連続脱泡装置
【課題】排気孔や装置天井部への分散液の固着を改善し長時間運転においても脱泡性能が低下せず、かつ分散液内への固形異物の混入が改善された連続脱泡装置を提供する。
【解決手段】回転体の遠心力を用いて各種気泡含有液体を減圧容器内壁に衝突させることによって液体を脱泡する連続脱泡装置であって、排気孔を複数有し、かつ減圧容器の内径に対する個々の排気孔の内径が７．０〜１２．０％である連続脱泡装置。
【解決手段】回転体の遠心力を用いて各種気泡含有液体を減圧容器内壁に衝突させることによって液体を脱泡する連続脱泡装置であって、排気孔を複数有し、かつ減圧容器の内径に対する個々の排気孔の内径が７．０〜１２．０％である連続脱泡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気泡含有液体、特に分散液中に混入している気泡を取り除く連続脱泡装置に関する。詳しくは、真空又は減圧された容器内で、気泡含有液体中の気泡を連続的にかつ高精度に破砕消去する連続脱泡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の液体、特に各種の分散液およびサスペンジョン（以下分散液と表記する）は種々の産業界、例えば製紙業界、塗料業界、ゴム業界等で幅広く用いられているが、分散液はその特性上、気泡を巻き込み易い。分散液中に分散されている気泡は様々なトラブルの原因になっている。例えば、圧送分散液中に含まれる気泡は、ポンプやシステム部品のキャビテーション・エロージョン等の原因となる。また、印刷用紙や情報記録用紙に使用される塗工用分散液中に含まれる気泡は、塗工むら、塗工液のスキップの原因にもなっている。一方、これら分散液は、その製造工程において移送、攪拌工程などが必ずあり、この工程で気体を巻き込んでしまう。この気体は、分散液が低粘度の場合浮上し破泡するが、中高粘度では浮上が難しく分散液中に残存してしまい、上述の如きトラブルの原因となる。
【０００３】
分散液中の気泡を高精度に連続脱泡する方法として、真空の容器内で回転する有底のふるい体（円筒状スクリーンを有するふるい体）を用いる方法が提案されており、その装置の例として特公平２−１２１２１号公報（特許文献１）に一つの提案がなされている。また、回転するふるい体によって発生する高い剪断力によるエマルジョンの凝集、およびふるい体固定板に対する分散液の固着を回避するために、開口面積がそれぞれ異なる細孔を形成した複数の円筒状スクリーンを利用したふるい体を用いる方法が提案されており、その装置の例として特開平７−１４４１０４号公報（特許文献２）に一つの提案がなされている。
【０００４】
しかしこれらの方法は、容器内にて遠心力を用いて分散液を容器内壁に衝突させるというその機構上、衝突時に分散液のミストが発生する。容器内は真空となるよう排気されているため、高濃度の分散液を用いた長時間運転時には、排気によって吸引されたミストが排気口周辺に固着して排気口の閉塞を招き、結果として脱泡能力の著しい低下を招く。また、排気口の閉塞を招かないまでも、排気風によって容器上部にミストが舞い上がり、容器天井部に固着しそれらが剥離することによって、分散液中に固形異物が混入する。これらの固着物を完全に除去するためには、付着物を溶解する溶媒による化学的洗浄、ないしは高圧水流等を用いた機械的洗浄が必要であるが、洗浄のためには装置の運転を停止せねばならない。
【０００５】
以上のように、分散液脱泡時において排気口および天井部にミスト由来の固着物が付着しにくく、長時間の連続運転においても安定した脱泡性能を発揮する回転体を用いた連続脱泡装置は未だ開発されておらず、それに対する要望は非常に大きなものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平２−１２１２１号公報
【特許文献２】特開平７−１４４１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、各種気泡含有液体、特に高濃度の分散液を脱泡する際に、排気孔や装置天井部への分散液の固着を改善し、長時間運転においても脱泡性能が低下せず、かつ分散液内への固形異物の混入が改善された連続脱泡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記課題は、以下の発明により基本的に解決される。
（１）回転体の遠心力を用いて各種気泡含有液体を減圧容器内壁に衝突させることによって液体を脱泡する連続脱泡装置であって、排気孔を複数有し、かつ減圧容器の内径に対する個々の排気孔の内径が７．０〜１２．０％である連続脱泡装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によって、排気孔や装置天井部への分散液の固着を改善し、長時間運転においても脱泡性能が低下せず、かつ分散液内への固形異物の混入が改善された連続脱泡装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の連続脱泡装置の一例を示す概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図１を用いて本発明を詳細に説明する。図１は本発明の連続脱泡装置の一例を示す概略断面図である。
