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JPH0757345B2 - 多段フラッシュ脱気器 - Google Patents
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JPH0757345B2 - 多段フラッシュ脱気器 - Google Patents

多段フラッシュ脱気器

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JPH0757345B2
JPH0757345B2 JP6314990A JP6314990A JPH0757345B2 JP H0757345 B2 JPH0757345 B2 JP H0757345B2 JP 6314990 A JP6314990 A JP 6314990A JP 6314990 A JP6314990 A JP 6314990A JP H0757345 B2 JPH0757345 B2 JP H0757345B2
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祥一 百瀬
司朗 井上
日出雄 末松
和則 木場
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、たとえば半導体工業その他の電子工業で使用
される蒸発法純粋製造装置の脱気器に関し、さらに詳し
くは溶液中に溶存する酸素や炭酸ガス等の揮発性ガスを
効果的に脱気する多段フラッシュ脱気器に関する。
[従来の技術] 従来、この種の脱気器としては、例えば第2図に示すも
のが知られていた。この脱気器では、脱気器(1)内操
作温度より高く加熱された工業用水が外部から溶液導入
管(2)を経て脱気器(1)内に入り、溶液導入管
(2)の先端に取り付けられたスプレーノズル(3)か
らラシヒリング等の成形充填物がつまった充填部(4)
上面に噴霧される。こうして自己蒸発促進手段としての
スプレーノズル(3)により噴霧された工業用水は、粒
滴状になると同時に、脱気器操作温度より高く加熱され
ているため自己蒸発して水蒸気を発生し、工業用水に溶
存している酸素等の揮発性ガスの大部分が脱気される。
例えば、脱気器(1)内の操作温度を38℃、工業用水の
スプレーノズルでの噴射前温度を38.5℃に設定し、脱気
器(1)入口部での工業用水に溶存する溶存酸素量を7p
pmとすれば、スプレーノズル(3)に導入された工業用
水は、スプレーノズル(3)で噴霧されると同時に温度
差0.5℃分だけ自己蒸発して水蒸気を発生する。この結
果、脱気器(1)内気相中の酸素分圧が平衡分圧より低
下し、溶存酸素がその約90%(約6.3ppm)脱気される。
工業用水に溶存した残余(例えば約10%の溶存酸素)の
揮発性ガスは、工業用水が充填部(4)内の充填物表面
を流下する間に、脱気器(1)下部のストリッピング水
蒸気導入管(7)から導入された水蒸気と気液接触し、
残余の揮発性ガスの大部分が脱気される。例えば成型充
填物としてポールリングを使用し、充填部高さ4mで充填
物上面での溶存酸素量約700ppb位では、揮発性ガスは充
填部最下端で約10ppb位まで脱気される。成型充填物は
脱気器底部に落ちないように例えばグリッド状の充填物
サポート(9)で支持され、また、充填部上面には、充
填部(4)内を上昇するストリッピング水蒸気の上昇力
により充填物が脱気器(1)上部で躍り破損しないよう
に例えば金網状の充填物押え(10)が取り付けられてい
る。
揮発性ガスの溶存量が微量になるまで脱気された工業用
水の脱気水は、脱気器(1)底部から導出管(6)によ
り脱気器(1)外に導出される。脱気された揮発性ガ
ス、自己蒸発による水蒸気および充填部(4)底部から
上昇してきたストリッピング水蒸気は、ベント管(5)
から器外に排出される。
[解決すべき課題] 前記のように従来の脱気器は、充填部(4)の高さが高
く、また充填物サポート(9)および充填物押え(10)
が取り付けられた複雑な構造のものであって、製作費が
高くつく欠点があった。また、製作費を安価にするため
充填部(4)を省略し、スプレーノズル(3)だけで脱
気する場合、脱気水中の揮発性ガスの溶存量を極く微量
まで脱気することは困難であった。
また、運転中のドラブルで、処理水としての工業用水の
量が異常に増加した場合、充填部(4)内の液流速が過
大となり、ストリッピング水蒸気が充填部(4)上部に
達するまでに工業用水中に凝縮し、気相中の揮発性ガス
の分圧が高くなって脱気性能を低下せしめる欠点があっ
た。
さらに、このタイプの脱気器では、液が充填部(4)内
を下行するにつれて液は周壁に寄り、ストリッピング水
蒸気は中心部を流れ、偏流が起きる傾向がある。この傾
向によりストリッピング水蒸気と工業用水はほぼ均一負
荷で接触せず、脱気性能を低下せしめる欠点がある。こ
の欠点を解消するため、例えば第3図に示す装置が案出
