Laval ble ansatt som ingeniør i 1872 og fikk ansvar for byggingen av en fabrikk for produksjon av svovelsyre og kopperekstraksjon i Falun. I 1874 hadde han ansvar for oppbygging av en glassfabrikk i samme by, og etter 1875 arbeidet han som konsulent. I 1876 ble han ansatt på Långshyttans bruk som var eid av industrimannen Carl Fredrik Lagergren, men snart flytte han til Kloster i Hedemora kommune. Her fikk kan en egen smie for å arbeide med sine forsøk. I tiden på Kloster fikk Laval patent både på en sil for bessemer-konvertorens samt en annen patent for en prosess for fersking av jern for å redusere karbon slik at det blir smibart. Det var imidlertid tre andre oppfinnelser, alle opprinnelig unnfanget i Kloster, som har gjort Laval kjent for ettertiden: separatoren, dampturbinen og de Laval-dysen. Separatoren var han ikke opphavsmannen til, men han laget en prototype og eide patentet.