JP2005211831A - Scale prevention device - Google Patents

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JP2005211831A JP2004023761A JP2004023761A JP2005211831A JP 2005211831 A JP2005211831 A JP 2005211831A JP 2004023761 A JP2004023761 A JP 2004023761A JP 2004023761 A JP2004023761 A JP 2004023761A JP 2005211831 A JP2005211831 A JP 2005211831A
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Hideyuki Komori
英之 小森
Hiroaki Kuwano
浩明 桑野
Tatsuo Nagai
達夫 永井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scale prevention device which is capable of stably preventing scale deposition and prevents carbonaceous fine particles from being incorporated into treated water. <P>SOLUTION: A cylindrical chamber 4 of this scale prevention device 2 is disposed via flanges 1a, 3a, 4a between pipes 1, 3 for allowing cooling water, boiler water, or the like, to pass therethrough. In the cylindrical chamber 4, electrode chambers 16, 17 and a water flow space 18 between the electrode chambers are formed by a pair of porous membranes 13, 14. An electrode 11 is arranged in the electrode chamber 16 and an electrode 12 is arranged in the electrode chamber 17. The particulate carbonaceous material 20 such as coke is packed in the respective electrode chambers 16, 17. The electrodes 11, 12 are energized by a power source 7. A scale prevention component such as a mellitic acid is produced by anodic oxidation. Because the porous membranes 13, 14 are disposed, fine particles produced upon the production reaction are not incorporated during water passage. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、工場やビルにおける冷却水循環ラインやボイラーライン等で発生するスケールを防止する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for preventing scale generated in a cooling water circulation line, a boiler line or the like in a factory or a building.

クーリングタワーを組み込んだ開放系循環冷却水ラインにおける熱交換器、クーリングタワーや配管、又は貫流ボイラーのようなボイラーライン等には、水中に含まれるカルシウム、マグネシウム等金属イオン又はシリカを主成分とするスケールが付着し、伝熱効率の低下、配管の閉塞等がもたらされることがある。   A heat exchanger in an open circulation cooling water line incorporating a cooling tower, a cooling tower or piping, or a boiler line such as a once-through boiler has a scale mainly composed of metal ions such as calcium and magnesium contained in water or silica. Adhesion may cause reduction in heat transfer efficiency, blockage of piping, and the like.

このスケール付着を防止するために、従来より多くの種類のスケール防止用薬剤が使用されている。また最近では電場や磁場を印加してスケールを防止する装置が開発され販売されている。   In order to prevent this scale adhesion, more types of scale preventive agents have been used than before. Recently, devices that prevent scale by applying an electric or magnetic field have been developed and sold.

特許第2912809号公報には、ボイラー用水を電場及び磁場処理することによりスケール生成を防止する方法が記載されている。   Japanese Patent No. 2912809 describes a method of preventing scale generation by treating boiler water with electric and magnetic fields.

特表2001−502229号公報には、円筒形容器内に黒鉛よりなる1対の電極を配置すると共に、該電極間に黒鉛等の炭素質材料よりなる導電性の粒子と、シリカ、ガラス、プラスチック等の非導電性の粒子とを混合充填し、この電極間に通電しつつ円筒形容器に水を通水させてスケール生成を低減する方法が記載されている。同号の記載によると、この通電処理によりアルカリが生成し、このアルカリによって結晶核が生成し(第12頁第17〜18行)、スケール生成傾向が低下する(第7頁第5〜6行)。   JP-T-2001-502229 discloses that a pair of electrodes made of graphite is disposed in a cylindrical container, and conductive particles made of a carbonaceous material such as graphite, silica, glass, and plastic between the electrodes. A method is described in which scale formation is reduced by mixing and filling non-conductive particles such as water and passing water between the electrodes while passing water through a cylindrical container. According to the description of the same issue, alkali is generated by this energization treatment, crystal nuclei are generated by this alkali (page 12, lines 17-18), and the scale generation tendency is reduced (page 7, lines 5-6). ).

