KR920002806B1 - 2단 뱃치 여과장치 및 여과방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

2단 뱃치 여과장치 및 여과방법

[도면의 간단한 설명]

본 명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본 발명의 바람직한 구체예를 설명하며, 상술한 일반적인 설명 및 하기 바람직한 구체예의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.

제1도는 본 발명을 나타내는, 폐쇄된 위치에서의 필터의 횡단 측면도이다.

제2도는 폐쇄된 위치에서의, 제1도에서 설명한 필터의 횡단 평면도이다.

제3도는 필터 케익의 배출을 위한 개방 위치에서의 제1도에서 설명한 필터의 횡단 평면도이다.

[발명의 상세한 설명]

[발명의 배경]

본 발명은 여과장치 및 여과방법에 관한 것으로 특히 2단 뱃치 여과장치 및 액체-고체 혼합물로부터 액체를 제거하는 방법에 관한 것이다.

도시 및 산업 폐수처리 시스템에 대하여 그들이 배출하는 배수의 질적 향상에 대한 요구가 점점 증가하고 있는 실정이다. 최근의 정수에 관한 입법조치는 도시 및 산업폐수처리 시스템에 대하여 지금까지 보다도 부유물 및 불용 고체, 중금속 함량 등에 대하여 요구되는 기준을 훨씬 더 강화하고 있다.

폐수공학산업은 현재, 다양한 폐수를 효과적으로 처리하며 타당한 비용으로 작동할 수 있는 실용적인 시스템을 연구하고 있다. 이와같은 폐수처리 시스템에 있어서, 생성된 고체 폐기물이 또 다른 용도를 가지며, 부유물 뿐만 아니라 불용 고체의 여액이 투명하다면, 이것 또한 큰 장점이 된다.

폐수처리 시스템의 부유고체 추출에 있어서 가장 중요한 문제는 시스템에 공급되는 조성물로부터 최고의 백분율의 고체를 추출한다는 것이다. 추출될 수 있는 고체의 백분율은, 투입량, 시스템에 공급되는 투입물의 조성, 유기물 대 무기물의 백분율, 부유물의 중량 및 다양한 기타 요인에 따라 변하며 결정된다. 일반적으로, 대부분의 폐수 탈수 시스템은 15%-30%의 고체를 얻는데, 30%의 경우는, 상당한 비용으로 긴 처리 공정을 거치는 경우에만 이루어질 수 있다. 실제 사용에 있어서 각종 배수 시스템(스크류, 허니컴 롤, 드럼 프레스등)은 모두 상당한 제한을 받고 있다.

Gwilliam(Gwilliam Ⅰ)의 미합중국 특허 제3,687,287호는 슬러리중의 익체 함량을 감소시키는 2단계 방법을 개시하고 있는데, 상기 방법은, 원통형 필터 소자, 내외부 관상 몸체 및 필터를 여과실과 압력실로 양분하는 불투과성 탄성 슬리브를 포함하는 압력 필터를 이용하고 있다. 슬러리를 저압하에 필터 소자에 강제로 통과시켜서 대부분의 액체를 제거하여 필터 케익을 형성한 후, 고압하에서 탄성 슬리브가 변형되어 케익으로부터 추가로 액체를 짜낸다. 개시된 공정은 고압(500psi)을 사용하고 있는데, 이는 안전 문제를 발생시키며 또한 비용이 많이든다. 또한 이 공정 및 장치는 필터 소자로부터 필터 케익을 제거하기 위하여 압축 분사공기를 사용하고 있다. 이것은 전체 내부 관상몸체를 내려서 케익이 떨어질때까지 압축분사공기를 보낸 후, 내부 관상 몸체를 다시 원위치로 올려야 하는 별도의 공정 단계를 요구하고 있다.

