JPS5869703A

JPS5869703A - 間欠オゾン供給装置

Info

Publication number: JPS5869703A
Application number: JP16530681A
Authority: JP
Inventors: Akira Usui; 明臼井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1983-04-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は間欠オゾイ供給装置番こ関するものである。

火力発−１原子力発４あるいは化学工場等には多波の冷
却水が使用されているが、用水中の微生物や磯類によっ
てスライム障害が発生し、管路の閉基や熱交換率の低下
が起こっている。この抛の防止策としてＩｌ＃ｉ一度オ
シン水の適用が考慮されて−る。この高崖度のオゾン水
を生成するためには、大容鎗のオゾン発生機を用いて生
成するよりも、小形で小容量のオゾン発生憎を用いて、
生成したオゾンを吸着剤に長時間にわたって蓄積し、こ
の蓄積したオゾンを吸着剤から一度に取り出し、嶋４２
オゾン水を生成する、いわゆる間欠オゾン供給装置が設
備費および運転費の点からも有利である。

従来の代表的な濶欠オゾン供給装置の一例を第１図につ
いて説明する。第１図１ｃｌは従来の間欠オゾン供給装
置を示すフロー図、４４１図１ｂｌはその吸脱着基を示
す垂直断面図、第１図１ｃｌはオゾン発生ａを示す垂直
断面図であり、図において、田はオゾン発生機、（２；
はこのオゾン発生機で発生したオゾンを吸着して蓄積す
る吸脱看塔、（３）はこの吸脱着基から酸素ガスをオゾ
ン発生機Ｉｌｌに循環する循環ブロア、１４１はオゾン
発生機（■に酸素を供給する酸素供給装置、（５ａ）〜
（５ｃ）は電磁弁、（６）は吸脱着基１２）加熱用のブ
ライン槽、（７）はこのブライン槽から吸脱着基１２１
にブラインを供給するブラインポンプ、（８）は吸脱看
塔１２１冷却用の冷凍機、（９）は吸脱着基１２３から
オゾンを吸引するエゼクタ、ＩＩＱは送水ポンプで、エ
ゼクタ（９）に被処理水を供給するエゼクタポンプｔ−
兼ねる。（ｌ１ｍ）〜（ｌｉｅ）は電磁弁である。

吸脱着４１２）は第１図１ｂ−のように二重筒になって
おり、円筒（２ａ）Ｋはオゾン吸着剤（２ｂ）が充填さ
れ、円筒（２ａ）と外筒（２ｃ）の間にはブラインジャ
ケット（２ｄ）が形成され、ブラインが充填されて、ブ
ラインコイル（２・）を介してブライン槽（６）に連絡
シティる。（２ｆ）は円筒（２ａ）に巻かれた蒸発管で
、冷凍機（８）に連絡している。オゾン吸着剤（２ｂ）
は一般ｆこシリカゲルが用いられ、ブラインとしてはエ
チレングリコール、アルコール類等の不凍液が使用され
る。

オゾン発生機（１）は第１図（ｃ）に示すように、高圧
電極管（１ａ）および接地電極管（１ｂ）によって形成
される間隙で無声放電が行われるように構成されている
。（１ｃ）は高圧ブッシング、（１ｄ）は高圧ヒユーズ
、（１ｃ）は絶縁ブロックである。

なお上記循環プロア（３）、オゾン発生機（１）、オゾ
ン吸脱着塔（２）の順に１つの循環系を構成している。

次ニ動作について説明する。この動作にはオゾンの吸着
動作および脱着動作の２動作が主としである。

初めに吸着動作について説明する。酸素供給装置（４）
より循環系内に常時一定の圧力で酸素を供給する。この
時の圧力は通常１．０　ｋｇ／ｃｄＯに維持されている
。電磁弁（５ａ）　、　（５ｂ）は開いており、（５ｃ
）は閉じて−る。循環ブロア（３）により循環系内に酸
素を流通させると、オゾン発生機（１）の放電空隙中音
通過する間に無声放電基こより酸素の一部がオゾンに変
換されて、オゾン化酸素となる。このオゾン化酸素は吸
脱着基（２）へ搬送される。オゾン吸脱着塔（２）内の
吸着剤は、オゾンを選択的に吸着し、残りの酸素は、電
磁弁（５ａ）を通り循環プロア（３）＃こよりオゾン発
生機（Ｉ）に返送される。オゾンとして消費された酸素
は、酸素供給装置（４）より補充される。

