JP2003515705A - 流体指向マルチポートロータリーバルブ - Google Patents

流体指向マルチポートロータリーバルブ

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Abstract

(57)【要約】 流体流を指向させるためのロータリーバルブであって、少なくとも１つの二次ポートにおいて流体流と接続するための、少なくとも1つの、好ましくは多数の一次ポートを有する円形固定ヘッドを有するバルブである。該固定ヘッドは、その中に形成された多数の第一円形同心チャネルおよび少なくとも１つの第二同心チャネルを含む。該第一および第二チャネルは、それぞれ一次ポートおよび二次ポートに連結している。放射状チャンバを有する回転可能ヘッドが備えられ、該チャンバの各々が第一チャネルと二次ポートとの間を接続するための第一および第二のポートを有している。回転可能なヘッドは、流体シール方法で固定ヘッドおよびチャネルに対して回転する。指標性ドライブは、回転可能ヘッドを回転させて、所定の一次チャネルおよび二次ポートを相互に接続させる。回転のタイミングは、流体流の関連するプロセスに依存して、連続的にまたは断続的にできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】発明の分野 この発明は多数の流体流用のマルチポートロータリーバルブ、とくに多成分流
体混合物を分離するために使用される流体−固体接触装置に連続的に複数の流体
流を導入しまたこの装置から複数の流体流を取り出す改良されたロータリーバル
ブに関するものである。
【０００２】発明の背景 連続的な流体−固体接触システムは、多成分の流体混合物からその各成分に分
離するのに、流体混合物の各成分と固体との親和力の差に着目して行われてきた
。典型的には、このような分離での流体混合物は固体床と接触させることである
。流体は固体床中をさらに通過していくので、固体により単に弱く保持されてい
るこれらの成分中で濃縮されていく。他方、固体によって強力に保持されている
成分は、固体からそれらを溶離させる溶離剤流を固体床に通すことにより回収さ
れる。一般的に、分離の効率は、流体と固体相が相互に向流して移動する場合に
増加する。しかしながら、固体相が流体相に対して向流的に厳密に移動するとい
う効率的で操作しやすいシステムはいままで発展してこなかった。かわりに、擬
似移動床接触装置が固体相の動作のシュミレションにより用いられてきた。この
ようなシステムにおいては、供給流が固体床に導入されるポイントおよび生成物
の濃縮流が固体床より取り出されるポイントが流体流の方向に連続してまた断続
的に移動する。流体導入のポイントの数が増加するので、操作はより連続的向流
移動床に近くなる。同時に配管システムはより複雑となり、またバルブの数は指
数関数的に増加し、その結果コストが高くなる。したがって、擬似移動床におけ
るすべてのバルブを置換するマルチポートロータリーバルブを設計する努力がな
されてきたが、ここでは、外部の流体をいくつかのロータリーバルブの要素を回
転させることによって固体床のいろいろなポイントへ導入するので、あるポート
が固体床での適切なポイントと通じることになる。たとえば、Ｄｏｌｅｊｓらに
よる米国特許４５６９３７１は複雑なユニタリー軸多部品ロータリーバルブを開
示しており、３分割中空円筒固定部と固定部内に入れこまれた円筒回転部よりな
るものである。供給液、溶離剤および生成物が擬似移動床へと運ばれあるいはそ
こから運び出される連結部は固定部に設けられる。各種のチャンネルは回転部内
から回転部の外周表面まで形成されているので、いろいろな連結がこの回転部の
回転により実現される。操作を確実にするためには、各部はきわめて正確に作ら
れなければならない。それに続いて、多数の精巧なシールが固定部と回転部との
間に各種の流体流の混流を防止するために行われなければならない。回転部は使
用とともに摩耗してくるので、その複雑さのためにバルブを修理するためには相
当努力しなければならないと思われる。そこで、このようなバルブは高い投資と
維持費用が必要となる。
【０００３】 ＲｏｓｓｉｔｅｒとＲｉｌｅｙによる米国特許５６７６８２６は、流体流を流
体−固体接触装置に供給するかあるいはそこから引き出すロータリーバルブを使
用した前記装置を開示している。この発明の流体−固体接触装置は、固体を収容
している複数のチャンバからなり、このチャンバは回転ラック上に設けられてい
る。この発明のバルブは、環状の固定ヘッドと環状の回転ヘッドとからなってい
る。導管は固定ヘッド内に形成され、固定ヘッドの２つの表面上の２セットの開
口で終わっている。外部の流体は、流体−固体装置に供給され、装置からの生成
流は固定ヘッドの周表面上の第一のセットの開口を通って取り出される。各チャ
ンバの入り口と出口端からの流体導管は回転ヘッドと回転ラックの静止回転と通
じ、このヘッド内の導管は固定ヘッド上の第二のセットの開口と通じ、結果とし
て外部流体の導管と選択されたチャンバの間が適切に接続されることになる。回
転ヘッド中には導管が多数設けられているので、各チャンバは２つの導管、すな
わち入り口に１つ、出口端に１つと連結している。したがって、回転ヘッド中に
あるたくさんの導管と、固定ヘッド中にある第二のセットの開口との間を完全に
連結するために、このようなバルブを製造するためにはきわめて高度な精密さが
求められ、コストが高くなる。加えて、このロータリーバルブの操作には、バル
ブの回転ヘッドとチャンバの回転ラックの２つの回転を同時に行わなければなら
ない。操作の規模とチャンバの各サイズが大きくなると、操作には費用がかかる
か、それどころか実際的でなくなってしまう。
【０００４】 したがって、本発明の１つの目的は、複数の流体流の多成分流体混合物を分離
する流体−固体接触装置に導入するか、それから取り出す改良されたロータリー
バルブを提供することにあり、このバルブは従来にバルブのような欠点を有しな
い。本発明のさらなる目的は、従来のロータリーバルブより少ない可動部材とよ
り簡単な構造を有するロータリ−バルブを提供することにある。本発明の他の利
点は本願の開示を熟読することにより明白となることであろう。
【０００５】課題を解決するための手段 概要を述べれば、本発明はマルチポートロータリーバルブに関し、そのバルブ
は固定円形ヘッドを有し、そのヘッドは流体の流れと接続するための少なくとも
１つの一次ポートと少なくとも１つの二次ポートを有する。実用上は、たとえば
流体分離装置と接続するためのいくつかの一次および二次ポートを有することが
好ましい。
【０００６】 上記固定ヘッドはコンポーネントアセンブリとして形成される複数のポートを
有することができ、その中には一次ポートにつながる１つの環状チャネルが形成
され、さらに１または２以上の二次ポートにつながる少なくとも１つの第二のチ
ャネルが同心円上に設けられる。
【０００７】 回転可能ヘッドには少なくとも１つの放射状チャンバが設けられ、その放射状
チャンバは少なくとも第一のチャネルの１つと第二のチャネルの１つに接続する
第一および第二のポートを有する。
【０００８】 本発明のバルブは、予め選択された一次および二次ポートの間で回転可能ヘッ
