JP2011167628A - Hollow fiber membrane module, membrane distillation type fresh water generator, and membrane distillation type desalination apparatus - Google Patents

Hollow fiber membrane module, membrane distillation type fresh water generator, and membrane distillation type desalination apparatus Download PDF

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龍資 中井
Kazuhiro Okabe
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-cost hollow fiber membrane module of a simple and compact structure, suppressing consumption of wasteful thermal energy in a desalination treatment, and a membrane distillation type desalination apparatus with a high sea water utilizing efficiency, using the hollow fiber membrane module. <P>SOLUTION: This invention is related to: the hollow fiber membrane module used for a membrane distillation method wherein warm sea water is passed through spaces of central parts of hydrophobic hollow fiber membranes and vaporized to the outside of the hollow fiber membranes through the hydrophobic membranes, the water vapor generated by vaporization is condensed on a condensing wall to form fresh water, the hollow fiber membrane module including a hollow fiber membrane bundle composed of a plurality of the hollow fiber membranes disposed with spaces of a predetermined size, and a module vessel storing the hollow fiber membrane bundle via a space of a predetermined size and acting as the condensing wall; the membrane distillation type fresh water generator provided with the hollow fiber membrane module; and the membrane distillation type desalination apparatus provided with the membrane distillation type fresh water generator. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、海水の淡水化のために用いられる膜蒸留式の中空糸膜モジュール、膜蒸留式淡水生成器および膜蒸留式淡水化装置に関する。   The present invention relates to a membrane distillation type hollow fiber membrane module, a membrane distillation type fresh water generator and a membrane distillation type desalination apparatus used for desalination of seawater.

海水の淡水化における脱塩法の主な方法には、逆浸透法（ＲＯ法）、多重スプレイフラッシュ法（ＭＳＦ法）および膜蒸留法がある。   The main methods of desalting in seawater desalination include reverse osmosis (RO), multiple spray flash (MSF) and membrane distillation.

ＲＯ法は、海水を逆浸透膜により濾過して脱塩を行うものであり、脱塩に必要なエネルギーが小さく、設備もコンパクト化が可能である。しかし、逆浸透を行わせるためには高圧ポンプを必要とするため、設備コストが高くなることが避けられない。   The RO method performs desalting by filtering seawater through a reverse osmosis membrane, and requires less energy for desalting, and the equipment can be made compact. However, in order to perform reverse osmosis, a high-pressure pump is required, so that the equipment cost is inevitably increased.

また、脱塩に必要なエネルギーは小さいものの、濁質による逆浸透膜の汚染を防ぐために精密な前処理を必要とし、ファウリング（生物分泌物などによる汚れや詰まり）対策やスケール対策などのメンテナンスも必要とするため、余分な手間や費用が発生する。   In addition, although the energy required for desalting is small, precise pretreatment is required to prevent contamination of the reverse osmosis membrane due to turbidity, and maintenance such as fouling measures (contamination and clogging with biological secretions) and scale measures This requires extra effort and costs.

このため、海水淡水化の有力な用途である船載用途において、ＲＯ法は現状、予備目的にのみ使用されている。   For this reason, the RO method is currently used only for preliminary purposes in shipboard applications, which is a prominent application of seawater desalination.

ＭＳＦ法は、前記の船載用途において現在メインに用いられている方法であり、所定温度に加熱された海水を、海水の飽和蒸気圧よりも低い圧力に保たれた空間にスプレーすることにより、蒸発速度を稼ぐ作業を繰り返して脱塩を行うものである。   The MSF method is a method that is currently used mainly in the aforementioned ship-borne applications, and sprays seawater heated to a predetermined temperature into a space maintained at a pressure lower than the saturated vapor pressure of seawater. Desalination is performed by repeating the work of increasing the evaporation rate.

しかし、スプレー空間を設ける必要があるため設備が大型化することが避けられない。また、脱塩に必要なエネルギーがＲＯ法に比べて大きく、廃熱エネルギーなどが脱塩に利用できる環境にあったとしても、十分に低減することができない。   However, since it is necessary to provide a spray space, it is inevitable that the equipment is enlarged. Further, even if the energy required for desalting is larger than that in the RO method and waste heat energy can be used for desalting, it cannot be sufficiently reduced.

以上のような問題点を有するＲＯ法やＭＳＦ法に替わる脱塩法として、近年膜蒸留法が、廃熱が使える場合などの淡水化装置として注目されている。   As a desalination method replacing the RO method and MSF method having the above-mentioned problems, membrane distillation has recently attracted attention as a desalination apparatus when waste heat can be used.

この膜蒸留法は、水蒸気のみを透過する疎水性の多孔質膜を用いて、高温海水が多孔質膜を通して発生する水蒸気を凝縮して脱塩を行うものであり、ＲＯ法のように高圧ポンプを設ける必要がないため、ＲＯ法に比べ設備コストの低減を図ることができ、ファウリング対策やスケール対策もＲＯ法に比べて容易である。   This membrane distillation method uses a hydrophobic porous membrane that allows only water vapor to pass through, and high temperature seawater condenses the water vapor generated through the porous membrane to perform desalting. Therefore, the equipment cost can be reduced as compared with the RO method, and the fouling measures and the scale measures are easier than the RO method.

また、ＭＳＦ法のようにスプレー空間を設ける必要がないため、設備をＲＯ法並みにコンパクト化することができる。   Moreover, since it is not necessary to provide a spray space unlike the MSF method, the facility can be made compact like the RO method.

脱塩に必要なエネルギーはＲＯ法に比べると大きいが、廃熱エネルギーなどを利用できる環境にあれば、ＲＯ法並みに低減することが可能である。   The energy required for desalting is larger than that of the RO method, but if it is in an environment where waste heat energy or the like can be used, it can be reduced to the same level as the RO method.

このような膜蒸留法としては、従来、疎水性の平膜を用いた膜蒸留法（例えば特許文献１）と、疎水性の中空糸膜を用いた膜蒸留法（例えば特許文献２）があった。   As such a membrane distillation method, there are conventionally a membrane distillation method using a hydrophobic flat membrane (for example, Patent Document 1) and a membrane distillation method using a hydrophobic hollow fiber membrane (for example, Patent Document 2). It was.

まず、平膜を用いた特許文献１に記載の膜蒸留法につき、図１０を用いて説明する。図１０は平膜を用いた膜蒸留装置の基本的な構成を模式的に示す斜視図である。なお、特許文献１においては、平膜を円筒状に配置しているが、理解を容易にするため、図１０においては、平板状に模式的に描いている。図１０において、５１は平膜蒸留装置、５２は疎水性の多孔質膜からなる平膜（疎水平膜）、５３は温海水層、５４は蒸気発生・凝縮層、５５は冷却用海水が通っている冷却壁である。   First, the membrane distillation method described in Patent Document 1 using a flat membrane will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a perspective view schematically showing a basic configuration of a membrane distillation apparatus using a flat membrane. In Patent Document 1, the flat membrane is arranged in a cylindrical shape, but in order to facilitate understanding, it is schematically drawn in a flat plate shape in FIG. In FIG. 10, 51 is a flat membrane distillation apparatus, 52 is a flat membrane made of a hydrophobic porous membrane (hydrophobic flat membrane), 53 is a warm seawater layer, 54 is a steam generation / condensation layer, and 55 is a seawater for cooling. It is a cooling wall.

図１０に示す通り、温海水層５３から発生した水蒸気は、疎水平膜５２を通過して蒸気発生・凝縮層５４で冷却壁５５内の冷却用海水と熱交換されることにより冷却されて凝縮し淡水となる。   As shown in FIG. 10, the water vapor generated from the warm seawater layer 53 passes through the hydrophobic flat membrane 52 and is cooled and condensed by heat exchange with the cooling seawater in the cooling wall 55 in the steam generation / condensation layer 54. It becomes fresh water.

次に、特許文献２に記載の中空糸膜を用いた膜蒸留法につき、図１１を用いて説明する。図１１は特許文献２に記載の膜蒸留法を用いた熱交換器を長手方向に沿って切断した要部説明図である。図１１において、６１は中空糸膜、６２は高温流体（温海水）、６３は低温流体（淡水）である。   Next, the membrane distillation method using the hollow fiber membrane described in Patent Document 2 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory view of main parts of a heat exchanger using the membrane distillation method described in Patent Document 2 cut along the longitudinal direction. In FIG. 11, 61 is a hollow fiber membrane, 62 is a high temperature fluid (warm seawater), and 63 is a low temperature fluid (fresh water).

図１１に示す通り、中空糸膜６１の外側に高温流体（温海水）６２を、内側に低温流体（淡水）６３を流すことにより、高温流体６２から発生した水蒸気が、中空糸膜６１を通過して低温流体６３側で凝縮されている。   As shown in FIG. 11, water vapor generated from the high temperature fluid 62 passes through the hollow fiber membrane 61 by flowing a high temperature fluid (warm seawater) 62 outside the hollow fiber membrane 61 and a low temperature fluid (fresh water) 63 inside. Then, it is condensed on the low temperature fluid 63 side.

