(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉状の塩と、水と接触することにより発泡する発泡性物質とを混合し、成形してなる硬水軟化装置の再生剤であって、発泡性物質は、酸と塩基性塩とを含み、
酸としてクエン酸又はリンゴ酸を用い、塩基性塩としてＮａＨＣＯ3又はＮａ2ＣＯ3を用い、
酸と塩基性塩との混合割合が、塩の飽和溶解後において塩水のｐＨが４．０〜６．０の酸性となる割合であることを特徴とする硬水軟化装置の再生剤。
【請求項２】
請求項１において、前記発泡性物質が、前記粉状の塩１００重量部に対して１．０〜１０．０重量部の割合にて混合されていることを特徴とする硬水軟化装置の再生剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬水軟化装置のイオン交換樹脂の再生に用いる塩水製造用の再生剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧力ボイラや常圧のスチームジェネレイターに使用される水道水や井戸水には種々の溶存物質（例えば、カルシウム，マグネシウム等の硬度成分）が含まれている。このような水道水や井戸水をそのままボイラやジェネレイターに使用すると系内のスケール付着の原因となるため、使用に先立ち、含有される溶存物質のうち硬度成分を硬水軟化装置で除去する必要がある。
【０００３】
この硬水軟化装置は、一般に、Ｎａ型の強酸性陽イオン交換樹脂が充填されたカラムよりなり、このカラムに水道水や井戸水を通水して、水中の溶存硬度成分（例えば、Ｃａ2+，Ｍｇ2+など）をＮａ+にイオン交換することで硬度成分を除去する。
【０００４】
従って、硬水軟化装置には、充填されたイオン交換樹脂により所定のイオン交換容量があるため、原水の通水を継続して行い、硬水軟化装置のイオン交換容量を超えた場合には、原水中の硬度成分の除去が不可能となることから、硬水軟化装置中のイオン交換樹脂は、適宜再生する必要がある。従来、イオン交換樹脂の再生には飽和溶解度の塩水が用いられており、従って、硬水軟化装置の運転は、原水の通水、即ち、硬度成分の除去と、塩水の通水によるイオン交換樹脂の再生とが交互に行われている。
【０００５】
このようなことから、従来の硬水軟化装置には、一般に、イオン交換樹脂の再生のための塩水製造装置が装備されている。図１，２は、従来の硬水軟化装置に用いられている塩水製造装置であり、この塩水製造装置の原料塩としては、一般に、ＮａＣｌを主体とした市販の粉状の並塩が用いられている。
【０００６】
図１の塩水製造装置では、内部にネット２が張設された塩水タンク１のネット２上に（図１において、２Ａはネット張設のための取付部材である。）、塩（粉状の並塩）３を投入し、水位４まで水を入れる。ネット２上の塩３のうち、水位４以下及び水位４の上部の水位近傍部分の塩は水を吸収して湿潤部３Ａとなるが、この湿潤部３Ａの塩が、水に溶解し、ネット２下部に所定濃度の塩水５が得られると共に、溶解した塩の体積分の塩が上部堆積部３Ｂから自重で落下し、順次塩が湿潤部３Ａに補給される。塩水５は、エゼクター装置（図示せず）により塩水バルブ６から吸引され、配管７を経て取り出され、イオン交換樹脂の再生に使用される。再生操作終了後は、配管７及び塩水バルブ６を経て水がタンク１内に補給される。
【０００７】
図２の塩水製造装置は、塩水タンク１内にネット２（及びネット張設部材２Ａ）がなく、塩３が直に水面上に堆積されている点が、図１に示す塩水製造装置と異なり、その他の構成は、図１に示す塩水製造装置と同様の構成とされている。図２において、図１に示す部材と同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。
【０００８】
ところで、イオン交換樹脂を効率的に再生するためには、所定濃度の塩水を安定して供給する必要がある。また、塩水製造装置において、一定濃度の塩水を得るためには、常に、水に溶解した塩と同量の塩が上部堆積部３Ｂから湿潤部３Ａに供給される必要がある。
【０００９】
