CN106573254B - 沉降式离心分离机及沉降式离心分离机的运转方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是继续进行离心分离机的运转的同时，防止溶剂排出口因从饱和溶液中析出的固体成分物而堵塞。一种沉降式离心分离机，其以离心力将由加入到旋转筒的内部的固体成分物以及溶解该固体成分物之后的饱和溶液构成的处理物进行固液分离，通过使配置于旋转筒的内部的螺旋输送机旋转运动，将固相成分从形成于旋转筒的轴向上的一端侧的固体排出口排出，并且，将液相成分从形成于另一端侧的溶剂排出口排出，其中，该沉降式离心分离机包括在处理物的离心分离中朝向下述的排出路径供给使饱和溶液的浓度降低的稀释溶剂的稀释溶剂供给部，即，该排出路径是在旋转筒的内部朝向溶剂排出口移动的饱和溶液的排出路径且是形成于在轴向上比处理物供给室靠近溶剂排出口侧的位置的排出路径。

Description

沉降式离心分离机及沉降式离心分离机的运转方法

技术领域

本发明涉及以离心力将由固体成分物及溶解有该固体成分物的饱和溶液构成的处理物进行固液分离的沉降式离心分离机等。

背景技术

食品领域等中，进行如下处理：通过将溶解食品残渣等固体成分物之后的饱和溶液冷却，生成由饱和溶液以及固体成分物构成的固液混合状态的处理物，利用沉降式离心分离机将该处理物固液分离。

沉降式离心分离机构成为：包括在旋转轴方向上的一端侧形成有溶剂排出口且在另一端侧形成有固体排出口的旋转筒、和配置于该旋转筒的内部的螺旋输送机，通过进行旋转运动的旋转筒的离心力，将处理物固液分离，并且，通过螺旋输送机，从固体排出口回收固体成分物，从溶剂排出口排出分离液。

专利文献

专利文献1：日本特开昭47－40556号公报

专利文献2：日本特开2013－662号公报

发明内容

本发明的发明人发现：从离心分离出的饱和溶液中析出有固体成分物，导致溶剂排出口因该析出的固体成分物而堵塞的不良情况。作为消除该堵塞状态的方法，考虑有：暂停沉降式离心机的运转，通过清洗除去附着于溶剂排出口的固体成分物的方法。但是，为了实施该方法，需要将高速旋转的大型沉降式离心机减速而使其暂停，之后进行清洗。另外，在清洗后，没有使沉降式离心机加速到规定的速度(例如、4000rpm)之前不能加入处理物。亦即，在沉降式离心机的减速、清洗、加速期间，必须停止沉降式离心机所进行的离心分离处理，因此，妨碍了有效的处理。

另外，作为其它观点，考虑对离心分离出的饱和溶液进行加热而使其成为不饱和溶液的方法。通过对饱和溶液进行加热而使得溶解度变大，因此，能够抑制固体成分物析出。但是，该方法必须对高速旋转的热容量大的大型沉降式离心机进行加热，因此，可行性较低。

此处，虽然还可以考虑：通过将使饱和溶液的浓度降低的稀释溶剂与处理物一同添加到沉降式离心机中来抑制固体成分物析出的方法，但是，固液分离出的固体成分物有可能被稀释溶剂溶解而导致固体成分物的回收率降低。

因此，本发明的目的是继续进行离心分离机的运转的同时，不会使固体成分物的回收率降低地防止溶剂排出口因从饱和溶液中析出的固体成分物而堵塞。

本发明的离心分离机如下：(1)一种沉降式离心分离机，其包括旋转筒和配置于所述旋转筒的内部的螺旋输送机，以离心力将由固体成分物以及溶解该固体成分物之后的饱和溶液构成的处理进行物固液分离，其中该固体成分物是从形成于所述螺旋输送机的内部的处理物供给室被加入到所述旋转筒的内部的，通过使所述螺旋输送机旋转运动，将固相成分从形成于所述旋转筒的轴向上的一端侧的固体排出口排出，并且，将液相成分从形成于另一端侧的溶剂排出口排出，其特征在于，所述沉降式离心分离机包括在处理物的离心分离中朝向下述的排出路径供给使饱和溶液的浓度降低的稀释溶剂的稀释溶剂供给部，即，该排出路径是在所述旋转筒的内部朝向所述溶剂排出口移动的饱和溶液的排出路径且是形成于在所述轴向上比所述处理物供给室靠近所述溶剂排出口侧的位置的排出路径。

(2)在上述(1)的构成中，所述稀释溶剂供给部可以向所述溶剂排出口吹射稀释溶剂。根据(2)的构成，由于是直接朝向供固体成分物析出的溶剂排出口吹射稀释溶剂，所以能够更有效地防止溶剂排出口堵塞。

