(57)【要約】  飲用水を製造するための脱塩プロセスは、ＭＳＦプロセス（１００）の少なくとも一つの高温の段（１０９）から少なくとも一つの蒸留物流（１５０）を抽出する工程と、前記少なくとも一つの蒸留物流を、前記高温よりも低い温度で作動する分離プロセス（２００）の少なくとも一つの段に供給し、前記少なくとも一つの段での熱伝達によって蒸留物流における顕熱の使用を最大にし、少なくとも一つの段及びプロセス全体での外部熱入力を低下させる工程とを含む。
2008510610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飲用水を製造するための脱塩プロセスにおいて、
ａ）ＭＳＦ分離プロセス（１００）の少なくとも一つの高温の段（１０９）から少なくとも一つの蒸留物流（１５０）を抽出する工程と、
ｂ）前記少なくとも一つの蒸留物流を、前記高温よりも低い温度で作動する分離プロセス（２００）の少なくとも一つの段に供給し、前記少なくとも一つの段での熱伝達によって前記蒸留物流における顕熱の使用を最大にし、前記少なくとも一つの段及び前記プロセス全体での外部熱入力を低下させる工程と、を備えた、脱塩プロセス。
【請求項２】
請求項１に記載の脱塩プロセスにおいて、前記少なくとも一つの段は、前記ＭＳＦ分離プロセスへの供給水が前記少なくとも一つの蒸留物流によって予熱される段である、脱塩プロセス。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の脱塩プロセスにおいて、前記少なくとも一つの段（２０１）は、第２分離プロセス（２００）の段である、脱塩プロセス。
【請求項４】
請求項３に記載の脱塩プロセスにおいて、前記第２分離プロセスは、低温で作動するＭＥＤ（２００）であり、このＭＥＤは、少なくとも部分的に、ＭＳＦから得られた前記少なくとも一つの蒸留物流から抽出した熱によって熱的に駆動される、脱塩プロセス。
【請求項５】
請求項４に記載の脱塩プロセスにおいて、前記少なくとも一つの蒸留物流が一連の瞬間蒸発プロセスで瞬間蒸発されて（図２）、ブラインからＭＥＤプロセスに直接伝達することによって熱を提供する、脱塩プロセス。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の脱塩プロセスにおいて、前記少なくとも一つの蒸留物流が瞬間蒸発されて蒸留物を冷却し、流体の蒸気が、エジェクタ（図２）によって熱圧縮されて高温となり、次いでＭＥＤプロセスの高いエフェクトに入力される、脱塩プロセス。
【請求項７】
請求項４又は５に記載の脱塩プロセスにおいて、前記少なくとも一つの蒸留物流に一連の熱交換プロセスが加えられ、前記熱交換プロセスで熱が蒸留物流からＭＥＤの蒸留物に伝達される、脱塩プロセス。
【請求項８】
請求項３に記載の脱塩プロセスにおいて、第２分離プロセスは逆浸透（ＲＯ）プロセスであり、このプロセスでは、ＲＯプロセスへの海水の供給を予熱するためにＭＳＦからの蒸留物流が使用される、脱塩プロセス。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載の脱塩プロセスにおいて、ＭＳＦから蒸留物の形態で抽出した熱が、ＭＥＤ等の低温のプロセス用のエネルギ源として使用される、脱塩プロセス。
【請求項１０】
請求項９に記載の脱塩プロセスにおいて、蒸留物は、ＭＥＤに供給するために液体形態で使用される、脱塩プロセス。
【請求項１１】
請求項９に記載の脱塩プロセスにおいて、蒸留物が瞬間蒸発され、再圧縮され、ＭＥＤの第１段に入力される、脱塩プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、多段フラッシュ蒸留（ＭＳＦ）を含むプロセスにおける改良に関し、更に詳細には、海水のＭＳＦ蒸留、即ち脱塩によって飲用水を製造することに関し、有利には、高い上ブライン温度（１２０℃程度又はそれ以上）を達成できる種類のＭＳＦ蒸留を含むプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
