(57)【要約】【課題】塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液から低エネルギで製塩したり、低塩分濃度水溶液を淡水化する。【解決手段】塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液にアセトンやtert-ブチルアルコールに代表されるケトンや三級アルコールに属する両親媒性液体を過剰量となるように混和する。すると、塩の結晶として析出するため、固液分離して固形分（塩の結晶）は乾燥させて塩として取り出し、液体については、例えばゼオライト膜を用いて両親媒性液体と淡水とに分離し、淡水を取り出す。海水をはじめとする低塩分濃度水溶液から、低エネルギで製塩することができると共に淡水を製造することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液から塩を製造する製塩方法であって、
ケトンまたは三級アルコールに属し両親媒性を有する両親媒性液体が前記低塩分濃度水溶液に対して過剰量となるよう前記両親媒性液体と前記低塩分濃度水溶液とを混和することにより溶液中に塩を析出させる析出工程、
を含むことを特徴とする製塩方法。
【請求項２】
請求項１記載の製塩方法であって、
前記両親媒性液体は、アセトンである、
製塩方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の製塩方法であって、
前記析出工程は、前記両親媒性液体が前記低塩分濃度水溶液の重量比として８倍以上となる比率で混和する工程である、
製塩方法。
【請求項４】
塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液から淡水を製造する淡水製造方法であって、
ケトンまたは三級アルコールに属し両親媒性を有する両親媒性液体が前記低塩分濃度水溶液に対して過剰量となるよう前記両親媒性液体と前記低塩分濃度水溶液とを混和することにより溶液中に塩を析出させる析出工程と、
塩が析出した溶液を固液分離する固液分離工程と、
固液分離により分離された溶液を前記両親媒性液体と前記淡水とに分離する淡水分離工程と、
を備える淡水製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の淡水製造方法であって、
前記両親媒性液体は、アセトンである、
淡水製造方法。
【請求項６】
請求項４または５記載の淡水製造方法であって、
前記析出工程は、前記両親媒性液体が前記低塩分濃度水溶液の重量比として８倍以上となる比率で混和する工程である、
淡水製造方法。
【請求項７】
請求項４ないし６のうちのいずれか１項に記載の淡水製造方法であって、
前記淡水分離工程は、ゼオライト膜を用いて前記両親媒性液体と前記淡水とに分離する工程である、
淡水製造方法。
【請求項８】
請求項４ないし７のうちのいずれか１項に記載の淡水製造方法であって、
前記析出工程は、前記淡水分離工程により分離された前記両親媒性液体を用いて塩を析出させる工程である、
淡水製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製塩方法および淡水製造方法に関し、詳しくは、塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液から塩を製造する製塩方法および塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液から淡水を製造する淡水製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の製塩方法としては、海水をボイラで熱して水を水蒸気とすることにより、塩を製造するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、水蒸気により発電機を作動させて発電すると同時に、水として回収している。このため、発電と製塩と淡水とを同時に得るものとしている。
【０００３】
