JPH0560964B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧延工程で生ずるエマルジヨン状の
クーラント廃液からの油分を分離、回収して再生
油を得るための回収・再生方法、およびその装置
に関するものである。 〔従来の技術〕 圧延工程、特に熱間圧延工程において使用され
る圧延油は、圧延ロールの冷却と圧延ロールと材
料間の潤滑を目的として、油分（ニートオイル）
と水とが混合したエマルジヨンの形態で用いられ
る。したがつてこの圧延油の廃液（俗にクーラン
ト廃液）には、有効な油分が含まれているが、従
来このクーラント廃液は、静置による二層分離あ
るいは凝集剤添加により油分と水とに大別した
後、油分は別処理工程を経て廃棄されるか、再利
用されていないところが多い。 〔発明が解決しようとする課題〕 上記の如きクーラント廃液は、圧延工場におい
て大量に発生するが、油、水の他、調整添加物や
金属粉等の固形物が混入しており、かかる廃液は
環境汚染源となるため、多くは直接燃焼法（燃料
を加えることにより水分等が混じつた状態のもの
を強制的に燃やしてしまう処理法）等により処理
されている。 しかしながら、このような処理手段も煩瑣な
上、操業上のトラブルも多く、処理コストが嵩む
等の問題があり改善が求められていた。 本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、
圧延工程により発生した圧延油の廃油すなわちク
ーラント廃液に混在する油分を、有効かつ低コス
トで回収し再生することのできる、油分の回収・
再生方法およびその装置を提供することを目的と
するものである。 〔課題を解決するための手段〕 請求項１記載のクーラント廃液の油分の回収・
再生方法は、前記クーラント廃液を、凝集剤の添
加により油分と水とに大別する工程と、前工程に
より大別された油分および水のうち前記油分のみ
を取り出して、該油分を120〜130℃に加熱し、該
油分内に残留する水分を脱水する工程と該工程に
より、脱水された油分を静置冷却する工程とによ
つて再生油を得ることを特徴としている。 また、請求項２記載のクーラント廃液の油分の
回収・再生装置は、圧延工程で生ずるエマルジヨ
ン状のクーラント廃液からの油分の回収・再生装
置において、前記クーラント廃液に凝集剤を添加
して油分と水とに大別する凝集分離タンクと、該
凝集分離タンクにより大別した前記油分を加熱・
脱水するための濃縮タンクと、該濃縮タンクによ
り脱水した油分を静置冷却するための静置タンク
とを設け、かつ前記濃縮タンクを、前記油分を貯
留するタンク本体と、該タンク本体内に管路が主
として鉛直方向に延在するように設置した蒸気加
熱管とを備えた構成としたものである。 さらに、第３項記載のクーラント廃液からの油
分の再生・回収装置は、前記蒸気加熱管を、上下
に離間させてほぼ水平に配置した２本のリング管
と、該２本のリング管の間にほぼ垂直に配され前
記双方のリング管を連通させる複数本の鉛直管と
により構成したことを特徴とするもの、第４項記
載のクーラント廃液からの油分の再生・回収装置
は、前記凝集分離タンクと前記濃縮タンクとの間
に配される移送ポンプを、うず巻きポンプ等の遠
心ポンプとしたことを特徴とするものである。 〔作用〕 凝集剤により水と大別された油分は、濃縮タン
クのタンク本体内に貯留される。油分は、ここで
蒸気加熱管により沸点以上の温度に加熱されるこ
とにより、内部に含有する水分を蒸発して脱水さ
れる。脱水された油分は、含有する不純物を静
置・冷却により取り除かれ、精製された再生油を
得ることができる。 さらに、前記蒸発加熱管を、上下に離間させて
ほぼ水平に配置した２本のリング管と、該２本の
リング管の間にほぼ垂直に配され前記双方のリン
グ管を連通させる複数本の鉛直管とにより構成し
た場合には、該蒸気加熱管のチユーブ表面へのス
ラツジの付着が防止され、よつて熱交換率の低下
を招かず短時間での加熱が可能となり、しかもメ
インテナンスが容易なものとなる。 また、凝集分離タンクと濃縮タンクとの間に配
される移送ポンプをうず巻きポンプ等の遠心ポン
プとした場合には、凝集分離タンクから濃縮タン
クに移送される水油混合のフロツクが、該ポンプ
の遠心作用により、水分と油分との分離が促進さ
れたものとなる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。 第１図は本発明に係るクーラント廃液の油分回