カルボキシル基の数が多い芳香族カルボン酸がスケール分散効果を有することは知られており、中でもベンゼンヘキサカルボン酸(メリト酸)がスケール防止用薬剤として有効であることが報告されている(The Inhibition of Dicalcium Phosphate Dihydrate Crystal Growth by Polycarboxylic Acids,Z.AMJAD,Journal of Colloid and Interface Science, Vol.117, No.1, May 1987)。
特許第2912809号公報 特表2001−502229号公報 The Inhibition of Dicalcium Phosphate Dihydrate Crystal Growth by Polycarboxylic Acids,Z.AMJAD,Journal of Colloid and Interface Science, Vol.117, No.1, May 1987
Aromatic carboxylic acids having a large number of carboxyl groups are known to have a scale-dispersing effect, and among them, benzenehexacarboxylic acid (mellitic acid) has been reported to be effective as an anti-scale agent (The Inhibition of Dicalcium Phosphate Dihydrate Crystal Growth by Polycarboxylic Acids, Z. AMJAD, Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 117, No. 1, May 1987).
Japanese Patent No. 2912809 Special table 2001-502229 gazette The Inhibition of Dicalcium Phosphate Dihydrate Crystal Growth by Polycarboxylic Acids, Z.AMJAD, Journal of Colloid and Interface Science, Vol.117, No.1, May 1987

開放系循環冷却水ラインやボイラーラインに適切な薬剤を適切な量添加すれば、スケールを防止することができるが、循環水やボイラー缶水の濃縮度合いを誤って規定以上で運転したり、熱交換側の負荷が規定以上に大きかったりした場合、高温となる熱交換部や水が蒸発するクーリングタワーにスケールが付着することがある。これは、前記規定を超える条件で運転が継続されることにより、添加している薬剤が有するスケール防止能力の範囲を逸脱するようになるためである。このような状況を回避するためには、高負荷等の運転条件に対処できる薬剤を常に投入しておけばよいが、薬剤費用が過大となり、現実的には難しい。   Scales can be prevented by adding an appropriate amount of appropriate chemicals to the open circulation cooling water line or boiler line, but the concentration of circulating water or boiler can water can be accidentally operated above the specified level, If the load on the exchange side is larger than specified, the scale may adhere to the heat exchange section that becomes high temperature or the cooling tower where water evaporates. This is because if the operation is continued under the condition exceeding the above-mentioned regulation, it will deviate from the scale prevention ability range of the added drug. In order to avoid such a situation, it is sufficient to always put in a medicine that can cope with operating conditions such as a high load. However, the cost of the medicine becomes excessive, which is practically difficult.

さらには、カルシウム硬度やシリカ、全鉄濃度等が非常に高い原水性状が悪い場合や、樹脂の重合反応塔等熱負荷の高い場合では、現在市販されているスケール防止用薬剤を適用できないこともある。   Furthermore, when the raw water quality is very high, such as calcium hardness, silica, total iron concentration, etc., or when the heat load is high, such as a resin polymerization reaction tower, the currently available anti-scale agents may not be applicable. is there.

上記特許第2912809号公報の電場や磁場を印加する装置にあっては、スケール防止機構がほとんど明らかにされていないために、スケール防止が不十分になるおそれがある。   In the apparatus for applying an electric field and a magnetic field of the above-mentioned Japanese Patent No. 2912809, since the scale prevention mechanism is hardly clarified, there is a possibility that scale prevention is insufficient.

特表2001−502229号公報の方法によると、通水の継続に伴って、電極間に充填された導電性炭素質材料粒子が次第に減耗し、粒径が小さくなる。そして、このため、充填層の粒子間隙が小さくなり、通水抵抗が増大する。また、水中の汚れ成分やスケール成分が充填材の表面に付着することによっても通水抵抗が増大する。さらに、導電性炭素質材料粒子の減耗に伴って充填層高さが低下してきた場合、これを補うべく新品の充填材を上方から充填層に補給する必要があり、メンテナンスに手間がかかる。加えて、炭素質材料粒子が減耗してくると、電極間の通電抵抗値が変化する。このようなことから、一定の電流を安定して通電すると共に一定水量にて通水することが難しくなり、スケール生成低減効果が不十分になり易い。   According to the method of JP-T-2001-502229, the conductive carbonaceous material particles filled between the electrodes gradually wear with the passage of water, and the particle size becomes smaller. And for this reason, the particle | grain space | interval of a packed bed becomes small and water flow resistance increases. In addition, the resistance to water flow also increases when dirt components and scale components in water adhere to the surface of the filler. Further, when the height of the packed bed is lowered with the depletion of the conductive carbonaceous material particles, it is necessary to supply a new filler to the packed bed from above in order to compensate for this. In addition, when the carbonaceous material particles are depleted, the resistance value between the electrodes changes. For this reason, it is difficult to stably energize a constant current and pass a constant amount of water, and the scale generation reduction effect tends to be insufficient.

