(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周面に多数の通液孔が穿設され、その外周面に濾布が張設された密閉単室型の濾過ドラムをセンターパイプに軸着し、前記濾過ドラムの下部が原液スラリーバット内の原液スラリーに浸漬され、攪拌手段で原液スラリーを攪拌しながら吸引濾過し、前記濾過ドラム内に濾過された濾液を前記センターパイプに接続する濾液管で機外に排出し、濾布外周面に形成されたケーキ層を前記センターパイプに連結され、前記濾過ドラム内周面に摺接するバルブシューのスリットからブローされる圧力気体により剥離して回収する回転式単室型濾過機において、前記原液スラリーバット内の液面位置を液面検出器で検出し、原液スラリー供給管に配設された原液スラリー流量コントロール弁により原液スラリー供給量を調整して原液スラリーバット内の液面を所定位置に制御し、原液スラリー供給管に配設された原液スラリー流量計により原液スラリー流量を測定し、測定値が所定の値以下になったときに、濾過工程を停止して洗浄手段による洗浄工程を行うことを特徴とする回転式単室型濾過機の洗浄方法。
【請求項２】
原液スラリー流量計により測定した原液スラリー流量が、定常運転時の９５％よりも少ない流量まで低下したときに、濾過工程を停止して洗浄手段による洗浄工程を行う請求項１に記載の回転式単室型濾過機の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固形物を含有した原液スラリー（以下単に「スラリー」ということもある。）を単室の濾過ドラムにより固液分離する回転式単室型濾過機及びその濾過機における洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般化学工業、肥料工業、金属工業、食品工業又はパルプ工業などでは、円周面に多数の通液孔が穿設され、その外周面に濾布が張設された密閉単室型の濾過ドラムをセンターパイプに軸着し、前記濾過ドラムの下部が原液スラリーバット内の原液スラリーに浸漬され、攪拌手段で原液スラリーを攪拌しながら吸引濾過し、前記濾過ドラム内に濾過された濾液を前記センターパイプに接続する濾液管で機外に排出し、濾布外周面に形成されたケーキ層を前記センターパイプに連結され、前記濾過ドラム内周面に摺接するバルブシューのスリットからブローされる圧力気体により剥離して回収する回転式単室型濾過機が使用されている。
また、回転式単室型濾過機は、ドラムの開孔率や濾液管の口径が大きいため濾過能力が高いこと、ケーキ全体に均一な洗浄液の流れを保つことができるため洗浄効果が高いこと、ブローバックエアーによって濾布を裏面より効率よく吹返しているため難濾過性の薄いケーキでも容易に剥離できること、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等の多くの利点を有することなどから多数使用されている。
【０００３】
従来の回転式単室型濾過機の構成と作用を、図２に記載した装置の構成図に基づいて説明する。
１は両端面が封止され円周面に多数の通液孔２が穿設された密閉単室型の濾過ドラムであり、その外周面に濾布３が張設され、軸心部を貫通するセンターパイプ５に軸着して濾過ドラム１の下部が原液スラリーバット４内の原液スラリーに浸漬されて回転可能に横架されており、図示しない可変減速機などの回転駆動装置により回転される構成となっている。また、センターパイプ５は、二本の管からなり、一方の管の下部には、下端が回転ドラム内の濾液に浸漬し、濾過ドラム１により濾過された濾液を機外に吸引排出する濾液管６が接続しており、さらに、他方の管には、濾過ドラム１内周面に摺接する合成樹脂製のバルブシュー７が、バルブバー８及びヘッダ管１１を介して連結され、センターパイプ５の軸方向に沿って複数配設されている。
【０００４】
また、前記バルブシュー７は、濾過ドラム１の周方向に二区分され、濾過ドラム１の回転方向後方側の区画には、センターパイプ５と連結するバルブバー８を介して供給されるブローガスをケーキ層の裏面側から噴射し、濾布外周面に形成されたケーキ層を剥離して回収する第１スリット９が形成され、また、回転方向前方側の区画には、センターパイプ５内を挿通する図示しない洗浄管に接続するヘッダ管１１を介して洗浄液を噴射し、濾布に付着残存するケーキを除去する第２スリット１０が形成されている。
【０００５】
また、原液スラリーバット４内にはスラリーを攪拌する攪拌手段１８（以下、アジテータという。）が内設され、濾過ドラム１の外部上方には濾布３の表面に形成されたケーキ層に洗浄液を噴射して洗浄するケーキ洗浄管１２、外部下方にはケーキ剥離回収後の濾布３の表面に洗浄液を噴射して洗浄する濾布洗浄管１４が配置されている。
