JPH03193107A - 濾過助剤のプリコート方法及び装置 - Google Patents

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〉 開示技術は化学工業、食品工業、薬品工業等多くの産業
界において用いられている固液の分離に用いる濾過器の
機械的７ｄ：薙過を行う所定メッシュの濾材面に、予め
粗粒と細粒の濾過助剤をプリコートしておく技術分野に
属する。

く要旨の概要〉 而して、この出願の発明は化学工業、食品工業等多くの
産業に於て用いられている化学機械装置としての濾過装
置の内の、所謂プリコート濾過器の所定メツシュの濾材
に対し粗粒と細粒の濾過助剤をプリコート層として、濾
過作用に先立ち予め所定厚さに形成する方法と該方法に
直接使用する装置に関する発明であり、特に、プリコー
ト濾過器に対して珪藻土等の所定の濾過助剤を供給し、
プリコート濾過器に対しポンプにより循環ざぜる工程に
おいて濾材に、先ず、所定厚さ分だけ細粒の濾過助剤の
みをプリコート層として形成し、次いで該濾過助剤の細
粒のプリコート層上に粗粒の濾過助剤をコーティングす
るようにし、濾過液の濾過に続いて洗滌をも可能て必る
ようにした濾過助剤のプリコート方法、及び、装置に係
る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、鉱業等の多くの生産業において、分離、混
合、攪拌等の化学機械装置を用いる技術は中心技術であ
って極めて重要であり、特に、近時の如くハイテク技術
かあらゆる産業の分野に入って来るような時代において
は、ミクロン単位の微細な状態で、分離や混合か行き亘
るようになり、電子産業、医療産業、食品産業等におい
ては、就中、極限の世界におＣプる分離技術か著しく重
要視されるようになってきている。

而して、従来の分離技術においてｔは単に濾布等の濾材
に被濾過流体を通過させて濾過する濾過器に比し、サブ
ミクロン単位の粒子をも捕捉することが出来る等の優れ
た効能があるか故に、所定メツシュの濾材表面に２乃至
３ｍｍ等の所定厚さに珪藻土等の所謂濾過助剤をコーテ
ィングしたプリコート層を形成させて被濾過液中の固形
物をケーキとして分離する所謂ブリツー１式濾過器は０
．５ミクロン以上の粒子を完全に近く捕捉することが出
来、最初の１滴から清澄液か得られ、濾過面積当たりの
大きな収僅か得られる等の利点で広く用いられている。

かかるプリコート式濾過器は出願人の先願発明、考案等
により早くから開発され、実用化されて、就中、濾材上
に一層として細粒層を、而して、細粒プリコート層の上
に第二層として粗粒層をプリコートして形成したものは
極めて効率かよい濾過器として注目されている。

〈発明か解決しようとする課題〉 しかしなから、基本的なかかる多くの利点を有している
プリコート式濾過器に於ても、処理対象の被濾過液中に
金属水酸化物のような所謂フヮフワ、ヌルヌルするよう
な柔粘材を濾過する場合には濾過圧が急激に上昇し、濾
過が困難となる不都合さかあった。

蓋し、かかる金属水酸化物のような柔粘材は濾過中に多
孔性の濾過助剤層をたちまちにして目詰すさせて濾過圧
を上昇させてしまうからであり、これに対処するに稼動
中は濾過液中に濾過助剤と一定の固型物とを混合しなが
ら濾過させる、所謂ボデ゛イエイドの手段により１１ノ
コ一ト層が目詰りしない濾滓層を形成さゼるようにした
り、或いは、プリコート式濾過器ではない砂濾過器やカ
ートリッジ式の佳過器を用いてケーキ濾過理論とは異な
る体積濾過理論に基づいて濾材層中の空隙部分に粒子を
侵入させて捕捉するような手段を用いていｌこ　。

