(57)【要約】【課題】酸化還元電位（ＯＲＰ）測定電極への気泡接触を防止し、ＯＲＰ測定値の安定化を図ることができる酸化還元電位測定槽を提供することにある。【解決手段】酸化還元電位測定電極４を内部に有し、液体供給部２から供給した液体を前記電極４に接触させた後、液体排出部３から排出させる酸化還元電位測定槽であって、前記液体供給部２から供給された液体を衝突させる衝突板５と、該衝突板５に衝突した液体の上昇流を形成する液体流路と、該液体流路の上方に設けられたガス排出部８とを有し、前記液体排出部８は、前記液体供給部２および前記酸化還元電位測定電極４よりも上方に位置し、上昇流により常時新しい液体が電極４に接触し、オーバーフローにより排出するように構成したことを特徴とする酸化還元電位測定槽。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化還元電位測定電極を内部に有し、液体供給部から供給した液体を前記電極に接触させた後、液体排出部から排出させる酸化還元電位測定槽であって、前記液体供給部から供給された液体を衝突させる衝突板と、該衝突板に衝突した液体の上昇流を形成する液体流路と、該液体流路の上方に設けられたガス排出部とを有し、前記液体排出部は、前記液体供給部および前記酸化還元電位測定電極よりも上方に位置し、上昇流により常時新しい液体が電極に接触し、オーバーフローにより排出するように構成したことを特徴とする酸化還元電位測定槽。
【請求項２】
上記衝突板として測定槽内に内筒を設け、測定槽側面底部に液供給管を設け、液供給管の反対側の内筒側面底部に液流入孔を設け、測定槽側面上部に測定槽外筒から内筒まで貫通させて液排出管を設けるとともに、測定槽外筒と内筒の間の上部に前記気泡分離のための空間とガス排出管を設けたことを特徴とする請求項１に記載の酸化還元電位測定槽。
【請求項３】
前記衝突板に衝突した液体の上昇流を形成する流路が、前記液体供給部（管）の両側に配置された、液の水平方向流れを遮る二枚の気泡分離板の間に形成されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の酸化還元電位測定槽。
【請求項４】
前記二枚の気泡分離板により二つの領域に仕切られた測定槽外筒と内筒の間において、液供給管が配置されていない側の領域の内筒下部に前記液流入孔が複数設けられていることを特徴とする請求項３に記載の酸化還元電位測定槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸化還元電位測定槽に関し、特に湿式排煙脱硫装置の吸収液中の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定する測定槽において、吸収液中に気泡を多く含んでいる場合に、その気泡を分離除去し、ＯＲＰ測定用電極などへの気泡接触を防止できる気泡分離タンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼装置などから排出される排ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を、吸収塔内でスプレされる吸収液との気液接触により吸収除去する排煙脱硫装置において、吸収塔下部の循環タンクに貯留される吸収液中の亜硫酸（ＳＯ３２−）を酸化するために、循環タンクに吹き込まれる酸化空気の過剰供給によって酸化性物質が生成され、この酸化性物質が脱硫排水に含まれたまま後流の排水処理装置に供給された場合に、この排水処理装置へ悪影響を及ぼすため、吸収液中の酸化還元電位を測定し、この計測値を基に循環タンクへの酸化空気吹き込み量を制御する方法が知られている。このとき、酸化還元電位の計測は、循環タンク内の吸収液を酸化還元電位測定槽に供給して計測している（特許文献１）。
【０００３】
上記における酸化還元電位（ＯＲＰ）測定槽の一例を図８および図９に示す。
図８はＯＲＰ測定槽の１部切欠鳥瞰図を示したものである。ＯＲＰ測定槽は、ＯＲＰ測定槽本体１、液供給管２、液排出管３およびＯＲＰ電極４から構成され、ＯＲＰ測定槽本体１の側面底部には液供給管２が設置されており、その液供給管２の反対側の側面上部には液排出管３が設置されている。ＯＲＰ電極４は、予備を含めて２本、ＯＲＰ測定槽本体１の天井部から挿入されている。
