CN109963643B - 多种溶液的混合方法 - Google Patents

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Abstract

【课题】消除因高浓度的混合而导致的各种弊害，从而以理想的状态将各种溶液混合并进行稀释。【解决手段】将第一溶液混合到稀释液中而得到第一稀释溶液，将第二溶液混合到稀释液中而得到第二稀释溶液，在密封罐2中将用稀释液稀释后的第一稀释溶液和第二稀释溶液混合并进行稀释。

Description

多种溶液的混合方法
技术领域
本发明涉及将多种溶液混合而进行稀释的混合方法，特别涉及对于所混合的溶液以高浓度混合而发生反应的混合而言最佳的混合方法。
背景技术
在各种用途中，例如在农业用途中使用了将杀菌剂或多种肥料混合并在水中进行稀释后加以使用的混合方法。作为最简单的混合方法，如图4所示，使用了在流动有水的配管30的中途依次注入溶液而进行混合的装置。该混合方法可以将彼此不发生反应的多种溶液混合并进行稀释。然而，若将该混合方法用于混合在以高浓度混合时会发生反应的溶液，则有时因所混合的溶液发生反应而产生各种弊害。例如，当在作为杀菌剂的次氯酸钠中混合pH调整用的硫酸等时，存在以下弊害：在混合有硫酸的部分pH变得极低，由次氯酸钠产生有毒的氯气。对于杀菌剂中所使用的次氯酸钠而言，若添加硫酸而调整为pH4附近，则可以使HClO的比率几乎为100％，所述HClO在极长的时间内具有稳定且优异的杀菌力。然而，若次氯酸钠的pH因局部添加的硫酸而为3以下，则存在成分中的70％以上成为有毒的氯气的弊害。
并不限于次氯酸钠，例如，在混合多种肥料的混合方法中也会产生以下弊害：若对高浓度的肥料溶液进行混合，则达到过饱和状态而发生结晶化；等等。
图5表示改良后的混合方法(参照专利文献1)。
该混合方法中，将一种溶液A稀释而得到稀释液，在该稀释液中混合其它的溶液B。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开WO2010/047167号公报
发明内容
图5的混合方法可以减少图4的混合方法的弊害。然而，该混合方法虽然将一种溶液A稀释，但没有对另一种溶液B进行稀释，还是以高浓度的溶液的状态进行混合，因此，在混合高浓度的溶液B的部分C，无法消除因混合高浓度的溶液B而产生的弊害。
本发明是以进一步解决以上缺点为目的而开发的。本发明的重要目的在于提供一种多种溶液的混合方法，该混合方法可消除因高浓度的混合而导致的各种弊害，从而以理想的状态对各种溶液进行混合并稀释。
本发明的混合装置为将多种溶液混合到稀释液中而进行稀释的装置，其中，所述混合装置具备：第一稀释器1A，其将第一溶液混合到稀释液中而得到第一稀释溶液；第二稀释器1B，其将第二溶液混合到稀释液中而得到第二稀释溶液；和密封罐2，其将从第一稀释器1A排出的第一稀释溶液和从第二稀释器1B排出的第二稀释溶液混合。
以上的多种溶液的混合装置中，在第一溶液中添加稀释液而进行稀释，并且在第二溶液中也添加稀释液而进行稀释，使稀释后的第一稀释溶液和第二稀释溶液流入密封罐2从而进行混合。该混合装置并不是如现有的混合装置那样依次将高浓度的溶液添加至稀释液而进行混合的装置，并且，也不是在第一溶液中添加稀释液而进行稀释、并在第一溶液稀释而成的稀释溶液中添加第二溶液从而对第一溶液和第二溶液进行混合的装置。将第一溶液和第二溶液双方均用稀释液稀释，然后流入密封罐2，并在密封罐2中进行混合。彼此混合的第一溶液和第二溶液双方都处于被稀释的状态，无论哪一种溶液均不是以高浓度的状态混合至另一种溶液中。因此，以上的混合装置具有以下特征：无论哪一种溶液均不是以高浓度的状态进行混合，可消除因以高浓度的状态进行混合而产生的各种弊害，从而能够以理想的状态将多种溶液混合而进行稀释。
