JP2003504177A - 蒸気制御システム - Google Patents
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- F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
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- F28C3/10—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium at least being a fluent solid, e.g. a particulate material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】揮発性溶媒の凝縮及び回収率がより高い蒸気制御システムの提供。
【解決手段】蒸留チャンバー及び溶媒を気化させる前記チャンバーの加熱手段を含む蒸留モジュール、蒸気を凝縮し液相中の前記溶媒を集める容器を含む直接凝縮モジュール、前記蒸気を凝縮なしに前記蒸留チャンバーから前記直接凝縮モジュールに導き導管内で形成されるいかなる凝縮物も前記蒸留チャンバーに排出されるように前記蒸留チャンバーに向かって下方に傾斜している導管手段、未凝縮の蒸気を前記直接凝縮モジュールにより凝縮する為の蒸気制御モジュール、前記直接凝縮モジュール中の前記液体の表面上に位置し前記直接凝縮モジュールから前記蒸気制御モジュールへの蒸気の通過の為の前記蒸気制御モジュールと連通する前記蒸気流出口からなる蒸気回収システム。
Description
【０００１】
本発明は、蒸気制御システムに関する。
【０００２】
発明の背景
揮発性溶媒は、洗浄の目的の為に使用される多くの工業工程で使用されている
。そのような使用の結果として、揮発性溶媒は外来物質に汚染される。そのよう
な揮発性溶媒のコスト、環境問題、及びこのような汚染揮発溶媒の処理のコスト
の関係で、工業工程においてさらに使用する為にその汚染揮発溶媒を精製された
形態へとリサイクルすることによる汚染物の除去によってなり得る揮発性溶媒の
使用を最大限にすることが望まれている。
。そのような使用の結果として、揮発性溶媒は外来物質に汚染される。そのよう
な揮発性溶媒のコスト、環境問題、及びこのような汚染揮発溶媒の処理のコスト
の関係で、工業工程においてさらに使用する為にその汚染揮発溶媒を精製された
形態へとリサイクルすることによる汚染物の除去によってなり得る揮発性溶媒の
使用を最大限にすることが望まれている。
【０００３】
精製を要求する工業工程及び揮発性溶媒の精製及び回収を要求する工業工程の
他に、揮発性液体からの蒸気の放出を制御することが重要な多くの工業工程がま
たある。そのような揮発性液体からの蒸気の放出は環境的及び職業上の健康問題
、そして蒸気が失われる財政上のコストを表す。蒸気を予防又は減少させる現在
の手順は、揮発性液体又は蒸気が貯蔵されるタンク、容器又はスタックにおける
スクラビングシステムを提供することである。スクラビングシステムが蒸気損失
の環境問題を減少させ又は解消さえするかもしれない一方で、そのような蒸気の
損失のコストを克服していない。さらに、使用されたスクラビング材料はそれ自
体環境処理問題を与える。そのような容器の例は、油貯蔵タンク及びガスタンク
を含む。他の例は、自動車塗装店でのガン−ウォッシング（ｇｕｎ−ｗａｓｈｉ
ｎｇ）のような工程におけるスタックからの又はリサイクルされた溶媒からの蒸
気の封じ込めを含む。
他に、揮発性液体からの蒸気の放出を制御することが重要な多くの工業工程がま
たある。そのような揮発性液体からの蒸気の放出は環境的及び職業上の健康問題
、そして蒸気が失われる財政上のコストを表す。蒸気を予防又は減少させる現在
の手順は、揮発性液体又は蒸気が貯蔵されるタンク、容器又はスタックにおける
スクラビングシステムを提供することである。スクラビングシステムが蒸気損失
の環境問題を減少させ又は解消さえするかもしれない一方で、そのような蒸気の
損失のコストを克服していない。さらに、使用されたスクラビング材料はそれ自
体環境処理問題を与える。そのような容器の例は、油貯蔵タンク及びガスタンク
を含む。他の例は、自動車塗装店でのガン−ウォッシング（ｇｕｎ−ｗａｓｈｉ
ｎｇ）のような工程におけるスタックからの又はリサイクルされた溶媒からの蒸
気の封じ込めを含む。
【０００４】
現在、汚染揮発溶媒を精製しそして回収する為の一般的な方法は蒸留及び凝縮
である。典型的に溶媒は蒸気が形成されるように沸騰される。蒸気はスパイラル
又は曲がりくねったチューブに通され、そこではチューブと交差するエアブロー
ンにより又はチューブの外側周辺を流れるもう一つの液体により熱交換されるこ
とにより冷却される。熱交換はチューブ内の液体相への凝縮へと導く。この液体
相はその後開放収集容器へ流れる。この方法は、蒸気はチューブ内で凝縮される
ので、“シャンパン効果” 、すなわち制御された蒸発よりも勢いのある沸騰及
びキャビテーションを生じる蒸留容器内で背圧の上昇の可能性があるという不利
を有する。これは潜在的な安全性の危険、低下した効率、及び操作コストの上昇
の結果を有する。
である。典型的に溶媒は蒸気が形成されるように沸騰される。蒸気はスパイラル
又は曲がりくねったチューブに通され、そこではチューブと交差するエアブロー
ンにより又はチューブの外側周辺を流れるもう一つの液体により熱交換されるこ
とにより冷却される。熱交換はチューブ内の液体相への凝縮へと導く。この液体
相はその後開放収集容器へ流れる。この方法は、蒸気はチューブ内で凝縮される
ので、“シャンパン効果” 、すなわち制御された蒸発よりも勢いのある沸騰及
びキャビテーションを生じる蒸留容器内で背圧の上昇の可能性があるという不利
を有する。これは潜在的な安全性の危険、低下した効率、及び操作コストの上昇
の結果を有する。
【０００５】
さらに、従来のシステムにおいて使用される開放収集容器への流れは、揮発性
溶媒の環境への損失を導く。この開放収集容器からの環境への溶媒の損失は、溶
媒の回収を減少させそしてそのようなタンクの周囲のオペレーターに対して環境
的な危険を引き起こす。
溶媒の環境への損失を導く。この開放収集容器からの環境への溶媒の損失は、溶
媒の回収を減少させそしてそのようなタンクの周囲のオペレーターに対して環境
的な危険を引き起こす。
【０００６】
従来の工程が有する他の問題は、収集容器中の未凝縮の蒸気の存在である。さ
らに、従来のシステムにおける収集容器の密封、又は蒸留容器から収集容器への
連結は、ベントしなければ圧力の上昇を引き起こす。収集容器又はそれへ導く導
管中の未凝縮の蒸気により引き起こされる圧力の上昇又は背圧は、蒸留容器中で
“泡立ち”の結果となり得る。収集容器及び結果としての蒸留容器中の背圧の上
昇を防ぐ為に、収集容器はベントされるべきである。同様に、揮発性溶媒がその
中に又はその中に置かれるいかなる容器も、ベーパーロック（蒸気閉塞）を避け
る為にベントを要求する。ベントの従来の手段は、蒸気の形態における揮発性溶
媒の大気への損失、それによる蒸留及び凝縮の従来の手段の効率の低下そして環
境的な危険の生成を導く。
らに、従来のシステムにおける収集容器の密封、又は蒸留容器から収集容器への
連結は、ベントしなければ圧力の上昇を引き起こす。収集容器又はそれへ導く導
管中の未凝縮の蒸気により引き起こされる圧力の上昇又は背圧は、蒸留容器中で
“泡立ち”の結果となり得る。収集容器及び結果としての蒸留容器中の背圧の上
昇を防ぐ為に、収集容器はベントされるべきである。同様に、揮発性溶媒がその
中に又はその中に置かれるいかなる容器も、ベーパーロック（蒸気閉塞）を避け
る為にベントを要求する。ベントの従来の手段は、蒸気の形態における揮発性溶
媒の大気への損失、それによる蒸留及び凝縮の従来の手段の効率の低下そして環
境的な危険の生成を導く。
【０００７】
