JPH04150905A - プラネット型分離精製装置 - Google Patents

プラネット型分離精製装置

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JPH04150905A
JPH04150905A JP2271599A JP27159990A JPH04150905A JP H04150905 A JPH04150905 A JP H04150905A JP 2271599 A JP2271599 A JP 2271599A JP 27159990 A JP27159990 A JP 27159990A JP H04150905 A JPH04150905 A JP H04150905A
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tank
cartridge
support part
shaft
liquid
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JP2271599A
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Akira Suzuki
顕 鈴木
Shoichi Matsuda
松田 正一
Masabumi Ogata
緒方 正文
Takanobu Inoue
隆信 井上
Kimiaki Yasuda
公昭 安田
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SAKAI ENG KK
Kirin Brewery Co Ltd
Original Assignee
SAKAI ENG KK
Kirin Brewery Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0207Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/02Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor with moving adsorbents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J47/00Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/10Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor with moving ion-exchange material; with ion-exchange material in suspension or in fluidised-bed form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/008Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、イオン交換体を用いて色素、蛋白質等の成分
を吸着分離させるに使用して好適なブラネット型分離精
製装置に関する。
(従来の技術) 例えば、セルロースを支持体とした担体を用い、この担
体間に液を通すことにより色素、アミノ酸、蛋白質等の
成分を吸着分離させる分離精製装置がある。
従来のイオン交換体を用いた分離精製装置は、第5図に
示すように、固定的に設置された充填槽a内に粒状のイ
オン交換体すを充填し、充填槽aの上部から原液を供給
し、同下部から排出させるようにして、原液がイオン交
換体すの槽内を流下する間にイオン交換体すによる吸着
分離が行なわれるようになされている。
(発明が解決しようとする課題) しかるに上記従来の構造では、充填槽aの上部から流入
する原液かイオン交換体すの槽内を流下する際に槽内で
偏流が生じやすく、ショートバスしてイオン交換体すに
原液が十分に接触せずに下部から排出されてしまい、こ
れによりイオン交換率が著しく低いものとなるという欠
点があった。
本発明はこれに鑑み、液がイオン交換体等担体槽内に均
一に分散して流れ、効率を飛躍的に高めることができる
プラネット型分離精製装置を提供することを目的として
なされたものである。
(課題を解決するための手段) 上記従来の技術が有する問題点を解決するため、本発明
は、密閉構造の槽と、この槽の軸線を中心として槽と一
体的な軸受部に回転駆動自在に支承される軸に一体的に
設けられたカートリッジ支持部と、このカートリッジ支
持部に環状配置されて該支持部に支持された円筒状の複
数本の担体充填用カートリッジとを備え、前記カートリ
ッジはその周面にこれに充填される担体の粒径よりも小
径の多数の通孔を有しており、前記槽には原液の流入口
を開口し、前記カートリッジ支持部にはカートリッジか
ら流出した処理済液を流出口に連通する液通路を設けた
ことを特徴とするプラネット型分離精製装置を請求項1
とし、密閉構造の槽と、この槽の軸線を中心として槽と
一体的な軸受部に回転駆動自在に支承され内部軸方向に
液出し流路を有する軸と、この軸に一体的に設けられた
カートリッジ支持部と、このカートリッジ支持部に環状
配置されて該支持部に回転自在に軸支された円筒状の複
数本の担体充填用カートリッジと、これらカートリッジ
に固着され前記槽の内周にそって配設された内歯歯車に
噛合ってカートリッジに自転、公転を与える歯車とを備
え、前記カートリッジはその周面にこれに充填される担
体の粒径よりも小径の多数の通孔を有しており、前記槽
には原液の流入口を開口し、前記カートリッジ支持部に
はカートリッジから流出した処理済液を前記軸内の流出
し流路に連通する液通路を設け、前記液出し流路はロー
タリージヨイントを介して処理済液の流出口に連通する
ことを特徴とするプラネット型分離精製装置を請求項2
とするものである。
(作 用) 槽の流入口から原液を流入し、軸を回転駆動すると、こ
れと一体的なカートリッジ支持部が回転し、この支持部
の回転により各カートリッジが原液中を公転することに
より槽内に充満している原液はカートリッジの周面の通
孔からカートリッジ内に強制的に流入し、担体間の隙間
を均一に拡散して流動し、担体間を通った液はカートリ
ッジの端部からカートリッジ支持部の液通路を通って流
出口から処理済液として取出される。請求項2では、カ
ートリッジが公転に加え自転するので、層原液の流入が
うながされ、担体と原液との一層の均一な接触がなされ
る。
(実施例) 以下、本発明を第1図乃至第4図に示す実施例を参照し
て説明する。
図示の実施例は、カートリッジを公転、自転させる場合
を示しており、密閉構造の槽2と、この槽2内で自転お
よび公転する複数本(図では3本)の担体充填用カート
リッジ3. 3. 3とを有している。
図示の実施例は槽2を整置型とした場合を示しており、
支柱4の側部に取付部材5を介して槽2が垂直姿勢に支
持されている。
この槽2は上部に軸受部6を有し、この軸受部6を貫通
して軸7がベアリング8,8により回転自在に支持され
、この軸7の下端は槽2内に突出されていてその端部に
カートリッジ支持部9が一体的に設けられている。
このカートリッジ支持部9の下面には環状配置として3
本の軸部10,10・・・が垂設され、これら軸部10
に担体充填用カートリッジ3の上部の軸受部11がブツ
シュ12、シール13を介し回転自在でかつ液密に支持
されている。
このカートリッジ3の軸受部11には歯車14が固着さ
れており、この歯車14は槽2の内周にそって配設固定
された内歯歯車15に噛合されていて、前記軸7の回転
によりカートリッジ3に自転および公転が与えられるよ
うになっている。
前記カートリッジ3は、縦長円筒形状を有し、第3図に
その一つを示すように周面および上下端面にはこれに充
填されるイオン交換体等担体16の粒径より小径の数多
の通孔17.17・・・を有している。このカートリッ
ジ3の構成材料としては、パンチングメタルが用いられ
るが、このほか金網、焼結メタル、ステンレスウェッジ
ワイヤ製のものなどであってもよい。
前記軸7の中心部には液出し流路18が形成され、この
液出し流路18の下部はカートリッジ支持部9およびこ
れに連通して前記軸部10の中心に形成された液通路1
9に連通されている。また前記軸7の液出し流路18の
上部はロータリージヨイント20を介して処理済液の流
出口21に連通されている。
前記軸7の軸受部6から突出した位置にはプーリー22
が固着され、このプーリー22と、スピードコントロー
ルモータユニット23により回転数が制御されギヤヘッ
ド24を介して回転するプーリー25とにタイミングベ
ルト26か巻装され、軸7に回転力が与えられるように
なっている。
前記槽2の側部には原液を供給する流入口27が設けら
れ、同下部にはドレン口28が設けられている。
第4図はプラネット型分離精製装置1の具体的使用形態
の一例を示しており、原液タンク29がポンプ30を介
して槽2の流入口27にバイブ31.32で接続され、
流出口21と濾過液タンク33がバイブ34で接続され
る。
上記において、担体16により吸着除去する対象物質と
しては、蛋白質(人血清アルブミン0.1%(v/v 
) ) 、ポリペプチド(0,25%ポリペプチド)、
アミノ酸(1,−チロシン0.05%)、色素(食用前
、赤0.25%)などがある。また用いる担体16とし
てのイオン交換体は、例えば弱塩基性陰イオン交換体(
ECTEOLA−セルロース)などで、3關口程度のも
のである。そして空隙率97%程度である。
つぎに上記実施例の作用を説明する。
原液タンク29からポンプ30により供給される原液は
、プラネット型分離精製装置1の槽2の流入口27から
槽2内に流入し、充満される一方、スピードコントロー
ルユニット23を通じモータ24を駆動してプーリー2
5、タイミングベルト26、プーリー22を介して軸7
が回転駆動される。
この軸7が回転すると、これと一体的なカートリッジ支
持部9が回転し、これに支持されているカートリッジ3
.3・・・が公転するとともに、その歯車14が槽2側
の内歯歯車15に噛合しているので各カートリッジ3,
3・・・は軸部10を中心に自転し、したがって各カー
トリッジ3,3・・・は槽2内に充満する原液中を自転
および公転するので、原液はカートリッジ3,3・・・
の周面の通孔17゜17・・・から内部に流入し、担体
16,16・・・間の間隙を通って上端方向へ矢印のよ
うに流れ、カートリッジ支持部9の液通路19、軸7の
液出し流路18、ロータリージヨイント20を経て流出
口21から取出される。この際、カートリッジ3が原液
中で自転しながら公転するので、カートリッジ3内への
液の流入かなかば強制的に行なわれ、担体16と液とが
均一に分散され、すべての担体゛16か接液して吸着分
離効率が著しく高められる。
つぎに本発明によるプラネット型分離精製装置と従来の
カラム式分離精製装置との吸着分離能力の比較実験結果
を示す。
本実験に用いた担体は弱塩基性陰イオン交換体であり、
原液としてメチルオレンジ0.01%液211を用いた
実験方法 第4図示の装置における原液タンク29より2pのメチ
ルオレンジ0.01%液をポンプ30により本発明によ
