再び蒸発または凝縮によって変えられる。このような方
式で、選定された物質性質の勾配が室の長さ全体にわた
つて発現および維持される。
本発明のこれらの特徴その他は図と一緒に次の説明を読
むことによって理解される。
むことによって理解される。
発明の詳細説明
ここで図１および図２を参照すると、本発明の装置が示
されているが、一般的には、補助的熱交換器装置１５お
よび任意的のガス冷却器１６′Ａ−よびガス移動装置１
７と一緒に数字１４によって示され、ガス移動はダクト
１８によ、つて示されている。装置１４は長方形の平行
管として示され、側壁１９および２０、端壁２２および
２４、頂壁２６と底壁２８をもち、これらの壁は絶縁材
３０で以て通常は絶縁されている。模型的に示されると
おり、隔壁３２は装置１４を二つの室に分けており、た
いていの応用においては蒸発のために役立つ室３４と通
常は凝縮を与える室３６とである。
されているが、一般的には、補助的熱交換器装置１５お
よび任意的のガス冷却器１６′Ａ−よびガス移動装置１
７と一緒に数字１４によって示され、ガス移動はダクト
１８によ、つて示されている。装置１４は長方形の平行
管として示され、側壁１９および２０、端壁２２および
２４、頂壁２６と底壁２８をもち、これらの壁は絶縁材
３０で以て通常は絶縁されている。模型的に示されると
おり、隔壁３２は装置１４を二つの室に分けており、た
いていの応用においては蒸発のために役立つ室３４と通
常は凝縮を与える室３６とである。
隔壁３２は熱伝導表面としての役目をし、好ましくはプ
ラスチック、金属、無機ガラス、あるいはそれらの構成
体の群から選ばれる機械的凝集シートである。隔壁３２
の両側の小部分の絶縁は絶縁材３８であってよい。
ラスチック、金属、無機ガラス、あるいはそれらの構成
体の群から選ばれる機械的凝集シートである。隔壁３２
の両側の小部分の絶縁は絶縁材３８であってよい。
液槽（ｂａｓｉｎ ） ４０および４２としてここで示
されている容器はそれぞれの室３４と３６の中で存在す
る液のために用いられる。入口４４は供給原料液体用に
設けられ、一般的には供給原料物質の温度と組成が液槽
４０内の液体の温度と組成（で近似している点に分いて
設けらｆｚる。液体生成物が製造される応用においては
、槽液と供給原料液との間の熱交換はこの装置のエネル
ギー効率全最大化するのに好ましい。
されている容器はそれぞれの室３４と３６の中で存在す
る液のために用いられる。入口４４は供給原料液体用に
設けられ、一般的には供給原料物質の温度と組成が液槽
４０内の液体の温度と組成（で近似している点に分いて
設けらｆｚる。液体生成物が製造される応用においては
、槽液と供給原料液との間の熱交換はこの装置のエネル
ギー効率全最大化するのに好ましい。
供給原料液は、内部的熱交換を行ないながら、導管４６
中金通過するが、導管４６は内部に含まれる液と液槽４
０および４２の液との間で熱交換がおこり得るような配
置で示されている。あるいはまた、複数個の室を含む装
置においては、１個または１個より多くの室をシールし
供給原料液の加熱へ転換させてもよく、その際、液槽４
０に入る供給原料液は隔壁を区分的に濡らし隔壁３２を
通してエネルギーを受は取る。
中金通過するが、導管４６は内部に含まれる液と液槽４
０および４２の液との間で熱交換がおこり得るような配
置で示されている。あるいはまた、複数個の室を含む装
置においては、１個または１個より多くの室をシールし
供給原料液の加熱へ転換させてもよく、その際、液槽４
０に入る供給原料液は隔壁を区分的に濡らし隔壁３２を
通してエネルギーを受は取る。
液槽４０はそれから液体を取出すための排出口５０をも
ち、一方、液槽４２はそれから液体を取出すための排出
口５２をもっている。
ち、一方、液槽４２はそれから液体を取出すための排出
口５２をもっている。
隔壁３２は、室３４に面する側５６の上と室３６に面す
る側５８の上で、濡らし液の温度変化と組成差が隔壁に
沿って区分されることを可能にする交互的手段によって
、濡らされる。この好捷しい区分化された濡らし手段は
隔壁の長さを数字６０によって示される多くの区画へ分
割することに依存しているが、その際、これらの区画の
間の液の混合は認め得る程度にはおこらない。液６２は
液槽４０から数字６３によって一般的に示される口を経
て取出し、呈３４の頂部へポンプ６４と口６５を経て戻
すことができ、そこで隔壁３２の側５６へ分配手段６６
を通して排出されるが、分配手段６６はここでは長さが
区画６０と等しく、閉塞体６７で終る孔開き板として示
されている。
る側５８の上で、濡らし液の温度変化と組成差が隔壁に