海水を脱塩して飲用水を製造するための既知の従来のプロセスには、例えば、多段フラッシュ蒸留（ＭＳＦ）、複数エフェクト蒸留（ＭＥＤ）、逆浸透（ＲＯ）、及び蒸気圧縮（ＶＣ）蒸留が含まれる。これらのプロセスの各々は確立された技術であり、それ自体が独特の特性及び制限を備えている。しかしながら、各技術はエネルギ入力流が独立している。これまでは、様々な作動温度管理態様の利点を受け入れて所与のエネルギ入力に対して製造を全体として最大にする、ＭＳＦとＭＥＤとの間又はＭＳＦとＲＯとの間のエネルギプロセス流の相互作用に関して何の研究もなされてこなかったし、プロセス形体の研究又は提案もなされてこなかった。
【０００３】
ＭＳＦチューブ束で凝縮した海水蒸留物流が、低い圧力で作動している蒸発器の次の段に送られるとき、強制的に部分的に再度瞬間蒸発する。蒸留物の瞬間蒸発によって発生した蒸気をブライン(brine)の瞬間蒸発によって発生した蒸気と混合し、かくして、設置された熱伝達表面の部分を使用する。この部分は、従って、瞬間蒸発したブラインの凝縮には利用できない。
【０００４】
段の数が増えるにつれて、蒸留物トラフに集められた蒸留物の流量が増大し、そのため再瞬間蒸発される蒸留物の量が増大する。この現象は、ブラインを瞬間蒸発させることによって発生した蒸留物の有効量が減少することによって、段の熱伝達機構の効率が低下し、即ち、蒸留物の再瞬間蒸発のブラインの瞬間蒸発に対する比が大きくなる。
【０００５】
更に、蒸留物を集めてＭＳＦの高温段から低温段に送る蒸留物トラフの既知の構成が益々取り扱い難くなり、デミスタ(demister)及び瞬間蒸発ブライン放出領域から空間を占有するということに着目されるべきである。
【０００６】
代表的なＭＳＦプラントの「熱拒絶(heat reject)」区分は、下温度段で下温度を維持するために外部海水冷却を使用する。
【０００７】
この熱拒絶区分では、設置された熱伝達表面は、瞬間蒸発したブラインの凝縮によって新たな蒸留物を製造するため、及び瞬間蒸発した蒸留物を凝縮するための両方で使用される。従って、プラントのこの区分の効率は、熱回収よりも低く、代表的には、熱伝達領域の１８％以上を使用して、再瞬間蒸発した蒸留物を凝縮する。
【０００８】
多段フラッシュ蒸留器は、大規模な脱塩プロジェクトについて世界中で一般的に使用されている。これらの蒸留器の性能は、プロセスで使用できる最大ブライン温度（上ブライン温度(top brine temperature)即ちＴＢＴ）及び最小ブライン温度（下ブライン温度(bottom brine temperature)即ちＢＢＴ）の両方で決まる。ＴＢＴとＢＢＴとの間の差（瞬間蒸発範囲）が高ければ高い程、プラントの生産性が向上する。最新の従来型ＭＳＦプラントは、１０５℃乃至１１２℃の範囲の上ブライン温度で作動し、熱回収区分の下段でのブライン及び蒸留物の温度は、６５℃乃至５０℃で変化する。これは、海水冷却流量及び温度で決まる。高性能ＭＳＦプラントは、ＭＳＦとナノ濾過技術の組み合わせを使用することにより、ＴＢＴを１２０℃以上にでき（アベールバッハのＥＰ１２０６４１４（ＷＯ ０１１４２５６）に開示されている）、これにより、更に大きな瞬間蒸発範囲を提供する。ここに提案する発明は、ＭＳＦプラント設計に対する変更に関する。これにより、ＭＳＦプラントからの更に多くのブラインを蒸発器の熱拒絶区分で瞬間蒸発でき、ブラインの凝縮に更に大きな熱伝達表面でブラインを凝縮できる。
【０００９】
