(57)【要約】【課題】除去の難しい臭化リチウム吸収液中の銅イオンを対象にしても、処理操作が簡便且つ低コストで適確に除去できる吸収液中のイオン状金属不純物除去方法を提供する。【解決手段】この臭化リチウム吸収液中のイオン状金属不純物除去方法では、不純物を含む吸収液（ステップＳ１）中に酸素を含むガスを送気してバブリング（ステップＳ２）を行うことで金属イオンの酸化処理を行う金属イオン酸化処理ステップと、酸素を含むガスから酸素を含まない不活性ガスに変更して不活性ガスを送気してバブリング（ステップＳ３）を行うことで溶存酸素の除去処理を行う溶存酸素除去処理ステップと、臭化リチウム吸収液に対してフィルタリングを行うことにより懸濁物除去（ステップＳ４）の処理を行う懸濁物除去処理ステップと、を実施するため、ステップＳ４後の不純物を含む吸収液（ステップＳ５）は、銅イオンを含むイオン状金属不純物の除去された臭化リチウム吸収液となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸収冷温水機又は吸収冷凍機に使用される臭化リチウム吸収液中のイオン状金属不純物の除去を行う方法において、
前記臭化リチウム吸収液中に酸素を含むガスを送気してバブリングを行うことで金属イオンの酸化処理を行う金属イオン酸化処理ステップと、前記臭化リチウム吸収液に対してフィルタリングを行うことにより懸濁物除去の処理を行う懸濁物除去処理ステップと、を有することを特徴とする吸収液中のイオン状金属不純物の除去方法。
【請求項２】
請求項１記載の吸収液中のイオン状金属不純物の除去方法において、
前記酸素を含むガスから当該酸素を含まない不活性ガスに変更して当該不活性ガスを送気してバブリングを行うことで溶存酸素の除去処理を行う溶存酸素除去処理ステップを有することを特徴とする吸収液中のイオン状金属不純物の除去方法。
【請求項３】
請求項１記載の吸収液中のイオン状金属不純物の除去方法において、
前記懸濁物除去処理ステップの完了後は、前記臭化リチウム吸収液への添加成分の定量分析及び再調整を必要としないことを特徴とする吸収液中のイオン状金属不純物の除去方法。
【請求項４】
請求項２記載の吸収液中のイオン状金属不純物の除去方法において、
前記溶存酸素除去処理ステップでは、酸素濃度測定を行った結果を参照して脱酸素作業の終了タイミングを決定することを特徴とする吸収液中のイオン状金属不純物の除去方法。
【請求項５】
請求項２記載の吸収液中のイオン状金属不純物の除去方法において、
前記金属イオン酸化処理ステップでは、送気装置に接続された管の先端を細かな気泡を発生させることができるように加工したガス拡散器に差し込み、前記臭化リチウム吸収液を溜めた容器内の底部付近の当該臭化リチウム吸収液中に当該ガス拡散器を配備させた構成のバブリング装置を用い、当該送気装置から当該ガス拡散器を通して当該臭化リチウム吸収液中に前記酸素を含むガスのバブリングを行うものであり、
前記溶存酸素除去処理ステップでは、前記酸素を含まない不活性ガスを前記バブリング装置を用い、前記臭化リチウム吸収液中に当該不活性ガスのバブリングを行うものであることを特徴とする吸収液中のイオン状金属不純物の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸収液中のイオン状金属不純物の除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸収冷温水機や吸収冷凍機の主な構成材料について、缶体には安価な炭素鋼が用いられ、冷水等との熱交換部には熱伝導率の高い純銅が用いられるのが一般的である。これらの吸収冷温水機や吸収冷凍機では、機内の環境により缶体の構成材料である鉄や銅が腐食又は溶出することで臭化リチウム吸収液中に不純物として存在する場合がある。
【０００３】
臭化リチウム吸収液中に存在する不純物の中で、鉄に関しては臭化リチウム吸収液に添加されている腐食抑制剤の効果で酸化鉄や水酸化鉄といった析出物の状態に速やかに変化するため、単純なフィルタリングで除去することができる。これに対し、銅に関しては錯体を含むイオン状で存在する場合が多く、イオン状であることから鉄と同様なフィルタリングで除去することが困難になっている。このイオン状の銅は、缶体内部に析出することで缶体である鉄の腐食を促進させたり、或いは臭化リチウム吸収液流中の予期せぬ場所で析出して不具合を起こすことがあるため、除去を試みる取り組みがされている。
