JP2007534455A - Apparatus and method using the same - Google Patents
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Abstract
二酸化塩素の生成に使用できる装置を提供する。装置は、3つ以上の流体移送デバイス、各流体移送デバイスの入口への導管(21、22、23)、各流体移送デバイスの出口への導管(31、32、33)、デバイスへの水入口(11)、デバイスからの水出口(12)を備える単一の流体定量デバイス(20)を備え、流体移送デバイスは、デバイスを通る水流により比例して作動する。また、二酸化塩素の生成に使用できる方法も提供する。本方法は、流体定量デバイスに水を通流させて下流水を作り出し、且つ流体移送デバイスを作動させる工程;3種類以上の前駆体化学物質をそれぞれ別々の供給源から引き込み、各化学物質を別々に流体移送デバイスの1つに通流させる工程;および、前駆体化学物質を下流水に注入する工程を含む。
An apparatus is provided that can be used to produce chlorine dioxide. The apparatus comprises three or more fluid transfer devices, conduits (21, 22, 23) to the inlet of each fluid transfer device, conduits (31, 32, 33) to the outlet of each fluid transfer device, water inlet to the device (11) a single fluid metering device (20) with a water outlet (12) from the device, the fluid transfer device operating in proportion to the water flow through the device. Also provided are methods that can be used to produce chlorine dioxide. The method includes the steps of flowing water through a fluid metering device to create downstream water and activating the fluid transfer device; drawing three or more precursor chemicals from each separate source, each chemical separately Flowing through one of the fluid transfer devices; and injecting the precursor chemical into the downstream water.
Description
本発明は、例えば、二酸化塩素などの酸化ハロゲン化合物の生成に使用できる装置、方法、および、動物用飲料水を製造する方法に関する。 The present invention relates to an apparatus, method and method for producing animal drinking water that can be used, for example, to produce halogen oxides such as chlorine dioxide.
酸化ハロゲン化合物は、重要な産業用化学物質である。例えば、二酸化塩素は、漂白剤、消毒剤、酸化剤、薫蒸剤、殺菌剤又は滅菌剤として使用するのに商業的に重要な化学物質であり、従来、このような用途に使用される塩素又は次亜塩素酸塩製品の代わりに使用できるが、それは、有機化合物を含有する原水を処理するのに使用されるとき、二酸化塩素は塩素よりも生成させる塩素化有機化合物の濃度が低いからである。二酸化塩素は、塩素よりも金属に対する腐食性が小さい。二酸化塩素の生成は、当該技術分野で周知である。例えば、米国特許公報(特許文献1)は、それを生成するための方法を多数開示している。しかし、開示されているほとんどの方法には幾つかの欠点がある。また、それに関連して起こり得る安全上の問題のため、二酸化塩素溶液の発生および使用は複雑な可能性があり、且つ、高度な設備を必要とし、それによって不要な製造費用が生じる。このような酸化ハロゲン化合物を安全且つ効率的に生成させる新規な装置および方法の開発は、当該技術分野への大きな貢献となり得る。 Halogen oxides are important industrial chemicals. For example, chlorine dioxide is a commercially important chemical for use as a bleach, disinfectant, oxidant, fumigant, disinfectant or sterilant and has traditionally been used in such applications. Alternatively, it can be used in place of hypochlorite products because chlorine dioxide produces less chlorinated organic compounds than chlorine when used to treat raw water containing organic compounds. is there. Chlorine dioxide is less corrosive to metals than chlorine. The production of chlorine dioxide is well known in the art. For example, US Patent Publication (Patent Document 1) discloses a number of methods for generating it. However, most of the disclosed methods have some drawbacks. Also, due to possible safety problems associated with it, the generation and use of chlorine dioxide solutions can be complex and require sophisticated equipment, thereby incurring unnecessary manufacturing costs. The development of new devices and methods for producing such halogen oxide compounds safely and efficiently can be a significant contribution to the art.
原水を消毒するために塩素化が実施されたが、表面水を塩素化するとき、発癌性があると報告されている、クロロホルムのようなトリハロメタンが生成することが分かった。多くの市水道では、米国環境保護局が定める最大トリハロメタン濃度100ppbを超え、代替の消毒システムに転換することが必要であった。消毒した水は、例えば、鶏、畜牛、羊、鴨、雁、および他の動物などの動物用の飲料水に使用できる。動物用飲料水を安全且つ効率的に製造する新規な方法の開発は、当該技術分野への大きな貢献である。 Chlorination was performed to disinfect raw water, but it was found that when chlorinating surface water, a trihalomethane such as chloroform, which has been reported to be carcinogenic, was produced. Many municipal waterworks exceeded the maximum trihalomethane concentration of 100 ppb set by the US Environmental Protection Agency and needed to be converted to alternative disinfection systems. Disinfected water can be used, for example, for drinking water for animals such as chickens, cattle, sheep, duck, rabbits, and other animals. The development of new methods for producing animal drinking water safely and efficiently is a significant contribution to the art.
3つ以上の流体移送デバイス、各流体移送デバイスの入口への導管、各シリンダの出口への導管、デバイスへの水入口、および、デバイスからの水出口を備える流体定量デバイス(fluid proportioning device)を備える、酸化ハロゲン化合物の生成に使用できる装置を提供する。 A fluid dispensing device comprising three or more fluid transfer devices, a conduit to the inlet of each fluid transfer device, a conduit to the outlet of each cylinder, a water inlet to the device, and a water outlet from the device An apparatus that can be used to produce a halogen oxide compound is provided.
化学物質の生成に使用できる方法を提供する。本方法は、水流を装置に導入し、それに通して下流水を製造する工程;水流に対する速度で前駆体化学物質を比例的に供給する起動力として水流を使用することにより、3種類以上の前駆体化学物質を互いに比例する速度で装置に供給し、それに通す工程;および、前駆体化学物質を下流水と合わせ、それによって前駆体化学物質の2種類以上の間で化学反応が起こる工程を含む。装置は前記に開示されるものと同じものとすることができる。 Provide a method that can be used to produce chemicals. The method introduces a water stream into the apparatus and produces downstream water therethrough; by using the water stream as a starting force to proportionally supply precursor chemicals at a rate relative to the water stream, three or more precursors are used. Supplying and passing a body chemical to the apparatus at a rate proportional to each other; and combining the precursor chemical with downstream water, thereby causing a chemical reaction between two or more of the precursor chemicals . The apparatus can be the same as disclosed above.
動物用飲料水の製造に使用できる方法を提供する。本方法は、(a)3つ以上の流体移送デバイスを備える流体定量デバイスに水を通流させて、下流水を作り出し、且つ前記流体移送デバイスを作動させる工程;(b)亜塩素酸金属塩、次亜塩素酸金属塩、および酸をそれぞれ別々の供給源から引き込み、それぞれを別々に流体移送デバイスの1つに通流させる工程;および、(c)亜塩素酸金属塩、次亜塩素酸金属塩、および酸を下流水と合わせて、動物の飲用に好適な水を製造する工程を含む。 Methods are provided that can be used to produce animal drinking water. The method comprises the steps of: (a) passing water through a fluid metering device comprising three or more fluid transfer devices to create downstream water and operating the fluid transfer device; (b) metal chlorite Drawing a metal hypochlorite salt and an acid from separate sources, each separately flowing through one of the fluid transfer devices; and (c) a metal chlorite salt, hypochlorous acid Combining the metal salt and acid with downstream water to produce water suitable for animal drinking.
