JP2002539914A - 材料分離方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 材料分離方法及び装置。少なくとも第１材料成分及び第２材料成分を含む材料を、少なくとも一つの沈降チャンバを持つ容器に洗浄流体とともに導入し、これに重力場を加え、沈降チャンバ内の重力場の影響で、第１材料成分を、ベースによって境界付けられた沈降ゾーン内で濃縮し、濃縮された第１材料成分を含む材料を沈降ゾーンからベースの開口部を介して排出する。濃縮された第１材料成分を含む材料を沈降物フィルムとして、ベースの開口部を介して排出し、洗浄流体を沈降物フィルム上に横方向に流し、洗浄流体を沈降物フィルムを通して流し、このプロセス時に沈降物フィルムからの残りの第２材料成分の少なくとも部分的置換を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、請求項１の前提部分に記載の材料分離方法、及び特にこの方法を実
施するための請求項１の前提部分に記載の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般的な種類の方法では、少なくとも第１重質材料成分及び第２軽質材料成分
を含む材料を容器の沈降チャンバに導入し、これに重力場を加える。沈降チャン
バ内の重力場の影響を受けて、第１重質材料成分が沈降ゾーン内で濃縮される。
この沈降ゾーンは、重力方向で下方にあり且つベースによって、下側が境界付け
られている。第１材料成分が濃縮された材料を下方に沈降ゾーンからベースの開
口部を介して、排出する。第１材料成分と第２材料成分との間の分離を改善する
ため、容器に洗浄流体を導入する。

【０００３】 材料を分離するための一般的な種類の装置は、材料を受け入れて、沈降させる
ための少なくとも一つの沈降チャンバを持つ容器を有し、この容器の下端はベー
スによって、境界付けられる。ベースは、沈降させた材料を排出するための開口
部を有し、洗浄流体を供給するための流れデバイスが容器に設けられる。

【０００４】 一般的な種類の方法及び一般的な種類の装置は、例えば、ドイツ国特許第２５
１１４９７号（ＤＥ２５１１４９７Ｃ３）に開示されている。重質マスの流れは
上方から交換カラムに供給され、軽質マスの流れは下方から供給される。交換カ
ラムのベース及び通路は、重質マスの流れが上方から個々のチャンバに流入し、
回転運動を行うように配置されている。この構成では、重質マスの流れは、ベー
スの特別の通路によって、駆動ジェットとして、作用し、洗浄流体を更に下方に
配置されたチャンバから引き出す。これは、重質マスの流れと洗浄流体との間で
強い混合が生じるように行われる。これは、重質マスの流れから少なくとも一つ
の特定の材料成分を分離するために行われ、重質相を交換カラムの下領域に集め
て、ここから排出することができる。

【０００５】 この周知の方法を実施するための前提条件は、交換カラム内に所望の安定した
流れ挙動を設定することである。しかしながら、実際には、このような安定した
流れ挙動が得られるように調節することは非常に困難であった。これは、個々の
初期材料が、多くの場合、それらの定量的及び定性的組成に関して、大きく変動
するためである。更に、一般的な種類の従来技術では、所望の強力な混合は、重
質相と軽質相との間の沈降による効率的分離に反する作用をなす。

【０００６】 一般的な種類の別の方法及び一般的な種類の装置は、ドイツ国特許公開第２８
１９４５９号（ＤＥ２８１９４５９Ａ１）に開示されている。この周知の向流デ
カント法では、分離しなければならない材料混合物を複数のセルを持つカラム状
装置に導入すると同時に洗浄流体をこれに向流をなして導入する。個々のセルの
各々は、バルブで開閉できる開口部を持つベースを有する。所定量の固体材料が
材料混合物からベース上に沈降物として沈降し、所定量の沈降物が得られたとき
にバルブを開放し、この方法で沈降物を次のセルに送る。これは不連続な方法を
含み、固形物からの液体の濃縮及び分離の原理は、同様に、混合及び希釈に基づ
く。

【０００７】 更に、不溶性粒子を液体から分離する方法が、ＷＯ９６／２９１３４Ａ１から
周知であり、気泡を懸濁液に特定的に混入する。これらの気泡が不溶性粒子に付
着し、そのため、簡単に除去できる上昇する浮動層が容器内に形成される。様々
な密度の分離媒体用の分離体が内部に不規則に配置された分離装置がドイツ国特
許公開第３１２１１１７号（ＤＥ３１２１１１７Ａ１）に記載されている。分離
されるべき媒体を供給シスて、ムを介して、沈降容器の下面に導入し、分離プロ
セスを洗浄流体なしで行う。

