JP2955502B2 - Hydrogen peroxide water production equipment - Google Patents
Hydrogen peroxide water production equipmentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、過酸化水素水製造
装置に関するものである。The present invention relates to an apparatus for producing hydrogen peroxide water.
【０００２】[0002]
【従来の技術】過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）は、容易に分解
して水になるが、その際に発生期酸素〔Ｏ〕を発生する
ことから、該発生期酸素の強力な酸化力を利用して、そ
の水溶液（過酸化水素水）を消毒薬や漂白剤として使用
することが知られている。2. Description of the Related Art Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is easily decomposed into water, which generates nascent oxygen [O]. It is known that an aqueous solution (hydrogen peroxide solution) is used as a disinfectant or a bleaching agent by utilizing the above.
【０００３】従来、過酸化水素水は、次のようにして製
造されている。まず、硫酸あるいは硫酸アンモニウムの
硫酸溶液を、プラチナを電極として高電流密度で電解し
てペルオキソ二流酸溶液とし、該ペルオキソ二流酸溶液
を加水分解して、過酸化水素を生成させる。次に、この
過酸化水素を、高温、低圧で蒸留することにより、過酸
化水素の希水溶液を分離する。そして、該希水溶液を真
空蒸留で濃縮することにより２８〜３５重量％の過酸化
水素水とする。[0003] Conventionally, aqueous hydrogen peroxide is produced as follows. First, a sulfuric acid solution of sulfuric acid or ammonium sulfate is electrolyzed at a high current density using platinum as an electrode to form a peroxodischarge acid solution, and the peroxodischarge acid solution is hydrolyzed to generate hydrogen peroxide. Next, the hydrogen peroxide is distilled at a high temperature and a low pressure to separate a dilute aqueous solution of the hydrogen peroxide. The diluted aqueous solution is concentrated by vacuum distillation to obtain 28 to 35% by weight of hydrogen peroxide.
【０００４】しかしながら、前記のようにするときに
は、過酸化水素水を得るために複雑な装置と煩雑な操作
とが必要であるとの不都合がある。[0004] However, the above method has a disadvantage that a complicated apparatus and complicated operation are required to obtain the hydrogen peroxide solution.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解消して、容易に過酸化水素水を得ることができる
過酸化水素水製造装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hydrogen peroxide solution producing apparatus which can solve the above disadvantages and can easily obtain a hydrogen peroxide solution.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の過酸化水素水製造装置は、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）及びチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ
3 ）が分散されたセラミックス成形体が充填された反応
容器と、該反応容器に酸素が溶存している原水を供給す
る原水供給口と、該原水を該原水供給口から該反応容器
内に供給し該反応容器内で加圧状態にする加圧手段と、
該原水が該反応容器内で前記セラミックス成形体と接触
して生成した過酸化水素水を取り出す過酸化水素水取出
口とからなることを特徴とする。In order to achieve the above object, an apparatus for producing a hydrogen peroxide solution according to the present invention comprises an aluminum oxide (Al 2 O 3 ) and a barium titanate (BaTiO 3 ).
3 ) A reaction vessel filled with the ceramic molded body in which the dispersed ceramic material is dispersed, a raw water supply port for supplying raw water in which oxygen is dissolved in the reaction vessel, and the raw water is supplied into the reaction vessel from the raw water supply port. Pressurizing means for pressurizing the reaction vessel;
The raw water comprises a hydrogen peroxide water outlet for taking out the hydrogen peroxide water generated by contacting the ceramic molded body in the reaction vessel.
【０００７】本発明の過酸化水素水製造装置によれば、
まず、酸素が溶存している原水が前記加圧手段により前
記原水供給口を介して前記反応容器内に供給され、該反
応容器内で加圧状態にされる。前記原水は、酸素が溶存
している水であることが必要であるが、通常の水は大気
圧下で６〜８ｐｐｍ程度の溶存酸素を含んでいる。従っ
て、前記原水としては、特に溶存酸素を除去する処理を
施さない限り、水道水、井戸水、池水等のどのような水
でも用いることができる。According to the hydrogen peroxide water producing apparatus of the present invention,
First, raw water in which oxygen is dissolved is supplied into the reaction vessel through the raw water supply port by the pressurizing means, and is pressurized in the reaction vessel. The raw water needs to be water in which oxygen is dissolved, but ordinary water contains about 6 to 8 ppm of dissolved oxygen at atmospheric pressure. Therefore, as the raw water, any water such as tap water, well water, pond water, etc. can be used unless a treatment for removing dissolved oxygen is performed.
