JPS60219543A - Apparatus for evaluating and testing capacity of scale inhibitor - Google Patents

Apparatus for evaluating and testing capacity of scale inhibitor

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JPS60219543A
JPS60219543A JP7504584A JP7504584A JPS60219543A JP S60219543 A JPS60219543 A JP S60219543A JP 7504584 A JP7504584 A JP 7504584A JP 7504584 A JP7504584 A JP 7504584A JP S60219543 A JPS60219543 A JP S60219543A
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JP
Japan
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brine
scale inhibitor
seawater
real machine
scale
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JP7504584A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyomichi Taoda
太尾田 清通
Haruo Kuwabara
桑原 春男
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60219543A publication Critical patent/JPS60219543A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F5/00Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
    • C02F5/08Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To evaluate the capacity of a scale inhibitor fitted to real machine, in an apparatus for testing the capacity of the scale inhibitor used in the water making apparatus of a seawater distillation system, by adjusting pH of recirculated brine and making the stay time thereof same to that in the real machine. CONSTITUTION:A scale inhibitor to be tested is added to seawater to prepare brine 40 which is, in turn, sent to a cooling tank 45 while the flow amount thereof is adjusted by a flow meter 44. Next, the brine 40 is mixed with brine from a decarbonation chamber 46 in the cooling tank 45 while the brine mixture is sent to a heat transfer pipe 2. Subsequently, the brine is heated to predetermined temp. by steam 55 in the heat transfer pipe 52 to be allowed to enter the decarbonation chamber 46. When the brine is evaporated in the decarbonation chamber 45, CO2 56 is released and, because of this, the pH of the brine changes. Therefore, the release of CO2 is regulated by a valve 58 so that the pH of the brine is matched with that of a real machine by a pH meter 57. Next, the brine is cooled by cooling water 48 and again recirculated. Further, the stay time of the brine is adjusted by the supply of seawater to be made same to that of the real machine. Because a test condition is fitted to the real machine as mentioned above, the capacity of the scale inhibitor can be evaluated under the same condition as the real machine.

Description

【発明の詳細な説明】 〔本発明の技術分野〕 本発明は、海水蒸留方式の遣水装置などに使用するスケ
ール抑制剤の性能を評価し、試験する装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an apparatus for evaluating and testing the performance of a scale inhibitor used in a water dispensing device using a seawater distillation method.

〔従来の多段フラッシュ型造水装置〕[Conventional multi-stage flash water generator]

従来の多段フラッシュ型造水装置を第1図に基づいて説
明すると、原海水は海水供給ポンプ1によって熱放出部
2の伝熱管3に送られ、熱放出部2の蒸発室の発生水蒸
気と熱交換し、水蒸気の方は冷却凝縮され、原海水の方
は加熱される。この加熱された原海水の一部は補給海水
として補給海水ポンプ4を経て消泡剤5を添加後、脱気
塔6に送られ溶存酸素などのガスを脱気する。この脱気
補給海水はスケール抑制剤7を添加され、熱放出部2の
最終段蒸発室において一部をブローダウンボンダ8でブ
ローした後の濃縮ブラインと混合さn、循環プラインと
して循環ボンダ9を経て熱回収部1oの伝熱管11に送
られる。熱回収部1oの伝熱管11の循環プラインは、
熱回諒部1oの蒸発室で蒸発した水蒸気を冷却凝縮しな
がら加熱され、温度を高めながら各段のコンデンサー室
を経てブラインヒータ12に送られる。ブラインヒータ
12においては別個に設けられている蒸気発生装置から
送気された蒸気15によって循環プラインは所定の温度
に加熱される。循環ブラインが熱回収部10の伝熱管1
1やプライ/ヒータ12において加熱される際に、0a
003及びMg(OH)zのアルカリスケールを析出す
るため、スケール抑制剤を添加してその析出全抑制して
いる。ブラインヒータ12において所定の温度に加熱さ
れた循環プラインは、熱回収部10の第1段蒸発室に入
り逐次、次段の蒸発室に送られる。各蒸発室はエジェク
ター14によって減圧されていて、各蒸発室で発生した
蒸気は伝熱管11と接触して熱交換を行ない、蒸気は凝
縮して各蒸発室に設けられた凝縮水受皿15に集めらn
て製造水となる。熱回収部10及び熱放出部2の各蒸発
至に設置された凝縮水受皿15は連通していて、製造水
ポンプ16によって別個に設置されている製造水タンク
に送られる。蒸発室のブラインは第1段から第2段、第
3段と逐次次段の蒸発室を経て熱放出部2の蒸発室に移
りこの最終段蒸発室の一部はブロー水として排出される
。そして残りは消泡剤5とスクール抑制剤7全添加した
脱気補給海水と混合され、循環ポンプ9を経て熱回収部
10の伝熱管11に送られ循環する。
To explain a conventional multi-stage flash freshwater generation device based on FIG. The water vapor is cooled and condensed, and the raw seawater is heated. A portion of this heated raw seawater is used as make-up seawater through a make-up seawater pump 4, and after adding an antifoaming agent 5, it is sent to a degassing tower 6, where gases such as dissolved oxygen are degassed. This degassed make-up seawater is added with a scale inhibitor 7, and mixed with concentrated brine after being partially blown with a blowdown bonder 8 in the final stage evaporation chamber of the heat release section 2. The heat is then sent to the heat transfer tube 11 of the heat recovery section 1o. The circulation pline of the heat exchanger tube 11 of the heat recovery section 1o is as follows:
The water vapor evaporated in the evaporation chamber of the heat recirculating section 1o is heated while being cooled and condensed, and is sent to the brine heater 12 through the condenser chambers of each stage while increasing the temperature. In the brine heater 12, the circulation pline is heated to a predetermined temperature by steam 15 sent from a separately provided steam generator. Circulating brine is in the heat exchanger tube 1 of the heat recovery section 10
1 or ply/heater 12, 0a
In order to precipitate the alkali scale of 003 and Mg(OH)z, a scale inhibitor is added to completely suppress the precipitation. The circulating pline heated to a predetermined temperature in the brine heater 12 enters the first stage evaporation chamber of the heat recovery unit 10 and is sequentially sent to the next stage evaporation chamber. Each evaporation chamber is depressurized by an ejector 14, and the steam generated in each evaporation chamber contacts the heat transfer tube 11 to exchange heat, and the steam is condensed and collected in a condensed water receiver 15 provided in each evaporation chamber. Ra n
It becomes manufactured water. The condensed water receivers 15 installed at each evaporation point of the heat recovery section 10 and the heat release section 2 are in communication with each other, and are sent by a manufactured water pump 16 to a manufactured water tank installed separately. The brine in the evaporation chamber passes through successive evaporation chambers from the first stage to the second stage and third stage to the evaporation chamber of the heat release section 2, and a portion of this final stage evaporation chamber is discharged as blow water. The remainder is mixed with deaerated make-up seawater to which all of the antifoaming agent 5 and school suppressant 7 have been added, and is sent to the heat transfer tube 11 of the heat recovery section 10 via the circulation pump 9 and circulated.

