(57)【要約】【課題】有機物を含有する天然かん水等の原水においても、有機物の除去を可能とし、ヨウ素採取の向上を図ることができるヨウ素採取方法及びその装置の提供をすることを目的とするものである。【解決手段】天然かん水等の原水１からヨウ素を採取するヨウ素採取方法において、上記原水を原水酸化処理手段に導入するとともに、上記原水酸化処理手段にオゾン化ガスを添加して、上記原水のヨウ素酸化を行うことを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水からヨウ素を採取するヨウ素採取方法において、上記原水を原水酸化処理手段に導入すると共に、上記原水酸化処理手段にオゾン化ガスを添加して上記原水のヨウ素酸化を行うことを特徴とするヨウ素採取方法。
【請求項２】
上記原水酸化処理手段に導入する原水に過酸化水素を添加することを特徴とする請求項１記載のヨウ素採取方法。
【請求項３】
原水からヨウ素を採取するヨウ素採取装置において、
上記原水を導入し、酸化処理する原水酸化処理手段と、
上記原水酸化処理手段に導入される原水に添加するオゾン化ガスを生成するオゾン化ガス生成装置と、
上記原水酸化処理手段から排出されるガス体中の残留ガスを処理する排オゾンガス処理装置と、
上記原水酸化処理手段から送られ、オゾン化ガスが添加された原水からヨウ素の昇華分離を行うヨウ素昇華分離手段と、
上記ヨウ素昇華分離手段で昇華分離されてガス態となったヨウ素に還元剤を添加して再溶解を行うヨウ素還元手段と、
上記ヨウ素還元手段で再溶解されたヨウ素に酸化剤を添加し、ヨウ素を再度析出させるヨウ素酸化手段と、
を備えたことを特徴とするヨウ素採取装置。
【請求項４】
上記原水酸化処理手段に導入される原水に過酸化水素を添加する過酸化水素添加手段を備えたことを特徴とする請求項３記載のヨウ素採取装置。
【請求項５】
上記オゾン化ガス生成装置から上記原水酸化処理手段へ導入された原水に添加されるオゾン化ガスの濃度を測定すると共に、上記原水酸化処理手段に導入された原水の水質濃度を測定する濃度測定装置を備えたことを特徴とする請求項３又は請求項４記載のヨウ素採取装置。
【請求項６】
上記濃度測定装置により測定されたオゾン化ガスの濃度、あるいは上記原水酸化処理手段に導入された原水の水質濃度に基づき、上記原水酸化処理手段内の有機物濃度を一定に維持するように上記オゾン化ガス生成装置からのオゾン化ガスを制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項５記載のヨウ素採取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は天然かん水等の原水からヨウ素を採取するヨウ素採取方法及びその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人体におけるヨウ素の欠乏は、クレチン病、聾唖、不妊症、早産の原因となり、更に、人体の耐久力を大幅に減退させることが明らかとなっているが、このヨウ素を所定濃度として飲用に適する水から生成される飲み物に添加し、ミネラル・ウオーターが生成されていることは周知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特表２００２―５３２０８１号公報（要約の欄、段落０００３）
【０００４】
これらに用いられるヨウ素を採取するのにブローアウト法等の採取方法が用いられることがあり、この採取方法を用いた従来プロセスでは次のようにヨウ素が採取されている。
先ず、原水を原水酸化処理手段である反応塔に導入し、反応塔に導入した原水中に酸化剤である次亜鉛素酸ソーダを混入することにより、原水のヨウ素酸化を行う。
【０００５】
次に、反応塔でヨウ素酸化された原水は、ヨウ素昇華分離手段であるブロー塔に送られ、このブロー塔において原水からヨウ素を昇華分離する。ブロー塔で昇華分離されたヨウ素を、ヨウ素還元手段である吸収塔に送って還元剤を添加し、再溶解を行う。再溶解したヨウ素を、ヨウ素酸化手段である酸化塔に送り、酸化剤を添加することにより、再溶解された液中ヨウ素を再度析出させ、分離ヨウ素として精製抽出している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来においては、上記のプロセスにより天然かん水などの原水からヨウ素を抽出しているので、例えば、天然かん水等の原水中にフェノール等の有機物が存在すると、原水の酸化処理時に原水中に含まれる有機物が処理用として添加される酸化剤を消費するため、ヨウ素に到達しない場合や、採取対象となるヨウ素がヨウ化有機物を形成し、水中で安定化され、ヨウ素を分離することができず、最終的にヨウ素の精製抽出できなくなるなどの問題点があった。
【０００７】
