JP6063806B2 - 中和装置 - Google Patents
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Description
図1、図2は、第1の実施形態にかかる中和装置100を説明するための図であり、図1は、中和装置100の斜視図を、図2(a)は、中和装置100を上面視した図、図2(b)は、図1のXZ断面図を示す。本実施形態の図1では、垂直に交わるX軸、Y軸、Z軸を図示の通り定義している。これらの図に示すように、中和装置100は、貯水槽110と、ガス導入部120と、支持部材128(図1では、図示を省略する)と、バブリング部130と、pHセンサ140と、制御部150とを含んで構成される。
Re=Ud/ν
…数式(1)
U=d2ρg/18η
…数式(2)
ここで、Reはレイノルズ数、Uは気泡の上昇速度、dは気泡の粒径、νは水の動粘性係数、ρは水の質量密度、gは重力加速度、ηは水の粘度を示す。
2XOH+CO2→X2CO3+H2O
…反応式(1)
X(OH)2+CO2→XCO3+H2O
…反応式(2)
上述した第1の実施形態では、貯水槽110を備えた中和装置100について説明した。しかし、必ずしも貯水槽110は必要ではない。第2の実施形態では、貯水槽110を有しない中和装置300と、中和装置300外に設けられた貯水槽210とを含んで構成される中和システム200について説明する。
図6は、変形例1の中和装置400を説明するための図である。本実施形態の図6では、垂直に交わるX軸、Y軸、Z軸を図示の通り定義している。図6に示すように、中和装置400は、貯水槽110と、ガス導入部120と、支持部材128(図6では、図示を省略する)と、バブリング部130と、pHセンサ140と、制御部150と、蓋部410とを含んで構成される。なお、上述した第1の実施形態において、すでに説明した、貯水槽110、ガス導入部120、支持部材128、バブリング部130、pHセンサ140、制御部150は、実質的に機能が等しいため、重複説明を省略し、ここでは、蓋部410について詳述する。
図7は、変形例2の中和装置500を説明するための図である。本実施形態の図7では、垂直に交わるX軸、Y軸、Z軸を図示の通り定義している。図7に示すように、中和装置500は、貯水槽110と、ガス導入部120と、バブリング部530と、pHセンサ140と、制御部150とを含んで構成される。なお、上述した第1の実施形態において、すでに説明した、貯水槽110、ガス導入部120、pHセンサ140、制御部150は、実質的に機能が等しいため、重複説明を省略し、ここでは、バブリング部530について詳述する。
図8は、二酸化炭素の粒径と、アルカリ性水溶液のpH変化とを説明するための図である。実施例1では、アルカリ性水溶液として、pH12.40〜pH12.41のNaOH水溶液を作成した。そして、400mlのNaOH水溶液(pH12.40〜pH12.41)に流量5ml/分で、実施例1として0.2mm(200μm)の粒径の二酸化炭素を、比較例として5mmの粒径の二酸化炭素、および、10mmの粒径の二酸化炭素をそれぞれ30分間バブリングした。その結果を表1に示す。
実施例2では、アルカリ性水溶液として、pH14のNaOH水溶液を作成し、17.7LのNaOH水溶液(pH14)に流量200ml/分で、0.5mm(500μm)程度の粒径の二酸化炭素をバブリングした。なお、NaOH水溶液の温度は、20℃〜25℃に調整した。
以下にその理由を説明する。
104 二酸化炭素供給源(二酸化炭素ボンベ)
130、530 バブリング部
140 pHセンサ
150 制御部
200 中和システム
210 貯水槽
220 二酸化炭素ボンベ
310 係止部
Claims (1)
- 高圧に圧縮された二酸化炭素を貯留する二酸化炭素ボンベと、
前記二酸化炭素ボンベから二酸化炭素が圧送され、セメントと水とを接触させた結果生じる廃水に、平均粒径が200μm以上2.5mm以下の二酸化炭素の泡をバブリングすることで、該廃水を中和する、多孔質体で構成されたバブリング部と、
前記バブリング部を、前記廃水内に位置させた状態に維持する係止部と、
前記廃水のpHを測定するpHセンサと、
測定された前記pHが、pH8.6〜pH5.8の間から選択された閾値を上回る値である間、前記バブリング部を制御して二酸化炭素をバブリングさせ、測定された前記pHが該閾値以下となると、該バブリング部を制御して二酸化炭素のバブリングを停止させる制御部と、
を備えたことを特徴とする中和装置。
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