それ故、システムからの揮発性溶媒のいかなる重大な損失を理想的に防ぎ、回
収と液体への蒸気の凝縮を高めるような揮発性溶媒を凝縮する手段が必要とされ
ている。揮発性溶媒のこの上昇した回収の結果は、蒸気回収の全体的コストにお
ける低減、そのシステムの改善された安全性、及び潜在的な環境公害の減少であ
る。
収と液体への蒸気の凝縮を高めるような揮発性溶媒を凝縮する手段が必要とされ
ている。揮発性溶媒のこの上昇した回収の結果は、蒸気回収の全体的コストにお
ける低減、そのシステムの改善された安全性、及び潜在的な環境公害の減少であ
る。
【０００８】
本発明の概要
したがって、本発明は、溶媒蒸気の回収システムであって：
前記溶媒の蒸留チャンバー及び前記溶媒を気化させる前記チャンバーの加熱手
段を含む蒸留モジュール； 前記蒸気を凝縮し及び液相中の前記溶媒を集める容器を含む直接凝縮モジュー
ル； 前記蒸気を実質上、凝縮なしに前記蒸留チャンバーから前記直接凝縮モジュー
ルに導く導管手段であって、前記導管内で形成されるいかなる凝縮物も前記蒸留
チャンバーに排出されるように前記蒸留チャンバーに向かって下方に傾斜してい
る前記導管手段； 前記直接凝縮モジュールにより凝縮されずに残っている蒸気を凝縮する蒸気制
御モジュール；及び 前記直接凝縮モジュール中の前記液体の表面上に位置する蒸気流出口であって
、前記直接凝縮モジュールから前記蒸気制御モジュールへの蒸気の通過の為の前
記蒸気制御モジュールと連通する前記蒸気流出口 からなる効率的で安全な回収の為の蒸気回収システムを提供する。
段を含む蒸留モジュール； 前記蒸気を凝縮し及び液相中の前記溶媒を集める容器を含む直接凝縮モジュー
ル； 前記蒸気を実質上、凝縮なしに前記蒸留チャンバーから前記直接凝縮モジュー
ルに導く導管手段であって、前記導管内で形成されるいかなる凝縮物も前記蒸留
チャンバーに排出されるように前記蒸留チャンバーに向かって下方に傾斜してい
る前記導管手段； 前記直接凝縮モジュールにより凝縮されずに残っている蒸気を凝縮する蒸気制
御モジュール；及び 前記直接凝縮モジュール中の前記液体の表面上に位置する蒸気流出口であって
、前記直接凝縮モジュールから前記蒸気制御モジュールへの蒸気の通過の為の前
記蒸気制御モジュールと連通する前記蒸気流出口 からなる効率的で安全な回収の為の蒸気回収システムを提供する。
【０００９】
本発明の他の観点において、蒸気制御システムは、熱吸収材料を含む容器、ベ
ント、蒸気流入口及び蒸気を蒸気流入口から熱吸収材料を通ってベントに導く手
段を含んでいる。蒸気は、蒸気入口とベントの間に伸びる導管手段で導かれ、該
導管は熱吸収材料を通過している。或いは又、前記容器は、蒸気及び凝縮物に対
して透過性であり、そしてそれを通って蒸気が蒸気入口からベントへと通過する
、固体熱吸収材料を含み得る。
ント、蒸気流入口及び蒸気を蒸気流入口から熱吸収材料を通ってベントに導く手
段を含んでいる。蒸気は、蒸気入口とベントの間に伸びる導管手段で導かれ、該
導管は熱吸収材料を通過している。或いは又、前記容器は、蒸気及び凝縮物に対
して透過性であり、そしてそれを通って蒸気が蒸気入口からベントへと通過する
、固体熱吸収材料を含み得る。
【００１０】
図面の簡単な説明
図１は、蒸留ユニット，直接凝縮モジュール及び蒸気制御モジュールからなる
、蒸気回収システムの好ましい態様の概略構成図である。 図２は、図１で説明された蒸気回収システムの蒸留ユニットの好ましい態様の
断面図である。 図３は、加熱手段が蒸留チャンバーの上端部に配置されている、図１で説明さ
れた蒸気回収システムの蒸留ユニットの好ましい態様の断面図である。 図４は、図１で説明された蒸気回収システムの内側がおおいのある蒸留チャン
バーの好ましい態様の断面図である。 図５は、図１で説明された蒸気回収システムの直接凝縮モジュールの好ましい
態様の断面図である。 図６は、図１で説明された蒸気回収システムの蒸気制御モジュールの好ましい
態様の断面図である。 図７は、熱吸収材料が固体形態で存在する、蒸気制御モジュールの別の態様の
部分断面図である。 図８は、溶媒の蒸発速度を制御するために蒸留モジュールで用いられる熱制御
システムの概略図である。
、蒸気回収システムの好ましい態様の概略構成図である。 図２は、図１で説明された蒸気回収システムの蒸留ユニットの好ましい態様の
断面図である。 図３は、加熱手段が蒸留チャンバーの上端部に配置されている、図１で説明さ
れた蒸気回収システムの蒸留ユニットの好ましい態様の断面図である。 図４は、図１で説明された蒸気回収システムの内側がおおいのある蒸留チャン
バーの好ましい態様の断面図である。 図５は、図１で説明された蒸気回収システムの直接凝縮モジュールの好ましい
態様の断面図である。 図６は、図１で説明された蒸気回収システムの蒸気制御モジュールの好ましい
態様の断面図である。 図７は、熱吸収材料が固体形態で存在する、蒸気制御モジュールの別の態様の
部分断面図である。 図８は、溶媒の蒸発速度を制御するために蒸留モジュールで用いられる熱制御
システムの概略図である。
【００１１】
好ましい態様の詳細な説明
本発明の溶媒のための蒸気回収システムの好ましい態様は図１に示されている
。この態様において、蒸気回収システム［１０］は、蒸留モジュール［１］、直
接凝縮モジュール［１１］及び蒸気制御モジュール［３１］を含む。本発明のこ
の態様において、回収すべき溶媒又は溶媒混合物は蒸留モジュール［１］中で加
熱されて溶媒蒸気を発生する。この溶媒蒸気は、その後、下方に傾斜された導管
［１２］を通り、蒸気流入口［１３］を経て、直接凝縮モジュール［１１］に入
る。本発明の好ましい態様における前記の下方に傾斜された導管［１２］は、直
接凝縮モジュール［１１］の内部で且つ底部に向かって伸びている。導管［１２
］中での蒸気の凝縮は実質的に無いが、しかし、形成されるいかなる凝縮物も凝
縮モジュール［１１］内に流れ込み、それ故、凝縮物の形成により背圧は生じな
い。凝縮モジュール［１１］には、蒸溜すべき溶媒と同じ溶媒である冷却液［１
４］が導入されている。それ故、後記本文中で更に詳細に記載されるように、凝
縮モジュール［１１］において、蒸気は、熱吸収材料が液相［１４］中に回収す
べきその溶媒である第一回目の冷却状態に置かれる。幾分かの蒸気は、この液相
［１４］を通過し、そしてこれらか出て行く。この蒸気は、空気を伴って、その
後、凝縮モジュール［１１］を通り、蒸気出口［３２］を経て蒸気制御モジュー
ル［３１］内に入る。蒸気制御モジュール［３１］において、蒸気と空気の混合
物は熱吸収材料［４４］を通過することが要求され、そしてこの熱交換工程は、
前記混合物からの更なる蒸気の凝縮をもたらす。残りのガスはその後、ベント［
４２］を通って蒸気制御モジュール［３１］から出ていき、実質的にどの様な溶
媒も含まない。好ましくは、蒸気制御モジュール［３１］中で形成されたいかな
る凝集物も、凝縮モジュール［１１］内に流れ戻る。しかしながら、蒸気制御モ
ジュール［３１］中で形成された凝縮物は又、所望により、第二容器内に流され
てもよい。
。この態様において、蒸気回収システム［１０］は、蒸留モジュール［１］、直
接凝縮モジュール［１１］及び蒸気制御モジュール［３１］を含む。本発明のこ
の態様において、回収すべき溶媒又は溶媒混合物は蒸留モジュール［１］中で加
熱されて溶媒蒸気を発生する。この溶媒蒸気は、その後、下方に傾斜された導管
［１２］を通り、蒸気流入口［１３］を経て、直接凝縮モジュール［１１］に入
る。本発明の好ましい態様における前記の下方に傾斜された導管［１２］は、直
接凝縮モジュール［１１］の内部で且つ底部に向かって伸びている。導管［１２
］中での蒸気の凝縮は実質的に無いが、しかし、形成されるいかなる凝縮物も凝
縮モジュール［１１］内に流れ込み、それ故、凝縮物の形成により背圧は生じな
い。凝縮モジュール［１１］には、蒸溜すべき溶媒と同じ溶媒である冷却液［１
４］が導入されている。それ故、後記本文中で更に詳細に記載されるように、凝