【０００８】次いで、前記原水は、前記反応容器内で加
圧下に前記酸化アルミニウム及びチタン酸バリウムが分
散されたセラミックス成形体と接触する。前記チタン酸
バリウム系セラミックスは加圧力を電子エネルギーに変
換する圧電体セラミックスであるので、前記のような加
圧下では、電子を放出する。そして、該電子が前記原水
及び該原水に含まれる酸素に作用することにより、過酸
化水素が生成する。生成した過酸化水素は、前記原水に
溶解して希薄な過酸化水素水となり、前記過酸化水素水
取出口から取り出される。Next, the raw water is brought into contact with the ceramic molded body in which the aluminum oxide and barium titanate are dispersed under pressure in the reaction vessel. Since the barium titanate-based ceramic is a piezoelectric ceramic that converts a pressing force into electron energy, it emits electrons under the above-mentioned pressure. Then, the electrons act on the raw water and oxygen contained in the raw water to generate hydrogen peroxide. The generated hydrogen peroxide is dissolved in the raw water to become a dilute hydrogen peroxide solution, and is taken out from the hydrogen peroxide solution outlet.
【０００９】従って、本発明の過酸化水素水製造装置に
よれば、酸化アルミニウム及びチタン酸バリウムが分散
されたセラミックス成形体が充填された反応容器に原水
を圧入し、加圧下に前記セラミックス成形体に接触させ
るだけで、容易に過酸化水素水を製造することができ
る。Therefore, according to the hydrogen peroxide water producing apparatus of the present invention, raw water is press-fitted into a reaction vessel filled with a ceramic compact in which aluminum oxide and barium titanate are dispersed, and the ceramic compact is pressurized. The hydrogen peroxide solution can be easily produced simply by contacting with water.
【００１０】本発明の過酸化水素水製造装置では、前記
セラミックス成形体は、炭酸バリウム（ＢａＣＯ3 ）、
酸化チタン（ＴｉＯ2 ）及び酸化アルミニウムからなる
混合物が、粘土をバインダーとして１０００〜１３００
℃の範囲の温度で焼成されたものであることを特徴とす
る。前記セラミックス成形体は、前記のようにして焼成
することにより、炭酸バリウムと酸化チタンとからチタ
ン酸バリウムが生成し、酸化アルミニウム及びチタン酸
バリウムがバインダー中に均一に分散された成形体を得
ることができる。[0010] In the hydrogen peroxide water producing apparatus of the present invention, the ceramic molded body is made of barium carbonate (BaCO 3 ),
A mixture consisting of titanium oxide (TiO 2 ) and aluminum oxide is formed by using clay as a binder at 1000 to 1300.
It is characterized by being fired at a temperature in the range of ° C. By firing the ceramic molded body as described above, barium titanate is generated from barium carbonate and titanium oxide to obtain a molded body in which aluminum oxide and barium titanate are uniformly dispersed in a binder. Can be.
【００１１】前記セラミックス成形体は、前記のように
粘土をバインダーとして焼成することにより、前記反応
容器に圧入された原水の衝突時に前記セラミックス成形
体が破損または磨耗しにくくすることができる。前記焼
成温度は１０００℃未満では粘土が溶融しないのでバイ
ンダーとしての効果が得られず、１３００℃を超えると
生成したチタン酸バリウムが溶融することがある。By firing the ceramic molded body using clay as a binder as described above, the ceramic molded body can be hardly damaged or worn when the raw water pressed into the reaction vessel collides. If the firing temperature is lower than 1000 ° C., the clay does not melt, so that the effect as a binder is not obtained. If the firing temperature exceeds 1300 ° C., the generated barium titanate may be melted.
【００１２】また、本発明の過酸化水素水製造装置で
は、前記セラミックス成形体は、長石でコーティングさ
れていることが好ましい。前記セラミックス成形体は、
前記反応容器内で長期間使用すると、水垢が付着して原
水が接触しにくくなり、過酸化水素の生成が低減する
が、長石でコーティングされていることにより、水垢の
付着を防止して、長期間に亘って電子供与体としての作
用を維持することができる。Further, in the hydrogen peroxide water producing apparatus of the present invention, it is preferable that the ceramic molded body is coated with feldspar. The ceramic molded body,
When used in the reaction vessel for a long period of time, scale adheres to the raw water, making it difficult for raw water to come into contact with it, and reducing the generation of hydrogen peroxide. The function as an electron donor can be maintained over a period.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】次に、添付の図面を参照しながら
本発明の実施の一形態についてさらに詳しく説明する。
図１は本発明の過酸化水素水製造装置の一構成例を示す
説明的断面図である。Next, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing one configuration example of the hydrogen peroxide water producing apparatus of the present invention.