〔従来のスケール抑制対策〕[Conventional scale control measures]

この多段フラッシュ型造水装置において伝熱管内にスケ
ールが付着すると伝熱性能の低下につながるため、種々
のスケール抑制対策が講じられている。この伝熱管に析
出付着するスケールは、海水の加熱、濃縮によって析出
するOa003Mg(Olzを主体とするいわゆるアル
カリスケール(ソフトスケールとも云う)と高温領域に
て析出するCaSO4系を主体とするハードスケールに
大別される。通常CaSO4系のハードスケールは、ブ
ラインの加熱温度、濃縮蒸発率をその飽和溶解度以下に
制限し、析出を抑制している。
In this multi-stage flash water generation device, if scale adheres to the inside of the heat transfer tubes, it will lead to a decrease in heat transfer performance, so various scale suppression measures are taken. The scale that precipitates and adheres to the heat exchanger tubes is the so-called alkaline scale (also called soft scale) mainly composed of Oa003Mg (Olz) that precipitates by heating and condensing seawater, and the hard scale mainly composed of CaSO4 that precipitates in high temperature regions. Generally, CaSO4-based hard scale limits the heating temperature and concentration/evaporation rate of brine to below its saturated solubility, thereby suppressing precipitation.

他方0aO03,Mg(OH)2を主体とするアルカリ
スケール抑制は、酸添加により補給海水中の炭酸分を分
解除去するいわゆるpHコントロール法か、或いは重合
リン酸系や重合マレイン酸系等のスケール抑制剤添加法
によって析出を抑制する方法が実用されている。
On the other hand, alkaline scale control mainly using 0aO03 and Mg(OH)2 is achieved by the so-called pH control method, which decomposes and removes carbonic acid in supplementary seawater by adding acid, or by using scale control methods such as polymerized phosphoric acid or polymerized maleic acid. A method of suppressing precipitation by adding a chemical agent has been put into practice.

このうちスケール抑制剤添加法は、運転操作が容易でし
かもブラインpHが高いので、装置構成材料の腐触防止
の面で非常に有利であるため、最近の遣水装置において
は殆んどこの抑制法を採用している。そしてこのスケー
ル抑制剤として数多くの薬剤が商品化されておシ、各商
品の性能評価については通常実馳室規模の試験装置が用
いられている。
Among these methods, the scale inhibitor addition method is easy to operate and has a high brine pH, so it is very advantageous in terms of preventing corrosion of equipment constituent materials. is adopted. A large number of chemicals have been commercialized as scale inhibitors, and a laboratory-sized test device is usually used to evaluate the performance of each product.

なお多段フラッシュ型造水装置にスケール抑制剤添加法
を採用した場合、熱回収部体熱管入口の循環ブライン水
質や蒸発室内のブライン滞留時間に関する運転条件は、
通常下記に示す通シである。
In addition, when the scale inhibitor addition method is adopted in a multi-stage flash water generation system, the operating conditions regarding the circulating brine water quality at the inlet of the heat recovery section body heat pipe and the brine residence time in the evaporation chamber are as follows.
The standard is usually as shown below.

