JP2656032B2 - 非溶解成分を含む液体媒体のための，ダイナミック膜を備えた分離装置及びダイナミック膜を再生する方法 - Google Patents

非溶解成分を含む液体媒体のための，ダイナミック膜を備えた分離装置及びダイナミック膜を再生する方法

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Description

【発明の詳細な説明】 イ．産業上の利用分野 本発明は、非溶解成分を含む液体媒体のための、ダイ
ナミック膜を備えた分離装置及びダイナミック膜を更生
する方法に関する。この分離装置は、中にダイナミック
膜を備えた室を含み、該ダイナミック膜は、この室内
の、多孔質支持母材のような、貫通孔をもつ支持母材上
に生成された微粒子材料の層から成る。そのような分離
装置で、加圧室に供給される液体媒体は、このダイナミ
ック膜を越えて流れ、二つの流れに分けられ、一つはこ
のダイナミック膜を透過する透過流を構成し、そして他
はこのダイナミック膜を越えて流れる排除流を構成す
る。この微粒子材料の層は多孔性で、支持母材の孔又は
気孔より細かい気孔を有する。
ロ．従来技術 この分離装置の使用中、ダイナミック膜上に堆積す
る、液体媒体中の非溶解成分の層は、次第に厚さを増
し、それによって次第に透過流を減ずる。従って、運転
してしばらくすると、堆積物を除去しなければならず、
この微粒子材料の層は、新しくするか又はその元の性質
を何らかの方法で回復するかしなければならない。この
ダイナミック膜の再生は、分離装置を分解することなく
行われるべきである。これまで、これは、液体又は圧縮
空気での裏面フラッシングにより又は堆積物と粒子材料
を分解するか又は洗い流し、その後新しい粒子材料のス
ラリーを、粒子材料の層が支持母材の上にその貫通孔又
は気孔の中を含めて堆積するような条件で、この室に供
給することにより行っていた。
ハ．発明が解決しようとする課題 従来技術におけるダイナミック膜の再生は、複雑な方
法であるうえに、後に説明するように、ダイナミック膜
の気孔構造を変更させてしまっていた。
本発明は、このダイナミック膜の再生を、それがまだ
分離室中にある間に、かなり単純な方法で且つ従来技術
よりもすぐれた再生産性を与えるように行ない得る方法
と装置を提供することを目的とする。
ニ．課題を解決するための手段 本発明は、非溶解成分を含む液体媒体のための分離装
置におけるダイナミック膜を再生する方法であって、該
分離装置は、その中に配置された少なくとも１つのダイ
ナミック膜を備えた室を含み、このダイナミック膜はこ
の室内の、多孔質支持母材のような、貫通孔をもつ支持
母材上に生成された微粒子材料の層から成り、液体媒体
は前記分離装置に供給され且つ前記ダイナミック膜を越
えて運ばれて、前記ダイナミック膜を透過する透過流を
構成する一つの流れと、前記ダイナミック膜を越えて流
れる排除流を構成する他の流れとの２つの流れに分けら
れるようになった方法において、 前記分離装置が使用されている間に前記ダイナミック
膜上に形成された堆積物が、前記室内に配置されたロー
タ上に装架された１つ又はそれ以上の可動装置の助けに
よって前記支持母材から除去され、もって、前記可動装
置は、１つの特定の方向のみに前記ロータを回転させる
ことによって粒子材料の層に機械的接触を行ない、それ
によって、前記可動装置は、粒子材料の一部分のみが前
記支持母材から同時に除去されるように、前記支持母材
に沿って通過することを特徴とする。
また、本発明は、非溶解成分を含む液体媒体のため
