JPS59105835A - Device for treating fluid from underground section - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は地下からの流体からエネルギーを生産し、ミネ
ラルを回収するための装置と方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus and method for producing energy and recovering minerals from fluids from underground.

例えば発電所での使用のためにそのエネルギー値を回収
するための地熱プラインの使用や地圧流体からの燃焼性
ガスの回収には多数の問題がある。For example, the use of geothermal lines to recover their energy value for use in power plants or the recovery of combustible gases from geopressure fluids presents a number of problems.

その１つはプラインをフラッシュし及び／又はその温度
が下がる時に生ずるスケール形成であり、隣接面へのス
ケール沈着に至る。スケール形成は時１〆ζは極端にな
り、保持のため比較的短い運転時間でプラントの運転を
止めてスケールを除き、できるだけ早くプラントを再運
転できる様にする必要がある。One is scale formation that occurs when the pline is flushed and/or its temperature drops, leading to scale deposition on adjacent surfaces. Scale formation becomes extreme at 1〆ζ, and in order to maintain the scale, it is necessary to stop the plant operation after a relatively short operating time, remove the scale, and restart the plant as soon as possible.

生ずる他問題は、例えば廃棄その他の目的で再圧入井等
の地中に返送される消耗プライン中の懸濁固体の存在に
関連したものである。消耗プライン中には固体が存在す
るので、運転を中止してスケールを除いて再圧入操作の
継続を可能にすることを要す圧入Ｈソノプやその関連装
置、地下層でのスケニル形成や詰まりが発生する。この
中断のためて新たな圧入井の掘削が必要になることさえ
ある。Another problem that arises is associated with the presence of suspended solids in consumable lines that are returned to the ground, such as in re-injection wells, for disposal or other purposes. The presence of solids in the consumable line prevents skenyl formation and clogging in the injection H sonop and associated equipment, underground formations, which require operation to be halted and scale removed to allow re-injection operations to continue. Occur. This interruption may even require the drilling of new injection wells.

熱水系では、地下の穴の環境と平衡しているプラインは
坑井を上昇し、流体ラインを通り、プラントに達するに
つれて熱力学的条件の変化に付される。その結果、溶解
ガスが放出され、プラインの、Ｈと化学的均衡が変化し
、プライン中の固体が沈殿してスケールを形成すること
もある。プラインがプラント内を移動し、地面に戻るに
つれての温度、組成の累進的変化により問題は更に複雑
になり、プラント、再圧入井を通過中に様々な位置で様
々な組成のスケールが沈着する。通常のフラッシュによ
り、シリカ、金属硫化物、金属硫酸塩、金属炭酸塩等の
固体に関して過飽和の消耗プラインが生ずる。プラント
構成要素や圧入井でのこれら化合物の沈殿か地下層の詰
まりと相まって、スケールコントロール問題の解決策の
発見な緊急なものにしている。In hydrothermal systems, plines that are in equilibrium with the underground borehole environment are subjected to changing thermodynamic conditions as they ascend the wellbore, pass through fluid lines, and reach the plant. As a result, dissolved gases are released, the H and chemical balance of the prine changes, and solids in the pline may precipitate to form scale. The problem is further complicated by progressive changes in temperature and composition as the pline moves through the plant and returns to the ground, depositing scales of different compositions at different locations during its passage through the plant and re-injection wells. Conventional flashing produces a depleted line that is supersaturated with respect to solids such as silica, metal sulfides, metal sulfates, metal carbonates, and the like. Coupled with precipitation of these compounds in plant components or injection wells or clogging of subsurface formations, this makes the need to find solutions to scale control problems urgent.

従来、地熱プラインでのスケール形成のコントロールの
ために６つの方法（即ち、スケール形成の遅延化又は阻
止、スケールの化学的、機械的除去、余分な装置の使用
）かテストされ、使用されている。しかし、これら技術
のうちのいづれもが、エネルギーとミネラルをプライン
から同時に回収する点では実用化されていない。これら
泥水技術は時間がかかり、比較的高画なため、地熱プラ
インの扱いを改良してスケール形成間、題を避け、かつ
プラインから最大量のエネルギー、ミネラルを回収する
必ヅの実現化がまたれている。Six methods have been tested and used to control scale formation in geothermal pipelines (i.e., slowing or preventing scale formation, chemically and mechanically removing scale, and using redundant equipment). . However, none of these technologies have been put to practical use in terms of simultaneously recovering energy and minerals from prine. These muddy techniques are time consuming and relatively sophisticated, making it imperative to improve the handling of geothermal pipelines to avoid problems during scale formation and to recover the maximum amount of energy and minerals from the pipeline. It is.

圧入井をスケール形成から保護するには反応器／清澄器
装置を使う。かがる装置は固体接触清澄原理により作動
し、結晶成長によらない。このため、地熱流体からエネ
ルギーを回収するプラント装置とは別個の反応器／清澄
器装置か必要となり、装置、労働、運転のコストが上昇
する。しかし、反応器／清澄器は発電所の下流に位置す
るので地熱発′亀所をスケール形成問題から保護するこ
とはない。A reactor/clarifier system is used to protect injection wells from scale formation. The darning device operates on the solid contact fining principle and does not rely on crystal growth. This requires reactor/clarifier equipment separate from the plant equipment that recovers energy from geothermal fluids, increasing equipment, labor, and operating costs. However, since the reactor/clarifier is located downstream of the power plant, it does not protect the geothermal power plant from scale formation problems.

地熱プライン取扱いの別の観点はプラインの固体フラク
ションを結晶させてミネラルを抽出−４−ることである
。これは、優に１００年以上にわたり一般に知られてい
る結晶化技術により達成される。Another aspect of geothermal prine handling is to crystallize the solid fraction of the prine to extract minerals. This is achieved by crystallization techniques that have been commonly known for well over 100 years.

しかし、これら技術は、実質上のスケ−ノリ形成の：坊
市しながらの地熱プラインからのエネルギーの同時抽出
即ち回収とは連結されでいない。再に、結晶化は、地熱
プラインをフラッシュしてそれからエネルギーを回収１
−るのに使うプラントや装置とは別の装置で生じている
。However, these techniques are not coupled with the simultaneous extraction or recovery of energy from geothermal lines during substantial scale formation. Again, crystallization flashes geothermal lines and recovers energy from it.
- Occurs in equipment other than the plant or equipment used to produce the problem.

溶液からの結晶の沈殿には２工程が含まれ、即ち、結晶
はまず形成され、ついで成長しなければならない。・溶
液内での新しい固相の形成は核生成と呼ばれる。溶質の
積層付加による結晶サイズの増大を成長と呼ぶ。核生成
と結晶成長とは共に゛共通の駆動力として過飽和な有す
る。溶液が過飽和でないならば結晶の形成も成長もない
。次の問題は核生成、結晶成長を促進する装置を結晶化
装置内に提供することである。このため従来は、清澄化
装置はブラインからエネルギーを回収上るに使うフラッ
シュ装置とは別個である必要があった。Precipitation of crystals from solution involves two steps: the crystals must first form and then grow. -The formation of a new solid phase within a solution is called nucleation. The increase in crystal size due to layered addition of solute is called growth. Both nucleation and crystal growth have supersaturation as a common driving force. If the solution is not supersaturated, there will be no crystal formation or growth. The next problem is to provide a device within the crystallization apparatus that promotes nucleation and crystal growth. This has traditionally required the clarification system to be separate from the flash system used to recover energy from the brine.

従って、従来の反応器／清澄器の運転に要する費用と時
間のため、別個の清澄装置の必要なくブラインの固体フ
ラクションから結晶の形でミネラルを回収するに際して
の改良の必要性が生じている。Therefore, the expense and time required to operate conventional reactor/clarifiers has created a need for improvements in recovering minerals in crystalline form from the solid fraction of brine without the need for separate clarifiers.

地熱エネルギー回収に関しては多数の特許があるが、全
て、地熱流体の３相処理ではなく２相処理に関する。There are numerous patents related to geothermal energy recovery, but all relate to two-phase rather than three-phase processing of geothermal fluids.

本発明は、地下から採取され、固体、液体、蒸気のフラ
クションに分離できる流体の取扱いの改良に関する。本
発明の実施は前記の従来処理技術の問題を避けるのに役
立ち、特に、地熱、地圧流体とスケール沈着に関する。The present invention relates to improvements in the handling of fluids that can be extracted from underground and separated into solid, liquid and vapor fractions. Practice of the present invention helps avoid the problems of conventional treatment techniques discussed above, particularly with respect to geothermal, geopressure fluids and scale deposition.

