JP3949088B2 - 二酸化塩素製造装置 - Google Patents
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Description
本発明は、二酸化塩素製造装置に関する。
強い酸化力と殺菌性とを備えた二酸化塩素は、融点−５９℃、沸点１１℃で、常温ではガス状の物質であって、常温常圧下では水に対して約３０００ｐｐｍ（ｍｇ／ｌ）の溶解度を持ち、空気中ではガス濃度１０％以上で爆発性を有し、殺菌や消毒用，脱臭用，漂白用などの用途に使用されている。
従来の二酸化塩素製造装置は、原料薬液を常温常圧下で混合するとともに反応させて二酸化塩素溶液を製造しているが（例えば、特許文献１参照) 、二酸化塩素溶液中の二酸化塩素は気体として溶存しているので、容器内に入れた亜塩素酸塩溶液と酸との混合液をエアレーションすることにより、二酸化塩素ガスのみを得る方法が取られている。
従来の二酸化塩素製造装置は、原料薬液を常温常圧下で混合するとともに反応させて二酸化塩素溶液を製造しているが（例えば、特許文献１参照) 、二酸化塩素溶液中の二酸化塩素は気体として溶存しているので、容器内に入れた亜塩素酸塩溶液と酸との混合液をエアレーションすることにより、二酸化塩素ガスのみを得る方法が取られている。
しかしながら、この方法では、容器内の亜塩素酸塩溶液と酸との混合液を１バッチ毎に入れ替えなければならない欠点がある。
また、容器内に一旦入れた亜塩素酸塩溶液と酸との混合液の濃度は経時的に低下するために、二酸化塩素ガスの発生濃度を一定に保つことが難しく、容器内に入れてから日をおいて使用すると所定濃度の二酸化塩素ガスを得られないなど、長期間に亘って使用できない欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、二酸化塩素ガスを簡便かつ安全に、しかも、任意の一定濃度で長期間に亘って安価に発生させることができるようにすることを目的とする。
また、容器内に一旦入れた亜塩素酸塩溶液と酸との混合液の濃度は経時的に低下するために、二酸化塩素ガスの発生濃度を一定に保つことが難しく、容器内に入れてから日をおいて使用すると所定濃度の二酸化塩素ガスを得られないなど、長期間に亘って使用できない欠点がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、二酸化塩素ガスを簡便かつ安全に、しかも、任意の一定濃度で長期間に亘って安価に発生させることができるようにすることを目的とする。
本発明の第１特徴構成は、亜塩素酸塩溶液と酸とを反応させて二酸化塩素を生成可能な反応室と、前記反応室に亜塩素酸塩溶液を連続的に供給可能な亜塩素酸塩溶液供給手段と、前記反応室に酸を連続的に供給可能な酸供給手段と、前記反応室内に供給した亜塩素酸塩溶液と酸との混合液中に空気を連続的に吹き込み可能な曝気装置と、前記反応室内の二酸化塩素ガスを取り出し可能な取り出し路と、前記反応室内において反応済みの廃液を連続的に排出可能な排出路とを設け、前記亜塩素酸塩溶液供給手段による供給量と前記酸供給手段による供給量と前記曝気装置による空気吹き込み量とを調節自在に設けてある点にある。
〔作用及び効果〕
亜塩素酸塩溶液と酸とを任意の供給量で、例えば少量ずつ、連続的に反応室内に供給して、二酸化塩素を生成させながら、その反応室内の混合液中に任意の空気吹き込み量で空気を吹き込んで、二酸化塩素ガスの発生濃度を自在に調節して、取り出し路を通して連続的に取り出すことができるとともに、一定濃度の二酸化塩素ガスを長時間に亘って連続的に発生させることができ、二酸化塩素ガスを簡便かつ安全に、しかも、任意の一定濃度で長期間に亘って安価に発生させることができる。
亜塩素酸塩溶液と酸とを任意の供給量で、例えば少量ずつ、連続的に反応室内に供給して、二酸化塩素を生成させながら、その反応室内の混合液中に任意の空気吹き込み量で空気を吹き込んで、二酸化塩素ガスの発生濃度を自在に調節して、取り出し路を通して連続的に取り出すことができるとともに、一定濃度の二酸化塩素ガスを長時間に亘って連続的に発生させることができ、二酸化塩素ガスを簡便かつ安全に、しかも、任意の一定濃度で長期間に亘って安価に発生させることができる。
本発明の第２特徴構成は、前記取り出し路の途中に希釈用空気を吹き込み可能に設けてある点にある。
〔作用及び効果〕
取り出し路の二酸化塩素ガスに希釈用空気を吹き込んで、反応室内から取り出した二酸化塩素ガスを、消毒用，脱臭用，漂白用などの用途に有効利用できるように、即座に低濃度に希釈することができ、その希釈した二酸化塩素ガスを空調用ダクト内等に吹き込むことにより、大規模施設における空気感染防止等に利用することが可能になる。
また、反応によって生成した二酸化塩素ガスを含む溶液中から、亜塩素酸塩溶液と酸との反応時に二酸化塩素とともに生成された塩化ナトリウムなどの塩化物が含まれていない二酸化塩素ガスのみを即座に希釈して、処理対象物に副生成塩を析出させることのない希釈二酸化塩素ガスを放出させて、長期間連続して任意の一定濃度で種々の用途に利用できる。
取り出し路の二酸化塩素ガスに希釈用空気を吹き込んで、反応室内から取り出した二酸化塩素ガスを、消毒用，脱臭用，漂白用などの用途に有効利用できるように、即座に低濃度に希釈することができ、その希釈した二酸化塩素ガスを空調用ダクト内等に吹き込むことにより、大規模施設における空気感染防止等に利用することが可能になる。
また、反応によって生成した二酸化塩素ガスを含む溶液中から、亜塩素酸塩溶液と酸との反応時に二酸化塩素とともに生成された塩化ナトリウムなどの塩化物が含まれていない二酸化塩素ガスのみを即座に希釈して、処理対象物に副生成塩を析出させることのない希釈二酸化塩素ガスを放出させて、長期間連続して任意の一定濃度で種々の用途に利用できる。
本発明の第３特徴構成は、亜塩素酸塩溶液と酸とを保持し、かつ、その保持した亜塩素酸塩溶液と酸と反応させて二酸化塩素を生成可能な保持体と、前記保持体に亜塩素酸塩溶液を連続的に供給可能な亜塩素酸塩溶液供給手段と、前記保持体に酸を連続的に供給可能な酸供給手段と、前記保持体に空気を連続的に吹き付けて、生成した二酸化塩素を二酸化塩素ガスとして放出させることが可能な送風装置と、前記二酸化塩素ガスを取り出し可能な取り出し路と、前記保持体において反応済み廃液を連続的に排出可能な排出路とを設け、前記亜塩素酸塩溶液供給手段による供給量と前記酸供給手段による供給量と前記送風装置による空気吹き付け量とを調節自在に設けてある点にある。
〔作用及び効果〕
亜塩素酸塩溶液と酸とを任意の供給量で、例えば少量ずつ、連続的に保持体に供給して、二酸化塩素を生成させながら、特に曝気（エアレーション）することなく、その保持体に任意の空気吹き付け量で空気を吹き付けて、放出二酸化塩素ガスの発生濃度を自在に調節して、取り出し路を通して連続的に取り出すことができるとともに、一定濃度の二酸化塩素ガスを長時間に亘って連続的に発生させることができ、二酸化塩素ガスを簡便かつ安全に、しかも、任意の一定濃度で長期間に亘って安価に発生させることができる。
亜塩素酸塩溶液と酸とを任意の供給量で、例えば少量ずつ、連続的に保持体に供給して、二酸化塩素を生成させながら、特に曝気（エアレーション）することなく、その保持体に任意の空気吹き付け量で空気を吹き付けて、放出二酸化塩素ガスの発生濃度を自在に調節して、取り出し路を通して連続的に取り出すことができるとともに、一定濃度の二酸化塩素ガスを長時間に亘って連続的に発生させることができ、二酸化塩素ガスを簡便かつ安全に、しかも、任意の一定濃度で長期間に亘って安価に発生させることができる。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明による二酸化塩素製造装置を示し、亜塩素酸ナトリウム水溶液（亜塩素酸塩溶液の一例) １と塩酸（酸の一例) ２とを反応させて二酸化塩素を生成可能な反応室３を内側に形成してある密閉式の反応槽４と、反応室３に亜塩素酸ナトリウム水溶液１を連続的に供給可能な亜塩素酸ナトリウム水溶液供給手段５と、反応室３に塩酸２を連続的に供給可能な塩酸供給手段６と、反応室３内に供給した亜塩素酸ナトリウム水溶液１と塩酸２との混合液１６中に空気を連続的に吹き込み可能な曝気装置１８と、曝気装置１８による空気吹き込み量を調節自在な空気量可変弁７と、反応室３内の二酸化塩素ガス２９を取り出し可能な取り出し路３０と、反応室３内において反応済みの廃液を連続的に排出可能な排出管路８とを設けてある。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明による二酸化塩素製造装置を示し、亜塩素酸ナトリウム水溶液（亜塩素酸塩溶液の一例) １と塩酸（酸の一例) ２とを反応させて二酸化塩素を生成可能な反応室３を内側に形成してある密閉式の反応槽４と、反応室３に亜塩素酸ナトリウム水溶液１を連続的に供給可能な亜塩素酸ナトリウム水溶液供給手段５と、反応室３に塩酸２を連続的に供給可能な塩酸供給手段６と、反応室３内に供給した亜塩素酸ナトリウム水溶液１と塩酸２との混合液１６中に空気を連続的に吹き込み可能な曝気装置１８と、曝気装置１８による空気吹き込み量を調節自在な空気量可変弁７と、反応室３内の二酸化塩素ガス２９を取り出し可能な取り出し路３０と、反応室３内において反応済みの廃液を連続的に排出可能な排出管路８とを設けてある。
前記亜塩素酸ナトリウム水溶液供給手段５は、亜塩素酸ナトリウム水溶液１を貯留する第１薬液タンク１２と反応室３とを接続する第１供給配管１３に第１ポンプＰ１を接続して、第１ポンプＰ１の駆動で亜塩素酸ナトリウム水溶液１を反応室３に供給可能に構成し、第１ポンプＰ１の回転数などを調整して、亜塩素酸ナトリウム水溶液１の供給量を調節自在に設けてある。
前記塩酸供給手段６は、塩酸２を貯留する第２薬液タンク１４と反応室３とを接続する第２供給配管１５に第２ポンプＰ２を接続して、第２ポンプＰ２の駆動で塩酸２を反応室３に供給可能に構成し、第２ポンプＰ２の回転数などを調整して、塩酸２の供給量を調節自在に設けてある。
そして、反応室３内の亜塩素酸ナトリウム水溶液１と塩酸２との混合液を曝気した結果、溶存二酸化塩素ガスの濃度が極めて低い反応済み廃液を、排出管路８を通して、廃液貯留タンク９に貯留できるように構成してある。
前記曝気装置１８は、空気量可変弁７を設けてある空気供給配管３１をブロワ１９に接続するとともに、その空気供給配管３１の空気吐出口を混合液１６中に入り込ませて、ブロワ１９からの空気をその吹き込み量を空気量可変弁７で調整した上で混合液１６中に吹き込んで、二酸化塩素水から揮散した二酸化塩素ガス２９を二酸化塩素ガス取り出し路３０を通して取り出し可能に設けてある。
また、空気供給配管３１の途中と取り出し路３０の途中とをバイパス管路１０で接続して、ブロワ１９からの空気を希釈用空気として取り出し路３０の途中に吹き込み可能に設け、反応室３内から取り出した二酸化塩素ガスを即座に希釈して、殺菌や消毒用，脱臭用，漂白用として所望の使用現場に供給できるように構成してある。
〔第２実施形態〕
図２は本発明による二酸化塩素製造装置の別実施形態を示し、亜塩素酸ナトリウム水溶液供給手段５の第１供給配管１３と、塩酸供給手段６の第２供給配管１５とを第３供給配管１１に接続して、亜塩素酸ナトリウム水溶液１と塩酸２とを第３供給配管１１内で合流させて混合した混合液１６を反応室３内に供給できるように構成してある。
その他の構成は、空気供給配管３１の途中と取り出し路３０の途中とを接続するバイパス管１０を設けていないことを除いて、第１施形態と同様である。
図２は本発明による二酸化塩素製造装置の別実施形態を示し、亜塩素酸ナトリウム水溶液供給手段５の第１供給配管１３と、塩酸供給手段６の第２供給配管１５とを第３供給配管１１に接続して、亜塩素酸ナトリウム水溶液１と塩酸２とを第３供給配管１１内で合流させて混合した混合液１６を反応室３内に供給できるように構成してある。
その他の構成は、空気供給配管３１の途中と取り出し路３０の途中とを接続するバイパス管１０を設けていないことを除いて、第１施形態と同様である。
〔第３実施形態〕
図３は本発明による二酸化塩素製造装置の別実施形態を示し、多孔質セラミック担持体やフッ素系繊維，ステンレス金網などの、亜塩素酸塩溶液１と塩酸２との混合液を保持し、かつ、その保持した混合液の亜塩素酸塩溶液１と塩酸２と反応させて二酸化塩素を生成可能な保持体（吸収体) １７をケーシング２２内に収容するとともに、保持体１７に亜塩素酸塩溶液１を連続的に供給可能な亜塩素酸塩溶液供給手段５と、保持体１７に塩酸２を連続的に供給可能な塩酸供給手段６と、保持体１７に空気を連続的に吹き付けて、生成した二酸化塩素を二酸化塩素ガスとして放出させることが可能な送風装置２０と、保持体１７において反応済み廃液を連続的に排出可能な排出管路８とを設けてある。
図３は本発明による二酸化塩素製造装置の別実施形態を示し、多孔質セラミック担持体やフッ素系繊維，ステンレス金網などの、亜塩素酸塩溶液１と塩酸２との混合液を保持し、かつ、その保持した混合液の亜塩素酸塩溶液１と塩酸２と反応させて二酸化塩素を生成可能な保持体（吸収体) １７をケーシング２２内に収容するとともに、保持体１７に亜塩素酸塩溶液１を連続的に供給可能な亜塩素酸塩溶液供給手段５と、保持体１７に塩酸２を連続的に供給可能な塩酸供給手段６と、保持体１７に空気を連続的に吹き付けて、生成した二酸化塩素を二酸化塩素ガスとして放出させることが可能な送風装置２０と、保持体１７において反応済み廃液を連続的に排出可能な排出管路８とを設けてある。
そして、放出させた二酸化塩素ガスを送風装置２０による送風でケーシング２２の外側に取り出せるように構成し、第１ポンプＰ１の回転数などを調整して、亜塩素酸ナトリウム水溶液１の供給量を調節自在に設けるとともに、第２ポンプＰ２の回転数などを調整して、塩酸２の供給量を調節自在に設け、また、送風装置２０による空気吹き付け量を調節自在な空気量可変弁２１を設けてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
〔その他の実施形態〕
１．本発明による二酸化塩素製造装置は、亜塩素酸塩溶液として、亜塩素酸カリウム，亜塩素酸カルシウム等の亜塩素酸のアルカリ金属塩あるいはアルカリ土類金属塩の水溶液を使用するものであっても良い。
２．本発明による二酸化塩素製造装置は、酸として、硫酸，リン酸等の鉱酸やクエン酸，酒石酸等の有機酸水溶液を使用するものであっても良い。
３．本発明による二酸化塩素製造装置は、希釈した二酸化塩素ガスを貯留タンクに貯留して、必要に応じて、殺菌や消毒用，脱臭用，漂白用として所望の使用現場に供給できるように構成してあっても良い。
４．本発明による二酸化塩素製造装置は、反応済みの廃液を排出路を通して自重で流下させて排出しても、ポンプなどで吸引して排出しても良い。
５．本発明による二酸化塩素製造装置は、亜塩素酸塩溶液と酸とを保持体に各別に供給するように構成してあっても良い。
６．本発明による二酸化塩素製造装置は、特定の一定濃度の二酸化塩素ガスを発生させるものであっても、一定の許容範囲内における濃度の二酸化塩素ガスを発生させるものであっても良い。
１．本発明による二酸化塩素製造装置は、亜塩素酸塩溶液として、亜塩素酸カリウム，亜塩素酸カルシウム等の亜塩素酸のアルカリ金属塩あるいはアルカリ土類金属塩の水溶液を使用するものであっても良い。
２．本発明による二酸化塩素製造装置は、酸として、硫酸，リン酸等の鉱酸やクエン酸，酒石酸等の有機酸水溶液を使用するものであっても良い。
３．本発明による二酸化塩素製造装置は、希釈した二酸化塩素ガスを貯留タンクに貯留して、必要に応じて、殺菌や消毒用，脱臭用，漂白用として所望の使用現場に供給できるように構成してあっても良い。
４．本発明による二酸化塩素製造装置は、反応済みの廃液を排出路を通して自重で流下させて排出しても、ポンプなどで吸引して排出しても良い。
５．本発明による二酸化塩素製造装置は、亜塩素酸塩溶液と酸とを保持体に各別に供給するように構成してあっても良い。
６．本発明による二酸化塩素製造装置は、特定の一定濃度の二酸化塩素ガスを発生させるものであっても、一定の許容範囲内における濃度の二酸化塩素ガスを発生させるものであっても良い。
１ 亜塩素酸塩溶液
２ 酸
３ 反応室
５ 亜塩素酸塩溶液供給手段
６ 酸供給手段
８ 排出路
１６ 混合液
１７ 保持体
１８ 曝気装置
２０ 送風装置
２９ 二酸化塩素ガス
３０ 取り出し路
２ 酸
３ 反応室
５ 亜塩素酸塩溶液供給手段
６ 酸供給手段
８ 排出路
１６ 混合液
１７ 保持体
１８ 曝気装置
２０ 送風装置
２９ 二酸化塩素ガス
３０ 取り出し路
Claims (3)
- 亜塩素酸塩溶液と酸とを反応させて二酸化塩素を生成可能な反応室と、前記反応室に亜塩素酸塩溶液を連続的に供給可能な亜塩素酸塩溶液供給手段と、前記反応室に酸を連続的に供給可能な酸供給手段と、前記反応室内に供給した亜塩素酸塩溶液と酸との混合液中に空気を連続的に吹き込み可能な曝気装置と、前記反応室内の二酸化塩素ガスを取り出し可能な取り出し路と、前記反応室内において反応済みの廃液を連続的に排出可能な排出路とを設け、
前記亜塩素酸塩溶液供給手段による供給量と前記酸供給手段による供給量と前記曝気装置による空気吹き込み量とを調節自在に設けてある二酸化塩素製造装置。 - 前記取り出し路の途中に希釈用空気を吹き込み可能に設けてある請求項１記載の二酸化塩素製造装置。
- 亜塩素酸塩溶液と酸とを保持し、かつ、その保持した亜塩素酸塩溶液と酸と反応させて二酸化塩素を生成可能な保持体と、前記保持体に亜塩素酸塩溶液を連続的に供給可能な亜塩素酸塩溶液供給手段と、前記保持体に酸を連続的に供給可能な酸供給手段と、前記保持体に空気を連続的に吹き付けて、生成した二酸化塩素を二酸化塩素ガスとして放出させることが可能な送風装置と、前記二酸化塩素ガスを取り出し可能な取り出し路と、前記保持体において反応済み廃液を連続的に排出可能な排出路とを設け、
前記亜塩素酸塩溶液供給手段による供給量と前記酸供給手段による供給量と前記送風装置による空気吹き付け量とを調節自在に設けてある二酸化塩素製造装置。
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