JP2013063441A - Method for operating dissolution apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶解装置に関するものであって、特に、溶解液中に含まれる微小気泡を消滅させるとともに、ミクロゲルのような半溶解状態の物質を完全に溶解させることができるようにした溶解装置に関するものである。 The present invention relates to a dissolution apparatus, and more particularly to a dissolution apparatus capable of eliminating microbubbles contained in a dissolution liquid and completely dissolving a semi-dissolved substance such as a microgel. Is.
従来、溶質(例えば、粉体)に溶媒(例えば、液体)を溶解(拡散を含む。以下、同じ。)する溶解装置として、回転翼を回転させて、吸入部から溶質及び溶媒を原料として導入室に吸入して、絞り流路を通過させ、回転翼によって攪拌して、吐出部から溶解液を吐出させるとともに、吐出部から吐出された溶解液の一部を前記吸入部に循環させる循環流路及び排出流路を有する溶解ポンプを備えた溶解装置が提案され、実用化されている(例えば、特許文献1〜2参照)。
Conventionally, as a dissolving device for dissolving a solvent (for example, liquid) in a solute (for example, powder) (including diffusion, the same applies hereinafter), the rotor is rotated and the solute and the solvent are introduced as raw materials from the suction portion. A circulating flow that sucks into the chamber, passes through the throttle channel, and is agitated by the rotating blades to discharge the solution from the discharge unit and circulate a part of the solution discharged from the discharge unit to the suction unit. A dissolution apparatus including a dissolution pump having a channel and a discharge channel has been proposed and put into practical use (see, for example,
ところで、上記従来の溶解装置では、導入室に吸入する原料、具体的には、溶質である粉体と共に気体(粉体の粒子間に存在する気体を含む。)を吸引してしまうことによって、溶解ポンプの効率が低下するとともに、特に、溶解液の粘度が高い場合には、溶解液中に微小気泡が残存し、溶解液の品質が低下するという問題があった。
また、吸入部に循環させる溶解液中に微小気泡が存在することによって、溶解ポンプの効率が低下し、特に、溶質が澱粉や高吸水性ポリマ(例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC))のように吸水してゲル化するような難溶解の物質の場合には、ミクロゲルのような半溶解状態の物質が残存し、溶解液の品質が低下するという問題があった。
By the way, in the above conventional melting apparatus, by sucking a gas (including a gas existing between particles of a powder) together with a raw material sucked into an introduction chamber, specifically, a powder as a solute, The efficiency of the dissolution pump is reduced, and particularly when the viscosity of the solution is high, there is a problem that microbubbles remain in the solution and the quality of the solution decreases.
In addition, the presence of microbubbles in the solution to be circulated in the suction section reduces the efficiency of the dissolution pump. In particular, the solute is water-absorbing like starch or a superabsorbent polymer (for example, carboxymethylcellulose (CMC)). In the case of a hardly soluble substance that gels as a result, a semi-dissolved substance such as a microgel remains, and the quality of the solution is degraded.
本発明は、上記従来の溶解装置が有する問題点に鑑み、溶解液中に含まれる微小気泡を消滅させるとともに、ミクロゲルのような半溶解状態の物質を完全に溶解させることができるようにすることによって、高品質の溶解液を得ることができる溶解装置を提供することを目的とする。 In view of the problems of the above-described conventional dissolution apparatus, the present invention eliminates microbubbles contained in a solution and enables a semi-dissolved substance such as a microgel to be completely dissolved. An object of the present invention is to provide a dissolution apparatus capable of obtaining a high-quality dissolution solution.
上記目的を達成するため、本発明の溶解装置は、回転翼を回転させて、吸入部から溶質及び溶媒を一次原料として導入室に吸入して、絞り流路を通過させ、回転翼によって攪拌して、吐出部から溶解液を吐出させるとともに、吐出部から吐出された溶解液の一部を前記吸入部に循環させる循環流路及び排出流路を有する一次溶解を行う第1の溶解ポンプと、回転翼を回転させて、吸入部から前記第1の溶解ポンプの排出流路から排出された溶解液を二次原料として導入室に吸入して、絞り流路を通過させ、回転翼によって攪拌して、吐出部から溶解液を吐出させるとともに、吐出部から吐出された溶解液の一部を前記吸入部に循環させる循環流路及び排出流路を有する二次溶解を行う第2の溶解ポンプとからなることを特徴とする。
この溶解装置は、第1の溶解ポンプの吸入部から溶質及び溶媒を一次原料として導入室に吸入して一次溶解を行った後、第2の溶解ポンプの吸入部から第1の溶解ポンプの排出流路から排出された溶解液を二次原料として導入室に吸入して二次溶解を行うことにより
、第2の溶解ポンプによる二次溶解において、気体の吸引をなくすことができる。
In order to achieve the above object, the melting apparatus of the present invention rotates a rotating blade, sucks a solute and a solvent from a suction portion as primary materials into an introduction chamber, passes through a throttle channel, and stirs with the rotating blade. A first dissolution pump for performing primary dissolution having a circulation flow path and a discharge flow path for discharging the dissolution liquid from the discharge section and circulating a part of the dissolution liquid discharged from the discharge section to the suction section; The rotating blade is rotated, and the solution discharged from the discharge channel of the first dissolution pump from the suction portion is sucked into the introduction chamber as a secondary material, passed through the throttle channel, and stirred by the rotating blade. A second dissolution pump for performing secondary dissolution having a circulation flow path and a discharge flow path for discharging a dissolution liquid from the discharge section and circulating a part of the dissolution liquid discharged from the discharge section to the suction section; It is characterized by comprising.
The dissolution apparatus performs primary dissolution by sucking solute and solvent as primary raw materials from the suction part of the first dissolution pump into the introduction chamber, and then discharging the first dissolution pump from the suction part of the second dissolution pump. By sucking the solution discharged from the flow path into the introduction chamber as a secondary material and performing the second dissolution, the suction of gas can be eliminated in the second dissolution by the second dissolution pump.
この場合において、絞り流路を、回転翼と導入室の間に配設したステータに形成した透孔によって構成することができる。 In this case, the throttle channel can be constituted by a through hole formed in a stator disposed between the rotor blade and the introduction chamber.
また、第1の溶解ポンプ及び第2の溶解ポンプの吐出部に、比重によって溶解液を循環流路と排出流路とに分離して供給する分離手段を設けることができる。
この分離手段は、比重の大きい完全に溶解していない溶解液成分を循環流路に、比重の小さい溶解が完了した溶解液成分を排出流路に、それぞれ分離して供給することができる。
In addition, separation means for separating and supplying the solution to the circulation channel and the discharge channel by specific gravity can be provided at the discharge portions of the first dissolution pump and the second dissolution pump.
This separation means can separate and supply a solution component having a large specific gravity which has not been completely dissolved to the circulation channel and a solution component having a small specific gravity having been completely dissolved to the discharge channel.
そして、第1の溶解ポンプと第2の溶解ポンプは、1台の溶解ポンプで構成したり、個別の溶解ポンプで構成することができる。 And the 1st dissolution pump and the 2nd dissolution pump can be constituted by one dissolution pump, or can be constituted by individual dissolution pumps.
ここで、1台の溶解ポンプで構成する場合には、溶解ポンプの吸入部に溶質及び溶媒からなる一次原料の吸入を閉止する閉止手段と、一次溶解を行った溶解液を貯留する貯留手段とを備え、該貯留手段に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、閉止手段によって一次原料の吸入を閉止した状態の溶解ポンプの導入室に吸入するようにする。
この溶解装置は、溶質及び溶媒からなる一次原料を吸入しながら行う一次溶解と、閉止手段によって一次原料の吸入を閉止した状態の溶解ポンプに、貯留手段に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として吸入しながら行う二次溶解を、1台の溶解ポンプで、それぞれバッチ式で行うものである。
Here, in the case of a single dissolution pump, a closing means for closing the suction of the primary raw material consisting of the solute and the solvent in the suction portion of the dissolution pump, and a storage means for storing the dissolved liquid that has undergone the primary dissolution. And the solution obtained by the primary dissolution stored in the storage means is sucked into the introduction chamber of the dissolution pump in the state where the suction of the primary material is closed by the closing means.
This dissolution apparatus is a solution obtained by performing primary dissolution performed while sucking a primary material composed of a solute and a solvent, and a primary solution stored in a storage unit in a dissolution pump in a state where the suction of the primary material is closed by a closing unit. Secondary melting performed while inhaling as a secondary raw material is carried out batchwise with a single dissolution pump.
この場合において、一次原料の吸入を閉止した状態において、貯留手段に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、前記吸入部における前記溶媒の供給部に供給するように構成することができる。 In this case, in a state in which the suction of the primary raw material is closed, the dissolved solution that has been subjected to the primary dissolution stored in the storage means is supplied as the secondary raw material to the solvent supply unit in the suction unit. Can do.
