JP2653319B2 - Deoxidizer - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、水中の溶存酸素を除去
するための装置に関し、より具体的には、水に窒素ガス
を吹き込んで溶存酸素を除去する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for removing dissolved oxygen in water, and more particularly, to an apparatus for removing dissolved oxygen by blowing nitrogen gas into water.
【０００２】現在、大量の水がボイラー用水や冷却水と
して、各種化学プラントや、工場、発電所など、多くの
産業分野において用いられている。ところが、これらの
水中に酸素が溶存していると、その水が通るボイラー水
系や冷却水系において、溶存酸素を原因とする腐食の問
題が生じる。このため、化学的方法あるいは物理的方法
によって、水中の溶存酸素を除去しなければならない。
また、半導体工業向けの超純水についても、溶存酸素量
を極低濃度にする必要がある。At present, a large amount of water is used as boiler water or cooling water in various industrial fields such as various chemical plants, factories, and power plants. However, when oxygen is dissolved in these waters, a problem of corrosion caused by the dissolved oxygen occurs in a boiler water system or a cooling water system through which the water passes. Therefore, dissolved oxygen in water must be removed by a chemical method or a physical method.
In addition, ultrapure water for the semiconductor industry needs to have an extremely low dissolved oxygen concentration.
【０００３】[0003]
【従来の技術】溶存酸素を除去する方法としては、溶存
酸素を含む水に窒素ガスを吹き込むことにより、気液接
触面の気体を窒素ガスのみにして、溶存酸素を水中から
気相に拡散させて除去する物理的方法は、窒素脱気と呼
ばれ、この方法を利用した装置はすでに実用化されてい
る（例えば、特開昭６１−５１５９６号公報参照）。2. Description of the Related Art As a method for removing dissolved oxygen, nitrogen gas is blown into water containing dissolved oxygen, so that the gas at the gas-liquid contact surface is made only nitrogen gas, and the dissolved oxygen is diffused from water into the gas phase. The physical method of removing by means of nitrogen is called nitrogen degassing, and an apparatus utilizing this method has already been put to practical use (see, for example, JP-A-61-51596).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、そのような装
置においては、窒素ガスを使い捨てにするという問題が
あった。すなわち、使用後の窒素ガスには酸素が混入す
るため、循環再利用することができず、窒素ガスの必要
量が大量なものとなって、運転コストのうえで大きな負
担となる。このため、使用済み窒素ガス中の酸素を除去
するために、水素ガスの存在下、触媒層に上向流で供給
するという提案がなされている（特開昭５９−５４６０
８号）。しかし、そのような装置においては、窒素脱気
塔でガスを水と接触させた後、触媒層に導入するので相
対湿度１００％に近いガスが触媒層を流通することにな
る。このため、このような高湿度の環境下であるととも
に、水素と酸素の反応によりさらに水が生成されるた
め、触媒層内に水滴が生じることがあった。この水滴は
ガスの流通を妨げるとともに、触媒の性能低下を招くお
それがあった。 However, such an apparatus has a problem that nitrogen gas is disposable. That is, since oxygen is mixed in the used nitrogen gas, it cannot be recycled and reused, and the required amount of the nitrogen gas becomes large, resulting in a large burden on operating costs. For this reason, oxygen in used nitrogen gas is removed
To the catalyst layer in the upward flow in the presence of hydrogen gas
(Japanese Patent Laid-Open No. 59-5460).
No. 8). However, in such devices, nitrogen degassing
After the gas is brought into contact with water in the tower, it is introduced into the catalyst layer.
Gases close to 100% relative humidity will flow through the catalyst layer.
You. For this reason, even in such a high humidity environment,
In addition, more water was produced by the reaction between hydrogen and oxygen.
As a result, water droplets were sometimes formed in the catalyst layer. This water drop
Not only does this hinder the flow of gas, but also degrades catalyst performance.
It was.
【０００５】このような問題に鑑み、本発明は、窒素ガ
スを利用した脱酸素方法において、酸素が混入した使用
後の窒素ガスから酸素を除去し再利用し、水滴により触
媒の反応性が低下しないようにした装置を提供すること
を目的とする。[0005] In view of such problems, the present invention provides a deoxygenated method using nitrogen gas, oxygen to remove oxygen from the nitrogen gas after use in mixed reused, touch the water droplets
It is an object of the present invention to provide a device in which the reactivity of a medium is not reduced .
