JPH1066849A - Gas-liquid reaction method and apparatus therefor - Google Patents
Gas-liquid reaction method and apparatus thereforInfo
- Publication number
- JPH1066849A JPH1066849A JP22537196A JP22537196A JPH1066849A JP H1066849 A JPH1066849 A JP H1066849A JP 22537196 A JP22537196 A JP 22537196A JP 22537196 A JP22537196 A JP 22537196A JP H1066849 A JPH1066849 A JP H1066849A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- gas
- chamber
- pressure
- processing chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
- B01J2219/194—Details relating to the geometry of the reactor round
- B01J2219/1941—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped
- B01J2219/1942—Details relating to the geometry of the reactor round circular or disk-shaped spherical
Landscapes
- Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、気体を液体に溶解
させる気液反応方法及びその装置に関する。The present invention relates to a gas-liquid reaction method for dissolving a gas into a liquid and an apparatus therefor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来からある気液反応方法及び装置の一
例として、特開平８−８９７７２号公報に開示されるも
のがある。この公報によれば、気液反応方法及び装置
は、丸底フラスコの処理チャンバー内に収容した液体に
チャンバーの外部から気泡を導入し、このチャンバーの
球状部分の側部に取り付けた一対の振動子によってチャ
ンバーの壁面に特定の周波数で振動波を与えてチャンバ
ーを共鳴させ、このチャンバーの共鳴を利用して、液体
内に定常波を形成させている。このとき、この定常波に
よって、液体に導入された気泡が圧縮され、気泡内の気
体が液体に溶解される。2. Description of the Related Art An example of a conventional gas-liquid reaction method and apparatus is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-89772. According to this publication, a gas-liquid reaction method and apparatus include a pair of vibrators attached to the side of a spherical portion of a chamber by introducing bubbles from outside the chamber into a liquid contained in a processing chamber of a round bottom flask. A vibration wave is applied to the wall surface of the chamber at a specific frequency to resonate the chamber, and a standing wave is formed in the liquid using the resonance of the chamber. At this time, the bubbles introduced into the liquid are compressed by the standing wave, and the gas in the bubbles is dissolved in the liquid.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た気液反応方法及び装置は、前述した構成を有していた
ので、以下のような課題を有していた。However, the above-described gas-liquid reaction method and apparatus have the following problems since they have the above-described configuration.
【０００４】即ち、気液反応方法及び装置では、気体溶
解量の多い液体を用いた場合、外部から導入された気泡
とは別に、脱気作用により液体自体から気泡が発生す
る。また、それ自体がキャビテーションを生じ易い液体
を用いた場合、液体内の定常波により、液体内に局所的
に減圧領域が生じて液体の一部が蒸発し易くなり、キャ
ビテーションが発生し易くなる。従って、このような条
件下において、液体内で振動波の伝搬効率が低下して振
幅の大きい定常波が形成され難くなり、気体が液体に効
率的に溶解され難くなっていた。That is, in the gas-liquid reaction method and apparatus, when a liquid having a large amount of dissolved gas is used, air bubbles are generated from the liquid itself by degassing, in addition to air bubbles introduced from the outside. In addition, when a liquid that is susceptible to cavitation itself is used, a decompression region is locally generated in the liquid due to a standing wave in the liquid, a part of the liquid is easily evaporated, and cavitation is easily generated. Therefore, under such conditions, the propagation efficiency of the vibration wave in the liquid is reduced, and it is difficult to form a standing wave having a large amplitude, and it is difficult for the gas to be efficiently dissolved in the liquid.
【０００５】本発明は、上述した問題に鑑みてなされた
もので、効率的に気体を液体に溶解させることのできる
気液反応方法及び装置を提供することを目的とする。[0005] The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide a gas-liquid reaction method and apparatus capable of efficiently dissolving a gas into a liquid.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明による気液反応方
法は、処理チャンバー内に収容した液体に気泡を導入
し、液体内に形成させた定常波によりこの気泡内の気体
を液体に溶解させる気液反応方法において、処理チャン
バー内に収容した気体を加圧し、この加圧気体により液
体を加圧する際に、処理チャンバーの液体収容部を包囲
チャンバーで包囲して包囲チャンバー内を加圧し、この
包囲チャンバー内の圧力を、処理チャンバー内の加圧液
体の圧力と等しくさせたことを特徴としている。According to the gas-liquid reaction method of the present invention, bubbles are introduced into a liquid contained in a processing chamber, and the gas in the bubbles is dissolved in the liquid by a standing wave formed in the liquid. In the liquid reaction method, the gas contained in the processing chamber is pressurized, and when the liquid is pressurized by the pressurized gas, the liquid chamber of the processing chamber is surrounded by the surrounding chamber, and the inside of the surrounding chamber is pressurized. It is characterized in that the pressure in the chamber is made equal to the pressure of the pressurized liquid in the processing chamber.
【０００７】この気液反応方法は、処理チャンバー内に
収容した液体に気泡を導入し、液体内に形成させた定常
波によりこの気泡内の気体を液体に溶解させて、処理チ
ャンバー内に収容した気体を加圧させている。このと
き、この加圧気体により液体に圧力が伝達され、この圧
力によって処理チャンバーの液体収容部が内側から拡張
される。一方、処理チャンバー内の加圧気体と等しい圧
力で加圧された包囲チャンバー内の圧力は処理チャンバ
ーに伝達され、外側から液体収容部を圧縮して、液体収
容部の拡張を抑制する。In the gas-liquid reaction method, a gas is introduced into a liquid contained in a processing chamber by introducing bubbles into the liquid contained in the processing chamber, and dissolving the gas in the bubbles into the liquid by a standing wave formed in the liquid. Is pressurized. At this time, pressure is transmitted to the liquid by the pressurized gas, and the liquid expands the liquid container of the processing chamber from the inside by the pressure. On the other hand, the pressure in the surrounding chamber pressurized with the same pressure as the pressurized gas in the processing chamber is transmitted to the processing chamber and compresses the liquid container from the outside to suppress expansion of the liquid container.
【０００８】また、本発明による気液反応方法は、処理
チャンバー内に充填させた未処理液体内に気泡を導入
し、この気泡内の気体を定常波により未処理液体に溶解
させる気液反応方法において、処理チャンバー内で気体
を溶解させた処理液体を貯留チャンバーに送出し、送出
された送出液体を貯留チャンバー内の加圧気体により加
圧する際に、処理チャンバーを包囲した包囲チャンバー
を加圧し、この包囲チャンバー内の圧力を、貯留チャン
バー内の加圧気体の圧力と等しくさせたことを特徴とし
ている。The gas-liquid reaction method according to the present invention is directed to a gas-liquid reaction method in which bubbles are introduced into an untreated liquid filled in a processing chamber, and the gas in the bubbles is dissolved in the untreated liquid by a standing wave. The processing liquid in which the gas is dissolved in the processing chamber is sent to the storage chamber, and when the sent liquid is pressurized by the pressurized gas in the storage chamber, the surrounding chamber surrounding the processing chamber is pressurized. The pressure in the surrounding chamber is made equal to the pressure of the pressurized gas in the storage chamber.
【０００９】この気液反応方法は、未処理液体を送出し
て、この未処理液体に気泡を導入し、処理チャンバー内
の未処理液体に形成させた定常波により、この気泡内の
気体を溶解処理させて貯留チャンバー内に送出させ、貯
留チャンバー内の気体を加圧させている。このとき、こ
の加圧気体の圧力は、送出された送出液体に伝達され、
この圧力が、処理チャンバー内の未処理液体に伝達され
て処理チャンバーの液体収容部を内側から拡張させる。
一方、処理チャンバー内の加圧気体と等しい圧力で加圧
された包囲チャンバー内の圧力は処理チャンバーに伝達
され、外側から液体収容部を圧縮して、液体収容部の拡
張を抑制する。In this gas-liquid reaction method, an untreated liquid is sent out, bubbles are introduced into the untreated liquid, and the gas in the bubbles is dissolved by a standing wave formed in the untreated liquid in the treatment chamber. Then, the gas is sent out into the storage chamber, and the gas in the storage chamber is pressurized. At this time, the pressure of the pressurized gas is transmitted to the delivered liquid,
This pressure is transmitted to the unprocessed liquid in the processing chamber and expands the liquid container of the processing chamber from the inside.
On the other hand, the pressure in the surrounding chamber pressurized with the same pressure as the pressurized gas in the processing chamber is transmitted to the processing chamber and compresses the liquid container from the outside to suppress expansion of the liquid container.