また、個別の溶解ポンプで構成する場合には、第1の溶解ポンプの排出流路と第2の溶解ポンプの吸入部とを接続流路を介して接続するようにする。
ここで、第2の溶解ポンプは、1台の溶解ポンプで構成するほか、2台又はそれ以上の台数で構成することもでき、接続方式も、直列接続のほか、並列接続を併用することもできる。
この溶解装置は、一次溶解と二次溶解を連続式で行うものである。
In the case of using an individual dissolution pump, the discharge channel of the first dissolution pump and the suction part of the second dissolution pump are connected via a connection channel.
Here, the second dissolution pump may be composed of one dissolution pump, or may be composed of two or more units, and the connection method may be a parallel connection in addition to a serial connection. it can.
This melting apparatus performs primary melting and secondary melting in a continuous manner.
本発明の溶解装置によれば、第2の溶解ポンプにおいて、気体の吸引をなくした状態で二次溶解を行うことができることによって、溶解ポンプの効率を向上することができ、導入室を高真空状態にして、絞り流路を通過する溶解液にキャビテーションを起こさせ、溶解液に含まれる気泡の膨張とそれによって生じる衝撃により、溶解を促進させるとともに、溶解液中に残存している微小気泡を消滅させることができる。
また、吸入部に循環させる溶解液中に残存している微小気泡を消滅させることができることによって、溶解ポンプの効率を一層向上することができ、溶質が難溶解物質の場合でも、半溶解状態の物質を完全に溶解させることができる。
これにより、溶解液中に微小気泡や半溶解状態の物質が残存しない高品質の溶解液を得ることができる。
According to the melting apparatus of the present invention, the second melting pump can perform the second melting in a state where the suction of the gas is eliminated, so that the efficiency of the melting pump can be improved, and the introduction chamber is set to a high vacuum. In this state, cavitation is caused in the solution passing through the throttle channel, and the dissolution is promoted by expansion of bubbles contained in the solution and impact caused thereby, and microbubbles remaining in the solution are removed. Can be extinguished.
In addition, the ability to eliminate the microbubbles remaining in the solution to be circulated in the inhalation part can further improve the efficiency of the dissolution pump, and even if the solute is a hardly soluble substance, it is in a semi-dissolved state. The substance can be completely dissolved.
Thereby, it is possible to obtain a high-quality solution that does not leave microbubbles or a semi-dissolved substance in the solution.
また、絞り流路を、回転翼と導入室の間に配設したステータに形成した透孔によって構成することにより、一次原料及び二次原料並びに循環する溶解液に対して、透孔を通過する際に、回転翼によって剪断力を作用させることができ、これによって、溶解を一層促進させることができる。 Further, the throttle channel is configured by a through hole formed in the stator disposed between the rotor blade and the introduction chamber, so that the primary material and the secondary material and the circulating solution pass through the through hole. In this case, a shearing force can be applied by the rotating blades, which can further promote dissolution.
また、前記循環路の入口に比重によって溶解された被溶解物質を循環路と排出路とに分離して供給する分離手段を設けることにより、比重の大きい完全に溶解していない溶解液成分を選択的に循環流路に循環させることができ、完全に溶解していない溶解液成分が排出流路から排出されることを防止するとともに、装置の運転効率を向上することができる。 In addition, by providing separation means for separating and supplying the substance to be dissolved dissolved by specific gravity into the circulation path and the discharge path at the inlet of the circulation path, a solution component having a high specific gravity and not completely dissolved can be selected. Therefore, it is possible to circulate through the circulation flow path, to prevent the solution component not completely dissolved from being discharged from the discharge flow path, and to improve the operation efficiency of the apparatus.
また、第1の溶解ポンプと第2の溶解ポンプを1台の溶解ポンプで構成することにより、装置のコストを低減できるとともに、装置の設置スペースを小さくすることができ、さらに、装置、特に、溶解ポンプの洗浄やメンテナンス作業を簡単に行うことができる。 Further, by configuring the first dissolution pump and the second dissolution pump with a single dissolution pump, the cost of the apparatus can be reduced, and the installation space of the apparatus can be reduced. Cleaning and maintenance work of the dissolution pump can be performed easily.
また、一次原料の吸入を閉止した状態において、貯留手段に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、前記吸入部における前記溶媒の供給部に供給するように構成することにより、溶解ポンプに二次原料の供給部を別途設ける必要がなく、溶解ポンプの構造を簡略化することができる。 Further, in a state where the suction of the primary raw material is closed, the solution that has been subjected to the primary dissolution stored in the storage means is configured as a secondary raw material, and is supplied to the solvent supply unit in the suction unit, It is not necessary to separately provide a secondary raw material supply unit in the dissolution pump, and the structure of the dissolution pump can be simplified.
また、第1の溶解ポンプと第2の溶解ポンプを個別の溶解ポンプで構成することにより、連続して溶解運転を行うことができる。 Moreover, a melt | dissolution operation | movement can be performed continuously by comprising a 1st melt | dissolution pump and a 2nd melt | dissolution pump with a separate melt | dissolution pump.
以下、本発明の溶解装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of a melting apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図4に、本発明の溶解装置の第1実施例を示す。
この溶解装置Aは、回転翼13Aを回転させて、吸入部11から溶質及び溶媒を一次原料として導入室15に吸入して、絞り流路Sを通過させ、回転翼13Aによって攪拌して、吐出部12から溶解液を吐出させるとともに、吐出部12から吐出された溶解液の一部を吸入部11に循環させる循環流路26及び排出流路25を有する一次溶解を行う第1の溶解ポンプ1Aと、回転翼13Aを回転させて、吸入部11から第1の溶解ポンプ1Aの排出流路25から排出された溶解液を二次原料として導入室15に吸入して、絞り流路Sを通過させ、回転翼13Aによって攪拌して、吐出部12から溶解液を吐出させるとともに、吐出部12から吐出された溶解液の一部を吸入部11に循環させる循環流路26及び排出流路25を有する二次溶解を行う第2の溶解ポンプ1Bとから構成するようにしている。
1 to 4 show a first embodiment of the melting apparatus of the present invention.
The melting device A rotates the rotating
ところで、本実施例においては、第1の溶解ポンプ1Aと第2の溶解ポンプ1Bを1台の溶解ポンプ1で構成するようにしているが、このため、図1に示すように、溶解ポンプ1の吸入部11に溶質及び溶媒からなる一次原料の吸入を閉止する閉止手段6と、一次溶解を行った溶解液を貯留する貯留手段7とを備え、貯留手段7に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、閉止手段6によって一次原料の吸入を閉止した状態の溶解ポンプ1Aの導入室に吸入するようにしている。
これにより、この溶解装置Aは、溶質及び溶媒からなる一次原料を吸入しながら行う一
次溶解と、閉止手段6によって一次原料の吸入を閉止した状態の溶解ポンプ1に、貯留手段7に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として吸入しながら行う二次溶解を、1台の溶解ポンプ1で、それぞれバッチ式で行うことができるようにしている。
By the way, in the present embodiment, the
As a result, the dissolution apparatus A is stored in the storage means 7 in the primary dissolution performed while sucking the primary raw material composed of the solute and the solvent, and in the
溶解ポンプ1には、溶解ポンプ1に対して溶質を供給する溶質供給機構3と、溶媒を供給する溶媒供給機構4とを配設し、ミキシングノズル5に溶媒供給機構4から溶媒を旋回させながら供給することによって、溶質及び溶媒の初期混合を行った後、溶解ポンプ1の吸入部11から吸入するようにして、溶質及び溶媒からなる一次原料の溶解ポンプ1への供給を円滑に行うことができるようにしている。
The
溶質供給機構3は、溶質としての粉体を、所定量ずつ溶解ポンプ1に供給するもので、本実施例においては、ケーシング30内に回転可能に配設した計量回転体34と、計量回転体34を回転駆動する駆動機構M’とから構成するようにしている。
そして、この溶質供給機構3は、溶質排出口32から作用する吸引力によって、溶質供給口31よりも低圧に維持される膨張室33が形成されるとともに、計量回転体34の回転に伴って、各溶質収容室34aの状態が正圧状態と負圧状態とに変化するように構成されている。
また、溶質収容室34aは、計量回転体34の外周面及び中心部において開口するように構成し、計量回転体34の外周面側の開口は、溶質供給口31と連通する溶質供給口開放状態及び膨張室33と連通する膨張室開放状態以外ではケーシング30によって閉鎖されるとともに、計量回転体34の中心部側の開口は、密閉状態(溶質供給口31及び膨張室33と連通しない状態)及び溶質供給口開放状態において閉鎖されるように計量回転体34の中心部に開口閉鎖部材35を偏在させてケーシング10に固定して配設するようにしている。
また、溶質収容室34aが計量回転体34の外周面及び中心部において開口するように、計量回転体34を、駆動機構M’の駆動軸に配設した円盤部材34cに、この円盤部材34cの中心部を除いて放射状に複数枚(本実施例においては、8枚。)の板状の隔壁34bを等間隔に取り付けることによって、周方向に等間隔に溶質収容室34aを区画、形成するようにしている。
なお、溶質としての粉体の供給量は、計量回転体34を回転駆動する駆動機構M’による計量回転体34の回転数を変化させることによって調節することができる。
そして、この溶質供給機構3は、溶質収容室34a等に粉体が付着、堆積することがなく、粉体の流量を安定させて、粉体を所定量ずつ連続して供給することができる。
The
The
The
Further, the measuring
The supply amount of the powder as the solute can be adjusted by changing the number of rotations of the measuring
The
溶媒供給機構4は、流量計を備え、溶媒としての液体を、所定量ずつ溶解ポンプ1に供給するものである。
The solvent supply mechanism 4 includes a flow meter and supplies a predetermined amount of liquid as a solvent to the
溶解ポンプ1は、一次原料及び二次原料並びに循環する溶解液の吸引及び溶解を1台の溶解ポンプで行うことができるものである限りにおいて、その構成は特に限定されるものではないが、本実施例においては、図2〜図3に示すように、円筒状のケーシング10の内部に駆動機構Mの駆動軸に取り付けたロータ13の外周部に複数の回転翼13Aを突設し、ロータ13を回転させることによって、吸入部11から溶質及び溶媒を一次原料として導入室15に吸入して攪拌し、吐出部12から溶解液を吐出させるように構成している。
The configuration of the
この場合において、ケーシング10は、円筒状のケーシング本体10Aと、ケーシング本体10Aの前側(図2において左側)及び後側(図2において右側)に配設された前面ケーシング10B及び後面ケーシング10Cとを備え、ケーシング本体10Aには攪拌して溶解した溶解液を吐出する吐出部12が設けられている。
前面ケーシング10Bには、回転翼13Aと導入室15との間に位置するように円筒状
のステータ14Aを配設し、絞り流路Sを、このステータ14Aに形成した透孔Sa、Sbによって構成するようにしている。
なお、絞り流路Sは、透孔のほか、スリットやノズルによって構成することもできる。
In this case, the
A
The throttle channel S can be constituted by a slit or a nozzle in addition to the through hole.
なお、必要に応じて、回転翼13Aの外周側に、絞り流路Sとして透孔(本実施例においては、スリット状の長孔)を形成したステータ14Bを配設することができる。
これにより、溶解液に対して、透孔を通過する際に、回転翼によって剪断力を作用させることができ、溶解を促進させることができる。
If necessary, a
Thereby, when passing through a through-hole with respect to a solution, a shear force can be made to act by a rotary blade, and melt | dissolution can be accelerated | stimulated.
また、回転翼13Aの内側のさらにステータ14Aの内側には、濾斗状の仕切板16が複数のボス16aを介してロータ13に固定されている。
この仕切板16は、吸入部11の一方の吸入部11Aから、ミキシングノズル5において初期混合を行った溶質及び溶媒からなる一次原料を吸入する溶質及び溶媒が導入される導入室15A(この導入室15Aには、二次溶解の際には、貯留手段7に貯留された一次溶解を行った溶解液が二次原料として導入される。)と、吐出部12から吐出された溶解液の一部が、他方の吸入部11Bを介して循環し、導入される導入室15Bとを区画するもので、この仕切板16とケーシング10との摺動部は、階段状のラビリンス構造となっており、導入室15Aへの一次原料の吸入を円滑に行うことができるようにしている。
Further, a filter funnel-shaped
This
ここで、導入室15を、導入室15Aと導入室15Bとに区画して形成するようにしたため、本実施例においては、図3に示すように、ステータ14Aに形成する透孔Sa、Sbの形状を、導入室15Aに対向する透孔Saを一次原料が詰まりにくい円形に、導入室15Bに対向する透孔Sbを溶解液に対して回転翼による剪断力が作用しやすい長円形に設定するようにしている。
ここで、透孔Sa、Sbの形状は、一次原料及び二次原料並びに循環する溶解液の性状等に応じて任意に設定することができ、例えば、後述の第2実施例のように、一次溶解を行う第1の溶解ポンプ1Aと二次溶解を行う第2の溶解ポンプ1Bを個別の溶解ポンプで構成するような場合には、第1の溶解ポンプ1Aと第2の溶解ポンプ1Bとで、ステータ14Aに形成する透孔Sa、Sbの形状を異なるようにすることもできる。
Here, since the
Here, the shape of the through holes Sa and Sb can be arbitrarily set according to the properties of the primary raw material and the secondary raw material, and the circulated solution, for example, as in the second embodiment to be described later. In the case where the
溶解ポンプ1の吐出部12には、比重によって溶解液を循環流路26と排出流路25とに分離して供給する分離手段2を設けるようにしている。
この分離手段2は、本実施例においては、溶解ポンプ1の吐出部12に連なる導入パイプ21を円筒状容器20の底面から内部に突出して配設し、円筒状容器20の上部に排出流路25と連なる排出口22を備えるとともに、下部に循環流路26と連なる循環口23を備え、導入パイプ21の吐出端に、導入パイプ21から吐出される溶解液の流れを旋回させる捻り板24を配設して構成している。
なお、捻り板24に代えて、又は捻り板24と共に、導入パイプ21の吐出端の上部に、導入パイプ21から吐出される溶解液を攪拌する攪拌羽根を配設することもできる。
この分離手段2を設けることによって、比重の大きい完全に溶解していない溶解液成分を循環流路26に、比重の小さい溶解が完了した溶解液成分を排出流路25に、それぞれ分離して供給することができ、完全に溶解していない溶解液成分が排出流路25から排出されることを防止するとともに、装置の運転効率を向上することができる。
The
In this embodiment, the separating means 2 is arranged such that an
Instead of the
By providing this separation means 2, a solution component having a large specific gravity which is not completely dissolved is separated and supplied to the
閉止手段6は、溶解ポンプ1の吸入部11への溶質及び溶媒からなる一次原料の吸入を選択的に閉止することができるようにするもので、本実施例においては、流路の内径と略同径の通過孔を形成した仕切板をシリンダの先端に配設し、仕切板を流路に対して直交して移動させるシャッタバルブを用いるようにしている。
The closing means 6 makes it possible to selectively close the suction of the primary material composed of the solute and the solvent into the
閉止手段6は、溶解ポンプ1の吸入部11への溶質及び溶媒からなる一次原料の吸入を
選択的に閉止することができるようにする限りにおいて任意の箇所に配設することができるが、本実施例においては、溶質供給機構3とミキシングノズル5との間にシャッタバルブを配設し、溶媒の溶解ポンプ1の吸入部11への吸入の閉止は、溶媒の供給路40に配設した開閉弁41によって行うようにしている。
そして、本実施例においては、一次原料の吸入を閉止した状態において、貯留手段7に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、溶媒の供給路である供給路40に供給するように構成するようにしている。
これにより、溶解ポンプ1に二次原料の供給部を別途設ける必要がなく、溶解ポンプ1の構造を簡略化することができる。
The closing means 6 can be disposed at any location as long as it can selectively close the suction of the primary material composed of the solute and the solvent into the
In the present embodiment, in a state in which the suction of the primary raw material is closed, the solution obtained by the primary dissolution stored in the storage means 7 is supplied as the secondary raw material to the
Thereby, it is not necessary to separately provide a secondary raw material supply unit in the
貯留手段7は、一次溶解が行われ、分離手段2の排出口22から排出された溶解液を、排出流路25を介して貯留するためのもので、タンク、ホッパ等の任意の形式の貯留手段を用いることができる。
そして、本実施例において、貯留手段7には、タンク70を使用し、タンク70の上部に形成した導入口71に排出流路25を接続するとともに、下部に形成した排出口72に二次原料流路44を接続し、二次原料流路44を溶媒の供給部である供給路40に開閉弁42を介して接続するようにしている。
また、タンク70には、駆動機構74によって回転駆動される攪拌翼73を配設し、内部に貯留した溶解液の攪拌を行うことができるようにしている。
また、タンク70には、必要に応じて、大気開放弁(図示省略)を配設し、溶解液中に含まれる気泡の脱気を行うようにすることができる。
The storage means 7 is used for storing the dissolved liquid that has undergone primary dissolution and discharged from the
In this embodiment, the storage means 7 uses a
In addition, the
Further, the
この溶解装置Aは、溶質供給機構3及び溶媒供給機構4から溶質及び溶媒を一次原料として溶解ポンプ1に供給しながら溶解ポンプ1の運転を開始する。
溶質及び溶媒は、ミキシングノズル5において、初期混合を行った後、溶解ポンプ1の吸入部11Aから導入室15Aに導入される。
そして、回転翼13Aの内側と外側とに配設されたステータ14Aに形成した透孔Sa及びステータ14Bに形成した透孔を通過することによって、剪断作用を受けながら攪拌、溶解され、吐出部12から吐出される。
The dissolution apparatus A starts the operation of the
The solute and the solvent are initially mixed in the mixing nozzle 5 and then introduced into the
Then, by passing through the through hole Sa formed in the
吐出部12から吐出された溶解液は、分離手段2により、比重の大きい完全に溶解していない溶解液成分は、循環流路26を介して、溶解ポンプ1の吸入部11Bから導入室15Bに導入され、ステータ14Aに形成した透孔Sb及びステータ14Bに形成した透孔を通過することによって、剪断作用を受けながら攪拌、溶解され、吐出部12から吐出され、一方、比重の小さい溶解が完了した溶解液成分は、排出流路25を介して、貯留手段7としてのタンク70に貯留される。
The lysate discharged from the
そして、所定量の一次原料の供給がなされたとき、閉止手段6によって、溶質及び溶媒からなる一次原料の吸入を閉止し、一次溶解を終了するとともに、貯留手段7に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、閉止手段6によって一次原料の吸入を閉止した状態の溶解ポンプ1の吸入部11Aから導入室15Aに導入し、一次溶解と同様に溶解ポンプ1を運転することにより、二次溶解を行う。
When a predetermined amount of the primary raw material is supplied, the closing means 6 closes the suction of the primary raw material made of the solute and the solvent to complete the primary dissolution and perform the primary dissolution stored in the storage means 7. By using the dissolved solution as a secondary material and introducing it into the
この二次溶解においては、一次原料の吸入を閉止し、気体の吸引をなくした状態で溶解ポンプ1が運転されることによって、溶解ポンプ1の効率を向上することができ、導入室15A、15Bを高真空状態にして、絞り流路Sとしてのステータ14Aに形成した透孔Sa及びステータ14Bに形成した透孔を通過する溶解液にキャビテーションを起こさせ、溶解液に含まれる気泡の膨張とそれによって生じる衝撃により、溶解を促進させるとともに、溶解液中に残存している微小気泡を消滅させることができるものとなる。
また、吸入部11Bに循環させる溶解液中に残存している微小気泡を消滅させることが
できることによって、溶解ポンプ1の効率を一層向上することができ、溶質が難溶解物質の場合でも、半溶解状態の物質を完全に溶解させることができるものとなる。
In this secondary melting, the efficiency of the
In addition, since the microbubbles remaining in the solution to be circulated in the
なお、本実施例においては、二次溶解を行った溶解液は、排出流路25を介して、貯留手段7としてのタンク70に一旦戻すようにし、さらに、必要に応じて、溶解ポンプ1への循環を繰り返した後、開閉弁42、43を開閉操作することによって、次工程Nに送られる。
これにより、溶解液中に微小気泡や半溶解状態の物質が残存しない高品質の溶解液を得ることができる。
In the present embodiment, the solution that has undergone secondary dissolution is temporarily returned to the
Thereby, it is possible to obtain a high-quality solution that does not leave microbubbles or a semi-dissolved substance in the solution.
図5に、本発明の溶解装置の第2実施例を示す。
この溶解装置Bは、第1の溶解ポンプ1Aと第2の溶解ポンプ1Bを個別に構成し、第1の溶解ポンプ1Aの排出流路25と第2の溶解ポンプ1Bの吸入部11とを接続流路27を介して接続するようにしている。
これにより、この溶解装置Bは、溶質及び溶媒からなる一次原料を吸入しながら行う一次溶解と、一次溶解を行った溶解液を二次原料として吸入しながら行う二次溶解を、連続して行うことができるようにしている。
ここで、第1の溶解ポンプ1A及び第2の溶解ポンプ1Bの構成は、上記第1実施例の溶解装置Aの溶解ポンプ1と、一次原料の吸入を閉止する閉止手段6等を必ずしも必要としない点を除き、基本的に同様である。
FIG. 5 shows a second embodiment of the melting apparatus of the present invention.
The dissolution apparatus B includes a
Thus, the dissolution apparatus B continuously performs primary dissolution performed while inhaling the primary material composed of the solute and the solvent, and secondary dissolution performed while inhaling the solution obtained by the primary dissolution as the secondary material. To be able to.
Here, the configuration of the
そして、本実施例においては、第1の溶解ポンプ1Aを、1台の溶解ポンプ1Aで、第2の溶解ポンプ1Bを、2台の溶解ポンプ1Ba、1Bbで構成し(ここで、溶解ポンプ1Bbは、一次溶解及び二次溶解を行った溶解液を原料としている。)、3台の溶解ポンプ1A、1Ba、1Bbを直列に接続した例を示すが、溶解ポンプの数や接続方式(直列接続のほか、並列接続を併用することもできる。)は、一次原料及び二次原料の性状等に応じて任意に設定することができる。
In this embodiment, the
ここで、第1の溶解ポンプ1Aと第2の溶解ポンプ1Baを接続する接続流路27及び第2の溶解ポンプ1Baと第2の溶解ポンプ1Bbを接続する接続流路27aには、貯留手段8を介在させるようにしている。
貯留手段8は、溶解液を一時貯留するためのもので、タンク、ホッパ等の任意の形式の貯留手段を用いることができる。
貯留手段8は、貯留した溶解液の量を計測するレベル計81を備え、レベル計81からのレベル信号によって開閉弁82を開閉操作して、第2の溶解ポンプ1Ba、1Bbに、二次原料としての溶解液を供給するようにしている。
また、貯留手段8には、必要に応じて、大気開放弁(図示省略)を配設し、溶解液中に含まれる気泡の脱気を行うようにすることができる。
Here, in the
The storage means 8 is for temporarily storing the solution, and any type of storage means such as a tank or a hopper can be used.
The
In addition, the storage means 8 may be provided with an air release valve (not shown) as necessary to degas bubbles contained in the solution.
この溶解装置Bは、第2の溶解ポンプ1Ba、1Bbを運転することにより行う二次溶解において、気体の吸引をなくした状態で第2の溶解ポンプ1Ba、1Bbが運転されることによって、第2の溶解ポンプ1Ba、1Bbの効率を向上することができ、導入室15A、15Bを高真空状態にして、絞り流路Sとしてのステータ14Aに形成した透孔Sa及びステータ14Bに形成した透孔を通過する溶解液にキャビテーションを起こさせ、溶解液に含まれる気泡の膨張とそれによって生じる衝撃により、溶解を促進させるとともに、溶解液中に残存している微小気泡を消滅させることができるものとなる。
また、吸入部11Bに循環させる溶解液中に残存している微小気泡を消滅させることができることによって、溶解ポンプ1の効率を一層向上することができ、溶質が難溶解物質の場合でも、半溶解状態の物質を完全に溶解させることができるものとなる。
In the secondary melting performed by operating the second dissolution pumps 1Ba and 1Bb, the dissolution apparatus B is operated by operating the second dissolution pumps 1Ba and 1Bb in a state where gas suction is eliminated. The melting pumps 1Ba and 1Bb can be improved in efficiency, the
In addition, since the microbubbles remaining in the solution to be circulated in the
なお、本実施例のその他の構成及び作用は、上記第1実施例と同様である。 The other configuration and operation of the present embodiment are the same as those of the first embodiment.
以上、本発明の溶解装置について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。 As mentioned above, although the melting | dissolving apparatus of this invention was demonstrated based on the several Example, this invention is not limited to the structure described in the said Example, The structure is suitably changed in the range which does not deviate from the meaning. can do.
本発明の溶解装置は、溶解液中に含まれる微小気泡を消滅させるとともに、ミクロゲルのような半溶解状態の物質を完全に溶解させることができるという特性を有していることから、溶質が難溶解物質の場合を含む溶解の用途に好適に用いることができることから、適用技術分野も、食品や薬品の技術分野に加え、化学、建設等の技術分野で用いられる溶解装置に広く適用することができる。 The dissolution apparatus of the present invention has characteristics that it can eliminate microbubbles contained in the solution and completely dissolve a semi-dissolved substance such as a microgel. Since it can be suitably used for dissolution applications including the case of dissolved substances, it can be widely applied to dissolution apparatuses used in technical fields such as chemistry and construction in addition to the technical fields of food and medicine. it can.
1 溶解ポンプ
1A 第1の溶解ポンプ
1B 第2の溶解ポンプ
1Ba 第2の溶解ポンプ
1Bb 第2の溶解ポンプ
10 ケーシング
11 吸入部
12 吐出部
13 ロータ
13A 回転翼
14A ステータ
14B ステータ
15 導入室
2 分離手段
25 排出流路
26 循環流路
27 接続流路
3 溶質供給機構
4 溶媒供給機構
40 供給路
44 二次原料流路
6 閉止手段
7 貯留手段
A 溶解装置
B 溶解装置
S 絞り流路
Sa 透孔
Sb 透孔
DESCRIPTION OF
本発明は、溶解装置の運転方法に関するものであって、特に、溶解液中に含まれる微小気泡を消滅させるとともに、ミクロゲルのような半溶解状態の物質を完全に溶解させることができるようにした溶解装置の運転方法に関するものである。 The present invention relates to a method for operating a dissolution apparatus , and in particular, eliminates microbubbles contained in a solution, and allows a semi-dissolved substance such as a microgel to be completely dissolved. The present invention relates to a method for operating a melting apparatus.
従来、溶質(例えば、粉体)に溶媒(例えば、液体)を溶解(拡散を含む。以下、同じ。)する溶解装置として、回転翼を回転させて、吸入部から溶質及び溶媒を原料として導入室に吸入して、絞り流路を通過させ、回転翼によって攪拌して、吐出部から溶解液を吐出させるとともに、吐出部から吐出された溶解液の一部を前記吸入部に循環させる循環流路及び排出流路を有する溶解ポンプを備えた溶解装置が提案され、実用化されている(例えば、特許文献1〜2参照)。
Conventionally, as a dissolving device for dissolving a solvent (for example, liquid) in a solute (for example, powder) (including diffusion, the same applies hereinafter), the rotor is rotated and the solute and the solvent are introduced as raw materials from the suction portion. A circulating flow that sucks into the chamber, passes through the throttle channel, and is agitated by the rotating blades to discharge the solution from the discharge unit and circulate a part of the solution discharged from the discharge unit to the suction unit. A dissolution apparatus including a dissolution pump having a channel and a discharge channel has been proposed and put into practical use (see, for example,
ところで、上記従来の溶解装置では、導入室に吸入する原料、具体的には、溶質である粉体と共に気体(粉体の粒子間に存在する気体を含む。)を吸引してしまうことによって、溶解ポンプの効率が低下するとともに、特に、溶解液の粘度が高い場合には、溶解液中に微小気泡が残存し、溶解液の品質が低下するという問題があった。
また、吸入部に循環させる溶解液中に微小気泡が存在することによって、溶解ポンプの効率が低下し、特に、溶質が澱粉や高吸水性ポリマ(例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC))のように吸水してゲル化するような難溶解の物質の場合には、ミクロゲルのような半溶解状態の物質が残存し、溶解液の品質が低下するという問題があった。
By the way, in the above conventional melting apparatus, by sucking a gas (including a gas existing between particles of a powder) together with a raw material sucked into an introduction chamber, specifically, a powder as a solute, The efficiency of the dissolution pump is reduced, and particularly when the viscosity of the solution is high, there is a problem that microbubbles remain in the solution and the quality of the solution decreases.
In addition, the presence of microbubbles in the solution to be circulated in the suction section reduces the efficiency of the dissolution pump. In particular, the solute is water-absorbing like starch or a superabsorbent polymer (for example, carboxymethylcellulose (CMC)). In the case of a hardly soluble substance that gels as a result, a semi-dissolved substance such as a microgel remains, and the quality of the solution is degraded.
本発明は、上記従来の溶解装置が有する問題点に鑑み、溶解液中に含まれる微小気泡を消滅させるとともに、ミクロゲルのような半溶解状態の物質を完全に溶解させることができるようにすることによって、高品質の溶解液を得ることができる溶解装置の運転方法を提供することを目的とする。 In view of the problems of the above-described conventional dissolution apparatus, the present invention eliminates microbubbles contained in a solution and enables a semi-dissolved substance such as a microgel to be completely dissolved. It is an object of the present invention to provide a method for operating a dissolving apparatus capable of obtaining a high-quality dissolving solution.
上記目的を達成するため、本発明の溶解装置の運転方法は、回転翼を回転させて、吸入部から溶質及び溶媒を一次原料として導入室に吸入して、絞り流路を通過させ、回転翼によって攪拌して、吐出部から溶解液を吐出させるとともに、吐出部から吐出された溶解液の一部を前記吸入部に循環させる循環流路及び排出流路を有する溶解ポンプと、該溶解ポンプの吸入部に溶質及び溶媒からなる一次原料の吸入を閉止する閉止手段と、溶解ポンプによって一次溶解を行った溶解液を貯留し、該溶解液中に含まれる気泡の脱気を行うことができるようにした貯留手段とを備えた溶解装置の運転方法であって、前記溶解ポンプを用いて一次溶解を行った後、貯留手段に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、前記閉止手段によって一次原料の吸入を閉止した状態の溶解ポンプの導入室に吸入するようにすることによって二次溶解を行うことを特徴とする。
この溶解装置の運転方法は、溶解ポンプの吸入部から溶質及び溶媒を一次原料として導入室に吸入して一次溶解を行った後、溶解ポンプの吸入部から一次溶解を行った溶解液を二次原料として導入室に吸入して二次溶解を行うことにより、溶解ポンプによる二次溶解において、気体の吸引をなくすことができる。
In order to achieve the above object, the operation method of the melting apparatus of the present invention is to rotate the rotating blade, suck the solute and solvent from the suction portion as primary materials into the introduction chamber, pass through the throttle channel, and rotate the rotating blade. It stirred by, with ejecting solution from the discharge portion, and dissolve pump with the circulation flow path and the discharge flow path for circulating a portion of the solution discharged from the discharge portion to the suction portion, the dissolution pump A suction means for closing the primary raw material composed of a solute and a solvent, and a solution obtained by the primary dissolution by a dissolution pump are stored in the suction part of the gas, and bubbles contained in the solution can be degassed. In the operation method of the dissolution apparatus provided with the storage means as described above, after performing the primary dissolution using the dissolution pump, the dissolved solution that has been subjected to the primary dissolution stored in the storage means as a secondary raw material, One by the closing means It characterized that you perform secondary dissolution by allowing inhalation the introduction chamber of the dissolution pump in a state of closing the intake of the material.
Method of operating the dissolution apparatus after the suction to the primary dissolving the introduction chamber as a primary raw material solute and solvent from the suction portion of the dissolve pump, the lysate was subjected to primary dissolution through the suction unit of the dissolve pump by performing the secondary lysed sucked into the inlet chamber as a secondary raw material, in a secondary dissolution by dissolve pump, can be eliminated suction gas.
この場合において、溶解装置の絞り流路を、回転翼と導入室の間に配設したステータに形成した透孔によって構成することができる。 In this case, the throttle channel of the melting device can be configured by a through hole formed in the stator disposed between the rotor blade and the introduction chamber.
また、溶解装置の第1の溶解ポンプ及び第2の溶解ポンプの吐出部に、比重によって溶解液を循環流路と排出流路とに分離して供給する分離手段を設けることができる。
この分離手段は、比重の大きい完全に溶解していない溶解液成分を循環流路に、比重の小さい溶解が完了した溶解液成分を排出流路に、それぞれ分離して供給することができる。
In addition, separation means for separating and supplying the lysate into the circulation flow path and the discharge flow path by specific gravity can be provided at the discharge portions of the first dissolution pump and the second dissolution pump of the dissolution apparatus .
This separation means can separate and supply a solution component having a large specific gravity which has not been completely dissolved to the circulation channel and a solution component having a small specific gravity having been completely dissolved to the discharge channel.
ここで、溶解ポンプの吸入部に溶質及び溶媒からなる一次原料の吸入を閉止する閉止手段と、一次溶解を行った溶解液を貯留する貯留手段とを備え、該貯留手段に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、閉止手段によって一次原料の吸入を閉止した状態の溶解ポンプの導入室に吸入するようにする。
この溶解装置は、溶質及び溶媒からなる一次原料を吸入しながら行う一次溶解と、閉止手段によって一次原料の吸入を閉止した状態の溶解ポンプに、貯留手段に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として吸入しながら行う二次溶解を、1台の溶解ポンプで、それぞれバッチ式で行うことができる。
Here, provided with closure means for closing the intake of the primary feedstock consisting of a solute and a solvent to the suction portion of the dissolve pump, and a storage means for storing the lysate was subjected to primary dissolution, primary pooled in the accumulating means The dissolved solution is used as a secondary material, and is sucked into the introduction chamber of the dissolution pump in a state where the suction of the primary material is closed by the closing means.
This dissolution apparatus is a solution obtained by performing primary dissolution performed while sucking a primary material composed of a solute and a solvent, and a primary solution stored in a storage unit in a dissolution pump in a state where the suction of the primary material is closed by a closing unit. the secondary dissolution performed while inhaled as secondary material, with a single lysis pump, respectively Ru can be carried out batchwise.
この場合において、一次原料の吸入を閉止した状態において、貯留手段に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、前記吸入部における前記溶媒の供給部に供給するように構成することができる。 In this case, in a state in which the suction of the primary raw material is closed, the dissolved solution that has been subjected to the primary dissolution stored in the storage means is supplied as the secondary raw material to the solvent supply unit in the suction unit. Can do.
本発明の溶解装置の運転方法によれば、気体の吸引をなくした状態で二次溶解を行うことができることによって、溶解ポンプの効率を向上することができ、導入室を高真空状態にして、絞り流路を通過する溶解液にキャビテーションを起こさせ、溶解液に含まれる気泡の膨張とそれによって生じる衝撃により、溶解を促進させるとともに、溶解液中に残存している微小気泡を消滅させることができる。
また、吸入部に循環させる溶解液中に残存している微小気泡を消滅させることができることによって、溶解ポンプの効率を一層向上することができ、溶質が難溶解物質の場合でも、半溶解状態の物質を完全に溶解させることができる。
これにより、溶解液中に微小気泡や半溶解状態の物質が残存しない高品質の溶解液を得ることができる。
According to the operating method of the dissolution apparatus of the present invention, by being able to perform secondary dissolution in a state of lost suction of the air body, it is possible to improve the efficiency of dissolution pump, and the intake chamber to a high vacuum state・ Cavitation is caused in the solution passing through the throttle channel, and the dissolution is promoted by the expansion of bubbles contained in the solution and the impact generated thereby, and the microbubbles remaining in the solution are eliminated. Can do.
In addition, the ability to eliminate the microbubbles remaining in the solution to be circulated in the inhalation part can further improve the efficiency of the dissolution pump, and even if the solute is a hardly soluble substance, it is in a semi-dissolved state. The substance can be completely dissolved.
Thereby, it is possible to obtain a high-quality solution that does not leave microbubbles or a semi-dissolved substance in the solution.
また、絞り流路を、回転翼と導入室の間に配設したステータに形成した透孔によって構成することにより、一次原料及び二次原料並びに循環する溶解液に対して、透孔を通過する際に、回転翼によって剪断力を作用させることができ、これによって、溶解を一層促進させることができる。 Further, the throttle channel is configured by a through hole formed in the stator disposed between the rotor blade and the introduction chamber, so that the primary material and the secondary material and the circulating solution pass through the through hole. In this case, a shearing force can be applied by the rotating blades, which can further promote dissolution.
また、前記循環路の入口に比重によって溶解された被溶解物質を循環路と排出路とに分離して供給する分離手段を設けることにより、比重の大きい完全に溶解していない溶解液成分を選択的に循環流路に循環させることができ、完全に溶解していない溶解液成分が排出流路から排出されることを防止するとともに、装置の運転効率を向上することができる。 In addition, by providing separation means for separating and supplying the substance to be dissolved dissolved by specific gravity into the circulation path and the discharge path at the inlet of the circulation path, a solution component having a high specific gravity and not completely dissolved can be selected. Therefore, it is possible to circulate through the circulation flow path, to prevent the solution component not completely dissolved from being discharged from the discharge flow path, and to improve the operation efficiency of the apparatus.
また、溶解ポンプを1台の溶解ポンプで構成することにより、装置のコストを低減できるとともに、装置の設置スペースを小さくすることができ、さらに、装置、特に、溶解ポンプの洗浄やメンテナンス作業を簡単に行うことができる。 Further, by constituting the dissolve pump on one dissolution pumps, it is possible to reduce the cost of the apparatus, it is possible to reduce the installation space of the apparatus, furthermore, devices, in particular, the cleaning and maintenance of dissolved pump It can be done easily.
また、一次原料の吸入を閉止した状態において、貯留手段に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、前記吸入部における前記溶媒の供給部に供給するように構成することにより、溶解ポンプに二次原料の供給部を別途設ける必要がなく、溶解ポンプの構造を簡略化することができる。 Further, in a state where the suction of the primary raw material is closed, the solution that has been subjected to the primary dissolution stored in the storage means is configured as a secondary raw material, and is supplied to the solvent supply unit in the suction unit, It is not necessary to separately provide a secondary raw material supply unit in the dissolution pump, and the structure of the dissolution pump can be simplified.
以下、本発明の溶解装置の運転方法の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a method for operating a melting apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1〜図4に、本発明の溶解装置の運転方法を実施するための溶解装置の一実施例を示す。
この溶解装置Aは、回転翼13Aを回転させて、吸入部11から溶質及び溶媒を一次原料として導入室15に吸入して、絞り流路Sを通過させ、回転翼13Aによって攪拌して、吐出部12から溶解液を吐出させるとともに、吐出部12から吐出された溶解液の一部を吸入部11に循環させる循環流路26及び排出流路25を有する一次溶解を行う第1の溶解ポンプ1Aと、回転翼13Aを回転させて、吸入部11から第1の溶解ポンプ1Aの排出流路25から排出された溶解液を二次原料として導入室15に吸入して、絞り流路Sを通過させ、回転翼13Aによって攪拌して、吐出部12から溶解液を吐出させるとともに、吐出部12から吐出された溶解液の一部を吸入部11に循環させる循環流路26及び排出流路25を有する二次溶解を行う第2の溶解ポンプ1Bとから構成するようにしている。
1 to 4 show an embodiment of a melting apparatus for carrying out the operation method of the melting apparatus of the present invention.
The melting device A rotates the
ところで、本実施例においては、第1の溶解ポンプ1Aと第2の溶解ポンプ1Bを1台の溶解ポンプ1で構成するようにしているが、このため、図1に示すように、溶解ポンプ1の吸入部11に溶質及び溶媒からなる一次原料の吸入を閉止する閉止手段6と、一次溶解を行った溶解液を貯留する貯留手段7とを備え、貯留手段7に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、閉止手段6によって一次原料の吸入を閉止した状態の溶解ポンプ1Aの導入室に吸入するようにしている。
これにより、この溶解装置Aは、溶質及び溶媒からなる一次原料を吸入しながら行う一次溶解と、閉止手段6によって一次原料の吸入を閉止した状態の溶解ポンプ1に、貯留手段7に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として吸入しながら行う二次溶解を、1台の溶解ポンプ1で、それぞれバッチ式で行うことができるようにしている。
By the way, in the present embodiment, the
As a result, the dissolution apparatus A is stored in the storage means 7 in the primary dissolution performed while sucking the primary raw material composed of the solute and the solvent, and in the
溶解ポンプ1には、溶解ポンプ1に対して溶質を供給する溶質供給機構3と、溶媒を供給する溶媒供給機構4とを配設し、ミキシングノズル5に溶媒供給機構4から溶媒を旋回させながら供給することによって、溶質及び溶媒の初期混合を行った後、溶解ポンプ1の吸入部11から吸入するようにして、溶質及び溶媒からなる一次原料の溶解ポンプ1への供給を円滑に行うことができるようにしている。
The
溶質供給機構3は、溶質としての粉体を、所定量ずつ溶解ポンプ1に供給するもので、本実施例においては、ケーシング30内に回転可能に配設した計量回転体34と、計量回転体34を回転駆動する駆動機構M’とから構成するようにしている。
そして、この溶質供給機構3は、溶質排出口32から作用する吸引力によって、溶質供給口31よりも低圧に維持される膨張室33が形成されるとともに、計量回転体34の回転に伴って、各溶質収容室34aの状態が正圧状態と負圧状態とに変化するように構成されている。
また、溶質収容室34aは、計量回転体34の外周面及び中心部において開口するように構成し、計量回転体34の外周面側の開口は、溶質供給口31と連通する溶質供給口開放状態及び膨張室33と連通する膨張室開放状態以外ではケーシング30によって閉鎖されるとともに、計量回転体34の中心部側の開口は、密閉状態(溶質供給口31及び膨張室33と連通しない状態)及び溶質供給口開放状態において閉鎖されるように計量回転体34の中心部に開口閉鎖部材35を偏在させてケーシング10に固定して配設するようにしている。
また、溶質収容室34aが計量回転体34の外周面及び中心部において開口するように、計量回転体34を、駆動機構M’の駆動軸に配設した円盤部材34cに、この円盤部材34cの中心部を除いて放射状に複数枚(本実施例においては、8枚。)の板状の隔壁34bを等間隔に取り付けることによって、周方向に等間隔に溶質収容室34aを区画、形成するようにしている。
なお、溶質としての粉体の供給量は、計量回転体34を回転駆動する駆動機構M’による計量回転体34の回転数を変化させることによって調節することができる。
そして、この溶質供給機構3は、溶質収容室34a等に粉体が付着、堆積することがなく、粉体の流量を安定させて、粉体を所定量ずつ連続して供給することができる。
The
The
The
Further, the measuring
The supply amount of the powder as the solute can be adjusted by changing the number of rotations of the measuring
The
溶媒供給機構4は、流量計を備え、溶媒としての液体を、所定量ずつ溶解ポンプ1に供給するものである。
The solvent supply mechanism 4 includes a flow meter and supplies a predetermined amount of liquid as a solvent to the
溶解ポンプ1は、一次原料及び二次原料並びに循環する溶解液の吸引及び溶解を1台の溶解ポンプで行うことができるものである限りにおいて、その構成は特に限定されるものではないが、本実施例においては、図2〜図3に示すように、円筒状のケーシング10の内部に駆動機構Mの駆動軸に取り付けたロータ13の外周部に複数の回転翼13Aを突設し、ロータ13を回転させることによって、吸入部11から溶質及び溶媒を一次原料として導入室15に吸入して攪拌し、吐出部12から溶解液を吐出させるように構成している。
The configuration of the
この場合において、ケーシング10は、円筒状のケーシング本体10Aと、ケーシング本体10Aの前側(図2において左側)及び後側(図2において右側)に配設された前面ケーシング10B及び後面ケーシング10Cとを備え、ケーシング本体10Aには攪拌して溶解した溶解液を吐出する吐出部12が設けられている。
前面ケーシング10Bには、回転翼13Aと導入室15との間に位置するように円筒状のステータ14Aを配設し、絞り流路Sを、このステータ14Aに形成した透孔Sa、Sbによって構成するようにしている。
なお、絞り流路Sは、透孔のほか、スリットやノズルによって構成することもできる。
In this case, the
A
The throttle channel S can be constituted by a slit or a nozzle in addition to the through hole.
なお、必要に応じて、回転翼13Aの外周側に、絞り流路Sとして透孔(本実施例においては、スリット状の長孔)を形成したステータ14Bを配設することができる。
これにより、溶解液に対して、透孔を通過する際に、回転翼によって剪断力を作用させることができ、溶解を促進させることができる。
If necessary, a
Thereby, when passing through a through-hole with respect to a solution, a shear force can be made to act by a rotary blade, and melt | dissolution can be accelerated | stimulated.
また、回転翼13Aの内側のさらにステータ14Aの内側には、濾斗状の仕切板16が複数のボス16aを介してロータ13に固定されている。
この仕切板16は、吸入部11の一方の吸入部11Aから、ミキシングノズル5において初期混合を行った溶質及び溶媒からなる一次原料を吸入する溶質及び溶媒が導入される導入室15A(この導入室15Aには、二次溶解の際には、貯留手段7に貯留された一次溶解を行った溶解液が二次原料として導入される。)と、吐出部12から吐出された溶解液の一部が、他方の吸入部11Bを介して循環し、導入される導入室15Bとを区画するもので、この仕切板16とケーシング10との摺動部は、階段状のラビリンス構造となっており、導入室15Aへの一次原料の吸入を円滑に行うことができるようにしている。
Further, a filter funnel-shaped
This
ここで、導入室15を、導入室15Aと導入室15Bとに区画して形成するようにしたため、本実施例においては、図3に示すように、ステータ14Aに形成する透孔Sa、Sbの形状を、導入室15Aに対向する透孔Saを一次原料が詰まりにくい円形に、導入室15Bに対向する透孔Sbを溶解液に対して回転翼による剪断力が作用しやすい長円形に設定するようにしている。
ここで、透孔Sa、Sbの形状は、一次原料及び二次原料並びに循環する溶解液の性状等に応じて任意に設定することができ、例えば、後述の参考例のように、一次溶解を行う第1の溶解ポンプ1Aと二次溶解を行う第2の溶解ポンプ1Bを個別の溶解ポンプで構成するような場合には、第1の溶解ポンプ1Aと第2の溶解ポンプ1Bとで、ステータ14Aに形成する透孔Sa、Sbの形状を異なるようにすることもできる。
Here, since the
Here, through hole Sa, the shape of Sb can be arbitrarily set according to the primary feedstock and secondary feedstock and the properties of the dissolution liquid circulating like, for example, as the reference example described later, the primary dissolution In the case where the
溶解ポンプ1の吐出部12には、比重によって溶解液を循環流路26と排出流路25とに分離して供給する分離手段2を設けるようにしている。
この分離手段2は、本実施例においては、溶解ポンプ1の吐出部12に連なる導入パイプ21を円筒状容器20の底面から内部に突出して配設し、円筒状容器20の上部に排出流路25と連なる排出口22を備えるとともに、下部に循環流路26と連なる循環口23を備え、導入パイプ21の吐出端に、導入パイプ21から吐出される溶解液の流れを旋回させる捻り板24を配設して構成している。
なお、捻り板24に代えて、又は捻り板24と共に、導入パイプ21の吐出端の上部に、導入パイプ21から吐出される溶解液を攪拌する攪拌羽根を配設することもできる。
この分離手段2を設けることによって、比重の大きい完全に溶解していない溶解液成分を循環流路26に、比重の小さい溶解が完了した溶解液成分を排出流路25に、それぞれ分離して供給することができ、完全に溶解していない溶解液成分が排出流路25から排出されることを防止するとともに、装置の運転効率を向上することができる。
The
In this embodiment, the separating means 2 is arranged such that an
Instead of the
By providing this separation means 2, a solution component having a large specific gravity which is not completely dissolved is separated and supplied to the
閉止手段6は、溶解ポンプ1の吸入部11への溶質及び溶媒からなる一次原料の吸入を選択的に閉止することができるようにするもので、本実施例においては、流路の内径と略同径の通過孔を形成した仕切板をシリンダの先端に配設し、仕切板を流路に対して直交して移動させるシャッタバルブを用いるようにしている。
The closing means 6 makes it possible to selectively close the suction of the primary material composed of the solute and the solvent into the
閉止手段6は、溶解ポンプ1の吸入部11への溶質及び溶媒からなる一次原料の吸入を選択的に閉止することができるようにする限りにおいて任意の箇所に配設することができるが、本実施例においては、溶質供給機構3とミキシングノズル5との間にシャッタバルブを配設し、溶媒の溶解ポンプ1の吸入部11への吸入の閉止は、溶媒の供給路40に配設した開閉弁41によって行うようにしている。
そして、本実施例においては、一次原料の吸入を閉止した状態において、貯留手段7に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、溶媒の供給路である供給路40に供給するように構成するようにしている。
これにより、溶解ポンプ1に二次原料の供給部を別途設ける必要がなく、溶解ポンプ1の構造を簡略化することができる。
The closing means 6 can be disposed at any location as long as it can selectively close the suction of the primary material composed of the solute and the solvent into the
In the present embodiment, in a state in which the suction of the primary raw material is closed, the solution obtained by the primary dissolution stored in the storage means 7 is supplied as the secondary raw material to the
Thereby, it is not necessary to separately provide a secondary raw material supply unit in the
貯留手段7は、一次溶解が行われ、分離手段2の排出口22から排出された溶解液を、排出流路25を介して貯留するためのもので、タンク、ホッパ等の任意の形式の貯留手段を用いることができる。
そして、本実施例において、貯留手段7には、タンク70を使用し、タンク70の上部に形成した導入口71に排出流路25を接続するとともに、下部に形成した排出口72に二次原料流路44を接続し、二次原料流路44を溶媒の供給部である供給路40に開閉弁42を介して接続するようにしている。
また、タンク70には、駆動機構74によって回転駆動される攪拌翼73を配設し、内部に貯留した溶解液の攪拌を行うことができるようにしている。
また、タンク70には、必要に応じて、大気開放弁(図示省略)を配設し、溶解液中に含まれる気泡の脱気を行うようにすることができる。
The storage means 7 is used for storing the dissolved liquid that has undergone primary dissolution and discharged from the
In this embodiment, the storage means 7 uses a
In addition, the
Further, the
この溶解装置Aは、溶質供給機構3及び溶媒供給機構4から溶質及び溶媒を一次原料として溶解ポンプ1に供給しながら溶解ポンプ1の運転を開始する。
溶質及び溶媒は、ミキシングノズル5において、初期混合を行った後、溶解ポンプ1の吸入部11Aから導入室15Aに導入される。
そして、回転翼13Aの内側と外側とに配設されたステータ14Aに形成した透孔Sa及びステータ14Bに形成した透孔を通過することによって、剪断作用を受けながら攪拌、溶解され、吐出部12から吐出される。
The dissolution apparatus A starts the operation of the
The solute and the solvent are initially mixed in the mixing nozzle 5 and then introduced into the
Then, by passing through the through hole Sa formed in the
吐出部12から吐出された溶解液は、分離手段2により、比重の大きい完全に溶解していない溶解液成分は、循環流路26を介して、溶解ポンプ1の吸入部11Bから導入室15Bに導入され、ステータ14Aに形成した透孔Sb及びステータ14Bに形成した透孔を通過することによって、剪断作用を受けながら攪拌、溶解され、吐出部12から吐出され、一方、比重の小さい溶解が完了した溶解液成分は、排出流路25を介して、貯留手段7としてのタンク70に貯留される。
The lysate discharged from the
そして、所定量の一次原料の供給がなされたとき、閉止手段6によって、溶質及び溶媒からなる一次原料の吸入を閉止し、一次溶解を終了するとともに、貯留手段7に貯留された一次溶解を行った溶解液を二次原料として、閉止手段6によって一次原料の吸入を閉止した状態の溶解ポンプ1の吸入部11Aから導入室15Aに導入し、一次溶解と同様に溶解ポンプ1を運転することにより、二次溶解を行う。
When a predetermined amount of the primary raw material is supplied, the closing means 6 closes the suction of the primary raw material made of the solute and the solvent to complete the primary dissolution and perform the primary dissolution stored in the storage means 7. By using the dissolved solution as a secondary material and introducing it into the