【０００４】
このようなイオン状の銅の除去に関連する周知技術として、処理操作が簡単で水溶液中に添加成分等の他成分が残留せず、後処理が容易で除去効率が高くコストの安い吸収冷凍機に用いる「臭化リチウム水溶液中の銅分除去方法」（特許文献１参照）が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５６７７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したイオン状の銅の除去に関連する周知技術の場合、特許文献１では過酸化水素溶液を用いて強制的に酸化銅を生成させるものであるが、この取り組みにおいては、吸収液中の溶存成分の定量や添加成分の再調整を行うことが必要であるため、通常のメンテナンスとして実施できる程度に簡単な処理操作手法とは言えないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決すべくなされたもので、その技術的課題は、除去の難しい臭化リチウム吸収液中の銅イオンを対象にしても、処理操作が簡便且つ低コストで適確に除去できる吸収液中のイオン状金属不純物除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記技術的課題を解決するため、本発明の一形態は、吸収冷温水機又は吸収冷凍機に封入して使用される臭化リチウム吸収液中のイオン状金属不純物の除去を行う吸収液中のイオン状金属不純物の除去方法において、臭化リチウム吸収液中に酸素を含むガスを送気してバブリングを行うことで金属イオンの酸化処理を行う金属イオン酸化処理ステップと、臭化リチウム吸収液に対してフィルタリングを行うことにより懸濁物除去処理を行う懸濁物除去処理ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上記各ステップの処理を実施することにより、除去の難しい臭化リチウム吸収液中の銅イオンを対象にしても、処理操作が簡便且つ低コストで適確に除去できるようになる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る臭化リチウム吸収液中のイオン状金属不純物除去方法の処理プロセスの手順を示すフローチャートである。
【図２】図１で説明した臭化リチウム吸収液中のイオン状金属不純物除去方法を実施するためのイオン状金属不純物除去装置の基本構成を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の吸収液中のイオン状金属不純物除去方法について、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
最初に、本発明の吸収液中のイオン状金属不純物除去方法の技術的概要について、簡単に説明する。
【００１３】
吸収冷温水機や吸収冷凍機に封入して使用される臭化リチウム吸収液中に溶存しているイオン状金属不純物の中で除去が困難であるとされる銅イオンを除去する場合、最終的な除去手法は一般的なフィルタリングを適用するものとするが、このフィルタリングを行うための前処理となる処理プロセスについて検討した。
【００１４】
具体的に云えば、一般的な銅イオンの析出方法には、鉄やカルシウム等の別金属元素を用いる電気化学的方法、凝集剤を用いる方法、水酸化物や酸化物とする化学結合方法等を挙げられるが、従来技術の問題点を考慮し、酸化銅を生成させる手法に着目した。酸化銅を生成させる手法の場合、過酸化水素を用いる手法が周知技術で提案されているが、事前に銅の濃度を確認して適量を添加する必要がある等、処理操作が煩雑であるため、過剰添加でも除去が簡易に行える酸素を含むガスを添加することに着目した。但し、吸収冷温水機や吸収冷凍機を扱う上で、酸素ガスは通常機内に入れたくない成分の筆頭と云えるため、使用した酸素ガスを確実に除去する手法を併用できれば、臭化リチウム吸収液中の除去が困難であるとされる銅イオンを有効に除去できる点を見い出した。