この目的のため、本発明は、隣接面でのスケール形成が
実質上なく結晶成長と流体の固体フラクションからの液
体フラクションの分離とを同時に可能にしながら流体の
エネルギーの実質上連続的に回収するための、１以上の
フラッジ段階を含む装置と方法とを提供する。それゆえ
、本発明では、エネルギー回収装置、清澄化装置、結晶
化装置が単一装置の単一反応器内か多段装置の多数の反
応器の各々の内部で全て結合され、同時に機能するので
別個の結晶化装置、別途の反応器／清澄器装置は必要な
い。To this end, the present invention provides for substantially continuous recovery of the energy of a fluid while simultaneously allowing crystal growth and separation of the liquid fraction from the solid fraction of the fluid substantially without scale formation on adjacent surfaces. Apparatus and methods including one or more flooding stages are provided. Therefore, in the present invention, the energy recovery device, the clarification device, and the crystallization device are all combined within a single reactor of a single device or within each of multiple reactors of a multi-stage device and function simultaneously and thus separately. crystallization equipment, no separate reactor/clarifier equipment is required.

本発明は、本発明の６相流動化の場合には流動化に起因
する結晶面積はプライ／取扱い用の隣接の／ξイブその
他の面の面積の１０００倍以上なので結晶の急速成長を
促進する。従って装置表面でのスケール形成の可能性は
比較的少ない。The present invention promotes rapid growth of crystals because in the case of the six-phase fluidization of the present invention, the crystal area resulting from fluidization is more than 1000 times the area of the plies/adjacent /ξ-ves and other surfaces for handling. . Therefore, the possibility of scale formation on the device surface is relatively low.

別の特徴は、結晶のエピタキシー成長が種晶の適切な選
択により本発明により達成できることである。しかし、
本装置が自己核生成性ではあっても、流動化により流体
の過飽和が軽減されて流体から溶解固体が急速沈殿する
ために実質上のスケール形成なく結晶成長は比較的急速
である。又、ガスや薬剤を本発明の装置に選択添加して
特定結晶の成長を達成できる。Another feature is that epitaxial growth of crystals can be achieved with the present invention by appropriate selection of seed crystals. but,
Even though the device is self-nucleating, crystal growth is relatively rapid without substantial scale formation because fluidization reduces supersaturation of the fluid and rapidly precipitates dissolved solids from the fluid. Furthermore, growth of specific crystals can be achieved by selectively adding gases and chemicals to the apparatus of the present invention.

本発明のもう１つの重要な特徴は、本発明の装置内で流
体をフラッシュすると循環流が生じ、このため反応器内
の流・体の運動により装置表面での６相流動化とスクラ
ビングが生じ、かがる表面でのスケールの実質的沈着が
最小になる。このフラッシュ作用のためポンプや攪拌機
や羽根車を使って循環流を保持する必要はない。Another important feature of the invention is that flushing the fluid within the apparatus of the invention creates a circulating flow, so that the movement of the fluid within the reactor causes six-phase fluidization and scrubbing at the apparatus surface. , substantial deposition of scale on the scrunched surface is minimized. This flushing action eliminates the need for pumps, agitators, or impellers to maintain a circulating flow.

本発明により提供される他の改良点は、加熱により流体
の固体フラクション濃度をコントロールしてミネラル収
率を高めること、被フラッシュ蒸気フラクションを使い
、負荷にその作動のために送られる純蒸気を生成するこ
と等である。後者の場合には留出物を例えば、負荷から
の凝縮蒸気で提供し、本発明の装置からの被フラッシュ
蒸気で再沸騰して純蒸気を形成する。Other improvements provided by the present invention include controlling the solids fraction concentration of the fluid through heating to increase mineral yield, and using the flashed steam fraction to produce pure steam that is delivered to the load for its operation. etc. In the latter case, the distillate is provided, for example, as condensed steam from the load and reboiled with flashed steam from the apparatus of the invention to form pure steam.

本発明に関する以下の説明は地熱ブラインと地圧流体に
均等にあてはまる。・地熱ブラインから得られる主要資
源はエネルギーとミネラルである。The following description of the invention applies equally to geothermal brines and geopressure fluids.・The main resources obtained from geothermal brine are energy and minerals.

地熱流体から得られる主要資源はメタンであり、これは
フラツンヤ減圧で地圧液体、固体から分離される。固体
からの液体の分離は地熱液体、固体の場合と同様に行な
いミネラル回収する。The main resource obtained from geothermal fluids is methane, which is separated from geothermal liquids and solids in the Hlatsunya vacuum. Separation of liquid from solid is performed in the same manner as for geothermal liquid and solid to recover minerals.

スケール形成固体が溶存している液体の流れに起因する
パイプ、装置の壁、熱交換面でのスケール形成は、その
表面にスケールが優先的に沈殿するいわゆる°”種″の
スラリーを液体中に懸濁することにより最少化ないし完
全防止できる。例えば、海水の脱塩では硫酸Ｇａ　の微
粒子がブライン中に懸濁されている。その結果、硫酸Ｃ
ａ、炭酸Ｃａが種の表面に沈殿し、プラント表面でのス
ケール沈殿が防止される。別法として、種は水からの沈
殿物からその場で形成されることもある。Scale formation on pipes, equipment walls, and heat exchange surfaces due to the flow of a liquid with dissolved scale-forming solids causes a so-called “seed” slurry to be deposited in the liquid on whose surfaces the scale preferentially precipitates. It can be minimized or completely prevented by suspending it. For example, in seawater desalination, fine particles of Ga sulfate are suspended in brine. As a result, sulfuric acid C
a. Ca carbonate precipitates on the surface of the seeds, preventing scale precipitation on the plant surface. Alternatively, seeds may be formed in situ from precipitation from water.

過去の経験より、沈殿スケールがプラント内澹環中に多
（の場仕に非常に細い形で種より離れることが示されて
いる。このスケール微粒子は液体から分離し難い。例え
ば、地熱流体から熱エネルギー抽出後に流体を圧入井に
再圧入することが望ましい。しかし、スケール微粒子は
坑井をす早く詰まらすことがある。従って、流体を１過
才ることが最終的には必要になる。Past experience has shown that precipitated scale particles are separated from seeds in very fine shapes during plant aqueducts. These scale particles are difficult to separate from liquids. For example, from geothermal fluids It is desirable to re-inject the fluid into the injection well after thermal energy extraction. However, scale particles can quickly clog the wellbore, so one overage of the fluid may eventually become necessary.

本発明では流体からの容易な分離を可能にするに充分な
粒子のサイズと密度を持つ合成重をスケール形成のコン
トロールに使用できる。本発明で使う種はかなり重い金
属かミネラ化で作られる。Synthetic weight having sufficient particle size and density to allow easy separation from the fluid can be used in the present invention to control scale formation. The seeds used in this invention are made from fairly heavy metals or mineralized.

化学的前処理で粒子面を食刻してスケール付着を高める
。最後にスケールに関連した結晶構造を持つスケール材
で前もってスケールを付着させてスケールをコントロー
ルするのが究極的に望ましい。Chemical pretreatment etches the particle surface to increase scale adhesion. Finally, it is ultimately desirable to control scale by attaching scale in advance with a scale material having a crystal structure related to scale.

本発明の主目的は地下弁から採取した地熱又は地圧流体
を扱うための改良された装置と方法の提供であり、エネ
ルギー回収に使用されるブライン即ち流体の蒸気フラク
ション即ち気体フラクションを形成しながら結晶、液体
、蒸気を流動化させ、同時に、ブライン即ち流体の固体
フラクションから、装置壁にスケールを付着させること
な（結晶を成長させ、懸濁固体をブライン即ち流体の液
体フラクションから分離する。かくてブライン即ち流体
のエネルギー、ミネラルを単一反応器で抽出でき、しか
も、ブライン即ち流体の液体フラクションをポンプその
他の圧入装置を詰まらせることなく地中等に再圧入でき
る。The principal object of the present invention is to provide an improved apparatus and method for handling geothermal or geopressure fluids harvested from underground valves, while forming a vapor or gaseous fraction of the brine or fluid used for energy recovery. Fluidize crystals, liquids, and vapors while at the same time growing crystals and separating suspended solids from the liquid fraction of the brine or fluid without depositing scale on the equipment walls. The energy and minerals of the brine or fluid can be extracted in a single reactor, and the liquid fraction of the brine or fluid can be reinjected into the ground without clogging pumps or other injection equipment.

本発明の他目的は本明細書の記載、本発明の例示である
添付図面を参照すると明らかになる。Other objects of the invention will become apparent upon reference to the description herein and the accompanying drawings, which are illustrative of the invention.

