JP5031955B2 - ミストセパレータの運転方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，特に飲料生産工場におけるビールや炭酸飲料の充填，充填後の巻き栓工程が行われる場所で使用するのに適したミストセパレータの運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビールや炭酸飲料の生産工程においては，出来上がったビール等を缶や瓶に充填する充填工程においてフィラーと呼ばれる充填機が使用され，その後缶を閉栓する際に用いるシーマーと呼ばれる巻き栓機が使用されている。
【０００３】
フィラーについては，ビール等の泡立ちによる飛沫や炭酸ガスの放散を生じ，またシーマーについては，特に缶に蓋をするときに泡が出るだけでなく，缶のまわりの泡を吹き飛ばすため炭酸ガスを吹き付けているため，これらの機械が設置されている室内は，主にフィラーとシーマーから排出される炭酸ガスとビールミスト分が漂い快適な室内環境ではなかった。そこで，フィラーとシーマーから炭酸ガス，ビールミスト及びビールドレン分の出口をそれぞれ集約し，専用の経路を通してミストセパレーターで除去して室外から排出することが考えられる。
【０００４】
この点に関し，たとえば特許第２６９５７６４号公報には，半導体製造設備の廃ガス処理装置が開示されており，半導体製造装置からの排ガスを気液接触で処理するにあたり，腐食性ガスの成分を含むミスト・凝縮水による排気ダクトの腐食を避けるべく，空気などを気液接触部とデミスタとの間に導くようにしたものが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，前記従来技術は，別途外部ガス導入手段を設ける必要があり，構造が複雑になるなど，必ずしも満足できるものではなかった。また機器内部の洗浄については構造上非常な手間を必要としていた。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり，簡易な構造でかつ本体自体の洗浄も容易なミストセパレータの運転方法を提供することをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため，本発明のミストセパレータの運転方法は，ビール又は炭酸飲料の生産工場において使用されるミストセパレータを運転する方法であって，
前記ミストセパレータは，
気密に構成された本体内の上部に設置された気液接触部材と，この気液接触部材の上方に設置されたミスト除去部材と，前記気液接触部材とミスト除去部材との間に設けられて，前記気液接触部材に向けて散水する散水ノズルとを有し，
本体の下方には処理対象気体及び洗浄液を本体内に流入するための流入口が形成され，当該流入口の下方には排水口が形成され，気液接触部材の上方には排気ファンに通ずる排気口が形成され，前記排水口又は排水口からの排水経路には，開閉自在な弁が設けられた構成を有している。そして，処理対象気体を排出する機器を洗浄する際の洗浄済み洗浄液の排出口と前記流入口とを接続し，前記機器内の洗浄時には，前記排気ファンを停止すると共に，前記機器の洗浄に使用した洗浄液を本体内に流入させて本体内の所定高さまで貯留して本体内を洗浄することを特徴としている。本体内を洗浄した後，前記機器の乾燥時には，前記排気ファンを停止すると共に，前記散水ノズルから散水するようにしてもよい。
【０００７】
本発明によれば，排気ファンによって本体内は負圧となっており，流入口から本体内に流入した処理対象気体は本体内を上昇する。そして気液接触部材に向けて散水される水や多孔板から落下する水滴との気液接触によって処理対象気体中のミストは除去され，本体の下方に落下して排水口から排出される。またミスト分が除去された気体は，ミスト除去部材によって水分が除去され排気口から本体外に排出される。なお散水ノズルから散水する液体は，処理対象気体中のミストや汚染物質を除去するという目的から，純水や清水が適している。しかしコストの面を考えれば，水道水や砂等で濾過し塩素消毒することによって井水でも本発明に採用できる。
なお気液接触部材としては，後述の実施の形態で示したような充填材の他に，細孔を多数穿設した多孔板やメッシュを間隔を空けて積層したものを使用することができる。
【０００８】
そして本体内を洗浄する際には，排水口を閉鎖して流入口から洗浄液を本体内に流入させ，一定量本体内に貯留させることで本体内の壁面もむらなく洗浄することが可能である。このとき水位計を設ければ，洗浄液の液面が散水ノズルに接触することを未然に防止することができる。散水ノズルのノズル口を閉鎖する弁を設ければ，散水ノズルから洗浄液がノズル内に流れ込むことを防止できる。