以上的混合装置可以极其有效地用于以下的用途，例如，在次氯酸钠的水溶液中混合pH调整用的盐酸等酸而将溶液的pH调整为4附近，由此得到HOCl含量多的杀菌水。不会因混合部分局部性地变为较低的pH而产生有害的氯气等，并且不会变为氯气而失去有效成分，可以得到对杀菌有效的HOCl含量的杀菌水。
另外，即使用于当彼此以高浓度的状态混合时会发生凝集的肥料等的混合装置，也具有以下特征：可以防止在混合部分的凝集从而得到包含有效的肥料成分的营养液。
本发明的混合装置可以为以下结构：使密封罐2为旋风分离器，旋风分离器在切线方向上连结第一稀释溶液的流入管3A和第二稀释溶液的流入管3B。该混合装置使密封罐2为旋风分离器，因此具有以下特征：在旋风分离器的内部被混合的稀释溶液可以一边旋转一边更均匀地混合。
本发明的混合装置中，使密封罐2的旋风分离器为在垂直方向上延伸的圆筒状，在圆筒的中心连结有混合液的排出管4，可以将该排出管4的混合液的流入口配置在从旋风分离器的上端向下方远离的位置。
以上的混合装置具有可以在旋风分离器内将多种溶液均匀地混合并排出的特征。其原因在于，在旋风分离器的内部一边旋转一边混合的溶液向中心部移动并被排出到外部。
本发明的混合装置可以在作为密封罐2的旋风分离器的上端部连结排气阀5。该混合装置可以将积存于旋风分离器内的气体经由排气阀5而排出到外部，因此具有可以高效地对在混合时产生气体的溶液进行均匀混合的特征。其原因在于，排气阀5排出气体，因此可以防止因气体而使对溶液进行混合的旋风分离器的实质容积减少。
本发明的混合装置可以使第一稀释器1A和第二稀释器1B为旋风分离器，也可以使第一稀释器1A和第二稀释器1B为喷射泵。
本发明的多种溶液的混合方法利用稀释工序和混合工序对多种溶液进行混合，所述稀释工序将第一溶液混合到稀释液中而得到第一稀释溶液、进一步将第二溶液混合到稀释液中而得到第二稀释溶液，所述混合工序将由稀释工序稀释的第一稀释溶液和第二稀释溶液注入密封罐2后将第一溶液和第二溶液混合。
以上的多种溶液的混合方法中，在第一溶液中添加稀释液而进行稀释，并且在第二溶液中也添加稀释液而进行稀释，使稀释后的第一稀释溶液和第二稀释溶液流入密封罐2，进行混合。该混合方法并不是如现有的混合方法那样依次将高浓度的溶液添加至稀释液而进行混合的方法，并且，也不是在第一溶液中添加稀释液而进行稀释、并在第一溶液稀释而成的稀释溶液中添加第二溶液从而对第一溶液和第二溶液进行混合的方法。将第一溶液和第二溶液双方均用稀释液稀释，然后流入密封罐2，并在密封罐2中进行混合。彼此混合的第一溶液和第二溶液双方都处于被稀释的状态，无论哪一种溶液均不是以高浓度的状态混合至另一种溶液中。因此，以上的混合方法具有以下特征：无论哪一种溶液均不是以高浓度的状态进行混合，可消除因以高浓度的状态进行混合而产生的各种弊害，从而能够以理想的状态将多种溶液混合而进行稀释。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施例进行说明。但是，以下所示的实施例是用于将本发明的技术构思具体化的多种溶液的混合装置和方法的示例，本发明并非将混合装置和混合方法限定为以下的示例。
进一步，为了使权利要求书容易理解，本说明书中，将与实施例所示的构件对应的标号标注于“权利要求书”以及“发明内容”部分所记载的构件。但是，绝不是将权利要求书所示的构件限定为实施例的构件。