【００１０】また、本発明による気液反応装置は、液体
に気泡を導入し、液体内に形成させた定常波によりこの
気泡内の気体を液体に溶解させる気液反応装置におい
て、液体と液体に溶解させる気体とを収容する処理チャ
ンバーと、処理チャンバー内の液体に気泡を導入する気
泡導入手段と、処理チャンバーの液体収容部に振動波を
与えて液体内に定常波を形成させ、液体に導入された気
泡内の気体を液体に溶解させる振動子と、処理チャンバ
ー内の気体を加圧して、この加圧気体により液体を加圧
する第１加圧装置と、処理チャンバーの液体収容部およ
び振動子を包囲する包囲チャンバーと、包囲チャンバー
内を加圧して、この包囲チャンバー内の圧力を処理チャ
ンバー内の気体の圧力と等しくさせる第２加圧装置とを
備えることを特徴としている。The gas-liquid reactor according to the present invention is a gas-liquid reactor in which bubbles are introduced into a liquid and the gas in the bubbles is dissolved in the liquid by a standing wave formed in the liquid. A processing chamber for containing the gas to be caused, a bubble introducing means for introducing bubbles into the liquid in the processing chamber, and a vibration wave applied to the liquid storage portion of the processing chamber to form a standing wave in the liquid and introduced into the liquid. A vibrator for dissolving the gas in the bubbles into the liquid, a first pressurizing device for pressurizing the gas in the processing chamber and pressurizing the liquid with the pressurized gas, and surrounding the liquid container and the vibrator in the processing chamber And a second pressurizing device that pressurizes the inside of the surrounding chamber and makes the pressure in the surrounding chamber equal to the pressure of the gas in the processing chamber. To have.
【００１１】この気液反応装置は、処理チャンバー内の
液体に気泡導入手段により気泡を導入し、この液体内に
振動子により定常波を形成させて気泡内の気体を溶解さ
せている。そして、第１加圧装置により処理チャンバー
内に収容した気体を加圧している。このとき、加圧気体
の圧力が液体に伝達され、この圧力によって液体収容部
が内側から拡張される。一方、第２加圧装置により加圧
されて、処理チャンバー内の加圧気体の圧力と等圧とさ
れた包囲チャンバー内の圧力が処理チャンバーに伝達さ
れ、外側から液体収容部を圧縮して、液体収容部の拡張
を抑制する。In this gas-liquid reactor, bubbles are introduced into the liquid in the processing chamber by the bubble introducing means, and a standing wave is formed in the liquid by a vibrator to dissolve the gas in the bubbles. The first pressurizing device pressurizes the gas contained in the processing chamber. At this time, the pressure of the pressurized gas is transmitted to the liquid, and the liquid container is expanded from the inside by the pressure. On the other hand, the pressure in the surrounding chamber, which is pressurized by the second pressurizing device and equalized with the pressure of the pressurized gas in the processing chamber, is transmitted to the processing chamber, and compresses the liquid storage unit from the outside, The expansion of the liquid container is suppressed.
【００１２】また、本発明による気液反応装置は、第１
加圧装置および第２加圧装置を単一の加圧手段で構成
し、この加圧手段により処理チャンバーの気体と包囲チ
ャンバー内とを加圧して、包囲チャンバー内の圧力を、
処理チャンバー内の加圧気体の圧力と等しくさせること
が好ましい。Further, the gas-liquid reactor according to the present invention has a first
The pressurizing device and the second pressurizing device are constituted by a single pressurizing means, and the pressurizing means pressurizes the gas in the processing chamber and the inside of the surrounding chamber to reduce the pressure in the surrounding chamber,
It is preferable to make the pressure equal to the pressure of the pressurized gas in the processing chamber.
【００１３】また、本発明による気液反応装置は、未処
理液体に気泡を導入し、この未処理液体内に形成させた
定常波により気泡内の気体を未処理液体に溶解させる気
液反応装置において、未処理液体を送出させる液体送出
手段と、送出させた未処理液体に気泡を導入する気泡導
入手段と、未処理液体を充填させる処理チャンバーと、
処理チャンバーの液体収容部に振動波を与えて未処理液
体内に定常波を形成させ、処理チャンバー内の未処理液
体に導入された気泡内の気体を未処理液体に溶解させる
振動子と、処理チャンバーから送出される送出液体を貯
留すると共に、未処理液体に溶解させる気体を収容する
貯留チャンバーと、貯留チャンバー内の気体を加圧し
て、この加圧気体により送出液体を加圧する加圧装置
と、処理チャンバーの液体収容部および振動子を包囲す
る包囲チャンバーと、包囲チャンバーと貯留チャンバー
とを連通させると共に、貯留チャンバー内の加圧気体を
包囲チャンバー内に導入させて、包囲チャンバー内の圧
力を貯留チャンバー内の加圧気体の圧力と等しくさせる
気体流通手段とを備えることを特徴としている。Further, the gas-liquid reactor according to the present invention is a gas-liquid reactor in which bubbles are introduced into an untreated liquid, and the gas in the bubbles is dissolved in the untreated liquid by a standing wave formed in the untreated liquid. Liquid sending means for sending the untreated liquid, bubble introducing means for introducing bubbles to the sent untreated liquid, and a processing chamber for filling the untreated liquid,
A vibrator for applying a vibration wave to the liquid storage portion of the processing chamber to form a standing wave in the unprocessed liquid, and dissolving gas in bubbles introduced into the unprocessed liquid in the processing chamber into the unprocessed liquid; and A storage chamber that stores the gas to be dissolved in the unprocessed liquid, and a pressurizing device that pressurizes the gas in the storage chamber and pressurizes the liquid to be sent out with the pressurized gas, The surrounding chamber that surrounds the liquid container and the vibrator of the processing chamber communicates with the surrounding chamber and the storage chamber, and pressurized gas in the storage chamber is introduced into the surrounding chamber to store the pressure in the surrounding chamber. Gas distribution means for equalizing the pressure of the pressurized gas in the chamber.
【００１４】この気液反応装置は、液体送出手段により
未処理液体を送出して、気泡導入手段によりこの未処理
液体に気泡を導入し、処理チャンバー内の未処理液体に
振動子により形成させた定常波によってこの気泡内の気
体を溶解処理させて貯留チャンバー内に送出させ、加圧
装置によって貯留チャンバー内の気体を加圧している。
このとき、この加圧気体の圧力は、送出された送出液体
に伝達され、この圧力が、処理チャンバー内の未処理液
体に伝達されて処理チャンバーの液体収容部を内側から
拡張させる。また、貯留チャンバー内の加圧気体は、気
体流通手段を通って、包囲チャンバー内に導入され、包
囲チャンバー内の圧力を、貯留チャンバー内の圧力と等
しくしている。そして、この加圧された包囲チャンバー
内の圧力は処理チャンバーに伝達され、外側から液体収
容部を圧縮して、液体収容部の拡張を抑制する。In this gas-liquid reactor, the untreated liquid is sent out by the liquid sending means, bubbles are introduced into the untreated liquid by the bubble introducing means, and the untreated liquid in the processing chamber is formed by the vibrator. The gas in the bubble is dissolved by a standing wave and sent out into the storage chamber, and the gas in the storage chamber is pressurized by the pressurizing device.
At this time, the pressure of the pressurized gas is transmitted to the delivered liquid, and the pressure is transmitted to the untreated liquid in the processing chamber to expand the liquid container of the processing chamber from the inside. Further, the pressurized gas in the storage chamber is introduced into the surrounding chamber through the gas flow means, and makes the pressure in the surrounding chamber equal to the pressure in the storage chamber. Then, the pressurized pressure in the surrounding chamber is transmitted to the processing chamber, and compresses the liquid container from the outside to suppress expansion of the liquid container.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による気
液反応装置の第１実施形態について詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of a gas-liquid reactor according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１６】図１は、本発明による気液反応装置１０を
示している。同図に示すように、気液反応装置１０は、
石英製の丸底フラスコ型の処理槽１を有し、この処理槽
１の内部には、処理チャンバー２が形成されている。こ
の処理チャンバー２は、球状の液体収容部２ａを有し、
この液体収容部２ａの内部には液体Ｌが充填されてい
る。また、この液体収容部２ａには、一対の振動子３が
液体収容部２ａの中心に対して対称に設けられ、この振
動子３は、処理チャンバー２の液体収容部２ａの壁面に
特定の周波数の振動波を与えて処理チャンバー２を共鳴
させ、この共鳴を利用して、処理チャンバー２内の液体
Ｌ内に定常波を形成させる。なお、この振動子３には、
振動子３に電圧を印加して振動子３を振動させる振動子
駆動装置１３が接続されている。FIG. 1 shows a gas-liquid reactor 10 according to the present invention. As shown in FIG.
