JP2018187555A - スラッジ分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶融塩中のスラッジをより効率よく除去することが可能なスラッジ分離装置の提供。【解決手段】溶融塩浴との間で溶融塩を循環可能に設置されて、溶融塩浴から供給される溶融塩中のスラッジを分離し、スラッジが分離された処理溶融塩を溶融塩浴に戻すスラッジ分離装置３０において、溶融塩浴から溶融塩が注入される水平方向一端側を上流側とし、処理溶融塩が溶融塩浴に戻る水平方向他端側を下流側として溶融塩が流れる内部を有する分離槽１２と、分離槽１２内にその高さ方向に沿って設けられて、分離槽１２内を、上流側及び下流側を臨む水平方向に並ぶ複数の領域に分割し、その複数の領域間を分離槽１２内の上部側又は底部側で溶融塩が流通可能な状態で仕切る１又は複数の仕切板３６と、少なくとも１枚の仕切板３６に立設された複数のバッフル板３８を備えるスラッジ分離装置３０。【選択図】図６

Description

本発明は、スラッジ分離装置に関し、より詳しくは、溶融塩中のスラッジを分離するために用いられるスラッジ分離装置に関する。

例えば鉄鋼材などの金属材料について、窒化などの表面処理や熱処理などを行うために、従来から、溶融塩を用いた塩浴熱処理の技術が利用されている。溶融塩による金属材料の処理を行うと、その処理時間の経過とともに、溶融塩中にスラッジが発生する。溶融塩中にスラッジが発生すると、溶融塩の組成が変動することによって金属材料の処理の安定性が低下したり、処理対象の金属材料にスラッジが付着したりすることがあり、処理後の製品の品質を損なう場合がある。そのため、溶融塩中のスラッジを除去する必要があり、これまで、溶融塩中のスラッジを除去するための種々の装置が提案されている。

例えば特許文献１には、溶融塩浴槽外に設けられ、溶融塩浴槽との間で溶融塩浴液を循環可能なスラッジ分離容器と、スラッジ分離容器内に配設されるハニカム形状のフィルタ部材とを備えた、溶融塩浴液中のスラッジ除去装置が開示されている。

特許文献２には、一端側が開放された有底の円筒状乃至多角筒状に形成されており、底部及び側壁部に多数の孔部が設けられたスラッジ捕集容器を備えるスラッジ除去装置が開示されている。

また、特許文献３には、溶融塩浴槽との間で溶融塩浴液を循環させて溶融塩浴液中に混入するスラッジを除去する濾過手段などを備えるスラッジ除去装置が開示されている。

さらに、特許文献４には、溶融塩中のスラッジを沈降させる静置筒、及びスラッジが分離除去された溶融塩を溶融塩浴槽に還流させる小孔などを備えた除滓エレメントを有するスラッジ除去装置が開示されている。

特開平６−１４５７７７号公報 特開平７−３０８５１９号公報 特開平８−０１０５２８号公報 特開平５−２３０５２５号公報

しかし、特許文献１〜３に開示されたスラッジ除去装置では、溶融塩中のスラッジを捕集するためのフィルタ（濾過手段）やスラッジ捕集容器を用いるため、処理時間の経過とともに、捕集されたスラッジによって、フィルタや容器の孔部の目詰まりが生じる。また、特許文献４に開示されたスラッジ除去装置では、溶融塩中のスラッジの除去が沈降分離により行われるが、スラッジが分離除去された溶融塩を小孔から溶融塩浴槽に戻すため、沈降しきれなかったスラッジによって、小孔の目詰まりを起こす可能性がある。そのため、特許文献１〜４に開示されたスラッジ除去装置では、スラッジが除去された溶融塩（処理溶融塩）がフィルタや孔部（小孔）を通過し難くなるため、必ずしも効率の良いものではなかった。また、溶融塩やスラッジの性質などによってはフィルタや容器、小孔を設けた部材の交換頻度が高くなるため、さらなる高効率化が求められる。

本発明は、上述した従来技術に鑑み、溶融塩中のスラッジをより効率よく除去することが可能なスラッジ分離装置を提供しようとするものである。

本発明は、溶融塩浴との間で溶融塩を循環可能に設置されて、前記溶融塩浴から供給される前記溶融塩中のスラッジを分離し、前記スラッジが分離された処理溶融塩を前記溶融塩浴に戻すスラッジ分離装置であり、前記溶融塩浴から前記溶融塩が注入される水平方向一端側を上流側とし、前記処理溶融塩が前記溶融塩浴に戻る水平方向他端側を下流側として前記溶融塩が流れる内部を有する分離槽と、前記分離槽内にその高さ方向に沿って設けられて、前記分離槽内を、前記上流側及び前記下流側を臨む水平方向に並ぶ複数の領域に分割し、その複数の領域間を前記分離槽内の上部側又は底部側で前記溶融塩が流通可能な状態で仕切る１又は複数の仕切板と、少なくとも１枚の前記仕切板に立設された複数のバッフル板と、を備えるスラッジ分離装置を提供する。

本発明によれば、溶融塩中のスラッジをより効率よく除去することが可能なスラッジ分離装置を提供することができる。

本発明の一実施形態のスラッジ分離装置の使用状態（設置状態）の一例を表す概念図である。 第１実施形態のスラッジ分離装置の概略構成を表す斜視図である。 第１実施形態のスラッジ分離装置の概略構成を表す断面図である。 本発明の一実施形態のスラッジ分離装置における、複数のバッフル板が立設された仕切板の平面図である。 第２実施形態のスラッジ分離装置の概略構成を表す断面図である。 第３実施形態のスラッジ分離装置の概略構成を表す断面図である。 バッフル板の構成の変形例を説明するための仕切板の平面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

＜スラッジ分離装置＞
まず、図１を参照しながら、本発明の一実施形態のスラッジ分離装置の概念、並びに後述する各実施形態で共通する構成及びその好適な構成について説明する。

図１は、本発明の一実施形態のスラッジ分離装置の使用状態（設置状態）の一例を表す概念図である。図１に示すように、スラッジ分離装置３０は、溶融塩浴１との間で溶融塩１ａを循環可能に設置される。このスラッジ分離装置３０は、溶融塩浴１から供給される溶融塩１ａ中のスラッジを分離し、スラッジが分離された処理溶融塩を溶融塩浴に戻す装置である。なお、図１中の太線矢印はスラッジ分離装置に供給される溶融塩１ａの流れを表す。

本明細書において、「溶融塩浴」とは、溶融塩浴槽などに貯留された状態の溶融塩を意味する。溶融塩浴槽２内で塩浴剤を所定の温度に加熱することで溶融塩浴１を得ることができる。スラッジ分離装置３０が適用される溶融塩１ａは特に限定されない。例えば、鉄鋼材などの金属材料に、浸炭、窒化、浸炭窒化、及び軟窒化などの表面処理、並びに熱処理、及び金属調質などを行うために用いられる溶融塩１ａを挙げることができる。溶融塩１ａの温度は、通常、１６０℃〜１４００℃の範囲であり、処理種、処理目的、及び被処理材の材質などに応じて、適宜決定される。

本発明の一実施形態のスラッジ分離装置３０は、鉄鋼材に軟窒化処理を行うために用いられる溶融塩１ａに対して、より好適である。例えば、鉄鋼材の塩浴軟窒化処理では、溶融塩浴１に被処理材である鉄鋼材が浸漬されることにより、表面処理（窒化処理）が施される。このような、溶融塩浴１に被処理材が浸漬されることによる処理が継続されると、溶融塩浴１中にスラッジが増加してくる。このスラッジを溶融塩浴１から除去するために、スラッジ分離装置３０を用いることができる。

スラッジ分離装置３０は、通常、溶融塩浴槽２外に設けられる。図１では、溶融塩浴槽２外における設置台３上に載置されたケーシング４内に、スラッジ分離装置３０が設けられている構成が例示されているが、スラッジ分離装置３０は、設置台３上に直接載置されていてもよい。

溶融塩浴１からスラッジ分離装置３０への溶融塩１ａの供給には、例えば、不図示のポンプ、及びそれに接続した管体５などを用いることができる。溶融塩浴１中のスラッジを含んだ溶融塩１ａを、ポンプの駆動によって管体５を介して汲み上げ、管体５からスラッジ分離装置３０に連続的に供給することができる。これにより、スラッジ分離装置３０は、溶融塩浴１から連続的に供給される溶融塩１ａ中のスラッジを分離することと、スラッジが分離された処理溶融塩を溶融塩浴１に戻すことを連続的に行うことが可能である。

スラッジ分離装置３０は、溶融塩浴１から溶融塩１ａが注入される内部Ｓを有する分離槽１２を備える。この分離槽１２は、その水平方向一端１２３側において、溶融塩浴１から溶融塩１ａが注入され、水平方向他端１２４側において、スラッジが分離された処理溶融塩が溶融塩浴１に戻る構成とされている。そして、分離槽１２は、水平方向一端１２３側を上流側とし、水平方向他端１２４側を下流側として、溶融塩１ａが流れる内部Ｓを有する。

スラッジ分離装置３０は、上述の分離槽１２内にその高さ方向Ｚに沿って設けられる１又は複数の仕切板３６を備える。この仕切板３６の詳細な構成については、後記の実施形態で説明するが、仕切板３６は、分離槽１２内に高さ方向Ｚに沿って設けられることから、分離槽１２内を上流側及び下流側を臨む水平方向Ｘに並ぶ複数の領域に分割するものである。ただし、上述した分離槽１２の水平方向一端１２３側（上流側）から水平方向他端１２４側（下流側）に溶融塩１ａが流れるように、仕切板３６は、複数の領域間を、分離槽１２内の上部１２１側又は底部１２２側で溶融塩が流通可能な状態で仕切る構成とされる。この仕切板３６によって、分離槽１２の水平方向一端１２３側から注入された溶融塩１ａは、分離槽１２内の高さ方向Ｚに沿って流れ、かつ、分離槽１２内の上部１２１側又は底部１２２側を通じて、上述の複数の領域に流れ込む。

スラッジ分離装置３０は、仕切板３６に立設された複数のバッフル板３８を備える。このバッフル板３８の詳細な構成については、後記の実施形態で説明する。バッフル板３８は、仕切板３６に立設されているため、仕切板３６によって分離槽１２内の高さ方向Ｚに沿って流れる溶融塩１ａの流れを妨げるように作用してその流れ方向や流速を変化させ得る。これにより、溶融塩１ａが分離槽１２内をその高さ方向Ｚに沿って流れる過程で、溶融塩中のスラッジを分離することが可能となる。

例えば、分離槽１２内において、溶融塩１ａが上部１２１側へ向かう高さ方向Ｚに流れる領域（図１中の上向き太線矢印参照）にバッフル板３８を設けることにより、その領域で溶融塩１ａの流れに変化が生じて、溶融塩１ａ中のスラッジをより沈降分離しやすくなると考えられる。また、分離槽１２内において、溶融塩１ａが底部１２２側へ向かう高さ方向Ｚに流れる領域（図１中の下向き太線矢印参照）にバッフル板を設けることによっても、その領域で溶融塩１ａの流れに変化が生じるため、溶融塩１ａ中のスラッジを沈降分離することが可能と考えられる。さらに、溶融塩１ａ中のスラッジが浮遊しやすい性質の場合には、バッフル板の作用によって、そのスラッジを浮遊させて分離することも可能となると考えられる。溶融塩１ａや溶融塩１ａ中のスラッジの性質などに応じて、分離槽１２内における仕切板３６やバッフル板３８の位置を適宜決定することができる。また、スラッジを沈降させるか浮遊させるかを選択することもでき、それら両方によって処理することもできるが、スラッジは沈降しやすい性質のものが多いことから、少なくともスラッジを沈降させることが好ましい。

上述の通り、本発明の一実施形態のスラッジ分離装置では、溶融塩浴１から注入される溶融塩１ａを分離槽１２内に流す過程で、その分離槽１２内を複数の領域に分割する仕切板３６と、その仕切板３６に立設されたバッフル板３８によって、溶融塩１ａ中のスラッジを分離することができる。したがって、スラッジの除去にフィルタなどを用いる場合における目詰まりなどの問題がなく、また、塩浴処理の操業中にもスラッジの分離処理が可能であるため、溶融塩１ａ中のスラッジをより効率よく除去することが可能となる。

分離槽１２の水平方向一端１２３側における溶融塩１ａの入口、及び水平方向他端１２４側における処理溶融塩の出口、並びに仕切板３６が分離槽１２内において溶融塩１ａを流通可能とする位置（上部１２１側又は底部１２２側）は、適所に設定することができる。これらの配置を適所に設定することなどにより、分離槽１２内において、溶融塩１ａが、上部１２１側へ向かう高さ方向Ｚに流れる領域（「上昇流領域」と称することがある。）、及び底部１２２側へ向かう高さ方向Ｚに流れる領域（「下降流領域」と称することがある。）を設けることが可能である。

本発明の一実施形態のスラッジ分離装置における分離槽、仕切板及びバッフル板には、溶融塩に対する耐熱性及び耐食性が高い材質を用いることが好ましい。好適な材質としては、例えば、純チタン、チタン合金、及びニッケル合金などを挙げることができる。これらの材質で作製された分離槽、仕切板及びバッフル板を用いることにより、それらに、溶融塩による窒化などの影響を受け難くすることができ、また、溶融塩中のスラッジを付着し難くすることができる。分離槽の形状としては、溶融塩が流れる内部を有する有底箱型であれば特に限定されず、例えば、立方体状、直方体状、及び円筒状などを挙げることができ、分離槽の上部は開放されていてもよいし、閉塞されていてもよい。

次に、上述したスラッジ分離装置の具体的な構成例について、図２〜図７を参照しながら説明する。なお、各図において、共通する構成部については同一の符号を付し、重複する説明を省略することがある。

［第１実施形態］
図２及び図３は、第１実施形態のスラッジ分離装置１０の構成を説明するための概略図である。図２はその斜視図であり、図３は、その分離槽１２内の高さ方向Ｚに沿う断面図である。第１実施形態のスラッジ分離装置１０は、分離槽１２、仕切板１６、及び複数のバッフル板１８を備える。

スラッジ分離装置１０における分離槽１２は、直方体状で、底部を有するとともに上部１２１が開放された箱型に形成されている。分離槽１２は、水平方向一端１２３側における上部１２１側を溶融塩の入口１３として溶融塩が注入される構成とされている。また、分離槽１２は、水平方向他端１２４側における上部１２１側に設けられた流出部１４から、スラッジが分離された処理溶融塩が溶融塩浴に戻る構成とされている。このように、分離槽１２は、水平方向一端１２３側を上流側とし、水平方向他端１２４側を下流側として、溶融塩が流れる内部Ｓ１を有する。

