JPS5843135B2 - コケイブツリユウセイギヨソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液体、・固体物質間の連続向流接触法に於い
て、流量及び固体流の配分を制御するための固体流制御
装置に関し、特に、上方向に流れる液体流が、固体物質
と向流的接触する様な装置に関するものである。

本装置は、例えば、熱伝達：固形吸収剤又は沸石による
、液体から溶質を除去する方法；鉱石を濾過し、鉱石の
貴重成分を再生回収する方法の如く、液体と固体との間
に相互作用のある工程に使用することができる。

固体が液体から汚染物質を吸収又は交換する液固向流方
法は、固体が容器の全断面にわたって均−に落下し、液
体が全容器断面にわたって均一に上昇する場合に最も効
果的である。

この様に流れが均一に配分されれば、固形吸収剤又は沸
石の効力を最大に利用できその使用量を最小にすること
ができるので、その固形吸収剤又は沸石を回収再使用す
れば、コストを小さくすることができる。

連続液固向流工程方法を、工業的に用いる場合、従来は
、円錐形状底部を有する円筒形容器若しくはタンクを設
け、その内で、固体を円錐形状底部にある流量制御装置
の方、すなわち、下方へ移動させていた。

この様な従来装置は「星形弁」と言われ、板を移動する
がベルトを動かすか、若しくは、板を回転させていた。

この様にすれば、固体の全流量はかなり正確に制御する
ことができるが、容器壁での摩擦及び容器底部を円錐形
又は他の形状でその断面をだんだんに小さくしであるの
で、固体の流量分配は、場所毎に違い、容器の水平断面
にわたって均一にはならない。

容器中央部にある固形物は、容器壁部にある固形物より
も速く落下する。

更に、円錐形状部は、それが円筒形容器の底部と合わさ
る所にＴ死領域」をつくり、その内にある固形物は、容
器中央部にある固形物にくらべ極めてゆっくりと落下す
る。

このため、固体物は効率悪く利用されるので、コストは
上がる。

更に、これら従来装置の多くは、動作中に、固体物をす
り減らし、吸収剤又は沸石をむだに消費するという欠点
があった。

固体物の流量配分を均一にするために多くの試みがなさ
れた。

例えば、じゃま板を円錐形状部の中央上部に設置し、中
央部で固体物が急速に落下するのを防いだり；円錐形状
物を重ね合わせて配置し、容器周辺部のゆっくり落下す
る物質を容器中央部へ向けて流したり；円錐形状部内に
、食い違った穴を有する一連の水平板を設けたりされた
。

しかしながら、これらでは、真に、固体物を、容器の水
平断面にわたって均一の配分で落下させることはできな
い。

従って、本発明の目的は、液固向流装置内で、固体物が
容器の水平断面にわたって均一に落下し得る様な装置又
は方法を提供することである。

本発明のもう一つの目的は、固形吸収剤又は固形沸石の
落下する層を利用して、液体から汚染物を効率良く取り
除くための方法を提供するにある。

本発明のもう一つの目的は、液体及び固体物間の連続向
流接触に於いて、流量及び固体物流量の配分を制御し、
固体物が分解又はすり減って消費されるのを防ぐ機構を
提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、ローラの回転速度又はロー
ラ・じゃま板間の間隔を調節することによって、固体物
流量を別々に制御し、容器壁との摩擦を補償するための
装置を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、固形物の消耗を最小にする
ために、ローラ・じゃま板間の間隔を調節し、流量を多
くしローラの回転速度を小さくする、及び、じゃま板を
間隔をもって配置して、部分的に固体物を支持し、それ
によって、ローラに過剰の圧力がかかるのを防ぐための
装置を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、じゃま板を、液体を固体層
の水平断面に均一に配分し得る様な装置を設けることで
ある。