【０００４】
排煙脱硫装置から供給される吸収液は、液供給管２からＯＲＰ測定槽本体１内に流入し、ＯＲＰ電極４に接触した後、液排出管３から排出される。しかし、液供給管２から流入する吸収液中に気泡が多く含まれていると、その気泡がＯＲＰ電極４に接触し、ＯＲＰ測定値が変動することになる。ＯＲＰ測定値は、例えば前述のように排煙脱硫装置の循環タンクに吹込まれる酸化用空気の流量制御に用いられる場合、ＯＲＰ測定値が変動すると、酸化用空気の流量制御が困難になる。
【０００５】
図９は図８のＯＲＰ測定槽の液面における液中気泡濃度の分布を示したものである。白く抜けた部分は気泡が多く存在していることを表しているが、液面には多くの気泡が上昇しており、ＯＲＰ電極４に対する気泡の接触確率が非常に高いことが分かる。
【０００６】
この対策として、ＯＲＰ測定槽を外筒と内筒に分け、内筒に気泡除去装置を設けた構造（例えば、非特許文献１参照）が考えられる。しかし、この場合、内筒の中で気泡を分離する構造であるため、ＯＲＰ電極は内筒の中に設置することはできず、必然的に内筒と外筒の間に設置することになるが、この部分の液流れは下降流であり、ＯＲＰ電極に常時新しい液を接触させることができず、従って酸化還元電位を正しく測定することができないという欠点がある。また、ＯＲＰ測定槽は、液供給管からの吸収液の流入を止めずに、一方のＯＲＰ電極をメンテナンスできる構造にする必要がある。すなわち、ＯＲＰ測定槽の上部には常時空間が存在し、吸収液はオーバーフローによって液排出管から排出されるようにする必要がある。しかし、非特許文献１の構造では液をオーバーフローさせることは不可能である。また、液供給管の上流側配管途中に非特許文献１の気泡除去装置を設置し、事前に吸収液中の気泡を除去することも考えられるが、この場合、気泡除去装置を設置するためのスペースと新たな設備費が必要になる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−２７７４４５号公報
【非特許文献１】
森松工業（株）  エアーセパレーター  ｍｏｄｅｌ−ＭＡＳ
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｏｒｉｍａｔｓｕ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｐ＿ｍｏ．ｈｔｍ
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、ＯＲＰ電極への気泡接触を防止する点について十分配慮されておらず、排煙脱硫装置の循環タンクへの酸化空気の流量制御が困難であるという問題があった。
本発明の課題は、上記問題点を解消し、ＯＲＰ電極への気泡接触を防止し、ＯＲＰ測定値の安定化を図ることができる酸化還元電位測定槽を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本願で特許請求される発明は下記のとおりである。
（１）酸化還元電位測定電極を内部に有し、液体供給部から供給した液体を前記電極に接触させた後、液体排出部から排出させる酸化還元電位測定槽であって、前記液体供給部から供給された液体を衝突させる衝突板と、該衝突板に衝突した液体の上昇流を形成する液体流路と、該液体流路の上方に設けられたガス排出部とを有し、前記液体排出部は、前記液体供給部および前記酸化還元電位測定電極よりも上方に位置し、上昇流により常時新しい液体が電極に接触し、オーバーフローにより排出するように構成したことを特徴とする酸化還元電位測定槽。
【００１０】
（２）上記衝突板として測定槽内に内筒を設け、測定槽側面底部に液供給管を設け、液供給管の反対側の内筒側面底部に液流入孔を設け、測定槽側面上部に測定槽外筒から内筒まで貫通させて液排出管を設けるとともに、測定槽外筒と内筒の間の上部に前記気泡分離のための空間とガス排出管を設けたことを特徴とする（１）に記載の酸化還元電位測定槽。
【００１１】
（３）前記衝突板に衝突した液体の上昇流を形成する流路が、前記液体供給部（管）の両側に配置された、液の水平方向流れを遮る二枚の気泡分離板の間に形成されたものであることを特徴とする（１）または（２）に記載の酸化還元電位測定槽。