また、炭素質材料よりなる電極を陽極酸化させて芳香族カルボン酸を生成させるスケール防止装置の場合、炭素質材料の微粒子が発生し、これが通水される水に混入し、熱交換器等の機器や配管の内面に付着し、各種の障害を生じさせることがある。   In addition, in the case of a scale prevention device that generates an aromatic carboxylic acid by anodizing an electrode made of a carbonaceous material, fine particles of the carbonaceous material are generated and mixed in the water to be passed, such as a heat exchanger. It may adhere to the inner surface of equipment and piping and cause various obstacles.

本発明は、上記従来の問題点を解決し、長期にわたり安定したスケール防止作用を奏すると共に、炭素質材料微粒子が処理水中に混入することが防止されるスケール防止装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a scale prevention device that exhibits a stable scale prevention action over a long period of time and prevents the carbonaceous material fine particles from being mixed into the treated water. .

本発明(請求項1)のスケール防止装置は、水中からのスケール析出を防止するスケール防止装置であって、少なくとも陽極が炭素質材料よりなる電極と、該電極間に電圧を印加する手段と、該電極間に通水させる通水手段とを備えてなり、陽極での反応により、電解物質よりなるスケール防止用薬剤を生成させるスケール防止装置において、該電極から生じる炭素質材料の微粒子が電極間に通水される水に混入することを防止する手段を設けたことを特徴とするものである。   The scale prevention device of the present invention (Claim 1) is a scale prevention device for preventing scale deposition from water, at least an electrode whose anode is made of a carbonaceous material, and means for applying a voltage between the electrodes, In the scale prevention device, which comprises a water passage means for passing water between the electrodes, and generates a scale-preventing agent comprising an electrolytic substance by a reaction at the anode, the fine particles of the carbonaceous material generated from the electrodes are disposed between the electrodes. Means for preventing the water from being mixed into the water is provided.

請求項2のスケール防止装置は、請求項1において、該手段はフィルター手段であることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, the scale prevention apparatus according to the first aspect is characterized in that the means is a filter means.

請求項3のスケール防止装置は、請求項2において、該フィルター手段は多孔質膜であることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, the scale preventing apparatus according to the second aspect is characterized in that the filter means is a porous membrane.

請求項4のスケール防止装置は、請求項3において、該多孔質膜は樹脂膜又はセラミック膜であることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the present invention, the scale prevention apparatus according to the third aspect is characterized in that the porous film is a resin film or a ceramic film.

請求項5のスケール防止装置は、請求項2ないし4のいずれか1項において、該フィルター手段が、電極間の水の通水領域と電極とを隔てるように配置されていることを特徴とするものである。   The scale prevention device according to claim 5 is characterized in that, in any one of claims 2 to 4, the filter means is disposed so as to separate the water passage area between the electrodes and the electrodes. Is.

陽極での炭素質材料の電解反応により生成する電解物質には芳香族カルボン酸が含まれている。この芳香族カルボン酸のスケール分散効果によりスケール発生が防止される。この炭素質材料の電解反応に伴って炭素質材料の微粒子が生成するが、本発明では、この炭素質材料の微粒子が通水に混入することが防止されるので、熱交換器等の機器や配管に障害が生じることが防止される。   The electrolytic substance produced by the electrolytic reaction of the carbonaceous material at the anode contains an aromatic carboxylic acid. Scale generation is prevented by the scale dispersion effect of the aromatic carboxylic acid. Although the carbonaceous material fine particles are generated along with the electrolytic reaction of the carbonaceous material, in the present invention, the carbonaceous material fine particles are prevented from being mixed into the water flow. It is possible to prevent troubles in the piping.

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

第1図は実施の形態に係るスケール防止装置の概略的な縦断面図である。   FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a scale prevention device according to an embodiment.

