超微粒子ケーク掃流のためのコーン・プレート型ダイナミックフィルターの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12555212
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 入谷 英司 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60144119)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中塚 修志 ダイセル化学工業(株), 総合研究所, 主任研究員 ; 向井 康人 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (30303663)
• Keywords: ダイナミックフィルター / コーン・プレート型フィルター / 回転円板型フィルター / 超微粒子 / ケーク掃流 / 濾過ケーク / 膜濾過 / ケークレス濾過

Research Abstract

本研究では、膜面に均一な剪断力を与え、高圧縮性の難濾過性超微粒子懸濁液の高速かつ高精度の膜濾過を可能とするコーン・プレート型ダイナミックフィルターを試作し、その濾過特性について検討し、以下の知見を得た。
1 コーン・プレート型と従来の回転円板型ダイナミックフィルターを用いて高圧縮性の難濾過性超微粒子懸濁液の精密濾過実験を行い、両者の濾過特性を比較し、濾過速度や濾液の清澄性などに関して、コーン・プレート型ダイナミック濾過法の優位性を明らかにした。
2 コーン・プレート型フィルターでは、均一な濾過ケークが形成されることを実験後の生成ケークの観察から見い出し、分離性能の向上のために、膜面に均一な剪断力を与えることの重要性を明らかにした。
3 濾過速度に及ぼすコーンの回転速度やコーンと膜面とのクリアランスの影響を明らかにし、ケークの掃流に最適な操作条件を検討し、ダイナミックフィルターの設計指針やその最適操作を確立するための情報を収集した。
以上のように、本研究ではコーン・プレート型ダイナミックフィルターを開発し、その優れた濾過性能を明らかにした。さらに、粒径や粒子表面の静電的特性の異なる種々の超微粒子懸濁液を用いて、コーン・プレート型ダイナミック濾過を行い、濾過速度やケーク構造に及ぼす超微粒子の粒径分布や表面電位の諸特性の影響を明らかにし、またケークの掃流機構を究明する予定である。

Research Products

• [Publications] E.Iritani: "Effects of Electric Field on Dynamic Behaviors of Dead-End Inclined and Downward Ultrafiltration of Protein Solutions"Journal of Membrane Science. 164・1. 51-57 (2000)
• [Publications] 入谷英司: "浄水および廃水処理における粒子・流体系分離"粉体工学会誌. 38・1. 25-34 (2001)
• [Publications] 入谷英司: "粒子・流体系分離"ケミカル・エンジニヤリング. 46・3. 213-218 (2001)