(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022043522
(43)【公開日】2022-03-16
(54)【発明の名称】液精製装置
(51)【国際特許分類】
B01D 15/10 20060101AFI20220309BHJP
B01D 15/04 20060101ALI20220309BHJP
【ＦＩ】
B01D15/10
B01D15/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020148831
(22)【出願日】2020-09-04
(71)【出願人】
【識別番号】000004400
【氏名又は名称】オルガノ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002538
【氏名又は名称】特許業務法人あしたば国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼田 智子
【テーマコード（参考）】
4D017
【Ｆターム（参考）】
4D017AA01
4D017AA03
4D017AA06
4D017BA04
4D017BA11
4D017BA12
4D017CA03
4D017CA05
4D017CA13
4D017CA17
4D017CB01
4D017DB01
4D017EA05
4D017EB01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ｐｐｔオーダーでの液の高純度精製に適用可能な液精製装置を提供する。
【解決手段】液精製装置は、内部に多孔質の吸着材１２を充填したカラム１３と、前記カラムの上流側に設けられ前記カラム内に液を供給する供給部１４と、前記カラムの下流側に設けられ前記カラム内を通る前記液に所定の圧力を付与する樹脂製のオリフィス２２と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】液精製装置は、内部に多孔質の吸着材１２を充填したカラム１３と、前記カラムの上流側に設けられ前記カラム内に液を供給する供給部１４と、前記カラムの下流側に設けられ前記カラム内を通る前記液に所定の圧力を付与する樹脂製のオリフィス２２と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に多孔質の吸着材を充填したカラムと、
前記カラムの上流側に設けられ前記カラム内に液を供給する供給部と、
前記カラムの下流側に設けられ前記カラム内を通る前記液に第１所定値以上の圧力を付与する樹脂製のオリフィスと、
を備える液精製装置。
前記カラムの上流側に設けられ前記カラム内に液を供給する供給部と、
前記カラムの下流側に設けられ前記カラム内を通る前記液に第１所定値以上の圧力を付与する樹脂製のオリフィスと、
を備える液精製装置。
【請求項2】
前記オリフィスは、フッ素樹脂製である請求項１に記載の液精製装置。
【請求項3】
前記カラムと前記供給部との間の位置に設けられ前記カラム内の液の圧力を前記第１所定値よりも大きい第２所定値以下に維持する逃し弁を備える請求項２に記載の液精製装置。
【請求項4】
前記吸着材は、第１吸着部材を有し、
前記第１吸着部材は、イオン交換樹脂、ゼオライト、活性炭、および合成吸着剤からなる群より選ばれる一種又は二種以上で構成される請求項３に記載の液精製装置。
前記第１吸着部材は、イオン交換樹脂、ゼオライト、活性炭、および合成吸着剤からなる群より選ばれる一種又は二種以上で構成される請求項３に記載の液精製装置。
【請求項5】
前記吸着材は、第２吸着部材を有し、
前記第２吸着部材は、前記逃し弁から発生する微粒子を吸着可能なフィルターで構成される請求項４に記載の液精製装置。
前記第２吸着部材は、前記逃し弁から発生する微粒子を吸着可能なフィルターで構成される請求項４に記載の液精製装置。
【請求項6】
前記カラムと前記オリフィスとの間の位置に設けられた切換弁と、
前記切換弁から延びる流路であって、前記オリフィスを含む第１流路よりも大きい流量の前記液を通すことが可能な第２流路と、
を備える請求項１に記載の液精製装置。
前記切換弁から延びる流路であって、前記オリフィスを含む第１流路よりも大きい流量の前記液を通すことが可能な第２流路と、
を備える請求項１に記載の液精製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液を高純度に精製可能な液精製装置に関する。
【背景技術】
【0002】
アルコール中の不純物を除去するアルコール精製装置が開示されている。このアルコール精製装置は、イオン交換樹脂等を用いてアルコール中のイオン性の不純物を除去することができる。このアルコール精製装置では、イオン交換樹脂が充填されたイオン交換塔の後段に背圧弁を設けている。これによって、イオン交換塔内を流れるアルコールに所定の圧力をかけることで、イオン交換樹脂内に気泡を生じることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第５７３９６８７号公報
【特許文献2】特公昭５２－０１０１０７号公報
【特許文献3】特開平４－３３４５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ｐｐｔオーダーでの高純度精製では、背圧弁から溶出される金属微粒子や金属イオンがアルコール等の溶媒に混入する問題がある。このため、上記従来のアルコール精製装置は、ｐｐｔオーダーでの高純度精製には適用できない問題があった。
従って、本発明は、ｐｐｔオーダーでの液の高純度精製に適用可能な液精製装置を提供することを目的とする。
従って、本発明は、ｐｐｔオーダーでの液の高純度精製に適用可能な液精製装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題は、以下の本発明により解決される。すなわち、本発明（１）の液精製装置は、
内部に多孔質の吸着材を充填したカラムと、
前記カラムの上流側に設けられ前記カラム内に液を供給する供給部と、
前記カラムの下流側に設けられ前記カラム内を通る前記液に第１所定値以上の圧力を付与する樹脂製のオリフィスと、
を備える。
内部に多孔質の吸着材を充填したカラムと、
前記カラムの上流側に設けられ前記カラム内に液を供給する供給部と、
前記カラムの下流側に設けられ前記カラム内を通る前記液に第１所定値以上の圧力を付与する樹脂製のオリフィスと、
を備える。
【0006】
また、本発明（２）の液精製装置は、（１）記載の液精製装置であって、
前記オリフィスは、フッ素樹脂製である。
前記オリフィスは、フッ素樹脂製である。
【0007】
また、本発明（３）の液精製装置は、（２）記載の液精製装置であって、
前記カラムと前記供給部との間の位置に設けられ前記カラム内の液の圧力を前記第１所定値よりも大きい第２所定値以下に維持する逃し弁を備える。
前記カラムと前記供給部との間の位置に設けられ前記カラム内の液の圧力を前記第１所定値よりも大きい第２所定値以下に維持する逃し弁を備える。
【0008】
また、本発明（４）の液精製装置は、（３）記載の液精製装置であって、
前記吸着材は、第１吸着部材を有し、
