JPH0154112B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は複数段の蒸留器を有する蒸留水製造
装置に関する。

従来の技術 蒸留水製造装置は、その目的とする高純度蒸留
水を効率よく得るために、いろいろな方法がとら
れている。特に蒸発した蒸気中には、その蒸気に
同伴する原水のミストが混入していて、このミス
トを十分に分離除去しなければならない。そのミ
スト分離は蒸留水製造装置にかぎらず通常の蒸発
装置や湿式スクラバーなどいろいろな装置に種々
の方法がとられている。

例えば、蒸留缶の下部を３重胴とし、最内胴と
中間胴との環状空間に蒸気を旋回させるべくスパ
イラル状のガイドを設け、分離したミストを中間
胴と外胴との間に排除させるように構成した方法
や、また他の例では２重胴で構成された環状流路
にスパイラル状のガイドを設け、さらにその環状
流路の上部にデミスターを設置する方法もあり、
その他、ある段で得られた高温の蒸留水の熱を回
収するために、その蒸留水を次段の蒸留缶の加熱
側に供給しフラツシユ蒸発させる方法などがあ
る。

これら従来の例ではミスト分離機構が複雑であ
り、又、得られた高純度純水の配管を、よごれの
ある原水が存在している部分を、その純水配管が
貫通する構造にしてあり、その原水によつて汚染
される危険がある。

問題点を解決するための手段 この発明は、蒸発器内の下部加熱側シエルと蒸
発部シエルとで形成された環状流路にはなんらの
構造物も設けず、その環状流路を蒸気が流れる間
にその蒸気に同伴される比較的大きな粒径をもつ
大部分の水滴を重力沈降によつて除去し、ごくわ
ずか残つた比較的小粒径の水滴を含んだ蒸気は次
段の蒸留器の上部加熱側シエルと下部が閉じてい
る内套で形成されている環状流路に接線方向に流
入させ、同伴水滴に遠心力を与えて分離させてい
る。

さらに、蒸留器の上部加熱側シエルと下部の蒸
発部シエルとを分割している隔離と、上部加熱側
シエルの内側に設けられている下部が閉じた内套
との間に空間部を設け、その空間部に前段で得ら
れた高温の蒸留水を導入し、フラツシユ蒸発させ
ることにより、蒸留水によごれのある原水が存在
する部分を貫通させることがなく、汚染の原因を
回避している。

実施例 第１図はこの発明による蒸留水製造装置の一
部、すなわち複数段の蒸留器のうち（ｋ−１）段
目の蒸留器１０′と次の段のｋ段目の蒸留器１０
との関係を示す説明図であつて、１０も１０′も
同じ構成である。

図について説明すれば、１１は上部加熱側シエ
ル、１２は下部加熱側シエル、１３は蒸発部シエ
ル、１４は伝熱管、１５は上部加熱側シエル１１
と、蒸発部シエル１３とを分割させる隔壁、１６
は下部が閉じている内套、１７は上部加熱側シエ
ル１１と前記内套１６で前記された環状流路、１
８は加熱室、１９は供給される原水を伝熱管１４
の内壁に薄膜を形成させるようにするための分散
室、２０は伝熱管１４内で沸騰した原水と蒸気が
噴出する噴出部、２１は蒸発部シエル１３と下部
加熱側シエル１２とで形成された環状の蒸気流
路、２２は内套１６の上部に設けられた開口部、
２３は下部が閉じている内套１６と隔壁１５との
間に設けられた空間部である。なお上部加熱側シ
エル１１と蒸発部シエル１３とはその直径のほぼ
同一に設計され、同様に内套１６と下部加熱側シ
エル１２とはほぼ同一の直径に設計される。

さらに３１は蒸留しようとする液、すなわち原
水を蒸留器１０に供給する原水供給管、３２は前
記原水が蒸発した残りの原水を排出する残原水排
出管、３３は前段（ｋ−１段、１０′）から供給
される若干の水滴を含んだ蒸気の入口管、３４は
前記の蒸気入口管３３から流入する蒸気が環状流
路１７で旋回し、水滴が遠心力によつて分離し、
実質的に高純度蒸気となり、開口部２２から加熱
室１８に入り、伝熱管１４で凝縮した高純度凝縮
水すなわち高純度蒸留水を排出する蒸留水出口
管、３５は環状流路１７で前記蒸気管３３から供
給される若干の水を含んだ蒸気が該環状流路１７
に接線方向に流入することによつて得られる遠心
力によつて分離した水を排出する分離水出口管、
３６は前段で得られた蒸留水を熱回収する目的で
供給される蒸留水入口管である。

