JP2952741B2 - 燃料電池発電プラント用純水製造システム - Google Patents
燃料電池発電プラント用純水製造システムInfo
- Publication number
- JP2952741B2 JP2952741B2 JP5219722A JP21972293A JP2952741B2 JP 2952741 B2 JP2952741 B2 JP 2952741B2 JP 5219722 A JP5219722 A JP 5219722A JP 21972293 A JP21972293 A JP 21972293A JP 2952741 B2 JP2952741 B2 JP 2952741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pure water
- water production
- water
- distillation column
- production system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、蒸留塔とその後流の
触媒湿式酸化装置または触媒気相酸化装置とを備えた前
処理装置と、蒸発法高温純水製造装置とからなる燃料電
池発電プラント用純水製造システムに関する。
触媒湿式酸化装置または触媒気相酸化装置とを備えた前
処理装置と、蒸発法高温純水製造装置とからなる燃料電
池発電プラント用純水製造システムに関する。
【０００２】燃料電池は、陽極活物質に酸素を用い、陰
極活物質に燃料を用い、酸化反応を電気化学的に行わせ
て電力を得る電池である。この発明は、燃料電池発電プ
ラントで使用された電池冷却水や、空気極水蒸気凝縮
水、燃料ガス凝縮水などを抵抗率１ＭΩ・ｃｍ以上の純
水にし、これを再利用するシステムに関する。
極活物質に燃料を用い、酸化反応を電気化学的に行わせ
て電力を得る電池である。この発明は、燃料電池発電プ
ラントで使用された電池冷却水や、空気極水蒸気凝縮
水、燃料ガス凝縮水などを抵抗率１ＭΩ・ｃｍ以上の純
水にし、これを再利用するシステムに関する。
【０００３】
【従来の技術】従来、燃料電池発電プラントで使用され
た電池冷却水、空気極水蒸気凝縮水、燃料ガス凝縮水
は、４０℃以下に冷却されてイオン交換法によって純水
化され、再利用されていた。そして、イオン交換樹脂は
酸あるいはアルカリによって定期的に再生されていた。
た電池冷却水、空気極水蒸気凝縮水、燃料ガス凝縮水
は、４０℃以下に冷却されてイオン交換法によって純水
化され、再利用されていた。そして、イオン交換樹脂は
酸あるいはアルカリによって定期的に再生されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のイオン交換法で
は、イオン交換樹脂の耐熱性から、処理前に約１２０℃
の被処理水を４０℃以下に冷却しておく必要があり、そ
のためイオン交換樹脂処理で生じた純水を再度加熱し、
高温純水を電池本体に戻すという、熱の有効利用がはな
はだ困難な操作を行っていた。
は、イオン交換樹脂の耐熱性から、処理前に約１２０℃
の被処理水を４０℃以下に冷却しておく必要があり、そ
のためイオン交換樹脂処理で生じた純水を再度加熱し、
高温純水を電池本体に戻すという、熱の有効利用がはな
はだ困難な操作を行っていた。
【０００５】また、イオン交換樹脂の再生のために酸な
いしはアルカリの薬品が必要であり、運転管理が繁雑で
費用がかかる欠点があった。加えて、燃料ガス凝縮水に
は燃料ガス改質器での副生成物であるメタノールが１０
００ｐｐｍ、アルデヒド等の有機物が数ｐｐｍ含まれて
いるが、これらは非電離物質であり、イオン交換法では
処理できなかった。
いしはアルカリの薬品が必要であり、運転管理が繁雑で
費用がかかる欠点があった。加えて、燃料ガス凝縮水に
は燃料ガス改質器での副生成物であるメタノールが１０
００ｐｐｍ、アルデヒド等の有機物が数ｐｐｍ含まれて
いるが、これらは非電離物質であり、イオン交換法では
処理できなかった。
【０００６】また、イオン交換樹脂の再生時に薬品を含
んだ排水は、ＢＯＤ（生物的酸素要求量）やＣＯＤ（化
学的酸素要求量）が高く、これをそのまま系外へ放流す
ることができず、大掛かりな排水処理設備を必要とする
欠点があった。
んだ排水は、ＢＯＤ（生物的酸素要求量）やＣＯＤ（化
学的酸素要求量）が高く、これをそのまま系外へ放流す
ることができず、大掛かりな排水処理設備を必要とする
欠点があった。
【０００７】この発明は、上記諸問題を解決した純水製
造システムを提供することを目的とする。
造システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明によるシステム
