JP2000126687A - 流動層乾燥・分級装置 - Google Patents

流動層乾燥・分級装置

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JP2000126687A JP10305061A JP30506198A JP2000126687A JP 2000126687 A JP2000126687 A JP 2000126687A JP 10305061 A JP10305061 A JP 10305061A JP 30506198 A JP30506198 A JP 30506198A JP 2000126687 A JP2000126687 A JP 2000126687A
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    • F26B3/08Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好で安定した流動層を維持し、かつ、乾燥
度と分級粒子径とを共に調整することができ、しかも、
構造が簡単で安価であり、安全で、運転・メンテナンス
の容易な流動層乾燥・分級装置を提供する。 【解決手段】 本体10内の流動層14下側に多孔板型
ガス分散板12を設け、多孔板型ガス分散板12下側の
風箱16をホッパ形状とし、ホッパ形状の風箱16の下
端に風箱内への落下物を連続的に排出できる落下物排出
装置29を接続し、風箱16内に乾燥用熱風及び分級用
気体としての役割を有する流動化ガスを供給するための
ガス供給系統を風箱16に接続し、風箱16内に供給さ
れるガスの風量を調整して分級粒子径(フリーボード流
速に相当)を制御するための流量制御手段、及び調整さ
れた風量に対応して風箱16内に供給されるガスの熱風
温度を調整して乾燥度を制御するための温度制御手段を
ガス供給系統に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭、スラグ等の
幅広い粒度分布を持つ原料を、熱風乾燥させるとともに
風力分級する流動層乾燥・分級装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来の流動層分級装置としては、特開平
6−343927号公報に示されるように、流動層を形
成する気体の流速を調整することにより分級粒子径(フ
リーボード流速)を調整し、流動層内に滞留する粗粒と
流動層からフリーボードに飛散する微粉とに分離して、
粗粒を流動層から排出し、微粉を含む排ガスをフリーボ
ードから抜き出してサイクロン等により微粉を分離する
装置が知られている。また、上記の特開平6−3439
27号公報には、粗粒を流動層から排出する排出シュー
トに分級用補助気体を供給して、分級粒径以下の微粉が
排出シュート内に混入しないようにすることが記載され
ている。また、上記公報には、流動層内の温度を検出
し、検出温度が原料を乾燥させるのに必要な温度となる
ように、流動層を形成する気体を加熱することが記載さ
れている。
【0003】また、石炭、スラグ等の原料を流動層を用
いて処理する場合、石炭やスラグ等の粒子は非常に幅広
い粒度分布を有しているので、ガス分散板の下方から流
動化気体を噴出させて流動層を形成させても、流動化し
ない粗大粒子が存在する。特開平5−71875号公報
に記載されているように、流動化しない粗大粒子を移送
するために、ガス分散板の傾斜面に沿って斜め上方に気
体を噴出させ、粗粒がジャンプ台を飛び越えるようにし
た流動層装置が知られている。また、特開平6−281
110号公報には、流動層炉のガス分散板中央部の底部
に凹部を設け、この凹部に風箱を貫通する大塊排出シュ
ートの上端を挿嵌させた構造の流動層からの大塊排出装
置が開示されている。また、従来から流動層装置のガス
分散板としては、キャップ型と多孔板型が一般的に知ら
れている。
【0004】また、特開平6−287043号公報に
は、流動層造粒炉のガス分散板の下方に流動層焼成炉を
設け、流動層造粒炉の流動層に面した落下口を通して造
粒物を流動層焼成炉へ投入することによりセメントクリ
ンカを焼成する装置であって、落下口から流動層造粒炉
