JPH11116205A

JPH11116205A - 二酸化塩素水製造時の原料溶液供給流量の選定方法及びこれを用いた二酸化塩素水の製造方法

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Publication number: JPH11116205A
Application number: JP29056997A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Ogawa; 勝利小川
Original assignee: Chisso Corp
Current assignee: JNC Corp
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 1999-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】高純度、高収率を実現でき、しかも副生塩素
をほとんど含有しない二酸化塩素水製造時の原料溶液供
給量の選定方法、二酸化塩素水の製造方法、製造装置及
び二酸化塩素濃度測定装置を提供すること。【解決手段】亜塩素酸、次亜塩素酸及び酸から二酸化
塩素水を連続的に製造する際にこれら原料溶液の供給流
量を選定する方法である。亜塩素酸溶液の供給流量を一
定に保持し、酸溶液の供給流量を変動させ、二酸化塩素
水の二酸化塩素濃度が極大になると同時に、ｐＨが２．
０〜６．５となる供給流量を探索する。次に、次亜塩素
酸塩溶液の供給流量を変動させて、二酸化塩素濃度が最
大になると同時に、ｐＨが２．０〜６．５となる供給流
量を探索する。探索した酸溶液及び次亜塩素酸塩溶液の
供給量と、一定に保持した亜塩素酸塩の供給量を選定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二酸化塩素水製造
時に原料溶液の供給量を選定する方法に係り、更に詳細
には、高純度で高収率な二酸化塩素水の３液製造法を実
現する原料溶液供給量の選定方法、これを用いた二酸化
塩素水の製造方法及び製造装置、並びにこれら方法に用
いられる二酸化塩素濃度測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】二酸化塩素は化学式ＣｌＯ₂で表される
物質で、融点−５９℃、沸点１１℃の常温ではガス状の
物質であって、強い酸化力と殺菌性を有する。ガス濃度
１０％以上で爆発性、常温常圧下では水に対して約３０
００ｐｐｍ（ｍｇ／ｌ）の溶解度を持ち、殺菌・消毒、
脱臭、脱色、防虫及び異臭味改善などの広範囲の用途に
利用されている。

【０００３】従来、二酸化塩素は、パルプ漂白等の大規
模な工業的利用においては、塩素酸塩に鉱酸単独、又は
これらに食塩、過酸化水素、亜硫酸ガス若しくはメタノ
ールなどの添加物や還元性物質を加えて製造されてい
る。また、飲料水の殺菌・消毒、異臭味改善、工業廃水
等の脱臭、脱色、農業ハウス内の防虫、冷却塔のスライ
ム防止及び油井賦活等の中規模的利用や生活関連用途で
は、二酸化塩素の製造に当たり、亜塩素酸塩水溶液と酸
水溶液、亜塩素酸溶液と塩素ガス（次亜塩素酸と酸を含
む）を反応させる所謂１液１ガス法、亜塩素酸塩溶液と
酸溶液を反応させる所謂２液法、又は亜塩素酸塩溶液、
次亜塩素酸塩溶液及び酸溶液を反応させる所謂３液法が
主に実施されている。

【０００４】このような従来法において、特に１液１ガ
ス法では、得られる二酸化塩素水を高純度化して遊離塩
素含有量を小さくするために、その製造工程において原
料薬液の反応モル比を厳密に制御することが行われてい
る。例えば、１液１ガス法において、亜塩素酸塩溶液と
塩素ガスとの反応モル比は理論値で２：１であり、塩素
が過剰になると即座に純度が低下するので、亜塩素酸塩
溶液の一例である亜塩素酸ソーダ溶液などを用いる場合
では、溶液の粘度を温度補正して供給する程に厳密な原
料薬液供給が行われている。

