JPH06501879A - 懸濁液中の固体成分の分離方法及び該方法を実施するための装置 - 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】 懸濁液中の固体成分の分離方法及び 該方法を実施するための装置 本発明は、懸濁液中に含まれる各種寸法の固体成分の分離方法及び該方法を実施 するためのろ過装置に関する。本発明による方法及び装置は、又、かかる懸濁液 の洗浄に使用することも出来る。

今日まで、９濁液中に含まれる固体成分を分離するために一般に使用される技術 は、回転型フィルタを使用するものであり、ここで、ろ過すべき溶液が導入され 、該フィルタを回転させ、粒子に作用する遠心力により、フィルタ孔径よりも小 さい寸法の粒子が回転するフィルタを透過する。フィルタを透過した粒子は、次 に、上記回転型フィルタを囲繞する静止型ハウジング内に回収される。このよう に、英国特許第２．１７８．３３２号には、所定の量の砂をろ過することを許容 する回転型ろ過ノリンダが開示されている。この特許は、洗浄流体を回転するシ リンダ表面に噴霧することを許容し且つ上記フィルタを多数回使用した後、該フ ィルタを掃除することを許容する装置を提供するものである。実際上、これら装 置は、ろ過表面が非常に早期に詰まるため、欠点がある。

１９７０年代、クロスフロー型ろ過の着想が登場した。この原理は、懸濁液をフ ィルタに対し平行に導入するものである。この技術は、ろ過表面の内側部分と該 表面の外側部分との間の圧力差に依存して、ろ退団付近の偏向層の厚さを最小に することにより、ろ過度合（ｆｉｌｔｅｒａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ）を増大させる ことを許容するものである。しかし、この技術は、ろ透面が詰るという同様の問 題点のため、時間の経過と共にろ過流量が低下するという欠点がある。

二の問題へを解決するため、ろ透面を駆動して回転させ、浩まりという問題を解 消し、又、かかるろ過装置のろ過流量、及びフィルタの回転の結果としての遠心 力を増大させ、実際上、ろ透面の孔寸法よりも大きい寸法の粒子が堆積するのを 防止することが示唆された。かかる装置は、静止型装！に比して、ろ過流量を６ 倍、増加させることが可能であった。

しかし、かかる装置は、例えば、寸法の異なる複数の粒子群を含む懸濁液の場合 に望ましいように、寸法の異なる粒子を選択的に分離して、その種類の粒子を隔 離することは出来ない。今日まで、かかる操作は、ろ透面を交換することを必要 とし、このことは、複雑であり、経済的観点からみて欠点があることが多い。

−例として、かかる装置は、仏国特許第１．２０７．４４１号に開示されている 。この特許によれば、該ろ過装置は、その内部にろ過すべき流体が導入される静 止型の緊！なハウジングと、内側の回転型ろ透面とを備えており、ろ過装置の全 体は、連続的に且つ間欠的に回転され、又ろ透面を増大させるべくひだ付き、波 形又は押形加工によるろ過媒体を備えている。

このように、本発明の一つの目的は、遠心力によって除去するろ過装置であって 、ろ透面を交換せずに、除去閾値を調節することの出来るろ過装置を提供するこ とである。

本発明の別の目的は、詰まり無しのろ過装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、所定の粒子分布曲線を示すに％ｉｌｌ液に対して、そ の分布曲線の何れかに属する特定の範囲の寸法の粒子を隔離することを可能にす ることである。

本発明の更に別の目的は、写真エマルジョンのような懸濁液を洗浄し得るように した装置を提供することである。

本発明の更に別の目的は、写真エマルジョンのような懸濁液中にて粒子をその形 状に従って分離することを許容する装置を提供することである。

本発明の別の目的は、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

９４５液中に含まれる寸法の異なる固体成分の分離装！であって、ろ過液を排出 することを許容する出口をその一端に有し、その内部の圧力がＰｌである中空の 回転ろ過シリンダと、 上記回転フィルタを囲繞する静止型円筒状ハウジングであって、所望の分離程度 に達するまで、讐濁すべき懸濁液が上記回転型シリンダのろ退壁の外側部分上で 循環することを許容するのに十分な空隙をその愛がその回転型シリンダと共に形 成し得るように配置され、上記空隙内の圧力がＰｅ＞Ｐｉであり、二つのオリフ ィスを備え、その第一のオリフィスがろ過すべき懸濁液を導入することを許容し 、その第二のオリフィスが上記策−のオリフィスによって循環される前に、非ろ 過分を排出することを許容する静止型円筒状ハウジングと、上記回転型ろ過シリ ンダを駆動して回転させることを許容する手段と、を備える分離装置にして、上 記シリンダの孔の有効面積が実質的に変更されるように、上記回転型ろ過／リン ダの駆動速度を調節することを許容する手段を更に備えることを特徴とする分離 装置を提供することにより、本発明の目的が達成される。

又、ろ過シリンダを備える装！てあって、上記シリンダの内部圧力がＰｉてあり 、上記ろ過ノリンダを囲繞する静止型円筒状へウノングが、該円筒状ハウジング の檗が上記ろ過ノリンダと共に、その内部の圧力がＰｅ＞Ｐ　ｉである循環空隙 を形成するようにした装置により、懸濁液中に含まれる寸法の異なる固体成分を 分離する方法において、 ■）上記中空ろ過／リンダを駆動して連続的に回転させる段階と、２）所望の分 離程度に達するまで、懸濁液をろ過ノリンダの壁の外側部分上で循環させる段階 と、を備え、上記静止型ハウジングが、二つのオリフィスを備え、その第一のオ リフィスがろ過すべき９濁液を導入することを許容し、第二のオリフィスが上記 第一のオリフィスによって循環される前に非ろ過分を排出することを許容するよ うにし、 ３）更に、適当なオリフィスによりろ過シリンダの内側領域からろ過液を排出す る段階と、を備える方法にして、 上記シリンダの孔の有効面積が、上記ろ過ノリンダの回転速度を変化させること により調節されることを特徴とする方法が提供される。

本発明によると、又、中空ろ過シリンダを有する装置を備え、ろ過ノリンダの内 部圧力がＰｌであり、更に中空シリンダを囲繞し且つ上記円筒状ハウ／レグの壁 が上記ろ過ノリンダと共に、その内部の圧力がＰｅ＞Ｐｉである循環空隙を形成 する静止型円筒状ハウジングを備える装置によって、粒子寸法がＳｍ乃至Ｓｇａ ）回転するフィルタがＳｉ以下の寸法の粒子のみを透過させるように、／リンダ の回転速度を調節する段階と、 ｂ）所望の分離程度に達するまで、懸濁液をろ過シリンダの璧の外側部分上で循 環させる段階と、を備え、上記静止型ハウジングが、二つのオリフィスを備え・ その第一のオリフィスがろ過すべき懸濁液を導入することを許容し、その第二の オリフィスが上記第一のオリフィスによって循環される前に、非ろ過分を排出す ることを許容するようにし、 Ｃ）更に、適当なオリフィスにより、ろ過液をろ過ノリンダの内側領域から排出 する段階と、 ｄ）フィルタがＳｉ以下の寸法の粒子のみを透過させ、得られるろ過液がＳｉ乃 至Ｓ」の範囲の寸法の粒子のみを含むように、シリンダの回転速度を調節するこ とにより、非ろ過体積に対して、上記方法の段階ａ）乃至Ｃ）を反復する段階と 、を備えることを特徴とする方法が提供される。

別の選択例によれば、内部圧力がＰｉである中空ろ過シリンダと、上記中空シリ ンダを囲繞する静止型円筒状ハウジングであって、内部圧力がＰｅ＞Ｐｉである 循環空隙を該円筒状ハウジングの壁が上記ろ過シリンダと共に形成するように配 置された静止型円筒状ハウジングと、を備える装置により、所定の粒子分布曲ａ ）回転するフィルタがＳｉ以下の寸法の粒子のみを透過させるように、シリンダ の回転速度を調節する段階と、 ｂ）所望の分離程度に達するまで、懸濁液をろ過シリンダ壁の外側部分上で循環 させる段階と、を備え、上記静止型ハウジングが、二つのオリフィスを備え、そ の第一のオリフィスがろ過すべき懸濁液を導入するのを許容し、その第二のオリ フィスが上記第一のオリフィスによって循環される前に非ろ過分を排出するのを 許容するようにし、 Ｃ）更に、適当なオリフィスによってろ過シリンダの内側領域からろ液を排出し 且つ回収する段階と、 ｄ）フィルタがＳｉ以下の寸法の粒子のみを透過させるように、シリンダの回転 速度を調節することにより、回収されたろ液に対して上記方法の段階ａ）乃至Ｃ ）を反復し、得られる非ろ過体積がＳｉ乃至Ｓｊの範囲の寸法の粒子のみを含む ようにすることを特徴とする方法が提供される。

以下に、添付図面を参照して、詳細な開示内容を記載する。添付図面において、 第１図は、本発明によるろ過装置の図、第２図は、写真エマルジョンに適用した ときの本発明による分離方法の段階を示す線図、 第３図Ａ乃至第３図Ｃは、本発明による別の分離方法の段階を示す線図である。

先ず、第１図を参照すると、本発明による回転フィルタの一実施例が概略図で示 しである。該フィルタは、主として、中空の回転ろ過シリンダ（１）を備えてお り、該フリンゾ（１）の壁は多孔質材料で形成される。一実施例によると、この ろ過壁は、焼結ステンレス鋼のような焼結材料で形成される。ろ通函を形成する 孔の寸法は、ろ過すべき懸濁液の成分を形成する粒子の寸法に従って選択する。

孔寸法は、ろ過表面の詰まりを回避すべく、９濁液中に存在する最大の粒子寸法 よりも少なくともより大きいことが望ましい。回転フィルタは、その一端に、ろ 過液の排出を許容する出口（２）を備えている。第１図に示した実施例によれば 、ろ過液の出口寸法は、回転シリンダの径よりも小さい。別の実施例によれば、 該出口の径は、フリンゾの径に少なくとも等しく、ろ過液を集めるための適当な 手段が設けられる。又、本発明による装置は、上記回転／リンダ（１）を囲繞す る静止型円筒状ハウジング（３）を備えている。上記静止型ハウジングは、所望 の分離程度に達するまで、ろ過すべき懸濁液が上記回転シリンダのろ退壁の外側 部分上で循環するのを許容する空隙（４）をその壁が回転シリンダと共に形成す るように配！される。この空隙（４）の幅は、１ｍｍ乃至５０ｍｍの範囲である ことが望ましく、特に、５ｍｍ程度であることがより望ましい。この静止型ノｈ ウンングは、二つのオリフィスを備え、その第一のオリフィス（５）がろ過すべ き懸濁液を導入することを許容し、その第二のオリフィス（６）が上記第一のオ リフィス（５）によって循環される前に非ろ過分を排出することを許容するよう にする。

回転フリンゾは、可変速度モータ（７）により回転される。以下により詳細に説 明するように、回転シリンダの駆動速度を変化させることにより、上記フリンゾ の孔の「有効面積」を実質的に変更し、これにより、ろ通函を変更することなく 、フィルタの除去閾値を調節することが可能となる。実際上、同一のろ通函が、 駆動される速度に従って、異なる「除去閾値」、速度変化を生じ、以下により詳 細に説明するように、実際の孔表面を変化させる。回転シリンダ（１）内の圧力 Ｐ１は、回転フリンジと静止型ハウジングとの間に存在する圧力Ｐｅよりも低い 。

実際上、フィルタの分離力は、フィルタの除去閾値（製造業者が指定し、フィル タが除去する最小寸法の粒子に対応する）、フィルタの回転速度、及び圧力差Ｐ ｅ−Ｐｉという基本的に三つのパラメータに依存する。実際上、遠心力は、フィ ルタの半径及び速度の二乗に応じて変化するため、速度ではなく、加速度として 説明した方がより正確である。本出願に開示された実施例において、フィルタの 半径は２５ｍｍである。

このように、除去閾値が小さければ小さい程、圧力差Ｐｅ−Ｐｉはより大きくし なければならない。同様に、速度が高速であればある程、圧力差はより大きい値 でなければならない。−例として、回転フィルタが大気圧下であるならば、除去 閾値が８μｍで回転速度が０乃至１０．０００　ｒ　ｐ　ｍの範囲の場合、圧力 差は、１０３Ｐａ乃至ＬＯ’Ｐａの範囲で変化させることが出来る。以下の例に おいて、圧力差は約４、ｌＱ’Ｐａである。

かかる形態のとき、回転速度が十分に高速であるならば、円筒状の薄板の形態の 層流ではなく、僅かに異なる性質の層流となり、円環状の渦を特徴とする、テー ラ−の渦（Ｔａｙｌｏｒ　ｖｏｒｔｉｃｅｓ）として公知の規則的な順序で反対 方向に回転する。回転シリンダの速度が所定の限界値以下であると仮定した場合 、テーラ−の渦は、上記回転シリンダの軸方向長さの全体に亙ってシリンダ／静 止型ハウジングを回転させることによって形成される空隙内にその個々の層状の 性質を保つ。

更に、かかるテーラ−の渦は、層伏せん断作用の組み合わせによって、層流流体 の境界層がろ通函の内に形成されるため、テーラ−の渦を全く生じさせないとい う特徴がある。この流れを特徴付けるためにレイノルズ数と同様の大きさのない 数が定義されており、これは、一般に、テーラ−の数と呼ばれている。ｒｌ及び ｒ２が回転シリンダ及び静止型ハウシングそれぞれの半径であり、Ωが上記シリ ンダの角速度とした場合、テーラ−の数は、次式でめられる。

Ω　ｒｈｏ、ｒｌ　（ｒ２−ｒｌ）　−２（ｒ２−ｒｌ）ここで、ｒｈｏは密度 であり、μは粘度である。

＠流の従来の定義によれば、所定の区間（−役に４０乃至４０００）範囲にある テーラ−の数の場合、テーラ−流は、層流と考えることが出来るっ使用時、９濁 液は、回転ノリンダ／静止型ノ１ウノングの空隙（４）内に尿持され、ろ通函（ １）に沿って且つ該面に対して平行に循環するっ二つの相対的な回転動作は、回 転するろ通函に起因する主たるせん断作用、テーラ−の渦、及び装置内の懸濁液 の軸方向流れという三つの流れを形成し、これら流れは懸濁液に作用する。

次に、問題点の水力学的側面について考えてみる。

第１図に開示された型式の装置を使用し、ここで、回転／リンダの半径径（１） はｒｌ、及びその角速度はωである。二つの体積要素Ｖ＋（密ｒｌ　ｄ　＋、及 び表面Ｓ１を有する液体の体積要素、その質量は、）ｆ＋＝ｖｌｄ＋）　、Ｖ、 （密度ｄ１、表面Ｓ、を有する固体の体積要素、その質量はＭ、＝ｖ、ｄ、）っ Ｖ　１　＝Ｖ　＋　’、Ｓ　１　＝Ｓ　、’、ｄ　ｔ　＞　ｄ　＋と仮定すると 、〜１．＞Ｍ、である。

回転フィルタ内の圧力は、Ｐｉである。

回転フィルタ／静止型ハウノン７間の空隙内の圧力は、Ｐｅであり、Ｐｅ＞Ｐｌ である。

液体及び固体体積要素は、遠心力及び圧力という、反対方間への力を受ける。

圧力は、 Ｆ、＝　（Ｐｅ−Ｐｉ）ｓ、＝　（Ｐｅ−Ｐｉ）ｓ、である。

この力は、粒子をろ通函に詰まらせる傾向がある。

遠心力は、 これら力は、粒子及び／又は液体をろ通函から除去する。

ｙｒ　、　＞　Ｍ　＋であるから、Ｆ、＞Ｆｌとなる。

次に、三つの場合を検討しなければならない。

篤−の場合、Ｆ、＞Ｆ、＞Ｆ。

ろ通函の孔径が粒子寸法よりも大きい場合である。この場合、液体及び固体要素 は、ろ通函を透過する。

ろ通函の孔ｌが粒子寸法よりも小さい場合、フィルタは、従来のフィルタとして 機能し、このため、急速に詰まる。

この場合は、分離が全く生じないため、大きな！義はないっ第二の場合、Ｆ、＞ Ｆ、＞Ｆ。

こうした状況時、粒子及び液体は共に、フィルタを透過しないため、！義がない 。

第三の場合、Ｆ、＞Ｆ、＞Ｆｌ この場合、液体しかフィルタを透過すること力咄来ないため、粒子は、遠心力に よりろ通函から除去される。

かかる方法は、懸濁中の粒子を洗浄しようとするときに採用可能である。

かかる装置の興味のある適用例は、懸濁液中の粒子を分離する場合である。液体 は、密度が等しいが、寸法が異なる粒子を含むと仮定する（その理由は、寸法が 等しいが、密度が異なる粒子の場合と同じである）５次に、粒子寸法がＳｍ乃至 Ｓｇの範囲の所定の粒子分布曲線を示す懸濁液について検討するっＳｉ乃至Ｓｊ の範囲の寸法であり、Ｓｍ≦Ｓ　ｉ＜Ｓｊ＜Ｓｇであるこの９濁液中の全ての粒 子を隔離しなければならないものと仮定する。

この結果を得るためには、二つの方法が可能である。

第一の方法によれば、回転フィルタは、次のように調節する。

Ｆ、、＞Ｆ、＞Ｆ、、＞Ｆ、、＞Ｆ、ＩＩ＞Ｆ。

実際には、Ｆ、＝Ｆ、、士ε（εは、無視可能）。

懸濁液は、所望の分離程度に達するまで、円筒状壁の外側部分の上を循環させる 。こうした状態下、寸法がＳｊ以下の粒子のみがフィルタを透過する。

次に、シ１ルダ速度を次のように調節した後に、ろ過液を回収し、循環させる。

Ｆ、、＞Ｆ、、＞Ｆ、＞Ｆ、、＞Ｆ。

実際には、Ｆ、、＝Ｆｐ−ε（εは、辛視可能）。

寸法がＳ１以下の粒子のみがフィルタを透過し、得られる非ろ過分は、寸法がＳ ｉ乃至Ｓ」の範囲の粒子のみを含む。

第二の方法によれば、回転フィルタの速度は、次のように調節する。

Ｆ、、＞Ｆ、□＞Ｆ、、＞Ｆ、＞Ｆ、、＞Ｆ。

実際には、Ｆ、、＝Ｆ、＋ε（εは、無視可能）。

墾濁液は、所望の分離捏度に達するまで、回転フィルタ壁の外側部分上を循環さ せる。寸法が８１以下の粒子のみがフィルタを透過する。非ろ過分は、寸法が８ １以上の粒子のみを含む。ろ過液は排出し、回転フィルタの回転速度を次のよう に２１Ｂすることにより、非ろ過分を循環させる。

Ｆ、、＞Ｆ、＞Ｆ、、＞Ｆ、。

実際には、Ｆ、＝Ｆ、、＋ε（εは、無視可能）。

寸法がＳＪ以下の粒子のみがフィルタを透過する。ろ過液は、寸法が８１乃至Ｓ ｊの範囲の粒子のみを含む。

ろ過面の製造には、各種の材料を使用することが出来る。−例として、該材料は 、焼結ステンレス鋼、ポリプロピレンのようなプラス千ツク、セラミック又は金 属クロスとすることが出来る。

特別な実施例によれば、本発明の装置は、固体成分をその幾何学的形状に従って 分離するために使用される。このため、フィルタは、分離しようとする粒子の形 状に従って孔の形状を選択して形成される。−例として、シリンダの表面上に配 置されたスロフトから成る「孔」を有するシリンダを製造することが可能である 。

形状が異なる粒子のこの分離は、粒子の質量が等しいときにも可能であるっこの 理由を説明するためには、粒子の質量が異なる場合には質量に比して笠視し得る ファクタを言置しなければならない。実際上、形状の異なる媒体、例えば、ゼラ チン状媒体は、異なる挙動を示す。実際上、旋回する媒体中において、所定の形 状を有する粒子（例えば、立方形の粒子）の水力学的体積は、形状の異なる粒子 （例えば、顆粒状粒子）の水力学的体積、即ち、所定の体積中で動かしたときに 粒子によって動かされる液体の体積に相当する水力学的体積とは異なる。粒子が その内部に存在する媒体中の抵抗力に対応するこの水力学的ファクタに関係する 力は、遠心力と同一方向に作用する。これら水力学的体積の相違が、質量は同様 であるが、形状が異なる粒子の分離が可能であることの理由であるっ孔の寸法は 、臨界的なファクタではない。本発明によれば、除去閾値が２０μｍ以内で行っ たとき、満足し得る試験結果が得られ、適当な方法で回転速度を調節することに より、適当な回転速度のとき寸法が０１μｍ以下の粒子を除去することが出来る 。フィルタの孔の最大寸法について、この寸法は、所望の圧力蓄積を実現しなけ ればならないことによって制限を受ける。更に、より大きい寸法の孔の場合、面 の粗さの問題が生ずる。ろ過面の詰まりという問題が完全に回避されるから、フ ィルタの最小孔の寸法がろ過すべき最大の粒子よりも大きいものであることが有 利である。

例１ ６種類の均質に分散させたエマルジョンを含むエマルジョンをろ過装置中に導入 する。電気分解粒度分析法（ＥＧＡ）（エマルジョン中に存在する粒子を減少さ せるのに必要とされる電流を測定する方法）によって、最初のエマルジョンから 得られた曲線は、粒子寸法の分布曲線であり、これは、第２図Ａに示しである。

この曲線は、０．３０μｍ、０．３８μｍ、０．４８μｍ、０．６９μｍ、０． ９１μｍ、１．１５μｍという６つの異なる粒子寸法に対応する６つの最大値（ ８０を標準）を示す。混合体中の各寸法の粒子の数は、略等しいが、対数目盛り のため、より小さい体積の粒子の最大値が一定でない結果、このことは、線図に は明確には現れない。

最大値が０．３０μｍのエマルジョンを分離するために、フィルタの回転速度は ２３３Ｑｒｐｍに調節する。ろ過液のＥＧＡの結果は、第２図Ｂに図示しである 。次に、フＩルタの回転速度を２０９５　ｒ　ｐ　ｍに減速し、最大値０，３８ μｍのエマルジョンを除去し得るようにする。ＥＧＡの結果を第２図Ｃに図示し たろ過液は、０．３０μｍ乃至０．３８μｍの粒子の混合体を含む。同様に、フ ィルタの回転速度を１８５０ｒｐｍに減速し、最大値０．４８μｍのエマルジョ ンを分離し得るようにする。ＥＧＡの結果を第２図りに図示したろ過液は、０． ３０μｍ、０３８μｍ、０４８μｍの粒子の混合体を含む。次に、最大値０６９ μｍのエマルジョンを分離するため、フィルタの回転速度を１２７０　ｒ　ｐ　 ｍに減速する。ＥＧＡの結果を第２図Ｅ図示したろ過液は、０３０μｍ、０３８ μｍ、０．４８μｍ、０．６９μｍの粒子の混合体を含む。最後に、最大値０９ １μｍのエマルジョンを分離するため、フィルタの回転速度を８５０　ｒ　ｐ　 ｍに減速する。Ｅ　Ｇ　Ａの結果を第２図Ｆに図示したろ過液は、０３０μｍ、 ０３８μｍ、０４８μｍ、０６９μｍ及び０９１μｍの粒子の混合体を含む。

フィルタの回転速度を更に減速させると、再度、６つの異なるエマルジョンの最 初の混合体が得られる。

一旦 薄板状粒子及び立方形の粒子を含むエマルジョンを本発明による装置中（＝導入 する。

最初のエマルジョンの粒子寸法の分布は、第３図、八に図示しである。ＥＧ、八 １は、２つの最大値を示す。その一方は、０３０μｍにおける立方形の粒子に関 し、その他方は１．１５μｍの薄板状粒子に関する。フィルタは、２２６０　ｒ 　ｐ　ｍの速度で回転するように駆動するっ第３図Ｂには、立方形の粒子のみを 含むろ過液のＥＧ、への結果が示しである。Ｅ　Ｇ　Ａの結果を第３図Ｃに図示 した未ろ過製品は、実質的（二、薄板状粒子を含む。第一の例と比較して、０． ３０μｍ及び１１５μｍ１こお：する最大壇は、座標軸と正確には、一致しない ことに注意すべきである。これ（ま、この軸力（体積を示すものであり、０３０ μｍ及び１．１５μｍの値は、同等の寸法（二対するものであるからである。１ ．１５４ｍの同等の径を有する薄板状結晶は、同一の径の球よりも体積が小さい っこの差は、結晶の厚さに依存する。

国際調査報告

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．懸濁液中に含まれる寸法の異なる固体成分の分離装置であって、多孔質材料 から成る壁を有し、その一端にろ過液の排出を許容する出口を有し、該回転シリ ンダ内の圧力がＰｉである中空の回転ろ過シリンダと、前記シリンダを囲繞する 静止型円筒状ハウジングであって、所望の分離程度に達するまで、ろ過すべき懸 濁液を前記回転シリンダのろ過壁の外側部分上で渦状に循環させるのを許容する のに十分な空隙をその壁が回転シリンダと共的形成するように配置され、前記空 隙内の圧力がＰｅ＞Ｐｉである前記静止型円筒状ハウジングであって、前記静止 型ハウジングが、二つのオリフィスを備え、その第一のオリフィスがろ過すべき 懸濁液の導入を許容し、第二のオリフィスが、前記第一のオリフィスによって回 収される前に、非ろ過分を排出することを許容するようにした前記静止ハウジン グと、 更に、前記回転型ろ過シリンダの回転を許容する手段とを備える分離装置にして 、 前記シリンダの孔の有効面積を実質的に変更し得るように、前記回転ろ過シリン ダの駆動速度を調節するのを許容する手段を更に備えることを特徴とする分離装 置。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の分離装置にして、ろ過回転シリンダの除去閾値が 、懸濁液中の最大の固体成分の寸法よりも大きいことを特徴とする分離装置。
3. ３．請求の範囲第１項に記載の分離装置にして、前記回転シリンダの壁が焼結金 属から成ることを特徴とする分離装置。
4. ４．請求の範囲第３項に記載の分離装置にして、前記回転シリンダの壁が焼結ス テンレス鋼から成ることを特徴とする分離装置。
5. ５．請求の範囲第１項に記載の分離装置にして、前記回転シリンダの壁がセラミ ックから成ることを特徴とする分離装置。
6. ６．請求の範囲第１項に記載の分離装置にして、前記回転シリンダの壁がプラス チックから成ることを特徴とする分離装置。
7. ７．請求の範囲第１項乃至第６項の何れかに記載の分離装置にして、前記ろ過シ リンダの回転速度が０乃至１００００ｒｐｍの範囲で変化することを特徴とする 分離装置。
8. ８．請求の範囲第１項乃至第７項の何れかに記載の分離装置にして、ろ過シリン ダのろ過壁と円筒状ハウジングの内壁との間の前記空隙の幅が１ｍｍ乃至５０ｍ ｍの範囲で変化することを特徴とする分離装置。
9. ９．請求の範囲第１項乃至第８項の何れかに記載の分離装置にして、Ｐｅ−Ｐｉ が１０３乃至１０６Ｐａの範囲で変化することを特徴とする分離装置。
10. １０．多孔質材料から成る壁を有し、該回転シリンダ内の圧力がＰｉである中空 のろ過シリンダと、 前記シリンダを囲繞する静止型円筒状ハウジングであって、該円筒状ハウジング の壁が前記ろ過シリンダと共に渦を循環させる空隙を形成するように配置され、 前記空隙内の圧力がＰｅ＞Ｐｉである前記静止型円筒状ハウジングと、を備える 分離装置により、懸濁液中に含まれる寸法の異なる固体成分を分離する方法であ って、 １）前記中空ろ過シリンダを駆動して連続的に回転させる段階と、２）所望の分 離程度に達するまで、ろ過シリンダ壁の外側部分上で懸濁液を循環させる段階と 、を備え、前記静止型ハウジングが、二つのオリフィスを備え、その第一のオリ フィスがろ過すべき懸濁液の導入を許容し、第二のオリフィスが、前記第一のオ リフィスによって回収される前に、非ろ過分を排出することを許容するようにし 、 ３）更に、適当なオリフィスによりろ過液をろ過シリンダの内側領域から排出す る段階を備える方法にして、 前記シリンダの孔の有効面積が、前記ろ過シリンダの回転速度を変更することに より調節されるようにしたことを特徴とする分離方法。
11. １１．粒子寸法がＳｍ乃至Ｓｇの範囲にあり、所定の粒子分布曲線を有する懸濁 液を、所定の装置により、所定の間隔の粒子寸法（Ｓｉ：Ｓｊ）を隔離する（た だしＳｍ≦Ｓｉ≦Ｓｊ≦Ｓｇ）懸濁液の分離方法であって、該所定の装置は、そ の壁が多孔質材料から成る中空ろ過シリンダであってかつ該ろ過シリンダの内部 圧力がＰｉである前記中空ろ過シリンダと、該中空シリンダを囲繞する静止型円 筒状ハウジングであって、該円筒状ハウジングの壁が、上記ろ過シリンダと共に 、その内部の圧力がＰｅ＞Ｐｉである渦の循環空隙を形成する前記静止型円筒状 ハウジングとを備える分離方法において、ａ）回転するフィルタかＳｊ以下の寸 法の粒子のみを透過させるように、シリンダの回転速度を調節する段階と、 ｂ）所望の分離程度に達するまで、懸濁液をろ過シリンダの壁の外側部分上で循 環させる段階と、を備え、上記静止型ハウジングが、二つのオリフィスを備え、 その第一のオリフィスがろ過すべき懸濁液を導入することを許容し、その第二の オリフィスが上記第一のオリフィスによって循環される前に、非ろ過分を排出す ることを許容するようにし、 ｃ）更に、適当なオリフィスにより、ろ過液をろ過シリンダの内側領域から排出 する段階と、 ｄ）フィルタがＳｉ以下の寸法の粒子のみを透過させ、得られる非ろ過液がＳｉ 乃至Ｓｊの範囲の寸法の粒子のみを含むように、シリンダの回転速度を調節する ことにより、回収されたろ過液に対して、上記方法の段階ａ）乃至ｃ）を反復す る段階と、を備えることを特徴とする分離方法。
12. １２．粒子寸法がＳｍ乃至Ｓｇの範囲にあり、所定の粒子分布曲線を有する懸濁 液を、所定の装置により、所定の間隔の粒子寸法（Ｓｉ：Ｓｊ）を隔離する（た だしＳｍ≦Ｓｉ≦Ｓｊ≦Ｓｇ）懸濁液の分離方法であって、該所定の装置は、そ の壁が多孔質材料から成る中空ろ過シリンダであってかつ該ろ過シリンダの内部 圧力がＰｉである前記中空ろ過シリンダと、該中空シリンダを囲繞する静止型円 筒状ハウジングであって、該円筒状ハウジングの壁が、上記ろ過シリンダと共に 、その内部の圧力がＰｅ＞Ｐｉである渦の循環空隙を形成する前記静止型円筒状 ハウジングとを備える分離方法において、ａ）回転するフィルタがＳｉ以下の寸 法の粒子のみを透過させるように、シリンダの回転速度を調節する段階と、 ｂ）所望の分離程度に達するまで、懸濁液をろ過シリンダの壁の外側部分上で循 環させる段階と、を備え、上記静止型ハウジングが、二つのオリフィスを備え、 その第一のオリフィスがろ過すべき懸濁液を導入することを許容し、その第二の オリフィスが上記第一のオリフィスによって循環される前に、非ろ過分を排出す ることを許容するようにし、 ｃ）更に、適当なオリフィスにより、ろ過液をろ過シリンダの内側領域から排出 する段階と、 ｄ）フィルタがＳｊ以下の寸法の粒子のみを透過させ、得られるろ過液がＳｉ乃 至Ｓｊの範囲の寸法の粒子のみを含むように、シリンダの回転速度を調節するこ とにより、非ろ過分に対して、上記方法の段階ａ）乃至ｃ）を反復する段階と、 を備えることを特徴とする分離方法。