JPH01151987A - 水を蒸発または蒸留するとき、溶解したガス、有害な揮発性不純物を水から除去する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、水を蒸発または蒸留するとき、炭化水素、
ハロゲン化炭化水素、アルケン、メタン、クロロフェノ
ール及びベンゼン誘導体などの有害な揮発性不純物を水
から除去する装置と方法に関するものである。

（従来の技術） 例をあげて説明すると、環境内および人体におけるハロ
ンゲン化炭化水素の存在が最近注目されている。純粋化
に実施される最も普通の方法は、水の塩素処理であって
、これに関連して、塩素に基因するハロンゲン化炭化水
素が水の中に生成され、それが残留するという問題があ
る。環境問題としては、例えば、塩素殺菌された飲料水
にハロゲン炭化水素が発生すれば、当然、これは、人体
の血清、尿にも含まれる。表１は、揮発性不純物の発生
の例示である。これらの主たるグループの間で、揮発性
炭化水素に例をとれば、トリハロメタンの場合、これら
の中でクロロフォルムが最も注目されるものである。ハ
ロゲン化炭化水素は、人間にとって毒性、発癌性、変異
誘発素性、奇形発生性をもつものである。これらは、好
脂性であり、したがって、環境にごく少量の濃縮物とし
て存在している場合でも組織に堆積する。

表　１　　揮発性不純物の例 揮発性炭化水素 ｎ−ノナン Ｃ９−アルケン トリハロメタン クロロフェノール ２．４．６−トリクロロフエノール ベンゼン誘導体 クロロベンゼン Ｏ−キシレン スチレン 問題の化合物は、低分子のものであり、溶解している場
合、極めて蒸発させにくい。これまでの経験によっても
、例えば、活性炭素濾過または逆性浸透のようなコンベ
ンショナルな手段により、これらを水から除去すること
はできないことが判明している。そして、揮発性炭化水
素に関しては、これらの内で最もありふれたクロロフォ
ルム（ＣＨＣ１３）について特に言えることである。こ
れらは、また、ベーパと共に留出物となるコンベンショ
ナルな蒸留プロセスで除去できない。

ドイツ特許第ＤＥ−８５９８７９号には、過剰な塩素が
空気を水に導入し、超音波振動を加えることによって、
塩素を気泡と共に放出させて水を純化する技術が開示さ
れている。

前記したような毒性の物質を空気により水から除去し、
これによって、ハロゲン力炭化水素の濃度を低下させる
ことは、すでに知られている。

（発明が解決しようとする課題） 前記し方法の問題点は、蒸留プロセスの見地からすると
、不用な添加物、即ち、圧縮空気を蒸留装置に導入しな
ければならず、浄化に必要な空気が天吊に必要であり、
浄化基準に達することが極めて困難であるという点であ
る。

（課題を解決するための手段） この発明の目的は、前記問題点のない、点滴、注射、透
析などに用いる医療用の水を調製するため、蒸留装置に
供給される水から不純物を除去する方法と装置を提供す
ることを目的とするものである。

この発明の前記課題を解決する手段は、蒸留装置または
エバポレータの供給水を充分高温に加熱し、供給水の一
部を気相に変えるようにし、浄化手段へ導き、供給水を
薄いフィルムの態様で浄化手段へ放出し、供給水に存在
するガス状の物質を浄化手段に設けたセパレータ手段に
より分離し、これを浄化手段に設けた流路から排出する
ことを特徴とする水を蒸発または蒸留するとき、溶解し
たガス、有害な揮発性不純物を水から除去する方法であ
る。

前記方法手段において、蒸留装置に供給された水は、充
分高温に加熱され、そのごく一部が、所謂キャリアベー
パにコンバートされ、供給水は、浄化手段内において、
薄い噴射リング状の形態で、低圧空間へ放出され、一部
が蒸発し、該ベーパが前記噴射された水を無数の水滴と
する。そして、これら水滴は、浄化手段の壁に打ち当り
、揮発性不純物を気相に変える。さらに水が前記壁につ
たわり流れる間、微細なガス要素は、前記ベーパに加わ
り、ガス状不純物が混合したキャリアベーパは、浄化手
段に設けられた導管を介して排出される。

この発明の課題解決の手段としての装置は、浄化手段が
蒸留装置またはスチーム発生機に接続され、浄化される
べき供給水が前記浄化手段に導かれ、前記浄化手段は、
浄化手段内に供給水をスプレィする散乱手段、ベーパと
ガス状不純物を分離するセパレータ手段及び浄化手段か
ら前記ガスを排出する流路を備えているものである。

