(57)【要約】水性溶液流中に固体酸化剤を溶解させる方法が提供され、この方法は、一定のまたは一定に近い固体酸化剤濃度を有する溶液の流を生成させる。本発明による方法は、（ａ）容器中に固体酸化剤床を配置する；（ｂ）この床の上表面よりも下方に水性溶液を導入する；次いで（ｃ）床上の水性溶液を一定または一定に近いレベルに維持しながら、この床の上表面よりも上方に存在するいずれの溶液も分離する；ことを包含する。好ましくは、この工程（ｃ）は、ほぼ大気圧で行われる。この方法は、固体酸化剤の床を含むタンクおよびタンク中に水性溶液を導入する分散器を備えた供給装置によって達成される。タンク内には、床および水性溶液組合せ量を検知し、またこの組合せ量を既定範囲内に維持するための検知／制御ユニットが備えられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体物質を水性溶液中に溶解するための供給装置であって、
（ａ）上表面を有する固体物質の床を含有させるための、底部、入口開口部および出口開口部を有するタンク；
（ｂ）該タンクに水性溶液を導入するための分散器であって、タンクの入口と流動連絡しており、固体物質床の上表面の下に存在する分散器；および
（ｃ）タンク内の床と水性溶液との組合せ量を検知し、この組合せ量を溶液分離の間にわたり既定の範囲内に維持するための制御ユニット；
を含む、上記供給装置。
【請求項２】
固体物質が固体酸化剤である、請求項１に記載の供給装置。
【請求項３】
既定範囲が、溶液を分離する以前の床と水性溶液との初期組合せ量の１０％以内である、請求項１に記載の供給装置。
【請求項４】
供給装置を大気圧で操作する、請求項１に記載の供給装置。
【請求項５】
タンク容積が２７０ガロンよりも大きい、請求項１に記載の供給装置。
【請求項６】
タンク容積が４００ガロンよりも大きい、請求項１に記載の供給装置。
【請求項７】
タンク容積が約６００ガロンよりも大きい、請求項１に記載の供給装置。
【請求項８】
床容量が２５０ガロンよりも大きい、請求項１に記載の供給装置。
【請求項９】
固体酸化剤が非ハロゲン化酸化剤である、請求項２に記載の供給装置。
【請求項１０】
固体酸化剤が、過炭酸ナトリウム、過ホウ酸ナトリウム、過硫酸ナトリウム、カリウムペルオキシモノスルフェート、マグネシウムモノペルオキシフタレート、および前記酸化剤のいずれかの組合せからなる群から選択される非ハロゲン化酸化剤である、請求項９に記載の供給装置。
【請求項１１】
固体酸化剤がハロゲン化ヒダントインである、請求項２に記載の供給装置。
【請求項１２】
固体酸化剤が、１−クロロ−５，５−ジメチルヒダントイン、１−クロロ−５−エチル−５−メチルヒダントイン、１−ブロモ−３−クロロ−５，５−ジメチルヒダントイン、１，３−ジクロロ−５，５−ジメチルヒダントイン、１，３−ジクロロ−５，５−メチルエチルヒダントイン、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン、トリクロロシアヌル酸、ジクロロシアヌル酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、次亜塩素酸リチウムおよび前記酸化剤のいずれかのいかなる組合せからなる群から選択されるハロゲン化酸化剤である、請求項２に記載の供給装置。
【請求項１３】
水性溶液供給源に連結した入口導管および水性溶液を分散器に送達するためのタンク入口；および
タンク出口に連結しており、生成物流をタンクから放出するための出口導管、ここで該生成物流は溶解固体物質を含む、；
をさらに包含する、請求項１に記載の供給装置。
【請求項１４】
制御ユニットが、
制御器；および
入口導管を通るタンク中への水性溶液の流速を調節するための、入口導管に沿って配置されている制御弁であって、制御弁に信号を送り、制御弁を開放または閉鎖させる、制御器と連絡している制御弁；
をさらに含む、請求項１３に記載の供給装置。
【請求項１５】
制御弁が、制御器と連絡している、入口導管に沿って配置されているインライン玉弁を制御する電子的弁作動器を含む、請求項１４に記載の供給装置。
【請求項１６】
制御弁から上流に入口導管に沿って配置されており、入口導管および制御弁を通過し、タンク入口に至る水性溶液の流動を可能にするか、または防止する第一弁であって、選択された条件下に開放または閉鎖の信号を第一弁に送る制御器と連絡している第一弁；
をさらに含む、請求項１３に記載の供給装置。
【請求項１７】
選択される条件が、床および水性溶液組合せ量がタンク内で最高動作量を有する場合である、請求項１６に記載の供給装置。
【請求項１８】
出口導管が、
タンクからの水性溶液の流速を変えるための少なくとも１個の弁装置；
出口導管内の生成物流の流速を検知するための流動計；および
タンクから出口導管を通過する生成物流を排出するためのポンプ；
を含む、請求項１３に記載の供給装置。
【請求項１９】
制御ユニットがタンク内の組合せ量を検知するための検知装置であって、少なくとも水性溶液流速を制御するための制御器と連絡し、これにより分離される溶液中の固体酸化剤の濃度を第二の既定範囲内に維持する検知装置を含む、請求項２に記載の供給装置。
【請求項２０】
第二の既定範囲が、水性溶液中の固体物質の飽和濃度の少なくとも約３０％（重量による）である固体酸化剤濃度である、請求項１９に記載の供給装置。
【請求項２１】
検知装置が、フロート弁検知装置、コンダクタンスレベルスイッチ、超音波検知装置、および前記装置のいずれかのいかなる組合せからなる群から選択される装置である、請求項１９に記載の供給装置。
【請求項２２】
制御ユニットが、
制御器；
入口導管を通り、タンクに至る水性溶液の流速を調節するための、入口導管に沿って配置されている制御弁；
タンク内の組合せ量を検知するための検知装置であって、検知された組合せ量を表わす第一制御信号を制御器に送り、制御器はこの第一制御信号に基づき第二制御信号を制御弁に送り、これにより制御弁の位置の維持および調整のうちの１つを行う検知装置；
を含む、請求項１３に記載の供給装置。
【請求項２３】
供給装置が、水性溶液中の固体酸化剤の飽和濃度の少なくとも７５％（重量による）である固体酸化剤濃度を有する水性溶液が生成されるのに充分な固体酸化剤量が維持されるような形状を有し、また動作する、請求項２に記載の供給装置。
【請求項２４】
供給装置が、水性溶液中の固体酸化剤の飽和濃度が少なくとも３０％（重量による）である固体酸化剤濃度を有する水性溶液が生成されるのに充分な固体酸化剤量が維持されるような形状を有し、また動作する、請求項２に記載の供給装置。
【請求項２５】
固体物質を水性溶液中に溶解するための供給装置であって、
（ａ）上表面を有する固体物質の床を含有させるための、大気条件下に開口し、また底部、入口および出口を有するタンク；
（ｂ）このタンクに水性溶液を導入するための分散器であって、タンクの入口と流動連絡しており、固体物質床の上表面の下に存在する分散器；および