本発明の好ましい装置は１０で示され、第１図１（その
基本形が示されている。装置１０の詳細は追って述べる
が、本発明の装置、方法の細部は本発明の教示からＭＩ
れることなく変更可能である。A preferred apparatus of the present invention is shown generally at 10, shown in its basic form in FIG.
It can be changed without being affected.

例えば、本発明の装置の形は強制循環即ちオス口（Ｏｓ
　ｌｏ　）型結晶化装置に似ていてよい。例示のため装
置１０を地熱流体の処理を参照しながら述べるが、地圧
流体も装置１０で同様に処理できる。For example, the form of the device of the present invention may include forced circulation or male orifice (Os.
lo ) type crystallizer. For purposes of illustration, apparatus 10 will be described with reference to processing geothermal fluids; however, geopressure fluids may be similarly processed by apparatus 10.

装置１０は、地熱流体をブラインからのエネルギー、ミ
ネラルの抽出のために通過させる１以上のフラッシュ−
結晶化−分離段階からなる。例示のため装置１０は、固
体、液体、蒸気のフラクションを有す地熱流体を取り出
してそのエネルギーを有用な仕事に変え、その固体を有
価ミネラルとして回収できる地熱井の出口１２に連結さ
れた２段装置である。Apparatus 10 includes one or more flash devices through which geothermal fluids are passed for extraction of energy, minerals from the brine.
Consists of crystallization-separation steps. By way of example, the apparatus 10 includes a two-stage system connected to an outlet 12 of a geothermal well that can extract a geothermal fluid having solid, liquid, and vapor fractions, convert its energy into useful work, and recover the solids as valuable minerals. It is a device.

装置１０の第１段は下部中空胴１６と上部中空胴１８を
定めるハウジング１５を有する反応器１４からなる。胴
１８は胴１６の上端の中央開口２０内に受は入れられて
いる。胴１８は一般に円筒形であり、その上端で閉じ、
その円錐形下端で開いて胴１６と同心円的に連通してい
る。胴１６は、下向きに延伸し、ブラインのミネラル回
収のために胴１６から選択的に固体を取り出すことので
きる出口２６を持つ断面の狭い円筒部分２４と連通して
いる。胴１８の下端を囲む胴１６の上部の環形空間２８
は大気に対して閉じており、ブラインが胴１８を下向き
に通過し、ついで上向きに空間２８に入った後に実質上
清澄の液体ブラインを受は入れることのできる領域とな
る。この方法でブライン中の固体から液体ブラインを分
離でき、固体は胴１６内を落下し続ける。The first stage of the apparatus 10 consists of a reactor 14 having a housing 15 defining a lower hollow shell 16 and an upper hollow shell 18 . The barrel 18 is received within a central opening 20 at the upper end of the barrel 16. The barrel 18 is generally cylindrical and closes at its upper end;
It opens at its conical lower end and communicates concentrically with the barrel 16. The barrel 16 extends downwardly and communicates with a narrow cross-section cylindrical portion 24 having an outlet 26 through which solids can be selectively removed from the barrel 16 for mineral recovery of the brine. An annular space 28 in the upper part of the barrel 16 surrounding the lower end of the barrel 18
is closed to the atmosphere and provides an area capable of receiving substantially clear liquid brine after the brine has passed downwardly through the barrel 18 and then upwardly into the space 28. In this manner, the liquid brine can be separated from the solids in the brine, and the solids continue to fall within the barrel 16.

内部の中空胴６０はそれが部分的に胴１８内に、かつ、
部分的に胴１６内に入る位置で反応器１４内に適当な方
法で装着される。胴′５０は両端が開き、例示のため下
端が最小の円錐形をしている。The inner hollow shell 60 is partially within the shell 18 and
It is mounted in a suitable manner within the reactor 14 in a position partially within the shell 16. The barrel '50 is open at both ends and, for purposes of illustration, has the smallest conical shape at the lower end.

流体ライン６２は地熱井の出口１２に連結し。A fluid line 62 connects to the geothermal well outlet 12.

又、内部でのプライン流をコントロールするための弁３
８．４０をそれぞれ持つ２つの流体ライン３４、”）６
に分かれる。弁４２はライン６２を通ってのブライン流
をコントロールする。Also, a valve 3 for controlling the internal prine flow.
8.2 fluid lines 34, each with 40") 6
Divided into. Valve 42 controls brine flow through line 62.

ラインろ４は第１図に示される如く胴ろ０の上端より低
いがそれに近い位置で胴１８の内部と連通ずる。ライン
６６は横方向に延伸して胴１６の下端に至り、胴６０の
下側開口端が終点であり、それと流体連通性の内側端部
な有する。流体ライン３４．３６により、固体が溶存、
懸濁して℃・るブラインを２点から反応器１４内に送入
できる。As shown in FIG. 1, the line slot 4 communicates with the inside of the barrel 18 at a position lower than but close to the upper end of the barrel slot 0. Line 66 extends laterally to the lower end of barrel 16, terminates at the lower open end of barrel 60, and has an inner end in fluid communication therewith. Fluid lines 34, 36 allow the solids to dissolve,
The suspended brine can be fed into the reactor 14 from two points.

この２点でのプライン流の容積比を弁３８．４０でコン
トロールして特定の目的を達成できる。例えば、ブライ
ンが胴６０にその下端から入りその中で膨張する時のフ
ラッシュ、冷却により発生する蒸気フラクションのコン
トロールによる固体、液体、蒸気のろ相流勧化。The volume ratio of the pline flow at these two points can be controlled by valves 38, 40 to achieve specific objectives. For example, flashing when brine enters the shell 60 at its lower end and expands therein, and the control of the vapor fraction generated by cooling to promote filter phase flow of solids, liquids, and vapors.

胴６０はその下端に、ブラインが胴ろＯに入った時ブラ
インをフラッシュできる手段を持つ。かかる手段は弁、
ノズル、オリフィン形成手段、タービン等である、。The barrel 60 has at its lower end a means for flushing the brine when it enters the barrel O. Such means are valves,
Nozzles, orifice forming means, turbines, etc.

除湿装置４４は胴１８の上端内で、そらせ曲板４６の上
方にあり、鎖板は胴６０の開口頭部の上方の開放空間内
にある。従って、胴ろＤを出た蒸気、ライン６４から胴
１８に入る蒸気は上昇して板４６をまわってから除湿装
置４４を通り、胴１８を抜けて流体ライン４８に入る。The dehumidifier 44 is located within the upper end of the barrel 18 above the baffle plate 46 and the chain plate is in an open space above the open head of the barrel 60. Accordingly, the steam leaving the shell D and entering the shell 18 from the line 64 rises, passes around the plate 46, passes through the dehumidifier 44, exits the shell 18, and enters the fluid line 48.

ライン４８は流体作動負荷の流体入口、例えば発電機５
４に連結したタービン５２の高圧入口５０、に連結して
いる。この方法で地熱井からのブラインのエネルギーを
抽出して使い有用な仕事を達成できる。Line 48 is a fluid inlet for a fluid operated load, e.g. generator 5.
The high pressure inlet 50 of the turbine 52 is connected to the high pressure inlet 50 of the turbine 52, which is connected to the turbine 52. In this way, the energy of brine from geothermal wells can be extracted and used to accomplish useful work.

装置１０の第２段は、下部の中空胴５８．上部の中空胴
６０、胴５８．６０中に部分的に延伸しかつ、反応器５
６内に適当な方法で支持されている内部の端部開放用６
２の備わった反応器５６を持つ点で構成的には第１段と
実質上同一である。The second stage of the device 10 comprises a lower hollow shell 58. The upper hollow shell 60 extends partially into the shell 58.60 and the reactor 5
6 for internal end opening supported in a suitable manner within 6;
The structure is substantially the same as the first stage in that it has a reactor 56 equipped with two reactors.

反応器５６の胴５８，６０．６２は反応器１４の胴１６
，１１８．３０と実質上同一の形を有し、反応器１４か
ら反応器５６へのブラインの流れは胴１６０領域２８と
連通している流体ライン６４、それぞれ弁７０．７２を
備えた流体ライ／６６゜６８に分かれているライン６４
を経由する。ライン６６は胴６２の上端より低いがそれ
に近い位置で胴６０内にブラインを送る。ライン６８は
胴５８内に延伸し、胴６２の開放下端と連通している下
端を持つ。The shells 58, 60, 62 of the reactor 56 are the shells 16 of the reactor 14.
, 118.30, the flow of brine from reactor 14 to reactor 56 is provided by fluid lines 64, each with a valve 70.72, in communication with region 28 of barrel 160. Line 64 divided into /66°68
via. Line 66 delivers brine into barrel 60 at a location below but near the top of barrel 62 . Line 68 extends into barrel 58 and has a lower end that communicates with the open lower end of barrel 62.

