JP2000508968A - 遠心力作用によって水性スラリーの重質画分を軽質画分から分離する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、遠心力によって水性スラリーの重質画分を軽質画分から分離する方法及び装置に関する。スラリーを、分離チェンバ内、サイクロン分離チェンバ（４）の入口と出口との間に生じる差圧の影響の下で回転させる。数バールに達することができる差圧は、ステータ構造（２２）とともに作用する輸送ロータ装置（２０）の形態の増圧段によって発生する。本質的に、これは、分離チェンバ（４）へのスラリーの入口の直前で起こる。さらなる回転力をスラリー中に生じさせるため、サイクロンロータ装置（１０）のロータブレードは、輸送ロータ装置（２０）のロータブレードと同じ回転軸（５）に取り付けることができる。水性スラリー中の浮遊画分の分離は、分離チェンバ（４）に導入される微小気泡の存在によって生じる。分離した浮遊画分は、輸送ロータ装置（２０）の回転軸（５）によって駆動される消泡装置により、それらが付着した気泡から除くことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 遠心力作用によって水性スラリーの重質画分を軽質画分から分離する方法及び 装置 本発明は、遠心力作用によって水性スラリーの重質画分を軽質画分から分離す る方法及び装置に関する。 本発明は、より詳細には、一定寸法に満たない固形粒子画分を有する液状スラ リーの洗浄、すなわち、スクリーンなどによって粗粒子を除去するための、すで に前洗浄に付されたスラリーの後洗浄に関する。 遠心分離装置又はハイドロサイクロンによる分離の際には、前洗浄したスラリ ーを高速で分離チェンバに導入して、激しく回転する層流フィールドをチェンバ 内に生じさせて、遠心力作用によってスラリーの重質画分を外周経路に押しやり 、スラリーの軽質画分をむしろ分離チェンバの縦方向中心線の近くに集める。公 知の遠心分離装置（米国特許第２９９６１８７号）では、分離チェンバの出口の 下流に設けられた吸引輸送ロータ手段によって、分離チェンバの入口と出口との 間でスラリーを流すのに必要な圧力勾配を生じさせている。したがって、入口と 出口との間の圧力勾配は、吸引輸送ロータ手段の吸引力によって決定され、この 吸引力は逆に、吸引側に存在する液柱により、吸引輸送ロータ手段によって１バ ールにも満たない圧力勾配を生じさせることができるよう定義される。したがっ て、従来の遠心分離装置は、比較的低いスラリーの回転速度ででも十分な分離作 用が達成される懸濁液に対してしか使用することができない。より分離しにくい 水性スラリーの画分を処理するためには、相応に高い遠心力を生じさせるために 、分離チェンバ中でより高い回転速度が必要である。これは、公知の遠心分離装 置によって生じさせることはできない数バールの圧力勾配を必要とし、そのため 、一般には、小型の遠心分離装置をいくつか直列に配設して所望の分離速度に到 達させる必要がある。これが、分離プラントの調達費及び運転費を実質的により 高額にし、その維持頻度を増加させる。加えて、小型の遠心分離装置の処理能力 は比較的低く、そのため、そのような装置を備えたシステムの適用が特定の場合 の用途に制限される。 特に関連する一つの課題は、遠心力作用によって浮遊する粒状物質を水性スラ リーから効果的に分離することである。浮遊分離の場合に、分離チェンバ中で循 環するスラリーにガスを導入して気泡を発生させることが提案されている（米国 特許第４３９７７４１号）。この気泡に対し、スラリーの分離した重質画分が界 面効果によって付着する傾向を示す。気泡はいわゆる浮力体を形成し、そのため 、重質画分は、むしろ分離チェンバの縦方向中心線の近くに集まるだけでなく、 重力の作用に抗して引き寄せることもできるようになる。しかし、分離の効率が 分離チェンバへのスラリーの接線方向導入のみに基づく、すなわち、圧力勾配を ブーストする手段がまったくなく、しかも、公知の手段によって達成し得る気泡 の寸法が大きすぎるため、この公知の装置の有効性は低い。 