KR810000864B1 - 상향류 이동층식 여과장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

상향류 이동층식 여과장치

제1도는 본 발명의 일실시예를 표시한 종단면도.

제2도는 종래의 장치의 일예를 표시한 종단면도.

본 발명은 상향류(上向流) 이동층식(移動層式) 여과(濾過) 장치에 관한 것이다.

입자상 충진물(充嗔物)에 의한 화학적 또는 물리적인 조작은 일반적으로 널리 실시되고 있는 바이며, 향류이동층식 고액접촉장치(向流移動層式固液接觸裝置)에 관하여서도 이미 이온교환이나 흡착(吸着) 등에 의하여 실용화되고 있으나, 입자상 여과제를 사용하는 향류이동층식여과장치의 실용화는 늦어지고 있는 실정이다. 이것은 이온교환이나 흡착등에 있어서는 조작의 과정에서 충전제의 물리적 성상(性狀)이 현저하게 변화하지 않으므로 여과조의 수평면에 대하여서피처리액이나 충전제의 속도분포를 균일하게 하는 것이 비교적 용이한데 반하여 여과시에는 혼탁물질이 여과재에 포착(逋捉) 되어서 여과재의 물리적인 성상이 뚜렷하게 변화되므로 특히 여과조의 수평단면에 대하여 여과재를 균일한 속도와 분포로 이동시키는 것이 곤란하기 때문이다.

예를 들면, 종래의 상향류고액접촉장치에서는 대부분의 경우 피처리액을 여과층의 하부로부터 수평단면에 이르기까지 대부분 균일한 속도와 분포로서 여과조 내로 도입되는 동시에 여과조 하단에서 폐여과재를 빼낼시에는 여과조 중심부의 여과재가 여과조 외주부(外周部)의 여과재 보다도 하방으로 이동하기 용이한 검을 고려하여 여과재가 하방으로 이동하는 것을 억제하는 구조물 예를 들면, 원추상(圓錐狀)의 정류기등을 여과조 하단 근처에 배설하여 여과재를 여과조의 수평단면에 대하여 균일한 속도로 하방으로 이동시키려 하고 있다. 그러나, 여과장치의 경우는 피처리액중의 혼탁물질은 우선, 피처리액 도입구의 근처에서 비교적 좁은 대상(帶狀)의 여과재층인 여과대(濾過帶)에서 효율적으로 또한 급속하게 포착되어 나머지 약간의 혼탁물질이 여과대에 계속되는 여과재층에 포착되는 것이며, 이 여과대의 여과재는 다른 부분의 여과재와 그 물리적 성상이 현저하게 다르므로 여과재를 균일한 속도와 분포로 여과 내를 하강시키는 일이 곤란하게 된다.

특히, 여과대가 여과조의 외주부에 형성하게 되면 외주부 근처의 여과재는 극도로 하방으로 이동하기 어렵게 되어서 결국은 전력 이동하지 못하게 되어 소위 체류부를 형성하고 그 부분의 여과제를 여과조로 부터 빼내어 재생할 수 없게 되는 동시에 혼탁물질의 여과성농도 당연히 저하되므로 안정된 여과조작을 할수 없게 된다.

이에 대하여 여과대가 여과조의 중심부에 주로 형성되어 따라서 여과조 외주부의 여과재가 하방으로 이동이 용이한 상태일 경우에는 여과조 중심부의 여과재는 여과조 외주부에 향하여 무너져서 쏟아져 들어가는 형태로 하방으로 이동하므로 여과조 내에 체류부가 형성되는 일이 없다.

본 발명은 전기한 제문제 및 여과재가 여과조 하방으로 이동하는 기구를 고려한 것으로서 여과대를 효율적으로 무너지게 하면서 여과조 전체로서 여과재를 정확하게 하방으로 이동시키 안정된 여과를 할수 있는 상향류이동층식여과장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 여과조 하단 근처에 입자상 여과재가 하방으로 이동하는 것을 억제하는 제1의 구조물이 있으며 여과조 상부에서 공급된 여과재가 여과조 하부 중심부에 있는 구조물에 의하여 하방으로 이동하는 것을 억제받으면서 여과조 하단으로 배출되며 여과조 하부에서 도입된 혼탁물질을 함유한 피처리액이 여과재층을 통과하여 여과조 상부에서 집액(集液) 되도록 한 상향류이동층식여과장치에 있어서 여과조의 하부중심부에 있는 구조물의 상방에 피처리액도입구가 배설된 것을 특징으로 한 것이다.

이하 실시예를 표시한 도면에 따라서 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 여과조(1)는 예를 들면 원통상의 직통부(直洞部)에 역원추상(逆圓錐狀)의 저부를 형성하여 상부에는 여과재 또는 재생여과재를 여과조내에 공급하는 여과재 공급그(2)가 설치되며, 하단에는 혼탁물질을 포착한 폐여과재를 빼내는 폐여과재 배출구(3)가 설치되어 있으며 또한 여과조 하단 근처에는 여과재(4)가 하방으로 이동하는 것을 억제하는 제1의 구조물(5)이 배설되어 있다. 피처리액 도입구(6)는 여과조 하부 중심부(13)의 구조물(5) 상부에 설치된다. 도시된 실시예에서는 피처리액관(7)을 여과조 상부로부터 여과조내로 도입하여 여과조 중심부(13)에 직립시켜서 제1 구조물(5)의 상방에 피처리액 공급구(6)가 개구되게 하고 있으나, 본 발명에 있어서 피처리액 공급구(6)를 여과조 하부 중심부에 설치하면 되며 예를 들면, 여과조 하부에 직접 피처리액관을 여과조내로 도입하여 여과조 중심부에 개구시켜서 피처리액 도입구로 하여도 가능하다. 여과조 상부에는 집액칸막이(9)가 설치되어 여과재층을 통과하여 혼탁물질을 제거한 처리액은 집액칸막이에서 여과조외로 유도된다.

또한 본 발명에 의하면 여과조(1)의 상부와 하부를 제외한 중단(中段)의 중심부(13)에 여과재(4)가 하방으로 이동하는 것을 억제하는 적어도 하나의 제2 구조물(8)을 배설할수가 있다.

제1 구조물 (5)은 통상, 원추상, 역원추상 또는 주판알등과 같은 형상으로서 액체와 여과재의 양자를 통과시키지 않는 소위, 정류기가 사용되나 제2 구조물(8)은 바람직하기는 액체를 통과시키도 여과재의 통과를 억제할 수 있는 구명(14)이 있는 다공체(多孔體)가 사용되나 바람직하기는 정류기와 같이 액체 및 여과재 양자의 통과를 지지하는 구조물이라도 좋으며 또는 반대로 액체만을 통과시키는 구조물이라도 좋다. 제2 구조물(8)로서의 다공체는 예를 들면, 다공판으로서 수평으로 또는 외주부로 향하여서 하방으로 경사지게 우산모양으로 배설된다.

이들 제2 구조물(8)은 여과조의 높이, 직경 기타 여과재나 피처리액의 성상(性狀) 등에 따라서 적절한 간격을 두고 여러개 배설할수가 있다.

본 발명의 장치는 이상과 같이 구성되어 있으며 혼탁물질을 함유하는 피처리액은 여과조(1)의 하부 중심의 피처리액 도입구(6)로 부터 여과조내로 도입되며 여과조내를 상승하는데 따라서 외주부(11)로 확산되어간다.

전술한 바와같이 여과재에 의한 혼탁물질의 포착은 여과조 하부 중심부에 설치한 피처리액 도입구(6) 근처에 비교적 좁은 대상(帶狀)의 여과대(10)에서 효과적이며 또한 급속하게 이루어진다. 이 여과대는 여과재를 빼내지 않을 때에는 여과조의 상방 및 외주부로 향하여 뻗어가나 여과대가 여과조의 외주부에 도달하여 외주부 여과재의 혼탁물질농도가 높아져서 하방으로 이동이 곤란하여지기 전에 여과조 하단으로부터 여과재를 간혈적으로 또는 연속적으로 빼낼 경우에는 여과조 외주부에는 여과재가 하방으로 이동하기 어려운 여과대가 형성되어 있지 않다.

따라서 여과조 외주부의 여과재가 포착하고 있는 혼탁물질은 비교적 약간으로서 여과재의 성상도 현저하게는 변화되지 않는다. 그러므로 여과대와 근처의 여과재는 화살표(12)로 표시하는 바와같이 여과조의 외주부(11)로 무너져 들어가도록 하여서 하방으로 이동한다. 이때 제1 구조물(5)도 또한 여과재의 흐름을 여과조 외부로 향하게 하므로 여과대는 정확하고 효율적으로 무너지게 된다.

한편, 여과조(1)의 상부 내지 중단에 있어서는 여과재가 포착하고 있는 혼탁물질은 약간으로서 특히 여과조 중심부(13)의 여과재는 하방으로 이동하기 쉬운 상태로 있으나 여과조 중단의 중심부(13)에는 여과재가 하방으로 이동하는 것을 억제하는 다공체등의 제2구조물(8)이 배설되어 있는 경우는, 여과조 하부에 있어서의 경우와 같이 제1도의 화살표(12)로 표시한 바와같이 여과조 외주부로 향하여 무너져서 하방으로 이동한다.

한편, 여과조(1)의 상부 내지 중단에 있어서는 여과재가 포착하고 있는 혼탁물질은 약간으로서 특히 여과조 중심부(13)의 여가재는 하방으로 이동하기 쉬원 상태로 있으나 여과조 중단의 중심부(13)에는 여과재가 하방으로 이동하는 것을 억제하는 다공체등의 제2구조물(8)이 배설되어 있는 경우는, 여과조 하부에 있어서의 경우와 같이 제1도의 화살표(12)로 표시한 바와같이 여과조 외주부로 향하여 무너져서 하방으로 이동한다.

이상과 같이 본 발명은 피처리액의 도입을 여과조 하부 중심부에 한정하며 여과조의 중심부로부터 여과대(10)를 형성시켜 여과대가 여과조 외주부로 도달하기 이전에 여과재를 여과조 하단으로부터 빼내어 여과조 중심부의 여과재가 하방으로 이동하기 쉬운 상태로 있는 여과조 외주부이 여과재 흐름에 의하여 무너져서 하방으로 이동시키며 이렇게 하여 여과대를 효율적으로 무너지게 하면서 여과조 전체로서 체류부를 형성시키지 않는 여과재가 하방으로 이동하는 것을 확보하는 것이므로 여과조작을 안정하게 할수가 있다.

그러나, 종래의 고액접촉방식을 여과조작에 적용하게 되면 제2도에 표시한 바와같이 여과조 외주부(11)에 용이하게 여과대(10)가 도달하는 한편 여과조 중심부(13)의 여과재가 하방으로 이동하기 쉬운 상태로 있으므로 여과대 상면은 도시한 바와같이 여과조 외주부로부터 중심으로 향하여 요상(凹狀)의 고면을 나타내며 화살표(12)로 표시한 바와같이 여과재는 중심부로 향하면서 하방으로 이동하는 형태로 된다. 그리고 중심부의 단면적인 외주부의 그것에 비교하여서 작으며 이것때문에 외주부로부터 중심부로 가는 여과재의 이동이 제한된다.

따라서 여과조 외주부의 여과재가 체류부를 형성하기 쉬원 동시에 외주부 여과대가 시간이 경과하는데 따라서 상승하며 결국은 집액칸막이에 도달되어 여과성능이 불안정하게 되는 것이다.

본 발명은 종래 그와 같은 불안정한 여과상태를 안정된 여과로 실시할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 여과조 하단 근처로 입자상 여과재가 하방으로 이동하는 것을 억제하는 제1 구조물이 있는 상향류 이동층식 여과장치에 있어서, 상부에서 공급된 여과재가 여과조 중심부의 구조물에 의하여 하방으로 이동하는것을 억제받으면서 여과조 하단으로 배출되며 여과조 하부에서 도입된 혼탁물질을 함유한 피처리액이 여과재층을 통과하여 여과조 상부에서 집액되도록 하고 여과조의 하부 중심부에 있는 구조물의 상방에 피처리액 도입구가 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 상향류이동층식여과장치.

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