JP2007021453A - Remaining filtrate recovery system used for rotary strainer and method for recovering remaining filtrate - Google Patents
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Description
本発明は、回転式濾過機に用いられる残留濾液回収装置及び残留濾液回収方法に関し、更に詳しくは、濾過部及び濾過部表面に形成されたケーキ層に残留する濾液を回収する残留濾液回収装置及び残留濾液回収方法に関する。 The present invention relates to a residual filtrate recovery apparatus and a residual filtrate recovery method used in a rotary filter, and more specifically, a residual filtrate recovery apparatus for recovering a filtrate remaining in a cake layer formed on the surface of a filtration part and a filtration part, and The present invention relates to a method for recovering a residual filtrate.
例えば回転式単室型濾過機は、濾過室が単室の回転ドラムを主体に構成されている。この回転式単室型濾過機は、回転ドラムの開口率や濾液管の口径が大きいため濾過能力が高いこと、回転ドラムの濾過部に形成されたケーキ層の洗浄効果が高いこと、濾布を裏面からの気体の吹き出しによって難濾過性の薄いケーキ層でも容易に剥離できること、しかも構造が簡単であるため故障が少なくメンテナンスが容易であることなどの多くの利点があるため、一般化学工業、肥料工業、金属工業、食品工業等多くの分野で使用されている。 For example, a rotary single-chamber filter is mainly composed of a rotary drum having a single filtration chamber. This rotary single-chamber filter has a high filtration capacity due to the large opening ratio of the rotary drum and the diameter of the filtrate tube, a high cleaning effect of the cake layer formed on the filtration part of the rotary drum, and a filter cloth. General chemical industry, fertilizer because there are many advantages such as easy-peeling even with a difficult-to-filter thin cake layer by blowing gas from the backside, and easy structure and maintenance due to simple structure It is used in many fields such as industry, metal industry and food industry.
そこで、従来の回転式単室型濾過機について図2を参照しながら説明する。この回転式単室型濾過機(以下、単に「濾過機」と称す。)は、図2に示すように、両端面が封止され周面に多数の濾液孔が形成された、可変減速機(図示せず)によって回転駆動する回転ドラム1、この回転ドラム1を回転可能に軸支するセンターパイプ2と、回転ドラム1の下方に配設された原液バット3とを備えている。回転ドラム1の外周面には濾過部として、図示しないフィルターブリッジを介して濾布が張設され、回転ドラム1の下部が原液バット3に満たされた原液スラリーF内に浸漬して濾過領域を形成し、回転ドラム1が回転する間に濾過領域で濾布表面に原液スラリーFの固形成分からなるケーキ層が形成されると共に濾液が濾布を透過して回転ドラム1内に入り、センターパイプ2に接続された濾液管4により回転ドラム1内の濾液を図示しない真空装置によって吸引して機外へ導出する。
A conventional rotary single chamber filter will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, this rotary single-chamber filter (hereinafter simply referred to as “filter”) is a variable speed reducer in which both end surfaces are sealed and a large number of filtrate holes are formed on the peripheral surface. A rotary drum 1 that is rotationally driven by a motor (not shown), a
また、回転ドラム1内には四フッ化エチレン樹脂等の合成樹脂からなるバルブシュー5がセンターパイプ2の軸方向に沿って複数配設され、回転ドラム1の内周面に細隙を介して摺接している。このバルブシュー5の上部と下部には細幅の第1、第2スリットが回転ドラム1の軸方向に沿って形成され、これらのスリットから窒素ガス等のブローガスを吹き出して濾布を回転ドラム1の内側からケーキ層を剥離した後に、洗浄してその目詰まりを解消している。
