JP2004121995A - Vacuum evaporation type distillation equipment - Google Patents
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Abstract
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て供給し、減圧下で熱源により原水を加熱し、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とを得る真空蒸発式蒸留装置において、簡便にこの真空蒸発式蒸留装置の殺菌が行える手段を設けた真空蒸発式蒸留装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、真空蒸発式蒸留装置は、機内の圧力を大気圧よりも減圧して沸点温度を低減することで、熱源の温度が比較的低くても(85℃程度)運転が可能なため、このような温度の排熱が多量に得られる場所を中心に使用されることがある。
【0003】
しかし、この種の真空蒸発式蒸留装置においては、運転中の蒸留装置内温度が生菌を死滅させるに十分な温度まで上がらないため、運転と共に機内で生菌が繁殖し、得られる蒸留水中の生菌数、及び死菌が増加するという問題があった。
【0004】
この問題を解消するには、装置内を過酸化水素等の殺菌剤で定期的に洗浄して殺菌する方法を用いたり、別途設置した加熱装置によって蒸留装置を加熱して殺菌する方法を用いたりすればよい。
【0005】
しかし、過酸化水素等の殺菌剤による殺菌方法の場合は、殺菌終了後も長時間に渡り蒸留水中に過酸化水素等の殺菌剤が残留するという問題があり、また加熱装置を別途使用する殺菌方法の場合は、加熱装置の設置スペースが必要になるばかりかコスト増になってしまうという問題があった。
【0006】
【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、蒸留装置内の加熱殺菌を、蒸留装置に供給されている熱源を利用して行なうことができ、他に殺菌用の特別な設備を必要としない真空蒸発式蒸留装置を提供することを目的とする。
【0007】
【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、多重効用に接続した複数の蒸発器を有し、第一段の蒸発器に熱源と原水とを供給してこの熱源により原水を加熱し、順次各段の蒸発器で蒸発・凝縮を繰り返させる蒸発装置と、前記蒸発装置の最終段の蒸発器で蒸発した水蒸気を冷却して凝縮する凝縮器と、前記蒸発装置内を大気圧以下に保つ真空手段とを具備し、前記真空手段で減圧された蒸発装置内で原水の蒸発・凝縮を繰り返すことで蒸留水と不純物が濃縮された濃縮水とを製造する真空蒸発式蒸留装置であって、前記凝縮器における水蒸気の冷却量を減少又は零とすることで前記熱源により真空蒸発式蒸留装置を加熱して殺菌する加熱殺菌手段を有することを特徴とする真空蒸発式蒸留装置である。ここで加熱殺菌手段は、凝縮器における水蒸気の冷却量を調整する冷却量調整手段によって構成される。冷却量調整手段は具体的には水冷式凝縮器にあっては冷却水量調整弁等であり、空冷式凝縮器にあってはファン等である。
【0008】
上記のように凝縮器における水蒸気の冷却量を減少又は零とすれば、通常運転時に蒸留装置に供給されている熱源、原水を供給するだけで、真空蒸発式蒸留装置を加熱して殺菌することが可能となり、殺菌剤を用いなくて済むばかりか、別途加熱殺菌用の設備を設ける必要もなくなる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、多重効用に接続した複数の蒸発器を有し、第一段の蒸発器に熱源と原水とを供給してこの熱源により原水を加熱し、順次各段の蒸発器で蒸発・凝縮を繰り返させる蒸発装置と、前記蒸発装置の最終段の蒸発器で蒸発した水蒸気を冷却して凝縮する凝縮器と、前記蒸発装置内を大気圧以下に保つ真空手段とを具備し、前記真空手段で減圧された蒸発装置内で原水の蒸発・凝縮を繰り返すことで蒸留水と不純物が濃縮された濃縮水とを製造する真空蒸発式蒸留装置であって、前記凝縮器における水蒸気の冷却量を減少又は零とするとともに、蒸発装置に投入する原水の流量を通常運転時よりも減少又は零とすることで、前記熱源により真空蒸発式蒸留装置を加熱して殺菌する加熱殺菌手段を有することを特徴とする真空蒸発式蒸留装置である。ここで加熱殺菌手段は、凝縮器における水蒸気の冷却量を調整する冷却量調整手段と、蒸発装置に投入する原水の流量を調整する原水量調整手段とによって構成される。冷却量調整手段は具体的には水冷式凝縮器にあっては冷却水量調整弁等であり、空冷式凝縮器にあってはファン等である。原水量調整手段は具体的には原水流量調整弁等である。
【0010】
上記のように凝縮器における水蒸気の冷却量を減少又は零とするとともに、原水の流量を通常運転時よりも減少又は零とすれば、請求項1に示す発明の場合よりもさらに真空蒸発式蒸留装置の温度を高くすることができ、加熱殺菌効果を高めることができる。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項2記載の真空蒸発式蒸留装置において、前記加熱殺菌手段は、凝縮器における冷却量を減少又は零として熱源をして真空蒸発式蒸留装置を加熱するとともに、真空蒸発式蒸留装置の温度上昇に伴って蒸発装置に投入する原水の流量を通常運転時の流量よりも減少させる手段であることを特徴とする真空蒸発式蒸留装置である。
【0012】
