JPS5831480B2 - 溶解されたガスを液体から取り除く方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶解されたガスを液体から取り除く方法と装
置に関する。

ここで”ガス”とは、ガンの混合体や、或いは温度と圧
力の作用している非凝縮蒸気を含んでいると解釈される
。

よく知られているヘンリーの法則によると、液体中のガ
スの溶解はガス圧に比例する。

したがって、もし圧力が低い場合は、ガスの溶解度は減
じ、溶解ガスは液から分離される傾向にある。

この現象は、例えば、いわゆる”真空（による）空気分
離法″として、溶解された空気を水から抜く（取り除く
）のに利用される。

この方法では、水は真空状態でタンクへ導かれ、ここで
、空気は水から分離され、該空気は真空ポンプでタンク
から引き抜かれる。

一般に真空ポンプは効率が比較的よくなく、ガスは低圧
状態から引き抜かなければならないので、高い経費がか
かる。

一般に、液にガスを溶解させることは、液からガスを分
離することよりも困難である。

このことは、例えば空気からのガスを水に溶解させる場
合にもいえることである。

液体から低圧でガスを分離することは、水にカ炒再溶解
させることにより、より速く且つより容易に行われる。

本発明は、真空ポンプ等のガス抜き手段を用いることな
く、定常状態においてはサイフオン作用を利用すること
を目的としたものであり、上記の現象を利用したもので
ある。

本発明によれば、液は最初ガス抜き室へ流れ、ここで溶
解ガスの幾らかが気泡を形成するためにサイフオン手段
により液圧がもとの圧力より十分に低くされ、そのガス
は集められ、一部気泡を分離した液が降下されるところ
で上記分離された別の気泡として液へ再導入され、上記
液の降下速度はこれの別の気泡の主たる上昇速度よりも
大きく、したがって、前記別の気泡は元の液圧よりも高
い位置へ液と共に移送され、該位置から前記別の気泡を
含んだ液が泡抜き室を通過し、該室で前記別の気泡が最
終的に液から取り除かれることを特徴とする、上記の工
程からなるガス抜きを繰り返えして行なう一連のガス抜
き中の少くとも一つにおいてサイフオン作用を利用した
溶解されたガスを液体から取り除く方法が実施される。

上記の方法を実施するために、本発明は、溶解されたガ
スを低圧によって液から分離するガス抜き室と、溶解さ
れたガスを含んだ液をガス抜き室へ導くための入口バイ
ブと、ガス抜き室から液を取り除くために該室から下方
へ延び、下方へ下がるにつれて静圧が増加するようにし
た液排出パイプと、前記液排出パイプの上部に設けられ
たエゼクタ−と、ガスがガス抜き室から回収され、前記
排出パイプ内で液内に気泡として再び導入されるために
エゼクタ−に送られるガス回収パイプと、前記液排出パ
イプの下端が液面下に開口しているタンクとを備えてい
る。

本発明の実施方法は、添付図面の第２図ないし第４図に
示された実施装置に従って以下に説明する。

第１図は、圧力変化と流速の助けによって液の中に溶解
されたガスから気泡が形成される様子が示されている。

液はタンクＡからタンクＢへ上昇管３２と下降管３４と
からなるサイフオンによって流れる。

サイフオンの上方部分で圧力が減少するので、液中に溶
解されたガスは液から分離し、気泡として液と共にタン
クＢ内へ流入する。

気泡の形成は、流れの障害物１１の助けによって流速が
増すことによって促進される。

第２図に示された装置においては、二ろの一連のガス抜
き作用を効果的に行なうために、溶解されたガスを含ん
だ液がパイプ３３を経てタンク２０に供給される。

該タンク２０から液はパイプ２１を経て、一連のガス抜
き作用の最初として、最初のガス抜き室２２へ上昇する
。

静圧ヘッド（水頭）差により、室２２の圧力はタンク２
０内の圧力より低いので、溶解されたガスの一部は液か
ら分離される。

液は、ガス抜き室２２からエゼクタ−２３とパイプ２４
を経て大気に開放された泡抜き室に相当するタンク２６
へ流れる。

−刃室２２に解放されたガスは、パイプ２５を経てエゼ
クタ−２３へ導かれ、気泡として流出液に混合される。

パイプ２４の下端へ向って増大する静圧によって、ガス
気泡の容積は減少し、これらのガス気泡は、断面積の大
きいタンク２６へ入り、ここで流れは減速されて気泡は
液面へ向って上昇して逃げ、最初の一連のガス抜き作用
を完了させるために最終的に分離される。

