JP4372934B2 - Basket-type centrifugal filtration device and centrifugal filtration method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転バスケットにより遠心濾過処理するバスケット型遠心濾過装置(以下単に遠心濾過装置という)及び遠心濾過方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
内周面にスクリ−ン部材を介して濾布が張設されて濾過室が形成された回転バスケットにより遠心濾過処理する遠心濾過装置においては、化学工業、薬品工業又は食品工業などの分野で多く使用されており、特に、サイホン構造の濾液排出機構を備えた遠心濾過装置においては、サイホン効果により濾過速度を大きくできると共に、濾過速度の調節も容易なため広く利用されている。
【0003】
従来の遠心濾過装置を図3の説明図により説明する。内周面にスクリ−ン部材6を介して濾布7が張設されて濾過室10が形成された回転バスケット1と、回転バスケット1を片持ちレバ−的に支持し、図示しない回転駆動手段に接続して回転バスケット1を回転させる回転軸11と、回転バスケット1の濾液側と連通孔8で連通して設けられたサイホン室9と、サイホン室9内の濾液を吸引排出する浸漬深さ可変のサイホン管5と、回転バスケット1内に原液を供給する原液供給管2と、回転バスケット1内周面に形成されたケ−キを掻取る掻取ナイフ3と、掻取ナイフ3で掻取られたケ−キを排出する排出シュ−ト4が設けられている。
【0004】
前記構成の遠心濾過装置では、回転駆動手段により高速回転された回転バスケット1の濾過室10内に原液供給管2から原液が供給され、供給された原液は遠心力の作用で回転バスケット1内の半径方向に集液されて張設した濾布7で濾過処理され、濾液はスクリ−ン部材6を通過して連通孔8からサイホン室9内に滞留し、サイホン管5で吸引排出される。また、固形分は濾布上に沈降堆積されてケ−キ層が形成され、掻取ナイフ3で掻取られ排出シュ−ト4から排出される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年は遠心濾過装置により、遠心効果により浮上分と沈降分とに分級したり、また、浮上分、固形分及び濾液を夫々回収する要求が多くなってきている。例えば、ガラス充填剤スラリ−液から遠心効果によって浮上する中空状成分と、濾布上に沈降する破砕分や不純物を分離して夫々回収したり、また、タンパクスラリ−液から遠心効果によって浮上する油脂スカム、濾過された固形分の不純物、及び濾液の水溶性有効成分を夫々回収するなどがある。
しかし、従来の前記遠心濾過装置にあっては、サイホン室9のリム高さh2が濾過室10のリム高さh1よりも低く設定されているため、処理される原液全体が濾過処理され、浮上分を区分して回収することができない。また、油脂などの浮上分の性状によっては、濾過すると濾布の目詰まりを惹起しやすい物質もあり、それら浮上分を別に回収する装置が望まれていた。
【0006】
従って、本発明の遠心濾過装置は、浮上分、固形分及び濾液に区分して回収したり、また、浮上分と沈降分とに分級するのに最適な装置を提供することを目的として成されたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の要旨は、請求項1に記載した発明においては、内周面にスクリ−ン部材を介して濾布が張設されて濾過室が形成された回転バスケットと、回転バスケットの濾液側と連通して設けられたサイホン室と、サイホン室内の濾液を吸引排出する浸漬深さ可変のサイホン管と、回転バスケット内に原液を供給する原液供給管と、回転バスケット内周面に形成されたケ−キを掻取る掻取ナイフと、掻取ナイフで掻取られたケ−キを排出する排出シュ−トを設けたバスケット型遠心濾過装置において、サイホン室のリム高さh2を濾過室のリム高さ以上とし、濾過室の滞留液を吸引排出する浸漬深さ可変のスキミング管を設けたことを特徴とするバスケット型遠心濾過装置である。
【0009】
また、請求項2に記載した発明においては、内周面にスクリ−ン部材を介して濾布が張設されて濾過室が形成された回転バスケットと、回転バスケットの濾液側と連通し、リム高さが濾過室のリム高さ以上として設けられたサイホン室と、サイホン室内の濾液を吸引排出する浸漬深さ可変のサイホン管と、回転バスケット内に原液を供給する原液供給管と、回転バスケット内周面に形成されたケ−キを掻取る掻取ナイフと、掻取ナイフで掻取られたケ−キを排出する排出シュ−トを設けたバスケット型遠心濾過装置により遠心濾過する方法において、回転した回転バスケットの濾過室内に原液供給管から原液を供給し、濾過室の滞留液の少なくとも浮上分を掻取ナイフで掬い取って排出シュ−トから排出し、サイホン室内の濾液をサイホン管で吸引排出したのち、掻取ナイフで回転バスケット内周面に形成されたケ−キを掻取り排出シュ−トから排出することを特徴とする遠心濾過方法。
【0010】
また、請求項3に記載した発明においては、内周面にスクリ−ン部材を介して濾布が張設されて濾過室が形成された回転バスケットと、回転バスケットの濾液側と連通し、リム高さが濾過室のリム高さ以上として設けられたサイホン室と、サイホン室内の濾液を吸引排出する浸漬深さ可変のサイホン管と、回転バスケット内に原液を供給する原液供給管と、回転バスケット内周面に形成されたケ−キを掻取る掻取ナイフと、掻取ナイフで掻取られたケ−キを排出する排出シュ−トと、濾過室の滞留液を吸引排出する浸漬深さ可変のスキミング管を設けたバスケット型遠心濾過装置により遠心濾過する方法において、回転した回転バスケットの濾過室内に原液供給管から原液を供給し、濾過室の滞留液の少なくとも浮上分をスキミング管で吸引排出し、サイホン室内の濾液をサイホン管で吸引排出したのち、掻取ナイフで回転バスケット内周面に形成されたケ−キを掻取り排出シュ−トから排出することを特徴とする遠心濾過方法である。
【0011】
前記請求項2に記載した遠心濾過装置においては、サイホン室のリム高さh2を濾過室のリム高さh1以上にしたことにより、濾過室に供給された原液は一部濾過され、サイホン室に流入した濾液の液深で濾過室の原液が滞留し、原液は濾過室10のリム高さh1近傍まで蓄積され、遠心効果により浮上分、固形分及び濾液に区分される。濾過室の滞留液の少なくとも浮上分を掻取ナイフで掬い取って排出シュ−トから排出し、所定の液深となったのちサイホン室内の濾液をサイホン管で吸引し、濾布よりも半径方向外側まで排出することにより回転バスケット内周面に形成されたケ−キが脱液される。脱液されたケ−キを掻取ナイフで掻取り、排出シュ−トから排出することにより、浮上分、固形分及び濾液に区分して回収したり、また、浮上分と沈降分とに分級することができる。
【0012】
前記請求項1及び請求項3に記載した遠心濾過装置においては、サイホン室のリム高さh2を濾過室のリム高さh1以上にしたことにより、濾過室に供給された原液は一部濾過され、サイホン室に流入した濾液の液深で濾過室の原液が滞留し、原液は濾過室10のリム高さh1近傍まで蓄積され、遠心効果により浮上分、固形分及び濾液に区分される。濾過室の滞留液の少なくとも浮上分をスキミング管で吸引排出し、所定の液深となったのちサイホン室内の濾液をサイホン管で吸引し、濾布よりも半径方向外側まで排出することにより回転バスケット内周面に形成されたケ−キが脱液される。脱液されたケ−キを掻取ナイフで掻取り、排出シュ−トから排出することにより、浮上分、固形分及び濾液に区分して回収したり、また、浮上分と沈降分とに分級することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。図1及び図2は本発明の一実施の形態の遠心濾過装置における説明図であり、図3は従来の遠心濾過装置における説明図である。なお、全図において同一作用を有する部材については同一符番を用いた。
【0014】
図1及び図2において、1は内周面にスクリ−ン部材6を介して濾布7が張設されて濾過室10が形成された回転バスケットであり、回転軸11により片持レバ−的に支持され、回転軸11は図示しない回転駆動手段に接続して回転バスケット1を高速度で回転させる構成となっている。また、回転バスケット1の形状は、回転軸11に接続する一端面が閉塞され、対向する他端面が開放された円筒状のバスケットであり、側内面に濾過孔12が多数穿孔されたスクリ−ン部材6及びスクリ−ン部材6の内周面に濾布7が適宜な係止部材で張設されている。なお、回転バスケット1の回転駆動手段11側と対向する開放面側は、開閉自在な蓋構造となっている。
【0015】
3は回転バスケット1の開放面側から回転バスケット1内に挿設され、濾布上に沈降堆積されたケ−キ層を掻取る掻取ナイフであり、上下が開放されたボックス部3bの先端にナイフ部3aが固着され、ボックス部3bに旋回駆動軸3cを介して図示しない旋回駆動手段に接続され、ナイフ部3aの角度が調節されて掻取面への離接が行われる構造となっている。また、掻取ナイフ3のボックス部3bの下方開放部には掻取ケ−キを排出する排出シュ−ト4が連設されている。なお、2は回転バスケット1の開放面側から回転バスケット1内に挿設され、回転バスケット1内に原液を供給する原液供給管であり、先端部に原液を回転バスケット1の閉塞面に沿って供給する案内板を付設してもよい。
【0016】
9は回転バスケット1の閉塞された一端面に濾液側と連通孔8で連通して設けられたサイホン室9であり、サイホン室9内の濾液を吸引排出する浸漬深さ可変のサイホン管5が付設されている。また、サイホン室9のリム高さh2は濾過室10のリム高さh1と同一又はリム高さh1よりも高く設けられる。
【0017】
12は回転バスケット1の開放面側から回転バスケット1内に挿設され、濾過室10内の滞留液を吸引排出する浸漬深さ可変のスキミング管である。なお、前記スキミング管12は掻取ナイフ3で濾過室10内の滞留液を吸引排出する構成の実施例では特に設ける必要はない。また、前記構成の遠心濾過装置では、濾布上に固形分が沈降堆積して形成されたケ−キ層を洗浄する洗浄液供給管や固着したケ−キ基礎層を剥離除去するガス噴射管などの付帯設備を適宜に設けることができる。
【0018】
回転駆動手段により高速回転された回転バスケット1の濾過室10内に原液供給管2から原液が供給され、供給された原液は遠心力の作用で回転バスケット1内の半径方向に集液されて張設した濾布7で濾過処理され、濾液はスクリ−ン部材6を通過して連通孔8からサイホン室9内に滞留し、サイホン管5で吸引排出される。また、固形分は濾布上に沈降堆積されてケ−キ層が形成され、掻取ナイフ3で掻取られ排出シュ−ト4から排出される。
【0019】
次に前記構成の遠心濾過装置の作用について述べる。
原液を原液供給管2から高速回転する回転バスケット1の濾過室10内に供給し、供給された原液は、遠心力の作用で回転バスケット1内の半径方向に集液され、一部の原液は回転バスケット1内周面に張設された濾布7で濾過処理され、濾液はスクリ−ン部材6を通過して連通孔8からサイホン室9内に滞留されるが、サイホン室9のリム高さh2が濾過室10のリム高さh1以上に設けられているため、濾過室10に供給された原液は、サイホン室9に流入した濾液の液深で濾過室10の原液が滞留して濾過室10のリム高さh1近傍まで蓄積され、遠心効果により浮上分、固形分及び濾液に区分される。
【0020】