上記のように真空蒸発式蒸留装置の温度上昇に伴って徐々に原水の流量を減少させていけば、真空蒸発式蒸留装置の温度が低い状態からでも、最上段の蒸発器(その上段に脱気室を設置した場合は脱気室)内に投入した原水が全量蒸発することなしに、真空蒸発式蒸留装置を十分に加熱することができる。
【0013】
そして上記請求項1,2,3に記載の発明にかかる加熱殺菌を定期的に行うことで、蒸留水系に混入した生菌を殺菌することが可能となり、通常運転中に得られる蒸留水中の生菌、微生物数を、加熱殺菌を行わない場合に比べて、大幅に低減することができる。
【0014】
【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は本発明にかかる真空蒸発式蒸留装置(以下単に「蒸留装置」という)の一構成例を示す図である。図1において、11は減圧下で原水25を加熱し、蒸留水を製造する複数の蒸発器が多重効用に接続された蒸発装置である。蒸発装置11中の各蒸発器は熱交換器を有しており、一段目(最上段)の蒸発器には、原水25と熱源23とが投入されている。熱源流路29により投入された熱源23により原水25が加熱され、これによって蒸発した水蒸気は、二段目の蒸発器の熱交換器に送られ、最上段の蒸発器で蒸発しなかった原水が供給された二段目の蒸発器で再び原水を加熱・蒸発させると共に、自らは二段目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(最下段)の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とが得られる。原水25は、原水流量計18で流量が測定され、その流量が予め設定された設定値になるように原水流量調整弁(原水流量調整手段)19で流量調整された後、原水供給流路31から蒸発装置11の最上段の蒸発器に供給される。
【0015】
次に本構成例では、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。蒸発装置11からの蒸留水は蒸留水流路36を経由して凝縮器12へ移動し、一方蒸発装置11の最終段の蒸発器で発生した水蒸気は、原水中に含まれていた溶存ガス成分、揮発性不純物と共に蒸気流路35を経由して凝縮器12へ移動する。
【0016】
蒸発装置11の最終段の蒸発器で発生した水蒸気は、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内の水位は、例えば水位計41等によって検知される。蒸留水タンク13内の蒸留水がある程度溜まると、蒸留水ポンプ16が起動し、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。ここで蒸留装置内は減圧されているため、蒸留水ポンプ16が起動した後に蒸留水供給弁20を開いて、外部に蒸留水26を供給するように操作される。
【0017】
また原水25中の不純物が濃縮した濃縮水27は、蒸発装置11の最終段の蒸発器から濃縮水タンク14に貯留される。濃縮水タンク14内の水位は、例えば水位計42等によって検知される。濃縮水タンク14内に濃縮水がある程度溜まると、濃縮水ポンプ17が起動し、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、機外に排水される。ここで蒸留装置内は減圧されているため、濃縮水ポンプ17が起動した後に濃縮水排水弁21を開いて、機外に濃縮水27を排出するように操作される。
【0018】
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留装置内に外気等が流入するのを阻止する例を示したが、その代わりに蒸留水タンク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ることで外気等の流入を阻止しても良い。
【0019】
一方蒸発装置11からの蒸気流路35中を水蒸気と共に凝縮器12に搬送された原水25中の溶存ガス、揮発性不純物は、遮断弁40及び排気流路34を経由して、真空手段15から排気28として機外に排出される。
【0020】
このようにして通常の運転時は、蒸留装置は熱源23、原水25、冷却水24を供給されることにより、連続的に蒸留を行い、蒸留水26を外部に供給することが可能となる。
【0021】
なお図1に示す蒸留装置においては、凝縮器12として水冷凝縮器を用い、冷却源として凝縮器12に冷却水24を投入しているが、本発明の凝縮器は水冷式の凝縮器に限定されるものではなく、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(例えば空気)を用いたものであっても良い。また蒸発装置11内を減圧下に保つ真空手段15としては、真空ポンプ、エゼクタ等、蒸発装置11内を所定の減圧下に保てる機能を有するものであればどのようなものでも良い。
【0022】
以上の図1に示す蒸留装置において、本発明(請求項1に記載の発明)においては、冷却水流路30中に冷却水量調整弁22等の冷却量調整手段を設け、蒸留装置内の加熱殺菌を行う際は、冷却水量調整弁22によって凝縮器12に供給する冷却水流量を減少若しくは零とする。このような操作を行うことにより、凝縮器12における水蒸気の冷却量を減少若しくは零とし、この状態で熱源23を供給し続ければ、蒸留装置内の原水25が加熱され蒸発すると共に、蒸留装置内の蒸気圧が上昇するため、蒸留装置の加熱を行うことが可能となり、蒸留装置内の微生物・細菌類を加熱殺菌することができる。その際冷却水24の流量を零とすれば、加熱による温度上昇は最も早くなるが、一方で通常運転時よりも冷却水24の流量を減少させて加熱すればその冷却量に相当するだけ蒸留水が得られ外部に排出されるので、加熱殺菌によって死んだ微生物・細菌類をこの蒸留装置の外に排出する目的で、冷却量を減少させて加熱殺菌運転を行う場合もある。
