揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置及び処理方法
【課題】高価な耐食性材料の採用やライニング施工が不要となり、経済性に優れた、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置及び処理方法を提供する。
【手段】廃液の処理装置１は、第１蒸発器２、気液接触手段８０、第２蒸発器４を備え、気液接触手段８０は、蒸気スクラバー３、ｐＨ調整タンク２０等から成る。第１蒸発器２は、廃液をｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮することによりアンモニア・ヒドラジン含有蒸気及びアンモニア・ヒドラジン除去濃縮液を生成する。気液接触手段８０は、第１蒸発器２で生成された蒸気を酸と接触させ、中和塩液及びアンモニア・ヒドラジン除去蒸気を生成する。アンモニア・ヒドラジン除去蒸気は、第２蒸発器４に供給されて加熱源として利用される。中和塩液は第２蒸発器４に供給される。第２蒸発器４は、中和塩液を蒸発濃縮対象液としてｐＨが酸側の状態で蒸発濃縮することにより濃縮中和塩液を生成する。
【手段】廃液の処理装置１は、第１蒸発器２、気液接触手段８０、第２蒸発器４を備え、気液接触手段８０は、蒸気スクラバー３、ｐＨ調整タンク２０等から成る。第１蒸発器２は、廃液をｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮することによりアンモニア・ヒドラジン含有蒸気及びアンモニア・ヒドラジン除去濃縮液を生成する。気液接触手段８０は、第１蒸発器２で生成された蒸気を酸と接触させ、中和塩液及びアンモニア・ヒドラジン除去蒸気を生成する。アンモニア・ヒドラジン除去蒸気は、第２蒸発器４に供給されて加熱源として利用される。中和塩液は第２蒸発器４に供給される。第２蒸発器４は、中和塩液を蒸発濃縮対象液としてｐＨが酸側の状態で蒸発濃縮することにより濃縮中和塩液を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発濃縮により、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液から該揮発性を有する塩基性物質を分離する廃液の処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンモニア・ヒドラジンを含有する廃液を蒸発濃縮させる場合、ｐＨをアルカリ側で処理すると、原液中に含まれる殆どのアンモニア・ヒドラジン成分が凝縮水中に移行し、混入されるため、先ず、ｐＨを酸側に調整し、アンモニア・ヒドラジンを濃縮液に固定してから蒸発濃縮していた（例えば、特許文献１の段落０００５参照）。
【０００３】
上記従来技術では、酸側での処理となるため、塩素物イオン等、ステンレスを腐食させる物質が含まれている場合、装置寿命を著しく低下させるので、耐食性を考慮した材料選定が必要となる。
材料選定としては、（１）耐食性材料を採用するか、（２）ライニングを施工することが考えられる。しかしながら、（１）は材料が高価なため、装置のイニシャルコストが高くなる。また、（２）は耐用年数に限りがあり、定期的な補修やライニングの再施工などメンテナンスコストが高くなるという欠点がある。
なお、上記の課題は、アンモニア・ヒドラジンを含有する廃液に限らず、その他の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液においても存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６２００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、通常の金属材料の使用が可能で、高価な耐食性材料の採用やライニング施工が不要となり、経済性に優れた揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置が要望されていた。
【０００６】
本願発明は、上記課題に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、高価な耐食性材料の採用やライニング施工が不要となり、経済性に優れた、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置及び処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の要旨は、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置であって、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液を、ｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮することにより前記塩基性物質含有蒸気及び前記塩基性物質が除去された濃縮液を生成する第１蒸発器と、前記第１蒸発器で生成された前記塩基性物質含有蒸気を中和処理して中和塩液を生成する中和手段と、前記中和手段で生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として、ｐＨが酸側の状態で蒸発濃縮することにより濃縮中和塩液を生成する第２蒸発器と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、中和手段を第２蒸発器とは別個に設け、中和手段における中和処理を第２蒸発器の前段処理で行ってもよく、また、中和手段を第２蒸発器の循環ライン中に設け、中和手段における中和処理を第２蒸発器の処理中に行ってもよい。また、第１蒸発器で生成された塩基性物質含有蒸気を第２蒸発器に供給して熱源として利用する２重効用の構成であってもよく、また、２重効用の構成ではなく例えば生蒸気を加熱源として供給する構成であってもよい。
【０００９】
上記構成により、第１蒸発器において、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液を、ｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮すると、廃液中に含まれる殆どの揮発性を有する塩基性物質成分が蒸気に混入する。この塩基性物質含有蒸気を中和手段にて中和処理して中和塩液を生成する。そして、第２蒸発器にて、前記中和塩液を蒸発濃縮対象液として蒸発濃縮する。このとき、蒸発濃縮対象液には塩素物イオン等、ステンレスを腐食させる物質が含まれていないので、従来例のように耐食性を考慮した材料選定が不要となる。この結果、通常の金属材料の使用で装置を構成することができ、従来のような高価な耐食性材料の採用やライニング施工が不要となり、経済性に優れた廃液の処理装置を実現できる。加えて、廃液に含まれる揮発性を有する塩基性物質を濃縮中和塩液として回収できるので、本実施の形態に係る廃液の処理装置は、極めて分離性能が良好である。
【００１０】
本発明は、前記第１蒸発器で生成された前記塩基性物質含有蒸気を、前記第２蒸発器に供給して第２蒸発器の加熱源として利用するように構成されているのが好ましい。２重効用の構成とすることにより、省エネルギー化を達成できる。
【００１１】
