利用蒸汽的传热效率改善方法与流程

本发明涉及一种在将蒸汽导入至热交换器来加热被加热物的工序或通过与冷却体接触来将该蒸汽液化冷凝的工序中，改善利用蒸汽的传热效率的方法。

背景技术：

1、作为将蒸汽导入至热交换器来加热被加热物的工序，例如在食品或饮料的制造工厂、抄纸工厂等中，将蒸汽导入至热交换器，并利用该蒸汽加热制造物，由此进行将该制造物干燥、浓缩或杀菌的处理。

2、另外，作为通过使蒸汽与冷却体接触来将该蒸汽液化冷凝的工序，例如在石油化学工厂或热电厂等中，将蒸汽作为涡轮机的动力源后，利用冷凝器进行液化冷凝来回收。

3、在这种利用蒸汽的加热工序或蒸汽的液化冷凝工序中的任一工序中，蒸汽均与温度低于饱和状态的固体壁接触，发生液化冷凝。在该液化冷凝的过程中，存在冷凝液在壁面上连续地形成液膜的膜状冷凝与冷凝液在壁面上不润湿而成为多个液滴的滴状冷凝，但与膜状冷凝相比，滴状冷凝的热传导率高几倍至几十倍，因此，以往以来，对蒸汽的滴状冷凝化法进行了各种研究(例如，非专利文献1)。

4、即，通过由实现滴状冷凝带来的冷凝效率的提高，可实现工艺效率的改善、热交换器的热交换传热面积的减少，预料到通过设备的小型化来削减初期成本或通过现有设备的效率改善来削减蒸汽量、提高生产率。

5、在专利文献1中提出了一种利用蒸汽的传热效率改善方法，在专利文献2中提出了一种蒸汽的冷凝方法，在该些方法中，使用了皮膜性胺。皮膜性胺吸附于蒸汽系统内的金属面，相互离子键合，通过疏水键合而牢固地密接于金属面，由此形成保护皮膜层(防腐皮膜)来防止金属与水的接触，因此认为可实现滴状冷凝。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本专利第5332971号公报；

9、专利文献2：日本专利第6506865号公报。

10、非专利文献

11、非专利文献1：棚泽一郎著，“滴状冷凝与实用化之路”，生产研究30(6)，东京大学生产技术研究所，1978年6月，p209-220。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、然而，在现有的皮膜性胺中，在小于ph7的低ph的蒸汽系统内，皮膜性胺不吸附于热交换器的不锈钢等的传热表面，因此存在传热效率无法改善的课题。

3、本发明的课题在于提供一种即使在小于ph7的低ph的蒸汽系统内，也能够有效地改善利用蒸汽的传热效率的传热效率改善方法。

4、用于解决问题的手段

5、本发明人为了解决所述课题反复进行了努力研究，结果发现，即使在小于ph7的蒸汽系统内，只要为肌氨酸化合物，就能够稳定地吸附于金属表面，充分地发挥蒸汽的滴状冷凝促进效果，提高传热效率。

6、即，本发明将以下作为主旨。

7、[1]一种利用蒸汽的传热效率改善方法，其特征在于，在将蒸汽导入至热交换器来加热被加热物的工序或通过与冷却体接触来将所述蒸汽液化冷凝的工序中，使肌氨酸化合物存在于小于ph7的所述蒸汽系统内。

8、[2]如[1]所述的利用蒸汽的传热效率改善方法，其特征在于，所述肌氨酸化合物是由下述式(i)表示的长链肌氨酸化合物。

9、r1c(＝o)-n(ch3)-(ch2)n-coor2···(i)

10、式(i)中，r1为碳数7～24的不饱和或饱和的直链或分支的烃基，n为0～2的整数，r2为氢原子或成盐基。

11、[3]如[1]或[2]所述的利用蒸汽的传热效率改善方法，其特征在于，使乳化剂和/或中和性胺进一步存在于所述蒸汽中。

12、[4]如[1]至[3]中任一项所述的利用蒸汽的传热效率改善方法，其特征在于，所述热交换器为冷凝器、蒸馏塔的再沸器、空冷式冷凝器、干燥装置、浓缩装置、或升温装置。

13、[5]如[1]至[4]中任一项所述的利用蒸汽的传热效率改善方法，其特征在于，所述热交换器中的所述蒸汽的接触面为不锈钢制。

14、发明的效果

15、根据本发明，在通过利用蒸汽的传热效率的改善将蒸汽导入至热交换器来加热被加热物的方法中，能有效地加热被加热物。另外，在通过与该热交换器内的冷却体接触来将蒸汽液化冷凝的方法中，能实现滴状冷凝从而有效地使蒸汽冷凝。

16、根据本发明，在经由不锈钢等金属材料制的传热面并利用蒸汽来加热被加热物的加热工序、优选加热干燥工序中，能不伴随生产效率的减少或大规模的设备更新而抑制冷凝水膜的形成，有效地提高利用所述蒸汽的加热效率。

17、另外，根据本发明，通过由实现滴状冷凝带来的冷凝效率的提高，能实现蒸汽的使用量的削减、工艺效率的改善、热交换器的传热表面积的减少，能实现通过设备的小型化来削减初期成本或通过现有设备的效率改善来削减蒸汽量、提高生产率。特别是通过提高冷凝器的传热效率，实现真空度的改善，由此能够实现节能化。

技术特征：

1.一种利用蒸汽的传热效率改善方法，其特征在于，

2.如权利要求1所述的利用蒸汽的传热效率改善方法，其中，所述肌氨酸化合物是由下述式(i)表示的长链肌氨酸化合物，

3.如权利要求1或2所述的利用蒸汽的传热效率改善方法，其中，使乳化剂和/或中和性胺进一步存在于所述蒸汽中。

4.如权利要求1至3中任一项所述的利用蒸汽的传热效率改善方法，其中，所述热交换器为冷凝器、空冷式冷凝器、蒸馏塔的再沸器、干燥装置、浓缩装置、或升温装置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的利用蒸汽的传热效率改善方法，其中，所述热交换器中的所述蒸汽的接触面为不锈钢制。

技术总结
本发明提供一种在小于pH7的低pH的蒸汽系统内，能有效地改善利用蒸汽的传热效率的传热效率改善方法。一种利用蒸汽的传热效率改善方法，其特征在于，在将蒸汽导入至热交换器来加热被加热物的工序或通过与冷却体接触来使所述蒸汽液化冷凝的工序中，使肌氨酸化合物存在于小于pH7的所述蒸汽系统内。作为肌氨酸化合物，优选为由下述式(I)表示的长链肌氨酸化合物。R<supgt;1</supgt;C(＝O)‑N(CH<subgt;3</subgt;)‑(CH<subgt;2</subgt;)<subgt;n</subgt;‑COOR<supgt;2</supgt;(I)，式(I)中，R<supgt;1</supgt;为碳数为7～24的不饱和或饱和的直链或支链的烃基，n为0～2的整数，R<supgt;2</supgt;为氢原子或成盐基。

技术研发人员：渡边一也,小泉雅一
受保护的技术使用者：栗田工业株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5