JPS60212256A - 遠心力によつて物質混合物を分離する方法及び装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、物質混合物をケーキ形成室内で、オーバフロ
ーによって洗われる固形物粒子を有するケーキが生成す
るまで遠心分離し、その際ケーキ形成のために同一位置
で沈降させかつろ過することにより、遠心力によって物
質混合物を分離する方法、特に懸濁液から固形物をろ過
及び／又は沈降させる方法、並びに該方法を実施する装
置に関する。

従来の技術 物質混合物を分離する際に遠心力を使用することは、特
に化学工業、製薬工業及び選鉱工業において十分に公知
である。このために使用される遠心分離機は原則的に連
続的に作業する装置及び不連続的に作業する装置に分け
られる。

不連続的に運転すべき遠心分離機の場合には、物質混合
物の個々のノ々ノテは順次に遠心分離に充填されかつ相
前後して処理される。連続的に作業する遠心分離機の場
合には、物質混合物装入は連続的に行なわれ、かつ永久
的に分離された材料は取出される。

連続的に作業する遠心分離機の例は、いわゆる押出型遠
心分が機であり、この場合にはろ過室は軸線方向では密
閉されていすかつスライダが短い距離だけ材料を軸線方
向で移動させる、従って該材料は遠心分離機の軸ａＶｃ
沿って変化する濃度比をもって配置される。

不連続的に作業する遠心分離機の例は、いわゆるデカン
タ−型遠心分離機であり、この場合にはその都度一定の
量の物質混合物がろ過ドラム内に充填され、該ろ過ドラ
ムはその後固形分と液体弁とが完全に分離されるまで回
転し、その後ドラム内に残った固形物ケーキは掻出され
る。　へ 両者の公知の遠心分離機、すなわちデカンタ−型遠心分
離機及び押出型遠心分離機は、一般に物質の分離に課せ
られる要求に関して種々の欠点を有する。

押出型遠心分離機は軸線方向で閉鎖されていないろ過室
で作業するので、これでは低い固形物濃度を有する物質
混合物は処理することができない、それというのも層オ
ーツ々フローの危険が生じるからである。また、押出型
遠心分離機では、ろ布を使用することができないので、
固形物を完全に除去したろ液を製造することもできない
。更に、押出型遠心分離機では、母液と洗浄液との良好
な分離が行なわれないという欠点を有する。また、粒子
（固形物粒子）は押出型遠心分離機では特定の用途の場
合には過度に摩耗される。

デカンタ−型遠心分離機（サイホンを備えたもの又は備
えてないもの）は、就中装入量、すなわち分離効率が比
較的低いという欠点を有する。個々のノζツチは連続し
て処理されるので、遠心分離機の回転数を屡々変えるこ
とが必要であり、このことは極めて高い作業費用を要す
るだけでなく、またエネルギーも浪費する。高い剪断力
のために、この種の遠心分離機では構成費が極めて高い
。また、がたつきの危険も生じる。最後にまた、粒子保
護もなお満足されない、それというのもデカンタルブレ
ードは粒子を極めて粗野に処理するからである。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、高い物質装入量が達成可能であり、し
かも生成物純度、生成物含水率、ろ液清澄度、母液及び
洗浄液の純度、粒子保護及び異物粒子不含性に関する厳
しい基準を満足する、冒頭に述べた形式の物質混合物を
分離する方法並びに該方法を実施する装置を提供すると
とである。

問題点を解決するだめの手段（その１）前記問題点をＷ
（決するだめの本発明方法は、ケーキをケーキ形成室か
ら少なくとも１つの別の処理室に移行させかつ該ケーキ
を処理室内で除湿のために遠心分離することを特徴とす
る。

作用 固形物粒子を転移させる不発−明による手段は、従来の
デカンタ−型遠心分離機では遠心分離中に固形物ケーキ
内にミクロ構造が形成され、該ミクロ構造内で毛細管力
及び付着力が遠心分離力を克服し、従って遠心分離力が
液体を固形物ケーキから追出することができない事態が
生じるという認識に基づく。転移により、ミクロ構造に
洗浄液が接近しやすくなる。捷た、固形物ケーキ内に回
転軸に対して同心的にいわゆる遮断層が形成され、該層
も同様に液体の分離を阻止する。本発明による転移、す
なわち固形物ケーキの構造の弛緩及び新たな配向により
、不利な遮断層も１だ前記ミクロ構造も排除され、従っ
て良好な物質分離が達成される。