【００１２】
（４）前記二枚の気泡分離板により二つの領域に仕切られた測定槽外筒と内筒の間において、液供給管が配置されていない側の領域の内筒下部に前記液流入孔が複数設けられていることを特徴とする（３）に記載の酸化還元電位測定槽。本発明によるＯＲＰ測定槽は、外筒および内筒からなる二重構造の測定槽とし、内筒を衝突板として用いることが好ましい。これにより外筒と内筒の間で気泡が分離され、内筒への気泡混入を防止することが可能となる。また液供給管から測定槽に供給される液の噴流を内筒表面に衝突させる構成にしたことにより、液の上昇流を形成させて気泡を分離しやすくし、さらに内筒への液流入部を液供給管から離間させることにより、気泡の分離性能がより高めることができる。また、液供給管近傍に気泡分離板を二枚設置し、上昇流を積極的に形成することにより、さらに気泡を分離しやすくすることができる。
【００１３】
液供給管からタンク内に流入する際に運び込まれる気泡の大きさは０．１〜０．３ｍｍ程度の微細気泡であることが多く、その気泡と液の相対速度を利用するだけでは気泡を分離し難い場合があるが、本発明では液供給管から流入した液の噴流が内筒の壁に衝突する際に、気泡同士の衝突によって気泡が合体することで気泡が大きくなり、より気泡が分離しやすくなるという作用も得られる。
【００１４】
また、気泡を分離された液は測定槽底部から内筒の中に流入するため、内筒の中は上昇流であり、ＯＲＰ電極に常に新しい液を接触させることが可能であり、ＯＲＰを正しく測定することができる。
さらに、内筒を上昇した液は内筒から外筒に貫かれている液排出管からオーバーフローで排出されるため、液供給管からの吸収液の流入を止めずに、一方のＯＲＰ電極のメンテナンスを行うことが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
図１は、本発明の一実施例を示す、気泡分離機能が組込まれたＯＲＰ測定槽の平面図、図２は、図１のＯＲＰ測定槽の側面図、図３は、図１のＯＲＰ測定槽の一部切欠鳥瞰図、図４は、図１のＯＲＰ測定槽の液面における気泡の分布を示した図である。
【００１６】
本発明の測定槽は、酸化還元電位測定電極４を内部に有し、液体供給管２から供給された液体を槽内に導入した後、前記電極４に接触させ、次いで液体排出管３から排出させる酸化還元電位測定槽であって、液体供給管２から供給された液体を衝突させる衝突板（内筒５）と、該衝突板に衝突した液体の上昇流を形成する液体流路と、該液体流路の上部に設けられたガス排出管８とを有している。前記衝突板に衝突した液体の上昇流を形成する流路としては、前記液供給管２の槽内両側に配置された、液の水平方向流れを遮る気泡分離板７によって形成されたものがあげられる。
【００１７】
上記衝突板としては、測定槽（外筒）１内に内筒５を設け、測定槽側面底部に液供給管２を、測定槽側面上部に液排出管３を設け、液供給管２の反対側の内筒側面底部に液流入孔６を設け、測定槽外筒から内筒まで貫通させて液排出管３を設けるとともに、測定槽外筒と内筒の間の上部に前記気泡分離のための空間部とガス排出管８を設けることが好ましい。前記液体排出管３は、前記液体供給管２および前記酸化還元電位測定電極４よりも上方に位置し、液がオーバーフローにより常時流出するように構成している。これにより電極近傍で上昇流により常時新しい液体が電極に接触し、測定値の変動を防止することができる。
【００１８】
図１〜図４に示す実施例では、測定槽（外筒）１と内筒５の間の液供給管２の槽内両側に、上昇流を形成させる気泡分離板７を二枚設置し、その二枚の気泡分離板７により二つの領域に仕切られた測定槽１外筒と内筒５の間の液供給管２が配置されていない側の領域の内筒５下部に複数の液流入孔６を設け、液排出管３を測定槽１外筒から内筒５まで貫通させ、測定槽１外筒と内筒５の間の上部にガス排出管８を設けている。
【００１９】
