JP2008006432A - Method and apparatus for dissolving and mixing gas and liquid using linear slit - Google Patents

Method and apparatus for dissolving and mixing gas and liquid using linear slit Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method which enables the more efficient dissolution and mixture of gas and liquid. <P>SOLUTION: The method for dissolving and mixing gas and liquid is characterized in that a vapor phase is dissolved in a liquid phase by simultaneously passing the vapor phase and the liquid phase through the linear slit provided on (1) a metal sheet, (2) a plastic sheet or (3) a molded product of the metal sheet or the plastic sheet. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液相中に気相を混合溶解させる方法とその装置に関するものである。   The present invention relates to a method and apparatus for mixing and dissolving a gas phase in a liquid phase.

従来、液相中に気相を混合溶解させる一般的な方法として、多孔質フィルターを用いたバブリング法、液相を旋回して陰圧となる渦中に気相を吸引させて液相中に気相を圧壊混合する方法等が採用されている。また、スリットを利用して気液混合を行う方法として、例えば特許文献1のような微細気泡発生装置がある。特許文献1所載のスリット構造は、液体流路の管体に突起物を当接させることにより一定の間隔が形成されるという構造であり、管体中に液体が流通する際に気体が混入し、気液混合されるというものである。
特開2006−61829号公報
Conventionally, as a general method for mixing and dissolving a gas phase in a liquid phase, a bubbling method using a porous filter, a gas phase is sucked into a vortex that swirls the liquid phase and becomes a negative pressure, and gas is introduced into the liquid phase. A method of crushing and mixing phases is employed. Moreover, as a method of performing gas-liquid mixing using a slit, for example, there is a fine bubble generator as in Patent Document 1. The slit structure described in Patent Document 1 is a structure in which a certain distance is formed by bringing protrusions into contact with the tube body of the liquid flow path, and gas is mixed when liquid flows in the tube body. However, it is gas-liquid mixed.
JP 2006-61829 A

しかしながら、気液混合の際、微細気泡を発生させる手段において、特許文献1所載のスリット型微細気泡発生装置では、スリットを形成する間隔の幅をμm単位で調整する必要がある。また、装置の構造上、一箇所円周上に開口している気液供給口のスリットでは、微細な気泡の散気は非常に難しく、実用上大量生産する場合等においては気液混合効率が悪いと考えられる。   However, in the means for generating fine bubbles during gas-liquid mixing, the slit-type fine bubble generating device described in Patent Document 1 needs to adjust the width of the interval for forming the slits in units of μm. In addition, due to the structure of the device, it is very difficult to diffuse fine bubbles at the slit of the gas-liquid supply port that opens on the circumference of one place, and the efficiency of gas-liquid mixing is high in practical mass production. It is considered bad.

従って、本発明の主な目的は、気液の混合溶解をより効率的に行うことができる方法を提供することにある。   Accordingly, a main object of the present invention is to provide a method capable of performing gas-liquid mixing and dissolution more efficiently.

本発明者は、従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の構造体に気液を通過させることにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in view of the problems of the prior art, the present inventor has found that the above object can be achieved by allowing gas-liquid to pass through a specific structure, and has completed the present invention.

すなわち、本発明は、下記の気液混合溶解方法及び気液混合溶解装置に係るものである。
1. 1)金属シート、2)プラスチックシート又は3)金属シート又はプラスチックシートの成型品に設けられた線状スリットに気相及び液相を同時に通過させることによって、液相中に気相を溶解させることを特徴とする気液混合溶解方法。
2. 前記線状スリットの隙間が0〜0.5mmである、前記項1に記載の気液混合溶解方法。
3. 前記線状スリットが断続的に設けられている、前記項1又は2に記載の気液混合溶解方法。
4. 前記成型品が、金属シート又はプラスチックシートが筒状に形成された筒状体であって、当該筒状体の内部から外部に向かって又は外部から内部に向かって線状スリットに気相及び液相を通過させる、前記項1〜3のいずれかに記載の気液混合溶解方法。
5. 液相に気相を溶解させるための装置であって、
(1)液相を供給する液相供給手段、
(2)気相を供給する気相供給手段、
(3)前記気相供給手段及び液相供給手段から供給された気相及び液相を通過させるための線状スリットが設けられた1)金属シート、2)プラスチックシート又は3)金属シート又はプラスチックシートの成型品を備えている気液混合溶解手段
を含む気液混合溶解装置。
6. 気液混合溶解手段が、
1)前記成型品として、フッ素樹脂シートにより形成されたパイプを用い、
2)前記シート厚みが0.1〜2mmであり、
3)線状スリットの隙間が0〜0.5mmであって、
4)前記パイプの一方の開口部が閉じられており、
5)前記パイプの他方の開口部の内周及び/又は外周に固定用金具が設けられている、前記項5に記載の気液混合溶解装置。
7. ポンプをさらに有し、かつ、前記ポンプの吸込側に気液混合溶解手段が配置され、その吸込圧により、供給された気相及び液相を前記線状スリットに通過させることにより液相中に気相を溶解させる、前記項5又は6に記載の気液混合溶解装置。
8. 気液混合溶解手段を経た液体の中に含まれる大粒径のバブルを選択して分級するための分級手段として、a)目開きが0.1〜0.5mmである格子状線状スリットスクリーン又はb)目開きが0.1〜0.5mmである横縞状線状スリットェッジワイヤスクリーンをさらに含む、前記項5〜7のいずれかに記載の気液混合溶解装置。
9. 前記スクリーンで選択分級されて、スクリーンを通過しない大粒径のバブルをポンプ吸込み側の気液混合溶解手段に戻すリサイクル手段をさらに含む、請求項8に記載の気液混合溶解装置。
10. 気液混合溶解手段の出口側の溶液に超音波振動を与えてバブルを微細化する手段をさらに含む、前記項5〜9のいずれかに記載の気液混合溶解装置。
11. 気液混合溶解手段を経た大粒径のバブルを含む混合物を0.02MPa以上0.4MPa以下の範囲内で加圧して前記混合物中のバブルを微細化する手段をさらに含む、前記項5〜10のいずれかに記載の気液混合溶解装置。
12. ポンプを有し、かつ、前記ポンプのインペラの外周面に気液混合溶解手段が配置され、インペラの遠心力により、ポンプに吸込まれた気相及び液相を前記線状スリットに通過させることにより液相中に気相を溶解させる、前記項5〜7に記載の気液混合溶解装置。
That is, the present invention relates to the following gas-liquid mixing and dissolving method and gas-liquid mixing and dissolving apparatus.
1. 1) A metal sheet, 2) a plastic sheet, or 3) a gas phase and a liquid phase are simultaneously passed through linear slits provided in a molded product of the metal sheet or plastic sheet, thereby dissolving the gas phase in the liquid phase. A gas-liquid mixed dissolution method characterized by
2. Item 2. The gas-liquid mixed dissolution method according to Item 1, wherein the gap between the linear slits is 0 to 0.5 mm.
3. Item 3. The gas-liquid mixed dissolution method according to Item 1 or 2, wherein the linear slit is provided intermittently.
4). The molded product is a cylindrical body in which a metal sheet or a plastic sheet is formed into a cylindrical shape, and a gas phase and a liquid are put into a linear slit from the inside of the cylindrical body toward the outside or from the outside toward the inside. Item 4. The gas-liquid mixed dissolution method according to any one of Items 1 to 3, wherein the phase is passed.
5. An apparatus for dissolving a gas phase in a liquid phase,
(1) Liquid phase supply means for supplying a liquid phase,
(2) a gas phase supply means for supplying a gas phase;
(3) 1) metal sheet, 2) plastic sheet, or 3) metal sheet or plastic provided with linear slits for passing the gas phase and liquid phase supplied from the gas phase supply means and liquid phase supply means A gas-liquid mixing / dissolving apparatus including gas-liquid mixing / dissolving means having a molded sheet.
6). Gas-liquid mixing dissolution means
1) As the molded product, a pipe formed of a fluororesin sheet is used.
2) The sheet thickness is 0.1 to 2 mm,
3) The gap between the linear slits is 0 to 0.5 mm,
4) One opening of the pipe is closed,
5) The gas-liquid mixing and dissolving device according to 5 above, wherein a fixing bracket is provided on the inner periphery and / or outer periphery of the other opening of the pipe.
7). A gas-liquid mixing / dissolving means is further provided on the suction side of the pump, and the supplied gas phase and liquid phase are passed through the linear slit by the suction pressure in the liquid phase. Item 7. The gas-liquid mixing and dissolving device according to Item 5 or 6, which dissolves the gas phase.
8). As a classifying means for selecting and classifying a large particle size bubble contained in a liquid that has passed through a gas-liquid mixing and dissolving means, a) a grid-like linear slit screen having an aperture of 0.1 to 0.5 mm Or b) The gas-liquid mixing and dissolving device according to any one of Items 5 to 7, further comprising a horizontal stripe-shaped linear slit wedge wire screen having an aperture of 0.1 to 0.5 mm.
9. The gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to claim 8, further comprising a recycling unit that selectively classifies the bubbles and does not pass through the screen and returns the bubbles having a large particle diameter to the gas-liquid mixing and dissolving unit on the pump suction side.
10. Item 10. The gas-liquid mixing and dissolving device according to any one of Items 5 to 9, further including means for applying ultrasonic vibration to the solution on the outlet side of the gas-liquid mixing and dissolving unit to refine the bubbles.
11. Items 5 to 10 above, further comprising means for pressurizing a mixture containing bubbles having a large particle size through a gas-liquid mixing and dissolving means within a range of 0.02 MPa to 0.4 MPa to refine the bubbles in the mixture. The gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to any one of the above.
12 A gas-liquid mixing and dissolving means is disposed on the outer peripheral surface of the impeller of the pump, and the gas phase and the liquid phase sucked into the pump are passed through the linear slit by the centrifugal force of the impeller. Item 8. The gas-liquid mixing and dissolving device according to Item 5 to 7, wherein the gas phase is dissolved in the liquid phase.