その結果、ブライン下温度が低下する。
【００１０】
これらの２つの効果により、提案されたプロセスを変更することによりプロセスの生産性を向上できる。
【００１１】
比較的小さな用途及び温度が低い作動については、ＭＥＤ技術が使用されてきた。ＭＥＤプロセスに採用された設計上温度は、６０℃乃至７０℃の範囲で変化する。
【００１２】
海水逆浸透（ＳＷＲＯ）プロセス回収では、逆浸透比及びエネルギ消費が、供給水の温度で決まる。最適の温度範囲は３０℃乃至３５℃であり、標準的な膜についての技術上の限度は４０℃である。
【００１３】
中東では、冬季の海水温は１８℃乃至２８℃であり、北アフリカ地域では、冬季の海水温は更に低く、１４℃乃至１２℃に達し、２８℃を越えることは決してない。膜回収比は、膜透過液と供給水流との間の比と定義される。回収比が高ければ高い程、膜の設備投資及び作動費用の両方が低下する。今日、標準的海水膜には、３９℃以上の温度で逆浸透プラントの作動を妨げるという、技術上の制限が存在する。
【００１４】
しかしながら、膜に供給される最適の水温は２８℃乃至３２℃である。膜の温度が低いと、膜の回収率が低下し、従って、膜から得られる透過液の量が、高いエネルギ消費で少なくなる。
【００１５】
作動状態、効率、及び生産量を向上するため、各種類の脱塩システムの作動温度分布が異なるという利点により、ＭＳＦの利点を他の二つの技術即ちＭＥＤ及びＳＷＲＯの利点と組み合わせるプロセスに対する必要が大きい。本発明は、十分に高温のＭＳＦ蒸留物抽出流からの顕熱を予熱海水供給及び／又はＭＥＤ供給水の両方で利用できるようにする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、ＭＥＤ、ＲＯ、又は他のプロセスをＭＳＦと組み合わせることによって、最適の作動温度の塩水を脱塩するための改良プロセスに関する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、飲用水を製造するための脱塩プロセスにおいて、
ａ）ＭＳＦプロセスの少なくとも一つの高温の段から少なくとも一つの蒸留物流を抽出する工程と、
ｂ）前記少なくとも一つの蒸留物流を、前記高温よりも低い温度で作動する分離プロセスの少なくとも一つの段に供給し、前記少なくとも一つの段での熱伝達によって前記蒸留物流における顕熱の使用を最大にし、前記少なくとも一つの段及び前記プロセス全体での外部熱入力を低下させる工程とを含む、脱塩プロセスを提供する。
【００１８】
本発明によれば、ＭＳＦ熱回収区分の最終段から抽出した蒸留物と関連したエネルギを、低温で作動する別の動力サイクル又は脱塩プロセス（例えばＭＥＤ又はＲＯ）で回収する。
【００１９】
詳細には、ＭＳＦの熱回収区分の最終段で蒸留物トラフから蒸留物を抽出することにより、ＭＳＦの全体としての性能を向上させる。これは、熱拒絶区分の伝達表面が蒸留物によって妨げられることがなく、大量の瞬間蒸発ブラインを取り扱うことができるためである。
【００２０】
好ましくは、前記少なくとも一つの段は、ＭＳＦ分離プロセスへの供給水を前記少なくとも一つの流れによって予熱する段である。
【００２１】
望ましくは、前記少なくとも一つの段は、第２分離プロセスの段である。
【００２２】
有利には、第２分離プロセスは、低温で作動するＭＥＤであり、これは、少なくとも部分的に、ＭＳＦから得られた前記少なくとも一つの蒸留物流から抽出した熱によって熱的に駆動される。前記少なくとも一つの蒸留物流を一連の瞬間蒸発プロセスで瞬間蒸発し、前記ブラインから前記ＭＥＤプロセスに直接伝達することによって熱を提供してもよい。
【００２３】
前記第２分離プロセスがＭＥＤである場合には、前記少なくとも一つの蒸留物流を瞬間蒸発して蒸留物を冷却し、流体の蒸気をエジェクタによって熱圧縮して高温にし、次いでＭＥＤプロセスの高いエフェクトに入力してもよい。