除湿装置７４は胴６０内でその上端近くでそらせ曲板７
６の上方にあり、鎖板は胴６２の開放頭部上方の空間７
７内にある。流体ライン７８は胴６０の上端からの蒸気
を流体作動負荷の流体入口、例えばタービン５２の低圧
入口８０に送る。The dehumidifying device 74 has a deflecting curved plate 7 within the body 60 near its upper end.
6, and the chain plate is located in the space 7 above the open head of the trunk 62.
It is within 7. Fluid line 78 routes steam from the upper end of shell 60 to a fluid inlet of a fluid-operated load, such as low pressure inlet 80 of turbine 52 .

反応器５６は胴５８の上端に環形密閉空間５９を有し、
胴６０の下端を囲む。空間５９は固体から清澄会議後の
実質上清澄な液体ブラインを受は入れる。流体ライン８
２は空間５９と連結し、そこから外方に延伸し、ポンプ
８４．フィルター８６と連結する。流体ライン８８はフ
ィルター８６の出口を消耗ブラインを受は入れるための
再圧入井その他の採集場の入口９０に連結する。フィル
ター８６はフィルタ、−ケーキを除（ための手段９２を
有す。フィルターケーキは廃棄することも、結晶核とし
て使うため一方ないし双方の反応器に返送できる。例え
ば、ライン６６を通って反応器５６中に、或はライン６
６で反応器１４中に送ることができる。The reactor 56 has an annular closed space 59 at the upper end of the shell 58;
It surrounds the lower end of the body 60. Space 59 receives substantially clear liquid brine from the solids after the fining conference. fluid line 8
2 connects with space 59 and extends outwardly therefrom, pump 84 . Connected to filter 86. A fluid line 88 connects the outlet of filter 86 to an inlet 90 of a re-injection well or other collection site for receiving spent brine. The filter 86 has means 92 for removing the filter cake. The filter cake can be discarded or returned to one or both reactors for use as crystal seeds, e.g. 56 or line 6
6 into the reactor 14.

タービン５２等の負荷の流体出口９４は、出口がポンプ
９８で流体ライン１００に連結している凝縮器９６の入
口に連結している。凝縮物の一部を凝縮器９６からライ
ン１００を通り、それぞれ除湿装置４４．７４の下方か
上方のノズル１０２゜１０４に送る。ノズル１０２，１
０４は凝縮物を除湿装置表面へ送り清浄にする。凝縮物
の残りはポンプ９８を使いライン１２０で蒸留水貯蔵所
へ、或はライン１２０で冷却塔へ送る。ポンプ１０８を
有す冷却塔１［］６はライン１１０．．１１２を経て凝
縮器９６を冷却流体を通過させる。A fluid outlet 94 of a load such as turbine 52 is connected to an inlet of a condenser 96 whose outlet is connected to a fluid line 100 by a pump 98 . A portion of the condensate is sent from condenser 96 through line 100 to nozzles 102 and 104, respectively, below or above dehumidifier 44, 74. Nozzle 102,1
04 sends the condensate to the surface of the dehumidifier to clean it. The remainder of the condensate is sent by pump 98 to a distilled water storage via line 120 or to a cooling tower via line 120. Cooling tower 1[]6 with pump 108 is connected to line 110. ．． The cooling fluid is passed through condenser 96 via 112 .

操作においては地熱流体即ちブライン及び／又は蒸気又
は過熱蒸気を地熱井から取り出し、出口１２から流出さ
せ、ライン６２を経、弁ろ８，４゜のセットにより胴１
８．３０に導入する。懸濁固体をライン（第１図）を経
てライン６２中に加えて結晶核として役立てることかで
きる。典型的にはブラインの主要部はライン６６を通り
胴６ｏの下端に流入する。流体が胴３０に入るとブライ
ンはその高圧、高温のため一部フラッシュして蒸気にな
る。このフラッシュ作用のためにブラインの固体、液体
、被フラッシュ蒸気のフラクションが胴ろ０内を上昇し
、相互に、即ち、６相流動閏１系で良く接触する。更に
、フラッシュ時の循環懸濁固体との迅速接触によりブラ
インの過飽和が迅速に軽減される。これは大結晶成長の
達成忙おける重要な観点である。蒸気フラクションは胴
３ｏから流出後に上昇し、固体、液体フラクションは胴
６０の上端からあふれ、ついで自然落下する。従つ゛Ｃ
ノラインの被フラッシュ蒸気フラクションは胴６０の上
端でブラインの固体、液体フラクションから分離し、こ
の分離作用はブラインがライン３６を通って胴６０の下
端に供給される限り続く。In operation, geothermal fluids, i.e., brine and/or steam or superheated steam, are removed from the geothermal well, exiting the outlet 12, and passing through line 62 to the shell 1 through a valve valve set at 8.4°.
Introduced on 8.30. Suspended solids can be added via line (FIG. 1) into line 62 to serve as crystal nuclei. Typically, the main portion of the brine flows through line 66 into the lower end of barrel 6o. As the fluid enters the shell 30, the brine partially flashes to steam due to its high pressure and temperature. Due to this flashing effect, the solid, liquid and flashed vapor fractions of the brine rise in the shell floe 0 and come into good contact with each other, ie in a six-phase flow funnel 1 system. Additionally, brine supersaturation is rapidly reduced by rapid contact with circulating suspended solids during flushing. This is an important point in achieving large crystal growth. The vapor fraction rises after leaving the shell 3o, and the solid and liquid fractions overflow from the upper end of the shell 60 and then fall by themselves. Follow゛C
The flashed vapor fraction of the noline separates from the solid and liquid fractions of the brine at the upper end of the barrel 60, and this separation continues as long as the brine is fed through line 36 to the lower end of the barrel 60.

プライン循環流が胴６０内のフラッシュ作用により作り
出される。この循環流のためにブラインが胴６０の開放
頭部からあふれ、胴１８の下端を通り胴１６内に自然落
下する。この循環は胴６０の上端の矢印１１４で示され
る。ライン６６から胴６０中へのプライン流に起因する
微粒子化即ち吸入作用によりブラインは胴１６から胴６
０の下端に流入する。この流れは胴６０の下端の矢印１
１６で示す。かくて、ブラインがライン３６がら胴ろＯ
に供給される限りブラインの連続上昇運動が胴６０内に
、下降運動が胴１８．１６内に存在する。A prine circulation flow is created by the flushing action within the barrel 60. This circulating flow causes brine to overflow from the open head of the barrel 60 and fall freely into the barrel 16 through the lower end of the barrel 18. This circulation is indicated by arrow 114 at the top of barrel 60. The atomization or suction effect caused by the flow of the brine from line 66 into shell 60 causes brine to flow from shell 16 into shell 60.
It flows into the lower end of 0. This flow is indicated by the arrow 1 at the lower end of the body 60.
16. Thus, the brine flows from line 36 to body O.
There is a continuous upward movement of brine in the cylinder 60 and a downward movement in the cylinder 18.16 as long as the brine is supplied.

胴６０内でのフラッシュで作り出された蒸気は上昇し、
そらせ板４６を回って通り、除湿装置４４を経て流体ラ
イン４８に入り、タービン５２の流体入口５０にその駆
動のために流入する。かくて、エネルギー生産がブライ
ンの高圧蒸気フラクションで達成される。The steam created by the flash within the shell 60 rises,
It passes around baffle plate 46, passes through dehumidifier 44, enters fluid line 48, and enters fluid inlet 50 of turbine 52 for its drive. Energy production is thus achieved with the high pressure steam fraction of the brine.

胴６００円錐形が、ブラインを膨張させ、ブラインを効
率的にフラッシュさせてブラインの蒸気フラクションを
発生させる膨張室を形成する。胴３０は所望なら円筒形
等の他の形でもよい。しかし、固体、液体フラクション
からの蒸気フラクションの放出は円錐形の場合程に強力
ではない。The barrel 600 cone forms an expansion chamber that expands the brine and effectively flashes the brine to generate a vapor fraction of the brine. The barrel 30 may have other shapes, such as cylindrical, if desired. However, the release of the vapor fraction from the solid, liquid fraction is not as strong as in the conical case.

ブラインの固体、液体フラクションが胴６０の上端から
自然落下するにつれてブラインの液体フラクションの一
部が懸濁固体を含むブラインの主要部から別れる。この
分離達成のために胴１８の下端が、液体プライン（若干
の懸濁固体を含む）を清澄化領域２８中に上昇させ、胴
１６から流出させ、ライン６４を通り装置１０の第２段
へ送るそらせ板を形成する。ブラインの残り（固体フラ
クション）は胴１６内に自然落下し続ける。As the solid, liquid fraction of the brine falls free from the top of the barrel 60, a portion of the liquid fraction of the brine separates from the main portion of the brine containing suspended solids. To accomplish this separation, the lower end of the barrel 18 causes the liquid prine (containing some suspended solids) to rise into the clarification zone 28 and exit the barrel 16 through line 64 to the second stage of the apparatus 10. Forms a deflector for sending. The remainder of the brine (solid fraction) continues to fall naturally into the barrel 16.

