JPS6129765B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明の分野 本発明は懸濁液中の懸濁固体を分離する過装
置、特に懸濁液から懸濁固体を分離後、空気圧力
によつて懸濁固体から液体を抽出するように構成
されている過装置に関連する。

本発明の背景 スラリのような懸濁液から懸濁固体を分離する
材を有する過装置では、スラリから分離され
た固体から過剰液体を除去することが必要な場合
がある。この装置の一つは工業用機械加工操作に
使用される型式の冷却剤回収装置で、この装置で
は機械加工で発生する廃物粒子から冷却剤を分離
する処理が行われる。この冷却剤は回収されて機
械加工操作に再循環される。材によつて分離さ
れた廃物粒子は通常スラツジになる。このスラツ
ジは過剰の液体を保有しているため取扱いと処理
に問題がある。他の型式の懸濁液過装置では、
上記のように液体を分離するのではなく固体を再
使用のため回収することが必要な場合もある。こ
の目的の装置では、加熱その他の方法によつて分
離固体の乾燥を最小限にするか又は省略するため
できるだけ多量の液体を除去することが望まし
い。

洗炭で発生する冶金用石炭微粉の回収はこの一
つの応用例で、この微粉炭を冶金に使用するため
微粉からできるだけ大量の洗液を抽出することが
望ましい。他の型式の懸濁液過装置では液体と
固体を再使用のため回収することが必要である。

本発明は、上記要求に対応し、微粉から大量の
溶液を抽出できる過装置を提供することを目的
とする。

本発明によれば、液体から分離された懸濁固体
から水分を除去する新規な過装置が得られ、こ
の固体は懸濁液を通す材又は隔壁上に蓄積す
る。

上記の操作は一般に、過部を有する圧力容器
内に懸濁液を導入し、固体をこの過部上に蓄積
することによつて行われる。この容器には過部
の全表面積が包まれるように材が充填される。
懸濁液が過部を通つて流動すると、懸濁固体が
過部に蓄積され液はこれを通過する。過部
上に蓄積した固体層の厚さが大きくなり過が困
難になつた時点で容器内への懸濁液の流入を停止
し、空圧装置を作動して容器内に空気圧力を加え
る。この圧力で過部に蓄積された固体から更に
液体が流動し、過部から次第に懸濁液を移動し
て蓄積固体の加圧空気に対する暴露面積を増加す
る。暴露固体に加わる空気圧力で過部上の固体
が絞られて余分の水分が除去されケーキ層が形成
される。過部から過剰の液体を移動した後、残
りの液体を容器から排出し、空圧を解除する。次
にケーキを過部から離して容器から取り出す。

上記の装置は、過部に蓄積されたほぼ無通気
性の懸濁固体から液体を抽出するのに適当であ
る。しかし、もし分離した懸濁固体に通気性があ
れば、本発明装置の過部に重ねて液体不透性の
可撓性カーテンを設ける。このカーテンは過部
から一定間隔離し、過部を水が通るように配置
される。過部から次第に液体を移動する空気加
圧によつて可撓性のカーテンは過部に蓄積した
固体に押し付けられ、上記のように液体を抽出す
る。

以下本発明を添付図面によつて説明する。図示
の本発明の過装置は全体が１０で示される。こ
の装置は、壁を構成する有孔過部１４を有す
る容器１２、該容器内に懸濁液を導入する流体入
口装置１６、過部１４の表面に蓄積する懸濁固
体Ｓ（第２図）を圧縮する液体不透過性可撓性カ
ーテン１８、及び液体に空気圧力を加えて蓄積固
体を過部に向けて圧縮する空圧装置１９を有す
る。容器１２は適当なフレーム構造体１３上に支
持される。

図示の容器１２はほぼ円筒形で、過される懸
濁液の懸濁物質の出口１７を構成する直立壁部１
５、頂部２０及び底部２２を有する。この容器は
後述のように、これに加える大気圧以上の圧力に
耐える耐圧構造を有する。

