(57)【要約】  本発明は、炭酸水素カルシウム溶液を調製するためのマルチプルバッチシステム、および炭酸水素カルシウム溶液を調製するためのこのようなデュアルバッチシステムの使用に関する。
2016525930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸水素カルシウム溶液を調製するためのマルチプルバッチシステムであって、
（ａ）少なくとも１つの投入ユニットと、
（ｂ）マスターバッチラインであって、
（ｉ）少なくとも１つの気体投入入口、
（ｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つの混合ユニット、および
（ｉｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つのタンク
を、循環連通した状態で備えるマスターバッチラインと、
（ｃ）少なくとも１つのスレーブバッチラインであって、
（ｉ）少なくとも１つの気体投入入口、
（ｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つの混合ユニット、および
（ｉｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つのタンク
を、循環連通した状態で備える少なくとも１つのスレーブバッチラインと
を備え、
前記マスターバッチラインおよび前記少なくとも１つのスレーブバッチラインは、独立して、前記少なくとも１つの投入ユニットに接続される、マルチプルバッチシステム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの投入ユニットが、貯水器および固体材料のための保存容器に接続される、請求項１に記載のマルチプルバッチシステム。
【請求項３】
前記マスターバッチラインおよび／または前記少なくとも１つのスレーブバッチラインの前記少なくとも１つの気体投入入口が、前記少なくとも１つの混合ユニットの前に配置される、請求項１または請求項２に記載のマルチプルバッチシステム。
【請求項４】
前記マスターバッチラインおよび／または前記少なくとも１つのスレーブバッチラインが、１つの混合ユニット、好ましくは少なくとも２つの混合ユニット、さらに好ましくは、直列に接続した少なくとも２つの混合ユニットを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のマルチプルバッチシステム。
【請求項５】
前記マスターバッチラインおよび／または前記少なくとも１つのスレーブバッチラインの前記少なくとも１つの混合ユニットは、垂直および／または水平混合ユニット、好ましくは、垂直混合ユニットである、請求項１から４のいずれか一項に記載のマルチプルバッチシステム。
【請求項６】
前記マスターバッチラインおよび／または前記少なくとも１つのスレーブバッチラインの前記少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのスタティックミキサーである、請求項１から５のいずれか一項に記載のマルチプルバッチシステム。
【請求項７】
前記マスターバッチラインおよび／または前記少なくとも１つのスレーブバッチラインの前記少なくとも１つの混合ユニットが、前記少なくとも１つの気体投入入口と前記少なくとも１つのタンクとの間に配置される、請求項１から６のいずれか一項に記載のマルチプルバッチシステム。
【請求項８】
前記マスターバッチラインおよび／または前記少なくとも１つのスレーブバッチラインの前記少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのダイナミックミキサーである、請求項１から５のいずれか一項に記載のマルチプルバッチシステム。
【請求項９】
前記マスターバッチラインおよび／または前記少なくとも１つのスレーブバッチラインの前記少なくとも１つの混合ユニットは、前記少なくとも１つの気体投入入口と前記少なくとも１つのタンクとの間に配置されるか、または、前記少なくとも１つのタンクに組み込まれている、請求項８に記載のマルチプルバッチシステム。
【請求項１０】
前記マスターバッチラインは、（例えば、イオン感受性電極によって）ｐＨ、濁度、導電性、温度および／またはカルシウムイオン濃度を監視する少なくとも１つの制御ユニットを備える、請求項１から９のいずれか一項に記載のマルチプルバッチシステム。
【請求項１１】
前記マルチプルバッチシステムは、少なくとも１つの膜濾過ユニット、好ましくは、クロスフロー型もしくはデッドエンド型の膜精密濾過デバイス、および／またはクロスフロー型もしくはデッドエンド型の膜超濾過デバイスをさらに備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載のマルチプルバッチシステム。
【請求項１２】
脱塩水または天然の軟水を再ミネラル化するための、請求項１から１１のいずれか一項に記載のマルチプルバッチシステムで調製される炭酸水素カルシウム溶液の使用。
【請求項１３】
脱塩水または天然の軟水を再ミネラル化するための、請求項１から１１のいずれか一項に記載のマルチプルバッチシステムの使用。
【請求項１４】
前記脱塩水または天然の軟水が、蒸留水、工業用水、脱塩水、半かん水若しくは塩水、処理された廃水、または天然水、例えば、地下水、表水若しくは雨水、から選択される、請求項１２または請求項１３に記載の使用。
【請求項１５】
炭酸水素カルシウム溶液を連続して調製するための、請求項１から１１のいずれか一項に記載のマルチプルバッチシステムの使用。
【請求項１６】
前記炭酸水素カルシウム溶液は、直接モード、シングルバッチモードまたは連続バッチモードで調製される、請求項１５に記載の使用。
【請求項１７】
前記溶液は、炭酸水素カルシウム濃度がＣａＣＯ３として５０ｍｇ／ｌから１，０００ｍｇ／ｌ、好ましくは、ＣａＣＯ３として１００ｍｇ／ｌから８００ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、ＣａＣＯ３として５００ｍｇ／ｌから７００ｍｇ／ｌである、請求項１５または請求項１６に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸水素カルシウム溶液を調製するためのマルチプルバッチシステム、および脱塩水または天然の軟水を再ミネラル化するための、調製された炭酸水素カルシウム溶液の使用、および炭酸水素カルシウム溶液を連続して調製するためのマルチプルバッチシステムの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料水は、不足してきている。水が豊富な国でさえ、すべての供給源および貯水池が飲料水の製造に適しているわけではなく、今日の多くの供給源は、水質の顕著な悪化に脅かされている。最初に飲料目的のために使用された給水は、主に、表水および地下水であった。しかし、海水、塩水、半かん水、廃水および汚染排水の処理は、環境的な理由および経済的な理由のために重要性がどんどん増してきている。
【０００３】
携帯可能な利用のために海水または半かん水から水を回収するために、乾燥地域、沿岸領域および海上の島にとってかなり重要な幾つかの方法が知られており、このような方法は、通常は、蒸留、電気分解および浸透または逆浸透の工程を含む。このような工程によって得られる水は、非常に軟質であり、ｐＨ緩衝性の塩を含まないためｐＨ値が低く、従って、非常に反応性が高い傾向があり、処理されない限り、従来のパイプラインで輸送する間、ひどい腐食の問題を引き起こすことがある。さらに、未処理の脱塩水は、飲料水の供給源として直接使用することができない。パイプラインシステム中の望ましくない物質の溶解を防ぎ、上水道（例えば、パイプおよび弁）の腐食を避け、水をおいしくするために、水に再ミネラル化することが必要である。
【０００４】
水を再ミネラル化するために主に用いられる従来の方法は、二酸化炭素による石灰溶解および方解石接触器とも呼ばれる石灰床濾過でありる。他の、これより一般的ではない再ミネラル化方法は、例えば、消石灰および炭酸ナトリウムの添加、硫酸カルシウムおよび炭酸水素ナトリウムの添加、または塩化カルシウムおよび炭酸水素ナトリウムの添加を含む。
【０００５】
この石灰方法は、ＣＯ２で酸性化した水を用いた石灰溶液の処理を含み、以下の反応
Ｃａ（ＯＨ）２＋２ＣＯ２→Ｃａ２＋＋２ＨＣＯ３−
が関与する。
【０００６】
上の反応スキームから得ることができるように、１当量のＣａ（ＯＨ）２を再ミネラル化のためのＣａ２＋と炭酸水素塩に変換するのに２当量のＣＯ２が必要である。この方法は、アルカリ性水酸化物イオンを緩衝種ＨＣＯ３−に変換するために、２当量のＣＯ２の添加に依存する。水を再ミネラル化するために、合計重量を基準として０．１重量％から０．２重量％の飽和水酸化カルシウム溶液（一般的に、石灰水と呼ばれる）が、石灰乳から調製される（通常は、最大で５重量％）。従って、石灰水を製造するためにサチュレーターを使用しなければならず、目的とする再ミネラル化度を達成するために、多量の石灰水が必要である。この方法のさらなる欠点は、消石灰が腐食性であり、適切な取り扱いおよび特殊な装置を必要とすることである。さらに、軟水への消石灰の添加をうまく制御しないと、石灰に緩衝性がないため、望ましくないｐＨシフトが起こることがある。
【０００７】
石灰床濾過方法は、顆粒状の石灰床に軟水を流し、この水の流れに炭酸カルシウムを溶解する工程を含む。石灰岩と、ＣＯ２で酸性化された水とを接触させ、以下
ＣａＣＯ３＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ→Ｃａ２＋＋２ＨＣＯ３−
に従って水をミネラル化する。
【０００８】
石灰方法とは異なり、１当量のＣａＣＯ３を再ミネラル化のためのＣａ２＋および炭酸水素塩に変換するために、化学量論的に必要なのは、わずか１当量のＣＯ２である。さらに、石灰岩は、腐食性ではなく、ＣａＣＯ３の緩衝性のため、大きなｐＨシフトが抑制される。
【０００９】
石灰と比較して、炭酸カルシウムを使用するさらなる利点は、二酸化炭素への影響が非常に小さいことである。１トンの炭酸カルシウムを製造するために、７５ｋｇのＣＯ２が放出され、一方、１トンの石灰を製造するために７５０ｋｇのＣＯ２が放出される。従って、石灰の代わりに炭酸カルシウムを使用することは、ある種の環境的な利点を提示する。
【００１０】
しかし、顆粒状の炭酸カルシウムの溶解速度は遅く、これらの石灰床濾過システムに必要な設置面積にかなりの影響を与える。
【００１１】
石灰乳または石灰スラリーを用いて水を再ミネラル化するための方法およびシステムは、ＵＳ７，３７４，６９４およびＥＰ０  ５２０  ８２６に記載される。ＵＳ５，９１４，０４６は、断続的な石灰床を用いた流出液放出において酸性度を下げるための方法を記載する。
【００１２】
ＵＳ７，７７１，５９９は、脱塩システムにおいて処理水を再ミネラル化するための方法を記載する。この方法は、気体移動膜を介し、脱塩工程の海水または濃縮物（塩水）から二酸化炭素ガスを捕捉する。その後、捕捉された二酸化炭素ガスは、可溶性炭酸水素カルシウム（Ｃａ（ＨＣＯ３）２）の製造に使用される。ＷＯ２０１２／０２００５６Ａ１は、給水を提供する工程と、気体状二酸化炭素およびスラリーを給水に注入する工程とを含み、スラリーが、微粒子化した炭酸カルシウムを含む、水を再ミネラル化するための方法に関する。ＷＯ２０１０／０２３７４２Ａ２は、蒸留または逆浸透による海水の脱塩によって得られる脱塩水を後加工（後処理）することによる、携帯可能な水を製造するための方法および装置を記載する。この方法は、脱塩水に二酸化炭素を過剰に供給し、二酸化炭素を吸収させる二酸化炭素吸収方法、脱塩水を通過させ、石灰岩が充填された石灰岩フィルターによって二酸化炭素を吸収し、カルシウムイオンおよび炭酸水素イオンを生成する、再ミネラル化方法、およびこの再ミネラル化方法によって通過した脱塩水に空気を供給し、二酸化炭素を空気と共に排気させて携帯可能な水を得る、二酸化炭素排気方法を含む。ＷＯ２０１２／１１３９５７Ａ１は、最終的な濁度が制御される、流体を再ミネラル化するための方法に関する。この方法は、試薬の投入、再ミネラル化および濾過を含む工程を含む。
【００１３】
しかし、記載した設備および方法は、水の再ミネラル化、特に、水を再ミネラル化するために使用される炭酸水素カルシウム溶液の調製が時間に依存し、従って、大きな容器タンクまたは反応器を必要とするという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許第７，３７４，６９４号明細書
【特許文献２】欧州特許第０５２０８２６号明細書
【特許文献３】米国特許第５，９１４，０４６号明細書
【特許文献４】米国特許第７，７７１，５９９号明細書
【特許文献５】国際公開第２０１２／０２００５６号
【特許文献６】国際公開第２０１０／０２３７４２号
【特許文献７】国際公開第２０１２／１１３９５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記の観点から、水の再ミネラル化の改善は、当業者にとって依然として興味深いままである。もっと効率的に、経済的に、環境に優しい様式で調製することができ、特に、より小さな規模のプラントを使用しつつ、水を再ミネラル化するのに使用可能な炭酸水素カルシウム溶液（水に溶解した炭酸カルシウム）を連続して調製することができる、濃縮された炭酸水素カルシウム溶液を調製するための代替的なシステムまたは改善されたシステムを提供することが特に望ましいことになる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的および他の目的は、炭酸水素カルシウム溶液を調製するためのマルチプルバッチシステムであって、
（ａ）少なくとも１つの投入ユニットと、
（ｂ）マスターバッチラインであって、
（ｉ）少なくとも１つの気体投入入口、
（ｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つの混合ユニット、および
（ｉｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つのタンク
を、循環連通した状態で備えるマスターバッチラインと、
（ｃ）少なくとも１つのスレーブバッチラインであって、
（ｉ）少なくとも１つの気体投入入口、
（ｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つの混合ユニット、および
（ｉｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つのタンク
を、循環連通した状態で備える少なくとも１つのスレーブバッチラインと
を備え、
前記マスターバッチラインおよび前記少なくとも１つのスレーブバッチラインは、独立して前記少なくとも１つの投入ユニットに接続される、マルチプルバッチシステムの提供によって解決される。
【００１７】
本明細書で使用される場合、用語「マルチプルバッチ」システムは、それぞれ互いに独立して操作することができる、少なくとも２つの処理ライン、即ち、１つのマスターバッチラインと１つ以上のスレーブバッチラインを備えるシステムを指す。しかし、１つ以上のスレーブバッチラインのパラメーターが監視および／または制御されずに、マスターバッチラインのパラメーターが監視および／または制御されることを除外しない。
【００１８】
本発明で使用される用語「再ミネラル化」は、少量のミネラルのみを含む水またはまったくミネラルを含まない水にミネラルを戻すこと、またはおいしい水を得るために十分な量でミネラルを戻すことを指す。再ミネラル化は、処理される水にのみ原材料として少なくとも特定の炭酸カルシウムを加えるだけで達成することができる。場合により、例えば、ある種の必須ミネラルおよび痕跡量の元素の適切な取り込みを確保するための健康に関連する利点のために、さらなる物質を炭酸カルシウムに混合してから、または炭酸カルシウムと共に、再ミネラル化方法の間に水に加えてもよい。ヒトの健康および飲料水の品質に対する国内ガイドラインによれば、再ミネラル化された製品は、マグネシウム、カリウムまたはナトリウムを含有するさらなるミネラル、例えば、炭酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム、または必須の痕跡量の元素を含有する他のミネラルを含んでいてもよい。
【００１９】
本発明で使用されるような用語「循環連通した状態で」は、本発明のマルチプルバッチシステムの対応するマスターバッチラインの一部であるユニットが、互いにループ状のシステムになるように連結し、本発明のマルチプルバッチシステムの少なくとも１つのスレーブバッチラインの一部であるユニットが、互いにループ状のシステムになるように連結することを意味する。従って、本発明のマルチプルバッチシステムの対応するラインのあるユニットから、本発明のマルチプルバッチシステムの同じラインの別のユニットへの気体または液体（例えば、懸濁物）の流れが可能でありつつ、マスターバッチラインから少なくとも１つのスレーブバッチラインへ、またこの逆に少なくとも１つのスレーブバッチラインからマスターバッチへの流れは観察されず、このような流れは、１つ以上の中間的な（具体的には述べられず、記載されていない）要素、装置、デバイス、または管、パイプおよびポンプのような他の物品によって達成することができる。
【００２０】
本発明の発明者らは、驚くべきことに、このようなマルチプルバッチシステムによって、当業者が効率的に、経済的に、環境に優しい様式で水を再ミネラル化することができることを見出した。特に、本発明の発明者らは、驚くべきことに、このようなマルチプルバッチシステムによって、当業者が、水を再ミネラル化するためにさらに使用可能な炭酸水素カルシウム溶液を連続した様式で調製することができることを見出した。特に、このことは、少なくとも１つの気体投入入口、少なくとも１つの混合ユニットおよび少なくとも１つのタンクを備えるマスターバッチラインと、少なくとも１つの気体投入入口、少なくとも１つの混合ユニットおよび少なくとも１つのタンクを備える少なくとも１つのスレーブバッチラインとを組み合わせた少なくとも１つの投入ユニットを提供し、前記マスターバッチラインおよび前記スレーブバッチラインの一部である１つ１つのユニットのそれぞれが循環連通した状態で接続されることによって達成される。さらに、前記マスターバッチラインおよび前記少なくとも１つのスレーブバッチラインは、独立して、前記少なくとも１つの投入ユニットに接続される。従って、本発明のマルチプルバッチシステムによって、炭酸水素カルシウム溶液の改善された調製が可能になる。
【００２１】
本発明の別の態様によれば、脱塩水または天然の軟水を再ミネラル化するための、本明細書に定義されるようなマルチプルバッチシステムで調製される炭酸水素カルシウム溶液の使用が提供される。本発明のさらなる態様によれば、脱塩水または天然の軟水を再ミネラル化するための本明細書に定義されるようなマルチプルバッチシステムの使用が提供される。脱塩水または天然の軟水が、蒸留水、工業用水、脱塩水、半かん水または塩水、処理された廃水または天然水、例えば、地下水、表水または雨水から選択されることが好ましい。
【００２２】
本発明のさらなる態様によれば、炭酸水素カルシウム溶液を連続して調製するための本明細書に定義されるようなマルチプルバッチシステムの使用が提供される。炭酸水素カルシウム溶液は、直接モード、シングルバッチモードまたは連続バッチモードで調製されることが好ましい。溶液は、炭酸水素カルシウム濃度がＣａＣＯ３として５０ｍｇ／ｌから１，０００ｍｇ／ｌ、好ましくは、ＣａＣＯ３として１００ｍｇ／ｌから８００ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、ＣａＣＯ３として５００ｍｇ／ｌから７００ｍｇ／ｌであることも好ましい。
【００２３】
本発明の有利な実施形態は、対応するサブクレームで定義される。
【００２４】
本発明のマルチプルバッチシステムの好ましい実施形態または技術的な詳細について以下に参照されるとき、これらの好ましい実施形態または技術的な詳細が、本発明の炭酸水素カルシウム溶液の使用および本明細書に定義されるようなマルチプルバッチシステムの使用も指し、（適用可能な場合に限り）この逆も指すことを理解すべきである。例えば、本発明のマルチプルバッチシステムの少なくとも１つの投入ユニットが、貯水器および固体材料のための保存容器に接続されることが示されている場合、本発明の少なくとも１つの投入ユニットの使用も、貯水器および固体材料のための保存容器に接続される。
【００２５】
特定の実施形態に関し、特定の図面を参照しつつ本発明を記載するが、本発明は、これに限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。以下に示すような用語は、特に示されていない限り、一般的に、この一般的な意味で理解すべきである。