特開昭６２−６５７０５号公報JP 62-65705 A 特開平５−７１８８２号公報JP-A-5-71882

しかし、前記の平膜を用いた膜蒸留法においては、平膜蒸留装置５１の形成に際して、疎水平膜５２を支持する構造材を別途用意する必要があるため、余分なコストがかかるという問題があった。   However, in the above-described membrane distillation method using a flat membrane, when forming the flat membrane distillation apparatus 51, it is necessary to separately prepare a structural material that supports the hydrophobic flat membrane 52. there were.

また、薄い疎水平膜５２を通して温海水層５３と淡水や冷却壁５５とが近接しているため、温海水層５３から無視することができない量の熱が、淡水や冷却壁５５に流出して、温海水層５３の温度を低下させると共に、淡水や冷却壁５５の温度を上昇させるという問題があった。   Further, since the warm seawater layer 53 and the fresh water or the cooling wall 55 are close to each other through the thin hydrophobic flat membrane 52, an amount of heat that cannot be ignored from the warm seawater layer 53 flows into the fresh water or the cooling wall 55. There is a problem that the temperature of the warm seawater layer 53 is lowered and the temperature of the fresh water and the cooling wall 55 is raised.

即ち、温度の低下した温海水層５３からは蒸発する水蒸気量が減少し、温度の上昇した冷却壁５５では冷却効率が低下するために、生成される淡水の量が低下し、同じ膜面積から得られる淡水化量および海水利用効率（所定量の海水から生成される淡水の割合）が低下する。また、得られた淡水は本来暖める必要がないため、無駄な熱エネルギーが消費されている状態になり、熱効率が低下する。   That is, the amount of water vapor that evaporates from the warm seawater layer 53 whose temperature has decreased decreases, and the cooling efficiency of the cooling wall 55 that has increased in temperature decreases. The obtained desalination amount and seawater utilization efficiency (ratio of freshwater generated from a predetermined amount of seawater) are reduced. Moreover, since the obtained fresh water does not need to be warmed originally, useless heat energy is consumed, resulting in a decrease in thermal efficiency.

一方、従来の中空糸膜を用いた膜蒸留法においては、平膜を用いる場合のように膜を支持する構造材は必要としないが、海水と淡水とが中空糸膜を隔てて隣り合っている点は平膜を用いる場合と同様であるため、やはり加温を必要としない低温流体に無駄な熱エネルギーが奪われ、熱効率が低下する。   On the other hand, the conventional membrane distillation method using a hollow fiber membrane does not require a structural material that supports the membrane as in the case of using a flat membrane, but seawater and fresh water are adjacent to each other across the hollow fiber membrane. Since this is the same as the case of using a flat membrane, useless heat energy is taken away by a low-temperature fluid that does not require heating, and thermal efficiency is lowered.

そして、中空糸膜は、平膜に比べ一般に膜厚が厚いため、蒸発量が少なくなり易いという問題があった。また、平膜のように凝縮器となる冷却壁を温海水に接した膜面の近傍に設置することが困難であるため、装置が複雑化することが避けられないという問題もあった。このような理由から、中空糸膜を用いた膜蒸留装置の実用例が少なかった。   And since the hollow fiber membrane is generally thicker than the flat membrane, there is a problem that the amount of evaporation tends to decrease. Moreover, since it is difficult to install a cooling wall that becomes a condenser like a flat membrane in the vicinity of a membrane surface in contact with warm seawater, there is a problem that the apparatus is inevitably complicated. For these reasons, there have been few practical examples of membrane distillation apparatuses using hollow fiber membranes.

本発明は、これら従来技術の問題点に鑑み、構造がシンプルでコンパクトかつ低コストであり、淡水化処理において無駄な熱エネルギーの消費を抑制することができる中空糸膜モジュールと、前記中空糸膜モジュールを用いた海水利用効率が高い膜蒸留式淡水化装置を提供することを課題とする。   In view of these problems of the prior art, the present invention provides a hollow fiber membrane module that has a simple structure, is compact and low in cost, and that can suppress wasteful heat energy consumption in a desalination process, and the hollow fiber membrane. It is an object to provide a membrane distillation type desalination apparatus using a module and having high seawater utilization efficiency.

本発明者は、以下に記載する手段により前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。以下、本発明を各請求毎に詳しく説明する。   The present inventor has found that the above problems can be solved by the means described below, and has completed the present invention. Hereinafter, the present invention will be described in detail for each claim.

請求項１に記載の発明は、
疎水性の中空糸膜中心部の空間に温海水を通過させて、疎水性の膜を通して中空糸膜外部に温海水を蒸発させ、蒸発により発生した水蒸気を凝縮壁に凝縮させて淡水を生成させる膜蒸留法に用いられる中空糸膜モジュールであって、
所定の大きさの間隙部を設けて配置された複数の中空糸膜により構成された中空糸膜束と、
前記中空糸膜束が所定の大きさの空隙部を介して収納されていると共に、前記凝縮壁として作用するモジュール容器と
を備えていることを特徴とする中空糸膜モジュールである。 The invention described in claim 1
Passing warm seawater through the space in the center of the hydrophobic hollow fiber membrane, evaporating the warm seawater outside the hollow fiber membrane through the hydrophobic membrane, and condensing the water vapor generated by the evaporation to the condensation wall to produce fresh water A hollow fiber membrane module used in a membrane distillation method,
A hollow fiber membrane bundle composed of a plurality of hollow fiber membranes arranged with a gap portion of a predetermined size; and
The hollow fiber membrane module is characterized in that the hollow fiber membrane bundle is housed through a gap of a predetermined size and includes a module container that acts as the condensation wall.

本請求項の発明における中空糸膜モジュールによる膜蒸留は、はじめに中空糸膜中心部の空間に温海水を通過させることにより、温海水を疎水性の膜を通して中空糸膜外部の雰囲気に接せしめ、外部雰囲気との界面から発生した水蒸気が中空糸膜の外に放出される。そして、中空糸膜束の内部の中空糸膜から蒸発により発生した水蒸気は、所定の大きさの間隙部が設けられた中空糸膜間を通過して、中空糸膜束の外周に達する。その後、中空糸膜束の最外周の中空糸膜から蒸発により発生した水蒸気と合わさって、空隙部を通って冷却手段により冷却されたモジュール容器の内壁に達し、凝縮されて淡水を生成する。   Membrane distillation by the hollow fiber membrane module according to the invention of the present claim is performed by first passing warm seawater through the space in the center of the hollow fiber membrane to bring the warm seawater into contact with the atmosphere outside the hollow fiber membrane through a hydrophobic membrane, Water vapor generated from the interface with the external atmosphere is released out of the hollow fiber membrane. The water vapor generated by evaporation from the hollow fiber membranes inside the hollow fiber membrane bundle passes between the hollow fiber membranes provided with gaps of a predetermined size and reaches the outer periphery of the hollow fiber membrane bundle. Then, it combines with the water vapor generated by evaporation from the outermost hollow fiber membrane of the hollow fiber membrane bundle, reaches the inner wall of the module container cooled by the cooling means through the gap, and is condensed to produce fresh water.

このような膜蒸留が行われる本請求項の発明の中空糸膜モジュールにおいては、空隙部を設けて、中空糸膜束がモジュール容器に収納されている。このため、温海水により高温状態にされる中空糸膜束が、冷却手段により冷却され凝縮壁の役割を果すモジュール容器に近接しておらず、さらに気体により満たされる、あるいは真空状態にされる空隙部の熱伝達率が低いため、温海水からの不必要な熱エネルギーの熱伝導による流出が防止される。   In the hollow fiber membrane module of the present invention in which such membrane distillation is performed, a hollow portion is provided and the hollow fiber membrane bundle is accommodated in the module container. For this reason, the hollow fiber membrane bundle that is brought to a high temperature state by warm seawater is not close to the module container that is cooled by the cooling means and plays the role of the condensation wall, and is further filled with gas or in a vacuum state. Since the heat transfer coefficient of the part is low, outflow of unnecessary heat energy from the warm seawater due to heat conduction is prevented.

また、多数の中空糸膜により中空糸膜束が構成されているため、中空糸膜束の内部の中空糸膜および中空糸膜間は、周囲の中空糸膜に囲まれていることや、冷却手段により冷却されるモジュール容器とは十分に離れた距離にあることにより、極めて高い保温状態に保たれている。そして前記の中空糸膜束とモジュール容器の間に設けられた空隙部による不必要なエネルギーの流出防止効果と相候って、中空糸膜束の内部は、理想的な保温状態にあるということができ、高い熱利用効率および高い海水利用効率を得ることができる。   Further, since the hollow fiber membrane bundle is constituted by a large number of hollow fiber membranes, the hollow fiber membrane inside the hollow fiber membrane bundle and the space between the hollow fiber membranes are surrounded by the surrounding hollow fiber membranes, cooling Since the module container cooled by the means is at a sufficiently large distance, it is kept in an extremely high heat insulation state. And the inside of the hollow fiber membrane bundle is in an ideal heat-retaining state, coupled with the effect of preventing the unnecessary energy from flowing out due to the gap provided between the hollow fiber membrane bundle and the module container. And high heat utilization efficiency and high seawater utilization efficiency can be obtained.

そして、このような中空糸膜モジュールは、構造がシンプルであるため、容易にコンパクト化を図ることができる。   Since such a hollow fiber membrane module has a simple structure, it can be easily made compact.