ドを回転させるための指標性ドライブ（またはインデキシング可能な駆動機構と
もいう）（ｉｎｄｅｘａｂｌｅ ｄｒｉｖｅ）を有する。
【０００９】 現時点で好適と思われる実施形態においては、ロータリーバルブに複数の外部
の流体輸送導管と接続するための複数のポートを設け、流体輸送導管の中の流体
を所定のサイクルにしたがって多成分系流体混合物の分離のための複数の分離帯
域を有する流体−固体接触装置に出入りさせている。このロータリーバルブは、
１つの流体輸送導管には高々１つの他の流体輸送導管との接続を許し、異なる流
体輸送導管中の流体が装置内を流れる間に互いに混合することを防いでいる。所
定時間の後、ロータリーバルブの要素が移動することによって、互いに接続して
いる２つの流体輸送導管の一方が別の流体輸送導管に変わり、流体−固体接触装
置内の異なる位置に当該流体が出入りするようになる。同様にして、ロータリー
バルブは予め決められたサイクルにしたがって順次異なる位置ないし指示を通過
して進む。
【００１０】 ロータリーバルブの好ましい形態は、複数の協動的アセンブリ、すなわち第一
および第二の両側の表面を有する円形の回転可能ヘッド、および第一および第二
の両側表面を有する少なくとも１つの固定ヘッドアセンブリを含む。回転可能ヘ
ッドアセンブリと固定ヘッドアセンブリは直径が実質的に等しい円形である。回
転可能ヘッドは、固定ヘッドアセンブリの１つの固定表面に隣接して両ヘッドア
センブリの中心が一致するように配され、両ヘッドアセンブリの円形表面に垂直
でそれらの実質的に一致する中心を通る回転軸のまわりを回転する。回転可能ヘ
ッドアセンブリは、固定ヘッドアセンブリに対向する回転可能ヘッドの表面に加
えられる力により、固定ヘッドアセンブリに対して付勢される。
【００１１】 回転可能ヘッドに隣接する第二の固定表面には、複数の同心円状チャネルが形
成されている。回転可能ヘッドアセンブリに対向する固定ヘッドアセンブリの表
面には、複数の一次接続が設けられ、その一次接続を通じて流体−固体接触装置
全体に対し流体が出入りする。各一次接続はそれらが設けられた固定ヘッドアセ
ンブリの厚み方向に走り同心円状チャネルの１つに達する円筒状の一次ボアに通
じている。上記環状チャネルと同心の円上には均等に間隔をあけて複数の二次接
続が配され、当該または別の固定ヘッドアセンブリに取り付けられて、流体−固
体接触装置内の１つの分離帯域の終りと別の分離帯域の始まりを表す中間点への
一連の接続を形成する。各二次接続は、それらが取り付けられた固定ヘッドの厚
さ方向に当該二次接続と整合して走る円筒状二次ボアに個別に通じている。二次
接続の数は流体−固体接触装置の分離帯域の数に等しく、各分離帯域がある適当
な時点で１つの二次接続に接続するようになっている。
【００１２】 複数の放射状チャンバが回転ヘッドアセンブリの厚みの中に形成され、一次接
続と各二次接続との間をつなぐことができるようになっている。放射状チャンバ
の数は上記同心円状チャネルの数に等しい。各放射状チャンバは、選択された二
次接続に通じる円筒状の二次ボアと、環状チャネルの１つを介して一次接続の１
つに通じる円筒状の一次ボアとをつないでおり、それにより、ある一次接続に存
在する流体をある分離帯域に導いたり、別の分離帯域からの流体を別の一次接続
に導いたりすることができる。予め決められた時点において、回転ヘッドアセン
ブリが回転して次の位置ないし指示に進み、流体は当該シーケンスにおける次の
分離帯域に出入りすることになる。このようにして、各分離帯域は所定時間だけ
流体成分の分離を実行し、次いで溶離剤で処理して固体の分離能力を回復させる
ことにより、再び同じ時間だけの分離に用いられるのである。
【００１３】 固体は、その分離能力が再び多成分系流体混合物と接触させて分離を行うのに
使用できる程度まで回復したとき、しばしば再生されたといわれる。回転ヘッド
アセンブリの回転は、分離帯域からくる流体混合物のある成分の濃度が所定のレ
ベルに達した時に開始するようにしてもよい。流体混合物の成分分離は、回転ヘ
ッドアセンブリの回転により連続的かつ無限に行われる。本発明の他の利点は、
現時点における好適な実施形態についての以下の詳細な説明を付属の図面と合わ
せて読むことにより明らかになるであろう。
【００１４】発明の詳細な説明 本発明のマルチポートロータリーバルブの本好ましい態様を、流体−固体接触
装置と共に示し、説明するが、この流体−固体接触装置において、多成分流体混
合物は、その成分の固体に対する異なる親和性によって各成分に分離される。こ
の態様においては、流体混合物の成分は、固体に対するそれらの親和性に依存し
て比較的強くまたは比較的弱く固体に保持される。比較的弱く保持される成分は
、流体中に運ばれ、供給流体混合物を固体床へ導入する位置から下流の位置で濃
縮される。ここにおいて、用語“ラフィネート”または“ラフィネート流”は、
比較的弱く保持される成分を含む流れを表わすために使用される。比較的強く保
持される成分は、固体上で濃縮され、それらを固体から逆に遊離する溶離剤によ
って回収される。ここにおいて、用語“抽出物”または“抽出物流”は強く保持
される成分を含む流体流を表わすために使用される。分離プロセスを連続的に行
うために、供給流体混合物および溶離剤を固体床へ導入する位置およびラフィネ
ートおよび抽出物を固体床から取り出す位置は、流体の流れの方向に床に沿って
周期的に移動しなければならない。したがって、模擬様式には、固体が、流体へ
向流的に移動しているように見られる。
【００１５】 図１に関して、本発明の流体振り向けロータリーバルブと共に使用される模擬
移動固体床１００は、相互に直列に接続された複数のユニット固定床からなる。
この図のユニット固定床の数は本発明の操作を説明するだけのものであるが、４
以上の数のいずれの数の床でも使用することができる。一つの単位固定床の出口
末端は、次の下流の単位固定床の入り口末端に接続されていて、エンドレス循環
ループを形成している。各単位固定床は分離帯域として作用し、この分離帯域に
おいて、流体混合物は、充填床の出口末端に向かって流れるにつれて、比較弱く
保持される成分に富んでくる。同時に、流体混合物の比較的強く保持される成分
は、流体から次第に取り出され、固体に保持される。また、分離帯域は、単一容
器に含まれることができるが、適当な分離手段（例えば、スクリーンまたは分離
帯域の断面に流体を実質的に均一に分配することができる流体分配手段）によっ
て相互に分離されことができる。後者の構成においては、固体は容器に含まれ、
流体分配手段は、二つの隣接する分離帯域の間の境界線となる。供給流体流２０
は、本発明のロータリーバルブ２００を経て単位固定床５の入り口末端へ導く流
体導管５ａを通って模擬移動床１００へ導入される。ラフィネート流２１は、単
位固定床６の出口末端からの流体導管６ｂを経てロータリーバルブ２００を通り
、模擬移動床１００から取り出される。溶離剤流２２は、ロータリーバルブ２０
０を経て、単位固定床１の入り口末端へ導く流体導管１を通り、模擬移動床１０
０へ導入される。抽出物流２３は、単位固定床２の出口末端からの流体導管２ｂ