【0023】
なお図1に示す蒸留装置の構成例においては、蒸発装置11内を減圧下に保つために必要な真空手段15として真空ポンプを使用しているので、上記加熱時には真空ポンプの保護のため、真空手段15への流路を遮断する遮断弁40を閉とする。一方真空手段15としてエゼクタ等を使用する場合は、装置保護の観点では蒸発装置11からの抽気を停止する必要は特にないため、蒸発装置11からの抽気は行っても行わなくてもかまわない。
【0024】
また図1に示す蒸留装置の構成例においては、凝縮器12として冷却水24を用いた水冷凝縮器を用いているため冷却量調整手段として冷却水調整弁22を設けているが、凝縮器12として空冷式凝縮器を用いた場合は、空気を送るファン(これを減速又は停止すること)が冷却量調整手段になる等、凝縮器12の種類・構造に応じて凝縮器12における水蒸気の冷却量を減少又は零にして蒸留装置を加熱して殺菌する加熱殺菌手段は相違する。
【0025】
次に図1に示す蒸留装置において、本願の別の発明(請求項2に記載の発明)においては、上記のように冷却水24の流量を減少若しくは零とすると同時に、この蒸留装置に供給する原水25の流量を通常運転時よりも減少若しくは零とする。原水25の流量の調整は前記原水流量調整弁19等の原水量調整手段によって行う。これによって原水25を加熱する熱量を低減できるため、さらに蒸留装置の温度を高くすることが可能となり、より効果的に蒸留装置内の微生物・細菌類を加熱殺菌することができる。供給する原水25の流量を零とすれば、その効果は最大となる。
【0026】
ところで図1に示す蒸留装置が暖まっていない状態で原水25の流量を通常運転時よりも減少若しくは零として加熱殺菌を行うと、蒸留装置内の蒸気圧力がまだ低いため、加熱と共に熱源23を投入している蒸発装置11中の最上段の蒸発器内の原水25が全量蒸発してしまい、加熱による伝熱が悪化し、その結果、蒸発装置11の温度が十分に上昇しなくなる。例えば蒸留装置が暖まっていない状態でいきなり原水25の供給量を零とすると、蒸発装置11の最上段の蒸発器が干上がり(原水25が全量蒸発する)、後段の蒸発器の温度がそれほど上昇しなくなる(例えば最下段の蒸発器の温度で65℃)。このため本願の別の発明(請求項3に記載の発明)においては、上記図1に示す蒸留装置において、冷却水24の流量を減少若しくは零とすることで蒸留装置を加熱すると共に、蒸留装置の温度及び蒸気圧が上昇するに伴い、徐々に原水25の供給量を通常運転時の供給量から減少させる制御手段(例えば冷却水量調整弁22によって冷却水24の流量を減少若しくは零としてから所定時間経過した後に、原水流量調整弁19を徐々に閉じて原水25の供給量を減少させるように制御するコンピュータやその他の電気回路等からなる制御手段)を設けることで、蒸留装置全体を十分に加熱することを可能とした。例えば通常運転時の原水25の定格流量6.3(L/min)で冷却水24の流量を減少若しくは零とすることで蒸留装置をある時間加熱した後に、原水25の供給量を3(L/min)、0(L/min)と減少させて加熱するように制御することで、効果的に加熱を行うことができる。そして原水25の供給量を最終的に零とすることで、その効果は最大となる。
【0027】
ここで図1に示す蒸留装置の構成例において、原水流量調整弁19、蒸留水供給弁20、濃縮水排水弁21、冷却水量調整弁22、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。
【0028】
図2は本発明にかかる蒸留装置の他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している。図2に示す蒸留装置において図1に示す蒸留装置と相違する点は、蒸発装置11の上段に原水25中の溶存ガス、揮発性不純物を蒸発装置11に供給する前に分離する脱気室10を設けている点である。
【0029】
脱気室10には少なくとも熱源23の一部を投入し、原水供給流路31から供給される原水25を加熱し、溶存ガス、揮発性不純物を分離し、分離されたこれらのガス成分は、減圧機構43を有する第二の排気流路34´を経由して凝縮器12に導入される。凝縮器12にてガス成分と共に蒸発した水蒸気は凝縮し蒸留水として蒸留水タンク13に移動すると共に、ガス成分は蒸発装置11の最終段蒸発器より水蒸気と共に蒸気流路35を経由して凝縮器12に導入される残存ガス成分と共に排気流路34を通り、真空手段15によって排気28として機外に排出される。脱気室10にて脱気処理された原水は、脱気原水流路44を通り蒸発装置11中の最上段蒸発器に導入される。このように構成することにより、通常運転時においては、蒸発装置11に導入される脱気原水中のガス成分が減少しているため、蒸発装置11中の熱伝達率が高まり、蒸留効率が向上する他、加熱殺菌時においては、脱気室10にて加熱・蒸発したガス成分及び水蒸気が凝縮器12に移動するため、凝縮器12を含む蒸留装置を早く加熱することが可能となる。
【0030】
【実施例】
次に実施例をあげて本発明を更に具体的に説明する。
本実施例では、以下の仕様の蒸留装置を図2に示す構成で使用した。
原水:藤沢市水 水温25℃ 流量6.3(L/min)
熱源:85℃温水 流量100(L/min)
冷却水:32℃冷水 流量84(L/min)
蒸留水量:4.7(L/min)
【0031】