なぜならば、上記のように、液からのガスの分離は、液
の中へガスを再溶解させるよりも容易であり且つ速やか
に行われるからである。

気泡の中のガスの一部のみパイプ２４中の液の中へ再溶
解されるが、少くともその気泡の幾らかはタンク２６内
の液面へ向って逃げるに十分な時間（そこに）存在して
いる。

なお、タンク２０から室２２を経てタンク２６への液の
流れは両タンクの液面差（重力）により、パイプ２１、
タンク２２、パイプ２４はサイフオンを形成する。

同様の一連のガス抜き作用は、タンク２６からパイプ２
γを経て液が流れるガス抜き室２８を用いて効果的に行
われる。

ここでも、解放されたガスは、エゼクタ−３０へ導かれ
室２８からタンク３２ヘパイブ３１を経て流出する液に
混合されるが、ガス気泡は、再溶解する時間がなくタン
ク３２内の液面へ向って逃げる。

そしてガス抜きされた液は、パイプ３４を経てタンクか
ら外部へ流出する。

ここで、「エゼクタ−」という言葉は、従来とは若干異
なった意味を持っており、ここでの液体の流速は、僅か
０．５ないし１ｍ／ｓの程度に過ぎない。

第３図は、上記のエゼクタ−を示しており、パイプ３６
の中へ流れる液は、気泡の形をしたガスを、パイプ３６
へ導かれるパイプ３５を経て引き込み液の流れに乗せる
。

気泡を形成するガスは、パイプ３５を取り巻く閉じられ
た室内の比較的低圧の液面から逃げるか、或いは、この
室の中へ導入される。

気泡は、すべてのガスがパイプ３６内の液の中へ溶ける
ようになる程長いパイプ３６の中には存在しない。

第４図は、真空蒸溜装置（プラント）の供給水の脱気に
本発明がいかに適用されるかを図解している。

ポンプ４０は、蒸溜されるべき水を熱交換器５１、例え
ば発電所の凝縮器を経てガス抜き室２２′へ送り込み、
ここで、水の中に溶解された空気の一部が気泡として分
離され、エゼクタ−２３′を経て水と一緒に流れ、空気
は、パイプ２５′を迂回しパイプ２４′を経てタンク２
６′へ流れ、ここで気泡は水面へ向って上昇する。

水は更に第２のガス抜き室２８′へ引き続いて流れ、こ
こで空気のより多くの部分とそれに伴う水蒸気が水から
分離される。

空気は、パイプ２９′とエゼクタ−３０′によって室２
８′から引かれ、パイプ３１′を経て第２のタンク３２
′へ進み、ここで空気は液面へ上昇する。

もし必要ならば、一連の数回のガス抜きが上記の方法で
互いに連継（係）して行われる。

タンク３２′から水は、パイプ４３によって凝縮器４８
を具えた真空蒸溜装置４５の第１の蒸発器へ引き続いて
送られる。

タンク２６′と３２′で分離された空気は、パイプ４１
を経て、装置４５から分離された水を流すエゼクタ−５
０へ引かれ、この分離された水は、空気をパイプ４４に
沿って例えば海へ運ぶ。

冷却水は、ポンプ４６によってパイプ４Ｔを経て冷却コ
イルへ送り込み、蒸溜装置４５の凝縮器を経て進んだ該
冷却水は、蒸溜装置４５からエゼクタ−４２を経て、パ
イプ５２によって例えば海へ逃げる。

エゼクタ−４２は、凝縮器４８と一体のパイプ４９によ
って接続され、凝縮器４８に蓄積された空気は、エゼク
タ−４２へ逃がれ、パイプ５２を経て排出される。

タンク３２′内の圧力は周囲の大気圧よりも低い。

タンク２６′と３２′は互いに全く分離されてもよく、
そのため、タンク２６′は相当に低い高さに置かれて大
気に開放され、ガス抜き室２２′で分離された空気は、
タンク２６′の中で大気に放出される。