また、岩塩などの自然結晶塩を水に溶解してミネラルを添加した溶液を加熱して、塩を析出させることにより製塩するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。この方法では、所望のミネラルを添加することにより、人の健康状態を改善したり促進したり、塩の味をコントロールしたりすることができる、とされている。
【０００４】
海水の淡水化技術としては、加熱された海水を減圧された蒸発器で沸騰蒸発させ、その発生蒸気を凝縮して淡水を生産する多段フラッシュ法や、海水に圧力をかけて逆浸透膜（RO膜、Reverse Osmosis Membrane）に通して海水の塩分を濃縮して捨てて淡水を得る逆浸透法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−０６２５１３号公報
【特許文献２】特開２００６−０８７３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の製塩方法や多段フラッシュ法では、海水や溶液を加熱して蒸発させるため、大きなエネルギが必要となる。また、逆浸透法では、多段フラッシュ法ほどのエネルギは要しないが、逆浸透膜が海水中の微生物や析出物で目詰まりしないよう十分な前処理を行なう必要がある。
【０００７】
本発明の製塩方法は、塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液から低エネルギで製塩することを主目的とする。本発明の淡水製造方法は、塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液から低エネルギで淡水を製造ことを主目的とする。さらに、本発明の淡水製造方法は、淡水を製造すると同時に製塩することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の製塩方法および淡水製造方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００９】
本発明の製塩方法は、
塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液から塩を製造する製塩方法であって、
ケトンまたは三級アルコールに属し両親媒性を有する両親媒性液体が前記低塩分濃度水溶液に対して過剰量となるよう前記両親媒性液体と前記低塩分濃度水溶液とを混和することにより溶液中に塩を析出させる析出工程、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
この本発明の製塩方法では、塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液に、ケトンまたは三級アルコールに属し両親媒性を有する両親媒性液体が過剰量となるように混和する。すると、溶液中に塩が析出する。塩が析出した溶液を濾過などにより固液分離して析出した塩を取り出し、更に乾燥させて製塩を完了する。このように、低塩分濃度水溶液に、ケトンまたは三級アルコールの両親媒性液体を過剰量となるように混和するだけで塩を析出させることができるから、溶液を加熱するものに比して低エネルギで製塩することができる。ここで、「低塩分濃度水溶液」としては、塩分濃度が海水レベル（３．５ｗｔ％程度）以下の低塩分濃度の溶液であれば如何なる水溶液でもよいが、好ましい水溶液として海水を想定している。「両親媒性液体」としては、アセトンやtert-ブチルアルコール（2-メチル-2-プロパノール）を用いることができるが、特にアセトンが好ましい。また、析出工程では、両親媒性液体が低塩分濃度水溶液の重量比として８倍以上となる比率で混和するのが好ましく、重量比として１０倍以上となる比率で混和するのが更に好ましい。
【００１１】
本発明の淡水製造方法は、
塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液から淡水を製造する淡水製造方法であって、