本請求項の発明において、相互の中空糸膜束の間に設けられる間隙部の大きさは、各中空糸膜の材質やサイズおよび温海水の温度などを考慮して適宜設定される。   In the present invention, the size of the gap provided between the hollow fiber membrane bundles is appropriately set in consideration of the material and size of each hollow fiber membrane, the temperature of the warm seawater, and the like.

また、モジュール容器の内壁と中空糸膜束との間に設けられる所定の空隙部の大きさは、中空糸膜束の断熱性、温海水の蒸発量、生成される淡水の量、淡水の再加熱の防止などの点を考慮して適宜設定される。   In addition, the size of the predetermined gap provided between the inner wall of the module container and the hollow fiber membrane bundle is determined by the heat insulation property of the hollow fiber membrane bundle, the amount of warm seawater evaporated, the amount of fresh water generated, It is set as appropriate in consideration of points such as prevention of heating.

中空糸膜としては、疎水性で水を通さず水蒸気のみを通す特性を有していることが必要であり、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ)製の中空糸膜が好ましい。このＰＴＦＥは、化学的に安定な材料であるため、ファウリングやスケールなどを除去する際に強力な薬剤洗浄を行うことができる。   As the hollow fiber membrane, it is necessary to have a property of being hydrophobic and allowing only water vapor to pass therethrough, and a hollow fiber membrane made of polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferable. Since PTFE is a chemically stable material, it can perform powerful chemical cleaning when removing fouling, scale, and the like.

中空糸膜の気孔率は、小さすぎると蒸発速度が遅くなり、大きすぎると水蒸気だけでなく海水も通過する。これらを考慮すると４０〜８０％が好ましい。また中空糸膜の孔径は同様の理由で０．０５〜３μｍが好ましい。   When the porosity of the hollow fiber membrane is too small, the evaporation rate is slow, and when it is too large, not only water vapor but also seawater passes. Considering these, 40 to 80% is preferable. The pore diameter of the hollow fiber membrane is preferably 0.05 to 3 μm for the same reason.

前記した通り、中空糸膜の膜厚は平膜に比べて厚いため、初期においては若干蒸発量が低いが、薄い膜は前記したファウリングやスケールなどによりすぐに疎水性を失うのに対し、厚い膜はたとえ内側が親水化しても外側は長く疎水性を保つため有利である。好ましい膜厚は０．１〜０．６ｍｍである。   As described above, since the hollow fiber membrane is thicker than the flat membrane, the amount of evaporation is slightly lower in the initial stage, whereas the thin membrane loses its hydrophobicity immediately due to the fouling and scale described above, A thick film is advantageous because the outer side is long and hydrophobic even if the inner side becomes hydrophilic. A preferable film thickness is 0.1 to 0.6 mm.

モジュール容器としては、凝縮壁としての役割を果たす必要があるため熱伝導性の良好な金属製を用いることが好ましく、耐食性にも配慮した場合、ステンレス製やチタンコーティング製などを挙げることができる。   As the module container, it is preferable to use a metal having good thermal conductivity because it needs to play a role as a condensation wall. In consideration of corrosion resistance, examples of the module container include stainless steel and titanium coating.

請求項２に記載の発明は、
前記モジュール容器内の気体を循環させる気体循環手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュールである。 The invention described in claim 2
The hollow fiber membrane module according to claim 1, further comprising a gas circulation means for circulating the gas in the module container.

温海水の蒸発速度は温度が高い温海水の入口側では速く、温度が低い出口側では遅い。このため、モジュール容器内の水蒸気の濃度は入口側で高く、出口側で低くなる。しかし、水蒸気の濃度が高くなり過ぎると、温海水の蒸発速度が低下する。   The evaporation rate of warm seawater is fast on the inlet side of warm seawater where the temperature is high, and slow on the outlet side where temperature is low. For this reason, the concentration of water vapor in the module container is high on the inlet side and low on the outlet side. However, if the concentration of water vapor becomes too high, the evaporation rate of warm seawater decreases.

本請求項の発明においては、気体循環手段を備えているため、モジュール容器内に気体の流れを形成させることができ、入口側の水蒸気の濃度が高くなり過ぎることを制御することができ、温海水の蒸発速度の低下を抑制することができる。   In the invention of this claim, since the gas circulation means is provided, a gas flow can be formed in the module container, and it is possible to control that the concentration of water vapor on the inlet side becomes too high. A decrease in the evaporation rate of seawater can be suppressed.

なお、モジュール容器内の気体は、一般的には空気である。   The gas in the module container is generally air.

請求項３に記載の発明は、
前記モジュール容器内に外部の空気を導入する空気導入手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュールである。 The invention according to claim 3
The hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein air introduction means for introducing external air into the module container is provided.

本請求項の発明においては、空気導入手段を用いて外部よりモジュール容器内に空気を導入するため、モジュール容器内の水蒸気濃度を低下させて温海水の蒸発速度を高めることができる。なお、導入する空気としては乾燥空気が好ましい。   In the invention of this claim, since air is introduced into the module container from the outside using the air introduction means, the water vapor concentration in the module container can be lowered to increase the evaporation rate of the warm seawater. The air to be introduced is preferably dry air.

請求項４に記載の発明は、
前記モジュール容器内の空気を吸引する吸引手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュールである。 The invention according to claim 4
The hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein suction means for sucking air in the module container is provided.

本請求項の発明においては、吸引手段を用いてモジュール容器内の空気を吸引するため、モジュール容器内の水蒸気濃度を一層低下させて温海水の蒸発速度をより高めることができる。特に真空に近い状態にまで吸引する真空引きは、モジュール容器内の水蒸気濃度をより効果的に低下させることができるため好ましく、前記空気循環手段、空気導入手段より効果が大きく、最も好ましい手段である。   In the present invention, since the air in the module container is sucked using the suction means, the water vapor concentration in the module container can be further reduced to further increase the evaporation rate of the warm seawater. In particular, evacuation for sucking to a state close to vacuum is preferable because it can reduce the water vapor concentration in the module container more effectively, and is more effective than the air circulation means and air introduction means, and is the most preferable means. .

請求項５に記載の発明は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の中空糸膜モジュールを用いる膜蒸留式淡水生成器であって、
中空糸膜モジュールのモジュール容器の外壁面に沿って海水流路が設けられていることを特徴とする膜蒸留式淡水生成器である。 The invention described in claim 5
A membrane distillation type fresh water generator using the hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 4,
A membrane distillation type fresh water generator characterized in that a seawater flow path is provided along the outer wall surface of the module container of the hollow fiber membrane module.

モジュール容器は凝縮壁の役割を果たすため、冷却される必要がある。このような冷却手段として、本請求項の発明においては、モジュール容器の外壁面に沿って海水流路を設けている。そして、海水流路に冷海水を流すことによりモジュール容器が冷却される。このような冷却手段は単に海水流路を設けるだけであるため、安価でコンパクトな膜蒸留式淡水生成器を提供することができる。   The module container serves as a condensation wall and needs to be cooled. As such a cooling means, in the invention of this claim, a seawater flow path is provided along the outer wall surface of the module container. And a module container is cooled by flowing cold seawater into a seawater flow path. Since such a cooling means simply provides a seawater channel, an inexpensive and compact membrane distillation fresh water generator can be provided.

また、冷媒として淡水化の原料となる海水を採用しているため、冷媒の調達コストを考慮することなく、効率的な淡水化を図ることができる。   In addition, since seawater, which is a raw material for desalination, is used as the refrigerant, efficient desalination can be achieved without considering the procurement cost of the refrigerant.

さらに、水蒸気が凝縮する際に放出した凝縮熱を吸収した海水は温められるため、この温められた海水を淡水化の原料として用いることにより、海水の加温に必要なエネルギーや時間を節約することが可能となり、コストの上昇を招くことなく、より効率的な淡水化を図ることができる。即ち、淡水化の原料である海水を冷媒として用いるため、凝縮熱を吸収した冷媒である海水を、淡水化の原料とすることができる。   Furthermore, since the seawater that has absorbed the heat of condensation released when water vapor condenses is warmed, the energy and time required to warm the seawater can be saved by using this warmed seawater as a raw material for desalination. Therefore, more efficient desalination can be achieved without causing an increase in cost. That is, since seawater that is a raw material for desalination is used as a refrigerant, seawater that is a refrigerant that has absorbed heat of condensation can be used as a raw material for desalination.

請求項６に記載の発明は、
前記モジュール容器の壁面の表面積を増加させる加工が施されていることを特徴とする請求項５に記載の膜蒸留式淡水生成器である。 The invention described in claim 6
The membrane distillation type fresh water generator according to claim 5, wherein a process for increasing a surface area of a wall surface of the module container is performed.

本請求項の発明においては、モジュール容器の壁面を波状に形成する、フィンを設ける、凹凸を設ける、柱を立てるなど、モジュール容器の壁面がその表面積を増加させるように加工されているため、凝集壁の役割を果すモジュール容器と水蒸気との接触面積がより大きくなり、効率的な熱交換が行われる。この結果、水蒸気の凝縮を一層促進することができる。   In the invention of this claim, the wall surface of the module container is processed so as to increase its surface area, such as forming the wall surface of the module container in a wavy shape, providing fins, providing irregularities, raising a pillar, etc. The contact area between the module container that plays the role of the wall and the water vapor becomes larger, and efficient heat exchange is performed. As a result, condensation of water vapor can be further promoted.