気泡を含んだ液は、液供給管２から測定槽１に供給されるが、液は内筒５の表面および気泡分離板７に衝突し上昇流が形成される。気泡は、その大きさに見合った上昇速度を有しており、その上昇速度は液の流れに対して相対的なものであるため、液が上昇流を形成していれば、気泡の実際の上昇速度は、（液の上昇速度）＋（気泡の上昇速度）になり、液よりも速い速度で上昇することになる。したがって、気泡は液流れよりも速く液面に到達し、液面で気泡が分離される。図４にはＯＲＰ測定槽１の液面における気泡の分布を示しているが、気泡のほとんどはＯＲＰ測定槽外筒１と内筒２の間で分離除去されていることが分かる。
【００２０】
また、液供給管２からＯＲＰ測定槽１内に流入する際に運び込まれる気泡の大きさは０．１〜０．３ｍｍ程度の微細気泡であることが多く、その気泡と液の相対速度を利用するだけでは気泡を分離し難い場合があるが、本発明では液供給管２から流入した液の噴流が内筒５の壁に衝突する際に、気泡同士の衝突によって気泡が合体することで気泡が大きくなり、より気泡を分離しやすい条件となる。
【００２１】
また、気泡を分離された液はＯＲＰ測定槽１底部から内筒５の中に流入するため、内筒５の中は上昇流であり、ＯＲＰ電極４に常に新しい液を接触させることが可能であり、液のＯＲＰを正しく測定することができる。
【００２２】
さらに、内筒５を上昇した液は内筒５から外筒１に貫かれている液排出管３からオーバーフローで排出されるため、液供給管２からの吸収液の流入を止めずに一方のＯＲＰ電極４をメンテナンスすることが可能である。
図５および図６は、本発明の他の実施例を示す一部切欠鳥瞰図、図７は、本発明の実施例と従来技術についてＯＲＰ電極部近傍における気泡濃度を比較した図である。
【００２３】
図５に示す実施例は、図１の実施例において液流入孔６を液供給管２の反対側に一つ設けた点で図１の実施例と異なる。内筒５への液流入部となる液流入孔６を一つとし、液供給管２より離間させることで気泡の分離性能を高めているが、液流入孔６への微細気泡の同伴のされやすさは、液流入孔６における液流速に影響され、液流速が遅い方が微細気泡を同伴し難い傾向にある。その点では、図６に示した他の実施例は図１に示した実施例に比べて、液流入孔６の開口面積が小さく、液流速が速くなるため、図７に示したように（図７では実施例２と表記）図１の実施例（図７では実施例１と表記）に比べて液流入孔６において微細気泡を同伴しやすくなり、気泡の分離性能としては若干低くなる。しかし、液供給管２から流入する液中の気泡濃度が低ければ、十分機能するものである。
【００２４】
また、図６に示す実施例は、図５の実施例において気泡分離板７を撤去した点で図５に示した実施例と異なる。気泡分離板７をなくした場合、図１の実施例に比べて外筒１と内筒５の間での液の上昇流が弱くなるため、気泡分離性能は図７に示したように（図７では実施例３と表記）若干低くなるものの、図５の実施例と同様、液供給管２から流入する液中の気泡濃度が低ければ、十分機能するものである。構造的には図１の実施例に比べてシンプルなものとなる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１〜４に記載した本発明によれば、ＯＲＰ電極部における液流れとして上昇流を確保しつつ、ＯＲＰ測定槽内で液中の気泡を分離することで、ＯＲＰ電極への気泡の接触を抑制し、ＯＲＰ測定値の変動を防止できる酸化還元電位測定槽を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す、気泡分離機能が組込まれたＯＲＰ測定槽の平面図。
【図２】図１のＯＲＰ測定槽の側面図。
【図３】図１のＯＲＰ測定槽の一部切欠鳥瞰図。
【図４】図１のＯＲＰ測定槽の液面における気泡の分布を示した図。
【図５】本発明の他の実施例を示す一部切欠鳥瞰図。
【図６】本発明の他の実施例を示す一部切欠鳥瞰図。
【図７】本発明の実施例と従来技術についてＯＲＰ電極部近傍における気泡濃度の比較図。
【図８】従来技術のＯＲＰ測定槽の鳥瞰図。
【図９】ＯＲＰ測定槽の１部切欠鳥瞰図。
【符号の説明】
１…ＯＲＰ測定槽（外筒）、１…液供給管、３…液排出管、４…ＯＲＰ電極、５…内筒、６…液流入孔、７…気泡分離板、８…ガス排出管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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