JPH0667459B2

JPH0667459B2 - 懸濁液中の微細固体の濃縮方法及び装置

Info

Publication number: JPH0667459B2
Application number: JP61501504A
Authority: JP
Inventors: フオード、ダグラス・ライオンズ; アンダンソン、エリク・ウイリアム; コツプ、クリントン・ヴアージル
Original assignee: MEMUTETSUKU Ltd
Current assignee: MEMUTETSUKU Ltd
Priority date: 1985-03-05
Filing date: 1986-03-03
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPS62502108A; ATE81796T1; US4931186A; EP0213157A4; DE3687024D1; EP0213157A1; WO1986005116A1; EP0213157B1; DE3687024T2

Description

【発明の詳細な説明】発明の分野本発明は液体フィード懸濁液中の微細固体の濃縮方法及
び装置に関する。

懸濁液中の微細固体の濃度の問題は懸濁液から透明な液
体を回収する問題と相互に関連している。

背景の技術透明液体の製造者は肉眼で見える痕跡量の固体を全て廃
棄物と見なす。しばしば用いられる方法には凝集剤及び
過助剤の添加があるが、これらは固体を汚染する。固
体含量は低くなる傾向があり、このことは好ましくない
影響が生ずるまで固体含量が増加する連続供給されるフ
ィード懸濁液タンクから透明な液体を取り出し、装入原
料懸濁液タンクの中味を他の装置へ廃棄する方法の使用
を促進している。常に累積してゆく固体は着実に生産を
緩慢化するので、連続的に濃縮固体を放出する装置によ
つて生産性は有利になる。

これとは異つて、微粉固体の製造者は通常、食品産業、
鉱業または製造工業であり、これらのためには固体が目
的物であり、液体はリサイクルされるが望ましい。ま
た、固体は大きさや純度に規格があるから、屡々、さら
に加工を必要とし、大抵の場合、濃縮物のような高固体
含量で製造される必要がある。過助剤はもちろん生成
物を汚染することになる。

アール・バーテラ（R.Bertera）、エイチ・スチーブン
（H.Steven）及びエム・メトカルフェ（M.Metcalfe）ら
はザ・ケミカル・エンジニア（The Chemical Enginee
r）10〜14頁（1984.6月）においてクロス・フロー（cro
ss flow）微量過におけるこのようなニーズを詳細に
検討している。

上記刊行物の図８に示されているように、1984年の最新
のエンカ・メンブラン・アクチェン・ゲゼルシャフト
（Enka Membrana A.G.）の市販のフィルターモジュール
でさえも急速に汚染され、微細な無機充填剤上での一定
濃度クロス・フロー（ダイアフィルトレーション）方式
で経膜清澄化液体により逆洗した場合に清澄化液体流量
は減少し続けた。

過助剤なしに、強く汚染した固体を処理できることは
経済的に非常に切望されている。この汚染問題は以前か
ら認められており、先行技術にはフィード懸濁液への清
澄化液体のリサイクルを避けるために、逆洗中に清澄化
液体の代わりにガスを用いる試みが幾つか記録されてい
る。こうして、日本の特許公開公報53（1978）−108882
号は次のように述べている：「本発明では、膜の逆洗に液を用いないので、先行技
術方法の重大な欠陥すなわち液の原液への実質的な還
流が除去され、明らかに工業的メリットをもたらす」例えば、逆浸透膜、限外フィルターのような非常に微孔
質のフィルターでは、表面張力を克服するために必要な
圧力はこれらのために用いられる通常の中空繊維膜の強
度をはるかに凌駕しているのでで、経膜的ガス逆洗が不
可能である；湿潤性液体は通過するが、ガスは通過しな
い。このような膜を通過する気泡は、膜にピンホール欠
陥が存在することを示す。この発明は逆浸透または実際
の限外フィルターには適用されない。

本発明は、限外フィルターの孔より大きい、0.1〜10ミ
クロンの範囲内の孔を有するマイクロフィルターに関す
る。通常孔の大きさは、清澄化液体が肉眼的濁りを全く
含まないように分布している。濁りはより大きい粒度に
関係し、周知の光学的法則に従って生ずる。

初期のマイクロフィルターはブラウン運動によっても拡
散によっても懸濁しない大きさの粒子であって、該粒子
と同程度の大きさの孔のシーブに浸透するとシーブの目
詰まりを生ずるような粒子を処理したので、急速に汚染
した。

この問題を解決するための先行技術のアプローチは、親
水性マイクロフィルターをクロス・フロー方式で操作
し、清澄化液体によって経膜的に逆洗することであっ
た。高クロス・フロー速度を得るために、フィード懸濁
液は、繊維の大きい外面はなくて内腔のより小さい内部
過面に向けざるを得ない。このため、繊維の砕を避け
るために、逆洗圧力を限定しなければならなかった。小
さい過面積は出力を減じるため、このアプローチは汚
染問題に対する有用な解決策ではなかった。

他の先行技術アプローチは、日本特許公開公報53（197
8）−108882に開示されており、このアプローチでは、
親水性ポリビニルアルコール（PVA）繊維のゆるい「キ
ャンドル」形状の中空繊維束が空気による長時間（１分
間）の内腔逆洗中に曲げられた。この日本特許明細書に
述べられているようなフィルター「キャンドル」は、１
端が閉じた細長い中空ポット形状である点で、クロス・
フロシェルや管状フィルターよりもデッドエンドフィル
ターに類似している。

上記日本特許公開明細書の実施例と特許請求の範囲は、
そこに開示した発明が内腔を流下する空気流によって繊
維の閉じた端部が振動または震動することによって、加
圧したフィード懸濁液ポット中のフィード懸濁液100万
部当り50部の微細鉄コロイドが遊離することを明らかに
している。この日本特許明細書は下記のように述べてい
る：「このような手段（内腔ガスのみ）によると、沈着した
微粒子は圧縮空気の導入によるのみで取り出される」。

我々の経験はこれは「鉄コロイド」が孔よりもはるかに
粗大であるから沈着は完全に繊維の表面のみに限定して
いたからであることを示唆している。粗サトウキビ絞汁
または殿粉廃物のような、ある範囲にわたる粒度分布を
もつ他の汚染物質を浄化することはさらに困難である。