された。これは、ストリッピング水蒸気上昇管(11)と
液流下用多孔(15)とを備えた整流板(8)を元の充填
部に設けて、これを上下2段に区分し、上下区分室にそ
れぞれ充填物サポート(9)と充填物押え(10)を設け
て充填物を充填し、上下充填物部(4a)(4b)を構成
し、工業用水とストリッピング水蒸気をほぼ均一再分散
するものである。しかし、この装置では、整流板(8)
を設置する空間分、脱気器の高さが増し、また充填物サ
ポート(9)および充填物押え(10)の設置数が倍にな
って製作費が高くなる欠点があった。
[課題を解決する手段] 本発明は、上記の如き諸問題を全て克服した脱気器を提
供することを目的とするものである。
すなわち、本発明は、 ケーシングの内部が所定間隔置きに配設された複数の水
平仕切板によって上下に連続する複数の蒸発脱気段に区
分され、これら蒸発脱気段の各運転温度が上段から下段
へ行くに連れて高温から順次低温になるように設定さ
れ、 第1蒸発脱気段には、当該段の運転温度より高温に加熱
された溶液を器外から導入する溶液導入手段、導入され
た溶液の自己蒸発を促進する自己蒸発促進手段、およ
び、溶液の自己蒸発により発生した蒸気および自己蒸発
と共に溶液中から脱気された揮発性ガスを器外に排出す
るベント手段が設けられ、 第2蒸発脱器段から最終蒸発脱気段の各段にはそれぞ
れ、前段底部に溜りかつ当該段より高温に保持されてい
る脱気溶液を当該段に導入する溶液導入手段、自己蒸発
促進手段およびベント手段が設けられ、 最終蒸発脱気段底部には、最終脱気溶液を器外に取り出
す導出手段が設けられていることを特徴とする、多段フ
ラッシュ脱気器である。
ここで、脱気すべき溶液は好ましくは工業用水、上水道
水、井戸水等であるが、これらに限定されない。
自己蒸発促進手段としてはスプレーノズルが一般的であ
る。
蒸発脱気段の段数は、たとえば3段であるが、これは限
定的なものではない。
[作 用] 複数の蒸発脱気段の各運転温度を上段から下段へ行くに
連れて高温から順次低温になるように設定し、第1蒸発
脱気段に当該段の運転温度より高温に加熱された溶液を
導入して微滴になるように噴霧させると、当該溶液自身
は自己蒸発により水蒸気を発生すると共に冷却する。こ
の自己蒸発により発生した水蒸気は第1蒸発脱気段の気
相中の揮発性ガスの分圧を平均分圧以下に低下せしめる
と共に、上記溶液中の溶存揮発性ガス、例えば酸素や炭
酸ガス等の大部分を気相中に脱気せしめる。
また、第2蒸発脱気段から最終蒸発脱気段の各段ではそ
れぞれ、前段底部に溜りかつ当該段より高温に保持され
ている脱気溶液を当該段に導入すると、第1蒸発脱気段
での脱気作用と同様に上記溶液から残余の溶存揮発性ガ
スの大部分が脱気される。
かくして脱気された最終脱気溶液は導出手段によって器
外に取り出され、また揮発性ガスはベント手段によって
器外に排出される。
[実 施 例] 本発明の脱気器の一例を第1図に示す。
第1図において、ケーシング(14)の内部は上下2枚の
水平仕切板(12)(13)によって上中下3段の室(I)
(II)(III)に区分されている。上段室(I)には、
工業用水導入管(2)、同導入管(2)の先端に取り付
けられた自己蒸発促進用のスプレーノズル(3)、およ
び、自己蒸発により発生した水蒸気および脱気された揮
発性ガスを器外に排出するベント管(5)が取り付けら
れている。
中段室(II)には、上段室(I)と中段室(II)とを仕
切る上部仕切板(12)に開口部が設けられると共に、こ
の開口部に工業用水導入管(2)が垂下状に取り付けら
れ、同導入管(2)の先端に自己蒸発促進用のスプレー
ノズル(3)が取り付けられると共に、自己蒸発により
発生した水蒸気および脱気された揮発性ガスを器外に排
出するベント管(5)が取り付けられている。
下段室(III)にも中段室(II)と同様に工業用水導入
管(2)、スプレーノズル(3)およびベント管(5)
が取り付けられると共に、工業用水から溶存する揮発性
ガスを脱気した脱気水を器外に導出するための導出管
(6)が底部に取り付けられている。
上記構成の脱気器(1)において、上段室(I)、中段
室(II)および下段室(III)の操作温度は、例えばそ
れぞれ38℃、37.5℃、37℃の各飽和温度になるように、
各ベント管(5)に連結された真空装置により調整され
ている。そして38.5℃に加熱された工業用水が工業用水
導入管(2)によって上段室(I)に導入されると共
に、スプレーノズル(3)によって微滴になされる。そ
の結果、工業用水自身は38.5℃から38℃まで自己蒸発に
より水蒸気を発生すると共に冷却する。この自己蒸発に
より発生した水蒸気は上段室(I)空間部の気相中の揮
発性ガスの分圧を平均分圧以下に低下せしめると共に、
工業用水から同水に溶存している揮発性ガス、例えば酸
素や炭酸ガス等の大部分を気相中に脱気せしめる。工業
用水中の溶存酸素量を7ppmとすれば、その約90%(約6.