本発明による気液混合溶解方法によれば、線状スリット(線条スリット)に気相及び液相を通過させることによって、気相の液相中への溶解を効率良く行わせることができる。   According to the gas-liquid mixed dissolution method according to the present invention, the gas phase and the liquid phase are passed through the linear slits (wire slits), whereby the gas phase can be efficiently dissolved in the liquid phase.

また、線状スリットを有する金属シート又はプラスチックシートにスペーサーを挟んで多層状に重ねた断層膜とし、外圧式又は内圧式に気液を透過させる場合は、最外層又は最内層の線状スリットを通過して気液混合された混合物が、次の層の線状スリットを透過してさらに気液混合され、漸次各シート層に設けた線状スリットを段階的に透過することにより効率良く液相中に気相混合溶解することが可能となる。ここで、液相中に不純物等の従来のフィルター又は間隙幅を有する線状スリットでは目詰まりを起こすような塵埃等が混入しても、本発明による線状スリットは、目詰まり不具合の心配もなく、コンパクトでありながら実用生産量の確保も十分可能な気液混合溶解物が得られる。   In addition, if the metal sheet or plastic sheet having a linear slit is a tomographic film that is stacked in multiple layers with a spacer in between, the outermost or innermost linear slit is used to allow gas-liquid to permeate externally or internally. The mixture that has passed through the gas-liquid mixture passes through the linear slits of the next layer, and is further gas-liquid mixed. It becomes possible to mix and dissolve in the gas phase. Here, even if dust or the like that causes clogging is mixed in the conventional filter such as impurities or a linear slit having a gap width in the liquid phase, the linear slit according to the present invention may cause clogging problems. In addition, it is possible to obtain a gas-liquid mixed solution that is compact but sufficiently secures practical production.

・ 気液混合溶解方法
本発明の気液混合溶解方法は、1)金属シート、2)プラスチックシート又は3)金属シート又はプラスチックシートの成型品に設けられた線状スリットに気相及び液相を同時に通過させることによって、液相中に気相を溶解させることを特徴とする。
-Gas-liquid mixing and dissolution method The gas-liquid mixing and dissolution method of the present invention comprises 1) a metal sheet, 2) a plastic sheet or 3) a gas phase and a liquid phase in a linear slit provided in a molded product of the metal sheet or plastic sheet. The gas phase is dissolved in the liquid phase by passing them simultaneously.

本発明に適用できる液相(溶媒)としては、限定的でなく、例えば水、アルコール類等を挙げることができる。また、気相としては、適用される溶媒に対して可溶性のものであれば良く、例えば酸素、オゾン、炭酸ガス等から適宜選択することができる。   The liquid phase (solvent) applicable to the present invention is not limited, and examples thereof include water and alcohols. Further, the gas phase may be any one that is soluble in the applied solvent, and can be appropriately selected from oxygen, ozone, carbon dioxide gas, and the like.

本発明方法では、1)金属シート、2)プラスチックシート又は3)金属シート又はプラスチックシートの成型品に設けた線状スリットに液相と気相を同時に通過させるときに切断され微細化されて液相中に気相を溶解させる。   In the method of the present invention, 1) a metal sheet, 2) a plastic sheet, or 3) a liquid slit and a gas phase are simultaneously passed through a linear slit provided in a molded product of the metal sheet or plastic sheet, and the liquid is cut and refined. The gas phase is dissolved in the phase.

線状スリットを形成するための金属シート又はプラスチックシートとしては、その材質は特に制限されない。金属としては、各種の金属又は合金を使用することができ、より具体的には鉄、鋼、ステンレス鋼、その他等を挙げることができる。プラスチックとしては、例えばフッ素樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、その他等を挙げることができる。本発明では、特に耐食性、強度等の点からフッ素樹脂が好ましい。特にポリテトラフルオロエチレンを好適に用いることができる。   The material of the metal sheet or plastic sheet for forming the linear slit is not particularly limited. Various metals or alloys can be used as the metal, and more specifically, iron, steel, stainless steel, etc. can be mentioned. Examples of the plastic include a fluorine resin, a polyester resin, an acrylic resin, and the like. In the present invention, a fluororesin is particularly preferable in terms of corrosion resistance, strength, and the like. In particular, polytetrafluoroethylene can be suitably used.

これらの成型品としては、線状スリットに気相及び液相を通過させることができる限りいずれの形態であっても良い。例えば、平面状(そのままの状態)、筒状(パイプ状)、球状、その他等の形態が挙げられる。特に、気相及び液相を加圧しやすいという点では筒状であることが好ましい。   These molded products may be in any form as long as the gas phase and the liquid phase can be passed through the linear slit. Examples of the shape include a flat shape (as it is), a cylindrical shape (pipe shape), a spherical shape, and the like. In particular, a cylindrical shape is preferable in that it is easy to pressurize the gas phase and the liquid phase.

前記シートの厚みは、後記の弁機能様の作用を発揮できる厚みであれば良く、用いるシートの物性(特に可とう性)に応じて0.1〜3mm程度の範囲内から適宜設定することができる。例えば、シートとしてフッ素樹脂(特にポリテトラフルオロエチレン)を用いる場合は、シート厚みを0.1〜2mm程度、好ましくは0.1〜1.5mmの範囲内で決定すれば良い。   The thickness of the sheet may be any thickness as long as the valve function-like action described later can be exhibited, and can be appropriately set within a range of about 0.1 to 3 mm depending on the physical properties (particularly flexibility) of the sheet to be used. it can. For example, when a fluororesin (particularly polytetrafluoroethylene) is used as the sheet, the sheet thickness may be determined within a range of about 0.1 to 2 mm, preferably 0.1 to 1.5 mm.

線状スリットの形状及び個数は、例えば線状スリットの材質、気相及び液相の種類、目的とする濃度等に応じて適宜設定することができる。線状スリットの形状は、図1に示すような種々の形状を採用することができる。線状スリットの形成方法は、例えば金属シート又はプラスチックシートに対してカッター等により貫通する切り込みを入れる方法を採用することができる。すなわち、図1に示すように、金属シート又はプラスチックシートからシート片を切り取ることなく、前記シートに貫通する切れ目を入れる加工を施すことが望ましい。金属シート又はプラスチックシートを貫通するように切れ目を入れる加工により形成された線状スリット(線状貫通スリット)を採用することによって、効率的に気相を液相に溶解させることができる。   The shape and number of the linear slits can be appropriately set according to, for example, the material of the linear slits, the types of the gas phase and the liquid phase, the target concentration, and the like. Various shapes as shown in FIG. 1 can be adopted as the shape of the linear slit. As a method for forming the linear slit, for example, a method of cutting a metal sheet or a plastic sheet with a cutter or the like can be employed. That is, as shown in FIG. 1, it is desirable to perform a process of making a cut through the sheet without cutting a sheet piece from a metal sheet or a plastic sheet. By adopting a linear slit (linear through slit) formed by cutting a metal sheet or a plastic sheet so as to penetrate, the gas phase can be efficiently dissolved in the liquid phase.

線状スリットの隙間は限定的ではないが、一般的にはその隙間を0〜0.5mm程度とすることが望ましい。なお、隙間0mmの場合は、非加圧時(気相及び液相を加圧していない時)は隙間がない状態であるが、加圧時にシートの可撓性により一時的に隙間が生じて気相及び液相が通過させることができる。従って、本発明では、隙間0mmの線状スリットも包含する。   The gap between the linear slits is not limited, but in general, the gap is preferably about 0 to 0.5 mm. When the gap is 0 mm, there is no gap when no pressure is applied (when the gas phase and the liquid phase are not pressurized), but the gap is temporarily generated due to the flexibility of the sheet when the pressure is applied. The gas phase and liquid phase can be passed. Therefore, the present invention includes a linear slit with a gap of 0 mm.

本発明では、線状スリットを通過させることにより効率良く気相を液相中に熔解できる理由は下記のとおりと考えられる。すなわち、非加圧時には液相及び気相は線状スリットを通過しないものの、加圧時にはシートの可撓性、弾性等により、気相及び液相の通過・遮断を繰り返す作用(弁機能様作用)が線状スリットに生じ、その繰り返し作用の過程の中で特に気相が線状スリットにより細かく切断(剪断)されて液相中に溶解するものと考えられる。   In the present invention, the reason why the gas phase can be efficiently dissolved in the liquid phase by passing through the linear slit is considered as follows. In other words, the liquid phase and gas phase do not pass through the linear slit when not pressurized, but the action of repeating the passage and blocking of the gas phase and liquid phase due to the flexibility and elasticity of the sheet when pressurized (valve function-like action) ) Occurs in the linear slit, and in the course of the repeated action, the gas phase is considered to be finely cut (sheared) by the linear slit and dissolved in the liquid phase.

また、シートは、1層であっても良いが、2層以上を積層して用いることもできる。2層以上を用いる場合は、より効率的に気相の溶存濃度を高めることができる。2層以上の構成とする場合は、例えば図5又は図6に示すようにスペーサー4を用いて各層に間隔を設けることが望ましい。   In addition, the sheet may be a single layer, but two or more layers may be laminated and used. When two or more layers are used, the dissolved concentration of the gas phase can be increased more efficiently. When the structure has two or more layers, it is desirable to provide a space in each layer using a spacer 4 as shown in FIG. 5 or FIG.

気相及び液相は、両者を予め混合した上で線状スリットを通過させても良い。シート形状が筒状に形成されていて筒状内部から外部に気相及び液相を通過させるような場合(内圧式の場合)は、両者を別々に筒状内部に導入することもできる。   The gas phase and the liquid phase may be passed through a linear slit after both are mixed in advance. In the case where the sheet is formed in a cylindrical shape and the gas phase and the liquid phase are allowed to pass from the inside of the cylinder to the outside (in the case of the internal pressure type), both can be separately introduced into the inside of the cylinder.

