JP2004113948A

JP2004113948A - 真空蒸発式蒸留装置

Info

Publication number: JP2004113948A
Application number: JP2002281696A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Uchimura; 内村　知行; Osayuki Inoue; 井上　修行; Kiichi Irie; 入江　毅一; Atsushi Aoyama; 青山　淳
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】原水中に含まれるガス成分、揮発性不純物の影響による蒸発装置の伝熱低下を避けると共に、これらの成分の蒸留水への再溶解を避け、純度の高い蒸留水を得ることができる真空蒸発式蒸留装置を提供すること。
【解決手段】複数の蒸発器を多重効用に接続構成した蒸発装置１１を具備し、減圧下で熱源２３により原水２５を加熱し、蒸発・凝縮させ蒸留水２６と濃縮水２７を製造する真空蒸発式蒸留装置であって、熱源２３と原水２５を熱交換させ原水２５中の溶存ガス及び揮発性不純物を除去する脱気室１０と、蒸発装置１１の蒸発器で蒸発した蒸気を凝縮する凝縮器１２と、脱気室１０からの溶存ガス及び揮発性不純物を排出する真空手段５１を設け、蒸発装置１１の最上段の蒸発器に熱源２３を供給し、脱気室１０から溶存ガス及び揮発性不純物を蒸発装置１１の蒸発器で熱交換し、冷却して温度を下げた後、真空手段５１で外部に排出する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工水、市水、工場排水等を原水とし、工場排水等の排熱やその他の熱源を利用して、原水から蒸発・凝縮法により蒸留水と、原水中の不純物が濃縮された濃縮水を得る真空蒸発式蒸留装置に関し、特に原水中に含まれる溶存ガス、揮発性不純物の脱気・除去方法に特徴を有する真空蒸発式蒸留装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蒸留装置、特に真空蒸発式蒸留装置は、機内を減圧下で蒸留水を製造するために、比較的低温の熱源（８５℃程度）があれば蒸留水を製造することが可能であり、多量の工場排熱が得られる環境等で使用されている。また、コストを下げるために、通常このような真空蒸発式蒸留装置は、複数の蒸発器を多段に接続構成した多重効用の蒸発装置を用いている。
【０００３】
従来、この種の真空蒸発式蒸留装置としては、例えば特許文献１に開示されているものがある。図４は従来のこの種の真空蒸発式蒸留装置の構成例を示す図、図５は蒸発装置１１１の構成例を示す図である。蒸発装置１１１は、図５に示すように、複数の蒸発器１１１ａ−１〜１１１ａ−ｎを多段に接続構成した多重効用の蒸発装置であり、各蒸発器１１１ａは熱交換器を有しており、最上段に設置された第１の蒸発器１１１ａ−１は、原水流量計１１８で流量が測定され、その流量が設定値になるように原水流量調整弁１１９で流量調整された原水１２５が供給されると共に、熱源流路１２９を通して熱源１２３が供給される。該第１の蒸発器で熱源１２３により原水１２５が加熱され、蒸発した水蒸気は、第２の蒸発器の熱交換器に送られ、第１の蒸発器で蒸発せず第２の蒸発器に供給された原水を再び加熱、蒸発させるとともに、自らは第２の蒸発器の原水によって冷却され、凝縮し、蒸留水となる。このようにして順次蒸発・凝縮を繰り返し、最終的には最終段に設置された蒸発器で発生した水蒸気と、各蒸発器で凝縮した蒸留水が得られる。
【０００４】
そして蒸発装置１１１の最終段の蒸発器で発生した水蒸気は原水１２５中の溶存ガス成分、揮発性不純物と共に蒸気流路１３５を通って凝縮器１１２へ移動し、最終段の蒸発器で発生した蒸留水は蒸留水流路１３６を経由して凝縮器１１２へ移動する。蒸発装置１１１の最終段の蒸発器で発生した水蒸気は、凝縮器１１２で凝縮した後、蒸留水流路１３６を経由して凝縮器１１２へ移動した上記蒸留水と共に、蒸留水タンク１１３に貯留される。蒸留水タンク１１３内の蒸留水の貯留量は、例えば水位計１４１で検知される。蒸留水タンク１１３に蒸留水がある程度たまると、蒸留水ポンプ１１６を起動し、該蒸留水ポンプ１１６、蒸留水供給流路１３２、蒸留水供給弁１２０を通り、外部に蒸留水１２６として供給される。ここで、蒸発装置１１１内は減圧されているため、蒸留水ポンプ１１６が起動した後、蒸留水供給弁１２０が開かれ、外部に蒸留水１２６が供給されるように操作される。なお、凝縮器１１２内の不凝縮ガスは遮断弁１４０を開放して真空手段１１５により、排気流路１３４を通って排気１２８として排出される。