【０００５】これに対して、２液法では、亜塩素酸塩に
対する酸類の使用量は大過剰であり、二酸化塩素の製造
に当たって原料薬液供給量の精密な制御を行う必要はな
いが、収率が３液法に比べて理論的に低く、実際には３
液法では収率が８０％台であるのに対し、２液法ではせ
いぜい６０％であり、経済性に劣る方法である。

【０００６】上述のように、１液１ガス法は、二酸化塩
素水の高純度化を図り易く、収率も良好であることなど
から、特に米国の浄水場では、この製造方法が広く採用
されているが、日本のように大きな地震が頻繁に起きる
可能性のある場所では、毒性ガスである塩素ガスの取扱
いはボンベ輸送も含めて大きな不安材料であり、近年
は、浄水場でも塩素ガスから液体次亜塩素酸ソーダへの
転換が図られており、二酸化塩素の製造方法として、３
液法が注目され始めている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
３液法では、原料薬液のうちの亜塩素酸溶液と酸溶液と
は、温度等の気象条件の変化によっては殆ど濃度変化を
起こさないのものの、次亜塩素酸溶液の有効塩素濃度
は、温度が高ければ高いほど大きく減少することが知ら
れており、これが最大の欠点でもあった。

【０００８】参考のため、次亜塩素酸ソーダ溶液におけ
る有効塩素量の季節毎（月毎）の低下を図３に示した
が、同図からも分かるように、特に夏場の屋外では、有
効塩素量は短期間で大きく濃度低下するので、３液法に
よる高純度・高収率な二酸化塩素の製造は極めて困難で
あり、３液法では、次亜塩素酸塩溶液の経時的な濃度低
下の対策を講ずること無くしては、高純度・高収率を達
成することは不可能と言っても過言ではなかった。

【０００９】よって、３液法を用いて高純度な二酸化塩
素を製造しようとすれば、有効塩素量の濃度低下を補償
すべく、製造時に原料薬液同士の濃度補正を行う必要が
あり、例えば、塩素濃度計で有効塩素濃度を測定して各
原料薬液の供給量（流量）を制御する方法が考えられる
が、この流量制御が適切かどうかは、この制御下で製造
された二酸化塩素水をいちいちサンプリングして滴定や
比色定量によって測定して決定しなければならず、製造
との同期を取ることが極めて困難であり、流量制御の結
果を二酸化塩素の製造に迅速に反映させることができな
いという課題が生ずる。

【００１０】また、以上のような不具合が存在すること
より、従来、３液法は、高純度を要求されない廃液処理
や硫化物処理に使用されてきたが、上述した塩素ガスの
毒性対策からも３液法が注目されており、かかる事情か
ら高純度・高収率を達成できる新規な３液法の出現が望
まれている。更に、浄水場のみならず、トリハロメタン
や有機塩素化合物などの健康被害物質を発生しない二酸
化塩素の特性を生かした食品関連用途等では、不純物塩
素（副生塩素）を二酸化塩素量に対して５重量％以下、
望ましくは１．１５重量％以下とすることが要求されて
おり、この面からも適切な３液法の出現が望まれてい
る。

【００１１】本発明は、このような従来技術の有する課
題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、高純度、高収率を実現でき、しかも副生塩素をほと
んど含有しない二酸化塩素水製造時の原料溶液供給量の
選定方法、これを用いた二酸化塩素水の製造方法及び製
造装置、並びにこれら方法に用いられる二酸化塩素濃度
測定装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく鋭意検討を重ねた結果、二酸化塩素水のｐＨ
値と二酸化塩素濃度とを指標として原料溶液の供給流量
を決定することにより、上記目的が達成されること見出
し、本発明を完成するに至った。

