JPH1062386A - 結晶を含む溶液の連続ｐＨ測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶を含む溶液の連続したｐＨ測定を効率よ
く行い得る方法を提供すること。 【解決手段】 サンプリング液と空気とを気液２層流の
状態でサンプリングし、気液分離した後、該サンプリン
グ液をｐＨ測定槽に送り、ｐＨを連続測定し、定期的に
ｐＨ測定槽を傾転させて、ｐＨ測定槽内に蓄積された結
晶をサンプリング液とともに流し出すことを特徴とする
結晶を含む溶液の連続ｐＨ測定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は結晶を含む溶液のｐ
Ｈを連続的に測定する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に結晶を含まない溶液のｐＨを測定
する方法としては、ｐＨ測定装置のセンサー部を直接ｐ
Ｈ測定槽内の被測定溶液中に浸してｐＨの測定を行って
いる。しかしながら、測定槽内で結晶が生成するような
溶液を測定する場合には、結晶の存在により測定された
ｐＨ値に異常が起こったり、ｐＨ測定装置のセンサー部
が結晶の堆積により損傷したりする危険性があるため
に、サンプリング液を測定槽から取り出して結晶の除去
処理を施した後にｐＨ値の測定を継続する措置が採られ
ている。

【０００３】このようなｐＨ値測定方法においては、通
常ポンプ等により送液された結晶を含むサンプリング液
からフィルター等により結晶を除去し、結晶除去後のサ
ンプリング液をさらにｐＨ測定槽に戻してｐＨ値の測定
が行なわれている。そして、ｐＨ測定後、測定値と目標
とするｐＨ値との差を調整するためのｐＨ調整液の添加
が行われる。

【０００４】しかしながら、上述した方法においては、
ポンプ等による送液が行われるために、送液系には液送
管のほかその途中に弁などの動作部や駆動部が組み込ま
れた構造が必要となる。そして、送液されたサンプリン
グ液中に含まれる結晶が、管壁に堆積して管を詰まらせ
たり、動作部や駆動部に結晶が噛み込んだりするので、
これらが測定設備故障の原因となっていた。この堆積し
た結晶を除去するために管内を洗浄液で洗浄する方法が
提案されているが、この方法では洗浄廃液の処理の問題
や、測定槽内に洗浄廃液を戻した場合には、洗浄廃液の
混入により溶液のｐＨ値が変動してしまうといった致命
的な問題も起こった。

【０００５】このような問題を回避するために、特別に
作成されたサンプリング測定具で液槽内の被測定溶液を
結晶とともにサンプリングし、サンプリング測定具内で
液中の結晶を沈降させた後にその上澄み液のｐＨを測定
する方法が提案されている。しかしながらこの方法によ
る場合、サンプリングからｐＨ測定終了までにかなりの
時間を要し、しかも測定後にサンプリング液を元の溶液
槽に戻すことになるために、ｐＨ値の測定結果をｐＨ調
整に反映させようとしても、時間差のために溶液の正確
なｐＨ値コントロールを行うことができない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したような特別の
サンプリング測定具によるサンプリングではバッチ式の
ｐＨ測定が行われ、かつ測定完了までにかなりの時間を
要するためにｐＨ値の測定結果を迅速にｐＨ調整に反映
させることは困難であるし、さりとて先に述べたポンプ
等で溶液をサンプリングする連続測定では、結晶の堆積
による送液管の詰まりや、結晶の噛み込み等による設備
故障が起こる危険性があり、さらに洗浄水を使用すると
きの洗浄廃液の処理や、洗浄廃液によるｐＨの変動、除
去した結晶の処分方法など多くの問題があった。本発明
は、上記した問題点を解決し、結晶を含む溶液の連続し
たｐＨ測定を効率よく行い得る方法を提供することを目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ための本発明は、サンプリング液と空気とを気液２層流
の状態でサンプリングした後、気液分離して該サンプリ
ング液を連続的にｐＨ測定槽に送り、該サンプリング液
のｐＨ値を連続測定し、かつ間欠的に気液分離をしない
２層流をｐＨ測定槽に送って該ｐＨ測定槽を傾転させ、
ｐＨ測定槽内に蓄積された結晶をサンプリング液ととも
に該ｐＨ測定槽から流し出すことを特徴とする結晶を含
む溶液の連続ｐＨ測定方法である。