【０００５】
また、原水１２５中の不純物が濃縮した濃縮水１２７は、蒸発装置１１１から濃縮タンク１１４に貯留される。濃縮タンク１１４内の濃縮水１２７の貯留量は、例えば水位計１４２で検知される。濃縮タンク１１４内に濃縮水１２７がある程度たまると、濃縮水ポンプ１１７を起動し、該濃縮水ポンプ１１７、濃縮水排水流路１３３、濃縮水排水弁１２１を通り、外部に濃縮水１２７が排水される。ここで、蒸発装置１１１内は減圧されているため、濃縮水ポンプ１１７が起動した後、濃縮水排水弁１２１が開かれ、外部に濃縮水１２７が排出するように操作される。
【０００６】
このような、真空蒸発式蒸留装置によって得られる蒸留水は、蒸留残留物が少ないという特徴がある。しかし、通常供給される原水中には溶存酸素、溶存炭酸ガス等のガス成分が含まれているため、これらのガス成分が水蒸気中に混入することにより伝熱性能が低下するという問題が生じ、特にこのような真空蒸発式蒸留装置においては蒸気発生装置の蒸発器における伝熱性能の低下による影響が大きいという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２７６８１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、原水中に含まれるガス成分、揮発性不純物の影響による蒸発装置の伝熱低下を避けると共に、これらの成分の蒸留水への再溶解を避け、純度の高い蒸留水を得ることができる真空蒸発式蒸留装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１に記載の発明は、蒸発・凝縮する複数の蒸発器を多重効用に接続して構成した蒸発装置を具備し、該蒸発装置内に熱源、原水を投入し、減圧下で熱源により原水を加熱し、蒸発・凝縮させることにより蒸留水と不純物が濃縮された濃縮水を製造する真空蒸発式蒸留装置であって、熱交換器を具備し熱源の少なくとも一部と原水を熱交換させ原水中の溶存ガス及び揮発性不純物の少なくとも一部を除去する脱気室と、蒸発装置の最終段の蒸発器で蒸発した蒸気を凝縮する凝縮器と、脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物を冷却するガス冷却手段と、脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物を排出する真空手段とを設け、蒸発装置の最上段の蒸発器に熱源の少なくとも一部を供給し、脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物をガス冷却手段で冷却して温度を下げた後、真空手段で外部に排出することを特徴とする。
【００１０】
この場合、蒸発装置にて熱交換した際に凝縮した凝縮水を溜めておくドレンタンクを、蒸発装置と真空手段の間に設けておくとよい。また、ドレンタンクはある程度の凝縮水が溜まった時点で、脱気配管とドレンタンクを接続している配管中の遮断弁を閉とし、ドレンタンク内を大気開放した後に、ドレンタンク内の凝縮水を排出するように操作することにより、装置を停止することなく連続的に蒸留水を製造することができる。また、別途排水ポンプ等を設けるか、濃縮水タンクと連通する配管及び制御弁を設けてもよい。これらの操作は手動でも自動でもかまわず、この操作を行える機構であれば、その構成は特に限定しない。
【００１１】
