JPH02284608A

JPH02284608A - クロスフロー濾過装置

Info

Publication number: JPH02284608A
Application number: JP10539789A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Wakita; 昌宏脇田; Hideo Amaike; 英雄天池; Shinji Yamaguchi; 慎治山口
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1989-04-25
Filing date: 1989-04-25
Publication date: 1990-11-22
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JP2521350B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はクロスフロー濾過方法および濾過装置に関する
。

（従来技術）クロスフロー濾過は被処理流体をフィルターの一側に沿
って流動させながら濾過を行うとともに、フィルタ表面
への堆積ケークを平行流による剪断力にて最小の値に保
ち安定した濾過を長期間維持しようとするものであり、
前記流体中に懸濁している数１０Ａ〜数１０ノ、ｚｍと
いった微粒子の分離に適し、各種の分野で利用されてい
る。例えば食品骨。

野における各種飲料水、調味料等の仕上げ濾過、化学分
野における各種プロセス液の精製濾過、機械分野におけ
る各種機槻油、メツキ液の再生濾過、生化学分野におけ
るバイオ液、培養液の精製濾過、菌体濃縮等広い分野で
クロスフロー濾過が利用されている。

しかして、クロスフロー濾過は一般に、被処理流体を濾
過器へ連続的に供給して同濾過器内のフィルタの一側に
沿って流動させ、前記流体の一部を前記フィルタの他側
へ透過させて濾液として流出させるとともに、残液を前
記濾過器へ循環供給させる方法を実施している。また、
かかる方法を実施するには第３図に示すクロスフロー濾
過装置すなわち、被処理流体の供給タンク１とクロスフ
ロー濾過器２とを連結する循環管路３の所定の部位に前
記流体の循環流速を設定する１または複数の流速設定バ
ルブ４ａ、４ｂ、４Ｃを介装してなるクロスフロー濾過
装置を採用している。

（発明が解決しようとする課題）ところで、この種のクロスフロー濾過において濾過速度
を長期間高いレベルに維持するには、濾過途中において
フィルタを間欠的に繰返し逆洗する手段、または濾過装
置の濾液流出口を間欠的に繰返し閉鎖する手段が採られ
る。前者の逆洗手段はフィルタの濾液透過側（他側）か
ら流体流動側（−側）へ濾液、純水等の洗浄液を高圧状
態で間欠的に供給し、フィルタの一側に堆積しているケ
ークを除去するものであり、かかる逆洗手段においては
濾液がロスになるとともに流体の濃縮には不適当である
。また、後者の濾液流出口閉鎖手段は濾液の流出を間欠
的に停止させて流体のケークに対する作用力を一時的に
剪断力のみとし、フィルタの一側に堆積しているケーク
を除去するものである。しかしながら、フィルタの一側
に堆積したケークに加わる剪断力に起因する掃流作用は
不変であり、フィルタの両側の圧力が等しくなってケー
クに対するフィルタへの押付力が弱まる分のケークしか
除去できない。

従って、本発明の目的は、これらの問題を解消してクロ
スフロー濾過における濾過流速を長期間高いレベルに維
持することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は上記したクロスフロー濾過方法および濾過装置
に関するものであり、その第１の発明は上記したクロス
フロー濾過方法において、前記流体の前記濾過器への循
環流速を間欠的に繰返し増大させることにあり、また第
２の発明は上記したクロスフロー濾過装置において、前
記循環管路に前記流速設定バルブを回避するバイパス管
路を設けるとともに、同バイパス管路に開閉バルブを介
装したことを特徴とするものである。

（発明の作用・効果）本発明に係る濾過方法によれば、被処理流体の循環流速
を間欠的に増大させることのみにより、剪断力を間欠的
に大きくしてフィルタの一側に堆積しているケークを除
去するものであり、従って上記した逆洗手段、流出口閉
鎖手段を採用する場合の問題点、すなわち前者の手段に
おける濾液のロス、流体濃縮時の稀釈等の問題、後者の
手段におけるケーク除去が不十分であることを解消する
ことができる。

また、本発明に係る濾過装置によれば、バイパス管路を
間欠的に繰返し閉鎖することにより、流体の循環流速を
間欠的に繰返し増大させることができるため、本発明に
係る濾過方法を容易に実施することができる。

