JP3978857B2 - Method for measuring residence amount in centrifugal dehydrator and dehydration control method using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体、液体の混合液を固体成分と液体成分とに分離する遠心脱水機の運転に関するものであり、特に遠心脱水機に対して投入した混合液の滞留量測定方法並びにこれを用いた脱水制御方法に係るものである。
【0002】
【発明の背景】
医薬品、化学薬品等の製造において、固体、液体の混合液を固体成分と液体成分とに分離する装置として遠心脱水機が用いられている。
このものは流出孔を形成したバスケットの側周にフィルタを張設し、このバスケットを高速回転させた状態で混合液を供給し、この混合液を固体成分と液体成分とに分離するというものである。
【0003】
そして混合液の供給を行いながら運転し、所定重量の固体成分が得られた時点でバスケットの回転を停止して固体成分を取り出すものである。
このときバスケット内に位置する固体成分の重量を計る従来手法としては、遠心脱水機下部にロードセル等を具えることで遠心脱水機全体の重量(2〜4t)を測定する方法が採られていたのであって、混合液の投入前後での測定値の差からバスケット内に位置する固体成分の重量を求めている。
【0004】
しかしながら上記の手法によると、ロードセルは遠心脱水機の重量である2〜4tの測定能力を有するのに対し、一回の運転で得られる固体成分の重量が20〜30kgと測定能力に対して微小であるため、測定誤差を少なくするためには高精度のロードセルを用いなければならず、このことがコスト低減を妨げる要因となっていた。
また所望重量の固体成分を得るために用いた混合液の量は把握することができず、混合液の管理のためには別途混合液タンクに計測器を具えなければならなかった。
また遠心脱水機にはバスケットを回転させるための機構を具えているため、振動が発生することは避けられず、この振動によってロードセルの測定精度を低下させていた。
【0005】
【解決を試みた技術課題】
本発明はこのような背景からなされたものであって、バスケットへ投入した混合液量、分離された液体成分量等を高精度で測定し、バスケット内部の滞留量過剰による運転トラブルを避け、しかも製品を得るための工程全体でのロット管理、バリデーション対応等を可能にし、なお且つシステム全体のコストダウンを実現することのできる新規な遠心脱水機における滞留量の測定方法並びにこれを用いた脱水制御方法の開発を技術課題とした。
【0006】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項1記載の遠心脱水機における滞留量の測定方法は、固体、液体の混合液を固体成分と液体成分とに分離する遠心脱水機の運転にあたって、原液タンクから計量タンクに1バッチ分の混合液を排出し、この1バッチ分の混合液の重量を計測し、この混合液を遠心脱水機に投入して固体成分と液体成分とに分離し、分離された液体成分の重量を計測することで、分離前後の計測値の差から遠心脱水機内部の滞留量を算出することを特徴として成る。
この発明によれば、振動等に影響されないため、遠心脱水機(バスケット)内部の滞留量を正確に測定することができる。
【0007】
また請求項2記載の、「請求項1記載の遠心脱水機における滞留量の測定方法」を用いた脱水制御方法は、遠心脱水機内部の滞留量を監視し、この値に応じて遠心脱水機への混合液投入速度を変化させることを特徴として成る。
この発明によれば、滞留量を所定の値に保った運転ができるので、混合液の過剰投入を防ぐことができる。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の適用される遠心脱水機1について説明した後、「遠心脱水機における滞留量の測定方法」について説明するとともに、これを用いた「脱水制御方法」について説明する。なお本明細書において「滞留量」とは、混合液、固体成分または液体成分の滞留量を意味するものである。
符号1は公知の遠心脱水機であって、このものは筐体11の前端面中央に給液管14を接続し、この給液管14を筐体11内にその先端を延ばした状態とする。また筐体11の下方部に固体成分排出孔12と液体成分排出孔13とを形成して成る。
【0009】
前記筐体11内には遠心分離作用を直接担う遠心ドラム15が設けられるものであって、この遠心ドラム15は、外周で回転するバスケット16と、その内側においてバスケット16の回転と一体となって回転し、且つバスケット16に対し軸方向にスライド自在に構成されたロータ17とを具えて成る。
【0010】
前記バスケット16は底部がアウタシャフト18の先端部に固定される円筒状部材であり、他端側は開放された形状を採る。そしてこのバスケット16における周筒部は液体成分の流出する多数の流出孔を具えて成る。