（ｃ）タンク内の床と水性溶液との組合せ量を、（ｉ）この組合せ量が既定の第一の範囲内に維持される、及び（ｉｉ）タンクから排出される生成物流中の溶解した固体酸化剤の濃度が第二の既定範囲内に維持される、のいずれか１つになるように制御するための制御ユニット；
を含む、上記供給装置。
【請求項２６】
固体物質が固体酸化剤である、請求項２５に記載の供給装置。
【請求項２７】
固体物質を水性溶液中に溶解させる方法であって、
（ａ）上表面を有する固体物質床をタンク内に配置する工程；
（ｂ）該床の上表面よりも下方に溶液を導入する工程；
（ｃ）該床の上表面より上の溶液を分離する工程；および
（ｄ）床と水性溶液との組合せ量が溶液分離の間、既定範囲内に維持されるように、床と水性溶液との組合せ量を制御する工程；
を包含する、上記方法。
【請求項２８】
固体物質が固体酸化剤である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
既定範囲が、床と水性溶液との初期組合せ量の１０％内である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
タンク内の床と水性溶液との組合せ量の制御が、
タンク内の当該組合せ量を示し、制御器に送給される第一信号を発生させる工程；
この第一信号を制御器において処理する工程；および
制御弁が当該組合せ量を既定範囲内に維持する位置に配置するように、入口導管に沿って配置されている制御弁と連絡させる工程；
を含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
第一信号の発生工程が、
タンク内の組合せ量を検知するための超音波検知装置の提供すること；
水性溶液および床に向かって超音波ビームを伝送し、屈折された超音波ビームを受け戻す工程；および
この屈折された超音波ビームを処理し、次いで検知された当該組合せ量を電流に基づく信号である第一信号に変換する工程；
を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
第一信号発生工程が、
タンク内の組合せ量を検知するためのコンダクタンスレベルスイッチであって、第一プローブおよび第二プローブを有するスイッチを提供すること；
正常動作状態の間に、第一プローブが水性溶液中に沈められているように、第一プローブをタンク内部に配置する工程；および
水性溶液の最高動作レベルよりも上方のタンク内部の位置に第二プローブを配置する工程；
を含み、この場合、第一プローブおよび第二プローブの両方を水性溶液が沈められた場合、閉鎖ループが形成され、次いで第一信号が制御器に送られる、
請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
第一信号が、フロート弁検知装置、コンダクタンスレベルスイッチ、超音波検知装置、および前記装置のいずれかのいかなる組合せからなる群から選択される装置によって発生される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
組合せ量の制御工程が、（ａ）制御弁を調整し、タンク中への水性溶液の流速を変える工程；および（ｂ）或る時間の間、制御弁を閉じ、水性溶液のタンク内ヘの流入を防止する工程；の少なくとも一工程を含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
床の容量を、固体酸化剤の飽和濃度の少なくとも３０％（重量による）である固体酸化剤濃度を有する溶液を得るのに充分な容量に維持する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３６】
床の量を、固体酸化剤の飽和濃度の少なくとも７５％（重量による）である固体酸化剤濃度を有する溶液を得るのに充分な容量に維持する、請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高濃度の固体酸化剤を含有する水性溶液の調製方法およびこの方法を行うための供給装置（feeder）に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化剤は、冷却水、プール、スパ、パルプ製造および製紙、ならびにパルプおよびその他の材料を漂白するための別の用途、微生物増殖の破壊または抑制、スライム沈殿の抑制または減少、および悪臭の制御を包含する水処理用途で頻繁に使用される。多くの酸化剤は、固体形態であれば材料出荷および輸送を容易にする最高の貯蔵安定性および高い活性濃度を提供することから、固体形態で供給される。製紙を包含する多くの水処理用途において、酸化剤は溶液として供給される。すなわち、固体酸化剤を溶液中に溶解し、その後、例えば加圧固体溶解供給装置（pressurized solid dissolution feeder）を用いて施用される。
【０００３】
代表的な加圧固体溶解供給装置１００は、図１に示されている。この供給装置１００2は、そこに固体酸化剤１１０の床を備えており、入口および出口パイプそれぞれ１０２および１０４を備えたタンク１０６を含んでいる。操作に際し、水は入口ポンプ１０８を経て入口パイプ１０２にポンプで送られる。水がタンク１０６を流通する時（一般に、１０気圧ゲージまでの圧力下で）、いくらかの固体酸化剤は水中に溶解し、出口パイプ１０４を経てタンクから流出される。大部分のこのようなタンクは、２７０ガロンより小さいか、または２７０ガロンに等しい容積を有する。この理由は、１気圧ゲージよりも大きい圧力に耐えることができるさらに大型のタンクは、禁止的に高価であるからである。
【０００４】
しかしながら、標準的固体溶解供給装置を用いた場合、一定濃度の酸化剤を含有する溶液の連続流を生成することは困難である。生成する酸化剤濃度は、タンクを通過する水流、水温、および供給装置内の床容量（これはまた、溶解床容量として知られている）に依存する。溶解床容量は一般に小さく、また操業中に減少することから、供給装置は生成する溶液中の固体酸化剤の一定濃度が維持されるように、即ち、固体酸化剤の一定の送達速度を提供するために、頻繁に調節されなければならない。これらの問題点から、固体溶解供給装置から生成される溶液中の酸化剤濃度は典型的に、一定操業期間にわたり減少して、水流の増加を頻繁に要し、これにより水利用効率は減少され、また要求される注意レベルは増加する。
【０００５】
水利用に対する関心は増大している。傾向は、高水利用工業、例えばパルプおよび紙製造および水冷却の再循環水回路において、濃縮の増加したサイクルおよび増加した閉鎖に向けられている。固体酸化剤使用中における水使用量を最小限にするために、施用された製品で飽和された、またはほぼ飽和された溶液を生成する供給装置を確保すると好ましい。さらにまた、延長された期間にわたり一定濃度またはほぼ一定濃度の酸化剤を含有する溶液を生成する供給装置を確保し、これにより要求される調節および失策を最低にすることが望まれている。従って、大容積供給装置は、再充填頻度が減じられること、また大量パッケージ（bulk packaging）［例えば、スーパーサック（supersacks）］を直接に利用することができることから好ましい。
