WO2018043711A1 - 二酸化塩素発生装置及び二酸化塩素発生方法 - Google Patents

二酸化塩素発生装置及び二酸化塩素発生方法 Download PDF

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bubbling
electrolytic solution
electrolyte
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宏一 寺田
雅彦 大炭
金房 原
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株式会社大阪ソーダ
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    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
    • A61L2/20—Gaseous substances, e.g. vapours
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
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    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C25B15/083—Separating products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features

Definitions

  • the present invention relates to a chlorine dioxide generator and a chlorine dioxide generation method, and more particularly to a chlorine dioxide generator and a chlorine dioxide generation method for generating chlorine dioxide by electrolyzing a solution containing chlorite.
  • a chlorine dioxide generator that generates chlorine dioxide by electrolyzing an electrolyte containing chlorite.
  • a chlorine dioxide generator described in Patent Document 1 includes an electrolytic bath provided with electrodes, and the electrolytic solution in the electrolytic bath in order to degas chlorine dioxide generated by electrolysis and dissolved in the electrolytic solution. Equipped with a deaeration pipe (a bubbling gas supply device) for supplying a degassing gas (bubbling gas) to the chlorine dioxide generated by electrolyzing the electrolytic solution by degassing it in the electrolytic cell
  • a deaeration pipe a bubbling gas supply device
  • chlorine dioxide is highly water-soluble, and when electrolyzing an electrolyte containing chlorite to generate chlorine dioxide, chlorine dioxide dissolves in the electrolyte immediately after it is generated on the electrode surface, particularly the anode surface. To do. For this reason, if the degassing efficiency is poor, the residence time of chlorine dioxide in the electrolytic solution becomes long, and the side reaction proceeds to reduce the recovery efficiency of chlorine dioxide.
  • the electrolytic solution is difficult to circulate in the electrolytic cell, so that the concentration of chlorine dioxide in the electrolytic solution is reduced in the portion where bubbling is performed.
  • the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to quickly reduce the concentration of chlorine dioxide in the electrolytic solution to improve the generation efficiency of chlorine dioxide.
  • the present invention is directed to an electrode for electrolyzing the electrolytic solution for a chlorine dioxide generator that generates chlorine dioxide by electrolyzing an electrolytic solution containing a chlorite aqueous solution.
  • the bubbling gas supply unit for supplying bubbling gas to the electrolytic solution and bubbling the electrolytic solution by the bubbling gas supply device, the electrolytic unit, and the bubbling
  • a gas recovery unit for recovering chlorine dioxide, which is located above the gas supply unit and degassed from the electrolyte by bubbling by the bubbling gas supply device; and the electrolysis unit and the gas recovery unit.
  • a first flow path and a second flow path connecting the electrolysis section and the gas recovery section so as to form a circulation circuit through which the electrolytic solution circulates.
  • the bubbling gas supply unit is located in the first flow path, and the bubbling by the bubbling gas supply device causes the electrolyte in the circulation circuit to pass through the first flow path from the electrolysis unit. It was set as the structure which is arrange
  • the electrolyte solution circulates due to the gas lift effect of the bubbling gas supplied by the bubbling gas supply device.
  • the electrolyte in the circulation circuit is supplied with a bubbling gas at a bubbling gas supply unit disposed at a position in the first flow path and contains bubbles, so that the apparent specific gravity is reduced. It flows so as to rise in one flow path.
  • the bubbling gas is broken at the surface of the electrolyte and separated from the electrolyte (gas-liquid separation), so the electrolyte after the bubbling gas is separated is relatively The specific gravity increases and flows so as to descend in the second flow path. Thereby, circulation of the electrolyte can be generated in the circulation circuit.
  • the bubble of the bubbling gas containing chlorine dioxide breaks at the liquid level in the gas recovery unit and moves upward in the gas recovery unit.
  • the electrolyte from which the bubbles are removed flows toward the electrolysis section through the second flow path. As a result, chlorine dioxide can be recovered, while the electrolytic solution can be electrolyzed again.
  • bubbling causes the electrolyte in the circulation circuit to flow from the electrolysis unit to the gas recovery unit through the first flow path, thereby circulating the entire electrolyte in the circuit. Since the electrolytic solution in which chlorine dioxide is dissolved can be quickly moved to the bubbling gas supply unit, it is possible to suppress an increase in the concentration of chlorine dioxide in the electrolytic solution in the electrolysis unit. In addition, the chlorine dioxide dissolved in the electrolyte is degassed from the bubbling gas supply unit to the gas recovery unit, and recovered as chlorine dioxide gas in the gas recovery unit, so that the electrolyte solution having a high chlorine dioxide concentration is obtained. However, it can suppress flowing into an electrolysis part again. As a result, the chlorine dioxide concentration in the electrolytic solution can be quickly reduced, and the production efficiency of chlorine dioxide can be improved.
  • the bubbling gas supply unit is disposed at a position in the first flow path, an increase in the apparent electric resistance of the electrolytic solution due to bubbles entering between the electrodes and a side reaction due to an increase in the electrolytic voltage. Occurrence can be prevented.
  • the circulation circuit is formed by connecting the upper end portions and the lower end portions of a pair of upper and lower pipes extending in the vertical direction through horizontal pipes extending in the horizontal direction.
  • the first flow path includes at least one upper and lower pipes of the pair of upper and lower pipes and an upper horizontal pipe that connects upper ends of the pair of upper and lower pipes
  • the second flow path includes: At least the other upper and lower pipes of the pair of upper and lower pipes, and the gas recovery unit is disposed at a connection portion between the other upper and lower pipes and the upper horizontal pipe, and the bubbling gas supply unit Are disposed in the central part in the vertical direction in the first flow path or in the part below the central part.
  • the bubbling gas supply unit is disposed in the central portion in the vertical direction of the first flow path or in the lower portion of the central portion, the bubbling gas is supplied from the lowest possible position in the circulation circuit. It becomes easy to generate the flow of the electrolyte solution by the gas lift effect of the bubbling gas.
  • the gas recovery unit is disposed at a connection portion between the other upper and lower pipes and the upper horizontal pipe, the electrolytic solution separated by gas and liquid in the gas recovery unit flows into the second flow immediately after the gas-liquid separation. It will pass through the upper and lower pipes forming the path, and the electrolyte will easily flow toward the electrolysis part via the second flow path. As a result, the generation efficiency of chlorine dioxide can be further improved.
  • the circulation circuit is formed by a double tubular pipe having the first flow path as an inner pipe and the second flow path as an outer pipe.
  • the heavy tubular pipe is disposed so as to extend in the vertical direction
  • the electrolysis section is disposed at the lower end of the double tubular pipe
  • the gas recovery section includes the two pipes.
  • the bubbling gas supply unit is disposed at a portion near the electrolysis unit in the longitudinal direction of the first flow path.
  • This configuration makes it possible to make the overall configuration of the apparatus compact in the horizontal direction.
  • the bubbling gas supply unit is disposed at a position closer to the electrolysis unit in the longitudinal direction of the first flow path, the bubbling gas is supplied from the lowest possible position in the circulation circuit. Thus, the flow of the electrolyte due to the gas lift effect is easily generated.
  • the bubbling gas supply device is configured to supply the bubbling gas at a flow rate of 1.5 L / min or more when the electrolytic solution is circulated in the circulation circuit. It is desirable.
  • the bubbling gas supply device supplies the bubbling gas at a flow rate of 4.0 L / min or more when the electrolytic solution is circulated in the circulation circuit. It is desirable to be configured as follows.
  • the electrolytic solution can circulate in the circulation circuit by the gas lift effect of the bubbling gas. As a result, the generation efficiency of chlorine dioxide can be further improved.
  • the chlorine dioxide generator further includes a waste liquid recovery device that is connected to the circulation circuit and recovers a part of the electrolytic solution circulating in the circulation circuit as a waste liquid, and the waste liquid recovery device has an activated carbon filter. It is desirable that the collected electrolytic solution is configured to be discharged outside after passing through the activated carbon filter.
  • the concentration of chlorite ions which are the raw materials for chlorine dioxide, in the electrolyte solution becomes low. Therefore, it is necessary to newly add an electrolyte solution containing a predetermined concentration of chlorite ions. As a result, the amount of electrolyte in the circulation circuit increases, so that the amount of electrolyte in the circulation circuit needs to be discharged to the outside of the circulation circuit. Since the electrolyte discharged to the outside of the circulation circuit is then discharged into sewage, it is desirable to treat chlorite ions to lower the biochemical oxygen demand (BOD) below the sewage discharge standard. Thus, by using a waste liquid recovery device having an activated carbon filter and reducing the chlorite ions with the activated carbon filter, the electrolyte discharged outside the circulation circuit can be discharged into sewage.
  • BOD biochemical oxygen demand
  • Another aspect of the present invention is an invention of a chlorine dioxide generating method for generating chlorine dioxide by electrolyzing an electrolytic solution containing a chlorite aqueous solution. Electricity for electrolyzing the electrolytic solution is provided.
  • a decomposition unit, a bubbling gas supply unit for bubbling the electrolyte solution, a gas recovery unit for recovering chlorine dioxide deaerated from the electrolyte solution by bubbling, and the bubbling gas supply unit are arranged. And a first flow path for connecting the electrolysis section and the gas recovery section, and a second flow path for connecting the electrolysis section and the gas recovery section separately from the first flow path.
  • the above circulation A circulation step of circulating the electrolyte in the circuit; a step of electrolyzing the electrolyte to generate chlorine dioxide; a deaeration step of degassing the generated chlorine dioxide from the electrolyzed electrolyte; And a recovery step of recovering degassed chlorine dioxide.
  • the concentration of chlorine dioxide in the electrolytic solution in the electrolysis unit is increased by circulating the entire electrolytic solution in the circulation circuit and quickly moving the electrolytic solution in which chlorine dioxide is dissolved to the bubbling gas supply unit. Therefore, it is possible to quickly reduce the concentration of chlorine dioxide in the electrolytic solution and improve the generation efficiency of chlorine dioxide.
  • the electrolytic solution is circulated between the electrolysis unit and the gas recovery unit, and the bubbling gas supply device is used.
  • the bubbling generates a flow of the electrolytic solution such that the electrolytic solution in the circulation circuit flows from the electrolysis unit to the gas recovery unit via the first flow path, so that chlorine dioxide generated by electrolysis is dissolved.
  • chlorine dioxide generated by electrolysis and dissolved in the electrolyte is degassed from the electrolyte until it is recovered by the gas recovery unit, so that the electrolyte with a high chlorine dioxide concentration is electrolyzed again. It can suppress flowing into the part. As a result, the chlorine dioxide concentration in the electrolytic solution can be quickly reduced, and the production efficiency of chlorine dioxide can be improved.
  • FIG. 1 It is the schematic which shows the structure of the chlorine dioxide generator which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a graph showing the production
  • FIG. It is a graph showing the production
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of a chlorine dioxide generator 1 according to the first embodiment.
  • This chlorine dioxide generator 1 is a device that generates chlorine dioxide (ClO 2 ) by electrolyzing an electrolytic solution containing an aqueous solution of sodium chlorite (NaClO 2 ) as a chlorite. It is arranged in a sterilization apparatus installed in a place where an unspecified number of people gather, or in a sterilization apparatus installed in a place where sterilization is necessary such as a pharmaceutical factory.
  • the chlorine dioxide generator 1 is provided for electrolyzing the electrolytic solution 11 and electrodes 31 and 32, and for deaerating chlorine dioxide from the electrolytic solution electrolyzed by the electrolytic unit 11. Further, a bubbling gas supply unit 12 for supplying a bubbling gas to the electrolytic solution, a pH measuring unit 13 for measuring the pH of the electrolytic solution, and a gas for recovering chlorine dioxide deaerated from the electrolytic solution And a collection unit 14.
  • Each of the sections 11 to 14 includes a plurality of pipes 15 so that a circulation circuit 10 in which the electrolytic solution circulates through the electrolysis section 11, the bubbling gas supply section 12, the pH measurement section 13, and the gas recovery section 14 is formed.
  • a circulation circuit 10 in which the electrolytic solution circulates through the electrolysis section 11, the bubbling gas supply section 12, the pH measurement section 13, and the gas recovery section 14 is formed.
  • the electrolysis unit 11 and the bubbling gas supply unit 12 are connected by the first pipe 15, the bubbling gas supply unit 12 and the pH measurement unit 13 are connected by the second pipe 16, and the pH measurement unit 13
  • the gas recovery unit 14 is connected by a third pipe 17, and the gas recovery unit 14 and the electrolysis unit 11 are connected by a fourth pipe 18.
