(57)【要約】【課題】  従来の回転式単室型濾過機は、ケーキ層を剥離する際にブローガスによって回転ドラム１及び濾過部に残留する濾液をケーキ層Ｃ’へ吹き戻し、ケーキ層Ｃ’の濾液分を増加させて、ケーキ層を悪化させ、また、有益な濾液を無駄にする。【解決手段】  本発明の残留濾液回収装置４０は、回転ドラム２１、センターパイプ２２、原液バット２３、及び第１バルブシュー２５を備えた回転式単室型濾過機２０に用いられ、ケーキ層Ｃ’から回転ドラム２1に渡って残留する残留濾液を吸引して回収する装置であって、センターパイプ２２に連結され且つ回転ドラム２１内周面との間に細隙を介在させた残留濾液の吸引部４１と、センターパイプ２２を介して吸引部４１と接続された第２真空ポンプ４２と、第２真空ポンプ４２を介して吸引部４１からの残留濾液を回収する残留濾液セパレータ４３と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に濾過部が形成された回転ドラムをセンターパイプに軸着し、上記回転ドラムの一部を原液バット内に浸漬して原液スラリーを吸引濾過し、濾液をセンターパイプに接続された濾液管を介して機外に排出し、上記センターパイプに連結され且つ上記回転ドラム内周面との間に細隙を介在させたバルブシューから吹き出される気体によって上記濾過部外周面に形成されたケーキ層を剥離する回転式濾過機に用いられ、上記ケーキ層から上記回転ドラムに渡って残留する残留濾液を上記回転ドラム内で吸引して回収する装置であって、上記センターパイプに連結され且つ上記回転ドラム内周面との間に細隙を介在させた残留濾液の吸引部と、上記センターパイプを介して上記吸引部と接続された給排気装置と、上記給排気装置を介して上記吸引部からの上記残留濾液を回収する容器と、を備えたことを特徴とする残留濾液回収装置。
【請求項２】
上記吸引部は、上記回転ドラムの回転方向を基準にして、上記バルブシューの上流側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の残留濾液回収装置。
【請求項３】
回転式濾過機のセンターパイプを回転中心として、外周面に濾過部が形成された回転ドラムの一部を原液バット内の原液スラリーに浸漬させた状態で回転させて、原液スラリーを吸引濾過し、上記濾液を上記センターパイプに接続された濾液管から機外に排出する一方、上記センターパイプに連結され且つ上記回転ドラム内周面との間に細隙を介在させたバルブシューから気体を吹き出して上記濾過部外周面に形成されたケーキ層を剥離する際に、上記ケーキ層から上記回転ドラムに渡って残留する残留濾液を上記回転ドラム内で吸引して回収する方法であって、上記回転ドラムの回転方向を基準にして上記バルブシューの上流側に配置された吸引部で上記残留濾液を吸引し、上記残留濾液を、上記センターパイプを介して機外へ排出して容器内へ回収することを特徴とする残留濾液回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転式濾過機に用いられる残留濾液回収装置及び残留濾液回収方法に関し、更に詳しくは、濾過部及び濾過部表面に形成されたケーキ層に残留する濾液を回収する残留濾液回収装置及び残留濾液回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば回転式単室型濾過機は、濾過室が単室の回転ドラムを主体に構成されている。この回転式単室型濾過機は、回転ドラムの開口率や濾液管の口径が大きいため濾過能力が高いこと、回転ドラムの濾過部に形成されたケーキ層の洗浄効果が高いこと、濾布を裏面からの気体の吹き出しによって難濾過性の薄いケーキ層でも容易に剥離できること、しかも構造が簡単であるため故障が少なくメンテナンスが容易であることなどの多くの利点があるため、一般化学工業、肥料工業、金属工業、食品工業等多くの分野で使用されている。
【０００３】
そこで、従来の回転式単室型濾過機について図２を参照しながら説明する。この回転式単室型濾過機（以下、単に「濾過機」と称す。）は、図２に示すように、両端面が封止され周面に多数の濾液孔が形成された、可変減速機（図示せず）によって回転駆動する回転ドラム１、この回転ドラム１を回転可能に軸支するセンターパイプ２と、回転ドラム１の下方に配設された原液バット３とを備えている。回転ドラム１の外周面には濾過部として、図示しないフィルターブリッジを介して濾布が張設され、回転ドラム１の下部が原液バット３に満たされた原液スラリーＦ内に浸漬して濾過領域を形成し、回転ドラム１が回転する間に濾過領域で濾布表面に原液スラリーＦの固形成分からなるケーキ層が形成されると共に濾液が濾布を透過して回転ドラム１内に入り、センターパイプ２に接続された濾液管４により回転ドラム１内の濾液を図示しない真空装置によって吸引して機外へ導出する。