このときオゾン吸着剤の温度は冷凍＊　１８１により−
３０〜−４０℃程度に冷却されている。これは吸着剤の
オゾン吸着能力が温度により大きく変化すること番こよ
る。すなわち、温度を低くすると、オゾンの吸着量は増
加し、逆に温度が上昇するとオゾンの吸着量は減少する
からである。したがってオゾンを脱着する時は吸着剤の
温度を上昇させる。

オゾン吸脱着塔（２）の吸着剤がオゾン飽和吸着量近く
まで吸着すると脱着動作へ移行する。脱着動作ではオゾ
ン発生機（１１、循環ブロア（３）、冷凍機（８）が稼
動を停止し、１１出弁（５ａ）　、　（５ｂ）が閉じる
とともＯこ、吸着剤に吸着されていたオゾンが脱着し易
いようにブライン槽（６）よりブラインポンプ（力にて
ブラインが供給され、熱が加えられて吸着剤の温度を上
昇させる。このように温度を上けると吸脱着基（２）の
内圧が上がり１．０−ｋｆｌ／（ｙｄＧから２．０〜２
．５に９Ａ−ＩＩＧ程度になり昇温は完了する。脱着開
始とともに電磁弁（５ｃ）が開き、送水ポンプａ〔がエ
ゼクタ（９）側へ切り換わる。このとき電磁弁（ｌｌａ
）および（ｌｌｃ）は開き、（ｌｌｂ）は閉じる。これ
によりオゾン吸脱着塔（２）内のオゾンを減圧吸引し、
エゼクタ（９）内で被処理水中に分散、溶解し、オゾン
処理水を作る。このとき減圧吸引することによる吸脱着
基（２）内の到達圧力はおおよそ一７０ｃｍＨｇとなる
。このように脱着が終了すると再び初期の吸着動作へと
移行して連続的に運転が繰り返される。

なお、送水ポンプ０１は常時電磁弁（ｌｌｂ）を開き送
水しており、オゾン注入時のみエゼクタ（９）側を通る
。第２図に本装置の運転シーケンス図を示す。

前述した通り、オゾン吸着→予備加熱→脱着→酸素充填
→オゾン吸着の循環動作を繰り返す。一般にはオゾン吸
着が２３時間、予備加熱がＩＯ〜１５分、脱着が５分、
酸素充填が４０〜４５分の２４時間周期である。オゾン
吸着時間が長いため、オゾン発生機（１１は小さくてす
み、そのため設備費が非常に少なくてすむのは、間欠オ
ゾン供給装置の大きな特色である。

しかし上述した従来の装置では被処理水量が比較的少な
い場合は良いが、被処理水量が多くなると、低揚程形の
送水ポンプではエゼクタのポンプとしては能力不足で、
エゼクタポンプと送水ポンプを兼ねるためには非常ｌこ
ポンプが大きくなり、また受・−容量も非常ｌこ大きく
なるという欠点があり、さら４こはパルプ類も大形化す
るため、イニシャルコストがどうしても高くなるという
欠点がｂった。

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、メインの被処理水路から、エゼク
タ駆動水として一部の被処理水を専用エゼクタポンプで
取り出し、高須度オゾン水としてメインの被処理水路へ
戻し、処理水中のオゾン展度を定格濃度にすること番こ
より、イニシャルコストを下げ受電容量を小さくできる
間欠オゾン供給装置を提供することを目的としている。

以下本発明の一実施例を第３図について説明する。第３
図は実施例のフロー図でおり、第１図と同一部分には同
一符号を付して、その説明を省略する。第３図にお―て
、０はメインの被処理水配管で、専用の送水ポンプａ〔
が設けられている。０３は被処理水配管ａりからエゼク
タ（９）にエゼクタ駆動水を供給し、再び被処理水配管
ｔｔａに戻すエゼクタ駆動水配管で、専用のエゼクタポ
ンプＱ４）が設けられてｉる。

上記のように構成された間欠オゾン供給装置において、
オゾン吸着動作は第１図の場合と同様である。

オゾン脱着時にはオゾン発生機＋１１、冷凍機（８）を
止め、電磁弁（５ａ）　、（５ｂ）を閉じて、プライン
ポンプ（７）を運転し、予備加熱を始める。吸脱着塔（
２）内の内圧が２．０〜２−５　ｋｇ／ｃｄａになった
時点で予備加熱動作からオゾン脱着動作に入る。このと
き電磁弁（５ｃ）が開き、エゼクタポンプＱ４）が稼動
し始める。

これにより、メインの被処理水配管峙から被処理水の一
部がエゼクタ駆動水配管（１３に入り、エゼクタポンプ
α４によってエゼクタ（９）に供給され、ここで吸脱着
塔（２１からオゾンを吸引して分散、溶解し、オゾン水
として下流側の被処理水配管Ｏに戻され。