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載された発明は、脱酸素装置であっ
て、水中の溶存酸素を窒素脱気により除去する窒素脱気
塔と、該窒素脱気塔から排出された、酸素が混入してい
る使用済み窒素ガスに水素ガスを供給する水素供給手段
と、上部に該水素を供給された使用済み窒素ガスの導入
口を設け、貴金属触媒の存在下で水素と酸素の水を生成
する気相化学反応により該使用済み窒素ガスから酸素を
除去する下部に該酸素を除去された窒素ガスの排出口を
設けた触媒反応装置と、酸素が取り除かれた窒素ガスを
上記窒素脱気塔に供給して循環利用する手段とからな
る。Means for Solving the Problems To achieve the above object, the invention described in claim 1 is a deoxygenation apparatus, comprising: a nitrogen degassing tower for removing dissolved oxygen in water by nitrogen degassing; Hydrogen supply means for supplying hydrogen gas to the used nitrogen gas mixed with oxygen discharged from the nitrogen degassing tower, and introduction of the used nitrogen gas supplied with the hydrogen to the upper portion
An outlet is provided, and a discharge port for the nitrogen gas from which the oxygen has been removed is provided at a lower portion for removing oxygen from the used nitrogen gas by a gas phase chemical reaction for generating water of hydrogen and oxygen in the presence of the noble metal catalyst.
It comprises a catalyst reaction device provided and means for supplying nitrogen gas from which oxygen has been removed to the above-mentioned nitrogen degassing tower for recycling.
【０００７】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載の脱酸素装置において、上記循環利用手段に水素濃
度計を設け、該水素濃度計の測定値に応じて上記水素供
給手段の水素供給量を調節する水素供給量調節手段を設
けたことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the deoxygenating apparatus according to the first aspect, a hydrogen concentration meter is provided in the circulation utilization means, and the hydrogen supply means is provided in accordance with a measured value of the hydrogen concentration meter. A hydrogen supply amount adjusting means for adjusting the hydrogen supply amount is provided.
【０００８】請求項３に記載された発明は、請求項２に
記載の脱酸素装置において、上記循環利用手段が窒素ガ
スタンクを含み、該窒素ガスタンクに水素濃度計を設け
ている。請求項４に記載された発明は、請求項３に記載
の脱酸素装置において、水素を含む窒素ガスから水素を
分離するための水素ガス分離膜装置を上記窒素ガスタン
クに接続して設け、上記水素濃度計の測定値に応じて、
該水素ガス分離膜装置への窒素ガスの供給量を調節する
窒素ガス供給量調節手段をさらに設けたことを特徴とす
る。According to a third aspect of the present invention, in the deoxidizing apparatus according to the second aspect, the circulating utilization means includes a nitrogen gas tank, and the nitrogen gas tank is provided with a hydrogen concentration meter. According to a fourth aspect of the present invention, in the deoxidizing apparatus according to the third aspect, a hydrogen gas separation membrane device for separating hydrogen from nitrogen gas containing hydrogen is provided connected to the nitrogen gas tank, Depending on the measured value of the densitometer,
It is characterized in that a nitrogen gas supply amount adjusting means for adjusting the supply amount of nitrogen gas to the hydrogen gas separation membrane device is further provided.