沿って区分されることを可能にする交互的手段によって
、濡らされる。この好捷しい区分化された濡らし手段は
隔壁の長さを数字６０によって示される多くの区画へ分
割することに依存しているが、その際、これらの区画の
間の液の混合は認め得る程度にはおこらない。液６２は
液槽４０から数字６３によって一般的に示される口を経
て取出し、呈３４の頂部へポンプ６４と口６５を経て戻
すことができ、そこで隔壁３２の側５６へ分配手段６６
を通して排出されるが、分配手段６６はここでは長さが
区画６０と等しく、閉塞体６７で終る孔開き板として示
されている。
６３Ａから６３Ｅとして各々の区画内の中央に位置する
液槽排出口６３をもつこれらのポンプ移送と分配との複
数個の装置が、全隔壁の６れを提供し、しかも液槽４０
の長さ全体に夜温と適用可能濃度の本来の姿（ｉｎｔｅ
ｇｒｉｔｙ ）を維持する。しかし、液槽４０内の液体
６２の流れが可能であるので、入口４８から排出口５０
へのいくらかの移行運動がおこるかもしれず、あるいは
その移行は逆方向であることができる。
液槽排出口６３をもつこれらのポンプ移送と分配との複
数個の装置が、全隔壁の６れを提供し、しかも液槽４０
の長さ全体に夜温と適用可能濃度の本来の姿（ｉｎｔｅ
ｇｒｉｔｙ ）を維持する。しかし、液槽４０内の液体
６２の流れが可能であるので、入口４８から排出口５０
へのいくらかの移行運動がおこるかもしれず、あるいは
その移行は逆方向であることができる。
同様にして、液体７０は液槽４２からロア１を通して取
出し、室３４の頂部へロア３を通して戻すことができる
。隔壁３２の測５８上での排出は分配手段７４を通して
行なわれ、それはスプレーノズルとして示されている。
出し、室３４の頂部へロア３を通して戻すことができる
。隔壁３２の測５８上での排出は分配手段７４を通して
行なわれ、それはスプレーノズルとして示されている。
それぞれの区画６０の中の中央にある排出ロア１Ａかも
７１Ｅで以て区画の領域に各々スプレーを施こす複数個
のこれらの分配装置は槽液の本来の姿（包ｔｅｇｒｉｔ
ｙ ）を与える。液７０は制約されていないので、排出
口５２へのいくらかの移行運動がおこり得る。
７１Ｅで以て区画の領域に各々スプレーを施こす複数個
のこれらの分配装置は槽液の本来の姿（包ｔｅｇｒｉｔ
ｙ ）を与える。液７０は制約されていないので、排出
口５２へのいくらかの移行運動がおこり得る。
本発明のある種の応用においては、口５０において取出
される液６２の中で形成されるかもしれない。これらの
固体は生成物篩、水簸器、あるいは任意のその種の粒径
分級装置６８を通すことによって分級され、今の場合に
は別々の生成物流が口６９Ａと６９Ｂを通して排出され
る。また、固体取出しは、配管内沈降器または分級器５
７を任意の口６３と入口６５の間に置いて固体を沈降さ
せ排出口５９を経て取出し得るようにできるときには、
装置１４の長さ全体にわたって行なうことができる。そ
の他の場合においては、通常「微粒」とよばれる小さい
固体は、微粒含有液が配管内沈降器６１の頂部から取出
されるよう、口６３と入口６５の間に組込まれるもう一
つの配管内沈降器６１による破譲（ｄｇ８Ｌｒｕｃｔ
ＬＯｎ ）を必要とするがもじれない。
される液６２の中で形成されるかもしれない。これらの
固体は生成物篩、水簸器、あるいは任意のその種の粒径
分級装置６８を通すことによって分級され、今の場合に
は別々の生成物流が口６９Ａと６９Ｂを通して排出され
る。また、固体取出しは、配管内沈降器または分級器５
７を任意の口６３と入口６５の間に置いて固体を沈降さ
せ排出口５９を経て取出し得るようにできるときには、
装置１４の長さ全体にわたって行なうことができる。そ
の他の場合においては、通常「微粒」とよばれる小さい
固体は、微粒含有液が配管内沈降器６１の頂部から取出
されるよう、口６３と入口６５の間に組込まれるもう一
つの配管内沈降器６１による破譲（ｄｇ８Ｌｒｕｃｔ
ＬＯｎ ）を必要とするがもじれない。
補助的熱交換装置１５は室３６のはじめの部分の内部の
ガス流が室３４を出る同じ流れとはちがった温度のもの
にさせる供給源または装置であってもよい。単純な供給
源は供給原料液であり、その場合、室３４に入るときに
、その熱の一部は隔壁３２全通して移送される。もう一
つの直接加熱の代案においては、装置１５は内部を流れ
て循環するガス流を加熱する住居（ｄｗｅｌｌｉｎｇ
） または他の構造体であってよい。補助的熱交換の
もう一つのタイプは壁７５が光透過性のものであるエネ
ルギー変換シて依存するものであってよく、太陽エネル