  • the circulation circuit 10 is formed by the parts 11 to 14 acting as joints between the pipes.
  • the circulation circuit 10 is formed so that the axes of the pipes 15 to 18 are arranged in the same vertical plane, and the electrolysis unit 11 and the bubbling gas supply unit 12 are provided with the circulation circuit.
  • the pH measurement unit 13 and the gas recovery unit 14 are disposed at an upper position in the circulation circuit 10.
  • the gas recovery unit 14 is disposed at the highest height position of the circulation circuit 10 so that chlorine dioxide can be recovered including bubbling gas.
  • the first pipe 15 is disposed so as to extend in the lateral direction so that the electrolysis unit 11 and the bubbling gas supply unit 12 are located at substantially the same height.
  • the pipe (second pipe 16 and third pipe 17) that connects the bubbling gas supply unit 12 and the gas recovery unit 14 has bubbles formed from the bubbling gas supplied from the bubbling gas supply unit 12.
  • the second pipe 16 is arranged to extend vertically upward from the bubbling gas supply unit 12 toward the pH measurement unit 13, while the third pipe 16 17 is disposed so as to extend in the lateral direction from the pH measurement unit 13 toward the gas recovery unit 14.
  • the fourth pipe is arranged to extend vertically downward from the gas recovery unit 14 toward the electrolysis unit 11 so that the electrolyte flows from the gas recovery unit 14 toward the electrolysis unit 11.
  • the electrolysis part 11 is arrange
  • the upper ends of the second pipe 16 and the fourth pipe 18 are connected to each other through the joint that forms the pH measurement unit 13 and the joint that forms the gas recovery unit 14.
  • Horizontal piping upper horizontal piping
  • the lower ends of the second piping 16 and the fourth piping 18 are connected to each other via a joint that forms the electrolysis portion 11 and a joint that forms the bubbling gas supply portion 12.
  • each of the parts 11 to 14 and each of the pipes 15 to 18 is located at the apex portion and each of the parts 11 to 14
  • the pipes 15 to 18 are arranged in a substantially rectangular shape when viewed from the front so that the pipes 15 to 18 are located at the side portions.
  • the first pipe 15, the joint that forms the bubbling gas supply unit 12, the second pipe 16, the joint that forms the pH measurement unit 13, and the third pipe 17 form the first flow path 80.
  • the fourth pipe 18 constitutes the second flow path 81.
  • the position of the bubbling gas supply unit 12 in the circulation circuit 10 is the position of the apex in the circulation circuit 10, that is, the connection between the first pipe 15 and the second pipe 16. It may not be a part, and may be in the 2nd piping 16 if it is a position below the central part of the up-and-down direction of the 1st channel 80, or this central part, for example.
  • the position of the electrolysis part 11 does not necessarily need to be the position below the gas recovery part 14 vertically, and if it is a position below the gas recovery part 14, for example, the first pipe 15 and the second pipe 16 may be the position of the joint part connecting the When the electrolysis unit 11 is disposed at a joint portion connecting the first pipe 15 and the second pipe 16, the electrolysis unit 11 and the bubbling gas supply unit 12 are disposed at the same position in the circulation circuit 10. In order to prevent this, the bubbling gas supply unit 12 needs to be disposed in the second pipe 16.
  • the position of the gas recovery part 14 is the highest position in the circulation circuit 10, it is not necessarily the apex part in the circulation circuit having a substantially rectangular shape in front view, that is, the fourth pipe 18 as the upper and lower pipes and the upper side. It may not be a connection part with the 3rd piping 17 as piping.
  • the electrolysis unit 11 is provided with an anode 31 and a cathode 32 for electrolyzing the electrolytic solution to generate chlorine dioxide.
  • the anode 31 and the cathode 32 are respectively connected to a DC power supply 30, and current and voltage are supplied from the DC power supply 30.
  • Known materials can be used as the material of the anode 31 and the cathode 32.
  • the material of the anode 31 is a material in which noble metal or a noble metal oxide is coated on titanium, and is more preferable.
  • a metal coated as a catalyst for the reaction at the anode 31 is used, and the material of the cathode 32 is stainless, more preferably titanium.
  • the bubbling gas supply unit 12 faces a part of a bubbling gas supply device 40 that supplies bubbling gas to the electrolytic solution and performs bubbling on the electrolytic solution.
  • the bubbling gas supply device 40 includes a gas tank 41 that stores bubbling gas, a bubbler 43 that faces the bubbling gas supply unit 12 and supplies the bubbling gas in the form of foam into the electrolyte, and the gas tank 41 and the bubbler 43. And an air supply pipe 42 to be connected.
  • air air
  • the bubbling gas is supplied into the gas tank 41 from the outside.
  • the gas supply port 43a through which bubbling gas is supplied into the electrolytic solution is formed in a fine hole shape so that the bubbling gas is supplied into the electrolytic solution in the form of bubbles as fine as possible.
  • the gas tank 41 is provided with an air pump (not shown). By the air pump, the air in the gas tank 41 is supplied from the gas tank 41 to the electrolyte at a predetermined flow rate via the air supply pipe 42. ing.
  • an inert gas such as an argon gas can be used in addition to air.
  • the bubbling gas supply device 40 generates a flow in the electrolytic solution in the circulation circuit 10 by bubbling the electrolytic solution. Specifically, in the circulation circuit 10, the electrolyte flows from the electrolysis unit 11 toward the bubbling gas supply unit 12 and then flows from the bubbling gas supply unit 12 toward the gas recovery unit 14 (that is, In FIG. 1, a flow that flows in the clockwise direction in the circulation circuit 10 is generated. As will be described in detail later, the flow rate of the bubbling gas by the bubbling gas supply device 40 is set to a flow rate capable of generating the above flow.
  • the pH measuring unit 13 is provided with a pH sensor 50 for detecting the pH of the electrolytic solution. Since a known sensor can be used as the pH sensor 50, detailed description thereof is omitted.
  • a partition wall 13a extending in a horizontal plane is provided in the pH measurement unit 13 at a position above the upper edge of the third pipe 17, and the tip of the pH sensor 50 penetrates the partition wall 13a. And facing the electrolyte.
  • the partition wall 13 a is provided to facilitate the flow of the electrolyte and the bubbling gas from the pH measurement unit 13 toward the gas recovery unit 14.
  • the pH measurement unit 13 is not necessarily provided, and the pH sensor 50 may be disposed in the gas recovery unit 14 or the like, and the pH measurement unit 13 may be omitted from the circulation circuit 10.
  • the gas recovery section 14 faces a gas recovery pipe 61 through which chlorine dioxide that has been degassed from the electrolyte by bubbling by the bubbling gas supply device 40 passes.
  • One end of the gas recovery pipe 61 faces the gas recovery section 14, and the other end is connected to a duct (not shown) provided separately from the chlorine dioxide generator 1.
  • the duct communicates with a place where chlorine dioxide is to be sprayed (in the above-described sterilization apparatus or the like), and chlorine dioxide is discharged through the duct to a place where chlorine dioxide is to be sprayed.
  • the gas recovery unit 14 is connected to an electrolytic solution supply unit 20 for supplying a new electrolytic solution into the circulation circuit 10 through an electrolytic solution supply pipe 21.
  • the electrolyte solution supply unit 20 includes a NaClO 2 tank 22 in which a sodium chlorite aqueous solution as a main component of the electrolyte solution is stored, and a pH adjuster tank 23 in which a pH adjuster for adjusting the pH of the electrolyte solution is stored. have.
  • One end side of the electrolyte solution supply pipe 21 faces the gas recovery unit 14, while the other end side branches into two in the middle, and one of the branched pipes is connected to the NaClO 2 tank 22.
  • the other of the branched pipes is connected to the pH adjuster tank 23.
  • As the pH adjusting agent for example, an aqueous solution of sodium bicarbonate (NaHCO 3) is used.
  • the bubbling gas supplied by the bubbling gas supply device 40 reaches the gas recovery unit 14 from the bubbling gas supply unit 12.
  • the chlorine dioxide is sufficiently degassed until it is recovered by the gas recovery unit 14.
  • the circulation circuit 10 is connected to a waste liquid recovery unit 70 that recovers a part of the electrolyte flowing in the circulation circuit 10 as a waste liquid.
  • the waste liquid recovery unit 70 includes a pump 71, an activated carbon filter 72, and a waste liquid tank 73.
  • the circulation circuit 10 and the pump 71 are connected by a first waste liquid pipe 74, and the pump 71 and the activated carbon filter 72 are connected to each other.
  • the activated carbon filter 72 and the waste liquid tank 73 are connected by the third waste liquid pipe 76 while being connected by the second waste liquid pipe 75.
  • the waste liquid recovery unit 70 is connected to the fourth pipe 18 by the first waste liquid pipe 74.
  • the waste liquid recovery unit 70 can be connected to any position of the circulation circuit 10 as long as it can recover the electrolyte circulating in the circulation circuit 10, but after chlorine dioxide is recovered. From the viewpoint of recovering the electrolyte solution, it is desirable to be connected to the fourth pipe 18.
  • the activated carbon filter 72 is a filter for reducing chlorite ions (ClO 2 ⁇ ) in the electrolytic solution and chlorine dioxide dissolved in the electrolytic solution.
  • the amount of activated carbon in the activated carbon filter 72 and the size of the activated carbon filter 72 are set to such an amount and size that the biochemical oxygen demand (BOD) of the waste liquid is reduced to a value that satisfies a predetermined standard. Yes.
  • the operations of the electrolyte supply unit 20, the DC power supply 30, the bubbling gas supply device 40, and the pump 71 are controlled by control units (not shown).
  • an aqueous solution of sodium chlorite and an aqueous solution of sodium hydrogen carbonate as a pH adjuster are supplied from the electrolyte supply unit 20 into the circulation circuit 10.
  • the aqueous solution of sodium hydrogen carbonate is supplied so that the pH of the electrolytic solution obtained by mixing the aqueous solution of sodium chlorite and the aqueous solution of sodium bicarbonate is about 9.
  • the pH may be lower than 9, but if the pH is lower than 7, the chemical reaction may be promoted between sodium chlorite and the pH adjuster. desirable.
  • the bubbling gas supply device When the electrolytic solution reaches the upper edge of the third pipe 17 and is filled in the circulation circuit 10 to such an extent that the pH of the electrolytic solution can be detected by the pH sensor 50, then the bubbling gas supply device The air as the bubbling gas is supplied to the electrolytic solution in the circulation circuit 10 by 40. Thereby, in the circulation circuit 10, the electrolyte solution circulates due to the gas lift effect of the bubbling gas supplied by the bubbling gas supply device 40. That is, the electrolyte in the circulation circuit 10 is supplied with the bubbling gas from the bubbling gas supply unit 12 and contains bubbles, so that the apparent specific gravity is reduced.
  • the third pipe 17 so as to rise from the height position of the electrolysis section 11 (substantially the same as the height position of the bubbling gas supply section 12) to the height position of the gas recovery section 14.
  • the gas recovery unit 14 bubbles of the bubbling gas are broken at the surface of the electrolytic solution and the bubbling gas is separated from the electrolytic solution. Therefore, the electrolytic solution after the bubbling gas is separated has a relative specific gravity.
  • Increases and flows in the fourth pipe 18 so as to descend from the height position of the gas recovery section 14 to the height position of the electrolysis section 11.
  • the electrolytic solution flows from the electrolysis unit 11 to the gas recovery unit 14 via the first flow path 80, and again from the gas recovery unit 14 via the second flow path 81 to the electrolysis unit. 11 can be generated such that the electrolyte flows.
  • the bubbling gas supply device 40 has a flow rate at which the above-described electrolyte flow is generated in the circulation circuit 10, specifically, a flow rate of 4.0 L / min or more. Supply air.
  • the flow rate of the bubbling gas is appropriately changed according to the diameter of the first to fourth pipes 15 to 18. Specifically, the flow rate is increased as the diameters of the first to fourth pipes 15 to 18 are increased.
  • the electrolytic solution After a flow of the electrolytic solution is generated in the circulation circuit 10 and the electrolytic solution circulates in the circulation circuit, current and voltage are supplied from the DC power source to the anode 31 and the cathode 32 in the electrolysis unit 11. In the electrolysis unit 11, electrolysis of the electrolytic solution is started.
  • the current and voltage are set to values at which chlorine dioxide is easily generated at the anode 31. For example, the current is set to about 0.3 A and the voltage is set to about 3 to 4V.
