JPH0772055A - スラリーサンプリング方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 間欠・連続を問わずにリアルタイムにスラリ
ーから自動的に固体サンプルを抽出する。 【構成】 密閉ボックス２内に於いて、プーリー４、５
間に懸架されて連続的に移動する無端ベルト３の上部表
面に、供給配管１からスラリーサンプルを導入する。ベ
ルト３の上部裏面には真空装置９により負圧に誘導され
た負圧パン７を設け、パン７により該サンプルの液体分
を吸収する。脱液されたスラリーサンプルは無端ベルト
３の移動につれて密閉ボックス２の下部１０に落下し、
そのサンプルをエジェクター１８で乾燥気体と混合し、
外部から加熱された配管２０に向けて放出する。サンプ
ルは、配管２０内を流動する過程に於いて乾燥され、さ
らにサイクロン２１を介して乾燥固体として抽出され
る。このように、固体サンプルの抽出を自動的に、かつ
頻繁又は連続して行えると共に、流体が大気に触れるこ
とがないため、人体や環境に悪影響を及ぼすこともな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、化学プラントや装置に
於いて、スラリーを自動的にサンプリングし、スラリー
中の固体だけを分離し乾燥して、固体の分析等に供する
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体と液体との懸濁液であるスラリーは
多種にわたって存在するものであり、例えば、排煙脱硫
プロセスにおける亜硫酸ガス等を吸収するために用いら
れる水と炭酸カルシウムによって、水と石膏とからなる
スラリーが生成される。このスラリーから固体をサンプ
リングすることで、一方では脱硫能力を知ることがで
き、他方では固体生成物としての石膏の純度を知ること
ができる。

【０００３】ここで、排煙脱硫プロセスに代表されるよ
うに大規模なプラントが操業されている場合には、スラ
リーを固体と液体とに分離するまでの時間は概して長く
なるため、リアルタイムな成分分析を行おうとすると、
以下に記す手順を踏まざるを得なかった。

【０００４】現状のスラリーの固体サンプル抽出では、
脱硫直後のスラリーが存在するサンプルポイントまで人
が行って、弁を開けてサンプルの端切りをした後に、サ
ンプル容器に定量のサンプルを採り、分析室等サンプル
を処理する場所までサンプルを持ってきて、サンプルを
濾過し、さらに湿り固体を乾燥して乾燥固体を得ること
ができ、廃液は回収して所定の処理を行い、排ガスも所
定の処理をしているので、スラリーのサンプリングのた
めに大変な労力が必要であった。また、人為的なミスが
生じる虞があることを想定した場合、人体や環境に悪影
響を及ぼす危険性も常に考慮しなけばならなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
問題点に鑑み、本発明の主な目的は、人手を要せず自動
で、しかも間欠・連続を問わずにリアルタイムにスラリ
ーから乾燥固体を得ることができるスラリーサンプリン
グ方法およびその装置を提供することにある。また、サ
ンプリングに際して、スラリー中の流体を大気に触れず
に回収し、大気中に蒸発させず、環境に何等影響を与え
ないことをもその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、スラリーを固体と液体とに分離するプロセ
スに於いて、スラリーから自動的に固体サンプルを抽出
するための方法であって、分離前のスラリーから小量の
サンプルを採取する過程と、採取された前記スラリーサ
ンプルを固体と液体とに分離する過程とを有し、前記過
程を連続的又は上記プロセスのバッチサイクルよりも実
質的に頻繁に、かつ自動的に行うことを特徴とするスラ
リーサンプリング方法、及びスラリーから自動的に固体
サンプルを抽出するための装置であって、駆動手段によ
り連続的に移動する無端フィルタと、前記フィルタの一
部の裏面側に対向するように設けられ、かつ負圧源に接
続された負圧パンと、前記負圧パンから液体分を排出す
るための手段と、前記フィルタ表面上にスラリーサンプ
ルを導入するための手段と、前記フィルタ表面上にて脱
液されたスラリーサンプルを所定位置へ搬送すると共
に、搬送過程に於いて該湿り固体を流動乾燥するための
搬送装置と、前記乾燥されたスラリーサンプルを補集す
るための手段とを有することを特徴とするスラリーサン
プリング装置を提供することにより達成される。更に、
前記無端フィルタが、複数の小孔を有する無端ベルト又
は複数の小孔を有するドラムからなるものであなれば良
い。

【０００７】

【作用】このようにすれば、分離前のスラリーから連続
的又は頻繁に、かつ自動的に小量の固体サンプルを抽出
できることから、スラリーをサンプリングするにあたっ
ては、これまでのような人手によるにサンプリングを行
う必要がなく、分離プロセスのバッチサイクルに依存す
ることなくタイムリーな固体サンプルを自動的に抽出で
きる。また、全ての操作を流体が大気に触れないで、ス
ラリーから乾燥した固体を得ることができるので、有害
なものや危険なものでも、人や環境に影響を与えずに作
業をする分野にも利用できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の好適実施例を添付の図面につ
いて詳しく説明する。図１は、本発明が適用された排煙
脱硫プラントに於いて生成される、水と石膏からなるス
ラリーのサンプリングシステム全体構成および流れを示
す概略模式図である。

【０００９】一端にて排煙脱硫後のスラリーが収納され
た容器或いはスラリーが流れている配管に接続された供
給配管１は、下方に向けて内側に絞られた密閉ボックス
２の上部より貫通している。供給配管１の他端下側位置
には、無端ベルト３が、図示されない密封ボックス２外
に取付けられたモータの回転軸に支持されたプーリー４
と、プーリー４と平行線上に設けられた図示されない軸
に回転自在に支持されたプーリー５、さらに図示されな
いスプリングにより図の下方に向けて付勢された軸に回
転自在に支持されたテンションローラー６間に懸架さ
れ、図の矢印Ａの方向に長楕円軌道を描くように回転駆
動される。この無端ベルト３は、テフロンをラミネート
したナイロン織布ベルトであり、ベルトには直径５０〜
６０μｍ程度の小孔が多数存在する。

【００１０】無端ベルト３の上部内側位置には、このベ
ルト上部裏面に向けて開口され、その開口端面が当該裏
面に密に摺接する負圧パン７が設けられており、パン７
のドレーンに接続された配管８を介して真空装置９が接
続されている。供給配管１を通して無端ベルト３の上部
表面に導入されたスラリーは、図の右方向へ移動するわ
けであるが、この間にスラリー中の液体分は無端ベルト
３の多数の孔を通して負圧パン７へ吸い取られ、配管８
を通り密封ボックス２の側面から真空装置９へ吸入され
る。よって、スラリー中の固体は脱液され、湿った状態
でプーリー５よりベルトの下側に移り、図の右側の密閉
ボックス２の左側内壁に比して急勾配な右側内壁を滑り
ながらボックス下部１０へ落下する。

【００１１】無端ベルト３の下部の内側位置には、ベル
ト下部裏面に向けて開口された複数のスリットを有する
ノズル１１が設けられており、ノズルに接続された配管
１２を通して加熱した乾燥気体を無端ベルト３の下部裏
面側から吹き付けて、ベルトの孔に入っている固体やベ
ルトの表面に付着している固体を吹き落とす。それでも
ベルトの表面に付着している固体を、図示されない密閉
ボックス外に取付けたモータの回転軸に支持された回転
ブラシ１３を用いて掻き落とす。また、密閉ボックス２
の内壁側面には、下方に向けて開口された吹き出し口を
有するノズル１４および１５が設けられており、それぞ
れに接続された配管１６、１７を通して加熱した乾燥気
体を密閉ボックス内壁に吹き付けて、湿り固体がボック
ス内壁に付着するのを防止するようにされている。

【００１２】湿り固体が一箇所に集まるようにその形状
が細くされた密閉ボックス２の下部１０には、湿り固体
と加熱された乾燥気体とを混合するためのエジェクター
１８が接続されており、配管１９から供給された乾燥気
体と湿り固体とを、エジェクター１８に接続された外部
から加熱されている配管２０に向けて放出し、この配管
２０を通して所定位置まで搬送するようにされている。
配管２０を通る湿り固体は徐々に流動乾燥され、配管２
０の末端に接続されたサイクロン２１まで搬送される。
サイクロン２１により乾燥固体を捕集し、その乾燥固体
はロータリーバルブ２２を介し、さらに配管２３を通し
て得ることができる。

【００１３】真空装置９により吸入した気体と液体は配
管２４を通して気液分離槽２５に移送され、槽内に設置
された冷却コイル２６を流れる冷媒により槽内の温度を
下げることで液体の回収率を上げ、回収液は液面調整計
２７により調整弁２８で流量調節されて配管２９を通っ
て回収系へ移送される。分離した気体は配管３０を通っ
てフレアーラインに接続するか、大気に開放してもよい
ものは大気に放出する。

【００１４】サイクロン２１から排出される気体は配管
３１を通って気液分離槽３２に導入される。槽内に設置
された冷却コイル３３を流れる冷媒により槽内の温度を
下げ、液体の回収率を上げ、回収された液は液面調整計
３４により調整弁３５で流量調節されて配管３６を通っ
て回収系へ移送される。分離した気体は配管３７を通っ
てフレアーラインに接続するか、大気に放出してもよい
ものは大気に放出する。

【００１５】また、配管２０の途中で固体と配管内側と
の流動摩擦により、静電気が乾燥固体に発生し帯電する
虞があるため、配管３８から供給される加熱された乾燥
気体をイオン化する静電除去装置３９を設置して、これ
によりイオン化された乾燥気体を配管４０を通して配管
２０の途中から導入する。更にサイクロン２１本体内で
の静電気防止のために、静電除去装置を設置してサイク
ロン２１本体にも同様のイオン化した乾燥気体を導入し
てもよい。

【００１６】次に、無端ベルト３に代えてドラムを用い
た場合の実施例を図２および図３の概略模式図を用いて
説明する。図２を左側から見たものを図３に示し、また
図１の装置と同じ機能のものは同じ番号を付与し、その
詳しい説明は省略する。供給配管１の他端下側位置に
は、有底円筒をなすドラム４１が、密封ボックス２外に
軸受４２及びシール部材４３を介して取付けられた、減
速機構をその内部に有するモータ４４の回転軸に支持さ
れ、図の矢印Ｂの方向に円軌道を描くように回転駆動さ
れる。このドラム４１は、焼結金属で作成されており、
側面には直径５０〜６０μｍ程度の小孔が複数存在し、
またその内側には前記した負圧パン７に相当する負圧パ
ン４５を受容している。

【００１７】負圧パン４５はドラム４１の内側面に密に
摺接するように開口端面を有しており、下部に設けられ
たドレーンには配管８の一端が接続され、その配管８の
他端は真空装置９に接続されている。よって前記と同様
に、スラリー中の液体分はドラム４１の側面に形成され
た複数の孔を通り真空装置９に吸引されるため、ドラム
４１の表面に導入されたスラリーは移動しながら脱液さ
れ、湿り固体が密封ボックス２の下部１０に滑り落ちる
こととなる。このドラム４１を用いた場合には、前記し
た無端ベルト３に比べて、機械的強度が増大すると共
に、駆動手段も簡素化できるなどその効果は大である。

【００１８】さらに、ノズル１１、１４、１５、及び回
転ブラシ１３もまた前記と同様に設けられており、ここ
では、回転ブラシ１３の取付構造に付いて説明する。密
封ボックス２外に軸受４６及びシール部材４７を介して
取付けられた、減速機構をその内部に有するモータ４８
の回転軸に支持され、図の矢印Ｃの方向に回転駆動され
る。

【００１９】以上述べてきたように、供給配管１から導
入されたスラリーは、密閉ボックス２内に於いて無端ベ
ルト３の上部表面、或いはドラム４１の側面に於いて脱
液されて湿り固体となって密閉ボックス２の下部１０に
落下し、その湿り固体は配管２０内を流動する過程に於
いて乾燥され、さらにサイクロン２１を介して乾燥固体
として抽出することができる。したがって、供給配管１
から間欠的にスラリーを導入すれば乾燥固体も間欠的
に、連続してスラリーを導入すれば連続して乾燥固体が
得られることとなり、これらの過程に於いては、直接人
手によるスラリーの採取、濾過、乾燥といった労力を費
やす必要がなく固体サンプルの抽出を全て自動的に行う
ことができる。また、供給配管１から採取されたスラリ
ーサンプルは、各過程に於いてその状態を変化させてい
るが、それら流体の全てが大気に触れることがないた
め、人体や環境に悪影響を及ぼすこともない。

【００２０】尚、本実施例にあっては、排煙脱硫プロセ
スの過程により生成される水と石膏とからなるスラリー
に対して固体サンプルを抽出する技術を説明してきた
が、これに限定されるものではなく、例えば有機溶媒を
用いた場合の高分子化合物の生成や、その他のスラリー
であっても本発明を適用することは容易である。

【００２１】

【発明の効果】このように本発明によれば、自動的に、
間欠的にも連続してもスラリーから乾燥した固体を得る
ことができるので、サンプリングのための省力効果が大
きい。また、頻繁にあるいは連続してサンプリングがで
きるので、分析結果から例えば操業条件を最適にするな
どの措置を施すことができ、品質管理の向上がなされ
る。さらに原料の変更や品種の切り換え時など、より早
く最適操業に入れるので規格外の製品が少なくなり、歩
留まりが向上するなどその効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたスラリーサンプリングシス
テムの全体構成を示す概略模式図。

【図２】他のスラリーサンプリングシステムの構成の要
部を示す概略模式図。

【図３】図２のシステムを側面から見た概略模式図であ
る。

【符号の説明】

１ スラリー供給配管 ２ 密閉ボックス ３ 無端ベルト ４、５ プーリー ６ テンションローラー ７ 負圧パン ９ 真空装置 １１ スリット状ノズル １３ 回転ブラシ １４、１５ 噴射ノズル １８ エジェクター ２１ サイクロン ２２ ロータリーバルブ ２５、３２ 気液分離槽 ２６、３３ 冷却コイル ２７、３４ 液面調節計 ２８、３５ 調節弁 ３８ 静電除去装置 ４１ ドラム ４５ 負圧パン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スラリーを固体と液体とに分離するプロ
   セスに於いて、スラリーから自動的に固体サンプルを抽
   出するための方法であって、 分離前のスラリーから小量のサンプルを採取する過程
   と、 採取された前記スラリーサンプルを固体と液体とに分離
   する過程とを有し、 前記過程を連続的又は上記プロセスのバッチサイクルよ
   りも実質的に頻繁に、かつ自動的に行うことを特徴とす
   るスラリーサンプリング方法。
2. 【請求項２】 スラリーから自動的に固体サンプルを抽
   出するための装置であって、 駆動手段により連続的に移動する無端フィルタと、 前記フィルタの一部の裏面側に対向するように設けら
   れ、かつ負圧源に接続された負圧パンと、 前記負圧パンから液体分を排出するための手段と、 前記フィルタ表面上にスラリーサンプルを導入するため
   の手段と、 前記フィルタ表面上にて脱液されたスラリーサンプルを
   所定位置へ搬送すると共に、搬送過程に於いて該湿り固
   体を流動乾燥するための搬送装置と、 前記乾燥されたスラリーサンプルを補集するための手段
   とを有することを特徴とするスラリーサンプリング装
   置。
3. 【請求項３】 前記無端フィルタが、複数の小孔を有す
   る無端ベルトからなることを特徴とする請求項２に記載
   のスラリーサンプリング装置。
4. 【請求項４】 前記無端フィルタが、複数の小孔を有す
   るドラムからなることを特徴とする請求項２に記載のス
   ラリーサンプリング装置。