(57)【要約】【課題】常に発生量と濃度が変化する製造工程からの使用済み溶液を原液としてその濃縮を行うにあたり、装置の構造を単純なものとし、これに比較的簡便な制御方法を組み合わせることにより、所定濃度の濃縮液を容易に得ることのできる蒸発濃縮装置を提供する。【解決手段】溶質及び揮発性の溶媒を含有する原液を濃縮する蒸発濃縮装置において、原液中の溶質の初期濃度を検出する濃度検出手段と、蒸発濃縮装置から排出される凝縮液の液量を検出する液量検出手段と、この凝縮液の積算量を演算する積算量演算手段と、上記溶質の初期濃度と濃縮する目標濃度に基づいて溶媒の蒸発量を演算する蒸発量演算手段と、上記積算量が上記蒸発量に達したときに、その旨を判定する判定手段とを備える。【選択図】図２
2010194505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶質及び揮発性の溶媒を含有する原液を供給する供給手段と、
当該供給手段からの前記原液を加熱する加熱手段を備えて、当該原液を濃縮液と溶媒蒸気とに分離する分離手段と、
当該分離手段からの前記濃縮液を回収する回収手段と、
前記分離手段からの前記溶媒蒸気を凝縮して凝縮液とする凝縮手段と、
前記凝縮手段から前記凝縮液を排出する排出手段とからなる蒸発濃縮装置において、
前記供給手段から前記分離手段に供給される前記原液の所定量を計量する計量手段と、
前記供給手段から前記分離手段に供給される前記原液に含まれる前記溶質の初期濃度を検出する濃度検出手段と、
前記排出手段から排出される前記凝縮液の液量を検出する液量検出手段と、
前記液量を用いて、前記凝縮液の積算量を演算する積算量演算手段と、
予め定めた、原液の所定量、溶質の初期濃度、濃縮する目標濃度及び濃縮の際の溶媒の蒸発量の相関関係を使用して、前記濃度検出手段からの前記初期濃度に基づいて、前記溶媒の蒸発量を演算する蒸発量演算手段と、
前記積算量が前記蒸発量に達したときに、その旨を判定する判定手段とを備えることを特徴とする蒸発濃縮装置。
【請求項２】
前記分離手段の内部、前記凝縮手段の内部及び前記排出手段の内部を減圧する減圧手段を備え、
前記排出手段は、
前記凝縮手段からの前記凝縮液を一時的に貯留する貯留手段と、
前記排出手段の内部の減圧状態を前記分離手段の内部及び前記凝縮手段の内部から独立して大気圧に開放する開放手段と、
前記貯留手段に貯えられた前記凝縮液を排出する排出路とを有し、
当該排出路から排出される前記凝縮液を前記液量検出手段で検出するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の蒸発濃縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有効成分を低濃度で含有する溶液から溶媒を蒸発させて溶質濃度を高める蒸発濃縮装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生産工場の製造工程から排出される使用済み溶液の中には、工程中に希釈された有効成分を含有するものがある。これらの溶液を濃縮して有効成分を再利用する濃縮プロセスには、常圧蒸発濃縮法、減圧（真空）蒸発濃縮法などがある。これらのプロセスに使用される蒸発濃縮装置は、有効成分を低濃度で含有する溶液を蒸留釜に供給し、この蒸留釜に備えた加熱器により加熱して溶媒を蒸発し、濃縮液と溶媒蒸気とに分離する。この濃縮液は、有効成分の濃厚溶液として再利用され、一方、溶媒蒸気はコンデンサに導入して凝縮し再利用又は廃棄される。
【０００３】
しかし、製造工程から排出される使用済み溶液は、工程条件の変化などから経時的にその発生量が変動し、また、その有効成分の濃度も常に変化する。よって、これらの使用済み溶液を濃縮しても、その濃縮液の濃度は一定とならない。従って、有効成分を所定の濃度の濃縮液として再利用するには、濃縮した後に溶質または溶媒を追加して濃度調整をする必要がある。その結果、有効成分を再利用するためには、濃縮に加え濃縮後の濃度調整の手間とコストが大きくなる。
【０００４】
上記問題に対して、下記特許文献１においては、使用済み溶液の供給量及びその濃度の変化に追随しながら、連続して濃縮液の濃度を一定にする蒸発濃縮装置の制御方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１３６００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１に記載の方法においては、使用済み溶液の供給と濃縮液の抜出しを連続して行うために、濃縮中の溶液の濃度を常時測定するセンサ、測定した濃度に従って濃縮液の抜出量を連続的に調節する濃縮液濃度制御装置、加熱蒸気圧力制御装置又は加熱蒸気流量制御装置、複数の液位制御装置、その他関連する制御装置を連動させて、蒸発濃縮装置を運転しなければならない。従って、上記特許文献１に記載の方法は、濃縮後の濃度調整の手間とコストは必要としないが、その代わり、蒸発濃縮装置の構造が複雑で特殊な制御装置を多く連動させ、且つ、全体の制御機構が更に複雑になるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の諸問題に対処して、常に発生量と濃度が変化する製造工程からの使用済み溶液を原液としてその濃縮を行うにあたり、装置の構造を単純なものとし、これに比較的簡便な制御方法を組み合わせることにより、所定濃度の濃縮液を容易に得ることのできる蒸発濃縮装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題の解決にあたり、本発明者らは、鋭意研究の結果、再利用しようとする溶質を含む溶液を原液として濃縮するにあたり、複雑な連続式装置を複雑な制御で操作することなく、従来の回分式装置を比較的簡便な方法で制御して半連続的に使用することとした。そして、原液から蒸発させる溶媒の量に着目することにより、再利用可能な所定濃度の濃縮液が容易に得られることを見出し、本発明の完成に至った。
【０００９】
即ち、本発明に係る蒸発濃縮装置は、請求項１の記載によると、
溶質及び揮発性の溶媒を含有する原液を供給する供給手段と、
当該供給手段からの上記原液を加熱する加熱手段を備えて、当該原液を濃縮液と溶媒蒸気とに分離する分離手段と、
当該分離手段からの上記濃縮液を回収する回収手段と、
上記分離手段からの上記溶媒蒸気を凝縮して凝縮液とする凝縮手段と、
上記凝縮手段から上記凝縮液を排出する排出手段とからなる蒸発濃縮装置において、
上記供給手段から上記分離手段に供給される上記原液の所定量を計量する計量手段と、
上記供給手段から上記分離手段に供給される上記原液に含まれる上記溶質の初期濃度を検出する濃度検出手段と、
上記排出手段から排出される上記凝縮液の液量を検出する液量検出手段と、
上記液量を用いて、上記凝縮液の積算量を演算する積算量演算手段と、
予め定めた、原液の所定量、溶質の初期濃度、濃縮する目標濃度及び濃縮の際の溶媒の蒸発量の相関関係を使用して、上記濃度検出手段からの上記初期濃度に基づいて、上記溶媒の蒸発量を演算する蒸発量演算手段と、
上記積算量が上記蒸発量に達したときに、その旨を判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、分離手段に供給する原液の所定量と溶質濃度を検出することにより、この所定量の原液を目的とする高濃度溶液とするために蒸発させるべき溶媒の量を演算することができる。また、分離手段から排出される凝縮液の量を検知し、その積算量を演算することにより、この凝縮液の量が上記演算された溶媒の量に達したことを判定して、分離手段による蒸発濃縮が完了したことを判断することができる。
【００１１】
よって、常に発生量と濃度が変化する製造工程からの使用済み溶液を原液としてその濃縮を行うにあたり、装置の構造を単純なものとし、これに比較的簡便な制御方法を組み合わせることにより、所定濃度の濃縮液を容易に得ることのできる蒸発濃縮装置を提供することができる。
【００１２】
また、本発明は、請求項２の記載によると、請求項１に記載の蒸発濃縮装置であって、
上記分離手段の内部、上記凝縮手段の内部及び上記排出手段の内部を減圧する減圧手段を備え、
上記排出手段は、
上記凝縮手段からの上記凝縮液を一時的に貯留する貯留手段と、
上記排出手段の内部の減圧状態を上記分離手段の内部及び上記凝縮手段の内部から独立して大気圧に開放する開放手段と、
上記貯留手段に貯えられた上記凝縮液を排出する排出路とを有し、
当該排出路から排出される上記凝縮液を上記液量検出手段で検出するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、分離手段による蒸発濃縮が減圧下で行われる場合において、分離手段と凝縮手段との減圧状態を維持したまま、排出手段のみを独立して大気圧に開放することができる。このことにより、凝縮液の排出と、この排出される凝縮液の量の検知を容易に行うことができる。よって、請求項２に記載の発明においても、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成し得る。
