JP2022086721A - Magnetic nanoparticle cleaning separation method and cleaning separation system - Google Patents

Magnetic nanoparticle cleaning separation method and cleaning separation system Download PDF

Info

Publication number
JP2022086721A
JP2022086721A JP2020198897A JP2020198897A JP2022086721A JP 2022086721 A JP2022086721 A JP 2022086721A JP 2020198897 A JP2020198897 A JP 2020198897A JP 2020198897 A JP2020198897 A JP 2020198897A JP 2022086721 A JP2022086721 A JP 2022086721A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic nanoparticles
mixture
main body
cleaning
processing container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020198897A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022086721A5 (en
Inventor
久夫 渡辺
Hisao Watanabe
章斤 石塚
Akinori Ishizuka
智央 山内
Tomohisa Yamauchi
和史 植村
Kazufumi Uemura
達弥 小林
Tatsuya Kobayashi
将太 今井
Shota Imai
保徳 塚原
Yasunori Tsukahara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microwave Chemical Co Ltd
Original Assignee
Microwave Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Microwave Chemical Co Ltd filed Critical Microwave Chemical Co Ltd
Priority to JP2020198897A priority Critical patent/JP2022086721A/en
Priority to PCT/JP2021/043523 priority patent/WO2022114162A1/en
Publication of JP2022086721A publication Critical patent/JP2022086721A/en
Publication of JP2022086721A5 publication Critical patent/JP2022086721A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/28Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by sink-float separation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28Magnetic plugs and dipsticks

Landscapes

  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

To provide a magnetic nanoparticle cleaning separation method that shortens a time for required for manufacture of magnetic nanoparticles.SOLUTION: A magnetic nanoparticle cleaning separation method includes: a process in which magnetic nanoparticles are cleaned in a processor 47, and a cleaning liquid is introduced into the processor in which the magnetic nanoparticles are accommodated; a process in which a mixture of the introduced cleaning liquid and the magnetic nanoparticles is stirred; a process in which sedimentation treatment is performed for the mixture located in a magnetic field; and a process in which a supernatant liquid obtained by the sedimentation treatment is poured out of the processor. The cleaning liquid introduction process and stirring process are performed multiple times, and after performance of final stirring process, the process for sedimentation treatment and the process for pouring out the cleaning liquid are not performed. The method further includes an accumulation process in which the mixture derived from the processor is flown into a part of a flow channel of a separator 20, and the magnetic nanoparticles contained in the mixture are accumulated in the flow channel located in the magnetic field.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、磁性ナノ粒子の洗浄分離方法及び洗浄分離システムに関する。 The present invention relates to a method for cleaning and separating magnetic nanoparticles and a system for cleaning and separating magnetic nanoparticles.

ナノ粒子の製造時には、一般にナノ粒子を沈降処理して分離することが行われている。特許文献1に記載の金属酸化物粒子の製造方法においては、電極間に提供された電解質溶液に定電圧パルス電解を行って、電極の第1の電極または第2の電極で金属酸化物粒子の形成を発生させ、金属酸化物粒子を電解質溶液から分離している。この分離工程では、粒子を重力により経時で電解質溶液中で沈降させ、電解質溶液を除去している。 At the time of producing nanoparticles, nanoparticles are generally settled and separated. In the method for producing metal oxide particles described in Patent Document 1, constant voltage pulse electrolysis is performed on the electrolyte solution provided between the electrodes, and the metal oxide particles are subjected to the first electrode or the second electrode of the electrode. It causes formation and separates the metal oxide particles from the electrolyte solution. In this separation step, the particles are settled in the electrolyte solution over time by gravity to remove the electrolyte solution.

特表2016-531832号公報Special Table 2016-531832 Gazette

特許文献1に記載された沈降処理は金属酸化物粒子を沈殿させるために長時間必要であり、ナノ粒子の製造に時間がかかるという問題がある。 The precipitation treatment described in Patent Document 1 requires a long time to precipitate the metal oxide particles, and there is a problem that it takes time to produce nanoparticles.

本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、磁性ナノ粒子の製造に必要な時間を短縮することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to shorten the time required for producing magnetic nanoparticles.

本発明による磁性ナノ粒子の洗浄分離方法は、処理装置内で磁性ナノ粒子を洗浄する工程であって、磁性ナノ粒子が収容された前記処理装置に洗浄液を導入する工程と、導入された前記洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物を撹拌する工程と、磁界中に配置された前記混合物に沈降処理を行う工程と、前記沈降処理で得た上澄み液を前記処理装置から流し出す工程と、を含み、前記洗浄液を導入する工程と前記撹拌する工程とは複数回行われ、最後に撹拌する工程を行った後には前記沈降処理を行う工程と前記上澄み液を流し出す工程とを行わず、前記処理装置から導出された前記混合物を分離装置の流路に流し、前記混合物に含まれる磁性ナノ粒子を磁界中に配置された前記流路の一部に堆積させて分離する分離工程をさらに含む。 The method for cleaning and separating magnetic nanoparticles according to the present invention is a step of cleaning magnetic nanoparticles in a processing apparatus, which is a step of introducing a cleaning liquid into the processing apparatus containing the magnetic nanoparticles and a step of introducing the cleaning liquid. It includes a step of stirring the mixture of the magnetic nanoparticles and the magnetic nanoparticles, a step of performing a sedimentation treatment on the mixture arranged in a magnetic field, and a step of pouring out the supernatant liquid obtained by the sedimentation treatment from the processing apparatus. The step of introducing the cleaning liquid and the step of stirring are performed a plurality of times, and after the step of finally stirring, the step of performing the sedimentation treatment and the step of pouring out the supernatant liquid are not performed, and the processing apparatus. Further comprising a separation step of flowing the mixture derived from the above into a flow path of a separation device, depositing magnetic nanoparticles contained in the mixture in a part of the flow path arranged in a magnetic field, and separating the mixture.

好ましい形態においては、前記流路を通過した前記混合物を前記処理装置に戻す工程をさらに含む。 In a preferred embodiment, the step of returning the mixture that has passed through the flow path to the processing apparatus is further included.

本発明の他の形態は、上記の洗浄分離方法により前記流路の一部に堆積した磁性ナノ粒子を前記流路の一部ごと所定場所に搬送する工程を含む、磁性ナノ粒子の製造方法である。 Another aspect of the present invention is a method for producing magnetic nanoparticles, which comprises a step of transporting magnetic nanoparticles deposited on a part of the flow path to a predetermined place together with a part of the flow path by the above-mentioned washing and separating method. be.

好ましい形態においては、前記搬送する工程において、磁性ナノ粒子は乾燥装置に搬送され、前記乾燥装置により磁性ナノ粒子を乾燥させる工程をさらに含む。 In a preferred embodiment, in the transporting step, the magnetic nanoparticles are transported to a drying device, and further includes a step of drying the magnetic nanoparticles by the drying device.

本発明の他の態様は、磁性ナノ粒子を洗浄するための処理装置と、磁性ナノ粒子を分離するための分離装置とを備え、前記処理装置は、洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物が収容される処理容器と、前記処理容器の下方に配置され、前記混合物に作用する磁界を生成する磁石とを備え、前記分離装置は、前記処理容器から導入された前記混合物が流れ、前記混合物に含まれる磁性ナノ粒子が堆積する流路の一部を構成する装置本体と、前記装置本体の下方に配置され、前記流路の前記一部を流れる前記混合物に作用する磁界を生成する磁石とを備える、磁性ナノ粒子の洗浄分離システムである。 Another aspect of the present invention includes a processing device for cleaning magnetic nanoparticles and a separating device for separating magnetic nanoparticles, and the processing device contains a mixture of a cleaning liquid and magnetic nanoparticles. The separation device includes a processing container and a magnet arranged below the processing container to generate a magnetic field acting on the mixture, and the separation device is included in the mixture through which the mixture introduced from the processing container flows. It comprises a device body that constitutes a part of the flow path in which magnetic nanoparticles are deposited, and a magnet that is arranged below the device body and generates a magnetic field that acts on the mixture flowing through the part of the flow path. It is a cleaning and separation system for magnetic nanoparticles.

好ましい形態においては、前記分離装置の前記装置本体は、前記処理容器に接続されて前記混合物を導入する導入口と、前記導入口から導入された前記混合物が流される前記流路と、前記処理容器に接続されて前記流路を流れた前記混合物が前記処理容器に向けて導出される導出口とを備える。 In a preferred embodiment, the apparatus main body of the separation device has an introduction port connected to the processing container to introduce the mixture, a flow path through which the mixture introduced from the introduction port is flowed, and the processing container. It is provided with an outlet from which the mixture connected to and flowing through the flow path is led out toward the processing container.

好ましい形態においては、前記装置本体は、支持手段から取り外し自由に設けられる。 In a preferred embodiment, the device body is freely removable from the support means.

本発明の他の形態は、上記の磁性ナノ粒子の洗浄分離システムと、前記分離装置の前記装置本体が収容され前記流路に堆積したナノ粒子を乾燥させる乾燥装置とを備える磁性ナノ粒子の製造システムである。 Another aspect of the present invention is the production of magnetic nanoparticles comprising the cleaning and separating system for magnetic nanoparticles and a drying device in which the main body of the separating device is housed and the nanoparticles deposited in the flow path are dried. It is a system.

本発明の一態様によれば、磁性体ナノ粒子の製造に必要な時間を短縮することができる。 According to one aspect of the present invention, the time required for producing magnetic nanoparticles can be shortened.

本発明の一実施形態に係る磁性ナノ粒子の洗浄分離システムを含む製造システムの概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the schematic structure of the manufacturing system including the cleaning separation system of magnetic nanoparticles which concerns on one Embodiment of this invention. 処理容器の概略構成を示す側面図である。It is a side view which shows the schematic structure of the processing container. 分離装置の側面図である。It is a side view of the separation device. 分離装置の装置本体の蓋部の斜視図であり、(A)は蓋部を平面、側面、正面から見た斜視図、(B)は蓋部を底面、側面、正面から見た斜視図である。It is a perspective view of the lid portion of the main body of the separating device, (A) is a perspective view of the lid portion viewed from the plane, side surface, and front, and (B) is a perspective view of the lid portion viewed from the bottom surface, side surface, and front surface. be. 分離装置の装置本体の本体部の平面、側面、正面から見た斜視図である。It is a top view from the plane, the side surface, and the front of the main body of the main body of the separation device. 分離装置の平面図である。It is a top view of the separation device. 分離装置の装置本体が乾燥装置の棚板に載置された状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which the apparatus main body of a separation apparatus is placed on the shelf board of a drying apparatus. 磁性ナノ粒子の洗浄分離方法及び製造方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the cleaning separation method and the manufacturing method of magnetic nanoparticles. 反応溶媒と磁性ナノ粒子との混合物から磁性ナノ粒子を分離する工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of separating magnetic nanoparticles from a mixture of a reaction solvent and magnetic nanoparticles. 磁性ナノ粒子を洗浄する工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of cleaning magnetic nanoparticles. 磁性ナノ粒子を洗浄する工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of cleaning magnetic nanoparticles. 磁性ナノ粒子を洗浄する工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of cleaning magnetic nanoparticles. 磁性ナノ粒子を洗浄する工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of cleaning magnetic nanoparticles. 洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物から磁性ナノ粒子を分離する工程及び乾燥装置に搬送する工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of separating magnetic nanoparticles from a mixture of a cleaning liquid and magnetic nanoparticles, and the process of transporting them to a drying apparatus. 洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物から磁性ナノ粒子を分離する工程及び乾燥装置に搬送する工程を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process of separating magnetic nanoparticles from a mixture of a cleaning liquid and magnetic nanoparticles, and the process of transporting them to a drying apparatus.

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。本発明の一実施形態の磁性ナノ粒子の洗浄分離システム10は磁性ナノ粒子混入液から磁性ナノ粒子を分離洗浄して磁性ナノ粒子を製造するためのものであり、分離装置20と、処理装置47とを有する。洗浄分離システム10は、回収タンクを構成する第1の洗浄液回収タンク60A、第2の洗浄液回収タンク60B、溶媒回収タンク61と、廃液タンク62と、溶媒廃棄タンク63と、洗浄液供給タンク64に接続されている。洗浄分離システム10、洗浄分離システム10に接続される各タンク、反応器12、コントローラ53、洗浄分離システム10により製造された磁性ナノ粒子を乾燥させるための乾燥装置50等により、図1に示す製造システム11が構成されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The magnetic nanoparticles cleaning / separation system 10 according to the embodiment of the present invention is for separating and cleaning magnetic nanoparticles from a liquid containing magnetic nanoparticles to produce magnetic nanoparticles, and is a separation device 20 and a processing device 47. And have. The cleaning separation system 10 is connected to a first cleaning liquid recovery tank 60A, a second cleaning liquid recovery tank 60B, a solvent recovery tank 61, a waste liquid tank 62, a solvent disposal tank 63, and a cleaning liquid supply tank 64 that constitute a recovery tank. Has been done. The production shown in FIG. 1 is carried out by the cleaning separation system 10, each tank connected to the cleaning separation system 10, the reactor 12, the controller 53, the drying device 50 for drying the magnetic nanoparticles produced by the cleaning separation system 10, and the like. The system 11 is configured.