縮モジュール［１１］において、蒸気は、熱吸収材料が液相［１４］中に回収す
べきその溶媒である第一回目の冷却状態に置かれる。幾分かの蒸気は、この液相
［１４］を通過し、そしてこれらか出て行く。この蒸気は、空気を伴って、その
後、凝縮モジュール［１１］を通り、蒸気出口［３２］を経て蒸気制御モジュー
ル［３１］内に入る。蒸気制御モジュール［３１］において、蒸気と空気の混合
物は熱吸収材料［４４］を通過することが要求され、そしてこの熱交換工程は、
前記混合物からの更なる蒸気の凝縮をもたらす。残りのガスはその後、ベント［
４２］を通って蒸気制御モジュール［３１］から出ていき、実質的にどの様な溶
媒も含まない。好ましくは、蒸気制御モジュール［３１］中で形成されたいかな
る凝集物も、凝縮モジュール［１１］内に流れ戻る。しかしながら、蒸気制御モ
ジュール［３１］中で形成された凝縮物は又、所望により、第二容器内に流され
てもよい。
【００１２】
図２に説明されている好ましい態様において、蒸留モジュール［１］は、回収
すべき汚染された溶媒又は溶媒混合物が収集される蒸留チャンバー［２］を含む
。蒸留チャンバー［２］は、その中で発生したいかなる蒸気も導管［１２］を通
ること以外で逃げることを阻止するために閉鎖される。導管［１２］及び前記凝
縮モジュール［１１］に対する蒸気流入口［１３］の開口部の寸法は、蒸留チャ
ンバー［２］中に圧力が強められることなく蒸留チャンバー［２］から蒸気の自
由な通過を可能にするように十分であるべきである。更に、導管［１２］は、熱
い蒸気が上昇するので、理想的には、蒸留チャンバー［２］の上端部に向かって
配置されている。この蒸留チャンバー［２］は、油浴［５］を含む大きな加熱槽
［３］内に位置している。加熱槽［３］は、油中に浸漬されている一つ又はそれ
以上の加熱要素と共に供給され、そして操作において、各々の加熱要素［４］は
油［５］を加熱し、それは次には少なくとも蒸留チャンバー内の溶媒［Ｓ］がそ
の沸点に到達しそして蒸気が生じるまで蒸留チャンバー［２］を加熱する。溶媒
が一度沸点に到達すると、加熱要素に供給される電力は溶媒が実質上全て蒸発す
るまで溶媒の気化速度を調節する為に制御される。
すべき汚染された溶媒又は溶媒混合物が収集される蒸留チャンバー［２］を含む
。蒸留チャンバー［２］は、その中で発生したいかなる蒸気も導管［１２］を通
ること以外で逃げることを阻止するために閉鎖される。導管［１２］及び前記凝
縮モジュール［１１］に対する蒸気流入口［１３］の開口部の寸法は、蒸留チャ
ンバー［２］中に圧力が強められることなく蒸留チャンバー［２］から蒸気の自
由な通過を可能にするように十分であるべきである。更に、導管［１２］は、熱
い蒸気が上昇するので、理想的には、蒸留チャンバー［２］の上端部に向かって
配置されている。この蒸留チャンバー［２］は、油浴［５］を含む大きな加熱槽
［３］内に位置している。加熱槽［３］は、油中に浸漬されている一つ又はそれ
以上の加熱要素と共に供給され、そして操作において、各々の加熱要素［４］は
油［５］を加熱し、それは次には少なくとも蒸留チャンバー内の溶媒［Ｓ］がそ
の沸点に到達しそして蒸気が生じるまで蒸留チャンバー［２］を加熱する。溶媒
が一度沸点に到達すると、加熱要素に供給される電力は溶媒が実質上全て蒸発す
るまで溶媒の気化速度を調節する為に制御される。
【００１３】
油［５］は回収される溶媒、又は溶媒混合物の場合にはその混合物の最も高い
沸点の成分の沸点よりも高い沸点を有することが必要不可欠である。さらに、油
［５］は蒸留モジュール［１］が作動する温度範囲内において易燃性であるべき
ではない。好ましい態様において、加熱槽［３］中の油［５］は、少なくとも導
管［１２］まで蒸気相中の蒸発した溶媒を維持するに十分な熱があることを保証
する為に蒸留チャンバー［２］のかなりの部分（例えば、図２のレベル５ａまで
）を取り巻く。
沸点の成分の沸点よりも高い沸点を有することが必要不可欠である。さらに、油
［５］は蒸留モジュール［１］が作動する温度範囲内において易燃性であるべき
ではない。好ましい態様において、加熱槽［３］中の油［５］は、少なくとも導
管［１２］まで蒸気相中の蒸発した溶媒を維持するに十分な熱があることを保証
する為に蒸留チャンバー［２］のかなりの部分（例えば、図２のレベル５ａまで
）を取り巻く。
【００１４】
好ましい態様が油［５］中に浸漬された一つ又はそれ以上の加熱要素［４］を
含む加熱槽［３］を含む蒸留チャンバー［２］の加熱手段を開示していると同時
に一方では蒸留チャンバー［２］を加熱する別の手段が可能である。もう一つの
好ましい態様においては、蒸留チャンバー［２］の加熱手段は図３に示されるよ
うに蒸留チャンバー［２］の上端に向かって位置する赤外線ランプ［Ｌ］である
。そのようなランプにより供給される加熱はランプの強さの加減抵抗の制御によ
って調節され得る。本発明のこの態様において、蒸留チャンバー［２］中の溶媒
［Ｓ］は上から下へと加熱される。この上部加熱は蒸留される液体の上相のみが
蒸留を導く為に加熱される必要があるという利点を与える。さらに、蒸留が進行
するのと、それは蒸留を続ける為に与えることが必要である液体の上相の気化の
エネルギーのみである。
含む加熱槽［３］を含む蒸留チャンバー［２］の加熱手段を開示していると同時
に一方では蒸留チャンバー［２］を加熱する別の手段が可能である。もう一つの
好ましい態様においては、蒸留チャンバー［２］の加熱手段は図３に示されるよ
うに蒸留チャンバー［２］の上端に向かって位置する赤外線ランプ［Ｌ］である
。そのようなランプにより供給される加熱はランプの強さの加減抵抗の制御によ
って調節され得る。本発明のこの態様において、蒸留チャンバー［２］中の溶媒
［Ｓ］は上から下へと加熱される。この上部加熱は蒸留される液体の上相のみが
蒸留を導く為に加熱される必要があるという利点を与える。さらに、蒸留が進行
するのと、それは蒸留を続ける為に与えることが必要である液体の上相の気化の
エネルギーのみである。
【００１５】
蒸留チャンバー［２］は好ましくは蒸気が蒸留チャンバー［２］から逃げ出す
ことを防ぐ抗−真空バルブ［Ｖ］が備え付けられるが、蒸留チャンバー［２］内
の圧力が大気圧以下に落ちるとき外部の空気の流入を許すよう起動される。蒸留
チャンバー［２］が蒸留にともない冷却されるので、蒸留チャンバー［２］内の
圧力は低下する。導管［１２］は蒸留チャンバー［２］中の抗−真空バルブ［Ｖ
］がないと、蒸留チャンバー［２］から凝縮モジュール［１１］中で凝縮される
液体と連結する蒸気流入口［１３］までの通路を与えるので、圧力の低減は凝縮
した溶媒が凝縮モジュール［１１］から蒸気流入口［１３］を通って導管［１２
］へ引かれる逆流状態に導く。
ことを防ぐ抗−真空バルブ［Ｖ］が備え付けられるが、蒸留チャンバー［２］内
の圧力が大気圧以下に落ちるとき外部の空気の流入を許すよう起動される。蒸留
チャンバー［２］が蒸留にともない冷却されるので、蒸留チャンバー［２］内の
圧力は低下する。導管［１２］は蒸留チャンバー［２］中の抗−真空バルブ［Ｖ
］がないと、蒸留チャンバー［２］から凝縮モジュール［１１］中で凝縮される
液体と連結する蒸気流入口［１３］までの通路を与えるので、圧力の低減は凝縮
した溶媒が凝縮モジュール［１１］から蒸気流入口［１３］を通って導管［１２
］へ引かれる逆流状態に導く。
【００１６】
蒸留モジュール［１］のもう一つの態様において、汚染された溶媒が供給源流
入口［７］を通って蒸留モジュール［１］に直接送る線がある。この態様におい
て、凝縮モジュール［１１］から蒸留チャンバー［２］までの逆流を防ぐ手段が
与えられる。さらに、抗−真空バルブは遮断され得るので蒸留チャンバー［２］
中に生成されるいかなる負圧も冷却する場合に回収の為のさらに汚染された溶媒
を供給源流入口［７］を通って蒸留チャンバー［２］へ引くのに使用され得る。
これは分離ポンプの必要なしに、連続する流れをを許すのでその過程の部分とし
て使用され得る自然のポンプとして作用する。
