JP3513638B2 - 脱気器 - Google Patents

脱気器

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JP3513638B2
JP3513638B2 JP04197197A JP4197197A JP3513638B2 JP 3513638 B2 JP3513638 B2 JP 3513638B2 JP 04197197 A JP04197197 A JP 04197197A JP 4197197 A JP4197197 A JP 4197197A JP 3513638 B2 JP3513638 B2 JP 3513638B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、水、海水または
他の溶液に溶存する空気、酸素、二酸化炭素またはその
他のガスを脱気する脱気器に関する。
【0002】
【従来の技術】水や海水には、通常、酸素や二酸化炭素
が溶存しているが、これらの水をボイラーや淡水化プラ
ントなどに使用すると、酸素による装置の腐食や二酸化
炭素とCaとの反応によるCaCO3 の析出などの不具
合が生じる。
【0003】そこで、水や海水に溶存する酸素、二酸化
炭素などを脱気することが必要となる。従来、このよう
な脱気を行うものとして、下記の構造の脱気器が知られ
ている。すなわち、これは、飽和圧力以下に減圧された
容器内に脱気されるべき液を吹き出すスプレーノズル
と、スプレーノズル下方に配置された脱気用充填層とを
備えたものである。
【0004】上記脱気器によると、容器内圧が脱気され
るべき液の温度の飽和圧力より減圧されているので、ス
プレーノズルから吹き出された液が部分蒸発し、このと
きに、液中の溶存ガスが蒸気側に移行することによって
気化して容器上方から抜き出され、液が充填層に通され
ることにより脱気が完了する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の脱
気器では、一旦気化したガスが、気泡に封入されて充填
層に達し、充填層内を移動する液に再溶解して、脱気性
能が著しく低下するという問題があった。
【0006】この発明の目的は、一旦気化したガスが再
溶解することが防止されて、脱気性能が向上した脱気器
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明による脱
気器は、飽和圧力以下に減圧された容器内に脱気される
べき液を吹き出すスプレーノズルと、スプレーノズル下
方に配置された脱気用充填層とを備えており、スプレー
ノズルから吹き出された液の部分蒸発により液中の溶存
ガスを気化させ、ガスを容器上方から抜き出すととも
に、液を充填層に通してから排出するようになされた脱
気器において、スプレーノズルと充填層との間に、多孔
底壁を有しかつスプレーノズルから吹き出された液を充
填層に流下させる一時滞留槽が設けられ、一時滞留槽下
方のガスを同上方に導くガス抜き管が多孔底壁に立上が
り状に設けられていることを特徴とするものである。
【0008】スプレーノズルが、ガス抜き管の上端より
下方に位置させられていることが好ましい。
【0009】請求項2の発明による脱気器は、飽和圧力
以下に減圧された容器内に脱気されるべき液を吹き出す
スプレーノズルと、スプレーノズル下方に配置された脱
気用充填層とを備えており、スプレーノズルから吹き出
された液の部分蒸発により液中の溶存ガスを気化させ、
ガスを容器上方から抜き出すとともに、液を充填層に通
してから排出するようになされた脱気器において、スプ
レーノズルと充填層との間に、多孔底壁を有しかつスプ
レーノズルから吹き出された液を充填層に流下させる複
数の一時滞留槽が間隔を置いて並設され、隣接槽間の間
隙が、一時滞留槽下方のガスを同上方に導くガス抜き通
路となされていることを特徴とするものである。
【0010】隣り合う一時滞留槽の相対する側壁のいず
れか一方に、スプレーノズルから吹き出された液がガス
抜き通路に入ることを防止するカバー部が形成されてい
ることが好ましい。
【0011】請求項1および請求項2の発明の脱気器に
よると、スプレーノズルより吹き出された液は、飽和圧
力以下に減圧された容器内において部分蒸発し、これに
より液中の溶存ガスが気化する。この気化ガスは、ほと
んどが液から抜け出るが、一部はそのまま気泡状で液中
に残る。この気泡を含む液は一時滞留槽に滞留し、この
間に、気泡が液中を上昇して抜け出る。そして、ガスを
ほとんど含まない液が充填層に入っていく。充填層にお
いて、蒸気およびわずかに残った残存ガスが液から分離
して脱気が完了する。分離した蒸気および残存ガスは、
ガス抜き管内または隣接槽間に形成されたガス抜き通路
を通って滞留液の上方に導かれて、容器上方より抜き出
される。
【0012】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、以下図
面を参照して説明する。
【0013】図1は、この発明の脱気器の第1実施形態
を示しており、同図に示すように、脱気器(1) は、容器
(2) の上部から脱気されるべき液を供給し、容器(2) 下
