(57)【要約】【課題】低沸点物質を高濃度で回収できると共に、省エネルギー化が図られた低沸点物質 回収装置および回収方法を提供する。【手段】アンモニア回収装置１は、加熱用水蒸気が吹き込まれスチームストリッピングを行う蒸留塔２と、蒸留塔２の塔頂部から排出されるアンモニア含有蒸気と水とを熱交換し水を蒸発させる蒸発器３と、蒸発器３から排出される水蒸気を圧縮昇温して加熱用水蒸気として蒸留塔２に排出する圧縮装置４と、蒸発器３で濃縮されたアンモニア含有蒸気を取り込み、当該蒸気を冷却して水分を除去してアンモニア含有蒸気の濃度を高濃度（例えば２０wt％以上）に上げる濃縮塔５と、濃縮塔５からのアンモニア含有蒸気に水分を吸収させ所定濃度の回収アンモニア水を生成する第１吸収塔６と、第１吸収塔内の未凝縮のアンモニア含有蒸気が外部に排出されることを防止する第２吸収塔７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低沸点物質を含む原液を加熱用水蒸気に接触させ、前記原液から低沸点物質を分離しガス化させ低沸点物質を含む蒸気として塔頂部から排出すると共に、原液から低沸点物質が除去された処理水を塔底部に貯留する蒸留塔と、
前記蒸留塔の塔頂部から排出される低沸点物質を含む蒸気と、水とを熱交換させることにより、前記低沸点物質を含む蒸気を分縮させ前記低沸点物質を含む蒸気を濃縮させ、且つ、前記水を蒸発させ水蒸気として排出する蒸発器と、
前記蒸発器から排出される水蒸気を圧縮昇温し、この圧縮昇温された水蒸気を前記蒸留塔に導き、蒸留塔で使用される加熱用水蒸気として利用する圧縮装置と、
前記蒸留塔の塔底部に貯留される処理水を外部に排出する排出ラインの途中に設けられ、前記蒸発器において使用される水を、予め前記処理水と熱交換して加熱する予熱器と、
を備えたことを特徴とする低沸点物質の回収装置。
【請求項２】
前記蒸発器で分縮した後の低沸点物質を含む蒸気を取り込み、当該蒸気を冷却して水分を除去して低沸点物質を含む蒸気をさらに濃縮する濃縮塔をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の低沸点物質の回収装置。
【請求項３】
前記圧縮装置は複数の蒸気圧縮機が並列に接続されて構成されている請求項１または２記載の低沸点物質の回収装置。
【請求項４】
前記低沸点物質はアンモニアである請求項１〜３のいずれかに記載の低沸点物質の回収装置。
【請求項５】
蒸留塔に加熱用水蒸気を吹き込み、低沸点物質を含む原液に加熱用水蒸気を接触させ、前記原液から低沸点物質を分離しガス化させ低沸点物質を含む蒸気として蒸留塔の塔頂部から排出すると共に、原液から低沸点物質が除去された処理水を蒸留塔の塔底部に貯留する第１工程と、
前記蒸留塔の塔頂部から排出される低沸点物質を含む蒸気と、水とを蒸発器において熱交換させることにより、前記低沸点物質を含む蒸気を分縮させ前記低沸点物質を含む蒸気を濃縮させ、且つ、前記水を蒸発させ水蒸気として排出する第２工程と、
前記蒸発器から排出される水蒸気を圧縮装置において圧縮昇温し、この圧縮昇温された水蒸気を前記蒸留塔に導き、蒸留塔で使用される加熱用水蒸気として利用する第３工程と、
を備え、
前記蒸留塔の塔底部に貯留される処理水を外部に排出する排出ラインの途中に設けられた予熱器によって、前記蒸発器において使用される水を、予め前記処理水と熱交換して加熱する
ことを特徴とする低沸点物質の回収方法。
【請求項６】
前記蒸発器で分縮した後の低沸点物質を含む蒸気を取り込み、当該蒸気を冷却して水分を除去して低沸点物質を含む蒸気を濃縮塔においてさらに濃縮する第４工程をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の低沸点物質の回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニア等の低沸点物質を含有する排水から低沸点物質を分離回収する回収装置及び回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンモニア含有排水を分離除去する方法としては、スチームストリッピング法が知られている。このスチームストリッピング法を用いた一般的なアンモニア回収装置では、スチームストリッピングを行う蒸留塔を備え、該蒸留塔の塔頂部から排出されるアンモニア含有蒸気を凝縮器で分縮し、凝縮水は還流液として蒸留塔の塔頂部に戻され、残りの濃縮されたアンモニア含有蒸気は吸収塔に供給され水に吸収させて回収アンモニア水として取り出されている。