本発明の目的は、浮遊画分を有するものを含むすべての種類のスラリーをきわ めて効果的な方法で処理するために必要である高い回転速度を生じさせることが できる前記の種類の方法及び装置を提供することにある。 この目的の解決に関しては、請求項１及び８が参照される。本発明の範囲にお いて、驚くべきことに、スラリーを分離チェンバへの入口の直前で加圧し、それ により、高い回転速度に必要な数バールの圧力勾配を生じさせて、系を実質的に 複雑化することなく、公知の遠心分離装置に伴う問題を簡単に解消し得ることが わかった。この目的のために、入口の上流に輸送ロータ手段が設けられる。この 輸送ロータ手段は、ある種の求心加速装置として機能し、輸送ロータ手段によっ てスラリーに導入される運動エネルギーを圧力エネルギーに変換するステータ手 段と係合する。その結果、分離チェンバの入口で、スラリーを遠心分離装置に供 給する際に介する導管の中の流動圧に依存せず、分離チェンバの入口と出口との 間の液柱のレベルにも依存しない十分な勾配の過圧がスラリーに対して常に加わ ることが保証される。この結果として、相応に増大した分離速度を有する増大し た回転速度が生じる。遠心分離装置の寸法にほとんど依存しない効果的な分離に より、公知のシステムにおけるよりも大きな寸法又は直径を有する分離装置を使 用して、運転費及び調達費に対して相応に好ましい効果を得ることができる。 本発明のさらなる実施態様にしたがって、さらなる回転エネルギーを分離チェ ンバ中に存在するスラリーに導入すると、入口側に配設される輸送ロータ／ステ ータ手段を設けることによって達成される分離の効率における改善をさらに高め ることができる。これは、輸送ロータ手段の回転軸と同じ回転軸によって駆動す ることができるサイクロンロータ手段を分離チェンバの中に配設することによっ て達成することができる。サイクロンロータ手段は、乱流を起こさず、スラリー の性質に依存せずに、分離チェンバに導入されるスラリーの回転速度の増大を可 能にする。そのとき、サイクロンロータ手段によって加えられる逆圧は、入口で 輸送ロータ手段によってスラリーに加えられる圧力によって圧倒される。 上述した手段の結果として、本発明はまた、例えば排紙スラッジから印刷イン ク残渣を除くために、他の方法では遠心力作用によって分離しにくいスラリーの 浮遊分離に特に適している。これに関して、本発明の一つのさらなる実施態様は 、気泡、好ましくは微小気泡の存在におけるスラリーの分離を提供する。このた めには、微小気泡で飽和した液体を分離チェンバに導入してスラリーと混合する か、スラリーそのものをガス化し、ガス化状態で分離チェンバに導入する。回転 駆動されるインペラを有する壊泡手段を、輸送ロータ手段から離間した遠心分離 装置の上部取付ハウジングの中に配設して、分離チェンバから吐き出される気泡 と異物との発泡混合物の中で気泡に付着した異物を遠心作用によって分離し、そ れを別にして環境に吐き出すことができる。 概して、本発明の遠心分離装置は、前記ロータ手段すべてを共通の回転軸に配 設することが可能であることにより、比較的簡単な構造を特徴とする。加えて、 遠心分離装置は吸引効果を有し、そのため、処理すべきスラリーの駆動装置とし てのさらなるポンプアセンブリを流動系に加えることなく、簡単に完成させるこ とができる。 以下に、実施態様に基づき、図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説明す る。 図１は、本発明の好ましい実施態様の遠心分離装置の部分的縦断面図である。 図２Ａ〜２Ｃは、図１に示す遠心分離装置の詳細を示した、全体図（図２Ａ） 、底面図（図２Ｂ）及び平面図（図２Ｃ）である。 図３は、図１のIII−III線から見た断面図である。 図４は、本発明の第２実施態様に関し、図１と同様に見た図１に類似する遠心 分離装置を示している。 図５は、本発明の第３実施態様の遠心分離装置を示している。 図６は、本発明の第４実施態様の、浮遊分離のための遠心分離装置を示してい る。 以下、本発明の遠心分離装置を示す図１、２Ａ〜２Ｃ及び３を参照する。図１ の参照符号１は管状の円筒形ハウジングを示し、このハウジングは漏斗形状の底 部２に移行し、その底部が下端の排出口３へと先細りしている。