前記第１吸着部材は、イオン交換樹脂、ゼオライト、活性炭、および合成吸着剤からなる群より選ばれる一種又は二種以上で構成される。
前記吸着材は、第１吸着部材を有し、
前記第１吸着部材は、イオン交換樹脂、ゼオライト、活性炭、および合成吸着剤からなる群より選ばれる一種又は二種以上で構成される。
【0009】
また、本発明（５）の液精製装置は、（４）記載の液精製装置であって、
前記吸着材は、第２吸着部材を有し、
前記第２吸着部材は、前記逃し弁から発生する微粒子を吸着可能なフィルターで構成される。
前記吸着材は、第２吸着部材を有し、
前記第２吸着部材は、前記逃し弁から発生する微粒子を吸着可能なフィルターで構成される。
【0010】
また、本発明（６）の液精製装置は、（１）記載の液精製装置であって、
前記カラムと前記オリフィスとの間の位置に設けられた切換弁と、
前記切換弁から延びる流路であって、前記オリフィスを含む第１流路よりも大きい流量の前記液を通すことが可能な第２流路と、
を備える。
前記カラムと前記オリフィスとの間の位置に設けられた切換弁と、
前記切換弁から延びる流路であって、前記オリフィスを含む第１流路よりも大きい流量の前記液を通すことが可能な第２流路と、
を備える。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、ｐｐｔオーダーでの液の高純度精製に適用可能な液精製装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態の液精製装置の全体構成を示す系統図である。
【図3】第２実施形態の液精製装置のオリフィスおよびその周辺構造を示した断面図である。
【図4】第３実施形態の液精製装置のオリフィスおよびその周辺構造を示した断面図である。
【図5】第４実施形態の液精製装置のオリフィスおよびその周辺構造を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
液精製装置の実施形態について説明する。液精製装置は、例えば、超純水や純水、その純水を得るための前段階の処理水を得るために用いることができる。液精製装置は、例えば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、ＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）、ＰＧＥＥ（プロピレングリコールモノエチルエーテル）等の溶媒精製に用いることができる。前記溶媒の混合物、前記溶媒にポリマー等を溶解した溶液、酸、アルカリ水溶液の精製にも用いることができる。或いは、液精製装置は、例えば、家庭において浄水を得るための家庭用浄水器等として用いることができる。
【0014】
液精製装置は、内部に多孔質の吸着材を充填したカラムと、前記カラムの上流側に設けられ前記カラム内に液を供給する供給部と、前記カラムの下流側に設けられ前記カラム内を通る前記液に所定の圧力を付与する樹脂製のオリフィスと、を備える。
【0015】
カラムの内部には、種々の多孔質の吸着材（粒子）を充填することができる。多孔質の吸着材は、例えば、イオン交換体であってもよいし、活性炭であってもよいし、合成吸着剤、ゼオライトでも良い。またカラムの出口側に微粒子除去フィルターを設置して吸着材（粒子）からの微粒子を除去できる構造で使用してもよい。
【0016】
イオン交換体は、例えば、粒状のカチオン交換樹脂、粒状のキレート樹脂、粒状のアニオン交換樹脂、粒状のカチオン交換樹脂と粒状のキレート樹脂と粒状のアニオン交換樹脂の組み合わせ等の粒状のイオン交換樹脂、モノリス状有機多孔質カチオン交換体、モノリス状有機多孔質キレート交換体、モノリス状有機多孔質アニオン交換体、モノリス状有機多孔質カチオン交換体とモノリス状有機多孔質キレート交換体とモノリス状有機多孔質アニオン交換体の組み合わせ等のモノリス状有機多孔質イオン交換体、又は粒状のイオン交換樹脂とモノリス状有機多孔質イオン交換体の組み合わせである。イオン交換体が、粒状のカチオン交換樹脂、粒状のキレート交換樹脂、粒状のアニオン交換樹脂の組み合わせの場合、粒状のカチオン交換樹脂と粒状のキレート交換樹脂と粒状のアニオン交換樹脂が均一に混合されている混床として用いる場合と、イオン交換体の充填領域の上流側に、粒状のカチオン交換樹脂及び／又は粒状のキレート交換樹脂が充填され、且つ、イオン交換体の充填領域の下流側に、粒状のアニオン交換樹脂が充填されているか、又はイオン交換体の充填領域の上流側に、粒状のアニオン交換樹脂が充填され、且つ、イオン交換体の充填領域の下流側に、粒状のカチオン交換樹脂及び／又は粒状のキレート交換樹脂が充填されている複床として用いる場合がある。また、イオン交換体が、モノリス状有機多孔質カチオン交換体とモノリス状有機多孔質アニオン交換体の組み合わせのときは、イオン交換体の充填領域の上流側に、モノリス状有機多孔質カチオン及び／又はモノリス状有機多孔質キレート交換体が充填され、且つ、イオン交換体の充填領域の下流側に、モノリス状有機多孔質アニオン交換体が充填されているか、又はイオン交換体の充填領域の上流側に、モノリス状有機多孔質アニオン交換体が充填され、且つ、イオン交換体の充填領域の下流側に、モノリス状有機多孔質カチオン交換体及び／又はモノリス状有機多孔質キレート交換体が充填されている複床として用いる。イオン交換体が、粒状のイオン交換樹脂とモノリス状有機多孔質イオン交換体の組み合わせの場合、イオン交換体の充填領域の上流側に、モノリス状有機多孔質イオン交換体が充填され、且つ、イオン交換体の充填領域の下流側に、粒状のイオン交換樹脂が充填される。
【0017】
粒状のカチオン交換樹脂は、強酸性カチオン交換樹脂であっても、弱酸性カチオン交換樹脂であっても、キレート樹脂でもそれらの併用であってもよい。強酸性カチオン交換樹脂としては、オルライトＤＳ－１、オルライトＤＳ－４、ＸＳＣ－１４１５ＨＧ等が挙げられる。また、弱酸性カチオン交換樹脂としては、アンバーライト（登録商標）ＩＲＣ７６等が挙げられる。キレート樹脂としては、オルライトＤＳ－２１、ＤＳ－２２等が挙げられる。被処理液中のカチオン性の不純物を低減するためには、カチオン交換樹脂はＨ形で使用することが望ましい。
【0018】
粒状のアニオン交換樹脂は、強塩基性アニオン交換樹脂であっても、弱塩基性アニオン交換樹脂であっても、それらの併用であってもよい。強塩基性アニオン交換樹脂としては、オルライトＤＳ－２、オルライトＤＳ－５、ＸＳＡ－２４１５ＨＧ等が挙げられる。また、弱塩基性アニオン交換樹脂としては、オルライトＤＳ－６、グルカミン基を官能基に持つホウ素選択性陰イオン交換樹脂としては、アンバーライト（登録商標）ＩＲＡ７４３が挙げられる。被処理液中のアニオン性の不純物を低減するためには、アニオン交換樹脂はＯＨ形で使用することが望ましい。ただし炭酸が不純物にならない場合は、炭酸形、重炭酸形で使用することができる。
【0019】
また、イオン交換体は、これらの混床のイオン交換体であってもよい。粒状の強酸性カチオン交換樹脂（陽イオン交換樹脂）と粒状の強塩基性アニオン交換樹脂（陰イオン交換樹脂）との混合品である混床イオン交換樹脂としては、オルライトＤＳ－３、オルライトＤＳ－７、ＸＳＭ－Ｎ４１１ＨＧ等が挙げられる。