【０００３】
ところで、このようなアンモニア回収装置に用いられるスチームストリッピング法は、蒸留塔の塔底部に水蒸気を直接吹き込む方法であり、水蒸気を多量に使用するため、ランニングコストが高く処理コストの削減が求められている。一方、この方法では、投入された水蒸気とほぼ同量のアンモニア含有の水蒸気が発生するが、これを蒸留塔の塔頂部への還流液および回収アンモニア液とするには、塔頂部に設置された熱交換器（凝縮器）により冷却する必要があり、エネルギーは使い捨てとなっている。
【０００４】
このような課題を解消するため、蒸留塔の塔頂部から排出された蒸気を蒸気圧縮機により圧縮し、リボイラーにより熱回収を行って水蒸気量を低減するものが提案されている（以下の特許文献１参照）。また、蒸留塔の塔頂部から排出されるアンモニア含有蒸気を分縮する凝縮器に補給水を供給して、補給水をアンモニア含有蒸気と熱交換させて蒸発させ、蒸気圧縮機に導いて圧縮・昇温して水蒸気として再利用する構成が提案されている（以下の特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２８６３７号公報
【特許文献２】特開２００４−１１４０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の特許文献１，２に開示の従来例は、蒸留塔の塔頂部から排出されるアンモニア含有蒸気の熱を有効利用して、省エネルギー化が図られ、ランニングコストの低減が図られている。
【０００７】
しかし、このような、少なくとも蒸留塔、熱交換器（リボイラー若しくは凝縮器：これらリボイラー若しくは凝縮器は本願の蒸発器に相当）、及び蒸気圧縮機を含む従来例の構成において、例えば２０wt％以上の高濃度アンモニアを回収しようとすると、以下のような問題が生じる。即ち、熱交換器(本願の蒸発器に相当)だけで、高濃度にまで上げようとすると、熱交換器におけるアンモニア含有蒸気の入口と出口の温度差が大きくなり、その分蒸気圧縮機の負荷が大きくなりすぎて、蒸気圧縮機の使用により省エネルギーを図る要請に反することになる。なお、上記の課題は、アンモニアに限らず広く低沸点物質を含む回収装置に共通している。
そこで、従来からアンモニアを高濃度で回収できると共に、省エネルギー化が図られた低沸点物質回収装置が要望されていた。
【０００８】
本願発明は、上記課題に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、低沸点物質を高濃度で回収できると共に、省エネルギー化が図られた低沸点物質回収装置および回収方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成する本発明は、低沸点物質回収装置であって、低沸点物質を含む原液を加熱用水蒸気に接触させ、前記原液から低沸点物質を分離しガス化させ低沸点物質を含む蒸気として塔頂部から排出すると共に、原液から低沸点物質が除去された処理水を塔底部に貯留する蒸留塔と、前記蒸留塔の塔頂部から排出される低沸点物質を含む蒸気と、水とを熱交換させることにより、前記低沸点物質を含む蒸気を分縮させ前記低沸点物質を含む蒸気を濃縮させ、且つ、前記水を蒸発させ水蒸気として排出する蒸発器と、前記蒸発器から排出される水蒸気を圧縮昇温し、この圧縮昇温された水蒸気を前記蒸留塔に導き、蒸留塔で使用される加熱用水蒸気として利用する圧縮装置と、前記蒸発器で分縮した後の低沸点物質を含む蒸気を取り込み、当該蒸気を冷却して水分を除去して低沸点物質を含む蒸気をさらに濃縮する濃縮塔と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、蒸発器と、蒸発器の後段に配置される濃縮塔を設け、蒸留塔から排出されたアンモニア含有蒸気を、蒸発器と、濃縮塔とによる２段階の濃縮により所定の高濃度（例えば２０wt％以上）の低沸点物質を含む蒸気を生成することができる。