ケトンまたは三級アルコールに属し両親媒性を有する両親媒性液体が前記低塩分濃度水溶液に対して過剰量となるよう前記両親媒性液体と前記低塩分濃度水溶液とを混和することにより溶液中に塩を析出させる析出工程と、
塩が析出した溶液を固液分離する固液分離工程と、
固液分離により分離された溶液を前記両親媒性液体と前記淡水とに分離する淡水分離工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１２】
この本発明の淡水製造方法では、塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液に、ケトンまたは三級アルコールに属し両親媒性を有する両親媒性液体が過剰量となるように混和することにより溶液中に塩を析出させる。この塩が析出した溶液を濾過などにより固液分離し、固液分離により分離された溶液を両親媒性液体と淡水とに分離して、淡水を製造する。このように、低塩分濃度水溶液に、ケトンまたは三級アルコールの両親媒性液体を過剰量となるように混和させて塩を析出させて固液分離して淡水を製造するから、多段フラッシュ法のように熱エネルギを多く投資するものに比して低エネルギで淡水を製造することができる。ここで、「低塩分濃度水溶液」としては、塩分濃度が海水レベル（３．５ｗｔ％程度）以下の低塩分濃度の溶液であれば如何なる水溶液でもよいが、好ましい水溶液として海水を想定している。「両親媒性液体」としては、アセトンやtert-ブチルアルコール（2-メチル-2-プロパノール）を用いることができるが、特にアセトンが好ましい。また、析出工程では、両親媒性液体が低塩分濃度水溶液の重量比として８倍以上となる比率で混和するのが好ましく、重量比として１０倍以上となる比率で混和するのが更に好ましい。淡水分離工程としては、ゼオライト膜を用いて両親媒性液体と淡水とに分離する手法を用いることができる。更に、淡水分離工程で分離された両親媒性液体については、析出工程で低塩分濃度水溶液に混和する両親媒性液体として用いるのが好ましい。
【００１３】
こうした本発明の淡水製造方法では、固液分離工程により分離された固形分としての塩を乾燥させて製塩することができる。したがって、本発明の淡水製造方法では、淡水を製造すると同時に製塩することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態としての製塩方法および淡水製造方法の一例を示す工程図。
【図２】第１実験の手法を説明する説明図。
【図３】第１実験の結果を一覧して示す一覧表。
【図４】塩が析出するメカニズムを説明する説明図。
【図５】第２実験の手法を説明する説明図。
【図６】第２実験の結果を一覧して示す一覧表。
【図７】第３実験の手法を説明する説明図。
【図８】第３実験の結果を一覧して示す一覧表。
【図９】第４実験の手法を説明する説明図。
【図１０】第４実験の結果を一覧して示す一覧表。
【図１１】両親媒性液体と淡水とに分離される様子を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態としての製塩方法および淡水製造方法の一例を示す工程図である。実施形態の製塩方法は、まず、塩分濃度が海水レベル以下の低塩分濃度水溶液に、ケトンや三級アルコールに属し両親媒性を有する両親媒性液体が過剰量となるように混和する（工程Ｓ１００）。このとき、低塩分濃度水溶液としては、塩分濃度が海水レベル（３．５ｗｔ％程度）以下であれば如何なる水溶液でもよいが、具体的には海水を想定している。両親媒性液体としては、アセトンやtert-ブチルアルコール（2-メチル-2-プロパノール）が好ましく、性能やコストを考慮するとアセトンが特に好適である。過剰量としては、両親媒性液体が低塩分濃度水溶液の重量比として８倍以上となる比率が好ましく、重量比として１０倍以上であれば更に好適である。このように低塩分濃度水溶液に過剰量となる両親媒性液体を混和すると、塩の結晶が析出する。これを濾過などにより固液分離し（工程Ｓ１１０）、固形分（塩の結晶）を乾燥させて（工程Ｓ１２０）、製塩を完了する。実施形態の淡水製造方法は、工程Ｓ１１０の固液分離により分離された液体を淡水と両親媒性液体とに分離して（工程Ｓ１３０）、淡水の製造を完了する。淡水と両親媒性液体との分離には、例えばゼオライト膜を用いることができる。なお、本実施形態では、工程Ｓ１３０により分離された両親媒性液体については、再び工程Ｓ１００に用いられる。以下に、上述した実施形態の製塩方法や淡水製造方法が良好に成立する理由について説明する。