(3)上述(2)的构成中，所述稀释溶剂供给部的溶剂吹射口可以设置于比所述溶剂排出口还接近所述旋转筒的旋转轴的位置。根据(3)的构成，由于不需要一边抵抗旋转筒的离心力一边吹射溶剂，所以能够进一步减小稀释溶剂的喷射压力。

(4)上述(1)～(3)的构成中，所述稀释溶剂供给部具有沿着所述螺旋输送机延伸的管路，该管路可以与形成于所述螺旋输送机的内部的稀释溶剂供给室连通。

本发明的离心分离机的运转方法如下：(5)一种沉降式离心分离机的运转方法，该沉降式离心分离机包括旋转筒和配置于所述旋转筒的内部的螺旋输送机，以离心力将由固体成分物以及溶解该固体成分物之后的饱和溶液构成的处理物进行固液分离，其中该固体成分物是从形成于所述螺旋输送机的内部的处理物供给室被加入到所述旋转筒的内部的，通过使所述螺旋输送机旋转运动，将固相成分从形成于所述旋转筒的轴向上的一端侧的固体排出口排出，并且，将液相成分从形成于另一端侧的溶剂排出口排出，所述沉降式离心分离机的运转方法的特征在于，在处理物的离心分离中，朝向下述的排出路径供给使饱和溶液的浓度降低的稀释溶剂，即，该排出路径是在所述旋转筒的内部朝向所述溶剂排出口移动的饱和溶液的排出路径且是形成于在所述轴向上比所述处理物供给室靠近所述溶剂排出口侧的位置的排出路径。

根据本发明，通过向着朝向所述溶剂排出口的饱和溶液的排出路径供给稀释溶剂，能够防止溶剂排出口因从饱和溶液中析出的固体成分物而堵塞。另外，由于在离心分离机的运转中进行稀释溶剂的供给处理，所以还不会损害离心分离机的处理效率。此外，由于将稀释溶剂仅供给到饱和溶液的排出路径，所以能够防止离心分离出的固体成分物溶解于稀释溶剂而导致固体成分物的回收率降低。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的沉降式离心机的整体构成的图。

图2是沉降式离心机的局部放大图。

具体实施方式

以下，关于作为本发明的优选实施方式的离心分离机，例举出卧式沉降式离心机作为一例进行说明。但是，本发明的技术范围并不被以下说明的各实施方式作任何限定解释。图1是沉降式离心机的主视图，并且是其一部分的截面图。图2是该截面图所图示的元件的放大图。

参照这些图，沉降式离心机1包括旋转筒10和配置于该旋转筒10的内部的螺旋输送机20。旋转筒10绕虚线所示的旋转轴L进行旋转。旋转筒10的旋转轴L方向上的一端部以能够旋转的方式支撑于轴承11，另一端部以能够旋转的方式支撑于轴承12。在旋转筒10的旋转轴方向上的一端侧形成有多个溶剂排出口13。这些溶剂排出口13绕旋转筒10的旋转轴L排列，相邻的溶剂排出口13的间隔设定为大致等间隔。溶剂排出口13的开口形状可以为例如圆形。

在旋转筒10的旋转轴L方向上的另一端部形成有多个固体排出口14。这些固体排出口14绕旋转筒10的旋转轴L排列，相邻的固体排出口14的间隔设定为大致等间隔。固体排出口14的开口形状可以为例如圆形。

在旋转筒10的旋转轴L方向上的另一端侧的内壁面形成有在旋转轴L方向上朝向固体排出口14倾斜的锥部15。但是，本发明也可以适用于没有锥部15的内径恒定的旋转筒10。

螺旋输送机20具有：对在旋转筒10内被赋予了离心力的固体成分物进行输送的功能，以相对于旋转筒10而言具有相对差速的方式进行旋转。即，从齿轮箱30传递动力，由此，螺旋输送机20以比旋转筒10慢的旋转速度进行旋转。齿轮箱30可以使用例如行星齿轮。

在螺旋输送机20的主体部21的外周面以螺旋状形成有螺旋叶片22。在主体部21的内部形成有空腔部(缓冲部)，该空腔部包括：供给处理物的处理物供给室21a、和用于向着离心分离出的饱和溶液供给稀释溶剂的溶剂供给室21b。在处理物供给室21a的外周面形成有多个处理物通路210a。

供给管40贯穿用于驱动旋转筒10的带轮31而沿着旋转筒10的旋转轴L方向延伸，并构成为由主供给管41以及形成于主供给管41的外周的副供给管42构成的双管结构。主供给管41的一端在旋转筒10的外侧形成处理物导入口41a，主供给管41的另一端在处理物供给室21a的内侧形成处理物供给口41b。

从处理物导入口41a导入的处理物经由主供给管41而被导入到处理物供给室21a的内部。处理物使用包含固体成分物的饱和溶液。该固体成分物例如是通过将饱和溶液冷却而析出或者不完全溶于饱和溶液而残留的物质。即，利用本实施方式的沉降式离心机1处理的处理物是：通过将饱和溶液冷却而析出固体成分物的固液混合状态的溶液。饱和溶液可以使用例如：溶解谷氨酸钠的饱和溶液、溶解食品残渣的饱和溶液、以及化学领域中使用的饱和溶液。在化学领域中使用的饱和溶液中包括例如：包含硫酸铵、食盐等盐类、氨基酸的溶液。

副供给管42的一端在旋转筒10的外侧形成稀释溶剂导入口42a，副供给管42的另一端闭塞。通过设置副供给管42而沿着主供给管41的外周形成有环状的稀释溶剂通路。在副供给管42中的沿着旋转轴L延伸的区域形成有多个稀释溶剂供给口42b，这些稀释溶剂供给口42b与溶剂供给室21b连通。

在溶剂供给室21b的圆周设置有多个开口部210b，稀释溶剂通路管23的一端与这些开口部210b连接。因此，稀释溶剂通路管23与螺旋输送机20一同旋转。此外，与开口部210b的数量对应地设置相应数量的稀释溶剂通路管23。

稀释溶剂通路管23沿着螺旋输送机20的旋转轴方向延伸，在其终端部形成有溶剂吹射口23a。溶剂吹射口23a设置于：至少比处理物供给室21a接近溶剂排出口13的位置。即，溶剂吹射口23a形成于能够向通过离心分离而固液分离的饱和溶液的溶液排出路径吹射稀释溶剂的适当的位置。溶液排出路径是：旋转筒10的内部且螺旋输送机20的外部，并且是在旋转筒10的旋转轴L方向上比处理物供给室21a接近溶剂排出口13的区域(其中，还包括溶剂排出口13所在的区域)。通过溶剂供给室21b、稀释溶剂通路管23以及副供给管42协作而构成稀释溶剂供给部。

通过向上述的溶液排出路径供给稀释溶剂而将饱和溶液稀释化，因此，抑制固体成分物析出。由此，能够防止溶剂排出口13因析出的固体成分物而堵塞。另外，在溶剂排出口13因析出的固体成分物而堵塞的情况下，通过与被稀释溶剂稀释的不饱和溶液接触，能够溶解所析出的固体成分物。由此，能够消除溶剂排出口13的堵塞状态。由此，根据本实施方式，通过使其不易发生固体成分物析出、或者溶解所析出的固体成分物，能够防止溶剂排出口13成为堵塞状态。

另外，由于仅向在旋转筒10的旋转轴L方向上相邻的溶剂排出路径以及固体排出路径之中的溶剂排出路径供给稀释溶剂，所以不会使暂且离心分离出的固体成分物与稀释溶剂接触，而能够将其回收。即，能够防止离心分离出的固体成分物溶解于稀释溶剂而不能够以固体成分物的形式进行回收。

更具体而言，在本实施方式的情况下，在朝向溶剂排出口13吹射溶剂的位置形成有溶剂吹射口23a。由此，能够直接朝向固体成分物容易析出的溶剂吹射口23a吹射稀释溶剂。结果，能够更可靠地防止溶剂排出口13堵塞。

溶剂吹射口23a优选配置于比溶剂排出口13接近旋转筒10的旋转轴L的区域、亦即旋转筒10的更靠径向中心侧的位置。如果将溶剂吹射口23a配置于比溶剂排出口13靠旋转筒10的径向外侧的位置，则必须一边抵抗与螺旋输送机20一同旋转的稀释溶剂通路管23的离心力一边朝向溶剂排出口13吹射稀释溶剂。因此，在稀释溶剂的喷射压力较小的情况下，无法使稀释溶剂到达溶剂排出口13。

通过将溶剂吹射口23a配置于比溶剂排出口13接近旋转筒10的旋转轴L的位置，无需一边抵抗离心力一边吹射稀释溶剂，因此，能够基于更小的喷射压力将稀释溶剂吹射到溶剂排出口13。稀释溶剂可以使用能够稀释饱和溶液而使其成为不饱和溶液的适当的溶剂。例如作为稀释溶剂，可以使用水、丙酮。

接下来，对沉降式离心机1的动作进行说明。首先，使旋转筒10及螺旋输送机20以规定速度旋转。当旋转筒10及螺旋输送机20的旋转速度达到规定速度，经由处理物导入口41a而向主供给管41的内部加入处理物。所加入的处理物从主供给管41的处理物供给口41b被供给到处理物供给室21a，从处理物供给室21a的处理物通路210a被供给到旋转筒10的内部。

被供给到旋转筒10的内部的处理物又被旋转筒10赋予离心力，成为：存积在旋转筒10的储存部整周的状态，此外，成为：固体成分物因为比重差而沉降到旋转筒10的内周面侧的状态。然后，通过旋转运动的螺旋输送机20的螺旋叶片22将沉降到旋转筒10的内周面侧的固体成分物朝向锥部15移送，通过到达锥部15而从饱和溶液中分离出来。从饱和溶液中分离出来的固体成分物登上锥部15而从固体排出口14被排出到旋转筒10的外部。

另一方面，通过连续供给处理物而使得饱和溶液从溶剂排出口13溢出。此处，如果再继续进行处理物的处理，则从饱和溶液中析出的固体成分物附着于溶剂排出口13。因此，本实施方式中，开始加入处理物后在适当的时机，进行将稀释溶剂吹射到溶剂排出口13的处理。即，开始加入处理物后，在经过规定时间之后，进行经由副供给管42、溶剂供给室21b及稀释溶剂通路管23而朝向溶剂排出口13吹射稀释溶剂的处理。由于固体成分物被所吹射的稀释溶剂溶解，所以能够防止溶剂排出口13堵塞。

本实施方式中，构成为：开始加入处理物后，在经过规定时间之后，吹射稀释溶剂，但是，本发明并不限定于此。例如可以为：在开始加入处理物的同时吹射稀释溶剂的方法。另外，吹射方法可以是连续的，或者还可以是间歇的。

以上，依据具体的实施方式，对本发明详细地进行了说明，但是，对于本技术领域中具有常规知识的人而言，明确可知不脱离像权利要求书的记载所规定的那样的本发明的精神及范围而可以进行形式、细节有关的各种置换、变形、变更等。因此，本发明的范围不限定于前述的实施方式及所附的附图，应该基于权利要求书的记载及与其等同的内容进行确定。

符号说明

1 沉降式离心机

10 旋转筒

11、12 轴承

13 溶剂排出口

14 固体排出口

15 锥部

20 螺旋输送机

21 主体部

21a 处理物供给室

21b 溶剂供给室

22 螺旋叶片

23 稀释溶剂通路管

23a 溶剂吹射口

30 齿轮箱

31 带轮

40 供给管

41 主供给管

41a 处理物导入口

41b 处理物供给口

42 副供给管

42a 稀释溶剂导入口

42b 稀释溶剂供给口

Claims (4)

1.一种沉降式离心分离机，其包括旋转筒和配置于所述旋转筒的内部的螺旋输送机，以离心力将由固体成分物以及溶解该固体成分物之后的饱和溶液构成的处理物进行固液分离，其中该固体成分物是从形成于所述螺旋输送机的内部的处理物供给室被加入到所述旋转筒的内部的，通过使所述螺旋输送机旋转运动，将固相成分从形成于所述旋转筒的轴向上的一端侧的固体排出口排出，并且，将液相成分从形成于另一端侧的溶剂排出口排出，

其特征在于，

所述沉降式离心分离机包括在处理物的离心分离中朝向下述的排出路径供给使饱和溶液的浓度降低的稀释溶剂的稀释溶剂供给部，即，该排出路径是在所述旋转筒的内部朝向所述溶剂排出口移动的饱和溶液的排出路径且是形成于在所述轴向上比所述处理物供给室靠近所述溶剂排出口侧的位置的排出路径，

所述稀释溶剂供给部朝向所述溶剂排出口吹射稀释溶剂。

2.根据权利要求1所述的沉降式离心分离机，其特征在于，

所述稀释溶剂供给部的溶剂吹射口设置于比所述溶剂排出口还接近所述旋转筒的旋转轴的位置。

3.根据权利要求1或2所述的沉降式离心分离机，其特征在于，

所述稀释溶剂供给部具有沿着所述螺旋输送机延伸的管路，该管路与形成于所述螺旋输送机的内部的稀释溶剂供给室连通。

4.一种沉降式离心分离机的运转方法，该沉降式离心分离机包括旋转筒和配置于所述旋转筒的内部的螺旋输送机，以离心力将由固体成分物以及溶解该固体成分物之后的饱和溶液构成的处理物进行固液分离，其中该固体成分物是从形成于所述螺旋输送机的内部的处理物供给室被加入到所述旋转筒的内部的，通过使所述螺旋输送机旋转运动，将固相成分从形成于所述旋转筒的轴向上的一端侧的固体排出口排出，并且，将液相成分从形成于另一端侧的溶剂排出口排出，

所述沉降式离心分离机的运转方法的特征在于，

在处理物的离心分离中，朝向下述的排出路径供给使饱和溶液的浓度降低的稀释溶剂，即，该排出路径是在所述旋转筒的内部朝向所述溶剂排出口移动的饱和溶液的排出路径且是形成于在所述轴向上比所述处理物供给室靠近所述溶剂排出口侧的位置的排出路径。