この発明は、前記ガスの分離が高温で行なわれ、キャリ
アベーパを用いることを特徴とする。浄化手段は、一つ
、または複数のユニットがシリーズで接続された形で、
蒸留装置に接続されている。

熱交換器を浄化手段の手前に配置し、水をスーパーヒー
トさせて、圧力が低下したとき、その一部が蒸発するよ
うにすることもできる。

浄化手段は、また、事後、留出物に再溶解するかもしれ
ない水に溶解している他のガスを分離する。

これは、最後のステージにおけるコンデンサの重要な役
割であって、前記コンデンサには、別個のガス排除器を
必要とせず、コンデンサの表面は、さらに冷たくなる。

浄化手段内のベーパ圧力が水の温度を決定する。キャリ
アベーパは、凝縮エネルギを含み、これは、必要に応じ
て回復できる。

浄化手段は、蒸留装置の種々のポイントにおいて接続で
きるが、圧力を増加する手段が必要となる。

浄化手段は、蒸留装置の直後の留出物放出管に関連して
配置できるが、この場合も圧力増加手段が必要となる。

この発明を図示の実施例により、さらに詳細に説明する
。

（実施例） 第１図において、供給水（１５℃、８〜１０バール）は
、供給管１５を介して熱交換器１６ａを流れ、そこで約
９５℃に加温される。ついで該水は、塔１４．１３．１
２を経て蒸留塔１１へ流路管１６．１７．１８．１９を
介して流れ、その後、この発明による浄化手段３０へ導
かれる。第１図の例においては、浄化手段３０は、蒸留
装置１０に接続される゛位置に示されているが、これに
限定されるものではなく、例えば、当該手段は、他の蒸
留ステージの段階の均等な位置または流路２７の蒸留後
の位置に接続してもよい。第１の浄化手段の位置におい
ては、水は、浄化手段３０を経た後、流路２１ａを介し
て第１蒸留塔へ導かれる。第１図に示すように、水は、
４ステージ（４段階）でエバボレートされる。第１ステ
ージにより作られた浄化のベーパは、バイブ４１を介し
て第２ステージへ流れ、第２ステージにおける熱源とし
て作用する。

該ベーパの一部は、バイブ４５により放出される。

第１蒸発ステージ１１の後、水は、流路２１を経て第２
ステージ１２へ、流路２２を経て第３ステージへ、そし
て、流路２３を経て第４ステージへ順次流入する。プラ
ントスチームが流路２０を介して導入される。蒸留すべ
き水の未蒸発部分は、流路２１．２２．２３を経て、す
でに述べたように、次の蒸留ステージへ送られる。ステ
ージ１２で蒸発した水は、純粋なスチームの形態でバイ
ブ４２を経てステージ１３へ送られ、ステージ１３で発
生した純粋スチームは、バイブ４３を経てステージ１４
へ送られる。最後のステージ１４で発生したピュアーな
スチームは、バイブ４４を経てコンデンサ１６ａへ送ら
れ、そこで蒸留水になる。

底流は、バイブ２４を経てステージ１４から放出され、
蒸留装置１０の外部へと流される。加熱スチームからの
凝縮物は、バイブ２６、熱交換器１６ａを介して除去さ
れ、流路２７を介して排出される。蒸留物の流出温度は
、約９５〜９７℃である。

熱交換器１６ａの冷却水（温度、例えば、１５℃）は、
流路２８を介して流れ、流路２９から、例えば、約９０
℃に加熱されて排出される。

第２図において、１基の蒸発塔１１がバイブ２０から流
入するプラントスチームにより加熱される。

このプラントスチームの一部は、熱交換器４７ａへ分流
され、前記塔からの凝縮物２５は、第２の熱交換器４７
ｂを加熱するように導かれる。供給水は、バイブ４６を
介して、これらを流れる。予熱された供給水は、バイブ
１９を介して塔１１へ流れ、゛そこからバイブ３１を経
て浄化手段３０へ流入する。

浄化手段３０を経由後、水は、バイブ２１ａを経て蒸発
塔へ入り、純粋なベーパがチューブ４５から排出される
。バイブ４８からの底流は、下水へ流される。

第３図において、浄化されるべき水（水温が約１６０℃
または約１１５℃の温度のプラントスチームの温度とほ
ぼ等しい温度のもの）が流路１９に接続している、浄化
手段３０の手前の熱交換器３９へ導かれ、約１６２℃に
加熱される。浄化手段３０は、つぎのように作用する。

熱交換器３９を経た後、供給水は、流路３１を経てノズ
ル３３へ至る。

該水は、ノズル３３から低圧空間へ放出され、それによ
って水の一部は、蒸発する。水は、散乱プレート３３に
より浄化手段３０内にスプレィされる。数基の浄化手段
３０が並設されており、この場合、複数の浄化手段がシ
リーズで設置され、第１浄化手段３０を経た後の供給水
の温度は、約１５８℃であり、この温度は、次の浄化手
段３０で段階的に下がる。複数の浄化手段をシリーズで
連結することにより、浄化プロセスの効率は、極めて高
くなる。例えば、一つの浄化手段の除去力は、約９０％
まで上がる。しかしながら、熱交換器３９は、浄化手段
の操作の見地から、不可欠なものではない。浄化手段３
０は、また、セパレータ手段３５、適正な水位を維持す
るためのコントローラを備えている。浄化手段３０の内
部の圧力は、ベーパとガスとの平衡を保つようになって
いる。コントローラ３６は、フロートを有し、水位が浄
、化手段３０の下部領域において、所定のリミットに達
したとき、セパレータ３５の上位のバルブが閉止し、水
位が所定のリミット以下に下がったときは、バルブが開
き、トップのガスが流路３８を経て逃げるもので、これ
は、次の蒸留ステップへの第１図における流路２１に相
当するものである。

表３　表１に示された例示の化合物に対する平均減少パ
ーセントの結果 揮発性ハロカーボン トリクロロメタン　　　　　９７．７　　　　　９８．
４　　　　　　９９．１ブロモジクロロメタン　　　３
８．０　　　　　９９．８　　　　　　９９．フタロロ
ジブロモメタン　　　８０．０　　　　　９８．９　　
　　　　９８．８１山ｌ−トリクロロエタン　　５１．
１　　　　　７７．４　　　　　　８８．５ベンゼン誘
導体 ルエン　　　　　　　　　　　　　　　　４１８５合　
　計　　　　　　９４．５　　　　　９６．０　　　　
　　９７．１（発明の効果） 前記のように、この発明によれば、水に含まれる有害な
不純物を極めて合理的に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による手段が接続される蒸留装置の
説明図である。 第２図は、スチーム発生機に適合される、この発明の詳
細な説明図である。 第３図は、この発明の詳細な説明図である。 １０・・・・・・蒸留装置 ３０・・・・・・浄化手段 ３５．３６・・・・・・セパレータ手段３８・・・・・
・流路

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）蒸留装置（１０）またはエバポレータの供給水を
   充分高温に加熱し、供給水の一部を気相に変えるように
   し、浄化手段（３０）へ導き、供給水を薄いフィルムの
   態様で浄化手段（３０）へ放出し、供給水に存在するガ
   ス状の物質を浄化手段（３０）に設けたセパレータ手段
   （３５、３６）により分離し、これを浄化手段（３０）
   に設けた流路（３８）から排出することを特徴とする水
   を蒸発または蒸留するとき、溶解したガス、有害な揮発
   性不純物を水から除去する方法。
2. （２）蒸留装置（１０）またはエバポレータの供給水の
   補助加熱を浄化手段（３０）の手前に位置させた熱交換
   器（３９；４７ａ、４７ｂ）により行なうことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項による方法。
3. （３）前記方法が一段階または数段階において行なわれ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項による方法。
4. （４）浄化手段（３０）が蒸留装置（１０）またはスチ
   ーム発生機に接続され、浄化されるべき供給水が前記浄
   化手段に導かれ、前記浄化手段（３０）は、浄化手段（
   ３０）内に供給水をスプレィする散乱手段（３３）、ベ
   ーパとガス状不純物を分離するセパレータ手段（３６）
   及び浄化手段（３０）から前記ガスを排出する流路（３
   ８）を備えていることを特徴とする水を蒸発または蒸留
   するとき、有害な揮発性不純物を水から除去する浄化装
   置（３０）。
5. （５）散乱手段（３３）が散乱スリットである特許請求
   の範囲第４項による浄化装置。
6. （６）浄化手段（３０）の前に熱交換器（３９；４７ａ
   、４７ｂ）が一つ、または、複数基シリーズで連結され
   ている特許請求の範囲第４項または第５項による装置。
7. （７）浄化手段（３０）が蒸留装置（１０）の蒸留水供
   給端部の位置に接続されている特許請求の範囲第４項乃
   至第６項のいずれか一つによる装置。
8. （８）前記蒸留装置（１０）の最終ステージ（１４）の
   コンデンサには、分離ガス除去コネクタが取付けられて
   いないことを特徴とする特許請求の範囲第４項乃至第７
   項いずれか一つによる浄化手段（３０）を備えている蒸
   留装置。
9. （９）純粋なスチーム発生機に実施されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項乃至第７項いずれか一つ
   による装置。