ハウジング１は 分離チェンバ４を画成し、このチェンバの中に中空軸５が縦方向中心線と同軸に 突出し、この中空軸は、その開口した軸方向下端が、漏斗形状の部分２が下方に 延び始める面から適当に離間したところで終端している。 ハウジング１から突出する中空軸５の軸方向上端には結合手段７が設けられ、 この手段は、中空軸５を適当な回転速度で回転させるための、たとえば電気モー タの形態にある駆動手段８に接続されている。 図示する本発明の実施態様では、中空軸５は、軸受けなしで駆動手段８のみに よって支持されている。望むならば、適当な軸受アセンブリを設けて、中空軸５ をハウジング１に対して支持してもよい。 図２Ａ及び２Ｂに示すように、取付板１２が、例えば溶接により、中空軸５の 軸方向中間位置に固着され、中空軸５を半径方向面で包囲している。取付板１２ の下面には、複数のインペラ１１が互いに角度的に等間隔で固着されている。こ れらのインペラは、中空軸５から半径方向外側に突出してハウジング１の内周の 近くまで延びている。図示する実施態様では４個のインペラが設けられている。 しかし、このようなインペラは、より多数又は少数を設けてもよい。 インペラ１１は、分離チェンバ４に導入された流体スラリーをハウジング１の 内壁に沿って循環させる、図１で参照符号１０によって示すサイクロンロータ手 段を形成する。それによって生じる遠心力により、スラリーの重質画分は、分離 チェンバ４の内壁の近くに集まるよう促進され、軽質画分は、中空軸５の中へと 内側に出入りし、そこから、以下さらに詳細に説明するように外部にに排出する ことができる。 図１、２Ａ〜２Ｃにさらに示すように、複数のインペラ２１が取付板１２の上 側に固着され、中空軸５から実質的に螺旋状かつ半径方向外側に、中空軸５の縦 方向中心線からサイクロンロータ手段１０のインペラ１１の外端によって描かれ る円弧の直径ｄ、すなわち分離チェンバ４の半径方向寸法よりも大きい距離Ｄだ け離れた地点まで延びている。インペラ２１は、図示するように、取付板１２の 外周縁よりも適当な短い距離だけ突出することができる。好ましくは、比Ｄ：ｄ は、１．２５：１〜１．７５：１であり、もっとも好ましくは、約１．５０：１ である。 インペラ２１は、図１で参照符号２０によって示される、図３にさらに詳細に 示すステータ手段２２と係合する輸送ロータ手段の一部である。 ステータ手段２２は、輸送ロータ手段２０のインペラ２１の面の下の半径方向 面で、好ましくは図２Ａの寸法Ｄに対応する半径方向外側の位置からハウジング １の内周と実質的に一致する半径方向内側の位置まで螺旋状に延びる複数の固定 ガイド要素２３を含んでいる。ガイド要素２３は、ハウジング１の内周に対して 実質的に正接することが好ましい内端部によって配向されている。隣接するガイ ド要素２３の間には通路２４が画成され、これらの通路を介して、スラリーが分 離チェンバ４に出入りすることができる。ステータ手段２２のガイド要素２３は 、輸送ロータ手段２０のインペラ２１と同様に、外向きに突出して取付板１２の 周縁を越え、ステータ手段２２と輸送ロータ手段２０との間に流通が形成される ようになっている。 さらに図１から明らかになるように、輸送ロータ手段２０のインペラ２１の半 径方向外側部分及びステータ手段２２のガイド要素２３は、ハウジング１の上に 配設された上部取付ハウジングに構成されたフランジ形状のチェンバ２５に収容 される。この上部取付ハウジングを参照符号６によって示す。 ステータ手段２２は、輸送ロータ手段２０によって生じるスラリーの回転速度 を減速する目的を有している。スラリーの回転速度が減速する結果、スラリーは 、過圧に付されたのち、通路２４を接線方向に通過して、分離チェンバ４及びサ イクロンロータ手段１０の影響区域に出入りし、影響区域の中で、サイクロンロ ータ手段１０によって循環させられる。分離チェンバ４中のスラリーの回転速度 は、サイクロンロータ手段１０のインペラ１１の作用表面積及び回転速度、処理 能力並びに分離チェンバ４へのスラリーの接線方向導入によって指図される。 上記実施態様では、サイクロンロータ手段１０及び輸送ロータ手段２０は、同 じ速度で回転するよう、駆動軸と同じ中空軸５に取り付けられている。