JPS61268351A - 米籾の灰からなるフイルタ補助材料及びその製造方法及びその製造装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、米籾の灰からなるフィルタ補助材料及びその
製造方法及びその製造装置に関する。

（従来技術の説明） ゼラチン状の固形物を含んだ溶液をろ過するのは非常に
困難であシ、通常のフィルタ用クロスを介すると遅くな
る。又、一般に、このクロスがブラインド状態とな９、
その結果フィルタ内で流れが停まってしまう。

ろ過率を良くする通常の方法では、フィルタ用クロスを
保護しフィルタを介しての十分な流れと多孔質のケーキ
に捕捉することにより懸濁された固形物を清澄化するこ
とが可能な開放構造を有するフィルタ補助材の使用が必
要となる。

珪藻土はフィルタ補助材として一般に広く使用されてい
る。又、珪藻土は水生植物の幹の部分の化石からなシ、
地球の数個所で採掘されている。

オーストラリアに於ては上記珪藻土の堆積場所が幾つか
あるが、どれも粘土、砂、鉄分を含んだ塩等の不純物に
よ）汚染されており、フィルタの補助材としては適当な
ものとなっていない。

その結果、オーストシリア内で使用されるフィルタ補助
材として価する等級の珪藻土（以下ＤＥと略す）はその
殆んどが米国合衆国から輸入している。このために、上
記ＤＥは全密度が低く、又供給時の遅れを克服するため
にストックしておく必要があるため、飛行費用が重むこ
ととなる。

米の外皮（所謂籾（もみ））は穀粒から分離する粉砕工
程の副産物として発生する。この籾は褐炭と略等価なエ
ネルギレベルを有する燃料として適当に使用される。燃
焼時この籾は上記ＤＥのそれよりも二酸化珪素（５ｉ０
２）の純度が非常に高く炭素成分が低く（約２％）、更
に多孔質な灰を発生する。このことはこの灰がＤＥと等
個物とみてもよいことを表わしている。

上記ＤＥは溶剤により暇焼するように処理されその後区
分されである範囲の粒子の寸法のバラツキとなって表わ
れる。これらの産物は種々のろ過率に対応して作られる
。即ちバラツキが粗い方に集まればその材料への通過流
速は早くなる。

種々のＤＥ等級の粒子の寸法のバラツキは粒子はよシ高
いろ過率の等級のものでも大略５０ミクロンよりも細か
いことを示している。種々の溶液、例えばビール、ワイ
ン、グルコースシロップをろ過することは使用されるＤ
Ｅの等級に依存するフィルタの相対清澄度を生むことと
なる。即ち、等級が落ちれば清澄度も落ちる。

（従来技術の問題点） 米籾の灰をその原形のままで使用すれば、その極端な粗
い寸法のためフィルタ補助材として不適切である。従っ
て粉砕することが要求される。しかしながら、この粉砕
中では極端に細かい粒子ができ不均衡な品質のものが生
まれる。

この粉砕後の灰を使用してろ過が試みられていても、そ
の細かい粒子が過度に集１りその角張った形状により、
フィルタのクロスがめくら状態となることとなる。

この超微細な粒子は上記残った灰から除去しなければな
らず、広い範囲の粒子の寸法にノくラツキのあるものを
残す必要がある。このような除去には空気によって区分
するのが最善の方法である。

粗い粒子を除去し細かい粒子を生産物として残すのが一
般に使われているが、ここではその逆即ち粗い粒子が生
産物となる。

要求されている具体的な粒子の寸法のバラツキはどの生
産物の等級に近いものかが要求されているかによる（即
ち、ろ過率はどの程度か）。実際の粒子の寸法はＤＥ等
級に対するものよりかなり粗い。

例えば、ＤＥの１１スピーデツクス（Ｓｐｅｅｄｅｘ）
　”の１つは米籾の灰の等級に対しては２０％が４０ミ
クロンより細かい（２０％く０μ）のに比べ約８８％が
４０ミクロンよυ細かい寸法（８８％く４０μ）となっ
ている。

実験での測定ろ過率からＤＥよシも米籾の灰ではかない
高い流量を示し、しかもフィルタの清澄度は米籾の灰の
方が良好な結果を示した。このことは明らかに以前から
推測された粗さやフィルタ清澄度に対する見方に逆らう
ものであるが、各材料の相対多孔度を見れば説明できる
。

上記ＤＥの表面積は米籾の灰の６６００ｔｔ？／に９の
表面積に対して８００ｔｔ？／＃となる。従って、米籾
の灰は表面積が３０００ｒｒ？／’＃を有する上記ＤＥ
の１番細かい等級のそれよりもかなり多孔度は高い。

このように、表面積が広いことはろ過清澄度が一定の場
合高い通過流量が得られるという利点がある。

ろ過清澄度が制御因子である装置については、米籾の灰
はろ過率を向上させろ過率が一定の装置についてはろ過
清澄度が向上できる。

又、米籾の灰の利点は、それが取り替え可能な資源、即
ち上記ＤＥのような別々の粉砕作業を必要としない農産
物である来日から生じた米籾から生産されることにある
。

上記米籾を使用可能なフィルタ補助材に変換する処理は
ＤＥを粉砕しそれを処理することよりもかなシ清潔な環
境で行なわれ、しかも安価に達成できる。

更に、米籾の灰の利点は、人間の呼吸による吸い込む範
囲の粒子５から６ミクロンについての量は全体のわずか
２チにすぎないが、ＤＥでは３８係までになることから
保健衛生上好ましい。

これら超微細粒子を吸い込むことは健康を害するもとと
なる。この問題は吸い込まれる範囲の粒子の少ない上記
米籾の灰を使用する場合には解消されよう。

以上からして、本発明の目的は、従来の上ｙ２　ＤＥよ
りも多孔度の高い米籾の灰によるフィルタ補助材、その
製造方法及びその製造装置を提供することにある。

更に本発明の目的は、表面積が広い上記補助材、その製
造方法及びその製造装置を提供することにある。

更に本発明の目的は、保健衛生材に好ましい上記補助材
、その製造方法及びその製造装置を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段及び作用）上記米籾の灰
からフィルタ補助材料を製造する方法は、 （１）米籾を焼く １に の工程では、籾の原材料を空気と混合して焼やす任意の
装置で行なってもよい。このような装置の幾つかは種々
の動作原理を持って有効である。炭素含有量はフィルタ
補助材製造のために必要な高い多孔度を達成するために
は、約５％又はそれ以下のレベルに減らさなければなら
ない。

１段階又は２段階のいずれの焼き工程を使用してもよい
。高い炭素含有量の米籾の灰のフィルタ補助材が又この
工程により製造されることがある。

尚、この焼きの工程の前に米籾を粉砕する工程が入るが
、この粉砕工程もこの焼きの工程の一部を形成する。

（２）米籾の灰の粉砕 この工程は、第２又は第３の段階として行なわれるが、
砂の層を有する流体層コンバスタにて上記焼き工程と同
時に行なわれるとよい。砂の層及び攪流は該層の内と上
側で起き要求されている粉砕作業が行なわれる。

余シ過度に粉砕しないように注意しなければならない。

流体層の場合過度の粉砕によって極端に細かい粒子の比
率が高くな９全体のバラツキからは不都合な細かい粒子
が多く作られてしまう。更に、過度の粉砕が行なわれる
と、上記燃焼工程で得られた多孔質構造を破壊してし丑
う。

全体密度により細かい粒子の比率に良好な初期表示を与
える。そして約４００ｋｇ／ｄよシ以下にすることが必
要である。

（３）米籾の灰の区分け この工程は、上記粉砕工程がどういうふうにして行なわ
れるかとは無関係に必要である。

又、灰の種々の等級を生む重要な工程である。

上記区分けは上記灰と空気とを混合して空気区分機又は
分離機と呼ばれる装置に在る回転モータに通すことによ
り、行なわれる。このような装置の幾つかは市販されて
いるが、一般には粗い材料が生産物となシ細かい材料が
余分なものと考えられている場合には使われていない。

主たる動作原理は、ロータの速度が増加すると、ロータ
の遠心力が粒子に対する空気流の求心力よりも大きくな
り、上記区分は機の室内の外側に飛び出し粗い物が回集
された時点まで粒子はロータの羽根を通過しにくくなる
。

ロータの速度を変えることにより、切点（ｃｕｔ　ｐａ
ｉｎｔ）を変えることができる。粒子の寸法は粗いもの
と細かい粒子の分量は５０チの確率であり、従ってフィ
ルタの補助材としての米籾の灰の特性が変わる。

切点と空気区分機内の分離の効率に影響を及ばず他の幾
つかの要素があるが、これらはすべて最も良好な生産物
を作り出すために最適化される。

実施する方法の具体的説明 米籾は９００℃の層の温度で流体の層のコンバスタにて
焼かれる。流体化するための空気の速度は砂の層からの
著しい汚染がなく、約３’　８０　Ｈ／　ｍ”の密度の
十分に粉砕された灰を生じるように設定される。この速
度はコンバスタの実際の直径と砂の層の深さに依る。

焼き工程中、既に粉砕された灰はその時区分けされ、以
下に示す粒子の寸法のバラツキとなる切点を有する生産
物となる。

寸法範囲　　　　　　　　％ｗ／ｗ （ミクロン　μ） １８０−３００　　　　　　　　　　　　　５．９１２
５−１８０　　　　　　　　　　　１６．７９０−１２
５　　　　　　　　　　　２０．９４５−　　９０　　
　　　　　　　　　４１．８３５−４５　　　　　　　
　　　　　　５．０２８−　　３５　　　　　　　　　
　　　　３．９２１−２８　　　　　　　　　　　　　
３．１１４−２１　　　　　　　　　　　　　１．５７
−１４　　　　　　　　　　　　　０．６３．５−　　
　　７　　　　　　　　　　　　　０．３＜　３．５　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．３２０μ
（ミクロン）のカット点が生じる条件は、空気区分は機
の特定の構造と寸法に依る。

上記切点はよシ′早い、又はよりゆっくりとしたフィル
タ製品を得るために可変となり得る。このフィルタ速度
の違いにより、フィルタを通した液の品質が良くも悪く
もなる。

以上の事柄を要約すれば、本発明に係る米籾の灰からな
るフィルタ補助材料を製造する方法は、（ａ）米籾を焼
いて灰を作Ｄ、（ｂ）上記灰を粉砕してその粒子寸法を
減らし、（ｃ）上記粉砕した灰を空気により区分けして
特定の粒子を除去し、（ｄ）上記工程（ｃ）で除去した
もの以外の粒子を回集する工程からなることが特徴とな
っている。

更に、本発明に係る米籾の灰からなるフィルタ補助材を
製造する装置は、（ａ）流体層コンバスタと、（ｂ）該
コンバスタに接続された空気区分は機と、（ｃ）該区分
は機に接続された別の区分は機と、（ｄ）この別の区分
は機に接続された灰粒子が回集されるビンとからなるこ
とを特徴としている。

上記方法及び装置による米籾の灰からなるフィルタ補助
材料も本発明の一部を構成する。

（実施例） 以下、図面を参照しつつ本発明に係る実施例を説明する
。

第１図は、米籾の灰からフィルタ補助材を生成する方法
を実施した装置の概要を示す説明図である。

米籾は、機械による制御手段（ａ）　’ｅ介して流体層
コンバスタ１に供給される。空気（ｂ）は流体化媒体と
して砂層（ｃ）を介して送られる燃焼空気（ｄ）はサイ
クローン２の途中に在る炎管（ｆ）を通る前にフリーボ
ード部分（ｅ）で燃焼を完全にするため加えられる。

灰は熱気流と分離され、蓄積され、一方熱風は熱を利用
した工程部分（ｈ）に通じる。上記灰は貯蔵ビン６で区
分されるまで一時貯えられる。

−次空気は吸入管（ｉ）を介して空気区分機４に入り上
記灰が上記貯蔵ビン６から（ｋ）で示す地点を介して上
記区分機４に入シ蓄積されると共に管（ｊ）を伝わって
一緒に入る。

回転ロータ（１）によって与えられた求心力により上記
灰がその粗い粒子が空気供給口（→に接触された状態で
区分され細かい粒子の集合物は分散され粗い粒子はその
際に粗い粒子用出口（ｎ）に落下される。

上記区分機３の管（ｏ）を介して細かい灰の粒子は出て
行き、フィルタ５に回集される。上記区分用空気は、制
御弁６とファン７に送られそこで空気の流れを生む。

例１・・・・・・実験 上記流体層コンバスタ１で発生し２０μカツトの物で粒
子の寸法のバラツキが上記のものと同じに区分された米
籾の灰が０．２１（１５）吸入単位の初期濁シ度を有す
る溶液を使ったろ過実験に使われた。

上記米籾の灰で達成された通常のＤＥに対するろ過室に
対するろ過室は１．４０　（通常のＤＥでは１．００と
する）であった。この際フィルタの濁り度は０．００９
の吸入単位であった。このことは濁り度が９６％減少す
ることを示す。

ろ過室が１．０（１５）上記スピーデツクス（Ｓｐｅｅ
ｄｅｘ）ＤＢを使用し比較テストでは０．（１１５吸入
単位に対して濁り度は９２チの減少となった。

例２・・・・・・パイロットテスト 上記の如く生成され幾分大規模に区分された灰を使って
パイロットテストが行なわれた。

相対ろ過室は６回の実験で１．００であり、最大のろ過
室は１．２７　ｆｆ：記録した。又、その特定な液に対
する仕様に十分大る０、４４の吸入単位の清澄度を有し
た。

（発明の効果） 上述の如く、本発明に係る米籾の灰によるフィルタ補助
物は既存のものに対しより優れた特性を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る米籾の灰によるフィルり補助材
料を製造する工程を示す装置全体の概略説明図である。 （符号の説明） １・・・流体層コンバスタ、２・・・サイクローン、３
・・・貯蔵ビン、４・・・空気区分機、５・・・フィル
り、６・・・制御弁、７・・・ファン、（ａ）・・・制
御手段、（ｂ）空気、（ｃ）・・・砂層、（ｄ）・・・
燃焼風、（ｅ）・・・フリーボード、（ｆ）・・・炎管
、（ｇ）・・・灰、（ｈ）・・・熱風、（ｉ）・・・吸
入管、（ｊ）・・・管、（ｋ）・・・地点、（１）・・
・回転ロータ、（→・・・空気供給部、（ｎ）・・・出
口、（０）・・・管。

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）米籾を焼いて作り、 （ｂ）前記灰を粉砕してその粒子寸法を減らし、 （ｃ）前記粉砕した灰を空気により区分けして特定の粒
   子を除去し、 （ｄ）前記工程（ｃ）で除去した以外の粒子を回集する
   工程からなることを特徴とする 米籾の灰からなるフィルタ補助材料製造方法。
2. （２）前記工程（ｃ）の粉砕した灰を空気による区分を
   行なつた後、更に残つた粒子のうち寸法が規定寸法を超
   えるものを除去する区分けを行なう工程（ｅ）を有する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方法
   。
3. （３）前記工程（ａ）と工程（ｂ）とは流体層コンバス
   タで同時に行なわれることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の製造方法。
4. （４）前記工程（ｃ）はサイクローン分離機により行な
   われることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項
   、又は第３項のいずれかに記載の製造方法。
5. （５）前記工程（ｃ）により区分けされた灰は一時貯蔵
   用ビンに送られることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項、第２項、第３項、又は第４項のいずれかに記載の製
   造方法。
6. （６）前記工程（ｅ）に於る更に区分けする工程は求心
   分離機又は他の分離装置により行なわれることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の製造方法。
7. （７）前記区分け機からの細かい灰は回集する前にフィ
   ルタをかけることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
   ら第６項までに記載の製造方法。
8. （８）前記米籾は焼く前に粉砕することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の製造方法。
9. （９）（ａ）米籾を焼いて灰を生成する手段と、 （ｂ）前記灰を粉砕してその粒子寸法を減少させる手段
   と、 （ｃ）前記粉砕した灰を空気により区分けして特定の粒
   子を除去する手段と、 （ｄ）前記区分け手段により除去された以外の粒子を回
   集する手段とからなることを特徴とする 米籾の灰からなるフィルタ補助材料を製造する装置。
10. （１０）前記回集手段（ｄ）は前記区分け手段（ｃ）に
    よつて除去された粒子以外の残つた粒子のうち寸法が規
    定寸法を超える粒子を除去する区分けを行なう手段（ｅ
    ）を有することを特徴とする特許請求の範囲第９項記載
    の製造装置。
11. （１１）前記灰を生成する手段（ａ）と前記粉砕手段（
    ｂ）とは流体層コンバスタからなり、前記流体層コンバ
    スタにて灰の生成と灰の粉砕と同時に行なうことを特徴
    とする特許請求の範囲第９項又は第１０項のいずれかに
    記載の製造装置。
12. （１２）前記区分け手段（ｃ）は、サイクロン分離機か
    らなることを特徴とする特許請求の範囲第９項、第１０
    項、又は第１１項のいずれかに記載の製造装置。
13. （１３）前記区分け手段（ｃ）により区分けされた灰は
    一時貯蔵用ビンに送られることを特徴とする特許請求の
    範囲第９項から第１２項までのいずれかに記載の製造装
    置。
14. （１４）前記区分け手段（ｅ）は遠心分離機又は他の分
    離機からなることを特徴とする特許請求の範囲第１０項
    記載の製造装置。
15. （１５）前記区分け手段（ｃ）からの細かい灰は回集す
    る前にフィルタをかけることを特徴とする特許請求の範
    囲第９項から第１４項のいずれかに記載の製造装置。
16. （１６）前記米籾は焼く前に粉砕することを特徴とする
    特許請求の範囲第９項から第１５項のいずれかに記載の
    製造装置。
17. （１７）（ａ）流体層コンバスタと、 （ｂ）前記コンバスタに接続された空気区分機と、 （ｃ）前記空気区分機に接続された求心分離機と、 （ｄ）前記分離機に接続された灰粒子が回集されるフィ
    ルタとからなることを特徴とする米籾の灰からなるフィ
    ルタ補助材料を製造する装置。
18. （１８）（ａ）米籾を焼いて灰を作り、 （ｂ）前記灰を粉砕してその粒子寸法を減らし、 （ｃ）前記粉砕した灰を空気により区分けして特定の粒
    子を除去し、 （ｄ）前記工程（ｃ）で除去した以外の粒子を回集する
    工程からなるフィルタ補助材料を製造する方法により製
    造された米籾の灰からなるフィルタ補助材。
19. （１９）前記工程（ｃ）の粉砕した灰を空気による区分
    を行なつた後、更に残つた粒子のうち寸法が規定寸法を
    超えるものを除去する区分けを行なう工程（ｅ）を有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１８項記載の製造
    方法により製造されたフィルタ補助材。
20. （２０）前記工程（ａ）と工程（ｂ）とは流体層コンバ
    スタで同時に行なわれることを特徴とする特許請求の範
    囲第１８項又は第１９項記載の製造方法により製造され
    たフィルタ補助材。
21. （２１）前記工程（ｃ）はサイクローン分離機により行
    なわれることを特徴とする特許請求の範囲第１８項、第
    １９項、又は第２０項のいずれかに記載の製造方法によ
    り製造されたフィルタ補助材。
22. （２２）前記工程（ｃ）により区分けされた灰は一時貯
    蔵用ビンに送られることを特徴とする特許請求の範囲第
    １８項、第１９項、第２０項、又は第２１項のいずれか
    に記載の製造方法により製造されたフィルタ補助材。
23. （２３）前記工程（ｅ）に於る更に区分する工程は求心
    分離機又は他の分離機により行なわれることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１９項記載の製造方法により製造さ
    れたフィルタ補助材。
24. （２４）前記区分け機からの細かい灰は回集する前にフ
    ィルタをかけることを特徴とする特許請求の範囲第１８
    項から第２３項までに記載の製造方法により製造された
    フィルタ補助材。
25. （２５）前記米籾は焼く前に粉砕することを特徴とする
    特許請求の範囲第１８項記載の製造方法により製造され
    たフィルタ補助材。
26. （２６）（ａ）米籾を焼いて灰を生成する手段と、 （ｂ）前記灰を粉砕してその粒子寸法を減少させる手段
    と、 （ｃ）前記粉砕した灰を空気により区分けして特定の粒
    子を除去する手段と、 （ｄ）前記区分け手段により除去された以外の粒子を回
    集する手段とからなる 米籾の灰からなるフィルタ補助材料を製造する装置によ
    り作られたフィルタ補助材。
27. （２７）（ａ）流体層コンバスタと、 （ｂ）前記コンバスタに接続された空気区分機と、 （ｃ）前記空気区分機に接続された遠心分離機と、 （ｄ）前記分離機に接続された灰の粒子が回集されるフ
    ィルタとからなる 米籾の灰からなるフィルタ補助材料を製造する装置によ
    り製造されたフィルタ補助材。