濾過室10に滞留した原液の少なくとも浮上分をスキミング管12で吸引排出するが、スキミング管12を設けない実施例においては、浮上分を掻取ナイフで掬い取って排出シュ−トから排出する。浮上分を排出して濾過室10内の原液が所定の液深となったのちサイホン室9内の濾液をサイホン管5で吸引し、濾布よりも半径方向外側まで排出する。これにより回転バスケット内周面に形成されたケ−キが脱液される。脱液されたケ−キは掻取ナイフ3で掻取り、排出シュ−ト4から排出することにより、浮上分、固形分及び濾液に区分して回収することができる。なお通常は、ケ−キの排出において、所定のケ−キが堆積した段階で回転速度を30〜100rpm程度に低下させ、掻取ナイフ3によってケ−キ層を掻取るが、掻取ナイフ4で濾布3を損傷しないように、濾布側の薄いケ−キ層を残して掻取り排出する。
【0021】
【発明の効果】
本発明の遠心濾過装置は、従来のバスケット型遠心濾過装置では不可能であった、浮上分、固形分及び濾液を夫々回収したり、また、浮上分と沈降分とに分級することができる最適な装置と方法である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のバスケット型遠心濾過装置における説明図
【図2】本発明の一実施の形態のバスケット型遠心濾過装置における説明図
【図3】従来のバスケット型遠心濾過装置における説明図
【符号の説明】
1:回転バスケット
2:原液供給管
3:掻取ナイフ
3a:ナイフ部
3b:ボックス部
3c:旋回駆動軸
4:排出シュ−ト
5:サイホン管
6:スクリ−ン部材
7:濾布
8:連通孔
9:サイホン室
10:濾過室
11:回転駆動軸
12:スキミング管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a basket-type centrifugal filtration device (hereinafter simply referred to as a centrifugal filtration device) that performs centrifugal filtration with a rotating basket and a centrifugal filtration method.
[0002]
[Prior art]
Centrifugal filtration devices that perform centrifugal filtration with a rotating basket in which a filter cloth is formed by stretching a filter cloth on the inner peripheral surface via a screen member are often used in fields such as the chemical industry, the pharmaceutical industry, and the food industry. In particular, centrifugal filtration devices equipped with siphon-structured filtrate discharge mechanisms are widely used because the filtration rate can be increased by the siphon effect and the filtration rate can be easily adjusted.
[0003]
A conventional centrifugal filtration device will be described with reference to FIG. A rotating
[0004]
In the centrifugal filtration device having the above-described configuration, the stock solution is supplied from the stock
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, there has been an increasing demand for centrifugal filtration devices to classify a floating component and a sediment component by a centrifugal effect, and to collect a floating component, a solid component, and a filtrate, respectively. For example, the hollow component that floats from the glass filler slurry by centrifugal effect and the crushed components and impurities that settle on the filter cloth are separated and recovered, respectively, or float from the protein slurry by centrifugal effect. For example, oil and fat scum, impurities of solid matter filtered, and water-soluble active ingredients of the filtrate are recovered.
