JPS62502317A - 冷却中空ファイバ−直交流形セパレ−タ - Google Patents

冷却中空ファイバ−直交流形セパレ−タ

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JPS62502317A
JPS62502317A JP50210986A JP50210986A JPS62502317A JP S62502317 A JPS62502317 A JP S62502317A JP 50210986 A JP50210986 A JP 50210986A JP 50210986 A JP50210986 A JP 50210986A JP S62502317 A JPS62502317 A JP S62502317A
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JP50210986A
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フオード、ダグラス・ライオンズ
アンダーソン、エリク・ウイリアム
コツプ、クリントン・ヴアージル
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メムテック・リミテッド
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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】 冷却中空ファイバー直交流形セパレータ発明の分野 本発明は、直交流(クロスフロー)形セパレータ内の気孔性中空ファイバーの冷 却に関する。
便宜上、本発明は懸濁液(サスペンション)からの各微細固体物の回収のために 、中空ファイバーを使用することに関する。しかしながら、本発明は、気孔性中 空ファイバーを用いた直交流形フィルター及び他の装置に適用される固体濃縮器 に限定されるものではないことを理解すべきである。
背景技術 懸濁液からの複数の微細固体物の回収の問題は、懸濁液からの清澄液を回収する ことに対しては補足的なことである。
直交流形の微少濾過についての最近の詳細な討論は。
1984年6月発行のザ・ケミカルエンジニア誌において、R・ベルテラ、H・ スティブン及びM・メットカルフェによって提供されている。
経済的に、フィルターの助力なしに強力に汚れた複数の固体物を処理する能力が 切望されている。この汚れの問題は長い間認識されてきたものであり、原料懸濁 液に対する清澄液の再利用を避けるため、逆流(リバースフロー)中の清澄液に 対してガスを置換するいくつかの試みがなされている。
膜内外のガス逆流は、逆浸透膜及び超微細フィルターのような極微細孔形のフィ ルターにおいては、不可能である。何故なら1表面張力を克服するために必要な 圧力が、このような目的に用いられる通常の中空ファイバーの強度をはるかに越 えているからである。このような膜を通過するガスバブルは、膜内におけるピン ホール欠陥の存在を示している。
従って1本発明は、逆浸透又は真のウルトラフィルターへの適用は備えていない 。
本発明は、前述のウルトラフィルターよりも大きい0.001から10ミクロン の範囲内の気孔を有するマイクロフィルターに関する。通常、各気孔の大きさは 、清澄水が全ての視認できる汚れから解放されるように設定されている。清澄水 の汚れは、気孔及び粒子サイズより大きいものを含んでいるものであり、公知の 光学的法則に従うと共に表われるものである。
初期のマイクロフィルターは、散布でもないブラウニアン動作によって保留され ないだけでなく、めくらふるいの手段において同様の孔サイズの範囲内に浸透し ない微分子を扱うが故に、極めて早く汚れていた。
この問題を解決するために開発された1つの従来技術は、清澄液の膜内外の逆流 における直交流モードにおいて、親水性のマイクロフィルターを用いることであ った。