It has a processing tank 1 of a round bottom flask type made of quartz, and a processing chamber 2 is formed inside the processing tank 1. This processing chamber 2 has a spherical liquid container 2a,
The liquid L is filled inside the liquid container 2a. Further, a pair of vibrators 3 are provided symmetrically with respect to the center of the liquid storage unit 2 a in the liquid storage unit 2 a, and the vibrator 3 is provided on a wall surface of the liquid storage unit 2 a of the processing chamber 2 at a specific frequency. The processing chamber 2 is caused to resonate by applying the vibration wave described above, and a standing wave is formed in the liquid L in the processing chamber 2 using the resonance. The vibrator 3 includes:
A vibrator driving device 13 that applies a voltage to the vibrator 3 to vibrate the vibrator 3 is connected.
【００１７】また、処理チャンバー２は、液体収容部２
ａの上部に円柱状の気体収容部２ｂを有し、この気体収
容部２ｂ内に液体Ｌに溶解させるための溶解ガスＧを充
填させて、この溶解ガスＧを液体Ｌと接触させている。
また、処理槽１には気泡導入手段５が設けられ、この気
泡導入手段５は、気体収容部２ｂ内の溶解ガスＧを導出
させて、この溶解ガスＧを液体収容部２ａ内の液体Ｌに
導入して気泡を発生させるための装置である。気泡導入
手段５は、例えば、ポンプ（例えば、ペリスターポン
プ）５ｂと細管５ａ（内径５００μｍ）とで構成され、
ペリスターポンプ５ｂで吸引させた溶解ガスＧを細管５
ａを通して液体Ｌに導入させる。The processing chamber 2 is provided with a liquid container 2.
A gas storage portion 2b having a columnar shape is provided at the upper portion of a. The gas storage portion 2b is filled with a dissolved gas G to be dissolved in the liquid L, and the dissolved gas G is brought into contact with the liquid L.
Further, the processing tank 1 is provided with a bubble introducing means 5, which draws out the dissolved gas G in the gas storage section 2b and converts the dissolved gas G into the liquid L in the liquid storage section 2a. This is a device for introducing and generating bubbles. The bubble introduction means 5 is composed of, for example, a pump (for example, a peristaltic pump) 5b and a thin tube 5a (with an inner diameter of 500 μm).
Dissolved gas G sucked by the peristaltic pump 5b
a into the liquid L.
【００１８】また、気液反応装置１０には、処理チャン
バー２の液体収容部２ａおよび振動子３を収納する包囲
槽１４が気密に設けられ、この包囲槽１４は、包囲槽１
４と処理槽１との間に、包囲チャンバー１５を形成させ
ている。また、気液反応装置１０には、加圧手段として
の加圧装置６が設けられ、この加圧装置６は、処理チャ
ンバー２の気体収容部２ｂ内の溶解ガスＧを加圧して、
この加圧ガスの加圧力により液体Ｌに圧力を加えると共
に、包囲チャンバー１５内にガスを導入して、この加圧
ガスの加圧力により包囲チャンバー１５内を加圧させ
る。ここで、加圧力とは、加圧装置６により加えられた
圧力のことをいうものとする。Further, the gas-liquid reaction apparatus 10 is provided with an airtight tank 14 for housing the liquid container 2a of the processing chamber 2 and the vibrator 3 in an airtight manner.
A surrounding chamber 15 is formed between the processing chamber 4 and the processing tank 1. Further, the gas-liquid reaction device 10 is provided with a pressurizing device 6 as a pressurizing device, and the pressurizing device 6 pressurizes the dissolved gas G in the gas storage portion 2b of the processing chamber 2,
A pressure is applied to the liquid L by the pressure of the pressurized gas, and a gas is introduced into the surrounding chamber 15 to pressurize the inside of the surrounding chamber 15 by the pressure of the pressurized gas. Here, the pressing force refers to the pressure applied by the pressurizing device 6.
【００１９】このような加圧装置６として、例えば、ガ
スボンベ７と圧力調整弁８とで構成させた装置が用いら
れる。ガスボンベ７には気体配管１６が接続され、分岐
点１６ｃから分岐した２本の気体配管１６ａ，１６ｂが
延びている。そして、分岐した一方の気体配管１６ａ
は、処理チャンバー２の気体収容部２ｂに接続され、分
岐した他方の気体配管１６ｂは、包囲チャンバー１５に
接続されている。なお、分岐した一方の気体配管１６ａ
には、三方コック１７が設けられ、この三方コック１７
によって、包囲チャンバー１５および気体収容部２ｂの
リークが行われる。As such a pressurizing device 6, for example, a device composed of a gas cylinder 7 and a pressure regulating valve 8 is used. A gas pipe 16 is connected to the gas cylinder 7, and two gas pipes 16a and 16b branched from a branch point 16c extend. And one of the branched gas pipes 16a
Is connected to the gas storage part 2b of the processing chamber 2, and the other branched gas pipe 16b is connected to the surrounding chamber 15. In addition, one of the branched gas pipes 16a
Is provided with a three-way cock 17.
Thereby, the leak of the surrounding chamber 15 and the gas storage part 2b is performed.
【００２０】次に、前述した構成に基づき、気液反応装
置１０の作用について説明する。Next, the operation of the gas-liquid reactor 10 based on the above-described configuration will be described.
【００２１】まず、処理チャンバー２内の溶解ガスＧ
を、気泡導入手段５のポンプ５ｂにより吸引し、細管５
ａを通して液体収容部２ａ内の液体Ｌに導入して気泡を
発生させる。そして、振動子３に特定周波数の振動波を
液体収容部２ａに与え、液体Ｌ内に定常波を形成させて
気泡内の溶解ガスＧを液体Ｌ内に溶解させる。それか
ら、圧力調整弁８で一定圧力に調整したガスを、ガスボ
ンベ７から気体配管１６内に導出させ、この一定圧力の
ガスを、分岐した気体配管１６ａ，１６ｂを通してそれ
ぞれ包囲チャンバー１５及び処理チャンバー２内に送出
させる。First, the dissolved gas G in the processing chamber 2
Is sucked by the pump 5b of the bubble introduction means 5, and the thin tube 5
The liquid is introduced into the liquid L in the liquid container 2a through a to generate bubbles. Then, an oscillating wave of a specific frequency is given to the vibrator 3 to the liquid container 2a to form a standing wave in the liquid L, thereby dissolving the dissolved gas G in the bubbles into the liquid L. Then, the gas adjusted to a constant pressure by the pressure adjusting valve 8 is led out from the gas cylinder 7 into the gas pipe 16, and the gas at the constant pressure is passed through the branched gas pipes 16a and 16b into the surrounding chamber 15 and the processing chamber 2, respectively. To be sent.
【００２２】このとき、気体配管１６ｂを通過したガス
は、処理チャンバー２内に導入され、処理チャンバー２
内の溶解ガスＧを加圧する。そして、この加圧ガスの加
圧力は液体Ｌに伝達され、この圧力によって液体収容部
２ａが内側から拡張される。At this time, the gas that has passed through the gas pipe 16b is introduced into the processing chamber 2, and
The dissolved gas G inside is pressurized. Then, the pressing force of the pressurized gas is transmitted to the liquid L, and the liquid container 2a is expanded from the inside by the pressure.
【００２３】一方、気体配管１６ａを通過したガスは、
包囲チャンバー１５内に導入されて充填される。そし
て、この加圧ガスの加圧力により包囲チャンバー１５内
の圧力が処理チャンバー２に伝達され、内側から液体収
容部２ａを拡張させる加圧力に抗して、外側から液体収
容部２ａを圧縮する。このとき、内側から液体収容部２
ａを拡張させる加圧力と、外側から圧縮する加圧力とが
等しくなっているので、液体収容部２ａの拡張が抑制さ
れる。On the other hand, the gas passing through the gas pipe 16a is
It is introduced and filled into the surrounding chamber 15. The pressure in the surrounding chamber 15 is transmitted to the processing chamber 2 by the pressure of the pressurized gas, and compresses the liquid container 2a from the outside against the pressure to expand the liquid container 2a from the inside. At this time, the liquid container 2
Since the pressure for expanding a is equal to the pressure for compressing from the outside, expansion of the liquid container 2a is suppressed.
