JPH10128159A - 液体サイクロンおよび液体サイクロンを用いた分離方法 - Google Patents
液体サイクロンおよび液体サイクロンを用いた分離方法Info
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- JPH10128159A JPH10128159A JP28689696A JP28689696A JPH10128159A JP H10128159 A JPH10128159 A JP H10128159A JP 28689696 A JP28689696 A JP 28689696A JP 28689696 A JP28689696 A JP 28689696A JP H10128159 A JPH10128159 A JP H10128159A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 分級性能を向上させ，原料粉体から微粉と粗
粉を分離効率良く，確実容易に分離する。 【解決手段】 上部側面に原料スラリー投入口と上部に
微粉スラリー排出口を備えた上段サイクロンの下端粗粉
スラリー排出口の下に，上部側面にブローアップ用の流
体投入口を備え下端に粗粉スラリー排出口を備えた下段
サイクロンの天井中央部に設けた口を直接連結して２段
サイクロンを形成したサイクロンを用い，ブローダウン
とブローアップを併用する。下段サイクロンの天井中央
部に設けた口の下に上側に頂点を有する円錐状の障害物
を取付けかつ高さを調整して用いることもできる。
粉を分離効率良く，確実容易に分離する。 【解決手段】 上部側面に原料スラリー投入口と上部に
微粉スラリー排出口を備えた上段サイクロンの下端粗粉
スラリー排出口の下に，上部側面にブローアップ用の流
体投入口を備え下端に粗粉スラリー排出口を備えた下段
サイクロンの天井中央部に設けた口を直接連結して２段
サイクロンを形成したサイクロンを用い，ブローダウン
とブローアップを併用する。下段サイクロンの天井中央
部に設けた口の下に上側に頂点を有する円錐状の障害物
を取付けかつ高さを調整して用いることもできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は旋回力と上昇流体の
作用によって原料スラリーを微粉スラリーと粗粉スラリ
ーに分離する液体サイクロン，および，液体サイクロン
を用いた分離方法に関するものである。
作用によって原料スラリーを微粉スラリーと粗粉スラリ
ーに分離する液体サイクロン，および，液体サイクロン
を用いた分離方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より，粉体を微粉と粗粉に分離する
場合はサイクロンが多く用いられている。このサイクロ
ンは，通常，上面に天井を有する円筒部とこの円筒部の
下に続く逆円錐筒部からなっており，円筒部の上部側面
に原料スラリー投入口，上部に微粉スラリー排出口を備
え，下端部に粗粉スラリー排出口を有している。
場合はサイクロンが多く用いられている。このサイクロ
ンは，通常，上面に天井を有する円筒部とこの円筒部の
下に続く逆円錐筒部からなっており，円筒部の上部側面
に原料スラリー投入口，上部に微粉スラリー排出口を備
え，下端部に粗粉スラリー排出口を有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】液体サイクロンを用い
て粒度分布のある粉体を微粉と粗粉に分離する場合は，
所定の粒度以下の微粉のみを粗粉から効率良く分離した
いが，従来は１段の通常のサイクロンを用いて行ってい
たので，必ずしも効率の良い分離が行われていなかっ
た。すなわち，所定の粒度以下の微粉もかなり，粗粉と
共に粗粉排出口から排出されると共に，所定の粒度以上
の粗粉も少し，微粉と共に微粉排出口から排出されてい
た。本発明は微粉と粗粉をより確実に分離し得ることを
課題としている。
て粒度分布のある粉体を微粉と粗粉に分離する場合は，
所定の粒度以下の微粉のみを粗粉から効率良く分離した
いが，従来は１段の通常のサイクロンを用いて行ってい
たので，必ずしも効率の良い分離が行われていなかっ
た。すなわち，所定の粒度以下の微粉もかなり，粗粉と
共に粗粉排出口から排出されると共に，所定の粒度以上
の粗粉も少し，微粉と共に微粉排出口から排出されてい
た。本発明は微粉と粗粉をより確実に分離し得ることを
課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は，このような課
題を解決するために，液体サイクロンを，上部側面に原
料スラリー投入口と上部に微粉スラリー排出口を備えた
上段サイクロンの下端粗粉スラリー排出口と，上部側面
にブローアップ用の流体投入口を備え下端に粗粉スラリ
ーの排出口を備えた下段サイクロンの天井中央部に設け
た口を直接連結して２段サイクロンとした。また，この
２段サイクロンの構造に加えて，下段サイクロンの天井
中央部に設けた口の下に上側に頂点を有する円錐状の障
害物を取付けるようにもした。この場合，円錐状の障害
