JPS5929522B2 - 酸素リサイクルオゾン発生方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は酸素を原料に使用することにより、一定量の
オゾンを生成するのに空気を原料にする場合に比べて約
半分の電力消費で済む経済性の高い気液接触方式の酸素
リサイクルオゾン発生方法および酸素リサイクルオゾン
発生装置に関するものである。

従来、酸素を循環再利用する酸素リサイクルオゾン発生
装置としては第１図にその一例の構成を示すようなもの
があった。

以下、この装置の構成および動作について図によって説
明する。

図において、１は原料となる酸素を供給する酸素供給装
置、２は酸素リサイクル系の圧力変化の緩和をはかるバ
ッファタンクで、３はこのバッファタンク２から供給さ
れる酸素の一部をオゾンに変換をするためのオゾン発生
装置である。

このオゾン発生器３は、例えば、ガラスやマイカなどの
誘電体を介して両側に電極を設け、この電極間に交番高
電圧を印加すると、その電極間に無声放電と呼ばれるグ
ロー放電が発生し、そこに酸素を含む気体を流すと、そ
の酸素の一部がオゾンに変換するもので、酸素のみを供
給した場合には３〜４ｗｔ％濃度のオゾン含有酸素を得
ることが出来る。

４はこのオゾン含有酸素が供給される気液接触方式反応
槽で、この反応槽４で原水槽１２からポンプ１３により
送給され、処理水槽１４に送られる液体によってオゾン
は消費される。

５はこの反応槽から未反応の酸素を吸引、圧送するリサ
イクル循環ブロア、６はこの未反応の酸素を除湿する冷
凍ドライヤーで、この冷凍ドライヤー６により未反応の
酸素は露点４〜５℃まで除湿される。

７はこの冷凍ドライヤー６で除湿された酸素を、さらに
−５０℃以下の露点まで除湿する吸着剤方式の浄化器で
、この浄化器７で除湿された酸素はバッファタンク２に
戻り再使用される。

この浄化器７は通常２個以上の吸着剤を充填した吸着塔
７Ａおよび７Ｂで構成され、この浄化器γの内の１個の
吸着塔７Ａがリサイクルする酸素の除湿を行い、その間
に残りの吸着塔７Ｂは内部に充填した吸着剤の加熱再生
が行われ、四方弁１０ＡおよびＩＯＨの切換で、吸着塔
７Ａと７Ｂを交互に、リサイクル系の酸素の除湿と、充
填された吸着剤の加熱再生を繰り返すことになる。

１１は浄化器７の吸着剤を加熱再生する気体、通常酸素
を循環させる再生ブロア、８はこの再生ブロアで送られ
た気体を加熱するヒータで、気体はこのヒータ８で約２
００°Ｃに加熱される。

この加熱した気体は浄化器１の再生中の吸着塔７Ｂを通
り内部の吸着剤の加熱再生を行なう。

９はこの吸着剤から水分を放出させた高温・高湿の気体
を冷却する冷却器で、２２はこの冷却器９のドルーント
ラップである。

２０はこの冷却器９で冷却した気体からさらに水分を分
離するドレーンセパレータ、２１はこのドレインセパレ
ータ２０から排水された水を貯えるドレーンタンクであ
る。

このドレインセパレータ２０かも出た気体は、再度、再
生ブロアに吸込まれ、吸着剤の加熱再生を続行する。

吸着剤の除湿が終ると、ヒータ８を切ってさらに気体の
循環を続けて、吸着剤がその吸着作用を充分発揮するよ
うに、吸着剤の冷却を行って、吸着剤の加熱再生は完了
する。

このように構成された従来の酸素リサイクルオゾン発生
装置にいては、浄化器７でリサイクル系の酸素の水分は
除去出来るが、反応槽４から出る酸素以外の気体、例え
ば、ＣＯ２、Ｎ２、揮発性有機物の内、水に対する溶解
度の高いもの以外は除去することが出来ず、これらのガ
スがリサイクル系に徐々にたまって来る。

この結果、オゾン発生器３の収率（一定電力量に対する
オゾン生成量）がしだいに減少し、効率が低下する上、
揮発性有機物が酸素リサイクル系内で爆発する危険があ
ると言う欠点があった。

この発明は上記従来の欠点を除去し、高い収率でオゾン
が安全に得られることを目的とするものである。

以下、この発明の一実施例について第２図によって説明
する。

なお、図において従来例と同一符号は同一または相当す
る部分を示すものである。

γはリサイクル系の酸素から水分その他の気体を除去し
て高純化する浄化器で、この浄化器７は、水分および吸
着する必要のある気体に対応する複数の吸着剤が充填さ
れた、通常２個以上の吸着塔２７Ａおよび２７Ｂから成
っている。