3つ以上の前駆体化学物質又は化合物を反応媒体(例えば、水など)に運び、これらの前駆体化学物質の2つ以上の反応により生成物を生成できる装置を開示する。装置は、水入口;水出口;水駆動式の主駆動アセンブリ;並びに、第1、第2、第3、および任意選択的に追加の流体移送デバイスを備える流体定量デバイスを備えることができる。水入口は、水供源に接続可能であり、流体移送デバイスは移送デバイス入口および移送デバイス出口を備えることができ、それぞれ導管に接続可能である。水源は、水駆動式の主駆動アセンブリに入り、それを通る水流を作り出し、それによって前記水出口を通る下流水を作り出すことができる。流体移送デバイスはそれぞれ、水流により比例して作動し、それによって第1、第2、第3、および任意選択的に追加の流体移送デバイスを通して抜き取り、前駆体化学物質はそれを通してそれぞれ水流の流量とは独立に、比例する量で引き込まれ、例えば、前駆体化学物質は前記下流水に放出される。 An apparatus is disclosed that can carry three or more precursor chemicals or compounds to a reaction medium (eg, water, etc.) and produce a product by reaction of two or more of these precursor chemicals. The apparatus may comprise a fluid metering device comprising a water inlet; a water outlet; a water-driven main drive assembly; and first, second, third, and optionally additional fluid transfer devices. The water inlet can be connected to a water source, and the fluid transfer device can comprise a transfer device inlet and a transfer device outlet, each connected to a conduit. The water source can enter the water-driven main drive assembly and create a flow of water therethrough, thereby creating downstream water through the water outlet. Each of the fluid transfer devices operates in proportion to the water flow, thereby withdrawing through the first, second, third, and optionally additional fluid transfer devices, and the precursor chemicals respectively through the flow rate of the water flow. Are independently drawn in a proportional amount, for example, precursor chemicals are released into the downstream water.
流体定量デバイスは、入口導管で水源に接続可能な入口端部を備えることができる。定量デバイスは、また、出口導管に接続可能な出口端部も備える。水は入口に流れ、定量デバイスを通り、出口から流出し、それによって下流水を作り出す。出口端部は、出口導管で下流水に接続可能である。 The fluid metering device can comprise an inlet end connectable to a water source at an inlet conduit. The metering device also comprises an outlet end connectable to the outlet conduit. Water flows to the inlet, passes through the metering device, and exits from the outlet, thereby creating downstream water. The outlet end can be connected to downstream water by an outlet conduit.
水駆動式の主駆動アセンブリは、各流体−流体移送デバイスのそれぞれに直接連結され、そのようにして、駆動水流に対して一定量の化学物質を供給する。 A water-driven main drive assembly is directly coupled to each of the fluid-fluid transfer devices, thus supplying a certain amount of chemical to the drive water stream.
第1、第2、第3、および任意の追加の化学物質入口ポートであって、前駆体化学物質はそれらを通り、個々の導管によって、それぞれ流体移送デバイスに引き込まれ、それを通ることができる。流体移送デバイスを通して、定量デバイスは、第1、第2、第3、および任意選択的に追加の化学物質出口ポートを備え、前駆体化学物質はそれらを通り、これらの個々の導管によっておよび個々の導管を通って下流水に引き込まれる。個々の導管は1つ又は複数の位置で、好ましくは2つ以上の位置又は点で下流水に入ることができる。 First, second, third, and any additional chemical inlet ports through which the precursor chemicals can be drawn and passed through individual conduits, each through a fluid transfer device . Through the fluid transfer device, the metering device comprises first, second, third and optionally additional chemical outlet ports through which the precursor chemicals pass, through these individual conduits and individually. It is drawn into the downstream water through the conduit. Individual conduits can enter the downstream water at one or more locations, preferably at more than one location or point.
また、各流体移送デバイスは、計量ピストンも備える。 Each fluid transfer device also includes a metering piston.
また、定量デバイスは、各計量ピストンをそれぞれの流体移送デバイス内で往復運動させるため、ピストンアクチュエータを備えることができる。アクチュエータは、作動流体入口および作動流体出口を有することができる。作動流体入口を入口端部の下流にある導管に接続することができる。作動流体出口を中の前駆体化学物質入口ポートの上流にある導管に接続することができる。アクチュエータは、一般に、導管を通る水流に応答して、関連する流体移送デバイス内で各計量ピストンを往復運動させ、それによってそれぞれ一定量の前駆体化学物質がその供給源から引き込まれ、前記一定量の前駆体化学物質(これはアクチュエータで一定にすることができる又は調節できる)が化学物質入口ポートを通して導管に注入又は導入される。 The metering device can also include a piston actuator for reciprocating each metering piston within the respective fluid transfer device. The actuator can have a working fluid inlet and a working fluid outlet. The working fluid inlet can be connected to a conduit downstream of the inlet end. The working fluid outlet can be connected to a conduit upstream of the precursor chemical inlet port therein. The actuator generally reciprocates each metering piston within the associated fluid transfer device in response to water flow through the conduit, whereby a respective amount of precursor chemical is drawn from its source, said amount Precursor chemicals (which can be made constant or adjustable with an actuator) are injected or introduced into the conduit through the chemical inlet port.
図1を参照すると、装置の流れ図が示されている。装置は、3つの流体移送デバイスを有する状態で本明細書に図示されているが、4つ以上を様々な用途に使用することができる。水は入口11を通り、水流の量を制御する弁13(好ましい弁は、圧力調整弁である)、圧力計14、中を通る水流の量を測定する流量計15、および定量デバイス20を通って流れ、水流はそれを通って出口12に流れる。例えば、次亜塩素酸金属塩、亜塩素酸金属塩、および無機酸などの前駆体化学物質は、下記に開示されるように、ライン又は導管21、22、および23に独立に供給され、それらを通って定量デバイス20の流体移送デバイスに達することができる。導管21、22、および23によって運ばれる化学物質は、独立に、デバイス20の流体移送デバイスから流出し、導管又は導管31、32および33を通る。導管31、32および33は独立に導管36に入る。これらの導管は、例えば、プラスチックおよび耐腐食性金属などの任意の好適な材料から製造することができる。例えば、逆止弁41、42、および43などの制御弁を通して、導管21、22および23によって運ばれる、下記に更に完全に開示される別の化学物質(例えば、酸化ハロゲン化合物など)を生成するのに有用な前駆体化学物質は、導管36に再流入し、導管36内で下流水によって希釈されることができる。2つ以上の前駆体化学物質が合流する所で反応が起こり、酸化ハロゲン化合物が生成し、水溶液を形成することができる。或いは、下流水導管36に注入又は導入する前に、チャンバ又は導管内で3つ以上の前駆体化学物質を予め反応させることができる。例えば、ソレノイド、調節流量制御弁、又は圧力調整弁などの他の手段を弁13の代わりに使用し、水量を制御することができる。
Referring to FIG. 1, a flowchart of the apparatus is shown. Although the apparatus is illustrated herein with three fluid transfer devices, four or more can be used for various applications. Water passes through an inlet 11, through a valve 13 that controls the amount of water flow (a preferred valve is a pressure regulating valve), a
定量デバイス20は、前記に開示される任意の好適なデバイスとすることができ、ポンプとすることができる。好ましいポンプは、米国特許公報(特許文献2)又は米国特許公報(特許文献3)に開示されているものなどの定量ポンプであるが、該特許に開示されている3つ以上の追従シリンダを本明細書では流体移送デバイスとして使用することを例外とする。各流体移送デバイスは、米国特許公報(特許文献2)又は米国特許公報(特許文献3)に開示されているものと同じとすることができるが、本明細書で使用する定量デバイスに、接続ロッドを有する追加のシリンダを具備することを例外とする。これらの特許の全開示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。使用できる他のデバイスには、米国特許公報(特許文献4)、米国特許公報(特許文献5)、米国特許公報(特許文献6)、米国特許公報(特許文献7)、および、米国特許公報(特許文献8)に開示されているものが挙げられる。
The
装置を通流する駆動水は、デバイスの水圧限界内で変動可能とすることができ、その際、各流体移送デバイスを通して移送される化学物質を自動的に定量することができ、それによって、反応する個々の前駆体化学物質を一貫した濃度で送達し、駆動水の流量範囲で、酸化ハロゲン化合物などの所望の化学物質を一貫した濃度で生成することができる。即ち、前駆体化学物質の濃度比を一定に維持することができる。 The drive water flowing through the device can be allowed to vary within the hydraulic limit of the device, in which case the chemicals transferred through each fluid transfer device can be automatically quantified, whereby the reaction Individual precursor chemicals can be delivered at a consistent concentration to produce a desired chemical, such as a halogenated oxide, at a consistent concentration in the driving water flow range. That is, the concentration ratio of the precursor chemical substance can be kept constant.