処理装置47は、処理容器40と処理容器用磁石45とを有する。処理容器40は、反応器12に導管125を介して接続されており、反応器12で製造された磁性ナノ粒子混入液が処理容器40に導入される。反応器12から導入される磁性ナノ粒子混入液は、反応溶媒と磁性ナノ粒子との混合物(磁性ナノ粒子を含む反応液)である。磁性ナノ粒子は、例えば、ニッケルナノ粒子、鉄ナノ粒子、コバルトナノ粒子等、磁性を有する金属ナノ粒子であり、反応器12において、一級アミン類、脂肪酸類等の反応溶媒を用いて液相合成方法により製造されるものである。なお、反応溶媒はこれに限定されず、磁性ナノ粒子の製造に用いられる既知の反応溶媒であってよい。製造される磁性ナノ粒子の平均粒子径は、10nm~500nmのものが好ましい。 The processing device 47 has a processing container 40 and a processing container magnet 45. The processing container 40 is connected to the reactor 12 via a conduit 125, and the magnetic nanoparticles mixed liquid produced by the reactor 12 is introduced into the processing container 40. The magnetic nanoparticles mixed solution introduced from the reactor 12 is a mixture of the reaction solvent and the magnetic nanoparticles (reaction solution containing the magnetic nanoparticles). The magnetic nanoparticles are magnetic metal nanoparticles such as nickel nanoparticles, iron nanoparticles, cobalt nanoparticles, etc., and are liquid phase synthesized in the reactor 12 using reaction solvents such as primary amines and fatty acids. It is manufactured by the method. The reaction solvent is not limited to this, and may be a known reaction solvent used for producing magnetic nanoparticles. The average particle size of the magnetic nanoparticles produced is preferably 10 nm to 500 nm.

処理容器40では、反応溶媒と磁性ナノ粒子との混合物に沈降処理を行う。沈降処理とは、混合物を静置して磁性ナノ粒子を処理容器40の底壁41の上面に沈降させる処理である。沈降処理による上澄み液を処理容器40から排出して沈降物である磁性ナノ粒子を得たのち、その沈降物に洗浄液を加えて撹拌、沈降処理、上澄み液の流し出しを行って、磁性ナノ粒子を洗浄する。洗浄液は、例えばイソプロピルアルコール(IPA)が用いられるが、ナノ粒子の洗浄時に用いられる既知の洗浄液であってよい。この洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物に沈降処理を行い、上澄み液を処理容器40から導出する。洗浄液の導入、撹拌、沈降処理、上澄み液の導出は複数回行われる場合がある。最後の回の撹拌の後には、沈降処理は行われずに洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物が処理容器40から導出される。すなわち、処理容器40からは、反応溶媒と磁性ナノ粒子との混合物の上澄み液、洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物の上澄み液、洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物(区別しない場合には「磁性ナノ粒子混入液」と言う。)が、分離装置20に向けて導出される。 In the treatment container 40, a sedimentation treatment is performed on a mixture of the reaction solvent and the magnetic nanoparticles. The settling treatment is a treatment in which the mixture is allowed to stand and the magnetic nanoparticles are settled on the upper surface of the bottom wall 41 of the treatment container 40. The supernatant liquid by the sedimentation treatment is discharged from the treatment container 40 to obtain magnetic nanoparticles which are sediments, and then a washing liquid is added to the sediment to be stirred, settled, and the supernatant liquid is poured out to perform magnetic nanoparticles. To clean. As the cleaning liquid, for example, isopropyl alcohol (IPA) is used, but it may be a known cleaning liquid used when cleaning nanoparticles. The mixture of the cleaning liquid and the magnetic nanoparticles is subjected to a sedimentation treatment, and the supernatant liquid is taken out from the treatment container 40. The introduction of the cleaning liquid, stirring, sedimentation treatment, and derivation of the supernatant liquid may be performed multiple times. After the last round of stirring, the mixture of the washing liquid and the magnetic nanoparticles is drawn out from the processing container 40 without performing the sedimentation treatment. That is, from the processing container 40, the supernatant liquid of the mixture of the reaction solvent and the magnetic nanoparticles, the supernatant liquid of the mixture of the cleaning liquid and the magnetic nanoparticles, and the mixture of the cleaning liquid and the magnetic nanoparticles (when not distinguished, "magnetic nano". "Particle mixture") is led out toward the separation device 20.

図2に示すように、処理容器40は、円筒形状であって、底壁41と、底壁41の周縁から立設する周壁42と、上壁43とを有する。底壁41は、水平面に対して斜めに傾斜している。本実施形態の処理容器40は1100Lの容量を有する。処理容器40内には電動モータ式の撹拌機44が設けられ、処理容器40内に収容される洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物を撹拌して磁性ナノ粒子の洗浄を行う。 As shown in FIG. 2, the processing container 40 has a cylindrical shape and has a bottom wall 41, a peripheral wall 42 erected from the peripheral edge of the bottom wall 41, and an upper wall 43. The bottom wall 41 is inclined diagonally with respect to the horizontal plane. The processing container 40 of this embodiment has a capacity of 1100 L. An electric motor type stirrer 44 is provided in the processing container 40, and the mixture of the cleaning liquid and the magnetic nanoparticles contained in the processing container 40 is stirred to clean the magnetic nanoparticles.

処理容器40の底壁41の下方には処理容器用磁石45が設けられている。処理容器用磁石45は、底壁41の底面に対応する大きさを有し、移動機構46により底壁41に対して近接、離反自由である。移動機構46は、例えば油圧式や電動式のジャッキやアクチュエータから構成されており、処理容器用磁石45の底壁41への近接時には、処理容器用磁石45の上面が底壁41に沿うように処理容器用磁石45を水平方向に対して傾斜させて上昇させる。処理容器用磁石45として、例えば、電磁石、永久磁石が用いられるが、磁界を生成して磁性ナノ粒子との間に吸引力を生じさせることができるものであればどのようなものでもよい。処理容器用磁石45が底壁41へ近接したときに、処理容器40に収容された磁性ナノ粒子混入液が磁界中に配置される。磁界処理容器用磁石45が生成する磁界の強さは、磁性ナノ粒子混入液が磁界中に配置された時に磁性ナノ粒子に吸引力を作用させることができる強さである。沈降処理を行う際に処理容器用磁石45を処理容器40の底壁41に近接させて処理容器用磁石45の吸引力を磁性ナノ粒子に作用させることにより、処理容器用磁石45を用いない場合に比べて沈降処理に必要な時間が大幅に短縮される。 A magnet 45 for the processing container is provided below the bottom wall 41 of the processing container 40. The processing container magnet 45 has a size corresponding to the bottom surface of the bottom wall 41, and is free to approach and separate from the bottom wall 41 by the moving mechanism 46. The moving mechanism 46 is composed of, for example, a hydraulic or electric jack or an actuator, so that the upper surface of the processing container magnet 45 is aligned with the bottom wall 41 when the processing container magnet 45 is in close proximity to the bottom wall 41. The processing container magnet 45 is tilted and raised in the horizontal direction. As the processing container magnet 45, for example, an electromagnet or a permanent magnet is used, but any magnet can be used as long as it can generate a magnetic field and generate an attractive force with the magnetic nanoparticles. When the magnet 45 for the processing container is close to the bottom wall 41, the magnetic nanoparticles mixed liquid contained in the processing container 40 is arranged in the magnetic field. The strength of the magnetic field generated by the magnet 45 for the magnetic field processing container is the strength at which the magnetic nanoparticles can be attracted when the magnetic nanoparticles mixed liquid is placed in the magnetic field. When the processing container magnet 45 is not used by bringing the processing container magnet 45 close to the bottom wall 41 of the processing container 40 and applying the attractive force of the processing container magnet 45 to the magnetic nanoparticles when performing the settling treatment. The time required for the sedimentation process is significantly reduced compared to the above.

処理容器40の上壁には、処理容器40に洗浄液を供給するための洗浄液供給タンク64が導管120を介して接続されている。導管120には開閉弁101が設けられている。開閉弁101は電磁式、油圧式等の既知の自動バルブが用いられ、コントローラ53によりその動作が制御される。なお、後述する開閉弁102、106~108は開閉弁101と同様の構成を有する。本実施形態では洗浄液供給タンク64は約10Lの容量のものを用いているが、必要な量の洗浄液が収容できればよい。 A cleaning liquid supply tank 64 for supplying the cleaning liquid to the processing container 40 is connected to the upper wall of the processing container 40 via a conduit 120. The conduit 120 is provided with an on-off valve 101. As the on-off valve 101, a known automatic valve such as an electromagnetic type or a hydraulic type is used, and its operation is controlled by the controller 53. The on-off valves 102 and 106 to 108, which will be described later, have the same configuration as the on-off valve 101. In the present embodiment, the cleaning liquid supply tank 64 has a capacity of about 10 L, but it is sufficient if a required amount of cleaning liquid can be accommodated.

分離装置20は、詳細は後述するが、装置本体21を備えている。本実施形態では2つの装置本体21A、21B(区別する必要のないときは「装置本体21」という。)を備えており、装置本体21A、21Bは処理容器40と導管121により接続されている。なお、装置本体21の数は本実施形態には限定されず、1つでもよく、3つ以上設けられていてもよい。 The separation device 20 includes a device main body 21, although details will be described later. In the present embodiment, two device main bodies 21A and 21B (referred to as "device main body 21" when it is not necessary to distinguish them) are provided, and the device main bodies 21A and 21B are connected to the processing container 40 by a conduit 121. The number of device main bodies 21 is not limited to this embodiment, and may be one or three or more.

導管121は一端側の端部が、処理容器40の周壁42の下部であって、斜めに傾いた底壁41の最も下側に対応する位置に接続されている。導管121の他端側の端部は二股に分岐した分岐管121a、121bであり、分岐管121a、121bが装置本体21A、21Bの導入口24にそれぞれ接続されている。導管121の分岐箇所には切替手段を構成する切替弁100が設けられ、処理容器40から導出される磁性ナノ粒子混入液がいずれかの装置本体21A、21Bへ流れるように流れを切り替える。切替弁100は、既知の切替弁が用いられ、例えばボール式の三方弁である。本実施形態では手動の切替弁を用いており、作業者が切替弁を操作して磁性ナノ粒子混入液の流れの切替えを行っているが、コントローラ53により制御可能な自動切替弁を用いても良い。導管121の切替弁100と処理容器40の間の所定箇所にはポンプ110及び開閉弁102が設けられている。ポンプ110は例えばエア駆動ポンプ等の既知のポンプが用いられ、コントローラ53によりその動作が制御される。ポンプ110は、例えば50L/分の吐出量に設定されている。 One end of the conduit 121 is connected to the lower part of the peripheral wall 42 of the processing container 40 at a position corresponding to the lowermost side of the diagonally inclined bottom wall 41. The other end of the conduit 121 is a bifurcated branch pipe 121a, 121b, and the branch pipes 121a, 121b are connected to the introduction ports 24 of the device main body 21A, 21B, respectively. A switching valve 100 constituting the switching means is provided at the branching point of the conduit 121, and the flow is switched so that the magnetic nanoparticles mixed liquid led out from the processing container 40 flows to either of the device main bodies 21A and 21B. As the switching valve 100, a known switching valve is used, for example, a ball-type three-way valve. In this embodiment, a manual switching valve is used, and the operator operates the switching valve to switch the flow of the magnetic nanoparticles mixed liquid, but even if an automatic switching valve that can be controlled by the controller 53 is used. good. A pump 110 and an on-off valve 102 are provided at predetermined positions between the switching valve 100 and the processing container 40 of the conduit 121. As the pump 110, a known pump such as an air-driven pump is used, and its operation is controlled by the controller 53. The pump 110 is set to, for example, a discharge rate of 50 L / min.

分離装置20の各装置本体21A、21Bは、導管122を介して第1の洗浄液回収タンク60A、第2の洗浄液回収タンク60B、溶媒回収タンク61、廃液タンク62、処理容器40と接続されている。導管122の一端側の端部は二股に分岐した分岐管122a、122bであり、各分岐管122a、122bが各装置本体21A、21Bの導出口31に接続されている。さらに、導管122は第1の洗浄液回収タンク60A、第2の洗浄液回収タンク60B、溶媒回収タンク61、廃液タンク62に接続する分岐管122c~122fを有している。導管122の各タンク60A、60B、61、62への分岐箇所にはそれぞれ三方弁103~105が設けられており、各三方弁103~105を制御して装置本体21を通過した磁性ナノ粒子混入液を各タンク60A、60B、61、62に向けて流すことができる。また、導管122は処理容器40に接続する導管126を有しており、分岐箇所には三方弁109が設けられている。三方弁109は三方弁103よりも上流側に設けられている。処理容器40、分離装置20、及びそれぞれを接続する導管121、導管122の一部、導管126により洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物が循環する循環路が形成される。なお、導管126は反応器126に接続されて、反応器126、導管125、処理容器40、分離装置20、及びそれぞれを接続する導管121、導管122の一部、導管126による循環路が形成されてもよい。三方弁103~105、109は電磁式であり、コントローラ53によりその動作が制御される。廃液タンク62と三方弁103との間には、廃液タンク62に装置本体21を通過した磁性ナノ粒子混入液を吸引するためのポンプ112が設けられている。 Each of the device main bodies 21A and 21B of the separation device 20 is connected to the first cleaning liquid recovery tank 60A, the second cleaning liquid recovery tank 60B, the solvent recovery tank 61, the waste liquid tank 62, and the processing container 40 via the conduit 122. .. The end on one end side of the conduit 122 is a bifurcated branch pipe 122a, 122b, and each branch pipe 122a, 122b is connected to an outlet 31 of each device main body 21A, 21B. Further, the conduit 122 has a first cleaning liquid recovery tank 60A, a second cleaning liquid recovery tank 60B, a solvent recovery tank 61, and branch pipes 122c to 122f connected to the waste liquid tank 62. Three-way valves 103 to 105 are provided at the branch points of the conduit 122 to the tanks 60A, 60B, 61, and 62, respectively, and magnetic nanoparticles are mixed through the apparatus main body 21 by controlling the three-way valves 103 to 105. The liquid can be flowed toward each of the tanks 60A, 60B, 61, 62. Further, the conduit 122 has a conduit 126 connected to the processing container 40, and a three-way valve 109 is provided at the branching point. The three-way valve 109 is provided on the upstream side of the three-way valve 103. The processing container 40, the separating device 20, the conduit 121 connecting each of them, a part of the conduit 122, and the conduit 126 form a circulation path for circulating a mixture of the cleaning liquid and the magnetic nanoparticles. The conduit 126 is connected to the reactor 126 to form a circulation path by the reactor 126, the conduit 125, the processing container 40, the separating device 20, the conduit 121 connecting each of them, a part of the conduit 122, and the conduit 126. You may. The three-way valves 103 to 105 and 109 are electromagnetic type, and their operation is controlled by the controller 53. Between the waste liquid tank 62 and the three-way valve 103, a pump 112 for sucking the magnetic nanoparticles mixed liquid that has passed through the apparatus main body 21 is provided in the waste liquid tank 62.