は、前処理の脱炭酸操作によって被処理水中の炭酸ガス
を除去し高温純水製造装置の不純物除去負荷を軽減する
とともに、蒸留操作によって低沸点有機物や揮発性電離
物質（アンモニア、アミン類等）を除去した後、多重効
用法や多段フラッシュ法の高温純水製造装置に被処理水
を供給し、蒸発法によって高温純水を製造するものであ
る。被処理水中に含まれる有機物は、触媒湿式酸化装置
または触媒気相酸化装置によって主として炭酸ガスと水
に分解される。
は、前処理の脱炭酸操作によって被処理水中の炭酸ガス
を除去し高温純水製造装置の不純物除去負荷を軽減する
とともに、蒸留操作によって低沸点有機物や揮発性電離
物質（アンモニア、アミン類等）を除去した後、多重効
用法や多段フラッシュ法の高温純水製造装置に被処理水
を供給し、蒸発法によって高温純水を製造するものであ
る。被処理水中に含まれる有機物は、触媒湿式酸化装置
または触媒気相酸化装置によって主として炭酸ガスと水
に分解される。
【０００９】すなわち、この発明による燃料電池発電プ
ラント用純水製造システムは、燃料電池発電プラントで
生じた凝縮水および／または電池冷却水を処理し純水を
製造する純水製造システムにおいて、蒸留塔とその後流
の触媒湿式酸化装置または触媒気相酸化装置とを備えた
前処理装置と、蒸発法高温純水製造装置とからなること
を特徴とするものである。
ラント用純水製造システムは、燃料電池発電プラントで
生じた凝縮水および／または電池冷却水を処理し純水を
製造する純水製造システムにおいて、蒸留塔とその後流
の触媒湿式酸化装置または触媒気相酸化装置とを備えた
前処理装置と、蒸発法高温純水製造装置とからなること
を特徴とするものである。
【００１０】この前処理装置は、脱炭酸塔とその後流の
蒸留塔とその後流の触媒湿式酸化装置または触媒気相酸
化装置とを備えたものであってもよい。
蒸留塔とその後流の触媒湿式酸化装置または触媒気相酸
化装置とを備えたものであってもよい。
【００１１】また、この発明によるもう１つの燃料電池
発電プラント用純水製造システムは、燃料電池発電プラ
ントで生じた凝縮水および／または電池冷却水を処理し
純水を製造する純水製造システムにおいて、湿式酸化触
媒を充填した反応蒸留塔を備えた前処理装置と、蒸発法
高温純水製造装置とからなることを特徴とするものであ
る。
発電プラント用純水製造システムは、燃料電池発電プラ
ントで生じた凝縮水および／または電池冷却水を処理し
純水を製造する純水製造システムにおいて、湿式酸化触
媒を充填した反応蒸留塔を備えた前処理装置と、蒸発法
高温純水製造装置とからなることを特徴とするものであ
る。
【００１２】この前処理装置の反応蒸留塔は、蒸留用充
填物とともに湿式酸化触媒を充填したもの、または棚段
上に湿式酸化触媒を充填したものであってもよい。
填物とともに湿式酸化触媒を充填したもの、または棚段
上に湿式酸化触媒を充填したものであってもよい。
【００１３】前処理装置に上記反応蒸留塔を用いた場合
には、蒸留と有機物の酸化が同時に行われるため、高温
純水製造装置の不純物負荷が軽減されるとともに排水中
の有機物濃度が低減され、特別な排水処理装置が不要と
なる。
には、蒸留と有機物の酸化が同時に行われるため、高温
純水製造装置の不純物負荷が軽減されるとともに排水中
の有機物濃度が低減され、特別な排水処理装置が不要と
なる。
【００１４】
【実施例】この発明による燃料電池発電プラント用純水
製造システムの例を図面に基づき具体的に説明する。
製造システムの例を図面に基づき具体的に説明する。
【００１５】実施例１ 図１において、この燃料電池発電プラント用純水製造シ
ステムは、脱炭酸塔(1) とその後流の蒸留塔(2) とその
後流の触媒湿式酸化塔(3) とその後流の気液分離塔（4)
と熱交換器とポンプ類などを備えた前処理装置と、蒸発
法高温純水製造装置とからなるものである。
ステムは、脱炭酸塔(1) とその後流の蒸留塔(2) とその
後流の触媒湿式酸化塔(3) とその後流の気液分離塔（4)
と熱交換器とポンプ類などを備えた前処理装置と、蒸発
法高温純水製造装置とからなるものである。
【００１６】高温純水製造装置は多重効用法を採用した
ものであって、蒸発器(5) 、複数の効用ポンプ(6) 、純
水ポンプ(7) および真空装置(8) からなる。
ものであって、蒸発器(5) 、複数の効用ポンプ(6) 、純
水ポンプ(7) および真空装置(8) からなる。
【００１７】燃料電池発電プラントにおいて水の精製が
必要となるプロセスは、主に電池冷却プロセス、空気極
水蒸気凝縮プロセス、燃料ガス水蒸気凝縮プロセスであ
る。これらのプロセスからの冷却水、凝縮水が純水製造
プロセスの被処理水となる。電池冷却水、空気極凝縮水