図2は、流入水(駆動水)が局部圧力計54および流量表示器55を通過して流れる装置の一実施形態を表す。水は、圧力下で定量ポンプ60に流入する。本明細書に図示される定量デバイスは、参照番号60で示されるものなどの定量ポンプであり、アイダホ州ボイシ、クラウン・テクノロジー社(Crown Technology Corporation,Boise,Idaho)から市販されている。用語「定量」ポンプは、自動式自蔵動力式デバイスで流体を比例混合するポンプを指す。ポンプ(流体移送デバイス又はポンプシリンダ)内の3つの個々のピストンを作動させるのに使用される、米国特許公報(特許文献2)および米国特許公報(特許文献3)に開示されるような、内部主ピストンアセンブリを駆動させるのに水が使用されるとき、水は「駆動」水と考えることができる。流体移送デバイス又はシリンダピストンが前後に作動し、個々の前駆体化合物は、導管61、62および63から引き込まれた後、ピストンサイクルが完了する毎にポンプシリンダチャンバから送出される。各ポンプシリンダチャンバの容積は一定にすることができるが、外部化学物質供給調節ダイヤル(参照番号64、65、および66)を使用して調節可能である。水流は、ポンプ駆動アセンブリを通って変化し、ピストンの作動頻度は水流に比例した状態を維持する。これは比例した状態を維持し、各前駆体化学物質は様々な流量に比例して供給され、そのようにして、水出口で一定の化学物質濃度が提供される。操作モードにおける安全効果は、ポンプへの水流が停止した場合、前駆体化学物質の注入又は導入も停止することである。
FIG. 2 illustrates one embodiment of an apparatus in which incoming water (driving water) flows through a
駆動水はポンプから流出する時、インライン逆止弁(参照番号81、82および83)を通過する。この逆止弁に続いて、3つの個々の化学物質注入点がある。任意選択的に、これら3つの前駆体化学物質を1つの注入点で同時に注入又は導入することができる。各ポンプサイクルが完了すると、流体移送デバイスから流出する一定量の化学物質をこれらの点のそれぞれに(ピストンサイクルの移動部分によって提供される圧力下で)、又は同じ点で注入又は導入することができる。これらの前駆体化学物質を注入又は導入した後、定量デバイス又は定量ポンプを通過した駆動水で直ぐに希釈することができる。2つ以上の前駆体化学物質は注入又は導入された後、それらはストリーム内で合流して反応し、例えば下記に開示する二酸化塩素(ClO2)の希釈溶液などの所望の生成物を形成する。
When the driving water flows out of the pump, it passes through in-line check valves (
或いは、水の一部をバイパス導管35又は75に迂回させることができる。弁34および74を使用して導管36又は76を通る水量を制御することができ、これは、定量デバイス20又は60から流出し、導管31、32および33(図2では、71、72および73)を介して41、42および43(図2では、81、82および83)で水流に流入する前駆体化合物を希釈するのに使用される。導管35又は75を通って迂回した水は、下流で導管36又は76に再流入する。更に濃度の高い前駆体化学物質を反応させる方法がある。例えば、前駆体化学物質を駆動水流(ポンプの下流)に単に注入又は導入するのではなく、駆動水で更に希釈する直前に前駆体化学物質を小さいチャンバ内で予め反応させることができる。
Alternatively, a portion of the water can be diverted to the
本発明では、酸化ハロゲン化合物の生成に使用できる方法も開示する。本明細書で使用する時、酸化ハロゲン化合物は、分子中に少なくとも1つのハロゲンと1つの酸素を含有する化学化合物を指す。好適な酸化ハロゲン化合物の例には、以下に限定されないが、二酸化塩素、二酸化臭素、次亜塩素酸、次亜臭素酸、次亜塩素酸塩、次亜臭素酸塩、亜塩素酸、酸性化亜塩素酸ナトリウム、およびこれらの2つ以上の組合せが挙げられる。 The present invention also discloses methods that can be used to produce halogen oxide compounds. As used herein, halogen oxide compounds refer to chemical compounds that contain at least one halogen and one oxygen in the molecule. Examples of suitable halogen oxide compounds include, but are not limited to, chlorine dioxide, bromine dioxide, hypochlorous acid, hypobromite, hypochlorite, hypobromite, chlorous acid, acidification Examples include sodium chlorite, and combinations of two or more thereof.
本方法は、水流を前記に開示される装置に導入し、それに通して下流水を製造する工程;3つ以上の前駆体化学物質を互いに比例する速度で装置に供給し、それに通す工程;および、前駆体化学物質を下流水と合わせる工程であって、前駆体化学物質を水流に対する速度で装置に供給し、それに通す起動力として水流が使用され、それによって前駆体化学物質の2つ以上の間で化学反応が起こる工程を含むことができる。 The method includes introducing a stream of water into the apparatus disclosed above and producing downstream water therethrough; feeding three or more precursor chemicals to the apparatus at a rate proportional to each other and passing it through; , Combining the precursor chemical with downstream water, wherein the precursor stream is supplied to the device at a rate relative to the stream of water, and the stream of water is used as an activation force through it, whereby two or more of the precursor chemicals A step in which a chemical reaction takes place can be included.
本方法は、また、(a)前記に開示されるようなものとすることができる流体定量デバイスに水を通流させて、下流水を作り出し、且つ流体移送デバイスを作動させる工程;(b)3つ以上の前駆体化合物をそれぞれ別々の供給源から引き込み、各前駆体化合物を別々に流体移送デバイスの1つに通流させる工程;および、(c)前駆体化合物を下流水に注入又は導入し、それによって前駆体化学物質の2つ以上の間に化学反応が起こる工程も含むことができる。 The method also includes (a) passing water through a fluid metering device, which can be as disclosed above, creating downstream water and activating the fluid transfer device; (b) Drawing three or more precursor compounds each from a separate source and flowing each precursor compound separately through one of the fluid transfer devices; and (c) injecting or introducing the precursor compound into downstream water And a process whereby a chemical reaction occurs between two or more of the precursor chemicals.
当業者に既知の任意の前駆体化学物質を使用することができる。例えば、二酸化塩素を生成する好適な前駆体化合物が当該技術分野で周知である。説明する例には、酸と接触して二酸化塩素を生成できる亜塩素酸金属塩が挙げられる。また、例えば、(1)亜塩素酸金属塩および(2)次亜塩素酸金属塩を(3)酸と接触させることにより、二酸化塩素を生成することができる。亜塩素酸金属塩は、亜塩素酸アルカリ金属塩、亜塩素酸アルカリ金属塩、又はこれらの組合せとすることができる。亜塩素酸金属塩の例には、亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム、又はこれらの組合せが挙げられる。同様に、次亜塩素酸金属塩は、次亜塩素酸アルカリ金属塩、次亜塩素酸アルカリ金属塩、又はこれらの組合せとすることができる。次亜塩素酸金属塩の例には、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、又はこれらの組合せが挙げられる。任意の酸を使用することができる。このような酸の例には、硫酸、リン酸、硝酸、塩酸、又はこれらの組合せとすることができる。亜塩素酸金属塩、対、酸のモル比は、約0.001:1〜約100:1、又は約0.001:1〜約10:1の範囲とすることができ、また、次亜塩素酸金属塩、対、酸のモル比も、約0.001:1〜約100:1、又は約0.001:1〜約10:1の範囲とすることができる。 Any precursor chemical known to those skilled in the art can be used. For example, suitable precursor compounds that produce chlorine dioxide are well known in the art. Illustrative examples include metal chlorites that can be contacted with acid to produce chlorine dioxide. Further, for example, chlorine dioxide can be produced by bringing (1) metal chlorite and (2) metal hypochlorite into contact with (3) acid. The metal chlorite can be an alkali metal chlorite, an alkali metal chlorite, or a combination thereof. Examples of metal chlorites include sodium chlorite, potassium chlorite, or combinations thereof. Similarly, the hypochlorous acid metal salt can be an alkali metal hypochlorite, an alkali metal hypochlorite, or a combination thereof. Examples of metal hypochlorites include sodium hypochlorite, potassium hypochlorite, or combinations thereof. Any acid can be used. Examples of such acids can be sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, or combinations thereof. The molar ratio of metal chlorite to acid can range from about 0.001: 1 to about 100: 1, or from about 0.001: 1 to about 10: 1. The molar ratio of metal chlorate salt to acid can also range from about 0.001: 1 to about 100: 1, or from about 0.001: 1 to about 10: 1.