ギーを壁７６の上で直接に受２す入れる。もう一つの方
法はガス対ガスまたは液体対ガスの交換による。交換用
媒体９３′！Ｊ：用いる一つの模型においては、壁７７
が熱交換表面として作用する。
ガス流が室３４を出る同じ流れとはちがった温度のもの
にさせる供給源または装置であってもよい。単純な供給
源は供給原料液であり、その場合、室３４に入るときに
、その熱の一部は隔壁３２全通して移送される。もう一
つの直接加熱の代案においては、装置１５は内部を流れ
て循環するガス流を加熱する住居（ｄｗｅｌｌｉｎｇ
） または他の構造体であってよい。補助的熱交換の
もう一つのタイプは壁７５が光透過性のものであるエネ
ルギー変換シて依存するものであってよく、太陽エネル
ギーを壁７６の上で直接に受２す入れる。もう一つの方
法はガス対ガスまたは液体対ガスの交換による。交換用
媒体９３′！Ｊ：用いる一つの模型においては、壁７７
が熱交換表面として作用する。
補助的熱交換１５として作動するもう一つの装置はコン
プレッサー９４と流れ絞ジ装置９５である。
プレッサー９４と流れ絞ジ装置９５である。
導入ガスの冷却手段は補充のガス冷却器１６によって提
供することができ、キャリア・ガス流が室７８を通過す
る。外側の空気はスプレーによるか、あるいは室７９の
内壁２濡らすことによって冷却され、冷却効果が壁８０
全通して移される。
供することができ、キャリア・ガス流が室７８を通過す
る。外側の空気はスプレーによるか、あるいは室７９の
内壁２濡らすことによって冷却され、冷却効果が壁８０
全通して移される。
室全通してガスを動かすための、かつ、ガスが一般的に
は各室中で等しい流れにある装置１４に付属されている
手段は、ガスし動装置１７によって与えられる。
は各室中で等しい流れにある装置１４に付属されている
手段は、ガスし動装置１７によって与えられる。
図３は、図１と類似の水平断面図であるが、装置１４の
別の具体化を示すものであり、そこでは、室３６は蒸気
またはガスの吸収を提供するように修正されている。装
置１４を分溜装置あるいはストリッパーとして構成する
ときには、液のいくらかは液槽４０から口５０において
抜出され、弁８６によって液槽４２へ配管８２全経て向
きが変えられる。この液は一般的には液槽４２中の液体
保持壁８８によって液槽４２の残りの部分とは分離され
、口９０において抜出される。装置１４が蒸気吸収能力
をもつストリッパーとして構成されるときには、弁８６
によって進路を変えられた液体の一部はまた液槽４２中
へ配管８４を経て向けられてよい。この液の液槽がらの
排出は口９１において行なわれる。
別の具体化を示すものであり、そこでは、室３６は蒸気
またはガスの吸収を提供するように修正されている。装
置１４を分溜装置あるいはストリッパーとして構成する
ときには、液のいくらかは液槽４０から口５０において
抜出され、弁８６によって液槽４２へ配管８２全経て向
きが変えられる。この液は一般的には液槽４２中の液体
保持壁８８によって液槽４２の残りの部分とは分離され
、口９０において抜出される。装置１４が蒸気吸収能力
をもつストリッパーとして構成されるときには、弁８６
によって進路を変えられた液体の一部はまた液槽４２中
へ配管８４を経て向けられてよい。この液の液槽がらの
排出は口９１において行なわれる。
本発明は一部には、液相の濃福、結晶化あるいはＭ製の
方法に向けられているが、その場合、例えば、塩溶液が
鍼水へ、ちるいは大部分が結晶状の状態へ、さらに濃縮
され、一方では純粋の溜呂物が得られる。室３４はその
長さ全体にわたって区分的に濡らされ、一方、室３６は
任意的に区分的に儒らされる。
方法に向けられているが、その場合、例えば、塩溶液が
鍼水へ、ちるいは大部分が結晶状の状態へ、さらに濃縮
され、一方では純粋の溜呂物が得られる。室３４はその
長さ全体にわたって区分的に濡らされ、一方、室３６は
任意的に区分的に儒らされる。
操作に撓っては、図１と図２に模１的に見られるとおり
、ガスを空気移動設備１７全通して蒸発室３４の中へ流
れさせる。ガスの温度はそれが液相４０に入る塩溶液か
ら悪気を蒸発させるにつれて上昇する。塩溶液蒸発用の
エネルギーおよび継続的ガス加熱用のエネルギーは隔壁
３２の反対側５８によって供給され、そこでは凝縮エネ
ルギーが同時的に入手できる。塩溶液の温度と濃度の本
来の姿（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ）は各々が室区画６０を
濡らすための別々の液分配装置の利用によって保たれる
。塩溶液はゆっくりと移行させられ、遂には濃縮されあ