【００１４】本発明の過酸化水素水製造装置は、図１示
のように、給水用配管１ａ，１ｂの途中に設けられるも
のであって、反応容器２がその一方の端部に設けられた
原水供給口３を介して配管１ａに、他方の端部に設けら
れた直径２５ｍｍの過酸化水素水取出口４を介して配管
１ｂに、接続されている。また、原水供給口３の上流の
配管１ａには、反応容器２に原水を圧入するためのポン
プ５が設けられている。As shown in FIG. 1, the hydrogen peroxide water producing apparatus of the present invention is provided in the middle of water supply pipes 1a and 1b, and a reaction vessel 2 is provided at one end thereof. It is connected to the pipe 1a via a raw water supply port 3 and to the pipe 1b via a hydrogen peroxide water outlet 4 having a diameter of 25 mm provided at the other end. A pump 5 for pressurizing raw water into the reaction vessel 2 is provided in the pipe 1 a upstream of the raw water supply port 3.
【００１５】前記配管１ａ，１ｂは、共に直径が２５ｍ
ｍのビニールホースであり、反応容器２はＳＵＳ３０４
材からなり直径５０ｍｍ、長さ７２０ｍｍの円筒形状を
備えている。反応容器２の原水供給口３及び過酸化水素
水取出口４との境には多孔板６，６が設けられており、
反応容器２内には直径１３ｍｍの球状のセラミックス成
形体７が５００個充填されている。Each of the pipes 1a and 1b has a diameter of 25 m.
m, and the reaction vessel 2 is made of SUS304
It is made of a material and has a cylindrical shape with a diameter of 50 mm and a length of 720 mm. Perforated plates 6 and 6 are provided at the boundary between the raw water supply port 3 and the hydrogen peroxide water outlet 4 of the reaction vessel 2.
The reaction vessel 2 is filled with 500 spherical ceramic molded bodies 7 having a diameter of 13 mm.
【００１６】前記セラミックス成形体７は、炭酸バリウ
ム、酸化チタン、酸化アルミニウム及びゲルマニウム
（Ｇｅ）化合物を混合した主材１に対して、粘土２の割
合で混合し、球状に成形したのち、大気中で１２００℃
で焼成して得られる。The ceramic molded body 7 is obtained by mixing a main material 1 in which barium carbonate, titanium oxide, aluminum oxide, and a germanium (Ge) compound are mixed in a ratio of clay 2 and forming a spherical shape. 1200 ℃
It is obtained by firing.
【００１７】前記主材は、前記焼成後のセラミックス成
形体７中における各化合物の割合が、チタン酸バリウム
７８重量％、酸化アルミニウム２０重量％、ゲルマニウ
ム組成物２重量％となるように、前記各化合物を混合す
る。このとき、炭酸バリウムと酸化チタンとは、チタン
酸バリウムを効率よく生成させるために、１：１のモル
比で混合される。また、前記粘土は、前記焼成後のセラ
ミックス成形体７中における酸化物の割合が、二酸化珪
素（ＳｉＯ2 ）９０重量％、酸化第二鉄（Ｆｅ 2 Ｏ3 ）
０．５重量％、酸化ナトリウム（Ｎａ2 Ｏ）０．５重量
％、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）１重量％、酸化カルシ
ウム（ＣａＯ）１重量％、酸化カリウム（Ｋ2 Ｏ）７重
量％となるものが用いられる。The main material is a ceramic component after the sintering.
The ratio of each compound in the form 7 is barium titanate.
78% by weight, 20% by weight of aluminum oxide, germanium
The above compounds are mixed so as to be 2% by weight.
You. At this time, barium carbonate and titanium oxide are
In order to efficiently produce barium acid, 1: 1 mole
Mixed in a ratio. Further, the clay may be formed by the sintering after the firing.
The ratio of the oxide in the mixed molded body 7 is
Element (SiOTwo) 90% by weight, ferric oxide (Fe TwoOThree)
0.5% by weight, sodium oxide (NaTwoO) 0.5 weight
%, Magnesium oxide (MgO) 1% by weight, calcium oxide
(CaO) 1% by weight, potassium oxide (KTwoO) 7 layers
What is used in the amount% is used.
【００１８】前記焼成の後、得られたセラミックス成形
体７の表面に、スラリー状にした長石を塗布してさらに
焼成し、該セラミックス成形体７に対して１．５〜２．
０重量％の長石をコーティングした。After the firing, a slurry of feldspar is applied to the surface of the obtained ceramic molded body 7 and further fired.
0 wt% feldspar was coated.
【００１９】次に、配管１ａから原水として溶存酸素量
７．６２ｐｐｍの水道水を供給した。この水道水はｐＨ
７．０５であった。Next, tap water having a dissolved oxygen content of 7.62 ppm was supplied as raw water from the pipe 1a. This tap water has pH
7.05.
