JPH09142807A - オゾン濃縮貯蔵装置とその制御方法 - Google Patents
オゾン濃縮貯蔵装置とその制御方法Info
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Abstract
オゾン濃縮貯蔵装置とその制御方法を提供する。 【解決手段】 酸素からオゾンを発生させるオゾン発生
器10と、発生したオゾンを吸着剤に吸着させるオゾン
吸着器12と、オゾン吸着器にキャリアガスを供給して
脱着したオゾンをキャリアガスと共に排出するオゾン排
出装置14と、を備え、脱着量制御装置19により反応
器で必要なオゾン量をオゾン吸着器の温度と圧力を制御
して脱着させ、脱着したオゾンをキャリアガスと共にオ
ゾンタンク20に貯蔵し、希釈制御装置24によりオゾ
ンタンクに希釈ガスを供給して所望のオゾン濃度に制御
する。
Description
置に係わり、更に詳しくは、オゾン濃縮貯蔵装置とその
制御方法に関する。
臭、下水処理における有機物の分解等に、従来の塩素等
に代えて安全性の高いオゾンの利用が進められている。
図3(A)は、従来の間欠オゾン供給装置の一例を示す
構成図であり、オゾン発生機1により酸素供給源2から
供給された酸素によりオゾンを発生させ、余剰酸素を循
環ブロア3でオゾン発生機1へ再循環させて、脱吸着塔
4にオゾンを吸着させ、次いで、切換弁8を切り換え
て、加熱源6により脱吸着塔4からオゾンを脱着させて
水流エゼクタ7等に供給し水処理等を行うようになって
いる。なお、この図において、5は冷却源、6は加熱
源、であり、吸着時には冷却源5により脱吸着塔4を冷
却し、脱着時には加熱源6により加熱するようになって
いる。また、脱吸着塔4には吸着剤として一般にシリカ
ゲルが用いられる。
供給装置では、図3(B)に模式的に示すように、脱着
の初期には高濃度のオゾンが脱着されるが、時間の経過
と共に漸次減少するため、安定した処理ができない問題
点があり、この問題を解決するために、特公昭63−5
6163号,特公平2−284号等の間欠オゾン供給装
置が提案されている。
給装置は、図4(A)に示すように、脱着管路に脱着量
を制御する流量調節弁9aを設けたものであり、特公平
2−284号の間欠オゾン供給装置は、図4(B)に示
すように、脱着管路に、主管路の切換弁8aと並列に、
流路抵抗9bと切換弁8bを備えたバイパス回路を設
け、初期の脱着動作時にバイパス回路を開き、次に時間
遅れを持たせて主回路を開くものである。
着管路を流れる流量の調節によりオゾン濃度を調節する
ため、流量変化でオゾン濃度を調節するものであった。
すなわち、上水処理やパルプ漂白等のオゾンの利用分野
では、オゾンガスの濃度と流量の両方を一定にしたり、
一方(流量)を一定にし、他方(オゾン濃度)を変化さ
せて運転することが要望される。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、オゾ
ンガスの濃度と流量の両方を制御できるオゾン濃縮貯蔵
装置とその制御方法を提供することにある。
らオゾンを発生させるオゾン発生器と、発生したオゾン
を吸着剤に吸着させるオゾン吸着器と、オゾン吸着器に
キャリアガスを供給して脱着したオゾンを排出するオゾ
ン排出ラインと、を備えたオゾン濃縮貯蔵装置におい
て、反応器で必要とするオゾン量をオゾン吸着器で脱着
させる脱着量制御装置と、脱着したオゾンをキャリアガ
スと共に貯蔵するオゾンタンクと、オゾンタンクに希釈
ガスを供給する希釈ガスラインと、希釈ガスラインの流
量を制御してオゾンタンク内のオゾン濃度を制御する希
釈制御装置と、を備えた、ことを特徴とするオゾン濃縮
貯蔵装置が提供される。
必要とするオゾン量を脱着させ、キャリアガスと共にオ
ゾンを高濃度でオゾンタンクに貯蔵し、このオゾンタン
クに希釈ガスを供給して必要な濃度に希釈することによ
り、必要な濃度と流量のオゾンガスを反応器に供給する
ことができる。
に、反応器にオゾンガスを供給するオゾン供給ラインの
流量を制御する流量調節弁を備える。この流量調節弁を
備えることにより、オゾン吸着器で脱着されたオゾン量
や希釈ガスの流量に変動があっても、常に安定して所望
の流量を反応器に供給することができる。
発生させるオゾン発生器と、発生したオゾンを吸着剤に
吸着させるオゾン吸着器と、オゾン吸着器にキャリアガ
スを供給して脱着したオゾンをキャリアガスと共に排出
するオゾン排出ラインと、を備えたオゾン濃縮貯蔵装置
の制御方法において、反応器で必要とするオゾン量をオ
ゾン吸着器で脱着させ、脱着したオゾンをキャリアガス
と共にオゾンタンクに貯蔵し、オゾンタンクに希釈ガス
を供給して所望のオゾン濃度に制御する、ことを特徴と
するオゾン濃縮貯蔵装置の制御方法が提供される。
ゾン量をオゾン吸着器で脱着させるので、余分なオゾン
量の脱着がなく、吸着したオゾンを有効に利用すること