るいはほとんど結晶化される。
、ガスを空気移動設備１７全通して蒸発室３４の中へ流
れさせる。ガスの温度はそれが液相４０に入る塩溶液か
ら悪気を蒸発させるにつれて上昇する。塩溶液蒸発用の
エネルギーおよび継続的ガス加熱用のエネルギーは隔壁
３２の反対側５８によって供給され、そこでは凝縮エネ
ルギーが同時的に入手できる。塩溶液の温度と濃度の本
来の姿（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ）は各々が室区画６０を
濡らすための別々の液分配装置の利用によって保たれる
。塩溶液はゆっくりと移行させられ、遂には濃縮されあ
るいはほとんど結晶化される。
たえず上昇する温度における飽和に続いて、ガスは補助
的熱交換装置１５に入り、そこで、その温度は、はとん
ど飽ＴＯを維持するのに十分な塩溶液からの蒸発を伴な
いながら、さらに上げられ、ガスは凝縮室３６に入る。
的熱交換装置１５に入り、そこで、その温度は、はとん
ど飽ＴＯを維持するのに十分な塩溶液からの蒸発を伴な
いながら、さらに上げられ、ガスは凝縮室３６に入る。
室３６の長さに沿ってガスが装置１４ケ出るまでにおこ
る、蒸発室３４の温度をこえる温度への結果的な冷却は
、その湿分を凝縮させる。はとんど純粋な水凝縮物が液
槽４２中で捕集さ几、口５２を通して排出される。
る、蒸発室３４の温度をこえる温度への結果的な冷却は
、その湿分を凝縮させる。はとんど純粋な水凝縮物が液
槽４２中で捕集さ几、口５２を通して排出される。
分溜
また、装置１４は、より揮発性の液体が揮発性がより小
さい液から分離される分溜に用−・ることかできる。そ
の方法は脱塩につ（・て述べた方法に、修正を行なって
従う。室３４と３６は液槽４０と４２からの液によって
区分的に濡もきれる。さぎには分割されていた液相４０
と４２（まこんとは補助的熱交換器１５と接して結合さ
れておシ、原料供給口４８はこの場合には供給原料液相
組成が液槽４０の組成と密に釣合うような場所に配置さ
れる。
さい液から分離される分溜に用−・ることかできる。そ
の方法は脱塩につ（・て述べた方法に、修正を行なって
従う。室３４と３６は液槽４０と４２からの液によって
区分的に濡もきれる。さぎには分割されていた液相４０
と４２（まこんとは補助的熱交換器１５と接して結合さ
れておシ、原料供給口４８はこの場合には供給原料液相
組成が液槽４０の組成と密に釣合うような場所に配置さ
れる。
操作に当っては、蒸発室３４に入るガスの温度が上がる
につれて、その液の最も揮発し易い成分が揮発性のより
小さい液体棟よυ後先的に蒸発する傾向がある。ガスが
蒸発室３４中を移動するにつれて、ガスは揮発性蒸気を
取得し、それによってその液相からはその揮発性種が不
足して行く。
につれて、その液の最も揮発し易い成分が揮発性のより
小さい液体棟よυ後先的に蒸発する傾向がある。ガスが
蒸発室３４中を移動するにつれて、ガスは揮発性蒸気を
取得し、それによってその液相からはその揮発性種が不
足して行く。
七のガスは、室３４中の通過を完了すると、補助的熱交
換器１５中を通過し、蒸発室３４の温度をこえる昇温に
おいて凝縮室３６に入る。冷却すると、そのガス相は揮
発性のよシ太ぎい種が富化状態となる。なぜならば、第
一には、揮発性の小さい万の種が優先して凝縮し、それ
によって揮発性種が富化した蒸気相が残留するからであ
り、そして、第二には、平衡の１１であるガス相がそれ
と自流的に移動している揮発性分富化液相と出会うから
である。揮発性分富化液相がその凝縮性蒸気／ガスの混
合物から、そのガスが移動して凝縮室３６を出るとぎに
生成され、この凝縮物は液槽４２から口５２を経て排出
される。
換器１５中を通過し、蒸発室３４の温度をこえる昇温に
おいて凝縮室３６に入る。冷却すると、そのガス相は揮
発性のよシ太ぎい種が富化状態となる。なぜならば、第
一には、揮発性の小さい万の種が優先して凝縮し、それ
によって揮発性種が富化した蒸気相が残留するからであ
り、そして、第二には、平衡の１１であるガス相がそれ
と自流的に移動している揮発性分富化液相と出会うから
である。揮発性分富化液相がその凝縮性蒸気／ガスの混
合物から、そのガスが移動して凝縮室３６を出るとぎに
生成され、この凝縮物は液槽４２から口５２を経て排出
される。
ガスが顕著に揮発性蒸気をなおも含んでいる場合には、
吸収器を室３６内に一体的につくってよい。図３におい
て見られるとおり、ｇ槽４２は液体保持壁８８によって
二つの部分に分けられ、第一のかつ大きい万の部分はこ
こでは口９１を含み上記と同じく機能する。口５０かも