【0020】
粒状のイオン交換体の平均粒径は、特に制限されないが、好ましくは２００～１０００μｍ、特に好ましくは３００～８００μｍである。なお、イオン交換体の平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置により測定される値である。
【0021】
モノリス状有機多孔質イオン交換体としては、モノリス状の有機多孔質体にイオン交換基が導入されているものであれば、特に制限されないが、例えば、以下に示すモノリス状有機多孔質イオン交換体が挙げられる。
【0022】
モノリス状有機多孔質イオン交換体としては、例えば、連続骨格相と連続空孔相からなり、連続骨格の厚みは１～１００μｍ、連続空孔の平均直径は１～１０００μｍ、全細孔容積は０．５～５０ｍＬ／ｇであり、カチオン交換基又はアニオン交換基が導入されており、乾燥状態での重量当たりのイオン交換容量が１～６ｍｇ当量／ｇであり、イオン交換基が有機多孔質イオン交換体中に均一に分布しているモノリス状有機多孔質イオン交換体（以下、第一の形態のモノリス状有機多孔質イオン交換体とも記載する。）が挙げられる。
【0023】
また、第一の形態のモノリス状有機多孔質イオン交換体としては、気泡状のマクロポア同士が重なり合い、この重なる部分が平均直径３０～３００μｍの開口となる連続マクロポア構造体であり、全細孔容積が０．５～１０ｍｌ／ｇ、カチオン交換基又はアニオン交換基が導入されており、乾燥状態での重量当りのイオン交換容量が１～６ｍｇ当量／ｇであり、イオン交換基が有機多孔質イオン交換体中に均一に分布しており、且つ、連続マクロポア構造体（乾燥体）の切断面のＳＥＭ画像において、断面に表れる骨格部面積が、画像領域中２５～５０％であるモノリス状有機多孔質イオン交換体が挙げられる。
【0024】
また、第一の形態のモノリス状有機多孔質イオン交換体としては、前記モノリス状有機多孔質イオン交換体が、イオン交換基が導入された全構成単位中、架橋構造単位を０．１～５．０モル％含有する芳香族ビニルポリマーからなる平均太さが１～６０μｍの三次元的に連続した骨格と、その骨格間に平均直径が１０～２００μｍの三次元的に連続した空孔とからなる共連続構造体であり、全細孔容積が０．５～１０ｍＬ／ｇであり、カチオン交換基又はアニオン交換基が導入されており、乾燥状態での重量当りのイオン交換容量が１～６ｍｇ当量／ｇであり、イオン交換基が有機多孔質イオン交換体中に均一に分布しているモノリス状有機多孔質イオン交換体が挙げられる。
【0025】
粒子がイオン交換体で構成される場合の被処理液（液）は、例えば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、ＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）、ＰＧＥＥ（プロピレングリコールモノエチルエーテル）、ＮＭＰ（Ｎ－メチル－２－ピロリドン）である。酸性からアルカリ性を示す水溶液を被処理液（液）としても良い。被処理液（液）中で除去される不純物は、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｋ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｄ、Ｐｂ等の金属イオン、Ｃｌ、ＳＯ４、ＮＯ３、ＰＯ４、ＣＯ３、ＨＣＯ３等のアニオン、ギ酸、酢酸、マレイン酸、プロピオン酸等の有機酸、プラスないしマイナスの荷電を持つ中から高分子化合物である。
【0026】
活性炭は、商業的に入手可能な活性炭である。活性炭粒子の直径は、任意である。活性炭は、例えば０．７ｎｍ～数十μｍの直径の微細孔を有し、被処理液（液）中の有機不純物（有機酸、色素、油など）を物理的に除去できる。また、活性炭中の炭素成分を用いて塩素を分解できる。活性炭としては、炭化フェノール樹脂が挙げられる。
【0027】
以下図面を参照して、実施形態の液精製装置の具体的な態様について説明する。
［第１実施形態］
［第１実施形態］
【0028】
図１、図２を参照して、第１実施形態の液精製装置１１について説明する。液精製装置１１は、カラム１３内に精製対象の液を通すことによって、カラム１３内の吸着剤に不純物を吸着させて、液を精製することができる。
【0029】
液精製装置１１は、内部に多孔質の吸着材１２を充填したカラム１３（イオン交換塔）と、カラム１３の上流側に設けられカラム１３内に液を供給する供給部１４と、カラム１３の上流側に設けられる圧力計１６と、カラム１３の下流側に設けられた第１三方弁１７と、第１三方弁１７から延びる第１流路であるサンプリングライン１８と、第１三方弁１７から延びる第２流路であるブローライン２１と、サンプリングライン１８の途中に設けられカラム１３内を通る液に第１所定値以上の圧力を付与する樹脂製のオリフィス２２と、カラム１３の上流側に設けられカラム１３内の液の圧力を第２所定値以下に維持する逃し弁１５と、カラム１３の上流側に設けられる第１予備三方弁２３および第２予備三方弁２４と、を備える。
【0030】
液精製装置１１は、サンプリングライン１８の途中でオリフィス２２よりも下流側に設けられたサンプリング用クリーンブース２５と、サンプリングライン１８の途中でサンプリング用クリーンブース２５よりも下流側に設けられたグローブボックス２６と、サンプリングライン１８の途中でサンプリング用クリーンブース２５内に設けられた第２三方弁２７と、第２三方弁２７から分岐して精製された液が供給される第１ユーズポイント２８と、サンプリングライン１８の途中でグローブボックス２６内に設けられた第３三方弁３１と、第３三方弁３１から分岐して精製された液が供給される第２ユーズポイント３２と、を備える。
【0031】
吸着材１２は、イオン交換樹脂で構成された第１吸着部材３３と、逃し弁１５から発生する金属の微粒子を吸着可能なフィルターで構成された第２吸着部材３４と、を有する。第１吸着部材３３および第２吸着部材３４は、カラム１３の内部で直列に並んでいる。第１吸着部材３３および第２吸着部材３４は、多孔質の吸着材の一例である。カラム１３は、ＰＦＡ等のフッ素樹脂によって形成されている。
【0032】
第１吸着部材３３は、カラム１３の内部に充填されたイオン交換樹脂で構成されている。また、第２吸着部材３４は、平板状に成形された不織布のフィルターによって構成されている。第２吸着部材３４は、第１吸着部材３３の下流側に配置されており、逃し弁１５や第１吸着部材３３（イオン交換樹脂）から発生する微粒子を吸着・除去できる。
【0033】
カラム１３に対する液の流れ方向は、任意であって良い。すなわち、液がカラム１３の上方から供給されて、カラム１３内で精製されて、下方に液が抜けていくダウンフロー形式であってもよいし、液がカラム１３の下方から供給されて、カラム１３内で精製されて、上方に液が抜けていくアップフロー形式であってもよい。図１の例では、ダウンフロー形式を示している。
【0034】
