WO2015015631A1 - 固液分離装置、及びその方法 - Google Patents

固液分離装置、及びその方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2015015631A1
WO2015015631A1 PCT/JP2013/070962 JP2013070962W WO2015015631A1 WO 2015015631 A1 WO2015015631 A1 WO 2015015631A1 JP 2013070962 W JP2013070962 W JP 2013070962W WO 2015015631 A1 WO2015015631 A1 WO 2015015631A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substance
solid
heat exchanger
heat
water
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/070962
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐野　理志
禎夫 関谷
Original Assignee
株式会社日立製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立製作所 filed Critical 株式会社日立製作所
Priority to PCT/JP2013/070962 priority Critical patent/WO2015015631A1/ja
Priority to US14/903,683 priority patent/US10589189B2/en
Priority to CA2919612A priority patent/CA2919612C/en
Priority to RU2016103144A priority patent/RU2641752C2/ru
Priority to JP2015529300A priority patent/JP6051308B2/ja
Priority to MX2016001056A priority patent/MX2016001056A/es
Publication of WO2015015631A1 publication Critical patent/WO2015015631A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/13—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/02—Solvent extraction of solids
    • B01D11/0288—Applications, solvents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/02—Solvent extraction of solids
    • B01D11/0292—Treatment of the solvent
    • B01D11/0296—Condensation of solvent vapours
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B5/00—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating
    • B03B5/48—Washing granular, powdered or lumpy materials; Wet separating by mechanical classifiers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00—Magnetic separation
    • B03C1/005—Pretreatment specially adapted for magnetic separation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/15—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by treatment with electric, magnetic or electromagnetic fields; by treatment with ultrasonic waves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/02—Solvent extraction of solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D12/00—Displacing liquid, e.g. from wet solids or from dispersions of liquids or from solids in liquids, by means of another liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/40—Extractive distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/14—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
    • C02F11/147—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/32—Hydrocarbons, e.g. oil
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/42—Liquid level

