JP2004141748A - Filtering device and filtering method using the device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、濾過装置およびこれを用いた濾過方法に係り、特にケーキの剥離が容易で、効率よく液体中の固形物を分離、回収することができる濾過装置およびこれを用いた濾過方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
液体中の固形物を分離、回収する、従来の濾過装置として、例えば図6に示した装置が挙げられる。図6において、この装置は、隔壁21によって上部タンク20Aと下部タンク20Bとに区画されたタンク20と、前記隔壁21の開孔22から下部タンク20B内に垂下された、例えば円筒状の濾材の表面に濾過助剤層をコーティングした濾過エレメントまたは焼結金網からなる濾過エレメント23と、前記下部タンク20Bの底部に設けられた液入口24と、上部タンク20Aに設けられた処理液の出口25とを有する。
【0003】
このような装置において、液入口24からタンク20内に導入された被処理液は、濾過エレメント23の表面で固形物が捕捉されたのち清澄液として濾過エレメント23内を上昇し、隔壁21の開孔部22から上部タンク20Aに流入し、液出口25を経て装置外に排出される。濾過エレメント23の表面に所定量の固形物(以下、ケーキという)が堆積した時点で、被処理液の導入を停止し、上部タンク20Aに設けられた液出口25を介して濾過エレメント23の二次側から、例えば加圧空気が導入され、該加圧空気によって前記濾過エレメント23表面に堆積したケーキが剥離される。剥離したケーキは下部タンク20Bの底部から装置外に抜き出される。ケーキ剥離操作が終了したのち、前記と同様にして被処理液を導入し、同様の濾過操作が行われる。
【特許文献1】特開2000−32974号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には、濾過エレメント表面に付着したケーキを完全に剥離させることができないという問題があった。すなわち、ケーキの剥離性は、その種類、形状、大きさ等によって左右される。一例として、多くの産業で使用されるアルミニウム粉の製造過程における、例えば油中に分散した鱗片状アルミニウム粉を分離回収する操作においては、ケーキが濾過エレメント表面にシート状に付着するために、濾過エレメントの二次側に加圧空気を導入してケーキを剥離する際、例えばケーキ厚の薄い部分が一個所剥離して空気流路が形成されるとそれ以降、パージ空気がその剥離部分から流出するようになるので、それ以外の部分のケーキを剥離させることができなくなる。
【0005】
ところで、濾過エレメント表面に助剤をコーティングし、堆積ケーキを濾過助剤ごと剥離させる場合は、効率よくケーキ剥離を行うことができるが、濾過、捕集した固形物そのものが製品である場合等においては濾過助剤を使用できないことが多い。また、近年の廃棄物処理の現状に鑑みれば、廃棄物となる濾過助剤の使用量を極力低減する必要もある。そこで、濾過助剤を用いることなく、濾過エレメントに堆積したケーキを確実に剥離させることができる高効率の濾過装置および濾過方法の開発が望まれていた。
【0006】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、ケーキの種類、形状、物性等に左右されず、また濾過助剤を用いることなく、濾過エレメント表面に堆積したケーキを確実に剥離して効率よく液体中の固形物を分離、回収することができる濾過装置およびこれを用いた濾過方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願で特許請求する発明は以下のとおりである。