冷却水やボイラー用水等を通水するための配管1,3の間にフランジ1a,3a及び4aを介してスケール防止装置2の筒形チャンバ4が設置されている。このチャンバ4内に1対の多孔質膜13,14によって電極室16,17と、それらの間の通水スペース18とが形成されている。電極室16内に電極11が配置され、電極室17内に電極12が配置されている。各電極室16,17内にはコークス等の粒状の炭素質材料20が充填されている。電極11,12に対しては、電源7によって通電が行われるよう構成されている。   A cylindrical chamber 4 of the scale prevention device 2 is installed between the pipes 1 and 3 for passing cooling water and boiler water through flanges 1a, 3a and 4a. In the chamber 4, electrode chambers 16 and 17 and a water passage space 18 therebetween are formed by a pair of porous membranes 13 and 14. The electrode 11 is disposed in the electrode chamber 16, and the electrode 12 is disposed in the electrode chamber 17. Each electrode chamber 16, 17 is filled with a granular carbonaceous material 20 such as coke. The electrodes 11 and 12 are configured to be energized by the power supply 7.

例えば、電極11を陽極とし電極12を陰極とするように電源7により通電して電解すると、陽極11の近傍が酸性、陰極12の近傍がアルカリ性となる。酸性側では、電極付近が酸性であると共に、酸素が発生するところから、炭素質材料20の酸化が促進される。この炭素質材料20が部分酸化されることにより、ベンゼンポリカルボン酸等の芳香族カルボン酸が生成する。ベンゼンポリカルボン酸類は、代表的なスケール防止剤であるポリマレイン酸やポリアクリル酸等と同じくカルボキシル基を有するため、スケール防止効果がある。   For example, when the electrode 11 is used as an anode and the electrode 12 is used as a cathode to conduct electrolysis by the power source 7, the vicinity of the anode 11 becomes acidic and the vicinity of the cathode 12 becomes alkaline. On the acidic side, the vicinity of the electrode is acidic and oxygen is generated, so that the oxidation of the carbonaceous material 20 is promoted. When the carbonaceous material 20 is partially oxidized, an aromatic carboxylic acid such as benzene polycarboxylic acid is generated. Since benzene polycarboxylic acids have carboxyl groups like polymaleic acid and polyacrylic acid which are typical scale inhibitors, they have a scale preventing effect.

生成した芳香族カルボン酸は、多孔質膜13,14を拡散透過して通水スペース18中の水に添加される。   The produced aromatic carboxylic acid is diffused and permeated through the porous membranes 13 and 14 and added to the water in the water flow space 18.

陰極12近傍は高pH領域となり、この領域でスケール成分の微粒子が生成する。この高pH領域において水中に含まれるカルシウム、マグネシウム等金属イオンの主として炭酸塩が析出する。このスケール成分の微粒子を生成させることにより、循環水中の溶存カルシウムイオン濃度が低くなり、熱交換部やクーリングタワーにおいても溶解度未満で通過でき、熱交換部やクーリングタワーにスケールが析出しない。生成したスケール成分の微粒子は、該水の流れに乗ってラインを循環し、ブローと共にライン外に排出される。   The vicinity of the cathode 12 is a high pH region, and scale component fine particles are generated in this region. In this high pH region, carbonates mainly of metal ions such as calcium and magnesium contained in water are precipitated. By generating fine particles of this scale component, the concentration of dissolved calcium ions in the circulating water is lowered, it can pass through the heat exchange part and the cooling tower with less solubility, and no scale is deposited on the heat exchange part or the cooling tower. The generated fine particles of the scale component circulate in the line on the water flow, and are discharged out of the line together with the blow.

なお、炭素質材料として、六員環構造を有する炭素質材料を用いることにより、安価に且つ効率よく芳香族カルボン酸を生成させることができる。   In addition, by using a carbonaceous material having a six-membered ring structure as the carbonaceous material, it is possible to generate aromatic carboxylic acid efficiently at low cost.

