TWI758987B - 低沸點物質的回收裝置及回收方法 - Google Patents
低沸點物質的回收裝置及回收方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI758987B TWI758987B TW109142454A TW109142454A TWI758987B TW I758987 B TWI758987 B TW I758987B TW 109142454 A TW109142454 A TW 109142454A TW 109142454 A TW109142454 A TW 109142454A TW I758987 B TWI758987 B TW I758987B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- low
- vapor
- water
- boiling
- distillation column
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 238000009835 boiling Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 144
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 97
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 71
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 70
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 48
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims description 6
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 28
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 13
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 13
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 10
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 2
- 239000008234 soft water Substances 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- -1 methyl acetate Chemical compound 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/02—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in boilers or stills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/28—Evaporating with vapour compression
- B01D1/2803—Special features relating to the vapour to be compressed
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
提供一種低沸點物質回收裝置及回收方法，可將低沸點物質以高濃度來回收，並謀求省能源化。
氨回收裝置(1)，具備：蒸餾塔(2)，是吹入有加熱用水蒸氣來進行蒸氣氣提；蒸發器(3)，是使從蒸餾塔(2)的塔頂部所排出的含氨蒸氣與水進行熱交換來使水蒸發；壓縮裝置(4)，是使從蒸發器(3)所排出的水蒸氣壓縮升溫而作為加熱用水蒸氣來排出至蒸餾塔(2)；濃縮塔(5)，是將在蒸發器(3)濃縮過的含氨蒸氣予以取入，冷卻該蒸氣並去除水分而使含氨蒸氣的濃度提升至高濃度(例如20wt%以上)；第1吸收塔(6)，使來自濃縮塔(5)的含氨蒸氣吸收水分而生成既定濃度的回收氨水；以及第2吸收塔(7)，防止第1吸收塔內之未凝縮的含氨蒸氣排出至外部。
Description
本發明，是關於從含有氨等之低沸點物質的排水將低沸點物質予以分離回收的回收裝置及回收方法。
作為將含有氨之排水予以分離去除的方法，已知有蒸氣氣提法。使用該蒸氣氣提法之一般的氨回收裝置中，具備進行蒸氣氣提的蒸餾塔，將從該蒸餾塔的塔頂部所排出之含氨蒸氣以冷凝器來部分冷凝，冷凝水是作為回流液體而回到蒸餾塔的塔頂部，剩下之被濃縮之含氨蒸氣是被供給至吸收塔來被水吸收而作為回收氨水來取出。
