JPH0327192A - ろ過方法及びろ過装置 - Google Patents

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】 （発明の要約） 本発明は製紙工程において用いられる繊維状のスラリか
ら繊維束及び軽量粒子のような固体粒子を分離するため
の濾過方法及び装置に関するものである。前記装置は主
として実質的に垂直な円筒状スクリーンと、その内部に
同心状に配された実質的に円筒状のロータを有し、該ロ
ータ及びスクリーンは前記パルプに対する濾過領域を画
成している。前記装置は更に前記スクリーンの外側表面
を取囲むアクセプトチャンバと、前記濾過領域の上側端
部内に濾過されるべきパルプを供給するための入口と、
前記濾過領域の下側端部に接続されたリジエクトチャン
バと、前記ロータ内において重量及び軽量不純物を互い
に分離するための装置手段とを有している。前記方法は
希釈液体を前記ロータの内側においてロータの頂部カバ
ー近くに導入し、軽量の不良品をより重い不良品、繊維
束、結び目を分離し、洗浄する段階を有している。

例えば米国特許第３，３６３．７５９号に記載されたス
クリーン内に種々の不純物を含んだ紙パルブを濾過する
時には、リジエクト品はまた遠心力を採用することで分
離することの出来る粒子をも含んでいる。このようにし
て分離された粒子であってその比重が平均粒子すなわち
前記軽量リジエクト物の比重よりも低いものは例えば種
々のプラスチックを含んでいる。残りのリジエクト物は
例えば繊維束及び結び目片を含んでいる。本発明の一つ
の目的は濾過装置であって、単純な態様により軽量不純
物をリジエクト物から分離する装置を提供することであ
る。軽量リジエクト物例えばプラスチックをリジエクト
流から除去する理由はプラスチック等が製紙工程におい
て極めて有害であるという点にある。濾過装置からのリ
ジエクト物は通常研削装置を経て、前記濾過装置へと戻
され、プラスチックのような軽量のリジエクト物もまた
研削されるようにして全ての繊維が繊維束から回収され
る。かくして軽量のリジエクト物は十分小さくなり、前
記スクリーンによりアクセプトされてしまい、製紙機械
へと送られ、端末製品の品質を低下させる。

本発明が著しい改良物となっている濾過装置は例えば米
国特許第３．３６３，７５９号に開示された既知のスク
リーンから開発されたものである。

前述の特許の濾過装置の改良版はプラスチックを除去出
来るように修整されており、同改良装置は米国特許第３
，９１２，６２２号に開示されている。この改良版にお
いては、リジエクトされたパルブからの軽量粒子の分離
はパイプにしてその一方の端部が前記スクリーンの入口
端部に固定され、他方の端部がケーシングのカバー内の
開口中を延びているパイプ中に配送される。ロータの開
口した上側端部へと延びるパイプ他方端部内には円錐状
のエキステンションが設けられている。リジエクトされ
たバルプが渦流運動をするため、同渦の内側部分内に集
中した軽量リジエクト物は排出パイプ中を流れ出し、一
方外側部分内に集まったより重いリジエクト物は濾過領
域内へと再循環される。効率の良い分離作業を達或する
ためには、リジエクト流は豊富になければならないが、
これは、機械の能力を減少させてしまう。

本発明が基づいている濾過装置は実質的に垂直な円筒状
のスクリーンと、該スクリーンの内側に同心状に配設さ
れた円筒状のロータにしてその実質的に閉じた外側表面
はスクリーンの内側表面とともにパルプのための濾過領
域を画成している円筒状ロータと、前記スクリーンの外
側表面を取囲んだアクセプトチャンバと、濾過されるべ
きパルプを前記濾過領域の上側端部内に供給するための
入口と、前記濾過領域の下側端部に接続されたリジエク
トチャンバと、重量及び軽量不純物をロータの内側にお
いて互いに分離するための手段装置とを有している。

前記重量及び軽量不純物すなわちリジエクト成分を分離
するための前記手段装置は前記装置の外側からロータの
内側の軸支部分を経てロータのカバーへと延びる導管で
ある。前記濾過装置は本明細書における参照文献とされ
ている米国特許第４，６３４．５２１号においてよりく
わしく説明されている。