【００１５】
そこで、本発明では、まず金属イオンの酸化処理として、イオン状金属不純物を含む臭化リチウム吸収液に、酸素を含むガスをバブリング（液体に気体の泡を吹き込むことを示す）を行って添加注入する。添加された酸素は臭化リチウム吸収液中の陽イオン金属等と結合し、酸化金属を生成する。次に、溶存酸素の除去処理として、十分に酸化が行われた後に酸素を含むガスの注入を中止し、その代わりに置換用ガスとなる窒素ガス等の不活性ガスをバブリングを行って注入し、臭化リチウム吸収液中から酸素を排除する。更に、これらの前処理が終わった臭化リチウム吸収液に対し、懸濁物の除去処理として、一般的なフィルタリングを施すことで酸化物を取り除き、元々は金属イオン状であった銅イオンを含む不純物の除去を完了する。但し、ここでの溶存酸素の除去処理と懸濁物の除去処理とは、順序を入れ替え、金属イオンの酸化処理を行った後に懸濁物の除去処理を行ってから溶存酸素の除去処理を実施するようにしても良い。以下は本発明の吸収液中のイオン状金属不純物除去方法の実施例を具体的に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施例に係る臭化リチウム吸収液中のイオン状金属不純物除去方法の処理プロセスの手順を示すフローチャートである。但し、ここでは吸収冷温水機や吸収冷凍機に使用される臭化リチウム吸収液を整備作業時等で機外へ抽出して容器に溜めた状態の臭化リチウム吸収液に対して以下に説明する各ステップの処理を施すものとする。また、臭化リチウム吸収液中のイオン状金属不純物の除去を施すためのイオン状金属不純物除去装置は、図２に示すような基本構成のものを使用すれば良い。
【００１７】
図１及び図２を参照すれば、臭化リチウム吸収液中のイオン状金属不純物除去方法の処理プロセスでは、まず不純物を含む吸収液（ステップＳ１）を準備するが、一般に臭化リチウム吸収液を機外に抽出する際には、容量が２００リットル程度の一時保存容器１１に溜めて保管する場合を例示できる。この後は、一時保存容器１１内の処理対象液である臭化リチウム吸収液１２中に酸素を含むガスをバブリングするため、送気装置３１に接続された管の先端を細かな気泡を発生させることができるように加工したガス拡散器３２に差し込み、一時保存容器１１内の底部付近の臭化リチウム吸収液１２中にガス拡散器３２を配備させた構成のバブリング装置を用いる。
【００１８】
次に、バブリング装置における送気装置３１から一時保存容器１１内の臭化リチウム吸収液１２中に配置させたガス拡散器３２を通して臭化リチウム吸収液１２中に酸素を含むガスのバブリング（ステップＳ２）を行うことで金属イオンの酸化処理を行う金属イオン酸化処理ステップを実施する。このとき、送気装置３１から送気されるガス中の酸素濃度や気泡発生部形状、送気量等の条件別に事前検討した或る値以上を目安に臭化リチウム吸収液１２中に送り込むことになる。因みに、ここでの酸素を含むガスは、汎用的には事前の定量分析等の濃度管理を必要とせず、容易に入手可能な酸素ガスの使用を例示できるが、亜酸化窒素や空気のように酸素を含むガスであればその種類は限定されないものである。何れにしても、金属イオン酸化処理ステップは、酸素を含むガスを臭化リチウム吸収液１２中にバブリングすることで不純物成分である金属イオンを短時間で酸化し、除去を容易にするための除去前処理となる。
【００１９】
更に、酸素を含むガスによる金属イオン酸化処理ステップの完了後に送気ガスを酸素を含まない窒素ガス等の不活性ガスに変更し、同様にバブリング装置における一時保存容器１１内の臭化リチウム吸収液１２中に配置させたガス拡散器３２を通して送気を続け、臭化リチウム吸収液１２中に不活性ガスのバブリング（ステップＳ３）を行うことで溶存酸素の除去処理を行う溶存酸素除去処理ステップを実施する。因みに、ここでの不活性ガスは、汎用的な置換用ガスとしての窒素ガスの使用を例示できるが、酸素を含まないガスであればその種類は限定されないものである。また、ここでは窒素ガスによる置換時に一時保存容器１１の気層部の酸素濃度を酸素濃度計測器４１により測定すれば、気層部の酸素濃度が限りなく零になった時点で酸素脱気の終了を確認することができる。但し、ここでの酸素濃度計測器４１による酸素濃度の測定は、一時保存容器１１の気層部で測定する以外に臭化リチウム吸収液１２中の溶存酸素量を直接測定する等の他の手法を適用させることも可能である。何れにしても、溶存酸素除去処理ステップでは、酸素濃度測定を行った結果を参照して脱酸素作業の終了タイミングを決定する。これにより、適確に脱酸素状態を把握することができる。
