JP3467739B2 - 自然塩生成装置およびその生成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自然塩製造技術に
係り、逆浸透膜を用いて海水中の塩分を濃縮した後かん
水を煮詰めて塩を製造する製塩装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】食料加工用／調味料等には塩化ナトリウ
ムの純度を選択的に高めて精製した化学塩と、体内に入
ったときミネラルバランスを保つようにカリウム、カル
シウム等を比較的多く含む自然塩もしくは加工塩とが主
として用いられている。

【０００３】化学塩はポンプで汲み上げた海水を一旦海
水槽に貯溜させた後、イオン交換膜電気透析装置を通過
させて標準海水の塩化ナトリウム濃度を選択的に高めた
ものをかん水とし、このかん水を多重効用缶等の蒸発缶
に入れ加熱し残余の水分を蒸発させ、結晶析出直前にお
いて遠心分離機を用いて固・液分離する。固・液分離し
たスラリー状物を更に乾燥して純度９９％以上の食塩と
したものである。

【０００４】上記の手法で得た化学塩は安価であり、塩
化ナトリウムの純度が高いものの他のミネラル分が少な
いので食料加工用／調味料等には味が劣るとされる。こ
れに反して海水を天日乾燥した塩は食料加工用／調味料
等に適し、健康によいとの識見から、塩化ナトリウム濃
度を選択的に高めることなく、標準海水をそのまま煮詰
め苦汁を分離した自然塩や岩塩を一旦溶解し再結晶して
他のミネラルを加えた自然塩もしくは加工塩等が使用さ
れている。

【０００５】標準海水を煮詰めて自然塩とするための濃
縮装置として平釜類似の釜を用いてかん水を段階的に煮
詰めて水分を蒸発する煎熬(せんごう)法がある。特開平
１０−２５９０２０号公報に開示されている溶液濃縮装
置はこの一例で、溶液濃縮装置は階段状に配列した釜と
され、しかも低位置の釜は高温に高位置の釜は低温に温
度設定された複数の釜から構成されている。かん水は階
段状に配設された高位置の釜から低位置の釜へと、それ
ぞれの釜に段差をもつて設けられた溶液送出口から溶液
受入口へと流される一方、それぞれの釜は釜の下面に沿
って設けられた管を通過する蒸気をもって、低位置の釜
から高位置の釜へと段階的に加熱される。水分は高位置
の釜から低位置の釜になるにしたがって次第に蒸発して
最下段の釜は沸騰温度に加熱され塩分濃度を増す。この
濃度が塩が析出する程度の飽和塩水液となったら、飽和
塩水液を汲みだし遠心脱水機に入れ水分と苦汁を除去し
自然塩を生成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記装置においては、
釜は階段状に配設されているため、設置スペースを多く
必要とするだけではなく、高所の平釜は低温に保持され
て低所になるに従って高温になるので、高所の平釜の蒸
発効率は悪く、このため、平釜を例えば７段等の多段に
する必要がある。多段にする程、平釜間のかん水の搬送
は複雑となり、自動化が阻まれ、経済性が低い。

【０００７】そこで、本発明は逆浸透膜を通過させて塩
分濃度を高めたかん水を、第１の濃縮缶と第２の濃縮缶
からなる濃縮缶に送り濃縮する。しかもそれぞれの濃縮
缶は垂直状に多重に配設し、第１の濃縮缶と第２の濃縮
缶間の溶液移動を自動化することにより、濃縮缶の設置
面積を狭くすると共に、濃縮缶間のかん水の搬送を容易
にした経済性の高い自然塩生成装置を提供しようとする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
自然塩生成装置は、逆浸透膜を通過させ塩分濃度を高め
たかん水を煎熬する濃縮缶であって、第１の濃縮缶と第
２の濃縮缶とを垂直状に多重に配設し、複数の第１の濃
縮缶には缶体内部に蒸気流路を設けると共にかん水の位
置を感知するセンサを設け、第２の濃縮缶は底部が中央
に傾斜する樋状に形成すると共に樋底部に溝を形成し、
スラリーを取り出す取出シリンダを設け、缶体内底部に
蒸気流路を設け、第１の濃縮缶と第２の濃縮缶に連通管
を設け、第１の濃縮缶のかん水が所定量に達したとき又
は濃度が所定濃度に達したとき自動的に第２の濃縮缶に
上記連通管を介して濃縮かん水搬送することを特徴とす
る。