本発明の一つの目的は前記米国特許第４，６３４，５２
１号の装置と関連して更に軽量のリジエクトすべき物質
をリジエクト物質から分離する工程を改良することであ
る。

通常前記軽量リジエクト物質は濾過装置からタンクへと
排出され更に処理されるので、該軽量リジエクト物質の
量を出来るだけ減らすことが重要であるということが判
明している。前記更なる処理は前記軽量リジエクト物質
とともに排出される繊維物質を回収するために必要であ
る。というのはリジエクトされたより軽い物質はシステ
ムへと再循環して戻すことの出来る繊維物質を通常約９
０％含んでいるからである。前記更なる処理という言葉
は通常濾過装置による分離ソーティング構造及び多分し
ばしばプラスチックである軽量リジエクト物質をアクセ
プト出来る繊維物質から分離するためのサイクロンさえ
も意味している。本発明に係る改良物を使用することに
よって、最も好適な状況下においては、主としてプラス
チックである軽量リジエクト物質をして、これを何ら更
なる濾過工程に再循環させることなく、排出せしめるこ
とが可能である。このことは軽量リジエクト物質を繊維
束、スライブ、結び目等から分離するための装置の能力
を改善して、前記繊維束、結び目等が軽量リジエクト物
質のための排出導管に進入しないようにすることで達或
される。主としてプラスチックである前記軽量リジエク
ト物質はもしも懸濁液の濃度が低ければ、自然にセルロ
ース質物質から分離することが出来るということが判明
している。さて、希釈液をロータ内側においてロータの
頂部カバー近くに導入してやることにより、懸濁液の濃
度は必要な部分において低下する。

濃度が低下すると、前記プラスチック及び類似のリジエ
クト物質は前記液体／懸濁液上に浮遊し、ロータの頂部
カバー下方のスペースを充満する。

これを行なう最も簡単な方法は軽量リジエクト物を除去
するのに用いられるのと同一の導管を通って希釈液を上
向きに導くことである。このことは軽量リジエクト物を
除去するためのロータ内部に通じている導管と接続され
た弁を備える分岐パイプを配設することによって可能と
される。前記分岐パイプは軽量リジエクト物を前記弁及
び濾過装置ハウジング間に排出するため導管内に設けた
弁に近接して濾過装置ハウジングの外側に配設されてい
るのが好ましい。本発明は軽量リジエクト物を状況に適
した態様で除去する信頼性のある方法を提供している。

（実施例） 第１図に例示されたスクリーンの主要部品はマルチ隔室
ハウジング１と、実質的に円筒状のスクリーンドラム２
と、実質的に円筒状のロータ３と、シャフト４である。

前記シャフトは円筒状支持部材５上の軸受によりロータ
内側において回転装着されており、前記支持部材は前記
ハウジングに対してシーリングジョイントによって固定
されている。前記ロータはシャフトの上側端部並びにロ
ータを回転させるためシャフトの下側端部上に設けたべ
ルトプーり６上に装着されている。円板７が支持部材の
上側端部に固定されており、支持部材中を前記シャフト
が延びている。

好ましい実施例において例えば半球状突起８とともに設
けられたロータ外側表面９並びに同心状のスクリーンド
ラムの内側表面は濾遇すべきパルプが供給されるリング
形状の濾過領域１１を画成している。前記ロータの上側
端部は頂部カバー１２によって閉じられており、同カバ
ー内に前記シャフトが固定されている。

ハウジングの上側部分は送りチャンバ１３からなってお
り、該チャンバには濾過すべきバルプのための入口コネ
クション１４が設けられている。

ハウジングの下側部分内に排出コネクション１６を設け
たリジエクトチャンパ１５が存在している。

前記濾過領域の上側端部は前記送給チャンバに接続され
ており、下側端部はリジエクトチャンバに接続されてい
る。スクリーンドラムの外側にはアクセプトチャンバ１
７が設けられている。

希釈液体のための入口１８は前記リジエクトチャンバ内
に配設することが出来る。

前記支持部材中並びに同部材の上側端部内の円板７中を
延びる排出導管１９は前記支持部材内に配設されており
、前記導管の上側端部はロータ頂部カバー１２の内側表
面２１に近接して配置されている。

濾過されるべきパルプは入口コネクション１４を介して
本装置内に供給され、最初はパルプは前配送給チャンバ
内を接線方向に循環する。前配送給チャンバは同時にス
クラップキャッチャとして作用し、ここで石とか他の重
量粒子が除去される。

