JPH09206507A

JPH09206507A - 泡沫の連続液化処理方法

Info

Publication number: JPH09206507A
Application number: JP1606796A
Authority: JP
Inventors: Takashi Sakai; 敬司酒井; Tomoyuki Ichi; 智之市
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 1997-08-12

Abstract

(57)【要約】【課題】既設の設備にも容易に適用可能で、効果が確
実な連続泡末液化方法の提供。【解決手段】泡沫含有液体を貯槽に貯液し、該貯槽液
面の上層に形成される泡沫層から泡沫をダイヤフラム型
ポンプを用いて吸引し、該ポンプのダイヤフラムの揺動
により消泡・液化しながら移送する泡沫の連続液化処理
方法、および泡沫含有液体を貯槽に貯液し、該貯槽液面
の上層に形成される泡沫層から泡沫をダイヤフラム型ポ
ンプを用いて吸引し、該ポンプのダイヤフラムの揺動に
より消泡・液化しながら移送、循環し、前記液体を再使
用する泡沫の連続液化処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発泡性を有する液
体を循環使用する時の該液体の原単位の削減および周辺
環境の改善技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、界面活性剤などを含む発泡性液体
を循環使用するときは、一般的に図５に示すような循環
系統が用いられている。図５において、21はリザーブタ
ンク、22は開口部分、23は液面、24は空間部、25は泡
沫、26は液体、27a は送液ポンプ、27b は返送ポンプ、
28は送液配管、29は発泡性液体の使用箇所、30は返送配
管を示す。

【０００３】発泡性液体はリザーブタンク（以下タンク
と記す）21に蓄えられており、タンク21下部の取出し口
から抜き出され、送液ポンプ27a で昇圧されて送液配管
28を経由して発泡性液体の使用箇所29に送液され、使用
後の液は返送ポンプ27b により返送配管30を経由してタ
ンク21に返送される。この場合、泡沫（以下泡と記す）
は主として使用箇所29および返送配管30において発生
し、泡の混入した液がタンク21に戻るため、循環を続け
ると、タンク21の空間部24は泡が充満し、開口部分22か
らタンク21の外部に溢れ出る。

【０００４】なお、タンク21は液の補給管を付設するこ
とが多く、この場合補給する液に対して、図５の開口部
分22に例示される空気抜きが必要となり、該当箇所から
の空気の混入による気泡の形成、該当箇所からの泡の溢
出が生じ、さらに、液体を取扱う場合設備面で不可避的
に開放部分が必要なことが多く、空気の混入による気泡
の形成が避けられない。

【０００５】発泡性の液体は、タンク21など設備の外部
に溢れ出ても安定し、消えにくいため、周囲を汚染し、
また泡は継続して溢れ出る性質を有するため、一旦泡が
溢れ出すと泡の溢出に起因する液体の損失量も大きなも
のとなる。従来、泡の処理技術としては、消泡剤が最も
よく用いられるが、使用する液体によっては、液体に悪
影響を及ぼさず効果的な消泡剤が見出せないことも多
い。

【０００６】他の方法として、消泡液をスプレーする方
法があり、消泡液としては水あるいは循環液が使用され
るが、水を使用すると液が使用不可能となる場合があ
り、循環液を使用すると消泡が不完全となり、再利用が
困難となる。また、板羽根を用いた浮上式消泡装置（特
公平２−20001 号公報）、液面上の泡に液を散布し攪拌
する方法（特開昭64−56897 号公報）などの機械的消泡
方法、遠心分離、圧力変化や温度変化を利用する消泡方
法があるが、装置が複雑であるか連続処理に適用し難い
などの問題があった。

【０００７】さらに、圧力変化を利用する消泡方法の一
種である超音波による消泡方法は、設備的に大がかりで
あり、運転コストも高くなる問題があった。一方、近
年、塗装、食品加工、下水（廃水）処理などにおいて、
取扱う液体の種類、組成の多様化が進み、界面活性剤や
樹脂を含有する発泡性液体の占める割合が大きくなって
きており、泡沫の液化技術、処理技術の必要性が高まっ
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の問題点を解決し、既設の設備にも容易に適用可能
で、効果が確実な連続泡末液化方法を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、泡沫含有
液体を貯槽に貯液し、該貯槽液面の上層に形成される泡
沫層から泡沫をダイヤフラム型ポンプを用いて吸引し、
該ポンプのダイヤフラムの揺動により消泡・液化しなが
ら移送し、泡の体積激減効果により泡の処理、取扱いを
容易にすることを特徴とする泡沫の連続液化処理方法で
ある。