However, in the conventional centrifugal filtration device, since the rim height h2 of the
[0006]
Therefore, the centrifugal filtration device of the present invention is formed for the purpose of providing an optimum device for collecting and classifying into a floating component, a solid component and a filtrate, and classifying into a floating component and a sediment component. It is a thing.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the gist of the present invention is that, in the invention described in
[0009]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotating basket in which a filter cloth is formed by stretching a filter cloth on the inner peripheral surface via a screen member, and communicates with the filtrate side of the rotating basket. A siphon chamber having a height equal to or higher than the rim height of the filtration chamber, a siphon tube having a variable immersion depth for sucking and discharging filtrate in the siphon chamber, a stock solution supply tube for supplying the stock solution into the rotating basket, and a rotating basket In a method of centrifugal filtration by a basket type centrifugal filtration device provided with a scraping knife for scraping the cake formed on the inner peripheral surface and a discharge shunt for discharging the cake scraped by the scraping knife The stock solution is supplied from the stock solution supply pipe into the filtration chamber of the rotating rotating basket, and at least the floating part of the staying liquid in the filtration chamber is scooped with a scraping knife and discharged from the discharge shunt. The filtrate in the siphon chamber is removed from the siphon tube. After sucking and discharging, Quai formed rotating basket inner peripheral surface with scraping knives - key the scraping discharge shoe - centrifugal filtration method characterized by discharging from bets.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotating basket in which a filter cloth is formed by stretching a filter cloth on the inner peripheral surface via a screen member, and communicates with the filtrate side of the rotating basket. A siphon chamber having a height equal to or higher than the rim height of the filtration chamber, a siphon tube having a variable immersion depth for sucking and discharging filtrate in the siphon chamber, a stock solution supply tube for supplying the stock solution into the rotating basket, and a rotating basket A scraping knife for scraping the cake formed on the inner peripheral surface, a discharge shunt for discharging the cake scraped by the scraping knife, and a soaking depth for sucking and discharging the staying liquid in the filtration chamber In the method of centrifugal filtration using a basket-type centrifugal filtration device equipped with a variable skimming tube, the stock solution is supplied from the stock solution supply tube into the filtration chamber of the rotating rotating basket, and at least the floating portion of the staying liquid in the filtration chamber is sucked by the skimming tube. The centrifugal filtration method is characterized in that after the filtrate in the siphon chamber is sucked and discharged with a siphon tube, the cake formed on the inner peripheral surface of the rotating basket is scraped with a scraping knife and discharged from the discharge shunt. is there.
[0011]
In the centrifugal filtration device according to the second aspect , since the rim height h2 of the siphon chamber is set to be equal to or higher than the rim height h1 of the filtration chamber, the stock solution supplied to the filtration chamber is partially filtered, The stock solution in the filtration chamber stays at the depth of the filtrate that has flowed in. The stock solution is accumulated up to the vicinity of the rim height h1 of the
[0012]
In the centrifugal filtration device according to the first and third aspects, the stock solution supplied to the filtration chamber is partially filtered by setting the rim height h2 of the siphon chamber to be higher than the rim height h1 of the filtration chamber. The stock solution in the filtration chamber stays at the depth of the filtrate flowing into the siphon chamber. The stock solution is accumulated up to the vicinity of the rim height h1 of the
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are explanatory views of a centrifugal filtration device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an explanatory view of a conventional centrifugal filtration device. In addition, the same number was used about the member which has the same effect | action in all the figures.
[0014]
In FIGS. 1 and 2,
[0015]
3 is a scraping knife which is inserted into the
[0016]
[0017]
Reference numeral 12 denotes a skimming tube having a variable immersion depth that is inserted into the
[0018]
The stock solution is supplied from the stock
[0019]
Next, the operation of the centrifugal filtration device having the above configuration will be described.
The stock solution is supplied from the stock
[0020]
At least the floating portion of the stock solution staying in the
[0021]
【The invention's effect】
The centrifugal filtration device of the present invention can recover the floating portion, the solid content and the filtrate, which are impossible with the conventional basket type centrifugal filtration device, and can be classified into the floating portion and the sedimented portion. Device and method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of a basket type centrifugal filtration device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view of a basket type centrifugal filtration device of an embodiment of the present invention. Schematic diagram of equipment [Explanation of symbols]
1: rotating basket 2: stock solution supply pipe 3: scraping knife 3a: knife part 3b: box part 3c: turning drive shaft 4: discharge shunt 5: siphon pipe 6: screen member 7: filter cloth 8: communication Hole 9: Siphon chamber 10: Filtration chamber 11: Rotary drive shaft 12: Skimming tube
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