分離槽１２内には、その高さ方向Ｚに沿って、分離槽１２の底部１２２との間に隙間Ｇ１を有する状態で仕切板１６が設けられている。この仕切板１６によって、分離槽１２内（内部Ｓ１）は、上流側及び下流側を臨む水平方向Ｘに並ぶ２つの領域Ｓ１１、Ｓ１２に分割されている。その分割された２つの領域Ｓ１１、Ｓ１２間は、仕切板１６によって、分離槽１２内における底部１２２側の隙間Ｇ１で溶融塩が上流側から下流側に向かって流通可能な状態で仕切られている。そのため、分離槽１２内は、分離槽１２の水平方向一端１２３側における上部１２１側から注入される溶融塩が底部１２２側へ向かう高さ方向Ｚに流れる下降流領域Ｓ１１（図３中の下向き太線矢印参照）と、その下降流領域Ｓ１１から流れる溶融塩が底部１２２側の隙間Ｇ１で折り返し、上部１２１側へ向かう高さ方向Ｚに流れる上昇流領域Ｓ１２（図３中の上向き太線矢印参照）とを含む。仕切板１６と分離槽１２の底部１２２との間の隙間Ｇ１は、分離槽１２内の高さＨに対して５〜３０％程度（高さＨの０．０５〜０．３倍程度）であることが好ましく、その範囲内で溶融塩の粘度などの性質に応じて適宜決定するのが良い。

仕切板１６は、分離槽１２内に対して取り外し可能に設けられることが好ましい。これにより、溶融塩の性質や溶融塩中に生じるスラッジの性質などによって変わり得る実際の作業状況に応じて、分離槽１２内における仕切板１６の位置を変更したり、分離槽１２内に取り付ける仕切板１６を構成の異なる仕切板に変更したりすることができる。そのような仕切板のバリエーションとしては、例えば後述するバッフル板の数、位置、及び角度などが異なる仕切板や、分離槽１２内の高さ方向Ｚに沿う長さが異なる仕切板などを挙げることができる。例えば、分離槽１２の内壁面１２ａに溝を形成しておき、その溝に仕切板１６を挿通させることで、分離槽１２内に仕切板１６を取り外し可能に設けることができる。

また、仕切板１６は、分離槽１２内の高さ方向Ｚにおける高さ位置を調節可能に設けられることが好ましい。これにより、仕切板１６と分離槽１２の底部１２２との間に隙間Ｇ１を容易に設けることができ、さらに、実際の作業状況に応じて、仕切板１６と分離槽１２の底部１２２との間の隙間Ｇ１の大きさを容易に変更することができる。例えば、分離槽１２の内壁面１２ａに仕切板１６が挿通する溝を設け、その溝にストッパーを設けたり、仕切板１６に高さ調節用の孔を設け、その孔に挿通する固定部材などを用いたりして、分離槽１２内の高さ方向Ｚにおける仕切板１６の高さ位置を調節することができる。

仕切板１６には、複数のバッフル板１８が立設されている。バッフル板１８は、分離槽１２内の高さ方向Ｚに沿う仕切板１６に立設されていることから、分離槽１２の水平方向Ｘに向かう高さｈを有して設けられている。そのため、バッフル板１８には、分離槽１２内の高さ方向Ｚに沿う溶融塩の流れ方向に対して交差する部分が少なくとも生じることとなる。それによって、バッフル板１８は、分離槽１２内の高さ方向Ｚに沿う溶融塩の流れを妨げてその流れ方向や流速を変化させ、溶融塩中のスラッジの分離に寄与することができる。

バッフル板１８は、溶融塩が分離槽１２内の下降流領域Ｓ１１から底部１２２側の隙間Ｇ１を通じて折り返して流れてくる上昇流領域Ｓ１２に設けられている。バッフル板１８が立設された仕切板１６の表面からのバッフル板の高さｈは、バッフル板が立設された側の仕切板の面から分離槽の内壁面までの水平方向に沿う距離Ｄに対して、４０〜９５％（距離Ｄの０．４０〜０．９５倍）であることが好ましく、５０〜９０％（距離Ｄの０．５０〜０．９０倍）であることがより好ましい。

また、バッフル板１８は、バッフル板１８が立設された仕切板１６の平面視において、分離槽１２内の高さ方向Ｚに直交する方向（分離槽の奥行き方向）Ｙに複数設けられていることが好ましい。そのように設けられた複数のバッフル板１８では、分離槽１２内の高さ方向Ｚに沿う溶融塩の流れ方向に対して交差する部分が増え、溶融塩の流れをより妨げ易くなり、溶融塩中のスラッジをより分離し易くなる。

１枚の仕切板１６に設けられるバッフル板１８の数は、２以上であれば特に限定されない。そのバッフル板１８の数は、仕切板１６に対するバッフル板１８の大きさによっても変わるが、例えば、３〜２０であることが好ましく、４〜１６であることがより好ましく、６〜１２であることがさらに好ましい。

また、バッフル板１８は、バッフル板１８が立設された仕切板１６の平面視において、分離槽１２内の高さ方向Ｚに対して直交又は傾斜して設けられていることが好ましい。そのようなバッフル板１８は、分離槽１２内の高さ方向Ｚに沿って流れる溶融塩の流れ方向に対してより大きな面で交差し、溶融塩の流れをより妨げ易くなり、溶融塩中のスラッジをより分離し易くなる。バッフル板１８で溶融塩の流れを妨げつつ、分離槽１２内の上流側から下流側まで溶融塩の円滑な流れを形成する観点から、バッフル板１８は、仕切板１６の平面視において、分離槽１２内の高さ方向Ｚに対して傾斜して設けられていることがより好ましい。

上述した好ましいバッフル板１８のさらに好適な構成について、図４を参照しながら説明する。図４は、本実施形態のスラッジ分離装置１０に使用されうる仕切板１６のバッフル板１８が設けられた側から視た平面図である。この仕切板１６に立設されたバッフル板１８は、その仕切板１６の平面視において、分離槽内の高さ方向Ｚに直交する方向（分離槽の奥行き方向）Ｙに、分離槽内の上部側及び底部側でそれぞれ複数（図４では４つ）ずつ設けられている。

各バッフル板１８は、バッフル板１８が立設された仕切板１６の平面視において、分離槽内の高さ方向Ｚに対して傾斜して設けられている。具体的には、分離槽内の底部側に設けられたバッフル板１８１は、仕切板１６の平面視において、その一のバッフル板１８１における分離槽内の底部側に位置する下端１８ｂから分離槽内の上部側に向かう高さ方向線Ｌに対して、所定の角度θ₁で設けられている。一方、分離槽内の上部側に設けられたバッフル板１８２は、仕切板１６の平面視において、その一のバッフル板１８２における分離槽内の底部側に位置する下端１８ｂから分離槽内の上部側に向かう高さ方向線Ｌに対して、所定の角度−θ₂で設けられている。角度θ₁は、５°〜６５°であることが好ましく、１０°〜６０°であることがより好ましい。また、角度−θ₂は、−５°〜−６５°であることが好ましく、−１０°〜−６０°であることがより好ましい。