上記条件で一ヶ月間通常運転をした後に原水、蒸留水中の微生物数を計測(比較例)し、加熱殺菌を行った後、定常状態に戻し、8時間ほど運転をして、再度蒸留水の微生物数を計測した(実施例)。その分析結果を表1に示す。
【表1】
【0032】
加熱殺菌は、冷却水流量を零として蒸留装置に熱源を供給し、原水流量を6.3(L/min)(30分保持)→3.0(L/min)(30分保持)→0(L/min)(1時間保持)と変化させていった。この加熱によって蒸留装置は、原水流量が6.3(L/min)の時に最終段の蒸発器の温度は60℃、3.0(L/min)で約65℃、0(L/min)で約80℃まで昇温され、殺菌効果が得られた。
【0033】
【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。
請求項1に記載の発明によれば、凝縮器における水蒸気の冷却量を減少又は零とし、通常運転時に蒸留装置に供給されている熱源、原水を供給するだけで、蒸留装置の加熱殺菌を行うことが可能となり、別途加熱殺菌用の設備を設ける必要がなくなる。
【0034】
請求項2に記載の発明によれば、原水の流量を通常の運転時よりも低減、若しくは零とすることにより、請求項1に示す発明の場合よりも蒸留装置の温度を高くすることができ、加熱殺菌効果を高めることが可能となる。
【0035】
請求項3に記載の発明によれば、徐々に原水の流量を減少させることで、蒸留装置の温度が低い状態からでも、最上段の蒸発器(その上段に脱気室を設置した場合は脱気室)内の原水が全量蒸発することなく、蒸留装置を十分に加熱することが可能となる。
【0036】
そして請求項1,2,3に記載の発明にかかる加熱殺菌を定期的に行うことで、蒸留水系に混入した生菌を殺菌することが可能となり、通常運転中に得られる蒸留水中の生菌、微生物数を、加熱殺菌を行わない場合に比べて、大幅に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる真空蒸発式蒸留装置の一構成例を示す図である。
【図2】本発明にかかる真空蒸発式蒸留装置の他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(原水流量調整手段)
20 蒸留水供給弁
21 濃縮水排水弁
22 冷却水量調整弁(冷却量調整手段)
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 原水供給流路
32 蒸留水供給流路
33 濃縮水排水流路
34 排気流路
34´ 第二の排気流路
35 蒸気流路
36 蒸留水流路
40 遮断弁
41 水位計
42 水位計
43 減圧機構
44 脱気原水流路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides industrial water, city water, factory wastewater and the like as raw water, heats the raw water by a heat source under reduced pressure, by evaporation and condensation method, distilled water, and concentrated water in which impurities in the raw water are concentrated. The present invention relates to a vacuum evaporation type distillation apparatus provided with means for easily sterilizing the vacuum evaporation type distillation apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a vacuum evaporative distillation apparatus can be operated even when the temperature of a heat source is relatively low (about 85 ° C.) by reducing the internal pressure of the apparatus to lower than the atmospheric pressure to reduce the boiling point temperature. It is sometimes used mainly in places where a large amount of exhaust heat at a high temperature is obtained.
[0003]
However, in this type of vacuum evaporative distillation apparatus, since the temperature inside the distillation apparatus during operation does not rise to a temperature sufficient to kill the viable bacteria, the viable bacteria propagate in the apparatus with the operation, and the resulting distilled water There was a problem that the number of viable bacteria and the dead bacteria increased.
