JPH11514925A - 液体浄化用完全反応装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は浄化すべき液体を収容するタンク（２）と、前記浄化すべき液体をその中に泡の形式で分散されているガス状物質と共にタンク（２）に導入する複数の上部噴射器（３）と、タンク（２）の内部に配設され回転シャフト（41）と連結された１つ又は複数の羽根（40）と、前記上部噴射器（３）に対して低い位置で液体を吸引しかつタンク（２）に再度導入する第１の阻止手段（21）と共働する１つ又は複数の中間噴射器（17，28）とを具備する液体浄化のための反応装置（１）に関する。前記反応装置は前記タンク（２）の中に中間の高さで配設された少なくとも１つの低位置箱（９）を具備し、該箱（９）は浄化段階で下降する液体（８，19）を受取り、前記液体を吸引し前記タンク（２）の中に再度流入させる阻止手段（91）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】 液体浄化用完全反応装置 本発明は液体の浄化を行うのに適した、特に再生紙の水性懸濁液の脱インキを 実施するのに適した、完全反応装置に関する。 公知のように、浮遊選別を用いて再生紙の繊維懸濁液の脱インキを行う装置が 紙加工の分野において用いられている。特に液体浄化としての公知の技術に属す る反応装置は本発明の同じ供託者のために登録された参照番号MI93A001455の特 許に記載されている。前記反応装置は実質的に円筒状タンクで形成され、このタ ンク内で浄化されるべき液体は、浄化されるべき懸濁液の自由表面の直下のタン ク自身に対して周囲に配設されている一連の噴射器によって導入される。 浄化されるべき懸濁液は供給パイプラインを通ってタンクにポンプで送られ、 このパイプラインに並列に外部に連通する吸引パイプラインが配設されている。 供給パイプラインを通る液体はベンチュリ効果により、吸引パイプを通って外部 から空気を吸い上げ、タンクの内部に、浄化されるべき懸濁液で形成され空気の 泡が分散されたエマルジョン（乳状液）が導入されるようにする。 化学的な試薬の存在により助長された空気の泡は液体中に存在する不純物を捕 えこれを運び去り、液体を浄化する。不純物を伴う泡の群を形成することになる 第１の浮遊選別はこのようにして実現される。前記の泡は表面に向って上昇し、 ここで回転するへらが泡を排出導管に向って運び、一方、液体は吸引フードが設 けられているタンクの底に向って下降する。 液体はしたがって他の吸引パイプラインに並列に連結された他の 分配パイプラインを通って前記吸引フードにより吸い上げられ、他の噴射器によ りタンクの中央位置に再度導入され第２の浮遊選別を受けるようにする。 こうしてすでに部分的に浄化された液体は、上記した同じ方法により、タンク の中に再度導入され、下降中に、上昇しかつ再び不純物を伴う空気の泡により洗 浄が妨害されるようになる。 液体が第２回目にタンクの底に設けられた吸引フードに再度流入した時、浄化 サイクルは実質的に終了し、そして液体はポンプにより運ばれ使用される。 この公知の技術は、浄化が、カスケード連結で設けられ処理されるべき液体の 最適の浄化が得られるようにした前記種類の２つの機械設備を常時用いることに より達成されることを含んでいる。 本発明は、公知の技術に属する反応装置と、特にここに述べた特許の反応装置 と同じ大きさを有し、公知の技術によりカスケード連結で配設された、公知の技 術に属する前記２つの反応装置を用いて得られるのと同じ程度の浄化を達成する ことのできる完全反応装置を実現することを目的とするものである。 