【０００９】本発明における水中の溶存酸素等の溶存気
体の除去は、例えば、被処理水を満たしたタンクに、そ
の下部から窒素ガスを吹き込んだり、ラシヒリング等の
充填物を充填した窒素脱気塔を使用して行うことができ
る。充填物を含む脱気塔を使用する場合には、被処理水
をこの脱気塔の上部からノズルにより供給し、脱気塔の
下部のノズルから窒素ガスを供給することができる。被
処理水は、脱気塔内の充填物を流れ落ちる間に、窒素ガ
スと接触し、被処理水中の溶存酸素が窒素ガス中へと拡
散する。被処理水が酸素以外のガスを含む場合には、そ
のようなガスも同様にして、同時に除去することができ
る。その後、溶存酸素が除去された被処理水は、窒素脱
気塔の下部からポンプにより排出することができる。ま
た、窒素脱気塔内を流れた窒素ガスは、塔の上部からブ
ロア等によって排出することができる。使用後の窒素ガ
スには、次段での水素と酸素の化学反応のために、水素
ガスを供給する。In the present invention, the removal of dissolved gas such as dissolved oxygen in water can be performed, for example, by blowing nitrogen gas from below into a tank filled with water to be treated, or filling a tank filled with a filler such as Raschig rings. Can be done using In the case of using a degassing tower containing a packing material, the water to be treated can be supplied from a nozzle above the degassing tower and a nitrogen gas can be supplied from a nozzle below the degassing tower. The water to be treated contacts the nitrogen gas while flowing down the packing in the degassing tower, and the dissolved oxygen in the water to be treated diffuses into the nitrogen gas. When the water to be treated contains a gas other than oxygen, such a gas can be similarly removed at the same time. Thereafter, the water to be treated from which dissolved oxygen has been removed can be discharged from the lower part of the nitrogen degassing tower by a pump. Further, the nitrogen gas flowing in the nitrogen degassing tower can be discharged from the upper part of the tower by a blower or the like. Hydrogen gas is supplied to the used nitrogen gas for a chemical reaction between hydrogen and oxygen in the next stage.
【００１０】酸素を含んだ使用後の窒素ガスから酸素を
除去するための触媒反応装置としては、貴金属触媒をそ
のままで、または担体に担持させて、充填した層を保持
できる塔などを使用することができる。本発明では、貴
金属触媒を用いた触媒反応装置の上部からガスを供給
し、下部からガスを抜くようにし、触媒層に下向流で被
処理ガスを流通させるようにしている。このことによ
り、触媒層内にたまった水が、触媒層下部方向へ流下す
るのと同方向にガスが流通して水を押し出すので、水滴
は速やかに排出される。このようにして、本発明によれ
ば、水滴によりガスの流通が妨げられて流量が変動した
り、触媒の反応性が低下したりしないので、安定してガ
ス中の酸素を除去することができ、この窒素ガスを脱気
塔で利用する結果、処理水中の溶存酸素濃度を安定して
低い値、たとえば０．０１ｐｐｍ（１０ｐｐｂ）にまで
処理することが可能となる。さらに、本発明では使用済
み窒素ガスからの酸素除去手段として触媒充填層を利用
することにより系全体がコンパクトな装置となり、コン
パクトでありながらガス中の酸素を低濃度まで除去する
ことができ、処理水の溶存酸素を低濃度とすることがで
きる。 [0010] As a catalytic reactor for removing oxygen from used nitrogen gas containing oxygen, a column or the like capable of holding a packed layer by holding a noble metal catalyst as it is or by supporting it on a carrier is used. Can be. In the present invention,
Gas is supplied from the upper part of the catalytic reactor using metal catalyst
Gas from the lower part, and the catalyst layer is covered in a downward flow.
The processing gas is circulated. By this
And the water accumulated in the catalyst layer flows down toward the bottom of the catalyst layer.
Gas flows in the same direction as
Is quickly discharged. Thus, according to the present invention,
If the flow of gas fluctuates due to water droplets blocking the gas flow
And the reactivity of the catalyst does not decrease,
Can remove oxygen in the gas and degas this nitrogen gas.
As a result of using the tower, the dissolved oxygen concentration in the treated water can be stabilized
Down to low values, eg 0.01 ppm (10 ppb)
It can be processed. In addition, the present invention
Use of catalyst packed bed as a means of removing oxygen from nitrogen gas
By doing so, the entire system becomes a compact device,
Removes oxygen in gas to a low concentration while being a pact
The dissolved oxygen in the treated water can be reduced to a low concentration.
Wear.
【００１１】本発明において使用できる貴金属触媒とし
ては、金属パラジウム、酸化パラジウム、水酸化パラジ
ウム等のパラジウム（Ｐｄ）化合物または白金（Ｐｔ）
を、アルミナ、活性炭、ゼオライト、イオン交換樹脂等
の担体に担持させたものを使用することができる。この
場合、担持量は外割りで通常０．１〜１０重量％程度で
ある。担体としては、特に、アルミナ、活性炭を用いる
ことにより、少ないパラジウムまたは白金の担持量で、
優れた効果を発揮させることができ、きわめて好適であ
る。The noble metal catalyst that can be used in the present invention includes a palladium (Pd) compound such as metallic palladium, palladium oxide and palladium hydroxide or platinum (Pt).