なお、濾過ドラム１は、下部に原液スラリーバット４を形成したケーシング１７により覆蓋されており、また、原液スラリーバット４の上端に位置し、バルブシュー７に対向する側には、バルブシュー７のブローガスにより剥離されたケーキを機外に排出するケーキシュート１３が開口して設けられている。
１５は洗浄工程時などに排出される原液スラリーを貯留するリスラリータンク、１６はスラリーを原液スラリーバット４に供給する原液スラリー供給ポンプであり、１９は原液スラリーバット内の液面位置を検出するリミットスイッチなどの液面検出器である。
【０００６】
次に、前記構成からなる従来の回転式単室型濾過機の濾過方法について説明する。
原液スラリー供給ポンプ１６により、スラリーの一定流量を原液スラリーバット４に供給し、液面検出器１９により原液スラリーバット４内のスラリー液面位置を検出するとともに、原液スラリー供給ポンプ１６の出力を調節してスラリー供給量を制御する。スラリー中の固形分が沈降しないようにアジテータ１８により攪拌しながら、濾過ドラム１を回転するとともに、機外の図示しない真空装置により、濾液管６、センターパイプ５及び図示しない接続する管路を介して、濾過ドラム１の内部を真空に維持する。これにより、濾過ドラム１に接している原液スラリーバット４内のスラリーは吸引濾過され、濾液が通液孔２と濾布３を通過して濾過ドラム１内の底部に溜まり、濾布３表面にはケーキ層が形成される。
【０００７】
濾過ドラム１内に溜まった濾液は、減圧吸引している濾液管６により吸引し、センターパイプ５を経て機外に排出する。また、濾布３上に形成されたケーキ層は、回転ドラム１の回転に伴なわれて上昇し、スプレー管１２のケーキ洗浄位置で、スプレー管１２から噴射する洗浄液で洗浄され、さらに、回転に伴なって下降する間に濾過ドラム１内の真空により脱液される。
また、脱液されたケーキ層は、回転ドラム１の回転に伴なわれてバルブシュー７の配設位置で、センターパイプ５及びバルブバー８を介してバルブシュー７の第１スリット９からケーキ層の裏面側に噴射するブローガスにより剥離され、剥離されたケーキは、ケーキシュート１３を介して機外に排出される。ケーキ層が除去された濾布３は、濾布洗浄管１４から噴射する洗浄液により表面が洗浄されるとともに、洗浄液管に接続するヘッダ管１１を介してバルブシュー７の第２スリット１０から裏面側に噴射する洗浄液により付着残存ケーキが除去され、除去されたケーキは洗浄液に伴なわれて原液スラリーバット４内に落下返送される。前記濾過処理運転が繰り返されることにより、連続的に濾過処理が行われる。
【０００８】
前記濾過処理運転の経過に伴なって、濾布の目詰まりが徐々に進行し、濾過能力が低下してくるため、濾過工程を停止し、原液スラリーバット４内のスラリーをリスラリータンク１５に排出して洗浄手段による洗浄工程が行われる。
前記洗浄工程は、主に、ヘッダ管１１を介してバルブシュー７の第２スリット１０から洗浄液を噴射するとともに、濾布洗浄管１４から洗浄液を噴射することにより行われるが、その洗浄工程を行うタイミングは、運転員の判断による手作業で行なうか、又は、タイマーにより設定された時間間隔で行われている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の洗浄工程を行う方法において、手作業では、運転員の人為的判断のため処理量が安定しないとともに煩雑であり、また、タイマーでは、処理量の如何に係らず所定時間間隔で洗浄工程が行われるため、全運転時間での処理量が少なくなる問題がある。
【００１０】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、濾過運転の時間的経過とともに、濾過能力が低下し、所定の能力以下となった時に濾過工程を停止して洗浄手段による洗浄工程を行うにあたり、できるだけ全運転時間での処理量低下をきたすことなく、また、自動運転可能で手数が掛からない回転式単室型濾過機及びその洗浄方法を提供する目的で成されたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の要旨は、請求項１に記載の発明においては、円周面に多数の通液孔が穿設され、その外周面に濾布が張設された密閉単室型の濾過ドラムをセンターパイプに軸着し、前記濾過ドラムの下部が原液スラリーバット内の原液スラリーに浸漬され、攪拌手段で原液スラリーを攪拌しながら吸引濾過し、前記濾過ドラム内に濾過された濾液を前記センターパイプに接続する濾液管で機外に排出し、濾布外周面に形成されたケーキ層を前記センターパイプに連結され、前記濾過ドラム内周面に摺接するバルブシューのスリットからブローされる圧力気体により剥離して回収する回転式単室型濾過機において、前記原液スラリーバット内の液面位置を液面検出器で検出し、原液スラリー供給管に配設された原液スラリー流量コントロール弁により原液スラリー供給量を調整して原液スラリーバット内の液面を所定位置に制御し、原液スラリー供給管に配設された原液スラリー流量計により原液スラリー流量を測定し、測定値が所定の値以下になったときに、濾過工程を停止して洗浄手段による洗浄工程を行うことを特徴とする回転式単室型濾過機の洗浄方法である。
