JPS643129B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続式回転ドラムフイルタ装置の改
善に関係する。特には、本発明は、潤滑油のよう
な石油系液体とパラフインのような固形分とを分
離するのに有用な連続式回転ドラムフイルタに関
係する。

混合物質の分離は、蒸留、溶媒抽出及び分別結
晶を含めて様々の単位操作により達成されうる。
分別結晶法は一段操作において経済的に多くの混
合物を精製するのに特に好適である。しばしば、
結晶化操作は別の単位操作と組合されて一層改善
された分離法を実現している。石油処理操作にお
いて、分別結晶法は、潤滑油分からろう質物質を
分離するのにしばしば利用されている。頻繁に、
ある溶剤が混合物に添加されて、結晶成長により
好都合な条件を与えそして生成する冷却スラリを
希釈し、それにより連続した油−ろう分離工程を
可能ならしめている。

分別結晶一般にそして特にはろう−潤滑油分離
に殊に好適なフイルタの一型式は回転ドラムフイ
ルタである。この型式のフイルタにおいては、フ
イルタドラムが分離されるべき混合物を収蔵する
フイルタバツト（収容器）内で連続的に回転す
る。回転の或る期間において、フイルタドラムに
真空が適用されて液体の大部分を布及び流体導
管を通して吸引せしめ、他方固形分及び少量の液
体は布によつて捕捉されて累積してケーキを形
成する。回転の別の期間中、高速ガスが流体導管
を通して外方に流され、液体をパージ（掃去）す
ると共にフイルタケーキに砕いてフイルタ布から
離脱せしめる。このパージサイクル中、導管の壁
に付着している液体は高速ガスにより連行されて
フイルタ布の一部に衝突し、それにより布の局
所的な侵食、特にフイルタドラムの両端部近くで
の布の侵食を引起す。回転フイルタは30フイー
ト（9.1ｍ）以上の長さに及びことが多いから、
布の取替は比較的費用がかかりそしてフイルタ
作動の完全休止を必要とする。

布に及ぼす液体の侵食作用を最小限にする一
つの方法は、パージサイクル期間を延長し、その
間に流れ方向における先行流体導管を排気しつ
つ、後行導管即ち先行導管に即ぐ続く導管を高速
ガスによりパージするようにすることであつた。
後行導管から掃去された液体はそれらが布に衝
突する前に先行導管内に誘引される。回転中の所
定の時点において、真空が継続されそしてパージ
ガス及び僅かの残存液体が外方に差向けられる。
パージと排気との組合せ操作を延長された期間実
施することは、先行流体導管の排気が継続される
時点での後行流体導管中に残留する液体量を減じ
る。しかし、これは、フイルタドラムの回転速度
の減少及び（或いは）他のフイルタドラムサイク
ル時間の減少を必要とした。従つて、これらの方
法はいずれも装置のろ過容量を減少する。

液体の侵食作用を減ずるまた別の方法は、従来
より厚いまた一層耐侵食性のある布を使用する
ことであつた。厚い布の使用は布価格を増大
しそしてまた布が彎曲する傾向を増大し、同時
に過容量を減少する。加えて、布が厚くなる
程、そこからろう物質微粉を除去することが一層
困難となる。耐侵食性の高い布は望ましいフイ
ルタケーキ放出特性を持ちえないのが常であるか
ら、耐侵食性の高い布の使用は有益でない。

従つて、連行液体による布の侵食がフイルタ
の作業量を減ずることなくまた取替布の価格を
増大することなく軽減乃至排除されるような改良
された回転フイルタを入手することが所望されて
いる。

侵食問題を最小限としそして比較的廉価で信頼
性のある回転フイルタ設計を提供することも望ま
れている。

布侵食速度を減じる為現在使用されている回
転フイルタに容易に適応しうるような回転フイル
タ設計を実現することもまた所望されている。

本発明は、 (a) 過すべきスラリを収納するに適したフイル
タバツトと、 (b) 該フイルタバツト内に少くとも部分的に配置
されそして周回的な開口群を具備する回転自在
のフイルタドラムと、 (c) 該ドラムを該フイルタバツト内で回転する為
の手段と、 (d) 前記ドラム内に該ドラムの前記開口群と実質
上整列して配納される流体導管と、 (e) 前記流体導管と連通して、該流体導管を通し
てのそして前記フイルタドラムにおける開口を
通しての流体流れの調節を与える弁手段と、 (f) 前記ドラムにおける開口群上方に配置される
布と、 (g) 該布からフイルタケーキを除去する為の手
段と を包含し、前記フイルタドラムの一回転中の或る
期間スラリが布を通して吸引され、そして液
の少くとも一部が前記開口群を通して前記流体導
管内に通入し同時に固形分は該布上にフイルタ
ケーキを形成し、そして回転の別の期間高速流体
が前記導管から開口群を通して放出されてフイル
タケーキを布から持上げるような回転式フイル
タ装置において、一つの改善を提供する。改善点
は、邪魔板手段が、前記フイルタドラムと前記
布との間に前記フイルタドラム開口群の少くとも
一つと実質上整列して配置されて、前記流体導管
から前記開口群の少くとも一つを通して放出され
る流体の運動エネルギーを該流体が該布と接触
する前に減少せしめ、それにより該布に及ぼす
流体の侵食作用を減ずるようにしたことを特徴と
する。

本発明の好ましい具体例において、邪摩板手段
は一端における一つ以上の係止用脚を具備する比
較的薄い鋼板から成り、そしてこれら脚がドラム
表面格子の交叉部材の下側に折り込まれる。邪摩
板の反対端は格子及びチヤネル部材に止着され
る。邪摩板は好ましくは、フイルタドラムの一端
に隣りあう後行開口の少くとも相当数のものと実
質整列して配置される。

以下、本発明について具体的に説明する。

ここで第１図を参照すると、代表的な回転ドラ
ムフイルタの分解した斜視図が示されている。こ
のフイルタは、全体を１０として示されるフイル
タバツト（収容器）と全体を２０として示される
フイルタドラムを備えている。実質上半円筒状を
有するフイルタバツト１０は基台１４上に柱脚１
２によつて支持されている。導入口１６がバツト
１０及び分離されるべきスラリ源（図示なし）と
通じている。導入口１６における弁１８を制御す
ることによりバツト１０内のスラリの水準を制御
する為液面制御計（図示なし）が通常装備されて
いる。半円筒の全体形状を有するフイルタフード
（天蓋）９０が設けられ、これには、後述するよ
うにドラム内に形成されたろう物質ケーキを洗う
為ドラム２０の回転軸線に平行に複数の有孔スプ
レイヘツダ乃至ドリツプパイプ９２が配納されて
いる。フイルタドラム２０はバツト１０の直径よ
り僅かに小さい直径を有するほぼ円筒状の全体形
状を有するので、ドラム２０は一対の前後トラニ
オン２２に支承されてバツト１０内で自身の回転
軸線を中心として回転自在である。トラニオン対
２２の一方は、複数の穴を具備し、その各々が、
後述するようにドラム２０の回転中に様々の操作
を達成するべく流体導管３０及び３１のような導
管手段と連通すると共に、トラニオン弁手段２４
と連通している。他方のトラニオンはドラム２０
をバツト１０内で回転する為従来型式のドラム回
転手段（図示なし）と連結される。各導管３０及
び３１はドラム２０の実質上軸長全体に沿つて延
在している。一連の一様に隔置されたチヤネル
（溝）部片４０が回転軸線に平行してドラム２０
の曲面から外側に伸延している。終端部片４２
が、各チヤネル部片４０を隣りのチヤネル部片に
繁ぐようドラム２０の両端近くに配置され、それ
によりドラム２０の周囲に沿つて周回的に配置さ
れる一連の区画４４を画定している。各区画４４
は、その軸方向長さ全体に実質上沿つて等間隔で
ドラム２０を貫いて形成される２列の開口を具備
し、全体としてドラム周囲に沿う周回的な開口列
が形成されている。一方の開口列３２は流体導管
３０とほぼ整列しそして他方の開口列34は流体導
管３１とほぼ整列している。各区画４４におい
て、回転方向において先行側の開口列３２を今後
先行開口と呼びそしてそれに隣りあう後行側の開
口３４を後行開口と呼ぶ。

バツト１０内の一区画に配置されるドクターナ
イフ１００のような布６０からフイルタケーキ
を除去する為の手段が設けられており、これらは
フイルタケーキをスクリユーコンベア１０２内に
放出し、スクリユーコンベア１０２はフイルタケ
ーキを出口１０４を通してバツト１０の外側に運
び出す。

第１〜４図を参照すると、各区画４４内には、
ドラム２０から離間して布６０を維持する為フ
イルタ格子５０が配納されている。布６０は、
チヤネル部片及び格子５０上に張り渡されそして
チヤネル部片４０内に圧縮して挿入されるコーキ
ング棒７０によりまた周回ワイヤ（図示なし）に
より然るべく保持される。邪魔板８０のような邪
魔板手段が、後述するように放出される流体の運
動エネルギーを減ずる為少くとも１つの周回開口
と実質整合して格子５０と布６０との間に配置
される。

導管３０への流れがトラニオン弁２４によつて
阻止されている間、導管３１内に残存する液体
は、ガスが導管３１を通して外方に通される時導
管の端部に吹寄せられる傾向があることが見出さ
れた。従つて、邪魔板８０は好ましくは、布に
及ぼす液体の侵食作用を減ずる為ドラム２０の端
における周回開口の少くとも或るものと実質整列
して位置づけられるべきである。

好ましい具体例において、邪魔板８０は一端に
少くとも一つの脚手段８２を具備する一般に矩形
状の部片から成り、脚手段は折曲げることによる
等して格子５０に固着されうる。図示具体例にお
いて、邪魔板８０は複数の脚手段８２を有し、こ
れらは格子５０の隣りあう部分の下側に曲げ込ま
れている。邪魔板８０が反対端はチヤネル部片４
０及び格子５０にリベツト８４による等して止着
されえ、邪魔板８０がドラム２０の回転中ゆるみ
外れないことを保証している。ドラム２０の直径
は一般に比較的大きいから、邪魔板８０は平面状
でも曲面状でもよい。邪魔板８０は、流体導管３
１から後行開口３４を通して放出される流体の運
動エネルギーの少くとも一部を放散するよう後行
開口３４の少くとも一つと実質上整列して位置づ
けられるべきである。邪魔板８０は好ましくは、
開口３４から放出される流体の実質上すべてが
布６０に接触する前に邪魔板に衝突するような寸
法を有するべきである。斯くして、邪摩板８０の
寸法は少くとも部分的に開口３４の寸法、放出さ
れる流体の速度及び開口３４と邪魔板８０との間
の距離の関数となろう。邪魔板８０の厚さは重大
事ではなくそして開口３４から放出される流体を
長期間にわたつて侵食、変形或いは腐食を生じる
ことなく偏向するに充分厚くさえあればよい。従
つて、邪魔板の厚さはその構成材料次第である。
潤滑油とろうとの分離のような用途において、邪
魔板８０は好ましくは約1/16インチ（1.6mm）厚
のタイプ３１６ステンレス鋼製とされる。布６
０の侵食を最小限にする為に、邪魔板８０は少く
共１つの後行開口３４と布との間に後行開口３
４から放出される流体を偏せるよう配置されねば
ならない。邪魔板８０は好ましくは、ドラム２０
における選択された後行開口３４のうちの少くと
も相当数と布との間に配置されて、これら後行
開口３４から放出される流体の少くとも一部を偏
向するようにされる。本発明の好ましい具体例に
おいて、邪魔板は、残留液体がドラム２０の端近
くで導管３１内に集まる傾向があるから、ドラム
の一端乃至両端に隣りあう後行開口の最後の周回
列におけるすべての後行開口３４と実質上整列し
て配置される。より好ましくは、邪魔板８０は、
ドラム２０の一端乃至両端に隣りあう後行開口の
最後の２列におけるすべての後行開口３４と整列
して配置される。しかし、邪魔板８０がドラム２
０におけるすべて乃至実質上すべての後行開口３
４と全体的に整列して配置されることも有益であ
る。

潤滑油からろうの分離の為の代表的フイルタ
は、30フイート（9.1ｍ）長×111/2フイート
（3.45ｍ）直径のフイルタドラムを使用している。
このドラムは約1000ft₂（93m²）の有効過面積を
有し、720個の２インチ（5.1cm）径周回開口３
２，３４が第１図に示されるように実質上ドラム
周囲に沿つて配置されている。この具体列におい
て、第４図と同様の全体形状を有する120個の1/1
６インチ（1.6mm）厚の鋼製邪魔板８０が、ドラム
２０の各端に隣りあう後行開口の最後の２周列に
おけるすべての後行開口３４と実質上整列して第
３図に示すように格子５０に固着された。各邪魔
板８０の全長は、脚手段８２を除いて４インチ
（10.2cm）でありそしてその巾はやはり４インチ
（10.2cm）とされた。脚手段８２は約２インチ
（5.1cm）長×1/2インチ（1.27cm）巾であつた。

第５図の各区画Ａ〜Ｆは、第１図に示すような
代表的回転フイルタによつて同時的に進行する
様々の操作を例示する。

布６０における或る点が丁度被分離スラリに
浸かる扇形区画Ａ内に含まれる部位にある時、そ
の点は真空下にある。液は、布６０、周回開
口３２及び３４並びに流体導管３０及び３１を通
して吸引され、液貯蔵設備（図示なし）へと移
入される。固形ろう結晶は布６０上に保持され
そして累積してろうフイルタケーキを形成する。
布６０における点が区画Ｂにまで回転すると、
この点はもはやスラリから出て上昇する。真空は
続いて適用されて、周回開口３２及び３４並びに
流体導管３０及び３１を通して残存液を吸引し
続け、それによりフイルタケーキを更に乾燥す
る。この点が更に廻つて区画Ｃ内の部位に来る
時、弁手段２４は流体導管３０及び３１の排気を
継続するが、同時に洗滌流体がフイルタフード９
０内のスプレイヘツダ９２を通して噴霧されて、
ろうケーキから液を洗い、そしてろうケーキ上
に残存する液の少くとも一部並びに洗滌流体は
ろうケーキ、布６０、開口３２，３４並びに流
体導管３０，３１を通過して、フイルタから取出
される。洗滌液は一般に、液と混和するがケー
キ固形分と混和しない液体から成る。潤滑油とろ
うとの分離において、この洗滌液はケトン或いは
ケトン／トルエンの混合物であることが多い。
布６０上の点が区画Ｄにより示される位置まで回
転する時、フイルタケーキは、洗滌流れを切りそ
して真空を適用して、ケーキから開口３２，３４
並びに流体導管３０，３１を通して残存洗滌液を
吸引することにより再度乾燥される。点が更に進
んで区画Ｅに来ると、代表的に約100ft／秒
（30.5ｍ／秒）の速度を有するバージガスが後行
開口３４と通じる流体導管３１に供給され、同時
に隣りの先行開口３２は真空下に維持され続け
る。これは、後行開口３４と連通する流体導管３
１内に残留する液体の一部を先行開口３２と通じ
る流体導管３０内に流入せしめる作用を為す。点
が区画Ｆへと更に回転すると、先行開口３４はも
はや排気されない。この時点においてブローガス
と呼ばれるパージガスと後行開口３４を通じる流
体導管３１内の僅かの残存液は、邪魔板に向けて
放出されそして偏向後布６０と接触して、布
を僅かに外へ波打たせ、それによりドクターナイ
フ１００によるケーキの続いての除去を容易にす
る。もし邪魔板８０が本フイルタ内に組込まれな
いなら、導管３０内に残存する液体は高速パージ
ガスに載つて布６０に衝突し、それにより布
を特に液体が集まりやすいドラム２０の端部にお
いて侵食せしめる。

区画Ａ〜Ｆの相対長さは代表的フイルタに対し
て第５図に示されている。布６０上の特定の期
間におけるある位置が経る時間は、その期間に向
けられる区画の寸法を変えることによりまたドラ
ム２０の回転速度を変えることにより調節されう
る。

以上、本発明の具体例について説明したが、本
発明の精神内で多くの改変を施しうることを銘記
されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を組込んだ代表的回転フイル
タの分解斜視図である。第２図は、第１図の丸で
囲んだ部分の拡大斜視図である。第３図は、ドラ
ム表面、チヤネル部片及び格子の拡大断面図であ
り、邪魔板を取付ける一態様を示す。第４図は邪
魔板手段の一具体例の斜視図である。第５図は、
フイルタドラムの一回転中に達成される操作を示
す為のフイルタドラムの説明正面図である。 １０：フイルタバツト、１６：スラリ導入口、
２０：フイルタドラム、２２：トラニオン、２
４：弁手段、３０，３１：流体導管、４０：チヤ
ネル部片、４２：終端部片、４４：区画、３２：
先行開口、３４：後行開口、５０：フイルタ格
子、６０：布、８０：邪摩板、８２：脚手段、
１００：ケーキ除去手段、１０２：スクリユーコ
ンベア、１０４：ケーキ放出口、９０：フイルタ
フード、９２：スプレイヘツダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 過すべきスラリを収納するに適したフ
   イルタバツトと、 (b) 該フイルタバツト内に少くとも部分的に配置
   されそして周回的な開口群を具備する回転自在
   のフイルタドラムと、 (c) 該ドラムを該フイルタバツト内で回転する為
   の手段と、 (d) 前記ドラム内に該ドラムの前記開口群と実質
   上整列して配納される流体導管と、 (e) 前記流体導管と連通して該流体導管を通して
   のそして前記フイルタドラムにおける開口を通
   しての流体流れの調節を与える弁手段と、 (f) 前記ドラムにおける開口群上方に配置される
   布と、 (g) 該布からフイルタケーキを除去する為の手
   段と を包含し、前記フイルタドラムの一回転中の或る
   期間スラリが布を通して吸引され、そして液
   の少くとも一部が前記開口群を通して前記流体導
   管内に通入し同時に固形分は該布上にフイルタ
   ケーキを形成し、そして回転の別の期間高速流体
   が前記導管から開口群を通して放出されてフイル
   タケーキを布から浮上がらせるような回転式フ
   イルタ装置において、 邪魔板手段が、前記フイルタドラムと前記布
   との間に前記フイルタドラム開口群の少くとも一
   つと実質上整列して配置されて、前記流体導管か
   ら前記開口群の少くとも一つを通して放出される
   流体の運動エネルギーを該流体が該布と接触す
   る前に減少せしめ、それにより該布に及ぼす流
   体の侵食作用を減ずるようにしたことを特徴とす
   る回転式フイルタ装置。 ２ 周回的な開口群が多数の開口から成り、邪魔
   板手段が複数の邪魔板から成り、そして邪魔板が
   流体導管から選択された開口を通して放出される
   流体の運動エネルギーを減少するよう該選択され
   た開口と実質上整列して位置づけられている特許
   請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 複数の開口がドラム長さに沿う周列として配
   置される先行開口群と後行開口群とから成り、邪
   魔板がドラムの少くとも一端に隣りあう後行開口
   群の少くとも一部と実質整列して配置される特許
   請求の範囲第１項或いは２項記載の装置。 ４ 邪魔板がドラムの一端に隣りあう一周回列の
   後行開口のすべてと少くとも実質上整列して配置
   される特許請求の範囲第１〜３項のうちのいずれ
   かの項記載の装置。 ５ 邪魔板がドラムの両端に隣りあう二周回列の
   後行開口のすべてと少くとも実質上整列して配置
   される特許請求の範囲第１〜４項のうちのいずれ
   かの項記載の装置。 ６ 邪魔板が後行開口の実質上すべてと実質上整
   列して配置される特許請求の範囲第１〜５項のう
   ちのいずれかの項記載の装置。 ７ フイルタドラムの外周と布との間に布を
   フイルタドラムから離間関係に維持する為フイル
   タ格子が配置される特許請求の範囲第１〜５項の
   うちのいずれかの項記載の装置。 ８ 邪魔板手段がフイルタ格子と連通している特
   許請求の範囲第７項記載の装置。 ９ 邪魔板手段がフイルタ格子に固着される特許
   請求の範囲第７項記載の装置。