物は，下段サイクロンの天井部に対して固定しておくこ
ともできるし，上下方向に位置調整可能に取付けること
もできる。そして，このような構造の２段サイクロンを
用いて，分級性能を向上させ，粉体を微粉と粗粉に効率
良く分離するようにした。
題を解決するために，液体サイクロンを，上部側面に原
料スラリー投入口と上部に微粉スラリー排出口を備えた
上段サイクロンの下端粗粉スラリー排出口と，上部側面
にブローアップ用の流体投入口を備え下端に粗粉スラリ
ーの排出口を備えた下段サイクロンの天井中央部に設け
た口を直接連結して２段サイクロンとした。また，この
２段サイクロンの構造に加えて，下段サイクロンの天井
中央部に設けた口の下に上側に頂点を有する円錐状の障
害物を取付けるようにもした。この場合，円錐状の障害
物は，下段サイクロンの天井部に対して固定しておくこ
ともできるし，上下方向に位置調整可能に取付けること
もできる。そして，このような構造の２段サイクロンを
用いて，分級性能を向上させ，粉体を微粉と粗粉に効率
良く分離するようにした。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１，図２は本発明の１実施例を
示す縦断面図および平面図である。図１，図２におい
て，１は上面に天井１ａを有する円筒部１ｂとこの円筒
部１ｂの下に続く逆円錐筒部１ｃからなる上段のサイク
ロンで，上段のサイクロン１は円筒部１ｂ内の上部に水
平な仕切板１ｄと仕切板１ｄの軸心部にある垂直状の筒
部１ｅを有している。２は円筒部１ｂの上部側面で仕切
板１ｄのすぐ下に接線状に設けた原料スラリー投入口，
３は円筒部１ｂの上部に設けた微粉スラリー排出口であ
る。微粉スラリー排出口３は，図示したように，天井の
すぐ下の円筒部１ｂの側面に接線状に設けても良く，天
井の中心部に垂直状に設けても良い。
示す縦断面図および平面図である。図１，図２におい
て，１は上面に天井１ａを有する円筒部１ｂとこの円筒
部１ｂの下に続く逆円錐筒部１ｃからなる上段のサイク
ロンで，上段のサイクロン１は円筒部１ｂ内の上部に水
平な仕切板１ｄと仕切板１ｄの軸心部にある垂直状の筒
部１ｅを有している。２は円筒部１ｂの上部側面で仕切
板１ｄのすぐ下に接線状に設けた原料スラリー投入口，
３は円筒部１ｂの上部に設けた微粉スラリー排出口であ
る。微粉スラリー排出口３は，図示したように，天井の
すぐ下の円筒部１ｂの側面に接線状に設けても良く，天
井の中心部に垂直状に設けても良い。
【０００６】上段のサイクロン１の逆円錐筒部１ｃの下
端部である粗粉スラリー排出口４の下には，下段のサイ
クロン５の天井５ａの中心部の口５ｄに直接または短い
管を介して連結し，２段サイクロンを形成した。下段の
サイクロン５の上部円筒部５ｂの上部側面には，ブロー
アップ用の流体投入口６を接線状に設け，円筒部５ｂの
下に続いている逆円錐筒部５ｃの下端軸心部には粗粉ス
ラリー排出口７を垂直状態に設けた。ブローアップ用の
流体投入口６からは，水等の流体を投入する。
端部である粗粉スラリー排出口４の下には，下段のサイ
クロン５の天井５ａの中心部の口５ｄに直接または短い
管を介して連結し，２段サイクロンを形成した。下段の
サイクロン５の上部円筒部５ｂの上部側面には，ブロー
アップ用の流体投入口６を接線状に設け，円筒部５ｂの
下に続いている逆円錐筒部５ｃの下端軸心部には粗粉ス
ラリー排出口７を垂直状態に設けた。ブローアップ用の
流体投入口６からは，水等の流体を投入する。
【０００７】下段サイクロン５の天井５ａ中央部に設け
た口５ｄの下には，上側に頂点を有する円錐状の障害物
８を配置した。口５ｄの直径は例えば円筒部５ｂの直径
の例えば１／５〜１／３とした。障害物８は，下段サイ
クロン５の天井５ａ部に対して，固定して取付けること
もできるし，上下方向に位置調整可能に取付けることも
できる。障害物８を天井５ａに取付ける場合は，例えば
障害物８の円周面下部から円周に等間隔で配して斜め上
方に伸ばして設けた３本の比較的に細い支持部材によっ
て天井５ａに取付ける。
た口５ｄの下には，上側に頂点を有する円錐状の障害物
８を配置した。口５ｄの直径は例えば円筒部５ｂの直径
の例えば１／５〜１／３とした。障害物８は，下段サイ
クロン５の天井５ａ部に対して，固定して取付けること
もできるし，上下方向に位置調整可能に取付けることも
できる。障害物８を天井５ａに取付ける場合は，例えば
障害物８の円周面下部から円周に等間隔で配して斜め上
方に伸ばして設けた３本の比較的に細い支持部材によっ
て天井５ａに取付ける。
【０００８】障害物８を天井５ａに対して上下方向に位
置調整可能に取付ける場合は，口５ｄの外周の天井５ａ
に垂直に取付けたボルトとナットからなる３個の位置調
整用の部材の下端部を障害物８の底面より幾分外に伸ば
した部材にそれぞれ固定して取付ける。障害物８は円筒
部５ｂの周壁部から操作して上下方向に位置を調整する
ようにすることもできる。
置調整可能に取付ける場合は，口５ｄの外周の天井５ａ
に垂直に取付けたボルトとナットからなる３個の位置調
整用の部材の下端部を障害物８の底面より幾分外に伸ば