入口［７］を通って蒸留モジュール［１］に直接送る線がある。この態様におい
て、凝縮モジュール［１１］から蒸留チャンバー［２］までの逆流を防ぐ手段が
与えられる。さらに、抗−真空バルブは遮断され得るので蒸留チャンバー［２］
中に生成されるいかなる負圧も冷却する場合に回収の為のさらに汚染された溶媒
を供給源流入口［７］を通って蒸留チャンバー［２］へ引くのに使用され得る。
これは分離ポンプの必要なしに、連続する流れをを許すのでその過程の部分とし
て使用され得る自然のポンプとして作用する。
【００１７】
本発明の一つの局面は、図８に図示されるように、溶媒又は複数の溶媒の気化
の速度を制御する為に蒸留モジュール中で使用される。蒸留モジュールにおいて
、溶媒は溶液中の不純物から分離されそしてまた互いに分離される。制御システ
ムは操作者の介入をまた最少限にすると同時に時間効率の様式においてこれを行
うようデザインされている。
の速度を制御する為に蒸留モジュール中で使用される。蒸留モジュールにおいて
、溶媒は溶液中の不純物から分離されそしてまた互いに分離される。制御システ
ムは操作者の介入をまた最少限にすると同時に時間効率の様式においてこれを行
うようデザインされている。
【００１８】
加熱制御システムは３つの鍵となる成分、可変性の加熱手段［６１］、例えば
図２の複数の加熱要素［４］、温度感知手段［６２］、例えば白金サーミスタ又
はサーモカップルのどちらか一方である温度プローブ［６］（図２参照）、及び
制御コンピューター［６３］、例えば、必要なソフトウェアを有するマイクロプ
ロセッサーを有する。制御原理の使用によって制御コンピューター［６３］は、
温度感知手段［６２］から制御コンピューター［６３］への温度参照信号入力に
応じて、電源と加熱手段［６１］の間に順列しておりそして整然とした様式にお
いて加熱手段［６１］に電圧を与えるリレー［６４］を選択的に起動する。溶媒
の混合物が蒸留される場合とりわけ有益な好ましい態様において、この制御シス
テムの重要な要素はそのシステムが２モードで操作される制御原理である。第一
のモードは最も低い沸点を有する溶媒が沸点に到達するまでシステムが溶媒の混
合物を加熱し始める溶媒モードである。その最も低い沸点の温度において、加熱
手段に供給される電力は最初の溶媒が溶液から実質上蒸留されるまで望ましい速
度の気化のエネルギーを与える為に一定の水準で維持される。最初の溶媒が一度
実質上蒸留されると、システムに供給される電力はもはや要求された気化のエネ
ルギーを供給する必要がなくそして加熱された蒸気の結果としてさらなる熱は失
われず、そしてそれ故蒸留チャンバー［２］中の液体の温度は上昇し始める。加
熱手段に供給される電力は次の溶媒が沸点に到達するまで再び上昇され得る。こ
の制御循環は溶媒が全て気化するまで繰り返される。
図２の複数の加熱要素［４］、温度感知手段［６２］、例えば白金サーミスタ又
はサーモカップルのどちらか一方である温度プローブ［６］（図２参照）、及び
制御コンピューター［６３］、例えば、必要なソフトウェアを有するマイクロプ
ロセッサーを有する。制御原理の使用によって制御コンピューター［６３］は、
温度感知手段［６２］から制御コンピューター［６３］への温度参照信号入力に
応じて、電源と加熱手段［６１］の間に順列しておりそして整然とした様式にお
いて加熱手段［６１］に電圧を与えるリレー［６４］を選択的に起動する。溶媒
の混合物が蒸留される場合とりわけ有益な好ましい態様において、この制御シス
テムの重要な要素はそのシステムが２モードで操作される制御原理である。第一
のモードは最も低い沸点を有する溶媒が沸点に到達するまでシステムが溶媒の混
合物を加熱し始める溶媒モードである。その最も低い沸点の温度において、加熱
手段に供給される電力は最初の溶媒が溶液から実質上蒸留されるまで望ましい速
度の気化のエネルギーを与える為に一定の水準で維持される。最初の溶媒が一度
実質上蒸留されると、システムに供給される電力はもはや要求された気化のエネ
ルギーを供給する必要がなくそして加熱された蒸気の結果としてさらなる熱は失
われず、そしてそれ故蒸留チャンバー［２］中の液体の温度は上昇し始める。加
熱手段に供給される電力は次の溶媒が沸点に到達するまで再び上昇され得る。こ
の制御循環は溶媒が全て気化するまで繰り返される。
【００１９】
第二のモードは水モードである。制御システムの水モードにおいて温度の段階
のある調節は利点がない。水は比較的高い比熱容量を有しそして沸騰の為にかな
りのエネルギー入力を要求する。それ故、水モードにおいて、温度を厳密に調節
する必要がない。言いかえれば、水モードにおいては蒸留チャンバー及びその内
容は蒸発が完了するまで絶えず加熱され得、その時点において設定した時間の加
熱サイクルを始動させることができる。制御システムの二つのモードは蒸留チャ
ンバーが水及び有機溶媒の気化に使用されるようにする。蒸留は水及び有機溶媒
の混合物、又はどちらか一方を伴って、泡形成なしに実施することができる。
のある調節は利点がない。水は比較的高い比熱容量を有しそして沸騰の為にかな
りのエネルギー入力を要求する。それ故、水モードにおいて、温度を厳密に調節
する必要がない。言いかえれば、水モードにおいては蒸留チャンバー及びその内
容は蒸発が完了するまで絶えず加熱され得、その時点において設定した時間の加
熱サイクルを始動させることができる。制御システムの二つのモードは蒸留チャ
ンバーが水及び有機溶媒の気化に使用されるようにする。蒸留は水及び有機溶媒
の混合物、又はどちらか一方を伴って、泡形成なしに実施することができる。
【００２０】
いかなる特定の溶媒の為の気化相の間に加熱手段［６１］に適用される電力は
その溶媒の気化のエネルギーを供給する。それ故、加熱手段［６１］に適用され
る電力を制御することはまた、気化の速度をも制御し、そしてシステムにおける
蒸気の凝縮速度の平衡を維持するのに使用される。
その溶媒の気化のエネルギーを供給する。それ故、加熱手段［６１］に適用され
る電力を制御することはまた、気化の速度をも制御し、そしてシステムにおける
蒸気の凝縮速度の平衡を維持するのに使用される。
【００２１】
図２に示される態様において、温度感知手段は、蒸留チャンバー［２］の温度
をモニターするのに使用されるプローブ［６］である。プローブ［６］は溶媒が
加熱される場合の蒸留チャンバー［２］の温度の上昇を検出する。蒸留チャンバ
ー［２］からの溶媒の気化の速度は図８の制御システムの手段により調節される
。
をモニターするのに使用されるプローブ［６］である。プローブ［６］は溶媒が
加熱される場合の蒸留チャンバー［２］の温度の上昇を検出する。蒸留チャンバ
ー［２］からの溶媒の気化の速度は図８の制御システムの手段により調節される
。
【００２２】
蒸留チャンバー［２］中の溶媒の気化の速度を制御することは、蒸留チャンバ
ー［２］中の蒸気圧が厳密に調節されていることを意味する。蒸留モジュール［
１］と凝縮モジュール［１１］の間の圧力が異なることが重要なので、この蒸気
圧の精密な調節は蒸気回収の効率を高める。さらに、溶媒の気化の速度を厳密に
調節することにより、凝縮モジュール［１１］における溶媒凝縮の為に必要な量
を減らすことを可能にする。
ー［２］中の蒸気圧が厳密に調節されていることを意味する。蒸留モジュール［
１］と凝縮モジュール［１１］の間の圧力が異なることが重要なので、この蒸気
圧の精密な調節は蒸気回収の効率を高める。さらに、溶媒の気化の速度を厳密に
調節することにより、凝縮モジュール［１１］における溶媒凝縮の為に必要な量
を減らすことを可能にする。
【００２３】
蒸留チャンバー［２］中の液体が蒸発された後、時間設定された加熱サイクル
が、あらかじめ決められた時間蒸留チャンバー［２］の温度を維持するタイマー
システム（図示せず）の手段により始動される。この蒸発後加熱は、原則的に回
収される溶媒の全てが蒸留されることを保証する。さらに、絶え間ない加熱はい