また、好適な前駆体化合物には、塩素酸金属塩、酸化剤、および酸を挙げることもできる。例えば、(1)塩素酸金属塩および(2)酸化剤を(3)酸と接触させることにより、二酸化塩素を生成することができる。塩素酸金属塩は、塩素酸アルカリ金属塩、塩素酸アルカリ金属塩、又はこれらの組合せとすることができる。塩素酸金属塩の例には、塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、又はこれらの組合せが挙げられる。無機酸化剤、有機酸化剤、又はこれらの組合せなどの任意の酸化剤を使用することができる。酸化剤の例には、過酸化水素、過酢酸、窒素酸化物、過酸化ナトリウム、過酸化ベンゾイル、m−クロロ安息香酸、m−ブロモ安息香酸、p−クロロ安息香酸、又はこれらの組合せが挙げられる。前記で開示された任意の酸を使用することができる。塩素酸金属塩、対、酸のモル比は、約0.001:1〜約10:1の範囲とすることができ、また、酸化剤、対、酸のモル比も、約0.001:1〜約10:1の範囲とすることができる。 Suitable precursor compounds can also include chlorate metal salts, oxidants, and acids. For example, chlorine dioxide can be produced by contacting (1) a metal salt of chlorate and (2) an oxidizing agent with (3) an acid. The chlorate metal salt can be an alkali metal chlorate, an alkali metal chlorate, or a combination thereof. Examples of metal chlorate salts include sodium chlorate, potassium chlorate, or combinations thereof. Any oxidizing agent such as an inorganic oxidizing agent, an organic oxidizing agent, or a combination thereof can be used. Examples of oxidizing agents include hydrogen peroxide, peracetic acid, nitrogen oxides, sodium peroxide, benzoyl peroxide, m-chlorobenzoic acid, m-bromobenzoic acid, p-chlorobenzoic acid, or combinations thereof. It is done. Any acid disclosed above can be used. The molar ratio of metal chlorate to acid can range from about 0.001: 1 to about 10: 1 and the molar ratio of oxidant to acid is also about 0.001: It can range from 1 to about 10: 1.
酸化ハロゲン化合物を生成するための他の前駆体化合物には、以下に限定されないが、臭化ナトリウムおよび次亜塩素酸ナトリウム、塩素、有機酸、および無機酸が挙げられる。 Other precursor compounds for producing halogen oxide compounds include, but are not limited to, sodium bromide and sodium hypochlorite, chlorine, organic acids, and inorganic acids.
例えば、メカニカルミキサ又はスタチックミキサで混合することにより、前駆体化合物を合わせることができる。生成は、任意の好適な条件で実施することができる。前記に開示される装置を使用することが好ましい。 For example, the precursor compounds can be combined by mixing with a mechanical mixer or a static mixer. Production can be carried out under any suitable conditions. It is preferred to use the apparatus disclosed above.
水中の二酸化塩素などの化学生成物を貯蔵タンクに、又は最終用途(例えば、市浄水場、又は下水処理場の廃棄物処理)に移送することができる。必要に応じて、比色計を使用し二酸化塩素濃度を監視することができる。また、pHメータで溶液を監視することもでき、従って、pHを当業者に既知の任意の手段で約2.0〜10に調節することができる。代替の監視手段には、ORP(酸化還元電位)、残留物モニタ、および分光光度分析計が挙げられる。 Chemical products such as chlorine dioxide in water can be transferred to storage tanks or to end uses (eg, wastewater treatment at municipal water treatment plants or sewage treatment plants). If necessary, a colorimeter can be used to monitor the chlorine dioxide concentration. The solution can also be monitored with a pH meter, so the pH can be adjusted to about 2.0-10 by any means known to those skilled in the art. Alternative monitoring means include ORP (redox potential), residue monitor, and spectrophotometer.
本方法は、好ましくは、少なくとも約40:1、好ましくは少なくとも約20:1、および更に好ましくは少なくとも10:1のターンダウン比で実施される。用語「ターンダウン」は、装置で達成可能な、酸化ハロゲン化合物(二酸化塩素など)の最大生成速度と最小生成速度の比として定義される。 The method is preferably carried out with a turndown ratio of at least about 40: 1, preferably at least about 20: 1, and more preferably at least 10: 1. The term “turndown” is defined as the ratio of the maximum production rate and the minimum production rate of a halogenated oxide (such as chlorine dioxide) that can be achieved in the apparatus.
ClO2含有水の製造方法も開示する。本方法は、水を流して下流水を製造する工程;および、下流水に3種類以上の前駆体化学物質を水流に対する速度で、および互いに比例する速度で供給し、それによってClO2含有水を製造する工程を含み、流水が、前駆体化学物質を下流水に比例的に供給する起動力を提供する。 A method for producing ClO 2 -containing water is also disclosed. The method includes flowing water to produce downstream water; and supplying the downstream water with three or more precursor chemicals at a rate relative to the water flow and at a rate proportional to each other, thereby providing ClO 2 -containing water. Including the manufacturing process, the running water provides the starting force to proportionally supply the precursor chemical to the downstream water.