六員環構造の炭素質材料としては、六員環網状平面が三次元的に積層され、炭素含有率80%以上の炭素質材料が好ましい。特に、メリト酸等の高次のカルボン酸を生成させるためには、表面層の縮合率が高い方が望ましい。また、炭素含有率が高いものであれば、副生成物が生成しにくいという利点があり、好ましい。このような炭素質材料としては、黒鉛、カルビン、コークス、木炭、活性炭、無煙炭等の石炭類、カーボンブラック等を用いることができる。電極として、表面付近が上記炭素質材料で構成されているものを用いてもよい。   As the carbonaceous material having a six-membered ring structure, a carbonaceous material having a six-membered ring network plane three-dimensionally laminated and having a carbon content of 80% or more is preferable. In particular, in order to produce higher-order carboxylic acids such as melittic acid, it is desirable that the condensation rate of the surface layer is higher. Moreover, if a carbon content rate is high, there exists an advantage that a by-product is hard to produce | generate, and it is preferable. As such a carbonaceous material, graphites such as graphite, calvin, coke, charcoal, activated carbon, anthracite, carbon black, and the like can be used. As an electrode, you may use what the surface vicinity is comprised with the said carbonaceous material.

なお、このスケール防止装置では転極を行うことが好ましいので、双方の電極室16,17に炭素質材料20を充填することが好ましい。   In addition, since it is preferable to carry out a reversal in this scale prevention apparatus, it is preferable to fill the carbonaceous material 20 in both electrode chambers 16 and 17.

電極11,12は、上記の通り炭素質材料であってもよいが、耐食性金属材料とした場合には、運転に伴う充填材の減耗がなく、長期にわたって安定してスケール防止作用を得ることができる。   The electrodes 11 and 12 may be a carbonaceous material as described above. However, when a corrosion-resistant metal material is used, there is no wear of the filler due to operation, and a scale prevention effect can be obtained stably over a long period of time. it can.

電極11,12間の印加電圧は1.3V以上、特に5〜30V程度とすることが好ましい。この電圧は、交流、直流のいずれでも良く、交番電流であっても良いが、10分以上より好ましくは1時間以上電流が同方向に流れるように電圧を印加することが生成効率の面から好ましい。   The applied voltage between the electrodes 11 and 12 is preferably 1.3 V or more, particularly about 5 to 30 V. This voltage may be either alternating current or direct current, and may be an alternating current, but it is preferable from the viewpoint of generation efficiency to apply the voltage so that the current flows in the same direction for 10 minutes or more, more preferably for 1 hour or more. .

また、陰極表面の不純物によるスケール障害を防止する観点からは転極することが好ましい。この場合、転極間隔が短いと生成効率が低下するため、1時間以上、例えば1〜24時間程度の転極間隔をとることが望ましい。   In addition, it is preferable to reverse the polarity from the viewpoint of preventing scale failure due to impurities on the cathode surface. In this case, since the generation efficiency decreases when the inversion interval is short, it is desirable to take an inversion interval of 1 hour or more, for example, about 1 to 24 hours.

電流値には特に制限はないが、投入電気量とメリト酸生成量は比例関係にあるため、生成効率を上げるためには電流値を高くした方が良い。生成した芳香族カルボン酸が電気泳動現象によって拡散しにくくなることを防止するように電流値を設定するのが好ましい。   Although there is no particular limitation on the current value, the amount of electricity input and the amount of melittic acid produced are in a proportional relationship, so it is better to increase the current value in order to increase the production efficiency. The current value is preferably set so as to prevent the produced aromatic carboxylic acid from becoming difficult to diffuse due to the electrophoresis phenomenon.

この陽極での電解反応によれば、メリト酸を主生成物として各種のベンゼンカルボン酸等の芳香族カルボン酸を容易に生成させることができる。この生成物中には通常メリト酸が全有機炭素分に対して30〜50%含まれるが、その他、ベンゼン環に1又は2以上のカルボキシル基を有するベンゼンカルボン酸類や、ナフタレン、フェナントレン等の縮合環に1又は2以上のカルボキシル基を有する芳香族カルボン酸が含まれる。   According to the electrolytic reaction at the anode, aromatic carboxylic acids such as various benzenecarboxylic acids can be easily generated using mellitic acid as a main product. This product usually contains 30-50% of melittic acid based on the total organic carbon content. In addition, benzenecarboxylic acids having one or more carboxyl groups in the benzene ring, condensation of naphthalene, phenanthrene, etc. Aromatic carboxylic acids having one or more carboxyl groups in the ring are included.

炭素質材料20の分解反応に伴って、炭素質材料の微粒子が生成するが、多孔質膜13,14によりこの微粒子が通水スペース18に入り込むことが防止されている。   Along with the decomposition reaction of the carbonaceous material 20, fine particles of the carbonaceous material are generated, but the porous membranes 13 and 14 prevent the fine particles from entering the water passing space 18.