上記角度は、バッフル板１８が立設された仕切板１６の平面視において、バッフル板１８における分離槽内の底部側に位置する下端１８ｂを始点とし、その始点から分離槽内の上部側に向かう高さ方向線Ｌを基準線とした場合に、その基準線Ｌと、バッフル板１８とがなす角度をいう。より具体的には、基準線Ｌと、一のバッフル板１８において、分離槽内の底部側に位置する下端１８ｂから上部側に位置する上端１８ａを結ぶ線とがなす角度をいう。本明細書においては、バッフル板１８が、基準線Ｌから反時計回りに位置する場合のバッフル板１８１の角度を正の角度とし、バッフル板１８が、基準線Ｌから時計回りに位置する場合のバッフル板１８２の角度を負の角度とする。なお、図４では、分離槽内の底部側に設けられたバッフル板１８１が正の角度（θ₁）で設けられ、分離槽内の上部側に設けられたバッフル板１８２が負の角度（−θ₂）で設けられた構成が示されているが、正及び負の角度は逆であってもよい。

バッフル板１８は、上記角度が５°〜６５°の範囲の角度θ₁で設けられたバッフル板（第１傾斜板）１８１と、上記角度が−５°〜−６５°の範囲の角度−θ₂（θ₂＝θ₁）で設けられたバッフル板（第２傾斜板）１８２とを分離槽内の高さ方向Ｚに並ぶ対として、１対以上含むことが好ましい。この第１傾斜板１８１及び第２傾斜板１８２の対は、２〜７対であることがより好ましく、３〜５対であることがさらに好ましい。図４では、仕切板１６に、第１傾斜板１８１及び第２傾斜板１８２の対が４対設けられている構成が例示されている。

図３に示すように、本実施形態のスラッジ分離装置１０においては、上述の通り、バッフル板１８は、溶融塩が分離槽１２内の下降流領域Ｓ１１から底部１２２側を通じて折り返して流れてくる上昇流領域Ｓ１２に設けられている。この上昇流領域Ｓ１２に設けられたバッフル板１８の作用により、分離槽１２内において下降流領域Ｓ１１から底部１２２側を通じて折り返して上昇流領域Ｓ１２に流れてくる溶融塩中のスラッジの流通が妨げられ、スラッジを底部１２２側へ沈降させることが可能となる。

また、本実施形態では、分離槽１２の水平方向他端１２４側における上部１２１側に、処理溶融塩を溶融塩浴（図１中の符号１参照）へ流出させる流出部１４が設けられている。この流出部１４から、溶融塩中のスラッジが沈降分離された上澄溶融塩を、溶融塩浴へ戻すことができる。なお、分離槽１２内に沈殿したスラッジは、溶融塩浴とスラッジ分離装置１０との溶融塩の循環を停止させた後、除去することができる。

以上のように、本実施形態のスラッジ分離装置１０では、分離槽１２内に注入される溶融塩が、分離槽１２内をその高さ方向Ｚに沿って流れる過程において、溶融塩中のスラッジを分離槽内に効率よく沈降分離することができる。よって、本実施形態のスラッジ分離装置１０を使用することにより、溶融塩浴中のスラッジをより効率よく除去処理することが可能となる。

［第２実施形態］
図５は、第２実施形態のスラッジ分離装置２０の構成を説明するための概略図であり、その分離槽１２内の高さ方向Ｚに沿う断面の概略図である。第２実施形態のスラッジ分離装置２０は、第１実施形態で述べた仕切板１６及びバッフル板１８と同様の構成を有する仕切板２６及びバッフル板２８を備えるが、それらの分離槽２２内における配置関係が、第１実施形態のスラッジ分離装置１０とは異なる。

第２実施形態のスラッジ分離装置２０における分離槽２２は、その水平方向一端２２３側における底部２２２側に設けられた流入部２３から溶融塩が注入され、水平方向他端２２４側における底部２２２側に設けられた流出部２４から、スラッジが分離された処理溶融塩が溶融塩浴に戻る構成とされている。本実施形態のスラッジ分離装置２０では、分離槽２２の水平方向一端２２３側における底部２２２側に溶融塩が流入される流入部２３を設けているため、この流入部２３と、図１に示した管体５などの溶融塩の供給部材とを密閉状態で接続することが好ましい。また、本実施形態のスラッジ分離装置２０では、分離槽２２の水平方向他端２２４側における底部２２２側に処理溶融塩が溶融塩浴に戻る流出部２４を設けているため、溶融塩が領域Ｓ２１に溜まるように、流出部２４の大きさや、分離槽を流れる溶融塩の流量などを適度に設定することが好ましい。

分離槽２２内には、その高さ方向Ｚに沿って、分離槽２２の上部２２１側に所定の隙間Ｇ２を有する状態で仕切板２６が設けられている。この仕切板２６によって、分離槽２２内（内部Ｓ２）は、上流側及び下流側を臨む水平方向Ｘに並ぶ２つの領域Ｓ２２、Ｓ２１に分割されている。その分割された２つの領域Ｓ２２、Ｓ２１間は、仕切板２６によって、分離槽２２内における上部２２１側の隙間Ｇ２で溶融塩が上流側から下流側に向かって流通可能な状態で仕切られている。領域Ｓ２２は、分離槽２２の水平方向一端２２３側における底部２２２側から注入される溶融塩が上部２２１側へ向かう高さ方向Ｚに流れる上昇流領域Ｓ２２となっている。領域Ｓ２１は、上昇流領域Ｓ２２から流れる溶融塩が上部２２１側の隙間Ｇ２で折り返し、底部２２２側へ向かう高さ方向Ｚに流れる下降流領域Ｓ２１となっている。分離槽２２の上部２２１側の隙間Ｇ２は、分離槽２２内の高さＨに対して、５〜３０％程度（高さＨの０．０５〜０．３０倍程度）であることが好ましく、その範囲内で溶融塩の粘度などの性質に応じて適宜決定するのが良い。

そして、本実施形態のスラッジ分離装置２０においては、仕切板２６に立設された複数のバッフル板２８は、溶融塩が分離槽２２内の上昇流領域Ｓ２２から上部２２１側（隙間Ｇ２）を通じて折り返して流れてくる下降流領域Ｓ２１に設けられている。この下降流領域Ｓ２１に設けられたバッフル板２８により、その下降流領域Ｓ２１に流れてくる溶融塩の流れが妨げられ、その流れ方向や流速が変化することで、溶融塩中のスラッジを分離することができる。この際、溶融塩中のスラッジが浮遊しやすい性質である場合、バッフル板の作用により、そのスラッジを浮上させて分離することも可能であるし、スラッジが沈降しやすい性質である場合、バッフル板の作用により、スラッジを沈降させることも可能である。図５に示すスラッジ分離装置２０は、分離槽２２の底部２２２側に処理溶融塩の流出部２４が設けられている点で、浮遊しやすい性質のスラッジを浮上させて分離する場合に好適な構成として、例示されているものである。流出部２４から、溶融塩中のスラッジが浮上分離された処理溶融塩を、溶融塩浴へ戻すことができる。なお、分離槽２２内に浮上したスラッジは、溶融塩浴とスラッジ分離装置２０との溶融塩の循環中にも、網部材などを用いて取り除くことが可能である。

以上のように、本実施形態のスラッジ分離装置２０では、分離槽２２内に注入される溶融塩が、分離槽２２内をその高さ方向Ｚに沿って流れる過程において、溶融塩中のスラッジを分離槽内で分離することができる。よって、本実施形態のスラッジ分離装置２０を使用することにより、溶融塩浴中のスラッジをより効率よく除去処理することが可能となる。

上述の第１実施形態及び第２実施形態の各スラッジ分離装置１０、２０では、仕切板１６、２６を１枚用いた例を説明したが、本発明の一実施形態のスラッジ分離装置は、仕切板を複数備えることがより好ましい。仕切板の数は、２〜７であることが好ましく、２〜５であることがより好ましく、３〜５であることがさらに好ましい。スラッジ分離装置が複数の仕切板を備える場合、バッフル板は、少なくとも１枚の仕切板に立設されていればよく、複数の仕切板に立設されていてもよい。次に、複数の仕切板を備えるスラッジ分離装置の好適な実施形態について説明する。

［第３実施形態］
図６は、第３実施形態のスラッジ分離装置３０の構成を説明するための概略図であって、その分離槽１２内の高さ方向Ｚに沿う断面図である。本実施形態のスラッジ分離装置３０は、図１に示したスラッジ分離装置３０と同様の構成を有する。スラッジ分離装置３０は、前述の第１実施形態で述べた分離槽１２と、分離槽１２内に設けられた３枚の仕切板３６と、そのうちの１枚の仕切板３６２に立設された複数のバッフル板３８とを備える。

本実施形態のスラッジ分離装置３０では、第１実施形態のスラッジ分離装置１０と同様、分離槽１２は、その水平方向一端１２３側における上部１２１側を溶融塩の入口１３として溶融塩が注入される構成とされている。また、分離槽１２は、水平方向他端１２４側における上部１２１側から、スラッジが分離された処理溶融塩が溶融塩浴に戻る構成とされている。このように、本実施形態のスラッジ分離装置３０における分離槽１２も、水平方向一端１２３側を上流側とし、水平方向他端１２４側を下流側として、溶融塩が流れる内部Ｓ３を有する。

分離槽１２内には、その高さ方向Ｚに沿って、複数（図６では３枚）の仕切板３６が設けられている。具体的には、複数の仕切板３６は、分離槽１２内の底部１２２側で溶融塩が流通可能な状態で複数の領域（Ｓ３１とＳ３２、及びＳ３３とＳ３４）間を仕切る第１の仕切板３６１を含む。また、複数の仕切板３６は、複数の仕切板３６において第１の仕切板３６１とは互いに隣り合い、分離槽１２内の上部１２１側で溶融塩が流通可能な状態で複数の領域（Ｓ３２とＳ３３）間を仕切る第２の仕切板３６２を含む。

２枚の第１の仕切板３６１はいずれも、分離槽１２内の底部１２２との間に隙間Ｇ１を有して設けられていることで、分離槽１２内の底部１２２側で溶融塩が流通可能な状態で複数の領域間（Ｓ３１とＳ３２間、及びＳ３３とＳ３４間）を仕切っている。また、第２の仕切板３６２は、分離槽１２内の上部１２１側に隙間Ｇ２を有して設けられていることで、分離槽１２内の上部１２１側で溶融塩が流通可能な状態で複数の領域Ｓ３２、Ｓ３３間を仕切っている。第１の仕切板３６１と分離槽１２の底部１２２との間の隙間Ｇ１や、第２の仕切板３６２による分離槽１２内の上部１２１側の隙間Ｇ２は、分離槽１２内の高さＨに対して５〜３０％程度（高さＨの０．０５〜０．３０倍）であることが好ましく、その範囲内で溶融塩の粘度などの性質に応じて適宜決定するのが良い。

第２の仕切板３６２は、前述の第１実施形態及び第２実施形態の各スラッジ分離装置１０、２０における仕切板１６、２６と同様、複数のバッフル板３８が立設されているものである。一方、第１の仕切板３６１は、バッフル板が設けられていない平板状のものである。第１の仕切板３６１も、第２の仕切板３６２（前述の仕切板１６、２６）と同様、分離槽１２内に対して取り外し可能に設けられることが好ましく、また、分離槽１２内の高さ方向Ｚにおける高さ位置を調節可能に設けられることが好ましい。

本実施形態のスラッジ分離装置３０では、分離槽１２内における上流側及び下流側のそれぞれに１枚ずつ（計２枚の）第１の仕切板３６１が設けられており、その２枚の仕切板３６１の間に、１枚の第２の仕切板３６２が設けられている。これらの仕切板３６（３６１、３６２）によって、分離槽１２内は、上流側及び下流側を臨む水平方向Ｘに並ぶ複数（図６では４つ）の領域Ｓ３１〜Ｓ３４に分割されている。

スラッジ分離装置３０における分離槽１２内は、分離槽１２内の上流側に設けられた第１の仕切板３６１によって、分離槽１２の水平方向一端１２３側における上部１２１側から注入される溶融塩が、底部１２２側へ向かう高さ方向Ｚに流れる下降流領域Ｓ３１を含む。また、分離槽１２内は、第２の仕切板３６２によって、下降流領域Ｓ３１から流れてくる溶融塩が、上流側の第１の仕切板３６１と底部１２２との間の隙間Ｇ１で折り返し、分離槽１２内の上部１２１側へ向かう高さ方向Ｚに流れる上昇流領域Ｓ３２を含む。さらに、分離槽１２内の下流側に設けられた第１の仕切板３６１によって、分離槽１２内は、上昇流領域Ｓ３２から流れてくる溶融塩が、第２の仕切板３６２による分離槽１２内の上部１２１側の隙間Ｇ２で折り返し、底部１２２側へ向かう高さ方向Ｚに流れる下降流領域Ｓ３３を含む。さらにまた、分離槽１２内は、下降流領域Ｓ３３から流れてくる溶融塩が、下流側の第１の仕切板３６１と底部１２２との間の隙間Ｇ１で折り返し、上部１２１側へ向かう高さ方向Ｚに流れる上昇流領域Ｓ３４とを含む。

第２の仕切板３６２に立設された複数のバッフル板３８は、溶融塩が分離槽１２内の下降流領域Ｓ３１から、上流側の第１の仕切板３６１と底部１２２との間の隙間Ｇ１を通じて折り返して流れてくる上昇流領域Ｓ３２に設けられている。この上昇流領域Ｓ３２に設けられた複数のバッフル板３８の作用により、上昇流領域Ｓ３２に流れてくる溶融塩中のスラッジの流通が妨げられ、スラッジを底部１２２側へ沈降させることが可能となる。

第２の仕切板３６２に立設されたバッフル板３８は、分離槽１２の水平方向Ｘに向かうバッフル板３８の高さｈが異なること以外は、前述の第１及び第２実施形態の各スラッジ分離装置１０、２０におけるバッフル板１８、２８と同様の構成を有する。本実施形態のスラッジ分離装置３０では、バッフル板３８の高さｈは、バッフル板３８が立設された側の第２の仕切板３６２の面からバッフル板３８が立設された側にある第１の仕切板３６１の面までの水平方向Ｘに沿う距離ｄに対して、４０〜９５％（距離ｄの０．４０〜０．９５倍）であることが好ましく、５０〜９０％（距離ｄの０．５０〜０．９０倍）であることがより好ましい。すなわち、バッフル板３８の高さｈは、０．４０ｄ〜０．９５ｄであることが好ましく、０．５０ｄ〜０．９０ｄであることがより好ましい。

また、本実施形態のスラッジ分離装置３０では、前述の第１実施形態のスラッジ分離装置１０と同様、分離槽１２の水平方向他端１２４側における上部１２１側に、処理溶融塩を溶融塩浴へ流出させる流出部１４が設けられている。この流出部１４から、溶融塩中のスラッジが沈降分離された上澄溶融塩を、溶融塩浴へ戻すことができる。なお、分離槽１２内に沈殿したスラッジは、溶融塩浴とスラッジ分離装置３０との溶融塩の循環を停止させた後、除去することができる。

以上のように、本実施形態のスラッジ分離装置３０では、分離槽１２内に注入される溶融塩が、分離槽１２内をその高さ方向Ｚに沿って上下に蛇行しながら流れる構成とされている。そのため、溶融塩が分離槽１２内を上下に蛇行して流れる過程において、溶融塩中のスラッジが分離槽内において十分に沈殿する場所が生じ、溶融塩中のスラッジをさらに効率よく沈降分離することができる。また、溶融塩中に浮遊しやすい性質のスラッジがある場合にスラッジが浮上したとしても、その浮上したスラッジを、上流側及び下流側の第１の仕切板３６１によって、下降流領域Ｓ３１から上昇流領域Ｓ３２、及び下降流領域Ｓ３３から上昇流領域Ｓ３４へ流れ込むのを防止することができる。したがって、本実施形態のスラッジ分離装置３０を使用することにより、溶融塩浴中のスラッジをさらに効率よく除去処理することが可能となる。

なお、本実施形態のスラッジ分離装置３０では、上昇流領域Ｓ３２に設けられた複数のバッフル板３８を、第２の仕切板３６２に立設する代わりに、その上昇流領域Ｓ３２において、上流側の第１の仕切板３６１に立設してもよい。そのように構成しても、本実施形態のスラッジ分離装置３０における作用及び効果と概ね同様の作用及び効果を奏することが可能である。また、溶融塩中のスラッジをより沈降させるため、下流側の第１の仕切板３６１における上昇流領域Ｓ３４側の面に、複数のバッフル板を設けてもよい。

［実施形態の変形例］
本発明の一実施形態のスラッジ分離装置は、上述の各実施形態のみに限定されるものではなく、例えば、前述の各実施形態のスラッジ分離装置について、本発明の目的を損なわない範囲内において適宜変更を加えることができる。

（各実施形態の組み合わせ）
例えば、第１〜第３実施形態のスラッジ分離装置１０、２０、３０における構成部を適宜組み合わせてもよい。具体的には、第１〜第３実施形態の各スラッジ分離装置１０、２０、３０における仕切板１６、２６、３６の両面に、複数のバッフル板１８、２８、３８を設けてもよい。また、例えば、第３実施形態のスラッジ分離装置３０における分離槽１２内の下降流領域Ｓ３１、Ｓ３３に複数のバッフル板を設けてもよい。これらの変形例の構成などによって、分離槽内の複数のバッフル板で溶融塩中のスラッジの大半を沈降させることができ、浮遊しやすいスラッジがある場合には、分離槽内の下降流領域にある複数のバッフル板でそのスラッジを浮上させ得る。そのため、これらの構成は、溶融塩中に沈降しやすい性質のスラッジのみならず、浮遊しやすい性質のスラッジが混在する場合に好適に採用しうる。

（バッフル板の構成の変形例）
仕切板に設けられるバッフル板の構成は、前述の通り、図４に示すような構成が好適であるが、その構成に限定されず、仕切板におけるバッフル板の設置数、設置箇所、及び設置角度などを適宜変更することができる。図７Ａ〜Ｈは、バッフル板の構成の変形例を説明するための図であり、仕切板４６Ａ〜Ｈにおける複数のバッフル板４８Ａ〜Ｈが設けられた側から視た平面図である。

例えば、図７Ａ〜Ｄに示すように、前述の各実施形態のスラッジ分離装置における複数のバッフル板が設けられた仕切板（図４参照）と比べて、その仕切板４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄに立設されたバッフル板４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄの数を減らしたり、増やしたりすることができる。また、図７Ｂ〜Ｄに示すように、バッフル板４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄが立設された仕切板４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄの平面視において、分離槽内の高さ方向Ｚに対する傾斜角度を適宜変更することができる。

前述の各実施形態のスラッジ分離装置では、図４に示すように、第１傾斜板（１８１）と第２傾斜板（１８２）とを分離槽内の高さ方向Ｚに並ぶ対として、１対以上含むバッフル板の構成を例示したが、バッフル板は高さ方向Ｚに並ぶ対として設けられていなくてもよい。例えば、図７Ｅに示すように、仕切板４６Ｅに立設された複数のバッフル板４８Ｅは、全て同じ向き（平行）に設けられていてもよい。また、図７Ｆに示すように、仕切板４６Ｆに立設された複数のバッフル板４８Ｆは、高さ方向Ｚに沿う中心線に対称に設けられていてもよく、高さ方向Ｚに直交する方向（分離槽内の奥行き方向）Ｙに並ぶ対として、１対以上含むように設けられていてもよい。

前述の各実施形態のスラッジ分離装置では、図４に示すように、バッフル板が立設された仕切板の平面視において、分離槽内の高さ方向Ｚに対して傾斜して設けられたバッフル板の構成を例示したが、バッフル板は高さ方向Ｚに対して傾斜していなくてもよい。例えば、図７Ｇに示すように、バッフル板４８Ｇは、バッフル板４８Ｇが立設された仕切板４６Ｇの平面視において、分離槽内の底部側に位置する下端と分離槽内の上部側に位置する上端とが、分離槽内の高さ方向Ｚに平行となる位置で設けられていてもよい。この場合、バッフル板４８Ｇの厚さ分に相当する面が、分離槽内の高さ方向Ｚに沿う溶融塩の流れ方向に対して交差する部分となり、それによって、バッフル板４８Ｇは、溶融塩の流れを妨げてその流れ方向や流速を変化させる作用を有する。さらに、例えば、図７Ｈに示すように、バッフル板４８Ｈは、バッフル板４８Ｈが立設された仕切板４６Ｈの平面視において、分離槽内の高さ方向Ｚに直交する方向（分離槽内の奥行き方向）Ｙに平行となるように設けられていてもよい。

（仕切板の構成の変形例）
前述の各実施形態における仕切板１６、２６、３６は、分離槽１２、２２内に、その底部１２２側に隙間Ｇ１、又はその上部１２１、２２１側に隙間Ｇ２を有する状態で設けられたが、この構成に限定されない。すなわち、仕切板は、仕切板で分割される複数の領域間に分離槽内の上部側又は底部側で溶融塩が流通可能な状態で設けられていれば、隙間を設けなくてもよい。例えば、分離槽内の上部側又は底部側の隙間の代わりに、仕切板の上端側又は下端側に、分離槽内における上流側から下流側に向けて溶融塩を通過させる連通部を設けてもよい。連通部としては、例えば、仕切板の上端側又は下端側に形成した貫通孔や、仕切板の上端側又は下端側に形成した切り欠きなどを挙げることができる。このような連通部を有する仕切板を用いる場合、その仕切板の高さを分離槽内の高さＨと同じかそれ以上にすることが好ましい。