【００２０】前記水道水は、原水はポンプ５により１．
５気圧に加圧され、５リットル／分の流速で原水供給口
３を介して反応容器２に圧入される。前記のようにする
ことにより、反応容器２内の圧力が２．５〜５．５気圧
程度となり、前記水道水はこのように加圧された反応容
器２内で、セラミックス成形体７に接触したのち、過酸
化水素水取出口４から取り出され、配管１ｂに流入す
る。As for the tap water, the raw water is 1.
It is pressurized to 5 atm and pressurized into the reaction vessel 2 through the raw water supply port 3 at a flow rate of 5 liter / min. By doing as described above, the pressure in the reaction vessel 2 becomes about 2.5 to 5.5 atm, and the tap water contacts the ceramic molded body 7 in the reaction vessel 2 pressurized in this way. After that, it is taken out from the hydrogen peroxide water outlet 4 and flows into the pipe 1b.
【００２１】尚、原水供給口３と反応容器２との境に
は、前記のように多孔板６が設けられているので、前記
原水は多孔板６に設けられた小孔を通過することによ
り、前記ポンプ５の作用に加えてさらに付勢されてセラ
ミックス成形体７に衝突する。また、過酸化水素水取出
口４から取り出された水は、圧力が１．２気圧に減圧さ
れている。Since the perforated plate 6 is provided at the boundary between the raw water supply port 3 and the reaction vessel 2 as described above, the raw water passes through the small holes provided in the perforated plate 6. In addition to the action of the pump 5, it is further urged to collide with the ceramic molded body 7. The pressure of the water taken out from the hydrogen peroxide water outlet 4 is reduced to 1.2 atm.
【００２２】過酸化水素の生成機構の詳細は不明である
が、前記過酸化水素水取出口４から取り出された水は、
ｐＨ７．２２であり、前記原水に比較してｐＨが上昇し
ていることから、次に説明する機構により過酸化水素が
生成しているものと推定される。The details of the hydrogen peroxide generation mechanism are unknown, but the water taken out from the hydrogen peroxide water outlet 4 is
Since the pH was 7.22 and the pH was higher than that of the raw water, it is estimated that hydrogen peroxide was generated by the mechanism described below.
【００２３】まず、前記のように反応容器２に圧入され
た原水は、反応容器２の入口付近でセラミックス成形体
７に衝突し、その運動エネルギーが熱エネルギーに転換
される。この結果、前記原水の一部が下記式（１）のよ
うにイオンに解離して水素イオン（Ｈ+ ）及び水酸イオ
ン（ＯＨ- ）が生成する。First, the raw water pressed into the reaction vessel 2 as described above collides with the ceramic molded body 7 near the entrance of the reaction vessel 2, and its kinetic energy is converted into thermal energy. As a result, a part of the raw water dissociates into ions as shown in the following formula (1) to generate hydrogen ions (H + ) and hydroxyl ions (OH − ).
【００２４】 Ｈ2 Ｏ → Ｈ+ ＋ ＯＨ- … （１） 通常の水は、僅かにイオン解離して水素イオン及び水酸
イオンを含んでいる。しかし、前記原水は前記のように
衝突の際の運動エネルギーが熱エネルギーに転換され
て、さらにイオン解離するので、前記通常の水よりも水
素イオン及び水酸イオンの濃度が高くなっている。H 2 O → H + + OH − (1) Normal water is slightly ion-dissociated and contains hydrogen ions and hydroxyl ions. However, as described above, the kinetic energy at the time of collision is converted into thermal energy and the ions are further dissociated from the raw water, so that the concentration of hydrogen ions and hydroxyl ions is higher than that of the normal water.
【００２５】次に、前記圧入された原水は、反応容器２
内に充填されているセラミックス成形体７に接触する。
前記セラミックス成形体７は、酸化アルミニウム及びチ
タン酸バリウムがバインダー中に均一に分散されてなる
チタン酸バリウム系セラミックスであり、該チタン酸バ
リウム系セラミックスは圧電体セラミックスであるの
で、加圧や衝突などの力が加えられると電子を放出し、
相手に電子を供与する作用を有する。そこで、前記原水
に溶存している酸素分子（Ｏ2 ）の一部に電子を供与
し、この結果下記式（２）のように、前記電子が供与さ
れた酸素分子から、分子状酸素のアニオン（Ｏ2 - ）が
生成する。Next, the injected raw water is supplied to the reaction vessel 2
It comes into contact with the ceramic molded body 7 filled therein.
The ceramic molded body 7 is a barium titanate-based ceramic in which aluminum oxide and barium titanate are uniformly dispersed in a binder. Since the barium titanate-based ceramic is a piezoelectric ceramic, it is subjected to pressure, collision, or the like. Emits electrons when the force is applied,
Has the effect of donating electrons to the other party. Therefore, electrons are donated to a part of the oxygen molecules (O 2 ) dissolved in the raw water, and as a result, as shown in the following formula (2), the anion of molecular oxygen is converted from the oxygen molecules to which the electrons are donated. (O 2 − ) is generated.