【００２４】図２は、前述した気液反応装置１０で、一
例として、酸素を飽和溶解させた軽油を処理チャンバー
２内で加圧させたときに、包囲チャンバー１５内を処理
チャンバー２内の溶解ガスＧと等圧で加圧させた場合
と、包囲チャンバー１５内を加圧させない場合とを比較
した結果を示すグラフ図である。このグラフ図は、加圧
力Ｐに対して、軽油内に形成される定常波の振幅強度を
示している。この実験では、図１に示すように、処理チ
ャンバー２の液体収容部２ａの底部にマイクロフォン９
を設け、このマイクロフォン９に接続したオシロスコー
プ１１に表示された電圧波形により、マイクロフォン電
圧Ｅとして定常波の強度を計測した。また、加圧力Ｐ
は、気体配管１６に取り付けた圧力計１２により計測し
た。また、実験は、球状の液体収容部２ａの内径を４０
ｍｍとした処理チャンバー２に対して行い、振動子駆動
装置１３の駆動電圧を７５０Ｖp-p にして行った。ま
た、処理チャンバー２を共鳴させるための周波数ｆは、
式ｆ＝Ｖ／Ｄ（Ｖ：振動波伝搬速度、Ｄ：液体収容部２
ａの内径）で決定した。FIG. 2 shows an example of the gas-liquid reaction apparatus 10 described above. When light oil in which oxygen is saturated and dissolved is pressurized in the processing chamber 2, the surrounding chamber 15 is dissolved in the processing chamber 2. It is a graph which shows the result of having compared the case where it pressurizes with equal pressure with gas G, and the case where the inside of surrounding chamber 15 is not pressurized. This graph shows the amplitude intensity of the standing wave formed in the light oil with respect to the pressing force P. In this experiment, as shown in FIG. 1, a microphone 9 was placed at the bottom of the liquid container 2a of the processing chamber 2.
The intensity of the standing wave was measured as the microphone voltage E by the voltage waveform displayed on the oscilloscope 11 connected to the microphone 9. Also, the pressing force P
Was measured by the pressure gauge 12 attached to the gas pipe 16. In the experiment, the inner diameter of the spherical liquid container 2a was set to 40.
mm, and the driving voltage of the vibrator driving device 13 was set to 750 V pp . The frequency f for resonating the processing chamber 2 is
Formula f = V / D (V: vibration wave propagation velocity, D: liquid container 2
a inside diameter).
【００２５】この実験結果によれば、包囲チャンバー１
５内を加圧させない場合でも加圧させた場合でも、Ｐ＝
１気圧までは、加圧力Ｐの増加に伴ってマイクロフォン
電圧Ｅは増加している。これは、加圧により、定常波に
よって形成される局所的な軽油の減圧が抑制され、軽油
自体のキャビテーションが起こり難くなり、処理チャン
バー２に与えられる振動波の伝搬効率が向上し、結果と
して、Ｑ値が向上して定常波の振幅が大きくなることを
反映している。なお、Ｑ値とは、処理チャンバー２内に
蓄積される振動波エネルギーの度合を示す値のことをい
う。According to the experimental results, the surrounding chamber 1
Even if the inside of 5 is not pressurized or pressurized, P =
Up to 1 atm, the microphone voltage E increases as the pressure P increases. This is because the pressurization suppresses local decompression of light oil formed by the standing wave, makes cavitation of the light oil less likely to occur, and improves the propagation efficiency of the vibration wave given to the processing chamber 2. This reflects the fact that the value increases and the amplitude of the standing wave increases. The Q value refers to a value indicating the degree of vibration wave energy stored in the processing chamber 2.
【００２６】また、Ｐ＝１気圧以上では、包囲チャンバ
ー１５内を加圧させない場合、マイクロフォン電圧Ｅが
減少している。これは、Ｐ＝１気圧以上になると、加圧
力Ｐによる処理チャンバー２の液体収容部２ａの拡張が
顕著になり、この液体収容部２ａの拡張により共鳴振動
が阻害され、液体収容部２ａで振幅の大きい定常波が形
成されなくなったことを示している。これに対して、包
囲チャンバー１５内を加圧させた場合、マイクロフォン
電圧Ｅは増加している。これは、包囲チャンバー１５の
外側から液体収容部２ａを等圧で圧縮することにより、
液体収容部２ａの拡張が抑制されて共鳴振動の阻害が抑
制され、液体Ｌ内に振幅の大きい定常波が良好に形成さ
れたことを示している。At P = 1 atm or more, the microphone voltage E decreases when the pressure in the surrounding chamber 15 is not increased. This is because, when P = 1 atm or more, the expansion of the liquid container 2a of the processing chamber 2 due to the pressurizing force P becomes remarkable. This indicates that a standing wave having a large value is no longer formed. On the other hand, when the pressure in the surrounding chamber 15 is increased, the microphone voltage E increases. This is achieved by compressing the liquid container 2a from the outside of the surrounding chamber 15 with an equal pressure.
This indicates that the expansion of the liquid container 2a is suppressed, the inhibition of the resonance vibration is suppressed, and a standing wave having a large amplitude is favorably formed in the liquid L.
【００２７】次に、本発明に係る気液反応装置の第２実
施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又
は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説
明は省略する。Next, a second embodiment of the gas-liquid reactor according to the present invention will be described. Note that the same or equivalent components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【００２８】図３は、気液反応装置２０を示す概略図で
ある。同図に示すように、気液反応装置２０には、気泡
導入手段として、ポンプ２１ｂ（例えば、ペリスターポ
ンプ）により包囲チャンバー１５内から導出させたガス
を細管２１ａにより処理チャンバー２内の液体Ｌに導入
させる気泡導入手段２１が設けられている点で第１実施
形態の気液反応装置１０と異なっている。FIG. 3 is a schematic diagram showing the gas-liquid reactor 20. As shown in the figure, in the gas-liquid reactor 20, as a bubble introducing means, a gas led out of the surrounding chamber 15 by a pump 21b (for example, a peristaltic pump) is supplied to a liquid L in the processing chamber 2 by a thin tube 21a. This is different from the gas-liquid reaction device 10 of the first embodiment in that a bubble introduction means 21 for introducing the gas into the gas-liquid reaction device is provided.
【００２９】この場合、第１実施形態と同様に、包囲チ
ャンバー１５内の加圧力と、処理チャンバー２内の加圧
力とを等しくさせているので、処理チャンバー２の液体
収容部２ａの拡張が抑制され、液体Ｌ内に振幅の大きい
定常波が形成される。In this case, as in the first embodiment, since the pressure in the surrounding chamber 15 and the pressure in the processing chamber 2 are made equal, expansion of the liquid container 2a of the processing chamber 2 is suppressed. As a result, a standing wave having a large amplitude is formed in the liquid L.
【００３０】次に、本発明による気液反応装置の第３実
施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又
は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説
明は省略する。Next, a third embodiment of the gas-liquid reactor according to the present invention will be described. Note that the same or equivalent components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【００３１】気液反応装置２５は、第１加圧装置１８
と、第２加圧装置とがそれぞれ独立に設けられている点
で第１実施形態の気液反応装置１０と異なっている。図
４に示すように、第１加圧装置１８は、気体配管１６ａ
を介して包囲槽１４に接続され、圧力調整弁１８ｂで一
定圧力に調整してガスボンベ１８ａから送出させたガス
により、包囲槽１４内の包囲チャンバー１５を加圧させ
る。また、第２加圧装置１９は、気体配管１６，１６ｂ
を介して処理槽１に接続され、ガスボンベ７から送出さ
せたガスにより、包囲チャンバー１５内の加圧力と等し
い圧力で、気体収容部２ｂ内の溶解ガスＧを加圧させ
る。The gas-liquid reaction device 25 includes a first pressure device 18
And the second pressurizing device are different from the gas-liquid reactor 10 of the first embodiment in that they are provided independently. As shown in FIG. 4, the first pressurizing device 18 includes a gas pipe 16a.
Is connected to the surrounding tank 14 via a pressure control valve 18b, and the pressure of the surrounding chamber 15 in the surrounding tank 14 is increased by the gas delivered from the gas cylinder 18a while being adjusted to a constant pressure. In addition, the second pressurizing device 19 includes gas pipes 16 and 16b.
Is connected to the processing tank 1 via the gas supply port, and the gas delivered from the gas cylinder 7 pressurizes the dissolved gas G in the gas container 2b at a pressure equal to the pressure applied in the surrounding chamber 15.