  • the electrolytic solution contains an aqueous solution of sodium chlorite, chlorite ions and sodium ions (Na + ) are present in the electrolytic solution in the electrolysis unit 11. Therefore, when direct current is supplied from the direct current power source 30 to the electrolytic solution in the electrolysis unit 11, chlorite ions emit electrons (e ⁇ ) at the anode 31, as shown in the following formula (1). Chlorine dioxide is generated at the anode 31.
  • the chlorine dioxide produced at the anode 31 is dissolved in the electrolyte due to its high solubility.
  • Chlorine dioxide dissolved in the electrolytic solution flows from the electrolysis unit 11 to the bubbling gas supply unit 12 through the first pipe 15 by the flow of the electrolytic solution in the circulation circuit 10.
  • chlorine dioxide dissolved in the electrolytic solution reaches the bubbling gas supply unit 12
  • the chlorine dioxide is converted into chlorine dioxide gas as chlorine dioxide gas in accordance with the vapor-liquid equilibrium relationship by the bubbling gas supplied from the bubbling gas supply unit 12. Is degassed.
  • Bubbles made of the bubbling gas supplied from the bubbling gas supply unit 12 are transferred from the bubbling gas supply unit 12 to the pH measurement unit through the second pipe 16 by the flow of the electrolytic solution in the circulation circuit 10 together with the degassed chlorine dioxide. It flows to 13.
  • the electrolytic solution collides with the partition wall 13 a and changes the flow direction so as to flow from the pH measurement unit 13 toward the gas recovery unit 14. Therefore, bubbles of bubbling gas containing chlorine dioxide also flow from the pH measurement unit 13 toward the gas recovery unit 14 according to the flow of the electrolytic solution.
  • Chlorine dioxide dissolved in the electrolytic solution continues to be degassed from the electrolytic solution until the bubble of the bubbling gas reaches the gas recovery unit 14 from the bubbling gas supply unit 12 via the pH measurement unit 13.
  • the recovered chlorine dioxide flows from the gas recovery unit 14 to the duct, and is released to the outside through the duct to a place where chlorine dioxide is to be sprayed.
  • the concentration of chlorite ions in the electrolytic solution decreases, so a new electrolytic solution is constantly added from the electrolytic solution supply unit 20.
  • the electrolytic solution in the circulation circuit 10 increases. Therefore, it is necessary to constantly discharge the electrolytic solution from the circulation circuit 10 by an amount corresponding to the increase in the electrolytic solution. Therefore, a part of the increased electrolytic solution is recovered by the waste liquid recovery unit 70. Specifically, first, a part of the electrolytic solution in the circulation circuit 10 is recovered as waste liquid from the circulation circuit 10 by the pump 71. Next, the recovered waste liquid is made to reach the activated carbon filter 72 through the second waste liquid pipe 75, and the activated carbon filter 72 reduces chlorite ions contained in the waste liquid. Chlorite ions are reduced according to the following formulas (3) and (4).
  • the waste liquid after the reduction of chlorite ions flows to the waste liquid tank 73 through the third waste liquid pipe 76 and is stored in the waste liquid tank 73.
  • the waste liquid in the waste liquid tank is discharged outside the chlorine dioxide generator 1 by the operator.
  • chlorine dioxide is generated by the chlorine dioxide generator 1 and released as chlorine dioxide gas.
  • the bubbling gas supply unit 12 is disposed at substantially the same height as the electrolysis unit 11 with the first pipe 15 interposed therebetween, that is, at a position in the first flow path 80. Then, the bubbling by the bubbling gas supply device 40 generates a flow in the electrolytic solution so that the electrolytic solution in the circulation circuit 10 flows from the electrolysis unit 11 to the gas recovery unit 14 via the first flow path 80. Therefore, by performing bubbling by the bubbling gas supply device 40, the flow of the electrolyte can be generated by the gas lift effect of the bubbling gas.
  • the electrolysis unit Since the chlorine dioxide generated by electrolysis and dissolved in the electrolyte can be quickly moved to the bubbling gas supply unit 12 by the flow of the electrolyte and deaerated by the bubbling gas, the electrolysis unit It can suppress that the density
  • the electrolysis unit 11, the bubbling gas supply unit 12, and the gas recovery unit 14 are separated from each other without performing electrolysis and deaeration in one tank, and the respective units are connected by piping. By doing so, it becomes easy to form the flow of the electrolytic solution by the bubbling gas, and the generation efficiency of chlorine dioxide can be further improved.
  • the circulation circuit 10 is formed so that the axes of the pipes 15 to 18 are arranged in the same vertical plane.
  • the parts 11 to 14 and the pipes 15 to 18 are arranged in a rectangular shape so that the part 13 and the gas recovery part 14 are located at the apex part and the pipes 15 to 18 are located at the sides. Since the bubbling gas supply unit 12 is disposed in the lower part of the circulation circuit 10, the bubbles made of the bubbling gas supplied by the bubbling gas supply unit 12 can easily spread over the entire radial direction of the second pipe 16. Thus, chlorine dioxide dissolved in the electrolytic solution can be efficiently degassed. As a result, the generation efficiency of chlorine dioxide can be further improved.
  • the gas recovery unit 14 is disposed at the connection portion between the third pipe 17 and the fourth pipe 18, the electrolysis that has reached the gas recovery unit 14 via the third pipe 17. Since the liquid collides with the wall portion 14a and the kinetic energy of the electrolytic solution is lost, the chlorine dioxide and the electrolytic solution are easily separated from each other in the gas recovery unit 14. As a result, the generation efficiency of chlorine dioxide can be further improved.
  • FIG. 2 shows the generation efficiency of chlorine dioxide when using the chlorine dioxide generator 1 according to the first embodiment and, as a comparative example, electrolysis in one tank without forming a circulation circuit as in the prior art.
  • the production efficiency of chlorine dioxide when using an apparatus for performing deaeration (hereinafter referred to as a conventional chlorine dioxide generator) is shown.
  • the vertical axis indicates the generation efficiency of chlorine dioxide
  • the horizontal axis indicates the molar concentration of chlorite ions in the electrolytic solution.
  • the production efficiency of chlorine dioxide is the amount of chlorine dioxide gas actually produced per hour with respect to the theoretical value (mg / hr) of the amount of chlorine dioxide gas produced per hour calculated from the current value. Is the ratio.
  • both the generators are made of titanium coated with platinum and the cathodes are made of titanium.
  • the current and voltage of both the generators are 0.3A and 3V.
  • the bubbling gas is air in both generators, and the flow rate of the bubbling gas is 8.0 L / min in the chlorine dioxide generator 1 and 10.0 L / min in the conventional chlorine dioxide generator.
  • the generation efficiency of chlorine dioxide is about 40%, and the molar concentration is 0.40 mol. Even when the concentration is increased to a concentration of 1 / l or more, it can be seen that the generation efficiency of chlorine dioxide is about 60%. This is because, in a configuration in which bubbling gas is supplied to the electrolytic solution in the tank, the electrolytic solution is difficult to circulate in the tank, and the concentration of chlorine dioxide in the electrolytic solution cannot be lowered sufficiently.
  • the generation efficiency of chlorine dioxide is about 90%.
  • the entire electrolyte in the circulation circuit 10 is easily circulated in the circulation circuit 10, This is because chlorine dioxide generated by electrolysis and dissolved in the electrolytic solution can be quickly degassed to suppress an increase in the concentration of chlorine dioxide in the electrolytic solution in the electrolysis unit 11.
  • the generation efficiency of chlorine dioxide is about 45%.
  • the production efficiency is higher than the production efficiency of chlorine dioxide by the conventional chlorine dioxide generator.
  • FIG. 3 shows the relationship between the flow rate of air blown as a bubbling gas and the generation efficiency of chlorine dioxide when the chlorine dioxide generator 1 according to Embodiment 1 is used.
  • the molar concentration of chlorite ions is about 0.50 mol / l.
  • the larger the air flow rate the higher the generation efficiency of chlorine dioxide. This is because chlorine dioxide is more easily degassed and the concentration of chlorine dioxide in the electrolytic solution decreases as the flow rate of the blown air increases. That is, when the air flow rate is 3.0 L / min or less, chlorine dioxide is hardly degassed, and the generation efficiency of chlorine dioxide is reduced to 70% or less.
  • the flow rate of air is a flow rate at which chlorine dioxide is easily degassed, specifically, 4.0 L / min or more, which is a flow rate at which the generation efficiency of chlorine dioxide exceeds 80%. This ensures a high generation efficiency of chlorine dioxide.
  • FIG. 4 schematically shows the configuration of the chlorine dioxide generator 101 according to the second embodiment.
  • the first flow path 80 and the second flow path 81 in the circulation circuit 110 are double tubular pipes in which the first flow path 80 is the inner pipe 180 and the second flow path 81 is the outer pipe 181. It differs from the said Embodiment 1 by the point formed by 200 (henceforth the double piping 200).
  • the double pipe 200 is disposed so as to extend in the vertical direction, the electrolysis unit 11 is disposed at the lower end of the double pipe 200, and the gas recovery unit 14 is disposed at the upper end of the double pipe 200. Is arranged.
  • the bubbling gas supply unit 12 is disposed at a portion near the electrolysis unit 11 in the longitudinal direction of the first flow path 80. Thereby, as shown in FIG. 4, the electrolysis part 11, the bubbling gas supply part 12, and the gas collection
  • the first flow path 80 is provided with a portion extending in the lateral direction (corresponding to the first pipe 15 and the third pipe 17 in the first embodiment).
  • a portion corresponding to the portion extending in the lateral direction in the first flow 80 is formed so as to extend in the vertical direction. Therefore, the length in the longitudinal direction of the double pipe 200 is set to a length that allows chlorine dioxide to be sufficiently degassed from the electrolyte in the first flow path 80.
  • Electrode unit 11 is provided with electrodes composed of anode 31 and cathode 32 as in the first embodiment.
  • the materials of the anode 31 and the cathode 32 the same materials as those in the first embodiment can be adopted.
  • the bubbling gas supply unit 12 faces a part of the bubbling gas supply device 40 (specifically, the bubbler 43).
  • the bubbler 43 faces the bubbling gas supply unit 12 from the lower side.
  • the electrolysis unit 11 is located on the lower side of the bubbling gas supply unit 12. It faces the bubbling gas supply unit 12 from the upper side as desired by the bubbling gas supply unit 12 while avoiding the decomposition unit 11.
  • the gas recovery section 14 faces a gas recovery pipe 61 through which chlorine dioxide that has been degassed from the electrolyte by bubbling by the bubbling gas supply device 40 passes.
  • One end of the gas recovery pipe 61 faces the gas recovery unit 14, and the other end is connected to a duct (not shown) provided separately from the chlorine dioxide generator 101.
  • gas recovery unit 14 is connected to the electrolyte solution supply unit 20 through the electrolyte solution supply pipe 21 as in the first embodiment.
  • a waste liquid recovery unit 70 that recovers a part of the electrolyte flowing through the circulation circuit 110 as a waste liquid is connected to the outer pipe 181 of the double pipe 200 (that is, the second flow path 81). 70 is provided with an activated carbon filter 72.
  • an aqueous solution of sodium chlorite and an aqueous solution of sodium hydrogen carbonate as a pH adjuster are supplied from the electrolyte supply unit 20 into the circulation circuit 110.
  • the aqueous solution of sodium hydrogencarbonate was supplied so that the pH of the electrolytic solution obtained by mixing the aqueous solution of sodium chlorite and the aqueous solution of sodium bicarbonate was about 9.
  • the bubbling gas supply device 40 When the electrolytic solution is filled in the circulation circuit 110 to such an extent that the liquid level of the electrolytic solution is located above the first waste liquid pipe 74 of the waste liquid collecting unit 70, the bubbling gas supply device 40 then performs bubbling. Air as a gas is supplied to the electrolytic solution in the circulation circuit 110. Thereby, since the apparent specific gravity of the electrolyte in the first flow path 80 is reduced, the inner pipe 180 (in the first flow path 80) is moved from the height position of the electrolysis section 11 to the height of the gas recovery section 14. Flows up to the position.
  • the electrolytic solution reaches the upper end portion of the inner pipe 180, that is, the gas recovery unit 14, bubbles of the bubbling gas are broken at the surface of the electrolytic solution, and the bubbling gas is separated from the electrolytic solution (gas-liquid). Separated).
  • the gas-liquid separated electrolyte leaks from the upper end of the inner pipe 180 to the outer pipe 181, that is, from the upper end of the first flow path 80 to the second flow path 81. Since the electrolytic solution leaking from the inner tube 180 (first flow channel 80) to the outer tube 181 (second flow channel 81) is an electrolytic solution after gas-liquid separation, the specific gravity becomes relatively large, and the outer tube. It flows in 181 (in the second flow path 81) so as to descend from the height position of the gas recovery section 14 to the height position of the electrolysis section 11. Thereby, circulation of the electrolyte can be generated in the circulation circuit 110.