【００２６】
用語「〜を備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、本記載および特許請求の範囲で使用される場合、機能的な重要性が大きいか、または小さい非特定的な他の要素を除外しない。本発明の目的のために、用語「〜からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ  ｏｆ）」は、用語「〜で構成される（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ  ｏｆ）」の好ましい実施形態であると考えられる。以下、１つの群が、少なくとも特定の数の実施形態を含むと定義される場合、好ましくは、これらの実施形態のみからなる１つの群を開示しているとも理解されるべきである。
【００２７】
「〜を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」または「〜を有する（ｈａｖｉｎｇ）」が使用される場合はいつでも、これらの用語は、上に定義されるような「〜を備える、含む」と等価であることを意味する。
【００２８】
単数の名詞に言及するときに不定冠詞または定冠詞（例えば、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」または「その（ｔｈｅ）」）が使用される場合、その他のことが特定的に述べられていない限り、複数のこの名詞を含む。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの投入ユニットは、貯水器および固体材料のための保存容器に接続される。
【００３０】
本発明の別の実施形態によれば、マスターバッチラインおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口が、少なくとも１つの混合ユニットの前に配置される。
【００３１】
本発明のさらに別の実施形態によれば、マスターバッチラインおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチラインが、１つの混合ユニット、好ましくは少なくとも２つの混合ユニット、さらに好ましくは、直列に接続した少なくとも２つの混合ユニットを備える。
【００３２】
本発明の一実施形態によれば、マスターバッチラインおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、垂直および／または水平の混合ユニット、好ましくは、垂直の混合ユニットである。
【００３３】
本発明の別の実施形態によれば、マスターバッチラインおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのスタティックミキサーである。
【００３４】
本発明のさらに別の実施形態によれば、マスターバッチラインおよび／または最後の１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つの気体投入入口と少なくとも１つのタンクの間に配置される。
【００３５】
本発明の一実施形態によれば、マスターバッチラインおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのダイナミックミキサーである。マスターバッチラインおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つの気体投入入口と少なくとも１つのタンクの間に配置されるか、または、少なくとも１つのタンクに組み込まれていることが好ましい。
【００３６】
本発明の別の実施形態によれば、マスターバッチラインは、（例えば、イオン感受性電極によって）ｐＨ、濁度、導電性、温度および／またはカルシウムイオン濃度を監視する少なくとも１つの制御ユニットを備える。
【００３７】
本発明のさらに別の実施形態によれば、マルチプルバッチシステムは、少なくとも１つの膜濾過ユニット、好ましくは、クロスフロー型もしくはデッドエンド型の膜精密濾過デバイスおよび／またはクロスフロー型もしくはデッドエンド型の膜超濾過デバイスをさらに備える。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、本発明のマルチプルバッチシステムの一部であるマスターバッチラインの例示的な配置を示す。
【図２】図２は、本発明のマルチプルバッチシステムの一部である少なくとも１つのスレーブバッチラインの例示された配置を示す。
【図３】図３は、水供給部（４０）および固体材料のための保存容器（４２）に接続される投入ユニット（４４）を備える本発明のマルチプルバッチシステムの一実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
ここで、本発明をより詳細に記載する。
【００４０】
従って、本発明は、炭酸水素カルシウム溶液を調製するためのマルチプルバッチシステムであって、
（ａ）少なくとも１つの投入ユニットと、
（ｂ）マスターバッチラインであって、
（ｉ）少なくとも１つの気体投入入口、
（ｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つの混合ユニット、および
（ｉｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つのタンク
を、循環連通した状態で備えるマスターバッチラインと、
（ｃ）少なくとも１つのスレーブバッチラインであって、
（ｉ）少なくとも１つの気体投入入口、
（ｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つの混合ユニット、および
（ｉｉｉ）少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つのタンク
を、循環に連通した状態で備える少なくとも１つのスレーブバッチラインと
を備え、
前記マスターバッチラインおよび前記少なくとも１つのスレーブバッチラインは、独立して、前記少なくとも１つの投入ユニットに接続される、マルチプルバッチシステムを提供する。
【００４１】
本発明のマルチプルバッチシステムは、水を再ミネラル化するのに適した炭酸水素カルシウム溶液の調製に適用することができる。
【００４２】
例えば、本発明のマルチプルバッチシステムで調製可能な炭酸水素カルシウム溶液は、脱塩水または天然の軟水を再ミネラル化するのに適している。
【００４３】
本発明のマルチプルバッチシステムで調製される炭酸水素カルシウム溶液を用いることによって再ミネラル化することができる水は、種々の供給源から誘導することができ、蒸留水、工業用水、脱塩水、例えば、脱塩された海水、半かん水または塩水、処理された廃水または天然水、例えば、地下水、表水または雨水の中から選択することができる。好ましくは、本発明のマルチプルバッチシステムで調製される炭酸水素カルシウム溶液を用いることによって再ミネラル化される水は、脱塩水であり、例えば、脱塩方法から得られる透過物または蒸留物である。
【００４４】
本発明のマルチプルバッチシステムで調製される炭酸水素カルシウム溶液を用いることによって再ミネラル化される水を前処理してもよい。前処理は、例えば、表水、地下水または雨水から誘導される水のときに必要な場合がある。例えば、飲料水のガイドラインを達成するために、水は、有機物および望ましくないミネラルのような汚染物質を除去するために、化学技術または物理技術の使用によって処理されることが必要である。例えば、第１の前処理工程としてオゾン処理を使用し、次いで、第２の処理工程として凝固、凝集またはデカンテーションを使用してもよい。例えば、鉄（ＩＩＩ）塩、例えば、ＦｅＣｌＳＯ４またはＦｅＣｌ３、またはアルミニウム塩、例えば、ＡｌＣｌ３、Ａｌ２（ＳＯ４）３、または多価アルミニウムを凝集剤として使用してもよい。例えば、サンドフィルターまたは多層フィルターを用いることによって、凝集した物質を水から除去してもよい。水を前処理するために使用可能なさらなる水精製方法は、例えば、ＥＰ１９７５３１０、ＥＰ１９８２７５９、ＥＰ１９７４８０７またはＥＰ１９７４８０６に記載される。
【００４５】
海水または半かん水が、本発明のマルチプルバッチシステムで、即ち、マスターバッチラインまたはそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインで調製される炭酸水素カルシウム溶液を使用することによって再ミネラル化される場合、第１に、海水または半かん水を、外洋の取り込みによって海から圧送し、または地下水（例えば、井戸）の取り込みによって圧送し、次いで、ふるい分け、沈降または砂除去方法のような物理的な前処理を行う。必要な水質に依存して、膜での潜在的な汚れを減らすために、さらなる処理工程、例えば、凝固および凝集が必要な場合がある。次いで、例えば、多段階のフラッシュ蒸留、多重効用蒸留、または膜濾過、例えば、超濾過または逆浸透によって、前処理された海水または半かん水を蒸留し、残った粒状物および溶解した物質を除去してもよい。
【００４６】
再ミネラル化される水を、炭酸カルシウムの水性懸濁物を得るように微粒子化した炭酸カルシウムと少なくとも部分的に接触させ、その後、本発明のマルチプルバッチシステムを用いることによって、即ち、マスターバッチラインまたはそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインにおいて炭酸水素カルシウム溶液に変換される。得られた炭酸水素カルシウム溶液を、再ミネラル化される水の主要な流れの再ミネラル化のためにさらに使用する。このことは、本発明のマルチプルバッチシステムで、即ち、マスターバッチラインまたはそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインで調製される濃縮された炭酸水素カルシウム溶液を、再ミネラル化される水で希釈することによって行われる。
【００４７】
好ましくは、本発明のマルチプルバッチシステムで、即ち、マスターバッチラインまたはそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインで調製される炭酸水素カルシウム溶液を用いることによって得られる再ミネラル化された水は、カルシウム濃度が炭酸カルシウムとして１５ｍｇ／ｌから２００ｍｇ／ｌ、好ましくは、３０ｍｇ／ｌから１５０ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、１００ｍｇ／ｌから１２５ｍｇ／ｌ、または１５ｍｇ／ｌから１００ｍｇ／ｌ、好ましくは、２０ｍｇ／ｌから８０ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、４０ｍｇ／ｌから６０ｍｇ／ｌである。
【００４８】
本発明の目的のために、「懸濁物」または「スラリー」は、溶媒（即ち、水性溶媒）と炭酸カルシウムおよび／または炭酸水素カルシウムの粒子とを含み、炭酸カルシウムおよび／または炭酸水素カルシウムの粒子の少なくとも一部が、水性溶媒中に不溶性の固体として存在する系を指す。この用語は、炭酸カルシウムおよび／または炭酸水素カルシウムの粒子の一部が水性溶媒に溶解することを除外しない。用語「溶液」は、本発明の意味において、水性溶媒と炭酸カルシウムおよび／または炭酸水素カルシウムの粒子とを含み、炭酸カルシウムおよび／または炭酸水素カルシウムの粒子が水性溶媒に溶解する系を指す。用語「溶解した」は、本発明の意味において、別個の固体粒子が水性溶媒中に観察されない系を指す。
【００４９】
しかし、用語「水性溶媒」は、水性溶媒が少量の少なくとも１つの水混和性溶媒を含むことを除外しない。
【００５０】
例えば、少なくとも１つの水混和性溶媒は、好ましくは、メタノール、エタノール、アセトン、アセトニトリル、テトラヒドロフランおよびこれらの混合物から選択される。
【００５１】
本発明の一実施形態において、水性溶媒は、水性溶媒の合計重量を基準として、少なくとも８０重量％、好ましくは少なくとも９０重量％、さらに好ましくは少なくとも９５重量％、さらになお好ましくは少なくとも９９重量％の量で水を含む。
【００５２】
本発明の一実施形態によれば、再ミネラル化された水の最終的なｐＨを調節するために、本発明のマルチプルバッチシステムで、即ち、マスターバッチラインまたはそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインで調製される炭酸水素カルシウム溶液を用いることによって得られる再ミネラル化された水を少量の水酸化ナトリウムでさらに処理してもよい。
【００５３】
本発明の一実施形態によれば、本発明のマルチプルバッチシステムで、即ち、マスターバッチラインまたはそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインで調製される炭酸水素カルシウム溶液を用いることによって得られる再ミネラル化された水は、ランゲリア飽和指数が、−１から２、好ましくは、−０．５から０．５、最も好ましくは、−０．２から０．２である。本発明の別の実施形態によれば、本発明のマルチプルバッチシステムで、即ち、マスターバッチラインまたはそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインで調製される炭酸水素カルシウム溶液を用いることによって得られる再ミネラル化された水は、シルト密度指数ＳＤＩ１５が、５未満、好ましくは、４未満、最も好ましくは、３未満である。本発明のさらに別の実施形態によれば、本発明のマルチプルバッチシステムで、即ち、マスターバッチラインまたはそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインで調製される炭酸水素カルシウム溶液を用いることによって得られる再ミネラル化された水は、メンブレン汚れ指数ＭＦＩ０．４５が、４未満、好ましくは、２．５未満、最も好ましくは、２未満である。
【００５４】
用語「ランゲリア飽和指数（ＬＳＩ）」は、本発明で使用される場合、水性液体がスケールを生成するか、または腐食性である傾向を記述し、正のＬＳＩは、スケールを生成する傾向を示し、負のＬＳＩは、腐食性の特徴を示す。従って、バランスがとれたランゲリア飽和指数（即ち、ＬＳＩ＝０）は、水性液体が化学的にバランスがとれた状態であることを意味する。ＬＳＩは、以下：
ＬＳＩ＝ｐＨ−ｐＨｓ
のように計算され、式中、ｐＨは、水性液体の実際のｐＨ値であり、ｐＨｓは、ＣａＣＯ３飽和での水性液体のｐＨ値である。ｐＨｓは、以下：
ｐＨｓ＝（９．３＋Ａ＋Ｂ）−（Ｃ＋Ｄ）
のように概算することができ、式中、Ａは、水性液体中に存在する総溶解固形分（ＴＤＳ）の数値指標であり、Ｂは、Ｋ単位での水性液体の温度の数値指標であり、Ｃは、ＣａＣＯ３のｍｇ／ｌ単位での水性液体のカルシウム濃度の数値指標であり、Ｄは、ＣａＣＯ３のｍｇ／ｌ単位での水性液体のアルカリ性の数値指標である。パラメーターＡからＤは、以下の式：
Ａ＝（ｌｏｇ１０（ＴＤＳ）−１）／１０、
Ｂ＝−１３．１２×ｌｏｇ１０（Ｔ＋２７３）＋３４．５５、
Ｃ＝ｌｏｇ１０［Ｃａ２＋］−０．４、
Ｄ＝ｌｏｇ１０（ＴＡＣ）。
を用いて決定され、式中、ＴＤＳは、ｍｇ／ｌ単位での総溶解固形分であり、Ｔは、℃単位での温度であり、［Ｃａ２＋］は、ＣａＣＯ３のｍｇ／ｌ単位での水性液体のカルシウム濃度であり、ＴＡＣは、ＣａＣＯ３のｍｇ／ｌ単位での水性液体のアルカリ性である。
【００５５】
用語「シルト密度指数（ＳＤＩ）」は、本発明で使用される場合、水中の粒状物質の量を指し、逆浸透またはナノ濾過システムの汚れ傾向と相関関係がある。ＳＤＩは、例えば、水に２０８．６ｋＰａの一定圧力を加えて水を流したときに０．４５μｍ膜フィルターが詰まる速度から計算することができる。ＳＤＩ１５値は、水に２０８．６ｋＰａの一定圧力を加えて水を１５分間流したときに０．４５μｍ膜フィルターが詰まる速度から計算される。典型的には、渦巻き型逆浸透システムは、ＳＤＩが５未満であることが必要であり、中空繊維浸透システムは、ＳＤＩが３未満であることが必要であろう。
【００５６】
用語「修正汚れ指数（ＭＦＩ）」は、本発明で使用される場合、懸濁した物質の濃度を指し、逆浸透膜またはナノ濾過膜を水が汚す傾向を予測するために、ＳＤＩよりもっと正確な指数である。ＭＦＩを決定するために使用可能な方法は、１５分間の濾過期間に３０秒ごとに体積を記録することを除き、ＳＤＩのための方法と同じであってもよい。ＭＦＩは、ｔ／ＶをＶに対してプロットしたときに曲線の直線部分の勾配としてグラフから得ることができる（ｔは、リットル単位で体積Ｖを集めるための秒単位での時間である）。１未満のＭＦＩ値は、約３未満のＳＤＩ値に対応し、コロイド状物および粒状物の汚れを制御するのに十分に低いと考えることができる。
【００５７】
本発明のマルチプルバッチシステムで、即ち、マスターバッチラインまたはそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインで調製される炭酸水素カルシウム溶液を用いることによって得られる再ミネラル化された水は、カルシウム濃度が炭酸カルシウムとして１５ｍｇ／ｌから２００ｍｇ／ｌ、好ましくは、３０ｍｇ／ｌから１５０ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、１００ｍｇ／ｌから１２５ｍｇ／ｌ、または１５ｍｇ／ｌから１００ｍｇ／ｌ、好ましくは、２０ｍｇ／ｌから８０ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、４０ｍｇ／ｌから６０ｍｇ／ｌであることがさらに理解される。
【００５８】
本発明のマルチプルバッチシステムを用いることによって、即ち、マスターバッチラインまたはそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインで炭酸水素カルシウム溶液に変換される炭酸カルシウムの水性懸濁物は、好ましくは、懸濁物中の炭酸カルシウムの初期濃度が、５０ｍｇ／ｌから１，０００ｍｇ／ｌ、好ましくは、１００ｍｇ／ｌから８００ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、５００ｍｇ／ｌから７００ｍｇ／ｌである。
【００５９】
炭酸カルシウムの水性懸濁物を調製するために使用される炭酸カルシウムは、好ましくは、微粒子化した炭酸カルシウムである。
【００６０】
本発明の目的のために、用語「微粒子化した」は、マイクロメートル範囲の粒径、例えば、０．１μｍから１００μｍの粒径を指す。微粒子化した粒子は、摩擦に基づく技術によって、例えば、濡れた状態または乾燥した状態のいずれかでの粉砕または研磨によって得ることができる。しかし、任意の他の適切な方法によって、例えば、沈殿、超臨界溶液の迅速な膨張、スプレー乾燥、天然に存在する砂または泥の分級または分別、水の濾過、ゾルゲル法、噴霧反応合成、フレーム合成または液体泡状物の合成によって、微粒子化した粒子を製造することもできる。
【００６１】
例えば、微粒子化した炭酸カルシウムは、重量メジアン径ｄ５０が０．１μｍから１００μｍ、０．５μｍから５０μｍ、１μｍから１５μｍ、好ましくは、２μｍから１０μｍ、最も好ましくは、３μｍから５μｍであるか、または、炭酸カルシウムは、重量メジアン径ｄ５０が、１μｍから５０μｍ、２μｍから２０μｍ、好ましくは、５μｍから１５μｍ、最も好ましくは、８μｍから１２μｍである。
【００６２】
本文書全体で、炭酸カルシウム生成物の「粒径」は、粒度分布によって記述される。ｄｘ値は、粒子のｘ重量％がｄｘより小さな直径を有する相対的な直径を表す。このことは、ｄ２０値が、すべての粒子の２０重量％がこの粒径より小さい粒径であり、ｄ７５値は、すべての粒子の７５重量％がこの粒径より小さい粒径であることを意味する。従って、ｄ５０値は、重量メジアン径であり、即ち、すべての顆粒物の５０重量％が、この粒径よりも大きいか、または小さい。本発明の目的のために、粒径は、特に示されていない限り、重量メジアン径ｄ５０として明記される。ｄ５０が０．５μｍより大きな粒子について重量メジアン径ｄ５０値を決定するために、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ（ＵＳＡ）社製のＳｅｄｉｇｒａｐｈ  ５１００デバイスを使用することができる。
【００６３】
適切な炭酸カルシウムの例は、粉砕炭酸カルシウム、修飾炭酸カルシウムまたは沈降炭酸カルシウム、またはこれらの混合物である。
【００６４】