望むなら ば、サイクロンロータ手段１０と輸送ロータ手段２０とに別個の駆動軸を設けて 、これら２個の手段を異なる速度で作動させてもよい。 図１に示すように、スラリーは、入口３０を介して上部取付ハウジング６のプ レチェンバ３１に導入され、このプレチェンバは輸送ロータ手段２０に接続され ている。 サイクロンロータ手段１０の作用によって分離されたスラリーの軽質画分は、 輸送ロータ手段２０によって生じる圧力勾配により、中空軸５に流し込まれ、中 空軸５の上端の近くに形成された複数の開口９を介して中空軸５を出る。そして 、ここから、軽質画分は、上部取付ハウジング６の出口側でプレチェンバ３２に 出入りする。このプレチェンバは、中空軸５を包囲し、出口３３に接続している 。図示する本発明の実施態様では、スラリーは、図１から明らかであるように、 遠心分離装置を出るときと実質的に同じ半径方向面で遠心分離装置に入る。しか し、入口及び出口は、以下さらに説明するように、異なる半径方向面に位置させ てもよい。 重力作用の結果として、スラリーの分離した重質画分は、ハウジング１の漏斗 形状の底部２に集まり、そこから、排出口３を介して連続的又は適当な時間間隔 で環境に排出されることができる。好ましくは、排出口３は、調節可能な開口幅 を有する。 図４は、異物の分離可能な軽質分若しくは画分を有するスラリーを処理するの に特に適している本発明の遠心分離装置の変形した簡略化態様を示す。上述した 実施態様と同じ又はそれに類似した構成部品は、同じ参照符号に１００を加えた ものによって示す。この実施態様は、実質的には、サイクロンロータ手段が省か れ、ひいては、循環動が、入口の上流に配設された輸送ロータ手段１２０及びス テータ手段１２２によって生じる過圧に関連してスラリーの分離チエンバ１０４ への接線方向導入のみによって生じる点で、前記の実施態様と異なる。 図示するように、輸送ロータ手段１２０は、インペラ１２１が取付板１１２の 外周までしか延びないことにより、変形した構造を有している。このため、取付 板１１２の外周では、上部取付ハウジング１０６の中に環状空間１２６が画成さ れ、この空間の中に、スラリーが輸送ロータ手段１２０の作用によって流れ込ん で、ステータ手段１２２の影響区域に出入りすることができる。この変形によっ て輸送ロータ手段１２０、ステータ手段１２２の効率における改善を達成し得る ことが見いだされた。望むならば、このような変形輸送ロータ手段を、図１に示 す本発明の実施態様に設けてもよい。 さらに、上述した実施態様に比べて、ハウジング１０１の円筒形区分を適当な 寸法だけ短縮し、出口１０３まで先細りする区分１０２をその分だけ延ばしてい る。形状のさらなる詳細に関しては、図１〜３及び対応する記載を参照すること ができる。 以下は、前濾過ののちにも残る、すなわち、たとえば２ｍｍ未満の寸法を有す る異物の画分を有する前濾過したスラリー又はスラッジの浮遊微細分離に特に適 する本発明の遠心分離装置の実施態様に関する。 図５は、浮遊遠心分離装置の実施態様を示す。この実施態様は、スラリーを送 るための送り手段の構造に関して、入口２３０及びプレチェンバ２３Ｌ分離チェ ンバ２０５中で入口の上流側に配設された輸送ロータ手段２２０、スラリーの上 流加圧のためのステータ手段２２２並びに図１の実施態様に実質的に対応するサ イクロンロータ手段２１０からなり、したがって、図１を参照することができる 。上述した実施態様と同じ又はそれに類似した構成部品は、同じ参照符号に２０ ０を加えたものによって示す。 図示するように、輸送ロータ手段２２０及びサイクロンロータ手段２１０は、 処理されるスラリーの分離された画分を排出するのに同時には作用しない共通の 駆動軸２５４に配設されている。さらには、図１に示す実施態様に比べて、サイ クロンロータ手段２１０のインペラ２１１の作用表面積を、減らされるインペラ の軸方向寸法だけ減らすことができる。 図示するように、ハウジング２０１は全体を通じて円筒形であり、そのため、 同じく全体を通じて円筒形である分離チェンバ２０４が形成されている。