前記送給チャンバから前記パルプは前記ロータ３及び濾
過領域として作用する濾過ドラム２の間に設けたリング
形状の溝１１内に流入する。アクセプト物は前記濾過領
域１１から濾過表面１０を通ってアクセプトチャンバ１
７へと流れる。同アクセプトチャンバからパルプは排出
コネクション２０を経て排出される。

リジエクト物すなわちバルプ流の内前記スクリーン表面
中を通過しない部分は前記リジエクトチャンバ１５内に
終結している。リジエクトチャンバ内においては、リジ
エクト物は開口１８中を供給された希釈液によって希釈
することが可能であり、排出コネクション中を排出され
る。

幾つかの操業規模における試験結果によると、前記軽量
リジエクト物内の典型的成分である例えばプラスチック
がリジエクト側に残っている。例えば０．４５ｍｍ割溝
からなるスクリーンを濾過表面として採用することによ
り、典型的な硫酸塩セルロースパルプにおけるプラスチ
ックの８５〜９５％は除去することが出来る。かくして
送給パルプ流のプラスチック含有率が５〜１５％にしか
ならないアクセプト物が生成される。米国特許第４，６
３４，５２１号にいたった問題点は前述したように再循
環されるべきリジエクト物からプラスチック及び他の軽
量粒子をいかにして分離するかということであった。

解決策は単純かつ効果的である。軽量リジエクト物はロ
ータ底端部２３を経てロータ内側のスペース２２内へと
流入する。ロータに典型的である高回転速度の故に、濾
過スペース、リジエクトチャンバ及びロータ内スペース
２２内のパルプは回転運動を受け、軽量リジエクト物を
分離するために必要な遠心力が誘起される。濃度を規制
するために希釈液体をリジエクトチャンバ内に供給する
ことが出来る。

前記米国特許に係る装置においては、前記軽量リジエク
ト物はロータ３内において頂部カバー１２下方のスペー
ス内に集められ、そこから導管１９を介して連続的に又
は間欠的に除去される。前記米国特許に係る装置を用い
る時に集められた軽量リジエクト物に関して問題となる
２点は、分離される軽量リジエクト物が良好に用い得る
多量の繊維物質を含むということ、及びリジエクト物の
濃度が高過ぎると導管１９が容易につまってしまうとい
うことである。

最初の問題点に対する解決策はロータ内側にあるリジエ
クト物を希釈して軽量リジエクト物が上方に上昇し、繊
維状粒子から分離するのに十分なスペースを同リジエク
ト物が備えるようにしてやることである。希釈のための
最も効果的な方法は希釈液体をロータ３の頂部カバー１
２近傍に導き、軽量リジエクト物が液体上に浮遊し続け
るようにし、より粗いリジエクト物、繊維束等が軽量リ
ジエクト物から洗い出されるようにし、ゆっくりと下方
に流れる液体が繊維束及び節状粒子を取り去るようにし
てやることである。前記第二の問題点に対する解決策は
希釈液を導管１９中に流す時に、希釈液が前記導管を経
て同導管を清浄に保持しているロータ隔室の頂部へとゆ
っくり流れるようにしてやることである。前記希釈液並
びに軽量リジエクト物の流れを規制するために、前記分
岐パイプ３０には弁装［３１と、弁装置３２を備える排
出導管１９が設けられている。前記弁装置の使用は、弁
３２が殆んどの期間閉じており、弁３１が開くと希釈液
がロータ３内側の導管１９中を流れるように行なわれて
いる。例えば４時間が経過した後、分岐パイプ３０内の
弁３１が閉じられ、導管１９内の弁３２が開口し、プラ
スチック等はロータ３内側から流れ去ることが出来る。

数分後弁３２が閉じ、弁３１が開くので希釈工程が再開
される。操業規模試験においては、分岐パイプ構造物３
０、３１無しで導管１９中を排出されるリジエクト物は
一日当り３００〜５００ｋｇの繊維を含んでいた。弁３
１の構造物が装着された状態の分岐パイプ３０によれば
、リジエクト物内の繊維の量は一日当り３０〜５０ｋｇ
へと低下した。