の、ダイナミック膜を備えた分離装置であって、該分離
装置は、その中に配置された少なくとも１つのダイナミ
ック膜を備えた室を含み、このダイナミック膜はこの室
内の、多孔質支持母材のような、貫通孔をもつ支持母材
上に生成された微粒子材料の層から成り、前記室は液体
媒体を二つの流れに分ける装置を備え、一つの流れは前
記ダイナミック膜を透過するようにされた透過流を構成
し、他はこのダイナミック膜を越えて流れるようにされ
た排除流を構成する分離装置において、 前記室内に配置されたロータに、１つ又はそれ以上の
可動装置が備えられていて、前記可動装置は、１つの特
定の回転方向のみに前記ロータを回転させることによっ
て粒子材料の層に機械的接触を行なうようにされてお
り、それによって、前記可動装置は、粒子材料の一部分
のみが前記支持母材から除去されるように、前記支持母
材に沿って通過させられるようになっていることを特徴
とする。
ホ．発明の作用及び効果 本発明によって得られるすぐれた結果の一つの可能性
のある説明は、このダイナミック膜の気孔構造が本質的
に無傷のままであるような方法で、この材料を支持母材
から除去することである。この支持母材の気孔又は貫通
孔の中又はその入口に存在する粒子材料は、この処理中
然るべき位置にとどまるだろう。従来の再生方法では、
このダイナミック膜の気孔構造の変更を避けることは不
可能であった。裏面フラッシングは、気孔の局部的目詰
りとこの支持母材の他の気孔及び他の気孔の入口の中の
粒子の制御されない運動とを生ずる。このダイナミック
膜を洗うと、堆積物は、洗浄流体と粒子材料の間の十分
な接触を妨げるかもしれず、この処理は、粒子層の化学
的と物理的の両方の変更を生ずるかもしれない。化学的
変更は、もし堆積物を分解によって除去するなら、より
一般的でさえある。
ヘ．実施例 多孔質型の支持母材は、従来の方法での、ポリアミ
ド、ポリプロピレン、アセテート及びポリスルホンのよ
うなポリマー材料、半透過性多孔質フィルムの形での、
ステンレス若しくはニッケル合金のような金属の薄い多
孔性シート、又は酸化アルミのようなセラミック材料の
薄い多孔性シートから成ってもよい。この支持母材は
又、上に例示したようなポリマー材料又はポリエチレン
グリコールテレフタレート若しくはポリテトラフルオロ
エチレンの繊維、又はステレンスのような金属材料若し
くは木綿のような天然繊維の繊維で構成された、貫通孔
のある織った又はフエルト化した製品から成ってもよ
い。多孔質支持母材の気孔の大きさは、0.01〜10μｍで
あるのが好ましく、織った又はフエルト化した支持母材
の孔は0.5〜20μｍの大きさであるのが好ましい。この
支持母材の厚さは、0.1〜10mmであるのが好ましい。
微粒子材料は、従来の方法で、シリカ、二酸化チタン
若しくはマグネタイトのような無機酸化物、ガラス、又
はポリスチレンのようなポリマー材料から成ってもよ
い。付けられた層の粒子は、大きさが0.001〜10μｍで
あるのが好ましい。それらは、分離室の中の支持母材上
に供給されるスラリーから、この室とダイナミック膜の
透過側との間の圧力差を適用中維持して、付けられる。
この支持母材上に形成された粒子材料の層の気孔の大き
さは0.001〜0.5μｍであるのが好ましく、層の厚さは0.
01μｍ〜0.2mmであるのが好ましい。ある場合には、こ
の粒子層を２以上の層に作るのが適当かもしれない。こ
の場合、支持体に最も近い層の粒子は、支持体からより
遠く離れた層のものより大きくあるべきである。
ダイナミック膜を再生するための堆積物の除去中、0.
