(57)【要約】【課題】時間あたりの処理量が大きく、エネルギー効率の良い溶剤蒸留システムを提供する。【解決手段】熱交換器を備え、蒸留部に仕込まれる夾雑成分を有する被蒸留溶剤を該熱交換機により予備加熱するとともに蒸留部からの溶剤蒸気を液化させて回収する予備加熱部、予備加熱部で予備加熱された夾雑成分を有する被蒸留溶剤を加熱して濃縮し、濃縮重量質成分蒸留部に送り、かつ、溶剤液面上の溶剤蒸気を上記予備加熱部の熱交換器に送る蒸留部、及び、蒸留部で濃縮された夾雑成分を有する被蒸留溶剤をさらに加熱濃縮し、得られた溶剤蒸気を蒸留部の溶剤液面上ないし予備加熱部に送出する濃縮重量質成分蒸留部を備えた溶剤蒸留システム。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器を備え、蒸留部に仕込まれる夾雑成分を有する被蒸留溶剤を該熱交換機により予備加熱するとともに蒸留部からの溶剤蒸気を液化させて回収する予備加熱部、
予備加熱部で予備加熱された夾雑成分を有する被蒸留溶剤を加熱して濃縮し、濃縮重量質成分蒸留部に送り、かつ、溶剤液面上の溶剤蒸気を上記予備加熱部の熱交換器に送る蒸留部、及び、
蒸留部で濃縮された夾雑成分を有する被蒸留溶剤をさらに加熱濃縮し、得られた溶剤蒸気を蒸留部の溶剤液面上ないし予備加熱部に送出する濃縮重量質成分蒸留部を備えたことを特徴とする溶剤蒸留システム。
【請求項２】
上記予備加熱部が筒状体であって、該筒状体内部に蒸留部に仕込まれる夾雑成分を有する被蒸留溶剤が通過する蛇管を備え、該筒状体内に供給された蒸留部からの溶剤蒸気により該蛇管内の夾雑成分を有する被蒸留溶剤が加熱されるとともに、蛇管外で溶剤蒸気が冷却されて液化した溶剤を回収する回収口を有することを特徴とする請求項１に記載の溶剤蒸留システム。
【請求項３】
上記蒸留部の底部が波板形状であって、該波板形状の底部から加熱されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の溶剤蒸留システム。
【請求項４】
上記濃縮重質分蒸留部の底部が平滑で、かつ、該底部に残留した残留分を掻き出せる掻き出し口を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の溶剤蒸留システム。
【請求項５】
上記蒸留部の溶剤蒸気排出口と内部液面予定最高高さとの間に内部の溶剤の突沸を検知する突沸検知センサを有し、該突沸検知センサにより蒸留部内部の溶剤の突沸を検知した場合に、蒸留部の加熱を停止する加熱停止手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の溶剤蒸留システム。
【請求項６】
上記蒸留部内の溶剤が所定の液量以下となったことを検知する低液位センサを有し、蒸留部の加熱によって、内部の溶剤液量が該所定の液以下となったときに蒸留部の加熱を停止するとともに、蒸留部内部の濃縮された溶剤を濃縮重質分蒸留部に払い出す、濃縮溶剤払い出し手段を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の溶剤蒸留システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライクリーニング工程などで発生する夾雑物を有する溶剤を再利用可能なように蒸留するための溶剤蒸留システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドライクリーニング溶剤としては、通常、石油系、塩素系の２種類のものが用いられ、塩素系溶剤としてはテトラクロロエチレン、１，１，１−トリクロロエタン、トリクロロトリフルオロエタン等が用いられている。これら溶剤は使用の結果、汚れ成分、埃、泥などの夾雑成分により汚染され、そのままでは使用できなくなる。
そこで溶剤は通常、蒸留により清澄化される。クリーニング店では、このために小型の蒸留装置を備えているところがある。このような蒸留装置としては特開平１１−２２１４０１号公報（特許文献１）で示されるようなものが知られている。