内にガスを吹き出すための通風手段を設け、さらに落下
口に炉体側方から出し入れして落下口の開口面積を増減
調整できる分級ゲートを設けて、落下口から落下する粒
子から微粉を分級できるように構成されたセメントクリ
ンカ焼成装置が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】特開平6−34392
7号公報に示されるような流動層分級装置では、分級粒
子径を調整するために流動化気体の流量を制御している
が、流動化気体の流量(ガス量)が変化すると原料を乾
燥させるのに必要な温度も変わってくるので、所望の乾
燥度が得られない場合がある。すなわち、ガス流量と熱
風温度とを別々に独立して制御しているので、分級粒子
径と乾燥度とを共に調整することができない。また、粗
粒の排出シュートに分級用補助気体を供給するだけで
は、分級粒径以下の微粉を分離するという十分な2次分
級効果は得られない。また、多孔板型ガス分散板を摩耗
・腐食等により取り替える必要が生じた場合、多大の時
間と費用を要することになる。さらに、原料の粒度分布
が広く大塊が多く含まれている場合には、原料投入部の
直下近傍に大塊が停滞して流動化停止に至るおそれもあ
る。
【0006】また、従来から知られているキャップ型の
ガス分散板は、粒子の不動部が大きく、大塊が移動せず
停滞するという問題があるので、粒度分布の広い粒子を
扱うのには不適である。また、キャップの摩耗やノズル
の目詰りが問題になる。一方、多孔板型のガス分散板
は、噴出の均一性、ノズル間の粒子の不動部、ジェット
高さ等を考慮して正しく設計すれば、多少の大塊が含ま
れていても全量流動化させることができ、摩耗や目詰り
に対しても優れている。ただ、目皿からの処理物の落下
が比較的多いのが欠点であり、落下物が風箱に堆積する
という問題がある。
【0007】また、特開平5−71875号公報記載の
装置は、非常に高流速で気体を噴出させる必要があるの
で、圧力損失が大きく、ガス分散板が摩耗しやすいとい
う欠点があり、取り替えには多大の時間と費用を要す
る。しかも、ガス分散板の構造が複雑なのでメンテナン
スが煩雑で大変である。また、気体の噴出速度によって
移送可能な最大粒径が決まるので、大塊がガス分散板上
に停滞することがあり、装置が運転停止に至ることもあ
る。また、確実に粗粒を移送するためには流動層流速も
大きくする必要があり、微粉の飛散量が増加する。
【0008】また、特開平6−281110号公報記載
の大塊をガス分散板及び風箱の中央部を貫通させて排出
させる型式のものでは、構造が複雑であり、しかも、大
塊を確実に排出することはできず、最終的には、時間の
経過とともに大塊が堆積し、流動層自体の流動化が悪く
なる。また、特開平6−287043号公報記載の流動
層造粒炉底部に分級ゲートを設置する方式は、造粒炉底
部から粒子をガス流に浮遊させながら分級排出する方式
であり、微粉の分級では分級ガス流速が小さいので、粒
子が一挙にシュート内の分級部に流入して分級部が充填
されてしまうため、分級効果を十分に発揮させることが
できない。
【0009】本発明は上記の諸点に鑑みなされたもの
で、本発明の目的は、石炭、スラグ等の幅広い粒度分布
を持つ原料を流動層を利用して乾燥させるとともに分級
するに際し、良好で安定した流動層を維持し、かつ、乾
燥度と分級粒子径とを共に調整することができ、しか
も、構造が簡単で安価であり、安全で、運転・メンテナ
ンスの容易な流動層乾燥・分級装置を提供することにあ
る。また、本発明の目的は、処理物である粗粒への微粉
の混入を大幅に減少させて分級効率を向上させることが
でき、原料中に粗大粒子や大塊が多い場合でも安定した
流動層を維持でき、さらに、処理物への大塊の混入が確
実に防止できる流動層乾燥・分級装置を提供することに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の流動層乾燥・分級装置は、粉粒状原料を
乾燥させるとともに、微粉と粗粒とを分級するための流
動層が形成される装置であって、本体内の流動層の下側
に多孔板型ガス分散板が設けられ、多孔板型ガス分散板
の下側の風箱がホッパ形状に構成され、ホッパ形状の風