【０００８】本発明の方法によれば、ｐＨ測定槽でのｐ
Ｈ測定終了後のサンプリング液は直ちに元の溶液槽に循
環され戻されるので測定されたｐＨ値と溶液槽内の溶液
の実際のｐＨ値との間にはほとんど時間差による変動は
なく、従って測定ｐＨ値をもって正確な溶液のｐＨ調整
に反映させることができる。また、空気送液管内のサン
プリング液と空気との気液２層流による擾乱効果を利用
して送液系および測定系内に堆積される結晶を除去して
サンプリング液を元の溶液槽に戻すことが可能となるの
で、結晶の処分の問題も起こらない。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明について、図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明の連続ｐＨ測定方法を実
施するための装置の概要を示すものである。図１に示す
ように、結晶が沈殿している溶液槽１内に二重管構造の
空気送液管２が取り付けられている。この二重管の外側
の管は、溶液槽１中の結晶濃度の低い上澄み液を採取す
るためのものであって、サンプリング液中に結晶粒子を
可及的に取り込まないようにするために設けられたもの
である。この二重管の内側の管に外部より圧縮空気を送
り込むことにより、低濃度の結晶を含んだサンプリング
液が空気とともに気液２層流の状態で上方に送液され
る。なお、溶液の結晶の濃度あるいは成長条件によって
は空気送液管２を必ずしも二重管としないでよい場合も
ある。

【００１０】空気送液管２内では、送液されるサンプリ
ング液と圧縮空気が交互に流れて気液２層流を形成して
おり、空気送液管２の最上端にオンオフ弁３が設けられ
ていて、この弁３を開放することで気液分離が行われ、
空気は系外に、またサンプリング液はｐＨ測定槽４に導
入され、ｐＨ計５によってサンプリング液のｐＨ値の測
定が行われる。

【００１１】図２はｐＨ測定槽の構造を示すものであっ
て、ｐＨ測定槽４は、サンプリング液を直接導入する受
液部６とｐＨ計５を挿入したｐＨ測定部７とに分割され
ており、両者は仕切りを以て底部で連通していて、ｐＨ
測定部７における受け入れサンプリング液の波立ちを防
止してｐＨ測定が安定して行えるようになっている。

【００１２】ｐＨ測定槽４で測定されたサンプリング液
は、ｐＨ測定部７における溢出口８から元の溶液槽１に
重力で還流する。ｐＨの測定結果は、常に液調整弁９に
フィードバックされ、所定のｐＨ調整液を溶液槽１に導
入すべく該調整弁９が作動する。このｐＨ調整は従来か
ら行われているように図１の調整弁９と流量計１０によ
って容易に行うことができる。

【００１３】本発明においては、サンプリング液は空気
送液管２で圧縮空気と２層流を構成してｐＨ測定層４に
送られるのでサンプリング液中に含まれる低濃度の結晶
は、送液が常時空気で撹拌された状態となるので管壁に
堆積することがない。しかしながら、結晶は時間経過と
ともにｐＨ測定槽４内では槽底に堆積することになるの
で、一定時間間隔をおいて、ｐＨ測定槽４を傾転させる
ことによって堆積した結晶をサンプリング液とともに元
の溶液槽１に流し出す操作が必要となる。

【００１４】図３は、ｐＨ測定槽４内の結晶を流し出す
機構を説明する図面である。図３に示すように、一定時
間毎にｐＨ測定装置４を適宜の転動駆動装置（図示せ
ず）を用いて傾転させると同時に、空気送液管２上端の
オンオフ弁を閉ざすことによってサンプリング液と空気
の２層流がｐＨ測定槽４に流れ込み、該２層流中の空気
の撹拌作用により、槽底に堆積する結晶を洗い流すの
で、結晶はサンプリング液とともに槽底から除去されて
元の溶液槽に流し出される。本発明においては、結晶除
去に当たって結晶は外部からの洗浄液でなく、サンプリ
ング液そのものを使用するのであるから、そのまま溶液
槽内の液質を変化させることがないので好都合である。