【００１３】即ち、本発明の二酸化塩素水製造時の原料
溶液供給流量の選定方法は、亜塩素酸溶液、次亜塩素酸
溶液及び酸溶液を流動下に混合して二酸化塩素水を連続
的に製造する際に、これら原料溶液の供給流量を選定す
るに当たり、上記亜塩素酸溶液の供給流量を一定に保持
したまま、上記酸溶液及び次亜塩素酸溶液のいずれか一
方の供給流量を変動させて、得られる二酸化塩素水の二
酸化塩素濃度が極大になると同時に、そのｐＨが２．０
〜６．５となる供給流量を探索することにより、このい
ずれか一方の供給流量を決定し、次いで、上記いずれか
一方の供給流量を上記決定値に保持したまま、他方の供
給流量を変動させて、上記二酸化塩素濃度が最大になる
と同時に、そのｐＨが２．０〜６．５となる供給流量を
探索することにより、この他方の供給流量を決定する、
ことを特徴とする。

【００１４】また、本発明の原料溶液供給量の選定方法
において、上記二酸化塩素濃度の極大値と最大値とが同
一の場合には、ｐＨが６．５に近い方の供給流量を選択
することが好ましい。更に、上記選定方法の好適形態で
は、上記原料溶液中の各原料供給量のモル比が、亜塩素
酸塩１．０モル：次亜塩素酸塩０．５０〜０．５５モ
ル：酸１．０〜１．１３モルであり、希釈水として清水
を用いることを特徴とする。

【００１５】また、本発明の二酸化塩素水の連続的製造
方法は、上述の原料溶液供給量の選定方法を用いること
を特徴とし、その好適形態では、副生塩素含有量が５重
量％以下の二酸化塩素水を８０％以上の収率で得られ
る。

【００１６】更に、本発明の二酸化塩素濃度測定装置
は、上述の二酸化塩素水の連続的製造方法に用いられる
二酸化塩素濃度測定装置であって、フローセルと、この
フローセルに光を入射する光源と、光電変換素子とを備
え、二酸化塩素水の二酸化塩素濃度を連続的に測定でき
ることを特徴とする。

【００１７】更にまた、本発明の二酸化塩素水の連続的
製造装置は、上述のような二酸化塩素の連続的方法を行
う二酸化塩素水の連続的製造装置であって、亜塩素酸塩
溶液供給源と、次亜塩素酸塩溶液供給源と、酸溶液供給
源と、機械的な攪拌要素を有さない静的反応器とを備
え、この静的攪拌器の下流側に上記二酸化塩素濃度測定
装置と、ｐＨ計とを設置して成ることを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。上述の如く、本発明の原料溶液供給流量の選定方
法は、所謂３液法に適用するものであり、この３液法
は、二酸化塩素水の原料溶液として、亜塩素酸塩（クロ
ライト）、次亜塩素酸（ハイポ）及び酸の３種を用いる
製法である。

【００１９】また、かかる３液法の中でも、なるべく収
率が高く、高純度の製品が得られ、常温での反応速度が
速いものに適用することが好ましい。特に、特開平９−
２０５０２号公報に開示されているような反応モル比が
クロライト：ハイポ：酸＝１．０：０．５０〜０．５
５：１．０〜１．０１３であり、且つ生成する二酸化塩
素水のｐＨが６．５以下に制御されている３液法に適用
することが望ましいが、これに限定されるものではな
く、高純度で高収率な３液法であれば適用可能である。

【００２０】本発明の原料溶液供給流量の選定方法は、
生成する二酸化塩素水のｐＨ値と二酸化塩素濃度とを指
標として各原料溶液の供給流量を決定するものであり、
具体的には、下記のように実施される。

【００２１】（Ａ）まず、クロライト、酸及びハイポの
供給を適当な初期供給量クロライト（α）、酸
（ａ₀）、ハイポ（ｈ₀）を採用して開始する。そして、
クロライトの供給流量を一定値αに保持する。なお、こ
の際、これら３種の原料の初期供給量を定めるに当たっ
ては、３液法による理論反応モル比であるクロライト：
ハイポ：酸＝２：１：２を考慮することが望ましい。