A plurality of
即ち、上記バルブシュー5の第1スリットはバルブバー6を介してセンターパイプ2と接続され、センターパイプ2に供給された窒素ガス等のブローガスを第1スリットからブローして濾布表面のケーキ層を剥離する。第1スリットと第2スリットの間には回転ドラム1の外側に配置した濾布洗浄用スプレイ9Aが配設され、濾布洗浄用スプレイ9Aから回転ドラム1の第2スリットのやや上方に向けて洗浄液を高速噴射してケーキ層剥離後の濾布を洗浄し、濾布表面の夾雑物を洗浄、除去する。更に、バルブシュー5の下部の第2スリットはフレキシブルチューブ7を介してセンターパイプ2中の洗浄用配管(図示せず)から分岐するヘッダ配管8に接続され、第2スリットから窒素ガス等のブローガスをブローし、洗浄液の高速噴射により濾布の濾過孔に詰まった夾雑物を除去して濾布の目詰まりを解消している。尚、図2において、Cは濾布から剥離したケーキ、9Bは回転ドラム1の外側に配設されたケーキ洗浄用スプレイで、このケーキ洗浄用スプレイ9Bで濾布に形成されたケーキ層を洗浄する。また、10はケーキを機外へ排出するシュートである。
That is, the first slit of the
次に、上記回転式単室型濾過機を用いた従来の濾過方法について説明する。例えば回転ドラム1が図2に示すように反時計方向へ回転すると、その間に回転ドラム1の濾過領域で原液バット3内の原液スラリーFを吸引し、濾布表面に固形成分をケーキ層として形成すると共に回転ドラム1内に濾液が溜まる。濾液は濾液管4からセンターパイプ2内を経由して図示しない真空装置により機外へ導出される。一方、ケーキ層は回転ドラム1の回転に連れて原液スラリーFから外部へ出て徐々に脱液され、ケーキ洗浄用スプレイ9Bの下方を通過する間に洗浄される。回転ドラム1の回転に連れて洗浄後のケーキ層がバルブシュー5に到達すると、第1スリットからのブローガスが回転ドラム1の濾液孔及びフィルターブリッジを経由して濾布の内側から吹き出してケーキ層を剥離し、シュート10を介してケーキCを機外へ排出する。ケーキ層が剥離された部分は濾布洗浄用スプレイ9Aからの洗浄液によって洗浄された後第2スリットに到達し、第2スリットからのブローガスが回転ドラム1のフィルターブリッジ内の空間を経由し、フィルターブリッジの多数の孔から濾布内面へ吹き出し、濾布に残存する夾雑物を除去する。しかる後、原液スラリーF内に到達し、次の濾過を行う。一連の濾過において、回転ドラム1の回転速度を速くすることによって濾過能力を高めることができる。
Next, a conventional filtration method using the rotary single chamber filter will be described. For example, when the rotating drum 1 rotates counterclockwise as shown in FIG. 2, the stock slurry F in the
しかしながら、従来の回転式単室型濾過機の場合には、回転ドラム1内を減圧して原液スラリーFを吸引濾過してケーキ層を形成し、ケーキ層を洗浄した後、ケーキ層を回転ドラム1から剥離するようにしているが、回転ドラム1内の真空度ではケーキ層を剥離するまでの間にケーキ層から濾液を十分に除去することができない。また、回転ドラム1及びその外周面の濾過部(フィルターブリッジ、濾布及び回転ドラム自体)の細隙に毛細管現象等で滲入した濾液が残留しているため、これらの残留濾液が、ケーキ層を剥離する際のブローガスに同伴して残留濾液をケーキ層へ吹き戻して、残留濾液をケーキ層内に新たに付与して、ケーキ層の濾液分を増加させて、脱液後のケーキ層を悪化させることになる。 However, in the case of a conventional rotary single-chamber filter, the pressure in the rotary drum 1 is reduced, the stock slurry F is suction filtered to form a cake layer, the cake layer is washed, and then the cake layer is removed from the rotary drum. However, the filtrate cannot be sufficiently removed from the cake layer by the degree of vacuum in the rotary drum 1 until the cake layer is peeled off. Moreover, since the filtrate which permeated by capillary action etc. remains in the slits of the rotary drum 1 and the filtration part (filter bridge, filter cloth and rotary drum itself) on the outer peripheral surface thereof, these residual filtrates cause the cake layer. Accompanying the blow gas when peeling off, blow off the residual filtrate back to the cake layer, newly add the residual filtrate into the cake layer, increase the filtrate content of the cake layer, worsen the cake layer after devolatilization I will let you.