【００２６】 Ｏ2 ＋ｅ- → Ｏ2 - … （２） 前記セラミックス成形体７は、チタン酸バリウム及び酸
化アルミニウムと共に、ゲルマニウム化合物を含んでい
ることにより、電子供与作用が増大すると考えられる。
これは、ゲルマニウム化合物から放射される遠赤外線に
より、原水中の水分子のクラスターが細分化されること
に関係するものと考えられる。O 2 + e − → O 2 − (2) It is considered that the electron-donating action is increased when the ceramic molded body 7 contains a germanium compound together with barium titanate and aluminum oxide.
This is considered to be related to the fact that clusters of water molecules in the raw water are subdivided by far infrared rays emitted from the germanium compound.
【００２７】前記分子状酸素のアニオン（Ｏ2 - ）は、
高い反応性を有する活性酸素の１種であるので、前記原
水中で通常の水よりも濃度の高くなっている水素イオン
（Ｈ + ）と反応し、下記式（３）のように過酸化水素及
び酸素が生成する。The molecular oxygen anion (OTwo -)
Since it is a kind of active oxygen with high reactivity,
Hydrogen ions that are higher in water than normal water
(H +) And react with hydrogen peroxide as shown in the following formula (3).
And oxygen are produced.
【００２８】 ２Ｈ+ ＋ ２Ｏ2 - → Ｈ2 Ｏ2 ＋ Ｏ2 … （３） 前記ｐＨの上昇は、前記式（１）〜（３）のように、水
がイオン解離して発生した水素イオン（Ｈ+ ）が、原水
中の溶存酸素がセラミックス成形体７から電子を供与さ
れて発生した分子状酸素のアニオン（Ｏ2 - ）と反応し
て過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）を生成するために、前記原水
中の水素イオン（Ｈ+ ）が消費され、相対的に水酸イオ
ン（ＯＨ- ）の濃度が高くなるためと考えられる。この
ように考えると、前記ｐＨの差に相当する濃度の水素イ
オンに対して１：０．５のモル比でＨ2 Ｏ2 が生成して
いることになる。2H + + 2O 2 − → H 2 O 2 + O 2 (3) The increase in the pH is caused by the hydrogen ions generated by ion dissociation of water as in the above formulas (1) to (3). (H + ) reacts with molecular oxygen anions (O 2 − ) generated by the dissolved oxygen in the raw water being donated with electrons from the ceramic molded body 7 to generate hydrogen peroxide (H 2 O 2 ). For this reason, it is considered that hydrogen ions (H + ) in the raw water are consumed, and the concentration of hydroxyl ions (OH − ) becomes relatively high. Considering this way, H 2 O 2 is produced at a molar ratio of 1: 0.5 with respect to the hydrogen ions having a concentration corresponding to the difference in pH.
【００２９】ｐＨは、水素イオン濃度〔Ｈ+ 〕に対して
下記式（４）で表わされるので、 ｐＨ ＝ −ｌｏｇ〔Ｈ+ 〕 …（４） ｐＨｎの水中の水素イオン濃度〔Ｈ+ 〕は、下記式
（５）で表わされる。The pH is represented by the following equation (4) with respect to the hydrogen ion concentration [H + ], so that pH = −log [H + ] (4) The hydrogen ion concentration [H + ] in the pHn water is , And is represented by the following equation (5).
【００３０】〔Ｈ+ 〕 ＝ １０-n …（５） 式（５）と前記ｐＨ値から、原水供給口３に供給される
原水中の水素イオン濃度〔Ｈ+ 〕は０．８９１μＭ、過
酸化水素水取出口４から取り出された水中の水素イオン
濃度〔Ｈ+ 〕は０．６０２μＭとなる。従って、本実施
例では前記反応容器２内で、０．２８９μＭの水素イオ
ンが消費されたことになり、過酸化水素水取出口４から
取り出された水は０．１５μＭの濃度で過酸化水素が含
有されている過酸化水素水となっている。尚、前記「μ
Ｍ」は、マイクロモル／リットルを示す。[H + ] = 10 −n (5) From the formula (5) and the pH value, the hydrogen ion concentration [H + ] in the raw water supplied to the raw water supply port 3 is 0.891 μM, and the peroxide is used. The hydrogen ion concentration [H + ] in the water taken out from the hydrogen water outlet 4 is 0.602 μM. Therefore, in this embodiment, 0.289 μM of hydrogen ions were consumed in the reaction vessel 2, and the water taken out from the hydrogen peroxide water outlet 4 was reduced to a concentration of 0.15 μM with hydrogen peroxide. Hydrogen peroxide solution is contained. Note that the "μ
"M" indicates micromol / liter.
