JP5256458B2 - 高粘度材料の循環ろ過分離方法、並びに、これを用いた循環ろ過分離装置 - Google Patents
高粘度材料の循環ろ過分離方法、並びに、これを用いた循環ろ過分離装置 Download PDFInfo
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Description
そこで、本発明は、高粘度材料に加熱や加圧や低粘度材料の添加なしに、高粘性材料を直接円滑に循環ろ過分離することを課題とする。
図1に基づき、本発明の最も基本的な高粘度循環ろ過分離回路について説明する。
図1に示すように、この循環ろ過分離回路は、シリコン、石英、ガラス、金属、ポリマー、炭素材料等からなる貫通する容器または管(以下、ハウジング1という)からなる、環状一体または環状に接続された、ハウジング1を有する。
ピストン(A)4近傍のバルブ5を閉じ、ピストン(B)4近傍のバルブ5を開き、試料導入口3より、ハウジング1内へ、ポンプ等の加圧装置を用いて、試料2を導入し、封入する。このときの試料2の導入量(体積)は、ハウジング内に設置された2箇所のフィルタ6に挟まれる2つのハウジング内の空間容積の最小容積以内とする。ただし、フィルタ6が1箇所のみの場合は、循環回路内容積の1/2以下とし、ピストン4が往復動する移動余裕空間を考慮し、1/3程度が望ましい。
図7のブロックハウジングが4つ連結した詳細断面図を、図9に示す。使用済みフィルタの逆洗を実施するには、試料2流れ方向(図9中の矢印)に対し反対の流れになるように、例えば、図9の4つのバルブ孔5の少なくとも1個のバルブ孔を介して有機溶剤および/または気体等の逆洗用洗浄剤を導入し、導入に使用されているバルブ孔以外のバルブ孔5より排出することによって、逆洗処理を行う。
図10に、本発明の好適な実施例を示す循環ろ過分離回路中のろ過分離のためのフィルタ6の基本構成を示す。試料2の流れる方向から、ろ材保護層6a、ろ材層6b、ろ材支持層及びドレン層6cの4つの機能層からフィルタ6が構成される。ただし、ろ材保護層6aおよび/またはろ材支持層及びドレン層6cはなくてもよい。
本発明を実施するにあたり好適な循環ろ過分離される試料2は、例えば、高粘度材料として代表的なグリース材料(カルシウム石鹸基グリース、カルシウム複合石鹸基グリース、ナトリウム石鹸基グリース、アルミニウム石鹸基グリース、リチウム石鹸基グリース、非石鹸基グリース、シリコングリース、フルオロエーテルグリースなど)、ペースト材料(油脂系の材料中に金属材料を含有する導電性ペーストやアルミペースト、はんだペースト、食品の乳脂肪製品やはちみつ、ジャムなど)、高分子樹脂、などで、粘度は1,000Pa・s以下の材料が好ましく、高い差圧に耐えうるフィルタ6が使用でき、その使用限界差圧が1,000Pa・s以上の試料2をろ過分離処理できる場合は、この限りではない。
ハウジング1の内径または流路断面積は、ピストン4の加圧または限界荷重以内で設定することが望ましい。また、ハウジング1の長さに関しては、ピストン4加圧1回のろ過分離処理流量を考慮し、設定することが望ましい。
フィルタ6の差圧管理は、フィルタ6の使用限界差圧以内で使用されるようモニター管理する必要があり、例えば、フィルタ6の1次側(処理前室)と二次側(処理後室)の差圧を、差圧計または圧力計などでチェックしながら、手動または自動制御でピストン4の加圧速度を管理(コントロール)することが望ましく、わずかな加圧で、フィルタ6の使用限界差圧に到達する場合は、速やかに逆洗処理するか、フィルタ6を交換する。
実施例1に対し、空気圧で高粘度試料を圧送した場合と比較した。
実施例2との比較のため、実施例2と同一ハウジング内をピストン加圧せず、従来の液送ポンプ加圧による実施例2の同一粘性試料の非流動層が配管内径の20%を占める場合の圧力損失を計算した。
実施例1と同一条件下で、ハウジング内径をごく一般的な配管内径10.7mm(外径1/2インチ、肉厚1mmに相当)に適合させた場合の圧力損失を計算した。
比較例3と同一条件下で、試料の粘度のみを変化させた場合の圧力損失を計算した。
まず、実施例1と比較例1の結果を示す。
実施例5〜8は、数7及び数8の式を用い、フィルタの限界使用差圧が10MPaを越える特殊なフィルタも市販で存在するが、汎用性を考慮し限界使用差圧を1.5MPaとした場合、表2のろ過分離のための諸条件から、ろ過分離処理可能な高粘度材料の理論限界粘度を算出した結果を表2に示す。なお、ここでいうろ材開口率(k)は、ろ材の有効ろ過面積中の試料透過面積の割合(%)をいう。
Claims (2)
- 環状に接続された管または容器の内部に、少なくとも2個の往復動する棒状またはワイヤー状のピストンと少なくとも1箇所にろ過分離機能を有する循環ろ過分離回路または装置を用いて、有機物および/または無機物から構成される物質の粘度が1,000Pa・s以下の材料を、循環ろ過分離する方法。
- 請求項1記載の方法を実施するための請求項1記載の循環ろ過分離回路または装置。
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