Analysis of a Continuous and Instantaneous Vacuum Drying System for Drying and Separation of Suspended Paricles in Waste Solvent

폐용제에 함유된 입자의 건조 및 분리용 연속식 순간 진공건조시스템 해석

  • Published : 2000.08.01

Abstract

This study describes to analyze the characteristics for separation and recovery of both the dried particles and the purified solvent from the waste solvent through the vaporization process by the continuous and instantaneous vacuum drying system. The vacuum drying system for the waste solvents recovery consists of a feeding pump, a double pipe heat exchanger, a vacuum spray chamber, and a condenser. The vacuum drying system heats the waste solvent to the vapor in the double pipe heat exchanger and the expanded vapor is sprayed at the end of the tube. The vaporized solvent in the condenser are recovered. The particles in the waste solvent are separated and dried from the vapor in the vacuum spray chamber. Performance evaluation of the vacuum drying system was conducted using the mixture of the dried pigment particles and benzene or alkylbenzene as test samples. For the mixture of 10 wt% pigment particles an 90% benzene, the recovery efficiency of benzene was 88% with the purity of 99% and the recovery efficiency of dried particles was 94% with the moisture of 1.1 wt%. The size of pigment particles was decreased from $6.5\mu\textrm{m}$ to $5.6\mu\textrm{m}$ in diameter due to high speed spraying and dispersion in the vacuum drying system during drying process. Therefore, the vacuum drying system showed to be an effective method for separating particles and solvent in the waste solvent.

본 연구는 입자가 혼합된 용제를 이중판형 열교환기 내에서 가열 및 증발과정을 통해 건조이자와 용제로 분리하여 회수하기 위한 연속식 순간 진공건조 시스템 해석에관한 것이다. 진공건조시스템은 용제 공급펌프, 이중관형 열교환기, 진공 스프레이 챔버 및 응축기로 구성된다. 연속적으로 공급되는 용제는 이중관형 열교환기 내에서 가열, 팽창 및 증발되며 관 출구부에서 팽창된 증기가 진공 스프레이 챔버 내로 분사되고 증기는 응축기로 수송되어 용제로 회수되고 입자는 관성력에 의해 증기로부터 분리되어 건조된다ㅣ. 안료입자가 함유된 벤젠 및 알킬벤젠의 분리 및 회수성능 실험을 수행한 결과, 습분양 1.1%로 건조된 안료입자를 94% 회수하였고, 99.9 wt%의 고순도 벤젠을 88% 회수하였다. 평균직경이 $6.5\mu\textrm{m}$인 안료입자를 진공건조시스템의 이중관형 열교환기에서 관출구부의 고속 분사에 의한 폭발적 분산력에 의해 입경이 14%감소된 $5.6\mu\textrm{m}$ 크기의 건조 안료입자를 회수하였다. 따라서 진공건조시스템은 용제에 함유된 입자를 건조 및 분리하여 미분제 제품으로 히수하는데 효율적이며 폐용제 정제용으로 적용이 가능하다.

Keywords