JPH11300341A - 蒸溜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンク内の水を全部抜いた後、新たな処理水
を一定の水位まで迅速に供給し、立上りの早い蒸溜運転
を開始する。 【解決手段】 給水栓５と接続し、逆浸透膜１３を有す
る電気再生式連続イオン交換器１と、電気再生式連続イ
オン交換器１で処理された処理水を一時貯留する処理水
貯留タンク７と、処理水貯留タンク７から送り出される
処理水をヒータ４１によって沸騰させるボイラ３３と、
ボイラ３３内で沸騰し発生した蒸気を凝縮し蒸溜水とし
て取出す凝縮器１９と、凝縮器１９からの蒸溜水を一時
貯留する蒸溜水貯留タンク５７とを備え、処理水貯留タ
ンク７内に常に一定水位の処理水を貯留しておき、ボイ
ラ３３に対して、迅速に対応できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、蒸溜装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、蒸溜装置の概要は、蒸溜工程の
前段において、プレフィルタ、イオン交換樹脂により処
理し、その処理水と、ボイラ内において沸騰させ、その
発生した蒸気を凝縮器で凝縮し、蒸溜水として取出すよ
うになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】蒸溜工程の前段処理
は、プレフィルタ、イオン交換樹脂により行われるが、
イオン交換樹脂等には寿命があり、常に監視していない
と水質が低下し、必要な純度が確保できなくなる。その
外に、ボイラ内の缶石の付着を助長する等の弊害があっ
た。

【０００４】そこで、この発明は、メンテナンスを不要
とし、長期に亘り処理水が安定して得られると共に、し
かも、一定水質の処理水の供給が迅速に対応出来るよう
にした蒸溜装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、給水栓と接続し、逆浸透膜を有する電
気再生式連続イオン交換器と、電気再生式連続イオン交
換器で処理された処理水を一時貯留する処理水貯留タン
クと、処理水貯留タンクから送り出される処理水をヒー
タによって沸騰させるボイラと、ボイラ内で沸騰し発生
した蒸気を凝縮し蒸溜水として取出す凝縮器と、凝縮器
からの蒸溜水を一時貯留する蒸溜水貯留タンクとを備え
ている。

【０００６】かかる蒸溜装置によれば、電気再生式連続
イオン交換器で処理された処理水は、処理水貯留タンク
内に一時貯留された後、ボイラ内へ供給される。

【０００７】ボイラ内に送り込まれた処理水はヒータに
より沸騰し、発生した蒸気は凝縮器により凝縮され、蒸
溜水貯留タンク内へ一時貯留された後、必要に応じて取
出される。

【０００８】この場合、ボイラ内の処理水は、水質を一
定に保つために定期的に全部排水される。排水完了後、
貯留された処理水貯留タンクからタンク内へ処理水を一
定水位まで供給する。これにより、タンク内への処理水
の迅速な対応が可能となり、立上りの早い蒸溜運転が行
える。

【０００９】また、この発明にあっては、凝縮器冷却用
の冷却水の節約を図るために、電気再生式連続イオン交
換器で不純物を含む水を外部に排除するための排水を、
凝縮器冷却用の補助冷却水として使用する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図１の図面を参照しながら
この発明の実施形態について具体的に説明する。

【００１１】図１において、１は電気再生式連続イオン
交換器を示しており、取入口３は給水栓５と、取出口７
は処理水貯留タンク７とそれぞれ連通している。電気再
生式連続イオン交換器１は、前処理フィルタ９とポンプ
１１と逆浸透膜１３とイオン交換膜１５及び少量のイオ
ン交換樹脂１７より構成されている。

【００１２】前処理フィルタ９は、給水栓５から供給さ
れる水道水の残留塩素等を除去するよう機能する。

【００１３】ポンプ１１は一定の水圧として逆浸透膜１
３へ送り込むよう機能する。

【００１４】逆浸透膜１３は、圧力が加えられた濃厚液
側から希薄液側へ流れを変えることで、サブミクロンオ
ーダーの微生物、有機物及び無機イオンを９０〜９９％
除去する。半透膜には、ポリアミド系や酢酸セルロース
系等が使用され、水分子あるいはそれ以下の分子レベル
の物質を通過させる。原水は、すべて処理水として採取
できない。逆浸透膜１３により取除かれた不純物は膜面
より流し、排水しないと原水側の濃度が上昇し、回収効
率が低下するからである。また、スケールができやすい
状態となり、逆浸透膜１３の寿命を低下させる。なお、
排水量を多くするとスケールはできにくくなるが、回収
率が低下するため回収率は実測値で約４０％程度とな
る。