上記のように脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物をガス冷却手段で冷却して温度を下げた後、真空手段で外部に排出するので、原水中に含まれるガス成分、揮発性不純物の影響による蒸発装置の伝熱低下を避けると共に、これらの成分の蒸留水への再溶解を避け、純度の高い蒸留水を得ることができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の真空蒸発式蒸留装置において、ガス冷却手段は、蒸発装置の少なくとも一つの蒸発器中に設けた熱交換器を介して該蒸発器中の原水と熱交換するように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
上記のように脱気室で原水から除去（分離）した溶存ガス及び揮発性不純物を蒸発装置の少なくとも１つの蒸発器で熱交換することにより冷却して温度を下げた後、真空手段で外部に排出することにより、原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物が再度蒸留水に溶解することがないため、得られる蒸留水の純度が向上する。また、脱気室にて原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物とともに蒸発した水蒸気と、蒸発器内の原水を熱交換することにより、当該蒸発器の入熱量が増加し、蒸留量を増加させることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の真空蒸発式蒸留装置において、ガス冷却手段は、脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物と冷却源との間で熱交換する熱交換器であることを特徴とする。
【００１５】
上記のように脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物をガス冷却用熱交換器に導き冷却源と熱交換させ温度を下げた後、真空手段で外部に排出することにより、請求項１に記載の発明のように蒸発装置の蒸発器で冷却する場合よりも温度を下げることができる。これにより、真空手段の負荷を低減できる。
【００１６】
この場合、ガス冷却用熱交換器にて熱交換した際に凝縮した凝縮水を溜めておくドレンタンクを、該ガス冷却用熱交換器と真空手段の間に設けておくとよい。また、ドレンタンクはある程度の凝縮水が溜まった時点で、脱気配管とドレンタンクを接続している配管中の遮断弁を閉とし、ドレンタンク内を大気開放した後に、ドレンタンク内の凝縮水を排出するように操作することにより、装置を停止することなく連続的に蒸留水を製造することができること、及びこれらの操作は手動でも自動でもかまわず、この操作を行える機構であれば、その構成は特に限定しないことは請求項１に記載の発明と同様である。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の真空蒸発式蒸留装置において、ガス冷却手段は、脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物と原水との間で熱交換する熱交換器であることを特徴とする。
【００１８】
上記のように脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物をガス冷却用熱交換器に導き原水と熱交換させ温度を下げた後、真空手段で外部に排出することにより、請求項１乃至３に記載の発明のように蒸発装置の蒸発器で原水と熱交換させる場合やガス冷却用熱交換器で冷却源と熱交換させる場合よりも温度を下げることができる。これにより、真空手段の負荷を低減できる。
【００１９】
また、ガス冷却用熱交換器で溶存ガス及び揮発性不純物と原水との間で熱交換させ、原水を加熱しておくことにより、脱気室でのガス成分の除去効率を上昇させることができると共に、原水を蒸発温度まで昇温するために必要な加熱量の一部を節約することができ、省エネの点でも有利となる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の真空蒸発式蒸留装置において、
前記冷却源は前記凝縮器と、前記ガス冷却用熱交換器に並行に供給されるように接続構成すると共に、該ガス冷却用熱交換器に接続される冷却源配管には冷却源の流量を調整する流量調整機構を設けたことを特徴とする。