のストリップを受けた液の一部は弁８６によってその新
たに形成された′ｇｌ槽へ進路を変えられる。このほと
んど純粋の液体は室３６中で分配されるとぎ、ガスから
蒸気を吸収し、従ってその蒸気の脱除をおこさせる。こ
の液はここでそのガスと向流的に移動して蒸気を吸収し
、蒸気凝縮物が富化するようになり、室３６を出る。こ
の吸収から放出される熱はすべて室３４へ移される。
吸収器を室３６内に一体的につくってよい。図３におい
て見られるとおり、ｇ槽４２は液体保持壁８８によって
二つの部分に分けられ、第一のかつ大きい万の部分はこ
こでは口９１を含み上記と同じく機能する。口５０かも
のストリップを受けた液の一部は弁８６によってその新
たに形成された′ｇｌ槽へ進路を変えられる。このほと
んど純粋の液体は室３６中で分配されるとぎ、ガスから
蒸気を吸収し、従ってその蒸気の脱除をおこさせる。こ
の液はここでそのガスと向流的に移動して蒸気を吸収し
、蒸気凝縮物が富化するようになり、室３６を出る。こ
の吸収から放出される熱はすべて室３４へ移される。
ストリッパー
装置１４は次のとおりにストリッピング装置として使用
するために修正することができる。１ず、液相４０と４
２を図１と２に描くとおりに再び分離する。第二に、人
口４８は室３４の端において補助的熱交換器１５の近く
に置く。ストリッパーとして装置１４の操作は、室３４
中でのより揮発性の坪の優先的蒸発に続いて室３６中の
揮発性のよシ少ない種の優先的凝縮がおこるかぎゃ、分
溜と同等である。しかし、完全な向流的な液の往来を妨
げる欣槽分離並びに供給原料導入位置は装置内の富化相
組成を妨げる。
するために修正することができる。１ず、液相４０と４
２を図１と２に描くとおりに再び分離する。第二に、人
口４８は室３４の端において補助的熱交換器１５の近く
に置く。ストリッパーとして装置１４の操作は、室３４
中でのより揮発性の坪の優先的蒸発に続いて室３６中の
揮発性のよシ少ない種の優先的凝縮がおこるかぎゃ、分
溜と同等である。しかし、完全な向流的な液の往来を妨
げる欣槽分離並びに供給原料導入位置は装置内の富化相
組成を妨げる。
吸収器
一つの高度揮発性種で構成される二成分混合物を分離す
るときには、この揮発性種は室３６内で容易には凝縮し
ない傾向がある。室３６はここでは七の長さ全体にわた
って液体吸収器となる。
るときには、この揮発性種は室３６内で容易には凝縮し
ない傾向がある。室３６はここでは七の長さ全体にわた
って液体吸収器となる。
図２と３において見られるとおり、出口５０かものスト
リップきれた液の一部は弁８６によって方向が変えられ
る。この転進゛液体の第一部分は液槽４２の中へ注入さ
れる。この液は室３６中で分配され、ガスが任意的液体
保持壁８８へ向けて移動するにつれてガスからのより揮
発性の蒸気を吸収し、口９１において出ろ。弁８６によ
って向きを変えられた第二のべ体部分は８２で入る前に
任意的に冷却されてよい。このほとんど純粋な液は、室
３６中で分配されガスと向流的にかったえず上昇する温
度において移行するとぎに、大部分の残留する高揮発性
蒸気をガスから吸収する。この液はここで排出口９０に
おいて液槽４２を出る。
リップきれた液の一部は弁８６によって方向が変えられ
る。この転進゛液体の第一部分は液槽４２の中へ注入さ
れる。この液は室３６中で分配され、ガスが任意的液体
保持壁８８へ向けて移動するにつれてガスからのより揮
発性の蒸気を吸収し、口９１において出ろ。弁８６によ
って向きを変えられた第二のべ体部分は８２で入る前に
任意的に冷却されてよい。このほとんど純粋な液は、室
３６中で分配されガスと向流的にかったえず上昇する温
度において移行するとぎに、大部分の残留する高揮発性
蒸気をガスから吸収する。この液はここで排出口９０に
おいて液槽４２を出る。
ガス冷却および加熱
装置１４はまたガス冷却およびガス加熱に利用できる。
いくつかのガス冷却およびガス加熱操作はオープンサイ
クルであり、−万、その他の操作では、ガス流を補助的
熱交換器１５における熱交換で以て循還し、冷却器１６
のような別の熱交換器１５を組入れる。オープンサイク
ル法のための作業流体は水あるいは乾燥剤として作用す
る隙水を含む。閉鎖サイクル法においては作業対（ｗｏ
ｒｋ包ｇ ｐａｉｒ）は純粋成分物質の少くとも一つの
二成分対であり、一つの物質はより大きい揮発性をもち
、それらの物質は相互に可溶である。
クルであり、−万、その他の操作では、ガス流を補助的
熱交換器１５における熱交換で以て循還し、冷却器１６
のような別の熱交換器１５を組入れる。オープンサイク
ル法のための作業流体は水あるいは乾燥剤として作用す