(1)被処理液の流入口を有する原液筒と、該原液筒内に原液筒とは所定間隔をもって設けられた濾過筒とを有し、前記流入口から流入する被処理液中の固形物を前記濾過筒表面で捕捉し、濾液を前記濾過筒を通して外部に排出する濾過装置において、前記濾過筒内に該濾過筒とは所定の間隔をもってそれぞれ設けられた外側パイプおよび内側パイプとからなる二重管と、該二重管の先端部に設けられた、流体噴射用スリットを有する円盤状のディスクと、該ディスクを前記濾過筒の内面に沿って前記二重管ごと移動させる移動手段とを有するケーキ剥離装置を設け、前記濾過筒と二重管の外側パイプとの間を前記二重管の先端部に向かって流れ、該二重管の先端部を経て内側パイプに流入し、該内側パイプ内を逆方向に流れる濾液の流路および前記外側パイプと内側パイプとの間を前記円盤状のディスクに向かって流れ、該ディスクの前記スリットから噴射されて前記濾過筒の内壁面に衝突する噴射流体の流路を形成したことを特徴とする濾過装置。
【0008】
(2)前記濾過筒の端部に拡径した液溜部を形成し、前記二重管の先端部に設けられた円盤状のディスクを前記濾過筒の内径よりも小さい範囲で前記二重管の外側パイプよりも拡径させ、該円盤状のディスクと前記液溜部内壁との間に前記濾過筒と二重管の外側パイプとの間隙を流通し、前記二重管の端部を経て内側パイプに流入する濾液流路の一部を形成したことを特徴とする上記(1)に記載の濾過装置。
(3)前記二重管の先端部に設けられた円盤状のディスクの流体噴射用スリットからディスク先端部までの厚さを、前記濾過筒と二重管の外側パイプとの間の隙間よりも厚くしたことを特徴とする上記(1)または(2)に記載の濾過装置。(4)前記原液筒と濾過筒の開放端がそれぞれ筒径に対応する開孔を有するフランジに固着されており、前記原液筒と濾過筒を前記フランジを介して相対的に着脱自在に固定したことを特徴とする上記(1)〜(3)の何れかに記載の濾過装置。
【0009】
(5)上記(1)〜(4)の何れかに記載の濾過装置を用いた濾過方法であって、前記流入口を経て原液筒に流入する被処理液中の固形物を前記濾過筒表面で捕捉し、濾液を、前記濾液流路を経て系外に排出する濾過工程と、濾過工程が終了した原液筒内に残留する被処理液を抜き出し、被処理液の流入口からパージ媒体を導入して前記原液筒内および濾液流路をパージするパージ工程と、パージ工程終了後の濾過筒をケーキ剥離装置ごと原液筒から抜き取り、ケーキ回収箱に装着する原液筒抜取り工程と、該原液筒抜取り工程後、ケーキ剥離装置の前記噴射流体の流路を経て噴射流体を前記濾過筒の内壁面に向かって噴出させるとともに、前記移動手段により前記ケーキ剥離装置の円盤状ディスクを二重管ごと所定速度で移動させて前記濾過筒の外表面に付着したケーキを剥離するケーキ剥離工程と、ケーキ剥離工程終了後の濾過筒をケーキ剥離装置ごと前記原液筒に装着して次の濾過工程に備える濾過準備工程とを有することを特徴とする濾過方法。
(6)前記濾過工程、パージ工程、原液筒抜取り工程、ケーキ剥離工程および濾過準備工程を有する一連の濾過操作を所定時間づつずらして複数の濾過装置を用いて行ない、常に何れかの装置で濾過工程が行われるようにすることを特徴とする上記(5)に記載の濾過方法。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例である濾過装置の要部を示す断面図、図2〜図5は、図1の装置を用いた濾過操作における部材相互の位置関係を示す説明図であり、図2は、濾過工程を示す図、図3は、図2の平面図、図4は、原液筒抜取り工程を示す図、図5は、ケーキ剥離工程を示す図である。
【0011】
図1において、この濾過装置は竪型の装置であって、被処理液の流入口1を有する原液筒2と、該原液筒2内に原液筒2とは所定間隔をもって、例えば同心円状に設けられた濾過筒3とを有する濾過装置であって、前記濾過筒3内に該濾過筒3とは所定の間隔をもって、例えばそれぞれ同心円状に設けられた外側パイプ4および内側パイプ5とからなる二重管6と、該二重管6の先端部に設けられた、流体噴射用スリット7を有する円盤状のディスク8と、該ディスク8を前記濾過筒3の内面に沿って前記二重管6ごと移動させる移動手段9(図示省略、図2参照)とを有するケーキ剥離装置を設け、前記濾過筒3と二重管6の外側パイプ4との間を前記二重管6の先端部に向かって流れ、該二重管6の先端部を経て内側パイプ5に流入し、該内側パイプ5内を逆方向に流れる濾液の流路10および前記外側パイプ4と内側パイプ5との間を前記円盤状のディスク8に向かって流れ、該ディスク8の前記スリット7から噴射されて前記濾過筒3の内壁面に衝突する噴射流体の流路11を形成したものである。なお、二重管6を構成する内側パイプ5は外側パイプ4よりもわずかに先まで延びて濾過筒端部に拡径するように設けられた液溜部19の底部内壁に接触しており、その先端部には、濾過筒3と二重管の外側パイプ4との間を流れる濾液が内側パイプ5に流入するための切欠部18、例えばVカットまたはRカットが設けられている。2Aは、原液筒2に固定されたフランジ、3Aは、濾過筒3に固定されたフランジである。