【００３２】この気液反応装置２５を用いた場合でも、
包囲チャンバー１５内の加圧力と、処理チャンバー２内
の加圧力とを等しくさせているので、処理チャンバー２
の液体収容部２ａの拡張が抑制され、液体Ｌ内に振幅の
大きい定常波が形成される。また、この気液反応装置２
５によれば、第１加圧装置１８と第２加圧装置１９から
異なった種類のガスを送出させることができる。この場
合、例えば、第２加圧装置１９から送出させるガスを高
価なガスにして、第１加圧装置１８から送出させるガス
を安価なガスにすることでコストを低減させることがで
きる。Even when the gas-liquid reactor 25 is used,
Since the pressure in the surrounding chamber 15 and the pressure in the processing chamber 2 are made equal, the processing chamber 2
Is suppressed, and a standing wave having a large amplitude is formed in the liquid L. In addition, this gas-liquid reactor 2
According to 5, different types of gases can be sent from the first pressurizing device 18 and the second pressurizing device 19. In this case, for example, the gas delivered from the second pressurizing device 19 is made an expensive gas, and the gas delivered from the first pressurizing device 18 is made an inexpensive gas, so that the cost can be reduced.
【００３３】次に、本発明に係る気液反応装置の第４実
施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又
は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説
明は省略する。Next, a fourth embodiment of the gas-liquid reactor according to the present invention will be described. Note that the same or equivalent components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【００３４】図５に示すように、気液反応装置３０は、
未処理液体槽３１を有し、この未処理液体槽３１内に未
処理液体ＵＬを収容している。この未処理液体槽３１に
は液体送出手段３２（例えば、ペリスターポンプ）が接
続され、この液体送出手段３２は、未処理液体ＵＬを吸
引して、この未処理液体ＵＬを下流に向けて連続的に送
出させる。この液体送出手段３２には処理槽３３が接続
され、この処理槽３３内には処理チャンバー３４が形成
され、この処理チャンバー３４の球状の液体収容部３４
ａは、液体送出手段３２により送出された未処理液体Ｕ
Ｌを内部に充填させている。この液体収容部３４ａの側
部には、一対の振動子３が取り付けられ、この振動子３
は液体収容部３４ａに特定の周波数の振動波を与え、未
処理液体ＵＬ内に定常波を形成させる。また、気液反応
装置３０には、液体収容部３４ａおよび振動子３を包囲
する包囲槽３５が気密に設けられ、この包囲槽３５は、
包囲槽３５と処理槽３３との間に包囲チャンバー３６を
形成させている。As shown in FIG. 5, the gas-liquid reactor 30 comprises:
An untreated liquid tank 31 is provided, and the untreated liquid UL is accommodated in the untreated liquid tank 31. A liquid delivery means 32 (for example, a peristaltic pump) is connected to the untreated liquid tank 31. The liquid delivery means 32 sucks the untreated liquid UL and continuously feeds the untreated liquid UL downstream. And send it out. A processing tank 33 is connected to the liquid delivery means 32, and a processing chamber 34 is formed in the processing tank 33, and a spherical liquid container 34 of the processing chamber 34 is formed.
a is the untreated liquid U delivered by the liquid delivery means 32
L is filled inside. A pair of vibrators 3 are attached to side portions of the liquid container 34a.
Gives a vibration wave of a specific frequency to the liquid container 34a, and forms a standing wave in the untreated liquid UL. Further, the gas-liquid reaction device 30 is provided with a surrounding tank 35 surrounding the liquid container 34a and the vibrator 3 in an airtight manner.
The surrounding chamber 36 is formed between the surrounding tank 35 and the processing tank 33.
【００３５】また、処理チャンバー３４には液体配管３
７が接続され、この液体配管３７は、処理チャンバー３
４で処理した液体ＴＬを液体配管３７内に充填させなが
ら下流に向けて通過させる。この液体配管３７の先端に
は貯留槽３８が接続され、この貯留槽３８は、貯留槽３
８内に形成させた貯留チャンバー３９内に、処理チャン
バー３４内で処理させた送出液体を送出して貯留させ
る。また、貯留チャンバー３９内には、処理チャンバー
３４内の未処理液体ＵＬに溶解させるための溶解ガスＧ
が収容されている。また、貯留チャンバー３９は、気体
配管４０を介して加圧装置４１（例えば、ガスボンベと
圧力調整弁とで構成されるもの）に接続され、この加圧
装置４１は、貯留チャンバー３９内に溶解ガスＧを導入
することで溶解ガスＧを加圧させる。なお、溶解ガスＧ
の加圧力は、気体配管４０に取り付けた圧力計１２によ
り計測される。The processing chamber 34 has a liquid pipe 3
7, and the liquid pipe 37 is connected to the processing chamber 3
The liquid TL treated in 4 is passed downstream while filling the liquid pipe 37. A storage tank 38 is connected to the tip of the liquid pipe 37, and the storage tank 38 is connected to the storage tank 3.
The delivery liquid processed in the processing chamber 34 is sent out and stored in the storage chamber 39 formed in the inside 8. In the storage chamber 39, a dissolved gas G for dissolving in the unprocessed liquid UL in the processing chamber 34 is provided.
Is housed. The storage chamber 39 is connected via a gas pipe 40 to a pressurizing device 41 (for example, a device composed of a gas cylinder and a pressure regulating valve). By introducing G, the dissolved gas G is pressurized. The dissolved gas G
Is measured by the pressure gauge 12 attached to the gas pipe 40.
【００３６】また、貯留チャンバー３９には、気体流通
手段としての気体配管４２が接続され、この気体配管４
２は、貯留チャンバー３９と包囲チャンバー３６とを連
通させている。この気体配管４２は、貯留チャンバー３
９内で加圧された加圧ガスを包囲チャンバー３６内に導
入させる。また、包囲槽３５の外部には、気泡導入手段
５が設けられ、この気泡導入手段５は、気体配管４２を
通って包囲チャンバー４２内に導入させた加圧ガスを外
部に導出させ、この加圧ガスを液体収容部３４ａ内の未
処理液体ＵＬに導入させて処理チャンバー３４の未処理
液体ＵＬ内に気泡を発生させる。気泡導入手段５とし
て、例えば、ペリスターポンプ５ｂと細管５ａとで構成
させたものが用いられる。The storage chamber 39 is connected to a gas pipe 42 as a gas flow means.
2 communicates the storage chamber 39 with the surrounding chamber 36. The gas pipe 42 is connected to the storage chamber 3.
The pressurized gas pressurized in 9 is introduced into the surrounding chamber 36. Further, outside the surrounding tank 35, a bubble introducing means 5 is provided. The bubble introducing means 5 guides the pressurized gas introduced into the surrounding chamber 42 through the gas pipe 42 to the outside. The pressurized gas is introduced into the unprocessed liquid UL in the liquid storage portion 34a to generate bubbles in the unprocessed liquid UL in the processing chamber 34. As the bubble introducing means 5, for example, a means constituted by a peristaltic pump 5b and a thin tube 5a is used.
【００３７】なお、加圧装置４１は、気体配管４０から
分岐した気体配管４３を介して未処理液体槽３１にも接
続され、未処理液体槽３１内を溶解ガスＧで加圧してい
る。この場合、未処理液体ＵＬは、加圧された溶解ガス
Ｇによって加圧されるので、未処理液体ＵＬの圧力が向
上し、液体送出手段３２は未処理液体ＵＬを吸引し易く
なり、液体送出手段３２の負担が低減され、液体送出手
段３２の出力を小さくさせることができる。The pressurizing device 41 is also connected to the untreated liquid tank 31 via a gas pipe 43 branched from the gas pipe 40, and pressurizes the inside of the untreated liquid tank 31 with the dissolved gas G. In this case, since the unprocessed liquid UL is pressurized by the pressurized dissolved gas G, the pressure of the unprocessed liquid UL is improved, and the liquid delivery unit 32 easily sucks the unprocessed liquid UL, and the liquid delivery is performed. The load on the means 32 is reduced, and the output of the liquid delivery means 32 can be reduced.
【００３８】次に、前述した構成に基づき、気液反応装
置３０の作用について説明する。Next, the operation of the gas-liquid reactor 30 based on the above-described configuration will be described.
【００３９】まず、加圧装置４１から気体配管４０を通
して加圧ガスを導出させ、この加圧ガスを貯留槽３８の
貯留チャンバー３９内に導入させる。このとき、貯留チ
ャンバー３９内で加圧された溶解ガスＧは、気体配管４
２を通って包囲チャンバー３６内に送出されて充填され
る。そして、充填された溶解ガスＧは、気泡導入手段５
のポンプ５ｂにより吸引され、細管５ａを通って処理チ
ャンバー３４内に導入される。First, a pressurized gas is led out from the pressurizing device 41 through the gas pipe 40, and the pressurized gas is introduced into the storage chamber 39 of the storage tank 38. At this time, the dissolved gas G pressurized in the storage chamber 39 is supplied to the gas pipe 4
2 and into the surrounding chamber 36 for filling. The filled dissolved gas G is supplied to the bubble introducing means 5.