【００２２】（Ｂ）次に、酸及びハイポのいずれか一
方、例えば、酸の供給流量を変動させて、生成する二酸
化塩素水の二酸化塩素濃度が極大（Ｃｍａｘ₁）にな
り、且つこの二酸化塩素水のｐＨが２．０〜６．５にな
るような酸の供給流量（ａ₁）を探索する。

【００２３】（Ｃ）しかる後、クロライト及び酸の供給
流量をそれぞれ上述のα及びａ₁に保持したまま、酸及
びハイポの他方、即ちこの場合はハイポの供給流量を変
動させて、生成する二酸化塩素水の二酸化塩素濃度が極
大（Ｃｍａｘ₂）になり、且つこの二酸化塩素水のｐＨ
が２．０〜６．５になるようなハイポ供給流量（ｈ₁）
を探索する。

【００２４】（Ｄ）二酸化塩素濃度の極大値Ｃｍａｘ₁
とＣｍａｘ₂とを対比し、Ｃｍａｘ₁＜Ｃｍａｘ₂の場合
（二酸化塩素濃度の最大値がＣｍａｘ₂の場合）には、
ハイポの流量としてｈ₁を採用し、この結果、３種原料
の供給流量として、クロライト（α）、酸（ａ₁）、ハ
イポ（ｈ₁）を選定する。一方、Ｃｍａｘ₁＞Ｃｍａｘ₂
の場合には、ハイポの流量としてｈ₀を採用し、この結
果、３種原料の供給流量として、クロライト（α）、酸
（ａ₁）、ハイポ（ｈ₀）を選定する。更に、Ｃｍａｘ₁
＝Ｃｍａｘ₂の場合には、生成二酸化塩素水のｐＨが
６．５に近い方を選択し、これに対応する酸、ハイポの
供給量を採用する。

【００２５】なお、Ｃｍａｘ₁＜Ｃｍａｘ₂の場合、上記
（Ｃ）工程の後に、クロライトの供給量を（α）、ハイ
ポの供給流量を（ｈ₁）に保ち、上記（Ｂ）及び（Ｄ）
工程を繰り返すことにより、酸の供給流量を微調整する
ことができ、更には、（Ｃ）及び（Ｄ）工程を繰り返し
て、ハイポの供給流量を微調整することも可能である。

【００２６】上述のように、本発明の原料溶液流量の選
定方法は、クロライトの供給量を一定に保持しつつ、得
られる二酸化塩素水のｐＨ値と二酸化塩素濃度値を監視
しながら、酸溶液供給量とハイポ溶液供給量とを制御す
ることを骨子とするものであり、この場合、酸及びハイ
ポの供給量の制御はマニュアルで又は自動制御で行うこ
とが可能である。

【００２７】以下、上述した３液法で使用する原料等に
ついて簡単に説明すると、原料水溶液は、上述の如く、
亜塩素酸塩溶液、次亜塩素酸溶液及び酸溶液である。こ
こで、亜塩素酸溶液は、亜塩素酸塩を含む水溶液を意味
し、この塩の具体的化合物としては亜塩素酸ソーダが好
適に用いられるが、例えば、亜塩素酸カリウムや亜塩素
酸カルシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の
亜塩素酸塩等も用いることができる。

【００２８】また、次亜塩素酸塩溶液も次亜塩素酸塩を
含む水溶液を意味し、この塩の具体的化合物としては次
亜塩素酸ソーダが好適に用いられるが、例えば、次亜塩
素酸カリウムや次亜塩素酸カルシウム等のアルカリ金属
又はアルカリ土類金属の亜塩素酸塩等も用いることがで
きる。

【００２９】更に、酸溶液も酸を含む水溶液を意味し、
好適に使用できる酸としては、クエン酸や酒石酸等の有
機酸、及びリン酸、塩酸、硫酸のような鉱酸を例示でき
る。また、これら原料溶液や混合溶液の希釈水としての
清水は、濁りや着色がなく飲用できる水、例えば、水道
水や地下水等が望ましい。なお、上述のような３液法の
二酸化塩素生成反応は瞬時で完結するので、原料薬液の
供給量を調整することにより、生成反応を簡易に制御す
ることができる。