次いで、ClO2の希釈溶液を適用する点に導くことができる。例示的な用途には、以下に限定されないが、食品接触衛生、乳業用甘水システム(dairy sweet water systems)、乳業用処理水消毒(冷却水、加熱水、飲用)、乳業用殺菌機、乳業用CIP(所定位置における洗浄)システム、乳業用硬質表面、衛生/消毒、乳業用発酵槽加工助剤、家禽処理場の処理水消毒(浸漬式チラーおよび急速空冷チラー、熱湯消毒器)、家禽処理場CIP衛生/消毒、家禽処理場の硬質表面衛生/消毒、食肉処理場の処理水消毒(冷却水、加熱水、浸漬式チラー、急速空冷チラー、塩水シャワーチラー)、食肉加工屠体水洗い、食肉処理場CIP衛生/消毒、食肉処理場の硬質表面衛生/消毒、果物および野菜加工処理場の処理水消毒(冷却水、加熱水、冷水冷却処理、野菜水洗い、樋水)、果物および野菜プロセッサCIPシステム、果物および野菜加工処理場の硬質表面衛生/消毒、果物および野菜貯蔵処理(貯蔵前処理、増湿システム処理)、きのこ処理衛生/消毒、醸造所/飲料工場の処理水消毒(冷却水、加熱水、飲料水)、醸造所/飲料工場CIPシステム、醸造所/飲料工場の硬質表面衛生/消毒、ペット関連の(pet−bone)処置/消毒、動物用飲料水消毒、豚、家禽、畜牛、犬小屋、飼育・栽培容器(grow out bin)の噴霧およびスプレー、養殖処理、バイオフィルム除去、廃水処理、エマルション、化学分解(以下に限定されないが、フェノール類、酸化窒素(nox)、酸化イオウ(SOx)、およびシアン化物など)、油井処理、水貯蔵システム、接着剤、製紙および紙再生(白水消毒、スライム制御、パルプ漂白および蛍光除去)、冷却塔、処理水消毒(引き込み原水、冷却水、加熱水、比較的低BODの雑排水(grey water))、空気洗浄機、加熱および換気システム、臭気制御、軟体動物駆除剤、水ろ過システム処理(バイオフィルム除去/消毒)、病院、診療所、歯科医院、ナーシングホーム、実験室、死体保管所、サロン、家庭用水処理、レクリエーション用水消毒(飲用、貯蔵)、海水処理(貯蔵飲用、比較的高BODの雑排水(black water)、比較的低BODの雑排水、貯蔵タンク消毒、バイオフィルム除去)、船舶硬質表面衛生、航空用水処理(貯蔵飲用、タンク消毒、バイオフィルム除去)、商業用水ろ過システム処理(バイオフィルム除去/消毒)、又はこれらの組合せを挙げることができる。 It can then be guided to the point of applying a dilute solution of ClO 2. Exemplary applications include, but are not limited to, food contact hygiene, dairy sweet water systems, dairy treated water disinfection (cooling water, heated water, drinking), dairy sterilizers, dairy CIP (cleaning in place) system, hard surface for dairy industry, sanitary / disinfection, fermenter processing aid for dairy industry, treatment water disinfection (immersion chiller and rapid air cooling chiller, hot water disinfector), poultry treatment CIP hygiene / disinfection, hard surface hygiene / disinfection of poultry processing plants, sterilization of slaughterhouse water (cooling water, heated water, immersion chiller, rapid air cooling chiller, salt water shower chiller), meat processing carcass washing, meat CIP sanitation / disinfection, hard surface sanitation / disinfection of slaughterhouses, disinfection of processed water in fruit and vegetable processing plants (cooling water, heating water, cold water cooling treatment, washing with vegetable water, brine) Fruit and vegetable processor CIP system, hard surface hygiene / disinfection of fruit and vegetable processing plant, fruit and vegetable storage treatment (pre-storage treatment, humidification system treatment), mushroom treatment hygiene / disinfection, brewery / beverage plant treated water Disinfection (cooling water, heated water, drinking water), brewery / beverage factory CIP system, brewery / beverage factory hard surface hygiene / disinfection, pet-bone treatment / disinfection, animal drinking water disinfection, Spraying and spraying pigs, poultry, cattle, kennels, grow out bins, aquaculture treatment, biofilm removal, wastewater treatment, emulsion, chemical degradation (but not limited to: phenols, nitric oxide ( no x), sulfur oxide (SO x), and cyanides), oil well treatment, water storage systems, adhesives, paper and paper reproduction (white water consumption , Slime control, pulp bleaching and fluorescence removal), cooling towers, treated water disinfection (raw water, cooling water, heated water, relatively low BOD gray water), air washer, heating and ventilation system, odor Control, molluscicide, water filtration system treatment (biofilm removal / disinfection), hospital, clinic, dental clinic, nursing home, laboratory, corpse storage, salon, home water treatment, recreational water disinfection (drinking, storage) , Seawater treatment (stored drinking, relatively high BOD black water, relatively low BOD wastewater, storage tank disinfection, biofilm removal), ship hard surface sanitation, aviation water treatment (storage drinking, tank disinfection) Biofilm removal), commercial water filtration system treatment (biofilm removal / disinfection), or combinations thereof Can.
また、(a)3つ以上の流体移送デバイスを備える流体定量デバイスに水を通流させて、下流水を作り出し、且つ前記流体移送デバイスを作動させる工程;(b)亜塩素酸金属塩、次亜塩素酸金属塩、および酸をそれぞれ別々の供給源から引き込み、それぞれ別々に流体移送デバイスの1つに通流させる工程;および、(c)亜塩素酸金属塩、次亜塩素酸金属塩、および酸を下流水と合わせ、動物の飲用に好適な水を製造する工程を含む、動物用飲料水を製造する方法も提供する。流体定量デバイス、亜塩素酸金属塩、次亜塩素酸金属塩、酸、およびデバイスを使用する方法は、前記に開示されるものと同じとすることができる。 And (a) flowing water through a fluid metering device comprising three or more fluid transfer devices to create downstream water and operating the fluid transfer device; (b) metal chlorite, Drawing a chlorite metal salt and an acid each from a separate source and separately passing them through one of the fluid transfer devices; and (c) a metal chlorite salt, a metal hypochlorite salt, There is also provided a method of producing animal drinking water, comprising the step of combining an acid with downstream water to produce water suitable for animal drinking. The fluid metering device, metal chlorite, metal hypochlorite, acid, and method of using the device can be the same as those disclosed above.
本発明を説明するため以下の実施例を記載するが、それらは本発明の範囲を不当に限定するものと解釈されるべきではない。 The following examples are set forth to illustrate the present invention, but they should not be construed to unduly limit the scope of the present invention.
飲料水は、粒子を除去するためフィルタを通して装置に供給した。加圧揚水ポンプを使用して、使用可能な飲料水ライン圧力より高い試験圧力を発生させた。注入点81および82が比較的近く、スタチックミキサを参照番号82と83の間に配置したこと以外、図2に示されるようなヘッドが3つある計量水圧ポンプを備える装置を使用して、前駆体化学物質(後述の前駆体化学物質)を送給し、注入した。前駆体化学物質の互いに対する、および起動水流に対する流量比は、ポンプの3つの化学物質計量供給シリンダのそれぞれのストローク長を調節することによって操作した。
Drinking water was fed to the device through a filter to remove particles. A pressurized pump was used to generate a test pressure higher than the available drinking water line pressure. Using a device with a metering hydraulic pump with three heads as shown in FIG. 2, except that the injection points 81 and 82 are relatively close and a static mixer was placed between
後述の試料採取弁を通して試料を抜き取り、後述のように分析した。幾つかの試験では、装置の構成を下記に詳述するように変更した。 Samples were withdrawn through a sampling valve described below and analyzed as described below. In some tests, the configuration of the device was changed as detailed below.
(前駆体化学物質)
以下の前駆体化学物質から二酸化塩素を発生させた:(1)亜塩素酸ナトリウム溶液(25%(w/w);米国ロードアイランド州ノースキングスタウン、IDI(IDI,North Kingstown,RI,USA)から入手);(2)次亜塩素酸ナトリウム溶液(10.5%(w/w);米国ロードアイランド州クランストン、RJプール(RJ Pool,Cranston,RI,USA)から購入;12.4%(w/w)次亜塩素酸ナトリウムでヨウ素滴定法により検定);および、(3)塩酸溶液(31.45%(w/w);米国ロードアイランド州ノースキングスタウン、マンシニ・ハードウェア(Mancini Hardware,North Kingstown,RI,USA)から購入)。
(Precursor chemical)
Chlorine dioxide was generated from the following precursor chemicals: (1) Sodium chlorite solution (25% (w / w); IDI, North Kingstown, RI, USA), North Kingstown, Rhode Island, USA (2) Sodium hypochlorite solution (10.5% (w / w); purchased from Cranston, Rhode Island, RJ Pool (RJ Pool, Cranston, RI, USA); 12.4% (W / w) Iodometric titration with sodium hypochlorite); and (3) Hydrochloric acid solution (31.45% (w / w); Mancini Hardware, North Kingstown, Rhode Island, USA Hardware, North Kingstown, RI, USA)).