【０００６】
（発明の概要）
固体物質、例えば固体酸化剤を水性溶液中に溶解するための連続方法が提供され、この方法は、標準的溶解供給装置を用いて達成されるよりもさらに一定の固体物質濃度を有する水性溶液の生成物流を生成する。簡潔にする目的のみで、本明細書では固体物質は、固体酸化剤の用語で説明されている；しかしながら、本発明は固体物質として固体酸化剤を使用することに制限されず、水性溶液中に溶解させることができる多くの別種の固体物質を本発明の供給装置中で使用することができる。換言すれば、本発明による供給装置から得られる生成物流中の固体酸化剤濃度は、伝統的供給装置から得られる生成物流に比較し、経過時間にわたる減少が少ない。本発明による方法は、（ａ）容器中に固体酸化剤床を配置し；（ｂ）この床の上表面よりも下に水性溶液を導入し；次いで（ｃ）当該容器内の水性溶液および固体酸化剤の組合せ量［以下の記載において、「組合せ量」（Combined Volume）と称する］を一定、またはほぼ一定に維持しながら、当該床の上表面から溶液を分離する；ことを含む。好ましくは、工程（ｃ）は、ほぼ大気圧で行う。床の容量は好ましくは、飽和濃度（すなわち、固体酸化剤で飽和される場合、水性溶液中の固体酸化剤の濃度）の少なくとも３０重量％である固体酸化剤濃度を有する生成物流が生成されるのに少なくとも充分である容量に維持する。
【０００７】
この方法は、本発明による供給装置を用いて行うことができる。この供給装置は、固体酸化剤の床を含有させるタンク、このタンク中に水性溶液を導入する分散器および制御器を備えている。このタンクは、底部、入口および出口を有する。分散器は、タンクの入口と流動連絡しており、また床の上表面の下方に存在する。好ましくは、分散器はタンクの底部又はその付近に存在する。水性溶液が分散器から供給されると、その流れは固体酸化剤の床を通過し、水性溶液生成物として床の上に上昇する。この床の上に上昇する水性溶液生成物は代表的に、高濃度の（例えば飽和濃度の少なくとも３０％又は、少なくとも６０％よりも高い濃度を有する）固体酸化剤を含有しており、タンクから出口を経て分離される。タンク内の組合せ量は制御器により一定の量またはその付近に維持される。制御器は、水をタンク内に再充填し、組合せ量を維持する。
【０００８】
典型的に低い生成物濃度において望ましい生成物適用速度を得るのに要する水性溶液流速を得るために必要である典型的に高い非制御入口水位圧力を取り扱うために高圧容器を要する従来の固体溶解供給装置とは異なり、本発明の供給装置は低い水性溶液流速において大気圧で同等の生成物適用速度を生じさせることができる。さらに本発明の供給装置は固体酸化剤の大床容量を取り扱うことができる。加圧タンクを必要とすることから、従来の溶解供給装置に存在する床容量は制限されていた。さらに、本発明による供給装置は、生成する溶液中の酸化剤濃度を最高にすることによって水性溶液使用量を最適化することができる。その結果として、本発明による供給装置は、伝統的加圧型供給装置の価格に比較して格別に安価に製造することができ、また操作することができる。
もう一つの態様は、本発明による供給装置を用いて固体酸化剤を水性溶液中に溶解させることによって、固体酸化剤を水性溶液に溶解させる方法にある。
【０００９】
さらにもう一つの態様は、供給装置の基準化方法にある。この方法は、先ずタンクから排出される水性溶液の流速を選択する工程を包含する。二番目に、この選択された流速において、変化する床容量（または見かけの滞在時間）に応じた溶解度曲線を作成する。代表的に、床容量（または見掛け滞在時間）が減少するのに従い、生成物流中の固体酸化剤濃度もそのようになる。三番目に、固体酸化剤にかかわる初期床容量を、当該供給装置の溶解度曲線に基づき選択する。好ましくは、この初期床容量は、飽和濃度の少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８または９９％の固体酸化剤濃度を有する生成物流を生成させるのに充分の量である。四番目に、最低（または最終）床容量を、当該供給装置にかかわる溶解度曲線に基づき選択する。この最低床容量は一般に、生成物流中の固体酸化剤濃度の変化に対する許容される寛容性限界に基づき選択される。
【００１０】
一般に、この最低床容量は、飽和濃度の約３０％の溶液濃度を生成させる量である。操作期間中、床容量は初めに、初期量に設定し、次いで固体酸化剤が水性溶液中に溶解する経過時間の間に見出される床容量は減少する。好ましくは、見出された床容量が最低床容量に達した時点で、或る動作を行う。一例として、追加の固体酸化剤を添加するか、または供給装置動作を停止する。
【００１１】
本発明による供給装置は、製紙、工業的冷却およびその他の大型用途で特に有用である。
【００１２】
（発明の詳細な説明）
水性溶液流中に固体酸化剤を溶解させる方法が提供され、この方法は、既定範囲内にある固体酸化剤濃度を有する溶液の生成物流を生成させる。一例として、また一態様に従い、生成物流の固体酸化剤濃度は、飽和濃度の少なくとも約２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０または９０％（重量または容積による）であるか、または９５％よりも高い。さらにまた、この方法は大きい床容量、すなわち２５０ガロンよりも大きい床容量を用いて使用することができる。この方法は、（ａ）上表面を有する固体酸化剤床を容器内に配置する；（ｂ）この床の上表面よりも下方に水性溶液を導入する；次いで（ｃ）容器内の水性溶液と固体酸化剤との組合せの容積（「組合せ量」）を一定またはほぼ一定に維持しながら、この床の上表面よりも上方に存在する溶液を分離する；ことを包含する。本明細書において、この分離される溶液を、「生成物流」(product stream)と称する。好ましくは、容器から排出される生成物流の流速は、経過時間にわたりほぼ一定に維持し、また経過時間にわたり、容器内に流入する水性溶液の平均流速は、この生成物流の流速にほぼ等しい。
【００１３】
固体酸化剤は、ハロゲン化酸化剤、非ハロゲン化酸化剤、またはそれらのいずれかの組合せであることができる。適当なハロゲン化酸化剤は、これらに制限されないものとして、ハロゲン化ヒダントイン化合物、例えば１−または３−クロロ−５，５−ジメチルヒダントイン（ＭＣ）、１−または３−クロロ−５−エチル−５−メチルヒダントイン（ＭＣＭＥＨ）、１−ブロモ−３−クロロ−５，５−ジメチルヒダントイン（ＢＣＤＭＨ）、１，３−ジクロロ−５，５−ジメチルヒダントイン（ＤＣＤＭＨ）、および１，３−ジクロロ−５−エチル−５−メチルヒダントイン（ＤＣＥＭＨ）、１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン；トリクロロシアヌル酸；ジクロロシアヌル酸ナトリウム；次亜塩素酸カルシウム；次亜塩素酸リチウム；ジブロモニトロプロピオンアミド（ＤＢＮＰＡ）；および前記酸化剤のいずれかのいかなる組合せを包含する。
【００１４】