【００２０】
最後に、この溶存酸素除去処理ステップの完了後の臭化リチウム吸収液１２に対して、一時保存容器１１内の臭化リチウム吸収液１２中に挿入した管に接続された送液ポンプ２１から他の管で接続されたフィルタ２２を通し、更にフィルタ２２に接続されて先端が一時保存容器１１内の臭化リチウム吸収液１２中に挿入される別の管を通して液循環を行う構成の液循環フィルタ装置を使用し、フィルタリングを行うことにより懸濁物（沈澱物）除去（ステップＳ４）の処理を行う懸濁物除去処理ステップを実施する。因みに、上述した不活性ガスのバブリング（ステップＳ３）の処理と懸濁物除去（ステップＳ４）の処理とは順序を入れ替えても良い。この懸濁物除去処理ステップを実施した後の不純物を含む吸収液（ステップＳ５）は、イオン状金属不純物の除去された臭化リチウム吸収液となり、臭化リチウム吸収液の添加成分の定量分析及び再調整を必要としない。これにより、周知技術の特許文献１の場合よりも処理操作が簡便になる。勿論、除去されるイオン状金属不純物は、従来除去が難しいとされた臭化リチウム吸収液中に含まれる銅イオンであっても効率良く除去されることになる。
【００２１】
以上に説明した実施例に係る臭化リチウム吸収液１２中のイオン状金属不純物除去方法によれば、臭化リチウム吸収液１２中に酸素を含むガスを送気してバブリングを行うことで金属イオンの酸化処理を行う金属イオン酸化処理ステップと、臭化リチウム吸収液１２に対してフィルタリングを行うことにより懸濁物除去処理を行う懸濁物除去処理ステップと、を実施するため、除去の難しい臭化リチウム吸収液中の銅イオンを対象にしても、処理操作が簡便且つ低コストで適確に除去できるようになる。因みに、金属イオン酸化処理ステップの完了後か、或いは懸濁物除去処理ステップの完了後、更に、酸素を含むガスから酸素を含まない不活性ガスに変更して不活性ガスを送気してバブリングを行うことで溶存酸素の除去処理を行う溶存酸素除去処理ステップを適宜実施することが好ましい。何れにしても、金属イオン酸化処理ステップでは、送気装置３１に接続された管の先端を細かな気泡を発生させることができるように加工したガス拡散器３２に差し込み、臭化リチウム吸収液１２を溜めた一時保存容器１１内の底部付近の臭化リチウム吸収液１２中にガス拡散器３２を配備させた構成のバブリング装置を用い、送気装置３１からガス拡散器３２を通して臭化リチウム吸収液１２中に酸素を含むガスのバブリングを行えば、臭化リチウム吸収液１２中に適確に酸素を含むガスの細かな気泡を発生させることができる。溶存酸素除去処理ステップにおいても、同様な構成のバブリング装置を用い、臭化リチウム吸収液１２中に酸素を含まない不活性ガスのバブリングを行えば、臭化リチウム吸収液１２中に適確に酸素を含まない不活性ガスの細かな気泡を発生させることができる。
【００２２】
尚、実施例に係る臭化リチウム吸収液中のイオン状金属不純物除去方法では、臭化リチウム吸収液１２を機外へ抽出して一時保存容器１１に溜めた状態の臭化リチウム吸収液１２に対して上述した各ステップの処理を実施する場合を説明したが、これは実用上での作業性や確実なバブリング、不純物の完全な抽出を行う上で有利であるには相違ないが、あくまでも一例であって、原理的には機内に封入されたままの臭化リチウム吸収液１２を対象にしても適用可能であるため、本発明の吸収液中のイオン状金属不純物除去方法は実施例で開示した形態に限定されない。
【符号の説明】
【００２３】
１１  一時保存容器
１２  臭化リチウム吸収液
２１  送液ポンプ
２２  フィルタ
３１  送気装置
３２  ガス拡散器
４１  酸素濃度計測器
【図１】
2018001097.tif 000003
【図２】
2018001097.tif 000004