多孔質の吸着材１２の組み合わせは、イオン交換樹脂で構成される第１吸着部材３３と、不織布のフィルターで構成される第２吸着部材３４と、の組み合わせに限られるものではない。第１吸着部材３３は、イオン交換樹脂、ゼオライト、活性炭、および合成吸着剤からなる群より選ばれる一種であってもよい。或いは、第１吸着部材３３は、イオン交換樹脂、ゼオライト、活性炭、および合成吸着剤からなる群から任意に選択される二種以上の組み合わせで構成されてもよい。すなわち、イオン交換樹脂、ゼオライト、活性炭、および合成吸着剤は、それぞれ個別のケースに収納されたカートリッジの形態で構成されてもよい。個別のケースには、液を通すことが可能な複数の通水孔が設けられており、ケースの内側にイオン交換樹脂、ゼオライト、活性炭、および合成吸着のいずれかが収納されている。これらカートリッジ形態で構成されたイオン交換樹脂、ゼオライト、活性炭、および合成吸着剤を適宜に二種以上組み合わせてカラム１３内に配置して第１吸着部材３３を構成してもよい。
【0035】
フィルターで構成される第２吸着部材３４は、第１吸着部材３３の下流側だけでなく、必要に応じて第１吸着部材３３の上流側に設けられていてもよい。第２吸着部材３４は、省略されていてもよい。
【0036】
供給部１４は、精製処理がなされる対象の液が貯留される金属製のタンクである。供給部１４の内部には不活性化ガスである窒素ガスが送られている。供給部１４は、図示しないポンプを有し、ポンプの駆動によって、内部に貯留された液をカラム１３に送ることができる。供給部１４内には、例えば、精製対象となる液が貯留されている。この精製対象の液は、任意であり、水又は水溶液であってもよいし、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）、ＰＧＭＥ（プロピレングリコールモノメチルエーテル）、ＰＧＥＥ（プロピレングリコールモノエチルエーテル）等の溶媒（非水液）であってもよい。精製対象の液は、水又は溶媒の混合物、水又は溶媒にポリマー等を溶解した溶液、或いは、酸又はアルカリ水溶液であってもよい。
【0037】
逃し弁１５は、カラム１３と供給部１４との間の位置に設けられている。逃し弁１５は、一般的な金属製のリリーフ弁で構成されており、カラム１３内の圧力が所定値（第２所定値）以上になった際に、液を周囲に放出し、カラム１３周辺の圧力を所定値以下に下げる役割を果たす。これによって、カラム１３およびその周辺の構造（スリーブ、三方弁等）が異常に高圧になった際に、これらが破損してしまうことが防止される。すなわち、逃し弁１５は、カラム１３内部の液の圧力を第２所定値以下に規制することができる。第２所定値は、オリフィス２２が規定する、カラム１３内を通る液の圧力である第１所定値よりも大きい所定の値である。第２所定値は、例えば、ゲージ圧で１ＭＰａであり、好ましくは０．５ＭＰａであり、より好ましくは０．２５ＭＰａである。
【0038】
第１三方弁１７は、耐薬品性の良好なＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂で構成されている。第１三方弁１７は、カラム１３とオリフィス２２との間の位置に設けられた切換弁の一例である。第１三方弁１７は、カラム１３がオリフィス２２を含む第１流路（サンプリングライン１８）と接続した状態と、カラム１３が第１三方弁１７から延びる第２流路（ブローライン２１）と接続した状態と、の間で接続状態を切り換えることができる。
【0039】
第２三方弁２７および第３三方弁３１は、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂で構成されている。サンプリングライン１８を構成する管（チューブ）もＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂で構成されている。ブローライン２１を構成する管は、鉄管、樹脂管等、任意の材料で構成されてよい。ブローライン２１（第２流路）は、サンプリングライン１８とは異なり、途中にオリフィス２２を介在させていないため、サンプリングライン１８（第１流路）よりも著しく大きい流量の液を通すことができる。
【0040】
第１予備三方弁２３および第２予備三方弁２４は、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂で構成されている。
【0041】
本実施形態において、オリフィス２２は、樹脂製のオリフィススリーブで構成されている。より詳細には、オリフィス２２は、例えばフッ素樹脂製のオリフィススリーブで構成されている。さらに詳細には、オリフィス２２は、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡ等で形成されたオリフィススリーブで構成されている。
【0042】
図２に示すように、オリフィス２２は、オリフィススリーブ本体３５と、オリフィススリーブ本体３５に対してねじによる係合を用いて接続されるアダプター部材３６と、を有する。したがって、オリフィススリーブ本体３５およびアダプター部材３６のそれぞれは、樹脂、例えばフッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等）で形成されている。なお、オリフィススリーブ本体３５およびアダプター部材３６のうち、少なくとも一方が樹脂、例えばフッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等）で形成されていてもよい。ここで、オリフィススリーブ本体３５およびアダプター部材３６のそれぞれを、樹脂製、例えばフッ素樹脂製にするという概念には、オリフィススリーブ本体３５およびアダプター部材３６のそれぞれで、内部を通る液に接触する部分（接液部）に対して、樹脂、例えばフッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等）をコーティングすることが含まれる。アダプター部材３６は、雄ねじ部３６Ａを有する。アダプター部材３６は、オリフィススリーブ本体３５の内側に形成された雌ねじ部３５Ａに対して当該雄ねじ部３６Ａを係合させることで、オリフィススリーブ本体３５に固定できる。アダプター部材３６は、オリフィススリーブ本体３５の内部に差し込まれる第１接続部４１と、第１接続部４１とは反対側に設けられる第２接続部４２と、を有する。第２接続部４２は、サンプリングライン１８を構成する管の端部に接続されている。
【0043】
オリフィススリーブ本体３５は、継手部４３と、継手部４３の内側に設けられる空洞部４４と、継手部４３に設けられ空洞部４４の内径よりも極端に小さい内径を有する狭窄部４５と、を有する。継手部４３の外側に、サンプリングライン１８を構成するチューブの端部が接続される。
【0044】
狭窄部４５の内径は、目的とする背圧の大きさ（例えば、ゲージ圧で０．０５ＭＰａ以上）、サンプリングライン１８を構成する管の内径、精製対象となる液の室温における粘度、サンプリングライン１８および狭窄部４５を流れる液の流速等を考慮して、適宜に設定できる。これにより、オリフィス２２（狭窄部４５）は、カラム内を通る液に対して第１所定値以上の圧力を付与することができる。オリフィス２２が規定する第１所定値は、ゲージ圧で０．０５ＭＰａであり、好ましくは０．０２５ＭＰａである。
【0045】
サンプリング用クリーンブース２５、第１ユーズポイント２８、グローブボックス２６、および第２ユーズポイント３２は、例えば、半導体製造工場内に設置されている。本実施形態の液精製装置１１で精製された液は、例えば、半導体製造工程において使用される。サンプリング用クリーンブース２５、第１ユーズポイント２８、グローブボックス２６、および第２ユーズポイント３２は、半導体以外の他の製品の製造工場等に設置されてもよい。
【0046】
続いて、本実施形態の液精製装置１１の使用方法および作用について説明する。本実施形態の液精製装置１１は、液を生成する精製モードと、カラム１３等を洗浄する洗浄モードと、の２つのモードの間で切換え可能である。この精製モードと洗浄モードとの間の切り替えは、第１三方弁１７の接続状態を切り替えることで行うことができる。すなわち、オリフィス２２を含むサンプリングライン１８にカラム１３を接続した場合には、精製モードが実行される。そして、第１三方弁１７を切り替えて、カラム１３をブローライン２１に接続した場合には、洗浄モードが実行される。以下に、各モードの詳細について説明する。
【0047】
施設管理者は、第１三方弁１７を操作してカラム１３をサンプリングライン１８に接続する。この状態で、ポンプを駆動することで、精製モードを開始できる。ポンプの駆動力によって、供給部１４からカラム１３に向けてＩＰＡ等の液が送られる。カラム１３内を通る液は、第１三方弁１７を経由してオリフィス２２を含むサンプリングライン１８に供給される。このとき、サンプリングライン１８には、オリフィス２２の影響によって、極端に大きな流路抵抗が付与される。この流路抵抗によって、カラム１３内に背圧が付与される。カラム１３内に付与される背圧は、例えば、ゲージ圧で０．０５ＭＰａ以上である。この背圧によって、カラム１３の第１吸着部材３３であるイオン交換樹脂中の水分に溶解していた気体が気泡となって現れてしまうことが防止される。
【0048】
すなわち、含水させたイオン交換樹脂には、４０～６０質量％の水分が含有される。このため、このようなイオン交換樹脂に対してＩＰＡ等の非水液を通液すると、イオン交換樹脂の内部の水分が徐々にＩＰＡ等に置換される。一般に、混合溶媒に対する気体の飽和溶解量は、単独溶媒に対する気体の飽和溶解量に比して小さい。このため、イオン交換樹脂に対して初めてＩＰＡ等を通す際には、イオン交換樹脂の内部の水分に溶けていた気体が、ＩＰＡ－水の混合溶媒の飽和溶解量を超えて、気泡としてカラム１３内に発生することとなる。
【0049】
しかしながら、本実施形態では、カラム１３内に０．０５ＭＰａ以上の背圧が付与されているために、高圧力下で当該気泡になりえる気体をＩＰＡ等に溶かし込むことができる。これによって、カラム１３内で気泡が発生することが防止される。
【0050】
また、イオン交換樹脂が上記した炭酸形、重炭酸形で構成される場合には、反応に際してＣＯ２が発生して、カラム１３内に気泡が発生することとなる。しかしながら、本実施形態の液精製装置１１では、オリフィス２２によってカラム１３内に背圧が付与されているために、ＣＯ２に起因する気泡を液中に溶かし込むことができる。これによって、カラム１３内に気泡が発生することが防止される。
【0051】
なお、カラム１３を通る液に付与される背圧は、逃し弁１５の作用によって、第２所定値を超えて大きくなることがない。これによって、カラム１３内部の圧力が高くなりすぎて、カラム１３やその周辺の構造を破損してしまう危険が回避される。
【0052】
カラム１３において液が第１吸着部材３３であるイオン交換樹脂と、第２吸着部材３４であるフィルターの間を通って、液から不純物が除去される。第１吸着部材３３（イオン交換樹脂）では、液中のイオン性の不純物が吸着・除去される。第２吸着部材３４（フィルター）では、逃し弁１５から漏れ出した金属の微粒子や第１吸着部材３３（イオン交換樹脂）から漏れ出した微粒子が吸着・除去される。
【0053】
カラム１３で精製され、サンプリングライン１８を通る液は、図１に示すように、オリフィス２２を通って、サンプリング用クリーンブース２５の第１ユーズポイント２８と、グローブボックス２６の第２ユーズポイント３２と、に供給される。第１ユーズポイント２８および第２ユーズポイント３２で、精製された液が実施の使用に供される。
【0054】
液精製装置１１を所定の期間稼働させると、第１吸着部材３３（イオン交換樹脂）における不純物の吸着性能が低下する。このため、施設管理者は、液精製装置１１を所定の期間稼働させた後に、酸を含む水溶液をカラム１３に通過させる洗浄モードを行うことで、イオン交換樹脂の吸着性能の再生（洗浄）を行うことができる。
【0055】
洗浄モードに先立ち、施設管理者は、ポンプを停止してカラム１３に対する液の送りを停止する。施設管理者は、第１三方弁１７を切り替えて、カラム１３にブローライン２１が接続するようにする。施設管理者は、第２予備三方弁２４を切り替えて、カラム１３の上流側に、酸を含む液を貯留した洗浄液タンク（図示省略）を接続する。ポンプ等の駆動によって、カラム１３内に酸を含む水溶液を送ると、カラム１３内の第１吸着部材３３（イオン交換樹脂）が洗浄される。これによって、イオン交換樹脂が再生（リフレッシュ）される。この洗浄モードを経ることにより、イオン交換樹脂は、液中のイオン性の不純物を再び吸着除去できるようになる。
【0056】
なお、洗浄モードでは、カラム１３中に発生する気泡の影響を考慮する必要がないため、ブローライン２１には背圧を付与するためのオリフィス２２が設けられていない。
【0057】
洗浄モードで所定時間カラム中のイオン交換樹脂を洗浄し、イオン交換樹脂の再生が完了した後、施設管理者は、洗浄液タンクから酸を含む液の送りを停止し、洗浄モードを終了する。施設管理者は、第１三方弁１７を切り替えてカラム１３にサンプリングライン１８を接続する。また、施設管理者は、第２予備三方弁２４を切り替えてカラム１３に供給部１４を接続する。施設管理者は、精製モードを再開するため、ポンプを駆動させ、供給部１４からカラム１３内に液を送る。これによって、カラム１３内の第１吸着部材３３であるイオン交換樹脂の内部の水分がＩＰＡ等の液に置換される。その際、先に行った精製モードと同様に、オリフィス２２によってカラム１３内に背圧が付与されるために、カラム１３内で気泡が発生することが防止される。カラム１３で精製された液は、サンプリングライン１８を経由して第１ユーズポイント２８および第２ユーズポイント３２で実際の利用に供される。
【0058】
このように、施設管理者は、一定の時間間隔で上記精製モードと洗浄モードとを切り替えて、液精製装置１１を運用することができる。その際、第１三方弁１７の切り替えによって上記精製モードと洗浄モードとを迅速に切り替えることができ、切り替えに際してほとんど時間を要しない。また、上記精製モードと洗浄モードとを切り替えは、コンピュータを用いて一定の時間間隔で行っても当然によい。その際、液精製装置１１に含まれる第１～第３三方弁１７、２７、３１および第１、第２予備三方弁２３、２４のそれぞれは、コンピュータで制御可能な、例えば電磁弁等で構成することができる。
【0059】
以下の実施形態では、主として上記第１実施形態と異なる部分を説明する。第１実施形態と共通する部分については、図示および説明を省略する。
［第２実施形態］
［第２実施形態］
【0060】
図３を参照して、第２実施形態の液精製装置１１について説明する。本実施形態の液精製装置１１は、オリフィス２２の構造が異なっている。
【0061】
オリフィス２２は、サンプリングライン１８に接続する接続部となる上流端部５１および下流端部５２を有する接続管５３と、接続管の内部に差し込まれたスリーブ状のオリフィス本体５４と、を有する。オリフィス本体５４は、接続管５３の内側の管路に対して圧入によって差し込まれている。オリフィス本体５４は、接続管５３の内径よりも極端に内径が小さくなった狭窄部４５を有する。接続管５３およびオリフィス本体５４は、例えばフッ素樹脂製である。さらに詳細には、接続管５３およびオリフィス本体５４は、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡ等で形成されている。
【0062】
狭窄部４５の内径は、目的とする背圧の大きさ（例えば、ゲージ圧で０．０５ＭＰａ以上）、サンプリングライン１８を構成する管の内径、精製対象となる液の室温における粘度、サンプリングライン１８および狭窄部４５を流れる液の流速等を考慮して、適宜に設定できる。これにより、オリフィス２２（狭窄部４５）は、カラム内を通る液に対して第１所定値以上の圧力を付与することができる。オリフィス２２が規定する第１所定値は、ゲージ圧で０．０５ＭＰａであり、好ましくは０．０２５ＭＰａである。
【0063】
本実施形態の構造のオリフィス２２を有する液精製装置１１によっても、第１実施形態の液精製装置１１と同様の作用効果を奏する。
［第３実施形態］
［第３実施形態］
【0064】
図４を参照して、第３実施形態の液精製装置１１について説明する。本実施形態の液精製装置１１は、オリフィス２２の構造が異なっている。
【0065】
オリフィス２２は、一対のフランジ管部５５の接合面に挟まれて保持された円盤状をなしている。オリフィス２２は、フランジ管部５５の内径よりも極端に内径が小さくなった狭窄部４５を有する。一対のフランジ管部５５は、サンプリングライン１８の途中に介在されている。フランジ管部５５同士は、オリフィス２２を間に挟んで互いに突き合わせられるように、複数のボルト・ナット（ボルト・ナットの締結位置を一点鎖線で示す）で接合される。
【0066】
オリフィス２２は、フランジ管部５５の内径よりも極端に内径が小さくなった狭窄部４５を有する。
【0067】
狭窄部４５の内径は、目的とする背圧の大きさ（例えば、ゲージ圧で０．０５ＭＰａ以上）、サンプリングライン１８を構成する管の内径、精製対象となる液の室温における粘度、サンプリングライン１８および狭窄部４５を流れる液の流速等を考慮して、適宜に設定できる。これにより、オリフィス２２（狭窄部４５）は、カラム内を通る液に対して第１所定値以上の圧力を付与することができる。オリフィス２２が規定する第１所定値は、ゲージ圧で０．０５ＭＰａであり、好ましくは０．０２５ＭＰａである。
【0068】
本実施形態の構造のオリフィス２２を有する液精製装置１１によっても、第１実施形態の液精製装置１１と同様の作用効果を奏する。
［第４実施形態］
［第４実施形態］
【0069】
図５を参照して、第４実施形態の液精製装置１１について説明する。本実施形態の液精製装置１１は、オリフィス２２の構造が異なっている。
【0070】
本実施形態において、オリフィス２２は、樹脂製のオリフィススリーブで構成されている。より詳細には、オリフィス２２は、例えばフッ素樹脂製のオリフィススリーブで構成されている。さらに詳細には、オリフィス２２は、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡ等で形成されたオリフィススリーブで構成されている。
【0071】
図２に示すように、オリフィス２２は、先端に円筒部３６Ａとその外周面に形成された雄ねじ部３６Ｂとを有するアダプター部材３６と、アダプター部材３６の円筒部３６Ａの内側に回転可能に嵌め込まれて保持されるオリフィススリーブ本体３５と、アダプター部材３６の雄ねじ部３６Ｂに係合される雌ねじ部６１Ａを有するナット部材６１と、を有する。
【0072】
アダプター部材３６は、先端とは反対側の他端でサンプリングライン１８に接続されていてもよいし、先端とは反対側の他端で先端側とは直交するようにエルボ形状に折れ曲がっていてもよい。
【0073】
オリフィススリーブ本体３５は、継手部４３と、継手部４３の内側に設けられる空洞部４４と、継手部４３に設けられ空洞部４４の内径よりも極端に小さい内径を有する狭窄部４５と、を有する。継手部４３の外側に、サンプリングライン１８を構成するチューブの端部が接続される。
【0074】
オリフィススリーブ本体３５の継手部４３の外側にサンプリングライン１８を構成するチューブが被せられている。ナット部材６１は、貫通孔部６１Ｂを介してサンプリングライン１８の外周面に当接し、サンプリングライン１８を構成するチューブがオリフィススリーブ本体３５から脱落しないようにこれを保持できる。サンプリングライン１８を構成するチューブは、アダプター部材３６の円筒部３６Ａの内面で差し込まれて保持される。
【0075】
オリフィススリーブ本体３５、アダプター部材３６、およびナット部材６１のそれぞれは、樹脂、例えばフッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等）で形成されている。なお、オリフィススリーブ本体３５およびアダプター部材３６が樹脂、例えばフッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等）で形成され、ナット部材６１が他の材料で形成されていてもよい。ここで、オリフィススリーブ本体３５およびアダプター部材３６のそれぞれを、樹脂製、例えばフッ素樹脂製にするという概念には、オリフィススリーブ本体３５およびアダプター部材３６のそれぞれで、内部を通る液に接触する部分（接液部）に対して、樹脂、例えばフッ素樹脂（例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等）をコーティングすることが含まれる。
【0076】
狭窄部４５の内径は、目的とする背圧の大きさ（例えば、ゲージ圧で０．０５ＭＰａ以上）、サンプリングライン１８を構成する管の内径、精製対象となる液の室温における粘度、サンプリングライン１８および狭窄部４５を流れる液の流速等を考慮して、適宜に設定できる。これにより、オリフィス２２（狭窄部４５）は、カラム内を通る液に対して第１所定値以上の圧力を付与することができる。オリフィス２２が規定する第１所定値は、ゲージ圧で０．０５ＭＰａであり、好ましくは０．０２５ＭＰａである。
【0077】
本実施形態の構造のオリフィス２２を有する液精製装置１１によっても、第１実施形態の液精製装置１１と同様の作用効果を奏する。
【0078】
上記第１～第４実施形態によれば、以下のことがいえる。液精製装置１１は、内部に多孔質の吸着材１２を充填したカラム１３と、カラム１３の上流側に設けられカラム１３内に液を供給する供給部１４と、カラム１３の下流側に設けられカラム１３内を通る前記液に第１所定値以上の圧力を付与する樹脂製のオリフィス２２と、を備える。
【0079】
この構成によれば、樹脂製のオリフィス２２を用いた極めて簡単な構造によって、カラム１３内に背圧を付与することができる。これによって、第１所定値の圧力下で、吸着材１２から発生する気泡をカラム１３を通る液中に溶かし込む（吸収させる）ことができる。すなわち、吸着材１２がイオン交換樹脂で構成される場合には、カラム１３内を通る溶媒の種類が変更される際に、カラム１３内に気泡が発生する問題がある。その場合には、カラム１３内で気泡の発生個所に液が流れなくなるという片流れ現象を生じ、カラム１３において当初予定した不純物除去性能を発揮できなくなる問題がある。上記構成によれば、片流れを防止して、設計値通りの不純物除去性能を発揮できる。
【0080】
また、オリフィス２２が樹脂製であるために、オリフィス２２から金属の微粒子や金属イオンが漏れ出して、これらが生成された液に混入してしまう不具合を防止できる。さらに、上記オリフィス２２を用いた構造は、内径の小さい抵抗管等を用いた構造に比して、より小さい内径の狭窄部を適宜に設定できるメリットがある。また、オリフィス２２を用いる方が、抵抗管を用いる構造に比して流路を短く構成することができ、洗浄性も良好となり清浄度が高くなるメリットを有する。
【0081】
また、吸着材１２が活性炭等で構成される場合には、活性炭の微細孔中に空気が残存している場合がある。この構成によれば、オリフィス２２によってカラム１３内に背圧をかけることで、活性炭の微細孔中の気泡を第１所定値の圧力下で溶媒に溶け込ませることができる。これによって、カラム１３内において活性炭の微細孔中にも液を通すことができ、設計値通りの不純物除去性能を発揮できる。
【0082】
オリフィス２２は、フッ素樹脂製である。この構成によれば、耐薬品性の高いフッ素樹脂によってオリフィス２２を形成できる。これによって、精製される液によってオリフィス２２が侵されて膨潤したり、浸食されたりする恐れがない。また、オリフィス２２から生じた微粒子が精製された液中に混入してしまう不具合を防止して、清浄度の高い精製液を提供できる。
【0083】
液精製装置１１は、カラム１３と供給部１４との間の位置に設けられカラム１３内の液の圧力を前記第１所定値よりも大きい第２所定値以下に維持する逃し弁１５を備える。この構成によれば、オリフィス２２によって背圧を付与する構造で、カラム１３内の圧力が異常に高くなってしまった場合に、逃し弁１５を介して液を外部に排出させることができる。これによって、カラム１３やオリフィス２２等が高い圧力で破損してしまう危険を防止できる。
【0084】
吸着材１２は、第１吸着部材３３を有し、第１吸着部材３３は、イオン交換樹脂、ゼオライト、活性炭、および合成吸着剤からなる群より選ばれる一種又は二種以上で構成される。この構成によれば、気泡を抱き込みやすい第１吸着部材３３において、オリフィス２２を用いてカラム１３内に背圧を付与する簡単な構造によって、カラム１３内に生じた気泡を液中に溶け込ませることができる。これによって、カラム１３内で気泡を生じることを防いでカラム１３中で片流れが発生することを防止し、設計値通りの精製性能を発揮することができる。
【0085】
吸着材１２は、第２吸着部材３４を有し、第２吸着部材３４は、逃し弁１５から発生する微粒子を吸着可能なフィルターで構成される。この構成によれば、逃し弁１５から発生する微粒子を第２吸着部材３４で吸着することができる。これによって、装置の安全上必要不可欠な逃し弁１５から生じる不純物を精製後の液から除去することができる。
【0086】
液精製装置１１は、カラム１３とオリフィス２２との間の位置に設けられた切換弁と、前記切換弁から延びる流路であって、オリフィス２２を含む第１流路よりも大きい流量の前記液を通すことが可能な第２流路と、を備える。
【0087】
この構成によれば、例えば、カラム内の吸着材を洗浄する洗浄モード等において、オリフィスを通る流量を超える流量の液を流して、カラム内を洗浄することができる。これによって、洗浄モード等においてカラムの洗浄効率を向上させることができる。また、切換弁を介した構造を採用することで、上記したモードの切換時にゴミや微粒子が精製された液中に混入してしまうことがなく、液精製装置１１の清浄度を高く維持することができる。
【0088】
上記した実施形態は、種々の置き換えや変形を加えて実施できる。
【実施例0089】
（実施例１）イオン交換樹脂（湿潤）
【0090】
強カチオンと強アニオンの混合樹脂（イオン交換樹脂）であるオルライトＤＳ－３をＰＦＡ製のビーカーでＩＰＡと混合して５００ｍｌの湿潤オルライトＤＳ－３を用意した。湿潤オルライトＤＳ－３はスラリー状をなしていた。このスラリー状の湿潤オルライトＤＳ－３をＰＦＡ製のカラムに充填した。カラムを密閉し、カラムの出口にサンプリングラインを接続し、このサンプリングラインの途中に、狭窄部の内径が０．２ｍｍ、狭窄部の長さが２ｍｍのＰＴＦＥ製のオリフィスを設置した。その後、カラムに対してＳＶ５（ＳＶは、単位時間当たり、体積基準でイオン交換樹脂に対して何倍の液体が流れるかを示す）でＩＰＡを通液した。カラムの上流に位置する圧力計の値がゲージ圧で０．０５ＭＰａを示し、カラム内に背圧がかかっていることが確認された。通液中にイオン交換樹脂に気泡を生じることはなかった。
（比較例１－１）イオン交換樹脂（湿潤）
（比較例１－１）イオン交換樹脂（湿潤）
【0091】
強カチオンと強アニオンの混合樹脂（イオン交換樹脂）であるオルライトＤＳ－３をＰＦＡ製のビーカーでＩＰＡと混合して５００ｍｌの湿潤オルライトＤＳ－３を用意した。湿潤オルライトＤＳ－３はスラリー状をなしていた。このスラリー状の湿潤オルライトＤＳ－３をＰＦＡ製のカラムに充填した。カラムを密閉し、カラムの出口にブローライン（オリフィスを設置しない流路）を接続した。その後、カラムに対してＳＶ５でＩＰＡを通液した。カラムの上流に位置する圧力計の値は常圧（大気圧）を示した。通液中にイオン交換樹脂に気泡を生じた。
（比較例１－２）イオン交換樹脂（湿潤）
（比較例１－２）イオン交換樹脂（湿潤）
【0092】
強カチオンと強アニオンの混合樹脂（イオン交換樹脂）であるオルライトＤＳ－３をＰＦＡ製のビーカーでＩＰＡと混合して５００ｍｌの湿潤オルライトＤＳ－３を用意した。湿潤オルライトＤＳ－３はスラリー状をなしていた。このスラリー状の湿潤オルライトＤＳ－３をＰＦＡ製のカラムに充填した。カラムを密閉し、カラムの出口にサンプリングラインを接続した。このサンプリングラインの途中に、ＰＦＡ製のニードルバルブを設けた。その後、カラムに対してＳＶ５でＩＰＡを通液しながら、カラムに背圧がゲージ圧で０．０５ＭＰａ以上かかるまでニードルバルブを微調整しながらサンプリングラインの流路の内径（断面積）を絞った。その後、カラムの上流に位置する圧力計の値がゲージ圧で０．０５ＭＰａを示し、カラム内に背圧がかかっていることが確認された。通液中にイオン交換樹脂に気泡を生じることはなかった。ただし、ニードルバルブを用いた背圧の調整に３０分の時間を要した。
（実施例２）イオン交換樹脂（乾燥）
（実施例２）イオン交換樹脂（乾燥）
【0093】