このような構成により、蒸発器だけで所定の高濃度（例えば２０wt％以上）まで濃縮する構成に比べて、圧縮装置の負荷が大きくなりすぎることを防止できる。この結果、省エネルギー化が図れ、且つ、高濃度（例えば２０wt％以上）の低沸点物質含有蒸気を生成することができる回収装置が得られることになる。
「低沸点物質」としては、アンモニア、メタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、酢酸メチル等のエステル類等が適用できる。
「水」としては、純水、軟水、イオン交換水等が適用できる。
【００１１】
本発明の一実施形態においては、上記低沸点物質回収装置であって、前記蒸留塔の塔底部に貯留される処理水を外部に排出する排出ラインの途中に設けられ、前記蒸発器において使用される水を、予め前記処理水と熱交換して加熱する予熱器を備えたことを特徴とするものが示される。
【００１２】
上記構成によれば、蒸発器において使用される水が予熱されることにより、蒸発器における熱交換の際の省エネルギー化が図られる。
【００１３】
本発明の別の一実施形態においては、上記低沸点物質回収装置であって、前記濃縮塔の塔底部に貯留される貯留液を塔頂部に導く循環ラインの途中に設けられ、循環ラインを流れる前記貯留液を冷却水と熱交換し、貯留液を冷却する熱交換器と、前記濃縮塔の塔底部に貯留される貯留液の温度を検出する温度センサと、前記温度センサの検出結果に応じて、前記熱交換器を通過する冷却水の流量を調整する制御弁と、を備えたことを特徴とするものが示される。
【００１４】
上記構成によれば、温度センサの検出結果に応じて制御弁の開度が制御され、熱交換器を通過する冷却水の流量が調整される。これにより、濃縮塔の塔底部に貯留される貯留液（低沸点物質含有蒸気の凝縮液）を所定温度まで冷却して噴霧することにより、所定の高濃度（例えば２０wt％以上）のアンモニア含有蒸気を生成することができる。
【００１５】
本発明の別の一実施形態においては、上記低沸点物質回収装置であって、前記圧縮装置は複数の蒸気圧縮機が並列に接続されて構成されていることを特徴とするものが示される。
【００１６】
本発明の別の一実施形態においては、上記低沸点物質の回収装置であって、前記低沸点物質はアンモニアであることを特徴とするものが示される。
【００１７】
上記目的を達成する本発明はまた、低沸点物質の回収方法であって、蒸留塔に加熱用水蒸気を吹き込み、低沸点物質を含む原液に加熱用水蒸気を接触させ、前記原液から低沸点物質を分離しガス化させ低沸点物質を含む蒸気として蒸留塔の塔頂部から排出すると共に、原液から低沸点物質が除去された処理水を蒸留塔の塔底部に貯留する第１工程と、前記蒸留塔の塔頂部から排出される低沸点物質を含む蒸気と、水とを熱交換させることにより、前記低沸点物質を含む蒸気を分縮させ前記低沸点物質を含む蒸気を濃縮させ、且つ、前記水を蒸発させ水蒸気として排出する第２工程と、前記蒸発器から排出される水蒸気を圧縮昇温し、この圧縮昇温された水蒸気を前記蒸留塔に導き、蒸留塔で使用される加熱用水蒸気として利用する第３工程と、前記蒸発器で分縮した後の低沸点物質を含む蒸気を取り込み、当該蒸気を冷却して水分を除去して低沸点物質を含む蒸気をさらに濃縮する第４工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
上記構成によれば、低沸点物質を高濃度で回収できると共に、省エネルギー化が図られた低沸点物質の回収方法が構築される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、低沸点物質を高濃度で回収できると共に、省エネルギー化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態に係るアンモニア回収装置の全体構成図。
