JPH06170245A - 磁性触媒粒子の回収方法 - Google Patents

磁性触媒粒子の回収方法

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JPH06170245A
JPH06170245A JP34975292A JP34975292A JPH06170245A JP H06170245 A JPH06170245 A JP H06170245A JP 34975292 A JP34975292 A JP 34975292A JP 34975292 A JP34975292 A JP 34975292A JP H06170245 A JPH06170245 A JP H06170245A
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JP
Japan
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catalyst particles
magnetic catalyst
fluid
magnetic
particles
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JP34975292A
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English (en)
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Susumu Takada
進 高田
Tamotsu Minagawa
保 皆川
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TDK Corp
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TDK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】磁性触媒粒子を用いて反応を行わせるシステム
において、磁性触媒粒子の回収を行う場合、異物の混入
のおそれがなく、小規模の装置で粒子を回収することが
できる磁性触媒粒子の回収方法を提供する。 【構成】反応後の流体を通す流路構成体4の外側に、磁
性触媒粒子回収用磁石6を設け、流路構成体4内に反応
後の流体を流しながら、流体中の磁性触媒粒子を磁石6
の吸着力により流路構成体4の内壁に吸着させる。次に
磁石6を前記流路構成体4から離して流路構成体4内に
流体を流すことにより、流路構成体4の内壁に付着して
いる磁性触媒粒子を分離回収する。また、磁性触媒粒子
が磁石による磁場から受ける力Fmと流体から受ける力
Ffとの比率Fm/Ffを100以上1000000以
下とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、微生物や酵素等の触媒
を固定した磁性粒子を食品、薬剤、化学製品等の原料、
あるいは、下水、廃水等に接触させて反応を促進させ、
所望の生成物あるいは廃棄物とするシステムにおいて、
反応終了後に磁性触媒粒子を回収する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】微生物や酵素等の触媒を磁性粒子に固定
してなる磁性触媒粒子を、食品等の原料、あるいは浄化
すべき下水、廃水等に混合し、反応させて所望の生成物
あるいは処理物済の排水等を得るシステムにおいて、触
媒の再使用を図るために、反応槽から流出させる反応後
の液から粒子を分離回収してタンク内に戻す技術が開発
され、例えば特開昭61−257180号公報あるいは
特開平2−95496号公報にこの旨の記述がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記システムにおい
て、磁性触媒粒子を磁石を用いて回収する場合、磁性触
媒粒子の回収率を上げることは、触媒および磁性粒子の
損失を少なくし、また生成物あるいは廃棄物中の磁性粒
子等の混入率を低下させる意味で重要である。しかしな
がら、前記特開昭61−257180号公報において
は、磁気分離装置なる記述があるだけで、具体的な記載
はない。また、特開平2−95496号公報に記載のも
のは、ドラムの内側に配置した電磁石を反応後の液中に
浸漬し、着磁、消磁を繰り返し、消磁状態においてドラ
ムの周囲に付着している磁性触媒粒子を掻き落として回
収している。
【0004】このようにドラムに付着した粒子を掻き落
す方法で分離するものにおいては、塵埃等の異物が製品
等に混入するおそれがある上、この方法を実施するため
には、ドラムとこれを回転させる駆動装置とドラム表面
から機械的に掻き落す手段とが必要となり、装置が大が
かりとなるという問題点がある。
【0005】本発明は、上記した点に鑑み、磁性触媒粒
子を用いて反応を行わせるシステムにおいて、磁性触媒
粒子の回収を行う場合、異物の混入のおそれがなく、小
規模の装置で粒子を回収することができる磁性触媒粒子
の回収方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、原料または被処理物質に、触媒を固定した
磁性触媒粒子を流体の状態で接触させ、反応後の流体か
ら前記磁性触媒粒子を回収する方法であって、反応後の
流体を通す流路構成体の外側に、前記磁性触媒粒子回収
用磁石を設け、前記流路構成体内に前記反応後の流体を
流しながら該流体中の前記磁性触媒粒子を磁石の吸着力
により前記流路構成体の内壁に吸着させ、前記磁石の磁
場を前記流路構成体から外して該流路構成体内に流体を
流すことにより、該流路構成体の内壁に付着している前
記磁性触媒粒子を分離回収することを特徴とする。ま
た、使用する磁石は永久磁石でも良いし、電磁石でも良
い。また、本発明において、磁性触媒粒子が磁場から受
ける力Fmと流体から受ける力Ffとの比率Fm/Ffを1
00以上1000000以下とすることが好ましい。
【0007】
【作用】上述のように、本発明は、反応後の流体を流す
管路等の流路構成体自体が磁性触媒粒子の吸着面として
使用され、吸着後は、流体の流動力で該磁性触媒粒子を
洗い流すことにより、機械的手段を粒子に接触すること
なく、分離する。
【0008】このような分離回収作業を行う場合、吸着
時においては、図1に示すように、管路を流れる磁性触
媒粒子は磁石による磁場と流体の流れとの双方から力を
受ける。該粒子の回収は、流れの力より磁場の力が上ま
わったときに可能となるため、この両者の力の比率を考
慮する必要がある。磁性触媒粒子が磁場から受ける力を
Fm[N]、流体から受ける力Ff[N]としたとき、こ
れらはそれぞれ次のような式で表示される。 Re (レイノルズ数)<500(層流)のとき Ff=(5π/4)*(du)3/2 *(ρwμ)1/2 Re ≧500(乱流)のとき Ff=(0.44π/8)*d2ρw2 ただし、d:粒子直径[m]、u:流速[m/s]、ρ
w:溶媒密度[kg/m3]、μ:粘度[kg/ms] Fm =−kM*(dH/dx) ただし、k:定数、M:磁気モーメント[emu/c
m]、H:磁場の強さ[Oe] このように、Ff、Fmの値は粒子の大きさ、磁気特性、
流体の性質、流速を考慮して算出されるため、基本的な
諸特性が判っていれば、必ず計算可能なものである。前
記磁性触媒粒子が回収されるための条件は、最低Fm>
Ffであることは自明であるが、実用上好ましい条件と
して、Fm/Ffの比がどの程度の値であればよいかにつ
いて本発明者等が鋭意研究の結果、前記比率が100以
上であれば高い回収率が得られることが判明した。一
方、前記比率Fm/Ffが1000000を超えると、流
れが遅過ぎて実用的な能率が得られない。
【0009】
【実施例】図2は本発明による磁性触媒粒子の回収方法
を実施するシステムの一例を示す構成図である。図2に
おいて、1は反応槽であり、導入系統2より原料あるい
は下水等の被処理物を導入し、磁性体粒子に触媒を固定
した磁性触媒粒子をその原料に混合して撹拌装置3によ
り撹拌することにより反応させる。反応終了後は反応槽
1の出口側配管4に設けたポンプ5を作動させ、磁性触
媒回収用磁石6を周囲に配置した粒子回収箇所を通過さ
せて磁性触媒粒子を配管4の壁面に吸着させ、ポート
e、fを連通状態にしている三方弁7、配管8を通して
フィルタ9に導入し、フィルタ9により固形分(製品
等)10と排液(水)に分離し、排液は配管11と、ポ
ートh、iを連通状態にしている三方弁12、配管13
を通して排出する。このようにして1サイクルの処理が
終了した後は、磁石6を配管4から離し、三方弁7のポ
ートe、gを連通させ、かつ三方弁12のポートi、j
を連通させ、反応槽1内に配管14を通して補充液また
は水を導入し、ポンプ5を作動させて配管4、15と反
応槽1との間で液(水)を循環させることにより、管路
4の内壁に付着している粒子を剥離させて反応槽1に戻
す。このような工程を繰り返して食品、薬剤、化学製品
の生産、あるいは下水、廃水等の処理を行う。
【0010】図3(A)は前記配管4の外側に配置する
本発明による磁石6の一部の配置を示す側面断面図、同
(B)はその横断面図であり、本実施例においては、最
大エネルギー積30MGOeの磁石6a〜6dの4ケを一組
として用い、隣どうしの磁石の間隔を0mm、配管4を挟
んで対面する磁石6aと6b、6cと6dの対向面の磁
極どうしは同極とし、配管長手方向に隣り合う磁石6a
と6c、6bと6dは、配管4に対向する面が逆極性と
なるように配置し、これを16組使用した。また磁性粒
子として平均粒径が3ミクロンのγFe2O3 、Baフェライ
ト、Niフェライトを使用し、使用に先立ち、シランカッ
プリング剤γアミノプロピルトリエトキシシランで表面
をアミノ化し、グルコアミラーゼを吸着固定化させた。
そして1.5リットルの水に前記酵素を固定化した磁性
粒子を4.5g分散させ、また、配管4の内径を14m
m、外径を18mmとし、配管4における流速を様々に変
化させた時の磁性触媒粒子の回収率を測定した。その結
果、前記比Fm/Ffに対する回収率の関係について、図
4、図5に示す関係を得ることができた。
【0011】図4の例は、前記比Fm/Ffが10000
以下の範囲について、前記3種の磁性粒子について示
し、また、図5は前記比Fm/Ffが100000以下で
ある範囲について、Niフェライトのみについて示す。こ
の実験結果から、前記比Fm/Ffが100以下である
と、回収率が30%以下に低下し、磁性触媒粒子を繰り
返し使用するという磁性触媒粒子のメリットがなくな
る。また、前記比Fm/Ffが1000以上になると、回
収率が90%以上の高い回収率が得られる。しかし前記
比Fm/Ffをあまり大とすることは、強力磁石を用いて
流体をゆっくり流すことを意味するから、実用上から考
えて、前記比Fm/Ffは1000000以下、好ましく
は100000以下である。
【0012】図6は前記磁石として保磁力が1.8kOe
のものを用い、他の構成を同じにして同様な実験を行
い、その結果を流速と回収率との関係で表示したもので
ある。図6で示すように、流速が0.1m/s以上にな
ると回収率が急激に低下することが判る。
【0013】図7は磁石の個数を変え、また配置方式を
対向、千鳥に変えて実験を行った結果を前記比Fm/Ff
と回収率との関係で示すもので、磁石個数を多くする事
により、回収率を上げることができることが判る。
【0014】
【発明の効果】請求項1によれば、配管等の流路構成体
に対する磁石に接近、離反と流体の流力を利用した剥離
により、粒子を回収するので、機械的剥離手段を用いた
場合のような別の異物の混入のおそれがない。また、流
路自体を回収装置として利用できるので、小規模の装置
で粒子を回収することができる。
【0015】請求項2によれば、効率良く粒子を回収す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明する図である。
【図2】本発明による磁性触媒粒子の回収方法を実施す
るシステムの一例を示す構成図である。
【図3】(A)は本発明による磁石の一部の配置例を示
す側面断面図、(B)はその横断面図である。
【図4】本発明の方法を実施した場合において、比Fm
/Ff に対する回収率の関係をこの比の値が10000
以下である範囲について示す図である。
【図5】本発明の方法を実施した場合において、比Fm
/Ff に対する回収率の関係をこの比の値が10000
0以下である範囲について示す図である。
【図6】本発明における流速と回収率との関係を示す図
である。
【図7】本発明において、磁石の配置、個数と回収率と
の関係を示す図である。
【符号の説明】
1 反応槽 2 導入系統 3 撹拌装置 4、8、11、13〜15 配管 5 ポンプ 6、6a〜6d 磁石 7、12 三方弁 10 固形分

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原料または被処理物質に、触媒を固定した
    磁性触媒粒子を流体の状態で接触させ、反応後の流体か
    ら前記磁性触媒粒子を回収する方法であって、反応後の
    流体を通す流路構成体の外側に、前記磁性触媒粒子回収
    用磁石を設け、前記流路構成体内に前記反応後の流体を
    流しながら、該流体中の前記磁性触媒粒子を磁石の吸着
    力により前記流路構成体の内壁に吸着させ、前記磁石の
    磁場を前記流路構成体から外して該流路構成体内に流体
    を流すことにより、該流路構成体の内壁に付着している
    前記磁性触媒粒子を分離回収することを特徴とする磁性
    触媒粒子の回収方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、磁性触媒粒子が磁石に
    よる磁場から受ける力Fm と流体から受ける力Ffとの
    比率Fm/Ffを100以上1000000以下とするこ
    とを特徴とする磁性触媒粒子の回収方法。
JP34975292A 1992-12-02 1992-12-02 磁性触媒粒子の回収方法 Withdrawn JPH06170245A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007301466A (ja) * 2006-05-10 2007-11-22 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 磁性微粒子に担持された4級アンモニウム塩とその製造方法、並びにそれからなる磁性微粒子担持相間移動触媒及びそれを用いた相間移動反応
JP2007332107A (ja) * 2006-06-19 2007-12-27 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 磁性微粒子に担持したホスホニウム塩とその製造方法、及び該ホスホニウム塩からなる磁性微粒子担持相間移動触媒並びにそれを用いた相間移動反応
JP2014527458A (ja) * 2011-06-03 2014-10-16 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド ハロアルカン化合物の製造において用いた鉄触媒を捕捉及び再循環する方法
JP2020199428A (ja) * 2019-06-06 2020-12-17 凸版印刷株式会社 触媒粒子、触媒粒子の製造方法、乾燥粉体、繊維シート、多孔体

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007301466A (ja) * 2006-05-10 2007-11-22 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 磁性微粒子に担持された4級アンモニウム塩とその製造方法、並びにそれからなる磁性微粒子担持相間移動触媒及びそれを用いた相間移動反応
JP4586200B2 (ja) * 2006-05-10 2010-11-24 独立行政法人産業技術総合研究所 磁性微粒子に担持された4級アンモニウム塩とその製造方法、並びにそれからなる磁性微粒子担持相間移動触媒及びそれを用いた相間移動反応
JP2007332107A (ja) * 2006-06-19 2007-12-27 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 磁性微粒子に担持したホスホニウム塩とその製造方法、及び該ホスホニウム塩からなる磁性微粒子担持相間移動触媒並びにそれを用いた相間移動反応
JP2014527458A (ja) * 2011-06-03 2014-10-16 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド ハロアルカン化合物の製造において用いた鉄触媒を捕捉及び再循環する方法
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