上記の目的は、主請求の範囲に記載の下記の構成要件からなる液体浄化用反応 装置を実現することにより達成されるが、この反応装置は、 − 浄化されるべき液体を収容するのに適したタンク、 − 前記タンクに対して周囲に、浄化されるべき液体の自由表面 に対応して配設され、前記浄化されるべき液体をその中に分散された泡の形式の ガス状物質と共にタンク自体に導入するのに適した、複数の上部噴射器、 − 前記タンクの内部に配設され回転シャフトに連結されて回転し液体に浸漬 して前記液体を撹拌するようにしている１つ又は複数 の羽根、 − 前記タンクの底部に配設され前記上部噴射器に対して低い位置で液体自体 を泡の形式の分散したガス状物質と共に吸い上げ該液体をタンクに再度導入する のに適した第１の阻止手段と共働する、１つ又は複数の中間の噴射器、 − 前記液体の自由表面から、前記液体から捕捉した不純物を伴う前記泡によ って形成された泡の群を運び去るのに適した排出手段 を具備し、前記反応装置が、中間の高さで前記タンクの内部に配設され浄化中 に下降液体を受取るのに適した少なくとも１つの低い位置の箱を具備し、前記低 位置の箱に、前記液体を吸引し前記タンクの内部に流入するのに適した第２の阻 止手段が設けられていることを特徴としている。 有利には本発明の完全反応装置は２つのユニットに代えて１つの独特の作動ユ ニットを設けることができ、同一の浄化効率が小さな障害のもとに得られるよう にする。 さらに有利には独特の作動ユニットの設置によりパイプラインの長さと弁の数 とが減少され設備費と保守の費用とが軽減される利点がある。 最後ではない利点はまた、２つに代えて１つの独立の反応装置を用い、泡と共 に必然的に移動される浄化液体の量が減少されることである。 好ましい実施態様によれば、前記低位置の箱は、底が僅かに円錐形で中心に向 って収れんしタンクの内部に高さの実質的に中間の位置に配設された実質的にた らいの形状を有している。 前記タンクの底と前記たらいの内部とに液体の阻止手段が設けられる。これら 阻止手段は円錐台形状で上方に収れんする形状のフードで形成され、このフード に対し横方向に、パイプラインに連結さ れたポンプにより液体を再びタンクの内部に運ぶパイプラインが分岐している。 要約すると、前記タンクの高さの中間の位置に配設されたこの低位置の箱の存在 によりタンク内部で浄化される液体のさらなる浮遊選別が行われる。 前記の目的と利点は一例として与えられているがこれに限定されず添付の図面 に示されている本発明の好適な実施態様の記載によってさらに明らかとなる。図 面において、 図１は本発明の反応装置の作動時の流れの方向の縦断面図を示し、 図２は回転羽根の１つが取付けられたところを示す図１の反応装置の頂面図を 示し、 図３は本発明の反応装置に設けた各羽根に適用されるじゃま板の頂面図を示し 、 図４は図３のじゃま板の断面図を示し、 図５は図４に示されるじゃま板の一部の拡大図を示す。 図１が示すように、全体が１で示される本発明の反応装置は円筒形のタンク２ で形成され、タンク２の中に、タンク自体に対して周囲に配設された一連の上部 噴射器３が、第１の供給パイプライン６により、前記パイプライン６が接続され る供給マニホルド４から流入する浄化されるべき液体を導入する。 浄化されるべき液体が方向10に沿って噴射器３に通じる第１の供給パイプライ ン６を通って流れる時空気を外部からベンチュリ効果により吸い上げる第１の吸 引パイプライン５が、供給パイプライン６に並列に配設されている。これにより 、浄化されるべき液体で形成され、化学的試薬の存在により助長され液体の中の 不純物を捕捉する泡となっている空気と混合された、乳状液が、タンクの内部に 導入される。 このようにして、泡を発生させる第１の浮遊選別が得られ、この泡は回転羽根 ７によって泡が取出される表面に向って移動され回転羽根７は泡を排出導管12に 向って運ぶ。 方向８に沿って下降する液体はしたがって低位置の箱９によって中間の高さで 受取られ、箱９は図に見られるようにその底91がタンクの中心に向って収れんす るたらいの形状を呈している。 フード92で形成された阻止手段が前記低位置の箱９の内部に配設されている。 前記フードは上方に向って収れんしパイプライン93と連通する円錐体であり、パ イプラインにより図示しないポンプ手段が、13の方向に沿って第２のマニホルド 14に向って移動される液体を吸い上げる。 第２の供給パイプライン15が前記第２のマニホルドから分岐している。