ができる。また、脱着したオゾンをキャリアガスと共に
オゾンタンクに貯蔵し、このオゾンタンクに希釈ガスを
供給して必要な濃度に希釈するので、オゾンタンク内に
所望のオゾン濃度のオゾンガスを貯蔵し、所望の流量で
外部の反応器に供給することができる。
ば、前記脱着量制御装置は、所望のオゾン濃度と流量か
ら必要とするオゾン量を算出し、該オゾン量を脱着する
ようにオゾン吸着器の温度と圧力を制御する。この方法
により、必要とするオゾン量だけを正確に脱着させるこ
とができ、安定した濃度と流量のオゾンガスを供給する
ことができる。
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付して使用する。図1は、本発
明によるオゾン濃縮貯蔵装置の構成図である。この図に
おいて、本発明によるオゾン濃縮貯蔵装置は、酸素から
オゾンを発生させるオゾン発生器10と、発生したオゾ
ンを吸着剤に吸着させるオゾン吸着器12と、オゾン吸
着器12にキャリアガスを供給して脱着したオゾンをキ
ャリアガスと共に排出するオゾン排出ライン14と、を
備えている。また、オゾン発生器10の出口とオゾン吸
着器12の入口を結ぶ吸着ライン11aには、ポンプ1
3と切換弁15aが設けられ、オゾン吸着器12の出口
とオゾン発生器11の入口を結ぶ再循環ライン11bに
は切換弁15bが設けられている。
2にキャリアガスを供給するキャリアガスライン14a
と、オゾン吸着器12から後述するオゾンタンク20に
オゾンガスを供給するオゾンガスライン14bとからな
る。キャリアガスライン14aには、切換弁16a、流
量調節弁17a、及び流量制御器18aが設けられ、流
量制御器18aによりキャリアガスライン13aの流量
を検出し流量調節弁17aを制御するようになってい
る。
b、オゾン吸着器12の温度を調節する温度調節器17
b、オゾン吸着器12の温度を検出して温度調節器17
bを制御する温度制御器18b、オゾン吸着器12の圧
力を調節する圧力調節器17c、オゾン吸着器12の圧
力を検出し圧力調節器17cを制御する圧力制御器18
c、及びオゾン吸着器12を出たオゾンガスの濃度を検
出する濃度検出器18d、が設けられている。
切換弁16a,16bを閉じ、切換弁15a,15bを
開いて、酸素供給源(図示せず)から供給された酸素に
よりオゾン発生器10でオゾンを発生させ、余剰酸素を
オゾン発生器10へ再循環させながら、オゾン吸着器1
2内の吸着剤にオゾンを吸着させることができる。
を消費する外部の反応器で必要とするオゾン量をオゾン
吸着器12で脱着させる脱着量制御装置19と、脱着し
たオゾンをキャリアガスと共に貯蔵するオゾンタンク2
0と、オゾンタンク20に希釈ガスを供給する希釈ガス
ライン22と、希釈ガスライン22の流量を制御してオ
ゾンタンク内のオゾン濃度を制御する希釈制御装置24
と、を備えている。
流量調節弁17e、及び流量制御器18eが設けられ、
流量制御器18eにより希釈ガスライン22の流量を検
出し流量調節弁17eを制御するようになっている。更
に、オゾンタンク20から反応器にオゾンガスを供給す
るオゾン供給ライン23に流量を制御する流量調節弁1
7fと、流量制御器18fが設けられている。また、オ
ゾンタンク20内のオゾン濃度を検出する濃度検出器1
8gが設けられている。
所望のオゾン濃度と流量から必要とするオゾン量を算出
し、このオゾン量を脱着するように温度制御器18bに
よりオゾン吸着器12の温度を調節し、圧力制御器18
cにより圧力を制御するようになっている。また、この
脱着量制御装置19は、発生したオゾンをオゾン吸着器
12から排出してオゾンタンク20に導入するために必
要なキャリアガスの流量を算出し、流量制御器18aに
よりこれを調節する。このキャリアガスの流量は後述す
る希釈ガスによる濃度調節のためにできるだけ少なく設
定するのがよい。この構成により、脱着量制御装置19
により、反応器20が要求する必要なオゾン量を脱着さ
せることができる。なお、脱着したオゾンガスの濃度
は、濃度検出器18dにより検出され、希釈制御装置2
4による制御に用いられる。
法を説明する。まず、脱着量制御装置19により、反応
器で必要なオゾン濃度と流量から必要とするオゾン量を
算出し、このオゾン量を脱着するように温度制御器18
bと圧力制御器18cによりオゾン吸着器12の温度と
圧力を制御する。オゾン吸着器12にはシリカゲル(好
ましくは高純度シリカゲル)が充填されており、オゾン
吸着器12の圧力を上げ、温度を下げることによりオゾ
ンを吸着させ、逆に圧力を下げ、温度を上げることによ
りオゾンを脱着させることができる。また、この圧力と
温度の調節によりオゾンの脱着量を制御することができ
る。
ガスライン14aから少量のキャリアガス(この図では
窒素ガス)を供給して、脱着したオゾンをキャリアガス