但是，這種氨回收裝置所使用的蒸氣氣提法，是對蒸餾塔的塔底部直接吹入水蒸氣的方法，使用大量的水蒸氣，故運轉成本高，追求著處理成本的刪減。另一方面，此方法中，雖然會發生有與所投入的水蒸氣幾乎同量之含有氨的水蒸氣，但為了將此作為往蒸餾塔之塔頂部的回流液體及回收氨液，有必要藉由設置在塔頂部的熱交換器(冷凝器)來進行冷卻，會消費能源。
為了解決上述課題，提案有：將從蒸餾塔之塔頂部所排出的蒸氣藉由蒸氣壓縮機來壓縮，並以再沸器
進行熱回收來減低水蒸氣量者(參照以下的專利文獻1)。且提案有：對於將從蒸餾塔的塔頂部所排出之含氨蒸氣予以部分冷凝的冷凝器，供給補給水，使補給水與含氨蒸氣熱交換而蒸發，且導引至蒸氣壓縮機來壓縮、升溫而成為水蒸氣來再利用的構造(參照以下的專利文獻2)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2002-28637號公報
[專利文獻2]日本特開2004-114029號公報
上述之專利文獻1、2所揭示的以往例，是有效利用從蒸餾塔的塔頂部所排出之含氨蒸氣的熱，來謀求省能源化，並謀求運轉成本的降低。
但是，如上述般，在至少含有蒸餾塔、熱交換器(再沸器或冷凝器：該等再沸器或冷凝器相當於本案的蒸發器)、及蒸氣壓縮機之以往例的構造中，在欲回收例如20wt%以上的高濃度氨時，會產生如下問題。亦即，欲僅靠熱交換器(相當於本案的蒸發器)來提升至高濃度時，熱交換器之含氨蒸氣的入口與出口的溫度差會變大，而使得蒸氣壓縮機的負載變得過大，會因為蒸氣壓縮機的
使用而違背省能源的要求。又，上述課題，不僅限於氨，可擴展共通於含有低沸點物質的回收裝置。
於是，要求著可回收比以往還要高濃度的氨，且謀求省能源化的低沸點物質回收裝置。
本案發明，是有鑑於上述課題而思及者，其目的，是提供一種低沸點物質回收裝置及回收方法，可將低沸點物質以高濃度來回收，並謀求省能源化。
為了達成上述目的之本發明，是一種低沸點物質回收裝置，其特徵為，具備：蒸餾塔，是使含有低沸點物質的原液與加熱用水蒸氣接觸，而從前述原液將低沸點物質予以分離並氣體化而作為含有低沸點物質的蒸氣來從塔頂部排出，並將從原液去除過低沸點物質的處理水貯留在塔底部；蒸發器，是將從前述蒸餾塔的塔頂部所排出之含有低沸點物質的蒸氣與水進行熱交換，藉此將含有前述低沸點物質的蒸氣予以部分冷凝而使含有前述低沸點物質的蒸氣濃縮，且使前述水蒸發而作為水蒸氣來排出；壓縮裝置，是將從前述蒸發器所排出的水蒸氣予以壓縮升溫，並將該被壓縮升溫過的水蒸氣導引至前述蒸餾塔，而作為在蒸餾塔所使用之加熱用水蒸氣來利用；以及濃縮塔，是將在前述蒸發器部分冷凝後之含有低沸點物質的蒸氣予以取入，冷卻該蒸氣並去除水分來對含有低沸點物質的蒸氣進一步濃縮。
根據上述構造，設置蒸發器與配置在蒸發器之後段的濃縮塔，來將從蒸餾塔所排出的含氨蒸氣，以蒸發器和濃縮塔之2階段的濃縮而可生成既定之高濃度(例如20wt%以上)之含有低沸點物質的蒸氣。藉由上述構造，與僅靠蒸發器來濃縮至既定之高濃度(例如20wt%以上)的構造相比之下，可防止壓縮裝置的負載變得過大。其結果，得到能夠謀求省能源化，且可生成高濃度(例如20wt%以上)之含低沸點物質蒸氣的回收裝置。
作為「低沸點物質」，可適用於氨、甲醇等的醇類、丙酮等的酮類、乙酸甲酯等的酯類等。
作為「水」，可適用於純水、軟水、離子交換水等。
本發明的一實施型態，是上述低沸點物質回收裝置，其中，具備預熱器，其設在將貯留於前述蒸餾塔之塔底部的處理水予以排出至外部的排出管路途中，將前述蒸發器中所使用的水，事先與前述處理水進行熱交換來加熱。
根據上述構造，使蒸發器中所使用的水被預熱，藉此謀求蒸發器之熱交換之際的省能源化。
本發明的另一種實施型態，是上述低沸點物質回收裝置，其中，具備：熱交換器，其設在將貯留於前述濃縮塔之塔底部的貯留液予以導引至塔頂部的循環管路途中，將流動於循環管路的前述貯留液與冷卻水進行熱交換，來冷卻貯留液；溫度感測器，是檢測出在前述濃縮塔之塔底部所貯留之貯留液的溫度；以及控制閥，是因應前
述溫度感測器的檢測結果，來調整通過前述熱交換器之冷卻水的流量。
根據上述構造，因應溫度感測器的檢測結果來控制控制閥的開度，從而調整通過熱交換器之冷卻水的流量。藉此，將濃縮塔之塔底部所貯留的貯留液(含低沸點物質蒸氣的冷凝液)冷卻至既定溫度來進行噴霧，藉此可生成既定之高濃度(例如20wt%以上)的含氨蒸氣。
本發明的另一種實施型態，是上述低沸點物質回收裝置，其中，前述壓縮裝置是使複數個蒸氣壓縮機並聯連接來構成。
本發明的另一種實施型態，是是上述低沸點物質的回收裝置，其中，前述低沸點物質為氨。