【００１６】
１．水と両親倍性液体の混合溶液に対する塩（ＮａＣｌ）の溶解度
後述する第１実験〜第４実験における結果を検討する際に、水と両親媒性液体との混合溶液に対する塩（ＮａＣｌ）の溶解度が判断の基準となるため、混合溶液に対する塩（ＮａＣｌ）の溶解度を求める。溶解度は、超純水０．９７ｇとアセトン１０ｇの混合溶液に塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）３０ｍｇを添加し、室温で終夜撹拌し、ボルテックスミキサーにより３０秒撹拌した後に遠心分離機により６０００ｒｐｍ・１５分で遠心分離し、その上澄みに残存する塩化物イオン濃度を検出することにより求めた。溶解度は、笠原理化工業株式会社製の塩素イオン計 ＣＬ−１０Ｚ を用いて測定したところ、３３０ｐｐｍであった。以下、塩化物イオン濃度の検出は、同様の塩素イオン計を用いて行なった。
【００１７】
２．好適な両親媒性液体
本実施形態に用いる好適な両親媒性液体としてケトンや三級アルコールに属し両親媒性を有する液体であり、具体的にアセトンやtert-ブチルアルコールであることを以下の第１実験により確認した。図２は、水溶液の塩分濃度と溶媒の種類と塩（ＮａＣｌ）の析出の程度との関係を求めるための第１実験の手法を説明する説明図であり、図３は、第１実験の結果を一覧して示す一覧表である。第１実験では、塩分濃度がＸｗｔ％の水溶液１ｇに溶媒１０ｇを混和し、ボルテックスミキサーにより３０秒撹拌した後に遠心分離機により６０００ｒｐｍ・１５分で遠心分離し、その上澄みに残存する塩化物イオン濃度を検出すると共に水溶液から結晶として回収した塩（ＮａＣｌ）の回収率（以下、「結晶回収率」という。）を求め、更に結晶の程度を目視により観察した。図３中、塩分濃度の項目における括弧内は計測値である。実験結果の丸印は塩（ＮａＣｌ）の結晶が目視により確認できたことを示し、三角印は塩（ＮａＣｌ）の結晶が僅かに目視により確認できたことを示し、バツ印は塩（ＮａＣｌ）の結晶を目視により確認できなかったことを示す。実験結果の数値は上澄みに残存する塩化物イオン濃度を示し、括弧内は結晶回収率を示す。「分液」は、水溶液と溶媒とが分離していることを示す。
【００１８】
第１実験に用いた水溶液の塩分濃度のＸｗｔ％は以下のとおりである。
・塩分濃度３．０ｗｔ％（計測値は２．８３ｗｔ％）
・塩分濃度３．５ｗｔ％（計測値は３．４９ｗｔ％）
・塩分濃度５．０ｗｔ％（計測値は５．０２ｗｔ％）
・塩分濃度１０ｗｔ％（計測値は１０．３１ｗｔ％）
・塩分濃度２０ｗｔ％（計測値は２２．４３ｗｔ％）
【００１９】
第１実験の結果は、図３に示すように以下のとおりである。
・アセトンを両親媒性液体として用いた場合、塩（ＮａＣｌ）の結晶の析出は、全ての塩分濃度の水溶液で良好に確認することができた。残存塩化物イオン濃度は、塩分濃度が低い水溶液から順に、３２６ｐｐｍ，３３３ｐｐｍ，３１６ｐｐｍ，３０７ｐｐｍ，１９１ｐｐｍであり、塩分濃度が３．０ｗｔ％や３．５ｗｔ％の水溶液では、ほぼ溶解度程度となった。確認した結晶は、比較的サイズが大きなものであった。また、結晶回収率は、塩分濃度が低い水溶液から順に７９％，８３％，８９％，９５％，９８％であり、塩分濃度が３．０ｗｔ％や３．５ｗｔ％の水溶液でも良好であった。
・エタノールを両親媒性液体として用いた場合、塩（ＮａＣｌ）の結晶の析出は、塩分濃度が５ｗｔ％以上の水溶液ではある程度確認することができたが、塩分濃度が３．０ｗｔ％や３．５ｗｔ％の水溶液では確認することはできなかった。残存塩化物イオン濃度は、塩分濃度が５ｗｔ％，１０ｗｔ％，２０ｗｔ％で１７２７ｐｐｍ，１８１７ｐｐｍ，１５７０ｐｐｍであった。また、結晶回収率は、塩分濃度が５ｗｔ％，１０ｗｔ％，２０ｗｔ％で３８％，６８％，８７％であった。