ハウジ ング２０１の底部２５２を軸方向に通過する管状エレメント２５５は、分離チェ ンバ２０４内に開口した端部を有しており、そのため、管状エレメント２５５の 一方の開口端がハウジング２０１の底部２５２から適切に離れて位置し、他方の 開口端がハウジング２０１の外に配設されている。好ましくは、管状エレメント ２５５は、ハウジング２０１に対して軸方向に移動可能に取り付けられる。管状 エレメント２５５は、以下に説明する浮遊分離によって分別されるスラリーの微 細な異物画分を排出するように働く。 異物を除去された液体又は明澄な産出物は、ハウジング２０１の底部２５２の 近くで分離チェンバ２０４の中に接線方向に通じる出口２５３を介して排出する ことができる。 ハウジング２０１の軸方向中間位置には、適当なガス、例えば空気を含有する 液体を分離チェンバ２０４に導入するための手段が設けられている。これらの手 段は、パーフォレーション２５７が穿孔されているハウジング壁であるハウジン グ２０１の円周部分を包囲する環状分配導管２５６を含む。また、分配導管２５ ６の中には、入口２５８が通じている。したがって、ガスを含む液体を、入口２ ５８、分配導管２５６及びパーフォレーション２５７を介して分離チェンバ２０ ４の内部に送り込むことができる。 関連する液体は、好ましくは、ガスが、たとえば１００μｍ未満の寸法を有す る微小気泡の形態で分布している液体である。微小気泡で飽和したそのような液 体は、たとえば、図５に参照符号２５９で示し、参照することができるＤＥ−Ａ −３７３３５８３にしたがって構成された装置を用いて生成することができる。 装置２５９はガス化タンク２６０に接続され、このタンクの中に、ガス化すべき 液体及び適当なガスを別個に導入し、加圧することができる。 適当な液体として水を使用することができる。これに関して、適当な液体はま た、図示するように、出口２５３を介して排出される明澄な産出物の分岐部分で あってもよく、この明澄な産出物がポンプ２６１を介してガス化タンク２６０（ ここでガスが充填される）に送り込まれ、微小気泡を発生させるための装置２５ ９に導入される。 分離チェンバ２０４の中で、上述したようにしてスラリーに導入された微小気 泡は、それらの表面張力により、スラリーの微細な浮遊異物画分と結着する。こ のようにして、これらの微細画分は、好ましくは、遠心力の影響の下で遠心分離 装置の縦方向中心線の近くに集まる。したがって、異物画分を付着させた微小気 泡を中央の管状エレメント２５５を介して分離チェンバ２０４から排出すること ができ、明澄な産出物を出口２５３で産出することができる。 微小気泡で飽和した液体の代わりに、ガスを直接分離チェンバ２０４に導入し てスラリー中に気泡を発生させることもできることが記される。最小限の寸法を 有する気泡を生成するため、ガスの導入は、分配導管２５６の代わりに設けなけ ればならないであろう微粒子焼結金属でできた拡散リング（図示せず）を介して 実施すべきである。 さらには、サイクロンロータ手段２１０を省いて、図４に示す実施態様に類似 したスラリーの循環動が、輸送ロータ手段２２０及びステータ手段２２２の相互 作用の増圧効果並びに分離チェンバ２０４へのスラリーの接線方向導入だけに基 づくようにしてもよい。 さらには、図１及び４に示す本発明の実施態様に関して記載した手段と同様に 、中央の中空軸を介して、重力作用に抗しながら、異物を付着させた微小気泡の 排出が結果として起こることができる。この中空軸は同時に、輸送ロータ手段２ ２０及びサイクロンロータ手段２１０の共通の回転軸を表す。 図６は、本発明の第４実施態様の浮遊遠心分離装置を示す。上述した実施態様 と同じ又はそれに類似した構成部品は、同じ参照符号に３００を加えたものによ って示す。この第４実施態様は、同様に全体が円筒形である分離チェンバ３０４ を画成する、全体を通じて円筒形であるハウジング３０１を含む。分離チェンバ ３０４への入口の上流側には、輸送ロータ手段３２０と、それと係合するステー タ手段３２２とが、スラリーを加圧するために設けられている。これらの手段の 構造及び機能は、図１に示す実施態様の手段に対応し、そのため、説明の繰り返 しを避けることができる。図４に示す実施態様と同様、サイクロンロータ手段は 省かれている。 