JP4284734B2 - 固液分離装置 - Google Patents
固液分離装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4284734B2 JP4284734B2 JP02710199A JP2710199A JP4284734B2 JP 4284734 B2 JP4284734 B2 JP 4284734B2 JP 02710199 A JP02710199 A JP 02710199A JP 2710199 A JP2710199 A JP 2710199A JP 4284734 B2 JP4284734 B2 JP 4284734B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- vortex chamber
- screen
- solid
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Cyclones (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、水熱反応装置での処理後または処理途中で、無機懸濁物が分離堆積して詰まりを起こすのを防止するための固液分離装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
パルプスラッジなどの有機廃棄物の減容化のための装置として水熱反応装置が開発されている。水熱反応装置は、温度200℃以上,圧力20気圧以上の水熱条件下で有機廃棄物を反応処理するもので、有機廃棄物は分解して可溶化し、無機物または無機物と有機物の混合の微粒子の残滓が残る。これらの微粒子の懸濁物は、バルブ、配管、背圧弁等に沈積して閉塞が発生するおそれがあるので、水熱反応装置での処理後または処理途中で液中から除去する必要がある。
【0003】
固液分離する装置として沈降式や流体サイクロン式などの分離装置があるが、処理時間、必要なスペース、分離能力などの点で流体サイクロン式の固液分離装置が適している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記流体サイクロン式の固液分離装置では、粒子径が数μm〜100μmのものには適しているが、捕集した微小粒子が分離器内で再飛散してしまうなどの問題があるため、1μm以下のサブミクロン粒子や比重差の少ないものに対してはかなり難しい。なお、水熱反応装置の温度および圧力条件は被処理物により異なり、処理の困難なものについては、超臨界の温度・圧力条件下で行うものもある。
【0005】
本発明は、上記のような問題点を解決するために創案されたもので、流体サイクロン式を適用しつつ、分離器内での再飛散を防止し、粒子径が約1μm以下のサブミクロン粒子までも捕集できるような固液分離装置を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、水熱反応装置で反応処理された処理液を流入させて微小粒子と清澄液に分離する固液分離装置であって、上端に接線方向に処理液を流入して旋回流を形成するとともに、旋回流の速度を徐々に増大させながら流下させる上方が太く下方が細いテーパ管からなる上部渦室と、上部渦室の下端に連結した多数の貫通孔を有する円筒状のスクリーンと、スクリーンの下端に連結し旋回流の速度を徐々に減速させる上方が細く下方が太いテーパ管であり接線方向に清澄液を排出する下部渦室と、スクリーンを囲繞するように設けた円筒状の粒子補集室とからなり、粒子捕集室は内面にスクリュー状の溝が配設してあり、下端に微小粒子排出口が接続されている固液分離装置が提供される。
【0007】
下部渦室から排出した清澄液の一部をポンプで吸引して上部渦室の処理液流入口に送給する液循環回路を付加するのが好ましい。
【0008】
上部渦室の上板と下部渦室の底板の内面に、旋回流を安定させる上部コーンと下部コーンを配設するのが好ましい。
【0009】
次に本発明の作用について説明する。
図示しない水熱反応装置で反応処理された処理液を分離器の上方に流入する。処理液は分離器上部の接線方向に設けられている流入口から流入されるので、分離器内で旋回流が形成される。分離器の上部渦室は上方が太く下方が細いテーパ管で形成しており、分離器内で形成した旋回流は流下するにしたがって徐々に旋回速度を増大する。上部渦室の下端には多数の貫通孔を有する円筒状のスクリーンが連結されている。スクリーンの外側にはスクリーンを囲繞するように円筒状の粒子捕集室が設けられており、上部渦室壁面からスクリーン内を流下する処理液中の微小粒子は、遠心力によってスクリーンに設けられた多数の貫通孔を通過して粒子捕集室内へ飛び出し粒子捕集室の内面に当たる。粒子捕集室の内面には旋回流の回転方向と同方向のスクリュー溝が設けられており、粒子捕集室の内面に当たった微小粒子は溝内を降下するので、微小粒子の再飛散が防止される。溝内をらせん状にゆっくり降下した微小粒子は、粒子捕集室下端に配設されている排出口から排出する。スクリーンの下端には上方が細く下方が太いテーパ管で形成された下部渦室が連結されており、下部渦室でスクリーンから流下した旋回流の旋回速度を徐々に減速させ、下部渦室の下端に接線方向に設けられた排出口から清澄液として流出する。