気相及び液相を線状スリットに供給するときは、線状スリットを通過するのに十分な圧力を加えることが望ましい。圧力は、用いるシートの材質(物性)等に応じて0.01〜2MPaの範囲内で適宜設定することができる。例えば、シートとしてフッ素樹脂(特にポリテトラフルオロエチレン)を用いる場合は、加圧圧力0.01〜1.0MPa程度の範囲内で適宜設定することができる。また、ポンプの吸込み圧力を利用する場合は、大気圧〜0.02MPa程度の範囲内で適宜設定することができる。加圧は、例えば公知又は市販のポンプ、ボンベ、コンプレッサー等を使用すれば良い。   When supplying the gas phase and the liquid phase to the linear slit, it is desirable to apply sufficient pressure to pass through the linear slit. The pressure can be appropriately set within a range of 0.01 to 2 MPa according to the material (physical properties) of the sheet to be used. For example, when using a fluororesin (especially polytetrafluoroethylene) as a sheet | seat, it can set suitably within the range of a pressurization pressure about 0.01-1.0 MPa. Moreover, when utilizing the suction pressure of a pump, it can set suitably in the range of atmospheric pressure-about 0.02 MPa. For pressurization, for example, a known or commercially available pump, cylinder, compressor or the like may be used.

2.気液混合溶解装置
本発明の気液混合溶解装置は、液相に気相を溶解させるための装置であって、
(1)液相を供給する液相供給手段、
(2)気相を供給する気相供給手段、
(3)前記気相供給手段及び液相供給手段から供給された気相及び液相を通過させるための線状スリットが設けられた1)金属シート、2)プラスチックシート又は3)金属シート又はプラスチックシートの成型品を備えている気液混合溶解手段を含むことを特徴とする。
2. Gas-liquid mixing and dissolving apparatus The gas-liquid mixing and dissolving apparatus of the present invention is an apparatus for dissolving a gas phase in a liquid phase,
(1) Liquid phase supply means for supplying a liquid phase,
(2) a gas phase supply means for supplying a gas phase;
(3) 1) metal sheet, 2) plastic sheet, or 3) metal sheet or plastic provided with linear slits for passing the gas phase and liquid phase supplied from the gas phase supply means and liquid phase supply means A gas-liquid mixing / dissolving means including a molded product of the sheet is included.

液相供給手段は、液相を収容する容器(液相室)等が用いられる。前記容器から液相用配管を通して気液混合手段に接続されている。液相用配管は、気液混合溶解手段の前に気相用配管と合流するように配置されていても良い。   As the liquid phase supply means, a container (liquid phase chamber) for storing the liquid phase is used. The container is connected to gas-liquid mixing means through liquid phase piping. The liquid phase piping may be arranged so as to merge with the gas phase piping before the gas-liquid mixing and dissolving means.

気相供給手段は、気相を収容する容器(気相室)等が用いられる。前記容器から気相用配管を通して気液混合手段に接続されている。気相用配管は、気液混合溶解手段の前に液相用配管と合流するように配置されていても良い。   As the gas phase supply means, a container (gas phase chamber) for storing the gas phase is used. The container is connected to gas-liquid mixing means through gas-phase piping. The gas-phase piping may be arranged so as to merge with the liquid-phase piping before the gas-liquid mixing and dissolving means.

なお、前記の液相室及び気相室としては、公知又は市販のボンベ、タンク等を使用することもできる。   In addition, as the liquid phase chamber and the gas phase chamber, known or commercially available cylinders, tanks, and the like can be used.

気液混合溶解手段は、前記気相供給手段及び液相供給手段から供給された気相及び液相を通過させるための線状スリットが設けられた1)金属シート、2)プラスチックシート又は3)金属シート又はプラスチックシートの成型品を備えている。かかる構成を有する限り、その形態は特に限定されない。例えば、前記シートを筒状に形成してなる筒状体を前記成型品として用い、前記筒状体の一部又は全体を収容できる容器内に前記筒状体が配置され、容器内部の空間が筒状体により筒状体内部と筒状体外部に区画された装置を気液混合溶解手段として採用することができる。この場合、筒状体内部から筒状体外部に向かって線状スリットを通過させる方式(内圧式)、筒状体外部から筒状体内部に向かって線状スリットを通過させる方式(外圧式)のいずれであっても良い。本発明では、特に外圧式であることが望ましい。   The gas-liquid mixing and dissolving means is provided with 1) metal sheet, 2) plastic sheet, or 3) provided with linear slits for passing the gas phase and liquid phase supplied from the gas phase supply means and liquid phase supply means. A molded product of a metal sheet or a plastic sheet is provided. As long as it has such a configuration, its form is not particularly limited. For example, a cylindrical body formed by forming the sheet into a cylindrical shape is used as the molded product, and the cylindrical body is disposed in a container that can accommodate a part or the whole of the cylindrical body. A device partitioned by a cylindrical body inside and outside the cylindrical body can be employed as the gas-liquid mixing and dissolving means. In this case, a method of passing the linear slit from the inside of the cylindrical body toward the outside of the cylindrical body (internal pressure type), a method of passing the linear slit from the outside of the cylindrical body toward the inside of the cylindrical body (external pressure type) Either may be sufficient. In the present invention, the external pressure type is particularly desirable.

また、気液混合溶解手段は、1段階だけでなく、2段階以上の多段式とすることもできる。例えば、第1の気液混合溶解手段を経て得られた液体を第2の気液混合溶解手段を通過させることにより、前記液体中の気相の溶存濃度をより高めることが可能となる。   Further, the gas-liquid mixing and dissolving means can be not only one stage but also a multi-stage type having two or more stages. For example, by passing the liquid obtained through the first gas-liquid mixing and dissolving means through the second gas-liquid mixing and dissolving means, the dissolved concentration of the gas phase in the liquid can be further increased.

さらに、ポンプのインペラの外周面に気液混合溶解手段を配置して、ポンプに吸込まれた気相及び液相をインペラの遠心力により線状スリットを通過させることにより粒径を小さくして、次の気液混合溶解手段に導入することにより前記液体中の気相の溶存濃度をさらに高めることが可能となる。   Furthermore, gas-liquid mixing and dissolving means is disposed on the outer peripheral surface of the impeller of the pump, and the particle size is reduced by passing the gas phase and liquid phase sucked into the pump through the linear slit by the impeller centrifugal force, By introducing it into the next gas-liquid mixing and dissolving means, the dissolved concentration of the gas phase in the liquid can be further increased.

なお、気液混合溶解手段において、金属シート又はプラスチックシートの材質、線状スリットの形状等は、前記の気液混合溶解方法と同様にすれば良い。   In the gas-liquid mixing and dissolving means, the material of the metal sheet or plastic sheet, the shape of the linear slit, etc. may be the same as in the gas-liquid mixing and dissolving method.

また、本発明装置では、気相及び液相あるいはこれらの混合物を線状スリットに圧入するための加圧装置を備えていることが望ましい。また、ポンプの吸込み圧力を利用する場合は、大気圧〜0.02MPa程度の範囲内で適宜設定することができる。加圧装置としては、例えばポンプ、コンプレッサー等の公知の装置のほか、ボンベ等を採用することができる。   The apparatus of the present invention preferably includes a pressurizing device for press-fitting the gas phase and liquid phase or a mixture thereof into the linear slit. Moreover, when utilizing the suction pressure of a pump, it can set suitably in the range of atmospheric pressure-about 0.02 MPa. As the pressurizing device, for example, a cylinder or the like can be adopted in addition to known devices such as a pump and a compressor.

さらに、気液混合溶解手段の出口側の溶液に超音波振動を与えてバブルを微細化する手段を含んでいても良い。これにより、気液混合溶解手段と組み合わせて気液混合溶解手段を経た溶解液をナノバブル領域に移行させることができ、これにより前記液体中の気相の溶存濃度をより高めることが可能となる。超音波振動を与える装置としては、公知の超音波振動装置を採用することができる。   Further, it may include means for applying ultrasonic vibration to the solution on the outlet side of the gas-liquid mixing and dissolving means to refine the bubbles. Thereby, it is possible to move the dissolved solution that has passed through the gas-liquid mixing and dissolving means in combination with the gas-liquid mixing and dissolving means to the nanobubble region, thereby further increasing the dissolved concentration of the gas phase in the liquid. As a device for applying ultrasonic vibration, a known ultrasonic vibration device can be employed.

さらに、本発明では、気液混合溶解手段を経た大粒径のバブルを含む混合物をさらに加圧して液相中のバブル(気泡)を微細化する手段を含んでいても良い。これにより、気液混合溶解手段を経た液体中に含まれる大粒径のバブルを液相に溶解させることができ、これにより前記液体中の気相の溶存濃度をより高めることが可能となる。この場合も、加圧装置としては、例えばポンプ、コンプレッサー等の公知の装置を採用することができる。   Furthermore, in the present invention, there may be included means for further pressurizing the mixture containing bubbles having a large particle diameter that has passed through the gas-liquid mixing and dissolving means to refine bubbles (bubbles) in the liquid phase. Thereby, the large particle diameter bubble contained in the liquid which passed through the gas-liquid mixing and dissolving means can be dissolved in the liquid phase, and thereby the dissolved concentration of the gas phase in the liquid can be further increased. In this case as well, a known device such as a pump or a compressor can be employed as the pressurizing device.

次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<実施の形態1>
図1は、本発明に係るシートに形成される種々の線状スリットパターンの例を示す平面図、図2は本発明に係る線状スリットを設けたシートの一実施例を示す斜視図、図3は図2のシートをディスク状に形成し、線状スリットが断続的に設けられた膜(スリット膜)を示す斜視図、図4は図3のスリット膜の間隔を密にした状態を示す斜視図、図5は図2のシートを巻回したロール状のスリット膜を示す斜視図、図6は図5のA矢視断面図、図7は図2のシートを筒状にして間隔を空けて重ね合わせたスリット膜を示す斜視図、図8は本発明における気液混合装置を模式的に示す構成図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a plan view showing examples of various linear slit patterns formed on a sheet according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an embodiment of a sheet provided with linear slits according to the present invention. 3 is a perspective view showing a film (slit film) in which the sheet of FIG. 2 is formed in a disc shape and linear slits are provided intermittently, and FIG. 4 shows a state in which the slit films of FIG. 3 are closely spaced. FIG. 5 is a perspective view showing a roll-shaped slit film in which the sheet of FIG. 2 is wound, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the arrow A in FIG. 5, and FIG. FIG. 8 is a configuration diagram schematically showing a gas-liquid mixing apparatus according to the present invention.