本発明は、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器との間に、第１蒸発器で生成された前記塩基性物質含有蒸気を酸と接触させることにより、中和塩液及び塩基性物質が除去された蒸気を生成する気液接触手段を設け、気液接触手段で生成された中和塩液を濃縮対象液として第２蒸発器に供給すると共に、気液接触手段で生成された塩基性物質が除去された蒸気を第２蒸発器に供給して第２蒸発器の加熱源として利用するように構成する場合もある。
【００１２】
第１蒸発器で生成された蒸気に含まれる塩基性物質が少量であれば、塩基性物質含有蒸気をそのまま第２蒸発器に供給しても、加熱蒸気として問題はない。しかしながら、蒸気に含まれる塩基性物質が加熱蒸気に影響を与える程度である場合には、上記のような気液接触手段を設けることが好ましい。
【００１３】
本発明は、蒸気を生成する蒸気生成機器と、前記蒸気生成機器に接続され、前記第１蒸発器に蒸気を供給するためのエゼクタと、を備え、前記エゼクタは、前記蒸気生成機器から排出される蒸気の流れにより、前記第２蒸発器から排出される蒸気の一部を吸引して、吸引された蒸気よりも温度の高い混合蒸気を生成して、第１蒸発器に供給するように構成されている場合もある。エゼクタを用いることにより、効率的に熱回収が可能になる。
【００１４】
本発明の他の要旨は、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理方法であって、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液を、ｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮することにより前記塩基性物質含有蒸気及び前記塩基性物質が除去された濃縮液を生成する第１蒸発濃縮工程と、前記第１蒸発濃縮工程で生成された前記塩基性物質含有蒸気を中和処理して中和塩液を生成する中和工程と、前記中和工程で生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として、ｐＨが酸側の状態で蒸発濃縮することにより濃縮中和塩液を生成する第２蒸発濃縮工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記構成により、上記請求項１に係る発明の作用・効果と同様の作用・効果を奏する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置及び処理方法によれば、耐食性を考慮した材料選定が不要となり、通常の金属材料の使用で装置を構成することができ、従来のような高価な耐食性材料の採用やライニング施工が不要となり、経済性に優れた廃液の処理装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態に係る廃液の処理装置の全体の系統図。
【図２】実施例に係る廃液の処理装置全体の系統図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
図１は実施の形態に係る揮発性を有する塩基性物質（以下、塩基性物質と略称する）を含有する廃液の処理装置の全体の系統図である。廃液の処理装置１は、前記廃液をｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮することにより塩基性物質含有蒸気及び塩基性物質が除去された濃縮液を生成する第１蒸発器２と、第１蒸発器２で生成された塩基性物質含有蒸気を中和処理して中和塩液を生成する中和手段１００と、中和手段１００で生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として、ｐＨが酸側の状態で蒸発濃縮することにより濃縮中和塩液を生成する第２蒸発器４とを備えている。ここで、揮発性を有する塩基性物質としては、アンモニア・ヒドラジンが例示されるが、本発明はこれに限定されず、その他の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置に適用される。
【００１９】
上記構成により、第１蒸発器２において、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液を、ｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮すると、廃液中に含まれる殆どの揮発性を有する塩基性物質成分が蒸気に混入する。この塩基性物質含有蒸気を中和手段１００にて中和処理して中和塩液を生成する。そして、第２蒸発器４にて、前記中和塩液を蒸発濃縮対象液として蒸発濃縮する。このとき、蒸発濃縮対象液には塩素物イオン等、ステンレスを腐食させる物質が含まれていないので、従来例のように耐食性を考慮した材料選定が不要となる。この結果、通常の金属材料の使用で廃液の処理装置１を構成することができ、従来のような高価な耐食性材料の採用やライニング施工が不要となり、経済性に優れた廃液の処理装置を実現できる。加えて、廃液に含まれる揮発性を有する塩基性物質を濃縮中和塩液として回収できるので、本実施の形態に係る廃液の処理装置１は、極めて分離性能が良好である。
【００２０】
なお、本発明においては、中和手段１００を第２蒸発器４とは別個に設け、中和手段１００における中和処理を第２蒸発器４の前段処理で行ってもよく、また、中和手段１００を第２蒸発器４の循環ライン中に設け、中和手段１００における中和処理を第２蒸発器４の処理中に行ってもよい。また、第１蒸発器２で生成された塩基性物質含有蒸気を第２蒸発器に供給して熱源として利用する２重効用の構成であってもよい。
【実施例】
【００２１】
図２は実施例に係る廃液の処理装置全体の系統図である。本実施例では、廃液の処理装置１の一例としては、アンモニア、ヒドラジン及びメタノールを含有する廃液からアンモニア、ヒドラジン及びメタノールを分離する装置を例示して説明する。また、中和手段１００の一例として気液接触手段８０を用いている。
【００２２】
廃液の処理装置１は、第１蒸発器２、気液接触手段８０、第２蒸発器４、及び抽気スクラバー５等を含んで構成されている。第１蒸発器２と第２蒸発器４とは、第１蒸発器２で生成された蒸気を、第２蒸発器４に供給して第２蒸発器４の加熱源として利用する２重効用蒸発器を構成する。
【００２３】
第１蒸発器２は水平管型蒸発器であり、蒸発缶６を含む。この蒸発缶６は筒形に形成されており、内部に処理液を貯留することができるようになっている。蒸発缶６には、廃液等の処理液を供給するための管７が接続されている。蒸発缶６の上部には、左右一対のヘッダー８ａ，８ｂと、この両ヘッダー８ａ，８ｂの間を繋ぐ多数本の水平伝熱管８ｃとから成る加熱器８が設けられている。ヘッダー８ａには蒸気供給管９が接続されており、エゼクタ１０からの蒸気がヘッダー８ａに進入するように形成されている。ヘッダー８ｂは蒸気が排出する側に配置されている。ヘッダー８ｂには加熱蒸気の凝縮水を排出するための管６０が接続されており、この管６０を介して凝縮水は凝縮器１１の液貯に排出される。
【００２４】
本実施例における第１蒸発器２は、処理液の循環流路を含む。循環流路には、循環ポンプ１２及び散布器１３が配置されている。循環ポンプ１２は、蒸発缶６の底部に接続されている。循環ポンプ１２は、管１４を通して、蒸発缶６に貯留する処理液１５を散布器１３に移送することができるように形成されている。また、循環ポンプ１２は、管１６を通して、濃縮された処理液（濃縮液）１５の一部を系外に排出することができるように形成されている。散布器１２は、処理液１５を水平伝熱管８ｃの上方から水平伝熱管８ｃに向けて散布するように形成されている。
【００２５】
気液接触手段８０は、蒸気スクラバー３、ｐＨ調整用タンク２０等を含んで構成されている。蒸気スクラバー３は、気液接触により蒸気に含まれるアンモニア・ヒドラジン成分を溶解用水（本実施例ではｐＨ調整用タンク２０内の酸性水溶液）に溶解させて回収する装置であり、本実施例では、複数のスプレーノズル２１から溶解用酸性水溶液を下方に向けて噴霧することにより、アンモニア・ヒドラジン成分を含む蒸気と溶解用酸性水溶液とを向流接触させるスプレー式のスクラバーが用いられる。スクラバーとしては、その他の形式のスクラバーが用いられてもよい。
【００２６】
蒸気スクラバー３は、水洗塔２２と、第１蒸発器２で生成された蒸気（アンモニア・ヒドラジン成分を含有する蒸気）を水洗塔２２に供給する蒸気供給管２３と、水洗塔２２に収容されるアンモニア・ヒドラジン成分が溶解された溶液をｐＨ調整用タンク２０に供給する供給管２４と、ｐＨ調整用タンク２０でｐＨ調整された中和塩液を溶解用酸性水溶液としてスプレーノズル２１に移送する散布管２５と、アンモニア・ヒドラジン成分が除去された蒸気を第２蒸発器４に供給する蒸気供給管２６と、第２蒸発器４に供給されたアンモニア・ヒドラジン成分が除去された蒸気の凝縮水を水洗塔２２に供給する戻し管２７とを備える。供給管２４には蒸気スクラバーポンプ２８が配置されており、この蒸気スクラバーポンプ２８によって水洗塔２２に収容されるアンモニア・ヒドラジン成分が溶解された溶液がｐＨ調整用タンク２０に供給される。ｐＨ調整用タンク２０にはｐＨ調整用酸（例えば硫酸）が所定量供給されており、アンモニア・ヒドラジン成分が溶解された溶液とｐＨ調整用酸とが撹拌混合されて中和塩液（硫酸アンモニウム及び硫酸ヒドラジン溶液）となる。散布管２５には、ポンプ２９と冷熱器３０が配置されている。冷熱器３０には冷水が供給されている。ｐＨ調整用タンク２０で撹拌混合されて中和塩液は、冷熱器３０で冷水と熱交換されて冷却され、溶解用酸性水溶液として散布管２５を介してスプレーノズル２１から下方に向けて噴霧されるようになっている。なお、ｐＨ調整用タンク２０内の中和塩液の一部は、管３１を介して第２蒸発器４に供給されるようになっている。
【００２７】
第２蒸発器４は水平管型蒸発器であり、蒸発缶３５を含む。この蒸発缶３５は筒形に形成されており、内部に処理液（中和塩液）を貯留することができるようになっている。蒸発缶３５には、ｐＨ調整用タンク２０から中和塩液を供給するための管３１が接続されている。蒸発缶３５の上部には、左右一対のヘッダー３６ａ，３６ｂと、この両ヘッダー３６ａ，３６ｂの間を繋ぐ多数本の水平伝熱管３６ｃとから成る加熱器３６が設けられている。ヘッダー３６ａには蒸気供給管２６が接続されており、蒸気スクラバー３からの蒸気がヘッダー３６ａに進入するように形成されている。ヘッダー３６ｂは蒸気が排出する側に配置されている。ヘッダー３６ｂには加熱蒸気の凝縮水を蒸気スクラバー３に供給するための戻し管２７が接続されている。
【００２８】
本実施例における第２蒸発器４は、処理液の循環流路を含む。循環流路には、循環ポンプ３７及び散布器３８が配置されている。循環ポンプ３７は、蒸発缶３５の底部に接続されている。循環ポンプ３７は、管７０を通して、蒸発缶３５に貯留する処理液（中和塩液）を散布器３８に移送することができるように形成されている。また、循環ポンプ３７は、管３９を通して、濃縮された処理液（中和塩液）の一部を系外に排出することができるように形成されている。散布器３８は、蒸発缶３５に貯留する処理液（中和塩液）を水平伝熱管３６ｃの上方から水平伝熱管３６ｃに向けて散布するように形成されている。
【００２９】
第２蒸発器４はエゼクタ１０を備えている。エゼクタ１０の入口は蒸気を生成する蒸気生成機器（図示せず）に接続されており、エゼクタ１０の出口は蒸気供給管９を介して第１蒸発器２に接続されている。エゼクタ１０は、蒸気生成機器（図示せず）から排出される蒸気の流れにより、第２蒸発器４で生成される蒸気の一部を管４０を介して吸引して、吸引された蒸気よりも温度の高い混合蒸気を生成して、第１蒸発器２に供給するように構成されている。また、蒸発缶３５の上部には、蒸発缶３５内の蒸気を凝縮器１１に導く管４１が接続されている。凝縮器１１には冷水が供給されており、凝縮器１１に導かれた蒸気が凝縮された凝縮水は、管６０を介して供給される第１蒸発器２からの凝縮水と伴に、凝縮器１１の液貯の底部から凝縮水ポンプ４２により系外に排出されるようになっている。
【００３０】
抽気スクラバー５は、廃液に含まれているメタノールを回収するために設けられている。即ち、メタノールを含む蒸気を凝縮器１１から抽気して管４３を介して抽気スクラバー５に供給して、メタノールを回収する。具体的に説明すると、抽気スクラバー５は、蒸気スクラバー３と同様なスプレー式のスクラバーであり、水洗塔５０と、凝縮器１１から蒸気を抽気する管４３と、水洗塔５０に収容された溶解用水をスプレーノズル５１に移送する散布管５２とを備えている。散布管５２には、抽気スクラバーポンプ５３、冷熱器５４が配置されている。冷熱器５４には冷水が供給されており、この冷水が散布管５２を通る溶解用水と熱交換して溶解用水が冷却されるようになっている。溶解用水の接触によりメタノール成分が溶解したメタノール溶液は、抽気スクラバーポンプ５３により系外に排出されるようになっている。また、水洗塔５０には真空ポンプ５５が接続されており、抽気スクラバー５、凝縮器１１、蒸発缶３５、蒸気スクラバー３、及び蒸発缶６が減圧状態に保持されている。
【００３１】
次いで、上記構成の廃液の処理装置１の処理動作について説明する。アンモニア、ヒドラジン及びメタノールを含有する廃液（原液）等の処理液は、管７を介して蒸発缶６内に供給される。次いで、循環ポンプ１２の駆動により、蒸発缶６に貯留する処理液１５は管１４を通って散布器１３に供給され、散布器１３から伝熱管８ｃに向かって散布される。散布器１３にて散布された処理液は、水平伝熱管８ｃの表面で薄膜蒸発する。この水平伝熱管８ｃの表面で蒸発した蒸気はアンモニア、ヒドラジン及びメタノールを含有しており、蒸気スクラバー３に供給される。一方、蒸気供給管９を介してヘッダー８ａに進入した加熱蒸気は、水平伝熱管８ｃの内側に導かれ、伝熱管８ｃの外側に散布された循環液を蒸発させると同時に凝縮し、凝縮水となりヘッダー８ｂに流入する。そして、凝縮水は、ヘッダー８ｂから凝縮器１１に導かれ、凝縮水ポンプ４２により系外に排出される。このようなプロセスを繰り返すことにより、循環液は濃縮され、アンモニア、ヒドラジン及びメタノールが殆ど含有されない濃縮液として循環ポンプ１２により系外に排出される。
【００３２】
次いで、蒸気スクラバー３では、スプレーノズル２１から溶解用酸性水溶液を下方に向けて噴霧することにより、アンモニア・ヒドラジン成分を含む蒸気と溶解用酸性水溶液とを向流接触させる。これにより、アンモニア・ヒドラジン成分が溶解した溶液が生成され、水洗塔２２に収容される。このアンモニア・ヒドラジン成分が溶解した溶液は、蒸気スクラバーポンプ２８によってｐＨ調整用タンク２０に供給され、ｐＨ調整用タンク２０にて、ｐＨ調整用酸と撹拌混合されて中和塩液（硫酸アンモニウム及び硫酸ヒドラジン溶液）となる。この中和塩液は、ポンプ２９によって溶解用酸性水溶液としてスプレーノズル２１に供給される。また、中和塩液の一部は、ポンプ２９によって蒸発濃縮対象液として第２蒸発器４の蒸発缶３５に供給される。なお、アンモニア・ヒドラジン成分が除去された蒸気は、第２蒸発器４に供給される。このようにして、蒸気スクラバー３では、第１蒸発器２で生成された蒸気を酸と接触させることにより、中和塩液（硫酸アンモニウム及び硫酸ヒドラジン溶液）を生成し、且つアンモニア・ヒドラジン成分が除去された蒸気を生成する。そして、中和塩液を蒸発濃縮対象液として第２蒸発器４に供給すると共に、アンモニア・ヒドラジン成分が除去された蒸気を第２蒸発器４に供給して第２蒸発器４の加熱源として利用する。
【００３３】
次いで、第２蒸発器４では、循環ポンプ３７の駆動により、蒸発缶３５に貯留する処理液（中和塩液）は管７０を通って散布器３８に供給され、散布器３８から水平伝熱管３６ｃに向かって散布される。散布器３８にて散布された処理液（中和塩液）は、水平伝熱管３６ｃの表面で薄膜蒸発する。伝熱管３６ｃの表面で蒸発した蒸気の一部は、管４０を介してエゼクタ１０に吸引される。エゼクタ１０の出口からは、蒸発缶３５の内部で生成された蒸気の一部が吸引されて吸引蒸気よりも昇温された混合蒸気が排出される。エゼクタ１０では、蒸気が圧縮されて出口での温度が高くなる。このため、高い温度の蒸気を第１蒸発器２に供給することができ、熱効率の良いプロセスが実現できる。
【００３４】
一方、蒸気供給管２６を介してヘッダー３６ａに進入した加熱蒸気は、水平伝熱管３６ｃの内側に導かれ、水平伝熱管３６ｃの外側に散布された循環液を蒸発させると同時に凝縮し、凝縮水となりヘッダー３６ｂに流入する。そして、凝縮水は、ヘッダー３６ｂから戻し管３７を介して蒸気スクラバー３に供給される。このような蒸発濃縮プロセスを繰り返すことにより、循環液（中和塩液）は濃縮され、濃縮中和塩液として循環ポンプ３７により系外に排出される。
【００３５】
なお、蒸発缶３５の内部で生成された蒸気の一部は、凝縮器１１に導かれ、凝縮水となり、管６０から供給される凝縮水と伴に、凝縮水ポンプ４２により系外に排出される。
【００３６】
蒸発缶３５の内部で生成された蒸気はメタノール成分を含有しているが、このメタノール成分は凝縮器１１では凝縮されない。従って、凝縮器１１から抽気した蒸気中のメタノールは、抽気スクラバー５に供給され、溶解用水と接触する。そして、溶解用水の接触によりメタノール成分が溶解したメタノール溶液は、抽気スクラバーポンプ５３により系外に排出される。このようにして、メタノール成分が回収される。
【００３７】
（その他の事項）
（１）上記実施例ではアンモニア・ヒドラジンを含有する廃液の処理装置について説明したけれども、本発明はこれに限定されず、その他の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置に適用される。
【００３８】
（２）上記実施例では抽気スクラバーポンプ５３を備えていたが、廃液中にメタノールが含まれていない場合には、抽気スクラバーポンプ５３を省略するようにしてよい。
【００３９】
（３）上記実施例では蒸気スクラバー３を備えていたが、第１蒸発器２で生成された蒸気に含まれるアンモニア・ヒドラジン成分が少量であれば、蒸気スクラバー３を省略し、第１蒸発器２で生成された蒸気をそのまま第２蒸発器４に供給するように構成してもよい。なお、この場合は、第２蒸発器４に供給された蒸気を、第２蒸発器４に備えられている水平伝熱管３６ｃ表面での熱交換により凝縮した凝縮液を循環させると共に、循環ライン中に、ｐＨ調整手段を設けて中和させるように構成すればよい。
【００４０】
（４）上記実施例では第１蒸発器２と第２蒸発器４とで２重効用構成としたけれども、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、上記実施の形態では第１蒸発器２で生成された蒸気を、蒸気スクラバー３を介して第２蒸発器４に供給していたけれども、生蒸気を加熱蒸気として第２蒸発器４に供給する構成であってもよい。また、第１蒸発器２で生成された蒸気を凝縮器等により凝縮し、凝縮液を酸により中和させて生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として第２蒸発器４に投入して蒸発濃縮する構成であってもよい。
【００４１】
（５）上記実施例では、第１蒸発器２及び第２蒸発器４は水平管型蒸発器を用いたが、本発明はこれに限定されず、任意の蒸発器を採用することができる。例えば、フラッシュ型蒸発器が採用されていても構わない。また、第１蒸発器２及び第２蒸発器４は共に、同一タイプの蒸発器であってもよく、異なるタイプの蒸発器（例えば第１蒸発器２が水平管型蒸発器、第２蒸発器４がフラッシュ型蒸発器）であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、アンモニア・ヒドラジンを含有する廃液や、その他の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置及び処理方法に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１：廃液の処理装置 ２：第１蒸発器
３：蒸気スクラバー ４：第２蒸発器
６，３５：蒸発缶 ８，３６：加熱器
８ｃ，３６ｃ：水平伝熱管 １０：エゼクタ
２０：ｐＨ調整用タンク ８０：気液接触手段
１００：中和手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸発濃縮により、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液から該揮発性を有する塩基性物質を分離する廃液の処理装置及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンモニア・ヒドラジンを含有する廃液を蒸発濃縮させる場合、ｐＨをアルカリ側で処理すると、原液中に含まれる殆どのアンモニア・ヒドラジン成分が凝縮水中に移行し、混入されるため、先ず、ｐＨを酸側に調整し、アンモニア・ヒドラジンを濃縮液に固定してから蒸発濃縮していた（例えば、特許文献１の段落０００５参照）。
【０００３】
上記従来技術では、酸側での処理となるため、塩素物イオン等、ステンレスを腐食させる物質が含まれている場合、装置寿命を著しく低下させるので、耐食性を考慮した材料選定が必要となる。
材料選定としては、（１）耐食性材料を採用するか、（２）ライニングを施工することが考えられる。しかしながら、（１）は材料が高価なため、装置のイニシャルコストが高くなる。また、（２）は耐用年数に限りがあり、定期的な補修やライニングの再施工などメンテナンスコストが高くなるという欠点がある。
なお、上記の課題は、アンモニア・ヒドラジンを含有する廃液に限らず、その他の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液においても存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６２００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、通常の金属材料の使用が可能で、高価な耐食性材料の採用やライニング施工が不要となり、経済性に優れた揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置が要望されていた。
【０００６】
本願発明は、上記課題に鑑みて考え出されたものであり、その目的は、高価な耐食性材料の採用やライニング施工が不要となり、経済性に優れた、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置及び処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の要旨は、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置であって、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液を、ｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮することにより前記塩基性物質含有蒸気及び前記塩基性物質が除去された濃縮液を生成する第１蒸発器と、前記第１蒸発器で生成された前記塩基性物質含有蒸気を中和処理して中和塩液を生成する中和手段と、前記中和手段で生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として、ｐＨが酸側の状態で蒸発濃縮することにより濃縮中和塩液を生成する第２蒸発器と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、中和手段を第２蒸発器とは別個に設け、中和手段における中和処理を第２蒸発器の前段処理で行ってもよく、また、中和手段を第２蒸発器の循環ライン中に設け、中和手段における中和処理を第２蒸発器の処理中に行ってもよい。また、第１蒸発器で生成された塩基性物質含有蒸気を第２蒸発器に供給して熱源として利用する２重効用の構成であってもよく、また、２重効用の構成ではなく例えば生蒸気を加熱源として供給する構成であってもよい。
【０００９】
上記構成により、第１蒸発器において、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液を、ｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮すると、廃液中に含まれる殆どの揮発性を有する塩基性物質成分が蒸気に混入する。この塩基性物質含有蒸気を中和手段にて中和処理して中和塩液を生成する。そして、第２蒸発器にて、前記中和塩液を蒸発濃縮対象液として蒸発濃縮する。このとき、蒸発濃縮対象液には塩素物イオン等、ステンレスを腐食させる物質が含まれていないので、従来例のように耐食性を考慮した材料選定が不要となる。この結果、通常の金属材料の使用で装置を構成することができ、従来のような高価な耐食性材料の採用やライニング施工が不要となり、経済性に優れた廃液の処理装置を実現できる。加えて、廃液に含まれる揮発性を有する塩基性物質を濃縮中和塩液として回収できるので、本実施の形態に係る廃液の処理装置は、極めて分離性能が良好である。
【００１０】
本発明は、前記第１蒸発器で生成された前記塩基性物質含有蒸気を、前記第２蒸発器に供給して第２蒸発器の加熱源として利用するように構成されているのが好ましい。２重効用の構成とすることにより、省エネルギー化を達成できる。
【００１１】
本発明は、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器との間に、第１蒸発器で生成された前記塩基性物質含有蒸気を酸と接触させることにより、中和塩液及び塩基性物質が除去された蒸気を生成する気液接触手段を設け、気液接触手段で生成された中和塩液を濃縮対象液として第２蒸発器に供給すると共に、気液接触手段で生成された塩基性物質が除去された蒸気を第２蒸発器に供給して第２蒸発器の加熱源として利用するように構成する場合もある。
【００１２】
第１蒸発器で生成された蒸気に含まれる塩基性物質が少量であれば、塩基性物質含有蒸気をそのまま第２蒸発器に供給しても、加熱蒸気として問題はない。しかしながら、蒸気に含まれる塩基性物質が加熱蒸気に影響を与える程度である場合には、上記のような気液接触手段を設けることが好ましい。
【００１３】
本発明は、蒸気を生成する蒸気生成機器と、前記蒸気生成機器に接続され、前記第１蒸発器に蒸気を供給するためのエゼクタと、を備え、前記エゼクタは、前記蒸気生成機器から排出される蒸気の流れにより、前記第２蒸発器から排出される蒸気の一部を吸引して、吸引された蒸気よりも温度の高い混合蒸気を生成して、第１蒸発器に供給するように構成されている場合もある。エゼクタを用いることにより、効率的に熱回収が可能になる。
【００１４】
本発明の他の要旨は、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理方法であって、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液を、ｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮することにより前記塩基性物質含有蒸気及び前記塩基性物質が除去された濃縮液を生成する第１蒸発濃縮工程と、前記第１蒸発濃縮工程で生成された前記塩基性物質含有蒸気を中和処理して中和塩液を生成する中和工程と、前記中和工程で生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として、ｐＨが酸側の状態で蒸発濃縮することにより濃縮中和塩液を生成する第２蒸発濃縮工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記構成により、上記請求項１に係る発明の作用・効果と同様の作用・効果を奏する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置及び処理方法によれば、耐食性を考慮した材料選定が不要となり、通常の金属材料の使用で装置を構成することができ、従来のような高価な耐食性材料の採用やライニング施工が不要となり、経済性に優れた廃液の処理装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態に係る廃液の処理装置の全体の系統図。
【図２】実施例に係る廃液の処理装置全体の系統図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施の形態に基づいて詳述する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
図１は実施の形態に係る揮発性を有する塩基性物質（以下、塩基性物質と略称する）を含有する廃液の処理装置の全体の系統図である。廃液の処理装置１は、前記廃液をｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮することにより塩基性物質含有蒸気及び塩基性物質が除去された濃縮液を生成する第１蒸発器２と、第１蒸発器２で生成された塩基性物質含有蒸気を中和処理して中和塩液を生成する中和手段１００と、中和手段１００で生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として、ｐＨが酸側の状態で蒸発濃縮することにより濃縮中和塩液を生成する第２蒸発器４とを備えている。ここで、揮発性を有する塩基性物質としては、アンモニア・ヒドラジンが例示されるが、本発明はこれに限定されず、その他の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置に適用される。
【００１９】
上記構成により、第１蒸発器２において、揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液を、ｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮すると、廃液中に含まれる殆どの揮発性を有する塩基性物質成分が蒸気に混入する。この塩基性物質含有蒸気を中和手段１００にて中和処理して中和塩液を生成する。そして、第２蒸発器４にて、前記中和塩液を蒸発濃縮対象液として蒸発濃縮する。このとき、蒸発濃縮対象液には塩素物イオン等、ステンレスを腐食させる物質が含まれていないので、従来例のように耐食性を考慮した材料選定が不要となる。この結果、通常の金属材料の使用で廃液の処理装置１を構成することができ、従来のような高価な耐食性材料の採用やライニング施工が不要となり、経済性に優れた廃液の処理装置を実現できる。加えて、廃液に含まれる揮発性を有する塩基性物質を濃縮中和塩液として回収できるので、本実施の形態に係る廃液の処理装置１は、極めて分離性能が良好である。
【００２０】
なお、本発明においては、中和手段１００を第２蒸発器４とは別個に設け、中和手段１００における中和処理を第２蒸発器４の前段処理で行ってもよく、また、中和手段１００を第２蒸発器４の循環ライン中に設け、中和手段１００における中和処理を第２蒸発器４の処理中に行ってもよい。また、第１蒸発器２で生成された塩基性物質含有蒸気を第２蒸発器に供給して熱源として利用する２重効用の構成であってもよい。
【実施例】
【００２１】
図２は実施例に係る廃液の処理装置全体の系統図である。本実施例では、廃液の処理装置１の一例としては、アンモニア、ヒドラジン及びメタノールを含有する廃液からアンモニア、ヒドラジン及びメタノールを分離する装置を例示して説明する。また、中和手段１００の一例として気液接触手段８０を用いている。
【００２２】
廃液の処理装置１は、第１蒸発器２、気液接触手段８０、第２蒸発器４、及び抽気スクラバー５等を含んで構成されている。第１蒸発器２と第２蒸発器４とは、第１蒸発器２で生成された蒸気を、第２蒸発器４に供給して第２蒸発器４の加熱源として利用する２重効用蒸発器を構成する。
【００２３】
第１蒸発器２は水平管型蒸発器であり、蒸発缶６を含む。この蒸発缶６は筒形に形成されており、内部に処理液を貯留することができるようになっている。蒸発缶６には、廃液等の処理液を供給するための管７が接続されている。蒸発缶６の上部には、左右一対のヘッダー８ａ，８ｂと、この両ヘッダー８ａ，８ｂの間を繋ぐ多数本の水平伝熱管８ｃとから成る加熱器８が設けられている。ヘッダー８ａには蒸気供給管９が接続されており、エゼクタ１０からの蒸気がヘッダー８ａに進入するように形成されている。ヘッダー８ｂは蒸気が排出する側に配置されている。ヘッダー８ｂには加熱蒸気の凝縮水を排出するための管６０が接続されており、この管６０を介して凝縮水は凝縮器１１の液貯に排出される。
【００２４】
本実施例における第１蒸発器２は、処理液の循環流路を含む。循環流路には、循環ポンプ１２及び散布器１３が配置されている。循環ポンプ１２は、蒸発缶６の底部に接続されている。循環ポンプ１２は、管１４を通して、蒸発缶６に貯留する処理液１５を散布器１３に移送することができるように形成されている。また、循環ポンプ１２は、管１６を通して、濃縮された処理液（濃縮液）１５の一部を系外に排出することができるように形成されている。散布器１２は、処理液１５を水平伝熱管８ｃの上方から水平伝熱管８ｃに向けて散布するように形成されている。
【００２５】
気液接触手段８０は、蒸気スクラバー３、ｐＨ調整用タンク２０等を含んで構成されている。蒸気スクラバー３は、気液接触により蒸気に含まれるアンモニア・ヒドラジン成分を溶解用水（本実施例ではｐＨ調整用タンク２０内の酸性水溶液）に溶解させて回収する装置であり、本実施例では、複数のスプレーノズル２１から溶解用酸性水溶液を下方に向けて噴霧することにより、アンモニア・ヒドラジン成分を含む蒸気と溶解用酸性水溶液とを向流接触させるスプレー式のスクラバーが用いられる。スクラバーとしては、その他の形式のスクラバーが用いられてもよい。
【００２６】
蒸気スクラバー３は、水洗塔２２と、第１蒸発器２で生成された蒸気（アンモニア・ヒドラジン成分を含有する蒸気）を水洗塔２２に供給する蒸気供給管２３と、水洗塔２２に収容されるアンモニア・ヒドラジン成分が溶解された溶液をｐＨ調整用タンク２０に供給する供給管２４と、ｐＨ調整用タンク２０でｐＨ調整された中和塩液を溶解用酸性水溶液としてスプレーノズル２１に移送する散布管２５と、アンモニア・ヒドラジン成分が除去された蒸気を第２蒸発器４に供給する蒸気供給管２６と、第２蒸発器４に供給されたアンモニア・ヒドラジン成分が除去された蒸気の凝縮水を水洗塔２２に供給する戻し管２７とを備える。供給管２４には蒸気スクラバーポンプ２８が配置されており、この蒸気スクラバーポンプ２８によって水洗塔２２に収容されるアンモニア・ヒドラジン成分が溶解された溶液がｐＨ調整用タンク２０に供給される。ｐＨ調整用タンク２０にはｐＨ調整用酸（例えば硫酸）が所定量供給されており、アンモニア・ヒドラジン成分が溶解された溶液とｐＨ調整用酸とが撹拌混合されて中和塩液（硫酸アンモニウム及び硫酸ヒドラジン溶液）となる。散布管２５には、ポンプ２９と冷熱器３０が配置されている。冷熱器３０には冷水が供給されている。ｐＨ調整用タンク２０で撹拌混合されて中和塩液は、冷熱器３０で冷水と熱交換されて冷却され、溶解用酸性水溶液として散布管２５を介してスプレーノズル２１から下方に向けて噴霧されるようになっている。なお、ｐＨ調整用タンク２０内の中和塩液の一部は、管３１を介して第２蒸発器４に供給されるようになっている。
【００２７】
第２蒸発器４は水平管型蒸発器であり、蒸発缶３５を含む。この蒸発缶３５は筒形に形成されており、内部に処理液（中和塩液）を貯留することができるようになっている。蒸発缶３５には、ｐＨ調整用タンク２０から中和塩液を供給するための管３１が接続されている。蒸発缶３５の上部には、左右一対のヘッダー３６ａ，３６ｂと、この両ヘッダー３６ａ，３６ｂの間を繋ぐ多数本の水平伝熱管３６ｃとから成る加熱器３６が設けられている。ヘッダー３６ａには蒸気供給管２６が接続されており、蒸気スクラバー３からの蒸気がヘッダー３６ａに進入するように形成されている。ヘッダー３６ｂは蒸気が排出する側に配置されている。ヘッダー３６ｂには加熱蒸気の凝縮水を蒸気スクラバー３に供給するための戻し管２７が接続されている。
【００２８】
本実施例における第２蒸発器４は、処理液の循環流路を含む。循環流路には、循環ポンプ３７及び散布器３８が配置されている。循環ポンプ３７は、蒸発缶３５の底部に接続されている。循環ポンプ３７は、管７０を通して、蒸発缶３５に貯留する処理液（中和塩液）を散布器３８に移送することができるように形成されている。また、循環ポンプ３７は、管３９を通して、濃縮された処理液（中和塩液）の一部を系外に排出することができるように形成されている。散布器３８は、蒸発缶３５に貯留する処理液（中和塩液）を水平伝熱管３６ｃの上方から水平伝熱管３６ｃに向けて散布するように形成されている。
【００２９】
第２蒸発器４はエゼクタ１０を備えている。エゼクタ１０の入口は蒸気を生成する蒸気生成機器（図示せず）に接続されており、エゼクタ１０の出口は蒸気供給管９を介して第１蒸発器２に接続されている。エゼクタ１０は、蒸気生成機器（図示せず）から排出される蒸気の流れにより、第２蒸発器４で生成される蒸気の一部を管４０を介して吸引して、吸引された蒸気よりも温度の高い混合蒸気を生成して、第１蒸発器２に供給するように構成されている。また、蒸発缶３５の上部には、蒸発缶３５内の蒸気を凝縮器１１に導く管４１が接続されている。凝縮器１１には冷水が供給されており、凝縮器１１に導かれた蒸気が凝縮された凝縮水は、管６０を介して供給される第１蒸発器２からの凝縮水と伴に、凝縮器１１の液貯の底部から凝縮水ポンプ４２により系外に排出されるようになっている。
【００３０】
抽気スクラバー５は、廃液に含まれているメタノールを回収するために設けられている。即ち、メタノールを含む蒸気を凝縮器１１から抽気して管４３を介して抽気スクラバー５に供給して、メタノールを回収する。具体的に説明すると、抽気スクラバー５は、蒸気スクラバー３と同様なスプレー式のスクラバーであり、水洗塔５０と、凝縮器１１から蒸気を抽気する管４３と、水洗塔５０に収容された溶解用水をスプレーノズル５１に移送する散布管５２とを備えている。散布管５２には、抽気スクラバーポンプ５３、冷熱器５４が配置されている。冷熱器５４には冷水が供給されており、この冷水が散布管５２を通る溶解用水と熱交換して溶解用水が冷却されるようになっている。溶解用水の接触によりメタノール成分が溶解したメタノール溶液は、抽気スクラバーポンプ５３により系外に排出されるようになっている。また、水洗塔５０には真空ポンプ５５が接続されており、抽気スクラバー５、凝縮器１１、蒸発缶３５、蒸気スクラバー３、及び蒸発缶６が減圧状態に保持されている。
【００３１】
次いで、上記構成の廃液の処理装置１の処理動作について説明する。アンモニア、ヒドラジン及びメタノールを含有する廃液（原液）等の処理液は、管７を介して蒸発缶６内に供給される。次いで、循環ポンプ１２の駆動により、蒸発缶６に貯留する処理液１５は管１４を通って散布器１３に供給され、散布器１３から伝熱管８ｃに向かって散布される。散布器１３にて散布された処理液は、水平伝熱管８ｃの表面で薄膜蒸発する。この水平伝熱管８ｃの表面で蒸発した蒸気はアンモニア、ヒドラジン及びメタノールを含有しており、蒸気スクラバー３に供給される。一方、蒸気供給管９を介してヘッダー８ａに進入した加熱蒸気は、水平伝熱管８ｃの内側に導かれ、伝熱管８ｃの外側に散布された循環液を蒸発させると同時に凝縮し、凝縮水となりヘッダー８ｂに流入する。そして、凝縮水は、ヘッダー８ｂから凝縮器１１に導かれ、凝縮水ポンプ４２により系外に排出される。このようなプロセスを繰り返すことにより、循環液は濃縮され、アンモニア、ヒドラジン及びメタノールが殆ど含有されない濃縮液として循環ポンプ１２により系外に排出される。
【００３２】
次いで、蒸気スクラバー３では、スプレーノズル２１から溶解用酸性水溶液を下方に向けて噴霧することにより、アンモニア・ヒドラジン成分を含む蒸気と溶解用酸性水溶液とを向流接触させる。これにより、アンモニア・ヒドラジン成分が溶解した溶液が生成され、水洗塔２２に収容される。このアンモニア・ヒドラジン成分が溶解した溶液は、蒸気スクラバーポンプ２８によってｐＨ調整用タンク２０に供給され、ｐＨ調整用タンク２０にて、ｐＨ調整用酸と撹拌混合されて中和塩液（硫酸アンモニウム及び硫酸ヒドラジン溶液）となる。この中和塩液は、ポンプ２９によって溶解用酸性水溶液としてスプレーノズル２１に供給される。また、中和塩液の一部は、ポンプ２９によって蒸発濃縮対象液として第２蒸発器４の蒸発缶３５に供給される。なお、アンモニア・ヒドラジン成分が除去された蒸気は、第２蒸発器４に供給される。このようにして、蒸気スクラバー３では、第１蒸発器２で生成された蒸気を酸と接触させることにより、中和塩液（硫酸アンモニウム及び硫酸ヒドラジン溶液）を生成し、且つアンモニア・ヒドラジン成分が除去された蒸気を生成する。そして、中和塩液を蒸発濃縮対象液として第２蒸発器４に供給すると共に、アンモニア・ヒドラジン成分が除去された蒸気を第２蒸発器４に供給して第２蒸発器４の加熱源として利用する。
【００３３】
次いで、第２蒸発器４では、循環ポンプ３７の駆動により、蒸発缶３５に貯留する処理液（中和塩液）は管７０を通って散布器３８に供給され、散布器３８から水平伝熱管３６ｃに向かって散布される。散布器３８にて散布された処理液（中和塩液）は、水平伝熱管３６ｃの表面で薄膜蒸発する。伝熱管３６ｃの表面で蒸発した蒸気の一部は、管４０を介してエゼクタ１０に吸引される。エゼクタ１０の出口からは、蒸発缶３５の内部で生成された蒸気の一部が吸引されて吸引蒸気よりも昇温された混合蒸気が排出される。エゼクタ１０では、蒸気が圧縮されて出口での温度が高くなる。このため、高い温度の蒸気を第１蒸発器２に供給することができ、熱効率の良いプロセスが実現できる。
【００３４】
一方、蒸気供給管２６を介してヘッダー３６ａに進入した加熱蒸気は、水平伝熱管３６ｃの内側に導かれ、水平伝熱管３６ｃの外側に散布された循環液を蒸発させると同時に凝縮し、凝縮水となりヘッダー３６ｂに流入する。そして、凝縮水は、ヘッダー３６ｂから戻し管３７を介して蒸気スクラバー３に供給される。このような蒸発濃縮プロセスを繰り返すことにより、循環液（中和塩液）は濃縮され、濃縮中和塩液として循環ポンプ３７により系外に排出される。
【００３５】
なお、蒸発缶３５の内部で生成された蒸気の一部は、凝縮器１１に導かれ、凝縮水となり、管６０から供給される凝縮水と伴に、凝縮水ポンプ４２により系外に排出される。
【００３６】
蒸発缶３５の内部で生成された蒸気はメタノール成分を含有しているが、このメタノール成分は凝縮器１１では凝縮されない。従って、凝縮器１１から抽気した蒸気中のメタノールは、抽気スクラバー５に供給され、溶解用水と接触する。そして、溶解用水の接触によりメタノール成分が溶解したメタノール溶液は、抽気スクラバーポンプ５３により系外に排出される。このようにして、メタノール成分が回収される。
【００３７】
（その他の事項）
（１）上記実施例ではアンモニア・ヒドラジンを含有する廃液の処理装置について説明したけれども、本発明はこれに限定されず、その他の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置に適用される。
【００３８】
（２）上記実施例では抽気スクラバーポンプ５３を備えていたが、廃液中にメタノールが含まれていない場合には、抽気スクラバーポンプ５３を省略するようにしてよい。
【００３９】
（３）上記実施例では蒸気スクラバー３を備えていたが、第１蒸発器２で生成された蒸気に含まれるアンモニア・ヒドラジン成分が少量であれば、蒸気スクラバー３を省略し、第１蒸発器２で生成された蒸気をそのまま第２蒸発器４に供給するように構成してもよい。なお、この場合は、第２蒸発器４に供給された蒸気を、第２蒸発器４に備えられている水平伝熱管３６ｃ表面での熱交換により凝縮した凝縮液を循環させると共に、循環ライン中に、ｐＨ調整手段を設けて中和させるように構成すればよい。
【００４０】
（４）上記実施例では第１蒸発器２と第２蒸発器４とで２重効用構成としたけれども、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、上記実施の形態では第１蒸発器２で生成された蒸気を、蒸気スクラバー３を介して第２蒸発器４に供給していたけれども、生蒸気を加熱蒸気として第２蒸発器４に供給する構成であってもよい。また、第１蒸発器２で生成された蒸気を凝縮器等により凝縮し、凝縮液を酸により中和させて生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として第２蒸発器４に投入して蒸発濃縮する構成であってもよい。
【００４１】
（５）上記実施例では、第１蒸発器２及び第２蒸発器４は水平管型蒸発器を用いたが、本発明はこれに限定されず、任意の蒸発器を採用することができる。例えば、フラッシュ型蒸発器が採用されていても構わない。また、第１蒸発器２及び第２蒸発器４は共に、同一タイプの蒸発器であってもよく、異なるタイプの蒸発器（例えば第１蒸発器２が水平管型蒸発器、第２蒸発器４がフラッシュ型蒸発器）であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、アンモニア・ヒドラジンを含有する廃液や、その他の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置及び処理方法に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１：廃液の処理装置 ２：第１蒸発器
３：蒸気スクラバー ４：第２蒸発器
６，３５：蒸発缶 ８，３６：加熱器
８ｃ，３６ｃ：水平伝熱管 １０：エゼクタ
２０：ｐＨ調整用タンク ８０：気液接触手段
１００：中和手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液を、ｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮することにより前記塩基性物質含有蒸気及び前記塩基性物質が除去された濃縮液を生成する第１蒸発器と、
前記第１蒸発器で生成された前記塩基性物質含有蒸気を中和処理して中和塩液を生成する中和手段と、
前記中和手段で生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として、ｐＨが酸側の状態で蒸発濃縮することにより濃縮中和塩液を生成する第２蒸発器と、
を備えたことを特徴とする揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置。
【請求項２】
前記第１蒸発器で生成された前記塩基性物質含有蒸気を、前記第２蒸発器に供給して第２蒸発器の加熱源として利用するように構成されている請求項１記載の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置。
【請求項３】
前記中和手段は、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器との間に設けられ、第１蒸発器で生成された前記塩基性物質含有蒸気を酸と接触させることにより、中和塩液及び塩基性物質が除去された蒸気を生成する気液接触手段であり、
前記気液接触手段は、気液接触手段で生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として第２蒸発器に供給すると共に、気液接触手段で生成された塩基性物質が除去された蒸気を第２蒸発器に供給して第２蒸発器の加熱源として利用するように構成された請求項１記載の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置。
【請求項４】
蒸気を生成する蒸気生成機器と、
前記蒸気生成機器に接続され、前記第１蒸発器に蒸気を供給するためのエゼクタと、
を備え、
前記エゼクタは、前記蒸気生成機器から排出される蒸気の流れにより、前記第２蒸発器から排出される蒸気の一部を吸引して、吸引された蒸気よりも温度の高い混合蒸気を生成して、第１蒸発器に供給するように構成されている請求項３記載の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置。
【請求項５】
揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液を、ｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮することにより前記塩基性物質含有蒸気及び前記塩基性物質が除去された濃縮液を生成する第１蒸発濃縮工程と、
前記第１蒸発濃縮工程で生成された前記塩基性物質含有蒸気を中和処理して中和塩液を生成する中和工程と、
前記中和工程で生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として、ｐＨが酸側の状態で蒸発濃縮することにより濃縮中和塩液を生成する第２蒸発濃縮工程と、
を備えたことを特徴とする揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理方法。
【請求項１】
揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液を、ｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮することにより前記塩基性物質含有蒸気及び前記塩基性物質が除去された濃縮液を生成する第１蒸発器と、
前記第１蒸発器で生成された前記塩基性物質含有蒸気を中和処理して中和塩液を生成する中和手段と、
前記中和手段で生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として、ｐＨが酸側の状態で蒸発濃縮することにより濃縮中和塩液を生成する第２蒸発器と、
を備えたことを特徴とする揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置。
【請求項２】
前記第１蒸発器で生成された前記塩基性物質含有蒸気を、前記第２蒸発器に供給して第２蒸発器の加熱源として利用するように構成されている請求項１記載の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置。
【請求項３】
前記中和手段は、前記第１蒸発器と前記第２蒸発器との間に設けられ、第１蒸発器で生成された前記塩基性物質含有蒸気を酸と接触させることにより、中和塩液及び塩基性物質が除去された蒸気を生成する気液接触手段であり、
前記気液接触手段は、気液接触手段で生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として第２蒸発器に供給すると共に、気液接触手段で生成された塩基性物質が除去された蒸気を第２蒸発器に供給して第２蒸発器の加熱源として利用するように構成された請求項１記載の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置。
【請求項４】
蒸気を生成する蒸気生成機器と、
前記蒸気生成機器に接続され、前記第１蒸発器に蒸気を供給するためのエゼクタと、
を備え、
前記エゼクタは、前記蒸気生成機器から排出される蒸気の流れにより、前記第２蒸発器から排出される蒸気の一部を吸引して、吸引された蒸気よりも温度の高い混合蒸気を生成して、第１蒸発器に供給するように構成されている請求項３記載の揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理装置。
【請求項５】
揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液を、ｐＨがアルカリ側の状態で蒸発濃縮することにより前記塩基性物質含有蒸気及び前記塩基性物質が除去された濃縮液を生成する第１蒸発濃縮工程と、
前記第１蒸発濃縮工程で生成された前記塩基性物質含有蒸気を中和処理して中和塩液を生成する中和工程と、
前記中和工程で生成された中和塩液を蒸発濃縮対象液として、ｐＨが酸側の状態で蒸発濃縮することにより濃縮中和塩液を生成する第２蒸発濃縮工程と、
を備えたことを特徴とする揮発性を有する塩基性物質を含有する廃液の処理方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−７２９７３（Ｐ２０１１−７２９７３Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３０１８３（Ｐ２００９−２３０１８３）
【出願日】平成２１年１０月２日（２００９．１０．２）
【出願人】（０００１４３９７２）株式会社ササクラ (138)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２日（２００９．１０．２）
【出願人】（０００１４３９７２）株式会社ササクラ (138)
【Ｆターム（参考）】
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