ケーキ層の残留濾液が多くなれば、後段の乾燥工程の負荷が大きくなり、乾燥コストが高くなる。また、濾液自体が有益で高価なものであれば、残留濾液の回収効率を高める必要があるが、現状ではブローガスによる濾液のケーキ層への吹き戻しで濾液の回収効率を低下させている。 When the residual filtrate in the cake layer increases, the load of the subsequent drying process increases and the drying cost increases. Further, if the filtrate itself is beneficial and expensive, it is necessary to increase the recovery efficiency of the residual filtrate. However, at present, the recovery efficiency of the filtrate is reduced by blowing the filtrate back to the cake layer with blow gas.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ケーキ層から回転ドラムに渡って残留する濾液を無駄なく回収すると共に、残留濾液のケーキ層への吹き戻しを防止することができる回転式濾過機に用いられる残留濾液回収装置及び残留濾液回収方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is capable of recovering the filtrate remaining from the cake layer to the rotating drum without waste and preventing the residual filtrate from being blown back to the cake layer. It aims at providing the residual filtrate collection | recovery apparatus and residual filtrate collection | recovery method which are used for a type | formula filter.
本発明の請求項1に記載の残留濾液回収装置は、外周面に濾過部が形成された回転ドラムをセンターパイプに軸着し、上記回転ドラムの一部を原液バット内に浸漬して原液スラリーを吸引濾過し、濾液をセンターパイプに接続された濾液管を介して機外に排出し、上記センターパイプに連結され且つ上記回転ドラム内周面との間に細隙を介在させたバルブシューから吹き出される気体によって上記濾過部外周面に形成されたケーキ層を剥離する回転式濾過機に用いられ、上記ケーキ層から上記回転ドラムに渡って残留する残留濾液を上記回転ドラム内で吸引して回収する装置であって、上記センターパイプに連結され且つ上記回転ドラム内周面との間に細隙を介在させた残留濾液の吸引部と、上記センターパイプを介して上記吸引部と接続された給排気装置と、上記給排気装置を介して上記吸引部からの上記残留濾液を回収する容器と、を備えたことを特徴とするものである。 In the residual filtrate collecting apparatus according to claim 1 of the present invention, a rotating drum having a filtration part formed on the outer peripheral surface is pivotally attached to a center pipe, and a part of the rotating drum is immersed in a stock solution vat to obtain a stock solution slurry. Suction filtered, the filtrate is discharged out of the machine through a filtrate pipe connected to the center pipe, and blown out from a valve shoe connected to the center pipe and having a slit between the inner peripheral surface of the rotary drum. A device that is used in a rotary filter that peels the cake layer formed on the outer peripheral surface of the filtration unit with gas, and that collects residual filtrate remaining from the cake layer across the rotary drum by suction in the rotary drum A residual filtrate suction section connected to the center pipe and having a gap between the inner peripheral surface of the rotary drum and the suction section connected to the suction section via the center pipe. A sheet discharge apparatus, is characterized in that and a container for recovering the residual filtrate from the suction unit through the supply and exhaust device.
また、本発明の請求項2に記載の残留濾液回収装置は、請求項1に記載の発明において、上記吸引部は、上記回転ドラムの回転方向を基準にして、上記バルブシューの上流側に配置されていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the residual filtrate collecting apparatus according to the first aspect, wherein the suction portion is disposed upstream of the valve shoe with respect to the rotational direction of the rotating drum. It is characterized by being.