03〜0.4MPaの圧力差がこのダイナミック膜全体にわたっ
て維持されるのが好ましい。
もし、粒子材料が堆積物と同時に、このダイナミック
膜の機能を本質的に変える程に、除去されるなら、新し
い粒子材料を支持母材上に加えるべきである。
本発明の一つの実施例によれば、このダイナミック膜
上に集められた堆積物を除去するためにロータによって
動かされる装置は、このロータにつけられたスクレーパ
から成る。これらは、ロータに動けるように取付けら
れ、且つこのロータの一方向の回転のときだけ粒子材料
の層と機械的に接触し、該層との接触が、他方向の回転
では妨げられるように配置されている。
本発明の他の実施例によれば、ロータの軸は、ダイナ
ミック膜の活性面に垂直であり、且つ可動装置は、この
ロータを該面に対して軸の長手方向に変位することによ
って、粒子材料の層と接触させられる。
上記の実施例で、可動装置は、ロータ上に配置され、
且つ母材にどのような損傷も生じない材料、好ましくは
支持母材の材料より柔い材料から成るブラシ、フエルト
パッド、又は刃を含んでもよい。
この粒子材料は、分離工程の間に又は分離工程中に、
別の工程で支持母材から除去してもよい。後者の場合、
ロータは、液体からの非溶解成分の分離を進行しなが
ら、連続的又は間欠的に回転される。
添付の図面を参照して実施例を説明することにより、
本発明を更に詳しく説明する。
第１図及び第２図による分離装置は、円筒形の室で、
その両端面に一つずつ、二つの円形のダイナミック膜11
及び12を有する室10を含む。これらのダイナミック膜1
1,12の縁は、室10の壁にシールされている（シールは図
示せず）。各ダイナミック膜11,12は、それぞれ、中央
円形開口部11a1,12a1を備えたポリアミド フィルムか
ら成る多孔質支持母材11a及び12a、並びにそれぞれ、0.
01μｍの粒子の大きさを有するシリカの形をした微粒子
材料の層11b,12bから成る。この支持母材11a,12aの材料
にある気孔の大きさは約１μｍで、層11b及び12bの材料
にあるのは約0.05μｍである。各ポリアミド フィルム
から成る支持母材11a,12aは厚さ0.2mmで、各層11b,12b
は20μｍである。この外被の１点に、この室10は、分離
装置で処理すべき液体媒体用の入口13を備え、この液体
媒体のダイナミック膜を流過する部分、即ち排除物を除
去するため、外被表面に入口13と直径方向に反対側に設
けられた出口14を備える。この入口13と出口14は、この
室10の側壁15及び16に配置されている。ダイナミック膜
を透過する液体の部分、即ち、透過物は、室10の端壁18
及び19に配置された溝17に入る。これらの溝17は、透過
物用の出口20に通じる。層11b及び12bは、ダイナミック
膜の全体にわたる圧力差が0.1MPaになるまで次第に増加
する圧力でこの室10内に導入されたシリカ濃度200ppmを
有するシリカの水性懸濁液によって、この室10内に生ず
る。
ロータ21は、この室10内に配置され、図示の例では、
中心線が円筒形室の対称軸と一致する軸21a、及び２枚
の羽根又は刃21bを備える。このロータ軸21aは、この室
10の壁にシールされて軸承されている（シールは図示せ
ず）。
この分離装置が機能しているとき、非溶解成分を含む
液体媒体が入口13を通してこの分離装置の室10に連続的
に導入される。この液体媒体は、精油所及びオイル プ
ラットホームからの油を含む水又は切粉の分離によって
機械加工を行う作業所からの廃水のような、油滴及び固
体粒子を含む水から成ってもよい。大ていの水は、この
ダイナミック膜11及び12を透過流として透過し、通常、
出口20を経て受容器に導かれることができる。残余物、
即ち排除流は、出口14を経て取出され、汚れた出発原料
に戻されるか、又は何か他の処理、一般にはかなり単純
な処理を受ける。上記の工程中、ダイナミック膜11,12
の両側の媒体間には、好ましくは0.03〜0.3MPaの圧力差
が維持される。非溶解成分が堆積して、透過流に商業的
に満足な結果で分離を行えなくなるような抵抗を与える
とき、このダイナミック膜11,12に次第に蓄積した非溶
解成分をロータ21で除去する。
上記から明らかなように、このダイナミック膜11,12
の再生は、粒子材料の層11b,12bと接触するようにされ