為了達成上述目的之本發明，也是一種低沸點物質的回收方法，其特徵為，具備：第1工程，是對蒸餾塔吹入加熱用水蒸氣，使含有低沸點物質的原液與加熱用水蒸氣接觸，而從前述原液將低沸點物質予以分離並氣體化而作為含有低沸點物質的蒸氣來從蒸餾塔的塔頂部排出，並將從原液去除過低沸點物質的處理水貯留在蒸餾塔的塔底部；第2工程，是將從前述蒸餾塔的塔頂部所排出之含有低沸點物質的蒸氣與水進行熱交換，藉此將含有前述低沸點物質的蒸氣予以部分冷凝而使含有前述低沸點物質的蒸氣濃縮，且使前述水蒸發而作為水蒸氣來排出；第3工程，是將從前述蒸發器所排出的水蒸氣予以壓縮升溫，並將該被壓縮升溫過的水蒸氣導引至前述蒸餾塔，而
作為在蒸餾塔所使用之加熱用水蒸氣來利用；以及第4工程，是將在前述蒸發器部分冷凝後之含有低沸點物質的蒸氣予以取入，冷卻該蒸氣並去除水分來對含有低沸點物質的蒸氣進一步濃縮。
根據上述構造，來架構出可將低沸點物質以高濃度來回收，並謀求省能源化之低沸點物質的回收方法。
根據本發明，可將低沸點物質以高濃度來回收，並可謀求省能源化。
1:氨回收裝置
2:蒸餾塔
3:蒸發器
4:壓縮裝置
5:濃縮塔
6:第1吸收塔
7:第2吸收塔
18、19:蒸氣壓縮機
圖1為關於實施形態之氨回收裝置的整體構成圖。
圖2為蒸發器附近的擴大圖。
圖3為濃縮塔附近的擴大圖。
以下，基於實施形態來詳細說明本發明。又，以下的實施形態中，作為低沸點物質回收裝置，是示例出將含氨排水作為原液，從該含氨排水將氨予以分離去除來回收的氨回收裝置來進行說明。作為低沸點物質，除了氨以外，亦可適用於甲醇等的醇類、丙酮等的酮類、乙
酸甲酯等的酯類。
圖1為關於實施形態之氨回收裝置的整體構成圖。氨回收裝置(相當於本案發明的低沸點物質回收裝置)1，具備：蒸餾塔2，是吹入有加熱用水蒸氣來進行蒸氣氣提；蒸發器3，是使從蒸餾塔2的塔頂部所排出的含氨蒸氣與水進行熱交換來使水蒸發；壓縮裝置4，是使從蒸發器3所排出的水蒸氣壓縮升溫而作為加熱用水蒸氣來排出至蒸餾塔2；濃縮塔5，是將在蒸發器3濃縮過的含氨蒸氣予以取入，來冷卻該蒸氣並去除水分而使含氨蒸氣的濃度提升至高濃度(例如20wt%以上)；第1吸收塔6，使來自濃縮塔5的含氨蒸氣吸收水分而生成既定濃度的回收氨水；以及第2吸收塔7，防止第1吸收塔內之未凝縮的含氨蒸氣排出至外部。此處，說明關於本實施形態1之氨回收裝置1的概略特徵的話，是構成為：設置蒸發器3與配置在蒸發器3之後段的濃縮塔5，來將從蒸餾塔2所排出的含氨蒸氣，以蒸發器3和濃縮塔5之2階段的濃縮而可回收既定之高濃度(例如20wt%以上)的氨水。
以下，連同上述的特徵構造，來說明氨回收裝置1的具體構造。於蒸餾塔2可使用多段者，且，並不限定於此，亦可使用非多段者。亦即，於蒸餾塔2，可使用有板式塔或充填塔。於該蒸餾塔2的塔頂部，透過原液供給管L1來供給原液(含氨排水)。又，亦可對原液事先進
行pH調整。
於蒸餾塔2的塔底部，是透過加熱用蒸氣供給管L3來供給有來自蒸氣排出器10的加熱用水蒸氣。蒸餾塔2的塔底部是透過管L4來連接於熱回收槽11，該塔底部的貯留液(低濃度氨水)是透過管L4而供給至熱回收槽11。蒸氣排出器10，是進行蒸氣之吸引、壓縮的蒸氣壓縮手段，於蒸氣吸入側10a，連接有：讓從鍋爐等之高壓蒸氣源(未圖示)所供給的蒸氣流通的蒸氣供給管L5及從熱回收槽11延伸的蒸氣再利用管L6。藉由上述構造，使熱回收槽11內的貯留液閃蒸而被蒸氣排出器10吸引、壓縮，並與來自蒸氣供給管L5的蒸氣混合，作為加熱用蒸氣而被吹入至蒸餾塔2的塔底部。如上述般使熱回收槽11內的貯留液閃蒸並作為加熱用蒸氣的一部分來再利用，而進行熱的回收。
又，於熱回收槽11的底部，連接有排出處理水(例如30ppm以下的低濃度氨水)的排出管L7，於該排出管L7上，設有處理水排出用泵P1、及3個熱交換器H1、H2、H3。熱交換器H1，是使水與處理水熱交換來加熱水的水加熱器。被該熱交換器H1加熱過的水，是透過水供給管L8而供給至蒸發器3的底部。熱交換器H2，是使原液與處理水熱交換來事先加熱原液的原液預熱器。被該熱交換器H2預熱過的原液，是透過原液供給管L1而供給至蒸餾塔2的塔頂部。熱交換器H3，是使冷卻水與處理水熱交換來冷卻處理水的冷卻器。被該熱交換器H3冷卻過的處理
水，是透過排出管L7而排出至系統外。
熱交換器H1、H2、H3，是在排出管L7上位在比處理水排出用泵P1還靠下游側，且，設置成以下的順序。亦即，在排出管L7上，熱交換器H1是設置在比熱交換器H2還上游側。以上述順序來設置，藉此可使由處理水對水賦予的熱量成為最大，故可謀求對水加熱之蒸發器3的省能源化。且，設置熱交換器H3的理由是以處理水的冷卻為目的，故熱交換器H3是設置在比熱交換器H1、H2還靠下游側。
蒸發器3，是構成為水平管式蒸發罐12，且具備噴霧器13及間接式加熱器14。又，並不限於水平管式，亦可使用例如薄膜流下(縱管)式等的蒸發罐。間接式加熱器14，如圖2所示般，具備：由1或複數個水平導熱管所成的導熱管群15、以及左右一對的多歧管16A、16B。且，蒸發罐12的底部，是成為貯留部17來將透過管L8所供給的水予以貯留。貯留部17的貯留液(水)，是藉由循環泵P2來透過管L9而供給至設在蒸發罐12內之上部的噴霧器13，從該噴霧器13朝向導熱管群15的外表面進行噴霧之後，往蒸發罐12內之下部的貯留部17流下來進行循環的構造。