【0010】
このように、処理液の旋回流の速度を徐々に増大させながら流下させ、スクリーン内において流速が最大になる。スクリーンでは上部渦室の壁面に沿って流下した微小粒子および処理液中にまだ懸濁状態の微小粒子に大きな遠心力を働かせて貫通孔を通ってスクリーン外に飛び出させる。スクリーンの外にはスクリュー溝が設けられており、微小粒子はその中を旋回しながら降下する。このように、スクリーンとスクリュー溝の相互作用により、微小粒子が再飛散して清澄液中に再度混入することはない。下方部では旋回流の速度を徐々に減速させるようにして分離器外に流出して旋回流の圧力損失の低減を図るようにした。したがって、粒子径が約1μm以下のサブミクロン粒子までも捕集できる。
【0011】
上部渦室の上板と下部渦室の底板の内面に、上部コーンと下部コーンを配設すると旋回流を安定させることができる。
【0012】
【本発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい一実施形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の固液分離装置の正面断面図である。図2は旋回流を示す図である。
図において、1は分離器で、図示しない水熱反応装置で反応処理された処理液15を流入させて微小粒子16と清澄液17に分離する。分離器1上端に接線方向に処理液15を流入して旋回流11を形成するとともに、旋回流11の速度を徐々に増大させながら流下させる上方が太く(半径R)下方が細い(半径r)テーパ管2aからなる上部渦室2と、上部渦室2の下端に連結した多数の貫通孔4aを有する円筒状のスクリーン4と、スクリーン4の下端に連結し旋回流11の速度を徐々に減速させる上方が細く下方が太いテーパ管3aであり接線方向に清澄液17を排出する下部渦室3と、スクリーン4を囲繞するように設けた円筒状の粒子捕集室5とからなり、粒子捕集室5は内面にスクリュー状の溝7が配設してあり、下端に微小粒子排出口10が接続されている。
【0013】
上部渦室2の上板内面2bには、上部コーン12が、下部渦室3の底板内面3bには、下部コーン13が配設されており、上部渦室2内および下部渦室3内で旋回流11を安定させるようになっている。
【0014】
スクリーン4は上部渦室2のテーパ管2aの下端の半径rと同一の半径の円筒状形状をしており、上部渦室2の下端に連結されている。スクリーン4内の旋回流11の速度は、上部渦室2下端の流速とほぼ等しく、遠心力が最大になっており、この遠心力により上部渦室2の壁面に沿って流下した微小粒子16やまだ処理液中に懸濁している微小粒子16をスクリーン4の貫通孔4aを通過させて粒子捕集室5へ飛び出させる。
【0015】
粒子捕集室5は、スクリーン4を囲繞して設けられ、上端がスクリーン4の上端に位置し、下端は下部渦室3のテーパ管3aの中間に位置するように設けられている。6は粒子捕集室5の外壁で、内面に旋回流11と同じ方向のスクリュー状の溝7を配設している。微小粒子排出口10は、溝7の下端に接続されており、溝7に沿って沈降してきた微小粒子16を排出する。旋回流11のつれまわり作用により粒子捕集室5内でも旋回流が発生しているが、スクリーン4で隔離されているので、流速は小さく微小粒子16の飛散を起こさせることはない。
【0016】
8は上部渦室2の上端に接線方向に配設した処理液流入口であり、9は下部渦室3の下端に接線方向に配設した清澄液流出口である。
【0017】
上部渦室2の円筒部の半径をR、スクリーン4の半径をrとし、旋回速度をCuとすると、CuはほぼR/r×Vとなり、微小粒子に働く遠心力は、∝Cu2 /r∝(R/r)2 V2 1/rとなる。したがって、R/r比を大きくするほど旋回速度と遠心力を増大することができ、分離効率を増大してサブミクロン単位の微小粒子の捕集が可能となる。
【0018】
図3は請求項2に記載の固液分離装置の正面断面図であり、図4は旋回流を示す図である。
図において、18は一端を下部渦室3下端の清澄液排出口9に連結し、他端を上部渦室2上端の処理液流入口8に連結した液循環回路である。液循環回路18は、中間にポンプ14を設けていて、清澄液排出口9から排出された清澄液17の一部をポンプ14により処理液流入口8に送給し、処理液15と混入して分離器1内に流入する。なお、図1および図2に示す固液分離装置とは、液循環回路18を付加したほか、清澄液排出口9と微小粒子排出口10の接続方向が相違するだけで、他の構成は同じであり、重複する説明は省略する。
【0019】
流入速度は、一般に処理液の流量に依存するため、流量が少ないと流速が下がり分離効率が低下する。このように、分離器1の下部から排出した清澄液17の一部をポンプ14で吸引して処理液流入口8に送給する液循環回路18を付加して循環させれば、処理流量が少ない場合にも旋回速度を増大させて微小粒子の捕集と分離効率の向上を図ることができる。
【0020】
次に本実施形態の作用について述べる。