を経てロータリーバルブ２００を通り、模擬移動床１００から取り出される。流
体移動手段３００（例えば、ポンプ）は、一連の単位固定床を通して流体を連続
再循環させる。
【００１６】 図２は、本願発明のロータリーバルブの断面立面図を示す。ロータリーバルブ
２００は、２つの主要なアセンブリ、固定ヘッドアセンブリ４００および回転ヘ
ッド５００からなり、その両者は実質的に同等な直径を有する円形でありおよび
それぞれは対抗面を有する。固定ヘッドアセンブリ４００の固定面４０１は回転
ヘッド５００の回転面５０１に隣接して配置されている。固定ヘッドは好ましく
は強力な耐磨耗性でありおよび流体混合物成分と化学的に適合する重合材料から
製造され、そのような重合材料は高密度ポリエチレン、超高密度ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレン
プロピレン（ＦＥＰ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、エチレン
テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（
ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリビニルク
ロリド（ＰＶＣ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリエーテルエー
テルケトン（ＰＥＥＫ）およびそれらの誘導体からなる群から選択される。固定
ヘッドアセンブリは、好ましくは分離されるべき流体混合物の成分と適合する機
械加工できる金属から製造され、真鍮、銅、カーボンスチール、ステンレルスチ
ール、モネル、ニッケル、チタニウム、ジルコニウム、ニッケル、クロムおよび
鉄の合金、およびニッケル、鉄およびモリブデンの合金からなる群から選択され
る。固定ヘッドアセンブリは一緒に固定された２つのプレートから任意に作るこ
とができ、それらのプレートは一つが他のものよりもわずかに大きく、例えばよ
り大きなプレートの周囲に、固定支持体にバルブアセンブリが結合するためのポ
イントを提供するようになっている。回転ヘッドアセンブリは、好ましくは分離
されるべき流体混合物の成分と適合する機械加工できる金属から作られ、真鍮、
銅、カーボンスチール、ステンレルスチール、モネル、ニッケル、チタニウム、
ジルコニウム、ニッケル、クロムおよび鉄の合金、およびニッケル、鉄およびモ
リブデンの合金からなる群から選択される。回転ヘッドアセンブリは強力な耐磨
耗性でありおよび流体混合物成分と化学的に適合する重合材料から製造され、そ
のような重合材料は高密度ポリエチレン、超高密度ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（
ＦＥＰ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、エチレンテトラフルオ
ロエチレン（ＥＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）
、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリビニルクロリド（ＰＶ
Ｃ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）、ポリエーテルエーテルケトン（
ＰＥＥＫ）およびそれらの誘導体からなる群から選択される。回転ヘッドアセン
ブリは、その回転面５０１が固定ヘッドアセンブリの固定面４０１と協調的に調
和しおよびアセンブリの中心が実質的に一致するように、固定ヘッドアセンブリ
に隣接して配置され、アセンブリの円形面に垂直に向かっておよびそれらの実質
的な一致中心を経て回転軸６００の回りを回転する。円形および少なくとも一つ
の平面７０１を有するピストンハウジング７００は固定ヘッドアセンブリと対抗
する回転ヘッドアセンブリ上に配置され、ピストンハウジングの平面７０１が回
転ヘッドアセンブリに隣接するようになっている。環状円筒凹部７０２がピスト
ンハウジング内に形成され、回転ヘッドアセンブリ５００から離れている。ピス
トンハウジング７００は、両者が同時に回転するように回転ヘッドアセンブリに
固定されている。環状ピストン７０３は環状円筒凹部７０２内に固定され、金属
リング、重合材料から作られたＯ−リング、またはピストンおよびピストンハウ
ジングの円筒表面間をしっかり密封することができる他の圧縮円形物のような密
封手段７０４によりピストンハウジング７００に対して密封されている。図３は
、重合材料から作られた圧縮リング７１１と組み合わせた金属またはプラスチッ
ク装着リング７１０からなるシールの例を示す。ピストン７０３は環状円筒凹部
７０２の深さを完全に進まず、それらの間に空間７０５を残す。圧縮ガスまたは
作動油が結合部７０６を経て空間７０５に供給され、回転ヘッドアセンブリ５０
０上に力が供給され、その力により回転ヘッドアセンブリ５００が固定ヘッドア
センブリ４００に対して推進され、回転ヘッドアセンブリ５００および固定ヘッ
ドアセンブリ４００の間に密封力が与えられる。固定支持プレート８００はピス
トン７０３に隣接しておよび固定して配置される。固定支持プレート８００はさ
らに固定ヘッドアセンブリにも固定され全体のバルブアセンブリに安定性を与え
ている。回転ヘッドアセンブリ上に力を供給する他の手段は、実質的に同様な方
法で、同様な機能を行いおよび実質的に同様な結果を達成するために使用される
。例えば、ピストンの代わりに圧縮ブラダーが同様な目的を達成するに使用され
る。図４はこの本発明の別の実施態様を示す。円形および少なくとも一つの平面
７５１を有する固定ブラダーハウジング７５０は回転ヘッドアセンブリ５００の
近傍に配置され、および固定ヘッドアセンブリ４００に対抗している。スラスト
軸受け７５２が回転ヘッドアセンブリ５００およびブラダーハウジングアセンブ
リ７５０の間に配置され、その回転体としての回転ヘッドアセンブリに実質的な
安定性を与えている。ブラダーハジング７５０はブラダーハウジング７５０中に
形成される環状チャネル７５４内に存在する少なくとも一つの環状形ブラダー７
５３を含む。圧縮ガスまたは作動油が結合部７５５を経てブラダー７５３に供給
され、スラスト軸受け７５２および回転ヘッドアセンブリ５００上に力が供給さ
れ、その力により回転ヘッドアセンブリ５００が固定ヘッドアセンブリ４００に
対して推進される。固定支持プレート８００はブラダーハウジング７５０に隣接
して配置されおよび固定されている。固定支持プレート８００はさらに固定ヘッ
ドアセンブリ４００にも固定され全バルブアセンブリに安定性を与えている。力
供給手段のさらなる他の態様も可能である。例えば、ピストンハウジング７００
およびピストン７０３の組み合わせを、固定ヘッドアセンブリ７００および固定
支持プレート８００の間に配置されおよび固定支持プレート８００に固定された
固体プレートに代えることもできる。複数の締め付け留め具を支持プレート８０
０の間に配置して回転ヘッドアセンブリ５００上に力を与える。これらの締め付
け留め具は回転ヘッドアセンブリ５００上の力を実質的に一定に保つように時々