・ＩＰＡ（２−プロパノール）を両親媒性液体として用いた場合、塩（ＮａＣｌ）の結晶の析出は、塩分濃度が５ｗｔ％以上の水溶液では比較的良好に確認することができたが、塩分濃度が３．０ｗｔ％や３．５ｗｔ％の水溶液では僅かに確認することができる程度であった。残存塩化物イオン濃度は、塩分濃度が低い水溶液から順に、９４１ｐｐｍ，８０７ｐｐｍ，５８０ｐｐｍ，５７４ｐｐｍ，４４３ｐｐｍであった。また、結晶回収率は、塩分濃度が低い水溶液から順に４０％，５８％，７９％，９０％，９６％であり、塩分濃度が３．０ｗｔ％や３．５ｗｔ％の水溶液では結晶回収率は良好とは言えないものであった。
【００２０】
・アセトニトリルを両親媒性液体として用いた場合、塩（ＮａＣｌ）の結晶の析出は、塩分濃度が１０ｗｔ％や２０ｗｔ％の水溶液では僅かに確認することができたが、塩分濃度が５ｗｔ％以下の水溶液では全く確認することができなかった。また、全ての塩分濃度の水溶液で水溶液と溶媒とが分離した。
・ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を両親媒性液体として用いた場合、塩（ＮａＣｌ）の結晶の析出は、全ての塩分濃度の水溶液で確認することができなかった。また、全ての塩分濃度の水溶液で水溶液と溶媒とが分離した。
・メタノールを両親媒性液体として用いた場合、塩（ＮａＣｌ）の結晶の析出は、全ての塩分濃度の水溶液で確認することができなかった。
・1-プロパノールを両親媒性液体として用いた場合、塩（ＮａＣｌ）の結晶の析出は、塩分濃度が５ｗｔ％以上の水溶液では確認することができたが、塩分濃度が３．０ｗｔ％や３．５ｗｔ％の水溶液では全く確認することができなかった。残存塩化物イオン濃度は、塩分濃度が５ｗｔ％，１０ｗｔ％，２０ｗｔ％で１４２６ｐｐｍ，１２６５ｐｐｍ，８１９ｐｐｍであった。また、結晶回収率は、塩分濃度が５ｗｔ％，１０ｗｔ％，２０ｗｔ％で４９％，７８％，９３％であった。
【００２１】
・tert-ブチルアルコール（図３中ではtert-ＢｕＯＨ、2-メチル-2-プロパノール）を両親媒性液体として用いた場合、塩（ＮａＣｌ）の結晶の析出は、全ての塩分濃度の水溶液で良好に確認することができた。残存塩化物イオン濃度は、塩分濃度が低い水溶液から順に、２２７ｐｐｍ，２０８ｐｐｍ，１９４ｐｐｍ，９７ｐｐｍ，６０ｐｐｍであり、アセトンに比して低い値であった。確認した結晶は、比較的サイズが小さいものであり、遠心分離前は白濁状であった。また、結晶回収率は、塩分濃度が低い水溶液から順に８５％，８８％，９２％，９８％，９９％であり、全ての塩分濃度でアセトンより良好であった。
・Sec-ブチルアルコール（図３中ではSec-ＢｕＯＨ、2-ブタノール）を両親媒性液体として用いた場合、塩（ＮａＣｌ）の結晶の析出は、全ての塩分濃度の水溶液で全く確認することができなかった。また、全ての塩分濃度の水溶液で水溶液と溶媒とが分離した。
・エチレングリコールを両親媒性液体として用いた場合、塩（ＮａＣｌ）の結晶の析出は、全ての塩分濃度の水溶液で全く確認することができなかった。
・疎水性有機溶媒を両親媒性液体として用いる場合、全ての塩分濃度の水溶液で水溶液と溶媒とが分離することは明瞭である。
【００２２】
これらのことから、実施形態の製塩方法や淡水製造方法に好適な両親媒性液体としては、アセトンとtert-ブチルアルコールであることが解る。塩（ＮａＣｌ）の結晶の大きさを考慮するとアセトンが好ましく、残存塩化物イオン濃度や結晶回収率を考慮するとtert-ブチルアルコールが好ましい。
【００２３】