多歧管16B是透過蒸餾塔2的塔頂部與蒸氣供給管L10來連接，從蒸餾塔2的塔頂部所排出的塔頂蒸氣(含氨蒸氣)，是通過蒸氣供給管L10而被導引至多歧管16B，並且流通於導熱管群15內。在此，蒸發器3是成為比
塔頂蒸氣的壓力還要低的壓力，因此，在噴霧器13所噴霧的循環液(水)，是在導熱管群15的表面薄膜蒸發，而產生水蒸氣。該水蒸氣是被供給至壓縮裝置4。在此，更加詳細說明蒸發器3中將水予以蒸氣化的原理，於蒸發器3，藉由成為加熱源的塔頂蒸氣(導熱管內側)，使被加熱的水存在之導熱管外側的壓力較低，故水會蒸發。又，該壓力差，是藉由壓縮裝置4(具體來說是蒸氣壓縮機18、19)來發生。這是因為，壓縮裝置4之吸入側所連接的蒸發器導熱管外側較低，且壓縮裝置4之吐出側所連接的蒸餾塔2內甚至塔頂蒸氣的壓力較高。此外，藉由從蒸氣排出器10所供給的蒸氣，亦使蒸餾塔2內的壓力上升，成為使蒸發器3內的水蒸發的一個要因。
且，在導熱管群15內流通而凝縮的冷凝水(低濃度氨水)，是被貯留於多歧管16A，藉由冷凝水泵P3的驅動而透過管L11來作為回流液體回到蒸餾塔2的塔頂部。其他的剩餘蒸氣(被濃縮的含氨蒸氣)是透過管L12而被排出至濃縮塔5的塔頂部。
壓縮裝置4，是具備2台蒸氣壓縮機18、19，該等蒸氣壓縮機18、19是將蒸餾塔2的塔底部與蒸發罐12的上部予以並排連接來構成。亦即，蒸氣壓縮機18的入口側18a是透過管L15來與蒸發罐12的上部連接，蒸氣壓縮機18的出口側18b是透過管L16來與蒸餾塔2的塔底部連接。蒸氣壓縮機19的入口側19a是透過從管L5分歧的分歧管L17來與蒸發罐10的上部連接，蒸氣壓縮機19的出口側19b是
透過管L18來與蒸餾塔2的塔底部連接。
在此，作為蒸氣壓縮機18、19，是使用最大差壓較大的羅茨(Roots)式蒸氣壓縮機。但是，本發明中，並不限於羅茨式蒸氣壓縮機，亦可使用渦輪式蒸氣壓縮機、螺桿式蒸氣壓縮機、滑片式蒸氣壓縮機、或是其他的蒸氣壓縮機之任一者。且，壓縮裝置4在本實施形態中是以2台蒸氣壓縮機18、19來構成，但亦可以1台蒸氣壓縮機或3台以上的蒸氣壓縮機來構成。
濃縮塔5是以噴霧式的洗滌器所構成。在濃縮塔5的塔底部所貯留的貯留液(冷凝液)，是在噴霧管(相當於本案發明的循環管路)L20流動，被導引至塔頂部，而朝向塔頂部內噴霧。在該噴霧管L20的途中，設有循環泵P4及熱交換器H4。流動於噴霧管L20的貯留液，是在熱交換器H4與冷卻水進行熱交換而被冷卻。又，如圖3所示般，在流動有冷卻水的管L21設置控制閥V1，並藉由檢測濃縮塔5之塔底部所貯留之貯留液溫度的溫度感測器T來控制開度。亦即，因應溫度感測器T的檢測結果來控制控制閥V1的開度，從而調整通過熱交換器H4之冷卻水的流量。藉此，將貯留液(冷凝液)冷卻至既定溫度來進行噴霧，藉此可生成既定之高濃度(例如20wt%以上)的含氨蒸氣。
且，噴霧管L20，如圖3所示般，是在途中分歧，該分歧的分歧管L22是連接於蒸餾塔2的塔頂部。於分歧管L22的途中設有控制閥V2。且，於濃縮塔5，如圖3所
示般，設有用來檢測貯留液之液面的液面水準感測器S1。液面水準感測器S，具有檢測上限設定水準的水準開關S1a、以及檢測下限設定水準的水準開關S1b。藉由該液面水準感測器S1，控制控制閥V2的開度，使貯留液維持在既定液面，超出既定液面的貯留液是回流到蒸餾塔2的塔頂部。
第1吸收塔6，是以與濃縮塔5同樣的噴霧式洗滌器所構成，在使第1吸收塔6的貯留液循環的噴霧管L23，設有循環泵P5、及熱交換器H5。在熱交換器H5，使流動於噴霧管L23的貯留液與冷卻水進行熱交換，而使貯留液被冷卻。被冷卻過的貯留液，是透過管L24而往從濃縮塔5取入之高濃度(例如20wt%以上)的含氨蒸氣進行噴霧，藉此將含氨蒸氣予以凝縮、回收，而生成回收氨水。又，噴霧管L23是在途中分歧，透過該分歧過的分歧管L25使回收氨水被排出至系統外。
第2吸收塔7，是以與第1吸收塔6同樣的噴霧式洗滌器所構成，在第2吸收塔7的塔底部透過管L30來供給水，在塔底部所貯留的水，是藉由循環泵P6的驅動來通過噴霧管L31而從塔頂部來噴霧。在第1吸收塔6與第2吸收塔7之間，設有：將第1吸收塔6內的未凝縮含氨蒸氣導引至第2吸收塔7之塔頂部的管L32、使第2吸收塔7內的冷凝水回到第1吸收塔6的管L33。且，於第2吸收塔7的塔頂部，設有將去除過氨的蒸氣予以排氣的排氣管L34。
又，圖1~圖3中，L40是冷卻水供給管，L41是從冷卻
水供給管L40分歧的管，L21是從冷卻水供給管L40分歧的管，在冷卻水供給管L40上設有熱交換器H5，在管L41上設有熱交換器H3，在管L21上設有熱交換器H4。