【００１４】
ここで、本発明に係る蒸発濃縮装置で濃縮する原液は、上述のように生産工場の製造工程から排出される使用済み溶液であり、希釈された有効成分を含有するものである。しかし、工程条件等により、再利用したい有効成分以外の成分を溶質として含有することもある。この場合には、蒸発濃縮前の使用済み溶液に対して、静置分離、ろ過による分離、凝集剤による分離等の通常行われる分離操作等の成分分離手段を採用すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蒸発濃縮装置を組み込んだシルケット加工装置の構成図である。
【図２】上記第１実施形態の蒸発濃縮装置の装置ユニットを示す構成図である。
【図３】図２の蒸発濃縮装置における凝縮水計量装置を示す構成図である。
【図４】上記第１実施形態の蒸発濃縮装置の制御ユニットを示すブロック図である。
【図５】上記第１実施形態のマイクロコンピュータの作動を示すフローチャートの前段部分である。
【図６】上記第１実施形態のマイクロコンピュータの作動を示すフローチャートの後段部分である。
【図７】図６の凝縮水測定処理ルーチンを示すフローチャートの前段部分である。
【図８】図６の凝縮水測定処理ルーチンを示すフローチャートの後段部分である。
【図９】本発明の第２実施形態の蒸発濃縮装置の装置ユニットを示す構成図である。
【図１０】上記第２実施形態の蒸発濃縮装置の制御ユニットを示すブロック図である。
【図１１】上記第２実施形態のマイクロコンピュータの作動を示すフローチャートの前段部分である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の各実施形態について図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
本第１実施形態は、本発明に係る蒸発濃縮装置を綿織物のシルケット加工装置から排出される低濃度の水酸化ナトリウム水溶液（以下、NａOH水溶液という）に適用して、この低濃度のNａOH水溶液を再度シルケット加工に使用できる濃度にまで濃縮することのできる蒸発濃縮装置に関するものである。
【００１７】
ここで、綿織物のシルケット加工とは、別名マーセライズ加工とも呼ばれ、染色工場における一般的な加工方法であり、まず、精練漂白後の綿織物に約２０重量％前後のNａOH水溶液を付与して綿繊維を膨潤させた後、綿織物に緊張状態を与える。続いて、この緊張状態を維持しながら綿織物からNａOHを洗浄除去する。このことにより、綿織物を構成するセルロース繊維の結晶構造が変化し、綿織物の物性や染色性が向上する。
【００１８】
このシルケット加工における綿織物へのNａOH水溶液の付与と洗浄除去は、綿織物を走行させながら連続して行われる。従って、ＮａＯＨ水溶液の濃度は、綿織物への付与時には約２０重量％前後あったものが、洗浄後の洗浄液中では約５重量％〜約１０重量％程度の低濃度に希釈されており、また、洗浄液中の濃度は安定せず一定ではない。本第１実施形態は、この洗浄液中の低濃度のＮａＯＨ水溶液を再利用可能な高濃度かつ一定の濃度に濃縮することのできる蒸発濃縮装置に関するものである。
【００１９】
また、このシルケット加工は、上述のように精練漂白後の綿織物を処理するものであり、洗浄後のＮａＯＨ水溶液には、ＮａＯＨ以外の溶質の混入が比較的少なく、綿からのセルロース残渣あるいは精練残渣としてのコットンワックス等の成分に限られる。従って、本第１実施形態においては、洗浄後のＮａＯＨ水溶液から静置分離により上記コットンワックス等の夾雑成分を除去する方法を採用する。
【００２０】
以下、本第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本第１実施形態に係る蒸発濃縮装置を組み込んだシルケット加工装置の構成を示している。図１に示すように、上記シルケット加工装置は、濃縮液タンク１０と、シルケット装置本体２０と、排水ピット３０と、分離槽４０と、蒸発濃縮装置５０とから構成されている。
【００２１】
濃縮液タンク１０は、配管１１によってシルケット装置本体２０に連結され、この濃縮液タンク１０は、液面センサ１２を備え、濃厚ＮａＯＨ水溶液１３を貯えている。配管１１には、電磁弁１４が設置されている。
【００２２】
シルケット装置本体２０は、通常の装置を使用するものであり、その詳細は省略する。シルケット装置本体２０は、配管２１によって排水ピット３０に連結され、この配管２１には、電磁弁２４が設置されている。このシルケット装置本体２０には、シルケット加工される綿織物２２、２３が長尺につながった状態で装着されている。
【００２３】
排水ピット３０は、配管３１によって分離槽４０に連結され、この排水ピット３０は、液面センサ３２を備え、シルケット装置本体２０から排出された洗浄後の希釈ＮａＯＨ水溶液３３を貯えている。配管３１には、ポンプ３４が排水ピット３０寄りに、電磁弁３５が分離槽４０寄りに設置されている。
【００２４】
分離槽４０は、配管４１によって蒸発濃縮装置５０に連結され、この分離槽４０は、液面センサ４２を備え、希釈ＮａＯＨ水溶液３３が分離した濃縮前のNａOH水溶液を原液Ａとして貯えている。この原液Ａの上部には、分離した夾雑成分４３が上層を形成している。配管４１には、ポンプ４４が分離槽４０寄りに、電磁弁４５が蒸発濃縮装置５０寄りに設置されている。
【００２５】
蒸発濃縮装置５０（後述する）は、配管５１によって濃縮液タンク１０に連結され、この蒸発濃縮装置５０は、分離槽４０から供給される原液Ａを蒸留して濃縮する。配管５１には、電磁弁５２が蒸発濃縮装置５０寄りに、ポンプ５３が濃縮液タンク１０寄りに設置されている。
【００２６】
ここで、シルケット加工装置におけるＮａＯＨ水溶液の濃度の変化を図面に基づいて説明する。上述のように濃縮液タンク１０の内部には、濃厚ＮａＯＨ水溶液１３が貯蔵されている。この濃厚ＮａＯＨ水溶液１３は、シルケット加工に使用するよりも高濃度である４０．５重量％（４４度ボーメ）のＮａＯＨ濃度を有している。この濃厚ＮａＯＨ水溶液１３は、濃縮液タンク１０から配管１１を介してシルケット装置本体２０に供給される。
【００２７】
シルケット装置本体２０では、供給された濃厚ＮａＯＨ水溶液１３を所定の濃度に調整して使用する。この濃度は、加工される綿繊維の状態、織物の種類及び求める効果の程度に合わせて変化し、一般的には、５〜２５重量％の範囲で調整される。このシルケット装置本体２０では、所定濃度に調整されたNａOH水溶液を綿織物２２に付与し、その後、付与されたNａOHを綿織物から洗浄除去する（図示せず）。この間、加工前の綿織物２２は、巻き出されて装置内を走行しながらシルケット加工され、加工後の綿織物２３として巻き取られる。
【００２８】
この処理工程で洗浄除去され希釈された希釈ＮａＯＨ水溶液３３は、シルケット装置本体２０から排出されて配管２１を介して排水ピット３０に貯えられる。従って、この希釈ＮａＯＨ水溶液３３の発生量と濃度は常に変化する。これは、シルケット加工に使用されるNａOH水溶液の濃度が上述のように変化し、また、織物組織や洗浄条件によって洗浄に使用される洗浄水の量が変化するからである。
【００２９】
実際には、排水ピット３０に貯えられる希釈ＮａＯＨ水溶液３３の濃度は、３〜１５重量％程度の範囲で常に変化し安定していない。また、上述のようにシルケット加工される加工前の綿織物２２は、既に精練漂白されており、殆どの夾雑物が除去されている。しかし、実際には、上述のようにこの希釈ＮａＯＨ水溶液３３には、NａOH以外に、若干のセルロース残渣及び若干のコットンワックスが夾雑成分４３として含まれている。これらのNａOH以外の夾雑成分４３を希釈ＮａＯＨ水溶液３３から取り除くために、希釈ＮａＯＨ水溶液３３は、排水ピット３０から配管３１を介して分離槽４０に移される。この分離槽４０では、所定時間、静置することにより、希釈ＮａＯＨ水溶液３３からNａOH以外の夾雑成分４３が分離する。この分離後のNａOH水溶液を原液Ａとして、分離槽４０から配管４１を介して蒸発濃縮装置５０に供給する。一方、分離した夾雑成分４３は廃棄される。
【００３０】
蒸発濃縮装置５０による蒸発濃縮運転（後述する）の結果、蒸発濃縮装置５０からは、NａOHの濃縮液Ｂと凝縮水Ｃとが排出される。この濃縮液Ｂは、蒸発濃縮装置５０によって４０．５重量％の濃度のNａOH水溶液に濃縮されており、そのまま、配管５１を介して濃縮液タンク１０に供給され、濃厚ＮａＯＨ水溶液１３として再利用される。
【００３１】
次に、本第１実施形態に係る蒸発濃縮装置５０について説明する。蒸発濃縮装置５０は、装置ユニット１００（図２参照）と制御ユニット２００（図４参照）とにより構成されている。
【００３２】
図２に示すように、装置ユニット１００は、原液タンク１１０と、計量タンク１２０と、蒸留釜１３０と、コンデンサ１４０と、凝縮水計量装置１５０と、回収タンク１６０とから構成されている。
【００３３】