塩（ＮａＣｌ）の水溶液に両親媒性液体を過剰量となるように混和したときに塩（ＮａＣｌ）の結晶が析出するメカニズムは、以下のように考えられる。図４に塩（ＮａＣｌ）の結晶の析出が想定されるメカニズムを模式的に示す。ナトリウムイオン（Ｎａ+）や塩化物イオン（Ｃｌ-）のイオン種は、水溶液中では複数の水分子と水素結合している。水溶液に両親媒性液体を過剰量となるように混和すると、両親媒性液体がイオン種と水分子との水素結合に介入して水素結合を阻害する。このため、イオン種はイオンとして存在することができなくなり、塩（ＮａＣｌ）の結晶として析出する。塩分濃度が海水レベル（３．５ｗｔ％程度）以下の低塩分濃度水溶液では、これに直鎖アルコールや二級アルコールなどの両親媒性液体を過剰量となるように混和しても、イオン種が低濃度であることやアルコールの水酸基がある程度の水素結合を行なうことから、種晶に止まり、結晶の析出には至らないと考えられる。低塩分濃度水溶液にアセトンを過剰量となるように混和したときには、アセトンは水素結合を行なわないため、低塩分濃度水溶液でもイオン種の水素結合を良好に阻害し、塩（ＮａＣｌ）の結晶を析出させると考えられる。また、低塩分濃度水溶液にtert-ブチルアルコールを過剰量となるように混和したときには、tert-ブチルアルコールは、三級アルコールであり、直鎖アルコールや二級アルコールと同様にイオン種と水分子の間で働く水素結合に介入するが、tert-ブチルアルコールの嵩高い疎水基が別のアルコールよりも結晶成長を促進させていると考えられる。これらの考察から、実施形態の製塩方法や淡水製造方法に好適な両親媒性液体としては、ケトンや三級アルコールに属し、両親媒性を有する液体が好適であると考えられ、結晶の大きさやコストを考慮すると、アセトンが特に好ましいのが解る。
【００２４】
３．両親媒性液体としてのアセトンとtert-ブチルアルコールとの混合溶媒
本実施形態に用いる好適な両親媒性液体としてアセトンとtert-ブチルアルコールとの混合溶液を用いる場合、その混合比が１：１が特に良好であることを以下の第２実験により確認した。図５は、両親媒性液体としてアセトンとtert-ブチルアルコールとの混合溶媒を用いたときの混合比と塩（ＮａＣｌ）の析出の程度との関係を求めるための第２実験の手法を説明する説明図であり、図６は、第２実験の結果を一覧して示す一覧表である。第２実験では、塩分濃度が３ｗｔ％の水溶液１ｇにアセトンとtert-ブチルアルコールとの混合溶媒１０ｇを混和し、ボルテックスミキサーにより３０秒撹拌した後に遠心分離機により６０００ｒｐｍ・５分で遠心分離し、その上澄みに残存する塩化物イオン濃度を検出すると共に結晶回収率（％）を求め、更に結晶の程度を目視により観察した。図６中、残存Ｃｌ濃度の数値は上澄みに残存する塩化物イオン濃度を示し、括弧内は結晶回収率を示す。
【００２５】
混合溶媒は以下のとおりである。
・混合溶媒Ａ：tert-ブチルアルコール１ｍｌ  ＋  アセトン９ｍｌ
・混合溶媒Ｂ：tert-ブチルアルコール２ｍｌ  ＋  アセトン８ｍｌ
・混合溶媒Ｃ：tert-ブチルアルコール３ｍｌ  ＋  アセトン７ｍｌ
・混合溶媒Ｄ：tert-ブチルアルコール４ｍｌ  ＋  アセトン６ｍｌ
・混合溶媒Ｅ：tert-ブチルアルコール５ｍｌ  ＋  アセトン５ｍｌ
・混合溶媒Ｆ：tert-ブチルアルコール６ｍｌ  ＋  アセトン４ｍｌ
・混合溶媒Ｇ：tert-ブチルアルコール７ｍｌ  ＋  アセトン３ｍｌ
・混合溶媒Ｈ：tert-ブチルアルコール８ｍｌ  ＋  アセトン２ｍｌ
・混合溶媒Ｉ：tert-ブチルアルコール９ｍｌ  ＋  アセトン１ｍｌ
【００２６】
第２実験の結果は、図６に示すように、以下のとおりである。
・混合溶媒Ａ〜Ｄでは、塩（ＮａＣｌ）が容易に結晶化した。混合溶媒Ａ〜Ｄの順に、残存塩化物イオン濃度は３６２ｐｐｍ，３０１ｐｐｍ，２７１ｐｐｍ，２４８ｐｐｍであり、結晶回収率は７７％、８１％、８３％，８４％であった。
・混合溶媒Ｅでは、塩（ＮａＣｌ）が容易に結晶化した。残存塩化物イオン濃度は２２５ｐｐｍであり、結晶回収率は８６％であった。混合溶媒Ａ〜Ｉのうち混合溶媒Ｅが最も良好な結果を示した。
・混合溶媒Ｆでは、混合溶液Ａ〜Ｅに比して塩（ＮａＣｌ）の結晶化が鈍いものであった。残存塩化物イオン濃度は２３５ｐｐｍであり、結晶回収率は８５％であった。
・混合溶媒Ｇ〜Ｉでは、塩（ＮａＣｌ）の結晶が細かく、白濁の溶液として確認できた。混合溶媒Ｇ〜Ｉの順に、残存塩化物イオン濃度は２３１ｐｐｍ，２４７ｐｐｍ，２４３ｐｐｍであり、結晶回収率は８５％、８４％、８４％であった。