請求項７に記載の発明は、
前記海水流路内にモジュール容器との伝熱効率を上げる伝熱部材が設けられていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の膜蒸留式淡水生成器である。 The invention described in claim 7
The membrane distillation type fresh water generator according to claim 5 or 6, wherein a heat transfer member for increasing heat transfer efficiency with the module container is provided in the seawater flow path.

本請求項の発明においては、海水流路内にモジュール容器との伝熱効率を上げる伝熱部材を設けているため、モジュール容器内の水蒸気と海水との熱交換を効率的に行なうことができる。伝熱部材としては波状のフィン、薄板状のフィン、凹凸状のフィン、柱などが挙げられる。   In the present invention, since the heat transfer member for increasing the heat transfer efficiency with the module container is provided in the seawater flow path, heat exchange between the water vapor in the module container and the seawater can be performed efficiently. Examples of the heat transfer member include corrugated fins, thin plate fins, uneven fins, and pillars.

請求項８に記載の発明は、
略鉛直に立設して設けられた請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の膜蒸留式淡水生成器と、
前記膜蒸留式淡水生成器に設けられた海水流路の下部に海水を供給する海水供給手段と
前記海水流路から排出された海水を貯蔵する海水タンクと、
前記海水タンクに貯蔵されている海水を所定温度に加熱して温海水とする加熱手段と、
前記温海水を中空糸膜モジュールの上側開口部に供給する温海水供給手段と
が設けられていることを特徴とする膜蒸留式淡水化装置である。 The invention according to claim 8 provides:
The membrane distillation type fresh water generator according to any one of claims 5 to 7, wherein the membrane distillation type fresh water generator is provided to stand substantially vertically.
A seawater supply means for supplying seawater to a lower part of a seawater passage provided in the membrane distillation type freshwater generator; a seawater tank for storing seawater discharged from the seawater passage;
Heating means for heating the seawater stored in the seawater tank to a predetermined temperature to form warm seawater;
A membrane-distillation-type desalination apparatus, characterized by being provided with warm seawater supply means for supplying the warm seawater to the upper opening of the hollow fiber membrane module.

前記した通り、本発明の中空糸膜モジュールおよび膜蒸留式淡水生成器は、海水利用効率が高く、さらにコンパクト化を図ることができる。   As described above, the hollow fiber membrane module and the membrane distillation fresh water generator of the present invention have high seawater utilization efficiency and can be made more compact.

そして、モジュール容器に海水流路を設けた膜蒸留式淡水生成器の場合、前記した通り、水蒸気が凝縮する際に放出した凝縮熱を吸収した海水を淡水化の原料として用いることにより、海水の加温に必要なエネルギーや時間を節約して効率的な淡水化を図ることができる。本請求項の発明はこのような、効率的な淡水化を具体的に実施するための装置の発明である。   And in the case of a membrane distillation type freshwater generator having a seawater flow path in a module container, as described above, by using seawater that has absorbed condensation heat released when water vapor is condensed as a raw material for desalination, Efficient desalination can be achieved by saving energy and time required for heating. The invention of this claim is an invention of an apparatus for concretely carrying out such efficient desalination.

本請求項の装置においては、まずはじめに海水供給手段により海水が膜蒸留式淡水生成器に設けられた海水流路の下部の入口に供給される。   In the apparatus of this claim, first, seawater is supplied by the seawater supply means to the lower inlet of the seawater flow path provided in the membrane distillation freshwater generator.

なお、海水供給手段により海水流路に供給される海水は原海水であっても、中空糸膜モジュールより排出された海水であってもよい。   The seawater supplied to the seawater channel by the seawater supply means may be raw seawater or seawater discharged from the hollow fiber membrane module.

また、原料海水として通常の海水を使用する場合には、フィルターで濾過した後海水タンクに補給することが好ましい。予めフィルターで濾過することにより、中空糸膜のファウリングやスケールの発生を抑制することができる。しかし膜蒸留法の場合、ＲＯ法に比べて前処理は厳格である必要はなく、フィルターとしては２μｍ以下の平均孔径を有する濾過膜であればよい。   Moreover, when using normal seawater as raw material seawater, it is preferable to replenish a seawater tank after filtering with a filter. By preliminarily filtering with a filter, fouling of the hollow fiber membrane and generation of scale can be suppressed. However, in the case of the membrane distillation method, the pretreatment does not have to be stricter than the RO method, and the filter may be a filtration membrane having an average pore size of 2 μm or less.

上記の平均孔径は、ＲＯ法において同様に用いられる濾過膜に要求される平均孔径（０．１μｍ以下）に比べてはるかに大きく、安価な濾過膜を用いることができる。具体的には親水化処理が施された孔径０．２〜４μｍのＰＴＦＥ製またはＰＶＤＦ製を好ましく挙げることができる。   The average pore diameter is much larger than the average pore diameter (0.1 μm or less) required for the filtration membrane similarly used in the RO method, and an inexpensive filtration membrane can be used. Specifically, a PTFE or PVDF product having a pore diameter of 0.2 to 4 μm that has been subjected to a hydrophilic treatment can be preferably exemplified.

次に、供給された海水は海水流路を通過する際に、凝縮壁として作用するモジュール容器を冷却すると共に、水蒸気が凝縮する際に放出した凝縮熱を吸収して加温される。   Next, when the supplied seawater passes through the seawater flow path, it cools the module container acting as a condensing wall and absorbs the heat of condensation released when the water vapor condenses, and is heated.

次に、加温された海水は海水流路の上部の出口から排出され、排出された海水は、海水タンクに導かれて貯蔵される。   Next, the heated seawater is discharged from the outlet at the top of the seawater flow path, and the discharged seawater is guided to a seawater tank and stored.

次に、加熱手段により膜蒸留に必要な温海水の温度まで加熱される。   Next, it is heated to the temperature of warm seawater required for membrane distillation by a heating means.

そして、最後に温海水が貯蔵タンクから温海水供給手段により中空糸膜モジュールの上側開口部に供給され膜蒸留が行なわれる。   Finally, warm seawater is supplied from the storage tank to the upper opening of the hollow fiber membrane module by the warm seawater supply means, and membrane distillation is performed.

本請求項の装置は、上記のようにシンプルなシステムの装置であり、また本発明に基づく中空糸膜モジュールおよび膜蒸留式淡水生成器自体も安価でシンプルな構造であり、さらに海水利用効率が高いため、安価でコンパクトであり、さらに海水利用効率の高い膜蒸留式淡水化装置を提供することができる。   The apparatus of this claim is an apparatus of a simple system as described above, and the hollow fiber membrane module and the membrane distillation type fresh water generator itself based on the present invention are also inexpensive and simple structures, and further the efficiency of seawater utilization is high. Since it is high, it is possible to provide a membrane distillation type desalination apparatus that is inexpensive, compact, and has high seawater utilization efficiency.

また、前記の通り、膜蒸留式淡水生成器に設けられた海水流路に海水を通して、モジュール容器の冷却時に加温された海水を淡水化の原料として用いているため、ランニングコストを低減した装置を提供することができる。   In addition, as described above, seawater is passed through the seawater flow path provided in the membrane distillation type freshwater generator, and the seawater heated when the module container is cooled is used as a raw material for desalination, thus reducing the running cost. Can be provided.

また、膜蒸留式淡水生成器を略鉛直に設けているため、温海水を中空糸膜モジュールの上側開口部より供給し、温海水を自然流下させて膜蒸留を行なうことができるため、高圧ポンプなど高価な設備や、高いランニングコストを必要としない。   In addition, since the membrane distillation type fresh water generator is provided substantially vertically, hot seawater can be supplied from the upper opening of the hollow fiber membrane module, and the hot seawater can flow down naturally to perform membrane distillation. It does not require expensive equipment such as high running costs.

本請求項の発明における加熱手段は、特に限定されないが、化学プラントや発電プラントなど他の設備において発生する廃熱を利用することが可能であれば、エネルギーコストを低減することができるため好ましい。また、太陽光などの自然エネルギーを利用することも同様に好ましく、この場合には膜蒸留式淡水化装置の設置箇所についての制約が小さくなる。   The heating means in the invention of the present claim is not particularly limited, but it is preferable that waste heat generated in other facilities such as a chemical plant and a power plant can be used because energy costs can be reduced. In addition, it is also preferable to use natural energy such as sunlight, and in this case, restrictions on the installation location of the membrane distillation type desalination apparatus are reduced.

請求項９に記載の発明は、
原海水と前記膜蒸留式淡水生成器より排出された海水を一部排水し、一部新しい海水と混合する海水混合手段が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の膜蒸留式淡水化装置である。 The invention according to claim 9 is:
9. The membrane distillation method according to claim 8, wherein seawater mixing means is provided for partially draining the raw seawater and the seawater discharged from the membrane distillation freshwater generator and mixing it with fresh seawater. Desalination equipment.

膜蒸留が行われて膜蒸留式淡水生成器より排出された海水は、前処理済みの海水である。また、排出された海水は冷海水に比べると高い温度を維持している。このため、排出された海水を再利用することにより、コストの低減を図ることができる。一方、再利用することにより供給される海水の塩分濃度は徐々に上昇していき、それに伴い蒸発速度が低下し、水蒸気が発生しにくくなり、さらに塩分の析出による配管詰まりなどが生じやすくなる。   Seawater discharged from the membrane distillation fresh water generator after membrane distillation is pretreated seawater. Moreover, the discharged seawater maintains a higher temperature than the cold seawater. For this reason, cost can be reduced by reusing discharged seawater. On the other hand, the salinity of the seawater supplied by reusing increases gradually, the evaporation rate decreases accordingly, water vapor is less likely to be generated, and pipe clogging due to salt precipitation tends to occur.