  • the circulation of the electrolyte occurs in the circulation circuit 110 due to the gas lift effect of the bubbling gas supplied by the bubbling gas supply device 40.
  • the chlorine dioxide produced at the anode 31 by the electrolysis is dissolved in the electrolytic solution, and the chlorine dioxide dissolved in the electrolytic solution is electrolyzed through the first flow path 80 by the flow of the electrolytic solution in the circulation circuit 110. It flows from the part 11 to the bubbling gas supply part 12.
  • chlorine dioxide dissolved in the electrolytic solution reaches the bubbling gas supply unit 12, the chlorine dioxide is converted into chlorine dioxide gas as chlorine dioxide gas in accordance with the vapor-liquid equilibrium relationship by the bubbling gas supplied from the bubbling gas supply unit 12. Is degassed.
  • Bubbles made of the bubbling gas supplied from the bubbling gas supply unit 12 are recovered from the bubbling gas supply unit 12 through the first flow path 80 by the flow of the electrolyte in the circulation circuit 110 together with the degassed chlorine dioxide. It flows toward the part 14. Until the gas recovery unit 14 reaches the gas recovery unit 14 from the bubbling gas supply unit 12, deaeration from the electrolytic solution is continued.
  • the electrolytic solution When the electrolytic solution reaches the gas recovery unit 14 together with bubbles of bubbling gas containing chlorine dioxide, the bubbles of bubbling gas containing chlorine dioxide break at the liquid level of the electrolytic solution in the gas recovery unit 14 and then recover the gas. It moves upward in the part 14. On the other hand, the electrolytic solution leaks from the first flow path 80 to the second flow path 81 and moves to the electrolysis unit 11 through the second flow path 81.
  • the gas-liquid separated chlorine dioxide is recovered through the gas recovery pipe 61 together with the bubbling gas.
  • the concentration of chlorite ions in the electrolytic solution decreases, so that a new electrolytic solution is added from the electrolytic solution supply unit 20 and the increased electrolytic solution is added by adding the new electrolytic solution.
  • the amount of liquid is collected from the circulation circuit 110 by the waste liquid collection unit 70.
  • FIG. 5 shows the generation efficiency of chlorine dioxide when using the chlorine dioxide generator 101 according to the second embodiment, and the generation efficiency of chlorine dioxide when using a conventional chlorine dioxide generator as a comparative example.
  • the chlorine dioxide generation efficiency in the graph of FIG. 4 is actually calculated from the theoretical value (mg / hr) of the amount of chlorine dioxide gas generated per hour calculated from the current value. It is the ratio of the amount of chlorine dioxide gas produced per hour.
  • both the generators are made of titanium coated with platinum and the cathodes are made of titanium.
  • the current and voltage of both the generators are 0.3A and 3V.
  • the bubbling gas is air in both the generators, and the flow rate of the bubbling gas is 8.0 L / min in the chlorine dioxide generator 101 and 10.0 L / min in the conventional chlorine dioxide generator.
  • the generation efficiency of chlorine dioxide is about 80%.
  • the entire electrolytic solution in the circulation circuit 110 is easily circulated in the circulation circuit 110, and is generated by electrolysis and dissolved in the electrolytic solution. This is because it is possible to quickly deaerate the generated chlorine dioxide and suppress an increase in the concentration of chlorine dioxide in the electrolytic solution in the electrolysis unit 11.
  • the generation efficiency of chlorine dioxide is less than 80%.
  • the production efficiency is higher than the production efficiency of chlorine dioxide by the conventional chlorine dioxide generator when the molar concentration of chlorite ions in the slag is about 0.10 mol / l.
  • FIG. 6 shows the relationship between the flow rate of air blown as a bubbling gas and the generation efficiency of chlorine dioxide when the chlorine dioxide generator 101 according to the second embodiment is used.
  • the molar concentration of chlorite ions is about 0.50 mol / l.
  • the chlorine dioxide generator 101 according to the second embodiment has a chlorine dioxide generation efficiency exceeding 80% in a range of 1.5 L / min or more, and in particular, the air flow rate is 2.0 L / min.
  • the generation efficiency of chlorine dioxide is stable at around 90%. That is, in the second embodiment, it was confirmed that stability with high generation efficiency of chlorine dioxide with respect to the flow rate of the blown air was obtained.
  • the position near the electrolysis unit 11 in the longitudinal direction of the first flow path 80 that is, the position in the first flow path 80, and bubbling by the bubbling gas supply device 40, Since the electrolytic solution in the circulation circuit 110 is disposed at a position where a flow is generated in the electrolytic solution so as to flow from the electrolysis unit 11 to the gas recovery unit 14 via the first flow path 80, bubbling is performed. Bubbling by the bubbling gas supply device 40 is performed in the gas supply unit 12, and the flow of the electrolytic solution can be generated in the circulation circuit 110 by the gas lift effect by the bubbling gas.
  • the electrolysis unit 11 Since the chlorine dioxide generated by electrolysis and dissolved in the electrolyte can be quickly moved to the bubbling gas supply unit 12 by the flow of the electrolyte and deaerated by the bubbling gas, the electrolysis unit 11 It can suppress that the density
  • the circulation circuit 10 is disposed in the same plane.
  • the present invention is not limited to this, and the gas recovery unit 14 is located above the electrolysis unit 11 and the bubbling gas supply unit 12. If the bubbles made of the bubbling gas supplied by the bubbling gas supply unit 12 reach the gas recovery unit 14 and the gas recovery unit 14 performs gas-liquid separation, the circulation circuit 10 is in the same plane. It does not need to be formed.