好適ハロゲン化酸化剤は、これらに制限されないものとして、ダントブロム（Dantobrom）ＰＧ（登録商標）顆粒（ＢＣＤＭＨ、ＤＣＤＭＨおよびＤＣＥＭＨの混合物）、およびダントクロル（Dantochlor）（登録商標）（ＤＣＤＭＥＨおよびＤＣＤＭＨの混合物）を包含し、これらは両方ともに、Fair Lawn、NJのLonza Inc.から入手することができる。適当な非ハロゲン化酸化剤は、これらに制限されないものとして、過炭酸ナトリウム、過ホウ酸ナトリウム（一水化物、三水化物など）、過硫酸ナトリウム、カリウムペルオキシモノスルフェート［例えば、DuPont、Wilmington、DEからのオゾン（Ozone）（登録商標）］、マグネシウムペルオキシフタレート［例えば、Lonza Inc.からのロンザバック（Lonzabac）ＭＰ（登録商標）］、および前記酸化剤のいずれかのいかなる組合せを包含する。固体酸化剤は、いずれかの固体形態、例えば粉末、顆粒、ブリケット、錠剤、押出成型品などであることができる。
【００１５】
好適な固体化酸化剤は、これらに制限されないものとして、下記式で表わされる化合物である：
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【００１６】
式中、Ｒ1およびＲ2は、炭素原子１〜１２個を有する低級アルキル基から独立して選択され、およびＸ1およびＸ2は、水素、臭素または塩素から独立して選択される。
固体酸化剤はまた、溶解助剤、例えば塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、臭化ナトリウム、ホウ酸などの高溶解性塩類、および／または湿潤剤、例えばナトリウムジオクチルスルホスクシネート、ジナトリウムラウリルスルホスクシネート、ナトリウムラウリルスルホアセテートと共に組成することができる。
【００１７】
床容量は好ましくは、２５０、４００または６００ガロンよりも大きい。
水性溶液は好ましくは、床の中段よりも下に、さらに好ましくは床の底部近く、または底部に導入する。
好ましくは、この床容量は、固体酸化剤についての飽和濃度の少なくとも約２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０または９０％（重量または容積による）であるか、または９５％よりも高い固体酸化剤濃度を有する生成物流を得るのに充分な量に維持する。
【００１８】
一つの例示的態様において、水性溶液は約０．１〜約１００ガロン／分の速度で床を通過させ、また約０．２５〜約３０ガロン／分の速度で供給装置から排出させる。一般に、この方法を行う温度は、約３２〜約２００°Ｆの範囲である。
従来の固体酸化剤溶解方法とは異なり、この方法は大気圧またはその付近で行うことができる。その結果として、固体酸化剤床を保持するための容器として、大型の無加圧容器を使用することができる。従って、この方法は、出荷に使用される標準的な中程度の容積の容器で行うことができる。
【００１９】
図２は、固体酸化剤を水性溶液中に溶解させ、標準的溶解供給装置に比較し、より一定の固体酸化剤濃度を有する水性溶液の生成物流を得る本発明の連続方法を実施する供給装置系２００を示している。この供給装置系２００は、固体酸化剤床２０４を含有し、および水性溶液を受容し、また排出するタンク２０２を包含する。前記したように、本発明による系２００と従来の供給装置系との差違の一つは、本発明の系２００が大気圧級のタンクを使用することができることにある。これに直接的に反して、慣用の供給装置系は、供給装置タンクとして加圧容器を使用しなければならない。このタンク２０２は、固体酸化剤および当該固体酸化剤を溶解させる水性溶液に対し寛容性である公知材料のいずれかから構築することができる。適当な材料は、これらに制限されないものとして、ポリビニルクロライド（ＰＶＣ）、塩素化ポリビニルクロライド（ＣＰＶＣ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、ガラス繊維および前記のいずれかのいかなる組合せを包含する。タンク２０２の特定の寸法（例えば、容積）は、実際の用途に依存して変わる；しかしながら、タンク容積は好ましくは、２７０、４００、または６００ガロンよりも大きい。さらにまた、タンク２０２は、そこに存在する水性溶液および固体酸化剤２０４の重量によって発生する内部圧力に耐えることができる材料から構築する。
【００２０】
タンク２０２は、最上部２０６、側面部２０６および底部２１０を有する。タンク２０２の最上部２０６には、固体酸化剤２０４の床を再充填するための開口部２１２が形成されている。すなわち、この開口部２１２は、生成物再充填ハッチとして機能し、その大きさはタンク２０２の全体的な寸法および生成物再充填パッケージ寸法に従い変化する。一つの例示的態様において、この開口部２１２は、系２００による気密カバーを備えておらず、またさらに特に、このタンク２０２は大気に開放されている無加圧系である。すなわち、開口部２１２は、タンク２０２を大気に開放する手段として機能し、これによりタンク２０２が一般に、大気圧またはその付近の条件で動作することを確実にする。固体酸化剤２０４がタンク２０２中に配置されたならば、次いで固体酸化剤２０４をタンク２０２の底部２１０に配置する。固体酸化剤２０４の床は好ましくは、底部２１０全体をわたり、最上部２０６の下に上表面２１４を有する。空間２１６が、この上表面２１４とタンク２０２の最上部２０６との間に形成される。
【００２１】
系２００はまた、水性溶液をタンク２０２中に導入するための分散器２２０を備えている。この分散器２２０は、固体酸化剤２０４の最上面２１４よりも下方に位置しており、好ましくはタンク２０２の底部２１０に、またはその近くに位置している。例示的態様において、この分散器２２０は一般に、タンク２０２の底部２１０に位置している。分散器２２０は、当該分散器２２０が水性溶液をタンクに導入し、また固体酸化剤と接触させるという意図する目的を達成することができるかぎり、数多くの形態のいずれかであることができる。固体酸化剤に緊密な接近させる（すなわち、好ましくはそこに接触させる）ことから、分散器２２０は好ましくは、固体酸化剤２０４および本発明の系２００に用いられる他の材料および／または溶液と適合性である材料から形成する。
【００２２】
水性溶液（例えば、水）は、水性溶液供給源２２４から入口導管２２２を経て分散器２２０に送達される。この入口導管２２２は、タンク２０２の側面２０８を貫通しており、分散器２２０と流動連絡しているような形状を有する。分散器２２０に対する入口導管２２２の正確な場所に制限はあまり重要でない；しかしながら、この入口導管２２２はまた、分散器２２０が底部２１０またはその付近に位置していることから、分散器２２０よりも上方の場所で側面２０８を経て侵入している場合が多い。水性溶液は、多くの慣用の手段のいずれか、例えばポンプ（図示されていない）などを用いて分散器２２０に送達させることができる。系２００の別の構成部品と同様に、入口導管２２２は、その意図する用途に適し、また系２００に使用される材料に適合する材料から形成する。一例として、入口導管２２２は、適当なプラスティック材料から形成されているパイプであることができる。