Supported on a carrier such as alumina, activated carbon, zeolite, and ion-exchange resin. In this case, the carried amount is usually about 0.1 to 10% by weight on an external basis. As the carrier, in particular, by using alumina and activated carbon, a small amount of palladium or platinum carried,
An excellent effect can be exhibited, which is very suitable.
【００１２】なお、アニオン交換樹脂にパラジウムを担
持させるには、アニオン交換樹脂をカラムに充填し、次
いで塩化パラジウムの酸性溶液を通水すればよい。もし
金属パラジウムとして担持させるのならば、さらにホル
マリンなどを加えて還元すれば良い。In order to carry palladium on the anion exchange resin, the column may be filled with the anion exchange resin, and then an aqueous solution of palladium chloride may be passed through. If it is supported as metal palladium, it may be reduced by further adding formalin or the like.
【００１３】貴金属触媒の形状は、粉末状、粒状、ペレ
ット状などいずれの形状でも利用できる。粉末状のもの
を使用する場合には、反応槽を触媒反応装置に設けて、
この反応槽に適当量添加する。粒状またはペレット状の
ものはカラム等に充填し、使用済み窒素ガスを連続的に
処理するときに有利である。粉末状のものでも、流動床
によって使用することができる。The shape of the noble metal catalyst may be any shape such as powder, granule, pellet and the like. In the case of using a powdery material, a reaction tank is provided in a catalytic reactor,
An appropriate amount is added to this reaction tank. Granules or pellets are advantageous when packed in a column or the like to continuously treat used nitrogen gas. Even those in powder form can be used by means of a fluidized bed.
【００１４】また、上記触媒反応装置の下流には、窒素
ガスタンクを配置して、上記窒素脱気塔へと循環される
窒素ガスを一時的に保持することができる。この窒素ガ
スタンクには水素ガスの濃度センサがあり、水素ガス濃
度計により、このタンク内の水素ガスの濃度を常時監視
する。測定された水素ガスの濃度を所定の範囲内に保つ
ように、この水素ガス濃度計により、使用済みの窒素ガ
スに供給される水素ガスの量を調整することができる。
また、水素ガスが過剰になった場合には、水素ガス分離
膜装置により、水素ガスのみを分離放出することができ
る。Further, a nitrogen gas tank can be disposed downstream of the catalytic reactor to temporarily hold the nitrogen gas circulated to the nitrogen degassing tower. The nitrogen gas tank has a hydrogen gas concentration sensor, and the hydrogen gas concentration meter constantly monitors the concentration of the hydrogen gas in the tank. With this hydrogen gas concentration meter, the amount of hydrogen gas supplied to the used nitrogen gas can be adjusted so that the measured concentration of hydrogen gas is kept within a predetermined range.
Further, when the hydrogen gas becomes excessive, only the hydrogen gas can be separated and released by the hydrogen gas separation membrane device.
【００１５】この窒素ガスタンクから、窒素ガスが上記
窒素脱気塔の下部へと供給される。このように、窒素ガ
スを脱酸素装置内で循環させて再利用することにより、
窒素ガスが一度使用されただけで使い捨てにされてしま
うという問題が解決される。[0015] From this nitrogen gas tank, nitrogen gas is supplied to the lower part of the nitrogen degassing tower. In this way, by circulating and reusing nitrogen gas in the deoxygenator,
The problem that the nitrogen gas is used once and is thrown away is solved.
【００１６】なお、本発明の装置の処理の対象となる被
処理水としては、例えば、純水、ボイラー給水、冷却水
などがある。The water to be treated by the apparatus of the present invention includes, for example, pure water, boiler feed water, and cooling water.
