JP6951807B2 - サイクロン分離器 - Google Patents
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Description
−廃水処理プラント、プロセス水および/または廃水におけるマイクロプラスチック粒子および/または軽粒子および/または重粒子、
−塩含有水の脱塩プロセスにおける精製ステップとしての、塩水または汽水におけるマイクロプラスチック粒子および/または軽粒子および/または重粒子、
−製紙およびパルプ産業の繊維懸濁液およびプロセス水に含まれるマイクロプラスチック粒子および/または軽粒子および/または重粒子、
−一般的な洗浄のための液体流体中のマイクロプラスチック粒子および/または軽粒子および/または重粒子、
−ガス混合物(エアロゾル、粉塵など)中の重粒子、
−石油からの段階的な汚染物質、または石油化学処理によって汚染された水中の石油成分。
の粒子の不利な化学的性質のためにより重大な問題を提示する。材料に関連する疎水性と比表面積が大きいため、有機汚染物質、残留薬物、およびあらゆる種類のホルモンを吸着することができる。これにより、ヒトにとって潜在的に危険な物質の最適なキャリアになる。蓄積する可能性のある物質には、とりわけ、食物連鎖を介してヒトに到達する可能性があり、ヒトに疾患を引き起こす疑いがある発癌性毒素が含まれる場合がある。
さすぎるため、リバースクリーナーはマイクロプラスチック粒子を適切に除去できない。
端および下端と、2つの端の間に延びた中心軸とを備えた分離室を有する、ベースハウジングと、さらに円錐形の分離室内に配置され、ベースハウジングの中心軸と同心の中心分離管であって、第1の表面プロファイルを有する内側断面に面する表面と、第2の表面プロファイルを有する内側断面から離れる方向に面する表面とを有する本質的に円筒形の壁を備えた、中心分離管とを有する。本発明によるサイクロン分離器は、ベースハウジングが、その上端に、内側半径を備え、流体用の少なくとも1つの本質的に接線方向に取り付けられた入口開口部を備えたヘッド部、ならびに断面を備えた少なくとも1つの軽質フラクション出口開口部を有し、その下端に、少なくとも1つの拡張室と少なくとも1つの重質フラクション出口開口部を有することを特徴とする。
−液体からの液体(2相エマルジョンの相分離など)
−気体からの液体(およびその逆)
−固体からの液体(およびその逆)
−液体からの気体(およびその逆)
−固体からの固体(およびその逆)
−気体からの固体(およびその逆)
ここで、少なくとも2つの相は互いに異なる密度のものであり、少なくとも1つのより軽い相は、中心分離管を介して軽質フラクション出口開口部を通して分離され、少なくとも1つの重い相は重質フラクション出口開口部を通して分離される。
発明により、液体、固体、または気体の一次流れは、他の相および/または幾つかの他の相の望ましくない物質の相から解放され得る。
される。ベースハウジングの下半分の領域における中心分離管の壁の穿孔のサイズ、形状、配置および分布の本発明による修正により、特定の軽質フラクションの除去パラメータが個別に制御可能になる。例えば、これにより、分離速度の微調整が可能になり、および/または固体軽質フラクションの場合、分離される固体軽質フラクションの除外サイズの調整も可能になる。補足的に、中心分離管の表面構造も本発明に従って修正することができる。全体として、言及された可能な修正により、サイクロン分離器の効率は、高度に個別化された状況依存の方法で調整することができる。
とりわけ、組み立てられたサイクロン分離器のメンテナンスと検査が容易になる。特に、これにより、ツールの必要性を最小限に抑え、低レベルの予備知識で、サイクロン分離器を一人で設置および保守することが可能になる。
平面(A−A)を示す上面図、ならびに図16の接線方向の縦断面図を示している。第1の壁と第2の壁のフィンが接触し、それによってブリッジ接続が形成されることは明らかである。
評価の範囲内であると見なされる。実施した一連のテストのテストパラメータは次のとおりである。
−入口圧力:1bar;1.6bar;2.5bar
−供給量:21l/min〜33l/min
−スタビライザのフィン角δ:32.5°;45°;57.5°;70°
−マイクロプラスチック負荷:0.1g/l〜1.0g/l
−マイクロプラスチック粒子:HDPE/およそ0.96g/cm3/平均サイズ<500μm
ここで、
分離円錐の長さL=0.280m、
水の動粘度[25°C/6bar]η=89.3×10-8m2s−1、
供給する軽質フラクションの比率RR=0.57、
供給する体積流量VI=0.00122m3/s、
粒子密度(HDPE)ρP=960.000kg/m3、
流体密度(水)[25°C/6bar]ρH2O=997.000kg/m3、
LF出口径DLF=0.006m、
分離円錐径DC=0.016m、
入口径DLF=0.012m
である。
を示している。
クロプラスチックが保持される。これらの乾燥段階の濾液は廃水処理またはプロセス水に戻されるため、このプロセスを通じてマイクロプラスチックが再び放出されるリスクはない。
Claims (18)
- 流体が本質的に螺旋状に流れることができるベースハウジングであって、それぞれ壁を有する上端および下端と、前記2つの端の間に延びた中心軸(4)とを備えた分離室(3)を有する、ベースハウジング(2)と、さらに円錐形の前記分離室内に配置され、前記ベースハウジングの前記中心軸と同心の中心分離管であって、第1の表面プロファイルを有する内側断面に面する表面と、第2の表面プロファイルを有する内側断面から離れる方向に面する表面とを有する本質的に円筒形の壁を備えた、中心分離管(5)とを備えた、前記流体の少なくとも2つの相を分離するためのサイクロン分離器であって、前記ベースハウジングは、上端に、内側半径を備え、前記流体用の少なくとも1つの本質的に接線方向に取り付けられた入口開口部(7)を備えたヘッド部(6)、ならびに断面を備えた少なくとも1つの軽質フラクション出口開口部(8)を有し、下端に、少なくとも1つの拡張室(9)および少なくとも1つの重質フラクション出口開口部(10)を有し、前記拡張室が、前記中心分離管を受け入れるために、前記中心軸に対して同心円状に配置された中心ピン(14)を、その基部上に有し、前記ピンは、本質的に前記中心分離管の下端の高さまで延び、前記分離室は、少なくとも部分的に、前記下端の方向に、好ましくは一定の円錐角αで段階的に円錐状に先細りになり、前記分離室と前記拡張室との間の移行部に、前記中心分離管を安定化し、軽質フラクションの流れを制御するために、スタビライザ(15)が設けられ、前記スタビライザが、それぞれ前記内側断面に面する表面と前記内側断面から離れる方向に面する表面とを有する第1および第2の環状かつ本質的に同心の壁を有し、両方の壁は平面に配置され、前記第1および/または前記第2の壁はフィン角δのフィン(16)を有し、前記スタビライザは、特にロックによって、半径方向に延びる穿孔によって前記下端の前記ベースハウジングの内側で前記ベースハウジングに取り外し可能に接続され、前記第1の壁は、少なくとも前記拡張室の前記中心ピンの部分でロックされ、前記第1の壁が、前記内側断面から離れる方向に面する前記表面に前記フィンを有し、前記第2の壁が、前記内側断面に面する前記表面に前記フィンを有し、
前記第1の壁の前記フィンと前記第2の壁の前記フィンが本質的に接触しない
ことを特徴とする、サイクロン分離器。 - 前記円錐角αが、約0.1〜5°、好ましくは約0.2〜3°、特に好ましくは約0.5〜1.5°である
ことを特徴とする、請求項1に記載のサイクロン分離器。 - 前記中心分離管がその長さに沿って本質的に連続し、前記分離室の下端まで本質的に延び、前記中心分離管と前記下端の壁との間に隙間(11)が設けられる
ことを特徴とする、請求項1または2に記載のサイクロン分離器。 - 前記中心分離管の壁には、前記ベースハウジングの下半分の領域に放射状の円周方向の穿孔(12)がある
ことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のサイクロン分離器。 - 前記穿孔が、本質的に直線形状、ジグザグ形状、曲がりくねった形状、円弧形状、螺旋形状、蛇行形状、ドット形状、リング形状、楕円形、長方形、正方形、台形、星形、三日月形、三角形、五角形および/または六角形および/または前述の形状のハイブリッド形である
ことを特徴とする、請求項4に記載のサイクロン分離器。 - 前記中心分離管の壁の前記穿孔の面積が、前記軽質フラクション出口の断面に対して約50〜1000%、好ましくは約75〜200%、特に好ましくは約100〜150%である
ことを特徴とする、請求項4または5のいずれか一項に記載のサイクロン分離器。 - 前記中心分離管の前記円筒形の壁の前記第1および/または前記第2の表面プロファイルが、本質的に波形、階段状もしくは傾斜状、および/または前述の表面プロファイルのハイブリッド形である
ことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のサイクロン分離器。 - 前記中心分離管が、特にロックにより、前記ヘッド部の前記軽質フラクション出口開口部に取り外し可能に接続され、および/または特にロックにより、前記拡張室の基部に取り外し可能に接続される
ことを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のサイクロン分離器。 - 前記拡張室が、特にロックにより、前記分離室の前記下端に取り外し可能に接続される
ことを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のサイクロン分離器。 - 前記第1の壁の前記フィンと前記第2の壁の前記フィンが、回転可能に取り付けられている
ことを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載のサイクロン分離器。 - 円弧運動経路に沿って前記フィンを移動させるように設計された誘導要素が設けられ、その上に前記第1の壁の前記フィンおよび前記第2の壁の前記フィンが取り付けられている
ことを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載のサイクロン分離器。 - 前記誘導要素が誘導レールであり、前記フィンは、前記運動経路に垂直な回転軸の周りで前記誘導レールに回転可能に取り付けられている
ことを特徴とする、請求項11に記載のサイクロン分離器。 - 前記フィン角δが、約5〜90°、好ましくは約20〜70°、特に好ましくは約30〜60°である
ことを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載のサイクロン分離器。 - 前記スタビライザが交換可能である
ことを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載のサイクロン分離器。 - 前記ベースハウジング、前記拡張室、および前記スタビライザが、少なくとも部分的に、硬質ゴム、ポリアミド、繊維強化ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレフタレート、繊維強化ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、エチレンクロロトリフルオロエチレン、パーフルオロアルコキシアルカンコポリマー、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンパーフルオロメチルビニルエーテル、スチール、ステンレス鋼、アルミニウム、および/またはそれらの混合物からなる群から選択される摩耗性安定材料から製造される
ことを特徴とする、請求項1から14のいずれか一項に記載のサイクロン分離器。 - 前記中心分離管が、非常に安定したおよび/または耐摩耗性の材料、特にスチール、ステンレス鋼、アルミニウム、マグネシウム、繊維強化ポリアミド、繊維強化ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、および/またはそれらの混合物から作られる
ことを特徴とする、請求項1から15のいずれか一項に記載のサイクロン分離器。 - 前記サイクロン分離器がいくつかの部品で構成されている
ことを特徴とする、請求項1から16のいずれか一項に記載のサイクロン分離器。 - 流体の少なくとも2つの相を分離するための請求項1から17のいずれか一項に記載のサイクロン分離器の使用。
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