JPH04501379A - 固液混合物の圧力濾過器の操作方法と装置 - 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】 固液混合物の圧力濾過器の操作方法と装置本発明は、固液混合物の圧力濾過器の 繰作方法に関する。

この圧力濾過器は、濾過要素と、この濾過要素を覆う液体不浸透性の可撓性の薄 膜と、液体圧力媒体の貯留部とを備え、固液混合物を濾過要素と薄膜との間の空 間に導くことができるとともに、液体圧力媒体が固液混合物から離れた薄膜の一 側に作用して、液体圧力媒体により薄膜上に生じる圧力によって濾過要素を通し て液体を押し出しかつ除水された固体を濾過要素によって保持することができる ０本発明はさらに、上記方法を実施するための装置に関する。

この種の圧力濾過器の作動時に、加圧時間すなわち薄膜が圧力媒体の作用を受け ている時間は、処理される固液混合物の除水作用に依存するのが普通である。い かなる場合にも、充分な乾燥を確実に得ることが必要である。最悪の状態のもと でもこのような充分な乾燥を達成するために、加圧時間は、安全のため少な（と も所望の乾燥度が得られるように設定される。しかしながらこのような設定は、 比較的長く続くように算定された加圧時間の終わる前に乾燥度が既に所望度に達 してしまった場合、使用されないサイクル時間の浪費を生じる。したがって、圧 力濾過器をその能力に対して最適に作動させることは、処理される固液混合物の 所与の除水作用に従って選択される順応性のある加圧時間をもってしてのみ可能 である。理論上は、濾過液をその流出に応じて測定装置によって連続的に測定し 、濾過液が無くなるかごく僅かの濾過液が流れるのみとなったときに加圧作用を 停止させることは可能である。また、濾過液を独立式の集積部内で測定し、濾過 液が所定量に達したときに加圧作用を停止させることもできる。しかしながら、 濾過液がまだ固形成分を充満させているために、測定装置は連続的作動の間に汚 れ始め、誤った測定値を生じることがある。さらに、濾過液は、従来の測定装置 では容易に測定できないような攻撃的な液体であることが多い。そしてさらに、 独立式の濾過液集積漕を１回毎に周期的に空にすることは面倒な作業でもある。

本発明の目的は、上記の欠点を排除するとともに、それぞれに効果的な除水度を 簡単かつ信韻性をもって測定する方法を開示することにある。

この目的は、本発明によって達成される。すなわち本発明においては、所望の除 水度を得るために、単位時間当たりに供給される圧力媒体の量は測定量として連 続的に測定され、圧力媒体の供給は測定量が所定値に達したときに停止される。

好適な実施態様に関する以下の説明は、添付の図面とともに本発明をさらに詳細 に開示する。

図１は、圧力濾過器を閉鎖状態で示す図である。

図２は、図１の圧力濾過器を開放状態で示す図である。

各図に示した圧力濾過器は、円形断面を有するボイラー形状の外装部１を備える 。外装部１は、その一端面（図１及び図２では右側）において閉ざされ、他端面 において開いている。この開放端面において、外装部１は２つの部分２．３から なる周縁フランジを備え、これら２つの部分２．３の間に、可撓性かつ弾性膨張 可能な材料からなる液体不浸透性の管状薄膜５の一縁部領域４が堅くクランプさ れる。外装部１から上方に、吸引及び加圧用連結片６が延設され、この連結片６ 内に複数のライン（以下で述べる）が注ぎ込んでいる。また外装部１は、支持構 造７によってブツシュ８に着脱自在に連結される。ブツシュ８は、外装部１の軸 線に平行な静止ロッド９上で摺動自在である。

ロッド９を支持する静止機械フレーム１０には、外装部１の開放端面を密閉する ために、蓋１１が固定式又は回転可能に取り付けられる。管１２は、外装部１に 面する蓋１１の内側から剛性をもって突出する。管１２はその自由端に、外装部 １の開放端面のフランジと同様に２つの部分１３．１４からなる端面フランジを 支持する。管状薄膜５の他の縁部がこれらの部分１３．１４の間に堅くクランプ される。

例えば濾布に覆われた網筒状の管状濾過要素１６は、蓋１１の内側とフランジ部 分１３との間に延びる。この濾過要素１６は、蓋１１の内側とフランジ部分１３ とのそれぞれに密に接触する。

濾過器が閉鎖状態にあるとき（図１）、管状薄膜５は外装部１の内側面と濾過要 素１６の外側面との間に同軸状に延びる。濾過器が開放状態にあるとき（図２） 、すなわち外装部１と蓋１１とがロッド９上でのブツシュ８の変位によってそれ ぞれに共通の軸線方向へ分離されるとき、薄膜５は図１の配置に対して裏返しに され、薄膜５の内面が今度は外面になる。

実際の濾過作業の間、圧力濾過器は図１に示したように閉鎖される。このとき外 装部１は、差込み閉じ具１７によって蓋１１に堅く連結される。差込み閉じ具１ ７は管１２の内側に配置され、外装部１の閉鎖端面から内方へ突出するアーム１ ８に一部支持される。

連結片６から第１ライン２１が延び、第１ライン２１は逆止弁２２を介して、電 動機２３に駆動される高圧ポンプ２４の加圧側へ連結される。ポンプ２４の吸引 側は、ライン２１の延長部を介して、例えば水又は油である液体圧力媒体２６を 収容した貯留部２５の下面に連結される。ライン２１はポンプ２４の後方で、バ イパスライン２７を介して貯留部２５に連結される。ライン２７は圧力逃がし弁 ２８を備え、圧力逃がし弁２８は、ライン２１内したがって外装部１と薄膜５と の間の空間内の圧力が所定値を越えたときに開く。

もうひとつのライン３１を介して（図示しない方法で）、圧力媒体２６は外装部 １と薄膜５との間の空間から貯留部２５内へ戻ることができる。さらにもうひと つのライン３２を介して、外装部１と薄膜５との間の空間内に負圧を生成するこ とができ、これにより薄膜５は外装部１の内面側に変位する。

上記の圧力濾過器は以下のように操作される。連結片６内に注ぐライン３２へ負 圧を付与することにより、薄膜５はほぼ図１に示した位置に置かれる。蓋１１に 設けた供給管１９を介して、濾過すべき固液混合物（懸濁液）は薄膜５と濾過要 素１６との間の空間内へ満たされる。この充填作業の終了後、貯留溝２５からの 圧力媒体２６は、ポンプ２４によって、薄膜５の固液混合物から離れた側すなわ ち外装部１と薄膜５との間の空間へ注入され、これによりこの空間内に過圧が生 じる。これによって薄膜５は濾過要素１６に対して押圧され、混合物に含まれる 液体を可能な限り完全に濾過要素１６を通して押し出す。混合物の固体成分は濾 塊として濾過要素１６上に残り、他方、濾過要素１６を通して押し出された濾過 液は、同様に蓋１１に設けられた流出管２０を介して流出する。

この濾過工程の終了後、すなわち所定の除水環が濾塊に得られた後、圧力媒体は ライン３１を介して再び貯留漕２５内へ汲み出される。濾過器が開放状態にある とき（図２）、濾塊は濾過要素１６から除去することができる。

濾過工程の後、圧力濾過器は清掃可能である。このため閉鎖状態の圧力濾過器に おいて、ライン３２を介して生成される負圧によって薄膜５を濾過要素１６から 再度引き上げ、外装部１の内面に堅く押しつける。濾過要素１６を逆洗する洗浄 液は、流出管２０を介して導入される。この洗浄液はその後、（ライン２１又は ライン３２を介して）負圧を受けた薄膜５を濾過要素１６に対して押しつけるこ とにより再び押し出される。

圧力濾過器の蓋１１を機械フレーム１０に回転式に装着する場合は、濾塊の一様 な形成を確保するために、圧力濾過器全体を濾過工程の間に矢印Ａ方向（図１） へ往復旋回させることができる。圧力濾過器が開放状態にある間に濾塊を除去す るためには、外装部１を静止させたままに蓋１１を矢印Ｂ方向（図２）へ往復旋 回させ、これにより濾塊の除去を容易にすることができる。

圧力濾過器を閉鎖状ｍ！（図１）から開放状Ｊ１！（図２）へ変換するために、 差込み閉じ具１７を解除した後、圧縮空気をライン３２によって外装部１と薄膜 ５との間の空間に導くこともできる。さらに、圧力濾過器が開放状ｌ１ｌ（図２ ）から閉鎖状態（図１）へ変換する間に、ライン３２を介して負圧又は真空を作 用させて薄膜５の反転を促進させることも得策である。圧力濾過器を閉鎖させる 間に、完全な負圧ではなく薄膜５の反転をもっばら促進させる低圧力のみをまず 最初に作用させることが有効である。閉鎖作業の最終段階で外装部１が蓋１１に 形成された放射状シールを包囲するときにのみ、完全な負圧を生成させる。

濾過要素１６上に集積した濾塊の除水環は、本発明によれば、単位時間当たりに 外装部１と薄膜５との間の空間へ供給される圧力媒体２６の量によって決まる。

また、圧力媒体の供給は、単位時間当たりに供給される圧力媒体２６の量が所定 の少量値に達したときに止められる。したがって、濾過液が無くなったか微量の 濾過液がまだ流出しているかを探知することはできないものの、圧力媒体の流入 速度が測定され、外装部１と薄膜５との間の空間への圧力媒体２６の流入が無く なったかほんの微量であるときに、濾過工程は終了したとみなされる。

流量計形式の測定器３５がライン２１に配置され、単位時間当たりに供給される 圧力媒体２６の量、すなわち圧力媒体２６の流速が測定される。所定の小さな流 速に達したとき、測定器３５は周知の方法で、ある所望の除水環又は乾燥度に到 達したことを示す信号又はパルスを出力し、そしてその後上記の濾過工程サイク ルが継続される。流量計形式の測定器３５の代わりに、貯留溝２５に測定器３６ を設置して貯留漕２５内における圧力媒体２６の水面の下降速度を測定すること もできる。この速度が所定の小さい値に達したとき、濾過工程の継続のために信 号又はパルスが同様にして出力される。

水面の変化速度が上記の要素３６によって測定される場合、圧力媒体が供給され る外装部１と薄膜５との間の空間から延出する全ラインに対して、体積の相殺の ために貯留溝２５へ帰還することが好ましい。これは図１に例として、圧力濾過 器と貯留溝２５との間の通気ライン３７の形式で示される。

通気ライン３７はライン２１よりも実質的に小さな断面を有し、その中に流れる 圧力媒体に対して減圧効果を持たせる。

同様の効果は、ライン３７に設けられる絞りによって達成される。

さらに、まず最初に、単位時間当たりに供給される圧力媒体の量を、圧力媒体２ ６が作用する薄膜５の一側すなわち外装部１と薄膜５との間の空間に所定の過圧 が行き渡る後のみに、測定器３５及び／又は３６により測定することが有利であ るとわかっている。

本発明を、反転可能な薄膜５を備えた圧力濾過器の実施態様に関して上述した。

しかしながら本発明は、異なる種類、すなわち圧力媒体が作用する空間が設けら れ、充填された圧力媒体によって薄膜が濾過要素方向へ往復移動され、これによ り薄膜と濾過要素との間の空間に満たされた懸濁液を押し出すような圧力濾過器 に対しても、同様にして容易に適用することができる。ここでは、両面に薄膜を 結合したいくつかの平坦な濾過要素を互いに並列かつ交互に配設して備えるいわ ゆる薄膜ブロックが本質的な争点である。

国際調査報告 国際調査報告 ＥＰ　８９０１１９０ Ｓ＾　３１６６６

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．濾過要素と、該濾過要素を覆う液体不浸透性の可撓性薄膜と、液体圧力媒体 の貯留部とを備え、前記濾過要素と前記薄膜との間の空間に固液混合物を導くこ とができるとともに、前記液体圧力媒体が固液混合物から離れた前記薄膜の一側 に作用して、前記液体圧力媒体により前記薄膜上に生じる圧力によって前記濾過 要素を通して液体を押し出しかつ除水された固体を前記濾過要素によって保持す ることができる、固液混合物の圧力濾過器の操作方法において、所望の除水度を 得るために、単位時間当たりに供給される前記圧力媒体の量を測定量として連続 的に測定するとともに、前記圧力媒体の供給を前記測定量が所定値に達したとき に止めることを特徴とする方法。
2. ２．単位時間当たりに供給される前記圧力媒体の量の測定は、前記圧力媒体が作 用する前記薄膜の一側に所定の圧力が行き渡るまでは開始されないことを特徴と する請求項１記載の方法。
3. ３．単位時間当たりに供給される前記圧力媒体の量を測定するために、前記貯留 部内での前記圧力媒体の水面の時間に関する下降を測定することを特徴とする請 求項１記載の方法。
4. ４．前記薄膜に供給される前記圧力媒体の損失量が前記貯留部に戻されることを 特徴とする請求項３記載の方法。
5. ５．固液混合物の濾過要素（１６）と、該濾過要素を覆う液体不浸透性の可撓性 薄膜（５）と、液体圧力媒体（２６）の貯留部（２５）とを備え、前記濾過要素 と前記薄膜との間の空間に固液混合物を導くことができるとともに、前記液体圧 力媒体が固液混合物から離れた前記薄膜の一側に作用する、請求項１記載の方法 を実施するための装置であって、前記貯留部（２５）から前記薄膜（５）へ流れ る前記圧力媒体の流速を測定する測定器（３５，３６）を備えたことを特徴とす る装置。
6. ６．前記測定器（３６）は前記貯留部（２５）内での前記圧力媒体（２６）の水 面の時間に関する下降を測定することを特徴とする請求項５記載の装置。
7. ７．前記圧力濾過器を前記貯留部（２５）に連結する通気ライン（３７）を備え 、該通気ラインを介して前記圧力媒体（２６）の残留又は損失量が前記貯留部へ 戻ることを特徴とする請求項６記載の装置。