気体(気相)の場合 飽和オゾン 混合気体 [他の気体を取り除いたオゾンの重量] 濃度(重量%)= [オゾンで充満した時の重量] 混合気体から 他の気体を取 り除きオゾン だけ残す 液体(液相)の場合 単位体積当たりに熔けているオゾン重量 水1リットルに溶けている オゾンの重量(mg) 溶解オゾン 未溶解オゾン(気泡) 注入量(mg/分) 流量(㍑/分) 溶解量(mg/分) 溶解量=注入量-未溶解量 気体の状態方程式より PV = nRT P : 圧 力 (a t m) V : 体積(㍑) n : モ ル 数 (mol) R : 気 体 常 数 (0.082 ) T : n = 温 度 (°K ) PV RT モ ル 数 の 定 義 よ り 、 分 子 量 M の 気 体 が m(g) 存 在 す る と き 、 次 の 関 係 が 成 り 立 つ m M n = ゆえに m M = PV RT P M× V RT M:分子量 m = 単一の気体がV(㍑)である時の関係をあらわしている。 m:重量(g) 一定の体積(V)中にオゾンが単体で存在するとき上記の関係が成り立つ。 混合気体の場合、他の気体を取の除いた時のオゾンの重量を考える。 オゾンの濃度 d = d は [体積(V)中の他の気体を取り除いたオゾンの重量] [体積(V)中がオゾンで充満した時の重量] = X m RT = X × PV M d:オゾンの濃度(比率) X:オゾンの重量(g) となる。これを(%)と(ppm)で表現すると d = 100・ X × R T (%) PV M ≡ 10000・100・ X × R T = 1000・(1000・ X) × R T M PV M PV 重 量 の 単 位 変 換X'(mg)を す る と X'=1000X (mg) 1000・X’ RT (ppm) × M PV 測定された濃度より、その中に含まれるオゾン量を求めると d= X' = d・M 1000 × PV R T ( m g/L) こ こ で 、 体 積 をV(L)か らV'(m3)に 単 位 変 換 す る 。 PV × X'' = d ・ M ( m g/m3 ) RT V = 1000 V’ (ppm) さらに これを、体積で割ると単位体積あたりのオゾン量を求めることができる。 X'' V' P RT × = d・M ( m g/m3 ) であるから M =48 P= 1(atm) R =0.082 T =300K 1m3 あたりx (mg/m3 )とする と ここで x = X'' V' = d × 48 ≒ 0.082・300 2・d ( m g/m3 ) 1 分 間 当 た り に 流 出 す る オ ゾ ン の 量 OZ(mg/min) f・d・MP OZ = f・ x = (mg/min) 1000・RT は 液相の場合 ココでOZをオゾンの発生量でなく、水に溶解する量(溶解量) に置き換える。 OZ:1分間に溶解するオゾン(mg/min) f:オゾン含有気体の流量(㍑/min) 1 時 間 あ た り で は O Z’( m g / h ) O Z' = 60・f・d・MP 1000・RT 流 水 の 流 量 をwt(l/min) WZ = OZ = wt (mg/h) と す る と 、 そ の オ ゾ ン 濃 度 W Z (mg/l ) は f・x wt f = wt ・ d・MP 1000・RT ここでP=1とすると WZ = f wt ・ d・M 1000・RT (mg/l )or (ppm) さらに1(m3)=1000(L)であるから。 f d・M WZ = ・ (mg/m3 ) RT wt となる。 (mg/l )
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