この多孔質膜13,14としては、孔径10〜50μm、厚さ1〜4mmの高分子樹脂膜が好適である。セラミック膜も利用可能であるが、高分子樹脂膜の方が曲げ強度が高く好適である。   As the porous films 13 and 14, a polymer resin film having a pore diameter of 10 to 50 μm and a thickness of 1 to 4 mm is suitable. A ceramic film can also be used, but a polymer resin film is preferred because of its high bending strength.

本発明の装置は、オンサイトで薬品を生成する装置として、開放型循環冷却水ラインに設置されることが望ましい。その設置箇所は何ら限定されるものではなく、補給水ライン、循環ラインのいずれにも適用可能である。   The apparatus of the present invention is preferably installed in an open circulating cooling water line as an apparatus for producing chemicals on site. The installation location is not limited at all, and can be applied to both the makeup water line and the circulation line.

[実施例1]
第1図の装置において、通水スペース18の水平断面積を5cm、電極室16,17の水平断面積をそれぞれ10cmとした。電極11,12として白金−イリジウム被覆チタン電極(寸法150×50×2mm)を用い、炭素質材料20として平均粒径5mmのコークス50gを電極室16,17に充填した。多孔質膜13,14としては孔径20μmのポリエチレン膜(厚さ2.0mm)を用いた。
[Example 1]
In the apparatus of FIG. 1, the horizontal cross-sectional area of the water flow space 18 is 5 cm 2 , and the horizontal cross-sectional areas of the electrode chambers 16 and 17 are 10 cm 2 , respectively. Platinum-iridium-coated titanium electrodes (dimensions of 150 × 50 × 2 mm) were used as the electrodes 11 and 12, and 50 g of coke having an average particle diameter of 5 mm was filled in the electrode chambers 16 and 17 as the carbonaceous material 20. As the porous membranes 13 and 14, polyethylene membranes (thickness 2.0 mm) having a pore diameter of 20 μm were used.

多孔質膜13,14の距離は10mmである。通水スペース18に原水としてクーリングタワー冷却水を通水線速度0.1m/secにて通水し、電極11,12間に電圧15Vを印加し、1.0A/dmの電流密度にて電流を流した。このようにして24時間処理したときの処理液中の炭素質材料微粒子の重量分布を第2図(a)に示す。 The distance between the porous membranes 13 and 14 is 10 mm. The cooling tower cooling water is passed as raw water through the water passing space 18 at a water line speed of 0.1 m / sec, a voltage of 15 V is applied between the electrodes 11 and 12, and a current is supplied at a current density of 1.0 A / dm 2. Shed. FIG. 2 (a) shows the weight distribution of the carbonaceous material fine particles in the treatment liquid when treated in this way for 24 hours.

[比較例1]
第1図の装置において、多孔質膜13,14の代りに5mmピッチで2mmφの孔径を有するプラスチック板を配置し、微粒子の除去を行わないようにしたこと以外は同様の条件にて通水し、処理液中の微粒子の重量分布を計測した。結果を第2図(b)に示す。
[Comparative Example 1]
In the apparatus of FIG. 1, water is passed under the same conditions except that a plastic plate having a hole diameter of 2 mmφ at a pitch of 5 mm is arranged in place of the porous membranes 13 and 14 and fine particles are not removed. The weight distribution of the fine particles in the treatment liquid was measured. The results are shown in FIG. 2 (b).

第2図(b)の通り、コークスから生成する微粒子は大部分が10μm以上の粒径を有することが認められる。第2図(a)の通り、実施例1によるとこの微粒子のうち93%のものが多孔質膜により除去される。   As shown in FIG. 2 (b), it can be seen that most of the fine particles produced from coke have a particle size of 10 μm or more. As shown in FIG. 2 (a), according to Example 1, 93% of the fine particles are removed by the porous film.