他の目的及び利点は、添付図面を参照して次の詳細な説
明によって−そう明瞭になる。

図面に示めされた本発明の実施例に於いて、円筒形タン
ク１０は、流体人口１１及びリフト流体導管１２とを有
している。

オーバーフロラ出口には１３、そして、補助入口は１４
と付方が付げられている。

タンク１０の上部１５（タンクの大部分を占めている）
は、落下する層を構成する沸石又は他の固形物で満たさ
れている。

タンク１０の下部１６は、別々に組立てられ、ボルト１
７でタンクの上部１５に接続される様に示されている。

このタンク下部１６は、上部１５と同じ断面積及び直径
を有し、固形物流量制御装置をその内に含んでいる。

タンク下部１６の下には固体・リフト流体ホッパ１８が
、ボルト１９によってタンク下部１６に接続されている
。

リフト流体導管１２はホッパ１８の底部と通じて、固形
物及びリフト流体を別の容器（図示されていない）へ送
るためのものである。

タンク１０の下部には、制御機構室があり、その内部に
は、軸方向に平行な幾組かのｂ−ラが回転可能に取り付
けられている。

１組のローラは比較的に近接して設けられているが、と
なり合う２組のローラは幾分離れて設置されている。

もし、例えば、ローラの直径が５インチとすると、−組
のローラは、だいたい＋インチ離れて置かれるが、とな
り合う２組のローラは１インチ離れて置かれる。

ローラ２０は、ゴムのスリーブ２２によって被覆された
筒状スチール２１で作られるのが良い。

一連のローラは容器底部の全断面を覆い、互いに反対方
向にかつじゃま板の方向上回転する連続組として構成さ
れている。

ローラは適当な手段によって、第３図の矢印によって示
めされる様に、左方ローラは左回転し、右方ローラは右
回転するようにされれば良い。

図示されている駆動装置は、モータ２５と、そのモータ
によって駆動されて、各ローラ２０の軸２８上のスプロ
ケット２７に噛み合うチェーン２６とから成る。

じゃま板３０は、ローラ２０の上で長手（縦）方向に伸
びている。

本発明の実施例では、じゃま板３０は、固形物に接触さ
れるべき液体を、容器の水平断面にわたり均一に配分す
るための流体導管としても役立つ。

液体は、じゃま板の上に別の一連の導管で導入しても良
いので、この構成は本発明を本質的に構成するものでは
ない。

じゃま板３０は、隣り合う２組のローラ２０の上に水平
に伸びて、板３１に支持されている。

じゃま板と導管との組み合せは、水平底３２と水平底３
２から互いの方向に傾いた（交わらない）側板３３とか
ら成り、ゴム層３４で被覆されている。

側板３３の上部縁は、じゃま板３０及びローラ２０に平
行な上方角ストリップ３５に間隔をおいて設けられてい
る。

じゃま板導管に導入された流体は、側板３３と角ストリ
ップ３５との間の導管室３６から出る。

ストリップ３５に似た角ストリップ４０は、第２図に示
めされている様に、平行なストリップ３５の間を横方向
に伸る。

じゃま板３０は、第３図に示めされている様に、ローラ
に対しいろいろな位置に取り付けられても良い。

実線で示めされているじゃま板は、それぞれ、底縁部５
１がローラ２０からｉインチ離れて設置されて居り、破
線で示めされているじゃま板は、その底縁部が、最も近
いローラから１インチ離れて設置されている。

じゃま板間の巾及び位置により、流体中の固形物が移動
層から流量ホッパ１８への流れが通る、じゃま板・ロー
ル間の間隔が決まる。

第３図に於いて、線５２は、じゃま板３０の底縁部５０
又は５１からローラ２０に接する様に引いた線である。

線５３は、ローラ・じゃま板間の間隙を通る固形物が載
る角度を示めしている。

この載積角は、固形物の特性によって異なる。

間隙の大きさは、固形物の粒径、液体中（任意の）の固
形物粒子の載積角、及びローラの与えられた回転速度に
対する望ましい固形物流量によって決まる。

５ｍｍ（大体０．２インチ）の最大粒径を有する粒状固
形物には、じゃま板の底部とローラの上部との間隔が最
低６ｍｒｔｔあることが必要である。

じゃま板・ローラ間の最大間隔は、固形物粒子の載積角
、ブリッヂ傾向、及び、ローラの直径とによって定まる
。

液体中の固形物の載積角は、線５２の様に、じゃま板の
底縁部から、ローラの回転方向に、ローラに接して引か
れた線の外側に作られなければならない。

その間隔は、縁５１がローラの垂直方向中心を越えて伸
びて、ローラに接する様に引かれた線５２の様な線の角
が適当に保持される様に、じゃま板３０の巾を大きくし
て、（その間隔を）拡げても良い、この角は次の２つの
理由で重要である。

もし、その角が、載積角を越えれば、固体物は、ローラ
が回転していないときでも、その間隔を通って流れてし
まう、又、もし、その角が、載積角よりも実質的に小さ
げれば、ローラとじゃま板が固形物を押しつぶしてしま
い、固形吸収剤及び沸石をすり減らし、消耗させてしま
う。

実験によれば、ローラの回転速度に関係なく、それぞれ
の時点に於ける回転に対して送られる固形物の量＋−３
±２％以内の偏差で、実質的に一定であることが示めさ
れている。

５インチの直径と６インチの長さを有する２つのロール
を有する制御装置に関し２つの実験が行なわれた。

各々のローラの上には、ローラの全長にわたり、実質的
にローラの垂直方向中心上にある縁部を有するじゃま板
が設げられた。

平均粒径２．１７Ｋ（０，１１インチ）で１．４から４
．（Ｉ！Ｗ（０，０４から０．１６インチ）の範囲を有
する押しつぶされた固形物、及び、４０度の載積角が、
その装置をテストするために水中で用いられた。

