燃料电池的水处理装置及燃料电池的水处理方法.pdf

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1、10申请公布号CN102040260A43申请公布日20110504CN102040260ACN102040260A21申请号201010509823922申请日20101013200923910320091016JP201018075320100812JPC02F1/4220060171申请人奥加诺株式会社地址日本东京72发明人大江太郎伊藤美和山下幸福74专利代理机构北京金信立方知识产权代理有限公司11225代理人黄威孙丽梅54发明名称燃料电池的水处理装置及燃料电池的水处理方法57摘要本发明提供一种不依赖于离子交换树脂就能处理包含在被处理水中的碳酸气体的燃料电池用的水处理装置以及燃料电池的水。

2、处理方法。本发明提供使用离子交换树脂的燃料电池的水处理装置，其在所述离子交换树脂的上游侧设置包含不具有离子交换基的疏水性粒子的气液分离部。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书12页附图6页CN102040263A1/2页21一种燃料电池的水处理装置，其使用离子交换树脂，其特征在于，在所述离子交换树脂的上游侧设置有包含不具有离子交换基的疏水性粒子的气液分离部。2如权利要求1所述的燃料电池的水处理装置，其特征在于，所述不具有离子交换基的疏水性粒子和所述离子交换树脂被填充在同一填充塔内。3如权利要求1所述的燃料电池的水处理装置，其特征在于，。

3、所述不具有离子交换基的疏水性粒子和所述离子交换树脂分别被填充在不同的填充塔内。4如权利要求2所述的燃料电池的水处理装置，其特征在于，所述不具有离子交换基的疏水性粒子的比重比二氧化碳含有液体还轻。5如权利要求4所述的燃料电池的水处理装置，其特征在于，所述不具有离子交换基的疏水性粒子的真比重是104以下。6如权利要求15中任意一项所述的燃料电池的水处理装置，其特征在于，所述不具有离子交换基的疏水性粒子的对于水的接触角是68以上。7如权利要求16中任意一项所述的燃料电池的水处理装置，其特征在于，所述不具有离子交换基的疏水性粒子的表面积/体积是05M1以上。8如权利要求27中任意一项所述的燃料电池的水。

4、处理装置，其特征在于，填充了所述不具有离子交换基的疏水性粒子的填充塔内的被处理水的滞留时间是05分钟100分钟的范围。9如权利要求28中任意一项所述的燃料电池的水处理装置，其特征在于，具有对填充了所述不具有离子交换基的疏水性粒子的填充塔内进行冷却的冷却机构。10一种燃料电池的水处理方法，是使用离子交换树脂的燃料电池的水处理方法，其特征在于，在所述离子交换树脂的上游侧设置包含不具有离子交换基的疏水性粒子的气液分离部，从燃料电池排出的冷凝水在通过所述气液分离部之后，通过所述离子交换树脂。11如权利要求10所述的燃料电池的水处理方法，其特征在于，所述不具有离子交换基的疏水性粒子和所述离子交换树脂填充。

5、在同一填充塔内。12如权利要求10所述的燃料电池的水处理方法，其特征在于，所述不具有离子交换基的疏水性粒子和所述离子交换树脂分别填充在不同的填充塔内。13如权利要求11所述的燃料电池的水处理方法，其特征在于，所述不具有离子交换基的疏水性粒子的比重比二氧化碳含有液体还轻。14如权利要求13所述的燃料电池的水处理方法，其特征在于，所述不具有离子交换基的疏水性粒子的真比重是104以下。15如权利要求1014中任意一项所述的燃料电池的水处理方法，其特征在于，所述不具有离子交换基的疏水性粒子的对于水的接触角是68以上。16如权利要求1015中任意一项所述的燃料电池的水处理方法，其特征在于，所述不具有离子。