述の親水性「ポリビニルアルコール型（PVA型）ポリマ
ー」多孔質中空繊維の「キャンドル」形状の開発は、英
国特許第2,120,952号明細書に見い出される。この明細
書に記載の供試懸濁液は平均粒径0.6ミクロンの鉄酸化
物5ppmのみを含み、粒径対孔径の関係から浄化は困難な
く確実に実施される。繊維束の曲がりは、繊維をゆるや
かにテープで束縛し、開口スリーブ内にこれらの繊維束
を収容することによって幾らか抑制され、前記日本公開
公報53（1978）−108882号による繊維のもつれ及び繊維
破壊を避けることができるが、ガス逆洗には５分間を要
した。

関連する先行技術が唯１種類の繊維、すなわち本質的に
親水性であるポリビニルアルコール繊維のみを用いてい
ることは注目すべきである。しかし、非湿潤性鉄コロイ
ドをポリプロピレンのような疎水性繊維と共にいた場合
には、ガス逆洗によって孔閉塞が生じたと思われる。

このガス閉塞は「あわ立ち点」測定後の根拠となる理論
により予想される。このようなガス閉塞は実際上重要で
ある。我々が知る限りでは、先行技術は本質的に疎水性
である繊維を用いた場合のガス閉塞を開示しておらず、
１〜５分間続くガス逆洗後にガス閉塞効果が生ずるであ
ろうと述べている。

先行技術としては、熱可塑性ポリマーではなく熱硬化性
ポリマーを用いて耐化学性な親水性フィルターを形成し
てなる、関連性がより低い「ポット内キャンドル」形態
のフィルターを通すときのガス逆洗の他の報告がある。

この報告はソ連特許第955,986に記載され、熱硬化性フ
ェノール／ホルムアルデヒド、レゾルシノール／ホルム
アルデヒド、ピロカテキン／ホルムアルデヒドまたはメ
ラミン／ホルムアルデヒドの光沢ある硬質微細球から、
開示されていない方法によって製造した大きく重いポッ
ト（長さ250mm、内径70mm、肉厚25mm）の使用に関する
ソ連特許955,986号に含まれている。この微細球は直径
0.5〜５ミクロンの範囲であり、孔は0.1〜1.6ミクロン
の範囲である。微細な無機物粒子はこの孔に0.3〜0.5mm
浸透する。この装置はこのソ連特許明細書に述べられて
いる用途には明らかに適しているが、クロス・フロー形
態及び最小清澄化液体逆洗には適しない。

先行技術のマイクロフィルターは懸濁液から微細固体を
回収することができるが、この点に関してこれらのマイ
クロフィルターの操作は工業的には成功しなかった。こ
の１つの理由は、過−媒体から微細固体の効率的で迅
速な除去は、フィルターの孔径が種々であること、固体
と過媒質の両方の性質と物理的特性及び孔をひろげて
保留固体を放出する必要があるといったことによって困
難となることを認識しなかったためである。

先行技術のマイクロフィルターが微細固体の除去に工業
的に成功しなかった他の理由は、フィルターの繊維を汚
染するフィード中に存在する天然物質をフィルターから
除するためにしばしば用いられる強塩酸及び強水酸化ナ
トリウムに使用する繊維があまり耐性でなかったためで
ある。

さらに、先行技術のマイクロフィルターの中空繊維は殺
菌と浄化に慣用される次亜塩素酸塩、塩素、過酸化水素
によって迅速に破壊される。

先行技術の他の欠点は、フィルター容器から汚染物質の
除去は逆洗サイクルが完了するまで行うことができない
から、フィルターの休止時間が増大することである。

発明の開示本発明の目的はクロス・フロー分離方式を使用して懸濁
液の固体を濃縮し、保留された固体を迅速に放出するた
めに逆洗方式またはバツクウォツシュを使用し、且分離
と放出とを長時間反復することからなる、懸濁液の固体
の濃縮法を提供するにある。

本発明の他の目的は工業的過状況の化学的環境ならび
に循環操作方式中に生ずる反復拡張に耐えることのでき
る微（ミクロ）孔質弾性中空繊維を用いることのでき
る、懸濁液の固体を濃縮する方法を提供するにある。

本発明によれば、外殻またはハウジング内に収容された、孔の直径が0.1
〜10ミクロンの微孔質弾性中空繊維の外面に懸濁液を接
触させ、これにより（イ）懸濁液の一部を繊維壁を通して繊維内腔から清澄
化液として放出し、（ロ）固体の少なくとも一部を繊維上または繊維内また
は外殻内に保留し、保留されない固体を液の残りと共に
外殻から除去し、繊維を定期的にガスで逆洗する懸濁液中の固体の濃縮方
法において、繊維をそれらの両端において固定し、（ａ）一定の高圧力の加圧液体を繊維内腔を通して供給
して繊維内の実質上全部の孔を通過させ、それにより実
質全部の孔を拡大して繊維内に保留された固体を洗出す
工程、続いて（ｂ）繊維の前記加圧液体適用後の大きい孔を拡大して
これらの大きい孔に保留された固体を放出させ且つ繊維
の外壁及び外殻の内部を洗浄して外殻から全部の固体を
放出して外部回収点に送るのに充分な圧力と期間とに亙
り加圧ガスを繊維内腔を通して供給して該ガスを前記大
きい孔を通して通過させる工程、（ｃ）その後で拡大された孔がそれらの元の孔径に戻り
それによりフィード懸濁液からの過大粒子が繊維の孔の
中に嵌入または貫通できなくするのに充分な期間繊維を
通るフィード懸濁液の流通の再開を遅らせる工程を特徴
とし、上記操作工程を固体の保有と固体の放出との反復サイク
ルを使用する連続方法として実施することを特徴とす
る、懸濁液中の固体の濃縮方法が提供される。

本発明の一実施態様では圧縮ガスを最初に施して内腔内
の液体を繊維壁の泡立ち点以下の圧力で前記ガスで置換
することによって繊維の全長にわたって逆洗する。次に
外殻を比較的非圧縮性のフィード液体によって封止し、
捕捉ガスが泡立ち点以に上昇した場合に、ガスが繊維壁
を流れることがないようにする。次に、液体封止を除去
して、内腔供給口から最も離れた点においてさえも実質
的に均一に繊維壁を通るように、捕捉ガスを漏出させ
て、ガス供給口近くの孔が優先的に洗浄れる傾向を最小
とする。

本発明の方法は固体の蓄積と固体の放出との反復サイク
ルを使用して、連続法として行うのが好ましい。理想的
な繊維では、加圧液体は全部の孔を通過する筈である
が、実際には孔のうちには孔壁が比較的薄いものもある
が、それらの孔は破壊されて閉塞されるものと理解され
たい。

