JPS63158106A - 脱気方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体中に含まれる溶存気体を脱気する方法に
関し、さらに詳しくは気体を溶存する液体が多孔性高分
子膜よりなる管を通過する間に、該液体中の溶存気体を
効率的に脱気する方法に関するものである。

〔従米の技術〕

液体中に溶存する気体を脱気する時、脱気される量の程
度を表す言葉として「脱気度」を定義し、脱気される溶
存気体が多い時は脱気度が高いと呼び、少ない時は脱気
度が低いと呼ぶことにする。

一般に多孔性高分子膜管を用いた脱気装置Ａは第２図に
そのフローシートを示すように、スパイラル型の多孔性
高分子膜管１が内臓された減圧室２と、この真空度を圧
力センサ５によって検出して制御回路３によって作動あ
るいは停止させる真空ポンプ４とによって構成されてい
る。

上記脱気装置Ａによって液体６に溶存する気体を除去°
する場合には、減圧室２の圧力を所定の範囲の減圧状態
に保持しながら液体６をポンプ７を用い多孔性高分子膜
管１　（以下チューブという）内を所定速度で通過させ
る。

脱気度は脱気すべき液体を通過させるチューブの材質、
肉厚、内径、および該液体との接触面積、減圧室内の真
空度、脱気すべき液体の温度、流量。

および粘度等に影響される。

脱気層に影響を及ぼす要因のうちチューブについて言え
ば、内径はより小さく、肉厚はより薄く。

液体の接触面積はより大きい方が脱気されやすいが、現
在のチューブ成形技術上限界があり、多孔性高分子膜を
成形出来るポリ四フッ化エチレン樹脂を用いた場合、内
径１．８ｎ、肉厚０．２ｍｍが限度である。

一方、減圧室内の真空度は高いほど脱気されやすいが、
チューブの孔径、空孔率によっては液体が透過する場合
がある。この場合、液体の表面張力が高いほど、チュー
ブの孔径、空孔率から言うと孔径は小さいほど、空孔率
も低いほど、液体の透過は起りに（い。従ってチューブ
からの液体透過は、チューブの材質、孔径および空孔率
が決まればチューブ内外の圧力差、液体の表面張力と密
接な関係がある。

液体がチューブを透過しない範囲で、チューブの材質、
内径、肉厚を同じにした場合、脱気層はチューブの長さ
と、脱気すべき液体の流量、粘度で決定される。しかし
ながらチューブは長いほど、脱気度舛高くなるが、逆に
脱気すべき液体のチューブ内での圧力損失が大きくなる
ので所望の流量が得られない。そこで所望の流量を得る
ために、脱気すべき液体をチューブにポンプ等を用いて
圧送すればよいが、この場合、ポンプ等の設備がコスト
アップとなるだけでなく、液体を圧送する時の圧力によ
りチューブから液体が透過したり、はなはだしい時には
チューブが破裂するということが起こる。

結局、ある一定の脱気層を確保しながら得られる最大流
量はチューブの材質、内径、肉厚が決ま、れば、チュー
ブの長さ、脱気すべき液体の粘度によって決定される。

次に脱気すべき液体について言えば液体の温度は低いほ
ど脱気されやすい。また液体の流量は少いほど脱気され
やすい。これは液体のチューブ内での滞留時間が長いほ
ど脱気されやすいということから理解出来る。また液体
の粘度は低い方が脱気されやすい。これは、チューブ壁
で液体より溶存気体が脱気されると、チューブ内の中心
部の液体よりチューブ壁に向っても溶存気体が拡散する
が、この時、チューブ内の液体の粘度によって溶存気体
の拡散速度が異なり、液体の粘度が低いほど、拡散しや
すいためと考えられる。

以上述べたことから例えばポリ四フッ化エチレン樹脂で
成形した前記内径１．８ｍ、肉厚０．　２鶴の一定長さ
のチューブを用い、液体中に溶存する気体を脱気する場
合、脱気層を高くするには、流量を少なくしなければな
らず、また流量を多くすると、脱気層は低くなる。

チューブでの脱気されるべき液体の圧力損失を小さくし
、所望の流量を得るためにただ単にチューブの内径を大
きくする方法は、チューブ壁と液体量の接触面積が相対
的に小さくなると共に、バルク液中の溶存気体のチュー
ブ壁への拡散時間が、チューブでの滞留時間以上に長く
かかるので所望の脱気層は得られない。

すなわち、従来の脱気方法では、チューブの材質、内径
、肉厚、長さおよび脱気されるべき液体が決まれば、こ
れを用い液体の脱気層を高くすることと１．流量を多く
するということは相反することであり、流量を多くして
も脱気層を低下させないような脱気方法が望まれてきた
。

所望のある脱気層を確保しつつ、流量を多くする方法と
して特開昭５９−２１６６０６号公報。

特開昭６０−２５５１４号公報には所望の脱気層を有す
る液体を大量に得るため、チューブの材質。

内径および肉厚を決定し、所望の脱気層および流量を満
足するチューブ１本当りの長さを求めチューブを並列に
配置した多管モジュールを作製するのに必要な本数を決
定する方法が述べられている。

、　〔発明が解決しようとする問題点）、　　しかしな
がら、これらの方法は、チューブの塩気効率を本質的に
高める方法ではない。

本発明の目的は、多孔性高分子膜よりなるチューブの中
を、気体を溶存する液体が通過する間に、該チューブ内
の圧力より、該チューブ外の圧力を低くして、該液体中
の溶存気体を除去する脱気方法において、チューブの材
質、内径、肉厚を決定し、該チューブの長さを一定にし
た場合に、５流量を同じにしても該液体の脱気効率を高
める方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる本発明の目的は、多孔性高分子膜よりなる管の中
を、気体を溶存する液体が通過する間に、該多孔性高分
子膜管内の圧力より該管外圧力を低くして該多孔性高分
子膜管壁を通して該液体中の溶存気体を除去する脱気方
法において、該多孔性高分子膜管内の該液体を加圧する
ことを特徴とする脱気方法によって達成される。

本発明における多孔性高分子膜管内の該液体を加圧する
方法としては、多孔性高分子膜管の出口に連なる配管に
加圧用のバルブを設けると共に、圧送手段としては空気
等を用いてもよいが該液体を連続的に処理する場合には
ポンプ等を用いる方が好ましい。

液体に加える圧力は前述のように圧力によってはチュー
ブから液体が透過したり、はなはだしい時には、チュー
ブが破裂するということがあるが、この場合にはチュー
ブから液体が透過しないということが前提条件となる。

従って、加える圧力は用いるチューブの材質。

肉厚、孔径、空孔率によって自ずとその範囲が決定され
る。

例えば内径６ｍｌ、肉［０，６ｆｉ、平均孔径０．４ミ
クロン、空孔率約２０％のポリ四フッ化エチレン膜のチ
ューブを用いた場合、該チューブ外の圧力を２ＱＴｏｒ
ｒにした時は、該チューブ内の液体に加える圧力は約０
．８ｋｇ／ａａゲージ圧以下にする必要があり、この範
囲では液体の透過はみられない。さらに液体に加える圧
力を、液体がチューブから透過する圧力の約１／２以上
にすることによって液体の脱気効率をさらに高めること
が出来る。

〔作　　用〕

液体中の溶存気体は該チューブ内壁より脱気されるが、
この時の駆動力の１つとして該チューブ内外の圧力差が
考えられる。該チューブ外の圧力は真空ポンプ等による
減圧により低下させることが出来るが、自ずと限界があ
るが、該チューブ内の液体の圧力は、ポンプ、圧縮空気
等の加圧手段により大気圧以上に任意に選択出来る。

従って該チューブ内の液体の圧力を高めることにより、
脱気のための駆動力の１つである圧力差を大きくできる
ので、脱気効率を高めることができるのである。

〔実　施　例〕

実施例１　゛ 第１図に示すような脱気装置において、減圧室２内に内
径６龍、肉’Ｗ！−０、６ｍ、平均孔径０．４μｍ、空
孔率約２０％、長さ５ｍのチューブ状ポリ四フッ化エチ
レン膜を設け、２０℃において充分攪拌し、溶存空気を
飽和させたメチルエチルケトンを流量１００ｃｃ／分で
ポンプ７を用い通過させ、減圧室２の圧力を変えると共
に圧力計９をみながら加圧バルブ８を調整し、メチルエ
チルケトンに加える圧力を変え、それぞれの場合に通過
したメチルエチルケトンの脱気度を溶存酸素濃度計で測
定した。その結果を第３図に示す。本発明によって減圧
室２の圧力にもよるが相対溶存空気量がチューブ内の圧
力を約０．４に＋ｒ／ｃＪゲージ圧より大きくしていく
ことにより、チュニブ内の圧力が最も低い時０．０５ｋ
ｇ／ｃ＋ａと比較して約３％〜１１％引き下げられるこ
とがわかる。

一方、メチルエチルケトンに圧力を加えた時、メチルエ
チルケトンがチューブ壁より透過する圧力は、減圧室２
の圧力にもよるが、第３図に示すように約０．８〜０．
９ｋｇ／Ｊゲージ圧であり、減圧室２内の圧力がいずれ
の場合にも、チューブ内の圧力が約０．４ｋｇ／ａａゲ
ージ圧以上になると、脱気効率が急激に向上することが
わかる。

相対溶存空気量１００％とは、ある温度（この場合↓ま
２０℃）で脱気すべき液体を充分攪拌して、溶存空気を
飽和させ、溶存酸素濃度を溶存酸素濃度計で測定した時
に、それが示す値を言い、脱気された液体の溶存空気量
については、該脱気液体を脱気される前の飽和溶存空気
含有の液体と同じ温度（この場合は２０℃）にし、同様
に溶存酸素濃度を溶存酸素濃度針で測定し、この時の値
を相対溶存空気量と呼びパーセントで表示する。従って
相対溶存空気量が小さいほど説気度は高いと言える。

実施例２ 実施例１におけるメチルエチルケトンの代りに第１表に
示す組成の感光性塗布液を用い、他は実施例と同様な条
件で、脱気度を測定した。

結果を第４図に示すように本発明によって減圧室２の圧
力にもよるが相対溶存空気量がチューブ内の圧力を０．
４ｋｇ／ｃｄゲージ圧より大きくしていくことにより、
チューブ内の圧力が最も低い時０．０５ｋｇ／−と比較
して約４％〜１１％引き下げられることがわかる。

一方、感光性塗布液がチューブ壁より透過する圧力は実
施例１と同様であり、脱気効率が急激に向上するチュー
ブ内圧力も同様であった。

第　　　１　　　表 ナフトキノン−（１，２）−ジアジド −（２）−５−スルホン酸クロリド とポリーＰ−ヒドロキシエチレン のエステル化合物　　　　　　　　０．７重量部ノボラ
ック型フェノール樹脂　　　２．０重量部メチルエチル
ケトン　　　　　　１５．０　〃メチルセロソルブアセ
テート　　２５．０　　〃〔発明の効果〕 以上述べたように本発明に係わる脱気方法は、多孔性高
分子膜よりなる脱気用チューブの中を通過させる′液体
に、該液体が該チューブより透過しない圧力で加圧する
ことにより、大幅に液体の説気効率を高めることが出来
るので、流量が少なくとも所望の脱気度を得たい場合に
はチューブの長さを短くしたり、一定の長さのチューブ
の場合は所望、の脱気度を確保しつつ流量を増加させる
ことが出来る。

従ってチューブを並列に配置した多管モジュールからな
る脱気装置を製作する場合、コンパクトな装置にするこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の脱気方法に用いる脱気装置の概略図、
第２図は本発明に係わる脱気装置の一般的なフローを示
す回路図、第３図および第４図はそれぞれ液体がメチル
エチルケトンおよび感光性塗布液の場合、本脱気方法の
実施例におけるチューブ内圧力を相対溶存空気量との関
係を示すグラフである。 １・・・多孔性高分子膜管（チューブ）２・・・減圧室
　　　　３・・・制御回路４・・・真空ポンプ　　５・
・・圧力セン号−６・・・液体　　　　　７・・・ポン
プ８・・・加圧バルブ　　９・・・圧力計代理人　弁理
士（８１０７）　　佐々木　清隆（ほか　３名） 第　　１　　図 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多孔性高分子膜よりなる管の中を、気体を溶存す
   る液体が通過する間に、該多孔性高分子膜管内の圧力よ
   り該管外圧力を低くして該多孔性高分子膜管壁を通して
   該液体中の溶存気体を除去する脱気方法において、該多
   孔性高分子膜管内の該液体に圧力を加えることを特徴と
   する脱気方法。
2. （２）該液体に加える圧力を該管より液体が透過する圧
   力の１／２以上１未満とすることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の脱気方法。