「粉砕炭酸カルシウム（ＧＣＣ）」は、本発明の意味において、大理石、白亜または石灰岩またはドロマイトを含む天然源から得られる炭酸カルシウムである。方解石は、炭酸塩材料であり、炭酸カルシウムの最も安定な多型である。炭酸カルシウムの他の多型は、アラゴナイトおよびバテライトの鉱物である。アラゴナイトは、３８０−４７０℃で方解石へと変化し、バテライトは、安定性が低い。粉砕炭酸カルシウムは、濡れた状態および／または乾燥した状態による研磨、ふるい分けおよび／またはフラクション化のような処理によって（例えば、サイクロンによって）加工される。ドロマイト石灰岩の場合のように、粉砕炭酸カルシウムが、所定濃度のマグネシウムを固有に含み得ることは当業者には公知である。
【００６５】
「沈降炭酸カルシウム」（ＰＣＣ）は、本発明の意味において、一般的に、水系環境での二酸化炭素と消石灰の反応後の沈殿、または水中のカルシウム源および炭酸源の沈殿によって、または例えば、ＣａＣｌ２およびＮａ２ＣＯ３に由来するカルシウムイオンと炭酸イオンが溶液から析出することによって得られる合成材料である。沈降炭酸カルシウムは、方解石、アラゴナイトおよびバテライトの３種類の主な結晶多型として存在し、これらそれぞれの結晶形態について、多くの異なる多型（晶癖）が存在する。方解石は、例えば、偏三角面体（Ｓ−ＰＣＣ）、菱面体（Ｒ−ＰＣＣ）、六角柱の卓面コロイド（Ｃ−ＰＣＣ）、立方体で角柱状（Ｐ−ＰＣＣ）といった典型的な晶癖を有する三角形構造である。アラゴナイトは、対になった六角柱状結晶、および薄く延びた円柱状、湾曲した刀状、鋭い錐体、チゼル形状の結晶、分岐した樹状および珊瑚状または蠕虫のような形態といった多様な雑多な集まりの典型的な晶癖を有する斜方晶構造である。
【００６６】
「修飾炭酸カルシウム」は、本発明の意味において、場合により、少なくとも１つのケイ酸アルミニウムおよび／または少なくとも１つの合成シリカおよび／または少なくとも１つのケイ酸カルシウムおよび／または一価の塩の少なくとも１つのケイ酸塩、例えば、ケイ酸ナトリウムおよび／またはケイ酸カリウムおよび／またはケイ酸リチウム、および／または少なくとも１つの水酸化アルミニウムおよび／または少なくとも１つのケイ酸ナトリウムおよび／またはケイ酸カリウムの存在下、天然炭酸カルシウムを、２５℃でのｐＫａが２．５以下の１つ以上の酸と、系中で作られたか、および／または外部からの供給から得られた気体状ＣＯ２と反応させる方法によって得られた、表面が反応した天然炭酸カルシウムである。表面が反応した天然炭酸カルシウムの調製についてのさらなる詳細は、ＷＯ００／３９２２２およびＵＳ２００４／００２０４１０Ａ１に記載され、これらの参考文献の内容は、本特許明細書に含まれる。
【００６７】
炭酸カルシウムは、好ましくは、粉砕炭酸カルシウム（ＧＣＣ）である。炭酸カルシウムは、粒径が３．０μｍから５．０μｍの粉砕炭酸カルシウムであることがさらに好ましい。
【００６８】
さらに、炭酸カルシウムは、炭酸カルシウムの合計重量を基準として、０．０２重量％から２．５重量％、０．０５重量％から１．５重量％、または０．１重量％から０．６重量％のＨＣｌ不溶性内容物を含んでいてもよい。好ましくは、炭酸カルシウムのＨＣｌ不溶性内容物は、炭酸カルシウムの合計重量を基準として０．６重量％を超えない。ＨＣｌ不溶性内容物は、例えば、石英、ケイ酸塩またはマイカのような鉱物であってもよい。
【００６９】
炭酸カルシウムに加え、炭酸カルシウムの水性懸濁物は、微粒子化したミネラルをさらに含んでいてもよい。一実施形態によれば、炭酸カルシウムの水性懸濁物は、微粒子化した炭酸マグネシウム、炭酸カルシウムマグネシウム、例えば、ドロマイト石灰岩、石灰質ドロマイトまたは半焼成したドロマイト、酸化マグネシウム、例えば、焼成したドロマイト、硫酸マグネシウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム、または必須の痕跡量の元素を含有する他のミネラルを含んでいてもよい。
【００７０】
好ましくは、炭酸カルシウムの水性懸濁物は、新しく調製される。炭酸カルシウムの水性懸濁物のその場での調製が好ましい場合がある。このことは、安定化の理由のために、炭酸カルシウムの水性懸濁物がその場で調製されず、および／または炭酸カルシウムの水性懸濁物にさらなる薬剤（例えば、安定化剤または殺生物剤）が新しく加えられることが必要であり得る場合にあてはまる。しかし、このような薬剤は、例えば、健康上の関心のために、最終的な再ミネラル化された水において望ましくない化合物であってもよい。
【００７１】
本発明の一実施形態によれば、炭酸カルシウムの水性懸濁物を調製してから、炭酸カルシウムの水性懸濁物をマスターバッチラインおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチラインにさらに投入するまでの期間は、炭酸カルシウムの水性懸濁物中での微生物の成長を避けるのに十分に短い。
【００７２】
例えば、炭酸カルシウムの水性懸濁物を調製してから、炭酸カルシウムの水性懸濁物をマスターバッチラインおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチラインにさらに投入するまでの期間は、４８時間未満、２４時間未満、１２時間未満、５時間未満、２時間未満、または１時間未満である。好ましくは、注入される炭酸カルシウムの懸濁物は、飲料水についての国内ガイドラインによって明記される微生物品質要求事項を満たす。
【００７３】
炭酸カルシウムの水性懸濁物は、好ましくは、本発明のマルチプルバッチシステムの一部である少なくとも１つの投入ユニットで調製される。好ましくは、本発明のマルチプルバッチシステムは、炭酸カルシウムの水性懸濁物をマスターバッチラインおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチラインに投入するのに適した１つの投入ユニットを備える。
【００７４】
本発明のマルチプルバッチシステムの少なくとも１つの投入ユニットは、多様な機能をあわせもつ。特に、前記投入ユニットは、水性懸濁物の水相中、望ましい初期含有量の溶解していない炭酸カルシウムと、少量のすでに溶解した炭酸カルシウム（例えば、炭酸水素カルシウム）を含む水性懸濁物を得るような適切な比率で水と炭酸カルシウムとを混合することができる。さらに、本発明のマルチプルバッチシステムの少なくとも１つの投入ユニットは、流体中の均一な粒状物の粒度分布が得られるような水と炭酸カルシウムの最適な混合を実現する。この混合は、好ましくは、インラインミキサーを用いて行われる。インラインミキサーは、回転速度を制御することができる。
【００７５】
従って、本発明の好ましい一実施形態によれば、少なくとも１つの投入ユニットは、貯水器および固体材料（即ち、炭酸カルシウム）のための保存容器に接続される。
【００７６】
当業者に公知の任意の従来の圧送手段によって、水が少なくとも１つの投入ユニットに供給されることが好ましい。本発明の一実施形態において、水は、液体（即ち、水）の正確な投入を可能にする当業者に公知の従来の圧送手段によって、少なくとも１つの投入ユニットに供給される。例えば、水は、好ましくは、水の流れを制御しつつ、当業者に公知の流量計のような計量手段または秤量手段によって、少なくとも１つの投入ユニットに圧送される。
【００７７】
これに加え、またはこれに代えて、炭酸カルシウムは、当業者に公知の任意の従来の供給手段によって、少なくとも１つの投入ユニットの保存容器から液体（即ち、水）に入れて供給される。本発明の好ましい一実施形態において、炭酸カルシウムは、固体材料（即ち、炭酸カルシウム）を正確に投入することができる当業者に公知の任意の従来の供給手段によって水に入れて供給される。例えば、炭酸カルシウムは、当業者に公知の供給手段（例えば、スクリュー手段）または秤量手段によって、水に入れて供給される。
【００７８】
好ましくは、少なくとも１つの投入ユニットの体積は、１ｌから１，０００ｋｌ、好ましくは、１０ｌから５００ｋｌ、さらに好ましくは、１０ｌから２５０ｋｌ、最も好ましくは、１０ｌから１００ｋｌである。少なくとも１つの投入ユニットの体積が、マスターバッチライン中に与えられる少なくとも１つのタンクおよび少なくとも１つのスレーブバッチライン中に与えられる少なくとも１つのタンクの体積に比例することがさらに理解される。言い換えると、マスターバッチラインに加えて、マルチプルバッチシステム中に多くのスレーブバッチラインが提供されるほど、少なくとも１つの投入ユニットの体積が大きくなる。少なくとも１つの投入ユニットの体積が、マスターバッチラインまたは少なくとも１つのスレーブバッチライン中に与えられる少なくとも１つのタンクの体積に対応することが好ましい。本発明の一実施形態において、少なくとも１つの投入ユニットの体積は、マスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインで与えられる少なくとも１つのタンクの体積の合計に少なくとも対応する。
【００７９】
この観点で、少なくとも１つの投入ユニットは、炭酸カルシウムを含む懸濁物を合わせ、および／または混合し、および／または攪拌し、および／または供給するための当業者に周知の任意の種類の投入ユニットであってもよいことが理解される。
【００８０】
例えば、少なくとも１つの投入ユニットは、Ｋｎａｕｅｒ  Ｄｏｓｉｎｇステーション、ＩＫＡ  ｍｉｘｉｎｇシステムＭＨＤ  ２０００またはＳｏｄｉｍａｔｅとしてＪ．Ｆ．Ｋｎａｕｅｒ  ＧｍｂＨ（ドイツ）から入手可能な投入ユニットである。
【００８１】
少なくとも１つの投入ユニットの特定の要求の１つは、本発明のマルチプルバッチシステムのマスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインに炭酸カルシウムの水性懸濁物を供給することができることである。従って、マスターバッチラインが少なくとも１つの投入ユニットに接続されることが必要である。さらに、少なくとも１つのスレーブバッチラインが少なくとも１つの投入ユニットに接続されることが必要である。
【００８２】
本発明の好ましい一実施形態において、少なくとも１つの投入ユニットは、本発明のマルチプルバッチシステムのマスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインに炭酸カルシウムの水性懸濁物を同時に供給することができる。または、少なくとも１つの投入ユニットは、互いにそれぞれ独立して、本発明のマルチプルバッチシステムのマスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインに炭酸カルシウムの水性懸濁物を供給することができる。
【００８３】
好ましくは、少なくとも１つの投入ユニット、マスターバッチラインおよびスレーブバッチラインは、それぞれ、マスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインのユニットが、それぞれ循環連通した状態で、即ち、ループ状のシステムで接続するように弁によって分離される。好ましくは、マルチプルバッチシステムは、好ましくは、少なくとも１つの投入ユニットとマスターバッチラインの間に配置された少なくとも１つの弁を備える。マルチプルバッチシステムが、好ましくは、少なくとも１つの投入ユニットと少なくとも１つのスレーブバッチラインの間に配置された少なくとも１つの弁を備えることがさらに理解される。マルチプルバッチシステムが２つ以上のスレーブバッチラインを備える場合、このシステムは、好ましくは、少なくとも１つの投入ユニットとそれぞれのスレーブバッチラインの間に配置された少なくとも１つの弁を備える。
【００８４】
本発明の好ましい一実施形態において、少なくとも１つの投入ユニット、マスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインは、それぞれ、少なくとも１つの背圧弁によって分離される。好ましくは、少なくとも１つの背圧弁は、少なくとも１つの投入ユニットとマスターバッチラインの間に配置される。これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つの背圧弁は、少なくとも１つの投入ユニットと少なくとも１つのスレーブバッチラインの間に配置される。マルチプルバッチシステムが２つ以上のスレーブバッチラインを備える場合、このシステムは、好ましくは、少なくとも１つの投入ユニットとそれぞれのスレーブバッチラインの間に配置される少なくとも１つの背圧弁を備える。
【００８５】
好ましくは、少なくとも１つの投入ユニットからマスターバッチラインおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチラインの供給は、少なくとも１つの流量計、好ましくは１つの流量計によって制御される。本発明の好ましい一実施形態において、少なくとも１つの流量計は、少なくとも１つの投入ユニット、マスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインの間に配置される。好ましくは、１つの流量計は、少なくとも１つの投入ユニット、マスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインの間に配置され、この結果、マスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインの供給が流量計によって制御される。
【００８６】
本発明のマルチプルバッチシステムの特定の要求の１つは、システムが、少なくとも１つの気体投入入口（例えば、Ｂｒｏｎｋｈｏｒｓｔデバイス）と、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つの混合ユニットと、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つのタンクとを、循環連通した状態で備えるマスターバッチラインを備えることである。
【００８７】
マスターバッチラインにおいて、少なくとも１つの投入ユニットによって前記マスターバッチラインに注入された炭酸カルシウムの水性懸濁物に、二酸化炭素が投入されることとなる。次いで、この炭酸カルシウムの懸濁物が二酸化炭素と反応し、マスターバッチライン中、水溶液として存在する炭酸水素カルシウムに変換する。炭酸カルシウムの懸濁物から炭酸水素カルシウム溶液への変換は、マスターバッチライン中、特定の滞留時間内に起こることが理解される。例えば、マスターバッチライン中で炭酸カルシウム懸濁物を炭酸水素カルシウム溶液に変換するための滞留時間は、好ましくは、２４０分未満、さらに好ましくは、１２０分未満、さらになお好ましくは、９０分未満、さらになお好ましくは、６０分未満、最も好ましくは、４５分未満である。例えば、マスターバッチライン中で炭酸カルシウム懸濁物を炭酸水素カルシウム溶液に変換するための滞留時間は、１分から２４０分、さらに好ましくは、１分から１２０分、さらになお好ましくは、１分から９０分、さらになお好ましくは、２分から６０分、最も好ましくは、２分から４５分である。
【００８８】
「溶解した炭酸カルシウム」は、本発明の意味において、平衡状態で溶解したＣＯ２の量に依存して、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、カルシウムイオン（Ｃａ２＋）、炭酸水素イオン（ＨＣＯ３−）、炭酸イオン（ＣＯ３２−）、炭酸（Ｈ２ＣＯ３）および溶解したＣＯ２を包含することが理解される。
【００８９】
好ましくは、マスターバッチラインで得られた炭酸水素カルシウム溶液は、炭酸水素カルシウムとしてのカルシウム濃度がＣａＣＯ３として５０ｍｇ／ｌから１，０００ｍｇ／ｌ、好ましくは、ＣａＣＯ３として１００ｍｇ／ｌから８００ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、ＣａＣＯ３として５００ｍｇ／ｌから７００ｍｇ／ｌである。従って、マスターバッチラインで得られる炭酸水素カルシウム溶液が、濃縮された炭酸水素カルシウム溶液であることが理解される。
【００９０】
本発明の目的のために、用語「カルシウム濃度」は、溶液中の全カルシウム含有量を指し、Ｃａ２＋またはＣａＣＯ３としてｍｇ／ｌ単位で明記される。この濃度は、滴定装置を用いて測定することができる。
【００９１】
これに加え、またはこれに代えて、マスターバッチラインで得られる炭酸水素カルシウム溶液は、ＭｇＣＯ３として１ｍｇ／ｌから１５０ｍｇ／ｌ、好ましくは、ＭｇＣＯ３として２ｍｇ／ｌから１００ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、ＭｇＣＯ３として５ｍｇ／ｌから５０ｍｇ／ｌのマグネシウム濃度を有する。
【００９２】
本発明のさらに別の実施形態によれば、マスターバッチラインで得られる炭酸水素カルシウム溶液は、２５０ＮＴＵより小さく、好ましくは、２００ＮＴＵより小さく、さらに好ましくは、１５０ＮＴＵより小さく、最も好ましくは、１００ＮＴＵより小さい濁度値を有する。例えば、マスターバッチラインで得られる炭酸水素カルシウム溶液は、濁度値が５０ＮＴＵより小さく、または２０ＮＴＵより小さい濁度値を有する。
【００９３】
「濁度」は、本発明の意味において、一般的に裸眼で見ることができない個々の粒子（懸濁した固体）によって生じる流体の曇りまたはかすみを記述する。濁度の測定は、水質の鍵となる試験であり、比濁計を用いて行うことができる。較正された比濁計から得た濁度の単位は、本発明で使用される場合、比濁計濁度単位（ＮＴＵ）として明記される。
【００９４】
本発明のさらに別の実施形態によれば、マスターバッチラインで得られる炭酸水素カルシウム溶液は、２００μＳ／ｃｍより高く、好ましくは、５００μＳ／ｃｍより高く、さらに好ましくは、７００μＳ／ｃｍより高く、または９００μＳ／ｃｍより高い導電性値を有する。
【００９５】
「導電性」は、本発明の意味において、測定された水がどの程度塩を含まず、イオンを含まず、または不純物を含まないかの指標として使用され、水の純度が高いほど、導電性が低い。導電性は、導電計を用いて測定することができ、μＳ／ｃｍ単位で明記される。
【００９６】
炭酸水素カルシウム溶液は、好ましくは、（ｉ）二酸化炭素を発生する化合物、または（ｉｉ）二酸化炭素を発生する化合物と酸のいずれかを導入することによって調製される。
【００９７】
本発明の目的のために、用語「二酸化炭素を発生する化合物」は、気体状の二酸化炭素、液体の二酸化炭素、固体の二酸化炭素、二酸化炭素を含有する気体、即ち、少なくとも１つの気体と二酸化炭素の混合物、および熱処理または化学処理をすると二酸化炭素を放出する化合物を包含する。好ましくは、二酸化炭素を発生する化合物は、二酸化炭素と他の気体（例えば、燃焼方法または焼成方法などのような工業的な方法から排出される二酸化炭素を含有する燃焼気体）の気体状混合物であるか、または二酸化炭素を発生する化合物は、気体状の二酸化炭素である。二酸化炭素と他の気体の気体状混合物が使用される場合、二酸化炭素は、気体状混合物の合計体積を基準として、９０体積％から約９９体積％、好ましくは、９５体積％から９９体積％の範囲で存在する。例えば、二酸化炭素は、気体状混合物の合計体積を基準として、少なくとも９７体積％の量で存在する。
【００９８】
本発明で使用される酸は、好ましくは、硫酸、塩酸、亜硫酸、リン酸からなる群から選択される酸であり、好ましくは、硫酸またはリン酸である。
【００９９】
気体状の二酸化炭素は、保存タンクから得ることができ、保存タンク中では液体相に保持される。二酸化炭素の消費速度および環境に依存して、低温タンクまたは従来の絶縁されたタンクのいずれかを使用することができる。液体二酸化炭素から気体状二酸化炭素への変換は、空気加熱した気化器、または電気または蒸気に基づく蒸発システムを用いて行うことができる。必要な場合、気体状二酸化炭素の圧力を、少なくとも１つの気体投入入口を介する注射工程の前に、例えば、圧力低下弁によって下げることができる。
【０１００】
気体状の二酸化炭素を、少なくとも１つの気体投入入口によって、制御された速度で炭酸カルシウムの水性懸濁物の流れに注入し、流れの中に二酸化炭素の気泡分散物を生成し、この気泡を分散物に溶解させることができる。例えば、液体（即ち、水）への炭酸カルシウムの溶解は、炭酸カルシウムの水性懸濁物中に存在するＣａＣＯ３の合計量に対し、化学量論量または過剰量の二酸化炭素を必要とする。過剰の二酸化炭素が注入される場合、この過剰の二酸化炭素は、水性懸濁物の初期ＣＯ２濃度に従って、ＣａＣＯ３に関する化学量論比の１倍から２０倍、好ましくは、ＣａＣＯ３に関する化学量論比の２倍から１０倍、最も好ましくは、ＣａＣＯ３に関する化学量論比の１倍から６倍を変動する。再ミネラル化される水を用いた濃縮された炭酸水素カルシウム溶液の希釈比は、母液（炭酸水素カルシウム溶液）の実際の濃度に依存して、最終目標ｐＨ値（過剰なＣＯ２）および最終目標カルシウム濃度（添加されたＣａＣＯ３）に影響を与えることとなる。
【０１０１】