図示しない水熱反応装置で反応処理された処理液15を分離器1の上方に流入する。処理液15は分離器1上部の接線方向に設けられている流入口8から流入されるので、分離器1内で旋回流11が形成される。分離器1の上部渦室2は上方が太く(半径R)下方が細い(半径r)テーパ管2aで形成しており、分離器1内で形成した旋回流11は流下するにしたがって徐々に旋回速度を増大する。上部渦室2の下端には多数の貫通孔4aを有する円筒状のスクリーン4が連結されている。スクリーン4の外側にはスクリーン4を囲繞するように円筒状の粒子捕集室5が設けられており、スクリーン4内を流下する処理液15中の微小粒子16は、遠心力によってスクリーン4に設けられた多数の貫通孔4aを通過して粒子捕集室5内へ飛び出し粒子捕集室5の内面に当たる。粒子捕集室5の内面には旋回流11の回転方向と同方向のスクリュー溝7が設けられており、粒子捕集室5の内面に当たった微小粒子16は溝7内を降下するので、微小粒子16の再飛散が防止される。溝7内をらせん状にゆっくり降下した微小粒子16は粒子捕集室5下端に配設されている排出口10から排出する。スクリーン4の下端には上方が細く下方が太いテーパ管3aで形成された下部渦室3が連結されており、下部渦室3でスクリーン4から流下した旋回流11の旋回速度を徐々に減速させ、下部渦室3の下端に接線方向に設けられた排出口9から清澄液17として流出する。
【0021】
このように、処理液15の旋回流11の速度を徐々に増大させながら流下させ、スクリーン4内において流速が最大にする。スクリーン4では上部渦室2の壁面に沿って流下した微小粒子16および処理液15中にまだ懸濁状態の微小粒子16に大きな遠心力を働かせて貫通孔4aを通ってスクリーン4外に飛び出させる。スクリーン4の外にはスクリュー溝7が設けられており、微小粒子16はその中を旋回しながら降下する。このように、スクリーン4とスクリュー溝7の相互作用により、微小粒子16が再飛散して清澄液17中に再度混入することはない。下方部では旋回流11の速度を徐々に減速させるようにして分離器1外に流出して旋回流11の圧力損失の低減を図るようにした。したがって、粒子径が約1μm以下のサブミクロン粒子までも捕集できるようになった。
【0022】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更し得ることは勿論である。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、処理液を分離器内で旋回させて、遠心力により微小粒子と清澄液に分離し、微小粒子はスクリーンの貫通孔を通って粒子捕集室壁面にぶつかり、そのスクリュー溝に沿って降下させて外部に排出するので、微小粒子が捕集室内で飛散し、再度清澄液中に混入することがなく、粒子径が約1μm以下のサブミクロン粒子までも捕集できるなどの優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の固液分離装置の正面断面図である。
【図2】旋回流を示す図である。
【図3】請求項2に記載の固液分離装置の正面断面図である。
【図4】旋回流を示す図である。
【符号の説明】
1 分離器
2 上部渦室
2a テーパ管
3 下部渦室
3a テーパ管
4 スクリーン
4a 貫通孔
5 捕集室
6 外壁
7 スクリュー溝
8 処理液流入口
9 清澄液排出口
10 微小粒子排出口
11 旋回流
12 上部コーン
13 下部コーン
14 ポンプ
15 処理液
16 微小粒子
17 清澄液
18 液循環回路
Claims (3)
- 水熱反応装置で反応処理された処理液を流入させて微小粒子と清澄液に分離する固液分離装置であって、上端に接線方向に処理液を流入して旋回流を形成するとともに、旋回流の速度を徐々に増大させながら流下させる上方が太く下方が細いテーパ管からなる上部渦室と、上部渦室の下端に連結した多数の貫通孔を有する円筒状のスクリーンと、スクリーンの下端に連結し旋回流の速度を徐々に減速させる上方が細く下方が太いテーパ管であり接線方向に清澄液を排出する下部渦室と、スクリーンを囲繞するように設けた円筒状の粒子補集室とからなり、粒子捕集室は内面にスクリュー状の溝が配設してあり、下端に微小粒子排出口が接続されていることを特徴とする固液分離装置。
- 下部渦室から排出した清澄液の一部をポンプで吸引して上部渦室の処理液流入口に送給する液循環回路を付加した請求項1記載の固液分離装置。
- 上部渦室の上板と下部渦室の底板の内面に、旋回流を安定させる上部コーンと下部コーンを配設した請求項1または請求項2記載の固液分離装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02710199A JP4284734B2 (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 固液分離装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02710199A JP4284734B2 (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 固液分離装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000225359A JP2000225359A (ja) | 2000-08-15 |
JP4284734B2 true JP4284734B2 (ja) | 2009-06-24 |