直立壁部１５は上方円筒端部２３を有し、これ
に過部１４が取り付けられる。図示のように、
過部１４はワイヤスクリーン２４を含み、この
網目は材作業に必要な大きさよりも大きい。こ
のワイヤスクリーン２４は、上方円筒端部２３に
取付けられる。らせん状に巻いたロツド２６は、
上方円筒端部２３と下端部２８の間に取付けら
れ、上方円筒端部２３と下端部２８で固定され
る。このらせん状ロツド２６には、複数の直立補
強棒３０が所定角度間隔で固定され、直立補強棒
３０は、上方円筒端部２３と下端部２８に固定さ
れる。

上方円筒端部２３にはヒンジ３２によつてドー
ム形のカバー３４がヒンジ連結される。カバー３
４と上方円筒端部２３の相互嵌合縁は適当なシー
ル用ガスケツト（図面省略）によつて密封され
る。

出口を構成する円筒状の底部２２は、下端部２
８に溶接された倒立切頭円錐形部材３６を有す
る。例えば、滑動弁３８ａの形式の閉鎖装置３８
は開口部３９に隣接して円錐形部材３６に摺動可
能に取付けられ、選択的に開口部１７を開閉し、
後述のように液体をほぼ含まないケーキを排出す
る。閉鎖装置３８は従来型式の２方向ソレノイド
弁又は空動弁でよく、この閉鎖装置となる滑動弁
３８ａは開放位置（第２Ａ図）と閉鎖位置（第２
図）との間で開口部１７上で移動できる。

図示の実施例の過部１４は、ワイヤスクリー
ン２４に重なるように容器１２の内部に配置され
る材スリーブ４０を含む。しかし過装置１０
の使用目的によつては上記のような材スリーブ
を使用せず、網目スクリーン、又は別の材を必
要としないように変型した壁構造を使用するこ
とも可能である。図示の材スリーブ４０は、織
布又は不織布の有孔材料で作られた管状スリーブ
である。このような材物質は業界で公知であ
る。

第６図に示すように、材スリーブ４０は容器
１２の上端に取り外し可能に取り付けられる。
材スリーブ４０の上方自由端は帯金４２上で折り
曲げ、円形断面のロツド４４と、垂直方向に一定
距離離れている弾性Ｏ−リング４５との間に解放
可能に挾持される。帯金４２をロツド４４とＯ−
リング４５の間に装着すると材スリーブ４０は
帯金４２の上下で確実にクランプされる。

第１図及び第２図の材スリーブ４０の下端に
は円形断面の帯金４６が袋縫いで支持される。帯
金４６は図示のように円錐形部材３６の表面に
材スリーブ４０を閉鎖接触させる。

容器１２の容量は中空密閉ドラム４８によつて
減少し、従つて後述のようにあとから容器内に注
入される加圧空気量も減少する。ドラム４８はこ
の上下両端部に固着された円筒軸５０によつて容
器と同軸位置に配置される。円筒軸５０は相補的
開放端部の円筒形支持部、即ちボス５２に挿入さ
れる。

円筒形ボス５２は放射脚５５（第５図及び第６
図）によつて環状帯金５４に固着して星形構造
体、即ちスパイダ５６を形成する。スパイダ５６
は帯金５７上に載る。従つてドラム４８とこれに
連結されたスパイダ５６は容器から取り出すこと
ができる。

液を捕集するトラフ５８が容器１２の下方の
外部周囲に配置される。このトラフ５８は環状の
ベース６０と直立フランジ６２とで構成される。
液出口６４がベース６０に設けられる。

トラフ５８のカバー６５が過部１４の周囲に
配置され、このカバーは還状のフード６６を含
み、フード６６は還状の頂板６８と下向きのフラ
ンジ７０で構成される。下向きフランジ７０と直
立フランジ６２との間には取外し可能の側壁７２
が設けられているからこれを取外して過部１４
に接近することができる。