には有機物、揮発性電離物質が含まれていないため、特
別な前処理は必要でない。燃料ガス凝縮水には有機物、
揮発性電離物質が含まれているため前処理が必要とな
る。燃料ガス凝縮水中の組成の一例を表１に示す。
必要となるプロセスは、主に電池冷却プロセス、空気極
水蒸気凝縮プロセス、燃料ガス水蒸気凝縮プロセスであ
る。これらのプロセスからの冷却水、凝縮水が純水製造
プロセスの被処理水となる。電池冷却水、空気極凝縮水
には有機物、揮発性電離物質が含まれていないため、特
別な前処理は必要でない。燃料ガス凝縮水には有機物、
揮発性電離物質が含まれているため前処理が必要とな
る。燃料ガス凝縮水中の組成の一例を表１に示す。
【００１８】
【表１】 １２０℃の燃料ガス凝縮水は、常温付近まで冷却される
ことなしに、脱炭酸塔(1) へ供給される。被処理水のｐ
Ｈによって少量の酸を注入することもある。脱炭酸塔
(1) は、例えば充填塔である。脱炭酸塔(1) 内で凝縮水
は１００℃〜１１０℃まで自己蒸発しながら、脱炭酸塔
(1) 内の充填物表面を流下し、ストリッピング蒸気によ
って水中に溶解している炭酸ガスが気相へ移行する。こ
のように脱炭酸された凝縮水は蒸留塔(2) へ供給され
る。被処理水のｐＨによって少量のアルカリを注入する
こともある。蒸留塔(2) としては充填塔または棚段塔が
用いられ、塔頂には冷却器が、塔底には再沸器が備えら
れている。蒸留塔(2) 内で塔頂から低沸点有機物や揮発
性電離物質が濃縮され、９８℃の溜出液として取り出さ
れ、塔底からは不純物として主に非揮発性物質を含む１
０２℃の缶出液が取り出される。この缶出液は電池冷却
水と空気極凝縮水とともに多重効用高温純水製造装置の
蒸発器(5) に供給される。蒸発器(5) には燃料電池プラ
ントの高温排ガスの廃熱を利用する蒸気発生器で製造さ
れた加熱用蒸気が供給され、蒸発器給水の蒸発処理によ
って純水が得られる。得られる純水の水質を表２に示
す。
ことなしに、脱炭酸塔(1) へ供給される。被処理水のｐ
Ｈによって少量の酸を注入することもある。脱炭酸塔
(1) は、例えば充填塔である。脱炭酸塔(1) 内で凝縮水
は１００℃〜１１０℃まで自己蒸発しながら、脱炭酸塔
(1) 内の充填物表面を流下し、ストリッピング蒸気によ
って水中に溶解している炭酸ガスが気相へ移行する。こ
のように脱炭酸された凝縮水は蒸留塔(2) へ供給され
る。被処理水のｐＨによって少量のアルカリを注入する
こともある。蒸留塔(2) としては充填塔または棚段塔が
用いられ、塔頂には冷却器が、塔底には再沸器が備えら
れている。蒸留塔(2) 内で塔頂から低沸点有機物や揮発
性電離物質が濃縮され、９８℃の溜出液として取り出さ
れ、塔底からは不純物として主に非揮発性物質を含む１
０２℃の缶出液が取り出される。この缶出液は電池冷却
水と空気極凝縮水とともに多重効用高温純水製造装置の
蒸発器(5) に供給される。蒸発器(5) には燃料電池プラ
ントの高温排ガスの廃熱を利用する蒸気発生器で製造さ
れた加熱用蒸気が供給され、蒸発器給水の蒸発処理によ
って純水が得られる。得られる純水の水質を表２に示
す。
【００１９】
【表２】 蒸発器(5) からの濃縮水中のＣＯＤ、ＢＯＤ成分は排水
規制値を下回る値となり、この濃縮水をそのまま系外へ
放流することができる。
規制値を下回る値となり、この濃縮水をそのまま系外へ
放流することができる。
【００２０】蒸留塔(2) からの有機物が濃縮された溜出
液は、圧縮空気とともに、上述の廃熱蒸気発生器で発生
させた蒸気によって１６０℃まで加熱され、触媒湿式酸
化塔(3) に供給される。触媒湿式酸化塔には酸化反応を
促進する触媒が充填されており、塔内で有機物の酸化反
応が進行し、有機物は主として水と炭酸ガスに分解され
る。濃縮有機物の酸化反応熱を利用し、溜出液と熱交換
することによって、反応温度を維持させることも可能で
ある。触媒湿式酸化塔(3) を出た処理水は気液分離槽
(4) へ供給され、有機物の分解によって生じた炭酸ガス
と過剰の空気は大気中へ放散され、処理水中のＣＯＤ、
ＢＯＤは排水規制を下回る値となり、処理水を系外へ放
流することが可能となる。
液は、圧縮空気とともに、上述の廃熱蒸気発生器で発生
させた蒸気によって１６０℃まで加熱され、触媒湿式酸
化塔(3) に供給される。触媒湿式酸化塔には酸化反応を
促進する触媒が充填されており、塔内で有機物の酸化反
応が進行し、有機物は主として水と炭酸ガスに分解され
る。濃縮有機物の酸化反応熱を利用し、溜出液と熱交換
することによって、反応温度を維持させることも可能で
ある。触媒湿式酸化塔(3) を出た処理水は気液分離槽
(4) へ供給され、有機物の分解によって生じた炭酸ガス
と過剰の空気は大気中へ放散され、処理水中のＣＯＤ、