しかし、原海水と排水海水とを混合して供給すると、供給される海水の塩分濃度が高くなりすぎることがなく、蒸発速度の低下を制御することができる。本請求項の発明はこのような原海水と排出海水とを混合する海水混合手法が設けられた装置である。   However, when raw seawater and wastewater seawater are mixed and supplied, the salinity of the supplied seawater does not become too high, and the decrease in evaporation rate can be controlled. The invention of this claim is an apparatus provided with a seawater mixing method for mixing such raw seawater and discharged seawater.

そして、両海水の混合比率を工夫することにより、一定の塩分濃度の混合海水を中空糸膜モジュールに供給して安定した運転を行うことが可能となる。   And by devising the mixing ratio of both seawaters, it becomes possible to supply the seawater having a constant salinity concentration to the hollow fiber membrane module for stable operation.

塩分濃度が高くなり鹹水状態になった海水は、環境問題を引き起こすためにそのまま捨てることはできない。ＲＯ法では塩分濃度は６％程度にしかならず、捨てる際の処理も比較的簡単であるが、膜蒸留法でも上記方法により、同様の海水濃度に保つことが出来る。   Seawater that has become salty due to high salinity cannot be discarded as it causes environmental problems. In the RO method, the salinity concentration is only about 6%, and the disposal process is relatively simple. However, the membrane distillation method can maintain the same seawater concentration by the above method.

一方、膜蒸留法では、塩分濃度を６％よりさらに高くすることも出来る。例えば２０％程度に設定すればこの鹹水から塩を取ることも容易で、塩分を再利用することにより、環境問題にも容易に対応することができる。   On the other hand, in the membrane distillation method, the salinity concentration can be made higher than 6%. For example, if it is set to about 20%, it is easy to take a salt from this flooded water, and it is possible to easily cope with environmental problems by reusing the salt content.

本発明によれば、構造がシンプルでコンパクトかつ低コストであり、淡水化処理において無駄な熱エネルギーの消費を抑制することができる中空糸膜モジュールと、前記中空糸膜モジュールを用いた海水利用効率が高い膜蒸留式淡水化装置を提供することができる。   According to the present invention, a hollow fiber membrane module that has a simple structure, is compact, and is low in cost, can suppress wasteful heat energy consumption in a desalination process, and seawater utilization efficiency using the hollow fiber membrane module Can provide a membrane distillation type desalination apparatus having a high flow rate.

中空糸膜モジュール本体部を模式的に示す図である。It is a figure which shows a hollow fiber membrane module main-body part typically. 中空糸膜モジュール本体に気体循環手段が設けられた中空糸膜モジュールの正面断面図である。It is front sectional drawing of the hollow fiber membrane module by which the gas circulation means was provided in the hollow fiber membrane module main body. 図２に示す中空糸膜モジュールにさらに冷却手段が設けられた膜蒸留式淡水生成器の模式図である。It is a schematic diagram of the membrane distillation type fresh water generator in which the hollow fiber membrane module shown in FIG. 2 was further provided with a cooling means. 海水流路の構造の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the structure of a seawater flow path. 膜蒸留式淡水生成器の構造の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the structure of a membrane distillation type fresh water generator. 膜蒸留式淡水生成器を作製する手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure which produces a membrane distillation type fresh water generator. 中空糸膜におけるファウリングの様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of fouling in a hollow fiber membrane. 膜蒸留式淡水化装置の主要部の構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the principal part of a membrane distillation type desalination apparatus. 膜蒸留式淡水化装置における温度関係を示す図である。It is a figure which shows the temperature relationship in a membrane distillation type desalination apparatus. 平膜を用いた膜蒸留装置の基本的な構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the basic composition of the membrane distillation apparatus using a flat membrane. 特許文献２に記載の膜蒸留法を用いた熱交換器を長手方向に沿って切断した要部説明図である。It is principal part explanatory drawing which cut | disconnected the heat exchanger using the membrane distillation method of patent document 2 along the longitudinal direction.

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments.

１．中空糸膜モジュール
最初に、本実施の形態において使用される中空糸膜モジュールにつき、図面に基づき説明する。 1. Hollow fiber membrane module First, the hollow fiber membrane module used in this Embodiment is demonstrated based on drawing.

（１）中空糸膜モジュール本体部
先ず、中空糸膜モジュール本体部につき、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る中空糸膜モジュール本体部を模式的に示したものであり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）は斜視図である。また（ｃ）は、淡水化されている状態を示す図である。 (1) Hollow fiber membrane module main body First, the hollow fiber membrane module main body will be described with reference to FIG. FIG. 1 schematically shows a hollow fiber membrane module main body according to the present embodiment, where (a) is a front sectional view and (b) is a perspective view. Moreover, (c) is a figure which shows the state desalinated.

図１において、１は中空糸膜であり、多数の中空糸膜１が相互に間隙部２を設けて配置されて中空糸膜束３が構成されている。そして、４はモジュール容器であり、空隙部５を介して中空糸膜束３が収納されている。ここで、間隙部２および空隙部５は、空気などの気体により満たされたり、真空状態にされたりして低い熱伝達率に設定されている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hollow fiber membrane, and a plurality of hollow fiber membranes 1 are arranged with a gap 2 therebetween to constitute a hollow fiber membrane bundle 3. Reference numeral 4 denotes a module container in which the hollow fiber membrane bundle 3 is accommodated via the gap 5. Here, the gap 2 and the gap 5 are set to a low heat transfer coefficient by being filled with a gas such as air or being in a vacuum state.

中空糸膜束３の上部より供給された温海水は、中空糸膜１内を自然流下する。このとき温海水は前記した通り断熱性の良い中空糸膜１の中心部の空間にあり、間隙部２および空隙部５は低い熱伝達率に設定されているため十分に保温される。   The warm seawater supplied from the upper part of the hollow fiber membrane bundle 3 naturally flows down in the hollow fiber membrane 1. At this time, the warm seawater is in the central space of the hollow fiber membrane 1 with good heat insulation as described above, and the gap 2 and the gap 5 are set at a low heat transfer coefficient, so that the temperature is sufficiently maintained.

そして、温海水は中空糸膜１から蒸発により発生した水蒸気の気化熱により冷却され、流下するにつれて温度低下する。   The warm seawater is cooled by the heat of vaporization of water vapor generated by evaporation from the hollow fiber membrane 1, and the temperature decreases as it flows down.

一方、中空糸膜１から蒸発により発生した水蒸気は、空隙部５および間隙部２を通過してモジュール容器４の内壁に至る。そして、内壁の表面温度は、後に説明する冷却手段により水蒸気の温度よりも低くされており、内壁に至った水蒸気が凝縮されて淡水が生成される。この際、水蒸気から放出された凝縮熱による熱がモジュール容器４に移る。   On the other hand, water vapor generated by evaporation from the hollow fiber membrane 1 passes through the gap 5 and the gap 2 and reaches the inner wall of the module container 4. And the surface temperature of the inner wall is made lower than the temperature of water vapor by the cooling means described later, and the water vapor reaching the inner wall is condensed to produce fresh water. At this time, heat due to condensation heat released from the water vapor is transferred to the module container 4.

生成された淡水は、モジュール容器４の内壁に沿って自然流下して、図示しない淡水容器に集められるが、中空糸膜束３とは十分な距離の空隙部５が設けられているため、再び加温されることがなく、温海水からの不必要な熱エネルギーの熱伝導による流出を防止することができる。   The generated fresh water naturally flows down along the inner wall of the module container 4 and is collected in a fresh water container (not shown). However, since the void 5 having a sufficient distance from the hollow fiber membrane bundle 3 is provided, Without being heated, it is possible to prevent outflow of unnecessary thermal energy from warm seawater due to heat conduction.

このように、本実施の形態においては海水の淡水化に際して、水蒸気の気化熱（凝縮熱）だけを利用すると共に、温海水からの不必要な熱エネルギーの熱伝導による流出を防止しているため、効率的な淡水化を行なうことができる。   As described above, in the present embodiment, when seawater is desalinated, only the heat of vaporization (condensation heat) of water vapor is used, and the outflow of unnecessary thermal energy from warm seawater due to heat conduction is prevented. Efficient desalination can be performed.

（２）気体循環手段
前記したように、水蒸気の濃度は入口側で高く、出口側で低くなり、水蒸気の濃度が高くなり過ぎると、温海水の蒸発速度が低下する。そこで、前記中空糸膜モジュール本体に気体循環手段を設けることにより、気体の流れを形成させて水蒸気の濃度が高くなることを制御し、温海水の蒸発速度の低下を抑制する。 (2) Gas circulation means As described above, the concentration of water vapor is high on the inlet side, decreases on the outlet side, and if the concentration of water vapor becomes too high, the evaporation rate of warm seawater decreases. Therefore, by providing a gas circulation means in the hollow fiber membrane module main body, it is possible to control the increase in the concentration of water vapor by forming a gas flow and suppress the decrease in the evaporation rate of warm seawater.