【０００８】 不透明な材料を含む液体を清澄化するための方法及び装置がドイツ国特許公開
第１９３１７７７号（ＤＥ１９３１７７７Ａ１）に記載されている。清澄化容器
のベース表面を減少するため、容器を段階に細分する。この構成では、沈降固形
物を各沈降ユニットから別に除去する。洗浄流体を使用するための設備は設けら
れていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】

本発明の目的は、二つの異なる材料成分を簡単であると同時に特に効率的に分
離できる方法及び装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本発明によれば、この目的は、請求項１の特徴を持つ方法によって達成され、
他方、請求項１０の特徴を持つ装置によって達成される。本発明による方法は、
濃縮された第１材料成分を含む材料を沈降物フィルムとして、ベースの開口部を
介して、連続的に排出し、洗浄流体を沈降物フィルム上に横方向に流し、洗浄流
体を沈降物フィルムを通して流し、このプロセス時に沈降物フィルムから残りの
第２材料成分を少なくとも部分的に置換する工程を含む。

【００１１】 本発明の基本的な概念は、原理的には、二つの材料成分間で材料分離を行うた
めに置換効果を使用することにあり、この置換を行う上で強力な混合は行われる
、又は実際上行われない。気体でも液体でもよい洗浄流体が、重質材料成分が濃
縮された比較的薄い沈降物フィルム上に横方向に及びかくしてこのフィルムを通
して流れる。詳細には、異なる材料成分のマス慣性が異なるため、軽質材料成分
は沈降物フィルムから洗浄流体によって、更に強く置換される。材料を洗浄流体
と混合した後に沈降させる一般的な種類の方法と比較したとき、本発明による方
法は、明らかに改良された材料分離が得られる。このプロセスでは比較的大きな
混合チャンバを必要とせず、そのため本発明による方法はコンパクトな装置で行
うことができる。

【００１２】 連続した或る程度定常状態の沈降物フィルムを形成することが本質的に重要で
ある。この沈降物フィルムは、透過性の壁又はカーテン型障壁であると考えられ
るべきであり、その幾何学的形体は、主として材料成分、洗浄流体、及びそれら
の流れ特性によって決まる。一方では、沈降物フィルムは、フィルムを通る洗浄
流体の確実な十分な流れが得られるように、十分に長く且つ薄くなければならな
い。これにより、置換が良好に行われる。他方、沈降物フィルムは、このフィル
ムを通る流れが生じた場合に安定した状態を保持し、部分的に分離することがな
いするように、十分に厚く且つ短くなければならない。

【００１３】 本発明の好ましい態様によれば、洗浄流体の流通後、濃縮された第１材料成分
を含む材料を少なくとも一つの別の沈降チャンバに導入する設備を設け、このチ
ャンバ内で、第１材料成分濃縮プロセス、沈降物フィルム形成プロセス、及び沈
降物フィルムに洗浄流体を流すプロセスを繰り返す。次いで沈降プロセスを繰り
返すことにより、沈降物フィルムから洗浄流体によって、置換された第１材料成
分の割合を回復することもできる。更に、沈降物フィルムで処理されるべき材料
と混合させた洗浄流体の分離を次の沈降工程で行うことができる。

【００１４】 材料を特に良好に分離するため、本発明は、第１材料成分を濃縮するためのプ
ロセス、及び第２材料成分の特定の残留率（ｒｅｓｉｄｕａｌ ｐｒｏｐｏｒｔ
ｉｏｎ）が得られるまで沈降物フィルム上への流れを複数の工程で繰り返すため
のプロセスを提供する。本発明による方法を最大１０回及びそれ以上の工程で繰
り返すことにより、第１材料成分内の第２材料成分の残留率を実際上随意の値ま
で減少させることができる。本発明による方法は、一方の材料成分が固体であり
、他方の材料成分が液体の懸濁液に対して特に適している。この場合、概して固
体材料が重力方向で下方に沈んで沈降物を形成する重質材料成分である。特定の
場合には、例えば氷の結晶を形成することにより海水を脱塩する方法では、沈降
物を形成する固体材料は軽質材料成分である。この場合には、沈降物の形成は重
力方向とは逆方向に行われる。二つの材料成分が異なる物理的状態をとる場合の
他に、これらの成分が同じ物理的状態をとる場合もあるが、その場合でもこれら
の成分を分離できる。下文において、「上方」というのは、沈降方向で上流と理
解されるべきであり、「下方」というのは、沈降方向で下流と理解されるべきで
ある。