第１のテストは、じゃま板縁部を、＋インチの間隔で、
ローラ中心のすぐ上におかれて行なわれた。

第２のテストは、じゃま板を、ローラの上に１インチ、
ローラの後方に１インチの所に設置して行なわれた。

これら両テストで、じゃま板の縁部からロールに接する
様に引かれた線５２の角度を大体３５度又は載積角５３
より５度小さくされた。

両テストにより得られたデータは表１及び表２にそれぞ
れ示☆☆めされている。

上述のテストは、本発明の装置が、ローラの回転速度又
は間隔を調節することにより、固形物流量を別々に制御
し、壁面摩擦を補償することができることを示している
。

更に、固形物の消耗は、じゃま板とローラとの間隔を調
節してローラの小さい回転速度に対して大きな流量を与
えること、及び、じゃま板を間隔をもって設けて、固形
物を部分的に支持しローラに固形物の高い圧力がかかる
のを防ぐことによって、最小にすることができることを
示めしている。

更にこれらのテストは、じゃま板を介して液体を導入す
ることによって、流体の流量を、容器の水平断面にわた
って均一に配分されること、及び、固形物内に入ってい
る液体内の粒状物質は、固形物を落下させることによっ
て除去されて、固形物層内の蓄積及び流体流破壊が防げ
ることを示めしている。

本装置の動作中、例えば、浄化された下水の様な液体は
、上へ向かって流れ、入口１１を介して、液体を相互作
用すべく選択された固形物で満たされた容器内に送られ
る。

じゃま板３０は、第３図に実線又は破線で示めされてい
る様に、ローラに関して位置していいか又は中間位置に
置かれている。

相互作用が行なわれると、固液体は、ホッパ１８へ流れ
導管１２を通って再生容器（図示されてあらず）へ送ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するための固形物流量制御装置
の部分断面正面図；第２図は、第１図の線２−２につい
ての水平横断面図で；第３図は、第１図に断面で示めさ
れた装置の一部の拡大図である。 参照符号、１０：円筒形タンク：１１：流体人口；１２
：リフト流体導管；１３ニオ−バフロー出口；１４：補
助人口：１５：タンク上部；１６：タンク下部；１７：
ボルト；１８：ホツパ；１９：ボルト：２０：ロール；
２１：筒状スチール；２２ニラバー・スリーブ；２５：
モータ；２６：チエーン；２７：スプロケツト；２８：
軸：３０：じやま板；３１：板；３２：水平底部；３３
：側壁・：３４ニラバ一層；３５：角ストリップ；３６
：導管室；４０：角ストリップ：５０：底縁部；５１：
対応する底縁部；５２：線；５３：載積角。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 液体・固形物間の連続向流接触に於いて、固体物流
   の配分及び流量を制御する固形物流制御装置で、 （ａ） その底部付近に液体入口を有する容器で、上
   方向へ流れる液体を受容し、該容器内で自由に落下する
   固体物層を相互作用させるためのもの、（ｂ） 該容
   器底部の全断面を占する一連の回転ローンで、軸方向に
   平行に組をなして置かれ、各組のローラは互いに逆方向
   に回、転し、各組は、隣り合う他の組と一定の間隔をも
   って配置されているもの、 （ｃ） 該ローラ組間の間隔上に置かれた一連の水平
   じゃま板で、最も近い２つのローラの上をローラの全長
   にわたって、ローラ垂直方向中心線まで伸びているもの
   、 （ｄ） 該ロー２を回転させるための装置、とから成
   ることを特徴とする固形物流制御装置。 ２ 液体・固形物間の連続向流接触に於いて、固体物流
   の配分及び流量を制御する固形物流制御装置で、 （ａ） その全長にわたって均一の水平断面を有する
   容器で、その底部付近に液体入口を有し、上方向へ流れ
   る液体を受容し、該容器内で自由に落下する固体物層と
   相互作用させるためのもの、（ｂ） 該容器底部の全
   断面を占有する一連の回転ローラで、軸方向に平行に組
   をなして置かれ、各組のローラは互いに逆方向に回転し
   、各ローラ組は、隣り、合う他のロー２組と一定の間隔
   をもって配置されているもの、 （ｅ） 該ローラ組間の間隔上に置かれた一連の水平
   じゃま板で、最も近い２つのローラの上をローラの全長
   にわたって、ローラ垂直方向中心線まで伸びている基部
   部材と、基部部材から上方向に伸び、液体用基部部材導
   管が形成されている側壁と、該側壁から一定間隔をもっ
   て配置され、ローラ及びロー２組間へ下方へ伸びる通路
   内の固形物を支持する上方角ストリップとを有するもの
   、 （ｄ） ローラの下で、容器底部に接続されている、
   液固受容ホッパ、及び （ｅ） ローラを回転させる装置、 とから成ることを特徴とする固形物流制御装置。