【０００３】
しかしながらそのような従来の蒸留装置では、処理に要するエネルギーが大きく、あるいは、１回の蒸留処理が終わるまでの時間が長く、これらの問題の解決が求められていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２２１４０１号公報（第２−３頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来の問題点を改善する、すなわち、時間あたりの処理量が大きく、エネルギー効率の良い溶剤蒸留システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の溶剤蒸留システムは上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、熱交換器を備え、蒸留部に仕込まれる夾雑成分を有する被蒸留溶剤を該熱交換機により予備加熱するとともに蒸留部からの溶剤蒸気を液化させて回収する予備加熱部、予備加熱部で予備加熱された夾雑成分を有する被蒸留溶剤を加熱して濃縮し、濃縮重量質成分蒸留部に送り、かつ、溶剤液面上の溶剤蒸気を上記予備加熱部の熱交換器に送る蒸留部、及び、蒸留部で濃縮された夾雑成分を有する被蒸留溶剤をさらに加熱濃縮し、得られた溶剤蒸気を蒸留部の溶剤液面上ないし予備加熱部に送出する濃縮重量質成分蒸留部を備えた溶剤蒸留システムであり、このような構成により、蒸留部等で発生した溶剤蒸気の潜熱を予備加熱部で蒸留部に仕込まれる夾雑成分を有する被蒸留溶剤に与えることによりエネルギーの無駄を省くとともに、蒸留部である程度溶剤が除去された濃縮重量質成分を濃縮重量質成分蒸留部へ送り出してそこでさらに溶剤を回収することにより、長時間必要な、最終段階までの溶剤の回収を濃縮重量質成分蒸留部で行うとともに、蒸留部では新たな溶剤の蒸発を行うことができるため、装置運転の効率がよい。
【０００７】
請求項２の溶剤蒸留システムは請求項１の溶剤蒸留システムにおいて、上記予備加熱部が筒状体であって、該筒状体内部に蒸留部に仕込まれる夾雑成分を有する被蒸留溶剤が通過する蛇管を備え、該筒状体内に供給された蒸留部からの溶剤蒸気により該蛇管内の夾雑成分を有する被蒸留溶剤が加熱されるとともに、蛇管外で溶剤蒸気が冷却されて液化した溶剤を回収する回収口を有する溶剤蒸留システムである。
【０００８】
このような構成により、効果的に熱交換を行うことができ、さらに、予備加熱部部に冷却水用の蛇管を設けることにより、蒸留部に仕込まれる夾雑成分を有する被蒸留溶剤が供給されていないときにも溶剤蒸気の冷却・液化が可能となる。
【０００９】
請求項３の溶剤蒸留システムは請求項１または請求項２の溶剤蒸留システムにおいて、上記蒸留部の底部が波板形状であって、該波板形状の底部から加熱される溶剤蒸留システムである。このような構成により、蒸留部の溶剤の加熱の効率が良くなり、エネルギーを有効に利用することが可能となる。
【００１０】
請求項４の溶剤蒸留システムは請求項１ないし請求項３のいずれかの溶剤蒸留システムにおいて、上記濃縮重質分蒸留部の底部が平滑で、かつ、該底部に残留した残留分を掻き出せる掻き出し口を有する溶剤蒸留システムである。
この構成により、充分に溶剤が回収された残渣の濃縮重質分蒸留部からの除去が容易となり、運転が容易となる。
【００１１】
請求項５の溶剤蒸留システムは請求項１ないし請求項４のいずれかの溶剤蒸留システムにおいて、上記蒸留部の溶剤蒸気排出口と内部液面予定最高高さとの間に内部の溶剤の突沸を検知する突沸検知センサを有し、該突沸検知センサにより蒸留部内部の溶剤の突沸を検知した場合に、蒸留部の加熱を停止する加熱停止手段を有する溶剤蒸留システムである。
【００１２】
このような構成により、蒸留部内の溶剤の突沸による溶剤の予備加熱部への移動が防止され、予備加熱部で得られる回収溶剤の、突沸溶剤の影響による汚染を防止することができ、優れた溶剤を安定して得ることができ、突沸後の後処理（システム内の洗浄等）を不要とすることができる。
【００１３】