【０００４】
また、回転ドラム１内には四フッ化エチレン樹脂等の合成樹脂からなるバルブシュー５がセンターパイプ２の軸方向に沿って複数配設され、回転ドラム１の内周面に細隙を介して摺接している。このバルブシュー５の上部と下部には細幅の第１、第２スリットが回転ドラム１の軸方向に沿って形成され、これらのスリットから窒素ガス等のブローガスを吹き出して濾布を回転ドラム１の内側からケーキ層を剥離した後に、洗浄してその目詰まりを解消している。
【０００５】
即ち、上記バルブシュー５の第１スリットはバルブバー６を介してセンターパイプ２と接続され、センターパイプ２に供給された窒素ガス等のブローガスを第１スリットからブローして濾布表面のケーキ層を剥離する。第１スリットと第２スリットの間には回転ドラム１の外側に配置した濾布洗浄用スプレイ９Ａが配設され、濾布洗浄用スプレイ９Ａから回転ドラム１の第２スリットのやや上方に向けて洗浄液を高速噴射してケーキ層剥離後の濾布を洗浄し、濾布表面の夾雑物を洗浄、除去する。更に、バルブシュー５の下部の第２スリットはフレキシブルチューブ７を介してセンターパイプ２中の洗浄用配管（図示せず）から分岐するヘッダ配管８に接続され、第２スリットから窒素ガス等のブローガスをブローし、洗浄液の高速噴射により濾布の濾過孔に詰まった夾雑物を除去して濾布の目詰まりを解消している。尚、図２において、Ｃは濾布から剥離したケーキ、９Ｂは回転ドラム１の外側に配設されたケーキ洗浄用スプレイで、このケーキ洗浄用スプレイ９Ｂで濾布に形成されたケーキ層を洗浄する。また、１０はケーキを機外へ排出するシュートである。
【０００６】
次に、上記回転式単室型濾過機を用いた従来の濾過方法について説明する。例えば回転ドラム１が図２に示すように反時計方向へ回転すると、その間に回転ドラム１の濾過領域で原液バット３内の原液スラリーＦを吸引し、濾布表面に固形成分をケーキ層として形成すると共に回転ドラム１内に濾液が溜まる。濾液は濾液管４からセンターパイプ２内を経由して図示しない真空装置により機外へ導出される。一方、ケーキ層は回転ドラム１の回転に連れて原液スラリーＦから外部へ出て徐々に脱液され、ケーキ洗浄用スプレイ９Ｂの下方を通過する間に洗浄される。回転ドラム１の回転に連れて洗浄後のケーキ層がバルブシュー５に到達すると、第１スリットからのブローガスが回転ドラム１の濾液孔及びフィルターブリッジを経由して濾布の内側から吹き出してケーキ層を剥離し、シュート１０を介してケーキＣを機外へ排出する。ケーキ層が剥離された部分は濾布洗浄用スプレイ９Ａからの洗浄液によって洗浄された後第２スリットに到達し、第２スリットからのブローガスが回転ドラム１のフィルターブリッジ内の空間を経由し、フィルターブリッジの多数の孔から濾布内面へ吹き出し、濾布に残存する夾雑物を除去する。しかる後、原液スラリーＦ内に到達し、次の濾過を行う。一連の濾過において、回転ドラム１の回転速度を速くすることによって濾過能力を高めることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の回転式単室型濾過機の場合には、回転ドラム１内を減圧して原液スラリーＦを吸引濾過してケーキ層を形成し、ケーキ層を洗浄した後、ケーキ層を回転ドラム１から剥離するようにしているが、回転ドラム１内の真空度ではケーキ層を剥離するまでの間にケーキ層から濾液を十分に除去することができない。また、回転ドラム１及びその外周面の濾過部（フィルターブリッジ、濾布及び回転ドラム自体）の細隙に毛細管現象等で滲入した濾液が残留しているため、これらの残留濾液が、ケーキ層を剥離する際のブローガスに同伴して残留濾液をケーキ層へ吹き戻して、残留濾液をケーキ層内に新たに付与して、ケーキ層の濾液分を増加させて、脱液後のケーキ層を悪化させることになる。
【０００８】