固体放出段階後に繊維を通るフィード懸濁液流の再開を
充分な時間遅延させて、拡大した孔を元の大きさに回復
させて、フィード懸濁液からの過大粒子が拡大されたま
まの孔に流入または該拡大孔を通過することがないよう
にする。

或る場合には、フィード懸濁液の圧力よりも高い圧力で
ガスを供給して、フィード流の再開をガス自体によって
遅延させることができる。放出段階の終了時にはガス圧
が低下するので、繊維の孔は復元し始め、フィードの部
分流が繊維壁を通って再び流れ始めることができるフィ
ードの圧力以下にガス圧が下がる前に孔は元の大きさに
戻る。

所望により、外殻またはハウジングからの処理済みフィ
ード懸濁液流を弁装置によって制御して、フィードに背
圧を与えることができ、このような弁装置を用いて加圧
液体及び圧縮ガスの逆流中のフィード懸濁液の侵入を抑
制することができる。

本発明の他の実施態様ではフィード懸濁液中に存在する微細固体を濃縮する濃縮工
程と濃縮装置へのフィード懸濁液の供給を中断する清澄
工程との操作サイクルを実施するフィード懸濁液の微細
固体の濃縮装置であつて、該装置が（ｉ）外殻（11）；（ii）外殻（11）内に両端を固定され0.1〜10ミクロン
の孔径の孔を備えた複数の微孔質弾性中空ポリマー繊維
（12）；（iii）操作サイクルの濃縮工程中に繊維（12）の外側
へ加圧フィード懸濁液を供給する機構；（iv）操作サイクルの濃縮工程中に繊維内腔から清澄化
液を回収する機構（16）；（ｖ）操作サイクルの清澄化工程中に加圧下で液体及び
次いでガスを繊維内腔に供給する機構（18）；（vi）操作サイクルの清澄化工程中に繊維の内腔へ最初
に液体の、次いでガスの流入を制御し、それにより繊維
（12）の経膜浄化を行うプログラム可能制御機構（3
1）、ここに液体の圧力は繊維（12）の実質的に全ての
孔を拡大するのに充分であり、ガスの圧力はガスが繊維
（12）中の加圧液体適用後の大きい孔を通過するのに充
分であつて、ガスは繊維（12）中の前記大きい孔に保留
された固体を放出し繊維（12）の外壁と外殻（11）の内
部とを洗浄して、外殻（11）から全ての固体を外部回収
点まで除去するのに充分な時間供給するとする、を備え
てなる懸濁液の微細固体の濃縮装置が提供される。

本発明の好ましい実施態様では、ガスが繊維壁の泡立ち
点以上の圧力で繊維内腔内に捕捉されるように、圧縮ガ
スによって繊維内腔から液体を排除する際に比較的非圧
縮性フィード懸濁液を外殻内に封止する手段と、ガスを
実質的に均一に繊維壁を通して急激に放出する手段とを
備える。

繊維は、ポリプロピレン、ポリ（４−メチルペントーノ
ーエン）、プロピレンコポリマー、ポリ（ビニリデンジ
フルオリド）、ポリ（スルホン）、ポリ（フェニレンス
ルフィド）、ポリ（フェニレンオキシド）、フェノキシ
樹脂、ポリ（テトラフルオロエチレン）及びポリ（クロ
ロトリフルオロエチレン）のような熱可塑性ポリマーか
ら製造するのが好ましい。

このような繊維は安価であり、種々な温度で使用するの
に適した好ましい弾性、曲げ割れ耐性及び孔径を有して
いる。

繊維の選択は被処理フィード懸濁液の性質に依存する
が、一般に、繊維は次のように選択する：（ａ）孔径分布が個々の場合に必要な最小所望粒子を
分離する；（ｂ）繊維の孔の若干は空気を通すが、孔はすべて直
径10ミクロン以下である、（ｃ）繊維は強酸または強塩基洗浄溶液に耐性であ
り、反復加熱殺菌または反復化学殺菌に耐性である、（ｄ）全ての孔を総孔容積に少なくとも等しい量の清
澄化液体によって加圧洗浄する場合に、孔の弾性拡大が
可能な性質の繊維、（ｅ）前記清澄化液体による加圧洗浄の後のガスによ
る孔拡大洗浄を可能にする性質をもつ繊維（このガス洗
浄は大きな孔の大部分にガスを強制通過させるのに充分
な圧力でガスにより繊維中の孔を拡大しながら洗浄を行
って繊維表面および外殻から固体を洗い流し、蓄積固体
を系から回収口へ推させる）及び（ｆ）フィード懸濁液を環流する前に孔径を迅速に復
元させることができる弾性をもつ繊維（この孔径の復元
の結果濃縮される物質が過大な孔に捕捉または孔を通過
することはない）所望により、上記弾性ポリマー繊維を耐強酸性および耐
強塩基の安定な親水性皮膜で被覆してもよい。孔質壁上
に架橋した親水性皮膜を有する疎水性微孔質熱可塑性弾
性体から成る適当な親水性複合繊維は、本出願人の同時
係属国際特許出願第PCT／AU84／00179号明細書に記述さ
れている。

ガス放出段階の過程で、ガスはガス圧より低い泡立ち点
を有する繊維の孔からフィードおよび／または清澄化液
を排除する。ポリプロピレン及びその他の疎水性繊維の
場合には、これらの孔は空気閉塞されるが、これは例え
ば、次のような多くの方法で克服することができる：（ａ）疎水性繊維をクロス・フロー操作前またはクロ
ス・フロー操作中に湿潤剤のプラグ流にさらして、外殻
に対するフィードの表面張力を、孔が親水性になる50ダ
イン／cm以下（好ましくは32〜35ダイン／cm）に減じ、
この処置を痕跡量の親水性フィードが疎水性繊維に吸収
されるに従って、逐次間隔を長くしながらくり返す、（ｂ）最初から、または上記（ａ）の後に、疎水性繊
維を充分なフィード圧にさらして、繊維の孔の中に保留
された気泡を収縮させ、気孔が孔から出やすいように
し、フィード及び／または浸透液中でのガスの充分な溶
解度を維持する。

図面の簡単な説明本発明を理解しやすくし、実施しやすくするために、添
付図面を参照する。

第１図は濃縮すなわち操作態様にある中空繊維クロス・
フロー濃縮装置の概略図、第２図は逆流洗浄態様にある第１図の濃縮器概略図、第３図は中空繊維向流濃縮装置に関する清澄化液流量対
時間の関係を示すグラフ、第４図は本発明の１実施態様によるガス逆流浄化系の概
略図、第５図は液体及び気体の逆洗を用いた中空繊維クロス・
フロー濃縮装置の清澄化液対時の関係を示すグラフ、第６図は清澄化液逆洗のみを用いた中空繊維クロス・フ
ロー濃縮装置の清澄化液流量対時間の関係を示すグラフ
である。

好適な実施態様の記載第１図および第２図に示す中空繊維クロス・フロー濃縮
装置（10）は、筒形外殻（11）、その中に配置された多
孔質中空ポリマー繊維束（12）を含む。この場合、各繊
維はポリプロピレン製であり、平均孔径0.2ミクロン、
壁厚さ200ミクロン及び内腔径200ミクロンを有する。繊
維束（12）中に中空繊維3,000本が存在するが、この数
ならびに各繊維のサイズは操作要件に応じて変更可能で
ある。

ポリウレタン注封材料（13），（14）が繊維（12）の内
腔を閉塞することなく、それら繊維の両端を所定の位置
に保持し、外殻（11）の各端部を閉塞する。被濃縮フィ
ード懸濁液をフィード懸濁液供給口（15）から外殻（1
1）内へ注入し、中空繊維（12）の外壁上に流す。フィ
ード懸濁液の若干は繊維（12）の壁を通って繊維内腔へ
入り、内腔排出口（16）から清澄化液として回収され
る。

残りのフィード懸濁液と繊維孔の通過を拒否された物体
の若干は繊維（12）間を流れ、排出口（17）から外殻
（11）を出る。拒否物体の残りは繊維上または繊維の内
部に保留されるか、または外殻内に保留される。内腔入
口（18）は第１図に示した濃縮装置が操作態様中は閉じ
られる。

保留物体を除去するために、内腔出口（16）を閉じて、
清澄化液流を停止させる。次に加圧清澄化液を内腔入口
（18）から内腔内に供給し、実質的にすての孔を拡大
し、少なくとも孔の総体積量と等しい量の清澄化液によ
って孔を洗浄する。清澄化液洗浄の完了時に、圧縮ガス
を内腔入口（18）から繊維（12）の内腔に沿って繊維壁
を貫通してフィード懸濁液／濃縮流中に供給して、激し
い泡立ちを誘発せ、この泡立ちにより繊維の外壁に蓄積
した保留物体を外殻から排除するか、または清澄化液の
洗浄作用により繊維孔内部の保留物体を洗い出す。

本発明の（細い長繊維に特に適した）１実施態様では、
一定期間内腔出口（16）を開放した後に、内腔入口（1
8）から圧縮ガスを繊維内腔に沿って供給し、ガスがこ
の段階で繊維の孔に浸透しないようにする。次に、外殻
入口（15）と外殻出口（17）を閉じることによって、液
体充填外殻を封止する。外殻内の液体は比較的非圧縮性
であるので、ガス圧が繊維壁の正常泡立ち点以上に高く
上昇したとしても、ガスはまだ孔質壁に浸透することが
できない。このようにして、高圧ガスが繊維内腔内に蓄
積される。

次に、外殻出口（17）を開いて、各繊維の全長に沿った
孔にガスを浸透させる。泡立つガスの波動は最初は実質
的に均一であるが内腔入口（18）から離れた端部では、
粘性圧力が細い繊維に沿って低下するので、緩慢にな
る。極端な場合には、上記の圧縮捕捉ガス操作を実施し
た後でで内腔入口（18）と出口（16）の両方からガスを
供給することが望ましい。

ガス洗浄後、ガス圧によって拡大した孔が元の寸法に復
元するまで、フィード懸濁液流の再開を充分な時間遅延
させて、フィード懸濁液からの過大粒子が拡大した孔に
入ったり、または拡大した孔を通過することがないよう
にすることが望ましい。

第３図は清澄化液生産速度に及ぼす第２図に関連して説
明した固体放出の効果を示す。曲線Ａは固体放出を行わ
ない場合の清澄化液流量の経時的減少を示し、曲線Ｃは
各複合液体・ガス放出サイクル後に清澄化液流量が復元
する示す。固体放出は清澄化液流量を殆んど最初の値ま
で復元させるが、流速効率の低下が連続放出にも拘ら
ず、長時間の間には生じる可能性がある。

本発明の清澄化液／ガス放出方法は多くの態様で操作さ
れる第４図に示した系を用いて、実施するとができる。
クロス・フロー濃縮態様は、ポンプ（38）がフィード懸
濁液タンク（27）からポンプ吸引ライン（39）と供給圧
力弁（37）を介してフィード懸濁液を取り出し、フィー
ド懸濁液供給口（29）〔フィード懸濁液停止電磁弁（4
1）を有する〕を通ってクロス・フロー濃縮装置（20）
に供給する。

フィード懸濁液はクロス・フロー濃縮装置内の中空繊維
の表面を通って流れ、懸濁液の１部は繊維を通って内腔
に入り、清澄化液出口ライン（21）に輸送される。ライ
ン（21）内の清澄化液はソレノイド（47a）によって操
作される清澄化液保持シリンダー（47）、ソレノイド
（22a）によって制御される清澄化液制御弁（22）及び
流量センサー（32）を通って、清澄化液回収点に達す
る。

クロス・フロー濃縮装置（20）からの濃縮フィード懸濁
液は逆止め弁（35）とソレノイド操作外殻封止弁（55）
（存在する場合）とを通ってライン（28）に達し、そこ
からソレノイド（30a）によって制御される濃縮液分配
三方弁（30）に送られる。弁（30）はそれぞれフィード
懸濁液タンク（27）と濃縮回収点に通ずる排出路（ａ）
と（ｂ）を有する。濃縮態様では、弁（30）は位置
（ａ）にあるため、濃縮されたフィード懸濁液は背圧弁
（33）を通ってタンク（27）に送られる。

クロス・フロー濃縮装置（20）からの流量を供給圧力弁
（37）とともに制御するために、バイパスライン（40）
中にバイパス弁（34）を設ける。フィード懸濁液タンク
（27）はフィード懸濁液供給口（53）と洗浄用供給口
（52）を有する。

ガス圧制御弁（24）、ガス流弁（25）、ソレノイド（26
a）により制御されるガス遮断弁（26）、及び逆止め弁
（51）を有するライン（23）を通して、必要に応じて、
ガスを供給する。

懸濁液供給圧力、濃縮懸濁液排出力及び清澄化液圧力は
それぞれ弁（37），（55）及び（22）によって制御また
はセットされる。濃縮態様中、弁（26）は閉じ、弁（5
5）は開き、弁（30）は排出路（ａ）にセットされる。
本発明のこの態様では、清澄化液による逆洗及び次のガ
スによる逆洗後に濃縮態様の再開時に所定時間中フィル
ターの孔からガスを除去するように濃縮装置（20）の外
殻中の圧力をセットする。

弁（22）を出る液体は流量センサー（32）によって監視
し、感知パラメータはプログラム可能制御器（31）への
入力として用いる。制御器（31）は清澄化液の実際の流
量を、放出サイクルを開始する流量と時間のプレセット
値と比較する。

本発明のこの態様では、濃縮装置（20）の適当な放出時
間を決定するための２つの基準がある。第１基準は放出
流量であり、放出流量が所定値まで低下したならば、制
御器（31）が放出サイクルを開始する。第２基準は制御
器が一定時間間隔で放出サイクルを開始する時間であ
る。液体流量があまり急激に低下しないような懸濁液の
場合にはこの第２基準が適している。

放出を行うためには、プログラム可能制御器（31）がソ
レノイド（22a），（26a），（43a）及び（30a）を始動
させて、弁（22）を閉じ、弁（26）を開き、弁（43）を
閉じ、三方濃縮物分配弁（30）の排出路を排出路（ｂ）
に変えて、系を放出態様にセットし、次後の可変量の清
澄化液をホールドップし、ガス放出媒質ならびに繊維か
らの除去物質を系から放出させるようにする。

次に、プログラム可能制御器（31）がソレノイド（26
a）を始動させてガス弁（26）と清澄化液保持シリンダ
ー（47）のソレノイド（47a）とを開き、装置に含まれ
る液体が弁（26）から供給されるガスの圧力下で放出さ
れて、内腔に入り、正常操作とは逆方向で、繊維を横切
り、全ての孔を拡げ、繊維の孔に捕捉された固体を排除
することによって、固体放出が開始される。

清澄化液保持シリンダー（47）が空になった後で、続い
てプログラム可能制御器（31）がガス流を弁（26）とラ
イン（21）を通って繊維内腔に入れ、繊維の大きい孔を
通して繊維及び外殻の内部から濃縮物と固体を洗い出さ
せる。ガス放出時間の最後にソレノイド（26a）によっ
て弁（26）が閉じられる。

細い繊維の全長に沿って大きい孔からより均一にガスを
放出させるために、清澄化液保持シリンダー（47）が空
になった後に、ガスを内腔逆止め弁（46）と内腔遮断弁
（43）（プログラム可能制御器（31）がソレノイド（43
a）を始動させることによって開かれている）を通して
排出することが望ましい。次に、制御器（31）はソレノ
イド（55a）を始動させて外殻封止弁（55）を閉じ、ソ
レノイド（41a）を始動させてフィード遮断弁（41）を
閉じて、濃縮装置（20）の外殻内のガス圧がガス圧調整
器（24）によってセットした全圧力まで上昇するように
する。次に、制御器（31）がソレノイド（55a）を始動
させて、外殻封止弁（55）が予定のガス放出時間中開く
ようにする。放出サイクル時間の最後に、プログラム可
能制御器（31）が系を上述のような濃縮態様に戻すが、
この場合には弁（22）は清澄化液保持シリンダー（47）
が清澄化液で満たされるまで閉じた状態である。

フィード懸濁液を特に高いフィード圧力で処理するため
には、フィード懸濁液流を放出期間中に終らせることが
望ましい。この場合には、放出開始時に弁（41）を閉
じ、放出終了時に弁（41）を開くようにソレノイド（41
a）が作動するように、制御器（31）をプログラムす
る。これによって濃縮物のフィード懸濁液による希釈が
避けられ、拡大した孔の孔径が復元するまでの充分な時
間が与えられ、過大固体の侵入が完全に阻止される。

若干のフィード懸濁液では、保留固体を分別濃縮形式で
回収することが望ましい。保留固体の回収をより効果的
に効率よく行うために第４図に示した濃縮系の操作態様
で使用できる幾つかの方法がある。例えば、保留物によ
っては他の保留物よりも迅速に膜の表面に蓄積するの
で、他の保留物以上に濃縮された或る保留物に富んだ濃
縮物流を連続段階で得ることができる。この場合に、よ
り大きな総流量が可能になるという付加的利点がある。
このような濃縮を行うために、フィード懸濁液を買バッ
チ式に処理するときのように繊維表面で濃縮された保留
物を異なる個所に送給先を変更送給するか、または段階
式連続系では、送給先を変更送給した濃縮液を段階毎に
異なる容器に回収することができる。

塩のような非拒否物体は、洗浄サイクルを行うことによ
って、保留物体から除去することができる。洗浄態様で
は、フィード懸濁液供給口（53）からのフィード懸濁水
を遮断し、清浄水供給口（52）を開いて保留物体を清澄
化液放出流量速と同じ流速で洗浄する。洗浄時間は標準
工学算出方法によって、系の滞留時間または半減期から
決定する。

以下に実施例を参照して本発明をさらに詳細に説明す
る。実施例１〜５は第４図に示した濃縮装置（但し、外
殻封止弁（55）、逆止め弁（46）及び遮断弁（43）をを
備えない）を用いて実施した。

実施例１水78.3中に新らたに沈殿させたゼラチン状水酸化アル
ミニウム146.2gと新らたに沈殿させた微細炭酸カルシウ
ム281.9gとを加えてフィード懸濁液を造った。水酸化ア
ルミニウムの粒度は炭酸塩よりも非常に小さいが、親水
性化ポリプロピレンの0.2ミクロン中空繊維に非常に迅
速に沈着する。従って、濃縮装液を迅速に回収するため
には、水酸化物を最初に排除しなければならない。

フィード懸濁液を中空繊維面積が1m²である上述のよう
なクロス・フロー濃縮装置に通し、清澄化液と空気によ
って経膜逆洗を行った。外殻入口でのフィード懸濁液圧
は200kPaであり、出口圧力は100kPaにセットした。清澄
化液流は抑圧されなかった。清澄化液生産速度が最後の
再生値の80％以下に低下した場合に、500kPaの清澄化液
と空気によって経膜逆洗を実施した。

最初に、濃縮装置をデッドエンド態様で２回運転したと
ころ、生産性が急激に低下した。清澄化液生産速度が初
期速度の80％に低下するまでに要した時間を両方の回の
運転について記録した。清澄化液と分離固体を系から放
出すると、フィード懸濁液の固体含量は増大した。分離
固体量と清澄化液量の分析から種々のフィード懸濁液の
平均固体含量を算出した。

分離固体のアルミニウムとカルシウムに関する分析か
ら、アルミニウムの選択的排除が推定された。迅速な付
着物を初期に迅速に排除することは、濃縮液を迅速に回
収するために重要であった。

アルミニウムを排除するにつれ、放出速度が20％付着に
より低下するまでの時間（秒）は長くなり、付着が減少
したことを示した。この時間を実用的な「20％付着指
数」と定義するが、その時点でのフィード懸濁液の均一
な固体含量を求めるためには修正を必要とする。清澄化
液が迅速に放出されると、濃縮器系の浄化形式中にフィ
ード懸濁液の固体濃度は絶えず上昇するので、この効果
は付着時間を短くし、付着時間を長くするアルミニウム
選択排除効果に反することになる。

20％付着指数にこの時点での平均フィード懸濁液の固体
含量を乗ずることによって、大体の修正を行うことがで
きる。従って、修正付着指数は大体、1g／固定含量で
の20％付着指数に等しい。フィード懸濁液を一定濃度に
維持した場合の一定濃度（洗浄）態様において正確な比
較を行うのが最もよい。

デッドエンド態様の試験が終了した後に、清澄化液と空
気とによる放出態様のクロス・フロー操作に系を変更し
た。再び、２回の逆洗の結果を平均して、実験をくり返
した。付着度の減少と総合浸透速度の上昇に対するより
迅速に付着する固体の選択排除効果を示す実験結果を表
Ｉに示す。

液体と次の空気とによるクロス・フロー過はデッドエ
ンド態様よりも３倍大きい水酸化アルミニウム選択排除
速度を示し、クロス・フロー態様が撹拌しないフィード
懸濁液「キャンドル」態様またはデッドエンド態様より
も優れていることを示した。水酸化アルミニウム排除速
度の改良は、逆流処理間の修正時間を、デッドエンド操
作態様の逆流処理修正時間よりも285％長くした。

濃縮液の残留20.3を分析した。濃縮装置を充分に洗浄
し、エアパージした。残留濃縮液のアルミニウム含量は
分岐区分に選択的に排除したため、13％低下した。濃縮
装置中に固着した物質は塩酸によって容易に除去され
た。

実施例２長さ500mm、内径200ミクロン、壁厚200ミクロンの疎水
性ポリプロピレン繊維2500本の束を含むクロス・フロー
濃縮装置に水道水を通した。繊維はイソプロパノールに
よって予め湿らせた。フィード懸濁液供給圧は60kPaで
あり、排出圧は2kPa未満であったが、清澄化水の背圧は
測定不能であった。このため、平均経膜圧は29kPaであ
った。

液体と次の空気との放出は２分間毎に６秒間ずつ500kPa
で実施した。数サイクル後に、繊維の大きい孔に捕捉さ
れた空気がかなり低い29kPaの経膜圧に抵抗したため、
液体放出速度は480／m²／時から100／m²／時に低下
した。さらに空気で放出すると、空気による実際に完全
な繊維の閉塞が生じた。

この実験を新たに反復すると、この空気閉塞は、次の処
置（ａ）平均経膜圧力を高める、（ｂ）フィード懸濁液流量を高める、（ｃ）濃縮装置操作条件において、フィード懸濁液に
空気を不十分に飽和させる、（ｄ）（ａ）と（ｂ）を組合て行う、及び（ｅ）（ａ），（ｂ）と（ｃ）を組合せて行う。

によって、徐々に解消した。

表面張力の低下によっても、放出液流量は復元した。

フィード懸濁液に対する温度の影響は、低温はガス溶解
度に有利であり、高温はガス拡散に有利であるから、若
干複雑である。これらの効果は沸点近くまで互いに相殺
する傾向があり、非常に低い空気溶解度は非常に緩慢な
クリランスを生じ、泡立ち点以上の圧力のみが満足すべ
き結果を与えた。

実施例３実施例２を経膜圧力50kPaとクロス・ブロー速度25℃に
おいて3,600／時を用いてくり返した。疎水性繊維は
迅速に空気で閉塞され、透過速度は75／m²／時に低下
した。

次にフィード懸濁液供給圧を60kPaから65kPaに高めたと
ころ、流速は113／m²／時になり、10分間のテスト期
間にわたって安定に維持された。

表IIはフィード懸濁液供給圧を段階的に85kPaから322kP
aに高めて得た結果を示す。

次に、空気閉塞の解消を容易にするように、溶液にドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.02％Ｗ／Ｖを加
えて、フィード懸濁液を修正した。種々の供給圧におい
て得られた結果を表IIIに示す。

上記結果から、疎水性繊維が液体／ガス放出によって、
初期に非常に迅速に閉塞することが認められた。フィー
ド懸濁液に経膜圧を与えると、速度は幾らか上昇する
が、同じ少ない開孔に対する大きな液圧に対して予想さ
れる上昇以上ではなかった（或る場合には、実際に低
下）。透過速度は緩慢に低下する傾向があり、このこと
は繊維の孔が圧縮されることまたは付着が孔からの緩慢
な空気拡散に影響を与えることを示唆した。

泡立ち点では、清澄化液生産度が急激に上昇したが、そ
の後緩慢ではあるが着実に上昇した。清澄化液中に空気
が含まれたままであることが認めた。

フィード懸濁液への湿潤剤の衝撃負荷は、清澄化液生産
速度に顕著な効果を与えた。予想されたように、湿潤剤
の濃縮スラグの塗布が、同量の湿潤剤を希釈溶液として
塗布するよりも良い結果であることが判明した。

これらの結果は、液体／空気放出を用いる場合に、不溶
性親水性皮膜によって、疎水性繊維が永久的に親水性に
なることを示している。

確かにこれは小さな孔に有効であり、小さな孔は良好に
液体で満たされ続けることになる。これらの孔が疎水性
状態のままであったならば、ガス閉塞される。小孔はガ
ス閉塞状態では、フィード圧を高めて、再湿潤させるこ
とが大きい孔の場合よりも困難ある。大きい孔の幾らか
はガス逆洗毎にガス逆洗圧がそれらの泡立ち点を超える
ので、ガスによって吹き払われるが、フィード懸濁液圧
が泡立ち点を超える場合には迅速に清掃される。これら
の２つの圧力の間に泡立ち点を有する孔は湿潤状態を維
持するとが困難である。

疎水性繊維をクロス・フロー態様で用いる場合には、適
当な界面活性剤の小塊（スラグ）をフィード懸濁液に加
えることができる。オレイン酸カリウム界面活性剤の場
合には、これはフィード懸濁液タンク内の希薄なカルシ
ウム塩によって安全に除去されて、不溶性オレイン酸カ
ルシウムを形成して繊維から排除される。

界面活性剤の添加が許容されない場合には、繊維の温度
を低下させ、フィード懸濁液をその温度において可能な
かぎりの高い経膜圧で供給する。次に、清澄化液生産速
が空気閉塞解消によってももはや上昇しなくなるまで、
濃縮系をこの圧力で運転する。

上記の両処置はガス閉塞が再発するので、繰り返さなけ
ればならない。例えば砂糖、ジュース、牛乳、殿粉廃物
及び醸造廃物のような生物学的物質をフィード懸濁液に
加えることによって、親水性物質が吸着されるために、
繊維は急速に親水性になる。上記処置は通常、最初の数
時間の使用のために必要あるにすぎない。親水性物質は
化学的洗浄操作によってしばしば除去されるので、上記
処置は繰り返さなければならない。

実施例４加水分解した小麦殿粉サンプル50を50ミクロンスクリ
ーンに通して過し、脂肪酸をデカントして濁った懸濁
液を得た。分岐弁の分岐路30を備えるが弁55,46と43を
備えないポリプロピレン中空繊維濃縮装置を用いる第４
図の装置にこの懸濁液を通した。繊維は、急速に湿潤す
るために、加圧下でポンプ輸送された界面活性剤溶液で
予め湿潤し、次いで水洗した。フィード懸濁液圧は200k
Paで、背圧は160kPaであり、清澄化液生産速度は58／
時であったが、24分後に31／時に低下した。

次いで繊維を500kPaの空気の急速衝撃的供給により駆動
された、清澄化液ライン中の少量の清澄化液（但しこの
量は繊維中の孔の総体積量を越える量である）による衝
撃逆洗により逆洗した。次いで空気を10秒間流した。繊
維の孔は400kPaの圧力で有意（僅かに）に拡大し500kPa
の圧力で充分に拡大することが判明した。

清澄化液の生産速度は直ちに元の58／時の復元した。
さらに15分間フード懸濁液を流すと清澄化液の生産速度
は再じ31／時に低下した。この洗浄サイクルを繰返す
と清澄化液の生産速度は再び元の58／時の復元した。
全サイクルを再び繰返して第３図に示す結果を得た。

この困難な懸濁液が含む濃縮固体を迅速に取出して粘性
固体濃縮液と透明な清澄化液とを得た。本発明の方法は
良好に作動した。特に、繊維表面で膨張して固体濃縮液
の表面ケーキのを除去するガスの必要性は、濃縮装置の
透明な外殻を通して調べることにより確認された。

次に、総孔体積を超える量の少量の清澄化液ライン中の
清澄化液により、500kPaで突然空気を供給して行う衝撃
洗浄で、繊維を逆洗した。次に、空気を10秒間流した。
繊維の孔は400kPaにおいて有意に拡大し、500kPaにおい
て充分に拡大することが判明した。

清澄化液生産速度は直ちに58／時に復元した。さらに
15分間が経過すると、清澄化液生産速度は再び31／時
に低下した。洗浄サイクルを繰り返すと、この速度は再
び元の58／時に回復した。全サイクルを再びくり返し
て、第３図に示す結果を得た。

この困難な懸濁液が含む濃縮固体を迅速に除去して、粘
性濃縮液と透明な淡褐色清澄化液を得た。本発明の方法
は良好に作動した。特に、繊維表面で膨張して、濃縮物
の表面ケーキを除去するガスの必要性は、濃縮装置の透
明な外殻を通して調べることによて確認された。

実施例５親水性架橋結合ポリアミドでライニングされた孔を有す
る複合疎水性ポリプロピレン中空繊維を用いて造つた濃
縮装置を使用して廃物卵ムチンを濃縮するのに使用し
た。濃縮装置は透明な外殻を備えた。100kPaのフイード
懸濁液平均圧では初期清澄化液生産速度は20／時であ
つたが、20分間で生産速度は12／時に低下した。

繊維を被覆した厚いムチンが観察され、この表面ゲル層
が清澄化液の生産速度を限定していると思われた。この
仮説に基づく試験を500kPaで空気のみを逆流させて行つ
た。この操作により表面濃縮液蓄積層が除去されるのが
目視により確かめられたが、清澄化の生産速度は15／
時に増大したのに過ぎなかつた。繊維の孔を拡大する圧
力の500kPaの加圧下に清澄化液を５秒間だけ逆流させて
繊維の孔の体積内保留物を清澄化液で置換すると清澄化
液生産速度は元の20／時に復元した。清澄化液による
５秒間の一次洗浄と次の３秒間の空気二次洗浄（両洗浄
共に繊維の孔を拡大する500kPaにおいて）が３倍濃度の
ムチンを用いた場合にも同一速度でのムチンを回収を可
能にしたことが見出された。

このように、孔を拡大させる清澄化液による逆洗が孔内
捕捉物質の除去に全ての孔に対して有効であるが、表面
濃縮物は顕著に除去できず、このゲル状速度限定層を形
成する表面濃縮物の除去にはガスの作用が最も有利であ
る。すなわち共同作業が必須である。

実施例６フィードとして水酸化第二鉄を用いる比較過実験を第
４図に示す濃縮装置と弁43,46,55を備えない濃縮装置と
によって実施した。前者による逆洗（外殻を封止し、繊
維内腔内を最初ガスで加圧しておいてからその圧力を解
放する）が変更濃縮装置に要するサイクルの半分で繊維
束を清掃することが判明した。

実施例７フィードとしてバニラエキスを用いて、実施例６を繰返
し、同様な結果を得た。

実施例８ 43℃においてベントナイト2.5g／とケイソウ土2.5g／
を用いて、フィード懸濁液を製造した。第４図の系に
関して上述したような、中空繊維濃縮装置において、孔
体積だけに等しい量の保持シリンダー（47）からの脈動
化清澄化液逆洗を用いて、このフィードを処理した。均
一なガス放出を10分毎に４秒間実施した。

濃縮装置に最初に水道水を800／時で通した。ベント
ナイト／ケイソウ土懸濁液は576／時の平均ピーク流
量で安定化し、平均経膜圧は第５図に示すように150kPa
であった。

黒褐色の固体を回収器に導き、フィードを過済み水道
水に切換えることによって装置を洗浄した。固体は完全
に洗い出され、水道水流量は最初の800／時の流量に
回復した。このように、この逆洗系と第４図の装置の設
計は精密さを要求する用途に完全に満足すべきものであ
った。