【００１５】 本方法を有利に実施するため、第１材料成分と比重が異なる流体を洗浄流体と
して、使用するのが好都合である。重力方向で沈降物の形成が起こる場合には、
洗浄流体の密度は第１材料成分の密度以下である。重力方向とは逆方向で沈降の
形成が起こる場合には、洗浄流体の密度が大きいのが好都合である。この構成で
は、洗浄流体は、更に、詳細には、望ましからぬ成分を処理されるべき材料から
溶解し、及び従って、第２材料成分として又は第２材料成分とともに分離される
溶剤でもある。洗浄流体は、第２材料成分と同じであっても異なっていてもよく
、相溶性であっても不相溶性であってもよい。

【００１６】 段階的（ｃａｓｃａｄｅ）に互いに重なった沈降チャンバの場合には、分離さ
れるべき材料が容器に上沈降チャンバのところで導入され且つ洗浄流体が容器に
下沈降チャンバのところで導入される場合に、洗浄流体が特に経済的に使用され
る。更に下沈降チャンバのところで沈降物フィルムを通って流れた後、洗浄流体
は沈降方向とは逆方向に沈降チャンバの沈降物フィルムに上方に流れる。これに
より、沈降方向とが逆方向に向流洗浄が行われる。

【００１７】 本発明によれば、容器の一端で排出されるべき濃縮された第１材料成分及び容
器の反対端のところで第２材料成分とともに排出されるべき洗浄流体を含む材料
に対して、本方法の手順を均等に行うのが有利である。

【００１８】 本質的に重力方向と平行に流れる沈降物フィルムを通して、洗浄流体を確実に
横方向に流すため、本発明の別の特徴によれば、濃縮された第１材料成分を含む
材料を沈降チャンバのベースに設けられた環状開口部を貫通して流し、プロセス
時に環状閉鎖沈降物フィルムを形成し、洗浄流体を環状閉鎖沈降物フィルムを通
して外側から内側に又は内側から外側に流す装置が設けられる。この構成では、
一方では、洗浄流体用の対応する流れダクトが環状沈降物フィルムの半径方向外
側に配置され、他方では、洗浄流体用の別の流体ダクト沈降物フィルム内で半径
方向に延びている。このようにして、洗浄流体は、一方では、洗浄フィルムを通
って半径方向内方に流れ、半径方向内側に配置された案内ダクトを介して次の沈
降チャンバに上方に導かれる。他方、上方に配置された上チャンバの場合には、
洗浄流体は、更新された置換手順を行うため、内側から半径方向外方に環状沈降
物フィルムを通って流れる。

【００１９】 本発明によれば、容器内への望ましからぬ付着及び沈降チャンバのベースの開
口部の閉塞が起こらないようにする方策がとられる。これは、容器内の起動要素
によって運動エネルギを沈降ゾーンに特定的に導入することによって行われる。
これは、例えば、容器内の攪拌器によって、又は容器内及び／又は外側で発生さ
せた振動によって、行うことができる。沈降チャンバ内でベースの開口部の上で
沈降ケーキが形成される懸濁処理では、運動エネルギを特定的に導入することに
よって沈降ケーキに剪断力を加える。こうした剪断力により、沈降ケーキを通る
洗浄流体用の望ましからぬ流れダクトが常に閉鎖される。この場合、運動エネル
ギは、これによって沈降プロセスが追加の混合効果によって、本質的に損なわれ
ることがないようにように調節される。

【００２０】 装置に関し、本発明は、沈降チャンバのベースの開口部が、沈降させた材料の
排出中に連続沈降物フィルムを発生できる隙間として形成され、流れデバイスが
、隙間からの沈降物フィルムの出口の領域に配置されて、おり且つ沈降物フィル
ムを横切る洗浄流体のアプローチ流を発生するように形成された少なくとも一つ
のダクトを含むことを特徴とする。上文中に説明した方法は、詳細には、本発明
による装置で実施できる。フィルム上への及びフィルムを通る流れは、沈降物フ
ィルムに対して、鋭角をなして、生じるか或いは好ましくはほぼ直角に生じる。

【００２１】 本発明による装置の好ましい実施例は、環状沈降物フィルムを形成するため、
環状形体を有する隙間が沈降チャンバのベースに設けられている。円形形状又は
例えば三角形形状等の円形形状以外の一つの形状を持つ閉鎖環状沈降物フィルム
の場合、洗浄流体が沈降物フィルムを通って確実に流れる。