[0004]
To solve this problem, a method of periodically cleaning and sterilizing the inside of the apparatus with a disinfectant such as hydrogen peroxide, or a method of sterilizing the distillation apparatus by heating the distillation apparatus with a separately installed heating apparatus may be used. do it.
[0005]
However, in the case of a disinfection method using a disinfectant such as hydrogen peroxide, there is a problem that a disinfectant such as hydrogen peroxide remains in distilled water for a long time even after the disinfection is completed, and disinfection using a heating device separately is also required. In the case of the method, there is a problem that not only the installation space for the heating device is required but also the cost increases.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above points, and can perform heat sterilization in a distillation apparatus by using a heat source supplied to the distillation apparatus, and requires special equipment for sterilization. It is an object of the present invention to provide a vacuum evaporative distillation apparatus that does not have a vacuum.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 has a plurality of evaporators connected in a multiple effect, supplies a heat source and raw water to a first-stage evaporator, and heats the raw water by the heat source. An evaporator that sequentially repeats evaporation / condensation in each stage evaporator; a condenser that cools and condenses water vapor evaporated in the last stage evaporator of the evaporator; A vacuum evaporating distillation apparatus comprising: a vacuum means for maintaining the water; and repeating the evaporation and condensation of the raw water in the evaporator depressurized by the vacuum means to produce distilled water and concentrated water in which impurities are concentrated. And a heat disinfection means for heating and sterilizing the vacuum evaporative distillation apparatus with the heat source by reducing or eliminating the cooling amount of steam in the condenser. Here, the heat sterilizing means is constituted by a cooling amount adjusting means for adjusting a cooling amount of steam in the condenser. The cooling amount adjusting means is specifically a cooling water amount adjusting valve or the like in a water-cooled condenser, and a fan or the like in an air-cooled condenser.
