特許 7244065 ミスト回収装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-13

(45)【発行日】2023-03-22

(54)【発明の名称】ミスト回収装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 5/00 20060101AFI20230314BHJP

   F16L 55/00 20060101ALI20230314BHJP

【ＦＩ】

B01D5/00 A

F16L55/00 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019046428

(22)【出願日】2019-03-13

(65)【公開番号】P2020146631

(43)【公開日】2020-09-17

【審査請求日】2021-09-15

(73)【特許権者】

【識別番号】522221046

【氏名又は名称】日比製煉株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001070

【氏名又は名称】弁理士法人エスエス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中山 聡一郎

(72)【発明者】

【氏名】藤原 正和

(72)【発明者】

【氏名】小田 達也

【審査官】金丸 治之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１２２９１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０６６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２７４２０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ５／００

Ｆ１６Ｌ ５５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

６０℃以上の酸性液又はアルカリ性液を収容するタンクに一端部が接続され、前記タンク内のミストを他端部から下側に向けて排出する排出管と、
前記排出管の前記他端部の下方に配置され、前記排出管の内部で凝縮した前記ミストを回収する受け部と、
前記受け部が回収した前記ミストを前記排出管の前記一端部近傍に戻す戻り管と、を備え、
前記排出管の前記他端部には、前記受け部を上方から覆う形状を有する庇部が設けられ、
前記庇部の上面は、水平又は前記受け部の中心側から外周側に向けて下向きに傾斜しているとともに、前記排出管の前記他端部に設けられた上側傘部からなり、
前記庇部の下面は、前記受け部の外周側から中心側に向けて下向きに傾斜しているとともに、前記上側傘部の下側に設けられた下側傘部からなり、
さらに前記下側傘部は、下端部に円形開口を有しており、前記円形開口の内径は、前記受け部の内径よりも小さく設定され、
前記庇部の外径は、前記受け部の内径より大きく設定されている、ことを特徴とするミスト回収装置。

【請求項2】

前記庇部が略円盤状の形状を有するとともに、前記受け部の上部開口が略円形形状を有し、
前記庇部の外径は、前記受け部の内径の１．３倍～２．０倍であることを特徴とする請求項１に記載のミスト回収装置。

【請求項3】

前記庇部の下面が水平面に対してなす角度が１５°～４５°であることを特徴とする請求項１又は２に記載のミスト回収装置。

【請求項4】

前記庇部の下面に設けられている前記ミストが通過する開口部の内径は、前記受け部の内径に対して０．３倍～０．７倍であることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のミスト回収装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ミスト回収装置に関する。

【背景技術】

【0002】

銅電解殿物中の銅分を取り除く場合、スラリー状の銅電解殿物を加熱し、空気を吹き込むことで溶解させる。このとき、スラリー状の銅電解殿物は８０℃前後まで加熱される。銅電解殿物は加熱されることにより、銅が溶出した強酸性の液体となる。

【0003】

スラリー状の銅電解殿物を固体と液体に分離するためにフィルタープレスが利用される。この場合、フィルタープレスに投入する液体を保有しておくため、あるいは固体を分離した後の液体を保有するために、タンクが利用される。タンク内の液体は加温されていることから、タンク内にはミストが発生しやすくなっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－２０６６９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

タンク内で発生したミストをタンクの上側に設けた逆Ｕ字状の排出管を用いてタンク外に放出することがある。この場合、排出管内で凝縮したミスト（酸性液体）がタンクの上側に設けられた床面に落ちると、床材を腐食させる可能性がある。このため、排出管近傍に酸性液体を回収するための受け部を設け、受け部で回収した酸性液体をタンク内に戻すことが考えられる。