【００２２】 本発明によれば、これは、特に環状沈降物フィルム内に供給ダクトとして配置
された内ダクトによって、及び排出ダクトとして環状外ダクトを有する流れデバ
イスによって行われる。環状外ダクトは、環状沈降物フィルムを取り囲み、沈降
物フィルムを通って流れる洗浄流体を排出するように形成されている。

【００２３】 本発明によれば、これに対する変形例として、又は上述の実施例と組み合わせ
て、外ダクトを環状沈降物フィルムを取り囲む環状供給ダクトとして形成でき、
内ダクトを、環状沈降物フィルム内の排出ダクトとして形成でき、沈降物フィル
ムを通って流れる洗浄流体を排出するように形成できる。洗浄流体用の排出ダク
トは、通常は、洗浄流体を重力方向とは逆方向に上方に、詳細には上方に配置さ
れた別の沈降チャンバに案内する。

【００２４】 二つの成分間の材料の分離を特に良好に行うことができる特にコンパクトな装
置については、本発明によれば、容器内にカスケードをなして、互いに重なって
配置された複数の沈降チャンバが設けられる。得ることができる材料分離の程度
、及び従って、一方の材料成分について得られる純度もまた容器内の沈降チャン
バの数に従って上昇する。

【００２５】 複数の沈降チャンバを含むこのカスケード型構成では、本発明によれば、沈降
チャンバの排出ダクトに、上方に配置された沈降チャンバの供給ダクトへの導管
連結部を設け、沈降チャンバの隙間を、下側に配置された沈降チャンバの直ぐ上
に配置するのが好ましい。

【００２６】 連続しており且つできるだけ均等な沈降物フィルムは、本発明によれば、沈降
チャンバのベースを、隙間に向かって漏斗形状に形成することによって形成され
る。更に、ベースを重力方向に対して斜めに設定することによって、沈降チャン
バのベースに固体付着物が形成されないようにする作用が得られる。

【００２７】 装置の製造を簡単にするため、本発明によれば、沈降チャンバに中心線に対し
て、回転対称をなす形体を与え、沈降チャンバに少なくとも二つの環状壁エレメ
ントを設け、少なくとも一方のエレメントを、中心線に対して、円錐形をなして
形成する。従って、本発明による装置は、簡単な円錐形容器に導入できる個々の
管状及び環状のセグメントから形成される。複数の沈降チャンバが設けられる場
合には、これらの各々を同じエレメントから形成でき、かくして、個々のエレメ
ントを経済的に製造できる。

【００２８】 本発明による装置の実施例の特に好ましい設計では、中心線と平行に、及び詳
細には中心線と同軸に配置されたスタンドが設けられ、沈降チャンバの一つの半
径方向内方に配置された壁エレメントがスタンドに取り付けられる。このように
して、沈降チャンバは、本質的には、二つの環状エレメント、即ち内側に配置さ
れた壁エレメント及び外側に配置された壁エレメントだけから形成できる。この
場合、内側に配置された壁エレメントは中央スタンドに取り付けられるのに対し
、外側に配置された壁エレメントは容器の内側に又は容器の内側に沿って延びる
支持体に取り付けることができる。

【００２９】 更に、本発明の好ましい実施例は、容器に対して移動できるように支持された
スタンドを含む。このようにして、運動エネルギ及び詳細には特定の剪断力をス
タンド又は容器を介して沈降ケーキに導入できる。これにより、沈降物フィルム
が均等に形成される。更に、沈降ケーキを通して、又は迂回して生じる沈降ケー
キ内のダクトは、加えられた剪断力によって再度閉鎖できる。本発明の特に好都
合な設計の実施例は、回転自在に支持されて、おり、且つモータによって回転駆
動されるスタンドによって得られる。

【００３０】 本発明によれば、更に、スタンドを軸線方向に変位させることができる。ベー
スの隙間の大きさは、スタンドを軸線方向に変位させることによって、及びこれ
を特定の軸線方向位置に固定することによって変化させることができる。これに
よって、処理されるべき材料が変わった場合、簡単な方法で隙間の大きさを適合
させることができる。

【００３１】 本発明の別の実施例によれば、スタンドは中空であり、洗浄流体をスタンド内
に案内するための穴を持つように形成されている。このようにして、洗浄流体が
環状沈降物フィルム内に半径方向に流入した後、次の沈降チャンバに対して中央
に案内されなければならない場合、簡単な流体案内システムを提供できる。本発
明によれば、中心線に対して、本質的に円筒形形体を持つ容器によって、均等な
流通挙動が得られ、方法は連続的に実施される。

