JPH04190803A - 純水または超純水中の溶存酸素の除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、脱気能力を向上させた真空脱気方法に関する
。

（従来の技術） 純水・超純水プラントにおいて水中の溶存酸素を低下さ
せることは、配管材、熱交換器、ボイラーの腐食防止、
イオン交換樹脂の酸化劣化防止などの面から非常に重要
である。また、近年、ＬＳＩや超ＬＳＩを生産する電子
工業分野において、半導体ウェハー上の酸化膜形成防止
のため、水中の溶存酸素を１０ｐｐｂ以下にする要求が
ある。

このため従来より、かかる溶存酸素低下方法として、真
空脱気塔を用いる真空脱気法、脱気加熱器を用いる加熱
脱気法、窒素ガスをバブリングして溶存酸素を除去する
窒素ガス曝気法、疎水性膜中に水を通し膜の外側を真空
にすることにより水中の溶存ガスを除去する膜脱気法、
触媒上て溶存酸素と還元剤を反応させ、酸素を水に変え
て除去する触媒脱気法などが提案されている。

このうち、膜脱気法は特殊な膜を使用するためコストが
高く、触媒脱気法も触媒に高価なパラジウムを使用する
ためさちにコスト高となり経済性の点で問題がある。ま
た窒素ガス曝気法では処理水が窒素で飽和状態になるた
め後にこの溶存窒素が気泡となって発生する問題がある
。さらに加熱脱気法Ｃ，虚脱気加熱器の取扱いが困難な
上に外部からの汚染（コンタミ）の危険性が高いという
問題かある。

これに対して真空脱気法は、脱気塔内の圧力を所定の水
温における蒸気圧以下の真空度に保ちなから、その中に
つめた充填材の上から水を噴霧落下させることにより溶
存ガスを除去する方法であり、経済的でコンタミの危険
性も少ないことから一般に広く用いられてきた方法であ
る。しかしなから、この方法は到達溶存酸素濃度の限界
が数＋ｐｐｂとやや高く脱気能の面で問題があった。

（発明か解決しようとする課題） このように真空脱気法は、溶存酸素低下の有効かつ実用
的手段として従来から一般に広く用いられてきたが、脱
気能かやや低いという問題かあった。一方、近時、電子
工業分野をはじめ、より厳しい溶存酸素低下の要求か高
まっている。

本発明はこのような従来の事情に対処してなされたもの
で、溶存ガス濃度を大幅に低下させることができる脱気
能の向上した真空脱気方法を提供することを目的とする
。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明は、真空脱気塔内の上部より原液を噴霧落下させ
つつ前記原液中の溶存ガスを脱気する真空脱気方法にお
いて、 前記真空脱気塔の上部より真空引きしつつ、下部より不
活性ガスを前記原液の供給体積流量ｌに対し０．００１
〜１．０好ましくは０．０１〜０．５の体積流量で連続
的に流入させることを特徴としている。

以下、本発明を図面を用いて説明する。

第１図は、本発明の実施に使用される真空脱気塔の一例
を概略的に示したものである。

この真空脱気塔は、詳細は省略するか通常のガス吸収理
論に基づいて設計されており、真空脱気塔本体１と、そ
の下方に配置された処理液貯留部２から主体部分か構成
されている。

真空脱気塔本体１内にはラシヒリングなどの充填材３か
所定の高さに充填されており、その上方、真空脱気塔本
体１頂部には真空脱気塔本体１内を真空引きするための
真空装置、たとえば真空ポンプ４に接続された脱気用配
管５か開口している。

またこの開口の近傍には、処理しようとする原液を供給
する給液管６に接続されたスプレーノズルなどの散液装
置７が、原液が下方すなわち充填材３に向けて噴霧され
るように配設されている。他方、充填材３の下方にはガ
スや液は自由に通過可能な仕切り板６を介して空間部８
か設けられており、噴霧され充填材３を通って落下する
間に処理された原液は、この空間部８を通って処理液貯
留部２に落下し、さらに処理液貯留部２底部に開口する
移送ポンプ９が介挿された処理液移送管１０を通って後
段へ送り出されるようになっている。