接著，針對上述構造之氨回收裝置1的處理動作進行說明。蒸餾塔2，是吹入加熱用水蒸氣來進行蒸氣氣提。亦即，在蒸餾塔2中，使原液與加熱用水蒸氣接觸，而從原液分離出氨並氣體化，作為含氨的蒸氣來從塔頂部排出，從原液去除過氨的低濃度氨水(例如30ppm以下)是作為處理水來貯留於塔底部。
從蒸餾塔2的塔頂部所排出的含氨蒸氣，是通過蒸氣供給管L10而被導引至多歧管16B，並且，流通於導熱管群15內，藉此使噴霧器13所噴霧的循環液(水)在導熱管群15的表面薄膜蒸發，而產生水蒸氣。該水蒸氣是供給至蒸氣壓縮機18、19。另一方面，在導熱管群15內流通而凝縮的冷凝水(低濃度氨水)是被貯留於多歧管16A，透過管L11作為回流液體而回到蒸餾塔2的塔頂部，且其他的剩餘蒸氣(濃縮過後的含氨蒸氣)是透過管L12來供給至濃縮塔5。
在蒸氣壓縮機18、19，將所供給的水蒸氣予以壓縮升溫來作為加熱用水蒸氣投入至蒸餾塔2的塔底部。藉此，可減少由加熱用蒸氣供給管L3所供給的加熱用水蒸氣，可謀求省能源化。
另一方面，在濃縮塔5，因應溫度感測器T的檢測結果來控制控制閥V1的開度，從而調整通過熱交換器
H4之冷卻水的流量。藉此，從濃縮塔5的塔頂部來噴射被冷卻至既定溫度的貯留液(冷凝液)，來使含氨蒸氣部分冷凝，藉此生成既定之高濃度(例如20wt%以上)的含氨蒸氣。又，冷凝液是全部作為回流液體來回到蒸餾塔2的塔頂部。如上述般，在濃縮塔5，是構成將以蒸發器3部分冷凝後的含氨蒸氣予以取入，並去除水分使含氨的蒸氣進一步濃縮，藉此與僅靠蒸發器3來濃縮至既定之高濃度(例如20wt%以上)的構造相比之下，可防止蒸氣壓縮機18、19的負載變得過大。其結果，能謀求省能源化，且可生成高濃度(例如20wt%以上)的含氨蒸氣。
接著，在第1吸收塔6是構成為，使塔底部的貯留液通過噴霧管L23而從塔頂部來噴霧，藉此使從濃縮塔5透過管L24來導引的含氨蒸氣凝縮，生成含高濃度氨的氨回收水(回收氨水)。在第2吸收塔7中是構成為，使第1吸收塔6之少量剩餘之未凝縮的氨氣體透過管L32來導引，並使從系統外供給的水通過噴霧管L31來從塔頂部噴霧，藉此吸收未凝縮的氨氣。吸收了氨的水是回到第1吸收塔6的冷凝液。其結果，防止未凝縮氨氣排出至外部。又，被去除過氨的氣體是從排氣管L34被排氣。
(1)上述實施形態中，雖說明成對蒸發器3或第2吸收塔7供給「水」的構造，但該「水」具體來說可適用純水、軟水、離子交換水等。
(2)且，作為參考，在將蒸餾塔的蒸氣予以直接壓縮來作為蒸餾塔的熱源來使用之構造的情況(例如專利文獻1等)，由於直接壓縮蒸餾塔的蒸氣，會有著因含有物質導致之腐蝕的疑慮，或是密封部的腐蝕或洩漏的可能性。相對於此，如本發明般，以蒸發器使水蒸發並直接利用於蒸餾塔之構造的情況，由於直接利用於蒸餾塔的蒸氣(水蒸氣)並無含有物質，故可防止含有物質所致之腐蝕或洩漏的發生。
[產業上的可利用性]
本發明，是可適用於從含有氨等之低沸點物質的排水將低沸點物質予以分離回收的回收裝置及回收方法。
1:氨回收裝置
2:蒸餾塔
3:蒸發器
4:壓縮裝置
5:濃縮塔
6:第1吸收塔
7:第2吸收塔
10:蒸氣排出器
11:熱回收槽
12:蒸發罐
13:噴霧器
17:貯留部
18、19:蒸氣壓縮機
Claims (6)
- 一種低沸點物質回收裝置，其特徵為，具備：蒸餾塔，是使含有低沸點物質的原液與加熱用水蒸氣接觸，而從前述原液將低沸點物質予以分離並氣體化而作為含有低沸點物質的蒸氣來從塔頂部排出，並將從原液去除過低沸點物質的處理水貯留在塔底部；蒸發器，是將從前述蒸餾塔的塔頂部所排出之含有低沸點物質的蒸氣與水進行熱交換，藉此將含有前述低沸點物質的蒸氣予以部分冷凝而使含有前述低沸點物質的蒸氣濃縮，且使前述水蒸發而作為水蒸氣來排出；壓縮裝置，是將從前述蒸發器所排出的水蒸氣予以壓縮升溫，並將該被壓縮升溫過的水蒸氣導引至前述蒸餾塔，而作為在蒸餾塔所使用之加熱用水蒸氣來利用；以及預熱器，其設在將貯留於前述蒸餾塔之塔底部的處理水予以排出至外部的排出管路途中，將前述蒸發器中所使用的水，事先與前述處理水進行熱交換來加熱。
- 如請求項1所記載之低沸點物質回收裝置，其中，進一步具備濃縮塔，是將在前述蒸發器部分冷凝後之含有低沸點物質的蒸氣予以取入，冷卻該蒸氣並去除水分來對含有低沸點物質的蒸氣進一步濃縮。
- 如請求項1或2所記載之低沸點物質回收裝置，其中，前述壓縮裝置是使複數個蒸氣壓縮機並聯連接來構成。
- 如請求項1~3中任一項所記載之低沸點物質的回收裝置，其中，前述低沸點物質為氨。
- 一種低沸點物質的回收方法，其特徵為，具備：第1工程，是對蒸餾塔吹入加熱用水蒸氣，使含有低沸點物質的原液與加熱用水蒸氣接觸，而從前述原液將低沸點物質予以分離並氣體化而作為含有低沸點物質的蒸氣來從蒸餾塔的塔頂部排出，並將從原液去除過低沸點物質的處理水貯留在蒸餾塔的塔底部；第2工程，是將從前述蒸餾塔的塔頂部所排出之含有低沸點物質的蒸氣與水在蒸發器進行熱交換，藉此將含有前述低沸點物質的蒸氣予以部分冷凝而使含有前述低沸點物質的蒸氣濃縮，且使前述水蒸發而作為水蒸氣來排出；以及第3工程，是將從前述蒸發器所排出的水蒸氣予以在壓縮裝置壓縮升溫，並將該被壓縮升溫過的水蒸氣導引至前述蒸餾塔，而作為在蒸餾塔所使用之加熱用水蒸氣來利用，藉由在將貯留於前述蒸餾塔之塔底部的處理水予以排出至外部的排出管路途中所設置的預熱器，來將前述蒸發器中所使用的水，事先與前述處理水進行熱交換來加熱。
