JPH05184811A

JPH05184811A - 液体中からの脱酸素方法

Info

Publication number: JPH05184811A
Application number: JP36070591A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Suhara; 豊須原
Original assignee: Iwatani International Corp
Current assignee: Iwatani International Corp
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】窒素ガス置換による脱気方法において、少量
の窒素ガスで確実に酸素を除去する脱気方法を提供す
る。【構成】工業プロセスで使用するプロセス液の送液路
中(３)に液化窒素の気化ガスを噴出させてプロセス液中
に窒素ガスの微小気泡を形成したのちこのプロセス液を
超音速状態の気液混合流体とし、プロセス液中に溶存し
ている酸素を窒素気泡中に吸収させる。【効果】溶存酸素量をＰＰＢオーダーまで減少させる
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、食品加工や化学工業分
野で使用されるプロセス液から溶存酸素を除去する方法
には関する。

【０００２】

【従来技術】プロセス液から溶存酸素を除去する方法と
して、真空脱気方法、加熱脱気方法、脱酸剤による脱気
方法、ガス置換脱気方法などが従来から用いられてい
る。真空脱気方法は、プロセス液を密閉容器に収容し、
この密閉容器内を減圧することにより、プロセス液に溶
存している酸素を除去するようにしたものであり、加熱
脱気方法はプロセス液を煮沸することにより、プロセス
液中の酸素を除去するようにしたものである。また、脱
酸剤による脱気方法は、プロセス液に化学薬品を作用さ
せてプロセス液中の酸素を除去するようにしたものであ
り、ガス置換脱気方法はプロセス液に炭酸ガスや窒素を
吹き込んでバブリングにより気液接触させてプロセス液
中の酸素を除去するようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】真空脱気方法では、装
置が大掛りになりイニシアルコストが高くなるうえ、減
圧に限界があることから脱気効果が低いという問題があ
る。加熱脱気方法では加熱後の液体を冷却しなければな
らないことがあるうえ、エネルギーコストが高いという
問題がある。また、脱酸剤による脱気方法では、化学薬
品の毒性が問題になることが多く、食品加工分野では使
用できないという問題がある。

【０００４】これに対してガス置換脱気方法では、イニ
シアルコスト、エネルギーコストが低く、毒性もない点
で上述の脱気方法より優れているが、炭酸ガスによるガ
ス置換方法では、炭酸ガスの純度が低いうえ、液中への
溶解性も高く脱気効率が低いという問題がある。一方窒
素ガスによるガス置換方法は高純度の窒素ガスを使用す
ることができるうえ、溶解性もほとんど無いので理論的
には高効率で脱気することができる。

【０００５】しかし、従来の窒素ガス置換脱気方法は、
バブリングによりガス置換していたことから、窒素ガス
と液体との接触時間が短いことから、窒素による酸素の
吸収が十分行われないうちに窒素が飛散することにな
り、液中の酸素を一定以下に収めるにためには多量の窒
素を必要とし、窒素の消費量がおおく、ランニングコス
トが高くなるという問題があった。本発明はこのような
点に着目してなされたもので、窒素ガス置換による脱気
方法において、少量の窒素ガスで確実に酸素を除去する
脱気方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、プロセス液の送液路中に液化窒素の気
化ガスを噴出させてプロセス液中に窒素ガスの微小気泡
を形成した後、このプロセス液を超音速状態の気液混合
流体とし、プロセス液中に溶存している酸素を窒素気泡
中に吸収させるようにしたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明は、プロセス液に液化窒素の気化ガスを
噴出させてプロセス液中に窒素ガスの微小気泡を形成し
た後、このプロセス液を超音速状態の気液混合流体とし
ているから、大きな気泡表面積を得ることができるう
え、送液路中で窒素を混入するようにしているから、窒
素とプロセス液との接触時間を長く取ることができ、プ
ロセス液中に溶存している酸素を確実に窒素気泡中に吸
収させることになる。