る隙水を含む。閉鎖サイクル法においては作業対（ｗｏ
ｒｋ包ｇ ｐａｉｒ）は純粋成分物質の少くとも一つの
二成分対であり、一つの物質はより大きい揮発性をもち
、それらの物質は相互に可溶である。
作業対はグリコールエーテルまたは塩素化溶剤、なかで
もフレオン、ヲ含ム。
もフレオン、ヲ含ム。
温度変更なしのガス冷却様式においては、外部の周辺空
気がガス移動装置１７により室３４の中へ持ちこ１れる
。室の長さのほとんど、例えば６３Ａかも６３Ｄとして
同定される区画６０の全体にわたって、その空気は隔壁
３２の向う側の１だより冷たい蒸発室３６へ顕熱を引渡
すことによってより冷たくなる。この空気流は、今や冷
却されかつ一般的には不飽和であり、区画６０の位置６
３Ｂの濡らしによる室３４内の断熱」旬湿によって、あ
るいは別の室内で同様にあるし・Ｃば他の操作法で任意
的にでらに冷却されてもよ（・。この空気流は生活空間
または貯蔵空間の中へ注入でれる。
気がガス移動装置１７により室３４の中へ持ちこ１れる
。室の長さのほとんど、例えば６３Ａかも６３Ｄとして
同定される区画６０の全体にわたって、その空気は隔壁
３２の向う側の１だより冷たい蒸発室３６へ顕熱を引渡
すことによってより冷たくなる。この空気流は、今や冷
却されかつ一般的には不飽和であり、区画６０の位置６
３Ｂの濡らしによる室３４内の断熱」旬湿によって、あ
るいは別の室内で同様にあるし・Ｃば他の操作法で任意
的にでらに冷却されてもよ（・。この空気流は生活空間
または貯蔵空間の中へ注入でれる。
もどりの際には、その空気流は、今や温度が上昇し、関
係湿度が下がっているが、区画６０の位置７１Ｅ内で断
熱増湿によりあるいは蒸発冷却器内で同様にまたは他の
操作法で冷却を受ける。空気流は、今やそのオボジット
・カウンターパート（ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｃｏｕｎｔｅ
ｒｐａｒｔ）よりも冷たく、隔壁３２を通して冷却室３
４かも伝わるエネルギーによって室３６の長さ全体にわ
たって徐々に温められる。この温度上昇は室３６の区分
された水による濡らしによって最小化され、それによっ
て室３６からその空気流中への蒸発を提供し、隔壁３２
を通して伝えられるエネルギーの大部分を吸収する。
係湿度が下がっているが、区画６０の位置７１Ｅ内で断
熱増湿によりあるいは蒸発冷却器内で同様にまたは他の
操作法で冷却を受ける。空気流は、今やそのオボジット
・カウンターパート（ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｃｏｕｎｔｅ
ｒｐａｒｔ）よりも冷たく、隔壁３２を通して冷却室３
４かも伝わるエネルギーによって室３６の長さ全体にわ
たって徐々に温められる。この温度上昇は室３６の区分
された水による濡らしによって最小化され、それによっ
て室３６からその空気流中への蒸発を提供し、隔壁３２
を通して伝えられるエネルギーの大部分を吸収する。
湿度変更を組込んだ第二の冷却方式に？いては、乾燥剤
が、−役的には口４８において人り、空気流と向流的に
流れ、吸収した水とともに口６３Ｃ１６３Ｄ、または５
０を経て出る。空気は室３４を通ｖ紐けるので、冷え硯
け、乾燥剤強度に従って絶対湿度と相対湿度を下げる。
が、−役的には口４８において人り、空気流と向流的に
流れ、吸収した水とともに口６３Ｃ１６３Ｄ、または５
０を経て出る。空気は室３４を通ｖ紐けるので、冷え硯
け、乾燥剤強度に従って絶対湿度と相対湿度を下げる。
乾燥剤の区画乾燥においては、空気絶対湿度は一定でと
どするが、−万、七の相対湿度はガスが冷えるにつれて
増す。
どするが、−万、七の相対湿度はガスが冷えるにつれて
増す。
この乾燥剤内部の１凝縮により放出されるエネルギーは
隔壁３２を通して伝えられ、室３６内の追加蒸発をひき
おこす。生気流は、今や冷やされかつ不飽和であり、断
熱増湿によってさらに冷やされ、次に空間中へ注入され
る。もどシの際には、空気流は、今や温度が上がりかつ
不飽和であり、室３６の長さ全体にわたって、適用され
る区分式濡らしで以て、上述のとおりに処理される。
隔壁３２を通して伝えられ、室３６内の追加蒸発をひき
おこす。生気流は、今や冷やされかつ不飽和であり、断
熱増湿によってさらに冷やされ、次に空間中へ注入され
る。もどシの際には、空気流は、今や温度が上がりかつ
不飽和であり、室３６の長さ全体にわたって、適用され
る区分式濡らしで以て、上述のとおりに処理される。
冷却の第三〇万代においては、一連の除湿および加湿が
