JPH0356091B2

JPH0356091B2 -

Info

Publication number: JPH0356091B2
Application number: JP6780386A
Authority: JP
Original assignee: Chiyoda R & D
Current assignee: Chiyoda R & D
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1991-08-27
Also published as: JPS62226801A

Description

【発明の詳細な説明】『産業上の利用分野』本発明は、オゾンを水等の溶解液に溶解せしめ
るオゾン溶解方法に関するものである。

『従来の技術』近時、残留毒性の心配が無いオゾンの殺菌処
理、漂白処理等が注目されている。そして、気体
のオゾンは取扱いが煩雑であるため、これらのオ
ゾン処理にはオゾン溶液が使用されたり、被処理
物が液体の場合は該被処理物に直接オゾンを溶解
せしめる方法が汎用されている。

そして、従来、この種のオゾン溶解方法として
は、溶解液槽内の下部にオゾン含有ガスを散気す
る散気板を配するか、スタテツクミキサーを使用
するのが最も効率的とされていた。

『発明が解決しようとする問題点』しかし、従来のこの種、散気板またはスタテツ
クミキサーを使用する方法では、液温、雰囲気圧
力等の条件が最も良い場合でも、溶解効率が低く
実測の結果では使用オゾンの利用効率が30％を越
えることはできなかつた。

そこで、本発明は上記欠点を解決すべくなされ
たもので、オゾン利用効率が飛躍的に向上するオ
ゾン溶解方法を提供することを目的としたもので
ある。

『問題点を解決するための手段』上記の目的に沿い、先述特許請求の範囲を要旨
とする本発明の構成は前述問題点を解決するため
に、オゾンを含む気体を0.5mm以下の微細な気泡
にして水等の溶解液に懸濁せしめて気泡懸濁液と
なし、該気泡懸濁液を遠心ポンプで圧力保持槽に
加圧供送して、該圧力保持槽に所定時間貯留する
ようになしたことを特徴とする次技術的手段を講
じたものである。

『作用』それ故、本発明オゾン溶解方法は、オゾンを含
む気体（通常この気体、すなわちオゾンの担体は
空気または酸素が使用される）の微細気泡が溶液
に懸濁し、溶解液中に必要とする量のオゾンを混
合する。この際、オゾンを含む気体の気泡が大き
いと気泡が短時間で凝集してしまい大きな気泡と
なり浮上してしまうが、その径を0.5mm以下、望
ましくは0.3mm以下とすると、所謂白濁した気泡
懸濁液となる。

そして、この気泡懸濁液は、加圧され加圧保持
槽に送られるが、オゾンは担体気体である酸素よ
りは約10倍の溶解度を有するため、加圧下で微細
気泡の中のオゾンは数分で溶解飽和点に達し、未
溶解オゾンと担体気体は該加圧保持槽の上部に浮
上分離するものである。

『実施例』次に、本発明を、添付図面に示す一装置例に従
つて説明すれば以下の通りである。

図中、２はオゾンを含む気体の発生機で、図で
は明示していないが、本実施例では酸素を原料気
体として使用する従来公知なオゾン発生機が使用
されている。

また、１は高圧液供送装置で、この高圧液供送
装置２と上記発生機１の吐出し口は夫々懸濁液製
造ノズル３に連結されてなる。

本発明法は、先ず、この懸濁的製造ノズル３で
オゾンを含む気体を0.5mm以下の微細な気泡にし
て水等の溶解液に懸濁せしめて気泡懸濁液となす
もので、該懸濁液製造ノズル３は同心二流体ノズ
ルからなり、懸濁液槽４内に配されている。

すなわち、この懸濁液製造ノズル３は溶解液が
充填された懸濁液槽４内の中に噴流液を噴射する
中心ノズル部３ａと、該中心ノズル部３ａの外周
に噴出口を有する同心周辺ノズル部３ｂとで構成
し、該中心ノズル部３ａには前記高圧液供送装置
１の吐出し口が、同心周辺ノズル部３ｂには前記
発生機２の吐出し口が連結されている。なお、こ
の懸濁液槽４内に充填される該溶解液は、懸濁液
製造ノズル３より供送される高圧液を所望容量滞
留せしめたもので、本実施例では水を使用してい
る。

そして、該中心ノズル部３ａからは懸濁液槽４
内に10ｍ／秒以上の速度を有する噴流液を噴射す
るようになし、同心周辺ノズル部３ｂは中心ノズ
ル部３ａとの間隙Ｌが0.5mm以下の噴出口を有す
るようになし、この同心周辺ノズル部３ｂにはオ
ゾンを含む気体を１ゲージ圧以上の高圧で発生気
２より供送する。すると、中心ノズル部３ａより
の噴流液は懸濁液槽４内をほぼ直進しその周部に
は溶解液との摩擦により強い渦流域が発生する。
また、同心周辺ノズル部３ｂからは、オゾンを含
んだ気体が上記噴流液の周りを囲む薄いフイルム
状に噴出され、このオゾンを含む気体は渦流域内
に無数に生じる渦流によつて細かく分断され微細
気泡となり、噴流液とともに前進して拡散し、オ
ゾンを含む気体の微細気泡が懸濁した気泡懸濁液
体が得らる。