収・再生装置１の一実施例を示すもので、全体的
な概略構成を表すものである。 この図において、符号３で示すものは凝集分離
タンク、また符号４は濃縮タンク、符号５は静置
冷却タンクである。本実施例による構成では、前
記凝集分離タンク３の前段に、熱間圧延工程にお
いて圧延機（図示略）より排出されたクーラント
廃液を一時的に貯蔵するためのストレージタンク
２が設けられたものとなつている。また同図中符
号６はポンプ２５を介してストレージタンク２−
凝集分離タンク３間に配されるクーラント廃液移
送配管、７は移送ポンプ２６およびバルブ３６
Ａ，３６Ｂを介して凝集分離タンク３−濃縮タン
ク４間に配されるフロツク（浮上油）移送配管、
８はバルブ３７、ポンプ２７、ストレーナ４０を
介して濃縮タンク４−静置タンク５間に配される
脱水油移送配管である。前記ストレージタンク２
の入口側には、固形物（金属粉、異物等）を分離
するストレーナ２ａ，２ｂが付設されている。 前記凝集分離タンク３には、前記クーラント廃
液移送配管６の末端の他、凝集剤注入配管９の末
端、ドレン配管３０の基端が接続されている。ま
た、該凝集分離タンク３はその内部に、前記フロ
ツク移送配管７の基端部に接続されるフロートサ
クシヨン１０を備えたものとなつている。このフ
ロートサクシヨン１０は、該凝集分離タンク３内
に貯留される液体（クーラント廃液）の液面上に
浮上して、常に液体の上部より該液体を吸い込む
ことができるようになつているものである。従つ
て液面が降下してもそれに追従できるものとなつ
ている。前記移送ポンプ２６は羽根車付きの遠心
ポンプが好ましく、本実施例ではこれをうず巻き
ポンプとして構成している。その作用については
後述する。 前記濃縮タンク４は、前記凝集分離タンク３か
ら移送された液体を貯留するためのタンク本体１
１と、該タンク本体１１内に設置された蒸気加熱
管１２とを有して構成されている。図示例のもの
においては、該濃縮タンク４が２基備えられたも
のとなつているが、これら２基の濃縮タンク４は
全く同構造をなすもので、１基であつても差し支
えない。前記タンク本体１１の上部には前記フロ
ツク移送配管７の末端が、同じく底部にはドレン
配管３１が接続され、さらに中央やや下方寄りに
は、吸い込み位置（レベル）を自由に変えること
のできる回転式レベル可変サクシヨン１３が設け
られている。 前記回転式レベル可変サクシヨン１３は、第２
図に示す如きもので、くの字状に屈曲し、前記タ
ンク本体１１を貫通するサクシヨン管１４と、該
サクシヨン管１４の基端部に設けられる回転継手
１５とから構成される。サクシヨン管１４は、グ
ランドパツキン１６を介してタンク本体１１を貫
通しているため、液密性を確保した状態で貫通部
の軸心周りに回動自在なものとなつている。回転
継手１５には、前記脱水油移送配管８の基端が接
続される。サクシヨン管１４の基端部の回転継手
１５に近接した位置には把手１７が設けられてお
り、この把手１７によりサクシヨク管１４を回転
させることができる。 また、このタンク本体１１の頭頂部からは、排
気管１９が延出している。この排気管１９は、ク
ーラー（水−ガス熱交換器）４２、ブロワー４
３、脱臭槽４４等から構成される排気脱臭設備４
５に至る。前記脱臭槽４４は、水酸化ナトリウム
水溶液が貯留されたもので、前記クーラー４２に
よつて冷却された排気を、該溶液中でバブリング
することにより脱臭するものである。なお符号２
０は通気管であり、図示は省略するが、その先端
部には調整ダンパが設けられている。 この濃縮タンク４を構成する前記蒸気加熱管１
２は、第３図に示すようなもので、上下に離間し
てほぼ水平に配置された２本のリング管１２ａ
と、該２本のリング管１２ａの間にほぼ垂直に配
されて前記双方のリング管１２ａを連通させる複
数本の鉛直管１２ｂとから構成されたもので、タ
ンク本体１１の内部下方に設置されている。上部
のリング管１２ａに蒸気供給管２１が接続され、
下部のリング管１２ａに戻り配管２２が接続され
ており、これら蒸気供給管２１、戻り配管２２が
タンク本体１１を貫通している。符号４１はスチ
ームトラツプである。 前記静置タンク５は、前記濃縮タンク４から移
送された液体（脱水油）を貯留して静置するもの
で、前記脱水油移送配管８の末端が接続されてい
る。下部には、精製油抜き取り配管２３が、底部
にはドレン配管３２が設けられている。また本実