Family
ID=12211706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02710199A Expired - Fee Related JP4284734B2 (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 固液分離装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4284734B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO20020093D0 (no) * | 2002-01-09 | 2002-01-09 | Optimarin As | Fremgangsmåte for å skille ulike partikler og organismer med lav egenvekt fra v¶sker i en hydrosyklon med et filter |
JP4783058B2 (ja) * | 2005-05-12 | 2011-09-28 | 三菱電機エンジニアリング株式会社 | 分離器 |
CN113058370B (zh) * | 2021-06-02 | 2021-10-01 | 广州赛宝认证中心服务有限公司 | 通过绿色诊断增加烟气缓冲来对烧结烟气进行分离的*** |
-
1999
- 1999-02-04 JP JP02710199A patent/JP4284734B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000225359A (ja) | 2000-08-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3587523B2 (ja) | 液体/固体分離 | |
US6596170B2 (en) | Long free vortex cylindrical telescopic separation chamber cyclone apparatus | |
US3204772A (en) | Sand separator | |
EP2106297B2 (en) | Device and method for separating a flowing medium mixture with a stationary cyclone | |
JP4359975B2 (ja) | 固体分離装置 | |
EP0105273B1 (en) | Improvements in or relating to cyclone separators | |
JPS58214368A (ja) | サイクロン分離装置 | |
JP4085501B2 (ja) | 固液分離装置 | |
JPS62152556A (ja) | ダブルカントデカンタによる3相分離装置 | |
JP4284734B2 (ja) | 固液分離装置 | |
US3558484A (en) | Separating apparatus | |
CA1085317A (en) | Centrifugal separator concentrator device and method | |
JP2001121038A (ja) | 固体分離装置 | |
EP1381470A1 (en) | Centrifuge | |
US20040149667A1 (en) | Particle separator | |
JPH04300381A (ja) | 繊維とノットの流体で運ばれるスラリーからノットを取除くためのふるい装置 | |
JP4147362B2 (ja) | 固液分離装置 | |
JP2001121037A (ja) | 固体分離装置 | |
CN111039432B (zh) | 一种便于旋流气浮工艺集成化的油水分离装置 | |
US3406825A (en) | Centripetal separation method and apparatus | |
JP2609537B2 (ja) | 球形サイクロンによる固液分離方法および装置 | |
JP5512290B2 (ja) | 混合反応炉において浄化を高める方法およびその混合反応炉 | |
RU2030699C1 (ru) | Установка для сушки дисперсных материалов | |
RU2299757C2 (ru) | Фильтр-сепаратор | |
GB2108013A (en) | Improvements in or relating to cyclone separators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090303 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090316 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130403 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |