JPH07213813A - 真空濾過装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 濾布を間欠的に走行させて、濾布上に供給さ
れたスラリーを真空濾過する真空濾過装置において、濾
布が走行中も静止中も連続的に供給し、スラリーを濾布
上に均一な厚みで供給し、濾過速度を大きくするととも
に含水率のばらつきを少なくすること。 【構成】 供給ボックス4Bは、濾布１が静止中は１ｍ／
min で濾布の走行方向と反対方向に移動し、濾布１が５
ｍ／min で走行中は４ｍ／min で濾布を追いかけるよう
に、制御装置4Gによって制御される。供給ボックス4Bの
濾布１に対する相対速度は、往復とも１ｍ／min で一定
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業状の利用分野】本発明は、化学工業、鉱工業、食
品工場などにおいて、スラリー状の被処理物を濾過・脱
水する真空濾過装置に関するものであり、特には、スラ
リーが供給された濾布を間欠的に走行させて、真空濾過
するように構成された装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】濾布を間欠的に走行させて、濾布上のス
ラリーを濾過する方式としては、特公平５−６９５６４
号公報に開示された濾過方法と装置がある。この技術
は、間欠的に一方向に走行する濾布上にスラリー等の被
処理物を供給して真空吸引によりケーキを形成して脱水
・濾過を行う水平式真空濾過方法であって、図６に示し
たように、駆動装置によって間欠的に走行する濾布の上
方に、スラリーの供給手段の供給口101 を設け、この供
給口101 を前記濾布102 の長さ方向に移動自在に設ける
という構成を備えた濾過装置である。

【０００３】これによって、スラリーの複数の層を形成
し、ケーキの厚みを均一化するようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特公平５−６
９５６４号公報の技術では、濾布が静止中に所定の供給
方法でスラリーを供給するが、濾布が走行中にも供給を
止めずに垂れ流すために、濾布の走行中と静止中とにお
いて、濾布に対する供給口の移動速度が変化するので、
ケーキの厚みの均一化は不十分であった。

【０００５】また、濾布上のスラリーの上に再度スラリ
ーを供給するために、濾過速度を大きくできなかった。

【０００６】そこで、本発明は、濾布を間欠的に走行さ
せて、濾布上に供給されたスラリーを真空濾過するよう
に構成された真空濾過装置において、濾布が走行中も静
止中も連続的に供給し、スラリーを濾布上に均一な厚み
で供給し、濾過速度を大きくするとともに含水率のばら
つきの少ない真空濾過装置を提供することを目的として
なされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる真空濾過
装置においては、固定的に配設された真空ボックスの上
部に、駆動装置によって間欠的に走行する無端濾布を設
けるとともに、前記無端濾布の上方に、被処理物を供給
するための供給手段を設けた真空濾過装置において、前
記供給手段の供給口を前記無端濾布の走行方向に往復移
動させる移動手段と、無端濾布が走行中には、無端濾布
の走行速度より遅い速度で供給口を走行方向に移動さ
せ、無端濾布が静止中には、前記移動方向とは逆方向に
供給口を移動させる移動制御手段とを備えるという手段
を講じた。

【０００８】

【作用】本発明においては、移動手段によって、供給手
段の供給口を前記無端濾布の走行方向に往復移動させる
ように構成するとともに、移動制御手段によって、無端
濾布が走行中には、無端濾布の走行速度より遅い速度で
供給口を走行方向に移動させ、無端濾布が静止中には、
前記移動方向とは逆方向に供給口を移動させるように構
成したので、無端濾布が走行中のときの供給範囲と、静
止中のときの供給範囲とで、無端濾布の一回当りの走行
距離に対応する範囲に被処理物が供給される。

【０００９】なお、無端濾布の走行中における供給口の
濾布に対する相対移動速度と、無端濾布の静止中におけ
る供給口の移動速度とを等しくすると、供給された被処
理物は無端濾布上に均一に供給される。

【００１０】上述したように、無端濾布上に均一に供給
するための速度の条件を、以下において、詳細に検討す
る。図５において、無端濾布の一回当りの静止時間Ｔ、
無端濾布の一回当りの走行時間ｔ、無端濾布が静止中の
供給口の移動速度ｘ、無端濾布が走行中の供給口の移動
速度ｙ、無端濾布の一回当りの走行距離Ｌ、とすると、
無端濾布の走行速度はＬ／ｔと表せる。

【００１１】ここで、供給口は、無端濾布が静止してい
る間は、移動速度ｘで濾布の走行方向と逆方向に移動
し、無端濾布が走行している間は、移動速度ｙで濾布の
走行方向と同方向に移動する。但し、ｙ＜Ｌ／ｔ。ここ
で、濾布が走行中において、濾布と供給口との相対的な
移動速度は、Ｌ／ｔ−ｙであるので、これが、濾布が静
止中の供給口の移動速度ｘと等しくなるためには、 ｘ＝Ｌ／ｔ−ｙ が成り立つ必要がある。

【００１２】また、濾布が静止中に供給する範囲は、ｘ
・Ｔであり、濾布が走行中に供給する範囲は、（Ｌ／ｔ
−ｙ）・ｔであり、両者の合計が、濾布の一回当りの走
行距離Ｌと等しくならなければならないので、 ｘ・Ｔ＋（Ｌ／ｔ−ｙ）・ｔ＝Ｌ が成り立つ必要がある。

【００１３】∴ｘ・Ｔ＝ｙ・ｔ ・・・・ となる。即ち、上記式の関係が成り立つように、移動
速度と時間を設定すれば、相対速度が一定となるのであ
る。以下に、具体的な数値例を示してみる。例えば、無
端濾布の一回当りの走行時間ｔ＝0.1 min 、無端濾布が
静止中の供給口の移動速度ｘ＝１ｍ／min 、無端濾布が
走行中の供給口の移動速度ｙ＝４ｍ／min 、無端濾布の
一回当りの走行距離Ｌ＝0.5 ｍとすると、上記式よ
り、Ｔ＝0.4 min となる。

【００１４】即ち、濾布が静止している間に、供給口が
１ｍ／min の速度で、0.4 min 動いた後に、濾布の走行
に伴って、反対方向に４ｍ／min の速度で、0.1 min 動
けば良いことになる。

【００１５】このようにして、供給口の移動速度を制御
することによって、一回当りの走行距離に対応する範囲
において、供給口の相対的な移動速度を一定にすること
ができるので、被処理物の均一な供給が可能となるので
ある。

【００１６】

【実施例】以下に本発明にかかる真空濾過装置の一つの
実施例を、図１，図２，図３，図４、図５に基づいて説
明する。図中、符号１は濾布であり、この濾布１は、駆
動ドラム２と、複数個（第１図においては５個）の従動
ロール3A,3B,3C,3D,3Eとに巻き掛けられた無端状のもの
であり、前記駆動ドラム２によって間欠的に走行するよ
うに駆動される。

【００１７】前記濾布１の水平部分1Aの上方には、供給
部４とケーキ洗浄部５と加圧脱水部６が形成され、下方
には、真空ボックス7A,7B,7C,7D,7Eからなる真空脱水部
が形成されている。これらの真空ボックスの幅は、間欠
的に走行する前記濾布１の一回当りの走行距離Ｌと同じ
に構成されている。なお、前記一回当りの走行距離Ｌ
は、当該濾布１の幅より短く設定されている。即ち、図
４に示したように、前記各真空ボックス7A,7B,7C,7D,7E
は、濾布１の幅方向に長い長方形状に形成されている。

【００１８】前記駆動ドラム２の近傍には、濾布１上の
ケーキを掻き落とすためのスクレーパ８が設けられてい
る。さらに、前記駆動ドラム２と従動ロール３Ａとの間
には、濾布１を洗浄するための濾布洗浄装置９が、前記
濾布１に近接して設けられている。この濾布洗浄装置９
においては、洗浄水タンクからの洗浄水が電磁弁9Aとフ
レキシブルホース9Bを介して洗浄ノズル9Cに供給されて
いる。また、前記濾布洗浄装置９は、濾布１が静止中
に、シリンダー9Dによって濾布１の走行方向に沿って往
復動しながら、濾布１の一回当りの走行距離Ｌの幅の部
分を洗浄するよう構成されている。

【００１９】前記従動ロール3Bには、前記濾布１の張力
を調整するための張力緊張装置10が設けられている。

【００２０】次に、供給部４の詳細な構成を説明する。
前記供給部４は、濾布１の走行方向に配設されたレール
4Aに沿って、濾布１の走行方向に往復移動可能な供給ボ
ックス4Bと、この供給ボックス4Bを往復駆動するシリン
ダ装置4Cと、このシリンダ装置4Cの作動方向と作動速度
とを制御する制御装置4Gとを備えている。前記駆動ドラ
ム２の回転・静止に係る信号が制御装置4Gに入力されて
いる。

【００２１】なお、レール4Aとシリンダ装置4Cとで移動
手段を構成し、制御装置4Gで移動制御手段を構成してい
る。この制御装置4Gにおいては、濾布１の、一回当りの
走行時間をｔ、静止時間をＴとし、一回当りの走行距離
をＬ、無端濾布が静止中の供給口の移動速度をｘ、無端
濾布が走行中の供給口の移動速度をｙとしたときに、 ｘ・Ｔ＝ｙ・ｔ という関係が成り立つように、移動速度と時間を設定し
て、相対速度が一定となるように制御する。

【００２２】そこで、濾布の一回当りの走行時間ｔ＝0.
1 min 、濾布が静止中の供給口の移動速度ｘ＝１ｍ／mi
n 、濾布が走行中の供給口の移動速度ｙ＝４ｍ／min 、
濾布の一回当りの走行距離Ｌ＝0.5 ｍとすると、Ｔ＝0.
4 min となる。即ち、制御装置4Gにおいては、濾布が静
止している間には、供給口が１ｍ／min の速度で0.4 mi
n 動き、その後に、濾布が走行するのに伴って、反対方
向に４ｍ／min の速度で0.1 min 動くように設定されて
いるのである。なお、このとき、濾布の走行速度は５ｍ
（＝0.5 ／0.1 ）となる。

【００２３】前記供給ボックス4Bは、フレキシブルホー
ス4Dを介して原液スラリーの供給管に接続されるととも
に、供給された原液スラリーが濾布１の幅方向に均一に
広がるように攪拌する攪拌機構4Eと、幅方向に均一に広
げられたスラリーを濾布１上に落とすシュート4Fとを備
えている。

【００２４】前記真空ボックス7A,7B,7C,7D,7Eは、それ
ぞれ三方弁71A,71B,71C,71D,71E を介して真空タンクに
接続されている。吸引された空気と濾液は前記真空タン
クにおいて気液分離される。前記真空タンクの空気は排
気ブロアによって吸引され、濾液は排液ポンプによって
排出される。これによって、真空タンク内は常時減圧さ
れた状態で保たれている。

【００２５】前記三方弁71A,71B,71C,71D,71E はそれぞ
れ異なるタイミングで個別に操作可能であるとともに、
各真空ボックスを異なる真空度に減圧できるように構成
されている。

【００２６】前記ケーキ洗浄部５は、濾布１上のケーキ
を洗浄するための洗浄ノズルを備えており、濾布１を透
過した水を集めた集水ピット11の水をケーキ上に散布す
ることによって、ケーキの有効成分を洗い出して、前記
真空タンクに回収するとともに、脱水効率を向上させ
る。

【００２７】前記加圧脱水部６は、濾布１が静止してい
る状態で、ケーキを加圧脱水するものであり、濾布１の
上方には、空気圧もしくは油圧による駆動機構6Aと該駆
動機構6Aによって昇降駆動されるプレス部材6Bと、ゴム
ベルト6Cとが配設され、下方には、補強されたパンチン
グメタルと真空ボックス7Eとが配設されている。

【００２８】以上の構成の真空濾過装置の概略の動作
は、図４に示したように、濾布１の静止中の所定時間、
例えば0.4 分間は、供給ボックスは移動速度１ｍ／min
の速さで移動しながらスラリーを供給し、真空脱水と加
圧脱水と濾布の洗浄が行われる。なお、静止中の供給範
囲は、0.4 ｍ（＝0.4 ×１）の範囲である。そして、濾
布１の走行中の0.1 分間は、供給ボックスは移動速度４
ｍ／min で移動することによって、走行速度５ｍ／min
で走行する濾布に対して相対速度１ｍ／min （＝５−
４）の速さで移動しながらスラリーを供給し続ける。な
お、走行中の供給範囲は0.1 ｍ（＝0.1 ×１）の範囲で
ある。このときには、真空は解除され、加圧脱水部のプ
レスは上昇し、濾布の洗浄も休止し、脱水されたケーキ
は濾布１から掻き落とされるのである。

【００２９】更に、この真空濾過装置の動作を詳細に説
明する。先ず、供給部４に供給された原液スラリーは、
攪拌機構4Eによってシュート4Fの幅に分散するよう拡げ
られ、シュート4Fに沿って濾布１上に供給される。濾布
１上のスラリーの水分は、真空脱水が作用するまでにも
重力脱水作用によって幾分脱水される。

【００３０】そして、所定の静止時間Ｔの後、濾布１を
所定の走行距離Ｌだけ走行させる。濾布１の走行中は、
各三方弁71A,71B,71C,71D,71E を開放側に切り換えて、
各真空ボックスの真空を解除し、所定距離Ｌ走行して静
止した後に、直ちに供給部４の三方弁71A 以外の各三方
弁71B,71C,71D,71E を吸引側に切り換えて、各真空ボッ
クスを減圧し始める。

【００３１】供給部４の三方弁71A は、他の三方弁より
若干遅らせて、弱い真空度で減圧開始する。

【００３２】真空ボックス7Bの位置に移動してきたケー
キ層は、前記真空ボックス7Aより高い真空度の真空ボッ
クス7Bによって、更に真空脱水される。そして、再び、
所定の静止時間Ｔが経過した後に、濾布１は所定の走行
距離Ｌだけ走行する。次に、ケーキ洗浄部５に移動して
きたケーキ層は、洗浄水によって有効成分等が洗い出さ
れ、下方の真空ボックス7C内に落下し、真空タンクへ吸
引される。

【００３３】更に、所定の静止時間Ｔの経過後に、濾布
１が走行すると、洗浄後のケーキ層は、更に高い真空度
の真空ボックス7Dによって充分に真空脱水される。この
ようにして、充分に真空脱水された状態のケーキは、加
圧脱水部６へ移動する。

【００３４】加圧脱水部６においては、真空脱水部にて
脱水できなかった水分を、更に脱水し、ケーキの含水率
を更に低下させる。この加圧脱水部６における濾液は、
真空ボックス7E内に落下し、濾布１上のケーキの周囲の
部分から吸引された空気とともに、真空タンクへ吸引さ
れる。

【００３５】このようにして、真空脱水と加圧脱水によ
って、充分低い含水率となったケーキは、駆動ドラム２
の部分において、スクレーパ８によって濾布１から掻き
落とされ、コンベア（図示せず。）等によって移送され
る。

【００３６】前記濾布洗浄装置９は、濾布１が静止して
いる間の所定時間Ｔ、シリンダー9Dによって濾布１の走
行方向に沿って往復動しながら洗浄するので、充分な洗
浄効果が得られ、濾布１の目詰まり時間を延ばすことが
でき、真空濾過装置の稼働率が向上するとともに、メン
テンナンスの手間が軽減される。

【００３７】このようにして、供給部４においては、供
給ボックスによってケーキが供給される。並行して、ケ
ーキ洗浄部５においては、供給されたケーキ内の有効成
分も充分に洗い出されて回収される。更に、並行して、
真空脱水部の各真空ボックスにおいては、ケーキの水分
は充分に脱水される。

【００３８】更に、並行して、加圧脱水部６において
は、加圧脱水によって更に低い含水率となって、スクレ
ーパ８にて掻き落とされるのである。

【００３９】このように、上記実施例の真空濾過装置に
よれば、濾布１が静止中も走行中にも同じ相対速度で供
給ボックス4Bを移動させながらスラリーを供給すること
によって、連続して供給されるスラリーを、常に濾布１
上の新しい部分に連続して均一に供給できるのである。
よって、濾過速度を大きくでき、単位時間当りの処理能
力を増やすことができるという効果が得られる。

【００４０】また、スラリーを均一な厚みに供給するこ
とにより、含水率のばらつきが少なくできるという効果
も得られる。濃度が30wt％の炭酸カルシウムのスラリー
を処理した場合に、従来の装置であれば、240 kg・DS／
m・h の濾過速度であったが、この実施例によれば、32
0 kg・DS／ m・h の濾過速度で処理できた。

【００４１】また、ケーキの含水率に関しては、41.2±
2.5 ％のばらつきが発生していたが、この実施例によれ
ば、39.0±1.1 ％のばらつきに収まった。

【００４２】また、ケーキ洗浄部５においては、濾布１
上のケーキが均一化されているので、散布された洗浄水
は、ケーキ中に容易に浸透して、ケーキを一様に洗浄
し、有効成分を充分に洗い出して回収できるのである。
また、単一の真空タンクを用いて、各真空ボックスを、
それぞれ所定のタイミングと所定の真空度で減圧するの
で、真空ボックス毎の真空タンクや吸引ブロアが不要で
あり、装置の大きさを小さくするとともに、コストを低
減できる。

【００４３】また、濾布洗浄装置９は、濾布１が静止中
に、濾布１の走行方向に往復動しながら洗浄するので、
充分な洗浄時間が得られるという効果が得られる。ま
た、供給ボックス4Bの駆動源としては、空気圧や油圧に
よるシリンダ装置4Cでも、正転／逆転するモータを備え
たラックとピニオンによる駆動機構でも、往復駆動する
ことができればよいのである。

【００４４】

【発明の効果】本発明にかかる真空濾過装置によれば、
供給手段の供給口を無端濾布の走行方向に往復移動させ
るときに、無端濾布が走行中には、無端濾布の走行速度
より遅い速度で供給口を走行方向に移動させ、無端濾布
が静止中には、前記移動方向とは逆方向に供給口を移動
させるように構成したので、無端濾布上に一回で均一な
厚みをスラリーを供給することにより濾過速度を大きく
できるという効果が得られる。

【００４５】また、スラリーを均一な厚みに供給するこ
とにより、含水率のばらつきの少ないケーキを得ること
ができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる真空濾過装置の一実施例の全体
構成図である。

【図２】同真空濾過装置の要部の側面図である。

【図３】同真空濾過装置の要部の斜視図である。

【図４】同真空濾過装置の動作を説明するタイミングチ
ャート図である。

【図５】本発明の作用を説明する図である。

【図６】従来例の作用を説明する図である。

【符号の説明】

１ 濾布（無端濾布） ２ 駆動ドラム（駆動装置） 4A レール（移動手段） 4B 供給ボックス（供給手段の供給口） 4C シリンダ装置（移動手段） 4G 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 和則 埼玉県飯能市岩沢239−３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定的に配設された真空ボックスの上部
   に、駆動装置によって間欠的に走行する無端濾布を設け
   るとともに、前記無端濾布の上方に、被処理物を供給す
   るための供給手段を設けた真空濾過装置において、 前記供給手段の供給口を前記無端濾布の走行方向に往復
   移動させる移動手段と、 無端濾布が走行中には、無端濾布の走行速度より遅い速
   度で供給口を走行方向に移動させ、無端濾布が静止中に
   は、前記移動方向とは逆方向に供給口を移動させる移動
   制御手段とを備えたことを特徴とする真空濾過装置。