この発明は上記従来技術の課題を解決するために成されたもので、有機物を含有する原水においても、有機物の除去を可能とし、ヨウ素採取の向上を図ることができるヨウ素採取方法及びその装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るヨウ素採取方法は、原水を原水酸化処理手段に導入すると共に、原水酸化処理手段にオゾン化ガスを添加して原水のヨウ素酸化を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
この発明に係るヨウ素採取装置は、原水を導入し、酸化処理する原水酸化処理手段と、原水酸化処理手段に導入される原水に添加するオゾン化ガスを生成するオゾン化ガス生成装置と、原水酸化処理手段から排出されるガス体中の残留ガスを処理する排オゾンガス処理装置と、原水酸化処理手段から送られ、オゾン化ガスが添加された原水からヨウ素の昇華分離を行うヨウ素昇華分離手段と、ヨウ素昇華分離手段で昇華分離されてガス態となったヨウ素に還元剤を添加して再溶解を行うヨウ素還元手段と、ヨウ素還元手段で再溶解されたヨウ素に酸化剤を添加し、ヨウ素を再度析出させるヨウ素酸化手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、原水の酸化処理にオゾン化ガスを添加するので、有機物含有の原水から有機物除去が可能となり、ヨウ素採取の向上を図ることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明に係るヨウ素採取方法及びその装置の好適な実施の形態について説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を説明するブロックチャートで、図１において、原水１は、原水酸化処理手段である反応塔２に導入される。この反応塔２に導入された原水１中に、オゾン化ガス生成装置３により生成されたオゾン化空気またはオゾン化酸素含有ガス等のオゾン化ガス４を添加する。このオゾン化ガス４の添加により原水１の有機物分解とヨウ素酸化が同時に行われ、その後、ヨウ素昇華分離手段であるブロー塔５に送られる。
なお、反応塔２内で原水１のヨウ素酸化に使用されたオゾン化ガス４は、酸化力が強いために排気ガス６として排出されるガス体中の残留ガスを処理する排オゾンガス処理装置７が配置されている。
【００１３】
ブロー塔５に送られた、原水１からヨウ素が昇華分離され、昇華分離されてガス態となったヨウ素はヨウ素還元手段である吸収塔８に送られ、ブロー塔５内の残存溶液は排水９として除去される。吸収塔８に送られたヨウ素に、還元剤１０を添加して再溶解を行う。再溶解したヨウ素を、ヨウ素酸化手段である酸化塔１１に送り、酸化剤１２を添加する。この酸化塔１１で酸化剤１２を添加することにより、吸収塔８で再溶解された液中ヨウ素を再度析出させ、メルター等にて分離ヨウ素１３として精製抽出する。
【００１４】
なお、吸収塔８で再溶解されず、残存する昇華分離されたままのヨウ素は、ブロー塔５に戻され、再び吸収塔８で溶解されるサイクルを形成し、また、酸化塔１１で分離ヨウ素１３として析出されなかった液中ヨウ素は、吸収塔８に戻され、再び酸化塔１１で酸化剤１２を添加して液中ヨウ素を再度析出させるサイクルを形成し、分離ヨウ素１３として精製抽出する。
【００１５】
実施の形態１によるヨウ素採取装置は上記のように構成されており、次にこの装置を用いたヨウ素採取方法並びに作用について説明する。
【００１６】
ヨウ素の酸化に関し、従来技術では酸化剤として次亜塩素酸ソーダ等を使用して反応塔内でヨウ素の酸化を行っており、このため原水中の有機物濃度が低い場合はヨウ素が直接酸化されるものの、原水中の有機物濃度が高く、例えば、フェノール等の有機物種が存在する場合には、この有機物種に酸化剤が消費されることからヨウ素酸化が進まない不具合がある。このため、有機物濃度を低減した上でのヨウ素酸化が望まれる。反応塔内でヨウ素酸化を行わせるには、酸化剤として有機物分解能力を有する高い酸化還元電位の酸化剤が適切である。
【００１７】
この実施の形態１のように、酸化剤としてオゾン化ガス４を用い、またその酸化力が強いために排気ガス６として排出されたガス体中の残留ガスを処理する排オゾンガス処理装置７を配置することにより、たとえ有機物濃度が高く、フェノール等の有機物種が存在する原水１においても、分離ヨウ素１３の採取を向上させ得ることが明らかとなった。
【００１８】
この実施の形態１のように、反応塔２での原水１の酸化にオゾン化ガス４を用いることにより、残留している有機物の酸化分解とヨウ素の酸化を同時に行うことができる。
【００１９】
上記において説明したように、この実施の形態１によるヨウ素採取方法及びその装置によれば、反応塔２での原水１の酸化処理にオゾン化ガス４を添加するようにしたので、有機物含有の原水１から有機物除去が可能となり、ヨウ素採取の向上を図ることができる。また、排オゾンガス処理装置７を配置したので、原水１の酸化処理に使用されたオゾン化ガス４中の残留ガスの処理が容易となる。
【００２０】
実施の形態２．
図２はこの発明の実施の形態２を説明するブロックチャートで、この実施の形態２は、オゾン化ガスが持つオゾンの酸化力をさらに高めることを考慮したものである。
図２において、原水１を、反応塔２の前段に設けられた過酸化水素添加手段、例えば、前置反応塔１４に導入し、この前置反応塔１４において過酸化水素１５を添加する。この過酸化水素１５の添加により、反応塔２で残留している過酸化水素とオゾンが反応し、さらに酸化電位の高いヒドロキシラジカルが生産される。ヒドロキシラジカルによりヨウ化有機物等を含む残留有機物の低分子化が進み、ヨウ素の遊離を進めると同時にヨウ素酸化も反応させる。以降のプロセスについては実施の形態１で説明したのと同様に、還元と酸化が進められ、分離ヨウ素１３の精製抽出が行われる。
【００２１】
上記実施の形態２によるヨウ素採取方法及びその装置によれば、反応塔２の前段に設けられた前置反応塔１４に導入された原水１が、過酸化水素１５の添加によりオゾン化ガス４が持つオゾンの酸化力をさらに高めることができ、後段でのヨウ素反応をスムーズ化し、分離ヨウ素１３の精製抽出を安定化する。
【００２２】
実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３を説明するブロックチャートで、この実施の形態３は、供給オゾン化ガスの濃度、並びに反応塔内原水の水質濃度等水質関係項目の把握を考慮したものである。
図３において、濃度測定装置１６は、オゾン化ガス生成装置３から反応塔２に添加されるオゾン化ガス４の濃度を測定すると共に、反応塔２内原水の水質濃度等水質関係項目を把握するために設けられたものである。なお、その他の構成については、実施の形態１と同様であり、同一符号を付すことにより、説明を省略する。
【００２３】
この実施の形態３によれば、実施の形態１と同様に、原水１は、オゾン化ガス生成装置３により生成されたオゾン化ガス４と反応塔２で混合され、有機物分解、ヨウ素酸化が同時に行われる。その後、ブロー塔５にてヨウ素イオンがヨウ素に酸化され、昇華する。一度ガス態になったヨウ素を再度吸収塔８にて還元剤１０で洗浄、還元し、ヨウ素イオンに変化させる。ヨウ素イオンは酸化塔１１に移り、酸化剤１２で固定化精製され、以後メルター等にて分離ヨウ素１３として精製抽出される。
【００２４】
上記実施の形態３によるヨウ素採取方法及びその装置によれば、実施の形態１に濃度測定装置１６を加えることで、実施の形態１による効果に加え、供給オゾン化ガス４の濃度、反応塔内原水の水質濃度を把握することができる。
【００２５】
実施の形態４．
図４はこの発明の実施の形態４を説明するブロックチャートで、この実施の形態４は、オゾン化ガスが持つオゾンの酸化力を高めると共に、供給オゾン化ガスの濃度、並びに反応塔内原水の水質濃度の把握を考慮したものである。
図４において、濃度測定装置１６は、オゾン化ガス生成装置３から反応塔２に添加されるオゾン化ガス４の濃度を測定すると共に、反応塔２内原水の水質濃度を把握するために設けられたものである。なお、その他の構成については、実施の形態２と同様であり、同一符号を付すことにより、説明を省略する。
【００２６】
この実施の形態４によれば、原水１は、前置反応塔１４にて過酸化水素１５が添加され、反応答２において、残留している過酸化水素とオゾンが反応し、さらに酸化電位の高いヒドロキシラジカルが生産される。ヒドロキシラジカルによりヨウ化有機物等を含む残留有機物の低分子化が進み、ヨウ素の遊離を進めると同時にヨウ素酸化も反応させる。以降については実施の形態２で説明したのと同様に、還元と酸化が進められ、分離ヨウ素１３の精製抽出が行われる。
【００２７】
上記実施の形態４によるヨウ素採取方法及びその装置によれば、実施の形態２による効果に加え、濃度測定装置１６により反応塔２に添加されるオゾン化ガス４の濃度を検知すると共に、反応塔内原水の水質濃度を把握し、オゾン化ガス４の濃度あるいは量を調節してオゾン化ガス４の供給安定化を図ることができる。
【００２８】
実施の形態５．
図５はこの発明の実施の形態５を説明するブロックチャートで、この実施の形態５は、実施の形態３に対し、オゾン化ガス生成装置の出力等アウトプットの調節を考慮したものである。
図５において、制御装置１７は、制御パス１８を介してオゾン化ガス生成装置３にデータをフィードバックするものである。即ち、濃度測定装置１６により測定された供給オゾン化ガス濃度、反応塔内原水の水質濃度のデータをもとにオゾン化ガス生成装置３の出力等アウトプットを調節する機能を有するものである。なお、その他の構成については、実施の形態３と同様であり、同一符号を付すことにより、説明を省略する。