【００１５】

【実施例】図４に、硫酸ニッケルを生成する工程におけ
る硫酸ニッケルが晶出する溶液槽１のｐＨ調整に本発明
の連続ｐＨ測定方法を使用した場合の装置の説明図を示
した。図４において、１１は硫酸槽、１２は減圧弁、１
３は圧縮空気流量計を示し、他の符号は図１に示す部材
と同様である。

【００１６】図４に示すように、減圧弁１２、流量計１
３を介して圧縮空気を溶液槽１の中間部に挿入した空気
送液管２に送り、溶液槽１内に充填した結晶を晶出して
いる硫酸ニッケルを２層流として開放状態にしたオンオ
フ弁３を介してｐＨ測定装置４の受液部６に導入し、こ
れと底部で連通するｐＨ測定部７に挿入されたｐＨ計５
によって継続的に溶液のｐＨ測定を行ない、かつ３０分
毎にｐＨ測定装置４を傾転させて該装置内の結晶粒子を
元の溶液槽１に流し出すようにしたところ、安定的なｐ
Ｈ測定を継続的に行うことができた。

【００１７】これは溶液を空気との２層流として送液し
た結果、溶液が擾乱状態で送液管内を通過するため溶液
中に含まれる結晶粒の管壁への析出による閉塞を生ずる
ことがなく、またオンオフ弁３を開放状態としたので２
層流中の空気相が系外に放出されｐＨ測定部には溶液相
のみが導入されるためであると考えられる。なお、ｐＨ
測定値ＣＡは、直ちにｐＨ調整用の硫酸槽を備えたｐＨ
調整弁にフィードバックされて、該弁を作動させて溶液
槽中のｐＨを所望の値に調整することができることは、
従来のこの種の溶液ｐＨ制御方法と同様である。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように本発明の連続ｐＨ測定
方法によれば、結晶を含む溶液の連続ｐＨ測定が安定的
に行うことができ、また測定されたサンプリング液は直
ちに溶液槽に還流されるので、測定値と溶液層内の実際
のｐＨ値とに時間差を生ずることなくなり、従って効率
的な溶液槽内の溶液のｐＨ値の管理を連続して行うこと
が可能となる。また、本発明による溶液のサンプリング
は空気による２層流を構成するようにして行われるの
で、サンプリングに際して溶液に随伴する結晶量を少な
くすることができるとともに、溶液中に存在する結晶粒
子が送液管壁や弁などに堆積して閉塞を起こす危険性が
少なく、またｐＨ測定槽を間欠的に傾転させることによ
って該槽内に蓄積される結晶粒子を２層流を使用してサ
ンプリング液とともに元の溶液槽に流し出すようにした
ので、従来行われたような堆積結晶粒子の洗浄液を必要
とすることがなく、従って洗浄廃液処理の必要もないな
ど優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の連続ｐＨ測定方法に使用する装置の概
略説明図である。

【図２】ｐＨ測定槽の機能説明図である。

【図３】ｐＨ測定槽の結晶洗浄時の機能説明図である。

【図４】本発明の実施例に使用する装置の概略説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 溶液槽 ２ 空気送液管 ３ オンオフ弁 ４ ｐＨ測定槽 ５ ｐＨ計 ６ 受液部 ７ ｐＨ測定部 ８ 溢出口 ９ ｐＨ調整弁 １０ 流量計 １１ ｐＨ調整液（硫酸）槽 １２ 減圧弁 １３ 流量計

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サンプリング液と空気とを気液２層流の
   状態でサンプリングした後、気液分離して該サンプリン
   グ液を連続的にｐＨ測定槽に送り、該サンプリング液の
   ｐＨ値を連続測定し、かつ間欠的に気液分離をしない２
   層流をｐＨ測定槽に送って該ｐＨ測定槽を傾転させ、ｐ
   Ｈ測定槽内に蓄積された結晶をサンプリング液とともに
   該ｐＨ測定槽から流し出すことを特徴とする結晶を含む
   溶液の連続ｐＨ測定方法。