JPS5913241B2 - 液体乾燥剤の再濃縮用再沸器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原動機からの排気ガスを利用して液体乾燥剤を
再濃縮する再沸器に関する。

ジエチレングリコールまたはトリエチレングリコール（
以下単にグリコールという）の如き液体乾燥剤は、天然
ガスの脱水用として現在広く使われている。

この脱水は、グリコールが水分に対しガスよりもより大
きな親和力があるため、天然ガスの流れと液体乾燥剤と
を密に混合しガス流から水分を除去することによって行
われる。

その結果、水分を随伴したつまり水分に富んだグリコー
ル即ち液体乾燥剤それ自体を再使用のだめ脱水しなげれ
ばならない。

現在、この液体乾燥剤の脱水は液体をその沸点以上に加
熱つまり再沸することにより達成され、水分が液体から
駆逐され水分に乏しい液体乾燥剤は収集された上天熱ガ
スとの接触区域へ再循還されるようになっている。

カ弓る液体乾燥剤の加熱には火焔を直接放射する炎管が
通常使用されている。

か〜る炎管の使用には多くの場合、直接火焔放射による
固有な火災の危険という問題が伴う。

例えば消火活動機関から数マイル離れた海上の設備上で
火災の起る危険がありそこで火焔による火災の危険を最
小にするための対策を講する必要があった。

大抵の天然ガス採集装置には燃料としそ炭化水素流体を
利用するガス焚きタービン或はピストン駆動エンジンの
如き内燃型の原動機を備えている。

これら原動機は通常約３７０〜７０４℃（７００゜〜１
３００°Ｆ）のかなり高温の排気ガスを作り出し、これ
ら排気ガスは大気に直接放出されて相当量の熱エネルギ
ー損失となっている。

これまでか＼る損失は避は難いものと考えられており、
またこのエネルギーの回収に努力したごく僅かな例があ
るのみであった。

かくて本発明は、原動機から出てくる排気ガスのもつ熱
エネルギーを利用して無炎状態で液体乾燥剤を再濃縮す
る装置を提供せんと図ったものである。

本発明において、液体乾燥剤は立上り導管および降水管
つまり戻り導管を通じて密閉した上方の再沸器ドラムと
下方の再：：室間を連続的に循還する。

立上り導管は密閉 加熱区域内に配置され、この加熱
区域を原動−からの排気ガスが流れ／′ で立上り導管内の液体乾燥剤を対流状態に加熱するよう
になっている。

この加熱によって離脱した水蒸気は上方の再沸器ドラム
に設けた第１出口を通じて取出されまたその結果水分に
乏しい液体乾燥剤は第２出口を通じて再沸器ドラムから
取出されるようになっている。

以下本発明の実施例について説明する。

さて、第１図を参照すれば、本発明の再沸器は密閉した
容器１０からなり、この容器は３つの主要区域、即ち密
閉した上方の再沸器ドラム１２、密閉した底部ドラムつ
まり下方の再沸器室１４、および両ドラム間に配置され
た密閉した加熱区域１６を備えている。

上方の再沸器ドラム１２は、該ドラム内に適宜配置され
た液体抑止堰２４および液面制御堰２６により中央室１
８、液体保持室２０、および水分に乏しも・液体乾燥剤
室２２に分割されている。

液面制御堰２６の上方縁部は液体抑止堰２４の上方縁部
よりも低くなっている。

上方の再沸器ドラム１２にはまた離脱した水蒸気用の出
口２８と水分に乏しい液体乾燥剤用の出口３０とが設け
である。

下方の再沸器室１４は密閉した長方形の構造であって水
分に富んだ液体乾燥剤用の入口を有し、この入口は導管
″３２を介し液体保持室２０と連通している。

第３図において、下方の再沸器室１４は多数の再端開口
せる立上り導管３４により上方の再沸器ドラム１２の中
央室１８に連通しており、立上り導管３４は加熱区域１
６を貫通して中央室１８内に上向きに突出している。

立上り導管３４は分割板３６を貫通する個所で適宜密封
され、分割板３６は加熱区域１６と上方の再沸器室１２
とを分離している。

熱伝達の割合を増大さすため、立上り導管３４の外面に
は比較的薄い板材からなる多数のフィンが並置しである
。

各立上り導管３４の上方端部をおおって蒸気ぶた３８が
位置決めされている。

さらに中央室１８と下方の再沸器室１４とは戻り導管つ
まり降水管４０により相互に連通し、戻り導管４０は加
熱区域１６の外部を通りそしてその上方端部は立上り導
管３４の上方端部よりも低い個所で上方の再沸器ドラム
１２に配置されている。

第１図において、加熱区域１６は立上り導管３４を包囲
しかつ原動機（図示されてない）からの排気ガスを受入
れる入口４２とこの入口と反対に煙突４６に接続した排
気ガスの出口４４とを備えている。