図1(a)〜(j)に示すように、金属シート又はプラスチックシート2に形成するほとんど間隙のない極狭小幅の線状スリット1(弁構造スリット)の形状としては、ストレートスリット、クロススリット、ベンツカットスリット、半弧状スリット等が適用できる。そして、この線状スリット1に気相及び液相を同時に通過することによって気相及び液相が微細化され、気液混合が行われ、液相に気相を溶解させることができる。すなわち、このシート2に一定圧力が加わると、線状スリット1が弁として気相及び液相の通過・遮断を繰り返す作用を有する構造で、気相及び液相が微細化され最終的に液相に気相が溶解されることになる。また例えば、液相中に目詰まりの原因となる塵埃等が混入していて線状スリット1を通過する際、入口で堆積し、目詰まりを起こしかけたとしても、目詰まりによる通過圧力が加わることにより弁として気相及び液相の通過・遮断を繰り返す作用を発揮して目詰まりが解消されて正常な線状スリット状態に復帰する。従って、選択される金属又はプラスチック2の物性は、この弁として気相及び液相の通過・遮断を繰り返す作用を発揮できるだけの強度、弾性等を有していることが好ましい。   As shown in FIGS. 1 (a) to 1 (j), the shape of a very narrow linear slit 1 (valve structure slit) formed in a metal sheet or plastic sheet 2 with almost no gap includes a straight slit and a cross slit. Benz cut slits, semi-arc slits, etc. can be applied. The gas phase and the liquid phase are simultaneously passed through the linear slit 1 so that the gas phase and the liquid phase are refined, gas-liquid mixing is performed, and the gas phase can be dissolved in the liquid phase. That is, when a certain pressure is applied to the sheet 2, the linear slit 1 acts as a valve to repeatedly pass and block the gas phase and the liquid phase, and the gas phase and the liquid phase are refined and finally the liquid phase. The gas phase is dissolved. Further, for example, when dust or the like causing clogging is mixed in the liquid phase and passes through the linear slit 1, even if it accumulates at the inlet and causes clogging, passing pressure due to clogging is applied. As a result, the operation of repeatedly passing and blocking the gas phase and the liquid phase is exhibited as a valve, the clogging is eliminated, and the normal linear slit state is restored. Therefore, it is preferable that the physical properties of the selected metal or plastic 2 have strength, elasticity and the like that can exhibit the action of repeatedly passing and blocking the gas phase and the liquid phase as the valve.

さらに、図2に示す線状スリット1を有する金属シート又はプラスチックシート2を、図3又は図4に示すように、ディスク状のスリット膜2を断続的に一定又は不定間隔に並べて設置し、段階的に線状スリット1を通過させることによって気相及び液相が微細化されて効率良く気液混合溶解を行うことができる。また、図2に示す線状スリット1を有する金属シート又はプラスチックシート2を、図5及び図6に示すようにスペーサー4を挟んでロール状に巻回した断層膜3とし、外圧式(通過方向矢印5)又は内圧式(通過方向矢印6)に気液相を通過させることで、最外層あるいは最内層の線状スリット1から通過して気液混合された気液相が次のシート層の線状スリット1を通過してさらに気液混合され、漸次各シート層に設けた線状スリット1を段階的に通過することにより液相中の気相濃度を効率良く高めていくことが可能となり、全てのシート層を経て通過させることによって気相及び液相が微細化されて液相中に高濃度の気相を溶解させることができる。また、図7に示すように金属シート又はプラスチックシート2を内径の異なる複数のパイプ状に形成し、間隔空けて重合した断層膜3とすることも可能である。   Further, the metal sheet or plastic sheet 2 having the linear slits 1 shown in FIG. 2 is installed with the disk-like slit films 2 arranged intermittently at constant or irregular intervals as shown in FIG. 3 or FIG. In particular, the gas phase and the liquid phase are refined by passing through the linear slit 1, and gas-liquid mixing and dissolution can be performed efficiently. Further, the metal sheet or plastic sheet 2 having the linear slit 1 shown in FIG. 2 is formed as a tomographic membrane 3 wound in a roll shape with a spacer 4 interposed therebetween as shown in FIGS. By passing the gas-liquid phase in the direction of the arrow 5) or the internal pressure type (passage direction arrow 6), the gas-liquid phase that has passed through the linear slit 1 in the outermost layer or the innermost layer and mixed is gas-liquid phase. It is possible to efficiently increase the gas phase concentration in the liquid phase by passing through the linear slit 1 and further gas-liquid mixing and gradually passing through the linear slit 1 provided in each sheet layer. By passing through all the sheet layers, the gas phase and the liquid phase are refined, and the high-concentration gas phase can be dissolved in the liquid phase. Further, as shown in FIG. 7, the metal sheet or plastic sheet 2 may be formed into a plurality of pipes having different inner diameters, and the tomographic film 3 may be polymerized at intervals.

本発明によれば、スリット膜に気相及び液相を同時に通過させることにより、弁として気相及び液相の通過・遮断を繰り返す作用を発揮すると考えられ、その結果として循環式又は連続式に線状スリットの目詰まりを起こすことなく、低エネルギーで短時間に効率良く気液混合を行うことができる。なお、気相及び液相が同時に通過するとは、両者の混合物が通過するという意であれは良く、時間的に厳密に同時に通過するという意味に限定されるものではない。   According to the present invention, it is considered that the gas phase and the liquid phase are allowed to pass through the slit film simultaneously, thereby exhibiting the action of repeatedly passing and blocking the gas phase and the liquid phase as a valve. Gas-liquid mixing can be performed efficiently in a short time with low energy without causing clogging of the linear slit. It should be noted that the passage of the gas phase and the liquid phase at the same time may mean that the mixture of both passes, and is not limited to the meaning that they pass simultaneously strictly in time.

<実施の形態2>
本発明の気液混合溶解装置では、その気液混合手段が、1)線状スリットが設けられたフッ素樹脂シートにより形成されたパイプであって、2)前記パイプの一方の開口部が閉じられており、3)前記パイプの一方の開口部の内周及び外周に固定用金具が設けられていることが好ましい。前記構成を採用することにより、気液混合溶解を低エネルギーで効率良く行うことができる。
<Embodiment 2>
In the gas-liquid mixing and dissolving apparatus of the present invention, the gas-liquid mixing means is 1) a pipe formed of a fluororesin sheet provided with linear slits, and 2) one opening of the pipe is closed. 3) It is preferable that fixing brackets are provided on the inner periphery and the outer periphery of one opening of the pipe. By adopting the above configuration, gas-liquid mixing and dissolution can be efficiently performed with low energy.

図9に示すように、本発明のスリット膜として、フッ素樹脂製パイプの弁構造スリット膜91を使用し、前記スリット膜91の入口側の端部の内周及び外周面にステンレス鋼製の金具92,93を装着して、前記スリット膜91の先端となる端部91aを密閉させて、内圧式又は外圧式で使用することができる。このようなスリット膜は、内圧式又は外圧式のいずれにも使用できるとともに、前記スリット膜91端面に各種容器に合わせた金具92,93を装着することが容易で、各種容器に装着して気液混合溶解ができる。しかも、フッ素樹脂とステンレス鋼の組み合わせにより耐蝕性が要求される用途にも使用できる。   As shown in FIG. 9, a valve structure slit film 91 of a fluororesin pipe is used as the slit film of the present invention, and stainless steel fittings are provided on the inner and outer peripheral surfaces of the inlet side end of the slit film 91. 92 and 93 are attached, and the end portion 91a which is the tip of the slit film 91 is sealed, so that the internal pressure type or the external pressure type can be used. Such a slit film can be used for either an internal pressure type or an external pressure type, and it is easy to mount metal fittings 92 and 93 suitable for various containers on the end surface of the slit film 91. Liquid mixing dissolution is possible. In addition, it can be used in applications where corrosion resistance is required by a combination of fluororesin and stainless steel.

<実施の形態3>
本発明装置では、ポンプをさらに有し、かつ、前記ポンプの吸込側に気液混合溶解手段を配置し、その吸込圧により、線状スリットに供給された気相及び液相を通過させる構成を採用することもできる。かかる構成によれば、エジェクター等の吸引効果を使用しないため、圧力損失を極力最小にでき、ポンプの能力を低下させないという効果が得られる。供給された低圧のガス及び大気圧のガスと液体とをポンプの吸込み圧力を利用してスリット膜を通過させて気液混合溶解することができる。
<Embodiment 3>
The apparatus of the present invention further comprises a pump, and a gas-liquid mixing and dissolving means is disposed on the suction side of the pump, and the gas phase and the liquid phase supplied to the linear slit are passed by the suction pressure. It can also be adopted. According to this configuration, since the suction effect of the ejector or the like is not used, the pressure loss can be minimized as much as possible, and the effect of not reducing the pump performance can be obtained. The supplied low-pressure gas and atmospheric pressure gas and liquid can be mixed and dissolved in the gas-liquid mixture by passing through the slit film using the suction pressure of the pump.

図10に示すように、ポンプ804の吸込み側に、フッ素樹脂製パイプからなるスリット膜101を収納容器103に設置し、収納容器103に配置したスリット膜101の出口側及び入口側をシール102して液相を導入し、ポンプ804の吸込み圧力で大気圧及び加圧されたガスを吸込んで線状スリットを通過させて液相に混合溶解する。パイプの外形は5mmから15mmを使用し、パイプの肉厚は0.3mmから1mmを使用できる。金具の材質はオーステナイト系ステンレス鋼を使用できる。   As shown in FIG. 10, on the suction side of the pump 804, a slit film 101 made of a fluororesin pipe is installed in the storage container 103, and the outlet side and the inlet side of the slit film 101 arranged in the storage container 103 are sealed 102. Then, the liquid phase is introduced, the atmospheric pressure and the pressurized gas are sucked by the suction pressure of the pump 804, and the gas is mixed and dissolved in the liquid phase through the linear slit. The outer shape of the pipe can be 5 mm to 15 mm, and the thickness of the pipe can be 0.3 mm to 1 mm. The material of the metal fitting can be austenitic stainless steel.