問題点を解決する手段（その２） 前記問題点を解決するための本発明による装置は、分離
すべき物質混合物が充填されかつろ過及び／又は沈降に
よってケーキを形成しながら少なくとも部分的に分離す
るケーキ形成室５が設けられ、かつケーキ形成室５と空
間的時間的にケーキを移行させるために接続可能である
処理室２が設けられていることを特徴とする。

作用 本発明の有利な１実施態様では、ケーキ形成室はほぼ円
筒状に構成されており、この場合該ケーキ形成室は処理
室よりも小さい半径を有しかつ両者の室は共通の回転軸
を有する。この構成の場合には、ケーキ形成室も同心的
に処理室内部に配置されている、従ってケーキ形成室内
で形成された固形物ケーキは半径方向で外向きに転移し
ながら処理室内に落下する。との場合、処理室はその軸
方向区間の少なくとも一部分にわたって有利には円錐形
に形成されている、従って円錐形区分に達した材料は乾
燥遠心分離の際に処理室の大きい方の直径を有する　端
区分に向って容易に移動することができ、そこに有利に
は排出接続管片を有する走路が配置されている。

本発明の有利な１実施態様では、処理室が中空軸に固定
されており、かつケーキ形成室が中空軸内に円錐形に配
置された押し棒に固定され一７′ ており、該押し棒が中空軸内で軸線方向で移動可能であ
る。更に、ケーキ形成室内に半径方向に延びる押し棒が
配置されておシ、該押し棒がケーキ形成室の充填内部の
端面を閉鎖し、かつケーキ形成室の充填内部の反対側端
面が半径方向に延びるドラムデートによって閉鎖されて
いる。こうして、ケーキ形成室内で形成された固形物ケ
ーキは両者の室間の相対運動の際に処理室内に落下し、
そこで乾燥遠心分離を行なうことができる。

発明の効果 また、本発明方法は、両者の室の作業時間がその都度の
運動すべき物質混合物に基づき種々に調整可能であり、
従って遠心分離機内に一停滞〃を生じることなく、生成
物の所望の品質が達成可能であるという利点を有する。

例えば乾燥遠心分離が先行処理に比較して過度に長い時
間を必要とする場合には、ケーキ形成室内での前除湿を
回転時間を延長することにより達成し、そうして乾燥遠
心分離時間を短縮することができる。従って、総括すれ
ば、運転ノξラメータ、特に個々の室での回転時間及び
ノ々ツテを、遠心分離機の材料の通過量がいわゆる一狭
路〃を形成することなく至適化されるように調整するこ
とができる。

実施例 次に実施例につき本発明の詳細な説明する。

第１図では、遠心分離機は水平型遠心分離機として構成
されている。中空軸１には、軸線方向で不動の回転する
処理室２が固定されている。

ドラムとして構成された処理室２はろ利３を有する。該
ろ材は円筒形区分３ａ及びそれに引続いた円錐形区分３
ｂ−を有する。円錐形区分３ｂの大きい方の直径の端部
に、排出管片１４を有するいわゆる走路１３が配置され
ている。

ろ液捕集室１５は分離された液体を受容する。

処理室２と同心的に、ケーキ形成室５が押し棒４に固定
され、該押し棒は中空軸１内に配置されている。回転軸
線は引出し何冊３０で示されている。

図示の実施例では、押し棒４は中空軸ｌと同じ回転数で
回転する、従って両者の室２及び５は同じ角速度を有す
る。押し棒４は２重矢印４０の方向で軸線方向で可動で
ある、従ってそれに固定されたケーキ形成室５も軸方向
で可動である。

ボルトリム７によって、処理室２にノールリング９を有
する押し底８が定位置に固定されている。押し底８はケ
ーキ形成室５の内部３２を軸線方向端面で液密に閉鎖す
る。ケーキ形成室５の内部３２の向かい側端面はドラム
ボード１０によって閉鎖され、該ドラムデートは押し底
８に対して一定の距離を有する。

流入管１２を介して、分離すべき物質混合物はケーキ形
成室５の内部３２に導入される。この場合、押し棒４は
、内部３２が一方ではドラムボード１０から・ξソキン
１１を介してかつ他方では押し底８からノξノキン９を
介して密閉されるように調節されている。ケーキ形成室
５内のろ材６は、ろ液グーソング１５内で捕集される液
体の内部３２からの流出を可能にする。ろ材６の上で、
内部３２内に固形物ケーキ５０が形成され、該ケーキに
場合によシ上から洗浄液が衝突せしめられる。ケーキ形
成室５の底に対してろ材６を支持するために、支持金網
２２が間挿されている。（第２図）。

パッチがケーキ形成室５内でその充填後にケーキの形成
下にろ過／沈降により前分離された後、ケーキを中間遠
心分離により前除湿することができる。次いで、固形物
ケーキを必要に応じて数回洗浄液によって洗浄すること
ができる。

その後、押し棒４は第１図の矢印４０に基づき右方に運
動せしめられる。その際ドラムボード１０及び押し底８
は固定位置に維持される、従って固形物粒子ケー■５０
はケーキ形成室５から処理室２内に落下する。ケーキ形
成室５の内部３２から固形物ケーキが落下する際に、そ
こに形成されたミクロ構造体又は遮断層は剥離されかつ
固形物粒子は新たに配列される。押し棒４は第１図では
、全部の固形物ノ々ツジがケーキ形成室５の内部３２か
ら処理室２の円筒形区分３ａに落下するまで、右方向に
運動せしめられる。次いで、押し棒４は第１図において
左方向に運動せしめられ、その際押し板３４は処理室２
の円筒形区分３ａ内に集められた固形物を左方向に処理
室２０円錐形区分３ｂに押す。そこで、固形物５０は除
湿され、その際ろ材３は液体のろ液捕集ケーシング１５
内への貫通を可能にする。

処理室２の円錐形区分３ｂの斜度は、固形物ケーキが僅
かな押し力で走路１３の方向に運動せしめられ、そとか
ら固形物が排出接続管１４を介して装置から排出される
ように選択されている。

第２図には、第１図に円で取囲んだ範囲Ａが詳細に示さ
れている。ケーキ形成室５内での孔１６を透過するろ過
に加えて、いわゆる−側面ろ過〃を適用することができ
る。シーブ１８を有する、ドラムポー）１０に固定され
た支持網１７は、特にろ過室内の上澄みが孔１９を経て
流出するのを可能にする。

自体公知のサイホンカップ２０及びサイホンデカンタ−
管２１を有する、ドラムデート１０に固定されたサイホ
ン装置３６は、ケーキ形成室５内の孔１６が不足するか
又は閉塞した際に孔２５を貫通するる液排出を可能にす
る。この場合には、ケーキ形成室のシーブ６の下での液
柱の落差１１が有効に作用する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の１実施例の断面図及び第２
図は第１図にＡで示した範囲内を詳細に示す図である。 ｌ・・中空軸、２・・・処理室、３ａ・・円筒形範囲、
３１〕・・・円錐形区分、４・・押し棒、５　ケーキ形
成室、８・・押し底、１０・ドラムボード、１２・・流
入管、１３・・走路、１４・・・排出管片、１７・・・
支持網、１８・・シーブ、２０・・サイホンカップ、２
トサイホンデカンター管、３０・・・回転軸線、３２・
・充填室内部、３４・・・押し板、３６・・サイホン装
置 二１グ１ｐノ ↓ 壷 ２・・・　木工ｅｉε ダー・・グーＸ形Ａｔ 二ＥＥｉ：２ ＡＩ Ｓ・−ケーＮ彰へ室