速い直交流速度は、ファイ^−の大きい外部表面に対向するように、小さい内部 濾過表面の穴に好適な原料懸濁液を必要とした。従って、逆流圧力は、ファイバ ーの損傷を避けるために、制限されねばならなかった。この小形のフィルター表 面は出力を減少することになり、これはしばしば問題点に対する有効な解決法と はならなかった。
他の開発された従来技術は1日本特許公開公報第53(1978年)−10sa a2号があり、ここでは、親水性ポリビニールアルコール(PVA) ファイバ ーよりなる目のあらいキャンドル形状における中空ファイバー束が、空気の長時 間(1分)の大逆流の間、不安定状態となっていた。この日本明細書lこ記載さ れたこの種のフィルター6キヤンドル”は、一端が閉じられた長手形状の中空ポ ットで構成される直交流形シェル及びチューブフィルターよりも、一端が行き止 まりのデッドエンド形フィルターに類似している。
前述の新水性“ポリビニールアルコール(PVA ) 型ポリマーゴリなる気孔 性中空ファイバーの”キャンドル”形状の開発は、英国特許第2.120,95 2号に開示されている。このファイバー束の様式は、前述の日本特許公開筒53  (1978年)−108882号公報におけるファイバー損傷及びもつれを避 けるため、開放形スリーブ内にそれらを内蔵すると共にファイバーをゆるくテ− プで巻回することによって抑えられているが、ガス逆流には5分かかつていた。
液体及びガスを用いた気孔性中空ファイバーの逆流清掃に関する従来技術は、極 めて限られたものであり、これは、分離モードにおいて迅速な動作をなすためホ ットフィードストックを扱う冷却直交流形セパレータに関する場合である。
それらへの空気吹付は又はそれらからの蒸発水によるホットファイバーの冷却は 、それを冷却するため水中に浸漬されたタオルをしぼるのと同様の熱的原理を包 している。
しかしながら、単一方式において正確な温度にホットセパレータ装置を冷却する ための正確で迅速な方法におけるこれらの熱的原理を使用する時の問題は困難な ものである。最も注目すべきことは、水が通過する気孔に空気を貫通させること により、蒸発的に空気を冷却することであ・った。通常、温度勾配は、中空ファ イバーに不適な気孔性材料において形成される。他方。
ファイバーの最も暑いスポット部は、最も高い蒸気圧を有すると共に最も速く温 度を失うものであり、よって、温度の均一性を到達するものである。
発明の開示 本発明は、特に曳ファイバーの清掃をガス及び水の逆流によって達成するため、 ホット懸濁液を扱う直交流形セパレータにおける気孔性中空ファイバー束を迅速 に冷却するための方法及び手段に関する。このファイバーの迅速な冷却は、セパ レータの他の動作サイクルと一体とされ、又、本発明の方法は、十分な揮発性物 質を含む懸濁液に適用されるものである。
直交流形濃縮器の高温操作は、各固体物の生産率を飛躍的に増大する。しかしな がら、逆流のサイクルは。
このようなセパレータを清掃するために必要とされ、このような温度におけるい くつかのファイバーの爆発的圧力は度を越したものであり、従って、ファイバー の冷却が要求されている。
好ましくは、濃縮器のシェルの中から及びファイバー表面から固体物を洗い去り 、ファイバーの表面に広・げるため、いくつかの大形気孔内における表面張力の 毛管圧力を越える圧力のガスによって、ファイバーの全ての気孔内から汚れを除 去するように、ホットファイバーを損傷することなく、柔軟な気孔を拡開するた めに細心の注意で最適に調整された圧力の清澄液で逆流が行われる。
直交流形濃縮器の高温操作の他の考慮事項として。
ファイバーの温度は、次の完全なサイクルのため、懸濁液送りがファイバーの外 表面に対して再び行われる前に、柔軟気孔がそれらの原サイズに急速に戻ること ができるように、調整されなければならない。
逆流を達成するために必要とする圧力は、液体逆流の場合のファイバーの柔軟性 と気孔の大きさ及びガス逆流に対する表面張力とによって設定される。気孔性ポ リマーファイバーのマイクロフィルターの範囲に用いるために、これらの圧力は 濾過又は濃縮圧力よりも高くされている。従って、逆流を行う前のホットファイ バーの迅速な反覆冷却が、高度の生産装置のために必要となる。