原液タンク１１０は、供給配管１１１によって計量タンク１２０に連結され、この原液タンク１１０は、液面センサ１１２を備え、分離槽４０（図１参照）から配管４１を介して供給された濃縮前のNａOH水溶液を原液Ａとして貯えている。供給配管１１１には、ポンプ１１３が原液タンク１１０寄りに、電磁弁１１４が計量タンク１２０寄りに設置されている。
【００３４】
計量タンク１２０は、供給配管１２１によって蒸留釜１３０に連結され、この計量タンク１２０は、その内部に液面センサ１２２を備え、原液タンク１１０から供給配管１１１を介して原液Ａを受け取り、蒸留釜１３０に供給する。供給配管１２１には、電磁弁１２３が設置されている。
【００３５】
計量タンク１２０内に備えられた液面センサ１２２は、蒸留釜１３０に供給する原液Ａの量を計量するために計量タンク１２０内の液面の上限及び下限を検出しマイクロコンピュータ２０１（後述する）に出力する。なお、本第１実施形態では、液面センサ１２２として、電極式レベル計が採用されている。
【００３６】
また、計量タンク１２０には、循環配管１２４を介して原液Ａが循環するようになっており、この循環配管１２４には、電磁弁１２５及びポンプ１２６が設置されている。また、この循環配管１２４には、濃度センサ１２７が設置されており、この濃度センサ１２７は、計量タンク１２０に供給された原液Ａの溶質濃度を検出しマイクロコンピュータ２０１（後述する）に出力する。なお、本第１実施形態では、濃度センサ１２７として、ＮａＯＨ水溶液中のＮａＯＨ濃度を精度良く検出できる点からプロセス屈折率計が採用されている。
【００３７】
蒸留釜１３０は、供給配管１２１を介して蒸留釜の中に供給された原液Ａを間接的に加熱する熱交換器１３１を内蔵し、この蒸留釜１３０は、熱交換器１３１による加熱によって原液Ａを蒸留して濃縮液Ｂと水蒸気Ｄとに分離する。熱交換器１３１には、加熱蒸気を供給する加熱蒸気管１３２が設けられ、この加熱蒸気管１３２には、電磁弁１３３が設置されている。また、蒸留釜１３０には、その内部に供給された原液Ａを撹拌して均一に加熱するための撹拌スクリュー１３４とこの撹拌スクリュー１３４を駆動するためのモータ１３５とが設けられている。
【００３８】
また、この蒸留釜１３０には、温度センサ１３６と圧力センサ１３７とが設置されており、この温度センサ１３６と圧力センサ１３７とは、蒸留釜１３０の内部の温度と圧力とを検出しマイクロコンピュータ２０１（後述する）に出力する。また、蒸留釜１３０は、排出管１３８によって回収タンク１６０に連結され、この蒸留釜１３０によって濃縮された蒸留後の濃縮液Ｂは、排出管１３８を介して回収タンク１６０に流出する。この排出管１３８には、電磁弁１３９が設置されている。
【００３９】
コンデンサ１４０は、配管１４１によって蒸留釜１３０に連結され、この配管１４１には、蒸留釜１３０からの水蒸気Ｄに含まれるミストを分離して水蒸気Ｄのみをコンデンサ１４０に供給するためのミストキャッチャー１４２が設けられている。また、コンデンサ１４０は、蒸留釜１３０からの水蒸気Ｄを間接的に冷却する熱交換器１４３を内蔵し、このコンデンサ１４０は、蒸留釜１３０からの水蒸気Ｄを凝縮して凝縮水Ｃとする。熱交換器１４３には、冷却水を供給する冷却水管１４４が設けられ、この冷却水管１４４には、電磁弁１４５が設置されている。
【００４０】
また、このコンデンサ１４０には、配管１４６によって真空ポンプ１４７が連結されており、この真空ポンプ１４７は、コンデンサ１４０の内部を経由して蒸留釜１３０の内部を減圧する。なお、本第１実施形態では、真空ポンプ１４７として、水封式真空ポンプが採用されている。また、このコンデンサ１４０には、内部の減圧状態を大気圧に開放するための電磁弁１４８が設けられている。
【００４１】
凝縮水計量装置１５０は、配管１４９によってコンデンサ１４０に連結され、この凝縮水計量装置１５０は、コンデンサ１４０からの凝縮水Ｃの液量を計量する。また、凝縮水計量装置１５０は、計量後の凝縮水Ｃを外部に排出するための排出管１５１を備えている。
【００４２】
この凝縮水計量装置１５０（図３参照）は、凝縮水計量槽１５２、液面センサ１５３、流量センサ１５４、電磁弁１５５〜１５９及びこれらを連結する配管から構成されている。
【００４３】
ここで、凝縮水計量槽１５２は、コンデンサ１４０からの凝縮水Ｃを貯える。液面センサ１５３は、凝縮水計量槽１５２の中の凝縮水Ｃが満水となったことを検出しマイクロコンピュータ２０１（後述する）に出力する。流量センサ１５４は、凝縮水計量槽１５２で満水となった凝縮水Ｃが外部に排出される際に、この排出される凝縮水Ｃの液量を検出しマイクロコンピュータ２０１（後述する）に出力する。なお、本第1実施形態では、流量センサ１５４として、オーバル式流量計が採用されている。
【００４４】
回収タンク１６０（図２参照）は、上述のように配管５１によって濃縮液タンク１０（図１参照）に連結され、この回収タンク１６０は、その内部に液面センサ１６１を備え、蒸留釜１３０からの濃縮液Ｂを貯えている。この回収タンク１６０に貯えられた濃縮液Ｂは、上述のように配管５１を介して濃縮液タンク１０に供給され、シルケット加工用の濃厚ＮａＯＨ水溶液として再利用される（図１参照）。
【００４５】
制御ユニット２００は、図４のブロック図に示すごとく、マイクロコンピュータ２０１と、駆動回路２０２〜２１８とを備えている。
【００４６】
マイクロコンピュータ２０１は、図５〜図８に示すフローチャートに従い、コンピュータプログラムを実行する。なお、このコンピュータプログラムは、マイクロコンピュータ２０１のＲＯＭに読み出し可能に記憶されている。
【００４７】
駆動回路２０２は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、モータ内蔵型のポンプ１１３を駆動する。このポンプ１１３は、上述のように供給配管１１１に設置されている。なお、本第１実施形態では、ポンプ１１３として、モータ内蔵型のポンプが採用されている。
【００４８】
駆動回路２０３は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１１４の開閉を駆動する。この電磁弁１１４は、上述のように供給配管１１１に設置されている。しかして、ポンプ１１３が駆動された状態で電磁弁１１４を開放することにより、原液タンク１１０内の原液Ａが計量タンク１２０に流出する。
【００４９】
駆動回路２０４は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、モータ内蔵型のポンプ１２６を駆動する。このポンプ１２６は、上述のように循環配管１２４に設置されている。なお、本第１実施形態では、ポンプ１２６として、上記ポンプ１１３と同型のモータ内蔵型のポンプが採用されている。
【００５０】
駆動回路２０５は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１２５の開閉を駆動する。この電磁弁１２５は、上述のように循環配管１２４に設置されている。しかして、ポンプ１２６が駆動された状態で電磁弁１２５を開放することにより、計量タンク１２０内の原液Ａが循環する。
【００５１】
駆動回路２０６は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１２３の開閉を駆動する。この電磁弁１２３は、上述のように供給配管１２１に設置されている。しかして、電磁弁１２３を開放することにより、計量タンク１２０内の原液が蒸留釜１３０内に流入する。
【００５２】
駆動回路２０７は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１３３の開閉を駆動する。この電磁弁１３３は、上述のように蒸留釜１３０内の熱交換器１３１に設けられた加熱蒸気管１３２に設置されている。しかして、電磁弁１３３を開放することにより、加熱蒸気が加熱蒸気管１３２を介して熱交換器１３１内に流入する。
【００５３】
駆動回路２０８は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１４５の開閉を駆動する。この電磁弁１４５は、上述のようにコンデンサ１４０内の熱交換器１４３に設けられた冷却水管１４４に設置されている。しかして、電磁弁１４５を開放することにより、冷却水が冷却水管１４４を介して熱交換器１４３内に流入する。
【００５４】
駆動回路２０９は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、真空ポンプ１４７を駆動する。この真空ポンプ１４７は、コンデンサ１４０及び蒸留釜１３０の内部を減圧して蒸留を容易にする。
【００５５】
駆動回路２１０は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１４８を駆動する。この電磁弁１４８は、上述のようにコンデンサ１４０に設置されている。しかして、電磁弁１４８を閉鎖することにより、蒸留釜１３０及びコンデンサ１４０の内部を減圧することができる。一方、電磁弁１４８を開放することにより、蒸留釜１３０及びコンデンサ１４０の内部の減圧状態を大気圧に開放することができる。
【００５６】