第1の洗浄液回収タンク60A、第2の洗浄液回収タンク60Bは処理容器40と導管123を介して接続されており、各タンク60A、60Bに収容された洗浄液を処理容器40に戻している。この導管123は、一端側が二股に分岐した分岐管123a、123bに形成されており、各分岐管123a、123bは第1の洗浄液回収タンク60A、第2の洗浄液回収タンク60Bに接続され、各分岐管123a、123bには開閉弁106、107が設けられている。また、導管123の他端側が処理容器40の上壁に接続されており、導管123の処理容器40と分岐箇所との間にはポンプ111が設けられている。さらに、溶媒回収タンク61は溶媒廃棄タンク63に導管124で接続され、溶媒回収タンク61に収容された反応溶媒が溶媒廃棄タンク63へ向けて送られる。導管124には開閉弁108とポンプ113が設けられている。本実施形態では、第1の洗浄液回収タンク60A、第2の洗浄液回収タンク60Bは約600Lの容量、溶媒回収タンク61は約1100Lの容量のものを用いているが、これに限定されない。なお、本実施形態では第1の洗浄液回収タンク60A、第2の洗浄液回収タンク60Bは導管123により処理容器40に接続されているが、反応器12に接続されていてもよい。この場合、第1の洗浄液回収タンク60A、第2の洗浄液回収タンク60Bに収容された洗浄液は反応器12、導管125を介して処理容器40に導入される。なお、ポンプ111~113は例えばエア駆動ポンプ等の既知のポンプが用いられる。 The first cleaning liquid recovery tank 60A and the second cleaning liquid recovery tank 60B are connected to the processing container 40 via a conduit 123, and the cleaning liquid contained in each of the tanks 60A and 60B is returned to the processing container 40. The conduit 123 is formed in branch pipes 123a and 123b whose one end is bifurcated, and the branch pipes 123a and 123b are connected to the first cleaning liquid recovery tank 60A and the second cleaning liquid recovery tank 60B, and each branch is formed. The pipes 123a and 123b are provided with on-off valves 106 and 107. Further, the other end side of the conduit 123 is connected to the upper wall of the processing container 40, and a pump 111 is provided between the processing container 40 of the conduit 123 and the branch portion. Further, the solvent recovery tank 61 is connected to the solvent disposal tank 63 by a conduit 124, and the reaction solvent contained in the solvent recovery tank 61 is sent toward the solvent disposal tank 63. The conduit 124 is provided with an on-off valve 108 and a pump 113. In the present embodiment, the first cleaning liquid recovery tank 60A and the second cleaning liquid recovery tank 60B have a capacity of about 600 L, and the solvent recovery tank 61 has a capacity of about 1100 L, but the present invention is not limited thereto. In the present embodiment, the first cleaning liquid recovery tank 60A and the second cleaning liquid recovery tank 60B are connected to the processing container 40 by the conduit 123, but may be connected to the reactor 12. In this case, the cleaning liquid contained in the first cleaning liquid recovery tank 60A and the second cleaning liquid recovery tank 60B is introduced into the processing container 40 via the reactor 12 and the conduit 125. As the pumps 111 to 113, known pumps such as an air-driven pump are used.

分離装置20について説明する。図3~図6に示すように、分離装置20は、磁性ナノ粒子混入液から磁性ナノ粒子を分離するためのものであって、装置本体21と、装置本体21を支持する支持手段である板状支持部材33と、装置本体21の下方に配置され装置本体21に対して近接、離反自由に設けられる磁石35と、磁石35を装置本体21に対して近接、離反させる移動機構36とを備える。 The separation device 20 will be described. As shown in FIGS. 3 to 6, the separation device 20 is for separating magnetic nanoparticles from the magnetic nanoparticles mixed liquid, and is a plate that is a support means for supporting the device main body 21 and the device main body 21. A shape support member 33, a magnet 35 arranged below the device main body 21 and freely provided close to and detached from the device main body 21, and a moving mechanism 36 for moving the magnet 35 close to and detached from the device main body 21. ..

装置本体21は、図6に示すように、一例として平面から見た形状が略矩形状であって、長手方向の一端側は2つの角部が切り落とされて略三角形の先細り形状の外形を有している。装置本体21の長手方向の他方側に磁性ナノ粒子混入液を導入する導入口24が形成され、一方側に磁性ナノ粒子混入液を導出する導出口31(図5)が形成されている。以下の説明では、導入口24が設けられる側を上流側、導出口31が設けられる側を下流側とも言う。図3においては、右側が上流側、左側が下流側であり、上流側から下流側に向かう方向が磁性ナノ粒子混入液が流れる方向である。 As shown in FIG. 6, the apparatus main body 21 has a substantially rectangular shape when viewed from a plane as an example, and has a tapered outer shape of a substantially triangular shape with two corners cut off on one end side in the longitudinal direction. is doing. An introduction port 24 for introducing the magnetic nanoparticles mixed liquid is formed on the other side of the device main body 21 in the longitudinal direction, and an outlet 31 (FIG. 5) for leading out the magnetic nanoparticles mixed liquid is formed on one side. In the following description, the side where the introduction port 24 is provided is referred to as an upstream side, and the side where the outlet port 31 is provided is also referred to as a downstream side. In FIG. 3, the right side is the upstream side, the left side is the downstream side, and the direction from the upstream side to the downstream side is the direction in which the magnetic nanoparticles mixed liquid flows.

装置本体21は、蓋部22と本体部30とを備えている。図4(A)、図4(B)に示すように、蓋部22は、上壁22aと、上壁22aの周縁に下向きに突出する縁部22bとを備えている。上壁22aの上流側には導入口24が形成されており、導入口24には導入管25が挿通されて導入管25の一端部が本体部30内に位置している。なお導入管25の一端部は、導入口24と連通するように上壁22aの上面に溶着等で取り付けられていてもよい。この導入管25の他端部は、コネクタ25aを介して、処理容器40と接続する導管121の分岐管121a、121bと着脱可能に連結される。また、上壁22aには、磁性ナノ粒子混入液から発生する気体を抜くための抜き孔26が形成され、上面に作業者が蓋部22を本体部30に着脱するための取っ手27が設けられている。 The device main body 21 includes a lid portion 22 and a main body portion 30. As shown in FIGS. 4A and 4B, the lid portion 22 includes an upper wall 22a and an edge portion 22b protruding downward from the peripheral edge of the upper wall 22a. An introduction port 24 is formed on the upstream side of the upper wall 22a, an introduction pipe 25 is inserted through the introduction port 24, and one end of the introduction pipe 25 is located in the main body portion 30. One end of the introduction pipe 25 may be attached to the upper surface of the upper wall 22a by welding or the like so as to communicate with the introduction port 24. The other end of the introduction pipe 25 is detachably connected to the branch pipes 121a and 121b of the conduit 121 connected to the processing container 40 via the connector 25a. Further, the upper wall 22a is formed with a through hole 26 for removing the gas generated from the magnetic nanoparticles mixed liquid, and a handle 27 is provided on the upper surface for the operator to attach / detach the lid portion 22 to the main body portion 30. ing.

図4(B)に示すように、蓋部22の上壁22aの下面には、縁部22bに沿って環状に突条部22cが設けられており、縁部22bと突条部22cとの間に後述する本体部30の周壁30b及びリブプレート30dが嵌め込まれる。蓋部22の幅方向の両側の突条部22cの間には、蓋部22の幅方向に伸びる円筒部材23が配置されている。円筒部材23の周壁に設けられた貫通孔(図示せず)は導入管25の一端部と連結されており、円筒部材23の中空部と導入管25の内部とが連通している。円筒部材23の周壁30bには、円筒部材23の長さ方向の全長にわたって中空部と連通するスリット23aが形成されている。スリット23aは、円筒部材23の断面において、円筒部材23の周壁の下流側に設けられており、導入管25を介して導入口24から導入された磁性ナノ粒子混入液が装置本体21の幅方向に広がって本体部30に落下するようになっている。 As shown in FIG. 4B, a ridge portion 22c is provided on the lower surface of the upper wall 22a of the lid portion 22 in an annular shape along the edge portion 22b, and the ridge portion 22b and the ridge portion 22c are provided. The peripheral wall 30b and the rib plate 30d of the main body portion 30, which will be described later, are fitted in between. Cylindrical members 23 extending in the width direction of the lid 22 are arranged between the protrusions 22c on both sides of the lid 22 in the width direction. A through hole (not shown) provided in the peripheral wall of the cylindrical member 23 is connected to one end of the introduction pipe 25, and the hollow portion of the cylindrical member 23 and the inside of the introduction pipe 25 communicate with each other. The peripheral wall 30b of the cylindrical member 23 is formed with a slit 23a that communicates with the hollow portion over the entire length of the cylindrical member 23 in the length direction. The slit 23a is provided on the downstream side of the peripheral wall of the cylindrical member 23 in the cross section of the cylindrical member 23, and the magnetic nanoparticles mixed liquid introduced from the introduction port 24 via the introduction pipe 25 is in the width direction of the apparatus main body 21. It spreads out and falls on the main body 30.

本体部30は、図5に示すように、平面から見た形状が蓋部22に対応する形状であって、底壁30aと底壁30aの縁から上方に立設する周壁30bとを備えている。周壁30bの下流側の先端には導出口31が形成されており、円筒部材23から流れ出た磁性ナノ粒子混入液は本体部30の底壁30aを通って導出口31へ向かう。すなわち、本体部30内が磁性ナノ粒子混入液の流路を構成する。本体部30の内部、すなわち流路は、例えば50L/分の流量で磁性ナノ粒子混入液を流すことが出来る程度の大きさを有しており、例えば、本体部30の長手方向の長さが50cm、幅が20cm、本体部30の高さが30cmに設定される。後述する磁石35が底壁30aの下方に位置することで、磁性ナノ粒子混入液に含まれる磁性ナノ粒子が磁石35との間の吸引力により流路である底壁30aの一部に堆積する。装置本体21の長手方向に沿う幅方向両側の周壁30bの下部には装置本体21を板状支持部材33に係止するための板状の係止部材30cが一対に設けられている。周壁30bの下流側の上端縁及び上流側の上端縁の角部には補強用のリブプレート30dが設けられている。 As shown in FIG. 5, the main body portion 30 has a shape seen from a plane corresponding to the lid portion 22, and includes a bottom wall 30a and a peripheral wall 30b erected upward from the edge of the bottom wall 30a. There is. An outlet 31 is formed at the tip of the peripheral wall 30b on the downstream side, and the magnetic nanoparticles mixed liquid flowing out from the cylindrical member 23 passes through the bottom wall 30a of the main body 30 and heads toward the outlet 31. That is, the inside of the main body 30 constitutes a flow path of the magnetic nanoparticles mixed liquid. The inside of the main body 30, that is, the flow path is large enough to allow the magnetic nanoparticles mixed liquid to flow at a flow rate of, for example, 50 L / min, and for example, the length of the main body 30 in the longitudinal direction is long. The width is set to 50 cm, the width is set to 20 cm, and the height of the main body 30 is set to 30 cm. When the magnet 35, which will be described later, is located below the bottom wall 30a, the magnetic nanoparticles contained in the magnetic nanoparticles mixed liquid are deposited on a part of the bottom wall 30a which is a flow path due to the attractive force between the magnet 35 and the magnet 35. .. A pair of plate-shaped locking members 30c for locking the device main body 21 to the plate-shaped support member 33 are provided below the peripheral walls 30b on both sides in the width direction along the longitudinal direction of the device main body 21. Reinforcing rib plates 30d are provided at the corners of the upper end edge on the downstream side and the upper end edge on the upstream side of the peripheral wall 30b.

