JPH07167756A

JPH07167756A - 液体自動希釈装置

Info

Publication number: JPH07167756A
Application number: JP5313297A
Authority: JP
Inventors: Sumio Yamauchi; 澄男山内
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-12-14
Filing date: 1993-12-14
Publication date: 1995-07-04

Abstract

(57)【要約】【目的】体積計や重量計を必要とせず、希釈対象成分
が光学的に不活性の場合に希釈倍率の連続測定ができ、
自動的に調節ができる装置を実現する。【構成】指標物質を混合した希釈対象である液体を蓄
える原液タンク２と、第１の弁装置５を介して原液タン
ク２から上記液体が供給され第２の弁装置８を介して希
釈液が供給され混合する希釈タンク６と、上記原液タン
ク２中と希釈タンク６中の液体の光吸収度合等を測定す
る測定装置１１と、同装置１１よりそれぞれの光吸収度
合等を入力して希釈対象である液体の希釈液による希釈
倍率を演算するとともに希釈倍率が所定の値となるよう
に第１及び第２の弁装置５，８を制御する制御装置１３
を備えたことによって、容積や重量の厳密な測定を必要
とせず、希釈倍率を連続的に測定・監視し、自動的に調
節することができる装置を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電プラントの水処理
薬品等に適用される液体自動希釈装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の希釈媒体を混合させて行う希釈対
象成分の希釈においては、その成分の量及び希釈媒体の
量を容積又は重量ではかり、両者を所定の容積比又は重
量比で混合させ、希釈していた。

【０００３】また、希釈対象成分が、例えば特定波長の
光を吸収する等の性質を有する場合には、希釈対象成分
のもつ光学的あるいは電気的性質を利用し、希釈後の希
釈対象成分の濃度を分光器等を用いて直接測定すること
により、希釈倍率を計測していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の希釈対象成分の
希釈においては、以下の課題があった。

【０００５】（１）容積をはかることによって希釈倍率
を管理する場合、その取扱う大きさによって異なる体積
計を必要とし、任意の希釈倍率を得ようとすると可変式
の体積計を用いる必要があるなどその適用に制約が多
く、容器形状によっては、体積測定が困難な場合があ
る。

【０００６】（２）重量をはかることによって希釈倍率
を管理する場合、その取扱う大きさによって異なる重量
計を必要とし、流動的な系を扱う場合には、流動が止ま
るまで待ち時間が発生する。

【０００７】（３）希釈対象成分のもつ光学的性質を利
用する場合は、上記課題を取り除くことが可能である
が、適用希釈倍率が成分のもつ光学的性質によって制約
を受ける。なお、多くの場合、希釈対象成分は光の吸
収、散乱あるいは発光などの性質を持たず、光学的に不
活性である。

【０００８】（４）希釈対象成分のもつ電気的性質、例
えば溶液の導電率を利用する場合、媒体が十分小さい導
電率でなければならず、その利用が制限される。本発明
は、上記課題を解決し、希釈対象成分を所定の希釈倍率
で自動的に希釈することができる液体自動希釈装置を実
現しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の液体自動希釈装
置は、希釈対象である液体と同液体と分光的干渉をもた
ず且つ特定波長の光の照射に対して光吸収若しくは発光
を行う指標物質を混合した液体を蓄える原液タンクと、
同原液タンクに蓄えた液体と希釈液とを混合する希釈タ
ンクと、前記原液タンクに蓄えた液体を前記希釈タンク
に注入する径路に設けた第１の弁装置と、希釈液を前記
希釈タンクに注入する径路に設けた第２の弁装置と、光
の照射に対する前記原液タンク中に蓄えている液体及び
前記希釈タンク中に蓄えている液体の光吸収若しくは発
光の度合いを測定する測定装置と、前記測定装置での測
定結果を基に前記２種類の弁装置を操作する制御装置と
を具備したことを特徴としている。

【００１０】

【作用】上記において、原液タンクに貯えられ指標物質
が混合された希釈対象である液体は、測定装置によりそ
の光吸収若しくは発光の度合が測定される。

【００１１】上記光吸収度合等が測定された液体は、制
御装置が第１の弁装置を開とすることにより原液タンク
から希釈タンクに移送される。液体が移送された希釈タ
ンクは、制御装置が第２の弁装置を開とすることにより
希釈液が供給され、上記液体に希釈液を混合し、希釈液
が混合された液体は上記測定装置により、その光吸収度
合等が測定される。

【００１２】上記測定装置は、測定した希釈対象である
液体、及び希釈液が混合された液体の光吸収度合等を制
御装置に入力し、同制御装置は光吸収度合等から希釈対
象である液体の希釈液による希釈倍率を算出する。