6、交换基的疏水性粒子的表面积/体积是05M1以上。17如权利要求1015中任意一项所述的燃料电池的水处理方法，其特征在于，权利要求书CN102040260ACN102040263A2/2页3被填充了所述不具有离子交换基的疏水性粒子的填充塔内的被处理水的滞留时间是05分钟100分钟的范围。18如权利要求1117中任意一项所述的燃料电池的水处理方法，其特征在于，对被填充了所述不具有离子交换基的疏水性粒子的填充塔内进行冷却。权利要求书CN102040260ACN102040263A1/12页4燃料电池的水处理装置及燃料电池的水处理方法技术领域0001本发明涉及使用离子交换树脂的燃料电池的水处理装置的技。

7、术。背景技术0002燃料电池需要氢，而为了从城市燃气或者天然气等制造氢，又需要在改性工序中使用水。此外，在冷却燃料电池时或者在对固体高分子型燃料电池的高分子膜进行加湿等时也需要使用水。0003作为这样的在燃料电池的运转中必要的水，例如，可以利用对燃料电池的发电反应产生的冷凝水进行处理而获得的处理水纯水等例如，参照专利文献1。0004从燃料电池中排出的冷凝水中含有碳酸根离子或者碳酸氢根离子以下称为碳酸根离子等或者仅称为碳酸等杂质离子。而且，在温度或者压力等周围状况变化的情况下或者气液分离不佳的情况下，冷凝水中的碳酸会变成气泡主要是二氧化碳。0005而且，如果在具备离子交换树脂的水处理装置内产生上。

8、述气泡，则会引起以下问题。第一，如果在离子交换树脂周边产生气泡，则气泡会妨碍离子交换树脂和冷凝水之间的接触，而不能充分地进行离子交换反应。如果出现该状态，则水处理装置无法发挥规定的水处理性能，有可能引起处理水质的恶化。第二，如果在水处理装置内留存气泡，则无法将气泡挤出系统外，会引起流量降低。另外，虽然通过将向水处理装置供给冷凝水的泵的输出提高，能将气泡挤出系统外，但一般在燃料电池中为了提高能量效率而希望极力减少在燃料电池中使用的部件的使用电量，因此供给冷凝水的泵等的输出被设定成很低，从而无法提高泵的输出。0006专利文献1特开平817457号公报0007但是，燃料电池是以长期运用为目标而开发的。

9、，因此同样期待用于该燃料电池的水处理装置也能长期运用。然而，如果在水处理装置内产生气泡，则有可能产生上述问题，会对长期运用起到不良的影响。0008对于该点，可以考虑针对气泡的产生，采用增加离子交换树脂的填充量而去除成为气泡产生的原因的碳酸根离子、碳酸氢根离子等方法，但这样会导致水处理的成本提高，不是根本的对策。发明内容0009鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够不依赖于离子交换树脂就能处理包含在被处理水中的碳酸气体的用于燃料电池的水处理装置以及燃料电池的水处理方法。0010本发明提供一种使用了离子交换树脂的燃料电池的水处理装置，其在所述离子交换树脂的上游侧设置有包含不具有离子交换基的疏水。

10、性粒子的气液分离部。0011在所述燃料电池的水处理装置中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子和所述离子交换树脂被填充在同一填充塔内。0012在所述燃料电池的水处理装置中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子和所说明书CN102040260ACN102040263A2/12页5述离子交换树脂分别被填充在不同的填充塔内。0013在所述燃料电池的水处理装置中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子的比重比二氧化碳含有液体轻。0014在所述燃料电池的水处理装置中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子的真比重是104以下。0015在所述燃料电池的水处理装置中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子的对于水。

11、的接触角是68以上。0016在所述燃料电池的水处理装置中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子的表面积/体积是05M1以上。0017在所述燃料电池的水处理装置中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子被填充后的填充塔内的被处理水的滞留时间是05分钟100分钟的范围。0018在所述燃料电池的水处理装置中，优选具有对被填充了所述不具有离子交换基的疏水性粒子的填充塔内进行冷却的冷却机构。0019本发明提供一种使用离子交换树脂的燃料电池的水处理方法，其在所述离子交换树脂的上游侧设置有包含不具有离子交换基的疏水性粒子的气液分离部，从燃料电池排出的冷凝水在通过所述气液分离部之后，通过所述离子交换树脂。002。

