JPH0432694B2 - - Google Patents
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- JPH0432694B2 JPH0432694B2 JP27110484A JP27110484A JPH0432694B2 JP H0432694 B2 JPH0432694 B2 JP H0432694B2 JP 27110484 A JP27110484 A JP 27110484A JP 27110484 A JP27110484 A JP 27110484A JP H0432694 B2 JPH0432694 B2 JP H0432694B2
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-
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-
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- B01J8/382—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it with a rotatable device only
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- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- C12M27/10—Rotating vessel
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、密度の異なつた固相媒体と液相媒体
とを流動床において流過させ固相を浮遊状態に保
たせて固相媒体と液相媒体との反応を促進する装
置に関する。
とを流動床において流過させ固相を浮遊状態に保
たせて固相媒体と液相媒体との反応を促進する装
置に関する。
（従来の技術）
微粒状の固形物質粒子と液状の担体流との相対
速度を流動床装置によつて高めることはリユーガ
ー著「レキシコン・デア・フエルフアーレンステ
ヒニク（“Lexikon der Verfahrens−stcchnik”」
（第16巻、第４版第585頁）に基づいてすでに公知
である。しかしながら特に粒度が小さく、密度差
が僅かであるとアルキメデスの浮力係数は小で、
流動床装置による物質変換乃至物質反応はさほど
に増大することができない。それというのは、湿
潤された固体が液体の境界層によつて依然として
包絡された状態にあり、この境界層内において
は、良好な物質交換のための充分な、両媒体間の
相対速度は得られないからである。その場合、反
応速度を主として決定するメカニズムは境界層に
おける拡散だけでしかない。
速度を流動床装置によつて高めることはリユーガ
ー著「レキシコン・デア・フエルフアーレンステ
ヒニク（“Lexikon der Verfahrens−stcchnik”」
（第16巻、第４版第585頁）に基づいてすでに公知
である。しかしながら特に粒度が小さく、密度差
が僅かであるとアルキメデスの浮力係数は小で、
流動床装置による物質変換乃至物質反応はさほど
に増大することができない。それというのは、湿
潤された固体が液体の境界層によつて依然として
包絡された状態にあり、この境界層内において
は、良好な物質交換のための充分な、両媒体間の
相対速度は得られないからである。その場合、反
応速度を主として決定するメカニズムは境界層に
おける拡散だけでしかない。
（発明の課題）
従つて本発明の課題は、相対速度を高めること
によつて、固相媒体と液相媒体との間の化学反
応、生化学反応、冶金学反応又は触媒反応を両相
の境界面において促進させることであり、媒体の
粒度が小さくても、かつ（又は）密度差が小さく
ても物質交換率は高めようとするものである。
によつて、固相媒体と液相媒体との間の化学反
応、生化学反応、冶金学反応又は触媒反応を両相
の境界面において促進させることであり、媒体の
粒度が小さくても、かつ（又は）密度差が小さく
ても物質交換率は高めようとするものである。
（発明の構成）
前記課題を解決する本発明の手段は、流動床が
遠心フイールドの作用を受ける点にある。
遠心フイールドの作用を受ける点にある。
（作用）
従来慣用の流動床技術によればアルキメデスの
浮力係数が僅かに５しか高められないのに対し
て、本発明によればアルキメデスの浮力係数は遠
心加速度に比例して増大することができ、要する
に少なくとも1000増大する。これにより生科学の
分野においても例えば廃液処理の場合には所謂
「醗酵」によつて良好な物質交換が得られ、この
ばあい固体物質粒子上に生長される微生物培養
（バクテリヤ、細胞、酵素など）が物質変換を生
ぜしめるという利点が得られる。
浮力係数が僅かに５しか高められないのに対し
て、本発明によればアルキメデスの浮力係数は遠
心加速度に比例して増大することができ、要する