0循環プラインの水質 T、 D、S、(全溶解固形分)=60000〜700
00ppmM−アルカリ度(炭酸態アルカリ度)=17
0〜190 ppm(as QaO03) スケール抑制剤濃度=3〜10 ppmp)I = 1
lL6〜9.0 (at 25℃)0プライン滞留時間
=20〜30分間 (蒸発装置内におけるスケール抑制剤の有効時間は40
〜60分後である。) 〔従来の性能評価試験装置〕 従来から使用されている各種スケール抑制剤の性能評価
試験装置は、第2図に示すように、海水にスケール抑制
剤20を所定濃度添加したものを補給海水21とし、こ
の補給海水21は補給ポンプ22を経て流量を流量計2
3で調整したのち、濃縮ブライン24と混合する。混合
した液は循環プライン24となって循環ポンプ25を経
て伝熱管26に送られる。伝熱管26はスチーム27で
加熱され、伝熱管26の出口のブライン温度が所定温度
になるようにスチーム温度で調整する。所定温度に加熱
された循環プライン24は蒸発室28に入って蒸発し、
蒸気はコンデンサー室29に入り、冷却水30を流す冷
却管31で冷却凝縮され、凝縮水は蒸留水受皿32に集
められポンプ33で系外に排出される。そして蒸発後の
濃縮プライ/24は冷却槽34に入シ、冷却管35によ
って液温6゜℃以下に冷却される。冷却された濃縮プラ
イン24の一部は系外にプロー36され、残りの濃縮プ
ライン24はスケール抑制剤201添加した補給海水2
1と混合し、循環ポンプ25を経て伝熱管26に送られ
る。
Water quality of 0 circulation prine T, D, S, (total dissolved solids) = 60000-700
00ppmM-alkalinity (carbonate alkalinity) = 17
0-190 ppm (as QaO03) Scale inhibitor concentration = 3-10 ppm) I = 1
lL6-9.0 (at 25°C) 0 pline residence time = 20-30 minutes (the effective time of the scale inhibitor in the evaporator is 40 minutes)
~60 minutes later. ) [Conventional performance evaluation test equipment] As shown in Fig. 2, the performance evaluation test equipment for various scale inhibitors that has been used in the past uses seawater to which scale inhibitor 20 has been added at a predetermined concentration to supplementary seawater 21. This make-up seawater 21 passes through a make-up pump 22, and the flow rate is measured by a flow meter 2.
3 and then mixed with concentrated brine 24. The mixed liquid becomes a circulation line 24 and is sent to a heat transfer tube 26 via a circulation pump 25. The heat exchanger tube 26 is heated with steam 27, and the steam temperature is adjusted so that the brine temperature at the outlet of the heat exchanger tube 26 becomes a predetermined temperature. The circulation pline 24 heated to a predetermined temperature enters the evaporation chamber 28 and evaporates.
The steam enters the condenser chamber 29, is cooled and condensed in a cooling pipe 31 through which cooling water 30 flows, and the condensed water is collected in a distilled water tray 32 and discharged out of the system by a pump 33. After evaporation, the concentrated ply/24 enters the cooling tank 34 and is cooled by the cooling pipe 35 to a liquid temperature of 6° C. or less. A part of the cooled concentrating line 24 is blown out of the system 36, and the remaining concentrating line 24 is filled with make-up seawater 2 to which a scale inhibitor 201 has been added.
1 and sent to the heat exchanger tube 26 via the circulation pump 25.

そしてスケール抑制剤の評価は、スケール抑制剤を添加
しないブランクテストとスケール抑制剤添加法において
、伝熱管の循環ブラインのT、 D、8 (全溶解固形
分)を実機と同じに濃縮し、一定時間試験運転を行なっ
た後に、伝熱管内壁に付着したアルカリスケール量を測
定し、両者の付着量の差から評価していた。
The scale inhibitor was evaluated using a blank test without the addition of a scale inhibitor and a scale inhibitor addition method, in which T, D, and 8 (total dissolved solids) of the circulating brine in the heat transfer tube were concentrated to the same level as in the actual machine, and a constant After a time test run, the amount of alkali scale adhering to the inner wall of the heat exchanger tube was measured, and evaluation was made based on the difference in the amount of adhesion between the two.

〔従来の上記装置の欠点〕[Disadvantages of the above conventional devices]

この試験装置のように蒸発基金1段設置し、プラインの
蒸発を高温部で行ない、伝熱管入口の循環ブラインのT
、 D、 8 (全溶解固形分)を実機と同濃度に濃縮
した場合、次のような問題が起る。
As in this test device, one stage of evaporation fund is installed, the prine is evaporated in the high temperature section, and the circulating brine at the inlet of the heat transfer tube is
, D, 8 (total dissolved solids) is concentrated to the same concentration as in the actual machine, the following problems occur.