ＢＯＤは排水規制を下回る値となり、処理水を系外へ放
流することが可能となる。
【００２１】このようにこの発明によれば、排水処理設
備が不要となり、薬品の使用量が少なくなるか不要とな
り、また被処理水を冷却する必要がなく、燃料電池発電
プラントの廃熱を有効利用することができる有用なシス
テムが提供される。
備が不要となり、薬品の使用量が少なくなるか不要とな
り、また被処理水を冷却する必要がなく、燃料電池発電
プラントの廃熱を有効利用することができる有用なシス
テムが提供される。
【００２２】実施例２ 図２において、この燃料電池発電プラント用純水製造シ
ステムは、湿式酸化触媒を充填した反応蒸留塔(11)とポ
ンプ類を備えた前処理装置と、蒸発法高温純水製造装置
とからなるものである。
ステムは、湿式酸化触媒を充填した反応蒸留塔(11)とポ
ンプ類を備えた前処理装置と、蒸発法高温純水製造装置
とからなるものである。
【００２３】反応蒸留塔(11)内部には、蒸留用充填物と
ともに湿式酸化触媒が充填されているか、または棚段上
に湿式酸化触媒が充填されている。湿式酸化触媒の充填
帯域は、少なくとも、蒸留塔供給段より上の濃縮部であ
る。また、反応蒸留塔(11)は、蒸留塔と同様に、塔頂に
は冷却器を、塔底には再沸器を備えている。蒸発法高温
純水製造装置は実施例１のものと同じく蒸発法による多
重効用高温純水製造装置である。
ともに湿式酸化触媒が充填されているか、または棚段上
に湿式酸化触媒が充填されている。湿式酸化触媒の充填
帯域は、少なくとも、蒸留塔供給段より上の濃縮部であ
る。また、反応蒸留塔(11)は、蒸留塔と同様に、塔頂に
は冷却器を、塔底には再沸器を備えている。蒸発法高温
純水製造装置は実施例１のものと同じく蒸発法による多
重効用高温純水製造装置である。
【００２４】この例では、実施例１の蒸留塔と触媒湿式
酸化塔を組合せて蒸留と湿式酸化を同時に行う反応蒸留
法により前処理が行われる。
酸化塔を組合せて蒸留と湿式酸化を同時に行う反応蒸留
法により前処理が行われる。
【００２５】燃料ガス凝縮水は、ポンプで１０ｋｇ／ｃ
ｍ2 以上に昇圧され、空気とともに、燃料電池プラント
の高温排ガスの廃熱を利用する蒸気発生器によって製造
された蒸気によって１６０℃以上に加熱され、圧縮空気
とともに反応蒸留塔(11)へ供給される。反応蒸留塔(11)
の濃縮部では、低沸点有機物や揮発性電離物質が塔頂方
向へ移行しつつ、触媒の働きによって空気中の酸素と酸
化反応を生じる。この酸化により有機物は水と炭酸ガス
に分離し、過剰の空気とともに塔頂から大気へ放散され
る。その結果、塔頂からの溜出液中の有機物濃度が低く
なり、この液を放流することが可能となる。反応蒸留塔
(11)の缶出液は主に不揮発性の不純物を含んだ水とな
り、電池冷却水、空気極凝縮水とともに多重効用高温純
水装置の蒸発器(5) に供給される。
ｍ2 以上に昇圧され、空気とともに、燃料電池プラント
の高温排ガスの廃熱を利用する蒸気発生器によって製造
された蒸気によって１６０℃以上に加熱され、圧縮空気
とともに反応蒸留塔(11)へ供給される。反応蒸留塔(11)
の濃縮部では、低沸点有機物や揮発性電離物質が塔頂方
向へ移行しつつ、触媒の働きによって空気中の酸素と酸
化反応を生じる。この酸化により有機物は水と炭酸ガス
に分離し、過剰の空気とともに塔頂から大気へ放散され
る。その結果、塔頂からの溜出液中の有機物濃度が低く
なり、この液を放流することが可能となる。反応蒸留塔
(11)の缶出液は主に不揮発性の不純物を含んだ水とな
り、電池冷却水、空気極凝縮水とともに多重効用高温純
水装置の蒸発器(5) に供給される。
【００２６】多重効用高温純水装置の加熱用蒸気として
は、燃料電池プラントの高温排ガスの廃熱を利用する蒸
気発生器によって製造された蒸気が利用され、蒸発器
(5) の給水がこの蒸気によって蒸発処理されて、表２に
示す純水が得られる。
は、燃料電池プラントの高温排ガスの廃熱を利用する蒸
気発生器によって製造された蒸気が利用され、蒸発器
(5) の給水がこの蒸気によって蒸発処理されて、表２に
示す純水が得られる。
【００２７】このようにこの発明によれば、排水処理と
前処理を同時に行うことができ、設備がコンパクトにな
り、薬品の使用量が少なくなるか不要となり、また被処
理水を冷却する必要がなく、燃料電池発電プラントの廃
熱を有効利用することができる有用なシステムが提供さ
れる。
前処理を同時に行うことができ、設備がコンパクトにな
り、薬品の使用量が少なくなるか不要となり、また被処
理水を冷却する必要がなく、燃料電池発電プラントの廃
熱を有効利用することができる有用なシステムが提供さ
れる。
【００２８】実施例３ 図３において、この燃料電池発電プラント用純水製造シ
