JPS58210812A - 回転ドラム型濾過器 - 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】 本発明は、連続回転ドラムＩ濾過器に関し、特に、潤滑
油など′の石油液体分をパラフィンなどの固形分から分
離するための連続回転ドラム型沢過器に関する。

化合物の混合物の分離は、蒸留、溶剤抽出、および分別
結晶などを含むいろいろな単位操作によって行うことが
できる。分別結晶法は、いろいろな混合物を単段操作で
経済的に精製するのに特に適している。結晶法は、分離
効果を高めるために・他の単位操作と組合わされる場合
が多い。石油処理においては、分別結晶法は、ワックス
質化合物を潤滑油留分から分離するのにしばしば用いら
れる。また、結晶成長のための良好な条件を設定するた
めに、かつ、得られた冷却スラリーを稀釈し連続した油
−ワックス分離操作を行うために上記混合物にしばしば
溶剤が添加される。

分別結晶操作、特にワックス−潤滑油分ｍ操作に特に適
した型式のｙ＝を過器の１つとして回転ドラム型濾過器
がある。この型式の濾過器においては、濾過用ドラムは
、分離すべき混合物を収容したｆ過客器内で連続的に回
転する。この回転のある特定の位相において濾過用ドラ
ムに真空作用を加えて、Ｐ液の多部分をＦ布を通し、流
体導管を通し、て吸引し、固形分とｒ液の少部分はｆ布
によって捕捉されて堆積しケークを形成する。次いで、
多くの場合、液体溶剤洗浄液をケークに吹付け、該洗浄
液をｅ布および導管を通して吸す［シ、それによって更
に追加のｒ液をケークから除去する。ドラム回転の他の
位相において高速ガスを流体導管を通して外部へ嘘出さ
せ、ｒ液および／または溶剤を放逐（パージ）シ、フィ
ルタケークをｒ布から引紐す。このパージサイクル中導
管の壁に付着していた液体が高速ガスによって１布に一
吹付けられ、それによってＶ布を浸食させることがある
。ｊ１布を交換するには濾過器の作動を完全に休止しな
ければならず、回転濾過器は大抵の場合１０扉以上の長
さを有しているのでｒ布の交換には相当な費用がかかる
。

ｒ布に対する液体の浸食作用を抑制する１つの方法とし
て、パージサイクルの時間を延長し、進行方向でみて先
行の先行流体導管に続く後続の流体導管を高速パージガ
スでパージしている間に先行流体導管を真空に引く方法
が提案されている。

この方法では後続導管から放逐された液体は、ｆ布にぶ
つけられることなく、先行流体専管内へ引込まれる。濾
過用ドラムの回転の所定点において。

真空引きが中断され、パージガスおよび残留液体が外部
へ放出される。このパージ操作と真空引き操作の組合せ
操作を実施する時間を延長させれｄ１先行導管の真空引
き操作が中断されたときに後続導管内に残留している液
体の量を少くすることができる。しかし、そのためには
、濾過用ドラムの回転速度を遅くするか、あるいは濾過
用ドラムサイクルの他の時間・を短縮しなければならな
い。従って、いずれにしても、濾過器のｆ過能力を減少
させることになる。

液体による浸食作用を減少させるもう１つの方法は、１
布の厚みをもつと厚くするか、あるいは耐浸食性のｆ布
を使用することである。しかし、厚い沢布を使用するこ
とはそれだけｒ布のコストが高くなることになり、また
、ｆ布が垂れ下る傾向が大きくなり、それだけ濾過能力
が減少することになる。更に、ｆ布が厚くなればなるほ
ど、Ｆ布からワックス微粒子を除去するのが困難にたる
。

また、耐食性の強いＦ布は、望ましいフィルタケーク排
出特性を有していない場合があるので、そのよりなＰ布
の使用は必ずしも望ましくない。

流体導管からｆ布上へ吹きつけられ乞液体の量を減少さ
せるための他の方法として、一連のキャップ付管を流体
導管に付設して排出液を捕集するための液体貯留室を設
けることが提案されている。

例えば、米国特許第２．５２１２５０号、４２６２．５
７５号および４，０５２．４４２号は、各流体導管に個
別の液体室を付設することを開示している。しかし、こ
の゛ような構成は、幾つかの欠点を有している。