箱の下端に風箱内への落下物を連続的に排出できる落下
物排出装置が接続され、風箱内に乾燥用熱風及び分級用
気体としての役割を有する流動化ガスを供給するための
ガス供給系統が風箱側部に接続され、本体の一端に粉粒
状原料を投入するための原料投入口を有し、本体の他端
に乾燥された粗粒を排出するための排出シュートが接続
され、本体の上部に微粉を含む排ガスを抜き出すための
ガス排出口を有し、風箱内に供給されるガスの風量を調
整して分級粒子径(フリーボード流速に相当)を制御す
るための流量制御手段がガス供給系統に設けられるとと
もに、調整された風量に対応して風箱内に供給されるガ
スの熱風温度を調整して乾燥度を制御するための温度制
御手段がガス供給系統に設けられるように構成されてい
る(図1参照)。なお、落下物排出装置は、落下物の落
下量に応じて断続的に排出するように制御する構成とし
ても良い。また、多孔板型ガス分散板の材質としては、
腐食等を防止する観点から、例えば、SUS304等の
ステンレス鋼などが用いられる。
【0011】上記の本発明の装置において、原料投入口
の直下近傍における流動層下方の多孔板型ガス分散板
に、流動層空塔速度と流動化開始速度とが等しくなる粒
径以上の粗大粒子を排出するための大塊排出装置を接続
することが好ましい(図4参照)。この場合、流動層部
空塔速度と流動化開始速度とが等しくなる粒径以上の粗
大粒子が、処理量の8wt%以上、望ましくは、3wt%以
上となったときに、大塊排出装置を用いて、この粗大粒
子(大塊)を排出するようにすれば、確実に安定した流
動層を維持することができる。また、上記の本発明の装
置において、多孔板型ガス分散板の上に、多孔板型ガス
分散板の摩耗を防止するための取替可能なライナを取り
付けることが好ましい(図5、図6参照)。なお、ライ
ナの材質としては、摩耗のみならず腐食等も防止する観
点から、例えば、SUS304等のステンレス鋼などが
用いられる。
【0012】これらの本発明の装置において、多孔板型
ガス分散板の排出シュート側の端部近傍に堰を設け、こ
の堰を越えて微粉を吹き上げ本体内に戻すための分級ガ
ス導入ノズルを排出シュートに接続することが好ましい
(図7〜図10参照)。また、これらの本発明の装置に
おいて、多孔板型ガス分散板の排出シュート側の端部近
傍に堰を設けるとともに、この堰の上側に堰との間の空
間の断面積を減少させて分級効率を向上させるための分
級板を設け、堰と分級板との間にガスを流過させて微粉
を本体内に戻すための分級ガス導入ノズルを排出シュー
トに接続することが好ましい(図7〜図10参照)。な
お、排出シュートの排出部の上側の天井部分の高さを適
切に設定することにより、分級板の設置を省略すること
も可能である。
【0013】上記の本発明の装置において、堰と分級板
との間の空間の断面積を変化させて分級量が調整できる
ように、堰及び分級板の少なくともいずれかの高さを調
整可能な構成とすることが好ましい(図7〜図10参
照)。堰の高さを調整可能とする場合は、粒子の種類に
合うように堰の高さ、すなわち流動層高を調節すること
ができる。また、上記の本発明の装置において、堰と分
級板との間の空間の断面積を変化させて分級量が調整で
きるように、分級板の高さ及び角度のいずれかを調整可
能な構成とすることが好ましい。このように、高さを調
整可能な分級板としたり(図7、図8参照)、角度調整
可能なフラップ型の分級板として(図9、図10参
照)、最適な2次分級を行うように構成することが好ま
しい。なお、フラップ型の分級板を用いる場合は、分級
板を下端が本体内を向くように傾斜させることにより、
下降する微粉を本体内に戻すことができる。また、これ
らの本発明の装置において、堰の下端と多孔板型ガス分
散板の上面との間に、大塊が移動可能なように間隙(ス
リット)を設けることが好ましい。
【0014】これらの本発明の装置において、排出シュ
ートの多孔板型ガス分散板側に大塊排出シュートが形成
されるように、排出シュート内を仕切壁で分割し、この
大塊排出シュートの側部に、大塊排出シュート内上部の
粒子を流動化させて大塊を選択的に落下させ排出するた
めの流動化ガス吹込ノズルを設けることが好ましい(図