【００３１】尚、前記実施態様では、反応容器２内に供
給された原水を反応容器２内で加圧状態にするために、
前記原水をポンプ５により反応容器２内に圧入するよう
にしているが、他の手段を用いて加圧状態にするように
してもよい。In the above embodiment, in order to make the raw water supplied into the reaction vessel 2 into a pressurized state in the reaction vessel 2,
Although the raw water is pressed into the reaction vessel 2 by the pump 5, the raw water may be pressurized using other means.
【００３２】前記過酸化水素水に含まれるＨ2 Ｏ2 は不
安定で、短時間の内に分解して下記式（６）のように、
水と発生期酸素〔Ｏ〕とになる。H 2 O 2 contained in the hydrogen peroxide solution is unstable and decomposes within a short time, as shown in the following formula (6):
It becomes water and nascent oxygen [O].
【００３３】 Ｈ2 Ｏ2 → Ｈ2 Ｏ ＋ 〔Ｏ〕 … （６） しかし、本実施形態では過酸化水素水取出口４は配管１
ｂに接続されているので、過酸化水素水取出口４から取
り出された前記過酸化水素水はそのまま配管１ｂに流入
し、配管１ｂにより給水された場所で分解して発生期酸
素〔Ｏ〕を生成することができる。従って、前記過酸化
水素は前記のように生成後短時間で分解するとしても、
野菜の殺菌、湖沼の水の浄化等に有効である。H 2 O 2 → H 2 O + [O] (6) However, in the present embodiment, the hydrogen peroxide water outlet 4 is connected to the pipe 1
b, the hydrogen peroxide solution taken out from the hydrogen peroxide solution outlet 4 flows into the pipe 1b as it is, and is decomposed at the location supplied by the pipe 1b to generate nascent oxygen [O]. Can be generated. Therefore, even if the hydrogen peroxide is decomposed in a short time after generation as described above,
It is effective for sterilizing vegetables and purifying lake water.
【００３４】本発明者は、過酸化酸素水による湖沼の水
の浄化は、下記の反応によるものと考えている。The present inventor believes that purification of lake water using oxygenated water is based on the following reaction.
【００３５】湖沼の水には汚染源として、窒素、硫黄、
リン等が有機化合物の形で水中に溶解しており、窒素の
場合には、さらに前記化合物の形態から、アンモニア性
窒素、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素に分けられる。前記有
機化合物は過酸化酸素と酸化還元反応を行うが、有機化
合物の酸化還元反応は複雑であるので、ここでは簡単の
ために、アンモニア性窒素、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素
をそれぞれ、ＮＨ3 、ＨＮＯ3 、ＨＮＯ2 で示すととも
に、硫黄化合物はＨ2 Ｓ、リン化合物はＰで表し、さら
に最終的な反応のみを示す。In the lake water, nitrogen, sulfur,
Phosphorus or the like is dissolved in water in the form of an organic compound, and in the case of nitrogen, it is further divided into ammonium nitrogen, nitrate nitrogen, and nitrite nitrogen according to the form of the compound. The organic compound undergoes an oxidation-reduction reaction with oxygen peroxide. Since the oxidation-reduction reaction of the organic compound is complicated, for the sake of simplicity, ammonia nitrogen, nitrate nitrogen, and nitrite nitrogen are respectively replaced with NH. 3 , HNO 3 and HNO 2 , the sulfur compound is represented by H 2 S and the phosphorus compound is represented by P, and only the final reaction is shown.
【００３６】まず、アンモニア性窒素の場合には、過酸
化水素により酸化され、下記式（７）に示すように分子
状窒素及び水になる。First, in the case of ammonia nitrogen, it is oxidized by hydrogen peroxide to become molecular nitrogen and water as shown in the following formula (7).
【００３７】 ２ＮＨ3 ＋３Ｈ2 Ｏ2 → Ｎ2 ↑＋６Ｈ2 Ｏ … （７） 次に、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素の場合には、硝酸及び
亜硝酸が非常に強い酸であるために、過酸化水素が還元
剤として作用し、下記式（８），（９）に示すように、
分子状窒素、水及び酸素になる。2NH 3 + 3H 2 O 2 → N 2 ↑ + 6H 2 O (7) Next, in the case of nitrate nitrogen and nitrite nitrogen, since nitric acid and nitrite are very strong acids, Hydrogen peroxide acts as a reducing agent, and as shown in the following formulas (8) and (9),
It becomes molecular nitrogen, water and oxygen.