第１図、第２図及び第５図に示されるように液
体入口装置１６は、ポンプ（図面省略）及び懸濁
液タンク（図面省略）からの配管を含む。ポンプ
はＴ型連結管７８（第５図）の分枝管７６に接続
される。この共通管８０は、容器１２の円錐形部
材３６内に延び出し、導入管８２に連結される。
分枝管８１が懸濁液をタンクに還流するため排出
管に接続される。導入弁８３は、タンクから容器
１２に対する流量を制御するため分枝管７６に設
けられ、出口弁８５が懸濁液を容器１２からタン
クに流入させるため分枝管８１に接続される。

導入管８２の開口部８７は滑動弁３８ａの滑動
通路に向けられ、この滑動弁３８ａは第１図に示
す開口部閉鎖位置と、第２Ａ図に示す開放位置と
の間で移動できる。この滑動弁３８ａは、適当な
加圧流体源に接続された流体作動シリンダ８８で
作動される。

本発明によれば、可撓性カーテン１８は容器１
２内にその上端部が吊り下げられ、この下端部は
容器側壁から離れているから、懸濁液が流入する
過部に連結する環状室９２が形成される。この
カーテンはゴム又はプラスチツクのような、可撓
性と液体不透過性を有する材料で作られている。

カーテン１８は成形による一体構造に作ること
もでき、又複数のシートで構成することもでき
る。

第５図に示すように、カーテン１８は管状スリ
ーブ構造で、接着剤の加硫又は熱封によつて隣接
縁部を結合した複数のパネル９４で構成され放射
状方向の複数の連結部９６を形成する。全パネル
９４の合計幅は過部１４で容器１２の内周に一
致するように選択される。容器１２を懸濁液で充
填すると、カーテンに縦方向の剛性を与える連結
部９６のため、第３図の左方に示すようにパネル
９４は過部１４の表面から内側に不規則間隔位
置に変形する。このようにして、容器内の懸濁液
の大部分は、過部１４とカーテン１８の間の環
状室９２から過部１４を通して流動する。容器
がからで正常気圧状態の場合には、カーテンの１
８のパネルは第１図に示すようにゆるい不規則状
配置になる。

第６図に示すように、カーテン１８の上端部は
１対の帯金５７と１００の間にねじ１０２で固着
される。外側の帯金１００は、溶接などで容器１
２に固着された環状ロツド１０４と、帯金１００
の縁部を弾性保持するＯ−リング４５との間で取
外し可能に装着される。ロツド４４と１０４、及
びＯ−リング４５はそれぞれ帯金４２と１００に
対する二つの接触層を構成する位置に配置されて
いるから、Ｏ−リング４５は帯金４２と１００の
両者を共通に保持していることに注意すべきであ
る。カーテンを必要としない過装置を使用する
場合には、単一の帯金（図面省略）をロツド１０
４とＯ−リング４５との間に配置して過装置１
０を組立てることができる。帯金１０４と５７は
又、スパイダ５６の帯金５４を支持するのにも利
用される。

頂部２０上に設けられた空圧装置１９は、カバ
ー３４上に装着され圧縮空気のノズル１０６を含
む。ノズル１０６は配管によつて適当な圧縮空気
源（図面省略）に接続される。圧縮空気源は普通
型式のもので、所望の圧力と空気量を供給するも
のでよい。普通型式の空気圧縮機は約７Kg/cm²の
空気を供給する。

適当な加圧空気源に接続された吹出し装置１０
８が容器１２の上下の外側に固着された支持部１
１０に連結される。この吹出し装置１０８は、
過部に蓄積したケーキを除去するのに使用され
る。第７図に示すように、スクリーン２４と材
スリーブ４０の長手方向に延びる別の膨張管装置
１１２を使用して材から固体を分離する。図示
のようにこの膨張管装置１１２が適当な加圧流体
源との接続によつて仮想線の位置まで膨張される
と固体層が分離される。