【０００９】
排水口又は排水口からの排水経路に逆止弁又は排水トラップを設けることで，負圧の本体内に排水口から排水系内の汚染空気が本体内に流入することを防止できる。また排水口又は排水口からの排水経路に設ける逆止弁がフロートトラップである場合には，処理対象気体が大気圧を超えた圧力をもったガスの場合に，排水口に当該ガスがそのまま流れ出ることが防止できる。
【００１０】
本体内の洗浄に当たっては，処理対象気体を排出する機器を洗浄する際の洗浄済み洗浄液の排出口と前記流入口とを接続することで，本体内の洗浄用の洗浄液を別途確保する必要はない。そして前記機器内の洗浄時には，前記排気ファンを停止すると共に，前記機器の洗浄に使用した洗浄液を本体内に流入させて本体内の所定高さまで貯留して本体内を洗浄する。これによって本体内をくまなく洗浄することができる。
また洗浄後，前記機器の乾燥時には，排気ファンを停止すると共に，前記散水ノズルから散水することによって洗浄液を洗い流して本体内を洗浄することができると共に，気液接触部材の洗浄も可能である。また機器の洗浄液に高温の洗浄液が使用された場合には本体も高温となるが，散水ノズルから散水させることで本体内を冷却するという作用も得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明すると，図１は，本実施の形態にかかる運転方法を実施するミストセパレータ１の外観を示しており，図２はその内部構造を示している。
【００１２】
ミストセパレータ１の本体２は両端が閉口した筒状であり，全体として気密に構成されている。本体２の底部にはドレン管３が接続され，上部の天板付近には，排気口３が形成されている。排気口３には，図３に示したように，排気ファン４に通ずる排気管５が接続されている。
【００１３】
本体２内の上部には気液接触部材として充填材１１が設置されている。充填材１１は，ステンレス鋼など耐熱性のある材質からなる波板を縦に配置し，かつ水平方向に多数並設した構成を有している。その他ステンレス鋼など耐熱性のある材質からなるメッシュを複数積層した構造のものを使用してもよい。また充填材１１の上方には，ミスト除去部材としてエリミネータ１２が設けられている。このエリミネータ１２は，ステンレス鋼など耐熱性のある材質からなる板材に，多数の孔を形成し，これを多段に積層した構成を有している。また積層する際には，側面断面から見て孔がいわゆる千鳥に配置され，平面から見て孔同士が重なり合わないように配設されている。
【００１４】
充填材１１とエリミネータ１２との間には，散水ノズル１３が配置されている。この散水ノズルは，処理対象空気中の汚染ミストを除去するための吸収液，たとえば清水や純水を充填材１１に向けて噴霧するように構成され，たとえばスプレーノズル構成を有している。
【００１５】
本体２の下方には，流入口２１が形成されており，さらにこの流入口２１の下方には，排水口２２が形成されている。流入口２１には，フィラーＦのスニフトと呼ばれる排出管２３が先下がり勾配をつけて接続されており，フィラーＦから排出されるビールミストを含有する大気圧より高い圧力を持った炭酸ガスがこの流入口２１から本体２内に流入するようになっている。また排出管２３からは，フィラーＦ内を洗浄した後の洗浄液も排出するようになっている。
【００１６】
排水口２２に接続される排水管２４には，フロート式トラップ（図示せず）を内蔵した弁箱２５が取り付けられている。したがって，流入口から大気圧を超えるガスが本体内に流入しても，排水口２２から排水管２４へと流れ出ない。
【００１７】
本体２における充填材１１の下面側と排水口２２との間には，水位計であるシートルケージ２６が設けられており，本体１内における充填材１１下面側の水位を測定することが可能になっている。
【００１８】
ミストセパレータ１は，以上の構成を有しており，その設置，運転例について説明する。図３は，ビールの生産工場におけるフィラー室Ｒの室内の様子を示しており，フィラー室Ｒ内には，フィラーＦとシーマーＳとが設置されている。またフィラー室Ｒには，給気管３１，給気口３２から空調空気が室内に供給され，天井に形成された排気口３３，排気管３４を通じて室内の排気がなされる。
【００１９】
前記したようにフィラーＦとシーマーＳの各排出管２３には，ミストセパレータ１が接続されている。なおシーマーＳに接続されるミストセパレータ１は，弁箱２５内に逆止弁が内蔵されたものを使用している。
【００２０】