調製される。
【００１７】 ４１１、４１２、４１３、および４１４で示すような、複数の同心の円形チャ
ネルが固定ヘッドの固定面４０１内に形成されている。このようにして、円形チ
ャネル内へ、円形チャネルのいずれかの箇所で流入してくる液体を使用すること
が、このチャネル内のどこでも可能となる。同心の円形チャネルの数は、流体−
固体接触装置へ導いたり、また流体−固体接触装置外部から導いたりする流体の
流れの数と等しい。したがって、２つの投入（インプット）流（ひとつの供給流
体混合物とひとつの溶離液）を流体−固体接触装置へ導き、そして２つの出力（
アウトプット）流（ひとつのラフィネート（ｒａｆｆｉｎａｔｅ）とひとつの抽
出物（ｅｘｔｒａｃｔ））を流体−固体接触装置から運び去るようにする、典型
的な分離操作においては、４つの同心の円形チャネルが必要となる。２つを超え
る生成物、１つを超える供給物、または１つを超える溶離液が必要となるような
、その他の状況においては、同心のチャネルの数は４つを超えることになるが、
投入流および出力流の数の総計に常に等しい。２つの隣接する円形チャネル間の
流体の漏洩またはバルブからの流体の漏洩を防止する目的で、２つの隣接するチ
ャネルの間に、または固定ヘッドアセンブリの端部近傍に環状の排液溝４３０を
設ける。排液溝へ漏洩してくるいかなる流体をも運び去る目的で、固定ヘッドア
センブリの厚みを貫通する排液溝の各々へ排液穴４３１を設ける。加えて、液体
の漏洩は、またさらに、固定ヘッドアセンブリ４００の固定面４０１に配置され
、各排液溝４３０のいずれの側に配置した膨張性の環状シールによって、防止し
てもよい。かかる膨張性環状シールは、各々、重合体材料から作製したハウジン
グの内部に配置したスプリングからなり、表面４０１の上に形成した円形のシー
ル溝に設置されている。スプリングと力−適用手段（ｆｏｒｃｅ−ａｐｐｌｙｉ
ｎｇ ｍｅａｎｓ）との反作用によって、回転ヘッドアセンブリと固定ヘッドア
センブリとの間にあるかもしれない、予測できない間隙または隙間に起因する液
体の漏洩が排除される。
【００１８】 ４２１、４２２、４２３、および４２４のような、複数の一次連結部が回転ヘ
ッドアセンブリに対向する固定ヘッドアセンブリの固定面４０４を通じて設けら
れており、これら連結部を通して、流体が流体−固体接触装置へと導かれ、ある
いは流体−固体接触装置外部から導かれる。しかして、一次連結部の数は、流体
−固体接触装置へ導かれる投入流体流の数と流体−固体接触装置から出力される
流体流の数との総計に等しく、そして４つより多くてもいい。これらの一次連結
部の各々は、固定ヘッドの厚さを通して設けられかつ同心の円形チャネルの一つ
で終端している円筒状一次ボアと連通している。二次連結部４２５は均一に間隔
を置けて分離して配列されており、チャネルに対して同心円の上に配置されてお
り、固定ヘッドアセンブリの固定面４０４を貫通して設けられている。各単位充
填床の入口端部は分離した流体導管を介して一つのかかる二次連結部と連通して
いる。しかして、二次連結部の数は単位充填床の数に等しい。二次連結部４２５
の各々は、固定ヘッドの厚さを通して設けられそして固定面４０１上の開口で終
端している円筒状二次ボア４３５と連通している。図５に、隠れた位置の一次連
結部４２１、４２２、４２３、および４２４および二次連結部４２５を備えた固
定ヘッドアセンブリの上面図を示す。図５には、また、同心のチャネル４１１、
４１２、４１３および４１４を示すが、これらの各々は、一次連結部４２１、４
２２、４２３または４２４と連通している。この好適な実施態様では二次連結部
４２５の配列は中間的直径の円の上に配置されているが、この円は、一番大きい
円形チャネルの直径よりも大きいか、または一番小さい円形チャネルの直径より
小さい直径を有するものであってもよく、そして本発明の操作が影響されること
はない。一次連結部４２１は、例えば、ラフィネート流を移動床の流体−固体接
触装置から運び去るように作用する。一次連結部４２２は、例えば、流体−固体
接触装置へ溶離流体を導入する部分として作用する。一次連結部４２３は、例え
ば、流体−固体接触装置内へ供給原料流体を導入する部分として作用する。一次
連結部４２４は、例えば、抽出物を流体−固体接触装置から運び去るように作用
する。
【００１９】 図６は、本発明のロータリーバルブの第１の態様の回転ヘッドアセンブリの平
面図を示す。複数のＵ型空洞が回転ヘッドアセンブリに切り込まれている。Ｕ型
空洞の数は、一次接続の数または同心円のチャネルの数に等しい。この図におい
て、４つのＵ型空洞がそれぞれ示され、平面図から隠されている。流体−固体接
触装置に対して導出入される流体流の全数が４より多い場合には、４より多いＵ
型空洞を提供することができるということが理解される。各Ｕ型空洞は、同心円
チャネルに存在する流体が二次接続によって異なる単位固定床に入れるように（
また、逆も同じ）、固定ヘッドアセンブリの同心円チャネルの一つと別個の二次
接続との間で連通する手段を提供する。Ｕ型空洞４５１は最外の円形チャネル４
１１を第１二次接続４２５ａに連結する。この空洞、円形チャネル４１１、およ
び二次接続４２５ａを通して、二次接続４２５ａに連結された単位固定床からの
ラフィネート流が流体−固体接触装置から取り出される。Ｕ型空洞４５２は、円
形チャネル４１２を第２二次接続４２５ｂに連結する。この空洞、円形チャネル
４１２、および一次接続４２２を通して、溶離剤流体が第二単位固定床に導入さ
れる。Ｕ型空洞４５３は円形チャネル４１３を第３二次接続４２５ｃに連結する
。この空洞、円形チャネル４１３、および一次接続４２３を通して、供給原料流
体流が流体−固体接触装置に導入される。Ｕ型空洞４５４は、円形チャネル４１
４を第４二次接続４２５ｄに連結する。この空洞、円形チャネル４１４、および
一次接続４２４を通して、抽出物流が流体−固体接触装置から運び出される。二
次接続４２５ａ、４２５ｂ、４２５C、および４２５ｄの相対位置は、移動床流
体−固体接触装置を使用する特別な分離に依存する。例えば、二次接続４２５ａ
、４２５ｂ、４２５C、および４２５ｄのいずれか二つの位置の間の直列の単位
固定床の数に影響するファクターには、固体充填物の種類、流体混合物の各成分
に対する固体の親和性、床を通る流体混合物の流速、流体混合物の温度、および
溶離剤の種類があるが、これらに限定されない。本発明のロータリーバルブの機
能を、図１の模擬移動床流体−固体接触装置に関連して、今ここで更に説明する
。単位固定床の固体充填物に比較的弱く保持される少なくとも一つの成分と、同
じ固体に比較的強く保持される少なくとも一つの他の成分とからなる多成分供給
原料流体混合物を、一次接続４２３、円形チャネル４１３、Ｕ型空洞４５３、お
よび二次接続４２５Cを介して模擬流動床流体−固体接触装置に供給する。図１
において、例えば、外側の接続４２５Cは流体導管５ａを介して単位固定床５の
入り口に接続される。流体混合物は、ロータリーバルブを通り抜けることなしに
、一連の単位固定床５および６を通って流れる。流体混合物は単位固定床を通し
て流れながら、固体に比較的弱く保持される成分に富んでくる。この成分に富ん