また、本発明の請求項3に記載の残留濾液回収方法は、回転式濾過機のセンターパイプを回転中心として、外周面に濾過部が形成された回転ドラムの一部を原液バット内の原液スラリーに浸漬させた状態で回転させて、原液スラリーを吸引濾過し、上記濾液を上記センターパイプに接続された濾液管から機外に排出する一方、上記センターパイプに連結され且つ上記回転ドラム内周面との間に細隙を介在させたバルブシューから気体を吹き出して上記濾過部外周面に形成されたケーキ層を剥離する際に、上記ケーキ層から上記回転ドラムに渡って残留する残留濾液を上記回転ドラム内で吸引して回収する方法であって、上記回転ドラムの回転方向を基準にして上記バルブシューの上流側に配置された吸引部で上記残留濾液を吸引し、上記残留濾液を、上記センターパイプを介して機外へ排出して容器内へ回収することを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for recovering a residual filtrate, wherein a part of a rotating drum having a filtration part formed on an outer peripheral surface thereof is used as a stock solution slurry in a stock solution vat with a center pipe of a rotary filter as a center of rotation. Rotating in a dipped state, the raw slurry is filtered by suction, and the filtrate is discharged from the filtrate pipe connected to the center pipe to the outside of the machine, and connected to the center pipe and between the inner peripheral surface of the rotary drum. When the cake layer formed on the outer peripheral surface of the filtration part is peeled off by blowing gas from a valve shoe with a slit interposed between them, residual filtrate remaining over the rotary drum from the cake layer is removed in the rotary drum. In which the residual filtrate is sucked with a suction part arranged on the upstream side of the valve shoe with reference to the rotational direction of the rotary drum, Liquid and is characterized in that the recovered discharged to the outside through the center pipe into the container.
本発明の請求項1〜請求項3に記載の発明によれば、ケーキ層から回転ドラムに渡って残留する濾液を無駄なく回収すると共に、残留濾液のケーキ層への吹き戻しを防止することができる回転式濾過機に用いられる残留濾液回収装置及び残留濾液回収方法を提供することができる。 According to the first to third aspects of the present invention, the remaining filtrate from the cake layer to the rotating drum can be recovered without waste, and the remaining filtrate can be prevented from being blown back to the cake layer. It is possible to provide a residual filtrate recovery apparatus and a residual filtrate recovery method used in a rotary filter that can be used.
以下、図1に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図1は本発明の残留濾液回収装置の一実施形態を適用した濾過システムを示す構成図である。 Hereinafter, the present invention will be described based on the embodiment shown in FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a filtration system to which an embodiment of the residual filtrate recovery apparatus of the present invention is applied.
本実施形態の残留濾液回収装置が適用された濾過システムは、例えば図1に示すように構成されている。即ち、濾過システムは、回転式単室型濾過機20と、回転式単室型濾過機20に付設された残留濾液回収装置40と、を備えている。回転式単室型濾過機20は、回転ドラム21、センターパイプ22、原液バット23、濾液管24、第1バルブシュー25、第1バルブバー26、ケーキ洗浄用スプレイ27及びケーキ排出用シュート28を備え、基本的には従来に準じて構成されている。回転ドラム21の外周面には全面に渡ってフィルターブリッジを介して濾布が張設されて構成された濾過部が形成されている。尚、ケーキ洗浄用スプレイ27には配管27Aを介して洗浄液の供給源(図示せず)が接続され、洗浄液の供給源から所定の洗浄液を供給し、ケーキ洗浄液スプレイ27から噴射した洗浄液でケーキ層C’を洗浄する。また、回転ドラム21は、ケーシング内に密閉されている。
A filtration system to which the residual filtrate recovery device of this embodiment is applied is configured as shown in FIG. 1, for example. That is, the filtration system includes a rotary single-
残留濾過液回収装置40は、図1に示すように、センターパイプ22に連結され且つ回転ドラム21の内周面との間に細隙を介在させた残留濾液の吸引部41と、センターパイプ22を介して吸引部41と接続された給排気装置(例えば、第2真空ポンプ)42と、真空ポンプ42を介して吸引部41からの残留濾液を回収する残留濾液セパレータ43と、を備え、ケーキ層C’から回転ドラム21に渡って残留する残留濾液を吸引して回収するように構成されている。
As shown in FIG. 1, the residual
吸引部41は、図1に示すように、第2バルブシュー41A及び第2バルブバー41Bを有し、第2バルブシュー41Aが回転ドラム21の内周面との間に細隙が形成され、回転ドラム21の内周面に摺接するように構成され、回転ドラム21内周面の軸方向全長に渡って複数配置され、それぞれの第2バルブシュー41Aのスリットから回転ドラム21内周面全長に渡って残留濾液を吸引できるようになっている。吸引部41は、例えば第1バルブシュー25及び第1バルブバー26と実質的に同一構成を有するものが用いられる。この吸引部41は、第1バルブシュー25及び第1バルブバー26から反時計方向に偏倚した位置でセンターパイプ22に連結されている。センターパイプ22内は、例えば軸方向に沿って配置された3枚の隔壁で3つの部屋22A、22B、22Cに区画されている。第1の部屋22Aには濾液管24が連結され、第2の部屋22Bには第1バルブバー26に連結されている。残りの第3の部屋22Cには吸引部41が連結されている。
As shown in FIG. 1, the
第3の部屋22Cには残留濾液の上流側から下流側に向けて残留濾液セパレータ43及び第2真空ポンプ42が配管44Aを介して接続され、第2真空ポンプ42の排気作用によって吸引部41を介して回転ドラム21の外側から空気を吸引するようにしてある。吸引部41は、第2バルブシュー41Aが回転ドラム21の内周面と摺接するほど接近しているため、内部が第2真空ポンプ42を介して減圧されると、ケーキ層C’から回転ドラム21に渡って残留している濾液を吸引することができる。吸引部41によって吸引された残留濾液は、第3の部屋22Cから配管44Aを介して残留濾液セパレータ43内に回収される。残留濾液セパレータ43には配管44Bを介して第2吸引ポンプ45が接続され、第2吸引ポンプ45は残留濾液セパレータ43から抜き取った残留濾液を濾液回収タンク(図示せず)へ送出するようにしてある。第2真空ポンプ42の吐出側は、配管44Cを介してセンターパイプ22の第2の部屋22Bに接続され、第2の部屋22Bへ回転ドラム21の外側から吸引した空気を供給するようにしてある。
A
第2真空ポンプ42は、吸引部41内を減圧して真空状態を形成するが、この真空度は回転ドラム21内より高い真空度を有している。吸引部41内が回転ドラム21内より高真空であることから、回転ドラム21において吸引できずにケーキ層C’から回転ドラム22の内周面に渡って残留している濾液を吸引して除去すると共に残留濾液を回収することができる。
The
このように、残留濾液回収装置40は、吸引部41からケーキ層C’から回転ドラム22の内周面に渡って残留している濾液を除去すると共に回収することができるため、回転ドラム21の濾過部に形成されたケーキ層C’が吸引部41を経由して第1バルブシュー25に達した時点で、濾過部から回転ドラム21の内周面に至る部分には濾液の殆どが残留していないため、第1バルブシュー25からブローガスを吹き出しても、回転ドラム21及び濾過部からの残留濾液の吹き戻しがなく、脱液後のケーキ層C’の濾液を増加させてケーキ層C’が悪化させることはない。
Thus, since the residual filtrate collection |
また、図1に示すように、センターパイプ22の第1の部屋22Aには濾液の上流側から下流側に向けて濾液セパレータ29、ミストセパレータ30及び第1真空ポンプ31が配管32Aを介して接続され、第1真空ポンプ31によって濾液管24からセンターパイプ22内の第1の部屋22Aを経由させて濾液セパレータ29へ濾液を回収するようにしてある。濾液セパレータ29において回収されないミスト状の濾液はミストセパレータ30において回収される。濾液セパレータ29及びミストセパレータ30には配管32Bを介して第1吸引ポンプ33が接続され、これらのセパレータ29、30内の濾液を適宜抜き出して濾液回収タンク(図示せず)へ送出するようにしてある。
Further, as shown in FIG. 1, a