【００３８】 ２ＨＮＯ3 ＋３Ｈ2 Ｏ2 → Ｎ2 ↑＋４Ｈ2 Ｏ＋４Ｏ2 … （８） ２ＨＮＯ2 ＋ Ｈ2 Ｏ2 → Ｎ2 ↑＋２Ｈ2 Ｏ＋２Ｏ2 … （９） 尚、式（７）〜（９）において、分子状窒素は気体であ
るので、空気中に放出され、水中の窒素が低減される。2HNO 3 + 3H 2 O 2 → N 2 ↑ + 4H 2 O + 4 O 2 (8) 2HNO 2 + H 2 O 2 → N 2 ↑ + 2H 2 O + 2 O 2 (9) Equations (7) to (9) Since the molecular nitrogen is a gas, it is released into the air, and the nitrogen in the water is reduced.
【００３９】次に、硫黄化合物の場合には、過酸化水素
により還元され、下記式（１０）に示すように、単原子
分子の硫黄及び水になる。単原子分子の硫黄は気体であ
るので、空気中に放出され、水中の硫黄化合物が低減さ
れる。Next, in the case of a sulfur compound, it is reduced by hydrogen peroxide to form monoatomic molecules of sulfur and water as shown in the following formula (10). Since monoatomic molecular sulfur is a gas, it is released into the air, and sulfur compounds in water are reduced.
【００４０】 Ｈ2 Ｓ ＋ Ｈ2 Ｏ2 → Ｓ↑ ＋ ２Ｈ2 Ｏ … （１０） 次に、リン化合物の場合には、過酸化水素により還元さ
れ、下記式（１１）に示すように、リン化水素及び水に
なる。リン化水素は通常の条件下では液体であるが、空
気中で自然発火することにより空気中に放出されるの
で、水中のリン化合物が低減される。H 2 S + H 2 O 2 → S ↑ + 2H 2 O (10) Next, in the case of a phosphorus compound, the phosphorus compound is reduced by hydrogen peroxide, and as shown in the following formula (11), It becomes hydrogen hydride and water. Hydrogen phosphide is a liquid under normal conditions, but is released into the air by spontaneous ignition in the air, so that phosphorus compounds in the water are reduced.
【００４１】 ２Ｐ ＋ ４Ｈ2 Ｏ2 → Ｐ2 Ｈ4 ↑ ＋ ２Ｈ2 Ｏ … （１１）2P + 4H 2 O 2 → P 2 H 4 ↑ + 2H 2 O (11)
【００４２】[0042]
【実施例】次に、実施例として、前記過酸化水素水取出
口４から取り出された水を漬物用白菜の洗浄に使用する
例を示す。漬物用白菜は、まず原菜を流水洗浄して下漬
けを２日間行う。次に、前記下漬けが完了した白菜を流
水洗浄したのち、さらに中漬けを３日間行う。そして、
前記中漬けが完了した白菜を流水洗浄したのち、通常、
３日後に再び流水洗浄して出荷する。Next, as an embodiment, an example is shown in which water taken out from the hydrogen peroxide water outlet 4 is used for washing pickled Chinese cabbage. As for the Chinese cabbage for pickles, first, the raw vegetables are washed with running water, and the lower pickles are performed for two days. Next, the Chinese cabbage, which has been completely pickled, is washed with running water, and then is further pickled for three days. And
After washing the Chinese cabbage, which has been pickled, with running water,
After 3 days, the product is washed with running water and shipped.
【００４３】本使用例では、前記流水洗浄に前記過酸化
水素水取出口４から取り出された水を使用してそれぞれ
１０分間行ったときに、各洗浄後の一般生菌、大腸菌
群、乳酸菌の数を測定し、原菜の各菌または菌群数と比
較した。結果を下記表１に示す。In this usage example, when the running water was washed for 10 minutes using the water taken out of the hydrogen peroxide water outlet 4, each of the viable bacteria, coliform bacteria, and lactic acid bacteria after each washing was washed. The number was measured and compared with the number of each fungus or fungal group in the raw vegetables. The results are shown in Table 1 below.
【００４４】[0044]
【表１】 [Table 1]
【００４５】表１中、ｎm ×１０x との記載は、所定数
のサンプルを検査したときに、各サンプルの平均コロニ
ー数が、ｎ．ｍ個であり（ｎは１の位の数を示し、ｍは
小数第１位の数を示す）、菌体の平均数が１０x である
ことを示す。In Table 1, the expression “n m × 10 x” means that when a predetermined number of samples were examined, the average number of colonies in each sample was n. m (n indicates the number of ones, m indicates the number of the first decimal place), and indicates that the average number of cells is 10 × .
