JPS5927601B2 - 固液抽出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転ドラムタイプの固液抽出装置に関するもの
であり、この装置において、２種の固体部分および２種
の液体流を、２個の螺線状移送スクリューと２つの液体
流路の構成により向流で分離して供給する。

その方法は次のようである。−固体からの各部分は、３
６０°のドラム回転の間に、部分的に液体と混合し部分
的に液体の外で、移送スクリューの半ピツチに等しい軸
移動を受け、固体から液体の分離後直径隔壁に滑走する
間、■の液体流と混合する工程とこの流れから分離する
工程によって、固体からの各部分はドラムの回転毎に通
過し、２つの液体流は回転毎に交互に流れる。

−液体流からの各部分は、３６０°のドラム回転の間に
、固体の供給方向き反対の方向に、スクリューの１ピツ
チによる移動軸を受け、二倍の前進後退運動の結果、部
分的に固体部分と合流しく後退）、部分的ζこ固体部分
から分離しく前進）、１個の移送スクリューからの成分
を通さない方法で横ぎり、液体流路内は２つの液体流を
分離するに適当な長さと道筋を有する。

各ドラムの回転により、２つの液体流の全軸移動は２つ
の固体部分の軸移動と反対の方向で移送スクリューの１
ピツチとなり、これは同じ移送スクリューの半ピツチに
しか相当しない。

この種の既知の装置は水平軸回転ドラム、このドラム軸
と同軸に配置し相互に重ねて設けた２個の螺線状移送ス
クリュー、および移送スクリューの固体の放射状壁と共
に２列の連続セルを形成する固体の直径隔壁から成る。

ドラムか１回転する間は、固体は直径隔壁を通過しない
。

２個の移送スクリューは、前記直径隔壁の片面に位置す
るセル列内に含まれる固体部分を連続して供給し、その
間に他の固体部分は前記直径隔壁の他方の面に位置する
セル列内に前進する。

多孔バスケットは直径隔壁の正面に、ドラム回転方向を
考慮しながら、液体から固体を分離するために各セル内
に配置する。

前記バスケットは前記セルから成る種々の壁と実質的に
平行関係にある多孔金属板の集合から成り、前記板は前
記バスケットを通過する液体量と比例関係にある全表面
積を有する。

放射状断面流路は前記多孔バスケットと直径隔壁上の間
に収集した液体の移動を確保し、前記液体をドラム軸と
平行関係にある方向に沿って流す。

前記流路はドラム周囲から延び、前記直径隔壁か水平位
置に達し幾分行き過ぎる際、多孔バスケット中の固体を
引揚げる間ζこ分離した液体を前記バスケットにさらに
収集させるようζこ、多孔バスケットの高さに等しい高
さの放射部を有する。

前記流路は前記固体の運動方向と反対方向に液体を移動
させ、各流路は移送スクリューの放射壁およびドラムの
直径隔壁に備えた開口部を通って、前記直径隔壁の反対
側で、１の個体部分の１部を他の固体部分の１部を移送
するスクリューの適当なセルに移送スる１のスクリュー
のセルに連結する。

実質的に平行関係にある前記流路の直径壁を通過する通
路は１のセルの前記壁吉次のセルの壁とのずれによって
生じ、このずれはドラムを設計する際に回転中に釣り合
うように固体の上昇トルクを提供する。

総括すると、装置の各セル内に位置する固体に交互に連
続して出会う２つの分離した平行流のドラムを通って液
体は移動する。

さらに、２つの液体流を抽出する装置の端部にて各移送
スクリューに固体を供給し、抽出の終りに２つの固体部
分を排出する装置の端部にて各前記スクリューに液体を
供給する手段を設ける。

本発明は上に定義したタイプの装置ずドラムの内部構造
を変えて、前記直径隔壁で固体が滑走する間に固体の引
き上げの終りで分離した液体の１部か前記固体と共に移
動することを避けるため、ドラム回転中の固液分離工程
の状態を改良し実質的に前記工程の持続時間を長くする
こ七を目的さする。