駆動回路２１１は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１３９の開閉を駆動する。この電磁弁１３９は、上述のように排出管１３８に設置されている。しかして、電磁弁１３９を開放することにより、蒸留釜１３０内の蒸留後の濃縮液Ｂが回収タンク１６０に流出する。
【００５７】
駆動回路２１２は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、モータ１３５を駆動する。モータ１３５は、駆動回路２１２により駆動されて、蒸留釜１３０内の撹拌スクリュー１３４を回転させる。
【００５８】
駆動回路２１３は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、モニタ２３０（図示せず）を駆動する。モニタ２３０は、駆動回路２１３により駆動されて、所定のデータをモニタ画面に表示する。
【００５９】
駆動回路２１４は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１５５の開閉を駆動する。この電磁弁１５５は、上述のように凝縮水計量装置１５０の内部に設けられ、凝縮水計量槽１５２とコンデンサ１４０とを連通又は閉鎖する際に作動する。
【００６０】
駆動回路２１５は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１５６の開閉を駆動する。この電磁弁１５６は、上述のように凝縮水計量装置１５０の内部に設けられ、凝縮水計量槽１５２と真空ポンプ１４７とを連通又は閉鎖する際に作動する。
【００６１】
駆動回路２１６は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１５７の開閉を駆動する。この電磁弁１５７は、上述のように凝縮水計量装置１５０の内部に設けられ、凝縮水計量槽１５２を蒸留釜１３０及びコンデンサ１４０から独立して大気圧に開放するときに作動する。
【００６２】
駆動回路２１７は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１５８の開閉を駆動する。この電磁弁は、上述のように凝縮水計量装置１５０の内部に設けられ、凝縮水計量槽１５２内の凝縮水Ｃを外部に排出する際に作動する。
【００６３】
駆動回路２１８は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１５９の開閉を駆動する。この電磁弁１５９は、上述のように凝縮水計量装置１５０の内部に設けられ、凝縮水計量槽１５２内の凝縮水Ｃを外部に排出する際に作動する。
【００６４】
また、マイクロコンピュータ２０１は、液面センサ１１２、液面センサ１２２、濃度センサ１２７、温度センサ１３６、圧力センサ１３７、液面センサ１５３、流量センサ１５４及び液面センサ１６１からの出力を入力する。
【００６５】
以下、本第１実施形態の蒸発濃縮装置の作動について説明する（図５〜図８参照）。まず、上記コンピュータプログラムをスタートすると、図５のステップ３０１において、原液送液ポンプ運転開始処理がなされる。この運転開始処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２０２に出力される。すると、駆動回路２０２は、上記起動出力に対応した駆動出力でもってモータ内蔵型のポンプ１１３を駆動する。
【００６６】
このようにポンプ１１３が駆動している状態で、ステップ３０２において、原液送液電磁弁開弁処理がなされる。この開弁処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２０３に出力される。すると、駆動回路２０３は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１１４を開放する。その結果、ポンプ１１３は、供給配管１１１を介して原液タンク１１０内の原液Ａを計量タンク１２０に流入させる。
【００６７】
このように、原液Ａが計量タンク１２０内に流入している状態で、ステップ３０３において、計量タンク１２０内の液面レベルが液面センサ１２２の上限に至ったか否かが判定される。この液面センサ１２２の上限は、計量タンク１２０で計量する原液Ａの量に合わせて、予め設定しておく。ここで、液面レベルが液面センサ１２２の上限に至っていない場合には、ステップ３０３においてＮＯと判定され、原液Ａが計量タンク１２０内に流入する状態が維持される。
【００６８】
一方、液面レベルが液面センサ１２２の上限に至った場合には、ステップ３０３においてＹＥＳと判定される。この場合、ステップ３０４において、原液送液ポンプ運転停止処理がなされる。この運転停止処理では、駆動回路２０２の出力が停止される。すると、ポンプ１１３が停止する。また、ステップ３０５において、原液送液電磁弁閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、駆動回路２０３の出力が停止される。すると、電磁弁１１４が閉鎖される。その結果、計量タンク１２０内への原液Ａの流入が停止し、計量タンク１２０内では、予め設定された液面レベルの上限に原液Ａの液面が一致する。
【００６９】
次に、ステップ３０６において、循環ポンプ運転開始処理がなされる。この運転開始処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２０４に出力される。すると、駆動回路２０４は、上記起動出力に対応した駆動出力でもってモータ内蔵型のポンプ１２６を駆動する。
【００７０】
このようにポンプ１２６が駆動している状態で、ステップ３０７において、循環用電磁弁開弁処理がなされる。この開弁処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２０５に出力される。すると、駆動回路２０５は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１２５を開放する。その結果、ポンプ１２６は、循環配管１２４を介して計量タンク１２０内の原液Ａを循環させる。そのことにより、計量タンク１２０内の原液Ａが均一に混合された状態となる。
【００７１】
ここで、ステップ３０８において、マイクロコンピュータ２０１内のソフトタイマーが計時をスタートする。このタイマーがスタートした状態で、ステップ３０９において、所定の循環時間が経過したか否かが判定される。この循環時間は、計量タンク１２０内の原液Ａを均一に混合するために十分な時間であり、予め設定しておく。本第１実施形態では、この循環時間は１０分間であった。ここで、循環時間が１０分間に達していない場合には、ステップ３０９においてＮＯと判定され、計量タンク１２０内の原液Ａが循環配管１２４を介して更に循環される。
【００７２】
一方、循環時間が１０分間に達した場合には、ステップ３０９においてＹＥＳと判定される。この場合、ステップ３１０において、濃度センサ検出出力の入力処理がなされる。この入力処理では、濃度センサ１２７によって検出された原液Ａの溶質濃度がマイクロコンピュータ２０１に読込まれる。
【００７３】
次に、ステップ３１１において、溶媒蒸発量（Ｌ）演算処理がなされる。この演算処理では、上記ステップ３１０で読込まれた原液Ａの溶質濃度を用いて、原液Ａを所定の濃度まで濃縮する際に蒸発させるべき溶媒の量（溶媒蒸発量（Ｌ））が演算される。
【００７４】
ここで、上記ステップ３１１の演算処理について説明する。ここで、１回の蒸留運転で処理する原液Ａの量を（Ｗ）、この原液Ａの溶質濃度を（Ｘ）、この原液Ａを濃縮する目標濃度を（Ｙ）、及び濃縮の際の溶媒の蒸発量を（Ｌ）とすると、これらの値は、下記式（１）の相関関係を示す。
【００７５】
Ｌ＝Ｗ（Ｙ−Ｘ）／Ｙ    ・・・    （１）
式（１）において、原液Ａの量（Ｗ）と濃縮する目標濃度（Ｙ）は、予め決めておく。本第１実施形態では、この原液Ａの量（Ｗ）は１００リッターであり、濃縮する目標濃度（Ｙ）は４０．５重量％であった。
【００７６】
次に、ステップ３１２において、循環ポンプ運転停止処理がなされる。この運転停止処理では、駆動回路２０４の出力が停止される。すると、ポンプ１２６が停止する。また、ステップ３１３において、循環用電磁弁閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、駆動回路２０５の出力が停止される。すると、電磁弁１２５が閉鎖される。その結果、計量タンク１２０内の原液Ａの循環配管１２４を介しての循環が停止する。
【００７７】
次に、ステップ３１４において、大気圧開放弁閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、
マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２１０に出力される。すると、駆動回路２１０は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１４８を閉鎖する。その結果、蒸留釜１３０及びコンデンサ１４０の内部を減圧可能な状態にすることができる。