【００４６】表１から、前記過酸化水素水取出口４から
取り出された水によれば、大腸菌群は流水洗浄毎に確実
に減少しており、優れた殺菌効果が得られることが明ら
かであり、過酸化水素の生成が推定される。また、一般
生菌、乳酸菌は中漬けにより一旦増加するが、これは漬
物に旨味を付けるために好都合であり、出荷時の流水洗
浄により再び減少するので、実用上、特に問題はない。From Table 1, it is apparent that the water taken out from the hydrogen peroxide water outlet 4 shows that the coliform bacteria are surely reduced at every washing with running water, and that an excellent sterilizing effect can be obtained. And the production of hydrogen peroxide is estimated. In addition, although general viable bacteria and lactic acid bacteria increase once in the medium pickling, this is convenient for adding flavor to the pickles and is reduced again by washing with running water at the time of shipping, so that there is no practical problem in particular.
【００４７】尚、本実施例の過酸化水素水製造装置で
は、セラミックス成形体７が長石でコーティングされて
いるので、前記条件で４年間連続運転しても、過酸化水
素製造能力の減退は認められなかった。In the hydrogen peroxide water producing apparatus of this embodiment, since the ceramic molded body 7 is coated with feldspar, the hydrogen peroxide producing capacity does not decrease even if it is operated continuously for 4 years under the above conditions. I couldn't.
【００４８】また、本実施例の過酸化水素水製造装置
は、複数の装置を直列に連結して使用してもよく、この
ようにすることにより生成する過酸化水素の濃度を増大
させることができる。Further, the hydrogen peroxide water producing apparatus of the present embodiment may be used by connecting a plurality of apparatuses in series. By doing so, the concentration of the generated hydrogen peroxide can be increased. it can.
【図１】本発明に係わる過酸化水素水製造装置の一例を
示す説明的断面図。FIG. 1 is an explanatory sectional view showing an example of a hydrogen peroxide water producing apparatus according to the present invention.
２…反応容器、 ３…原水供給口、 ４…原水圧入手
段、 ５…過酸化水素水取出口、 ７…セラミックス成
形体。2 ... reactor vessel 3 ... raw water supply port 4 ... raw water injection means 5 ... hydrogen peroxide water outlet 7 ... ceramic molded body
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C01B 15/027 A23B 7/10 C04B 35/63 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) C01B 15/027 A23B 7/10 C04B 35/63
Claims (3)
分散されたセラミックス成形体が充填された反応容器
と、 該反応容器に酸素が溶存している原水を供給する原水供
給口と、 該原水を該原水供給口から該反応容器内に供給し該反応
容器内で加圧状態にする加圧手段と、 該原水が該反応容器内で前記セラミックス成形体と接触
して生成した過酸化水素水を取り出す過酸化水素水取出
口とからなることを特徴とする過酸化水素水製造装置。1. A reaction vessel filled with a ceramic molded body in which aluminum oxide and barium titanate are dispersed, a raw water supply port for supplying raw water in which oxygen is dissolved in the reaction vessel, A pressurizing means for supplying into the reaction vessel from the supply port to pressurize the inside of the reaction vessel, and a hydrogen peroxide solution which is produced by contacting the raw water with the ceramic molded body in the reaction vessel. An apparatus for producing hydrogen peroxide water, comprising an outlet for hydrogen oxide water.
ム、酸化チタン及び酸化アルミニウムからなる混合物が
粘土をバインダーとして１０００〜１３００℃の範囲の
温度で焼成されたものであることを特徴とする請求項１
記載の過酸化水素水製造装置。2. The ceramic molded body according to claim 1, wherein a mixture of barium carbonate, titanium oxide and aluminum oxide is fired at a temperature of 1000 to 1300 ° C. using clay as a binder.
The hydrogen peroxide water producing apparatus according to the above.
ィングされていることを特徴とする請求項１または請求
項２のいずれか１項記載の過酸化水素水製造装置。3. The hydrogen peroxide water producing apparatus according to claim 1, wherein the ceramic molded body is coated with feldspar.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP31406695A JP2955502B2 (en) | 1994-12-12 | 1995-12-01 | Hydrogen peroxide water production equipment |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-307572 | 1994-12-12 | ||
| JP30757294 | 1994-12-12 | ||
| JP31406695A JP2955502B2 (en) | 1994-12-12 | 1995-12-01 | Hydrogen peroxide water production equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08217421A JPH08217421A (en) | 1996-08-27 |
| JP2955502B2 true JP2955502B2 (en) | 1999-10-04 |
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ID=26565165
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP31406695A Expired - Fee Related JP2955502B2 (en) | 1994-12-12 | 1995-12-01 | Hydrogen peroxide water production equipment |
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|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-12-01 JP JP31406695A patent/JP2955502B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08217421A (en) | 1996-08-27 |
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