この二次溶解においては、一次原料の吸入を閉止し、気体の吸引をなくした状態で溶解ポンプ1が運転されることによって、溶解ポンプ1の効率を向上することができ、導入室15A、15Bを高真空状態にして、絞り流路Sとしてのステータ14Aに形成した透孔Sa及びステータ14Bに形成した透孔を通過する溶解液にキャビテーションを起こさせ、溶解液に含まれる気泡の膨張とそれによって生じる衝撃により、溶解を促進させるとともに、溶解液中に残存している微小気泡を消滅させることができるものとなる。
また、吸入部11Bに循環させる溶解液中に残存している微小気泡を消滅させることができることによって、溶解ポンプ1の効率を一層向上することができ、溶質が難溶解物質の場合でも、半溶解状態の物質を完全に溶解させることができるものとなる。
In this secondary melting, the efficiency of the
In addition, since the microbubbles remaining in the solution to be circulated in the
なお、本実施例においては、二次溶解を行った溶解液は、排出流路25を介して、貯留手段7としてのタンク70に一旦戻すようにし、さらに、必要に応じて、溶解ポンプ1への循環を繰り返した後、開閉弁42、43を開閉操作することによって、次工程Nに送られる。
これにより、溶解液中に微小気泡や半溶解状態の物質が残存しない高品質の溶解液を得ることができる。
In the present embodiment, the solution that has undergone secondary dissolution is temporarily returned to the
Thereby, it is possible to obtain a high-quality solution that does not leave microbubbles or a semi-dissolved substance in the solution.
図5に、溶解装置の参考例を示す。
この溶解装置Bは、第1の溶解ポンプ1Aと第2の溶解ポンプ1Bを個別に構成し、第1の溶解ポンプ1Aの排出流路25と第2の溶解ポンプ1Bの吸入部11とを接続流路27を介して接続するようにしている。
これにより、この溶解装置Bは、溶質及び溶媒からなる一次原料を吸入しながら行う一次溶解と、一次溶解を行った溶解液を二次原料として吸入しながら行う二次溶解を、連続して行うことができるようにしている。
ここで、第1の溶解ポンプ1A及び第2の溶解ポンプ1Bの構成は、上記実施例の溶解装置Aの溶解ポンプ1と、一次原料の吸入を閉止する閉止手段6等を必ずしも必要としない点を除き、基本的に同様である。
5 shows a reference example of dissolve device.
The dissolution apparatus B includes a
Thus, the dissolution apparatus B continuously performs primary dissolution performed while inhaling the primary material composed of the solute and the solvent, and secondary dissolution performed while inhaling the solution obtained by the primary dissolution as the secondary material. To be able to.
Here, the structure of the
そして、本参考例においては、第1の溶解ポンプ1Aを、1台の溶解ポンプ1Aで、第2の溶解ポンプ1Bを、2台の溶解ポンプ1Ba、1Bbで構成し(ここで、溶解ポンプ1Bbは、一次溶解及び二次溶解を行った溶解液を原料としている。)、3台の溶解ポンプ1A、1Ba、1Bbを直列に接続した例を示すが、溶解ポンプの数や接続方式(直列接続のほか、並列接続を併用することもできる。)は、一次原料及び二次原料の性状等に応じて任意に設定することができる。
In this reference example, the
ここで、第1の溶解ポンプ1Aと第2の溶解ポンプ1Baを接続する接続流路27及び第2の溶解ポンプ1Baと第2の溶解ポンプ1Bbを接続する接続流路27aには、貯留手段8を介在させるようにしている。
貯留手段8は、溶解液を一時貯留するためのもので、タンク、ホッパ等の任意の形式の貯留手段を用いることができる。
貯留手段8は、貯留した溶解液の量を計測するレベル計81を備え、レベル計81からのレベル信号によって開閉弁82を開閉操作して、第2の溶解ポンプ1Ba、1Bbに、二次原料としての溶解液を供給するようにしている。
また、貯留手段8には、必要に応じて、大気開放弁(図示省略)を配設し、溶解液中に含まれる気泡の脱気を行うようにすることができる。
Here, in the
The storage means 8 is for temporarily storing the solution, and any type of storage means such as a tank or a hopper can be used.
The
In addition, the storage means 8 may be provided with an air release valve (not shown) as necessary to degas bubbles contained in the solution.
この溶解装置Bは、第2の溶解ポンプ1Ba、1Bbを運転することにより行う二次溶解において、気体の吸引をなくした状態で第2の溶解ポンプ1Ba、1Bbが運転されることによって、第2の溶解ポンプ1Ba、1Bbの効率を向上することができ、導入室15A、15Bを高真空状態にして、絞り流路Sとしてのステータ14Aに形成した透孔Sa及びステータ14Bに形成した透孔を通過する溶解液にキャビテーションを起こさせ、溶解液に含まれる気泡の膨張とそれによって生じる衝撃により、溶解を促進させるとともに、溶解液中に残存している微小気泡を消滅させることができるものとなる。
また、吸入部11Bに循環させる溶解液中に残存している微小気泡を消滅させることができることによって、溶解ポンプ1の効率を一層向上することができ、溶質が難溶解物質の場合でも、半溶解状態の物質を完全に溶解させることができるものとなる。
In the secondary melting performed by operating the second dissolution pumps 1Ba and 1Bb, the dissolution apparatus B is operated by operating the second dissolution pumps 1Ba and 1Bb in a state where gas suction is eliminated. The melting pumps 1Ba and 1Bb can be improved in efficiency, the
In addition, since the microbubbles remaining in the solution to be circulated in the
なお、本参考例のその他の構成及び作用は、上記実施例と同様である。 Other configurations and operations of the present embodiment is the same as the actual施例.
以上、本発明の溶解装置の運転方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。 Although the operation method of the dissolution apparatus of the present invention have been described based on the examples of its, the present invention is not limited to the configuration described in the above embodiments, as appropriate within a scope not departing from its gist thereof The configuration can be changed.
本発明の溶解装置の運転方法は、溶解液中に含まれる微小気泡を消滅させるとともに、ミクロゲルのような半溶解状態の物質を完全に溶解させることができるという特性を有していることから、溶質が難溶解物質の場合を含む溶解の用途に好適に用いることができることから、適用技術分野も、食品や薬品の技術分野に加え、化学、建設等の技術分野で用いられる溶解装置に広く適用することができる。 Since the operation method of the dissolution apparatus of the present invention has characteristics that it can completely dissolve a semi-dissolved substance such as a microgel while eliminating the microbubbles contained in the solution. Since it can be suitably used for dissolving applications including cases where the solute is a hardly soluble substance, the applied technology field is widely applied to dissolving devices used in the technical fields such as chemistry and construction in addition to the technical fields of food and medicine. can do.
1 溶解ポンプ
1A 第1の溶解ポンプ
1B 第2の溶解ポンプ
1Ba 第2の溶解ポンプ
1Bb 第2の溶解ポンプ
10 ケーシング
11 吸入部
12 吐出部
13 ロータ
13A 回転翼
14A ステータ
14B ステータ
15 導入室
2 分離手段
25 排出流路
26 循環流路
27 接続流路
3 溶質供給機構
4 溶媒供給機構
40 供給路
44 二次原料流路
6 閉止手段
7 貯留手段
A 溶解装置
B 溶解装置
S 絞り流路
Sa 透孔
Sb 透孔
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