  • the pump 71 is provided in the waste liquid collection unit 70.
  • the present invention is not limited to this, and the electrolyte solution that is circulated in the circulation circuit 10 (110) without the waste liquid collection unit 70 being provided with the pump 71. It may be configured such that a part of the liquid always flows into the waste liquid recovery unit 70.
  • sodium chlorite is used as the chlorite, but not limited to this, potassium chlorite or lithium chlorite may be used.
  • the present invention is useful for a chlorine dioxide generator and a chlorine dioxide generation method for generating chlorine dioxide by electrolyzing a solution containing chlorite.

Abstract

二酸化塩素発生装置は、電気分解部（１１）、バブリングガス供給部（１２）、ガス回収部（１４）、及び、電気分解部（１１）とガス回収部（１４）との間で、電解液が循環する循環回路を形成するように、電気分解部（１１）とガス回収部（１４）とを接続する第１流路及び第２流路とを備える。バブリングガス供給部（１２）は、上記第１流路内の位置であって、バブリングガス供給装置（４０）によるバブリングにより、循環回路内の電解液が、電気分解部（１１）から上記第１流路を介してガス回収部（１４）へ流れるように、電解液の流れを発生させる位置に配設されている。

Description

二酸化塩素発生装置及び二酸化塩素発生方法
　本発明は、二酸化塩素発生装置及び二酸化塩素発生方法、特に亜塩素酸塩を含む溶液を電気分解することによって二酸化塩素を発生させる二酸化塩素発生装置及び二酸化塩素発生方法に関する。
　従来より、亜塩素酸塩を含む電解液を電気分解することによって二酸化塩素を発生させる二酸化塩素発生装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の二酸化塩素発生装置は、電極を備えた電解槽と、電気分解により発生して、電解液に溶解した二酸化塩素を脱気するために、電解槽内の該電解液に脱気用ガス（バブリングガス）を供給するための脱気管（バブリングガス供給装置）とを備え、電解液を電気分解することにより発生した二酸化塩素を、電解槽内で脱気して二酸化塩素ガスを得る二酸化塩素発生装置が開示されている。
特許第５４６９６０１号公報
　ところで、二酸化塩素は水溶性が高く、亜塩素酸塩を含む電解液を電気分解して二酸化塩素を発生させる場合、二酸化塩素は、電極表面、特に陽極表面で発生した後、直ぐに電解液に溶解する。そのため、脱気効率が悪いと電解液中の二酸化塩素の滞留時間が長くなり、副反応が進むことで二酸化塩素の回収効率が低下する。
　特許文献１に記載のような二酸化塩素発生装置では、電解槽内の電解液にバブリングガスを供給することで、電解液に溶解した二酸化塩素を脱気して、該電解液における二酸化塩素の濃度を低下させるようにしている。
　しかしながら、電解槽内の電解液にバブリングガスを供給するような構成では、電解槽内で電解液が循環しにくいため、バブリングを行っている部分については、電解液における二酸化塩素の濃度を低下させることができるが、上記部分以外の部分については電解液における二酸化塩素の濃度を低下させることが困難である。
　また、陽極表面で発生した二酸化塩素を速やかに脱気して、電解液における二酸化塩素の濃度の上昇を抑えようと、バブリングガス供給装置を陽極の近傍に配置すると、電極間に気泡が入った際には電解液の見掛け電気抵抗が上がる他、電極表面に気泡が付着した場合に有効電極面積が低下することにより過電圧が上昇し、電解電圧の上昇を引き起こし、場合によっては副反応が進むおそれがある。
　本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電解液における二酸化塩素の濃度を速やかに低下させて、二酸化塩素の生成効率を向上させることにある。
　上記課題を解決するために、本発明は、亜塩素酸塩水溶液を含む電解液を電気分解することによって二酸化塩素を発生させる二酸化塩素発生装置を対象として、上記電解液を電気分解するための電極が設けられた電気分解部と、バブリングガス供給装置によって、上記電解液にバブリングガスを供給して、上記電解液に対してバブリングを行うためのバブリングガス供給部と、上記電気分解部及び上記バブリングガス供給部よりも上側に位置し、上記バブリングガス供給装置によるバブリングにより上記電解液から脱気される、二酸化塩素を回収するためのガス回収部と、上記電気分解部と上記ガス回収部との間で上記電解液が循環する循環回路が形成されるように、上記電気分解部と上記ガス回収部とを接続する第１流路及び第２流路とを備え、上記バブリングガス供給部は、上記第１流路内の位置であって、上記バブリングガス供給装置によるバブリングにより、上記循環回路内の電解液が、上記電気分解部から上記第１流路を介して上記ガス回収部へ流れるように、上記電解液の流れを発生させる位置に配設されている、という構成とした。
　この構成によると、上記循環回路において、バブリングガス供給装置により供給されるバブリングガスのガスリフト効果によって電解液の循環が起こる。具体的には、循環回路の電解液は、第１流路内の位置に配設されたバブリングガス供給部にてバブリングガスが供給されて気泡を含むことで、見掛け比重が軽くなるため、第１流路内を上昇するように流れる。一方で、ガス回収部では、バブリングガスが、電解液の液面で割れて電解液中から分離される（気液分離される）ため、バブリングガスが分離した後の電解液は、相対的に比重が大きくなり、第２流路内を下降するように流れる。これにより、循環回路において電解液の循環を発生させることができる。
　電解液が上述のように循環するため、電気分解部内で電解液を電気分解することで発生して、電解液に溶解した二酸化塩素は、該電解液の流れによって速やかにバブリングガス供給部へ移動する。バブリングガス供給部へ移動した電解液には、バブリングガス供給部にてバブリングが行われる。電解液に溶解した二酸化塩素は、気液平衡の関係に従って、二酸化塩素ガスとして、上記電解液から脱気される。脱気された二酸化塩素を含むバブリングガスの気泡は、上記電解液の流れによって、第１流路内をガス回収部に向かって流れる。第１流路内において、バブリングガス供給部からガス回収部に向かって電解液が流れる間は、二酸化塩素は電解液から脱気され続ける。電解液が、バブリングガスの気泡とともにガス回収部に到達すると、二酸化塩素を含むバブリングガスの気泡は、ガス回収部内の液面で割れて、ガス回収部における上側へと移動する一方、上記バブリングガスの気泡が抜けた電解液は、第２流路を通って電気分解部に向かって流れていく。これにより、二酸化塩素を回収することができる一方、電解液を再び電気分解することができる。
　したがって、バブリングにより、循環回路内の電解液が、電気分解部から第１流路を介してガス回収部へ流れるような流れを発生させることによって、電解液全体を循環回路内で循環させて、二酸化塩素が溶解した電解液を、速やかにバブリングガス供給部に移動させることができるため、電気分解部内の電解液の二酸化塩素の濃度が高くなるのを抑えることができる。また、電解液に溶解した二酸化塩素を、バブリングガス供給部からガス回収部に至るまでに脱気して、ガス回収部にて二酸化塩素ガスとして回収することで、二酸化塩素の濃度が高い電解液が、再び電気分解部に流れ込むことを抑えることができる。この結果、電解液における二酸化塩素の濃度を速やかに低下させて、二酸化塩素の生成効率を向上させることができる。
　また、バブリングガス供給部は、第１流路内の位置に配設されているため、電極間に気泡が入ることによる、電解液の見掛け電気抵抗の上昇や、電解電圧の上昇による副反応の発生を防止することができる。
　上記二酸化塩素発生装置の一実施形態では、上記循環回路は、上下方向に延びる一対の上下配管の上端部同士及び下端部同士を、横方向に延びる横配管を介してそれぞれ接続して形成された回路であり、上記第１流路は、上記一対の上下配管のうちの一方の上下配管及び上記一対の上下配管の上端部同士を接続する上側横配管を少なくとも含み、上記第２流路は、上記一対の上下配管のうちの他方の上下配管を少なくとも含んでおり、上記ガス回収部は、上記他方の上下配管と上記上側横配管との接続部分に配設されており、上記バブリングガス供給部は、上記第１流路における上下方向中央部又は該中央部よりも下側の部分に配設されている。
　この構成により、バブリングガス供給部が、第１流路における上下方向中央部又は該中央部よりも下側の部分に配設されているため、循環回路における出来る限り低い高さ位置から、バブリングガスを供給するようになり、バブリングガスのガスリフト効果による電解液の流れを発生させやすくなる。また、ガス回収部が、他方の上下配管と上側横配管との接続部分に配設されているため、ガス回収部で気液分離された電解液は、気液分離された後直ぐに第２流路を形成する上下配管を通ることとなり、電解液が第２流路を介して電気分解部に向かって流れやすくなる。この結果、二酸化塩素の生成効率を一層向上させることができる。
　上記二酸化塩素発生装置の他の実施形態では、上記循環回路は、上記第１流路を内管とし、上記第２流路を外管とする二重管状の配管によって形成されており、上記二重管状の配管は、上下方向に延びるように配設されており、上記電気分解部は、上記二重管状の配管の下側端部に配設されており、上記ガス回収部は、上記二重管状の配管の上側端部に配設されており、上記バブリングガス供給部は、上記第１流路の長手方向における、上記電気分解部に近い側の部分に配設されている。
　この構成により、装置全体の構成を、水平方向においてコンパクトにすることができる。また、バブリングガス供給部が、上記第１流路の長手方向における、電気分解部に近い側の位置に配設されているため、循環回路における出来る限り低い高さ位置から、バブリングガスを供給するようになり、ガスリフト効果による電解液の流れを発生させやすくなる。
　上記他の実施形態では、上記バブリングガス供給装置は、上記電解液を上記循環回路内で循環させる際に、１．５Ｌ／ｍｉｎ以上の流量で上記バブリングガスを供給するように構成されている、ことが望ましい。
　特に、上記一実施形態及び上記他の実施形態では、上記バブリングガス供給装置は、上記電解液を上記循環回路内で循環させる際に、４．０Ｌ／ｍｉｎ以上の流量で上記バブリングガスを供給するように構成されている、ことが望ましい。
　この構成により、電解液に溶解した二酸化塩素を脱気するために必要なバブリングガスを電解液に供給しつつ、バブリングガスのガスリフト効果により、電解液が循環回路内を循環できるだけの、該電解液の流れを発生させることができ、この結果、さらに二酸化塩素の生成効率を向上させることができる。
　上記二酸化塩素発生装置において、上記循環回路に接続され、上記循環回路を循環する上記電解液の一部を、廃液として回収する廃液回収装置を更に含み、上記廃液回収装置は、活性炭フィルタを有し、回収した上記電解液を、該活性炭フィルタを通過させた後、外部に排出するように構成されている、ことが望ましい。
　すなわち、電気分解を続けると、電解液における、二酸化塩素の原料となる亜塩素酸イオンの濃度が低くなるため、亜塩素酸イオンを所定の濃度含む電解液を新たに追加する必要がある。これにより、上記循環回路内の電解液が増えることになるため、電解液が増えた分だけ、上記循環回路内の電解液を当該循環回路外に排出する必要がある。循環回路外に排出された電解液は、その後下水放流されるため、亜塩素酸イオンを処理して、生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）を下水放流基準以下に下げることが望ましい。そこで、活性炭フィルタを有する廃液回収装置を用いて、上記活性炭フィルタによって、亜塩素酸イオンを還元処理することで、循環回路外に排出された電解液を下水放流することができる。
　本発明の別の態様は、亜塩素酸塩水溶液を含む電解液を電気分解することによって二酸化塩素を発生させる二酸化塩素発生方法の発明であり、上記電解液に対して電気分解を行うための電気分解部と、上記電解液に対してバブリングを行うためのバブリングガス供給部と、バブリングによって上記電解液から脱気された二酸化塩素を回収するためのガス回収部と、上記バブリングガス供給部が配設されかつ上記電気分解部と上記ガス回収部とを接続する第１流路と、上記第１流路とは別に上記電気分解部と上記ガス回収部とを接続する第２流路とを備えた循環回路内で、上記電解液に対してバブリングを行い、上記電解液が上記電気分解部から上記第１流路を介して上記ガス回収部まで流れるような上記電解液の流れを発生させて、上記循環回路内で上記電解液を循環させる循環工程と、上記電解液を電気分解して二酸化塩素を発生させる工程と、発生した二酸化塩素を、電気分解された電解液から脱気する脱気工程と、脱気された二酸化塩素を回収する回収工程とを含む、ものである。
　上記構成でも、電解液全体を循環回路内で循環させて、二酸化塩素が溶解した電解液を、速やかにバブリングガス供給部に移動させることで、電気分解部内の電解液の二酸化塩素の濃度が高くなるのを抑えることができ、電解液における二酸化塩素の濃度を速やかに低下させて、二酸化塩素の生成効率を向上させることができる。