しかしなから、かかる従前技術ではプリコート式濾過器
の稼動効率を削減し、しかも、装置や操作が煩瑣となる
不具合かあった。

そして、結果的にはコス！〜高につながるという不利点
もめった。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は上述従来技術に基づくプリコー
ト式濾過装置の利点を損う濾過助剤によるプリコートの
問題点を解決すべき技術的課題とし、在米態様同様のシ
ステムを用いながら、濾材に対する濾過助剤の細粒と粗
粒のプリコートを相前後して巧みに形成してプリコート
式濾過器のメリットをフルに生かすことが出来るように
し、同−濾過面積であれば在来態様よりははるかに収量
効率が良く、耐久性も良いようにして各種生産業にあけ
る化学機械装置技術利用分野に益する優れた濾過助剤の
プリコート方法及び装置を提供せんとするもので市る。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述課題を解決するために、プリコー
ト式濾過器に対しそれ自身で細粒と粗粒のプリコート層
を形成させるようにするに濾過助剤液を当該ブリロー１
へ式濾過器のケーシング内に圧送し、オーバーフロー分
はオーバーフロー配管を介し、ハイドロサイクロン等の
分級器を介してプリコート用濾過助剤タンクに送給し、
プリコート用濾過助剤タンクの仕切壁を介して形成され
た粗粒助剤液タンクと細粒助剤液タンクののちの細粒助
剤液タンク側に送給して循環するようにし、而して、こ
の間該プリコート用濾過助剤タンクに接続された珪藻土
等の濾過助剤タンクから濾過助剤をプリコート用濾過助
剤タンクの細粒助剤液タンク側に供給しつつ、ポンプを
介して濾過器から分級器に循環させ、該細粒助剤液タン
クの細粒助剤液レベルが所定高さになったところで分級
器へのオーバーフロー被濾過液の送給を停止し、該濾過
器本体の濾材の外側から内側に被濾過液を通過させて循
環した被濾過液の細粒分のみをまず濾材の表面にプリコ
ートし、所定厚さ濾過助剤の細粒部分をコーティングし
、濾過された清澄液はプリコート用濾過助剤タンクの粗
粒助剤液タンクに流出させ、該プリコート用濾過助剤タ
ンク内の細粒助剤液タンクと粗粒助剤液タンクの細粒助
剤液と粗粒助剤液のレベルが等しくなったところで両者
間に連結させているサイフオンが働き、細粒助剤液タン
クに粗粒助剤液タンク内の細粒助剤液が上記清澄液によ
り混合攪拌されて流出し、次にポンプを介し流出した粗
粒助剤液を濾過器に圧送することにより、該濾過器に於
ては粗粒助剤液が濾材の外側から通過して、該濾材の表
面に予めプリコートされている濾過助剤の細粒分のブリ
コト層の上に粗粒分が二次的にコーティングされて二重
のプリコート層が形成され、そのようにして濾材上に細
粒のプリツー１層とその上の粗粒のプリコート層か二重
に形成されたプリコート層に対し、被濾過液をポンプを
介して送給することにより濾過作用が水氷的に成されて
サブミクロン単位の細かな粒子までか充分、且つ、確実
に捕捉され、しかも、濾過サイクルか従来よりも５０％
も長くなり、濾過収量か当該濾過面積に対し遥かに多く
なるようにし、同一システムを用いながら、自己サイク
ル的に濾過助剤のプリコートか出来るようにすると共に
、プリコート濾過も効率よく成されるようにし、しかも
、濾過後は濾過器の上部より洗滌液を流下させることに
よりケーキ分を必要に応じて洗滌除去することが出来る
ようにした技術的手段を講じたものである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の１実施例を図面を参照して説明
すれば以下の通りでおる。

第１図に示す態様において、１はこの出願の発明の１つ
の要旨の中心を成す濾過助剤のプリ］−ト装置であり、
所定部位に設けられたプリコート式濾過器２の内部には
リーフフィルタ式の所定メツシュの濾材３．３・・・を
内設した濾過器本体４か設けられており、濾過器２のハ
ウジングの上部からは電磁バルブ５を所定部位に有する
配管６が開廷され、その先端は分級器としてのハイドロ
サイクロン７に接続され、該ハイドロサイクロン７の下
部中央からは粗粒分の配管８が下延して、その先端はプ
リコート用濾過助剤タンク９の内部に設けられた仕切壁
１０内の一側寄りの粗粒助剤液タンク１１に臨されてあ
り、又、ハイドロサイクロン７の上部中央からは湾曲し
て細粒分の排出配管１２がプリコートタンク用濾過助剤
タンク９の仕切壁１０の外側寄りの細粒助剤液タンク１
３に臨まされている。