图1和图2所示的混合装置具备：第一稀释器1A，其将第一溶液混合到稀释液中而得到第一稀释溶液；第二稀释器1B，其将第二溶液混合到稀释液中而得到第二稀释溶液；密封罐2，其将从第一稀释器1A排出的第一稀释溶液和从第二稀释器1B排出的第二稀释溶液混合；溶液泵6，其将第一溶液和第二溶液供给到第一稀释器1A和第二稀释器1B；稀释液泵7，其将稀释液供给至第一稀释器1A以及第二稀释器1B和密封罐2；和控制器8，其对溶液和稀释液的流量进行控制。
附图的混合装置具备供给溶液和稀释液的泵，因此控制器8对溶液泵6和稀释液泵7的流量进行控制，由此来调整溶液和稀释液的流量。但是，在从其它装置通过加压而供给溶液和稀释液的混合装置中，溶液泵和稀释液泵并不是必须的，因此利用调节阀对溶液和稀释液的流量进行控制来调整溶液和稀释液的流量。
图1所示的混合装置中，使第一稀释器1A和第二稀释器1B为旋风分离器，如图3的水平截面图所示，该旋风分离器在相对位置连结有一对流入管3，在圆筒的中心部以垂直姿态连结有排出管4。对于作为旋风分离器的稀释器1而言，由溶液泵6将溶液供给至一个流入管3，由稀释液泵7将稀释液供给至另一流入管3，在内部将溶液和稀释液混合并进行供给。一对流入管3在圆筒的切线方向上连结，在圆筒的内部使流入的溶液和稀释液旋转由此进行混合而稀释。在圆筒的内部边旋转边供给到稀释液中的溶液从排出管4被供给至密封罐2。
图1所示的稀释器1的旋风分离器在圆筒的上部连结有流入管3，并且将排出管4的下端部配置在圆筒的下部。该旋风分离器使从流入管3流入的溶液和稀释液在圆筒的内部一边以旋涡状旋转一边向下方流动，并从排出管4的下端被排出。该结构的旋风分离器能够在圆筒的内部使溶液和稀释液一边以旋涡状旋转一边通过较长的流路而更均匀地混合、稀释，并从排出管4排出。
第一稀释器1A的旋风分离器从一对流入管3流入第一溶液和稀释液，在圆筒的内部将第一溶液混合至稀释液而进行稀释，作为第一稀释溶液从排出管4供给至密封罐2。第二稀释器1B从一对流入管3流入第二溶液和稀释液，在圆筒的内部将第二溶液混合至稀释液而进行稀释，作为第二稀释溶液从排出管4供给至密封罐2。
混合第一稀释溶液和第二稀释溶液的密封罐2也为旋风分离器，如图3的水平截面图所示，该旋风分离器也在相对位置连结有一对流入管3，在圆筒的中心部以垂直姿态连结有排出管4。对于作为旋风分离器的密封罐2而言，向一个流入管3A供给从第一稀释器1A排出的第一稀释溶液，向另一流入管3B供给由第二稀释器1B排出的第二稀释溶液，在圆筒的内部将第一稀释溶液和第二稀释溶液混合并排出。设置于作为旋风分离器的该密封罐2的一对流入管3也在圆筒的切线方向上连结，并使流入的第一稀释溶液和第二稀释溶液在圆筒的内部以旋涡状旋转而进行混合、稀释。在圆筒的内部一边旋转一边混合的第一稀释溶液和第二稀释溶液从排出管4被排出到外部。
图1和图2的混合装置在密封罐2的旋风分离器的上端连结有排气阀5。排气阀5可以使用以下的阀：对密封罐2的液位进行检测，当液位降低至设定水平位时进行开阀、当液位上升到最高水平位时进行闭阀的阀；或者，当气体流入时进行开阀而当液体流入时进行闭阀的阀。当在密封罐2的上部积存有气体时，排气阀5进行开阀，将气体排出而使液位上升，因此连结排气阀5的密封罐2可以将液位始终配置于旋风分离器的上端部，从而增大实质的内容积。因此，具有可以将所流入的稀释溶液始终都进行均匀混合的特征。