この目的のため本発明によれば、装置は、ドラム軸に沿
って延在する前記各液体流路さ併設し、各々に隣接して
セルの前記軸に交叉して延在する液体流路を備え、固体
から分離し前記壁が水平線近くの位置を占めこの位置を
越える際に前記壁から流出する液体を収集するようにし
、ドラム軸に沿って伸びる前記流路とこれと併設した交
叉流路が１個の同じセルから始まり１個の同じセルで終
るようにしたことを特徴とする。

従ってドラム軸に交叉した前記流路は、直径隔壁が準水
平位置にありこの位置を行き過ぎる際に多孔バスケット
により分離した液体部分の流れを確保し、前記直径隔壁
かその水平位置に達するまでに分離されドラム軸に沿っ
て延在する流路によって集められた主な液体部分として
同じセルに前記部分を供給する。

交叉流路により集められた液体部分は、軸の流路により
集められた液体部分として、しかし異なる位置で、同じ
隔壁と壁を通過する。

このさき、交叉流路を通って流れる液体部分は軸流路を
通って流れる液体により導かれる手段よりもずつき短か
い手段に従って通過する。

交叉通路を通って流れる液体部分は固液混合物に雨を降
らせ従って混合物の品質を高める。

前記交叉流路は軸流路と同様の機能を有するか、ドラム
回転の後の段階、すなわち既知の装置のドラム内で、固
体が直径隔壁から離れ滑走し始める際固体から分離した
液体が前記固体と共に運ばれる段階で作用し、固液逆流
の適当な実施ζこはこの手段は必要ない。

本発明による交叉流路内に適当な液体流を保持すること
ができ、既知の装置の場合のように直径隔壁が水平位置
に達する付近で停止する代りに、バスケット内に含まれ
る固体の滑走の終りまで保持することができる。

工業的規模のパイロット装置による試験から、前記交叉
流路の配置は、適当に固体から分離した液体部分を既知
の装置に対し約５％増加させた。

このような増加は、既に実質的に固液抽出の数学上の条
件を変えるか、ドラム軸に交叉する流路に非常に大規模
の通路断面を必要としないで得ることができ、従って固
体物質を引き揚げる間固体物質の滑走を妨げない。

また、前記交叉流路を用意するこさにより、本発明は軸
状の液体流路の水準にてドラムの内部構造の実質的な単
純化を図ることかできる利点かあり、前記流路は既知の
装置では長く延ばした直角横断面およびかなり複雑な輪
郭を有する。

このような単純化は製造を容易にしドラムのコストを引
き下げるほかに、種々の重要な利点、例えば前記液体流
路内に近づきやすいので保守が容易であり、固液の重要
な゛部分を混合する工程の間、および直径隔壁に固体か
滑走する際に、前記流路により形成された無活動の量か
小さくなる等の利点をもたらす。

事実、本発明ｔこよれば、軸状流路ｌこ交叉した流路の
結合は、既知の装置の半径の大きさに比較して液体流路
の半径の大きさを減らし、ドラム周囲の付近に配置する
と同時に既知の装置の流路よりも小さいか半径と幅の割
合が釣合っている横断面と、液体が流れている間に圧損
失の少ないさらにまっすぐな軸状通路とを備えた流路を
設計し、同時に固液混合工程の間に無活動の量を小さく
する。

軸状流路と交叉流路との結合はバスケットの半径を増加
させるような方法において、既知の装置のよう（こバス
ケットと液体流路を殆んど等しい寸法ζこする必要かな
くなり、バスケット面積を極めて不同にしかも有効に配
分させる。

さらに本発明によれば、有利な実施形態として、２つの
固体回路の２個の相当するセルを分離する直径隔壁の部
分を設けることかでき、この隔壁の部分は固体の移動力
向を考慮する際に上流に位置する近くの直径隔壁の部分
に対してドラム回転方向と反対方向に角を成してずれて
おり、上述の既知の装置のドラム内では、このようなず
れは直径隔壁が水平位置付近にある場合に分離した液体
を軸状に流すために反対力向になっている必要があった
。