【００３０】次に、本発明の原料溶液供給流量の選定方
法に用いられる二酸化塩素濃度測定装置について説明す
る。この選定法には、市販の二酸化塩素測定電極や塩素
濃度計を用いることも可能であるが、メンテナンスや測
定可能な濃度範囲について不便さがある。従って、上述
の如く、フローセルと、このフローセルに光を入射する
光源と、光電変換素子とを備える二酸化塩素濃度測定装
置を使用することが好ましく、このような測定装置によ
れば、二酸化塩素濃度を製造に同期させて連続的に測定
することができるので、この選定法により決定した供給
量を迅速に製造プロセスに反映させることができる。

【００３１】上述の二酸化塩素濃度測定装置の一例を図
１に示す。同図において、この測定装置は、フローセル
部２０と、フローセル部２０に試料を供給する供給部
（図示せず）と、フローセル部２０に光を照射する光源
部２１と、フローセル部２０を透過した光を電気信号に
変換・増幅する測光部２２とを備えており、フローセル
部２０と測光部２２との間には、透過光を単色化する波
長選択部２３が設けられている。

【００３２】この測定装置において、フローセル部２０
に試料を連続的に供給しながら、光源部２１からフロー
セル部２０に光を照射すると、フローセル部２０からの
透過光は波長選択部２３で単色光とされ、吸収された残
余の光が測光部２２に到達し、光照射時にフローセル部
２０に供給された試料中の二酸化塩素濃度が電気信号に
変換され、適宜数値化されて表示される。なお、二酸化
塩素濃度は、フローセル部のブランク時（二酸化塩素水
の場合は希釈水等の供給時）と試料供給時との差をもっ
て濃度直読又は指示値として表示される。

【００３３】また、フローセル部２０は、連続測光用の
サンプリングセルとして機能するものであり、試料の流
入・排出が可能で、透光性と耐食性を有すれば十分であ
り、従来公知の硝子製及び石英製などの各種フローセル
を用いることができる。また、この場合、フローセルの
材質や光路長は、試料である二酸化塩素含有溶液中の二
酸化塩素濃度や意図する検出感度等に応じて適宜選定す
ればよく、具体的には、５ｃｍ以上の光路長を持ったフ
ローセルを用いることが好ましい。また、市販の水銀濃
度計等に実用化されている、光路長１０ｃｍフローセル
が、保守も含めた経済性も考え合わせると最も好適であ
る。

【００３４】光源部２１としては、水銀放電ランプ及び
タングステンランプを好ましく使用することができる。
また、本発明者らは、入射光の波長を３６５ｎｍとし、
この波長を供給できる水銀放電ランプからの励起光を活
用することで最大感度が得られ、これにより、干渉フィ
ルター等の波長選別設備が不要となり、経済性も向上す
ることを見出した。なお、二酸化塩素水の二酸化塩素濃
度測定においては、具体的には、４００〜５００ｎｍの
波長が選択される。

【００３５】測光部２２には、光電変換素子が収容され
ており、かかる光電変換素子としては、フローセルから
の透過光を電気信号に変換できるものであれば十分であ
り、各種光電管、光電子増倍管、フォトダイオード、フ
ォトトランジスタ等を例示でき、透過光は、これら光電
変換素子により電気信号に変換され、更に増幅器で増幅
されて、被検体中の二酸化塩素濃度に対応した数値がア
ナログ又はディジタル表示される。