これを図２を用いて説明する。図２は、中空糸膜モジュール本体に気体循環手段が設けられた中空糸膜モジュールの正面断面図である。図２において、６は生成された淡水、８は気体循環手段であり、配管９およびファン１０により構成されている。また、９ａは配管９からモジュール容器４内に空気を供給する空気導入口であり、９ｂはモジュール容器４内から配管９に空気を排出する空気排出口である。そして、白抜き矢印は、空気の循環方向を示す。   This will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a front sectional view of a hollow fiber membrane module in which a gas circulation means is provided in the hollow fiber membrane module body. In FIG. 2, 6 is generated fresh water, 8 is a gas circulation means, and is constituted by a pipe 9 and a fan 10. Further, 9a is an air inlet for supplying air from the pipe 9 into the module container 4, and 9b is an air outlet for discharging air from the module container 4 to the pipe 9. The white arrow indicates the air circulation direction.

空気導入口９ａから空気を供給し、空気排出口９ｂから排出することにより、モジュール容器４内に空気の流れを作り出すことができ、温海水の蒸発速度の低下を抑制することができる。このように、強制的に温海水の蒸発速度の低下を抑制することにより、厚い中空糸膜１を用いた中空糸膜モジュールであっても、十分な蒸発量を確保することができる。   By supplying air from the air inlet 9a and discharging from the air outlet 9b, it is possible to create an air flow in the module container 4 and to suppress a decrease in the evaporation rate of the warm seawater. Thus, even if it is a hollow fiber membrane module using the thick hollow fiber membrane 1, sufficient evaporation amount can be ensured by suppressing the fall of the evaporation rate of warm seawater.

２．膜蒸留式淡水生成器
次に本実施の形態における膜蒸留式淡水生成器を用いた冷却手段について図３を用いて説明する。図３は、図２に示す中空糸膜モジュールにさらに冷却手段が設けられた膜蒸留式淡水生成器の模式図であり、（ａ）は正面断面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図３において、１１は冷却手段としてモジュール容器の外壁に設けられた海水流路であり、海水流路１１の内部を冷却用海水（冷媒）１２が矢印の方向に流れている。また、３１は中空糸膜１に温海水を供給する温海水供給容器であり、温海水は供給配管３５から供給されている。また、３３は、温海水から生成された淡水の受け容器である。 2. Membrane Distillation Type Fresh Water Generator Next, cooling means using the membrane distillation type fresh water generator in the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic view of a membrane distillation type fresh water generator in which the hollow fiber membrane module shown in FIG. 2 is further provided with a cooling means, (a) is a front sectional view, and (b) is a sectional view taken along line AA. is there. In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a seawater flow path provided on the outer wall of the module container as a cooling means, and cooling seawater (refrigerant) 12 flows in the direction of the arrow through the seawater flow path 11. Reference numeral 31 denotes a warm seawater supply container for supplying warm seawater to the hollow fiber membrane 1, and the warm seawater is supplied from a supply pipe 35. Reference numeral 33 denotes a receptacle for fresh water generated from warm seawater.

冷却用海水１２が海水流路１１を通過することにより、モジュール容器４は冷却され、中空糸膜１を通過した温海水の水蒸気がモジュール容器４の内壁に至って凝縮されて淡水を生成する。   When the cooling seawater 12 passes through the seawater flow path 11, the module container 4 is cooled, and the water vapor of the warm seawater that has passed through the hollow fiber membrane 1 reaches the inner wall of the module container 4 and is condensed to produce fresh water.

冷却用海水１２は図３に示すように上方に向けて流れている。これは、水蒸気の蒸発に伴い、中空糸膜の下方に行くほど温海水の温度が低下し水蒸気の温度も低下するが、その際にも水蒸気とモジュール容器４との間に十分な温度差を確保して、水蒸気の凝縮を確保するため、未だ熱吸収されていない冷却用海水を海水流路１１の下部から供給している。   The cooling seawater 12 flows upward as shown in FIG. As the water vapor evaporates, the temperature of the warm seawater decreases and the temperature of the water vapor decreases as it goes below the hollow fiber membrane. In this case, a sufficient temperature difference is generated between the water vapor and the module container 4. In order to ensure and condense water vapor, cooling seawater that has not yet been absorbed by heat is supplied from the lower part of the seawater channel 11.

なお、海水流路１１の構造としては、図３に示すような空間に冷却用海水１２を通すだけでなく、図４に示すように、海水流路１１の内筒１１ａと外筒１１ｂとの間にフィンのような波状の伝熱部材１１ｃを設けることが好ましい。このような伝熱部材１１ｃを設けることにより、モジュール容器４をより一層効果的に冷却することができ、水蒸気の凝縮を一層促進することができる。   In addition, as the structure of the seawater channel 11, not only the cooling seawater 12 is passed through the space as shown in FIG. 3, but also the inner cylinder 11 a and the outer cylinder 11 b of the seawater channel 11 as shown in FIG. 4. It is preferable to provide a wave-like heat transfer member 11c such as a fin in between. By providing such a heat transfer member 11c, the module container 4 can be cooled more effectively, and the condensation of water vapor can be further promoted.

また、図５に示すように、モジュール容器として波状の内壁面を有するモジュール容器を用いることも好ましく、前記と同様の効果を発揮させることができる。なお、図５において、１１１はモジュール容器の形状に合わせた海水流路であり、１１１ａはモジュール容器４の外壁に接する海水流路１１１の内筒であり、また１１１ｂは海水流路１１１の外筒である。   Further, as shown in FIG. 5, it is also preferable to use a module container having a wavy inner wall surface as the module container, and the same effect as described above can be exhibited. In FIG. 5, reference numeral 111 denotes a seawater flow path adapted to the shape of the module container, 111 a denotes an inner cylinder of the seawater flow path 111 in contact with the outer wall of the module container 4, and 111 b denotes an outer cylinder of the seawater flow path 111. It is.

３．膜蒸留式淡水化装置
次に、上記の膜蒸留式淡水生成器を用いた膜蒸留式淡水化装置につき説明する。 3. Membrane distillation type desalination apparatus Next, a membrane distillation type desalination apparatus using the above membrane distillation type fresh water generator will be described.

（１）膜蒸留式淡水生成器
本実施の形態において、膜蒸留式淡水生成器は図６に示す手順で準備される。 (1) Membrane distillation type fresh water generator In this Embodiment, a membrane distillation type fresh water generator is prepared in the procedure shown in FIG.

先ず、図６（ａ）に示すように、多数の中空糸膜１が間隙部を設けて配置されて構成された中空糸膜束３の上部に温海水供給容器３１を、下部に中空糸膜１内を自然流下して排出された排出海水を回収する排出海水回収容器３２をセットする。   First, as shown in FIG. 6 (a), a warm seawater supply container 31 is provided at the top of a bundle of hollow fiber membranes 3 formed by arranging a number of hollow fiber membranes 1 with gaps, and a hollow fiber membrane at the bottom. A discharged seawater recovery container 32 is set for recovering the discharged seawater discharged by naturally flowing down the interior of 1.

次に、図６（ｂ）に示すように、中空糸膜束３をモジュール容器４に収納する。   Next, as shown in FIG. 6B, the hollow fiber membrane bundle 3 is stored in the module container 4.

次に、図６（ｃ）に示すように、モジュール容器の外側に海水流路１１をセットする。   Next, as shown in FIG.6 (c), the seawater flow path 11 is set to the outer side of a module container.

中空糸膜１としては、前記したようにＰＴＦＥが、ファウリングなどによっても疎水性が破壊されにくいため好ましく用いられる。ここで、ファウリングについて説明する。   As described above, PTFE is preferably used as the hollow fiber membrane 1 because its hydrophobicity is not easily destroyed by fouling or the like. Here, fouling will be described.

図７に、中空糸膜におけるファウリングの様子を示す。図７において、２１は中空糸膜、２２は中空糸膜の内部を通過中の温海水、２３はファウリングである。ファウリング２３により、中空糸膜２１は親水化し、完全に親水化すると水蒸気だけでなく、水も透過してしまう。このため、次亜塩素酸ソーダ＋苛性ソーダの溶液等を用いて薬剤洗浄することによりファウリング等を除く必要がある。   FIG. 7 shows the state of fouling in the hollow fiber membrane. In FIG. 7, 21 is a hollow fiber membrane, 22 is warm seawater passing through the inside of the hollow fiber membrane, and 23 is fouling. The hollow fiber membrane 21 is hydrophilized by the fouling 23, and when it is completely hydrophilized, not only water vapor but also water permeates. For this reason, it is necessary to remove fouling etc. by chemical cleaning using a solution of sodium hypochlorite + sodium hydroxide.

（２）膜蒸留式淡水化装置
上記で準備した膜蒸留式淡水生成器を用いて、図８に示す構成の膜蒸留式淡水化装置を組立てる。 (2) Membrane distillation type desalination apparatus The membrane distillation type desalination apparatus having the configuration shown in FIG. 8 is assembled using the membrane distillation type fresh water generator prepared above.