【００７８】
次に、ステップ３１５において、真空ポンプ運転開始処理がなされる。この運転開始処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２０９に出力される。すると、駆動回路２０９は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって真空ポンプ１４７を駆動する。その結果、蒸留釜１３０及びコンデンサ１４０の内部が減圧される。
【００７９】
次に、ステップ３１６において、蒸留釜送液電磁弁開弁処理がなされる。この開弁処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２０６に出力される。すると、駆動回路２０６は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１２３を開放する。その結果、計量タンク１２０内の原液Ａは、供給配管１２１を介して蒸留釜１３０内に流入する。この流入は、真空ポンプ１４７の稼動により蒸留釜１３０の内部が減圧されていることによる吸引作用によって生じる。
【００８０】
このように、計量タンク１２０内の原液Ａが蒸留釜１３０内に流入している状態で、ステップ３１７において、計量タンク１２０内の液面レベルが液面センサ１２２の下限に至ったか否かが判定される。この液面センサ１２２の下限は、ステップ３０３における上限と同様に計量タンク１２０で計量する原液Ａの量に合わせて、予め設定しておく。ここで、液面レベルが液面センサ１２２の下限に至っていない場合には、ステップ３１７においてＮＯと判定され、原液Ａが計量タンク１２０から蒸留釜１３０内に流入する状態が維持される。
【００８１】
一方、液面レベルが液面センサ１２２の下限に至った場合には、ステップ３１７においてＹＥＳと判定される。この場合、ステップ３１８において、蒸留釜送液電磁弁閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、駆動回路２０６の出力が停止される。すると、電磁弁１２３が閉鎖される。その結果、計量タンク１２０から蒸留釜１３０内への原液Ａの流入が停止し、蒸留釜１３０内では、１回の蒸留運転で処理する量として予め設定された処理量の原液Ａが流入した状態となる。
【００８２】
次に、ステップ３１９（図６参照）において、撹拌スクリュー運転開始処理がなされる。この開始処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２１２に出力される。すると、駆動回路２１２は、上記起動出力に対応した駆動出力でもってモータ１３５を駆動する。その結果、蒸留釜１３０内の撹拌スクリュー１３４が回転を開始し、蒸留釜１３０内の原液Ａを均一に撹拌する。
【００８３】
次に、ステップ３２０において、加熱蒸気供給開始処理がなされる。この開始処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２０７に出力される。すると、駆動回路２０７は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１３３を開放する。その結果、加熱蒸気が加熱蒸気管１３２を介して熱交換器１３１内に流入し、蒸留釜１３０内の原液Ａを間接的に過熱する。すると、蒸留釜１３０の内部では、原液Ａが減圧蒸留され、原液Ａの溶媒である水が蒸発し、濃縮液Ｂと水蒸気Ｄに分離される。
【００８４】
次に、ステップ３２１において、冷却水供給開始処理がなされる。この開始処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２０８に出力される。すると、駆動回路２０８は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１４５を開放する。その結果、冷却水が冷却水管１４４を介して熱交換器１４３内に流入し、コンデンサ１４０内の水蒸気Ｄを間接的に冷却する。すると、コンデンサ１４０の内部では、水蒸気Ｄが冷却されて凝縮し、凝縮水Ｃとなる。
【００８５】
この蒸留運転が行われている状態において、蒸留釜１３０内の温度及び圧力は、温度センサ１３６及び圧力センサ１３７によって検知されマイクロコンピュータ２０１に出力される。すると、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２１３に出力され、上記起動出力に対応した駆動出力でもってモニタ２３０に蒸留釜１３０内の温度及び圧力を表示する。ここで、蒸留運転中の蒸留釜１３０内の温度及び圧力は、本第１実施形態では、温度は４５〜６０℃、圧力は−８２ｋＰａ〜−９２ｋＰａの間であった。
【００８６】
このように、蒸留釜１３０において蒸留運転が行われている状態で、ステップ３２２において、凝縮水計量槽が満水か否かが判定される。この凝縮水計量槽１５２は、上述のように配管１４９を介してコンデンサ１４０と連結しており、蒸留釜１３０における蒸留に伴いコンデンサ１４０で凝縮した凝縮水Ｃが常に流入している。また、凝縮水計量槽１５２の満水の量は予め設定しておき、液面センサ１５３によって検知されマイクロコンピュータ２０１に出力される。
【００８７】
この凝縮水計量槽１５２の満水の量は、蒸留釜１３０内の原液Ａの量との関係で任意の量とすればよいが、少量に設定することにより、蒸留の精度を向上することができる。なお、本第１実施形態では、凝縮水計量槽１５２の満水の量は、４００ミリリッターとした。ここで、凝縮水計量槽が満水に至っていない場合には、ステップ３２２においてＮＯと判定され、コンデンサ１４０からの凝縮水Ｃが凝縮水計量槽１５２内に流入する状態が維持される。
【００８８】
一方、凝縮水計量槽が満水に至っている場合には、ステップ３２２においてＹＥＳと判定される。この場合、ステップ４００において、凝縮水量測定処理ルーチンの処理がなされる。
【００８９】
ここで、凝縮水計量装置１５０（図３参照）における凝縮水量測定処理ルーチン（図７、図８参照）の作動を説明する。
【００９０】
上述のようにステップ３２２においてＹＥＳと判定され、凝縮水計量槽１５２が満水に至った状態で、ステップ４０１において、逆流防止弁１閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２１４に出力される。すると、駆動回路２１４は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１５５を閉鎖する。その結果、凝縮水計量槽１５２はコンデンサ１４０から遮断され、コンデンサ１４０から凝縮水計量槽１５２への凝縮水Ｃの流入が停止すると共に、凝縮水計量槽１５２内の凝縮水Ｃがコンデンサ１４０内に逆流することが防止される。
【００９１】
次に、ステップ４０２において、逆流防止弁２閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２１５に出力される。すると、駆動回路２１５は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１５６を閉鎖する。その結果、凝縮水計量槽１５２は真空ポンプ１４７から遮断され、凝縮水計量槽１５２内の減圧操作が停止すると共に、凝縮水計量槽１５２内の凝縮水Ｃが真空ポンプ１４７に逆流することが防止される。
【００９２】
ここで、ステップ４０３において、マイクロコンピュータ２０１内のソフトタイマーが計時をスタートする。このタイマーがスタートした状態で、ステップ４０４において、逆流防止弁２閉弁後に所定の時間が経過したか否かが判定される。この閉弁後の時間は、電磁弁１５６を閉鎖するために十分な時間であり、予め設定しておく。本第１実施形態では、この閉弁後の時間は２秒間であった。ここで、逆流防止弁２閉弁後２秒経過していない場合には、ステップ４０４においてＮＯと判定され、更にタイミングがとられる。
【００９３】
一方、逆流防止弁２閉弁後２秒経過している場合には、ステップ４０４においてＹＥＳと判定される。この場合、ステップ４０５において、計量槽開放弁開弁処理がなされる。この開弁処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２１６に出力される。すると、駆動回路２１６は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１５７を開放する。その結果、凝縮水計量槽１５２の内部は、真空状態から大気圧に開放される。
【００９４】
ここで、ステップ４０６において、マイクロコンピュータ２０１内のソフトタイマーが計時をスタートする。このタイマーがスタートした状態で、ステップ４０７において、計量槽開放弁開弁後に所定の時間が秒経過したか否かが判定される。この開弁後の時間は、凝縮水計量槽１５２の内部を真空状態から大気圧に開放するために十分な時間であり、予め設定しておく。本第１実施形態では、この閉弁後の時間は５秒間であった。ここで、計量槽開放弁開弁後５秒経過していない場合には、ステップ４０７においてＮＯと判定され、更にタイミングがとられる。
【００９５】
一方、計量槽開放弁開弁後５秒経過している場合には、ステップ４０７においてＹＥＳと判定される。この場合、ステップ４０８において、凝縮水排出弁１開弁処理がなされる。この開弁処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２１７に出力される。すると、駆動回路２１７は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１５８を開放する。
【００９６】
次に、ステップ４０９において、凝縮水排出弁２開弁処理がなされる。この開弁処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２１８に出力される。すると、駆動回路２１８は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１５９を開放する。その結果、凝縮水計量槽１５２内の凝縮水Ｃは、外部に排出されうる状態となる。
【００９７】
ここで、ステップ４１０において、マイクロコンピュータ２０１内のソフトタイマーが計時をスタートする。このタイマーがスタートした状態で、ステップ４１１において、真空ポンプによる凝縮水吸引処理がなされる。この吸引処理では、真空ポンプ１４７からの吸引により、凝縮水計量槽１５２内の凝縮水Ｃが排出管１５１を介して強制的に外部に排出される。このとき、排出される凝縮水Ｃは、流量センサ１５４を経由するので、この流量センサ１５４は、排出される凝縮水Ｃの流量を検知する。
【００９８】
次に、ステップ４１２において、流量センサ検出出力の入力処理がなされる。この入力処理では、流量センサ１５４によって検出された凝縮水Ｃの流量（ｍ）がマイクロコンピュータ２０１に読込まれる。
【００９９】
次に、ステップ４１３において、凝縮水積算量（Ｍ）算出処理がなされる。この算出処理では、上記ステップ４１２で読込まれた凝縮水Ｃの流量（ｍ）を用いて、現在行われている蒸留運転でこれまでに回収した凝縮水Ｃの積算量（Ｍ）が下記式（２）によって算出される。
【０１００】
Ｍ←Ｍ＋ｍ    ・・・    （２）
ここで、式（２）右辺の（Ｍ）は、現在行われている蒸留運転における前回までの凝縮水量測定処理ルーチンのステップ４１３で算出された積算量（Ｍ）であって、この（Ｍ）に今回の凝縮水量測定処理ルーチンのステップ４１３で検出された凝縮水Ｃの流量（ｍ）を加えて、式（２）左辺の更新された積算量（Ｍ）を求める。
【０１０１】
このように、積算量（Ｍ）が更新された状態で、ステップ４１４において、この更新された凝縮水積算量（Ｍ）とステップ３１１で演算された溶媒蒸発量（Ｌ）との関係が、Ｍ≧Ｌに至っているか否かが判定される。ここで、Ｍ≧Ｌに至った場合には、ステップ４１４においてＹＥＳと判定される。この場合は、現在行われている蒸留運転が、目的とする溶媒蒸発量（Ｌ）を得たことであり、凝縮水計量槽１５２内の凝縮水Ｃが全て排出されていない状態においても、凝縮水量計量処理ルーチンを終了するべく、下位のステップ４１６に進む。
【０１０２】
一方、Ｍ≧Ｌに至っていない場合には、ステップ４１４においてＮＯと判定され、続くステップ４１５において、凝縮水排出弁２開弁後に所定の時間が経過したか否かが判定される。この開弁後の時間は、凝縮水計量槽１５２内の凝縮水Ｃが全て排出されるために十分な時間であり、予め設定しておく。本第１実施形態では、この開弁後の時間は３．５秒間であった。ここで、凝縮水排出弁２開弁後３．５秒経過していない場合には、ステップ４１５においてＮＯと判定され、ステップ４１１の真空ポンプによる吸引処理以降のステップが継続する。
【０１０３】
一方、凝縮水排出弁２開弁後３．５秒経過している場合には、ステップ４１５においてＹＥＳと判定される。この場合は、凝縮水計量槽１５２内の凝縮水Ｃが全て排出された状態であり、凝縮水量計量処理ルーチンを終了するべく、次のステップ４１６に進む。
【０１０４】
ここで、ステップ４１６において、凝縮水Ｃの流量（ｍ）が、ｍ＝０とクリアされる。ここで、ｍ＝０とクリアされることによって、次回の凝縮水量計量処理ルーチン４００のための準備がなされる。
【０１０５】
次に、ステップ４１７において、凝縮水排出弁２閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、駆動回路２１８の出力が停止される。すると、電磁弁１５９が閉鎖される。その結果、凝縮水計量槽１５２から外部への凝縮水Ｃの排出が停止する。
【０１０６】
次に、ステップ４１８において、計量槽開放弁閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、駆動回路２１６の出力が停止される。すると、電磁弁１５７が閉鎖される。その結果、凝縮水計量槽１５２が外部から封鎖され、凝縮水計量槽１５２内の減圧が可能な状態となる。
【０１０７】
次に、ステップ４１９において、凝縮水排出弁１閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、駆動回路２１７の出力が停止される。すると、電磁弁１５８が閉鎖される。
【０１０８】
次に、ステップ４２０において、逆流防止弁１開弁処理がなされる。この開弁処理では、駆動回路２１４の出力が停止される。すると、電磁弁１５５が開放される。その結果、凝縮水計量槽１５２は、配管１４９を介してコンデンサ１４０に連通され、凝縮水計量槽１５２内への凝縮水Ｃの流入が可能となる。
【０１０９】
次に、ステップ４２１において、逆流防止弁２開弁処理がなされる。この開弁処理では、駆動回路２１５の出力が停止される。すると、電磁弁１５６が開放される。その結果、凝縮水計量槽１５２は、真空ポンプ１４７による吸引により減圧される。
【０１１０】
このように、凝縮水量測定処理ルーチン４００が終了すると、次のステップ３２３（図６参照）において、再度、凝縮水積算量（Ｍ）と溶媒蒸発量（Ｌ）との関係が、Ｍ≧Ｌに至っているか否かが判定される。ここで、Ｍ≧Ｌに至っていない場合には、ステップ３２３においてＮＯと判定され、再度、凝縮水量測定処理ルーチン４００の処理を継続するべく、ステップ３２２に戻る。
【０１１１】
一方、Ｍ≧Ｌに至った場合には、ステップ３２３においてＹＥＳと判定される。この場合は、現在行われている蒸留運転が、目的とする溶媒蒸発量（Ｌ）を得たことであり、現在行われている蒸留運転を終了するべく以下のステップに進む。すなわち、ステップ３２４において、溶媒蒸発量（Ｌ）が、Ｌ＝０とクリアされ、次のステップ３２５において、凝縮水積算量（Ｍ）が、Ｍ＝０とクリアされる。このように、Ｌ＝０及びＭ＝０とクリアされることによって、次回の蒸留運転のための準備がなされる。
【０１１２】
次に、ステップ３２６において、加熱蒸気供給停止処理がなされる。この供給停止処理では、駆動回路２０７の出力が停止される。すると、電磁弁１３３が閉鎖される。その結果、蒸留釜１３０内の熱交換器１３１への加熱蒸気の供給が停止する。また、ステップ３２７において、冷却水供給停止処理がなされる。この供給停止処理では、駆動回路２０８の出力が停止される。すると、電磁弁１４５が閉鎖される。その結果、コンデンサ１４０内の熱交換器１４３への冷却水の供給が停止する。
【０１１３】
次に、ステップ３２８において、真空ポンプ運転停止処理がなされる。この運転停止処理では、駆動回路２０９の出力が停止される。すると、真空ポンプ１４７が停止する。また、ステップ３２９において、大気圧開放弁開弁処理がなされる。この開弁処理では、駆動回路２１０の出力が停止される。すると、電磁弁１４８が開放される。その結果、蒸留釜１３０及びコンデンサ１４０の内部の減圧状態が大気圧に開放される。
【０１１４】
次に、ステップ３３０において、濃縮液排出電磁弁開弁処理がなされる。この開弁処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２１１に出力される。すると、駆動回路２１１は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１３９を開放する。その結果、蒸留釜１３０内の濃縮液Ｂが排出管１３８を介して回収タンク１６０内に流入する。この流入は、蒸留釜１３０と回収タンク１６０との高低差及び撹拌スクリュー１３４の押し出しによって行われる。
【０１１５】
ここで、ステップ３３１において、マイクロコンピュータ２０１内のソフトタイマーが計時をスタートする。このタイマーがスタートした状態で、ステップ３３２において、濃縮液排出開始後、所定の排出時間が経過したか否かが判定される。この排出時間は、電磁弁１３９を開放してから、蒸留釜１３０内の濃縮液Ｂを回収タンク１６０に排出するために十分な時間であり、予め設定しておく。本第１実施形態では、この排出時間は３分間であった。ここで、濃縮液排出開始後３分が経過していない場合には、ステップ３３２においてＮＯと判定され、蒸留釜１３０内の濃縮液Ｂが回収タンク１６０内に流入する状態が維持される。
【０１１６】