第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図であつて、上部
加熱側シエル１１と内套によつて形成された環状
流路に、蒸気入口管３３が接線方向に流入する状
態に流入する状態を示したものである。

蒸留すべき水、すなわち原水は、原水供給管３
１によつて、例えばｋ段日の蒸留器１０の頂部に
圧力差によつて供給される。供給された原水は分
散室１９で、各伝熱管１４にほぼ均等な水量にな
るよう、かつ伝熱管１４の内壁に薄膜を形成させ
るように分散される。伝熱管１４の内壁で薄膜を
形成した原水は重力と、一部蒸発した蒸気の下方
流とによつて、下方に流下する。伝熱管１４の内
壁を薄膜流下しつつある原水は、伝熱管１４の外
側すなわち加熱室１８に入つてくる加熱蒸気によ
つて加熱され沸騰蒸発する。

沸騰蒸発した水蒸気と残りの原水は伝熱管１４
の下端から噴出部２０に噴出し、上記の残りの原
水の大部分は、噴出部２０の底にたまり、残原水
排出管３２を経て圧力差によつて低圧側の次段の
蒸留器に供給される。なお最終段蒸留器の場合は
系外にブローダウンされる。

大部分の原水が分離された蒸気は、環状流路２
１を上方に向つて流れる。この環状流路２１を流
れる蒸気には水滴が含まれているが環状流路断面
積は十分大きいので、比較的大粒径の水滴は、蒸
気の上昇流に逆らつて重力によつて下方に落下し
ない比較的小粒径の水滴は蒸気とともに蒸気出口
管３３′から次段の蒸留器に送られる。この関係
は図の蒸留器１０′と１０の関係と同様である。
すなわち、蒸留器１０に流入する若干の水滴を含
んだ蒸気は蒸気入口管３３から環状流路１７に接
線方向に高速度で流入して、環状流路１７内で高
速度で旋回しながら上方に流れ、その間に残存す
る水滴に遠心力を得て分離する。分離された水滴
は上部加熱側シエル１１の内壁に衝突し、集合
し、重力によつて下方に流れ、下部が閉じた内套
１６の下部に至り、該内套１６と上部加熱室１１
と接続している底の部分に設けられている分離水
出口管３５から排出される。一方水滴が分離さ
れ、実質的に高純度となつた蒸気は前記内套１６
の上部に設けられている開口部２２から加熱室１
８に流入し、伝熱管１４の内壁を流下する原水を
加熱する。したがつて加熱蒸気は凝縮し、凝縮
水、すなわち蒸留水となる。この蒸留水は、伝熱
管１４の外壁を伝わり下方に流れ、加熱室１８の
底部に設けられている蒸留水出口管３４を経て圧
力差によつて低圧側の次段の蒸留器に送られる。

次段の蒸留器は図示の蒸留器１０と同様の構成
であり、１つ前の段の蒸留器１０′と蒸留器１０
の関係と同様の関係となる。蒸留水出口管３４の
先は入口管３６となり、次の蒸留器に流入され
る。蒸留水入口管３６は下部が閉じている内套１
６と隔壁１５との間に設けられている空間部２３
に流入するように設けられ、前段からの高温の蒸
留水は該空間部２３に気液２層流の状態で流入す
る。この気液２層流のうち気相部すなわち水蒸気
は前記の高純度水蒸気と同様に伝熱管１４に熱を
与え、自らは凝縮して蒸留水となる。一方液相す
なわち蒸留水は加熱室１８の底部に至る。

なお図示の実施例は複数段の場合が示されてい
るがこの発明の蒸留器は図示の蒸留器を単段でも
複数段でも使用可能である。

効 果 この発明の蒸留器はこのような構成であつて、
隔壁と底部が閉じた内套との間に空間部を設け、
その空間部の胴に直接蒸留水入口管を接続させて
いるので、複雑な構造を必要とせず。又、汚染も
避けられる。

また、複数段の蒸留水製造装置は、設置される
場所が屋内である関係上設置スペースに制約を受
け、できるかぎりコンパクトとせねばならぬが、
上部加熱側シエルと蒸発部シエル、ならびに内套
と下部加熱側シエルとが夫々同一の直径にまとめ
られているので、小形化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の複数段の蒸留器の構成と関
係を示す説明図、第２図は第１図のＡ−Ｂ矢視図
である。 符号の説明、１０，１０′……蒸留器、１１…
…上部加熱側シエル、１２……下部加熱側シエ
ル、１３……蒸発部シエル、１４……伝熱管、１
５……隔壁、１６……内套、１７……上部環状流
路、１８……加熱室、１９……分散室、２０……
噴出部、２１……下部環状流路、２２……開口
部、２３……空間部、３１……原水供給管、３２
……残原水排出管、３３……蒸気入口管、３４…
…蒸留水出口管、３５……分離水出口管、３６…
…蒸留水入口管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 原水を加熱沸騰させる加熱室、原水を伝熱管
   の内壁に薄膜状に形成させる分散室、原水を導入
   する供給管、原水が内壁を流下し、中心部は蒸気
   が同じく下方に流れるようになつている少くとも
   １本の伝熱管、沸騰している原水と蒸気の噴出
   部、残原水を排出する排出管、１つ前の段の蒸留
   器から導入された蒸気が凝縮して得られる蒸留水
   を排出する蒸留水出口管、若干の水滴が混入して
   いる蒸気を上部加熱シエルの接線方向に導入する
   蒸気入口管、その蒸気から分離された水を排水す
   る分離水出口管、１つ前の段の蒸留器から送られ
   てきた蒸留水を導入する蒸留水入口管、さらに蒸
   発した蒸気を排出する蒸気出口管を備えている、
   薄膜流下式の蒸留器において、蒸留器の上部加熱
   側シエルと、下部加熱側シエルとを隔離によつて
   分割し、前記下部加熱側シエルの外側に蒸発部シ
   エルを設け、これにより蒸気の下部環状流路が構
   成され、さらに前記の上部加熱側シエルの内側に
   内套が設けられ、その内套の下部は前記の上部加
   熱側シエルに接続して閉じた底部構造をなしてい
   ることを特徴とする蒸留器。 ２ 前記の下部が閉じている内套と隔壁との間に
   空間部を設け、１つ前の段からの蒸留水を導入す
   る蒸留水入口管を前記の空間部に流入させること
   を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の蒸
   留器。 ３ 前記の上部加熱側シエルと底部が閉じている
   内套によつて構成される上部環状流路に接線方向
   に流入させる蒸気入口管の接続位置が分離水を排
   出する分離水出口管の接続部より上部にあること
   を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の蒸
   留器。 ４ 前記の上部環状流路を構成する上部加熱側シ
   エルの直径と、下部環状流路を構成する蒸発部シ
   エルの直径がほぼ同じ寸法であることを特徴とす
   る前記特許請求の範囲第１項記載の蒸留器。 ５ 前記の上部環状流路を構成する下部が閉じた
   内套の直径と下部環状流路を構成する下部加熱側
   シエルの直径がほぼ同じ寸法であることを特徴と
   する前記特許請求の範囲第１項記載の蒸留器。 ６ 原水を加熱沸騰させる加熱室、原水を伝熱管
   の内壁に薄膜状に形成させる分散室、原水を導入
   する供給管、原水が内壁を流下し、中心部は蒸気
   が同じく下方に流れるようになつている少くとも
   １本の伝熱管、沸騰している原水と蒸気の噴出
   部、残原水を排出する排出管、１つ前の段の蒸留
   器から導入された蒸気が凝縮して得られる蒸留水
   を排出する蒸留水出口管、若干の水滴が混入して
   いる蒸気を上部加熱シエルの接線方向に導入する
   蒸気入口管、その蒸気から分離された水を排水す
   る分離水出口管、１つ前の段の蒸留器から送られ
   てきた蒸留水を導入する蒸留水入口管、さらに蒸
   発した蒸気を排出する蒸気出口管を備えており、
   蒸留器の上部加熱側シエルと、下部加熱側シエル
   とを隔壁によつて分割し、前記下部加熱側シエル
   の外側に蒸発部シエルを設け、これにより蒸気の
   下部環状流路が構成され、さらに前記の上部加熱
   側シエルの内側に内套が設けられ、その内套の下
   部は前記の上部加熱側シエルに接続して閉じた底
   部構造をなしているような構成の薄膜流下式の蒸
   留器を複数段接続したことを特徴とする蒸留器。