JP5885551B2 - 海水淡水化装置 - Google Patents
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Description
実施形態の海水淡水化装置を説明するに先立ち、各実施形態の前提となる第1の技術、及び第2の技術を、図12、図13を用いて説明する。第1の技術にかかる海水淡水化装置は、まず、海水1を海水ポンプ2にて搬送し、前処理膜3に流入させる。前処理膜3は、例えば中空糸膜であり、海水1は濾過により固体物が取り除かれた前処理後海水4になる。前処理後海水4は、例えば6MPa超の浸透圧ポンプ5により昇圧され高圧海水6になり、逆浸透膜7に流入する。逆浸透膜7により高圧海水6は、膜を通過する淡水8と通過しない濃縮海水9に分離される。このように飲料水に利用するための淡水8を得る。
第2の技術である海水淡水化装置を、図13を用いて説明する。第1の技術と異なる部分のみ説明する。通常運転では、開閉弁10、11を開き、開閉弁17、18、19、64、65を閉じる。逆洗ポンプ15、第2の逆洗ポンプ67は停止し他のポンプは全て運転する。ヒータ66は、例えば電気ヒータであり、通常は作動させない。
第1実施形態にかかる海水淡水化装置を、図1を用いて説明する。第1実施形態は、請求項1に対応する。第1実施形態にかかる海水淡水化装置について、第1、2の技術と異なる部分のみ説明し、同一の部分は説明を省略する。
第2実施形態に掛かる海水淡水化装置を、図2を用いて説明する。第2実施形態にかかる海水淡水化装置は、請求項1、4に対応する。第2実施形態については、第1実施形態と異なる部分のみ説明する。
第3実施形態にかかる海水淡水化装置を、図3を用いて説明する。第3実施形態にかかる海水淡水化装置は、請求項1、4に対応する。第3実施形態について、第2実施形態と異なる部分のみ説明する。
第4実施形態にかかる海水淡水化装置を、図4を用いて説明する。第4実施形態にかかる海水淡水化装置は、請求項1、5に対応する。第4実施形態について、第2実施形態と異なる部分のみ説明する。
第5実施形態にかかる海水淡水化装置を、図5を用いて説明する。第5実施形態にかかる海水淡水化装置は、請求項1、6に対応する。第5実施形態について、第3、4実施形態と異なる部分のみ説明する。
第6実施形態にかかる海水淡水化装置を、図6を用いて説明する。第6実施形態にかかる海水淡水化装置は、請求項2に対応する。第6実施形態について、第1の技術や第1実施形態と異なる部分のみ説明する。
第7実施形態にかかる海水淡水化装置を、図7を用いて説明する。第7実施形態にかかる海水淡水化装置は、請求項2、4に対応する。第7実施形態について、第6実施形態と異なる部分のみ説明する。
第8実施形態にかかる海水淡水化装置を、図8を用いて説明する。第8実施形態にかかる海水淡水化装置は、第7実施形態と同様、請求項2、4に対応する。第8実施形態について、第7実施形態と異なる部分のみ説明する。
第9実施形態にかかる海水淡水化装置を、図9を用いて説明する。第9実施形態にかかる海水淡水化装置は、請求項2、7に対応する。第9実施形態について、第8実施形態 と異なる部分のみ説明する。
第10実施形態にかかる海水淡水化装置を、図10を用いて説明する。第10実施形態にかかる海水淡水化装置は、請求項2、8に対応する。第10実施形態について、第8、9実施形態と異なる部分のみ説明する。
第11実施形態にかかる海水淡水化装置について説明する。第11実施形態にかかる海水淡水化装置は、第6〜10実施形態と同様、請求項2に対応する。第6〜10実施形態では分散電源36の排熱を排熱熱交換器35から回収していたが、これに対して、第11実施形態にかかる海水淡水化装置は、ビル等の空調機54(図6〜10参照)が冷房運転する際、室外機に相当する凝縮器55から、直接、あるいは水を介して最終的には大気に捨てている排熱を回収する。
第12実施形態にかかる海水淡水化装置を、説明する。第12実施形態にかかる海水淡水化装置は、第6〜11実施形態と同様、請求項2に対応する。第6〜10実施形態では、分散電源36の排熱を排熱熱交換器35から回収していたが、これに対して、水冷計算機57(図6〜10参照)からの排熱を回収する。海水淡水化装置の監視制御のために大規模な計算機が使用されるので、水冷計算機57が海水淡水化装置の近くに設置される事があり、その排熱を直接、あるいは水を介して最終的には大気に捨てている。第12実施形態にかかる海水淡水化装置では、第6〜10実施形態における分散電源36が、水冷計算機57に置き換えられる。水冷計算機57の排熱を利用する事で、消費電力を低減できることがある。
第13実施形態にかかる海水淡水化装置を、図11を用いて説明する。第13実施形態にかかる海水淡水化装置は、請求項3に対応する。第13実施形態について、第2の技術と異なる部分のみ説明する。蒸気タービンプラントは、復水器に海水を使用する事が多く、海水淡水化装置と同様に海近くに設置される事が多い。蒸気タービンプラントにてボイラ排ガスから二酸化炭素を分離回収するシステムがあるが、そのプロセスにて必要な加熱源として蒸気タービンからの抽気蒸気が使われることがある。