【００１５】不純物を膜面より流す排水は、後述する凝
縮器１９の冷却用補助冷却水として使用される。

【００１６】イオン交換膜１５は電気的に連続して処理
し、イオン交換樹脂１７とで無機イオンの除去を行うも
ので、メンテナンスが不要であり、回収率は実測値で約
６０％程度となる。

【００１７】処理水貯留タンク７は、電気再生式連続イ
オン交換器１で処理された処理水を一時貯留しておくた
めのもので、エアーフィルタ２１及び水抜き用の排水バ
ルブ２３並びにオーバーフローさせることで常に一定の
水質を確保するオーバーフロー口２５の外に、水位低下
検出フロートスイット２７と蒸溜開始出力フロートスイ
ッチ２９と水位異常検知フロートスイッチ３１がそれぞ
れ設けられている。

【００１８】水位低下検出フロートスイッチ２７は、タ
ンク内の水位が異常に低下したことを検知し、その検知
信号により蒸溜運転を停止させる。

【００１９】蒸溜開始出力フロートスイッチ２９は、タ
ンク内が一定水位に達したことを検知し、その検知信号
によりボイラ３３内へ給水するボイラ給水用電磁弁３５
を開とする。

【００２０】水位異常検知フロートスイッチ３１は、オ
ーバーフロー口２５を越えて上昇する異常液面を検知
し、その検知信号により電気再生式連続イオン交換器１
の運転を停止させる。

【００２１】ボイラ３３は、フロート筒３５の液面と常
に同一となるよう連通管３７を介して連通しており、検
知センサ３９を内蔵したセラミックヒータ４１が複数本
取付けられている。

【００２２】フロート筒３５には、ボイラ３３内の水位
を規定の液面に維持するよう検知するボイラ水位制御用
フロートスイッチ４３の外に、ヒータ制御用のフロート
スイッチ４５とボイラ過熱検知用のフロートスイッチ４
７がそれぞれ設けられている。

【００２３】ボイラ水位制御用のフロートスイッチ４３
は、所定の液面になったことを検知すると、その検知信
号によってセラミックヒータ４１をオンとするように機
能し、蒸溜運転に入るようになっている。

【００２４】ヒータ制御用のフロートスイッチ４５は、
規定された水位より液面が下がり液面より露出すると、
その検知信号に基づきセラミックヒータ４１をオフとす
るよう機能し、セラミックヒータ４１の過度の加熱状態
となるのを防ぐようになる。

【００２５】ボイラ過熱検知用のフロートスイッチ４７
は、ボイラ３３内の圧力が、何等かの原因で異常に高ま
りフロート筒３５内の液面を押上げてフロートスイッチ
４７に接触すると、その検知信号に基づきセラミックヒ
ータ４１をオフとするよう機能する。

【００２６】検知センサ３９は、セラミックヒータ４１
内に組込まれており、セラミックヒータ４１のヒータ温
度情報としてヒータ温度を検知し、セラミックヒータ４
１を一定の温度に制御管理する。

【００２７】凝縮器１９は、前記ボイラ３３と接続し、
冷却水用電磁弁４９を介して送り込まれる冷却水によっ
て蒸気を凝縮し蒸溜水とする主冷却管５１と、前記電気
再生式イオン交換器１からの排水によって蒸気を凝縮し
蒸溜水とする補助冷却管５３とを有し、主冷却管５１及
び補助冷却管５３を通った水は、排水管５５から外部へ
排水されるようになっている。一方、凝縮器１９で蒸溜
された蒸溜水は、蒸溜水貯留タンク５７へ送り込まれる
ようになっている。

【００２８】排水管５５には、排水温度を検知する温度
検知センサ５９が設けられ、温度検知センサ５９からの
検知信号は、制御部６１へ入力される。

【００２９】制御部６１は、電気再生式連続イオン交換
器１のオン・オフ制御を行う外に、前記温度検知センサ
５９からの温度情報に基づき冷却水用電磁弁４９の開閉
制御を行う。

【００３０】ここでは、排水温度が約４５℃を基準とし
て、以下の場合は、冷却用電磁弁４９を閉として主冷却
管５１に流れる冷却水の節水を図る一方、以上になると
冷却水用電磁弁４９を開として主冷却管５１に冷却水を
流すことで、凝縮器１９冷却用の冷却水となる一方、排
水温度を低下させ、排水設備の配管耐熱温度を下げて、
配管のダメージを少なくするようになっている。