もし、タンク２６′が大気に対して閉塞され、室２２′
に対応する数個のガス抜き室があるとすれば、タンク２
ｅ内のすべてのガス抜きから生じる空気は、エゼ゛クタ
ー５０によって排出させることができる。

この発明は、次のように実施される。

（１）ガスがガス抜き室から回収され、０．５〜１．０
ｍ／ｓの範囲の液の流速を利用するエゼクタ−によって
、別の泡として液へ再び導入される特許請求の範囲に記
載の方法。

（２）ガスは下降排出パイプの上方部で別の泡として液
に再導入され、該下降排出パイプでは、その下端の静圧
が少くとも（その下端位置で）元の液圧より高い液圧を
部分的に作り出すようにした前記第１項に記載の方法。

（３）前記下降パイプの下端は、大気に開放され且つ泡
取除き空間を構成するタンクの中に開放されている前記
第２項に記載の方法。

（４）前記パイプの下端は、大気に対して閉じている第
１タンクに解放され、溶解ガスを含んだ液はガス抜き室
へ送られ、前記第１タンクからの液は、第２の一連のガ
ス抜きを受け、大気に対して閉じた第２タンクに達し、
該第２タンクは前記別の泡が取り除かれる前記泡取き室
を権威し、ガスは該第２タンクから引き抜かれ、該第２
タンクからの液は装置（プラント）へ進められる前記第
３項に記載の方法。

（５）上記装置は真空蒸溜装置であり、該装置から液は
排出され、該液は、前記ガスを第２タンクから引き抜く
のに用いられ、第２タンク内の圧力は、周囲の大気圧よ
り低い前記第４項に記載の方法。

（６）前記最後に述べた液は、また前記第１タンクから
ガスを引くのに用いられる前記第５項に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

ゝ＼ 第１図は、液に溶解されたガスが液の中でどのようにし
て気泡を形成するかを説明する図面、第２図は２段階で
液からガスを取り除く本発明の方法を実施する装置の説
明図、第３図は液にガス気泡を混合する本発明方法を実
施する装置におけるエゼクタ−の説明図、第４図は真空
蒸溜装置の供給水の脱気を行なう本発明方法を実施する
装置の説明図である。 ２１ 、２１’・・・・・・人口バイブ、２２ 、２８
、２２’。 ２８′・・・・・・ガス抜き室、２４，３Ｌ２４’、３
１’・・・・・・液排出パイプ、２３ 、３０ 、２３
’、 ３０’、 ４２゜５０・・・・・・エゼクタ−１
２５，２９，２５’、２９’・・・・・・ガス回収パイ
プ、２６，３２，２６’、３２’・・・・・・タンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液は最初ガス抜き室へ流れ、該ガス抜き室で溶解ガ
   スの幾らかが気泡を形成するためにサイフオン手段によ
   り該室の液圧をもとの液圧より十分に低くされ、この気
   泡を形成した溶解ガスは集められ、一部気泡を分離した
   液が降下されるところで上記分離された別の気募として
   液へ再導入され、上記液の降下速度は前記別の気泡の主
   たる上昇速度よりも大きく、それによって前記別の気泡
   は静圧が増大する下方位置へ液と共に移送され、該位置
   から前記別の気泡を含んだ液が泡抜き室へ進み、該泡抜
   き室で前記別の気泡が最終的に液から取り除かれること
   を特徴とする、上記の工程からなるガス抜きを繰り返え
   して行なう一連のガス抜き中の少くとも一つにおいてサ
   イフオン作用を利用した溶解されたガスを液体から取り
   除く方法。 ２ 溶解されたガスを低圧によって液から分離するガス
   抜き室と、溶解されたガスを含んだ液をガス抜き室へ導
   くための入口バイブと、ガス抜き室から液を取り除くた
   めに該室から下方へ延び下方へ下がるにつれて静圧が増
   加するようにした液排出パイプと、前記液排出パイプの
   上部に設けられたエゼクタ−と、ガスがガス抜き室から
   回収され前記排出パイプ内で液内に気泡として再び導入
   されるためにエゼククーに送られるガス回収パイプと、
   前記液排出パイプの下端が液面下に開口しているタンク
   とからなることを特徴とする溶解されたガスを液体から
   取り除く装置。