<実施の形態4>
本発明装置では、図12に示すように、実施の形態3のポンプのインペラに気液混合溶解手段を配置し、ポンプに吸込まれた気相及び液相をインペラの遠心力により線状スリットを通過させる構成を採用することもできる。かかる構成によれば、インペラの遠心力を使用するため、線状スリットを通過させるための圧力源が不要となる効果が得られる。ポンプに吸込まれた気相及び液相をインペラの遠心力を利用してスリット膜を通過させて気液混合溶解することができる。
<Embodiment 4>
In the apparatus of the present invention, as shown in FIG. 12, gas-liquid mixing and dissolving means is arranged on the impeller of the pump of Embodiment 3, and the gas phase and liquid phase sucked into the pump are separated by linear slits by the impeller centrifugal force. It is also possible to adopt a configuration that allows passage. According to such a configuration, since the centrifugal force of the impeller is used, there is an effect that a pressure source for passing the linear slit is unnecessary. The gas phase and the liquid phase sucked into the pump can be mixed and dissolved in the gas and liquid by passing through the slit film using the centrifugal force of the impeller.

<実施の形態5>
本発明装置では、気液混合溶解手段を経た液体の中に含まれる大粒径のバブルを選択して分級するための分級手段(スクリーン)をさらに含むことが好ましい。気液混合溶解された後に、ウェッジワイヤスクリーンで大粒径のミクロバブル(ミクロンオーダーの粒径をもつ気泡)を上方に選択して分離して自動ガス抜きバルブを介して配管を通じて気液混合溶解手段に戻されて再び気液混合溶解される。小粒径ミクロバブルは液と一緒にウェッジワイヤスクリーンを通過させることができる。
<Embodiment 5>
The apparatus of the present invention preferably further includes a classifying means (screen) for selecting and classifying a large particle size bubble contained in the liquid that has passed through the gas-liquid mixing and dissolving means. After gas-liquid mixture dissolution, large-sized microbubbles (bubbles with micron order particle size) are selected and separated upwards with a wedge wire screen, and gas-liquid mixture dissolution is performed through piping through an automatic gas vent valve. It is returned to the means and the gas-liquid mixture is dissolved again. Small particle size microbubbles can be passed through the wedge wire screen along with the liquid.

また、この場合、スクリーンを通過しない大粒径のバブルを気液混合溶解手段に戻すリサイクル手段をさらに含むことが好ましい。これにより、大粒径のミクロバブルを選択して分離することによりナノバブル(ナノオーダーの粒径をもつ気泡)の溶液製造が安定してできる。これまでミクロバブルで液中から拡散していたガスをリサイクルしてナノバブルにすることができるのでガスの使用量が削減できる。   In this case, it is preferable to further include a recycling means for returning the large particle size bubbles that do not pass through the screen to the gas-liquid mixing and dissolving means. Thereby, solution production of nanobubbles (bubbles having a nano-order particle size) can be stably performed by selecting and separating microbubbles having a large particle size. Since the gas that has been diffused from the liquid with the microbubbles up to now can be recycled into nanobubbles, the amount of gas used can be reduced.

気液混合溶解でナノバブルを発生させる際、大粒径のミクロバブルを多く含んでおり、液中では早い上昇により抜けてしまうため、ナノバブルに寄与しないガスであり溶解しないでロスとなるガスである。ロスになる大粒径のミクロバブルを分離する方法と装置を提供することである。   When generating nanobubbles by gas-liquid mixed dissolution, it contains a lot of large-sized microbubbles and escapes in the liquid due to rapid rise, so it is a gas that does not contribute to nanobubbles and is a loss gas without dissolving . The object is to provide a method and apparatus for separating large-sized microbubbles that become lossy.

図11に示すように、気液混合溶解された後に、分離容器112に大粒径のミクロバブルを選択して分離する目開きを有する金属製のウェッジワイヤスクリーン111を垂直全面に設置したガス分離リサイクル装置を設置し、ウェッジワイヤスクリーン111の目開きを水平方向にして装着し、垂直上面最上部に自動ガス抜きバルブを装着して気液混合溶解手段に戻して再び気液混合溶解させることができる。ウェッジワイヤスクリーン112の目開きは、0.1mm〜0.5mmのものを使用できる。また、その材質としては、オーステナイト系ステンレス鋼を好適に使用できる。   As shown in FIG. 11, after the gas-liquid mixture is dissolved, gas separation in which a metal wedge wire screen 111 having openings for selecting and separating microbubbles having a large particle size in the separation container 112 is installed on the entire vertical surface. Install a recycling device, attach the wedge wire screen 111 with the horizontal opening, install an automatic degassing valve at the top of the vertical upper surface, return to the gas-liquid mixing and dissolving means, and dissolve again with gas-liquid mixing it can. The opening of the wedge wire screen 112 can be 0.1 mm to 0.5 mm. As the material, austenitic stainless steel can be preferably used.

<実施の形態6>
本発明装置では、溶解液をナノバブル溶解液に移行させる超音波振動装置をさらに含むことが好ましい。気液混合溶解手段の出口側に超音波振動装置を配置し、出口側の溶液に超音波振動を与えてバブルを微細化する手段を含んでいても良い。これにより、気液混合溶解手段を経た溶解液をナノバブル領域に移行させることができる。
<Embodiment 6>
The apparatus of the present invention preferably further includes an ultrasonic vibration device for transferring the solution to the nanobubble solution. An ultrasonic vibration device may be disposed on the outlet side of the gas-liquid mixing and dissolving means, and a means for applying ultrasonic vibration to the solution on the outlet side to refine the bubbles may be included. Thereby, the solution through the gas-liquid mixing and dissolving means can be transferred to the nanobubble region.

ガスを液中にナノバブル領域で溶解させることが難しい状況で、気液混合溶解手段と組み合わせてナノバブル領域に移行させる方法と装置を提供することである。   In a situation where it is difficult to dissolve a gas in a liquid in the nanobubble region, a method and an apparatus for transferring the gas to the nanobubble region in combination with a gas-liquid mixed dissolution means are provided.

図8に示すように、本発明の気液混合溶解手段で生成した液体中に大粒径のミクロバブルを含んでいる場合、気液混合溶解手段の出口側に超音波振動装置を配置し、出口側の溶液に超音波振動を与えることにより、ナノバブル領域のナノバブル溶解液に移行させてガスの溶解度を上げることができる。超音波振動装置は、公知の装置を採用することができる。   As shown in FIG. 8, when the liquid generated by the gas-liquid mixing and dissolving means of the present invention contains large-sized microbubbles, an ultrasonic vibration device is disposed on the outlet side of the gas-liquid mixing and dissolving means, By applying ultrasonic vibration to the solution on the outlet side, the solution can be transferred to the nanobubble solution in the nanobubble region to increase the solubility of the gas. A known device can be used as the ultrasonic vibration device.

<実施の形態7>
本発明装置では、溶解液をナノバブル溶解液に移行させる加圧装置をさらに含むことが好ましい。気液混合溶解手段を経た溶解液をさらに加圧することにより溶解液に含まれるバブルをさらにナノバブル領域に移行させることができる。
<Embodiment 7>
It is preferable that the apparatus of the present invention further includes a pressurizing device for transferring the solution to the nanobubble solution. By further pressurizing the solution through the gas-liquid mixing and dissolving means, bubbles contained in the solution can be further transferred to the nanobubble region.

ガスを液中にナノバブル領域で溶解させることが難しい状況で、大粒径のミクロバブルを多く含んだ溶解液及び大粒径のナノバブルを多く含んだ溶解液をさらにナノバブル領域に移行させる方法と装置を提供することである。   Method and apparatus for transferring a solution containing a large number of microbubbles and a solution containing a large number of nanobubbles to the nanobubble region in a situation where it is difficult to dissolve the gas in the solution in the nanobubble region Is to provide.

図8に示すように、本発明装置で生成した液体中に大粒径のミクロバブルを含んでいる場合、密閉容器810内で前記液体を加圧することにより、ナノバブル領域のナノバブル溶解液に移行させてガスの溶解度を上げることができる。加圧圧力は0.02MPa以上0.4MPa以下の範囲内とすることが好ましい。また、加圧容器810は気液混合溶解手段を収納する容器と併用しても良い。容器の材質は、例えばオーステナイト系ステンレス鋼を使用できる。   As shown in FIG. 8, when the liquid produced by the apparatus of the present invention contains microbubbles having a large particle size, the liquid is pressurized in a sealed container 810 to be transferred to a nanobubble solution in a nanobubble region. Gas solubility can be increased. The pressurizing pressure is preferably in the range of 0.02 MPa to 0.4 MPa. The pressurized container 810 may be used in combination with a container that stores the gas-liquid mixing and dissolving means. As the material of the container, for example, austenitic stainless steel can be used.

以下、実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明の範囲は、実施例に限定されない。   EXAMPLES Hereinafter, an Example is shown and this invention is demonstrated more concretely. However, the scope of the present invention is not limited to the examples.

実施例1
スリット膜として図7に示す断層膜3を用い、ステンレス鋼製モジュールに収納し、気液混合溶解試験を行った。
Example 1
The slice film 3 shown in FIG. 7 was used as a slit film, which was housed in a stainless steel module and subjected to a gas-liquid mixed dissolution test.