11、図12参照)。なお、流動化ガス吹込ノズルから
吹き込まれる流動化ガスの流速は、流動層における流動
化開始速度Umfの1〜3倍、望ましくは1.5〜2倍で
ある。流動化開始速度が上記の下限値未満の場合は、大
塊が移動し難く、一方、流動化開始速度が上記の上限値
を超える場合は、排出シュート内と流動層内の粒子混合
が激しすぎて大塊を選択的に排出することが難しくな
る。また、これらの本発明の装置において、排出シュー
トの排出部に隣接した多孔板型ガス分散板側に大塊排出
部を設け、この大塊排出部に大塊排出シュートを接続
し、この大塊排出シュートの側部に、大塊排出シュート
内上部の粒子を流動化させて大塊を選択的に落下させ排
出するための流動化ガス吹込ノズルを設けることが好ま
しい(図11、図13参照)。
【0015】また、これらの本発明の装置において、排
出シュートの多孔板型ガス分散板側に大塊排出シュート
が形成されるように、排出シュート内を仕切壁で分割
し、この大塊排出シュートの側部に、大塊排出シュート
内上部の粒子を流動化させて大塊を選択的に落下させ排
出するための流動化ガス吹込ノズルを設け、大塊排出シ
ュート下部に傾斜部を形成させ、この傾斜部の底部側の
仕切壁の少なくとも一部をふるい構造とし、排出シュー
ト内においてこのふるい構造の下側に空間部が形成され
るように空間形成用仕切壁を設け、大塊排出シュート内
にもぐり込んだ小径粒子が前記空間部にふるい落とされ
て排出シュートに戻されるようにすることが好ましい
(図14参照)。上記の本発明の装置において、仕切壁
の上端を多孔板型ガス分散板の上面より高くすることが
好ましい(図11、図14参照)。例えば、スラグを処
理する場合、スラグの製品(粗粒)は粒径2〜3mm、大
塊は粒径80〜100mmである場合が一般的であるの
で、大塊が粗粒の排出シュートに入らないように、仕切
壁の上端をガス分散板の上面より100〜200mm程度
高くする。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明は下記の実施の形態に何ら限定さ
れるものではなく適宜変更して実施することができるも
のである。図1は、本発明の実施の第1形態による流動
層乾燥・分級装置を示している。図1に示すように、本
体10内の下部に多孔板型ガス分散板12が設けられ、
この多孔板型ガス分散板12の上側に被処理物である投
入原料(一例として、湿潤粉炭)が流動媒体となる流動
層14が形成される。多孔板型ガス分散板12の下側に
は、ホッパ形状(縦断面が略逆三角形状で底の開口した
形状)の風箱16が設けられ、このホッパ形状の風箱1
6の下端に、風箱内に落下した粒子を連続的に排出する
ための落下物の排出機28、落下物排出シュート18か
らなる落下物排出装置29が接続されている。
【0017】流動層14の上側の本体の一端部には被処
理物である粉粒状原料を投入するための原料投入口20
が設けられ、流動層14の他端部には処理物(乾燥され
た粗粒)を排出するための処理物排出シュート24と排
出機30とからなる処理物排出装置31が接続されてい
る。排出機28、30としては、ゲートダンパ、ロータ
リフィーダ、カム機構を利用して開閉する排出機、おも
りのバランスを利用して開閉する排出機等が用いられ
る。落下物排出シュート18、処理物排出シュート24
は輸送機32に接続され、この輸送機32の一端から処
理物が取り出される。輸送機32としては、スクリュー
コンベア、ベルトコンベア、チェーンコンベア等が用い
られる。
【0018】つぎに、図1に示す流動層乾燥・分級装置
の作用について説明する。原料投入口20から湿炭等の
粉粒状原料(被処理物)を投入するとともに、風箱16
に流動化ガスを供給する。この流動化ガスは、被処理物
の流動層14を形成させるだけでなく、被処理物を熱風
乾燥させると同時に風力分級するのに利用される。流動
化ガスは、燃料と燃焼用空気とを熱風炉等の加熱器34
に供給し燃料を燃焼させて高温熱風を発生させ、図示し
ていないが、補助気体(空気又は乾燥・分級処理後の排
ガス等)で希釈し温度を低下させて、例えば、約250
〜400℃の熱風として風箱16に供給される。詳述す
ると、フリーボード温度は、例えば、50〜80℃、熱