外部と 連通し前記第２の供給パイプライン15を通って流れる液体がベンチュリ効果によ って空気を吸い上げることができるようにする第２の吸引パイプライン16が、第 ２の供給パイプライン15と並列に配設されている。 この液体はしたがって、低位置の箱９の上方で前記上部噴射器３の下方に配設 された第１の中間噴射器17によって、低位置の箱９の上方に直ちに再度導入され る。 すでに浄化されている液体の第２の浮遊選別が前記第１の中間噴射器17と同様 に生じる。実際には、再度導入された液体で乳化された空気が液体中に依然とし て存在する不純物と混合され、回転羽根７により取除かれ排出パイプライン12を 通って押出される泡の形式で、表面に到達する。 19で示され図１に示されるように上部噴射器３によりタンクに再度導入される 液体の第１の部分が、低位置の箱９に再度流入し低位置箱９から方向13に沿って 再度流れるようにされ、一方20で示され る第２の部分がタンクの底に向って流入する。 タンクの底に、全体が21で示される第２の阻止手段が設けられる。前記阻止手 段は、上方に向って収れんする円錐体のフード22と、このフード22に連結されポ ンプ手段により浄化された液体を吸引することのできるパイプライン23とを具備 している。 液体の一部24は利用するためにあり、そして“受け容れられ”るものであり、 一方残りの部分25は第３のマニホルド26に流入しここから第３のパイプライン27 とさらなる中間噴射器28とを通って、タンクの中に、前記第３の供給パイプライ ン27に並列に配設された第３の吸引パイプライン30を通りベンチュリ効果により 吸い上げられる空気との乳状液として、再度導入される。 方向29に沿ってタンクの底に向って流れる液体はしたがって全く完全に浄化さ れたものとなる。 液体がタンク２の内部で何回も走行し、タンク内で多くの浮遊選別が実現され これにより通常はすでに述べた特許の公知の技術に属する２つの反応装置を用い て得られるのと同一の結果を得ることができるということが、前記したことを包 含するのを可能にする。 図１に示すタンク２の内部に、図２にもその１つが見られる。複数の羽根40が 設けられる。垂直シャフト41により比例モーター群42と連結された前記羽根が回 転するよう設けられタンク７に収容された液体に乱流を発生させる。 前記羽根の表面は多孔質材料からなりそのため各羽根は実質的に反応装置を形 成し、この反応装置は空気の泡と浄化されるべき液体との間の即座の交換を容易 にしまた空気の泡による汚染物質の捕捉を容易にする。 全体が50で示され図３の平面図に示されているじゃま板が各羽根40に付与され 、発生された乱流を安定化する。前記じゃま板は図に 見られるように円板51で形成され、この円板の表面に、特に図４と５が示すよう に、複数の開口52が設けられている。 前記開口は、円板51に複数の長手方向の溝52を剪断し剪断された材料の一部を 曲げて複数の舌片53を形成しこれら舌片の各々が角度54で上方に傾斜するように して、得られるものである。 この傾斜角54は実質的に、浄化されるべき液体中に分散されたガス状物質の上 昇速度と円板51自体の回転速度とを合成して得られる合成速度が傾斜する角度と 同じである。 このようにして、方向80に沿った下降液体の流れと方向90に沿った液体によっ て捕えられた不純物を含有する上昇空気泡の流れとの安定化が得られる。 さらに、前記開口52が、円板51を分割した90°の４つの全ての象限に得られ、 任意の象限に得られた開口52と対応の舌片53とが次の象限に得られた開口と対応 の舌片とに直角となるように配列され、それにより浄化効率の向上がもたらされ るようにすることがわかる。 低位置箱９と共にじゃま板50の存在は、本発明の完全反応装置にとって浄化効 率の向上を可能にし、浄化効率を公知の技術に属しカスケード連結で配設された いくつかの反応装置によって達成される浄化レベルと同等にする。 実施段階の間ある種の変更を本発明の反応装置に行うことができ、又は上記の 方法と同じ思想に基づく場合には本発明により保護されると考えられる変形例を 構成することにより変更がなされる。 実施段階において回転羽根又は反応装置自体を形成する外方に向う覆いの異な った手段のある種の変更を本発明の反応装置において行うことができる。 したがって、前記反応装置は任意の形状又は寸法で実現できるこ とが明らかである。