【００１２】
図１において、排気孔１には図示しない真空ポンプが接続されており、真空ポンプにより減圧容器５内部が減圧される。気泡含有液体は供給孔２より減圧容器５内部に供給され、回転体天板３と回転体底板４からなる回転体９の中心部付近（主軸７付近）へ投入される。主軸７および回転体底板４はモーター６の駆動により回転し、回転体９の回転に伴って発生する遠心力により投入された気泡含有液体が加速され、回転体９内を中心部から遠心部へ向かって移動し、回転体９の排出口８から噴出して減圧容器５の内壁に衝突して流下し、最終的に減圧容器５内の下方に蓄積される。これにより高精度の脱泡が実現される。
【００１３】
図１において排気孔１は２カ所に設けられている。またこの排気孔１の個々の内径は減圧容器の内径に対して７．０〜１２．０％である。このような内径の排気孔１を複数個設けることにより、排気風速を低減させ、排気孔１の周辺や、減圧容器５の天井部への分散液の固着を改善し、長時間運転においても脱泡性能が低下せず、かつ分散液内への固形異物の混入の少ない連続脱泡装置を提供することが可能となる。上記範囲を下回った場合、排気風速の上昇により、減圧容器５に分散液が衝突することによって発生したミストが、排気孔１に吸引され、排気孔１付近に固着しやすくなる。その結果として排気孔１の閉塞が発生し、減圧容器５内の内圧が上昇し始めるため長時間運転が困難となる。また、ミストが排気孔１の方向に吸引され、固着することによって、減圧容器５の天井部内壁に多くの固形異物が付着し、処理後の液体に固形異物が混入する。また上記範囲を上回った場合、減圧効率が著しく低下し、効率的な脱泡を行うことが困難となるとともに、排気開始時の運転圧まで減圧するための時間の延長を招き、その結果連続脱泡装置のダウンタイム延長を招く。図１では排気孔１は２カ所であるが、更に３カ所等としても良いが、排気経路の複雑化による減圧効率の低下を招くため、２カ所が好ましい。
【００１４】
なお図１では、供給孔２から気泡含有液体が回転体９内を中心部から遠心部へ向かって移動し、回転体９の排出口８から噴出して減圧容器５の内壁に衝突して流下する機構により脱泡する装置を示したが、特公平２−１２１２１号公報に記載される減圧容器内で回転する有底のふるい体（円筒状スクリーンを有するふるい体）を用いる装置や、特開平７−１４４１０４号公報に記載される、開口面積がそれぞれ異なる細孔を形成した複数の円筒状スクリーンを利用したふるい体を用いる装置においても本発明は有効である。
【実施例】
【００１５】
（実施例１）
気泡含有液体として炭酸カルシウム４０質量％分散液を用い、図１に示した連続脱泡装置にて脱泡した。減圧容器５の内径は１６５０ｍｍであり、減圧容器５の上部に設けられた２カ所の排気孔１の内径はそれぞれ１５０ｍｍ（減圧容器５の内径に対する個々の排気孔１の内径が９．１％）である。これら２系統の排気孔１に図示しない真空ポンプを接続し、排気することで１０ｍｍＨｇまで減圧し、供給孔２より１５００Ｌ／ｈｒの流量で炭酸カルシウム４０質量％分散液を供給し、２週間連続運転を行った。運転後の減圧容器５の天井部内壁に付着したカスの厚みは２１ｍｍであった。また脱泡処理後の炭酸カルシウム４０質量％分散液中には固形異物の混入は認められなかった。
【００１６】
（比較例１）
気泡含有液体として炭酸カルシウム４０質量％分散液を用い、実施例１の減圧容器５の上部に設けられた２カ所の排気孔を１カ所に変更し、また排気孔１の内径を８０ｍｍ（減圧容器５の内径に対する排気孔１の内径が４．８％）に変更し、１系統の排気孔１に図示しない真空ポンプを接続し、排気することで１０ｍｍＨｇまで減圧し、液供給孔２より１５００Ｌ／ｈｒの流量で炭酸カルシウム４０質量％分散液を供給し、１週間連続運転を行った。６日目にて排気孔１の閉塞が発生し、減圧容器５内の内圧が上昇を始めた。運転後の減圧容器５の天井部内壁に付着したカスの厚みは３８０ｍｍであった。また脱泡処理後の炭酸カルシウム４０質量％分散液中には固形異物の混入が認められた。
【００１７】
以上の結果から本発明の連続脱泡装置により、排気孔や装置天井部への分散液の固着が改善され、長時間運転においても脱泡性能が低下せず、かつ分散液内への固形異物の混入が改善されることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
製紙、化学、塗料分野等幅広い産業分野においての利用が期待できる。
【符号の説明】
【００１９】
１ 排気孔
２ 供給孔
３ 回転体天板
４ 回転体底板
５ 減圧容器
６ モーター
７ 主軸
８ 排出口