この種のずれの逆転は軸状流路の通路設計に利するほか
に、固液混合工程に伝えられるドラム回転の部分を増加
させ、その結果抽出を改善する。

ドラムの回転方向と反対方向の隔壁部分のずれと共に、
液体から固体を分離する２つの続く隔壁部分の間の角度
のずれは１８５°であるが、ドラム回転方向におけるず
れは１７５°である。

また注目すべきことは、バスケット壁の軸寸法が前記軸
状流路の軸寸法き結びつかないで可能とされるバスケッ
トの穴あき表面の新規の配分が、さらに固液混合工程を
実質的に長くすることである。

前記隔壁お平行関係にある多孔バスケットの伸長は、多
孔バスケットの全表面かバスケラトラ通過する液体の所
要量に対し一定であるので、ドラム壁と同軸なバスケッ
トの多孔板よりも小さくすることを可能（こし、さらに
固液混合工程を著しく増大させることに寄与する。

また多孔バスケットの寸法増加は、最終液体部分の流れ
が最も困難である場合に固体の引き揚げの終りζこて固
体を接触させる分離面積を広げる。

以下、本発明を図面を参照して実施例につき説明する。

図示する装置は長軸２のまわりを回転する円筒状のドラ
ムノを備える。

ベルギー国特許第７１１．２１９および７２８，４１７
号に記載されているような構造を有する２個の螺線状移
送スクリュー４および５を、前記ドラムの内表面３に接
触するようにドラム内に配置する。

前記螺線状移送スクリューを相互に鱗状に配列し、ドラ
ム１に対し同軸にする。

前記ドラムの軸２を通過する隔壁６は、軸２に交叉して
延びる移送スクリューの放射状壁７と共に、２列の連続
セル８および９に境を接している。

そのうちの１列は１の固体部分が矢印１０で示すように
軸２と平行関係にある方向に沿って絶えず前進し、これ
に対し他のセル列内では、他の固体部分か先の部分さ混
ざらずに同じ方向ｔこ移動する。

２列の各セルは矢印１２で示す方向にドラムが回転する
間に液体から固体を分離する液体透過性のバスケット１
１から成る。

直径隔壁と殆んど平行に伸びる多孔壁１３、ドラム１さ
共軸の多孔壁１４および前記壁１３および１４に結合す
る放射状壁と平行な壁１５から成る各バスケットは、セ
ル内で、隔壁６に直角にドラム軸２を通り抜ける一方の
側に位置する。

軸状流路１６および１７を液体用に設はドラム回転方向
を考慮するようにバスケットの壁１３に配置する。

流路１６および１７は軸２に沿ってドラムの周囲から伸
び、２つの固体部分と反対方向に矢印１８に沿って液体
が流れるように軸２Ｉこ対して傾斜している。

各流路１６は隔壁６および隔壁７に設けた開口部１９を
通り、セル８を次のセル９に連結し、これに対し、各流
路１７は隔壁６および前記開口部１９を通ってセル９を
次のセル８に連結し、−力をセル８に他方をセル９に配
置した２つの固体部分に交互に連続して出合う２つの分
離した平行流に液体を流すように、また２つの流れが３
６０゜のドラム回転の間に、１個のセルしか前進しない
固体の輸送方向とは反対方向に２個のセルを前進するよ
うにする。

前記装置はさらに、２つの液体流を抽出する装置端部２
０にて各移送スクリューに固体を供給し、２つの固体部
分を抽出する装置端部２１ｔこて前記各移送スクリュー
ζこ液体を供給する手段を含む。

この手段は、固液抽出手段と同様に、ベルギー国特許第
７１１，２１９および７２８，４１７号に記載されてい
る。

第１図〜第４図に示したような装置の実施例では２列の
セルの相当する２個のセル８および９を分離する直径隔
壁６の各部、並びに考慮した壁部の隣にある各バスケッ
トを、装置のドラムが釣合うように、固体の移送方向を
考慮して、隔壁部分および上流にある隣接したバスケッ
トに対しドラム回転力向に角を成してずらす。