なお、多孔質膜13,14として孔径の異なるものを用いて上記実施例1、比較例1と同様に通水を行い、そのときの芳香族カルボン酸の生成速度(gTOC/F)を測定した。その結果を第3図に示す。なお、この単位gTOC/Fは投入電気量当たり生成したTOC量である。多孔質膜を用いない比較例1の場合の芳香族カルボン酸生成速度が0.6gTOC/Fであった。この生成速度と同等の拡散速度となるように多孔質膜孔径を決定することが望ましい。第3図より、10μm以上の孔径の多孔質膜は拡散律速を阻害していないことが分る。但し、第2図(a)の微粒子粒度分布測定結果の通り、10μm以上の微粒子が非常に多く生成するので、孔径を大きくすれば多くの微粒子が多孔質膜を透過してしまうことになる。従って、孔径は10〜20μmが好適と言える。   In addition, using porous membranes 13 and 14 having different pore diameters, water was passed in the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1, and the production rate of aromatic carboxylic acid (gTOC / F) at that time was measured. . The results are shown in FIG. The unit gTOC / F is the amount of TOC generated per input electric amount. The production rate of aromatic carboxylic acid in the case of Comparative Example 1 not using the porous membrane was 0.6 gTOC / F. It is desirable to determine the pore size of the porous membrane so that the diffusion rate is equal to the generation rate. From FIG. 3, it can be seen that a porous membrane having a pore diameter of 10 μm or more does not inhibit diffusion rate limiting. However, as shown in the particle size distribution measurement result of FIG. 2 (a), a very large number of fine particles having a size of 10 μm or more are generated. Therefore, if the pore diameter is increased, a large number of fine particles permeate the porous membrane. Accordingly, it can be said that the pore diameter is preferably 10 to 20 μm.

膜面への流速が0の場合は拡散よりも電気泳動の影響を受けるが、わずか0.013m/secの流速を与えるだけで膜面の拡散促進が起こり、拡散支配となることが分かった。   When the flow velocity to the film surface is 0, it is affected by electrophoresis rather than diffusion, but it has been found that the diffusion of the film surface is promoted only by applying a flow rate of only 0.013 m / sec, and the diffusion is governed.

実施の形態に係るスケール防止装置の概略的な縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view of the scale prevention apparatus which concerns on embodiment. 炭素質材料から生成する微粒子の粒度分布図である。It is a particle size distribution map of fine particles generated from a carbonaceous material. 芳香族カルボン酸の生成速度と多孔質膜の孔径との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the production | generation rate of aromatic carboxylic acid, and the pore diameter of a porous membrane.

符号の説明Explanation of symbols

1,3 配管
4 チャンバ
7 電源
11,12 電極
13,14 多孔質膜
16,17 電極室
18 通水スペース
20 炭素質材料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,3 Piping 4 Chamber 7 Power supply 11,12 Electrode 13,14 Porous membrane 16,17 Electrode chamber 18 Water flow space 20 Carbonaceous material

Claims (5)

水中からのスケール析出を防止するスケール防止装置であって、
少なくとも陽極が炭素質材料よりなる電極と、該電極間に電圧を印加する手段と、該電極間に通水させる通水手段とを備えてなり、
陽極での反応により、電解物質よりなるスケール防止用薬剤を生成させるスケール防止装置において、
該電極から生じる炭素質材料の微粒子が電極間に通水される水に混入することを防止する手段を設けたことを特徴とするスケール防止装置。
A scale prevention device for preventing scale deposition from the water,
An electrode having at least an anode made of a carbonaceous material, means for applying a voltage between the electrodes, and water passing means for passing water between the electrodes,
In the scale prevention device that generates a scale prevention chemical consisting of an electrolytic substance by reaction at the anode,
A scale preventing apparatus comprising means for preventing fine particles of the carbonaceous material generated from the electrodes from being mixed into water passed between the electrodes.
請求項1において、該手段はフィルター手段であることを特徴とするスケール防止装置。   2. A scale preventing apparatus according to claim 1, wherein said means is a filter means. 請求項2において、該フィルター手段は多孔質膜であることを特徴とするスケール防止装置。   3. The scale prevention apparatus according to claim 2, wherein the filter means is a porous film. 請求項3において、該多孔質膜は樹脂膜又はセラミック膜であることを特徴とするスケール防止装置。   4. The scale prevention apparatus according to claim 3, wherein the porous film is a resin film or a ceramic film. 請求項2ないし4のいずれか1項において、該フィルター手段が、電極間の水の通水領域と電極とを隔てるように配置されていることを特徴とするスケール防止装置。   5. The scale prevention apparatus according to claim 2, wherein the filter means is disposed so as to separate the water passage region between the electrodes and the electrode.
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