JP2011062616A - 原液の濾過装置と方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】原液タンク12からリーフフィルタ14の残液濾過機構14aに原液を供給して残液濾過し、かつリーフフィルタを通過した濁りのある残液を原液タンクに回収する第1残液濾過循環工程と、リーフフィルタ14の下部からリーフフィルタの残液濾過機構に原液を供給して残液濾過し、かつリーフフィルタを通過した濁りのある残液を原液タンク12に回収する第2残液濾過循環工程とを有し、第1残液濾過循環工程と第2残液濾過循環工程を交互に繰り返す。
【選択図】図3
Description
リーフィルタにおいて、フィルタエレメント1の集合体、すなわち複数のフィルタエレメント1を鉛直な中空回転軸(フィルタシャフト6)に固定したものをフィルタネスト7と呼ぶ。ケーキの排出はその構造により回転、振動、掻き取り、逆洗などのさまざまな方法が取られている。図の例では、フィルタネスト7の回転駆動装置8を備えており、固液分離が完了した後、フィルタネスト7を高速回転させてケーキ層2を遠心力でフィルタエレメント1の外側に移動し、ベッセル9の下方に設けられた排出口9aから排出して、1回の固液分離を終了するようになっている。
しかし、原液量が小容量であり、リーフフィルタ内の容積に満たない場合、タンク内を原液で満たせないため、フィルタエレメント1の表面に原液中の固形物をケーキ層2として形成することができない。また、この場合、上述した残液処理手段により残液濾過を行っても、フィルタエレメント1の表面にケーキ層2がないため、最初のうち濾液が濁り、満足な濾過ができない問題点があった。
前記原液タンクからリーフフィルタの残液濾過機構に原液を供給して残液濾過する原液濾過ラインと、
前記リーフフィルタの下部からリーフフィルタの残液濾過機構に原液を供給して残液濾過する残液濾過ラインと、
濾液回収弁を有し前記リーフフィルタから濾液を前記濾液タンクに回収する濾液回収管と、
濾液循環弁を有し前記リーフフィルタと濾液回収弁の間から前記原液タンクに濾液を循環させる濾液循環管とを備え、
前記濾液回収弁を閉じ、濾液循環管を連通させた状態で、前記原液濾過ラインと残液濾過ラインを交互に切り替える、ことを特徴とする原液の濾過装置が提供される。
前記残液濾過ラインは、前記第2原液供給管と、第3原液弁を有し前記リーフフィルタの下部から前記第1原液弁と前記原液ポンプの間に原液を供給する第3原液供給管とからなる。
前記リーフフィルタの下部からリーフフィルタの残液濾過機構に原液を供給して残液濾過し、かつ前記リーフフィルタを通過した濁りのある残液を前記原液タンクに回収する第2残液濾過循環工程とを有し、
前記第1残液濾過循環工程と第2残液濾過循環工程を交互に繰り返す、ことを特徴とする原液の濾過方法が提供される。
この図において、本発明による原液の濾過装置は、原液タンク12、リーフフィルタ14、原液ポンプ16、濾液タンク18、原液濾過ラインL1、残液濾過ラインL2、濾液回収管25、及び濾液循環管26を備える。
なお本発明は、原液3の容量(原液量)が小容量であり、リーフフィルタ14内の容積に満たない場合を対象としている。しかし、本発明はこれに限定されず、原液量がリーフフィルタ14内の容積より多い場合にも同様に適用することができる。
なお、残液濾過機構はこの構成に限定されず、その他の周知の機構であってもよい。
濾液タンク18は、リーフフィルタ14で濾過した濾液5を回収し収容するタンクである。
濾液回収管25は、濾液回収弁V5を有し、リーフフィルタ14から濾液を濾液タンク18に回収する配管である。