(試料採取および分析)
試料(各250ml)を試料採取弁を通して抜き取り、茶色のナルジーン(Nalgene)(登録商標)試料瓶に入れた。米国公衆衛生協会(American Public Health Association)、米国水道工事協会(American Water Works Association)、水環境協会(Water Environmental Association)、出版局(Publication Office)、ワシントンDC(Washington D.C.)により、共同で作成および出版された、「水および排水の試験のための標準的方法」20版、1998年(Standard Method for the Examination of Water and Wastewater,20thed.,1998)、方法4500−ClO2Eに記載のように、試料採取および分析を実施した。ハッチ(Hach)(登録商標)(米国コロラド州ラブランド)DR/2000直読分光光度計を使用して、試料の二酸化塩素濃度を決定した。別途記載しない限り、試料を脱イオン水4部で希釈した。この試験は、ハッチの(Hach’s)(登録商標)DR/2000方法75に従って445nmの波長で実施した。
(Sample collection and analysis)
Samples (250 ml each) were withdrawn through a sampling valve and placed in a brown Nalgene® sample bottle. American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environmental Association, DC, Public Office. DC, DC in has been created and published, "water and standard methods for the testing of waste water," 20th Edition, 1998 (standard method for the Examination of water and wastewater, 20 th ed., 1998), method 4500-ClO 2 E Sampling and analysis were performed as described in. The chlorine dioxide concentration of the sample was determined using a Hach® (Loveland, Colorado, USA) DR / 2000 direct reading spectrophotometer. Samples were diluted with 4 parts deionized water unless otherwise stated. This test was performed at a wavelength of 445 nm according to Hach's® DR / 2000
オリオン(Orion)(登録商標)(米国マサチューセッツ州ベヴァリー(Beverly,MA,USA))コンビネーションpHプローブおよびpHメータを使用して、試料のpHを決定した。 The pH of the samples was determined using an Orion® (Beverly, Mass., USA) combination pH probe and pH meter.
スパージされる空気で最低15分間、脱ガス処理することにより、試料から二酸化塩素を除去した。 Chlorine dioxide was removed from the sample by degassing with sparged air for a minimum of 15 minutes.
ジオネックス(Dionex)(登録商標)(カリフォルニア州サニーベイル(Sunnyvale,CA))DX−120イオン・クロマトグラフ(Ion Chromatograph)を使用して、脱ガスした試料の亜塩素酸イオンおよび塩素酸イオンを決定した。ジオネックス(Dionex)(登録商標)AS40自動サンプラー(Automated Sampler)を使用した。全ての試料を2部ずつ分析した。2ml/分の流量で7〜8mM炭酸水素塩溶離液を用いて、ジオネックス(Dionex)(登録商標)AS9SCカラムおよびASRSサプレンサを使用した。この方法は、EPA方法300と合致した。 Dionex® (Sunnyvale, Calif.) DX-120 ion chromatograph (Ion Chromatograph) was used to determine the chlorite and chlorate ions of the degassed samples. . A Dionex (R) AS40 autosampler was used. All samples were analyzed in duplicate. A Dionex® AS9SC column and ASRS suppressor were used with 7-8 mM bicarbonate eluent at a flow rate of 2 ml / min. This method was consistent with the EPA method 300.
(計算)
効率%を次のように計算した:
(Calculation)
The efficiency% was calculated as follows:
式中、[ClO2]=二酸化塩素濃度(mg/l)、および、[ClO2 −]=亜塩素酸イオン濃度(mg/l)である。[ClO2]+[ClO2 −]は方法AM−100−07revAで決定するか、又は、[ClO2]はDR/2000分光光度計方法75で決定し、且つ[ClO2 −]はイオンクロマトグラフィーで決定した。
In the formula, [ClO 2 ] = chlorine dioxide concentration (mg / l) and [ClO 2 − ] = chlorite ion concentration (mg / l). [ClO 2 ] + [ClO 2 − ] is determined by method AM-100-07revA or [ClO 2 ] is determined by DR / 2000
EPA指導マニュアル:代替の消毒剤および酸化剤、EPA、1999年4月、4〜3頁(EPA Guidance Manual:Alternative Disinfectants and Oxidants, EPA, April 1999, page 4−3)に定義されるように、収率を次のように計算した: EPA Guidance Manual: Alternative Disinfectants and Oxidizers, EPA, April 1999, pages 4-3 (EPA Guidance Manual: Alternative Disabilities and Oxidants, EPA, April 1999, page 4-3), The yield was calculated as follows:
式中、[ClO3 −]=塩素酸イオン濃度(mg/l)、および(67.45/83.45)=ClO2 −とClO3 −の分子量比である。 In the formula, [ClO 3 − ] = chlorate ion concentration (mg / l), and (67.45 / 8.45) = molecular weight ratio between ClO 2 — and ClO 3 — .
EPA指導マニュアル:代替の消毒剤および酸化剤、EPA、1999年4月、4〜4頁(EPA Guidance Manual:Alternative Disinfectants and Oxidants, EPA, April 1999, pp.4−4)に定義されるように、純度を次のように計算した: EPA Guidance Manual: Alternative Disinfectants and Oxidants, EPA, April 1999, pages 4-4 (EPA Guidance Manual: Alternative Disabilities and Oxidants, EPA, April 1999, pp. 4-4). The purity was calculated as follows:
式中、[FAC]=塩素として利用可能な遊離塩素濃度(mg/l)である。 In the formula, [FAC] = concentration of free chlorine (mg / l) available as chlorine.
(実施例1)
この実施例は、本発明が高効率、高収率、および高純度を提供し、過剰塩素が少ないことを例証する。
Example 1
This example illustrates that the present invention provides high efficiency, high yield, and high purity with low excess chlorine.
亜塩素酸ナトリウムを最大速度の85%で供給し、次亜塩素酸ナトリウムを最大速度の100%で供給し、塩酸を最大速度の40%で供給して8つの試料が得られた。起動水入口圧力を調節して二酸化塩素溶液流量を変えた。2つの試料を毎分1.5USガロン(GPM)で、4つを3.0GPMで、2つを6.0GPMで採取した。これは、二酸化塩素生成速度、35〜142PPD(一日当りのポンド数)ClO2を表した。 Sodium chlorite was fed at 85% of maximum speed, sodium hypochlorite was fed at 100% of maximum speed, and hydrochloric acid was fed at 40% of maximum speed, resulting in 8 samples. The chlorine dioxide solution flow rate was changed by adjusting the starting water inlet pressure. Two samples were taken at 1.5 US gallons per minute (GPM), 4 at 3.0 GPM and 2 at 6.0 GPM. This chlorine dioxide production rate, 35~142PPD (pounds per day) showing the ClO 2.
EPA指導マニュアル: 代替の消毒剤および酸化剤、EPA、1999年4月、4〜3頁(EPA Guidance Manual:Alternative Disinfectants and Oxidants, EPA, April 1999, pp.4−3)に定義されるように過剰塩素を測定すると、0.1%未満であった。これは、過剰塩素濃度が極めて低いことを表す。 EPA Guidance Manual: Alternative Disinfectants and Oxidants, EPA, April 1999, pages 4-3 (EPA Guidance Manual: Alternative Disabilities and Oxidants, EPA, April 1999, pp. 4-3). When excess chlorine was measured, it was less than 0.1%. This represents a very low excess chlorine concentration.
二酸化塩素濃度は、1940〜2010mg/l、平均1974mg/lと測定された。亜塩素酸イオン濃度は、1.0mg/l〜6.1mg/l、平均3.3mg/lと測定された。塩素酸イオン濃度は118mg/l〜145mg/l、平均132mg/lと測定された。 The chlorine dioxide concentration was measured as 1940-2010 mg / l, average 1974 mg / l. The chlorite ion concentration was measured as 1.0 mg / l to 6.1 mg / l, with an average of 3.3 mg / l. The chlorate ion concentration was measured to be 118 mg / l to 145 mg / l, with an average of 132 mg / l.
分光測光法およびイオンクロマトグラフィーにより測定される効率は、99.7%〜99.9%の範囲であり、平均は99.8%であった。 Efficiency measured by spectrophotometry and ion chromatography ranged from 99.7% to 99.9% with an average of 99.8%.