【０００９】本発明の請求項２記載の自然塩生成方法
は、逆浸透膜を通過させ塩分濃度を高めたかん水を煎熬
するために、複数の第１の濃縮缶と第２の濃縮缶とを垂
直状に多重に配設し、蒸気流路を配設した上記第１の濃
縮缶にはかん水の上下位置を感知するセンサを設け、か
ん水を加熱蒸発させると共に第１の濃縮缶内のかん水が
所定量に達したとき又は濃度が所定濃度に達したとき上
記センサの信号を受けて上記連通管を介して、缶体内底
部に蒸気流路を設けた上記第２の濃縮缶に自動搬送して
濃縮し、第２の濃縮缶の底部中央に向かって傾斜し底部
に樋状に形成した樋底部の溝から取出シリンダをもって
スラリーを取り出すことを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項３記載の自然塩生成装置
は、上記取出シリンダから排出されるスラリーを遠心分
離機に搬送する取出コンベアは傾斜状に取出シリンダと
密閉構造に連通され、その他端部排出口は第２の濃縮缶
の液面より少なくとも上部に設けられていることを特徴
とする。

【００１１】本発明の請求項４記載の自然塩生成装置
は、かん水の位置を感知するセンサは、かん水の位置が
所定位置に達したとき動作する浮子から得られる位置情
報を信号とすることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の生成装置の構成を
示すブロック図である。

【００１３】図１において、ポンプ１で汲み上げた標準
海水は一旦海水槽２に貯溜させた後、濾過部材３を介し
て逆浸透膜装置４を通過させ、塩分濃度を高めたかん水
とし、かん水槽５に貯溜する。このかん水は配管６を通
って複数の第１の濃縮缶７−１、７−２に送られる。か
ん水槽５と第１の濃縮缶７との間にはそれぞれのかん水
の流入を制御するバルブ８−１、８−２が設けられてい
る。第１の濃縮缶７−１、７−２で図示しないボイラ等
の発生する蒸気で加熱され、水分を減少した濃厚かん水
は連通管９に設けられた濃厚かん水を制御するバルブ１
０を介して第２の濃縮缶１１に送られて加熱され、塩が
析出する程度の飽和塩水液に濃縮されると共に、その下
方部の溝１２で塩を析出させる。析出した塩は取出シリ
ンダ１３、取出コンベア１４を介して遠心分離器１５で
固・液分離され、自然塩と苦汁とに分離される。なお、
１６−１はかん水の上水面位置を感知するセンサであ
り、１６−２はかん水の下水面位置を感知するセンサで
あり、１７はセンサ１６の信号を受けてバルブ８、１０
を制御する制御装置である。制御装置１７は２つのセン
サ１６−１、１６−２のオン／オフ信号に従って自動的
にバルブ８、１０を開閉する。第１の濃縮缶７、第２の
濃縮缶１１内部等には図示していない蒸気配管が配設さ
れている。

【００１４】図２は第１の濃縮缶と第２の濃縮缶の位置
関係およびそれぞれの形状を示す一部切欠き側面図であ
る。

【００１５】第１の濃縮缶７と第２の濃縮缶１１は図上
方向からの投影寸法は略同寸法とされ、第１の濃縮缶７
と第２の濃縮缶１１は複数の第１の濃縮缶７を上方向
に、第２の濃縮缶１１を下方向に設置する同一枠体２０
をもって垂直状に多重に設置されている。

【００１６】標準海水を逆浸透膜装置で海水を倍に濃縮
すると約７％の塩分濃度のかん水が得られる。このかん
水を第１の濃縮缶７にほぼ満たし、その液面が缶側面の
１／３になるまで濃縮したならば塩分濃度は約２１％に
達する。センサ１６はかん水位置を感知するセンサであ
るが、第１の濃縮缶７に入るかん水濃度が決まるときそ
れぞれのセンサ１６−１、１６−２の缶内高さ位置を設
定することにより、連通管９を通る濃厚かん水の濃度を
規定することができる。また、それぞれのセンサ１６−
１、１６−２の少なくとも一方の缶内高さ位置を可変で
きるようにすることによって濃厚かん水の濃度を可変す
ることができる。従って、図においては第１の濃縮缶
７、２段に対して、第２の濃縮缶１１が１段の３段重ね
とされているが、第２の濃縮缶１１の蒸発量を高めるこ
とにより第１の濃縮缶７、１段に対して、第２の濃縮缶
１１を１段とすることもできる。すなわち、第２の濃縮
缶１１の所定流入かん水濃度に適合するように第１の濃
縮缶７の流出かん水濃度を定めるとき、第１の濃縮缶７
の段数が定まる。

【００１７】第１の濃縮缶７は密閉構造の高さ方向が幅
方向に較べて短い平型に形成され、缶体を構成する底板
１８上方に蒸気を送る配管２２が設けられている。配管
２２はかん水への熱伝導容量を大きくするように底板１
８平行方向に蛇行してもよく、また伝導面積を大きくす
るためにフイン等を設置したものでもよい。底板１８に
平行する配管２２の底板１８からの最大高さは少なくと
も第１の濃縮缶７が排出するかん水の保持高さとされ、
保持高さはかん水の下面位置を感知するセンサ１６−２
の設定位置によって定まる。缶体を構成する底板１８に
は第２の濃縮缶１１にかん水を流す連通管９の管口部が
設けられ、連通管９には濃縮かん水の流れを制御するバ
ルブ１０が設置されている。また、第１の濃縮缶７上方
部には蒸発水を除去し濃縮缶７内を減圧にする排気ポン
プ２４に接続される管口部２５が設けられている。排気
ポンプ２４からでた蒸気は図示しない蒸気排出管／廃熱
回収器に接続されている。

【００１８】第２の濃縮缶１１は側面形状が上部幅を広
く下部幅を狭くした台形状で、上部は蓋で覆われ、蓋に
は第１の連通管９から送られる濃縮かん水を受ける管口
部が開口されると共に、蒸発水を除去し濃縮缶１１内を
減圧にする排気ポンプ２６に接続される管口部２７が設
けられている。排気ポンプ２６からでた蒸気は図示しな
い蒸気排出管／廃熱回収器に接続されている。また、底
部が中央に傾斜する樋状に形成され、樋底部には溝１２
が設けられ、溝１２には結晶しかかった含水塩、すなわ
ちスラリーを一方方向に送る取出シリンダ１３が設置さ
れている。台形状を形成する傾斜面には傾斜面を形成す
る底板２１から隙間ａをもって、蒸気を送る配管２３が
設けられている。従って、第２の濃縮缶１１で次第に濃
縮され、傾斜面でスラリーが形成されたとしてもこの隙
間ａを通って溝１２に達することができる。配管２７は
傾斜面板と平行方向に蛇行してもよい。また、スラリー
を強制的に溝に落とし込むため、配管２７の下斜方向に
細孔を設けて蒸気圧力をもってスラリーを落とし込むこ
ともできる。

【００１９】好適な濃縮では、かん水槽５での塩分濃度
が約７％のかん水を第１の濃縮缶７で約１８〜２８％に
濃縮し、第２の濃縮缶１１で飽和濃度まで濃縮し、台形
状壁面を伝って溝１２に落下する濃縮かん水がこの近傍
で結晶化を始めスラリーとして溝１２に落下するように
設定する。

【００２０】図３は第２の濃縮缶と取出シリンダおよび
取出コンベアの位置関係を示す図である。

【００２１】前記したように、傾斜面で形成されたスラ
リーは溝１２に沿って設置されたスクリュウコンベア等
の取出シリンダ１３をモータ２８で低速回転するので溝
１２の一方方向に送られる。この端部は傾斜して設けら
れた取出コンベア１４の一端３０に至り、スラリーは取
出コンベア１４の他端３１に向かって搬送される。取出
シリンダ１３の一方方向と取出コンベア１４の他端３１
は密閉構造で連通されている。

【００２２】取出コンベア１４はモータ２９で回転する
スクリュウコンベアでその他端３１の排出口は少なくと
も第２の濃縮缶１１に送られた濃縮かん水の最上水面よ
り上方位置ｂになっている。従って、他端３１位置に搬
送されたスラリーに含まれている水分は重力により取出
コンベア１４の一端３０を介して第２の濃縮缶１１に戻
される。すなわち、スラリーは取出コンベア１４の搬送
中に脱水されることになる。