風温度は、例えば、250〜400℃であり、また、正
確には、原料投入量、目標乾燥度(△水分)等によって
も流量や温度が変わる。希釈用の補助気体として、流動
層乾燥・分級装置等からの排ガスを用いる場合は、例え
ば、石炭の調湿を行う際でも、流動化ガス中の酸素濃度
が低いので安全である。36は空気ファンである。な
お、加熱器34としては、熱風炉等の直接加熱器の他
に、間接加熱器を用いることもできる。
【0019】具体的に、図1に示す装置で乾燥度と分級
粒子径とを共に制御するに際し、分級粒子径はフリーボ
ード流速により定まるので、所望の分級粒子径となるよ
うなフリーボード流速の値を演算装置38に入力し、圧
力計40で計測されたフリーボード42の圧力と温度計
41で計測されたフリーボード42の温度と温度計44
で計測された流動化ガスの温度とから体積換算して、風
箱16に供給する流動化ガスの風量を演算する。演算装
置38で演算された流量値は流量指示調節計(FIC)
46に出力され、流量指示調節計(FIC)46により
流量制御弁48を調節して、所望の分級粒子径となるよ
うな風量の流動化ガスが風箱16に供給される。例え
ば、図2に示すように、流動化ガスのガス量と分級粒径
とは直線関係にあり、分級粒径が0.3mmとなるガス量
を100%(フリーボード流速は約1.5m/s)とする
と、流動化ガスのガス量が50〜150%において、分
級粒径はガス量の値に比例している。
【0020】そして、流量指示調節計(FIC)46か
らの流量値と、温度指示調節計(TIC)50で測定さ
れた風箱16に供給される流動化ガスの温度の値とを演
算装置52に入力し、入口水分(投入原料の水分量)と
出口水分(処理物の水分量)との差が所望の乾燥度とな
るように、乾燥度と原料投入量との値を演算装置52に
入力して、流動化ガスの風量に対応して所望の乾燥度が
得られる熱風温度の値を演算する。演算装置52で演算
された熱風温度の値により加熱器34に供給される燃料
の流量制御弁54を制御する。例えば、図3に示すよう
に、流動化ガスのガス量(図2における80%、100
%、120%)によって所望の乾燥度(入口水分−出口
水分)が得られるガス温度の値は異なり、ガス量が多い
ほど同じ乾燥度を得るのに必要なガス温度は低くなる。
【0021】所望の分級粒子径及び乾燥度となるように
風量及び温度が調整された流動化ガスは、風箱16に供
給され、多孔板型ガス分散板12から噴出して、被処理
物を流動化し乾燥するとともに、分級粒子径以下の微粒
をフリーボード42に飛散させて排ガスとともにガス排
出口56から排出し、分級粒子径以上の粗粒を処理物
(製品)として処理物排出装置31から排出する。な
お、ガス排出口56から排出された微粉を含む排ガス
は、サイクロン又は/及びバグフィルタ等の集塵器(図
示略)に導入されて微粉が捕集・分離される。また、多
孔板型ガス分散板12の噴出孔を通過して落下した粒子
は、落下物排出装置29から排出される。落下物は連続
的に排出できるが、落下物の量が少ない場合等は、落下
物を断続的に排出してもよい。落下物を連続的に排出す
る場合は、排出機28を連続して作動させておく。
【0022】図4は、本発明の実施の第2形態による流
動層乾燥・分級装置の要部を示している。図4に示すよ
うに、本体10内の下部に多孔板型ガス分散板12が設
けられ、この多孔板型ガス分散板12の上側に被処理物
である投入原料が流動媒体となる流動層14が形成され
る。多孔板型ガス分散板12の下側には、ホッパ形状の
風箱16が設けられ、このホッパ形状の風箱16の下端
に、風箱内に落下した粒子を連続的に排出するための落
下物の排出機28、落下物排出シュート18からなる落
下物排出装置29が接続されている。流動層14の上側
の一端部には原料投入口20が設けられ、この原料投入
口20の直下近傍における流動層下方の多孔板型ガス分
散板12に、大塊排出シュート22と排出機26とから
なる大塊排出装置27が接続されている。排出機26と
しては、ゲートダンパ、ロータリフィーダ、カム機構を
利用して開閉する排出機、おもりのバランスを利用して
開閉する排出機等が用いられる。
【0023】流動層14の他端部には処理物を排出する
ための処理物排出シュート24と排出機30とからなる
処理物排出装置31が接続されている。大塊排出シュー
ト22、落下物排出シュート18及び処理物排出シュー
ト24は輸送機32に接続され、この輸送機32の一端
から大塊を含む処理物が取り出される。なお、大塊排出
シュート22を輸送機32に接続しないで、大塊のみを
別個に取り出すように構成することもできる。図4に示
す流動層乾燥・分級装置の要部の作用について説明する
と、多孔板型ガス分散板12から噴出する流動化ガスに
より、被処理物の流動層14が形成されるとともに、被
処理物は乾燥され、大塊は多孔板型ガス分散板12の大
塊落下用開口から大塊排出装置27により排出される。
乾燥された処理物は、処理物排出装置31から排出され
る。そして、この間に多孔板型ガス分散板12の噴出孔
を通過して落下した粒子は、落下物排出装置29から排
出される。この場合、被処理物中の大塊を排出するため
に、流動層部空塔速度と流動化開始速度とが等しくなる
粒径(石炭乾燥の場合は、10〜15mm)以上の粒子
が、処理量の3〜8wt%以上になると、大塊排出装置2
7を作動させる。他の構成及び作用は、実施の第1形態
の場合と同様である。
【0024】図5及び図6は、上述した本発明の実施の
第1、第2形態による流動層乾燥・分級装置において、
多孔板型ガス分散板の摩耗を防止するためのライナを取
り付けた場合を示している。すなわち、多孔板型ガス分
散板12の上側に、この多孔板型ガス分散板12の摩耗
を防止するためのライナ57を取替可能(着脱可能)に
設けたものである。例えば、多孔板型ガス分散板12の
噴出孔58に対応する小孔60を有するライナ57を、
多数の小片に分割し、これらの分割されたライナを多孔
板型ガス分散板12上に、噴出孔58と小孔60とを一
致させて、皿ボルト62等で固定する。64は分割線で
ある。
【0025】図7〜図10は、本発明の実施の第3形態
による流動層乾燥・分級装置の要部を示している。本実
施の形態は、流動層乾燥・分級装置における粒子排出装
置の構成に特徴を有するものである。図7に示すよう
に、処理物排出シュート24aの側部で風箱16内に位
置する部位に分級ガス導入ノズル66が設けられるとと
もに、処理物排出部68において多孔板型ガス分散板1
2の端部(粒子の移動方向の後流端部)近傍に堰70が
設けられている。堰70の下端と多孔板型ガス分散板1
2の上面との間には、大塊又は大径粒子が含まれる場合
にこの大塊又は大径粒子が通過できるように間隙(スリ
ット)72が設けられている。また、処理物排出部68
の上側の本体10の天井74に、堰70との間の空間7
6の断面積を減少させて分級効率を向上させるための分
級板78が設けられている。堰70及び分級板78は高
さを調整できるように構成されている。
【0026】つぎに、図1も参照しながら、図7に示す
流動層乾燥・分級装置の要部における粒子排出装置の作
用について説明する。微粉を含む粒子からなる被処理物
を原料投入口20から多孔板型ガス分散板12上に投入
するとともに、多孔板型ガス分散板12からガスを噴出
させて粒子を流動化させて流動層14を形成させ、微粉
を含む排ガスと粗粒とを分級し、処理物排出部68から
処理物排出シュート24aを介して粗粒を製品として抜
き出す。処理物排出シュート24aの側部の分級ガス導
入ノズル66から、風箱16内の流動化ガス(風箱ガ
ス)の一部を分級ガスとして噴き込み、この噴込ガスを
堰70の上側の空間76から本体10内のフリーボード
42へ噴き出させて、本体側壁面80付近の下降微細粒
子82の処理物排出部68への進入を防止するととも
に、堰70をオーバーフローしてくる粒子中に噴込ガス
を流過させて粒子を分散させ、微粉を本体10内に戻す
ことにより、分級性能を向上させる。また、被処理物の
種類により、堰70の高さを調整する。また、被処理物
中に含まれる大塊又は大径粒子の大きさにより、堰70
の下側の間隔(スリット)を調節する。さらに、空間7
6の縦方向の断面積を変化させガス流速が最適となるよ
うに分級板78の高さ(下端の位置)を調整する。本実
施形態では、風箱ガスの一部を処理物排出シュート24
a内へ噴き込むガスとして利用することができる。