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　物質混合物をケーキ形成室内で、オーツ々フローに
   よって洗われる固形物粒子を有するケーキが生成するま
   で遠心分離し、その際ケーキ形成のために同一位置で沈
   降させかつろ過することにより、遠心力によって物質混
   合物を分離する方法において、ケーキをケーキ形成室か
   ら少なくとも１つの別の処理室に移行させかつ該ケーキ
   を処理室内で除湿のために遠心分離することを特徴とす
   る、遠心力によって物質混合物を分断する方法。 ２　ケーキを移行させる際に固形物粒子をケーキ内で転
   位させる、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、　ケーキをケーキ形成室内で遠心分離による前除湿
   にかける、特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方法
   。 ４　ケーキを洗浄液で１回以上洗浄する、特許請求の範
   囲第１項から第３項までのいずれか１項記載の方法。 ５　ケーキを転移の際に半径方向外向きに遠心力を作用
   させて落下区間を落下させかつ／又は傾斜面上を運動さ
   せる、特許請求の範囲第１項から第４項寸でのいずれか
   １項記載の方法。 ６　固形物粒子を有するケーキが形成されるまで、物質
   混合物を少々くとも部分的に分離するろ過ドラムを有す
   る、遠心力によって物質混合物を分離する装置において
   、分離すべき物質混合物が充填されかつろ過及び／又は
   沈降によってケーキを形成しながら少なくとも部分的に
   分離するケーキ形成室（５）が設けられ、かつケーキ形
   成室（５）と空間的時間的にケーキを移行させるために
   接続可能である処理室（２）が設けられていることを特
   徴とする、遠心力によって物質混合物を分離する装置。 ７　ケーキ形成室（５）がほぼ円筒形である、特許請求
   の範囲第６項記載の装置。 ８　ケーキ形成室（５〕が処理室（２）よシも小さいろ
   過／沈降半径を有し、かつ両者の室（２゜５〕が共通の
   回転軸（３０）を有する、特許請求の範囲第６項又は第
   ７項記載の装置。 ９　処理室（２）がその軸線方向区間の少なくとも一部
   分にわたって円錐形に形成されている、特許請求の範囲
   第６項から第７項までのいずれか１項記載の装置。 １０　両者の室（２，５）が相対的に軸線方向で移動可
   能に支承されている、特許請求の範囲第６項から第９項
   寸でのいずれか１項記載の装置。 １１　処理室（２）が中空軸（１）に固定されており、
   かつケーキ形成室（５）が中空軸（１）内に円錐形に配
   置された押し棒（４）に固定されており、該押し棒が中
   空軸（１）内で軸線方向で移動可能である、特許請求の
   範囲第６項から第１０項までのいずれか１項記載の装置
   。 １２　ケーキ形成室（５）内に半径方向に延びる押し底
   （８）が配置されており、該押し底がケーキ形成室（５
   ）の充填内部（３２）の端面を閉鎖し、かつケーキ形成
   室（５）の充填内部（３２）の向かい側端面が半径方向
   に延びるドラムボーｌ’（１０）によって閉鎖されてい
   る、特許請求の範囲第６項から第１１項までのいずれか
   １項記載の装置。 １３　ケーキ形成室（５）が押し底（８）及びドラムセ
   ード（１０）に対して相対的に移動可能であり、その場
   合ドラムボード（１０）と押し底（８）との間の距離が
   一定に維持される、特許請求の範囲第１２項記載の装置
   。 １４　処理室（２）がドラムデート（１０）と押し底（
   ８）との間の範囲（３２）内でほぼ円筒形である、特許
   請求の範囲第１３項記載の装置。 １５　ケーキ形成室（５）がその円錐形区分（３ｂ）に
   面した端部に半径方向の押し板（３４）を備えており、
   該押し板が室（２，５）の間の相対運動の際に処理室（
   ２）の円筒形範囲を特徴する特許請求の範囲第１４項記
   −載の装置。 １６　流入管（１２）がドラムセードφ（１０）を回転
   軸線（３０）に対して同心的に貫通する、特許請求の範
   囲第６項から第１５項までのいずれか１項記載の装置。 １７　処理室（２）の開放端区分に走路（１３）が配置
   されている、特許請求の範囲第６項から第１６項までの
   いずれか１項記載の装置。 １８　走路（１３）に排出管片（１４）が配置されてい
   る、特許請求のｆｌＩＪ囲第１７項記載の装置。 １９　ドラムボード（１ｏ）にンーブ（１８）を有する
   支持網（１７）が配置されている、特許請求の範囲第１
   ２項から第１８項寸でのいずれか１項記載の装置。 ２０　ドラムボード（１０）にサイホンカップ（２ｏ）
   及びサイホンデカンタ−管（２１）を有するす、イホン
   装置（３６）が設けら２．れている、特許請求の範囲第
   １２項から第１９項までのいずれか１項記載の装置。