JPH07265676A - ガス溶解 - Google Patents

ガス溶解

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JPH07265676A
JPH07265676A JP7055632A JP5563295A JPH07265676A JP H07265676 A JPH07265676 A JP H07265676A JP 7055632 A JP7055632 A JP 7055632A JP 5563295 A JP5563295 A JP 5563295A JP H07265676 A JPH07265676 A JP H07265676A
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gas
oxygen
extending
annular gap
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JP7055632A
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Michael Ernest Garrett
マイケル・アーネスト・ガレット
Godfrey B Pickworth
ゴッドフリー・ブライアン・ピックワース
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BOC Group Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液圧を高めることなく低いガス圧で運転する
のに特に適し、それにより、エネルギー浪費を低下さ
せ、効率を改良する、液体、例えば、下水に酸素を導入
するための装置を提供することである。 【構成】 酸素を液体（１４）に導入するための装置
（１０）であって、静水圧に伴う問題を回避するための
液体の表面Ｓまたはその近傍に位置決めされた混合装置
（１８）に液体を供給するためのポンプ（１２）と、圧
力を増給することなく、前記混合装置（１８）に酸素を
供給するためのＰＳＡ装置（３４）とを含む装置。混合
装置（１８）は、酸素と液体との混合を補助するために
流体エネルギーを利用するように設計されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス溶解に関し、特に
限定する意図はないが、さらに詳細には、酸素の水への
溶解に関する。
【０００２】
【従来の技術】下水を処理するには、それを酸素化する
ために、下水中に大量の酸素を溶解する必要があること
が多い。現在公知の方法としては、英国特許No. 145556
7に記載されているようなBOC Group Plc'sの登録商標ビ
トックス(VITOX)装置が挙げられる。この装置は、ベン
チュリを通して液体に酸素を導入するために、スロート
(throat)の周囲に設けられた小さな複数の孔を有するベ
ンチュリ装置を含む。酸素は、一般に、液体貯蔵から供
給され、放出されるガスの圧力は、通常、６バール(g)
を越え、酸素を確実に液体に導入するための登録商標ビ
トックスユニットの運転圧力約１．８バール(g)より十
分に高い。これとは別に、ベンチュリスロートにおける
その運転圧力が通常よりも幾分低く、したがって、液体
に酸素を確実に通すために必要とされるガス圧がより低
くなるように、ベンチュリを配列することもできる。こ
の別の配列は、典型的には、失われた液圧の８０％のみ
がベンチュリによって回復され、したがって、余分の圧
力を生じさせるために、液体ポンプ内で大量のエネルギ
ーが消費される必要があるので、好ましいものではな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、液圧
を高めることなく低いガス圧で運転するのに特に適し、
それにより、エネルギー浪費を低下させ、効率を改良す
る、液体、例えば、下水に酸素を導入するための装置を
提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】したがって、本発明は、
ガスを液体に導入するための装置であって、該装置が、
第１の概略収束部分と第２の概略末広部分とによって形
成され、前記第１の部分が前記第２の部分の導入口末端
よりも小口径の狭い導出口末端を有するとともに、第２
の部分に伸長し、それらの間に環状のギャップを形成す
るダクトと；前記環状間隙にガスを供給して、前記ダク
トを通る流体と前記ガスとの混合を促進するための供給
手段とを含む装置を提供する。
【０００５】好ましくは、本装置は、さらに、前記第１
の部分に、同軸的に伸長する周囲に離隔された複数のス
ロットを含み、各スロットが、前記供給手段と流れが連
通し、前記ダクトを通過する流体へのガスのさらなる導
入を促進する。
【０００６】好ましくは、本装置は、さらに、前記液体
に溶解してガスを収容し、このガスを前記環状間隙およ
び／または前記スロットに導くためのプレナムチャンバ