つくり出されて、冷凍能力を提供するのに適切な温度へ
ガス流の温度を下げる。この７式はオープンサイクルで
運転してもよく、あるいはガスリサイクルで以て運転し
次いで前述の作業対の多くを利用してもよい。
つくり出されて、冷凍能力を提供するのに適切な温度へ
ガス流の温度を下げる。この７式はオープンサイクルで
運転してもよく、あるいはガスリサイクルで以て運転し
次いで前述の作業対の多くを利用してもよい。
第四の冷却方式においては、その装置は一般的にはガス
リサイクル７式で機能して水凍結温度以下を与える。そ
の作業対は上述のものを含む。
リサイクル７式で機能して水凍結温度以下を与える。そ
の作業対は上述のものを含む。
ここでガス加熱方式へ豆炭るが、室３４は蒸発について
役割をもち、室３６は、この場合は乾燥剤で以て濡らさ
れるが、凝縮の役割をもつ。外部周辺空気はガス移動装
置１７によって室３４中へ持込１れる。室の長さの大部
分または全部、例えば６３Ａかも６３Ｄとして同定され
る区画６０、にわたって、室は水で以て区分的に濡らさ
れる。
役割をもち、室３６は、この場合は乾燥剤で以て濡らさ
れるが、凝縮の役割をもつ。外部周辺空気はガス移動装
置１７によって室３４中へ持込１れる。室の長さの大部
分または全部、例えば６３Ａかも６３Ｄとして同定され
る区画６０、にわたって、室は水で以て区分的に濡らさ
れる。
空気流温度は室３６中でおこる凝縮からエネルギーを受
けて温度が上昇する。濡らされた隔壁からの付随的蒸発
はさらにたえず上がり続ける温度における蒸気飽和をも
たらす。空気流は次に区画６０の位置６３Ｅにおいて液
体乾燥剤の濡らしにかけられ、これが、その湿分の断熱
、凝縮の間に放出するエネルギーから白米する温度上昇
をひきおこす。空間中を通過後、その空気流は、今や温
度が下がり相対湿度が増していて、室３６に入る。
けて温度が上昇する。濡らされた隔壁からの付随的蒸発
はさらにたえず上がり続ける温度における蒸気飽和をも
たらす。空気流は次に区画６０の位置６３Ｅにおいて液
体乾燥剤の濡らしにかけられ、これが、その湿分の断熱
、凝縮の間に放出するエネルギーから白米する温度上昇
をひきおこす。空間中を通過後、その空気流は、今や温
度が下がり相対湿度が増していて、室３６に入る。
この室はその長さ全体に液体乾燥剤による区分式濡らし
を受け、はじめは７１Ａによって位置づけられる区画６
０を濡らし、次いで、液槽４２中で空気流と向流的に徐
々に淀れる水を吸収しながら、最後には６３Ｅにおける
区画６０を濡らす。室３６中を移動する空気流は冷え、
その蒸気を１す１す濃縮される乾燥剤の中へ凝縮させ、
この凝縮によって放出される熱が隔壁３２を通して移さ
れる。
を受け、はじめは７１Ａによって位置づけられる区画６
０を濡らし、次いで、液槽４２中で空気流と向流的に徐
々に淀れる水を吸収しながら、最後には６３Ｅにおける
区画６０を濡らす。室３６中を移動する空気流は冷え、
その蒸気を１す１す濃縮される乾燥剤の中へ凝縮させ、
この凝縮によって放出される熱が隔壁３２を通して移さ
れる。
乾燥剤の再濃縮は前述の液相濃縮によっておこってもよ
い。周辺空気湿度が十分に低くて液体乾燥剤をそれの濃
厚水準へ脱水するときには（・つでも、別の再濃縮方法
がある。この別途の再濃縮器は室３４中のみを通過する
周辺空気流を再濃縮用液体と一緒に、その空気流と移行
運動的向流で使用する。
い。周辺空気湿度が十分に低くて液体乾燥剤をそれの濃
厚水準へ脱水するときには（・つでも、別の再濃縮方法
がある。この別途の再濃縮器は室３４中のみを通過する
周辺空気流を再濃縮用液体と一緒に、その空気流と移行
運動的向流で使用する。
図１は、補助的熱交換器装置、任意的の補元ガス冷却器
、および模型的に示されるガス移動とを一緒に、本発明
による装置を一部剥がして示す平面図である。 図２は図１の線２−２に沿って取り一部を模型的に示し
た断面図である。 図３は、蒸気吸収調節を示す本発明の装置の、一部を取
去り一部を模型的に示した水平断面図である。 秦２図 晃２図 手続補正書（方式） 昭和／′Δ年／θ月二二日
、および模型的に示されるガス移動とを一緒に、本発明
による装置を一部剥がして示す平面図である。 図２は図１の線２−２に沿って取り一部を模型的に示し
た断面図である。 図３は、蒸気吸収調節を示す本発明の装置の、一部を取
去り一部を模型的に示した水平断面図である。 秦２図 晃２図 手続補正書（方式） 昭和／′Δ年／θ月二二日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）物質の少くとも一つの選ばれた性質を変える装置で
