JPS63296812A - 濾過乾燥機 - 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、濾過・乾燥を一台の装置で行なう濾過乾燥機
に関する。

〔従来の技術〕

薬品、染料等の製造においては、四分式に］ロットづつ
反応させ、その反応スラリーより有益物質を回収するこ
とが行なわれている。回収は濾過、洗浄、乾燥といった
操作手順を経て行なわれ、１回の取扱量も粉末換算して
数ｋｇ〜数百ｋｇと広範囲に亘っている。多くの場合、
各操作毎に専用機を置いて行っているが、この専用機に
よる場合は搬出、運搬に多くの手間を要し、運搬中に不
純物が混入するおそれもある。

そこで、濾過乾燥を一台の装置で行なうようにしたもの
もみかりられ、そのような装置として、特開昭５８−３
４０３８号に開示されたものがある。この装置は同時に
反応操作も行なえるようにしたもので、容器の上部に濾
過機、下部に撹拌乾燥機を備え、容器自体が回転可能に
されている。回収操作においては、まず原液を撹拌乾燥
機内に導入し、反応を促進させた後、容器を反転させて
濾過機により反応スラリーを濾液と濾過ケーキに分離し
、濾液を容器外に排出し、必要に応じて洗浄を行う。

次いで、容器を元の位置に戻し、濾過機上に堆積した濾
過ケーキを撹拌乾燥機内に落下させ、撹拌羽根を回転さ
せて粉砕し、同時にスチーム等の熱媒体を用いて乾燥さ
せる。乾燥粉末は容器の底部に設けられた抜出口により
取出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記装置は、専用機にみられるような搬出、運搬、投入
といった煩しさから開放され、不純物の混入等による汚
染も避けられるが、−の操作が終らないと次の操作に移
れず、一般に処理時間が長い。したがって、専用機に比
べると処理量が少なく、同等の処理量を得ようとすると
、装置が大型化する等の欠点がみられる。

そこで、本発明の目的は上記問題点を解消した濾過乾燥
機を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、容器の上部に、ス
ラリーを容器内に導入する供給口を、容器の底部に、乾
燥物の取出口をそれぞれ設け、供給口の下方においてス
ラリーを濾過し、濾液を容器外に排出する濾過機を容器
内において転倒可能に設けるとともにその濾過機に付随
して転倒手段を設け、かつ容器の下部に、濾過ケーキを
撹拌しながら乾燥させる乾燥機を設けたことを特徴とす
る。

〔作　用〕

本発明においては、濾過ケーキを撹拌乾燥させている間
にもスラリーの濾過が可能であり、二操作を平行して行
なうことができるから、小型にして専用機に劣らない処
理量を確保することができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示したもので、図示の装置
は基礎１上に立設された円筒状容器２内でスラリーＳの
濾過・乾燥を同時に行なうことができるよう構成されて
おり、容器２の上部２ＡはスラリーＳの濾過場所、下部
２Ｂは濾過ケーキＣの乾燥場所にあてられている。そし
て容器２の上部２ＡにはスラリーＳの供給口３が、底部
２Ｃには乾燥粉末りの取出口４がそれぞれ設けられてい
る。供給口３は後述する濾過機５の上方に延び、その先
端にデストリビューター３ａを備えている。

このデストリビューター３ａは濾過４１！５上でスラリ
ーＳを均一に分散させ、濾過時において濾過ケーキＣの
偏在を防止する効果をもっている。一方、取出口４はフ
ランジ状に形成され、乾燥粉末りの取出し時以外は盲フ
ランジ４ａによって塞がれている。

供給口３の下方には前述した濾過機５が配され、その濾
過機５は碗状の濾過枠６とその左右同一線上に配された
回転軸７ａ、７ｂにより構成されている。各回転軸７ａ
、７ｂは濾過杯６の底部において一体化され、更に容器
２の壁面を貫き、基礎１上に立設された支柱３ａ、３ｂ
に対し、回転可能に支承されている。そして、容器２の
外側壁面には回転軸７ａ’、７ｂと同心にフランジ部２
ａ。

２ｂが形成され、そのフランジ部’ｌａ、　　２ｂに挿
入されたパツキン１０ａ、１０ｂがパツキン押え１１ａ
、ｌｌｂによって押え込まれている。従って、容器２と
回転軸７ａ、７ｂとの間は上記パツキン１０ａ、１０ｂ
によって気密が保持されている。