Gwilliam(Gwilliam Ⅱ)의 미합중국 특허 제3,753,499호는 Gwilliam Ⅰ과같이, 슬러리중의 액체 함량을 감소시키기 위한 2단계 압력 필터를 개시하고 있는데, 이 2단계 압력 필터는 원통형 필터 소자, 내외부 관상몸체 및 필터를 2개의 구획으로 양분하는 불투과성 탄성 슬리브를 포함한다. Gwilliam Ⅱ에서의 탄성 슬리브는 나머지 다른 부분보다도 실질적으로 두꺼운 최소한 하나의 환상부를 갖고 있어서 두꺼운 탄성 슬리브부에 대응하는 위치에서 얇은 필터 케익을 생성하게 된다. 그 모적은 케익의 배출의 편의를 도모하기 위하여 일부에서 얇은 필터 케익을 생성하기 위한 것이다. 그러나, Gwilliam Ⅰ에서와 같이, 전체 내부 관상 몸체를 내려서 케익이 떨어질때까지 압축분사 공기를 보낸후, 내부 관상 몸체를 다시 원위치로 올려야 하는 별도의 단계를 이용하는 것이 여전이 필요하다.

Verri 등의 미합중국 특허 제4,533,472호는, 구멍난 바구니로 지지된 관상 필터포 및 필터를 환상 여과 스페이스와 환상 압력 스페이스로 양분하는 관상 격막을 포함하는 2단계 압력 필터를 개시하고 있다. 제1단계는 필터포를 통하여 액체 슬러리를 강제로 통과시켜서 필터 케익을 형성하고 제2단계는 공기 압력을 가하여 격막을 변형시킴으로써 필터층으로부터 추가의 액체를 짜낸다. 필터 케익은, 유압 작동기 및 바구니와 격막의 배열을 그 원래의 위치로부터 옮기는 샤프트의 작동에 의하여 배출된다. 이것은 필터포의 내부를 밖으로 뒤집어 필터 케익이 배출되게 한다. 이와같이 Verri 등도 유압 작동기 및 샤프트의 사용이 요구되는 별도의 기계적 단계를 포함하고 있다.

Randle 등의 미합중국 특허 제3,900,403호는 Gwilliam 및 Verri 등과 유사한 원통형 압력 필터를 개시하고 있는데, 다만 공정이 단지 1단계로 구성되어, 슬러리가 가압된 불투과성 슬리브에 의하여 필터 소자를 강제로 통과하여 액체가 제거되고 ＂건조＂필터 케익이 형성된다는 점이 다르다. 필터 케익은, 압축 분사 공기를 주입하고 필터포로부터 케익이 떨어지도록 실린더를 작동하여 필터포를 미끄러져 내리게하거나, 뒤틀림식 변환기에 의하여 전 필터몸체를 진동시킴으로써 배출된다. 필터 케익을 제거하는 상기 두가지 방법 모두 관련된 장치와 함께 추가의 기계적 단계를 나타내고 있다.

이들 모든 특허들은 불투광성 슬리브를 이용하여 필터포에 형성된 필터 케익을 짜내는 뱃치 필터를 개시하고 있다. 그러나, 필터 케익을 제거하기 위하여는 모두 별도의 기계적 단계 및 장치를 요구하고 있다. 따라서, 2단계 원통형 압력 필터 장치 및 액체/고체 혼합물로부터 50%까지의 액체를 제거할 수 있는 공정으로, 과다한 유지비용이 드는 기계화된 단계가 필요없이, 형성된 필터 케익을 간단하고, 효과적으로, 경제적이고 안전하게 제거하는 것이 필요하게 된다.

본 발명의 목적은, 2단계 원통형 압력 필터와, 제1단계에서, 슬러리를 저압하에 필터 수단을 강제로 통과시켜 필터 케익을 형성하고, 제2단계에서, 탄성체의 주머니가 고압하에 변형되어 필터 케익과 접촉하여 케익으로부터 추가의 액체를 짜내어 50%까지의 고체를 제거할 수 있는 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 하나의 목적은, 상기 2단계 뱃치 여과 장치 및, 형성된 필터 케익을 안전하고 경제적이며 효과적으로 배출할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 하나의 목적은, 2단계 뱃치 여과 장치 및, 당 분야에서 지금까지 알려진 유사한 필터 보다 제2단계에서 저압하에 작동되는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은, 2단계 뱃치 여과 장치 및, 액체/고체 혼합물로부터 액체를 제거하여 여과후에 남는 고체 물질이 연료로 사용될 수 있어서, 필터 자체를 작동하는데 충분한 에너지를 공급할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 하나의 목적은, 필터 부재상에 형성된 필터 케익이 구멍난 필터 지지 도아에 대하여 구조적지지 역할을 하는 여과 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적 및 강점은 하기의 설명으로 제시될 것이며 부분적으로는 설명으로부터 명백하여지거나 또는 본 발명의 실시에 의하여 알 수 있을 것이다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 특허 청구의 범위에서 특히 지적된 수단 및 조합에 의하여 이해될 수 있고 달성될 수 있다.

[발명의 요약]

상기 목적을 달성하기 위하여, 및 여기서 구체화되고 설명된 바와 같은 본 발명의 목적에 따라서, 액체-고체 혼합물로부터 액체를 제거하기 위한 장치가 제공된다. 본 장치는 구멍난 지지프레임 내부에 위치한 견고한 가스 불침투성 챔버를 갖고 있어서 제1환상 공간을 형성한다. 탄성체의 주머니가 구멍난 지지프레임의 외부 표면을 덮으며, 팽창이 가능하여 제1환상 공간과 흐름의 소통을 이루는 제2팽창성 환상 공간을 형성한다. 힌지에 의하여 구멍난 필터 지지 도아가 부착되고, 닫힌 위치에서 탄성체 주머니와 구멍난 필터 지지 도아 사이에 제3환상 공간이 형성된다. 필터 수단은 필터 지지 도아의 표면상에 마련된다. 압력하에 액체-고체 혼합물을 제3환상 공간으로 도입하며 압축 공기를 팽창성 환상 공간에 공급하기 위한 수단도 마련된다.

필터는 저압하에 액체-고체 혼합물을 제3환상 공간으로 도입함으로써 작동되어, 필터 수단위에 혼합물의 고체분을 유지하면서 필터 수단과 구멍난 지지 도아를 통하여 혼합물의 액체분을 강제로 통과시켜서 본질적인 고체 필터 케익을 형성하게 된다. 이와같은 상태는 필터 수단상에 형성된 필터 케익이 액체-고체 혼합물의 흐름에 지장을 줄때 까지 계속된다. 다음에 팽창성 환상 공간에 가스 압력을 도입하여 탄성체 주머니를 변형하여, 강제로 필터 케익과 접촉하게 함으로써 케익으로부터 추가의 액체를 짜내게 한다. 이와 같은 2차 상태가 완료되면, 힌지식 필터 지지 도아가 열리고 고체 필터 케익이 필터 수단으로부터 배출하게 된다.

견고한 가스 불침투성 챔버, 구멍난 지지프레임, 탄성체 주머니 및 구멍난 필터 지지 도아가 원통형 모양을 가지며 하나의 열린 단부 및 하나의 닫힌 단부를 갖는 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 것은 챔버의 열린 단부, 지지프레임, 탄성체 주머니 및 지지 도아가 열린 단부에 인접한 상부 플레이트 카바에 의하여 폐쇄되는 것이다. 또한 바람직한 것은 상부 플레이트 카바가, 상부 플레이트 카바와 챔버의 닫힌 단부 사이의 거리를 변경할 수 있는 나사 부재에 의하여 챔버에 부착되는 것이다.

제3환상 공간이 복수개의 구분으로 나뉘어져 필터 케익이 구분되어 형성되어 케익의 제거를 용이하게 하는 것이 바람직하다. 이와같은 기능은 제3환상 공간을 가로질러 뻗는 유연한 분리장치에 의하여 달성될 수 있다. 2개의 유연한 분리 장치가 힌지에 인접하여 위치하여 2개의 반쪽 필터 케익을 형성하고, 2개의 유연한 분리 장치가 네오프렌과 같은 탄성재료로 만들어지며, 각각의 분리장치가, 스트립의 에찌를 따라 서로 접촉하여 힌지와 접촉하고 스트립의 맞은편 에찌는 탄성체 주머니에 의하여 분리되는 2개의 스트립을 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

더욱 바람직한 것은 탄성체 주머니에 의하여 분리된 스트립의 에찌가 테퍼지는 것이다. 이것은, 계속 2개의 반쪽 필터 케익의 분리를 유지하면서 제2여과중에 발생된 탄성체 주머니의 변형에 따라, 분리 장치의 모양을 순응하게 한다.

[바람직한 구체예의 설명]

액체-고체 혼합물로부터 액체를 제거하기 위하여 바람직한 구체예로서 본 발명을 개시하고자 한다.

본 발명에 따라서, 견고한 가스 불침투성 챔버가 제공된다. 여기서 구체화되고 도면에서 묘사된 바와 같이 , 견고한 가스 불침투성 챔버는 원통형 챔버(12)를 포함하는데, 원통형 챔버는 하기에 개시하는 방법으로 장치(10)내에 걸린다. 원통형 챔버는, 작동중 원통형 부재상에 가해지는 압력을 견딜 수 있는 금속 또는 중합체와 같은 어떠한 가스 불침투성 재료로도 제작될 수 있다. 개시된 구체예에 있어서, 원통형 챔버는 팽창성 환상 공간의 내부표면을 제공하는 기능을 한다. 챔버는 열교환기로서도 사용될 수 있어, 챔버의 벽과 접촉하여 위치한 공정상의 유체가 장치를 가열 또는 냉각시키게 된다.

여기서 구체화된 바와 같이, 챔버에는 하나의 열린 단부(14)와 닫힌 단부(16)가 있다. 닫힌 단부는 제2도에 도시된 구멍(18)을 내포하고 있어, 원통형 챔버(12)의 닫힌 단부(16)를 통하여 도관(20)의 내부로 유체를 소통시킨다.

본 발명에 따라서, 가스 불침투성 챔버의 외부에 인접하여 배치된 구멍난 저지프레임이 마련되어, 그 사이에 제1환상 공간을 형성한다. 여기서 구체화된 바와 같이 , 챔버(12)를 둘러쌓고 있는 구멍난 닫힌 단부형의 원통형 지지프레임(22)이 있어서, 챔버(12)와 지지프레임(22)사이에 제1환상 공간을 형성하고 있다. 지지프레임에는 열린 단부(26)와 닫힌 단부(28)가 있다. 닫힌 단부(28)는 원통형 챔버(12)의 닫힌 단부(16)와 인접한다. 여기서 구체화된 바와 같이, 지지프레임(22)은 원통형 측벽과 닫힌 단부(28) 양쪽위에 있는 관통 구멍(23)을 포함하고 있다. 제1도에 가장 명백하게 도시된 바와 같이 , 원통 지지프레임은, 챔버(12)와 지지프레임(22)사이에 수직으로 및 원주의 주위로 배치된 스페이서(30)에 의하여, 챔버(12)로부터 간격을 두고 유지된다.

본 발명에 따라서, 구멍난 지지프레임의 외부 표면을 덮는 탄성체 주머니가 제공되는데, 여기서는 닫힌 단부형의 원통형 탄성체 주머니(32)로서 구체화되어 있다. 주머니와 가스 불침투성 챔버는, 제1환상 공간과 함께 구멍난 지지프레임에 있는 관통 구멍을 통한 유체의 소통에 있어서 팽창성 환상 공간을 형성한다. 여기서 구체화된 바와 같이 , 주머니(32)에는 열린 단부(34)와 닫힌 단부(36)가 있다. 주머니(32)는 그 내부에 관통 구멍(23)을 갖고 있는 원통형 지지프레임(22)의 표면을 덮도록 배치된다. 따라서, 압축 공기와 같은 공정상의 유체가 제1환상 공간에 주입될 때, 유체가 관통 구멍(23)을 통과하여 탄성체 주머니(32)를 팽창시켜 원통형 챔버(12)의 외부 표면과 팽창성 주머니(32)의 내부 표면 사이에 팽창성 환상 공간을 형성하게 된다. 여기서 구체화된 바와 같이 , 탄성체 주머니(32)의 닫힌 단부(36)는, 주머니(32)의 열린 단부(34)가 원통형 챔버(12)와 밀봉관계를 유지하도록 배치된 원주형 비드(38)을 포함하고 있다.

도관(20)이 도관(20)의 외부나사(42)위에 배치된 닛트(40)에 의하여 원통형 챔버(12)에 부착되므로, 밀봉관계가 서술된 구체예에서 유지된다. 도관(20)은 상부 플레이트(46)에 있는 구멍(44)를 관통한다. 한쌍의 닛트, 즉 하부닛트(48) 및 상부 닛트(50)가 도관(20)의 상부 외부 나사(52)위에 비치된다. 상부나사(50)를 조임으로써, 상부 나사와 원통형 챔버(12)의 닫힌 단부(16)사이의 거리를 단축시키며, 챔버(12)의 열린 단부(14)는 상부 플레이트(46)를 향하여 끌려 당겨져서 주머니(32)의 열린 단부(34)가 원통형 챔버(12)의 열린 단부(14)와 상부 플레이트(46)의 하부 표면상에 배치된 밀봉 부재(54)사이에 포착되게 된다. 원주형 비드(38)는 제1환상 공간(24)에서의 유체압력이 주머니(32)를 팽창시키는 것과, 상부 플레이트(46) 또는 상부 플레이트에 결합된 밀봉 부재(54)와의 밀봉 관계로부터 열린 단부(34)를 떼어내는 것을 방지한다. 이와 같이 도관(20)은 상부 플레이트(46)와 원통형 챔버(12)의 닫힌 단부(16)사이의 거리를 변경시키기 위하여 배치된 나사부재를 제공한다. 도관(20)은 또한 가스 압력 공급수단(도시되지 않음)과 제1환상 공간(24)사이에 흐름을 소통시킨다. 본 발명에 따라서, 장치에 힌지식으로 부착된 구멍난 필터 지지 도아가 마련된다.

필터 지지 도아는 힌지 위를 회전할 수 있어서 열리거나 닫힌 위치가 될 수 있는데, 닫힌 위치에서의 필터 지지 도아는 탄성체 주머니와 필터 지지 부재 주위를 둘러 쌓고 있는 제3환상 공간의 한 벽을 형성한다. 여기서 구체화되어 제3도에 가장 명백하게 도시된 바와 같이 , 4개의 힌지식 도아(56,58,60 및 62)가 제공되어 있는데, 제3도에서는 열린 위치에서, 제1도 및 제2도에서는 닫힌 위치로 도시되어 있다. 도아는 힌지 볼브(64)위에서 경첩식으로 움직이는데, 힌지 볼트는 상부 플레이트(46)를 관통하여 상부 플레이트의 맞은 편에 있는 하부 플레이트(66)에 부착되며 하부 플레이트(66)와 주머니(32)의 닫힌 단부(36)는 그들 사이에 공간(68)을 형성한다. 여기서 구체화된 바와 같이 , 장치는 원통형 지지프레임의 외부 원주 에찌의 바로 밑인, 주머니의 외부 원주 부분에 0-링 씨일(70)으로 도시된 바와 같은 씨일을 포함하고 있다. 하부 플레이트는 특정의 원주 위치에 0-링(70)의 위치하기 위하여 배치된 홈을 내포하고 있다. 0-링의 기능은, 주머니(32)의 외부 표면으로 도입된 액체-고체 혼합물이 하부 플레이트(66)와 주머니(32)사이의 공간(68)으로 들어가는 것을 방지하는 것이다.

제2도에 도시한 닫힌 위치에 있을 때, 구멍난 필터 지지 도아(56-62)는 탄성체 주머니(32)와 필터 지지프레임(22)을 둘러 쌓는 제3환상 공간(72)을 형성한다.

본 발명에 따라서, 제3환상 공간과 마주보는 필터 지지 도아의 표면위에 필터 수단이 제공된다. 여기에 구체화되어 제3도에 가장 명백하게 도시된 바와 같이 , 도아(56-62)는 그 내부 표면상에 필터 부재(74)를 갖고 있다. 본 발명의 장치에 사용되는 필터의 특성은 처리될 액체-고체 혼합물에 따라 좌우된다. 직물 메쉬의 필터를 사용하면 특정한 경우 성공적이었는데 이때 메쉬는 플라스틱 또는 금속 섬유로 구성된다.

바람직하게는, 본 장치는 제3환상 공간을 복수의 구획으로 나누는 수단을 포함하고 있다. 여기서 구체화되어 제2도에 가장 명백하게 도시된 바와 같이 , 원통형 주머니(32)의 외부 표면과 접촉하는 제3환상 공간(72)을 가로질러 뻗는 유연한 분리장치(76)가 마련되어 있다. 상술한 구체예에서, 각각의 유연한 분리장치는 제3환상 공간 내에 축방향으로 배치된 2개의 탄성체 스트립을 포함하고 있다. 스트립은 스트립 중의 하나의 에찌를 따라 서로 평행하게 접촉하고 있는데, 여기서 스트립은 힌지(64)와 접촉하며 스트립중의 맞은편 에찌는 탄성체 주머니(32)에 의하여 분리된다. 그리하여 탄성체 주머니(32)와 유연한 분리장치(76)사이에 밀봉관계가 제공된다. 이와 같은 밀봉 배열은 탄성체 주머니(32)와 접촉하여 테펴진 에찌를 가진 스트립에 의하여 용이하게 된다. 유연한 분리장치의 기능은, 힌지식 도아(56-62)가 필터 케익을 배출하기 위하여 열렸을 때 필터 부재(74)의 내부 표면상에 형성된 필터 케익이 용이하게 제거되도록 제3환상 공간(72)을 분리하는 것이다. 케익을 형성하는 고체가 단단하고 필터에 끈덕지게 접착되어 있는 경우에는, 분리장치없이 필터 케익을 필터의 표면으로부터 제거하기는 곤란하다.

본 발명에 따라서, 본 장치는 압력하에 액체-고체 혼합물을 제3환상 공간으로 도입하기 위한 수단을 또한 내포하고 있다. 제1도에 도시된 바와 같이 , 상부 플레이트(46)는 구멍(78)을 내포하고 있는데, 이 구멍은 액체-고체 혼합물을 공급하기 위한 수단(도시되지 않음)과 흐름의 소통을 이루고 있다. 본 발명에 따라서, 가스 불침투성 챔버(12)와 주머니(32)사이의 팽창성 환상 공간에 가스 압력을 공급하기 위한 수단(도시되지 않음)도 마련되어 있다. 여기서 구체화된 바와 같이 , 가스 압력 공급 수단은 도관(20)의 내부와 흐름의 소통을 이루고 있다.

[장치의 작동]

제1도 및 제2도에 도시된 배열의 장치로, 액체-고체 혼합물이 압력하에 구멍(78)을 통하여 제3환상 공간(72)으로 들어간다. 액체-고체 혼합물에 가해진 압력으로 액체가 필터(74)와 도아(56-62)내의 구멍을 통과하게 된다. 제3환상 공간을 통하여 추가의 액체-고체 혼합물을 계속 통과시키면 필터 부재(74)의 내부 표면상에 케익이 쌓이게 된다. 케익의 특성, 즉 그 밀도 및 투수성이, 본 장치를 통하여 추가의 액체-고체 혼합물을 통과시키는데 과도한 압력이나 시간이 요구되면, 액체-고체 혼합물의 흐름을 정지시키고 도관(20)을 통하여 압축 가스를 제1환상 공간(24)으로 공급한다. 가스는 원통형 지지프레임(22)내의 구멍(23)을 관통하여, 도아(56-62)를 향하여 외부로 반지름 방향으로 주머니(32)를 팽창시킨다. 이와 같은 작용은 추가의 액체를 필터 케익으로부터 뽑아내게 하는데, 바람직한 작동 양상에 있어서, 필터 케익은 35-50%의 고체 함량을 갖는다. 케익으로부터 액체를 짜내어 상기와 같은 고체 함량을 달성하는데 필요한 압력은 약 125psi 이하의 범위이다. 본 장치의 도아상에 형성된 필터 케익은 구조적 보전성이 있기 때문에, 본 장치(10)의 도아는, 최종 탈수 공정중에 케익이 별도의 강도를 제공하기 때문에, 주머니에 의하여 가해지는 압력을 견디기 위하여 홀로 충분한 강도를 갖을 필요는 없다.

이와 같이, 본 발명은 효율적이며 경제적인 방법으로 액체-고체 혼합물을 탈수할 수 있는 장치 및 작동방법을 제공하는 것이다. 또한, 공정에 작용하는 장치의 제작 및 관리가 비교적 간단하고 용이하게 자동화 될 수 있어서 액체-고체 분리를 위한 뱃치형 공정을 제공할 수 있는 것이다.

본 발명을 바람직한 구체예로서 개시하였으나, 본 발명은 그것에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허 청구의 범위 및 그 균등사항에 의하여 정의된다.

Claims (20)

1. 하기와 같이 구성되는, 액체-고체 혼합물로부터 액체를 제거하기 위한 장치. 견고한 가스 불침투성 챔버; 상기 가스 불침투성 챔버의 외부로 인접하여 배치되어 그 사이에 제1환상 공간을 형성하는 구멍난 지지프레임; 상기 구멍난 지지프레임의 외부 표면을 덮고 있는 탄성체 주머니, 여기서 상기 주머니 및 상기 챔버는 상기 구멍난 지지프레임내의 관통 구멍을 통하여 상기 제1환상 공간과 흐름의 소통을 이루는 팽창성 환상 공간을 형성한다. 상기 장치에 힌지식으로 부착된 구멍난 필터 지지 도아. 여기서 상기 필터 지지 도아는 힌지 위를 회전하여 열리거나 닫힐 수 있으며, 닫힌 위치에서 상기 필터 지지 도아는 상기 탄성체 주머니 및 상기 필터 지지 부재를 둘러 싸고 있는 제3환상 공간의 한 벽을 형성한다; 상기 제3환상 공간과 마주하는 상기 필터 지지 도아의 표면상에 있는 필터 수단; 상기 액체-고체 혼합물을 압력하에 상기 제3환상 공간으로 도입하기 위한 수단; 및 상기 팽창성 환상 공간에 가스 압력을 공급하기 위한 수단.
2. 제1항에 있어서, 상기 제3환상 공간을 복수개의 구획으로 나누기 위한 수단을 포함하는 장치.
3. 제2항에 있어서, 각각의 상기 수단이 상기 탄성체 주머니와 접촉하는 상기 제3환상 공간을 가로질러 뻗는 유연한 분배 장치를 포함하는 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 각 유연한 분배 장치가 탄성체의 2개의 스트립을 포함하고 있으며, 스트립은 스트립중의 한 에찌를 따라 서로 접촉하여 힌지와 접촉하고 있으며 상기 스트립의 맞은편 에찌는 상기 탄성체 주머니에 의하여 분리되어 있는 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 필터 수단이 직물 메쉬를 포함하는 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 필터 수단 재료가 플라스틱으로 구성되는 장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 필터 수단 재료가 금속 섬유로 구성되는 장치.
8. 하기와 같이 구성되는, 액체-고체 혼합물로부터 액체를 제거하기 위한 장치. 하나의 열린 단부와 하나의 닫힌 단부를 갖고 있는, 견고한 원통형 가스 불침투성 챔버; 상기 챔버를 둘러 싸고 있어서, 상기 챔버와 지지프레임 사이에 제1환상 공간을 형성하는 구멍난 닫힌 단부식 원통형 지지프레임. 여기 상기 지지프레임의 닫힌 단부는 상기 챔버의 닫힌 단부와 인접한다; 상기 구멍난 지지프레임의 외부 표면을 덮고 있는 닫힌 단부식 원통형 탄성체 주머니. 여기서 상기 주머니와 상기 챔버는 상기 구멍난 지지프레임내의 관통 구멍을 통하여 상기 제1환상 공간과 흐름의 소통을 이루는 팽창성 환상 공간을 형성한다; 상기 챔버, 상기 지지프레임 및 상기 주머니의 열린 단부와 인접하는 상부 플레이트 카바; 상기 상부 플레이트 카바에 대하여 상기 주머니의 상기 열린 단부를 밀봉하는 수단; 상기 상부 플레이트 카바를 상기 챔버에 부착시키는 수단; 상기 장치에 힌지식으로 부착된 구멍난 닫힌 단부식 원통형 필터 지지 도아 여기서 상기 필터 지지 도아는 힌지 위를 회전하여 열리거나 닫힐 수 있으며, 닫힌 위치에서 상기 필터 지지 도아는 상기 탄성체 주머니 및 상기 필터 지지 부재를 둘러 싸고 있는 제3환상 공간을 한 벽을 형성한다; 상기 제3환상 공간과 마주하는 상기 필터 지지 도아의 표면상에 있는 필터 수단; 상기 액체-고체 혼합물을 압력하에 상기 제3환상 공간으로 도입하기 위한 수단; 및 상기 팽창성 환상 공간에 가스 압력을 공급하기 위한 수단.
9. 제8항에 있어서, 상기 부착 수단이, 상기 상부 플레이트 카바와 상기 챔버의 닫힌 단부 사이의 거리를 변경하기 위하여 배치된, 최소한 하나의 나사 부재를 포함하는 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 밀봉 수단이, 상기 주머니의 에찌를 상기 챔버의 상기 열린 단부와 상기 상부 플레이트 카바 사이에 가두는 수단을 포함하는 장치.
11. 제8항에 있어서, 상기 가스 압력 공급 수단이, 상기 상부 플레이트 카바를 관통하는 견고한 가스 도관을 내포하고, 상기 도관의 일단부가 상기 챔버의 닫힌 단부에 부착되고, 상기 가스 도관의 내부가 상기 제1환상 공간 및 가스 압력 공급원과 흐름의 소통을 이루는 장치.
12. 제8항에 있어서, 상기 장치가 상기 상부 플레이트 카바 맞은 편에 있는 하부 플레이트 카바를 내포하고, 상기 하부 플레이트 카바 및 상기 주머니의 상기 닫힌 단부가 그 사이에 공간을 형성하며, 상기 장치가, 상기 액체-고체 혼합물이 상기 공간으로 들어가는 것을 방지하기 위한 탄력성 밀봉 부재를 내포하는 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 밀봉 수단이 상기 공간내에 0-링을 포함하고, 상기 0-링이 상기 원통형 지지프레임의 외부 반지름 방향 표면과 인접하는 장치.
14. 제8항에 있어서, 상기 제3환상 공간을 최소한 2개의 구획으로 분배하는 수단을 내포하는 장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 각 분배 수단이 상기 제3환상 공간내에 축방향으로 뻗는 한 쌍의 탄성체 스트립을 포함하고, 상기 스트립이 마주보는 에찌 쌍을 갖고 있어, 제1에찌 쌍은 서로 인접하여 상기 스트립은 서로 평행하고 그들 표면이 접경을 이루며, 제2에찌 쌍은 상기 탄성체 주머니에 의하여 분리되며 상기 주머니의 상기 제2에찌에 인접한 상기 스트립의 표면이 상기 주머니의 표면과 접경을 이루는 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 스트립의 제2에찌가 테퍼진 장치.
17. 하기와 같이 구성되는, 액체-고체 혼합물로부터 액체를 제거하는 방법. 액체-고체 공급 혼합물을 저압하에 환상 공간으로 도입하고 상기 혼합물을 구멍난 필터 지지 도아에 부착된 필터 수단을 강제 통과시켜서 액체는 통과시키나 고체는 모집하여 본질적인 고체 필터 케익을 형성하고; 상기 필터 케익이 상기 필터 수단을 통한 상기 혼합물의 흐름에 지장을 줄 때 까지 상기 혼합물을 상기 환상 공간에 도입하고; 압축 공기를 팽창성 환상 공간에 공급하여 탄성체 주머니를 변경시켜서 상기 고체 필터 케익에 대하여 압력을 가함으로써, 상기 케익으로부터 추가의 액체를 뽑아내며; 힌지에 의하여 부착된 상기 구멍난 필터 지지 도아를 열린 위치로 이동하여 상기 필터 수단으로부터 상기 필터 케익을 배출함.
18. 제17항에 있어서, 상기 탄성체 주머니를 변형시키기 위하여 상기 환상 공간에 공급되는 상기 압축 공기의 압력이 125psi 이하인 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 배출된 필터 케익이 35%-50%의 고체 함량을 갖는 방법.
20. 제17항에 있어서, 상기 필터 수단 위에 형성된 상기 필터 케익이 상기 구멍난 필터 지지 도아에 대하여 구조적 지지 기능을 제공하는 방법.

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