【図２】蒸発器付近の拡大図。
【図３】濃縮塔付近の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施の形態に基づいて詳述する。なお、以下の実施の形態では、低沸点物質回収装置としては、アンモニア含有排水を原液とし、このアンモニア含有排水からアンモニアを分離除去して回収するアンモニア回収装置を例示して説明する。低沸点物質としては、アンモニア以外に、メタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、酢酸メチル等のエステル類にも適用できる。
【００２２】
（実施の形態）
図１は実施の形態に係るアンモニア回収装置の全体構成図である。アンモニア回収装置(本願発明の低沸点物質回収装置に相当)１は、加熱用水蒸気が吹き込まれスチームストリッピングを行う蒸留塔２と、蒸留塔２の塔頂部から排出されるアンモニア含有蒸気と水とを熱交換し水を蒸発させる蒸発器３と、蒸発器３から排出される水蒸気を圧縮昇温して加熱用水蒸気として蒸留塔２に排出する圧縮装置４と、蒸発器３で濃縮されたアンモニア含有蒸気を取り込み、当該蒸気を冷却して水分を除去してアンモニア含有蒸気の濃度を高濃度（例えば２０wt％以上）に上げる濃縮塔５と、濃縮塔５からのアンモニア含有蒸気に水分を吸収させ所定濃度の回収アンモニア水を生成する第１吸収塔６と、第１吸収塔内の未凝縮のアンモニア含有蒸気が外部に排出されることを防止する第２吸収塔７とを備える。ここで、本実施の形態１に係るアンモニア回収装置１の特徴の概略を説明すれば、蒸発器３と、蒸発器３の後段に配置される濃縮塔５を設け、蒸留塔２から排出されたアンモニア含有蒸気を、蒸発器３と濃縮塔５とによる２段階の濃縮により所定の高濃度（例えば２０wt％以上）のアンモニア水を回収することができるように構成されていることである。
【００２３】
以下、上記の特徴的構成を含めて、アンモニア回収装置１の具体的構成を説明する。
蒸留塔２には、多段のものを用いてもよく、また、これに限定されず、多段でないものを用いてもよい。即ち、蒸留塔２には、棚段塔や充填塔を用いることができる。この蒸留塔２の塔頂部には、原液（アンモニア含有排水）が原液供給管Ｌ１を介して供給される。なお、原液を事前にｐＨ調整するようにしてもよい。
【００２４】
蒸留塔２の塔底部には、蒸気エゼクター１０からの加熱用水蒸気が加熱用蒸気供給管Ｌ３を介して供給されるようになっている。蒸留塔２の塔底部は管Ｌ４を介して熱回収槽１
１に接続されており、該塔底部の貯留液（低濃度アンモニア水）が管Ｌ２を介して熱回収槽１１に供給されるようになっている。蒸気エゼクター１０は、蒸気の吸引・圧縮を行う蒸気圧縮手段であり、蒸気吸い込み側１０ａには、ボイラー等の高圧蒸気源（図示せず）から供給される蒸気が流通する蒸気供給管Ｌ５及び熱回収槽１１から延びる蒸気再利用管Ｌ６が接続されている。このような構成により、熱回収槽１１内の貯留液がフラッシュ蒸発して蒸気エゼクター１０によって吸引、圧縮され、蒸気供給管Ｌ５からの蒸気と混合して、加熱用蒸気として蒸留塔２の塔底部に吹き込まれる。このように熱回収槽１１内の貯留液がフラッシュ蒸発して加熱用蒸気の一部として再利用され、熱の回収が行われるようになっている。
【００２５】
なお、熱回収槽１１の底部には、処理水(例えば３０ｐｐｍ以下の低濃度アンモニア水)を排出する排出管Ｌ７が接続されており、この排出管Ｌ７上には、処理水排出用ポンプＰ１、及び３つの熱交換器Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３が設けられている。熱交換器Ｈ１は、水と処理水とを熱交換し、水を加熱する水加熱器である。この熱交換器Ｈ１により加熱された水は、水供給管Ｌ８を介して蒸発器３の底部に供給される。熱交換器Ｈ２は、原液と処理水とを熱交換し、原液を予め加熱する原液予熱器である。この熱交換器Ｈ２により予熱された原液は、原液供給管Ｌ１を介して蒸留塔２の塔頂部に供給される。熱交換器Ｈ３は、冷却水と処理水とを熱交換し、処理水を冷却する冷却器である。この熱交換器Ｈ３により冷却された処理水は、排出管Ｌ７を介して系外に排出される。
