(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温以下の温度条件で互いに独立した蒸留処理を行う複数の蒸留カラム群を、各々に対応した複数のリボイラと共に１つの断熱容器内に収容した蒸留塔構造であって、
前記複数の蒸留カラム群のうち、１つの蒸留カラム群を外側に、もう１つの蒸留カラム群を内側にそれぞれ配置すると共に前記複数のリボイラを上下にずらして配置し、内側の蒸留カラム群を上側のリボイラに、外側の蒸留カラム群を下側のリボイラにそれぞれ対応させ、該下側のリボイラに対応した蒸留カラム群を、前記上側のリボイラの上方で一旦集合させた上で、該上側のリボイラの外側に配置した連絡管を介して前記下側のリボイラに接続したことを特徴とする蒸留塔構造。
【請求項２】
前記複数の蒸留カラム群は、段階的に蒸留処理を行うものであり、被蒸留物が導入されて前段の蒸留処理を行う蒸留カラム群を外側に、前記下側のリボイラから引き抜かれた高沸点成分が送入されて後段の蒸留処理を行う蒸留カラム群を内側にそれぞれ配置したことを特徴とする請求項１に記載の蒸留塔構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、常温以下の温度条件で蒸留を行う蒸留塔を断熱容器内に収容した蒸留塔構造に関し、特に複数の蒸留塔をリボイラと共に１つの断熱容器内に収容した蒸留塔構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
常温以下の低温で蒸留操作を行う場合、蒸留塔内への入熱を低レベルに抑制することが、目的物質の分離濃縮性能を向上させる上で重要であり、高度な断熱性能を確保するために蒸留塔を断熱容器に収納した蒸留塔構造が採用されることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、段階的な蒸留処理のように複数の蒸留塔を併設する場合、各蒸留塔を別々の断熱容器に収納した構成とすると、大きな設置スペースを要すると共に断熱構造に関わる設備費が嵩む。他方、１つの断熱容器内に複数の蒸留塔を収容する構成も可能であるが、断熱容器内に単に並べて配置しただけでは断熱容器が大型化し、設置スペース削減並びに断熱構造に関わる設備費低減の要望を十分に満足することができない。
【０００４】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、互いに独立した蒸留処理を行う複数の蒸留塔を１つの断熱容器内に収容するにあたり、断熱容器の小型化を図ることの可能な蒸留塔構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明においては、常温以下の温度条件で互いに独立した蒸留処理を行う複数の蒸留カラム群を、各々に対応した複数のリボイラと共に１つの断熱容器内に収容した蒸留塔構造において、前記複数の蒸留カラム群のうち、１つの蒸留カラム群を外側に、もう１つの蒸留カラム群を内側にそれぞれ配置すると共に前記複数のリボイラを上下にずらして配置し、内側の蒸留カラム群を上側のリボイラに、外側の蒸留カラム群を下側のリボイラにそれぞれ対応させ、該下側のリボイラに対応した蒸留カラム群を、前記上側のリボイラの上方で一旦集合させた上で、該上側のリボイラの外側に配置した連絡管を介して前記下側のリボイラに接続したものとした。
【０００６】
これによると、全体として蒸留カラムを密に配置することができ、蒸留カラム群が占める容積を削減して断熱容器の小型化を図ることができる。これにより断熱構造に要する設備費を軽減すると共に、全体としての侵入熱量を減少させることが可能となり、目的物質の分離濃縮性能を向上させることができる。この場合、最上のリボイラに中心部の蒸留カラム群を直接接続すれば良い。
【０００７】
特に、前記複数の蒸留カラム群は、段階的に蒸留処理を行うものであり、被蒸留物が導入されて前段の蒸留処理を行う蒸留カラム群を外側に、前記下側のリボイラから引き抜かれた高沸点成分が送入されて後段の蒸留処理を行う蒸留カラム群を内側にそれぞれ配置すると好ましい。これによると、内側の蒸留カラム群が外側の蒸留カラム群に比較して断熱効率が高いため、後段の蒸留処理をより良好な温度条件で実施することが可能になる。その上、多段処理では段階的に処理量が減少することから、小容積な後段の蒸留カラム群を内側に配置することにより、複数の蒸留カラム群を内外に配置する際の割り付けを容易に行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明の構成を詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明に基づき構成された蒸留塔構造を示している。この蒸留塔構造においては、円筒状をなす断熱容器１内に、常温以下の温度条件で蒸留を行う第１・第２の２つの蒸留カラム群２・３が、各々に対応した第１・第２の２つのリボイラ４・５、並びにコンデンサ６と共に収容されている。これら蒸留カラム群２・３、リボイラ４・５並びにコンデンサ６は図示しない支持部材を介して断熱容器に支持される。蒸留カラム群２・３を構成する蒸留カラム７には、所要の形状の充填物が充填される。
【００１０】
コンデンサ６においては、各蒸留カラム７の上端部にそれぞれ設けられた凝縮管８が冷媒液に浸漬され、蒸留カラム７から上昇したガスを凝縮するようになっている。凝縮管８内で生成した凝縮液は自然流下して蒸留カラム７に環流される。
【００１１】
第１・第２の蒸留カラム群２・３は、図２に併せて示すように、第１蒸留カラム群２を外側に、第２蒸留カラム群３を内側にして互いに同軸状に配置されている。ここでは、第１・第２の両蒸留カラム群２・３をあわせて合計１９本の蒸留カラム７が設けられており、このうち中心部に並んだ３本の蒸留カラム７が第２蒸留カラム群３を構成し、残る１６本の蒸留カラム７が第１蒸留カラム群２を構成する。
【００１２】
第１・第２のリボイラ４・５は、上下にずらして配置されている。すなわち、外側の第１蒸留カラム群２に対応した第１リボイラ４が下側に、内側の第２蒸留カラム群３に対応した第２リボイラ５が上側にそれぞれ配置されている。
【００１３】
外側の第１蒸留カラム群２を構成する蒸留カラム７はそれぞれ、上側の第２リボイラ５の上方に配置された中間槽９に接続されている。この中間槽９は、上側の第２リボイラ５の外側に配置した連絡管１０を介して下側の第１リボイラ４に接続されている。他方、内側の第２蒸留カラム群３を構成する蒸留カラム７はそれぞれ、中間槽９の中心部に開設された孔１１を通って第２リボイラ５に直接接続されている。
【００１４】
したがって、第１・第２の蒸留カラム群２・３並びにリボイラ４・５は、蒸留物が混同することのない互いに独立した蒸留処理を行うことができ、これらの蒸留カラム群２・３並びにリボイラ４・５を適宜に配管接続することにより段階的な蒸留処理を行うことができる。
【００１５】
図１では、第１蒸留カラム群２における各蒸留カラム７の中段にそれぞれ被蒸留物が導入され、この第１蒸留カラム群２での蒸留操作で濃縮された高沸点成分が第１リボイラ４から引き抜かれて第２蒸留カラム群３の各蒸留カラム７に送入され、第２蒸留カラム群３での蒸留操作により高沸点成分がさらに濃縮される。低沸点成分は、各凝縮管８の頂部からそれぞれ引き抜かれる。なお、図示しないが、蒸留カラム７への蒸留対象物の導入並びに凝縮管８からの低沸点成分の引き抜きは、各蒸留カラム群２・３内で均等に行われる。
【００１６】
そして、ここでは、前段の蒸留操作を行う第１蒸留カラム群２が外側に、後段の蒸留操作を行う第２蒸留カラム群３が内側に配置されている。このため、後段の蒸留操作をより良好な温度条件で実施することができる。また、段階的に減少する処理量に対応して、各蒸留カラム群２・３を構成する蒸留カラム７を、前記の通り第１蒸留カラム群２で１６本、第２蒸留カラム群３で３本といったように容易に割り振ることができる。
【００１７】
なお、本実施形態においては、互いに独立した蒸留処理を行う蒸留カラム群を２つ設けた例について示したが、蒸留カラム群が３つ以上ある場合にも同様に適用可能である。
【００１８】
【発明の効果】
このように本発明によれば、全体として蒸留カラムを密に配置することができるため、断熱容器の小型化を図り、断熱構造に要する設備費を軽減する上で極めて顕著な効果が得られる。しかも断熱容器の小型化に伴い、全体としての侵入熱量を減少させることができることから、目的物質の分離濃縮性能を向上させる上に多大な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による蒸留塔構造の概略構成を示す斜視図。
【図２】図１に示した蒸留塔構造の断面図。
【符号の説明】
１  断熱容器
２  第１蒸留カラム群
３  第２蒸留カラム群
４  第１リボイラ
５  第２リボイラ
６  コンデンサ
７  蒸留カラム
８  凝縮管
９  中間槽
１０  連絡管
１１  孔
【図１】
0004143211.tif 000002
【図２】
0004143211.tif 000003