だ流れを単位固定床６の出口末端と単位固定床７の入り口末端とを連結する導管
６ｂに導入することができる。この流れの一部は、流体−固体接触装置からロー
タリーバルブを介してラフィネート流として取り出される。この流れは、導管６
ｂから外側の接続４２５ａへ、空洞４５１を経て円形チャネル４１１へ、そして
一次接続４２１を介して装置外へ流出する。溶離剤流を、単位固定床の下流で流
体−固体接触装置に供給し、流体混合物の比較的強く保持される成分を固体から
遊離する。例えば、図１において、溶離剤は、流体導管１ａを介して単位固定床
１の入り口に供給される。装置の外部からの溶離剤は、ロータリーバルブの固定
ヘッド上の一次接続４２２へ、円形チャネル４１２、空洞４５２、二次接続４２
５ｂへ、および流体導管１ａを介して単位固定床の入り口末端へ供給される。溶
離剤は、一連の単位固定床を通して流れながら、流体混合物の比較的強く保持さ
れる成分に富んでくる。この流れの一部分は、溶離剤の導入の位置から下流の地
点で抽出物流として流体−固体接触装置から取り出される。例えば、図１におい
ては、溶離剤は直列の単位固定床を通して流れる。抽出物流は、流体導管２ｂか
らロータリーバルブの固定ヘッド上の二次接続４２５ｄへ、空洞４５４を経て円
形チャネル４１４へ、そして一次接続４２４を介して流体−固体接触装置の外へ
取り出される。所定の時間後、またはラフィネートまたは抽出物流中の成分の濃
度が所定の水準に達した時に、ロータリーヘッドは次の位置または図４の矢印の
方向の表示まで回転し、Ｕ型空洞４５１、４５２、４５３、および４５４の各々
は一連の次の単位固定床とそれぞれ連通する。この様に、分離が連続的にかつエ
ンドレスに行われる。
【００２０】 本発明のロータリーバルブ２００の回転ヘッドアセンブリ５００は適当な駆動
装置９００（例えば、モーターとギアまたはタイミング・ベルトとの組み合わせ
、空気力往復ピストンとラチェット・アームとの組み合わせ、または回転ヘッド
アセンブリに回転を与えることができる他の装置）よって駆動される。最終的に
は、固定ヘッド、プレッシャー・プレート・アセンブリ、および加力手段を一緒
にして組み立て、固定支持体に取り付ける。
【００２１】 図７は本発明の第二の好適な態様の断面を示している。ロータリーバルブ１２
００はいずれも円形である三つの主要なアセンブリすなわち第一固定ヘッドアセ
ンブリ１４００、第二固定ヘッドアセンブリ１４５０及び回転ヘッドアセンブリ
１５００を含んで成る。固定ヘッドアセンブリの各々は二つの向かい合った固定
表面を有する。回転ヘッドアセンブリは二つの向かい合った回転面を有する。固
定ヘッドアセンブリは好ましくは高い耐磨耗性を有し且つ流体混合物の成分に対
し化学的に適合性がある高分子材料からなる。そのような高分子材料は、高密度
ポリエチレン、超高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、パーフルオロアル
コキシアルカン（ＰＦＡ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、エ
チレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエ
チレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（Ｐ
ＶＤＦ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、及びそれらの誘導体から
成る群から選択することができる。
【００２２】 固定ヘッドアセンブリは又、分離されるべき流体混合物の成分に対し適合性の
ある機械加工可能な金属から成ることができ、真鍮、青銅、炭素鋼、ステンレス
スチール、モネル（商標名）（ニッケル−銅合金）、ニッケル、チタン、ジルコ
ニウム、及び、クロム、鉄及びニッケルの合金、そしてモリブデン、鉄及びニッ
ケルの合金から成る群から選択することができる。第一固定ヘッドアセンブリは
、任意で、互いに付加した或いは留めあっていてその一方は他方よりわずかに大
きくその結果例えばより大きい板の円周の周囲には固定された支持体に対しての
バルブアセンブリのアタッチメントのための地点が設けられている、二つの板か
ら成ることができる。回転ヘッドアセンブリは好ましくは、分離されるべき流体
混合物の成分に対し適合性のある機械加工可能な金属から成ることができ、真鍮
、青銅、炭素鋼、ステンレススチール、モネル（商標名）（ニッケル−銅合金）
、ニッケル、チタン、ジルコニウム、及び、クロム、鉄及びニッケルの合金、そ
してモリブデン、鉄及びニッケルの合金から成る群から選択することができる。
回転ヘッドアセンブリは又、高い耐磨耗性を有し且つ流体混合物の成分に対し化
学的に適合性がある高分子材料から成ってもよい。そのような高分子材料は、高
密度ポリエチレン、超高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、パーフルオロ
アルコキシアルカン（ＰＦＡ）、エチレントリフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、
エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロ
エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（
ＰＶＤＦ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、及びそれらの誘導体か
ら成る群から選択することができる。回転ヘッドアセンブリの第一円形回転表面
１５０１が第一固定ヘッドアセンブリの円形固定表面１４０１と共同的に適合し
且つその第二円形回転表面１５０２が第二固定ヘッドアセンブリの円形固定表面
１４５１と共同的に適合するように、そして各アセンブリの中央が実質的に一致
するように、回転ヘッドアセンブリは第一及び第二固定ヘッドアセンブリの間に
配置され、そして各アセンブリの円形表面に対して直角に通りそしてそれらの実
質的に一致する中心を通る回転軸１６００に関して回転する。空間１７０２はブ
ラダーハウジング１７５０の内側に形成され、圧のかかった一つ以上のブラダー
が空間１７０２内に設けられうる。加圧されるガス若しくは作動流体がコネクシ
ョン１７５５を経て各ブラダに供給されその結果力が第二固定ヘッドアセンブリ
１４５０及び回転ヘッドアセンブリ１５００に加わりその力により第二固定ヘッ
ドアセンブリ１４５０と回転ヘッドアセンブリ１５００の両方は第一固定ヘッド
アセンブリ１４００に対して駆り立てられる。第二固定ヘッドアセンブリ１４５
０はバルブアセンブリ全体に対する安定性を付与するように第一固定ヘッドアセ
ンブリに固定される。本開示において先述したような力付与手段の他の態様は可
能である。
【００２３】 １４１１、１４１２、１４１３及び１４１４などの複数の同心円形チャネルは
固定ヘッドの固定表面１４０１内に形成される。斯くして、円形チャネル内のい
ずれかの地点において円形チャネルに来たる流体は、該チャネル内のどこにおい
ても利用可能になる。同心円形チャネルの数は流体−固体接触装置の外部へそし