図3に示すように、導出口31の外側には略L字形状の導出管32の一端32bが溶接等の取り付け手段により接続されている。導出管32の他端32aは流路が水平方向に沿う姿勢において底壁30aよりも下方に位置するように設けられ、下向きに開口している。導管122の分岐管122a(または122b)の先端には上面が開口した広径部122gが設けられており、導出管32の他端32aは導管122の分岐管122a(または122b)の広径部122gに挿入されている。磁性ナノ粒子混入液は導出口31から導出管32を通って分岐管122a(または122b)の広径部122gに落下することで分岐管122a(または122b)を流れる。 As shown in FIG. 3, one end 32b of a substantially L-shaped outlet pipe 32 is connected to the outside of the outlet 31 by an attachment means such as welding. The other end 32a of the lead-out pipe 32 is provided so that the flow path is located below the bottom wall 30a in a posture along the horizontal direction, and is open downward. A wide-diameter portion 122g having an open upper surface is provided at the tip of the branch pipe 122a (or 122b) of the conduit 122, and the other end 32a of the lead-out pipe 32 is a wide-diameter portion of the branch pipe 122a (or 122b) of the conduit 122. It is inserted in 122 g. The magnetic nanoparticles mixed liquid flows from the outlet 31 through the outlet pipe 32 to the wide diameter portion 122 g of the branch pipe 122a (or 122b) and flows through the branch pipe 122a (or 122b).

支持手段は、所定の間隔を空けて平行に設けられた一対(2本)の棒状の板状支持部材33であり、図3に示すように、水平方向に対して所定の角度θ傾いた姿勢で基台37に支持されている。装置本体21の係止部材30cを導出口31が下側、導入口24が上側になるように板状支持部材33の上面に載置することにより、装置本体21が板状支持部材33に着脱自由に支持される。装置本体21は板状支持部材33に支持された状態で、導入口24が導出口31よりも上位置で流路が水平方向に対して所定の角度θの傾きを有しており、磁性ナノ粒子混入液が導入口から導出口に向けて流れやすくなっている。板状支持部材33の水平方向に対する傾き角度θは、係止部材30cと板状支持部材33との間の摩擦力により装置本体21A、21Bが滑り落ちない角度に設定されており、1度以上、20度以下に設定される。なお、支持手段は本実施形態の板状支持部材33には限定されず、装置本体21を支持できれば任意の形態であってよい。 The support means is a pair (two) rod-shaped plate-shaped support members 33 provided in parallel at a predetermined interval, and as shown in FIG. 3, a posture tilted by a predetermined angle θ with respect to the horizontal direction. It is supported by the base 37. By placing the locking member 30c of the device main body 21 on the upper surface of the plate-shaped support member 33 so that the outlet 31 is on the lower side and the introduction port 24 is on the upper side, the device main body 21 is attached to and detached from the plate-shaped support member 33. Freely supported. The apparatus main body 21 is supported by the plate-shaped support member 33, the introduction port 24 is located above the outlet port 31, and the flow path has an inclination of a predetermined angle θ with respect to the horizontal direction. The particle mixture is easy to flow from the inlet to the outlet. The tilt angle θ of the plate-shaped support member 33 with respect to the horizontal direction is set to an angle at which the device main bodies 21A and 21B do not slip off due to the frictional force between the locking member 30c and the plate-shaped support member 33, and is set to an angle of 1 degree or more. , 20 degrees or less. The support means is not limited to the plate-shaped support member 33 of the present embodiment, and may be any form as long as the device main body 21 can be supported.

図6に示すように、2本の板状支持部材33の間であって装置本体21の下方には、磁石支持板34に設けられた磁石35が配置されている。磁石支持板34は略矩形状の板部材であり、下流側の端部が基台37に設けられた軸37aに軸支されて、軸37a回りに回動自由である。磁石支持板34の上面であって本体部30の底壁30aの上流側及び下流側の2箇所に、棒状の磁石35が2つ接着剤等で取り付けられている。磁石35としては、例えば、電磁石、永久磁石が用いられるが、磁界を生成して磁性ナノ粒子との間に吸引力を生じさせることができるものであればどのようなものでもよい。磁石35が装置本体21に近接した時に、装置本体21を流れる磁性ナノ粒子混入液が磁界中に配置される。磁石35が生成する磁界の強さは、磁性ナノ粒子に吸引力を作用させることができる強さである。なお、図6においては、説明のために移動機構36の記載を省略している。 As shown in FIG. 6, a magnet 35 provided on the magnet support plate 34 is arranged between the two plate-shaped support members 33 and below the device main body 21. The magnet support plate 34 is a substantially rectangular plate member, and its downstream end is pivotally supported by a shaft 37a provided on the base 37 and is freely rotatable around the shaft 37a. Two rod-shaped magnets 35 are attached to the upper surface of the magnet support plate 34 at two locations on the upstream side and the downstream side of the bottom wall 30a of the main body portion 30 with an adhesive or the like. As the magnet 35, for example, an electromagnet or a permanent magnet is used, but any magnet 35 may be used as long as it can generate a magnetic field and generate an attractive force with the magnetic nanoparticles. When the magnet 35 is close to the device main body 21, the magnetic nanoparticle mixed liquid flowing through the device main body 21 is arranged in the magnetic field. The strength of the magnetic field generated by the magnet 35 is the strength at which an attractive force can be applied to the magnetic nanoparticles. In FIG. 6, the description of the moving mechanism 36 is omitted for the sake of explanation.

移動機構36は、磁石35が取り付けられた磁石支持板34を装置本体21に対して近接、離反させるものであり、図3に示すように、ボルト36aと、ボルト36aと一体に設けられボルト36aを回転させるためのハンドル36bとを備えている。ボルト36a及びハンドル36bは基台37に回動自由に支持されている。磁石支持板34の上流側の端縁には突出片34aが連結されており、突出片34aには移動機構36のボルト36aが挿入されるネジ穴34bが形成されている。ハンドル36bの一方向への回転により磁石支持板34が軸37a回りに上向きに回動して磁石35が装置本体21の底壁30aに対して近接し、ハンドル36bの逆方向への回転により磁石支持板34が軸37a回りに下向きに回動して磁石35が装置本体21の底壁30aに対して離反する。作業者は、磁性ナノ粒子混入液が装置本体21の流路に流れるときに、ハンドル36bを操作して装置本体21に対して磁石35を近接させる。 The moving mechanism 36 causes the magnet support plate 34 to which the magnet 35 is attached to approach and separate from the device main body 21, and as shown in FIG. 3, the bolt 36a and the bolt 36a are provided integrally with the bolt 36a. It is provided with a handle 36b for rotating the magnet. The bolt 36a and the handle 36b are freely rotatably supported by the base 37. A protruding piece 34a is connected to the upstream end edge of the magnet support plate 34, and a screw hole 34b into which the bolt 36a of the moving mechanism 36 is inserted is formed in the protruding piece 34a. The magnet support plate 34 rotates upward around the shaft 37a due to the rotation of the handle 36b in one direction, the magnet 35 approaches the bottom wall 30a of the device main body 21, and the magnet 35 rotates in the opposite direction of the handle 36b. The support plate 34 rotates downward around the shaft 37a, and the magnet 35 separates from the bottom wall 30a of the apparatus main body 21. The operator operates the handle 36b to bring the magnet 35 close to the device main body 21 when the magnetic nanoparticles mixed liquid flows into the flow path of the device main body 21.

本実施形態では、分離装置20として、装置本体21と、板状支持部材33と、磁石35と、移動機構36とをそれぞれ1つずつ有する組を2組(組A、組B)備えており、組Aには装置本体21A、板状支持部材33Aと、磁石35Aと、移動機構36Aとが属し、組Bには装置本体21B、板状支持部材33Bと、磁石35Bと、移動機構36Bとが属する。分離装置20は、さらに取替用の装置本体21を備えていてもよい。本実施形態では3つの取替用の装置本体21A’、21A’’、21B’を備えている。装置本体21A’、21A’’は組Aの板状支持部材33Aに取付けられ、装置本体21B’は組Bの板状支持部材33Bに取付けられる。なお、分離装置20に含まれる組の数は2組に限らず、1組でもよく、3組以上含まれていてもよい。 In the present embodiment, the separation device 20 includes two sets (set A and set B) having one device main body 21, one plate-shaped support member 33, one magnet 35, and one moving mechanism 36. The device main body 21A, the plate-shaped support member 33A, the magnet 35A, and the moving mechanism 36A belong to the set A, and the device main body 21B, the plate-shaped support member 33B, the magnet 35B, and the moving mechanism 36B belong to the set B. Belongs to. The separation device 20 may further include a replacement device body 21. In this embodiment, three replacement device main bodies 21A ′, 21A ″, and 21B ′ are provided. The device main body 21A ′ and 21A ″ are attached to the plate-shaped support member 33A of the set A, and the device main body 21B ′ is attached to the plate-shaped support member 33B of the set B. The number of sets included in the separating device 20 is not limited to two, and may be one set or three or more sets.

磁性ナノ粒子混入液が洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物の場合には、各組A、Bの2つの装置本体21A、21Bのうち一方(例えば装置本体21A)にのみ磁性ナノ粒子混入液を流し、装置本体21Aに磁性ナノ粒子が所定量堆積すると、切替弁100を切替えて、他方の装置本体21Bに磁性ナノ粒子混入液を流す。磁性ナノ粒子が堆積した装置本体21Aは板状支持部材33Aから取り外されて乾燥装置50に搬送され、板状支持部材33Aには取替用の装置本体21A’が取り付けられる。他方の装置本体21Bに磁性ナノ粒子が所定量堆積すると、切替弁100を切替えて板状支持部材33Aに取り付けられた一方の装置本体21A’に磁性ナノ粒子混入液を流す。磁性ナノ粒子が堆積した装置本体21Bは板状支持部材33Bから取り外されて乾燥装置50に搬送され、板状支持部材33Bには取替用の装置本体21B’が取り付けられる。この動作を繰り返して磁性ナノ粒子を分離し、取り外された装置本体21を順次乾燥装置50に搬送する。分離装置20に含まれる組の数が1組の場合には、切替弁100は設けられていなくてもよく、磁性ナノ粒子が装置本体21Aに所定量堆積すると、ポンプ110により混合物の流れを停止させて装置本体21Aを取り外して取替用の装置本体21A’を取付ける。また、分離装置20に含まれる組の数が3組以上の場合には、切替弁100により混合物が流れる組が順に切替えられて、2組の場合と同様に装置本体21の取替えが行われる。 When the magnetic nanoparticles mixed liquid is a mixture of a cleaning liquid and magnetic nanoparticles, the magnetic nanoparticles mixed liquid is poured only into one of the two device main bodies 21A and 21B of each set A and B (for example, the device main body 21A). When a predetermined amount of magnetic nanoparticles are deposited on the device main body 21A, the switching valve 100 is switched and the magnetic nanoparticles mixed liquid is flowed to the other device main body 21B. The device main body 21A on which magnetic nanoparticles are deposited is removed from the plate-shaped support member 33A and conveyed to the drying device 50, and a replacement device main body 21A'is attached to the plate-shaped support member 33A. When a predetermined amount of magnetic nanoparticles are deposited on the other device main body 21B, the switching valve 100 is switched and the magnetic nanoparticles mixed liquid is flowed to one device main body 21A'attached to the plate-shaped support member 33A. The device main body 21B on which magnetic nanoparticles are deposited is removed from the plate-shaped support member 33B and conveyed to the drying device 50, and a replacement device main body 21B'is attached to the plate-shaped support member 33B. This operation is repeated to separate the magnetic nanoparticles, and the removed device main body 21 is sequentially conveyed to the drying device 50. When the number of sets included in the separating device 20 is one, the switching valve 100 may not be provided, and when a predetermined amount of magnetic nanoparticles are deposited on the device main body 21A, the flow of the mixture is stopped by the pump 110. Then, the device main body 21A is removed and the replacement device main body 21A'is attached. When the number of sets included in the separation device 20 is 3 or more, the sets through which the mixture flows are sequentially switched by the switching valve 100, and the device main body 21 is replaced in the same manner as in the case of the two sets.

なお、装置本体21A、21Bの本体部30のみを取替用として備えていてもよい。この場合、蓋部22は2組のみ備え、洗浄分離システム10の動作開始時に板状支持部材33A、33Bそれぞれに取り付けられている装置本体21A、21Bと、取替用の装置本体21A’、21A’’、21B’とで蓋部22を共用する。また、上記の組を3組以上備えていてもよく、これらの組を2以上の群に分けて、切替弁100によりいずれかの群に磁性ナノ粒子混入液を流す構成であってもよい。 It should be noted that only the main body 30 of the device main bodies 21A and 21B may be provided for replacement. In this case, only two sets of lid portions 22 are provided, and the device main bodies 21A and 21B attached to the plate-shaped support members 33A and 33B respectively at the start of operation of the cleaning separation system 10 and the replacement device main bodies 21A'and 21A. The lid 22 is shared with'' and 21B'. Further, three or more sets of the above may be provided, or these sets may be divided into two or more groups, and the magnetic nanoparticles mixed liquid may be flowed to any of the groups by the switching valve 100.