　以上説明したように、本発明に係る二酸化塩素発生装置及び二酸化塩素発生方法によると、電解液が、電気分解部とガス回収部との間で循環する循環回路を形成され、バブリングガス供給装置によるバブリングにより、循環回路内の電解液が、電気分解部から第１流路を介してガス回収部へ流れるような、上記電解液の流れを発生させるため、電気分解により発生した二酸化塩素が溶解した電解液を、速やかにバブリングガス供給部に移動させることで、電気分解部内の電解液における二酸化塩素の濃度が高くなるのを抑えることができる。また、電気分解により生成され、電解液に溶解した二酸化塩素を、ガス回収部で回収されるまでの間に、電解液から脱気することで、二酸化塩素の濃度が高い電解液が再び電気分解部に流れ込むことを抑えることができる。この結果、電解液における二酸化塩素の濃度を速やかに低下させて、二酸化塩素の生成効率を向上させることができる。
本発明の実施形態１に係る二酸化塩素発生装置の構成を示す概略図である。 上記二酸化塩素発生装置を用いたときの、電解液中の亜塩素酸イオン濃度に対する二酸化塩素の生成効率を表すグラフである。 上記二酸化塩素発生装置を用いたときの、バブリングガスの流量に対する二酸化塩素の生成効率を表すグラフである。 実施形態２に係る二酸化塩素発生装置の構成を示す概略図である。 実施形態２に係る二酸化塩素発生装置を用いたときの、電解液中の亜塩素酸イオン濃度に対する二酸化塩素の生成効率を表すグラフである。 実施形態２に係る二酸化塩素発生装置を用いたときの、バブリングガスの流量に対する二酸化塩素の生成効率を表すグラフである。
　（実施形態１）
　以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、実施形態１に係る二酸化塩素発生装置１の構成を概略的に示す。この二酸化塩素発生装置１は、亜塩素酸塩としての亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ２）の水溶液を含む電解液を電気分解することによって、二酸化塩素（ＣｌＯ２）を発生させる装置であって、病院などの不特定多数の人が集まる場所に設置される除菌装置内や、製薬工場などの滅菌が必要な場所に設置される滅菌装置内に配設される。
　二酸化塩素発生装置１は、上記電解液を電気分解するための電極３１，３２が設けられた電気分解部１１と、該電気分解部１１で電気分解された電解液から二酸化塩素を脱気するために、該電解液にバブリングガスを供給するためのバブリングガス供給部１２と、電解液のｐＨを測定するためのｐＨ測定部１３と、電解液から脱気された二酸化塩素を回収するためのガス回収部１４と、を有している。
　各部１１～１４は、電解液が、電気分解部１１とバブリングガス供給部１２とｐＨ測定部１３とガス回収部１４とを通って循環する循環回路１０が形成されるように、複数の配管１５～１８によって互いに連結されている。具体的には、電気分解部１１とバブリングガス供給部１２とが第１配管１５によって連結され、バブリングガス供給部１２とｐＨ測定部１３とが第２配管１６によって連結され、ｐＨ測定部１３とガス回収部１４とが第３配管１７によって連結され、ガス回収部１４と電気分解部１１とが第４配管１８によって連結されている。すなわち、各部１１～１４が配管同士のジョイントのような役割をすることで、循環回路１０が形成される。
　本実施形態１では、循環回路１０は、各配管１５～１８の軸心が同一の鉛直面内に配置されるように形成されており、電気分解部１１及びバブリングガス供給部１２が、循環回路１０における下側の位置に配設され、ｐＨ測定部１３及びガス回収部１４が、循環回路１０における上側の位置に配設されている。特に、ガス回収部１４は、バブリングガスを含んで二酸化塩素を回収できるように、循環回路１０の最も高い高さ位置に配設されている。循環回路１０において、第１配管１５は、電気分解部１１とバブリングガス供給部１２とが略同じ高さ位置に位置するように、横方向に延びるように配設されている。また、バブリングガス供給部１２とガス回収部１４とを連結する配管（第２配管１６及び第３配管１７）は、バブリングガス供給部１２で供給されるバブリングガスからなる気泡が、ガス回収部１４に到達するように配設されており、具体的には、第２配管１６は、バブリングガス供給部１２からｐＨ測定部１３に向かって鉛直上側に延びるように配設される一方、第３配管１７は、ｐＨ測定部１３からガス回収部１４に向かって横方向に延びるように配設されている。さらに、第４配管は、電解液がガス回収部１４から電気分解部１１に向かって流れるように、ガス回収部１４から電気分解部１１に向かって鉛直下側に延びるように配設されており、これにより、電気分解部１１は、第４配管１８を挟んで、ガス回収部１４の鉛直下側に位置するように配設される。
　以上のように、第２配管１６及び第４配管１８（一対の上下配管）の上端部同士を、ｐＨ測定部１３を形成するジョイント及びガス回収部１４を形成するジョイントを介して第３配管１７（横配管（上側横配管））で接続し、第２配管１６及び第４配管１８の下端部同士を、電気分解部１１を形成するジョイント及びバブリングガス供給部１２を形成するジョイントを介して第１配管１５（横配管）で接続することで、図１に示すように、循環回路１０において、各部１１～１４及び各配管１５～１８は、各部１１～１４が頂点の部分に位置しかつ各配管１５～１８が辺の部分に位置するように、正面視で略矩形状に配置される。
　本実施形態１では、第１配管１５、バブリングガス供給部１２を形成するジョイント、第２配管１６、ｐＨ測定部１３を構成するジョイント及び第３配管１７が第１流路８０を構成しており、第４配管１８が第２流路８１を構成している。
　尚、循環回路１０内におけるバブリングガス供給部１２の位置（厳密には、後述するバブラー４３の位置）は、循環回路１０における頂点の位置、つまり、第１配管１５と第２配管１６との接続部分でなくてもよく、第１流路８０の上下方向中央部又は該中央部よりも下側の位置であれば、例えば、第２配管１６内であってもよい。また、電気分解部１１の位置は、必ずしもガス回収部１４の鉛直下側の位置でなくともよく、ガス回収部１４よりも下側の位置であれば、例えば、第１配管１５と第２配管１６とを接続するジョイントの部分の位置であってもよい。電気分解部１１を、第１配管１５と第２配管１６とを接続するジョイントの部分に配設するときには、電気分解部１１とバブリングガス供給部１２とが循環回路１０内の同じ位置に配設されないよう、バブリングガス供給部１２を第２配管１６内に配設する必要がある。さらに、ガス回収部１４の位置は、循環回路１０における最も高い高さ位置であれば、必ずしも正面視略矩形状の循環回路における頂点の部分、つまり、上下配管としての第４配管１８と上側横配管としての第３配管１７との接続部分でなくともよい。
　電気分解部１１には、上記電解液を電気分解して二酸化塩素を発生させるための陽極３１及び陰極３２が配設されている。陽極３１及び陰極３２は、直流電源３０にそれぞれ接続されており、該直流電源３０から電流及び電圧が供給される。陽極３１及び陰極３２の材料としては、公知のものを採用することができるが、特に、陽極３１の材料としては、チタン上に貴金属もしくは貴金属の酸化物を被覆させたものであって、より好ましくは陽極３１での反応の触媒となる金属を塗布したものが用いられ、陰極３２の材料としてはステンレス、より好ましくはチタンが用いられる。
　バブリングガス供給部１２には、電解液にバブリングガスを供給して、電解液に対してバブリングを行うためのバブリングガス供給装置４０の一部が臨んでいる。バブリングガス供給装置４０は、バブリングガスを貯留するガスタンク４１と、バブリングガス供給部１２内に臨み、上記バブリングガスを泡状にして電解液中に供給するバブラー４３と、ガスタンク４１とバブラー４３とを接続するエア供給管４２とを有している。本実施形態１では、バブリングガスとして空気（エアー）を用いており、該バブリングガスは、外部からガスタンク４１内に供給されるようになっている。バブラー４３において、電解液中にバブリングガスが供給されるガス供給口４３ａは、バブリングガスが、出来る限り細かい泡になって電解液中に供給されるように、微細孔状に形成されている。ガスタンク４１にはエアポンプ（図示省略）が設けられており、該エアポンプによって、ガスタンク４１内の空気が、エア供給管４２を介して、所定の流量でガスタンク４１から電解液に供給されるようになっている。尚、バブリングガスとしては、空気以外にもアルゴンガス等の不活性ガスを用いることができる。
　上記バブリングガス供給装置４０は、電解液に対してバブリングを行うことで循環回路１０内の電解液に流れを発生させる。具体的には、循環回路１０内において、電解液が、電気分解部１１からバブリングガス供給部１２へ向かって流れた後、バブリングガス供給部１２からガス回収部１４に向かって流れるような（すなわち、図１において、循環回路１０を時計回り方向に流れるような）流れを発生させている。詳しくは後述するが、バブリングガス供給装置４０によるバブリングガスの流量は、上記の流れを発生させることが可能な流量に設定されている。
　ｐＨ測定部１３には、電解液のｐＨを検出するためのｐＨセンサ５０が設けられている。ｐＨセンサ５０としては公知のものを用いることができるため、その詳細な説明を省略する。
　また、ｐＨ測定部１３内には、第３配管１７の上縁よりも上側の位置に、水平面内に広がる仕切り壁１３ａが設けられており、ｐＨセンサ５０の先端は、該仕切り壁１３ａを貫通して電解液に臨んでいる。仕切り壁１３ａは、電解液及びバブリングガスが、ｐＨ測定部１３からガス回収部１４に向かって流れやすくするために設けられている。
　尚、ｐＨ測定部１３は必ずしも設ける必要はなく、ｐＨセンサ５０をガス回収部１４等に配置して、ｐＨ測定部１３を、循環回路１０から省略するようにしてもよい。
　ガス回収部１４には、バブリングガス供給装置４０によるバブリングにより電解液から脱気された、二酸化塩素が通るガス回収管６１が臨んでいる。該ガス回収管６１は、一端側がガス回収部１４内に臨んでいる一方、他端側は、二酸化塩素発生装置１とは別に設けられたダクト（図示省略）に接続されている。該ダクトは二酸化塩素を散布すべき場所（上述の除菌装置内等）と連通しており、二酸化塩素は、上記ダクトを通じて、二酸化塩素を散布すべき場所へと放出される。
　また、ガス回収部１４は、図１に示すように、電解液供給管２１を通じて、循環回路１０内に新たな電解液を供給するための電解液供給部２０と接続されている。電解液供給部２０は、電解液の主体となる亜塩素酸ナトリウム水溶液が貯留されたＮａＣｌＯ２タンク２２と、電解液のｐＨを調整するためのｐＨ調整剤が貯留されたｐＨ調整剤タンク２３とを有している。電解液供給管２１の一端側は、ガス回収部１４内に臨んでいる一方、他端側は、途中で２つに分岐しており、該分岐した管の一方は、ＮａＣｌＯ２タンク２２に接続され、上記分岐した管の他方は、ｐＨ調整剤タンク２３に接続されている。尚、ｐＨ調整剤としては、例えば、炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ３）の水溶液が用いられる。
　第１～第４配管１５～１８（特に、第２配管１６、第３配管１７）は、バブリングガス供給装置４０によって供給されるバブリングガスが、バブリングガス供給部１２からガス回収部１４に到達して、ガス回収部１４で回収されるまでの間に、二酸化塩素が十分に脱気される長さを有している。
　また、循環回路１０には、循環回路１０内を流れる電解液の一部を廃液として回収する廃液回収部７０が接続されている。廃液回収部７０は、ポンプ７１と、活性炭フィルタ７２と、廃液タンク７３とを有していて、循環回路１０とポンプ７１とが第１廃液管７４によって接続され、ポンプ７１と活性炭フィルタ７２とが第２廃液管７５によって接続されるとともに、活性炭フィルタ７２と廃液タンク７３とが第３廃液管７６によって接続されるという構成をしている。また、廃液回収部７０は、上記第１廃液管７４によって、第４配管１８と接続されている。尚、廃液回収部７０は、循環回路１０内を循環する電解液を回収することが出来る位置であれば、循環回路１０の任意の位置に接続することができるが、二酸化塩素が回収された後の電解液を回収するという観点から、第４配管１８に接続されていることが望ましい。
　上記活性炭フィルタ７２は、電解液中の亜塩素酸イオン（ＣｌＯ２ －）および電解液に溶存する二酸化塩素を還元処理するためのフィルタである。活性炭フィルタ７２内の活性炭の量や活性炭フィルタ７２の大きさは、廃液の生物化学的酸素要求量（ＢＯＤ）を、所定の基準を満たす値にまで低下させる程度の量や大きさに設定されている。
　尚、電解液供給部２０、直流電源３０、バブリングガス供給装置４０及びポンプ７１の作動は、それぞれ不図示のコントロールユニットによって、それぞれ制御されるようになっている。
　次に、本実施形態１の二酸化塩素発生装置１によって二酸化塩素を発生させる方法について説明する。
　先ず、電解液供給部２０から循環回路１０内へ、亜塩素酸ナトリウムの水溶液と、ｐＨ調整剤としての炭酸水素ナトリウムの水溶液が供給される。このとき、炭酸水素ナトリウムの水溶液は、亜塩素酸ナトリウムの水溶液と炭酸水素ナトリウムの水溶液とを混合してなる電解液のｐＨが、約９になるように供給される。尚、ｐＨは９より低くてもよいが、ｐＨが７を下回ると、亜塩素酸ナトリウムとｐＨ調整剤との間で化学反応が促進されるおそれがあるため、ｐＨは８以上にすることが望ましい。
　上記電解液が、第３配管１７の上縁に到達して、ｐＨセンサ５０によって上記電解液のｐＨを検出することができる程度に循環回路１０内に満たされると、次に、バブリングガス供給装置４０によって、バブリングガスとしての空気を、循環回路１０内の電解液に供給する。これにより、循環回路１０において、バブリングガス供給装置４０により供給されるバブリングガスのガスリフト効果によって電解液の循環が起こる。すなわち、循環回路１０の電解液は、バブリングガス供給部１２にてバブリングガスが供給されて気泡を含むことで、見掛け比重が軽くなるため、第１流路８０内（特に、第２配管１６内及び第３配管１７内）を電気分解部１１の高さ位置（バブリングガス供給部１２の高さ位置と略同じ）からガス回収部１４の高さ位置まで上昇するように流れる。一方で、ガス回収部１４では、バブリングガスの気泡が電解液の液面で割れて、電解液からバブリングガスが分離されるため、バブリングガスが分離された後の電解液は、相対的に比重が大きくなり、第４配管１８内をガス回収部１４の高さ位置から電気分解部１１の高さ位置まで下降するように流れる。これにより、循環回路１０内において、電解液が、電気分解部１１から第１流路８０を介してガス回収部１４へ流れ、ガス回収部１４から第２流路８１を介して再び電気分解部１１へ流れるような、電解液の流れを発生させることができる。このとき、本実施形態１では、バブリングガス供給装置４０は、循環回路１０内において上述のような電解液の流れが発生するような流量、具体的には、４．０Ｌ／ｍｉｎ以上の流量で空気を供給する。