の柔軟性のある。かつ微細気孔性の中空ファイバーに加えられ、さらに、ファイ バー内又は他のシェル内に保持された各固体物(5olds )が加圧されたガ スの逆流による清澄液の加圧逆流によって放出されると共に。
そこでは、中空ファイバーが加圧された逆流の行われる前に冷却されると云う工 程からなる懸濁液の処理方法が提供されている。
本発明の他の手段によれば1次のような工程によって懸濁液の各固体物を濃縮す る方法が提供される=(1)、シェル又はハウジング内の柔軟性のある、かつ微 細気孔性の中空ファイバーの外表面に懸濁液を加えることにより: (a)、いくらかの懸濁液は、複数のファイバー穴から清澄液として抽出される べく、各ファイバーの各壁部を貫通する。
(b)、少なくともいくつかの固体物は、ファイバーの上又は中、さもなくばシ ェル内において、残りの液体と共にシェルから移動される保留されない固体物と 共に、保留される、 (ii)、懸濁液の流れを停止し、その中空ファイバーを冷却する。そして。
GiD、ファイバーの穴を経て加えることにより、シェルから保留した複数の固 体物を放出する:(a)、実質的に全ての気孔を加圧液が貫通することにより、 実質的に全ての気孔は、全ての保留された固体物を洗い流すために拡げられる、 (b)、加圧ガスは、これらの気孔内に保留している全ての固体物を放出し、こ れらの気孔を拡げると共に、ファイバーの外壁を洗浄し、シェルの内部から全て の固体物を外部の収集部に移動させるために、大きい気孔を貫通する。
魚身下の圧力で全ての穴の液体をガスと置換することにより、各ファイバーの全 長を洗浄するように、導入される。このシェルは、バブル点を越えるトラップガ スの圧力さして、ガスがファイバー壁を貫通して流れることができないように、 比較的非圧縮性の原料液で密閉される。この密閉は、トラップガスが大入口から 最も離れた部分でも等しくファイバー壁部を経て実質的に一定に逃げるように解 除され、その結果、ガス入口近傍の気孔の優先的な洗浄をできるだけ少なくして いる。
ガスが各ファイバーの外表面に加えられ、各ファイバーは、各ファイバーの各穴 にガスを通過させること又は濃縮器のシェル内にガスを案内することによって冷 却される。
図面の簡単な説明 本発明をより深く理解し、その効果を明らかにするため、以下1図面と共に説明 する。
第1図は、その濃縮又は動作モードに於る中空ファイバー直交流形濃縮器の概略 的構成図、第2図は、逆流の洗浄モードにおける濃縮器を示すための第1図と同 様の概略的構成図、 第3図は、中空ファイバー直交流形濃縮器に於ける時間対濃縮器清澄液フラック スを示すグラフ。
第4図は、気孔性中空ファイバーに於る温度対トランスファイバー歪圧力のグラ フ、 第5図は1本発明の1実施例による懸濁液を処理するためのシステムの概略的ダ イアグラム、第6図は、温度に於ろ水フラックスの従属を示す第5図の懸濁液処 理システムに於る温度対水フラックスのグラフ。
第7図は、温度上昇時の供給を伴う第5図の懸濁液処理システムに於る時間対清 澄液フラックスのグラフ第1図及び第2図に示される中空ファイバー直交流形濃 縮器10は、中空で気孔性のポリマーファイバー12の束が内蔵されたカー1−  IJッジシエル11を有する。この場合、各ファイバーはポリプロピレンより なり、平均的な気孔サイズは0.2ミクロンであると共に、壁厚は200ミクロ ンで、その穴径は200ミクロンである。この束12内には3000個の中空フ ァイバーが設けられているが、個々のファイバー面積に応じてこの数は、動作要 求により変えられる。
ポリウレタンの注入混合物13及び14は、シェル11の両端を閉じることなく 、且つ、これらの穴を破壊することなく、ファイバー12の両端を保持している 。濃縮されるべき懸濁液は、懸濁液送り人口15を経、さらに各中空ファイバー 12の各外壁を経て、シェル11内に供給される。いくらかの供給懸濁液は、フ ァイバー12の壁を経て各ファイバーの穴内に入り。