を含む。
【０００７】好ましくは、前記プレナムチャンバは、前
記第１および前記第２の部分の間に伸長する第１の壁部
分と、前記第１および第２の部分それ自体の部分とを含
む。
【０００８】便宜上、前記第１の壁部分は、前記第１お
よび第２の周囲全体を取り囲んで伸長する直円管を含
む。
【０００９】好ましくは、本装置は、前記第２の部分内
にあって、前記プレナムチャンバおよび前記第２の部分
の内部に伸長し、前記第２の部分内の液体へのガスの排
出を促進する複数の排出孔を含む。
【００１０】特に便宜的な配列において、前記第１およ
び／または前記第２の部分は、円錐台を含む。
【００１１】特に好ましい配列において、本装置は、さ
らに、酸素をガス状の形態で、前記環状間隙および／ま
たは前記スロットおよび／または前記排出孔に供給する
ために連結されたプレッシャスイングアドゾープション
装置を含む。
【００１２】
【実施例】さて、添付の図面を参照しつつ、例を挙げ
て、本発明をさらに詳細に説明する。図面において、図
１は、本発明に従う一装置の概略図であり、図２は、図
１に示したベンチュリ混合装置の断面図である。
【００１３】図１を参照すると、液体にガスを溶解する
ための装置１０は、例えば、貯蔵タンク１６から符号１
８で示され、図２において最もよく見える混合装置へと
一定量の液体を導くポンプ１２を含む。混合装置１８
は、第１の概略収束部分、例えば、円錐台２２と、第２
の概略末広部分２４とによって形成されるダクト２０を
含む。第１の部分は、前記第２の部分の導入口２８より
も小口径の狭い導出口２６を具備するとともに、前記導
入口２８に伸長して、それらの間に環状の間隙３０を画
定する。例えば、前記第１および第２の部分２２、２４
の間に伸長する直円管部分３２の形態の第１の壁部分と
前記第１および第２の部分のそれ自体の部分とによって
形成されるプレナムチャンバ３１は、そのソース３４
（図１）よりのガスを収容し、本明細書の以降の部分で
詳細に説明するように、それらを通って環状間隙に導か
れるように設けられている。混合装置１０は、さらに、
第１の部分２２に、同軸的に伸長する周囲に離隔された
複数のスロット３６、および／または、第２の部分にあ
って、前記プレナムチャンバ３１から液体を排出し、お
よび／または、前記第２の部分で、液体にガスを導入す
るための前記プレナムチャンバ３１と前記第２の部分２
４の内部２４ａとの間に伸長する前記第２の部分２４に
おける複数の排出孔３８を含む。
【００１４】酸素ＰＳＡ装置３４は、圧力を増強するこ
となく酸素を供給するために、制御バルブ３９を介して
混合装置１８に結合され、他方、混合装置それ自体は、
タンク１６内に収容された液体の表面Ｓまたはその近傍
に位置決めされ、それによって、静水圧ヘッドを最小化
する。ベンチュリを通る水の速度および面積変動の比Ａ
／ａは、スロート圧約０．６バール(g)を生ずるように
選択される。過剰の静水圧ヘッドが回避されれば、この
圧力は、典型的なアウトプット圧力１〜１．５バール
(g)で運転されるＰＳＡ装置から直接酸素ガスを確実に
導くのに適当である。
【００１５】運転において、ポンプ１２は、タンク１６
から混合装置１８に液体１４をポンプ汲み上げし、その
間、液体を約５m/sおよび約０．６バール(g）で通過さ
せるように作動する。圧力を増強しないＰＳＡ装置は、
１〜１．５バール(g)で酸素を供給するので、低い液体
の周辺に酸素を確実に導き、したがって、そこで流れに
沿って分散混合するに十分な絶対的酸素圧力が存在す
る。
【００１６】上記した混合装置のある種の設計上の特徴
は、低圧混合に特に十分に適している。環状間隙３０
は、例えば、装置を通過する液体の周辺に酸素を導入
し、以前に可能であると考えられていたよりもより低い
差圧でガスの導入を生じさせるように、液体に酸素を
“搬入(entrain）”するパワーを使用することである。
また、さらなる混合は、液体が乱流のように一般に末広
部分２４で確実に広がることを保障する。明らかに、低
圧が使用されるので、酸素に対して、追加の通路を付与
することが必要である。スロット３６は、これらが公知
のミキサに設けられた典型的な環状孔と比較して寸法が
大きいので、特に有用である。寸法が大きいと、公知の
ミキサと比較して運転圧力を低下させ、“滞留時間”を
長くし、液体と酸素との間の接触時間を長くする。接触
時間が長ければ長い程、酸素混合の機会がより多く発生
する。排出孔３８は、プレナムチャンバ３１内へのいず
れの液体の排出も可能とし、そこからパージするように
機能し、また、比較的乱流の下流末広ゾーン２４ａへの
酸素の導入のためにも機能し、そこで、さらに、混合が
行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う一装置の概略図である。
【図２】図１に示したベンチュリ混合装置の断面図であ
る。
【符号の説明】
１０，１８ 混合装置 １２ ポンプ ２０ ダクト ２２ 第１の収束部分 ２４ 第２の末広部分 ２６ 導出口 ２８ 導入口 ３０ 環状の間隙 ３１ プレナムチャンバ ３６ スロット ３８ 排出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゴッドフリー・ブライアン・ピックワース イギリス国バッキンガムシャー エイチピ ー14・４ピーエフ，ハイ・ウェイコン，ヒ ューエンデン・バリー，バリー・ロード, エバースリー（番地なし)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ガスを液体に導入するための装置であっ
    て、該装置が、第１の概略収束部分と第２の概略末広部
    分とによって形成され、前記第１の部分が前記第２の部
    分の導入口末端よりも小口径の狭い導出口末端を有する
    とともに、第２の部分に伸長し、それらの間に環状のギ
    ャップを形成するダクトと；前記環状間隙にガスを供給
    して、前記ダクトを通る流体と前記ガスとの混合を促進
    するための供給手段とを含む装置。
  2. 【請求項２】 さらに、前記第１の部分に、同軸的に伸
    長する周囲に離隔された複数のスロットを含み、各スロ
    ットが、前記供給手段と流れが連通し、前記ダクトを通
    過する流体へのガスのさらなる導入を促進する、請求項
    １に記載の装置。
  3. 【請求項３】 さらに、前記液体に溶解してガスを収容
    し、このガスを前記環状ギャップおよび／または前記ス
    ロットに導くためのプレナムチャンバを含む、請求項１
    または請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記プレナムチャンバが、前記第１およ
    び前記第２の部分の間に伸長する第１の壁部分と、前記
    第１および第２の部分それ自体の部分とを含む、請求項
    ３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記第１の壁部分が、前記第１および第
    ２の周囲全体を取り囲んで伸長する直円管を含む、請求
    項３または請求項４に記載の装置。
  6. 【請求項６】 さらに、前記第２の部分内にあって、前
    記プレナムチャンバおよび前記第２の部分の内部に伸長
    し、前記第２の部分内の液体へのガスの排出を促進する
    複数の排出孔を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記
    載の装置。
  7. 【請求項７】 前記第１および／または前記第２の部分
    が、円錐台を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載
    の装置。
  8. 【請求項８】 さらに、酸素をガス状の形態で、前記環
    状間隙および／または前記スロットおよび／または前記
    排出孔に供給するために連結されたプレッシャスイング
    アドゾープション装置を含む、請求項１〜７のいずれか
    １項に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記装置が、処理さるべき液体の表面ま
    たは表面と同レベルに位置決めされている、請求項１〜
    ８のいずれか１項に記載の装置。
JP7055632A 1994-03-15 1995-03-15 ガス溶解 Pending JPH07265676A (ja)

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GB9405000:2 1994-03-15
GB9405000A GB9405000D0 (en) 1994-03-15 1994-03-15 Gas dissolving
US08/403,326 US5520856A (en) 1994-03-15 1995-03-14 Gas dissolving

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JPH07265676A true JPH07265676A (ja) 1995-10-17

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JP7055632A Pending JPH07265676A (ja) 1994-03-15 1995-03-15 ガス溶解

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EP (1) EP0673885B1 (ja)
JP (1) JPH07265676A (ja)
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GB (1) GB9405000D0 (ja)
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