９ 回転体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気泡含有液体、特に分散液中に混入している気泡を取り除く連続脱泡装置に関する。詳しくは、真空又は減圧された容器内で、気泡含有液体中の気泡を連続的にかつ高精度に破砕消去する連続脱泡装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の液体、特に各種の分散液およびサスペンジョン（以下分散液と表記する）は種々の産業界、例えば製紙業界、塗料業界、ゴム業界等で幅広く用いられているが、分散液はその特性上、気泡を巻き込み易い。分散液中に分散されている気泡は様々なトラブルの原因になっている。例えば、圧送分散液中に含まれる気泡は、ポンプやシステム部品のキャビテーション・エロージョン等の原因となる。また、印刷用紙や情報記録用紙に使用される塗工用分散液中に含まれる気泡は、塗工むら、塗工液のスキップの原因にもなっている。一方、これら分散液は、その製造工程において移送、攪拌工程などが必ずあり、この工程で気体を巻き込んでしまう。この気体は、分散液が低粘度の場合浮上し破泡するが、中高粘度では浮上が難しく分散液中に残存してしまい、上述の如きトラブルの原因となる。
【０００３】
分散液中の気泡を高精度に連続脱泡する方法として、真空の容器内で回転する有底のふるい体（円筒状スクリーンを有するふるい体）を用いる方法が提案されており、その装置の例として特公平２−１２１２１号公報（特許文献１）に一つの提案がなされている。また、回転するふるい体によって発生する高い剪断力によるエマルジョンの凝集、およびふるい体固定板に対する分散液の固着を回避するために、開口面積がそれぞれ異なる細孔を形成した複数の円筒状スクリーンを利用したふるい体を用いる方法が提案されており、その装置の例として特開平７−１４４１０４号公報（特許文献２）に一つの提案がなされている。
【０００４】
しかしこれらの方法は、容器内にて遠心力を用いて分散液を容器内壁に衝突させるというその機構上、衝突時に分散液のミストが発生する。容器内は真空となるよう排気されているため、高濃度の分散液を用いた長時間運転時には、排気によって吸引されたミストが排気口周辺に固着して排気口の閉塞を招き、結果として脱泡能力の著しい低下を招く。また、排気口の閉塞を招かないまでも、排気風によって容器上部にミストが舞い上がり、容器天井部に固着しそれらが剥離することによって、分散液中に固形異物が混入する。これらの固着物を完全に除去するためには、付着物を溶解する溶媒による化学的洗浄、ないしは高圧水流等を用いた機械的洗浄が必要であるが、洗浄のためには装置の運転を停止せねばならない。
【０００５】
以上のように、分散液脱泡時において排気口および天井部にミスト由来の固着物が付着しにくく、長時間の連続運転においても安定した脱泡性能を発揮する回転体を用いた連続脱泡装置は未だ開発されておらず、それに対する要望は非常に大きなものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平２−１２１２１号公報
【特許文献２】特開平７−１４４１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、各種気泡含有液体、特に高濃度の分散液を脱泡する際に、排気孔や装置天井部への分散液の固着を改善し、長時間運転においても脱泡性能が低下せず、かつ分散液内への固形異物の混入が改善された連続脱泡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記課題は、以下の発明により基本的に解決される。
（１）回転体の遠心力を用いて各種気泡含有液体を減圧容器内壁に衝突させることによって液体を脱泡する連続脱泡装置であって、排気孔を複数有し、かつ減圧容器の内径に対する個々の排気孔の内径が７．０〜１２．０％である連続脱泡装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によって、排気孔や装置天井部への分散液の固着を改善し、長時間運転においても脱泡性能が低下せず、かつ分散液内への固形異物の混入が改善された連続脱泡装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の連続脱泡装置の一例を示す概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図１を用いて本発明を詳細に説明する。図１は本発明の連続脱泡装置の一例を示す概略断面図である。
【００１２】
図１において、排気孔１には図示しない真空ポンプが接続されており、真空ポンプにより減圧容器５内部が減圧される。気泡含有液体は供給孔２より減圧容器５内部に供給され、回転体天板３と回転体底板４からなる回転体９の中心部付近（主軸７付近）へ投入される。主軸７および回転体底板４はモーター６の駆動により回転し、回転体９の回転に伴って発生する遠心力により投入された気泡含有液体が加速され、回転体９内を中心部から遠心部へ向かって移動し、回転体９の排出口８から噴出して減圧容器５の内壁に衝突して流下し、最終的に減圧容器５内の下方に蓄積される。これにより高精度の脱泡が実現される。
【００１３】
図１において排気孔１は２カ所に設けられている。またこの排気孔１の個々の内径は減圧容器の内径に対して７．０〜１２．０％である。このような内径の排気孔１を複数個設けることにより、排気風速を低減させ、排気孔１の周辺や、減圧容器５の天井部への分散液の固着を改善し、長時間運転においても脱泡性能が低下せず、かつ分散液内への固形異物の混入の少ない連続脱泡装置を提供することが可能となる。上記範囲を下回った場合、排気風速の上昇により、減圧容器５に分散液が衝突することによって発生したミストが、排気孔１に吸引され、排気孔１付近に固着しやすくなる。その結果として排気孔１の閉塞が発生し、減圧容器５内の内圧が上昇し始めるため長時間運転が困難となる。また、ミストが排気孔１の方向に吸引され、固着することによって、減圧容器５の天井部内壁に多くの固形異物が付着し、処理後の液体に固形異物が混入する。また上記範囲を上回った場合、減圧効率が著しく低下し、効率的な脱泡を行うことが困難となるとともに、排気開始時の運転圧まで減圧するための時間の延長を招き、その結果連続脱泡装置のダウンタイム延長を招く。図１では排気孔１は２カ所であるが、更に３カ所等としても良いが、排気経路の複雑化による減圧効率の低下を招くため、２カ所が好ましい。
【００１４】
なお図１では、供給孔２から気泡含有液体が回転体９内を中心部から遠心部へ向かって移動し、回転体９の排出口８から噴出して減圧容器５の内壁に衝突して流下する機構により脱泡する装置を示したが、特公平２−１２１２１号公報に記載される減圧容器内で回転する有底のふるい体（円筒状スクリーンを有するふるい体）を用いる装置や、特開平７−１４４１０４号公報に記載される、開口面積がそれぞれ異なる細孔を形成した複数の円筒状スクリーンを利用したふるい体を用いる装置においても本発明は有効である。
【実施例】
【００１５】
（実施例１）
気泡含有液体として炭酸カルシウム４０質量％分散液を用い、図１に示した連続脱泡装置にて脱泡した。減圧容器５の内径は１６５０ｍｍであり、減圧容器５の上部に設けられた２カ所の排気孔１の内径はそれぞれ１５０ｍｍ（減圧容器５の内径に対する個々の排気孔１の内径が９．１％）である。これら２系統の排気孔１に図示しない真空ポンプを接続し、排気することで１０ｍｍＨｇまで減圧し、供給孔２より１５００Ｌ／ｈｒの流量で炭酸カルシウム４０質量％分散液を供給し、２週間連続運転を行った。運転後の減圧容器５の天井部内壁に付着したカスの厚みは２１ｍｍであった。また脱泡処理後の炭酸カルシウム４０質量％分散液中には固形異物の混入は認められなかった。
【００１６】
（比較例１）
気泡含有液体として炭酸カルシウム４０質量％分散液を用い、実施例１の減圧容器５の上部に設けられた２カ所の排気孔を１カ所に変更し、また排気孔１の内径を８０ｍｍ（減圧容器５の内径に対する排気孔１の内径が４．８％）に変更し、１系統の排気孔１に図示しない真空ポンプを接続し、排気することで１０ｍｍＨｇまで減圧し、液供給孔２より１５００Ｌ／ｈｒの流量で炭酸カルシウム４０質量％分散液を供給し、１週間連続運転を行った。６日目にて排気孔１の閉塞が発生し、減圧容器５内の内圧が上昇を始めた。運転後の減圧容器５の天井部内壁に付着したカスの厚みは３８０ｍｍであった。また脱泡処理後の炭酸カルシウム４０質量％分散液中には固形異物の混入が認められた。
【００１７】
以上の結果から本発明の連続脱泡装置により、排気孔や装置天井部への分散液の固着が改善され、長時間運転においても脱泡性能が低下せず、かつ分散液内への固形異物の混入が改善されることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
製紙、化学、塗料分野等幅広い産業分野においての利用が期待できる。
【符号の説明】
【００１９】
１ 排気孔
２ 供給孔
３ 回転体天板
４ 回転体底板
５ 減圧容器
６ モーター
７ 主軸
８ 排出口
９ 回転体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体の遠心力を用いて各種気泡含有液体を減圧容器内壁に衝突させることによって液体を脱泡する連続脱泡装置であって、排気孔を複数有し、かつ減圧容器の内径に対する個々の排気孔の内径が７．０〜１２．０％である連続脱泡装置。
【請求項１】
回転体の遠心力を用いて各種気泡含有液体を減圧容器内壁に衝突させることによって液体を脱泡する連続脱泡装置であって、排気孔を複数有し、かつ減圧容器の内径に対する個々の排気孔の内径が７．０〜１２．０％である連続脱泡装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−２０６６７３（Ｐ２０１１−２０６６７３Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７６７７２（Ｐ２０１０−７６７７２）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００５９８０）三菱製紙株式会社 (1,550)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００５９８０）三菱製紙株式会社 (1,550)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]