ステムは、脱炭酸塔(1) とその後流の蒸留塔(2) とその
後流の触媒気相酸化塔(3) とポンプ類などを備えた前処
理装置と、蒸発法高温純水製造装置とからなるものであ
る。
ステムは、脱炭酸塔(1) とその後流の蒸留塔(2) とその
後流の触媒気相酸化塔(3) とポンプ類などを備えた前処
理装置と、蒸発法高温純水製造装置とからなるものであ
る。
【００２９】高温純水製造装置は多重効用法を採用した
ものであって、蒸発器(5) 、複数の効用ポンプ(6) 、純
水ポンプ(7) および真空装置(8) からなる。
ものであって、蒸発器(5) 、複数の効用ポンプ(6) 、純
水ポンプ(7) および真空装置(8) からなる。
【００３０】燃料電池発電プラントにおいて水の精製が
必要となるプロセスは、主に電池冷却プロセス、空気極
水蒸気凝縮プロセス、燃料ガス水蒸気凝縮プロセスであ
る。これらのプロセスからの冷却水、凝縮水が純水製造
プロセスの被処理水となる。電池冷却水、空気極凝縮水
には有機物、揮発性電離物質が含まれていないため、特
別な前処理は必要でない。燃料ガス凝縮水には有機物、
揮発性電離物質が含まれているため前処理が必要とな
る。燃料ガス凝縮水中の組成の一例は前述の表１に示す
ものである。
必要となるプロセスは、主に電池冷却プロセス、空気極
水蒸気凝縮プロセス、燃料ガス水蒸気凝縮プロセスであ
る。これらのプロセスからの冷却水、凝縮水が純水製造
プロセスの被処理水となる。電池冷却水、空気極凝縮水
には有機物、揮発性電離物質が含まれていないため、特
別な前処理は必要でない。燃料ガス凝縮水には有機物、
揮発性電離物質が含まれているため前処理が必要とな
る。燃料ガス凝縮水中の組成の一例は前述の表１に示す
ものである。
【００３１】１２０℃の燃料ガス凝縮水は、常温付近ま
で冷却されることなしに、脱炭酸塔(1) へ供給される。
被処理水のｐＨによって少量の酸を注入することもあ
る。脱炭酸塔(1) は、例えば充填塔である。脱炭酸塔
(1) 内で凝縮水は１００℃〜１１０℃まで自己蒸発しな
がら、脱炭酸塔(1) 内の充填物表面を流下し、ストリッ
ピング蒸気によって水中に溶解している炭酸ガスが気相
へ移行する。このように脱炭酸された凝縮水は蒸留塔
(2) へ供給される。被処理水のｐＨによって少量のアル
カリを注入することもある。蒸留塔(2) としては充填塔
または棚段塔が用いられ、塔頂には分縮器(4) が、塔底
には再沸器が備えられている。蒸留塔(2) 内で塔頂から
低沸点有機物や揮発性電離物質が濃縮され、９８℃の溜
出ガスとして取り出され、塔底からは不純物として主に
非揮発性物質を含む１０２℃の缶出ガスが取り出され
る。この缶出液は電池冷却水と空気極凝縮水とともに多
重効用高温純水製造装置の蒸発器(5) に供給される。蒸
発器(5) には燃料電池プラントの高温排ガスの廃熱を利
用する蒸気発生器で製造された加熱用蒸気が供給され、
蒸発器給水の蒸発処理によって純水が得られる。得られ
る純水の水質は前記表２に示す物と同じであった。
で冷却されることなしに、脱炭酸塔(1) へ供給される。
被処理水のｐＨによって少量の酸を注入することもあ
る。脱炭酸塔(1) は、例えば充填塔である。脱炭酸塔
(1) 内で凝縮水は１００℃〜１１０℃まで自己蒸発しな
がら、脱炭酸塔(1) 内の充填物表面を流下し、ストリッ
ピング蒸気によって水中に溶解している炭酸ガスが気相
へ移行する。このように脱炭酸された凝縮水は蒸留塔
(2) へ供給される。被処理水のｐＨによって少量のアル
カリを注入することもある。蒸留塔(2) としては充填塔
または棚段塔が用いられ、塔頂には分縮器(4) が、塔底
には再沸器が備えられている。蒸留塔(2) 内で塔頂から
低沸点有機物や揮発性電離物質が濃縮され、９８℃の溜
出ガスとして取り出され、塔底からは不純物として主に
非揮発性物質を含む１０２℃の缶出ガスが取り出され
る。この缶出液は電池冷却水と空気極凝縮水とともに多
重効用高温純水製造装置の蒸発器(5) に供給される。蒸
発器(5) には燃料電池プラントの高温排ガスの廃熱を利
用する蒸気発生器で製造された加熱用蒸気が供給され、
蒸発器給水の蒸発処理によって純水が得られる。得られ
る純水の水質は前記表２に示す物と同じであった。
【００３２】蒸発器(5) からの濃縮水中のＣＯＤ、ＢＯ
Ｄ成分は排水規制値を下回る値となり、この濃縮水をそ
のまま系外へ放流することができる。
Ｄ成分は排水規制値を下回る値となり、この濃縮水をそ
のまま系外へ放流することができる。
【００３３】蒸留塔(2) からの有機物が濃縮された溜出
ガスは、触媒気相酸化塔(12)の頂部に供給されここで浄
化ガスと熱交換し、１５０〜２５０℃に予熱された後、
