JP2012046422A - 製塩装置及び製塩方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】製塩装置1は、供給経路を介して供給された海水を濃縮するイオン交換膜電気透析装置と、濃縮した海水の水分を蒸発させて塩を結晶化させる蒸発結晶化装置9と、前記イオン交換膜電気透析装置の前段で、海水を前記供給経路からタービン用復水器に冷媒として使用可能に導く第1経路6と、前記タービン用復水器11で冷媒として使用された海水を、前記第1経路6よりも下流側の前記供給経路に導く第2経路7と、を備える。
【選択図】図1
Description
〔第1実施形態〕
図1に、本実施形態に係る製塩装置1の系統図を示す。製塩装置1は、取水ポンプ2、海水ろ過装置3、バロメトリックコンデンサー4、海水供給経路5、海水加温用の分岐経路となる第1経路6、加温された海水を戻す経路となる第2経路7、電気透析槽(イオン交換膜電気透析装置)8、及び蒸気結晶缶(蒸発結晶化装置)9を含む構成とされる。
まず、取水ポンプ2で海水を汲み上げる。汲み上げ量は、取水ポンプ2の性能によるが、例えば3000m3/h〜4000m3/h程度とする。汲み上げた海水は海水ろ過装置3に送液され、ろ過されて海水に含まれる固形異物が除かれる。ろ過された海水は、一部がブースターポンプ10によってバロメトリックコンデンサー4へとポンプアップされ、残部はバロメトリックコンデンサー4をバイパスするよう供給経路5bを介して後段へと流動する。バロメトリックコンデンサー4へ送られる海水の量は、ブースターポンプ10の性能に依存する。バロメトリックコンデンサー4には低圧蒸気を供給し、真空を立てる。バロメトリックコンデンサー4に供給する低圧蒸気は、タービン用復水器11に接続されたタービン19で発生した低圧蒸気を利用すると良い。バロメトリックコンデンサー4を経由させることで、海水温度は数℃上昇する。
電気透析槽8へ供給される海水温度は、バロメトリックコンデンサー4の後段に位置する供給経路5a、第1経路6、第2経路7及び供給経路5bを流れる海水の量及び温度などから算出できる。
本実施形態に係る製塩装置は、計測装置と流路切替え装置とを備えている。特に説明がない限り、それ以外の構成は、第1実施形態と同様とされる。
図4に、本実施形態に係る製塩装置23の系統図を示す。製塩装置23は、電気透析槽8の上流側で合流した供給経路5に、温度指示調節計(TIC:Temperature indicating controller)24が設けられている。
本実施形態に係る製塩装置は、電気透析槽8に接続された排出経路18に、タービン復水用の冷媒として排水を供給する第3経路及び復水に利用した排水を排出経路に戻す第4経路が設けられている。それ以外の構成は、特に説明がない限り、第2実施形態と同様とされる。
第3経路28は、電気透析槽8から排出された排水(廃海水)を排出経路18からタービン用復水器11に冷媒として使用可能に導くことができる。第4経路29は、タービン用復水器11で冷媒として使用された廃海水を、第3経路28よりも下流側の排出経路18に導くことができる。本実施形態において、第3経路28及び第4経路29は、それぞれ第1経路6及び第2経路7の途中に設けられた流量制御弁(30,31)を介して接続されている。流量制御弁(30,31)は、温度指示調節計24によって開度を制御可能な自動三方弁とされる。また、経路内の圧力が低い場合には、第3経路28にブースターポンプ33を配置しても良い。
本変形例における製塩装置は、第1経路及び第2経路を備えていない以外は第3実施形態と同様の構成とされる。すなわち、タービン用復水器及び製塩装置は、第3経路及び第4経路のみで接続されている。そうすることで、従来は系外へと排出されるだけであった電気透析槽8から排出される廃海水を、タービン用復水器の冷媒として使用することができる。よって、タービン用復水器が冷却塔を備える必要がなくなるため、省エネルギー方式の復水器とすることができる。
2 取水ポンプ
3 海水ろ過装置
4 バロメトリックコンデンサー
5,5a,5b 海水供給経路
6 第1経路
7 第2経路
8 電気透析槽(イオン交換膜電気透析装置)
9 蒸気結晶缶(蒸発結晶化装置)
10,16,33 ブースターポンプ