炭酸水素カルシウム溶液を得るための炭酸カルシウム懸濁物の液相（即ち、水）への炭酸カルシウムの溶解速度は、投入されるＣＯ２の量に依存し、温度、ｐＨ、圧力、懸濁物中の初期ＣａＣＯ３濃度および炭酸カルシウム懸濁物にＣＯ２が導入される投入速度にも依存することが理解される。
【０１０２】
例示的な実施形態によれば、二酸化炭素は、少なくとも１つの気体投入入口による水の乱流領域で、炭酸水素カルシウム溶液を調製するために使用される炭酸カルシウムの水性懸濁物に導入され、例えば、パイプライン中の制限によって乱流を作り出すことができる。例えば、二酸化炭素を、マスターバッチラインの１つのユニットに接続するパイプラインに配置されたベンチュリーの口部分に導入することができる。ベンチュリーの口部分でパイプラインの断面積が狭くなり、二酸化炭素を比較的小さな気泡に破壊し、これによって、この溶解を容易にするのに十分なエネルギーの乱流を作り出す。一実施形態によれば、二酸化炭素は、マスターバッチライン中の水性炭酸カルシウム懸濁物の流れに加圧下で導入される。
【０１０３】
これに加え、またはこれに代えて、マスターバッチラインにおいて、二酸化炭素が、５℃から６０℃、好ましくは、１０℃から５０℃、最も好ましくは、１０℃から３０℃などの１０℃から４０℃の温度を有する炭酸カルシウムの水性懸濁物に注入されることが理解される。本発明の一実施形態において、マスターバッチライン中の炭酸カルシウムの水性懸濁物は、温度がほぼ室温、即ち、１５℃から２５℃である。
【０１０４】
本発明の一実施形態において、二酸化炭素は、１ｂａｒから３ｂａｒの圧力、ほぼ室温、即ち、１５℃から２５℃の温度でマスターバッチライン中の炭酸カルシウムの水性懸濁物に注入される。例えば、二酸化炭素は、約２ｂａｒの圧力、ほぼ室温、即ち、１５℃から２５℃の温度でマスターバッチライン中の炭酸カルシウムの水性懸濁物に注入される。
【０１０５】
従って、マスターバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口は、好ましくは、ＣＯ２入口であることが理解される。本発明の好ましい一実施形態において、マスターバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口は、ベンチュリーインジェクターである。または、マスターバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口は、背圧弁を有する質量流量制御器である。例えば、質量流量制御器は、Ｂｒｏｎｋｈｕｒｓｔデバイスである。
【０１０６】
本特許出願の意味において、ベンチュリーインジェクターは、中細ノズルのベンチュリー効果を使用し、移動流体の加圧エネルギーを速度エネルギーに変換し、吸引によって流体が引っ張られ、取り込まれる定圧領域を作り出すポンプ状のデバイスである。インジェクターの口部を通って流れた後、混合した流体は広がり、この速度が遅くなり、速度エネルギーが加圧エネルギーに再び変換されることによって、混合した流体を再び圧縮する。移動流体は、液体、蒸気または任意の他の気体であってもよい。吸引によって取り込まれる流体は、気体、液体、スラリー、または含塵気体流であってもよい。
【０１０７】
流れ制御弁または他の手段を使用し、濃縮された炭酸水素カルシウム溶液を調製するために使用される炭酸カルシウムの水性懸濁物中への二酸化炭素の流速を制御することができる。例えば、ＣＯ２投入の遮断および／または濁度、ｐＨまたは導電性のライン内測定デバイスおよび／またはタイマーを使用し、マスターバッチライン中の炭酸カルシウム懸濁物に投入されるＣＯ２の速度を制御することができる。
【０１０８】
二酸化炭素は、炭酸水素カルシウム水溶液を生成することによって、炭酸カルシウムの水性懸濁物を酸性化する。炭酸カルシウムの水性懸濁物に注入される二酸化炭素の量は、水性炭酸カルシウム懸濁物にすでに存在する二酸化炭素の量に依存することになる。また、この懸濁物にすでに存在する二酸化炭素の量は、例えば、炭酸カルシウムの水性懸濁物を調製するために使用される脱塩水を得るための上流の処理に依存することになる。例えば、フラッシュ蒸留によって脱塩された水から調製される炭酸カルシウムの水性懸濁物は、逆浸透によって脱塩された水とは別の量の二酸化炭素を含有し、従って、別のｐＨを有する。水、例えば、逆浸透によって脱塩された水は、ｐＨが約５．２から６．６、ＣＯ２の量が約０．８ｍｇ／ｌから１５．９ｍｇ／ｌであってもよい。しかし、脱塩水を得るための上流の処理によっては、ＣＯ２濃度は、４５ｍｇ／ｌまたはもっと高い濃度まで達する場合がある。高濃度のＣＯ２を含む最終的な再ミネラル化された水の水相の攻撃性を和らげるために、高濃度のＣＯ２を含む再ミネラル化された水を脱炭酸することができることもさらに理解される。
【０１０９】
好ましくは、炭酸水素カルシウム溶液を調製するために使用される炭酸カルシウムの水性懸濁物への二酸化炭素の溶解は、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つの混合ユニットによって容易になる。
【０１１０】
本発明の好ましい一実施形態において、マスターバッチラインは、１つの混合ユニット、好ましくは、少なくとも２つの混合ユニット、さらに好ましくは、２つの混合ユニットを備える。例えば、マスターバッチラインは、直列に接続した少なくとも２つの混合ユニット、好ましくは、直列に接続した２つの混合ユニットを備える。
【０１１１】
この観点で、少なくとも１つの混合ユニットは、炭酸カルシウムを含む懸濁物を合わせ、および／または混合し、および／または攪拌するための当業者に周知の任意の種類のタンクおよび／または容器であってもよいことが理解される。例えば、少なくとも１つの混合ユニットは、垂直および／または水平の混合ユニットまたは管状の混合ユニットである。または、少なくとも１つの混合ユニットは、キャビテーションのために使用される任意のデバイスであってもよい。例えば、少なくとも１つの混合ユニットは、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ＵＳＡ）から入手可能なキャビテーションデバイスである。
【０１１２】
本発明の好ましい一実施形態において、マスターバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、垂直および／または水平の混合ユニットである。好ましくは、マスターバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、垂直の混合ユニットである。
【０１１３】
例えば、少なくとも１つの混合ユニットは、１ｌから１，０００ｋｌ、好ましくは、１０ｌから５００ｋｌ、さらに好ましくは、１０ｌから２５０ｋｌ、最も好ましくは、１０ｌから１００ｋｌの範囲のタンクおよび／または容器である。
【０１１４】
好ましくは、マスターバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、攪拌手段および／またはキャビテーション手段を備える。本発明の一実施形態において、少なくとも１つの混合ユニットは、攪拌手段またはキャビテーション手段を備える。好ましくは、少なくとも１つの混合ユニットは、攪拌手段を備える。例えば、攪拌手段は、機械的な攪拌手段、例えば、典型的にはタンクおよび／または容器の中で炭酸カルシウムを含む懸濁物を攪拌し、混合するために使用される攪拌ブレードから選択される。または、攪拌手段は、典型的にはタンクおよび／または容器の中のもっと濃縮された炭酸カルシウムを含む懸濁物を攪拌し、混合するために使用される粉末−液体混合手段から選択される。または、少なくとも１つの混合ユニットが管状の混合ユニットである場合、混合ユニットは、炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液の十分な混合を可能にする混合ビーズを含んでいてもよい。
【０１１５】
本発明の一実施形態において、マスターバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのスタティックミキサーである。好ましくは、少なくとも１つのスタティックミキサーは、このミキサーが、１つのチャンバの背後に他のチャンバが並び、管軸に沿って互いに隣接する複数の混合チャンバを備えることを特徴とする。
【０１１６】
この観点で、少なくとも１つのスタティックミキサーが、炭酸カルシウムを含む懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液を十分に混合するために当業者に周知の任意の種類のスタティックミキサーであってもよいことが理解される。
【０１１７】
例えば、少なくとも１つのスタティックミキサーは、Ｓｕｌｚｅｒ  Ｃｈｅｍｔｅｃｈ  ＡＧ（スイス）からＳｕｌｚｅｒ  Ｍｉｓｃｈｅｒ  ＳＭＶ（商標）として入手可能なスタティックミキサーである。
【０１１８】
または、マスターバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのダイナミックミキサーである。好ましくは、ダイナミックミキサーは、このミキサーが、攪拌ブレードまたは混合ビーズまたはプロペラのような混合手段を備えることを特徴とする。
【０１１９】
この観点で、少なくとも１つのダイナミックミキサーが、炭酸カルシウムを含む懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液を十分に混合するための当業者に周知の任意の種類のダイナミックミキサーであってもよいことが理解される。本発明の一実施形態において、少なくとも１つのダイナミックミキサーは、複数の混合ビーズを含む管状のミキサーである。
【０１２０】
例えば、少なくとも１つのダイナミックミキサーは、炭酸カルシウムを含む懸濁物を合わせ、および／または混合し、および／または攪拌するための当業者に周知の任意の種類のダイナミックミキサーであってもよい。
【０１２１】
得られる炭酸水素カルシウム水溶液の濃度に依存して、マスターバッチライン中の滞留時間は、１分から２４０分、１分から１２０分、１分から９０分、２分から６０分、または２分から４５分であってもよい。マスターバッチライン中の滞留時間は、広範囲にわたって変動してもよく、例えば、マスターバッチライン中の炭酸カルシウム懸濁物に投入されるＣＯ２の量に依存し、温度、ｐＨ、圧力および初期の水質のような他の方法パラメーターにも依存してもよいが理解される。
【０１２２】
二酸化炭素存在下、炭酸カルシウムの水性懸濁物から炭酸カルシウムをさらに溶解し、溶解した炭酸カルシウムの溶液、即ち、濃縮された炭酸水素カルシウムの溶液を作成するために、マルチプルバッチシステムは、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つのタンクを備える。
【０１２３】
好ましくは、マルチプルバッチシステムのマスターバッチラインは、１つのタンクを備える。
【０１２４】
この観点で、少なくとも１つのタンクが、炭酸カルシウムを含む懸濁物を攪拌し、および／または炭酸カルシウムを含む懸濁物から炭酸水素カルシウム溶液への変換を完結するために当業者に周知の任意の種類のタンクおよび／または容器であってもよいことが理解される。
【０１２５】
例えば、少なくとも１つのタンクは、１ｌから１，０００ｋｌ、好ましくは、１０ｌから５００ｋｌ、さらに好ましくは、１０ｌから２５０ｋｌ、最も好ましくは、１０ｌから１００ｋｌの範囲のタンクおよび／または容器であってもよい。
【０１２６】
少なくとも１つのタンクが、当業者に周知の開放したタンクまたは閉じたタンクであることがさらに理解される。本発明の一実施形態において、少なくとも１つのタンクは、閉じたタンクである。例えば、少なくとも１つのタンクが閉じたタンクの形態で与えられる場合、閉じたタンクは、好ましくは、加圧下で操作され、即ち、炭酸カルシウムを含む懸濁物の攪拌および／または炭酸カルシウムを含む懸濁物から炭酸水素カルシウム溶液への変換の完結が加圧下で行われる。少なくとも１つの閉じたタンク内で調節することができる適切な圧力は、好ましくは、０．１ｂａｒから１０ｂａｒ、さらに好ましくは、０．２から５ｋＰａ、最も好ましくは、０．５から２ｋＰａの範囲である。
【０１２７】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのタンクは、攪拌デバイスを備える。例えば、攪拌デバイスは、機械的な攪拌デバイス、例えば、典型的にはタンクおよび／または容器の中で炭酸カルシウムを含む懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液を攪拌するために使用される攪拌ブレードから選択される。
【０１２８】
本発明の一実施形態によれば、マスターバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、マスターバッチラインの少なくとも１つのタンクに組み込まれている。例えば、少なくとも１つの混合ユニットがマスターバッチラインの少なくとも１つのタンクに組み込まれている場合、混合ユニット／タンクを合わせて、好ましくは、少なくとも１つのダイナミックミキサーである。従って、少なくとも１つの混合ユニットがマスターバッチラインの少なくとも１つのタンク（即ち、ダイナミックミキサー）に組み込まれている場合、混合ユニット／タンクを合わせたものは、少なくとも１つの気体投入入口の前または後に配置される。
【０１２９】
または、少なくとも混合ユニットが、管状の少なくとも１つのスタティックミキサーまたは少なくとも１つのダイナミックミキサーである場合、少なくとも１つの混合ユニットおよび少なくとも１つのタンクは、好ましくは、互いに分離されており、即ち、合わされていない。従って、少なくとも１つの混合ユニットが、管状の少なくとも１つのスタティックミキサーまたは少なくとも１つのダイナミックミキサーである場合、少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つの気体投入入口と少なくとも１つのタンクの間に配置される。
【０１３０】
本発明の一実施形態において、マスターバッチラインの少なくとも１つのタンクは、少なくとも１つのタンクの充填度を制御する少なくとも１つの制御ユニットを備える。この観点で、少なくとも１つの制御ユニットが、好ましくは、炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液がタンクに過剰に流れないように、タンクの充填度を制御することが理解される。
【０１３１】
例えば、少なくとも１つの制御ユニットは、タンクが炭酸水素カルシウム溶液を含む場合、炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液がシステムに放出されるようにタンクの充填度を制御する。適切なパラメーター、例えば、設定した滞留時間、温度、ｐＨ、濁度、導電性、カルシウムイオン濃度などが、調製された炭酸水素カルシウム溶液によって満たされる場合にのみ、炭酸水素カルシウム溶液がシステムに放出されることが望ましい。
【０１３２】
従って、炭酸水素カルシウム溶液の調製は、好ましくは、パラメーターによって制御される。
【０１３３】
従って、本発明のマスターバッチラインが、水性炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液のパラメーター値、例えば、溶解した炭酸カルシウムの溶液のループ状のマスターバッチライン中の滞留時間、導電性、温度、ｐＨ、総溶解固形分、濁度、アルカリ性、総硬度、カルシウム濃度および／またはＣＯ２濃度を制御する（即ち、測定し、監視する）ための手段を備えることが好ましい。
【０１３４】
本発明の一実施形態によれば、マスターバッチラインは、（例えば、イオン感受性電極によって）ｐＨ、濁度、導電性、温度および／またはカルシウムイオン濃度を監視する少なくとも１つの制御ユニットを備える。
【０１３５】
これに加え、またはこれに代えて、マスターバッチラインは、ＣＯ２の投入量、ＣＯ２の投入速度、設定ｐＨ値に従った滞留時間、濁度および／または導電性を制御する少なくとも１つの制御ユニットを備える。
【０１３６】
本発明のマルチプルバッチシステムのマスターバッチラインは、循環連通達成されるように、少なくとも１つの気体投入入口と、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つの混合ユニットと、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つのタンクとを備える。
【０１３７】
従って、マスターバッチラインが、少なくとも１つの混合ユニットが、少なくとも１つの気体投入入口と少なくとも１つのタンクの間に配置されるように必要なユニットを備えることが理解される。例えば、少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つの混合ユニットが、管状のスタティックミキサーまたはダイナミックミキサーである場合、少なくとも１つの気体投入入口と少なくとも１つのタンクの間に配置される。これに代えて、またはこれに加え、少なくとも１つのタンクが、少なくとも１つの混合ユニットと少なくとも１つの気体投入入口の間に配置されることが理解される。これに代えて、またはこれに加え、少なくとも１つの気体投入入口が、少なくとも１つのタンクと少なくとも１つの混合ユニットの間に配置されることが理解される。
【０１３８】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの混合ユニットは、マスターバッチラインの少なくとも１つのタンクに組み込まれている。例えば、少なくとも１つの混合ユニットがダイナミックミキサーである場合、少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのタンクに組み込まれている。従って、少なくとも１つの混合ユニットが、マスターバッチラインの少なくとも１つのタンク（即ち、ダイナミックミキサー）に組み込まれている場合、混合ユニット／タンクを合わせたものは、少なくとも１つの気体投入入口の前または後に配置される。
【０１３９】
従って、少なくとも１つのダイナミックミキサーであるマスターバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットが、少なくとも１つの気体投入入口と少なくとも１つのタンクの間に配置されるか、または、少なくとも１つのタンクに組み込まれることが理解される。
【０１４０】
言い換えると、マスターバッチラインの１つのユニットは、流体を接続する経路（またはパイプライン）が、あるユニットの出口から延び、別のユニットの入口に接続するように、直接的に、またはユニット内に提供されるか、またはユニットを通って提供されるか、および／またはユニットの間にある１つ以上の管またはパイプによって間接的に接続する。
【０１４１】
従って、本発明の一実施形態によれば、マスターバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口は、マスターバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットの少なくとも１つの入口に接続する。これに加え、またはこれに代えて、マスターバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットの少なくとも１つの出口は、マスターバッチラインの少なくとも１つのタンクの少なくとも１つの入口に接続する。これに加え、またはこれに代えて、マスターバッチラインの少なくとも１つのタンクの少なくとも１つの出口は、マスターバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口に接続する。
【０１４２】
または、少なくとも１つの混合ユニットが少なくとも１つのタンクに組み込まれる場合、マスターバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口は、マスターバッチラインの混合ユニット／タンクを合わせたものの少なくとも１つの入口に接続される。これに加え、またはこれに代えて、マスターバッチラインの混合ユニット／タンクを合わせたものの少なくとも１つの少なくとも１つの出口は、マスターバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口の少なくとも１つの入口に接続される。
【０１４３】