Definitions

  • the present invention relates to a solid-liquid separator for separating a liquid and a solid, and a method thereof.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 as conventional techniques related to the present invention.
  • Patent Document 1 moisture is extracted from coal containing moisture by using a cycle of state change of a substance (hereinafter referred to as substance A) that is a gas at normal temperature and normal pressure and can dissolve water and oil in a liquefied state.
  • substance A a substance that is a gas at normal temperature and normal pressure and can dissolve water and oil in a liquefied state.
  • Patent Document 2 discloses a heat source used for the state change cycle of the substance A and a method for using the heat source.
  • Patent Document 1 is disclosed as a solid-liquid separation method using the characteristics of the substance A.
  • DME dimethyl ether
  • a compressor is used to change the state of the DME, but it is necessary to select an oil-free compressor as the compressor used here.
  • Oil-free compressors include turbo chillers, screw chillers, reciprocating chillers, etc., but for solid-liquid separation using substance A, the minimum throughput is too high or the maintenance interval is short. However, there is no commercially suitable compressor.
  • the amount of DME circulating in the cycle needs to be maintained appropriately.
  • the amount of DME in the cycle is large, a liquid phase unfavorable for heat exchange occurs in the heat exchanger.
  • the amount of DME is small, a gas-liquid two-phase flow is generated at a position that should be a liquid phase in the cycle.
  • the efficiency of the cycle decreases. Therefore, despite the fact that the range of the appropriate amount of efficient DME is narrow, it is necessary to comprehensively calculate it from the measured temperature, pressure, flow rate, etc. using the PH diagram, and the amount of DME in the cycle It is difficult to grasp and control accurately.
  • Patent Document 2 discloses a configuration in which heat from the external environment is used to supply DME condensation heat and evaporation heat.
  • the efficiency of this configuration will be significantly reduced if an external medium with a temperature suitable for the DME state change cycle cannot be obtained. Even when an external medium with an appropriate temperature is obtained, the sensible heat of each individual is used. Therefore, the heat exchange efficiency is lower than that of Patent Document 1, and the heat exchanger needs to be large. There is.
  • impurities are often included. Therefore, frequent maintenance is required to reduce the heat exchange efficiency by causing dirt and blockage on the external medium side of the heat exchanger. I need it.
  • the present invention provides a solid-liquid separation apparatus that can efficiently change the state of the substance A and reduce the maintenance frequency.
  • the present invention uses a substance A that can dissolve water and oil, and dehydrates the water to be processed, water and solid, oil and solid, or a mixture of water, oil and solid,
  • a substance B that circulates while changing its state in a closed system; a compressor that compresses the substance B; a first heat exchanger that exchanges the condensation heat of the substance B and the evaporation heat of the substance A; , Expansion means for depressurizing the condensed substance B, a second heat exchanger for exchanging heat of evaporation of the substance B and condensation heat of the substance A, and separation of water or oil by the first heat exchanger
  • the substance A evaporated while being condensed in the second heat exchanger, and a treatment tank in which the condensed substance A is mixed with the object to be treated and a pump for circulating the substance A are provided. It is a feature.
  • the present invention provides a solid-liquid separator, A third heat exchanger using outside air or cooling water is provided between the first heat exchanger for condensing the substance B and the expansion means to control the temperature of the substance B. It is what.
  • the present invention provides a solid-liquid separator, In order to separate the magnetic substance while the solid mixture containing the magnetic substance as the object to be processed is dispersed in the substance A, which is a liquid, the magnetic material is formed inside the processing tank or on the flow path for extracting the object to be processed from the processing tank. It is characterized by installing a separation device.
  • the present invention provides a solid-liquid separator,
  • the first heat exchanger is of a shell and tube type, and a liquid level sensor for detecting the liquid level of the water layer or oil layer deposited at the lower part of the shell is provided.
  • the present invention provides a solid-liquid separator
  • the second heat exchanger is a shell and tube type, and a liquid level sensor for detecting the liquid level of the substance A deposited at the lower part of the shell is provided.
  • the present invention uses a substance A that can dissolve water and oil, from the object to be treated, which is water and solid, oil and solid, or a mixture of water, oil and solid.
  • a substance A that can dissolve water and oil, from the object to be treated, which is water and solid, oil and solid, or a mixture of water, oil and solid.
  • Circulating the substance B causing the state change in the closed system, compressing the substance B, and exchanging the heat of condensation of the substance B and the heat of evaporation of the substance A by the first heat exchanger means , Depressurizing the condensed substance B, exchanging heat of evaporation of the substance B and condensation heat of the substance A by the second heat exchange means, separating the water or oil from the first heat exchanger
  • the evaporated substance A is condensed by the second heat exchanging means, and the condensed substance A is mixed with the object to be processed.
  • the present invention provides a solid-liquid separation method
  • a third heat exchange means that uses outside air or cooling water is provided between the first heat exchange means and the expansion means.
  • the present invention provides a solid-liquid separation method, On the flow path after the substance A is condensed by the second heat exchange means in order to separate the magnetic substance while the solid mixture containing the magnetic substance as the object to be processed is dispersed in the liquid substance A Is provided with magnetic separation means.
  • the present invention provides a solid-liquid separation method, A shell and tube type heat exchanger is adopted as the first heat exchange means, and a liquid level sensor means for detecting the liquid level of the water layer or oil layer deposited at the lower part of the shell of the heat exchanger is installed. It is a feature.
  • the present invention provides a solid-liquid separation method, A shell and tube type heat exchanger is adopted as the second heat exchange means, and a liquid level sensor means for detecting the liquid level of the substance A deposited at the lower part of the shell of the heat exchanger is installed. It is what.
  • the state change of the substance can be performed with an appropriate throughput. It is possible to provide a solid-liquid separation apparatus and method that can extend the maintenance interval of the apparatus, and that can easily grasp and control the amount of the substance A in the cycle and that can be operated efficiently.
  • TH diagram temperature-enthalpy diagram showing the state change of two substances used in the present invention. It is another example of the block diagram of the solid-liquid separator of this invention.
  • the solid-liquid separation apparatus and method of the present invention can separate a solid, water, and oil mixture into solid, water, and oil, respectively.
  • the solid-liquid separation device and the method of the present invention can be used for a combination of solid and water and a combination of solid and oil. Specifically, water, oil and solids of sludge generated by water treatment, purification of soil contaminated with oil, dehydration and deoiling from plankton, desorption of impurities adsorbed on activated carbon used for water treatment, etc. It can be applied to solid-liquid separation.
  • the solid-liquid separation device of the present invention and the mode for carrying out the method will be described by taking the activated carbon regeneration device as an example, but the applied product of the present invention is limited to the activated carbon regeneration device and the method thereof. is not.
  • FIG. 1 is used to explain the configuration of an activated carbon regenerator that is one of the application targets of the present invention.
  • dimethyl ether (DME) is used as the substance A that can dissolve water and oil
  • chlorofluorocarbon is used as a substance that circulates while changing its state in a closed system (hereinafter referred to as a substance B).
  • two heat exchangers use a shell and tube type, and both show an example in which DME is passed through the shell side.
  • liquefied DME is sent from the pump 1 through the pipe 11 to the treatment tank 2 filled with used activated carbon.
  • the impurities such as oil adhering to the activated carbon are dissolved in DME together with moisture adhering thereto.
  • Impurities and water are sent to the first heat exchanger 3 through the pipe 12 while being dissolved in the liquefied DME. Since the first heat exchanger 3 is continuously supplied with chlorofluorocarbon having a temperature higher than that of liquefied DME, it is heated above the boiling point of DME by the latent heat and sensible heat of chlorofluorocarbon, and the liquefied DME is discharged as DME gas. Is done.