且つ支持母材11a,12aに沿って動かされるロータ21上の
可動装置22,23によってなされる。第３図に示す場合、
このロータ21は、羽根21bに配置されたブラシ22又は、
ポリエチレン若しくはポリプロピレン繊維又は何か他の
ポリマー若しくは木綿繊維のような布材料のマットを備
え、それは、好ましくは、水又は処理される水性媒体を
入口13に供給し、その液体媒体を出口14から排出しなが
ら、同時にロータ21をゆっくり回転するとき、堆積物を
除去する。
第４図及び第５図によれば、ポリプロピレン又はダイ
ナミック膜を損傷しない何か他のポリマーのような材料
の刃の形をしたスクレーパ23をブラシの代りに使っても
よい。これらは、ロータ21が一方向に回転するときは作
動位置にあるが、他方向に回転するときは不作動位置に
あるように、継手24によってロータ羽根21bに取付けら
れている。それでこのスクレーパ23は、清掃中は下を向
き、再生中は上を向くことができる。
このダイナミック膜とロータの能動部品との間の接触
を行う更に他の方法は、ロータの羽根21bをスクレーパ
として利用することである。この場合、それらは、ダイ
ナミック膜を損傷しない材料で作り、且つダイナミック
膜に対してそれらに垂直方向に動くように配置すべきで
ある。これは、ロータ21を備えるロータ軸21aを室10内
で変位可能にするか、又は室10を軸21aの長手方向には
固定であるロータ21に沿って変位可能にすることによっ
て達成することができる。
上記の全ての例で、もし必要なら、一般に層11b及び1
2bの一部も同時に除去するようになる堆積物の除去の後
に、シリカ粒子を上記のように補給する。
上記の例では、ダイナミック膜の再生は分離工程の間
の別の工程として行うことを仮定している。しかし、例
示した可動装置と材料を使って、再生を分離工程中に間
欠的又は連続的に、即ちこの工程を中断することなく、
行うことも可能である。この場合、ロータ上の例示した
可動装置を粒子材料の層11b,12bと接触させ、これらの
可動装置を層に沿って動かして、ロータを分離工程中に
間欠的又は連続的に回転する。
図面は、１室だけの分離装置を示す。しかし、通常そ
のような装置のいくつかのグループを互いに密接して積
み重ね、入口13を共通の主管に連続し、出口14を共通の
主管に接続し、且つ出口20も共通の主管に接続して使用
するのが当を得ている。
本発明は、例えば石炭と水のスラリー、泥炭と水のス
ラリー及びセルローズ生産からの廃水のような各種のス
ラリーの分離に使用するのにも適している。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による分離装置を、ダイナミック膜に
垂直なロータ軸を通る断面で示す。 第２図は、この分離装置の内側からロータ軸の方向に見
たダイナミック膜とロータを示す。 第３図及び第４図は、ロータの別の実施例を、第１図と
同じ断面で示す。 第５図は、ロータの実施例を、それに垂直な断面で示
す。 10……室、11,12……ダイナミック膜、11a,12a……支持
母材、11b,12b……微粒子材料の層、21……ロータ、21a
……軸、21b……羽根、22……ブラシ、23……スクレー
パ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミラン テップラー スウェーデン国 ベステルオース，ディ ベックスガタン 12イー (72)発明者 バーティル オーケルブロム スウェーデン国 ベステルオース，フリ ィグプランスガタン ２エイ (56)参考文献 特開 昭54−100985（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−166014（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】非溶解成分を含む液体媒体のための分離装
    置におけるダイナミック膜を再生する方法であって、該
    分離装置は、その中に配置された少なくとも１つのダイ
    ナミック膜（11,12）を備えた室（10）を含み、このダ
    イナミック膜はこの室内の、多孔質支持母材（11a,12
    a）のような、貫通孔をもつ支持母材上に生成された微
    粒子材料の層（11b,12b）から成り、液体媒体は前記分
    離装置に供給され且つ前記ダイナミック膜を越えて運ば