に少なくとも1000増大する。これにより生科学の
分野においても例えば廃液処理の場合には所謂
「醗酵」によつて良好な物質交換が得られ、この
ばあい固体物質粒子上に生長される微生物培養
（バクテリヤ、細胞、酵素など）が物質変換を生
ぜしめるという利点が得られる。
（実施態様とその作用）
本発明の有利な実施態様では、遠心フイールド
の作用を受ける流動床は、回転駆動可能なふるい
ドラムのふるい円筒体によつて形成され、しか
も、一方の相を実質的に半径方向に前記ふるい円
筒体を通過させて、浮遊状態に保つべき他方の相
を通して流過させる圧力勾配発生装置が設けられ
ている。円筒状のふるい面を通流する流れの圧力
損失とによつて流動床全面にわたつて等しい通流
状態が生じることができ、その場合供給装置と搬
出装置とを配置するに当つて何ら技術上の困難が
生じることはなく、本発明の流動床装置の連続運
転が可能になる。
の作用を受ける流動床は、回転駆動可能なふるい
ドラムのふるい円筒体によつて形成され、しか
も、一方の相を実質的に半径方向に前記ふるい円
筒体を通過させて、浮遊状態に保つべき他方の相
を通して流過させる圧力勾配発生装置が設けられ
ている。円筒状のふるい面を通流する流れの圧力
損失とによつて流動床全面にわたつて等しい通流
状態が生じることができ、その場合供給装置と搬
出装置とを配置するに当つて何ら技術上の困難が
生じることはなく、本発明の流動床装置の連続運
転が可能になる。
流過する低密度相の媒体と、浮遊状態に保たれ
る高密度相の媒体との反応を促進するためには、
請求の範囲第３項に記載したようにふるいドラム
を構成するのが有利であり、この場合、媒体を流
過させるのに必要な圧力勾配は環状室内において
第１の排出管を半径方向に移動調節することによ
つて、かつ（又は）比較的大きな装入高さを設定
することによつて制御可能である。なお念のため
に付記しておくが、本明細書において言うところ
の媒体密度の「高」「低」は、あくまでも両媒体
の密度の相対的な高低である。
る高密度相の媒体との反応を促進するためには、
請求の範囲第３項に記載したようにふるいドラム
を構成するのが有利であり、この場合、媒体を流
過させるのに必要な圧力勾配は環状室内において
第１の排出管を半径方向に移動調節することによ
つて、かつ（又は）比較的大きな装入高さを設定
することによつて制御可能である。なお念のため
に付記しておくが、本明細書において言うところ
の媒体密度の「高」「低」は、あくまでも両媒体
の密度の相対的な高低である。
反応室は第２の、つまり半径方向で見て内側
の、ふるい円筒体によつて制限されており、該内
側のふるい円筒体によつて、反応室内で生じる流
動床の流れが、第１の排出管に起因する乱流の作
用を受けることがなくなるので有利である。前記
の半径方向で見て内側のふるい円筒体は、請求の
範囲第１９項に記載から判るように、濾材を装備
することもでき、該濾材によつて、極微粒子を反
応室内に確実に抑留することができる。
の、ふるい円筒体によつて制限されており、該内
側のふるい円筒体によつて、反応室内で生じる流
動床の流れが、第１の排出管に起因する乱流の作
用を受けることがなくなるので有利である。前記
の半径方向で見て内側のふるい円筒体は、請求の
範囲第１９項に記載から判るように、濾材を装備
することもでき、該濾材によつて、極微粒子を反
応室内に確実に抑留することができる。
環状室と導管は請求の範囲第６項に記載したよ
うに、閉じた系として構成されているのが有利で
あり、これによつて、流過媒体には、半径方向液
柱の静水圧以外に予圧がかけられる。また請求の
範囲第１９項に記載の濾材を向流洗浄するため
に、短時間作用する負荷を発生させることも可能
にある。
うに、閉じた系として構成されているのが有利で
あり、これによつて、流過媒体には、半径方向液
柱の静水圧以外に予圧がかけられる。また請求の
範囲第１９項に記載の濾材を向流洗浄するため
に、短時間作用する負荷を発生させることも可能
にある。
例えば廃液から有害物質を生物学的に減成させ
る際に施される好気性プロセスを促進するために
は、請求の範囲第７項及び第８項に記載したよう
に両媒体に例えば酸素のようなガス状の反応媒体
を微分配供給することも可能である。
る際に施される好気性プロセスを促進するために
は、請求の範囲第７項及び第８項に記載したよう
に両媒体に例えば酸素のようなガス状の反応媒体
を微分配供給することも可能である。
また反応室内に別の付加的な固相及び（又は）
液相の反応媒体を連続的に又は間欠的に装入する
ことも可能であり、この場合前記の付加的な反応
媒体は、ふるいドラムの内室を介して直接に、あ
るいは、固相及び（又は）液相用の供給導管を介
して反応室に供給することができる。
液相の反応媒体を連続的に又は間欠的に装入する
ことも可能であり、この場合前記の付加的な反応
媒体は、ふるいドラムの内室を介して直接に、あ
るいは、固相及び（又は）液相用の供給導管を介
して反応室に供給することができる。
流過する高密度相の媒体と、浮遊状態に保たれ
る低密度相の媒体との反応を促進するためには、
請求の範囲第１０項〜第１７項に記載したよう
に、ふるいドラムを構成するのが有利である。
る低密度相の媒体との反応を促進するためには、
請求の範囲第１０項〜第１７項に記載したよう
に、ふるいドラムを構成するのが有利である。
請求の範囲第３項〜第９項に記載した構成並び
に請求の範囲第１０項〜第１７項に記載した構成
を組合わせて請求の範囲第１８項に記載したよう
に構成すれば、あらゆる固相媒体及び（又は）あ
らゆる液相媒体を、その密度特性には無関係に処
理することが可能になる。
に請求の範囲第１０項〜第１７項に記載した構成
を組合わせて請求の範囲第１８項に記載したよう
に構成すれば、あらゆる固相媒体及び（又は）あ
らゆる液相媒体を、その密度特性には無関係に処
理することが可能になる。
（実施例）
次に図面につき本発明の４実施例を詳説する。
第１図、第３図及び第４図では、回転可能に支
承された軸１にふるいドラム２が装着されてお
り、該ふるいドラムは主として、ドラム底３とド
ラム周壁４と環状のリムリング５とから構成され
ている。ふるいドラム２の内部には、半径方向で
見て内側のふるい円筒体６と、同じく半径方向で
見て外側のふるい円筒体７とが配置されており、
両ふるい円筒体間には反応室８が形成されてい
る。外側のふるい円筒体７の半径方向外側には圧
力室９が接続し、該圧力室は流過孔１０を介し
て、ドラム底３に軸方向で接する環状室１１と連
通している。環状のリムリング５の軸方向外側に
は流出用環状室１２が配設されており、該流出用
環状室は、第１図に示した実施例では半径方向外
寄りの流出孔１３を介して、また第３図に示した
実施例では半径方向内寄りの流出孔１４を介して
反応室８と連通している。第４図に示した実施例
では環状のリムリング５に、半径方向内寄りの流
出孔１４と半径方向外寄りの流出孔１３が共に配
設されており、両流出孔は閉塞栓１５によつて択
一的に閉塞可能である。第４図では半径方向内寄
りの流出孔１４が閉塞されているので、図示のふ
るいドラム２は機能的には第１図に示した実施例
に相応している。
承された軸１にふるいドラム２が装着されてお
り、該ふるいドラムは主として、ドラム底３とド
ラム周壁４と環状のリムリング５とから構成され
ている。ふるいドラム２の内部には、半径方向で
見て内側のふるい円筒体６と、同じく半径方向で
見て外側のふるい円筒体７とが配置されており、
両ふるい円筒体間には反応室８が形成されてい
る。外側のふるい円筒体７の半径方向外側には圧
力室９が接続し、該圧力室は流過孔１０を介し
て、ドラム底３に軸方向で接する環状室１１と連
通している。環状のリムリング５の軸方向外側に
は流出用環状室１２が配設されており、該流出用
環状室は、第１図に示した実施例では半径方向外
寄りの流出孔１３を介して、また第３図に示した
実施例では半径方向内寄りの流出孔１４を介して
反応室８と連通している。第４図に示した実施例
では環状のリムリング５に、半径方向内寄りの流
出孔１４と半径方向外寄りの流出孔１３が共に配
設されており、両流出孔は閉塞栓１５によつて択
一的に閉塞可能である。第４図では半径方向内寄
りの流出孔１４が閉塞されているので、図示のふ
るいドラム２は機能的には第１図に示した実施例
に相応している。
第１図乃至第４図に示したふるいドラム２の内
室には、回転不能の装入中心管１６が突入してお
り、該装入中心管は、案内円板１７の中心開口１
７′に開口し、前記案内円板は、ドラム底３に対
して平行な間隔をおいて該ドラム底に固定されて
いる。案内円板１７はその外縁でドラム底３と相
俟つて、反応室に通じる環状ポートを形成してい
る。装入中心管１６は、場合によつては搬送スク
リユを装備するように構成されていてもよい。
室には、回転不能の装入中心管１６が突入してお
り、該装入中心管は、案内円板１７の中心開口１
７′に開口し、前記案内円板は、ドラム底３に対
して平行な間隔をおいて該ドラム底に固定されて
いる。案内円板１７はその外縁でドラム底３と相
俟つて、反応室に通じる環状ポートを形成してい
る。装入中心管１６は、場合によつては搬送スク
リユを装備するように構成されていてもよい。
第２図によれば軸１は孔１８を有し、該孔を起
点として、閉じた環状室１１′へ通じる複数の半
径方向の通路１９が配設されている。
点として、閉じた環状室１１′へ通じる複数の半
径方向の通路１９が配設されている。
第１図によれば流入管２０が環状室１１内に開
口し、かつふるいドラム内室には第１の排出管２
１が突入し、該排出管の掻出し口は半径方向に、
場合によつてはインターバル毎に移動調節可能で
ある。流出用環状室１２内には第２の排出管２２
が突入しており、該排出管もやはり半径方向に移
動調節可能に配置することができる。前記の両排
出管２１，２２は掻出し管とも呼ばれる。
口し、かつふるいドラム内室には第１の排出管２
１が突入し、該排出管の掻出し口は半径方向に、
場合によつてはインターバル毎に移動調節可能で
ある。流出用環状室１２内には第２の排出管２２
が突入しており、該排出管もやはり半径方向に移
動調節可能に配置することができる。前記の両排
出管２１，２２は掻出し管とも呼ばれる。
第１図及び第２図に示した実施例は、流過する
低密度相の媒体と、遠心フイールドの流動床にお
いて浮遊状態に保たれる高密度相の媒体との間の
反応を促進するのに適している。
低密度相の媒体と、遠心フイールドの流動床にお
いて浮遊状態に保たれる高密度相の媒体との間の
反応を促進するのに適している。
第１図に示した実施例では流動床は、低密度相
を導管２０を介して環状室１１内へ導き、該環状
室内で半径方向高さの液柱を調整することによつ
て形成される。低密度相は流過孔１０を経て圧力
室９内に達し、そこから低密度相は半径方向内向
きの流れとなつて外側のふるい円筒体７を通過し
て高密度相に出会い、かつ、該高密度相を浮遊状
態に保ちつつこの高密度相を流過する。高密度相
は装入中心管１６を経かつ、ドラム底３と案内円
板１７とによつて形成された間隙を経て反応室８
内に達しかつ浮遊流動しつつ外側のふるい円筒体
７のふるい面全体に分配される。高密度相を半径
方向内向きに流過する低密度相は反応室８内で物
質変換したのち環状のリムリング５の所定の半径
方向高さ部位で第１の排出管２１によつて取出さ
れて外方へ導出される。低密度相によつて浮遊状
態に保たれる高密度の固相は半径方向外寄りの流
出孔１３へ向つて軸方向に移動しかつ前記流出孔
１３を通つて流出用環状室１２内へ達し、そこか
ら第２の排出管２２によつて搬出される。反応室
８内で生じる流動床の流れを第１の排出管２１の
潜入によつて阻害するのを避けるために内側のふ
るい円筒体６は遮蔽機構として働く。流動床の流
れによつて連行される微粒子を抑留するために内
側のふるい円筒体は濾材（図示せず）を配置して
おいてもよい。
を導管２０を介して環状室１１内へ導き、該環状
室内で半径方向高さの液柱を調整することによつ
て形成される。低密度相は流過孔１０を経て圧力
室９内に達し、そこから低密度相は半径方向内向
きの流れとなつて外側のふるい円筒体７を通過し
て高密度相に出会い、かつ、該高密度相を浮遊状
態に保ちつつこの高密度相を流過する。高密度相
は装入中心管１６を経かつ、ドラム底３と案内円
板１７とによつて形成された間隙を経て反応室８
内に達しかつ浮遊流動しつつ外側のふるい円筒体
７のふるい面全体に分配される。高密度相を半径
方向内向きに流過する低密度相は反応室８内で物
質変換したのち環状のリムリング５の所定の半径
方向高さ部位で第１の排出管２１によつて取出さ
れて外方へ導出される。低密度相によつて浮遊状
態に保たれる高密度の固相は半径方向外寄りの流
出孔１３へ向つて軸方向に移動しかつ前記流出孔
１３を通つて流出用環状室１２内へ達し、そこか
ら第２の排出管２２によつて搬出される。反応室
８内で生じる流動床の流れを第１の排出管２１の
潜入によつて阻害するのを避けるために内側のふ
るい円筒体６は遮蔽機構として働く。流動床の流
れによつて連行される微粒子を抑留するために内
側のふるい円筒体は濾材（図示せず）を配置して
おいてもよい。
高密度の固有の浮遊状態を得るために、両媒体
の密度値とふるいドラム２の回転数に関連して環
状室１１と反応室８との間に所定のハイドロスタ
テイツクな圧力勾配が設定される。この圧力勾配
は、流入量と第１の排出管２１の半径方向高さ位
置の調整とによつて定めることができる。
の密度値とふるいドラム２の回転数に関連して環
状室１１と反応室８との間に所定のハイドロスタ
テイツクな圧力勾配が設定される。この圧力勾配
は、流入量と第１の排出管２１の半径方向高さ位
置の調整とによつて定めることができる。
浮遊状態を惹起する圧力勾配は、第２図に示し
たように、環状室１１′を閉じた系として構成し、
この閉じた環状室に孔１８と半径方向通路１９と
を介して低密度相を供給することによつても得ら
れる。軸１にまで及ぶ環状室１１′内に、より丈
高の半径方向液柱によつて、より高い静水圧が生
じるという事実も昇圧に寄与する。
たように、環状室１１′を閉じた系として構成し、
この閉じた環状室に孔１８と半径方向通路１９と
を介して低密度相を供給することによつても得ら
れる。軸１にまで及ぶ環状室１１′内に、より丈
高の半径方向液柱によつて、より高い静水圧が生
じるという事実も昇圧に寄与する。
第３図に示した実施例は、流過する高密度相の
媒体と、遠心フイールドにおいて浮遊状態に保た
れる低密度相の媒体との間の反応を促進するため
に適している。
媒体と、遠心フイールドにおいて浮遊状態に保た
れる低密度相の媒体との間の反応を促進するため
に適している。
第３図に示した実施例では流動床を形成するた
めに、高密度相が装入管２３を介してふるいドラ
ム２の内室に装入され、半径方向外向きの流れと
なつて内側のふるい円筒体６を通過し、低密度の
固相に出会い、かつ、該低密度固相を浮遊状態に
保つように、この低密度相を流過するのである。
この場合低密度相は装入中心管１６を経、かつド
ラム底３と案内円板１７とによつて形成された間
隙を経て反応室８内へ達し、浮遊流動しつつ内側
のふるい円筒体６の全体に分配される。低密度相
を半径方向外向きに流過する高密度相はドラム周
壁４によつて制限された圧力室９内に達し、そこ
から流過孔１０を経て環状室１１へ流れる。この
環状室１１における充填高さは導管２０′によつ
て決定され、該導管は、排出管と同様に作用して
高密度相を所定の半径方向高さ部位で取出す。こ
の場合も、高密度相の半径方向外向きの流れを生
ぜしめるハイドロスタテイツクな圧力勾配が反応
室８と環状室１１との間に生じる。
めに、高密度相が装入管２３を介してふるいドラ
ム２の内室に装入され、半径方向外向きの流れと
なつて内側のふるい円筒体６を通過し、低密度の
固相に出会い、かつ、該低密度固相を浮遊状態に
保つように、この低密度相を流過するのである。
この場合低密度相は装入中心管１６を経、かつド
ラム底３と案内円板１７とによつて形成された間
隙を経て反応室８内へ達し、浮遊流動しつつ内側
のふるい円筒体６の全体に分配される。低密度相
を半径方向外向きに流過する高密度相はドラム周
壁４によつて制限された圧力室９内に達し、そこ
から流過孔１０を経て環状室１１へ流れる。この
環状室１１における充填高さは導管２０′によつ
て決定され、該導管は、排出管と同様に作用して
高密度相を所定の半径方向高さ部位で取出す。こ
の場合も、高密度相の半径方向外向きの流れを生
ぜしめるハイドロスタテイツクな圧力勾配が反応
室８と環状室１１との間に生じる。
流動床から、半径方向内寄りの流出孔１４を経
て流出用環状室１２内へ搬送される低密度相の搬
出は、半径方向に、場合によつては間欠的に移動
調節可能な第２の排出管２２（第１図）を介して
行われるか、第３図に示したように放出縁２２′
を介して行われる。それというのは低密度相は、
流出用環状室１２内で浮上し、従つて自動的に放
出縁２２′を超えて行くことができるからである。
て流出用環状室１２内へ搬送される低密度相の搬
出は、半径方向に、場合によつては間欠的に移動
調節可能な第２の排出管２２（第１図）を介して
行われるか、第３図に示したように放出縁２２′
を介して行われる。それというのは低密度相は、
流出用環状室１２内で浮上し、従つて自動的に放
出縁２２′を超えて行くことができるからである。
高密度相の半径方向外向きの流れは、第２図に
示した実施例によれば、遠心室を閉じられた系と
して構成して過圧で負荷することによつても得ら
れ、かつ助成することができる。この場合液相
は、遠心分離機の外側の標準圧下にある室へ搬送
される。
示した実施例によれば、遠心室を閉じられた系と
して構成して過圧で負荷することによつても得ら
れ、かつ助成することができる。この場合液相
は、遠心分離機の外側の標準圧下にある室へ搬送
される。
流動床の流れによつて連行される極微粒子を抑
止するために、半径方向で見て外側のふるい円筒
体７を、場合によつては濾材で被覆して配置して
おくことも可能である。
止するために、半径方向で見て外側のふるい円筒
体７を、場合によつては濾材で被覆して配置して
おくことも可能である。
第１図の実施例と第３図の実施例とを、組合わ
せて成る、第４図の実施例では、環状室１１内へ
突入した流入管２０は、半径方向に調節可能な掻
出し口を有する排出管としても使用可能である。
ふるいドラム２の内室には、第３図の実施例に相
当する装入管２３並びに、第１図の実施例に相当
する第１の排出管２１が突入している。半径方向
外寄りの流出孔１３を開いた場合には流動床式ふ
るいドラムは第１図の実施例と同様に稼動するこ
とができるので、導管２０は低密度相用の流入管
として使用され、かつ第１の排出管２１は、低密
度相を反応室８流過後に導出するために使用さ
れ、この場合装入管２３は稼動しない。密度を異
にした２種の媒体の反応室８における流動方向は
実線矢印で示されている。
せて成る、第４図の実施例では、環状室１１内へ
突入した流入管２０は、半径方向に調節可能な掻
出し口を有する排出管としても使用可能である。
ふるいドラム２の内室には、第３図の実施例に相
当する装入管２３並びに、第１図の実施例に相当
する第１の排出管２１が突入している。半径方向
外寄りの流出孔１３を開いた場合には流動床式ふ
るいドラムは第１図の実施例と同様に稼動するこ
とができるので、導管２０は低密度相用の流入管
として使用され、かつ第１の排出管２１は、低密
度相を反応室８流過後に導出するために使用さ
れ、この場合装入管２３は稼動しない。密度を異
にした２種の媒体の反応室８における流動方向は
実線矢印で示されている。
半径方向内寄りの流出孔１４の代りに半径方向
外寄りの流出孔１３を閉塞すれば流動床式ふるい
ドラムけ第３図の実施例と同様に稼働することが
でき、この場合は導管２０は排出管として使用さ
れ、かつ第１の排出管２１の代りに装入管２３が
使用される。この場合、密度を異にした２種の媒
体の反応室８における流動方向は破線矢印で示さ
れている。
外寄りの流出孔１３を閉塞すれば流動床式ふるい
ドラムけ第３図の実施例と同様に稼働することが
でき、この場合は導管２０は排出管として使用さ
れ、かつ第１の排出管２１の代りに装入管２３が
使用される。この場合、密度を異にした２種の媒
体の反応室８における流動方向は破線矢印で示さ
れている。
第１図及び第３図に示した両実施例の場合と同
様に第４図の実施例も、第２図による閉じた環状
室を有することができ、該環状室は孔１８と半径
方向の通路１９を介して正圧下で供給され、ある
いは負荷によつて導入される。
様に第４図の実施例も、第２図による閉じた環状
室を有することができ、該環状室は孔１８と半径
方向の通路１９を介して正圧下で供給され、ある
いは負荷によつて導入される。
すべての実施例の供給管を介して、例えば装入
中心管１６、半径方向の通路１９に連通した孔１
８、装入管としての導管２０並びに装入管２３を
介して反応室８には、気相、液相又は固相の別の
反応関与媒体を供給することが可能である。例え
ば廃液から有害物質を生物学的に減成する際に行
われるような好気性プロセスを実施・促進するた
めに、孔１８を通して空気を微分配しつつ導入し
外側のふるい円筒体７のふるい面を通して反応室
８へ搬入することが可能である。また装入中心管
１６と案内円板１７とを介して接触作用固形物質
を反応室８内へ装入することも可能である。原理
的には、どのような付加的な反応関与媒体も、別
個の導管を介して流動床式ふるいドラムの中央内
室又は環状室１１へ導入することが可能である。
中心管１６、半径方向の通路１９に連通した孔１
８、装入管としての導管２０並びに装入管２３を
介して反応室８には、気相、液相又は固相の別の
反応関与媒体を供給することが可能である。例え
ば廃液から有害物質を生物学的に減成する際に行
われるような好気性プロセスを実施・促進するた
めに、孔１８を通して空気を微分配しつつ導入し
外側のふるい円筒体７のふるい面を通して反応室
８へ搬入することが可能である。また装入中心管
１６と案内円板１７とを介して接触作用固形物質
を反応室８内へ装入することも可能である。原理
的には、どのような付加的な反応関与媒体も、別
個の導管を介して流動床式ふるいドラムの中央内
室又は環状室１１へ導入することが可能である。
浮遊状態に保たれる相は、大体において、微粒
状の固形粒子から成り、該固形粒子は流過する反
応液相によつて流動床つまり渦動層において浮遊
状態に保たれる。
状の固形粒子から成り、該固形粒子は流過する反
応液相によつて流動床つまり渦動層において浮遊
状態に保たれる。
原則として、他の媒体に対比して高い密度を有
している媒体を、ガス生成又はガス結合に基づい
て比重が軽くなり、従つて浮遊する傾向がある。
このような場合は、第３図に示した実施例が特に
適し、該実施例では、浮遊傾向のある相は、低密
度相のように処理される。
している媒体を、ガス生成又はガス結合に基づい
て比重が軽くなり、従つて浮遊する傾向がある。
このような場合は、第３図に示した実施例が特に
適し、該実施例では、浮遊傾向のある相は、低密
度相のように処理される。
第１図は本発明の第１実施例による流動床式ふ
るいドラムの縦断面図、第２図は第２実施例によ
る流動床式ふるいドラムの環状室範囲の部分的縦
断面図、第３図は第３実施例による流動床式ふる
いドラムの縦断面図、第４図は第４実施例による
万能型の流動床式ふるいドラムの縦断面図であ
る。 １……軸、２……ふるいドラム、３……ドラム
底、４……ドラム周壁、５……リムリング、６…
…内側のふるい円筒体、７……外側のふるい円筒
体、８……反応室、９……圧力室、１０……流過
孔、１１，１１′……環状室、１２……流出用環
状室、１３，１４……流出孔、１５……閉塞栓、
１６……装入中心管、１７……案内円板、１７′
……中心開口、１８……孔、１９……半径方向の
通路、２０……流入管、２０′……導管、２１…
…第１の排出管、２２……第２の排出管、２２′
……放出縁、２３……導入管。
るいドラムの縦断面図、第２図は第２実施例によ
る流動床式ふるいドラムの環状室範囲の部分的縦
断面図、第３図は第３実施例による流動床式ふる
いドラムの縦断面図、第４図は第４実施例による
万能型の流動床式ふるいドラムの縦断面図であ
る。 １……軸、２……ふるいドラム、３……ドラム
底、４……ドラム周壁、５……リムリング、６…
…内側のふるい円筒体、７……外側のふるい円筒
体、８……反応室、９……圧力室、１０……流過
孔、１１，１１′……環状室、１２……流出用環
状室、１３，１４……流出孔、１５……閉塞栓、
１６……装入中心管、１７……案内円板、１７′
……中心開口、１８……孔、１９……半径方向の
通路、２０……流入管、２０′……導管、２１…
…第１の排出管、２２……第２の排出管、２２′
……放出縁、２３……導入管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 密度の異なつた固相媒体と液相媒体とを流動
床において流過させ固相を浮遊状態に保たせて固
相媒体と液相媒体との反応を促進する装置におい
て、流動床が遠心フイールドの作用を受けること
を特徴とする、固相媒体と液相媒体との反応を促
進する装置。 ２ 流動床が回転駆動可能なふるいドラム２に設
けた外側ふるい円筒体７の半径方向内部及び内側
ふるい円筒体６の半径方向外部に、又はそのいず
れかに形成され、かつ一方の相を実質的に半径方
向に内側又は外側のふるい円筒体６又は７を通過
させて、浮遊状態に保つべき他方の相を通して流
過させる圧力勾配発生装置が設けられている、特
許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 流過する低密度相の媒体と、浮遊状態に保た
れる高密度相の媒体との反応を促進するために、 (イ) 半径方向で見て外側のふるい円筒体７に対し
て半径方向内寄りの反応室８が、浮遊状態に保
たれる相を受容するために使用され、 (ロ) 前記反応室８が両端面において、ふるいドラ
ム２のドラム底３と環状のリムリング５とによ
つて制限されており、 (ハ) 前記リムリング５が、前記外側のふるい円筒
体７の半径方向高さレベルに、前記リムリング
５に軸方向で接続する流出用環状室１２と前記
反応室８とを連通させる半径方向外寄りの流出
孔１３を有し、 (ニ) 前記外側のふるい円筒体７に対して半径方向
外寄りの圧力室９が両端面においては前記ドラ
ム底３と前記リムリング５とによつて、かつ
又、半径方向で外方に向つては前記ふるいドラ
ム２のドラム周壁４によつて制限されており、 (ホ) 前記ドラム底３が、該ドラム底に軸方向で接
続する環状室１１と前記圧力室９とを連通させ
る流過孔１０を有し、 (ヘ) 前記環状室１１内の液面レベルと、前記内側
のふるい円筒体６の半径方向内部の液面レベル
との間にふるいドラム回転軸線に関する半径差
を形成するために前記環状室１１が前記ふるい
ドラム２の軸１の範囲へ半径方向に延びてお
り、該軸範囲において低密度相のための導管２
０が前記環状室１１内へ開口し、 (ト) 前記反応室８に低密度相を供給するために、
前記ふるいドラム２の内室へ突入する装入中心
管１６が設けられており、 (チ) 反応液もしくは低密度相を前記反応室８から
取出すために、半径方向にかつ間欠的に移動調
節可能な第１の排出管２１が配置されており、
かつ (リ) 前記反応室８から前記流出用環状室１２内へ
搬出される高密度相を取出すために、半径方向
にかつ間欠的に移動調節可能な第２の排出管２
２が配置されている、特許請求の範囲第２項記
載の装置。 ４ 反応室８が、環状のリムリング５のオーバー
フロー縁の下位に配置された内側のふるい円筒体
６によつて制限されている、特許請求の範囲第３
項記載の装置。 ５ 外側のふるい円筒体７と内側のふるい円筒体
６との間に配設された反応室８内への高密度相の
供給が、ドラム底３に対して平行間隔をおいて配
置された案内円板１７を介して行われ、該案内円
板の中心に開口１７′が形成されており、該開口
に装入中心管１６が装嵌されている、特許請求の
範囲第４項記載の装置。 ６ 環状室１１と流入管２０が１つの閉じた系を
成し、しかも前記流入管が、軸１内に穿設された
１つの孔１８と、前記環状室１１に通じる半径方
向の複数の通路１９とから成つており、軸１の前
記孔１８が回転カツプリングを介して圧力源に接
続可能である、特許請求の範囲第２項から第５項
までのいずれか１項記載の装置。 ７ 固相媒体と液相媒体とにガス状の反応媒体が
微分配しつつ供給可能である、特許請求の範囲第
２項から第６項までのいずれか１項記載の装置。 ８ ガス状の反応媒体が環状室１１へ導入され、
かつ流過孔１０を介して圧力室９内へ導入され
る、特許請求の範囲第７項記載の装置。 ９ ふるいドラム２には、内側のふるい円筒体６
の半径方向内部で供給導管を介して、固相又は液
相の反応媒体あるいは、反応ガスを含有した反応
媒体が供給される、特許請求の範囲第３項から第
８項までのいずれか１項記載の装置。 １０ 流過する高密度相の媒体と、浮遊状態に保
たれる高密度相の媒体との反応を促進するため
に、 (イ) 半径方向で見て内側のふるい円筒体６に対し
て半径方向外寄りの反応室８が、浮遊状態に保
たれる相を受容するために使用され、 (ロ) 前記反応室８が両端面においてドラム底３と
環状のリムリング５とによつて制限されてお
り、 (ハ) 前記リムリング５が、前記内側のふるい円筒
体６の半径方向高さレベルに、前記反応室８を
流出用環状室１２と連通させる半径方向内寄り
の流出孔１４を有し、 (ニ) 前記反応室８に半径方向で外方へ向つて接続
する圧力室９が両端面においては前記ドラム底
３と前記リムリング５とによつて、かつ又、半
径方向で外方に向つてはドラム周壁４によつて
制限されており、 (ホ) 前記ドラム底３が、該ドラム底に軸方向で接
続する環状室１１と前記圧力室９とを連通させ
る流過孔１０を有し、 (ヘ) 前記環状室１１が前記ふるいドラム２の軸１
の範囲へ半径方向に延びており、該軸範囲か