そしてフィラーＦとシーマーＳの稼働時には，排気ファン４が作動し，ミストセパレータ１の本体２内は負圧になる。また散水ノズル１３からは吸収液，例えば清水が充填材１１に向けて噴霧される。この状態でフィラーＦの排出管２３からは，０．１〜０．２ＭＰａ程度の圧力をもち，ビールミストやビールドレンが混入した処理対象気体としての炭酸ガスが，流入口２１から本体内に流入する。
【００２１】
そうすると，炭酸ガスは本体２内を上昇し，充填材１１のところで気液接触が行われ，ビールミストやビールドレン等は清水のミストや水滴中に除去されて，落下し，排水口２２から外部に排出される。一方，ビールミスト等が除去された後の炭酸ガスは，そのまま上昇してエリミネータ１２に衝突して，水分が除去された後，排気口３，排気管５から室外に排出される。
【００２２】
ところでこの種のフィラーＦやシーマーＳは，定期的に内部が高温，たとえば８５℃〜９０℃の洗浄液によって洗浄される。洗浄した後の洗浄液は排出管２３からフィラーＦやシーマーＳの外に排出される。したがって，フィラーＦやシーマーＳの洗浄の際には，前記洗浄液がミストセパレータ１の本体２内にも流入することになる。洗浄液としては，たとえば食品工場用酸性洗浄液，食品工場用アルカリ性洗浄液が使用される。
【００２３】
この場合排気ファン４は停止させ，散水ノズル１３からの散水も停止させる。ここで弁箱２５内に内蔵されているフロートに阻止されて，流入する洗浄液の全量は排出されず，フィラーＦやシーマーＳから本体２内に流入した洗浄水は本体２内に一定の水位を保ったまま本体２内の壁面等を洗浄する。このとき水位計２６によって本体２内の水位を確認することができ，フィラーＦやシーマーＳ，あるいはそれらとミストセパレータを連結する配管に設けたバルブ等の流量調整手段を制御することで，洗浄液が散水ノズル１３内に侵入することを防止することができる。この場合，散水ノズル１３にノズル口を閉鎖可能な弁を設けるとたとえ洗浄液の水位が散水ノズル１３よりも高い位置にまで上昇しても，そのような散水ノズル１３への逆流を防止することができ，また本体２内の壁面のみならず，充填材１１の洗浄も同時に実施することができる。
【００２４】
フィラーＦやシーマーＳの洗浄が終了すると，通常乾燥工程に入り，フィラーＦやシーマーＳの作動を停止すると共に，フィラー室Ｒ内に所定温度（たとえば５５℃程度）の乾燥空気が供給される。このとき，ミストセパレータ１では，排気ファン４が停止され。散水ノズル１３からの散水が開始される。
【００２５】
前記したように，フィラーＦやシーマーＳの洗浄にあたっては，高温の洗浄液が使用され，当該高温の洗浄液をそのままミストセパレータ１においても本体の洗浄用に使用したため，本体２内は高温になっている。したがってそのまま稼働させると，ビールミストが凝縮しづらい。そこで散水ノズル１３から１５℃程度の清水，たとえば砂濾過して塩素消毒した井水を噴霧することで本体２内を冷却することができ，また充填材１１を初めとして，残留洗浄液をも洗い流すことができる。
【００２６】
以上のミストセパレータ１によれば，全体として簡易な構造で，フィラーＦやシーマーＳから排出されるビールミストを含んだガスから，ビールミストを気液接触によって効率よく除去すると共に，除去後の気体からさらに水分を除去した後，排気口１３から排出することが可能である。
【００２７】
しかも本体２内を洗浄液によって洗浄することが可能であり，当該洗浄液もフィラーＦやシーマーＳを洗浄して排出されたものをそのまま使用することができる。したがって，本体２内の洗浄が極めて容易であり，しかも格別専用の洗浄液や洗浄用の配管を施工する必要がなく，イニシャルコスト，ランニングコストを低廉に抑えることが可能である。そして高温の洗浄液を用いて洗浄した後は，本体２内を冷却させることができるので，次の運転に当たってビールミストの凝縮を阻害することはない。
【００２８】
また本体２内に圧力をもったガスが流入しても，弁箱２５内に設けられているフロートトラップなどの逆止手段によって排水管２４内に当該ガスが侵入することはない。また逆止弁を設けている場合には，逆に排気管２４内の気体を本体２内に吸引してしまうおそれはない。
【００２９】
さらにまた充填材１１はステンレス鋼製のメッシュを採用しているので，高温の洗浄液を用いても変形はなく，耐久性も良好である。
【００３０】
次に前記ミストセパレータ１を用いた実験結果について説明する。実験は，フィラーＦの排出側にガラス管の一端部を挿入し，排出されるガスをポンプで吸引して純水を貯留している気密な吸収瓶の吸収液中に排出し，当該吸収液中の糖分を測定し，糖分含有量を算出した。同様にシーマーＳの排出側にテフロン管の一端部を挿入し，排出されるガスをポンプで吸引して純水を貯留している気密な吸収瓶の吸収液中に排出し，当該吸収液中の糖分を測定した。一方ミストセパレータ１の排気側にも同様に，ガラス管，テフロン管を挿入して，吸収液中の糖分含有量を算出した。これらを各々２回実施した。なお供試体Ａは発泡酒Ａ，供試体Ｂは発泡酒Ｂである。