図６に示す遠心分離装置の一つの特徴は、参照符号３７０で示される壊泡手段 である。この壊泡手段３７０は、輸送ロータ手段３２０のインペラ３２１の回転 軸と一致することが好ましい中心軸を中心に回転することができる複数のインペ ラ３７１を含む。これらのインペラは、分離装置ハウジング３０１の上方に配置 された上部取付ハウジング３０６の中の空間３７２に配設されている。この空間 ３７２は、輸送ロータ手段３２０及びステータ手段３２２を含む上部取付ハウジ ング３６９中で空間３７３の上に配置されている。処理されるスラリーは、入口 ３７４を介してこの空間３７３に導入することができる。より具体的には、微小 気泡を分散させたスラリーは、入口３７４を介して導入することができる。これ らの微小気泡は、３５９で示すように、図５に示す実施態様に関してすでに説明 した装置によってスラリー中に導入することができる。 上部取付ハウジング３６９中の空間３７２及び３７３は、互いに封止されてお り、さらに、上寄り空間３７２は、壊泡手段３７０のインペラ３７１を含む下寄 り部分３７２’と、中空軸３０５の近くで下寄り部分３７２’と流通する上寄り 部分３７２”とに分割されている。下寄り部分３７２’には、異物出口３７６が 通じている。上部取り付けハウジング３６９の周壁は、上寄り部分３７２”に沿 って、周方向に分布した複数のパーフォレーション３７７を穿孔されている。こ れらのパーフォレーションは、上寄り部分３７２”の内部をガス出口３７８に接 続して、分離した異物から除去した気体留分を環境に排出することを可能にして いる。 すでに述べたように、壊泡手段３７０のインペラ３７１は、輸送ロータ手段３ ２０のインペラ３２１の回転軸と同じ回転軸に取り付けることができる。この回 転軸は、軸方向に突出して分離チェンバ３０４に入り、開口した下端を有する中 空軸３０５として構成されている。この開口した端部の中に、分離されて気泡に 付着した異物が入ることができ、そこから中空軸３０５の内部を上昇し、壊泡手 段３７０の空間３７２に出入りし、ひいてはインペラ３７１の影響区域に出入り する。 分離装置ハウジング３０１の底部３７９の近くにある接線方向排出口３８０が 、スラリーの液状画分、すなわち異物を含まない明澄な産出物を吐き出すように 働く。 壊泡手段３７０の中では、空間３７２に出入りする、気泡に付着した異物がイ ンペラ３７１によって循環させられ、それにより、重質の異物が遠心作用によっ て気泡から分離され、下寄り空間部分３７２’の内周に集まり、気泡が上寄り空 間部分３７２”中を上昇し、そこから、すでに説明したように環境に吐き出され ることができる。 あらかじめガス化したスラリーを入口３７４を介して導入する代わりに、図５ に示す実施態様にしたがって、分離チェンバ３０４中の気泡の存在において、ス ラリーとは別に分離チェンバ３０４に導入されるガスによってスラリーを処理し てもよい。 さらには、望むならば、図１に示す本発明の実施態様に類似したサイクロンロ ータ手段を設けてもよい。この場合、壊泡手段３７０のインペラ３７１、輸送ロ ータ手段３２０のインペラ３２１及び追加したサイクロンロータ手段のインペラ を、順に、共に回転するために駆動手段３０８によって駆動される中空軸３０５ に取り付けることができる。上述した本発明の実施態様と同様に、前記インペラ を駆動するための独立した駆動軸を設けてもよいことが理解されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 １９６４６４９４．３ (32)優先日 平成８年11月11日(1996．11．11) (33)優先権主張国 ドイツ（ＤＥ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ， ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，Ｔ Ｊ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． サイクロン分離チェンバの入口と出口との間に存在する圧力勾配の影響の 下でスラリーを前記分離チェンバ中で循環させて、スラリーの軽質画分がスラリ ーの重質画分から分離し、重質画分と軽質画分とが分離チェンバから別々に排出 されるようにする、遠心力作用によって水性スラリーの重質画分を軽質画分から 分離する方法であって、前記分離チェンバにスラリーを導入する実質的に直前に 昇圧段によって前記圧力勾配を生じさせることを特徴とする方法。 ２． 圧力を増すために、スラリーを、前記分離チェンバに導入する位置の上流 で、半径方向内側の位置から半径方向外側の位置まで加速し、前記半径方向外側 の位置又はその近くで減速し、前記導入位置に向かう方向の流れに対して偏向さ せることを特徴とする請求項１記載の方法。 ３． 前記スラリーを実質的に正接する方法で前記分離チェンバに導入すること を特徴とする請求項１又は２記載の方法。 ４． 前記分離チェンバ中に存在する前記スラリーにさらなる回転エネルギーを 導入することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。 ５． スラリーの分離を気泡の存在で実施することを特徴とする請求項１〜４の いずれか１項記載の方法。 ６． 微小気泡で飽和した液体を前記分離チェンバに導入して前記スラリーと混 合させることを特徴とする請求項５記載の方法。 ７． スラリーを加圧ガス化し、微小気泡を形成することによって緩和し、ガス 化状態で前記分離チェンバに導入することを特徴とする請求項５記載の方法。 ８． 遠心力作用によって水性スラリーの軽質画分から重質画分を分離するため の、分離チェンバ（４、１０４、２０４、３０４）と、前記分離チェンバの入口 と出口との間に圧力勾配を生じさせて、前記スラリーを前記分離チェンバ内で循 環させるための手段と、前記分離チェンバから前記軽質画分を排出するための手 段（５、１０５、２５５、３０５）と、前記分離チェンバからスラリーの重質画 分を排出するための手段（３、１０３、２５３、３８０）とを含む遠心分離装置 であって、圧力勾配を生じさせるために、回転軸（５、１０５、２５４、３０５ ）を中心に回転駆動される輸送ロータ手段（２０、１２０、２２０、３２０）が 前記分離装置の上部取付ハウジング（６、１０６、２０６、３０６）内に設けら れ、前記スラリーを前記分離チェンバに導入する実質的に直前で過圧にさらすた め、前記輸送ロータ手段が、分離チェンバへの前記入口のすぐ上流に設けられた ステータ手段（２２、１２２、２２２、３２２）と係合し、前記分離チェンバの 半径方向寸法（ｄ）よりも大きい半径方向寸法（Ｄ）を有することを特徴とする 遠心分離装置。 ９． さらなる回転エネルギーを前記スラリーに導入するため、サイクロンロー タ手段（１０、２１０）が前記分離チェンバ（４、２０４）内に設けられ、前記 サイクロンロータ手段が、輸送ロータ手段（２０、２２０）の回転軸と同じ回転 軸（５、２５４）によって駆動されることを特徴とする請求項８記載の遠心分離 装置。 １０． 前記分離チェンバ（４、１０４、２０４、３０４）の半径方向寸法（ｄ ）に対する前記輸送ロータ手段（２０、１２０、２２０、３２０）の半径方向寸 法（Ｄ）の比が約１．２５：１〜１．７５：１であることを特徴とする請求項８ 又は９記載の遠心分離装置。 １１． 気泡を前記分離チェンバ（２０４、３０４）に導入するための手段（２ ５６〜２６１、３５９）を特徴とする請求項８記載の遠心分離装置。 １２． 気泡を導入するための前記手段（２５６〜２６１、３５９）が、ガスを 液体に導入するためのガス化タンク（２６０）と、ガス化液体中に微小気泡を生 じさせるための、前記ガス化タンクと連通した緩衝装置（２５９、３５９）とを 含むことを特徴とする請求項１１記載の遠心分離装置。 １３． 前記輸送ロータ手段（３２０）から軸方向に離間して配設され、前記分 離チェンバ（３０４）から排出される気泡／異物混合物から、前記気泡に付着し た異物を遠心力作用によって分離するための、回転駆動されるインペラ（３７１ ）を有する壊泡手段（３７０）を特徴とする請求項１１又は１２記載の遠心分離 装置。 １４． 前記壊泡手段（３７０）のインペラ（３７１）と、前記輸送ロータ手段 （３２０）のインペラとが、同じ回転軸（３０５）によって駆動されることを特 徴とする請求項１３記載の遠心分離装置。