熱交換器Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３は、排出管Ｌ７上において処理水排出用ポンプＰ１よりも下流側に位置しており、且つ、以下の順序で設置されている。即ち、排出管Ｌ７上において、熱交換器Ｈ１は熱交換器Ｈ２より上流側に設置されている。このような順序で設置することにより、処理水から水へ与えられる熱量が最も大きくなるため、水を加熱する蒸発器３において省エネルギー化が図られる。また、熱交換器Ｈ３を設置する理由が処理水の冷却を目的とすることから、熱交換器Ｈ３は熱交換器Ｈ１，Ｈ２より下流側に設置されている。
【００２６】
蒸発器３は、水平管型蒸発缶１２で構成され、散布器１３及び間接式加熱器１４を備えている。なお、水平管型に限らず、例えば薄膜流下（縦チューブ）式等の蒸発缶を用いてもよい。間接式加熱器１４は、図２に示すように、１または複数の水平伝熱管からなる伝熱管群１５と、左右一対のヘッダー１６Ａ，１６Ｂを備えている。また、蒸発缶１２の底部は、管Ｌ８を介して供給される水を貯留する貯留部１７となっている。貯留部１７の貯留液（水）は、循環ポンプＰ２によって管Ｌ９を介して、蒸発缶１２内の上部に設けた散布器１３に供給され、この散布器１３から伝熱管群１５の外表面に向かって散布したのち、蒸発缶１２内の下部の貯留部１７に流下するという循環を行うように構成されている。
【００２７】
ヘッダー１６Ｂは蒸留塔２の塔頂部と蒸気供給管Ｌ１０を介して接続されており、蒸留塔２の塔頂部から排出される塔頂蒸気（アンモニア含有蒸気）は、蒸気供給管Ｌ１０を通ってヘッダー１６Ｂに導かれ、更に、伝熱管群１５内を流通する。ここで、蒸発器３は塔頂蒸気の圧力よりも低い圧力になっており、そのため、散布器１３にて散布された循環液（水）は、伝熱管群１５の表面で薄膜蒸発し、水蒸気が発生する。この水蒸気は圧縮装置４に供給されるようになっている。ここで、蒸発器３において水を蒸気化させる原理をより詳しく説明すると、蒸発器３において、加熱源となる塔頂蒸気（伝熱管内側）より、加熱される水がある伝熱管外側の圧力が低いため、水が蒸発する。なお、当該圧力差は、圧縮装置４（具体的には蒸気圧縮機１８，１９）により発生する。なぜなら、圧縮装置４の吸込み側に接続された蒸発器伝熱管外側が低く、圧縮装置４の吐出側に接続された蒸留塔２内ひいては塔頂蒸気の圧力が高くなるからである。加えて、蒸気エゼクター１０から供給される蒸気によっても蒸留塔２内の圧力が上がり、蒸発器３内の水が蒸発する一因となる。
また、伝熱管群１５内を流通して凝縮した凝縮水（低濃度アンモニア水）は、ヘッダー
１６Ａに貯留され、凝縮水ポンプＰ３の駆動により管Ｌ１１を介して還流液として蒸留塔２の塔頂部に戻される。残りの余剰蒸気（濃縮されたアンモニア含有蒸気）は管Ｌ１２を介して濃縮塔５の塔頂部に排出される。
【００２８】
圧縮装置４は、２台の蒸気圧縮機１８，１９を備えており、これら蒸気圧縮機１８，１９は蒸留塔２の塔底部と蒸発缶１０の上部を並列に接続して構成されている。即ち、蒸気圧縮機１８の入口側１８ａは管Ｌ１５を介して蒸発缶１２の上部と接続され、蒸気圧縮機１８の出口側１８ｂは管Ｌ１５を介して蒸留塔２の塔底部に接続されている。蒸気圧縮機１９の入口側１９ａは管Ｌ５から分岐した分岐管Ｌ１７を介して蒸発缶１０の上部と接続され、蒸気圧縮機１９の出口側１９ｂは管Ｌ１８を介して蒸留塔２の塔底部に接続されている。
【００２９】
ここで、蒸気圧縮機１８，１９としては、最大差圧の大きいルーツ形蒸気圧縮機が用いられている。但し、本発明においては、ルーツ形蒸気圧縮機に限らず、ターボ形蒸気圧縮機、スクリュー形蒸気圧縮機、ベーン形蒸気圧縮機、あるいはその他の蒸気圧縮機のいずれを用いてもよい。また、圧縮装置４は本実施の形態では２台の蒸気圧縮機１８，１９で構成されたけれども、１台の蒸気圧縮機あるいは３台以上の蒸気圧縮機で構成してもよい。