【００３６】また、上記濃度測定装置においては、上述
の電気信号を監視するモニタ手段を付加することも可能
であり、これにより、フローセルに連続的に供給される
試料中の二酸化塩素濃度をリアルタイムで検出し、且つ
その濃度の履歴をとることができる。なお、上述してき
たようなフローセルタイプの分光光度計を利用した二酸
化塩素濃度測定装置としては、東京光電（株）製の二酸
化塩素水濃度計ＡＮＡ−６３０１型がある。

【００３７】なお、上記二酸化塩素濃度測定装置の取付
場所としては、二酸化塩素水製造装置の流路を例示で
き、具体的には、反応器若しくは反応希釈器の下流側、
具体的には反応器等と二酸化塩素水出口との間に、流れ
方向に直列に又はバイパス管を設けて挿入配置すること
が好ましい。このように取り付けることにより、製造さ
れた二酸化塩素水中の二酸化塩素濃度をリアルタイムで
測定することができ、本発明の選定法をより有効に実施
することができるようになる。

【００３８】なお、本発明の供給流量選定法において
は、上述のような二酸化塩素濃度測定装置のみならず、
ｐＨ計も使用する必要があるが、このようなｐＨ計とし
ては、センサー部が脱着可能なものが好ましく、このよ
うな構造を有するｐＨ計によれば校正を容易に行うこと
ができる。また、二酸化塩素水製造装置におけるｐＨ計
の取付位置は、上記二酸化塩素濃度測定装置と同じにす
ることが好ましく、これにより、リアルタイムのｐＨ測
定が可能になり、本選定法に寄与するところが大とな
る。

【００３９】次に、本発明の二酸化塩素水の製造装置に
ついて説明する。図２は、本発明の二酸化塩素水の連続
製造装置の一例を示す構成図である。同図において、こ
の製造装置は、塩酸タンク２と、ハイポ溶液タンク３
と、クロライトタンク４と、反応器の一例であるスタテ
ィックミキサー９と、二酸化塩素水レシーバータンク１
１とを備えており、スタティックミキサー９の下流側、
即ちミキサー９とレシーバータンク１１との間には、図
１に示したフローセル型ＣｌＯ₂濃度測定装置及びｐＨ
計１０が設置されている。

【００４０】また、塩酸タンク２、ハイポ溶液タンク３
及びクロライトタンク４には、均圧管１が連通されてお
り、原料溶液たる塩酸、ハイポ及びクロライトは、この
均圧管１を流通する空気によって静かに無脈動で圧送さ
れ、それぞれ流量調節弁６、流量計７及び逆止弁８を介
してミキサー９の方向へ送られるが、ミキサー９に到達
する前に水道水５と合流して希釈される。その後、希釈
された原料溶液は、ミキサー９内において若干の加圧な
いし常圧下で静的混合され、二酸化塩素を発生する。

【００４１】上述の如く製造された二酸化塩素水は、Ｃ
ｌＯ₂濃度測定装置及びｐＨ計１０によりリアルタイム
でＣｌＯ₂濃度及びｐＨを測定される。そして、この測
定値は、二酸化塩素水の製造開始時においては、上述し
た本発明の原料溶液供給量の選定方法に利用されるが、
原料溶液の供給量を一旦選定した後には、上記測定は省
略することも可能である。但し、選定後であっても、上
記測定を継続してモニタリングを行い、得られる二酸化
塩素水の高純度や高収率を保証するようにすることが好
ましい。

【００４２】なお、上述したミキサー９での加圧〜常圧
下の静的混合は、攪拌羽根のような機械的攪拌要素を使
用しない流路分岐・合流形式の混合器によって実現され
る。かかる混合器の具体例としては、流路がスパイラル
反転形式のスタティックミキサー（ＳＴＡＴＩＣＭＩ
ＸＥＲ（ノリタケ（株）製）の外に、ラッシヒリング、
多孔体、粒状体、網状体及び繊維フィルターなどの合流
流路分岐・合流要素を円筒状容器内に配置し、原料溶液
の細分・合流を好ましくは繰り返し行うことができるも
のを例示できる。