・以上のことから、両親媒性液体としてのアセトンとtert-ブチルアルコールとの混合溶媒を用いる場合には、その混合比は１：１が好ましいことが解る。
【００２７】
４．低塩分濃度水溶液に混和する両親媒性液体の好適な量
本実施形態において、低塩分濃度水溶液に混和する両親媒性液体の過剰量となる量が低塩分濃度水溶液の量の重量比として８倍以上であることが好ましく、重量比として１０倍以上であることが更に好ましいことを以下の第３実験により確認した。図７は、低塩分濃度水溶液に混和する両親媒性液体の量と塩（ＮａＣｌ）の析出の程度との関係を求めるための第３実験の手法を説明する説明図であり、図８は、第３実験の結果を一覧して示す一覧表である。第３実験では、塩分濃度が３ｗｔ％の水溶液１ｇに両親媒性液体Ｙｇを混和し、ボルテックスミキサーにより３０秒撹拌した後に遠心分離機により６０００ｒｐｍ・５分で遠心分離し、その上澄みに残存する塩化物イオン濃度を検出すると共に結晶回収率（％）を求め、更に結晶の程度を目視により観察した。図８中、残存Ｃｌ濃度の数値は上澄みに残存する塩化物イオン濃度を示し、括弧内は結晶回収率を示す。
【００２８】
溶媒と混和する量は以下のとおりである。
・溶媒Ｊ：アセトン６ｍｌ
・溶媒Ｋ：アセトン８ｍｌ
・溶媒Ｌ：アセトン１０ｍｌ
・溶媒Ｍ：アセトン１２ｍｌ
・溶媒Ｎ：tert-ブチルアルコール３．０ｍｌ  ＋  アセトン３．０ｍｌ（合計６ｍｌ）
・溶媒Ｏ：tert-ブチルアルコール３．５ｍｌ  ＋  アセトン３．５ｍｌ（合計７ｍｌ）
・溶媒Ｐ：tert-ブチルアルコール４．０ｍｌ  ＋  アセトン４．０ｍｌ（合計８ｍｌ）
・溶媒Ｑ：tert-ブチルアルコール４．５ｍｌ  ＋  アセトン４．５ｍｌ（合計９ｍｌ）
・溶媒Ｒ：tert-ブチルアルコール５．０ｍｌ  ＋  アセトン５．０ｍｌ（合計１０ｍｌ）
・溶媒Ｓ：tert-ブチルアルコール５．５ｍｌ  ＋  アセトン５．５ｍｌ（合計１１ｍｌ）
・溶媒Ｔ：tert-ブチルアルコール６．０ｍｌ  ＋  アセトン６．０ｍｌ（合計１２ｍｌ）
【００２９】
第３実験の結果は、図８に示すように、以下のとおりである。
・溶媒Ｊは、残存塩化物イオン濃度が１７７４ｐｐｍと高く、結晶回収率も０％と不良である。
・溶媒Ｋは、残存塩化物イオン濃度が７０９ｐｐｍと若干高いが、結晶回収率は４６％とある程度良好である。また、結晶成長は速い。
・溶媒Ｌ，Ｍは、残存塩化物イオン濃度が３３０ｐｐｍ，２２５ｐｐｍと低く、結晶回収率も７３％，８０％と良好である。また、結晶成長も速い。
・溶媒Ｎ，Ｏは、残存塩化物イオン濃度が１６９７ｐｐｍ，１０００ｐｐｍと高く、結晶回収率も０％，３６％と良好ではない。
・溶媒Ｐ，Ｑは、残存塩化物イオン濃度が６０５ｐｐｍ，４１１ｐｐｍと若干高いが、結晶回収率は６１％，７４％とある程度良好である。また、結晶成長は速い。
・溶媒Ｒ〜Ｔは、残存塩化物イオン濃度が２８０ｐｐｍ，２０１ｐｐｍ，１７５ｐｐｍと低く、結晶回収率も８２％，８７％，８９％と良好である。また、結晶成長も速い。
・以上のことから、アセトン単体でも、アセトンとtert-ブチルアルコールとを１：１で混合した混合溶媒としたときでも、低塩分濃度水溶液に対して過剰量となる両親媒性液体の量は８倍以上であればよいことが解る。１０倍以上とすれば更に好適である。
【００３０】
５．海水への適用
本実施形態において、海水を低塩分濃度水溶液として用いることが好適であることを以下の第４実験により確認した。図９は、海水に対する溶媒の種類と塩（主成分ＮａＣｌ）の析出の程度との関係を求めるための第４実験の手法を説明する説明図であり、図１０は、第４実験の結果を一覧して示す一覧表である。第４実験では、海水１ｇに両親媒性液体１０ｇを混和し、ボルテックスミキサーにより３０秒撹拌した後に遠心分離機により６０００ｒｐｍ・５分で遠心分離し、その上澄みに残存する塩化物イオン濃度を検出すると共に結晶の程度を目視により観察した。
【００３１】
海水は、海洋深層水を用い、外部試験機関による試験結果から以下の成分を有していた。
・ナトリウムイオン    ９７５０ｍｇ／Ｌ