And is introduced into the processing chamber 34 through the thin tube 5a.
【００４０】一方、処理チャンバー３４内に、液体送出
手段３２によって、未処理液体槽３１から吸引した未処
理液体ＵＬを送出させて充填させる。そして、処理チャ
ンバー３４内の液体Ｌ内に気泡導入手段５により細管５
ａから導入させた溶解ガスＧの気泡を、振動子３によっ
て形成させた定常波により圧縮させて、気泡内の溶解ガ
スＧを未処理液体ＵＬ内に溶解処理させる。その後、こ
の処理液体ＴＬを液体配管３７に送出し、この液体配管
３７を通して貯留チャンバー３９内に送出させて処理液
体ＴＬを貯留させる。On the other hand, the untreated liquid UL sucked from the untreated liquid tank 31 is delivered and filled into the processing chamber 34 by the liquid delivery means 32. Then, the thin tube 5 is introduced into the liquid L in the processing chamber 34 by the bubble introducing means 5.
The bubbles of the dissolved gas G introduced from a are compressed by the standing wave generated by the vibrator 3 to dissolve the dissolved gas G in the bubbles into the untreated liquid UL. Thereafter, the processing liquid TL is sent out to the liquid pipe 37, and is sent out through the liquid pipe 37 into the storage chamber 39 to store the processing liquid TL.
【００４１】このとき、貯留チャンバー３９で加圧され
た溶解ガスＧによる加圧力は、貯留チャンバー３９内の
壁面に均一に伝達され、この加圧力は液体配管３７内か
ら送出される送出液体に伝達される。そして、この加圧
力は、液体収容部３４ａ内の未処理液体ＵＬにも伝達さ
れて処理チャンバー３４の液体収容部３４ａを内側から
拡張させる。At this time, the pressure applied by the dissolved gas G pressurized in the storage chamber 39 is uniformly transmitted to the wall surface in the storage chamber 39, and this pressure is transmitted to the liquid delivered from the liquid pipe 37. Is done. Then, this pressing force is also transmitted to the unprocessed liquid UL in the liquid storage portion 34a, and expands the liquid storage portion 34a of the processing chamber 34 from the inside.
【００４２】一方、包囲チャンバー３９内には、貯留チ
ャンバー３９内の加圧された溶解ガスＧが気体配管４２
を通過して導入され、この加圧ガスの加圧力により包囲
チャンバー３６内の圧力が処理チャンバー３４の壁面に
伝達され、内側から液体収容部３４ａを拡張させる加圧
力に抗して、外側から液体収容部３４ａを圧縮する。こ
のとき、内側から液体収容部３４ａを拡張させる加圧力
と、外側から圧縮する加圧力とが等しくなっているの
で、液体収容部３４ａの拡張が抑制される。On the other hand, in the surrounding chamber 39, the dissolved gas G pressurized in the storage chamber 39 is filled with a gas pipe 42.
The pressure in the surrounding chamber 36 is transmitted to the wall surface of the processing chamber 34 by the pressure of the pressurized gas, and the liquid from the outside is pressed against the pressure to expand the liquid container 34a from the inside. The storage section 34a is compressed. At this time, since the pressing force for expanding the liquid storage portion 34a from the inside and the pressing force for compressing the liquid storage portion 34a from the outside are equal, expansion of the liquid storage portion 34a is suppressed.
【００４３】なお、気液反応装置３０では、気体配管４
２に代えて、図６に示すように、貯留チャンバー３９に
接続した気体配管４４を、分岐点４４ｃで気体配管４４
ａ，４４ｂに分岐させたものを適用させてもよい。この
場合、貯留チャンバー３９で加圧した溶解ガスＧを、気
体配管４４，４４ａを通して包囲チャンバー３６内に導
入させると共に、気体配管４４，４４ｂを通して、処理
チャンバー３４の上流部４５に気泡として導入させる。
このとき、処理チャンバー３４の上流位置４５で導入さ
せた気泡は、処理チャンバー３４内に送出され、この処
理チャンバー３４内で振動子３により形成させた定常波
により圧縮されて、未処理液体ＵＬ内に溶解される。In the gas-liquid reactor 30, the gas pipe 4
6, a gas pipe 44 connected to the storage chamber 39 is connected to a gas pipe 44 at a branch point 44c, as shown in FIG.
A branching may be applied to a and 44b. In this case, the dissolved gas G pressurized in the storage chamber 39 is introduced into the surrounding chamber 36 through the gas pipes 44 and 44a, and is introduced as bubbles into the upstream portion 45 of the processing chamber 34 through the gas pipes 44 and 44b.
At this time, the air bubbles introduced at the upstream position 45 of the processing chamber 34 are sent out into the processing chamber 34, compressed by the standing wave formed by the vibrator 3 in the processing chamber 34, and Is dissolved.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上説明したように本発明による気液反
応方法および装置は、前述したように構成されているの
で、以下に示す効果を有する。As described above, the gas-liquid reaction method and apparatus according to the present invention are configured as described above and have the following effects.
【００４５】即ち、本発明による気液反応方法は、処理
チャンバー内に収容した気体を加圧し、この加圧気体に
より液体を加圧する際に、処理チャンバーの液体収容部
を包囲チャンバーで包囲して包囲チャンバー内を加圧
し、この包囲チャンバー内の圧力を、処理チャンバー内
の加圧液体の圧力と等しくさせる構成としたので、液体
の加圧により内側から拡張される液体収容部が、外側か
ら圧縮され、液体収容部の拡張が抑制される。That is, in the gas-liquid reaction method according to the present invention, the gas contained in the processing chamber is pressurized, and when the liquid is pressurized by the pressurized gas, the liquid container of the processing chamber is surrounded by the surrounding chamber. The inside of the surrounding chamber is pressurized, and the pressure in the surrounding chamber is made equal to the pressure of the pressurized liquid in the processing chamber. Thus, the expansion of the liquid container is suppressed.
【００４６】このため、処理チャンバー内の液体の加圧
により、液体内に気泡を発生させ難くすると共に液体自
体のキャビテーションを起こり難くさせることができ、
液体内での振動波の伝搬効率を向上させ、液体内に振幅
の大きい定常波を形成し易くすることができる。しか
も、包囲チャンバー内を、処理チャンバー内の気体の加
圧力と等しい加圧力で加圧しているので、処理チャンバ
ーの共鳴を阻害させることなく、良好に振幅の大きい定
常波を液体内に形成させることができる。この結果、効
率的に気体を液体に溶解させることができる。For this reason, by pressurizing the liquid in the processing chamber, it is possible to make it difficult to generate bubbles in the liquid and to make cavitation of the liquid itself difficult.
The propagation efficiency of the vibration wave in the liquid can be improved, and a standing wave having a large amplitude can be easily formed in the liquid. In addition, since the pressure in the surrounding chamber is pressurized with a pressure equal to the pressure of the gas in the processing chamber, a standing wave having a large amplitude can be formed in the liquid without disturbing the resonance of the processing chamber. it can. As a result, the gas can be efficiently dissolved in the liquid.
【００４７】また、本発明による気液反応方法は、処理
チャンバー内で気体を溶解させた処理液体を貯留チャン
バーに送出し、この送出された送出液体を貯留チャンバ
ー内の加圧気体により加圧する際に、処理チャンバーを
包囲チャンバーで包囲して包囲チャンバーを加圧し、こ
の包囲チャンバー内の圧力を、貯留チャンバー内の加圧
気体の圧力と等しくさせた構成としたので、効率的に気
体を液体に溶解させることができると共に、未処理液体
を連続的に溶解処理させることができる。Further, in the gas-liquid reaction method according to the present invention, when the processing liquid in which the gas is dissolved in the processing chamber is sent to the storage chamber, and the delivered liquid is pressurized by the pressurized gas in the storage chamber. Since the processing chamber is surrounded by the surrounding chamber and the surrounding chamber is pressurized and the pressure in the surrounding chamber is made equal to the pressure of the pressurized gas in the storage chamber, the gas is efficiently turned into a liquid. The untreated liquid can be continuously dissolved while being dissolved.