濾液循環管26は、濾液循環弁V6を有し、リーフフィルタ14と濾液回収弁V5の間から原液タンク12に濾液を循環させる配管である。
残液濾過ラインL2は、リーフフィルタ14の下部からリーフフィルタ14の残液濾過機構14aに原液を供給して残液濾過する。
第1原液供給管21は、第1原液弁V1を有し、原液タンク12から原液ポンプ16の吸込口に原液を供給する配管である。
第2原液供給管22は、第2原液弁V2を有し、原液ポンプ16の吐出口からリーフフィルタ14の残液濾過機構14aに原液を供給する配管である。
第3原液供給管23は、第3原液弁V3を有し、リーフフィルタ14の下部から第1原液弁V1と原液ポンプ16の間に原液を供給する配管である。
また、濾液回収弁V5と第1原液弁V1を全閉し、第3原液弁V3、第2原液弁V2及び濾液循環弁V6を開くことにより、リーフフィルタ14の下部からリーフフィルタ14の残液濾過機構14aに原液を供給して残液濾過し、かつリーフフィルタ14を通過した濁りのある残液を原液タンク12に回収することができる。
なお、原液濾過ラインL1と残液濾過ラインL2は、交互に切り替え可能になっている。
ここで「通過」とは、リーフフィルタ14で濾過した液が濁りのある残液11である場合を意味し、工程的には「濾過」と同一である。
第4原液供給管24は、第4原液弁V4を有し、原液ポンプ16と第2原液弁V2の間からリーフフィルタ14の下部に原液を供給する配管である。
加圧ガス管27は、加圧ガス弁V7を有し、リーフフィルタ14の上部に加圧ガスを供給する配管である。
ガス抜き管28は、ガス抜き弁V8を有し、第2原液弁V2とリーフフィルタ14の間と原液タンク12を連通する配管である。
また、加圧ガス弁V7を開くことでリーフフィルタ14内の液を加圧することができる。
また、ガス抜き弁V8を開くことでリーフフィルタ14内のガス抜きをすることができる。
なお、上述した各弁は、遠隔操作可能な開閉弁であるのが好ましいが、全閉できる限りで流量調節弁であってもよい。
なお、各図において、白色の弁は開状態、黒色の弁は全閉状態、実線の配管は連通状態、破線の配管は閉鎖状態を示している。
また、表1は、各行程における作動機器の状態を示している。なおこの表における作動機器Pは原液ポンプ16である。
この工程において、原液量が小容量である場合には、リーフフィルタ14内は満液にはならず、リーフフィルタ14の下方に貯えられる。
この工程において、原液タンク12の液面が上昇し、所定のレベルLに達したときに、次の第3工程に切り替える。
なおこの工程において、リーフフィルタ14を通過した濾液は、フィルタエレメント表面にケーキ層が形成されるまでは濁っている。
この工程において、原液タンク12に戻った濾液を再びリーフフィルタ14へ供給する。この工程は、原液タンク12の液面が下降し、所定の最低レベルLLに達したときに、第2工程に切り替える。このとき残液濾過は継続しており、濾液は原液タンク12に戻ってきている。
なおこの工程において、リーフフィルタ14を通過した濾液は、フィルタエレメント表面にケーキ層が形成されるまでは濁っている。
なお、この切り替えは、第2工程(図3(B))と第3工程(図3(C))のいずれからでもよい。
また、濾液循環管26に立上部分がなければ、ヘッドで管路26内を液が流れるので、弁V7での加圧力が濾過圧力となる。濾液循環管26に立上部分がある場合、弁V7を介して供給した加圧ガスの圧力の一部が、立上部分の圧力相殺に使われる。
この判定基準及び判定方法は、例えば、(1)濾液配管にサイトグラスを取り付て目視判断する、(2)濾液配管に濁度計をつけて数値判断する、(3)濾液配管にサンプリング口をつけて濾液をサンプリングして判断する、等によるのが好ましい。
なお原液の性状が安定している場合は、濾液が合格基準に達するまでに要する時間を事前に把握しておき、タイマー等で上記工程を切り替えてもよい。
4 固形物(ケーキ)、5 濾液、6 フィルタシャフト、
7 フィルタネスト、8 回転駆動装置、9 ベッセル、
9a 排出口、11 残液、
12 原液タンク、13 原液供給管、13a 原液弁、
14 リーフフィルタ、16 原液ポンプ、
18 濾液タンク、
21 第1原液供給管、22 第2原液供給管、
23 第3原液供給管、24 第4原液供給管、
25 濾液回収管、26 濾液循環管、
27 加圧ガス管、28 ガス抜き管、
L1 原液濾過ライン、L2 残液濾過ライン、
V1 第1原液弁、V2 第2原液弁、
V3 第3原液弁、V4 第4原液弁、
V5 濾液回収弁、V6 濾液循環弁、
V7 加圧ガス弁、V8 ガス抜き弁
Claims (6)
- 原液を保有する原液タンクと、残液濾過機構を有するリーフフィルタと、原液を圧送する原液ポンプと、前記リーフフィルタで濾過した濾液を回収する濾液タンクと、
前記原液タンクからリーフフィルタの残液濾過機構に原液を供給して残液濾過する原液濾過ラインと、
前記リーフフィルタの下部からリーフフィルタの残液濾過機構に原液を供給して残液濾過する残液濾過ラインと、
濾液回収弁を有し前記リーフフィルタから濾液を前記濾液タンクに回収する濾液回収管と、
濾液循環弁を有し前記リーフフィルタと濾液回収弁の間から前記原液タンクに濾液を循環させる濾液循環管とを備え、
前記濾液回収弁を閉じ、濾液循環管を連通させた状態で、前記原液濾過ラインと残液濾過ラインを交互に切り替える、ことを特徴とする原液の濾過装置。 - 前記原液濾過ラインは、第1原液弁を有し前記原液タンクから前記原液ポンプの吸込口に原液を供給する第1原液供給管と、第2原液弁を有し前記原液ポンプの吐出口から前記リーフフィルタの残液濾過機構に原液を供給する第2原液供給管とからなり、
前記残液濾過ラインは、前記第2原液供給管と、第3原液弁を有し前記リーフフィルタの下部から前記第1原液弁と前記原液ポンプの間に原液を供給する第3原液供給管とからなる、ことを特徴とする請求項1に記載の原液の濾過装置。 - 第4原液弁を有し前記原液ポンプと第2原液弁の間から前記リーフフィルタの下部に原液を供給する第4原液供給管と、加圧ガス弁を有し前記リーフフィルタの上部に加圧ガスを供給する加圧ガス管と、ガス抜き弁を有し前記第2原液弁とリーフフィルタの間と前記原液タンクを連通するガス抜き管とを備える、ことを特徴とする請求項1に記載の原液の濾過装置。
- 原液タンクからリーフフィルタの残液濾過機構に原液を供給して残液濾過し、かつ前記リーフフィルタを通過した濁りのある残液を前記原液タンクに回収する第1残液濾過循環工程と、
前記リーフフィルタの下部からリーフフィルタの残液濾過機構に原液を供給して残液濾過し、かつ前記リーフフィルタを通過した濁りのある残液を前記原液タンクに回収する第2残液濾過循環工程とを有し、
前記第1残液濾過循環工程と第2残液濾過循環工程を交互に繰り返す、ことを特徴とする原液の濾過方法。 - 前記第1残液濾過循環工程又は第2残液濾過循環工程の前に、原液タンクからリーフフィルタ内に原液をすべて供給する原液充液工程を有する、ことを特徴とする請求項4に記載の原液の濾過方法。
- 前記第1残液濾過循環工程又は第2残液濾過循環工程の後に、前記リーフフィルタの下部からリーフフィルタの残液濾過機構に原液を供給して残液濾過し、かつ前記リーフフィルタを通過した濁りのない濾液を前記濾液タンクに回収する濾液回収工程を有する、ことを特徴とする請求項4に記載の原液の濾過方法。
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