【手続補正書】 【提出日】１９９９年１月２８日 【補正内容】 【図４】 【図５】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．浄化すべき液体を収容するタンク（２）と、 前記タンクの周囲に浄化すべき液体の自由表面に対応して配設され前記浄化す べき液体を該液体の中に泡の形式で分散されているガス状物質と共に前記タンク （２）に導入する、複数の上部噴射器（３）と、 前記タンク（２）の内部に配設され回転シャフト（41）に連結され前記液体の 中に浸漬して該液体を撹拌する１つ又は複数の羽根（40）と、 前記タンク（２）の底に配設され前記上部噴射器（３）に対して低い位置で前 記液体をその中に泡の形式で分散しているガス状物質と共に吸引し前記タンク（ ２）に再度導入する第１の阻止手段と共働する、１つ又は複数の中間噴射器（17 ，28）と、 前記液体の自由表面から、該液体から捕捉された不純物を伴う前記泡によって 形成された泡を押出す排出手段（７，12）、 とを具備する液体浄化のための反応装置において、 前記タンク（２）の内部に中間の高さで配設され浄化する間下降する液体（８ ，19）を受取る少なくとも１つの低位置の箱（９）を具備し、該低位置箱（９） には前記液体を吸引し該液体を前記タンク（２）に再度流入させる第２の阻止手 段（91）が設けられていることを特徴とする液体浄化のための反応装置。 ２．前記低位置箱（９）が、底が中心に向って収れんするたらいの形状の容器 で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の反応装置。 ３．前記液体を吸引し該液体を前記タンク（２）の内部に流入させる前記阻止 手段（21，91）が、ポンプ手段と共働して前記液体を 吸引するパイプライン（23，93）に連通する上方に収れんした円錐体のフード（ 22，92）で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の反応装置。 ４．前記液体の自由表面から、前記液体により捕捉された不純物を伴う前記泡 によって形成された泡を押出す前記排出手段が、前記回転シャフト（41）に連結 された回転羽根（７）と、前記液体の自由表面に対応して前記タンク（２）の内 部容量と連通する排出導管（12）とを具備していることを特徴とする請求項１に 記載の反応装置。 ５．前記噴射器（３，17，28）が浄化すべき液体の供給パイプライン（６，15 ，27）と連結され、前記噴射器の各々が、大気に連通しかつ前記供給パイプライ ン（６，15，27）を流れる流体がベンチュリ効果により周囲から空気を吸い上げ る吸引パイプライン（５，16，30）に、並列に接続されていることを特徴とする 請求項１に記載の反応装置。 ６．前記回転羽根（40）の１つ又は複数に円板（51）で形成されたじゃま板（ 50）が設けられ、該じゃま板には液体浄化中の液体の下降流（80）と前記液体の 中に分散されたガス状物質の上昇流（90）とを通過させる複数の貫通開口（52） が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の反応装置。 ７．前記開口が前記円板（51）に形成された複数の溝（52）で形成され、該溝 の各々は前記円板（51）の平面に対して角度（54）で上方に傾斜して配設された 舌片（53）により区画されていることを特徴とする請求項６に記載の反応装置。 ８．前記溝（52）と前記舌片（53）とが、前記円板（51）が分割された90°の ４つの象限の全てに形成され、前記溝（52）と前記舌片（53）とが前記象限のい ずれかに位置し相互に平行でありまた他 の次の象限のいずれかに形成された溝（52）と舌片（53）とに直角となっている ことを特徴とする請求項７に記載の反応装置。 ９．前記回転シャフト（41）が、機械的に連結された比例モーター群（42）に よって回転するよう設けられていることを特徴とする請求項１に記載の反応装置 。