JPH04222607A - 沈降装置及び沈降方法 - Google Patents
沈降装置及び沈降方法Info
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- JPH04222607A JPH04222607A JP3067116A JP6711691A JPH04222607A JP H04222607 A JPH04222607 A JP H04222607A JP 3067116 A JP3067116 A JP 3067116A JP 6711691 A JP6711691 A JP 6711691A JP H04222607 A JPH04222607 A JP H04222607A
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-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/04—Treating liquids
- G21F9/06—Processing
- G21F9/10—Processing by flocculation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】本発明は、化学試薬のオンライン処理用の
装置及び方法に関するものである。特に本発明は、試薬
を混合して、平均粒径及び粒径分布を変化させる混合強
度のオンライン変化の容易さにより、狭い粒径分布を有
する粒子の沈澱を生じさせる装置及び方法に関するもの
である。本発明の一実施態様は、オンライン沈降用の装
置であり、試薬の流れを通す流れライン、試薬の流れを
少なくとも他の一種の試薬の流れと合流させかつ混合す
るための、流れラインに設けられた渦巻き混合器、渦巻
き混合器からの混合された流れの脈動を生じさせる、流
れラインに設けられた脈動装置及び脈動している混合さ
れた流れを受入れかつ狭い滞留時間分布条件下で沈澱を
発生させかつ成長させる、渦巻きセルの配列を有する容
器を含んでいる。
装置及び方法に関するものである。特に本発明は、試薬
を混合して、平均粒径及び粒径分布を変化させる混合強
度のオンライン変化の容易さにより、狭い粒径分布を有
する粒子の沈澱を生じさせる装置及び方法に関するもの
である。本発明の一実施態様は、オンライン沈降用の装
置であり、試薬の流れを通す流れライン、試薬の流れを
少なくとも他の一種の試薬の流れと合流させかつ混合す
るための、流れラインに設けられた渦巻き混合器、渦巻
き混合器からの混合された流れの脈動を生じさせる、流
れラインに設けられた脈動装置及び脈動している混合さ
れた流れを受入れかつ狭い滞留時間分布条件下で沈澱を
発生させかつ成長させる、渦巻きセルの配列を有する容
器を含んでいる。
【０００２】本発明の他の実施態様は、オンライン沈降
方法であり、この方法は、試薬の流れを完全に混合して
沈殿を開始させる工程、混合された試薬の流れを脈動さ
せる工程及び絶えず逆転する回転流により、脈動してい
る混合された流れに渦を巻かせ、沈澱の発生と成長を達
成する、工程を含んでいる。本発明の実施態様を、添付
されたオンライン沈降装置の略図を参考にして、実施例
により記述する。
方法であり、この方法は、試薬の流れを完全に混合して
沈殿を開始させる工程、混合された試薬の流れを脈動さ
せる工程及び絶えず逆転する回転流により、脈動してい
る混合された流れに渦を巻かせ、沈澱の発生と成長を達
成する、工程を含んでいる。本発明の実施態様を、添付
されたオンライン沈降装置の略図を参考にして、実施例
により記述する。
【０００３】試薬を、例えば、ギヤーポンプ２により流
れライン１に沿って流し、第１渦巻き混合器３に導入す
る。この渦巻き混合器は、円筒形渦巻き室を有し、この
渦巻き室はその周囲の壁に少なくとも一個の接線方向の
導入口及びその端壁に軸方向の排出口を備えている。流
れは、接線方向に沿って入り、渦巻き室の中で渦を巻き
、出口から出てくる。そして、その間に流れの中の試薬
の完全な混合が行われる。
れライン１に沿って流し、第１渦巻き混合器３に導入す
る。この渦巻き混合器は、円筒形渦巻き室を有し、この
渦巻き室はその周囲の壁に少なくとも一個の接線方向の
導入口及びその端壁に軸方向の排出口を備えている。流
れは、接線方向に沿って入り、渦巻き室の中で渦を巻き
、出口から出てくる。そして、その間に流れの中の試薬
の完全な混合が行われる。
【０００４】渦巻き混合器３からの流れは、導管４に沿
って進み、接線方向の導入口で第２渦巻き混合器５に入
る。例えば、ギヤーポンプ７によって汲み上げられた、
液体又はガスであることができる、導管６に沿った第２
試薬の流れが、別の接線方向の導入口を通って、第２渦
巻き混合器５に入る。導管４及び６からの２つの流れは
、第２渦巻き混合器５の中で渦を巻き、その間に相互に
十分な混合が行われ、混合時間が粒子沈澱反応のための
定温放置時間以下となるようにされる。
って進み、接線方向の導入口で第２渦巻き混合器５に入
る。例えば、ギヤーポンプ７によって汲み上げられた、