ブラインが胴内１６，１８．　　ろ０を循環する間にこ
れら胴内で結晶が成長する。装置１０が自己核生成性な
らばこの結晶成長はブラインの固体粒子表向で生ずる。Brine is in the trunk 16, 18. Crystals grow within these shells while circulating through the filters. If the device 10 is self-nucleating, this crystal growth will occur on the surface of the solid particles of the brine.

この場合にノライン粒子のサイズは反応器１４へのブラ
インの連続添加のため漸増する。別法として胴３０にま
ず装置１０から得るべきミネラル即ち結晶と同一か類似
の化学組成を持つ種粒子床を提供する。かかる種粒子は
例えば砂でもガラスでも金属でもよい。いづれの場合に
も胴ろＯは、６相流動化が発生して液体、蒸気。In this case, the size of the norain particles increases gradually due to the continuous addition of brine to the reactor 14. Alternatively, shell 30 is first provided with a bed of seed particles having the same or similar chemical composition to the minerals or crystals to be obtained from apparatus 10. Such seed particles may be, for example, sand, glass, or metal. In either case, six-phase fluidization occurs in the shell O, resulting in liquid and vapor.

懸濁固体をよく接触させる流動床として拗（。ブライン
は反応器１４に連続供給されるので流動中、種粒子のサ
イズは該反応器内で漸増する。The brine is continuously fed into the reactor 14 as a fluidized bed to bring the suspended solids into good contact, so that during the fluidization the size of the seed particles gradually increases within the reactor.

反応器内で成長した大きな粒子即ち結晶は最終的に胴１
６の下端から中空部分２４中に自然落下して出１コ２６
から除去される。結晶成長速度、反応器１４かも取り出
される時の結晶の最大サイズは、反応器からの固体、液
体ブラインの相対的除去速度を変化させることにより反
応器内のプラインスラリー濃度を変化させることでコン
トロールする。スラリー濃度のコントロール、プラント
始動のために、反応器１４かも放出された固体の一部を
例えばライン６６を経て反応器へ再循環できる（第１図
）。これは反応器５６でも達成できる。Large particles or crystals grown in the reactor eventually form shell 1.
1 falls naturally from the lower end of 6 into the hollow part 24 and comes out 26
removed from The crystal growth rate, the maximum size of the crystals when removed from the reactor 14, is controlled by varying the prine slurry concentration within the reactor by varying the relative removal rates of solid and liquid brine from the reactor. . For slurry concentration control and plant start-up, reactor 14 also allows a portion of the discharged solids to be recycled to the reactor, for example via line 66 (FIG. 1). This can also be achieved in reactor 56.

かくて、結晶即ちプライン固体が商業的目的にあつた充
分の大きさになる時に装置１ｏによりミネラルの成長、
回収が達成される。Thus, when the crystals or prine solids are of sufficient size for commercial purposes, the mineral growth,
Payback is achieved.

生成ミネラルの級別は、飽和ノライン液体の小量部が結
晶を流動化させ、小さな微粒子を胴１６の主要部に戻す
水簸脚として働く下部２４内で達成される。胴１６から
取り出された結晶の一部は処理後に結晶核としての使用
のために反応器１４へ返送できる。ライン６６をこの目
的に使用できる。Grading of the produced minerals is accomplished in the lower portion 24 where a small portion of saturated noline liquid fluidizes the crystals and acts as an elutriation leg to return small particulates to the main body of the barrel 16. A portion of the crystals removed from shell 16 can be returned to reactor 14 after treatment for use as crystal seeds. Line 66 can be used for this purpose.

胴１６を出てライン６４を通過するブラインはミネラル
が溶存し、小量の懸濁固体を含む加圧・加熱液体溶液で
ある。胴１６を出てライン６４を通るブラインの温度は
比較的高くて約３７００Ｆなので更にミネラルを回収し
、又、発電させることもできる。該温度は地熱井の底に
あり、反応器１４に向かいライン３２に流入するブライ
ンの典型的温度５００Ｆに匹敵すべきものである。The brine that exits the shell 16 and passes through line 64 is a pressurized and heated liquid solution with dissolved minerals and a small amount of suspended solids. The temperature of the brine leaving the shell 16 and passing through line 64 is relatively high, approximately 3700F, allowing for additional mineral recovery and also for generating electricity. The temperature should be comparable to the typical temperature of 500F for the brine at the bottom of the geothermal well and entering line 32 toward reactor 14.

適当なガスや他薬剤の圧入は第１段のラインろ６に連結
されたライン１１８で達成できる（第１図）。かかるガ
スや薬剤の添加により化学反応が生じて硫化銀（圧入ガ
ス中にＨ２Ｓが存在すると仮定）等の特定タイプの固体
が沈殿し、胴１６の出口２６から回収される。ライン１
１８から第１段に導入され沈殿しなかった気相は第１段
から出る（被フラッシュ蒸気はライン４８を経て負荷に
流れる）。同様に、イソブタン等の２次流体をライン１
１８から反応器１４へ供給できる。かかる２次流体の添
加により、２次流体を沸騰させて２次流体蒸気を発生さ
せることにより熱を地熱ブラインから抽出することが可
能になる。この２次流体蒸気は反応器１４内で結晶の６
相流動化を起す。Injection of appropriate gases and other agents can be accomplished by a line 118 connected to the first stage line filter 6 (FIG. 1). The addition of such gases and agents causes a chemical reaction in which certain types of solids, such as silver sulfide (assuming H2S is present in the injected gas), are precipitated and recovered from the outlet 26 of the shell 16. line 1
The gas phase introduced into the first stage from 18 and not precipitated exits the first stage (vapors to be flashed flow to the load via line 48). Similarly, a secondary fluid such as isobutane is added to line 1.
18 can be fed to the reactor 14. The addition of such a secondary fluid allows heat to be extracted from the geothermal brine by boiling the secondary fluid and generating secondary fluid steam. This secondary fluid vapor is transferred to the crystal 6 in the reactor 14.
Causes phase fluidization.

２次流体蒸気はライン４８を通って流れ、圧縮・予熱後
にライン１１８で反応器１４に再循環される。反応器内
で２次流体が地熱ブラインと接触する間に、圧縮蒸気は
、特定目的（例えば人間消費用）での使用のためには該
２次物質を含んではならない。Secondary fluid vapor flows through line 48 and is recycled to reactor 14 in line 118 after compression and preheating. During contact of the secondary fluid with the geothermal brine in the reactor, the compressed steam must be free of the secondary material for use in specific purposes (eg, for human consumption).

ライン３４．３６を通って反応器１４に導入されるブラ
インの量はそれぞれ弁６８．４０でコントロールされる
。このコントロールは例えば、ライン６４から導入され
るブライン流と胴３０内でフラッシュされた蒸気フラク
ションとの容量比を特定値にする時に望ましい。The amount of brine introduced into reactor 14 through lines 34, 36 is controlled by valves 68, 40, respectively. This control is desirable, for example, when establishing a specific volumetric ratio between the brine flow introduced from line 64 and the vapor fraction flashed in shell 30.

即ち、例えば、胴３０の下端へ導入されるブラインを減
らすことにより被フラッシュ蒸気の発生量は減り、一方
このために反応器１４内の循環流速は下がる。従って、
弁３８．４０の選択作動で特定結果を達成できる。Thus, for example, by reducing the amount of brine introduced into the lower end of the shell 30, the amount of flashed vapor produced is reduced, while the circulation flow rate within the reactor 14 is thereby reduced. Therefore,
Selective actuation of valves 38, 40 can achieve specific results.

第１段から流出したブラインはライン６６．６８（共に
、第１段へのブライン流入に関連して前述した理由で弁
７０，７．２によりコントロールされる）を通って第２
段に入る。胴６２の下端に入るブラインはフラッシュに
より反応器５６内にブライン循環流を作り出す。被フラ
ッシュ蒸気フラクションは上昇して胴６２の上方の空間
７７に流入し、ついで胴６０から出、ライン７８を通っ
て流体作動負荷の流体入口、例えばタービン５２の低圧
流体入口に至る。ブライ／の液体、固体フラクションは
胴６０を通って胴５８内へ自然落下し、液体フラクショ
／は胴６０の下端を囲む清澄化領域５９中に上昇する。Brine exiting the first stage passes through lines 66.68 (both controlled by valves 70, 7.2 for the reasons discussed above in connection with brine entry into the first stage) into the second stage.
Enter the stage. Brine entering the lower end of barrel 62 creates a brine circulation flow within reactor 56 by flashing. The steam fraction to be flashed rises into the space 77 above the shell 62 and then exits the shell 60 through line 78 to the fluid inlet of the fluid working load, such as the low pressure fluid inlet of the turbine 52. The liquid, solid fraction of the liquid falls through the shell 60 into the shell 58 and the liquid fraction rises into a clarification region 59 surrounding the lower end of the shell 60.