[0008]
If the cooling amount of steam in the condenser is reduced or set to zero as described above, the heat source and raw water supplied to the distillation apparatus during normal operation are supplied, and the vacuum evaporation type distillation apparatus is heated and sterilized. Not only does not require the use of a disinfectant, but also eliminates the need to provide a separate facility for heat disinfection.
[0009]
The invention according to claim 2 has a plurality of evaporators connected in a multiple effect manner, supplies a heat source and raw water to the first-stage evaporator, heats the raw water with the heat source, and sequentially evaporates each stage. An evaporator for repeating evaporation / condensation in an evaporator, a condenser for cooling and condensing water vapor evaporated in an evaporator at the last stage of the evaporator, and vacuum means for keeping the inside of the evaporator at atmospheric pressure or lower. A vacuum evaporating distillation apparatus for producing distilled water and concentrated water in which impurities are concentrated by repeatedly evaporating and condensing raw water in an evaporator reduced in pressure by the vacuum means, wherein the steam in the condenser is Heat sterilization means for heating or sterilizing the vacuum evaporative distillation apparatus by the heat source by reducing or reducing the cooling amount of the raw water to zero or reducing the flow rate of the raw water to be supplied to the evaporator from that at the time of normal operation. Vacuum characterized by having It is a Hatsushiki distillation apparatus. Here, the heat sterilizing means is constituted by a cooling amount adjusting means for adjusting a cooling amount of steam in the condenser and a raw water amount adjusting means for adjusting a flow rate of the raw water to be supplied to the evaporator. The cooling amount adjusting means is specifically a cooling water amount adjusting valve or the like in a water-cooled condenser, and a fan or the like in an air-cooled condenser. The raw water amount adjusting means is specifically a raw water flow rate adjusting valve or the like.
[0010]
As described above, if the cooling amount of steam in the condenser is reduced or set to zero and the flow rate of the raw water is set to be reduced or set to zero as compared with the time of normal operation, vacuum evaporation distillation is further performed as compared with the case of the invention shown in claim 1. The temperature of the device can be increased, and the heat sterilization effect can be enhanced.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the vacuum evaporative distillation apparatus according to the second aspect, the heat sterilizing means heats the vacuum evaporative distillation apparatus by reducing the amount of cooling in the condenser or setting the cooling amount to zero and using a heat source. A vacuum evaporative distillation apparatus characterized in that it is means for reducing the flow rate of raw water supplied to the evaporator as the temperature of the vacuum evaporative distillation apparatus rises from a flow rate during normal operation.
[0012]
As described above, if the flow rate of the raw water is gradually reduced as the temperature of the vacuum evaporative distillation apparatus rises, the uppermost evaporator (the upper evaporator is removed even if the temperature of the vacuum evaporative distillation apparatus is low). (If an air chamber is provided, the vacuum evaporation type distillation apparatus can be sufficiently heated without the entire amount of the raw water charged into the degassing chamber being evaporated).
[0013]
By periodically performing the heat sterilization according to the first, second, and third aspects of the present invention, it becomes possible to sterilize live bacteria mixed in the distilled water system, and the live bacteria in the distilled water obtained during normal operation can be sterilized. The number of bacteria and microorganisms can be significantly reduced as compared with the case where heat sterilization is not performed.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing one configuration example of a vacuum evaporation type distillation apparatus (hereinafter, simply referred to as “distillation apparatus”) according to the present invention. In FIG. 1,
[0015]
Next, in the present configuration example, the
[0016]
The water vapor generated in the last-stage evaporator of the
[0017]
The
[0018]
In the above example, outside air or the like flows into the distillation apparatus whose internal pressure is reduced according to the operation order of the distilled
[0019]
On the other hand, the dissolved gas and the volatile impurities in the
[0020]
In this way, during normal operation, the distillation apparatus is continuously supplied with the
[0021]
In the distillation apparatus shown in FIG. 1, a water-cooled condenser is used as the
[0022]
In the distillation apparatus shown in FIG. 1 described above, in the present invention (the invention according to claim 1), cooling amount adjusting means such as a cooling water
[0023]
In the configuration example of the distillation apparatus shown in FIG. 1, a vacuum pump is used as the vacuum means 15 necessary for keeping the inside of the
[0024]
In the configuration example of the distillation apparatus shown in FIG. 1, a water-cooled condenser using cooling
[0025]
Next, in the distillation apparatus shown in FIG. 1, in another invention of the present application (the invention described in claim 2), as described above, the flow rate of the cooling
[0026]
By the way, if the distillation apparatus shown in FIG. 1 is not heated and the heat sterilization is performed by reducing the flow rate of the
[0027]
Here, in the configuration example of the distillation apparatus shown in FIG. 1, each of the raw water
[0028]
FIG. 2 is a diagram showing another configuration example of the distillation apparatus according to the present invention. In FIG. 2, portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions. The difference between the distillation apparatus shown in FIG. 2 and the distillation apparatus shown in FIG. 1 is that a
[0029]
At least a part of the
[0030]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
In this example, a distillation apparatus having the following specifications was used in the configuration shown in FIG.
Raw water: Fujisawa
Heat source: 85 ° C hot water Flow rate 100 (L / min)
Cooling water: 32 ° C cold water Flow rate 84 (L / min)
Distilled water amount: 4.7 (L / min)
[0031]
After normal operation for one month under the above conditions, the numbers of microorganisms in the raw water and distilled water were measured (comparative example), sterilized by heat, returned to a steady state, operated for about 8 hours, and again distilled water. The number of microorganisms was counted (Example). Table 1 shows the results of the analysis.
[Table 1]
[0032]
In the heat sterilization, the heat source is supplied to the distillation apparatus with the cooling water flow rate set to zero, and the raw water flow rate is set to 6.3 (L / min) (hold for 30 minutes) → 3.0 (L / min) (held for 30 minutes) → 0. (L / min) (1 hour hold). Due to this heating, the distillation apparatus has a final stage evaporator temperature of 60 ° C when the raw water flow rate is 6.3 (L / min), about 65 ° C at 3.0 (L / min), and 0 (L / min). The temperature was raised to about 80 ° C. to obtain a bactericidal effect.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in each claim, the following excellent effects can be obtained.
According to the first aspect of the present invention, the heat sterilization of the distillation apparatus is performed only by supplying the heat source and the raw water supplied to the distillation apparatus during the normal operation by reducing or reducing the cooling amount of the steam in the condenser. This makes it unnecessary to provide a separate facility for heat sterilization.
[0034]
According to the second aspect of the present invention, the temperature of the distillation apparatus can be made higher than in the case of the first aspect of the present invention by reducing the flow rate of the raw water as compared with that during the normal operation, or by setting it to zero. Thus, the heat sterilization effect can be enhanced.
[0035]
According to the third aspect of the present invention, by gradually decreasing the flow rate of the raw water, even when the temperature of the distillation apparatus is low, the evaporator at the uppermost stage (when the degassing chamber is installed at the upper stage, the degassing is performed). The distillation apparatus can be sufficiently heated without the entire amount of the raw water in the (gas chamber) evaporating.