上記過装置１０を操作する際は、閉鎖装置３
８を閉じてからポンプ（図面省略）で懸濁液を容
器１２の底部２２にタンクから導入弁８３と分枝
管７６、共通管８０及び導入管８２を経て導入す
る。他の分枝管８１の弁は閉じているから懸濁液
がタンクに還流することはない。

懸濁液中の懸濁固体、例えばカオリンのよう
に、スクリーン２４上にかなりの厚さに蓄積する
と空気流に対して不透過性になる固体を含んでい
る場合には、懸濁液を導入する前にカーテン１８
は除去できる。カーテン１８は、カバー３４を外
し、帯金１００をロツド１０４とＯ−リング４５
との間の密着接触から除去することによつて取り
外すことができる。別の帯金をカーテン用ロツド
１０４の代りに使用することができる。スパイダ
５６も同様に帯金５７上の載置位置から上昇でき
ることに注意すべきである。カーテン１８を除去
後、スパイダの帯金５４を代りの帯金上に載せる
こともできる。

懸濁液を連続的に容器内に導入すると、過部
１４で過されて固体が蓄積する。液はトラフ
５８内に落下し、処置又は回収のため出口６４か
ら流出する。カオリンのような固体は過部１４
に蓄積し、この蓄積層が厚くなると流動抵抗が増
加し、従つて懸濁液が容器内に充填して圧力が増
大する。感圧器（図面省略）で検出される圧力が
所定の圧力値に達すると、タンク入口に接続され
た導入弁８３が閉じて容器に対する流入が停止さ
れる。

次に圧縮空気ノズル１０６を開いて１気圧以上
の空気圧を容器内に維持する。この加圧で懸濁液
は過部１４上の固体蓄積層を通して流動を継続
する。容器内の液面レベルが低下するから、この
圧力で材スリーブ４０上に蓄積した固体は圧縮
されて更に液体が抽出される。これと同時に暴露
固体を通る空気流によつて蓄積固体が乾燥され
る。このようにして蓄積固体はほぼ液体を含まな
いケーキ状になる。

液面レベルが過部１４より下方に低下した
時、弁８５を開いて導入管８２と分枝管８１を経
て容器から残りの懸濁液を吸引し、懸濁液のタン
クに還流する。次に滑動弁３８ａを開く。ケーキ
状固体を、図示のように容器の外側に設けられた
空気吹出し装置１０８のようなケーキ破壊装置、
及び／又は第７図に示すように膨張管装置１１２
を膨張させることによつてケーキを破壊して分離
する。破壊ケーキ片は開口部３９からホツパ内に
落下する。ケーキ除去後の操作を再開するには、
滑動弁３８ａと出口弁８５を閉じ、導入弁８３を
開いてポンプで懸濁液を再び次の過のため容器
内に送り込む。

懸濁固体が過部１４を通る液体に大きな流動
抵抗を与えない場合には、懸濁液導入前にカーテ
ン１８を装着する。懸濁液は容器の過部１４に
送られ第４図に示される過部で過される。懸
濁固体は過部１４の材スリーブ４０上に蓄積
し、液は前述のようにトラフ５８に捕集され
る。過圧力が設定点に達した時、又は一定の時
間経過後、ポンプに接続された弁８３を閉じてタ
ンクからの流動を停止する。空圧装置１９を作動
して連続流を過部に送り、又前記のように液体
レベルが次第に低下した時、空気圧力を液体上方
のカーテンの露出表面に加えて固体蓄積層から更
に液体を抽出、即ち絞り出すと、液体レベルはカ
ーテンの下縁より下方に低下する。

この時点で、固体蓄積層で占められている環状
室９２に圧縮空気を吹き込んで容器内の空気圧力
を解放してからノズル１０６を閉鎖する。出口弁
８５を開き、容器内に残る懸濁液を導入管８２と
分枝管８１を経て懸濁液タンクに還流する。

