JPS5913919B2 - 地熱熱水利用システムにおける硅酸系スケ−ルの付着防止方法 - Google Patents
地熱熱水利用システムにおける硅酸系スケ−ルの付着防止方法Info
- Publication number
- JPS5913919B2 JPS5913919B2 JP9801379A JP9801379A JPS5913919B2 JP S5913919 B2 JPS5913919 B2 JP S5913919B2 JP 9801379 A JP9801379 A JP 9801379A JP 9801379 A JP9801379 A JP 9801379A JP S5913919 B2 JPS5913919 B2 JP S5913919B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicic acid
- hot water
- geothermal hot
- heat exchange
- preventing
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は地熱熱水利用システムにおける硅酸系スクール
の付着防止方法に関するものである。
の付着防止方法に関するものである。
一般に、地熱熱水にはヒ素などの有害成分が含まれてお
り、そのまま利用できるものは少ない。
り、そのまま利用できるものは少ない。
また、これらの有害成分を除去してから熱利用すること
も考えられるが、そのためにはかなり高度な水処理が必
要となり、その際の放熱が太きいため実際上は不可能で
ある。
も考えられるが、そのためにはかなり高度な水処理が必
要となり、その際の放熱が太きいため実際上は不可能で
ある。
一方、清水や有機液体などの熱媒体と熱交換して地熱熱
水の保有する熱量を有効に利用しようとすると、地熱熱
水に含まれる硅酸が重合し１酸などによっても容易に溶
解しないスケールとなり、伝熱面や管壁に付着し、伝熱
効率を減少させるのみならず、配管の閉塞にまで至るこ
とがある。
水の保有する熱量を有効に利用しようとすると、地熱熱
水に含まれる硅酸が重合し１酸などによっても容易に溶
解しないスケールとなり、伝熱面や管壁に付着し、伝熱
効率を減少させるのみならず、配管の閉塞にまで至るこ
とがある。
そこで本発明の目的は、地熱熱水利用システムにおいて
、難溶な硅酸系スケールの生成付着による熱交換器の伝
熱効率の低下や配管の閉基を防止するための方法を提供
することにある。
、難溶な硅酸系スケールの生成付着による熱交換器の伝
熱効率の低下や配管の閉基を防止するための方法を提供
することにある。
この目的を達成するために、本発明の一様態にｋいては
、熱交換するに先立って、地熱熱水にｐｉ（が９〜ｌｌ
になるようにＣａ（ＯＨ）２ 又はＣａＯを添加して
地熱熱水に含まれる硅酸成分の重合高分子化を防止し、
熱交換後、地熱熱水にさらにＣａ２＋系化合物を添加す
ることにより硅酸成分をカルシウム塩にせしめて分離除
去することを特徴とする地熱熱水利用システムにおける
硅酸系スケールの付着防止方法が提供される。
、熱交換するに先立って、地熱熱水にｐｉ（が９〜ｌｌ
になるようにＣａ（ＯＨ）２ 又はＣａＯを添加して
地熱熱水に含まれる硅酸成分の重合高分子化を防止し、
熱交換後、地熱熱水にさらにＣａ２＋系化合物を添加す
ることにより硅酸成分をカルシウム塩にせしめて分離除
去することを特徴とする地熱熱水利用システムにおける
硅酸系スケールの付着防止方法が提供される。
一方同様の目的を達成するために、本発明の他の態様に
おいては、熱交換するに先立って、地熱熱水をＰＨ５〜
９の範囲で０．５〜３時間滞留させることにより地熱熱
水中に含まれる硅酸成分を重合させてコロイド化した後
、地熱熱水にｐＨが９〜１１になるようにＣａ （ＯＨ
）２又はＣａＯを添加して硅酸成分のそれ以上の重合を
防止し、熱交換後、地熱熱水はさらにＣａ２＋系化合物
を添加することにより硅酸成分をカルシウラ塩にせしめ
て分離除去することを特徴とする地熱熱水利用システム
における硅酸系スケールの付着防止方法が提供される。
おいては、熱交換するに先立って、地熱熱水をＰＨ５〜
９の範囲で０．５〜３時間滞留させることにより地熱熱
水中に含まれる硅酸成分を重合させてコロイド化した後
、地熱熱水にｐＨが９〜１１になるようにＣａ （ＯＨ
）２又はＣａＯを添加して硅酸成分のそれ以上の重合を
防止し、熱交換後、地熱熱水はさらにＣａ２＋系化合物
を添加することにより硅酸成分をカルシウラ塩にせしめ
て分離除去することを特徴とする地熱熱水利用システム
における硅酸系スケールの付着防止方法が提供される。
地熱熱水について各種実験的検討により、地熱熱水に含
まれる硅酸について調査した結愁次のことが判明した。
まれる硅酸について調査した結愁次のことが判明した。
すなわち、熱水中の硅酸は高分子化したものと単量体の
硅酸があり、井戸から噴出したときは、はとんどが単量
体硅酸であるが温度が下がると、単量体硅酸としての溶
解度が下がり、過飽和の単量体硅酸が重合して高分子化
することがわかった。
硅酸があり、井戸から噴出したときは、はとんどが単量
体硅酸であるが温度が下がると、単量体硅酸としての溶
解度が下がり、過飽和の単量体硅酸が重合して高分子化
することがわかった。
一般に、熱交換して有効利用する熱水は単量体硅酸が過
飽和の状態あるいは単量体と高分子状硅酸の混合状態の
熱水であり、熱交換してさらに温度を下げると、過飽和
の単量体硅酸が高分子状の硅酸をも架橋するような状態
で重合し、熱交換器などに付着し、強固なスケールを生
成する。
飽和の状態あるいは単量体と高分子状硅酸の混合状態の
熱水であり、熱交換してさらに温度を下げると、過飽和
の単量体硅酸が高分子状の硅酸をも架橋するような状態
で重合し、熱交換器などに付着し、強固なスケールを生
成する。
したがって、この単量体硅酸の重合を防止すれば、スケ
ールの生長を防止できることになる。
ールの生長を防止できることになる。
一般にＣａ２條化合物をこの熱水に添加すると・これら
硅酸は付着性のないカルシウム塩に転換する。
硅酸は付着性のないカルシウム塩に転換する。
一方このカルシウム塩を分離除去すれば、ヒ素などの有
害物質なども吸着除去できる場合が多く、Ｃａ２燥化合
物による硅酸カルシウムとしての除去システムは効果的
であると考えられる。
害物質なども吸着除去できる場合が多く、Ｃａ２燥化合
物による硅酸カルシウムとしての除去システムは効果的
であると考えられる。
しかしながら、Ｃａ２＋系化合物を地熱熱水に添加して
硅酸を付着性のないカルシウム塩に転換するといっても
、これを熱交換前に行った場合、付熱性のない硅酸のカ
ルシウム塩といえども熱交換器内で沈着などして伝熱効
率が低下することなども予想されるので１熱交換時には
できるかぎり熱水中の懸濁物質が少ない状態が望ましい
。
硅酸を付着性のないカルシウム塩に転換するといっても
、これを熱交換前に行った場合、付熱性のない硅酸のカ
ルシウム塩といえども熱交換器内で沈着などして伝熱効
率が低下することなども予想されるので１熱交換時には
できるかぎり熱水中の懸濁物質が少ない状態が望ましい
。
本発明の一方の様態は、このことを考慮してなされたも
のである。
のである。
すなわち、本発明の一方の様態においては、熱交換する
に先立って、地熱熱水のｐＨが９〜１１の範囲に調整さ
れる。
に先立って、地熱熱水のｐＨが９〜１１の範囲に調整さ
れる。
熱水のｐＨをこの範囲にすると、熱水に含まれる硅酸は
陰イオンあるいは陰イオンを帯びた粒子となり、互いの
衝突が防止され重合しなくなる性質がある。
陰イオンあるいは陰イオンを帯びた粒子となり、互いの
衝突が防止され重合しなくなる性質がある。
そのため熱水の硅酸の溶解度が上昇するので、過飽和の
硅酸も安定して存在することになる。
硅酸も安定して存在することになる。
したがって、Ｃａ（ＯＨ）２又はＣａＯによって、ｐＨ
を調整することによって、熱水の硅酸を陰イオンにする
ことにより付着性はないが沈着することが可能な懸濁物
質を新たに生成することなく、硅酸の重合高分子化を防
止することができる。
を調整することによって、熱水の硅酸を陰イオンにする
ことにより付着性はないが沈着することが可能な懸濁物
質を新たに生成することなく、硅酸の重合高分子化を防
止することができる。
このように、硅酸の重合を防止した状態で熱交換すれば
スケールの生長はなく効率的に熱交換できる。
スケールの生長はなく効率的に熱交換できる。
その後、さらにＣａ２＋系化合物を添加すると、ｐＨ調
整に使用したＣａ（ＯＨ）２又はＣａＯのＣａ２＋イオ
ンと共に熱水中の硅酸はカルシウム塩として沈殿分離が
可能になる。
整に使用したＣａ（ＯＨ）２又はＣａＯのＣａ２＋イオ
ンと共に熱水中の硅酸はカルシウム塩として沈殿分離が
可能になる。
ここでいうＣａ２＋系化合物とは水中でＣａ”ｆオンを
形成するＣａ （ＯＨ）２やＣａＯ並びにＣａ（４２な
どのカルシウム化合物をさす。
形成するＣａ （ＯＨ）２やＣａＯ並びにＣａ（４２な
どのカルシウム化合物をさす。
一方、熱水中に含まれる懸濁物質は、熱交換時における
伝熱効率を多少低下させるが、熱交換器の伝熱面に付着
形成されるスケールによる伝熱効率低下にくらべればは
るかにその程度は小さい。
伝熱効率を多少低下させるが、熱交換器の伝熱面に付着
形成されるスケールによる伝熱効率低下にくらべればは
るかにその程度は小さい。
従って、熱水中に含まれる懸濁物質は、その量を許容で
きる範囲にさえおさえておけば、それによる熱交換時の
伝熱効率低下を問題とならない程度におさえることがで
きる。
きる範囲にさえおさえておけば、それによる熱交換時の
伝熱効率低下を問題とならない程度におさえることがで
きる。
本発明のもう一方の発明は、このεとを考慮してなされ
たものであって、熱交換時における熱水中の懸濁物質量
は多少増加するが、熱交換後に添加するＣａ 系化合
物の量を減少させることによって経済性を高めようとす
るものである。
たものであって、熱交換時における熱水中の懸濁物質量
は多少増加するが、熱交換後に添加するＣａ 系化合
物の量を減少させることによって経済性を高めようとす
るものである。
すなわち、熱交換に先立ってＰＨ５〜９の範囲で熱水０
．５〜３時間滞留させると、過飽和の硅酸はある程度重
合してコロイド状になる。
．５〜３時間滞留させると、過飽和の硅酸はある程度重
合してコロイド状になる。
この場合滞留槽の構造により熱損失は極力防止すること
が可能となる。
が可能となる。
次に滞留後の熱水にＣａ（ＯＨ）２又はＣａＯを添加し
てｐＨを９〜１１の範囲に調整すると、コロイド状硅酸
も負電荷を帯び架橋重合が防止され、また一部は表相が
カルシウムシリケートとなった懸濁物質になる。
てｐＨを９〜１１の範囲に調整すると、コロイド状硅酸
も負電荷を帯び架橋重合が防止され、また一部は表相が
カルシウムシリケートとなった懸濁物質になる。
この熱水を熱交換した後Ｃａ２＋系化合物を添加、硅酸
除去を行うのであるが、このＣａ２＋系化合物の添加量
は熱交換前の単量体硅酸の量に相関するので、滞留槽で
、熱交換器入口温度での過飽和の硅酸な重合させること
によりＣａ２＋系化合物の添加量を半減することができ
る。
除去を行うのであるが、このＣａ２＋系化合物の添加量
は熱交換前の単量体硅酸の量に相関するので、滞留槽で
、熱交換器入口温度での過飽和の硅酸な重合させること
によりＣａ２＋系化合物の添加量を半減することができ
る。
以上の説明から明らかなように、本発明のいずれの様態
によっても、地熱熱水利用システムにおいて、熱交換器
の伝熱面や配管壁への硅酸系スケールの付着を完全に防
止することができると共に、一方の様態によれば、懸濁
物質による若干の伝熱効率低下をも完全に防止し、他方
の様態によれば、懸濁物質による多少の伝熱効率低下は
あるものの、使用するＣａ２＋系化合物の量を減少させ
て、それを補うだけの経済性を確保できるものである。
によっても、地熱熱水利用システムにおいて、熱交換器
の伝熱面や配管壁への硅酸系スケールの付着を完全に防
止することができると共に、一方の様態によれば、懸濁
物質による若干の伝熱効率低下をも完全に防止し、他方
の様態によれば、懸濁物質による多少の伝熱効率低下は
あるものの、使用するＣａ２＋系化合物の量を減少させ
て、それを補うだけの経済性を確保できるものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱交換するに先立って、地熱熱水にｐｕが９〜１１
になるようにＣａ（０’Ｈ）２又はＣａＯを添加して地
熱熱水に含まれる硅酸成分の重合高分子化を防止し、熱
交換後・地熱熱水にさらにＣａ２＋系化合物を添加する
ことにより硅酸成分をカルシウム塩にせしめて分離除去
することを特徴とする地熱熱水利用システムにおける硅
酸系スケールの付着防止方法。 ２ 熱交換するに先立って、地熱熱水をｐＨ５〜９の範
囲で０．５〜３時間Ｒ留させることにより地熱熱水中に
含まれる硅酸成分を重合させてコロイド化した後、地熱
熱水にｐＨが９〜１１になるようにＣａ（ＯＨ）２又は
ＣａＯを添加して硅酸成分のそれ以上の重合を防止し、
熱交換後、地熱熱水にさらにＣａ２＋系化合物を添加す
ることにより硅酸成分をカルシウム塩にせしめて分離除
去することを特徴とする地熱熱水利用システムにおける
硅酸系スケールの付着防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9801379A JPS5913919B2 (ja) | 1979-07-31 | 1979-07-31 | 地熱熱水利用システムにおける硅酸系スケ−ルの付着防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9801379A JPS5913919B2 (ja) | 1979-07-31 | 1979-07-31 | 地熱熱水利用システムにおける硅酸系スケ−ルの付着防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5621697A JPS5621697A (en) | 1981-02-28 |
| JPS5913919B2 true JPS5913919B2 (ja) | 1984-04-02 |
Family
ID=14207917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9801379A Expired JPS5913919B2 (ja) | 1979-07-31 | 1979-07-31 | 地熱熱水利用システムにおける硅酸系スケ−ルの付着防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913919B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0449474Y2 (ja) * | 1988-12-12 | 1992-11-20 |
-
1979
- 1979-07-31 JP JP9801379A patent/JPS5913919B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5621697A (en) | 1981-02-28 |
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