(1)実機は蒸発室段数を20前後有しておル、プライ
ンの蒸発による液温低下は60〜80℃である。それに
対して試験装置の蒸発室は1段で、プラインの蒸発によ
る温度低下は10〜15℃である。このプラインの温度
低下がプラインの蒸発率金示すことになるので、試験装
置の蒸発率は実機の約−である。従って循環プラインの
T、D、S (全溶解固形分)を実機と同じまで濃縮す
るためには、装置内におけるプライン滞留時間は実機の
約6倍になり、スケール抑制剤が分草しfc後に試験を
行なうことになり、その結果、スケール抑制剤の性能評
価ができない欠点を有する。
(1) The actual machine has around 20 stages of evaporation chambers, and the drop in liquid temperature due to evaporation of the pline is 60 to 80°C. In contrast, the test device had a single evaporation chamber, and the temperature drop due to evaporation of the pline was 10 to 15°C. This decrease in the temperature of the pline indicates the evaporation rate of the pline, so the evaporation rate of the test device is about -10% of that of the actual machine. Therefore, in order to concentrate T, D, and S (total dissolved solids) in the circulating pline to the same level as in the actual machine, the residence time of the prine in the equipment must be approximately six times that of the actual machine, and the scale inhibitor will be separated and after fc. As a result, it has the disadvantage that it is not possible to evaluate the performance of the scale inhibitor.

(2)蒸発室においてプラインが蒸発する際に、プライ
ン中のHco;及びco32−は、下記の反応を起して
気相中にCO2ガスを放散する。
(2) When the prine is evaporated in the evaporation chamber, Hco; and co32- in the prine cause the following reaction to diffuse CO2 gas into the gas phase.

2HOO3”’ −+ 003’−十co2↑+H20
(1)0032″″+H20→CO□↑+20 H(2
)とのCo2ガス放散は、蒸発室のプライン温度に対し
て高温部で多く、低温部で少ない特性がある。この蒸発
室内プライン温度に対するCO,ガスの放散特性を第3
図に示す。この図から明らかなように、試験装置のよう
に高温部1段の蒸発室においてプライン全蒸発、濃縮さ
せると、実機に比較して00.ガス放散量が多く、循環
プライ/中にOH−が生成しpHが高くなるので、Mg
(OH)+の析出量が多くな多、スケール抑制剤の評価
が正確にできない。
2HOO3”' -+ 003'-ten co2↑+H20
(1) 0032″″+H20→CO□↑+20H(2
), the amount of Co2 gas dissipated is large in the high temperature region and small in the low temperature region relative to the prine temperature of the evaporation chamber. The diffusion characteristics of CO and gas with respect to the prine temperature in the evaporation chamber are
As shown in the figure. As is clear from this figure, when the prine is completely evaporated and concentrated in the single-stage evaporation chamber of the high-temperature section as in the test equipment, the difference is 0.00% compared to the actual equipment. Mg
If the amount of (OH)+ precipitated is large, the scale inhibitor cannot be evaluated accurately.

〔本発明の目的〕[Object of the present invention]

本発明は、上記従来装置の欠点を解消するスケール抑制
剤の性能評価試験装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide a scale inhibitor performance evaluation test device that eliminates the drawbacks of the conventional devices described above.

〔本発明の構成」 そして、本発明は、上記目的を達成する手段として、循
環ブラインのpHtl−調整する手段及び該プラインの
滞留時間t”調整する手段をそなえた点にある。すなわ
ち、本発明は、加熱調整手段を備えた伝熱管に、所定量
のスケール抑制剤を含有する循環ブライ/を循環させ、
該伝熱管内壁に付着するスケール量を測定する試験装置
において、循環プライン中の炭酸塩t−00□ガスの放
出量を調節することによって該循環ブラインのpHを調
整する手段と、補給海水の供給流量を調節することによ
って該循環ブラインの滞留時間を調整する手段とを具備
してなることを特徴とするスケール抑制剤の性能評価試
験装置である。
[Structure of the present invention] As a means for achieving the above object, the present invention is provided with means for adjusting the pHtl of the circulating brine and means for adjusting the residence time t'' of the brine. circulates a circulating briquette containing a predetermined amount of a scale inhibitor through a heat exchanger tube equipped with a heating adjustment means,
The test device for measuring the amount of scale adhering to the inner wall of the heat transfer tube includes means for adjusting the pH of the circulating brine by adjusting the amount of carbonate t-00□ gas released in the circulating prine, and supplying make-up seawater. The scale inhibitor performance evaluation test device is characterized by comprising means for adjusting the residence time of the circulating brine by adjusting the flow rate.

本発明においてs pH調整手段としでは、具体的には
CO□ガス放出パルプ、圧力計及び循環プラインpH計
を備えた脱炭酸室を有する冷却槽を配設するのが好まし
く、また、プライン滞留時間調整手段としては、具体的
には、上記冷却槽の循環ブラインの容量を測定するレベ
ル計を該冷却槽に設け、−万、補給海水の供給流量ヲ測
足する流量計、補給海水供給バルブ及び同ポンプを配設
するのが好ましい。
In the present invention, as the pH adjusting means, it is preferable to specifically provide a cooling tank having a decarboxylation chamber equipped with a CO□ gas releasing pulp, a pressure gauge, and a circulation pline pH meter, and the prine residence time Specifically, the adjustment means includes a level meter installed in the cooling tank to measure the capacity of the circulating brine in the cooling tank, a flow meter to measure the supply flow rate of make-up seawater, a make-up seawater supply valve, and Preferably, the same pump is provided.

そして、本発明では、試験装置における伝熱管入口循環
プラインの塩濃度とスケール抑制剤濃度を、実機伝熱管
入口循環プラインと同等に調整したのち、脱炭酸室にお
いてCo2ガス放散量を調整することによシ、伝熱管入
口の循環ブラインpHf:実機と同じにすると共に、試
験装置内のプライン滞留時間をスケール抑制剤の分解時
間内にする。そして一定時間試験装置を循環させた後、
伝熱管内壁に付着したスケール量を測定し、一方、スケ
ール抑制剤を添加しないブランクテストヲ行い、この両
者の付着量の差から、スケール抑制剤の性能を評価する
ものである。
In the present invention, after adjusting the salt concentration and scale inhibitor concentration of the heat exchanger tube inlet circulation line in the test device to be equivalent to the actual heat exchanger tube inlet circulation line, the amount of Co2 gas dissipated in the decarboxylation chamber is adjusted. The pH of the circulating brine at the inlet of the heat transfer tube should be the same as the actual machine, and the residence time of the brine in the test equipment should be within the decomposition time of the scale inhibitor. After circulating the test equipment for a certain period of time,
The amount of scale adhering to the inner wall of the heat exchanger tube is measured, while a blank test is performed in which no scale inhibitor is added, and the performance of the scale inhibitor is evaluated from the difference in the amount of adhesion between the two.

以下、本発明のpH調整手段を、従来の試験装置と対比
して詳細に説明する。
Hereinafter, the pH adjusting means of the present invention will be explained in detail in comparison with a conventional test device.

多段フラッシュ型造水装置の循環プラインは、熱回収部
伝熱管に入ると蒸発室で発生した水蒸気で加熱されなが
ら順次温度が上昇する。そしてプラインヒーターによっ
て所定温度(プライン最高温度)に加熱されたのち蒸発
室に入る。
When the circulation line of the multi-stage flash freshwater generator enters the heat exchanger tube in the heat recovery section, it is heated by the water vapor generated in the evaporation chamber, and the temperature gradually increases. After being heated to a predetermined temperature (maximum pline temperature) by a pline heater, it enters the evaporation chamber.

蒸発室は通常19段〜24段設置されておシ、循環プラ
インは第1段、第2段、第3段・・・最終段と移動し、
各蒸発室においてフラッシュ蒸発を起して濃縮される。
The evaporation chamber is usually installed in 19 to 24 stages, and the circulation line moves from the 1st stage, 2nd stage, 3rd stage, and so on to the final stage.
Flash evaporation occurs in each evaporation chamber to concentrate.

このフラッシュ蒸発によって循環プライン温度は低下し
、循環プライ/に含まれるHCO2−及びco3”−は
次の反応を起してCO2ガスを放散する。
This flash evaporation lowers the temperature of the circulating ply, and the HCO2- and co3"- contained in the circulating ply undergo the following reaction to liberate CO2 gas.

HCO2−→Coo、↑十I(2o (1)00s” 
+ H20→C02↑+20H−(2)蒸発室における
循環プライ/の蒸発による温度低下並びに(1)、 (
2)の反応に′よるCO2ガスの放散を、プライン最高
温度=90℃、最終段蒸発室プライン温度(プライン最
低温度)=3O℃の条件で運転した場合、蒸発室段数に
対する両者の変化は第4図に示すように、次の現象が明
らかになった。
HCO2−→Coo, ↑1I(2o (1)00s”
+ H20→C02↑+20H- (2) Temperature decrease due to evaporation of circulating ply/ in the evaporation chamber and (1), (
When dissipating CO2 gas by reaction 2) under the conditions of maximum pline temperature = 90℃ and final stage evaporation chamber pline temperature (minimum pline temperature) = 3O℃, the change in both with respect to the number of evaporation chamber stages is as follows. As shown in Figure 4, the following phenomenon became clear.

1)循環プラインの蒸発による温度低下は、高温部から
低温部に移る蒸発室、段数にほぼ比例する。
1) The temperature drop due to evaporation in the circulation pline is approximately proportional to the number of evaporation chambers and stages that move from the high temperature section to the low temperature section.

2) co、ガスの放散は高温部の蒸発室で多く、低温
部では少なくなる。
2) Co, gas dissipation is large in the evaporation chamber of the high temperature part and less in the low temperature part.

従来の試験装置の構成は、前述したように、供給槽、伝
熱管、蒸発室、冷却室、循環ボン1からなっておシ、実
機との大きな相異点は蒸発室を1段しか設置していない
ことである。このように蒸発室が1段の場合、循環プラ
インの蒸発による温度低下は約10℃程度になるので、
循環プラインの温度範囲を実機と同様に設定(90℃〜
30℃)すると、蒸発による温度低下が10℃で冷却室
における温度低下が50℃になる。
As mentioned above, the conventional test equipment consists of a supply tank, heat transfer tubes, evaporation chamber, cooling chamber, and circulation tank 1.The main difference from the actual equipment is that only one stage of evaporation chamber is installed. This is not the case. In this way, when the evaporation chamber is one stage, the temperature drop due to evaporation in the circulation line is about 10℃, so
Set the temperature range of the circulation pline to be the same as the actual machine (90℃~
30°C), the temperature drop due to evaporation is 10°C and the temperature drop in the cooling chamber is 50°C.

試験装置の蒸発室1段における循環プラインの温度低下
とCo2ガス放散率は第4図に示すように、循環プライ
ンの温度が10℃低下した場合の蒸発量は、実機蒸発室
全段の蒸発量に対し10℃ てτ了τX100=17%である。それに対してCo、
ガス放散率は、実機蒸発室全段において放散するCo、
ガスの100%−57%=43%になる。
As shown in Figure 4, the temperature drop in the circulation pline and the Co2 gas dissipation rate in the first stage of the evaporation chamber of the test equipment are as follows: When the temperature of the circulation pline decreases by 10°C, the amount of evaporation is equal to the amount of evaporation in all stages of the evaporation chamber of the actual machine. At 10°C, τ τX100 = 17%. On the other hand, Co
The gas dissipation rate is the Co dissipated in all stages of the actual evaporation chamber,
100% - 57% of gas = 43%.

このように従来の蒸発室1段を設置した試験装置で杜、
実機蒸発室における循環プラインの蒸発量とCo、ガス
放散量に比較して、蒸発量が17%、C02ガス放散量
43チとなるので、循環プラインの塩濃度を実機と同様
に濃縮循環すると、00.ガスの放散量が多くなるため
、(2)式の反応が起9、循環プライン中にOfが生成
しpHが上昇する。このように、pHが上昇するとMg
(OH)zの析出量が多くなり、スケール抑制剤の評価
が正確にできない。
In this way, the test equipment equipped with one stage of conventional evaporation chambers was used to
Compared to the amount of evaporation and the amount of Co and gas dissipated in the circulation pline in the actual evaporation chamber, the amount of evaporation is 17% and the amount of CO2 gas dissipated is 43%, so if the salt concentration in the circulation pline is concentrated and circulated in the same way as in the actual device, 00. Since the amount of gas dissipated increases, the reaction of formula (2) occurs9, and Of is generated in the circulation line, causing the pH to rise. Thus, as the pH increases, Mg
The amount of (OH)z precipitated increases, making it impossible to accurately evaluate the scale inhibitor.

そこで、本発明では、この欠点を解消するために、00
2ガスの放出量を調節することによって、循環プライン
のpHを調整するものである。
Therefore, in the present invention, in order to eliminate this drawback, 00
By adjusting the amount of two gases released, the pH of the circulation line is adjusted.

本発明におけるプライ/滞留時間調整手段について、詳
細に説明すると、試験装置内のプライン滞留時間θ=V
/F[ただし、Vは冷却槽のプライン容積(t)、Fは
補給海水の供給流量(t/m1n)である。〕で表わさ
れる。そこで、本発明では、この滞留時間を調整する手
段として、上記v’6測定し、このVf:所定量とする
ためにFを調節するようにしたものであシ、これによっ
て、循環プラインが所定時間滞留させるようにしたもの
である。
To explain the ply/residence time adjusting means in the present invention in detail, the ply residence time θ=V in the test apparatus.
/F [where, V is the pline volume (t) of the cooling tank, and F is the supply flow rate of makeup seawater (t/mln). ]. Therefore, in the present invention, as a means for adjusting this residence time, the above-mentioned v'6 is measured, and F is adjusted in order to make this Vf: a predetermined amount. It is designed to stay there for a certain amount of time.

以下、本発明C85図に基づいて詳細に説明する。第5
図は本発明の実施例であるスケール抑制剤の性能評価試
験装置を示し、この試験装置における伝熱管入口の循環
ブライン水質(T、D。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on Figure C85. Fifth
The figure shows a scale inhibitor performance evaluation test device according to an embodiment of the present invention, and the circulating brine water quality (T, D) at the inlet of the heat transfer tube in this test device.

+3. M−アルカリ度、pH,スケール抑制剤濃度)
を、実機の熱回収部伝熱管入口の循環プラインと同じに
し、蒸発装置内のブライン滞留時間をスケール抑制剤の
分解時間以内にしようとするものである。
+3. M-alkalinity, pH, scale inhibitor concentration)
The purpose is to make the circulation line the same as the circulation line at the inlet of the heat transfer tube in the heat recovery section of the actual machine, and to keep the brine residence time in the evaporator within the decomposition time of the scale inhibitor.

そのために実機の循環プラインのT、 n 8. M−
アルカリ度及びスケール抑制剤濃度と同濃度でpHはや
や低くした補給海水40を作シ、補給海水タンク41に
充てんする。この補給海水4゜中にN2ガス42′jk
吹き込み溶存酸素を除去し、脱02後の補給海水40は
補給ポンプ43を経°て流量計44で流量を調整したの
ち冷却槽45に送る。この冷却槽45では補給海水40
と脱炭酸室46で002ガスを放散した後のブラインが
混合され、冷却水47を流す冷却管48によって60℃
以下に冷却する。60℃以下に冷却されたブラインの一
部はブロー水としてブローダウンポンプ49を経て系外
に排出され、残シは循環プラインとなシ、循環ポンプ5
oを経て流量計51で流量を調整したのち伝熱管52に
送る。伝熱管52はスチーム53で加熱されており、伝
熱管出口の循環プライン温度が所定温度(ブライ/最高
温度)になるよう熱電対54で管理する。所定温度に加
熱さnた循環プラインは脱炭酸室46に入るが、脱炭酸
室46の圧力をブライン最高温度の沸騰圧力以上に圧力
計55で調整し、ブラインの蒸発itを少なくした状態
でCo、ガス56を放散させ、CO2ガス56の放散量
は循環ブラインpH計57(循環プラインとブロー水は
同じ水質であるので、ブロー水にpHメーターを設置し
た)でpH値が実機の伝熱管入口循環ブラインと同じに
なるように、CO2ガス放出パルプ58でコントロール
する。そして試験装置のブライン滞留時間は、スケール
抑制剤の分解時間以内になるよ−う、冷却槽45に補給
海水40’ii−供給し、冷却槽45に設置したレベル
計59によって、ブロー水量をバルブ60でコントロー
ルするものである。
For this purpose, T, n of the actual machine's cyclical line 8. M-
Replenishment seawater 40 with the same alkalinity and scale inhibitor concentration and slightly lower pH is produced and filled into the replenishment seawater tank 41. N2 gas 42'jk in this supplementary seawater 4°
The supplementary seawater 40 after blowing and removing dissolved oxygen is sent to a cooling tank 45 after passing through a supplementary pump 43 and having its flow rate adjusted by a flow meter 44 . In this cooling tank 45, supplementary seawater 40
and brine after dissipating the 002 gas in the decarboxylation chamber 46 are mixed, and heated to 60°C by a cooling pipe 48 through which cooling water 47 flows.
Cool below. A part of the brine cooled to 60° C. or lower is discharged as blow water to the outside of the system via the blowdown pump 49, and the remaining water is sent to the circulation line and the circulation pump 5.
After adjusting the flow rate with a flow meter 51, it is sent to a heat exchanger tube 52. The heat exchanger tube 52 is heated by steam 53, and is controlled by a thermocouple 54 so that the circulating pline temperature at the outlet of the heat exchanger tube becomes a predetermined temperature (blithe/maximum temperature). The circulation prine heated to a predetermined temperature enters the decarboxylation chamber 46, but the pressure in the decarboxylation chamber 46 is adjusted with a pressure gauge 55 to be higher than the boiling pressure of the maximum temperature of the brine to reduce the evaporation rate of the brine. , gas 56 is dissipated, and the amount of CO2 gas 56 dissipated is determined by the circulating brine pH meter 57 (since the circulating prine and blow water have the same water quality, a pH meter was installed on the blow water). It is controlled by CO2 gas release pulp 58 to be the same as the circulating brine. Then, to keep the brine residence time in the test equipment within the decomposition time of the scale inhibitor, supplementary seawater 40'ii- is supplied to the cooling tank 45, and a level meter 59 installed in the cooling tank 45 adjusts the amount of blow water using a valve. It is controlled by 60.

〔本発明の効果〕[Effects of the present invention]

本発明は、以上詳記したように、循環プラインのpHk
調整する手段及び該プラインの滞留時間を調整する手段
をそなえたものであるから、伝熱管入口の循環プライン
のpHを実機と同じにすることができ、また、試験装置
内のブライン滞留時間をスケール抑制剤の分解時間以内
にすることができ、その結果、正確に、しかも、容易に
スケール抑制剤の性能評価ができる効果が生ずるもので
ある。
As detailed above, the present invention provides pHk of the circulation line.
Since it is equipped with a means to adjust the pH of the circulation pline at the inlet of the heat transfer tube and a means to adjust the residence time of the pline, it is possible to make the pH of the circulating pline at the inlet of the heat transfer tube the same as that of the actual machine, and also to scale the brine residence time in the test equipment. This can be done within the decomposition time of the scale inhibitor, resulting in the effect that the performance of the scale inhibitor can be evaluated accurately and easily.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の多段フラッシュ型造水装置の系統図であ
り、第2図は各種スケール抑制剤の従来の性能評価試験
装置である。第3図は蒸発室内プライン温度に対するC
o2ガス放散特性を示し、第4図は蒸発室段数に対する
循環プライン温度及びC02ガス放散率を示す図である
。第5図は本発明の実施例であるスケール抑制剤の性能
評価試験装置である。 1・・・海水供給ポンプ 2・・・熱放出部3・・・伝
熱管 4・・・補給海水ポンプ5・・・消泡剤 6・・
・脱気塔 7・・・スケール抑制剤 8・・・ブローダウンポンプ 9・・・循環ポンプ 10・・・熱回収部11・・−伝
熱管 12・・・ブラインヒータ13愉・−蒸 気 1
4・φ・エジェクター15・・・凝縮水受皿 16・・
・製造水ポンプ20・・・スケール抑制剤 21・・・
補給海水22・・・補給ボ/グ 23・・・流量計24
・・・濃縮プライン 25・・・循環ボ/グ26・・−
伝熱管 27・・・スチーム28・・・蒸発室 29・
・・コ/デ/サー室60・・・冷却水 31・・・冷却
管 32・・・蒸留水受皿 33・・・ポンプ34・・・冷
却槽 35・・・冷却管 36・・・プロー 40・・・補給海水41・・・補給
海水タンク 42・・・N2ガス43・・・補給ポンプ
 44・・・流量計45・・・冷却槽 46・・・脱炭
酸室47・・・冷却水 48・・・冷却管 49−・・ブローダウンポンプ 50・・・循環ポンプ 51・・・Rft 計52・・
・伝熱管 53・e・スチーム54・・・熱電対 55
・・・圧力計 56・・・co2ガス 57・・・循環プライ7pH計 58・・・パルプ 59・・・レベル計60・■パルプ 復代理人 内 1) 明 彷代理人 萩 原 亮 − 第2図 第3図 蕉宛室のフライン温度 ゛ イ礒曙フラインシ晃廣(°C)
FIG. 1 is a system diagram of a conventional multi-stage flash-type freshwater generator, and FIG. 2 is a conventional performance evaluation test device for various scale inhibitors. Figure 3 shows C vs. prine temperature in the evaporation chamber.
The o2 gas dissipation characteristics are shown, and FIG. 4 is a diagram showing the circulation pline temperature and the CO2 gas dissipation rate with respect to the number of evaporation chamber stages. FIG. 5 shows a test device for evaluating the performance of a scale inhibitor, which is an example of the present invention. 1...Seawater supply pump 2...Heat release section 3...Heat transfer tube 4...Replenishment seawater pump 5...Defoaming agent 6...
- Deaeration tower 7...Scale inhibitor 8...Blowdown pump 9...Circulation pump 10...Heat recovery section 11...-Heat transfer tube 12...Brine heater 13...-Steam 1
4・φ・Ejector 15...Condensed water receiver 16...
・Produced water pump 20...Scale inhibitor 21...
Replenishment seawater 22... Replenishment tank 23... Flow meter 24
...Concentrated prine 25...Circulation bo/g 26...-
Heat exchanger tube 27... Steam 28... Evaporation chamber 29.
... CO/DE/SER room 60... Cooling water 31... Cooling pipe 32... Distilled water saucer 33... Pump 34... Cooling tank 35... Cooling pipe 36... Plow 40 ... Replenishment seawater 41 ... Replenishment seawater tank 42 ... N2 gas 43 ... Replenishment pump 44 ... Flow meter 45 ... Cooling tank 46 ... Decarbonation chamber 47 ... Cooling water 48 ...Cooling pipe 49...Blowdown pump 50...Circulation pump 51...Rft Total 52...
・Heat transfer tube 53・e・Steam 54...Thermocouple 55
・・・Pressure gauge 56...CO2 gas 57...Circulation ply 7pH meter 58...Pulp 59...Level meter 60・■Pulp sub-agent 1) Akihito agent Ryo Hagiwara - 2nd Figure 3: Temperature of the frying machine in the heating room (°C)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 加熱調整手段を備えた伝熱管に、所定量のスケール抑制
剤と含有する循環ブラインを循環させ、該伝熱管内壁に
付着するスケール量を測定する試験装置において、循環
ブライン中の炭酸塩をco2ガスに変換させ、この(3
02ガスの放出量を調節することによって該循環プライ
ンのpHを調整する手段と、補給海水の供給流量を調節
することによって該循環ブライ/の滞留時間全調整する
手段とを具備してなることを特徴とするスケール抑制剤
の性能評価試験装置。
In a test device that circulates circulating brine containing a predetermined amount of scale inhibitor through a heat exchanger tube equipped with a heating adjustment means and measures the amount of scale adhering to the inner wall of the heat exchanger tube, carbonates in the circulating brine are replaced with CO2 gas. This (3
02 gas discharge amount to adjust the pH of the circulating line; and adjusting the supply flow rate of make-up seawater to adjust the total residence time of the circulating line. Features: Performance evaluation test equipment for scale inhibitors.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102865114A (en) * 2012-10-12 2013-01-09 凤阳海泰科能源环境管理服务有限公司 Electricity and water co-generation system for recycling waste heat of glass production lines
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