【００３２】 本発明によれば、円錐形形体を有し、洗浄流体用の中央ドレン及び環状供給部
が設けられた容器のベース領域によって、沈降材料成分が容器から十分に引き出
される。容器のベース領域は、基本的に周知であり且つ「濾過及び分離」誌の１
９９８年の第１２巻の第１号の第８頁乃至第１５頁に記載されたハイパーコンセ
ントレーターとして、好都合に実施することもできる。

【００３３】 本発明の別の態様では、洗浄流体及び分離された第２材料成分をベース領域の
反対側の容器の端部のところで収集するための沈降ゾーンが設けられ、未処理材
料用の入口が容器の沈降ゾーンの下で一つ又はそれ以上の沈降チャンバ内に開放
している。

【００３４】 本発明によれば、複数の容器を並列で及び／又は直列で連結することによって
、材料を特に十分に分離できる。直列に連結した場合には、一方の容器からのド
レンが少なくとも一つの別の容器の供給部に連結され、そのため、所望程度の純
度を得るため、別の材料分離を行うことができる。並列に連結した場合には、対
応する供給部及びドレンを互いに連結し、その結果、流通性が向上する。本発明
を、添付図面に概略に示す好ましい実施例を参照して、以下に詳細に説明する。

【００３５】

【発明の実施の形態】

図１は、本発明の第１実施例を概略に示す。図示の実施例では、沈降方向が重
力方向と同じ方向であるため、重質の沈降物は下方に沈降する。沈降物を形成す
る材料成分が洗浄流体よりも軽量である状態で材料を処理する場合、沈降方向は
重力方向とは逆方向である。この場合、図示の装置を１８０°逆様にすることに
よって使用できる。

【００３６】 細長い容器１０は複数の沈降チャンバ１２を備えている。容器１０は様々な長
さを持つことができる。本概略図では、容器１０は、破線によって表示されてい
るように全体が示してあるわけではない。個々の沈降チャンバ１２は、ベース１
４を有し、環状壁エレメント２２、２４、２５、２８によって境界付けられて、
おり、又は細分されている。第１及び第２の材料成分を含む分離されるべき材料
を開口部４０を通して、容器１０に導入すると、これは中央入口チューブ４１を
通過した後、先ず最初に最も上側の沈降チャンバ１２に進入し、重力場の影響で
沈降する。このプロセスにおいて、沈降物を形成する一方の材料成分を含む重質
相が現れ、洗浄流体及び他方の材料成分を含む軽質相が現れて上方に流れる。

【００３７】 沈降物は漏斗状沈降チャンバ１２内に収集され、ベース１４に隙間として形成
された環状開口部１６を通って流れる。夫々の沈降チャンバ１２は、環状壁エレ
メント２４、２８、及び２２、２５によって形成され且つ横方向に境界付けられ
る。隙間形状開口部１６により比較的薄い沈降物フィルムが形成され、このフィ
ルムは重力方向に拡がる。次いで、沈降物フィルムは次の沈降チャンバに流入し
、沈降物フィルム形成プロセスを順次繰り返すことができる。

【００３８】 洗浄流体用環状供給部３６が容器１０の底部に設けられる。洗浄流体は底部か
ら上方に容器１０を通って、案内され、その結果、分離されるべき材料に対して
向流が形成される。適当な流れデバイスにより、ベース１４のところで開口部１
６を通って、排出される沈降物フィルム上に洗浄流体を横方向に流すことができ
、そのため、沈降物フィルムを通る流れが生じ、このプロセスにおいて、沈降物
フィルムからの第２材料成分の置換が少なくとも部分的に生じる。この流れ挙動
を矢印で示す。

【００３９】 スタンド２６が、軸線方向に変位させることができ且つ回転させることができ
るように容器１０の中央に支持される。このスタンドは、モータ（図示せず）に
よって、上方から駆動できる。半径方向内方に配置された壁エレメント２５、２
８がスタンドに取り付けられる。これらの壁エレメント２５、２８は、容器１０
に配置された別の壁エレメント２２、２４とともに、容器１０を通して、案内さ
れる物質の流れ挙動に影響を及ぼす。詳細には、半径方向外方に配置された円筒
形壁エレメント２４は、容器１０とともに洗浄流体用外ダクト１８を形成し、こ
の際、隣接した沈降チャンバ１２の内ダクト２０は半径方向内方に配置された壁
エレメント２５及びチューブ状スタンド２６によって、形成される。沈降チャン
バ１２のコラム型構成は、外ダクト１８及び内ダクト２０を交互に提供し、その
ため、洗浄流体の蛇行形状（断面）流れが生じる。沈降チャンバ１２の開口部１
６への沈降物の送出を支持するため、壁エレメント２２、２５、２８は円錐形形
体領域を有する。

