流体处理装置及流体处理方法_4

文档序号:8323221阅读:来源:国知局
式的处理装置是 以构成混合流体的气体为处理对象(被处理气体)的气体处理装置。图14示出这样的气 体处理装置的结构。该气体处理装置除了取代压缩空气而将被处理气体向处理单元30导 入并取代温泉水而将水等液体通过送水管12向处理单元30供给以外,与第一实施方式的 处理装置相同。例如,作为被处理气体而将从垃圾处理场或工厂等产生的包含臭气成分或 有害成分的被处理气体通过泵20进行压缩而导入混合器31。另一方面,将水(脱臭液或有 害成分除去液)通过泵10向混合器31导入。在混合器31中被混合,由此被处理气体稍溶 解于水,这样的混合流体经由分支管32从多个支管322 (322a~322d)朝向圆筒状的处理 槽33的中心轴而喷射到处理槽33的内部。在处理槽33的内部,与第一实施方式同样地存 在包含被处理气体的气相,经由气相而向处理槽的液相喷射,由此如图3及图4所示,喷射 的混合流体与水等液体的水面激烈地碰撞,到达处理槽33的内底面,混合流体ML中的较多 的气泡进行环流。此时,促进被处理气体的向水中的溶解。
[0106] 通过将处理槽33中的气相的压力保持得比较高,而气相中的被处理气体的向处 理水的溶解量增加。其结果是,混合或溶解在混合流体中的被处理气体中的臭气成分或有 害成分更多地溶解于水。因而,通过使用该处理装置,能够减少被处理气体中的臭气成分或 有害成分。尤其是通过使向处理单元30导入的水中包含具有氧化、中和或杀菌等各种作用 的成分(例如,臭氧、氯、硫酸、盐酸、氢氧化钠)那样的添加物(无论是液体、固体等的状 态),在混合器31或处理槽33内部使具有各种有效作用的成分对臭气或有害成分起作用 或发生反应,由此,能够进一步从被处理气体减少臭气或有害成分。作为希望从被处理气体 除去的成分,可列举例如氨、乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、正戊醛、异戊醛甲烷、甲硫醇、硫化 氢、二甲硫、二甲二硫、三甲基铝、异丁醇、醋酸乙烯、甲基异丁基酮、甲苯、苯乙烯、二甲苯、 丙酸、正丁酸、正戊酸、异戊酸等。这样的添加物可以通过送水管12向混合器31添加,或者 可以向处理槽33直接添加。根据添加物的状态(粉体那样的固体、液体或气体)而能选取 适当的导入方法。
[0107] 在第二实施方式的液体处理装置中,在使用上述那样的添加物的情况下,可以在 各级的处理单元中插入不同的添加物。例如,在使三级的处理单元所使用的气体种类不同 的情况下,可以根据气体种类而变更添加物。作为一例,可以向第一级、第二级及第三级的 处理单元分别导入臭气气体、空气及臭氧,在第一级、第二级及第三级的处理单元中,作为 添加物,可以分别导入硫酸、硝酸及盐酸。
[0108] 另外,在第一~第三实施方式中,作为处理槽33而使用了圆筒状的处理槽,但也 可以采用其他的形状的处理槽。然而,为了有效地进行被处理气体(甲烷气体)与脱气气体 (空气)的交换,当从上部喷射的温泉水行进至槽内底面时,需要高效地进行沿着内周面相 互向反方向分流而上升,进而与被加压喷射的温泉水的流动发生碰撞的情况。因此,处理槽 33可以形成为垂直截面以长边方向为上下方向的椭圆形、角部朝向下方的三角形以上的多 边形、或以此为准的其他形状。
[0109] 实施例
[0110] 实施例1
[0111] 使用图5所示的第二实施方式的液体处理装置从温泉水中进行了甲烷气体的脱 气。需要说明的是,分支管32及处理槽33的材质使用了不锈钢(SUS 150A)。分支管32 的主管321的内径为约5cm、长度为约78cm。支管322的内径为约2. 5cm、长度为约20cm。 第一根支管322d(参照图1)在主管321上设于从混合器31分离约12cm的位置,另一支管 322c~322a每隔约18cm进行设置。支管322的前端部322x向处理槽33的内部突出约 12. 5mm〇