【００２４】
更に、前記第２分離プロセスがＭＥＤである場合には、前記少なくとも一つの蒸留物流に一連の熱交換プロセスを加え、該熱交換プロセスで熱を蒸留物流からＭＥＤの蒸留物に伝達してもよい。
【００２５】
変形例として、前記第２分離プロセスは逆浸透（ＲＯ）プロセスであってもよく、このプロセスでは、ＭＳＦからの蒸留物流を使用してＲＯプロセスへの海水の供給を予熱する。
【００２６】
同時に、ＭＳＦから蒸留物の形態で抽出した熱を、ＭＥＤ等の低温のプロセスのエネルギ源として使用する。
【００２７】
詳細には、前記蒸留物は、ＭＥＤに供給するため、液体形態で使用されるか或いは、前記蒸留物を瞬間蒸発し、再圧縮し、前記ＭＥＤの第１段に入力するかのいずれかである。
【００２８】
本発明をハイブリッドＭＳＦ／ＲＯプロセスに適用することにより、ＲＯ膜から高い回収比を得るため、例えば冬季に、抽出した蒸留物を使用してＲＯプラントへの海水供給を加熱する。
【００２９】
その直接的結果として、ＭＳＦからカスケード態様で得られるエネルギ流を使用することにより、ＭＳＦ脱塩を更に対費用効果に優れた態様で作動すること、及びＭＥＤプラント又はＲＯプラントのエネルギ消費を抑えることの両方を含む多くの利点が得られる。
【００３０】
本発明により、ＭＳＦプラントからエネルギを利用できると同時にＭＳＦプラントの性能が向上されるということに着目されたい。
【００３１】
ＭＳＦから蒸留物を抽出するシステムには、特に装置／プラントにおいてこの他の利点があり、実際には、熱拒絶区分の蒸留物トラフを大幅に小型化でき及び／又はデミスタに対して大きな空間を利用可能にできる。この空間は、高真空下で作動する熱拒絶区分で特に貴重であり、大量の蒸気を取り扱い、これによりデミスタでの蒸気の速度が高くなる。
【００３２】
これらは、溢流状態が生じた場合の効率の損失及び高い伝導性の両方による。これに関し、蒸留トラフを小さくすることによって大きなデミスタ空間を利用できるということを考慮に入れた場合、ＭＳＦプラントの性能を更に向上させることができる。多段フラッシュ（ＭＳＦ）段から蒸留物を取り出すことにより、脱塩プラントの製造量を増大するための手段を提供する。蒸留物に含まれるエネルギは、蒸留物を取り出す段に応じて、瞬間蒸発により、一つ又はそれ以上の適当な複数エフェクト蒸留プロセス（ＭＥＤ）に、ＲＯ等の他の脱塩プロセスへの効果−サイクル又は余熱として回収できる。
【００３３】
拒絶区分の前に回収区分の最終段から蒸留物を取り出す場合には、最後の段で瞬間蒸発された熱は、ＭＳＦ蒸留プロセスに対して全く有用でも必要でもないが、提案されたように、膜プロセスへの供給を予熱するのに使用できる。
【００３４】
一般的には、熱伝達表面（ＨＴＳ）上で凝縮した蒸留物を再瞬間蒸発するのに熱を必要とし、瞬間蒸発しているブラインから製造された追加の新たな蒸気を凝縮するのに使用できる、凝縮用のチューブ領域を必要とする。蒸留物コレクタチャンネルによって占有されていない追加の領域を使用し、デミスタ、特にＭＳＦの下の段の領域を増大できる。
【００３５】
ＭＳＦから蒸留物を取り出すことによってＭＳＦ段から取り出された熱は、再瞬間蒸発によりＭＥＤエフェクトの温度を下げ、直接接触した供給を予熱する顕熱を提供し、又はＭＥＤの供給水ヒータに通す。
【００３６】