【００１７】[0017]
【実施例】図面を参照しつつ本発明をさらに詳細に説明
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
【００１８】図１に、本発明の脱酸素方法を実施する窒
素脱気装置の実施例を示す。被処理水が被処理水ライン
１から窒素脱気塔２の上部に供給される。被処理水は、
ノズル３からラシヒリング、ネットリング等の充填物４
の上に噴出させる。被処理水は、充填物４の層内を流れ
ながら、窒素脱気塔２の下部のノズル５から供給される
窒素ガスと気液接触をする。このとき、被処理水中の溶
存酸素は、窒素ガスへと拡散する。これにより、酸素が
被処理水から除去される。脱気処理された水は、ポンプ
６により窒素脱気塔２の下部から排出される。FIG. 1 shows an embodiment of a nitrogen deaerator for carrying out the deoxidation method of the present invention. The water to be treated is supplied to the upper part of the nitrogen degassing tower 2 from the water line 1 to be treated. The water to be treated is
Filler 4 such as Raschig ring and net ring from nozzle 3
Squirt on the top. The water to be treated makes gas-liquid contact with the nitrogen gas supplied from the nozzle 5 at the lower part of the nitrogen degassing tower 2 while flowing in the layer of the packing 4. At this time, the dissolved oxygen in the for-treatment water diffuses into nitrogen gas. Thereby, oxygen is removed from the water to be treated. The degassed water is discharged from the lower part of the nitrogen degassing tower 2 by the pump 6.
【００１９】酸素ガスを含む使用済みの窒素ガスは、窒
素脱気塔２の上部にある窒素ガス出口から窒素循環ライ
ン７にあるブロア８により吸引排出される。この窒素循
環ライン７には、水素ガスライン９が接続されており、
使用済みの窒素ガス中へと水素ガスを供給する。その後
窒素ガスは、水素を供給された使用済み窒素ガスの導入
口を上部に設けた触媒反応塔１０へと導かれる。この触
媒反応塔１０には、パラジウムや白金といった貴金属元
素またはその化合物を含有する貴金属触媒が充填されて
いる。この触媒反応塔１０内において、貴金属触媒によ
り、使用済み窒素ガス内の酸素が、加えられた水素ガス
と気相反応して水を生成し、除去される。The used nitrogen gas containing oxygen gas is sucked and discharged from a nitrogen gas outlet at the upper part of the nitrogen degassing tower 2 by a blower 8 in a nitrogen circulation line 7. A hydrogen gas line 9 is connected to the nitrogen circulation line 7.
Supply hydrogen gas to used nitrogen gas. After that, the nitrogen gas is introduced into the used nitrogen gas supplied with hydrogen.
It is led to the catalytic reaction tower 10 provided with an opening at the top . The catalyst reaction tower 10 is filled with a noble metal catalyst containing a noble metal element such as palladium or platinum or a compound thereof. In the catalytic reaction tower 10, the oxygen in the used nitrogen gas reacts in a gas phase with the added hydrogen gas by means of the noble metal catalyst to generate water and is removed.
【００２０】このようにして再生された窒素ガスは、触
媒反応塔１０の下部に設けた排出口から窒素ガスタンク
１１へと導かれ、ここで一時的に保持される。この窒素
ガスタンク１１内には、水素ガスセンサ１２があり、そ
れにつながれた水素ガス濃度計１３が水素ガス濃度を常
時監視する。この水素ガス濃度計１３は、水素ガス濃度
が所定の濃度、例えば、１０００体積ｐｐｍ程度を越え
た場合には、水素ガスライン９に設けられたバルブ１４
を制御して、水素ガスの注入を停止または制限する。ま
た、水素ガス濃度計１３の測定値に応じて、窒素ガスタ
ンク１１に直接つながる水素ガス分離膜装置（図示せ
ず）への窒素ガスの流れを制御するバルブ１５を調節す
ることによって、窒素ガス中の過剰の水素ガスを放出
し、水素ガスの濃度を調整することができる。窒素ガス
タンク１１の底部には、ドレン１６があって、触媒反応
塔１０において生成する水を排出する。[0020] The nitrogen gas which has been reproduced in this way, touch
It is led to a nitrogen gas tank 11 from a discharge port provided at the lower part of the medium reaction tower 10 , where it is temporarily held. A hydrogen gas sensor 12 is provided in the nitrogen gas tank 11, and a hydrogen gas concentration meter 13 connected thereto constantly monitors the hydrogen gas concentration. When the hydrogen gas concentration meter 13 exceeds a predetermined concentration, for example, about 1000 ppm by volume, the hydrogen gas concentration meter 13 has a valve 14 provided in the hydrogen gas line 9.