炭酸カルシウムの水性懸濁物から、濃縮された炭酸水素カルシウム溶液を得るために、マスターバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口が、少なくとも１つの投入ユニットの後に配置されることが好ましい。本発明の好ましい一実施形態において、少なくとも１つの投入ユニットは、マスターバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口に接続される。
【０１４４】
用語「〜の後」は、本発明の意味において、システムの別のユニット（例えば、少なくとも１つの投入ユニットおよび少なくとも１つの気体投入入口、少なくとも１つの混合ユニットまたはマスターバッチラインの少なくとも１つのタンクおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチライン）の背後に続く位置を指す。この用語は、特に示されていない限り、システムの前記ユニットの間にある弁、制御ユニット、管、パイプ、ポンプなどの存在を除外しない。例えば、少なくとも１つの気体投入入口が、少なくとも１つの投入ユニットの後に配置されていると述べられている場合、少なくとも１つの気体投入入口は、少なくとも１つの投入ユニットの背後に続くユニットであるが、用語「〜の後」は、例えば、背圧弁が少なくとも１つの気体投入入口と少なくとも１つの投入ユニットの間に配置されることを除外しない。
【０１４５】
マスターバッチラインの一部のあるユニットから、同じラインの一部である別のユニットへの流体の流れは、好ましくは、１つ以上の中間的な（具体的には述べられず、記載されていない）デバイス、ポンプまたは装置によって達成される。さらに、このような流れは、例えば、弁、スイッチ、制御ユニットおよび／または他の適切な要素によって選択的に割り込むことができてもよく、または割り込むことができなくてもよい。
【０１４６】
本発明の一実施形態において、マスターバッチラインは、マスターバッチラインのあるユニットから、このラインの一部である別のユニットへと水性炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液を向かわせるための少なくとも１つのポンプ、好ましくは、少なくとも２つのポンプ、最も好ましくは、少なくとも３つのポンプを備える。例えば、マスターバッチラインは、マスターバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットの前に配置された少なくとも１つのポンプを備える。これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つのポンプは、マスターバッチラインの少なくとも１つのタンクの後に配置される。
【０１４７】
用語「〜の前」は、本発明の意味において、システムの別のユニット（例えば、少なくとも１つの投入ユニットおよび少なくとも１つの気体投入入口、少なくとも１つの混合ユニットまたはマスターバッチラインの少なくとも１つのタンクおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチライン）の前側にある位置を指す。この用語は、特に示されていない限り、システムの前記ユニットの間にある弁、制御ユニット、管、パイプ、ポンプなどの存在を除外しない。例えば、ポンプが少なくとも１つの混合ユニットの前に配置されていると述べられている場合、少なくとも１つのポンプは、少なくとも１つの混合ユニットの前側にあるユニットである。
【０１４８】
本発明の一実施形態において、マスターバッチラインは、少なくとも１つの混合ユニットの前、マスターバッチラインの少なくとも１つのタンクの後に配置された１つのポンプを備える。
【０１４９】
これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つのポンプ、好ましくは、１つのポンプは、マスターバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口（例えば、ベンチュリーインジェクター）の前または後に配置される。
【０１５０】
少なくとも１つのポンプは、好ましくは、水性炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液が、少なくとも１つの気体投入入口から、少なくとも１つの混合ユニットまで、少なくとも１つのタンクまで、さらに少なくとも１つの気体投入入口へと戻る再循環する様式で向かうように設計される。
【０１５１】
気体投入入口（好ましくは、ベンチュリーインジェクター）は、マスターバッチラインの中に配置される少なくとも１つのポンプの前（即ち、少なくとも１つの混合ユニットの近く）または後（即ち、少なくとも１つの投入ユニットの近く）に配置されていてもよい。ベンチュリーインジェクターの使用の１つの利点は、気体（例えば、発電によって作られるＣＯ２）を、本発明のマルチプルバッチシステムと共に行うことができる方法に導入することができることである。
【０１５２】
マスターバッチライン中の少なくとも１つのポンプの圧送能（合計でｍ３／ｈ単位）が、マスターバッチラインの一部である少なくとも１つのタンクの体積の０．０１倍から１００倍であることがさらに理解される。
【０１５３】
これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つの混合ユニットに供給するマスターバッチラインの少なくとも１つのポンプによって誘発される流れの速度は、０．２ｍ／ｓから１０ｍ／ｓ、好ましくは、０．５ｍ／ｓから５ｍ／ｓ、さらに好ましくは、１ｍ／ｓから２ｍ／ｓ、最も好ましくは、１ｍ／ｓから１．５ｍ／ｓである。
【０１５４】
マスターバッチラインが、少なくとも１つの混合ユニットとして少なくとも１つのスタティックミキサーを備える場合、少なくとも１つの混合ユニットに供給するマスターバッチラインの少なくとも１つのポンプによって誘発される流れの速度は、好ましくは、１ｍ／ｓから１．５ｍ／ｓである。
【０１５５】
これに加え、またはこれに代えて、マスターバッチラインの少なくとも１つのポンプは、１ｂａｒから１０ｂａｒ、好ましくは、２ｂａｒから８ｂａｒ、最も好ましくは、２ｂａｒから６ｂａｒの圧力で操作される。
【０１５６】
炭酸水素カルシウム溶液の調製は、パラメーター、例えば、マスターバッチラインのバッチ方法中にライン内で測定される滞留時間、導電性、ｐＨ、温度、カルシウムイオン濃度、圧送速度、流れの圧力、ＣＯ２の投入または濁度を検出することによって監視することができる。例えば、マスターバッチラインは、滞留時間、圧送速度、流れ、圧力および／またはＣＯ２の投入を監視する少なくとも１つの制御ユニットを備える。これに加え、またはこれに代えて、マスターバッチラインは、炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液のｐＨ、濁度、導電性、温度および／またはカルシウムイオン濃度を（例えば、イオン感受性電極によって）監視する少なくとも１つの制御ユニットを備える。
【０１５７】
従って、マスターバッチラインが、好ましくは、設定ｐＨ値、濁度および／または導電性に従って、ＣＯ２の投入量および／または投入速度および／または滞留時間を制御する少なくとも１つの制御ユニットを備えることが理解される。ＣＯ２の投入量および／または投入速度および／または滞留時間を制御する少なくとも１つの制御ユニットと、滞留時間、圧送速度、流れ、圧力および／またはＣＯ２の投入を監視する少なくとも１つの制御ユニットと、ｐＨ、濁度、導電性、温度および／またはカルシウムイオン濃度を監視する１つの制御ユニットは、集合的に、または別個に操作することができる。
【０１５８】
例えば、マスターバッチラインは、好ましくは少なくとも１つの混合ユニットの前および／または少なくとも１つの気体投入入口の後に配置される流れを監視する制御ユニットを備える。好ましくは、マスターバッチラインは、それぞれ好ましくは少なくとも１つの混合ユニットの後および／または少なくとも１つのタンクの前に配置されるｐＨ、濁度および導電性をそれぞれ監視する制御ユニットを備える。
【０１５９】
本発明の一実施形態において、マスターバッチラインは、少なくとも１つの混合ユニットの前および少なくとも１つの気体投入入口の後に配置される流れを監視する制御ユニットと、少なくとも１つの混合ユニットの後および少なくとも１つのタンクの前に配置される、ｐＨ、濁度および導電性を測定する制御ユニットとを備える。
【０１６０】
場合により、水性炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液の一部を、マスターバッチラインから放出することができる。従って、マスターバッチラインは、炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液の少なくとも一部を放出するための別の出口が備わっていてもよい。
【０１６１】
放出された炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液を、場合により、例えば、機械的な処理、または少なくとも１つの膜濾過ユニットによる濾過によって、さらに処理してもよい。
【０１６２】
本発明の一実施形態において、マスターバッチラインは、少なくとも１つの混合ユニットの前および／または後に配置された少なくとも１つの出口を備える。好ましくは、マスターバッチラインは、少なくとも１つの混合ユニットの前および後に配置された少なくとも１つの出口を備える。炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液の放出は、好ましくは、炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液の流れを選択的に遮ることができる弁、スイッチ、制御ユニットおよび／または他の適切な要素によって制御される。
【０１６３】
本発明のマルチプルバッチシステムの別の要求は、システムが、少なくとも１つの気体投入入口と、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つの混合ユニットと、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つのタンクとを、循環連通した状態で備える少なくとも１つのスレーブバッチラインを備えることである。
【０１６４】
好ましくは、マルチプルバッチシステムは、少なくとも１つのスレーブバッチライン、好ましくは、少なくとも２つのスレーブバッチライン、最も好ましくは、少なくとも３つのスレーブバッチラインを備える。例えば、マルチプルバッチシステムは、１つのスレーブバッチラインを備える。
【０１６５】
１つ以上のスレーブバッチラインのそれぞれにおいて、炭酸水素カルシウム溶液を作成するために、水性懸濁物に炭酸カルシウムを溶解するために、少なくとも１つの投入ユニットによってそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインに注入される炭酸カルシウムの水性懸濁物を二酸化炭素と接触させる。それぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインにおいて、この炭酸カルシウムの懸濁物を炭酸水素カルシウム溶液に変換する。炭酸カルシウム懸濁物から炭酸水素カルシウム溶液への変換は、それぞれの１つ以上のスレーブバッチライン中、特定の滞留時間内に起こることが理解される。例えば、それぞれの１つ以上のスレーブバッチライン中で炭酸カルシウム懸濁物を炭酸水素カルシウム溶液に変換するための滞留時間は、好ましくは、２４０分未満、さらに好ましくは、１２０分未満、さらになお好ましくは、９０分未満、さらになお好ましくは、６０分未満、最も好ましくは、４５分未満である。例えば、それぞれの１つ以上のスレーブバッチライン中で炭酸カルシウム懸濁物を炭酸水素カルシウム溶液に変換するための滞留時間は、１分から２４０分、さらに好ましくは、１分から１２０分、さらになお好ましくは、１分から９０分、さらになお好ましくは、２分から６０分、最も好ましくは、２分から４５分であってもよい。
【０１６６】
好ましくは、１つ以上のスレーブバッチラインそれぞれで得られる炭酸水素カルシウム溶液は、炭酸水素カルシウムとしてのカルシウム濃度が、ＣａＣＯ３として５０ｍｇ／ｌから１，０００ｍｇ／ｌ、好ましくは、ＣａＣＯ３として１００ｍｇ／ｌから８００ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、ＣａＣＯ３として５００ｍｇ／ｌから７００ｍｇ／ｌである。従って、少なくとも１つのスレーブバッチラインで得られる炭酸水素カルシウム溶液が、濃縮された炭酸水素カルシウム溶液であることが理解される。
【０１６７】
これに加え、またはこれに代えて、１つ以上のスレーブバッチラインそれぞれで得られる炭酸水素カルシウム溶液は、ＭｇＣＯ３として１ｍｇ／ｌから１５０ｍｇ／ｌ、好ましくは、ＭｇＣＯ３として２ｍｇ／ｌから１００ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、ＭｇＣＯ３として５ｍｇ／ｌから５０ｍｇ／ｌのマグネシウム濃度を有する。本発明のさらに別の実施形態によれば、１つ以上のスレーブバッチラインそれぞれで得られる炭酸水素カルシウム溶液は、２５０ＮＴＵより小さく、好ましくは、２００ＮＴＵより小さく、さらに好ましくは、１５０より小さく、最も好ましくは、１００ＮＴＵより小さい濁度値を有する。例えば、１つ以上のスレーブバッチラインそれぞれで得られる炭酸水素カルシウム溶液は、５０ＮＴＵより小さく、または２０ＮＴＵより小さい濁度値を有する。
【０１６８】
本発明のさらに別の実施形態によれば、１つ以上のスレーブバッチラインそれぞれで得られる炭酸水素カルシウム溶液は、導電性値が、２００μＳ／ｃｍより大きく、好ましくは、５００μＳ／ｃｍより大きく、さらに好ましくは、７００μＳ／ｃｍより大きく、または９００μＳ／ｃｍより大きい。
【０１６９】
炭酸水素カルシウム溶液は、好ましくは、（ｉ）二酸化炭素を発生する化合物、または（ｉｉ）二酸化炭素を発生する化合物と酸のいずれかを導入することによって、少なくとも１つのスレーブバッチライン中で調製される。
【０１７０】
本発明の一実施形態において、二酸化炭素を発生する化合物は、二酸化炭素と他の気体（例えば、燃焼方法または焼成方法などのような工業的な方法から排出される二酸化炭素を含有する燃焼気体）の気体状混合物であるか、または二酸化炭素を発生する化合物は、気体状の二酸化炭素である。二酸化炭素と他の気体の気体状混合物が使用される場合、二酸化炭素は、気体状混合物の合計体積を基準として、９０体積％から約９９体積％、好ましくは、９５体積％から９９体積％の範囲で存在する。例えば、二酸化炭素は、気体状混合物の合計体積を基準として、少なくとも９７体積％の量で存在する。
【０１７１】
本発明で使用される酸は、好ましくは、硫酸、塩酸、亜硫酸、リン酸からなる群から選択される酸であり、好ましくは、硫酸またはリン酸である。
【０１７２】
少なくとも１つのスレーブバッチライン中で使用される気体状の二酸化炭素は、保存タンクから得ることができ、保存タンク中では液体相に保持される。二酸化炭素の消費速度および環境に依存して、低温タンクまたは従来の絶縁されたタンクのいずれかを使用することができる。液体二酸化炭素から気体状二酸化炭素への変換は、空気加熱した気化器、または電気または蒸気に基づく蒸発システムを用いて行うことができる。必要な場合、気体状二酸化炭素の圧力を、少なくとも１つの気体投入入口を介する注射工程の前に、例えば、圧力低下弁によって下げることができる。
【０１７３】
気体状二酸化炭素を、少なくとも１つのスレーブバッチラインに配置される少なくとも１つの気体投入入口によって、制御された速度で、少なくとも１つのスレーブバッチライン中の炭酸カルシウムの水性懸濁物の流れに注入し、流れの中に二酸化炭素の気泡分散物を生成し、この気泡を分散物に溶解させることができる。例えば、液体（即ち、水）への炭酸カルシウムの溶解は、炭酸カルシウムの水性懸濁物中に存在するＣａＣＯ３の合計量に対し、化学量論量または過剰量の二酸化炭素を必要とする。過剰の二酸化炭素が使用される場合、この過剰の二酸化炭素は、水性懸濁物の初期ＣＯ２濃度に従って、ＣａＣＯ３に関する化学量論比の１倍から２０倍、好ましくは、ＣａＣＯ３に関する化学量論比の２倍から１０倍、最も好ましくは、ＣａＣＯ３に関する化学量論比の１倍から６倍を変動する。濃縮された炭酸水素カルシウム溶液と再ミネラル化される水の希釈比は、母液（炭酸水素カルシウム溶液）の実際の濃度に依存して、最終目標ｐＨ値（過剰なＣＯ２）および最終目標カルシウム濃度（添加されたＣａＣＯ３）に影響を与えることとなる。
【０１７４】
炭酸水素カルシウム溶液を得るための少なくとも１つのスレーブバッチライン中の炭酸カルシウム懸濁物の液相（即ち、水）への炭酸カルシウムの溶解速度は、投入されるＣＯ２の量に依存し、温度、ｐＨ、圧力、懸濁物中の初期ＣａＣＯ３濃度および少なくとも１つのスレーブバッチライン中の炭酸カルシウム懸濁物にＣＯ２が導入される投入速度にも依存することが理解される。
【０１７５】
例示的な実施形態によれば、二酸化炭素は、それぞれの１つ以上のスレーブバッチラインに配置される少なくとも１つの気体投入入口による水の乱流領域で（即ち、１つ以上のスレーブバッチラインそれぞれにおいて）、炭酸水素カルシウム溶液を調製するために使用される炭酸カルシウムの水性懸濁物に導入され、例えば、パイプライン中の制限によって乱流を作り出すことができる。例えば、二酸化炭素を、少なくとも１つのスレーブバッチラインの１つのユニットに接続するパイプラインに配置されたベンチュリーの口部分に導入することができる。ベンチュリーの口部分でパイプラインの断面積が狭くなり、二酸化炭素を比較的小さな気泡に破壊し、これによって、少なくとも１つのスレーブバッチライン中での溶解を容易にするのに十分なエネルギーの乱流を作り出す。一実施形態によれば、二酸化炭素は、少なくとも１つのスレーブバッチライン中の水性炭酸カルシウム懸濁物の流れに加圧下で導入される。
【０１７６】
これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つのスレーブバッチラインにおいて、二酸化炭素が、５℃から６０℃、好ましくは、１０℃から５０℃、最も好ましくは、１０℃から３０℃などの１０℃から４０℃の温度を有する炭酸カルシウムの水性懸濁物に注入されることが理解される。本発明の一実施形態において、少なくとも１つのスレーブバッチライン中の炭酸カルシウムの水性懸濁物は、温度がほぼ室温、即ち、１５℃から２５℃である。
【０１７７】
本発明の一実施形態において、二酸化炭素は、１ｂａｒから３ｂａｒの圧力、ほぼ室温、即ち、１５℃から２５℃の温度で少なくとも１つのスレーブバッチライン中の炭酸カルシウムの水性懸濁物に注入される。例えば、二酸化炭素は、約２ｂａｒの圧力、ほぼ室温、即ち、１５℃から２５℃の温度で少なくとも１つのスレーブバッチライン中の炭酸カルシウムの水性懸濁物に注入される。
【０１７８】
従って、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口は、好ましくは、ＣＯ２入口であることが理解される。本発明の好ましい一実施形態において、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口は、ベンチュリーインジェクターである。または、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口は、背圧弁を有する質量流量制御器である。例えば、背圧弁を有する質量流量制御器は、Ｂｒｏｎｋｈｕｒｓｔデバイスである。
【０１７９】
流れ制御弁または他の手段を使用し、少なくとも１つのスレーブバッチライン中の濃縮された炭酸水素カルシウム溶液を調製するために使用される炭酸カルシウムの水性懸濁物中への二酸化炭素の流速を制御することができる。例えば、ＣＯ２投入の遮断および／または濁度、ｐＨまたは導電性のライン内測定デバイスおよび／またはタイマーを使用し、少なくとも１つのスレーブバッチライン中の炭酸カルシウム懸濁物に投入されるＣＯ２の速度を制御することができる。
【０１８０】
好ましくは、それぞれの１つ以上のスレーブバッチラインにおいて、炭酸水素カルシウム溶液を調製するために使用される炭酸カルシウムの水性懸濁物への二酸化炭素の溶解は、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つの混合ユニットによって容易になる。
【０１８１】
本発明の一実施形態において、１つ以上のスレーブバッチラインは、それぞれ、１つの混合ユニット、好ましくは、少なくとも２つの混合ユニット、さらに好ましくは、２つの混合ユニットを備える。例えば、１つ以上のスレーブバッチラインは、それぞれ、直列に接続した少なくとも２つの混合ユニット、好ましくは、直列に接続した２つの混合ユニットを備える。
【０１８２】
この観点で、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、炭酸カルシウムを含む懸濁物を合わせ、および／または混合し、および／または攪拌するための当業者に周知の任意の種類のタンクおよび／または容器であってもよいことが理解される。例えば、少なくとも１つの混合ユニットは、垂直および／または水平の混合ユニットまたは管状の混合ユニットである。または、少なくとも１つの混合ユニットは、キャビテーションのために使用される任意のデバイスである。例えば、少なくとも１つの混合ユニットは、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃａｖｉｔａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ＵＳＡ）から入手可能なキャビテーションデバイスである。
【０１８３】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、垂直および／または水平の混合ユニットである。好ましくは、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、垂直の混合ユニットである。
【０１８４】
例えば、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、１ｌから１，０００ｋｌ、好ましくは、１０ｌから５００ｋｌ、さらに好ましくは、１０ｌから２５０ｋｌ、最も好ましくは、１０ｌから１００ｋｌの範囲のタンクおよび／または容器である。
【０１８５】
好ましくは、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、攪拌手段および／またはキャビテーション手段を備える。本発明の一実施形態において、少なくとも１つの混合ユニットは、攪拌手段またはキャビテーション手段を備える。好ましくは、少なくとも１つの混合ユニットは、攪拌手段を備える。例えば、攪拌手段は、機械的な攪拌手段、例えば、典型的にはタンクおよび／または容器の中で炭酸カルシウムを含む懸濁物を攪拌し、混合するために使用される攪拌ブレードから選択される。または、攪拌手段は、典型的にはタンクおよび／または容器の中のもっと濃縮された炭酸カルシウムを含む懸濁物を攪拌し、混合するために使用される粉末−液体混合手段から選択される。または、少なくとも１つの混合ユニットが管状の混合ユニットである場合、混合ユニットは、炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液の十分な混合を可能にする混合ビーズを含んでいてもよい。
【０１８６】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのスタティックミキサーである。好ましくは、少なくとも１つのスタティックミキサーは、このミキサーが、１つのチャンバの背後に他のチャンバが並び、管軸に沿って互いに隣接する複数の混合チャンバを備えることを特徴とする。
【０１８７】
この観点で、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのスタティックミキサーが、炭酸カルシウムを含む懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液を十分に混合するために当業者に周知の任意の種類のスタティックミキサーであってもよいことが理解される。
【０１８８】
例えば、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのスタティックミキサーは、Ｓｕｌｚｅｒ  Ｃｈｅｍｔｅｃｈ  ＡＧ（スイス）からＳｕｌｚｅｒ  Ｍｉｓｃｈｅｒ  ＳＭＶ（商標）として入手可能なスタティックミキサーである。
【０１８９】
または、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのダイナミックミキサーである。好ましくは、ダイナミックミキサーは、このミキサーが、攪拌ブレードまたは混合ビーズまたはプロペラのような混合手段を備えることを特徴とする。
【０１９０】
この観点で、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのダイナミックミキサーが、炭酸カルシウムを含む懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液を十分に混合するための当業者に周知の任意の種類のダイナミックミキサーであってもよいことが理解される。本発明の一実施形態において、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのダイナミックミキサーは、複数の混合ビーズを含む管状のミキサーである。
【０１９１】
例えば、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのダイナミックミキサーは、炭酸カルシウムを含む懸濁物を合わせ、および／または混合し、および／または攪拌するための当業者に周知の任意の種類のダイナミックミキサーであってもよい。
【０１９２】
少なくとも１つのスレーブバッチライン中で得られる炭酸水素カルシウム水溶液の濃度に依存して、少なくとも１つのスレーブバッチライン中の滞留時間は、１分から２４０分、１分から１２０分、１分から９０分、２分から６０分、または２分から４５分であってもよい。少なくとも１つのスレーブバッチライン中の滞留時間は、広範囲にわたって変動してもよく、例えば、少なくとも１つのスレーブバッチライン中の炭酸カルシウム懸濁物に投入されるＣＯ２の量に依存してもよいことが理解される。
【０１９３】
二酸化炭素存在下、炭酸カルシウムの水性懸濁物から炭酸カルシウムをさらに溶解し、炭酸水素カルシウムの溶液を作成するために、少なくとも１つのスレーブバッチラインは、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つのタンクを備える。
【０１９４】
好ましくは、マルチプルバッチシステムの少なくとも１つのスレーブバッチラインは、１つのタンクを備える。
【０１９５】
この観点で、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクは、炭酸カルシウムを含む懸濁物を攪拌し、および／または炭酸カルシウムを含む懸濁物から炭酸水素カルシウム溶液への変換を完結するための当業者に周知の任意の種類のタンクおよび／または容器であってもよいことが理解される。
【０１９６】
例えば、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクは、１ｌから１，０００ｋｌ、好ましくは、１０ｌから５００ｋｌ、さらに好ましくは、１０ｌから２５０ｋｌ、最も好ましくは、１０ｌから１００ｋｌの範囲のタンクおよび／または容器であってもよい。
【０１９７】
少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクが、当業者に周知の開放したタンクまたは閉じたタンクであることがさらに理解される。本発明の一実施形態において、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクは、閉じたタンクである。例えば、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクが閉じたタンクの形態で与えられる場合、閉じたタンクは、好ましくは、加圧下で操作され、即ち、炭酸カルシウムを含む懸濁物の攪拌および／または炭酸カルシウムを含む懸濁物から炭酸水素カルシウム溶液への変換の完結が加圧下で行われる。少なくとも１つのスレーブバッチラインのなくとも１つの閉じたタンク内で調節することができる適切な圧力は、０．１から１０ｋＰａ、好ましくは、０．２から５ｋＰａ、最も好ましくは、０．５から２ｋＰａの範囲である。
【０１９８】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクは、攪拌デバイスを備える。例えば、攪拌デバイスは、機械的な攪拌デバイス、例えば、典型的にはタンクおよび／または容器の中で炭酸カルシウムを含む懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液を攪拌するために使用される攪拌ブレードから選択される。
【０１９９】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクに組み込まれている。例えば、少なくとも１つの混合ユニットが少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクに組み込まれている場合、混合ユニット／タンクを合わせて、好ましくは、少なくとも１つのダイナミックミキサーである。従って、少なくとも１つの混合ユニットが少なくとも１つのタンク（即ち、ダイナミックミキサー）に組み込まれている場合、混合ユニット／タンクを合わせたものは、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口の前または後に配置される。
【０２００】
または、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも混合ユニットが、管状の少なくとも１つのスタティックミキサーまたは少なくとも１つのダイナミックミキサーである場合、少なくとも１つの混合ユニットおよび少なくとも１つのタンクは、好ましくは、互いに分離されており、即ち、合わされていない。従って、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットが、管状の少なくとも１つのスタティックミキサーまたは少なくとも１つのダイナミックミキサーである場合、少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口と少なくとも１つのタンクの間に配置される。
【０２０１】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクは、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクの充填度を制御する少なくとも１つの制御ユニットを備える。この観点で、少なくとも１つの制御ユニットが、炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液が少なくとも１つのタンクに過剰に流れないように、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクの充填度を制御することが理解される。
【０２０２】
例えば、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの制御ユニットは、タンクが炭酸水素カルシウム溶液を含む場合、炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液がシステムに放出されるように対応する少なくとも１つのタンクの充填度を制御する。
【０２０３】
本発明のマルチプルバッチシステムのそれぞれの１つ以上のスレーブバッチラインは、循環連通が達成されるように、少なくとも１つの気体投入入口と、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つの混合ユニットと、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口が設けられた少なくとも１つのタンクとを備える。
【０２０４】
従って、少なくとも１つのスレーブバッチラインが、少なくとも１つの混合ユニットが、少なくとも１つの気体投入入口と少なくとも１つのタンクの間に配置されるように必要なユニットを備えることが理解される。例えば、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つの混合ユニットが、管状のスタティックミキサーまたはダイナミックミキサーである場合、少なくとも１つの気体投入入口と少なくとも１つのタンクの間に配置される。これに代えて、またはこれに加え、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクが、少なくとも１つの混合ユニットと少なくとも１つの気体投入入口の間に配置されることが理解される。これに代えて、またはこれに加え、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口が、少なくとも１つのタンクと少なくとも１つの混合ユニットの間に配置されることが理解される。
【０２０５】
本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクに組み込まれている。例えば、少なくとも１つの混合ユニットがダイナミックミキサーである場合、少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つのタンクに組み込まれている。従って、少なくとも１つの混合ユニットが、少なくとも１つのタンク（即ち、ダイナミックミキサー）に組み込まれている場合、混合ユニット／タンクを合わせたものは、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口の前または後に配置される。
【０２０６】
従って、少なくとも１つのダイナミックミキサーである少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットは、少なくとも１つの気体投入入口と少なくとも１つのタンクの間に配置されるか、または、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクに組み込まれることが理解される。
【０２０７】
言い換えると、少なくとも１つのスレーブバッチラインの１つのユニットは、流体を接続する経路（またはパイプライン）が、あるユニットの出口から延び、別のユニットの入口に接続するように、直接的に、またはユニット内に提供されるか、またはユニットを通って提供されるか、および／またはユニットの間にある１つ以上の管またはパイプによって間接的に接続する。
【０２０８】
従って、本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口は、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットの少なくとも１つの入口に接続される。これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットの少なくとも１つの出口は、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクの少なくとも１つの入口に接続される。これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクの少なくとも１つの出口は、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口に接続される。
【０２０９】
または、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットが少なくとも１つのタンクに組み込まれる場合、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口は、少なくとも１つのスレーブバッチラインの混合ユニット／タンクを合わせたものの少なくとも１つの入口に接続される。これに加え、またはこれに代えて、マスターバッチラインの混合ユニット／タンクを合わせたものの少なくとも１つの出口は、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口の少なくとも１つの入口に接続される。
【０２１０】
炭酸カルシウムの水性懸濁物から、濃縮された炭酸水素カルシウム溶液を得るために、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口が、少なくとも１つの投入ユニットの後に配置されることが好ましい。本発明の好ましい一実施形態において、少なくとも１つの投入ユニットは、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口に接続される。
【０２１１】
スレーブバッチラインの一部のあるユニットから、同じスレーブバッチラインの一部である別のユニットへの流体の流れは、１つ以上の中間的な（具体的には述べられず、記載されていない）デバイス、ポンプまたは装置によって達成することができる。さらに、このような流れは、例えば、弁、スイッチ、制御ユニットおよび／または他の適切な要素によって選択的に割り込むことができてもよく、または割り込むことができなくてもよい。
【０２１２】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのスレーブバッチラインは、少なくとも１つのスレーブバッチラインのあるユニットから、同じスレーブバッチラインの一部である別のユニットへと水性炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液を向かわせるための少なくとも１つのポンプ、好ましくは、少なくとも２つのポンプ、最も好ましくは、少なくとも３つのポンプを備える。例えば、少なくとも１つのスレーブバッチラインは、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの混合ユニットの前に配置された少なくとも１つのポンプを備える。これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つのポンプは、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクの後に配置される。
【０２１３】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのスレーブバッチラインは、少なくとも１つの混合ユニットの前および少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのタンクの後に配置された１つのポンプを備える。
【０２１４】
これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つのポンプ、好ましくは、１つのポンプは、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口（例えば、ベンチュリーインジェクター）の前または後に配置される。
【０２１５】
少なくとも１つのポンプは、好ましくは、水性炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液が、少なくとも１つの気体投入入口から、少なくとも１つの混合ユニットまで、少なくとも１つのタンクまで、さらに少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つの気体投入入口へと戻る再循環する様式で向かうように設計される。
【０２１６】
少なくとも１つの気体投入入口（好ましくは、ベンチュリーインジェクター）は、少なくとも１つのスレーブバッチラインの中に配置される少なくとも１つのポンプの前（即ち、少なくとも１つの混合ユニットの近く）または後（即ち、少なくとも１つの投入ユニットの近く）に配置されていてもよい。
【０２１７】
少なくとも１つのスレーブバッチライン中の少なくとも１つのポンプの圧送能（合計でｍ３／ｈ単位）が、少なくとも１つのスレーブバッチラインの一部である少なくとも１つのタンクの体積の０．０１倍から１００倍であることがさらに理解される。
【０２１８】
これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つの混合ユニットに供給する少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのポンプによって誘発される流れの速度は、０．２ｍ／ｓから１０ｍ／ｓ、好ましくは、０．５ｍ／ｓから５ｍ／ｓ、さらに好ましくは、１ｍ／ｓから２ｍ／ｓ、最も好ましくは、１ｍ／ｓから１．５ｍ／ｓである。
【０２１９】
少なくとも１つのスレーブバッチラインが、少なくとも１つの混合ユニットとして少なくとも１つのスタティックミキサーを備える場合、少なくとも１つの混合ユニットに供給する少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのポンプによって誘発される流れの速度は、好ましくは、１ｍ／ｓから１．５ｍ／ｓである。
