JPH0375207B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体混合法とその装置に関する。

多年の間塩素は水および汚水の殺菌に広く使わ
れている。習慣的に液体塩素は塩素ガスに変えら
れ、それはガス注入機によつて水流又は汚水流中
に注入されている。塩化臭素が最近同じ用途に推
奨されているが、水又は汚水主流から離れたパイ
プ中の液体塩化臭素と水の混合はパイプを詰らせ
る。更に計量用ポンプ中の液体塩化臭素のフラツ
シイング又は瞬間的蒸発はポンプからの流出を停
止する。更に問題となるのは処理する液流にガス
として塩化臭素を入れるには費用のかかる蒸発装
置とガス注入機が必要となる。

本発明は第２液用通路をもつ計量用弁、上記弁
内にあり伸びた開孔をもつ弁座、上記弁座と接触
しておりかつ縦孔の１端の上にある隔膜、縦孔の
上に流体を洩れなくする様弁座に隔膜を押つける
手段および第１液の所定量を通路に送る様上記弁
座から隔膜を間欠的に除去する手段をもつことを
特徴とする第１液を第２液と混合する装置に関す
る。

本発明はまた第１液の貯槽、第２液用導管、上
記導管中にある計量用弁、第１液を貯槽から秤量
用弁に導びく手段、上記第１液を貯槽中および上
記導入手段にわたり圧力を保つ手段、および第２
液中に圧力のもとで所定量の第１液を間欠的に注
入する手段より成る上記計量用弁をもつことを特
徴とする第１液と第２液の混合装置に直接関す
る。

本発明は更に液体塩化臭素貯蔵容器、液体塩化
臭素の蒸気圧より実質的に高い圧力で容器内ガス
圧を保つ手段、水性液用導管、水性液をとおす弁
体をもつ計量用弁、上記水性液通路と水性液導管
を接続する手段、上記水路内にあり伸びた縦孔を
もつ弁座、上記容器から上記弁座の縦孔の１端に
液体塩化臭素を導びく手段、隔膜、上記隔膜を上
記弁座の開孔の他端にかぶせるための上記弁座中
の手段、臭素液が水性液通路中に洩れない様上記
隔膜を上記弁座の開孔上に押しつける手段および
所定量の液体塩化臭素が水性液通路中に瞬間噴出
状に間欠的に注入される様上記弁座から隔膜を間
欠的に除去する手段をもつことを特徴とする第１
液と第２液の混合装置である。

本発明はまた第１液が第２液に注入される迄第
１液にかかる圧力がその蒸気圧に優る様にして所
定量の第１液を第２液の移動流中に間欠的に注入
することを特徴とする大気圧よりも実質的に大き
な蒸気圧をもつ第１液を第２液と混合する方法も
包含する。

本発明を更に詳細説明するため次の付図が参考
となる。

図１は本発明実施例用の装置の１実施態様の概
略図である。

図２は図１の計量用弁の拡大断面図である。

図３は図２の線３−３上でとつた弁体の側面図
である。

図の概略図の円筒１０は圧縮窒素ガスを入れて
おり、ガスは弁１１により円筒から出される。弁
１１が開かれると液体窒素ガスはパイプ１３をと
おり調節器１２に供給される。ゲージ１４と１５
はそれぞれ円筒１０内の窒素圧と調節器１２の出
口側、即ちパイプ１６内の窒素圧を示す。パイプ
１６の他端は弁１８をとおり塩化臭素容器１７に
接続する。容器１７は図でわかるとおり塩化臭素
の標準輸送用円筒である。図１において塩化臭素
は円筒１７の線１９まで入つている。液状塩化臭
素は窒素ガス圧のもとで容器１７から出され弁２
０をとおりパイプ２１（図３にも示されている）
をとおり計量用弁２２に達する。ここで液体塩化
臭素はパイプ２３をとおり計量弁２２に入りパイ
プ２４から出る水又は廃水の液流中に入れられ
る。パイプ２３と２４は図２のねじ付き接続２７
と３７の様な適当手段で液タイト状態に計量弁に
接続され水又は廃水導管の１部を成す。

さて図２の計量用弁２２はその上部に円形開口
２６をもつ弁体２５（図３にも示されている）よ
り成る。カバーブロツク２８（図３にも示されて
いる）が円形開口２６にねじ接続している。中空
円筒部品２９は外面ねじ部３０をもちカバーブロ
ツク２８の中心を突とおつている開口３１中にね
じ込まれている。円形柔軟性隔膜３２はカバーブ
ロツク２８の環状溝３３内にある。中空円筒部品
２９はカバーブロツクの開口３１内にねじ入れら
れ中空円筒部品２９の下端は液タイト密封するに
充分な圧力で隔膜３２を押す。