    れて、前記ダイナミック膜を透過する透過流を構成する
    一つの流れと、前記ダイナミック膜を越えて流れる排除
    流を構成する他の流れとの２つの流れに分けられるよう
    になった方法において、 前記分離装置が使用されている間に前記ダイナミック膜
    上に形成された堆積物が、前記室内に配置されたロータ
    （21）上に装架された１つ又はそれ以上の可動装置（21
    b,22,23）の助けによって前記支持母材から除去され、
    もって、前記可動装置（21b,22,23）は、１つの特定の
    方向のみに前記ロータ（21）を回転させることによって
    粒子材料の層に機械的接触を行ない、それによって、前
    記可動装置（21b,22,23）は、粒子材料の一部分のみが
    前記支持母材から同時に除去されるように、前記支持母
    材に沿って通過することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】粒子材料が除去された後に、新しい粒子材
    料が前記支持母材上に加えられる、特許請求の範囲第１
    項記載の方法。
  3. 【請求項３】液体媒体から非溶解成分を分離するために
    前記分離装置が使用されている間に前記支持母材（11a,
    12a）から粒子材料の除去が行なわれ、前記ロータ（2
    1）は連続的に、又は間欠的に回転させられる、特許請
    求の範囲第１項又は第２項記載の方法。
  4. 【請求項４】非溶解成分を含む液体媒体のための、ダイ
    ナミック膜を備えた分離装置であって、該分離装置は、
    その中に配置された少なくとも１つのダイナミック膜
    （11,12）を備えた室（10）を含み、このダイナミック
    膜はこの室内の、多孔質支持母材（11a,12a）のよう
    な、貫通孔をもつ支持母材上に生成された微粒子材料の
    層（11b,12b）から成り、前記室（10）は液体媒体を二
    つの流れに分ける装置を備え、一つの流れは前記ダイナ
    ミック膜を透過するようにされた透過流を構成し、他は
    このダイナミック膜を越えて流れるようにされた排除流
    を構成する分離装置において、 前記室内に配置されたロータ（21）に、１つ又はそれ以
    上の可動装置（21b,22,23）が備えられていて、前記可
    動装置（21b,22,23）は、１つの特定の回転方向のみに
    前記ロータ（21）を回転させることによって粒子材料の
    層に機械的接触を行なうようにされており、それによっ
    て、前記可動装置（21b,22,23）は、粒子材料の一部分
    のみが前記支持母材から除去されるように、前記支持母
    材に沿って通過させられるようになっていることを特徴
    とする分離装置。
  5. 【請求項５】前記ロータ（21）によって動かされる前記
    可動装置（21b,22,23）は、該ロータにつけられたスク
    レーパによって構成されている、特許請求の範囲第４項
    記載の分離装置。
  6. 【請求項６】前記スクレーパ（23）は前記ロータ（21）
    に可動的に取り付けられていて、前記ロータが一方向に
    回転する時にのみ粒子材料の層に機械的に接触するよう
    になっている、特許請求の範囲第５項記載の分離装置。
  7. 【請求項７】前記可動装置（21b,22,23）は、前記ロー
    タに配置されたブラシ又はフエルトパッドを含み、この
    ブラシ又はフエルトパッドは前記支持母材の材料よりも
    柔かい材料で構成されている、特許請求の範囲第４項か
    ら第６項までのいずれか１つに記載の分離装置。
  8. 【請求項８】前記可動装置（21b,22,23）がブレードを
    含む、特許請求の範囲第４項から第６項までのいずれか
    １つに記載の分離装置。
JP62009788A 1986-01-20 1987-01-19 非溶解成分を含む液体媒体のための，ダイナミック膜を備えた分離装置及びダイナミック膜を再生する方法 Expired - Lifetime JP2656032B2 (ja)

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