[0112] 处理槽33是内径为约15cm(实测158. 4mm)且长度为约80cm的圆筒形,在端部的 上部铺设有约25πιπιΦ的排气管33,在处理槽33的上部,与上部空间S连通。而且,混合器 31中,内侧管31a的内径为约I. 5cm,外侧管31b的内径为约6. 5cm。混合器31的第一喷嘴 31c使用了 spraying system's japan株式会社制的罐混合喷射器。而且,将从支管322 的前端到液相的液面为止的距离L调整成为2. 4cm。需要说明的是,分支管32及处理槽33 的尺寸能够根据处理容量等变更。
[0113] 在实施例1中,对来自位于福冈县八女市宫野的源泉的24% LEL的温泉水进行了 脱气处理。
[0114] 在此,表示可燃性气体(甲烷气体)浓度的"% LEL"是以可燃性气体的爆炸下限 值(甲烷气体开始爆炸的浓度。在甲烷气体的情况下为5容量% (50, OOOppm))为100时的 气体浓度的比例。需要说明的是,甲烷气体的浓度的测定使用接触燃烧式气体传感器复合 型气体检测器COSMOTECTER XP-3118S,以温泉法的可燃性气体测定方法(顶部空间(head space)法)为准进行。
[0115] 在脱气处理中,首先,通过送气装置10将空气以0· 35MPa的压力向混合器31进行 加压输送。而且,通过送水装置20将温泉水以0. 26MPa的压力且以每分钟240L的水量向 混合器31进行加压输送。
[0116] 这样,当利用送水装置20输送温泉水并利用送气装置10输送空气时,从第一级 的处理单元30的排气阀34排出的甲烷气体的气体浓度为55% LEL。而且,从第二级的处 理单元30的排气阀34排出的甲烷气体的气体浓度为33% LEL。而且,从第三级的处理单 元30的排气阀34排出的甲烷气体的气体浓度为12% LEL。在此进行的排气阀的气体浓 度测定在排气阀的出口使用甲烷气体测定器(接触燃烧式气体传感器复合型气体检测器 COSMOTECTER XP-3118S)进行了测定。
[0117] 另外,最终的第三级处理水的甲烷气体浓度以所述顶部空间法为基准进行的结果 是3.0% LEL,作为目标的甲烷气体浓度实现了 5.0% LEL以下。
[0118] 由此也可知,通过在从第一级到第二级、从第二级到第三级的处理单元30的处理 槽33中进行脱气处理,由此逐级地从温泉水脱出甲烷气体,从而浓度降低。
[0119] 实施例2
[0120] 在实施例2中,使用了实施例1所使用的图5所示的第二实施方式的液体处理装 置。并且,对来自福闪县朝仓市原鹤温泉的源泉的8% LEL的温泉水进行了脱气处理。首 先,通过送气装置10将空气以风量160m3/h、0. 35MPa的压力向混合器31进行了加压输送。 而且,通过送水装置20将温泉水以0.1 lMPa的压力并以每分钟253L的水量向混合器31进 行了加压输送。结果是,最终的第三级的脱气处理单元的处理水的甲烷气体浓度为3. 7% LEL,作为目标的甲烷气体浓度实现了 5. 0% LEL以下。
[0121] 实施例3
[0122] 在实施例3中,也使用了实施例1所使用的图5所示的第二实施方式的液体处理 装置。并且,通过送气装置10输送的空气的风量为240m 3/h,压力为0. 35MPa,通过送水装 置20输送的温泉水的压力为0. llMPa,流量为每分钟253L,并对应于空气量而调整了废气 量。在此状态下,与实施例1同样,对来自原鹤温泉的源泉的8% LEL的温泉水进行了脱气 处理。在测定了来自最终(第三级)的脱气处理单元的处理水的甲烷气体浓度后,为作为 测定极限的〇. 1% LEL以下。