而して、濾過器２のハウジング内の上部には電磁バルブ
１４に接続する洗滌用のシャワーリング装置１５が設け
られ、又、下部には電磁バルブ１６を有するドレン配管
１７か下延して設けられており、更に、濾過器２のハウ
ジングの内部の濾過器本体４０ の下側にはプリコート用濾過助剤タンク９寄りに電磁バ
ルブ１９を有し、濾過器本体４に基部を接続する配管２
０か接続され、更に、該配管２０は切換バルブ１９′を
介して分岐されたその一方の先端はプリコート用濾過助
剤タンク９の仕切壁１０内の一方寄りの粗粒助剤液タン
ク１１に、又、他方は他方寄りの細粒助剤液タンク１３
に臨されている。

又、配管２０の他側には電磁バルブ２１を有する濾過液
送出配管２２が外延して接続されている。

そして、濾過器２のハウジングの下端より下延するドレ
ン配管１７の中途からは被濾過液送給配管２３が分岐し
て接続され、電磁バルブ２４を介してポンプ２５に接続
され、該濾過ポンプ２５がらは被濾過液送給配管２６か
接続され、更に電磁バルブ２７を介してプリコート用濾
過助剤タンク９に接続されると共に、電磁バルブ２７′
　を介し図示しない被濾過原液送給源に接続する送給配
管２８に接続されている。

又、プリコート用濾過助剤タンク９内に於ては仕切壁１
０により内外に隔成されている内側一方奇１ りの粗粒助剤液タンク１１と外側寄りの細粒助剤液タン
ク１３とをオバーハング状に連通するサイフオン２９が
介設されている。

而して、３０は濾過助剤タンクであり、その吐出ノズル
３１はプリコート用濾過助剤タンク９の細粒助剤）夜タ
ンク１３側に臨まされており、又、その内底部にはモー
タ３２に連結されたスクリューフィダ３３が設けられて
内蔵する珪藻上等の所定粒度分布の濾過助剤３４をプリ
コート用濾過助剤タンク９の細粒助剤液タンク１３に供
給投入するようにされている。

尚、３５は圧力計であり、濾過器２内の圧ノＪを計測す
るようにされてあり、３６は所定の制御装置であり、該
圧力計３５に電気的に接続され、又、各機構部の電磁バ
ルブ１４．１６　、１９．１９　’　、２４．２７２７
′、ポンプ２５、モータ３２、プリコート用濾過助剤タ
ンク９内の粗粒助剤液タンク１１、及び、細粒助剤液タ
ンク１３の液面計３７．３７’や濾過助剤タンク３０内
のレベルメータ３６′等に電気的に接続されている。

２ 尚、第８図に示す３８は洗滌用のシャワーリング水であ
る。

そして、３９は濾過原液、４０は濾過液である。

上述構成のプリコート装置１において、運転プロセスを
第２乃至７図により説明すると、まず、第２図に示す様
に、濾過助剤タンク３０より濾過助剤３４を吐出ノズル
３１よりプリコート濾過助剤タンク９の細粒助剤液タン
ク１３側に吐出し、バルブ２７．２４．　５を開き、バ
ルブ１９．２１．１６．２７’を閉じて濾過助剤液を循
環させる。

これにより第３図に示す様に、ハイドロサイクロン７で
粗粒分と細粒分か分級されて粗粒濾過助剤液タンク１１
と細粒濾過助剤液タンク１３に別々に貯溜されていく。

そして、次に第４図に示す様に、バルブ５を閉じバルブ
１９を開き、切換バルブ１９′を細粒濾過助剤液タンク
１３側に切換え、細粒濾過助剤液を循環させ、細粒濾過
助剤液１３′の細粒濾過助剤をプリコート式濾過器２の
濾材３，３・・・の表面にプリコー１〜する。

