JPH04219106A - 粒子集合物の脱水方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フィルタプレスを使用
して、周期的なシーケンス（ｃｙｃｌｉｃ　ｓｅｑｕｅ
ｎｃｅ）で粒子集合物を脱水する方法に関し、前記シー
ケンスは、充填工程、脱水工程及びフィルタプレスを空
にする工程からなる。

【０００２】

【従来の技術】鉱物懸濁液及び繊維懸濁液等の水を含ん
だ粒子集合物は、上述したように、しばしばフィルタプ
レスを使用して脱水される。フィルタプレスを用いて粒
子集合物を脱水するとき、いくつかの問題が生じる。こ
れらの問題のうちのあるものは、フィルタプレスに充填
される脱水すべき製品の量の決定及び追跡（ｆｏｌｌｏ
ｗｉｎｇ−ｕｐ）　が困難なことであり、別の問題は、
脱水方法及びその種々の工程の最適化に関するものであ
る。これは主に、フィルタプレスが上述したように周期
的に作動するためである。フィルタプレスによる脱水方
法は、通常、３つの工程から成る。第１工程では、濾布
上で濾過が行われるのと同時にフィルタプレスが充填さ
れ、この間に、粒子の湿った濾過ケークがフィルタプレ
スの濾布上に形成される。このようにしてフィルタプレ
スが充填された後、脱水すべき粒子集合物の供給が停止
される。第２工程では、第１工程中に形成された濾過ケ
ークが所望の含水量になるまで更に脱水される。この第
２工程は、いくつかの部分工程で、通常は機械的プレス
工程とエアブローイング工程で構成することができる。 次に、フィルタプレスを空にする工程である第３工程が
行われる。 この第３工程もいくつかの部分工程で構成することがで
きる。次に、乾燥材料が下流側のステーションに移送さ
れるが、この移送は、通常、コンベアベルトを用いて行
われる。上記３つの主要工程に加え、通常、最終工程と
してすすぎ工程があり、このすすぎ工程では、残留する
濾過ケークを洗い流すという洗浄及び浄化のため、濾布
が液体ですすがれ、すなわち洗浄される。

【０００３】脱水した材料の品質を測定する１つの普通
の方法は、巻き尺（ベルトスケール）を使用する方法で
あるが、この方法は、プレスフィルタの周期的作動サイ
クルにより、全体として理想的であるとはいえない。従
って、米国特許第４，７４９，０５４　号では、脱水し
た製品と一緒にフィルタの重量を測定し、次にフィルタ
を空にし、この空にしたフィルタの重量を測定して、両
重量差を計算することにより、脱水した材料の各装填重
量（ｗｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｃｈａｒｇｅ）を
決定する方法が提案されている。この公知の方法は、プ
レスフィルタでの脱水に伴う２つの問題点のうちの１つ
、すなわち、各サイクルにおいて脱水した製品の品質を
決定するという問題点は解決できるけれども、脱水方法
全体を最適化することに伴う問題点は、フィードバック
によりある程度の連続的な追跡が可能であるとはいえ、
未だ本質的に解決されてはいない。

【０００４】一般に、現行の脱水方法は、各工程を時間
制御することによって、あるいは種々の工程を全く簡単
に手動制御することによって、制御されている。このよ
うな制御に伴う欠点は明らかである。すなわち、脱水方
法が最適化されないため、脱水工程で生じるあらゆる障
害により脱水工程にマイナスの影響が及ぶこと、及びエ
ネルギ消費が不必要に大きくなることである。

【０００５】エネルギコストの増大のため、及び粒子懸
濁液の脱水に対する産業上の要求が徐々に高まっている
ため、エネルギの観点からこれらの材料の取扱いを妨げ
ないように、脱水方法を更に開発することが要望されて
いる。現在では、全脱水コストの中でエネルギコストが
非常に重要なファクタであると考えられている。従って
、低エネルギ消費及び／又は高生産性の条件を満たす粒
子集合物の脱水方法が強く要望されている。

【０００６】脱水方法を最適化する１つの方法は、実際
の脱水工程自体を改善することである。その１つの方法
が、本願より前に出願された本件出願人に係るスウェー
デン国特許公開第８８０２１１０−０　号（ＳＥ−Ａ−
８８０２１１０−０、欧州特許第３４６３１２号（ＥＰ
−Ａ−３４６３１２）　に対応）　に記載されている。 この方法では、脱水工程時のブローイング作業が、ブロ
ーエアの圧力の追跡と関連して行われる。従って、他の
方法で用いられる３つの工程、すなわち、浸透、排水及
び蒸発の３工程に代えて、単一の部分工程、すなわち浸
透工程で脱水を行うことが可能になる。脱水方法を最適
化する別の方法は、より精巧な装置が必要になるが、こ
れによれば、最小限の障害で脱水を行うことが可能であ
る。多くのフィルタプレスのうち、フィルタを空にする
作業が改善されている現在の進歩したフィルタプレスが
、本件出願人による以前のスウェーデン国特許公告第４
５３　７２６　号（ＳＥ−Ｂ−４５３７２６）　に開示
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、簡単
かつ有効な方法で全脱水工程を追跡しかつ制御して全脱
水工程を最適化でき、したがって、脱水工程中に、脱水
工程の観点から最適な時点で、全工程の開始及び終了が
行える方法を提供することにある。また、例えば、材料
の供給、フィルタの目詰まり又はフィルタを空にするこ
との不完全さ等によって引き起こされる障害の各傾向が
表示される。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、特許請求の範
囲に記載された工程に特徴を有している。したがって、
本発明を実施すれば、プレス及びプレスの内容物のマス
（ｍａｓｓ）　により変化する大きさ（ｍａｇｎｉｔｕ
ｄｅ）を連続的に測定することによって、各サイクル内
及び連続的なサイクルの間で、種々の工程が追跡される
。ここで、「プレスのマス」とは、実際の脱水工程に用
いられるプレスの最小限の部分のマスを含むものと理解
すべきである。本来、マスとは、プレススタンドを含む
プレスの全体及び本発明の方法にとっては二次的特徴で
ある構成部材及び装置の全体に関するものであるという
ことができる。また、「追跡する及び決定する」という
表現は、適合曲線（ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｃｕｒｖｅｓ）
を作るための適合データの連続的登録を含み、また、場
合によってはこれらの測定値をデータプロセッサに直接
入力することも含むことがある。更に、制御に関しては
、本発明の脱水方法は、例えば、所定の測定値での一部
の工程の開始及び終了又は作られた作業曲線が傾斜状に
なったり降伏する傾向を帯びたときの一部の工程の開始
及び終了をも含むものである。これらについては、作業
曲線の例を参照して、後でより詳細に説明する。

【０００９】脱水シーケンス中のマスの変化の追跡を行
うのに選択される大きさ（マグニチュード）は、多くの
異なる形態をとることができ、例えば、プレスが計量装
置により完全に又は部分的に支持されている場合には、
プレスの内容物を含むプレス重量でもよいし、あるいは
プレスを完全に又は部分的に持ち上げるステー又はブレ
ース等に作用するプレスの引張り力でもよい。しかしな
がら、好ましいのは、プレスを支持する表面に作用する
プレス及びその内容物の圧力を用いることである。全圧
力の関数である圧力を測定するのがより適当であるが、
測定する圧力は、プレスの支持表面に作用する全圧力で
もよい。圧力は、プレスの支持表面とプレス自体との間
に配置されるセンサによって測定しかつ追跡するのが好
ましい。本発明の１つの好ましい方法によれば、プレス
及びその内容物のマスが及ぼす圧力は、プレスの長手方
向軸線を通って引かれる対称軸の一方の側においてのみ
測定される。プレスは、対称軸の他方の側に、自由に取
り付けるか弾性的に取り付けてもよい。この場合には、
プレスの支持表面と１つ以上の脚、すなわちプレス支持
体との間の圧力が測定される。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明をより詳
細に説明する。図示の曲線の縦軸は、フィルタプレス及
びその内容物のマスｍの関数であるマグニチュードすな
わち大きさｆ（ｍ）　を表し、横軸は時間ｔを表す。ま
た、曲線はサイクル中の種々の部分工程の推移を示すも
のである。

【００１１】プレスの材料が空になっている状態で、充
填工程が開始される。このとき、大きさｆ（ｍ）　はゼ
ロに設定される。フィルタに、例えば鉱物懸濁液のよう
な水を含有している粒子集合物を充填すると、全マスが
増大しかつ大きさｆ（ｍ）　も曲線に沿って増大する。 曲線は、連続的に低下する成長勾配（ｇｒｏｗｔｈ　ｇ
ｒａｄｉｅｎｔ）を有しており、この成長勾配は、ｆ（
ｍ）　＝ａにおいて、角度αで表される値をとる。この
値αは、充填工程が終了する充填勾配の所定値に相当す
る。この値αは、経験に従って適当に決定される。すな
わち、例えば充填容積、達成すべき生産性又は脱水材料
の特性等に関し、関係するフィルタ及び粒子集合物の各
種類についての経験に基づき決定される。

【００１２】これにより、ｆ（ｍ）　＝ａにおいて充填
工程が終了し、材料をプレスすることによって実際の脱
水工程が開始される。このとき、水は、プレスの濾布を
通って機械的に押し出される。プレス作業を適当に終了
しかつブローイングを開始する時点が、大きさｆ（ｍ）
　の値ｂ１　で図示されている。プレス工程及びブロー
イング工程の間、大きさｆ（ｍ）　は、少なくとも終時
に向かって徐々に減少する傾き勾配をもつ曲線に沿って
下降する。ｆ（ｍ）　＝ｂ２　で、図面に角度βで示し
た所定の傾き勾配が測定されると、空気の貫通ブローイ
ング（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｂｌｏｗｉｎｇ）が停止され、
これにより全脱水工程が終了する。プレスを空にする工
程で、図示のように、大きさｆ（ｍ）　が急激に減少す
るが、これは、濾布の振動によって濾過ケークの大部分
が濾布から落下することにより、しばしば散発的に生じ
る。一方、曲線は、プレスを空にする工程の終時に向か
って幾分平らになる。曲線が値「ゼロ」又は少なくとも
ゼロの近くの値に達すると、プレスを空にする作業が終
了する。次の部分工程としてのすすぎ作業が開始される
が、これは、残留する全ての脱水濾過ケークを濾布から
すすぎ流すこと及び濾布をできる限り完全に浄化しかつ
洗浄して、次のサイクルにおける脱水時に、濾布をでき
る限り有効に再使用できるようにするためである。この
すすぎ工程では、図面からも明らかなように、マスは最
初わずかに増大するが、これは、プレスの洗浄液供給用
パイプ及び導管中の洗浄液のマスによるものである。一
方、洗浄液の供給を停止したときには、マスは再び低下
するであろう。曲線が値「ゼロ」に達しかつプレスが空
にされて浄化されると、図示のように、新しい脱水サイ
クルの充填工程が開始される。

【００１３】以上から、本発明の脱水工程が、図示の曲
線と同様な工程曲線に基づいて容易に制御できること、
及び、これにより、全ての測定データが連続的に供給さ
れるデータプロセッサを用いた自動装置によって全ての
工程を制御できることは明らかである。本発明の脱水方
法を追跡しかつ制御すべく、測定した大きさを他の態様
で使用することも本発明の範囲内に含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により達成される脱水方法の過程を示す
曲線の一例を示すものである。

【符号の説明】

ｆ（ｍ）　…プレス及びその内容物のマスの大きさｔ…
時間 ａ、ｂ１　、ｂ２　…ｆ（ｍ）　の値 α、β…曲線の勾配

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　粒子集合物を、フィルタプレスを使用
   して、充填工程、脱水工程及びフィルタプレスを空にす
   る工程から成る周期的なシーケンスで脱水する方法にお
   いて、フィルタプレス及びその内容物のマスとともに変
   化する大きさを連続的に測定することによって、各サイ
   クル内及び連続的なサイクルの間で、種々の工程を追跡
   しかつ決定することを特徴とする方法。
2. 【請求項２】　　前記大きさが、前記プレスを支持する
   表面に作用する前記プレス及びその内容物の圧力である
   ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】　　前記圧力が全圧力の関数であることを
   特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】　　前記プレス支持表面とフィルタプレス
   との間に配置されるセンサを用いて前記圧力を追跡する
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載
   の方法。
5. 【請求項５】　　前記プレスの長手方向軸線を通る対称
   軸の一方の側においてのみ圧力を測定することを特徴と
   する、請求項３又は４に記載の方法。
6. 【請求項６】　　前記プレス支持表面とプレスの１つ以
   上の脚すなわち支持体との間の圧力を測定することを特
   徴とする、請求項５に記載の方法。