一方、濃縮液排出開始後３分が経過した場合には、ステップ３３２においてＹＥＳと判定される。この場合、ステップ３３３において、濃縮液排出電磁弁閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、駆動回路２１１の出力が停止される。すると、電磁弁１３９が閉鎖される。その結果、回収タンク１６０内への濃縮液Ｂの流入が停止する。
【０１１７】
次に、ステップ３３４において、撹拌スクリュー運転停止処理がなされる。この運転停止処理では、駆動回路２１２の出力が停止される。すると、モータ１３５が停止して、撹拌スクリュー１３４の回転が停止する。
【０１１８】
このように、蒸発濃縮装置５０における蒸留運転が終了した状態において、ステップ３３５において、回収作業を継続するか否かが判定される。ここで、回収作業を継続して次回の蒸留運転を行う場合には、再度、ステップ３０１からの一連の処理がなされる。一方、回収作業を継続せず終了する場合には、コンピュータプログラムを終了する。
【０１１９】
以上説明したように、本第１実施形態においては、従来から単独で使用されている蒸留装置と同様の回分式の蒸留釜１３０を使用する。この蒸留釜１３０を半連続的に制御して、複雑な連続式蒸留装置に匹敵する濃縮効果を得ることができる。すなわち、使用する装置の構造は比較的簡単なものを採用することができる。
【０１２０】
一方、計量タンク１２０と液面センサ１２２によって、所定量の原液Ａを計量すると共に蒸留釜１３０内に供給する。この所定量は、予め定めておき、液面センサ１２２の上限及び下限として容易に制御することができる。
【０１２１】
また、濃度センサ１２７の検出により求められた原液Ａの溶質濃度は、原液Ａを所定の濃度まで濃縮する際に蒸発させるべき溶媒蒸発量（Ｌ）の演算に使用される。
【０１２２】
そして、蒸留釜１３０の蒸留運転によって凝縮する凝縮水Ｃは、凝縮水計量槽１５２に一旦貯えられ、その後、複数回に分けて外部に排出されると共に流量センサ１５４で排出量が検知される。このとき、凝縮水計量槽１５２の内部は、蒸留釜１３０及びコンデンサ１４０と同様に減圧状態にある。そこで、凝縮水計量槽１５２の内部を蒸留釜１３０及びコンデンサ１４０から独立して大気圧に開放するようにすることにより、蒸留運転中においても流量センサ１５４による排出量の検知を容易に行うことができる。
【０１２３】
このことにより、凝縮水計量槽１５２内からの凝縮水Ｃの排出操作に併せて、その度に流量（ｍ）が検知され、これらの（ｍ）を積算することにより蒸留運転における凝縮水の積算量（Ｍ）が求められる。この積算量（Ｍ）が、予め算出された目標の蒸発量（Ｌ）になれば、原液Ａは、目的の濃度に濃縮されたこととなり、蒸留運転が停止される。これらの一連の作動は、マイクロコンピュータ２０１による制御の下に行われる。
【０１２４】
以上のように、本第１実施形態においては、常に発生量と濃度が変化するシルケット装置本体からの洗浄後の希釈されたＮａＯＨ水溶液を原液としてその濃縮を行うにあたり、装置の構造を単純なものとし、これに比較的簡便な制御方法を組み合わせることにより、再度、シルケット加工に使用可能な濃度の濃縮ＮａＯＨ水溶液を容易に得ることのできる蒸発濃縮装置を提供することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明に係る蒸発濃縮装置を第２実施形態によって説明する。本第２実施形態は、上述の第１実施形態と同じく綿織物のシルケット加工装置に組み込んだ蒸発濃縮装置に関するものである。
【０１２５】
以下、本第２実施形態を図面に基づいて説明する。シルケット加工装置の構成は、上述の第１実施形態の構成（図１参照）における蒸発濃縮装置５０に替えて、蒸発濃縮装置５０ａが採用されている。すなわち、本第２実施形態に係る蒸発濃縮装置を組み込んだシルケット加工装置の構成は、濃縮液タンク１０と、シルケット装置本体２０と、排水ピット３０と、分離槽４０と、蒸発濃縮装置５０ａとから構成されている。
【０１２６】
次に、本第２実施形態に係る蒸発濃縮装置５０ａについて説明する。蒸発濃縮装置５０ａは、装置ユニット１００ａ（図９参照）と制御ユニット２００ａ（図１０参照）とにより構成されている。
【０１２７】
図９に示すように、装置ユニット１００ａは、原液タンク１７０と、蒸留釜１３０と、コンデンサ１４０と、凝縮水計量装置１５０と、回収タンク１６０とから構成されている。
【０１２８】
原液タンク１７０は、供給配管１７１によって蒸留釜１３０に連結され、この原液タンク１７０は、液面センサ１７２を備え、分離槽４０（図１参照）から配管４１を介して供給された濃縮前のNａOH水溶液を原液Ａとして貯えている。供給配管１７１には、ポンプ１７３が原液タンク１７０寄りに、電磁弁１７４が蒸留釜１３０寄りに設置されている。この供給配管１７１には、ポンプ１７３と電磁弁１７４との間で分岐した循環配管１７５が設けられ、この循環配管１７５を介して原液Ａが循環するようになっている。この循環配管１７５には、電磁弁１７６が設置されている。
【０１２９】
また、供給配管１７１には、電磁弁１７４より蒸留釜１３０寄りに濃度センサ１７７と流量センサ１７８とが設置されている。濃度センサ１７７は、原液タンク１７０から供給配管１７１を介して蒸留釜１３０に供給される原液Ａの溶質濃度を検出しマイクロコンピュータ２０１（後述する）に出力する。なお、本第２実施形態では、濃度センサ１７７として、上述の第１実施形態と同じプロセス屈折率計が採用されている。
【０１３０】
一方、流量センサ１７８は、原液タンク１７０から供給配管１７１を介して蒸留釜１３０に供給される原液Ａの流量を検出しマイクロコンピュータ２０１（後述する）に出力する。なお、本第２実施形態では、流量センサ１７８として、羽根車式流量計が採用されている。
【０１３１】
なお、原液タンク１７０以外の構成要素である蒸留釜１３０と、コンデンサ１４０と、凝縮水計量装置１５０と、回収タンク１６０との構成と作動については、上述の第１実施形態と同様である。
【０１３２】
制御ユニット２００ａは、図１０のブロック図に示すごとく、マイクロコンピュータ２０１と、駆動回路２０７〜２２１とを備えている。
【０１３３】
マイクロコンピュータ２０１は、フローチャートに従い、コンピュータプログラムを実行する。なお、このコンピュータプログラムは、マイクロコンピュータ２０１のＲＯＭに読み出し可能に記憶されている。
【０１３４】
駆動回路２１９は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、モータ内蔵型のポンプ１７３を駆動する。このポンプ１７３は、上述のように供給配管１７１に設置されている。なお、本第２実施形態では、ポンプ１７３として、上述の第１実施形態と同じモータ内蔵型のポンプが採用されている。
【０１３５】
駆動回路２２０は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１７４の開閉を駆動する。この電磁弁１７４は、上述のように供給配管１７１に設置されている。しかして、ポンプ１７３が駆動された状態で電磁弁１７４を開弁することにより、原液タンク１７０内の原液Ａが蒸留釜１３０に流出する。
【０１３６】
駆動回路２２１は、マイクロコンピュータ２０１による制御のもと、電磁弁１７６の開閉を駆動する。この電磁弁１７６は、上述のように循環配管１７５に設置されている。しかして、ポンプ１７３が駆動された状態で電磁弁１７６を開弁することにより、計量タンク１７０内の原液Ａが循環する。
【０１３７】
なお、駆動回路２０７〜２１８については、上述の第１実施形態と同様である。また、マイクロコンピュータ２０１は、液面センサ１７２、濃度センサ１７７、流量センサ１７８、温度センサ１３６、圧力センサ１３７、液面センサ１５３、流量センサ１５４及び液面センサ１６１からの出力を入力する。
【０１３８】
以下、本第２実施形態の蒸発濃縮装置の作動について説明する。まず、上記コンピュータプログラムをスタートすると、図１１のステップ５０１において、原液送液ポンプ運転開始処理がなされる。この運転開始処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２１９に出力される。すると、駆動回路２１９は、上記起動出力に対応した駆動出力でもってモータ内蔵型のポンプ１７３を駆動する。
【０１３９】
このようにポンプ１７３が駆動している状態で、ステップ５０２において、循環用電磁弁開弁処理がなされる。この開弁処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２２１に出力される。すると、駆動回路２２１は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１７６を開放する。その結果、ポンプ１７３は、循環配管１７５を介して計量タンク１７０内の原液Ａを循環させる。そのことにより、計量タンク１７０内の原液Ａが均一に混合された状態となる。
【０１４０】