【0012】
なお図2において、ケーキ剥離装置の移動手段9は、例えば二重管6の上方端に部材を介して固着された雌ねじ12と、該雌ねじ12に嵌合する棒状の雄ねじ13と、該雄ねじ13を正逆両方向に回動させる駆動装置(モータ)14とを有している。
【0013】
このような構成において、被処理液の流入口1を経て、例えば0.4〜0.7MPaの加圧状態で原液筒2に導入される被処理液に含まれる固形物は濾過筒3表面で捕捉され、濾液は、濾液流路10、すなわち前記濾過筒3と二重管6の外側パイプ4との間隙を下向流として二重管の先端部に向かって流れ、該二重管6の先端部を経て内側パイプ5内に流入し、該内側パイプ5内を上向流として前記とは逆方向へ流通し(図1参照)、図示省略した配管を介して装置外へ排出される(濾過工程、図2)。次に、濾過工程が終了した原液筒2内に残留する被処理液が、例えば原液筒2の下部に設けられた短管を介して抜き出され、被処理液流入口1から導入されたパージ媒体、例えば加圧空気によって原液筒2内および濾液流路10がパージされる(パージ工程)。パージ工程終了後、濾過筒3が二重管6、ディスク8等を有するケーキ剥離装置16ごと原液筒2から抜き取られ(図4A)、ケーキ回収箱15に装着される(図4C、原液筒抜取り工程)。原液筒抜取り工程が終了したのち、ケーキ剥離装置の外側パイプ4と内側パイプ5との間の前記噴射流体流路11に、噴射流体として、例えば0.4〜0.7MPaの圧縮空気を導入して濾過筒3の内壁面に向かって噴出させるとともに、移動手段9のモータ14を回動させることにより、雄ねじ13および雌ねじ12を介して前記ケーキ剥離装置16の円盤状のディスク8(図1参照)を二重管6ごと所定速度、例えば1〜2cm/secで数回上下往復動させ、前記スリット7から噴出する圧縮空気(エアーナイフ)によって前記濾過筒3の外表面に付着したケーキ17が剥離される(ケーキ剥離工程、図5)。剥離したケーキ17は、ケーキ回収箱15に回収されたのち、次工程に送られ、例えば原料、製品等として使用、または廃棄等される。ケーキ剥離工程終了後の濾過筒3はケーキ回収箱15から抜取り、ケーキ剥離装置16ごと前記原液筒2に装着され、次の濾過工程に備えられる(濾過準備工程)。
【0014】
本実施例によれば、濾過筒3内に該濾過筒3の内壁面に沿って移動する、流体噴射用スリット7を有するケーキ剥離装置16を設けたことにより、該ケーキ剥離装置16のスリット7から噴出されるエアーナイフが前記濾過筒3の全内壁面に衝突するので、濾過筒3の外表面に付着したケーキ17を人手を要することなく、確実に剥離させることができる。従って作業効率が向上し、人手によってケーキを剥離させる場合に比べて人件費を大幅に節約することができる。
【0015】
本実施例においては、原液筒2と濾過筒3、濾過筒3と外側パイプ4および内側パイプ5からなる二重管6を、それぞれ同心円状に設けた場合について説明したが、それぞれ偏心して設けることもできる。
本実施例において、原液筒2と濾過筒3との相対的な固定は、前記原液筒2に固着されたフランジ2Aと濾過筒3に固着されたフランジ3Aとを、例えば油圧クランプによって着脱自在に締結することによって行われる。これによって全濾過操作の自動化が容易となる。
【0016】
本実施例において、パージ工程におけるパージ媒体として、圧縮空気の代わりに窒素ガス、水蒸気等を使用することもできる。
本発明において、濾過装置は、好適には竪型であるが、横型または所定角度で傾斜した傾斜型とすることもできる。
【0017】
本発明において、原液筒と濾過筒との間の間隔は、特に限定されるものではないが、例えば濾過筒の外径が80mmφの場合、例えば10〜20mmである。濾過筒としては、例えば複数枚の金属網を焼結させた焼結金網が好適に使用される。濾過筒の開孔径、開孔率等は、被処理液、捕集対象固形物等によって適宜選択される。
本発明において、濾過筒とケーキ剥離装置の一部としての二重管の外側パイプとの間隔は、例えば10〜20mm、外側パイプと内側パイプとの間隔は、例えば2〜10mm、および内側パイプの内径は、例えば20〜50mmφであるが、いずれも特に限定されるものではない。
【0018】
本発明において、ケーキ剥離装置の一部としての円盤状ディスクに設けられた流体噴射用スリットのスリット幅は、例えば0.5〜1.0mmである。スリット幅が大きすぎるとエアーナイフによるケーキ剥離効果が減少し、小さすぎると圧力損失が大きくなり、ランニングコストが嵩む。スリットから噴射される噴射流体としては、例えば0.4〜0.7MPaの高圧空気が好適に使用される。噴射流体として、例えば、0.2〜0.5MPa、110〜130℃の水蒸気、その他のものを用いることもできる。
【0019】
本発明において、濾過筒の端部に濾過筒よりも直径が、例えば10〜20mm拡径した液溜部を設けることが好ましい。また、二重管の端部に設けられた円盤状のディスクを前記濾過筒の内径よりも小さい範囲で二重管の外側パイプよりも拡径させることが好ましい。濾過筒と二重管の外側パイプとの間の隙間は、例えば10〜20mmであり、前記円盤状のディスクと前記濾過筒との相対的隙間は、例えば1〜2mm、円盤状のディスクと前記液溜部内壁との間隙は、例えば20〜30mmである。濾過筒よりも拡径した液溜部および濾過筒の内径よりも小さい範囲で拡径した円盤状のディスクを設けることにより、両者間の隙間に、前記濾過筒と二重管の外側パイプとの間隙を流通し、二重管の内側パイプの端部に設けられた切欠部を経て前記内側パイプに流入する濾液流路の一部が構成されるとともに、濾液流路の流通方向の転換をスムーズに行うことができる。また、これによって液溜部内における濾液の滞留を防止することができる。
【0020】
本発明において、二重管に設けられた円盤状のディスクの流体噴射用スリットからディスク先端部までの厚さは、前記濾過筒と二重管の外側パイプとの間の隙間よりも厚くすることが好ましい。これによって前記円盤状のディスクのスリットから噴射された流体、例えば圧縮空気が前記ディスクの表面に沿ってショートパスすることなくその大部分が濾過筒の内面から外表面に向かって貫通し、ケーキ剥離に関与するようになる。円盤状ディスクの流体噴射用スリットからディスク先端部までの厚さは、前記濾過筒と二重管の外側パイプとの間の隙間の、例えば10〜20倍である。厚さが不十分だと噴射流体がディスク表面に沿ってショートパスし易くなる。一方、厚すぎると前記スリットの移動幅が小さくなり十分なケーキ剥離効果が得られなくなる。
【0021】
本発明において、ケーキ剥離装置の移動手段は、竪型装置の場合、昇降手段となる。移動手段としては、例えば雌ねじと、該雌ねじに嵌合する雄ねじと、該雄ねじを正逆回転させる駆動装置を有するものが好適に使用されるが、特に限定されるものではない。ねじ山の種類としては、例えばボールねじまたは台形ねじが好適に使用される。ケーキ剥離装置の移動方向は竪型装置においては上下方向であるが、例えば横型装置であれば、水平方向となる。
【0022】
本発明において、濾過工程、パージ工程、原液筒抜取り工程、ケーキ剥離工程および濾過準備工程からなる一連の濾過操作を所定時間、例えば1〜2時間づつずらして複数の濾過装置を用いて行ない、何れかの装置で常に濾過工程が行われるようにすることが好ましい。またこのとき、濾過筒、ケーキ剥離装置および/またはケーキ剥離装置の移動手段を2または3以上の装置で共用して必要部材点数を省略することもできる。
【0023】
本発明において、一連の濾過操作をコンピュータを用いて自動制御させることもできる。濾過操作における濾過工程、パージ工程、原液筒抜取り工程、ケーキ剥離工程および濾過準備工程の所要時間は、特に限定されるものではない。
本発明において、濾過対象である被処理液中の固形物が、例えばアルミニウム等の金属粉である場合、濾過筒を、該濾過筒の構成材料に影響を与えることなく金属粉だけを溶解するような洗浄液で定期的に洗浄することが好ましい。
【0024】
なお、本発明において、濾過工程を、ケーキ剥離装置の円盤状ディスクを二重管ごと濾過筒のフランジ固定端近傍まで移動させた状態で行ない、ケーキ剥離工程において、濾過筒の液溜部との間で移動させるようにしてもよい。これによって濾過工程における装置内圧力損失が低減する。
【0025】
【実施例】
次に、本発明の具体的実施例を説明する。濾過筒として開孔径が数μm〜数十μmの焼結金網を用いた図2の装置を用い、濾過工程における被処理液の流入圧を0.4MPa、流入量を40kg/hr、濾過時間を60分、パージ工程におけるパージ空気圧を0.5MPa、パージ空気量を600リットル/hr、パージ時間を30分、ケーキ剥離工程における噴射流体としての圧縮空気の圧力を0.5MPa、噴射(ケーキ剥離)時間を5分、ケーキ剥離装置の移動速度を60cm/min(2回往復移動)として、粒径数十μmφの鱗片状のアルミニウムの剥離摩耗粉(厚さ数μm以下)を5重量%で含む、温度40℃、粘度10Pa・sの油中の前記アルミニウム粉を濾別、回収したところ、アルミニウム粉が1.6kg/hrで回収され、回収率は99%であった。
【0026】
【発明の効果】
本願の請求項1に記載の発明によれば、濾過筒表面に堆積したケーキを人手を要することなく確実に剥離させることができるので、被処理液中の固形物および/または濾液を効率よく分離、回収することができる。また、濾過助剤および濾材を用いる必要がないので、ケーキ以外の不純物または廃棄物の発生を回避することができる。
【0027】
本願の請求項2に記載の発明によれば、上記発明の効果に加え、濾液の流通および排出をスムーズに行うことができる。
本願の請求項3に記載の発明によれば、上記発明の効果に加え、噴射流体の利用効率が向上し、ケーキをより確実に剥離することができる。
【0028】
本願の請求項4に記載の発明によれば、上記発明の効果に加え、原液筒と濾過筒との相対的な脱着が自在となり、完全自動化を促進することができる。
本願の請求項5に記載の発明によれば、濾過筒表面に堆積したケーキを人手を要することなく確実に剥離させることができるので、被処理液中の固形物および/または濾液を効率よく分離、回収することができる。また、濾過助剤および濾材を用いる必要がないので、ケーキ以外の不純物または廃棄物の発生を回避することができる。
【0029】
本願の請求項6に記載の発明によれば、上記発明の効果に加え、被処理液中の固形物および/または濾液の分離、回収効率がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である濾過装置の要部を示す断面図。
【図2】濾過工程における濾過装置の部材相互の関係を示す図。
【図3】図2の平面図。
【図4】原液筒抜取り工程における濾過装置の部材相互の関係を示す図。
【図5】ケーキ剥離工程における濾過装置の部材相互の関係を示す図。
【図6】従来技術を示す説明図。
【符号の説明】
1…被処理液流入口、2…原液筒、2A…フランジ、3…濾過筒、3A…フランジ、4…外側パイプ、5…内側パイプ、6…二重管、7…スリット、8…円盤状のディスク、9…移動手段、10…濾液流路、11…噴射流体流路、12…雌ねじ、13…雄ねじ、14…モータ、15…ケーキ回収箱、16…ケーキ剥離装置、17…ケーキ、18…切欠部、19…液溜部、20…タンク、20A…上部タンク、20B…下部タンク、21…隔壁、22…開孔、23…濾過エレメント、24…液入口、25…液出口。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a filtration device and a filtration method using the same, and more particularly, to a filtration device capable of easily separating and recovering solids in a liquid, in which cake can be easily separated, and a filtration method using the same.
[0002]
[Prior art]
As a conventional filtration device for separating and recovering a solid in a liquid, for example, the device shown in FIG. 6 is exemplified. In FIG. 6, the apparatus includes a
[0003]
In such an apparatus, the liquid to be treated introduced into the
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-32974
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional technique has a problem in that the cake adhered to the surface of the filtration element cannot be completely removed. That is, the peelability of the cake depends on its type, shape, size, and the like. As an example, in the process of manufacturing aluminum powder used in many industries, for example, in the operation of separating and recovering flaky aluminum powder dispersed in oil, since the cake adheres to the surface of the filtration element in a sheet form, filtration is performed. When pressurized air is introduced into the secondary side of the element to peel the cake, for example, when a thin part of the cake is peeled off and an air flow path is formed, purge air flows out from the peeled part thereafter So that it becomes impossible to peel off the cake in other portions.
[0005]
By the way, when coating the filter element surface with an auxiliary agent and peeling off the deposited cake together with the filter auxiliary agent, the cake can be efficiently peeled off.However, in the case where the solid matter filtered and collected is a product itself, etc. Often cannot use a filter aid. Also, in view of the current state of waste treatment in recent years, it is necessary to minimize the amount of filter aid used as waste. Therefore, there has been a demand for the development of a high-efficiency filtration device and a filtration method capable of reliably separating a cake deposited on a filtration element without using a filter aid.
[0006]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to surely peel off the cake deposited on the surface of the filtration element without using a filter aid regardless of the type, shape, and physical properties of the cake. It is an object of the present invention to provide a filtering device capable of separating and recovering a solid in a liquid efficiently and efficiently, and a filtering method using the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention claimed in the present application to solve the above problems is as follows.
(1) An undiluted liquid cylinder having an inlet for a liquid to be treated, and a filter cylinder provided in the undiluted liquid cylinder at a predetermined interval from the undiluted liquid cylinder, and solids in the liquid to be treated flowing from the inflow port Is trapped on the surface of the filter tube, and the filtrate is discharged to the outside through the filter tube. In the filter device, an outer pipe and an inner pipe are provided in the filter tube at predetermined intervals from the filter tube. A heavy pipe, a disc-shaped disc having a slit for fluid ejection, provided at the tip of the double pipe, and a moving means for moving the disc along with the double pipe along the inner surface of the filter tube. Having a cake peeling device having the same, flows between the filtration tube and the outer pipe of the double pipe toward the tip of the double pipe, flows into the inner pipe through the tip of the double pipe, and flows into the inner pipe. The flow path of filtrate flowing in the pipe in the opposite direction And flowing between the outer pipe and the inner pipe toward the disk-shaped disk, and forming a flow path of the injected fluid which is injected from the slit of the disk and impinges on the inner wall surface of the filter cylinder. Filtration device.
[0008]
(2) A liquid reservoir portion having an enlarged diameter is formed at an end of the filter tube, and a disk-shaped disk provided at a tip portion of the double tube is connected to the double tube within a range smaller than the inner diameter of the filter tube. The diameter of the outer pipe is larger than that of the outer pipe, and the gap between the filter tube and the outer pipe of the double pipe flows between the disc-shaped disk and the inner wall of the liquid reservoir, and passes through the end of the double pipe. The filtration device according to the above (1), wherein a part of a filtrate flow path flowing into the inner pipe is formed.
(3) The thickness from the fluid ejection slit of the disk-shaped disc provided at the tip of the double pipe to the tip of the disc is set to be smaller than the gap between the filtration tube and the outer pipe of the double pipe. The filtration device according to the above (1) or (2), wherein the filtration device is thickened. (4) The open ends of the stock tube and the filter tube are fixed to flanges each having an opening corresponding to the tube diameter, and the stock tube and the filter tube are relatively detachably fixed via the flange. The filtering device according to any one of the above (1) to (3), wherein
[0009]
(5) A filtration method using the filtration device according to any one of (1) to (4) above, wherein solids in the liquid to be treated flowing into the stock solution cylinder through the inflow port are removed from the surface of the filtration cylinder. A filtration step of discharging the filtrate to the outside of the system through the filtrate flow path, extracting the liquid to be treated remaining in the stock solution cylinder after the filtration step, and introducing a purge medium from the inlet of the liquid to be treated. A purging step of purging the inside of the stock tube and the filtrate flow path, extracting the filter tube after the purging step from the stock tube together with the cake peeling device, and attaching the stock tube to a cake collection box; After the step, the jet fluid is jetted toward the inner wall surface of the filter cylinder through the flow path of the jet fluid of the cake stripper, and the moving means moves the disc-shaped disk of the cake stripper at a predetermined speed together with the double pipe. Move the filter A cake peeling step of peeling the cake adhered to the outer surface of the tube, and a filtration preparation step of attaching the filter tube after the cake peeling step to the stock solution tube together with the cake peeling device and preparing for the next filtration step. A characteristic filtration method.
(6) A series of filtration operations including the filtration step, the purge step, the unloading step, the cake stripping step, and the filtration preparation step are performed at predetermined time intervals using a plurality of filtration devices, and the filtration is always performed by any one of the devices. The filtration method according to the above (5), wherein the step is performed.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a filtration device according to one embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are explanatory diagrams showing positional relationships between members in a filtration operation using the device of FIG. , FIG. 2 is a view showing a filtration step, FIG. 3 is a plan view of FIG. 2, FIG. 4 is a view showing a stock liquid tube extracting step, and FIG. 5 is a view showing a cake peeling step.
[0011]
In FIG. 1, this filtration device is a vertical type device, and a
[0012]
In FIG. 2, the moving means 9 of the cake peeling device includes, for example, a
[0013]
In such a configuration, solids contained in the liquid to be treated, which are introduced into the undiluted
[0014]
According to the present embodiment, since the
[0015]
In this embodiment, the case where the
In the present embodiment, the relative fixing between the
[0016]
In this embodiment, nitrogen gas, water vapor, or the like may be used instead of compressed air as the purge medium in the purge step.
In the present invention, the filtration device is preferably a vertical type, but may be a horizontal type or an inclined type inclined at a predetermined angle.
[0017]
In the present invention, the distance between the stock tube and the filter tube is not particularly limited, but is, for example, 10 to 20 mm when the outer diameter of the filter tube is 80 mmφ. As the filter tube, for example, a sintered wire mesh obtained by sintering a plurality of metal meshes is preferably used. The opening diameter, the opening ratio, and the like of the filtration tube are appropriately selected depending on the liquid to be treated, the solid to be collected, and the like.
In the present invention, the interval between the filter tube and the outer pipe of the double pipe as a part of the cake peeling device is, for example, 10 to 20 mm, the interval between the outer pipe and the inner pipe is, for example, 2 to 10 mm, and the inner pipe is The inner diameter is, for example, 20 to 50 mmφ, but is not particularly limited.
[0018]
In the present invention, the slit width of the fluid ejection slit provided on the disk-shaped disk as a part of the cake peeling device is, for example, 0.5 to 1.0 mm. If the slit width is too large, the effect of removing the cake by the air knife decreases, and if it is too small, the pressure loss increases and the running cost increases. As the ejection fluid ejected from the slit, for example, high-pressure air of 0.4 to 0.7 MPa is suitably used. As the injection fluid, for example, steam at 0.2 to 0.5 MPa, 110 to 130 ° C., or other fluid can be used.
[0019]
In the present invention, it is preferable to provide a liquid reservoir part whose diameter is larger than that of the filtration tube by, for example, 10 to 20 mm at the end of the filtration tube. In addition, it is preferable that the diameter of the disk-shaped disk provided at the end of the double pipe is larger than the outer pipe of the double pipe within a range smaller than the inner diameter of the filter tube. The gap between the filter tube and the outer pipe of the double pipe is, for example, 10 to 20 mm, and the relative gap between the disc-shaped disk and the filter tube is, for example, 1 to 2 mm, the disc-shaped disk and the The gap with the inner wall of the liquid reservoir is, for example, 20 to 30 mm. By providing a liquid reservoir portion larger in diameter than the filter tube and a disk-shaped disk having a diameter larger than the inner diameter of the filter tube, a gap between the filter tube and the outer pipe of the double tube is provided between the two. A part of the filtrate flow path flowing through the gap and flowing into the inner pipe through the notch provided at the end of the inner pipe of the double pipe is formed, and the flow direction of the filtrate flow path is smoothly changed. Can be done. In addition, this can prevent the filtrate from staying in the liquid reservoir.