２８は外気を吸入して加熱した上注化器７の再生中の吸
着塔２７Ｂに吹込む吸着材加熱再生装置、２９は乾燥し
た空気を上記吸着塔２７Ｂに吹込む吸着剤冷却装置で、
まず、バルブ１９Ａを開いて吸着剤加熱再生装置２８か
ら熱風を吹込み、吸着剤を加熱再生した後バルブ１９Ａ
を閉じ、続いてバルブ１９Ｂを開いて吸着剤冷却装置２
９から乾燥した冷風を吹込み吸着剤を冷却してバルブ１
９Ｂを閉る。

１５は浄化器７の再生が完了した吸着塔２７Ｂ内の空気
をフィルタ１６を介して排出する真空ポンプで、バルブ
１７Ｂを開いて真空引きした後にバルブ１８Ｂを開いて
酸素を注入して浄化器Ｔ内の気体を酸素との置換を行う
。

このように構成された酸素リサイクル系においては、浄
化器７の吸着塔２７Ａおよび２７Ｂに充填された吸着剤
は、常に新しい加熱された空気で加熱再生し、さらに新
しい乾燥した空気で冷却されて再生処理されるので、浄
化器７内には空気以外の気体はほとんど無（なり、再度
各種気体を吸着することが出来るように再生された上、
この空気は完全に酸素と置換される。

以上、この発明の一実施例について説明したが、吸着斎
Ｊ７Ｊ＄再生装置２８に乾燥した空気を吸入させて加熱
してやれば、さらに除湿効果がよくなり、また吸着剤加
熱再生装置２８や吸着剤冷却装置２９に空気の代りに窒
素などを使用してもよい。

以上説明したように、この発明においてはリサイクルす
る酸素を高純度する浄化器の吸着塔に充填された吸着剤
を再生するのに、循環する気体で行なうのではなく、常
に新しい空気などを外部から吸入して吸着剤の再生を行
った上で、浄化器内の気体を酸素と置換するようにした
ものであるので、酸素リサイクル系における吸着剤の不
純ガスの吸着効率はかなりよ（なり、リサイクル系の酸
素の純度の低下が少ないので、オゾンの収率が低下せず
、また爆発の危険もなくなる効果はきわめて大きいもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の酸素リサイクルオゾン発生装置の−ｆｌ
Ｊの構成図、第２図はこの発明の一実施例の酸素リサイ
クルオゾン発生装置の構成図である。 図において、同一符号は同一または相当する部分を示し
、１は酸素供給装置、２はオゾン発生器、３は反応槽、
７は浄化器、２８は吸着剤加熱再生装置、２９は吸着剤
冷却装置、１５は真空ポンプを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 酸素を原料として、この酸素の一部をオゾン発生器
   でオゾンに変換し、この変換したオゾンを気液接触方式
   の反応槽で消費し、この反応槽から出た酸素を吸着剤方
   式の浄化器で高純度化して再使用するオゾン発生方法に
   おいて、上記浄化器内の吸着剤を再生するために、この
   浄化器内に外部から取入れた常に新しい高温の第１の気
   体を送給し、続いて外部から取入れた常に新しい乾燥し
   た第２気体を送給して冷却した後、浄化器内の気体を酸
   素と置換することを特徴とする酸素リサイクルオゾン発
   生方法。 ２ 第１の気体および第２の気体が空気であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の酸素リサイクルオ
   ゾン発生方法。 ３ 酸素を原料として、この酸素の一部をオゾンに変換
   をするオゾン発生器と、このオゾン発生器で発生したオ
   ゾンを消費する気液接触方式の反応槽と、この反応槽か
   ら出た酸素を高純度化するための吸着剤方式の浄化器と
   から構成された酸素リサイクルオゾン発生装置において
   、上記浄化器内に外部から取入れた常に新しい第１の気
   体を加熱して吹込む吸着剤加熱再生装置と、上記浄化器
   内に外部から取入れた常に新しい乾燥した第２の気体を
   吹込む吸着剤冷却装置と、上記浄化器内の気体を真空引
   きした上で酸素を注入する置換装置とを備えたことを特
   徴とする酸素リサイクルオゾン発生装置。 ４ 第１の気体および第２の気体が空気であることを特
   徴とする特許請求の範囲第３項記載の酸素リサイクルオ
   ゾン発生装置。