濾過枠６は主として真空濾過方式が採用され、枠６内は
水平に敷設された濾材１２により二分されている。濾材
１２には例えば濾布、焼結金網、ワイヤスクリーンとい
ったものが使用可能であり、これらは濾過目的に応じて
使い分けられる。そして、濾過時においては枠６白下部
空間に濾液が滞留し、容器２外に排出することが必要と
なるが、実施例では右方の回転軸７ｂが中空パイプによ
り構成され、排液管をも兼ね備えている。その回転軸７
ｂは回転が拘束されないようにロータリジヨイント１３
を介して下流の排液管１４に接続され、更に後続の濾液
タンク１５へと接続されている。

濾液タンク１５の下流には濾液ポンプ１６が接続されて
おり、その吸引力を利用して枠６内の濾液が迅速に排出
される。

一方、濾過枠６の転倒は図示、左方の回転軸７ａによっ
てなされるようになっており、軸端にはこれを行なう転
倒手段１７が設けられている。

転倒手段１７は動力源にモータ１８を使用するもので、
スプロケット１９ａ、１９ｂ及びチェーン２０により回
転力を伝達する方式が採用されている。各スプロケノｌ
−１９２，１９ｂはモータ軸及び回転軸７ａにそれぞれ
固定されており、チェーン２０は２つのスプロケット１
．９ａ、］９ｂに巻回されている。これ以外にも転倒手
段を採ることが可能であり、例えばピストン−クランク
機構によっても目的を達成することができ、容器２外部
のみならず、内部に設置することも可能である。

容器２の下部２Ｂは前述したように濾過ケーキＣの乾燥
室とされており、実施例では乾燥を短時間にかつ効果的
に行なうため、容器下部２Ｂの内外に亘って乾燥機２１
が組み込まれている。この乾燥機２１は撹拌を行ないな
がら乾燥を行なうもので、撹拌には振動を用い濾過ケー
キＣの乾燥にはスチーム等の熱媒体が用いられている。

まず、乾燥方式から説明すると、容器下部２Ｂ内には中
空、扁平に形成された多数の加熱板２２．・・・がラジ
アル方向に配列されており、各加熱板２２に熱媒体を供
給するため、」二部は容器２外部より容器上部２Ａの側
壁を通して加熱板２２の」一方に引き込まれた熱媒導入
管２３に連絡されている。そして、形態的にのると、加
熱板２２の下端は円弧状に形成され、水平断面の輪郭は
第２図にみられるように三日月形状に形成されている。

この形態は後述において明らかにするように濾過ケーキ
Ｃの加熱のみならず、撹拌をも効果的に行なう効果をも
っている。各加熱板２２の内部には、更に容器２外部に
通ずるドレンバイブ２４が底部に引き込まれており、内
部でドレン化した液体りは熱媒体の圧力で随時容器２外
へ排出されるようになっている。

一方、容器底部２Ｃにおいても効果的な加熱・撹拌がな
されるように加熱板２２．・・・の下端形状に合わせて
縁どりされ、その外側には外部からも加熱ができるよう
にジャケット２５が付設されている。そして熱媒体の入
口２５ａと出口２５ｂがジャケット２５の」二部と底部
にそれぞれ設Ｌｊられている。

また、濾過ケーキＣの撹拌は本実施例においては容器底
部２Ｃの真下に取付けられた加振機２６により行なわれ
るようにされている。加振機２６はモータ２７を動力源
として三次元振動を行なうもので、上部に水平運動を調
節するアッパーウェイｈ　２７　ａを、下部に垂直運動
を調節するアンダーウェイト２７ｂを備えている。一方
、容器下部２Ｂは三次元振動が可能となるようにヘロー
ズ２８を介して容器」二部２への下端に接合されている
。

そして、容器底部２Ｃは加振機２６の振動幅をもって加
熱板２２．・・・より離されるとともに振動が効果的に
伝達するように基礎ｌ上に設置されたスプリング２９．
・・・により支えられている。

上記乾燥機２１により濾過ケーキＣを撹拌乾燥させると
、濾過ケーキＣに含まれる水分や揮発物質が蒸発する。

これらのヘーバーを系外に排出する必要があるため、容
器上部２人には複数の排気口３０．・・・が設けられて
いる。これらの排気口３０、・・・ば容器２外の排気管
３１によって１つにまとめられ、後続のコンデンサー３
２へ接続されている。コンデンサー３２の下流には前述
した濾液ポンプ１６が配置されており、その下流には真
空ポンプ３３が接続されている。また、撹拌により って乾燥粉末りが容器２内に浮遊し、排気口３０゜・・
・を通して外部に流出するおそれもあるので、排気口３
０．・・・には浮遊粉末を捕捉するハタフィルタ３４．
・・・が備え付けられている。そして、捕捉した粉末を
払い落すため、上記排気系には、逆洗系が接続されてお
り、両系は逆洗弁３５．・・・により切換えられるよう
にされている。逆洗系には図にもみられるように圧力タ
ンク３６及び空気を送るコンプレッサー３７が接続され
ている。