12、0另外，在所述燃料电池的水处理方法中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子和所述离子交换树脂填充在同一填充塔内。0021另外，在所述燃料电池的水处理方法中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子和所述离子交换树脂分别填充在不同的填充塔内。0022另外，在所述燃料电池的水处理方法中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子的比重比二氧化碳含有液体轻。0023在所述燃料电池的水处理方法中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子的真比重是104以下。0024在所述燃料电池的水处理方法中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子的对于水的接触角是68以上。0025在所述燃料电池的水处理方法中，优选所述不具有离子交。

13、换基的疏水性粒子的表面积/体积是05M1以上。0026在所述燃料电池的水处理方法中，优选所述不具有离子交换基的疏水性粒子被填充后的填充塔内的被处理水的滞留时间是05分钟100分钟的范围。0027在所述燃料电池的水处理方法中，优选对被填充了所述不具有离子交换基的疏水性粒子的填充塔内进行冷却。0028采用本发明，能够在不依赖于离子交换树脂的情况下处理被处理水中含有的二氧化碳。附图说明0029图1是表示本发明的实施方式的燃料电池系统的结构的一例的示意图。0030图2是表示本发明的实施方式的燃料电池水处理装置的结构的一例的示意图。0031图3是表示本发明的其他的实施方式的填料筒填充塔的结构的一例的示意。

14、说明书CN102040260ACN102040263A3/12页6图。0032图4是表示本发明的其他的实施方式的填料筒填充塔的结构的一例的示意图。0033图5是表示本发明的其他的实施方式的填料筒填充塔的结构的一例的示意图。0034图6是表示本发明的其他的实施方式的填料筒填充塔的结构的一例的示意图。0035图7是表示本发明的其他的实施方式的填料筒填充塔的结构的一例的示意图。0036图8A、B是表示填料筒的结构的一例的示意图。0037附图标记00381燃料电池系统；10燃料电池；12燃料电池的水处理装置；003914热交换器；16冷凝水箱18A、18B喷出泵004020处理水箱22空气共给线24燃。

15、料供给线；26A、26B水供给线，30大气排放线28循环线32温水供给线34离子交换部004136气液分离部，38填料筒40排气线42连接部004244隔板46冷却水线具体实施方式0043下面，对本发明的实施方式进行说明。本实施方式仅是实施本发明的一个例子，本发明不受本实施方式所限定。0044图1是表示本发明的实施方式的燃料电池系统的结构的一例的示意图。图1所示的燃料电池系统1具备燃料电池10、使用离子交换树脂的燃料电池的水处理装置12、热交换器14、冷凝水箱TANK16、喷出泵18A、18B、处理水箱20、空气供给线22、燃料供给线24、水供给线26A、26B、循环线28、大气排放线30以及。

16、温水供给线32。0045在燃料电池10上连接有空气供给线22、燃料供给线24以及水供给线26A。同时，使来自燃料电池10的冷凝水排出口未图示的冷凝水循环的循环线28被连接到水供给线26A。水供给线26B与热交换器14的供给口连接，温水供给线32与热交换器14的排出口连接。0046在循环线28中，从上游按顺序设置有热交换器14、冷凝水箱16、喷出泵18A、燃料电池的水处理装置12、处理水箱20、喷出泵18B。同时，热交换器14和被冷凝水箱16之间的循环线28上连接有大气排放线30。0047图2是表示本发明的实施方式的燃料电池的水处理装置的结构的一个例子的示意图。如图2所示，燃料电池的水处理装置1。

17、2具有由离子交换树脂构成的离子交换部34，由不具有离子交换基的疏水性粒子构成的气液分离部36，被填充离子交换树脂等后的填料筒38填充塔，CARTRIDGE，以及排气线40。由不具有离子交换基的疏水性粒子构成液分离部36及由离子交换树脂构成离子交换部34在填料筒38内形成。0048图2所示的燃料电池的水处理装置12中，不具有离子交换基的疏水性粒子及离子交换树脂填充在同一填料筒38内，离子交换部34的上面配置有气液分离部36。本实施方说明书CN102040260ACN102040263A4/12页7式中，在气液分离部36和离子交换部34之间可以设置隔板，以防止不具有离子交换基的疏水性粒子和离子交换。