【００１０】また、第２の発明は、泡沫含有液体を貯槽
に貯液し、該貯槽液面の上層に形成される泡沫層から泡
沫をダイヤフラム型ポンプを用いて吸引し、該ポンプの
ダイヤフラムの揺動により消泡・液化しながら移送、循
環し、前記液体を再使用することを特徴とする泡沫の連
続液化処理方法である。前記した第１の発明および第２
の発明においては、ダイヤフラムの直径ｄとダイヤフラ
ムのストローク長ｌが下記式（１）を満足することが好
ましい。

【００１１】５≦ｄ／ｌ≦20 ・・・・（１）また、前記した第１の発明および第２の発明は、より好
ましくは界面活性剤を含有する前記泡沫含有液体に好ま
しく適用される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。本発明者らは、泡沫の連続液化処理を簡易な装置
で解決する方法について種々検討を行った。その結果、
送液ポンプ自体で消泡可能な方法として、ダイヤフラム
型吸引ポンプの駆動動作に着目し検討を行った結果本発
明に到達した。

【００１３】本発明方法により消泡・液化現象が生じる
機構は次のように考えられる。すなわち、泡を含む液体
または泡がダイヤフラム型ポンプのダイヤフラム部を通
過する際に、泡に対して加圧、減圧の作用が繰り返し働
き、しかもダイヤフラムが拡張、収縮しながら小さいス
トロークで往復運動（以下揺動と記す）するため、ダイ
ヤフラムと接する液面、すなわち泡の液膜面に対して剪
断力が有効に作用し消泡・液化現象が生じる。

【００１４】また、ダイヤフラムのストロークが小さい
ため、液体の中心部には剪断力が液面ほど働かないた
め、ポンプ内の液中に存在する界面活性剤や有機樹脂の
凝集が生ぜず、液使用箇所などでの凝集物による設備ト
ラブル、製品品質の低下などが生じない効果がある。本
発明における、ダイヤフラム型ポンプの好ましい仕様
は、下記（１）式に示すとおりである。

【００１５】５≦ｄ／ｌ≦20 ・・・・（１）ここで、ｄはダイヤフラムの直径、ｌはダイヤフラムの
ストローク長を示す。ｄ／ｌが５未満の場合は、液体の
中心部に大きな剪断力が作用して、前記した凝集物が発
生し易くなり、ｄ／ｌが20を超えた場合は、液面に有効
な剪断力が作用しないため消泡・液化効果が低下する。

【００１６】さらに、本発明によれば、ダイヤフラム型
ポンプは他の往復動ポンプと異なり、ピストンなどにお
ける軸シールが不要なため、液中へ油分などの不純物が
混入せず、新たな発泡も生じない。以上述べたように本
発明によれば、使用箇所や配管系統などで発生した泡が
効果的に消泡・液化されながら、泡の移送が行われ、さ
らに液中の界面活性剤、有機樹脂の凝集が生ぜず、液使
用箇所などでの凝集物による設備トラブル、製品品質の
低下などが生じない効果がある。

【００１７】図４に、本発明において用いるダイヤフラ
ム型ポンプの断面図を示す。図４において、11は吸込
口、12は胴体、13はボール弁、14はダイヤフラム、15は
吐出口、16は偏心軸を示す。泡を含んだ液または泡の吸
入工程においては、ダイヤフラム14は図４において下か
ら上へ上昇する。

【００１８】その際、ポンプ内の流路は減圧され、しか
もダイヤフラム14は収縮状態から拡張状態に変化するた
め、泡に対しては減圧されながら剪断力が働いて消泡・
液化現象が生じる。次に、液の吐出工程においては、ダ
イヤフラム14は図４において上から下へ下降する。その
際、ポンプ内の流路の圧力は高くなるが、ダイヤフラム
14は収縮状態から拡張状態に変化するため、泡に対して
は加圧されながら剪断力が働いて消泡・液化現象が生じ
る。

【００１９】以上のサイクルを繰り返すことにより、泡
が消泡・液化されながら移送される。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。（実施例１）図１に、消泡実験に用いた装置を示す。図
１において、１は泡含有液体貯槽、２は前記貯槽１の液
面３の上層に形成される泡層４から泡５を吸引する泡吸
引口、６は液体、７の泡吸引ポンプはダイヤフラム型ポ
ンプ、８は泡を液化した後、液を前記貯槽１に返送する
返送配管、10は弁を示す。