【００２３】
水性溶液を、分散器２２０を経て系に導入する場合、水性溶液は固体酸化剤床２０４を通過し、固体酸化剤２０４の上表面２１４まで上昇する。水性溶液が固体酸化剤２０４を通過し輸送されるに従い、固体酸化剤２０４は水性溶液に溶解し、これにより水性溶液は固体酸化剤２０４により部分的に、または完全に飽和されるようになる。図２に示されているように、動作期間中、固体酸化剤２０４は好ましくは、水性溶液中に沈められている。図２に示されているように、水性溶液生成物層２２４（溶解した固体酸化剤２０４を含有する）は、固体酸化剤２０４の床の上表面２１４の上方に形成される。従って、この組合せ量は水性溶液生成物層２２４の容量と固体酸化剤２０４の床容量との合計である。
【００２４】
系２００はまた、水性溶液が固体酸化剤２０４の床を通過した後、この水性溶液生成物を生成物流としてタンク２０２から排出させるための１個または２個以上の出口を備えている。例示的態様において、系２００は主要出口導管２３０、第一排水導管２３２、および第二排水導管２３４を備えている。この主要出口導管２３０は、タンク２０２の内部に含有されている水性溶液生成物と流動連絡しており、水性溶液生成物をタンク２０２の内部からタンク２０２の外部の他の場所に放出させる手段を与える。この主要出口導管２３０は好ましくは、固体酸化剤２０４の床の上の水性溶液生成物層２２４内の場所に形成され、これによりタンク２０２からの水性溶液の容易な排出が可能にされる。主要出口導管２３０は、タンク２０２の側面２０８を貫通し、次いでタンク２０２の外側の場所（例えば、貯蔵タンクなど、または水性溶液生成物をさらに処理するか、または使用する遠隔の場所）に経路をとる。固体酸化剤２０４の上表面２０６は、この主要出口導管２３０の下に存在する。
【００２５】
第一排水出口２３２は、タンク２０２から伸びており、主要出口導管２３０に連結しており、これにより選択された条件、すなわち、タンク２０２の修繕、置き換え、または洗浄の下に、水性溶液生成物を排出することができる。例示的態様において、第一排水出口２３２は、主要出口導管２３０の下方に位置しており、また固体酸化剤床２０８が位置している場所に位置している。従って、第一排水出口２３２を経て放出される水性溶液生成物は、水性溶液生成物層２２４の下の固体酸化剤床内にある溶液である。
【００２６】
第二排水出口２３４は、単独で、または第一排水出口２３２（また、主要出口導管２３０）と組み合わされている。この第二排水出口２３４は、緊急事態下に水性溶液生成物を排出するための緊急流出導管として機能する導管である。従って、この第二排水導管２３４は、タンク２０２の最上部２０６付近の位置で側面２０８に形成される。系２００の正常操作期間中、第二排水導管２３４は、水性溶液生成物の上方層の上に位置している。従って、系２００が不適当に動作している場合などに限り、水性溶液生成物が第二排水導管２３４に達する。例示的態様において、第二排水導管２３４は、排水口（図示されていない）に導かれており、主要出口導管２３０および第一排水出口２３２には連絡していない。しかしながら、多くの別の形状のいずれかであることもできる。
【００２７】
主要出口導管２３０、第一排水出口２３２および第二排水出口２３４は、固体酸化剤２０４および水性溶液に適合するようにデザインされている適当な材料から形成する。一態様において、これらの導管２３０、２３２、２３４はそれぞれ、適当なプラスティック材料から構成されているパイプである。
例示的態様において、ポンプ２３９を用い、タンク２０２からの生成物流として水性溶液生成物を排出させる。ポンプ２３９は、主要出口導管２３０に沿って配置する。ポンプ２３９は、導管、例えば主要出口導管２３０を通過する液体を押出す機能を果たす多くの標準的方法のポンプのいずれかであることができる。系２００の別の構成部品と同様に、ポンプ２３９は固体酸化剤２０４および水性溶液と適合する材料から形成する。ポンプ２３９の一例は、Ｕ．Ｓ．Ｐｌａｓｔｉｃｓ Ｃｏｒｐ ｏｆ Ｌｉｍａ，ＯＨからＭａｒｃｈ Ｍｏｄｅｌ ＴＥ−７Ｒ−ＭＤ Ｐｕｍｐの商品名で市販されている。
【００２８】
系２００はまた、１個または２個以上の導管を通過する水性溶液および生成物流の少なくとも一方の流れを制御することによってタンク２０２内の組合せ量を一定またはその付近の量に維持する一連の弁を備えている。例示的態様の一つにおいて、主要入口導管２２２は第一弁２４０（例えば、ソレノイド弁）および制御弁２４２を有する。この制御弁２４２は、第一弁２４０の下流に位置しており、また例示的態様において、制御弁２４２は各種操作条件下に、主要入口導管２２２を開閉するためのインライン玉弁を操作可能に制御する電子的弁作動器を含む。第一弁２４０は主要入口導管２２２を通過する水性溶液流を制御するソレノイドによって作動される弁装置である。一例において、第一弁２４０は、二元内部パイロット操作されるソレノイド弁、Ｆｌｏｒｈａｍ Ｐａｒｋ，ＮＪのＡＳＣＯ Ｖａｌｖｅｓから市販されているブレチン（Ｂｕｌｌｅｔｉｎ）８２１０であり、また一例として、制御弁２４２は、Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇｈ，ＭＡのＷｏｒｃｅｓｔｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｓから電子的弁作動器シリーズ７５の商品名で入手することができる。
【００２９】
第一弁２４０および制御弁２４２は、タンク２０２を通過する水性溶液流の制御に用いられる制御器２５０に操作可能に連結されており、他の動作を行う。制御器２５０と第一弁２４０および制御弁２４２との間の連絡は、有線または無線連絡手段を包含するいずれか公知の方法によることができる。制御器２５０は、この型式の系に用いられる処理制御器であり、一態様において、制御器２５０はプログラム可能なＰＩＤ［比例バンド集積デリバティブ（proportional band integral derivative）パラメーターを備えた開放ループバルブモータードライブ（open loop valve motor drive）（ＶＭＤ）で使用されるマイクロプロセッサーベースの制御器である。一例において、制御器２５０は、Ｗｅｓｔ Ｈａｒｔｆｏｒｄ，ＮＹのＰａｒｔｌｏｗ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商品名ＶＭＤ制御器ＭＩＣ１１６７として入手することができる。
【００３０】
系２００のその他の導管はまた、各導管を通過する水性溶液の流動を可能にするか、または制限する弁装置を具備していることができる。一例として、主要出口導管２３０は、当該主要出口導管２３０を通過する生成物流の流動を調整する数多くの弁を備えている。一態様において、主要出口導管２３０は、タンク２０２に近接している主要出口導管２３０内であって、水性溶液の流動を制御するポンプ２３９の上流に配置されているプロセス弁２３１を備えている。一例において、このプロセス弁２３１は、固体酸化剤２０４に適合する材料から形成されている標準インライン玉弁である。
【００３１】
主要出口導管２３０はまた、タンク２０２から離れて主要出口導管２３０を通過して流動する生成物流の流速を監視する流動計２３７を備えている。この流動計２３７は、多くの供給源から市販されている標準的流動計である。流動計２３７は、主要出口導管２３０内でポンプ２３９の下流に配置されている。主要出口導管２３０はまた、流動計２３７の下流に位置する調節可能なフロー弁２４５を備えていることができる。この調節可能なフロー弁２４５は、インライン玉弁であり、一態様においては、主要出口導管２３０を通過する生成物流の流速を種々に制御することができる。
第一排水出口２３２はまた、弁装置、すなわち第一排水出口２３２と主要出口導管２３０との間の結合点の前であって、第一排水出口２３２に位置している排水弁２４７を備えていることができる。その他の弁のいくつかと同様に、この排水弁２４７は、インライン玉弁であることができる。
【００３２】
系２００は、組合せ量を既定範囲内に確実に維持するために、制御器２５０および別種のプロセス制御素子（process control components）を用いるプログラム可能ベースシステムである。制御器２５０に加えて、これらのプロセス制御素子は、第一弁２４０および制御弁２４２を包含し、それぞれの動作は、以下でさらに詳細に説明する。水性溶液の流速の変化が必要であることを制御器２５０が検知した場合、この制御器２５０は制御弁２４２（好ましくは電子的弁装置）に対し、開放または閉鎖のどちらかの信号を送り、これによりタンク２０２中への水性溶液の流速が変えられる。これは、タンク２０２の組合せ量を予め選択された範囲内に維持するための総合的制御系を可能にする。この予め選択された範囲は、タンクの寸法、第二排水出口２３４の場所、および主要出口導管２３０の場所を包含する数種のパラメーターに基づき選択される。
【００３３】
プロセス制御素子はまた、一般的に２８０で示されており、タンク内の組合せ量を検知する検知装置を備えている。一つの例示的態様において、この検知装置２８０は、第一プローブ２８２および第二プローブ２８４を備えたコンダクタンスレベルスイッチ（conductance level switch）である［これらは、Ｓｈｒｅｖｅｐｏｒｔ，ＬＡのＤｅｌｔａ Ｃｏｎｔｒｏｌｓ Ｃｏｒｐ．から市販されている商品名Ｍｏｄｅｌ５１６コンダクタンスレベルスイッチであることができる］。第一プローブ２８２は、正常動作中、プローブ２８２が水性溶液生成物層２２４内に位置しているように、タンク２０２の内部内に位置しており、従ってプローブ２８２は正常動作中、水性溶液生成物中に沈められている。例示的態様において、プローブ２８２は、主要出口導管２３０がタンク２０２と界面を形成している場所近くに位置している。プローブ２８４は、プローブ２８２の上方であって、第二排水出口２３４（緊急排水出口）付近に配置する。従って、プローブ２８４は、正常動作中には水性溶液生成物が存在しない、タンク２０２内の場所にある。従って、プローブ２８４は、水性溶液生成物がタンク２０２内で最高容積に達する時点を監視し、また検知する機能を果たす。
【００３４】
プローブ２８２、２８４は、下記の様相で動作する。両方のプローブ２８２、２８４が水性溶液生成物中に沈められている場合、閉鎖回路が形成され、閉鎖回路状態の結果として、制御信号が制御器２５０に送られる。制御器２５０がこの制御信号を受け取ると、制御器２５０は次いで、第一弁２４０（ソレノイド弁）に信号を送り、第一弁を閉鎖させ、これによりタンク２０２中への水性溶液の供給が遮断される。第一弁２４０を閉鎖する、この動作は水性溶液の流出を防止する。従って、第一弁２４０は系２００の動作期間中、正常では開放されている。
【００３５】
水性溶液生成物のレベルがプローブ２８４よりも下に低下すると、この閉鎖回路は破壊され、制御信号は制御器２５０にもはや送られない。この結果として、制御器２５０は弁２４０に指示を出し、開放させる。組合せ量は、ポンプ２３９の送り出し作用の結果として弁２４０が閉鎖した後、経過時間にわたり減少する。プローブ２８２、２８４は、固体酸化剤および水性溶液と適合することができる材料から製造する。通常の操作期間中、このスイッチ（プローブ２８２、２８４）は、連続的に開閉し、組合せ量を既定範囲内に維持する。
【００３６】
制御器２５０はまた、検知装置２９０と連絡しており、この装置はタンク２０２内の組合せ量を検知し、次いで制御器２５０と組み合わされて動作し、タンク２０２中に送達される水性溶液の量を制御する。レベル検知装置２９０は、組合せ量を検出する形状を有する検知および制御ユニットのいずれかを含むことができ、また固体酸化剤に適合できる材料から形成することができる。検知装置２９０の例は、これらに制限されないものとして、入口流（入口導管２２２を経る）を直接的に減少させる標準フロート弁およびコンダクタンスレベル検知器（例えば、プローブ２８２、２８４、これらは例示されている系２００におけるバックアップレベル制御器として利用される）を含む。さらに好ましくは、この検知装置２９０は、超音波に基づく検知装置である。
【００３７】
図２の態様において、この検知装置２９０は、タンク２０２内の組合せ量を検出するループ動力超音波レベルトランスミッター（loop powered ultrasonic level transmitter）である。好ましくは、このトランスミッター２９０は、タンク２０２の頂上部２０６またはその付近に位置している。このトランスミッター２９０は、タンク２０２内の組合せ量を連続的に検出する機能を果たす１個または２個以上の超音波センサーを備えている。このトランスミッター２９０は、超音波ビームの伝送および受け戻しから受ける情報に基づき制御器２５０に信号として組合せ量を送信する型式のものである。超音波ビームは、水性溶液生成物流２２４の上方表面を直撃し、次いでトランスミッター２９０が超音波検出要素と水性溶液生成物層２２４の上表面との間の測定された距離に基づき組合せ量を測定する。
【００３８】
トランスミッター２９０は或る密度を検出するように調節することができ、従って広い用途範囲で使用することができる（換言すれば、トランスミッターは、必要に応じて、或る密度が検出されるように細かく調整することができる）。検出された組合せ量は、電流回路における相当する４−２０ｍＡ信号として送ることができる。トランスミッター２９０の一例は、Ｓｈｒｅｖｅｐｏｒｔ，ＬＡのＤｅｌｔａＣｏｎｔｒｏｌｓ Ｃｏｒｐ．からループ動力超音波レベルトランスミッターモデル８７２Ｃの商品名で市販されている。
【００３９】