　尚、バブリングガスの流量は、第１～第４配管１５～１８の径の大きさによって適宜変更する。具体的には、第１～第４配管１５～１８の径が大きいほど流量を大きくする。
　循環回路１０内において電解液の流れが発生し、電解液が循環回路内を循環するようになった後、直流電源から、電気分解部１１内の陽極３１及び陰極３２に電流及び電圧を供給し、電気分解部１１内で、電解液の電気分解を開始する。電流及び電圧は、陽極３１で二酸化塩素が生成されやすい値に設定されており、例えば、電流は０．３Ａ程度、電圧は３～４Ｖ程度に設定される。
　上記電解液は、亜塩素酸ナトリウムの水溶液を含んでいるため、電気分解部１１内の電解液中には、亜塩素酸イオンとナトリウムイオン（Ｎａ＋）が存在している。そのため、直流電源３０により、電気分解部１１内の電解液に直流を供給すると、以下の式（１）に示すように、亜塩素酸イオンが陽極３１で電子（ｅ－）を放出するため、陽極３１で二酸化塩素が発生する。
　　　　　ＣｌＯ２ －　→　ＣｌＯ２　＋　ｅ－・・・・式（１）
また、電気分解部１１内の電解液に直流を供給すると、以下の式（２）に示すように、水素分子が陰極３２で電子を得て、陰極３２で水素ガス（Ｈ２）が発生する。
　　　２Ｈ２Ｏ　＋　２ｅ－　→　Ｈ２　＋　２ＯＨ－・・・・式（２）
　ナトリウムイオン及び水酸化物イオン（ＯＨ－）は、基本的には電解液中に残る。
　上記式（１）により、陽極３１で生成された二酸化塩素は、その高い溶解性によって電解液に溶解する。電解液に溶解した二酸化塩素は、循環回路１０内の電解液の流れによって、第１配管１５を通じて、電気分解部１１からバブリングガス供給部１２へ流れる。電解液に溶解した二酸化塩素がバブリングガス供給部１２に到達すると、該二酸化塩素は、バブリングガス供給部１２で供給されているバブリングガスによって、気液平衡の関係に従い、二酸化塩素ガスとして、電解液から脱気される。
　バブリングガス供給部１２で供給されたバブリングガスからなる気泡は、脱気された二酸化塩素とともに、循環回路１０内の電解液の流れによって、第２配管１６を通じて、バブリングガス供給部１２からｐＨ測定部１３へと流れる。ｐＨ測定部１３では、電解液は、仕切り壁１３ａにぶつかって、ｐＨ測定部１３からガス回収部１４に向かって流れるように流れの方向を変える。そのため、二酸化塩素を含むバブリングガスの気泡も、電解液の流れに従って、ｐＨ測定部１３からガス回収部１４に向かって流れる。電解液に溶解した二酸化塩素は、バブリングガスの気泡が、バブリングガス供給部１２から、ｐＨ測定部１３を介して、ガス回収部１４に到達するまでの間、電解液から脱気され続ける。
　電解液が、二酸化塩素を含むバブリングガスの気泡とともに、第３配管１７を通じて、ｐＨ測定部１３からガス回収部１４に向かって流れると、電解液は、ガス回収部１４の壁部１４ａにぶつかる。電解液が壁部１４ａにぶつかると、電解液の運動エネルギーが失われる。これにより、電解液の流れが抑えられ、二酸化塩素を含むバブリングガスの気泡は、ガス回収部１４内の電解液の液面に向かって浮き上がって、該液面で割れ、その後、ガス回収部１４内の上側へ移動する。一方、電解液は、第４配管１８を通じて電気分解部１１へと移動する。これにより、ガス回収部１４内で、二酸化塩素と電解液とが気液分離される。
　そして、気液分離された二酸化塩素を、図１に破線の矢印で示すように、バブリングガスとともに、ガス回収管６１を通じて回収する。
　回収された二酸化塩素は、ガス回収部１４から上記ダクトへと流れ、該ダクトを通じて、二酸化塩素を散布すべき場所に外部に放出される。
　一方で、ガス回収部１４から電気分解部１１へ流れ込んだ電解液は、電気分解部１１内において、再度電気分解される。
　電気分解を繰り返すと、電解液中の亜塩素酸イオンの濃度が低下するため、電解液供給部２０からは、新たな電解液が常時追加される。新たな電解液が追加されると、循環回路１０内の電解液が増加することになるため、電解液が増えた分だけ、循環回路１０から電解液を常時排出する必要がある。そのため、増加した電解液の一部を、廃液回収部７０によって回収する。具体的には、先ず、循環回路１０内に電解液の一部を、ポンプ７１によって、循環回路１０内から廃液として回収する。次に、回収された廃液を、第２廃液管７５を通じて活性炭フィルタ７２に到達させ、該活性炭フィルタ７２によって、廃液中に含まれる亜塩素酸イオンを還元処理する。亜塩素酸イオンは、次の式（３）及び式（４）に従って還元処理される。
　　ＣｌＯ２ －　＋　Ｃ　→　Ｃｌ－　＋　２Ｏ　＋　Ｃ・・・・式（３）
　　　　　　　　２Ｏ　＋　Ｃ　→　ＣＯ２・・・・式（４）
　亜塩素酸イオンが還元処理された後の廃液は、第３廃液管７６を通じて廃液タンク７３へと流れて、廃液タンク７３に貯留される。廃液タンク内の廃液は、作業者によって二酸化塩素発生装置１の外部へと排出される。
　以上のようにして、二酸化塩素発生装置１によって、二酸化塩素が発生されて二酸化塩素ガスとして放出される。
　本実施形態１のように、バブリングガス供給部１２が、第１配管１５を挟んで電気分解部１１と略同じ高さ位置に配設されているため、すなわち、第１流路８０における位置であって、バブリングガス供給装置４０によるバブリングにより、循環回路１０内の電解液が、電気分解部１１から第１流路８０を介してガス回収部１４へ流れるように、電解液に流れを発生させるような位置に配設されているため、バブリングガス供給装置４０によるバブリングを行うことで、バブリングガスのガスリフト効果により、電解液の流れを発生させることができる。そして、上記電解液の流れにより、電気分解によって生成されて電解液に溶解した二酸化塩素を、速やかにバブリングガス供給部１２に移動させて、バブリングガスにより脱気することができるため、電気分解部１１内の電解液における二酸化塩素の濃度が高くなるのを抑えることができる。また、電解液に溶解した二酸化塩素を、バブリングガス供給部１２からガス回収部１４に至るまでに脱気して、ガス回収部１４にて二酸化塩素ガスとして回収することで、二酸化塩素の濃度が高い電解液が再び電気分解部１１に流れ込むことを抑えることができる。この結果、従来のように、１つの槽内で電気分解と脱気とを行っている場合と比較して、電解液における二酸化塩素の濃度を速やかに低下させることができ、二酸化塩素の生成効率を向上させることができる。
　また、従来のように、１つの槽内で電気分解と脱気とを行わずに、電気分解部１１、バブリングガス供給部１２及びガス回収部１４をそれぞれ分けて、各部を配管によって接続する構成とすることで、バブリングガスによって、電解液の流れを形成しやすくなり、二酸化塩素の生成効率を一層向上させることができる。
　さらに、循環回路１０は、各配管１５～１８の軸心が同一鉛直面内に配置されるように形成されており、上記循環回路１０において、電気分解部１１、バブリングガス供給部１２、ｐＨ測定部１３及びガス回収部１４が頂点の部分に位置しかつ各配管１５～１８が辺の位置に位置するように、各部１１～１４及び各配管１５～１８が、矩形状に配置されており、バブリングガス供給部１２が、循環回路１０における下側の部分に配設されているため、バブリングガス供給部１２で供給されたバブリングガスからなる気泡が、第２配管１６の径方向全体に広がりやすくなり、電解液に溶解した二酸化塩素を効率良く脱気することができる。この結果、二酸化塩素の生成効率をさらに向上させることができる。
　さらにまた、循環回路１０において、ガス回収部１４は、第３配管１７と第４配管１８との接続部分に配設されているため、第３配管１７を介してガス回収部１４に到達した電解液が壁部１４ａに衝突して、該電解液の運動エネルギーが失われるため、ガス回収部１４内で、二酸化塩素と電解液とが気液分離されやすくなる。この結果、二酸化塩素の生成効率をより一層向上させることができる。
　図２は、本実施形態１に係る二酸化塩素発生装置１を用いたときの二酸化塩素の生成効率と、比較例として、従来のように循環回路を形成せず、１つの槽内で電気分解と脱気とを行う装置装置（以下、従来の二酸化塩素発生装置という）を用いたときの二酸化塩素の生成効率とを示す。
　図２において、縦軸は、二酸化塩素の生成効率を示し、横軸は電解液中の亜塩素酸イオンのモル濃度を示している。二酸化塩素の生成効率は、電流値から算出される、二酸化塩素ガスの１時間あたりの生成量の理論値（ｍｇ／ｈｒ）に対する、実際に、１時間あたりに生成される二酸化塩素ガスの生成量の割合である。
　電極は、両発生装置とも、陽極はチタンに白金を塗布したもの、陰極はチタンを用いており、電流及び電圧は、両発生装置とも、電流が０．３Ａであり、電圧が３Ｖである。バブリングガスは、両発生装置とも空気であり、バブリングガスの流量は、二酸化塩素発生装置１では８．０Ｌ／ｍｉｎであり、従来の二酸化塩素発生装置では１０．０Ｌ／ｍｉｎである。
　図２によると、従来の二酸化塩素発生装置では、電解液における亜塩素酸イオンのモル濃度が０．１０ｍｏｌ／ｌでは、二酸化塩素の生成効率が４０％程度であり、上記モル濃度を０．４０ｍｏｌ／ｌ以上の濃度にまで高くしたとしても、二酸化塩素の生成効率が６０％程度であることが分かる。これは、槽内の電解液にバブリングガスを供給するような構成では、槽内で電解液が循環しにくく、電解液における二酸化塩素の濃度を十分に下げることができないためである。
　一方で、本実施形態１に係る二酸化塩素発生装置１では、電解液中の亜塩素酸イオンのモル濃度が０．１０ｍｏｌ／ｌ程度であっても、二酸化塩素の生成効率が９０％程度になることが分かる。これは、上述したように、本実施形態１に係る二酸化塩素発生装置１では、循環回路１０を形成することによって、循環回路１０内の電解液全体が該循環回路１０内を循環しやすくなり、電気分解によって生成されて電解液に溶解した二酸化塩素を速やかに脱気して、電気分解部１１内の電解液の二酸化塩素の濃度が高くなるのを抑えることができるためである。尚、本実施形態１に係る二酸化塩素発生装置１では、電解液における亜塩素酸イオンのモル濃度が０．０５ｍｏｌ／ｌのときには、二酸化塩素の生成効率は４５％程度になるが、それでも、電解液における亜塩素酸イオンのモル濃度が０．１０ｍｏｌ／ｌ程度のときの、従来の二酸化塩素発生装置による二酸化塩素の生成効率よりも高い生成効率を示している。
　図３には、本実施形態１に係る二酸化塩素発生装置１を用いたときの、バブリングガスとして吹き込む空気（エアー）の流量と二酸化塩素の生成効率との関係を示す。尚、ここでは、亜塩素酸イオンのモル濃度は０．５０ｍｏｌ／ｌ程度である。
　図３から分かるように、空気の流量が大きい程、二酸化塩素の生成効率が高くなる。これは、吹き込む空気の流量が大きい程、二酸化塩素が脱気されやすく、電解液中の二酸化塩素濃度が下がるためである。すなわち、空気の流量が３．０Ｌ／ｍｉｎ以下の場合には、二酸化塩素が脱気されにくくなるため、二酸化塩素の生成効率が７０％以下にまで低下する。本実施形態１では、上述したように、空気の流量を、二酸化塩素が脱気されやすい流量、具体的には、二酸化塩素の生成効率が８０％を超える流量である、４．０Ｌ／ｍｉｎ以上の流量に設定しており、これにより、二酸化塩素の高い生成効率を確保している。
　（実施形態２）
　以下、本発明の実施形態２について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において上記実施形態１と共通の部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
　図４は、実施形態２に係る二酸化塩素発生装置１０１の構成を概略的に示す。本実施形態２は、循環回路１１０における第１流路８０及び第２流路８１が、第１流路８０を内管１８０とし、第２流路８１を外管１８１とする二重管状の配管２００（以下、二重配管２００という）によって形成されている点で上記実施形態１とは異なっている。
　二重配管２００は、上下方向に延びるように配設されており、二重配管２００の下側端部に電気分解部１１が配設され、二重配管２００の上側端部にガス回収部１４が配設されている。バブリングガス供給部１２は、第１流路８０の長手方向における電気分解部１１に近い側の部分に配設されている。これにより、図４に示すように、電気分解部１１、バブリングガス供給部１２及びガス回収部１４は、下側からこの順に並ぶように配設される。
　すなわち、上記実施形態１では、第１流路８０に、横方向に延びる部分（実施形態１の第１配管１５及び第３配管１７に相当）を設けていたが、本実施形態２では、第１流８０における上記横方向に延びる部分に相当する部分を、上下方向に延びように形成している。そのため、二重配管２００の長手方向の長さは、第１流路８０内で、二酸化塩素が電解液内から十分に脱気される程度の長さに設定されている。
　電気分解部１１には、上記実施形態１と同様に陽極３１及び陰極３２からなる電極が配設されている。陽極３１及び陰極３２の材料は、上記実施形態１と同様のものを採用することができる。
　バブリングガス供給部１２には、バブリングガス供給装置４０の一部（詳しくは、バブラー４３）が臨んでいる。上記実施形態１では、バブラー４３は、下側からバブリングガス供給部１２に臨んでいたが、本実施形態２では、バブリングガス供給部１２の下側に電気分解部１１が位置するため、該電気分解部１１を避けてバブリングガス供給部１２に望むように、上側からバブリングガス供給部１２に臨んでいる。
　ガス回収部１４には、上記実施形態１と同様に、バブリングガス供給装置４０によるバブリングにより電解液から脱気された、二酸化塩素が通るガス回収管６１が臨んでいる。該ガス回収管６１は、一端側がガス回収部１４内に臨んでいる一方、他端側は、二酸化塩素発生装置１０１とは別に設けられたダクト（図示省略）に接続されている。
　また、ガス回収部１４は、上記実施形態１と同様に、電解液供給管２１を通じて電解液供給部２０と接続されている。
　さらに、二重配管２００の外管１８１（つまり第２流路８１）には、循環回路１１０を流れる電解液の一部を廃液として回収する廃液回収部７０が接続されており、該廃液回収部７０には、活性炭フィルタ７２が設けられている。