【００２１】ダイヤフラム型ポンプ７の仕様は、吐出
量：６ｍ³/min （吐出口口径：40mmΦ）、ストローク
長：20mm、ダイヤフラム直径：200mm とした。使用した
発泡性の液体は、電磁鋼板の絶縁被膜形成のために塗布
される、非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレ
ンエーテルを含有する液体である。本実施例において
は、弁10の開度を経時的に調節し、泡含有液体貯槽１の
泡吸引口２より、泡径が約１〜３mmΦの泡５をダイヤフ
ラム型ポンプである泡吸引ポンプ７で吸引し、返送配管
８で前記貯槽１へ返送した。

【００２２】この結果、重量％で95％以上の泡が液体と
して回収できた。（実施例２）実施例１と同様の実験を図２に示す装置を
用いて行った。３ａ、３ｂは液面、５ａ、５ｂは泡、６
ａ、６ｂは液体、９は蓄槽を示し、他の符号の内容は図
１と同一である。

【００２３】本実施例においては、実施例１と同一のダ
イヤフラム型ポンプ７により泡吸引口２より吸引した泡
５ａをダイヤフラム型ポンプ７出側の蓄槽９に移送し、
蓄槽９に蓄えられた泡と液体の合計体積Ｖと泡含有液体
貯槽１の泡層４の体積減少量ΔＶとの比率を測定した。
この結果、Ｖ／ΔＶ＝10^-2〜10^-3となり顕著な消泡・液
化効果が得られることが分かった。

【００２４】以上、消泡実験結果について述べたが、図
３に本発明を適用した泡沫の連続液化処理装置を示す。
図３において、10a 、10b 、10c は弁、31は返送配管、
他の符号は図１、図５と同じ内容を示す。図３におい
て、泡含有液体を泡含有液体貯槽１に貯液し、該貯槽１
の上層に形成される泡層４から泡５をダイヤフラム型ポ
ンプである泡吸引ポンプを用いて吸引、消泡・液化しな
がら返送配管８、31および送液配管28を経由して発泡性
液体の使用箇所29に移送し、循環、再使用する。

【００２５】なお、図３に示す方法において、返送配管
８、31はそのどちらか片方の配管のみでもよく、本発明
は図３の具体的配管系統に特に制限されるものではな
い。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、泡沫をダイヤフラム型
ポンプで移送または移送、循環することにより、簡易な
装置で確実に消泡・液化が達成でき、泡の体積激減効果
により泡の処理、取扱いが容易となり、回収した液体の
再利用、省資源が可能となり、これに伴う経済的効果が
大きく、さらに泡の体積の激減により発泡性液体を取り
扱う設備における泡の溢出が防止可能となり、衛生面お
よび環境の改善が達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】消泡実験に使用した装置を示す説明図である。

【図２】消泡実験に使用した装置を示す説明図である。

【図３】本発明を適用した泡沫の連続液化処理装置を示
す説明図である。

【図４】本発明において用いるダイヤフラム型ポンプの
断面図である。

【図５】従来の発泡性液体の循環系統を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１泡含有液体貯槽２泡吸引口３、3a、3b、23 液面４泡層５、5a、5b、25 泡６、6a、6b、26 液体７ダイヤフラム型ポンプ８、30、31 返送配管 10、10a 、10b 、10c 弁 11 吸込口 13 ボール弁 14 ダイヤフラム 15 吐出口 16 偏心軸 21 リザーブタンク 22 開口部分 24 空間部 27a 送液ポンプ 27b 返送ポンプ 29 発泡性液体の使用箇所

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】泡沫含有液体を貯槽に貯液し、該貯槽液
面の上層に形成される泡沫層から泡沫をダイヤフラム型
ポンプを用いて吸引し、該ポンプのダイヤフラムの揺動
により消泡・液化しながら移送することを特徴とする泡
沫の連続液化処理方法。
【請求項２】泡沫含有液体を貯槽に貯液し、該貯槽液
面の上層に形成される泡沫層から泡沫をダイヤフラム型
ポンプを用いて吸引し、該ポンプのダイヤフラムの揺動
により消泡・液化しながら移送、循環し、前記液体を再
使用することを特徴とする泡沫の連続液化処理方法。