て外部から導かれるべき流体流の数に等しい。斯くして、二つの流入流（一つの
供給流体混合物と一つの溶離剤）が流体−固体接触装置へ導入され二つの流出流
（一つのラフィネートと一つの抽出物）が流体−固体接触装置から導出される典
型的な分離においては、四つの同心円形チャネルが要求される。二つよりも多い
製造物、一つよりも多い供給、若しくは一つよりも多い溶離剤が要求される他の
状況においては、同心円のチャネルの数は四つよりも多いことになるが、常に流
入流と流出流の数の和に等しい。二つの隣接した円形チャネルの間の流体の漏れ
若しくはバルブからの流体の漏れを防止するために、二つの隣接するチャネル間
若しくは固定ヘッドアセンブリの端の近傍に円形排出溝１４３０が具備される。
排出孔１４３１は、各排出溝から固定ヘッドアセンブリの厚さを経由して、排出
溝へ漏れる流体を運び去るため供給される。加えて、流体の漏れは、各排出溝１
４３０のいずれかの側部に第一固定ヘッドアセンブリ１４００の表面１４０１に
配置された拡張性円形シールによってさらに防止することができる。そのような
拡張性円形シールの各々は、高分子材料からなる或るハウジングの内側に配置さ
れたスプリングから成り、固定表面１４０１上に形成された円形シール溝内に配
置される。力付与手段と該スプリングの対向する作用は、回転ヘッドアセンブリ
と第一固定ヘッドアセンブリの間に存在しうる予期しない間隙による流体の漏れ
を排除する。
【００２４】 １４２１、１４２２、１４２３および１４２４といった複数の一次接続が、回
転ヘッドアセンブリに対向する第一固定ヘッドアセンブリの固定表面１４０４を
介して設けられ、かかる接続により、流体が流体−個体接触装置の外側へあるい
はその外側から導かれる。このように、一次接続の数は、導入される流入流体の
流れおよび流体−個体接触装置からの流出流体の流れの数の合計と同じであり、
４より大きくてもよい。これらの一次接続の各々は、第一固定ヘッドの厚さ方向
に延び、同心円状円形流路の一つで終わる円筒一次ボアに通じている。二次接続
１４２５の列は、回転ヘッドアセンブリに対向する第二固定ヘッドアセンブリの
固定表面１４５２を介して、円形流路を有する同心円上に等間隔で配置されてい
る。各単位充填ベッドの入り口端は、別の流体導管を介して、当該二次接続の一
つとつながっている。したがって、二次接続の数は、各単位充填ベッドの数と同
じである。二次接続１４２５の各々は、第二固定ヘッドの厚さ方向に延び、平坦
面１４５１上の開口で終わる円筒二次ボア１４３５に通じている。図８は、一次
接続１４２１、１４２２、１４２３および１４２４並びに同心円状流路１４１１
、１４１２、１４１３および１４１４の内部位置とともに固定ヘッドアセンブリ
の天面図を表わしている。同心円状流路の各々は、一次接続１４２１、１４２２
、１４２３または１４２４とつながっている。図９は、二次接続１４２５の列を
示す第二固定ヘッドアセンブリ１４５０の天面図である。二次接続の数は、流体
−個体接触装置内の単位充填ベッドの数と同じである。図９に示される二次接続
の数は、理解を容易にするためのみに示されており、何等本発明を限定するもの
ではない。一次接続１４２１は、例えば可動ベッド流体−個体接触装置からのラ
フィネート流を運ぶ役目をはたす。一次接続１４２２は、例えば溶離剤流体の流
体−個体接触装置への導入点としての役目をはたす。一次接続１４２３は、例え
ばフィードストック流体の流体−個体接触装置への導入点としての役目をはたす
。一次接続１４２４は、例えば流体−個体接触装置からの抽出物を運ぶ役目をは
たす。図１０は、回転ヘッドアセンブリの底面を表わしている。複数のくぼみが
回転ヘッドアセンブリ内に形成される。かかるくぼみの数は、一次接続あるいは
同心円状流路の数と同じである。図１０では、典型的に４つのかかるくぼみが示
されており、第一固定ヘッドアセンブリ内の同心円状流路のそれぞれと通じる各
くぼみの開口を除いて、天面からは隠れていて見えない。流体−個体接触装置へ
あるいはそこから導かれる流体の流れの総数が４より大きい場合、４つより多く
のくぼみが設けられてもよいことが理解される。各くぼみは、当該回転ヘッドア
センブリ内の同心円状流路の一つと第二固定ヘッドアセンブリ上の別の二次接続
とをつなぐ手段を与え、同心円状流路内にある流体は、二次接続を介して別の単
位充填ベッドに用いることができ、またその逆も同様である。くぼみ１４５１は
、円形流路１４１２を第１二次接続１４２５ａとつないでいる。このくぼみ、円
形流路１４１２および二次接続１４２５ａにより、二次接続１４２５ａに接続し
ている単位充填ベッドからのラフィネート流が、一次接続１４２１を介して流体
−個体接触装置から取り出される。くぼみ１４５２は、円形流路１４１１を第二
二次接続１４２５ｂとつないでいる。このくぼみ、円形流路１４１１および一次
接続１４２２により、溶離剤流体が第二単位充填ベッドに導入される。図１０に
おいて、くぼみ１４５２は、単に回転ヘッドアセンブリの厚さ方向に横切る直線
状ボアとして描かれている。くぼみ１４５３は、円形流路１４１３を第三二次接
続１４２５ｃとつないでいる。このくぼみ、円形流路１４１３および一次接続１
４２３により、フィードストック流体流が流体−個体接触装置に導入される。く
ぼみ１４５４は、円形流路１４１４を第四二次接続１４２５ｄとつないでいる。
このくぼみ、円形流路１４１４および一次接続１４２４により、抽出物流が流体
−個体接触装置から導かれる。二次接続１４２５ａ、１４２５ｂ、１４２５ｃお
よび１４２５ｄの相対位置は、可動ベッド流体−個体接触装置が使用される特定
の分離に依存する。二次接続１４２５ａ、１４２５ｂ、１４２５ｃおよび１４２
５ｄのいずれか二つの間の連続した単位充填ベッドの数に影響する因子としては
、固体充填の型、流体混合物の各成分に対する固体の親和性、ベッド中の流体混
合物の流速、流体混合物の温度、および溶離剤の種類が挙げられるが、これらに
は限られない。回転ヘッドアセンブリ１５００は、上記されたものやこれと同等
のもののような適当な駆動手段によって駆動することができる。
【００２５】 上記は好適な実施形態および本発明の操作の形式について記載したが、数多く
の変形、変更および等価物がこれらの実施形態および操作の形式について、以下
の請求の範囲に規定する本発明の範囲から離れることなく、可能であることを理
解しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 多成分流体混合物の分離のためのマルチゾーン流体−固体接触装置の模式図で
ある。
【図２】 力適用手段としてのピストンを使用しての本発明のロータリーバルブの第１実
施態様の正面断面図である。
【図３】 ピストンとピストンハウジングとの間の封止機構の拡大断面図である。
【図４】 力適用手段としての加圧ブラダーを使用しての本発明のロータリーバルブの第
１実施態様の正面断面図である。
【図５】 本発明のロータリーバルブの第１実施態様の固定ヘッドアセンブリの平面図で
ある。
【図６】 本発明のロータリーバルブの第１実施態様の回転可能ヘッドの平面図である。
【図７】 ２つの固定ヘッドアセンブリおよび１つの回転ヘッドアセンブリを含む本発明
