CN1207168A - 粉粒体的干燥方法及干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的为提供一种粉粒体的干燥方法及干燥装置,它具有过去的气流干燥器所具有的优点,并具有干燥器内的粉粒体的分散作用,而且,可使粉粒体的滞留时间加长,提高干燥状态。而且,该干燥方法在具有任意水平断面为同心圆状的内部空间的容器内形成加热气体的旋回上升气流,在该旋回上升气流中使粉粒体分散浮游并干燥。粉粒体的干燥装置具有:拥有任意水平断面为同心圆状的内部空间的筒状容器,连接至该筒状容器的下部的粉粒体及加热气体导入管,使从前述导入管导入的加热气体在上述筒状容器内成为旋回上升气流的旋回机构,以及连接至上述筒状容器上部的粉粒体及加热气体排出管。
Description
本发明涉及粉粒体的干燥方法及干燥装置,特别是,涉及用回旋的加热气体干燥处理粉粒体的粉粒体干燥方法及干燥装置。
过去,作为用加热气体干燥处理粉粒体的装置已经知道的主要为气流干燥器及流化床干燥器。
此处,气流干燥器大体是这样一种装置,其构造为,在圆筒形直管内用加热气体形成上升的气流,使粉粒体在该上升的气流中分散浮游,一边平行流动地输送,一边进行干燥处理。
这种气流干燥器的构造简单而且有所谓的处理能力高的优点。同时,这种气流干燥器还有所谓的粉粒体的干燥与空气输送能同时进行的优点。
可是,另一方面,这种气流干燥器由于在直管内只是简单地形成上升的气流,所供给的被处理物的粉粒体的分散作用少,所以在处理形成湿块的粉粒体等的场合,必须另行在被处理物的供给口的附近,附设分散机或破碎机等。因此,存在所谓的在此附设的分散机或破碎机等机械式分散机构上附着粉粒体的问题。
还有,由于所供给的粉粒体伴随着在直管内形成的上述上升气流而移动,所以为了加长了此直管内的粉粒体的滞留时间以提高干燥状态时,只有将直管加长的方法(使上升气流的流速度慢,从处理量等的观点来看是有限度的),这导致了装置大型化。
再有,在此装置中,由于粉粒体在直管内伴随着上升气流移动,所以该粉粒体在其移动途中所接触的加热气体总处于同样状态的情况较多。因此,粉粒体与加热气体之间的热交换作用及基于该热交换作用的粉粒体水分的蒸发作用在粉粒体与加热气体接触后不久就达到极限状态,存在其后的热交换作用与蒸发作用显著降低的忧虑。因此,采取了这样一种方法,即在直管状干燥管的途中设置弯曲部分,使在弯曲部分的流动方向急剧变化,在粉粒体与相伴的加热气体之间产生瞬间的速度差,以提高干燥效率。可是,在此场合,粉粒体的滞留时间也不能变长,难于将粉粒体干燥处理达到目标含水率。还有,与前述附设分散机或破碎机等的情况相同,存在所谓的湿粉粒体在其干燥管途中所设的弯曲部分中附着的问题。
此处,粉粒体的如上所述的在机器内的附着有害于装置的运转稳定性。还有,机器内的附着物带有热变性、热劣化性,它们随时剥离并作为异物混入制品中。因此混入此制品中的异物成为很大的问题。
还有,上述气流干燥器中的热能补充由于只是靠加热气体带入的热量,因此,为了补充热能,要加大热风量,提高热风温度等,存在所谓的导致附属设备大型化、运行费用增大的问题。
另一方面,与上述气流干燥器同样,作为用加热气体干燥处理粉粒体的装置的广为人知的流化床干燥器是如此构造的装置,它将容器用多孔板例如金属网分成上下两个室,在上室中充填粉粒体,从下室通过上述多孔板向上室吹入加热气体,使粉粒体流化而进行干燥处理。
这种流化床干燥器由于粉粒体的滞留时间可任意设定,以及粉粒体可经常与新鲜的加热气体接触,故具有可将粉粒体干燥成非常低的含水率的优点。还有,这种流化床干燥器存在可能得到均匀的粉粒体干燥的优点。
可是,另一方面,在具有高含水率的粉粒体的场合,流化床干燥器的粉粒体层的流化较困难,不能使粉粒体的分散充分。因此,存在在制品产生团块及附着机器壁等问题。
还有,仅用使粉粒体层简单地流化的热风量不能进行干燥时所需要的热能补充,因而滞留时间自然必须加长,从而存在装置大型化的问题。
因此,在高含水率的粉粒体的干燥中,一般情况下,多是用前述气流干燥器首先将粉粒体干燥至不产生附着和团块的程度的含水率,以后,作为最后干燥,用这种流化床干燥器来完成。
本发明为鉴于如上所述的、现有技术的用加热气体干燥处理粉粒体的气流干燥器或流化床干燥器所存在的问题而形成的,其目的为提供一种粉粒体的干燥方法及干燥装置,它具备现有技术的气流干燥器所具有的优点,同时具有在干燥器内的粉粒体的分散作用,而且能延长粉粒体的滞留时间,提高干燥状态。
为了达到上述目的,本发明形成一种粉粒体的干燥方法,它在具有任意水平断面为同心圆状的内部空间的筒状容器中,用加热气体形成旋回上升的气流,在该旋回上升的气流中,使粉粒体分散浮游而干燥。
另外,本发明提供一种粉粒体的干燥装置,它具有:具有任意水平断面为同心圆状的内部空间的筒状容器,连接在筒状容器下部上的粉粒体及加热气体的导入管,使从前述导入管导入的加热气体在上述筒状容器内形成旋回上升气流的旋回机构,以及连接在上述筒状容器上部上的粉粒体及加热气体排出管。
根据上述本发明的粉粒体干燥方法及干燥装置,粉粒体随着在筒状容器内形成的加热气体的旋回上升气流从下方向上方移动。而且,粉粒体在其移动途中不仅受到来自旋回上升气流的上升力,而且受到离心力,因湿而成块的粉粒体也被破碎,以良好的分散状态被干燥。
还有,在本发明中,由于粉粒体一面在筒状容器内旋回一面上升,故与简单地伴随上升气流移动的场合相比,其移动距离大幅度加长。还有,由于与容器内壁面的摩擦阻力作用,粉粒体与其移动途中所接触的加热气体产生速度差,由此增加了热交换量,可提高粉粒体的干燥状态。
再有,在本发明中,对于粉粒体所受到的来自上述旋回上升气流的离心力来说,越是湿的、密度高的粉粒体其值越大。因此,导入后不久的粉粒体或与其它相比水分量比较多的粉粒体在筒状容器的内周壁面附近长时间旋回,其滞留时间变长,因此干燥状态良好,同时,可以进行均匀的干燥。
此处,作为在本发明中在筒状容器中形成旋回上升气流的方法,从筒状容器的下部侧壁全周沿切线方向的一个方向导入加热气体。另外,最好在从筒状容器的下部侧壁全周沿切线方向的一个方向导入加热气体的同时,还从筒状容器下壁全面沿与筒状容器同心的圆上的大致周向的一个方向导入加热气体。
还有,作为实现这种方法的旋回机构,其构成为:用多孔板构成筒状容器的下部侧壁全周,该多孔板形成多个喷出口,该喷出口以开口朝着筒状容器切线方向一方地配置,该多孔板的周围用容器盖住,加热气体的导入管接至该容器上,或者是,用多孔板构成筒状容器的下部侧壁全周,该多孔板形成多个喷出口,该喷出口以开口朝着筒状容器切线方向一方地配置,该多孔板的周围用容器盖住,上述加热气体的导入管接至该容器上,同时,用多孔板构成上述筒状容器的下壁全面,该多孔板形成多个喷出口,该喷出口以开口朝着与筒状容器同心的圆上的略向周向一方地配置,该多孔板的下方用容器盖住,加热气体的导入管也接在该容器上。
这样,是为了得到这样的效果,即如此形成的旋回上升气流可防止处于最湿状态的导入后不久的粉粒体附着堆积在筒状容器的内壁面上,同时,还可使湿的粉粒体不上升地一面在容器下部旋回,一面滞留。
也就是,由于旋回上升的气体如上述那样对粉粒体给予离心力,故存在粉粒体被压接至筒状容器内周壁面上而附着堆积在其上之虞。这种现象在被处理物的粉粒体被导入的筒状容器的下部最显著。在最担心这种粉粒体的附着堆积的筒状容器下部,如果从其下部侧壁全周向切线方向的一方导入加热气体,或者,从筒状容器的下部侧壁全周向切线方向的一方导入加热气体,同时也从筒状容器下壁全面向与筒状容器同心的圆上的略周向一方导入加热气体,则在筒状容器内形成旋回上升气流并使粉粒体作旋回运动,同时,在该筒状容器下部侧壁附近,或下部侧壁附近及下壁附近,形成由加热气体形成的所谓的空气幕。此空气幕阻止粉粒体与筒状容器内壁面直接接触,能防止其附着堆积。还有,从下部侧壁全周向切线方向的一方喷出的加热气体在其一部分上形成从侧壁至中心方向具有某个宽度的高速旋回气流即所谓空气环,此空气环一方面使湿的粉粒体不上升地在容器下部旋回,一方面产生滞留作用,促进粉粒体的干燥。
还有,在本发明中,上述筒状容器最好从其外周面受到加热。还有,作为从此外周面加热筒状容器的构造,最好用外套包围筒状容器的外周壁面,在该外套与筒状容器的外周壁面之间形成的空间中供给加热媒体。
这样,在本发明中,如上所述,粉粒体受到来自在筒状容器中形成的上述旋回上升气流的离心力,以压接至筒状容器内周壁上的状态移动。因此,如果筒状容器被加热,则粉粒体也由于来自该筒状容器的传导性传热而有效地被干燥,这是比较理想的。
还有,在本发明中,最好是,上述筒状容器可沿轴向分割地构成。还有,作为实现此构成的构造,最好可在轴向的任意位置将上述筒状容器分割,在分割后的各个部件的开口端面上设置法兰,将该法兰对齐后用压板等可自由装拆地连接。
这样,如果上述那样可能分割地构成筒状容器,则装置的装配及分解都容易,容器内部的洗净变得轻松,同时,可以根据需要将容器的长度减小或反之将长度加长,这是比较理想的。
还有,在本发明中,最好是,在上述筒状容器内的任意高度的位置上,在与上述旋回上升气流相同的方向形成高速旋回气流即空气环。还有,作为形成这样的空气环的构造,最好是,用多孔板构成上述筒状容器的任意高度位置的侧壁全周,该多孔板形成多个喷出口,该喷出口以开口朝着与在筒状容器内形成的旋回上升气流的旋回方向相同的方向地进行配置,该多孔板的周围用容器盖住,上述加热气体的导入管也接在该容器上。
此处,如果在筒状容器的途中设置这样的空气环,则空气环起着使一方面伴随旋回上升气流旋回、一方面沿着容器的内壁向上方移动的粉粒体滞留在该场所的作用。而且,处于滞留状态的粉粒体在该场所一方面能确实地与新的加热气体接触,一方面能保持滞留时间,从而进一步成为良好的干燥状态,这是比较理想的。
还有,在上述本发明的筒状容器内形成的旋回上升气流最好在其上升途中扩大旋回直径。还有,作为扩大此旋回直径的构造,最好将具有任意水平断面为同心圆形状的内部空间的筒状容器做成具有这样的内部空间的筒状容器,该内部空间在其轴向途中的水平断面为比其他部分大的同心圆。
这样,如果在途中设置这样的扩大部分,则旋回上升气流的上升速度在该扩大部分急剧下降,粉粒体的上升速度变慢,能使容器内的粉粒体的滞留时间加长。还有,除此之外,由于此扩大部分的离心力不同,可使加热气体与粉粒体强制地分离,使粉粒体确实地与新的加热气体接触。由此,如果在途中设置扩大部分,则与上述设置空气环的场合相同,粉粒体的干燥状态将更好,这是最理想的。
还有,在将在上述筒状容器中形成的旋回上升气流的旋回直径在其上升途中扩大的场合,以与上述相同的构造对位于此旋回直径扩大的部分的上述筒状容器从外周面加热,或是在此旋回直径扩大的部分,以与上述相同的构造沿与旋回上升气流的旋回方向相同的方向进一步导入加热气体,则由于此扩大部分是粉粒体像上述那样滞留的部分,故粉粒体容易接受来自筒状容器的传导性传热,而且,由于能与被导入的湿度低的加热气体接触,故能够进一步达到良好的干燥状态,这是比较理想的。
还有,根据与上述相同的理由,在上述筒状容器内的任意高度的位置形成空气环的场合,最好也以与上述相同的构造加热处于形成此空气环的下方位置的筒状容器的外周面。
再有,在本发明中,当干燥处理的粉粒体为附着性较少的粉粒体时,可以通过从切线方向导入加热气体,在筒状容器内形成上述旋回上升气流,还有,也可以通过同时从切线方向沿筒状容器的下部侧壁导入粉粒体与加热气体,在筒状容器内形成上述旋回上升气流。但是,在此场合,最好是同时并用提高上述干燥效率的手段,即在其上升途中扩大在筒状容器内形成的旋回上升气流的旋回直径,或是在筒状容器内的任意高度的位置形成空气环等等。
还有,最好是通过将气流干燥器的干燥管出口侧端部沿切线方向连接至上述筒状容器的下部侧壁上,使上述旋回上升气流在筒状容器内形成,再度用本发明的上述干燥方法及干燥装置对用气流干燥器干燥过的粉粒体进行干燥处理。
在此场合,由于以在气流干燥器中使用的加热气体的温度及风量就能使粉粒体的到达水分变得更低,或在同样的到达水分的场合可以使处理量增大,等等,从而可进行高效的干燥处理,所以是理想的。
图1为本发明第一实施例的装置的纵断面图。图2为沿图1A-A线的局部放大断面图。图3为将本发明第一实施例的装置和其前后的必要装置同时示出的图。图4为本发明的装置中所用多孔板的放大断面图。图5为本发明的装置中所用的其它多孔板的放大断面图。图6为本发明的装置中所用多孔板的平面图。图7为本发明的装置中所用的其它多孔板的平面图。图8为示出沿图1A-A线的部分的其它构造的放大断面图。图9为本发明第二实施例的装置的纵断面图。图10为将本发明第二实施例的装置和其前后的必要装置同时示出的图。图11为本发明第三实施例的装置的纵断面图。图12为示出沿图11的B-B线的部分的放大断面图。图13为将本发明第三实施例的装置和其前后的必要装置同时示出的图。第14图为本发明第四实施例的装置的纵断面图。图15为本发明第五实施例的装置的纵断面图。图16为将本发明第六实施例的装置和其前后的必要装置同时示出的图。图17为示出沿图16的C-C线的部分的放大断面图。第18图为将本发明第七实施例的装置和其前后的必要装置同时示出的图。图19为将本发明第八实施例的装置和其前后的必要装置同时示出的图。
下面根据图面详细说明上述本发明的实施例。
首先,第1图至第3图示出了本发明的第一实施例。在图1~3中的1为筒状容器,它具有任意水平断面为同心圆状的内部空间。此筒状容器1是轴向比径向长并沿轴向直立设置的容器,具体地说,为两端面封闭的圆筒形容器。但是,此筒状容器不限于图示的圆筒形,也可以是越往下方直径越大或是反过来直径越小的截头圆锥形,还有,也可以是其中间部分象啤酒桶那样扩大的容器。
在上述筒状容器1的下部配置有多孔板3。而且,用此多孔板3将上述筒状容器1的内部空间2划分成下方的热风室2a和上方的干燥室2b。但是,这种多孔板3不限于图示的平板,也可以是按同心圆状向上凸或向下凸的圆锥体形,特别是,在做成向下凸的圆锥体形多孔板的场合的最下部,可以连接将与气流分离开而堆积的粉粒体分批地或是连续地排出的导管(图中省去)。
在上述筒状容器1的下部中划出的热风室2a的侧面(或底面),连接有加热气体导入管4。而且,通过此导入管4,如图3所示,将用空气过滤器5净化并用空气加热器6加热的空气依靠供给鼓风机的送风作用供至热风室2内。
还有,图3中的8为加热媒体(水蒸气等)的供给管,它向上述空气加热器6供给加热媒体。9为设在上述供给管8中的温度控制装置,其根据设在加热气体供给管10途中的温度检测器11测出的加热气体的温度来控制设在供给管8中的阀12的开闭。
还有,上述热风室2a的底面13不一定是水平的,也可以是其中间部分往下凸或往上凸,或如图所示向一方倾斜。尤其是当如图所示那样在底面13向一方倾斜时,将容器洗净时的洗净水不会贮存在底面13上,并可通过在其最下部分设置的排水管14将洗净水完全排出,这是比较理想的。还有,如果在上述热风室2a的侧面,如图3所示设置手孔15,则可容易地进行热风室2a的检修及清扫等。
在划分上述筒状容器1的下部的多孔板3处形成多个喷出口16,以使通过此多孔板3以热风室2a导入至干燥室2b的加热气体产生旋回上升气流。此喷出口16各自的形状如图4所示,当在平板上穿孔17时,用屋顶状隆起部19盖住孔17的上部,此时该孔17的开口18向着与平板的平面大致平行的一侧方。这种形状的喷出口16,如图2所示那样分别在四分之一的圆的范围内配置有多个,而且各自的开口18朝着错开90°的同一方向(图中的箭头方向)同时使开口18朝着与筒状容器1同心的圆上的大致圆周方向的一方。
但是,在上述多孔板上形成的喷出口16,也可以如图5所示,将其屋顶状隆起部19做成向下的形状,而且也可以做成长形的所谓缝隙形喷出口。还有,喷出口16的配置方法也可以在比图2所示情形分割更细的角度范围内,使开口18向着同一方向配置。还有,也可如图6或图7所示,将各自的喷出口16的开口18配置成朝着与半径方向略成直角的方向。
还有,在图1与图3中,多孔板3的上侧为干燥室2b,下侧为热风室2a。而且,在同一图中,加热气体从热风室2a从右下向左上通过孔17,沿着多孔板3的上面从右侧至左侧流动并导入干燥室2b中。
位于上述多孔板的直接上方的容器1的内周壁面用多孔板20构成,该多孔板在一定宽度上沿其全周形成与图4(或图5)所示相同的喷出口16(此喷出口16与上述多孔板3的喷出口16相同,也可以是所谓的长缝隙形喷出口)。而且,此多孔板20的喷出口16配置成多个,并使该喷出口16的开口18如图2所示有规则地朝着容器1的切线方向的一方。因此,通过此多孔板20被供至干燥室2b的加热气体以与用上述多孔板3在干燥室2b中形成的旋回气流相同的方向形成大体水平方向的旋回气流。
还有,上述多孔板20的下部圆周面最好尽可能与上述多孔板3接近。还有,多孔板20与多孔板3的接合部分不一定要如图所示为直角,而是最好在其角部设置适当的曲率或角度,或进一步在此角部也配置加热气体的喷出口16,喷出加热气体。这样,如果做成这样的角部,则可以防止粉粒体在该角部的附着堆积。还有,此多孔板20的轴向宽度做成可充分达到后述粉粒体的导入管23的连接部上部的宽度。
构成上述筒状容器1下部内壁周面的上述多孔板20的周围由容器21将其全周全宽完全盖住。而且,在此容器21与多孔板20之间,形成热风室21a。而且,在此热风室21a的侧面,连有加热气体的导入管22,并且如图3所示与上述热风室2a相同,用供给鼓风机7的送风作用通过此导入管22供给经过空气过滤器5净化并经过空气加热器6加热的空气。
还有,在图2中,虽然上述加热气体的导入管22垂直地被连接至容器21的壁面上,但是,最好是如图8所示,从多孔板20的喷出口的开口18所朝方向,即从与在筒状容器内形成的旋回上升气流相同的回转方向的大致切线方向将该导入管22连接在容器21的壁面上。
这是因为,如果如图2所示沿与容器21的壁面垂直的方向连接导入管22,则通过该导入管22导入的加热气体由于与多孔板20冲突而分成左右两边,流入热风室21a内。从与旋回上升气流相同的回转方向(从图中的导入管22侧看去为左侧)流入热风室21a的内的加热气体可通过多孔板20的喷出口16以良好的势头喷出。可是,由于从与上述旋回上升气流相反的回转方向(从图中的导入管22侧看去为右侧)流入的加热气体与开口18的方向相反,而且该加热气体的速度快,故难于通过喷出口16向干燥室2b内喷出。由于这一情况,从各喷出口16供至干燥室2b内的加热气体的量不均匀,在干燥室2b内形成的旋回上升气流也不均匀。
还有,除了上面所说的以外,从与旋回上升气流相反的回转方向(从图中的导入管22看去为右侧)流入的加热气体在导入管22的连接部分附近的多孔板20的部分产生负压,故由此喷出效果,产生干燥室2b内的气体通过喷出口16被相反地吸引至热风室21a一侧的现象。而且,干燥室2b内的粉粒体随着此吸引气体每次都少量地向热风室21a的侧面喷出,产生所谓的漏粉现象。而且,向热风室21a的侧面喷出的粉粒体伴随连续供给的加热气体移过热风室21a内,滞留在此加热气体与能以与旋回上升气流相同的回转方向流入的加热气体相碰的场所(由于右侧流入的加热气体难于喷出至干燥室2b,故在第二图中,它在后述粉粒体的导入管23的连接部附近)。这样,被吹堆的粉粒体就没有行走的场所,其量随时间而增加。还有,在多孔板20的从粉粒体喷出部分至上述粉粒体滞留部分之间,即使粉粒体喷出得也不很多,但由于到处有干燥室2b内的粉粒体返回进入热风室21a一侧,附着在多孔板20的外周壁面上。如此在多孔板20的外周壁面部分附着、堆积的粉粒体在形成于多孔板20上的喷出口16处产生堵塞。
与之相对,如图8所示,从与在筒状容器1内形成的旋回上升气流相同的回转方向的大致切线方向将导入管22连接在容器21的壁面上的场合,从该导入管22导入的加热气体在热风室21a内沿一定的方向(与旋回上升气流相同的回转方向)流动,从各喷出口16的开口18均匀地而且平稳地向干燥室2b内喷出。而且,不产生上述漏粉现象。
出于与上述相同的理由,向热风室2a导入加热气体的上述导入管4也最好与上述导入管22相同,以与在筒状容器1内形成的旋回上升气流相同的回转方向的大致切线方向连接到热风室2a的侧面上。
在盖住上述多孔板20的容器21的侧面上,如图1所示,以贯穿容器21及其内侧的上述多孔板20的状态连接有向干燥室2b内供给被处理的湿的粉粒体的导入管23。在此导入管23上,如图3所示,连接有像螺旋输送机那样的粉粒体定量供给机24。虽然此粉粒体定量供给机24为了不会通过导入管23从该供给机24吹出干燥室2b内的加热气体,也不会相反地从供给机24吸引外部空气使之流入干燥室2b内,采用上述供给鼓风机7与后述排气鼓风机28取得机内的压力平衡,但最好使用具有密闭性的供给机。
在上述筒状容器1的顶部的侧壁上,从与在筒状容器1内形成的旋回上升气流相同的回转方向的切线方向连接有排出管25。此排出管25如图3所示,通过旋风器等粉粒体分离器26及配管27连接到排气鼓风机28上。
还有,排出管25不一定如上所述从切线方向连接到筒状容器1上,而是也可以从该容器1的中心轴方向上侧连接到容器1的顶部(上部端面)上。还有,在上述筒状容器1中,设D为其直径,L为从多孔板3至上部端面的干燥室2b的长度,则L最好在2D~10D的范围内,更好一些在3D~6D的范围内。
还有,如图1所示,用夹套29盖住上述干燥室2b的外周壁面,在形成于该夹套29与外周壁面之间的空间中,如果通过管子31连续地供给温水或加热蒸汽等加热媒体并通过管子32排出(以上为温水的场合,在加热蒸气的场合,供给管与排出管的上下要做成相反的),则在干燥室2b的壁面上,可以用加热媒体的传导性传热进行粉粒体的干燥处理,至少可以将干燥室2b的壁面保温。
再有,如图3所示,将上述筒状容器1在其多孔板3的紧接下方分割成干燥室2b与热风室2a,而且干燥室2b也可以在多孔板20的紧接上方及排出管25的连接部分的紧接下方分割,进一步可按需要将其间的干燥室2b沿轴向用大体相同的长度分割。而且,如果构成用夹套29盖住分割后的各个部件的单元,在各单元的开口端面上设有法兰,将此法兰对齐,用夹板等可自由装拆地结合,则装置的组装、分解就变得容易;该夹板例如可是沿其内周的基本全长有凹陷部分的一对半圆形的半轮。还有,也可以彻底地进行容器内部的洗净。还有,可根据需要将干燥室2b的长度变短,或反之将其变长。
下面,说明采用上述构造的本发明装置的粉粒体干燥处理方法。
首先启动供给鼓风机7,通过上述导入管4及22分别向热风室2a及21a供给用空气过滤器5净化并用空气加热器6加热的空气。然后,启动排气鼓风机28,经过排出管25、粉粒体分离器26及配管27从干燥室2b吸引、排出向上述热风室2a及21b供给的同量的加热气体。
还有,在形成于干燥室2b的外周壁面与夹套29之间的空间30中,通过管子31连续供给加热至一定温度的温水,加热干燥室2b的壁面。
供至热风室2a的上述加热气体从多孔板3的喷出口16向干燥室2b内喷出,在多孔板3上形成高速的旋回上升气流。另一方面,供至热风室21a的上述加热气体同样也从多孔板20的喷出口16向干燥室2b内喷出,沿多孔板20在圆周方向形成高速旋回气流。以后,两加热气体一面沿干燥室2b的壁面旋回,一面上升,并且从排出管25经过粉粒体分离器26及配管27从排气鼓风机28被排出至系统外面。
还有,从多孔板3及多孔板20被喷至干燥室2b内的上述加热气体量及其比例,均可用设在各加热气体的导入管4及22途中的阀33、34及设在配管27途中的阀35进行控制。
当干燥室内的温度达到规定的水准而且加热气体所形成的旋回上升气流稳定之后,启动定量供给机24,通过粉粒体的导入管23将粉粒体定量地供至干燥室2b内。
被供至干燥室2b内的粉粒体在瞬间由沿多孔板20在圆周方向高速旋回的加热气体强行分散,附在形成于干燥室2b内的加热气体的旋回上升气流中。
此时,被供给的粉粒体受到来自旋回上升气体的离心力,沿着多孔板20产生激烈的旋回运动。而且,由于从多孔板20连续地喷射加热气体,故粉粒体不压接在多孔板20上。因此,即使是供给干燥室2b后不久的含水率高的、处于最容易附着在容器1的内周壁面(多孔板20)上的状态的粉粒体,也不会附着堆积在该内周壁面上。还有,即使粉粒体与壁面接触,万一有附着,则由于加热气体从多孔板20的喷出口16沿着多孔板20的表面连续而平行地喷出,故可以在附着后不久迅速地被吹落。再有,由于从作为干燥室2b下壁的多孔板3也同样连续地喷出加热气体,故在该干燥室2b的下壁上不会附着堆积粉粒体。
附在旋回上升气体中的上述粉粒体在湿而且密度高时,由于重力作用和所受到的来自旋回上升气流的离心力都强,故在大致相同的水平面内一面旋回一面滞留,通过加热气体所持的热能而受到干燥作用。
此时,即使上述多孔板20的喷出口16的开口18的各自的面积、形状及开口比在任一场所均为恒定的,而且从任一喷出口16喷出的加热气体的流量也都是均匀的,多孔板20附近的旋回上升气流的流量也随着往上而依次累积,越靠近轴方向上侧越多。还有,在湿而密度高的粉粒体所一面旋回一面滞留的下部,由于多孔板20(粉粒体导入管23连接的部分的同一圆周面)的喷出口16受到该滞留粉粒体的抵抗,所以难于从其喷出加热气体。因此,实际上,由于这一原因,从上部喷出口16喷出的加热气体的流量多,喷出速度快。而且,在此部分形成所谓的空气环,此空气环对于供至干燥室2b内的粉粒体,起到好像在此部分从干燥室2b侧壁安装有在中心具有圆形开口部分的隔环的效果,阻止粉粒体伴同上升气流向上方移动。
最初供给的已经干燥的变轻的粉粒体,因为重力作用和所受到的来自上升气流的离心力都小,而且从粉粒体的导入管23连续供给粉粒体,所以沿中心方向移动,通过上述旋回上升气流所形成的空气环的开口部,伴同一面旋回一面上升的气流向上移过干燥室2b内。此后,通过排出管25排出,用粉粒体分离器26与气流分离,并作为干燥的粉粒体被回收。
还有,虽然多孔板20不能明确地区分为阻止上述粉粒体与筒状容器1的内周壁直接接触的部分(附着防止区)和抑制粉粒体向上方移动的部分(移动抑制区),但是,如果为方便起见而区分为两个区域的话,则不一定要将作为移动抑制区的多孔板连接至作为附着防止区的多孔板紧接着的上方。也就是,在筒状容器1的两个区域间,即使在轴向的一定宽度上存在没有多孔板的部分也没关系。
在用上述干燥方法处理的粉粒体含有各种有机溶剂的场合,或由于粉粒体的物性等而有燃烧和爆炸之虞的场合,要使用氮气等各种惰性气体作为加热气体,以代替空气。在这样的场合,则例如将上述排气鼓风机28的出口配管通过溶剂回收装置(图中省去)连在上述空气加热器6上,构成闭回路,并用惰性气体置换到闭回路内,进行上述粉粒体的干燥处理。
下面根据图9及图10说明本发明第二实施例的装置。
还有,对与前述本发明第一实施例的装置相同的部件给予同样的符号,省去其说明。
该第二实施例的装置如图9所示,它在位于排出管25下方的干燥室2b的内周壁面的一部分上按一定宽度沿其全周设有与前述相同的多孔板40(它形成与图4或图5所示相同的喷出口16或长的缝隙,喷出口16的开口18也与多孔板20的场合相同,有规则地朝着容器1的切线方向的一方配置多个)。而且,与前述相同地用容器41完全盖住此多孔板40的全周全宽,在此容器41与多孔板40之间形成热风室41a。然后,装置成为在此热风室41a的侧面连接有加热气体的导入管42的构造。其它部分和本发明第一实施例的装置相同。
还有,上述加热气体的导入管42最好也象前述加热气体导入管4及22那样,从与在筒状容器1内形成的旋回上升气体相同的回转方向的略切线方向连接至上述容器41上。
在上述装置中,通过导入管23供至干燥室2b内的粉粒体,与前述第一实施例的装置相同,通过沿多孔板20在圆周方向高速旋回的加热气体被强制地分散、干燥。而且,在湿的而且密度高时,因为重力作用和所受到的来自上升气流的离心力都强,故在大致同一水平面内一面旋回一面滞留,靠加热气体所持的热能得到干燥。而且,此后,经过干燥的变轻的粉粒体,因为重力作用和受到的来自上升气流的离心力都变小,而且从粉粒体的导入管23连续供给粉粒体,所以沿中心方向移动,一面旋回一面向上方移动。然后,粉粒体到达设有上述多孔板40的位置。
在设置多孔板40的位置上,通过导入管42将加热气体导入热风室41a,加热气体从多孔板40喷出到干燥室2b内。由此,在此部分,沿着多孔板40在圆周方向形成高旋回气流即上述空气环。此空气环具有阻止一面旋回一面沿筒状容器1的内壁向上方移动的上述粉粒体的效果。而且,被阻止向上方移动的粉粒体,一面在此空气环的下部旋回一面滞留,受到加热气体持有热能以及当向外周壁面的空间30中供给加热媒体时来自该加热媒体的传热性传热的有效的干燥作用。然后,已经干燥的变轻的粉粒体由于所受到的来自旋回上升气流的离心力变小,再沿中心方向移动,通过在上述空气环的中心形成的开口部,伴随一面旋回一面上升的气流从排出管25排出。然后,从排出管25排出的粉粒体用粉粒体分离器26与气流分离,作为干燥得很好的粉粒体被回收。
还有,在上述装置中,通过控制从多孔板40喷出的加热气体(在图10所示的导入管42中设置的阀43的开闭及风量的调节),可以控制粉粒体在该场所的滞留以及滞留的解除(使其伴随上升气流)等粉粒体的举动(滞留时间)。还有,沿中心轴的方向以一定的间隔隔开设置两个以上形成上述空气环的结构,也可以进行与上述相同的操作、控制。
下面,根据图11~13说明本发明第三实施例的装置。
在此实施例中,与前述本发明第一实施例的装置相同的部件都给予同样的符号,省去其说明。
该第三实施例的装置是这样一种装置,它将位于上述排出管25下方的干燥室2b的一部分形成为水平断面部分为比其它部分大的同心圆状的干燥室(以下称为扩大的干燥室50)。而且,其它部分都和本发明第一实施例的装置相同。
具体一些说,上述扩大的干燥室50是这样一种构造物,例如它如图示那样在筒状容器1的一部分上通过截头圆锥形部件52、53连接有内径大的筒状部件51。
在此装置中,虽然也是用夹套54盖住上述扩大的干燥室50的外周壁面50,在形成于该夹套54与外周壁面之间的空间55中,通过管子56连续地供给温水或加热蒸气等加热媒体并将其从管57排出(以上为温水的场合,在加热蒸气的场合,供给管与排出管的上下要反过来),但由于能进一步提高粉粒体的干燥状态,所以是比较理想的。
还有,如图13所示,将筒状容器1在上述扩大的干燥室50的上下部进行分割,并进一步按需要将其它干燥室2b的部分沿轴向按大致相同的长度分割。而且,如果构成在分割后的各个部件的开口端面上设有法兰的单元,则与前述第一实施例的装置相同,可以用夹板等简单地结合,得到与前述装置同样的效果。
再有,如果备有将形成上述扩大的干燥室50的筒状部件51的内径作各种变更的多个单元,则可以按照粉粒体的物性或目标含水率等简单地更换扩大的干燥室50。还有,连接多个具有扩大的干燥室50的单元,就可以使粉粒体的滞留时间进一步变长。
还有,上述扩大的干燥室50的断面积最好在为其它干燥室2b的1.0~3.0倍的范围内,更好一些为1.1~2.0倍的范围内。
这是由于,在断面积比比此小的干燥室50中,没有使粉粒体的滞留时间变长的效果。反之,在比上述值大的干燥室50中,虽然随供给的加热气体的风量(流速)不同情况有些差异,但是,此扩大的干燥室50中的旋回上升气流的流速急剧变慢,不能施加使粉粒体产生旋回运动的充分的离心力及使粉粒体向上方移动的上升力。
在上述装置中,在此扩大的干燥室50中的旋回上升气流的上升速度急剧降低,与上述第二实施例的装置的形成空气环的场合的效果相同,粉粒体再次在大致同一水平面内一面旋回一面滞留。而且,此滞留的粉粒体受到加热气体持有的热能及当向此扩大的干燥室50的外周壁面的空间55供给加热媒体时所受到的来自该加热媒体的传导性传热的有效的干燥作用。然后,所受到的来自旋回上升气流的离心力变小,已经干燥的变轻的粉粒体再次沿中心方向移动,伴随一面旋回一面上升的气流通过排出管25被排出。于是,从排出管25排出的粉粒体用粉粒体分离器26与气流分离,作为干燥得很好的粉粒体被回收。
下面,根据图14说明本发明第四实施例的装置。同样,在此装置中,与本发明上述第一及第三实施例的装置相同的部件都给予同样的符号,省去其说明。
该第四实施例的装置是这样一种装置,它在上述第三实施例的装置的扩大的干燥室50的下部形成喷出加热气体(温度低的二次空气)的机构60。其它部分与前述本发明第三实施例的装置相同。
具体些说,如图14所示,是这样一种构造的装置,它在扩大的干燥室50的下部及该下部与其下方的干燥室2b的连接部分(截头圆锥形部件52),沿其侧面的一部分或全周以一定的宽度设置与前述相同的多孔板61(它形成与图4或图5所示相同的喷出口16或长的缝隙,喷出口16配置有多个,并且其开口18也与多孔板20的场合相同,有规则地朝着容器1的切线方向的一方)。而且,与前述相同地用容器62完全盖住此多孔板61的全周全宽,在此容器62与多孔板61之间形成热风室62a(气流贮存处)。然后,装置成为在此热风室62a的侧面连接有加热气体的导入管63的构造。
还有,与上述导入管4、22及42相同,上述加热气体的导入管63也从与在筒状容器1内形成的旋回上升气体相同的回转方向的略切线方向连接至容器62上。
在上述装置中,可以通过导入管63向热风室62导入加热气体,从多孔板61向扩大的干燥室50喷出湿度低的加热气体(二次空气)。因此,一面旋回一面向上方移动而到达扩大的干燥室50的粉粒体,由于旋回上升气流的上升速度在此场所急剧下降,所以在扩大的干燥室50的下部及其下方的连接部分一面旋回一面滞留。而且通过上升气流所带入的热能及从上述多孔板喷出的加热气体所带入的热能,进一步进行有效的干燥(最后干燥)。而且,所受到的来自旋回上升气流的离心力变小,经过干燥的变轻的粉粒体再次沿中心方向移动并伴随一面旋回一面上升的气流通过排出管25被排出。从排出管25排出的粉粒体用粉粒体分离器26与气流分离,作为干燥得很好的粉粒体被回收。
下面,根据图15说明本发明第五实施例的装置。同样,在此装置中,与本发明第一及第三实施例的装置相同的部件都给予同样的符号,省去其说明。
该第五实施例的装置是这样一种装置,它可以有效地用于被处理物体中的粉粒体是附着性比较小的物体的场合。而且,此装置是这样的装置,它将前面所述第三实施例的装置的多孔板20构造成离开下方的多孔板3的结构。其它部分与本发明第三实施例的装置相同。
具体如图15所示,将形成喷出口16的多孔板20配置在粉粒体的供给管23所连接的干燥室2b的侧壁的上方。而且,如图所示那样用夹套70盖住此多孔板20的下部圆周面与多孔板3之间的干燥室2b的外周壁面,在形成于该夹套70与外周壁面之间的空间71中,通过管子72连续地供给温水或加热蒸气等加热媒体,并通过管73排出(以上为温水的场合,如上述那样,在加热蒸气的场合,供给与排出管的上下要与前述相同反过来)。
在上述装置中,通过粉粒体的导入管23向干燥室2b内供给的粉粒体由从多孔板3的喷出口16向干燥室2b内喷出、在该多孔板3上形成高速的旋回上升气流的加热气体强制地分散,同时,附着于该旋回上升气流而向上方移动,到达设置上述多孔板20的位置。
在设置多孔板20的位置上,加热气体通过导入管22被导入热风室21a内,通过使加热气体从多孔板20喷出至干燥室2b内,沿着多孔板20在圆周方向形成高速回转气流即上述的空气环。此空气环具有阻止一面旋回一面沿筒状容器1的内壁向上方移动的湿的粉粒体的效果。而且,向上方的移动受到阻止的粉粒体在此空气环下部一面旋回一面滞留,通过加热气体所持的热能和来自供给到外周壁面的空间71中的加热媒体的传导性传热进行有效的干燥。而且,已经干燥的变轻的粉粒体所受到的来自旋回上升气流的离心力变小,向中心方向移动,通过在上述空气环的中间形成的开口部分,伴随一面旋回一面上升的气流上升。以后,与上述第三实施例的装置相同。
下面根据图16及图17说明本发明第六实施例的装置。在此装置中,与前述本发明第一和第三实施例的装置相同的部件也给予同样的符号,省去其说明。
该第六实施例的装置是这样的装置,它与前述第五实施例的装置相同,它可以有效地用于被处理物体中的粉粒体是附着性比较小的物体的场合。
此装置是这样的装置,它构成这样的机构,即供给加热气体的导入管80如图17所示那样沿切线方向连接在筒状容器1的下部81上,在筒状容器1内形成旋回上升气流。其它部分与前述本发明第三实施例的装置相同。
在此装置中,通过导入管80从切线方向导入到筒状容器1下部81的加热气体形成一面在筒状容器1内旋回一面上升的气流。
因此,通过导入管23导入至筒状容器1内的粉粒体一面由上述加热气体所形成的旋回上升气流分散、干燥,一面伴随此旋回上升气流沿筒状容器1的内周壁面旋回上升,到达扩大的干燥室50。
在此扩大的干燥室50中,与前述第三实施例的装置的场合相同,由于旋回上升气流的上升速度急剧下降,故粉粒体在大致同一水平面内一面旋回一面滞留。而且,粉粒体通过加热气体所持有的热能进行有效的干燥,此后,已经干燥的变轻的粉粒体朝中心方向移动,伴随一面旋回一面上升的气流通过排出管25排出。以后,从排出管25排出的粉粒体用粉粒体分离器26与气流分离,作为被良好地干燥的粉粒体被回收。
还有,如像上述装置那样将供给加热气体的导入管80沿切线方向连接在筒状容器1的下部81上。在筒状容器1内形成旋回上升的气流,则也可像图18所示的第七实施例的装置那样,将供给加热气体的上述导入管做成兼用作粉粒体导入管的导入管90,通过该导入管90同时向筒状容器1内供给加热气体与粉粒体。
还有,也可像图19所示的本发明第八实施例的装置那样,将现有技术的气流干燥器100的干燥管101的出口侧端部连接在兼用于上述加热气体与粉粒体的导入管90上。在此场合,通过现有技术的气流干燥器100到来的加热气体(排气)在筒状容器1内变换成旋回上升气流,伴随着上述气流的流动而被干燥处理的粉粒体可在该筒状容器1内受到与前述相同的作用,提高干燥能力。也就是,可由在气流干燥器100中所用的加热气体的温度及风量,使粉粒体的到达水分进一步降低,或在同样的到达水分的场合,可使处理量增大,能进行有效的干燥处理。还有,图19中的102为破碎机。
下面记录了确认本发明的各种粉粒体的干燥方法及干燥装置的效果的试验例。试验例A
含水率24%WB的MBS系树脂(平均料径:165μm,松装比重:0.5)的干燥[试验例A1]
在内径250mm、长度为内径5倍的直管内,通过沿切线方向导入加热气体及上述粉粒体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是在图18所示装置中,采用去掉扩大的干燥室50的装置干燥处理上述粉粒体)。
此粉粒体的干燥条件及干燥结果记于表1中。[试验例A2]
在内径250mm、长度为内径的5倍的直管内,只通过下部侧壁的多孔板导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是在图3所示装置中,关闭设在向热风室2a导入加热气体的导入管4途中的阀33,采用在多孔板3上载置平板的装置干燥处理上述粉粒体)。
此粉粒体的干燥条件及干燥结果记于表1中。[试验例A3]
在内径250mm、长度为内径的5倍的直管内,通过从下部侧壁及下壁的多孔板导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是采用图3所示装置干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁与下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为4∶6。
其它粉粒体的干燥条件及干燥结果记于表1中。[试验例A4]
在内径250mm、长度为内径的5倍的直管内,通过从下部侧壁及下壁的多孔板导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是采用图3所示装置干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁与下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为7∶3。
其它粉粒体的干燥条件及干燥结果记于表1中。[试验例A5]
在内径250mm、长度为内径的5倍的直管途中(离开下壁750mm的位置)设置内径350mm、长度为250mm的扩大部分,在如此构成的容器中,通过从下部侧壁及下壁的多孔板导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是采用图13所示装置干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁与下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为7∶3。
其它粉粒体的干燥条件及干燥结果记于表1中。
表1
粉粒体的供给量[kg/Hr] | 加热气体 | 固气比[-] | 制品含水率[%WB] | 附着状况 | |||||
空塔速度[m/sec] | 风量[m3/min] | 重量[kg/Hr] | 入口温度[℃] | 出口温度[℃] | |||||
试验例A1 | 50 | 6.0 | 16.6 | 890 | 110 | 83 | 0.056 | - | ×注1) |
试验例A2 | 50 | 6.0 | 16.6 | 890 | 110 | 83 | 0.056 | 6.5 | △注2) |
试验例A3 | 50 | 6.0 | 16.6 | 890 | 110 | 83 | 0.056 | 6.5 | ○注3) |
试验例A4 | 50 | 6.0 | 16.6 | 890 | 110 | 83 | 0.056 | 6.2 | ◎注4) |
试验例A5 | 50 | 6.0 | 16.6 | 890 | 110 | 83 | 0.056 | 6.0 | ◎ |
注1)运转开始后不久,在容器侧面的一部分产生附着,它随着运转扩展至侧面全部,而且在底面上不动的粉粒增多。
注2)在底面中心部可见到圆锥状的堆积。
注3)虽然在侧面的一部分可见到薄的附着,但是不增加。
注4)完全不产生附着。
根据上述试验例A可以确认,在干燥处理湿的粉粒体的场合,从下部侧壁及下壁两者的多孔板向筒状容器内导入加热气体而形成旋回上升气流,具有粉粒体的附着堆积少的优点。并且可以确认,对于从下部侧壁及下壁的多孔板向各筒状容器内导入的加热气体的量,当从下部侧壁导入的量比从下壁导入的量多时具有粉粒体的附着堆积少的优点。
还有,为了比较,在现有技术的气流干燥器(简单地在直管内用加热气体形成上升气流的干燥处理装置)中,在不使用被处理物体的分散机而干燥处理上述粉粒体时,由于成为湿的块状而不伴随在上升气流中,故多数落在干燥器的下部。还有,即使伴随在气流中的粉粒体多数也附着在上方的弯曲部分处。还有,制品的含水率为15%WB。试验例B
含水率6%WB的MBS系树脂(具体的为在上述试验例A5中得到的干燥粉粒体)的干燥。[试验例B1]
在内径250mm、长度为内径的5倍的直管内,通过沿切线方向导入加热气体及上述粉粒体而形成旋回上升气流,并使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是在图18所示的装置中,采用去掉扩大的干燥室50的装置干燥处理上述粉粒体)。
此粉粒体的干燥条件及干燥结果记于表2中。[试验例B2]
在内径250mm,长度为内径的5倍的直管内,通过从下部侧壁及下壁的多孔板导入加热气体而形成旋回上升气流,并使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是用图3所示的装置干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁及下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为5∶5。
其它粉粒体的干燥条件及干燥结果记于表2中。[试验例B3]
在内径250mm、长度为内径的5倍的直管内途中(离开下壁750mm的位置)设置内径300mm、长度为250mm的扩大部分,在如此构成的容器中,通过从下部侧壁及下壁的多孔板导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是采用图13所示装置干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁及下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为5∶5。
其它粉粒体的干燥条件及干燥结果记于表2中。[试验例B4]
在内径250mm、长度为内径的5倍的直管内途中(离开下壁750mm的位置)设置内径350mm、长度250mm的扩大部分,在如此构成的容器内,通过沿切线方向导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是用图18所示装置干燥处理上述粉粒体)。
粉粒体的干燥条件及干燥结果记于表2中。[试验例B5]
在内径250mm、长度为内径的5倍的直管内途中(离开下壁750mm的位置)设置内径350mm、长度250mm的扩大部分,在如此构成的容器中,通过从下部侧壁及下壁的多孔板导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是采用图13所示装置干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁及下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为5∶5。
其它粉粒体的干燥条件及干燥结果记于表2中。
[试验例B6]
在内径250mm、长度为内径的5倍的直管途中(离开下壁750mm的位置)设置内径350mm、长度250mm的扩大部分,用90℃的温水加热如此构成的容器的外周壁面,在该容器内通过从下部侧壁及下壁的多孔板导入加热气体而形成旋回上升气流,并使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是采用图13所示装置,一面向夹套内供给95℃的温水,一面干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁及下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为5∶5。
其它的粉粒体干燥条件及干燥结果记于表2中。
表2
粉粒体的供给量[kg/Hr] | 加热气体 | 固气比[-] | 制品含水率[%WB] | |||||
空塔速度[m/sec] | 风量[m3/nin] | 重量[kg/Hr] | 入口温度[℃] | 出口温度[℃] | ||||
试验例B1 | 50 | 6.0 | 16.6 | 890 | 110 | 80 | 0.056 | 22 |
试验例B2 | 50 | 6.0 | 16.6 | 890 | 110 | 79 | 0.056 | 1.9 |
试验例B3 | 50 | 6.0 | 16.6 | 890 | 110 | 75 | 0.056 | 0.67 |
试验例B4 | 50 | 6.0 | 16.6 | 890 | 110 | 75 | 0.056 | 0.48 |
试验例B5 | 50 | 6.0 | 16.6 | 890 | 110 | 75 | 0.56 | 0.46 |
试验例B6 | 50 | 6.0 | 16.6 | 890 | 110 | 75 | 0.056 | 0.40 |
注)在任一个试验中,均未见到粉粒体在装置内附着堆积。
根据上述试验例B可以确认,在干燥处理具有某种程度的干燥状态的粉粒体的场合,即使通过沿切线方向将加热气体导入筒状容器内而形成旋回上升气流,也不产生粉粒体的附着堆积。而且还可确认如果在途中扩大旋回上升气流的旋回直径或从其外周面加热筒状容器,则可以确认能非常有效地提高粉粒体的干燥状态。
还有,为了比较,在现有技术的气流干燥器中,在不使用被处理物的分散机而干燥处理上述粉粒体时,制品的含水率为4.0%WB。但是,由于初期含水率低,故未见到粉粒体在装置内的附着堆积。试验例C
含水率23%WB的PVC(聚氯乙烯)树脂粉(平均粒径:130μm)的干燥。[试验例C1]
在内径350mm、长度为内径的5倍的直管内,通过从下部侧壁及下壁的多孔板导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是采用图3所示装置干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁与下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为7∶3。
其它的粉粒体干燥条件及干燥结果记于表3中。[试验例C2]
在内径350mm、长度为内径的5倍的直管途中(离开下壁1050mm的位置)设置内径430mm,长度为350mm的扩大部分,在如此构成的容器中,通过从下部侧壁及下壁的多孔板导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是采用图13所示装置干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁与下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为7∶3。
其它的粉粒体干燥条件及干燥结果记于表3中。[试验例C3]
在内径350mm、长度为内径的5倍的直管途中(离开下壁1050mm的位置)设置内径430mm,长度为350mm的扩大部分,同时,在该扩大部分的侧面也设置多孔板,在如此构成的容器内,通过从下部侧壁及下壁的多孔板导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流并从该扩大部分侧壁的多孔板导入加热气体(二次空气)对其进行干燥处理(具体来说,是采用图14所示装置干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁和下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为7∶3,同时,二次空气量为从下部侧壁及下壁的多孔板供给的加热气体量的15%。
其它的粉粒体干燥条件及干燥结果记于表3中。[试验例C4]
在内径350mm、长度为内径的5倍的直管途中(离开下壁1050mm的位置)在高度方向40mm的宽度沿侧壁全周设置多孔板,在如此构成的容器中,通过从下部侧壁及下壁的多孔板导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流,同时,从设在该直管途中的侧壁全周上的多孔板导入加热气体,由此而干燥处理上述粉粒体(具体来说,是用图10所示的装置干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁及下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为7∶3,而且,供给空气环用的加热气体量为从下部侧壁及下壁的多孔板供给的加热气体量的15%。
其它的粉粒体干燥条件及干燥结果记于表3中。[试验例C5]
在内径350mm、长度为内径的5倍的直管中于离开下壁175mm的位置设置下部侧壁部的多孔板,在如此构成的容器中,用1kg/cm2-G的加热水蒸气加热下部侧壁的多孔板与下壁之间的外周壁面,并通过从下部侧壁及下壁的多孔板向该容器内导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是在图15所示的装置中,采用去掉扩大的干燥室50的装置干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁及下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为8∶2。
其它的粉粒体的干燥条件及干燥结果记载于表3中。[试验例C6]
在内径350mm、长度为内径的5倍的直管途中(离开下壁1050mm位置)设置内径430mm、长度350mm的扩大部分,同时,在离开下壁175mm的位置设置下部侧壁的多孔板,在如此构成的容器中,用1kg/cm2-G的加热水蒸气加热其下部侧壁的多孔板与下壁之间的外周壁面,并通过从下部侧壁及下壁的多孔板向该容器内导入加热气体而形成旋回上升气流,使上述粉粒体伴随该旋回上升气流而对其进行干燥处理(具体来说,是用图15所示的装置干燥处理上述粉粒体)。
还有,分别从下部侧壁及下壁的多孔板向干燥室2b内供给的加热气体量之比为8∶2。
其它的粉粒体干燥条件及干燥结果记载于表3中。
表3
粉粒体的供给量[kg/Hr] | 加热气体 | 固气比[-] | 制品含水率[%WB] | |||||
空塔速度[m/sec] | 风量[m3/min] | 重量[kg/Hr] | 入口温度[℃] | 出口温度[℃] | ||||
试验例C1 | 150 | 7.0 | 40.4 | 2063 | 120 | 73 | 0.073 | 3.0 |
试验例C2 | 220 | 7.0 | 40.4 | 2063 | 120 | 62 | 0.107 | 0.8 |
试验例C3 | 220 | 7.0 | 40.4 | 2063 | 120 | 62 | 0.093 | 0.5 |
试验例C4 | 220 | 7.0 | 40.4 | 2063 | 120 | 59 | 0.093 | 1.1 |
试验例C5 | 210 | 6.1 | 35.0 | 1829 | 120 | 71 | 0.115 | 0.3 |
试验例C6 | 210 | 6.1 | 35.0 | 1829 | 120 | 70 | 0.115 | 0.2 |
注)在试验例C1及C2中,补充供给309[kg/Hr]的加热气体(也包含在固气比的计算中)。
根据上述试验例C可以确认,如果在途中扩大筒状容器内的旋回上升气流的旋回直径、在该旋回直径扩大的部分导入热气体,或在筒状容器的任意高度的位置上形成高速旋回气流即空气环,或进一步加热位于形成前述空气环的位置的下方的筒状容器的外周面,则能非常有效地提高粉粒体的干燥状态。试验例D
含水率23%WB的PVC(聚氯乙烯)树脂粉(平均粒径:130μm)的干燥。[试验例D1]
采用内径145mm、长度14.5m的有三个弯曲部分的现有技术的气流干燥器处理上述粉粒体(具体来说,是在图9所示的装置中,采用去掉筒状容器1的装置干燥处理上述粉粒体)。
其它的粉粒体干燥条件及干燥结果记于表4中。[试验例D2]
将内径145mm、长度14.5m的有三个弯曲部分的现有技术的气流干燥器的干燥管出口侧端部,从切线方向连接至内径250mm、长度为内径的5倍的筒状容器的下部,采用如此构成的装置干燥处理上述粉粒体(具体来说,是在图19所示的装置中,采用去掉扩大的干燥室50的装置干燥处理上述粉粒体)。
其它的粉粒体干燥条件及干燥结果记于表4中。[试验例D3]
将内径145mm、长度14.5m的有三个弯曲部分的现有技术的气流干燥器的干燥管出口侧端部,从切线方向连接至在内径250mm、长度为内径的5倍的筒状容器的途中(离开下壁750mm的位置)设有内径350mm、长度250mm的扩大部分的容器的下部上,采用如此构成的装置,干燥处理上述粉粒体(具体来说,是用图19所示的装置干燥处理上述粉粒体)。
其它的粉粒体干燥条件及干燥结果记于表4中。
表4
粉粒体的供给量[kg/Hr] | 加热气体 | 固气比[-] | 制品含水率[%WB] | |||||
空塔速度[m/sec] | 风量[m3/mm] | 重量[kg/Hr] | 入口温度[℃] | 出口温度[℃] | ||||
试验例B1 | 72 | 19.0 | 18.8 | 987 | 120 | 66 | 0.073 | 2.9 |
试验例B2 | 72 | 19.0 | 18.8 | 987 | 120 | 64 | 0.073 | 0.7 |
试验例B3 | 72 | 19.0 | 18.8 | 987 | 120 | 63 | 0.073 | 0.3 |
注)所谓空塔速度即气流干燥管中的加热气体的速度。还有,在试验例D1中,所谓出口温度即粉粒体分离器的入口温度。
根据上述试验例D可以确认,如将现有技术的气流干燥器的干燥管出口侧端从切线方向连接至筒状容器的下部,在筒状容器内形成旋回上升气流,然后对经过气流干燥器干燥的粉粒体再次用本发明的干燥方法及干燥装置进行干燥处理,则可由气流干燥器所用的加热气体的温度及风量就可进一步提高粉粒体的干燥状态。
本发明的粉粒体的干燥方法及干燥设备在具有现有技术的气流干燥器所具有的优点的同时,还具有粉粒体在干燥器内的分散作用,而且可使粉粒体的滞留时间加长,能提高干燥状态。可用本发明的粉粒体干燥方法及干燥设备处理的粉粒体有各种无机物、有机物、金属、聚合物等等,而在处理的粉粒体含有各种有机溶剂的场合,或由于粉粒体的物性而有燃烧与爆炸之虞的场合,可以用氮气等各种惰性气体来代替空气作为加热气体。
Claims (26)
1.一种粉粒体的干燥方法,其特征为,在具有任意水平断面为同心圆状的内部空间的筒状容器中,形成加热气体的旋回上升气流,在该旋回上升气流中,使粉粒体分散浮游而干燥。
2.如权利要求1所述的粉粒体的干燥方法,其特征为:通过从上述筒状容器的下部侧壁全周沿切线方向的一个方向导入加热气体而在筒状容器内形成上述旋回上升气流。
3.如权利要求1所述的粉粒体的干燥方法,其特征为,通过从上述筒状容器的下部侧壁全周沿切线方向的一个方向导入加热气体,同时,通过从筒状容器下壁全面沿与筒状容器同心的圆上的大致周向的一个方向导入加热气体,在筒状容器内形成上述旋回上升气流。
4.如权利要求1、2或3所述的粉粒体的干燥方法,其特征为,从外周面加热上述筒状容器。
5.如权利要求1、2或3所述的粉粒体的干燥方法,其特征为,可沿轴向分割地构成上述筒状容器。
6.如权利要求1、2或3所述的粉粒体的干燥方法,其特征为,通过在上述筒状容器内任意高度的位置上沿与上述旋回上升气流的旋回方向相同的方向进一步导入加热气体,在此位置上形成空气环。
7.如权利要求1、2或3所述的粉粒体的干燥方法,其特征为,将在上述筒状容器内形成的旋回上升气流的旋回直径在其上升途中扩大。
8.如权利要求1、2或3所述的粉粒体的干燥方法,其特征为:将在上述筒状容器内形成的旋回上升气流的旋回直径在其上升途中扩大,同时,从外周对位于旋回直径扩大的部分的上述筒状容器加热。
9.如权利要求1、2或3所述的粉粒体的干燥方法,其特征为,将在上述筒状容器内形成的旋回上升气流的旋回直径在其上升途中扩大,同时,在旋回直径扩大的部分处,进一步沿与上述旋回上升气流旋回方向相同的方向导入加热气体。
10.如权利要求1、2或3所述的粉粒体的干燥方法,其特征为,通过在上述筒状容器内的任意高度位置上沿与上述旋回上升气流旋回方向相同的方向进一步导入加热气体,在此位置上形成空气环,同时,从外周面加热处于形成此空气环的下方位置的上述筒状容器。
11.如权利要求1所述的粉粒体的干燥方法,其特征为,通过从切线方向向上述筒状容器的下部侧壁导入加热气体而在筒状容器内形成上述旋回上升气流,并在其上升途中扩大在该筒状容器内形成的旋回上升气流的旋回直径。
12.如权利要求1所述的粉粒体的干燥方法,其特征为,通过同时从切线方向向上述筒状容器的下部侧壁导入加热气体及粉粒体而在筒状容器内形成粉粒体分散浮游的上述旋回上升气流,并在其上升途中扩大在该筒状容器内形成的旋回上升气流的旋回直径。
13.如权利要求1或12所述的粉粒体的干燥方法,其特征为,将气流干燥器的干燥管出口沿切线方向连接至上述筒状容器的下部侧壁上,同时,通过同时向上述筒状容器内导入加热气体及粉粒体,在筒状容器内形成粉粒体分散浮游的上述旋回上升气流。
14.一种粉粒体的干燥装置,其特征为,它具有:拥有任意水平断面为同心圆状的内部空间的筒状容器,连接至该筒状容器的下部的粉粒体及加热气体导入管,使从前述导入管导入的加热气体在上述筒状容器内成为旋回上升气流的旋回机构,以及连接至上述筒状容器上部的粉粒体和加热气体排出管。
15.如权利要求14所述的粉粒体的干燥装置,其特征为,用多孔板构成上述筒状容器的下部侧壁全周,该多孔板形成多个喷出口,该喷出口以开口朝着筒状容器的切线方向的一方地进行配置,该多孔板的周围用容器盖住,将上述加热气体的导入管接至该容器上,从而构成上述加热气体的回旋机构。
16.如权利要求14所述的粉粒体的干燥装置,其特征为,用多孔板构成筒状容器的下部侧壁全周,该多孔板形成多个喷出口,该喷出口以开口朝着筒状容器的切线方向的一方地进行配置,该多孔板的周围用容器盖住,上述加热气体的导入管接至该容器上,同时,用多孔板构成上述筒状容器的下壁全面,该多孔板形成多个喷出口,该喷出口以开口朝着与筒状容器同心的圆上的大体周向一方地进行配置,该多孔板的下方用容器盖住,将上述加热气体的导入管接至该容器上,从而构成上述加热气体的回旋机构。
17.如权利要求14、15或16所述的粉粒体的干燥装置,其特征为,用夹套盖住上述筒状容器的外周壁,并向形成于该夹套与筒状容器外周壁面之间的空间供给加热媒体。
18.如权利要求14、15或16所述的粉粒体的干燥装置,其特征为,在轴向的任意位置分割上述筒状容器,在分割后的各个部件的开口端面设置法兰,然后对齐该法兰用夹板等可装拆地连接。
19.如权利要求14、15或16所述的粉粒体的干燥装置,其特征为,用多孔板构成上述筒状容器的任意高度位置的侧壁全周,该多孔板具有多个喷出口,该喷出口以开口朝着与用上述旋回机构在筒状容器内形成的旋回上升气流的旋回方向相同的方向地进行配置,该多孔板的周围用容器盖住,上述加热气体的导入管也接在该容器上,从而在该位置上形成空气环。
20.如权利要求14、15或16所述的粉粒体的干燥装置,其特征为,上述筒状容器具有这样一种内部空间,该内部空间在其轴向途中的水平断面为比其它部分扩大的同心圆状。
21.如权利要求14、15或16所述的粉粒体的干燥装置,其特征为,上述筒状容器具有这样一种内部空间,该内部空间在其轴向途中的水平断面为比其它部分扩大的同心圆状,同时,用夹套盖住具有此扩大的内部空间的部分的筒状容器的外周壁面,并向形成于该夹套与筒状容器外周壁面之间的空间供给加热媒体。
22.如权利要求14、15或16所述的粉粒体的干燥装置,其特征为,上述筒状容器具有这样一种内部空间,该内部空间在其轴向途中的水平断面为比其它部分扩大的同心圆状,同时,用多孔板构成具有此扩大的内部空间的部分的筒状容器的侧壁,该多孔板具有多个喷出口,该喷出口以开口朝着与用上述旋回机构在筒状容器内形成的旋回上升气流的旋回方向相同的方向地进行,该多孔板的周围用容器盖住,在该容器上也连接有上述加热气体的导入管。
23.如权利要求14、15或16所述的粉粒体的干燥装置,其特征为,用多孔板构成上述筒状容器的任意高度的位置处的侧壁全周,该多孔板具有多个喷出口,该喷出口以开口朝着与用上述旋回机构在筒状容器内形成的旋回上升气流的旋回方向相同的方向地进行配置,该多孔板的周围用容器盖住,在该容器上也连有上述加热气体的导入管,从而在此位置上形成空气环,同时,用夹套盖住处于形成该空气环的下方位置的筒状容器的外周壁面,并向形成于该夹套与筒状容器外周壁面之间的空间供给加热媒体。
24.如权利要求14所述的粉粒体的干燥装置,其特征为,通过在上述筒状容器的下部侧壁上从切线方向连接上述加热气体的导入管而构成上述加热气体的旋回机构,同时,上述筒状容器具有这样的内部空间,该内部空间在其轴向途中的水平断面为比其它部分扩大的同心圆状。
25.如权利要求14所述的粉粒体的干燥装置,其特征为,通过在切线方向连接上述粉粒体及加热气体兼用的导入管而构成上述加热气体的旋回机构,同时,上述筒状容器具有这样的内部空间,该内部空间在其轴向途中的水平断面为比其它部分扩大的同心圆状。
26.如权利要求14或25所述的粉粒体干燥装置,其特征为,沿切线方向将气流干燥器的干燥管出口侧端部连接至上述筒状容器的下部侧壁上。
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