ケーキ層の残留濾液が多くなれば、後段の乾燥工程の負荷が大きくなり、乾燥コストが高くなる。また、濾液自体が有益で高価なものであれば、残留濾液の回収効率を高める必要があるが、現状ではブローガスによる濾液のケーキ層への吹き戻しで濾液の回収効率を低下させている。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ケーキ層から回転ドラムに渡って残留する濾液を無駄なく回収すると共に、残留濾液のケーキ層への吹き戻しを防止することができる回転式濾過機に用いられる残留濾液回収装置及び残留濾液回収方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に記載の残留濾液回収装置は、外周面に濾過部が形成された回転ドラムをセンターパイプに軸着し、上記回転ドラムの一部を原液バット内に浸漬して原液スラリーを吸引濾過し、濾液をセンターパイプに接続された濾液管を介して機外に排出し、上記センターパイプに連結され且つ上記回転ドラム内周面との間に細隙を介在させたバルブシューから吹き出される気体によって上記濾過部外周面に形成されたケーキ層を剥離する回転式濾過機に用いられ、上記ケーキ層から上記回転ドラムに渡って残留する残留濾液を上記回転ドラム内で吸引して回収する装置であって、上記センターパイプに連結され且つ上記回転ドラム内周面との間に細隙を介在させた残留濾液の吸引部と、上記センターパイプを介して上記吸引部と接続された給排気装置と、上記給排気装置を介して上記吸引部からの上記残留濾液を回収する容器と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の請求項２に記載の残留濾液回収装置は、請求項１に記載の発明において、上記吸引部は、上記回転ドラムの回転方向を基準にして、上記バルブシューの上流側に配置されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載の残留濾液回収方法は、回転式濾過機のセンターパイプを回転中心として、外周面に濾過部が形成された回転ドラムの一部を原液バット内の原液スラリーに浸漬させた状態で回転させて、原液スラリーを吸引濾過し、上記濾液を上記センターパイプに接続された濾液管から機外に排出する一方、上記センターパイプに連結され且つ上記回転ドラム内周面との間に細隙を介在させたバルブシューから気体を吹き出して上記濾過部外周面に形成されたケーキ層を剥離する際に、上記ケーキ層から上記回転ドラムに渡って残留する残留濾液を上記回転ドラム内で吸引して回収する方法であって、上記回転ドラムの回転方向を基準にして上記バルブシューの上流側に配置された吸引部で上記残留濾液を吸引し、上記残留濾液を、上記センターパイプを介して機外へ排出して容器内へ回収することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１〜請求項３に記載の発明によれば、ケーキ層から回転ドラムに渡って残留する濾液を無駄なく回収すると共に、残留濾液のケーキ層への吹き戻しを防止することができる回転式濾過機に用いられる残留濾液回収装置及び残留濾液回収方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１に示す実施形態に基づいて本発明を説明する。尚、図１は本発明の残留濾液回収装置の一実施形態を適用した濾過システムを示す構成図である。
【００１５】
本実施形態の残留濾液回収装置が適用された濾過システムは、例えば図１に示すように構成されている。即ち、濾過システムは、回転式単室型濾過機２０と、回転式単室型濾過機２０に付設された残留濾液回収装置４０と、を備えている。回転式単室型濾過機２０は、回転ドラム２１、センターパイプ２２、原液バット２３、濾液管２４、第１バルブシュー２５、第１バルブバー２６、ケーキ洗浄用スプレイ２７及びケーキ排出用シュート２８を備え、基本的には従来に準じて構成されている。回転ドラム２１の外周面には全面に渡ってフィルターブリッジを介して濾布が張設されて構成された濾過部が形成されている。尚、ケーキ洗浄用スプレイ２７には配管２７Ａを介して洗浄液の供給源（図示せず）が接続され、洗浄液の供給源から所定の洗浄液を供給し、ケーキ洗浄液スプレイ２７から噴射した洗浄液でケーキ層Ｃ’を洗浄する。また、回転ドラム２１は、ケーシング内に密閉されている。
【００１６】
残留濾過液回収装置４０は、図１に示すように、センターパイプ２２に連結され且つ回転ドラム２１の内周面との間に細隙を介在させた残留濾液の吸引部４１と、センターパイプ２２を介して吸引部４１と接続された給排気装置（例えば、第２真空ポンプ）４２と、真空ポンプ４２を介して吸引部４１からの残留濾液を回収する残留濾液セパレータ４３と、を備え、ケーキ層Ｃ’から回転ドラム２１に渡って残留する残留濾液を吸引して回収するように構成されている。
【００１７】
吸引部４１は、図１に示すように、第２バルブシュー４１Ａ及び第２バルブバー４１Ｂを有し、第２バルブシュー４１Ａが回転ドラム２１の内周面との間に細隙が形成され、回転ドラム２１の内周面に摺接するように構成され、回転ドラム２１内周面の軸方向全長に渡って複数配置され、それぞれの第２バルブシュー４１Ａのスリットから回転ドラム２１内周面全長に渡って残留濾液を吸引できるようになっている。吸引部４１は、例えば第１バルブシュー２５及び第１バルブバー２６と実質的に同一構成を有するものが用いられる。この吸引部４１は、第１バルブシュー２５及び第１バルブバー２６から反時計方向に偏倚した位置でセンターパイプ２２に連結されている。センターパイプ２２内は、例えば軸方向に沿って配置された３枚の隔壁で３つの部屋２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに区画されている。第１の部屋２２Ａには濾液管２４が連結され、第２の部屋２２Ｂには第１バルブバー２６に連結されている。残りの第３の部屋２２Ｃには吸引部４１が連結されている。
【００１８】
第３の部屋２２Ｃには残留濾液の上流側から下流側に向けて残留濾液セパレータ４３及び第２真空ポンプ４２が配管４４Ａを介して接続され、第２真空ポンプ４２の排気作用によって吸引部４１を介して回転ドラム２１の外側から空気を吸引するようにしてある。吸引部４１は、第２バルブシュー４１Ａが回転ドラム２１の内周面と摺接するほど接近しているため、内部が第２真空ポンプ４２を介して減圧されると、ケーキ層Ｃ’から回転ドラム２１に渡って残留している濾液を吸引することができる。吸引部４１によって吸引された残留濾液は、第３の部屋２２Ｃから配管４４Ａを介して残留濾液セパレータ４３内に回収される。残留濾液セパレータ４３には配管４４Ｂを介して第２吸引ポンプ４５が接続され、第２吸引ポンプ４５は残留濾液セパレータ４３から抜き取った残留濾液を濾液回収タンク（図示せず）へ送出するようにしてある。第２真空ポンプ４２の吐出側は、配管４４Ｃを介してセンターパイプ２２の第２の部屋２２Ｂに接続され、第２の部屋２２Ｂへ回転ドラム２１の外側から吸引した空気を供給するようにしてある。
【００１９】
第２真空ポンプ４２は、吸引部４１内を減圧して真空状態を形成するが、この真空度は回転ドラム２１内より高い真空度を有している。吸引部４１内が回転ドラム２１内より高真空であることから、回転ドラム２１において吸引できずにケーキ層Ｃ’から回転ドラム２２の内周面に渡って残留している濾液を吸引して除去すると共に残留濾液を回収することができる。
【００２０】
このように、残留濾液回収装置４０は、吸引部４１からケーキ層Ｃ’から回転ドラム２２の内周面に渡って残留している濾液を除去すると共に回収することができるため、回転ドラム２１の濾過部に形成されたケーキ層Ｃ’が吸引部４１を経由して第１バルブシュー２５に達した時点で、濾過部から回転ドラム２１の内周面に至る部分には濾液の殆どが残留していないため、第１バルブシュー２５からブローガスを吹き出しても、回転ドラム２１及び濾過部からの残留濾液の吹き戻しがなく、脱液後のケーキ層Ｃ’の濾液を増加させてケーキ層Ｃ’が悪化させることはない。
【００２１】
また、図１に示すように、センターパイプ２２の第１の部屋２２Ａには濾液の上流側から下流側に向けて濾液セパレータ２９、ミストセパレータ３０及び第１真空ポンプ３１が配管３２Ａを介して接続され、第１真空ポンプ３１によって濾液管２４からセンターパイプ２２内の第１の部屋２２Ａを経由させて濾液セパレータ２９へ濾液を回収するようにしてある。濾液セパレータ２９において回収されないミスト状の濾液はミストセパレータ３０において回収される。濾液セパレータ２９及びミストセパレータ３０には配管３２Ｂを介して第１吸引ポンプ３３が接続され、これらのセパレータ２９、３０内の濾液を適宜抜き出して濾液回収タンク（図示せず）へ送出するようにしてある。
【００２２】
また、第１真空ポンプ３１の吐出側は、配管３２Ｃを介してセンターパイプ２２の第２の部屋２２Ｂに接続され、第１真空ポンプ３１から吐出された空気と合流させて第２の部屋２２Ｂ内へ供給し、第１バルブバー２６及び第１バルブシュー２５を介して空気をブローガスとして回転ドラム２１に向けて吹き出し、回転ドラム２１の濾過部に形成されているケーキ層Ｃ’を剥離するようにしてある。尚、ブローガスとして窒素ガス等を使用すれば、窒素ガス等のブローガスがケーシング内で循環することになる。
【００２３】
次に、動作について説明する。原液スラリーＦを濾過し、ケーキ層Ｃ’を回転ドラム２１の外側から洗浄するまでの工程は従来と同様であるためその説明は省略し、ケーキ層Ｃ’から残留濾液を吸引する工程から説明する。回転ドラム２１が残留濾液回収装置４０の吸引部４１に到達すると、吸引部４１内は第２真空ポンプ４２によって減圧状態（回転ドラム２１内より高い真空度の減圧状態）になっており、しかも第２バルブシュー４１Ａが回転ドラム２１の内周面に摺接するほど接近しているため、主として回転ドラム２１の外側、つまりケーキ層Ｃ’の外周面から空気を吸引する。
【００２４】
吸引部４１は、回転ドラム２１によって回収できずにケーキ層Ｃ’自体に残留する濾液は勿論のこと、回転ドラム２１外周面の濾過部、回転ドラム２１の細隙に残留している濾液をも残留濾液として第２バルブシュー４１Ａから吸引する。この残留濾液は、第２真空ポンプ４２の働きでセンターパイプ２２の第３の部屋２２Ｃ及び配管４４Ａを経由して残留濾液セパレータ４３へ回収される。第２真空ポンプ４２は、配管４４Ｃを介してセンターパイプ２２の第２の部屋２２Ｂへ吐出空気を供給する。
【００２５】
回転ドラム２１が回転し、吸引部４１を過ぎて第１バルブシュー２５に達すると、第１バルブシュー２５から吹き出した空気でケーキ層Ｃ’が回転ドラム２１の濾過部外周面から剥離する。第１バルブシュー２５から空気を吹き出す際、既に吸引部４１によって回転ドラム２１及び濾過部の細隙から残留濾液が除去、回収されて、残存しないため、吹き出した空気によって濾液がケーキ層Ｃ’へ吹き戻されることがなく、脱液後のケーキ層Ｃ’の性状を悪化させることなくケーキＣとして濾過部から剥離する。
【００２６】
以上説明したように本実施形態によれば、回転式単室型濾過機２０のセンターパイプ２２を回転中心として、外周面に濾過部が形成された回転ドラム２１の一部を原液バット２３内の原液スラリーＦに浸漬させた状態で回転させて、原液スラリーＦを吸引濾過し、濾液をセンターパイプ２２の第１の部屋２２Ａに接続された濾液管２４から機外に排出する一方、センターパイプ２２の第２の部屋２２Ｃに連結され且つ回転ドラム２１内周面との間に細隙を介在させた第１バルブシュー２５からブローガスを吹き出して濾過部外周面のケーキ層Ｃ’を剥離する際に、回転ドラム２１の回転方向を基準にして第１バルブシュー２５の上流側に配置された吸引部４１でケーキ層Ｃ’から回転ドラム２１の内周面に渡って残留する濾液を吸引して機外へ排出して残留濾液セパレータ４３内へ回収するため、有益で高価な濾液であれば、ケーキＣ’と一緒に無駄に排出することなく有効に回収することができる。また、残留濾液を第１バルブシュー２５からケーキ層Ｃ’に向けて吹き出すブローガス中には残留濾液が含まれず、残留濾液のケーキ層Ｃ’への吹き戻しがない。そのため、回転ドラム２１の濾過部から剥離したケーキＣ’には濾液分が少なく、乾燥工程の処理コストを低減することができる。
【００２７】
尚、上記実施形態では、第１、第２真空ポンプ３１、４２がブローガスを吹き出す手段としても用いられているが、第１、第２真空ポンプ３１、４２は真空引き専用に使用し、第１バルブシュー２５から空気を吹き出させるために、専用の圧縮機を用いても良い。また、上記実施形態ではブローガスとして空気を例に挙げて説明したが、原液スラリーの化学的特性に即して窒素ガス等の不活性ガスを用いることもできる。また、上記実施形態では、吸引部４１を第１バルブシュー２５及び第１バルブバー２６とは別に設けた場合について説明したが、これら両者を合体し、一つのバルブシュー及びバルブバー内に吹き出し用及び吸引用の通路を設けたものであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、一般化学工業、肥料工業、金属工業、食品工業等多くの分野の回転式濾過機に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の残留濾液回収装置の一実施形態を適用した濾過システムを示す構成図である。
【図２】従来の回転式単室型濾過機の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
２０    回転式単室型濾過機
２１    回転ドラム
２２    センターパイプ
２３    原液バット
２４    濾液管
２５    第１バルブシュー
４０    残留濾過回収装置
４１    吸引部
４２    第２真空ポンプ（給排気装置）
４３    残留濾液セパレータ（容器）
【図１】
2007021453.tif 000003
【図２】
2007021453.tif 000004