【００３１】蒸溜水貯留タンク５７は、内部に複数の水
位検知スイッチＳ１〜Ｓ５が設けられ、蒸溜水貯留タン
ク５７内の蒸溜水は、ポンプ６１を駆動することで採取
口６３から取出せるようになっている。

【００３２】水位検知スイッチＳ１〜Ｓ５は、上下方向
に沿って配置されている。最上位の水位検知Ｓ１はオン
になることで蒸溜水貯留タンク５７内が満水になったこ
とを検知するスイッチとなっていて、その検知信号に基
づきセラミックヒータ４１をオフとして蒸溜運転を停止
する。最下位の水位検知スイッチＳ５は、オンになるこ
とで、蒸溜水が残り少ないことを検知するスイッチとな
っていて、このスイッチ信号が働いている時に、蒸溜水
取出し用のポンプ６１を操作しても駆動しないようにな
っている。

【００３３】なお、６５は二次凝縮器、６７はポンプ６
９の駆動によって処理水を処理水貯留タンク７から取出
す取出口となっている。

【００３４】このように構成された蒸溜装置によれば、
電気再生式連続イオン交換器１のオンにより、処理水は
処理水貯留タンク内に貯留され、蒸溜開始出力フロート
スイッチ２９のオンによって給水用電磁弁３５は開とな
る。これにより、ボイラ３３内は所定の水位が確保され
ると共に、フロート筒３５内のボイラ水位制御用フロー
トスイッチ４３によりオンとなるセラミックヒータ４１
によって蒸溜運転に入る。この時、セラミックヒータ４
１は、検知センサ３９によりヒータ温度が監視される。
同時に、ボイラ３３内の水は、セラミックヒータ４１に
よって加熱され、発生した蒸気は凝縮器１９において補
助冷却管５３を流れる冷却水によって凝縮され蒸溜水と
なる。この時、温度検知センサ５９によって管理される
冷却水用電磁弁４９は閉のため、主冷却管５１には給水
栓５からの冷却水は流れず、節水が図れる。

【００３５】一方、排水管５５を流れる排水温度が所定
温度を越えると、冷却水用電磁弁４９は開となり、主冷
却管５１に冷却水が流れる。これにより、主冷却管５１
と補助冷却管５３を流れる冷却水によって蒸気の凝縮が
行なわれると同時に、排水温度を下げる。凝縮器１９で
凝縮された蒸溜水は蒸溜水貯留タンク５７内へ送り込ま
れた後、必要に応じて採取口６３から取出される。

【００３６】次に、タンク３３内の水質を一定を保つた
めに、一定時間ごとに内部の処理水は全部排水するよう
になるが、排水完了後、処理水貯留タンク７内の処理水
をボイラ３３内へ供給する。この結果迅速に一定の水位
まで供給が可能になると共に、立上りの早い蒸溜運転が
行えるようになる。

【００３７】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明の蒸溜
装置によれば、水質を一定に保つために一定時間ごとに
タンク内の水を全部抜いた後、新たな処理水を一定の水
位まで迅速に供給することができる。この結果、立上り
の早い蒸溜運転が行えるようになる。

【００３８】また、電気再生式連続イオン交換器を通過
した排水を、凝縮器冷却用の冷却水として使用できるた
め、主冷却管を流れる冷却水の節水を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる蒸溜装置全体の配管系統図。

【符号の説明】

１ 電気再生式イオン交換器 ５ 給水栓 ７ 処理水貯留タンク １３ 逆浸透膜 １９ 凝縮器 ３３ ボイラ ５７ 蒸溜水貯留タンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水栓と接続し、逆浸透膜を有する電気
   再生式連続イオン交換器と、電気再生式連続イオン交換
   器で処理された処理水を一時貯留する処理水貯留タンク
   と、処理水貯留タンクから送り出される処理水をヒータ
   によって沸騰させるボイラと、ボイラ内で沸騰し発生し
   た蒸気を凝縮し蒸溜水として取出す凝縮器と、凝縮器か
   らの蒸溜水を一時貯留する蒸溜水貯留タンクとを備えて
   いることを特徴とする蒸溜装置。
2. 【請求項２】 電気再生式連続イオン交換器で不純物を
   含む水を外部に排除するための排水を、凝縮器冷却用の
   補助冷却水として使用することを特徴とする請求項１記
   載の蒸溜装置。