図８は、本実施の形態における膜蒸留式淡水化装置の主要部の構成を模式的に示す斜視図である。図８において、４５は海水タンク、４６はヒーターなどの加熱手段、４７はフィルターであり、４８は中空糸膜に供給される温海水であり、４９は混合される原海水に対応して排出海水の一部を廃棄するための配管である。そして、中空糸膜モジュールと海水タンク４５、および中空糸膜モジュールとフィルター４７は、配管により結ばれている。また、膜蒸留式淡水生成器は略鉛直に立設されている。   FIG. 8 is a perspective view schematically showing the configuration of the main part of the membrane distillation type desalination apparatus in the present embodiment. In FIG. 8, 45 is a seawater tank, 46 is a heating means such as a heater, 47 is a filter, 48 is warm seawater supplied to the hollow fiber membrane, and 49 is discharged seawater corresponding to the raw seawater to be mixed. It is a pipe for disposing a part of The hollow fiber membrane module and the seawater tank 45, and the hollow fiber membrane module and the filter 47 are connected by piping. Moreover, the membrane distillation type fresh water generator is erected substantially vertically.

加熱手段４６により所定の温度に加温された温海水が、配管を経由して温海水供給容器３１内に供給され、その後、中空糸膜の中心部の空間に供給されて中空糸膜内を自然流下して下部より排出されて排出海水回収容器３２に回収される。   Warm seawater heated to a predetermined temperature by the heating means 46 is supplied into the warm seawater supply container 31 via a pipe, and then supplied to the space in the center of the hollow fiber membrane to pass through the hollow fiber membrane. It flows down naturally, is discharged from the lower part, and is recovered in the discharged seawater recovery container 32.

その間、中空糸膜外部に蒸発した水蒸気は、間隙部および空隙部を通過して海水流路１１により冷却されているモジュール容器の内壁に至り、凝縮して淡水６を生成する。   Meanwhile, the water vapor evaporated to the outside of the hollow fiber membrane passes through the gap portion and the gap portion, reaches the inner wall of the module container cooled by the seawater channel 11, and condenses to produce fresh water 6.

熱効率を高めるために、冷海水より高い温度を維持している排出海水を回収し、再度所定の温度まで加温して、温海水として利用することが好ましいが、塩分濃度が高くなっているため、水蒸気の蒸発速度が低下し効率が悪くなる恐れがある。   In order to increase the thermal efficiency, it is preferable to collect the discharged seawater that is maintained at a temperature higher than that of cold seawater, warm it again to a predetermined temperature, and use it as warm seawater. There is a risk that the evaporation rate of water vapor is lowered and the efficiency is deteriorated.

そこで、本実施の形態においては、排出海水の全てを再利用するのではなく、配管４９より一部を捨てて、残りを原海水と混合して再利用する。   Therefore, in the present embodiment, not all of the discharged seawater is reused, but a part is discarded from the pipe 49 and the rest is mixed with the raw seawater and reused.

原海水と混合された混合海水は、海水流路１１を経由した後、海水タンク４５に戻され、再度所定の温度まで加温して、温海水として利用される。   The mixed seawater mixed with the raw seawater is returned to the seawater tank 45 after passing through the seawater passage 11, heated again to a predetermined temperature, and used as warm seawater.

海水流路１１を通過することにより、混合海水はモジュール容器を冷却すると共に水蒸気の凝縮熱を吸収して加温されるため、海水タンク４５における加熱エネルギーを節約することができる。   By passing through the seawater flow path 11, the mixed seawater cools the module container and absorbs the heat of condensation of water vapor and is heated, so that heating energy in the seawater tank 45 can be saved.

上記の処理を循環させることにより、一定の塩分濃度の温海水が供給されて、一定量の淡水が生成される定常運転が可能となる。   By circulating the above treatment, a steady operation is possible in which warm seawater with a constant salinity concentration is supplied and a constant amount of fresh water is generated.

上記の構成の膜蒸留式淡水化装置を用いて海水の淡水化処理を行った。なお、本実施例においては、中空糸膜として、外径２ｍｍ、内径１ｍｍ、肉厚０．５ｍｍ、長さ３ｍのＰＴＦＥ製の中空糸膜（住友電工ファインポリマー社製、登録商標：ポアフロン、品番ＴＢ２３１１−２００）を用いた。なお、この中空糸膜における孔径は２μｍ、気孔率は８０％であった。前記孔径はスチレン粒子９９％を捕集できる孔径であり、気孔率は重量と体積から求めた。   Seawater desalination was performed using the membrane distillation type desalination apparatus having the above configuration. In this example, as a hollow fiber membrane, a hollow fiber membrane made of PTFE having an outer diameter of 2 mm, an inner diameter of 1 mm, a thickness of 0.5 mm, and a length of 3 m (manufactured by Sumitomo Electric Fine Polymer Co., Ltd., registered trademark: Poraflon, product number) TB2311-200) was used. The hollow fiber membrane had a pore diameter of 2 μm and a porosity of 80%. The pore diameter is a pore diameter capable of collecting 99% of styrene particles, and the porosity was determined from weight and volume.

この中空糸膜２５００本を用い、３．５ｍｍ間隔で円筒状に配置して、直径約２００ｍｍの中空糸膜束を作製した後、ＳＵＳ製丸筒に収納し、中空糸膜モジュール本体部を作製した。   Using 2500 of these hollow fiber membranes, they are arranged in a cylindrical shape at intervals of 3.5 mm to produce a hollow fiber membrane bundle having a diameter of about 200 mm, and then housed in a SUS round tube to produce a hollow fiber membrane module main body. did.

作製された中空糸膜モジュール本体部を組み込み、図８に示す膜蒸留式淡水化装置を作製し、８０℃に加温された原海水（予め２μｍ以下の膜濾過済）を約１０Ｌ（リットル）／分の流量で供給したところ、１Ｌ／分の蒸発量（淡水量）を得た。このときの排出海水の温度は２５〜３２℃であり、海水流路を経由した排出海水の温度は７０℃であった。（図９は、この温度関係を示す図であり、排出海水の温度は３０℃として示している。）   The produced hollow fiber membrane module main body is incorporated, and the membrane distillation type desalination apparatus shown in FIG. 8 is produced. About 10 L (liter) of raw seawater heated to 80 ° C. (previously membrane filtered to 2 μm or less) When supplied at a flow rate of / min, an evaporation amount (fresh water amount) of 1 L / min was obtained. The temperature of the discharge seawater at this time was 25-32 degreeC, and the temperature of the discharge seawater which passed along the seawater flow path was 70 degreeC. (FIG. 9 is a diagram showing this temperature relationship, and the temperature of the discharged seawater is shown as 30 ° C.)

この結果は、中空糸膜における水蒸気の蒸発量ｑｅを求める計算式による計算結果とほぼ一致している。   This result almost coincides with the calculation result obtained by the calculation formula for obtaining the evaporation amount qe of water vapor in the hollow fiber membrane.

即ち、外径ｄｏ、内径ｄｉ、長さＬの中空糸膜の中心部の空間に、温度Ｔ１の温海水（塩分濃度Ｃ０）が流量Ｑで供給（差圧ｐ１）され、Ｔ２の温度で排出されたとき、この間における水蒸気の蒸発量ｑｅは、以下の式により求めることができる。
ｑｅ＝Ｃｐ・ΔＴ・Ｑ／Ｃｅ
但し、ΔＴ＝Ｔ１−Ｔ２
Ｃｅ：水の蒸発潜熱（約５００ｃａｌ／ｇ）
Ｃｐ：海水の比熱（約１ｃａｌ／ｇ・℃） That is, warm seawater (salinity concentration C0) at a temperature T1 is supplied at a flow rate Q (differential pressure p1) to a space in the center of a hollow fiber membrane having an outer diameter do, an inner diameter di, and a length L, and discharged at a temperature T2. Then, the evaporation amount qe of water vapor during this period can be obtained by the following equation.
qe = Cp · ΔT · Q / Ce
However, ΔT = T1−T2
Ce: latent heat of vaporization of water (about 500 cal / g)
Cp: Specific heat of seawater (about 1 cal / g · ° C)

この式に、本実施例におけるＴ１：８０℃、Ｔ２：２５〜３２℃を入れると、ΔＴは約５０℃となり、
ｑｅ／Ｑ＝Ｃｐ・ΔＴ／Ｃｅ＝１・５０／５００＝０．１
となる。これは供給した海水の１０％が蒸発することを示しており、上記の１０Ｌ／分の供給に対して１Ｌ／分の淡水が得られた結果と一致している。 When T1: 80 ° C. and T2: 25-32 ° C. in this example are added to this equation, ΔT becomes about 50 ° C.
qe / Q = Cp · ΔT / Ce = 1 · 50/500 = 0.1
It becomes. This indicates that 10% of the supplied seawater evaporates, which is consistent with the result of obtaining 1 L / min of fresh water for the above 10 L / min of supply.

本実施例において、排出海水は前処理済であり、このまま廃棄することは非効率であるため、これを回収し、再度所定の温度まで加温して温海水として利用して、高い海水利用効率で定常運転することが望ましい。   In this example, since the discharged seawater has been pretreated and it is inefficient to discard it as it is, it is recovered, heated again to a predetermined temperature and used as warm seawater, and high seawater utilization efficiency It is desirable to operate in a steady state.

