JPH01307414A

JPH01307414A - スラリー噴射濾過装置

Info

Publication number: JPH01307414A
Application number: JP63135697A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Takahashi; 裕一高橋; Katsuharu Azuma; 東　克治
Original assignee: Fuji Filter Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Filter Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1988-06-03
Publication date: 1989-12-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】イ０発明の目的（産業上の利用分野）本発明は顔料・塗料用微粒子、ファインセラミックス原
料、電磁材料、食品材料台添加用微粒子、船舶用燃料、
泥水等の様々な種類のスラリーにたいして適用できるス
トレイナーないしは濾過装置に関する。

上記の利用分野の例のいくつかについてさらに詳しく説
明する。例えば、磁気テープのベースフィルムはテープ
の滑りをよくするために３〜４ミクロン以下の径の粒子
を混入するが、ベースフィルムの厚さが薄いため、滑剤
粒子に所定の径より大きいものがあると、欠陥となる。

糸に顔料を混ぜて、直接、色づけを行なうとき、この顔
料の粒径が大きすぎると糸にコブができ、織り機にかけ
られなくなることがある。このような場合、糸に混ぜる
顔料の粒径を正確に揃えることが必要とされる。

ファインセラミックスの原料中の粗大粒子および外界か
ら混入した粒子は、焼成後、欠陥の原因となるので、フ
ァインセラミックス原料からこれらの不要粒子を除去す
ることは重要である。

本発明は、以上のような場合に原料となるスラリーを濾
過して、一定の径以下の粒子のみ含有するようにする濾
過装置に関する。

また、分散機能をとくに利用する例として、燃料油の改
質がある。例えば、船舶用燃料によ（用いられるＣ重油
は触媒残渣、高分子物質などのスラッジを含んでおり、
スラッジを除去してからでなければジーゼル機関の燃料
として使えない。しかし、スラッジ中の高分子物質は燃
料として使用可能なので、分散させて燃料とすることが
望ましいが、高分子物質などにより濾材の目詰まりが起
こりやすい。本発明は、このような場合に使用する、分
散と濾過を併せておこなう濾過装置に関する。

（従来の技術）従来、連続的に濾過を行なう装置としては、外側の室と
内側の室が筒状のフィルターで分離され、外側の室に流
入口、内側の室に流出口を備えた濾過装置において、フ
ィルター表面に形成されるケーク層を超音波により破壊
しながら作動する濾過装置がある。

第２図、第３図はこの超音波濾過装置の縦断面図、横断
面図である。第８図に示すように、流入口３０から入っ
たスラリーはフィルター３１によって濾過されて流出口
３２に出てゆく。このときフィルター３１表面にはスラ
リー中の粗粒子などによりケーク層が形成されてくる。

このケーク層にたいして、超音波振動子３３に接続した
ホーン３４から超音波をあてることにより、ケーク層を
形成している二次的に凝集した粗粒子を微粒子に分散し
、ケーク層を除去する。フィルターは回転しているので
、フィルターの全面が超音波によって順次クリーニング
される。この装置が連続した濾過能力を維持するために
は、超音波による分散、濾過能力が捕集される粒子量を
上回っている必要がある。

この場合、分散、濾過能力は超音波の振幅、ホーンの形
杖、ホーン先端と濾材との間隙、処理液体の圧力、フィ
ルターの回転数によって決まり、粒子の捕集量は処理液
中の粒子濃度、粒子径、フィルターの濾過精度によって
決まる。

この超音波濾過装置は優秀な性能を持っているが、スラ
リー中の粒子濃度が高くなるとやはり限界がある。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、硬い微粒子を含むスラリーや高粒子濃度のス
ラリーなどの種々の混合体にたいして連続濾過運転をお
こなうことができる濾過装置を得ることを目的とする。

口０発明の構成（課題を解決するための手段）本発明は、スラリー流入口が設けられた室Ａと濾過液流
出口が設けられた室Ｂがフィルターで分離された濾過装
置において、スラリーを高圧で室Ａ内に流入口から噴出
させ、スラリー中の粗粒子を分散させるとともに、フィ
ルター表面にスラリー流を形成し、フィルター表面のケ
ークの形成を防止させ、かつこのスラリー流をフィルタ
ーにあてて、フィルターの目詰まりを解消させながら、
平行流濾過を行い、濾過されないスラリーを室Ａからス
ラリータンクに還流させる濾過装置である。