前記ずれは実質的に可に等しく、ここでｎはセル列のセ
ル数である。

本発明によれば特に、ドラムの回転毎に各セル内で、固
体さ一諸に逆流する液体を回収して、固体から適当に分
離した液体部分を増加させるため、液体から固体を分離
する際、矢印２２の方向に沿ってバスケット壁１３上お
よびその水平位置に達しこの位置を越えた時に隔壁６の
部分を前記固体が滑走する際に、各軸状液体流路１６お
よび１７に、各セル８または９内に配置し前記軸付近の
ドラム軸に交叉して伸びる液体流路２３または２４を結
合する。

これにより固体から分離した液体を収集し、水平線近く
の位置を占めこの位置を越える際に隔壁６の上に流す。

軸状流路１６または１７およびこれに結合した流路２３
または２４は１個の同じセルから始まり１個の同じセル
に通じている。

流路２３および２４は、ドラム軸の向うに装置の各セル
８および９に設けた各バスケット１１の壁１３を伸ばし
て得られる。

伸長部２５は液体を透過するようζこ少なくとも部分的
に穴あきであり、一刀は前記セルに境を接する２つの放
射状壁７に結合し、他方は固体壁２６により隔壁６の部
分に結合し、この壁２６は２つの壁７の間にある伸長部
２５の１由端２γに沿って、前記自由端２７および前記
隔壁６の部分上の間に伸びている。

バスケット壁１３の伸長部２５、壁７、固体壁２６、隔
壁６の部分および、隔壁６の部分か水平位置に達して行
き過ぎる際液体を収集するセル列のセルの軸２を通過す
る隔壁６の部分に直角な平面とにより制限される容積は
、固体移送方向を考慮する場合、他のセル列のセルと連
絡する。

伸長部２５の自由端２７および隔壁６の部分に端２７を
結合する壁２６は、軸２に対して傾斜している。

この壁２６は考慮した前記セルに境を接する複数のスク
リュー壁７からほぼ等しい距離で軸２を横切っており、
壁２６と軸２とにより形成する角度は約３０°である。

伸長部２５、壁２６、放射状壁７、隔壁６および、セル
列のセルの軸２を通過する隔壁６に直角な平面との間に
限定される容積は、固体の運動方向（矢印１０）を考慮
する際に同じセル列の先のセルから前記セルを分離する
放射状壁７に設けた開口部２８と、前記光のセルの直径
隔壁６の部分に設けた開口部２９とにより、液体の運動
方向（矢印１８）を考慮する際に、他のセル列の次のセ
ルと連絡する。

２つの開口部２８および２９は、軸２および多孔壁１３
の伸長部２５の端部３０との間に位置し、ダクト３１に
結合する。

ドラム回転中に壁２６に密着する流路２３および２４を
液体か流出することを避けるため、液体か達するセル内
に設けた流出口３２および直径隔壁６から幾らか離れて
いる開口部３３さに、前記流路が開口するように設計し
た。

隔壁６と開口部３３との間の間隔は、自由端２７と隔壁
６との間の間隔に少なくとも等しい。

流出口３２は、矢印２２の方向に沿って固体か滑走する
間に流路２３および２４の閉塞を避ける。

第１図〜第４図に示した装置の実施例では、放射状と見
なされる流路１６および１７の寸法ｄ１は、壁１３の伸
長部２５の反対に位置する放射状壁７に近いバスケット
１１の壁１３の相当する寸法ｄ２に実質的に等しい。

本発明に従ってドラム軸２に交叉した液体流路２３およ
び２４を設けることにより、第５図〜第７図の装置に示
したように、一刀では、隔壁６の部分とバスケット１１
とを上に定義した角度に等しい角度でしかもドラム回転
方向上反対方向にずらし、他方では、放射状と見なされ
る寸法ｄ１か第５図〜第７図ζこ示した装置の液体流路
の寸法よりはるかに小さく、寸法ｄ３が第１図〜第４図
に示した装置の流路の相当する寸法ｄ４よりはるかに大
きい液体流路１６および１７を得ることか可能である。

第５図〜第７図に示したような直線状流路１６および１
７は、上に述べた装置に設けたダクトの構造よりもはる
かに簡単であり、その入口は非常に単純である。

さらに、第５図〜第７図に示した流路１６および１７は
、流体の流速のみにより測ることかでき、構造上の要求
や閉塞の危険を伴う必要がなく、その結果無活動の容積
が小さくなる。