３ このような状態で所定時間経過することにより細粒濾過
助剤液タンク１３内の細粒助剤液１３′内の細粒濾過助
剤はプリコートにより減少していく。

そこで、第５図に示す様に、切換バルブ１９′を細粒濾
過助剤タンク１１側に切換えることにより、最初細粒濾
過助剤液１３′が循環するが、粗粒濾過助剤液タンク１
１側に戻されることにより、予めハイドロサイクロン７
により貯溜されていた粗粒分を混合攪拌し稀釈し、そし
て、その液面レベルは上昇していく。

一方、細粒助剤液タンク１３内の細粒助剤液１３′の液
面レベルは降下していき、それらの液面レベルの変動は
液面計３７．３７’　により制御装置３６により常に検
出されている。

そして、粗粒助剤液タンク１１内に於ける粗粒助剤液１
１′はそのレベルか上昇すると共に、サイフオン２９内
をも液で充満ざゼていく。

このようにしＣ１粗粒助剤液タンク１１内の粗粒助剤液
１１′がサイフオン２９を充満し、細粒助剤液１３′の
レベルか低下すると、サイフオン２９か作動４ し、粗粒助剤液タンク１１内の粗粒助剤液１１′　は吸
引されて細粒助剤液タンク１３内へと吐出され、したが
って、前段階と逆に珪藻土の濾過助剤３４の粗粒分が電
磁バルブ２７．２４、配管２６．２３を介し、ポンプ２
５により濾過器？内へと送給され、バルブ５が閉ざされ
ていることにより、該濾過器２内に於いてはスラリー液
か濾材３を通過し、表面に前段階で予めプレコートされ
ている細粒分のプリコート層の外側（その表面側）に粗
粒分のプリコート層か二次的に形成されていくことにな
る。

そして、この工程は粗粒助剤液タンク１１内の粗粒助剤
液１１′　の液面レベルが所定レベルに降下するまで続
き、所定レベルまで降下したことが液面計３７により検
出されると、制御装置３６により電磁バルブ１９、及び
、２４．２７か閉ざされ、循環が停止し、電磁バルブ２
１が開いて、第６図に示す濾過準備工程に移るようにさ
れる。

次に、濾過原液の濾過工程に移るが、濾過器？内の濾材
３の表面の内側に珪藻土の濾過助剤３４′の細粒のプレ
コート層か所定厚さに、又、その外５ 側には粗粒のプレコート層が異なる粒度で二重にコーテ
ィングされていることにより前述した如く当該濾材３に
経時的な目詰りを容易に生ずることなく濾過サイクルを
長くして該濾過か行われ、この濾過工程においては、プ
リコート用濾過助剤タンク９の内外の濾過助剤液タン′
１）１１，１３の液面レベルが所定の位置まで低下して
、電磁バルブ２４゜２７′か開かれ、電磁バルブ２７が
閉ざされ、圧力計３５の差圧を計測し、所定圧に達する
までポンプ２５による原液３９の送給をして濾過を継続
する。

当該プロセスは第７図に示す通りである。

そして、圧力計３５か所定圧に達すると、ポンプ２５を
停止し、第８図に示す洗浄工程に移り、電磁バルブ１６
を開いて、濾過器２のハウジング内の残液を排出すると
共に洗浄配管１５の電磁バルブ１４を開いて洗浄シャー
ワーリング水３８を散水して洗浄し濾材３にライニング
された濾過助剤と捕捉されたケーキ等を排出し１サイク
ルを終える。

而して、上述の実施例に則す実験例によれば、第９図に
示すグラフの様に、横軸に濾過時間を縦６ 軸に濾過速度と差圧をとると、従来技術に基づく濾過速
度と差圧かＱ＋　’　、Ｑ２　’であったのに対しこの
出願の発明においては、Ｑｌ、Ｑ２と濾過速度、及び、
差圧ともに一般的に急変せず、したがって、濾過のサイ
クル時間が長くなり、それだけ収量が大きくなり、濾過
面積当りの分離効率が極めて良いことがわかる。

上記実験結果によれば、２倍以上の濾過液が得られ、収
量は５０％以上も増加したことがわかった。

尚、この出願の発明の実施態様は前述実施例に限るもの
でないことは勿論であり、濾過器内の残液をドレンアウ
トした後に固形分を洗浄せずに取り出すことが田米る等
種々の態様が採用可能である。

又、設計変更的には粗粒助剤液タンクと細粒助剤液タン
クとの間にサイフオンを設けず、両者の助剤液の液面レ
ベルを検出してオンオフバルブ（自動バルブ）によって
制御するようにする等が可能でおるのは勿論のことであ
る。

７ 尚、又、濾過助剤は珪藻土以外のものも適用可能である
。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的に濾材を用いた
濾過において、濾過器の濾材の外表面に濾過助剤の細粒
プリコート層と粗粒プリコート層とが二重に重ねられた
プリコート層が形成されていることにより、先述した如
く、濾滓間に目詰りか生ぜず、濾過差圧か急激に上昇せ
ず、したがって、差圧の急激な変化や濾過速度の急激な
変化か抑制され、濾過収量が５０％も向上させることが
出来、濾過液を倍近くも増加させることが出来るという
優れた効果が秦される。

この出願の発明のプリコート層の形成によれば、従来の
濾過器の標準的な操作方法をなに一つ変更、或いは、追
加することなく、粗粒の濾過助剤と細粒の濾過助剤の２
層のプリコート薄膜が自動的に形成され、濾過器の濾過
精度はプリコート層により保証され、捕捉粒子濾過助剤
の急激な目詰まりを防止し、濾過液の増加と収量の増加
が得られる８ という優れた効果が奏される。

又、ハードウェアは従来技術のものを用いることが出来
ることにより、蓄積されたメンテナンス技術がそのまま
用いることが出来ることがら装置の耐久性も向上し、結
果的にランニングコストを低下させることが出来るとい
う利点もある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの出願の発明の１実施例の説明図であり、第１
図は装置の大概略断面模式図、第２乃至８図は濾材上へ
の助剤プリコート層のライニングプロセスのフロー図、
第９図は実験例のグラフ図である。 ２・・・プリコート濾過器、３０′・・・濾過助剤、３
６・・・細粒の濾過助剤、　４７・・・粗粒の助剤液、
１・・・濾過助剤のプリコート装置、 ４・・・濾材ハウジング、 ９・・・プリコート用濾過助剤タンク、７・・・分級器
、 １１、１３・・・プリコート濾過、 ９ ３０・・・濾過助剤タンク、 ４５・・・ポンプ、 ４１・・・粗粒助剤液タンク、 １３・・・細粒助剤液タンク、 ４９・・・ザイフオン、　　　４５・・・刺部装置、１
４、２１．１９．２４．２７．２７’・・・バルブ、２
０、２３．２６．２８・・・配管

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）プリコート濾過器の濾材に対する粗細粒のプリコ
   ート層を形成する方法において、被濾過液中に粗細粒の
   濾過助剤を混入して濾過器を循環する工程にて、最初濾
   材に対して細粒の濾過助剤のみをプリコート層として形
   成し、次いで粗粒助剤を細粒のプリコート層上にコーテ
   ィングするようにしたことを特徴とする濾過助剤のプリ
   コート方法。
2. （２）上記濾過助剤を粗粒分と細粒分に分離して分離さ
   れた細粒助剤分から先に濾材にコーティングするように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の濾過
   助剤のプリコート方法。
3. （３）上記循環する工程で分級により粗粒助剤と細粒助
   剤を分離するようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の濾過助剤のプリコート方法。
4. （４）プリコート濾過器の濾材に対する粗細粒をプリコ
   ートする方法に使用する装置において、濾材を有するプ
   リコート濾過器に分級器を介して接続されるプリコート
   用助剤タンクが濾過助剤タンクに接続され、該プリコー
   ト用濾過助剤タンクと上記プリコート濾過器とがポンプ
   で接続されていることを特徴とする濾過助剤のプリコー
   ト装置。
5. （５）上記プリコート用濾過助剤タンク内に設けた粗粒
   助剤液タンクと細粒助剤液タンクとがサイフォンを介し
   て連通されていることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載の濾過助剤のプリコート装置。
6. （６）上記各機構の配管に制御装置に接続されるバルブ
   が介設されていることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載の濾過助剤のプリコート装置。