JPS62225290A - 疎水性多孔質膜を用いた蒸留方法 - 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〕 本発明は、気体は通すが流体は通さない性質を有する疎
水性多孔質膜を用いた水溶液の蒸留方法に関する。更に
詳しくは、気化透過膜法を用いた蒸留装置の熱回収方法
に関する。

〔従来の技術〕

従来の気体は通すが液体は通さない性質を有する疎水性
多孔質膜を用いた気化透過膜法での蒸留方法では、冷却
水出口と原水入力との間での熱交換により熱回収が行わ
れていた。さらに次の段階においては、第２図に示すよ
うに、冷却水２３に原水を用い、潜熱を回収することで
加温し、さらに加熱用ヒータ２５で所定の温度とした後
、疎水性多孔質膜２１に接しながら流れ、疎水性多孔質
膜２１との界面で蒸発し、冷却面２４上でその蒸気は凝
縮する。この結果、蒸発潜熱は程１００％回収すること
が可能となると同時に、原水から冷却水への顕熱の移動
による熱損失分も回収できることができた。

この従来方式では、加熱ヒータ２５の前後、つまり冷却
水出口温度と原水入口温度との間にどれだけ温度差をつ
けるかで、熱回収率が変化する。

ここで、この気化透過膜法（サーモパーベーパレーショ
ン法）では、原水の飽和蒸気圧と冷却面上の飽和蒸気圧
との差に比例して蒸気が移動する。

従がって、加熱ヒータ２５での昇温中が小さいと、原水
２６と冷却面２４との温度差が小さくなるため、単位膜
面積当りの透過ｆｉｔ（蒸発量）が減少する。このため
、必要な透過量を得るにはかなりの膜面積が必要で、大
きな装置となってしまう。

尚、この種の蒸留装置に関する技術としては、特公昭４
９−４５４６１号、特開昭５７−１１３８０１号等があ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、潜熱及び顕熱に対する熱回収は行わ
れているが、透過水を得る部分が気化透過膜法を用いた
部分しか無いため、入熱量の割に）生成水量が得られず
、膜面積が大きく必要となる；・土とから、装置が大型
化してしまうという問題点があった。

本発明の目的は、上記の如き欠点を取り除き、さらに熱
回収率が良くて小型な装置構造のとれる疎水性多孔率膜
を用いた蒸留方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、従来の熱回収システムにおける加熱ヒータ
部に、透過水が得られる装置を配し、生成水を得ながら
、原水を加温する様な方法を取ることにより達成される
。さらに詳しくは、加熱ヒータとしてスプレーフラッシ
ュ蒸発装置を用い、かつ、そのミストセパレータとして
疎水性多孔質膜を用いたことにより、気化透過膜法と同
レベルの水質を有する生成水が得られる蒸発装置を用い
ることで上記目的は達成できる。

〔作用〕

スプレーフラッシュ蒸発法は、飽和温度以上の原水をス
プレー用ノズルからふくことにより、飽和温度まで原水
がフラッシュ蒸発し、その蒸気をへ ″１凝縮させることで、蒸留水を得る手法である。

・′０．ヮうッ２．□よ１よ、え、）□６ｏえあの多段
化することが必要であり、本方式が実用化されている海
水淡水化装置では５〜１０段程度で運転される。しかし
、この場合には起動時や運転時の圧力、温度の制御など
その運転が極めて難かしく、小さなシステムに適用する
のは困難であった。

本発明はこのフラッシュ蒸発法と気化透過膜法を組合わ
せた新しい蒸留方法である。

このスプレーフラッシュ蒸発装置を加熱手段とすること
により、原水を加熱すると同時に蒸留水が得られる様に
なることから、同一熱量で従来の倍近くの生成水が得ら
れることが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１．第３図を用いて詳しく説
明する。第１図は本発明に係るシステムの一例、第３図
は第１図のシステムをさらに熱回収したシステムを示す
。

第１図において、原水１１はポンプ１２により気化透過
膜装置上主の冷却水流路に送られ、水蒸気の潜熱を回収
して昇温された後、２方向に分岐される。１つはスプレ
ーフラッシュ蒸発器１０の冷却器１４に送られ、凝縮す
る蒸気の潜熱を回収することで加温され、その後、気化
透過膜装置１３の高温原水流路に送られ、水蒸気を発生
する。

発生した蒸気は冷却面７上で凝縮し、生成水６として系
外に取り出される。また濃縮水１７はそのまま系外に取
り出される。原水の分岐されたもう１方は、スプレーフ
ラッシュ蒸発器↓Ｑ−の原水１８として使用される。こ
の原水１８はフラッシュ蒸発終了後の濃縮水５と混合し
た後、ポンプ８を用いて加熱器９を通って昇温され、ス
プレーノズル１９よりスプレーされ、フラッシュ蒸発す
る。

蒸発した蒸気は、疎水性多孔質膜１６を通りミスト除去
した後、冷却器１４によって冷やされて凝縮し、生成水
６として系外に送り出される。尚、スプレーフラッシュ
蒸発器１０の原水部分も濃縮された水が循環する方式と
なっているため、一部は濃縮水１７′として系外に取り
出される。上述飄 し・た通り、本実施例における入熱部は加熱器９で”入
熱されるものだけであるのに対して、その熱を気化透過
膜装置１３の原水１１に与える操作において、疎水性多
孔質膜を用いて生成水を得られることが可能となったこ
とから、さらに有効に熱を利用できる様になった。

第３図に示すシステムは、第１図のシステムにさらにも
う１つの機能（熱回収）を持った気化透過収装［１Ｗ３
０を取り付けることにより、さらに省エネルギー化でき
るシステムである０本システムでは第１図で濃縮水１７
として系外に取り出した水を原水として、他の冷却水３
１との間で気化透過膜法を行うシステムである。この結
果、ある程度の高温で出る濃縮水１７の持つ熱を回収で
きると同時に、熱回収用の気化透過膜装置王立からの濃
縮水３３の温度を下げることができる（熱を冷却水３１
に捨てられる）ため、循環水３２として再び系内にもど
すことも可能となる。

〔発明の効果〕

本発明に係る蒸留方法によれば、従来型と異なって、加
熱部にスプレーフラッシュ蒸発装置を用いて加熱操作を
行うことから、同一熱量でも従来方式に比べて生成水が
増大する。又、スプレーフラッシュ蒸発器を用いること
から、装置全体も小型とすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の系統図、第２図は従来型の
気化透過膜法を用いた蒸留システムの説明図、第３図は
第１図のシステムをさらに熱回収したシステムを示す系
統図である。 １０−・・スプレーフラッシュ蒸発装置、１＾・・・気
化透過膜装置、１６−・・疎水性多孔質膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、気体は通すが液体は通さない性質を有する膜を用い
   て液体を分離する気化透過膜法で、供給原水を冷却水と
   して用いて熱回収し、さらに加熱して高温の原水として
   使用する方法において、その加熱手段としてスプレーフ
   ラッシュ蒸発を用いたことを特徴とする疎水性多孔質膜
   を用いた蒸留方法。