【００２１】
上記のように冷却源は凝縮器と、ガス冷却用熱交換器に並行に供給されるように接続構成すると共に、該ガス冷却用熱交換器に接続される冷却源配管には流量調整機構を設けることにより、原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物を冷却に必要な冷却源の流量、及び凝縮器における冷却源体の流量を適宜調整することが可能となる。この流量調整手段は、例えば手動弁、電動弁等の流量調整を行えるものならどのようなものでもよい。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の真空蒸発式蒸留装置において、冷却源は凝縮器と、ガス冷却用熱交換器に直列に供給されるように接続構成したことを特徴とする。
【００２３】
上記のように冷却源は凝縮器と、ガス冷却用熱交換器に直列に供給されるように接続構成することにより、請求項５に記載の発明のように流量調整機構は不要となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は本発明（請求項１に記載の発明）に係る真空蒸発式蒸留装置の構成例を示す図である。図１において、１０は脱気室で熱源流路２９を通って供給される熱源２３の少なくとも一部を用いて減圧下で原水を加熱し、原水２５中に存在する溶存酸素及び炭酸ガス等の溶存ガス、揮発性の不純物を分離・除去する。脱気室１０で溶存ガス、揮発性不純物の大部分が除去された脱気原水は脱気原水流路４４を通り、蒸発装置１１に投入される。該蒸発装置１１は複数の蒸発器が多重効用に接続されて構成され、熱源流路２９を通って供給される熱源２３の少なくとも一部を用いて減圧下で脱気原水を加熱する。
【００２５】
蒸発装置１１中の各蒸発器は熱交換器を有しており、最上段に設置された第１の蒸発器には、上記のように脱気室１０にて脱気処理が行われた脱気原水と熱源２３が投入される。該熱源２３により脱気原水が加熱され、蒸発した水蒸気は、第２の蒸発器の熱交換器に送られ、第１の蒸発器で蒸発せず第２の蒸発器に供給された原水を再び加熱、蒸発させるとともに、自らは第２の蒸発器の原水によって冷却され、凝縮し、蒸留水となる。このようにして順次蒸発・凝縮を繰り返し、最終的には最終段に設置された蒸発器から発生した水蒸気と、各蒸発器で凝縮した蒸留水が得られる。
【００２６】
原水２５は、原水流量計１８で流量が測定され、その流量が設定値になるように原水流量調整弁１９で流量調整された後、原水供給路３１を通って脱気室１０に供給される。本構成例では、凝縮器１２の冷却源として冷却水２４を用い、冷却水流路３０で凝縮器１２に供給される。脱気室１０を経由し蒸発装置１１の最上段に設置された第１の蒸発器に供給された原水２５は、熱源２３により加熱され、上記のように順次蒸発・凝縮を繰り返す。そして蒸発装置１１の最終段の蒸発器で発生した水蒸気は脱気室１０で除去できなかった残存溶存ガス成分、揮発性不純物と共に蒸気流路３５を通って凝縮器１２へ移動し、該最終段の蒸発器で発生した蒸留水は蒸留水流路３６を経由して凝縮器１２へ移動する。
【００２７】
蒸発装置１１の最終段の蒸発器で発生した上記水蒸気は、凝縮器１２で凝縮した後、蒸留水流路３６を経由して凝縮器１２へ移動した上記蒸留水と共に、蒸留水タンク１３に貯留される。蒸留水タンク１３内の蒸留水の貯留量は、例えば水位計４１で検知される。蒸留水タンク１３に蒸留水がある程度たまると、蒸留水ポンプ１６を起動し、該蒸留水ポンプ１６、蒸留水供給流路３２、蒸留水供給弁２０を通り、外部に蒸留水２６として供給される。ここで、蒸発装置１１内は減圧されているため、蒸留水ポンプ１６が起動した後、蒸留水供給弁２０が開かれ、外部に蒸留水２６が供給されるように操作される。なお、凝縮器１２内の不凝縮ガスは遮断弁４０を開放して真空手段１５により、排気流路３４を通って排気２８として排出される。
【００２８】