【００１３】また、上記制御装置は、希釈倍率が目的と
する値より高い場合には、再度、第１の弁装置を開とし
て希釈タンクへ希釈対象液体を供給し、また低い場合に
は、第２の弁装置を開として希釈タンクへ希釈液を供給
し、所定の希釈倍率で希釈された液体を得る。

【００１４】上記により、容積や重量の厳密な測定を必
要とせず、希釈対象液体の希釈倍率を連続的及び自動的
に測定・監視することができ、制御することができる装
置を実現する。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例に係る装置を図１により説
明する。なお、本実施例においては、希釈対象成分はア
ンモニアであり、希釈対象液体である原液はアンモニア
を概ね２５％含有する水溶液である。指標成分として
は、希釈対象成分が酸性あるいはアルカリ性であっても
光の吸収スペクトルが変化せず、極大吸収波長が一定で
あり、懸濁物を生成することがなく、分光的干渉をもた
ないpH指示薬として知られているブロムチモールブルー
を用い、その１％エタノール溶液を指標物質としてい
る。また、希釈液は水である。

【００１６】図１に示す本実施例は、薬液槽１が接続さ
れた原液タンク２、同原液タンク２が原液ポンプ３と同
ポンプ３に接続され原液サンプル弁４が設けられた配管
１４を介して接続された原液移送弁５、上記配管１４と
原液タンク２の間に接続された原液循環ライン１５、希
釈水ポンプ９が接続された希釈水弁８、希釈タンク循環
ポンプ７と希釈液サンプル弁１０が設けられた希釈液循
環ライン１６が接続され上記原液移送弁５と希釈水弁が
接続された希釈タンク６、上記原液サンプル弁４と希釈
液サンプル弁１０に接続された吸光光度計１１、および
同光度計１１に記憶装置１２を介して接続され上記原液
移送弁５と希釈水弁８を制御する制御装置１３を備えて
いる。

【００１７】次に、本実施例の装置を用いて行うアンモ
ニア水溶液の希釈操作について、図２に示す希釈操作の
フロー及び主要機器作動状況の説明図を用いて以下に説
明する。

【００１８】この希釈操作に当っては、予め指標物質で
あるブロムチモールブルーの１％エタノール溶液を薬液
槽１に入れ、原液のアンモニア水溶液を原液タンク２に
入れておく。

【００１９】上記操作は、まず、薬液槽１に貯留された
ブロムチモールブルーの１％エタノール溶液を原液タン
ク２に添加し、原液ポンプ３を駆動し、原液循環ライン
１５を用いて循環混合する。

【００２０】混合中に原液サンプル弁４よりサンプルを
吸光光度計１１に導き、照射した光の波長が６１６nm付
近の吸光度を測定し、記憶装置１２に記憶させる。仮に
この値をＡ₀とする。なお、吸光度の値が安定しない間
は制御装置１３により原液移送弁５を閉止しておく。

【００２１】次に、原液移送弁５を開き、適当量の原液
を希釈タンク６に移送する。次に、希釈水弁８を開と
し、希釈水ポンプ９を駆動して適当量の希釈水を希釈タ
ンク６に供給する。

【００２２】これらの動作が完了した後、希釈タンク循
環ポンプ７を起動し、希釈液循環ライン１６を用いて原
液を混合する。同時に、希釈液サンプル弁１０よりサン
プルを吸光光度計１１に導き同じ波長における吸光度を
測定する。この値が安定した後にこの値を記憶装置１２
に記憶させる。仮にこの値をＡ₁とする。

【００２３】原液の希釈倍率Ｄ₁は、上記吸光度の値Ａ
₀，Ａ₁を用い、次の式Ｄ₁＝Ａ₀÷Ａ₁によって求め
られる。また、予め目的の希釈倍率を記憶装置１２に記
憶しておき、その値を仮にＤ₀とすると、Ｄ₁とＤ₀と
の差により原液移送弁５を開として原液を追加するか、
希釈水弁８を開として希釈水を追加するかして、目的の
希釈倍率の希釈液を得ることができる。

【００２４】上記原液の希釈を制御する制御装置１３
は、図３に示すように入出力ポート１３ａ，１３ｂ、演
算器１３ｃ、内部時計１３ｄ、内部メモリ１３ｅ、操作
用キーボード１３ｆ、及び表示装置１３ｇを備えてお
り、内部メモリ１３ｅには図２に示す制御ステップ及び
時間ｔ₁，ｔ₂，ｔ₁'，ｔ₂'が記憶され、演算器１３ｃ
が上記演算を行うとともに、この制御ステップに従って
各機器を制御するものである。