・カリウムイオン        ３９６ｍｇ／Ｌ
・カルシウムイオン      ３９４ｍｇ／Ｌ
・マグネシウムイオン  １３６０ｍｇ／Ｌ
・硬度                ６３８０  ｍｇ／Ｌ（カルシウム、マグネシウムから算定）
・ｐＨ                ７．８
【００３２】
第４実験の結果は、図１０に示すように、以下のとおりである。
・アセトンは、特に良好な結晶性を示し、残存塩化物イオン濃度は、６６５ｐｐｍであった。
・エタノールとプロパノールは、結晶を確認することができず、残存塩化物イオン濃度は１８８８ｐｐｍ，２０４１ｐｐｍであった。
・ＩＰＡ（2-プロパノール）とメタノールは、白濁が確認できる程度であり、残存塩化物イオン濃度は１０６８ｐｐｍ，２００５ｐｐｍであった。
・tert-ブチルアルコールは、細かい結晶ではあるが、良好な脱塩性を示し、残存塩化物イオン濃度は、６３１ｐｐｍであった。
・以上のことから、海水に対してもアセトンとtert-ブチルアルコールを両親媒性液体とて過剰量となるように混和することによって、塩（主成分ＮａＣｌ）の結晶を良好に析出させることができるのが解る。なお、アセトンとtert-ブチルアルコールの残存塩化物イオン濃度が第１実験〜第３実験の値に比して大きいのは、海水中には塩（ＮａＣｌ）以外にも様々なイオン種が含まれているため、結晶化効率が低下していると考えられる。
【００３３】
６．両親媒性液体と淡水への分離
本実施形態の工程Ｓ１３０の両親媒性液体と淡水への分離は、例えばゼオライト膜を用いて行なうことができる。図１１は、ゼオライト膜を用いて両親媒性液体と淡水とに分離している様子を説明する説明図である。ゼオライトは、剛直で規則的に配列した一般に０．７ｎｍ以下のナノ細孔をもつ規則的多孔性アルミノシリケート結晶である。多孔性の支持体（例えばセラミックス）の表面に０．４ｎｍのナノ細孔を有するゼオライトの薄膜を形成すると、水分子は直径が０．４ｎｍ未満であるため、ゼオライト膜を透過するが、アセトンやtert-ブチルアルコールなどの両親媒性液体は、その分子直径が０．４ｎｍより大きいため、ゼオライト膜を透過することができない。したがって、図１１に示すように、多孔性支持体にゼオライト膜を形成し、ゼオライト膜が形成された側（図中左側）に両親媒性液体と水との混合溶液を導入して透過液側（図中右側）を減圧することで、水分子がゼオライト膜を透過して図中右側に移動し、淡水が得られる。
【００３４】
以上説明した本実施形態の製塩方法によれば、低塩分濃度水溶液に、ケトン（特にアセトン）または三級アルコール（特にtert-ブチルアルコール）などの両親媒性液体を過剰量となるように混和するだけで塩の結晶を良好に析出させることができる。このように低塩分濃度水溶液を加熱しないから、低塩分濃度水溶液を加熱するものに比して低エネルギで製塩することができる。特に、本実施形態の製塩方法を海水に適用すれば、地球上に無尽蔵に存在する海水から低エネルギで製塩することができる。
【００３５】
また、本実施形態の淡水製造方法によれば、低塩分濃度水溶液に、ケトン（特にアセトン）または三級アルコール（特にtert-ブチルアルコール）などの両親媒性液体を過剰量となるように混和させて塩の結晶を析出させ、これを固液分離して得られる液体をゼオライト膜により液液分離することにより、淡水を製造することができる。このように、低塩分濃度水溶液を加熱しないから、多段フラッシュ法のように加熱するものに比して低エネルギで淡水を製造することができる。しかも、淡水の製造と同時に製塩することができる。特に、本実施形態の淡水製造方法を海水に適用すれば、地球上に無尽蔵に存在する海水から低エネルギで淡水を製造すると共に製塩することができる。
【００３６】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、製塩産業や淡水製造産業などに利用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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