乾燥装置50は、磁性ナノ粒子の製造工程において乾燥に用いられる既知の温風乾燥装置50であり、温風乾燥装置50の下部に設けられた空気流入口(図示せず)から空気を取り入れる構造となっている。温風乾燥装置50内には、図7に示すように棚板51が設けられており、棚板51の下面に取り付けられたコイル(図示せず)に蒸気を通すことにより加熱熱風が発生する。棚板51の上面にはスペーサー52が取り付けられている。スペーサー52は、合成樹脂等の素材から構成される。分離装置20の装置本体21のうち、本体部30のみが乾燥装置50の棚板51上に載置され、蓋部22は取り外される。本体部30は、底壁30aの上流側の側縁がスペーサー52上に当接し、導出管32の他端32aが棚板51に当接した姿勢で、スペーサー52の上方に底壁30a全体が位置するように棚板51に載置される。図7には堆積した磁性ナノ粒子mが示されている。 The drying device 50 is a known hot air drying device 50 used for drying in the process of manufacturing magnetic nanoparticles, and has a structure in which air is taken in from an air inlet (not shown) provided in the lower part of the hot air drying device 50. It has become. As shown in FIG. 7, a shelf board 51 is provided in the hot air drying device 50, and heated hot air is generated by passing steam through a coil (not shown) attached to the lower surface of the shelf board 51. .. A spacer 52 is attached to the upper surface of the shelf board 51. The spacer 52 is made of a material such as synthetic resin. Of the main body 21 of the separating device 20, only the main body 30 is placed on the shelf board 51 of the drying device 50, and the lid 22 is removed. In the main body 30, the entire bottom wall 30a is above the spacer 52 in a posture in which the upstream side edge of the bottom wall 30a is in contact with the spacer 52 and the other end 32a of the lead-out pipe 32 is in contact with the shelf plate 51. It is placed on the shelf board 51 so as to be located. FIG. 7 shows the deposited magnetic nanoparticles m.

本体部30の導出管32は底壁30aよりも下方に位置しているので、棚板51と本体部30との間に空間Sが形成され、この空間Sにより、空気により加熱された棚板51の熱が底壁30aに直接伝わるのを防いでいる。また、スペーサー52により棚板51と底壁30aとが直接接触するのを防ぎ、接触部分から熱が底壁30aに伝わるのを防いでいる。本体部30の底壁30aに直接棚板51が当接すると、底壁30aに堆積した磁性ナノ粒子の棚板51に近い側と遠い側とで温度が不均一となり磁性ナノ粒子の凝集の原因となるが、本実施形態では前記空間Sやスペーサー52により棚板51の熱が底壁30aに直接伝わらないようにして、磁性ナノ粒子の凝集を防いでいる。 Since the lead-out pipe 32 of the main body portion 30 is located below the bottom wall 30a, a space S is formed between the shelf plate 51 and the main body portion 30, and the shelf plate heated by air is formed by this space S. It prevents the heat of 51 from being directly transmitted to the bottom wall 30a. Further, the spacer 52 prevents the shelf plate 51 and the bottom wall 30a from coming into direct contact with each other, and prevents heat from being transferred from the contact portion to the bottom wall 30a. When the shelf board 51 comes into direct contact with the bottom wall 30a of the main body 30, the temperature becomes non-uniform between the side near the shelf board 51 and the side far from the shelf board 51 of the magnetic nanoparticles deposited on the bottom wall 30a, which causes aggregation of the magnetic nanoparticles. However, in the present embodiment, the space S and the spacer 52 prevent the heat of the shelf board 51 from being directly transferred to the bottom wall 30a to prevent the aggregation of magnetic nanoparticles.

コントローラ53は、開閉弁101、102、106~108、三方弁103~105、109、磁石35、45の移動機構36、46、撹拌機44等の各部と図示しない通信線により接続されてこれらの動作の制御を行うものであり、制御部と記憶部とを有し、CPUやメモリなどを有するコンピュータにより実現される。記憶部には、運転操作や各部の動作のタイミング等を制御するためのプログラムや制御のためのパラメータが記憶されている。パラメータは、例えば、沈降処理に要する所定の時間、装置本体の設置確認、撹拌開始・停止、洗浄液の投入、払い出しなどである。また、コントローラ53は、作業者に上記内容を通知するための通知手段や、作業者からの動作続行指示が入力される入力手段として、図示しないタッチパネルやアラーム、ブザーを備えている。 The controller 53 is connected to each part of the on-off valves 101, 102, 106 to 108, the three-way valves 103 to 105, 109, the moving mechanisms 36, 46 of the magnets 35, 45, the stirrer 44, etc. by a communication line (not shown). It controls the operation, and is realized by a computer having a control unit and a storage unit, and having a CPU, a memory, and the like. The storage unit stores programs for controlling operation operations and operation timings of each unit, and parameters for control. The parameters are, for example, a predetermined time required for the settling treatment, confirmation of installation of the main body of the apparatus, start / stop of stirring, charging of cleaning liquid, dispensing, and the like. Further, the controller 53 includes a touch panel, an alarm, and a buzzer (not shown) as a notification means for notifying the operator of the above contents and an input means for inputting an operation continuation instruction from the operator.

次に、図1に示す洗浄分離システム10を含む製造システム11を用いた磁性ナノ粒子の洗浄分離方法及び磁性ナノ粒子の製造方法を図8~図15に示すフローチャートを用いて説明する。これらの動作(図中、各動作を「ST」で示す。)は、磁性ナノ粒子を製造する毎に繰り返し実行される。初期状態においては、第1の洗浄液回収タンク60A、第2の洗浄液回収タンク60Bには、前回の磁性ナノ粒子の製造において3回目と4回目の洗浄時に用いた洗浄液が回収されて収容され、洗浄液供給タンク64には未使用の洗浄液が収容され、開閉弁101、102、106~108は全て閉になっている。 Next, a method for cleaning and separating magnetic nanoparticles and a method for producing magnetic nanoparticles using the manufacturing system 11 including the cleaning and separating system 10 shown in FIG. 1 will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 8 to 15. These operations (each operation is indicated by "ST" in the figure) are repeatedly executed every time magnetic nanoparticles are manufactured. In the initial state, the cleaning liquids used in the third and fourth cleanings in the previous production of the magnetic nanoparticles are collected and stored in the first cleaning liquid recovery tank 60A and the second cleaning liquid recovery tank 60B, and the cleaning liquids are stored. The supply tank 64 contains an unused cleaning liquid, and the on-off valves 101, 102, 106 to 108 are all closed.

洗浄分離システム10の動作は、図8に示すように、反応溶媒と磁性ナノ粒子との混合物から磁性ナノ粒子を分離する工程(ST1)、反応溶媒から分離された磁性ナノ粒子を洗浄する工程(ST2)、洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物から磁性ナノ粒子を分離する工程及び乾燥装置50に搬送する工程(ST3)、乾燥工程(ST4)、の順に行われる。 As shown in FIG. 8, the operation of the cleaning separation system 10 is a step of separating the magnetic nanoparticles from the mixture of the reaction solvent and the magnetic nanoparticles (ST1) and a step of cleaning the magnetic nanoparticles separated from the reaction solvent (ST1). ST2), a step of separating the magnetic nanoparticles from the mixture of the cleaning liquid and the magnetic nanoparticles, a step of transporting the magnetic nanoparticles to the drying apparatus 50 (ST3), and a drying step (ST4) are performed in this order.

まず、反応溶媒と磁性ナノ粒子との混合物から磁性ナノ粒子を分離する工程(ST1)について図9のフローチャートを用いて説明する。反応器12から処理容器40に反応溶媒と磁性ナノ粒子との混合物が導入されると(ST11)、コントローラ53は、処理容器用磁石45の移動機構46を制御して、処理容器40の底壁41に下方から磁石45を近づけ(ST12)、所定時間静置して沈降処理を行う(ST13)。これにより、処理容器40の底壁41に堆積する磁性ナノ粒子と上澄み液とを得る。得られた上澄み液は、沈降処理により沈降しなかった磁性ナノ粒子を含む反応溶媒である。 First, the step (ST1) of separating the magnetic nanoparticles from the mixture of the reaction solvent and the magnetic nanoparticles will be described with reference to the flowchart of FIG. When the mixture of the reaction solvent and the magnetic nanoparticles is introduced from the reactor 12 into the processing container 40 (ST11), the controller 53 controls the moving mechanism 46 of the processing container magnet 45 to control the bottom wall of the processing container 40. The magnet 45 is brought close to 41 from below (ST12) and allowed to stand for a predetermined time to perform sedimentation treatment (ST13). As a result, the magnetic nanoparticles and the supernatant liquid to be deposited on the bottom wall 41 of the processing container 40 are obtained. The obtained supernatant is a reaction solvent containing magnetic nanoparticles that did not settle by the settling treatment.

コントローラ53は、沈降処理に必要な所定の時間が経過したことを検知すると、タッチパネル等の通知手段により、作業者に沈降処理が終了し装置本体21を設置することを通知する(ST14)。作業者は通知を確認すると、装置本体21A、21Bを設置し、装置本体21Aに上澄み液が流れるように切替弁100を操作する。また、移動機構36Aのハンドル36bを操作して磁石35を装置本体21に近接させる(ST15)。作業者は、コントローラ53にタッチパネル等の入力手段により動作続行指示を出す。 When the controller 53 detects that a predetermined time required for the settling process has elapsed, the controller 53 notifies the operator by a notification means such as a touch panel that the settling process is completed and the apparatus main body 21 is installed (ST14). Upon confirming the notification, the operator installs the device main body 21A and 21B, and operates the switching valve 100 so that the supernatant liquid flows through the device main body 21A. Further, the handle 36b of the moving mechanism 36A is operated to bring the magnet 35 closer to the device main body 21 (ST15). The operator issues an operation continuation instruction to the controller 53 by an input means such as a touch panel.

コントローラ53は、分離装置20から溶媒回収タンク61へ上澄み液が流れるように三方弁103、104、105、109を切り替える。そして、コントローラ53が開閉弁102を開とし、ポンプ110を駆動させると(ST16)、上澄み液は処理容器40から導管121に流れ、分離装置20の装置本体21Aに導入される。上澄み液に含まれる磁性ナノ粒子は装置本体21Aの底壁30aに近接した磁石35との間の吸引力により流路である底壁30aの一部に堆積する(ST17)。これにより、上澄み液に含まれる磁性ナノ粒子が分離される。装置本体21Aを通過した上澄み液は導管122を通って溶媒回収タンク61へ収容される。コントローラ53は処理容器40内に設けられたセンサにより、処理容器40内の上澄み液が全て導出されたことを検知すると(ST18)、開閉弁102を閉とし、ポンプ110を停止させて(ST19)、次の工程へ進む。上澄み液が処理容器40内から全て導出されたことを検知していない場合は、検知するまでST17に待機する。 The controller 53 switches the three-way valves 103, 104, 105, and 109 so that the supernatant liquid flows from the separation device 20 to the solvent recovery tank 61. Then, when the controller 53 opens the on-off valve 102 and drives the pump 110 (ST16), the supernatant liquid flows from the processing container 40 to the conduit 121 and is introduced into the device main body 21A of the separation device 20. The magnetic nanoparticles contained in the supernatant liquid are deposited on a part of the bottom wall 30a which is a flow path by the attractive force between the magnet 35 and the bottom wall 30a of the apparatus main body 21A (ST17). As a result, the magnetic nanoparticles contained in the supernatant liquid are separated. The supernatant liquid that has passed through the apparatus main body 21A is stored in the solvent recovery tank 61 through the conduit 122. When the controller 53 detects that all the supernatant liquid in the processing container 40 has been derived by the sensor provided in the processing container 40 (ST18), the on-off valve 102 is closed and the pump 110 is stopped (ST19). , Proceed to the next step. If it is not detected that all the supernatant liquid has been derived from the processing container 40, the process waits in ST17 until it is detected.

なお、ポンプの吸引速度は反応溶媒や処理容器の容量等に応じて適宜設定されている。また、溶媒回収タンク61へ収容された反応溶媒は、開閉弁108、ポンプ113により溶媒廃棄タンク63へ移送された後廃棄されるが、溶媒回収タンク61へ収容後に再利用してもよい。 The suction speed of the pump is appropriately set according to the reaction solvent, the capacity of the processing container, and the like. The reaction solvent contained in the solvent recovery tank 61 is transferred to the solvent disposal tank 63 by the on-off valve 108 and the pump 113 and then discarded, but may be reused after being stored in the solvent recovery tank 61.

次に、反応溶媒から分離された磁性ナノ粒子を洗浄する工程(ST2)を図10~図13のフローチャートを用いて説明する。この工程は、1~3回目の撹拌洗浄及び上澄み液から磁性ナノ粒子を分離する工程(図10~12)、4回目の撹拌洗浄をする工程(図13)を含む。本実施形態では、処理容器40に堆積した磁性ナノ粒子の撹拌を4回行って磁性ナノ粒子を洗浄しているが、撹拌回数は製造される磁性ナノ粒子や反応溶媒の種類により予め適宜設定されて、記憶部に記憶されている。 Next, the step (ST2) of washing the magnetic nanoparticles separated from the reaction solvent will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 10 to 13. This step includes a step of stirring and washing the first to third times and a step of separating the magnetic nanoparticles from the supernatant liquid (FIGS. 10 to 12) and a step of performing a fourth stirring and washing (FIG. 13). In the present embodiment, the magnetic nanoparticles deposited in the processing container 40 are stirred four times to wash the magnetic nanoparticles, but the number of stirrings is appropriately set in advance depending on the type of the magnetic nanoparticles to be produced and the reaction solvent. It is stored in the storage unit.

1回目の撹拌洗浄及び上澄み液から磁性ナノ粒子を分離する工程について図10のフローチャートを用いて説明する。コントローラ53は、開閉弁106を開にしてポンプ111を動作させ、第1の洗浄液回収タンク60Aに収容された洗浄液を導管123を介して処理容器40に導入する(ST21)。コントローラ53は、図示しないセンサを用いて、洗浄液が全て第1の洗浄液回収タンク60Aから導出されたことを検知して開閉弁106を閉とする。次に、処理容器用磁石45の移動機構46を制御して、処理容器40の底壁41から処理容器用磁石45を離す(ST22)。そして、撹拌機44を動作させて磁性ナノ粒子と洗浄液とを撹拌して洗浄する(ST23)。コントローラ53は処理容器用磁石45の移動機構46を制御して、処理容器40の底壁41に磁石45を近接させ(ST24)、得られた洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物を所定時間静置して沈降処理を行う(ST25)。これにより、処理容器40の底壁41に堆積する磁性ナノ粒子と上澄み液とが得られる。得られた上澄み液は、沈降処理により沈降しなかった磁性ナノ粒子を含む洗浄液である。 The first stirring cleaning and the step of separating the magnetic nanoparticles from the supernatant liquid will be described with reference to the flowchart of FIG. The controller 53 opens the on-off valve 106 to operate the pump 111, and introduces the cleaning liquid contained in the first cleaning liquid recovery tank 60A into the processing container 40 via the conduit 123 (ST21). The controller 53 uses a sensor (not shown) to detect that all the cleaning liquid has been taken out from the first cleaning liquid recovery tank 60A, and closes the on-off valve 106. Next, the moving mechanism 46 of the processing container magnet 45 is controlled to separate the processing container magnet 45 from the bottom wall 41 of the processing container 40 (ST22). Then, the stirrer 44 is operated to stir and clean the magnetic nanoparticles and the cleaning liquid (ST23). The controller 53 controls the moving mechanism 46 of the magnet 45 for the processing container to bring the magnet 45 close to the bottom wall 41 of the processing container 40 (ST24), and allows the obtained mixture of the cleaning liquid and the magnetic nanoparticles to stand for a predetermined time. Then, the sedimentation treatment is performed (ST25). As a result, magnetic nanoparticles and a supernatant liquid deposited on the bottom wall 41 of the processing container 40 can be obtained. The obtained supernatant liquid is a cleaning liquid containing magnetic nanoparticles that did not settle by the settling treatment.

コントローラ53は、分離装置20から廃液タンク62へ上澄み液が流れるように三方弁103、104、105、109を切り替える。コントローラ53が開閉弁102を開とし、ポンプ110を駆動させると(ST26)、上澄み液が処理容器40から導出し、導管121を通って分離装置20の装置本体21Aに流れ、上澄み液に含まれる磁性ナノ粒子は装置本体21Aの底壁30aに近接した磁石35との間の吸引力により流路である底壁30aの一部に堆積する。これにより、上澄み液に含まれる磁性ナノ粒子が分離回収される。装置本体21Aを通過した上澄み液は導管122を通って廃液タンク62へ収容される(ST27)。コントローラ53は処理容器40内に設けられたセンサにより、処理容器40内の上澄み液が全て導出されたことを検知すると(ST28)、開閉弁102を閉とし、ポンプ110を停止させて(ST29)、次のステップST31へ進む。上澄み液が処理容器40内から全て導出されたことを検知していない場合は、検知するまでST28に待機する。 The controller 53 switches the three-way valves 103, 104, 105, and 109 so that the supernatant liquid flows from the separation device 20 to the waste liquid tank 62. When the controller 53 opens the on-off valve 102 and drives the pump 110 (ST26), the supernatant liquid is taken out from the processing container 40, flows through the conduit 121 to the device main body 21A of the separation device 20, and is contained in the supernatant liquid. The magnetic nanoparticles are deposited on a part of the bottom wall 30a, which is a flow path, by the attractive force between the magnet 35 and the bottom wall 30a of the apparatus main body 21A. As a result, the magnetic nanoparticles contained in the supernatant liquid are separated and recovered. The supernatant liquid that has passed through the apparatus main body 21A is stored in the waste liquid tank 62 through the conduit 122 (ST27). When the controller 53 detects that all the supernatant liquid in the processing container 40 has been derived by the sensor provided in the processing container 40 (ST28), the on-off valve 102 is closed and the pump 110 is stopped (ST29). , Proceed to the next step ST31. If it is not detected that all the supernatant liquid has been derived from the processing container 40, the ST28 waits until it is detected.

次に、2回目の撹拌洗浄及び上澄み液から磁性ナノ粒子を分離する工程について図11のフローチャートを用いて説明する。コントローラ53は、開閉弁107を開にしてポンプ111を動作させ、第2の洗浄液回収タンク60Bに収容された洗浄液を導管123を介して処理容器40に導入する(ST31)。コントローラ53は、図示しないセンサを用いて、洗浄液が全て第2の洗浄液回収タンク60Bから導出されたことを検知して開閉弁107を閉とする。そして、ST32~ST39の動作を行うが、ST32~ST39の動作はST22~ST29と同じであるため、説明を省略する。 Next, the second step of stirring and washing and the step of separating the magnetic nanoparticles from the supernatant liquid will be described with reference to the flowchart of FIG. The controller 53 opens the on-off valve 107 to operate the pump 111, and introduces the cleaning liquid contained in the second cleaning liquid recovery tank 60B into the processing container 40 via the conduit 123 (ST31). The controller 53 uses a sensor (not shown) to detect that all the cleaning liquid has been taken out from the second cleaning liquid recovery tank 60B, and closes the on-off valve 107. Then, the operations of ST32 to ST39 are performed, but since the operations of ST32 to ST39 are the same as those of ST22 to ST29, the description thereof will be omitted.

次に、3回目の撹拌洗浄及び上澄み液から磁性ナノ粒子を分離する工程について図12のフローチャートを用いて説明する。コントローラ53は、開閉弁101を開にして洗浄液供給タンク64に収容された洗浄液を導管120を介して処理容器40に導入する(ST41)。コントローラ53は、図示しないセンサを用いて、必要な量の洗浄液が洗浄液供給タンク64から導出されたことを検知して開閉弁101を閉とする。次に、ST42~ST49の動作を行うが、ST42~ST45、ST48~ST49の動作はST22~ST25、ST27~ST29の動作と同様であるため説明を省略し、ST46、ST47の動作を以下に説明する。 Next, the third step of stirring and washing and separating the magnetic nanoparticles from the supernatant liquid will be described with reference to the flowchart of FIG. The controller 53 opens the on-off valve 101 and introduces the cleaning liquid contained in the cleaning liquid supply tank 64 into the processing container 40 via the conduit 120 (ST41). The controller 53 uses a sensor (not shown) to detect that a required amount of cleaning liquid has been taken out from the cleaning liquid supply tank 64, and closes the on-off valve 101. Next, the operations of ST42 to ST49 are performed, but since the operations of ST42 to ST45 and ST48 to ST49 are the same as the operations of ST22 to ST25 and ST27 to ST29, the description thereof will be omitted and the operations of ST46 and ST47 will be described below. do.

コントローラ53は、分離装置20から第1の洗浄液回収タンク60Aへ上澄み液が流れるように三方弁103、104、105、109を切り替える。コントローラ53が開閉弁102を開とし、ポンプ110を駆動させると(ST46)、上澄み液が処理容器40から導出される。このときの上澄み液は、導管121を通って分離装置20の装置本体21Aに流れ、上澄み液に含まれる磁性ナノ粒子は装置本体21Aの底壁30aに近接した磁石35との間の吸引力により流路である底壁30aの一部に堆積することで分離回収される。装置本体21Aを通過した上澄み液は導管122を通って第1の洗浄液回収タンク60Aへ収容される(ST47)。この第1の洗浄液回収タンク60Aへ収容された洗浄液は、次の磁性ナノ粒子の製造時の1回目の撹拌洗浄時に用いられる。 The controller 53 switches the three-way valves 103, 104, 105, and 109 so that the supernatant liquid flows from the separation device 20 to the first cleaning liquid recovery tank 60A. When the controller 53 opens the on-off valve 102 and drives the pump 110 (ST46), the supernatant liquid is taken out from the processing container 40. The supernatant liquid at this time flows through the conduit 121 to the device main body 21A of the separation device 20, and the magnetic nanoparticles contained in the supernatant liquid are attracted by the attractive force between the magnet 35 and the bottom wall 30a of the device main body 21A. It is separated and recovered by accumulating on a part of the bottom wall 30a which is a flow path. The supernatant liquid that has passed through the apparatus main body 21A is stored in the first cleaning liquid recovery tank 60A through the conduit 122 (ST47). The cleaning liquid contained in the first cleaning liquid recovery tank 60A is used in the first stirring cleaning during the production of the next magnetic nanoparticles.

図10~図12に示す工程により、装置本体21Aの本体部30の底壁30aには磁性ナノ粒子が堆積する。作業者は、図10~図12の工程が終了した後に、または図10~図12の各工程が終了する毎に、装置本体21A内に回収された磁性ナノ粒子の量を確認する。もしその量が所定の量を超えていれば、装置本体21Aを板状支持部材33Aから取り外して磁性ナノ粒子を装置本体21Aごと搬送する。磁性ナノ粒子は装置本体21Aから取り出され、乾燥装置50に搬送する。以下の説明では、装置本体21Aが板状支持部材33Aから取り外されて板状支持部材33Aには取替用の装置本体21A’が取付けられたものとする。 By the steps shown in FIGS. 10 to 12, magnetic nanoparticles are deposited on the bottom wall 30a of the main body 30 of the main body 21A. The operator confirms the amount of magnetic nanoparticles recovered in the apparatus main body 21A after the steps of FIGS. 10 to 12 are completed or each step of FIGS. 10 to 12 is completed. If the amount exceeds a predetermined amount, the apparatus main body 21A is removed from the plate-shaped support member 33A, and the magnetic nanoparticles are conveyed together with the apparatus main body 21A. The magnetic nanoparticles are taken out from the apparatus main body 21A and conveyed to the drying apparatus 50. In the following description, it is assumed that the device main body 21A is removed from the plate-shaped support member 33A and the replacement device main body 21A'is attached to the plate-shaped support member 33A.

次に、図13に示すように4回目の撹拌洗浄の工程を行うが、ST51~ST53は3回目の洗浄のST41~ST43と同様であるため、説明を省略する。すなわち、洗浄液が導入されて撹拌機44により撹拌が行われると、4回目の撹拌洗浄の工程は終了する。 Next, as shown in FIG. 13, the step of the fourth stirring cleaning is performed, but since ST51 to ST53 are the same as ST41 to ST43 of the third cleaning, the description thereof will be omitted. That is, when the cleaning liquid is introduced and stirring is performed by the stirrer 44, the fourth stirring cleaning step is completed.

次に、洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物から磁性ナノ粒子を分離する工程及び乾燥装置50に搬送する工程(ST3)について、図14,図15のフローチャートを用いて説明する。ST43の終了時には、処理容器40には撹拌後の洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物が収容されている。 Next, a step of separating the magnetic nanoparticles from the mixture of the cleaning liquid and the magnetic nanoparticles and a step of transporting the magnetic nanoparticles to the drying device 50 (ST3) will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 14 and 15. At the end of ST43, the processing container 40 contains a mixture of the cleaning liquid after stirring and the magnetic nanoparticles.

コントローラ53は、分離装置20から処理容器40へ混合物が流れるように三方弁109を切り替える。そして、コントローラ53が開閉弁102を開とし、ポンプ110を駆動させると(ST61)、混合物が処理容器40から導出する。このとき混合物は、導管121を通って分離装置20の装置本体21A’に流れ、混合物に含まれる磁性ナノ粒子は装置本体21A’の底壁30aに近接した磁石35との間の吸引力により流路である底壁30aの一部に堆積する。これにより混合物に含まれる磁性ナノ粒子が分離される。装置本体21A’を通過した混合物は導管126を通って処理容器40へ流される。すなわち、混合物は、処理容器40、分離装置20、及びそれぞれを接続する導管121、導管122の一部、導管126により形成される循環路を循環する(ST62)。 The controller 53 switches the three-way valve 109 so that the mixture flows from the separation device 20 to the processing container 40. Then, when the controller 53 opens the on-off valve 102 and drives the pump 110 (ST61), the mixture is taken out from the processing container 40. At this time, the mixture flows through the conduit 121 to the device main body 21A'of the separation device 20, and the magnetic nanoparticles contained in the mixture flow due to the attractive force between the magnet 35 and the bottom wall 30a of the device main body 21A'. It is deposited on a part of the bottom wall 30a which is a road. This separates the magnetic nanoparticles contained in the mixture. The mixture that has passed through the device body 21A'is flowed through the conduit 126 to the processing vessel 40. That is, the mixture circulates in the processing vessel 40, the separating device 20, and the circulation path formed by the conduit 121 connecting each, a part of the conduit 122, and the conduit 126 (ST62).