図8に示すように、液相室7及び気相室8から同時にポンプ9によりスリット膜モジュール10、さらにスリット膜モジュール11へ同時に送気及び送液しながら段階的に通過させる装置によって気液混合溶解を行った。本試験例で用いたスリット膜モジュール11及び12には、テフロン(登録商標)製でパイプ外径35mm、長さ250mmの側面に長尺方向に14列、1列に30個のベンツカット線状スリット1を合計420箇所設けたパイプ状シート膜2と、さらにこの内側にテフロン(登録商標)製でパイプ外径25mm、長さ250mmの側面に長尺方向に10列、1列に30個のベンツカット線状スリット1を合計300箇所設けたパイプ状シート膜2による断層膜3を用いた。そして、気液混合の液相に蒸留水、気相に酸素を用い、気液混合溶解液12を得た。この液中の溶存酸素濃度を経時的に測定した。その結果を表1に示す。また、スリット膜に用いたテフロン(登録商標)(フッ素樹脂:テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA))の特性を表2に示す。   As shown in FIG. 8, gas-liquid mixing is performed from the liquid-phase chamber 7 and the gas-phase chamber 8 by means of a device that passes through the slit membrane module 10 and the slit membrane module 11 at the same time by the pump 9 while passing air and liquid simultaneously. Dissolution was performed. The slit membrane modules 11 and 12 used in this test example are made of Teflon (registered trademark) with a pipe outer diameter of 35 mm and a length of 250 mm, 14 rows in the longitudinal direction, and 30 Benz-cut linear shapes in a row. A pipe-like sheet membrane 2 provided with a total of 420 slits 1, and a Teflon (registered trademark) inner side made of Teflon (registered trademark) and a pipe outer diameter of 25 mm and a length of 250 mm, 10 rows in the longitudinal direction and 30 rows in a row. A tomographic membrane 3 comprising a pipe-like sheet membrane 2 provided with a total of 300 Benzcut linear slits 1 was used. And the distilled liquid was used for the liquid phase of gas-liquid mixing, and oxygen was used for the gaseous phase, and the gas-liquid mixed solution 12 was obtained. The dissolved oxygen concentration in this liquid was measured over time. The results are shown in Table 1. Table 2 shows the characteristics of Teflon (registered trademark) (fluororesin: tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA)) used for the slit film.

Figure 2008006432
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Figure 2008006432
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表1に示すように、混合前の水温11℃における水中の溶存酸素飽和濃度は約10mg/Lであるのに対し、本発明の気液混合溶解方法を用いれば、短時間に水中の溶存酸素濃度を飽和濃度以上に高めることができることがわかる。すなわち、本発明によれば、気液混合を低エネルギーで短時間に効率良く行うことが可能で、スリット膜3の目詰まり不具合の心配もなく、コンパクトでありながら大量の液相中に気相を混合溶解させる手段として有効であり、液相流路中にスリット膜モジュールとして配管することにより実生産レベルにおいてもランニングコストが低く、実用的な気液混合溶解物が得られる。   As shown in Table 1, the dissolved oxygen saturation concentration in water at a water temperature of 11 ° C. before mixing is about 10 mg / L, whereas if the gas-liquid mixed dissolution method of the present invention is used, dissolved oxygen in water in a short time. It can be seen that the concentration can be increased above the saturation concentration. That is, according to the present invention, gas-liquid mixing can be efficiently performed in a short time with low energy, and there is no worry of clogging failure of the slit film 3, and the gas phase is contained in a large amount of liquid phase while being compact. This is effective as a means for mixing and dissolving, and by piping as a slit membrane module in the liquid phase flow path, the running cost is low even at the actual production level, and a practical gas-liquid mixed solution can be obtained.

実施例2(実施の形態2)
実施例2−1
図9に示すように、テフロン(登録商標)製パイプからなるスリット膜91を使用して入口側を固定してシールして、開放側に気液混合された溶液を導入してスリット膜91を通過させてナノバブル領域のガス溶解液を製造することができた。テフロン(登録商標)製パイプの外形は5mmから15mmを使用し、パイプの肉厚は0.3mmから1mmを使用した。金具の材質はオーステナイト系ステンレス鋼を使用した。
Example 2 (Embodiment 2)
Example 2-1
As shown in FIG. 9, the slit film 91 made of a Teflon (registered trademark) pipe is used to fix and seal the inlet side, and the gas-liquid mixed solution is introduced to the open side to thereby form the slit film 91. It was possible to produce a gas solution in the nanobubble region by passing it through. The outer shape of the pipe made of Teflon (registered trademark) was 5 mm to 15 mm, and the wall thickness of the pipe was 0.3 mm to 1 mm. The material of the metal fitting was austenitic stainless steel.

実施例2−2
図8に示すように、ポンプ804の吸込み側の気液混合溶解装置803で気液混合させた後、ポンプ804の吐き出し側の請求項6のスリット膜805を通過させてミクロバブル及びナノバブル溶解液にし、分離リサイクル装置806で大粒径ミクロバブルを選択して分離し、自動エアー抜き弁809を介しポンプ804の吸込み側の気液混合溶解装置803に戻されて再び気液混合される。分離リサイクル装置806を通過した溶液はスリット膜807を通過させてナノバブル領域の溶解液811として得ることができた。
Example 2-2
As shown in FIG. 8, after the gas-liquid mixing and dissolving device 803 on the suction side of the pump 804 is mixed, the microbubble and nanobubble solution is passed through the slit film 805 of claim 6 on the discharge side of the pump 804. Then, the microbubbles having a large particle size are selected and separated by the separation / recycling device 806, and returned to the gas-liquid mixing / dissolution device 803 on the suction side of the pump 804 via the automatic air vent valve 809 and mixed again. The solution that passed through the separation / recycling device 806 was allowed to pass through the slit film 807 to obtain a solution 811 in the nanobubble region.

実施例2−3
図12に示すように、ポンプに吸込まれた気相及び液相をインペラ121外周面の気液混合溶解装置122を通過させてポンプ吐出側から排出してミクロバブル及びナノバブル溶解液として得ることができた。
Example 2-3
As shown in FIG. 12, the gas phase and liquid phase sucked into the pump are passed through the gas-liquid mixing and dissolving device 122 on the outer peripheral surface of the impeller 121 and discharged from the pump discharge side to obtain microbubble and nanobubble solution. did it.

実施例3(実施の形態3)
図8に示すように、ポンプ804の吸込み側にスリット膜803としてテフロン(登録商標)製パイプを使用した気液混合溶解手段を設置し、スリット膜803を収納した容器の出口側及び入口側にテフロン(登録商標)パイプ製のスリット膜803を固定してシール102して液を導入しポンプの吸込み圧力でスリット膜803を介して大気圧又は加圧されたガスを吸込んで液相に混合溶解させた。パイプの外形は5mmから15mmを使用し、パイプの肉厚は0.3mmから1mmを使用した。金具の材質はオーステナイト系ステンレス鋼を使用した。
Example 3 (Embodiment 3)
As shown in FIG. 8, gas-liquid mixing and dissolving means using a Teflon (registered trademark) pipe is installed as the slit film 803 on the suction side of the pump 804, and the outlet and inlet sides of the container containing the slit film 803 are installed. A slit membrane 803 made of Teflon (registered trademark) pipe is fixed and sealed 102 to introduce the liquid, and the atmospheric pressure or pressurized gas is sucked through the slit membrane 803 by the suction pressure of the pump and mixed and dissolved in the liquid phase. I let you. The outer shape of the pipe was 5 mm to 15 mm, and the wall thickness of the pipe was 0.3 mm to 1 mm. The material of the metal fitting was austenitic stainless steel.

実施例4(実施の形態4)
図11に示すように、気液混合された溶液を導入し、分離容器112内に大粒径のミクロバブルを選択して分離する目開きの金属製ウェッジワイヤスクリーン111を目開き水平方向にして装着した。大粒径のミクロバブルを選択的に上方に分離して自動ガス抜きバルブ809を介して配管で気液混合溶解装置3にリターンされて再び気液混合溶解された。小粒径ミクロバブルは気液混合物と一緒にウェッジワイヤスクリーン111を通過させた。ウェッジワイヤスクリーン111及び収納容器112の材質はオーステナイト系ステンレス鋼を使用した。
Example 4 (Embodiment 4)
As shown in FIG. 11, a metal wedge wire screen 111 having openings is introduced in a horizontal direction by introducing a gas-liquid mixed solution and selecting and separating microbubbles having a large particle size in the separation container 112. Installed. The microbubbles having a large particle size were selectively separated upward and returned to the gas-liquid mixing and dissolving device 3 through a pipe through an automatic gas vent valve 809 and again mixed and dissolved. The small particle size microbubbles were passed through the wedge wire screen 111 together with the gas-liquid mixture. The material of the wedge wire screen 111 and the storage container 112 was austenitic stainless steel.

実施例5(実施の形態5)
図8に示すように、気液混合溶解手段803、805、807の出口側に超音波振動装置812を配置し、気液混合溶解手段803、805、807の出口側の溶液に超音波振動を与えることにより、ナノバブル溶解液に移行させてガスの溶解度を上げることができた。超音波振動装置は、公知の装置を採用することができる。
Example 5 (Embodiment 5)
As shown in FIG. 8, an ultrasonic vibration device 812 is disposed on the outlet side of the gas-liquid mixing and dissolving means 803, 805, and 807, and ultrasonic vibration is applied to the solution on the outlet side of the gas-liquid mixing and dissolving means 803, 805, and 807. By giving, it was made to transfer to a nanobubble solution and the solubility of gas could be raised. A known device can be used as the ultrasonic vibration device.

実施例6(実施の形態6)
実施例2−2の装置で製造した大粒径のミクロバブルを含んだミクロバブル溶解液811を加圧容器810内で加圧することにより、ナノバブル領域のナノバブル溶解液に移行させてガスの溶解度を上げることができた。液相として水道水を用い、気相として酸素を用いた。気液混合によりミクロバブルが生成し、白濁した。その直後の溶存酸素濃度(飽和溶存酸素を100%とした時)は339.1%であったが、容器内を0.2MPaに加圧した後、大気圧まで減圧した。そのときの溶存酸素濃度は573.9%まで増加していた。
Example 6 (Embodiment 6)
By pressurizing the microbubble solution 811 containing the microbubbles having a large particle size produced in the apparatus of Example 2-2 in the pressurized container 810, the microbubble solution is transferred to the nanobubble solution in the nanobubble region, and the gas solubility is increased. I was able to raise it. Tap water was used as the liquid phase and oxygen was used as the gas phase. Microbubbles were generated by gas-liquid mixing and became cloudy. The dissolved oxygen concentration immediately after that (when the saturated dissolved oxygen was assumed to be 100%) was 339.1%, but after the inside of the container was pressurized to 0.2 MPa, the pressure was reduced to atmospheric pressure. The dissolved oxygen concentration at that time increased to 573.9%.