以上詳述した本発明の一実施形態のスラッジ分離装置は、以下の構成をとることも可能である。
［１］溶融塩浴との間で溶融塩を循環可能に設置されて、前記溶融塩浴から供給される前記溶融塩中のスラッジを分離し、前記スラッジが分離された処理溶融塩を前記溶融塩浴に戻すスラッジ分離装置であり、前記溶融塩浴から前記溶融塩が注入される水平方向一端側を上流側とし、前記処理溶融塩が前記溶融塩浴に戻る水平方向他端側を下流側として前記溶融塩が流れる内部を有する分離槽と、前記分離槽内にその高さ方向に沿って設けられて、前記分離槽内を、前記上流側及び前記下流側を臨む水平方向に並ぶ複数の領域に分割し、その複数の領域間を前記分離槽内の上部側又は底部側で前記溶融塩が流通可能な状態で仕切る１又は複数の仕切板と、少なくとも１枚の前記仕切板に立設された複数のバッフル板と、を備えるスラッジ分離装置。
［２］前記分離槽内は、前記複数の領域として、前記溶融塩が前記分離槽内の前記底部側へ向かう高さ方向に流れる下降流領域と、前記溶融塩が前記分離槽内の前記上部側へ向かう高さ方向に流れる上昇流領域とを含み、前記溶融塩が前記底部側又は前記上部側で折り返して前記下降流領域及び前記上昇流領域に流れるように構成されている前記［１］に記載のスラッジ分離装置。
［３］前記分離槽内は、前記溶融塩が前記下降流領域から前記分離槽内の前記底部側を通じて折り返して前記上昇流領域に流れる領域を少なくとも含み、前記バッフル板は、前記溶融塩が前記下降流領域から前記底部側を通じて折り返して流れてくる前記上昇流領域に設けられており、前記溶融塩中の前記スラッジを前記底部側へ沈降させる前記［２］に記載のスラッジ分離装置。
［４］前記仕切板を複数備え、前記複数の仕切板は、前記分離槽内の前記底部側で前記溶融塩が流通可能な状態で前記複数の領域間を仕切る第１の仕切板と、前記複数の仕切板において前記第１の仕切板とは互いに隣り合い、前記分離槽内の前記上部側で前記溶融塩が流通可能な状態で前記複数の領域間を仕切る第２の仕切板とを含む前記［１］〜［３］のいずれかに記載のスラッジ分離装置。
［５］前記バッフル板は、前記バッフル板が立設された前記仕切板の平面視において、前記分離槽内の前記高さ方向に直交する方向に複数設けられている前記［１］〜［４］のいずれかに記載のスラッジ分離装置。
［６］前記バッフル板は、前記バッフル板が立設された前記仕切板の平面視において、前記分離槽内の前記高さ方向に対して傾斜して設けられている前記［１］〜［５］のいずれかに記載のスラッジ分離装置。
［７］前記バッフル板は、前記バッフル板が立設された前記仕切板の平面視において、前記バッフル板における前記分離槽の前記底部側に位置する下端から前記分離槽の前記上部側に向かう高さ方向線に対して、５°〜６５°又は−５°〜−６５°の角度で設けられている前記［１］〜［６］のいずれかに記載のスラッジ分離装置。
［８］前記バッフル板は、前記角度が５°〜６５°の範囲の角度θで設けられた第１傾斜板と、前記角度が−５°〜−６５°の範囲の角度−θで設けられた第２傾斜板とを前記高さ方向に並ぶ対として、１対以上含む前記［７］に記載のスラッジ分離装置。
［９］前記分離槽は、前記水平方向他端側における上部側に、前記溶融塩中の前記スラッジが沈降分離された上澄溶融塩を、前記処理溶融塩として前記溶融塩浴へ流出させる流出部を備える前記［１］〜［８］のいずれかに記載のスラッジ分離装置。
［１０］前記仕切板は、前記分離槽内に対して取り外し可能に設けられる前記［１］〜［９］のいずれかに記載のスラッジ分離装置。
［１１］前記仕切板は、前記分離槽内の高さ方向における高さ位置を調節可能に設けられる前記［１］〜［１０］のいずれかに記載のスラッジ分離装置。

以下、本発明の一実施形態のスラッジ分離装置について、実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（分離槽の準備）
まず、外形で、幅（図２中のＸ方向参照）約２５０ｍｍ、奥行き（図２中のＹ方向参照）約２００ｍｍ、高さ（図２中のＺ方向参照）約２５０ｍｍの直方体状で、底部を有するとともに上部が開放された箱型の純チタン製分離槽を用意した。この分離槽の作製において、分離槽の水平方向他端側における上部側に、分離槽の高さを低くしたような切り欠きを形成し、処理溶融塩を溶融塩浴へ流出させる流出部を設けた。また、分離槽内における奥行き方向で対向する内壁面には、分離槽内の高さ方向に沿って仕切板を挿通させるための溝を、仕切板が奥行き方向に平行に設けられるように形成した。この際、上記の各内壁面に、上記溝を均等に３箇所ずつ（両内壁面に計６箇所）形成して３枚の仕切板を設置可能とした分離槽と、上記溝を均等に５箇所ずつ（両内壁面に計１０箇所）形成し、５枚の仕切板を設置可能とした分離槽の２種を作製した。

（仕切板の準備）
一方、分離槽内に設置する仕切板として、平板状の仕切板（以下、「仕切板Ａ」と称する。）と、複数のバッフル板が立設された仕切板（以下、「仕切板Ｂ」と称する。）とを、それぞれ複数用意した。仕切板Ａ、及び仕切板Ｂにおける平板部分のサイズは、横約１９０ｍｍ（図４中のＹ方向参照）、高さ約１９０ｍｍ（図４中のＺ方向参照）、厚さ約３ｍｍであった。各仕切板には、分離槽内の高さ方向における高さ位置調節用の孔を形成しておき、その孔に挿通する固定部材により、分離槽内の高さ方向における仕切板の高さ位置を調節可能とした。複数のバッフル板の材質は、仕切板Ｂの材質と同じとし、各仕切板の材質は、後記表１に示す通りとした。

（バッフル板の準備）
複数のバッフル板が立設された仕切板Ｂについては、前述の第３実施形態のスラッジ分離装置における第２の仕切板の構成に準じて、後記表１に示す構成のものをそれぞれ作製した。具体的には、複数のバッフル板として、図４に示すように、分離槽内の底部側に設けられる第１傾斜板（１８１）と、分離槽内の上部側に設けられる第２傾斜板（１８２）とが分離槽内の高さ方向（Ｚ）に並ぶ対として、１〜４対設けられた仕切板Ｂを作製した（表１中の「傾斜板の数（対）」欄参照）。この際、第１傾斜板の角度（図４中のθ₁参照）及び第２傾斜板の角度（図４中の−θ₂参照）が、表１中の「傾斜板の角度（°）」欄に示す角度となるように作製した。さらに、仕切板Ｂに立設されたバッフル板（第１傾斜板及び第２傾斜板）の高さは、その仕切板Ｂ及び仕切板Ａを分離槽内に設置した際に、その仕切板Ｂから、複数の仕切板においてその仕切板Ｂのバッフル板が設けられた側で隣り合う仕切板Ａまでの水平方向に沿う距離（図６中の距離ｄ参照）に対して、表１中の「傾斜板の高さ」欄に示す距離となるように、バッフル板を作製した。

（スラッジ分離装置の作製）
各実施例では、表１に示す条件で、仕切板Ａ及び仕切板Ｂを使用し、それらを分離槽内に設置し、スラッジ分離装置を作製した。具体的には、実施例１〜１６では、分離槽内における最も上流側に配置する仕切板（仕切板Ａ）を、分離槽の底部との間に、分離槽内の高さ（図６中のＨ参照）に対して所定の隙間（図６中のＧ１参照）を有する状態で分離槽内に設置した。そして、分離槽内に注入される溶融塩が、分離槽内をその高さ方向に沿って上下に蛇行しながら流れるように、各仕切板を、分離槽の上部側及び底部側の交互に隙間（図６中のＧ２及びＧ１参照）を有する状態で分離槽内に設置した。各仕切板における分離槽の上部側又は底部側の隙間は、分離槽内に設置する各仕切板で同じとし、表１中の「仕切板の隙間」欄に示す通りとした。また、複数のバッフル板が立設された仕切板Ｂについては、分離槽内のほぼ中央位置に設置し、かつ、溶融塩が分離槽内の底部側で折り返して上部側へ向かう高さ方向に流れる上昇流領域にバッフル板が位置するように設置した。

上述のように分離槽内に仕切板Ａ及びＢを設置することで、２枚の仕切板Ａと１枚の仕切板Ｂを使用した実施例１〜１３では、仕切板Ａ及びＢがそれぞれ前述の第３実施形態における第１及び第２の仕切板に対応する構成のスラッジ分離装置作製した（図６参照）。また、４枚の仕切板Ａと１枚の仕切板Ｂを使用した実施例１４〜１６では、分離槽内の最も上流側及び下流側に配置する仕切板Ａと、ほぼ中央に配置する仕切板Ｂを、分離槽の底部との間に隙間を有する状態で設置し、残り２枚の仕切板Ａを、それぞれ、最も上流側の仕切板Ａと仕切板Ｂとの間、及び最も下流側の仕切板Ａと仕切板Ｂとの間に、分離槽内の上部側で隙間を有する状態で設置した。実施例１７では、仕切板Ａを使用せず、仕切板Ｂと分離槽の底部との間に、分離槽内の高さ（Ｈ）の１０％程度の隙間（０．１Ｈ）を有する状態で仕切板Ｂを分離槽内のほぼ中央位置に設置するように使用した。

以上のようにして、実施例では、分離槽内が上流側及び下流側を臨む水平方向に並ぶ複数の領域に分割され、その複数の領域間を分離槽内の上部側又は底部側で溶融塩が流通可能な状態で仕切られたスラッジ分離装置を作製した。なお、比較例１では、仕切板を設置せずに分離槽のみを使用した。

（評価方法）
各実施例で作製したスラッジ分離装置を使用して、溶融塩中のスラッジの除去率を評価する試験を行った。評価に使用するスラッジ分離装置を、ポンプ及びそれに接続した管体を用いて、溶融塩浴との間で、溶融塩を循環可能に設置した（図１参照）。次いで、溶融塩浴中の溶融塩をポンプの駆動によって管体を介して汲み上げ、管体からスラッジ分離装置における分離槽の水平方向一端側における上部側から分離槽内に連続的に供給した。そして、分離槽内を流れる溶融塩を、分離槽の水平方向他端側における上部側に設けられた流出部から処理溶融塩（上澄溶融塩）として溶融塩浴に流出させる工程を連続的に行った。

各実施例では、溶融塩浴として、鉄鋼材の塩浴軟窒化処理を行う約６００℃の溶融塩浴を用い、その溶融塩浴中のＦｅ濃度Ｃ₁と、試験開始から１８０分後に、スラッジ分離装置における流出部から流出された処理溶融塩中のＦｅ濃度Ｃ₂とを測定した。そして、以下の式に基づいて、スラッジ除去率（Ｆｅ除去率）を算出した。その結果を表１に示した。
Ｆｅ除去率（％）＝（Ｃ₁−Ｃ₂）／Ｃ₁×１００

１０、２０、３０ スラッジ分離装置
１２、２２ 分離槽
１２１、２２１ 上部
１２２、２２２ 底部
１２３、２２３ 水平方向一端
１２４、２２４ 水平方向他端
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 内部
１６、２６、３６ 仕切板
１８、２８、３８ バッフル板

Claims (11)

1. 溶融塩浴との間で溶融塩を循環可能に設置されて、前記溶融塩浴から供給される前記溶融塩中のスラッジを分離し、前記スラッジが分離された処理溶融塩を前記溶融塩浴に戻すスラッジ分離装置であり、
   前記溶融塩浴から前記溶融塩が注入される水平方向一端側を上流側とし、前記処理溶融塩が前記溶融塩浴に戻る水平方向他端側を下流側として前記溶融塩が流れる内部を有する分離槽と、
   前記分離槽内にその高さ方向に沿って設けられて、前記分離槽内を、前記上流側及び前記下流側を臨む水平方向に並ぶ複数の領域に分割し、その複数の領域間を前記分離槽内の上部側又は底部側で前記溶融塩が流通可能な状態で仕切る１又は複数の仕切板と、
   少なくとも１枚の前記仕切板に立設された複数のバッフル板と、
   を備えるスラッジ分離装置。
2. 前記分離槽内は、前記複数の領域として、前記溶融塩が前記分離槽内の前記底部側へ向かう高さ方向に流れる下降流領域と、前記溶融塩が前記分離槽内の前記上部側へ向かう高さ方向に流れる上昇流領域とを含み、前記溶融塩が前記底部側又は前記上部側で折り返して前記下降流領域及び前記上昇流領域に流れるように構成されている請求項１に記載のスラッジ分離装置。
3. 前記分離槽内は、前記溶融塩が前記下降流領域から前記分離槽内の前記底部側を通じて折り返して前記上昇流領域に流れる領域を少なくとも含み、
   前記バッフル板は、前記溶融塩が前記下降流領域から前記底部側を通じて折り返して流れてくる前記上昇流領域に設けられており、前記溶融塩中の前記スラッジを前記底部側へ沈降させる請求項２に記載のスラッジ分離装置。
4. 前記仕切板を複数備え、
   前記複数の仕切板は、前記分離槽内の前記底部側で前記溶融塩が流通可能な状態で前記複数の領域間を仕切る第１の仕切板と、前記複数の仕切板において前記第１の仕切板とは互いに隣り合い、前記分離槽内の前記上部側で前記溶融塩が流通可能な状態で前記複数の領域間を仕切る第２の仕切板とを含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のスラッジ分離装置。
5. 前記バッフル板は、前記バッフル板が立設された前記仕切板の平面視において、前記分離槽内の前記高さ方向に直交する方向に複数設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載のスラッジ分離装置。
6. 前記バッフル板は、前記バッフル板が立設された前記仕切板の平面視において、前記分離槽内の前記高さ方向に対して傾斜して設けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載のスラッジ分離装置。
7. 前記バッフル板は、前記バッフル板が立設された前記仕切板の平面視において、前記バッフル板における前記分離槽の前記底部側に位置する下端から前記分離槽の前記上部側に向かう高さ方向線に対して、５°〜６５°又は−５°〜−６５°の角度で設けられている請求項１〜６のいずれか１項に記載のスラッジ分離装置。
8. 前記バッフル板は、前記角度が５°〜６５°の範囲の角度θで設けられた第１傾斜板と、前記角度が−５°〜−６５°の範囲の角度−θで設けられた第２傾斜板とを前記高さ方向に並ぶ対として、１対以上含む請求項７に記載のスラッジ分離装置。
9. 前記分離槽は、前記水平方向他端側における上部側に、前記溶融塩中の前記スラッジが沈降分離された上澄溶融塩を、前記処理溶融塩として前記溶融塩浴へ流出させる流出部を備える請求項１〜８のいずれか１項に記載のスラッジ分離装置。
10. 前記仕切板は、前記分離槽内に対して取り外し可能に設けられる請求項１〜９のいずれか１項に記載のスラッジ分離装置。
11. 前記仕切板は、前記分離槽内の高さ方向における高さ位置を調節可能に設けられる請求項１〜１０のいずれか１項に記載のスラッジ分離装置。

Images