のロータリーバルブの第２の好ましい実施態様の正面断面図である。
【図８】 本発明の回転可能バルブの第２の好ましい実施態様の第一固定ヘッドアッセン
ブリの平面図である。
【図９】 本発明の回転可能バルブの第２の好ましい実施態様の第二固定ヘッドの平面図
である。
【図１０】 本発明の回転可能バルブの第２の好ましい実施態様の回転可能ヘッドの平面図
である。
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ファワズ，イスマイル アメリカ合衆国 33543 フロリダ，ウェ ズレィ チャペル，フェアウェザー ドラ イヴ 28551 Ｆターム(参考） 3H067 AA13 CC02 DD03 DD12 DD33 EA02 EA24 EA26 FF01 FF07

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流体流を指向させるためのマルチポートロータリーバルブで
    あって、 （ａ）円形固定ヘッドであって、流体流とつながる少なくとも一つの一次ポー
    トおよび少なくとも一つの二次ポート；前記一次ポートと連結した前記固定ヘッ
    ド中に形成された少なくとも一つの第一環状チャネル、および二次ポートと連結
    した前記固定ヘッド中に形成された少なくとも一つの同心円状第二チャネルを有
    する円形固定ヘッド； （ｂ）少なくとも一つの放射状ヘッドを有する円形回転可能ヘッドであって、
    該放射状チャンバは少なくとも一つの第一チャネルと前記二次ポートの一つとの
    間を接続するための第一、第二の間隔を置いて配置されたポートを有し、前記回
    転可能ヘッドは前記固定ヘッドと第一、第二チャネルとの流体シールを形成して
    いる円形回転可能ヘッド；および （ｃ）前記回転可能ヘッドを回転し、選択された一次チャネルおよび二次ポー
    トと前記放射状チャンバとを連結するための指標性ドライブ を有することを特徴とするマルチポートロータリーバルブ。
  2. 【請求項２】 少なくとも一つの第二円形チャネルが、複数の連結された二
    次ポートを含む請求項１記載のマルチポートロータリーバルブ。
  3. 【請求項３】 固定ヘッドが、各々が一次ポートを有する複数の第一同心円
    状チャネルを含み、回転可能ヘッド中の放射状チャンバの数が前記第一チャネル
    または二次ポートの数と同じか、それ以上である請求項２記載のマルチポートロ
    ータリーバルブ。
  4. 【請求項４】 固定ヘッドと回転可能ヘッドとを互いに封止接触状態に付勢
    する手段を有する請求項１記載のマルチポートロータリーバルブ。
  5. 【請求項５】 固定ヘッドが、各々が連結した第二ポートを有する複数の第
    二チャネルを有する請求項１記載のマルチポートロータリーバルブ。
  6. 【請求項６】 流体−固体接触装置へ出入する流体流を指向するためのマル
    チポートロータリーバルブであって、 （ａ）第一および第二対向固定面を有する少なくとも一つの固定ヘッドであっ
    て、 （ｉ）前記第一固定面に取り付けられ、多数構成成分供給原料流体混合物お
    よび溶離剤を前記流体−固体接触装置へ導入する先端部として機能し、また前記
    流体−固体接触装置から濃縮された製品を除去する先端部として機能する複数の
    一次接続； （ii）少なくとも一つの固定ヘッドアッセンブリの前記第一固定面、または
    第二固定ヘッドアッセンブリの固定面に取り付けられ、前記ロータリーバルブと
    前記流体−固体接触装置中の様々な先端部との間の連結手段として機能する複数
    の二次接続； (iii）少なくとも一つの固定ヘッドアッセンブリの前記第二固定面中に形成
    された複数の同心円状円形チャネル；および （iv）少なくとも一つの固定ヘッドアッセンブリの厚さ方向に横切り、その
    各々が前記一次および二次接続と連結している複数のボア； を有する少なくとも一つの固定ヘッド； （ｂ）第一および第二対向面を有する回転可能ヘッドであり、前記少なくとも
    一つの固定ヘッドアッセンブリと前記回転ヘッドアッセンブリとの中心が実質的
    に一致するように、前記第一回転面が前記少なくとも一つの固定ヘッドアッセン
    ブリの前記第二固定面と隣接して配置され、前記回転ヘッドアッセンブリは、 （ｉ）前記回転ヘッドアッセンブリ内に形成され、少なくとも一つの前記回
    転面上に孔を有し、各々が前記少なくとも一つの固定ヘッドの前記円形チャネル
    の一つと前もって選択された第二接続とを連結している複数の放射状チャンバ；
    を有する、第一および第二対向面を有する回転可能ヘッド； （ｃ）前記回転可能ヘッド上に均一に力を付与し、前記回転ヘッドを前記固定
    ヘッドに対して動かすための力付与手段；および （ｄ）前記回転ヘッドアッセンブリを、前記少なくとも一つの固定ヘッドアッ
    センブリと前記回転ヘッドアッセンブリの実質的に一致する中心に対して垂直で
    ある回転軸に対して回転させるための駆動手段； を有することを特徴とするマルチポートロータリーバルブ。
  7. 【請求項７】 流体−固体接触装置へ出入する流体流を指向するためのマル
    チポートロータリーバルブであって、 （ａ）第一および第二対向固定面を有する第一固定ヘッドアッセンブリであっ
    て、 （ｉ）前記第一固定面に取り付けられ、多数構成成分供給原料流体混合物お
    よび溶離剤を流体−固体接触装置へ導入する先端部として機能し、また前記流体
    −固体接触装置から濃縮された製品を除去する先端部として機能する複数の一次
    接続； （ii）前記第一固定ヘッドアッセンブリの前記第二固定面中に形成された複
    数の同心円状円形チャネル；および (iii）前記第一固定ヘッドアッセンブリの厚さ方向に横切り、その各々が前
    記一次接続の一つと連結している複数の一次ボア； を有する第一固定ヘッドアッセンブリ； （ｂ）第二固定ヘッドアッセンブリであって、 （ｉ）第二固定ヘッドアッセンブリに取り付けられ、前記一次接続から指向
    される複数の二次接続；および （ii）前記第二固定ヘッドアッセンブリの厚さ方向に横切り、その各々が前
    記二次接続の一つと連結している複数の二次ボア； を有する第二固定ヘッドアッセンブリ； （ｃ）前記第一と第二固定ヘッドとの間に配置され、第一および第二対向面を
    有する回転可能ヘッドであって、前記第一および第二固定ヘッドアッセンブリと
    前記回転可能ヘッドの中心が実質的に一致するように、第一回転面が前記第一固
    定ヘッドアッセンブリの前記第二固定面と隣接して配置され、 （ｉ）前記回転ヘッドアッセンブリ内に形成され、各回転面上各々に孔を有
    し、前記放射状チャンバの各々は第一固定ヘッドの前記円形チャネルの一つと選
    択された第二接続とを連結している複数の放射状チャンバ； を有する回転可能ヘッド； （ｄ）前記第二固定ヘッドと前記回転可能ヘッドアッセンブリ上に均一に力を
    付与し、前記第二固定ヘッドと前記回転可能ヘッドとを前記第一固定ヘッドに対