した部材にそれぞれ固定して取付ける。障害物８は円筒
部５ｂの周壁部から操作して上下方向に位置を調整する
ようにすることもできる。
【０００９】１実施例として示した本発明装置を用いる
場合は，原料スラリー投入口２より原料スラリーを投入
すると共に，流体投入口６より水を投入する。投入する
水の量は原料スラリーの投入量の例えば１０〜３０％と
した。原料スラリー投入口２から投入された原料スラリ
ーは旋回作用により微粉は粗粉より分離し，筒部１ｅ内
を上昇し，微粉スラリー排出口３より排出される。粗粉
スラリーは逆円錐筒部１ｃの内周壁面に沿って下降し，
粗粉スラリー排出口４や口５ｄを通り，ブローダウンス
ラリーとして下段サイクロン５に入る。
場合は，原料スラリー投入口２より原料スラリーを投入
すると共に，流体投入口６より水を投入する。投入する
水の量は原料スラリーの投入量の例えば１０〜３０％と
した。原料スラリー投入口２から投入された原料スラリ
ーは旋回作用により微粉は粗粉より分離し，筒部１ｅ内
を上昇し，微粉スラリー排出口３より排出される。粗粉
スラリーは逆円錐筒部１ｃの内周壁面に沿って下降し，
粗粉スラリー排出口４や口５ｄを通り，ブローダウンス
ラリーとして下段サイクロン５に入る。
【００１０】下段サイクロン５では，粗粉は障害物８の
外周斜面に沿って下降し，流体投入口６より投入された
水と共に，粗粉スラリー排出口７より排出される。この
場合，流体投入口６より投入された水の一部は口５ｄを
通って上段サイクロン１の中に入り，微粉をブローアッ
プする。このことにより，ブローダウンするスラリーの
中の微粉を分離し，上方より排出させる。
外周斜面に沿って下降し，流体投入口６より投入された
水と共に，粗粉スラリー排出口７より排出される。この
場合，流体投入口６より投入された水の一部は口５ｄを
通って上段サイクロン１の中に入り，微粉をブローアッ
プする。このことにより，ブローダウンするスラリーの
中の微粉を分離し，上方より排出させる。
【００１１】従来の１段のみの液体サイクロンでは，粗
粉側スラリーの中にブローダウン流量比とほぼ等しい割
合の微粉が混入するという欠点があったが，このように
２段サイクロンにし流体投入口６より水等の流体を投入
してブローダウンとブローアップを同時に行い，障害物
８の高さを適当に調整すると，粗粉側スラリー中での微
粉の混入を低減できた。さらに，下段サイクロン５内に
前記した障害物８等を設置し，障害物８の高さを高くし
てブローアップと併用したら，効果はさらに上がった。
粉側スラリーの中にブローダウン流量比とほぼ等しい割
合の微粉が混入するという欠点があったが，このように
２段サイクロンにし流体投入口６より水等の流体を投入
してブローダウンとブローアップを同時に行い，障害物
８の高さを適当に調整すると，粗粉側スラリー中での微
粉の混入を低減できた。さらに，下段サイクロン５内に
前記した障害物８等を設置し，障害物８の高さを高くし
てブローアップと併用したら，効果はさらに上がった。
【００１２】
【実験例】実験装置として，図３に示したような回路の
装置を用いた。図３において，１０は本発明による上段
サイクロン１と下段サイクロン５からなる２段サイクロ
ンであり，１１は粉体供給用のスクリュフィーダ，１２
はスラリー槽，１３は原料スラリー搬送用のポンプ，１
４は原料スラリー用の流量計，１５は圧力計，１６は水
搬送用のポンプ，１７は水用の流量計，１８，１９はそ
れぞれ粗粉スラリー用のサンプル採取槽と微粉スラリー
用のサンプル採取槽，２０はオーバーフロー管である。
試料粉体としては，平均粒子径２０μｍ，真密度２．２
ｇ／ｃｍ3 のシリカを用い，溶媒には水を用いた。
装置を用いた。図３において，１０は本発明による上段
サイクロン１と下段サイクロン５からなる２段サイクロ
ンであり，１１は粉体供給用のスクリュフィーダ，１２
はスラリー槽，１３は原料スラリー搬送用のポンプ，１
４は原料スラリー用の流量計，１５は圧力計，１６は水
搬送用のポンプ，１７は水用の流量計，１８，１９はそ
れぞれ粗粉スラリー用のサンプル採取槽と微粉スラリー
用のサンプル採取槽，２０はオーバーフロー管である。
試料粉体としては，平均粒子径２０μｍ，真密度２．２
ｇ／ｃｍ3 のシリカを用い，溶媒には水を用いた。
【００１３】スラリー槽１２で５ｗｔ％に調整した原料
スラリーをポンプ１３によって原料スラリー投入口２よ
り上段サイクロン１に供給し，ブローアップを行う場合
は，下段サイクロン５の流体投入口６に水を圧力するよ
うにした。２段サイクロン１０で粉体は分級され，粗粉
スラリーは排出口７よりブローダウンスラリーとして流
出し，微粉スラリーは上部の微粉スラリー排出口より流
出して，それぞれサンプル採取槽１９，１８に入る。例
えば，運転開始後，約２０分経過して定常状態に達した
後，サンプル採取槽１８，１９で各スラリーをサンプリ
ングし，捕集重量および粒度分布を測定した。捕集重量
は得られたサンプルを濾過，乾燥して測定し，粒度分布
は遠心沈降式・粒度分布測定装置を用いて測定した。
スラリーをポンプ１３によって原料スラリー投入口２よ
り上段サイクロン１に供給し，ブローアップを行う場合