かなる残渣溶媒も除去しそして蒸留チャンバー［２］中のどの汚染物もベークす
るので結果として生じる固体はより低いコストでより手軽に処置され得、未ベー
クの汚染物に比較して環境問題が低減される。図４に示すように本発明の態様に
おいて、蒸留チャンバー［２］はバッグ［８］によって内側が覆われているので
、以下のベーキングにひき続いてベークされた汚染物を含む全体のバッグ［８］
は処置され得る。バッグ［８］は蒸留チャンバー［２］の温度の範囲内において
安定である。さらに、バッグ［８］は蒸留される溶媒に関して不活性であること
が重要である。バッグ［８］は熱安定で、蒸留される溶媒と反応せず、そしてテ
フロン（ポリテトラフルオロエチレンの登録商標）のように非透過性であるいか
なる材料からも作られ得ることは明らかである。
が、あらかじめ決められた時間蒸留チャンバー［２］の温度を維持するタイマー
システム（図示せず）の手段により始動される。この蒸発後加熱は、原則的に回
収される溶媒の全てが蒸留されることを保証する。さらに、絶え間ない加熱はい
かなる残渣溶媒も除去しそして蒸留チャンバー［２］中のどの汚染物もベークす
るので結果として生じる固体はより低いコストでより手軽に処置され得、未ベー
クの汚染物に比較して環境問題が低減される。図４に示すように本発明の態様に
おいて、蒸留チャンバー［２］はバッグ［８］によって内側が覆われているので
、以下のベーキングにひき続いてベークされた汚染物を含む全体のバッグ［８］
は処置され得る。バッグ［８］は蒸留チャンバー［２］の温度の範囲内において
安定である。さらに、バッグ［８］は蒸留される溶媒に関して不活性であること
が重要である。バッグ［８］は熱安定で、蒸留される溶媒と反応せず、そしてテ
フロン（ポリテトラフルオロエチレンの登録商標）のように非透過性であるいか
なる材料からも作られ得ることは明らかである。
【００２４】
図５に示される好ましい態様を参照してさらに明らかに見ることができるよう
に、凝縮モジュール［１１］は、回収される蒸気が蒸気流入口［１３］を経由し
て入る容器［２０］を包含する。凝縮モジュールは、液相［１４］で回収される
予備決定された溶媒の容積を使用して満たされる。この液体［１４］は汚染がな
い。凝縮モジュール［１１］に入る蒸気は、流入口［１３］により液体［１４］
の表面［１５］の下方を通るように導かれ、その結果蒸気は液体を泡だって通り
すぎる。
に、凝縮モジュール［１１］は、回収される蒸気が蒸気流入口［１３］を経由し
て入る容器［２０］を包含する。凝縮モジュールは、液相［１４］で回収される
予備決定された溶媒の容積を使用して満たされる。この液体［１４］は汚染がな
い。凝縮モジュール［１１］に入る蒸気は、流入口［１３］により液体［１４］
の表面［１５］の下方を通るように導かれ、その結果蒸気は液体を泡だって通り
すぎる。
【００２５】
理想的には、凝縮モジュール［１１］に入る蒸気は、流入口［１３］によって
容器［２０］の底に押しやられる。蒸気の幾分かは液体［１４］によって冷却さ
れるので前記蒸気は凝縮しそして液体と結合する。そのような凝縮の結果として
容器［２０］中の液体の水位は上昇する。液体を冷却する為の外部供給源がない
場合、凝縮は液体［１４］の温度の上昇を導くだろう。しかしながら、容器［２
０］中の液体［１４］の容積の当然起こる増加は、容器［２０］に後に入る蒸気
は液体［１４］を通ってより長い距離を移動しなければならないことを示してい
る。さらに、最も冷却された液体は、凝縮される蒸気が凝縮モジュール［１１］
に入る容器［２０］の底に落下するだろう。
容器［２０］の底に押しやられる。蒸気の幾分かは液体［１４］によって冷却さ
れるので前記蒸気は凝縮しそして液体と結合する。そのような凝縮の結果として
容器［２０］中の液体の水位は上昇する。液体を冷却する為の外部供給源がない
場合、凝縮は液体［１４］の温度の上昇を導くだろう。しかしながら、容器［２
０］中の液体［１４］の容積の当然起こる増加は、容器［２０］に後に入る蒸気
は液体［１４］を通ってより長い距離を移動しなければならないことを示してい
る。さらに、最も冷却された液体は、凝縮される蒸気が凝縮モジュール［１１］
に入る容器［２０］の底に落下するだろう。
【００２６】
いくらかの蒸気は液体［１４］を通りそして容器［２０］の上方の容積［２１
］における表面［１５］の上部に蓄積する。容器［２０］から蓄積された蒸気が
放出できる唯一の方法は、上方の容積［２１］の上部に位置する蒸気流出口［３
２］を通ることである。凝縮モジュール［１１］から蒸気流出口［３２］に入れ
られた蒸気は、その後流出口［３２］を通って蒸気制御モジュール［３１］に入
る。
］における表面［１５］の上部に蓄積する。容器［２０］から蓄積された蒸気が
放出できる唯一の方法は、上方の容積［２１］の上部に位置する蒸気流出口［３
２］を通ることである。凝縮モジュール［１１］から蒸気流出口［３２］に入れ
られた蒸気は、その後流出口［３２］を通って蒸気制御モジュール［３１］に入
る。
【００２７】
図６に示されるように本発明の好ましい態様において、蒸気制御モジュール［
３１］は、その入り口末端にある蒸気流出口［３２］とその出口末端にあるベン
ト［４２］を連結するくねくね曲がったチューブ［４３］を含む密閉チャンバー
［４５］を含む。凝縮モジュール［１１］を出る溶媒蒸気と空気の混合物は、流
出口［３２］を経由して密閉チャンバー［４５］の内側の冷却媒体［４４］に囲
まれているチューブ［４３］を通って導かれる。冷却媒体［４４］は熱を吸収し
そしてそれ故蒸気のさらなる凝縮を引き起こすので、凝縮モジュール［１１］か
ら放出する蒸気の実質上全てが凝縮されそしてベント［４２］を通って大気に到
達することを防ぐ。媒体［４４］はいかなる適切な冷却媒体であり得る。理想的
には、媒体［４４］は全ての蒸気の凝縮の為に十分な熱吸収を与えるので、空気
のみがベント［４２］を通ってシステムを出る。
３１］は、その入り口末端にある蒸気流出口［３２］とその出口末端にあるベン
ト［４２］を連結するくねくね曲がったチューブ［４３］を含む密閉チャンバー
［４５］を含む。凝縮モジュール［１１］を出る溶媒蒸気と空気の混合物は、流
出口［３２］を経由して密閉チャンバー［４５］の内側の冷却媒体［４４］に囲
まれているチューブ［４３］を通って導かれる。冷却媒体［４４］は熱を吸収し
そしてそれ故蒸気のさらなる凝縮を引き起こすので、凝縮モジュール［１１］か
ら放出する蒸気の実質上全てが凝縮されそしてベント［４２］を通って大気に到
達することを防ぐ。媒体［４４］はいかなる適切な冷却媒体であり得る。理想的
には、媒体［４４］は全ての蒸気の凝縮の為に十分な熱吸収を与えるので、空気
のみがベント［４２］を通ってシステムを出る。
【００２８】
本発明の一つの好ましい態様において、媒体［４４］は、塩と混合して低い膨
張速度を有しそして密閉チャンバー［４５］中で安全に含まれる結晶化された塊
を形成する水である。チューブ［４３］は凝縮された溶媒が重力によって流出口
［３２］を通って凝縮モジュール［１１］に逆流するようにし、同時に凝縮され
ないままの蒸気（あっても非常に少量の）及び空気がベント［４２］を通り大気
へ向かって蒸気制御モジュール［３１］を出るようにする。凝縮物は、流出口［
３２］を通って空気／蒸気流れへと流れ続けそして凝縮モジュール［１１］の容
器［２０］、又は別の容器に収集される。
張速度を有しそして密閉チャンバー［４５］中で安全に含まれる結晶化された塊
を形成する水である。チューブ［４３］は凝縮された溶媒が重力によって流出口
［３２］を通って凝縮モジュール［１１］に逆流するようにし、同時に凝縮され
ないままの蒸気（あっても非常に少量の）及び空気がベント［４２］を通り大気
へ向かって蒸気制御モジュール［３１］を出るようにする。凝縮物は、流出口［
３２］を通って空気／蒸気流れへと流れ続けそして凝縮モジュール［１１］の容
器［２０］、又は別の容器に収集される。
【００２９】
容器［２０］は、液体［１４］を排出するのに使用され得るタップ［Ｔ］と共
に与えられる。理想的には、このタップは液体の表面［１５］の下方で、そして
容器［２０］の底に設置されているので液体［１４］はよりたやすく排出される
。この配置の利点は、収集される液体［１４］が前記システムから蒸気が損失す
ることなしにどの時点においても入手できることである。さらに、凝縮された液
体［１４］は凝縮の妨害なく容器［２０］から除去され得る。
に与えられる。理想的には、このタップは液体の表面［１５］の下方で、そして
容器［２０］の底に設置されているので液体［１４］はよりたやすく排出される
。この配置の利点は、収集される液体［１４］が前記システムから蒸気が損失す
ることなしにどの時点においても入手できることである。さらに、凝縮された液
体［１４］は凝縮の妨害なく容器［２０］から除去され得る。
【００３０】
所望により、下方に傾斜するオーバーフロー管［Ｄ］は、予備決定されたオー
バーフロー水位において容器［２０］中に与えられてもよい。液体［１４］の水
位［１５］がそのオーバーフロー水位まで上昇するとき、液体の固定された容積
は容器［２０］中で維持される。その容積の過剰分のいかなる液体［１４］もオ
ーバーフロー管に入り、重力により収集容器に移動する。これは、材料の大きな
容積が冷却剤として使用され得る点で利点を与える。
バーフロー水位において容器［２０］中に与えられてもよい。液体［１４］の水
位［１５］がそのオーバーフロー水位まで上昇するとき、液体の固定された容積
は容器［２０］中で維持される。その容積の過剰分のいかなる液体［１４］もオ
ーバーフロー管に入り、重力により収集容器に移動する。これは、材料の大きな
容積が冷却剤として使用され得る点で利点を与える。
【００３１】
蒸気制御モジュール［３１］のもう一つの態様において、図７に示すように、
空気／溶媒混合物はチューブ［４３］の使用なしに流出口［３２］からベント［
４２］まで通される。この態様において、材料［４４］は蒸気及び凝縮物が通過
することができる固体材料、例えば玉軸受又はガラスチップである。材料は、材
料粒子の大きさを十分に大きなものに選択することにより、又は液体［１４］及
び空気／蒸気混合物の両方を透過するが材料［４４］は通すことができない支持
部材［４６］のインサーションの、どちらかによって流出口［３２］を通って容
器［２０］に後退することを防がれている。熱交換表面と蒸気制御モジュール［
３１］に入る蒸気の容積との比を最大にすることは、蒸気制御モジュール［３１
］における凝縮の効率を増大させる。
空気／溶媒混合物はチューブ［４３］の使用なしに流出口［３２］からベント［
４２］まで通される。この態様において、材料［４４］は蒸気及び凝縮物が通過
することができる固体材料、例えば玉軸受又はガラスチップである。材料は、材
料粒子の大きさを十分に大きなものに選択することにより、又は液体［１４］及
び空気／蒸気混合物の両方を透過するが材料［４４］は通すことができない支持
部材［４６］のインサーションの、どちらかによって流出口［３２］を通って容
器［２０］に後退することを防がれている。熱交換表面と蒸気制御モジュール［
３１］に入る蒸気の容積との比を最大にすることは、蒸気制御モジュール［３１
］における凝縮の効率を増大させる。
【００３２】
本発明にしたがって、蒸気制御モジュール［３１］はベント［４２］を出る蒸
気は本質的にないようにデザインできる。これは熱の入力の速度が蒸気制御モジ
ュールでの熱吸収の速度を超えないことを保証することにより達成される。蒸気
の流れの速度、蒸気温度、材料の熱吸収特性及び蒸気制御モジュールを通過する
長さのような要因は重要である。本発明の一つの態様において、熱吸収材料は結
晶塩であり、パイプ［４３］は内径１２ｍｍで長さ７５ｃｍで、銅のような熱伝
導性金属から作られ、そして蒸気の形態における蒸気制御モジュールへの熱入力
は１５００Ｗである。
気は本質的にないようにデザインできる。これは熱の入力の速度が蒸気制御モジ
ュールでの熱吸収の速度を超えないことを保証することにより達成される。蒸気
の流れの速度、蒸気温度、材料の熱吸収特性及び蒸気制御モジュールを通過する
長さのような要因は重要である。本発明の一つの態様において、熱吸収材料は結
晶塩であり、パイプ［４３］は内径１２ｍｍで長さ７５ｃｍで、銅のような熱伝
導性金属から作られ、そして蒸気の形態における蒸気制御モジュールへの熱入力
は１５００Ｗである。
【００３３】
上記態様において適当な固体材料［４４］を選択するに当たり、理想的には、
前記材料は、ほぼ大気圧で前記蒸気を流通させ、必要とされる熱の吸収を生じさ
せ、そして凝縮された液体［１４］を重力により、容器に流し戻すべきである。
前記材料は、ほぼ大気圧で前記蒸気を流通させ、必要とされる熱の吸収を生じさ
せ、そして凝縮された液体［１４］を重力により、容器に流し戻すべきである。
【００３４】
当業者は、凝縮モジュール［１１］と蒸気制御モジュール［３１］との種々の
組み合わせが可能であることが判るであろう。更に、前記凝縮モジュール又は前
記蒸気制御モジュールの何れかを、このようなモジュールへの蒸気入口が存在す
る前記システムから分離して使用することが可能である。いかなるベント又は排
気口から蒸気を回収するために、蒸気制御モジュール［３１］を使用することが
可能である。蒸気制御モジュール［３１］が使用され得る状況の例は、オイル貯
蔵槽のベントの上にガソメーターのベントの上のベント、又はスプレーブースの
蒸気スタックにおいてである。これらの状況において、前記蒸気は、回収すべき
液体の蒸発の結果として生じる。
組み合わせが可能であることが判るであろう。更に、前記凝縮モジュール又は前
記蒸気制御モジュールの何れかを、このようなモジュールへの蒸気入口が存在す
る前記システムから分離して使用することが可能である。いかなるベント又は排
気口から蒸気を回収するために、蒸気制御モジュール［３１］を使用することが
可能である。蒸気制御モジュール［３１］が使用され得る状況の例は、オイル貯
蔵槽のベントの上にガソメーターのベントの上のベント、又はスプレーブースの
蒸気スタックにおいてである。これらの状況において、前記蒸気は、回収すべき
液体の蒸発の結果として生じる。
【００３５】
このような蒸気制御モジュール中に形成された凝縮物は、その後、重力により
、ベント内に流れ戻り、そして結局、回収すべき液体の容器又は他の容器に戻る
。これらの状況において、熱吸収物質は回収すべき蒸気よりも更に冷たくすべき
であることは、当業者に明らかである。
、ベント内に流れ戻り、そして結局、回収すべき液体の容器又は他の容器に戻る
。これらの状況において、熱吸収物質は回収すべき蒸気よりも更に冷たくすべき
であることは、当業者に明らかである。
【００３６】
更に、好ましい態様は凝縮モジュール［１１］及び蒸気制御モジュール［３１
］の両方を使用し、そして優秀な結果を示すことが判っていたけれども、回収す
べき各溶媒は異なる要求を有するであろう。蒸気を直接凝縮の順番工程及び／又
は順番の蒸気制御モジュール［３１］にさらすのは確かに可能である。蒸気回収
効率は、最も適するモジュール配置を決定する。
］の両方を使用し、そして優秀な結果を示すことが判っていたけれども、回収す
べき各溶媒は異なる要求を有するであろう。蒸気を直接凝縮の順番工程及び／又
は順番の蒸気制御モジュール［３１］にさらすのは確かに可能である。蒸気回収
効率は、最も適するモジュール配置を決定する。
【００３７】
上記の好ましい態様は特別な配置の熱吸収材料に言及しているけれども、変形
も可能であることは明らかである。例えば、凝縮開始前に、凝縮モジュール［１
１］中に何らかの液体を持つことは本質的ではない。或いは又、蒸気から熱を吸
収するが、しかし、蒸気と化学的に反応しないどの様な物質も、固体塊及び空気
を含む前記凝縮モジュール内で使用するために適する。岩石又は玉軸受のような
固体の不活性塊が、凝縮モジュール［１１］中で熱を吸収するために適する。或
いは又、凝縮モジュール［１１］中の空気は、ガス間の熱交換が急速であるので
、凝縮モジュール［１１］に入る際に蒸気から熱を急速に吸収し得る。凝縮モジ
ュール［１１］中の凝縮の結果として蓄積されているどの様な液体［１４］も、
蒸気から熱を吸収するために機能する。
も可能であることは明らかである。例えば、凝縮開始前に、凝縮モジュール［１
１］中に何らかの液体を持つことは本質的ではない。或いは又、蒸気から熱を吸
収するが、しかし、蒸気と化学的に反応しないどの様な物質も、固体塊及び空気
を含む前記凝縮モジュール内で使用するために適する。岩石又は玉軸受のような
固体の不活性塊が、凝縮モジュール［１１］中で熱を吸収するために適する。或
いは又、凝縮モジュール［１１］中の空気は、ガス間の熱交換が急速であるので
、凝縮モジュール［１１］に入る際に蒸気から熱を急速に吸収し得る。凝縮モジ
ュール［１１］中の凝縮の結果として蓄積されているどの様な液体［１４］も、
蒸気から熱を吸収するために機能する。
【００３８】
本発明の特別な態様のみを記載したけれども、種々の付加及び変性を本発明に
対して行い得、そして種々の他の態様を選択し得ることは明らかである。従って
、全てのこのような付加，変性及び他の態様を本発明の範囲内にあるように含む
ことが、添付された請求の範囲の目的である。
対して行い得、そして種々の他の態様を選択し得ることは明らかである。従って
、全てのこのような付加，変性及び他の態様を本発明の範囲内にあるように含む
ことが、添付された請求の範囲の目的である。
【図１】蒸留ユニット，直接凝縮モジュール及び蒸気制御モジュールからなる、
蒸気回収システムの好ましい態様の概略構成図である。
蒸気回収システムの好ましい態様の概略構成図である。
【図２】図１で説明された蒸気回収システムの蒸留ユニットの好ましい態様の断
面図である。
面図である。
【図３】加熱手段が蒸留チャンバーの上端部に配置されている、図１で説明され
た蒸気回収システムの蒸留ユニットの好ましい態様の断面図である。
た蒸気回収システムの蒸留ユニットの好ましい態様の断面図である。
【図４】図１で説明された蒸気回収システムの内側がおおいのある蒸留チャンバ
ーの好ましい態様の断面図である。
ーの好ましい態様の断面図である。
【図５】図１で説明された蒸気回収システムの直接凝縮モジュールの好ましい態
様の断面図である。
様の断面図である。
【図６】図１で説明された蒸気回収システムの蒸気制御モジュールの好ましい態
様の断面図である。
様の断面図である。
【図７】熱吸収材料が固体形態で存在する、蒸気制御モジュールの別の態様の部
分断面図である。
分断面図である。
【図８】溶媒の蒸発速度を制御するために蒸留モジュールで用いられる熱制御シ
ステムの概略図である。
ステムの概略図である。
６１ 加熱手段 ６２ 温度感知手段
６３ 制御コンピューター
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ
，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，
ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ
Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ
，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，
ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，
ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ
Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ
，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，
ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ
Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ
，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，
ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ
Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ
，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，
ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
Claims (55)
- 【請求項１】溶媒蒸気の回収システムであって： 前記溶媒の蒸留チャンバー及び前記溶媒を気化させる前記チャンバーの加熱手
段を含む蒸留モジュール； 前記蒸気を凝縮し及び液相で前記溶媒を集める為に前記蒸気が通過される熱吸
収塊を保持する容器を含む直接凝縮モジュール； 前記蒸気を実質上凝縮なしに前記蒸留チャンバーから前記容器内の前記熱吸収
塊へと導く導管手段； 前記直接凝縮モジュールにより凝縮されないまま残っている蒸気を凝縮する蒸
気制御モジュール；及び 前記容器中の前記熱吸収塊の表面の上方に位置する蒸気流出口であって、前記
容器から前記蒸気制御モジュールへの蒸気を通過させる為に前記蒸気制御モジュ
ールと連通する前記蒸気流出口 を含む溶媒蒸気回収システム。 - 【請求項２】前記導管手段は、前記導管内で形成されるいかなる凝縮物も前記熱
吸収塊に流れるように前記熱吸収塊に向かって下方に傾斜している請求項１記載
の装置。 - 【請求項３】前記熱吸収塊は液体を含む請求項１又は２記載の装置。
- 【請求項４】前記熱吸収塊はその液相中で回収される蒸気を含む請求項１又は２
記載の装置。 - 【請求項５】前記熱吸収塊はその液相中で回収される蒸気と固体の組み合わせを
含む請求項１又は２記載の装置。 - 【請求項６】前記熱吸収塊は空気である請求項１又は２記載の装置。
- 【請求項７】前記熱吸収塊は固体である請求項１又は２記載の装置。
- 【請求項８】前記導管は蒸気を前記塊の表面の下に導く請求項３ないし５のいず
れか１項記載の装置。 - 【請求項９】前記導管は蒸気を前記容器の底に導く請求項１ないし８のいずれか
１項記載の装置。 - 【請求項１０】前記蒸留チャンバーは、前記加熱手段により加熱される油浴内に
位置する請求項１ないし９のいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１１】前記加熱手段は、前記油浴中に位置する一つ又はそれ以上の加熱
要素からなる請求項１０記載の装置。 - 【請求項１２】前記蒸留チャンバーは、前記チャンバー内に位置する赤外線加熱
器の手段により加熱される請求項１ないし９のいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１３】前記加熱手段を電源に接続する為の手段及び前記電源により前記
加熱手段に供給される電力を制御する為の制御手段をさらに含み、前記制御手段
はコンピューター、前記蒸留チャンバー内の溶媒の気化の速度に依存するパラメ
ータを感知しそして前記コンピューターへの入力信号として供給される参照信号
を生じる為の感知手段及び前記電源から前記加熱手段に電力を選択的に供給する
為の開閉手段からなり、前記コンピューターは前記感知手段から受ける前記入力
信号にしたがって前記加熱手段に供給される電力量を制御する為に前記開閉手段
に制御信号を供給するようプログラムされている請求項１記載の装置。 - 【請求項１４】前記パラメータは前記蒸留チャンバーの温度である請求項１３記
載の装置。 - 【請求項１５】前記コンピューターは、過剰な場合前記電源からの前記加熱手段