【００４０】 外ダクト１８を通して案内された洗浄流体は、外側から半径方向内方に流れ、
中心線と本質的に平行に流れてベース１４の環状開口部１６を出る沈降物フィル
ムに横方向に当る。流れは、本質的に、沈降フィルムを通して生じ、そのため少
なくとも一つの材料成分が少なくとも部分的に置換される。洗浄流体は、次いで
、本質的にベース１４の下面に沿って、内ダクト２０を通って、上方に配置され
た沈降チャンバ１２に流れる。内ダクト２０から出た後、横方向流れが再び生じ
、そのため、内側から半径方向外方に、上方に配置された沈降チャンバ１２から
の環状沈降物フィルムを通る流れが生じる。最も上側の外ダクト１８を通って、
流れた後、洗浄流体は洗い出された材料成分とともに沈降ゾーン４３に流入し、
ここで最終沈降手順を行うことができる。洗浄流体は、少なくとも一つの濃縮さ
れた材料成分とともに出口開口部４２を介して、この沈降ゾーン４３から出る。
容器１０の下領域３２は円錐形形体を有する。円錐型容器区分３２の開口部３４
は、下領域に進入した材料成分を取り出すために設けられる。

【００４１】 本発明の別の実施例を図２に示す。言及すべき特別の特徴は、分離されるべき
材料が開口部４０に進入した後、容器１０の中心線と平行に形成されたスタンド
２６の中空内部領域を通って搬送されるということである。その結果、スタンド
２６を洗浄流体を案内するための内ダクトとして使用できる。スタンド２６には
開口部３０及び流れ障壁としての障壁２７が設けられているため、流体は沈降チ
ャンバ１２に特別の方法で届くことができる。この場合も、形成されている沈降
物フィルムから少なくとも一つの材料成分の置換が本発明に従って生じる。この
場合も、置換は洗浄流体により行われる。この実施例でも、沈降物フィルムは、
ベース１４と円錐形をなして延びる壁エレメント２２との間に形成された開口部
１６のところで形成される。

【００４２】 図３は、本発明の別の特別の実施例の一部を示す。分離されるべき材料用の供
給部４０及び洗浄流体用ドレン４２が設けられている。この実施例の特別の特徴
は、沈降ゾーン４３が大径であり、最終沈降が改良されるということである。沈
降ゾーン４３に固体付着物が形成されないようにする剪断力が攪拌器３８によっ
て導入される。容器の中央に向かう送出効果が攪拌器３８によって、発生する。
沈降チャンバ１２の順序は、例えば図１又は図２の実施例と対応するが、本発明
による原理を実施する他の実施例も考えられる。

【００４３】 本発明による装置の第４実施例を図４に示す。その基本的構造及び従って、作
動モードは、上文中に説明した実施例と本質的に対応する。個々の設計上の相違
だけを以下に考える。沈降物形成材料成分を含む分離されるべき材料を容器１０
の上端に導入する。材料成分の移動経路を白抜き矢印Ｐ１で示し、これに対して
向流をなして案内される洗浄流体の流れの導入及び前進を矢印Ｐ２で示す。

【００４４】 各個々の沈降チャンバのベース１４の隙間状開口部１６のところに特に安定し
た沈降物フィルムを形成するため、隙間状開口部を垂直方向に延びる二つの環状
境界壁５２、５４によって、取り囲む。この構成では、第１境界壁５２は垂直方
向で第２境界壁５４よりも長く形成されている。本実施例では、第１境界壁５２
は、矢印Ｐ２によって、示すように、洗浄流体の流れ方向で遠ざかる方向に向く
ように構成されており、かくして開口部１６の直後の沈降物フィルムの望ましか
らぬ分離が生じないようにする。

【００４５】 本実施例では、分離されるべき材料の供給は、沈降させた第１材料成分が沈降
チャンバから出るときに沈降物フィルムがほぼ円錐形形状断面で次の沈降チャン
バ内に形成された沈降体内に出るように制御される。円錐形形状をなして、拡が
るこの沈降物フィルムの場合、十分な洗浄流体の流れが比較的広幅の沈降物フィ
ルムを通して生じるようにすることもまた重要である。この実施例は、詳細には
、プラスチックの生成において、例えばＰＰＳ又はＰＥを関連した溶剤から分離
する上で使用できる。

