JPH03127699A - 多重効用海水淡水化装置のスケール防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は多重効用海水淡水化装置のスケール防止方法に
関する。

〔従来の技術〕

海水の淡水化方法としては、多重効用法、多段フラッシ
ュ法、逆浸透法、自己蒸気圧縮法等がある。多重効用法
は地形式に較べて最も造水コストを安価とする可能性が
あるが、伝熱面へのスケール析出による造水量の経時的
低下という問題がある。

第２図は多重効用法の海水淡水化装置の構成図を示した
ので、それに基いて従来法を説明する。

海水１０は硫酸タンク２の硫酸１７を添加してｐＨを５
〜６とした後脱気塔１で海水１０中の酸素および炭酸ガ
スを脱ガスする。脱気海水１１は順次プレヒーター４　
ａ、　　４　ｂ、４　ｃ、４　ｄ。

４ｅ、４ｆを通過して加熱昇温され、最後にプレヒータ
ー５で外部の蒸気発生器（図示せず）から発生した蒸気
１５により加熱昇温され、熱交換器６へ導入される。

熱交換器６において、脱気海水１１は熱交換器６を構成
している室の圧力になるようにフラッシュ蒸発をした後
、蒸気１５により加熱され一部が蒸発する。熱交換器６
を構成している室で発生した蒸気１２ｇはプレヒーター
４ｆと熱交換器７ｆに送られる。

蒸気１５は脱気海水１１を加熱することにより復水し、
該復水１６は外部の蒸気発生器へ戻される。

脱気海水１１中の水の一部が蒸発した後の濃縮海水１３
ｇは熱交換器７ｆへ送られる。熱交換器７ｆを構成する
室の圧力は熱交換器６を構成する室の圧力よりも低く設
定されている。そのため、濃縮海水１３ｇは熱交換器７
ｆを構成している室でフラッシュ蒸発した後更に蒸気１
２ｇにより加熱され、濃縮海水１３ｇ中の水の一部が熱
交換器７ｆを構成している室で蒸発した後、濃縮海水は
熱交換器７ｅへ送られる。

濃縮海水１３ｇは順次熱交換器７ｅ、７ｄ、７ｃ、７ｂ
、７ａを通過し、最終的には濃縮海水１３となって系外
へ排出される。熱交換器７ｆ。

７ｅ、７ｄ、？ｃ、７ｂで発生した蒸気は次の段の濃縮
海水の加熱と、プレヒーターでの脱気海水１１の予熱に
より復水し、最終的には集められて製造水１４となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の多重効用海水淡水化装置は、海水温度が９０℃辺
上となると海水中より炭酸カルシウム、水酸化マグムシ
ラム等のアルカリスケールの析出を防止するために、海
水中に酸添加して海水中の溶存二酸化炭素を追い出した
り、ポリリン酸系やポリカルボン酸系のスケール防止剤
を添加していた。前記防止方法はアルカリスケールの析
出を抑制できるが、硫酸カルシウムの析出防止方法とは
ならず、海水温度の上限は１００℃程度であった。

本発明は上記技術水準に鑑み、海水温度を１００℃以上
にでき、そのため多重効用の段数を増加することを可能
とし、経済的に海水より淡水を得ることのできるように
するための海水淡水化装置のスケール防止方法を提供し
ようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は多重効用海水淡水化装置によって淡水を得るに
際し、 ■海水に酸を添加してｐｌを下げて脱ガスしてｐＨ７〜
８の脱気海水を得、 ■該脱気海水を連続したプレヒータで加熱し、温度が９
０℃以上になった脱気海水に連続的に左を添加してその
ｐＨを５．５以下とし、かつ間歇的に酸の添加量を増大
して該９０℃以上の脱気海水のｐ）Ｉを２以下に短時間
保持し、■脱気海水中の水の一部を蒸発した濃縮海水の
温度が１１０℃以下になるところに、該濃縮海水にアル
カリを添加してそのｐ）ｌを６．５以上とする ことを特徴とする多重効用海水淡水化装置のスケール防
止方法である。

本発明を実施するに当たっては、ｐＨが５．５以下とな
る伝熱面ではチタン系材料を使用し、ｐＨが６．５以上
の伝熱面ではチタン系材料も勿論使用可能であるが、そ
れよりも安価な材料を使用することができる。

〔作用〕

硫酸カルシウムは化学平衡上は海水の全塩濃度（ＴＤＳ
）が３８０００　ｐｐｍ程度になると、海水温度が１０
０〜１０５℃を越えるとスケールの析出が始まるが、ｐ
Ｈを５．５程度に下げることにより硫酸カルシウムの析
出速度は著しく遅くすることが可能になる。いわゆる過
飽和状態がｐＨを低げるほど安定となるためであるが、
これは硫酸カルシウムが析出する時の結晶核となるＣａ
ＣＯ５またはＭｇ（ＯＨＬのスケール析出が生じにくく
なるためではないかと推定される。

そこで本発明におけるように、９０℃以上の海水のｐＨ
を５．５以下とすることにより、９０℃以上で析出する
硫酸カルシウムの析出速度を低下させるものである。こ
の場合にはスケールが析出しても、そのスケールは多孔
性となるため、海水のｐｌ＋を間歇的に２以下にするこ
とにより、析出したスケールは容易に再溶解させること
が可能となる。このため、脱気海水の最高温度は約１３
０℃まで上げることができる。

海水温度１００℃以上ではｐＨにか＼わらず装置材料は
チタン系のものしかないが、１００℃以下ではｐＨを６
．５以上とすればチタン系材料よりも安価な材料の使用
が可能となり、かつ１１０℃以下ではｐＨを６．５以上
としてもスケールの心配はない。そのため本発明では濃
縮海水の温度が１１０℃以下になるところにアルカリを
添加して、そのｐＨを６．５以上とするものである。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図によって説明する。

この実施例の装置は従来の多重効用海水淡水化装置に加
えて、プレヒーター４ｄと４ｅ間の脱気海水１１に酸１
８を添加するラインと、熱交換器７ｅと７ｄの濃縮海水
１３ｅに塩基１９を塩基タンク８より添加するラインを
設置したものである。

第１図の実施例の場合、脱気海水１１の温度はプレヒー
ター４ｄの出口で９０℃以下であり、プレヒーター４ｅ
の出口て９０℃以上である。

また、熱交換器７ｅの出口の濃縮海水１３ｅは１１０℃
以上であり、熱間交換器７ｄの出口濃縮海水１３ｄは１
１０℃以下となる。この実施例による通常の運転では、
脱気塔１からプレヒータ−４ｄ間の脱気海水はｐｔ１７
．０でプレヒーター７ｅ以降の脱気海水１１から濃縮海
水１３ｅ間の流体のｐＨが５．０〜５．５で、濃縮海水
１３ｄから下流はｐＨ６，５〜８で運転される。ｐＨを
６．５以上とするのは海水による腐食性を低減するため
で、これにより低価格の材料、たとえばキュプロニッケ
ル等を使用することができる。高温部の熱交換器６．７
ｆ、７ｅのスケールが戒長し全体の造水量が低下した場
合は、添加する酸１８の量を増加させ、プレヒーター４
ｅ以降の脱気海水１１から濃縮海水１３ｅ間の流体のｐ
）Ｉをｌ〜２とし添加する塩基１９の量も増加させて、
濃縮海水１３ｄから下流のｐＨは６．５〜７．０とする
。プレヒーター４ｅ以降の脱気海水１１から濃縮海水１
３ｅ間の流体のＩ）Ｈを１〜２とする時間は５分程度で
十分である。

プレヒーター４ｅ以降から熱交換器７ｅまでの伝熱部の
材料はチタン又はパラジウム人りチタンを用いることで
ｐＨを低くしても材料腐食は防止できた。

脱気海水１１の最高温度は１３０℃で運用可能となった
。

海水温度が９０℃以下の材料はチタンよりも低価格のキ
ュプロニッケルで構成しても海水ｐＨが６．５以上であ
るため材料腐食が防止できた。

海水の温度に応じて海水のｐＨと装置構成材料を適切に
選定することにより、スケール防止が可能で、かつ安価
な造水装置の製作が可能となった。

〔発明の効果〕

脱気海水の最高温度を１３０℃に上昇させても、スケー
ル析出による造水量の低下がなく、かつ最高温度を１３
０℃とすることにより、従来方法よりも効用段数を増加
させることが可能となり、経済性のよい多重効用海水淡
水化装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための海水淡水化
装置の説明図、第２図は従来の海水淡水化装置の一態様
の説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　多重効用海水淡水化装置によって淡水を得るに際し、 （１）海水に酸を添加してｐＨを下げて脱ガスしてｐＨ
   ７〜８の脱気海水を得、 （２）該脱気海水を連続したプレヒータで加熱し、温度
   が９０℃以上になった脱気海水に連続的に酸を添加して
   そのｐＨを５．５以下とし、かつ間歇的に酸の添加量を
   増大して該９０℃以上の脱気海水のｐＨを２以下に短時
   間保持し、 （３）脱気海水中の水の一部を蒸発した濃縮海水の温度
   が１１０℃以下になるところに、該濃縮海水にアルカリ
   を添加して、そのｐＨを６．５以上とする ことを特徴とする多重効用海水淡水化装置のスケール防
   止方法。