かくて、従来反応器で必要とされた別途の清澄装置の必
要な（固体、液体フラクションの分離が反応器５６で可
能になる。Thus, the separation of solid and liquid fractions (separation of solid and liquid fractions) is made possible in reactor 56 without the need for separate clarification equipment, which is required in conventional reactors.

結晶成長は反応器５６中、主として胴６２、胴６０と胴
６２との間の空間で起きるが、胴５８内の下部でも起き
る。生成ミネラル即ちスラッジは胴５８の出口６１から
除去する。所望なら凝集剤その他の薬剤はライン６３を
通り胴５８の内部へ供給できる。結晶すなわちミネラル
の成長、回収は反応器５６内で自己核生成性でよく、或
は胴６２にまず、回収すべきミネラルと同一ないし類似
の化学組成を持つ種粒子床を装入できる。反応器５６か
らライン６１を通って取り出されるミネラル即ちスラッ
ジの化学組成は反応器１４から取り出されるものとは異
なる。諸反応器は別々の温度で操作され、様々な結晶が
特異温度で沈殿・成長するからである。かかる固体分離
は２つの通由即ち、各々特定ミネラルに富む多数のスラ
ッジフラクションの間業的装置が高いこと、埋立地に廃
棄しなければならない無装置フラクションの量の減少に
より実現される節約、のため商業的に重要である。Crystal growth occurs in the reactor 56 primarily in the space between the shells 62, 60 and 62, but also in the lower part of the shell 58. The resulting minerals or sludge are removed from the outlet 61 of the barrel 58. If desired, flocculant or other agents can be fed into the interior of barrel 58 through line 63. The growth and recovery of the crystals or minerals may be self-nucleating within the reactor 56, or the shell 62 may first be charged with a bed of seed particles having the same or similar chemical composition as the minerals to be recovered. The chemical composition of the mineral or sludge removed from reactor 56 through line 61 is different from that removed from reactor 14. This is because the reactors are operated at different temperatures and different crystals precipitate and grow at specific temperatures. Such solids separation can be achieved through two sources: the high cost of labor for a large number of sludge fractions, each rich in specific minerals, and the savings realized by the reduction in the amount of equipment-free fractions that must be disposed of in a landfill. commercially important.

種粒子はスケール沈着用表面部分を提供する砂、ガラス
、金属はプルでよい。このはプルは食刻してミネラルス
ケール沈着にとりより活性な部位を持たせることにより
製造できる。ついではプルを低結晶と同様に取り出し、
スクールを砕いてそれらから除くが酸浸入し、ついでは
プルを再循環できる。The seed particles can be sand, glass, or metal pulls that provide a surface area for scale deposition. This material can be manufactured by etching it to have sites that are more active for mineral scale deposition. Next, take out the pull in the same way as the low crystal,
Crushing the schools removes them from the acid infiltration and then allows the pull to be recirculated.

第２段を出た液体ブラインは固体を実質上瞼いた後にラ
イン８２．フィルター８６を通って圧入井その他の廃棄
場へ入る。従って、ブラインが反応器内での沈殿により
安定化されて、圧入ラインや井で後沈殿が生じないので
、該井に送られるブライン中での固体の存在に起因する
再圧入井の詰まりは実質上ない。The liquid brine exiting the second stage substantially covers the solids before passing through line 82. It passes through filter 86 into an injection well or other disposal site. Therefore, plugging of the re-injection well due to the presence of solids in the brine sent to the well is virtually non-existent since the brine is stabilized by precipitation within the reactor and no post-precipitation occurs in the injection line or well. Nothing better.

装置１０は第２図に示した方法でわずかに寒イでき、第
１段のブラインの被フラッシュ蒸気フラクションの一部
を使い第２段でのブラインの一部　〜の気化熱を提供す
る。このため垂直管形蒸発器の様な熱交換器１３０は流
体ライン１６４で胴５８の内部と連結されてそれからプ
ライ／の一部を受は取る流体人口１６２を有する。ブラ
インは上向きに流れて熱交換器１６０を出、流体ライン
１６６を通って流体ライン６６に至り、胴６０に流入す
る。第１段のライン４８を通って上向きに流れる蒸気の
一部を取り出し流体ライン１６８を、経て熱交換器１６
０の蒸気入口へ送る。熱交換器１６０の凝縮物出【コは
凝集物を脱塩水その他の用途で遠隔地に送る流体ライン
と連結している。The apparatus 10 can be slightly cooled in the manner shown in FIG. 2, using a portion of the flashed vapor fraction of the first stage brine to provide heat of vaporization for a portion of the second stage brine. To this end, a heat exchanger 130, such as a vertical tube evaporator, has a fluid port 162 connected to the interior of the shell 58 by a fluid line 164 to receive and take a portion of the ply from it. The brine flows upwardly exiting heat exchanger 160 through fluid line 166 to fluid line 66 and into barrel 60. A portion of the steam flowing upwardly through first stage line 48 is withdrawn through fluid line 168 and then to heat exchanger 16.
0 steam inlet. The condensate outlet of heat exchanger 160 is connected to a fluid line that delivers the condensate to a remote location for demineralized water or other use.

第２図に示される如く装［１−Ｄｏを変更オるためには
第２段の胴５８内のブラ、イン濃度を上げてこの段での
ミネラルの生産量を高める。これは、胴５８から取り出
されるブライン部分を熱交換器１６０で加熱してより多
量のブラインを蒸気にかえ、これにより液体フラクショ
ンを減少させ、固体フラクションを濃縮させることによ
り達成される。この方法で形成された蒸気は上昇し、第
２段から出てタービン５２等の負荷に流れる。As shown in FIG. 2, in order to change the loading (1-Do), the concentration of minerals in the barrel 58 of the second stage is increased to increase the amount of mineral produced in this stage. This is accomplished by heating the brine portion removed from barrel 58 in heat exchanger 160 to convert more brine to steam, thereby reducing the liquid fraction and concentrating the solid fraction. The steam formed in this manner rises and exits the second stage to flow to a load such as turbine 52.

装置１０の別の変更は第６図に示されており、第１段、
第２段からの蒸気を純蒸気生産のために再沸騰器サイク
ルを通過させてタービン５２その他の負荷に流す。Another modification of the device 10 is shown in FIG. 6, in which the first stage,
Steam from the second stage is passed through a reboiler cycle to turbine 52 and other loads for pure steam production.

この目的のため、凝縮器９６はライン１６２を経て熱交
換器１５４の再沸騰器入口にその凝縮物（水、２次作業
流体のいづれでもよい）を供給する。熱交換器１５４で
凝縮物を、ライン２０２を経て反応器５６から給送され
る蒸気の濃縮により加熱し、一部沸騰させる。交換器１
５４内での沸騰作用で発生した蒸気はライン１５６にそ
ってタービン５２の低圧入口に流れる。＃細物の沸騰さ
れなかったフラクションは流体ライン１７２．ポンプ１
７４を経て熱交換器１５０の再沸騰器側入口（（送られ
る。熱交換器１５０内で実質上純粋な蒸気にかえられた
再沸騰留出物は流体ライン１５２でタービン５２の高圧
入口に送られる。この気化熱はライン４８かも熱交換器
１５０へ流れる反応器１４からの蒸気により提供される
。To this end, condenser 96 supplies its condensate (either water or secondary working fluid) via line 162 to the reboiler inlet of heat exchanger 154. The condensate is heated in heat exchanger 154 to partial boiling by condensation of vapor fed from reactor 56 via line 202. Exchanger 1
The steam generated by the boiling action within 54 flows along line 156 to the low pressure inlet of turbine 52. # The unboiled fraction of fines is in fluid line 172. pump 1
74 to the reboiler side inlet of the heat exchanger 150. The reboiler distillate, which has been converted to substantially pure steam in the heat exchanger 150, is sent in a fluid line 152 to the high pressure inlet of the turbine 52. The heat of vaporization is provided by steam from reactor 14 which also flows to line 48 and heat exchanger 150.

