JPS6099090A - 受容物と排棄物との分離方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、液体を受容物と排棄物とに分離し、これによ
り液体から重量汚濁物を除去するのに用＋Ｓ７−−ト；
８＝ｌｙｎｆｆｌ−ｊ−Ｚ、ａ−ｔｔ）−ｎ出、ス、従
来の技術 一般に、液体から汚濁物を分離するためにサイクロンが
用いられる。紙の製造において、液体より密度の大きい
汚濁物を除去するために上記分離がなされる場合、約０
．７重量％の繊維からなる紙繊維と水とのスラリーは、
通常最下頂点を備えた円錐形分離器に、前記頂点から陥
設されている入口を経て導入する。分離器の円錐室内に
渦流が形成つれ、重量汚濁粒子は前記円錐体の壁に移動
し、ついで排出される頂点へ下方に向かい、所定比の良
好な紙繊維とともに出口に進行する。重量汚濁物から実
質的に遊離した大部分の繊維と水は、円錐体の入口端で
あって前記頂点と対向する側に配設され軸方向に設けた
出口通路から排出される。

双方の出口から排出された繊維と水は第２室に向い、次
の分離工程を受ける。前記水と繊維の出口内に同軸にま
たは、頂点オリフィスと同軸の頂点に配設した軸方向出
口管を用いることによって、汚濁物の軽量部分を除去す
ることもできる。

前記型式の分離器の欠点の一つは、実質的比率の良好な
繊維がＭ量排棄物とともに流出し、良好な繊維を回収す
るために、第２、第３およびしばしば第４の分離器群を
設ける必要があるということである。上記事実は、望ま
しくない別のポンプ吸引と投下資本を生じさせる。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、水力ザイクロンおよび／または同様な排出装
置を備えたその他の分廓器装置において繊維の損失を最
小にする手段を提供することを目的とする。

問題点を解決するだめの手段 本発明の一つの特徴によれば、出口が排棄室に通じる排
棄用出口を備えた分離器を利用して液体を受容物と排棄
物とに分離する方法において、前記分離器に分離に供せ
られる液体を供給し、前記分離器から前記排棄物出口を
通って排棄物を排出するために、前記排棄室を通る別の
液体を通過させ、排棄物の通過を許容しながら受容物の
通過を実質的に阻止するために、前記排棄室を通る液体
を制御し、−これにより前記排棄物出口を通る液体の流
れを制御することからなる方法が提供される。

受容物の通過を阻止することは望ましいが、少量の受容
物が排棄物とともに分離器がら排棄室に流通されてもよ
い。しかしながら、分離器からの受容物の流通は、本発
明の特徴を用いない通常の分離器に生ずる流過に比較し
てがなり減少している。

一実施例によれば、上記事実は、排棄室を流通する液圧
を１１：す御するものであり、他の実施例によれば、排
棄室を通る液量を制御するものである。

好適には、排棄室は、循環路を丑わる液体を循環させ、
排棄室に与圧するポンプと、循環路の液流量と液圧を制
御する弁と、液体から汚濁物を除去する補助分離手段と
、除去された液体だけ循環路に補給する手段とからなる
排棄物循環路の一部を形成している。

上記方法は、重量または軽量排棄物を除去するのに用い
ることができる。即ち、排棄物循環路は、軽量物出口ま
たは重量物出口に通じてもよい。がくして、上記方法に
よって分離された汚濁物は。

上記適用例による重量物または軽量物である。

本発明の一実施例によれば、排棄室に通じる重量粒子（
排棄物）用出口を備えた分離器に浄化されるスラリーを
通過させ、前記開口を流下する排棄物を排出するために
液体な排棄室に通過させ、分離器と排棄室との時の開口
を液体が全くまたは実質的に流れないように、排棄室を
通る液体の流れを制御することからなる繊維とスラリー
液からＭ量汚濁物を分離する方法が提供される。

更に詳細には、流量を制御するよりも排棄室を流れる液
圧を制御するために一つ捷たはそれ以上の弁が設けられ
ている。

本発明の他の特徴によれば、液体を受容物と排棄物に分
離するために、分離器の排棄出口への液体の通過を制御
する装置であって、排棄室への排棄出口用開口と、前記
刊棄出口を通る排棄物を排出するために、前記排棄室に
別の液体を通過させる手段と、排棄物の通過を許容しな
がら、受容物の通過を実質的に阻止するために、前記排
棄室を通る液体を制御し、これにより前記排棄物出口を
通る液体の流れを制御する手段とが提供される。

排出室に別の液体を通過させる手段と、排棄室を通る液
体を制御する手段は、排棄物循環路の通人口と通出口、
ポンプ及び各弁がらなっている。

ポンプと弁とにより、排棄室の圧力を制御することがで
き、それにより、分離器からの受容物と４１１棄物の通
過を制御することができる。

本発明の一実施例によれば、分離器の排棄物出口を通る
液体を制御する装置において、同装置は出口が開口して
いる通路または室がうなり、前記通路を通って液体が流
れ、開口を流下する拮棄物を排出し、分離器から開口を
通って繊維およびスラリー液が実質的に流れないように
通路を通る液体の流れを制御する装置が提供される。

上記装置は、特にサイクロン分離器とともに用いるのが
適しているが、同様な排棄装置を有するその他のいかな
る分離器とともに用いてもよい。

その装置には、通路または室の開口における圧力を制御
する手段が設けられている。

上記手段は、排棄物循環路を画成し、排棄室と結合する
回路に一つまたはそれ以上の弁から構成されているのが
好適である。排棄物循環路の液体から汚濁物を除去する
ために、排棄物循環路自体に補助分離器を設けるのが好
適である。重量汚濁物または軽量汚濁物を除去するに際
して、上記装置には、各々の状態即ち軽量物出口または
Ｍ置物出口に適宜に設置された排棄室を用いてもよい。

一実施例において、排棄室は円筒形であり、分離器の排
棄物出口と同軸である。排棄室の入口と出口は、前記室
″ＫＷ線状寸たは弦に相似して交差し、実質的に分離器
出口の軸と直角をなしている。

他の実施例においては、排棄室は管状通路をなしており
、その軸は、排棄物出口の軸と直角に配設されている。

本発明は、また、分離に供せられる液体用入口を備えた
分離器装置、少くとも一方の出口に排棄物を移動させな
がら他方の出口に受容物を回収して、前記装置に流れを
生じさせる手段、一つまたは各排棄物通路または室の排
棄物開口用の少くとも一つの出口、排棄物出口を通る排
棄物を排出するだめに別の液体を排棄室に通過させる手
段、および排棄物の通過を許容しながら受容物の通過を
実質的に阻止するために、排棄室を通る液体を制御し、
これにより前記排棄物出口を通る液体の流れを制御する
手段とからなる液体を受容物と排棄物に分離する装置を
提供する。

一実施例によれば、排棄室を流れる液圧が制御される。

他の実施例によれば、排棄室の液量が制御される。

本発明の他の実施例によれば、繊維とスラリー液用の入
口を備えた分離器と、重量汚濁物は一方の出口に移動さ
せ、前記重量汚濁物から実質的に遊離した繊維とスラリ
ー液は他方の出口に回収する、装置に流れを生じさせる
手段と、開口を流下する排棄物を排出するために、液体
が流れる通路または室の排棄物開口用出口とからなり、
繊維とスラリー液が実質的に前記開口を流れないように
、通路または室を通る液体の流れを制御するところの、
繊維およびスラリー液から重量汚濁物を除去する装置が
提供される。

上記排棄室は循環路を液体が循環するためσ）ポンプと
弁とを結合し、液圧および／また（ま液量を制御する排
棄物循環路の一部であるのが好適である。

上記装置が重量汚濁物だけを除去するためのものである
場合は、排棄物出口を入口の下方に配設するのが好適で
あり、重量汚濁物は排棄室力・ら排棄物出口を通って流
下する。

上下装置が軽量汚濁物を除去するためのものである場合
は、装置を逆転して、汚濁物は排棄物出口へ上方に浮遊
する。

上記分離器が重量汚濁物および軽量汚濁物の双方を除去
するように設計されて℃・る場合、ｆｌＩえば重量物除
去用反転渦流分離器とその下流に４属する軽量物除去用
単一流精選器の場合は、装置の対向する上端および下端
に二つの出口を設け、各々はそれぞれ軽量排棄物室と重
量排棄物室に通じている。

作用 本発明によると、繊維の損失を実質的に零にして汚濁物
が有効な方法で除去される。

排棄室を通る液量と液圧を制御するのに弁を使用し、排
棄物循環路の液体の流れまたをま液圧特性あるいは液量
な測定する感知器を設け、１ｌｌｌｌ定イ直と所望値と
を比較することにより非力；自動的にｆｉｒ！Ｉ御され
る。

実施例 本発明は、添付図面を参照しながら実施ｆｉｌによって
のみ更に説明される。

第１図を参照すると、サイクロン分離２診型の分離器は
１で示されている。分離器はその最下頂点を有する円錐
形をしており、頂点５に出口８を（ｆｌｆｆえている。

入口は２で示されており、他の出口番ま６で示されてい
る。オリフィス８（ま円筒室７に通じており、円筒室は
円錐形分離器１の軸に対して同軸に配設されている。室
７に示されて℃・るように、入口通路および出口通路は
室７に接線状または弦状に交差している。室７は排棄物
循環路の一部を形成しており、その−実施側番ま第３図
に示されている。第２ｃ図は通路９．１０が室７として
作用する他の実施例を示している。即ち、室は円筒状よ
りむしろ管状であり、その軸は開口軸に直角に配設され
ていて、前記軸は交差している。

第２図に示されている実施例において、分離器１は逆転
渦流原理により作動する。即ち、汚濁紙繊維とスラリー
液は入口２を経て分離器に流入し、下方にらせん状渦流
が分離器の中で発生し、重量物を分離器の壁４に移動さ
せついで頂点５に向って下方に進行する。重量物から実
質的に遊離した繊維と液体は上方に移動し、出口６から
排出される。

上記実施例によれば、本発明は出口開口８から・繊維お
よび水の除去を阻止しながら重量物を回収する手段を設
けられる。これは、分離器中の液体が開口から流出する
いかなる性向も、循環路を流れる液体により加えられる
圧力によって妨げられるような制御方法で排棄室に液体
を通過させることにより達成される。実際には、上記の
ことは、排棄物循環路の流量および液圧を調節すること
により達成される。上記目的のために、弁１１．１２．
２０を設ける。

排棄物循環路に対する一装置は第３図に示されている。

前記回路は水等の適宜の液体を包含する槽１４、回路に
水を循環するためのポンプ１５、及び排棄物循環回路に
おいて、本実施例で水から重量物を除去するための補助
分離器から構成されている。排棄室からの出口９は弁１
２，２０と結合して槽１４に通じている。排棄室への入
口１０は補助分離器１６を経て槽１４から給水され、弁
１１．１７は流量を制御するために設けられている。圧
力値は弁２０によって設定される。

排棄室の圧力に対して圧力計１３で測定されるという目
的で実施される系には下記のように操作してもよい。

弁１１．１２を閉成し、正常状態で円錐形分離器１を作
動する。オリフィス６．２を通る流れはあるが、室７に
は流れない。圧力ＰＲが記録される。ついで、弁１８．
１９を閉成し、弁１１．１２゜２０を開放する。ポンプ
１５を始動させ、圧力値ＰＲを以前に記録したものと同
一であるが実質的に排棄物循環路に流れがあるように弁
２０を調節設定する。ついでポンプを停止する。前記弁
と圧力を設定した時、系が完全に作動することができる
。排棄物循環路のポンプを始動してから暫くして、円錐
形分離器のポンプを始動させ、弁１８．１９．１１．１
２を開放し、弁２０を上記のように到達した設定のまま
にしておく。

安定状態に達すると、零捷たは微小流がオリフィス８に
存在する。圧力値ＰＲは２つの設定作動中に記録される
。重量汚濁物は壁４に遊動し、ついに、分離器の尖端５
に移動する。オリフィス８に実質的に流れがないが、汚
濁粒子の密度と系の圧力変動のため、汚濁粒子は室７に
流下し、排棄物循環路中で排出される。循環路に許容で
きない汚濁物の堆積を阻止するために、循環路に補助サ
イクロン１６を含める。サイクロンの円錐頂点の下に室
７と同様に排棄室を備えているが、貫流の代りに弁２２
を経由する室からの唯一の出口がある。弁２２は周期的
に開放され、室および循環路を清浄にする。弁２３を用
いて液損失を補給する。

上記装置による試験は合成プラスチック粒子を含有する
紙料において作動が成功した。合成プラスチック粒子は
有効に除去され、排棄物循環路の繊維損失は汚濁物濃度
でＯないし１．４％の程度で見出された。本発明の制御
オリフィスがないサイクロン精選器を用いた同様な試験
では繊維を１１チないし１８％排棄した。試験装置は実
寸法の装置であるが、設定および操作手順を単純にする
透明な材料で構成した。

実際に弁２０を制御し、弁２２を通る補助精選器の周期
的流下を制御するために、市販の精選器はある種の系を
必要とすることは予測される。これは種々の方法でなす
ことが出来るが、他の各種の装置を示す第４、第５また
は第６図に対する下記が参照される。

循環路に流れがないと、第４図で示される２４の槽１４
の液面は、不変のままで、弁２２は閉成したままである
。それゆえ、槽の液面の上昇、下降は、分離器からオリ
フィス８を通る流れによる。

それゆえ、液面制御系（第４図）によって、オリフィス
８の流れが零という基準を簡単に維持することができる
。少量の変更ということだけに関しては、必要な感度を
うるために槽１４の自由面は小さくなければならない。

感知器２５、制御単位体２６および自動弁２０から構成
されている液面制御装置、オリフィス８を通る流れがな
いように室８の圧力ＰＲを制御する。−液面２４の上昇
が弁２０の閉成を必要とするので、系は普通の液面制御
と同じように正確である。据付実験の際、バイパス弁３
１が有用であることが判明した。弁２０を用いて液面自
動制御を行う試験において、正常作動状態下で、弁を常
にその中間位置の近傍で振動させる。それがまた、排棄
物循環路を決して閉成させないように確実に作用する。

このことが、系の不安定または作業者の過誤により弁が
閉成するようになる場合、系に全ポンプ圧が加わらない
ように保護している。

バイパス弁３１は第５図および第６図に示されている装
置にも同様に包含されている。

その他の制御系は、調節弁２０によってＰＲを制御する
公知の平衡圧力”Ａ　、”Ｆ　、”Ｒ（第５図）をプロ
グラムに組み込んだマイクロプロセッサ２７が必要であ
る。

他の方法はオリフィス８の下方に短かい平行または円錐
状延長部２９が付設されており（第６図）、実質的に清
浄な排棄物循環路の水と実質的に不透明な分離器の紙料
との間の界面を監視している。

界面を鮮明にするために、標識材料を排棄物循環路に加
えることができる。明瞭な型式では染料が用いられる。

製品の型式としては磁石、光学、超音波、放射性、視覚
またはその他の感知器２８を用いることができる。感知
器２８は、寸だ小型流量計にすることができる。どのよ
うな手段によっても、感知器は制御器２７に信号を送り
、制御器は実質的にオリフィス８を通る流れを阻止する
ために操作弁２０によって圧力ＰＲを制御する。

試験データから、１０個の精選器が１つの補助器を必要
とするだけであり、かくして、多数の工程を用いる従来
の装置に対して、相当な位置エネルギと資本の節約がで
きることが認められる。変換器および器具の経費は、工
場の全監視装置にこれらを包含することにより相殺され
る。

今度は第７ａ図および第７ｂ図を参照すると、繊維とス
ラリー液とのような液体から軽量汚濁物を除去するのに
用いる装置が示されている。前記軽量汚濁物はプラスチ
ック材料または油脂粒子であってもよい。第７ａ図の装
置は、浄化される液の入口２′と、軽量排棄物用出口３
７と浄化された液体の出口３９とを備えた分離室３５か
らなっている。軽量排棄物の出口３７は排棄室４１に通
じており、排棄室は第２伐、第２ｂまたは第２Ｃ図に記
載した装置に相当する構造を備えていてもよい。分離器
は単一方向流型のものである。実質的に軽量物除去装置
は第１区の装置を逆転させたものであり、排棄物循環路
全体は第３図に関して記載したものに相当し、排棄室４
１の圧力と流れを制御するために対応した弁１１’、　
１２’、２０′を備えている。排棄物循環路の液体を浄
化するために精選器１６′も設けている。これは軽量排
棄物除去装置を構成する。その他の全装置には、第１、
第２、第３図に用いた符号に相当する参照符号と同一の
ものを付している。

同様に第７ｂ図の装置は、同一符号の分離器３５からな
り、浄化される液体の入口２“と、軽量排棄物用出口３
７／／と浄化された液体の出口３９“とを備えている。

分離器は円錐形をなしており、最下頂点に出口３９“を
備え、他端に入口２”り出口３７“を備えている。出口
３７“は排棄室４１“に通じている。排棄室４１”は入
口１０“と出口９“を備えた排棄物循環路の一部であり
、第７ａ図に関して記載したものと実質的に同一である
。別異の形状の補助分離器１６“を用いている。分離器
３５“と補助分離器１６“は軽量分離器と逆転している
。

第７ａ図および第７ｂ図の装置の作用は重量物を除去す
る場合と実質的に同一であり、拮棄室の圧力が制御され
、その結果、実質的に分離器から排棄物循環路へ出口開
口を通って流れる液体はなく、軽量汚濁物だけが流出す
る。

第３図および第７図の分離器装置は重量物と軽景物とを
除去するために単一の装置に結合し、各排棄物出口を排
棄物循環路に設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一つの特徴に従った重量汚向からみ
た図、第３図は排棄物循環回路を示す本発明に従った装
置の概略図、第４図、第５図および第６図は、所望の流
れ特性を保持するための他の装置を示す概略図、第７ａ
図および第７ｂ図は軽量汚濁物を除去するために本発明
に従った排棄物処理装置の概略図である。 １・・サイクロン分離器、２　、２’、　２″・・入口
、３・・渦流、４・・壁、５・・頂点、６・・出口、７
・・円筒室（排棄室）、８・・出口、９，９“・・出口
通路、］、　０　、１０“・・入口通路、１１．１１’
・・弁、１２．１２’・・弁、１３・・圧力計、２１４
・・槽、１５Ｉ・ポンプ、１６．１６’、１６“　・・
補助分離器、１７，１８，１．９　・・弁、２０　、２
０’・・弁、２１・・排棄室、２２．２３・・弁、２４
・・液面、２５・・感知器、２６・・制御単位イイ【、
２７・・マイクロプロセッサ、２８・・感知６．２９・
　・延長部、３０・　・界面、３１　・　・ノ（イノく
ス弁、３５・・分離室、３７　；　３７“・・出口、３
９゜３９”・・出口、４１・・排棄室。 Ｆ　Ｉ　Ｇ、２ｂ　Ｆ　Ｉ　Ｇ、２ｃ Ｆ　Ｉ　Ｇ、３ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、６ １ − 叫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液体用入口、受容物用出口、排棄物用出口および同排棄
   物用出口に通じる排棄室を備えた分離器を利用して液体
   を受容物と排棄物に分離する方法において、前記分離器
   に分離に供せられる液体を供給し、前記分離器から前記
   排棄物出口を通って排棄物を排出するために、前記排棄
   室を通る別の液体を通過させ、排棄物の通過を許容しな
   がら受容物の通過を実質的に阻止するために、前記排棄
   室を通る液体を制御し、これにより排棄物出口を通る液
   体の流れを制御することからなる受容物と４′Ｊト文物
   との分離方法。