と共にオゾンタンクに貯蔵する。同時に、濃度検出器1
8gによりオゾンタンク20内のオゾン濃度を検出し、
かつオゾンタンク20に希釈ガス(この図では窒素ガ
ス)を供給して所望のオゾン濃度に制御する。
で必要な流量から、オゾンの脱着量とキャリアガスを引
いた量であるが、負荷に変動がある場合には、濃度検出
器18gによりオゾンタンク20内のオゾン濃度を検出
し、これを所望の濃度になるように希釈ガスの流量を増
減させて制御するのがよい。また、上述した制御によ
り、反応器に供給されるオゾンガスの流量は、オゾンの
脱着量とキャリアガス及び希釈ガスの総和として一義的
に決まるが、負荷に変動がある場合には、オゾンの濃度
を制御するのがよい。
合の吸着・脱着試験結果の一例である。図2(A)は、
吸着工程におけるオゾン吸着器の出口におけるオゾン濃
度の時間変化を示しており、この図から、温度が低いほ
ど、オゾン吸着器の出口でオゾンが検出されるまでの時
間が長く、大量にオゾンを吸着することができることが
わかる。例えば、吸着容量は、25℃では約6〜7kg
/m3 であるが、−10℃では12kg/m3 以上とな
り、低温ほど大量のオゾンを吸着できることがわかる。
度の時間変化を示しており、この図から、キャリアガス
の流量が少ないほど高濃度のオゾンを長時間持続できる
ことがわかる。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。例えば、上述した実施形態では、オ
ゾン吸着器は1台であり、オゾンの吸着/脱着が間欠的
に行われるが、本発明はこれに限定されず、2台以上の
オゾン吸着器を用いて、実質的に連続運転してもよい。
また、キャリアガスと希釈ガスに、窒素ガスを用いてい
るが、酸素、乾燥空気、等を用いてもよい。
その制御方法により、脱着量制御装置により必要とする
オゾン量を脱着させ、キャリアガスと共にオゾンを高濃
度でオゾンタンクに貯蔵し、このオゾンタンクに希釈ガ
スを供給して必要な濃度に希釈することにより、必要な
濃度と流量のオゾンガスを外部の反応器に供給すること
ができる。また、流量調節弁を備えることにより、オゾ
ン吸着器で脱着されるオゾン量や希釈ガスの流量に変動
がある場合でも、常に安定して所望の流量を反応器に供
給することができる。更に、反応器で必要とするオゾン
量だけをオゾン吸着器で脱着させるので、余分なオゾン
量の脱着がなく、吸着したオゾンを有効に利用すること
ができ、安定した濃度と流量のオゾンガスを供給するこ
とができる。
の制御方法は、オゾンガスの濃度と流量の両方を制御で
きる優れた効果を有する。
る。
脱着試験結果の一例である。
図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 酸素からオゾンを発生させるオゾン発生
器と、発生したオゾンを吸着剤に吸着させるオゾン吸着
器と、オゾン吸着器にキャリアガスを供給して脱着した
オゾンを排出するオゾン排出ラインと、を備えたオゾン
濃縮貯蔵装置において、 反応器で必要とするオゾン量をオゾン吸着器で脱着させ
る脱着量制御装置と、脱着したオゾンをキャリアガスと
共に貯蔵するオゾンタンクと、オゾンタンクに希釈ガス
を供給する希釈ガスラインと、希釈ガスラインの流量を
制御してオゾンタンク内のオゾン濃度を制御する希釈制
御装置と、を備えた、ことを特徴とするオゾン濃縮貯蔵
装置。 - 【請求項2】 更に、反応器にオゾンガスを供給するオ
ゾン供給ラインの流量を制御する流量調節弁を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載のオゾン濃縮貯蔵装
置。 - 【請求項3】 酸素からオゾンを発生させるオゾン発生
器と、発生したオゾンを吸着剤に吸着させるオゾン吸着
器と、オゾン吸着器にキャリアガスを供給して脱着した
オゾンをキャリアガスと共に排出するオゾン排出ライン
と、を備えたオゾン濃縮貯蔵装置の制御方法において、 反応器で必要とするオゾン量をオゾン吸着器で脱着さ
せ、脱着したオゾンをキャリアガスと共にオゾンタンク
に貯蔵し、オゾンタンクに希釈ガスを供給して所望のオ
ゾン濃度に制御する、ことを特徴とするオゾン濃縮貯蔵
装置の制御方法。 - 【請求項4】 所望のオゾン濃度と流量から必要とする
オゾン量を算出し、該オゾン量を脱着するようにオゾン
吸着器の温度と圧力を制御する、ことを特徴とする請求
項3に記載のオゾン濃縮貯蔵装置の制御方法。
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JP29527295A JP3769741B2 (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | オゾン濃縮貯蔵装置とその制御方法 |
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