熱交換器１５０からの凝縮ブライン蒸気はライン１７６
を通って除湿装置４４上方の多数の噴霧頭に至り、該除
湿装置を清浄にする。或は、熱交換器１５０から流出し
て第２ライン１８０を通って熱交換器１５４に至って再
沸騰器１５４に追加の気化熱提供し、そこで、ライン１
６６を経ての放出に先立ってその熱量の一部を放出する
。交換器１５４かもの放出水の一部は除湿装置７４の上
方の多数の噴霧頭かも放出されて該除湿装置を清浄にす
る。凝縮地熱蒸気の除湿装置７４の噴霧に使用されない
部分は脱塩水としての使用のためライン１７０を経て放
出される。ライン１５８゜１６０は非凝縮性ガスを熱交
換器１５０，１５４から排気する。Condensed brine vapor from heat exchanger 150 is routed to line 176
through the spray heads to a number of spray heads above the dehumidifier 44 to clean the dehumidifier. Alternatively, it may exit heat exchanger 150 through a second line 180 to heat exchanger 154 to provide additional heat of vaporization to reboiler 154, where line 1
A portion of that heat is released prior to release via 66. A portion of the water discharged from the exchanger 154 is also discharged from the multiple spray heads above the dehumidifier 74 to clean the dehumidifier. The portion of the condensed geothermal steam dehumidifier 74 not used for atomization is discharged via line 170 for use as desalinated water. Lines 158 and 160 exhaust non-condensable gases from heat exchangers 150 and 154.

本方法は、地熱蒸気、腐食性ガスからタービン５２を実
質上完全に保護１．、タービン上流側で硫化水素等の周
囲に許容されないガスを実質上完全に除く。タービンの
サイズを小さくするためには作業流体はイソブタン、イ
ンペンタン等の有機流体や、アンモニア等の無機流体、
或は様々な混成作業ｖＩＬ体とできる。The method provides substantially complete protection of the turbine 52 from geothermal steam and corrosive gases: 1. , virtually completely eliminates gases that are not permissible in the environment, such as hydrogen sulfide, on the upstream side of the turbine. In order to reduce the size of the turbine, the working fluid should be organic fluids such as isobutane and impentane, inorganic fluids such as ammonia, etc.
Alternatively, various hybrid working vIL bodies can be used.

スケール形成のための種晶の前処理の一例として、アル
ミナの細ビーズを１０％温力性溶性での浸漬により食刻
し、ついでリンスする。これらの前処理ビーズを２０〇
二４００Ｆの温度に加熱し、海水か地熱ブラインのタン
クにす早く落としてシリ゛力十重金属化合物及び／又は
炭酸カルシウムの薄膜を各粒子に沈着させる。これら被
覆粒子を地熱フラッシュ−結晶化装置１０内で循環させ
、そこで処理熱でスケール形成体を調製したパ種゛に沈
着させる。これら種はプラントへ再圧入前の消耗ブライ
ンから容易に分離される。As an example of pre-treatment of seeds for scale formation, fine beads of alumina are etched by dipping in 10% thermosolubility, followed by rinsing. These pretreated beads are heated to a temperature of 200 to 400 F and quickly dropped into a tank of seawater or geothermal brine to deposit a thin film of silicone heavy metal compounds and/or calcium carbonate onto each particle. These coated particles are circulated in a geothermal flash-crystallizer 10 where the heat of the process causes scale formers to be deposited onto the prepared powder. These species are easily separated from the spent brine before reinjection into the plant.

好ましい種材は、細かい金属（例、銅）の粉末をコント
ロール雰囲気で焼結して小さな多少球形の粒子を形成す
ることにより形成される。焼結条件をコントロールして
、基本スケールが容易に係留できる孔質粒子を生成する
。A preferred seed material is formed by sintering a fine metal (eg, copper) powder in a controlled atmosphere to form small, somewhat spherical particles. Controlling the sintering conditions produces porous particles to which elementary scales can be easily anchored.

循環挿が最大サイズに達すると例えば重力沈降や水簸に
より循環ブラインから分離する。沈殿スケールは化学的
溶解か、例えば水中での揺動や熱ショックによりスケー
ルを棹表面から砕き落とす物理的方法で種から容易に除
去される。これら再生種はプラントで再使用される。When the circulating brine reaches its maximum size, it is separated from the circulating brine, for example by gravity settling or elutriation. Precipitated scale is easily removed from the seed by chemical dissolution or physical methods such as shaking in water or heat shock to break the scale off the rod surface. These recycled seeds are reused in the plant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、本発明の主題である地熱発電、ミネラル回収
のためのフラシュー結晶化器−分離器組合せ装置の略図
、第１ａ図は第１図の装置の一般的ダイヤグラム、第２
図は第１図の装置の第１の改良装置を示す、第１図と同
様の図、第６．図は第１図の装置の第２の改良装置を示
す、第１図と同様の図である。。 １０・・・処理装置　　　　１５・・・ハウジング１６
、１８，３０，５８，６０，６２・・・胴１４．５６・
・・反応器　　４４・・・除湿装置８６・・・フィルタ
ー　　　９６・・・凝縮器１０６・・・冷却塔 特許出願人　　ベツチェル・インターナショナル・〇　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　。 Φ　　　　　　　　　　　　　〜 （ノ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
−特許庁長官　若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第２１０５１８号 地下からの流体の処理装置 ろ、補正をする者 ）Ｊｉ件との関係　出　願　人 住所 名称　　　ベツチェル・インターナショナル・コーポレ
ーション４、代理人 ７、補正の内容FIG. 1 is a schematic diagram of a combination flash crystallizer-separator for geothermal power generation and mineral recovery, which is the subject of the present invention; FIG. 1a is a general diagram of the device of FIG. 1;
6. The figures are similar to FIG. 1, showing a first improvement of the apparatus of FIG. 1; The figure is a view similar to that of FIG. 1, showing a second improvement of the apparatus of FIG. . 10... Processing device 15... Housing 16
, 18, 30, 58, 60, 62... Trunk 14.56.
...Reactor 44...Dehumidifier 86...Filter 96...Condenser 106...Cooling tower patent applicant Bethchel International 〇

. Φ ~ (ノ
- Mr. Kazuo Wakasugi, Commissioner of the Japan Patent Office 1, Indication of the case Patent Application No. 210518 of 1982, Person making the amendment) Relationship with the Ji matter Applicant Address Name Betchel International Corporation 4 , Agent 7, Contents of amendment

Claims (1)