分光測光法およびイオンクロマトグラフィーにより測定される収率は、94.2%〜95.3%の範囲であり、平均は94.7%であった。 Yields measured by spectrophotometry and ion chromatography ranged from 94.2% to 95.3% with an average of 94.7%.
分光測光法およびイオンクロマトグラフィーにより測定される純度は、93.0%〜94.3%の範囲であり、平均は93.6%であった。 The purity as measured by spectrophotometry and ion chromatography ranged from 93.0% to 94.3%, with an average of 93.6%.
(実施例2)
この実施例は、二酸化塩素溶液の流量を低減することによる効果を示す。
(Example 2)
This example shows the effect of reducing the flow rate of the chlorine dioxide solution.
装置を実施例1のように運転したが、更なるターンダウンを実証するため、二酸化塩素溶液の流量を0.75GPM〜0.30GPMに低減した。0.75GPMでは収率93.9%および93.8%が得られた。0.3GPMでは、89.4%および87.8%が得られた。 The apparatus was operated as in Example 1, but the chlorine dioxide solution flow rate was reduced to 0.75 to 0.30 GPM to demonstrate further turndown. Yields of 93.9% and 93.8% were obtained at 0.75 GPM. At 0.3 GPM, 89.4% and 87.8% were obtained.
(実施例3)
この実施例は、二酸化塩素溶液中の塩素酸イオンは、一部には、前駆体である次亜塩素酸ナトリウム溶液中の不純物として塩素酸イオンが存在することによるものである、ということを例証する。
(Example 3)
This example illustrates that the chlorate ions in the chlorine dioxide solution are due in part to the presence of chlorate ions as impurities in the precursor sodium hypochlorite solution. To do.
装置を実施例1のように運転したが、亜塩素酸ナトリウムおよび塩酸供給の代わりに、飲料水を使用した。試料中の塩素酸イオンは平均76mg/lと測定された。これは、実施例1で測定される塩素酸塩の一部が二酸化塩素発生の副生成物として形成されるが、これは次亜塩素酸ナトリウム供給中における不純物であることを示す。このバックグランド塩素酸イオンを補償して収率を計算し直すと、その結果、実施例1では収率97.1%〜98.3%、平均98.7%となった。 The apparatus was operated as in Example 1, but drinking water was used instead of sodium chlorite and hydrochloric acid feed. The chlorate ion in the sample was measured to average 76 mg / l. This indicates that a portion of the chlorate measured in Example 1 is formed as a byproduct of chlorine dioxide generation, which is an impurity in the sodium hypochlorite feed. When this background chlorate ion was compensated and the yield was recalculated, the yield was 97.1% to 98.3% in Example 1, and the average was 98.7%.
(実施例4)
この実施例は、塩酸供給速度を変化させることによる効果を実証する。
Example 4
This example demonstrates the effect of changing the hydrochloric acid feed rate.
亜塩素酸ナトリウムを最大速度の88%で供給し、次亜塩素酸ナトリウムを最大供給速度の100%で供給し、塩酸を最大速度の30%〜50%で供給して、装置を運転した。二酸化塩素溶液流量は3.0GPMに維持した。 The apparatus was operated with sodium chlorite fed at 88% of maximum rate, sodium hypochlorite fed at 100% of maximum feed rate, and hydrochloric acid at 30% to 50% of maximum rate. The chlorine dioxide solution flow rate was maintained at 3.0 GPM.
(実施例5)
この実施例は、次亜塩素酸塩/次亜塩素酸と亜塩素酸塩の注入点を分離すると収率が改善することを実証する。
(Example 5)
This example demonstrates that separating the hypochlorite / hypochlorous acid and chlorite injection points improves the yield.
2つの試料では、装置は、注入点81、82および83が図2に示されるよりも比較的近く、83の下流にスタチックミキサがあり、次亜塩素酸塩と次亜塩素酸の注入点の直ぐ下流に亜塩素酸塩を注入したこと以外、図2に示されるものと同様であった。得られた収率は91.2%および91.3%であり、次亜塩素酸塩/次亜塩素酸と亜塩素酸塩の注入点の間に滞留時間があった実施例1の平均収率よりも約3.5%低かった。 For the two samples, the apparatus has injection points 81, 82, and 83 that are relatively closer than shown in FIG. 2, with a static mixer downstream of 83, and hypochlorite and hypochlorous acid injection points. 2 was the same as that shown in FIG. 2 except that chlorite was injected immediately downstream. The yields obtained were 91.2% and 91.3%, and the average yield of Example 1 in which the residence time was between the hypochlorite / hypochlorous acid and chlorite injection points. About 3.5% lower than the rate.
(実施例6)
この実施例は、スタチックミキサの使用により収率が改善することを示す。
(Example 6)
This example shows that the use of a static mixer improves the yield.
4つの試料では、装置は、スタチックミキサの代わりに当業者に周知のスケジュール80管を使用すること以外、実施例1〜4に開示されているものと同じであった。得られた収率は、93.7%〜約94.0%であり、平均93.8%であった。この平均は、実施例1の平均収率より0.9%低く、スタチックミキサによって収率が改善することが実証された。 For the four samples, the apparatus was the same as that disclosed in Examples 1-4 except that instead of a static mixer, a schedule 80 tube known to those skilled in the art was used. The yield obtained was 93.7% to about 94.0%, with an average of 93.8%. This average is 0.9% lower than the average yield of Example 1, demonstrating that the static mixer improves the yield.
(実施例7)
次亜塩素酸塩/次亜塩素酸と亜塩素酸塩の注入点の間にスタチックミキサを使用することを例証する。
(Example 7)
Illustrates the use of a static mixer between hypochlorite / hypochlorous acid and chlorite injection points.
6つの試料では、装置は実施例6で使用したものと同じであった。得られた収率は93.0%〜95.9%、平均94.1%であった。この平均は、実施例1の平均収率より0.6%低く、注入点間のスタチックミキサによって収率が改善することが実証された。また、収率は実施例6よりも高く、亜塩素酸塩注入点の後のスタチックミキサにより収率が改善することが実証された。 For six samples, the apparatus was the same as that used in Example 6. The yield obtained was 93.0% to 95.9%, average 94.1%. This average is 0.6% lower than the average yield of Example 1, and it was demonstrated that the static mixer between the injection points improves the yield. Moreover, the yield was higher than Example 6, and it was demonstrated that the yield was improved by a static mixer after the chlorite injection point.
(実施例8)
この実施例は、ClO2濃度ターンダウンの効果を示す。
(Example 8)
This example shows the effect of ClO 2 concentration turndown.
これらの試料では、装置は実施例6で使用したものと同じであった。前駆体の互いの比は一定に維持されたが、起動水流に対する比は低減した。 For these samples, the apparatus was the same as that used in Example 6. The ratio of precursors to each other remained constant, but the ratio to the starting water flow was reduced.
二酸化塩素溶液の流量を調節することによる実施例1で実証されるターンダウン比と、少なくとも40:1である二酸化塩素生成速度におけるターンダウンを実証するこの実施例を組み合わせることこと。 Combine the turndown ratio demonstrated in Example 1 by adjusting the flow rate of the chlorine dioxide solution with this example demonstrating turndown at a chlorine dioxide production rate of at least 40: 1.
(実施例9)
この実施例は、鶏用飲料水のために本発明で生成される溶液の使用を例証する。
Example 9
This example illustrates the use of the solution produced in the present invention for drinking water for chickens.