18、树脂混杂在一起。其中，如果设置该隔板，则需要制作成被处理水冷凝水能够通过的网状。0049不具有离子交换基的疏水性粒子及离子交换树脂的配置不限定于图2所示的燃料电池的水处理装置12，只要由不具有离子交换基的疏水性粒子构成的气液分离部36配置在由离子交换树脂构成的离子交换部34的上游侧即可。0050排气线40用于将从冷凝水分离了的气泡主要是二氧化碳排出到燃料电池的水处理装置12的系统外，其设置在填料筒38的上游侧的循环线28、或者填料筒38的顶板ROOF等上。另外，只要是能将气泡排出到系统外的结构，可以替代排气线40，采用排气口、排气阀等任何其他排气结构。0051在本实施方式中，循环线28和处理水。

19、箱20的供给口未图示的连接部42，优选设置在从气液分离部36和离子交换部34的边界到排气线40排气口的范围图2中所示的L。如果在上述范围外设置连接部42，则很难将在气液分离部内产生的气泡排出到系统外，有时引起填料筒内的液面降低或者离子交换部中的气泡的产生。0052接着，说明燃料电池系统1的动作。空气含有氧及燃料气体例如城市气体分别从空气供给线22和燃料供给线24向燃料电池10供给。同时，自来水以及被燃料电池的水处理装置12处理了的处理水从水供给线26A向燃料电池10供给。从水供给线26A向燃料电池10供给的水例如在燃料电池的冷却中使用，在固体高分子型燃料电池的情况下用于高分子膜的湿润等，在固体。

20、氧化物型燃料电池的情况下用于将城市气体改性为一氧化碳CO和氢气H2的工序等。就这样，通过向燃料电池10供给空气，燃料气体，水，而进行发电，并从燃料电池10输出电力。0053由燃料电池10的发电产生的冷凝水通过循环线28，暂时被冷凝水箱16贮存，通过喷出泵18A向燃料电池的水处理装置12供给。被燃料电池的水处理装置12供给的冷凝水中，例如含有碳酸碳酸根离子，碳酸氢根离子，氯化物离子，硫酸根离子等杂质离子。并且，冷凝水中的碳酸由于温度和压力等周围状况的变化以及气液分离的不佳等原因，会变成气泡主要是二氧化碳。0054本实施方式中，在冷凝水通过填料筒38内的气液分离部36时，从冷凝水产生气泡，进行分离。

21、。这是因为不具有离子交换基的疏水性粒子具有与水的亲和性低的疏水性功能的缘故。即，不具有离子交换基的疏水性粒子与水之间的亲和性低于与气体的亲和性，因此不具有离子交换基的疏水性粒子和冷凝水接触时，冷凝水中的过饱和的碳酸被疏水性粒子的表面捕获，成长为大的气泡。0055此后，被分离了的气泡通过排气线40排出到燃料电池的水处理装置12的系统外。另一方面，除去了气泡的冷凝水通过离子交换部34。此后，通过构成离子交换部34的离子交换树脂，冷凝水中的杂质离子被除去。在本实施例中，由于冷凝水中的杂质离子几乎都被除去，因此，离子交换树脂和冷凝水的接触不受气泡的妨碍，从而得以防止离子交换树脂的离子交换性能的下降。0。

22、056接着，杂质离子被除去了的冷凝水处理水暂时被处理水箱20贮存，通过喷出泵18B，从循环线28输送到水供给线26A，向燃料电池10供给。0057另外，燃料电池10由于在高温下进行发电，因此可以使来自热交换器14的发电排说明书CN102040260ACN102040263A5/12页8热与从循环线28被供给的冷凝水或从水供给线26B被供给的自来水等进行热交换，从温水供给线32供给温水。0058接着，说明燃料电池的水处理装置12的结构的其他例子。0059图37是表示本发明的另外的实施方式的填料筒填充塔的结构的一个例子的示意图。图3、4所示的填料筒38中，在填料筒38内设置有以能够使被处理水通过其。