制御器２５０は次いで、この信号を受け取り、処理し、制御弁２４２に連絡する。この制御弁は検知装置２９０により集められた情報に基づき水性溶液の流速を必要に応じて調節する。一例として、超音波トランスミッター装置２９０から制御器２５０で受け取られた信号が、組合せ量が少な過ぎるということを示す場合、制御器２５０は制御弁に対し規定量を開放する教示を与え（例えば、信号の送信による）、これによりこの組合せ量が初めに望まれた組合せ量値に、またはその許容範囲内に達するまでタンク２０２中への水性溶液の流速を増加させる。これとは逆に、制御器２５０により受け取られた信号が、組合せ量が多過ぎることを示す場合、制御器２５０は、制御弁に対し規定量を閉鎖する教示を与え、これにより流速が減速される。
【００４０】
図に例示されていないが、床２０４を、当業界で慣用の標準的撹拌撹乱器などの直接的手段により溶解する床２０４の撹拌程度を増加させるか、または付随パイプ修飾による入口分散器を通過して戻る出口流の一部を再循環する改良が可能である。後者は、処理流への流速を増加することなく、床を通過する流速を増加させる。
前記検知装置の一つは、適当な望まれる水性溶液レベルを監視し、また維持する手段として単独で使用することができることは明白である；しかしながら、独立した検知装置の組合せを使用すると好ましく、この場合、一方の検知装置は主要検知装置として働き、他方の検知装置はバックアップ検知装置として働く。例示的態様において、主要検知装置は超音波トランスミッターであり、他方、バックアップ検知装置はコンダクタンスレベルセンサー（プローブ２８２、２８４）である。
【００４１】
床容量が少な過ぎる場合を直接測定するために、検知装置などをタンク２０２とともに使用することができることはまた、明白である。一例として、検知装置を、タンク２０２内の固体物を溶液と比較して検出するために採用し、また調整することができる。また検知装置は、固体酸化剤床の量を連続的に測定することができる。床が小さい数値に達した時点で（これは制御ユニットにプログラムすることができる）、制御ユニットは警鐘を鳴らすか、または床容量が小さいことを別の様式で知らせる。もう一つの態様において、タンク２０２は、床容量を目で見て検出することができるように半透明材料から形成される。これはまた、床容量の検出に光学センサーなどを使用することを可能にする。
【００４２】
床容量を或る範囲内に維持することによって、生成物流中の固体酸化剤の濃度を既定範囲内に維持することができる。本発明による供給装置を用いて、指定濃度を有する生成物流を生成するための初期のおよび最低の床容量は、下記のとおりにして決定することができる。
最初に、タンク２０２から放出される生成物流の流速を選択する。タンク２０２中への水性溶液の経過時間にわたる平均流速は代表的に、タンク２０２からの生成物流の経過時間にわたる流速と同一である。この理由は、後者が一般に一定であることによる。タンク２０２を通過する水性溶液の最高許容流速は一般に、価格および水性溶液の入手性に基づき決定される。
【００４３】
二番目に、変化する床容量（または見掛け滞在時間）にかかわる溶解度曲線を選択された流速で作成する。「見掛け滞在時間」（apparent residence time）の用語は、固体酸化剤２０４の床容量（ガロンによる）を流速（ガロン／分による）で割り算して得られた数値を意味する。流速が一定に維持される場合、見掛け滞在時間は固体酸化剤２０４の床容量に直比例する。「溶解度曲線」の用語は、生成物流中の固体酸化剤濃度対固体酸化剤の床容量（または見掛け滞在時間）を示すグラフである。代表的に、床容量（または見掛け滞在時間）が減少するに従い生成物流中の固体酸化剤濃度もそうなる。
【００４４】
三番目に、固体酸化剤２０４の初期床容量を、供給装置にかかわる溶解度曲線に基づき選択する。この初期床容量は、操作に先立ってタンク２０２に入れられる固体酸化剤の量を意味する。この初期床容量は、生成物流中の固体酸化剤濃度にかかわる所望の寛容性限界に基づき選択することができる。所望の固体酸化剤濃度を得るのに要する床容量は、溶解度曲線から公知技術により内挿または外挿することができる。一般に、初期床容量は、生成物流中の固体酸化剤濃度が少なくとも所望の濃度であるように選択する。好ましくは、初期床容量は、飽和濃度の少なくとも約５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、または９９％（重量または容積による）の固体酸化剤濃度を有する生成物流を生成させるのに充分な量である。
【００４５】
四番目に、最低（または最終）床容量は、供給装置にかかわる溶解度曲線に基づき選択する。この最低床容量は、供給装置を停止および／または再充填する時点における固体酸化剤の量を表わす。最低床容量は一般に、生成物流中の固体酸化剤濃度にかかわる所望の寛容性限界に基づき選択される。一例として、最低床容量は、飽和濃度の少なくとも約２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、または９５％（重量または容積による）の固体酸化剤濃度を有する生成物流を生成させる量であることができる。一態様に従う場合、最低床容量は、初期床容量から生成される固体酸化剤濃度の少なくとも約５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、または９５％（重量または容積による）である固体酸化剤濃度を有する生成物流を生成させるように選択される量である。最低床容量は、供給装置のデザイン、タンク寸法、タンク中の水量、最終溶液中の所望の固体酸化剤濃度、タンクを通過する流速、ならびに固体酸化剤の粒子サイズおよび種類の関数である。
【００４６】
供給装置はまた、（１）床容量の選択；（２）選択された床容量におけるタンクからの溶液の流速を変化させることによる溶解度曲線（生成物流中の酸化剤濃度対見掛け滞在時間）の作成；（３）流速の選択；および（４）選択された流速に基づく前記と同様の方法による初期および最低床容量の選択；によって基準化することができる。一定の床容量において、見掛け滞在時間は、流速に反比例する。
【００４７】
温度、生成物のタイプおよび粒子サイズは、前記溶解度曲線に影響を与えることがさらに理解される。高められた温度、増大した固有生成物溶解度、および減少した粒子サイズは全部が、一定の見掛け滞在時間における溶液濃度を増加させる。特定の生成物タイプおよび溶解温度について、粒子サイズが小さいほど（見掛け滞在時間が短いほど）、小さい床容量で飽和が得られ、またそのために望ましい。従って、例えばダントブロムＰＧ（登録商標）の場合、全部の生成物形態が実用可能であるが（例えば、錠剤、ブリケット、押出し成型品、顆粒および粉末）、顆粒および粉末形態は好適である。すなわち、平均１ｃｍ径またはそれ以下の粒子サイズは好適であり、４ｃｍ径またはそれ以下の粒子サイズはさらに好適である。
【００４８】
本発明による系２００のような、大気圧タンクの使用は、慣用の供給装置系に使用される加圧容器に比較し、多くの利点を有する。第一に、大気圧タンクが加圧容器に比較して安価であることから、総合的系の価格は格別に減少される。第二に、過度の加圧および潜在的なタンク破裂を回避するための圧力緩和弁は不必要である（これにより、本発明による系の価格は減少され、また安全性は増大される）。第三に、生成物再充填入口（すなわち、図２の開口部２１２）を、注文加圧容器のように高価格を負担することなく、種々のパッケージ形状および大きさに合わせて特別に設計することができる。四番目に、必要なタンク再充填頻度を減少させ、また等しい生成物添加量にわたりさらに安定な生成物送達速度をもたらすより大型のタンクを同等の価格で利用することができる。