ら、排出管として使用可能な導管２０が、高密
度相を導出するために分岐しており、 (ト) 前記反応室８に高密度相を供給するために、
前記ふるいドラム２の内室へ突入する導入管２
３が設けられており、 (チ) 前記反応室８に低密度相を供給するために、
前記ふるいドラム２の内室へ突入する装入中心
管１６が設けられており、該装入中心管が、前
記ドラム底３に対して平行間隔をおいて固定さ
れた案内円板１７の中心に形成された開口１
７′に装嵌されており、前記案内円板１７が前
記ドラム底３と相俟つて反応室８内に環状の流
出開口を形成し、かつ、 (リ) 前記反応室８から流出用環状室１２内へ半径
方向内寄りの流出口１４を介して流れる低密度
相を搬出するために放出縁２２′が設けられて
いる、特許請求の範囲第２項記載の装置。 １１ 反応室８が、ドラム底３内に配設された流
過孔１０の半径方向内寄りに外側のふるい円筒体
７を有し、該ふるい円筒体が、前記反応室８と圧
力室９とを実質的に互に仕切つている、特許請求
の範囲第１０項記載の装置。 １２ 反応液もしくは高密度相を環状室１１から
導出するための導管２０′が掻出し管として構成
されており、該掻出し管の半径方向移動調節可能
に構成したことによつて、半径方向外向きの流れ
で反応室８を通流するために必要な圧力勾配が任
意に又は間欠的に調整可能である、特許請求の範
囲第１１項記載の装置。 １３ 環状室１１が導管が１つの閉じた系を成
し、しかも前記導管が、軸１内に穿設された１つ
の孔１８と、前記環状室１１から通じている半径
方向の複数の通路１９とから成り、かつ遠心分離
室が、過圧で負荷される１つの閉じた系を成して
いる、特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １４ 軸１の孔１８が外側のふるい円筒体７を向
流洗浄するために、回転カツプリングを介して圧
力源に接続可能に構成されている、特許請求の範
囲第１３項記載の装置。 １５ 両媒体にはガス状の反応媒体が微分配しつ
つ供給可能である、特許請求の範囲第１０項から
第１４項までのいずれか１項記載の装置。 １６ ガス状の反応媒体が装入管２３へ導入可能
である、特許請求の範囲第１５項記載の装置。 １７ ガス状の反応媒体が、高密度相の流れに対
して半径方向内向きの向流で反応室８を負荷する
ために、ドラム周壁４の全周に分配されたガスイ
ンゼクシヨンノズルを介して供給される、特許請
求の範囲第１５項記載の装置。 １８ ふるいドラム２に設けられた環状のリムリ
ング５が半径方向外寄りの流出孔１３並びに半径
方向内寄りの流出孔１４を有し、しかも導管２０
を流入管として使用し、装入中心管１６、第２の
排出管２２及び、ドラム底３に対して間隔をおい
て配置された案内円板１７を前記ふるいドラム２
において稼動させる場合には前記半径方向内寄り
の流出孔１４が閉塞されかつ前記半径方向外寄り
の流出孔１３が開かれており、また導管２０を排
出管として使用し、装入管２３、装入中心管１
６、前記案内円板１７及び第２の排出管２２をふ
るいドラム２において稼動させる場合には前記半
径方向内寄りの流出孔１４が開かれかつ前記半径
方向外寄りの流出孔１３が閉塞されている、特許
請求の範囲第３項から第１７項までのいずれか１
項記載の装置。 １９ 浮遊状態に保たれる固相の極微粒子が流過
液相によつて連行されるのを抑留するために濾材
が配置されている、特許請求の範囲第２項から第
１８項までのいずれか１項記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833346861 DE3346861A1 (de) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | Vorrichtung zum beschleunigen der stoffumsetzung zwischen zwei in einem fliessbett reagierenden medien |
| DE3346861.3 | 1983-12-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60156543A JPS60156543A (ja) | 1985-08-16 |
| JPH0432694B2 true JPH0432694B2 (ja) | 1992-06-01 |
Family
ID=6217983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59271104A Granted JPS60156543A (ja) | 1983-12-23 | 1984-12-24 | 固相媒体と液相媒体との反応を促進する装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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