【００３０】
濃縮塔５はスプレー式のスクラバーで構成されている。濃縮塔５の塔底部に貯留される貯留液（凝縮液）は、スプレー管（本願発明の循環ラインに相当）Ｌ２０を流れ、塔頂部に導かれ、塔頂部内に向けて噴霧されるようになっている。このスプレー管Ｌ２０の途中には、循環ポンプＰ４及び熱交換器Ｈ４が設けられている。スプレー管Ｌ２０を流れる貯留液は、熱交換器Ｈ４において、冷却水と熱交換され、冷却される。なお、図３に示すように、冷却水が流れる管Ｌ２１には制御弁Ｖ１が設けられ、濃縮塔５の塔底部に貯留する貯留液の温度を検出する温度センサＴによって開度が制御されている。即ち、温度センサＴの検出結果に応じて制御弁Ｖ１開度が制御され、熱交換器Ｈ４を通過する冷却水の流量が調整されるようになっている。これにより、貯留液（凝縮液）を所定温度まで冷却して噴霧することにより、所定の高濃度（例えば２０wt％以上）のアンモニア含有蒸気を生成することができる。
【００３１】
また、スプレー管Ｌ２０は、図２に示すように、途中で分岐しており、この分岐した分岐管Ｌ２２は蒸留塔２の塔頂部に接続されている。分岐管Ｌ２２の途中には制御弁Ｖ２が設けられている。また、濃縮塔５には、図２に示すように、貯留液の液面を検知する液面レベルセンサＳ１が設けられている。液面レベルセンサＳは、上限設定レベルを検知するレベルスイッチＳ１ａと、下限設定レベルを検知するレベルスイッチＳ１ｂを有する。この液面レベルセンサＳ１により、制御弁Ｖ２の開度が制御され、貯留液が所定液面に維持されるとともに、所定液面をオーバフローした貯留液は蒸留塔２の塔頂部に還流されるようになっている。
【００３２】
第１吸収塔６は、濃縮塔５と同様なスプレー式のスクラバーで構成されており、第１吸収塔６の貯留液が循環するスプレー管Ｌ２３には、循環ポンプＰ５、及び、熱交換器Ｈ５が設けられている。熱交換器Ｈ５では、スプレー管Ｌ２３を流れる貯留液と冷却水とが熱交換され、貯留液が冷却される。冷却された貯留液は、管Ｌ２４を介して濃縮塔５から取り込まれた高濃度（例えば２０wt％以上）のアンモニア含有蒸気へ噴霧することで、アンモニア含有蒸気を凝縮・回収し、回収アンモニア水を生成する。なお、スプレー管Ｌ２３は途中で分岐しており、この分岐した分岐管Ｌ２５を介して回収アンモニア水は系外に排出されるようになっている。
【００３３】
第２吸収塔７は、第１吸収塔６と同様なスプレー式のスクラバーで構成されており、第
２吸収塔７の塔底部に管Ｌ３０を介して水が供給され、塔底部に貯留される水は、循環ポンプＰ６の駆動によりスプレー管Ｌ３１を通って塔頂部から噴霧されるようになっている。第１吸収塔６と第２吸収塔７との間には、第１吸収塔６内の未凝縮アンモニア含有蒸気を第２吸収塔７の塔頂部に導く管Ｌ３２と、第２吸収塔７内の凝縮水を第１吸収塔６に戻す管Ｌ３３とが設けられている。また、第２吸収塔７の塔頂部には、アンモニウムが除去された蒸気を排気する排気管Ｌ３４が設けられている。
なお、図１〜図３において、Ｌ４０は冷却水供給管、Ｌ４１は冷却水供給管Ｌ４０から分岐した管、Ｌ２１は冷却水供給管Ｌ４０から分岐した管であり、冷却水供給管Ｌ４０上には熱交換器Ｈ５が設けられ、管Ｌ４１上には熱交換器Ｈ２が設けられ、管Ｌ２１上には熱交換器Ｈ４が設けられている。
【００３４】
次いで、上記構成のアンモニア回収装置１の処理動作について説明する。蒸留塔２は、加熱用水蒸気が吹き込まれスチームストリッピングを行う。即ち、蒸留塔２において、原液を加熱用水蒸気に接触させ、原液からアンモニアを分離しガス化させアンモニアを含む蒸気として塔頂部から排出すると共に、原液からアンモニアが除去された低濃度アンモニア水（例えば３０ｐｐｍ以下）を処理水として塔底部に貯留する。
【００３５】