残部の被処理水をオゾン処理する。

ここでエゼクタポンプａ◆と送水ポンプ０Ｉとの送水量
およびその揚程の特性の違いが問題となる。

例えば、オゾン注入を１日１回５分間だけ５　ｐｐｍ注
入とし、ｌ系列の処理水量Ｙｒ１５，０００ｍ”　、７
日とすると、送水ポンプｎＩとしては送水量１０．４　
ＩＩ”／ｍｉｎ。

揚程約１０ｍ程度であるため、３０祷の電動機を必要と
する。これをエゼクタポンプと兼用にするには揚程が２
５ｍ程必要なため電動機が大きくなり７５１１を必要と
する。従来形と本方式とを電動機の受電容量で比較する
と、相数　　電圧　電動機　容量エゼクタポンプ　３０　　４４０Ｖ　　　７５０１　８
９ＫＶＡ従来形　兼送水ポンプ本発明形　送水ポンプ　　３４２１　　２２０Ｖ　　　
３００１　３６ＫＶＡエゼ／Ｉ’ポンプ　　３５２５　
　２２０Ｖ　　　１５ＫＩ　　１８ＫＶＡとなり、従来
形に比べ約４０％もの受電容量の削減になる。ただしエ
ゼクタ駆動水はメインの被処理水量の４０チ、つ箇り４
ぜ／ｍｉ　ｎである。

エゼクタの効率をアップすれば駆動水量を減らすことが
できるため、エゼクタ用ポンプの電動機を小さくするこ
とかで龜、さらに受電設備を小さくすることができる。

また当然ながらランニングコストも大幅に削減できる。

つまり従来形は７５瞑のモータが常時動いているのに対
し、本発明形は３０１ａＩのモータは常時動いているが
、１５弾のモータは１日約８分しか駆動しないため、年
間の消費電力を従来形と比較すると、少なくとも半分の
電力費ですむ。

なお、上記実施例ではｌ系列、１５．０００　ｍ”／日
の場合について説明したが、数系列にしてもよい。

またエゼクタ駆動水をメインの送水管の上流から取り、
下流にオゾン水として注入したが、逆にしてもよ（、上
記実施例と同様の効果を奏する。

この発明は火力発電、原子力発電、化学工場の冷却水処
理に限らず、他の用途における間欠オゾン供給装置にも
適用可能である。

以上のように、この発明によれば、エゼクタ用専用のポ
ンプを単独で動かし、しかも被処理水量の４０％あるい
はそれ以下をエゼクタ駆動水として利用するようにした
ので、受電容量の低下および受電設備の小形化−こより
装置が安価にでき、また送水ポンプを低揚程にできるた
め、ランニングコストも従来形に比べて５０９６以下に
できるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（、）は従来の間欠オゾン供給装装置のフロー図
、第１図（ｂ）はその吸脱着基の垂直断面図、第１図（
Ｃ）はオゾン発生機の垂直断面図、第２図は従来の運転
シーケンス図、第３図は本発明の一実施例の７０−図で
ある。（１）・・・オゾン発生機、（２）・・・吸脱着基、（
３）・・・循環プロア、（４）・・・酸素供給装置、（
８）・・・冷凍機、（９）・・・エゼクタ、１１１・・
・送水ポンプ、（１３・・・被処理水配管、ｃ１謙・・
・駆動水配管、（Ｉ４）・・・エゼクタポンプ。なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。代理人　葛　野　信　−（外１名）第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）酸素を原料としてオゾンを生成するオゾン発生機
と、冷却することによりオゾン発生機のオゾンを吸着し
、かつ加温・減圧することによりオゾンを脱着するオゾ
ン吸着物質が充填された塔部を有する吸脱着塔と、オゾ
ン吸着時基こオゾン吸着物質を冷却する冷凍機と、オゾ
ン脱着時ｌこオゾン吸着物質を加温するブライン槽と、
オゾン脱着時に吸脱着塔を減圧するエゼクタとを有する
間欠オゾン供給装置において、前記エゼクタの駆動水と
して被処理水の一部を供給する装置を備えたことを特徴
とする間欠オゾン供給装置。
（２）被処理水配管の上流からエゼクタの駆動水として
一部給水し、オゾン含有処理水を上記地点より下流側に
注入して戻す手段を備えたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の間欠オゾン供給装置。１；３１エゼクタの駆動性を供給する専用のエゼクタポ
ンプを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１ｉｊ
４筐たＶｉ第２ＪＡＮ４畝の間欠オゾン供給装置。