（作用）本発明の装置の動作を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の濾過システム装置の作動を説明する図
である。ここでは、フィルターとして筒状フィルターを
用いる例で説明する。スラリータンク４中に貯留された
スラリーはミキサー５によりミキシングされる。ミキシ
ングされたスラリーはポンプ６により濾過装置へ圧送さ
れる。このときの圧力は、濾過装置内へ噴出したスラリ
ーが分散作用、およびフィルターに対するクリーニング
作用を起こすことが可能な程度の圧力をかける。

加圧されたスラリーは濾過装置内への流入口の先端に設
けられたノズル２．３から濾過装置内の室７（以下、濾
過室とよぶ）のなかへ噴出する。

この噴出したスラリーにより濾過室７をめぐる流れが生
じる。スラリーはフィルター面に平行に流れながら濾過
が行なわれ、濾過された液がフィルターの内側の室に移
行し、流出口９より排出される。濾過されなかったスラ
リーは還流流出口８から出て、スラリータンク４に戻さ
れる。

このときのフィルター内外の室の差圧により、濾過速度
を調整できる。この差圧はバルブ１０〜１３を調節する
ことにより調整することが可能である＝さらに、バルブ
を自動バルブとしてマイコン制御により開閉を調節する
ことも可能である。

マタ、フィルター１の表面は常にスラリーの流れにさら
されているため、従来の濾過装置のようにフィルター表
面にケーク層は形成されない。このため、長時間の連続
運転が可能である。また、フィルター１が目詰まりした
ときでも、フィルターの内外の室の差圧をゼロにすれば
解消することができる。例えば、バルブ１０を閉じれば
差圧はゼロになる。

ノズルから吹き出すスラリー流は、噴出した時にスラリ
ー中の粒子に速度の急激な変化による剪断力が作用し、
粒子が分散される。また、ノズルから噴出した高速のス
ラリー流はキャピテーシ１ン現象を引き起こし、これも
また、スラリー中の粒子の分散を促進する。このように
、ノズルから噴出したスラリー流は濾過室７内に流れを
作り出すとともに、スラリー中に含まれる粒子にたいし
て強力な分散作用をも行なう。

本発明の濾過装置では、スラリーは濾過室内を回流して
いるが、還流流出口８を濾過室内７を回流するスラリー
の流れに沿った方向に設けることにより、液体サイクロ
ンとしての効果があられれ、スラリー中に含まれる粒子
の中でも粗粒子のリターン回数が多（なる。その結果、
粗粒子が分散作用を受ける機会が増えるのでスラリー全
体の分散効果が一層向上する。

また、図ではノズルが２個配置されているが、必ずしも
この個数に限定するものでなく、装置の大きさ、スラリ
ーの粘度等に応じて適宜の個数として良い。

第４図に示すように、ノズル２から噴出するスラリー噴
流をフィルター１の面にあてると、フィルターに詰まっ
た粒子を吹き飛ばして除去することができる。フィルタ
ー１が回転する機構になっていれば、目詰まりしたフィ
ルター面が次々にノズルから噴出するスラリー流にさら
され、クリーニングされる。このクリーニング効果はス
ラリー噴流をフィルター面に深い角度であてるほど効果
があるが、フィルター面の損傷の問題が生じるので、実
用的には筒杖フィルターの接線方向から内側に３０度以
内の角度範囲にノズルの角度を設定すると良い結果がも
たらされる。本発明のように、ノズルから噴出したスラ
リー流をフィルター面にあてる場合は、フィルターが回
転していた方がフィルター全面をクリーニングできると
ともに、フィルターの寿命も長（なる。

（実施例）以下、本発明の一実施例の装置を図面に基づいて説明す
る。第５図は本発明の一実施例の装置の外観を示す斜視
図である。この装置ではスラリーの還流流出口は濾過室
の上部に設けられている。

流入スラリーは濾過室の左倒部から供給される。

ポンプおよびフィルターの回転数の調整は前面の操作パ
ネル１４で行なう。スラリーにかける圧力はスラリーの
種類によって適宜設定するが、すくなくとも１０ｋｇｒ
ｚｃ−以上の圧力が一般的に必要である。

第６図は還流流出口を流れに沿った方向に配置した他の
実施例の装置の斜視図である。

第７図は濾過機構部の横断面図である。ハウジング１５
内に、円筒形のステンレス製（ＳｔＪＳ３０４）のフィ
ルター１６が回転可能に配置されている。ノズル１７は
スラリー噴流の射出方向がフィルターの接線方向から内
側に１５度前後の方向になるように配置した。