【００１３】
前記の構成により、濾過運転の時間的経過とともに、濾過能力が低下し、所定の能力以下となった時に濾過工程を停止して洗浄手段による洗浄工程を行うにあたり、運転停止回数をできるだけ少なくすることができ、従って、できるだけ全運転時間での処理量低下をきたすことなく、また、自動運転可能であるため、手数が掛からない回転式単室型濾過機及びその洗浄方法である。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明においては、請求項１に記載の回転式単室型濾過機の洗浄方法において、原液スラリー流量計により測定した原液スラリー流量が、定常運転時の９５％よりも少ない流量まで低下したときに、濾過工程を停止して洗浄手段による洗浄工程を行う請求項１に記載の回転式単室型濾過機の洗浄方法である。
【００１５】
前記の構成により、濾過運転の時間的経過とともに、濾過能力が低下し、所定の能力以下となった時に濾過工程を停止して洗浄手段による洗浄工程が行われる場合においても、運転停止回数を最小限とすることができ、従って、全運転時間での処理量低下も最小限とすることができる。
なお、原液スラリー流量が９５〜９０％の範囲に低下したときに、濾過工程を停止して洗浄工程を行うのが好ましく、原液スラリー流量が、定常運転時の９５％よりも多い流量の場合には、洗浄タイミングが早すぎて全運転時間での処理量低下をきたす。また、９０％よりも少ない流量まで低下した場合には、濾過能力の低下が大きくなりすぎる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態の回転式単室型濾過機の構成図である。なお、符号において、図２の従来の回転式単室型濾過機の構成図における同様の作用を有する部材については、同一の番号を付与した。
【００１７】
１は両端面が封止され円周面に多数の通液孔２が穿設された密閉単室型の濾過ドラムであり、その外周面に濾布３が張設され、軸心部を貫通するセンターパイプ５に軸着して濾過ドラム１の下部が原液スラリーバット４内の原液スラリーに浸漬されて回転可能に横架されており、図示しない可変減速機などの回転駆動装置により回転される構成となっている。また、センターパイプ５は、二本の管からなり、一方の管の下部には、下端が回転ドラム内の濾液に浸漬し、濾過ドラム１により濾過された濾液を機外に吸引排出する濾液管６が接続しており、さらに、他方の管には、濾過ドラム１内周面に摺接する合成樹脂製のバルブシュー７が、バルブバー８及びヘッダ管１１を介して連結され、センターパイプ５の軸方向に沿って複数配設されている。
【００１８】
また、前記バルブシュー７は、濾過ドラム１の周方向に二区分され、濾過ドラム１の回転方向後方側の区画には、センターパイプ５と連結するバルブバーを８介して供給されるブローガスをケーキ層の裏面側から噴射し、濾布外周面に形成されたケーキ層を剥離して回収する第１スリット９が形成され、また、回転方向前方側の区画には、センターパイプ５内を挿通する図示しない洗浄管に接続するヘッダ管１１を介して洗浄液を噴射し、濾布に付着残存するケーキを除去する第２スリット１０が形成されている。
【００１９】
また、原液スラリーバット４内には原液スラリーを攪拌する攪拌手段であるアジテータ１８が内設され、濾過ドラム１の外部上方には濾布３の表面に形成されたケーキ層に洗浄液を噴射して洗浄するケーキ洗浄管１２、外部下方にはケーキ剥離回収後の濾布３の表面に洗浄液を噴射して洗浄する濾布洗浄管１４が配置されている。
なお、濾過ドラム１は、下部に原液スラリーバット４を形成したケーシング１７により覆蓋されており、また、原液スラリーバット４の上端に位置し、バルブシュー７に対向する側には、バルブシュー７のブローガスにより剥離されたケーキを機外に排出するケーキシュート１３が開口して設けられている。
【００２０】
また、１５は洗浄工程時などに排出される原液スラリーを貯留するリスラリータンク、１６は原液スラリーを原液スラリーバット４に供給する原液スラリー供給ポンプである。さらに、１９は原液スラリーバット内の液面位置を検出する液面検出器、２０は原液スラリーバット４に原液スラリーを供給する原液スラリー供給管に配設され、液面検出器１９により原液スラリー供給量を制御する原液スラリー流量コントロール弁、２１は原液スラリー供給管に配設された原液スラリー流量を測定する原液スラリー流量計である。
【００２１】
次に、前記構成からなる本発明の回転式単室型濾過機の濾過方法について説明する。
原液スラリー供給ポンプ１６により、原液供給管から原液スラリーの一定流量を原液スラリーバット４に供給する。原液スラリーバット４内の原液スラリー液面位置を液面検出器１９で検出するとともに、原液供給管に配設された原液スラリー流量コントロール弁２０を調節し、原液スラリー供給量を制御することにより、原液スラリーバット内の液面を所定位置に保持する。また、スラリー中の固形分が沈降しないようにアジテータ１８により攪拌しながら、濾過ドラム１を図示しない回転駆動装置により回転するとともに、機外の図示しない真空装置により、濾液管６、センターパイプ５及び接続する管路を介して、濾過ドラム１の内部を真空に維持する。これにより、濾過ドラム１の原液スラリーに接している原液スラリーバット４内の原液スラリーは吸引濾過され、濾液が通液孔２と濾布３を通過して濾過ドラム１内の底部に溜まり、濾布３表面にはケーキ層が形成される。
【００２２】
濾過ドラム１内に溜まった濾液は、減圧吸引している濾液管６により吸引され、センターパイプ５を経て機外に排出される。また、濾布３上に形成されたケーキ層は、回転ドラム１の回転に伴なわれて上昇し、スプレー管１２のケーキ洗浄位置で、スプレー管１２から噴射する洗浄液で洗浄され、さらに、回転に伴なって下降する間に濾過ドラム１内の真空により脱液される。
また、脱液されたケーキ層は、回転ドラム１の回転に伴なわれてバルブシュー７の配設位置で、センターパイプ５及びバルブバー８を介してバルブシュー７の第１スリット９からケーキ層の裏面側に噴射するブローガスにより剥離され、剥離されたケーキは、ケーキシュート１３を介して機外に排出される。ケーキ層が除去された濾布３は、濾布洗浄管１４から噴射する洗浄液により表面が洗浄されるとともに、洗浄液管に接続するヘッダ管１１を介してバルブシュー７の第２スリット１０から裏面側に噴射する洗浄液により付着残存ケーキが除去され、除去されたケーキは洗浄液に伴なわれて原液スラリーバット４内に落下返送される。前記濾過処理運転が繰り返されることにより、連続的に濾過処理が行われる。
【００２３】
前記濾過処理運転の経過に伴なって、濾布の目詰まりが徐々に進行し、濾過能力が低下してくるため、濾過工程を停止して洗浄手段による洗浄工程が行われるが、前記洗浄工程は、原液スラリー供給管に配設された原液スラリー流量計２１により原液スラリー流量を測定し、測定値が所定の値以下になったときに、図示しない制御装置により、濾過工程を停止し、原液スラリーバット４内のスラリーをリスラリータンク１５に排出したのち、ヘッダ管１１を介してバルブシュー７の第２スリット１０から洗浄液を噴射するとともに、濾布洗浄管１４から洗浄液を噴射する洗浄工程が自動的に行われる。
なお、それらを制御装置による自動操作ではなく、手動操作で行うこともできる。また、前記洗浄工程は、原液スラリー流量が、定常運転時の９５％よりも少ない流量まで低下したときに行うのが好ましい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、濾過運転の時間的経過とともに、濾過能力が低下し、所定の能力以下となった時に濾過工程を停止して洗浄手段による洗浄工程を行うにあたり、運転停止回数をできるだけ少なくすることができ、従って、できるだけ全運転時間での処理量低下をきたすことなく、また、自動運転可能であるため、手数が掛からない回転式単室型濾過機及びその洗浄方法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の回転式単室型濾過機の構成図
【図２】従来の回転式単室型濾過機の構成図
【符号の説明】
１：濾過ドラム
２：通液孔
３：濾布
４：原液スラリーバット
５：センターパイプ
６：濾液管
７：バルブシュー
８：バルブバー
９：第１スリット
１０：第２スリット
１１：ヘッダ管
１２：ケーキ洗浄管
１３：ケーキシュート
１４：濾布洗浄管
１５：リスラリータンク
１６：原液スラリー供給ポンプ
１７：ケーシング
１８：攪拌手段
１９：液面検出器
２０：原液スラリー流量コントロール弁
２１：原液スラリー流量計
【図１】
0003785335.tif 000002
【図２】
0003785335.tif 000003