　次に、本実施形態２の二酸化塩素発生装置１０１によって二酸化塩素を発生させる方法について説明する。
　先ず、電解液供給部２０から循環回路１１０内へ、亜塩素酸ナトリウムの水溶液と、ｐＨ調整剤としての炭酸水素ナトリウムの水溶液が供給される。このとき、上記実施形態１と同様に、炭酸水素ナトリウムの水溶液は、亜塩素酸ナトリウムの水溶液と炭酸水素ナトリウムの水溶液とを混合してなる電解液のｐＨが、約９になるように供給される。
　上記電解液の液面が、廃液回収部７０の第１廃液管７４よりも上に位置する程度に、電解液が循環回路１１０内に満たされると、次に、バブリングガス供給装置４０によって、バブリングガスとしての空気を、循環回路１１０内の電解液に供給する。これにより、第１流路８０内の電解液は、見掛け比重が軽くなるため、内管１８０内（第１流路８０内）を電気分解部１１の高さ位置からガス回収部１４の高さ位置まで上昇するように流れる。そして、電解液が、内管１８０の上端部、すなわち、ガス回収部１４に到達すると、バブリングガスの気泡が、電解液の液面で割れて、電解液からバブリングガスが分離される（気液分離される）。このとき、気液分離された電解液は、内管１８０の上端から外管１８１に、すなわち、第１流路８０の上端から第２流路８１に漏れ出る。内管１８０（第１流路８０）から外管１８１（第２流路８１）に漏れ出た電解液は、気液分離後の電解液であるため、相対的に比重が大きくなり、外管１８１内（第２流路８１内）をガス回収部１４の高さ位置から電気分解部１１の高さ位置まで下降するように流れる。これにより、循環回路１１０において電解液の循環を発生させることができる。
　このように、本実施形態２でも、循環回路１１０において、バブリングガス供給装置４０により供給されるバブリングガスのガスリフト効果によって電解液の循環が起こる。
　循環回路１１０内において電解液の流れが発生し、電解液が循環回路１１０内を循環するようになった後、直流電源３０から、電気分解部１１内の陽極３１及び陰極３２に電流及び電圧を供給し、電気分解部１１内で、電解液の電気分解を開始する。
　上記電気分解により、陽極３１で生成された二酸化塩素は、電解液に溶解し、電解液に溶解した二酸化塩素は、循環回路１１０内の電解液の流れによって、第１流路８０を通じて、電気分解部１１からバブリングガス供給部１２へ流れる。電解液に溶解した二酸化塩素がバブリングガス供給部１２に到達すると、該二酸化塩素は、バブリングガス供給部１２で供給されているバブリングガスによって、気液平衡の関係に従い、二酸化塩素ガスとして、電解液から脱気される。
　バブリングガス供給部１２で供給されたバブリングガスからなる気泡は、脱気された二酸化塩素とともに、循環回路１１０内の電解液の流れによって、第１流路８０を通じて、バブリングガス供給部１２からガス回収部１４に向かって流れる。バブリングガス供給部１２からガス回収部１４に到達するまでの間、電解液から脱気され続ける。
　電解液が、二酸化塩素を含むバブリングガスの気泡とともに、ガス回収部１４に到達すると、二酸化塩素を含むバブリングガスの気泡は、ガス回収部１４内の電解液の液面で割れ、その後、ガス回収部１４内の上側へ移動する。一方、電解液は、第１流路８０から第２流路８１に漏れ出て、第２流路８１を通じて電気分解部１１へと移動する。
　そして、気液分離された二酸化塩素を、バブリングガスとともに、ガス回収管６１を通じて回収する。
　一方で、ガス回収部１４から電気分解部１１へ流れ込んだ電解液は、電気分解部１１内において、再度電気分解される。
　そして、電気分解を繰り返すと、電解液中の亜塩素酸イオンの濃度が低下するため、電解液供給部２０から新たな電解液が追加され、新たな電解液が追加されたことにより増加した電解液の分だけ、廃液回収部７０によって、循環回路１１０内から回収する。
　図５は、本実施形態２に係る二酸化塩素発生装置１０１を用いたときの二酸化塩素の生成効率と、比較例として、従来の二酸化塩素発生装置を用いたときの二酸化塩素の生成効率とを示す。上記実施形態１と同様に、図４のグラフ中の二酸化塩素の生成効率は、電流値から算出される、二酸化塩素ガスの１時間あたりの生成量の理論値（ｍｇ／ｈｒ）に対する、実際に、１時間あたりに生成される二酸化塩素ガスの生成量の割合である。
　電極は、両発生装置とも、陽極はチタンに白金を塗布したもの、陰極はチタンを用いており、電流及び電圧は、両発生装置とも、電流が０．３Ａであり、電圧が３Ｖである。バブリングガスは、両発生装置とも空気であり、バブリングガスの流量は、二酸化塩素発生装置１０１では８．０Ｌ／ｍｉｎであり、従来の二酸化塩素発生装置では１０．０Ｌ／ｍｉｎである。
　図５によると、本実施形態２に係る二酸化塩素発生装置１０１では、電解液中の亜塩素酸イオンのモル濃度が０．１０ｍｏｌ／ｌ程度であっても、二酸化塩素の生成効率が８０％程度になることが分かる。これは、上記実施形態１と同様に、循環回路１１０を形成することによって、循環回路１１０内の電解液全体が該循環回路１１０内を循環しやすくなり、電気分解によって生成されて電解液に溶解した二酸化塩素を速やかに脱気して、電気分解部１１内の電解液の二酸化塩素の濃度が高くなるのを抑えることができるためである。尚、本実施形態２に係る二酸化塩素発生装置１０１でも、電解液における亜塩素酸イオンのモル濃度が０．０５ｍｏｌ／ｌのときには、二酸化塩素の生成効率が８０％を下回るが、それでも、電解液における亜塩素酸イオンのモル濃度が０．１０ｍｏｌ／ｌ程度のときの、従来の二酸化塩素発生装置による二酸化塩素の生成効率よりも高い生成効率を示す。
　図６には、本実施形態２に係る二酸化塩素発生装置１０１を用いたときの、バブリングガスとして吹き込む空気（エアー）の流量と二酸化塩素の生成効率との関係を示す。尚、ここでは、亜塩素酸イオンのモル濃度は０．５０ｍｏｌ／ｌ程度である。
　図６によると、本実施形態２に係る二酸化塩素発生装置１０１は、１．５Ｌ／ｍｉｎ以上の範囲において、二酸化塩素の生成効率が８０％を超え、特に、空気の流量が２．０Ｌ／ｍｉｎ以上の範囲において、二酸化塩素の生成効率が９０％前後で安定していることが分かる。つまり、本実施形態２では、吹き込む空気の流量に対する二酸化塩素の生成効率の高い安定性が得られることが確認された。
　したがって、実施形態２の構成では、第１流路８０の長手方向における電気分解部１１に近い側の位置、すなわち、第１流路８０における位置であって、バブリングガス供給装置４０によるバブリングにより、循環回路１１０内の電解液が、電気分解部１１から第１流路８０を介してガス回収部１４へ流れるように、電解液に流れを発生させるような位置に配設されているため、バブリングガス供給部１２で、バブリングガス供給装置４０によるバブリングを行い、バブリングガスによるガスリフト効果により、循環回路１１０内において、電解液の流れを発生させることができる。そして、電解液の流れによって、電気分解によって生成されて電解液に溶解した二酸化塩素を、速やかにバブリングガス供給部１２に移動させて、バブリングガスにより脱気することができるため、電気分解部１１内の電解液における二酸化塩素の濃度が高くなるのを抑えることができる。また、電解液に溶解した二酸化塩素を、バブリングガス供給部１２からガス回収部１４に至るまでに脱気して、ガス回収部１４にて二酸化塩素ガスとして回収することで、二酸化塩素の濃度が高い電解液が再び電気分解部１１に流れ込むことを抑えることができる。この結果、電解液における二酸化塩素の濃度を速やかに低下させることができ、二酸化塩素の生成効率を向上させることができる。
　また、実施形態２の構成では、横方向に延びる配管を設ける必要が無いため、水平方向において、二酸化塩素発生装置のコンパクト化を図ることもできる。
　（その他の実施形態）
　本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
　上述の実施形態１では、循環回路１０は同一面内に配置されていたが、これに限らず、ガス回収部１４が、電気分解部１１及びバブリングガス供給部１２よりも上側に位置するとともに、バブリングガス供給部１２で供給されるバブリングガスからなる気泡が、ガス回収部１４に到達して、ガス回収部１４で気液分離がされるような構成であれば、循環回路１０は同一面内に形成されていなくてもよい。
　また、上述の実施形態では、廃液回収部７０にポンプ７１を設けていたが、これに限らず、廃液回収部７０がポンプ７１を設けずに、循環回路１０（１１０）内を循環する電解液の一部が、常に廃液回収部７０に流れ込むような構成としてもよい。
　さらに、上述の実施形態では、亜塩素酸塩として亜塩素酸ナトリウムを用いていたが、これに限らず、亜塩素酸カリウムや亜塩素酸リチウムを用いてもよい。
　上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
　本発明は、亜塩素酸塩を含む溶液を電気分解することによって二酸化塩素を発生させる二酸化塩素発生装置及び二酸化塩素発生方法に有用である。
１，１０１　二酸化塩素発生装置
１０，１１０　循環回路
１１　　電気分解部
１２　　バブリングガス供給部
１４　　ガス回収部
１５　　第１配管（横配管）
１６　　第２配管（上下配管）
１７　　第３配管（横配管、上側横配管）
１８　　第４配管（上下配管）
３１　　陽極（電極）
３２　　陰極（電極）
４０　　バブリングガス供給装置
７０　　廃液回収部（廃液回収装置）
７２　　活性炭フィルタ
８０　　第１流路
８１　　第２流路
１８０　内管
１８１　外管

Claims (7)

  1. 　亜塩素酸塩水溶液を含む電解液を電気分解することによって二酸化塩素を発生させる二酸化塩素発生装置であって、
    　上記電解液を電気分解するための電極が設けられた電気分解部と、
    　バブリングガス供給装置によって、上記電解液にバブリングガスを供給して、上記電解液に対してバブリングを行うためのバブリングガス供給部と、
    　上記電気分解部及び上記バブリングガス供給部よりも上側に位置し、上記バブリングガス供給装置によるバブリングにより上記電解液から脱気される、二酸化塩素を回収するためのガス回収部と、
    　上記電気分解部と上記ガス回収部との間で上記電解液が循環する循環回路が形成されるように、上記電気分解部と上記ガス回収部とを接続する第１流路及び第２流路とを備え、
    　上記バブリングガス供給部は、上記第１流路内の位置であって、上記バブリングガス供給装置によるバブリングにより、上記循環回路内の電解液が、上記電気分解部から上記第１流路を介して上記ガス回収部へ流れるように、上記電解液の流れを発生させる位置に配設されていることを特徴とする二酸化塩素発生装置。
  2. 　請求項１に記載の二酸化塩素発生装置において、
    　上記循環回路は、上下方向に延びる一対の上下配管の上端部同士及び下端部同士を、横方向に延びる横配管を介してそれぞれ接続して形成された回路であり、
    　上記第１流路は、上記一対の上下配管のうちの一方の上下配管及び上記一対の上下配管の上端部同士を接続する上側横配管を少なくとも含み、上記第２流路は、上記一対の上下配管のうちの他方の上下配管を少なくとも含んでおり、
    　上記ガス回収部は、上記他方の上下配管と上記上側横配管との接続部分に配設されており、
    　上記バブリングガス供給部は、上記第１流路における上下方向中央部又は該中央部よりも下側の部分に配設されていることを特徴とする二酸化塩素発生装置。
  3. 　請求項１に記載の二酸化塩素発生装置において、
    　上記循環回路は、上記第１流路を内管とし、上記第２流路を外管とする二重管状の配管によって形成されており、
    　上記二重管状の配管は、上下方向に延びるように配設されており、
    　上記電気分解部は、上記二重管状の配管の下側端部に配設されており、
    　上記ガス回収部は、上記二重管状の配管の上側端部に配設されており、
    　上記バブリングガス供給部は、上記第１流路における上下方向中央部又は該中央部よりも上記電気分解部に近い側の部分に配設されていることを特徴とする二酸化塩素発生装置。
  4. 　請求項３に記載の二酸化塩素発生装置において、
    　上記バブリングガス供給装置は、上記電解液を上記循環回路内で循環させる際に、１．５Ｌ／ｍｉｎ以上の流量で上記バブリングガスを供給するように構成されていることを特徴とする二酸化塩素発生装置。
  5. 　請求項１～３のいずれか１つに記載の二酸化塩素発生装置において、
    　上記バブリングガス供給装置は、上記電解液を上記循環回路内で循環させる際に、４．０Ｌ／ｍｉｎ以上の流量で上記バブリングガスを供給するように構成されていることを特徴とする二酸化塩素発生装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか１つに記載の二酸化塩素発生装置において、
    　上記循環回路に接続され、上記循環回路を循環する上記電解液の一部を、廃液として回収する廃液回収装置を更に備え、
    　上記廃液回収装置は、活性炭フィルタを有し、回収した上記電解液を、該活性炭フィルタを通過させた後、外部に排出するように構成されていることを特徴とする二酸化塩素発生装置。
  7. 　亜塩素酸塩水溶液を含む電解液を電気分解することによって二酸化塩素を発生させる二酸化塩素発生方法であって、
    　上記電解液に対して電気分解を行うための電気分解部と、上記電解液に対してバブリングを行うためのバブリングガス供給部と、バブリングによって上記電解液から脱気された二酸化塩素を回収するためのガス回収部と、上記バブリングガス供給部が配設されかつ上記電気分解部と上記ガス回収部とを接続する第１流路と、上記第１流路とは別に上記電気分解部と上記ガス回収部とを接続する第２流路とを備えた循環回路において、
    　　上記電解液に対してバブリングを行い、上記電解液が、上記電気分解部から上記第１流路を介して上記ガス回収部まで流れるような上記電解液の流れを発生させて、上記循環回路内で上記電解液を循環させる循環工程と、
    　　上記電解液を電気分解して二酸化塩素を発生させる工程と、
    　　発生した二酸化塩素を、電気分解された電解液から脱気する脱気工程と、
    　　脱気された二酸化塩素を回収する回収工程とを含むことを特徴とする二酸化塩素発生方法。
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