JPS5962356A - 浮遊式粒子除去装置 - 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】 技術分野 本発明は、液体中の固形粒子を浮遊させて除去する装置
に関する。

発明の背景 液体中に含まれる固形粒子状の不純物（例えば、再生紙
パルプ懸濁液中のインク粒子）は、液中にカス（通常は
空気）を注入して泡を作り、その泡に不純物を付着させ
て液面に浮上させ、それを取り除くことによって除去す
ることができる。例えば、米国特許第４．１８６，０９
４号には、バルブ懸濁液を共軸状円錐形壁間の通路や平
らな壁間の通路を通し、その壁に設けられた孔を通して
懸濁液中に空気を注入するようにしたインク除去装置が
示されている。

本発明は液中の固形粒子を効率良く浮遊除去するための
装量を提供することを目的としている。

るだめの混合室を有している。混合室は、制限された流
路部分に向けて収束する壁間に形成された断面の減少す
る流路を有しており、加圧ガス又は空気がほぼ制限され
た流路部分において液中に注入される。好ましくは、一
方の壁は調節可能に動けるようにして、壁の間の制限さ
れた流路部分の寸法を変えろようにする。壁は液の流れ
の方向を横切る方向に伸びて、均一な厚みの薄い比較的
幅の広い液体流れ領域を作り、そこで液中にガスを注入
するとともに、その領域での減少する流路横断面によっ
て液を加速する。従って、壁に隣接した流れの境界層は
薄くされ、注入されたガスによって液中に泡が形成され
やすい状態を作る。好ましくは、制限された流路部分は
液の流れ方向において短かく、流れの方向を横切る幅に
比べて同様に低い高さとされ、また、流路は制限された
流路部分のすぐ後で急速に拡大して液の流れに乱れを生
じ、それにより泡を液中に分散する。壁の位置調整は加
速される流れ及び泡の寸法に種々の調整を生じる。

実施例 以下、本発明を添付図面に示した実施例に基づき説明す
る。

第１図は、再生紙を含むパルプ懸濁液内の固形インク粒
子不純物質を取り除くためのインク除去装置１０が示さ
れている。装置１０は浮遊セル１２を有しており、この
浮遊セルはその底部に、非繊維化された化学的に前処理
した懸濁液状の紙パルプを受は入れろ入口１４と、この
セルから精製された液を取り出す出口１６とを有してお
り、また、該セル１２０頂部にはプロアがらの空気を受
は入れろ入口１８を有しており、更に中心には円筒状の
通路２０を有している。通路２０　＋ｃは、セル１２か
らインク粒子を含む泡を取り除くためのスキー？　−（
ｓｋｉｍｍｅｒ　）　　２４に設けられた開口２２を通
してインクを含む泡を受は入れるようになっている。入
口１４は、円筒状のバッフル２５によって出口１６から
分離されている。入口１４には混合室２６が連結されて
おり、この混合室２６ではガスの泡が吹き込まれてその
泡が紙パルプ懸濁液と混合される。

混合室２６については、第１図乃至第４図を参照してよ
り詳細に説明する。室２６は処理されろ懸濁液の供給源
からの通常パイプと適合する丸い断面の入口２８を有し
ている。入口２８はダクト３２に開口しており、’：Ｂ
ｌ蜀液の流れの方向で水平の幅方向に広がっており、こ
のダクト６２がガスの注入される箱型フレーム６４に入
る時には、入口の直径の約６倍になる。第１図に示すよ
うにダクト３２は、入口２８におけろ丸い型状の断面か
ら次第に変形して頂部と底部が幅が広くなり、フレシー
ム３４０近くでは矩形状となっている。丸い断面から矩
形状の断面に至る流路は円滑に変化する。

フレーム３４内には壁６６．３８が設けられており、こ
れら壁は対向して彎曲し、その彎曲した壁？、＋懸濁液
の流れの方向を横断するようにされており、また、これ
ら壁６６．３８はフレーム３４のカバー４２．４４と密
封連結されている。壁３６．６８及びフレーム３４の下
流において、はぼ矩形状断面のダクト３９が矩形状のフ
ランジ６ＯＫ向けて水平方向の幅及び高さが減少するよ
うになっている。ダクトろ９はフランジろＯによって装
置１００人口１４のフランジに連結されろ。