【特許請求の範囲】 （１）高温高圧で、固体を溶解・懸濁させており、固体
、液体、蒸気の７う葵りションに分離できる地下からの
流体の処理装置において、 地下からの流体への流れを受は入れる反応器；該流体を
フラッシュさせて蒸気フラクションを形成し、かつ、該
流体の固体、液体、蒸気のフラクションを３相流動化関
係でよく接触させるための該反応器内の手段； 該蒸気フラクションを該反応器の外に送り出すための、
該反応器に連結１−だ手段： 該流体の液体フラクションの少くとも一部をこの固体フ
ラクションから分離するための、該反応器内の手琲； 該反応器から固体フラクションを除去するための、該反
応器に連結した手段；及び、 分離された液体フラクションを該反応器から取り出すた
めの、該反応器に連結した手段；からなる装置。 （２）流体が地熱流体である、特許請求の範囲第１項記
載の装置。 （３）流体が地圧流体である、特許請求の範囲第１項記
載の装置。 （４）該流体フラッシュ手段が流体入口とその上方の流
体出口とを有す管形本体を有し、該本体内での該流体の
フラッシュが該本体内に液体と固体との流れを作り出す
に充分なものである、特許請求の範囲第１項記載の装置
。 （５）該本体の流体入口を地下と連結するための第１流
体ラインと、地下を該反応器に該本体の流体出口より下
で該入口より上の位置で連結するための第２流体ライン
とを有する手段；及び、それぞれその内部の流体流をコ
ントロールするための、第１流体ラインと第２流体ライ
ンとの各々のための弁手段；を該反応器が有す、特許請
求の範囲第４項記載の装置。 （６）該流体部分を該反応器から受は入れるための第２
反応器；該第２反応器内の流体をフラッシュさせてその
蒸気フラクションを形成し、かつそめ固体、液体、蒸気
フラクションを６相流動関係でよく接触させる、第２反
応器内の手段；蒸気フラクションを負荷に向けるための
、第２反応器内の手段；流体の液体フラクションの少く
とも一部をその固体フラクションから分離するための、
第２反応器内の手段；分離された液体フラクションを廃
棄場に向けるための、第２反応器に連結した手段；流体
の固体フラクショ／を流体から除くための、第２居応器
忙連結した手段；を有する、特許請求の範囲第１項記載
の装置。 （力　留出物を沸騰させるための反応器の蒸気フラクシ
ョンの熱エネルギーに呼応して純気体流を負荷に提供す
る、特許請求の範囲第１項記載の装置。 （８）高温、高圧であり、溶解・懸濁固体を含み、固体
、液体、蒸気のフラクションに分離できる、地下からの
流体の処理装置において、 該流体の流れを受は入れ、その固体、液体、蒸気のフラ
クションを相互に分離できる多段装置からなり、 該装置は相互に直列連結された多数の反応器を内蔵し、
そこには少くとも１つの上流側反応器と下流側反応器が
存在し、 各反応器は流体を受は入れるための流体入口と、流体を
各反応器から取り出すための流体出口とを有し、上流側
反応器の出口は下流側反応器の入口に連結しており、 各反応器は更に、その入口に向けられる該流体の固体、
液体、蒸気のフランクジョンを流動化させるための、各
反応器内の手段；対応反応器から蒸気フランクジョンを
取り出すための、該流動比手段に連結した手段；流体の
液体フランクジョンの少くとも一部をその固体フランク
ジョンから分離するための、各反応器内の手段；反応器
から固体フランクジョンを除去するための、各反応器に
連結した手段；下流側反応器内の流体の液体フランクジ
ョンをそれから取り出すための、下流側反応器の出口に
連結した手段；を有する装置。 （９）高温、高圧で、溶解・懸濁固体を含み、固体、液
体、蒸気のフラクションに分離できる、地下からの流体
を処理する方法において、流体を第１ゾーン内に送り； 該第１ゾーン内で流体を流動化させてその固体、液体、
蒸気のフラクションを相互によく接触させ；第１ゾーン
から蒸気フラクションを取す出し；残っている固体、液
体フラクションを第１ゾーンに隣接した第２ゾーンに移
動させ； 第２ゾーン内で流体の液体フラクションの少くとも一部
を固体フラクションから分離し；該両ゾーン内での流体
の運動の関数として第１゜第２ゾーン内で結晶を成長さ
せ； 該第２ゾーンから結晶を除き； 流体の分離した液体フラクションを第２ゾーンから取り
出す； ことからなる方法。 （圃　流体が地熱流体である、特許請求の範囲第９項記
載の方法。 （ｌ　ｌ）　　流体が地圧流体である、特許請求の範囲
第９項記載の方法。 （Ｉ２）流動化工程で該流体をフラッシュしてその蒸気
フラクションを特徴する特許請求の範囲第９項記載の方
法。 （１３）結晶成長工程で種晶を流体に導入して粒子流動
床を特徴する特許請求の範囲第９項記載の方法。 （１４１種晶を流動化工程前に流体に加える、特許請求
の範囲第１６項記載の方法。 Ｉ１５）　　；［１ゾーンと第２ゾーン内の流体に２元
流体を加える工程な含む、特許請求の範囲第９項記載の
方法。 （１６）　　第２ゾーンから送り出される液体フラクシ
ョンが溶解・懸濁固体を含む溶液であり；第２／−ンか
ら液体フラクションを送り出す該工程に該溶液の第６ゾ
ーンへの移動が含まれ；第６ゾーン内の溶液を流動化さ
せその固体、液体、蒸気のフラクションを相互によく接
触させる工程、第６ゾーンから溶液の蒸気フラクション
を送り出す工程、残っている、溶液の固体フラクシヨン
、液体フラクションを第６ゾーン隣接の第４ゾーンに移
動させる工程、第４ゾーン内の溶液の液体フラクション
の少くとも一部を固体フラクショ／から分離する工程、
第６、第４ゾーン内で該両ゾーン内の溶液の運動の関数
として結晶を成長させる工程、第４ゾーンから結晶を除
く工程、分離された、溶液の液体フラクションを第４ゾ
ーンから送り出す工程を含む、特許請求の範囲第９項記
載の方法。[Scope of Claims] (1) An apparatus for processing fluid from underground that dissolves and suspends solids at high temperature and high pressure and can separate the fluid into seven types: solid, liquid, and vapor. a reactor for receiving flow into the reactor for flashing the fluid to form a vapor fraction and bringing the solid, liquid, and vapor fractions of the fluid into intimate contact in a three-phase fluidization relationship; means for delivering the vapor fraction out of the reactor;
Means connected to the reactor: a pipe in the reactor for separating at least a portion of the liquid fraction of the fluid from the solids fraction; for removing the solids fraction from the reactor; An apparatus comprising: means connected to the reactor; and means connected to the reactor for removing a separated liquid fraction from the reactor. (2) The device according to claim 1, wherein the fluid is a geothermal fluid. (3) The device according to claim 1, wherein the fluid is a geopressure fluid. (4) the fluid flushing means has a tubular body having a fluid inlet and a fluid outlet above the body, the flushing of the fluid within the body creating a flow of liquid and solids within the body; A device according to claim 1, which is sufficient. (5) a first fluid line for connecting the fluid inlet of the main body with the underground; and a second fluid line for connecting the underground to the reactor at a position below the fluid outlet of the main body and above the inlet. and valve means for each of the first fluid line and the second fluid line for controlling fluid flow therein, respectively. The device according to item 4. (6) a second section for receiving the fluid portion from the reactor;
a reactor; means in a second reactor for flashing the fluid in said second reactor to form a vapor fraction thereof and bringing the solid, liquid, and vapor fractions into intimate contact in a six-phase flow relationship; means in the second reactor for directing the fluid to a load; for separating at least a portion of the liquid fraction of the fluid from the solid fraction;
means in the second reactor; means connected to the second reactor for directing the separated liquid fraction to a waste site; means connected to the second reactor for removing the solids fraction of the fluid from the fluid; An apparatus according to claim 1, comprising: means. (8) The apparatus of claim 1 for providing a stream of pure gas to a load in response to the thermal energy of the vapor fraction of the reactor for boiling the distillate. , a device for the treatment of fluids from underground, containing dissolved and suspended solids, which can be separated into solid, liquid and vapor fractions, which receives the flow of said fluid and separates the solid, liquid and vapor fractions from each other. The device consists of a multi-stage device that can contain a number of reactors connected in series with each other,
There is at least one upstream reactor and at least one downstream reactor, each reactor having a fluid inlet for receiving fluid and a fluid outlet for removing fluid from the respective reactor. , the outlet of the upstream reactor is connected to the inlet of the downstream reactor, and each reactor further has solids of the fluid directed to its inlet;
means in each reactor for fluidizing the liquid, vapor flank; means connected to said flow ratio means for removing the vapor flank from the corresponding reactor; at least one of the fluid, liquid flanks; means in each reactor for separating the solid flank from its solid flank; means connected to each reactor for removing the solid flank from the reactor; and means connected to each reactor for removing the solid flank from the reactor; means connected to the outlet of the downstream reactor for removing therefrom. (9) A method of treating a fluid from underground that contains dissolved and suspended solids and can be separated into solid, liquid, and vapor fractions at high temperature and pressure, including: directing the fluid into a first zone; Fluidizes the fluid within the solid, liquid,
bringing the vapor fractions into close contact with each other; removing the vapor fraction from the first zone; transferring the remaining solid, liquid fraction to a second zone adjacent to the first zone; separating at least a portion of the fraction from the solid fraction; growing crystals in a first and second zone as a function of movement of the fluid in both zones; removing crystals from the second zone; separating the fluid; removing the liquid fraction from the second zone. (Field The method according to claim 9, wherein the fluid is a geothermal fluid. (l l) The method according to claim 9, wherein the fluid is a geothermal fluid. (I2) In the fluidization step 9. The method of claim 9, wherein the fluid is flashed to characterize its vapor fraction. (13) The method of claim 9, wherein seed crystals are introduced into the fluid during the crystal growth step to characterize a particle fluidized bed. (The method according to claim 16, wherein the 141 seed crystals are added to the fluid before the fluidization step. I15); [Step of adding binary fluid to the fluid in the first zone and the second zone. (16) The liquid fraction delivered from the second zone is a solution containing dissolved and suspended solids; transferring the solution to a sixth zone; fluidizing the solution in the sixth zone to bring its solid, liquid, and vapor fractions into intimate contact with each other; and pumping the vapor fraction of the solution out of the sixth zone. transferring the remaining solid fraction of the solution, liquid fraction to a fourth zone adjacent to the sixth zone; separating at least a portion of the liquid fraction of the solution in the fourth zone from the solid fraction;
growing crystals in a sixth and fourth zone as a function of the movement of the solution in both zones; removing the crystals from the fourth zone; and pumping the separated liquid fraction of the solution out of the fourth zone. 10. The method of claim 9, comprising: