JP5611582B2 - 電気的中性物質の分離方法、及び電気的中性物質の分離装置 - Google Patents
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Description
電気的に中性な物質を分離する方法であって、不平等電場を生ぜしめるように構成された、少なくとも相対向する一対の電極を有する分離容器を準備するステップと、前記少なくとも一対の電極に対して高周波電場を印加し、前記少なくとも一対の電極間に前記不平等電場を生ぜしめるステップと、前記分離容器内に、前記中性な物質を含む溶液を導入して流し、前記物質に対して前記不平等電場を印加することにより、前記物質に対して誘電泳動を生ぜしめ、前記溶液から前記物質を分離するステップとを具え、前記少なくとも一対の電極は4重極以上の複数の多重電極であって、これら複数の多重電極を前記分離容器中で、前記溶液の流れの方向において、電極数が多い順に少なくとも2以上配列させたことを特徴とする、電気的中性物質の分離方法に関する。
電気的に中性な物質を分離する装置であって、不平等電場を生ぜしめるように構成された、少なくとも相対向する一対の電極と、前記一対の電極に対して高周波電場を印加するための電源と、前記少なくとも一対の電極を収納し、分離に供する前記中性な物質を含む溶液を導入して流し、前記物質に対して前記不平等電場を印加することにより、前記物質に対して誘電泳動を生ぜしめ、前記溶液から前記物質を分離するための分離容器とを具え、前記少なくとも一対の電極は4重極以上の複数の多重電極であって、これら複数の多重電極を前記分離容器中で、前記溶液の流れの方向において、電極数が多い順に少なくとも2以上配列させたことを特徴とする、電気的中性物質の分離装置に関する。
誘電泳動現象は、クラウジウス-モソッティの式で評価されることが多い。
Re=ρuD/μ (4)
ここで、ρ:溶液の密度 u:溶液の線速度 D:分離容器の内径 μ:溶液の粘度である。層流の流れの場が分離対象の粒子に及ぼす力は、Re数によって異なるが、小さいRe数の方が、粒子への影響が小さくなり分離しやすくなる。そのためRe数は、乱流との判定境界である2500以下のニュートン領域が装置許容限界であり、この値以下では層流となるが、Re数500以下のアレン域が好ましく、さらにはRe数2以下のストークス域流以下がより好ましい。
11 分離容器
121 筒状電極
122 線状又は棒状電極
13 高周波電源
14 タンク
15 第1の回収タンク
16 第2の回収タンク
21、22,23 配管
31 ポンプ
32 液条件制御機構
33 第1の液モニタリング機構
34 高周波モニタリング機構
35 高周波制御手段
36 第2の液モニタリング機構
Claims (10)
- 電気的に中性な物質を分離する方法であって、
不平等電場を生ぜしめるように構成された、少なくとも相対向する一対の電極を有する分離容器を準備するステップと、
前記少なくとも一対の電極に対して高周波電場を印加し、前記少なくとも一対の電極間に前記不平等電場を生ぜしめるステップと、
前記分離容器内に、前記中性な物質を含む溶液を導入して流し、前記物質に対して前記不平等電場を印加することにより、前記物質に対して誘電泳動を生ぜしめ、前記溶液から前記物質を分離するステップとを具え、
前記少なくとも一対の電極は4重極以上の複数の多重電極であって、これら複数の多重電極を前記分離容器中で、前記溶液の流れの方向において、電極数が多い順に少なくとも2以上配列させたことを特徴とする、電気的中性物質の分離方法。 - 前記高周波電場の周波数fは0.3MHz以上300MHz以下であることを特徴とする、請求項1に記載の電気的中性物質の分離方法。
- 前記少なくとも一対の電極間の静電容量及び抵抗値をそれぞれC(F)及びR(Ω)とした場合において、前記高周波電場の周波数f(Hz)は、f≦1/RCなる関係を満足することを特徴とする、請求項1又は2に記載の電気的中性物質の分離方法。
- 前記高周波電場は、パルス状で、かつ1×10-9秒以上又はRC(秒)(C(F)は一対の電極間の静電容量、R(Ω)は一対の電極間の抵抗値)以上の電圧非印加時間をもつ波形であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載の電気的中性物質の分離方法。
- 前記高周波電場の波形が矩形波形状であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一に記載の電気的中性物質の分離方法。
- 前記溶液は、前記分離容器中で層流として流すことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一に記載の電気的中性物質の分離方法。
- 電気的に中性な物質を分離する装置であって、
不平等電場を生ぜしめるように構成された、少なくとも相対向する一対の電極と、
前記一対の電極に対して高周波電場を印加するための電源と、
前記少なくとも一対の電極を収納し、分離に供する前記中性な物質を含む溶液を導入して流し、前記物質に対して前記不平等電場を印加することにより、前記物質に対して誘電泳動を生ぜしめ、前記溶液から前記物質を分離するための分離容器とを具え、
前記少なくとも一対の電極は4重極以上の複数の多重電極であって、これら複数の多重電極を前記分離容器中で、前記溶液の流れの方向において、電極数が多い順に少なくとも2以上配列させたことを特徴とする、電気的中性物質の分離装置。 - 前記溶液を貯蔵するタンクと、
前記タンクから前記分離容器へ導入するための送液機構と、
を具えることを特徴とする、請求項7に記載の電気的中性物質の分離装置。 - 前記溶液の液条件をモニタリングするための液モニタリング機構と、
前記少なくとも一対の電極に印加された高周波電場の電圧及び波形をモニタリングするための高周波モニタリング機構と、前記液モニタリング機構及び前記高周波モニタリング機構におけるモニタリング結果から、前記少なくとも一対の電極に印加する高周波電場条件を制御するための高周波制御手段と、を具えることを特徴とする、請求項7又は8に記載の電気的中性物質の分離装置。 - 前記液モニタリング機構及び前記高周波モニタリング機構におけるモニタリング結果から、前記溶液の液条件を制御するための液条件制御機構を具えることを特徴とする、請求項9のいずれか一に記載の電気的中性物質の分離装置。
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