ダクト３９の底部には栓付のドレンパイプ４１が設けら
れており、また、同様のドレンパイプがダクトろ２の底
部にも設けられろ。はぼだ円形状の翼５０が壁ろ６、ろ
８の間の流路を横断するよううにして回転可能に取り付
けられており、この翼５０と壁３６．６８との間に２つ
の調節可能な制限された流路を形成している。翼５０は
拡大されだ円形の端部５２を有しており、この端部はフ
レ／ 一ムろ４の端部壁５６内に形成された対応する円形の開
口内に回転可能に収納されており、この端部と端部壁５
６との間には０１Ｊング５４が設けられている。

翼５０の端部には六角形の軸５８が取り付けられており
、この軸５βには好しくは位置インデックスが設けられ
た手動輪などの回動装置（図示せず）が取り付けられる
。翼５０は第２図に示すだ円形状の長径が垂直となる位
置から、第ダ匝に示す水平になる位置までの９０度の角
度の範囲にわたって回動されろ。この翼の回動によって
翼５０と壁６６．６８との間に形成された制限された流
路の高さが調整されろ。彎曲した壁３６．３８はその長
さ方向にそって開口４０が設けられており、この開口を
通って高圧のガス（通常は空気）が注入されろ。高圧ガ
スはガバー４２．４４に設けられたポート４６．４８を
図示しないコンプレッサー等に接続して供給されろ。

図示の実施例においては缶壁３６．３８には三列の開口
４０が設けられており、この開口は直径が約０．８　ｍ
ｍとされており、翼５０によって形成される制限された
流路の所で約５．１　ｍｍ離して設けられている。第２
図に示す翼５１においては制限された流路の高さは約６
朋であり、また第６図に示す翼５０によって作られる。

制限された流路の高さは約２５ｍｍとなる。すなわち、
貿５０を第３図の位置から第２図に向けて回転するにし
たがって制限された流路の高さは最大の値から最小の値
に変化する。しかし翼の各調整位置におし・てできる製
品のより良い品質を得るためには、２つの制限された流
路をより小さくするのが好ましく、たとえば最小で約’
＞ｍｍ、最大で１２．５ｍｍの高さのものとする。流れ
の方向におけろ制限された流路の長さは短く、翼の種々
の調節位置におけろその高さの程度とされる。混合室は
、その入口フランジ力・ら出口フランジまで約’１２２
０ｉｉの長さを有し、入口２８はその内径が約２１２ｍ
ｍで、ダクト６２において横方向で拡がりフレーム６４
にお（・て約６１０ｍｒｎとなる。このフレ□−ムにお
けろ内径（ま、流れの方向に対して横切る方向における
制限された流路の幅にほぼ等しい。

固形の粒子を取り除くための浮遊セル１２の操作におい
ては、混合室２６内において泡が混入されたパイプ懸濁
液が入口１４を通してセル内に供給されろ。泡には固形
の不純物質の粒子が付着しており、この泡はセルの表面
に浮び上がり、中央の通路２０内に吹き込まれて取り除
かれる。一方不純物質が減少された清浄な液は、出口１
６を通して浮遊セルの下部から取り出されろ。

混入室２６内でのガス注入及び泡形成について述べれば
、バルブ液が壁ろ８．６６と翼５０との間を、初めにそ
れらの間に向けて収束するように流れそれからより急激
に拡散するように流れる時に、約１０〜２０ｐｓｉｇの
圧力の空気が孔４０を通して注入される。翼５０が第６
図に示す位置にあると、壁ろ６、ろ８と翼５８との間の
制限された流路は約２５ｍｍの高さとなり、その断面積
は入口２８におけろ円型の流路面積よりもわずかに小さ
い。翼５０がこの位置から回転されろと制限された流路
におけろ流れの面積は減少し、翼５０が第２図に示す位
置となり制限された流路の高さが約６ｍｍとなると入口
２８における流れの速度の約４倍の速さとなり、また約
３７１１ｍになると入口の流速の約８倍の流速となる。

他の条件を同じとすると、流速の増加は泡の寸法の減少
をきたす。最良の泡の寸法は処理されろ混合液の性質や
他の条件によって変化する。また、流速を速くすると、
ガスを注入される時の流体混合層の厚みを減少し、所定
のカス圧力における泡のせん新作用、従ってガスの侵透
及び分散を改良する。

ガスの注入は（焼結金属に対向するものとしての）穴あ
けした開口を通して行なわれるので、ガス注入は非常に
高速で行われガスが液の中に侵透するのを可能とし、ま
た壁３６．６８力を流路に対し横断方向に延びているの
で、それらの間での流計制限及び加速は、前述した米国
特許第４，１８６，０９４号に示されるような流路の方
向にお℃・て長く対向した壁の場合よりも非常にみじか
な領域にお（・て生ずろ。壁ろ６、ろ８と彎曲した翼５
０との間の流路面積は流線形とされ、圧力損質（ま低く
抑えられる。

壁ろ６、ろ８は制限された流路に向って収束する時より
も、その制限された流路から離れろ方向において急速に
拡散するので流体の流れの急、速な拡散を生じ従って流
路６９内にお℃・て望し〜・拡１半混合を生じ、それが
また液がセルの１４に向って進む時、流れの断面積が小
さくなるので更に液体と気体との接触混合を生ずる。翼
５０しま外部のシギフト５８によって回転して調節する
ことが出来、壁６６．６８との間の制限された流路を調
節し、それによりガス注入領域におけろ流れの速度を広
範囲にわたって変え、所定の条件におけろ泡の侵透を最
良にし、さらに流れを匍ｌ限ずろどのような固形物質の
物質をも容易に取り除くことができるようにする。

図示の装置は単一で使用するか、または複数のものを並
列にして液体供給源に連結し単一の処理を行うか、また
は直列に接続してガス注入及び浮遊処理を連続的に行う
ことが出来ろ。図示の装置は横並べにして、または垂直
に重ねて複数を連結して組立てるのを容易になるように
設計しである。

他の実施例 次に他の実施例につき説明する。

翼５０を可調節にするのが最も望ましいか、同一形状の
翼を固定しても良く、その両側からカスを注入するのに
利用することができろ。すなわち、翼５０を中空とし、
その内部を圧縮カス源に連通するとともに、壁ろ６．６
８内の開口４０に対向したガス注入開口を設け、懸濁液
の流れにその両側からガスを注入する。調節可能の翼に
おいてこのようなことをするのはより難しい。壁６６．
６８の間の間隔を、それらの曲率半径を大きくすること
により、または室２６を通る流路の最大高さを減少する
ことにより所要に応じて小さくし、翼５０を無くすこと
ができる。そのような場合、壁６６、ろ８の一方を、例
えばその一端を枢着することにより他方の壁に向けて近
づけたり離したりできろようにすることができる。大き
な流量のために、壁６６．３８を更に離し、圧縮カス源
に連通された開口を両側に有するパイプを壁６６．３８
間の中心に設け、２つの翼をそれぞれの翼が缶壁とパイ
プの開口の開けられた壁との間に設けて４つのガス注入
領域を形成することができる。

開口４００列の数及び寸法は重要ではない。規則的な開
口は規則的な泡の寸法及び分散を生じろ。

好ましい寸法の１乃至６列の開口が適正なガス注入を行
うことが判っており、従って、開口は１乃至６例が好ま
しい。開口の寸法は泡の寸法に影響を与え、所要の泡の
寸法に応じて変えられろ。しかし、開口を通る流速か泡
の寸法決定により顕著に影響する。翼５０のだ円形状は
好ましいものであるが必須のものではない。

制限された流路の高さ調節につき例示する。最大の調節
高さは、大体より小さい調節高さにおいて生じる何らか
の障害物を除去するために使われろ。最小調節高さは約
ろ關以下（この場合においては、それ程ひんばんな詰り
は生じない）から約６ｍｍ以上（この場合、入口流速を
より速（し、所要の精製を行うようにする）に変えろこ
とができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る粒子除去装置の一部切欠斜視図
； 第２図は、第１図の２−２線に沿って見た断面図； 第６図は、第２図の部分図； 第４図は、第１図の４−４線に沿って見た断面図；　で
ある。 Ｉ２：浮遊セル； １４：人　口； １６、１８　：出口： ２６：混合室； ろ６、ろ８　：　　壁　； ４０．４６：ガス注入手段。 手続補正書（方式） １．事件の表示 昭和ゴ年β”ｒｉｂ願第　／２ｏ／超号６補正をする者 事件との関係　　　出　願　人 住所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）液中に含まれている固形粒子を浮遊させて除去す
   る装置であって、処理される液のための入口と、固形粒
   子を含む泡のための出口と、浄化された液のための出口
   とを有する少くとも１つの浮遊セルと；上記入口の上流
   に設けられたガス混合量で、上記入口に送られる液が通
   され、その液にガスを注入し泡を形成する流路を備えろ
   ガス混合室し；を備えており、上記混合室が液の流路の
   対向した面を形成する、流路を横切２て伸びがっ制限さ
   れた流路部分に向けて収束しているｌ少くとも１対の対
   向する壁を有し、該１対の壁が、上記混合室を通るほぼ
   全ての液が上記流路を通るようにされるように配置され
   ており、また、上記混合室が、上記壁の間の上記制限さ
   れた流路部分の近くで高圧ガスを液の中に注入し泡を形
   成するガス注入手段を有していることを特徴とする浮遊
   式粒子除去装置、。 （２）　　−上記の収束する壁が、液の流れの方向を横
   切る方向に伸びている特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。 （３）各列の壁の一方の壁の他方の壁に対する位置を調
   節して、上記制限された流路部分の横断面積を変えろ手
   段を有する特許請求の範囲第１項に記載の装置。 （４）上記混合室が、該室を通されろ液のほぼ半分の量
   の液をそれぞれ通される２つの流路を形成する２対の対
   向する壁を有しており、各列の調節可能な壁が上記対の
   他方の壁の間の上記流路を横断する１つの共通軸線のま
   わりで彎曲し、そのまわりに枢動可能に連結されている
   特許請求の範囲第ろ項に記載の装置。 （５）上記調節可能な壁が、実質的にだ円断面形部材の
   相互に反対側の半分の部分とされている特許請求の範囲
   第４項に記載の装置。 （６）上記ガス注入手段が、上記制限された流路部分に
   隣接した各列の壁の少（とも１方を貫通した開口を有し
   ている特許請求の範囲第１項乃至第５項に記載の装置。 （７）上記開口が、約０．８　ｔｒｎａの直径を有して
   いる特許請求の範囲第６項に記載の装置。 （８）上記の開口の設けられた壁が、液の流れの方向を
   横切る方向に１列乃至６列の開口の列を有している特許
   請求の範面第７項に記載の装置。 （９）上記流路が、上記制限された流路部分の下流で急
   に拡大し、液と泡に乱流を生じるようにした特許請求の
   範囲第１項乃至第５項に記載の装置。 ００）上記制限された流路部分におけろ各列の壁間の最
   小間隔が、上記調節可能な壁のどの調節位置においても
   約３ｍｍ乃至約６籠の範囲にされている特許請求の範囲
   第６項乃至第５項に記載の装置。 （１１）上記制限された流路部分における各列の上記壁
   間の最大間隙が、上記調節可能な壁のどの調節位置にお
   いても約１２．５ｍｍ乃至２５罷の範囲とされている特
   許請求の範囲第１０項に記載の装置。 （１２）上記制限された流路部分の液の流れの方向にお
   けろ長さが、上記調節可能な壁のどの調節された位置に
   おいても、当該流路部分の高さにほぼ等しくなるように
   されている特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 （１３）上記制限された流路部分における上記各列の壁
   間の上記調節可能な壁の少（とも１つの調節された位置
   に対する流路の断面積が、上記混合室の入口の断面積よ
   り十分小さく、液の流れが制限された流路部分において
   、上記入口におけろ流速より約４倍速い速度となるよう
   にされている特許請求の範囲第ろ項乃至第５項のいずれ
   かに記載の装置。 （Ｉ４）上記制限された流路部分を通る液の流速が上記
   混合室の入口における流速より少くとも８倍ととなるよ
   うにされている特許請求の範囲第６項乃至第５項のいず
   れかに記載の装置。 （１５）上記混合室が、流れの方向及びそれを横断する
   方向において次第に拡大する、上記壁に向う流路を有し
   ている特許請求の範囲第１瑣乃至第５項のいずれかに記
   載の装置。 （１６）上記混合室が上記壁から離れる方向で液の流れ
   の方向及びその横断方向において次第に収縮する流路な
   有している特許請求の範囲第１５項に記載の装置。