[0036]
By periodically performing the heat sterilization according to the invention as set forth in claims 1, 2, and 3, it becomes possible to sterilize live bacteria mixed in the distilled water system, and live bacteria in distilled water obtained during normal operation. In addition, the number of microorganisms can be significantly reduced as compared with the case where heat sterilization is not performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing one configuration example of a vacuum evaporation type distillation apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing another configuration example of the vacuum evaporation type distillation apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
20 Distilled
23
Claims (3)
前記蒸発装置の最終段の蒸発器で蒸発した水蒸気を冷却して凝縮する凝縮器と、
前記蒸発装置内を大気圧以下に保つ真空手段とを具備し、
前記真空手段で減圧された蒸発装置内で原水の蒸発・凝縮を繰り返すことで蒸留水と不純物が濃縮された濃縮水とを製造する真空蒸発式蒸留装置であって、
前記凝縮器における水蒸気の冷却量を減少又は零とすることで前記熱源により真空蒸発式蒸留装置を加熱して殺菌する加熱殺菌手段を有することを特徴とする真空蒸発式蒸留装置。Evaporation that has multiple evaporators connected in multiple effects, supplies a heat source and raw water to the first stage evaporator, heats the raw water with this heat source, and repeats evaporation and condensation in each stage evaporator sequentially Equipment and
A condenser that cools and condenses the water vapor evaporated in the last-stage evaporator of the evaporator,
Vacuum means for keeping the inside of the evaporator at or below atmospheric pressure,
A vacuum evaporative distillation apparatus for producing distilled water and concentrated water in which impurities are concentrated by repeating evaporation and condensation of raw water in an evaporator reduced in pressure by the vacuum means,
A vacuum evaporative distillation apparatus comprising a heat sterilizing means for sterilizing the condenser by heating or sterilizing the vacuum evaporative distillation apparatus by reducing the cooling amount of steam in the condenser to zero.
前記蒸発装置の最終段の蒸発器で蒸発した水蒸気を冷却して凝縮する凝縮器と、
前記蒸発装置内を大気圧以下に保つ真空手段とを具備し、
前記真空手段で減圧された蒸発装置内で原水の蒸発・凝縮を繰り返すことで蒸留水と不純物が濃縮された濃縮水とを製造する真空蒸発式蒸留装置であって、
前記凝縮器における水蒸気の冷却量を減少又は零とするとともに、蒸発装置に投入する原水の流量を通常運転時よりも減少又は零とすることで、前記熱源により真空蒸発式蒸留装置を加熱して殺菌する加熱殺菌手段を有することを特徴とする真空蒸発式蒸留装置。Evaporation that has multiple evaporators connected in multiple effects, supplies a heat source and raw water to the first stage evaporator, heats the raw water with this heat source, and repeats evaporation and condensation in each stage evaporator sequentially Equipment and
A condenser that cools and condenses the water vapor evaporated in the last-stage evaporator of the evaporator,
Vacuum means for keeping the inside of the evaporator at or below atmospheric pressure,
A vacuum evaporative distillation apparatus for producing distilled water and concentrated water in which impurities are concentrated by repeating evaporation and condensation of raw water in an evaporator reduced in pressure by the vacuum means,
The amount of cooling water vapor in the condenser is reduced or set to zero, and the flow rate of raw water supplied to the evaporator is reduced or set to zero or less than during normal operation, thereby heating the vacuum evaporative distillation apparatus by the heat source. A vacuum evaporation type distillation apparatus having a heat sterilizing means for sterilizing.
前記加熱殺菌手段は、凝縮器における冷却量を減少又は零として熱源をして真空蒸発式蒸留装置を加熱するとともに、真空蒸発式蒸留装置の温度上昇に伴って蒸発装置に投入する原水の流量を通常運転時の流量よりも減少させる手段であることを特徴とする真空蒸発式蒸留装置。The vacuum evaporative distillation apparatus according to claim 2,
The heat sterilizing means reduces the amount of cooling in the condenser or heats the vacuum evaporative distillation apparatus with a heat source as zero, and adjusts the flow rate of raw water to be supplied to the evaporator with the temperature rise of the vacuum evaporative distillation apparatus. A vacuum evaporation type distillation apparatus characterized in that it is a means for reducing the flow rate during normal operation.
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WO2010016173A1 (en) * | 2008-08-08 | 2010-02-11 | 株式会社日立製作所 | Desalination device and system for re-utilizing oil-contaminated water |
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2002
- 2002-10-02 JP JP2002290224A patent/JP2004121995A/en active Pending
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