液体又はガスであることができる、導管６に沿った第２
試薬の流れが、別の接線方向の導入口を通って、第２渦
巻き混合器５に入る。導管４及び６からの２つの流れは
、第２渦巻き混合器５の中で渦を巻き、その間に相互に
十分な混合が行われ、混合時間が粒子沈澱反応のための
定温放置時間以下となるようにされる。
【０００５】試薬が反応して非常に短い時間内に沈澱を
形成する場合、急速かつ十分な混合が必要である。した
がって、核形成が均一な過飽和の条件下で起こるように
、沈澱のための定温放置時間よりも長くない時間内に混
合を完了することが望ましい。第２渦巻き混合器５から
の導管８に沿った流れは、試薬の相互作用から得られる
沈澱を含む混合試薬を含む。ｐＨメーター９を、導管８
に設けることができる。また、機械的又は流体工学的装
置であることができる脈動装置１０が、脈動又は振動す
る流れを起こし、導管８から容器１１に入れることがで
きるように、導管８に設けられている。この容器１１で
は、狭い滞留時間分布条件下において、沈澱が最終的な
状態で発生するようにする。この脈動する流れは、流体
を混合し、導管及び容器１１の壁上に沈澱が付着するの
を最小にし、また、境界層流体をバルク（Ｂｕｌｋ）
流体に戻すよう再分散するのに役立つものである。容器
１１は、相互に接触しかつ連続的に連結されている渦巻
きセルの配列を形成する、複数の実質的に環状で角に丸
みを帯びた部分１２を備えている。容器中における流れ
の平均滞留時間は、部分１２の数を必要に合わせて変化
させることによって変えることができる。容器内におけ
る平均値についての滞留時間の分布及び混合の程度は、
脈動の大きさ及び／又は頻度の変化及び部分１２の数に
よって、変えることができる。脈動する流れは、容器１
１を通って徐々に通過し、部分１２の形状は、この流れ
に、絶えず逆転する回転方向によって、渦巻きセルの配
列が形成された部分の中で渦を巻く流れを生じさせるも
のである。
形成する場合、急速かつ十分な混合が必要である。した
がって、核形成が均一な過飽和の条件下で起こるように
、沈澱のための定温放置時間よりも長くない時間内に混
合を完了することが望ましい。第２渦巻き混合器５から
の導管８に沿った流れは、試薬の相互作用から得られる
沈澱を含む混合試薬を含む。ｐＨメーター９を、導管８
に設けることができる。また、機械的又は流体工学的装
置であることができる脈動装置１０が、脈動又は振動す
る流れを起こし、導管８から容器１１に入れることがで
きるように、導管８に設けられている。この容器１１で
は、狭い滞留時間分布条件下において、沈澱が最終的な
状態で発生するようにする。この脈動する流れは、流体
を混合し、導管及び容器１１の壁上に沈澱が付着するの
を最小にし、また、境界層流体をバルク（Ｂｕｌｋ）
流体に戻すよう再分散するのに役立つものである。容器
１１は、相互に接触しかつ連続的に連結されている渦巻
きセルの配列を形成する、複数の実質的に環状で角に丸
みを帯びた部分１２を備えている。容器中における流れ
の平均滞留時間は、部分１２の数を必要に合わせて変化
させることによって変えることができる。容器内におけ
る平均値についての滞留時間の分布及び混合の程度は、
脈動の大きさ及び／又は頻度の変化及び部分１２の数に
よって、変えることができる。脈動する流れは、容器１
１を通って徐々に通過し、部分１２の形状は、この流れ
に、絶えず逆転する回転方向によって、渦巻きセルの配
列が形成された部分の中で渦を巻く流れを生じさせるも
のである。
【０００６】容器１１からの流れは、脈動緩衝装置１３
に入る。この脈動緩衝装置１３は、流れの振動又は脈動
を低下させる緩衝材としての役割を果たすだけの封入ガ
ス容量を有する、本質的には容器である。そこから、こ
の流れは、熟成した粒径の分離を行うための低剪断性流
体サイクロン１４のような遠心分離器に入る。大きな粒
子が実質的に除去された流体サイクロン１４からのオー
バーフローを、低剪断性モノポンプ等の手段１６により
、導管１５に沿って再循環することができる。この再循
環された流れは、渦巻き混合器５に接線方向に導入され
て均一な核形成を最小にするシード（ｓｅｅｄ）の流れ
として役立つ。ギヤーポンプ１８を有する導管１５を延
長した導管１７は、流体サイクロンオーバーフローの流
れの一部を第１渦巻き混合器３の第２の接線方向の入口
に運ぶ。これにより、導管１に沿って流入する流れとの
混合が可能になる。理論的には、再循環の流れにおける
粒子は再度溶解され、かつ実際に多くの加水分解反応に
おいて、このことが起こるように流れ及びｐＨを調整す
ることができる。次いで、得られた単一相の流れを混合
器バルブ５に供給し、システムにシード粒子を供給する
ことなしに、混合強度を変化させる手段を供給する。延
長された導管１７における再循環速度を変化させること
によって、主要な原料の流れ速度を調整することなく、
オンラインの混合器バルブにおける混合強度を変化させ
ることができる。これにより、粒径分布のオンライン調
整が可能になる。というのは、混合強度における変化が
核形成の開始の時に混合容量に存在する過飽和値の範囲
を達成するからである。このことは、核の発生速度及び
続いて起こる成長速度の双方に影響を及ぼす。
に入る。この脈動緩衝装置１３は、流れの振動又は脈動
を低下させる緩衝材としての役割を果たすだけの封入ガ
ス容量を有する、本質的には容器である。そこから、こ
の流れは、熟成した粒径の分離を行うための低剪断性流
体サイクロン１４のような遠心分離器に入る。大きな粒
子が実質的に除去された流体サイクロン１４からのオー
バーフローを、低剪断性モノポンプ等の手段１６により
、導管１５に沿って再循環することができる。この再循
環された流れは、渦巻き混合器５に接線方向に導入され
て均一な核形成を最小にするシード（ｓｅｅｄ）の流れ
として役立つ。ギヤーポンプ１８を有する導管１５を延
長した導管１７は、流体サイクロンオーバーフローの流
れの一部を第１渦巻き混合器３の第２の接線方向の入口
に運ぶ。これにより、導管１に沿って流入する流れとの
混合が可能になる。理論的には、再循環の流れにおける
粒子は再度溶解され、かつ実際に多くの加水分解反応に
おいて、このことが起こるように流れ及びｐＨを調整す
ることができる。次いで、得られた単一相の流れを混合
器バルブ５に供給し、システムにシード粒子を供給する
ことなしに、混合強度を変化させる手段を供給する。延
長された導管１７における再循環速度を変化させること
によって、主要な原料の流れ速度を調整することなく、
オンラインの混合器バルブにおける混合強度を変化させ
ることができる。これにより、粒径分布のオンライン調
整が可能になる。というのは、混合強度における変化が
核形成の開始の時に混合容量に存在する過飽和値の範囲
を達成するからである。このことは、核の発生速度及び
続いて起こる成長速度の双方に影響を及ぼす。
【０００７】次いで、この再循環された流れは２種の経
路で使用される。 １．沈澱シードの流れとして作用させるため、混合器バ
ルブ５において用いることができる。 ２．流入原料及び混合器３において溶解した再循環粒子
と混合することができる。次いで、単一相の流れを使用
して、混合器バルブ５において混合強度を変化させるこ
とができる。
路で使用される。 １．沈澱シードの流れとして作用させるため、混合器バ
ルブ５において用いることができる。 ２．流入原料及び混合器３において溶解した再循環粒子
と混合することができる。次いで、単一相の流れを使用
して、混合器バルブ５において混合強度を変化させるこ
とができる。
【０００８】このことは、シード付与条件及び混合強度
を切り離すことを可能にする。全体としてこのシステム
は、３段階の自由度を与えることができる。 １．最初の核形成及び成長速度を調整する混合強度の変
化 ２．最初の核形成速度及び核の形態を制御するシードの
流れ速度の変化 ３．最終粒径及び粒径分布を制御する、混合強度の変化
及び滞留時間分布の変化（容器１１）による沈澱発生又
は熟成条件の変化。
を切り離すことを可能にする。全体としてこのシステム
は、３段階の自由度を与えることができる。 １．最初の核形成及び成長速度を調整する混合強度の変
化 ２．最初の核形成速度及び核の形態を制御するシードの
流れ速度の変化 ３．最終粒径及び粒径分布を制御する、混合強度の変化
及び滞留時間分布の変化（容器１１）による沈澱発生又
は熟成条件の変化。
【図１】本発明の化学試薬のオンライン沈降装置の略図
である。
である。
２ ギヤーポンプ
３ 第１渦巻き混合器
５ 第２渦巻き混合器
９ ｐＨメーター
１０ 脈動装置
１１ 容器
１３ 脈動緩衝装置
１４ 低剪断性流体サイクロン
Claims (8)
- 【請求項１】 オンライン沈降用の装置であって、試
薬の流れを通す流れライン（１、４、８）、試薬の流れ
を少なくとも他の一種の試薬の流れと合流させかつ混合
するための流れライン（１、４、８）に設けられた渦巻
き混合器（５）を含み、渦巻き混合器（５）からの混合
された流れの脈動を生じさせる、流れライン（１、４、
８）に設けられた脈動装置（１０）及び脈動している混
合された流れを受入れ、かつ狭い滞留時間分布条件下で
沈澱を発生させかつ成長させる、渦巻きセル（１２）の
配列を有する容器（１１）を備えていることを特徴とす
る前記装置。 - 【請求項２】 容器（１１）からの流れを受け入れる
ための遠心分離手段（１４）を備えていることを特徴と
する請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 容器（１１）から遠心分離手段（１４
）に至る流れラインに脈動緩衝装置（１３）を備えてい
ることを特徴とする請求項２に記載の装置。 - 【請求項４】 分離手段が、流体サイクロン（１４）
である、請求項２又は３に記載の装置。 - 【請求項５】 分離手段（１４）から出た流れの一部
を渦巻き混合器（５）に再循環するための戻り導管（１
５）を有する、請求項２、３又は４に記載の装置。 - 【請求項６】 渦巻き混合器（５）の上流の流れライ
ン（１）にさらに渦巻き混合器（３）を備えている前記
請求項の何れか１項に記載の装置。 - 【請求項７】 オンライン沈降方法であって、試薬の
流れを完全に混合して沈澱を開始させる工程、混合され
た試薬の流れを脈動させる工程及び絶えず逆転する回転
流により、脈動している混合された流れに渦を巻かせ、
沈澱の発生と成長を達成する工程を含んでいる前記方法
。 - 【請求項８】 沈澱を分離し、分離した流れの一部を
再循環させ、流入する試薬の流れと混合する請求項７に
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB909007027A GB9007027D0 (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Precipitation apparatus and method |
| GB90070277 | 1990-03-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04222607A true JPH04222607A (ja) | 1992-08-12 |
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| CA (1) | CA2038664C (ja) |
| DE (1) | DE69107229T2 (ja) |
| GB (2) | GB9007027D0 (ja) |
| NO (1) | NO911245L (ja) |
| ZA (1) | ZA912270B (ja) |
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| US5417956A (en) * | 1992-08-18 | 1995-05-23 | Worcester Polytechnic Institute | Preparation of nanophase solid state materials |
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| GB9925934D0 (en) | 1999-11-03 | 1999-12-29 | Glaxo Group Ltd | Novel apparatus and process |
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| GB0620793D0 (en) * | 2006-10-20 | 2006-11-29 | Johnson Matthey Plc | Process |
| GB0806150D0 (en) * | 2008-04-04 | 2008-12-17 | Johnson Matthey Plc | Process for preparing catalysts |
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| WO2018163183A1 (en) | 2017-03-09 | 2018-09-13 | B.G. Negev Technologies And Applications Ltd., At Ben-Gurion University | Process and apparatus for purifying liquid |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE2719956C2 (de) * | 1977-05-04 | 1982-12-02 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Vorrichtung zum Mischen, Reagieren und Ausdampfen |
| FR2511267A1 (fr) * | 1981-08-12 | 1983-02-18 | Commissariat Energie Atomique | Appareil a vortex pour la fabrication d'un precipite |
| US4666669A (en) * | 1983-09-27 | 1987-05-19 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Apparatus for pulsed flow, balanced double jet precipitation |
| GB2200574B (en) * | 1986-12-08 | 1990-11-28 | Atomic Energy Authority Uk | Chemical treatment of liquors |
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| GB9007027D0 (en) | 1990-05-30 |
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