【0006】

しかしながら、受け部を設けた場合、雨天時に受け部を介してタンク内に雨水が入り込む可能性がある。

【0007】

本明細書に記載のミスト回収装置は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、タンク内への雨水の混入を抑制し、ミストの回収効率を向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本明細書に記載のミスト回収装置は、６０℃以上の酸性液又はアルカリ性液を収容するタンクに一端部が接続され、前記タンク内のミストを他端部から下側に向けて排出する排出管と、前記排出管の前記他端部の下方に配置され、前記排出管の内部で凝縮した前記ミストを回収する受け部と、前記受け部が回収した前記ミストを前記排出管の前記一端部近傍に戻す戻り管と、を備え、前記排出管の前記他端部には、前記受け部を上方から覆う形状を有する庇部が設けられ、前記庇部の上面は、水平又は前記受け部の中心側から外周側に向けて下向きに傾斜しているとともに、前記排出管の前記他端部に設けられた上側傘部からなり、前記庇部の下面は、前記受け部の外周側から中心側に向けて下向きに傾斜しているとともに、前記上側傘部の下側に設けられた下側傘部からなり、さらに前記下側傘部は、下端部に円形開口を有しており、前記円形開口の内径は、前記受け部の内径よりも小さく設定され、前記庇部の外径は、前記受け部の内径より大きく設定されている。

【発明の効果】

【0009】

本明細書に記載のミスト回収装置は、タンク内への雨水の混入を抑制し、ミストの回収効率を向上することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態に係るミスト回収装置の構成を概略的に示す図である。

【図2】庇部の縦断面図である。

【図3】庇部の作用について説明するための図である。

【図4】比較例を示す図である。

【図5】図５（ａ）、図５（ｂ）は、変形例を示す図（その１）である。

【図6】図６（ａ）、図６（ｂ）は、変形例を示す図（その２）である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、一実施形態に係るミスト回収装置について、図１～図３に基づいて詳細に説明する。

【0012】

図１には、一実施形態に係るミスト回収装置１００の構成が示されている。図１に示すように、ミスト回収装置１００は、床材６０の下方に設けられたタンク２０に接続されている。

【0013】

ここで、タンク２０は、一例として、スラリー状の銅電解殿物を固体と液体に分離するためのフィルタープレスに投入する液体を収容するタンクである。タンク２０内の銅電解殿物は８０℃前後まで加熱されており、銅が溶出して強酸性の液体となっているため、ミストが発生しやすい状態となっている。なお、タンク２０は、外側から見て円柱形状を有し、一例として、底面の直径が３２００ｍｍ、高さが３３００ｍｍとなっている。なお、タンク２０としては、フィルタープレスに投入した後（固体を分離した後）の液体を収容するためのタンクなど、その他の６０℃以上の酸性液体を収容するタンクであってもよい。

【0014】

ミスト回収装置１００は、図１に示すように、タンク２０に設けられた配管２２に一端部が接続された逆Ｊ字状の排出管としてのベント管５０と、ベント管５０の他端部近傍（下方）に設けられた受け部４０と、受け部４０とベント管５０の間に設けられ、受け部４０の内部とベント管５０の内部とを連通する戻り管４１と、を備える。受け部４０の上端部の開口は、略円形形状であり、戻り管４１は断面略円形の筒状部材である。受け部４０と戻り管４１は、塩化ビニル等を材料としている。

【0015】

ベント管５０は、直管パイプ３１、３４、３６と、フランジ３０、３２、３３と、エルボー３５、３７と、庇部３８と、が組み合わされたものである。ベント管５０に含まれる各部材は、断面略円形で、塩化ビニル等を材料としている。タンク２０内で発生したミストは、ベント管５０内を直管パイプ３１内、直管パイプ３４内、エルボー３５内、直管パイプ３６内、エルボー３７内、庇部３８内を順に移動する。そして、ミストは、ベント管５０の内壁と接触するなどして凝縮して、酸性液体となると、受け部４０で回収され、戻り管４１、直管パイプ３１、配管２２を介して、タンク２０内に戻される。