そしてこの装置では、さらに、真空脱気塔本体１内へ窒
素ガスなどの不活性ガスを流入するための不活性ガス供
給管１１が空間部８に開口している。

しかして、本発明においては、まず真空脱気塔本体１内
を真空ポンプ４により真空引きして、たとえば１０〜４
０Ｔｏｒｒ程度の真空度に到達させた後、この真空度か
保たれるように真空引きを継続したまま、不活性ガス供
給管１１より不活性ガスの流入を開始し、散液装置７よ
り原液を噴霧する。ここで不活性ガスの流量はその体積
流量が原液の体積流量１に対し０．００１〜１．０の範
囲とする。その理由は０．００１未満では脱気能面上効
果か十分得られず、１．０を越えると不活性ガスの水中
への溶存量か増大するようになるからである。好ましく
は０、Ｏ１〜０５の範囲て、さらに好ましくは０．０３
〜０．０８の範囲である。このような条件で噴霧された
原液は、真空脱気塔本体１内を落下する間にその中に溶
存していたガスが脱気されて処理液貯留部２に落ち、次
いで処理液移送管１０を通して後段へ送り出される。

この方法では、真空脱気塔本体１の下部より不活性ガス
か所定の流量で流入される一方、真空脱気塔本体１内は
頂部から真空引きされているため、原液内の溶存ガスが
不活性ガスを除いて高率で脱気されることになる。

なお、本発明において、供給する原液の液温は、ガスの
溶解度が温度が高ければ高いほど低下することを考慮す
ると、高いほうが望ましいが、純水・超純水プラントな
どの通常の使用水温である　５〜３０℃程度の温度であ
っても、何らさしつかえなく本発明による効果が十分前
られる。

また、本発明方法による脱気の対象となるガスは、水中
の溶存酸素のみならず、炭酸ガスなど使用不活性ガスを
除くあらゆるガスの脱気に広く用いることかできる。

（作　用） 本発明の方法においては、脱気塔の上部より真空引きし
つつ、下部より不活性ガスを所定の流量で連続的に流入
させることにより、塔内を単に真空にしたたけの方法に
比べて、より高率で原液中の溶存ガスを脱気させること
かできる。

（実施例） 次に本発明の実施例を記載する。

実施例１ 第１図に示した真空脱気塔（充填材ラシヒリング、充填
層高４．１ｍｓ断面積０．０５ｒｒｆ）の本体１内を２
５Ｔｏｒｒ程度の真空度に保ちつつ、その下部より窒素
ガスを流量０．１ｍ’／ｈｒで流入させるとともに、上
部の散液装置７より２５℃の原水（溶存酸素濃度８ｐｐ
ｍ、溶存炭酸ガス濃度８ｐｐｍ）を流量３ｍ’／ｈｒて
噴霧落下させて脱気処理を行った。処理後の水の溶存酸
素濃度および溶存炭酸ガス濃度はそれぞれ５ｐｐｂおよ
び４．０ｐｐａ＋であった。

実施例２ 窒素ガスに代えてアルゴンガスを流ｆ：Ｅ　０．２ｔ３
／ｈｒて流入させた点を除いて、実施例１の場合と同様
にして同じ２５℃の原水の脱気処理を行った。

比較例 比較のために窒素ガスやアルゴンガスを流入させずに上
記実施例の場合と同様に処理した水は、溶存酸素濃度か
２０ｐｐｂ　、溶存炭酸ガス濃度か６．５ｐｐｍであっ
た。

以上の実施例および比較例の結果を処理条件とともに次
表にまとめて示す。

（以下余白） ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明方法によれば、真空脱気塔
内への所定量の不活性ガスの流入により、単に塔内を真
空保持したたけの従来の方法に比べて脱気能が著しく向
上し、たとえば水中の溶存酸素の場合にその濃度を１Ｏ
ｐｐｂ以下にまで低下させることかできる。しかも方法
は非常に簡単で既存の設備をわずかに改良するたけて実
施可能であり、コスト高となることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いられる真空脱気塔の一例を
概略的に示す図である。 １・・・・・・・・・真空脱気塔本体 ２・・・・・・・・処理液貯留部 ４・・・・・・・・・真空ポンプ ５・・・・・・・・・脱気用配管 ７・・・・・・・・散液装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空脱気塔内の上部より原液を噴霧落下させつつ
   前記原液中の溶存ガスを脱気する真空脱気方法において
   、 前記真空脱気塔の上部より真空引きしつつ、下部より不
   活性ガスを前記原液の供給体積流量１に対し０．００１
   〜１．０の体積流量で連続的に流入させることを特徴と
   する真空脱気方法。