上記のように、供給した海水の１０％が蒸発する場合、排出海水の２／１１を原海水と交換することを繰り返して、通常の海水の塩分濃度（３％）の２倍（６％）での定常運転することにより、ＲＯ法並みの５０％という高い海水利用効率が得られる。   As mentioned above, when 10% of the supplied seawater evaporates, repeat the exchange of 2/11 of the discharged seawater with the raw seawater, twice the salt concentration (3%) of normal seawater (6%) As a result of steady operation, the seawater utilization efficiency as high as 50%, which is equivalent to the RO method, can be obtained.

即ち、温海水の塩分濃度をＣ、原海水の塩分濃度をＣ０、温海水タンクからの供給量をＱとしたときの蒸発量の割合がαであると、排出海水の塩分濃度は、Ｃ／（１−α）で示すことができる。   That is, if the salt concentration of warm seawater is C, the salt concentration of raw seawater is C0, and the amount of evaporation from the warm seawater tank is Q, the proportion of evaporation is α, (1-α).

排出海水をβの割合で原海水と交換した場合、温海水タンクに戻される排出海水の量は、Ｑ・（１−β）となる。温海水タンク内の海水体積Ｖを一定に保つとき、Ｃの時間に対する変化は、
ｄＣ／ｄｔ＝−Ｃ・Ｑ／Ｖ＋Ｃ／（１−α）・Ｑ／Ｖ・（１−β）＋Ｃ０・Ｑ／Ｖ・β
で表すことができる。なお、上式において、第１項はモジュールに出ていく量を示し、第２項は排出海水の戻り量を示し、第３項はＶを一定に保つために原海水から補給する量を示している。この式を整理すると、最終的に上式は、
ｄＣ／ｄｔ＝Ｑ／Ｖ［−Ｃ｛１−（１−β）／（１−α）＋Ｃ０・β｝］
で表される。 When the discharged seawater is replaced with the raw seawater at a rate of β, the amount of discharged seawater returned to the warm seawater tank is Q · (1-β). When the seawater volume V in the warm seawater tank is kept constant, the change of C with respect to time is
dC / dt = -C.Q / V + C / (1-.alpha.). Q / V. (1-.beta.) + C0.Q / V..beta.
Can be expressed as In the above equation, the first term indicates the amount that goes out to the module, the second term indicates the return amount of the discharged seawater, and the third term indicates the amount that is replenished from the raw seawater to keep V constant. ing. If this formula is rearranged, the above formula finally becomes
dC / dt = Q / V [-C {1- (1-β) / (1-α) + C0 · β}]
It is represented by

定常運転の場合、ｄＣ／ｄｔ＝０であるため、
−Ｃ・（１−α−１＋β）＋Ｃ０・β・（１−α）
＝−Ｃ・（β−α）＋Ｃ０・β・（１−α）
＝０
となり、βを求めることができる。 In the case of steady operation, since dC / dt = 0,
-C · (1-α-1 + β) + C0 · β · (1-α)
= −C · (β−α) + C0 · β · (1-α)
= 0
And β can be obtained.

本実施例においては、前記した通りαは０．１である。また、通常の海水の塩分濃度の２倍での定常運転においては、Ｃ＝２Ｃ０となる。これらの値を用いて上式の計算を行うと、前記したβ＝２／１１が求められる。   In the present embodiment, α is 0.1 as described above. Further, in a steady operation at twice the salinity concentration of normal seawater, C = 2C0. When the above equation is calculated using these values, the aforementioned β = 2/11 is obtained.

以上、本発明の実施の態様を示したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、種々の変更を加えることが可能である。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. Various modifications can be made within the same and equivalent scope as the present invention.

１ 中空糸膜
２ 間隙部
３ 中空糸膜束
４ モジュール容器
５ 空隙部
６ 生成された淡水
８ 気体循環手段
９ 配管
１０ ファン
１１ 海水流路
１２ 冷却用海水
２１ 中空糸膜
２２ 温海水
２３ ファウリング
３１ 温海水供給容器
３２ 排出海水回収容器
３３ 生成された淡水の受け容器
３５ 供給配管
４５ 海水タンク
４６ 加熱手段
４７ フィルター
４８ 温海水
４９ 廃棄するための配管
５１ 平膜蒸留装置
５２ 疎水平膜
５３ 温海水層
５４ 蒸気発生・凝縮層
５５ 冷却壁
６１ 中空糸膜
６２ 高温流体
６３ 低温流体
１１１ 海水流路
１１ａ 内筒
１１ｂ 外筒
１１ｃ 伝熱部材
９ａ 空気導入口
９ｂ 空気排出口
Ｐ ポンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hollow fiber membrane 2 Gap part 3 Hollow fiber membrane bundle 4 Module container 5 Cavity part 6 Generated fresh water 8 Gas circulation means 9 Pipe 10 Fan 11 Seawater flow path 12 Seawater for cooling 21 Hollow fiber membrane 22 Warm seawater 23 Fouling 31 Warm seawater supply container 32 Discharged seawater recovery container 33 Receiving container 35 for fresh water generated Supply pipe 45 Seawater tank 46 Heating means 47 Filter 48 Warm seawater 49 Pipe for disposal 51 Flat membrane distillation apparatus 52 Hydrophobic flat membrane 53 Warm seawater layer 54 Steam generation / condensation layer 55 Cooling wall 61 Hollow fiber membrane 62 High temperature fluid 63 Low temperature fluid 111 Sea water channel 11a Inner cylinder 11b Outer cylinder 11c Heat transfer member 9a Air inlet 9b Air outlet P Pump

Claims (9)

疎水性の中空糸膜中心部の空間に温海水を通過させて、疎水性の膜を通して中空糸膜外部に温海水を蒸発させ、蒸発により発生した水蒸気を凝縮壁に凝縮させて淡水を生成させる膜蒸留法に用いられる中空糸膜モジュールであって、
所定の大きさの間隙部を設けて配置された複数の中空糸膜により構成された中空糸膜束と、
前記中空糸膜束が所定の大きさの空隙部を介して収納されていると共に、前記凝縮壁として作用するモジュール容器と
を備えていることを特徴とする中空糸膜モジュール。 Passing warm seawater through the space in the center of the hydrophobic hollow fiber membrane, evaporating the warm seawater outside the hollow fiber membrane through the hydrophobic membrane, and condensing the water vapor generated by the evaporation to the condensation wall to produce fresh water A hollow fiber membrane module used in a membrane distillation method,
A hollow fiber membrane bundle composed of a plurality of hollow fiber membranes arranged with a gap portion of a predetermined size; and
A hollow fiber membrane module, wherein the hollow fiber membrane bundle is housed through a gap of a predetermined size and includes a module container that acts as the condensation wall. 前記モジュール容器内の気体を循環させる気体循環手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュール。   The hollow fiber membrane module according to claim 1, further comprising gas circulation means for circulating gas in the module container. 前記モジュール容器内に外部の空気を導入する空気導入手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュール。   The hollow fiber membrane module according to claim 1, further comprising an air introduction means for introducing external air into the module container. 前記モジュール容器内の空気を吸引する吸引手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の中空糸膜モジュール。   The hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein suction means for sucking air in the module container is provided. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の中空糸膜モジュールを用いる膜蒸留式淡水生成器であって、
中空糸膜モジュールのモジュール容器の外壁面に沿って海水流路が設けられていることを特徴とする膜蒸留式淡水生成器。 A membrane distillation type fresh water generator using the hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 4,
A membrane distillation type fresh water generator characterized in that a seawater flow path is provided along the outer wall surface of the module container of the hollow fiber membrane module. 前記モジュール容器の壁面の表面積を増加させる加工が施されていることを特徴とする請求項５に記載の膜蒸留式淡水生成器。   The membrane distillation type fresh water generator according to claim 5, wherein processing for increasing a surface area of a wall surface of the module container is performed. 前記海水流路内にモジュール容器との伝熱効率を上げる伝熱部材が設けられていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の膜蒸留式淡水生成器。   The membrane distillation type fresh water generator according to claim 5 or 6, wherein a heat transfer member for increasing heat transfer efficiency with the module container is provided in the seawater flow path. 略鉛直に立設して設けられた請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の膜蒸留式淡水生成器と、
前記膜蒸留式淡水生成器に設けられた海水流路の下部に海水を供給する海水供給手段と
前記海水流路から排出された海水を貯蔵する海水タンクと、
前記海水タンクに貯蔵されている海水を所定温度に加熱して温海水とする加熱手段と、
前記温海水を中空糸膜モジュールの上側開口部に供給する温海水供給手段と
が設けられていることを特徴とする膜蒸留式淡水化装置。 The membrane distillation type fresh water generator according to any one of claims 5 to 7, wherein the membrane distillation type fresh water generator is provided to stand substantially vertically.
A seawater supply means for supplying seawater to a lower part of a seawater passage provided in the membrane distillation type freshwater generator; a seawater tank for storing seawater discharged from the seawater passage;
Heating means for heating the seawater stored in the seawater tank to a predetermined temperature to form warm seawater;
A membrane-distillation-type desalination apparatus, comprising: warm seawater supply means for supplying the warm seawater to the upper opening of the hollow fiber membrane module. 原海水と前記膜蒸留式淡水生成器より排出された海水を一部排水し、一部新しい海水と混合する海水混合手段が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の膜蒸留式淡水化装置。   9. The membrane distillation method according to claim 8, wherein seawater mixing means is provided for partially draining the raw seawater and the seawater discharged from the membrane distillation freshwater generator and mixing it with fresh seawater. Desalination equipment.
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