は，下段サイクロン５の流体投入口６に水を圧力するよ
うにした。２段サイクロン１０で粉体は分級され，粗粉
スラリーは排出口７よりブローダウンスラリーとして流
出し，微粉スラリーは上部の微粉スラリー排出口より流
出して，それぞれサンプル採取槽１９，１８に入る。例
えば，運転開始後，約２０分経過して定常状態に達した
後，サンプル採取槽１８，１９で各スラリーをサンプリ
ングし，捕集重量および粒度分布を測定した。捕集重量
は得られたサンプルを濾過，乾燥して測定し，粒度分布
は遠心沈降式・粒度分布測定装置を用いて測定した。
【００１４】以上の操作をブローアップ流量および円錐
状の障害物８の位置を変化させて行った。原料スラリー
を一定の５ｗｔ％に保つために，ブローアップによって
希釈されたスラリーの濃度の調整は，スクリュフィーダ
１１を用いて行った。ポンプ１３の流量の変化を防ぐた
めに，スラリー槽は一定水位を保つ構造，すなわち，オ
ーバーフロー構造にした。本分級装置の性能は，式
（１）によって算出される部分分離効率によって評価し
た。
状の障害物８の位置を変化させて行った。原料スラリー
を一定の５ｗｔ％に保つために，ブローアップによって
希釈されたスラリーの濃度の調整は，スクリュフィーダ
１１を用いて行った。ポンプ１３の流量の変化を防ぐた
めに，スラリー槽は一定水位を保つ構造，すなわち，オ
ーバーフロー構造にした。本分級装置の性能は，式
（１）によって算出される部分分離効率によって評価し
た。
【００１５】
【数１】
【００１６】ここで，Δηは部分分離効率，ｍA は粗粉
の重量［ｇ］，ｍB は微粉の重量［ｇ］，ｆA （ＤP ）
はある粒径ＤP における粗粉の頻度［１／μｍ］，ｆB
（ＤP ）はある粒径ＤP における微粉の頻度［１／μ
ｍ］を示す。
の重量［ｇ］，ｍB は微粉の重量［ｇ］，ｆA （ＤP ）
はある粒径ＤP における粗粉の頻度［１／μｍ］，ｆB
（ＤP ）はある粒径ＤP における微粉の頻度［１／μ
ｍ］を示す。
【００１７】図３に示す本発明の２段サイクロン１０の
代りに上段サイクロン１と同じ形と寸法の従来公知のサ
イクロンを用い，ブローダウンのみを行った場合の部分
分離効率曲線を図４に示す。以後，図中に示すブローダ
ウン（Ｂ．Ｄ．）およびブローアップ（Ｂ．Ｕ．）の比
率は，それぞれ全流入量に対する比率とする。前記した
ように，微粉領域での効率がブローダウン流量比に漸近
している。また，本実験結果は同寸法比・同内径の標準
型液体サイクロンにおける効率とほぼ等しい値を示して
いる。
代りに上段サイクロン１と同じ形と寸法の従来公知のサ
イクロンを用い，ブローダウンのみを行った場合の部分
分離効率曲線を図４に示す。以後，図中に示すブローダ
ウン（Ｂ．Ｄ．）およびブローアップ（Ｂ．Ｕ．）の比
率は，それぞれ全流入量に対する比率とする。前記した
ように，微粉領域での効率がブローダウン流量比に漸近
している。また，本実験結果は同寸法比・同内径の標準
型液体サイクロンにおける効率とほぼ等しい値を示して
いる。
【００１８】本発明の２段サイクロン１０を用いた図３
に示す装置において，ブローアップ１０％とブローアッ
プ２０％でブローアップを行った場合の部分分離効率曲
線を図５と図６に示す。ブローダウン１０％（図５）と
２０％（図６）のいずれの条件でも，ブローアップ流量
が増加するにつれて，部分分離効率曲線の分離径が粗粉
側へ移動した。また，微粉領域の部分分離効率が低下し
た。これらの原因は，サイクロン中心部での上昇流流速
が増加すること，および，下段サイクロン５に流入する
原液量が減少したために生じたものである。ただし，過
剰なブローアップは，スラリーのブローダウン側への移
動を妨害するため，ブローダウン流量に応じたブローア
ップ比率の上限値がある。
に示す装置において，ブローアップ１０％とブローアッ
プ２０％でブローアップを行った場合の部分分離効率曲
線を図５と図６に示す。ブローダウン１０％（図５）と
２０％（図６）のいずれの条件でも，ブローアップ流量
が増加するにつれて，部分分離効率曲線の分離径が粗粉
側へ移動した。また，微粉領域の部分分離効率が低下し
た。これらの原因は，サイクロン中心部での上昇流流速
が増加すること，および，下段サイクロン５に流入する
原液量が減少したために生じたものである。ただし，過
剰なブローアップは，スラリーのブローダウン側への移
動を妨害するため，ブローダウン流量に応じたブローア
ップ比率の上限値がある。
【００１９】次に，ブローアップおよびブローダウン流
量を固定して円錐形状の障害物８の高さを移動させた。
この場合の部分分離効率曲線を図７と図８に示す。図７
はブローアップ１８．５％，図８はブローアップ２７．
０％の場合を示す。図７，図８中の間隔ｈは，円錐状の
障害物８の下端と下段サイクロン５の天井５ａとの間の
寸法を示している。なお，口５ｄは直径１０ｍｍとし，
障害物８は直径８ｍｍ，高さ１２ｍｍとした。間隔ｈを
狭めるにつれて分離径が若干粗粉側へ移動し，さらに，
ブローダウンスラリー中の微粉の含有率が０％に近づい
た。特に，図７の逆円錐間隔３ｍｍの場合は，かなりシ