穴出口16を経て清澄液として出てくる。
残りの原料懸濁液及びいくらかの取り出された複数の粒子(スペシイズ)は、各 ファイバー12間を流れ、出口17を経てシェル11から出る。取り出された粒 子の残りは、ファイバー内又は上に保留され、又は、シェル内に保持される。こ の場合、例え、各穴の両端から清澄液を引き出すようなや\ハイフラックス状態 でも、第1図に示す濃縮器の動作モードの間、大入ロポート18は閉じられてい る。
各ファイバー内又はシェル内jこ保留されている粒子を除去するために、出口1 6は閉じられ清澄液の流れは停止される。加圧された清澄液は、その後、実質的 に全ての気孔を拡開し、且つそれらを少なくとも全気孔容積を清澄液で洗浄する ために、孔入口ポート18を経て穴内に案内される。清澄液による洗浄が終了し た後、圧縮ガスは、大入ロボート18を経、各ファイバー12の穴に沿い、さら に各ファイバーの壁を経て原料懸濁液中に案内される。集中した流れは、清澄液 洗浄により各ファイバーの気孔内から洗浄された又は各外壁にたまったかもしれ ない全ての粒子をシェルから洗浄するために1強烈な泡立ち(バブリング)を発 生する。
特に細長い複数のファイバーに対して好適であるところの本発明による1実施例 において、ガスがこの段階で各ファイバーの各気孔を抜けないように、限られた 期間、穴出口ボート16を開口した後、圧縮ガスは、入口18を経、各ファイバ ー12の穴に沿って導入される。この液体が充満されたシェルは、シェル入口1 5及びシェル出口17を閉じることによって閉状態にされる。例え、ガス圧がフ ァイバー壁の正常バブル点以上に上昇したとしても、ガスは気孔性壁を貫通する ことはできない、何故ならば、シェル内の液体が比較的圧縮出来ない状態である が故、である。高圧ガスの貯蔵部はこのようにファイバー穴内に蓄積される。
シェル出口17は、各ファイバーの全長に沿う気孔をガスが貫通するように開口 される。最初に、バブルガスの発生は実質的に一定であるが、最終的には細い各 ファイバーに沿って起る圧力低下により、大入口ボ ・−ト18から離間した端 部において、ゆるや力1となる。
特別な場合において、前述した加圧及び減圧ガス操作を行った後、穴ポート16 及び18をガスが貫通することが望ましいことである。
原料懸濁液からの過大サイズ粒子は、拡大された気孔内に又はこれを貫通するこ とはできないように、ガスによって元の孔サイズに回復することにより拡大され た気孔を可能とするための十分な時間に対して、ガス逆流洗浄後の原料懸濁液フ ローの回復が遅延されることが好ましい。
第6図は、清澄液の生産率に鑑み第2図に関して記述された固体物放出の効果を 示している。曲線Aは、固体の放出を除く時間対清澄液フラックスの低下傾向を 示し、そこにおける曲線Cは、各混合された液とガスの逆流放出サイクル後の清 澄液フラックスの回復を示している。固体の放出は清澄液フラックスを殆んど初 期値に戻しているが、効率の減少は、連続的な放出にも拘わらず延長された時間 幅(期間)を越えるだろきない沈澱物は化学的な洗浄によって、はぼ一様に除去 することができる。
ファイバーが全工程の各局面に対して必要であった圧力下で寛容できると云う高 温で、濃縮器が作動されることを、高出力がしばしば示すことは、注目されてき た。しかしながら、これらの圧力は変化し、ファイバーに対する加圧方向は変化 し、さらに、ファイバー上の各位置及び各方面において極めて異なったストレス を課している。これらはこの発明に対して極めて密接な関係にある。前述したよ うに、最大のストレスは。
逆流洗浄中に用いられた高圧から発生する。
周知のように、重合体からなる中空ファイバーの機械的強度は5実質的には温度 で変化する。第4図における曲線りは、圧力がファイバーの外部に印加されるポ リプロピレンファイバーの減圧を表わしている。ファイバーが潰れる圧力は、高 温では低下する。