強カチオンと強アニオンの混合樹脂（イオン交換樹脂）である乾燥オルライトＤＳ－３を必要量用意した。その際、溶媒で湿潤させたときに５００ｍｌになるように、乾燥オルライトＤＳ－３の重量を予め測定して、必要な重量の乾燥オルライトＤＳ－３をＰＦＡ製のカラムに充填した。カラムの出口にサンプリングラインを接続し、このサンプリングラインの途中に、狭窄部の内径が０．２ｍｍ、狭窄部の長さが２ｍｍのＰＴＦＥ製のオリフィスを設置した。その後、カラムに対してＳＶ５でＩＰＡを通液した。カラムの上流に位置する圧力計の値がゲージ圧で０．０５ＭＰａを示し、カラム内に背圧がかかっていることが確認された。乾燥樹脂が充填されたカラム内にＩＰＡを満たすと、乾燥オルライトＤＳ－３の間の気泡や乾燥オルライトＤＳ－３の内部に存在する気泡が確認された。しかしながら背圧をかけてＩＰＡを３時間通液すると、気泡が消失した。
（比較例２）イオン交換樹脂（乾燥）
（比較例２）イオン交換樹脂（乾燥）
【0094】
強カチオンと強アニオンの混合樹脂（イオン交換樹脂）である乾燥オルライトＤＳ－３を必要量用意した。その際、溶媒で湿潤させたときに５００ｍｌになるように、乾燥オルライトＤＳ－３の重量を予め測定して、必要な重量の乾燥オルライトＤＳ－３をＰＦＡ製のカラムに充填した。カラムを密閉し、カラムの出口にブローライン（オリフィスを設置しない流路）を接続した。その後、カラムに対してＳＶ５でＩＰＡを通液した。カラムの上流に位置する圧力計の値は常圧（大気圧）を示した。カラム内にＩＰＡを満たすと、乾燥オルライトＤＳ－３の間に存在する気泡や乾燥オルライトＤＳ－３の内部に存在する気泡が確認された。これらの気泡は、ＩＰＡを３時間通液しても消失しなかった。
（実施例３）ゼオライト（乾燥）
（実施例３）ゼオライト（乾燥）
【0095】
Ａ型ゼオライト、ゼオラムＳＡ－５００Ａ（東ソー製）を必要量用意した。その際、溶媒で湿潤させたときに５００ｍｌになるように、乾燥ゼオラムＳＡ－５００Ａの重量を予め測定して、必要な重量の乾燥ゼオラムＳＡ－５００ＡをＰＦＡ製のカラムに充填した。カラムの出口にサンプリングラインを接続し、このサンプリングラインの途中に、狭窄部の内径が０．２ｍｍ、狭窄部の長さが２ｍｍのＰＴＦＥ製のオリフィスを設置した。その後、カラムに対してＳＶ５でＩＰＡを通液した。カラムの上流に位置する圧力計の値がゲージ圧で０．０５ＭＰａを示し、カラム内に背圧がかかっていることが確認された。カラム内にＩＰＡを満たすと、乾燥ゼオラムＳＡ－５００Ａ間に存在する気泡や乾燥ゼオラムＳＡ－５００Ａの内部に存在する気泡が確認された。しかしながら背圧をかけてＩＰＡを３時間通液すると、気泡が消失した。
（比較例３）ゼオライト（乾燥）
（比較例３）ゼオライト（乾燥）
【0096】
Ａ型ゼオライト、ゼオラムＳＡ－５００Ａ（東ソー株式会社製）を必要量用意した。その際、溶媒で湿潤させたときに５００ｍｌになるように、乾燥ゼオラムＳＡ－５００Ａの重量を予め測定して、必要な重量の乾燥ゼオラムＳＡ－５００ＡをＰＦＡ製のカラムに充填した。カラムを密閉し、カラムの出口にブローライン（オリフィスを設置しない流路）を接続した。その後、カラムに対してＳＶ５でＩＰＡを通液した。カラムの上流に位置する圧力計の値は常圧（大気圧）を示した。カラム内にＩＰＡを満たすと、ゼオラムＳＡ－５００Ａの間に存在する気泡やゼオラムＳＡ－５００Ａの内部に存在する気泡が確認された。これらの気泡は、ＩＰＡを３時間通液しても消失しなかった。
（実施例４）活性炭（乾燥）
（実施例４）活性炭（乾燥）
【0097】
炭化フェノール樹脂（株式会社ＭＥＴ製）を必要量用意した。その際、溶媒で湿潤させたときに５００ｍｌになるように、炭化フェノール樹脂の重量を予め測定して、必要な重量の炭化フェノール樹脂をＰＦＡ製のカラムに充填した。カラムの出口にサンプリングラインを接続し、このサンプリングラインの途中に、狭窄部の内径が０．２ｍｍ、狭窄部の長さが２ｍｍのＰＴＦＥ製のオリフィスを設置した。その後、カラムに対してＳＶ５でＩＰＡを通液した。カラムの上流に位置する圧力計の値がゲージ圧で０．０５ＭＰａを示し、カラム内に背圧がかかっていることが確認された。カラム内にＩＰＡを満たすと、炭化フェノール樹脂間に存在する気泡や炭化フェノール樹脂の内部に存在する気泡が確認された。しかしながら背圧をかけてＩＰＡを３時間通液すると、気泡が消失した。
（比較例４）活性炭（乾燥）
（比較例４）活性炭（乾燥）
【0098】
炭化フェノール樹脂（株式会社ＭＥＴ製）を必要量用意した。その際、溶媒で湿潤させたときに５００ｍｌになるように、炭化フェノール樹脂の重量を予め測定して、必要な重量の炭化フェノール樹脂をＰＦＡ製のカラムに充填した。カラムを密閉し、カラムの出口にブローライン（オリフィスを設置しない流路）を接続した。その後、カラムに対してＳＶ５でＩＰＡを通液した。カラムの上流に位置する圧力計の値は常圧（大気圧）を示した。カラム内にＩＰＡを満たすと、炭化フェノール樹脂間に存在する気泡や炭化フェノール樹脂の内部に存在する気泡が確認された。これらの気泡は、ＩＰＡを３時間通液しても消失しなかった。
（実施例５）ＰＴＦＥ製オリフィスからの金属溶出
（実施例５）ＰＴＦＥ製オリフィスからの金属溶出
【0099】
容量５０ｍｌのＰＦＡ製のカラムを、ＰＴＦＥ製のコネクターを用いて、ＰＦＡ製のチューブに接続した。カラムの下流側で、チューブの途中に、ＰＴＦＥ製のオリフィスを介在させた。カラム、コネクター、チューブ、オリフィスからなる試験系内に超純水を通液した。カラムの上流に位置する圧力計の値がゲージ圧で１０ｋＰａを示し、カラム内に背圧がかかっていることが確認された。超純水で一晩洗浄した後、超純水を３００ｍｌ／時で流し、オリフィスの出口における超純水中の金属濃度を測定した。金属濃度分析には、ＩＣＰ－ＭＳ８９００（アジレント・テクノロジー株式会社製）を用いた。結果を表１に示す。上記試験系からの金属溶出は全て５ｐｐｔ未満であった。
（比較例５）ＳＵＳ製背圧弁からの金属溶出
（比較例５）ＳＵＳ製背圧弁からの金属溶出
【0100】
容量５０ｍｌのＰＦＡ製のカラムを、ＰＴＦＥ製のコネクターを用いて、ＰＦＡ製のチューブに接続した。カラムの下流側で、チューブの途中に、ＳＵＲＰＡＳＳ工業社製 ＳＬＴ型背圧弁を介在させた。背圧弁は、ＳＵＳ３１６ステンレス鋼製の本体と、ＰＴＦＥ製のダイヤフラムと、を有する。カラム、コネクター、チューブ、背圧弁からなる試験系内に超純水を通液した。カラムの上流に位置する圧力計の値がゲージ圧で１０ｋＰａを示し、カラム内に背圧がかかっていることが確認された。超純水で一晩洗浄した後、超純水を３００ｍｌ／時で流し、背圧弁の出口における超純水中の金属濃度を測定した。金属濃度分析には、ＩＣＰ－ＭＳ８９００（アジレント・テクノロジー株式会社製）を用いた。結果を表１に示す。上記試験系からの金属溶出は、Ｎａ以外は５ｐｐｔ以上であった。
【0101】
【表1】
【符号の説明】
【0102】
１１ 液精製装置
１２ 吸着材
１３ カラム
１４ 供給部
１５ 逃し弁
１７ 第１三方弁
１８ サンプリングライン（第１流路）
２１ ブローライン（第２流路）
２２ オリフィス
３３ 第１吸着部材
３４ 第２吸着部材
１２ 吸着材
１３ カラム
１４ 供給部
１５ 逃し弁
１７ 第１三方弁
１８ サンプリングライン（第１流路）
２１ ブローライン（第２流路）
２２ オリフィス
３３ 第１吸着部材
３４ 第２吸着部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】