【0011】
また、前記アウタシャフト18と軸芯を共通したインナシャフト18aの端部にロータ17を一体に具えるのであり、このロータ17はバスケット16内に収納された状態、すなわち図1において実線で示す状態となったときにはバスケット16の開放端部を実質的に閉蓋する構造をとるのであって、前記バスケット16内で回転し、且つバスケット16内に収容されている状態と、ここから抜け出した状態とを選択し得るように構成されて成る。
【0012】
前記アウタシャフト18にはそのほぼ中央部において長手方向において充分に長いキー溝を有するとともに、インナシャフト18a側にはこのキー溝に嵌まり合うキーを有するのであり、両者によってアウタシャフト18とインナシャフト18aとは一体となって回転し得るように構成されるとともに、回転状態を保ちながらもインナシャフト18aはアウタシャフト18に対しスライド自在に移動できるように構成されている。
【0013】
そしてこれらインナシャフト18a及びアウタシャフト18はモータMから回転が伝達されるのであって、プーリ等を用いてアウタシャフト18が回転駆動されるのであり、アウタシャフト18とキーによって結合しているインナシャフト18aもそれに伴い回転する。
【0014】
更に前記遠心ドラム15におけるバスケット16とロータ17との間には混合液中の固体成分は通さず、液体成分のみを通すフィルタ19を設ける。
【0015】
本発明の適用される遠心脱水機1は以上述べたような構造を有するものであり、このものを用いた本発明の「遠心脱水機における滞留量の測定方法並びにこれを用いた脱水制御方法」について、以下に示す実施の形態を用いて説明する。
【0016】
【実施の形態】
本発明の「遠心脱水機における滞留量の測定方法並びにこれを用いた脱水制御方法」は図1に示す系を用いて実現される。具体的には、混合液を収容するための原液タンク2と、1バッチ分の混合液を収容する計量タンク4とを直列に接続し、更に計量タンク4の排出口を前記遠心脱水機1における給液管14に接続する。
また前記原液タンク2と計量タンク4との間にはバルブV1 を具え、前記計量タンク4と給液管14との間には流量調整バルブ3及びポンプPを具えて成る。
【0017】
また前記計量タンク4には適宜の重量保持手段を具えるとともに、計量タンク4の重量を計測するロードセル5を具えて成る。
【0018】
また前記遠心脱水機1の液体成分排出孔13の下方には、タンク6を具えるのであり、このタンク6には適宜の重量保持手段を具えるとともに、計量タンク6の重量を計測するロードセル7を具えて成る。更にこのタンク6の排出口にはバルブV2 を具えた適宜の管路を接続する。
そして前記ロードセル5及びロードセル7の出力は制御盤20に接続される。
【0019】
以下上述の系を用いた「遠心脱水機における滞留量の測定方法」について説明するとともに、これを用いた「脱水制御方法」について説明する。
まず、バルブV1 を開放して、原料タンク2内に準備された固体成分と液体成分との混合液を、計量タンク4に投入するのであり、1バッチ分の投入が確認された時点でバルブV1 を閉鎖する。
【0020】
なお計量タンク4に1バッチ分の混合液が投入されたことの判断は、ロードセル5の検出値によって制御盤20により行われる。
そして遠心脱水機1におけるモータMを起動して遠心ドラム15を回転させた状態で、流量調整バルブ3を調整し、混合液を遠心ドラム15内に供給する。
【0021】
ロータ17内に投入された混合液は、遠心力の作用を受けて液体成分のみがフィルタ19から外部に排出され、バスケット16における流出孔を経て、遠心ドラム15の外部に排出され、これが液体成分排出孔13から逐次排出される。
【0022】
液体成分排出孔13から排出された液体成分はタンク6に収容されるのであって、ロードセル7によってその重量が計測される。
制御盤20は、ロードセル5とロードセル7とによる分離前後の計測値の差から遠心脱水機1内部の滞留量を算出する。
【0023】
ここで前記遠心脱水機1に対して混合液を投入するにあたっては、上述した方法によって遠心脱水機1内部の滞留量を監視し、この値に応じて遠心脱水機1への混合液投入速度を変化させる。つまり遠心脱水機1内部の滞留量が、所定値より低い場合には混合液投入速度を速くし、所定値に近づくに従って混合液投入速度を遅くしてゆくのである。
【0024】
そして脱水操作が終了した後、フィルタ19の内周面に付着した状態で残留する固体成分を、インナシャフト18aが給液管14側にスライドして、ロータ17がバスケット16から抜け出るような状態、すなわち図1に仮想線で示すような状態となる。このような状態ではフィルタ19はあたかも裏返し状に反転され、固体成分を保持していた面が外側の面となり、このものが固体成分排出孔12から取り出される。
【0025】
【本発明に関連する参考例】
次に本発明の「遠心脱水機における滞留量の測定方法」と技術的思想において関連した参考例について説明する。