ャープな曲線が得られている。これは，円錐状の障害物
８を上げることによって口５ｄの面積が狭まり，上段サ
イクロン１からのスラリーの流入量が低減したためであ
る。
量を固定して円錐形状の障害物８の高さを移動させた。
この場合の部分分離効率曲線を図７と図８に示す。図７
はブローアップ１８．５％，図８はブローアップ２７．
０％の場合を示す。図７，図８中の間隔ｈは，円錐状の
障害物８の下端と下段サイクロン５の天井５ａとの間の
寸法を示している。なお，口５ｄは直径１０ｍｍとし，
障害物８は直径８ｍｍ，高さ１２ｍｍとした。間隔ｈを
狭めるにつれて分離径が若干粗粉側へ移動し，さらに，
ブローダウンスラリー中の微粉の含有率が０％に近づい
た。特に，図７の逆円錐間隔３ｍｍの場合は，かなりシ
ャープな曲線が得られている。これは，円錐状の障害物
８を上げることによって口５ｄの面積が狭まり，上段サ
イクロン１からのスラリーの流入量が低減したためであ
る。
【００２０】図８に示すように，ブローダウン率（２０
％）以上のブローアップ（２７．０％）を行った場合
は，間隔ｈを狭めるにつれて分離径は粗粉側へ大きく移
動したが，粗粉領域での分離性能は悪化した。これは，
障害物８と天井５ａ部の隙間においてブローアップによ
る吹上げ流速が強められ，そこで捕集されるべき粗粉ま
でも吹上げられてしまったためだと考えられる。
％）以上のブローアップ（２７．０％）を行った場合
は，間隔ｈを狭めるにつれて分離径は粗粉側へ大きく移
動したが，粗粉領域での分離性能は悪化した。これは，
障害物８と天井５ａ部の隙間においてブローアップによ
る吹上げ流速が強められ，そこで捕集されるべき粗粉ま
でも吹上げられてしまったためだと考えられる。
【００２１】以上のことからして，次のようなことがわ
かる。 （１）２段サイクロンにして，上段サイクロン下部より
ブローアップを行うと，分離径の移動および粗粉側へ混
入する微粉の低減が可能となる。さらに，その効果はブ
ローアップ流量が増加するにつれて大きくなる。 （２）ブローアップによる分離径の移動および粗粉側へ
の微粉の低減はサイクロン中心軸近傍の上昇流速が増加
し，下段サイクロンに流入する原液量が減少したことに
よるものである。 （３）円錐状の障害物８を設置し，ブローアップと併用
して障害物８とサイクロンの天井との間隔ｈを狭めるこ
とで，さらに粗粉側への微粉の混入を防ぐことができ
る。 （４）円錐状の障害物８を設置していない２段サイクロ
ン１０を用いる場合は，ブローアップはブローダウンよ
り若干少なくするのが良いと判断される。
かる。 （１）２段サイクロンにして，上段サイクロン下部より
ブローアップを行うと，分離径の移動および粗粉側へ混
入する微粉の低減が可能となる。さらに，その効果はブ
ローアップ流量が増加するにつれて大きくなる。 （２）ブローアップによる分離径の移動および粗粉側へ
の微粉の低減はサイクロン中心軸近傍の上昇流速が増加
し，下段サイクロンに流入する原液量が減少したことに
よるものである。 （３）円錐状の障害物８を設置し，ブローアップと併用
して障害物８とサイクロンの天井との間隔ｈを狭めるこ
とで，さらに粗粉側への微粉の混入を防ぐことができ
る。 （４）円錐状の障害物８を設置していない２段サイクロ
ン１０を用いる場合は，ブローアップはブローダウンよ
り若干少なくするのが良いと判断される。
【００２２】
【発明の効果】本発明においては，特許請求の範囲に記
載したような構造にした液体サイクロンにし，また，こ
の液体サイクロンを用いて粉体を分離するようにしたの
で，分級性能を向上させ，微粉と粗粉を効率良く，確実
容易に分離することができる。すなわち，２段サイクロ
ンにし，上段サイクロンの下部よりブローアップを行う
ことによって，分離径の移動および粗粉側へ混入する微
粉の低減を図ることができる。
載したような構造にした液体サイクロンにし，また，こ
の液体サイクロンを用いて粉体を分離するようにしたの
で，分級性能を向上させ，微粉と粗粉を効率良く，確実
容易に分離することができる。すなわち，２段サイクロ
ンにし，上段サイクロンの下部よりブローアップを行う
ことによって，分離径の移動および粗粉側へ混入する微
粉の低減を図ることができる。
【００２３】また，下段サイクロンの上部に円錐状の障
害物を設置し，ブローアップと併用して，障害物と下段
サイクロンの天井との間の間隔を狭めることで，さらに
粗粉側への微粉の混入を防ぐことができる。
害物を設置し，ブローアップと併用して，障害物と下段
サイクロンの天井との間の間隔を狭めることで，さらに
粗粉側への微粉の混入を防ぐことができる。
【図１】本発明の２段サイクロンの１実施例を示す縦断
面図である。
面図である。
【図２】図１に示す２段サイクロンの平面図である。
【図３】本発明の２段サイクロンを用いた分離装置の１
例を示す回路図である。
例を示す回路図である。
【図４】従来のサイクロンを用いて実験した場合の粒子
径と部分分離効率の関係の１例を示す線図である。
径と部分分離効率の関係の１例を示す線図である。
【図５】本発明の２段サイクロンを用いて実験した場合
の粒子径と部分分離効率の関係の１例を示す線図であ