蒸留塔２の塔頂部から排出されるアンモニア含有蒸気は、蒸気供給管Ｌ１０を通ってヘッダー１６Ｂに導かれ、更に、伝熱管群１５内を流通し、これにより散布器１３にて散布された循環液（水）は、伝熱管群１５の表面で薄膜蒸発し、水蒸気が発生する。この水蒸気は蒸気圧縮機１８，１９に供給される。一方、伝熱管群１５内を流通して凝縮した凝縮水（低濃度アンモニア水）はヘッダー１６Ａに貯留され、管Ｌ１１を介して還流液として蒸留塔２の塔頂部に戻され、残りの余剰蒸気（濃縮されたアンモニア含有蒸気）は管Ｌ１２を介して濃縮塔５に供給される。
【００３６】
蒸気圧縮機１８，１９では、供給された水蒸気を圧縮昇温して加熱用水蒸気として蒸留塔２の塔底部に投入する。これにより、加熱用蒸気供給管Ｌ３から供給される加熱用水蒸気を削減でき、省エネルギー化を図ることができる。
【００３７】
一方、濃縮塔５では、温度センサＴの検出結果に応じて制御弁Ｖ１開度が制御され、熱交換器Ｈ４を通過する冷却水の流量が調整される。これにより、濃縮塔５の塔頂部から所定温度に冷却された貯留液（凝縮液）が噴霧されアンモニア含有蒸気が分縮することにより、所定の高濃度（例えば２０wt％以上）のアンモニア含有蒸気が生成される。なお、凝縮液は全量が還流液として蒸留塔２の塔頂部に戻される。このように、濃縮塔５では、蒸発器３で分縮した後のアンモニア含有蒸気を取り込み、水分を除去してアンモニアを含む蒸気をさらに濃縮する構成により、蒸発器３だけで所定の高濃度（例えば２０wt％以上）をまで濃縮する構成に比べて、蒸気圧縮機１８，１９の負荷が大きくなりすぎることを防止できる。この結果、省エネルギー化が図れ、且つ、高濃度（例えば２０wt％以上）のアンモニア含有蒸気を生成することが可能となる。
【００３８】
次いで、第１吸収塔６においては、塔底部の貯留液を、スプレー管Ｌ２３を通って塔頂部から噴霧する構成により、濃縮塔５から管Ｌ２４を介して導かれたアンモニア含有蒸気が凝縮され、高濃度のアンモニアを含むアンモニア回収水（回収アンモニア水）を生成する。第２吸収塔７においては、第１吸収塔６においてわずかに残った未凝縮のアンモニアガスが管Ｌ３２を介して導かれ、系外から供給された水がスプレー管Ｌ３１を通って塔頂部から噴霧される構成により、未凝縮のアンモニアガスが吸収される。アンモニアを吸収した水は第１吸収塔６の凝縮液へ戻される。この結果、未凝縮アンモニアガスが外部に排出されることが防止される。なお、アンモニアが除去されたガスは排気管Ｌ３４から排気される。
【００３９】
（その他の事項）
（１）上記実施の形態では、蒸発器３や第２吸収塔７には「水」を供給する構成として説明したが、この「水」は具体的には、純水、軟水、イオン交換水等を適用することができる。
【００４０】
（２）また、参考までに述べると、蒸留塔の蒸気を直接圧縮して蒸留塔の熱源として使用する構成の場合（例えば特許文献１等）には、蒸留塔の蒸気を直接圧縮することにより、含有物質による腐食の懸念や、シール部での腐食や漏れの可能性がある。これに対して、本発明のように蒸発器をもって水を蒸発させて蒸留塔に直接利用する構成の場合には、蒸留塔に直接利用される蒸気（水蒸気）は含有物質を含まないため、含有物質による腐食や漏れの発生を防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、アンモニア等の低沸点物質を含有する排水から低沸点物質を分離回収する回収装置及び回収方法に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１：アンモニア回収装置                    ２：蒸留塔
３：蒸発器                                ４：圧縮装置
５：濃縮塔                                ６：第１吸収塔
７：第２吸収塔                    １８，１９：蒸気圧縮機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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