この参考例は図2に示す系を用いて実現されるものであり、具体的には、混合液を収容するための原液タンク2と、遠心脱水機1における給液管14とを直列に接続する。
また前記原液タンク2と遠心脱水機1との間にはバルブV1 、流量調整バルブ3、積算流量計8及びポンプPを具えて成る。
【0026】
また前記遠心脱水機1の液体成分排出孔13には管路を接続するとともに、この管路にはバルブV2 及び積算流量計9を具えて成る。
そして前記積算流量計8及び積算流量計9の出力は制御盤20に接続される。
【0027】
この参考例では、まず遠心脱水機1におけるモータMを起動して遠心ドラム15を回転させた状態でバルブV1 を開放し、更に流量調整バルブ3を開放して、原料タンク2内に準備された固体成分と液体成分との混合液を、遠心脱水機1に供給するのであり、この供給量は積算流量計8の検出値によって制御盤20が判断する。
【0028】
ロータ17内に投入された混合液は、遠心力の作用を受けて液体成分のみがフィルタ19から外部に排出され、バスケット16における流出孔を経て、遠心ドラム15の外部に排出され、これが液体成分排出孔13から逐次排出される。
【0029】
液体成分排出孔13から排出された液体成分は積算流量計9によってその流量が計測される。
制御盤20は、積算流量計8による計測値と、積算流量計9による計測値との差から遠心脱水機1内部の滞留量を算出する。
【0030】
ここで前記遠心脱水機1に対して混合液を投入するにあたっては、上述した方法によって遠心脱水機1内部の滞留量を監視し、この値に応じて遠心脱水機1への混合液投入速度を変化させる。つまり遠心脱水機1内部の滞留量が、所定値より低い場合には混合液投入速度を速くし、所望値に近づくに従って混合液投入速度を遅くしてゆくのである。
【0031】
そして脱水操作が終了した後、フィルタ19の内周面に付着した状態で残留する固体成分を、インナシャフト18aが給液管14側にスライドして、ロータ17がバスケット16から抜け出るような状態、すなわち図2に仮想線で示すような状態となる。このような状態ではフィルタ19はあたかも裏返し状に反転され、固体成分を保持していた面が外側の面となり、このものが固体成分排出孔12から取り出される。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、バスケット16へ投入した混合液量、分離された液体成分量等を高精度で測定し、バスケット16内部の滞留量過剰による運転トラブルを避け、しかも製品を得るための工程全体でのロット管理、バリデーション対応等を可能にし、なお且つシステム全体のコストダウンを実現することのできる新規な「遠心脱水機における滞留量の測定方法並びにこれを用いた脱水制御方法」を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明が適用される遠心脱水機を用いた系の第一の実施の形態を示すブロック図である。
【図2】 本発明に関連する参考例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 遠心脱水機
2 原液タンク
3 流量調整バルブ
4 計量タンク
5 ロードセル
6 タンク
7 ロードセル
8 積算流量計
9 積算流量計
11 筐体
12 固体成分排出孔
13 液体成分排出孔
14 給液管
15 遠心ドラム
16 バスケット
17 ロータ
18 アウタシャフト
18a インナシャフト
19 フィルタ
20 制御盤
M モータ
P ポンプ
V1 バルブ
V2 バルブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the operation of a centrifugal dehydrator for separating a solid / liquid mixture into a solid component and a liquid component, and in particular, a method for measuring the amount of residence of a mixed solution charged into the centrifugal dehydrator and the same This relates to a dehydration control method.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
In the manufacture of pharmaceuticals, chemicals, etc., a centrifugal dehydrator is used as an apparatus for separating a solid / liquid mixture into a solid component and a liquid component.