To stop or limit the injection of hydrogen gas. Further, by adjusting the valve 15 for controlling the flow of the nitrogen gas to the hydrogen gas separation membrane device (not shown) directly connected to the nitrogen gas tank 11 in accordance with the measurement value of the hydrogen gas concentration meter 13, the nitrogen gas Excess hydrogen gas is released, and the concentration of hydrogen gas can be adjusted. A drain 16 is provided at the bottom of the nitrogen gas tank 11 to discharge water generated in the catalytic reaction tower 10.
【００２１】この窒素ガスタンク１１から、再生された
窒素ガスが窒素ガス循環ライン７を経て、窒素脱気塔２
へと供給され、被処理水から酸素を除去するために再度
利用される。From the nitrogen gas tank 11, the regenerated nitrogen gas passes through a nitrogen gas circulation line 7 and passes through a nitrogen degassing tower 2.
And recycled again to remove oxygen from the water to be treated.
【００２２】実験例 上述のような脱酸素装置において、窒素脱気塔２の内径
を６００ｍｍ、高さを６０００ｍｍとした。充填物とし
ては、ネットリング（直径２５ｍｍ、長さ８０ｍｍ）を
用いた。実験の条件としては、水温を２５℃、被処理水
量を８．５ｍ3／ｈｒ（ＬＶ＝３０ｍ／ｈｒ）、気液比
（Ｌ／Ｇ）を１ｋｇの窒素ガスに対して１６００ｋｇの
被処理水とし、４．２５Ｎ・ｍ3 ／ｈｒの割合で窒素ガ
スを供給した。被処理水中の溶存酸素量は、Ｏ2 として
８ｐｐｍであった。Experimental Example In the above-described deoxidizer, the inner diameter of the nitrogen degassing tower 2 was set to 600 mm and the height was set to 6000 mm. A net ring (diameter 25 mm, length 80 mm) was used as the filler. The conditions of the experiment were as follows: the water temperature was 25 ° C., the amount of water to be treated was 8.5 m 3 / hr (LV = 30 m / hr), the gas-liquid ratio (L / G) was 1600 kg of water to be treated against 1 kg of nitrogen gas. And a nitrogen gas was supplied at a rate of 4.25 N · m 3 / hr. The amount of dissolved oxygen in the water to be treated was 8 ppm as O 2 .
【００２３】ここで、窒素脱気塔２から排出される窒素
ガスに水素ガスを８．６ｇ／ｈｒの割合で注入し、触媒
反応塔１０において、０．１％のパラジウム（Ｐｄ）を
担持させたアルミナ担持触媒層（触媒量０．５ｍ3 、内
径６００ｍｍ、高さ２５００ｍｍ）に通気した。触媒反
応塔１０の出口（触媒層出口）における窒素ガス中の酸
素（Ｏ2 ）濃度は１体積ｐｐｍ以下で、水素（Ｈ2 ）濃
度は約２５０体積ｐｐｍであった。Here, hydrogen gas is injected into the nitrogen gas discharged from the nitrogen degassing tower 2 at a rate of 8.6 g / hr, and 0.1% palladium (Pd) is supported in the catalytic reaction tower 10. The catalyst was passed through an alumina-supported catalyst layer (catalyst amount: 0.5 m 3 , inner diameter: 600 mm, height: 2500 mm). The oxygen (O 2 ) concentration in the nitrogen gas at the outlet (catalyst layer outlet) of the catalyst reaction tower 10 was 1 ppm by volume or less, and the hydrogen (H 2 ) concentration was about 250 ppm by volume.
【００２４】比較例 上記の条件で、窒素ガスを一回使用しただけで、使い捨
てた。COMPARATIVE EXAMPLE Under the above conditions, nitrogen gas was used only once and was thrown away.
【００２５】実験例と比較例いずれの場合も、処理後の
水中の溶存酸素濃度は、１０ｐｐｂ程度であった。すな
わち、窒素ガスの循環再利用によっては、脱酸素の効率
にはほとんど変化がなかった。In both the experimental example and the comparative example, the dissolved oxygen concentration in the water after the treatment was about 10 ppb. That is, there was almost no change in the efficiency of deoxidation due to the recycle of nitrogen gas.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本発明の装置によれば、窒素ガスを使い
捨てにすることなく、窒素ガスを循環再利用することが
できる。したがって、窒素ガスに関するコストを大幅に
減少させることができ、本発明は、ボイラー水等の脱酸
素に広く利用することができる。また、触媒反応装置に
おいて、水滴によりガスの流通が妨げられて流量が変動
したり、触媒の反応性が低下したりしないので、安定し
てガス中の酸素を除去することができる。 According to the apparatus of the present invention, the nitrogen gas can be circulated and reused without disposing the nitrogen gas. Therefore, the cost related to nitrogen gas can be significantly reduced, and the present invention can be widely used for deoxygenation of boiler water or the like. In addition, the catalytic reactor
Water flow is interrupted by water droplets and the flow rate fluctuates
And does not reduce the reactivity of the catalyst,
To remove oxygen from the gas.
【図１】本発明による脱酸素装置の一実施例を示す概略
図である。FIG. 1 is a schematic view showing one embodiment of a deoxygenating apparatus according to the present invention.
１ 被処理水ライン ２ 窒素脱気塔 ３ ノズル ４ 充填物 ５ ノズル ６ ポンプ ７ 窒素循環ライン ８ ブロア ９ 水素ガス供給ライン １０ 触媒反応装置 １１ 窒素ガスタンク １２ 水素センサ １３ 水素濃度計 １４、１５ バルブ １６ ドレン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 To-be-processed water line 2 Nitrogen deaerator 3 Nozzle 4 Packing 5 Nozzle 6 Pump 7 Nitrogen circulation line 8 Blower 9 Hydrogen gas supply line 10 Catalytic reaction device 11 Nitrogen gas tank 12 Hydrogen sensor 13 Hydrogen concentration meter 14,15 Valve 16 Drain
Claims (4)
る窒素脱気塔と、該窒素脱気塔から排出された、酸素が
混入している使用済み窒素ガスに水素ガスを供給する水
素供給手段と、上部に該水素を供給された使用済み窒素
ガスの導入口を設け、貴金属触媒の存在下で水素と酸素
の水を生成する気相化学反応により該使用済み窒素ガス
から酸素を除去する下部に該酸素を除去された窒素ガス
の排出口を設けた触媒反応装置と、酸素が取り除かれた
窒素ガスを上記窒素脱気塔に供給して循環利用する手段
とからなる脱酸素装置。1. A nitrogen degassing tower for removing dissolved oxygen in water by nitrogen degassing, and a hydrogen supply for supplying hydrogen gas to the used nitrogen gas mixed with oxygen discharged from the nitrogen degassing tower. Means and spent nitrogen fed with the hydrogen on top
The inlet gas is provided, the nitrogen gas is removed said oxygen at the bottom to remove oxygen from the spent nitrogen gas by a gas-phase chemical reaction to produce hydrogen and oxygen of water in the presence of a noble metal catalyst
And a means for supplying and circulating nitrogen gas from which oxygen has been removed to the nitrogen degassing tower.
該水素濃度計の測定値に応じて上記水素供給手段の水素
供給量を調節する水素供給量調節手段を設けたことを特
徴とする請求項１に記載の脱酸素装置。2. A hydrogen concentration meter is provided in said circulation utilization means,
2. The deoxygenation apparatus according to claim 1, further comprising a hydrogen supply amount adjusting unit that adjusts a hydrogen supply amount of the hydrogen supply unit according to a measurement value of the hydrogen concentration meter.
み、該窒素ガスタンクに水素濃度計を設けた請求項２に
記載の脱酸素装置。3. The deoxygenating apparatus according to claim 2, wherein the circulating utilization means includes a nitrogen gas tank, and a hydrogen concentration meter is provided in the nitrogen gas tank.
ための水素ガス分離膜装置を上記窒素ガスタンクに接続
して設け、上記水素濃度計の測定値に応じて、該水素ガ
ス分離膜装置への窒素ガスの供給量を調節する窒素ガス
供給量調節手段をさらに設けたことを特徴とする請求項
３に記載の脱酸素装置。4. A hydrogen gas separation membrane device for separating hydrogen from nitrogen gas containing hydrogen is connected to the nitrogen gas tank and provided to the hydrogen gas separation membrane device in accordance with a measured value of the hydrogen concentration meter. 4. The deoxygenating apparatus according to claim 3, further comprising a nitrogen gas supply amount adjusting means for adjusting the supply amount of the nitrogen gas.
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