換言すれば、第１図〜第４図（こ示したような装置の流
路１６および１７は閉塞を避けるため放射方向の大きな
寸法により寸法が大きくなり過ぎる。

流路２３および２４による容積流を最大にすると同時に
固体の通過を防げないような横断面を前記流路に保持す
るには、本発明によりまた第５図〜第７図に示した装置
の実施例により、軸２の向うに位置する区域に穿孔して
いない壁１３の伸長部２５を設け、隔壁６かその水平位
置を越えて動いた後に流路２３および２４にその内容物
の全部か流入する漏斗を前記軸の向うに設けるようにす
ることかできる。

隔壁６の部分およびバスケット１１のずれ、ドラム周囲
に配置した大きな断面の流路１６および１７による液体
の収集、および交叉流路２３および２４は、上に述べた
ように、装置の構造を簡単にするさ共に顕著にコストを
引下げさらに流路１６および１７（こ容易に接近するこ
とができるばかりでなく、固液混合工程に充てられたド
ラム回転部分を伸ばすことができ、抽出を改善すること
ができる。

このような伸長部は、第５図〜第７図に示したような装
置において、隔壁６の２つの連続部分の間の角度のずれ
が１８５°に等しいが、第１図〜第４図に示したような
装置においては１７５°に過ぎない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の一実施例の部分断面図、第
２図は他の角度からの部分断面図、第３図はドラム軸に
交叉して配置した液体流路の部分拡大図、第４図は第１
図の線ＩＶ−ＩＶに沿って切断し第１図とは僅かに異な
る位置から見たドラムの概略断面図、第５図および第６
図は第１図〜第４図に示したような装置の他の実施例を
示す部分断面図、第７図は第５図の線■−■に沿って切
断した概略断面図である。 １・・・・・・ドラム、２・・・・・・長軸、３・・・
・・・内表面、４゜５・・・・・・螺線状移送スクリュ
ー、６・・・・・・隔壁、７・・・・・・放射状壁、８
，９・・・・・・連続セル、１０，１２゜１８．２２・
・・・・・矢印、１１・・・・・・バスケラ）、１３゜
１４．１５・・・・・・多孔壁、ｉ６，１７・・・・・
・流路、１９・・・・・・開口部、２０，２１・・・・
・・装置端部、２３゜２４・・・・・・流路、２５・・
・・・・伸長部、２６・・・・・・壁、２７・・・・・
・自由端、２８．２９・・・・・・開口部、３０・・・
・・・端部、３１・・・・・・ダクト、３２・・・・・
・流出口、３３・・・・・・開口部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固体と液体を同流で供給して固体と液体を接触させ
   るため、実質的に水平な軸を有する回転ドラムと；この
   ドラム軸上同軸に配置し相互に重ねて設けた２個の螺線
   状移送スクリューと、ドラム軸を通り移送スクリューの
   放射壁゛と共に、一つの部分が隔壁の片面に位置するセ
   ル列内に含まれ他の部分が他の隔壁面に位置するセル列
   内に含まれる二つの部分の固体を、該ドラム軸古平行の
   方向瘉こ沿って混合することなく、連続移動する２列の
   連続セルを形成する隔壁と；ドラムの回転中に固体物質
   を液体から分離する前記セルの各々の内側に配置した液
   体透過性バスケットであって、ドラムの回転方向を考慮
   する際に前記隔壁の前方ζここの隔壁吉実質的に平行に
   伸びる少なくさも１個の多孔壁を備え、この壁をバスケ
   ットかドラム軸を通過する隔壁と直角面の片側に位置す
   るよう配置した該バスケット壁；ドラムの回転方向を考
   慮する際に、前記隔壁と実質的に平行でドラムの円周か
   ら伸びているバスケットの背後に、固体と反対方向に液
   体を給送するためドラム軸に沿って配置した液体流路で
   あって、前記流路の各々か前記隔壁を経て移送スクリュ
   ー壁に設けた開口部を通り固体の一つの部分の１部を移
   送するスクリューのセルを、装置の各セル内に位置する