触媒気相酸化塔(12)の底部へ供給される。溜出ガスの吸
引にはファン(13)またはエジェクターが使用される。触
媒気相酸化塔(12)には酸化反応を促進する触媒(14)が充
填されており、溜出ガスと空気中の酸素が反応し、有機
物は主として水と炭酸ガスに酸化される。有機物の酸化
反応熱によって触媒反応を維持させることが可能であ
る。触媒層(14)を通過した浄化ガスは、蒸留塔(2) から
の溜出ガスと熱交換した後、大気中へ放散される。更な
る処理を要する排水は発生しない。
ガスは、触媒気相酸化塔(12)の頂部に供給されここで浄
化ガスと熱交換し、１５０〜２５０℃に予熱された後、
触媒気相酸化塔(12)の底部へ供給される。溜出ガスの吸
引にはファン(13)またはエジェクターが使用される。触
媒気相酸化塔(12)には酸化反応を促進する触媒(14)が充
填されており、溜出ガスと空気中の酸素が反応し、有機
物は主として水と炭酸ガスに酸化される。有機物の酸化
反応熱によって触媒反応を維持させることが可能であ
る。触媒層(14)を通過した浄化ガスは、蒸留塔(2) から
の溜出ガスと熱交換した後、大気中へ放散される。更な
る処理を要する排水は発生しない。
【００３４】このようにこの発明によれば、排水処理設
備が不要となり、薬品の使用量が少なくなるか不要とな
り、また被処理水を冷却する必要がなく、燃料電池発電
プラントの廃熱を有効利用することができる有用なシス
テムが提供される。
備が不要となり、薬品の使用量が少なくなるか不要とな
り、また被処理水を冷却する必要がなく、燃料電池発電
プラントの廃熱を有効利用することができる有用なシス
テムが提供される。
【００３５】
【発明の効果】この発明による純水製造システムでは、
燃料電池発電プラントで生じる凝縮水および／または電
池冷却水を、イオン交換樹脂を使用しないで、蒸発法に
よる高温純水製造装置で処理し純水を得るため、被処理
水を一旦４０℃以下に冷却する必要がなく、熱の有効利
用が可能である。
燃料電池発電プラントで生じる凝縮水および／または電
池冷却水を、イオン交換樹脂を使用しないで、蒸発法に
よる高温純水製造装置で処理し純水を得るため、被処理
水を一旦４０℃以下に冷却する必要がなく、熱の有効利
用が可能である。
【００３６】また、イオン交換樹脂の再生のための酸も
しくはアルカリが不要となり、運転管理が容易で薬品代
が不要となる上に、イオン交換法で処理できなかった凝
縮水および／または電池冷却水中のメタノール、アルデ
ヒド等の非電離物質を触媒湿式酸化処理装置または触媒
気相酸化処理装置で、主として炭酸ガスと水に分解し、
炭酸ガスは高温純水製造装置に入る前に系外へ排出し、
高温純水製造装置の不純物除去負荷を軽減すると共に、
より純度の高い純水を製造することができる。
しくはアルカリが不要となり、運転管理が容易で薬品代
が不要となる上に、イオン交換法で処理できなかった凝
縮水および／または電池冷却水中のメタノール、アルデ
ヒド等の非電離物質を触媒湿式酸化処理装置または触媒
気相酸化処理装置で、主として炭酸ガスと水に分解し、
炭酸ガスは高温純水製造装置に入る前に系外へ排出し、
高温純水製造装置の不純物除去負荷を軽減すると共に、
より純度の高い純水を製造することができる。
【００３７】さらに、前処理装置に蒸留塔または反応蒸
留塔を採用することにより、塔底から電離性揮発物質お
よび低沸点有機物質濃度が低い缶出液を取り出し、これ
により高温純水製造装置の不純物除去負荷を軽減すると
共に、より純度の高い純水を製造することができる。ま
た蒸留塔塔頂または反応蒸留塔塔頂では低沸点有機物質
が濃縮されるので、これを触媒湿式酸化処理装置または
触媒気相酸化処理装置によって容易に処理することがで
きる。
留塔を採用することにより、塔底から電離性揮発物質お
よび低沸点有機物質濃度が低い缶出液を取り出し、これ
により高温純水製造装置の不純物除去負荷を軽減すると
共に、より純度の高い純水を製造することができる。ま
た蒸留塔塔頂または反応蒸留塔塔頂では低沸点有機物質
が濃縮されるので、これを触媒湿式酸化処理装置または
触媒気相酸化処理装置によって容易に処理することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１を示すフローシートであ
る。
る。
【図２】この発明の実施例２を示すフローシートであ
る。
る。
【図３】この発明の実施例３を示すフローシートであ
る。
る。
１：脱炭酸塔 ２：蒸留塔 ３：触媒湿式酸化塔 ４：気液分離塔 ５：蒸発器 ６：効用ポンプ ７：純水ポンプ ８：真空装置 １１：反応蒸留塔 １２：触媒気相酸化塔 １３：ファン １４：触媒