第4図の曲線Eは、圧力が穴に加えられる時にポリプロピレンファイバーが破損 する圧力を示している。
この破損圧力は、高温では低下する。高い逆流圧力に対してファイバーが十分な 破損強度又は不十分な破損強度に対する上昇温度T(1)で懸濁液が処理された 場合には、急速冷却手段を用いることが有利である。その後、各ファイバーは最 適な安全温度T(2)に冷却され、破損圧力は、最大逆流圧力を加える前にP( 1)からP(2)へ実質的に増加する。しかしながら、温度低下は、気孔拡開が 可能となるように制御されなければならない。
直交流形中空ファイバー濃縮器に適用された本発明の冷却方法の応用は、複数の モードで作動することができる第5図で示すシステムに用いることが可能である 。直交流濃縮モードにおいて、ポンプ38は、ポンプ吸入線39を経て懸濁液タ ンク27から懸濁液を引き出し、入口圧力弁37を経て懸濁液停止ソレノイド弁 41を有する懸濁液入口線29を介して、直交流形濃縮器20に供給している。
原料懸濁液は、直交流形濃縮器20内の中空ファイバーの表面上を通過し、いく らかの液体は、清澄液出口ライン21に供給されるよう各ファイバーを貫通して 各穴内に通過する。ライン21に於る清澄液は、ソレノイド47aによって作動 する清澄液持上げシリンダー47.ソレノイド22aによって制御される清澄液 制御弁22及びフローセンサー32を経て通過し、清澄液収集点に集められる。
このライン23に対する清澄液の流れは、チェック弁51によって防止されてい る。
直交流形濃縮器20からの濃縮原料懸濁液は、チェック弁35及びソレノイド作 動形シェルシーリング弁55(適合時)を経て、ソレノイド30aにより制御さ れる三方弁30により配分されるライン28に供給される。この弁30は、懸濁 液タンク27及び収集点に各々供給するための出力通路(a)と(b)を有して いる。
濃縮モードにおいては、弁30は出力通路(a)となり。
濃縮された原料懸濁液は背圧弁33を経てタンク27内に通過する。
バイパスライン40におけるバイパス弁34は、入力圧力弁37と共に、直交流 形濃縮器20を介してフロー率を制御するために設けられている。この懸濁液タ ンク27は、懸濁液人口53.洗浄人口52及び通気孔48を有している。
この懸濁液入口圧力、濃縮懸濁液出口圧力及び清澄液圧力は、前記各弁37.3 3及び22によって制御又はセットされる。濃縮モードの間、弁26は閉弁、弁 55は開弁及び弁30は通路(a)にセットされている。
本発明の実施例において、濃縮器シェル20内の圧力は、ガスにより送られた清 澄液による後洗浄の後、濃縮モードに関する所定時間内において、フィルター気 孔内のガスを除去するためにセットされている。
弁22から発生した液体は、プログラマブル制御器31に対する入力として用い られるフローセンサー32及びパラメーターセンサーによって監視される。この 制御器31は、放出サイクルを開始するために、時間とフロー率のプリセット値 を清澄液の実際のフロー率と比較する。
本発明の実施例において、濃縮器20を放出するためのおよその時間を決定する ための2つの基準がある。
第1の基準は、清澄液の放出率であり、それを所定値に減少し、この率をセット する。第2の基準は、制御器が一定の時間間隔で放出するための時間である。こ の第2の基準は、液体フロー率が極めて急速には減衰しない原料懸濁液に対して より好適である。
実質的に乾燥したガスは、ソレノイド26aにより制御されるガス圧制御弁24 、ガスフロー弁25及びガス停止弁26を含むライン23を経て、放出モードの 間、システムに導入される。蒸発(すなわち冷却)を行うために、このガスは5 作動温度で液体蒸気に関し飽和状態でなければならない。清澄液浸透出カライン 62と大空気出力部61間に接続された穴冷却放出ライン60は、ソレノイド4 3aと穴冷却チェック弁46によって制御される穴冷却停止弁46を含んでいる 。ライン23に於る供給入力ライン29とシェル冷却変更弁42間に接続したシ ェル冷却ライン63は。
