[發明專利]液體介質等的汽化分離裝置

無效

• 申請號: 200680046784.5
• 申請日: 2006-12-15
• 公開（公告）號: CN101330950A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: 鳥居滋;三木浩一;是友勝己
• 申請（專利權）人: 株式會社技術西格馬
• 主分類號: B01D3/42
• 分類號: B01D3/42;B01D3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 蔣亭;苗堃

技術領域

本發明涉及液體介質等的汽化分離裝置，其為可以高精度地測定變動的液體介質等的液面位置且可以應對大型化的全自動式裝置。

背景技術

近年來，對于環境問題的關心高漲，而且用于管理擔心有害于人的健康和生態系統的化學物質等的ISO這樣的國際標準和PRTR(PollutantRelease?and?Transfer?Register)這樣的法律制度在進一步完善。在這種趨勢下，為了削減溶劑的排出量，對于將使用完的液體介質等再利用的關心高漲，作為用于該目的的裝置，最近已市售各種分離裝置，其名稱為有機溶劑蒸餾裝置、溶劑再生裝置、自動溶劑回收裝置等。

但是，現有的裝置均是以大氣壓或減壓下的蒸餾(將溶劑加熱到沸點而制作飽和蒸汽，將該飽和蒸汽分取的方法)作為介質分離的原理，將這些裝置的概念圖示于圖1和圖2。圖中的符號如下所示，11：蒸發用圓底燒瓶，12：加熱浴，13：溫度計，14：冷凝用冷卻冷凝器，15：回收接受器，16：制冷劑連接口，17：柱塔，18：電磁閥。圖1是已通用的有機溶劑的單蒸餾裝置，將沸騰的溶劑蒸汽導入冷凝部(冷凝用冷卻冷凝器14)，在其中使其冷凝而分離精制溶劑。圖2的蒸餾裝置是將混合有2種以上溶劑的混合溶劑分離精制為單成分的溶劑的裝置，在該裝置的蒸發部中裝滿溶劑，蒸發部的蒸發用圓底燒瓶11與垂直延伸的分餾部(柱塔17)連接，該柱的上部與冷凝部(冷凝用冷卻冷凝器14)連接，從該冷凝部延伸出支管與回收接受器15連接，該支管在上部進一步分支以使冷凝液的一部分回流到分餾柱塔17的上部。因此，可以通過由電磁閥18、19等控制回收和回流等來進行溶劑的分級蒸餾。總之，是邊使有機溶劑沸騰而適當地切換回流和分取，邊將混合溶劑精制的裝置。此外，蒸餾精制的終點通過以目視或測量儀器等為指標的手動操作來確認。

公開了例如從由正丁醇、醋酸丁酯、水、2-丁氧基乙醇、2-己氧基乙醇組成的使用完的廢液中，將水相和溶劑相沉淀分離，在減壓下反復精餾來回收高純度的正丁醇和水的方法(專利文獻1)。但是，該精制方法也是按照采用使溶劑沸騰蒸餾的經驗手法的精制方法，與上述同樣地采用手動的方法。

作為這些裝置的缺點，(1)為了利用溶劑蒸汽壓的力，需要將溶劑加熱到沸點以上，因此，對于閃點低的液體介質等，從安全操作的觀點出發，人長久的注意是必不可缺的，此外，(2)對于不是循環體系的現有的裝置，連續運轉時，由于其結構上的制約，為了使溶劑的追加、精制溶劑的取出、濃縮母液的排出等自動化而使裝置上的單元變得復雜，以及(3)裝置復雜，操作煩雜等要解決的問題多。另一方面，對于大量精制液體介質等的現有技術，幾乎都是間歇式操作，沒有見到在液體介質等回收裝置內使氣體與液體介質等強制地接觸的使氣體循環、將該介質回收分離方式的所謂液體介質等的完全自動回收型的生產設備。此外，大量的市售裝置只不過是使液體介質等的注入、接受器的回收液的排出、排出蒸發釜中的殘渣等操作等中的任一操作部分地自動化而成的裝置的實用化。因此，強烈期待搭載有暴沸現象防止控制機構的大型的溶劑回收裝置。

因此，以往作為暴沸現象對策，設置有防止未處理精制液混入回收液中的隔壁，但存在汽化器的形狀變得復雜，可以進行這樣的加工的材料受到限制的問題。

此外，研究了精密地控制汽化部分的液面位置而運轉，控制包括暴沸現象在內的上述問題。作為傳感液面位置的方法，使用靜電容量式、浮動開關式、電極式、超聲波式、振動式、光傳感器式等。對于靜電容量式、電極式和超聲波式等的液面計，例如，用電容器容量、電導率的變化和超聲波波形等對液面位置的傳感，殘留有固溶體溶液系下的測定變得不正確等對于在濃縮釜中的直接測定均需要解決的問題，尚未達到在大型裝置中的應用展開。此外，在旋轉式蒸發器這樣的旋轉容器內，由于液體的液面變動，所以使浮動開關發揮作用是困難的。另一方面，在密閉的不銹鋼制的蒸發釜中，存在光從外部無法通過液相等問題，具有實質上不適合自動傳感的缺點。

例如，已知在介由送風單元使氣體產生流動的循環路通過的貯存器中具備蒸發促進單元(旋轉盤)，檢測貯存器的液面位置的方法(專利文獻2)。但是，存在汽化器的形狀變得復雜的問題。

在使傾斜的汽化器旋轉而增加液面積從而促進汽化的方法中，已知用光傳感器、CCD傳感器等進行三維變化的液面位置的檢測。使用光傳感器時(專利文獻3)，容器透明是必要的，材料受到限制，因此存在不能實現裝置的自動化、大型化的問題。此外，使用CCD傳感器時(專利文獻4)，由于連續流動的液面的圖像處理復雜，因此存在裝置的大型化困難的問題。