Claims (6)
- 海水を淡水化させる海水淡水化装置であって、
分散電源、ガスエンジン、ガスタービン、燃料電池、計算機、冷凍機、又は冷房空調機のいずれかからの排熱により熱媒体を加熱する熱交換器と、
淡水化させる前記海水から固体物を取り除く前処理膜と、
前記熱交換器にて加熱された前記熱媒体が、前記前処理膜の逆洗に使用する洗浄水を加熱する洗浄水加熱器に流入することなく前記熱交換器に戻る第1の循環流路と、
前記第1の循環流路に設けられた、前記熱媒体を収容するタンクと、
前記洗浄水を加熱する洗浄水加熱器と、
前記熱交換器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器と前記熱媒体を収容するタンクとに並列に流入し、前記熱交換器に戻る第2の循環流路であって、前記熱媒体を収容するタンクの上流側に設けられる開閉弁を備える第2の循環流路と、
前記熱交換器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入し、前記熱交換器に戻る第3の循環流路と、
前記熱媒体を収容するタンクに貯蔵した前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入し、前記熱媒体のタンクに戻る第4の循環流路と、
を具備し、
流路切替えにより、前記第1,2,3,4の循環流路のいずれかに切り替えることができ、
前記第4の循環流路に切替えることにより、前記タンクに貯蔵した前記熱媒体を前記洗浄水加熱器に流入させることができ、
前記洗浄水の全部、又は一部を、前記熱交換器で加熱された前記熱媒体で加熱できることを特徴とした海水淡水化装置。 - 海水を淡水化させる海水淡水化装置であって、
分散電源、ガスエンジン、ガスタービン、燃料電池、計算機、冷凍機、又は冷房空調機のいずれかからの排熱により熱媒体を加熱する熱交換器と、
淡水化させる前記海水から固体物を取り除く前処理膜と、
前記熱交換器にて加熱された前記熱媒体が、前記前処理膜の逆洗に使用する洗浄水を加熱する洗浄水加熱器に流入することなく前記熱交換器に戻る第1の循環流路と、
前記第1の循環流路に設けられた、蓄熱材を収容するタンクと、
前記洗浄水を加熱する洗浄水加熱器と、
前記熱交換器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器と前記蓄熱材を収容するタンクとに並列に流入し、前記熱交換器に戻る第2の循環流路であって、前記蓄熱材を収容するタンクの上流側に設けられる開閉弁を備える第2の循環流路と、
前記熱交換器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入し、前記熱交換器に戻る第3の循環流路と、
前記蓄熱材を収容するタンクに貯蔵した前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入し、前記蓄熱材を収容するタンクに戻る第4の循環流路と、
を具備し、
流路切替えにより、前記熱媒体が流れる循環流路を、前記第1,2,3,4の循環流路のいずれかに切り替えることができ、
前記第4の循環流路に切り替えることによって、前記熱媒体を前記蓄熱材に蓄熱した熱により加熱して、前記熱媒体を前記洗浄水加熱器に流入することができ、
前記洗浄水の全部、又は一部を、前記熱交換器で加熱された前記熱媒体で加熱できることを特徴とした海水淡水化装置。 - 海水を淡水化させる海水淡水化装置であって、
二酸化炭素分離回収システムにて加熱源として使用された蒸気タービンからの抽気蒸気により熱媒体を加熱する熱交換器と、
淡水化させる前記海水から固体物を取り除く前処理膜と、
前記熱交換器にて加熱された前記熱媒体が、前記前処理膜の逆洗に使用する洗浄水を加熱する洗浄水加熱器に流入することなく前記熱交換器に戻る第1の循環流路と、
前記第1の循環流路に設けられた、前記熱媒体を収容するタンクと、
前記洗浄水を加熱する洗浄水加熱器と、
前記熱交換器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器と前記熱媒体を収容するタンクとに並列に流入し、前記熱交換器に戻る第2の循環流路であって、前記熱媒体を収容するタンクの上流側に設けられる開閉弁を備える第2の循環流路と、
前記熱交換器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入し、前記熱交換器に戻る第3の循環流路と、
前記熱媒体を収容するタンクに貯蔵した前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入し、前記熱媒体のタンクに戻る第4の循環流路と、
を具備し、
流路切替えにより、前記第1,2,3,4の循環流路のいずれかに切り替えることができ、