煙突４６内に設けたちょう形制御弁４８は、加熱区域１
６を通過する排気ガスの流量を制御するダンパーとして
働き、また中央室１８に取付けた温度検知素子により制
御される。

ちよう形制御弁およびこれに組合わした温度検知素子は
加熱区域のまわりに排気ガス用のバイパス系統を必要と
する。

か〜るバイパス系統の構造は周知であって当業者により
容易に設置することができる。

加熱区域１６内で入口４２付近には少くとも１つのそら
せ板４３が設けてあって高温の排気ガスを立上り導管３
４の長手に沿って一様に分配するようになっている。

直立した細長い円筒形の蒸留塔５０が離脱した水蒸気用
出口２８をおおって上方の再沸器ドラム１２に固着され
ており、この蒸留塔５０は蒸気通気口５２、入口および
出口を有する還流凝縮器区域５４、およびトレー区域５
６を備えている。

下方の再沸器室１４の直下にサージタンク５８が設置ら
れ、このサージタンク５８は脚６０上に配置されまた内
部には熱交換コイル６２が配置されている。

サージタンク５８は入口６４を有し、その一端で導管６
６を介し水分に乏しい液体乾燥剤用出口３０と連通して
いる。

サージタンク５８の他端には水分に乏しい液体乾燥剤用
出口接続部６８が設けられて水分に乏しい液体乾燥剤を
外部のガス脱水装置に戻すようになっている。

熱交換コイル６２の入口は導管７０により還流凝縮器区
域５４の出口に接続され、また熱交換コイル６２の出口
は導管７２によりトレー区域５６の１部分の上方個所で
蒸留塔５０に接続され、液体乾燥剤がトレー区域の１部
分を流れて蒸留塔内に放出されるようになっている。

密閉した容器１０の上面を断熱被覆材７４がおおって内
部の熱を維持しその結実装置の効率を高めるようになっ
ている。

当該再沸器の作動に当り、外部のガス脱水装置から戻っ
てくるグリコールの如き低温の水分に富んだ液体乾燥剤
７６は、蒸留塔５０の上部にある還流凝縮器５４の入口
個所で再沸器内に入る。

還流凝縮器５４を出た液体乾燥剤は導管７０を経て熱交
換コイル６２に流入する。

この熱交換コイルで水分に富んだ液体乾燥剤はサージタ
ンク５８内を向流して流れる高温の水分に乏しい液体乾
燥剤から熱を受取る。

次いで水分に富んだ液体乾燥剤は、熱交換コイル６２か
ら導管７２を通って蒸留塔５０内に流入しこ〜でトレー
区域５６の１部分を通って流下し、上方の再沸器ドラム
１２の液体保持室２０に入り、こ〜から導管３２を通っ
て下方の再沸器室１４内に入る。

次いで液体乾燥剤は立上り導管３４内を上向きに上昇し
、こＮで液体乾燥剤は立上り導管３４の上方端部から中
央室１８内に流入するまで加熱区域１６内の高温排気ガ
ス７８から熱を伝達される。

中央室つまり主たる再沸器区域１８では自然対流型の再
沸作用が起る。

即ち、液体乾燥剤の１部は戻り導管４０を通って下方の
再沸器室１４へ戻りまたこ瓦から立上り導管３４を通っ
て上方の再沸器ドラムの中央室１８に戻って連続的に再
循還し、立上り導管では液体乾燥剤は一部蒸気の一部液
体の流れとなって中央室１８に流入する。

各立上り導管３４をおおっている蒸気ぶた３８は出てく
る液体乾燥剤を中央室１８内に戻すように働いている。

立上り導管３４の上部で液体乾燥剤から離脱した水蒸気
は中央室１８から蒸留塔５０内へ上向きに上昇しトレー
区域５６および還流凝縮器区域５４を通過し、こ〜で水
蒸気の１部は液体に凝縮され、残りの水蒸気は通気口５
２を通って大気に放出される。

再濃縮された高温の水分に乏しい液体乾燥剤が、中央室
１８から液面制御堰２６を乗り越えて連続的に移動し、
上方の再沸器ドラムの室２２から導管６６を通ってサー
ジタンク５８内に流入する。

こ〜で高温の水分に乏しい液体乾燥剤は熱交換コイル６
２内を流れる低温の水分に富んだ液体乾燥剤と向流して
流れる。

これにより熱交換コイル６２内の低温の水分に富んだ液
体乾燥剤とサージタンク５８内の高温の水分に乏しい液
体乾燥剤との間に熱交換が行われる。

次いで水分に乏しい液体乾燥剤は当該再沸器から出て外
部のガス脱水装置に戻る。

上述の液体乾燥剤の流れと同時に、原動機からやってく
る高温の排気ガス７８は加熱区域１６に入りそらせ板４
３とガスの自然撹流とにより立上り導管３４の外面まわ
りに分配される。

高温の排気ガスと水分に富んだ液体乾燥剤間の温度差に
より、フィン付き立上り導管の金属表面上への熱伝達ま
た立上り導管内の液体乾燥剤に対する燃伝導により熱は
立上り導管内の液体乾燥剤に伝達される。

こうして立上り導管３４内の液体乾燥剤が対流状態に加
熱される。

熱を放出した排気ガスは煙突４６を通って大気に放出さ
れる。

液体乾燥剤の温度は、前述したように煙突内のちょう形
制御弁４８を作動する中央室１８内に配置した温度検知
素子により、排気ガスの流量を調節することにより制御
される。

本発明の詳細な説明するに当り理解の便のため特有の用
語が使用されたが、本発明はかＮる用語にのみ限定され
るものではなく、類似の目的を達成すべく類似の態様で
作用するすべての用語を含むことは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の再沸器の立面図、第２図は第１図の再
沸器の側面図、第３図は第１図の３−３線に沿って取ら
れた断面図である。 １２・・・上方の再沸器ドラム、２０・・・受入れ装置
、２８・・・水蒸気用第１出口、３０・・・水分に乏し
い液体乾燥剤用第２出口、１４・・・下方の再沸器室、
３４・・・立上り導管、４０・・・降水管、２６・・・
液面制御堰、１６・・・加熱区域、４２．４４・・・排
気ガス用入口および出口、５０・・・蒸留塔、２４・・
・抑止堰、３８・・・蒸気ぷた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原動機からの排気ガスを利用して液体乾燥剤を再濃
   縮する再沸器であって、 水分に富んだ液体乾燥剤を受入れる受入れ装置、離脱し
   た水蒸気用の第１出口、および概ね再濃縮された高温の
   水分に乏しい液体乾燥剤用の第２出口を有し、受入れ装
   置が第２出口から離隔している密閉した上方の再沸器ド
   ラムと、 密閉した下方の再沸器室と、 前記受入れ装置と前記第２出口間に本質的に配置された
   多数の両端開口せる立上り導管にして、各導管の一端が
   下方の再沸器室の内部と連通しかつ他端が上方の再沸器
   ドラム内に上向きに突出し、液体乾燥剤を下方の再沸器
   室から上方の再沸器ドラム内へ上向きに流入させる立上
   り導管と、一端が上方の再沸器ドラムの内部と連通しか
   つ他端が下方の再沸器室の内部と連通して、液体乾燥剤
   が第２出口へ向けて移動する際水分に富んだ液体乾燥剤
   を下方の再沸器室へ下向きに循還させる少くとも１つの
   降水管と、 上方の再沸器ドラム内で第２出口付近に位置決めされ、
   水分に乏しい液体乾燥剤を第２出口へ向は溢流させる液
   面制御堰と、 上方の再沸器ドラムと下方の再沸器室との間に配置され
   て立上り導管のみを包囲している密閉した加熱区域であ
   って、原動機から立上り導管を横断して流れてくる排気
   ガス用の入口および出口を有する加熱区域とを備え、立
   上り導管内の対流により下方の再沸器室から上方の再沸
   器ドラムへ流入する液体乾燥剤が排気ガスにより間接に
   加熱されて液体乾燥剤から水蒸気を離脱し、この水蒸気
   が結局は第１出口を通過するようにした液体乾燥剤の再
   濃縮用再沸器。 ２ 離脱した水蒸気用第１出口をおおって配置され、水
   分に富んだ液体乾燥剤を上向きに流れる離脱した水蒸気
   と混ぜて流下させる放散および精留部分、および水蒸気
   用の出口通気口を有する蒸留塔と、 受入れ装置がこの蒸留塔から流下する水分に富んだ液体
   乾燥剤を収容し少くとも１つの降水管を経て下方の再沸
   器室と連通ずる貯蔵部を構成するように、受入れ装置付
   近で上方の再沸器ドラム内に位置決めされかつ液面制御
   堰の上方縁部よりも高くした上方縁部を有する抑止堰と
   を備えた特許請求の範囲第１項記載の液体乾燥剤の再濃
   縮用再沸器。 ３ 立上り導管の長手方向に沿って横方向に多数のフィ
   ンを設けて熱伝達面積を増大させた特許請求の範囲第１
   項記載の液体乾燥剤の再濃縮用再沸器。 ４ 各立上り導管の上方端部をおおって蒸気ぷたを配置
   して出てくる液体乾燥剤を上方の再沸器ドラム内に指向
   せしめるようにした特許請求の範囲第１項記載の液体乾
   燥剤の再濃縮用再沸器。