JP2009539584A - 浸透圧性溶質を回収するための多段式カラム蒸留(mscd)法 - Google Patents
浸透圧性溶質を回収するための多段式カラム蒸留(mscd)法 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】 図3
Description
本出願は、2006年6月8日出願の仮出願第60/812383号の利益を請求し、その主題の全てが、参照によって組み入れられている。
本発明は、一部、米国政府、the Office of Naval Research、Award No.N000140510801の援助によって行われた。したがって、米国政府は、本発明中の特定の権利を有することができる。
誘導溶液を第1の蒸留カラムの第1の端部中に導入するための、誘導溶液源に連結している第1の入口と;
第1の蒸留カラムに第2の端部において連結している第1の熱伝達手段であって、熱エネルギー源に連結している入口、および熱エネルギーを第1の蒸留カラムに導入して、第1の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるための、第1の蒸留カラムに連結している出口を有する、第1の熱伝達手段と;
誘導溶液のうちの蒸発部分を第1の蒸留カラムから取り出すための第1の出口と
を含む第1の蒸留カラム;ならびに
誘導溶液を第2の蒸留カラムの第1の端部中に導入するための、誘導溶液源に連結している第1の入口と;
第2の蒸留カラムに第2の端部において連結している第2の熱伝達手段であって、熱エネルギー源を第2の蒸留カラムに提供するための、第1の蒸留カラムの第1の出口に連結している入口、および熱エネルギーを第2の蒸留カラムに導入して、第2の蒸留チャンバー中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるための、第2の蒸留カラムに連結している出口を有する、第2の熱伝達手段と
を含む少なくとも第2の蒸留カラム
を有する装置を対象にするものである。
誘導溶液を、少なくとも第1の蒸留カラムおよび少なくとも第2の蒸留カラムのそれぞれに導入するステップと;
熱エネルギー源からの熱エネルギーを、第1の蒸留カラムの第1の熱伝達手段に適用して、第1の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるステップと;
誘導溶液のうちの蒸発部分を、第1の蒸留カラムから第2の蒸留カラムの第2の熱伝達手段へ導くステップであって、それによって、第1の蒸留カラムからの誘導溶液のうちの蒸発部分が、第2の蒸発カラムのための熱エネルギー源として作用して、第2の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるステップと
を含む方法もまた対象にし;
それによって、少なくとも第1および第2の蒸留カラム中の誘導溶液中に含有される誘導溶液の溶質と生成した溶媒とが分離される。
誘導溶液を第1の蒸留カラムの第1の端部中に導入するための、誘導溶液源に連結している第1の入口と;
第1の蒸留カラムに第2の端部において連結している第1の熱伝達手段であって、熱エネルギー源に連結している入口、および熱エネルギーを第1の蒸留カラムに導入して、第1の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるための、第1の蒸留カラムに連結している出口を有する、第1の熱伝達手段と;
誘導溶液のうちの蒸発部分を第1の蒸留カラムから取り出すための第1の出口と
を含む第1の蒸留カラム;ならびに
誘導溶液を第2の蒸留チャンバーの第1の端部中に導入するための、誘導溶液源に連結している第1の入口と;
第2の蒸留カラムに第2の端部において連結している第2の熱伝達手段であって、熱エネルギー源を第2の蒸留カラムに提供するための、第1の蒸留カラムの第1の出口に連結している入口、および熱エネルギーを第2の蒸留カラムに導入して、第2の蒸留チャンバー中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるための、第2の蒸留カラムに連結している出口を有する、第2の熱伝達手段と
を含む少なくとも第2の蒸留カラム
を有するものである。
誘導溶液を、少なくとも第1の蒸留カラムおよび少なくとも第2の蒸留カラムのそれぞれに導入するステップと;
熱エネルギー源からの熱エネルギーを、第1の蒸留カラムの第1の熱伝達手段に適用して、第1の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるステップと;
誘導溶液のうちの蒸発部分を、第1の蒸留カラムから第2の蒸留カラムの第2の熱伝達手段へ導くステップであって、それによって、第1の蒸留カラムからの誘導溶液のうちの蒸発部分が、第2の蒸発カラムのための熱エネルギー源として作用して、第2の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるステップと
を含み、
それによって、少なくとも第1および第2の蒸留カラム中の誘導溶液中に含有される誘導溶液の溶質と生成した溶媒とが分離される。
誘導溶液を、少なくとも第1の蒸留カラム、少なくとも第2の蒸留カラム、および少なくとも第3の蒸留カラムのそれぞれに導入するステップと;
熱エネルギー源からの熱エネルギーを、第1の蒸留カラムの第1の熱伝達手段に適用して、第1の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるステップと;
第1の蒸留カラムからの誘導溶液のうちの蒸発部分を、第2の蒸留カラムの第2の熱伝達手段へ導くステップであって、それによって、第1の蒸留カラムからの誘導溶液のうちの蒸発部分が、第2の蒸発カラムのための熱エネルギー源として作用して、第2の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるステップと;
第2の蒸留カラムからの誘導溶液のうちの蒸発部分を、第3の蒸留カラムの第3の熱伝達手段へ導くステップであって、それによって、第2の蒸留チャンバーからの誘導溶液のうちの蒸発部分が、第3の蒸発チャンバーのための熱エネルギー源として作用して、第3の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるステップと
を含み、
それによって、少なくとも第1、第2および第3の蒸留カラム中の誘導溶液中に含有される誘導溶液の溶質と生成した溶媒とが分離される。
b・・・第2の蒸留カラム
1・・・リボイラー
2,3・・・誘導溶液ストリーム
5,6,15,16,17,18・・・誘導溶液
7・・・リボイラー
8,19,20,21,22・・・誘導溶液の溶質
9,10・・・出口
11,12,13,14・・・希釈誘導液ストリーム
4,10,23,24,25,26・・・生成した水
Claims (20)
- 誘導溶液から、誘導溶液の溶質と生成した溶媒とを分離するための装置であって、
第1の蒸留カラムと、少なくとも第2の蒸留カラムとを有し、
上記第1の蒸留カラムは、
誘導溶液を第1の蒸留カラムの第1の端部中に導入するための、誘導溶液源に連結している第1の入口と;
第1の蒸留カラムに第2の端部において連結している第1の熱伝達手段であって、熱エネルギー源に連結している入口、および熱エネルギーを第1の蒸留カラムに導入して、第1の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるための、第1の蒸留カラムに連結している出口を有する、第1の熱伝達手段と;
誘導溶液のうちの蒸発部分を第1の蒸留カラムから取り出すための第1の出口と;
を有しており、
上記第2の蒸留カラムは、
誘導溶液を第2の蒸留カラムの第1の端部中に導入するための、誘導溶液源に連結している第1の入口と;
第2の蒸留カラムに第2の端部において連結している第2の熱伝達手段であって、熱エネルギー源を第2の蒸留カラムに提供するための、第1の蒸留カラムの第1の出口に連結している入口、および熱エネルギーを第2の蒸留カラムに導入して、第2の蒸留チャンバー中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるための、第2の蒸留カラムに連結している出口を有する第2の熱伝達手段と;
を有する、誘導溶液から誘導溶液の溶質と生成した溶媒とを分離するための装置。 - 第2の蒸留カラムが、
誘導溶液のうちの蒸発部分を第2の蒸留カラムの溶液から取り出すための第1の出口
を含む、請求項1に記載の装置。 - 第2の蒸留カラムが、
生成した溶媒を第2の蒸留チャンバーから取り出すための出口
を含む、請求項1に記載の装置。 - 誘導溶液を第3の蒸留カラムの第1の端部中に導入するための、誘導溶液源に連結している第1の入口と;
第3の蒸留カラムに第2の端部において連結している第3の熱伝達手段であって、熱エネルギー源を第3の蒸留カラムに提供するための、第2の蒸留カラムの第1の出口に連結している入口、および熱エネルギーを第3の蒸留カラムに導入して、第3の蒸留チャンバー中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるための、第3の蒸留カラムに連結している出口を有する、第3の熱伝達手段と
を含む少なくとも第3の蒸留カラム
を含む、請求項2に記載の装置。 - 熱エネルギー源が、少なくとも約50℃の温度で熱を供給する、請求項1に記載の装置。
- 熱エネルギー源が、約90℃から約250℃までの温度で熱を供給する、請求項5に記載の装置。
- 複数の蒸留カラムを使用して、誘導溶液から、誘導溶液の溶質と生成した溶媒とを分離するための方法であって、
誘導溶液を、少なくとも第1の蒸留カラムおよび少なくとも第2の蒸留カラムのそれぞれに導入するステップと;
熱エネルギー源からの熱エネルギーを、第1の蒸留カラムの第1の熱伝達手段に適用して、第1の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるステップと;
誘導溶液のうちの蒸発部分を、第1の蒸留カラムから第2の蒸留カラムの第2の熱伝達手段へ導くステップであって、それによって、第1の蒸留カラムからの誘導溶液のうちの蒸発部分が、第2の蒸発カラムのための熱エネルギー源として作用して、第2の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるステップと
を含み、
それによって、少なくとも第1および第2の蒸留カラム中の誘導溶液中に含有される誘導溶液の溶質と生成した溶媒とが分離される方法。 - 誘導溶液が、順浸透脱塩工程において使用される、請求項7に記載の方法。
- 少なくとも第1の蒸留カラムに対する熱エネルギー源が、水蒸気である、請求項7に記載の方法。
- 誘導溶液が、少なくとも第1および第2の蒸留カラムに、少なくとも約0.5モル濃度で導入される、請求項7に記載の方法。
- 誘導溶液が、少なくとも第1および第2の蒸留カラムに、約0.5モル濃度から約6.0モル濃度までで導入される、請求項8に記載の方法。
- 誘導溶液が、アンモニアと二酸化炭素との混合物から形成されたアンモニウム塩の水溶液を含む、請求項7に記載の方法。
- 誘導溶液が、エタノールを含む、請求項7に記載の方法。
- 生成した溶媒が水である、請求項7に記載の方法。
- 生成した溶媒が、1ppm未満のアンモニアおよび二酸化炭素を含有する、請求項12に記載の方法。
- 誘導溶液を、少なくとも第3の蒸留カラムに導入するステップと;
誘導溶液のうちの蒸発部分を、第2の蒸留カラムから第3の蒸留カラムの第3の熱伝達手段へ導くステップであって、それによって、第2の蒸留チャンバーからの誘導溶液のうちの蒸発部分が、第3の蒸発チャンバーのための熱エネルギー源として作用して、第3の蒸留カラム中の誘導溶液の少なくとも一部を蒸発させるステップと
を含み、
それによって、第3の蒸留カラム中の誘導溶液中に含有される誘導溶液の溶質と生成した溶媒とが分離される、請求項7に記載の方法。 - 誘導溶液が、少なくとも第1の蒸留カラムおよび少なくとも第2の蒸留チャンバーのそれぞれの中に、平行に導入される、請求項7に記載の方法。
- 誘導溶液が、少なくとも第1の蒸留カラム、少なくとも第2の蒸留カラム、および少なくとも第3の蒸留カラムのそれぞれの中に、平行に導入される、請求項15に記載の方法。
- 請求項7に記載の工程に従って生産した脱塩水。
- 請求項7に記載の工程に従って生産した精製水。
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