【0027】図8は、処理物排出シュート24aの側部
で風箱16内に位置する部位に分級ガス導入ノズルを設
ける代わりに、処理物排出シュート24aの側部で風箱
16の外側に位置する部位に分級ガス導入ノズル66a
を設けたものである。本例では、装置外部から供給され
るN2ガス、空気、燃焼排ガス等の分級ガスの流速及び
流量を流量制御弁、例えばダンパ84で適正に調節する
ことができるので、分級率調整が可能であり、分級性能
をより向上させることができる。他の構成及び作用は、
図7の場合と同様である。図9は、高さ調整可能な分級
板を設ける代わりに、分級板を角度調整可能な回転式フ
ラップ型分級板78aとして空間76の断面積を変化さ
せることができるとともに、分級板78aを図9に示す
ように下端が本体10内に向くように傾斜させて、分級
板78a上に下降微細粒子82を乗せて本体10内に戻
すように構成したものである。他の構成及び作用は、図
7の場合と同様である。図10は、処理物排出シュート
24aの側部で風箱16の外側に位置する部位に分級ガ
ス導入ノズル66aを設け、かつ、分級板を角度調整可
能な回転式フラップ型分級板78aとしたものである。
他の構成及び作用は、図7〜図9の場合と同様である。
以上説明した本発明の実施の第3形態における他の構成
及び作用は、実施の第1形態の場合と同様である。な
お、本実施の形態において、図5及び図6に示す取替可
能なライナを取り付けることも可能である。
【0028】図11〜図14は、本発明の実施の第4形
態による流動層乾燥・分級装置の要部を示している。本
実施の形態は、流動層乾燥・分級装置における粒子排出
装置の構成に特徴を有するものである。図11及び図1
2に示すように、処理物排出シュート24b内を、多孔
板型ガス分散板12側に大塊排出シュート86が、本体
10の端部側に粒子排出シュート88が形成されるよう
に仕切壁90で分割する。すなわち、仕切壁90をほぼ
排出下端まで設ける。92は大塊排出部(大塊排出口)
である。そして、大塊排出シュート86の側部に、流動
化ガス噴込ノズル94を設ける。大塊排出シュート86
には大塊排出機(図示略)が接続され、粒子排出シュー
ト88には粒子排出機(図示略)が接続されている。
【0029】つぎに、図1も参照しながら、図11、図
12に示す流動層乾燥・分級装置の要部における粒子排
出装置の作用について説明する。大塊を含む粒子からな
る被処理物を原料投入口20から多孔板型ガス分散板1
2上に投入するとともに、多孔板型ガス分散板12から
ガスを噴出させて粒子を流動化させて流動層14を形成
させ、被処理物を乾燥、分級し、処理物(粗粒)を処理
物排出部68から粒子排出シュート88を介して製品と
して抜き出す。なお、95は粗粒の移動層である。大塊
排出シュート86の側部の流動化ガス噴込ノズル94か
ら流動化ガスが噴き込まれ、大塊排出シュート86内上
部の粒子を流動化させ、大塊96を大塊排出シュート8
6内に進入・落下させる。流動化ガスとしては、冷空
気、加熱空気、燃焼排ガス、N2ガス等の不活性ガスが
用いられ、大塊排出シュート86内上部における流動化
ガス速度が、流動層14における流動化開始速度Umfの
1〜3倍、望ましくは1.5〜2倍となるように、流動
化ガス噴込ノズル94から流動化ガスを噴き込む。図1
3は、処理物排出シュート24bを仕切壁により分割す
ることなく、処理物排出部68の多孔板型ガス分散板1
2側に隣接して大塊排出部(大塊排出口)92aを設け
るとともに、この大塊排出部92aに大塊排出シュート
86aを接続したものである。他の構成及び作用は、図
11、図12の場合と同様である。
【0030】図14は、大塊排出シュート86の下部、
例えば流動化ガス噴込ノズル94の下側を傾斜させ、こ
の傾斜部98の粒子排出シュート側の仕切壁の一部又は
全部をふるい構造部100とし、処理物排出シュート2
4b内において、このふるい構造部100の下側に空間
部102が形成されるように空間形成用仕切壁104を
設けて、大塊排出シュート86内へもぐり込んだ小径粒
子を、ふるい構造部100で分級して空間部102へ落
下させて処理物排出シュート24b、詳しくは粒子排出