23、下部的方式开放的隔板44，在被隔开了的填料筒38内上游侧配置有由不具有离子交换基的疏水性粒子构成的气液分离部36，下游侧配置有由离子交换树脂构成的离子交换部34。但是，为了避免不具有离子交换基的疏水性粒子和离子交换树脂混合，而使不具有离子交换基的疏水性粒子的比重比被处理水或者离子交换树脂轻的情况下，如图3所示，气液分离部36优选配置在离子交换部34的表面上。另外，在不具有离子交换基的疏水性粒子的比重比被处理水或者离子交换树脂重的情况下，如图4所示，如果气液分离部36配置在离子交换部34的上游侧，则也可以在气液分离部36表面上配置离子交换部34。0060图5所示的燃料电池的水处理装置12中并列配。

24、置有多个填料筒38，并在上游侧的填料筒38配置由不具有离子交换基的疏水性粒子构成的气液分离部36，在下游侧的填料筒38配置由离子交换树脂构成的离子交换部34。图6所示的燃料电池的水处理装置12中，串联配置了多个填料筒38，并在上游侧的填料筒38配置由不具有离子交换基的疏水性粒子构成的气液分离部36，在下游侧的填料筒38配置由离子交换树脂构成的离子交换部34。0061上述任何一个例子中，冷凝水从由不具有离子交换基的疏水性粒子构成的气液分离部36上部通向下部，但不限定于此。例如，如图7所示，在并列配置了的填料筒38的结构中，可以将冷凝水从填充了不具有离子交换基的疏水性粒子的填料筒38气液分离部36。

25、的下部向上部通过。但是，从由不具有离子交换基的疏水性粒子构成的气液分离部36的上部向下部通过冷凝水的情况下，冷凝水中的气泡的消除性能更好。0062另外，可以单独配置多个图27所示的填料筒38，也可以将图27所示的填料筒38进行组合而配置。在单独配置多个图27所示的填料筒38的情况下，最好至少在最初段的填料筒中填充不具有离子交换基的疏水性粒子。0063本实施方式中使用的离子交换树脂是阴离子交换树脂、阳离子交换树脂、或者阴离子交换树脂和阳离子交换树脂的混合树脂等，可以根据从燃料电池10排出的冷凝水中的杂质离子的种类、浓度等，适当地进行选择。0064本实施方式中使用的不具有离子交换基的疏水性粒子是与。

26、被处理水中的杂质离子不进行离子交换的物质，利用与水的亲和性低这样的疏水性功能，捕获冷凝水中的微小气泡，使之成长为更大的气泡，从冷凝水进行分离。作为不具有离子交换基的疏水性粒子，可以适当地使用例如疏水性树脂粒子、脂肪酸衍生物粒子以及无机氧化物粒子等。作为疏水性树脂粒子，可以举出例如聚乙烯PE，聚丙烯PP，聚对苯二甲酸乙二醇酯PET等的烯系树脂，聚苯乙烯系树脂，聚四氟乙烯等的氟系树脂，聚氯乙烯系树脂，聚酯系树脂，聚酰胺系树脂，聚乙烯系树脂等的粒子。作为脂肪酸衍生物粒子，可举出硬脂酸锌，硬脂酸酰胺等。作为无机氧化物粒子，可以举出氧化铈粒子，氧化钛粒子，硅石粒子，氧化铝粒子等。0065本实施方式中使用。

27、的不具有离子交换基的疏水性粒子的真比重优选比冷凝水含有二氧化碳轻。而且，不具有离子交换基的疏水性粒子的真比重优选在104以下，更说明书CN102040260ACN102040263A6/12页9优选在097以下。同时，不具有离子交换基的疏水性粒子的真比重的下限值是09以上。通过满足上述范围，能够防止疏水性粒子和离子交换树脂的混杂在一起。另一方面，如果在图2所示的填料筒38中，在气液分离部36和离子交换部34之间的边界设置用于防止粒子的混合的隔板，则不一定需要满足上述范围。另外，例如，在如图4所示的填料筒38那样，在气液分离部36之上配置有离子交换部34的情况下，不具有离子交换基的疏水性粒子的真。