ここで、ステップ５０３において、マイクロコンピュータ２０１内のソフトタイマーが計時をスタートする。このタイマーがスタートした状態で、ステップ５０４において、所定の循環時間が経過したか否かが判定される。この循環時間は、計量タンク１７０内の原液Ａを均一に混合するために十分な時間であり、予め設定しておく。本第２実施形態では、この循環時間は１０分間であった。ここで、循環時間が１０分間に達していない場合には、ステップ５０４においてＮＯと判定され、計量タンク１７０内の原液Ａが循環配管１７５を介して更に循環される。
【０１４１】
一方、循環時間が１０分間に達した場合には、ステップ５０４においてＹＥＳと判定される。この場合、ステップ５０５において、循環用電磁弁閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、駆動回路２２１の出力が停止される。すると、電磁弁１７６が閉鎖される。その結果、計量タンク１７０内の原液Ａの循環配管１７５を介しての循環が停止する。
【０１４２】
ここで、ステップ５０６において、マイクロコンピュータ２０１内のソフトタイマーが計時をスタートする。このタイマーがスタートした状態で、ステップ５０７において、循環用電磁弁閉弁後に所定の時間が経過したか否かが判定される。この閉弁後の時間は、電磁弁１７６を閉鎖するために十分な時間であり、予め設定しておく。本第２実施形態では、この閉弁後の時間は２秒間であった。ここで、循環用電磁弁閉弁後２秒経過していない場合には、ステップ５０７においてＮＯと判定され、更にタイミングがとられる。
【０１４３】
一方、循環用電磁弁閉弁後２秒経過している場合には、ステップ５０７においてＹＥＳと判定される。この場合、ステップ５０８において、原液送液電磁弁開弁処理がなされる。この開弁処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２２０に出力される。すると、駆動回路２２０は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１７４を開放する。その結果、ポンプ１７３は、供給配管１７１を介して原液タンク１７０内の原液Ａを蒸留釜１３０に流入させる。
【０１４４】
このようにポンプ１７３が駆動して原液タンク１７０内の原液Ａを蒸留釜１３０に流入させている状態で、ステップ５０９において、流量センサ検出出力の入力処理がなされる。この入力処理では、流量センサ１７８によって検出された原液Ａの流量（Ｚ）がマイクロコンピュータ２０１に読込まれる。この値（Ｚ）は、原液タンク１７０内から供給配管１７１を介して蒸留釜１３０に流入した原液Ａの総量である。
【０１４５】
次に、ステップ５１０において、濃度センサ検出出力の入力処理がなされる。この入力処理では、濃度センサ１７７によって検出された原液Ａの溶質濃度（Ｘ）がマイクロコンピュータ２０１に読込まれる。
【０１４６】
次に、ステップ５１１において、溶媒蒸発量（Ｌ）演算処理がなされる。この演算処理では、上記ステップ５１０で読込まれた原液Ａの溶質濃度（Ｘ）を用いて、原液Ａを所定の濃度（Ｙ）まで濃縮する際に蒸発させるべき溶媒の量（溶媒蒸発量（Ｌ））が演算される。この演算処理の方法は、上述の第１実施形態で説明したステップ３１１の演算処理と同様にして行う。
【０１４７】
次に、ステップ５１２において、蒸留釜１３０の１回の蒸留運転で処理すべく予め設定された原液Ａの量（Ｗ）と、ステップ５０９で入力された原液Ａの流量（Ｚ）との関係がＺ≧Ｗに至っているか否かが判定される。ここで、Ｚ≧Ｗに至っていない場合には、ステップ５１２においてＮＯと判定され、原液Ａが計量タンク１７０から蒸留釜１３０内に流入する状態が維持される。
【０１４８】
一方、Ｚ≧Ｗに至った場合には、ステップ５１２においてＹＥＳと判定される。この場合、ステップ５１３において、原液送液ポンプ運転停止処理がなされる。この運転停止処理では、駆動回路２１９の出力が停止される。すると、ポンプ１７３が停止する。また、ステップ５１４において、原液送液電磁弁閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、駆動回路２２０の出力が停止される。すると、電磁弁１７４が閉鎖される。その結果、蒸留釜１３０内への原液Ａの流入が停止し、蒸留釜１３０内には、１回の蒸留運転で処理すべく予め設定された原液Ａの量（Ｗ）が確保される。
【０１４９】
次に、ステップ５１５において、大気圧開放弁閉弁処理がなされる。この閉弁処理では、
マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２１０に出力される。すると、駆動回路２１０は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって電磁弁１４８を閉鎖する。その結果、蒸留釜１３０及びコンデンサ１４０の内部を減圧可能な状態にすることができる。
【０１５０】
次に、ステップ５１６において、真空ポンプ運転開始処理がなされる。この運転開始処理では、マイクロコンピュータ２０１から所定の起動出力が駆動回路２０９に出力される。すると、駆動回路２０９は、上記起動出力に対応した駆動出力でもって真空ポンプ１４７を駆動する。その結果、蒸留釜１３０及びコンデンサ１４０の内部が減圧される。
【０１５１】
次に続く撹拌スクリュー運転開始処理から回収作業を継続するか否かの判定に至る処理は、第１実施形態におけるステップ３１９〜ステップ３３５（図６参照）及び凝縮水量測定処理ルーチン４００（図７、図８参照）と同様にして行われる。
【０１５２】
以上説明したように、本第２実施形態においては、上述の第１実施形態で採用された計量タンク１２０及び液面センサ１２２による原液Ａの計量に替えて、原液タンク１７０から直接、蒸留釜１３０内に供給すると共に、流量センサ１７８によって原液Ａの所定量が検知されるようにした。
【０１５３】
このように、本第２実施形態においても、常に発生量と濃度が変化するシルケット装置本体からの洗浄後の希釈されたＮａＯＨ水溶液を原液としてその濃縮を行うにあたり、装置の構造を単純なものとし、これに比較的簡便な制御方法を組み合わせることにより、再度、シルケット加工に使用可能な濃度の濃縮ＮａＯＨ水溶液を容易に得ることのできる蒸発濃縮装置を提供することができる。
【０１５４】
なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記各実施形態においては、蒸発濃縮装置をシルケット加工装置に組み込むものであるが、その他の製造装置に組み込んで使用するものであってもよい。この場合には、濃縮する目的の溶質に対応した濃度センサを採用すればよく、上記各実施形態で採用したプロセス屈折率計に替えて、例えば、導電率計、ｐＨメータ、ＯＲＰメータ、その他の濃度センサを適宜採用すればよい。
（２）上記各実施形態においては、蒸留釜から回収した濃縮液Ｃを一旦、回収タンクに回収するものであるが、この回収タンクを設けることなく、直接、濃縮液タンクに供給するようにしてもよい。
（３）上記各実施形態においては、凝縮水計量装置から排出される凝縮水に関して説明していないが、この凝縮水を蒸留水として再利用するようにしてもよい。また、凝縮する溶媒が水でなく、有機溶剤等である場合にも再利用をすることができる。
（４）上記各実施形態においては、１台のマイクロコンピュータを使用して蒸発濃縮装置を制御するものであるが、例えば、蒸留釜の蒸留運転を制御する副制御部と、蒸発濃縮装置全体を制御する主制御部とに分けて、複数台のマイクロコンピュータを使用するようにしてもよい。この場合には、制御系を有する市販の蒸留装置を蒸発濃縮装置に組み込んで使用することができる。
（５）上記各実施形態においては、蒸留釜内の濃縮液Ｂを撹拌スクリューの押し出しで排出するものであるが、排出管に設けたポンプで排出するようにしてもよい。
（６）上記各実施形態においては、蒸留釜の内部を検知する温度センサと圧力センサの検知信号は、モニタに表示されるものであるが、これらの検知信号を蒸留運転時の異常運転の検出に利用するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１５５】
１０…濃縮液タンク、２０…シルケット装置本体、３０…排水ピット、４０…分離槽、５０…蒸発濃縮装置、１００、１００ａ…装置ユニット、１１０、１７０…原液タンク、１２０…計量タンク、１２２…液面センサ、１２７、１７７…濃度センサ、１７８…流量センサ、１３０…蒸留釜、１３４…撹拌スクリュー、１３６…温度センサ、１３７…圧力センサ、１４０…コンデンサ、１４７…真空ポンプ、１５０…凝縮水計量装置、１５２…凝縮水計量槽、１５３…液面センサ、１５４…流量センサ、１６０…回収タンク、２００、２００ａ…制御ユニット、Ａ…原液、Ｂ…濃縮液、Ｃ…凝縮水、Ｄ…水蒸気。
【図１】
2010194505.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010194505.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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