各流体導管に残留する残留液体の量は相当な量になる場
合があるので、これらの液体室は、排出されたすべての
液体を捕集するように大きな容量を有するものでなけれ
ばならない。しかしながら、残留液体を捕集すると、が
なり複雑な支持機構を設けておかない限り、液体室が撓
んでしまうことになる。更に、このような液体室構成で
は通気が十分でない場合があり、その結果、ｒ適用ドラ
ムの回転中液体室からの液体の排出が不完全になる。

また、このような液体室は、既存の回転ドラム型ｆ過器
にあとから容易に取付けることができない。

従って、本発明の目的は、濾過処理量を減少さ゛せるこ
となく、また交換用ｅ布のコストを増大させることなく
、液体によるｆ布の浸食を抑制または回避するようにし
た回転沢過器を提供することである。

本発明の他の目的は、残留液体を効果的に捕捉する、廉
価で、かつ、信頼性の高い濾過器を提供することである
。

本発明の更に他の目的は、既存の回転濾過器にも容易に
組込むことができる残留液体除去手段を提供することで
ある。

略述すれば、本発明は、Ｐ別可能な液体一固体スラリー
を収容する濾過容器と、少くとも部分的に前記ｒ過客器
内に位置するように配設されｒ布を担持するようになさ
れており、円周方向に間隔をおいて配置された複数の開
口を有する回転自在のｆ適用ドラムと、該ドラムを前記
ｆ過客器内で回転させるための駆動手段と、前記開口と
整列するように前記ドラム内に配設された複数の流体導
管と、該流体導管および前記開口を通しての流体の流れ
を制御するために該各流体導管に接続した弁とから成る
回転濾過器において、 複数の前記流体導管に連通させた逃し手段付き液体収集
器を設け、前記ドラムの回転の一区間においては液体が
該流体導管から該液体収集器内へ導かれ、該ドラムの回
転の他の一区間においては該液体が液体収集器から除去
されるようにしたことを特徴とする回転濾過器を提供す
る。好ましい実施例では、前記液体収集器は、前記ドラ
ムの両端に隣接してそれぞれ１つづつ設けられており、
該各液体収集器は、複数の円周方向に配設された室を有
しており、該各室は、後行流体導管の端部に連通され、
流体逃し手段を有している。

第１図を参照すると、代表的な回転ドラム型ｆ過器の分
解図が示されている。このｆ過器は、ｒ過客器１０と、
ｆ適用ドラム２０を備えている。

容器゛１０は、はぼ半円形であり、ベース１４の上に柱
１２によって支持されている。分離すべきスラリーの供
給源（図示せず）は、導入管１６を介して容器１０へ供
給される。導入管１６に配設した調整弁１８を用いて容
器１０内のスラリーの液面の高さくレベル）を制御する
ためのレベル制御器（図示ぜず）が設けられている。半
円形状のｒ過器フード９０内には、後述するようにドラ
ム内に生じたワックスケークを洗い流すための複数の有
孔スプレーヘッダーまたは滴下管９２がトリム２００回
転軸線に平行に配設されている。ｆ適用ドラム２０は、
容器１０の直径より僅かに小さい直径を有する円筒形で
あり、１対のトラニオン２２によりその長手軸線の周り
に容器１０内で回転することができる。ドラム２０の円
筒面にはドラムの回転軸線に平行に一連のチャンネル部
材４０が円周方向に等間隔に、外側に開放するようにし
て配設されている。各隣接するチャンネル部材４０は、
ドラムの端部に設けられた末端部材４２によって相互に
連結されており、それによってドラム２００円周の周り
に一連のセグメント４４を形成している。各セグメント
４４は、その全長に亘って軸線方向に等間隔に配列され
たドラム２０を貫通する２組の一連の開口５２，３４を
有している。これら２組の開口３２と３４とは円周方向
に間隔をおいて配置されており、一方の組の一連の開口
３２は流体導管３０と整合しており、他方の組の一連の
開口３４は流体導管３２と整合している。各セグメント
４４において、ドラムの回転方向でみて先行する開口３
２を先行開口と称し、先行開口に後続する開口５４を後
行開口と称することとする。同様にして、開口Ｓ２と連
通している流体導管３０は先行流体導管と称し、開口３
４と連通している流体導管５１は後行導管と称する。

１対のトラニオン２２のうちの一方のトラニオンは、各
々先行および後行流体導管５０．５１に連通ずる複数の
穴を有している。これらの穴は、また、トラニオン弁２
４に連通しており、後述するようにドラム２００１回転
中に異る操作を行うようになされている。他方のトラニ
オンは、ドラム２０を客器１０内で回転させるための慣
用の駆動手段（図示せず）に連結されている。各導管３
０．５１は、ドラム２０の全長に亘って延長しており、
末端において液体収集器８０に接続している。

