[發明專利]溶液濃縮裝置及方法

無效

• 申請號: 200710091452.5
• 申請日: 2007-03-30
• 公開（公告）號: CN101069780A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 片井幸祐;田中宏昌;大場晴之;武地慶雄
• 申請（專利權）人: 富士膠片株式會社
• 主分類號: B01D1/00
• 分類號: B01D1/00;B01D1/16;B01D3/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 朱丹

1.一種溶液濃縮裝置，在由閃蒸部和冷凝部構成的容器內，從噴嘴的出口向所述閃蒸部內的溶液中輸送溶液，由所述冷凝部冷凝利用閃蒸法從溶液氣化的溶劑，從所述容器分離取出該冷凝的液體、和利用所述閃蒸法濃縮的溶液，所述溶液濃縮裝置的特征在于，

每1個所述噴嘴的出口的從所述溶液最終氣化的溶劑量設定在由以下數學式(1)規定的量X以下，

X＝1.5×(to/tb)×(Pb/Po)mol/s............(1)

其中，to：273、tb：溶液的沸點，to和tb的單位是K，

Po：1.01×10⁵Pa、Pb：容器內壓Pa，

所述冷凝部具有接收器，在將從所述溶液的氣液界面位置到所述接收器的高度規定為H時，將所述溶劑量X和高度H的關系設定為：

在X＜0.3mol/s時，為0.1m≤H≤2.0m、

在0.3mol/s≤X≤0.6mol/s時，為0.5m≤H≤2m、

在0.6mol/s＜X時，為1.0m≤H≤2.0m。

2.如權利要求1所述的溶液濃縮裝置，其特征在于，將來自所述噴嘴出口的溶液的流速設定在10mol/(m²·s)以上、2000mol/(m²·s)以下。

3.如權利要求1或2所述的溶液濃縮裝置，其特征在于，在將所述溶液的氣液界面的面積設定為S時，將所述溶劑量X和面積S的關系設定為：

在X＜0.3mol/s時，為0.008m²≤S≤7.0m²、

在0.3mol/s≤X≤0.6mol/s時，為0.7m²≤S≤7.0m²、

在0.6mol/s＜X時，為1.7m²≤S≤7.0m²。

4.如權利要求1或2所述的溶液濃縮裝置，其特征在于，具備多個所述噴嘴出口，這些多個出口的開口中心間間距設定在100mm以上。

5.如權利要求1或2所述的溶液濃縮裝置，其特征在于，所述噴嘴在所述容器外具備壓力調節閥，檢測從所述壓力調節閥到所述出口的噴嘴內壓。

6.如權利要求1或2所述的溶液濃縮裝置，其特征在于，所述噴嘴和容器內溶液的接觸面溫度設定在低于溶液的沸點+2℃。

7.如權利要求6所述的溶液濃縮裝置，其特征在于，所述噴嘴在外表面具有絕熱部件。

8.如權利要求7所述的溶液濃縮裝置，其特征在于，所述絕熱部件形成的噴嘴管壁的內側基準總傳熱系數設定在1.0W/m²以下。

9.如權利要求7或8所述的溶液濃縮裝置，其特征在于，所述絕熱部件由絕熱層構成，所述絕熱層具有由內管和外管構成的雙重管結構，所述內管和外管的間隙設定在5mm以上30mm以內，在從所述噴嘴貫通容器的部分到所述出口之間，在內管和外管的間隙內，只封入有空氣或氬氣。

10.如權利要求1或2所述的溶液濃縮裝置，其特征在于，具備冷卻循環部，該冷卻循環部由用于使在所述容器中濃縮的溶液返回到所述噴嘴的循環路、和冷卻該循環路中的溶液的冷卻部構成，所述冷卻循環部在停止向噴嘴輸送液體時運行，將滯留在所述噴嘴中的溶劑氣體及溶液置換成被冷卻的溶液。

11.一種溶液濃縮方法，在由閃蒸部和冷凝部構成的容器內，從噴嘴的出口向所述閃蒸部內的溶液中輸送溶液，由所述冷凝部冷凝利用閃蒸法從溶液氣化的溶劑，從所述容器分離取出該冷凝的液體、和利用所述閃蒸法濃縮的溶液，所述溶液濃縮方法的特征在于，

每1個所述噴嘴的出口的從所述溶液最終氣化的溶劑量設定在由以下數學式(1)規定的量X以下，

X＝1.5×(to/tb)×(Pb/Po)(mol/s)............(1)

其中，to：273、tb：溶液的沸點、to和tb的單位是K，

Po：1.01×10⁵Pa、Pb：容器內壓Pa。

12.如權利要求11所述的溶液濃縮方法，其特征在于，將來自所述噴嘴出口的溶液的流速設定在10mol/(m²·s)以上、2000mol/(m²·s)以下。