しかしながら、従来の塩水製造装置では、湿潤部３Ａ上部で塩が固まり、湿潤部３Ａの上部（図１，２におけるＡの部分）に塩橋を形成し、上部堆積部３Ｂの塩が円滑に湿潤部３Ａに供給されなくなるために、所定の濃度の塩水を得ることができない場合があった。
【００１０】
特公平５−４１４０号公報では、この塩の固化を防止する目的で、塩の粒子と粒子との接触面を極小にするべく、塩を成形して所定形状の固形塩とすることが提案されている。
【００１１】
この固形塩であれば、湿潤部における塩の粒子と粒子との間の空隙部が大きくなるため、並塩の場合に比べて塩の固化が少なくなる。しかも、固形塩の比較的大きな自重により、塩が円滑に下部に落下するようになるため、所定の濃度の塩を得ることができるようになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、固形塩は、粉状の並塩と比べて、水との接触面積が小さいため、溶解速度が遅く、飽和溶解度に達するまでに長時間を要するという欠点があった。
【００１３】
また、硬水軟化装置のイオン交換樹脂を塩水のみで再生しても、原水の通過により、イオン交換樹脂表面に付着した鉄分やマンガン等を十分に除去することができず、これらが再生後もイオン交換樹脂表面に残留することでイオン交換樹脂が早期に劣化するという問題もあった。
【００１４】
本発明は上記従来の問題点を解決し、塩橋の形成の問題が殆どない上に水溶解性が良好で、塩水製造装置にて所定濃度の塩水を効率的に製造することができ、しかも、イオン交換樹脂を効果的に再生することにより、硬水軟化装置の性能向上と、イオン交換樹脂の長寿命化とを図ることができる硬水軟化装置の再生剤を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の硬水軟化装置の再生剤は、粉状の塩と、水と接触することにより発泡する発泡性物質とを混合し、成形してなる硬水軟化装置の再生剤であって、発泡性物質は、酸と塩基性塩とを含み、酸としてクエン酸又はリンゴ酸を用い、塩基性塩としてＮａＨＣＯ3又はＮａ2ＣＯ3を用い、酸と塩基性塩との混合割合が、塩の飽和溶解後において塩水のｐＨが４．０〜６．０の酸性となる割合であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の再生剤は、粉状の塩を成形した固形塩であるため、粒子同士の接触面積が小さく、固化しにくい。しかも、水と接触すると発泡性物質が発泡し、固形塩が多孔質化され、表面積が増大するため、水に速やかに溶解し、早期に飽和溶解度に達する。
【００１７】
本発明において、発泡性物質としては、酸と塩基性塩とを用いる。この場合、酸を塩基性塩よりも過剰に配合し、中和反応後も酸が残留するようにしておくことで、イオン交換樹脂の酸洗浄を行うことができ、イオン交換樹脂表面に付着している鉄、マンガン等を効果的に除去することができる。
【００１８】
このように、本発明の再生剤によれば、所定濃度の再生用塩水を効率的に製造することができる。また、しかも、イオン交換樹脂の酸洗浄による除染作用でイオン交換樹脂の全交換容量及び中性塩分解能を良好に回復ないし持続させることもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００２０】
本発明の硬水軟化装置の再生剤は、粉状の塩、即ち、並塩、食塩等の塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を主体とする塩と、発泡性物質とを混合、成形してなるものである。
【００２１】
本発明において、発泡性物質としては、酸と塩基性塩とを用いる。酸と塩基性塩を用いることで、水を媒介とする酸・塩基反応で発生するガス状物質で本発明の再生剤の内部を多孔質化することができる。
【００２２】
酸としては、クエン酸、リンゴ酸が挙げられる。
【００２３】
塩基性塩としては酸・塩基反応の際に、水中を泳動ないし拡散するガス状物質を発生するものであり、重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ3）、炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）が挙げられる。
【００２４】
本発明において、塩と混合する酸と塩基性塩の割合が少な過ぎると発泡による溶解性の向上効果が十分に得られず、逆に酸と塩基性塩の割合が多過ぎると、相対的に塩の割合が少なくなって、再生剤としての機能が損なわれる。
【００２５】
また、前述の如く、イオン交換樹脂の酸洗浄を行うためには、酸と塩基性塩との併用において、酸と塩基性塩との中和反応後においても酸が残留するように、塩基性塩より過剰の酸を用いる。
【００２６】
酸としてクエン酸又はリンゴ酸を用い、塩基性塩としてＮａＨＣＯ3又はＮａ2ＣＯ3を用い、酸と塩基性塩との混合割合は、塩の飽和溶解後において塩水のｐＨが４．０〜６．０の酸性となるようにする。また、このように酸と塩基性塩とを配合した発泡性物質は、粉状の塩１００重量部に対して１．０〜１０．０重量部の割合にて混合されるのが好ましい。
【００２７】
本発明の硬水軟化装置の再生剤は、通常の市販の並塩に、発泡性物質、即ち、酸と塩基性塩とを所定割合で混合し、プレス成形等で所定形状に成形することにより容易に製造される。
【００２８】
このような本発明の再生剤の形状や大きさには特に制限はなく、形状については、球形状、アーモンド形状、立方体形状、直方体形状、円錐又は角錐形状、両錐形状、その他、様々な形状を採用することができる。また、大きさは、固化防止性、溶解性、取り扱い性等の面から、４０ｍｍの目開きのフルイを通過し、且つ４〜２０ｍｍの目開きのフルイ上に留まる程度の大きさであることが好ましい。
【００２９】
なお、プレス成形により成形して本発明の再生剤を製造する場合、プレス圧は過度に大きいと、溶解性が損なわれ、逆にプレス圧が小さ過ぎると取り扱い性が悪くなる上に、塩水製造装置の湿潤部で崩壊して固化するおそれがあるため、プレス圧３０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ2で成形するのが好ましい。
【００３０】
このような本発明の硬水軟化装置の再生剤によれば、図１，２に示す塩水製造装置に投入して、イオン交換樹脂再生用塩水を効率良く製造することができる。
【００３１】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００３２】
実施例１〜３
粉状の並塩に、ＮａＨＣＯ3とリンゴ酸とを表１に示す割合で添加して、表１に示すプレス圧でプレス成形し、２０ｍｍ×３０ｍｍ×１３ｍｍのアーモンド形に成形した。
【００３３】
このようにして得られた再生剤３００ｇに純水７００ｍｌを加えて静置し、表面層の塩素濃度を経時的に測定し、これをＮａＣｌ濃度に換算して溶解性を調べた。また、ｐＨ変化を調べ、結果を表１に示した。
【００３４】
比較例１，２
ＮａＨＣＯ3及びリンゴ酸を添加せず、並塩のみを表１に示すプレス圧でプレス成形したこと以外は実施例１と同様にして固形塩を得、その溶解性，ｐＨを調べ、結果を表１に示した。
【００３５】
【表１】
0003985273.tif 000002
【００３６】
表１より、本発明の硬水軟化装置の再生剤は、固形塩であるにもかかわらず、溶解性が良く、しかも、塩水が酸性を示すため、イオン交換樹脂の酸洗浄効果を期待できることがわかる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の硬水軟化装置の再生剤は、固化し難い固形塩であり、塩橋の形成の問題がなく、しかも水溶解性が良好である。従って、本発明の再生塩によれば、各種の塩水製造装置により所定濃度の塩水を効率的に製造することができる。なお、本発明によれば、酸性の塩水でイオン交換樹脂を再生することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】硬水軟化装置に用いられる塩水製造装置の構成図である。
【図２】硬水軟化装置に用いられる別の水製造装置の構成図である。
【符号の説明】
１  塩水タンク
２  ネット
３  塩
３Ａ  湿潤部
３Ｂ  上部堆積部
４  水位
５  塩水
６  塩水バルブ
【図１】
0003985273.tif 000003
【図２】
0003985273.tif 000004