【００２３】図４は第１の濃縮缶に設置されるかん水位
置を感知するセンサの構造の一実施例を示す断面図であ
る。

【００２４】センサ１６の下端部には内部の特定位置に
感磁スイッチ３２を設けたスライド棒３３が突出し、浮
子３４がスライド棒３３を取り囲むように矢示方向に可
動自在に設置さけている。スライド棒３３は保持管３５
に接合されていて、その上部は第１の濃縮缶の蓋３７と
長さが可変できるように取付けられている。従って、蓋
から浮子３４までの距離が自在に設定できる。浮子３４
内周スライド面に設けられた磁性体３６によって、スラ
イド棒３３を浮子３４が上下するとき感磁スイッチ３２
がオン／オフし、その電気信号を送る。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、逆浸透膜
を通過させて塩分濃度を高めたかん水を第１の濃縮缶で
濃縮した後第２の濃縮缶に送り濃縮する。第１の濃縮缶
と第２の濃縮缶は垂直状に多重に配設しているので、設
置面積を比較的小さくすることができる。また、濃縮缶
は立体的に配設されているので、配管長は短く熱損失が
少ないだけでなく制御配線が短くなるので、設置後の維
持管理においても、点検修理等が容易にでき、経済性が
高い。

【００２６】第１の濃縮缶体内部にかん水位置を確認す
るセンサを設け、センサの位置信号からかん水濃度を監
視すると共に、第１の濃縮缶のかん水を自動的に第２の
濃縮缶に送るので、かん水の濃度確認が容易である。ま
た、第２の濃縮缶は台形状に形成され、その傾斜面を形
成する底板から蒸気を送る配管に隙間が設けられている
ので、第２の濃縮缶で次第に濃縮された濃縮かん水は隙
間を通って溝に達し、スラリーとして取出シリンダで一
方方向に寄せられるので塩の回収が容易である。

【００２７】煎熬システムが自動化されているので、自
然塩を経済的に生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わる生成装置の構成を示すブロック
図である。

【図２】本発明に関わる第１の濃縮缶と第２の濃縮缶の
位置関係およびそれぞれの形状を示す一部切欠き側面図
である。

【図３】本発明に関わる第２の濃縮缶と取出シリンダお
よび取出コンベアの位置関係を示す図である。

【図４】本発明に関わる第１の濃縮缶に設置されるかん
水位置を感知するセンサの構造の一実施例を示す断面図
である。

【符号の説明】

４ 逆浸透膜装置 ５ かん水槽 ７ 第１の濃縮缶 ８ バルブ ９ 連通管 １０ バルブ １１ 第２の濃縮缶 １２ 溝 １３ 取出シリンダ １４ 取出コンベア １６ センサ １７ 制御装置 ２０ 枠体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C01D 3/00 - 3/26 B01D 61/02 A23L 1/237

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】逆浸透膜を通過させ塩分濃度を高めたかん
   水を煎熬する濃縮缶であって、第１の濃縮缶と第２の濃
   縮缶とを垂直状に多重に配設し、 複数の第１の濃縮缶には缶体内部に蒸気流路を設けると
   共にかん水の位置を感知するセンサを設け、 第２の濃縮缶は底部が中央に傾斜する樋状に形成すると
   共に樋底部に溝を形成し、スラリーを取り出す取出シリ
   ンダを設け、缶体内底部に蒸気流路を設け、 第１の濃縮缶と第２の濃縮缶に連通管を設け、第１の濃
   縮缶のかん水が所定量に達したとき又は濃度が所定濃度
   に達したとき自動的に第２の濃縮缶に上記連通管を介し
   て濃縮かん水搬送することを特徴とする自然塩生成装
   置。
2. 【請求項２】逆浸透膜を通過させ塩分濃度を高めたかん
   水を煎熬するために、複数の第１の濃縮缶と第２の濃縮
   缶とを垂直状に多重に配設し、蒸気流路を配設した上記
   第１の濃縮缶にはかん水の上下位置を感知するセンサを
   設け、かん水を加熱蒸発させると共に第１の濃縮缶内の
   かん水が所定量に達したとき又は濃度が所定濃度に達し
   たとき上記センサの信号を受けて上記連通管を介して、
   缶体内底部に蒸気流路を設けた上記第２の濃縮缶に自動
   搬送して濃縮し、第２の濃縮缶の底部中央に向かって傾
   斜し底部に樋状に形成した樋底部の溝から取出シリンダ
   をもってスラリーを取り出すことを特徴とする自然塩生
   成方法。
3. 【請求項３】上記取出シリンダから排出されるスラリー
   を遠心分離機に搬送する取出コンベアは傾斜状に取出シ
   リンダと密閉構造に連通され、その他端部排出口は第２
   の濃縮缶の液面より少なくとも上部に設けられているこ
   とを特徴とする請求項１記載の自然塩生成装置。
4. 【請求項４】請求項１記載のかん水の位置を感知するセ
   ンサは、かん水の位置が所定位置に達したとき動作する
   浮子から得られる位置情報を信号とすることを特徴とす
   る自然塩生成装置。