る。
の粒子径と部分分離効率の関係の１例を示す線図であ
る。
【図６】図５に示すものから条件を変えて実験した場合
の粒子径と部分分離効率の関係の１例を示す線図であ
る。
の粒子径と部分分離効率の関係の１例を示す線図であ
る。
【図７】下段サイクロンに障害物を設置して実験した場
合の粒子径と部分分離効率の関係の１例を示す線図であ
る。
合の粒子径と部分分離効率の関係の１例を示す線図であ
る。
【図８】図７に示すものから条件を変えて実験した場合
の粒子径と部分分離効率の関係の１例を示す線図であ
る。
の粒子径と部分分離効率の関係の１例を示す線図であ
る。
１ 上段サイクロン １ａ，５ａ 天井 １ｂ，５ｂ 円筒部 １ｃ，５ｃ 逆円錐筒部 ２ 原料スラリー投入口 ３ 微粉スラリー排出口 ４ 粗粉スラリー排出口 ５ 下段サイクロン ５ｄ 口 ６ 流体投入口 ７ 粗粉スラリー排出口 ８，９ 障害物 １０ ２段サイクロン １１ スクリュフィーダ １２ スラリー槽 １３，１６ ポンプ １４，１７ 流量計 １５ 圧力計 １８，１９ サンプル採取槽
【手続補正書】
【提出日】平成９年４月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】従来の１段のみの液体サイクロンでは、粗
粉側スラリ−の中にブロ−ダウン流量比とほぼ等しい割
合の微粉が混入するという欠点があったが、このように
２段サイクロンにし流体投入口６より水等の液体を投入
してブロ−ダウンとブロ−アップを同時に行い、障害物
８の高さを適当に調整すると、粗粉側スラリ−中での微
粉の混入を低減できた。さらに、下段サイクロン５内に
前記した障害物８等を設置し、障害物８の位置の高さを
高くすることによって天井５ａと障害物８の間隔を狭く
してブロ−アップと併用したら、効果はさらに上がっ
た。
粉側スラリ−の中にブロ−ダウン流量比とほぼ等しい割
合の微粉が混入するという欠点があったが、このように
２段サイクロンにし流体投入口６より水等の液体を投入
してブロ−ダウンとブロ−アップを同時に行い、障害物
８の高さを適当に調整すると、粗粉側スラリ−中での微
粉の混入を低減できた。さらに、下段サイクロン５内に
前記した障害物８等を設置し、障害物８の位置の高さを
高くすることによって天井５ａと障害物８の間隔を狭く
してブロ−アップと併用したら、効果はさらに上がっ
た。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】
【実験例】実験装置として、図３に示したような回路の
装置を用いた。図３において、１０は本発明による上段
サイクロン１と下段サイクロン５からなる２段サイクロ
ンであり、１１は粉体供給用のスクリュフィ−ダ、１２
はスラリ−槽、１３は原料スラリ−運搬用のポンプ、１
４は原料スラリ−用の流量計、１５は圧力計、１６は水
搬送用のポンプ、１７は水用の流量計、１８、１９はそ
れぞれ粗粉スラリ−用のサンプル採取槽と微粉スラリ−
用のサンプル採取槽である。スラリ−槽１２にはスラリ
−用のオ−バ−フロ−管を設けた。試料粉体としては、
平均粒子径２０μｍ、真密度２．２ｇ／ｃｍ3 のシリカ
を用い、溶媒には水を用いた。
装置を用いた。図３において、１０は本発明による上段
サイクロン１と下段サイクロン５からなる２段サイクロ
ンであり、１１は粉体供給用のスクリュフィ−ダ、１２
はスラリ−槽、１３は原料スラリ−運搬用のポンプ、１
４は原料スラリ−用の流量計、１５は圧力計、１６は水
搬送用のポンプ、１７は水用の流量計、１８、１９はそ
れぞれ粗粉スラリ−用のサンプル採取槽と微粉スラリ−
用のサンプル採取槽である。スラリ−槽１２にはスラリ
−用のオ−バ−フロ−管を設けた。試料粉体としては、
平均粒子径２０μｍ、真密度２．２ｇ／ｃｍ3 のシリカ
を用い、溶媒には水を用いた。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】本発明の２段サイクロン１０を用いた図３
に示す装置において、ブロ−ダウン１０％とブロ−ダウ
ン２０％でブロ−アップを行った場合の部分分離効率曲
線を図５と図６に示す。ブロ−ダウン１０％（図５）と
２０％（図６）のいずれの条件でも、ブロ−アップ流量
が増加するにつれて、部分分離効率曲線の分離径が粗粉
側へ移動した。また、微粉領域の部分分離効率が低下し
た。これらの原因は、サイクロン中心部での上昇流流速
が増加すること、および、下段サイクロン５に流入する
原液量が減少したために生じたものである。ただし、過
剰なブロ−アップは、スラリ−のブロ−ダウン側への移
動を妨害するため、ブロ−ダウン流量に応じたブロ−ア
ップ比率の上限値がある。
に示す装置において、ブロ−ダウン１０％とブロ−ダウ
ン２０％でブロ−アップを行った場合の部分分離効率曲
線を図５と図６に示す。ブロ−ダウン１０％（図５）と
２０％（図６）のいずれの条件でも、ブロ−アップ流量
が増加するにつれて、部分分離効率曲線の分離径が粗粉
側へ移動した。また、微粉領域の部分分離効率が低下し
た。これらの原因は、サイクロン中心部での上昇流流速
が増加すること、および、下段サイクロン５に流入する
原液量が減少したために生じたものである。ただし、過
剰なブロ−アップは、スラリ−のブロ−ダウン側への移
動を妨害するため、ブロ−ダウン流量に応じたブロ−ア
ップ比率の上限値がある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】次に、ブロ−アップおよびブロ−ダウン流
量を固定して円錐形状の障害物８の高さを移動させた。
この場合の部分分離効率曲線を図７と図８に示す。図７
はブロ−アップ１８．５％、図８はブロ−アップ２７．
０％の場合を示す。図７、図８中の間隔ｈは、円錐状の
障害物８の下端と下段サイクロン５の天井５ａとの間の
寸法を示している。なお、口５ｄは直径１０ｍｍとし、
障害物８は直径８ｍｍ、高さ１２ｍｍとした。間隔ｈを
狭めるにつれて分離径が若干粗粉側へ移動し、さらに、
ブロ−ダウンスラリ−中の微粉の含有率が０％に近づい
た。特に、図７の間隔ｈが３ｍｍの場合は、かなりシャ
−プな曲線が得られている。これは、円錐状の障害物８
を上げることによって口５ｄの面積が狭まり、上段サイ
クロン１からのスラリ−の流入量が低減したためであ
る。
量を固定して円錐形状の障害物８の高さを移動させた。
この場合の部分分離効率曲線を図７と図８に示す。図７
はブロ−アップ１８．５％、図８はブロ−アップ２７．
０％の場合を示す。図７、図８中の間隔ｈは、円錐状の
障害物８の下端と下段サイクロン５の天井５ａとの間の
寸法を示している。なお、口５ｄは直径１０ｍｍとし、
障害物８は直径８ｍｍ、高さ１２ｍｍとした。間隔ｈを
狭めるにつれて分離径が若干粗粉側へ移動し、さらに、
ブロ−ダウンスラリ−中の微粉の含有率が０％に近づい
た。特に、図７の間隔ｈが３ｍｍの場合は、かなりシャ
−プな曲線が得られている。これは、円錐状の障害物８
を上げることによって口５ｄの面積が狭まり、上段サイ
クロン１からのスラリ−の流入量が低減したためであ
る。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】以上のことからして、次のようなことがわ
かる。 （１）２段サイクロンにして、上段サイクロン下部より
ブロ−アップを行うと、分離径の移動および粗粉側へ混
入する微粉の低減が可能となる。さらに、その効果はブ
ロ−アップ流量が増加するにつれて大きくなる。 （２）円錐状の障害物８を設置し、ブロ−アップと併用
して障害物８とサイクロンの天井との間隔ｈを狭めるこ
とで、さらに粗粉側への微粉の混入を防ぐことができ
る。 （３）円錐状の障害物８を設置していない２段サイクロ
ン１０を用いる場合は、ブロ−アップはブロ−ダウンよ
り若干少なくするのが良いと判断される。
かる。 （１）２段サイクロンにして、上段サイクロン下部より
ブロ−アップを行うと、分離径の移動および粗粉側へ混
入する微粉の低減が可能となる。さらに、その効果はブ
ロ−アップ流量が増加するにつれて大きくなる。 （２）円錐状の障害物８を設置し、ブロ−アップと併用
して障害物８とサイクロンの天井との間隔ｈを狭めるこ
とで、さらに粗粉側への微粉の混入を防ぐことができ
る。 （３）円錐状の障害物８を設置していない２段サイクロ
ン１０を用いる場合は、ブロ−アップはブロ−ダウンよ
り若干少なくするのが良いと判断される。
フロントページの続き (72)発明者 井伊谷 鋼一 京都府京都市北区上賀茂本山105番地 (72)発明者 福井 国博 広島県東広島市西条中央３丁目26−54 緑 館２−102 (72)発明者 一色 勇治 広島県東広島市西条町田口2511−５ クレ インヴイラ105 (72)発明者 鈴木 勝典 千葉県市原市五井南海岸８番の１ 宇部興 産株式会社千葉石油化学工場内 (72)発明者 相川 誠 千葉県市原市五井南海岸８番の１ 宇部興 産株式会社千葉石油化学工場内
Claims (6)
- 【請求項１】 上部側面に原料スラリー投入口と上部に
微粉スラリー排出口を備えた上段サイクロンの下端粗粉
スラリー排出口の下に，上部側面にブローアップ用の流
体投入口を備え下端に粗粉スラリー排出口を備えた下段
サイクロンの天井中央部に設けた口を直接連結して２段
サイクロンを形成した液体サイクロン。 - 【請求項２】 下段サイクロンの天井中央部に設けた口
の下に上側に頂点を有する円錐状の障害物を取付けた特
許請求の範囲請求項１記載の液体サイクロン。 - 【請求項３】 円錐状の障害物を下段サイクロンの天井
部に固定して取付けた特許請求の範囲請求項１または請
求項２記載の液体サイクロン。 - 【請求項４】 円錐状の障害物を下段サイクロンの天井
部に対して上下方向に位置調整可能に取付けた特許請求
の範囲請求項１または請求項２記載の液体サイクロン。 - 【請求項５】 上部側面に原料スラリー投入口と上部に
微粉スラリー排出口を備えた上段サイクロンの下端粗粉
スラリー排出口の下に，上部側面にブローアップ用の流
体投入口を備え下端に粗粉スラリーの排出口を備えた下
段サイクロンの天井中央部に設けた口を直接連結した２
段サイクロンを用いて，原料スラリー投入口から原料ス
ラリーを投入し，流体投入口より流体を投入して，上段