In this system, a filter is stretched around the side of the basket in which the outflow holes are formed, and the mixed liquid is supplied while the basket is rotated at a high speed, and the mixed liquid is separated into a solid component and a liquid component. is there.
[0003]
The operation is performed while supplying the mixed liquid, and when the solid component having a predetermined weight is obtained, the rotation of the basket is stopped and the solid component is taken out.
At this time, as a conventional method for measuring the weight of the solid component located in the basket, a method of measuring the weight (2 to 4 t) of the entire centrifugal dehydrator by providing a load cell or the like at the lower part of the centrifugal dehydrator has been adopted. Therefore, the weight of the solid component located in the basket is obtained from the difference between the measured values before and after the introduction of the mixed solution.
[0004]
However, according to the above method, the load cell has a measuring capacity of 2 to 4 t which is the weight of the centrifugal dehydrator, whereas the weight of the solid component obtained in one operation is 20 to 30 kg, which is very small with respect to the measuring capacity. Therefore, in order to reduce the measurement error, a high-precision load cell must be used, which has been a factor that hinders cost reduction.
In addition, the amount of the liquid mixture used to obtain a solid component having a desired weight cannot be grasped, and in order to manage the liquid mixture, a separate measuring instrument must be provided in the liquid mixture tank.
In addition, since the centrifugal dehydrator is provided with a mechanism for rotating the basket, it is inevitable that vibration is generated, and this vibration reduces the measurement accuracy of the load cell.
[0005]
[Technical problem to be solved]
The present invention has been made from such a background, and measures the amount of liquid mixture introduced into the basket, the amount of separated liquid components, etc. with high accuracy, and avoids operational troubles due to excessive retention in the basket. A new method for measuring the amount of residence in a centrifugal dehydrator that enables lot management and validation for the entire process for obtaining products, and that can reduce the cost of the entire system, and dehydration control using this method The development of the method was a technical issue.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, in the method for measuring the amount of residence in the centrifugal dehydrator according to
According to this invention, since it is not influenced by vibration etc., the residence amount inside a centrifugal dehydrator (basket) can be measured accurately.
[0007]
Further according to
According to the present invention, since the operation can be performed with the staying amount maintained at a predetermined value, it is possible to prevent the mixture liquid from being excessively charged.
The above problems can be solved by using the configuration of the invention described in each of the claims as a means.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, after describing the
[0009]
The casing 11 is provided with a
[0010]
The
[0011]
Further, a
[0012]
The
[0013]
The rotation of the inner shaft 18a and the
[0014]
Further, a
[0015]
The
[0016]
[Embodiment]
The “method for measuring the amount of residence in a centrifugal dehydrator and the dehydration control method using the same ” according to the present invention is realized using the system shown in FIG. Specifically, the
A valve V 1 is provided between the
[0017]
The measuring
[0018]
In addition, a tank 6 is provided below the liquid
The outputs of the
[0019]
Hereinafter, a “method for measuring the amount of residence in a centrifugal dehydrator” using the above-described system will be described, and a “dehydration control method” using this will be described.
First, the valve V 1 is opened, and the liquid mixture of the solid component and the liquid component prepared in the
[0020]
Note
Then, in a state where the motor M in the
[0021]
The liquid mixture introduced into the
[0022]
The liquid component discharged from the liquid
The
[0023]
Here, when the mixed liquid is charged into the
[0024]
Then, after the dehydration operation is finished, the solid component remaining in a state of adhering to the inner peripheral surface of the
[0025]
[ Reference examples related to the present invention ]
Next , reference examples related to the technical idea of the “method for measuring the residence amount in a centrifugal dehydrator” of the present invention will be described.
This reference example is realized by using the system shown in FIG. 2. Specifically, the
Further, a valve V 1 , a flow
[0026]
In addition, a pipe is connected to the liquid
The outputs of the integrated flow meter 8 and the
[0027]
In this reference example, first, the motor M in the
[0028]
The liquid mixture introduced into the
[0029]
The flow rate of the liquid component discharged from the liquid
The
[0030]
Here, when the mixed liquid is charged into the
[0031]
Then, after the dehydration operation is finished, the solid component remaining in a state of adhering to the inner peripheral surface of the
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, the entire process for measuring the amount of liquid mixture introduced into the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a system using a centrifugal dehydrator to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram showing a reference example related to the present invention .
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
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JPH11262686A JPH11262686A (en) | 1999-09-28 |
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