【００４３】本発明の連続製造装置によれば、上述した
ミキサー９による加圧〜常圧下での静的混合を行うた
め、減圧下で混合を行う水流エジェクターなどによる製
造に比し、ＣｌＯ₂ガスの飛散が少なく高純度な二酸化
塩素水が得られるのは勿論であるが、これに加えて本発
明の原料溶液供給量の選定法を実施できるため、より一
層高純度で高収率な二酸化塩素水の製造を実現できる。

【００４４】即ち、本発明の選定法を適用して製造した
二酸化塩素水は、不純物塩素（副生塩素）が二酸化塩素
量に対して１．１５重量％以下であり、これは水道水原
水の消毒時における０．０３〜０．１ｐｐｍの塩素量に
相当するものであり、この程度ならば発癌性のトリハロ
メタン生成は十分許容範囲内である。また、本発明を適
用して得られた二酸化塩素水は、未反応亜塩素酸イオン
が極端に少ないという特徴もあり、飲料水の消毒に用い
るのに最適である。

【００４５】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。

【００４６】（実施例１）以下、本発明の原料溶液供給
量の選定法を適用した二酸化塩素水製造の実際例を示
す。即ち、図２に示した二酸化塩素水製造装置にて６カ
月前（本年４月）に調製し、室温で貯蔵した原料薬液を
使用し、高純度で高収率な二酸化塩素水を製造するため
の製造装置制御の一例を示す。

【００４７】ここで、各原料薬液の濃度、以下の通りで
ある。亜塩素酸ソーダ水溶液１０．００重量／容積％（調製時濃度）次亜塩素酸ソーダ水溶液４．１５重量／容積％（調製時濃度）塩酸水溶液４．５３重量／容積％（調製時濃度）

【００４８】以下の操作手順で操作を行い、薬液供給量
を、フローメーターつまみを手動調整することにより、
最大収率で最大純度のポイントにセットした。１．各薬液供給量２００ｍｌ／ｍｉｎ、水道水供給量５
５００ｍｌ／ｍｉｎの初期設定で運転開始した。（亜塩
素酸ソーダベース理論二酸化塩素水濃度＝２，４４５ｍ
ｇ／ｌ）２．塩酸水溶液供給量を±１０ｍｌの範囲で増減させて
ｐＨ及び二酸化塩素濃度を確認する。３．次亜塩素酸ソーダ水溶液供給量を±２０ｍｌの範囲
でラフに増減させて二酸化塩素濃度が高くなるポイント
をサーチする。これと同時にｐＨが６．５以上でないこ
とも確認する。４．ｐＨ６．５以下における二酸化塩素の最大濃度ポイ
ントにより、次亜塩素酸ソーダ供給量を決定し、ここで
塩酸供給量を再び微増減し、最高二酸化塩素到達濃度に
する。

【００４９】表１に上記操作１〜４を行った際の測定値
を示した。なお、ｐＨ計には堀場（株）製６３５０−１
０Ｄ−１１型、二酸化塩素濃度計には東京光電（株）製
ＡＮＡ−６３０１型を用いた。

【００５０】

【表１】

【００５１】上述した二酸化塩素水の製造操作を終了し
た後に、各薬液をタンクからサンプリングし、亜塩素酸
ソーダ溶液と次亜塩素酸ソーダ溶液はヨードメトリー、
塩酸は酸アルカリ滴定法により濃度検定したところ、亜
塩素酸ソーダ溶液と塩酸溶液の濃度は調製時と変わらな
かったが、次亜塩素酸ソーダ溶液は３．７９％と濃度ダ
ウンが認められた。この次亜塩素酸ソーダ濃度減少率
８．６７％と供給量増加分率８．５％とは良く一致して
いる。また、不純物塩素含有量はアイータ法による測定
で６ｐｐｍであった、これは二酸化塩素濃度に対して
０．２％相当であり、得られた二酸化塩素水は高純度で
あった。

【００５２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、二酸化塩素水のｐＨ値と二酸化塩素濃度とを指標と
して原料溶液の供給流量を決定することとしたため、高
純度、高収率を実現でき、しかも副生塩素をほとんど含
有しない二酸化塩素水製造時の原料溶液供給量の選定方
法、これを用いた二酸化塩素水の製造方法及び製造装
置、並びにこれら方法に用いられる二酸化塩素濃度測定
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の二酸化塩素濃度測定装置の一例を示す
構成図である。

【図２】本発明の二酸化塩素水の連続的製造装置の一例
を示す構成図である。

【図３】次亜塩素酸ソーダ溶液における有効塩素量の減
少を示すグラフである。

【符号の説明】

１均圧管２塩酸タンク３次亜塩素酸ソーダ溶液タンク４亜塩素酸ソーダ溶液タンク５水道水６流量調節弁７流量計８逆止弁９スタティツクミキサー１０フローセル型ＣｌＯ₂濃度測定装置及びｐＨ計１１二酸化塩素水レシーバータンク２０フローセル部２１光源部２２測光部２３波長選択部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】亜塩素酸溶液、次亜塩素酸溶液及び酸溶
液を流動下に混合して二酸化塩素水を連続的に製造する
際に、これら原料溶液の供給流量を選定するに当たり、上記亜塩素酸溶液の供給流量を一定に保持したまま、上
記酸溶液及び次亜塩素酸溶液のいずれか一方の供給流量
を変動させて、得られる二酸化塩素水の二酸化塩素濃度
が極大になると同時に、そのｐＨが２．０〜６．５とな
る供給流量を探索することにより、このいずれか一方の
供給流量を決定し、次いで、上記いずれか一方の供給流量を上記決定値に保
持したまま、他方の供給流量を変動させて、上記二酸化
塩素濃度が最大になると同時に、そのｐＨが２．０〜
６．５となる供給流量を探索することにより、この他方
の供給流量を決定する、ことを特徴とする二酸化塩素水
製造時の原料溶液供給流量の選定方法。
【請求項２】上記二酸化塩素濃度の極大値と最大値と
が同一の場合には、ｐＨが６．５に近い方の供給流量を
選択することを特徴とする請求項１記載の原料溶液供給
流量の選定方法。
【請求項３】上記原料溶液中の各原料供給量のモル比
が、亜塩素酸塩１．０モル：次亜塩素酸塩０．５０〜
０．５５モル：酸１．０〜１．１３モルであり、希釈水
として清水を用いることを特徴とする請求項１又は２記
載の原料溶液供給量の選定方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１つの項に記載
の原料溶液供給量の選定方法を用いることを特徴とする
二酸化塩素水の連続的製造方法。
【請求項５】副生塩素含有量が二酸化塩素量に対して
５重量％以下の二酸化塩素水を、８０％以上の収率で得
られることを特徴とする請求項４記載の二酸化塩素水の
連続的製造方法。
【請求項６】請求項４又は５記載の二酸化塩素水の連
続的製造方法に用いられる二酸化塩素濃度測定装置であ
って、フローセルと、このフローセルに光を入射する光源と、
光電変換素子とを備え、二酸化塩素水の二酸化塩素濃度
を連続的に測定できることを特徴とする二酸化塩素濃度
測定装置。
【請求項７】請求項４又は５記載の二酸化塩素の連続
的方法を行う二酸化塩素水の連続的製造装置であって、亜塩素酸塩溶液供給源と、次亜塩素酸塩溶液供給源と、
酸溶液供給源と、機械的な攪拌要素を有さない静的反応
器とを備え、この静的攪拌器の下流側に請求項６記載の二酸化塩素濃
度測定装置と、ｐＨ計とを設置して成ることを特徴とす
る二酸化塩素水の連続的製造装置。