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/20 Ｃ０２Ｆ 1/74 １０１ 1/74 １０１ Ｈ０１Ｍ 8/04 Ｊ Ｈ０１Ｍ 8/04 Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＧ (72)発明者 平野 隆 大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日 立造船株式会社内 (72)発明者 沢田 英隆 大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日 立造船株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−73868（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−43692（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−156597（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−269364（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C02F 1/16 B01D 3/16 C02F 1/04 C02F 1/20 C02F 1/74 H01M 8/04
Claims (4)
- 【請求項１】 燃料電池発電プラントで生じた凝縮水お
よび／または電池冷却水を処理し純水を製造する純水製
造システムにおいて、蒸留塔とその後流の触媒湿式酸化
装置または触媒気相酸化装置とを備えた前処理装置と、
蒸発法高温純水製造装置とからなることを特徴とする純
水製造システム。 - 【請求項２】 前処理装置が脱炭酸塔とその後流の蒸留
塔とその後流の触媒湿式酸化装置または触媒気相酸化装
置とを備えたものであることを特徴とする請求項１記載
の純水製造システム。 - 【請求項３】 燃料電池発電プラントで生じた凝縮水お
よび／または電池冷却水を処理し純水を製造する純水製
造システムにおいて、湿式酸化触媒を充填した反応蒸留
塔を備えた前処理装置と、蒸発法高温純水製造装置とか
らなることを特徴とする純水製造システム。 - 【請求項４】 前処理装置の反応蒸留塔が蒸留用充填物
とともに湿式酸化触媒を充填したもの、または棚段上に
湿式酸化触媒を充填したものであることを特徴とする請
求項３記載の純水製造システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5219722A JP2952741B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-09-03 | 燃料電池発電プラント用純水製造システム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-59856 | 1993-03-19 | ||
| JP5985693 | 1993-03-19 | ||
| JP5219722A JP2952741B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-09-03 | 燃料電池発電プラント用純水製造システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06320141A JPH06320141A (ja) | 1994-11-22 |
| JP2952741B2 true JP2952741B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=26400934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5219722A Expired - Fee Related JP2952741B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-09-03 | 燃料電池発電プラント用純水製造システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2952741B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3769366B2 (ja) * | 1997-09-19 | 2006-04-26 | 株式会社東芝 | 燃料電池発電装置 |
| EP1357625B1 (de) * | 2002-04-13 | 2011-02-09 | Airbus Deutschland GmbH | Verfahren zur Effizienzsteigerung und Verminderung von Abgasen bei Brennstoffzellensytemen |
| EP1354856B1 (de) * | 2002-04-16 | 2005-11-02 | Airbus Deutschland GmbH | Verfahren zur Wasseraufbereitung und Verteilung von bordgeneriertem Wasser in Luft-, Land- und/oder Wasserfahrzeugen |
| JP7112226B2 (ja) * | 2018-03-28 | 2022-08-03 | オルガノ株式会社 | 半導体製造設備における水処理設備の排熱回収再利用システム |
-
1993
- 1993-09-03 JP JP5219722A patent/JP2952741B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06320141A (ja) | 1994-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4618709A (en) | Waste water treatment in the production of methacrylic acid | |
| CN205527824U (zh) | 用于废水处理的回收设备 | |
| CS205083B2 (en) | Method of producing urea with the contemporary purification of obtained water | |
| US6638398B1 (en) | Methods for the evaporation of an aqueous solution containing ammonia | |
| JP2003512930A (ja) | プロピレンオキシド製造方法からの工業排水の精製方法 | |
| US20150232348A1 (en) | Water desalination and brine volume reduction process | |
| JP2007275690A (ja) | 有機液体水溶液からの有機液体分離回収方法 | |
| EP0055607A2 (en) | Process for recovery of olefinic nitriles | |
| JP2018062512A (ja) | 有機カルボン酸水溶液の製造方法および装置 | |
| JP2013538677A (ja) | 粗芳香族ニトロ化合物の後処理からの廃水を精製する方法 | |
| JPH0671585B2 (ja) | 超純水製造装置 | |
| JP2952741B2 (ja) | 燃料電池発電プラント用純水製造システム | |
| CN110550799A (zh) | 含氨废水的处理方法与装置 | |
| WO1997005073A1 (en) | Wet oxidation of high strength liquors with high solids content | |
| CN1552638A (zh) | 一种氯化铵废水零排放处理工艺 | |
| GB1589732A (en) | Process for the concentration and optional regeneration of sulphuric acid | |
| JP2001170615A (ja) | 揮発性有機物の除去方法 | |
| JP3270244B2 (ja) | 廃液処理方法及び廃液処理装置 | |
| JP4019272B2 (ja) | 低沸点有機物含有排水の処理方法及び装置 | |
| JP3434848B2 (ja) | フェノール含有排水の処理方法 | |
| JP5901924B2 (ja) | 有機物含有廃水処理システムおよび有機物含有廃水の処理方法 | |
| JPH08224572A (ja) | クローズドシステムの超純水製造および排水処理方法 | |
| JPH01115493A (ja) | 生活排水からの水再生法 | |
| WO2020032279A1 (ja) | エチレンオキシドおよびエチレングリコールの製造方法 | |
| JP2003053328A (ja) | 廃水処理設備 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990525 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |