JPS6234402B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、異なる比重の二つの非混合性成分か
らなる液体を分離する方法とその装置に関する。
必ずしもこれに限つたことではないが、とりわ
け、本発明は、油を水から分離する技術に関連し
ている。

油と水のような、非混合性の液体成分の分離
は、多くの工業において経済上本質的に重要であ
る。しかし、可成りの量の液体を分離処理する設
備は、かかる工業では、重大な投資を生じ、また
設備自体が実質的に大型になりうる。

従来、添付図面の第１図及び第２図に図示する
ように、流入液体（通常は、水中に油滴が浮遊し
ているようなもの）は、例えば定容積型の低乳化
ポンプを用いて、圧力下で第１図の円筒形圧力容
器１に注入される。前記流入液体は、液体が通過
せねばならぬ堰４に近い位置で、チヤンバー底部
近傍の位置まで延びている流入管３を経て、容器
１の主チヤンバー２に流入する。この構成は、前
記流入液流に前記油滴分離に役立つ上昇流を与え
る。前記液体は、次に、前記主チヤンバー２内に
設けられ、断面形状がほぼ長方形の箱状容器に効
果的に装着された一連の波板状体からなる分離機
構である、いわゆる「プレートパツク」５に流入
する。その為、前記液体に対して屈曲通路が生
じ、油滴相互の結合と水からの油の分離を助成す
る。前記油（図中の白い矢印）は、水より比重が
小さいので、前記プレートパツク５頂部を通過し
て、コレクタードーム６に集まり、流出口７を経
て抽出される。前記比重大なる水（図中の黒い矢
印）は、前記プレートパツク５端を経て流出し、
第２次チヤンバー８内に入り、流出口９を経て抽
出される。

この従来構造では、大型化の傾向があつて、直
径が大略１ｍで、水平設置で軸芯長さが約３ｍの
円筒形圧力容器を使用することになり、貯槽には
付属の収集容器があつて、関連配管及びポンプ機
構を入れると前記設備の全高は大略留２ｍにもな
る。明らかに、装置がより大きくなれば、その装
置製作に、より多くの量の材料が必要となり、そ
の装置は、より高価になる傾向を生ずる欠点があ
り、さらに、この装置では、水からの油の分離が
可成り達成できるが、しかし、排出水にいまだ相
当量の油滴が残留する欠点があつた。

本発明が解決しようとする技術的課題は、上記
の従来技術を改良して、実質的に同一処理量に対
して、寸法が全体的により小さい装置で、分離効
率がより高くなるような方法とその装置を提供す
ることである。

上記技術的課題を解決するために講じた技術的
手段は、 方法に対し、異なる比重の二つの非混合性成分
からなる液体を分離する方法であつて、この液体
を圧力容器の主チヤンバー内に、その主チヤンバ
ー内にありかつ液体流入口をもつ第１端部と反対
側の第２端部とを備えた分離機構を介して通過さ
せる工程と、分離された比重小なる成分を第１主
チヤンバー流出口を介して流出させるために収集
する工程と、比重大なる方の成分を第２主チヤン
バー流出口を介して流出させる工程とからなる分
離方法において、前記液体を前記分離機構に流入
させる前に、それを前記分離機構の外側の主チヤ
ンバーに流入させ、それを前記第２端部から第１
端部の方へ前記分離機構に沿つてかつその外側を
通過させることによつて、前記主チヤンバー内で
予備分離を行わせると共に、前記液体を、前記第
１端部の液体流入口に流入させる以前に逆流させ
ることである。

さらに、装置に対し、異なる比重の二つの非混
合性成分からなる液体を分離するための装置であ
つて、流体流入口をもつ主チヤンバーと、前記主
チヤンバー内にある分離機構と、比重小なる成分
及び比重大なる成分のための主チヤンバーからの
それぞれ第１及び第２流出口とを備え、前記第２
流出口は比重大なる成分のための一つの分離機構
出口に接続され、前記分離機構は液体流入口をも
つ第１端部と反対側の第２端部とを備えた装置に
おいて、前記主チヤンバーの流入口は前記液体を
前記分離機構の外側の主チヤンバーに流入させる
ように構成されていることを特徴とし、かつ、前
記液体を前記第２端部から前記第１端部の方へ前
記分離機構に沿つてかつその外側を通過させる一
つの流路を主チヤンバー内に形成することによつ
て、前記液体を、前記流路に沿つてそれが流れる
間に両成分の予備分離を行わせ、かつ前記第１端
部の液体流入口に流入させる前に逆流させること
である。

上記技術的手段は、次のように作用する。

方法に対しては、液体を、分離機構に流入させ
る前に分離機構の外側の主チヤンバーに流入さ
せ、分離機構の第２端部から第１端部の方へ前記
分離機構に沿つてかつその外側を通過させること
によつて、主チヤンバー内で予備分離を行わせる
と共に、前記液体を、前記第１端部の液体流入口
に流入させる以前に逆流させるから、主チヤンバ
ーに流入した液体は、分離機構の第２端部から第
１端部の方へ主チヤンバー内で分離機構の外側を
通つて逆流する時に、予備分離作用が行われてか
ら、前記分離機構の第１端部に流入する。

また、装置に対しては、主チヤンバー流入口は
液体を分離機構の外側の主チヤンバー内に流入さ
せるように構成され、かつ、前記液体を第２端部
から第１端部の方へ前記分離機構に沿つてかつそ
の外部を通過させる一つの流路を主チヤンバー内
に形成することによつて、前記液体を、前記流路
に沿つてそれが流れる間に両成分の予備分離を行
わせ、かつ前記第１端部の流入口に流入させる前
に逆流させるから、主チヤンバー内に流入する液
体は、主チヤンバーの流入口を介して、分離機構
の外側に流入され、そして第２端部から第１端部
の方へ分離機構の外部を通る流路に沿つて逆流す
る間に予備分離作用が行われてから、前記分離機
構の第１端部に流入する。

従つて、本発明は次の効果を奏する。

すなわち、方法及び装置のいずれに対しても、
主チヤンバーに流入する液体は、分離機構の第２
端部から第１端部の方へ逆流する間に比重大なる
成分と比重小なる成分との予備分離作用が行われ
てから、分離機構の第１端部からこの分離機構に
流入するから、全体として液体成分の分離効率を
高めることができるに至つた。さらにこの予備分
離作用の行われた後の液体を分離機構に流入させ
るから、この分離機構自体の分離機能をその分だ
け小なるものに構成でき全体として装置をコンパ
クトにすることができるに至つた。

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

本発明による第３図の実施例は、第１図の従来
構造に比して、著しくより小型化されているの
は、くらべれば、直ちに判る。この場合、流入管
３は、前記第二次チヤンバー８から離れた位置で
前記主チヤンバー２に入つているが、前記流入液
流を分流し、複数の流入管１１に液流を通す液流
分岐管１０（第４図参照）に連結されている。第
５図によく示されているように、前記流入管１１
（ここでは個数２個）は、前記プレートパツク分
離機構５の外側と前記主チヤンバー２の円筒形内
壁との間に残る空間を経て延出している。流入管
１１は、前記主チヤンバー２を前記第二次チヤン
バー８から分離する隔壁１２の近傍で液を流出す
る。前記流入管１１の末端で流出された液体は、
前記流入管１１の全長に沿つてその外側で逆流し
て、前記プレートパツク５に流入する。流入液体
が前記圧力容器１内の液体の中を通過せねばなら
ぬ前記流入管１１からの流出箇所と前記プレート
パツク５への流入箇所との距離は、その距離が相
当あるので、結合油滴が切りはなされ、前記圧力
容器１上方部分へ上昇させられるので、重要であ
る。前記プレートパツク５を前記堰４にもつと近
づけることにより、第１図の構成を小型化するの
が実現不可能なことは、この理由による。われわ
れの試験の結果、第３図の実施態様の前記流入液
流のパターンが水から浮遊物を分離するのに役立
つのが判明した。前記流入液流は、先づ分流し、
つづいて最初に前記流入管１１の流出端を出て、
次に前記プレートパツク５に流入して逆流する。

前記流入液流は、二個以上の流出管を通過する
ことも可能なことは、明瞭である。

上述の圧力容器類は、清掃、保守及び修理の目
的で、前記圧力容器１主要部から端部を取りはず
せるように製造される。本構成では、前記プレー
トパツク５は、プレートパツク５が前記圧力容器
１内部から一体のまま取り出せるように、前記圧
力容器１の両部分１ａ，１ｂの夫々のフランジ１
３，１４の間に挿入された隔壁１２に装着されて
いる。前記第二次チヤンバー８に流入する比重大
なる水は、流出口９に到達するため、堰１５の下
方を通過せねばならない。前間第二次チヤンバー
８内の液体の停滞時間中に、前記比重小なる油成
分の極く少い残量は、分離しようとする。前記比
重大なる水成分から切りはなされたこの極く少量
分は、前記堰１５手前の空間に残留しようとす
る。

第３図〜第６図に示された実施例を使用したわ
れわれの試験結果は、第１図および第２図の実施
例のものに比し、水から油を分離する効率が向上
している。

前記プレートパツク５に対しては、色々の構成
が可能である。前記プレートパツク５は、これを
通過する比重大なる成分の液流方向に向つている
山と谷とを有する水平に置かれた複数の波板から
構成しうる。代案として、前記波板は、水平方向
と垂直方向との間の角度で幾分傾斜させ、この場
合も前記プレートパツク５を通過する比重大なる
成分の流れ方向にほぼ沿つて設けることができ
る。最も好ましい構成は、添付図面の第７図およ
び第８図に図解されたものである。この構成で
は、プレートパツク５ａは、ほぼ垂直に設置した
波板１６とほぼ水平に走置した波板１７とからな
る。第７図および第８図に示すように、前記垂直
設置波板１６は、上流に設けられ、前記水平設置
波板１７は、下流に設けられる。油と水との汚水
に多量の固形物または汚物が含まれている場合、
この構成によれば、著しい利点があることが判つ
ている。水より比重の小さい油は分離し、上方に
移動しようとする。このようにして、油は、個々
の波板の下面につき当り、そこに油は貯積して、
その浮力が十分になると前記波板表面を離れ、上
昇し、逐には垂直方向に一段高い次の波板表面に
接触し、このプロセスが反復される。反対に、汚
物は、前記比重の大なる成分（この場合は水であ
る）より比重が大で、個々の波板の下方に向い傾
斜する表面に沈積して、そこに集り、遂には集積
された全量は、前記波板への表面付着にうちかつ
て、その箇所で、前記汚物全量は、波板表面から
滑り落ち、このようにして前記波板からなだれ落
ちて、底部に集まる。了解されうるように、この
なだれ効果の結果、セルフ・クリーニング作用が
生ずる。

前記水平設置波板１７は、通例ありきたりの様
式として作動する。すなわち、通例水平に前記プ
レートパツク５を通過する液体に対する屈曲通路
は、前記液体がプレートパツク５の連続する表面
に衝突するようにさせる。

分離された油は、前記波板の突出部に集り、波
板のブリード孔を経て上昇する。

本発明が油の水からの分離に関する特例につい
て上述されてはいるが、本発明は、この一実用例
に限られたものではないことは、勿論、評価され
うるものである。本発明に基づいて作られた装置
の実施例は、一方が他方より比重が大なる、非混
合性の二成分の分離が望まれる場合はいつでも、
実用に供しうる。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利
にする為に符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来提案された分離装置の概要縦断
面図である。第２図は、第１図の―に沿つた
断面図である。第３図は、概ね第１図に類似であ
るが、本発明に基づく装置の実施例を示す図であ
る。第４図は、第３図の―に沿つた断面図で
ある。第５図は、第３図の―に沿つた断面図
である。第６図は、第３図の―に沿つた断面
図である。第７図は、概ね第３図に類似である
が、本発明に基づく別実施態様図である。第８図
は、第７図の―に沿つた断面図である。 １…圧力容器、１ａ，１ｂ…圧力容器の分割部
分、２…主チヤンバー、３，１１…流入管、５…
分離機構、７…第一流出口、８…第二次チヤンバ
ー、９…第二流出口、１２…隔壁、１３，１４…
フランジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 異なる比重の二つの非混合性成分からなる液
   体を分離する方法であつて、この液体を圧力容器
   １の主チヤンバー２内に、その主チヤンバー２内
   にありかつ液体流入口をもつ第１端部と反対側の
   第２端部とを備えた分離機構５を介して通過させ
   る工程と、分離された比重小なる成分を第１主チ
   ヤンバー流出口７を介して流出させるために収集
   する工程と、比重大なる方の成分を第２主チヤン
   バー流出口９を介して流出させる工程とからなる
   分離方法において、前記液体を前記分離機構５に
   流入させる前に、それを前記分離機構の外側の主
   チヤンバーに流入させ、それを前記第２端部から
   第１端部の方へ前記分離機構５に沿つてかつその
   外側を通過させることによつて、前記主チヤンバ
   ー２内で予備分離を行わせると共に、前記液体
   を、前記第１端部の液体流入口に流入させる以前
   に逆流させることを特徴とする分離方法。 ２ 前記液体を前記分離機構５の向き合う両側に
   沿つて前記第１端部の方へ通過させることを特徴
   とする特許請求の範囲１に記載の分離方法。 ３ 前記主チヤンバーに流入された流体を前記第
   ２端部に近接する隔壁１２の方に指向することに
   よつて、前記液体は、それが前記第１端部の方へ
   前記分離機構に沿いかつその外側を流入する以前
   に逆流されることを特徴とする特許請求の範囲１
   又は２のいずれかに記載の分離方法。 ４ 前記液体を、前記第２端部に近接する前記分
   離機構の向き合う両側の二位置において、前記主
   チヤンバー２に流入させることを特徴とする特許
   請求の範囲１乃至３のいずれかに記載の分離方
   法。 ５ 異なる比重の二つの非混合性成分からなる液
   体を分離するための装置であつて、流体流入口
   ３，１１をもつ主チヤンバー２と、前記主チヤン
   バー内にある分離機構５と、比重小なる成分及び
   比重大なる成分のための主チヤンバーからのそれ
   ぞれ第１及び第２流出口７，９とを備え、前記第
   ２流出口９は比重大なる成分のための一つの分離
   機構出口に接続され、前記分離機構は液体流入口
   をもつ第１端部と反対側の第２端部とを備えた装
   置において、前記主チヤンバーの流入口３，１１
   は前記液体を前記分離機構５の外側の主チヤンバ
   ーに流入させるように構成されていることを特徴
   とし、かつ、前記液体を前記第２端部から前記第
   １端部の方へ前記分離機構５に沿つてかつその外
   側を通過させる一つの流路を主チヤンバー内に形
   成することによつて、前記液体を、前記流路に沿
   つてそれが流れる間に両成分の予備分離を行わ
   せ、かつ前記第１端部の液体流入口に流入させる
   前に逆流させることを特徴とする分離装置。 ６ 前記分離機構の両側の主チヤンバー内にも流
   路を形成することによつて、前記主チヤンバーに
   流入された液体が前記分離機構の両側に沿つて前
   記第１端部の方に流れることを特徴とする特許請
   求の範囲５に記載の分離装置。 ７ 前記主チヤンバー流体流入口３，１１が前記
   主チヤンバーへ流入された液体を前記第２端部に
   近接する隔壁１２の方へ指向するように構成さ
   れ、それによつて前記液体が前記分離機構を通過
   する以前に前記第１端部の方へ逆流されることを
   特徴とする特許請求の範囲５又は６のいずれかに
   記載の分離装置。 ８ 第２次チヤンバー８が設けられ、それに前記
   分離機構出口が接続されていて比重の大きい方の
   成分をこの第２次チヤンバー内に収集することを
   特徴とする特許請求の範囲５乃至７のいずれかに
   記載の分離装置。 ９ 前記第２端部に近接する前記隔壁１２が前記
   主チヤンバーと前記第２次チヤンバーとを区画す
   ることを特徴とする特許請求の範囲８に記載の分
   離装置。 １０ 前記主チヤンバー流体流入口３，１１が前
   記分離機構の両側に位置する前記第２端部付近の
   ２位置において前記分離機構の外部の主チヤンバ
   ー内に前記液体を流出させるように構成されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲５乃至９のい
   ずれかに記載の分離装置。