JP4817330B2 - 粒子分離方法 - Google Patents
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Description
(1)比重分離時の粒子運動を制御して、粒子径とは無関係に微粒子を精度良く粒子比重別に分離するか、又は、分離の粒子径依存度合いを低減させて、事前調整すべき粒度幅を拡大させることで、事実上、事前の粒度調整を不要する方法などにより、1段階のプロセスで比重別分離する。
(2)比重分離で要求される粒度幅に事前調整可能な、粒子比重とは無関係に微粒子を精度良く粒径別分離できる技術を確立し、その後、既存の比重別分離を実施して、2段階のプロセスで比重別分離する。
のいずれかが必要である。
本発明の基本的な構成及び原理は前記先行発明(特願2006-003044)と共通しており、以下の通りである。通常の遠心分離機あるいはサイクロンなどでは、容器内は懸濁液状の粒子で満たされ、また、その水は回転方向へ移動が可能であるので、水および粒子の両者に対し回転から遅れをとる方向にコリオリ力(回転により回転方向に作用する「みかけ」の力)が生じる。このコリオリ力は、遠心分離速度の低下に繋がるものとしてその対策が検討されてきた。
但し、
d:粒子径
x:x方向の位置
ρp:粒子密度
ρf:水密度
Re:レイノルズ数
ux:x方向の水速度
vx:x方向の粒子速度
χ:付加質量係数(0.5を採用)
ω:水の角速度
上記構成から成る粒子分離装置及び分離方法の作用を以下に説明する。扇形遠心分離槽14内の水の乱れを防ぐため、懸濁液供給タンク15内にあらかじめ水を仕込み、空気抜き孔25より気泡を開放後、空気抜き孔25の栓を閉じ、懸濁液供給タンク15の懸濁液投入口(図示しない。)だけが開栓した状態で全ての栓を閉じ密閉状態にする。
2 容器の回転軸
3 隔壁
4 扇形の部屋
5 粒子供給筒
6 粒子
7 大きな比重の粒子
8 小さな比重の粒子
10 粒径別分離装置
11 基台
12 支持軸
13 円盤型容器
14 扇形遠心分離槽
15 懸濁液供給タンク
16 内周壁
17 底壁
18 内側壁
19 隔壁(側壁)
20 外側壁
21 粒子供給筒
22 粒子回収ポケット
23 区画壁
24 蓋
25 空気抜き孔
Claims (2)
- 基台上で一定回転する円盤型容器に、懸濁液供給タンクから懸濁液を供給し、該懸濁液に含まれる粒子を、前記円盤型容器内で選別する粒子分離方法であって、
前記円盤型容器は、その回転中心の周囲に周方向に配設された複数の扇形遠心分離槽と、粒子供給筒と、蓋を備え、前記複数の扇形遠心分離槽は、それぞれ内周壁と底壁とから成り互いに独立したくぼみとして形成されており、前記内周壁は、内側壁と周方向に区画する放射状の隔壁と外側壁とが一体的に連続して形成され、前記内側壁には、前記円盤型容器中心部に設けられた前記懸濁液供給タンクと連通する前記粒子供給筒が設けられ、前記内周壁の外側壁の内面には、周方向に区画されて成り、選別された粒子を受ける複数の粒子回収ポケットが形成されており、
前記円盤型容器を一定回転させることにより前記扇形遠心分離槽内に満たされた水も槽内に拘束され一定回転するようにし、前記懸濁液中粒子を前記粒子供給筒を通して、前記円盤型容器の中心部から予め水で満たされた前記扇形遠心分離槽に向けて遠心力で放出し、前記扇形遠心分離槽内に放出された前記粒子が、前記扇形遠心分離槽内に拘束され一定回転している水の中を遠心力により外側壁まで移動する間に回転方向に水より遅れることとなり、当該回転方向からの遅れの度合いに応じた運動の軌跡を描いて反回転方向の移動距離に応じた前記複数の粒子回収ポケットに選別されて到達するようにした粒子分離方法において、
前記粒子として粒径が大きな大比重粒子及び小比重粒子について、前記一定回転の回転数を早くすることにより、大比重粒子の反回転方向の移動距離を、小比重粒子の移動距離に比べて大きくするとともに、同一比重粒子内では、粒径が大きいほど反回転方向の移動距離が大きくなるように選別することを特徴とする粒子分離方法。 - 基台上で一定回転する円盤型容器に、懸濁液供給タンクから懸濁液を供給し、該懸濁液に含まれる粒子を、前記円盤型容器内で選別する粒子分離方法であって、
前記円盤型容器は、その回転中心の周囲に周方向に配設された複数の扇形遠心分離槽と、粒子供給筒と、蓋を備え、前記複数の扇形遠心分離槽は、それぞれ内周壁と底壁とから成り互いに独立したくぼみとして形成されており、前記内周壁は、内側壁と周方向に区画する放射状の隔壁と外側壁とが一体的に連続して形成され、前記内側壁には、前記円盤型容器中心部に設けられた前記懸濁液供給タンクと連通する前記粒子供給筒が設けられ、前記内周壁の外側壁の内面には、周方向に区画されて成り、選別された粒子を受ける複数の粒子回収ポケットが形成されており、
前記円盤型容器を一定回転させることにより前記扇形遠心分離槽内に満たされた水も槽内に拘束され一定回転するようにし、前記懸濁液中粒子を前記粒子供給筒を通して、前記円盤型容器の中心部から予め水で満たされた前記扇形遠心分離槽に向けて遠心力で放出し、前記扇形遠心分離槽内に放出された前記粒子が、前記扇形遠心分離槽内に拘束され一定回転している水の中を遠心力により外側壁まで移動する間に回転方向に水より遅れることとなり、当該回転方向からの遅れの度合いに応じた運動の軌跡を描いて反回転方向の移動距離に応じた前記複数の粒子回収ポケットに選別されて到達するようにした粒子分離方法において、
前記粒子として、静止水中で同速度で沈降する、粒径が小さな大比重粒子と粒径が大きな小比重粒子について、前記一定回転を低回転とすることにより、小比重粒子の反回転方向の移動距離を、大比重粒子の移動距離に比べて大きくなるように選別することを特徴とする粒子分離方法。
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