【0016】

庇部３８は、略円盤状の形状を有し、エルボー３７の下端部に設けられた上側傘部３９Ａと、上側傘部３９Ａの下側に設けられた下側傘部３９Ｂと、を有する。図２は、庇部３８の縦断面図である。図２に示すように、上側傘部３９Ａは、縦断面が台形形状となっており、上端部に円形開口８９Ａが形成された傘状の部材である。上側傘部３９Ａの上側の面は、円形開口８９Ａから外周側に向けて下向きに傾斜しており、その傾斜角度（θ１）は水平面に対して１５°～４５°とされている。また、下側傘部３９Ｂは、上側傘部３９Ａを上下逆にしたような形状を有し、下端部に開口部としての円形開口８９Ｂが形成されている。すなわち、下側傘部３９Ｂの下側の面は、外周側から円形開口８９Ｂに向けて下向きに傾斜しており、その傾斜角度（θ２）は水平面に対して１５°～４５°とされている。

【0017】

下側傘部３９Ｂが有する円形開口８９Ｂの直径（内径φ１）は、上側傘部３９Ａが有する円形開口８９Ａの直径（内径φ２）よりも小さい。また、円形開口８９Ｂの内径（φ１）は、受け部４０の上端部の開口の内径（図１のφ４）の０．３倍～０．７倍となっている。また、上側傘部３９Ａの下端部及び下側傘部３９Ｂの上端部（庇部３８のうち最も径が大きい部分）の外径（φ３）は、受け部４０の上端部の開口の内径（図１のφ４）の１．３～２．０倍程度となっている。

【0018】

図３には、エルボー３７、庇部３８、受け部４０、戻り管４１の断面図が示されている。庇部３８（上側傘部３９Ａ）の円形開口８９Ａには、図３に示すように、エルボー３７の下端部が差し込まれた状態となっている。

【0019】

上側傘部３９Ａは、雨天時に、受け部４０に雨水が入り込むのを防止するためのものである。本実施形態においては、庇部３８の外径（φ３）は、受け部４０の上端部の開口の内径（φ４）の１．３～２．０倍程度であるため、受け部４０への雨水の浸入を効果的に抑制することができる。

【0020】

次に、下側傘部３９Ｂの作用について説明する。ベント管５０内（エルボー３７内）でミストが凝縮して酸性液体となると、エルボー３７の内壁を伝わって、下側傘部３９Ｂの内壁面８８上に落下する（図３の矢印Ａ参照）。そして、内壁面８８を伝わることで、酸性液体は円形開口８９Ｂから受け部４０に落ち（矢印Ｂ参照）、戻り管４１、直管パイプ３１、配管２２を介して、タンク２０内に戻る。また、庇部３８の内部で凝縮したミスト（酸性液体）についても、同様に、内壁面８８を流れ、円形開口８９Ｂから受け部４０に落ちる。

【0021】

一方、ベント管５０内で凝縮しなかったミストは、矢印Ｃに示すように受け部４０に向かって流れるが、受け部４０に溜まったミストは、矢印Ｄに示すように受け部４０と下側傘部３９Ｂの間を上昇し、下側傘部３９Ｂの外壁面８７（庇部３８の下面）で結露して酸性液体となる。この結露した酸性液体は、外壁面８７を伝わることで、受け部４０に落ちるようになっている（矢印Ｅ参照）。このように、本実施形態では、受け部４０に溜まったミストから酸性液体を効率よく回収し、タンク２０内に戻すことができる。なお、矢印Ｄのように受け部４０と下側傘部３９Ｂの間を上昇するミストには、戻り管４１を上昇してきたミストも含まれる。

【0022】

ここで、図４には、比較例として、庇部３８が上側傘部３９Ａのみを有する場合が示されている。この比較例では、本実施形態と同様に、上側傘部３９Ａによって雨水の浸入を防ぐことができる。その一方で、矢印Ｄに示すように受け部４０と上側傘部３９Ａの間を上昇するミストは、上側傘部３９Ａの内壁面８５に結露する。このように上側傘部３９Ａの内壁面８５に結露したミスト（酸性液体）は、内壁面８５を伝わって、上側傘部３９Ａの外周近傍から下方に落下する（矢印Ｆ参照）。この場合、上側傘部３９Ａから落下した酸性液体が床材６０を腐食させる可能性がある。これに対し、本実施形態では、下側傘部３９Ｂを設けることで、酸性液体の床材６０への落下を抑制することができるため、床材６０の腐食を抑制することができる。