【０００８】

【実施例】図面はビール製造過程での原水からの脱気工
程を示す流れ図である。図のシステムでは２基の貯水槽
(１)(２)が設置してあり、両貯水槽(１)(２)は直列に接
続されている。第１貯水槽(１)に原水を供給する送液路
(３)及び両貯水槽(１)(２)を接続する送液路(３)には、
それぞれ送液ポンプ(４)及び窒素噴射器(５)が配置して
あり、第２貯水槽(２)からの処理済液の払出路(６)には
送出ポンプ(７)が配置してある。

【０００９】各貯水槽(１)(２)への送液路(３)は、窒素
噴射器(５)から各貯水槽(１)(２)までの間を数回往復昇
降させるように配管して、窒素ガスが液に溶存している
酸素をヘンリーの法則に従い吸収する十分な管路長を確
保するように構成してある。また、窒素噴射器(５)は送
液路(３)内を流れる液体に対して窒素ガスを噴出するこ
とにより超音速状態の気液混合流体を作り出して微小気
泡を形成するように構成してある。

【００１０】置換ガスとして供給する窒素ガスは、液体
窒素貯蔵槽(７)から取り出した液体窒素を気化器(８)で
気化した高純度ガスであり、窒素ガス供給制御ユニット
(９)で流量や圧力を調整して各窒素噴射器(５)及び、両
貯水層(１)(２)に送給するように構成してある。

【００１１】このように構成した脱気装置で、水温２０
℃、初期溶存酸素量９.０ppmの水１Kgに対して窒素ガス
０.５リットルの割合で窒素を噴出した場合、最終的に
取り出された水での溶存酸素量は０.４５ppmであった。
また、同じ水を使用して噴射する窒素ガス量を水１Kgに
対して窒素ガス１.５リットルに増加させた場合には、
最終的に取り出された水での溶存酸素量は０.００５ppm
であった。

【００１２】さらに、初期溶存酸素量４０.００ppmの大
豆油１Kgに対して窒素ガス２.００リットルの割合で窒
素を噴出した場合、最終的に取り出された油での溶存酸
素量は４.０ppmであり、初期溶存酸素量４０.００ppmの
コーン油１Kgに対して窒素ガス１.５０リットルの割合
で窒素を噴出した場合、最終的に取り出された油での溶
存酸素量は１.００ppmであった。

【００１３】上記実施例では、食用水や食用油からの脱
気について説明したが、脂肪族からの酸素除去やケミカ
ルプロセス水からの酸素除去、あるいは樹脂、レジン、
各種溶剤等のケミカル原料からの酸素や水分の除去、ボ
イラ用水からの酸素除去、エタノール発酵液からの炭酸
ガス除去に使用することができる。

【００１４】

【発明の効果】本発明は、プロセス液に液化窒素の気化
ガスを噴出させてプロセス液中に窒素ガスの微小気泡を
形成した後、このプロセス液を超音速状態の気液混合流
体にしているから、大きな気泡表面積を得ることができ
るうえ、送液路中で窒素を混入するようにしているか
ら、窒素とプロセス液との接触時間を長く取ることがで
き、プロセス液中に溶存している酸素を確実に窒素気泡
中に吸収させることができる。

【００１５】しかも、不活性・無毒な窒素を使用してい
るから安全であるうえ、窒素は溶解性も低く製品に影響
を与えることがない。また、本発明では、置換するため
の窒素ガスを液体窒素の気化ガスで得るようにしている
から、高純度の窒素ガスを得ることができ、高効率の脱
酸素を行うことができる。

【００１６】さらに、本発明方法では、プロセス液の配
管系に窒素を導入し気液混合流体を超音速状態にするだ
けであるから、簡単な設備で行うことができ、安価なイ
ニシアルコストで実施することができるうえ、窒素はタ
ンクブラケッティングやパージングに併用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ビール製造過程での原水からの脱気工程を示す
流れ図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工業プロセスで使用するプロセス液の溶
存酸素を除去する脱酸素方法において、プロセス液の送液路中に液化窒素の気化ガスを噴出させ
てプロセス液中に窒素ガスの微小気泡を形成したのち、
このプロセス液を超音速状態の気液混合流体とし、プロ
セス液中に溶存している酸素を窒素気泡中に吸収させる
ようにした液体中からの脱酸素方法。