【００２９】
この実施の形態５によれば、原水１は、オゾン化ガス生成装置３により生成されたオゾン化ガス４と反応塔２で混合され、有機物分解、ヨウ素酸化が同時に行われる。その後、ブロー塔５にてヨウ素イオンがヨウ素に酸化され、昇華する。一度ガス態になったヨウ素を再度吸収塔８にて還元剤１０で洗浄し、還元し、再度ヨウ素イオンに変化させる。ヨウ素イオンは酸化塔１１に移り、酸化剤１２で固形化精製され、以後メルター等にて分離ヨウ素１３として精製抽出される。
【００３０】
上記実施の形態５によるヨウ素採取方法及びその装置によれば、オゾン化ガス生成装置３に濃度測定装置１６により測定されたデータをフィードバックする制御装置１７を加えることで、実施の形態３による効果に加え、供給オゾン化ガスの濃度、反応塔内原水の水質濃度を把握し、そのデータをもとにオゾン化ガス生成装置３の出力等アウトプットを調節することが可能となる。
【００３１】
実施の形態６．
図６はこの発明の実施の形態６を説明するブロックチャートで、この実施の形態６は、実施の形態４に対し、オゾン化ガス生成装置の出力等アウトプットの調節を考慮したものである。
図６において、制御装置１７は、制御パス１８を介してオゾン化ガス生成装置３にデータをフィードバックするものである。即ち、濃度測定装置１６により測定された供給オゾン化ガスの濃度、反応塔内原水の水質濃度のデータをもとにオゾン化ガス生成装置３の出力等アウトプットを調節する機能を有するものである。なお、その他の構成については、実施の形態４と同様であり、同一符号を付すことにより、説明を省略する。
【００３２】
この実施の形態６によれば、原水１は、前置反応塔１４にて過酸化水素１５が添加され、反応塔２で、残留している過酸化水素とオゾンが反応し、さらに酸化電位の高いヒドロキシラジカルが生産される。ヒドロキシラジカルによりヨウ素有機物等を含む残留有機物の低分子化が進み、ヨウ素の遊離を進めると同時にヨウ素酸化も反応させる。以降については実施の形態４で説明したのと同様に、還元と酸化が進められ、分離ヨウ素１３の精製抽出が行われる。また、オゾン化ガスの濃度や反応塔内原水の水質濃度を測定する濃度測定装置１６を加え、供給オゾン化ガス濃度、反応塔内原水中水質濃度が把握する。
【００３３】
上記実施の形態６によるヨウ素採取方法及びその装置によれば、オゾン化ガス生成装置３にデータをフィードバックする制御装置１７を加えることで、実施の形態４の効果に加え、供給オゾン化ガス濃度、反応塔内原水中水質濃度を把握し、そのデータをもとにオゾン化ガス生成装置３の出力等アウトプットを調節することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、この発明に係るヨウ素採取方法及びその装置は、原水の酸化処理にオゾン化ガスを添加するもので、有機物含有の原水から有機物除去が可能となり、ヨウ素採取の向上を可能とし、産業上の利用可能性は大なるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態１を示すブロックチャートである。
【図２】この発明の実施の形態２を示すブロックチャートである。
【図３】この発明の実施の形態３を示すブロックチャートである。
【図４】この発明の実施の形態４を示すブロックチャートである。
【図５】この発明の実施の形態５を示すブロックチャートである。
【図６】この発明の実施の形態６を示すブロックチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１  原水                              ２  反応塔
３  オゾン化ガス生成装置              ４  オゾン化ガス
５  ブロー塔                          ６  排気ガス
７  排オゾンガス処理設備              ８  吸収塔
９  排水                            １０  還元剤
１１  酸化塔                          １２  酸化剤
１３  分離ヨウ素                      １４  前置反応塔
１５  過酸化水素                      １６  濃度測定装置
１７  制御装置                        １８  制御パス
【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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