テキサス北東部、米国の商業用養鶏場で飼育されたブロイラー鶏を研究に使用した。典型的な養鶏場は、約10〜12の鶏舎からなり、それぞれに鶏が約15,000羽飼育されていた。運転に用いるブロイラーは全て(試験用の群れと対照の群れ)、同じ遺伝子材料に由来した。毎分約2ガロン(7.57リットル)の速度で鶏に水を与えた。水ラインは全て、直径約1/8インチ(0.32cm)であり、鶏に与えるため、製造業者の使用説明書に従い、最初に十分なバイオセントリー・アクア・マックス(Biosentry Aqua Max)(登録商標)洗浄溶液を用いて洗浄した。対照運転では、鶏に普通の水道水を与えた。実験運転では、水を鶏舎に入れる前に、前記で開示された装置に通流させた。亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、およびリン酸は、それぞれ、装置の入口から引き込んだ。亜塩素酸ナトリウムと次亜塩素酸ナトリウムは水ラインの消毒に使用し、リン酸はpHを約4〜約6の範囲に調節するのに使用した。必要とされる各化学物質の量は、水のpHを前記に開示されたpHより高く、若しくは、水中の遊離塩素を約3〜10ppm(重量基準)に、若しくは水中のin−situ生成される二酸化塩素を約0.5〜約0.8ppmに維持する量、又は、送水管又は導管内でのバイオフィルムの形成が制御される量であった。鶏には全て、典型的には50日間、同じ市販の餌を与えた。その後、本発明で発生した水と水道水を与えた鶏の致死率を決定した。成長サイクルの終わりの生存率は、対照の群れが94.58%であったのに対し、試験の群れでは96.69%であった。更に、飼料要求は、対照の群れが1.93であったのに対して、試験の群れでは1.89であった。飼料要求が低いほど、同じ鶏の重量を達成するのに必要な餌が少ないことを意味する。これらの結果は、本発明により製造した飲料水が鶏の生存率を増加させるだけでなく、飼料要求も改善したことを実証している。 Broiler chickens raised in a commercial chicken farm in the northeastern Texas, USA were used for the study. A typical poultry farm consisted of about 10-12 poultry houses, each having about 15,000 chickens. All broilers used for operation (test and control flocks) were derived from the same genetic material. Chickens were given water at a rate of about 2 gallons per minute (7.57 liters). All water lines are about 1/8 inch (0.32 cm) in diameter and are given enough Biocentry Aqua Max (registered trademark) according to the manufacturer's instructions to feed the chicken. ) Washed with wash solution. In control operation, chickens were given normal tap water. In the experimental run, water was passed through the device disclosed above before entering the poultry house. Sodium chlorite, sodium hypochlorite, and phosphoric acid were each drawn from the inlet of the apparatus. Sodium chlorite and sodium hypochlorite were used to disinfect the water line, and phosphoric acid was used to adjust the pH to a range of about 4 to about 6. The amount of each chemical required is that the pH of water is higher than the pH disclosed above, or about 3-10 ppm (by weight) of free chlorine in water, or generated in-situ in water. An amount to maintain chlorine dioxide at about 0.5 to about 0.8 ppm, or an amount to control biofilm formation in the water pipe or conduit. All chickens were fed the same commercial food, typically for 50 days. Thereafter, the lethality of chickens fed with water and tap water generated in the present invention was determined. Survival at the end of the growth cycle was 96.69% in the test group compared to 94.58% in the control group. Furthermore, the feed requirement was 1.89 for the test group compared to 1.93 for the control group. A lower feed requirement means less food is needed to achieve the same chicken weight. These results demonstrate that the drinking water produced according to the present invention not only increased chicken survival, but also improved feed requirements.
流体移送デバイスを通して、定量デバイスは、第1、第2、第3、および任意の追加の化学物質入口ポートを備え、前駆体化学物質はそれらを通り、個々の導管によって、それぞれ流体移送デバイスに引き込まれ、それを通ることができる。流体移送デバイスを通して、定量デバイスは、第1、第2、第3、および任意選択的に追加の化学物質出口ポートを備え、前駆体化学物質はそれらを通り、これらの個々の導管によっておよび個々の導管を通って下流水に引き込まれる。個々の導管は1つ又は複数の位置で、好ましくは2つ以上の位置又は点で下流水に入ることができる。 Through the fluid transfer device, the metering device comprises first, second, third, and any additional chemical inlet ports through which the precursor chemicals are drawn into the respective fluid transfer devices by individual conduits. And can pass through it. Through the fluid transfer device, the metering device comprises first, second, third and optionally additional chemical outlet ports through which the precursor chemicals pass, through these individual conduits and individually. It is drawn into the downstream water through the conduit. Individual conduits can enter the downstream water at one or more locations, preferably at more than one location or point.
Claims (9)
前記水入口が水源に接続可能であり;前記流体移送デバイスが移送デバイス入口と移送デバイス出口を備え、それぞれが導管に接続可能であり;
前記水源は、前記水駆動式の主駆動アセンブリに入り、それを通る水流を作り出すことができ、それによって前記水出口を通る下流水を作り出し、
前記定量デバイスが、作動流体入口および作動流体出口を備えるピストンアクチュエータを備え;それぞれの前記流体移送デバイスが、入口ポート、出口ポート、およびそれらの中に計量ピストンを備え、前記アクチュエータが前記流体移送デバイス内で前記計量ピストンを往復運動させ、
それぞれの前記流体移送デバイスが、前記水流により比例して作動し、および
前記装置が単一の定量デバイスを備えることを特徴とする装置。 An apparatus comprising: a water inlet; a water outlet; a water-driven main drive assembly; and a fluid metering device comprising a first, second, third, and optionally additional fluid transfer device,
The water inlet is connectable to a water source; the fluid transfer device comprises a transfer device inlet and a transfer device outlet, each connectable to a conduit;
The water source can enter the water-driven main drive assembly and create a flow of water therethrough, thereby creating downstream water through the water outlet;
The metering device comprises a piston actuator comprising a working fluid inlet and a working fluid outlet; each of the fluid transfer devices comprises an inlet port, an outlet port, and a metering piston therein, the actuator being the fluid transfer device Reciprocating the metering piston within,
Each fluid transfer device is actuated proportionally by the water flow, and the apparatus comprises a single metering device.
(1)前記塩素酸アルカリ金属塩、塩素酸アルカリ性金属塩、若しくはこれらの組合せ;(2)無機酸化剤、有機酸化剤、若しくはこれらの組合せ、および(3)酸;又は
(1)亜塩素酸ナトリウム、亜塩素酸カリウム、若しくはこの両方;(2)次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カリウム、若しくはこの両方;および(3)硫酸、リン酸、硝酸、塩酸、若しくは他の無機酸、若しくは有機酸、若しくはこれらの組合せ;又は
(1)塩素酸ナトリウム、塩素酸カリウム、若しくはこの組合せ;(2)過酸化水素、過酢酸、窒素酸化物、過酸化ナトリウム、過酸化ベンゾイル、m−クロロ安息香酸、m−ブロモ安息香酸、p−クロロ安息香酸、若しくはこれらの組合せ;および(3)硫酸、リン酸、硝酸、塩酸、若しくはこれらの組合せ、
を含むことを特徴とする請求項6に記載の方法。 The precursor chemical is
(1) the alkali metal chlorate, the alkali metal chlorate, or a combination thereof; (2) an inorganic oxidant, an organic oxidant, or a combination thereof; and (3) an acid; or (1) chlorous acid Sodium, potassium chlorite, or both; (2) sodium hypochlorite, potassium hypochlorite, or both; and (3) sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, or other inorganic acids, or Or (1) sodium chlorate, potassium chlorate, or combinations thereof; (2) hydrogen peroxide, peracetic acid, nitrogen oxides, sodium peroxide, benzoyl peroxide, m-chlorobenzoic acid. Acid, m-bromobenzoic acid, p-chlorobenzoic acid, or combinations thereof; and (3) sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, or combinations thereof;
The method of claim 6, comprising:
Flowing water through the fluid metering device to produce downstream water, and sodium chlorite, sodium hypochlorite, and phosphoric acid in the downstream water at a rate relative to the water stream and a rate proportional to each other, respectively. Wherein the metering device is the same as described in claim 1, wherein the flow of water provides a starting force for proportionally supplying the chemical to the downstream water, A method for producing animal drinking water, such as chicken drinking water, characterized in that the pH of the drinking water is preferably from about 4 to about 6.
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