(57)【要約】【課題】固形分を連続的に分離しつつ、通常の濾過よりも清澄な濾液を得ることが可能で、長期間安定して連続運転可能な、スラリー連続濾過方法および装置を提供する。【解決手段】周回される無端フィルターベルトの水平方向走行部上に原液スラリーを供給し、スラリーを真空室からの吸引により濾過するスラリー連続濾過方法において、固形分を含む原液スラリー（Ａ）を供給して真空室からの吸引により第１の濾液（Ｂ）を得、該第１の濾液（Ｂ）を原液スラリー供給部よりも下流側の位置に再度供給して真空室からの吸引により第１の濾液（Ｂ）よりも清澄な第２の濾液（Ｃ）を得ることを特徴とするスラリー連続濾過方法、および装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向の走行部を形成するように周回される無端フィルターベルトの水平方向走行部上に原液スラリーを供給し、供給されたスラリーを前記水平方向走行部の下方に設けられた真空室からの吸引により濾過するスラリー連続濾過方法において、
固形分を含む原液スラリー（Ａ）を前記水平方向走行部の上流部上に位置する原液スラリー供給部に供給して前記真空室からの吸引により第１の濾液（Ｂ）を得、
該第１の濾液（Ｂ）を前記原液スラリー供給部よりも下流に位置する前記水平方向走行部上に再度供給して前記真空室からの吸引により前記第１の濾液（Ｂ）よりも清澄な第２の濾液（Ｃ）を得ることを特徴とするスラリー連続濾過方法。
【請求項２】
前記原液スラリー（Ａ）が、メジアン径が１〜１，０００μｍの粒子を含む、請求項１に記載のスラリー連続濾過方法。
【請求項３】
前記無端フィルターベルトをその周回経路中で洗浄する、請求項１または２に記載のスラリー連続濾過方法。
【請求項４】
前記洗浄の洗浄液として前記第２の濾液（Ｃ）を用いる、請求項３に記載のスラリー連続濾過方法。
【請求項５】
前記洗浄に使用済みの洗浄液を、前記原液スラリー供給部よりも下流に位置する前記水平方向走行部上に供給する、請求項３または４に記載のスラリー連続濾過方法。
【請求項６】
前記第２の濾液（Ｃ）を、前記原液スラリー供給部よりも下流に位置する前記水平方向走行部上に直接再度供給する、請求項１〜３のいずれかに記載のスラリー連続濾過方法。
【請求項７】
水平方向の走行部を形成するように周回される無端フィルターベルトと、該無端フィルターベルトの水平方向走行部上に原液スラリーを供給する原液スラリー供給手段と、前記水平方向走行部の下方に設けられ前記水平方向走行部上に供給されたスラリーを吸引により濾過する真空室とを備えたスラリー連続濾過装置において、
前記原液スラリー供給手段を前記水平方向走行部の上流部上に配置するとともに、
前記原液スラリー供給手段から前記水平方向走行部上に供給された固形分を含む原液スラリー（Ａ）を前記真空室からの吸引により濾過し該濾過を介して第１の濾液（Ｂ）を取得する第１の濾液取得手段と、
前記第１の濾液（Ｂ）を前記原液スラリー供給手段よりも下流に位置する前記水平方向走行部上に再度供給する第１の濾液供給手段と、
該第１の濾液供給手段から供給された前記第１の濾液（Ｂ）を含む前記水平方向走行部上のスラリーを前記真空室からの吸引により濾過し該濾過を介して前記第１の濾液（Ｂ）よりも清澄な第２の濾液（Ｃ）を取得する第２の濾液取得手段と、を有することを特徴とするスラリー連続濾過装置。
【請求項８】
前記原液スラリー（Ａ）が、メジアン径が１〜１，０００μｍの粒子を含むスラリーである、請求項７に記載のスラリー連続濾過装置。
【請求項９】
前記無端フィルターベルトをその周回経路中で洗浄するフィルターベルト洗浄手段を有する、請求項７または８に記載のスラリー連続濾過装置。
【請求項１０】
前記フィルターベルト洗浄手段に使用される洗浄液として前記第２の濾液（Ｃ）を供給する洗浄液供給手段を有する、請求項９に記載のスラリー連続濾過装置。
【請求項１１】
前記フィルターベルト洗浄手段での洗浄に使用済みの洗浄液を、前記原液スラリー供給手段よりも下流に位置する前記水平方向走行部上に供給する使用済み洗浄液供給手段を有する、請求項９または１０に記載のスラリー連続濾過装置。