また、第1真空ポンプ31の吐出側は、配管32Cを介してセンターパイプ22の第2の部屋22Bに接続され、第1真空ポンプ31から吐出された空気と合流させて第2の部屋22B内へ供給し、第1バルブバー26及び第1バルブシュー25を介して空気をブローガスとして回転ドラム21に向けて吹き出し、回転ドラム21の濾過部に形成されているケーキ層C’を剥離するようにしてある。尚、ブローガスとして窒素ガス等を使用すれば、窒素ガス等のブローガスがケーシング内で循環することになる。
The discharge side of the
次に、動作について説明する。原液スラリーFを濾過し、ケーキ層C’を回転ドラム21の外側から洗浄するまでの工程は従来と同様であるためその説明は省略し、ケーキ層C’から残留濾液を吸引する工程から説明する。回転ドラム21が残留濾液回収装置40の吸引部41に到達すると、吸引部41内は第2真空ポンプ42によって減圧状態(回転ドラム21内より高い真空度の減圧状態)になっており、しかも第2バルブシュー41Aが回転ドラム21の内周面に摺接するほど接近しているため、主として回転ドラム21の外側、つまりケーキ層C’の外周面から空気を吸引する。
Next, the operation will be described. The steps from the filtration of the stock slurry F and the washing of the cake layer C ′ from the outside of the
吸引部41は、回転ドラム21によって回収できずにケーキ層C’自体に残留する濾液は勿論のこと、回転ドラム21外周面の濾過部、回転ドラム21の細隙に残留している濾液をも残留濾液として第2バルブシュー41Aから吸引する。この残留濾液は、第2真空ポンプ42の働きでセンターパイプ22の第3の部屋22C及び配管44Aを経由して残留濾液セパレータ43へ回収される。第2真空ポンプ42は、配管44Cを介してセンターパイプ22の第2の部屋22Bへ吐出空気を供給する。
The
回転ドラム21が回転し、吸引部41を過ぎて第1バルブシュー25に達すると、第1バルブシュー25から吹き出した空気でケーキ層C’が回転ドラム21の濾過部外周面から剥離する。第1バルブシュー25から空気を吹き出す際、既に吸引部41によって回転ドラム21及び濾過部の細隙から残留濾液が除去、回収されて、残存しないため、吹き出した空気によって濾液がケーキ層C’へ吹き戻されることがなく、脱液後のケーキ層C’の性状を悪化させることなくケーキCとして濾過部から剥離する。
When the
以上説明したように本実施形態によれば、回転式単室型濾過機20のセンターパイプ22を回転中心として、外周面に濾過部が形成された回転ドラム21の一部を原液バット23内の原液スラリーFに浸漬させた状態で回転させて、原液スラリーFを吸引濾過し、濾液をセンターパイプ22の第1の部屋22Aに接続された濾液管24から機外に排出する一方、センターパイプ22の第2の部屋22Cに連結され且つ回転ドラム21内周面との間に細隙を介在させた第1バルブシュー25からブローガスを吹き出して濾過部外周面のケーキ層C’を剥離する際に、回転ドラム21の回転方向を基準にして第1バルブシュー25の上流側に配置された吸引部41でケーキ層C’から回転ドラム21の内周面に渡って残留する濾液を吸引して機外へ排出して残留濾液セパレータ43内へ回収するため、有益で高価な濾液であれば、ケーキC’と一緒に無駄に排出することなく有効に回収することができる。また、残留濾液を第1バルブシュー25からケーキ層C’に向けて吹き出すブローガス中には残留濾液が含まれず、残留濾液のケーキ層C’への吹き戻しがない。そのため、回転ドラム21の濾過部から剥離したケーキC’には濾液分が少なく、乾燥工程の処理コストを低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, a part of the
尚、上記実施形態では、第1、第2真空ポンプ31、42がブローガスを吹き出す手段としても用いられているが、第1、第2真空ポンプ31、42は真空引き専用に使用し、第1バルブシュー25から空気を吹き出させるために、専用の圧縮機を用いても良い。また、上記実施形態ではブローガスとして空気を例に挙げて説明したが、原液スラリーの化学的特性に即して窒素ガス等の不活性ガスを用いることもできる。また、上記実施形態では、吸引部41を第1バルブシュー25及び第1バルブバー26とは別に設けた場合について説明したが、これら両者を合体し、一つのバルブシュー及びバルブバー内に吹き出し用及び吸引用の通路を設けたものであっても良い。
In the above embodiment, the first and
本発明は、一般化学工業、肥料工業、金属工業、食品工業等多くの分野の回転式濾過機に広く適用することができる。 The present invention can be widely applied to rotary filters in many fields such as general chemical industry, fertilizer industry, metal industry, and food industry.
20 回転式単室型濾過機
21 回転ドラム
22 センターパイプ
23 原液バット
24 濾液管
25 第1バルブシュー
40 残留濾過回収装置
41 吸引部
42 第2真空ポンプ(給排気装置)
43 残留濾液セパレータ(容器)
20 Rotating
43 Residual filtrate separator (container)
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