【0023】

以上、詳細に説明したように、本実施形態によると、ミスト回収装置１００は、酸性液体を収容するタンク２０に一端部が接続され、タンク２０内のミストを他端部から下方に排出するベント管５０と、ベント管５０の他端部の下方に配置され、ベント管５０の内部で凝縮したミスト（酸性液体）を回収する受け部４０と、受け部４０が回収した酸性液体をベント管５０の一端部近傍に戻す戻り管４１と、を備えている。また、ベント管５０の他端部には、受け部４０を上方から覆う形状を有する庇部３８が設けられている。そして、庇部３８の上面は、受け部４０の中心側から外周側に向けて下向きに傾斜しており、庇部３８の下面（外壁面８７）は、受け部４０の外周側から中心側に向けて下向きに傾斜している。これにより、本実施形態では、庇部３８の上面により、受け部４０への雨水の浸入、すなわちタンク２０内への雨水の浸入を抑制することができる。また、庇部３８の下面（外壁面８７）が受け部４０の外周側から中心側に向けて下向きに傾斜している。これにより、受け部４０に溜まったミストが、受け部４０と下側傘部３９Ｂの間を上昇して外壁面８７で結露しても、結露した酸性液体は外壁面８７の傾斜に沿って流れ、受け部４０に落ちるようになっている。これにより、酸性液体を効率よく回収し、タンク２０内に戻すことができる。

【0024】

また、本実施形態によると、庇部３８の外径（φ３）は、受け部４０の内径（φ４）の１．３倍～２．０倍となっている。このように、庇部３８の外径が受け部４０の内径に対して大きめに設定されていることにより、受け部４０に対する雨水の浸入を効果的に抑制することができる。

【0025】

また、本実施形態によると、庇部３８の下面（外壁面８７）が水平面に対してなす角度が１５°～４５°となっている。このように、外壁面８７を水平面に対して適度に傾斜した角度とすることで、外壁面８７にミストが結露しやすくなる。

【0026】

また、本実施形態によると、庇部３８の下面に設けられているミストが通過する円形開口８９Ｂの内径（φ１）は、受け部４０の内径（φ４）に対して０．３倍～０．７倍となっている。このように円形開口８９Ｂの内径と受け部４０の内径の大きさを設定することで、ミストや酸性液体を受け部４０に効率的に送ることができる。

【0027】

なお、上記実施形態では、図５（ａ）に示すように、上側傘部３９Ａの上面及び下側傘部３９Ｂの下面（外壁面８７）が湾曲し、上側傘部３９Ａと下側傘部３９Ｂが椀型をしていてもよい。あるいは、上側傘部３９Ａと下側傘部３９Ｂのいずれか一方が、椀型であってもよい。また、図５（ｂ）に示す庇部３８’のように、上側傘部３９Ａ’の上面が、水平面であってもよい。このようにしても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0028】

なお、上記実施形態では、庇部３８の内部が中空である場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、庇部３８は、図６（ａ）に示すように、ミストや酸性液体の通路８４以外が中実であってもよい。また、図６（ｂ）に示すように、図６（ａ）の中実部分を肉抜きしてもよい。

【0029】

なお、上記実施形態では、タンク２０内に酸性液体が収容されている場合について説明したが、これに限らず、タンク２０内には、例えば６０℃以上のアルカリ性液体が収容されてもよい。

【0030】

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

【符号の説明】

【0031】

３８ 庇部
４０ 受け部
４１ 戻り管
５０ ベント管（排出管）
８７ 外壁面（庇部の下面）
８９Ｂ 円形開口（開口部）
１００ ミスト回収装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】