なお、加圧容器810の材質は目視する必要がある場合は、透明アクリル樹脂及び透明PVCを使用して、目視を必要としない場合はオーステナイト系ステンレス鋼を使用した。   In addition, when the material of the pressurization container 810 needs to be visually observed, a transparent acrylic resin and transparent PVC were used, and when visual inspection was not required, austenitic stainless steel was used.

実施例7
酸素溶解能力について、実施例2−2の装置(ナノバブル方式)と従来装置を比較した。従来装置としては、エジェクター方式の溶解装置を用いた。液相としては水道水を用いた。その結果を表3及び図13に示す。
Example 7
Regarding the oxygen dissolution capacity, the apparatus of Example 2-2 (nano bubble method) was compared with the conventional apparatus. As a conventional apparatus, an ejector type melting apparatus was used. Tap water was used as the liquid phase. The results are shown in Table 3 and FIG.

Figure 2008006432
Figure 2008006432

本発明の方式では、エジェクター方式の到達濃度と同値になるまでに要する時間は約30秒であった。よって、本発明方法による溶解能力は、630秒/30秒=21で21倍であることがわかる。これにより酸素使用量や溶解時間を低減できることもわかる。   In the method of the present invention, the time required to reach the same value as the concentration achieved by the ejector method was about 30 seconds. Therefore, it can be seen that the dissolving ability by the method of the present invention is 21 times at 630 seconds / 30 seconds = 21. This also shows that the amount of oxygen used and the dissolution time can be reduced.

実施例8
実施例2−2の装置を用いてオゾンを水道水に溶解させるに際し、酸素又は空気を併用する場合の効果を調べた。その結果を表4及び図14に示す。
Example 8
When ozone was dissolved in tap water using the apparatus of Example 2-2, the effect of using oxygen or air together was investigated. The results are shown in Table 4 and FIG.

Figure 2008006432
Figure 2008006432

これらの結果からも明らかなように、酸素を併用することにより、空気を併用する場合(通常の場合)に比べて約2倍の濃度のオゾン溶解水を得ることができた。   As is clear from these results, it was possible to obtain ozone-dissolved water having a concentration approximately twice that of the case where air was used together (normal case) by using oxygen together.

実施例9
実施例2−2の装置を用いて製造された酸素溶解液の溶存酸素濃度の経時的変化を調べた。液相として水道水、気相として酸素を用いたほかは、実施例1と同様にして酸素溶解液(溶存酸素濃度56.82mg/L)を製造した。製造直後からの溶存酸素濃度(mg/L)を測定した。その結果を表5及び図15に示す。
Example 9
The time-dependent change of the dissolved oxygen concentration of the oxygen solution manufactured using the apparatus of Example 2-2 was examined. An oxygen solution (dissolved oxygen concentration 56.82 mg / L) was produced in the same manner as in Example 1 except that tap water was used as the liquid phase and oxygen was used as the gas phase. The dissolved oxygen concentration (mg / L) immediately after production was measured. The results are shown in Table 5 and FIG.

Figure 2008006432
Figure 2008006432

これらの結果からも明らかなように、水道水の酸素濃度の平均低下率は3.16mg/L/日であった。   As is apparent from these results, the average rate of decrease in the oxygen concentration of tap water was 3.16 mg / L / day.

実施例10
ミクロバブル分離リサイクル装置の有無による効果の違いを調べた。具体的には、実施例2−2の装置を用い、液相として水道水、気相として酸素を用いて実施した。実施例2−2においてミクロバブル分離リサイクル装置なしで同様の実験を行った。これらの結果を図16に示す。
Example 10
The difference in the effect with and without the microbubble separation and recycling equipment was investigated. Specifically, the apparatus of Example 2-2 was used, and tap water was used as the liquid phase and oxygen was used as the gas phase. A similar experiment was conducted in Example 2-2 without a microbubble separation and recycling apparatus. These results are shown in FIG.

実施例11
人工炭酸風呂の調製を本発明により実施した。実施例2−2の装置を用いて40℃に設定した温水に炭酸ガスをpH値が平衡になるまで溶解させた。その後、容量2Lのペットボトルに温水を採取し、pHの変化を調べた。比較のため、市販の中空膜で同様にして炭酸ガスを溶解させた。このとき、実施例2−2の装置による場合、気泡はほとんど確認されなかったのに対し、中空膜による場合は気泡の連続的な発生が確認された。これらの結果を表6及び図17に示す。さらに、炭酸ガスの溶解直後から炭酸ガスの濃度を測定した。その結果を表7に示す。
Example 11
An artificial carbonate bath was prepared according to the present invention. Carbon dioxide gas was dissolved in warm water set to 40 ° C. using the apparatus of Example 2-2 until the pH value reached equilibrium. Thereafter, warm water was collected in a 2 L capacity plastic bottle, and the change in pH was examined. For comparison, carbon dioxide gas was dissolved in the same manner using a commercially available hollow membrane. At this time, in the case of the apparatus of Example 2-2, almost no bubbles were confirmed, whereas in the case of the hollow membrane, continuous generation of bubbles was confirmed. These results are shown in Table 6 and FIG. Further, the concentration of carbon dioxide was measured immediately after the dissolution of carbon dioxide. The results are shown in Table 7.

Figure 2008006432
Figure 2008006432

Figure 2008006432
Figure 2008006432

これらの結果からも明らかなように、炭酸ガスの溶解においても、本発明の方法を好適に採用できることがわかる。   As is apparent from these results, it can be seen that the method of the present invention can be suitably employed also in the dissolution of carbon dioxide gas.

本発明の気液混合溶解方法は、液相と気相の種類が限定されるものではなく、例えば食品産業、水産業、医薬品産業等の液相中に溶存酸素を高める分野、液状食品の溶存酸素を窒素置換して抗酸化を目的として気液混合等に使用することができる。   The gas-liquid mixed dissolution method of the present invention is not limited to the type of liquid phase and gas phase, for example, the field of increasing dissolved oxygen in the liquid phase of the food industry, fishery industry, pharmaceutical industry, etc. It can be used for gas-liquid mixing and the like for the purpose of antioxidant by substituting oxygen with nitrogen.

本装置は、各種ガスを液中にナノバブル領域の溶解液として製造できるものであり、本発明の気液混合溶解装置を使用することにより、各種の過飽和ガス溶解液を製造できる。   This apparatus can produce various gases as a solution in the nanobubble region in the liquid, and various supersaturated gas solutions can be produced by using the gas-liquid mixing and dissolving apparatus of the present invention.

ナノバブル領域の溶解液として製造することにより、ミクロバブル溶解液を製造するガス量に比べ大幅な削減ができ、また高濃度の過飽和ガスを製造することができるので、ガスの溶解装置に取り付けることにより、ガス削減によるコストダウンができる。   By manufacturing as a solution in the nanobubble region, it can be significantly reduced compared to the amount of gas that produces microbubble solution, and a high-concentration supersaturated gas can be manufactured. Cost reduction due to gas reduction.

オゾンガスの高濃度溶解液では、室内の空気や食品加工等への殺菌・脱臭・脱色への使用ができ、高濃度溶解液を微粒子で噴霧すると日本産業衛生学会の許容濃度でオゾン殺菌ができる。   A high-concentration solution of ozone gas can be used for sterilization, deodorization, and decolorization of indoor air, food processing, etc., and spraying the high-concentration solution with fine particles enables ozone sterilization at an acceptable concentration of the Japan Society for Occupational Health.

高濃度オゾン溶解液には高濃度の過飽和酸素も同時に溶解できるうえ、分散効果が高いので、排水処理の空気バブリングの代替に溶解液を注入する新方式により、オゾンによる分解・殺菌・脱色で処理の負荷を軽減したうえ高濃度酸素供給で大きな設備増強無しで処理能力の向上が図れる。また池などの浄化にも同様な効果が期待でき、各種浄化装置に応用できる。   High-concentration ozone-dissolved solution can dissolve high-concentration supersaturated oxygen at the same time and has a high dispersion effect, so it is treated by decomposition, sterilization, and decolorization with ozone by a new method of injecting the solution to replace air bubbling for wastewater treatment In addition, the processing capacity can be improved with a large concentration of oxygen supply without significant equipment enhancement. Moreover, the same effect can be expected for purification of ponds and the like, and it can be applied to various purification apparatuses.

ナノバブル領域の溶解液は、活性化作用があり農業・漁業に導入することによって、無農薬栽培への適用、病気に強い商品の安定製造等が期待できる。   The solution in the nano-bubble region has an activating effect, and can be expected to be applied to agricultural and fishery, stable production of disease-resistant products, etc. by introducing it into agriculture and fishery.

本発明に係るシートに形成される種々の線状スリットパターンの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the various linear slit pattern formed in the sheet | seat which concerns on this invention. 本発明に係る線状スリットを設けたシートの一実施例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows one Example of the sheet | seat provided with the linear slit which concerns on this invention. 図2のシートをディスク状に形成し、断続的に設けたスリット膜を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slit film | membrane which formed the sheet | seat of FIG. 2 in disk shape, and was provided intermittently. 図3のスリット膜の間隔を密にした状態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the distance between the slit films in FIG. 3 is close. 図2のシートを巻回したロール状のスリット膜を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the roll-shaped slit film which wound the sheet | seat of FIG. 図5のA矢視を示す断面図である。It is sectional drawing which shows A arrow of FIG. 図2のシートを筒状にして間隔を空けて重ね合わせたスリット膜を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the slit film | membrane which overlap | superposed the sheet | seat of FIG. 本発明における気液混合溶解装置を模式的に示す構成図である。It is a block diagram which shows typically the gas-liquid mixing dissolution apparatus in this invention. 本発明のスリット膜の断面図である。It is sectional drawing of the slit film | membrane of this invention. 本発明のポンプ吸込み側のスリット膜気液混合溶解装置の断面図である。It is sectional drawing of the slit film | membrane gas-liquid mixing dissolution apparatus by the side of the pump suction of this invention. 本発明のミクロバブル分離リサイクル装置の断面図である。It is sectional drawing of the microbubble separation-recycling apparatus of this invention. 本発明のポンプインペラのスリット膜気液混合溶解装置の断面図である。It is sectional drawing of the slit film | membrane gas-liquid mixing dissolution apparatus of the pump impeller of this invention. 本発明と既存技術の酸素溶解能力とを比較したグラフである。It is the graph which compared this invention and the oxygen dissolution capability of the existing technology. 本発明の酸素と空気のオゾン溶解能力の比較したグラフである。It is the graph which compared the ozone dissolving ability of oxygen and air of the present invention. 本発明で製造したナノバブル溶液の溶存酸素濃度低下傾向を示すグラフである。It is a graph which shows the dissolved oxygen concentration decreasing tendency of the nano bubble solution manufactured by this invention. 本発明の大粒径ミクロバブル分離リサイクル装置の粒径(粒度分布)を比較するグラフである。It is a graph which compares the particle size (particle size distribution) of the large particle size microbubble separation recycling apparatus of this invention. 本発明と中空膜方式の人工炭酸風呂溶解によるpHの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of pH by this invention and the artificial membrane bath dissolution of a hollow membrane system.