[0020]
In the present invention, the thickness of the disk-shaped disk provided in the double pipe from the fluid injection slit to the tip of the disk is set to be larger than the gap between the filter tube and the outer pipe of the double pipe. Is preferred. Thereby, most of the fluid, for example, compressed air, injected from the slit of the disc-shaped disk penetrates from the inner surface of the filter tube to the outer surface without short-passing along the surface of the disk, and the cake is peeled off. Get involved. The thickness of the disc from the fluid ejection slit to the tip of the disc is, for example, 10 to 20 times the gap between the filter tube and the outer pipe of the double tube. If the thickness is insufficient, the jetting fluid tends to make a short path along the disk surface. On the other hand, if it is too thick, the width of movement of the slit becomes small, and a sufficient cake peeling effect cannot be obtained.
[0021]
In the present invention, the moving means of the cake peeling device is an elevating means in the case of a vertical device. As the moving means, for example, a means having a female screw, a male screw fitted to the female screw, and a driving device for rotating the male screw in the normal / reverse direction is preferably used, but is not particularly limited. As the type of the thread, for example, a ball screw or a trapezoidal screw is suitably used. The moving direction of the cake peeling device is a vertical direction in a vertical device, but is a horizontal direction in a horizontal device, for example.
[0022]
In the present invention, a series of filtration operations consisting of a filtration step, a purge step, a stock solution withdrawal step, a cake stripping step, and a filtration preparation step are performed using a plurality of filtration devices while being shifted by a predetermined time, for example, 1 to 2 hours. It is preferable that the filtration step is always performed by such an apparatus. Also, at this time, the number of necessary members can be omitted by sharing the filter cylinder, the cake peeling device, and / or the moving means of the cake peeling device with two or more devices.
[0023]
In the present invention, a series of filtration operations can be automatically controlled using a computer. The time required for the filtration step, the purging step, the unloading step, the cake stripping step, and the filtration preparation step in the filtration operation is not particularly limited.
In the present invention, when the solid matter in the liquid to be filtered, which is an object to be filtered, is a metal powder such as aluminum, for example, the filter tube is formed by dissolving only the metal powder without affecting the constituent material of the filter tube. It is preferable to perform regular cleaning with a suitable cleaning liquid.
[0024]
In the present invention, the filtration step is performed in a state where the disk-shaped disk of the cake peeling device is moved to the vicinity of the flange fixed end of the filter tube together with the double tube. It may be made to move between. Thereby, the pressure loss in the apparatus in the filtration step is reduced.
[0025]
【Example】
Next, specific examples of the present invention will be described. Using the apparatus of FIG. 2 using a sintered wire mesh having an opening diameter of several μm to several tens μm as a filtration cylinder, the inflow pressure of the liquid to be treated in the filtration step is 0.4 MPa, the inflow amount is 40 kg / hr, and the filtration time is 60 minutes, the purge air pressure in the purge step is 0.5 MPa, the purge air amount is 600 L / hr, the purge time is 30 minutes, the pressure of the compressed air as the injection fluid in the cake peeling step is 0.5 MPa, and the spraying (cake peeling) is performed. Assuming that the time is 5 minutes and the moving speed of the cake peeling device is 60 cm / min (two reciprocations), 5% by weight of scale-like aluminum peeling wear powder (thickness of several μm or less) having a particle size of several tens μmφ is contained. When the aluminum powder in oil having a temperature of 40 ° C. and a viscosity of 10 Pa · s was separated by filtration and collected, the aluminum powder was recovered at 1.6 kg / hr, and the recovery was 99%.
[0026]
【The invention's effect】
According to the invention described in claim 1 of the present application, the cake deposited on the surface of the filter cylinder can be reliably peeled off without requiring any manual operation, so that the solids in the liquid to be treated and / or the filtrate are efficiently separated. , Can be recovered. Further, since it is not necessary to use a filter aid and a filter medium, it is possible to avoid generation of impurities other than cake or waste.
[0027]
According to the invention described in
According to the invention described in
[0028]
According to the invention described in
According to the invention as set forth in
[0029]
According to the invention described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a filtration device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between members of a filtration device in a filtration step.
FIG. 3 is a plan view of FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram showing a mutual relationship between members of a filtration device in a stock solution cylinder extracting step.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between members of a filtration device in a cake peeling step.
FIG. 6 is an explanatory view showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inflow port of liquid to be processed 2 ... Undiluted
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