の通電を切る為に前記開閉手段を選択的に活性化することによって前記加熱手段
の整然とした運転停止を実施するように前記開閉手段を活性化する前記感知手段
から受ける前記入力信号に基づく１セットのパラメータによりプログラムされて
いる請求項１３又は１４記載の装置。 - 【請求項１６】前記温度感知手段は、一つ又はそれ以上の白金サーミスタ温度プ
ローブを含む請求項１４記載の装置。 - 【請求項１７】前記加熱手段は、少なくとも一つの加熱要素からなる請求項１３
ないし１６のいずれか１項記載の装置。 - 【請求項１８】前記加熱手段は、直接加熱手段からなる請求項１３ないし１６の
いずれか１項記載の装置。 - 【請求項１９】前記直接加熱手段は、赤外線加熱ランプからなる請求項１８記載
の装置。 - 【請求項２０】前記開閉手段は、一つ又はそれ以上のリレーを含む請求項１３な
いし１９のいずれか１項記載の装置。 - 【請求項２１】前記加熱手段は多数の加熱要素からなり、そして前記開閉手段は
前記加熱要素を前記電源へそれぞれ接続する多数のリレーを含む請求項１３記載
の装置。 - 【請求項２２】前記コンピューターは制御法則によりプログラムされ、その結果
、溶媒の混合物が前記蒸留チャンバーにおいて蒸留される場合、前記コンピュー
ターは、加熱手段が最も低い沸点を有する溶媒が気化する温度まで上げる蒸留手
順を行い、前記温度はその後前記溶媒が溶液から実質上除去されるまで維持され
、その時点で次に低い沸点を有する溶媒が気化し始めるまで温度が上げられそし
て前記溶媒の気化の好ましい速度を維持するように蒸気加熱手段に電力をかけそ
の後全ての溶媒が蒸留されつくすまで上記工程を繰り返す請求項１３ないし２１
のいずれか１項記載の装置。 - 【請求項２３】前記コンピューターは、溶媒の気化の速度と別のしかし連結され
ている容器中の同一の溶媒の凝縮の速度とを平衡させる為に加熱手段への入力を
変化させる前記開閉手段を制御する請求項１３記載の装置。 - 【請求項２４】前記蒸気制御モジュールは、熱吸収塊及び前記蒸気制御モジュー
ルへの流入口とベントの間に延びる導管を含み、前記導管は前記熱吸収塊を通過
する請求項１記載の装置。 - 【請求項２５】前記ベントは、前記直接凝縮モジュールの前記蒸気流出口よりも
高い位置にある請求項２４記載の装置。 - 【請求項２６】前記熱吸収塊は液体である請求項２４又は２５記載の装置。
- 【請求項２７】前記熱吸収塊は結晶である請求項２４又は２５記載の装置。
- 【請求項２８】前記熱吸収塊は塩と混合されて結晶化された状態の水である請求
項２４又は２５記載の装置。 - 【請求項２９】前記蒸気制御モジュールは、蒸気及び前記蒸気が前記直接凝縮モ
ジュールから前記ベントを通過する凝縮物を透過できる固体熱吸収塊を含む請求
項１記載の装置。 - 【請求項３０】熱吸収塊はスチール製の玉軸受である請求項２９記載の装置。
- 【請求項３１】熱吸収塊はガラスチップである請求項２９記載の装置。
- 【請求項３２】前記直接凝縮モジュールの前記蒸気流出口に前記熱吸収塊の為の
支持部材が設けられ、前記支持部材は蒸気及び凝縮物を透過することができ、そ
して前記熱吸収塊を透過しない請求項２９ないし３１のいずれか１項記載の装置
。 - 【請求項３３】前記直接凝縮モジュールの前記容器は、そこから液体を排出する
排出手段が設けられている請求項１ないし３２のいずれか１項記載の装置。 - 【請求項３４】前記排出手段はタップを含む請求項３３記載の装置。
- 【請求項３５】前記排出手段は前記容器中のオーバーフロー管を含む請求項３３
記載の装置。 - 【請求項３６】蒸気流入口と蒸気流出口及び蒸気を前記蒸気流入口から静止した
熱吸収塊を通って前記蒸気流出口まで通す手段からなり、前記熱吸収塊は前記塊
を通過する蒸気及び凝縮物を透過でき及び前記凝縮物を吸着しないか又は前記凝
縮物と同一の液体を含む蒸気制御システム。 - 【請求項３７】静止した熱吸収塊、蒸気流出口、蒸気流入口及び前記熱吸収塊と
熱交換状態で前記熱吸収塊を通過し前記蒸気流入口と前記蒸気流出口の間に伸び
る導管であって、前記蒸気流入口から前記導管を通って前記蒸気流出口まで蒸気
を導く導管を含む蒸気制御システム。 - 【請求項３８】前記塊は水及び塩の混合物を含む請求項３６又は３７記載の装置
。 - 【請求項３９】前記熱吸収塊はスチール製の玉軸受である請求項３６又は３７記
載の装置。 - 【請求項４０】前記熱吸収塊はガラスチップである請求項３６又は３７記載の装
置。 - 【請求項４１】前記熱吸収塊は空気である請求項３６又は３７記載の装置。
- 【請求項４２】前記熱吸収塊は固体塊である請求項３６又は３７記載の装置。
- 【請求項４３】前記熱吸収塊はその液相中で回収される蒸気と個体塊の組み合わ
せを含む請求項３６記載の装置。 - 【請求項４４】前記固体塊の為の支持部材は前記蒸気流入口に設けられ、前記支
持部材は蒸気及び凝縮物を透過しそして前記固体塊を透過しない請求項４３記載
の装置。 - 【請求項４５】溶媒蒸気回収システム中の蒸留チャンバーの加熱手段を電源及び
前記電源により前記加熱手段に供給する前記電力を制御する制御手段を連結する
為の装置であって、前記制御はコンピューター、前記蒸留チャンバー内で溶媒の
気化速度に依存するパラメータを感知しそして入力信号として前記コンピュータ
ーに供給される参照信号を生じる感知手段及び前記電源から前記加熱手段に電力
を選択的に供給する開閉手段を含み、前記コンピューターは前記感知手段から受
ける前記入力信号にしたがって前記加熱手段に供給される電力量を制御する為に
前記開閉手段に制御信号を供給するようプログラムされている装置。 - 【請求項４６】前記パラメータは前記蒸留チャンバーの温度である請求項４５記
載の装置。 - 【請求項４７】前記コンピューターは、過剰な場合前記電源からの前記加熱手段
への通電を切る為に前記開閉手段を選択的に活性化することによって前記加熱手
段の整然とした運転停止を実施するように前記開閉手段を活性化する前記温度感
知手段から受ける前記入力信号に基づく１セットのパラメータによりプログラム
されている請求項４５又は４６記載の装置。 - 【請求項４８】前記温度手段は、一つ又はそれ以上の白金サーミスタ温度プロー
ブからなる請求項４６記載の装置。 - 【請求項４９】前記加熱手段は、少なくとも一つの加熱要素からなる請求項４５
ないし４８のいずれか１項記載の装置。 - 【請求項５０】前記加熱手段は、直接加熱手段からなる請求項４５ないし４８の
いずれか１項記載の装置。 - 【請求項５１】前記直接加熱手段は、赤外線加熱ランプからなる請求項５０記載
の装置。 - 【請求項５２】前記開閉手段は、一つ又はそれ以上のリレーを含む請求項４５な
いし５１のいずれか１項記載の装置。 - 【請求項５３】前記加熱手段は多数の加熱要素からなり、そして前記開閉手段は
前記加熱要素の前記電源へそれぞれ接続する多数のリレーを含む請求項４５記載
の装置。 - 【請求項５４】前記コンピューターは制御法則によりプログラムされ、その結果
、溶媒の混合物が前記蒸留チャンバーにおいて蒸留される場合、前記コンピュー
ターは、加熱手段が最も低い沸点を有する溶媒が気化する温度まで上げる蒸留手
順を行い、前記温度はその後前記溶媒が溶液から実質上除去されるまで維持され
、 その時点で次に低い沸点を有する溶媒が気化し始めるまで温度が上げられそして
前記溶媒の気化の好ましい速度を維持するように上記加熱手段に電力をかけ、そ
して全ての溶媒が蒸留されつくすまで上記工程を繰り返す請求項４５ないし５３
のいずれか１項記載の装置。 - 【請求項５５】前記コンピューターは、溶媒の気化の速度と別のしかし連結され
ている容器中の同一の溶媒の凝縮の速度とを平衡させる為に加熱手段への入力を
変化させる前記開閉手段を制御する請求項４５記載の装置。
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-
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