28、比重比104大时，对于防止粒子的混合更有利。0066本实施方式中使用的不具有离子交换基的疏水性粒子的接触角20/50RH优选为68以上，更优选为73以上。不具有离子交换基的疏水性粒子的接触角如果小于68，则与水的亲和性就会变高，疏水性的功能会变弱，导致不能充分地从冷凝水中分离冷凝水中的气泡。另外，不具有离子交换基的疏水性粒子的接触角的上限值是115以下。0067本实施方式中使用的不具有离子交换基的疏水性粒子的表面积/体积优选为05M1以上，更优选为1M1以上。如果不具有离子交换基的疏水性粒子的表面积/体积小于05M1，则从被处理水分离气泡的气液分离性能有可能下降。另外，不具有离子交换基的疏水性。

29、粒子的表面积/体积的上限值优选是90M1以下。因为如果不具有离子交换基的疏水性粒子的表面积/体积超过90M1，则粒子成为多孔状POROUS，因此气泡容易停留在气液分离部36内，导致气泡很难排出到填料筒38的系统外。0068本实施方式中使用不具有离子交换基的疏水性粒子的形状，可以是立方体，球形，圆柱形，中空圆柱形，板形等，没有特别限制。0069本实施方式中，填料筒38内的冷凝水的滞留时间优选为05100分钟的范围。如果填料筒38内的冷凝水的滞留时间比05分钟短，则有时冷凝水中的气泡不能被不具有离子交换基的疏水性粒子充分除去。另外，如果填料筒38内的冷凝水的滞留时间比100分钟长，则水处理效率变差。

30、，水处理成本提高。0070如上所述，本实施方式的燃料电池的水处理装置12中，由于能用不具有离子交换基的疏水性粒子去除冷凝水中的气泡，因此，此后的离子交换树脂和冷凝水的接触不会被气泡所妨碍，进而能防止离子交换树脂的离子交换性能的降低。0071另外，例如，燃料电池的启动或停止、或者外部气体温度等，会引起冷凝水的温度变化。而且，如果水温从低温变化到高温，则含有二氧化碳的气体的水中溶解度也会下降，进而导致气泡容易产生。为了抑制该气泡产生，最好将填料筒38内的水温设定为一定值，特别优选填料筒38内的冷凝水的温度比填料筒38的入口侧的循环线28内的冷凝水的温度低。作为使填料筒38内的冷凝水成为低温的方法，。

31、没有特别限制，以下举出其一个例子。0072图8A，B是表示填料筒的结构的一个例子的示意图。图8A所示的填料筒38中，冷却水流动的冷却水线46冷却机构沿着填料筒38的外周的较长方向设置，图8B所示的填料筒38中，冷却水流动的冷却水线46冷却机构以螺旋状设置在填料筒38的外周。另外，冷却水线46只要以能够冷却填料筒38的方式设置，则没有上述限制。在冷却水线46中流动的冷却水，以能够简化装置结构的观点考虑，最好使用在图1的热交换器14中使用的冷却水自来水等。如果这样使热交换器14和填料筒38共用冷却水，则优选将水供给线26B连接到冷却水线46的入口，并且，在冷却水线46的出口和热交换器14之间连接水。

32、供给线26B，首先冷却冷却填料筒38，其次冷却热交换器14。由此，填料筒38中的冷却水的温度能比热交换器14中的冷却水的温度低，冷凝水的温度在填料筒38内比在热交说明书CN102040260ACN102040263A7/12页10换器14出口低。0073冷却水的流动方向不特别限定，但优选如图8A、B所示，从填料筒下部向上部流动。如果在填料筒的下部产生气泡，该气泡很难从填料筒38脱离，但是通过将冷却水从填料筒的下部向上部流通，能够更好地冷却填料筒的下部，因此能够抑制在填料筒下部产生气泡的风险。0074实施例0075下面，举出实施例及比较例，更具体地详细说明本发明，但是本发明不限定于以下实施例。0。

33、076实施例10077使用图1及图2所示的装置，对从固体氧化物型燃料电池排出的冷凝水进行了水处理。冷凝水中溶解的氯化物离子的浓度是约100PPB。另外，冷凝水中溶解有碳酸，冷凝水的PH由于碳酸的存在而成为5。作为填充到在水处理装置中使用的填料筒内径40MM高度120MM中的离子交换树脂，使用了混合填充将三甲基铵基作为交换基的强碱性阴离子交换树脂75ML和强酸性阳离子交换树脂15ML的离子交换树脂。强碱性阴离子交换树脂使用了AMBERJET4002OH。另外，强酸性阳离子交换树脂使用了AMBERJET1024H。并且，在该树脂上部，作为不具有离子交换基的疏水性粒子填充了20ML的聚丙烯。聚丙烯的。

34、形状是1边为约1MM的立方体，表面积/体积的值是6M1。另外，该聚丙烯的接触角是91，真比重是090。0078在实施例1中，填料筒中的被处理水的流水采用向下流动，流量是10ML/MIN，流速是013MM/S。此后，运转10天后，测定了离子交换部内的气泡的有无目测确认、液面差填料筒内的水位填料筒出口的箱连接高度、以及处理水中的氯化物离子浓度。表1总结了其结果。0079比较例10080比较例1中，除了在填料筒中未填充聚丙烯以外，与实施例1相同。0081表100820083从表1可知，填充了不具有离子交换基的疏水性粒子的实施例1中，能够防止离子交换部内的气泡的产生。另一方面，比较例1中，填料筒内的水。

35、位上升，液面差比在实施例1中大。这可能是因为在离子交换树脂层内产生的气泡引起气穴AIRLOCK，导致通水的一部分被阻碍的缘故。0084实施例20085实施例2中，作为接触角不同的不具有离子交换基的疏水性粒子，使用了聚氯乙烯接触角68、聚对苯二甲酸乙二醇酯接触角69、高比重聚乙烯接触角73、低比重聚乙烯接触角81、聚苯乙烯接触角84、聚丙烯接触角91、聚四氟说明书CN102040260ACN102040263A8/12页11乙烯PFA接触角115以外，在与实施例1相同的条件下进行了试验。接着，运转10天后，目测确认了离子交换部内的气泡的有无，表2总结了其结果。0086表20087接触角气泡的有无。

36、聚氯乙烯68极少量聚对苯二甲酸乙二醇酯69极少量高比重聚乙烯73无低比重聚乙烯81无聚苯乙烯84无聚丙烯91无PFA115无0088从表2可知，在与比较例相比能抑制气泡这一点上，不具有离子交换基的疏水性粒子的接触角优选在68以上，更优选为73以上。另外，接触角在115以上也可能抑制气泡，但是，由于导致材料成本增高，因此，不太具有实用价值。0089实施例30090实施例3中，作为真比重不同的不具有离子交换基的疏水性粒子，使用了聚丙烯真比重09，低比重聚乙烯真比重092，高比重聚乙烯真比重097，聚苯乙烯真比重104，聚对苯二甲酸乙二醇酯真比重138，聚氯乙烯真比重150，聚四氟乙烯PFA真比重2。

37、1以外，在与实施例1相同的条件下制作了水处理装置。并且，将该装置的填料筒振动了24小时。此后，通过目测确认了在填料筒内是否存在不具有离子交换基的疏水性粒子向离子交换部内的扩散，表3总结了其结果。0091表30092真比重向离子交换部的扩散聚丙烯090无低比重聚乙烯092无高比重聚乙烯097无说明书CN102040260ACN102040263A9/12页12聚苯乙烯104极少量聚对苯二甲酸乙二醇酯138有聚氯乙烯150有PFA21有0093从表3可知，在抑制不具有离子交换基的疏水性粒子向离子交换部内的扩散的这一点上，优选不具有离子交换基的疏水性粒子的真比重为104以下，更优选为097以下。在这。

38、里，如果不具有离子交换基的疏水性粒子向离子交换部内扩散，则产生由扩散的不具有离子交换基的疏水性粒子引起的短路流动，不能充分发挥水处理装置的处理性能。0094实施例40095实施例4中，除了对作为不具有离子交换基的疏水性粒子使用的聚丙烯的形状及表面积/体积的值进行改变之外，在与实施例1相同的条件下进行了试验。并且，在运转10天之后，通过目测确认了离子交换部内的气泡的有无，表4总结了其结果。0096表4说明书CN102040260ACN102040263A10/12页1300970098从表4可知，不具有离子交换基的疏水性粒子的表面积/体积的值，在能抑制气泡的点上，优选为05以上，更优选为1以上。。

