[发明专利]液体浓缩系统

说明书

技术领域

本发明涉及利用从液面的蒸发而进行浓缩的液体浓缩方法及其装置。

背景技术

已往的液体浓缩方法，如下述专利文献1所示，把液体放入容量为数十L～数百L的容器内进行加热，同时将容器内减压，使液体蒸发。具体地说，是用减压加热使挥发性成分蒸发，挥发性成分的蒸汽在后段被冷却/收集，浓缩后的非挥发性成分留在容器内。

专利文献1：日本特开2004-344700号公报

发明内容

浓缩液体时，希望能提高加热效率和缩短浓缩时间。已往技术中存在以下问题等：(1)在导入了加热器的容器壁面附近等能产生热点(温度比周围高的区域)，不能将容器内均匀加热，加热效率降低；(2)为了均匀加热，必须减小容器，但是，这样一来，使得液体蒸发所需的气液界面的面积减小，蒸发量减小，浓缩所需的时间增加。所以，已往的技术中不容易同时实现加热效率的提高及浓缩时间的缩短。

为了增大气液界面的面积，一种方法是使称为旋转蒸发器的烧瓶旋转、使得呈薄液膜状地附着在壁面上的部分蒸发。但是，由于烧瓶旋转，所以加热困难，不仅不能提高加热效率及缩短浓缩时间，而且还需要提供烧瓶旋转的空间。

另外，不同的浓缩对象液体，形成的薄膜状态也不同，所以，需要常时地人工监视/手动调节，长时间的连续运转等比较困难。

另外，进行高浓度的浓缩时，浓缩液的粘度增高，该高粘度的液体附着在烧瓶表面，使传热效率降低，使其后的浓缩更困难。另外，把高粘度的浓缩液从烧瓶中取出的工序，也要耗费很多时间。

本发明的目的是提供能在短时间内高效、均匀地加热液体、即使是高粘度的液体也能容易地取出的液体浓缩器、和使用该浓缩器自动地进行浓缩处理的浓缩系统。

解决课题的技术方案

为了实现上述目的，本发明的液体浓缩系统，其特征在于，以浓缩器为中心、根据处理量的大小，搭载有一个或并排设置的若干个浓缩器。该浓缩器是将直径不同的3根管重叠的三重管构造，把外侧的管与中间的管之间形成为高温状态，把中间的管与内侧的管之间及内侧的管内形成为减压状态，在配置在中间的管上端、接受供给液体的盖材上，设置多个放射状的微细槽，利用毛细管现象，把液体输送到被加热成高温的中间管的整个圆周上，把液体供给到设在该管圆周内面上的多个微细槽内，利用在槽底和液面产生的表面张力，形成均匀的薄膜，可在短时间内高效地将液体加热蒸发，生成高浓度的浓缩液，把该浓缩液经过的流路做成为可加热成高温且镜面处理过的倾斜路，这样，该浓缩液不残留在浓缩器内部，可顺畅地排出，浓缩时产生的蒸汽被取入内侧的管内并分离，进行液体的浓缩。另外，本浓缩系统还备有将系统内的流路减压的真空泵、向各浓缩器均匀地输送液体的缓冲器及泵、为了使所需成分蒸发而使液体与气体分离而对浓缩器提供热能的加热源、从气化了的成分中吸收热能而使其返回液体的冷却源、防止蒸汽流入从各浓缩器排出的浓缩液中的一对阀、收集浓缩液和液化了的蒸发液的缓冲缸、将液体从减压了的缓冲缸输送到大气压下的储存容器的泵、计测浓缩液体的浓度及浓缩器温度状态的传感器、具有在浓缩器～浓缩液缓冲缸之间调节浓缩液体粘度的温度调节功能的流路。本浓缩系统还备有控制上述全部要素、自动地制造具有所需浓度浓缩液的控制部。

发明效果

根据本发明，可得到静态的浓缩器，该浓缩器只要准备把液体送到微细槽的动力，就可以进行稳定的浓缩。另外，在微细槽底形成液体薄膜，容易进行热传递，可同时实现加热效率的提高及浓缩时间的缩短。由于将槽配置成圆周状，所以，增加了单位体积的处理量，使装置小型化。另外，浓缩器内的浓缩后的液体接触的部分，全部做成为可调节温度的、镜面研磨的倾斜路，即使是被浓缩成高浓度的高粘度液体，也能顺畅地排出浓缩器外，所以，可对应多种浓度、粘度的液体。

另外，由于液体的浓缩是在各槽独立进行的，所以，只要一旦掌握了在各槽浓缩的条件，通过增减槽数，就可以容易地得到处理量不同的浓缩器。

另外，本发明的浓缩系统配设一个或并排地配设多个上述浓缩器，备有向各浓缩器均匀输送液体的机构、以及计测浓缩度并自动控制流量的机构，可自动地将多量的液体浓缩到所需的浓度。

附图说明

图1是液体浓缩系统的框图。

图2是液体浓缩器的外观立体图。

图3是图2中A-A线的剖面图。

图4是带槽管上盖的立体图。

图5是带槽管的俯视图和立体图。

具体实施方式