ｆ布６０からフィルタケークを除去するための手段とし
て、例えばドクターナイフ１００のような手段が容器１
０内の両室内に配設されている。

ドクターナイフ１００は、　フィルタケークをｒ布６０
から掻取ってスクリュウコンベア１０２へ差向け、該コ
ンベアによって容器１０から排出口１０４を通して排出
する。各セグメント４４内にはｒ布６０をドラム２０か
ら離隔させて保持するためのｒ過格子５０が配設されて
いる。ｒ布６０は、チャンネル部材４０および格子５０
を覆って張設され、チャンネル部材４００間に圧入され
たコーキングパー７０と、円周方向のワイヤ（図示せず
）によって所定位置に保持される。

先行導管６０へのパージ用の吹きとばしガスの流れをト
ラニオン弁２４によって閉鎖しておき、吹きとばしガス
を後行導管３１を通して外部へ排出させたとき、後行導
管５１内に残留している液体は、該導管の端部へ吹きと
ばされる傾向がある。

従って、第２図に概略的に示された液体収集器８０は、
後行導管′５１のうちの幾つかと、好ましくはそれらの
導管のうちの大部分の導管と、更に好ましくはすべての
後行導管５１に連通させ、残留液体がＰ布に及ぼす浸食
作用を抑制し、かつ、残留液体がフィルタケーク内へ吹
き戻されるのを防止する。液体収集器８０は、後行導管
６１の端部に連通するようにドラム２０内に配設するこ
とが好ましい。液体収集器８０は１つだけ設けてもよい
が、所望ならば、好ましくは環状またはドーナツ状の複
数個の液体収集器を用いることができる。

図示の好ましい実施例では、ドーナツ状の１対の液体収
集器８０がドラム２０内にドラムの両端壁２６に隣接し
て１つづつ設けられている。液体収集器８０は、ドラム
２０内に装着された別体の要紫としてもよく、あるいは
ドラム２０の端壁２６に防接した内部区域を仕切ること
によって形成してもよい。本発明を既存の濾過器に適用
する場合、ドラムの軸方向でみて最外側の列の門口３２
．３４と、それに近接するドラム端壁２６との間に液体
収集器８０を設けるための十分な余地がない場合がある
。そのような場合は、液体収集器８ｏを設置するのに必
要な余地を提供するようにドラムの各端に近接した円周
方向の何列かの開口３２．３４を閉塞し、後行導管３１
を改変して後述するように一液体収集器８０に接続すれ
ばよい。

液体収集器８０の全体形状は、を過器の全体構造、該液
体収集器に必要とされる液体貯留容量、およびドラム２
０内で液体収集器を設置するのに利用しうるスペースな
どによって決められるが、構造を簡単にするために全体
的に現形状とすることが好ましく、更に好ましいのはド
ーナツ形状とすることである。

第２図を参照すると、仕切板８６によって互いに分離さ
れた複数の個別室８２を有するドーナツ状ハウジング８
１から成る液体収集器８０が示されている。各室８２は
、開口８Ｂを介して後行導管３１の端部に連通している
。各室８２には、ドラム２００１回転中ガスと液体を交
互に収容することができるように逃し管８４のような逃
し手段を設ける。各室８２は、ドラムの各１回転中吹き
とばしガスにより後行導管３１のそれぞれの端部から排
出されるすべての残留液体を収容するように寸法づけさ
れる。ハウジング８１は、半径方向の支持部材９６によ
ってドラム２ｏに固定することが望ましい。

室８２の流体を逃がすための方法自体は、その逃がし操
作がｒ過操作のすべての段階において十分でありさえす
れは、臨界的な重要性をもつものではない。十分な逃が
し操作は、室８２が容器１０のスラリー内に浸漬されて
いるときガスが室８２から液体を押しのけることができ
るようにする上で特に重要である。各個別室８２の流体
を逃がすための１つの有効な方法は、各室をそれとほぼ
直径方向に対向する室に逃し管８４によって連結する方
法である。例えば第２図に示されるように、室８２Ａと
８２Ｆとを、それぞれの逃し管８４を結合部８５におい
て結合することによって接続することができる。