- 如請求項5所記載之低沸點物質的回收方法，其中，進一步具備：第4工程，是在濃縮塔將在前述蒸發器部分冷凝後之 含有低沸點物質的蒸氣予以取入，冷卻該蒸氣並去除水分來對含有低沸點物質的蒸氣進一步濃縮。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016197083A JP6780188B2 (ja) | 2016-10-05 | 2016-10-05 | 低沸点物質の回収装置及び回収方法 |
| JP2016-197083 | 2016-10-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202112424A TW202112424A (zh) | 2021-04-01 |
| TWI758987B true TWI758987B (zh) | 2022-03-21 |
Family
ID=61898628
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109142454A TWI758987B (zh) | 2016-10-05 | 2017-05-19 | 低沸點物質的回收裝置及回收方法 |
| TW106116704A TWI732870B (zh) | 2016-10-05 | 2017-05-19 | 低沸點物質的回收裝置及回收方法 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW106116704A TWI732870B (zh) | 2016-10-05 | 2017-05-19 | 低沸點物質的回收裝置及回收方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6780188B2 (zh) |
| CN (1) | CN107913525B (zh) |
| TW (2) | TWI758987B (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7086815B2 (ja) * | 2018-10-22 | 2022-06-20 | 木村化工機株式会社 | 蒸留装置の省エネルギーシステム |
| JP7378129B2 (ja) * | 2019-11-29 | 2023-11-13 | 株式会社ササクラ | 低沸点物質の分離装置及び分離方法 |
| CN112499710B (zh) * | 2020-10-20 | 2023-01-24 | 阮氏化工（常熟）有限公司 | 一种利用含氨废水提纯氨水的装置及方法 |
| JP7629189B2 (ja) * | 2021-02-22 | 2025-02-13 | 株式会社ササクラ | 蒸留塔を備えた蒸留装置 |
| CN113144656B (zh) * | 2021-05-13 | 2022-04-22 | 湖南文理学院 | 基于蒸发浓缩的栀子中藏红花素的提取装置及其提取方法 |
| CN113750556A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-07 | 李媛 | 一种高效蒸馏系统和蒸馏方法 |
| CN113908568B (zh) * | 2021-10-27 | 2025-05-09 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种直接蒸汽加热的蒸氨塔系统及其排渣方法 |
| CN116903077A (zh) * | 2023-07-12 | 2023-10-20 | 山西紫罗蓝新材料科技有限公司 | 一种邻二氯苯分离回收装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009066572A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | アンモニア除去装置およびこれを用いた有機性廃棄物の処理装置ならび処理方法 |
| JP2013052370A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Mitsubishi Chemical Engineering Corp | アンモニア分離装置及びアンモニア分離方法 |