あつて、 複数個の区画に分割された室； 上記区画の少くとも複数個を上記物質で以て区分的に濡
らす濡らし手段であつて、その際、上記濡らし物質によ
る近接環境との相互作用が上記の少くとも一つの選定さ
れた物質性質における変化をひきおこし、その性質が上
記の濡らされた区画の各々について上記近接環境との平
衡値に近づく、濡らし手段；および、 上記の区画濡らし用物質に第一の区画から第二の区画へ
移行運動を与える移行手段であつて、その際、上記の相
互作用と上記移行運動が上記の濡らされた区画の物質の
間で上記選定性質の差を与える、移行手段； から成る装置。 ２）上記の区分的に濡らされる室を通るガスの流れと、
上記濡らし物質の上記選定性質に変化をひきおこす上記
ガス流と上記濡らし物質との間の相互作用と、を制御す
るガス手段からさらに成り、その際、上記移行運動の上
記選定性質が区画間において異なつている、特許請求の
範囲第１項に記載の装置。 ３）第二の室をさらに含み、上記の第一および第二の室
が隔壁によつて熱的に連結されており、その際、上記隔
壁が熱を伝達するように設けられている、特許請求の範
囲第１項に記載の装置。 ４）上記ガス手段が上記ガスを上記第二室中に流れさせ
る手段を含み、その際、上記第一室および第二室の中の
上記ガス流が熱的に向流である、特許請求の範囲第３項
に記載の装置。 ５）上記のガス流手段が上記の第一および第二の室の間
で上記ガスの温度を変える手段をさらに含む、特許請求
の範囲第４項に記載の装置。 ６）第二室の複数個の区画を第二の濡らし物質で以て区
分的に濡らす手段をさらに含み、上記隔壁が上記第一濡
らし物質と上記第二濡らし物質との間で熱を伝達する、
特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ７）第二の移行運動を与える手段をさらに含むことから
成り、上記第二濡らし物質と上記第二移行運動とが結合
され、その際、上記移行運動の上記選定性質が区画間で
異なつている、特許請求の範囲第３項に記載の装置。 ８）上記装置が次の少くとも一つ、すなわち、上記濡ら
し物質中の物質濃縮、上記濡らし物質からの物質結晶化
、上記濡らし物質の精製、上記濡らし物質の分溜、上記
濡らし物質からの成分のストリツピング、上記濡らし物
質によるガス成分の吸収、固体またはゲルの乾燥、ある
いは、ガスの温度および組成の修正、の少くとも一つを
おこさせる、特許請求の範囲第１項に記載の熱および質
量移転装置。 ９）上記第二室からの上記移行運動の少くとも一部を上
記第一室へ向けるための流量制御手段からさらに成る、
特許請求の範囲第９項に記載の熱および質量移転装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US883734 | 1986-07-09 | ||
| US06/883,734 US4832115A (en) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | Method and apparatus for simultaneous heat and mass transfer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63100932A true JPS63100932A (ja) | 1988-05-06 |
| JP2597363B2 JP2597363B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=25383224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17202287A Expired - Fee Related JP2597363B2 (ja) | 1986-07-09 | 1987-07-09 | 熱および物質の同時移動装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4832115A (ja) |
| EP (1) | EP0258979B1 (ja) |
| JP (1) | JP2597363B2 (ja) |
| AU (1) | AU597679B2 (ja) |
| DE (1) | DE3788760T2 (ja) |
| IN (1) | IN164940B (ja) |
| MY (1) | MY104364A (ja) |
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