請求項６の溶剤蒸留システムは請求項１ないし請求項５のいずれかの溶剤蒸留システムにおいて、上記蒸留部内の溶剤が所定の液量以下となったことを検知する低液位センサを有し、蒸留部の加熱によって、内部の溶剤液量が該所定の液以下となったときに蒸留部の加熱を停止するとともに、蒸留部内部の濃縮された溶剤を濃縮重質分蒸留部に払い出す、濃縮溶剤払い出し手段を有する溶剤蒸留システムである。
このような構成により、例えば、蒸留部内の溶剤の時間あたりの蒸発量が少なくなる程度まで蒸留処理が至ったときに、その後の溶剤の回収を濃縮重質分蒸留部で引き続いて行い、蒸留部内には新たな溶剤を導入して溶剤回収を行うなどの、効率の良い運転を自動的に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の溶剤蒸留システムの一例を図面を用いて説明する。
図１はドライクリーニング工場での溶剤蒸留システムの例を示すモデル図である。
ドライクリーニング処理槽で発生した夾雑成分を有する溶剤は、ボタントラップ（ドライクリーニング処理で衣服から脱落するボタンやリント（綿くず）を捕捉するための装置）を経て矢印ｆ１のようにポンプＰ１によりバッファタンクに送られ、一時貯蔵・保管される。
【００１５】
バッファタンク内の溶剤は夾雑成分を有する被蒸留溶剤としてバッファタンク底部から矢印ｆ２のようにバルブＶ１を経てポンプＰ２により矢印ｆ３に沿って予備加熱部に送られる。
【００１６】
この予備加熱部Ａは図２に拡大して示すように筒状体（この例では円筒状体であるが、この例に限定されない）であって、筒状体内部に蒸留部に仕込まれる夾雑成分を有する被蒸留溶剤（矢印ｆ３から矢印ｆ４に向かって流れる）が通過する蛇管を備え、該筒状体内に供給された蒸留部からの溶剤蒸気（矢印ｆ７に沿って供給される）により該蛇管内の夾雑成分を有する被蒸留溶剤が加熱されるとともに、蛇管外、予備加熱部Ａ内部で溶剤蒸気が冷却されて液化した溶剤（その流れは矢印ｆ９に沿って流れる）を回収する回収口を有する。なお、この予備加熱部に図１及び図２に示すように冷却水用の蛇管を設け、矢印ｆ８、ｆ８’に沿って冷却水を流すことにより、蒸留部に仕込まれる夾雑成分を有する被蒸留溶剤が供給されていないときにも溶剤蒸気の冷却・液化が可能となっている。
【００１７】
予備加熱部Ａで予備加熱された溶剤は図１中矢印ｆ４に沿って流れ、第２予備加熱容器Ｄに蓄えられる。第２予備加熱容器には水蒸気用蛇管が設けられ矢印ｆ５及びｆ５’に沿って水蒸気が流れるようになっていて、予備加熱部での加熱が充分でないとき、また、予備加熱部に溶剤蒸気が来ていないとき、あるいは、すでに加熱された溶剤の保温のために、必要に応じて水蒸気が流される。
【００１８】
第２予備加熱容器は蒸留部より高い位置に設けてあるため、バルブＶ２を開くことにより内部の被蒸留溶剤は容易に蒸留部Ｂ内に仕込まれる。必要量の被蒸留溶剤が蒸留部Ｂに仕込まれた後、バルブＶ２は閉じられる。
【００１９】
蒸留部Ｂ底部は平面ではなく波板状になっていて蒸留部Ｂ底部に設けられた蒸留部加熱用ジャケット（この例では蒸気による加熱）から蒸留部Ｂ内の溶剤への熱伝導が効率よく行われるようになっている。なお、蒸留部Ｂ底部の形状は波板状であると記載したが、波板の形状は必ずしも平行である必要はなく、同心円状であっても、渦巻き状であっても良い。蒸留部Ｂ底部には濃縮重質分蒸留部Ｃに至る配管が設けられているが、渦巻き状の場合、蒸留部Ｂ内部の液すべてがこの配管へ導かれ、このとき蒸留部Ｂから濃縮重質分蒸留部Ｃへの液の移動が確実で残液が生じない。
【００２０】
蒸留部Ｂ内の被蒸留溶剤は蒸留部加熱用ジャケットから供給される熱により溶剤分のみが蒸発し、その溶剤蒸気は蒸留部Ｂ上部の溶剤蒸気排出口から矢印ｆ７に沿って予備加熱部Ａに供給され、そこで冷却されて蛇管外で液化し、清澄な溶剤として回収口から矢印ｆ９に沿って得られる。
【００２１】
なお、蒸留部Ｂの上部に設けられた溶剤蒸気排出口と蒸留部Ｂに仕込まれる溶剤の予定液面高さの最高地点（内部液面予定最高高さ）との間の壁面にセンサＳ１が設けられている。
【００２２】
センサＳ１は内部の溶剤の突沸を検知する突沸検知センサであって、本例ではＣＣＤカメラであり、突沸の有無を検知する。なおＣＣＤカメラの他、可視光ランプと受光部とを組み合わせたセンサ、サーミスタ温度センサ等で構成しても良い。この突沸検知センサＳ１により蒸留部内部の溶剤の突沸を検知した場合に、マイクロコンピュータ（図示しない）の働きで、蒸留部加熱用ジャケットに供給される水蒸気が遮断され、蒸留部Ｂの加熱は停止される。
【００２３】
このような働きにより、蒸留部Ｂ内の溶剤の突沸による溶剤の予備加熱部Ａへの移動が防止され、予備加熱部Ａで得られる回収溶剤の、突沸溶剤の影響による汚染を防止することができ、優れた溶剤を安定して得ることができ、突沸後の後処理（システム内の洗浄等）を不要とすることができる。
【００２４】
また、蒸発部Ｂ底部近くにはセンサＳ２（この例ではＣＣＤからなるセンサ）が設けられ、センサＳ２は蒸留部Ｂ内の溶剤の量が所定の液量以下となったことを検知する低液位センサであり、蒸留部Ｂの加熱によって、内部の溶剤液量が該所定の液以下となったときに、センサＳ２に接続されたマイクロコンピュータ（図示しない）、蒸留部Ｂの加熱を停止するとともに、蒸留部Ｂ内部の濃縮された溶剤を蒸留部Ｂ底部の配管に設けられたバルブＶ３を開放し、濃縮重質分蒸留部Ｃに払い出す。
【００２５】
このように図１の溶剤蒸留システムは、センサＳ２、マイクロコンピュータ、蒸留部加熱用ジャケットに供給される水蒸気の遮断弁（図示しない）及びバルブＶ３よりなる濃縮溶剤払い出し手段を有する。
【００２６】
このような構成により、例えば、蒸留部Ｂ内の溶剤の時間あたりの蒸発量が少なくなる程度まで蒸留処理が至ったときに、その後の溶剤の回収を濃縮重質分蒸留部で引き続いて行い、蒸留部Ｂ内には新たな溶剤を導入して溶剤回収を行うなどの、効率の良い運転を自動的に行うことができる。
【００２７】
なお、バルブＶ３は濃縮溶剤払い出し手段のマイクロコンピュータの働きで、蒸留部Ｂ内部の溶剤の濃縮重質分蒸留部Ｃへの移動完了時間に相当する所定時間経過後、自動的に閉まる。
【００２８】
濃縮重質分蒸留部Ｃに供給された溶剤（濃縮重質分）は可溶・不溶の多量の夾雑物を含み、そこからの溶剤の充分な回収は長時間必要である。このため、蒸留部Ｂでの蒸留は装置利用効率が悪い。そこで蒸留部Ｂとは別に、濃縮重質分蒸留部Ｃを設けてそこで溶剤の回収を行う。
【００２９】
濃縮重質分蒸留部Ｃには濃縮重質分蒸留部加熱用ヒータが設けられ、溶剤の回収に必要な温度に加熱される。濃縮重質分蒸留部Ｃで回収された溶剤の蒸気は図中矢印ｆ１１に沿って流れ、最終的に予備加熱部Ａに至りそこで冷却され、液化される。なお、濃縮重質分蒸留部Ｃで発生した溶剤蒸気は、蒸留部Ｂの液面より高い位置（液面上）に供給されても良い。
【００３０】
濃縮重質分蒸留部Ｃで充分に溶剤が回収された残渣である残留分は濃縮重質分蒸留部Ｃに設けられた掻き出し口（図示しない。開閉可能な扉を有する）から回収される。このときこの例では濃縮重質分蒸留部Ｃの底部が平滑であるため、掻き出しが容易である。
【００３１】
上記では溶剤蒸留システムがドライクリーニング処理槽とボタントラップ及びバッファタンクを介して直結された例を示したが、これらとは別に、溶剤蒸留装置として単独の装置となっていても良く、その場合も本発明に属する。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の溶剤蒸留システムは時間あたりの処理量が大きく、エネルギー効率の良い溶剤蒸留システムである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶剤蒸留システムの一例を示すモデル図である。
【図２】図１の溶剤蒸留システムの予備加熱部の部分拡大断面モデル図である
【符号の説明】
Ａ  予備加熱部
Ｂ  蒸留部Ｂ
Ｃ  濃縮重質分蒸留部
【図１】
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【図２】
2004148169.tif 000004