| CN104645650A (zh) * | 2015-03-03 | 2015-05-27 | 苏州天荣能源环境科技有限公司 | 一种热泵蒸馏装置及其启动方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816040A (en) * | 1987-10-15 | 1989-03-28 | International Fuel Cells Corporation | Removal of ammonia and carbon dioxide from fuel cell stack water system by steam stripping |
| DE4037060A1 (de) * | 1990-11-22 | 1992-05-27 | Krupp Koppers Gmbh | Verfahren zur aufarbeitung des sumpfproduktes von extraktivdestillationsprozessen zur gewinnung reiner aromaten |
| JP4333859B2 (ja) * | 2000-07-18 | 2009-09-16 | 大阪市 | アンモニア含有水の処理方法 |
| WO2002062704A2 (en) * | 2001-02-08 | 2002-08-15 | The Chemithon Corporation | Method for quantitative production of gaseous ammonia |
| JP2003080272A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-03-18 | Nippon Shokubai Co Ltd | 過酸化水素とアンモニアとを含む廃水の浄化方法 |
| JP2004114029A (ja) * | 2002-09-26 | 2004-04-15 | ▲鶴▼田 英正 | 排水中の水溶性揮発成分を分離・回収する方法 |
| JP4019272B2 (ja) * | 2003-03-05 | 2007-12-12 | 株式会社ササクラ | 低沸点有機物含有排水の処理方法及び装置 |
| RU2371238C2 (ru) * | 2007-12-19 | 2009-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Курский государственный технический университет" | Комплексный способ и устройство для очистки дымовых газов с утилизацией тепла, вредных примесей и диоксида углерода |
| CN101941720B (zh) * | 2010-08-23 | 2012-03-28 | 天津市创举科技有限公司 | 一种管式炉蒸氨工艺及设备 |
| CN102336415B (zh) * | 2011-06-23 | 2013-06-12 | 上海同特化工科技有限公司 | 管式炉负压蒸氨工艺 |
| CN102502703B (zh) * | 2011-11-22 | 2013-10-16 | 山西帅科化工设计有限公司 | 焦炉烟气余热蒸氨方法 |
| CN102786107A (zh) * | 2012-08-23 | 2012-11-21 | 李虹 | 渗沥液三相分离深度处理装置 |
| CN103285614B (zh) * | 2013-05-13 | 2015-01-21 | 南京格洛特环境工程有限公司 | 一种apt生产过程中含氨蒸汽的气相精馏方法和设备 |
| CN203625075U (zh) * | 2013-11-15 | 2014-06-04 | 张卫东 | 一种炼焦剩余氨水蒸氨工艺设备 |
| CN105905965A (zh) * | 2014-10-24 | 2016-08-31 | 吴昊 | 一种工业废水处理的蒸馏及热回收系统的工作方法 |
| CN105481036B (zh) * | 2015-11-06 | 2018-02-23 | 王文领 | 一种焦化剩余氨水节能型负压脱氨方法 |
| CN205340173U (zh) * | 2015-12-02 | 2016-06-29 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种机械蒸汽再压缩系统 |
| CN105858764B (zh) * | 2016-05-26 | 2020-02-14 | 北京科清环保科技有限公司 | 一种高含盐量废水的蒸发处理系统及处理方法 |
-
2016
- 2016-10-05 JP JP2016197083A patent/JP6780188B2/ja active Active