符号の説明Explanation of symbols

1 弁構造線状スリット
2 金属シート又はプラスチックシート
3 ロール状又はパイプ状の断層膜
4 スペーサー
5 気液混合の透過方向(外圧式)
6 気液混合の透過方向(内圧式)
7 液相室
8 気相室
9 送液ポンプ
10 1段目スリット膜モジュール
11 2段目スリット膜モジュール
12 気液混合溶解液
801 液相室
802 気相室
803 気液混合溶解装置
804 送液ポンプ
805 気液混合溶解装置
806 大粒径ミクロバブル分離リサイクル装置
807 気液混合溶解装置
808 逆止弁
809 自動ガス抜き弁
810 加圧容器
811 ナノバブルガス溶解液
812 超音波振動装置
91 PFAパイプスリット膜
91aパイプ端面盲
92 外面ステンレス鋼金具
93 内面ステンレス鋼金具
101 PFAパイプスリット膜
102 パッキン
103 収納容器
103aカバー
103b取り付け金具
111 ウェッジワイヤスクリーン
112 収納容器
121 吸込み口
122 吐き出し口
123 インペラ
124 PFAパイプスリット膜
125 固定カバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve structure linear slit 2 Metal sheet or plastic sheet 3 Roll-shaped or pipe-shaped tomographic membrane 4 Spacer 5 Permeation direction of gas-liquid mixing (external pressure type)
6 Permeation direction of gas-liquid mixing (internal pressure type)
7 Liquid Phase Chamber 8 Gas Phase Chamber 9 Liquid Feed Pump 10 First Stage Slit Membrane Module 11 Second Stage Slit Membrane Module 12 Gas-Liquid Mixed Solution 801 Liquid Phase Chamber 802 Gas Phase Chamber 803 Gas Liquid Mixture Dissolver 804 Liquid Feed Pump 805 Gas-liquid mixing and dissolving device 806 Large particle size micro bubble separation and recycling device 807 Gas-liquid mixing and dissolving device 808 Check valve 809 Automatic degassing valve 810 Pressurized vessel 811 Nano bubble gas dissolving solution 812 Ultrasonic vibration device 91 PFA pipe slit membrane 91a Pipe end face blind 92 Outer surface stainless steel metal fitting 93 Inner surface stainless steel metal fitting 101 PFA pipe slit membrane 102 Packing 103 Storage container 103a Cover 103b Mounting metal fitting 111 Wedge wire screen 112 Storage container 121 Suction port 122 Outlet port 123 Impeller 124 PFA pipe slit membrane 25 fixed cover

Claims (12)

1)金属シート、2)プラスチックシート又は3)金属シート又はプラスチックシートの成型品に設けられた線状スリットに気相及び液相を同時に通過させることによって、液相中に気相を溶解させることを特徴とする気液混合溶解方法。 1) A metal sheet, 2) a plastic sheet, or 3) a gas phase and a liquid phase are simultaneously passed through linear slits provided in a molded product of the metal sheet or plastic sheet, thereby dissolving the gas phase in the liquid phase. A gas-liquid mixed dissolution method characterized by the above. 前記線状スリットの隙間が0〜0.5mmである、請求項1に記載の気液混合溶解方法。 The gas-liquid mixed dissolution method according to claim 1, wherein a gap between the linear slits is 0 to 0.5 mm. 前記線状スリットが断続的に設けられている、請求項1又は2に記載の気液混合溶解方法。 The gas-liquid mixed dissolution method according to claim 1 or 2, wherein the linear slits are provided intermittently. 前記成型品が、金属シート又はプラスチックシートが筒状に形成された筒状体であって、当該筒状体の内部から外部に向かって又は外部から内部に向かって線状スリットに気相及び液相を通過させる、請求項1〜3のいずれかに記載の気液混合溶解方法。 The molded product is a cylindrical body in which a metal sheet or a plastic sheet is formed into a cylindrical shape, and a gas phase and a liquid are put into a linear slit from the inside of the cylindrical body toward the outside or from the outside toward the inside. The gas-liquid mixed dissolution method according to any one of claims 1 to 3, wherein a phase is passed. 液相に気相を溶解させるための装置であって、
(1)液相を供給する液相供給手段、
(2)気相を供給する気相供給手段、
(3)前記気相供給手段及び液相供給手段から供給された気相及び液相を通過させるための線状スリットが設けられた1)金属シート、2)プラスチックシート又は3)金属シート又はプラスチックシートの成型品を備えている気液混合溶解手段
を含む気液混合溶解装置。
An apparatus for dissolving a gas phase in a liquid phase,
(1) Liquid phase supply means for supplying a liquid phase,
(2) a gas phase supply means for supplying a gas phase;
(3) 1) metal sheet, 2) plastic sheet, or 3) metal sheet or plastic provided with linear slits for passing the gas phase and liquid phase supplied from the gas phase supply means and liquid phase supply means A gas-liquid mixing / dissolving apparatus including gas-liquid mixing / dissolving means having a molded sheet.
気液混合溶解手段が、
1)前記成型品として、フッ素樹脂シートにより形成されたパイプを用い、
2)前記シート厚みが0.1〜2mmであり、
3)線状スリットの隙間が0〜0.5mmであって、
4)前記パイプの一方の開口部が閉じられており、
5)前記パイプの他方の開口部の内周及び/又は外周に固定用金具が設けられている、請求項5に記載の気液混合溶解装置。
Gas-liquid mixing dissolution means
1) As the molded product, a pipe formed of a fluororesin sheet is used.
2) The sheet thickness is 0.1 to 2 mm,
3) The gap between the linear slits is 0 to 0.5 mm,
4) One opening of the pipe is closed,
5) The gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to claim 5, wherein a fixing metal fitting is provided on an inner periphery and / or an outer periphery of the other opening of the pipe.
ポンプをさらに有し、かつ、前記ポンプの吸込側に気液混合溶解手段が配置され、その吸込圧により、供給された気相及び液相を前記線状スリットに通過させることにより液相中に気相を溶解させる、請求項5又は6に記載の気液混合溶解装置。 A gas-liquid mixing / dissolving means is further provided on the suction side of the pump, and the supplied gas phase and liquid phase are passed through the linear slit by the suction pressure in the liquid phase. The gas-liquid mixing dissolution apparatus of Claim 5 or 6 which melt | dissolves a gaseous phase. 気液混合溶解手段を経た液体の中に含まれる大粒径のバブルを選択して分級するための分級手段として、a)目開きが0.1〜0.5mmである格子状線状スリットスクリーン又はb)目開きが0.1〜0.5mmである横縞状線状スリットェッジワイヤスクリーンをさらに含む、請求項5〜7のいずれかに記載の気液混合溶解装置。 As a classifying means for selecting and classifying a large particle size bubble contained in a liquid that has passed through a gas-liquid mixing and dissolving means, a) a grid-like linear slit screen having an aperture of 0.1 to 0.5 mm Or b) The gas-liquid mixing and dissolving device according to any one of claims 5 to 7, further comprising a horizontal striped linear slit wedge wire screen having an aperture of 0.1 to 0.5 mm. 前記スクリーンで選択分級されて、スクリーンを通過しない大粒径のバブルをポンプ吸込み側の気液混合溶解手段に戻すリサイクル手段をさらに含む、請求項8に記載の気液混合溶解装置。 The gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to claim 8, further comprising a recycling unit that selectively classifies the bubbles and does not pass through the screen and returns the bubbles having a large particle diameter to the gas-liquid mixing and dissolving unit on the pump suction side. 気液混合溶解手段の出口側の溶液に超音波振動を与えてバブルを微細化する手段をさらに含む、請求項5〜9のいずれかに記載の気液混合溶解装置。 The gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to any one of claims 5 to 9, further comprising means for applying ultrasonic vibration to the solution on the outlet side of the gas-liquid mixing and dissolving means to refine the bubbles. 気液混合溶解手段を経た大粒径のバブルを含む混合物を0.02MPa以上0.4MPa以下の範囲内で加圧して前記混合物中のバブルを微細化する手段をさらに含む、請求項5〜10のいずれかに記載の気液混合溶解装置。 The method further includes means for pressurizing a mixture containing bubbles having a large particle diameter that has passed through the gas-liquid mixing and dissolving means within a range of 0.02 MPa to 0.4 MPa to refine the bubbles in the mixture. The gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to any one of the above. ポンプを有し、かつ、前記ポンプのインペラの外周面に気液混合溶解手段が配置され、インペラの遠心力により、ポンプに吸込まれた気相及び液相を前記線状スリットに通過させることにより液相中に気相を溶解させる、請求項5〜7に記載の気液混合溶解装置。
A gas-liquid mixing and dissolving means is disposed on the outer peripheral surface of the impeller of the pump, and the gas phase and the liquid phase sucked into the pump are passed through the linear slit by the centrifugal force of the impeller. The gas-liquid mixing and dissolving apparatus according to claim 5, wherein the gas phase is dissolved in the liquid phase.
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