懸濁液を除去後、滑動弁３８ａを開いてケーキ
を排出する。空気ノズル１０６を停止すると、カ
ーテンパネル９４は不規則形状に変形して過部
から離れ、ケーキは分離されて第２Ａ図に示され
る開口部３９から排出される。もしカーテンが上
記の屈曲変形を起こさなければ過部上の残りの
ケーキは前述のように空気噴流又は膨張管のよう
な振動装置によつて除去される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を有する過装置の一部
断面で示す側面図で一部の部品は作動過状態を
示す。第２図は第１図と類似の側面図であるが、
一部の部品は過される懸濁液から液体を抽出す
る状態を示す。第２Ａ図は過装置の部分的断面
図で、閉鎖部材が開放位置にあつて固体ケーキが
出口から排出される状態を示す。第３図は第１図
の線３−３による断面図である。第４図は第２図
の線４−４による断面図である。第５図は第２図
の線５−５による断面図である。第６図は第５図
の線６−６による断面図である。第７図は過装
置の直立壁の一部の水平断面図で、特に懸濁固体
ケーキを分離するために任意に使用される補助管
を示す。 １０……過装置、１２……容器、１４……
過部、１６……入口装置、１８……液体不透過性
可撓性カーテン、１９……空圧装置、２２……底
部、２４……ワイヤスクリーン、２６……らせん
ロツド、３０……補強棒、３２……ヒンジ、３４
……カバー、３８……閉鎖装置、３８ａ……滑動
弁、４０……材スリーブ、４２……帯金、４５
……Ｏ−リング、４８……中空密閉ドラム、５６
……スパイダ、５７……帯金、５８……トラフ、
６４……液出口、６５……カバー、６６……還
状フード、７６，８１……分枝管、７８……Ｔ形
連結管、８２……導入管、８３……導入弁、８５
……出口弁、９２……環状室（annular
chamber）、９４……パネル、９６……連結部、
１０６……ノズル、１０８……吹出し装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 頂部と底部とを有する容器と、懸濁液から懸
   濁固体を分離するため前記容器内に直立状態で設
   けられる有孔過部と、該有孔過部から一定距
   離離れて前記容器内に垂下されかつ前記有孔過
   部との間に液体を通す液体不透過性の可撓性カー
   テンと、上記容器内に懸濁液を導入する入口装置
   と、上記容器に対する液体流入が停止された時、
   液体面に１気圧以上の空気圧を導入する空圧装置
   とを備え、該空圧装置が作動すると前記有孔過
   部上に蓄積した固体を通る継続流動が発生し、漸
   次、前記容器内の液面レベルを低下し、液面レベ
   ルが前記有孔過部の最下端より低くなると前記
   可撓性カーテンが該有孔過部と一致するように
   変形し、上記液体レベルが低下するにつれて蓄積
   固体を圧縮して該固体から更に液体を抽出するこ
   とを特徴とする懸濁液から懸濁個体を分離する
   過装置。 ２ 上記容器は、有孔過部の下方に設けられた
   開口部を有し、該開口部を開閉する閉鎖装置が設
   けられた特許請求の範囲第１記載の過装置。 ３ 上記有孔過部からの圧縮固体分離を促進す
   る空圧装置が上記容器に設けられた特許請求の範
   囲第１項記載の過装置。 ４ 上記容器は、液面レベルが上記有孔過部の
   下方に達した時、上記容器から懸濁液を除去する
   導入管と、上記容器の開口部を開放して上記有孔
   過部から蓄積固体を排出する閉鎖装置とを有す
   る特許請求の範囲第１項記載の過装置。 ５ 上記底部開口部と、上記導入管とが共に容器
   軸線と同軸に配置さた特許請求の範囲第４項記載
   の過装置。 ６ 上記容器の内部に、該容器の液体容量を減少
   するため同軸配置の充填物となるドラムが設けら
   れた特許請求の範囲第１項記載の過装置。 ７ 上記充填物は、上記容器内に取り外し可能に
   支持される特許請求の範囲第６項記載の過装
   置。