コントローラ53はタッチパネル等の通知手段により装置本体21を切替える必要があるか否かを作業者が確認するよう通知する(ST63)。作業者は装置本体21に堆積した磁性ナノ粒子の量を確認して装置本体21を切替える必要があるか否かを判断し(ST64)、切替えが必要と判断した場合には、装置本体21Bに混合物が流れるように切替弁100を操作する。また、移動機構36Bのハンドル36bを操作して磁石35を装置本体21Bに近接させる(ST65)。すると、混合物は、導管121を介して分離装置20の装置本体21Bに流れ、混合物に含まれる磁性ナノ粒子は装置本体21Bの底壁30aに近接した磁石35との間の吸引力により流路である底壁30aの一部に堆積し、磁性ナノ粒子が分離される。装置本体21Bを通過した混合物は導管126を通って処理容器40に戻される(ST66)。 The controller 53 notifies the operator to confirm whether or not it is necessary to switch the device main body 21 by a notification means such as a touch panel (ST63). The operator confirms the amount of magnetic nanoparticles deposited on the device main body 21 and determines whether or not the device main body 21 needs to be switched (ST64). The switching valve 100 is operated so that the mixture flows. Further, the handle 36b of the moving mechanism 36B is operated to bring the magnet 35 closer to the device main body 21B (ST65). Then, the mixture flows through the conduit 121 to the device main body 21B of the separation device 20, and the magnetic nanoparticles contained in the mixture flow in the flow path due to the attractive force between the magnet 35 and the magnet 35 close to the bottom wall 30a of the device main body 21B. It is deposited on a part of a certain bottom wall 30a, and magnetic nanoparticles are separated. The mixture that has passed through the device body 21B is returned to the processing vessel 40 through the conduit 126 (ST66).

また、ST64において所定の量の磁性ナノ粒子が堆積していない場合、作業者は磁性ナノ粒子の分離が継続して行われる必要があるか又は分離が終了したかを判断する(ST72)。分離を継続して行う場合には所定量の磁性ナノ粒子が装置本体21A’に堆積するまでST64で待機する。作業者が分離が十分に行われて分離処理が終了したと判断した場合には、ST81に進む。 Further, when a predetermined amount of magnetic nanoparticles are not deposited in ST64, the operator determines whether the separation of the magnetic nanoparticles needs to be continued or whether the separation is completed (ST72). When the separation is continued, the ST64 waits until a predetermined amount of magnetic nanoparticles are deposited on the apparatus main body 21A'. If the worker determines that the separation has been sufficiently performed and the separation process has been completed, the process proceeds to ST81.

装置本体21Bに混合物が流れている間に、作業者は、分離装置20の磁石35の移動機構36のハンドル36bを回転させて磁石35を装置本体21A’から離反させ、磁性ナノ粒子を装置本体21A’ごと板状支持部材33Aから取り外し、乾燥装置50へ搬送する(ST67)。また板状支持部材33には、取替用の装置本体21A’’を取り付ける。なお、装置本体21A’の蓋部22を取り外して磁性ナノ粒子を装置本体21A’の本体部30ごと乾燥装置50へ搬送してもよい。 While the mixture is flowing through the device body 21B, the operator rotates the handle 36b of the moving mechanism 36 of the magnet 35 of the separating device 20 to separate the magnet 35 from the device body 21A', and causes the magnetic nanoparticles to be separated from the device body 21A'. 21A'is removed from the plate-shaped support member 33A and conveyed to the drying device 50 (ST67). Further, a replacement device main body 21A ″ is attached to the plate-shaped support member 33. The lid 22 of the device main body 21A'may be removed and the magnetic nanoparticles may be conveyed to the drying device 50 together with the main body 30 of the device main body 21A'.

作業者は装置本体21Bに堆積した磁性ナノ粒子の量を確認して装置本体21を切替える必要があるか否かを判断し(ST68)、切替えが必要な場合には、装置本体21A’’に混合物が流れるように切替弁100を操作する。また、移動機構36Aのハンドル36bを操作して磁石35を装置本体21A’’に近接させる(ST69)。混合物は、導管121を介して分離装置20の装置本体21A’’に流れ、混合物に含まれる磁性ナノ粒子は装置本体21A’’の底壁30aに近接した磁石35との間の吸引力により流路である底壁30aの一部(底壁30aの磁石35に対応する部分やその周辺部分)に堆積し、磁性ナノ粒子が分離される。装置本体21A’’を通過した混合物は導管126を介して処理容器40に戻される(ST70)。 The operator confirms the amount of magnetic nanoparticles deposited on the device main body 21B to determine whether or not the device main body 21 needs to be switched (ST68), and if switching is necessary, the device main body 21A''. The switching valve 100 is operated so that the mixture flows. Further, the handle 36b of the moving mechanism 36A is operated to bring the magnet 35 closer to the device main body 21A ″ (ST69). The mixture flows through the conduit 121 to the device body 21A'' of the separation device 20, and the magnetic nanoparticles contained in the mixture flow due to the attractive force between the magnet 35 and the magnet 35 close to the bottom wall 30a of the device body 21A''. It is deposited on a part of the bottom wall 30a which is a road (the part of the bottom wall 30a corresponding to the magnet 35 and the peripheral part thereof), and the magnetic nanoparticles are separated. The mixture that has passed through the device body 21A ″ is returned to the processing vessel 40 via the conduit 126 (ST70).

また、ST68において所定の量の磁性ナノ粒子が堆積していない場合、作業者は磁性ナノ粒子の分離が継続して行われる必要があるか又は分離が終了したかを判断する(ST73)。分離を継続して行う場合には所定量の磁性ナノ粒子が装置本体21Bに堆積するまでST68で待機する。作業者が分離が十分に行われて分離処理が終了したと判断した場合には、ST81に進む。 Further, when a predetermined amount of magnetic nanoparticles are not deposited in ST68, the operator determines whether the separation of the magnetic nanoparticles needs to be continued or whether the separation is completed (ST73). When the separation is continued, the ST68 waits until a predetermined amount of magnetic nanoparticles are deposited on the apparatus main body 21B. If the worker determines that the separation has been sufficiently performed and the separation process has been completed, the process proceeds to ST81.

装置本体21A’’に混合物が流れている間に、作業者は、分離装置20の磁石35の移動機構36のハンドル36bを回転させて磁石35を装置本体21Bから離反させ、装置本体21Bを板状支持部材33Bから取り外し、乾燥装置50へ搬送する(ST71)。また板状支持部材33Bには、取替用の装置本体21B’を取り付ける。そして、ST64以降の動作を繰り返す。 While the mixture is flowing through the device main body 21A'', the operator rotates the handle 36b of the moving mechanism 36 of the magnet 35 of the separating device 20 to separate the magnet 35 from the device main body 21B, and makes the device main body 21B a plate. It is removed from the shape support member 33B and conveyed to the drying device 50 (ST71). Further, a replacement device main body 21B'is attached to the plate-shaped support member 33B. Then, the operation after ST64 is repeated.

ST64,ST68において、作業者が磁性ナノ粒子の分離処理が終了したと判断した場合には、作業者はコントローラ53に動作終了の指令を出す。コントローラ53は、三方弁103,104,109を切替え、ポンプ110を駆動させ、導管121、装置本体21、導管122を介して第2の洗浄液回収タンク60Bに洗浄液を収容する(ST81)。第2の洗浄液回収タンク60Bに収容された洗浄液は、次の磁性ナノ粒子の製造時の2回目の撹拌洗浄時に用いられる。 In ST64 and ST68, when the operator determines that the separation process of the magnetic nanoparticles has been completed, the operator issues a command to the controller 53 to end the operation. The controller 53 switches the three-way valves 103, 104, 109, drives the pump 110, and stores the cleaning liquid in the second cleaning liquid recovery tank 60B via the conduit 121, the apparatus main body 21, and the conduit 122 (ST81). The cleaning liquid contained in the second cleaning liquid recovery tank 60B is used in the second stirring cleaning during the production of the next magnetic nanoparticles.

乾燥工程(ST4)においては、図7に示すように、乾燥装置50の棚板51に装置本体21並べられる。乾燥装置50は、設定された装置内の温度、時間等に基づき、磁性ナノ粒子の乾燥を行う。乾燥装置50の動作が完了すると、作業者は各装置本体21から磁性ナノ粒子を取り出して乾燥した磁性ナノ粒子を得る。このように、乾燥した磁性ナノ粒子が製造される。 In the drying step (ST4), as shown in FIG. 7, the device main body 21 is arranged on the shelf board 51 of the drying device 50. The drying device 50 dries the magnetic nanoparticles based on the set temperature, time, and the like in the device. When the operation of the drying device 50 is completed, the operator takes out the magnetic nanoparticles from each device main body 21 to obtain dried magnetic nanoparticles. In this way, dried magnetic nanoparticles are produced.

なお、上記の磁性ナノ粒子の洗浄分離方法及び磁性ナノ粒子の製造方法の説明では、分離装置20は装置本体21、磁石35,移動機構36等を含む組を2組有する例を説明しているが、組の数が1組の場合には、作業者は装置本体21に堆積した磁性ナノ粒子の量を確認して装置本体21を切替える必要があるか否かを判断し(ST64)、切替えが必要な場合には、ST65で切替弁100を操作する前に、ポンプ111の動作を停止させて混合物が処理容器40から流れ出ないようにする。装置本体21を切替えた後、ポンプ111の動作を再開させ、ST64に戻る。また、組の数が3組以上ある場合は、各組に順に混合物が流れるように切替弁100により混合物の流れを切替える。 In the above description of the method for cleaning and separating the magnetic nanoparticles and the method for producing the magnetic nanoparticles, an example is described in which the separation device 20 has two sets including the device main body 21, the magnet 35, the moving mechanism 36, and the like. However, when the number of sets is one, the operator confirms the amount of magnetic nanoparticles deposited on the device main body 21 and determines whether or not the device main body 21 needs to be switched (ST64), and the switching is performed. If necessary, the operation of the pump 111 is stopped to prevent the mixture from flowing out of the processing container 40 before operating the switching valve 100 in ST65. After switching the apparatus main body 21, the operation of the pump 111 is restarted, and the process returns to ST64. When the number of sets is three or more, the flow of the mixture is switched by the switching valve 100 so that the mixture flows in each set in order.

また、本実施形態の製造システム11は乾燥装置50を備え、分離装置20で分離された磁性ナノ粒子は乾燥装置50に搬送されるが、搬送される場所は乾燥装置50に限定されず、磁性ナノ粒子に次の処理を行うための処理容器など、任意の場所に搬送されてもよい。 Further, the manufacturing system 11 of the present embodiment includes a drying device 50, and the magnetic nanoparticles separated by the separating device 20 are transported to the drying device 50, but the transport location is not limited to the drying device 50 and is magnetic. The nanoparticles may be transported to any place, such as a processing container for performing the next processing on the nanoparticles.

本実施形態の洗浄分離システム10によれば、磁性ナノ粒子の製造に要する時間を短縮することができる。 According to the cleaning separation system 10 of the present embodiment, the time required for producing the magnetic nanoparticles can be shortened.

本実施形態によれば、処理容器40での沈降処理時に処理容器用磁石45により磁性ナノ粒子混入液に吸引力を作用させることで、処理容器用磁石45がない場合に比べ、沈降処理に要する時間を短くすることができる。また、分離された磁性ナノ粒子を装置本体21ごと取り外して搬送できるため、従来技術のように、分離した磁性ナノ粒子を搬送容器に移し替える手間がなく、作業効率が向上し、製造時間が短縮される。また、分離装置20の装置本体21を複数設け、磁性ナノ粒子混入液を流す装置本体21を切替弁100により切替えており、他の装置本体21に磁性ナノ粒子混入液が流れている間に、すでに所定の量の磁性ナノ粒子が堆積した装置本体21を取り外して搬送することができるため、分離に要する時間を短縮できる。 According to the present embodiment, by applying an attractive force to the magnetic nanoparticles mixed liquid by the magnet 45 for the processing container during the sedimentation treatment in the processing container 40, the sedimentation treatment is required as compared with the case where the magnet 45 for the processing container is not provided. The time can be shortened. In addition, since the separated magnetic nanoparticles can be removed and transported together with the main body 21 of the apparatus, there is no need to transfer the separated magnetic nanoparticles to the transport container as in the prior art, and the work efficiency is improved and the manufacturing time is shortened. Will be done. Further, a plurality of device main bodies 21 of the separation device 20 are provided, and the device main body 21 through which the magnetic nanoparticles mixed liquid flows is switched by the switching valve 100, and while the magnetic nanoparticles mixed liquid is flowing through the other device main bodies 21. Since the apparatus main body 21 in which a predetermined amount of magnetic nanoparticles has already been deposited can be removed and transported, the time required for separation can be shortened.

また、複数の装置本体21に小分けに磁性ナノ粒子を分離しているため、持ち運びがしやすい。さらに、分離する磁性ナノ粒子の量に応じて取替用の装置本体2を備えることで、所望の量の磁性ナノ粒子を分離することができる。 Further, since the magnetic nanoparticles are separated into a plurality of device main bodies 21 in small portions, it is easy to carry. Further, by providing the device main body 2 for replacement according to the amount of magnetic nanoparticles to be separated, a desired amount of magnetic nanoparticles can be separated.