座ぶとん３４が隔膜３２に、にかわ又は他のも
のでつけられそして弁座（弁心棒の上端部分）を
もつ弁心棒上に配され且つ弁心棒３５の中心に伸
びている通路３６の１端を覆つている。この弁心
棒３５は弁体２５の下部でねじ切りした開口３８
にねじ込まれている。圧力で液体塩化臭素を計量
用弁２２に送るパイプ２１は通路３６を液体塩化
臭素で満たす様弁心棒３５下端と接続されてい
る。

座ぶとん３４を弁座に押つける様圧縮頭３９は
バネ４０によつて隔膜３２の上面に押つけられ
る。バネ４０によつて生じる圧力大きさは外面ね
じをもつスリーブ４２の下部のバネ座４１を上下
することによつて変る、スリーブは順に中空円筒
部品２９につけられた帽子ブロツク４４にねじ接
続している。止めナツト４５がキヤツプブロツク
４４に対して締められた場合スリーブ４２を固定
する。

水又は廃水入口導管２３と出口導管２４は弁体
２５の両側でねじ込まれており、弁体２５全体を
通つて伸びている通路４６（図３にも示されてい
る）と直通している。

通路４６をとおる液流への液体塩化臭素の計量
はスリーブ４２をとおして伸び圧縮頭３９の下端
でねじ接続しているアパーチヤー４９内で滑つて
上下する調節棒４８によつて行なわれる。継続時
間を変え周期を変えるためバネ４０の圧縮に対し
調節棒を上に引く適当手段が与えられる。（図示
されていない）。予め定めたとおり調節棒４８を
動かす好ましい手段には電子制御したカムおよび
ピニオン機構がある。調節棒の上下移動は通路３
６中の液体塩化臭素にかかる圧力が塩化臭素液の
蒸気圧以下におちないことが重要である。

付図に示された装置の操作において弁１１が開
かれゲージ１５が望む圧力を示すまで調節器１２
が調節される。容器１７内の液が液体塩化臭素で
ある場合70〓（21.1℃）の室温又はその近くで操
作するならばゲージ１５の圧力は平方インチ当り
約50乃至100ポンド（344〜689キロパスカル）に
調節することが望ましい。この圧力は容器１７内
の液の蒸気圧より実質的に高い〔例えば塩化臭素
についてこの圧力が約50乃至80psi（344〜551キロ
パスカル）である様20psi（138キロパスカル）高
い〕とよい。

容器１７の弁１８は開かれこれはゲージ１５で
示される容器内の臭素液以上の窒素ガス圧を生ず
る。室温における液体塩化臭素蒸気圧は30psi
（207キロパスカル）である。液体塩化臭素は弁２
０をとおり容器１７から出たパイプ２１と開孔３
６をとおり座ぶとん３４に至る。バネ４０の圧力
は調節棒４８が上にあげられる迄塩化臭素液が通
路４６に出ない様調節される。調節棒４８が上に
動くと圧縮頭３９は上に動き隔膜３２からはな
れ、かつ座ぶとん３４は上方に動き弁心棒３５の
弁座からはなれ、それにより塩化臭素液が通路４
６を通つて液体中に流れることができる。

本発明の１実施態様において回転カム（図示さ
れていない）は調節棒４８を間欠的に持ち上げる
様に棒４８上の調節できる位置にあるナツトと接
触している。故に臭素液を所望の頻度又は短い間
隔で通路４６中に入れることができる。水又は廃
水流は通路４６をとおつて液体塩化臭素を弁座３
５から直ちに運び去るので座ぶとん３４の近くで
不溶物質が生ずることは全くない。同時に窒素ガ
スからの圧力は液体塩化臭素をその蒸気圧以上の
圧力に保つので通路３６又はパイプ２１内で塩化
臭素の蒸発は起らない。バネ４０からの圧力は通
路４６から液が弁心棒通路３６に流れないよう弁
座に対して座ぶとん３４を押しつけて通路３６を
とじる。この様に液体塩化臭素上に加えられた圧
力は液が通路４６中の水又は廃水と混合される時
点までその蒸気圧より高い。

本発明の方法と装置を小型パイロツトプラント
で数週間にわたり使用しこの間付図に示す装置を
試験した。装置の運転当初に容器１０（2500psi
（17235キロパスカル）の圧縮窒素ガスを入れた）
の弁１１はゲージ１４上で十分な圧を示す様開い
た。調節器１２を開いてゲージ１５読みを80psi
（551キロパスカル）とした。次いで弁１８を開き
窒素ガスを円筒１７に送りその塩化臭素に80psi
（551キロパスカル）の圧力を加えた。次いで水を
22psi（151.6キロパスカル）で毎分約20アメリカ
ガロン（75.6）の流速で通路４６に送つた。こ
の時点で弁２０を開き塩化臭素をパイプ２１と縦
孔３６をとおし送り座ぶとん３４と加圧接触させ
た。

1700rpmの電動機で回転され棒４８上にあるピ
ニオンに当つているカムにより間欠的（毎分約84
回）にもち上げられた。ピニオンは棒４８上のら
せんねじ上につけられているので棒をもち上げる
高さは棒４８上のピニオンを上下にねじることに
よつて簡単に調節できる。計量のため棒４８の上
昇高さは座ぶとん３４と弁座３５の間の開き巾に
換算できる。

