JPH0439399B2 - - Google Patents

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JPH0439399B2
JPH0439399B2 JP61104607A JP10460786A JPH0439399B2 JP H0439399 B2 JPH0439399 B2 JP H0439399B2 JP 61104607 A JP61104607 A JP 61104607A JP 10460786 A JP10460786 A JP 10460786A JP H0439399 B2 JPH0439399 B2 JP H0439399B2
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124Water desalination

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  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、蒸発式海水淡水化装置で生成される
蒸留水の飲料水化に係り、特に、多段フラツシユ
蒸発式海水淡水化装置の抽気ガスを用いて蒸留水
を飲料水化する方法に関する。
[従来の技術] 蒸発式海水淡水化装置は中近東諸国を始め、広
く普及し、飲料水並びに工業用水源として使用さ
れている。しかし、蒸発法により生成された淡水
は、いわゆる蒸留水であるため、直ちに飲料水と
しては不適であり、さらに何ら不純物を含んでい
ないために、PHの変化が激しく配管並びに貯水槽
等を腐食させることから工業用水としても不適で
ある。これらの現象は蒸留水であるが故に、一般
の飲料水に含まれる重炭酸根が全く含まれていな
いために生じる。このために、蒸発法で得られる
淡水に重炭酸根等の炭酸を溶解させる炭酸化が必
要となる。
特開昭60−56259号公報では生成淡水の炭酸化
処理に際して炭酸ガス濃度の測定法に関して開示
されている。しかし、生成淡水に溶解させるべき
炭酸ガスを含む排ガスは多段フラツシユ蒸発装置
の全フラツシユ段からの抽気を使用しているため
に、排ガス中の炭酸ガス濃度が低く、炭酸ガス吸
収装置およびその付帯装置が大型化する欠点があ
つた。
[発明が解決しようとする問題点] 以上述べた従来技術では排ガス中の炭酸ガス濃
度について考慮されておらず、生成淡水への炭酸
ガス吸収装置が大型化し、その付帯設備の大型化
も回避できない問題があつた。
本発明の目的は炭酸ガス吸収装置とその付帯設
備を小型化し、且つ、効率的な炭酸ガス吸収を可
能にする方法を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] 上記目的達成のため、本発明による多段蒸発式
海水淡水化装置で生成した淡水の飲料水化方法
は、多段蒸発式海水淡水化装置の多段蒸発装置の
うちの炭酸ガス発生比率の高い蒸発段よりなる高
温段部の各蒸発段で生じた非凝縮性ガスを順に次
蒸発段の凝縮器に通じた後に該高温段部の最終蒸
発段から抽気し、上記高温段部の最終蒸発段から
抽気した抽気ガスを炭酸ガス吸収装置に導入する
ことにより、上記多段蒸発式海水淡水化装置で生
成された淡水に上記抽気ガス中の炭酸ガスを吸収
させることを特徴とする。
[作 用] 本発明の作用を詳述するに先立ち、多段フラツ
シユ蒸発装置の系統並びに淡水を生成する過程、
特に海水中の炭酸物質の挙動について以下に述べ
る。
第4図は従来の多段フラツシユ蒸発式海水淡水
化装置及び生成淡水の飲料水化装置の系統を示
す。
多段フラツシユ蒸発装置は排熱部蒸発段10と
熱回収部蒸発段20、ブラインヒータ30等から
成り、飲料水化装置は炭酸ガス吸収装置70等か
ら成つている。
原海水は配管100から排熱部フラツシユ段1
0の凝縮器伝熱管110に入り、蒸発室で発生し
た蒸気と熱交換して蒸気は凝縮され、原海水は加
熱され昇温する。昇温された海水の一部は管12
0を経て脱気装置40へ入り、溶存酸素等のガス
が除去され、管130により補給海水として最終
段フラツシユ室へ導かれ、前段からフラツシユ蒸
発を繰り返しながら濃縮された海水と混合されて
管140により熱回収部蒸発段20の凝縮器伝熱
管150に導入され、熱回収部蒸発段20の各段
のフラツシユ室で蒸発した蒸気を凝縮しながら順
次流れ、ブラインヒータ30へ導入される。この
ようにしてブラインヒータ30に導入された海水
は、ここで外部からの加熱用蒸気により加熱さ
れ、蒸発器の初段へ導入され、順次各段でフラツ
シユ蒸発して温度が下がりながら順次低温段へと
流れる。各段の凝縮器で蒸気が凝縮して生成した
淡水は順次低温段へ流れて、最終的には管160
により炭酸ガス吸収装置70へ導入される。一
方、各段でフラツシユ蒸発する際に発生する非凝
縮性ガスは一部の蒸気と共に各段の抽気管21
0,220…により順に各次段の凝縮器を経て熱
回収部蒸発段20の最終段の抽気管250、およ
び排熱部蒸発段10の最終段の抽気管270から
エゼクタ50により吸引除去され、凝縮器60に
より蒸気は凝縮して排出され、残りの非凝縮性ガ
ス(主として炭酸ガス)は管300、ブロア80
により炭酸ガス吸収装置70へ導入される。
以上のプロセスにおいて、海水中に含まれる炭
酸根の挙動を検討する。
海水中の炭酸物質の解難平衡は以下に示す(1),
(2)式で示される。
H2CO3K1′ ――→ ←―― H++HCO3 - …(1) HCO3 -K2′ ――→ ←―― H++HCO3 2- …(2) この時の解難平衡定数K1′,K2′は温度、濃度お
よび圧力で変化する。また、全炭酸濃度〓CO2
(3)式で示される。
〓CO2=[H2CO3]+[HCO3 -]+[CO3 2-] …(3) さらに、水素イオン[H+]と水酸イオン
[OH-]は水の解難平衡に従つており H2OKW・aH2O ―――――――――→ ←――――――――― H++OH- …(4) ここに、KWは水の解難定数で温度により変化
しaH2Oは塩素濃度で変化する。そこで(1)〜(4)式
を連立して計算することにより多段フラツシユ蒸
発装置内でのブライン(濃縮海水)の炭酸物質の
存在比を知ることができる。従つて、各フラツシ
ユ蒸発段で発生する炭酸ガス量は計算で求めるこ
とができる。
第3図中の黒丸で示した各プロツトは24段から
成るフラツシユ蒸発段海水淡水化装置における各
蒸発段からの炭酸ガス発生量の測定値を基に各段
の炭酸ガス発生比率を示したものである。第3図
中の実線は計算結果であり、測定値と計算値とが
極めて良く一致している。
第3図から、横軸の蒸発段番号に対し、炭酸ガ
ス発生比率(全段から発生する炭酸ガス発生量に
対する各段の炭酸ガス発生量の比率)は初段で27
%、第2段で14%程度という具合に順に急激に低
下し、第7段以降ではわずか数%以下となつてい
ることがわかる。すなわち、多数のフラツシユ蒸
発段のうち、初段から第7段〜8段まで全段の80
%程度の炭酸ガスが発生し、以降の蒸発段では炭
酸ガスの発生比率は極わずかである。
しかるに、第4図の従来例に示すような抽気系
統(第4図の破線で示す)では、炭酸ガスが多量
に含まれる高温段の抽気と、炭酸ガスが極めて少
ない低温段の抽気とが一緒なつて、結局、全段か
らの発生炭酸ガスを含む抽気が凝縮器60に行く
ようになつているので、凝縮器60に入る抽気は
量が多くしかも炭酸ガスの濃度が低いものとな
り、凝縮器60の容量が大型化すると共に炭酸ガ
ス吸収装置70も大型化する。
これに対して、本発明では、第3図に示した各
蒸発段での炭酸ガス発生比率に基づき、全蒸発段
のうちの、炭酸ガス発生比率の高い高温蒸発段部
の各段で発生した非凝縮性ガスの一部の蒸気と共
に順に次蒸発段の凝縮器を経由させ、該高温蒸発
段部の最終段からの抽気系から抽気した抽気ガス
のみを炭酸ガス吸収装置に導入する様にした。こ
れにより、該抽気系から抽気した抽気ガスは、全
蒸発段から抽気したものに比べて、量が少なく且
つ炭酸ガス濃度が高いので、炭酸ガス吸収装置の
小型化が可能である。また、該抽気系から抽気し
た抽気ガスは、上記高温蒸発段部の各段での凝縮
器を順次経由したことによつて蒸気含有量が少な
くなつているので、炭酸ガス吸収装置に入る前に
前置した凝縮器を省略して、該抽気ガスを直接炭
酸ガス吸収装置に導入することができ、あるい
は、その様な前置凝縮器を設ける場合でもそれを
小型化できる。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を第1図により説明す
る。補給海水,ブライン並びに生成淡水等の流れ
は第4図と同一であり、その説明は省略する。各
段でフラツシユ蒸発の際に発生する非凝縮性ガス
(主に炭酸ガス)は1部の蒸気と共に、各段の抽
気管(第4図での抽気管210,220,……と
同様)により順に各次段中の凝縮器を通るという
経路を経て順次低温段の方へ流れるようになつて
いる。本実施例では、高濃度炭酸ガスを含む抽気
を淡水に吸収させるべくフラツシユ蒸発段からの
抽気系統を以下に詳述するように構成してある。
抽気系は第1図に示すように熱回収部蒸発段2
0のうちの、高温段部分(初段〜7段程度)の最
終段からの抽気系統310と、残りの蒸発段の最
終段からの抽気系統320に分け、抽気系統32
0にはエクゼクタ50を設け、抽気系統310に
はエクゼクタ51を設け、エゼクタ50の排気は
凝縮器60へ接続し、他方、エゼクタ51の排気
はブロア80を通じて淡水への炭酸ガス吸収装置
70へ接続してある。
これにより、上記高温段部分の最終段からの抽
気系統310からの抽気ガスは、全蒸発段からの
抽気した場合の抽気ガスに比べて量が少く且つ炭
酸ガス濃度が高いので、炭酸ガス吸収装置70で
の吸収効率が高まり、結果的に炭酸ガス吸収装置
70を小型化することができる。また、上記高温
段部の抽気系310からの抽気ガスは、該高温段
部の各段における凝縮器を順次経由したことによ
つて蒸気含有量が少くなつている。従つて、該抽
気ガスは、炭酸ガス吸収装置70に入る前に前置
した凝縮器を経由する必要なしに、そのような前
置凝縮器を省略して炭酸ガス吸収装置70へ直接
供給することができ、また、そのような前置凝縮
器を設ける場合でもその容量を小型化できる。一
方、炭酸ガスをわずかに含まない残りの蒸発段の
抽気系320からの抽気は凝縮器60により蒸気
が凝縮されるため、凝縮器60の伝熱性能が向上
し、また、該抽気系320からの抽気は全蒸発段
から抽気した場合に比べて量が少く、従つて結果
的に凝縮器の60の小型化を達成できる。
前記実施例の高温段部からの抽気系310は初
段から第7段までに限定されるものではなく、炭
酸ガス発生量が全段の70〜80%程度に相当する蒸
発段を含む。
本発明の他の実施例を第2図に示す。本実施例
では炭酸ガス含有量が多い前記抽気系310の圧
力が比較的高いことに着目し、抽気系310を直
接ブロアー80へ接続した。これによりエゼクタ
51を省略でき、エゼクタ51の駆動用蒸気の消
費量が削減できる。
[発明の効果] 本発明によれば、高温段部からの抽気系から抽
気された抽気ガスに対する凝縮器の小型化または
不要化が可能で、ひいては、該凝縮器用の冷却水
に必要な設備やエネルギ(ポンプ動力等)の削除
が図れ、また炭酸ガス吸収装置の小型化が図れ、
生成淡水の飲料水化に係る装置および運転費の低
廉化が達成される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る多段フラツシ
ユ蒸発式海水淡水化装置と飲料水化装置の系統
図、第2図は本発明の他の実施例に係る多段フラ
ツシユ蒸発式海水淡水化装置と飲料水化装置の系
統図、第3図は本発明の根拠になる炭酸ガス発生
比率と各蒸発段の関係を示した図、第4図は従来
例による多段フラツシユ蒸発式海水淡水化装置と
飲料水化装置の系統図である。 10…排熱部蒸発段、20…熱回収部蒸発段、
50,51…エゼクタ、60…凝縮器、70…炭
酸ガス吸収装置、160…淡水配管、31,32
0…抽気系。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 多段蒸発式海水淡水化装置の多段蒸発装置の
    うちの炭酸ガス発生比率の高い蒸発段よりなる高
    温段部の各蒸発段で生じた非凝縮性ガスを順に次
    蒸発段の凝縮器に通じた後に該高温段部の最終蒸
    発段から抽気し、上記高温段部の最終蒸発段から
    抽気した抽気ガスを炭酸ガス吸収装置に導入する
    ことにより、上記多段蒸発式海水淡水化装置で生
    成された淡水に上記抽気ガス中の炭酸ガスを吸収
    させることを特徴とする、多段蒸発式海水淡水化
    装置で生成した淡水の飲料水化方法。 2 前記高温段部における炭酸ガス発生比率が、
    前記多段蒸発装置の全段での炭酸ガス発生量に対
    して70〜80%である特許請求の範囲第1項記載の
    多段蒸発式海水淡水化装置で生成した淡水の飲料
    水化方法。 3 前記高温段部の最終段から抽気した抽気ガス
    をブロアを通して前記炭酸ガス吸収装置に導入す
    る様にした特許請求の範囲第1項又は第2項の多
    段蒸発式海水淡水化装置で生成した淡水の飲料水
    化方法。 4 前記高温段部の最終段から抽気した抽気ガス
    をエゼクタを介した後にブロアに通す様にした特
    許請求の範囲第3項記載の多段蒸発式海水淡水化
    装置で生成した淡水の飲料水化方法。
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DE102008004106A1 (de) * 2008-01-11 2009-09-10 Babcock Borsig Service Gmbh Verfahren und Anlage zur Entsalzung von Salzwasser unter Verwendung von MSF-Entsalzungseinheiten mit einem verbesserten Soleumlaufsystem
DE102008004107A1 (de) * 2008-01-11 2009-07-16 Babcock Borsig Service Gmbh Verfahren und Anlage zur Entsalzung von Salzwasser unter Verwendung von MSF-Entsalzungseinheiten mit einem Dampfumlaufsystem

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