ＭＳＦプラントの戦略的に配置された段の全て又は幾つかから蒸留物を取り出すことにより、流出する蒸留水の追加の出力を提供し、未来のＭＳＦプラントを提供する。蒸留物に含まれている熱及び熱ポテンシャルを、ＭＥＤプロセス、ＶＣプロセス、又はＲＯプロセスとハイブリッドにすることによって回収する。これにより、ＭＳＦの両方で製造を最大にできるとともに、他の脱塩プロセスの効率が向上する。好ましいプロセスは、数個の段毎に蒸留物を取り出し、ＭＥＤ瞬間蒸発タンクでの瞬間蒸発によって、利用可能な熱を伝達する。ＭＥＤ瞬間蒸発タンクは、スプレーサブ冷却供給と直接接触した供給を予熱する蒸気を提供し、又は水蒸気を供給水ヒータに提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明は、従来技術のＭＳＦ脱塩プロセスを大幅に改良するものである。本発明で考えている種類の脱塩システムの設計、製造、及び作動における経験が豊かなエンジニアは、ここに説明し、添付図面に示す本発明の特徴及び原理を読み且つ理解することによって、本発明を実施し、その利点を実現することができるであろう。
【００３８】
本発明の一つの特徴によれば、改良点は、低温で作動する別のプロセスサイクルにエネルギを供給するため、ＭＳＦ蒸留物の抽出物を使用できるということを発見したことによる。更に、抽出物は、蒸留物が抽出されるＭＳＦ脱塩プラントの性能を大幅に向上するということがわかった。これらの改良は、従来技術には教示されていない。
【００３９】
図１乃至図４の実施形態の各々において、全体に参照番号１００を付したＭＳＦが設けられている。ＭＳＦは、熱拒絶段１１０及び熱回収段１２０を備えている。
【００４０】
海水供給（ＳＷ）は、加圧されており且つ最大プラント温度まで加熱されている。加熱された液体を、液体の飽和蒸気圧よりも僅かに低い圧力に維持されたチャンバ１２３内に放出すると、その水分の一部が瞬間蒸発してフラッシュ水蒸気になる。このフラッシュ水蒸気を、次いで、ミスト除去器を通過する際、浮遊したブライン液滴から分離し、熱伝達チューブの外面上で凝縮する。凝縮した液体は、トレー（１０５）内に高温の製品水として滴下する。
【００４１】
瞬間蒸発しなかったブラインは、第２チャンバ即ち第２段に入り、ここで低温で瞬間蒸発して水蒸気になる。これによって、追加の量の製造水を製造する。これと同時に、蒸留物が第１段（１０１）から第２段の蒸留物トレーに通過し、その熱の幾分かを放出する。瞬間蒸発冷却プロセスは、冷却されたブライン及び冷却された蒸留物の両方が、最終的に、プラントから、ブローダウンブライン及び製造水の夫々として排出されるまで、段から段まで繰り返される。
【００４２】
各段で蒸気を凝縮するチューブの内部を通って流れる再循環ブライン（１２１）は、凝縮潜熱を取り出すのに役立つ。これを行うに当たり、再循環ブラインを予熱すると同時に凝縮する蒸気のエネルギを回収する。多段フラッシュ蒸留プラントのこの部分を「熱回収」区分と呼ぶ。予熱したブラインの温度は、最終的には、外部供給源（Ｓ）から蒸気が供給されるブラインヒーター（１２２）で最大作動温度まで上昇する。「熱拒絶」区分と呼ばれるプラントの低温端には、外部冷却海水によって廃熱を除去すること、及び熱回収区分からの一部が瞬間蒸発した残ったブラインの部分を凝縮することによって蒸留物を製造することの両方の役割がある。この冷却流の一部（１１１）は、熱拒絶区分の下流で枝分かれし、予熱され、補給水となる。
【００４３】
詳細には、本発明に関し、ＭＳＦ蒸発器の最終熱回収段１０９で（及び随意であるが熱回収段１０８で破線で示すように）蒸留物流１５０を抽出することによって、性能比を大幅に減少することなく、及び従って外部水蒸気要求を増大することなく、ＭＳＦ製造を増大する。
【００４４】
更に、新たな構造のプロセス用の装置では、デミスタ用の大きな空間を利用可能にでき、従って、プラントの性能を更に向上できる。
【００４５】
蒸留物流のエネルギを、全体に参照番号２００を付した別個のＭＥＤセパレータ用のエネルギ源として使用する。複数エフェクト蒸留セパレータ２００は、一連のエフェクト２０１、２０２、２０３を含む。
【００４６】