洗浄が終了した後で洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物から磁性ナノ粒子を分離する際には、分離装置を通過した混合物は三方弁109および導管126を通って処理容器40に戻る。すなわち、混合物は、混合物は、処理容器40、分離装置20、及びそれぞれを接続する導管121、導管122の一部、導管126により形成される循環路を循環しており、混合物は分離装置20を何度も通過するため、磁性ナノ粒子を確実に分離装置20に堆積させることができる。また、分離装置20においては、磁石35を用いることで、流路に混合物や上澄み液を流しながら、混合物や上澄み液含まれる磁性ナノ粒子を確実に分離することができる。 When the magnetic nanoparticles are separated from the mixture of the cleaning liquid and the magnetic nanoparticles after the cleaning is completed, the mixture that has passed through the separating device returns to the processing container 40 through the three-way valve 109 and the conduit 126. That is, the mixture circulates in the processing vessel 40, the separator 20, and the conduit 121 connecting them, a part of the conduit 122, and the circulation path formed by the conduit 126, and the mixture circulates in the separator 20. Since it passes through many times, the magnetic nanoparticles can be reliably deposited on the separation device 20. Further, in the separation device 20, by using the magnet 35, it is possible to surely separate the magnetic nanoparticles contained in the mixture and the supernatant liquid while flowing the mixture and the supernatant liquid in the flow path.

また、装置本体21を乾燥装置50内の棚板51に載置したときに、導管の一端が流路よりも下方に位置しているため、導管の一端により流路が持ち上げられて流路が棚板51に直接接触せず、堆積した磁性ナノ粒子に温度差が生じにくくなり、凝集を防ぐことができる。さらに、分離装置20の装置本体21の流路を傾けることで、混合物が導入口24から導出口31に向けて流れやすくなる。 Further, when the device main body 21 is placed on the shelf plate 51 in the drying device 50, one end of the conduit is located below the flow path, so that the flow path is lifted by one end of the conduit and the flow path is opened. Since it does not come into direct contact with the shelf board 51, temperature differences are less likely to occur in the deposited magnetic nanoparticles, and aggregation can be prevented. Further, by inclining the flow path of the device main body 21 of the separation device 20, the mixture can easily flow from the introduction port 24 toward the outlet port 31.

本実施形態の洗浄分離システム10は乾燥装置50を備えているため、磁性ナノ粒子を装置本体21ごと乾燥装置50に搬送して乾燥工程を行うことができる。 Since the cleaning separation system 10 of the present embodiment includes the drying device 50, the magnetic nanoparticles can be conveyed to the drying device 50 together with the device main body 21 to perform the drying step.

また、本実施形態の洗浄分離システム10によれば、反応溶媒と磁性ナノ粒子との混合物の沈降処理で得られた上澄み液、または洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物の沈降処理で得られた上澄み液を分離装置20に流し、上澄み液に含まれる磁性ナノ粒子を分離しているため、上澄み液から磁性ナノ粒子を分離しない場合に比べて磁性ナノ粒子の回収効率を向上させることができる。 Further, according to the washing separation system 10 of the present embodiment, the supernatant obtained by the precipitation treatment of the mixture of the reaction solvent and the magnetic nanoparticles or the supernatant obtained by the precipitation treatment of the mixture of the washing liquid and the magnetic nanoparticles. Since the liquid is flowed through the separation device 20 to separate the magnetic nanoparticles contained in the supernatant liquid, the recovery efficiency of the magnetic nanoparticles can be improved as compared with the case where the magnetic nanoparticles are not separated from the supernatant liquid.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

10 洗浄分離システム
11 製造システム
20 分離装置
21(21A、21B、21A’、21A’’、21B’) 装置本体
22 蓋部
24 導入口
30 本体部
31 導出口
32 導出管
33(33A、33B) 板状支持部材(支持手段)
35(35A、35B) 磁石
36(36A、36B) 移動機構
40 処理容器
45 処理容器用磁石
47 処理装置
100 切替弁(切替手段)
50 乾燥装置
51 棚板
53 コントローラ
60A第1の洗浄液回収タンク
60B第2の洗浄液回収タンク
61溶媒回収タンク
62 廃液タンク
10 Cleaning separation system 11 Manufacturing system 20 Separation device 21 (21A, 21B, 21A', 21A'', 21B') Device main body 22 Lid 24 Introductory port 30 Main body 31 Outlet port 32 Outlet tube 33 (33A, 33B) Plate Shape support member (support means)
35 (35A, 35B) Magnet 36 (36A, 36B) Moving mechanism 40 Processing container 45 Processing container magnet 47 Processing device 100 Switching valve (switching means)
50 Drying device 51 Shelf board 53 Controller 60A First cleaning liquid recovery tank 60B Second cleaning liquid recovery tank 61 Solvent recovery tank 62 Waste liquid tank

Claims (8)

処理装置内で磁性ナノ粒子を洗浄する工程であって、磁性ナノ粒子が収容された前記処理装置に洗浄液を導入する工程と、
導入された前記洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物を撹拌する工程と、
磁界中に配置された前記混合物に沈降処理を行う工程と、
前記沈降処理で得た上澄み液を前記処理装置から流し出す工程とを含み、
前記洗浄液を導入する工程と前記撹拌する工程とは複数回行われ、
最後に撹拌する工程を行った後には前記沈降処理を行う工程と前記上澄み液を流し出す工程とを行わず、
前記処理装置から導出された前記混合物を分離装置の流路に流し、前記混合物に含まれる磁性ナノ粒子を磁界中に配置された前記流路の一部に堆積させて分離する分離工程とをさらに含む磁性ナノ粒子の洗浄分離方法。
A step of cleaning magnetic nanoparticles in a processing device, a step of introducing a cleaning liquid into the processing device containing the magnetic nanoparticles, and a step of introducing the cleaning liquid.
The step of stirring the introduced mixture of the cleaning liquid and the magnetic nanoparticles, and
A step of performing sedimentation treatment on the mixture placed in a magnetic field, and
Including a step of pouring out the supernatant liquid obtained by the sedimentation treatment from the treatment apparatus.
The step of introducing the cleaning liquid and the step of stirring are performed a plurality of times.
After the final stirring step, the step of performing the sedimentation treatment and the step of pouring out the supernatant liquid are not performed.
Further, a separation step of flowing the mixture derived from the processing device into the flow path of the separation device, depositing magnetic nanoparticles contained in the mixture in a part of the flow path arranged in a magnetic field, and separating the mixture. A method for cleaning and separating magnetic nanoparticles containing particles.
前記流路を通過した前記混合物を前記処理装置に戻す工程をさらに含む、請求項1に記載の磁性ナノ粒子の洗浄分離方法。 The method for cleaning and separating magnetic nanoparticles according to claim 1, further comprising a step of returning the mixture that has passed through the flow path to the processing apparatus. 請求項1または2に記載の洗浄分離方法により前記流路の一部に堆積した磁性ナノ粒子を前記一部ごと所定場所に搬送する工程を含む、磁性ナノ粒子の製造方法。 A method for producing magnetic nanoparticles, which comprises a step of transporting the magnetic nanoparticles deposited on a part of the flow path to a predetermined place together with the part by the washing separation method according to claim 1 or 2. 前記搬送する工程において、磁性ナノ粒子は乾燥装置に搬送され、
前記乾燥装置により磁性ナノ粒子を乾燥させる工程をさらに含む、請求項3に記載の磁性ナノ粒子の製造方法。
In the transporting step, the magnetic nanoparticles are transported to the drying device.
The method for producing magnetic nanoparticles according to claim 3, further comprising a step of drying the magnetic nanoparticles with the drying device.
磁性ナノ粒子を洗浄するための処理装置と、
磁性ナノ粒子を分離するための分離装置とを備え、
前記処理装置は、洗浄液と磁性ナノ粒子との混合物が収容される処理容器と、前記処理容器の下方に配置され、前記混合物に作用する磁界を生成する磁石とを備え、
前記分離装置は、前記処理容器から導入された前記混合物が流れ、前記混合物に含まれる磁性ナノ粒子が堆積する流路の一部を構成する装置本体と、前記装置本体の下方に配置され、前記流路の前記一部を流れる前記混合物に作用する磁界を生成する磁石とを備える、磁性ナノ粒子の洗浄分離システム。
A processing device for cleaning magnetic nanoparticles and
Equipped with a separator for separating magnetic nanoparticles,
The processing apparatus comprises a processing container containing a mixture of a cleaning liquid and magnetic nanoparticles, and a magnet arranged below the processing container and generating a magnetic field acting on the mixture.
The separation device is arranged below the device main body and a device main body that constitutes a part of a flow path through which the mixture introduced from the processing container flows and magnetic nanoparticles contained in the mixture are deposited. A cleaning and separation system for magnetic nanoparticles comprising a magnet that produces a magnetic field acting on the mixture flowing through the portion of the flow path.
前記分離装置の前記装置本体は、前記処理容器に接続されて前記混合物を導入する導入口と、前記導入口から導入された前記混合物が流される前記流路と、前記処理容器に接続されて前記流路を流れた前記混合物が前記処理容器に向けて導出される導出口とを備える、請求項5に記載の磁性ナノ粒子の洗浄分離システム。 The device main body of the separation device is connected to the processing container and is connected to an introduction port for introducing the mixture, a flow path through which the mixture introduced from the introduction port is flowed, and the processing container. The cleaning and separation system for magnetic nanoparticles according to claim 5, further comprising an outlet from which the mixture flowing through the flow path is led out toward the processing container. 前記装置本体は、支持手段から取り外し自由に設けられる請求項6に記載の磁性ナノ粒子の洗浄分離システム。 The cleaning and separation system for magnetic nanoparticles according to claim 6, wherein the main body of the device is freely detachable from the supporting means. 請求項5から7のいずれかに記載の磁性ナノ粒子の洗浄分離システムと、
前記分離装置の前記装置本体が収容され前記流路に堆積したナノ粒子を乾燥させる乾燥装置とを備える磁性ナノ粒子の製造システム。
The cleaning and separation system for magnetic nanoparticles according to any one of claims 5 to 7.
A magnetic nanoparticles manufacturing system including a drying device in which the main body of the separation device is housed and the nanoparticles accumulated in the flow path are dried.
JP2020198897A 2020-11-30 2020-11-30 Magnetic nanoparticle cleaning separation method and cleaning separation system Pending JP2022086721A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020198897A JP2022086721A (en) 2020-11-30 2020-11-30 Magnetic nanoparticle cleaning separation method and cleaning separation system
PCT/JP2021/043523 WO2022114162A1 (en) 2020-11-30 2021-11-29 Method and system for cleaning and separating magnetic nanoparticles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020198897A JP2022086721A (en) 2020-11-30 2020-11-30 Magnetic nanoparticle cleaning separation method and cleaning separation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022086721A true JP2022086721A (en) 2022-06-09
JP2022086721A5 JP2022086721A5 (en) 2023-12-06

Family

ID=81754496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020198897A Pending JP2022086721A (en) 2020-11-30 2020-11-30 Magnetic nanoparticle cleaning separation method and cleaning separation system

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2022086721A (en)
WO (1) WO2022114162A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014018751A (en) * 2012-07-19 2014-02-03 Toshiba Corp Apparatus and method for cleaning magnetic powder
KR101420511B1 (en) * 2012-10-18 2014-07-16 삼성전기주식회사 Cleaning device of magnetic nanoparticles and cleaning method using the same
WO2015034428A1 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 Lab-On-A-Bead Ab New process and system for magnetic separation
JP6767076B2 (en) * 2016-10-26 2020-10-14 マークテック株式会社 Magnetic particle inspection device and magnetic particle inspection method
NL2023082B1 (en) * 2019-05-07 2020-11-23 Urban Mining Corp Bv Ferrofluid

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022114162A1 (en) 2022-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN209147536U (en) A kind of fluid state ice storage ice conveying system
EP1571201A2 (en) Apparatus for cell culture
WO2022114162A1 (en) Method and system for cleaning and separating magnetic nanoparticles
KR102633098B1 (en) Magnetic assisted separation apparatuses and related methods
WO2020189417A1 (en) Culture system and culture method
CN114433349B (en) Partition excitation type electromagnetic separator
KR19990023478A (en) Immersion Surface Treatment System and Immersion Surface Treatment Method Using the Same
WO2010082447A1 (en) Slurry regenerating device and method
JP2010046635A (en) Agitation separation device and agitation separation method
JPH03226481A (en) Recovery of black residual oil
CN211413092U (en) Device for cleaning wafer
CN203373174U (en) Control device of floatation tank
KR101063921B1 (en) Apparatus of superconducting magnetic separation for refinement of dry powder materials
KR20080100250A (en) Method and device for preparing biological samples
CN207643466U (en) A kind of agitating device of coating paint
CN207608331U (en) A kind of water wash system of zinc sulphide in optical infrared imaging
EP0731852B1 (en) Method and apparatus for mixing a metal matrix composite
CN216615305U (en) Slag removal device
EP0864831A1 (en) Apparatus for carrying out a physical and/or chemical process, such as a heat exchanger
CN219031774U (en) Full-automatic diamond micro powder surface treatment system
CN201516402U (en) Automatic feeding device
CN210620443U (en) Water liquid circulation treatment supply equipment
CN217164440U (en) Cation resin regeneration system
JPH11106996A (en) Electrodeposition coating apparatus and electrodeposition coating method using the same
CN219009910U (en) Pipeline structure for conveying electrophoresis medium and automatic liquid exchange system

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231128

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20231128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240730

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240828