【００４９】
五番目に、半透明なタンクを使用することができ、これにより標準的加圧容器では典型的に、壁の厚さおよび建造材料により妨げられ生成物レベルの直接の可視化が可能にされる。六番目に、大気圧タンクは、生成物再充填に先立つ減圧を必要としない。この結果として、安全性が増加し、また完全減圧を確保するための圧力ゲージの要求が排除される。第七に、大気圧タンクは出口ポンプを使用することから、処理されたプロセス流に直接にポンプ操作することによってタンクを空にすることができる。加圧出口までの加圧容器の代表的操作は、大気圧源への、例えば廃水への排出を要する。第八に、大型溶解容器は、同等の出口生成物濃度を達成するために、減少された入口水流速の使用を可能にし、これにより水使用量が最低にされる。
【００５０】
従って、本発明による系２００は、慣用の加圧供給装置系に優る改良された性能を備えた高濃度、無加圧供給装置系である。前記したように、本発明による系２００は、大気圧級のタンクを使用する。このことは前記利益をもたらす。さらにまた、本発明による系２００はまた、水性溶液のレベルを予め選択された範囲のレベルに制御し、また維持する制御系を使用する。好ましくは、この制御系は、主要検知／制御ユニットおよびバックアップ第二検知／制御ユニットを有する。
下記例は、本発明を例証するものである；しかしながら、本発明はこれらの例に記載されている特定の詳細に制限されるものではないものと理解されるべきである。全ての百分率はそうでないと示さない限り、重量によるものである。
【００５１】
例１
Ｆａｉｒ Ｌａｗｎ，ＮＪのＬｏｎｚａ Ｉｎｃ．から入手することができるダントブロムＰＧ（登録商標）顆粒を、３個の分離した標準溶解供給装置で種々の流速で水中に溶解し、見掛け滞在時間の関数として、生成物溶解度曲線を作成した。このダントブロムＰＧ（登録商標）顆粒の平均粒子サイズは、約１．２ｍｍであった。図３に示されている、得られた性能曲線を使用し、高濃度供給装置をデザインした。データは一般に、５０°Ｆで得た。入口温度変動が見出された場合、得られたデータは、確立された相対的溶解因子を使用し、５０°Ｆに標準化した。見掛け滞在時間は、流速を変えることによって種々の設定点で確立させた。出口ハロゲン濃度は、平衡時点で測定した。見掛け滞在時間は、下記式１に示されるように、水が、供給装置入口から供給装置内の生成物床の量と等しい量を有する水性溶液の上表面に流動するのに要する時間であると定義される。
【００５２】
式１：見掛け滞在時間（分）＝生成物床容量（ガロン）／流速（ガロン／分）
第一溶解試験において、２ガロンの総合タンク許容量を有する標準加圧可能供給装置（例えば、図１のタンク１０６）を、０．２５ガロン／分（ＧＰＭ）〜４ガロン／分（ＧＰＭ）の流速でダントブロムＰＧ（登録商標）顆粒の１ガロン床を用いて、４．０分〜０．２５分の見掛け滞在時間において一組のデータを得た。
第二の溶解試験において、５０ガロンの総合タンク許容量を有する標準加圧可能供給装置を、１ＧＰＭ〜２０ＧＰＭの流速でダントブロムＰＧ（登録商標）顆粒の１０ガロン床で用いて、１０分〜０．５分の見掛け滞在時間において一組のデータを得た。
【００５３】
第三の溶解試験において、２７０ガロンの総合タンク許容量を有する標準加圧可能供給装置を、１ＧＰＭ〜２０ＧＰＭの流速でダントブロムＰＧ（登録商標）顆粒の５０ガロン床を用いて、５０分〜２．５分の見掛け滞在時間において一組のデータを得た。
５０°Ｆに調整された平均結果は、図３にまとめて示されている。図示されているように、出口生成物濃度は、増加した見掛け滞在時間と共に初期に急速に増加した。延長された滞在時間において、生成物溶解速度は、滞在時間によっては、特に濃度が飽和レベルに達するに従い、ほとんど有意には変化しない。
【００５４】
図４は、１ＧＰＭの設定流速において、図３から外挿されたデザイン曲線である。すなわち、図４は、溶解されるダントブロムＰＧ（登録商標）顆粒の量（ｋｇ／日）を、選択された１ＧＰＭ流速における溶解された床容量の関数として示している。８００〜２００ｋｇ床容量において、生成物流中の酸化剤濃度は、２０％減少するのみである。従って、８００ｋｇの初期床容量による操作は、生成物流中の酸化剤濃度が２０％減少する前に、６００ｋｇの酸化剤の溶解を可能にする。このことは、代表的固体溶解供給装置に優る劇的改良である。
【００５５】
例２
大型（５００ガロンの総合タンク許容量）高濃度供給装置を、図２に示されているように構築した。この供給装置を、平均粒子サイズ約３．３ｍｍのダントブロムＰＧ（登録商標）顆粒約１０００ｋｇを用いて試験した。平均生成物送達速度は、約３４ｋｇ／日であった（すなわち、ダントブロムＰＧ（登録商標）顆粒約３４ｋｇが生成物流に溶解された）。図５に示されているように、この供給装置は、１５日間の連続操作にわたり出口における許容される生成物濃度変動性を提供した。本明細書中で使用されているものとして、「許容される出口生成物濃度変動性」の用語は、出口生成物ハロゲン濃度を１０５０ｐｐｍの目標平均の２５０ｐｐｍ内に維持することができることであると定義される。図５は、大きい許容量、減少された価格、高濃度固体酸化剤送達用大気圧容器を用いる本発明による系の利点を示している。
【００５６】
上記の全部の特許、出願、文献、刊行物および試験方法を引用して、本明細書中に組入れる。
本発明の多くの変更は、上記詳細な説明の観点から当業者に対し、それら自体を示唆されているものと見なされる。このような明白な変更は、添付特許請求の範囲の完全に意図する範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】従来技術の加圧型固体溶解供給装置の図解式図面である。
【図２】一の例示的実施態様に従う高濃度固体溶解供給装置の図解式図面である。
【図３】生成された溶液のハロゲン濃度（Ｃｌ2のｐｐｍで表わす）対固体酸化剤［ダントブロム（Dantobrom）ＰＧ（登録商標）顆粒］の床における水性溶液の見掛け滞在時間を示すグラフである。
【図４】本発明による供給装置による一日あたりで溶解されるダントブロム（登録商標）ＰＧ顆粒の量対１ガロン／分（ＧＰＭ）の流速における供給装置内のダントブロム（登録商標）ＰＧ顆粒の床容量を示すグラフである。
【図５】図２の供給装置を用いて生成された溶液のハロゲン濃度（Ｃｌ2のｐｐｍで表わす）を、ダントブロム（登録商標）ＰＧ顆粒である固体酸化剤床を用いて操作した日数の関数として表わすグラフである。
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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