【００３１】
その結果を図６に示す。なお図中，「フィラー入り口」とあるのは「フィラーミストセパレータ入口」，「フィラー出口」とあるのは「フィラーミストセパレータ出口」，「シーマー入り口」とあるのは「シーマーミストセパレータ入口」，「シーマー出口」とあるのは「シーマーミストセパレータ出口」を表している。また「１本目」，「２本目」とあるのは吸収瓶を２本直列に配置して，吸収瓶の一本目吸収瓶中の吸収液を経たガスをさらに２本目の吸収瓶中に排出してからポンプで吸引するという構成を採った際の，各々「１本目の吸収瓶」，「２本目の吸収瓶」ということを示している。これからわかるように，フィラーについては７０％以上の高い吸収効率が得られ，シーマーについても５０％以上の吸収効率が得られた。
【００３３】
なお，生産機器の構造により，ビールミスト・炭酸ガスの排出口と洗浄水の排出口が兼用となっている場合は，前記実施の形態で示したように，これら機器の排出口とミストセパレータの流入口とをそのまま配管接続すればよいが，両者が別の排出口となっている場合には，それぞれの排出管から弁手段をもって切り替えるように構成すればよい。そうすることで保守員による清掃その他の保守等が容易にある。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば，簡易な構造で処理対象気体中のミストを除去すると共に，除去後の気体中の水分を除去して本体外に排出することができる。しかも本体内の洗浄も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態におけるミストセパレータの外観を示す斜視図である。
【図２】 本発明の実施の形態におけるミストセパレータの側面断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態におけるミストセパレータが設置されたフィラー室の側面断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態におけるミストセパレータの洗浄時における側面断面図である。
【図５】 フィラーが乾燥時にあるときの本発明の実施の形態におけるミストセパレータの側面断面図である。
【図６】 本発明の実施の形態におけるミストセパレータの除去効率の実験結果を示す図表である。

Claims (6)

1. ビール又は炭酸飲料の生産工場において使用されるミストセパレータを運転する方法であって，
   前記ミストセパレータは，
   気密に構成された本体内の上部に設置された気液接触部材と，この気液接触部材の上方に設置されたミスト除去部材と，前記気液接触部材とミスト除去部材との間に設けられて，前記気液接触部材に向けて散水する散水ノズルとを有し，
   本体の下方には処理対象気体及び洗浄液を本体内に流入するための流入口が形成され，当該流入口の下方には排水口が形成され，気液接触部材の上方には排気ファンに通ずる排気口が形成され，前記排水口又は排水口からの排水経路には，開閉自在な弁が設けられた構成を有しており，
   処理対象気体を排出する機器を洗浄する際の洗浄済み洗浄液の排出口と前記流入口とを接続し，
   前記機器内の洗浄時には，前記排気ファンを停止すると共に，前記機器の洗浄に使用した洗浄液を本体内に流入させて本体内の所定高さまで貯留して本体内を洗浄することを特徴とする，ミストセパレータの運転方法。
2. 本体内を洗浄した後，前記機器の乾燥時には，前記排気ファンを停止すると共に，前記散水ノズルから散水することを特徴とする，請求項１に記載のミストセパレータの運転方法。
3. 本体内における少なくとも前記気液接触部材近傍の高さまでの水位を測定する水位計を有することを特徴とする，請求項１又は２に記載のミストセパレータの運転方法。
4. 前記散水ノズルには，ノズル口を閉鎖自在な弁が設けられていることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のミストセパレータの運転方法。
5. 排水口又は排水口からの排水経路に逆止弁が設けられていることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のミストセパレータの運転方法。
6. 排水口又は排水口からの排水経路にフロートトラップが設けられていることを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のミストセパレータの運転方法。

Images