   固体に交互に連続して出会う２つの分離した平行流で液
   体が流れるように、また固体か１のセルにしか進まない
   間に固体の移送方向と反対方向に２個のセル上に３６０
   °のドラム１回転の間【こ液体が流れるように、固体の
   他の部分を移送するスクリューの次のセルに連絡する該
   流路と；２つの液体流を抽出する装置の端部にて各移送
   スクリューに固体を供給し、２つの固体部分を抽出する
   装置の端部にて各移送スクリューに液体を供給する手段
   上から成る固体抽出装置において、前記装置か、ドラム
   軸に沿って延在する前記各液体流路さ併設し、夫々に隣
   接してセルの内側に配置し前記軸に交叉して延在する液
   体流路を備え、固体から分離し前記壁が水平線近くの位
   置を占めこの位置を越える際に前記壁から流出する液体
   を収集するようにし、ドラム軸に沿って延在する前記流
   路きこれと併設した交叉流路が１個の同じセルから始ま
   り１個の同じセルで終るようにしたことを特徴とする固
   液抽出装置。 ２ ドラム軸に交叉して延在する各流路を、液体が流出
   するセル内で、放射状スクリュー壁の間に伸びる前記隔
   壁と殆んど並行にバスケット壁のドラム軸を越えた伸長
   部、前記隔壁、スクリュー壁およびその全長にわたって
   前記隔壁に穿孔した壁の伸長部の自由端ζこ結合する固
   体壁と結合し、■のセル列のセルの領域内の容積は、固
   体の移動方向を考慮する場合同列の先のセルから分離す
   る放射状壁に設けた開口部により、また前記光のセルの
   壁に設けた開口部により、液体運動方向を考慮しながら
   他のセル列の次のセルと連絡し、前記２つの開口部は前
   記伸長部上回軸上に位置しダクトと結合している特許請
   求の範囲第１項記載の固液抽出装置。 ３ 多孔バスケット壁の前記伸長部を、少なく譜も部分
   的にドラム軸を越えて位置する領域で穿孔した特許請求
   の範囲第２項記載の固液抽出装置。 ４ 多孔バスケット壁の前記伸長部を、ドラム軸を越え
   て位置する領域で穿孔していない特許請求の範囲第２項
   記載の固液抽出装置。 ５ 前記隔壁内に設けた開口部が液体か流出するセル内
   に設けた流出部をこ開口し、その開口部は前記隔壁から
   やや離れて位置し、前記隔壁さ前記開口部間の間隔は少
   なくとも前記間隔と、前記隔壁上実質的に平行な多孔バ
   スケット壁との間の間隔上等しく、液体が流出する前記
   セル内に配置した特許請求の範囲第２項乃至第４項のい
   ずれか１項記載の固液抽出装置。 ６２つのセル系の相当する２つのセルを分離スる前記隔
   壁の各部分は、固体の移動方向を考慮する場合、上流ζ
   こ位置する隣接した隔壁部分に対して、ドラム回転方向
   に角を成してずれており、前記ずれは実質的にｙに等し
   くまたはその倍数であり、ここでｎはセル列のセル数で
   あり、ドラム軸に沿って伸びている放射状さみなされる
   液体流路の寸法は、前記隔壁上平行なバスケット壁の最
   小の相当する寸法に等しいかこれよりも小さい特許請求
   の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項記載の固液抽出
   装置。 ７２つのセル系の相当する２つのセルを分離する前記隔
   壁の各部分は、固体の移送力向を考慮する場合、上流に
   位置する隣接隔壁部分に対して、ドラム回転力向に反対
   の方向に角を成してずれており、前記ずれは実質的にす
   （に等しくまたはその倍数であり、ここでｎはセル列の
   セル数であり、ドラム軸に沿って伸びている放射状とみ
   なされる液体流路の寸法は、前記隔壁と平行なバスケッ
   ト壁の最小の相当する寸法ζこ等しいかこれよりも小さ
   い特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれか１項記載
   の固液抽出装置。