11,21 タービン用復水器
12 発電機エアクーラー/タービン用オイルクーラー
13,14,15,25,26,27,30,31 流量制御弁
17 搬出経路
18 排出経路
19 タービン
22 冷却塔
24 温度指示調節計
28 第3経路
29 第4経路
Claims (12)
- 供給経路を介して供給された海水を濃縮するイオン交換膜電気透析装置と、
濃縮した海水の水分を蒸発させて塩を結晶化させる蒸発結晶化装置と、
前記イオン交換膜電気透析装置の前段で、海水を前記供給経路からタービン用復水器に冷媒として使用可能に導く第1経路と、
前記タービン用復水器で冷媒として使用された海水を、前記供給経路の前記第1経路よりも下流側に導く第2経路と、
を備えた製塩装置。 - 前記第1経路、前記第2経路、及び前記第1経路と前記第2経路との間に位置する供給経路に、それぞれ海水の流量を制御する流量制御弁が設けられる請求項1に記載の製塩装置。
- 前記イオン交換膜電気透析装置へ供給される海水の温度を計測する計測装置と、
前記計測した海水の温度が所定値以下である場合に、前記イオン交換膜電気透析装置に供給する前の海水を前記タービン用復水器へと導いて冷媒として使用し、前記計測した海水の温度が所定値を超える場合に、第1経路及び第2経路における海水の流量をゼロとし、供給経路に海水が流れるよう海水の流路を切替える流路切替え装置と、
を備える請求項2に記載の製塩装置。 - 前記イオン交換膜電気透析装置が、海水濃縮に伴う排水を排出する排出経路と、
前記排水を前記排出経路から前記タービン復水器に冷媒として使用可能に導く第3経路と、
前記タービン復水器で冷媒として使用された排水を、前記第3経路よりも下流側の前記排出経路に導く第4経路と、
を備える請求項2または請求項3に記載の製塩装置。 - 前記計測装置で計測した海水の温度が所定値を超える場合、流路切替え装置が前記凝縮水の流路を前記排出経路から前記第3経路へと切替え可能である請求項4に記載の製塩装置。
- 前記第1経路が、更に、前記供給経路からの海水を、冷媒として使用可能に発電機用エアクーラー及びタービン用オイルクーラーの少なくとも一方に導くよう設けられ、
前記第2経路が、前記発電機用エアクーラー及び前記タービン用オイルクーラーの少なくとも一方で冷媒として使用された海水を前記第1経路よりも下流側の前記供給経路に導くよう設けられる請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の製塩装置。 - 前記第3経路が、更に、前記供給経路からの海水を、冷媒として使用可能に発電機用エアクーラー及びタービン用オイルクーラーの少なくとも一方に導くよう設けられ、
前記第4経路が、前記発電機用エアクーラー及び前記タービン用オイルクーラーの少なくとも一方で冷媒として使用された海水を前記第3経路よりも下流側の前記供給経路に導くよう設けられる請求項4または請求項5に記載の製塩装置。 - 海水をタービン用復水器に導き、冷媒として使用して前記海水の温度を昇温させる昇温工程と、
前記昇温させた海水をイオン交換膜電気透析装置に供給し、濃縮する濃縮工程と、
前記濃縮した海水の水分を蒸発させて塩を結晶化させる蒸発結晶化工程と、
を含む製塩方法。 - 前記イオン交換膜電気透析装置へ供給される海水の温度を計測する計測工程を備え、
前記計測した海水の温度が所定値以下である場合に、前記昇温工程を実施する請求項8に記載の製塩方法。 - 前記計測した海水の温度が所定値を超える場合、前記昇温工程に替えて、前記イオン交換膜電気透析装置での海水濃縮に伴う排水を、前記タービン用復水器に導き冷媒として使用する請求項9に記載の製塩方法。
- 海水を、前記タービン用復水器に導くとともに、発電機用エアクーラー及びタービン用オイルクーラーの少なくとも一方に導き、冷媒として使用した後に、前記イオン交換膜電気透析装置に供給する請求項8または請求項9に記載の製塩方法。
- 前記凝縮水を、前記タービン用復水器に導きとともに、発電機用エアクーラー及びタービン用オイルクーラーの少なくとも一方に導き、冷媒として使用する請求項11に記載の製塩方法。
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