潤滑油からワックスを分離するための典型的碌ｒ過器の
場合、長さ９１ｍ１直径１５ｍのｆ適用トリム２ｏを有
している。このドラムは、約９２．９１の有効１過面積
を有し、直径＆３５ａの３０本の後行導管５１を備えて
いる。この実施例では、液体収集器８ｏは、スケジュー
ル４０．タンプ３１６のステンレス鋼で形成した２つの
円環体（ドーナツ状部材）ｆら構成することができる。

各円環体を３０の室８２に仕切り、各室８２を後行導管
３１に接続し、がっ、直径方向に対向した室８２に、例
えばｔ２７ｃ＊径のステンレス鋼管のような小径の薄肉
管から製造した逃し管８４を介して連結する。すべての
逃し管８４をハウジング８１の中心近くに挿通すること
ができるように管８４は多少可撓性であることが好まし
い。

第５図の扇形区間Ａ−Ｆは、本発明による回転濾過器に
よって併行して行われる各操作を示す。

ｆ布６０は、扇形区間Ａ内を通る間真空作用下におかれ
、ｅ液はｒ布６ｏを透過し、円周方向に配列された開口
５２．３４および流体導管５０．５１を通ってｆ液貯留
器（図示せず）内へ吸引される。

固形のワックス結晶は、ｒ布６０上に保持されて堆積し
ワックス質フイルタクークを形成する。この区間即ち段
階人の終り近くにおいて吹きとばしガスが室８２Ｆから
逃がし管８４を通して室８２Ａへ送られて室８２Ａを一
時的に加圧し、それによって室８２Ａ内の液体を後行導
管５１を通してｆ液貯留器へ排出させる。ｒ布６ｏは区
間Ｂにまで回転すると、スラリーから離脱して上昇する
。真空操作は、区間Ｂにおいても引続き行われ、残留ｒ
液を開口５２．３４および流体導管３ｏ、３１を通して
吸引し、それによってフィルタケ−りを更に乾燥させる
。室８２Ａ内の残留液体は、該室内の圧力と後行導管３
１内の真空との組合せにより原車から後行導管３１を通
して排出される。ｒ布が区間Ｃへ回転されたときは、弁
２４は、導管５０．３１のｌＬ空引き操作を続けており
、それと併行してワックスケークからｔ液を洗い流すた
めに洗浄液がスプレーヘッダー９２を通して吹きつ１１
られる。ワックスケーク上に残留しているｆ液の少くと
も一部分および洗浄液は、ワックスケークおよびｒ布６
０を透過し、開口３２．５４および＞！！’ｆＴ　３０
．３１を通って一過器から排出される。

洗浄液は、通常、Ｆ’液に対しては混和性を有するがケ
ークの固影物に対しては混和性をもたない液体から成っ
ている。ワックスから潤滑油を分離する場合には、この
洗浄液は、一般に、ケトンの混合物、またはケトン／ト
ルエンの混合物である。

ｆ布が区間りへ回転されると、フィルタケークは、洗浄
液の吹きつけを停止され、真空作用を引続き受けて洗浄
液を開口３２．３４、導？７３０．３１を通して吸引さ
れることによって更に乾燥される。

シコ布が区間Ｅへ回転されると、通常約ｓｏ、ｓｍ／秒
の速度を有するパージガス即ち吹きとばしガスが後行間
口６４に連通している後行流体導管５１へ供給される。

その間もその先行導管５１のすぐ前の先行導管３０およ
び先行開口３２はσ１続き真空下におかれる。このパー
ジガスにより後行開口３４に連通している後行流体導管
３１内に残留している液体の一部は、先行開口３２に連
通している先行流体導管３ｏ（真空作用下にある）内へ
吸引される。Ｐ布が区間Ｆへ回転すると、先行開口３２
は真空引きされなくなるので、吹きとばしガスと称され
るパージガスは、後行流体導ｆ３１内の残留液体の少く
とも一部を液体収集器８０の室８２Ｆ（第２′１ｉ１）
内へ圧送する。吹きとばしガスは、また、逃し管８４を
通って流れ室８２Ａと直径方向に対向した室８２Ａを先
に述べたように加圧する。更に、吹きとばしガスは、ｐ
布６ｏに接触してｐ布を僅かにふくらませ、その後のド
クターナイフ１００によるケークの除去を容易にする。

この一過器に本発明の液体収集器８ｏが設置されていな
いとすれば、後行導管３１に残留している液体が高速パ
ージガスによってｐ布６ｏにぶつけられ、沖布を、特に
流体の集まり易いドラムの両端のところのＰ布を浸食さ
せることになる。