施例のものでは、この静置タンク５にも第３図に
示したものと同様の蒸気加熱管１２′が備えられ
たものとしている。この静置タンク５の頭頂部か
らも排気管１９が延出され、この排気管１９は、
前記濃縮タンク４からの排気管１９と合流して排
気脱臭設備４５に至る。 次に、上記構成となるクーラント廃液の油分回
収・再生装置１の作用と共に、本発明の第１の請
求項に係るクーラント廃液からの油分回収・再生
方法の実施例を説明する。 図示されない熱間圧延機から排出されたクーラ
ント廃液は、一旦、前記ストレージタンク２に貯
留される。クーラント廃液は、熱間圧延油（水溶
性）と水とが渾然一体となつたエマルジヨンであ
る。 ストレージタンク２に貯留されたクーラント廃
液は、ポンプ２５によりクーラント廃液移送配管
６を介して凝集分離タンク３に移送される。クー
ラント廃液は、この凝集分離タンク３において凝
集剤注入配管９より凝集剤を添加され、油分と水
とに大別される。ここでエマルジヨン状態から分
離された油分はいわゆる豆腐状のものとなつて液
面状に浮上する。この浮上油は一般にフロツクと
称される。フロツクは移送ポンプ２６により前記
フロートサクシヨン１０からフロツク移送配管７
内に取り込まれ、濃縮タンク４のタンク本体１１
に貯留される。フロートサクシヨン１０は上述の
とおり、常時液面近傍に位置するものであるか
ら、液面上に浮上したフロツクを効率よく（水分
の吸い込みを極力避けて）採取することが可能で
ある。また、移送ポンプ２６をうず巻きポンプ、
すなわち羽根車を有した遠心ポンプとしているの
で、採取されたフロツクが該ポンプ内で一種の遠
心分離作用を受けて水油分離が促進されるものと
なり、濃縮タンク４内での分離性が一層向上す
る。 本実施例においては上記のとおり、濃縮タンク
４が２基備えられたものとなつているから、この
場合は、バルブ３６Ａ，３６Ｂを操作することに
より一方の濃縮タンク４のタンク本体１１内に移
送液体（フロツク）を貯留する。フロツクを除去
されることによつて凝集分離タンク３内に残留し
た水は、ドレン配管３０を介して曝気式汚水処理
装置４７に送り込まれる。前記凝集分離タンク３
には、この残留した水を排出した後、再びストレ
ージタンク２からのクーラント廃液を受け入れれ
ばよい。 濃縮タンク４のタンク本体１１に前記フロツク
が貯留されたならば、前記蒸気加熱管１２にスチ
ームを通し、貯留液体（フロツク）を95℃程度に
まで加熱する。ただし、このタンク本体１１内に
貯留される液体は、フロツク（油分）とは言えま
だかなり水分を含んでいることに加え、フロート
サクシヨン１０により浮上したフロツクを吸入す
る際にも完全にフロツクのみを採取することは無
論困難であり、比較的多量の水も同時に吸入する
こととなるから、このタンク本体１１内に貯留さ
れた液体には油分の他、依然かなりの量（４割程
度）の水が混在しているものとなる。前記蒸気加
熱管１２に供給するスチームとしては、設備系か
らの排スチーム、余剰スチーム等を利用すること
ができ、特別な加熱手段（熱源）は一切必要とし
ない。 蒸気加熱管１２の加熱により、タンク本体１１
内の液体は、油分と水分とに分離され、水はタン
ク本体１１の底部に、油分離は上方にいつたよう
に二層に別れる。液体中の水分は一部この時点で
蒸発するものもある。そして加熱を続けながらド
レン配管３１のバルブ３８を操作し、底部に溜ま
つた水をゆつくりと排出していく。その際、排水
を目視しておくことにより水の排出が完了され油
分層に至つたことを確認し、その時点で前記バル
ブ３８を閉じる。排水は前記凝集分離タンク３の
場合と同様、曝気式汚水処理装置４７に送る。 上記状態となつたならば、さらに蒸気加熱管に
よる加熱を続ける。この時点でタンク本体１１に
残留する油分は、かなり水分が除去されたものと
なつているため、タンク本体１１内の液体温度は
120〜130℃にまで、すなわち水の沸点温度以上に
上昇させることができる。これにより、液体内に
含有される水分は蒸発し、貯留液体の脱水が実行
される。なお、ここで、貯留液体への加熱温度を
120以上としたのは、120℃未満では水分の蒸発を
望めなくはないが加熱・蒸発に時間がかかり処理
能率が低くなるからである。一方、同加熱温度を
130℃以下としたのは、加熱温度が高いほど脱水
操作は高効率となるが、この濃縮タンク４で分離
される油分の引火点は約132℃（後述の表参照）
であり、安全のためこの引火点を超えないように