また、原水中の不純物が濃縮した濃縮水２７は、蒸発装置１１から濃縮水タンク１４に貯留される。濃縮水タンク１４内の濃縮水２７の貯留量は、例えば水位計４２で検知される。濃縮水タンク１４内に濃縮水２７がある程度たまると、濃縮水ポンプ１７を起動し、該濃縮水ポンプ１７、濃縮水排水流路３３、濃縮水排水弁２１を通り、外部に濃縮水２７が排水される。ここで、蒸発装置１１内は減圧されているため、濃縮水ポンプ１７が起動した後、濃縮水排水弁２１が開かれ、外部に濃縮水２７が排出するように操作される。
【００２９】
なお、上記例では、蒸留水ポンプ１６及び蒸留水供給弁２０の操作順、濃縮水ポンプ１７及び濃縮水排水弁２１の操作順により、内部が減圧されている蒸発装置１１内に外気等が流入するのを阻止する例を示したが、蒸留水タンク１３、濃縮水タンク１４から下流側の適当な位置に、逆止弁等の適当な逆流防止機構を設けてもよい。
【００３０】
脱気室１０で原水２５から除去（分離）された溶存ガス、揮発性不純物は、同時に蒸発した水蒸気と共に排気流路３４’を通り、蒸発装置１１中の熱交換器５０に送られ、水蒸気を凝縮した後、遮断弁５３、ドレントラップ５７を経由し、真空手段５１から排気５２として排気される。本実施形態例では、説明の便のため、このように凝縮器１２の不凝縮ガス等を排気する真空手段１５と、脱気室１０で取り除かれた溶存ガス、揮発性不純物を排出するための真空手段５１とを別途設ける例を説明したが、これらの真空手段は共用してもよく、また１つの真空手段を必要によって切り替えて使用してもよい。
【００３１】
熱交換器５０で凝縮した凝縮水は、ドレントラップ５７中に貯留され、ある程度の水位になると、ドレン排出弁５４からドレン５５として外部に排出される。この際、遮断弁５３は閉じドレントラップ５７内を大気圧に開放した後にドレン５５を排出する。真空手段５１は、ドレン排出の際は停止してもよいし、運転してもよい。ドレン５５を排出した後は、ドレン排出弁５４を閉としドレントラップ５７を含んだ配管中を真空手段５１で蒸発装置１１内圧力より低い圧力に減圧した後、遮断弁５３を開放して運転を再開する。
【００３２】
このように、本真空蒸発式蒸留装置によれば、脱気室１０で除去された溶存ガス成分、揮発性有機物は、蒸留水２６中に再溶解することなく、外部に排出できる。また、通常の運転時、蒸留装置は熱源２３、原水２５、冷却水２４を供給することにより、連続的に蒸留を行い、蒸留水を外部に供給することが可能となる。
【００３３】
なお、図１に示す真空蒸発式蒸留装置においては、凝縮器１２は、冷却源として冷却水２４を用いている水冷式の凝縮器を使用しているが、水冷式の凝縮器である必要はなく、他の冷却方式を用いた凝縮器や、冷却源として冷却水以外の流体を用いてもよく、蒸留装置内を減圧下に保つ真空手段としては、真空ポンプ、エゼクタ等必要な減圧下に保てる機能を有するものであるならば、どのようなものでもかまわない。また、原水流量調整弁１９、蒸留水供給弁２０、濃縮水排水弁２１、遮断弁４０の各弁は、手動弁、電動弁、電磁弁等流量調整／遮断が可能なものならば、特に形式を制限しない。
【００３４】
図２は本発明（請求項２に記載の発明）に係る真空蒸発式蒸留装置の構成例を示す図である。図２において、図１と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。図２に示す真空蒸発式蒸留装置においては、脱気室１０にて除去された原水２５中の溶存ガス、揮発性不純物は、同時に蒸発した水蒸気と共に、排気流路３４’を通り、冷却水２４と熱交換器５０を介して熱交換を行い、水蒸気を凝縮した後、遮断弁５３、ドレントラップ５７を経由し、真空手段５１から排気５２として排出される。ドレントラップ５７からのドレンの排出方法等は、図１に示す真空蒸発式蒸留装置で説明した方法と同様の操作で行うことができる。
【００３５】
また、熱交換器５０は、凝縮器１２に対して並列に接続しても直列に接続してもよく、並列に接続する場合は図２に示すように配管中に流量調整弁５６を設けるとよい。
【００３６】