部から脱気済み液を排出するもので、容器(2) の上部に
配置された液供給管(4) と、同管(4) に長さ方向に間隔
をおいて垂下状に設けられた複数のスプレーノズル(3)
と、これらのスプレーノズル(3) の下方に配置されてス
プレーノズル(3) から吹き出された液を一時的に滞留さ
せる一時滞留槽(5) と、一時滞留槽(5) の下方に配置さ
れた充填層(7) とを備えている。
【0014】一時滞留槽(5) は、容器(2) を上下に区分
する多孔板を底壁(11)とし、容器(2) の側壁の一部を側
壁(12)としている。多孔板(11)の貫通孔(11a) の数およ
び大きさは、スプレーノズル(3) から吹き出された液が
一時滞留槽(5) に一時的に滞するとともに、液が充填層
(7) の上面全体に均一な量流下するように調整されてい
る。
【0015】一時滞留槽(5) の多孔底壁(11)には、一時
滞留槽(5) 下方のガスを同上方に導く円筒状ガス抜き管
(6) が立上がり状に設けられている。ガス抜き管(6) の
数は、例えばスプレーノズル(3) の数と同じか若干少な
い程度とされる。ガス抜き管(6) の数および形状につい
ては、適宜変更可能である。
【0016】容器(2) の頂壁には、容器(2) 内を飽和圧
力以下に保つために容器(2) 内のガスを抜き出す排気管
(8) が設けられ、容器(2) の側壁下端部には、容器(2)
に溜まった脱気済み液を排出する排水管(9) が設けられ
ている。また、ガス抜き管(6) の上方には、スプレーノ
ズル(3) から吹き出された液がガス抜き管(6) 内に入ら
ないように、山形のカバー(10)が設けられている。液
は、山形のカバー(10)により一時滞留槽(5) に導かれ、
ガス抜き管(6) 内において液中にガスが同伴することが
防止されている。
【0017】この脱気器(1) によると、脱気されるべき
液は、液供給管(4) から各スプレーノズル(3) に供給さ
れ、スプレーノズル(3) より吹き出される。容器(2) 内
が飽和圧力以下に保たれているため、吹き出された液は
フラッシュ蒸発し、液の一部が蒸発するとともに、液温
が0.3〜1℃降下する。このとき、気液接触面積が増
大することにより、液中に含まれた溶存ガスが気液平衡
により蒸気側に移行する。この気化ガスは、ほとんどが
液から抜け出て排気管(8) から排出されるが、一部はそ
のまま気泡状で液中に残る。この気泡を含む液は、一時
滞留槽(5) に滞留し、この間に、気泡が液中を上昇して
抜け出る。そして、ガスをほとんど含まない液が一時滞
留槽(5) から徐々に流下して充填層(7) に入っていく。
充填層(7) において、蒸気およびわずかに残った残存ガ
スが液から分離して脱気が完了する。充填層(7) を通過
する液にはガスがほとんど含まれていないため、これに
ガスが再溶解することはなく、充填層(7) を通過して容
器(2) の底部に蓄えられる液には、極めてわずかしか溶
存ガスが含まれていない。充填層(7) 内で液から分離し
た蒸気および残存ガスは、ガス抜き管(6) 内を通って滞
留液の上方に導かれて、排気管(8) より抜き出される。
こうしてほぼ完全に脱気された液は、排水管(9) により
次の工程(ユースポイント)に送られる。
【0018】図4には、上記脱気器(1) により処理した
後の溶存酸素濃度と従来の脱気器により処理した後の溶
存酸素濃度との比較結果を示す。同図からわかるよう
に、本発明の脱気器(1) により処理した後の溶存酸素濃
度は、液質量流量にかかわらず従来の脱気器により処理
した後の溶存酸素濃度の約半分になっており、その絶対
値は、60ppb以下となっている。このように低減さ
れた溶存酸素濃度は、溶存酸素の腐食への影響をほぼゼ
ロにするものであり、本発明の脱気器(1) の脱気性能が
大幅に向上していることがわかる。
【0019】上記効果を得るための構成は、第1実施形
態に限られるものではなく、スプレーノズル(3) から吹
き出された液を一時的に滞留させること、滞留した液を
充填層(7) 上面全体に均一な量流下させること、滞留し
た液の下方から液の上方にガスを抜き出す通路を設ける
ことの3点を満たす構成であれば、種々の実施形態が可
能である。
【0020】図2は、この発明の脱気器の第2実施形態
を示すもので、同図に示す脱気器(21)は、スプレーノズ
ル(3) と充填層(9) との間に、スプレーノズル(3) から
吹き出された液を一時的に滞留させるための複数の一時
滞留槽(22)が並設されている。各一時滞留槽(22)は、多
数の貫通孔(23a) が設けられた底壁(23)と、側壁(24)と
よりなる。隣接槽(22)の間には、ガス抜き通路(25)とな
る間隙が設けられている。また、スプレーノズル(3) か
ら吹き出された液がガス抜き通路(25)へ入らないように
するために、隣接槽(22)の相対する側壁(24)の一方に、
他方の側壁(24)の上端の上方までのびるカバー部(26)が
設けられている。カバー部(26)は傾斜させられており、
液はカバー部(26)により一時滞留槽(5) に導かれ、ガス
抜き管(6) 内において液中にガスが同伴することが防止
されている。
【0021】この第2実施形態の脱気器(21)の作用・効
果は、第1実施形態のものと同じであり、説明を省略す
る。なお、一時滞留槽(22)の数は、例えばスプレーノズ
ル(3) と同じ数とされるが、これに限らず、一時滞留槽
(22)の数の方が多くても少なくてもよい。また、一時滞
留槽(22)の側壁(24)として、容器(2) の側壁の一部を共
用するようにしてもよい。
【0022】図3は、この発明の脱気器の第3実施形態
を示すもので、同図に示す脱気器(31)が第1実施形態の
ものと異なる点は、ガス抜き管(36)が高くされるととも
に、スプレーノズル(33)が、ガス抜き管(36)の上端より
も下方に位置させられている点である。したがって、ス
プレーノズル(33)から吹き出された液がガス抜き管(32)
内に入ることはなく、図1に示した山形のカバー(10)が
省略されている。その他の構成は、第1実施形態のもの
と同じであり、同一の構成に同一の符号を付して説明を
省略する。
【0023】
【発明の効果】請求項1および2の発明の脱気器による
と、気泡を含む液が一時滞留槽に滞留し、この間に、気
泡が液中を上昇して抜け出るから、ガスをほとんど含ま
ない液が充填層に入っていく。そして、充填層におい
て、液からは蒸気およびわずかに残った残存ガスが分離
し、分離した蒸気および残存ガスはガス抜き通路を通っ
て抜き出されるので、充填層を通過する液にガスが再溶
解することはなく、脱気性能が向上する。
【0024】請求項3および4の発明の脱気器による
と、スプレーノズルから吹き出された液がガス抜き通路
に入ることが防止されるので、ガス抜き通路において液
中にガスが同伴することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による脱気器の第1実施形態を概略的
に示す垂直断面図である。
【図2】この発明による脱気器の第2実施形態を概略的
に示す一部を切欠いた斜視図である。
【図3】この発明による脱気器の第3実施形態を概略的
に示す垂直断面図である。
【図4】この発明による脱気器の脱気性能を示すグラフ
である。
【符号の説明】
(1)(21)(31) 脱気器 (2) 容器 (3)(33) スプレーノズル (5)(22) 一次滞留槽 (6)(36) ガス抜き管 (7) 充填層 (11)(23) 多孔底壁 (25) ガス抜き通路 (26) カバー部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭50−9883(JP,U) 実開 昭52−142939(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/20 B01D 19/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 飽和圧力以下に減圧された容器(2) 内に
    脱気されるべき液を吹き出すスプレーノズル(3)(33)
    と、スプレーノズル(3)(33) 下方に配置された脱気用充
    填層(7) とを備えており、スプレーノズル(3)(33) から
    吹き出された液の部分蒸発により液中の溶存ガスを気化
    させ、ガスを容器(2) 上方から抜き出すとともに、液を
    充填層(7) に通してから排出するようになされた脱気器
    において、スプレーノズル(3)(33) と充填層(7) との間
    に、多孔(11a) 底壁(11)を有しかつスプレーノズル(3)
    (33) から吹き出された液を充填層(7) に流下させる一
    時滞留槽(5) が設けられ、一時滞留槽(5) 下方のガスを
    同上方に導くガス抜き管(6)(36) が多孔底壁(11)に立上
    がり状に設けられていることを特徴とする脱気器。
  2. 【請求項2】 飽和圧力以下に減圧された容器(2) 内に
    脱気されるべき液を吹き出すスプレーノズル(3) と、ス
    プレーノズル(3) 下方に配置された脱気用充填層(7) と
    を備えており、スプレーノズル(3) から吹き出された液
    の部分蒸発により液中の溶存ガスを気化させ、ガスを容
    器(2) 上方から抜き出すとともに、液を充填層(7) に通
    してから排出するようになされた脱気器において、スプ
    レーノズル(3) と充填層(7) との間に、多孔(23a) 底壁
    (23)を有しかつスプレーノズル(3) から吹き出された液
    を充填層(7) に流下させる複数の一時滞留槽(22)が間隔
    を置いて並設され、隣接槽(22)間の間隙が、一時滞留槽
    (22)下方のガスを同上方に導くガス抜き通路(25)となさ
    れていることを特徴とする脱気器。
  3. 【請求項3】 スプレーノズル(33)が、ガス抜き管(36)
    の上端より下方に位置させられている請求項1記載の脱
    気器。
  4. 【請求項4】 隣り合う一時滞留槽(22)の相対する側壁
    (24)のいずれか一方に、スプレーノズル(3) から吹き出
    された液がガス抜き通路(25)に入ることを防止するカバ
    ー部(26)が形成されている請求項2記載の脱気器。
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