  • the discharged high-purity DME gas is sent to the second heat exchanger 4 via the pipe 13. Since the second heat exchanger 4 is continuously supplied with chlorofluorocarbon lower than liquefied DME, it is cooled below the boiling point of DME by the latent heat and sensible heat of chlorofluorocarbon, and the DME gas is discharged as liquefied DME. Is done.
  • the discharged liquefied DME is sent to the pump 1 via the pipe 14 to form a cycle for changing the state of the DME.
  • the concentration of water and impurities gradually increases, and for example, substances such as water that do not mix completely start to precipitate.
  • the amount of precipitation increases a lot immediately after operation, but the amount of precipitation gradually approaches zero as the removal rate from the activated carbon increases. Therefore, by continuously measuring the water level with the liquid level sensor 7, it is possible to determine the end of the cleaning of the activated carbon.
  • the liquid level sensor 8a is installed to detect the liquid level of DME.
  • a liquid level sensor 8b is installed to detect the liquid level of DME.
  • the liquid level of liquefied DME is higher than the DME gas outlet and lower than the low temperature side pipe (tube) of the heat exchanger, so that the outflow of two-phase flow is suppressed and high heat exchange is achieved. Efficiency can be maintained.
  • the liquid level can be adjusted by changing the operating speed of the pump 1 or the compressor 5. However, if the amount of DME in the cycle is excessive or insufficient, a tank installed outside the cycle (not shown) To adjust with a pump or a valve.
  • the amount of water in the treatment tank 2 is reduced, so that the amount of DME in the cycle for maintaining efficient operation gradually becomes insufficient.
  • the liquid phase formation is confirmed using the PH diagram from the temperature and pressure at the outlet of the condensed part after compression. The amount cannot be confirmed.
  • the DME cycle in the conventional method improves the operating efficiency as the temperature difference between the evaporation section and the condensation section decreases.
  • the degree of supercooling after condensation decreases, so it is discharged as a two-phase flow. Therefore, it is difficult to continue proper operation considering the error of the measuring equipment.
  • the chlorofluorocarbon that supplies heat and cold to the DME is discharged from the compressor 5 as a high-temperature and high-pressure gas and is sent to the first heat exchanger 3 via the pipe 21.
  • the high-temperature chlorofluorocarbon condenses and transmits the heat of condensation to the DME side, and the liquefied DME uses the supplied heat as the evaporation heat to become DME gas.
  • the liquefied chlorofluorocarbon passes through the pipe 22 and is depressurized by the expansion valve 6, so that the temperature and pressure are reduced, and the two-phase flow is sent to the second heat exchanger 4 through the pipe 23.
  • the high-temperature DME gas condenses the heat of condensation while condensing it, and the low-temperature freon uses the supplied heat as the evaporation heat to become a fluorocarbon gas.
  • the chlorofluorocarbon gas that has become gas is sent to the compressor 5 via the pipe 24 to form a refrigeration cycle.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between a D-ME and a TH diagram describing the cycle of Freon used in the present invention.
  • CFCs follow the process of compression, condensation, expansion, and evaporation in the same way as a normal refrigeration cycle. Among these, a large amount of latent heat is generated in the condensation process, so it is transmitted to the DME at a lower temperature and used as the evaporation heat of the DME. In addition, since the latent heat of vaporization is required in the process of chlorofluorocarbon, it receives the heat of condensation of higher temperature DME gas. The pressure of DME at this time is always almost constant except for the pressure loss during circulation.
  • the present invention uses a temperature change rather than a pressure change, so there is no need to use an expensive dedicated compressor for organic gas, and an inexpensive chemical pump can be used. It is possible to cycle the DME state change cycle.
  • most of the amount of heat transferred between the first heat exchanger 3 and the second heat exchanger 4 is such that both DME and Freon occupy most of the latent heat instead of sensible heat, that is, preferably both of the latent heats.
  • the refrigeration cycle of CFCs under these conditions can reduce the temperature difference unlike the air conditioner for air conditioning, the temperature of the condensation process is slightly higher than the boiling point of DME, and the temperature of the evaporation process is that of DME. It is only necessary to make it slightly lower than the boiling point. Therefore, the loss during compression required for the circulation of Freon can be suppressed to a small level.
  • the pressure loss generated when the cycle is circulated only needs to be compensated by the pump. The state change can be efficiently performed.
  • the DME state change cycle is circulated a plurality of times. This is because the solubility in liquefied DME varies depending on the substance, and there are substances that do not completely mix with liquefied DME. In order to sufficiently dissolve even a substance with low solubility, high-purity DME is supplied by circulating DME. Continuing, the removal rate of impurities is improved.
  • the pump is used in the DME state change cycle.
  • a compressor as in the prior art, it is necessary to select an oil-free compressor.
  • oil for the purpose of compressor lubrication is mixed with refrigerant, but in a cycle that changes the state of DME, the oil is separated during the evaporation of DME and stays in the middle of the cycle. Therefore, it cannot be used in the present invention.
  • turbo chillers, screw chillers, reciprocating chillers, etc. as the types of oil-free compressors, but the former two models can be operated because there is a gap between the high-pressure and low-pressure partition walls and leakage occurs.
  • the lower limit processing amount is large, the latter has a problem that the maintenance frequency is high due to wear because there is a sealant in the sliding part, and there is no commercially suitable compressor.
  • the DME pump used in the present invention can use an ordinary chemical pump, the configuration of the present invention can be easily implemented.
  • DME is used as an example of a regeneration solvent for activated carbon, but the same object can be achieved with substances such as ethyl methyl ether, formaldehyde, ketene, and acetaldehyde.
  • refrigeration cycle on the heat source side used in the present invention is chlorofluorocarbon
  • refrigerants such as ammonia and isobutane
  • temperature and pressure described in the figure are examples described for explanation, and the present invention is not limited to these values because it varies depending on the operating conditions.
  • the operation of the activated carbon regenerator may be stopped and performed in an open state, but the activated carbon packed tower installed in the water treatment line is disconnected from the water treatment line with a valve or the like and connected to the DME circulation line. And may be used as an alternative to the treatment tank 2.
  • the sludge targeted in this embodiment is a mixture composed of magnetic powder, oil, silt, and water, which is generated when oily water mixed with oil is purified by the coagulation magnetic separation method.
  • sludge generated by water treatment is treated as industrial waste, it is dehydrated using a mechanical dehydrator such as a belt press to reduce disposal costs.
  • a mechanical dehydrator such as a belt press to reduce disposal costs.
  • the proportion of water after dehydration is about 70%, and water accounts for most of the dehydrated sludge.
  • magnetic powder is mixed in the sludge because magnetic powder is added for water purification. Therefore, if the magnetic powder can be recovered without being discarded, the running cost can be reduced through reuse and sludge reduction.
  • sludge reduction apparatus of the present invention by collecting water and oil in sludge by liquefied DME, it becomes possible to individually obtain magnetic powder and silt with significantly reduced moisture and oil adhesion amount, and sludge treatment Costs and running costs can be reduced.
  • the DME circulation cycle and the Freon circulation cycle in the sludge reduction device are equivalent to the activated carbon regeneration device of the above-described embodiment, except that the object filled in the treatment tank 2 is not used activated carbon but sludge.
  • the magnet or the electromagnet is installed outside the processing tank 2 here, it can be separated by discharging the liquefied DME and silt while holding the magnetic powder magnetically. Is possible.
  • the expansion valve is depressurized in the evaporation path of liquefied DME, the water and oil that precipitate when passing through the expansion valve tend to be fine droplets, resulting in an emulsion. Once an emulsion is formed, it is difficult to perform gravity separation of water and oil.
  • the liquefied DME is evaporated by applying heat in the first heat exchanger 3, the evaporation proceeds in a milder state as compared with the evaporation due to the pressure drop. And water can be separated easily.
  • the temperature in the cycle gradually increases due to the loss in the refrigeration cycle of Freon. Therefore, it is preferable to install a heat exchanger using outside air or cooling water in order to remove the temperature in the cycle.
  • a heat exchanger using outside air or cooling water in order to remove the temperature in the cycle.
  • a liquid having a relatively high temperature and good heat transfer coefficient can be used as the high temperature side medium in the apparatus. Can be exchanged.
  • this invention is not limited to the above-mentioned Example, Various modifications are included.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

　水と油を溶解できる物質Ａの状態変化のサイクルを利用した固液分離装置において，メンテナンス頻度を低減し，サイクル内の物質Ａの充填量の制御を容易にした固液分離装置を提供する。　水と油を溶解できる物質Ａを用い，被処理物である水と固体，もしくは油と固体，もしくは水と油と固体の混合物と液体状態の物質Ａとを接触させ，次いで物質Ａを蒸発させることで被処理物から脱水，脱油を行う固液分離装置において， 閉じられた系内で状態変化を起こしながら循環する物質Ｂと，物質Ｂを圧縮する圧縮機と，物質Ｂの凝縮熱と物質Ａの蒸発熱を交換する第１の熱交換器と，凝縮した物質Ｂを減圧する膨張弁と，物質Ｂの蒸発熱と物質Ａの凝縮熱を交換する第２の熱交換器と，前記第１の熱交換器で水もしくは油と分離しながら蒸発した物質Ａが前記第２の熱交換器で凝縮し，液体の物質Ａが被処理物とを混合する処理槽と，物質Ａが存在する配管に設置されたポンプとを備えたことを特徴とする。

Description

固液分離装置、及びその方法
　本発明は、液体と固体を分離する固液分離装置、及びその方法に関する。
　本発明に関する従来技術として、特許文献１、及び特許文献２がある。
　特許文献１には、常温，常圧で気体であり，液化状態では水および油を溶解できる物質(以下、物質Ａと称す)の状態変化のサイクルを利用し，水分を含んだ石炭から水分を除去する構成が開示されている。
　特許文献２には，上記物質Ａの状態変化のサイクルに利用される熱源とその利用方法が、開示されている。
Ｗ０２００３／１０１５７９号公報 Ｗ０２００８／１１１４８３号公報
　常温常圧では気体であり，液化すると水および油を溶解できる物質Ａには様々なものがある。この物質Ａの特性を利用した固液分離手法として特許文献１が開示されている。特許文献１では，物質Ａの例としてＤＭＥ（ジメチルエーテル）を選択し，石炭中の水分の除去に利用している。ここで，ＤＭＥを状態変化させる際に圧縮機を使用しているが，ここで使用する圧縮機はオイルフリー式を選択する必要がある。オイルフリー圧縮機の型式としては，ターボ冷凍機やスクリュー冷凍機，レシプロ冷凍機等があるが，物質Ａを利用した固液分離に対しては，最低処理量が多過ぎる，もしくはメンテナンス間隔が短い等の問題があり，商業的に適切な圧縮機が存在しない。
　また，このサイクルを効率良く運転するためにはサイクル内で循環しているＤＭＥの量を適切に保つ必要がある。しかし，サイクル内のＤＭＥ量が多いと熱交換器内に熱交換に不利な液相が発生し，逆にＤＭＥ量が少ない場合ではサイクル内において液相であるべき位置で気液二相流となってしまい，サイクルの効率が低下する。したがって，効率の良いＤＭＥの適正量の範囲が狭いにもかかわらず，計測した温度・圧力・流量等からＰ-Ｈ線図を用いて総合的に算出する必要があり，サイクル内のＤＭＥ量を正確に把握し，コントロールすることは困難である。
　特許文献２では，ＤＭＥの凝縮熱と蒸発熱の供給に外部環境の熱を利用する構成が開示されている。しかし，ＤＭＥの状態変化サイクルに適切な温度の外部媒体が得られない場合，この構成の効率は大幅に低下することとなる。また，適切な温度の外部媒体が得られた場合でも，個々の持つ顕熱を利用することとなるため，特許文献１と比較しても熱交換効率が低く，熱交換器を大型にする必要がある。さらに，環境に依存した外部媒体を熱源とする場合では不純物が含まれる場合が多いので，熱交換器の外部媒体側に汚れや閉塞をもたらし熱交換効率を低下させるために，高頻度のメンテナンスが必要になる。
　そこで、本発明は、物質Ａの状態変化を効率良く、かつメンテナンス頻度を低く実施できる固液分離装置を提供する。
　上記課題を解決するために、本発明は水と油を溶解できる物質Ａを用い，被処理物である水と固体，油と固体，もしくは水と油と固体の混合物の被処理物から脱水，脱油を行う固液分離装置において，
閉じられた系内で状態変化を起こしながら循環する物質Ｂと，前記物質Ｂを圧縮する圧縮機と，前記物質Ｂの凝縮熱と前記物質Ａの蒸発熱を交換する第１の熱交換器と，凝縮した前記物質Ｂを減圧する膨張手段と，前記物質Ｂの蒸発熱と前記物質Ａの凝縮熱を交換する第２の熱交換器と，前記第１の熱交換器で水もしくは油と分離しながら蒸発した前記物質Ａが前記第２の熱交換器で凝縮し，凝縮した前記物質Ａが被処理物とを混合する処理槽と，前記物質Ａを循環させるポンプと，を備えたことを特徴とするものである。
　更に、本発明は固液分離装置において、
前記物質Ｂを凝縮する前記第１の熱交換器と前記膨張手段との間に，前記物質Ｂの温度を制御するために外気もしくは冷却水を用いる第三の熱交換器を設けたことを特徴とするものである。
　更に、本発明は固液分離装置において、
前記被処理物として磁性物質を含んだ固体の混合物を液体の前記物質Ａに分散させたまま磁性物質を分離するために，処理槽の内部もしくは処理槽から前記被処理物を抜き出す流路上に磁気分離装置を設置したことを特徴とするものである。
　更に、本発明は固液分離装置において、
前記第１の熱交換器がシェルアンドチューブ型であり，シェルの下部に析出する水層もしくは油層の液面を検知する液面センサーを設置したことを特徴とするものである。
　更に、本発明は固液分離装置において、
前記第２の熱交換器がシェルアンドチューブ型であり，シェルの下部に析出する前記物質Ａの液面を検知する液面センサーを設置したことを特徴とするものである。
　また、上記課題を解決するために、本発明は水と油を溶解できる物質Ａを用い，被処理物である水と固体，油と固体，もしくは水と油と固体の混合物の被処理物から脱水，脱油を行う固液分離方法において，
閉じられた系内で状態変化を起こす物質Bを循環すること，前記物質Ｂを圧縮すること，第１の熱交換器手段により前記物質Ｂの凝縮熱と前記物質Ａの蒸発熱を交換すること，凝縮した前記物質Ｂを減圧すること、第２の熱交換手段により前記物質Ｂの蒸発熱と前記物質Ａの凝縮熱を交換すること，前記第１の熱交換器で水もしくは油と分離しながら蒸発した前記物質Ａが前記第２の熱交換手段で凝縮し，凝縮した前記物質Ａが前記被処理物と混合すること、を備えたことを特徴とするものである。
　更に、本発明は固液分離方法において、
前記第１の熱交換手段と前記膨張手段との間に，前記物質Ｂの温度を制御するために外気もしくは冷却水を用いる第三の熱交換手段を設けたことを特徴とするものである。
　更に、本発明は固液分離方法において、
前記被処理物として磁性物質を含んだ固体の混合物を液体の前記物質Ａに分散させたまま磁性物質を分離するために，前記物質Ａが前記第２の熱交換手段で凝縮した後の流路上に磁気分離手段を設けたことを特徴とするものである。
　更に、本発明は固液分離方法において、
前記第１の熱交換手段としてシェルアンドチューブ型の熱交換器を採用し、該熱交換器のシェルの下部に析出する水層もしくは油層の液面を検知する液面センサー手段を設置したことを特徴とするものである。
　更に、本発明は固液分離方法において、
前記第２の熱交換手段としてシェルアンドチューブ型の熱交換器を採用し，該熱交換器のシェルの下部に析出する前記物質Ａの液面を検知する液面センサー手段を設置したことを特徴とするものである。
　本発明によれば、常温常圧で気体である物質Ａの状態変化のサイクルを利用して固液分離を行う装置及び方法において，上記物質の状態変化を適切な処理量で実施でき，また，装置のメンテナンス間隔を延ばすことができ，さらには，サイクル内の物質Ａの量を容易に把握しコントロールできる，効率の良い運転が可能な固液分離装置及びその方法を提供できる。
本発明の固液分離装置の構成図の一例である。 本発明で使用する２種の物質の状態変化を示した温度－エンタルピー線図（Ｔ－Ｈ線図）の例である。 本発明の固液分離装置の構成図の他の例である。
　以下、本発明の実施形態について以下図面を参照して説明する。
　本発明の固液分離装置、及びその方法は、固体と水と油の混合物を，固体と水と油にそれぞれ分離することが可能である。また，本発明の固液分離装置、及びその方法は固体と水の組み合わせ，固体と油の組み合わせにも使用できる。具体的には水処理で発生した汚泥の水と油と固体の分離，油汚染された土壌の浄化，プランクトンからの脱水・脱油，水処理に使用した活性炭に吸着した不純物の脱着等，様々な固液分離に適用可能である。
　以下、活性炭再生装置を例に挙げて本発明の固液分離装置、及びその方法を実施するための形態を説明するが、本発明の適用製品は活性炭再生装置、及びその方法に限定されるものではない。
　図１を用いて、本発明の適用対象の一つである活性炭再生装置の構成を説明する。本実施例では水と油を溶解できる物質Ａとしてジメチルエーテル（ＤＭＥ），閉じられた系内で状態変化を起こしながら循環する物質(以下、物質Ｂと称す)としてフロンを使用した例について示す。また，２つの熱交換器はシェルアンドチューブ型を使用し，双方ともシェル側にＤＭＥを通過させた例について示す。
　まず，液化ＤＭＥがポンプ１から配管１１を経由して，使用済み活性炭が充填された処理槽２に送られる。処理槽２では，活性炭に付着した油などの不純物が付着した水分と共にＤＭＥに溶解する。不純物と水は液化ＤＭＥに溶解したまま配管１２を通して第１の熱交換器３に送液される。第１の熱交換器３には液化ＤＭＥよりも高温のフロンが連続的に供給されているので，フロンの持つ潜熱と顕熱によりＤＭＥの沸点以上に加熱され液化ＤＭＥはＤＭＥガスとなって排出される。このとき液化ＤＭＥに溶存していた水と不純物は沸点以下であるためにそれらの大半が蒸発することなく第１の熱交換器３の内部にとどまる。排出された高純度のＤＭＥガスは配管１３を経由して第２の熱交換器４に送られる。第２の熱交換器４には液化ＤＭＥよりも低温のフロンが連続的に供給されているので，フロンの持つ潜熱と顕熱によりＤＭＥの沸点以下に冷却されＤＭＥガスは液化ＤＭＥとなって排出される。排出された液化ＤＭＥは配管１４を経由してポンプ１に送られ，ＤＭＥの状態変化のサイクルが形成される。
　また，第１の熱交換器３では次第に水や不純物濃度が高まり，たとえば水などの完全混合しない物質は析出を始める。析出量は運転直後では増加量が多いが，活性炭からの除去率が高くなってくると析出量は次第に０に近づく。したがって，この水面を液面センサー７で連続的に計測することで，活性炭の洗浄終了を判断することができる。また液面センサー８ａはＤＭＥの液面を検知するために設置してある。液化ＤＭＥの液面は，ＤＭＥガスの排出口よりも低くかつ，熱交換器の高温側配管（チューブ）よりも高い位置に維持することで，不純物の流出を抑え高い熱交換効率を維持できる。
　第２の熱交換器４では，ＤＭＥの液面を検知するために液面センサー８ｂが設置してある。液化ＤＭＥの液面は，ＤＭＥガスの排出口よりも高くかつ，熱交換器の低温側配管（チューブ）よりも低い位置に維持することで，二相流の流出を抑え，かつ，高い熱交換効率を維持できる。液面の調節には，ポンプ１もしくは圧縮機５の運転速度の変更で対応することが可能であるが，サイクル内のＤＭＥ量に過不足が生じた場合はサイクル外に設置したタンク（図示せず）を利用して，ポンプやバルブ等で調節すれば良い。
　また，運転を開始すると処理槽２内の水分が減少することにより，効率な運転を維持するためのサイクル内のＤＭＥ量が徐々に不足してくる。しかし，ＤＭＥの状態変化に圧力変化を利用する従来方式では，圧縮後の凝縮部の出口における温度と圧力からＰ－Ｈ線図を用いて液相の形成を確認するが，運転状態でないと適正量を確認できない。さらに，従来方式におけるＤＭＥのサイクルは蒸発部と凝縮部の温度差を小さくするほど運転効率が向上するが，温度差が縮小すると凝縮後の過冷却度が小さくなるので，２相流として排出される可能性が高くなり，計測機器の誤差を考慮すると適切な運転を継続することは困難である。
　これに対して本発明による実施例では，上述のように運転時におけるサイクル内のＤＭＥ量を把握することが容易であり，運転条件によって適切なサイクル量ＤＭＥ量が変化した場合でも，直ちに適正量にまで修正することができる。
　一方，ＤＭＥに対して熱や冷熱を供給するフロンは，圧縮機５から高温高圧のガスとなって排出され配管２１を経由して第１の熱交換器３に送られる。ここで高温のフロンは凝縮しながら凝縮熱をＤＭＥ側に伝え，液化ＤＭＥは供給された熱を蒸発熱として利用しＤＭＥガスとなる。液化フロンは配管２２を通り膨張弁６によって減圧することで温度と圧力が低下し，二相流となって配管２３を経由して第２の熱交換器４に送られる。ここでは高温のＤＭＥガスは凝縮しながら凝縮熱をフロン側に伝え，低温のフロンは供給された熱を蒸発熱として利用しフロンガスとなる。気体となったフロンガスは配管２４を経由して圧縮機５に送られ，冷凍サイクルが形成される。
　図２は本発明で使用するフロンのサイクルを記載したＴ－Ｈ線図とＤＭＥの関係を示した図である。フロンは通常の冷凍サイクルと同様に圧縮，凝縮，膨張，蒸発の過程を辿る。このうち凝縮過程では多量の潜熱が発生するため，より低温であるＤＭＥに伝達し，ＤＭＥの蒸発熱として利用される。また，フロンの蒸発過程では蒸発潜熱が必要となるため，より高温のＤＭＥガスの凝縮熱を受け取る。このときのＤＭＥの圧力は，循環時の圧力損失分を除けば常にほぼ一定である。このようにＤＭＥの状態変化サイクルを実施するために，本発明では圧力変化ではなく温度変化を利用するので，高価な有機ガス用の専用圧縮機を使用する必要が無く，安価な薬品用ポンプでＤＭＥの状態変化サイクルを循環させることが可能である。
　本発明において第１の熱交換器３および第２の熱交換器４で授受する熱量の大半は，ＤＭＥ，フロン共に顕熱ではなく潜熱が大半を占めるように，つまり，好ましくは双方の潜熱が等しくなるように循環量を設計，コントロールする。これは，気体や液体の熱伝達率よりも，沸騰時や凝縮時の熱伝達率が大幅に高いためであり，熱交換効率を向上させ，熱交換器の小型化に貢献することが可能である。また，この条件におけるフロンの冷凍サイクルは，空調用のエアコンとは異なり温度差を小さくすることが可能であり，凝縮過程の温度はＤＭＥの沸点よりやや高く，また，蒸発過程の温度はＤＭＥの沸点よりもやや低くするだけで良い。したがって，フロンの循環に必要な圧縮時の損失を小さく抑えることができ，またＤＭＥの循環については，サイクルを循環させる際に発生する圧力損失をポンプにより補うだけで良いので，装置全体として物質Ａの状態変化を効率良く実施することができる。
　本発明の活性炭再生装置では，ＤＭＥの状態変化のサイクルを複数回循環させている。これは，物質によって液化ＤＭＥに対する溶解度が異なり，液化ＤＭＥと完全混合しない物質も存在するためであり，溶解度が低い物質でも十分に溶解させるためにＤＭＥを循環させることで純度の高いＤＭＥを供給し続け，不純物の除去率を向上させている。
　本発明では，上述のようにＤＭＥの状態変化サイクルにポンプを使用することが特徴である。先行技術のように圧縮機を使用する場合，オイルフリーの圧縮機を選定する必要がある。一般的な圧縮機は冷媒に対して圧縮機の潤滑を目的としたオイルが混合されているが，ＤＭＥの状態変化を起こすサイクルでは，ＤＭＥの蒸発時にオイルが分離されてしまいサイクルの途中に滞留するので，本発明には使用できない。また，オイルフリー圧縮機の型式としては，ターボ冷凍機やスクリュー冷凍機，レシプロ冷凍機等があるが，前者２機種は高圧部と低圧部の隔壁に隙間が有り漏れが発生するので運転可能な下限処理量が多量である，後者は摺動部にシール剤があるために磨耗によりメンテナンス頻度が高いという問題があり，商業的に適切な圧縮機が存在しない。これに対し，本発明で使用するＤＭＥ用ポンプは通常の薬品用ポンプを利用可能であるので本発明の構成を容易に実施できる。
　また，上記実施例では，活性炭の再生溶媒としてＤＭＥを例としているが，エチルメチルエーテル、ホルムアルデヒド、ケテン、アセトアルデヒド等の物質でも同様の目的を達成できる。
　さらに，また，本発明で使用した熱源側の冷凍サイクルは，フロンを例としているが，アンモニアやイソブタン等の他の冷媒でも同様の目的を達成できる。
　また，図中に記載の温度と圧力は説明のために記載した一例であり，運転条件によって変化するので本発明がこの値に限定されるものではない。
　さらに，運転の開始時，終了時には，処理槽２への活性炭の投入・回収が必要となる。このとき活性炭再生装置の運転を停止して開放状態で行っても良いが，水処理ラインに設置された活性炭の充填塔を，バルブ等で水処理ラインから切り離し，ＤＭＥの循環ラインに接続することで処理槽２の代替として使用しても良い。
　本発明の他の実施例として汚泥減量装置がある。本実施例で対象とする汚泥は，油が混合した油濁水を凝集磁気分離法により浄化した際に発生する，磁性粉，油，シルト，水で構成される混合物とする。
　一般的に水処理で発生した汚泥は産業廃棄物として処理されるため，廃棄コスト削減のためにベルトプレス等の機械的な脱水機を用いて脱水されている。しかし，脱水後の水分の割合は約７０％であり，脱水汚泥においても大半を水が占めている。
　また，凝集磁気分離法では，水の浄化のために磁性粉を添加するため，汚泥中に磁性粉が混入する。したがって，この磁性粉を廃棄せずに回収できれば，再利用と汚泥の減量によってランニングコストを低減できる。
　本発明の汚泥減量装置では，液化ＤＭＥにより汚泥中の水と油を回収することで，水分と油分の付着量を大幅に削減された磁性粉とシルトを個別に得ることが可能となり，汚泥処理費用とランニングコストの削減できる。
　以下に汚泥減量装置の構成について図３を用いて説明する。
　汚泥減量装置におけるＤＭＥの循環サイクルとフロンの循環サイクルは上記した実施例の活性炭再生装置と同等であり，処理槽２に充填されている物体が使用済み活性炭ではなく汚泥であるという点が異なる。
　被処理物が汚泥の場合，ＤＭＥを循環させることにより油と水が第１の熱交換器３に滞留する。ＤＭＥの循環による処理が完了すると，処理槽２にはシルトと磁性粉が液化ＤＭＥに分散した状態で残留している。これらの固体をポンプ１やバルブ３２の操作によって液化ＤＭＥと共に配管４１を通して磁気分離装置３１に輸送すると，磁性粉は磁力によって磁気分離装置３１内に留まり，液化ＤＭＥとシルトは配管４２，バルブ３２，配管４３を通って回収タンク３３に貯留される。ついで磁気分離装置３１と回収タンク内部の圧力を減圧し，液化ＤＭＥを蒸発させることで，水分と油分の付着量を大幅に削減された磁性粉とシルトを個別に得ることが可能となる。また，ここでは磁石もしくは電磁石を処理槽２の外部に設置しているが，処理槽２の内部に設置し，磁性粉を磁力で保持しながら液化ＤＭＥとシルトを排出することで分離することも可能である。
　また，従来の方法では液化ＤＭＥの蒸発経路において，膨張弁における減圧を行っているため，膨張弁の通過時に析出する水や油が微小な液滴となりやすく，エマルジョンとなってしまう。いったんエマルジョンを形成してしまうと，水と油の重力分離を実施しにくい。しかし本発明では，第１の熱交換器３で熱を与えることで液化ＤＭＥを蒸発させるので，圧力降下による蒸発と比較して穏和な状態で蒸発が進行するため，エマルジョンを形成しにくく，油と水を容易に分離することができる。
　本発明のサイクルでは，フロンの冷凍サイクルにおける損失によって，サイクル内の温度が徐々に上昇する。したがって，サイクル内の温度を除去するために，外気もしくは冷却水を利用した熱交換器の設置が好ましい。本発明のサイクルでは，配管２２の途中に第３の熱交換器３４を設置することで，高温側媒体として装置内で比較的高温かつ熱伝達率の良い液体を利用できるので，効率の良い熱交換が行える。
　なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 
１　　ポンプ
２　　処理槽
３　　第１の熱交換器
４　　第２の熱交換器
５　　圧縮機
６　　膨張弁
３１　磁気分離装置
３３　回収タンク

Claims (10)

  1. 水と油を溶解できる物質Ａを用い，被処理物である水と固体，油と固体，もしくは水と油と固体の混合物の被処理物から脱水，脱油を行う固液分離装置において，
    閉じられた系内で状態変化を起こしながら循環する物質Ｂと，
    前記物質Ｂを圧縮する圧縮機と，
    前記物質Ｂの凝縮熱と前記物質Ａの蒸発熱を交換する第１の熱交換器と，
    凝縮した前記物質Ｂを減圧する膨張手段と，
    前記物質Ｂの蒸発熱と前記物質Ａの凝縮熱を交換する第２の熱交換器と，
    前記第１の熱交換器で水もしくは油と分離しながら蒸発した前記物質Ａが前記第２の熱交換器で凝縮し，凝縮した前記物質Ａが被処理物とを混合する処理槽と，
    前記物質Ａを循環させるポンプと，
    を備えたことを特徴とする固液分離装置。
  2. 請求項１の固液分離装置において、
    前記物質Ｂを凝縮する前記第１の熱交換器と前記膨張手段との間に，前記物質Ｂの温度を制御するために外気もしくは冷却水を用いる第三の熱交換器を設けたことを特徴とする固液分離装置。
  3. 請求項１の固液分離装置において、
    前記被処理物として磁性物質を含んだ固体の混合物を液体の前記物質Ａに分散させたまま磁性物質を分離するために，処理槽の内部もしくは処理槽から前記被処理物を抜き出す流路上に磁気分離装置を設置したことを特徴とする固液分離装置
  4. 請求項１の固液分離装置において、
    前記第１の熱交換器がシェルアンドチューブ型であり，シェルの下部に析出する水層もしくは油層の液面を検知する液面センサーを設置したことを特徴とする
    固液分離装置
  5. 請求項１の固液分離装置において、
    前記第２の熱交換器がシェルアンドチューブ型であり，シェルの下部に析出する前記物質Ａの液面を検知する液面センサーを設置したことを特徴とする
    固液分離装置
  6. 水と油を溶解できる物質Ａを用い，被処理物である水と固体，油と固体，もしくは水と油と固体の混合物の被処理物から脱水，脱油を行う固液分離方法において，
    閉じられた系内で状態変化を起こす物質Bを循環すること，
    前記物質Ｂを圧縮すること，
    第１の熱交換器手段により前記物質Ｂの凝縮熱と前記物質Ａの蒸発熱を交換すること，
    凝縮した前記物質Ｂを減圧すること、
    第２の熱交換手段により前記物質Ｂの蒸発熱と前記物質Ａの凝縮熱を交換すること，
    前記第１の熱交換器で水もしくは油と分離しながら蒸発した前記物質Ａが前記第２の熱交換手段で凝縮し，凝縮した前記物質Ａが前記被処理物と混合すること、
    を備えたことを特徴とする固液分離方法。
  7. 請求項６の固液分離方法において、
    前記第１の熱交換手段と前記膨張手段との間に，前記物質Ｂの温度を制御するために外気もしくは冷却水を用いる第三の熱交換手段を設けたことを特徴とする固液分離方法。
  8. 請求項６の固液分離方法において、
    前記被処理物として磁性物質を含んだ固体の混合物を液体の前記物質Ａに分散させたまま磁性物質を分離するために，前記物質Ａが前記第２の熱交換手段で凝縮した後の流路上に磁気分離手段を設けたことを特徴とする固液分離方法。
  9. 請求項6の固液分離方法において、
    前記第１の熱交換手段としてシェルアンドチューブ型の熱交換器を採用し、該熱交換器のシェルの下部に析出する水層もしくは油層の液面を検知する液面センサー手段を設置したことを特徴とする固液分離方法。
  10. 請求項６の固液分離装置において、
    前記第２の熱交換手段としてシェルアンドチューブ型の熱交換器を採用し，該熱交換器のシェルの下部に析出する前記物質Ａの液面を検知する液面センサー手段を設置したことを特徴とする固液分離方法。
PCT/JP2013/070962 2013-08-02 2013-08-02 固液分離装置、及びその方法 WO2015015631A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/070962 WO2015015631A1 (ja) 2013-08-02 2013-08-02 固液分離装置、及びその方法
US14/903,683 US10589189B2 (en) 2013-08-02 2013-08-02 Solid/liquid separation apparatus, and method for same
CA2919612A CA2919612C (en) 2013-08-02 2013-08-02 Solid/liquid separation apparatus, and method for same
RU2016103144A RU2641752C2 (ru) 2013-08-02 2013-08-02 Устройство для разделения твердых веществ и жидкостей и способ их разделения
JP2015529300A JP6051308B2 (ja) 2013-08-02 2013-08-02 固液分離装置、及びその方法
MX2016001056A MX2016001056A (es) 2013-08-02 2013-08-02 Aparato de separacion de solido/liquido y metodo para el mismo.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/070962 WO2015015631A1 (ja) 2013-08-02 2013-08-02 固液分離装置、及びその方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015015631A1 true WO2015015631A1 (ja) 2015-02-05

Family

ID=52431203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/070962 WO2015015631A1 (ja) 2013-08-02 2013-08-02 固液分離装置、及びその方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10589189B2 (ja)
JP (1) JP6051308B2 (ja)
CA (1) CA2919612C (ja)
MX (1) MX2016001056A (ja)
RU (1) RU2641752C2 (ja)
WO (1) WO2015015631A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105221111A (zh) * 2015-10-28 2016-01-06 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种含油钻屑随钻处理方法
WO2016117100A1 (ja) * 2015-01-23 2016-07-28 株式会社日立製作所 固液分離装置
WO2016120952A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 株式会社日立製作所 固液分離システム
WO2016121012A1 (ja) * 2015-01-28 2016-08-04 株式会社日立製作所 固液分離装置
CN108697947A (zh) * 2015-12-25 2018-10-23 可口可乐公司 提取物生产系统及用于生产提取物的方法
WO2018198825A1 (ja) * 2017-04-26 2018-11-01 株式会社日立製作所 固液分離システム及び固液分離方法
WO2019230104A1 (ja) * 2018-05-31 2019-12-05 株式会社日立製作所 抽出装置および抽出部の製造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7013211B2 (ja) * 2017-11-13 2022-01-31 株式会社日立製作所 抽出装置およびその方法
CN109603195B (zh) * 2018-12-04 2021-06-01 冠昊生物科技股份有限公司 一种动物组织的脱脂方法及其应用
US11577183B2 (en) * 2019-07-23 2023-02-14 Fmc Technologies, Inc. System for degassing and/or separation of fluid streams and methods of using same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05115857A (ja) * 1991-10-28 1993-05-14 Toshiba Corp 洗浄排水処理方法および洗浄装置
WO2009022726A1 (ja) * 2007-08-16 2009-02-19 Central Research Institute Of Electric Power Industry 含水物質の脱水システムおよび脱水方法
JP2011031170A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Central Res Inst Of Electric Power Ind 有機物の抽出方法、有機物の製造方法、有機物抽出装置組立体、湿潤材料の処理方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3070463A (en) * 1961-06-08 1962-12-25 Donald J Barday Solvent recovering and purifying method and apparatus
JPS51126393A (en) * 1975-04-28 1976-11-04 Asahi Chem Ind Co Ltd Process for regenerating activated carbon
US4051223A (en) * 1975-11-10 1977-09-27 General Mills Chemicals, Inc. Process for the recovery of magnesium
US4499743A (en) * 1982-10-08 1985-02-19 Maestrelli S.P.A. Clothing drycleaning machine
US4545134A (en) * 1983-04-01 1985-10-08 The Boc Group, Inc. Dual vessel heat exchange systems
US5028326A (en) * 1986-09-12 1991-07-02 The Standard Oil Company Apparatus for separating organic material from sludge
IT1257651B (it) * 1992-02-18 1996-02-01 Firbimatic Srl Macchina per il lavaggio a secco di indumenti
EP0651729B1 (en) * 1992-07-24 1999-06-09 TAJER-ARDEBILI, Davoud A water distillation system
IL106998A0 (en) * 1992-09-17 1993-12-28 Univ Florida Brain-enhanced delivery of neuroactive peptides by sequential metabolism
GB9920945D0 (en) * 1999-09-06 1999-11-10 Ici Plc Apparatus and method for extracting biomass
US20030057165A1 (en) * 2001-09-25 2003-03-27 Carson Thomas Powell Process for the separation of a liquid or liquids from another liquid or liquids, or from a solid or mixture of solids, with the minimum energy required for separation and recovery and recovered for re-use within the process
CN100350996C (zh) 2002-06-03 2007-11-28 财团法人电力中央研究所 采用液化物质除去固体所含水分的方法
US20050011543A1 (en) * 2003-06-27 2005-01-20 Haught John Christian Process for recovering a dry cleaning solvent from a mixture by modifying the mixture
US8246789B2 (en) 2007-03-09 2012-08-21 Central Research Institute Of Electric Power Industry Hydrous matter treatment system
US8048304B2 (en) * 2007-12-27 2011-11-01 Dynasep Llc Solvent extraction and recovery
US20090272702A1 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Cpc Corporation Process and apparatus for online rejuvenation of contaminated sulfolane solvent
JP5731733B2 (ja) * 2008-06-04 2015-06-10 一般財団法人電力中央研究所 汚泥の処理方法
JP5319371B2 (ja) * 2009-04-08 2013-10-16 一般財団法人電力中央研究所 油分抽出方法、及び油性材料の製造方法
JP5276631B2 (ja) * 2010-08-09 2013-08-28 一般財団法人電力中央研究所 底質の処理方法及び抽出装置
US9440947B2 (en) * 2012-02-26 2016-09-13 Amt International, Inc. Regeneration of selective solvents for extractive processes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05115857A (ja) * 1991-10-28 1993-05-14 Toshiba Corp 洗浄排水処理方法および洗浄装置
WO2009022726A1 (ja) * 2007-08-16 2009-02-19 Central Research Institute Of Electric Power Industry 含水物質の脱水システムおよび脱水方法
JP2011031170A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Central Res Inst Of Electric Power Ind 有機物の抽出方法、有機物の製造方法、有機物抽出装置組立体、湿潤材料の処理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAZUYUKI OSHITA ET AL.: "Sewage Sludge Dewatering Process Using Liquefied Dimethyl Ether as Solid Fuel", DRYING TECHNOLOGY, vol. 29, 2011, pages 624 - 632 *

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016117100A1 (ja) * 2015-01-23 2016-07-28 株式会社日立製作所 固液分離装置
US10646794B2 (en) 2015-01-23 2020-05-12 Hitachi, Ltd. Solid-liquid separation device
US10197331B2 (en) 2015-01-26 2019-02-05 Hitachi, Ltd. Solid-liquid separation system
WO2016120952A1 (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 株式会社日立製作所 固液分離システム
WO2016121012A1 (ja) * 2015-01-28 2016-08-04 株式会社日立製作所 固液分離装置
US10245527B2 (en) 2015-01-28 2019-04-02 Hitachi Ltd. Solid-liquid separation device
CN105221111A (zh) * 2015-10-28 2016-01-06 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种含油钻屑随钻处理方法
CN108697947A (zh) * 2015-12-25 2018-10-23 可口可乐公司 提取物生产系统及用于生产提取物的方法
CN108697947B (zh) * 2015-12-25 2021-07-13 可口可乐公司 提取物生产系统及用于生产提取物的方法
US11772010B2 (en) * 2015-12-25 2023-10-03 The Coca-Cola Company Extract production system and method for producing extract
JP2018183741A (ja) * 2017-04-26 2018-11-22 株式会社日立製作所 固液分離システム及び固液分離方法
WO2018198825A1 (ja) * 2017-04-26 2018-11-01 株式会社日立製作所 固液分離システム及び固液分離方法
US11185793B2 (en) 2017-04-26 2021-11-30 Hitachi, Ltd. Solid-liquid separating system and solid-liquid separating method
JP7074428B2 (ja) 2017-04-26 2022-05-24 株式会社日立製作所 固液分離システム及び固液分離方法
WO2019230104A1 (ja) * 2018-05-31 2019-12-05 株式会社日立製作所 抽出装置および抽出部の製造方法
JP2019209220A (ja) * 2018-05-31 2019-12-12 株式会社日立製作所 抽出装置および抽出部の製造方法
JP7174539B2 (ja) 2018-05-31 2022-11-17 株式会社日立製作所 抽出装置
US11612832B2 (en) 2018-05-31 2023-03-28 Hitachi, Ltd. Extracting apparatus, and extracting-unit manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2641752C2 (ru) 2018-01-22
US20160158763A1 (en) 2016-06-09
MX2016001056A (es) 2016-04-25
JP6051308B2 (ja) 2016-12-27
CA2919612C (en) 2017-09-19
CA2919612A1 (en) 2015-02-05
JPWO2015015631A1 (ja) 2017-03-02
US10589189B2 (en) 2020-03-17
RU2016103144A (ru) 2017-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6051308B2 (ja) 固液分離装置、及びその方法
US11635239B2 (en) Refrigeration system with purge and acid filter
JP6568114B2 (ja) 固液分離装置
JP6568109B2 (ja) 固液分離装置
US11364452B2 (en) Extraction device and method for same
CN103550941B (zh) 一种低温蒸发浓缩装置及高浓度废水浓缩方法
JP7174539B2 (ja) 抽出装置
CN203090492U (zh) 低温常压蒸发设备
JP2016190194A (ja) 油分及び水分の回収システム
CA2897553A1 (en) Solid-liquid separator
WO2016121011A1 (ja) 蒸留装置
KR102064573B1 (ko) 고효율 냉매 회수 및 정제 시스템과 그 방법
JP2008183493A (ja) 排水蒸発濃縮装置
WO2020071367A1 (ja) 液体中の混合物分離装置
RU2536448C2 (ru) Теплонасосная установка для горячего водоснабжения или отопления
Mtombeni et al. Harnessing refrigeration waste heat to achieve zero liquid discharge by the integrated HybridICE Technology
JP2001120901A (ja) 冷媒再生装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13890446

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015529300

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14903683

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2016/001056

Country of ref document: MX

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2919612

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016103144

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13890446

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1