【０２２０】
これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つのスレーブバッチラインの少なくとも１つのポンプは、１ｂａｒから１０ｂａｒ、好ましくは、２ｂａｒから８ｂａｒ、最も好ましくは、２ｂａｒから６ｂａｒの圧力で操作される。
【０２２１】
炭酸水素カルシウム溶液の調製は、パラメーター、例えば、滞留時間、圧送速度、流れ、圧力および／またはＣＯ２の投入を検出することによって監視することができる。
【０２２２】
従って、少なくとも１つのスレーブバッチラインが、好ましくは、集合的に、または別個に操作することができる滞留時間、圧送速度、流れ、圧力および／またはＣＯ２の投入を監視する少なくとも１つの制御ユニットを備える。
【０２２３】
場合により、水性炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液の一部を、少なくとも１つのスレーブバッチラインから放出することができる。従って、少なくとも１つのスレーブバッチラインは、炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液の少なくとも一部を放出するための別の出口が備わっていてもよい。
【０２２４】
放出された炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液を、場合により、例えば、機械的な処理、または少なくとも１つの膜濾過ユニットによる濾過によって、さらに処理してもよい。
【０２２５】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つのスレーブバッチラインは、好ましくは、少なくとも１つの混合ユニットの後に配置された少なくとも１つの出口を備える。少なくとも１つのスレーブバッチラインからの炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液の放出は、好ましくは、炭酸カルシウム懸濁物または炭酸水素カルシウム溶液の流れを選択的に遮ることができる弁、スイッチ、制御ユニットおよび／または他の適切な要素によって制御される。
【０２２６】
本発明の別の実施形態によれば、マスターバッチラインおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチラインから放出される炭酸水素カルシウム水溶液または炭酸カルシウムの水性懸濁物の一部が、マルチプルバッチシステムで、即ち、マスターバッチラインまたはそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインで製造される炭酸水素カルシウム溶液の濁度をさらに下げるために、例えば、膜濾過ユニットによって濾過される。
【０２２７】
従って、本発明の一実施形態において、マルチプルバッチシステムは、少なくとも１つの膜濾過ユニットをさらに備える。例えば、マスターバッチラインおよびそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインは、同じ膜濾過ユニットに接続され、即ち、マルチプルバッチシステムは、１つの膜濾過ユニットを備える。または、マルチプルバッチシステムのそれぞれのバッチライン、即ち、マスターバッチラインおよびそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインは、少なくとも１つの膜濾過ユニットを備える。言い換えると、マスターバッチラインおよびそれぞれの少なくとも１つのスレーブバッチラインは、異なる膜濾過ユニットに接続される。
【０２２８】
マルチプルバッチシステムの一部である少なくとも１つの膜濾過ユニットは、典型的には炭酸カルシウムを含む水性懸濁物／溶液を濾過するために使用される当業者に公知の任意の種類の膜フィルターであってもよい。例えば、クロスフロー型またはデッドエンド型の膜精密濾過デバイスおよび／またはクロスフロー型またはデッドエンド型の膜超濾過デバイスを使用してもよい。
【０２２９】
懸濁した粒子が懸濁物／溶液から分離され、透明溶液が得られるように、膜濾過ユニット内側と周囲の環境との圧力差が存在することが理解される。好ましくは、膜濾過ユニット内側の圧力は、周囲の環境の圧力よりも高い。
【０２３０】
精密濾過膜は、孔径が０．１μｍから１０μｍの膜であり、典型的には、懸濁物から懸濁した粒子を分離するために使用される。精密濾過膜は、セラミック、ポリマーまたは他の合成材料のものであってもよい。好ましくは、前記膜は、バックパルス能、即ち、水性懸濁物の濃縮された側に対して膜を通過する圧力による濾液の逆の流れが、汚染物質の蓄積を除去し、膜の流速を下げる能力を有する。これとは対照的に、超濾過膜は、孔径が０．００１μｍから０．１μｍの膜であり、エマルション、タンパク質および高分子を懸濁物から分離するために使用される。この構築材料は、典型的には、精密濾過膜と同じである。超濾過膜は、上述のようにバックパルスされるか、または、所定期間、濾液弁を閉じることによって逆洗する。
【０２３１】
例えば、少なくとも１つの膜濾過ユニットは、クロスフロー型膜濾過デバイスである。本発明の好ましい一実施形態において、少なくとも１つの膜濾過ユニットは、クロスフロー型またはデッドエンド型の膜精密濾過デバイスである。これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つの膜濾過ユニットは、クロスフロー型またはデッドエンド型の膜超濾過デバイスである。例えば、少なくとも１つの膜濾過ユニットは、クロスフロー型またはデッドエンド型の膜超濾過デバイス、好ましくは、デッドエンド型膜超濾過デバイスである。
【０２３２】
クロスフロー型膜濾過デバイスは、当業者に公知である。本発明のマルチプルバッチシステムに適したクロスフロー型膜濾過デバイスとしては、Ｍｉｃｒｏｄｙｎ−Ｎａｄｉｒ  ＧＭＢＨ（ドイツ）からＭｙｃｒｏｄｙｎ  Ｍｏｄｕｌ  ＣＭＢ  １５０または超濾過膜２．５インチのＩｎｇｅ製のｄｉｚｚｅｒモジュール（ＵＦ  Ｍｏｄｕｌｅ  ｄｉｚｚｅｒ  ２５１４Ｐ  ０．５）として入手可能なクロスフロー型膜濾過デバイスが挙げられる。
【０２３３】
少なくとも１つの膜濾過ユニットが、少なくとも１つの平板状フィルターおよび／または管状フィルターおよび／またはキャピラリーフィルター膜を備えることが理解される。好ましくは、少なくとも１つの膜濾過ユニットは、少なくとも１つの管状フィルター膜を備える。少なくとも１つの膜濾過ユニットが、少なくとも１つの管状フィルター膜を備える場合、管状フィルター膜は、好ましくは、内径が０．０１ｍｍから２５ｍｍ、さらに好ましくは、０．１ｍｍから１０ｍｍ、最も好ましくは、０．１ｍｍから７．５ｍｍの管状である。例えば、管状フィルター膜は、内径が１ｍｍから７．５ｍｍ、好ましくは、２．５ｍｍから７．５ｍｍの管状である。
【０２３４】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの膜濾過ユニットは、複数のキャピラリーを有するキャピラリーフィルター膜を備える。少なくとも１つの膜濾過ユニットが、複数のキャピラリーを有するキャピラリーフィルター膜である場合、キャピラリーは、好ましくは、内径が０．０１ｍｍから２５ｍｍ、さらに好ましくは、０．１ｍｍから１０ｍｍ、最も好ましくは、０．１ｍｍから７．５ｍｍである。例えば、少なくとも１つの膜濾過ユニットのキャピラリーは、内径が０．５ｍｍから５ｍｍ、好ましくは、０．５ｍｍから２．５ｍｍである。
【０２３５】
少なくとも１つの膜濾過ユニットが、複数のキャピラリーを有するキャピラリーフィルター膜である場合、膜濾過ユニットは、好ましくは、２から１５のキャピラリー、好ましくは、４から１２、最も好ましくは、５から１０のキャピラリーを含む。例えば、少なくとも１つの膜濾過ユニットは、７のキャピラリーを含む。
【０２３６】
キャピラリーフィルター膜は、比較的低い操作圧および高い再循環流速で固体を分離するための優れた流れの状態を与えるため、また、乱流が膜表面に作られるため、好ましい。
【０２３７】
本発明の一実施形態において、キャピラリーフィルター膜は、孔径が０．０１μｍから１０μｍ、好ましくは、０．０５μｍから５μｍ、さらに好ましくは、０．１μｍから２μｍ、最も好ましくは、０．５μｍから２μｍの少なくとも１つの膜を備える。
【０２３８】
膜濾過ユニットは、当業者に公知である。本発明のマルチプルバッチシステムに適切であり得る１つの膜濾過ユニットとしては、Ｉｎｇｅ  ｗａｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（ドイツ）から入手可能なｄｉｚｚｅｒ（Ｒ）Ｍｏｄｕｌｅが挙げられる。
【０２３９】
クロスフロー型膜濾過デバイスの少なくとも１つの膜を通る流れの速度は、０．１ｍ／ｓから１０ｍ／ｓ、好ましくは、０．５ｍ／ｓから５ｍ／ｓ、最も好ましくは、１ｍ／ｓから４ｍ／ｓであることがさらに理解される。これに加え、またはこれに代えて、クロスフロー型膜濾過デバイスの入口での圧力は、０ｂａｒから３０ｂａｒ、好ましくは、０．２ｂａｒから１０ｂａｒ、最も好ましくは、０．５ｂａｒから５ｂａｒである。
【０２４０】
本発明の一実施形態において、少なくとも１つの膜は、焼結した材料、多孔性磁器、合成ポリマー（ポリエチレン、ポリプロピレン、Ｔｅｆｌｏｎ（Ｒ）、または修飾ポリエーテルスルホンのような）およびこれらの混合物を含む群から選択される材料から作られる。
【０２４１】
少なくとも１つの膜濾過ユニットの後に得られる炭酸水素カルシウム溶液は、好ましくは、ｐＨが６から９の範囲、好ましくは、６．５から８の範囲、最も好ましくは、６．５から７．５の範囲である。
【０２４２】
これに加え、またはこれに代えて、少なくとも１つの膜濾過ユニットの後に得られる炭酸水素カルシウム溶液は、カルシウム濃度がＣａＣＯ３として５０ｍｇ／ｌから１，０００ｍｇ／ｌ、好ましくは、ＣａＣＯ３として１００ｍｇ／ｌから８００ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、ＣａＣＯ３として５００ｍｇ／ｌから７００ｍｇ／ｌである。別の実施形態によれば、少なくとも１つの膜濾過ユニットの後に得られる炭酸水素カルシウム溶液は、ＭｇＣＯ３として１ｍｇ／ｌから１５０ｍｇ／ｌ、好ましくは、ＭｇＣＯ３として２ｍｇ／ｌから１００ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、ＭｇＣＯ３として５ｍｇ／ｌから５０ｍｇ／ｌのマグネシウム濃度を有する。
【０２４３】
本発明のさらに別の実施形態によれば、少なくとも１つの膜濾過ユニットの後に得られる炭酸水素カルシウム溶液は、濁度値が、５．０ＮＴＵ小さく、好ましくは、２．０ＮＴＵより小さく、最も好ましくは、１．０ＮＴＵより小さい。
【０２４４】
本発明のマルチプルバッチシステムは、好ましくは、少なくとも１つのマスターバッチラインおよび／または少なくとも１つのスレーブバッチラインに関して平行の配列に整列するように少なくとも１つの膜濾過ユニットを備える。
【０２４５】
好ましくは、マスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインは、互いに独立して操作することができる。例えば、マスターバッチラインは、炭酸水素カルシウム溶液を調製するために使用され、少なくとも１つのスレーブバッチラインは、調製された炭酸水素カルシウム溶液をすでに含有する。または、マスターバッチラインは、調製された炭酸水素カルシウム溶液をすでに含有し、少なくとも１つのスレーブバッチラインは、炭酸水素カルシウム溶液を調製するために使用される。
【０２４６】
本発明のマルチプルバッチシステムの利点は、水を再ミネラル化するためにさらに使用可能な炭酸水素カルシウム溶液の連続した調製が達成されることである。
【０２４７】
従って、炭酸水素カルシウム溶液は、マルチプルバッチシステムにおいて、直接モード、シングルバッチモードまたは連続バッチモードで調製することができる。
【０２４８】
例えば、直接モードは、最終生成物として（即ち、炭酸水素カルシウム溶液として）放出される前に１回だけ、マスターバッチラインまたは少なくとも１つのスレーブバッチラインのいずれかに注入される炭酸カルシウム懸濁物が、それぞれのバッチラインのユニット、即ち、少なくとも１つの気体投入入口、少なくとも１つの混合ユニットおよび少なくとも１つのタンクを通るシステムを指す。
【０２４９】
または、シングルバッチモードは、種々の炭酸カルシウム懸濁物、即ち、異なるＣａＣＯ３生成物または出発時の固体含有量を含むものを、マスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインに注入することができるシステムを指す。これに加え、異なる処理条件、例えば、炭酸カルシウム懸濁物のＣａＣＯ３量に対し、異なるＣＯ２投入速度またはＣＯ２化学量論比をマスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインに適用してもよい。
【０２５０】
または、連続バッチモードは、バッチラインあたりの所定の処理時間（制御された時間）によって、または、製造される炭酸水素カルシウム水溶液の監視されたパラメーターのいずれか、例えば、導電性、濁度またはｐＨ（制御された値）によって制御することができるシステムを指す。マスターバッチラインのみについて上述のパラメーターを監視することができ、マルチプルバッチシステムのすべてのラインを制御するために使用することができる。もっと正確には、前記パラメーターの１つ以上の、即ち、所定の処理時間および／または導電性、濁度またはｐＨのような設定値のいずれかをマスターバッチラインのみについて測定するが、このパラメーターを、マスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインに適用する。このパラメーターに達したら、マスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインで得られる炭酸水素カルシウム溶液を、最終生成物としての最終的な運搬のために、またはタンク中の一時的な保存または膜濾過ユニットによる濾過のようなさらなる処理工程のために、それぞれのラインから放出する。
【０２５１】
本発明のマルチプルバッチシステム中の炭酸水素カルシウム溶液の有利な調製の観点で、本発明のさらなる態様は、炭酸水素カルシウム溶液を連続して調製するためのマルチプルバッチシステムの使用を指す。炭酸水素カルシウム溶液が、直接モード、シングルバッチモードまたは連続バッチモードで調製されることが好ましい。溶液は、炭酸水素カルシウム濃度がＣａＣＯ３として５０ｍｇ／ｌから１，０００ｍｇ／ｌ、好ましくは、ＣａＣＯ３として１００ｍｇ／ｌから８００ｍｇ／ｌ、最も好ましくは、ＣａＣＯ３として５００ｍｇ／ｌから７００ｍｇ／ｌであることも好ましい。
【０２５２】
調製された炭酸水素カルシウム溶液が、水を再ミネラル化するために使用されることが好ましい。
【０２５３】
従って、本発明の別の態様は、脱塩水または天然の軟水を再ミネラル化するためのマルチプルバッチシステムで調製される炭酸水素カルシウム溶液の使用を指す。本発明のさらなる態様は、脱塩水または天然の軟水を再ミネラル化するためのマルチプルバッチシステムの使用を指す。脱塩水または天然の軟水が、蒸留水、工業用水、脱塩水、半かん水または塩水、処理された廃水または天然水、例えば、地下水、表水または雨水から選択されることが好ましい。
【０２５４】
本発明は、マルチプルバッチシステムの一実施形態を参照しつつ、図面と組み合わせてもっと詳細に以下に説明される。
【０２５５】
図１は、本発明のマルチプルバッチシステムの一部であるマスターバッチラインの例示的な配置を示す。マスターバッチラインは、少なくとも１つの投入ユニットおよびマスターバッチラインに接続されて炭酸カルシウムの水性懸濁物を前記マスターバッチラインに注入するために使用されるスラリー供給部（２）を備える。前記マスターバッチラインは、気体投入入口（４）と、少なくとも１つの混合ユニット（６）と、少なくとも１つのタンク（８）とを、循環連通した状態で備える。二酸化炭素を炭酸カルシウムの水性懸濁物に導入するために、前記マスターバッチラインは、気体投入入口（４）、例えば、ＣＯ２入口が備わっている。さらに、炭酸カルシウムの水性懸濁物への二酸化炭素の溶解は、前記マスターバッチライン中に与えられる前記少なくとも１つの混合ユニット（６）によって容易になる。二酸化炭素存在下、炭酸カルシウムの水性懸濁物から炭酸カルシウムをさらに溶解し、濃縮された炭酸水素カルシウム溶液を作成するために、前記マスターバッチラインは、前記少なくとも１つのタンク（８）をさらに備える。従って、前記マスターバッチラインは、前記気体投入入口（４）が、前記少なくとも１つの混合ユニット（６）の少なくとも１つの入口に接続し、前記少なくとも１つの混合ユニット（６）の少なくとも１つの出口が、前記少なくとも１つのタンク（８）の少なくとも１つの入口に接続するように配置されることが好ましい。さらに、前記少なくとも１つのタンク（８）の少なくとも１つの出口は、前記気体投入入口（４）に接続される。
【０２５６】
場合により、炭酸水素カルシウム水溶液の少なくとも一部が、前記マスターバッチラインから放出されてもよい。従って、前記マスターバッチラインは、炭酸カルシウム溶液の少なくとも一部を放出するための出口（１２）が備わっていてもよい。この出口（１２）は、好ましくは、前記少なくとも１つの混合ユニット（６）の後に配置される。
【０２５７】
図２は、本発明のマルチプルバッチシステムの一部である少なくとも１つのスレーブバッチラインの例示された配置を示す。少なくとも１つのスレーブバッチラインは、少なくとも１つの投入ユニットおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインに接続されて、炭酸カルシウムの水性懸濁物を前記少なくとも１つのスレーブバッチラインに注入するために使用されるスラリー供給部（２２）を備える。前記少なくとも１つのスレーブバッチラインは、気体投入入口（２４）と、少なくとも１つの混合ユニット（２６）と、少なくとも１つのタンク（２８）とを、循環連通した状態で備える。二酸化炭素を炭酸カルシウムの水性懸濁物に導入するために、前記少なくとも１つのスレーブバッチラインは、気体投入入口（２４）、例えば、ＣＯ２入口が備わっている。さらに、炭酸カルシウムの水性懸濁物への二酸化炭素の溶解は、前記少なくとも１つのスレーブバッチラインに与えられる前記少なくとも１つの混合ユニット（２６）によって容易になる。二酸化炭素存在下、炭酸カルシウムの水性懸濁物から炭酸カルシウムをさらに溶解し、濃縮された炭酸水素カルシウム溶液を作成するために、前記少なくとも１つのスレーブバッチラインは、前記少なくとも１つのタンク（２８）をさらに備える。従って、前記少なくとも１つのスレーブバッチラインは、前記気体投入入口（２４）が、前記少なくとも１つの混合ユニット（２６）の少なくとも１つの入口に接続され、少なくとも１つの混合ユニット（２６）の少なくとも１つの出口が、前記少なくとも１つのタンク（２８）の少なくとも１つの入口に接続されるように配置されることが好ましい。さらに、前記少なくとも１つのタンク（２８）の少なくとも１つの出口は、前記気体投入入口（２４）に接続される。
【０２５８】
場合により、炭酸水素カルシウム水溶液の少なくとも一部が、前記少なくとも１つのスレーブバッチラインから放出されてもよい。従って、前記少なくとも１つのスレーブバッチラインは、炭酸カルシウム溶液の少なくとも一部を放出するための出口（３２）が備わっていてもよい。この出口（３２）は、好ましくは、前記少なくとも１つの混合ユニット（２６）の後に配置される。
【０２５９】
図３に示されるように、本発明のマルチプルバッチシステムの一実施形態は、水供給部（４０）および固体材料のための保存容器（４２）に接続される投入ユニット（４４）を備える。前記投入ユニット（４４）と接続して、マスターバッチライン（５０）および少なくとも２つのスレーブバッチライン（６０）、（７０）が存在し、それぞれのラインは、背圧弁によって前記投入ユニット（４４）から分離される。さらに、それぞれのラインは、スラリー供給部（４６）によって前記投入ユニット（４４）に接続される。前記マスターバッチライン（５０）および前記少なくとも１つのスレーブバッチライン（６０）、（７０）は、気体投入入口（例えば、炭酸カルシウムの懸濁物に二酸化炭素を導入するためのベンチュリーインジェクター）と、少なくとも１つの混合ユニットと、少なくとも１つのタンクとを、循環連通した状態で備え、好ましくは、タンクの充填度を監視し、制御する制御ユニットが備わっている。前記マスターバッチライン（５０）および前記少なくとも１つのスレーブバッチライン（６０）、（７０）は、前記マスターバッチライン（５０）および前記少なくとも１つのスレーブバッチライン（６０）、（７０）の内容物を、前記マスターバッチライン（５０）および前記少なくとも１つのスレーブバッチライン（６０）、（７０）にそれぞれ独立して再循環することができるように、好ましくは、それぞれの前記気体投入入口に配置されるポンプをさらに備える。
【実施例】
【０２６０】
以下の実施例は、マスターバッチラインおよび少なくとも１つのスレーブバッチラインを備えるマルチプルバッチシステムを用いて重炭酸カルシウムとして知られる炭酸水素カルシウムの水溶液を調製する異なる様式を提示する。次いで、得られた炭酸水素カルシウム溶液は、軟水を再ミネラル化するために使用され、軟水は、例えば、地下水源または表水源からの天然の軟水、逆浸透または蒸留からの脱塩水、雨水であってもよい。マルチプルバッチシステムを用いる試行を、炭酸水素カルシウムの溶液を調製するための原材料として異なる炭酸カルシウム生成物を用いて行った。
【０２６１】
すべての試行を室温で、即ち、１５℃から２５℃の温度で行った。それぞれの試行の開始時に与えられるＲＯ（逆浸透）水は、温度がほぼ室温、即ち、１５℃から２５℃であることを注記しておくべきである。
【０２６２】
以下の表１には、マルチプルバッチシステムを用いる再ミネラル化パイロット試行中に使用される異なる炭酸カルシウム生成物をまとめている。
【０２６３】
【表１】
2016525930.tif 000003
【０２６４】
それぞれの微粒子化した炭酸カルシウムを、投入ユニットの上部に配置された漏斗に注ぎ、投入ユニットの上部に漏斗の底部を接続する投入スクリューを用いることによって、投入ユニットに粉末を正確に投入することができる。炭酸カルシウム懸濁物は、微粒子化した炭酸カルシウム粉末をＲＯ（逆浸透）水に混合することによって、投入ユニットで調製される。Ｃｈｒｉｓｔによって与えられる逆浸透ユニットＢＷＴ  ＰＥＲＭＡＱ  Ｐｉｃｏを用い、ＲＯ水をその場で製造し、以下の表２に概説されるような平均品質を有していた。
【０２６５】
【表２】
2016525930.tif 000004
【０２６６】
投入ユニットをＲＯ水で満たし、投入ユニットのタンク内部に配置されたレベルスイッチに従って、対応する量の微粒子化した炭酸カルシウムをプログラムし、設定する。投入ユニット中の炭酸カルシウム懸濁物の初期の固体含有量は、ＣａＣＯ３として０．０１ｇ／ｌから２ｇ／ｌの範囲内でさまざまである。ＲＯ水をポンプによって加え、投入ユニット上部に接続されたパイプによって導入しつつ、炭酸カルシウム粉末を、投入ユニット上部に配置された投入スクリューから投入ユニットに加える。ＲＯ水および微粒子化した炭酸カルシウムの両方を、すでにあらかじめプログラムしておいた比率に従って比例して投入し、投入ユニット中の炭酸カルシウムの水性懸濁物の固体含有量を一定にする。
【０２６７】
スタートアップ手順において、投入ユニットを、所定の出発時の固体含有量で炭酸カルシウム懸濁物を用いて完全に満たす。次いで、炭酸カルシウム懸濁物を投入ユニットから圧送し、それぞれマルチプルバッチシステムの体積が１００ｌの１つ以上の混合ユニットに供給する。
【０２６８】
（ＣＯ２化学量論比の影響）
初期炭酸カルシウムの固体含有量に対し、異なるＣＯ２化学量論比を、本発明のマルチプルバッチシステムを用いて試験した。ＣＯ２化学量論比は、出発時の水性スラリーのＣａＣＯ３モル濃度のｘ倍の比率であり、２倍から６倍までさまざまであり、マルチプルバッチシステムの１００ｌの混合ユニット内のバッチラインあたり（２ｂａｒの圧力で注入される）投入される２４ｌから７２ｌのＣＯ２を与えた。ＣａＣＯ３サンプルＡ（石灰岩、ｄ５０＝３．０μｍ）について、時間制御された設定を用い、シングルバッチモードを用いることによって、５００ｍｇ／ｌのＣａＣＯ３スラリー中の初期の固体含有量でこれらの試験を行った。
【０２６９】
以下の表３は、９０分の時間制御されたバッチを用い、２．５ｌ／分の一定のＣＯ２流速で投入された、異なる試験されたＣＯ２化学量論比でシングルバッチモードを用いることによって得られた、炭酸水素カルシウム水溶液について測定されたパラメーターを示す。
【０２７０】
【表３】
2016525930.tif 000005
【０２７１】
以下の表４は、７０分の時間制御されたバッチを用い、５ｌ／分の一定のＣＯ２流速で投入された（２ｂａｒの圧力で注入された）、異なる試験されたＣＯ２化学量論比でシングルバッチモードを用いることによって得られた、炭酸水素カルシウム水溶液について測定されたパラメーターを示す。
【０２７２】
【表４】
2016525930.tif 000006
【０２７３】
これらの２セットの実施例は、出発時の水性スラリーのＣａＣＯ３の初期の固体含有量に対するＣＯ２化学量論比が増加する場合、導電性がこれに比例して増加しつつ、濁度およびｐＨ値が低下することを示す。従って、対応するバッチラインに投入されるＣＯ２が多いほど、炭酸カルシウム懸濁物の液相に溶解する炭酸カルシウムが多くなり、従って、炭酸水素カルシウム溶液を生成することを結論づけることができる。
【０２７４】
（ＣＯ２投入速度の影響）
初期の炭酸カルシウム懸濁物に加えられる所定体積のＣＯ２の異なるＣＯ２投入速度を、本発明のマルチプルバッチシステムを用いて試験した。ＣＯ２化学量論比を、出発時の炭酸カルシウムの水性懸濁物のＣａＣＯ３モル濃度に対して２倍から６倍の所定の一定値に維持し、マルチプルバッチシステムの１００ｌの混合ユニット内のバッチラインあたり（２ｂａｒの圧力で注入される）投入される２４ｌから７２ｌのＣＯ２を与える。次いで、所定体積のＣＯ２を、１ｌ／分から６．２ｌ／分のさまざまの異なる投入速度でそれぞれのバッチラインに投入し（２ｂａｒの圧力で注入される）、４ｌ／分から５ｌ／分のＣＯ２が、通常は、適切にポンプを作動させる上限である。水相へのＣＯ２の溶解度が温度に反比例するため、最大ＣＯ２投入速度は、試行が行われる温度にも依存する。一般的に、温度が低いと、ＣＯ２の溶解が良好になり、従って、この場合には、ＣＯ２投入速度が大きくなる。この観点で、マルチプルバッチシステムで行われた試行は、１５℃で行った試行について、最大ＣＯ２投入速度が５ｌ／分（２ｂａｒの圧力で注入される）であり、２０℃で行われた試行では、最大が４ｌ／分（２ｂａｒの圧力で注入される）であることを示した。以下に述べるすべての試行は、時間制御された設定で、炭酸カルシウム懸濁物の初期固体含有量５００ｍｇ／ｌで、シングルバッチモードおよび上に概説した炭酸カルシウムサンプルＡ（石灰岩、ｄ５０＝３．０μｍ）を用いて行われた。
【０２７５】
以下の表５は、７０分から９０分の時間制御されたバッチを用い、異なる試験されたＣＯ２投入速度で一定の５倍のＣＯ２化学量論比でシングルバッチモードを用いることによって得られた、炭酸水素カルシウム水溶液について測定されたパラメーターを示す。
【０２７６】
【表５】
2016525930.tif 000007
【０２７７】
表５から、ＣＯ２投入速度が上がると、導電性が比例して上がり、一方、濁度およびｐＨ値が低下することがわかる。従って、対応するバッチラインに一度に投与されるＣＯ２が多いほど、炭酸カルシウム懸濁物の液相に溶解する炭酸カルシウムが多くなり、従って、炭酸水素カルシウム溶液を生成することを結論づけることができる。この傾向は、一般的に、他の実施した試行で観察されている。
【０２７８】
（ＣａＣＯ３水性スラリーの出発時の固体含有量の影響）
水性炭酸カルシウム懸濁物の初期の固体含有量は、ＣＯ２過剰量が最少の高度に濃縮された炭酸水素カルシウム溶液を製造し、一方で、可能な限り低い濁度を達成するために、マルチプルバッチシステムを用いた種々の試行によって調べられた。上に概説したようなＣａＣＯ３サンプルＡ（石灰岩、ｄ５０＝３．０μｍ）を用い、５００ｍｇ／ｌ、７００ｍｇ／ｌおよび１，０００ｍｇ／ｌの炭酸カルシウム懸濁物中の初期固体含有量で、出発時の炭酸カルシウム懸濁物に存在する炭酸カルシウムのモル濃度の３倍から６倍のさまざまな対応するＣＯ２化学量論比で以下の試行を行った。３０分から９０分の時間制御されたバッチを用い、シングルバッチモードを用いることによって試行を行った。
【０２７９】
以下の表６は、異なる出発時の炭酸カルシウム懸濁物の固体含有量およびこの対応するＣＯ２化学量論比で、４ｌ／分の一定のＣＯ２投入速度（２ｂａｒの圧力で注入される）で、シングルバッチモードを用いて得られる炭酸水素カルシウム水溶液について測定されたパラメーターを示す。
【０２８０】
【表６】
2016525930.tif 000008
【０２８１】
表６から、炭酸カルシウムの固体含有量の初期固体含有量が増えると、相対的に少ないＣＯ２化学量論比を用いた場合であっても、得られる炭酸水素カルシウム溶液について測定される導電性が高くなることがわかる。しかし、炭酸カルシウムの良好な一部は、炭酸カルシウム懸濁物の水相に溶解せず、従って、炭酸カルシウムの懸濁物として留まり、濁度を増加させることを注記すべきである。炭酸カルシウム懸濁物において高い出発時の固体含有量で試行を行うとき（例えば、１，０００ｍｇ／ｌのＣａＣＯ３）、濁度は、４００ＮＴＵより高い値に達し得る。
【０２８２】
これに加え、対応するバッチ時間は、最終的な炭酸水素カルシウム溶液の特徴に対し、顕著な影響を示す。一般的に、バッチ時間が長くなると、濁度の減少および導電性の増加が観察される。
【０２８３】
試行１３および１６の間に得られる炭酸水素カルシウム溶液から濁度を減少させるか、または除去するために、超濾過膜を用いることによって溶液を濾過した。得られた炭酸水素カルシウムの濾過した溶液は、濁度が検出限界未満（即ち、０．１ＮＴＵ未満）であり、導電性については、試行番号１２（［ＣａＣＯ３］スラリー＝７００ｍｇ／ｌ）についておよび試行番号１５（［ＣａＣＯ３］スラリー＝１，０００ｍｇ／ｌ）について、それぞれ最大９５０μＳ／ｃｍから１，０５０μＳ／ｃｍであった。
【０２８４】
（出発時のＣａＣＯ３生成物の影響）
以下のパイロット試行を、炭酸カルシウムサンプルの合計重量を基準として９９．３重量％の炭酸カルシウムを含み、平均粒径ｄ５０＝３．０μｍの石灰岩（サンプルＡ）と、炭酸カルシウムサンプルの合計重量を基準として９８重量％の炭酸カルシウムを含み、平均粒径ｄ５０＝３．５μｍの大理石（サンプルＢ）という異なる地域源の２種類の炭酸カルシウムサンプルを用いて行った。シングルバッチモードおよび４ｌ／分でのＣＯ２投入を用い、水性ＣａＣＯ３スラリーの初期の固体含有量が５００ｍｇ／ｌおよび７００ｍｇ／ｌであり、それぞれ５倍または３．６倍のＣＯ２化学量論比を用い、両方の炭酸カルシウムサンプルを試験した。
【０２８５】
以下の表７は、２種類の異なる固体含有量の炭酸カルシウム懸濁物およびこの対応するＣＯ２化学量論比で、異なる炭酸カルシウムサンプルについて、１５分間、４ｌ／分の一定のＣＯ２投入速度で（２ｂａｒの圧力で注入される）シングルバッチモードで得られる炭酸水素カルシウム水溶液について測定されたパラメーターを示す。
【０２８６】
【表７】
2016525930.tif 000009
【０２８７】
表７から、大理石の地域源（サンプルＢ）を用いる試行番号１７および１８は、試行番号９および１１で使用されるような石灰岩の地域源（サンプルＡ）から得られる溶液よりも、得られる炭酸水素カルシウム溶液の導電性が高く、濁度が低いことがわかる。
【０２８８】
（値が制御されたバッチの影響）
マルチプルバッチシステムによって、マスターバッチラインの監視されるパラメーター（例えば、ｐＨ、濁度または導電性）によって制御される炭酸水素カルシウム溶液を調製することができる。設定値（例えば、目標導電性１，０００μＳ／ｃｍ）に達したら、対応するバッチを終了し、次いで、得られた炭酸水素カルシウム溶液を取り出す。次いで、マスターバッチライン中、この目的値に達するためのバッチ時間、少なくとも１つのスレーブバッチラインに対して実行し、スレーブバッチラインについて得られる炭酸水素カルシウム溶液も、このバッチ時間に達した後に取り出す。この設定値に達するためのマスターバッチラインのバッチ時間をそれぞれの１回の実行について更新する。
【０２８９】
導電性または濁度値のいずれかの値、または導電性と濁度値の両方が制御されたモードで種々の試行を行った。炭酸カルシウムサンプルＡ（石灰岩、ｄ５０＝３．０μｍ）を、炭酸カルシウム懸濁物中の異なる初期固体含有量で、所定のＣＯ２化学量論比用い（２ｂａｒの圧力で注入される）、以下の試行を行った。
【０２９０】
以下の表８は、異なる値が制御された設定でシングルバッチモードを用いることによって得られた炭酸水素カルシウム水溶液について測定されたパラメーターを示す。「制御された値」の欄に記載される対応する値は、得られた炭酸水素カルシウム水溶液がシステムから放出される前に達成されなければならない。
【０２９１】
【表８】
2016525930.tif 000010
【０２９２】
表８から、初期の固体含有量が５００ｍｇ／ｌである炭酸カルシウム懸濁物は、使用されるＣＯ２化学量論比（即ち、それぞれ７．５倍または６倍）に従って、２０分または２６分以内に１５０ＮＴＵより小さな濁度に達したことがわかる。固体含有量がもっと大きい炭酸カルシウムスラリーを、７００ＮＴＵまたは８００ＮＴＵより小さな濁度について制御された値を用いて試験した。初期固体含有量が１，０００ｍｇ／ｌより多い炭酸カルシウムスラリーを、濾過手段（例えば、超濾過または精密濾過）を用いることによって後で処理してもよい。
【０２９３】
（スタティックミキサーの数の影響）
炭酸水素カルシウム溶液を調製するための従来のすべての試行のために使用される２つの直列に並んだスタティックミキサーの代わりに、たった１個のスタティックミキサーで実行するマルチプルバッチシステムを用いるさらなる試験を行う。炭酸カルシウム懸濁物中の初期固体含有量が５００ｍｇ／ｌの炭酸カルシウムサンプルＡ（石灰岩、ｄ５０＝３．０μｍ）を用い、４ｌ／分で投入される（２ｂａｒの圧力で注入される）６倍ＣＯ２の化学量論比で、以下の試行を行った。
【０２９４】
以下の表９は、一定の処理設定およびシングルバッチモードを用いることによって得られた炭酸水素カルシウム水溶液について測定されたパラメーターを示す。さらに、マスターバッチラインには、１個のスタティックミキサーが設置された。
【０２９５】
【表９】
2016525930.tif 000011
【０２９６】
表９から、たった１個のスタティックミキサーを用いつつ、高い導電性を達成することもできることがわかり、このことは、炭酸水素カルシウム溶液が生成したことを意味する。得られたｐＨ値も、予想された値と一致している。
【０２９７】
（閉じたタンクの影響）
閉じたタンクを備えるマルチプルバッチシステムで、以下のパイロット試行を行った。閉じたタンクは、１ｂａｒでの圧力開放弁を有する。これらの試行に使用される炭酸カルシウムサンプルは、水性ＣａＣＯ３スラリーの初期固体含有量がＣａＣＯ３  ５００ｍｇ／ｌでのサンプルＡ（石灰岩、ｄ５０＝３．０μｍ）およびＢ（大理石、ｄ５０＝３．５μｍ）であった。ＣＯ２投入は、５倍のＣＯ２化学量論比で試験するために、４ｌ／分で行われ（２ｂａｒの圧力で注入される）、たった１個のスタティックミキサーを用いて投入された。閉じたタンクを用いた試行を室温（即ち、２５℃付近）で行い、一方、開放したタンクを用いて行われた試行は、１５℃付近の温度で行われたことを注記しておくべきである。
【０２９８】
以下の表１０は、炭酸カルシウム懸濁物の初期固体含有量５００ｍｇ／ｌ、この対応するＣＯ２化学量論比で、異なる炭酸カルシウムサンプルについて、一定のＣＯ２投入速度４ｌ／分（２ｂａｒの圧力で注入される）で１５分間、シングルバッチモードで得られた炭酸水素カルシウム水溶液について測定されたパラメーターを示す。
【０２９９】
【表１０】
2016525930.tif 000012
【０３００】
表１０から、開放したシステムおよび閉じたシステムの両方が、導電性、ｐＨおよび濁度について予想された値に達することがわかる。
【０３０１】
（連続的な実行の影響）
マルチプルバッチシステムによって、マルチプルバッチシステムのそれぞれの個々のバッチにおいて、即ち、マスターバッチラインおよびそれぞれのスレーブバッチラインにおいて、特定的に選択された処理設定を用い、連続的に実行することができる。この連続モードの間、マスターバッチラインのそれぞれの実行を監視し、導電性、濁度、ｐＨおよび温度のような処理パラメーターを記録する。
【０３０２】
以下の表１１は、連続バッチモードを用い、異なる処理条件で得られた炭酸水素カルシウム水溶液について測定されたパラメーターを示す。ＣＯ２は、圧力２ｂａｒで注入された。
【０３０３】
【表１１】
2016525930.tif 000013
【０３０４】
表１１から、１回目の実行によって、その後の実行よりも低い導電度が得られるが、１回目の実行とその後の実行との間で濁度について特定の傾向を観察することはできなかったことがわかる。
【０３０５】
（パイロットユニットの例）
以下の例は、連続したパイロットスケールの試行に本発明のシステムを用い、重炭酸カルシウムとして知られる炭酸水素カルシウムの水溶液を調製する方法を提示する。次いで、得られた炭酸水素カルシウム溶液は、軟水を再ミネラル化するために使用され、軟水は、例えば、地下水源または表水源からの天然の軟水、逆浸透または蒸留からの脱塩水、または雨水であってもよい。本発明のシステムを用いる試行を、炭酸カルシウム懸濁物を調製するための原材料として１種類の炭酸カルシウム生成物（即ち、上の表１に列挙されたサンプルＡ）を用いて行い、その後、スラリーおよび得られる炭酸水素カルシウム溶液を、二酸化炭素投入の後に得た。
【０３０６】
それぞれの微粒子化した炭酸カルシウム粉末を、粉末を投入ユニット（４４）に正確に投入することができる投入スクリューを用いることによって、固体材料のための保存容器（４２）から投入ユニット（４４）に注ぐ。水供給部（４０）からのＲＯ（逆浸透）水を投入ユニット（４４）に加え、これに微粒子化した炭酸カルシウムを投入し、混合することによって炭酸カルシウム懸濁物を調製する。逆浸透ユニットを用いてＲＯ水をその場で製造し、以下の表１２に概説するような平均品質を有していた。
【０３０７】
【表１２】
2016525930.tif 000014
【０３０８】
投入ユニットにＲＯ水および対応する量の微粒子化した炭酸カルシウムを満たし、所定の設定に従って自動的に実行する。投入ユニット（４４）中の炭酸カルシウム懸濁物の固体含有量は、ＣａＣＯ３  ４００ｍｇ／Ｌであった。
【０３０９】
最初に、炭酸カルシウム懸濁物を投入ユニット（４４）中で調製し、次いで、得られた８００Ｌの懸濁物を、スラリー供給部（図１の２または図３の４６）によって、マスターバッチライン（５０）に注入した。マスターバッチラインは、気体投入入口（４）を備え、ここから二酸化炭素を炭酸カルシウムの水性懸濁物に導入することができる。炭酸カルシウムの水性懸濁物からの炭酸カルシウムの溶解は、二酸化炭素存在下で起こり、マスターバッチライン（５０）中、濃縮された炭酸水素カルシウム溶液を生成する。ＣＯ２の投入量は、１．０５ｇ／Ｌ  ＣＯ２を炭酸カルシウム懸濁物に投入することからなり、この値は、懸濁物中に存在する炭酸カルシウムと比較して、化学量論的に６倍過剰のＣＯ２を表す。この方法によって続いて炭酸カルシウムを溶解するために、これらのパイロット試行のためのバッチ時間は、１００分に設定された。
【０３１０】
表１３には、この１１日間のパイロット試行の処理設定をまとめている。
【０３１１】
【表１３】
2016525930.tif 000015
【０３１２】
得られた濃縮された炭酸水素カルシウム溶液のサンプルを、バッチ時間に対して０分、３０分、６０分および１００分に採取し、ｐＨ、導電性、濁度といったパラメーターを分析した。１００分に採取した最終的な濃縮された炭酸水素カルシウムについて、他の測定されるパラメーターに加え、アルカリ性および酸性の両方について測定した。
【０３１３】
表１４には、長期間にわたるパイロット試行についての一連の処理設定に従って得られた濃縮された炭酸水素カルシウムの平均的な手動で測定されたパラメーターをまとめている。
【０３１４】
【表１４】
2016525930.tif 000016
【０３１５】
表１５には、長期間にわたるパイロット試行についての一連の処理設定に従って得られた濃縮された炭酸水素カルシウムの平均的な手動で測定されたパラメーターをまとめている。
【０３１６】
【表１５】
2016525930.tif 000017
【図１】
2016525930.tif 000018
【図２】
2016525930.tif 000019
【図３】
2016525930.tif 000020
【国際調査報告】
2016525930.tif 000021
2016525930.tif 000022
2016525930.tif 000023