配慮（ただし、着火源がないため引火することは
ない）したことによる。脱水により生じた水蒸気
は、加熱により気化した少量の油分（ガス）と共
に、前記排気管１９を介して排気脱臭設備４５に
送られて処理される。ここで、前記蒸気加熱管１
２は上記のとおり、第３図に示した如く上下方向
に配設された複数の鉛直管１２ｂを主体とした構
成となるものであるため、該蒸気加熱管１２のチ
ユーブ表面にスラツジが極めて付着しにくいもの
となり、また、付着したスラツジは重力により落
下するためチユーブ表面から自然に離脱され、ス
ラツジの付着によつて熱交換率が低下するといつ
た弊害を防止することができる。すなわち、通常
の蒸気加熱管５０は第４図に示すように水平面に
蛇行配置されて形成されたものが一般的にある
が、このタイプのものは、被加熱物がグリス状の
高粘度のものであつた場合や、被加熱物に不純物
（固形分）が含まれている場合において、それら
のスラツジあるいは不純物の堆積（沈殿）物がチ
ユーブに付着、さらにひどい場合には目詰りを生
じ、熱交換率が著しく低下するケースがあるが、
前記蒸気加熱管１２によればそのようなことが生
じず、加熱処理時間が短縮されるばかりでなく、
スラツジ除去等のメインテナンス作業を極力削減
することができるわけである。 なお、本実施例では、蒸気加熱管１２を第３図
に示した如く上下２つのリング管１２ａ，１２ａ
とそれらリング管１２ａをつなぐ鉛直管１２ｂと
で構成したが、この蒸気加熱管１２は必ずしもこ
のような構成としなければならないわけではな
く、蒸気チユーブが主として鉛直方向に向くよう
に配設されていれば上記同様の効果が奏される。
ただし、蒸気加熱管１２を上記構成とすればタン
ク本体１１内の貯留液体を均一かつ広範囲に加熱
でき、効率的な加熱を望める。 さて、上記操作により貯留液体の脱水が完了し
たら、脱水された液体（脱水油）は脱水油移送配
管８を介して前記静置冷却タンク５に移送される
が、この脱水油のタンク本体１１からの抜き出し
は前記回転式レベル可変サクシヨン１３を介して
なれされる。回転式レベル可変サクシヨン１３は
上述のとおり把手１７を操作してサクシヨン管１
４を回転させることにより、液面に対する吸込口
１４ａのレベルを自由に設定することができるか
ら、脱水油を抜き取る際に、どのくらいの量を抜
き取るかを決め、液体レベルからその位置を計算
（検討）して、吸込口の位置を変えることができ
る。すなわち、タンク本体１１内の貯留液体は脱
水された状態にあつても微細不純物を含むもので
あり、それら不純物の中には沈降するものも存在
するから、なるべく貯留液体は上方レベルより採
取することが望ましい、これに対処できるわけで
ある。 上記濃縮タンク４により、かつ上記工程によ
り、タンク本体１１内に脱水油が生成されたなら
ば、それをポンプ２７により、脱水油移送管８を
介して前記静置冷却タンク５内に移送する。該静
置冷却タンク５に移送された液体は、ここで蒸気
加熱管１２′により再び120〜130℃の温度に加熱
され、最終的な脱水処理をなされる。ただし、こ
の再脱水操作は省略しても支障はなく、従つてそ
の場合には該静置冷却タンク５に前記蒸気加熱管
１２′を装備しなくてもよい。最終的な脱水処理
がなされたならば、液体を静置させると共に約60
℃以上の温度となるまで冷却する。これにより、
内部に含有されるスラツジ、圧延工程において混
入した微細金属粉、ならびに金属石鹸等の不純物
が下方に沈降する。後は、精製油抜取り配管２３
より目的とする精製油（再生油）を抜き取ればよ
い。ここで液体の冷却温度を60℃以下までとした
のは、その温度以上であると前記金属石鹸が精製
油中から分離せずに混入するおそれがあるためで
ある。 以上説明したとおり、本発明に係るクーラント
廃液の油分回収・再生装置１、およびクーラント
廃液の油分の回収・再生方法によれば、従来、燃
焼廃棄していたクーラント廃液に含有される油分
を確実に回収して再生させ、得られた再生油を溶
解用燃料等として使用することができる。ちな
みに、下記に本実施例に得られた再生油の性状
を、圧延機で使用している原液およびＣ重油と比
較して示す。

【表】

〔発明の効果〕

以上説明したとおり、請求項１に係るクーラン
ト廃液からの油分の回収・再生方法によれば、凝
集剤による油水の大別、加熱蒸留による油脂分の
脱水、静置による微細不純物の除去、といつた段
階的処理によりクーラント廃液に含まれる油分を
殆ど無駄にすることなく確実にかつ効率的に回収