図３は本発明（請求項３に記載の発明）に係る真空蒸発式蒸留装置の構成例を示す図である。図３において、図１及び図２と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。図２に示す真空蒸発式蒸留装置においては、脱気室１０にて除去された原水２５中の溶存ガス、揮発性不純物は、同時に蒸発した水蒸気と共に、排気流路３４’を通り、原水２５と熱交換器５０を介して熱交換を行い、水蒸気を凝縮した後、遮断弁５３、ドレントラップ５７を経由し、真空手段５１から排気５２として排出される。ドレントラップ５７からのドレンの排出方法等は、図１に示す真空蒸発式蒸留装置で説明した方法と同様の操作で行うことができる。
【００３７】
また、熱交換器５０は、原水供給路３１中であれば、原水流量計１８、原水流量調整弁１９の前後いずれの位置にあってもかまわない。
【００３８】
【発明の効果】
以上、説明したように各請求項に記載の発明によれば下記のような優れた効果が得られる。
【００３９】
請求項１に記載の発明によれば、脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物をガス冷却手段で冷却して温度を下げた後、真空手段で外部に排出するので、原水中に含まれるガス成分、揮発性不純物の影響による蒸発装置の伝熱低下を避けると共に、これらの成分の蒸留水への再溶解を避け、純度の高い蒸留水を得ることが可能な真空蒸発式蒸留装置を提供できる。
【００４０】
請求項２に記載の発明によれば、脱気室で原水から除去（分離）した溶存ガス及び揮発性不純物を蒸発装置の少なくとも１つの蒸発器で熱交換することにより冷却して温度を下げた後、真空手段で外部に排出することにより、原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物が再度蒸留水に溶解することがないため、得られる蒸留水の純度が向上する。また、脱気室にて原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物とともに蒸発した水蒸気と、蒸発器内の原水を熱交換することにより、当該蒸発器の入熱量が増加し、蒸留量を増加させることが可能な真空蒸発式蒸留装置を提供できる。
【００４１】
請求項３に記載の発明によれば、脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物をガス冷却用熱交換器に導き冷却源と熱交換させ温度を下げた後、真空手段で外部に排出することにより、請求項１に記載の発明のように蒸発装置の蒸発器で冷却する場合よりも温度を下げることができる。これにより、真空手段の負荷を低減できる。
【００４２】
請求項４に記載の発明によれば、脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物をガス冷却用熱交換器に導き原水と熱交換させ温度を下げた後、真空手段で外部に排出することにより、請求項１乃至３に記載の発明のように蒸発装置の蒸発器で原水と熱交換させる場合やガス冷却用熱交換器で冷却源と熱交換させる場合よりも温度を下げることができる。これにより、真空手段の負荷を低減できる。
【００４３】
また、ガス冷却用熱交換器で溶存ガス及び揮発性不純物と原水との間で熱交換させ、原水を加熱しておくことにより、脱気室でのガス成分の除去効率を上昇させることができると共に、原水を蒸発温度まで昇温するために必要な加熱量の一部を節約することができ、省エネの点でも有利となる。
【００４４】
請求項５に記載の発明によれば、冷却源は凝縮器と、ガス冷却用熱交換器に並行に供給されるように接続構成すると共に、該ガス冷却用熱交換器に接続される冷却源配管には流量調整機構を設けることにより、原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物を冷却に必要な冷却源の流量、及び凝縮器における冷却源体の流量を適宜調整することが可能となる。
【００４５】
請求項６に記載の発明によれば、冷却源は凝縮器と、ガス冷却用熱交換器に直列に供給されるように接続構成することにより、請求項５に記載の発明のような流量調整機構は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明（請求項１に記載の発明）に係る真空蒸発式蒸留装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明（請求項２に記載の発明）に係る真空蒸発式蒸留装置の構成例を示す図である。
