スリランカの顧客：8トン/日、高温ケイ酸ナトリウムろ過プロジェクトの事例

I. プロジェクトの背景：高温ケイ酸ナトリウムろ過のコア要件

ケイ酸ナトリウムは、洗剤、建設、繊維などの産業で広く使用されている重要な無機化学原料です。今回の協力先であるクライアントは、スリランカの著名な化学企業であり、主にケイ酸ナトリウムシリーズ製品の製造・販売を行っています。市場需要の拡大に伴い、クライアントの既存のろ過設備では生産要件を満たせなくなり、多くの技術的な課題に直面していました。

顧客の核心的な要求は明確です。1日あたり8トンのケイ酸ナトリウムを80℃のろ過温度で安定的にろ過処理することです。ケイ酸ナトリウムは高粘度で高温で結晶化しやすい性質を持ち、原料スラリーには鉄、アルミニウム、カルシウム、マグネシウムなどの不溶性ケイ酸塩不純物が含まれています。ろ過精度が不十分だと製品の純度に深刻な影響を与え、下流の顧客の使用にも影響を及ぼします。同時に、顧客はろ過システムが効率的かつ安定的に稼働し、手動メンテナンスのコストを削減でき、地域の環境保護および生産安全基準に準拠することを求めています。

II. 解決策：特注圧力フィルター＋スクリューポンプろ過システム

お客様からの高温・高粘度物質のろ過に関するご要望と、ケイ酸ナトリウムの物質特性を考慮し、高効率加圧フィルターをコアとし、専用スクリューポンプを補助とする統合ろ過ソリューションをカスタマイズ開発しました。機器選定からプロセス最適化、システム統合まで、ろ過効果と生産効率を包括的に保証いたします。

1. 主要機器の選定：高温条件に適した圧力フィルター

80℃の高温条件を考慮すると、従来のポリプロピレン製フィルタープレートは変形しやすいという問題があります。そこで、ステンレス鋼316L製の加圧フィルターを採用しました。この素材は耐食性に優れ、高温性能も抜群であるため、高温条件下でのフィルタープレートの変形や漏れといった問題を効果的に回避できます。同時に、1日8トンの処理量に基づき、ろ過面積を正確に計算し、それに応じたフィルターチャンバーの容積とフィルタークロスの仕様を設定しました。フィルタークロスには耐熱性ポリプロピレン素材を使用し、対象不純物のD90値よりわずかに小さい孔径にすることで、ろ過流量を確保しつつ不純物を効率的に捕捉し、「暴走」現象を回避しています。

ろ過効率をさらに向上させるため、加圧ろ過システムには圧力差制御技術が組み込まれています。ろ過装置の内部と外部の圧力差が0.2MPaを超えると、システムはろ過液出口の圧力を自動的に調整し、圧力差を安全な範囲内に維持します。これにより、ろ過サイクルが効果的に延長され、ろ過量と速度が向上します。さらに、装置には半自動制御システムが搭載されており、自動加圧、自動排出が可能で、手動操作の負担を大幅に軽減します。

2. コンベヤシステムの適合性：専用スクリューポンプにより安定した供給を実現

ケイ酸ナトリウムスラリーは高粘度で固体不純物を含んでいます。一般的な搬送ポンプでは詰まりや摩耗が発生しやすいという問題があります。そこで当社は、安定した流量と小さな圧力脈動を実現し、高粘度で粒子を含む材料の搬送要件を満たす耐摩耗性スクリューポンプをお客様に提供しました。スクリューポンプの回転速度は周波数変換によって調整でき、加圧フィルターの供給速度に正確に合わせることができるため、供給速度が速すぎることによるフィルタープレートの詰まりや、供給速度が遅すぎることによる生産効率の低下を防ぐことができます。同時に、ポンプ本体と搬送配管には耐摩耗性セラミックライナーを採用し、耐摩耗性を向上させ、機器の耐用年数を延ばしています。