なお、上記噴流液は噴出始端部で10ｍ／秒以上
の速度となると強い渦流域が出現し、また、中心
ノズル部３ａの外周と同心周辺ノズル部３ｂの内
周との間隙は小さいのど（実用的には0.1mm程度
が）望ましく、この間隙を0.5mm以上とすると同
心周辺ノズル部３ｂより噴出するオゾンを含む気
体の一部が大きな気泡となつて渦流域から離反し
て浮上する現象が有ることが有り、種々実験の結
果、中心ノズル部３ａよりは10ｍ／秒以上の速度
で加圧液を噴射し、同心周辺ノズル部３ｂの噴射
口の間隙は0.5mm以下とし、この同心周辺ノズル
部３ｂにはオゾンを含む気体を１ゲージ圧以上の
高圧で噴出せしめるとオゾンを含む気体の微細気
泡が懸濁した気泡懸濁液が得られることを見いだ
した。

次いで、本発明法は上記により得られた気泡懸
濁液を遠心ポンプで圧力保持槽に加圧供送する。

すなわち、オゾンを含む気体の微細気泡が懸濁
した気泡懸濁体は懸濁液槽４内より、遠心ポンプ
５で圧力保持槽１０へ送られる。通常、気体を含
んだ液体を遠心ポンプで加圧したり管路で移送す
ると、空気閉塞またはキヤビテーシヨン現象を呈
して運転不能となることが知られているが、気泡
懸濁液は気泡の径が小さいほど懸濁状態が長続き
し、気泡径が0.5mm以下、望むべきは0.3mm以下の
場合は一般に知られている渦巻式の遠心ポンプ５
の流入口６から流入した気泡懸濁液は該遠心ポン
プ５内で強い撹拌力を受け、気泡の凝集を生ずる
ことなく流出口７側に加圧供送することが可能な
ものである。

そして、該圧力保持槽１０へ送られた気泡懸濁
液は所定時間貯留される。この貯留によりオゾン
の溶解を進行せしめるとともに、担体気体である
酸素を気泡懸濁液中より脱気するもので、加圧し
た気泡懸濁液は加圧状態を保持した状態で一定時
間（実施例として３〜５分間）貯留することがき
わめて有効であつた。この加圧保持の具体例は、
前記遠心ポンプ５より逆止弁９を介して圧力保持
槽１０内に気泡懸濁液を圧送して行なわれ、圧力
センサー１２の信号により遠心ポンプ５の速度調
整機８を制御し、取出し弁１１の開度に応じて遠
心ポンプ５の回転速度を変更するようになしてい
る。

なお、図中、１３は圧力保持槽１０の上部に分
離浮上した気体の自動排出弁、１４は未溶解オゾ
ンの分解槽を示すものである。

『発明の効果』本発明法は上記のごときで、先ず、オゾンを含
む気体を0.5mm以下の微細な気泡にして水等の溶
解液に懸濁せしめて気泡懸濁液となすため、必要
量のオゾンを気液接触効率よく溶解液に混入する
ことができ、そして、この気泡懸濁液は遠心ポン
プで圧力保持槽に加圧供送されて所定時間貯留さ
れるため溶解効率が向上し、従来法に比して飛躍
的に効率を向上したオゾン溶解方法を提供するこ
とができるものである。

ちなみに、実験の結果では、20000ppmのオゾ
ンを含む酸素を発生機２より同心周辺ノズル部３
ｂへ、高圧液供送装置１より５気圧の水を中心ノ
ズル部３ａへ供送し、懸濁液槽４において平均径
0.2mmの微細気泡の気泡懸濁液を生成し、さらに、
この気泡懸濁液を遠心ポンプ５で圧力保持槽１０
へ圧送して圧力保持槽１０内に２ゲージ気圧で３
分間貯留したところ摂氏20度の水温において
17.7ppmのオゾン溶液を得た。この場合、オゾン
利用効率は72％に及び、従来法の２倍以上の高効
率であつた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明法を実施する一装置例の一部断面
正面図である。１〜高圧液供送装置、２〜発生機、３〜懸濁液
製造ノズル、３ａ〜中心ノズル部、３ｂ〜同心周
辺ノズル部、４〜懸濁液槽、５〜遠心ポンプ、１
０〜圧力保持槽。

Claims

【特許請求の範囲】１オゾンを含む気体を0.5mm以下の微細な気泡
にして水等の溶解液に懸濁せしめて気泡懸濁液と
なし、該気泡懸濁液を遠心ポンプで圧力保持槽に加圧
供送して、該圧力保持槽に所定時間貯留するよう
になしたことを特徴とするオゾン溶解方法。