混合装置以特定的混合比对第一溶液和第二溶液进行混合，进一步，以特定的比率对溶液和稀释液进行混合，从而以特定的比率对溶液进行稀释。第一溶液和第二溶液的混合比通过流入第一稀释器1A和第二稀释器1B的溶液的流量比来确定。图1的混合装置利用两个溶液泵6将溶液供给至第一稀释器1A和第二稀释器1B，因此利用连结于第一稀释器1A的第一溶液泵6A和连结于第二稀释器1B的第二溶液泵6B的流量比对第一溶液和第二溶液的混合比进行调整。为了确定溶液的混合比，控制器8对第一溶液泵6A和第二溶液泵6B的流量进行控制。但是，混合装置也可以在第一溶液泵6A和第二溶液泵6B的排出侧连结调节阀9(由虚线表示)，利用控制器8对该调节阀9的开度进行控制，从而对第一溶液和第二溶液的混合比进行调整。
进一步，图1的混合装置利用与第一稀释器1A的流入管3连结的第一流量调节阀10A和与第二稀释器1B的流入管3连结的第二流量调节阀10B对供给至第一稀释器1A的稀释液的流量和供给至第二稀释器1B的稀释液的流量进行调整，从而对利用稀释液稀释第一溶液的比率和利用稀释液稀释第二溶液的比率进行调整。第一流量调节阀10A被控制器8所控制，对相对于流入第一稀释器1A的第一溶液的流量的、稀释液的流量进行调整，从而以特定的比率对第一溶液进行稀释。第二流量调节阀10B被控制器8所控制，对相对于流入第二稀释器1B的第二溶液的流量的、稀释液的流量进行调整，从而以特定的比率对第二溶液进行稀释。
进一步，稀释液的流量调节阀10也对稀释液相对于第一溶液以及第二溶液的比率、亦即利用稀释液稀释溶液整体的比率进行确定。利用控制器8对第一流量调节阀10A和第二流量调节阀10B的流量进行控制，使利用稀释液稀释溶液整体的比率、利用稀释液稀释第一溶液的比率和利用稀释液稀释第二溶液的比率为特定的比率。
图2所示的混合装置中，使第一稀释器1A和第二稀释器1B为喷射泵，该喷射泵在负压部连结溶液的吸入管11，所述负压部是稀释液的流路缩窄、通过高速流动而使压力下降的部分。稀释器的喷射泵将溶液吸入到稀释液高速流动的部分，从而将溶液混合到稀释液中而进行稀释。将混合到稀释液中而进行了稀释的溶液供给至密封罐2。
第一稀释器1A的喷射泵吸入第一溶液并将其混合至稀释液中而进行稀释，然后供给至密封罐2，第二稀释器1B的喷射泵吸入第二溶液并将其混合至稀释液而进行稀释，然后供给至密封罐2。
图2的混合装置中，在第一稀释器1A亦即第一喷射泵的吸入管11连结有第一流量调节阀10A，在第二稀释器1B亦即第二喷射泵的吸入管11连结有第二流量调节阀10B。进一步，在第一喷射泵和稀释液泵7之间连结有第一调节阀9，在第二喷射泵和稀释液泵7之间连结有第二调节阀9。第一流量调节阀10A和第二流量调节阀10B、第一调节阀9和第二调节阀9以及稀释液泵7被控制器8控制，将第一溶液和第二溶液的混合比、稀释液相对于溶液整体的比率调整为最佳值。控制器8对第一流量调节阀10A和第二流量调节阀10B的流量比进行控制，从而对第一溶液和第二溶液的混合比进行确定。进一步，控制器8对第一调节阀9和第二调节阀9的流量比以及稀释液泵7的流量进行控制，从而将稀释液相对于溶液整体的比率、亦即溶液的稀释比调整为最佳值。但是，由于喷射泵所供给的溶液的流量会根据稀释液的流量而改变，因此，在调整稀释液的流量的状态下对流量调节阀10进行微调，从而正确地调整第一溶液和第二溶液的混合比。
工业实用性
本发明的混合装置有效地用作以下装置，该装置能够以理想的状态对高浓度混合而产生弊害的溶液进行混合。
附图说明
图1是本发明的实施例的混合装置的框图。
图2是本发明的其它实施例的混合装置的框图。
图3是图1所示的混合装置的稀释器和密封罐的旋风分离器的水平截面图。