前記第4の循環流路に切替えることにより、前記タンクに貯蔵した前記熱媒体を前記洗浄水加熱器に流入させることができ、
前記洗浄水の全部、又は一部を、前記熱交換器で加熱された前記熱媒体で加熱できることを特徴とした海水淡水化装置。 - 海水を淡水化させる海水淡水化装置であって、
二酸化炭素分離回収システムにて加熱源として使用された蒸気タービンからの抽気蒸気により熱媒体を加熱する熱交換器と、
淡水化させる前記海水から固体物を取り除く前処理膜と、
前記熱交換器にて加熱された前記熱媒体が、前記前処理膜の逆洗に使用する洗浄水を加熱する洗浄水加熱器に流入することなく前記熱交換器に戻る第1の循環流路と、
前記第1の循環流路に設けられた、蓄熱材を収容するタンクと、
前記洗浄水を加熱する洗浄水加熱器と、
前記熱交換器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器と前記蓄熱材を収容するタンクとに並列に流入し、前記熱交換器に戻る第2の循環流路であって、前記蓄熱材を収容するタンクの上流側に設けられる開閉弁を備える第2の循環流路と、
前記熱交換器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入し、前記熱交換器に戻る第3の循環流路と、
前記蓄熱材を収容するタンクに貯蔵した前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入し、前記蓄熱材を収容するタンクに戻る第4の循環流路と、
を具備し、
流路切替えにより、前記熱媒体が流れる循環流路を、前記第1,2,3,4の循環流路のいずれかに切り替えることができ、
前記第4の循環流路に切り替えることによって、前記熱媒体を前記蓄熱材に蓄熱した熱により加熱して、前記熱媒体を前記洗浄水加熱器に流入することができ、
前記洗浄水の全部、又は一部を、前記熱交換器で加熱された前記熱媒体で加熱できることを特徴とした海水淡水化装置。 - 海水を淡水化させる海水淡水化装置であって、
太陽熱により熱媒体を加熱する集熱器と、
淡水化させる前記海水から固体物を取り除く前処理膜と、
前記前処理膜の逆洗に使用する洗浄水を加熱する洗浄水加熱器と、
前記集熱器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入することなく前記集熱器に戻る第1の循環流路と、
前記第1の循環流路に設けられた、前記熱媒体を収容するタンクと、
前記集熱器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器と前記熱媒体を収容するタンクとに並列に流入し、前記集熱器に戻る第2の循環流路であって、前記熱媒体を収容するタンクの上流側に設けられる開閉弁を備える第2の循環流路と、
前記集熱器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入し、前記集熱器に戻る第3の循環流路と、
前記熱媒体を収容するタンクに貯蔵した前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入し、前記熱媒体のタンクに戻る第4の循環流路と、
を具備し、
流路切替えにより、前記第1,2,3,4の循環流路のいずれかに切り替えることができ、
前記洗浄水の全部、又は一部を、前記集熱器で加熱された前記熱媒体で前記洗浄水加熱器にて加熱できることを特徴とした海水淡水化装置。 - 海水を淡水化させる海水淡水化装置であって、
太陽熱により熱媒体を加熱する集熱器と、
淡水化させる前記海水から固体物を取り除く前処理膜と、
前記前処理膜の逆洗に使用する洗浄水を加熱する洗浄水加熱器と、
前記集熱器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入することなく前記集熱器に戻る第1の循環流路と、
前記第1の循環流路に設けられた、蓄熱材を収容するタンクと、
前記集熱器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器と前記蓄熱材を収容するタンクとに並列に流入し、前記集熱器に戻る第2の循環流路であって、前記蓄熱材を収容するタンクの上流側に設けられる開閉弁を備える第2の循環流路と、
前記集熱器にて加熱された前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入し、前記集熱器に戻る第3の循環流路と、
前記蓄熱材を収容するタンクに貯蔵した前記熱媒体が、前記洗浄水加熱器に流入し、前記蓄熱材を収容するタンクに戻る第4の循環流路と、
を具備し、
流路切替えにより、前記熱媒体が流れる循環流路を、前記第1,2,3,4の循環流路のいずれかに切り替えることができ、
前記洗浄水の全部、又は一部を、前記集熱器で加熱された前記熱媒体で前記洗浄水加熱器にて加熱できることを特徴とした海水淡水化装置。
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