化学の
全自動キャンドルフィルター――化学産業向け全工程対応型ろ過ソリューション
二酸化チタン、レーヨン(化学繊維)、精密化学品、製糖などの産業では、高温・高圧、強酸・強アルカリ、有機溶媒、危険物質といった厳しい作業環境に直面することが多く、ろ過精度、素材回収率、環境規制への適合性、連続的な自動運転といった要件がますます厳格化しています。固体・液体分離の効率性および信頼性は、製品品質、生産コスト、環境規制への適合性に直接影響を与えます。
CRESTは長年にわたり、高精度フィルトレーション技術の専門企業として事業を展開しています。当社の全自動キャンドルフィルターは、フィルトレーション、洗浄、乾燥、排出を1台で完結させる一体型装置です。多機能性、完全密閉運転、高精度、低保守性といった特長を備え、粗い不純物の除去から微粒子の回収まで、高温凝縮水の精製から触媒のリサイクルに至るまで、プロセス全体をカバーするフィルトレーションソリューションを提供します。以下では、産業別および工程段階別の適用事例を詳しくご説明します。
二酸化チタン産業
ⅰ.酸分解スラリーの高温フィルトレーション
プロセス説明:
イルメナイトを硫酸で分解した後、得られるブラックチタニウムリキッド(濃縮チタンオキシ硫酸塩溶液)には、未分解の鉱石粒子、シリケート、不溶性残渣などが含まれます。この工程では、分解・沈降後の高温状態でフィルトレーションを行います。
問題を抱えています
沈降後の残留粒子は、下流のフィルターメッシュおよび遠心分離機ボウルを著しく摩耗させ、頻繁な保守および交換を必要とします。また、これらの残留物は加水分解工程中に不純物を導入し、TiO₂の結晶構造および白度に影響を与えます。
解決策:
耐酸性・耐高温性の媒体を備えた完全自動キャンドルフィルターが使用されます。予塗助濾材により動的フィルトレーション層が形成され、直接の熱間ろ過が可能になります。フィルターケーキは自動バックパルス方式で排出され、澄んだ濾液は下流工程へ送られます。
製品使用:
TiO₂製造用耐酸性キャンドルフィルター(FRPPフィルター要素)

ⅱ.硫酸第一鉄結晶析出後のチタン液制御ろ過
プロセス説明:
消化液を真空冷却して硫酸第一鉄(FeSO₄·7H₂O)を結晶析出させます。ディスクフィルターまたは遠心分離機により大部分の結晶を除去した後、チタン液は加水分解工程へと進みます。この工程は、結晶析出分離工程と加水分解工程の間に位置付けられます。
問題を抱えています
チタン液には、まだ微細な硫酸第一鉄結晶および浮遊固形物が含まれています。これら不純物を除去しないと、加水分解時に望ましくない結晶構造が形成され、TiO₂の純度および収率が低下します。
解決策:
予塗装フィルター助剤を用いた完全自動キャンドルフィルターにより、高精度の制御ろ過が行われ、ろ液中の固形分を極めて低水準に抑え、加水分解工程向けの高純度チタン液を確実に供給します。
製品:
TiO₂製造用耐酸性キャンドルフィルター

ⅲ.TiO₂粗スラリー回収(硫酸法および塩素法)
プロセス:
硫酸法による加水分解または塩素法による酸化で得られたTiO₂粗品は、スラリー化、湿式粉砕、表面処理、および複数段階の水洗いを経て、可溶性塩を除去します。この水洗い工程で生じる洗浄水には微細なTiO₂粒子が含まれます。本工程では、この洗浄水中からTiO₂を回収します。
問題を抱えています
TiO₂を含む洗浄水を直接排水すると、製品ロスが発生し、廃水処理負荷および環境コストが大幅に増加します。
解決策:
高精度全自動キャンドルフィルターで洗浄水を処理します。回収されたTiO₂ケーキは主工程へ戻され、澄んだ濾過水は排出または規制に準拠したうえで再利用されます。
製品:
自動キャンドルフィルター

繊維産業(ビスコース繊維)
スピニング浴の循環ろ過
製造工程 :
ビスコーススピニングでは、ドープをスピネレットから硫酸・硫酸ナトリウム・硫酸亜鉛を含むスピニング浴へ押し出し、セルロースを繊維として析出させます。このスピニング浴は連続的に循環しており、硫化物や繊維くずなどの浮遊固形物が蓄積します。本工程は、スピニング浴の旁流(サイドストリーム)ろ過ループであり、繊維の洗浄水および第2浴の排水を対象としています。
問題を抱えています
不純物の蓄積により浴組成が変動し、繊維品質に影響を与えます。また、浮遊固形物がスピネレットやポンプを詰まらせ、清掃のためのダウンタイムが増加するとともに、硫酸の消費量も高止まりします。
解決策:
サイドストリーム式全自動キャンドルフィルター(予塗助濾材使用)により、懸濁不純物を連続的に除去します。清浄化された浴液はタンクへ戻り、残渣は自動排出されるため、浴液の安定性と清浄性が維持されます。
製品:
ビスコース繊維工程用水(フラッシュ第2浴)用自動キャンドルフィルター(PVDFフィルターエレメント)

繊維産業(化学繊維/アクリル)
蒸気凝縮水の精密ろ過
プロセス:
重合プラントでは、反応釜、乾燥機、熱交換器などの装置で蒸気を加熱媒体として使用します。蒸気が熱を放出した後、凝縮水となります。配管内を輸送する過程で、配管の腐食による錆(Fe₂O₃/Fe₃O₄)や微量の懸濁固形物が混入します。本工程は凝縮水タンク出口直後に配置されます。
問題を抱えています
錆を含む凝縮水を工程洗浄(例:ファイバートウの洗浄)に直接使用すると、製品表面にシミが生じます。また、これを排水すると、80~100℃の熱エネルギーが浪費され、脱塩水の補充量およびエネルギー消費量が増加します。
解決策:
セルロースを助濾材として用いた全自動キャンドルフィルターにより、高精度な鉄分除去が行われます。清浄なコンデンセートは、工程洗浄または冷却塔の補水に再利用されます。錆滓は自動バックパルス方式で排出されます。
製品:
アクリル繊維向け自動コンデンセート回収用キャンドルフィルター

ファインケミカル工業
水素添加触媒の回収
プロセス:
水素添加反応(例:油脂の水素添加、医薬中間体の合成)では、レーニーニッケルや炭素担持パラジウムなどの貴金属触媒が使用されます。反応後、触媒は液中に懸濁したまま残ります。この工程では、反応器出口から生成物と触媒を分離します。
問題を抱えています
パラジウム、白金などの貴金属を含む触媒は高価であり、使い捨てではコスト面で非現実的です。また、使用済み触媒は湿潤状態で取り扱うと自然発火のリスクがあります。
解決策:
全自動キャンドルフィルターは窒素パージ下で密閉系ろ過を行い、ろ液は製品回収系へ、触媒ケーキは乾燥状態で排出され、再生処理に直ちに供せられます。
製品:
自動キャンドルフィルター
活性炭脱色後の使用済み炭素の除去
プロセス:
医薬中間体、食品添加物、ファインケミカルなど多様な製品の脱色には、活性炭がよく用いられます。色素を吸着させるために液体と混合した後、使用済みの活性炭粉末を液体から分離する必要があります。この工程は、脱色槽の直後、結晶化/乾燥工程の直前に位置付けられます。
問題を抱えています
活性炭粉末は沈降性が極めて悪く、残留炭素が製品の外観や純度に悪影響を及ぼします。また、使用済み活性炭は産業廃棄物(特別管理産業廃棄物)に該当し、湿った状態で排出すると体積が大きく、処分コストも高額になります。
解決策:
予備循環によりフィルターベッドを形成する全自動キャンドルフィルターを採用することで、連続的な澄明な濾過液が得られます。使用済み活性炭は、焼却・再生・他社委託処分などにそのまま対応可能な乾燥ケーキ状で自動排出されます。
製品:
自動キャンドルフィルター