【図３】本発明（請求項３に記載の発明）に係る真空蒸発式蒸留装置の構成例を示す図である。
【図４】従来の真空蒸発式蒸留装置の構成例を示す図である。
【図５】従来の多重効用式の蒸発装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１０　　　　　　脱気室
１１　　　　　　蒸発装置
１２　　　　　　凝縮器
１３　　　　　　蒸留水タンク
１４　　　　　　濃縮水タンク
１５　　　　　　真空手段
１６　　　　　　蒸留水ポンプ
１７　　　　　　濃縮水ポンプ
１８　　　　　　原水流量計
１９　　　　　　原水流量調整弁
２０　　　　　　蒸留水供給弁
２１　　　　　　濃縮水排水弁
２３　　　　　　熱源
２４　　　　　　冷却水
２５　　　　　　原水
２６　　　　　　蒸留水
２７　　　　　　濃縮水
２８　　　　　　排気
２９　　　　　　熱源流路
３０　　　　　　冷却水流路
３１　　　　　　原水供給路
３２　　　　　　蒸留水供給流路
３３　　　　　　濃縮水排水流路
３４　　　　　　排気流路
３４’　　　　　排気流路
３５　　　　　　蒸気流路
３６　　　　　　蒸留水流路
４０　　　　　　遮断弁
４１　　　　　　水位計
４２　　　　　　水位計
４４　　　　　　脱気原水流路
５０　　　　　　熱交換器
５１　　　　　　真空手段
５２　　　　　　排気
５３　　　　　　遮断弁
５４　　　　　　ドレン排出弁
５５　　　　　　ドレン
５６　　　　　　流量調整弁
５７　　　　　　ドレントラップ

Claims

蒸発・凝縮する複数の蒸発器を多重効用に接続して構成した蒸発装置を具備し、該蒸発装置内に熱源、原水を投入し、減圧下で熱源により原水を加熱し、蒸発・凝縮させることにより蒸留水と不純物が濃縮された濃縮水を製造する真空蒸発式蒸留装置であって、
熱交換器を具備し前記熱源の少なくとも一部と原水を熱交換させ原水中の溶存ガス及び揮発性不純物の少なくとも一部を除去する脱気室と、前記蒸発装置の最終段の蒸発器で蒸発した蒸気を凝縮する凝縮器と、前記脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物を冷却するガス冷却手段と、前記脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物を排出する真空手段とを設け、
前記蒸発装置の最上段の蒸発器に前記熱源の少なくとも一部を供給し、前記脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物を前記ガス冷却手段で冷却して温度を下げた後、前記真空手段で外部に排出することを特徴とする真空蒸発式蒸留装置。
請求項１に記載の真空蒸発式蒸留装置において、
前記ガス冷却手段は、前記蒸発装置の少なくとも一つの蒸発器中に設けた熱交換器を介して該蒸発器中の原水と熱交換するように構成されていることを特徴とする真空蒸発式蒸留装置。
請求項１に記載の真空蒸発式蒸留装置において、
前記ガス冷却手段は、前記脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物と冷却源との間で熱交換する熱交換器であることを特徴とする真空蒸発式蒸留装置。
請求項１に記載の真空蒸発式蒸留装置において、
前記ガス冷却手段は、前記脱気室で原水から除去した溶存ガス及び揮発性不純物と前記原水との間で熱交換する熱交換器であることを特徴とする真空蒸発式蒸留装置。
請求項３に記載の真空蒸発式蒸留装置において、
前記冷却源は前記凝縮器と、前記ガス冷却用熱交換器に並行に供給されるように接続構成すると共に、該ガス冷却用熱交換器に接続される冷却源配管には冷却源の流量を調整する流量調整機構を設けたことを特徴とする真空蒸発式蒸留装置。
請求項３に記載の真空蒸発式蒸留装置において、
前記冷却源は前記凝縮器と、前記ガス冷却用熱交換器に直列に供給されるように接続構成したことを特徴とする真空蒸発式蒸留装置。