[0123] 实施例4
[0124] 在该实施例4中,使用图5所示的第二实施方式的液体处理装置对自来水进行了 处理。自来水中的氯浓度为〇· 24ppm,氧浓度为11. 8ppm。通过送气装置10将空气以0· 4MPa 的压力向混合器31进行加压输送,通过送水装置20将自来水以0· IMPa的压力并以每分 钟200L的水量向混合器31进行加压输送。来自最终的处理单元30的处理水的氯浓度为 0· 00% ppm (小于测定极限值),氧浓度为15. 2ppm。根据该结果可知,通过使用本发明的液 体处理装置,能够减少水中的氯浓度,而且,能够增加氧的溶解量。即,本发明的液体处理装 置将温泉原水中的甲烷气体或自来水中的氯之类的溶解的特定成分除去,并能够使其他的 有益的气体成分溶解于被处理水或富化。根据该实施例4的结果,通过将本发明的液体处 理装置与水道管连接使用,能够使用作为净水器,或者提供作为过敏性患者等用的入浴水。
[0125] 在该实施例中,作为自来水的处理也进行了如下的实验。关于相同的自来水(氧 浓度为11. 8ppm),通过送气装置10取代空气而将氮以0. 4MPa的压力向混合器31进行加压 输送,并通过送水装置20将自来水以0.1 MPa的压力并以每分钟200L的水量向混合器31 进行加压输送。其结果是,来自最终的处理单元30的处理水的氧浓度下降为2. 6ppm。由此 可知,能够将氮那样的各种气体使用于混合流体,对溶解于被处理水的气体成分进行置换。 在此可知,当取代氮等气体而使用例如从垃圾处理场或工厂等产生的异臭气体那样的被处 理气体时,这样的被处理气体能够被取入(或溶解)于水那样的液体中,或者与最初溶解于 水那样的液体中的气体进行置换。其结果是,通过使被处理气体包含于水那样的液体而能 够进行回收或除去。因此,本发明的流体处理装置不仅可以使用作为对包含于液体中的气 体进行脱气的液体处理装置,而且也可以使用作为将构成混合流体的气体作为被处理气体 而用于除去或减少被处理气体的气体处理装置。
[0126] 实施例5
[0127] 在实施例5中,作为图1所示的处理槽33,制作了内部能够观察的丙烯制的圆柱状 的处理槽,并拍摄了环流的情况。其结果如图9、图10所示。从图9及图10所示的照片也 可知,能够通过目视确认到了混合流体中的气泡到达至处理槽33的底部的情况。通过使用 了丙烯制的处理槽的试验可知这样的环流在处理槽的长度方向也产生。
[0128] 实施例6
[0129] 在实施例6中,变更从支管322的前端到液相的液面的距离L,同时观察在槽内产 生的气泡,并测定了从处理槽33排出的温泉水中的氧浓度。其结果是,在距离L大于Ocm 且为6. 3cm以下时,即,气相的高度为9. Imm~71. Imm (相对于处理槽的直径为5. 1 %~ 46. 8% )时,能够确认到槽内产生较多气泡的情况。而且,从排水管332排出的温泉水中的 氧浓度高。在设距离L为0,即,使槽内仅为液相时,未观察到图9所示的照片那样的大量的 气泡。
[0130] 实施例7
[0131] 在该实施例中,关于使用实施例1所使用的液体处理装置,通过使从送气装置10 输送的空气量变化而处理水中的甲烷气体的浓度及溶解氧浓度如何变化的情况,按照以下 的条件进行了研宄。作为被处理水,使用了福闪县朝仓市原鹤温泉的源泉。在实验时选取的 源泉的甲烷浓度为12% LEL。需要说明的是,在液体处理装置的处理水的排水侧安装升压 槽,进行了被
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1