各区間Ａ−Ｆの相対的な長さは、第５図には典櫨的な一
過器の場合を例にとって示されているが、各区間Ａ−Ｆ
の時間の長さは、各区間の寸法あるいはドラム２０の回
転速度を変えることによって調節することができる。本
発明は、ｐ布の浸食を抑制することの他に、区ＭＥおよ
び／またはＦの所要時間を短縮することを可能にし、そ
れによってドラム１回転当りの有効−適時間を増大させ
ることができる。

以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明は
、ここに例示した実施例の借造および形態に限定される
ものではなく、本発明の精神および範囲から逸脱するこ
となく、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな
変更および改変を加えることができることは当業者には
明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転−過器の分解透視図、第２図は本
発明の液体収集器の概略透視図、第３図はドラムの１回
転中に行われる各操作段階を示すための一過器の゛概略
断面図である。 １０：濾過容器 ２０ニドラム ２２：トラニオン ２４：弁 ５０．３１：流体導管 ５２．３４：開口 ４０：チャンネル部材 ５０：格子 ６Ｄ：ｆＰ布 ８０：液体収集器 ｓｚ：１状容器 ８２：室 ８４：逃し管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　　Ｐ別可能な液体一固体スラリーを収容する濾過
   容器と、少くとも部分的に前記濾過容器内に位置するよ
   うに配設され諺１布を担持するようになされており、円
   周方向に間隔をおいて配置された複数の開口を有する回
   転自在のｒ適用ドラムと、該ドラムを前記濾過容器内で
   回転させるための駆動手段と、前記開口と整列するよう
   に前記ドラム内に配設された複数の流体導管と、該流体
   導管および前記開口を通しての流体の流れを制御するた
   めに該各流体導管に接続した弁とから成る回転濾過器に
   おいて、 複数の前記流体導管に連通させた逃し手段付き液体収集
   器を設け、前記ドラムの回転の一区間においては液体が
   該流体導管から該液体収集器内へ導かれ、該ドラムの回
   転の他の一区間においては該液体が液体収集器から除去
   されるようにしたことを特徴とする回転濾過器。 ２）前記流体導管は複数の先行流体導管と複数の後行流
   体導管とから成り、前記液体収集器は該後行流体導管の
   うちの少くとも複数の後行流体導管に連通している特許
   請求の範囲第１項記載の回転濾過器。 ３）前記液体は前記液体収集器から前記流体導管を通し
   て除去されるようになされた特許請求の範囲第１項また
   は２項記載の回転濾過器。 ４）前記液体収集器は、前記ドラムの両端に隣接してそ
   れぞれ１つづつ設けられており、該各液体収集器を前記
   後行流体導管のうちの過半数の後行流体導管に連通して
   いる特許請求の範囲第１〜６項のいずれかに記載の回転
   濾過器。 ５）前記液体収集器は、複数の円周方向に配設された室
   を有する環状容器から成る特許請求の範囲第１〜４項の
   いずれかに記載の回転Ｖ過器。 ６）前記環状容器は、複数の円周方向に配設された室を
   有するドーナツ形であり、該各室は１つの後行流体導管
   の端部に連通している特許請求の範囲第５項記載の回転
   濾過器。 ７）前記液体収集器の前記各室は、１つの後行流体導管
   の端部に連通しており、前記液体収集器は、該各室に連
   通した逃し手段を有している特許請求の範囲第５項また
   は６項記載の回転濾過器。 ８）前記６逃し手段は、それが連通している当該室とは
   直径方向に対向した前記室とも連通しており、それによ
   って、１つの室へ吹込まれたパージガスは原基を通り原
   基とは直径方向に対向した前記室のための逃し手段を通
   って該直径方向に対向した室の流体を排出させるように
   ガされている特許請求の範囲第７項記載の回転濾過器。 ９）前記ｆ布は、前記開口を覆って張設されており、該
   Ｆ布上に形成されたフィルタケークを除去するための手
   段が設けられており、前記ドラムの１回転中の１区間に
   おいてスラリーがｆ布上へ吸引され、そのｒ液の少くと
   も一部分は前記開口を通って前記流体導管内へ流入し、
   該スラリー中の固形物はｆ布上にフィルタケークを形成
   し、ドラムの１回転中の他の区間において該フィルタケ
   ークがＰ布から除去されるようにした特許請求の範囲第
   １〜８項のいずれかに記載の回転濾過器。