る分離精製装置1へ送り、この装置1を運転しながら5
分間隔で液のサンプリング(2ml /回)を行ない、
時間−吸着量を測定した。
カラム式の場合は、カラムに弱塩基性陰イオン交換体を
4g充填し、原液としてメチルオレンジ0.01%液を
21使用し、カラム内をポンプにより上向流として送り
、上部からの流出液をサンプリングして吸着量を測定し
た。
上記実験の結果は第6図に本発明による場合を、第7図
に従来のカラム式の場合を示すように、本発明によれは
カラム式に較べ格段に優れた吸着結果を示した。例えば
170■(85%)の吸着に要する時間は、本発明(回
転数5 Or、p、m )では約5分であるのに対し、
カラム式では約100分を要しており、明らかに本発明
装置の優秀性が立証された。また本発明装置によれば、
回転数を高めるほど良好な結果が得られた。
なお原液(混濁液)の種類や性状、担体の種類等により
モータ24の回転数を選択することにより、カートリッ
ジ3,3・・・による最適な撹拌スピードを得ることが
できる。また槽内での滞留時間は原液の供給量の流量調
整(ポンプの流量調整)によって最適値を得ることがで
きる。そして本分離精製装置1は連続分離精製、バッチ
式分離精製のいずれの使用も可能である。さらに図示実
施例は、カートリッジ3.3・・・を3本とした場合に
ついて説明したが、規模の大小により増減することは任
意であり、また本分離精製装置1の使用形態としては、
図示のように整置型のほか横置型とすることもできる。
さらに図示実施例では、処理済液を軸7の中心孔(液出
し流路18)を通じて取出すようにしであるが、軸内を
通さず(すなわちロータリージヨイント等を用いず)に
カートリッジ支持部9の周面と槽2の内面とをシール(
たとえばラビリンスシール)し、その仕切られた槽の側
面から流出させるようにするようにしてもよい。
そのほか各部の形状構造に関しても図示の実施例に限定
されるものではなく、用途、規模に応じて適宜設計変更
し得ることはもちろんである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、原液を供給する槽
内に、内部に充填される担体の粒径よりも小さい多数の
通孔を周面に有する複数本の担体充填用カートリッジを
周回するように設け、槽内でカートリッジの周面の通孔
から原液が内部に強制流入して通過させるようにしたの
で、カートリッジ内で液が均一に流動分散し、これによ
り担体による吸着分離効率を著しく高めることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるプラネット型分離精製装置の一実
施例を示す縦断正面図、第2図は第1図の■−■線断面
図、第3図は第1図におけるカートリッジの一つを示す
斜視図、第4図は本発明による分離精製装置の使用例を
示す説明図、第5図は従来の技術を示す説明図、第6図
および第7図は本発明による装置と従来技術とによる吸
着分離能力の実験結果を示すグラフである。 1・・・プラネット型分離精製装置、2・・・槽、3・
・・担体充填用カートリッジ、7・・・軸、9・・・カ
ートリッジ支持部、10・・・軸部、11・・・軸受部
、14・・・歯車、15・・・内歯歯車、16・・・担
体、17・・・通孔、18・・・液aし流路、19・・
・液通路、20−・・ロータリージヨイント、21・・
・流出口、23・・・スピードコントロールユニット、
24・・・モータ、27・・・流入口、29・・・原液
タンク、30・・・ポンプ、33・・・濾過液タンク。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、密閉構造の槽と、この槽の軸線を中心として槽と一
    体的な軸受部に回転駆動自在に支承される軸に一体的に
    設けられたカートリッジ支持部と、このカートリッジ支
    持部に環状配置されて該支持部に支持された円筒状の複
    数本の担体充填用カートリッジとを備え、前記カートリ
    ッジはその周面にこれに充填される担体の粒径よりも小
    径の多数の通孔を有しており、前記槽には原液の流入口
    を開口し、前記カートリッジ支持部にはカートリッジか
    ら流出した処理済液を流出口に連通する液通路を設けた
    ことを特徴とするプラネット型分離精製装置。 2、密閉構造の槽と、この槽の軸線を中心として槽と一
    体的な軸受部に回転駆動自在に支承され内部軸方向に液
    出し流路を有する軸と、この軸に一体的に設けられたカ
    ートリッジ支持部と、このカートリッジ支持部に環状配
    置されて該支持部に回転自在に軸支された円筒状の複数
    本の担体充填用カートリッジと、これらカートリッジに
    固着され前記槽の内周にそって配設された内歯歯車に噛
    合ってカートリッジに自転、公転を与える歯車とを備え
    、前記カートリッジはその周面にこれに充填される担体
    の粒径よりも小径の多数の通孔を有しており、前記槽に
    は原液の流入口を開口し、前記カートリッジ支持部には
    カートリッジから流出した処理済液を前記軸内の液出し
    流路に連通する液通路を設け、前記演出し流路はロータ
    リージョイントを介して処理済液の流出口に連通したこ
    とを特徴とするプラネット型分離精製装置。
JP2271599A 1990-10-09 1990-10-09 プラネット型分離精製装置 Pending JPH04150905A (ja)

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