【００４８】また、本発明による気液反応装置は、液体
と液体に溶解させる気体とを収容する処理チャンバー
と、処理チャンバー内の液体に気泡を導入する気泡導入
手段と、処理チャンバーの液体収容部に振動波を与えて
液体内に定常波を形成させ、液体に導入された気泡内の
気体を液体に溶解させる振動子と、処理チャンバー内の
気体を加圧して、この加圧気体により液体を加圧する第
１加圧装置と、処理チャンバーの液体収容部および振動
子を包囲する包囲チャンバーと、包囲チャンバー内を加
圧して、この包囲チャンバー内の圧力を処理チャンバー
内の気体の圧力と等しくさせる第２加圧装置とを備える
構成としたので、液体の加圧により内側から拡張される
液体収容部が、外側から圧縮され、液体収容部の拡張が
抑制される。Further, the gas-liquid reactor according to the present invention comprises a processing chamber for storing a liquid and a gas to be dissolved in the liquid, a bubble introducing means for introducing bubbles to the liquid in the processing chamber, and a liquid storage section of the processing chamber. A vibration wave is applied to the liquid to form a standing wave in the liquid, and a vibrator for dissolving gas in bubbles introduced into the liquid into the liquid, and a gas in the processing chamber are pressurized. A first pressurizing device that pressurizes, a surrounding chamber that surrounds the liquid container of the processing chamber and the vibrator, and a second pressure that pressurizes the surrounding chamber to make the pressure in the surrounding chamber equal to the pressure of the gas in the processing chamber. With the configuration including the two pressurizing devices, the liquid storage portion expanded from the inside by pressurizing the liquid is compressed from the outside, and expansion of the liquid storage portion is suppressed.
【００４９】このため、処理チャンバー内の液体の加圧
により、液体内に気泡を発生させ難くすると共に液体自
体のキャビテーションを起こり難くさせることができ、
液体内での振動波の伝搬効率を向上させ、液体内に振幅
の大きい定常波を形成し易くすることができる。しか
も、包囲チャンバー内を、処理チャンバー内の気体の加
圧力と等しい加圧力で加圧しているので、処理チャンバ
ーの共鳴を阻害させることなく、良好に振幅の大きい定
常波を液体内に形成させることができる。この結果、効
率的に気体を液体に溶解させることができる。For this reason, by pressurizing the liquid in the processing chamber, it is possible to make it difficult to generate air bubbles in the liquid and to make cavitation of the liquid itself difficult.
The propagation efficiency of the vibration wave in the liquid can be improved, and a standing wave having a large amplitude can be easily formed in the liquid. In addition, since the pressure in the surrounding chamber is pressurized with a pressure equal to the pressure of the gas in the processing chamber, a standing wave having a large amplitude can be formed in the liquid without disturbing the resonance of the processing chamber. it can. As a result, the gas can be efficiently dissolved in the liquid.
【００５０】また、本発明による気液反応装置は、未処
理液体を送出させる液体送出手段と、送出させた未処理
液体に気泡を導入する気泡導入手段と、未処理液体を充
填させる処理チャンバーと、処理チャンバーの液体収容
部に振動波を与えて未処理液体内に定常波を形成させ、
処理チャンバー内の未処理液体に導入された気泡内の気
体を未処理液体に溶解させる振動子と、処理チャンバー
から送出される送出液体を貯留すると共に、未処理液体
に溶解させる気体を収容する貯留チャンバーと、貯留チ
ャンバー内の気体を加圧して、この加圧された加圧気体
により送出液体を加圧する加圧装置と、処理チャンバー
の液体収容部および振動子を包囲する包囲チャンバー
と、包囲チャンバーと貯留チャンバーとを連通させると
共に、貯留チャンバー内の加圧気体を包囲チャンバー内
に導入させて、包囲チャンバー内の圧力を貯留チャンバ
ー内の加圧気体の圧力と等しくさせる気体流通手段とを
備える構成としたので、効率的に気体を液体に溶解させ
ることができると共に、未処理液体を連続的に溶解処理
させることができる。Further, the gas-liquid reactor according to the present invention comprises a liquid delivery means for delivering the untreated liquid, a bubble introduction means for introducing bubbles to the delivered untreated liquid, and a processing chamber for filling the untreated liquid. Applying a vibration wave to the liquid container of the processing chamber to form a standing wave in the unprocessed liquid,
A vibrator for dissolving the gas in the bubbles introduced into the unprocessed liquid in the processing chamber into the unprocessed liquid, and a storage for storing the liquid to be sent out from the processing chamber and for storing the gas to be dissolved in the unprocessed liquid. A chamber, a pressurizing device that pressurizes the gas in the storage chamber, and pressurizes the delivery liquid with the pressurized pressurized gas; an enclosing chamber that surrounds the liquid container and the vibrator of the processing chamber; and an enclosing chamber. And a gas circulating means for allowing the pressurized gas in the storage chamber to be introduced into the surrounding chamber and for equalizing the pressure in the surrounding chamber to the pressure of the pressurized gas in the storing chamber. Therefore, the gas can be efficiently dissolved in the liquid, and the untreated liquid can be continuously dissolved.
【図１】本発明による気液反応装置の第１実施形態を示
す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a first embodiment of a gas-liquid reactor according to the present invention.
【図２】酸素を溶解させた軽油を加圧させたときに、包
囲チャンバー内を加圧させない場合と、処理チャンバー
内の溶解ガスと等圧で加圧させた場合とを示すグラフ図
である。FIG. 2 is a graph showing a case where pressurization of a gas oil in which oxygen is dissolved is not performed, and a case where a pressurization is performed at an equal pressure with a dissolved gas in a processing chamber. .
【図３】本発明による気液反応装置の第２実施形態を示
す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a second embodiment of the gas-liquid reactor according to the present invention.
【図４】本発明による気液反応装置の第３実施形態を示
す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing a third embodiment of the gas-liquid reactor according to the present invention.
【図５】本発明による気液反応装置の第４実施形態を示
す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a fourth embodiment of the gas-liquid reactor according to the present invention.
【図６】本発明による気液反応装置の第５実施形態を示
す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing a fifth embodiment of the gas-liquid reactor according to the present invention.
２，３４…処理チャンバー、２ａ，３４ａ…液体収容
部、３…振動子、５ａ，２１ａ…細管（気泡導入手
段）、５ｂ，２１ｂ…ポンプ（気泡導入手段）、７…ガ
スボンベ（加圧装置、第２加圧装置）、８…圧力調整弁
（加圧装置、第２加圧装置）、５，３６…包囲チャンバ
ー、１８ａ…ガスボンベ（第１加圧装置）、１８ｂ…圧
力調整弁（第１加圧装置）、３９…貯留チャンバー、４
２，４４，４４ａ…気体流通手段、Ｌ…液体、Ｇ…溶解
ガス、ＵＬ…未処理液体、ＴＬ…処理液体。2, 34 processing chamber, 2a, 34a liquid container, 3 oscillator, 5a, 21a thin tube (bubble introducing means), 5b, 21b pump (bubble introducing means), 7 gas cylinder (pressurizing device, 8, a pressure adjusting valve (a pressurizing device, a second pressurizing device), 5, 36 an surrounding chamber, 18a a gas cylinder (a first pressurizing device), 18b a pressure adjusting valve (a first pressurizing device) Pressurizing device), 39 ... storage chamber, 4
2, 44, 44a: gas flow means, L: liquid, G: dissolved gas, UL: untreated liquid, TL: treated liquid.
Claims (5)
を導入し、前記液体内に形成させた定常波によりこの気
泡内の気体を前記液体に溶解させる気液反応方法におい
て、 前記処理チャンバー内に収容した前記気体を加圧し、こ
の加圧気体により前記液体を加圧する際に、前記処理チ
ャンバーの液体収容部を包囲チャンバーで包囲して前記
包囲チャンバー内を加圧し、この包囲チャンバー内の圧
力を、前記処理チャンバー内の加圧液体の圧力と等しく
させたことを特徴とする気液反応方法。1. A gas-liquid reaction method in which bubbles are introduced into a liquid contained in a processing chamber and gas in the bubbles is dissolved in the liquid by a standing wave formed in the liquid, wherein the gas is contained in the processing chamber. When the gas is pressurized, and when the liquid is pressurized by the pressurized gas, the inside of the surrounding chamber is pressurized by surrounding the liquid container of the processing chamber with the surrounding chamber, and the pressure in the surrounding chamber is reduced by: A gas-liquid reaction method, wherein the pressure is equal to the pressure of the pressurized liquid in the processing chamber.