    して動かすための力付与手段；および （ｅ）前記回転ヘッドアッセンブリを、前記第一および第二固定ヘッドアッセ
    ンブリと前記回転可能ヘッドアッセンブリの実質的に一致する中心に対して垂直
    である回転軸に対して回転させるための駆動手段 を有することを特徴とするマルチポートロータリーバルブ。
  8. 【請求項８】 前記力付与手段が、ピストンハウジングであって、前記回転
    可能ヘッドアセンブリの前記第二回転可能面に隣接して、該ピストンハウジング
    、少なくとも１つの固定ヘッドアセンブリおよび前記回転可能ヘッドアセンブリ
    の各中心が実質的に一致するように配されたピストンハウジング；および該ピス
    トンハウジング内に前記回転可能ヘッドに対向して形成された環状円筒凹部内に
    位置するピストンを含んでおり、該ピストンと該ピストンハウジングとが一緒に
    なって該凹部内の空間を規定しており、該空間が、圧縮ガスおよび作動油からな
    る群より選ばれた材料で満たされて前記回転可能ヘッドを少なくとも１つの固定
    ヘッドに向けて付勢している請求項６または７に記載のマルチポートロータリー
    バルブ。
  9. 【請求項９】 前記力付与手段が、ブラダーハウジングであって、前記回転
    ヘッドの１つの固定ヘッドとは反対側に、該ブラダーハウジング、前記固定ヘッ
    ドおよび前記回転可能ヘッドの各中心が実質的に一致するように配されたブラダ
    ーハウジング；該ブラダーハウジング内に前記回転可能ヘッドに対向して形成さ
    れた環状円筒凹部内に位置するブラダー；および該ブラダーハウジングと前記回
    転ヘッドアセンブリとの間に配されたスラスト軸受を含んでおり、該ブラダーが
    、圧縮ガスおよび作動油からなる群より選ばれた材料で満たされて前記回転可能
    ヘッドを少なくとも１つの固定ヘッドに向けて付勢している請求項６または７に
    記載のマルチポートロータリーバルブ。
  10. 【請求項１０】 前記力付与手段が、前記回転可能ヘッドの第二表面に隣接
    して配された一体板；および該一体板に隣接し、かつ前記回転可能ヘッドに対向
    して配された固定圧力板を含んでおり、該一体板と該固定圧力板とが複数の締付
    けファスナーにより一緒に締め付けられており、該ファスナーが、前記回転ヘッ
    ドアセンブリに実質的に一定の力を及ぼすように時々調整される請求項６または
    ７に記載のマルチポートロータリーバルブ。
  11. 【請求項１１】 前記ドライブの回転が所定時間の経過により開始される請
    求項１、６または７に記載のマルチポートロータリーバルブ。
  12. 【請求項１２】 前記流体−固体接触装置が、複数の分離ゾーンであって、
    互いに直列に、該直列中の流体流れ方向に、１の分離ゾーンの出口端が次の他の
    １の分離ゾーンの入り口端に接続するように配列された分離ゾーン、および前記
    流体を該直列内を連続的かつ無限に導く流体移動手段を含む請求項１、６または
    ７に記載のマルチポートロータリーバルブ。
  13. 【請求項１３】 前記分離ゾーンが、共通の容器内で互いに区分された状態
    で直列に配列されており、前記流体移動手段が前記流体を該容器の一端から該容
    器の他端へと導く請求項１２に記載のマルチポートロータリーバルブ。
  14. 【請求項１４】 さらに、複数の排出溝を有しており、該溝の少なくとも１
    つは２つの円形チャネルの間に形成されて該円形チャネル間の流体の漏出を防止
    しており、該排出溝の少なくとも他の１つは最も外側の円形チャネルと前記固定
    ヘッドの端部との間に形成されている請求項１、６または７に記載のマルチポー
    トロータリーバルブ。
  15. 【請求項１５】 さらに、前記排出溝のそれぞれから前記固定ヘッドアセン
    ブリの第一固定表面に延びる排出孔を有する請求項１４に記載のマルチポートロ
    ータリーバルブ。
  16. 【請求項１６】 さらに、複数の拡張可能円形シールを有しており、該シー
    ルの少なくとも１つは、前記固定ヘッドの前記排出溝の１つに隣接して形成され
    たシール溝内に配されて前記円形チャネル間の流体の漏出を防止しており、該拡
    張可能円形シールの少なくとも他の１つは最も外側の円形チャネルと前記固定ヘ
    ッドの端部との間に形成された他のシール溝内に位置している請求項１５に記載
    のマルチポートロータリーバルブ。
  17. 【請求項１７】 前記固定ヘッドの少なくとも１つが、高密度ポリエチレン
    、超高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
    ＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、パーフルオロアルコキシアル
    カン（ＰＦＡ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、エチレンクロ
    ロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（Ｐ
    ＣＴＦＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、
    ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびそれらの誘導体からなる群よ
    り選ばれた高分子材料、または黄銅；青銅；炭素鋼；ステンレス鋼；モネル；ニ
    ッケル；チタン；ジルコニウム；ニッケル、クロムおよび鉄の合金；ならびにニ
    ッケル、鉄およびモリブデンの合金からなる群より選ばれた金属からなる請求項
    １に記載のマルチポートロータリーバルブ。
  18. 【請求項１８】 前記回転可能ヘッドが、高密度ポリエチレン、超高密度ポ
    リエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ
    素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ
    ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオ
    ロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、
    ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエーテル
    エーテルケトン（ＰＥＥＫ）、およびそれらの誘導体からなる群より選ばれた高
    分子材料、または黄銅；青銅；炭素鋼；ステンレス鋼；モネル；ニッケル；チタ
    ン；ジルコニウム；ニッケル、クロムおよび鉄の合金；ならびにニッケル、鉄お
    よびモリブデンの合金からなる群より選ばれた金属からなる請求項１に記載のマ
    ルチポートロータリーバルブ。
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