（実施例）（１）、クロスフロー濾過装置本発明に係るクロスフロー濾過装置は第１図に示すもの
で、当該濾過装置は被処理流体の供給タンク１１、濾過
器１２、これら両者１１．１２を連結する循環管路１３
を備えるとともに、循環管路１３に介装された循環ポン
プ１４と濾過器１２間と供給タンク１１とを連結する還
流管路１５を備えている。各管路１３．１５には流体の
循環流速を設定するため流速設定バルブ１６ａ、１６ｂ
、１６ｃが介装されている。また、各管路１３．１５に
は各流速設定バルブ１６ａ〜１６ｃを迂回するバイパス
管路１７ａ、１７ｂ、１７ｃが設けられていて、各バイ
パス管路１７ａ〜１７ｃに開閉バルブ１８ａ、１８ｂ、
１８ｃが介装されている。

濾過器１２は公知のクロスフロー濾過器であり、ケーシ
ング内に円筒状のセラミックフィルタ１２ａが収容され
ていて、被処理流体がフィルタ１２ａの外周に沿って長
手方向に流動し、この間流体の一部がフィルタ１２ａの
内周側に透過して濾液として流出管路１つから流出する
。なお、流出管路１つには濾液の流量設定バルブ１９ａ
が介装されている。各開閉バルブ１８ａ〜１８ｃは電磁
開閉バルブであり、所定時間毎とに短時間開放される。

なお、各流速設定バルブ１６ａ２〜１６Ｃ、バイパス管
路１７ａ〜１．７　ｃおよび開閉バルブ１８ａ〜］、　
８　ｃは任意の数でよく、必要によりそれらの数が設定
される。

（２）、濾過実験被処理液として濃度０　、５ｗｔ％の生イーストの懸濁
液を用いるとともに、濾過器として濾過面積０．０４７
ｍ２の円筒状セラミックフィルタを収容してなる濾過器
を採用し、上記懸濁液を循環流速２ｍ／ｓｅｃで循環さ
せてフィルタの外周に沿って流動させ、濾過圧力０　、
５ｋｇ　ｆ／ｃｍ　２で濾過実験を行った。

濾過実験は第１図に示す濾過装置に下記に示す３種類の
異なる操作を施すことにより行い、各操作による濾過時
間と濾過流速との関係を第２図のグラフに示す。

（２ａ＞、各バイパス管路］−７ａ、、１７１〕を５分
間隔で１０秒間間欠的に繰返し開放させ、各バイパス管
路１７ａ、１７ｂの開放時の循環流速を５ｍ／ｓｅｃと
する（実施例）（２１＋　）　、濾液の流出管路１つを
５分間藻で１０秒間間欠的に繰返し閉鎖する（比較例１
）（２ｃ）、バイパス管路の全てを閉鎖し、初期設定さ
れた状態を維持するく比較例２）第２図のグラフから明らかなように、従来の標準のクロ
スフロー濾過方法に相当する比較例２においては濾過流
速が最も低いレベルに維持されるのに対し、本実施例の
クロスフロー濾過方法においては上記の濾過方法（比較
例２）に対しては勿論のこと、従来の濾液流出［Ｊ閉鎖
手段を採用したクロスフロー濾過方法に相当する比較例
１に対しても、濾過流速がより高いレベルに維持される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る濾過装置の概略構成図
、第２図は濾過実験における濾過時間と濾過流速との関
係を示すグラフ、第３図は従来の濾過装置の概略構成図
である。符　　号　　の　　説　　明１１・・・供給タンク、１２・・・濾過器、１３・循環
管路、１６ａ〜１．６　ｃ・　・流速設定バルブ、１−
７ａ〜１−７０・・・バイパス管路、１８ａへ一１８ｃ
・・・開閉バルブ。第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）、被処理流体を濾過器へ連続的に供給して同濾過
器内のフィルタの一側に沿って流動させ、前記流体の一
部を前記フィルタの他側へ透過させて濾液として流出さ
せるとともに、残液を前記濾過器へ循環供給させるクロ
スフロー濾過方法において、前記流体の循環流速を間欠
的に繰返し増大させることを特徴とするクロスフロー濾
過方法。
（２）、被処理流体の供給タンクとクロスフロー濾過器
とを連結する循環管路の所定の部位に前記流体の循環流
速を設定する１または複数の流速設定バルブを介装して
なるクロスフロー濾過装置において、前記循環管路に前
記流速設定バルブを回避するバイパス管路を設けるとと
もに、同バイパス管路に開閉バルブを介装したことを特
徴とするクロスフロー濾過装置。