数週間にわたり種々の上昇高さで装置を数時間
運転し次の結果をえた： 上昇高さミル(mm) 供給BrCl1日当りポンド(Kg) 25(0.635) 720( 326) 50(1.27 ) 1420( 642) 75(1.90 ) 1960( 886) 100(2.54 ) 2100( 950) 125(3.17 ) 2560(1160) 150(3.81 ) 2680(1212) 170(4.31 ) 2920(1320) 装置に塩化臭素12000ポンド（5450Kg）をとお
した。数週間の試験操業中全時間にわたり塩化臭
素パイプのつまつたことはなく、また弁座および
通路全体は沈着物もなく清浄であつた。

液体塩化臭素と接触する装置のあらゆる部分が
この薬品と実質的に反応しないものが好ましいこ
とはこの分野の知識ある者には明白であろう。こ
れに十分耐えうると知られている物質はポリフツ
化ビニリデンである。塩化臭素と本質的に非反応
性の他の物質ももちろん使用できる。隔膜３２は
柔軟でなければならないので座ぶとん３４は非常
に薄いことが好ましい。座ぶとんは別の円板とし
て示されているが、隔膜３２と一体に形成でき
る。

本発明実施に使用できる他の修正法は弁座３５
から座ぶとんをはなすに十分の圧力でバネ付き座
ぶとん３４に対し液体塩化臭素を間欠的に押す計
量ポンプの使用である。再びこの特殊方法は液体
塩化臭素を間欠的瞬間噴出状に水又は廃水流中に
導入できるのである。しかし計量ポンプの吸込工
程で液体塩化臭素の気化が起らない様注意を要す
る。

本明細書に記載の方法と装置を液体塩化臭素に
ついて詳細説明したが、本発明は実質的に大気圧
以上の（例えば大気圧より15乃至20psi（103乃至
138キロパスカル）上の）蒸気圧をもつ液体を第
２液に入れる又は第２液と混合する場合に使用で
きる。高蒸気圧をもつ液体にはアンモニア、２酸
化いおうおよび塩素がある。圧縮窒素ガスの使用
を特に上に記載したが、注入する液体と不活性又
は非反応性の他のガスを圧力のもとで同様に使用
できることはこの分野の知識ある者には明白であ
ろう。例えば乾燥空気、アルゴンおよびヘリウム
は容器１７内の液体塩化臭素又は他の液体に十分
の圧力を保つために十分満足して使用できる。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明実施用の装置の概略図である。図
２は図１に示す計量用弁の拡大断面図である。図
３は図１の３−３線上でとつた弁体の側面図であ
る。 １０……圧縮ガス容器、１７……塩化臭素容
器、２２……計量用弁、２３……入口パイプ、２
４……出口パイプ、３２……隔膜、３４……座ぶ
とん、３５……弁座、３６……縦孔、４６……通
路、４８……調節棒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１液用の第１導管２３，２４、第１導管内
   に設けた計量用弁体、第２液用の容器１７及び第
   ２液を該容器から計量用弁体２２に導くための第
   ２導管２１を有する第１液に第２液を混合するた
   めの装置であつて、容器１７及び導管２１内の該
   第２液を第２液の蒸気圧より高い圧力に維持する
   手段１０を有し、且つ該計量用弁体が、第２導管
   ２１に接続し且つ第１導管２３，２４中に配さ
   れ、通路３６を有する弁心棒２１と、第２液を加
   圧した容器１７から第１液中に間欠的に注入する
   ために通路３６を開閉する制御機構３９，４０，
   ４８とを有することを特徴とする液体を混合する
   装置。 ２ 第２液が塩化臭素で、第１液が水性液であ
   り、該計量用弁体２２が第１液用の通路４６をも
   つ弁体２５をもち、該第２導管２１が塩化臭素を
   該容器１７から弁心棒３５中の通路３６を通して
   導くようになつており、第１液用の通路を第１導
   管２３，２４を接続する手段をもち、弁心棒通路
   ３６の端に隣接する開孔上に隔膜３２を配する手
   段３３を該弁体２５中にもち、且つ該隔膜を通路
   ３６の開孔をふさいで液体塩化臭素が第１液用の
   通路４６に入らないように保持する手段３９，４
   ０をもち、且つ該制御機構が制御棒４８に接続し
   ている圧縮部機３９とバネ４０を有することを特
   徴とする請求項１記載の装置。 ３ 第１液を移動している第２液流に注入するに
   際し、第１液の圧力を、該第１液を該第２液中に
   注入するまでその蒸気圧より高い値に維持し、且
   つ該第１液を間欠的に所定量づつ第２液流中に注
   入することを特徴とする混合方法。 ４ 該第１液を該第２液中に注入するために圧縮
   ガスを用いる請求項３記載の方法。 ５ 第１液が塩化臭素であり、第２液が水性液で
   ある請求項３又は４記載の方法。