(57)【要約】【課題】固体ケーキの回収時における、固体ケーキへの個液混合物の付着による再汚染を防止することを可能とする、遠心濾過方法を提供する。【解決手段】ホッパに付着した原液を洗浄する目的から、Ｓ３０工程が終了した後に、蒸留水等の洗浄液をバスケット内に一定時間供給するケーキ洗浄工程を実施し（Ｓ４０）、その後、蒸留水等の洗浄液の供給を停止して、固体ケーキの脱液工程を実施する（Ｓ５０）。これにより、ホッパに付着した原液を、固体ケーキの掻きとり工程前に洗い流すことができ、固体ケーキの再汚染を防止する。その後、バスケットを制動（静止）させた後（Ｓ６０）、排出切換装置により、「固体ケーキ回収状態」に切換え、排出口にケーキ排出管が連結されている状態とする（Ｓ６５）。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固液混合物を、固体ケーキと濾液とに分離するための有孔円筒回転体と、
前記有孔円筒回転体における固液混合物の液面を検知するための満杯検知センサとを有する遠心濾過本体装置と、
前記固体ケーキを回収するためのケーキ受槽と、
前記濾液および洗浄液を回収するための濾液・洗浄液受槽と、
前記遠心濾過本体装置の下方に配置され、落下する前記固体ケーキを前記ケーキ受槽に導くためのホッパと、
前記ホッパの出口領域における排出先を、前記ケーキ受槽または前記濾液・洗浄液受槽に切替えるための排出切換え装置とを備える遠心濾過装置を用いて固液混合物を遠心濾過する遠心濾過方法であって、
前記排出切換え装置により、排出先を前記濾液・洗浄液受槽に選択した状態で、前記遠心濾過本体装置により前記固液混合物を、固体ケーキと濾液とに分離する工程と、
前記ホッパに飛散した前記固液混合物を洗浄する工程と、
前記排出切換え装置により、排出先を前記ケーキ受槽に選択した状態で、前記遠心濾過本体装置により分離された前記固体ケーキを前記ケーキ受槽に回収する工程と、を含む遠心濾過方法。
【請求項２】
さらに、前記固体ケーキを前記ケーキ受槽に回収後、排出先を前記排出切換え装置によって前記濾液・洗浄液受槽に選択し、次いで前記遠心濾過本体装置を洗浄する工程を含む、請求項１に記載の遠心濾過方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心濾過方法に関し、より詳しくは、精密洗浄を可能とする遠心濾過方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、遠心濾過方法は１μｍ以上数ｍｍ程度までの固体粒子とその分散媒である液体とを分離する目的に適用に使用されている。そして、たとえば、固液混合物を固体ケーキと濾液とに分離するための遠心濾過本体装置と、前記固体ケーキを回収するためのケーキ受槽と、前記濾液および洗浄液を回収するための濾液・洗浄液受槽と、前記遠心濾過本体装置の下方に配置され、落下する前記固体ケーキを前記ケーキ受槽に導くためのホッパと、前記ホッパの出口領域における排出先を、前記受槽または前記濾液・洗浄液受槽に切替えるための排出切替え装置とえを備える遠心濾過装置が公知である。
【０００３】
上記公知の装置を用いる遠心濾過方法は、（ｉ）固液混合物（原液スラリ）の濾過（給液）工程と、（ｉｉ）濾過により得た固体ケーキ（ウエットケーキ）の回収工程とに大別される。また、上記遠心濾過装置は、バスケット等の有孔円筒回転体を有し、その内側に更に濾布などの濾材が貼付けられている。そして、有孔円筒回転体内に回収された固体ケーキは、ホッパ内を落下してケーキ受槽に回収される（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−７６１８３号公報（特許請求の範囲、段落番号００７５〜００７９）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ホッパの出口領域における排出先を、上記ケーキ受槽又は上記濾液・洗浄液受槽に切替える際にその都度着脱して行なう上記従来の遠心濾過方法では、特に大型の縦型遠心濾過装置のように、有孔円筒回転体における固液混合物の液面を検知するための満杯検知センサが設けられた遠心濾過装置を用いた場合には、給液時に上記満杯検知センサに触れて数百ｇ程度の固液混合物が液はねし、濾液と分離されたケーキ受槽内の固体ケーキが固液混合物によって汚染されるという問題点があった。
【０００６】
したがって、この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、満杯検知センサが設けられた遠心濾過装置を用いた場合でも、ケーキ受槽に回収される固体ケーキが汚染されない遠心濾過方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、固液混合物を、固体ケーキと濾液とに分離するための有孔円筒回転体と、この有孔円筒回転体における固液混合物の液面を検知するための満杯検知センサとを有する遠心濾過本体装置と、前記固体ケーキを回収するためのケーキ受槽と、前記濾液および洗浄液を回収するための濾液・洗浄液受槽と、前記遠心濾過本体装置の下方に配置され、落下する前記固体ケーキを前記ケーキ受槽に導くためのホッパと、前記ホッパの出口領域における排出先を、前記ケーキ受槽または前記濾液・洗浄液受槽に切替えるための排出切換え装置とを備える遠心濾過装置を用いて固液混合物を遠心濾過する遠心濾過方法であって、前記排出切換え装置により、排出先を前記濾液・洗浄液受槽に選択した状態で、前記遠心濾過本体装置により前記固液混合物を、固体ケーキと濾液とに分離する工程と、前記ホッパに飛散した前記固液混合物を洗浄する工程と、前記排出切換え装置により、排出先を前記ケーキ受槽に選択した状態で、前記遠心濾過本体装置により分離された前記固体ケーキを前記ケーキ受槽に回収する工程とを含む遠心濾過方法を提供するものである。
【０００８】
本発明においては、さらに、前記固体ケーキを前記ケーキ受槽に回収後、排出先を前記排出切換え装置によって前記濾液・洗浄液受槽に選択し、次いで前記遠心濾過本体装置を洗浄する工程を含む方法が好ましい。
固液混合物等の固体ケーキへの付着を防止することにより、固体ケーキの精密洗浄を行なうことができることを見出して、本発明を完成した。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の遠心濾過方法において用いられる遠心濾過装置としては、濾過、脱液、および振り切りを含む全ての工程を遠心力を利用して行なう装置であれば、特に限定されるものではない。たとえば、回分式の横型多孔バスケット遠心濾過装置、自動回分式の横型多孔バスケット遠心濾過装置、回分式の縦型多孔バスケット遠心濾過装置及び自動回分式の縦型多孔バスケット遠心濾過装置等が挙げられる。本実施の形態においては、最も好ましい形態として回分式濾過装置に適用した場合について説明する。
【００１０】
図１に、本発明の方法において用いられるバスケット式の遠心濾過装置１の概略図を示し、図２に、この遠心濾過装置１を用いて実現される遠心濾過方法のフローを示す。
【００１１】
まず、図１を参照して、この遠心濾過装置１は、大別すると遠心濾過本体装置１００と、排出切換え装置２００と、この排出切換え装置２００の下方に配置される固体受部としてのケーキ受槽３００、および液体受部としての濾液・洗浄液受槽４００とが設けられている。
【００１２】
（遠心濾過本体装置１００の構成）
遠心濾過本体装置１００の円筒状ケーシング３内には、上端部の中央部に開口部４ａを備えたバスケット４が設けられている。このバスケット４の内周面部には円筒状の濾布５が設けられている。ケーシング３内の中央部には回転軸６が設けられ、回転軸６の外周面には、スポーク７と連結板８とを介してバスケット４の下端部が連結されている。回転軸６の下端部には、モータ等の駆動手段からの回転駆動力が伝達される駆動装置９が連結されている。
【００１３】
ケーシング３の上端側の中央領域には固液混合物の供給管１０が配置されており、この供給管１０の下端開口部は回転軸６の上端部に連結された傘状の受板１１に対向している。ケーシング３の上端壁の中心からそれぞれ所定の距離離れた位置には、ケーキ掻取板１２と洗浄液の供給管１３とが取付けられている。ケーキ掻取板１２は上下左右方向に移動可能に構成される。洗浄液の供給管１３は、バスケット４の内側に向けて洗浄液を供給するように構成されている。
【００１４】
ケーシング３の下端壁には、濾液の排出管１４が設けられている。遠心濾過本体装置１００の排出部は、ケーシング３の下端開口部４ｂに連通接続される直管１５と、直管１５の下方部に連通して接続される漏斗状のホッパ１６とから構成されており、ホッパ１６の下端に連結された蛇腹状のシュート１７に排出口１７ａが設けられている。
【００１５】
（排出切換え装置２００の構成）
排出切換え装置２００には、排出口１７ａに位置選択可能なように連絡されて、固体ケーキと濾液・洗浄液とを別個に排出する２つの排出通路が設けられている。そして、この排出切換え装置２００は、固体ケーキと濾液・洗浄液とが選択的にそれぞれに対応する排出通路を流れるように構成された、切り換え可能な排出通路を備えている。
【００１６】
この排出切換え装置２００は、固体ケーキの排出通路の少なくとも一部を構成するケーキ排出管３０と、濾液・洗浄液の排出通路の少なくとも一部を構成する濾液・洗浄液排出管３１とを有している。
【００１７】
ケーキ排出管３０は、排出口１７ａとケーキ受槽３００の受口３００ａとを連結する上下端開放の筒形状に形成されている。濾液・洗浄液排出管３１は、排出口１７ａと濾液・洗浄液受槽４００に導かれるホース３４とを連結する。
【００１８】
ケーキ排出管３０は、排出管接合装置４０によって、排出口１７ａに選択的に、かつ着脱自在に接合される構成となっている。また、濾液・洗浄液排出管３１も、排出管接合装置４０によって、排出口１７ａに選択的に、かつ着脱自在に接合される構成となっている。
【００１９】
具体的には、排出管接合装置４０は回転軸４１を備え、この回転軸４１の回転に伴って回転移動可能なように支持アーム４２，４３が取付けられ、この支持アーム４２にケーキ排出管３０が支持され、支持アーム４３に濾液・洗浄液排出管３１が支持されている。
【００２０】
（遠心濾過方法）
次に、上記構成からなる遠心濾過装置１を用いた遠心濾過方法について、図２のフロー図を参照しながら説明する。なお、図１に示すように、排出口１７ａに濾液・洗浄液排出管３１が連結されている状態を、排出切換え装置２００が「濾液・洗浄液排出状態」にあると称し、排出口１７ａにケーキ排出管３０が連結されている状態を、排出切換え装置２００が「固体ケーキ回収状態」にあると称する。
【００２１】
まず、排出切換え装置２００を「濾液・洗浄液排出状態」に切換える。次に、モータ等の駆動手段を駆動し、この駆動力を駆動装置９を介して回転軸６に伝達することにより、バスケット４を高速回転させる（ステップ１０；以下、単にＳ１０と称する）。以下、Ｓ５０まで、バスケット４を高速回転させた状態で以下の作業を行なう。
【００２２】
固液混合物（スラリ）の供給管１０から固液混合物を供給する（Ｓ２０）と、固液混合物は、一旦受板１１に落下し、受板１１の回転による遠心力を受けて、バスケット４の内側に向かい、バスケット４の外周面の濾布５によって濾過される。この濾過によって固液混合物が脱液され、濾液はケーシング３の内側から濾液排出管１４を介して図示しない濾液回収部に回収される。また、固体ケーキＡは濾布５の内周面に図１に示すように捕集されて累積する（Ｓ３０）。
【００２３】
固液混合物の供給時には、図１に示すように、濾液・洗浄液排出管３１が排出口１７ａに接続されており、固液混合物の一部は、排出口１７ａから濾液・洗浄液排出管３１、ホース３４を介して濾液・洗浄液受槽４００に排出される。
【００２４】
ここで、上述した工程においては、バスケット４を高速回転させた状態で、供給管１０から固液混合物を供給するため、遠心濾過装置１の内部、特にホッパ１６まで多くの固液混合物が飛散している。そのため、ホッパ１６に多くの固液混合物が飛散した状態で、バスケット４に捕集された固体ケーキＡをケーキ受槽３００に回収しようとした場合、固液混合物が固体ケーキＡに付着し、固体ケーキＡが再汚染されることになる。
【００２５】
そこで、本発明に基づく遠心濾過方法においては、ホッパ１６に付着した固液混合物を洗浄する目的から、上記Ｓ３０のステップが終了した後に、蒸留水等の洗浄液をバスケット４内に一定時間供給するケーキ洗浄工程を実施し（Ｓ４０）、その後、蒸留水等の洗浄液の供給を停止して、固体ケーキＡの脱液工程を実施する（Ｓ５０）。上述したように、このＳ４０およびＳ５０の工程は、排出口１７ａに濾液・洗浄液排出管３１が連結されている「濾液・洗浄液排出状態」において行なわれる。これにより、ホッパ１６に付着した固液混合物を、後述する固体ケーキＡの掻きとり工程前に、濾液・洗浄液受槽４００側に洗い流し、固体ケーキＡの再汚染を防止することができる。
【００２６】
次に、バスケット４を制動（静止）させた後（Ｓ６０）、排出切換え装置２００により、「固体ケーキ回収状態」に切換え、排出口１７ａにケーキ排出管３０が連結されている状態にする（Ｓ６５）。
【００２７】
固体ケーキＡの回収ステップにおいては、まず、バスケット４を低速で回転させながら、ケーキ掻取板１２を上下・左右にスライド移動させ（Ｓ７０）、後に、バスケット４を高速で回転させながら、同様にケーキ掻取板１２を上下・左右にスライド移動させて（Ｓ８０）、固体ケーキＡの回収を行なう。
【００２８】
濾布５の内周面の固体ケーキＡはケーキ掻取板１２により掻き取られて、ホッパ１６内側へ落下する。このとき、ケーキ排出管３０が排出口１７ａに接続されており、固体ケーキＡは排出口１７ａからケーキ排出管３０を介してケーキ受槽３００内に落下して回収される。
【００２９】
次に、バスケット４を制動（静止）させた後（Ｓ９０）、排出切換え装置２００により、「濾液・洗浄液排出状態」に切換え、排出口１７ａに濾液・洗浄液排出管３１が連結されている状態にして（Ｓ９５）、洗浄液を供給管１０から濾布５の内周面に堆積して残ったケーキに向けて供給し、バスケット４内の洗浄を行なう（Ｓ１００）。この洗浄工程においては、バスケット４を低速で回転させることにより、濾布５内周面に堆積して残った固体ケーキＡを洗浄液により落下させて、濾液・洗浄液受槽４００に回収する。
【００３０】
（作用効果）
以上、本実施の形態における遠心濾過方法によれば、固体ケーキＡの回収工程の前に、ホッパ１６に付着した固液混合物を洗浄する工程を設けることにより、固体ケーキＡの回収時に、固体ケーキＡが固液混合物により再汚染されることを防止することが可能になる。また、固体ケーキＡの回収工程（Ｓ７０〜Ｓ９０）においてのみ、排出切換え装置２００により「固体ケーキ回収状態」に切換える制御を行なうことにより、ケーキ排出管３０への固体ケーキＡ以外の汚染物質の混入を防止することも可能としている。
【００３１】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３２】
【発明の効果】
以上、本発明の方法によれば、固体ケーキの固液混合物による再汚染を防止し、固液混合物の精密洗浄を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の遠心濾過方法で用いられる遠心濾過装置の構造を示す縦断面である。
【図２】本発明の遠心濾過方法を示すフロー図である。
【符号の説明】
１　遠心濾過装置、３　円筒状ケーシング、４　バスケット、４ａ，４ｂ　開口部、５　濾布、６　回転軸、７　スポーク、８　連結板、９　駆動装置、１０スラリ供給管、１１　受板、１２　ケーキ掻取板、１３　洗浄液供給管、１４濾液排出管、１５　直管、１６　ホッパ、１７　蛇腹シュート、１７ａ　排出口、３０　ケーキ排出管、３１　洗浄液排出管、３４　ホース、４０　排出管接合装置、４１　回転軸、４２，４３　支持アーム、５０　満杯検知センサ、１００　遠心濾過本体装置、２００　排出切換え装置、３００　ケーキ受槽、３００ａ　受口、４００　濾液・洗浄液受槽。
【図１】
2004122053.tif 000003
【図２】
2004122053.tif 000004