もちろん前記パルプは希釈水リング中を供給された液体
によって、濾過領域の底端部において部分的に希釈させ
ることも出来る。ロータ内には開口を設けて、リジエク
ト流の主要部分をロータ内側のスペース内に供給してそ
こで軽量リジエクト物が遠心力により分離されるように
することが出来る。前記軽量リジエクト物はロータ頂部
カバー下方のスペース内へと流れ、そこで希釈／洗浄さ
れ、そこから時々排出導管を経て除去される。なお残り
のリジエク小物はリジエクトチャンバ内へと流れ込み、
そこからリジエクト物は前記開口を経て排出される。

本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、前記
実施例は例としてのみ提案され、説明されているので、
特許請求の範囲によって規定される保護の範囲内におい
て幾つかの修整例をなすことが可能である。かくして、
軸受支持部材中に別個のパイプを配設して、前記希釈液
体をロータ隔室内側に導入することが可能である。前記
パイプはロータ頂部カバーの近傍内に延びるよう配設す
ることが出来るが、前記パイプは前記軸受支持部材の円
筒状壁を貫通して、前記軸受支持部材とロータの円筒状
内側表面の間に設けたリング形状隔室に希釈液体を導入
するように配設することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一つの実施例の垂直段面図である。 ２・・・スクリーン、３・・・ロータ、９・・・スクリ
ーンの外側表面、１０・・・スクリーンの内側表面、１
１・・・濾過領域、１７・・・アクセプトチャンバ、１
４・・・入口開口、１５・・・リジエクトチャンバ、１
９・・・導管、１２・・・頂部カバー、２１・・・同カ
バーの内側表面。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）濾過装置であつて、実質的に垂直な円筒状スクリ
   ーンと、同スクリーン並びにその閉じた外側表面（９）
   の内側に同軸状に配置されたロータにして、同ロータと
   前記スクリーンの内側表面（１０）とはパルプのための
   濾過領域を画成しているロータと、前記スクリーンの外
   側表面によつて取囲まれたアクセプトチヤンバ（１７）
   と、濾過されるべきパルプを前記濾過領域の上側端部内
   に供給するための入口開口（１４）と、濾過領域の下側
   端部に接続されたリジエクトチヤンバ（１５）と、重量
   及び軽量不純物を互いに分離するための手段装置とを有
   する濾過装置であつて、前記ロータ（３）の内側には軽
   量リジエクト物を除去する導管（１９）が配設されてお
   り、前記導管の上側端部は前記ロータの頂部カバー（１
   ２）の内側表面（２１）近くに配置されている濾過装置
   において、ロータの前記上側端部スペースに対して、軽
   量リジエクト物をして繊維状物質から効果的に分離せし
   めるのに十分低く前記リジエクト物の濃度を保持するた
   め、希釈液体を与えるための手段装置が更に設けられて
   いることを特徴とする濾過装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載のスクリーンにおい
   て、前記手段装置はロータ（３）の内側においてロータ
   （３）の頂部カバー（１２）近傍に配設された軸受支持
   部材（５）中を延びるように配設された導管であること
   を特徴とするスクリーン。
3. （３）特許請求の範囲第１項に記載のスクリーンにおい
   て、前記手段装置は前記軽量リジエクト物を除去するた
   めにも用いられている導管（１９）であり、当該導管（
   １９）には軽量リジエクト物の流れを規制するための弁
   装置（３２）が設けられていることを特徴とするスクリ
   ーン。
4. （４）特許請求の範囲第３項に記載のスクリーンにおい
   て、前記導管（１９）には希釈液を同導管（１９）に導
   入するための分岐パイプ（３０）が設けられていること
   を特徴とするスクリーン。
5. （５）特許請求の範囲第４項に記載のスクリーンにおい
   て、前記分岐パイプ（３０）には前記希釈液体の流れを
   規制するための弁装置（３１）が設けられていることを
   特徴とするスクリーン。
6. （６）パルプ及び製紙工業における濾過装置のリジエク
   ト流から軽量リジエクト物を分離するための方法であつ
   て、当該方法は前記リジエクト流を前記濾過装置のロー
   タの内側に導入する段階と、前記リジエクト流がロータ
   の内側壁上で循環し、かくて軽量リジエクト物が前記ロ
   ータの軸線近くに集められることを許容する段階と、希
   釈液体をロータの頂部カバー近傍に導入して前記リジエ
   クト物の濃度を低下させ、軽量リジエクト物を繊維束、
   スライブ、節等から洗い出してやる段階と、前記軽量リ
   ジエクト物をロータ頂部カバーの近傍から排出する段階
   とを有する方法。