图4是表示现有的混合装置的一例的框图。
图5是表示现有的其它混合装置的一例的框图。
符号说明
1…稀释器，1A…第一稀释器，1B…第二稀释器，2…密封罐，3…流入管，3A…第一稀释溶液的流入管，3B…第二稀释溶液的流入管，4…排出管，5…排气阀，6…溶液泵，6A…第一溶液泵，6B…第二溶液泵，7…稀释液泵，8…控制器，9…调节阀，10…流量调节阀，10A…第一流量调节阀，10B…第二流量调节阀，11…吸入管，30…配管

Claims (7)

1.一种多种溶液的混合装置，是将多种溶液混合到稀释液中而进行稀释的混合装置，该混合装置具备：
第一稀释器，所述第一稀释器将第一溶液混合到稀释液中而得到第一稀释溶液；
第二稀释器，所述第二稀释器将第二溶液混合到稀释液中而得到第二稀释溶液；和
密封罐，所述密封罐将从所述第一稀释器排出的第一稀释溶液和从所述第二稀释器排出的第二稀释溶液混合，
所述密封罐为旋风分离器，所述旋风分离器在相对位置且是切线方向上连结所述第一稀释溶液的流入管和所述第二稀释溶液的流入管，
所述密封罐的旋风分离器为在垂直方向延伸的圆筒状，将圆筒的底部封闭，在圆筒的上部连结有所述流入管，在圆筒的中心以垂直姿态连结有混合液的排出管，
将所述排出管的下端部配置于圆筒的下部，且将混合液的流入口配置在从所述旋风分离器的上端向下方远离的位置。
2.根据权利要求1所述的多种溶液的混合装置，其特征在于，
所述密封罐的旋风分离器在上端连结有排气阀。
3.根据权利要求1或2所述的多种溶液的混合装置，其特征在于，
所述第一稀释器为旋风分离器，所述旋风分离器为在垂直方向延伸的圆筒状，在圆筒的上部的相对位置且是切线方向上连结一对流入管，并且，在圆筒的中心以垂直姿态连结有排出管，将所述排出管的下端部配置于圆筒的下部，
将在圆筒的内部一边旋转一边稀释得到的第一稀释溶液从所述排出管向所述密封罐的所述第一稀释溶液的流入管供给。
4.根据权利要求1或2所述的多种溶液的混合装置，其特征在于，
所述第二稀释器为旋风分离器，所述旋风分离器为在垂直方向延伸的圆筒状，在圆筒的上部的相对位置且是切线方向上连结一对流入管，并且，在圆筒的中心以垂直姿态连结有排出管，将所述排出管的下端部配置于圆筒的下部，
将在圆筒的内部一边旋转一边稀释得到的第二稀释溶液从所述排出管向所述密封罐的所述第二稀释溶液的流入管供给。
5.根据权利要求1或2所述的多种溶液的混合装置，其特征在于，
所述第一稀释器为喷射泵。
6.根据权利要求1或2所述的多种溶液的混合装置，其特征在于，
所述第二稀释器为喷射泵。
7.一种混合方法，是将多种溶液混合到稀释液中而进行稀释的混合方法，其特征在于，利用以下工序将多种溶液混合，
稀释工序，其中，将第一溶液混合到稀释液中而得到第一稀释溶液，进一步将第二溶液混合到稀释液中而得到第二稀释溶液；和
混合工序，其中，将由所述稀释工序稀释得到的第一稀释溶液和第二稀释溶液注入密封罐，将第一溶液和第二溶液混合，
所述混合工序中，使用旋风分离器作为所述密封罐，使多种溶液在圆筒的内部一边旋转一边混合，将混合得到的混合液从排出管向外部排出，该旋风分离器在相对位置且是切线方向上连结第一稀释溶液的流入管和第二稀释溶液的流入管，且该旋风分离器为在垂直方向延伸的圆筒状，在圆筒的中心以垂直姿态连结有混合液的所述排出管，将所述排出管的下端部配置于圆筒的下部，并将混合液的流入口配置在从所述旋风分离器的上端向下方远离的位置。
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