(57)【要約】      （修正有）【課題】  使用済クーラント原液から、蒸気圧の低いエチレングリコールを回収するに際し、原液に混在している防錆剤、鉄分、無機塩類の夾雑物及びイオンを除去する方法を提供する。【解決手段】  エチレングリコールと水蒸気の混合蒸気は、細線金網層の下部から上部へ向かって上昇するが、上部から散布される低温の凝縮水と混合し熱交換が行われ、沸点の高いエチレングリコールは細線金網上に結露し、回収液タンクに滴下し溜められ、一方沸点の低い水分は蒸発する。回収液タンクに滴下したエチレングリコールを加熱ヒータｂ又は混合蒸気を浸漬ノズルより吹き出すことにより過熱し再蒸発させ、再び細線金網層を上昇させ、エチレングリコールから水分を分離し、エチレングリコールは下部の回収液タンクへ滴下させ、水分は水蒸気として上部へ抜き出し冷却器内管内を通過し冷却ファンから送られる冷風により冷却され凝縮水となり、凝縮水タンクに滴下させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原液タンクの底部に加熱ヒータを設け、その原液タンクの上部に蒸発室なる空間を設け、蒸発室上部と細線金網層の下部を通路により連通させ、細線金網層の下部は加熱ヒータをその底部に設けた回収液タンクに連通しており、又、細線金網層の上部は冷却器内管に連通し、その下部は凝縮水タンクに連通し、又、凝縮水タンクの水面から上部に位置するところに蒸気排出管を設け、これを排気管に連通させている。一方、冷却器外殻の底部に位置するところに冷却ファンを設け、その上部に排気管を設けたことを特徴とするクーラント液の再生装置。
【請求項２】
凝縮水タンクの液溜りの位置よりポンプにより、凝縮液を細線金網層の上部に設けたノズルより散布することを特徴とするクーラント液の再生装置。
【請求項３】
回収タンクの底部に加熱ヒータを設け、回収液を再蒸発させ、水分の少ないエチレングリコールを得ることを特徴とするクーラント液の再生装置。
【請求項４】
回収液タンクに浸漬ノズルを設け、加熱源として原液タンクで蒸発させた蒸気を浸漬ノズルから回収液中に吹き出し、回収液を再蒸発させることを特徴とするクーラント液の再生装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、使用済クーラント液からエチレングリコールを回収する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  図３に示すように、原液Ｌ１を加熱し蒸発したエチレングリコールと水分の混合蒸気Ｓ１を細線金網層内６に上昇通過させ、その上端部を冷却ファン９で冷却し、蒸気圧の低いすなわち沸点の高いエチレングリコールを金網上に結露させ滴下したものを原液タンク１に回収し、蒸気圧のより高いすなわち沸点の低い水分は細線金網層６上層部より抜き出し、別個に冷却し凝縮水分Ｌ４として取り出す方法であった。
この方法の問題点は、
１）再生回収したエチレングリコールに原液に混在していた防錆剤、鉄分、無機塩類の夾雑物及びイオンの除去ができない。
２）細線金網の上端部のみを冷却ファンで間接的に冷却するため、冷却効果が不充分で水分とエチレングリコールの分離が不充分である。その結果、回収されたエチレングリコール中に多くの水分が残留すると同時に分離した凝縮水にエチレングリコールが多く残留する欠点があった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  クーラント液はその主成分がエチレングリコールであり、これに防錆剤等が添加されている。使用済クーラント液には、防錆剤の他に鉄分、無機塩類、酸類等の夾雑物及びイオンに加え水分が混合している。このクーラント液を再生使用するには、混合液から混合物を除去し、純度の高いエチレングリコールを取り出す必要がある。本発明は、９５％以上の濃度のエチレングリコールを常圧操作で夾雑物、イオン及び水分を含まない状態で取り出す装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上記課題を解決するための、この発明のクーラント液の回収装置は、原液タンクに仕込んだ使用済みクーラント液の原液をヒータで加熱し蒸発させる。この時、原液はエチレングリコールと水分の混合比に対応した混合原液の沸点が存在し、蒸発気体の組成は各々の原液々相のモル分率と各々の単独成分のその温度における蒸気圧の積の比となる。従って蒸発室には水蒸気とエチレングリコールの蒸気の混合気が上昇する。原液がエチレングリコールが５０％と水分５０％液の場合、その沸点は１１９℃となり、その蒸気はエチレングリコールが４％程度、水分が約９６％程度の混合蒸気となる。
【０００５】  原液の加熱において、原液の温度を沸点以上に加熱すると沸騰現象が激しく、気液同伴現象が避けられず、同伴された液滴の部分に防錆剤、鉄分、無機塩類の夾雑物の同伴が避けられない。この同伴現象を避けるため、原液タンク底部に設ける加熱ヒータａの熱量を制限している。その結果、プライミング現象が起こらず夾雑物を含まないエチレングリコールと水蒸気の混合気体のみが蒸発室中を上昇することになる。
【０００６】  エチレングリコールと水蒸気の混合蒸気は、細線金網層の下部から上部へ向かって上昇するが、上部から散布される低温の凝縮水と混合し熱交換が行われ、沸点の高いエチレングリコールは細線金網上に結露し、回収液タンクに滴下し溜められ、一方沸点の低い水分は蒸発する。
【０００７】  回収液タンクに滴下したエチレングリコールには、初期の段階には水分を多く含むため加熱ヒータｂにより過熱し再蒸発させ、再び細線金網層を上昇させ、エチレングリコールから水分を分離し、エチレングリコールは下部の回収液タンクへ滴下させ、水分は水蒸気として上部へ抜き出す。
【０００８】  分離された水蒸気は、冷却器内管内を通過し冷却ファンから送られる冷風により冷却され凝縮水となり、凝縮水タンクに滴下される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  図１に示すように、この例のクーラント液の再生装置には原液Ｌ１を加熱ヒータａ２を底部に設けた原液タンク１と、その上部に蒸発室３により原液Ｌ１の蒸発部を構成する。原液Ｌ１は加熱され蒸発し、エチレングリコールと水蒸気の混合蒸気Ｓ１となり蒸発室３内をゆっくりと上昇する。
図２に示すように、回収タンク４内に浸漬ノズル５を設け、混合蒸気Ｓ１を同ノズル５より吹き出すことにより、回収液Ｌ２を再蒸発させる効果を得ることができる。
以下に、この発明のクーラント液の再生装置を、その実施の形態の一例を示す図１を参照しつつ説明する。【００１０】  混合蒸気Ｓ１は、細線金網層６の下部に導かれ細線金網層６の中を上昇する。又、細線金網層６の上部には、おおむね９０℃以下に冷却された凝縮水Ｌ３が散布され細線金網層６の中を下降するが、この時、混合蒸気Ｓ１と混合し熱交換が行われる。その結果、沸点の高いエチレングリコールは、金網上に結露液化し下部へ滴下する。細線金網層６の下部には、その底部に加熱ヒータｂ５を備えた回収液タンク４が設けてあり、滴下した回収液Ｌ４が溜まる。【００１１】  回収液タンク４に溜まった回収液Ｌ２には水分が混入するため、これを過熱ヒータｂ５により再度、加熱蒸発させ混合蒸気Ｓ２として再度、細線金網層６内を上昇させ流下する冷却された凝縮水Ｌ３と熱交換させ、沸点の差によりエチレングリコールと水分を分離し、凝縮液Ｌ４は回収液タンク４に回収し、水分は蒸気Ｓ３として冷却器内管７ａに導く。【００１２】  冷却器内管７ａは冷却器外殻７ｂに内挿され、冷却器内管７ａの上部は、細線金網層６の上部に連通し、その下部には、凝縮水タンク１０を設け、冷却器外殻７ｂの底部は冷却ファン８に接続され、その上部は排気管１１に連通し、凝縮液タンク１０はその液面より上部に位置するところから、蒸気排出管９により排気管１１に連通している。又、凝縮水タンク１０は、その液面より下部に位置する所によりポンプ１２により凝縮水Ｌ３を引き抜きノズル１３に供給し、細線金網層６の上部に散布する。【００１３】  蒸気Ｓ３には、若干のエチレングリコールを含む場合があるが、これを冷却器内管７ａの内を通過させる間に冷却し凝縮させ、凝縮水タンク１０に貯留したのち再度、ノズル１３により細線金網層６内を下降させ、混合蒸気Ｓ１又は、混合蒸気Ｓ２と混合し熱交換させることにより凝縮水Ｌ５中のエチレングリコールの残存量を低減させる。その結果、排気Ａ３の臭気を低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】  以上、詳述したように、この発明の使用済クーラント液の再生装置によれば、回収したクーラント液の中の防錆剤、鉄分、無機塩類等の夾雑物とイオン及び水分を含まない純度の高いエチレングリコールを回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の使用済クーラント液の再生装置の実施の形態の一例（回収タンク内に加熱ヒータｂを設けた場合）を示す断面図である。
【符号の説明】
１………………原液タンク            Ｓ１………………混合蒸気
２………………加熱ヒータａ          Ｓ２………………混合蒸気
３………………蒸発室                Ｓ３………………蒸気
４………………回収液タンク          Ｌ１………………原液
５………………加熱ヒータｂ          Ｌ２………………回収液
６………………細線金網層            Ｌ３………………凝縮水
７ａ……………冷却器内管            Ｌ４………………回収液
７ｂ……………冷却器外殻            Ｌ５………………凝縮水
８………………冷却ファン            Ａ１………………冷却空気
９………………蒸気排出管            Ａ２………………水蒸気
１０………………凝縮水タンク          Ａ３………………排気
１１………………排気管
１２………………ポンプ
１３………………ノズル
【図２】
この発明の使用済クーラント液の再生装置の実施の形態の一例（回収タンク内に蒸気吹き出しノズルを設けた場合）を示す断面図である。
【符号の説明】
１………………原液タンク            Ｓ１………………混合蒸気
２………………加熱ヒータａ          Ｓ２………………混合蒸気
３………………蒸発室                Ｓ３………………蒸気
４………………回収液タンク          Ｌ１………………原液
５………………浸漬ノズル            Ｌ２………………回収液
６………………細線金網層            Ｌ３………………凝縮水
７ａ……………冷却器内管            Ｌ４………………回収液
７ｂ……………冷却器外殻            Ｌ５………………凝縮水
８………………冷却ファン            Ａ１………………冷却空気
９………………蒸気排出管            Ａ２………………水蒸気
１０………………凝縮水タンク          Ａ３………………排気
１１………………排気管
１２………………ポンプ
１３………………ノズル
【図１】
2007319849.tif 000002
【図２】
2007319849.tif 000003
【図３】
2007319849.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月2日(2006.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、使用済クーラント液からエチレングリコールを回収する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  図３に示すように、原液Ｌ１を加熱し蒸発したエチレングリコールと水分の混合蒸気Ｓ１を細線金網層内６に上昇通過させ、その上端部を冷却ファン９で冷却し、蒸気圧の低いすなわち沸点の高いエチレングリコールを金網上に結露させ滴下したものを原液タンク１に回収し、蒸気圧のより高いすなわち沸点の低い水分は細線金網層６上層部より抜き出し、別個に冷却し凝縮水分Ｌ４として取り出す方法であった。
この方法の問題点は、
１）再生回収したエチレングリコールに原液に混在していた防錆剤、鉄分、無機塩類の夾雑物及びイオンの除去ができない。
２）細線金網の上端部のみを冷却ファンで間接的に冷却するため、冷却効果が不充分で水分とエチレングリコールの分離が不充分である。その結果、回収されたエチレングリコール中に多くの水分が残留すると同時に分離した凝縮水にエチレングリコールが多く残留する欠点があった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  クーラント液はその主成分がエチレングリコールであり、これに防錆剤等が添加されている。使用済クーラント液には、防錆剤の他に鉄分、無機塩類、酸類等の夾雑物及びイオンに加え水分が混合している。このクーラント液を再生使用するには、混合液から混合物を除去し、純度の高いエチレングリコールを取り出す必要がある。本発明は、９５％以上の濃度のエチレングリコールを常圧操作で夾雑物、イオン及び水分を含まない状態で取り出す装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上記課題を解決するための、この発明のクーラント液の回収装置は、原液タンクに仕込んだ使用済みクーラント液の原液をヒータで加熱し蒸発させる。この時、原液はエチレングリコールと水分の混合比に対応した混合原液の沸点が存在し、蒸発気体の組成は各々の原液々相のモル分率と各々の単独成分のその温度における蒸気圧の積の比となる。従って蒸発室には水蒸気とエチレングリコールの蒸気の混合気が上昇する。原液がエチレングリコールが５０％と水分５０％液の場合、その沸点は１１９℃となり、その蒸気はエチレングリコールが４％程度、水分が約９６％程度の混合蒸気となる。
【０００５】  原液の加熱において、原液の温度を沸点以上に加熱すると沸騰現象が激しく、気液同伴現象が避けられず、同伴された液滴の部分に防錆剤、鉄分、無機塩類の夾雑物の同伴が避けられない。この同伴現象を避けるため、原液タンク底部に設ける加熱ヒータａの熱量を制限している。その結果、プライミング現象が起こらず夾雑物を含まないエチレングリコールと水蒸気の混合気体のみが蒸発室中を上昇することになる。
【０００６】  エチレングリコールと水蒸気の混合蒸気は、細線金網層の下部から上部へ向かって上昇するが、上部から散布される低温の凝縮水と混合し熱交換が行われ、沸点の高いエチレングリコールは細線金網上に結露し、回収液タンクに滴下し溜められ、一方沸点の低い水分は蒸発する。
【０００７】  回収液タンクに滴下したエチレングリコールには、初期の段階には水分を多く含むため加熱ヒータｂにより過熱し再蒸発させ、再び細線金網層を上昇させ、エチレングリコールから水分を分離し、エチレングリコールは下部の回収液タンクへ滴下させ、水分は水蒸気として上部へ抜き出す。
【０００８】  分離された水蒸気は、冷却器内管内を通過し冷却ファンから送られる冷風により冷却され凝縮水となり、凝縮水タンクに滴下される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  図１に示すように、この例のクーラント液の再生装置には原液Ｌ１を加熱ヒータａ２を底部に設けた原液タンク１と、その上部に蒸発室３により原液Ｌ１の蒸発部を構成する。原液Ｌ１は加熱され蒸発し、エチレングリコールと水蒸気の混合蒸気Ｓ１となり蒸発室３内をゆっくりと上昇する。
図２に示すように、回収タンク４内に浸漬ノズル５を設け、混合蒸気Ｓ１を同ノズル５より吹き出すことにより、回収液Ｌ２を再蒸発させる効果を得ることができる。
以下に、この発明のクーラント液の再生装置を、その実施の形態の一例を示す図１を参照しつつ説明する。【００１０】  混合蒸気Ｓ１は、細線金網層６の下部に導かれ細線金網層６の中を上昇する。又、細線金網層６の上部には、おおむね９０℃以下に冷却された凝縮水Ｌ３が散布され細線金網層６の中を下降するが、この時、混合蒸気Ｓ１と混合し熱交換が行われる。その結果、沸点の高いエチレングリコールは、金網上に結露液化し下部へ滴下する。細線金網層６の下部には、その底部に加熱ヒータｂ５を備えた回収液タンク４が設けてあり、滴下した回収液Ｌ４が溜まる。【００１１】  回収液タンク４に溜まった回収液Ｌ２には水分が混入するため、これを過熱ヒータｂ５により再度、加熱蒸発させ混合蒸気Ｓ２として再度、細線金網層６内を上昇させ流下する冷却された凝縮水Ｌ３と熱交換させ、沸点の差によりエチレングリコールと水分を分離し、凝縮液Ｌ４は回収液タンク４に回収し、水分は蒸気Ｓ３として冷却器内管７ａに導く。【００１２】  冷却器内管７ａは冷却器外殻７ｂに内挿され、冷却器内管７ａの上部は、細線金網層６の上部に連通し、その下部には、凝縮水タンク１０を設け、冷却器外殻７ｂの底部は冷却ファン８に接続され、その上部は排気管１１に連通し、凝縮液タンク１０はその液面より上部に位置するところから、蒸気排出管９により排気管１１に連通している。又、凝縮水タンク１０は、その液面より下部に位置する所によりポンプ１２により凝縮水Ｌ３を引き抜きノズル１３に供給し、細線金網層６の上部に散布する。【００１３】  蒸気Ｓ３には、若干のエチレングリコールを含む場合があるが、これを冷却器内管７ａの内を通過させる間に冷却し凝縮させ、凝縮水タンク１０に貯留したのち再度、ノズル１３により細線金網層６内を下降させ、混合蒸気Ｓ１又は、混合蒸気Ｓ２と混合し熱交換させることにより凝縮水Ｌ５中のエチレングリコールの残存量を低減させる。その結果、排気Ａ３の臭気を低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】  以上、詳述したように、この発明の使用済クーラント液の再生装置によれば、回収したクーラント液の中の防錆剤、鉄分、無機塩類等の夾雑物とイオン及び水分を含まない純度の高いエチレングリコールを回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】立面断面図  この発明の使用済クーラント液の再生装置の実施の形態の一例（回収タンク内に加熱ヒータｂを設けた場合）を示す断面図である。
【図２】立面断面図  この発明の使用済クーラント液の再生装置の実施の形態の一例（回収タンク内に蒸気吹き出しノズルを設けた場合）を示す断面図である。
【図３】立面断面図  従来技術の再生装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
【図１】
立面断面図
１  ……………原液タンク            Ｓ１……………混合蒸気
２  ……………加熱ヒータａ          Ｓ２……………混合蒸気
３  ……………蒸発室                Ｓ３……………蒸気
４  ……………回収液タンク          Ｌ１……………原液
５  ……………加熱ヒータｂ          Ｌ２……………回収液
６  ……………細線金網層            Ｌ３……………凝縮水
７ａ……………冷却器内管            Ｌ４……………回収液
７ｂ……………冷却器外殻            Ｌ５……………凝縮水
８  ……………冷却ファン            Ａ１……………冷却空気
９  ……………蒸気排出管            Ａ２……………水蒸気
１０  ……………凝縮水タンク          Ａ３……………排気
１１  ……………排気管
１２  ……………ポンプ
１３  ……………ノズル
【図２】
立面断面図
１  ……………原液タンク            Ｓ１……………混合蒸気
２  ……………加熱ヒータａ          Ｓ２……………混合蒸気
３  ……………蒸発室                Ｓ３……………蒸気
４  ……………回収液タンク          Ｌ１……………原液
５  ……………浸漬ノズル            Ｌ２……………回収液
６  ……………細線金網層            Ｌ３……………凝縮水
７ａ……………冷却器内管            Ｌ４……………回収液
７ｂ……………冷却器外殻            Ｌ５……………凝縮水
８  ……………冷却ファン            Ａ１……………冷却空気
９  ……………蒸気排出管            Ａ２……………水蒸気
１０  ……………凝縮水タンク          Ａ３……………排気
１１  ……………排気管
１２  ……………ポンプ
１３  ……………ノズル
【図３】
立面断面図
１  ……………原液タンク            Ｓ１……………混合蒸気
２  ……………加熱ヒータ            Ｓ２……………混合蒸気
３  ……………蒸発室                Ｌ１……………原液
４  ……………回収液タンク          Ｌ２……………回収液
５  ……………バルブ                Ｌ３……………回収液
６  ……………細線金網層            Ｌ４……………凝縮水
７ａ……………冷却器内管            Ａ１……………冷却空気
７ｂ……………冷却器外殻            Ａ２……………冷却空気
８  ……………冷却ファン            Ａ３……………冷却空気
９  ……………冷却ファン
１０  ……………蒸気排気管