シェル冷却チェック弁45を有している。このシェル冷却変更弁42は、ソレノ イド42aによって制御され、かつ、以下に詳述する複数の機能を備えた入力通 路(a)及び(1))を有している。
放出を効果的に果すために、プログラマブル制御器31は、可変容積形清澄液の 持ち上げとガス放出手段が各ファイバーから除去した物質と同様にシステムから 放出できるように、弁22を閉弁、弁26を開弁。
弁43を閉弁さらに三方弁60の出力通路を通路(b)に変えるところのソレノ イド22a、26a、43a及び30aを作動することによってシステムを放出 モードに設定する。
もし、センサー44からプログラマブル制御器31への温度がプリセット値より も高い場合、このプログラマブル制御器は、穴冷却時間が終了する所定時間の開 弁22が閉弁、弁43が開弁、弁41が閉弁及び弁26が開弁するように各ソレ ノイドを作動することによる逆流洗浄に先立ち、各中空ファイバーの迅速な蒸発 冷却のためにガスによる穴フローを開始する。この穴冷却ガスは、ホールドアツ プシリンダ47内の清澄液を阻害することなく、ライン21を経て流れると共に 、弁43を経て清澄液ライン中に放出される。この穴冷却時間は、安全限度内で 各ファイバーの温度を減少させるために十分なものである。このガスは、質量物 とガスの特定温度及び温度差に等しい熱を下げることによって非揮発性液で飽和 されたファイバーを冷却するが、このような冷却は緩慢であり、本発明は、実質 的に揮発性の液及び蒸発の潜伏熱に適用した時lこ極めて効果的である。
水は、この蒸発の潜伏熱が大きいために理想的である。高温で作動することによ り1日当りに節約する時間に比較すると、生産時間の極めて小さい損失があるよ うに、水を冷却するために5〜20秒は通常必要であり1.より良好な洗浄を行 うことが可能である。最も高価な装置が既に他の目的のために存在するが故に追 加の費用は極めてわずかである。
プログラマブル制御器31が、弁43を閉弁並びに弁60を通路(b)に切替え るためにソレノイド45a及び30aを作動し、さらに、各気孔内の全ての液体 を置換し且つ全ての気孔を拡開するように、通常動作に対して逆方向において各 膜を横切ると共に、弁26から各穴内にガス圧下でその装置の内容物を空にする ところの電気的に制御された清澄液ホールドアツプシリンダ47を作動すること によって、濃縮放出が開始される。
このホールドアツプシリンダ47が空となった後。
このプログラマブル制御器31は、ファイバー及びシェルの濃縮物を洗浄するた めに大きい気孔を経てガス放出を継続し、この放出サイクル時間のために弁26 を開弁する。
狭いファイバーの全長に沿って大きい各気孔を経てガス放出をより一定とするた めに、ホールドアツプシリンダ47が空になった後、穴チェック弁46及び穴停 止弁43(これらはプログラマブル制御器31によって開弁された)を経てガス を抜くこさが好適である。
この制御器31は、ガス圧調整器24によりシェル27内のガス圧を最高圧力と するように、ソレノイド55aを作動することによってシェル閉止弁55を閉弁 すると共に、ソレノイド41aを作動することによって供給停止弁41を閉弁す る。弁55は、所定ガス放出時間のために制御器31によって開弁される。
この放出サイクル時間の終期に、このプログラマブル制御器31は、このホール ドアツプシリンダ47が懸濁液で満される迄、閉弁が持続される以外は、前述の ように、システムを濃縮モードに変更する。
ある懸濁液の工程のため、ガスを各ファイバーのシェル側を経て貫通することに より、各ファイバーを冷却することは好適であろう。センサー44からプログラ マブル制御器31への温度、シータが、逆流洗浄サイクルを必要とする他の状態 及びプリセット限定値よりも高い時、ファイバーの温度を最適な安全レベルlこ 減少するために十分であるシェル側冷却時間としてのプリセット時間のため、弁 41(閉)、弁26(開)及び弁42(通路a側)とすることにより、シェル側 冷却サイクルを開始する。このシェル側冷却時間の終了時に、このプログラマブ ル制御器は、逆流サイクル時間のため、弁22(閉)及び弁42(通路す側)と することにより、逆流洗浄サイクルを開始する。この逆流洗浄サイクルの終了時 に、このプログラマブル制御器は、前述のように、システムを濃縮モードに戻す 。
セパレータに対して濾過用語が最適であるように、生茎砂糖の10%溶液が第5 図の装置で濾過された。
ここでは、75 kPaの平均的な膜内外圧力(TMP )及び25℃に保持さ れた温度である。又、ここでは、各ライン及び穴におけるものを越える付加的な 浸透逆流は存在しない。空気逆流は、各30分ごとに6秒間で700 kPaで あった。25℃において20時間後における浸透率は、30 L/sq 、 m  、/hourであった。
原料の温度は、その後98°Cに上昇し、その浸透率は直ちに80 L/sq1 m、/hourになったが、実験では80℃でファイバーが過度に柔らかくなる ため、98℃では逆流が試行されなかった。この逆流の好適な温度範囲として6 0℃〜65℃に保持することに決定した。
シェル冷却モードでは、蒸発水の高い潜伏熱の故に、毎分24リツトルの空気を 通過させることにより、ファイバ一温度が6秒間において98℃から60’Oに 降下して冷却される。従って、この逆流洗浄サイクルは十分に遂行されている。
実施例2: 実施例1は繰返されたが、この時、98℃の3000本のファイバーからなる湿 ったファイバー束は、シェルのホット懸濁液が空になった後、浸透を代えるため に各穴に沿って毎分24リツトルの空気を通過させることにより冷却された。こ の各ファイバーの温度は、9秒間に65°Cに低下した。
前述の記載により1本発明が迅速で一様に正確に制御された冷却方法を提供でき ることが明らかとなるであろう。この冷却は、好適には蒸発であるが、もし、原 料懸濁液が揮発性物質を含んでいない場合は、この装置の必要性と一致する。
各ファイバーの冷却は、濃縮器に対して最適な洗浄及び生産率を提供するように 、各ファイバーの柔軟な特性に適合すべく制御される。本発明の冷却方法は、ホ ット直交流形の中空ファイバーセパレータを有する現存の装置を用いることによ って容易に遂行され、且つ制御される。
実施例3: 第5図の装置は、膜内外圧100 kPaの1平方メートル0.2ミクロンカー トリッジを経て供給される水道水を濾過するために用いられた。このフラツクス は、周期的な空気後流及び平均的なフラックス率によって検討された各温度で継 続された。温度として2倍以上のフラックスは粘性の低下から期待されるように 、10℃から50°Cに上昇された。可能な範囲中、最高温度で動作可能な値で あることは明らかである。
この実施例の結果は、温度上の水フラックスの従属性を明確に示す第6図にグラ フで示されている。
実施例4: 第5図の装置は、膜内外圧+ 50 kPaで42℃の状態において、2.5グ ラム/lのベントナイト懸濁液を濾過するために用いられ、その結果は第7図の グラフに示されている。本発明の工程と装置と高温(ファイバーの低温歪温度を 考慮)の複合作用により、困難なことで有名なベントナイト懸濁液でも全体的に 清澄液を高いレベルで継続して出すことができる。
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ζ・、4゜ ゛・?・、・−′t シN ON N へ (1”: 【rS% Fwx (ttrRr/5oup) 国際調査報告 h・−−・・@−−−t−s=1・り−〜−,PCT/ALI86100080

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.懸濁液が、シェル又はハウジング内に設けられた柔軟性及び微気孔性の複数 の中空ファイバーに加えられ、各ファイバー上又は内又はシェル内に保留された 各固体物が、ガスの加圧逆流に追随する清澄液の加圧逆流によって放出され、各 中空ファイバーは、加圧逆流の開始前に冷却されるようにした懸濁液の処理方法 。
  2. 2.次の工程よりなる懸濁液の各固体物の濃縮方法:(i).シェル又はハウジ ング内に設けられた柔軟性及び微気孔性の各中空ファイバーの外表面に懸濁液を 加え、それによって: (a).ある懸濁液は、ファイバー穴から清澄液として出されるべく各ファイバ ーの各壁を通過する、(b).少なくともいくらかの固体物は、各ファイバー上 又は内、又はさもなくばシェル内において、残りの液と共にシェルから除去され る非保留状態の各固体物と共に、保留されている。 (ii).懸濁液の流れを終了し、その後、各中空ファイバーを冷却し、そして 、 (iii).ファイバー穴を経て加えることにより、保留された各固形物をシェ ルから放出する: (a).保持された全ての固形物を洗い落すため、実質的に全ての気孔を拡開す べく、実質的に全ての気孔を貫通する加圧液と、 (b).これらの気孔を拡開し、これらの気孔に保留した全ての固形物を除去し 、シェルから全ての固形物を外部の収集部に移動すると共に、シェルの内部及び 各ファイバーの外壁を洗浄するために、より拡大された各気孔を貫通する加圧ガ スとを備える。
  3. 3.次の工程よりなる加圧ガスの印加を備えた特許請求の範囲第1項又は第2項 記載の方法:(a).各ファイバー穴からの全ての液を置換するように、各ファ イバーの各壁のバブル点以下の圧力でガスを初めに加え、 (b).各ファイバーの外表面及びシェルを液で密閉し、(c).各ファイバー の各壁のバブル点以上にガス圧を増加し、 (d).トラップガスを、実質的に且つ一定に各ファイバー壁を貫通して逃がす ために、液密閉を解除する。
  4. 4.各ファイバーの各穴へガスを通過することにより、各ファイバーが冷却され るようにした前述の各特許請求の範囲の何れか1項による方法。
  5. 5.各ファイバーの外表面にガスを加えることにより、各ファイバーが冷却され るようにした特許請求の範囲第1項乃至第3項の何れか1項に記載の方法。
  6. 6.この方法の各工程は、固体物保留、ファイバー冷却及び固体物放出の反覆循 環を用いた継続的工程として行われるようにした特許請求の範囲第1項又は第2 項記載の方法。
  7. 7.下記のものからなる原料懸濁液の微細固形物を濃縮するための濃縮器: (i).1個のシェルと、 (ii).シェル内に設けられた柔軟性且つ中空形で、微細気孔を有する各ポリ マーファイバーと、(iii).各ファイバーの外部に加圧原料懸濁液を供給す るための手段と、 (iv).ファイバー穴から清澄液を回収するための手段と、 (v).各ファイバーを冷却するための手段と、(vi).各ファイバーの内外 膜洗浄を達成するため各ファイバー穴に対して圧力下のガスにより追随する液と 、各ファイバーの実質的に全ての気孔を拡開するために十分な液の圧力、及び、 その中に保留したどの固体物も除去し、シェルから全ての固体物を外部の収集部 に移動すると共にシェルの内部及び各ファイバーの外壁を洗浄するために、ガス がより大きい気孔を確実に貫通するのに十分なガス圧と、を加えるための手段。
  8. 8.さらに、各ファイバー壁のバブル点以上の圧力で各穴内にガスがためられる ような加圧ガスにより各ファイバー穴からの液の置換を行うことに鑑み、シェル 内の比較的圧縮不可能な原料懸濁液を密閉するための手段と、各ファイバー壁を 実質的に且つ一定に貫くためのガスの急激な解除を遂行する手段とを有する特許 請求の範囲第6項記載の濃縮器。
JP50210986A 1985-03-28 1986-03-27 冷却中空ファイバ−直交流形セパレ−タ Pending JPS62502317A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011172797A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Keisuke Matsuzaki 腹水処理システムおよびその洗浄方法

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