蒸留物を複数エフェクト蒸留プロセス用の熱源として使用することによって、複数エフェクト蒸留を、非常に低い供給（外部）熱消費で作動でき、システムのエネルギ効率を高める。
【００４７】
本発明は、性能が向上することに加え、環境上幾つかの利点を提供する。以下の表１に示すように、熱拒絶区分を通る海水の流量が同じである場合、下ブライン温度（ＢＢＴ）及び熱拒絶出口温度の両方が低くなる。別の態様では、熱拒絶区分を通る冷却水の流量を減少でき、又はこれら２つを組み合わせることができる。両方の特徴により、環境に及ぼす影響を改善できる。
【００４８】
表１は、現存サイトでのコンセプトを改良したオプションと、本発明を新設プラントについて設計上の特徴として導入したオプションの両方における、本発明により達成される利点を大まかに示す。
【表１】
2008510610.tif 000003
【００４９】
本発明を現存のＭＳＦプラントで変更した場合、既に存在する設計により制限を受けることは避けられず、これによりデミスタ領域の増大が阻止される。この場合、表１に示すように、プラント出力が増大する。プラントパーセンテージの上昇を図５及び表２に示す。本発明を新設のＭＳＦプラントに適用した場合、熱拒絶区分の最終段の蒸発器内部構成を再設計することにより、デミスタ用に更に大きな空間を利用でき、及び従って、性能比を向上できる。
【００５０】
表２は、上ブライン温度、海水温度、及びブライン再循環流量の条件が同じであり、蒸留物流が第１４段から（本発明に従って）抽出される、日毎２２．７３リットル（日毎５英ガロン（５ＭＩＧＰ））の１７段のＭＳＦプラントの比較分析を示す。
【表２】
2008510610.tif 000004
【００５１】
ここで考えられている脱塩装置は、タンク内での瞬間蒸発により蒸留物を冷却するためにＭＳＦから蒸留物を取り出すことを含み、瞬間蒸発した蒸気をエジェクターにより熱圧縮して高温にし、ＭＳＦの高い段に入れる。
【００５２】
本発明の装置の利点の一つは、瞬間蒸発タンク内での瞬間蒸発により蒸留物を冷却するためにＭＳＦから蒸留物を取り出すことを含み、蒸留物及び瞬間蒸発された蒸気を、低温で作動するプロセスで凝縮し、ＴＤＳが０．０１ｐｐｍと低い極めて高純度の二重蒸留製品を得る。
【００５３】
図１は、ＭＳＥ−ＭＥＤ一体化システムの基本的フローダイヤグラムを示す。ここでは、ＭＥＤが、先ず最初に、蒸気を凝縮する代わりにＭＳＦから抽出した蒸留物によって加熱を行う。
【００５４】
ＭＥＤプラントは、全ての点に関し、従来のＭＥＤプラントと同様であり、相違点は、第１エフェクトがＭＳＦから、蒸気でなく蒸留物が供給されるということである。蒸留物は、ＭＥＤエフェクトで新たな海水に熱を伝達することによって第１エフェクトで冷却される。
【００５５】
別のパターンを図２に示す。図２では、ＭＳＦ蒸留物は、瞬間蒸発タンクに搬送され、蒸留物の瞬間蒸発によって発生した蒸気は、蒸発器第１段まで熱圧縮される。
【００５６】
ここで考えられている脱塩装置は、蒸留物からＭＥＤまでの直接的接触による、瞬間蒸発蒸気を提供する一連の瞬間蒸発タンクでの熱伝達を含む。本発明による脱塩装置は、ＭＳＦから取り出した蒸留物を瞬間蒸発タンクに提供し、蒸留物を冷却し、瞬間蒸発した蒸気をエジェクタによって熱圧縮し、ＭＥＤの高いエフェクトに進入する前に高温にする。
【００５７】
本発明による別の脱塩装置は、一連の熱交換器で行われるべき熱伝達をＭＳＦ蒸留物とＭＥＤ蒸留物との間で行う。
【００５８】
本発明による変形例の脱塩装置は、ＭＳＦ蒸留物とＭＥＤの蒸留物との間で一連の熱交換器で熱伝達を行う。
【００５９】
（ａ）完全に一体化したＭＥＤ−ＭＳＦのオプションを図３に示す。本発明の一実施形態によれば、蒸留物、第一段からの凝縮不能なベント、及びブラインブローダウンの三つの流れがＭＳＦから抽出され、ＭＥＤに搬送される。ブラインは、ＭＥＤへの供給水として使用され、蒸気の代わりに高温の蒸留物を使用する。本発明の工程には、ブライン流の顕熱を使用するため、ブライン抽出物を低温で作動する第２プロセスに送ることによって、ＭＳＦブライン流を抽出してＭＥＤプロセスに加える工程が含まれる。この場合、本発明の脱塩装置は、熱を伝達するための装置を備えており、この装置は、直接的接触によって瞬間蒸発した蒸気を、ブラインからＭＥＤまで提供する一連の瞬間蒸発タンクである。本発明による変形例の脱塩装置は、ＭＳＦから取り出したブラインを瞬間蒸発タンクで瞬間蒸発し、蒸留物を冷却し、瞬間蒸発した蒸気をエジェクタによって熱圧縮して高温にし、ＭＥＤの高温のエフェクトに入れる。本発明の装置の更に別の変形例は、一連の熱交換器でＭＳＦのブラインとＭＥＤの供給との間で熱伝達を行う。
【００６０】
ＭＥＤプラントの作動温度では、水酸化マグネシウムが沈殿する危険は、ＭＳＦから二酸化炭素を注入する段によってなくされ、これによりＭＥＤプラントが常に清浄な状態に保たれるという利点が得られる。
【００６１】
図４の作動形体は、ハイブリッドＭＳＦ／ＲＯプラントを示す。このプラントでは、ＲＯ供給水は、上述のように抽出されたＭＳＦ蒸留物によって加熱される。
【００６２】
本発明の一実施形態によれば、膜供給水を蒸留物の顕熱によって２８℃乃至３０℃まで加熱し、これにより、高い透過液回収比、低い比出力消費、及び膜入口への更に一定した作動温度を維持するという利点を得る。これにより膜の寿命が長くなる。
【００６３】
本発明による脱塩装置は、熱伝達装置を提供する。この熱伝達装置は、直接的接触により、瞬間蒸発蒸気を蒸留物からＲＯ供給に提供する一連の瞬間蒸発タンクである。本発明の別の実施形態は、蒸留物を冷却するために瞬間蒸発タンクで瞬間蒸発されるべき蒸留物をＭＳＦから取り出し、瞬間蒸発した蒸気をエジェクタによって熱圧縮して高温にし、ＲＯ供給を加熱する。別の変形例は、ＭＳＦ蒸留物とＲＯ供給との間で熱交換器となる、熱を伝達するための脱塩装置を提供する。
【００６４】
図５に示すグラフは、日毎公称２２７３万リットル（日毎公称５００万英ガロン（５ＭＩＧＤ））の処理量に基づく。現在の処理量は、日毎公称６８１９万リットル（１５ＭＩＧＤ）を越え、出力の上昇と比例して増大する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、ＭＳＦ蒸留の高温段からの蒸留物流をＭＥＤプロセスへの直接的供給として使用する、一体化したハイブリッドＭＳＦ−ＭＥＤ脱塩プロセスの概略フローダイヤグラムである。
【図２】図２は、蒸留物を瞬間蒸発し、蒸気をＭＥＤプロセスに供給する第２のハイブリッドＭＳＦ−ＭＥＤ脱塩プロセスを示す概略フローダイヤグラムである。
【図３】図３は、ＭＳＦプロセスからの蒸留物を使用し、ブライン及び凝縮性のないガスを再循環してＭＥＤ性能を向上する、第３の完全に一体化したＭＳＦ−ＭＥＤ脱塩プロセスを示す概略フローダイヤグラムである。
【図４】図４は、ＭＳＦプラントからの蒸留物を使用し、ＲＯプロセスへの供給水を予熱する、第４のハイブリッドＭＳＦ−ＲＯ脱塩プロセスを示す概略フローダイヤグラムである。
【図５】図５は、蒸留物抽出に対する蒸留物製造のパーセンテージ上昇を示すグラフである。
【図１】
2008510610.tif 000005
【図２】
2008510610.tif 000006
【図３】
2008510610.tif 000007
【図４】
2008510610.tif 000008
【図５】
2008510610.tif 000009
【国際調査報告】
2008510610.tif 000010
2008510610.tif 000011
2008510610.tif 000012