【００４６】 個々のベース１４には、個々の沈降チャンバを通る十分な材料流を得るため、
夫々の隙間１６の両側に傾斜が付けてある。更に、中央スタンド２６及びこれに
取り付けられた個々の沈降チャンバの環状壁を矢印Ｐ３で示すように回転させる
。このように、所定の運動エネルギを追加に導入することによって、沈降領域内
の望ましからぬ流通ダクトを迅速に且つ確実に閉鎖することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による装置の第１実施例の概略図である。

【図２】 本発明による装置の第２実施例の概略図である。

【図３】 本発明による装置の第３実施例の一部の概略図である。

【図４】 本発明による装置の第４実施例の概略図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年３月１３日（２００１．３．１３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ， ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，Ｅ Ｅ，ＧＤ，ＧＥ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ， ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ Ｆターム(参考） 4D071 AA46 AB03 AB04 AB61 CA05 DA20

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも第１材料成分及び第２材料成分を含む材料が、少
   なくとも１つの沈降チャンバ（１２）を持つ容器（１０）に洗浄流体とともに導
   入され且つ重力場に従属させられ、沈降チャンバ（１２）内の重力場の影響下で
   第１材料成分がベース（１４）によって境界付けられた沈降ゾーン内で濃縮され
   、濃縮された第１材料成分を含む材料が沈降ゾーンからベース（１４）の開口部
   （１６）を介して排出される材料分離方法であって、 濃縮された第１材料成分を含む材料が沈降物フィルムとしてベース（１４）の
   開口部（１６）を介して連続的に排出され、洗浄流体が沈降物フィルム上を沈降
   物フィルムを通して流れ、且つこの工程において沈降物フィルムから残りの第２
   材料成分の少なくとも部分的置換が生じることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 請求項１の方法であって、洗浄流体を流通させた後、濃縮さ
   れた第１材料成分を有する沈降物フィルムを少なくとも一つの別の沈降チャンバ
   （１２）に導入し、このチャンバ内で第１材料成分を濃縮する工程、沈降物フィ
   ルムを形成する工程、及び沈降フィルム上へ洗浄流体を流す工程を繰り返すこと
   を特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項２の方法であって、前記第１材料成分を濃縮する工程
   及び沈降物フィルムへ洗浄流体を流す工程を、第２材料成分の特定の残留比が得
   られるまで、複数の工程で繰り返すことを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか一項の方法であって、第１材料成
   分とは異なる比重を持つ流体を洗浄流体として使用する方法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか一項の方法であって、段階的に互
   いに重なって、配置される沈降チャンバ（１２）の場合、分離されるべき材料が
   沈降方向で上流の上沈降チャンバ（１２）で容器に導入され、洗浄流体が沈降方
   向で下流の下沈降チャンバ（１２）で容器に導入され、下沈降チャンバ（１２）
   で沈降物フィルムを通って流れた後、洗浄流体は、次いで、沈降方向とは逆方向
   に上側の沈降チャンバ（１２）の沈降物フィルムへ流れる方法。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか一項の方法であって、第１材料成
   分を濃縮した材料を容器（１０）の一端で排出し、洗浄流体を第２材料成分とと
   もに容器（１０）の反対端のところで排出することを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか一項の方法であって、第１材料成
   分を濃縮した材料はベース（１４）の環状開口部（１６）を通って流れ、この工
   程時に環状閉鎖沈降物フィルムを形成し、洗浄流体は環状閉鎖沈降物フィルムを
   通って、外側から内側に又は内側から外側に流れることを特徴とする方法。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか一項の方法であって、容器（１０
   ）内の起動要素によって、特に沈降ゾーンの領域で、運動エネルギを特定的に導
   入することを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれか一項の方法であって、沈降物フィ
   ルムが流れる沈降方向は、重力場の重力方向又はこれとは反対方向に延びること
   を特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 材料を受け入れて、沈降するための少なくとも一つの沈降
    チャンバ（１２）を持ち、沈降させた材料を排出するための開口部（１６）を持
    つベース（１４）によって少なくとも一端が境界付けられた容器（１０）、及び
    この容器（１０）に設けられた洗浄流体を供給するための流れデバイスを含む材
    料分離装置、特に請求項１乃至９のいずれか一項の方法を実施するための材料分