39、但是，如果不具有离子交换基的疏水性粒子的表面积/体积的值超过90，则即使能从冷凝水分离气泡，停留在填料筒内的气泡的量也有可能很多。0099实施例50100实施例5中，填料筒内的被处理水的滞留时间分别改变为05，1，10，100分钟。同时，与各滞留时间相对应，使用了尺寸不同的填料筒。除此之外，在与实施例1相同的条件下进行了试验。此后，在运转10天之后，通过目测确认了离子交换部内的气泡的有无，表5总结了其结果。0101其中，填充量根据以下的式求出。说明书CN102040260ACN102040263A11/12页140102填充量ML填料筒内的被处理水的滞留时间分通过流量ML/分0103表5010。

40、4填充量ML5101001000通过流量ML/MIN10101010滞留时间分钟05110100气泡的有无极少量无无无0105从表5可知，从抑制气泡这一点上，填料筒内的被处理水的滞留时间优选在05分钟，更优选为在1分钟以上。如果滞留时间超过100分钟，则填料筒内填充的离子交换树脂等的量变多，设置空间变大，从而不实用。0106实施例60107实施例6中，使用与实施例1相同的水处理装置，使循环线和处理水箱的供给口未图示的连接部的位置、填料筒的流入口循环线和填料筒的连接部的直径、流速进行变化后，进行了水处理装置的运转。0108其结果，在将循环线和处理水箱的供给口未图示的连接部不设置在从气液分离部和离。

41、子交换部的边界到排气线的排气口为止的范围图2表示的L的情况下，或者填料筒的流入口的直径小于6MM的情况下，很难排出在填料筒内的气液分离部产生的气泡，引起填料筒内液面降低或者离子交换部内的气泡的产生。0109并且，流速超为1MM/S，则有在填料筒内的气泡产生量增加的倾向。另外，在流速为01MM/S以下的情况下，虽然也与离子交换树脂的填充量相关，但在使用与流速超过1MM/S时相同的填充量时，树脂填充高度变低，处理水质变差。0110由此可知，优选将循环线和处理水箱的供给口未图示的连接部设置在从气液分离部和离子交换部的边界到排气线的排气口为止的范围图2表示的L、填料筒的流入口的直径设置在6MM填料筒的。

42、外径的范围、供给到填料筒的被处理水的流速设为0011MM/S的范围。0111实施例70112实施例7中采用与实施例1相同的水处理装置，在外部气体30，水温20下运转水处理装置的期间，对填料筒进行水冷却，运转10天后，通过目测确认了离子交换部内的气泡的有无，其结果表示在表6中。0113比较例20114比较例2中，除了不进行填料筒的水冷却之外，在与实施例7相同的条件下进行了试验，运转10天后，通过目测确认了离子交换部内的气泡的有无，其结果表示在表6中。0115表60116说明书CN102040260ACN102040263A12/12页150117从表6可知，比较例2中，受到外部气体温度和与离子交。

43、换树脂塔接触的影响，填料筒出口的冷凝水温度比填料筒入口高，引起了气泡的产生。另一方面，在实施例7中，由于对填料筒进行水冷却，因此能够将填料筒的入口、出口的冷凝水的温度保持在一定的低温，未发现气泡的产生。另外，也能使液面差填料筒内的水位填料筒出口的箱连接高度很小。通过这样组合冷却机构，获得了很好的效果。说明书CN102040260ACN102040263A1/6页16图1说明书附图CN102040260ACN102040263A2/6页17图2说明书附图CN102040260ACN102040263A3/6页18图3图4图5说明书附图CN102040260ACN102040263A4/6页19图6说明书附图CN102040260ACN102040263A5/6页20图7说明书附图CN102040260ACN102040263A6/6页21图8说明书附图CN102040260A。