濾過室１８の上部に還流流出口２６、下部にはドレン口
２７が設けられている。ドレン口２７は濾過作動時は閉
じられている。スラリーはフィルター１６を通って濾過
され、流出口２５から外部へ出て行く。濾過されなかっ
たスラリーは還流流出口２６を通ってスラリータンクへ
戻される。

第８図および第９図は還流流出口の向きを流れに沿った
方向に配置した濾過装置の実施例である。

還流流出口の向きをこのような配置にすると、濾過室の
外側を流れるスラリーが還流流出口に流れ込み易くなる
。

第１０図は濾過機構部の縦断面図である。濾過室１８は
ハウジング、蓋部１９などで囲まれ、０リング２０〜２
３により密閉構造になっている。

ベア・リング部２４で支えられているフィルタ一部は密
閉杖態を保ったまま、回転させることができる機構とな
っている。フィルター１６を通過した液は流出口２５を
通うて出て行く。

以上、筒状フィルターを用いた実施例について述べたが
、本発明は筒状フィルターだけでなく、他の形状のフィ
ルターについても用いることができる。第１１図は円盤
状フィルターを用いた本発明の他の実施例の装置である
。円盤状フィルター４１は傾いて配置されたスラリー流
出口のノズル４２から濾過室４３内に噴出するスラリー
流により、前述の筒状フィルターの場合と同様にクリー
ニング作用を受ける。スラリー流は円盤表面に平行に流
れ、濾過は、筒状フィルターの場合と同様に平行流濾過
が行なわれる。濾過された液は円盤内部の空間を通って
流出口４４から排出される。

この図ではスラリー還流流出口は明示されていないが、
筒状フィルターの場合と同様にスラリー流の流れにそう
向きに配置すれば効率が良い。

ハ０発明の効果本発明の濾過装置はスラリーを平行流濾過方式により濾
過しながら循環させており、その循環過程でスラリー中
の凝集塊を分散させるので、最終的に濾過されずに残る
スラッジを減少させることができる。また、濾過室内に
スラッジが集積されないので長期にわたり、安定した連
続運転が可能である。

ノズルから噴出されるスラリー流はフィルター表面に強
力な流れを作るため、フィルター表面にケーク層が成長
しない。さらに、このスラリー流が分散作用、フィルタ
ーのクリーニング作用を有するので、広い範囲のスラリ
ーにたいして連続濾過運転が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の動作を説明するシステム図、第
２図、第３図は従来の超音波濾過装置の説明図、第４図
は本発明の濾過装置におけるスラリー噴流によるフィル
ターの目詰まりの解消の説明図、第５図は本発明の実施
例の装置の外観図、第６図は本発明の他の実施例の装置
の外観図、第７図〜第９図は実施例の装置の濾過機構部
の横断面図、第１０図は濾過機構部の縦断面図、第１１
図は本発明の他の実施例の装置の断面図である。１．１６．４１・・・フィルター、２．３．１７・・・
ノズル、４・・・スラリータンク、５・・・ミキサー、
６・・・ポンプ、７．１８・・・濾過室、８．２６・・
・還流流出口、９．２５．４Ｇ・・・流出口、１０〜１
３・・・バルブ、１４・・・操作パネル、１５・・・ハ
ウジング、１９・・・蓋部、２０〜２３・・・０リング
、２４・・・ベアリング部。第１図第２図第３図第４図第７図第８図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スラリー流入口が設けられた室と濾過液流出口が
設けられた室がフィルターで分離された濾過装置におい
て、スラリータンクから送られたスラリーを前記スラリ
ー流入口から高圧で前記流入口が設けられた室内に噴射
してフィルター面に直接あてる手段と、前記スラリー流
入口が設けられた室から未濾過のスラリーを前記スラリ
ータンクに還流させる手段とを備えたことを特徴とする
スラリー噴射濾過装置。
（２）前記スラリー流入口が設けられた室から未濾過の
スラリーを還流させる手段として、該室の外側部分に流
れに沿った方向に還流流出口を設けたことを特徴とする
請求項１記載のスラリー噴射濾過装置。
（３）前記ノズルの向きがフィルターの面の接線方向か
ら内向きに３０度の角度範囲にあることを特徴とする請
求項１および２記載のスラリー噴射濾過装置。