    離装置であって、 沈降チャンバ（１２）のベース（１４）の開口部（１６）は、沈降させた材料
    の排出中に連続沈降物フィルムを発生できる隙間として形成され、 流れデバイスは、隙間からの沈降物フィルムの出口の領域に配置されており且
    つ沈降物フィルムを通る洗浄流体のアプローチ流を発生するように形成された少
    なくとも一つのダクト（１８、２０）を含む装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の装置において、沈降チャンバ（１２）
    のベース（１４）の隙間は、環状沈降物フィルムを形成するため環状形体を有す
    ることを特徴とする装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の装置において、内ダクト（２０）が供
    給ダクトとして環状沈降物フィルム内に配置されており、流れデバイスは環状外
    ダクト（１８）を排出ダクトとして有し、これは、環状沈降物フィルムを取り囲
    み、沈降物フィルムを通って流れる洗浄流体を排出するように形成されることを
    特徴とする装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１又は１２に記載の装置において、外ダクト（１
    ８）は、環状沈降物フィルムを取り囲む環状供給ダクトとして形成されており、
    内ダクト（２０）は、環状沈降物フィルム内の排出ダクトとして形成されており
    、沈降物フィルムを通って流れる洗浄流体を排出するように形成されることを特
    徴とする装置。
14. 【請求項１４】 請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の装置において
    、複数の沈降チャンバ（１２）が、容器（１０）内で段階的に互いに重なって配
    置されることを特徴とする装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の装置において、沈降チャンバ（１２）
    の排出ダクトは、沈降方向で上流の沈降チャンバ（１２）の供給ダクトへの導管
    連結部を有し、沈降チャンバ（１２）の隙間（１６）は、沈降方向で下流の沈降
    チャンバ（１２）の直ぐ上に配置されることを特徴とする装置。
16. 【請求項１６】 請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載の装置において
    、沈降チャンバ（１２）のベース（１４）は、隙間（１６）に向かって漏斗形状
    をなして形成されることを特徴とする装置。
17. 【請求項１７】 請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の装置において
    、沈降チャンバ（１２）は中心線に対して回転対称形体を有し、沈降チャンバ（
    １２）は少なくとも二つの環状壁エレメント（２２、２５；２４、２８）を有し
    、少なくとも一方のエレメント（２２；２５、２８）は、中心線に対して、円錐
    形をなして形成されることを特徴とする装置。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の装置において、中心線と平行に、及び
    特に中心線と同軸に配置されたスタンド（２６）が設けられ、沈降チャンバ（１
    ２）の半径方向内方に配置された少なくとも一つの壁エレメント（２５；２８）
    がスタンド（２６）に取り付けられることを特徴とする装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の装置において、スタンド（２６）は、
    容器（１０）に対して移動できるように支持されることを特徴とする装置。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の装置において、スタンド（２６）は回
    転自在に支持されており、モータによって回転駆動されることを特徴とする装置
    。
21. 【請求項２１】 請求項１８乃至２０のいずれか一項に記載の装置であって
    、スタンド（２６）は軸線方向に変位させることができることを特徴とする装置
    。
22. 【請求項２２】 請求項１８乃至２１のいずれか一項に記載の装置であって
    、スタンド（２６）は中空であり、洗浄流体をスタンド（２６）内に案内するた
    めの穴（３０）を持つように形成されることを特徴とする装置。
23. 【請求項２３】 請求項１０乃至２２のいずれか一項に記載の装置であって
    、容器（１０）は、中心線に対して、本質的に円筒形形体を有することを特徴と
    する装置。
24. 【請求項２４】 請求項１０乃至２３のいずれか一項に記載の装置であって
    、容器（１０）のベース領域（３２）は円錐形形体を有し、洗浄流体用の中央ド
    レン（３４）及び環状供給部（３６）が設けられることを特徴とする装置。
25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の装置であって、洗浄流体及び分離され
    た第２材料成分をベース領域（３２）の反対側の容器（１０）の端部のところで
    収集するための沈降ゾーン（４３）が設けられ、未処理材料用の入口（４０）が
    容器（１０）の沈降ゾーンの下で一つ又はそれ以上の沈降チャンバ（１２）内に
    開放することを特徴とする装置。
26. 【請求項２６】 請求項１０乃至２５のいずれか一項に記載の装置であって
    、複数の容器（１０）は並列で及び／又は直列で連結されることを特徴とする装
    置。
27. 【請求項２７】 請求項１０乃至２６のいずれか一項に記載の装置であって
    、二つの境界壁（５２、５４）間に隙間が形成されており第１境界壁（５２）が
    第２境界壁（５４）よりも長いことを特徴とする装置。