サイクロンから下段サイクロンへのブローダウンに加え
て下段サイクロンから上段サイクロンへのブローアップ
を行わせて分離作用を行うようにした液体サイクロンを
用いた分離方法。 - 【請求項６】 下段サイクロンの天井中央部に設けた口
の下に上側に頂点を有する円錐状の障害物を取付けた２
段サイクロンを用いて分離作用を行うようにした特許請
求の範囲請求項５記載の液体サイクロンを用いた分離方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28689696A JP3969771B2 (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 液体サイクロンおよび液体サイクロンを用いた分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28689696A JP3969771B2 (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 液体サイクロンおよび液体サイクロンを用いた分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10128159A true JPH10128159A (ja) | 1998-05-19 |
| JP3969771B2 JP3969771B2 (ja) | 2007-09-05 |
Family
ID=17710409
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28689696A Expired - Fee Related JP3969771B2 (ja) | 1996-10-29 | 1996-10-29 | 液体サイクロンおよび液体サイクロンを用いた分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3969771B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100959586B1 (ko) * | 2008-07-18 | 2010-05-27 | 하나환경산업 주식회사 | 순환모래의 이물질 선별장치 |
| JP2014511265A (ja) * | 2011-02-16 | 2014-05-15 | オークウッド ラボラトリーズ，エル．エル．シー． | 液体サイクロンを使用する微小球の製造 |
| US9021430B2 (en) | 2010-12-21 | 2015-04-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of determining multimedia architectural pattern, and apparatus and method for transforming single-core based architecture to multi-core based architecture |
| JP2021023921A (ja) * | 2019-08-08 | 2021-02-22 | 株式会社ニクニ | 分離システム |
-
1996
- 1996-10-29 JP JP28689696A patent/JP3969771B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100959586B1 (ko) * | 2008-07-18 | 2010-05-27 | 하나환경산업 주식회사 | 순환모래의 이물질 선별장치 |
| US9021430B2 (en) | 2010-12-21 | 2015-04-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of determining multimedia architectural pattern, and apparatus and method for transforming single-core based architecture to multi-core based architecture |
| JP2014511265A (ja) * | 2011-02-16 | 2014-05-15 | オークウッド ラボラトリーズ，エル．エル．シー． | 液体サイクロンを使用する微小球の製造 |
| JP2021023921A (ja) * | 2019-08-08 | 2021-02-22 | 株式会社ニクニ | 分離システム |
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|---|---|
| JP3969771B2 (ja) | 2007-09-05 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070523 |
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