[發明專利]蒸發裝置的運轉管理裝置、具備運轉管理裝置的造水裝置、蒸發裝置的運轉管理方法及造水方法

有效

• 申請號: 201080001852.2
• 申請日: 2010-02-04
• 公開（公告）號: CN102066264A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 谷口良雄;秋谷鷹二;荒木茂;歐斯曼·阿姆德·哈邁德;拉德萬·A·阿爾拉什德;神成徹;前川和人
• 申請（專利權）人: 水的再利用促進中心;海水淡化公司;笹倉機械工程有限公司
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04;C02F5/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及蒸發裝置的運轉管理裝置、具備運轉管理裝置的造水裝置、蒸發裝置的運轉管理方法及造水方法。

背景技術

近年來，作為通過海水淡化裝置將海水濃縮的過程中析出的硫酸鈣的防垢法，開發了下述系統(例如參照專利文獻1)：將預先用納米過濾膜(NF膜)將原海水過濾而除去了海水中的大部分垢成分、特別是硫酸根離子(SO₄^2-)得到的海水供給到淡水化裝置例如蒸發式的MSF(多級閃蒸型海水淡化裝置)或MED(多效蒸餾型海水淡化裝置)。作為其方法的一個例子，有專利文獻1及非專利文獻1，公開了其有效的運轉例。

這里，如果用NF膜處理海水，則組成發生很大變化。引用非專利文獻1中的數據將其一個例子示于圖8中。圖8的橫軸表示海水的成分，左邊的縱軸表示TDS(Total?Dissolved?Solids：總溶解固體成分)和氯離子(Cl^-)的濃度(ppm)，右邊的縱軸表示總硬度成分的濃度(ppm)。海水為沙特阿拉伯的海水，通過NF膜處理，TDS從45460ppm降低至28260ppm，氯離子(Cl^-)從21587ppm降低至16438ppm，硫酸根離子(SO₄^2-)從3100ppm降低至2ppm以下，總硬度(Total?Hardness)從7500ppm降低至220ppm，判斷與原海水相比組成比率發生很大變化。

另外，一直以來，作為海水淡化裝置的運轉管理的方針，采用圖9所示那樣的圖表。該圖表是非專利文獻2中所介紹的，根據加熱溫度與標準海水的濃縮倍數的關系對海水濃縮水中的硫酸鈣的飽和溶解度進行總結得到的圖表。圖9中的圖表的X軸表示加熱溫度，作為一個例子，表示在150℉(65℃)的運轉溫度的情況下，若海水被濃縮2倍以上，則無水硫酸鈣(硬石膏)析出。因此，例如，通過MSF、MED等蒸發裝置來生成淡水時，為了防止硫酸鈣的垢析出，必須調節蒸發裝置的加熱溫度、濃縮倍數，使海水濃縮水中的硫酸鈣達到飽和溶解度以下。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特表2003-507183號公報

非專利文獻

非專利文獻1：The?New?NF-SWRO?Operation?Increased?Significantly?UmmLujjSWRO?Plant?Output?and?Recovery，A.M.Hassan，et?al.Proceeding?of?IDA?Conference，March?2002，at?Manama，Bahrain

非專利文獻2：Stop?Scale?in?Sea?Water?Evaporators，F.C.Standiford?and?J.R.Sinek，Chemical?Engineering?Progress?57，58(1961)

發明內容

發明要解決的問題

然而，將海水直接濃縮的情況下，在預測硫酸鈣析出的濃度界限方面圖9的圖表是有用的，但在對通過NF膜等除去了海水中的硫酸根離子、鈣等離子的海水進行濃縮的情況下，存在不能成為有效的指標的問題。也就是說，通過NF膜等除去了海水中的硫酸根離子、鈣等離子的情況下，由于海水中溶存的各種離子比率大幅度變化，因此存在即使基于圖9的圖表的數據來進行海水淡化裝置的運轉管理，也難以有效地防止產生硫酸鈣的垢的問題。

本發明是為了解決這樣的問題而完成的，目的在于提供能夠防止硫酸鈣垢析出并且有效地生成淡水的蒸發裝置的運轉管理裝置、具備運轉管理裝置的造水裝置、蒸發裝置的運轉管理方法及造水方法。

用于解決問題的方案

本發明的上述目的是通過下述運轉管理裝置而實現的，所述運轉管理裝置控制將含有硫酸鈣的被處理水通過加熱而蒸發濃縮的蒸發裝置的運轉條件，該運轉管理裝置具備：飽和溶度積曲線數據，其根據規定溫度下的離子強度與硫酸鈣的飽和溶度積的關系而預先確定；離子強度計算單元，其算出前述被處理水中的離子強度；溶度積計算單元，其算出前述被處理水中的硫酸鈣的溶度積；運轉條件計算單元，其通過將由前述離子強度計算單元及前述溶度積計算單元算出的離子強度值及硫酸鈣的溶度積值、與前述飽和溶度積曲線數據進行比較，算出前述蒸發裝置的運轉條件，該蒸發裝置的運轉條件為對應于前述被處理水的離子強度值的硫酸鈣的溶度積值不超過飽和溶度積值；以及，運轉條件變更單元，其變更前述蒸發裝置的運轉條件以使達到前述運轉條件計算單元所算出的運轉條件。