これに反して、第６図は、円筒（カートリッジ）2m²当
り１の透過液による10分間毎の逆洗（ガスは用いず）
以外は同じフィードと温度条件下では、平衡ピーク流量
平均466／時（前記の576／時に対して）と低いこと
を示す。さらに多量の透過液を用いると生産速度は６
／時だけさらに低下する。従って、本発明の複合透過液
／ガス脈動系は公知の方法の透過液のみによる逆洗より
もはるかにすぐれている。透過液逆洗のみによる付着物
除去率が低いことは、透過液のみを用いた場合には、フ
ィードを過済み水道水に切換えた場合に円筒が完全に
は洗浄されていなかったという事実によって示唆され
る。長時間の操作によっても、最初の800／時から787
／時への元の水流量の部分的回復が得られたにすぎな
かった。このことは、付着繊維の洗浄を本発明によって
行った場合の上記の透過速度の完全復元と対照的であ
る。

フロントページの続き (72)発明者コツプ、クリントン・ヴアージルオーストラリア国、ニユー・サウス・ウエイルズ 2154、キヤツスル・ヒル、ノーブル・プレイス３ (56)参考文献特開昭60−32897（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外殻またはハウジング内に収容された、孔
の直径が0.1〜10ミクロンの微孔質弾性中空繊維の外面
に懸濁液を接触させ、これにより（イ）懸濁液の一部を繊維壁を通して繊維内腔から清澄
化液として放出し、（ロ）固体の少なくとも一部を繊維上または繊維内また
は外殻内に保留し、保留されない固体を液の残りと共に
外殻から除去し、繊維を定期的にガスで逆洗する懸濁液中の固体の濃縮方
法において、繊維をそれらの両端において固定し、（ａ）一定の高圧力の加圧液体を繊維内腔を通して供給
して繊維内の実質上全部の孔を通過させ、それにより実
質全部の孔を拡大して繊維内に保留された固体を洗出す
工程、続いて（ｂ）前記加圧液体を適用後の繊維の大きい孔を拡大し
てこれら大きい孔に保留された固体を放出させ且つ繊維
の外壁及び外殻の内部を洗浄して外殻から全部の固体を
放出して外部回収点に送るのに充分な圧力と期間とに亙
り加圧ガスを繊維内腔を通して供給して該ガスを前記大
きい孔を通過させる工程、（ｃ）その後で拡大された孔がそれらの元の孔径に戻り
それによりフィード懸濁液からの過大粒子が繊維の孔の
中に嵌入または貫通できなくするのに充分な期間繊維を
通るフィード懸濁液の流通の再開を遅らせる工程を特徴
とし、上記操作工程を固体の保有と固体の放出との反復サイク
ルを使用する連続方法として実施することを特徴とす
る、懸濁液中の微細固体の濃縮方法。
【請求項２】加圧ガスの供給が下記の工程：（ａ）最初に、繊維壁の泡立ち点未満の圧力のガスを供
給して繊維内腔から液体を排除し、（ｂ）外殻および繊維の外側を液体で封止し、（ｃ）ガスの圧力を繊維壁の泡立ち点以上に増大し、（ｄ）液体封止を解放して繊維内の捕捉ガスを実質上均
等に繊維壁から放出させることからなる、請求の範囲第
１項記載の懸濁液中の微細固体の濃縮方法。
【請求項３】外殻を封止する液体がフィード液である、
請求の範囲第２項記載の懸濁液中の微細固体の濃縮方
法。
【請求項４】固体放出工程の次に湿潤剤添加工程を行
う、請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項記載
の懸濁液中の微細固体の濃縮方法。
【請求項５】固体放出工程の次に繊維の孔に保有された
気泡を収縮させて孔から気泡を通過し易くし、フィード
中及び／又は清澄液中へのガスの充分な溶解度を維持し
易くするのに充分な圧力でフィードを再開する、請求の
範囲第１項ないし第４項のいずれか１項記載の懸濁液中
の微細固体の濃縮方法。
【請求項６】フィード懸濁液の圧力より高い圧力でガス
を供給し、フィード流通の再開前に繊維の孔径を元の孔
径に復元させる速度でガス圧をフィード圧以下に低下さ
せることによつてフィード懸濁液の流通の再開を遅らせ
る、請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項記載
の懸濁液中の微細固体の濃縮方法。
【請求項７】外殻からの処理済みフィード懸濁液流を弁
手段により制御してフィードに背圧を与える、請求の範
囲第１項ないし第６項のいずれか１項記載の懸濁液中の
微細固体の濃縮方法。
【請求項８】フィード懸濁液中に存在する微細固体を濃
縮する濃縮工程と濃縮装置へのフィード懸濁液の供給を
中断する清澄化工程との操作サイクルを実施するフィー
ド懸濁液の微細固体の濃縮装置であつて、該装置が（ｉ）外殻（11）；（ii）外殻（11）内に両端を固定され0.1〜10ミクロン
の孔径の孔を備えた複数の微孔質弾性中空ポリマー繊維
（12）；（iii）操作サイクルの濃縮工程中に繊維（12）の外側
へ加圧フィード懸濁液を供給する機構；（iv）操作サイクルの濃縮工程中に繊維内腔から清澄化
液を回収する機構（16）；（ｖ）操作サイクルの清澄化工程中に加圧下で液体及び
次いでガスを繊維内腔に供給する機構（18）；（vi）操作サイクルの清澄化工程中に繊維の内腔へ最初
に液体の、次いでガスの流入を制御し、それにより繊維
（12）の経膜浄化を行うプログラム可能制御機構（3
1）、ここに液体の圧力は繊維（12）の実質的に全ての
孔を拡大するのに充分であり、ガスの圧力はガスが繊維
（12）の加圧液体適用後の大きい孔を通過するのに充分
であつて、ガスは繊維（12）中の大きい孔に保留された
固体を放出し繊維（12）の外壁と外殻（11）の内部とを
洗浄して、外殻（11）から全ての固体を外部回収点まで
除去するのに充分な時間供給するとする、を備えてなる懸濁液の微細固体の濃縮装置。
【請求項９】加圧ガスにより繊維内腔からの液体の排除
時に繊維壁の泡立ち点以上の圧力でガスを繊維内腔中に
捕捉させるための、外殻中に相対的非圧縮性フィード懸
濁液の封止手段（15,17）と、繊維壁を通して実質的に
均一にガスを突然放出させる機構とを備える請求の範囲
第８項記載の懸濁液の微細固体の濃縮装置。