JPS6240285B2 - - Google Patents

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JPS6240285B2
JPS6240285B2 JP54066549A JP6654979A JPS6240285B2 JP S6240285 B2 JPS6240285 B2 JP S6240285B2 JP 54066549 A JP54066549 A JP 54066549A JP 6654979 A JP6654979 A JP 6654979A JP S6240285 B2 JPS6240285 B2 JP S6240285B2
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は酸素リサイクル式オゾン発生装置の
改良に関するものである。
オゾンは酸化力、殺菌力が強いため水処理や生
産プロセス中で酸化剤として使用されている。こ
の場合に、オゾン発生機（オゾナイザ）の原料ガ
スを空気から酸素に換えるとオゾンの発生量が２
倍以上となり、オゾン発生機の消費電力を大幅に
削減できることが知られている。しかし、この場
合に原料ガスとしての酸素を有効に利用するため
には酸素リサイクル系が必要となる。
第１図はこの種の酸素リサイクル系を有する従
来のオゾンによる水処理装置の一例を示す。第１
図において、１はオゾン発生機、２は反応塔、３
はブロア、４は冷却除湿器、５は散気板、６は原
料ガス溜め、１０は吸着式ガス乾燥機である。
次に、この従来装置の動作について説明する。
原料ガス溜め６から出た原料酸素は、オゾン発
生機１によつて通常数％のオゾン濃度のオゾン化
酸素にされ、反応塔２の底部の散気板５から微細
気泡として水中に溶触して消費される。この際、
酸素も一部水中に溶解して水と共に流出するが大
部分は水中から排出される。この排出された酸素
はブロア３で吸引加圧された後に、図示してない
冷凍機から低温ブラインが送られている冷却除湿
器４で５℃程度に冷却され、ガス中に含まれてい
る水分が凝縮され、ドレインとして除去される。
冷却除湿器４を出たガスは吸着式ガス乾燥機１０
でガスの露点が−40℃以下になるように乾燥さ
れ、再び原料酸素として原料溜め６に送られる。
このような循環系は酸素リサイクル系と呼ばれて
いる。なお、オゾンに変換された酸素および水に
溶解して流出した酸素に相当する量の酸素が補給
酸素として補給される。
また、吸着式ガス乾燥機１０は、通常２塔以上
の吸着剤充填塔１１，１２で構成され、これらの
内部には水分除去のために吸着剤としてシリカゲ
ルまたは活性アルミナが充填されており、第１図
に示す２塔構成の場合には、一塔が水分の吸着除
去の動作を行なつている時、他塔は気体加熱器６
０からの加熱空気を通すことにより吸着剤の再生
を行なつている。一定時間を経過した後に、切換
弁２１，２２，３１，３２，４１，４２，５１，
５２の切換えによつて、一塔と他塔との動作の切
換えが行なわれ、交互に２塔の吸着剤充填塔で除
湿と再生とを繰返すことにより、連続的に排出酸
素の乾燥を行なう。
しかし、この従来の酸素リサイクル式オゾン発
生装置は、運転時間の経過に伴つてオゾン発生効
率の低下が認められた。この原因を究明すると、
吸着式ガス乾燥機から返送される酸素中に多量の
炭酸ガスと微量の揮発性有機物の存在が見い出さ
れた。すなわち、前述のような反応塔をリサイク
ル系に含む装置では、処理水の曝気中での蒸発に
よる水だけではなく、水中に溶存する有機物質と
オゾンとの反応の結果生ずる低分子有機物すなわ
ち揮発的有機物あるいは炭酸ガス、さらには原水
中に存在していた揮発性有機物などが排出酸素中
に混入する。従つて、従来のように吸着剤として
シリカゲルまたは活性アルミナを用い、水の除去
を主な目的とした吸着式ガス乾燥機１０では揮発
性有機物の除去に対しては十分な効果が発揮でき
ず、また不純物質の主体をなす炭酸ガスに対して
はほとんど吸着除去ができず、このためオゾン発
生効率の低下を生ずる。また、吸着剤の容量を増
して炭酸ガス、揮発性有機物を十分に取除くこと
も可能であるが、このようにすると装置の容量が
きわめて大きくなる上に、不純物の除去動作から
吸着剤の再生動作へ切換える際に、吸着剤充填塔
内に充満していた酸素の排出損失が大きく経済的
ではない。また、この発明の発明らが研究した結
果、酸素リサイクル系内のガスの組成が酸素90〜
95％、窒素５〜10％の場合には、炭酸ガス濃度が
零の場合よりも、１〜２％含有されている場合の
方がオゾン発生効率がよいことを見い出した。
この発明は、前述した従来装置の欠点を除去す
るために、発明らが見い出した前述の知見に基い
て、高いオゾン発生効率が得られる酸素リサイク
ル式オゾン発生装置を提供することを目的とする
ものである。
以下この発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
第２図はこの発明の一実施例による装置を示
す。第２図において、１はオゾン発生機、２は反
応塔、３はブロア、４は冷却除湿器、５は反応
塔、６は原料ガス溜め、１０は吸着式ガス乾燥機
であり、これらは、前記乾燥機１０の吸着剤充填
塔１１ａ，１２ａ内の吸着剤を除き、前述した第
１図に示すものと同じである。前記吸着剤充填塔
１１ａ，１２ａは内部に吸着剤としてCaA型ゼオ
ライトまたはＸ型ゼオライトが充填されている。
この実施例の装置の動作は、基本的には第１図
のものと同じであるが、反応塔２から排出される
酸素中に混入した揮発性有機物、炭酸ガスが水と
同様に吸着除去される。ここに例示した吸着剤に
よる吸着ガスの選択性は水、揮発性有機物、炭酸
ガスの順に弱くなる。従つて、オゾン発生効率に
大きく影響を与える水、揮発性有機物を完全近く
まで除去し、かつ炭酸ガスの一部を通過させてオ
ゾン発生機１へ供給するような条件設定も吸着剤
量の調整によつて容易に行なえる。すなわち、リ
サイクル系内に炭酸ガスが混入すると、オゾン発
生効率が低下する場合には、吸着剤量を増してよ
りよく炭酸ガスを除去し、また、炭酸ガスが若干
混入した方がかえつてオゾン発生効率が向上する
場合には吸着剤量を少なくして炭酸ガスだけが平
均して好ましい濃度だけ漏洩するように設定す
る。
この実施例では、前述のように、酸素リサイク
ルオゾン発生装置の吸着式ガス乾燥機に吸着剤と
してCaA型またはＸ型ゼオライトを用いたことに
より、オゾン発生効率の低下を確実に防止できる
だけではなく、逆に炭酸ガスの一部を漏洩させる
などによりオゾン発生効率をさらに改善すること
ができる。
第３図はこの発明の他の実施例を示し、この実
施例では吸着剤充填塔１１ｂ，１２ｂ内に吸着剤
としてCaA型またはＸ型ゼオライトとその吸着時
の上流側に活性アルミナまたはシリカゲルを充填
したものである。それ以外の構成および動作は前
述した第２図に示す実施例と同様であるから、第
２図と同構成の部分には同符号を第３図につけて
説明を省略する。CaA型またはＸ型ゼオライト
は、水、揮発性有機物、炭酸ガスの吸着除去に対
しては、前述のように理想的な吸着剤であるが、
吸着剤の再生については、水の脱離に相当の高温
空気を用いないと十分には行なえない。第４図は
第２図の装置による吸着剤の再生時に吸着剤充填
塔から排出される酸素中の各成分の一例を示す。
しかし、前記ゼオライトの上流側に活性アルミナ
またはシリカゲルを配し、これらに水を吸着させ
ると、吸着剤の再生が比較的低い温度でも有効に
行なえる。従つてこの発明の第２図に示す実施例
のものがもつ水の脱離の困難さを克服でき、吸着
剤の再生に要するエネルギのコストダウンと再生
時間の短縮ができる。なお、第３図に示す実施例
でも、水、揮発性有機物、炭酸ガスの吸着時の選
択性およびオゾン発生効率への効果は第２図に示
すものと同様に維持される。
なお、この発明は、水処理に限られることな
く、有機物を含む液相または固相の対象物にオゾ
ンを反応させるオゾン発生装置に広く適用できる
ものである。
以上説明したようにこの発明は、排出酸素の吸
着剤としてCaA型またはＸ型のゼオライトを用い
たことにより、水、揮発性有機物、炭酸ガスの吸
着時の選択性を良好にし、オゾン発生効率を高め
ることができる酸素リサイクル式オゾン発生装置
を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の酸素リサイクル式オゾン発生装
置の一例を示す構成説明図、第２図はこの発明の
一実施例によるオゾン発生装置を示す構成説明
図、第３図はこの発明の他の実施例によるオゾン
発生装置を示す構成説明図、第４図は第２図の実
施例の吸着剤再生時における吸着ガスの脱離特性
を示す図である。 １……オゾン発生機、２……反応塔、３……ブ
ロア、４……冷却除湿器、６……原料ガス溜め、
１０……吸着式ガス乾燥機、１１ａ，１２ａ，１
１ｂ，１２ｂ……吸着剤充填塔。なお、図中同一
符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 有機物を含む液相または固相の対象物にオゾ
    ン発生機から出たオゾン化酸素を送つて反応さ
    せ、その排気の酸素を処理して再びオゾン発生機
    の原料酸素として使用する酸素リサイル式オゾン
    発生装置において、リサイクル系に設ける排気酸
    素の吸着剤として、水分、揮発性有機物および炭
    酸ガスを除去するためにCaA型またはＸ型のゼオ
    ライトを用いたことを特徴とする酸素リサイクル
    式オゾン発生装置。 ２ 吸着剤として前記ゼオライトの吸着時の上流
    側に活性アルミナまたはシリカゲルを付加した特
    許請求の範囲第１項記載の酸素リサイクル式オゾ
    ン発生装置。
JP6654979A 1979-05-29 1979-05-29 Oxygen recycling type ozone generating apparatus Granted JPS55158107A (en)

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