【００２５】なお、上記吸光光度計による吸光度測定に
用いる光の波長を６１６nmとしているのはこれが、極大
吸収を示す波長だからである。

【００２６】また、吸光度を用いて原液の希釈倍率を求
めることができるのは、ランバート・ベールの法則（あ
るいはラーゲ・ベールの法則）により、次の式が成立す
ることによる。

【００２７】−Ｌ_og（Ｉ／Ｉ_o）＝ｋ’Ｃこゝで、Ｃは成分濃度、ｋ’は定数、Ｉは成分濃度Ｃの
ときの光の吸収率、Ｉ _oは成分濃度０のときの光の吸収
率、−Ｌ_og（Ｉ／Ｉ_o）は吸光度である。

【００２８】本実施例については、その測定精度の確認
のための試験を行ったが、以下のとおりであった。即
ち、１００リットルの２５％アンモニア水溶液に１％ブロム
チモールブルー溶液を０．１リットル添加したときの光の波
長６１６nmにおける吸光度は、０．７３０であった。こ
れに水を添加し、吸光度が０．０３６となったときのア
ンモニア濃度は１．２％であった。

【００２９】この吸光度から求めた希釈倍率は２０．３
倍であり、容積測定によるアンモニア濃度の希釈倍率２
０．８倍とよく一致しており、本実施例が十分有効であ
ることが確認できた。

【００３０】本実施例においては、ブロムチモールブル
ーを指標成分としているが、以下に他の指標成分につい
て説明する。ブロムチモールブルーを指標成分とすると
きの有効pHは概ね９以上であるが、メチルレッドも指標
成分とすることが可能で、この場合も有効pHは９以上で
あり、特定波長としては４２９nm付近が適当である。

【００３１】また、ブロムチモールブルーを指標成分と
し酸性物質の希釈に使用することも可能である。この場
合の有効pHは４以下であるが、特定波長としては４３２
nm付近が適当である。また、中性域を可能とするものと
して食品添加物などに用いられる色素、赤色１０２号が
あげられる。この場合の有効pHは９以下で特定波長は５
０７nm付近が適当である。

【００３２】なお、本実施例のブロムチモールブルーの
場合、希釈対象成分のアンモニアに対して、指標成分と
してのブロムチモールブルーの濃度は１００分の１程度
であり、希釈された原液に対してはppb オーダとなり、
また、金属や塩などの溶解固形物を含まないことから、
指標成分を取り除く必要はなく、蒸気発生プラントの水
のpH管理用アンモニア水の希釈調整にも使うことができ
る。

【００３３】

【発明の効果】本発明の液体自動希釈装置は、指標物質
を混合した希釈対象である液体を蓄える原液タンクと、
第１の弁装置を介して原液タンクから上記液体が供給さ
れ第２の弁装置を介して希釈液が供給され混合する希釈
タンクと、上記原液タンク中と希釈タンク中の液体の光
吸収度合等を測定する測定装置と、同装置よりそれぞれ
の光吸収度合等を入力して希釈対象である液体の希釈液
による希釈倍率を演算するとともに希釈倍率が所定の値
となるように第１及び第２の弁装置を制御する制御装置
を備えたことによって、容積や重量の厳密な測定を必要
とせず、希釈倍率を連続的・自動的に測定・監視するこ
とができ、調節することができる装置を実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る液体自動希釈装置の説
明図である。

【図２】上記一実施例に係る操作フローと主要機器の作
動の説明図である。

【図３】上記一実施例に係る制御装置の詳細説明図であ
る。

【符号の説明】

１薬液槽２原液タンク３原液ポンプ４原液サンプル弁５原液移送弁６希釈タンク７希釈タンク循環ポンプ８希釈水弁９希釈水ポンプ１０希釈液サンプル弁１１吸光光度計１２記憶装置１３制御装置１５原液循環ライン１６希釈液循環ライン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】希釈対象である液体と同液体と分光的干
渉をもたず且つ特定波長の光の照射に対して光吸収若し
くは発光を行う指標物質を混合した液体を蓄える原液タ
ンクと、同原液タンクに蓄えた液体と希釈液とを混合す
る希釈タンクと、前記原液タンクに蓄えた液体を前記希
釈タンクに注入する径路に設けた第１の弁装置と、希釈
液を前記希釈タンクに注入する径路に設けた第２の弁装
置と、光の照射に対する前記原液タンク中に蓄えている
液体及び前記希釈タンク中に蓄えている液体の光吸収若
しくは発光の度合いを測定する測定装置と、前記測定装
置での測定結果を基に前記２種類の弁装置を操作する制
御装置とを具備したことを特徴とする液体自動希釈装
置。