JPS62289287A - 太陽熱利用海水淡水化方法および装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 −−の１ この発明は太陽熱を利用した海水淡水化すなわち造水技
術に関する。

従未至肢血 水資源の確保のため種々の海水淡水化技術が開発されて
いるが、既設のものの大部分は多段フラッシュ型である
（「産業機械」誌昭和４７年１２月−号参照）。

第２図に蒸発室８段の多段フラッシュ型海水淡水化装置
の作動図を示す。左（１１）５段が熱回収部、右側５段
が熱放出部である。海水はまず熱放出部の蒸溜器チュー
ブ内を冷却水として通過した後、その一部が補給水とし
て最終段蒸発室に送られ、残りは排出される。最終段蒸
発室内の濃縮海水すなわちブラインは、循環ポンプに吸
引され、一部は系外へ排出されるが、残りの大部分は熱
回収部の蒸溜器チューブ内を冷却水として順次通過した
後、ブラインヒータで所定の温度まで加熱され、第１段
幕発室へ導入される。蒸発室は第１段から最終段へと順
に減圧度が大きくなっており、ブラインは各蒸発室を流
れる間に、それぞれの室内の圧力に相当する温度まで次
々とフラッシュ蒸発をくりかえし、濃度が増してくる。

ブラインは最終段で補給水によって薄められ、再びブラ
イン循環ポンプにより熱回収部蒸溜器へ送られる。

一方、各膜蒸発器室でフラッシュ蒸発した蒸気は、気水
分離器を通り、塩水などの不純物が除去され、蒸気だけ
が蒸溜器に入り、チューブ内の海水により冷却され、凝
縮して淡水となる。

ｌ　＜”　しよ゛と　る。　占 海水淡水化技術の発達を妨げているものに、装置の経済
性つまり造水コストの問題と、スケール（−１着の問題
がある。多段フラッシュ型の場合も造水コスト低減はい
かに低源な熱源が得られるかにかかっている。この点は
、水資源の確保を海水淡水化に頼らざるを得ないような
離島等にあってはとりわけ深刻である。スケールの生成
は伝熱抵抗を増加させ装置の性能を低下させるため燃料
の消費を増加させる。特に、海水をそのまま蒸発させる
ときにはこのスケール生成は不可避であり、その障害も
著しい。

スケール防止の方法としては、海水中のスケール成分の
除去、析出防止用の薬品添加およびスケールの生成しな
い運転条件の選択などがあげられる。一般にスケール防
止方法としては酸添加法、抑制剤法、種添加法、接触安
定法、流動粒子接触法、炭酸ガス圧入法、イオン交換樹
脂法などがあげられ、また、その除去にはスポンジポー
ル法をはじめジェットクリーナ、ブラッシングなど数多
くの方法が試みられている。

しかしながら、これらはいずれも対症療法というはかな
く、根本的にスケールの生成しない、かつ、経済性を損
なわない運転条件を満足する装置は未だ実現しておらな
い。

この発明は、安価な熱源で、しかもスケール防止上有利
な運転条件で稼働し得る海水淡水化方法および装置を提
供せんとするものである。

１　占をｎ　　るための この発明による太陽熱利用海水淡水化装置は次の要素か
らなる： 汲み上げた海水を系内に供給するための海水供給ポンプ
、 海水供給ポンプからの海水と後記のフラッシュタンクか
らの水蒸気との間で熱交換を行わせるためのコンデンサ
、 コンデンサを経た海水とフラッシュタンクからのブライ
ンとの間で熱交換を行わせるためのプレヒータ、 プレヒータを経た海水を加熱するためのソーラーコレク
タ、 ソーラーコレクタを経た海水をフラッシュ蒸発させるた
めのフラッジ１タンク、 前記コンデンサからの凝縮液を清水と不荷ｋｌ’ｊガス
に分離するためのセパレーク、 前記海水供給ポンプから供給される海水を駆動水として
前記セパレータから不凝縮ガスを吸引して系内に真空を
創出するためのエゼクタ、フラッシュタンクからブライ
ンを前記プレヒータを経由して排出するためのブライン
ポンプ、および 前記セパレータから清水を取出し供給するための清水ポ
ンプ。

皿 海水はソーラーコレクタを流過する際太陽熱により加熱
されて昇温し、フラッシュタンクに至るやフラッシュ蒸
発し、その結果発生した水蒸気はコンデンサに導かれ、
そこで原料海水により冷却されて凝縮し、清水となる。

この清水をセパレータで不凝縮ガスから分離して取り出
す。

海水はソーラーコレクタに入る前に、プレヒータにおい
て、フラッシュ蒸発の結果残留したブラインによって予
熱される。ソーラーコレクタでは、スケールの発生しに
くい、又、太陽による輻射熱伝達の良い５０℃以下の温
度まで海水を昇温せしめるが、さらに、プレヒータでブ
ライイから回収した熱により原料海水の予熱を行うこと
によって、ソーラーコレクタの負荷が軽減される。

尖丘剋 次に第１図に示す実施例について説明する。

なお、同図中に附記した具体的数値は専ら説明のための
例示である。図示実施例において、海水ポンプ（２）か
らの海水は、造水ライン（Ｗ）と真空発生ライン（Ｖ’
　）とに分岐供給される。

造水ライン（Ｗ）は海水供給ポンプ（２）からコンデン
サ（４）、プレヒータ（６）、ソーラーコレクタ（８）
、フラッシュタンク（１０）、コンデンサ（４）、セパ
レータ（１２）　、および清水ポンプ（１４）を経て清
水タンク（１６）へ至る。

真空発生ライン（Ｖ）は海水供給ポンプ（２）からの海
水の一部をエゼクタ（１８）へ導く。エゼクタ（１８）
はこの海水を駆動水として、セパレータ（１２）の気体
側と接続することにより、系内に真空を創出する働きを
する。

造水ライン（Ｗ）に供給された海水は、まずコンデンサ
（４）において冷却水として作用し、後述するように水
蒸気から熱を奪う。海水は次にプレヒータ（６）におい
て、後述するようにブラインから熱を回収した上でソー
ラーコレクタ（８）へ進む。ソーラーコレクタ（８）は
大ＶＸ４熱により５０℃以下の所定温度まで海水を加熱
するように設定しである。しかしてソーラーコレクタ（
８）にて昇温した海水はフラッシュタンク（１０）に進
入するやフラッシュ蒸発する。前述のとおりエゼクタ（
１８）によって系内に真空が創出されているため、フラ
ッシュタンク（１０）に進入した海水の蒸発は、当該真
空圧力に相当する飽和温度になるまで進行する。その結
果生成した水蒸気はコンデンサ（４）へ進み、そこで海
水により冷却されて凝縮する。凝縮液はセパレータ（１
２）で不凝縮ガスと分離され、清水として取り出され、
清水ポンプ（１４）で清水タンク　（１６）へ送られる
。

フラッシュ蒸発の結果濃度を増した残留海水すなわちブ
ラインは、フラッシュタンク（１０）からブラインポン
プ（２０）でプレヒータ（６）へ送られ、そこで海水に
熱を与えた後排出される。

なお、セパレータ（１２）で清水から分離された不凝縮
ガスは、エゼクタ（１８）で吸引されて駆動水と共に排
出される。

虜ｍ弐り展 この発明によれば、熱源として太陽熱を利用するから造
水コストが低源であり、低温度で効率の良い造水を実現
することができる。しかも、海水を高温に昇温せしめな
いから、スケール防止の観点からも極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例たる太陽熱利用海水淡水装置
のフローシート、第２図は多段フラッシュ式従来装置の
フローシートである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）原料海水を加熱した後、これをフラッシュ蒸発さ
   せ、発生した水蒸気を冷却して清水を得る方法において
   、前記加熱の温熱源に太陽熱を利用し、前記冷却の冷熱
   源に原料海水を利用し、かつ、残留したブラインから回
   収した熱を用いて前記の太陽熱による低温加熱並びにこ
   れに先立ち原料海水を予熱するようにしたことを特徴と
   する太陽熱利用海水淡水化方法。
2. （２）下記を包含してなる太陽熱利用海水淡水化装置： 海水を汲み上げて系内に供給する海水ポンプ、海水供給
   ポンプからの海水と後記のフラッシュタンクからの水蒸
   気との間で熱交換を行わせるためのコンデンサ、 コンデンサを経た海水とフラッシュタンクからのプライ
   ンとの間で熱交換を行わせるためのプレヒータ、 プレヒータを経た海水を加熱するためのソーラコレクタ
   、 ソーラコレクタを経た海水をフラッシュ蒸発させるため
   のフラッシュタンク、 前記コンデンサからの凝縮液を清水と不凝縮ガスとに分
   離するセパレータ、 前記海水供給ポンプから供給される海水を駆動水として
   前記セパレータから不凝縮ガスを吸引するエゼクタ、 フラッシュタンクからのブラインを前記プレヒータを経
   由して排出するためのブラインポンプ、および 前記セパレータから清水を取出し供給する清水ポンプ。