し、燃料油等として再生することができる。 また、油分を脱水するにおいては、油分を120
〜130℃、すなわちクーラント廃液からの再製油
の引火点より低い温度でしかも水の蒸発温度より
も十分に高い温度に加熱するので、上記段階的処
理による効果と相まつて油分の脱水を安全性を確
保しつつ極めて効果的に行える。 また、請求項２に係るクーラント廃液からの油
分の回収・再生装置によれば、上記請求項１に係
る油分の回収・再生方法を効果的に実現すること
ができ、上記同様の効果を奏することができる。
また、濃縮タンクにおける油分の加熱をタンク本
体内に設置した蒸気管により行うようにしたた
め、設備系からの排スチームあるいは余剰スチー
ム等を利用することができ、熱源の省略あるいは
省エネルギーを図ることが可能である。しかも、
蒸気管としては、その管路が主として鉛直方向に
延在するように設置したので蒸気管表面にスラツ
ジが付着しにくいばかりでなく、付着したスラツ
ジが重力により自然に剥離・落下して蒸気管表面
より離脱でき、これにより熱交換効率の低下を防
止するとともにスラツジ除去に係るメンテナンス
を大幅に軽減できる。 さらに、請求項３に係るクーラント廃液からの
油分の回収・再生装置によれば、脱水工程におい
て、スラツジ付着による熱交換率の低下を有効に
防止することにより処理時間の短縮が図れ、か
つ、蒸気加熱管に係るメインテナンスを容易とす
ることができることに加えて、タンク本体内の貯
留液体を均一かつ広範囲に加熱でき、効率的な加
熱、延いては効率的な処理を望める。 さらにまた、請求項４に係るクーラント廃液か
らの油分の回収・再生装置によれば、ポンプの遠
心作用により、移送過程において回収油の油水分
離を促進させることができ、濃縮タンクでの油水
分離性を向上させることができる、といつた優れ
た効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクーラント廃液の油分の
回収・再生装置の一実施例を示す概略構成図、第
２図は本実施例による回転式レベル可変サクシヨ
ンをタンク本体の一部と共に示す側面図、第３図
は本発明の請求項３に係る蒸気加熱管を示す斜視
図、第４図は一般的な蒸気加熱管を示した斜視図
である。 １……クーラント廃液からの油分回収・再生装
置、３……凝集分離タンク、４……濃縮タンク、
５……静置タンク、９……凝集剤注入配管、１１
……タンク本体、１２……蒸気加熱管、１２ａ…
…リング管、１２ｂ……鉛直管、２６……移送ポ
ンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 圧延工程で生ずるエマルジヨン状のクーラン
   ト廃液からの油分の回収・再生方法であつて、 前記クーラント廃液を、凝集剤の添加により油
   分と水とに大別する工程と、前記工程により大別
   された油分および水のうち油分を取り出して、該
   油分を120〜130℃に加熱し、該油分内に残留する
   水分を脱水する工程と、該工程により脱水された
   油分を静置冷却する工程と、により再製油を得る
   ことを特徴とするクーラント廃液からの油分の回
   収・再生方法。 ２ 圧延工程で生ずるエマルジヨン状のクーラン
   ト廃液からの油分の回収・再生装置において、 前記クーラント廃液に凝集剤を添加して油分と
   水とに大別する凝集分離タンクと、該凝集分離タ
   ンクにより大別された前記油分を加熱・脱水する
   ための濃縮タンクと、該濃縮タンクにより脱水さ
   れた油分を静置冷却するための静置タンクとを備
   え、かつ前記濃縮タンクは、前記油分を貯留する
   タンク本体と、該タンク本体内に管路が主として
   鉛直方向に延在するように設置された蒸気加熱管
   とを有して構成されていることを特徴とするクー
   ラント廃液からの油分の回収・再生装置。 ３ 前記蒸気加熱管が、上下に離間してほぼ水平
   に配置された２本のリング管と、該２本のリング
   管の間にほぼ垂直に配されて前記双方のリング管
   を連通させる複数本の鉛直管とから構成されてい
   ることを特徴とする請求項２記載のクーラント廃
   液からの油分の回収・再生装置。 ４ 前記凝集分離タンクと前記濃縮タンクとの間
   に配される移送ポンプは、渦巻きポンプ等の遠心
   ポンプであることを特徴とする請求項２または３
   記載のクーラント廃液からの油分の回収・再生装
   置。