【請求項１２】
前記第２の濾液（Ｃ）を、前記原液スラリー供給部よりも下流に位置する前記水平方向走行部上に直接再度供給する第２の濾液供給手段を有する、請求項７〜９のいずれかに記載のスラリー連続濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平方向への走行部を有する無端フィルターベルトを用いた、いわゆる水平ベルトフィルター方式のスラリー連続濾過方法および装置に関し、とくに、スラリーをケーク濾過により固液分離するに際し、フィルターベルト（濾布）の寿命を長く保ち、かつ、通常の濾過よりも清澄な濾液を得ることが可能な、スラリー連続濾過方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学工業において、スラリーの固液分離、とくにメジアン径１〜１，０００μｍの粒子等の固形分を含有するスラリーの固液分離を行う方法は数多く知られており(例えば、特許文献１)、場合によっては、濾液および／または固形分の回収が必要で、かつ濾液には固形分の混入が極力望まれないことがある。また、大量に濾過分離する際には、装置の小型化を目的に連続的に固液分離可能な装置が望まれる。
【０００３】
清澄な濾液を連続的に得る方法として、ドラム型の濾過機に濾過助剤をあらかじめ投入して濾過を行う方法が知られているが(例えば、特許文献２)、固形分に濾過助剤を含むため、廃棄する場合産廃量の増加となり、固形分を回収する場合は、濾過助剤をさらに取り出す工程が必要となる。固液の比重差が十分ある場合には、スクリューデカンターのような連続遠心沈降装置を使用することも考えられるが、一般に、濾液中への固形分の混入は避けられない。
【０００４】
また、別の方法として、精密濾過（膜の細孔径が０．１〜１０μｍ程度）のような物理的に粒子が通過できない膜を用いて表層濾過を行う方法があるが、デッドエンド濾過を行った場合、固液は分離できるが、細孔であるため、目詰まりが早期に発生する。目詰まり対策として、クロスフロー濾過という方法もあるが(例えば、特許文献３)、固形分から液を切ることができず、本願で対象とする濾過、とくに固形分の効率的な回収を目指す濾過には利用できない。
【０００５】
さらに、これらの問題点を解決する方法として、葉状濾過機やキャンドル型濾過機にて、粗めの濾布で初期に固形分でケーク層を形成した後、濾液を回収する方法が知られている(例えば、特許文献４)。しかし、この装置を用いた場合、濾布の目が粗く、精密濾過に対して長期間濾過を行えるといった利点がある一方で、操作が回分操作となるため、液の仕込みや固形分の払出に時間がかかり、大量処理を行う場合には、設備が大型化してしまうという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７０７６７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５８６２７号公報
【特許文献３】特開２０１２−１５２６６３号公報
【特許文献４】特開２０１１−１１０４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明の課題は、上記のような従来技術における問題点を解決し、固形分を連続的に分離しつつ、通常の濾過よりも清澄な濾液を得ることが可能で、長期間安定して連続運転可能な、スラリー連続濾過方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るスラリー連続濾過方法は、下記（１）〜（６）の構成を有する。
（１）水平方向の走行部を形成するように周回される無端フィルターベルトの水平方向走行部上に原液スラリーを供給し、供給されたスラリーを前記水平方向走行部の下方に設けられた真空室からの吸引により濾過するスラリー連続濾過方法において、
固形分を含む原液スラリー（Ａ）を前記水平方向走行部の上流部上に位置する原液スラリー供給部に供給して前記真空室からの吸引により第１の濾液（Ｂ）を得、
該第１の濾液（Ｂ）を前記原液スラリー供給部よりも下流に位置する前記水平方向走行部上に再度供給して前記真空室からの吸引により前記第１の濾液（Ｂ）よりも清澄な第２の濾液（Ｃ）を得ることを特徴とするスラリー連続濾過方法。
（２）前記原液スラリー（Ａ）が、メジアン径が１〜１，０００μｍの粒子を含む、（１）に記載のスラリー連続濾過方法。
（３）前記無端フィルターベルトをその周回経路中で洗浄する、（１）または（２）に記載のスラリー連続濾過方法。
（４）前記洗浄の洗浄液として前記第２の濾液（Ｃ）を用いる、（３）に記載のスラリー連続濾過方法。
（５）前記洗浄に使用済みの洗浄液を、前記原液スラリー供給部よりも下流に位置する前記水平方向走行部上に供給する、（３）または（４）に記載のスラリー連続濾過方法。
（６）前記第２の濾液（Ｃ）を、前記原液スラリー供給部よりも下流に位置する前記水平方向走行部上に直接再度供給する、（１）〜（３）のいずれかに記載のスラリー連続濾過方法。
【０００９】
また、本発明に係るスラリー連続濾過装置は、下記（７）〜（１２）の構成を有する。
（７）水平方向の走行部を形成するように周回される無端フィルターベルトと、該無端フィルターベルトの水平方向走行部上に原液スラリーを供給する原液スラリー供給手段と、前記水平方向走行部の下方に設けられ前記水平方向走行部上に供給されたスラリーを吸引により濾過する真空室とを備えたスラリー連続濾過装置において、
前記原液スラリー供給手段を前記水平方向走行部の上流部上に配置するとともに、
前記原液スラリー供給手段から前記水平方向走行部上に供給された固形分を含む原液スラリー（Ａ）を前記真空室からの吸引により濾過し該濾過を介して第１の濾液（Ｂ）を取得する第１の濾液取得手段と、
前記第１の濾液（Ｂ）を前記原液スラリー供給手段よりも下流に位置する前記水平方向走行部上に再度供給する第１の濾液供給手段と、
該第１の濾液供給手段から供給された前記第１の濾液（Ｂ）を含む前記水平方向走行部上のスラリーを前記真空室からの吸引により濾過し該濾過を介して前記第１の濾液（Ｂ）よりも清澄な第２の濾液（Ｃ）を取得する第２の濾液取得手段と、を有することを特徴とするスラリー連続濾過装置。
（８）前記原液スラリー（Ａ）が、メジアン径が１〜１，０００μｍの粒子を含むスラリーである、（７）に記載のスラリー連続濾過装置。
（９）前記無端フィルターベルトをその周回経路中で洗浄するフィルターベルト洗浄手段を有する、（７）または（８）に記載のスラリー連続濾過装置。
（１０）前記フィルターベルト洗浄手段に使用される洗浄液として前記第２の濾液（Ｃ）を供給する洗浄液供給手段を有する、（９）に記載のスラリー連続濾過装置。
（１１）前記フィルターベルト洗浄手段での洗浄に使用済みの洗浄液を、前記原液スラリー供給手段よりも下流に位置する前記水平方向走行部上に供給する使用済み洗浄液供給手段を有する、（９）または（１０）に記載のスラリー連続濾過装置。
（１２）前記第２の濾液（Ｃ）を、前記原液スラリー供給部よりも下流に位置する前記水平方向走行部上に直接再度供給する第２の濾液供給手段を有する、（７）〜（９）のいずれかに記載のスラリー連続濾過装置。
【００１０】
なお、本発明において、周回される無端フィルターベルトの水平方向走行部における「水平方向」とは、精密に水平方向である必要はなく、実質的に水平方向であればよい。換言すれば、無端フィルターベルトは、その水平方向走行部において、供給される原液スラリーに対してケーク濾過を連続的に実行できる方向に走行されればよい。
【発明の効果】
【００１１】
上記のような本発明によれば、スラリーの固液分離において、濾布の寿命が長く、かつ通常の濾過よりも清澄な濾液を得ることができ、固形分の回収収率の向上が可能な、連続濾過装置および方法を提供できる。また、清澄な濾液を濾布の洗浄に利用すれば洗浄液の削減が可能になり、その洗浄に使用済みの洗浄液を再度濾布上におけるケーク濾過部に供給すれば、固形分の回収収率の一層の向上が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施態様に係るスラリー連続濾過装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係るスラリー連続濾過装置１を示している。図１において、濾布で形成される無端ベルトフィルター１１(以下、単に濾布１１と言うこともある。)は、一連のロール群に案内されて無端状に周回され、その上部中央部は、水平方向に走行される水平方向走行部１１ａに形成されている。一連のロール群のうち、ロール１２、１２・・は無端ベルトフィルター１１を所定の周回経路で走行させるためのガイドロールを示しており、ロール１２Ａは、濾布１１の水平方向走行部１１ａの一端で濾布１１を支持し、駆動源としてのモーター１３や減速機等を備えた駆動手段に連結されて回転駆動される駆動ロールを示している。この駆動ロール１２Ａが回転することにより、濾布１１は、水平方向走行部１１ａが駆動ロール１２Ａ側に走行され、一連のロール群上を周回走行する。駆動ロール１２Ａの回転速度を増減することにより濾布１１の走行速度を調整することができる。また、濾布１１の走行方向において駆動ロール１２Ａの前方には、エアシリンダー１４等の緊張手段が連結された緊張ロール１２Ｂが設けられており、濾布１１は適切に張設された状態で周回される。
【００１４】
濾布１１の水平方向走行部１１ａの下方には、水平方向走行部１１ａと平行して濾布１１の走行方向に沿ってレール１７が設けられており、レール１７には複数の真空室１５、１５・・が、レール１７に沿って移動可能に、かつその開放された上面部分を濾布１１の水平方向走行部１１ａの下面に密着させるようにして設けられている。各真空室１５、１５・・にはそれぞれ真空ホース１６、１６・・が接続されており、各真空ホース１６、１６・・は初期濾液受槽１８もしくは濾液受槽１９へ連結され、各濾液受槽は真空ポンプ２０等の真空源に接続されている。図示例では、初期濾液受槽１８が第１の濾液（Ｂ）の受槽を、濾液受槽１９が第２の濾液（Ｃ）の受槽を、それぞれ構成している。
【００１５】
真空室１５、１５・・にはエアシリンダー２1等の移動手段が接続されており、エアシリンダー２１によって真空室１５、１５・・は濾布１１の走行速度と同調して前進し、最前進位置に到達したところで元の位置へと後退するといった動作を繰り返すことが可能になっている。真空室１５、１５・・が前進状態にあるときには、真空室１５、１５・・には真空ホース１６を介して真空ポンプ２０等の真空源に接続され、濾布１１を介して原液スラリーＳの真空吸引による濾過がなされる一方、真空室１５、１５・・が後退状態にあるときには、この接続が解かれ、かつ真空室１５、１５・・内の負圧が開放されるように制御される。
【００１６】
濾布１１の水平方向走行部１１ａの上方には、濾布１１の上流側の走行始端側に、濾布１１上に原液スラリーＳを供給するスラリーノズル２２が設けられている。また、濾布１１の水平方向走行部１１ａの上方におけるスラリーノズル２２よりも下流側の位置に、原液スラリーＳを真空室１５から吸引することにより得られ、初期濾液受槽１８に貯留されていた第１の濾液（Ｂ）を戻して平方向走行部１１ａ上に供給しケーク濾過を行うためのノズル２３が設けられている。初期濾液受槽１８からノズル２３への第１の濾液（Ｂ）の供給は、ポンプ２４、流路２５を介して行われる。さらに本実施態様では、濾布１１の水平方向走行部１１ａの上方におけるノズル２３よりも下流側の位置に、濾液受槽１９に貯留されていた第２の濾液（Ｃ）を直接、あるいは、後述の濾布洗浄後の洗浄液を、再利用して供給するためのノズル２６が設けられている。さらに、符号２７は、濾布１１上の固体残渣を剥離するために駆動ロール１２Ａに対向して設けられたスクレーパを示しており、剥離された固体残渣は固形分受皿２８に回収される。
【００１７】
濾液受槽１９に貯留されていた第２の濾液（Ｃ）を直接ノズル２６に供給する場合には、第２の濾液（Ｃ）がポンプ２９、流路３０を介してノズル２６へと送られる。この第２の濾液（Ｃ）は、駆動ロール１２Ａと緊張ロール１２Ｂとの間に設けられた濾布洗浄装置３１にも流路３２を介して供給できるようになっており、供給先をノズル２６、濾布洗浄装置３１のいずれにするかは、弁３３、３４によって切り換えできるようになっている。また、第２の濾液（Ｃ）の供給先を、上記のノズル２６や濾布洗浄装置３１とするか、あるいは別の処理装置(図示略）とするかについても切り換え可能となっており、この切り替えは、弁３５、３６によって行うことができるようになっている。
【００１８】
濾布洗浄装置３１は、スプレーノズル３７を有しており、スプレーノズル３７には濾布洗浄用の洗浄液として、上述のように濾液受槽１９に貯留されていた第２の濾液（Ｃ）を供給することもできるし、弁３８を介して、別途設けられた洗浄液供給手段(図示略）からの洗浄液を供給することもできる。スプレーノズル３７から洗浄液が噴射され、スクレーパ２７で除去しきれなかった濾布１１上の固体残渣が洗浄、除去され、洗浄に使用済みの洗浄液として、つまり、多かれ少なかれ固形分を含有する使用済みの洗浄液として、洗浄液受槽３９に一旦貯留される。洗浄液受槽３９に貯留された固形分を含有する使用済みの洗浄液は、ポンプ４０を介して、前述のノズル２６に送られ濾布１１上でケーク濾過が行われて含有されていた固形分の回収に供されることもできるし、別の処理装置(図示略）に送られて固形分の回収に供されることもできる。この使用済みの洗浄液の供給先の切り替えは、弁４１、４２によって行うことができるようになっている。
【００１９】
このように、本実施態様に係るスラリー連続濾過装置１においては、スラリーノズル２２から原液スラリーＳが供給され、供給された原液スラリーＳが無端ベルトフィルター１１(濾布)の水平方向走行部１１ａ上で濾過されてその濾液が第１の濾液（Ｂ）として初期濾液受槽１８に貯留される。この第１の濾液（Ｂ）が再度水平方向走行部１１ａ上に供給されて清澄な第２の濾液（Ｃ）が得られ、該第２の濾液（Ｃ）が濾液受槽１９に貯留される。濾液受槽１９に貯留されていた第２の濾液（Ｃ）は、直接再度水平方向走行部１１ａ上の原液スラリー供給部よりも下流側に供給されることにより、濾過の効率の向上をはかることもできるし、濾布洗浄装置３１に供給されることにより、洗浄に有効利用し、従来別途供給していた洗浄液の削減をはかることもできる。そして、多かれ少なかれ固形分を含有する，洗浄に使用済みの洗浄液を、ノズル２６から再度濾布１１上でのケーク濾過に供することにより、回収が望まれる固形分、例えば原液スラリーＳに含まれていたメジアン径が１〜１，０００μｍの粒子が、より効率よく回収されることになる。また、使用済みの洗浄液を、水平方向走行部１１ａ上での濾過のために有効活用することも可能になる。さらに、水平方向走行部１１ａ上での原液スラリーからの連続濾過を、複数段で行い、実質的に下流側ほど実質的により清澄な濾液が得られる形態で行うことにより、効率の良い濾過が可能になるとともに、濾布の目詰まりを長期間にわたって防止することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明に係るスラリー連続濾過方法および装置は、とくに極力回収することが望まれる固形分を含む原液スラリーの濾過に好適である。
【符号の説明】
【００２１】
１：スラリー連続濾過装置
１１：無端フィルターベルト(濾布)
１１ａ：水平方向走行部
１２：ガイドロール
１２Ａ：駆動ロール
１２Ｂ：緊張ロール
１３：モーター
１４：エアシリンダー
１５：真空室
１６：真空ホース
１７：レール
１８：初期濾液受槽
１９：濾液受槽
２０：真空ポンプ
２１：エアシリンダー
２２：スラリーノズル
２３、２６：ノズル
２４、２９、４０：ポンプ
２５、３０、３２：流路
２７：スクレーパ
２８：固形分受皿
３１：濾布洗浄装置
３３、３４、３５、３６、３８、４１、４２：弁
３７：スプレーノズル
３９：洗浄液受槽
Ｓ：原液スラリー
【図１】
2015155082.tif 000003