体内に気泡を導入し、この気泡内の気体を定常波により
前記未処理液体に溶解させる気液反応方法において、 前記処理チャンバー内で前記気体を溶解させた処理液体
を貯留チャンバーに送出し、送出された送出液体を貯留
チャンバー内の加圧気体により加圧する際に、前記処理
チャンバーを包囲した包囲チャンバーを加圧し、この包
囲チャンバー内の圧力を、前記貯留チャンバー内の前記
加圧気体の圧力と等しくさせたことを特徴とする気液反
応方法。2. A gas-liquid reaction method in which bubbles are introduced into an untreated liquid filled in a processing chamber, and the gas in the bubbles is dissolved in the untreated liquid by a standing wave. Is sent to the storage chamber, and when the sent out liquid is pressurized by the pressurized gas in the storage chamber, the surrounding chamber surrounding the processing chamber is pressurized, and the pressure in the surrounding chamber is increased. Is made equal to the pressure of the pressurized gas in the storage chamber.
させた定常波によりこの気泡内の気体を前記液体に溶解
させる気液反応装置において、 前記液体と前記液体に溶解させる前記気体とを収容する
処理チャンバーと、 前記処理チャンバー内の前記液体に気泡を導入する気泡
導入手段と、 前記処理チャンバーの液体収容部に振動波を与えて前記
液体内に定常波を形成させ、前記液体に導入された前記
気泡内の前記気体を前記液体に溶解させる振動子と、 前記処理チャンバー内の前記気体を加圧して、この加圧
気体により前記液体を加圧する第１加圧装置と、 前記処理チャンバーの前記液体収容部および前記振動子
を包囲する包囲チャンバーと、 前記包囲チャンバー内を加圧して、この包囲チャンバー
内の圧力を前記処理チャンバー内の前記加圧気体の圧力
と等しくさせる第２加圧装置と、を備えることを特徴と
する気液反応装置。3. A gas-liquid reactor in which bubbles are introduced into a liquid and a gas in the bubbles is dissolved in the liquid by a standing wave formed in the liquid, wherein the liquid and the gas dissolved in the liquid are mixed with each other. A processing chamber for accommodating, a bubble introducing means for introducing bubbles into the liquid in the processing chamber, and a vibration wave applied to the liquid container of the processing chamber to form a standing wave in the liquid, and the liquid is introduced into the liquid. A vibrator for dissolving the gas in the bubble in the liquid, a first pressurizing device for pressurizing the gas in the processing chamber and pressurizing the liquid with the pressurized gas, A surrounding chamber surrounding the liquid container and the vibrator; and pressurizing the inside of the surrounding chamber, and increasing the pressure in the surrounding chamber to the pressure in the processing chamber. A second pressurizing device for making the pressure equal to the pressure of the pressurized gas.
置を単一の加圧手段で構成し、この加圧手段により前記
処理チャンバーの前記気体と前記包囲チャンバー内とを
加圧して、前記包囲チャンバー内の圧力を、前記処理チ
ャンバー内の前記加圧気体の圧力と等しくさせたことを
特徴とする請求項３記載の気液反応装置。4. The first pressurizing device and the second pressurizing device are constituted by a single pressurizing means, and the pressurizing means pressurizes the gas in the processing chamber and the inside of the surrounding chamber. 4. The gas-liquid reactor according to claim 3, wherein the pressure in the surrounding chamber is made equal to the pressure of the pressurized gas in the processing chamber.
液体内に形成させた定常波により前記気泡内の気体を前
記未処理液体に溶解させる気液反応装置において、 未処理液体を送出させる液体送出手段と、 送出させた前記未処理液体に前記気泡を導入する気泡導
入手段と、 前記未処理液体を充填させる処理チャンバーと、 前記処理チャンバーの液体収容部に振動波を与えて前記
未処理液体内に定常波を形成させ、前記処理チャンバー
内の前記未処理液体に導入された前記気泡内の前記気体
を前記未処理液体に溶解させる振動子と、 前記処理チャンバーから送出される送出液体を貯留する
と共に、前記未処理液体に溶解させる前記気体を収容す
る貯留チャンバーと、 前記貯留チャンバー内の前記気体を加圧して、この加圧
気体により前記送出液体を加圧する加圧装置と、 前記処理チャンバーの前記液体収容部および前記振動子
を包囲する包囲チャンバーと、 前記包囲チャンバーと前記貯留チャンバーとを連通させ
ると共に、前記貯留チャンバー内の前記加圧気体を前記
包囲チャンバー内に導入させて、前記包囲チャンバー内
の圧力を前記貯留チャンバー内の前記加圧気体の圧力と
等しくさせる気体流通手段と、を備えたことを特徴とす
る気液反応装置。5. A gas-liquid reactor in which bubbles are introduced into an untreated liquid and a gas in the bubbles is dissolved in the untreated liquid by a standing wave formed in the untreated liquid. A liquid delivery unit, a bubble introduction unit for introducing the bubbles into the delivered unprocessed liquid, a processing chamber for filling the unprocessed liquid, and a vibration chamber provided to a liquid storage unit of the processing chamber to perform the unprocessing. A vibrator for forming a standing wave in the liquid to dissolve the gas in the air bubbles introduced into the unprocessed liquid in the processing chamber into the unprocessed liquid; and storing a liquid to be sent out from the processing chamber. A storage chamber for containing the gas to be dissolved in the untreated liquid; and pressurizing the gas in the storage chamber, and sending out the gas by the pressurized gas. A pressurizing device that pressurizes a liquid; an enclosing chamber that surrounds the liquid container and the vibrator of the processing chamber; and a communication between the enclosing chamber and the storage chamber, and the pressurized gas in the storage chamber. And a gas flow means for introducing pressure into the surrounding chamber to make the pressure in the surrounding chamber equal to the pressure of the pressurized gas in the storage chamber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22537196A JP3678506B2 (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Gas-liquid reaction method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22537196A JP3678506B2 (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Gas-liquid reaction method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1066849A true JPH1066849A (en) | 1998-03-10 |
| JP3678506B2 JP3678506B2 (en) | 2005-08-03 |
Family
ID=16828311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22537196A Expired - Fee Related JP3678506B2 (en) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | Gas-liquid reaction method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3678506B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102085472A (en) * | 2010-12-16 | 2011-06-08 | 中国科学院高能物理研究所 | Reduced pressure distillation ultrasonic reactor |
-
1996
- 1996-08-27 JP JP22537196A patent/JP3678506B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102085472A (en) * | 2010-12-16 | 2011-06-08 | 中国科学院高能物理研究所 | Reduced pressure distillation ultrasonic reactor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3678506B2 (en) | 2005-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0174862B1 (en) | Nebulizer particularly adapted for analytical purposes | |
| SU966114A1 (en) | Method and apparatus for accelerating maturing of distillates | |
| CA2238990A1 (en) | An apparatus and method for emulsifying a pressurized multi-component liquid | |
| CN108722326B (en) | Vibration assembly, beauty device with vibration assembly and using method of beauty device | |
| GB2538276A (en) | Cleaning apparatus and method | |
| JPH1066849A (en) | Gas-liquid reaction method and apparatus therefor | |
| WO2000058022A1 (en) | A method and apparatus for nebulizing a liquid particularly useful for the aerosol delivery of biopharmaceuticals | |
| JPH08230763A (en) | Equipment for generating micro bubble | |
| JP2007247902A (en) | Fluid filling device and method for fluid dynamic pressure bearing | |
| US9056298B2 (en) | Cavitation reactor within resonator | |
| JP2017196546A (en) | Gas introduction device and gas introduction method | |
| JPH09313907A (en) | Gas-liquid reaction process and its device | |
| US20200055013A1 (en) | Bubble volume control method and bubble volume controlling apparatus | |
| JPH08273659A (en) | Electrolyte impregnating method and its device | |
| JP4324677B2 (en) | Microbubble generation method and microbubble generator | |
| WO2010041309A1 (en) | Portable ultrasonic mist generator | |
| JPH11114308A (en) | Coating liquid deaerator and deaerating method | |
| RU2027503C1 (en) | Pulsed-action reactor | |
| JPH0652980U (en) | Ultrasonic transducer device for ultrasonic cleaning | |
| JP2002113340A (en) | Method and device for generating micro air bubble using ultrasonic wave | |
| JPH10113504A (en) | Deaerator for resin liquid | |
| KR930005564B1 (en) | Liquid crystal injection method of lcd | |
| JPS6257375B2 (en) | ||
| JP2003031547A (en) | Method and apparatus for supercritical drying | |
| JPH10328554A (en) | Alcohol gas generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050415 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050425 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050510 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 3 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080520 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090520 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100520 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110520 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |