JPS6025586A

JPS6025586A - 蒸溜水の後処理方法

Info

Publication number: JPS6025586A
Application number: JP13248083A
Authority: JP
Inventors: Iwao Sawada; 沢田　磐雄; Shinji Morita; 森田　真二
Original assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Current assignee: Sasakura Engineering Co Ltd
Priority date: 1983-07-20
Filing date: 1983-07-20
Publication date: 1985-02-08
Also published as: JPS6359756B2

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】本発明は、蒸発法による塩水淡水化装置で得られた蒸溜
水を、水道水に適した水質に転換するための、後処理方
法に関するものである。

塩水から蒸発法によって得られた蒸溜水は、ミネラル成
分を殆ど含んでいないことがら、以後の給水系統の配管
材料を腐食させ、また、飲料水としては味覚に乏しいの
であった。このため、塩水から蒸発法によって製造され
た蒸溜水には、炭酸カルシウムや消石灰と、炭酸ガスと
を添加する方法が採用されている。そして、この場合の
炭酸ガスとしては、石油や燃料ガスを燃焼させて製造し
た炭酸ガスを用いていたが、炭酸ガスの製造に多大の設
備と運転経費とが必要である欠点があった。

そこで、先行技術としての特開昭５５−３５９７１号公
報は、塩水から蒸発法の淡水化装置によって蒸溜水を製
造するに際して、この蒸発法の淡水化装置における腐食
、スケール生成の防止の目的のために、淡水化装置に供
給する以前の塩水に塩酸又は硫酸等の酸を添加した場合
に炭酸ガスが発生することを利用し、酸を添加した塩水
を淡水化装置に供給する前に、脱炭酸塔に導きここで減
圧下で炭酸ガスを発生させ、これをボイラーからの高圧
蒸気で作動する抽気エゼクタ−で抽気し、凝縮器で先の
高圧蒸気の水分を凝縮除去したのち、前記淡水化装置か
らの蒸溜水に混合することを提案している。

このようにすれば、炭酸ガスを別の工程で製造しないた
め運転経費がそれだけ安価になり、且つ前記従来法に比
べて設備を小型化できるが、この方法に於いて十分な量
の炭酸ガスを得るには、その明細書に記載しであるよう
に脱炭酸塔内を前記エゼクタ−にて０．２気圧、つまり
−６００ｍｍＨｇ程度の高真空にしなければならないか
ら、その抽気エゼクタ−の駆動に要する高圧蒸気の消費
量が多くなることに加えて、この抽気に用６いた蒸気の
凝縮に多量゛の冷却水を必要として、運転経費が嵩むの
であり、しかも、抽気エゼククーが大型になると共に、
これに対する配管も相当太くしなければならないから、
設備の小型化が十分に達成できず、且つ、脱炭酸塔を密
閉型にしなければならないので、設備費用が嵩むのであ
った。

本発明は、蒸発法による塩水淡水化装置におけるスケー
ル生成は重合燐酸塩等のスケール防止剤の使用によって
防止できる一方、塩水には炭酸成分が重炭酸イオｙ　（
ＩＩＣＯ３）として約１４０ｐｐｍ程度含まれており、
これが蒸発法による塩水淡化に際しての加熱によって、２　ＨＣＯ３−ｇ　ＣＯ；−±Ｈ，０十　Ｃｏみ↑ＣＯ
，−ｔ　Ｈ工０→　２０Ｈ−十Ｃｏ、ヤのように熱分解
して、炭酸ガス（ＣＯａ　）が発生し、この炭酸ガスが
空気等の他の不凝縮性ガスと共に、蒸発法による塩水淡
水化装置における真空発生装置から大気中に抽気放出さ
れることに鑑み、大気中に放出されているこの炭酸ガス
を、前記淡水化装置で製造した蒸溜水に溶解させるよう
にすることにより、装置の小型化と、運転経費の低減と
を図ったものである。

以下本発明を図面について説明するに、本発明における
蒸発法の塩水淡水化装置には、多段フラッユ型塩水淡水
化装置と、多重効用型塩水淡水化装置、蒸気圧縮式塩水
淡水化装置等のすべての塩水淡水化装置を含み、第１図
は従来より良（知られているブライン循環式多段フラッ
シュ型塩水淡水化装置に本発明を適用した場合の実施の
一例を示すフローシートである。

この装置は、ブライン加熱器１、多段の蒸発室２、及び
スケール防止剤注入装置３を有し、前記各蒸廃會２には
、蒸発段４と凝縮器５とを各々備えている。

原水である塩水は、管６より系に供給され、熱放出部凝
縮器５′を通過した後、一部は排出され、残りの塩水は
スケール防止剤注入装置３によりイスケール防止剤を添
加された後蒸発室に導入される。最終段蒸発室に至った
濃縮塩水（ブライン）は前記塩水と混合された後、各蒸
発室２の凝縮器５の管内を低温段より高温段へと順次流
れ、その蒸発段から発生する蒸気により順次高温に加熱
され、次いで、ブライン加熱器１で、例えばボイラーか
ら管７で送られてくる高温蒸気によりさらに加熱され、
そして、塩水は蒸発室２の高温蒸発段に供給され、以下
フラッシュ蒸発を繰り返し、最終の低温蒸発段よりポン
プ４５によって一部は再循環一部は管８を経て系外に排
出される一方、各蒸発段で発生した蒸気は凝縮器５の管
外で凝縮し、蒸溜水となって送出管９からポンプ１０に
て炭酸カルシウム溶解装置１１を経て系外に送出される
のであり、各蒸発室２内は、低藻の蒸発室に接続した抽
気エゼクタ−１２，１３と凝縮器１４、１５とからなる
真空発生装置１６にて、不凝縮性ガスを抽気することに
より、低温の蒸発室はど高真空度になるように構成され
ている。なお、多段フラッシュ型塩水淡水装置は貫流式
その他であっても差支えない。

そして、前記真空発生装置１６の末端から最終的に放出
されるガスには、空気等の不凝縮性ガスを含むと共に、
各蒸発室で塩水から発生ずる炭酸ガスを含んでいるから
、これを管１７にて水封式圧縮機１８に送って圧縮した
のち、セパレータ１９に送り、該セパレータ１９内で、
前記圧縮機１８の水封に用いることで炭酸ガスが溶解し
た水封水と、炭酸ガスを含むガスとに分離し、炭酸ガス
が熔解した水封水及び炭酸ガスを含むガスを管２０．２
１を介して、前記蒸溜水の送出管９に供給するのである
。

なお、前記水封式圧縮機１８の水封水として、管２０．
２１からの炭酸ガスを溶解する前の蒸溜水の一部を管２
２及びポンプ２３にて導出して、これを用いるようにし
たから、清水の使用量を節減できるのであり、勿論清水
を水封水として管２４より切換え供給するようにしても
良い。

前記セパレータ１９からの水封水と炭酸ガスを含むガス
とを蒸溜水の送出管９に供給するには、セパレータ１９
の管２０からの水封水を、管２１からの炭酸ガスを含む
ガスの供給個所より下流側にするのが好ましい、なぜな
らば、ごれが逆であると、換言すると炭酸ガスが溶解し
ている水封水と混合した蒸溜水に炭酸ガスを溶解させる
と、炭酸ガスの溶解量が、前記水封水に溶解している炭
酸ガスのために低下するからである。（勿論配置等の都
合により注入の順序がやむをえず逆となる場合もありう
るａ）また、カルシウムを主成分とする塩を溶解するに
際して、消石灰を用いる場合には、該消石灰を蒸溜水送
出管９に注入すれば良いが、一方炭酸カルシウム溶解装
置１１を用いた場合には、前記セパレータ１９からの水
封水及び炭酸ガスの供給個所の下流側に炭酸カルシウム
溶解装ｆｆ１ｌを設けることにより、炭酸カルシウムの
熔解量を向上できる利点がある。

なお、上記実施例は、真空発生装置１６が抽気エゼクタ
−１２，１３と凝縮器１４．１５より構成された場合で
あるが、本発明における真空発生装置としては、前記実
施例に限らず、第３図に示すように抽気エゼクタ−１２
、凝縮器１４および真空ポンプ２５から構成される場合
、または第４図のように真空発生装置が空気を駆動源と
する抽気エゼクタ−２６と、真空ポンプ２５との組み合
せからなる場合、あるいは凝縮器と真空ポンプとの組合
わせからなる場合、さらに真空ポンプ２５のみで構成さ
れる場合も含むことはいうまでもない。

第２図は、従来から良く知られている多重効用型塩水淡
水化装置に適用した場合の実施の一例を示し、塩水は管
２８より系に供給され最終コンデンサを通過したのち、
所定量の給水はまずスケール防止剤注入装置３によりス
ケール防止剤を添加された後、蒸発室２９の予熱器３０
の管内を低温部より、高温部へと順次流れて加熱され、
この加熱された塩水は第一効用蒸発）３１の伝熱管３２
の外面に散布され、その伝熱管３２内に管３３より供給
されている加熱蒸気によって蒸発し、未蒸発の塩水は第
二効用蒸発室３４の伝熱管３５の外面に散布され、以下
順次下段の効用蒸発室に供給され、最終の効用蒸発室３
６から管３７より系外に排出される一方、第一効用蒸発
室３１で発生した蒸気は第二効用蒸発室３４の伝熱管３
５内に供給されて凝縮すると同時にその外面に散布され
た塩水を蒸発させ、以下前記作用を順次各効用蒸発室に
ついて繰り返し、最終効用蒸発室３６で発生した蒸気は
凝縮器３８で、該凝縮器３８内の伝熱管３９内を流れる
塩水により冷却されて凝縮し、前記各効用蒸発室におけ
る伝熱管からの凝縮水と一緒になり、目的の蒸溜水とし
て送出管４０から炭酸カルシウム溶解装置１１を経て系
外に送り出されるのである。

各蒸発室は真空発生装置１６にて不凝縮ガスを抽気する
ことにより、低温の蒸発室はど高真空度になるように構
成されている。そして該真空発生装置の末端から最終的
に放出されるガスは水封式圧縮機１８に送られて圧縮さ
れた後セパレータ１９にて水封水と炭酸ガスを含むガス
とに分離され、これらの水とガスは管２０．２】を介し
て前記蒸溜水の送出管４０に供給されるのである。

ここに用いられる真空発生装置としては、第２図に示す
ものに限らず、多段フラッシュ型塩水淡水化装置の実施
例で説明したと同様に、第３図、第４図などの抽気エゼ
クタ−１凝縮器および真空ポンプの組合せによる各種の
構成の場合をも含むことは言うまでもない。

さて、上記の多段フラッシュ型および多重効用型のいず
れの塩水淡水化装置の実施例においても、炭酸ガスを含
む不凝縮性ガスとしては高温から低温までのそれぞれの
蒸発室で塩水から分離抽出されたものを用いるが高温部
分から取り出されたものについて、第１図、第２図に二
点鎖線にて示すとおり圧力によっては真空発生装置内の
一部またはすべての抽気エゼクタ−を通らず、管４２に
よって直接真空発生装置内の凝縮器１４及び／又は１５
に導入したり、第４図のように別の凝縮器２７を介して
取出して利用する場合もある。

また破線にて示すごとく最高温蒸発室に導入される前の
塩水から気水分離器４３にて分離抽出された不凝縮性ガ
スを用いる場合も同様であり、これらは設計条件に応じ
て適宜、設計者が定めるところである。

この真空発生装置に蒸気駆動の抽気エゼクタ−が用いら
れる場合、その駆動源であるボイラーの蒸気に脱酸剤と
してのヒドラジン（Ｎ≧１１４　）が含まれていて、こ
れが蒸溜水中に前記炭酸ガスの供給と共に混入して人体
に悪影響を及ぼず恐れがある場合には、蒸溜水ラインに
酸化剤注入装置４４を設けて塩素またはオゾン等の酸化
剤を注入することによりＮ２Ｈ４＋　２　Ｃ１０→Ｎ２↑＋４Ｈｃｌの反応が行
われ、無害化を達成できる。

以上要するに本発明は、蒸発法による塩水淡水化装置で
得られた蒸溜水に、カルシウムを主成分とする塩と、炭
酸ガスとを溶解させる蒸溜水の後処理方法において、前
記蒸溜水に熔解する炭酸ガスとして、前記蒸発法による
塩水淡水化装置において真空発生装置の末端から最終的
に放出された炭酸ガスを利用することを特徴とする蒸溜
水の後処理方法であって、従来何等利用されずに大気へ
放出されていた炭酸ガスを利用して蒸溜水の味付けと配
管の腐食防止を行うもので経済的に頗る有利である。こ
のように蒸発法による塩水淡水化装置において真空発生
装置によって不凝縮性ガスと共に抽気した炭酸ガスを利
用したことにより、前記したように炭酸ガス発生用の密
閉型脱炭酸塔及び該説炭酸塔内を高真空にするための抽
気エゼクタ−を必要としないから、設備を安価に且つ小
型゛　化できると共に、炭酸ガスの抽気のための多量の
高圧蒸気が不必要であるから、運転経費を低減できるの
である。また、炭酸ガスは真空発生装置の末端から最終
的に放出されたものを使用するから、炭酸ガスの取出し
に際しては最終ガス放出管の端部に単に管を接続するだ
けで十分であり、塩水淡水化装置の設計を大きく変更す
る必要もなく、また既設の塩水淡水化装置に容易に併設
することができるので、むだがなくかつ経済的にも有利
である。

また、他の発明は、前記発明に加えて、淡水化装置から
抽気した炭酸ガスを、水封式の圧縮機で圧縮して、その
水封水と共に蒸溜水に供給するもので、水封式の圧縮機
における圧縮時に、炭酸ガスを当該圧縮機における水封
水に十分に熔解させることができる効果がある。

更に他の発明は、蒸溜水に塩素またはオゾン等の酸化剤
を注入したから、ボイラ給水にヒドラジンが使用されて
万一それが真空発生装置を経て蒸溜水に混入してもオゾ
ン等により酸化されて無害化され、大体への悪影響は排
除できると共にボイラへの乳酸剤の使用につき何等の制
限をも必要なく、効率的にボイラーの腐食を防止し寿命
を長くできる効果がある。

【図面の簡単な説明】

例を示すフローシートであり、第３図および第４図は他
の形式の真空発生装置を用いた場合を示す要部のフロー
シートである。１・・・・ブライン加熱器、２・・・・多段の蒸発室、
３・・・・スケール防止剤注入装置、４・・・・蒸発段
、５・・・・凝縮器、６・・・・管、７・・・・管、８
・・・・管、９・・・・送出管、１０・・・・ポンプ、
１１・・・・炭酸カルシウム溶解装置、１２．１３・・
・・抽気エゼクタ−１１４，１５・・・・凝縮器、１６
・・・・真空発生装置、１７・・・・管、１８・・・・
水封式圧縮機、１９・・・・セパレータ、２０．２１・
・・・管、２２・・・・管、２３・・・・ポンプ、２４
・・・・管、２５・・・・真空ポンプ、２６・・・・抽
気エゼクタ−１２７・・・・凝縮器、２８・・・・管、
２９・・・・蒸発室、３０・・・・予熱器、３１・・・
・第１効用蒸発室、３２・・・・伝熱管、３３・・・・
管、３４・・・・第２効用室、３５・・・・伝熱管、３
６・・・・最終効用室、３７・・・・管、３８・・・・
凝縮器、３９・・・・伝熱管、４０・・・・送出管、４
２・・・・管、４３・・・・気水分離器、４４・・・・
酸化剤注入装置、４５・・・・ポンプ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、蒸発法による塩水淡水化装置で得られた蒸溜水
に、カルシウムを主成分とする塩と、炭酸ガスとを溶解
させる蒸溜水の後処理方法において、前記蒸溜水に溶解
する炭酸ガスとして、前記蒸発法による塩水淡水化装置
の真空発生装置の末端から最終的に放出された炭酸ガス
を利用することを特徴とする蒸溜水の後処理方法。
（２）、蒸発法による塩水淡水化装置で得られた蒸溜水
に、カルシウムを主成分とする塩と、炭酸ガスとを熔解
させる蒸溜水の後処理方法において、前記蒸発法による
塩水淡水化装置において真空発生装置にて抽気した炭酸
ガスを、水封式圧縮機で圧縮し、該圧縮機の水封水と共
に前記多段蒸発法による塩水淡水化装置からの蒸溜水に
供給するようにしたことを特徴とする蒸溜水の後処理方
法。
（３）、水封式の圧縮機の水封水として、前記塩水淡水
化装置からの蒸溜水を使用することを特徴とする特許請
求の範囲第２項記載の蒸溜水の後処理方法。
（４）、蒸発法による塩水淡水化装置で得られた蒸溜水
に、カルシウムを主成分とする塩と、炭酸ガスとを溶解
させる蒸溜水の後処理方法において、前記蒸溜水に溶解
する炭酸ガスとして、前記蒸発法による塩水淡水化装置
の真空発生装置の末端から最終的に放出された炭酸ガス
を利用し、且つ蒸溜水に塩素又はオゾン等の酸化剤を注
入することを特徴とする蒸溜水の後処理方法。