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溶剤の蒸留再生装置の設計
- 溶剤の蒸留再生装置の設計について困っています。必要な計算式や計算のフローを教えてください。
- 蒸留再生装置の設計において、熱計算が分からず困っています。対象溶剤の熱量や熱交換の計算方法を教えてください。
- 溶剤の蒸留再生装置を設計する際に必要な計算式や熱量の計算方法が分からず困っています。教えていただけると助かります。
- 機械設計
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溶剤回収装置は経験が必要です。 なぜならば、溶剤は危険物であり、消防法や装置の圧力容器構造規格を クリアしなければなりません。 微小な量と工業的な量とでは、考え方がまったく違ってきます。 どちらにしても、蒸発と凝縮をクローズドで行うのは危険物を 加圧することになり、危険です。 工業装置としてもこの方法で供給しているメーカーはありません。 基本的なフローは蒸発釜を加熱し、廃液溶剤を沸騰させます。 溶剤蒸気は熱交換器（通常は多管式で冷却水はクーリングチラーの 循環水） に上から入り、交換器下部で回収溶剤を落差で分離し通気管を立てて大気開放 します。 ライン圧は大気圧が基本です。 廃液は不純物の濃度があがると沸点上昇しますので、ある温度設定 で装置を停止し、少しさまして蒸発釜内部に不純物がこびりつかないうちに 排出して廃液として処分します。そうしないと、不純物が積層し、 掃除が大変です。 熱計算は、蒸発量の潜熱にたいして、熱交換器の総括伝熱計算から イコールバランスの２倍以上の熱交換器とします。 シビアに計算するよりも、大きめがお勧めです。 凝縮を伴う熱交換はうまく計算にのりません。 それもあって、経験が必要と最初に記載しました。 装置のスケールと目的で設計選択が違ってくると思います。 専門メーカーではありませんが私の経験から記載しました。 ご参考ください。
もう少し、基本的なところを勉強した方が結局は近道でしょう。 大きな本屋で「伝熱工学」の本を手に取ってみて下さい。 熱の出入りや伝わり方について、理解出来ると思います。 （伝熱面積は、重要なファクターだよ。） 個人的にお勧めは「伝熱工学」一色尚次・北山直方 共著 森北出版 だが、 いかんせん、既に絶版。 他にも沢山出ているから、自分で良さそうなのを見繕ってみましょう。 ＃ 若い技術者は、給料の５％くらいは専門書に費やすべき。
お礼
回答、アドバイス有難う御座います。 同じ森北出版で同タイトル「伝熱工学」(著：田坂英紀) を見つけたのでそちらを参考にします。
システム機械は個別の設計となるので,そのまま流用できるような資料は なかなか見つかりません。システムのフローを整理してください。 とくに熱の出入りについて注意してください。整理できた段階で個々の 部分をモデル化します。この段階で設計条件の計算ができます。 ?必要熱量：提示の内容に放熱量と処理時間を加味してください。 ?冷却は空冷ですか？熱交換器の伝熱効率(表面積は一次要素)が重要です。 ?耐圧だけでなく,圧力変化の速度も考慮する必要があります。 具体的な計算は伝熱関連の教科書や熱機械の参考書を見てください。 下記ホームページも参考になると思います。
- 参考URL：
- http://chemeng.on.coocan.jp/
お礼
早速のアドバイス有難う御座います。 ?に関しては比較的簡単な方なので自分で対応しましたが、 残りは熱交換器は製作より購入という形になりそうなので直接メーカーに問い合わせてみることにしました。 アドバイス等有難う御座いました。
お礼
回答有難う御座います。大変参考になります。 ヒーター、熱交換器に関しては購入品になってくるので、商社から紹介のあった各メーカーに問合せしている所です。 今回の使用溶剤が消防法に該当するか、圧力容器構造規格についてですが、そこまでは頭に入っていませんでした…。 とりあえず、内製化検討の段階でしたので、もう少し調べていきたいと思います。 詳細なアドバイス有難う御座いました、素人の為、また質問に来ることがあると思いますがその時はまた対応して頂ければ幸いです。