3ppm)が脱気される。
脱気された揮発性ガスは、自己蒸発により発生した水蒸
気と共にベント管(5)から真空装置(図示せず)によ
り器外に排出される。
また上段室(I)内で溶存揮発性ガスの大部分が脱気さ
れた工業用水は上部仕切板(12)上に落下する。同仕切
板(12)から工業用水導入管(2)内を通って中段室
(II)に導入されるのは上段室(I)で脱気された工業
用水のみであり、上段室(I)内の自己蒸発水蒸気およ
び揮発性ガスはすべて上段室(I)のベント管(5)か
ら排出されるようになされている。
自身の温度38℃で中段室(II)に導入された工業用水は
スプレーノズル(3)で中段室空間部に噴霧されるとと
もに38℃の温度差分だけ自己蒸発し、上段室(I)での
脱気作用と同様に工業用水から残余の溶存揮発性ガスの
大部分が脱気される。例えば溶存酸素であれば、その溶
存量約700ppbの約90%(630ppb)が脱着され、中段室
(II)底部の工業用水中の溶存酸素量は70ppbとなる。
脱気された揮発性ガスおよび自己蒸発水蒸気はそのすべ
てが中段室(II)のベント管(5)から真空装置で器外
に排出される。
下段室(III)内でも中段室(II)と同様の脱気作用が
行なわれ、工業用水中の溶存揮発性ガスは最終的に極め
て微量になるように脱気される。例えば下段室(III)
底部の脱気水中の溶存酸素量は、下段室導入工業用水中
の溶存酸素量が70ppbであればその約63ppbが脱気され、
約7ppbという極めて微量になる。
この極めて微量な状態にまで溶存揮発性ガスが処理され
た工業用水、すなわち、脱気水は下段室(III)底部の
導出管(6)を通って脱気器外に導出される。
[発明の効果] 本発明の脱気器によれば、従来の脱気器のように、充填
部、充填物サポート、充填物押えおよび整流板が必要で
なくなり、構造がシンプルで製作費が安くつく。
また、運転中の異常現象で工業用水の量が過大に増加し
ても、自己蒸発と共に溶存揮発性ガスが脱気されるの
で、脱気性能の低下を招くことがなく、また充填部がな
いので液負荷増大による脱気性能の低下をもたらすこと
もない。
また、ストリッピング水蒸気を使用しないので、水蒸気
・溶液の不均一接触による脱気性能の低下を招くことも
ない。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例を示す脱気器の垂直断面図、
第2図および第3図はそれぞれ従来例を示す脱気器の垂
直断面図である。 (2)……工業用水導入管、(3)……スプレーノズ
ル、(5)……ベント管、(6)……導出管、(12)
(13)……仕切板、(14)……ケーシング、(I)……
上段室、(II)……中段室、(III)……下段室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末松 日出雄 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目6番14号 日立造船株式会社内 (72)発明者 木場 和則 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目6番14号 日立造船株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ケーシングの内部が所定間隔置きに配設さ
    れた複数の水平仕切板によって上下に連続する複数の蒸
    発脱気段に区分され、これら蒸発脱気段の各運転温度が
    上段から下段へ行くに連れて高温から順次低温になるよ
    うに設定され、 第1蒸発脱気段には、当該段の運転温度より高温に加熱
    された溶液を器外から導入する溶液導入手段、導入され
    た溶液の自己蒸発を促進する自己蒸発促進手段、およ
    び、溶液の自己蒸発により発生した蒸気および自己蒸発
    と共に溶液中から脱気された揮発性ガスを器外に排出す
    るベント手段が設けられ、 第2蒸発脱気段から最終蒸発脱器段の各段にはそれぞ
    れ、前段底部に溜りかつ当該段より高温に保持されてい
    る脱気溶液を当該段に導入する溶液導入手段、自己蒸発
    促進手段およびベント手段が設けられ、 最終蒸発脱気段底部には、最終脱気溶液を器外に取り出
    す導出手段が設けられていることを特徴とする、 多段フラッシュ脱気器。
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