-
2017
- 2017-05-19 TW TW109142454A patent/TWI758987B/zh active
- 2017-05-19 TW TW106116704A patent/TWI732870B/zh active
- 2017-06-05 CN CN201710416334.0A patent/CN107913525B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009066572A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | アンモニア除去装置およびこれを用いた有機性廃棄物の処理装置ならび処理方法 |
| JP2013052370A (ja) * | 2011-09-06 | 2013-03-21 | Mitsubishi Chemical Engineering Corp | アンモニア分離装置及びアンモニア分離方法 |
| CN104645650A (zh) * | 2015-03-03 | 2015-05-27 | 苏州天荣能源环境科技有限公司 | 一种热泵蒸馏装置及其启动方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI732870B (zh) | 2021-07-11 |
| CN107913525A (zh) | 2018-04-17 |
| JP2018058025A (ja) | 2018-04-12 |
| TW202112424A (zh) | 2021-04-01 |
| TW201813702A (zh) | 2018-04-16 |
| CN107913525B (zh) | 2021-10-22 |
| JP6780188B2 (ja) | 2020-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI758987B (zh) | 低沸點物質的回收裝置及回收方法 | |
| CN112542260B (zh) | 放射性废液负压热泵蒸发处理系统 | |
| CN211536587U (zh) | 精馏设备 | |
| ES3038444T3 (en) | System and method for purifying recovered nmp | |
| KR20210067867A (ko) | 이종 물질의 분리 장치 및 분리 방법 | |
| KR20140109282A (ko) | 용액 처리 장치 | |
| CN101065559B (zh) | 蒸汽动力装置的运行方法和相应的蒸汽动力装置 | |
| CN109095535B (zh) | 污水蒸发浓缩装置及其操作方法 | |
| CN113943209B (zh) | 一种异丙醇废液提纯方法及装置 | |
| JP6948677B2 (ja) | 低沸点物質の回収装置及び回収方法 | |
| FI87735B (fi) | Foerfarande och anordning foer avlaegsnande av gaser fraon vaetskor | |
| JPH0510964B2 (zh) | ||
| US7306653B2 (en) | Condensing deaerating vent line for steam generating systems | |
| TW202322882A (zh) | 用於處理凝結水的分離塔及其方法 | |
| US5209763A (en) | Method of boosting the efficiency of removing noncondensable gases from vapors | |
| CN116370990B (zh) | 一种负压精馏工艺方法 | |
| JPH11244843A (ja) | 蒸気圧縮式純水製造装置 | |
| JP2006051451A (ja) | 発電及び海水淡水化システム | |
| CN1791556A (zh) | 水处理的方法和设备 | |
| JP2001054785A (ja) | 純水の蒸発式製造方法及びその装置 | |
| KR102276126B1 (ko) | 수처리장치 | |
| RU2355895C1 (ru) | Способ конденсации | |
| CN103466869A (zh) | 锦纶6单体全回用回收系统 | |
| KR960010363B1 (ko) | 수용성 유기물을 함유하는 수용액의 증발 농축방법 | |
| GB2403432A (en) | Distillation apparatus and method |