以上、構成について説明したので、次に本装置の作用に
ついて説明する。

まず、転倒手段１７のモータ１８を回転させ、スプロケ
ット１９ａ、１９ｂ、チェーン２０、回転軸７ａを介し
て濾過枠６を上に向け、次いで供給口３よりスラリーＳ
を供給する。スラリーＳは供給口３の先端に備えるデス
トリビューター３ａにより均一に分散し、濾過枠６上に
落下する。この濾過枠６によってスラリーＳに含まれる
固形分が濾材１２により捕捉され、濾液が枠６内の下部
空間に落下し、固形分と濾液とに分離される。濾液は排
液管を兼ねる回転軸７ｂの中空部を通り、後続するロー
タリジヨイント１３及び排液管１４を介して濾液タンク
１５に流れ込む。濾液タンク１５に滞留した濾液は更に
濾液ポンプ１６により吸引し系外へ排出する。

一方、濾過枠６には濾過ケーキＣ（固形分）が逐次堆積
するが、ある程度堆積したところで、スラリーＳの供給
を止め、第３図にみられるように、濾過枠６を回転軸７
ａ、７ｂ回りで転倒させ、濾材１２上の濾過ケーキＣを
容器下部２Ｂに落下させる。この転倒時期の判断には種
々の方法が見られる。例えば、容器に小窓を設けて目視
により行なうこともできる。また、濾過が進むと、一般
に濾液の出が細るので、その濾液量によって判断するこ
ともできる。

濾過枠６の転倒は冒頭に述べた方法に準して行ない、転
倒後は元の位置に復帰させ、再度スラリーＳを供給し、
次回の撹拌・乾燥に備える。

容器下部２Ｂに落下した濾過ケーキＣに対してはスラリ
ーＳの濾過に関係なく、熱媒導入管２３及びジャケット
２５の熱媒体人口２５ａにスチーム等の熱媒体を導入し
、加熱板２２．・・・及びジャケット２５を介して容器
ｌの内外から加熱し、同時に加振機２６のモータ２７を
駆動させ、スプリング２９．・・・により支えている容
器下部２Ｂを三次元方向に振動させる。この三次元振動
によって、容器下部２Ｂと加熱板２２．・・・との間に
相対運動が生じ、濾過ケーキＣは三日月形状の加熱板２
２゜・・・により第４図にみられるように螺旋状に転動
し、加熱板２２．２２間を次々に移動する。鉛直方向に
対しては、容器下部２Ｂと加熱板２２．・・・との相対
運動によって、第５図にみられるような、流れ、すなわ
ち、容器下部２Ｂの中心より底部２Ｃ。

容器２Ｂ壁面を通り、元に戻る流れが形成される。

これら複雑な動きにより、濾過ケーキＣが粉砕され、同
時に加熱板２２．・・・やジャケット２５への接触面積
を増加させ、加熱乾燥を早める。

この加熱乾燥によって、濾過ケーキＣに含まれる水分や
揮発物質が気化し、また撹拌によって一部の乾燥粉末り
が容器１内を漂う。このうち、蒸気等のヘーバーは真空
ポンプ３３により吸引され、排気口３０．・・・を通っ
てコンデンサー３２に入り、冷媒により凝縮される。凝
縮液は濾液タンク１５で分離し、濾液ととも系外に排出
され、一方濾液タンク１５で分離した非凝縮ガスは真空
ポンプ３３により吸引され、系外へ排出される。このペ
ーパー排気にともなって容器１内に浮遊する乾燥粉末り
がバグフィルタ−３４，・・・により捕捉される。この
捕捉された乾燥粉末りは逆洗弁３５を切換え、コンプレ
ッサー３７の圧力空気を吹き込むことにより払い落され
る。落下した粉末りは容器下部２Ｂにおいて再度乾燥さ
せられる。このため濾過終了時点で濾過材６が垂直にさ
れ、乾燥粉末が積らないようにされる。

一方、加熱乾燥が進むと、容器２内の温度が上界し、こ
の温度上昇を計測することにより乾燥終了時期を知るこ
とができる。そこで、ある温度に達したところで、スチ
ーム等の熱媒体の供給を止め、盲フランジ４ａを外して
取出口４より乾燥粉末りを図示しないホッパに取出す。

この場合、加搬機２６を稼動させておいた方が取出しが
早く完了する。次いで、盲フランジ４ａで取出口４を塞
ぎ、撹拌、乾燥中に濾過した濾過ケーキＣを順次容器下
部２Ｂに送り込み、上記手順を繰り返して加熱乾燥する
。

第６図は、本発明の他の実施例を示したもので、前実施
例と異なるのは、撹拌・乾燥機である。したがって共通
部分には同じ符号を示してその説明を省略する。この実
施例における撹拌・乾燥機４０は動力源にモータ４１を
用い、平行に配置された２軸４２．４３を回転させ、回
転軸４２゜４３に備える加熱板４２ａ、・・・、４３’
ａ、・・・及び掻上板４２ｂ、・・・、４３ｂ・・・に
より撹拌・加熱するようにしたもので、装置全体は容器
下部２Ｂに対し、やや斜め方向に配置されている。した
がって両輪４２．４３は水平方向よりやや斜方向から容
器下部２Ｂを貫通し、基礎１上の支柱４４ａ。

４４ｂにより回転可能に支承され、動力源となるモータ
４１とは歯車４５２〜４５ｂ伝達され、更に図示されて
いないが、中間歯車を介して互いに異方向に回転するよ
うにされている。これには２方向があるが、実施例では
第７図にみられるように、軸４２．４３間を上から下へ
向かう方向に取られている。そして、容器下部２Ｂの外
側壁面には回転軸４２．４３と同心にフランジ部４６ａ
。

４６１）が形成され、そのフランジ部４６ａ、４６ｂに
挿入されたパツキン４７ａ、４．７ｂがパツキン押え４
８ａ、４．８ｂによって押え込まれている。

したがって、これら回転軸４２，４．３と容器下部２Ｂ
との間は上記パツキン４７ａ、４７ｂによって気密が保
証されている。

各回転軸４２．４３には第７図にみられるように対をな
ず加熱板４２ａ１・・・４３ａ、・・・が軸対称に配置
されている。この加熱板４．２ａ、４．３ａは平板かつ
扇形に形成されたもので、スクリ工−効果が起きないよ
うに面が軸４２．４−３に対し直角にあるいは若干押上
刃が働くように傾斜させて取付けられており、更に互い
に相手の加熱板４３ａ。

４、２　ａが入り込むように軸４２．４３方向に等間隔
に配置されている。したがって、−上記加熱板４２ａ、
４３ａによってはほとんど撹拌効果が現われず、これを
補強するため、各加熱板４２ａ。

４、３　ａの表面には複数の掻上板４２ｂ、・・・４３
ｂ。

・・・が突設されている。そして各掻上板４２ｂ。

４３ｂは加熱板４．２ａ、４３ａに対し、表裏一体に形
成され、第７図にみられるように進行方向に対し、凹状
に湾曲して形成されている。

そして、前記した回転軸４２．４３は各加熱板４２ａ、
・・・、４３ａに熱源が供給できるよう、中空パイプに
より形成され、両端は回転が拘束されないよう、ロータ
リジョイン１ｉ９ａ、４９ｂを介シて、熱媒導入間５０
及びドレンパイプ５１に接続されている。容器底部２Ｃ
は掻上板４２ｂ。

・・・、４３ｂとの相対運動で、濾過ケーキＣが適度に
粉砕されるように、各軸４−２．４３を中心とした円弧
に形成されている。

本実施例においては、スラリーＳの濾過及び落下は前実
施例に従って行なわれ、濾過ケー−１−Ｃの撹拌・乾燥
は各回転軸４．２，４．３に取付けられた加熱板４２ａ
、・・・、４３ａ、　・・・及び掻上板４２ｂ。

・・・、４３ｂ、　・・・によって行なわれる。したが
って濾過・落下についての説明については前実施例に譲
り、ここでは主として撹拌・乾燥について説明する。

まず、熱媒導入管５０を介してスチーム等の熱媒体を各
回転軸４．２，４．３に導入する。熱媒体の熱は回転軸
４．２．４３を通しで加熱板４２ａ、・・・４３ａに伝
わり、最終的にば掻上板４２ｂ、・・・２４３ｂ、・・
・に達する。次いで、モータ４１を駆動させ、両回転軸
４２，４．３を回転させる。両回転軸４２．４３ば軸４
２．４３間を」二から下へ向う方向に回転するから、こ
の回転により、各回転軸４２．４３に取付けられた加熱
板４．２ａ、４３ａが軸４２，４３の上方においては互
いに接近する方向に移動し、下方においては互いに退く
方向に移動する。したがって、軸の上方及び軸間におい
ては隣接する加熱板との協調作用によって剪断作用が生
しる。そして中央に落下した濾過ケーキＣは軸４２．４
３間に入り込み加熱板４２ａ、４３ａに突設された掻」
二板４２ｂ、４３ｂによって粉砕される。加熱板４２ａ
、４３ａは軸４２．４３に対し、直角に増付けられてい
るから、軸が傾斜していても軸方向の移動は鈍く、粉砕
された濾過ケーキＣば容器底部２Ｃを通り、容器壁面２
Ｂに沿って、軸４１，４．３間に戻り、同じ作用を受り
る。

この間、加熱板４２ａ、４．３ａ、及び掻」−板４２ｈ
。

４３ｂとの間で熱の授受かなされ、濾過ケーキＣが乾燥
する。濾過ケーキＣがほどよく乾燥したところで、前実
施例同様にして取出す。

第８図は前実施例の変形例を示したものである。

前実施例ば２軸により構成されていたが、本実施例にか
かる撹拌・乾燥機６０は１軸により構成され、その基本
となる回転軸６１も容器下部に対し７、水平に配置され
ている。回転軸６】は前実施例同様中空パイプにより形
成され、また同しく容器２との間で気密が確保され４６
２〜４８ｂ、支柱４．４ａ、４４ｂにより回転可能に支
承されている。

両端はロータリジョイン１ｉ９ａ、４９ｂを介して熱媒
導入管５０及びドレンパイプ５Ｉに接続されている。ま
た、モータ４１との間は歯車４５ａ〜４５ｂにより連結
されている。

前実施例と異なるのは加熱板６２、であり本実施例にお
いては第９図にみられるように円形に形成され、それも
中央に取付けた加熱板６２が最も大きく、両端に行くに
したがって小径に形成されている。この形状に合わせて
、容器底部２Ｃは一方においては円弧、他方においては
角に形成されている。そして加熱板６２には前実施例同
様の掻上板６３．・・・が設けられている。

この実施例においては濾過ケーキが容器底部２Ｃに沿っ
て摺り落ち、その間、各掻上板６３によって掻上げられ
、中央に集った粉体は上方において二方向に振り分けら
れ、更に同様の繰り返しが行なわれる。この間に濾過ケ
ーキが乾燥され、粉末状態で取り出される。

以上の説明で、濾過ケーキの加熱・乾燥に熱媒体を用い
た加熱板、ジャケット等を示して来たが、本発明におい
てはこれらに替えてマイクロ波を用いた加熱装置も用い
ることができる。また、濾過機は１つとは限らず、複数
設けることが可能であす、この場合は、供給口に切換バ
ルブを設け、一方の濾過機が転倒させられているときは
、他方の濾過機に供給し、スラリーを止めることなく、
連続的に供給させることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、濾過と撹拌・乾
燥を同時に行なうことができるので、装置を大型にしな
くても処理量を増大させることができる。また、濾過機
のみの転倒で済むから、容器全体を回転させるのに比べ
て装置が簡単となり、所要馬力も低減する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した縦断面図、第２図は
第１図のｎ−ｎ断面図、第３図は濾過枠の転倒状態を示
した説明図、第４図は水平面における撹拌状況を示した
説明図、第５図は鉛直面における撹拌状況を示した説明
図、第６図は他の実施例を示した縦断面図、第７図は第
６図の■−■断面図、第８図は第６図の変形例を示した
縦断面図、第９図は第８図のＩＸ−ＩＸ断面図である。 ２・・・容器、２Ａ・・・容器上部、２Ｂ・・・容器下
部、２Ｃ・・・容器底部、３・・・供給口、４・・・取
出口、５・・・濾過機、６・・・濾過枠、７ａ、７ｂ・
・・回転軸、１３・・・ロータリジヨイント、１４・・
・排液管、１５・・・濾液タンク、１６・・・濾液ポン
プ、１７・・・転倒手段、２１．４０．６０・・・撹拌
乾燥機。 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）容器の上部に、スラリーを容器内に導入する供給
   口を、容器の底部に、乾燥物の取出口をそれぞれ設け、
   供給口の下方においてスラリーを濾過し、濾液を容器外
   に排出する濾過機を容器内において転倒可能に設けると
   ともにその濾過機に付随して転倒手段を設け、かつ容器
   の下部に、濾過ケーキを撹拌しながら乾燥させる乾燥機
   を設けたことを特徴とする濾過乾燥機。