シュート88へバイパスさせて戻すように構成したもの
である。ふるい構造部100としては、多数のグリズリ
バーを設けた構成、金網を取り付けた構成等が採用され
る。本例は、大塊のみを選択的に排出することができる
という利点がある。他の構成及び作用は、図11、図1
2の場合と同様である。以上説明した本発明の実施の第
4形態における他の構成及び作用は、実施の第1形態の
場合と同様である。なお、本実施の形態において、図5
及び図6に示す取替可能なライナを取り付けることも可
能である。
【0031】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 (1) 所望の分級粒子径となるように流動化ガスの風
量を調整した後、その風量に対応して所望の乾燥度が得
られる熱風温度を演算し制御するので、正常な流動層を
維持できる流動化ガス流速で、かつ、乾燥度と分級粒子
径とを共に調整することができる。 (2) 多孔板型ガス分散板を採用しているので、粒子
の不動部や粗粒の停滞がなく、良好で安定した流動層を
維持できる。また、多孔板型ガス分散板は簡単な構造で
あるので、安価で摩耗や目詰りも少なく、メンテナンス
が容易である。また、粗粒移送のための高い噴出速度は
必要なく、分散板の圧力損失が少なくなる。また、流動
層流速も小さくてよく、微粉の飛散量も少ない。 (3) 多孔板型ガス分散板は均一な流動層を形成で
き、構造が簡単・安価である。そして、多孔板型ガス分
散板が摩耗する場合等に、着脱可能なライナを取り付け
る構造にすると、メンテナンスが非常に容易である。 (4) 風箱がホッパ形状であるとともに、風箱内への
落下物を連続的に落下物排出装置で排出しているので、
風箱内に落下物が堆積することがなく、安全であり、流
動層も安定する。 (5) 粗大粒子や大塊の割合が多い場合には、原料投
入口の直下近傍に大塊排出装置を設け、粗大粒子等の一
部を排出することにより、全量正常に流動化させること
ができ、常に安定した運転を継続できる。 (6) 多孔板型ガス分散板の端部に設けられた堰から
粒子をオーバーフローさせて処理物排出シュートに排出
し、処理物排出シュートに分級ガスを導入する場合は、
処理物排出シュートに吹き込まれた分級ガスにより微粉
が本体内へ吹き戻されるので、処理物である粗粒への微
粉の混入が大幅に減少し、分級性能をさらに向上させる
ことができる。 (7) 堰の上方に分級板を設け、さらに、堰の高さ又
は/及び分級板の高さもしくは角度を調整できるように
構成する場合は、分級板と堰との間の空間の断面積を変
化させることができ、処理物排出シュートから本体側へ
流出するガス速度を変えて分級量を変化させることがで
き、分級効率が一層向上する。 (8) 処理物排出部側に大塊排出シュートを設ける場
合は、処理物である粗粒への大塊の混入を確実に防止で
きる。また、ガス分散板及び風箱を貫通させて大塊を排
出する従来方式に比べて、構造が簡単であり、大塊排出
シュートは風箱を貫通しないため、処理ガスとして高温
ガスを用いる場合でも、高温ガスに長時間さらされるこ
とがないので、きわめて安全である。 (9) 流動層内に投入された大塊は、最終的に排出端
付近に集まるため、大塊排出を効率よく行うことができ
る。 (10) 大塊排出シュート下部にグリズリ、金網等の
ふるい構造部を設ける場合は、大塊排出シュートに大塊
とともに流入した通常粒子(処理物)を粒子排出シュー
ト側に戻し、大塊への処理物の混入を減少させて、大塊
のみを選択的に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1形態による流動層乾燥・分
級装置を示す系統的概略構成図である。
【図2】本発明の実施の第1形態による流動層乾燥・分
級装置において、流動化ガスのガス量と分級粒径との関
係の一例を示すグラフである。
【図3】本発明の実施の第1形態による流動層乾燥・分
級装置において、流動化ガスのガス量をパラメータとし
て装置入口ガス温度と乾燥度との関係の一例を示すグラ
フである。
【図4】本発明の実施の第2形態による流動層乾燥・分
級装置の要部を示す概略構成図である。
【図5】本発明の実施の第1、第2形態による流動層乾
燥・分級装置において、多孔板型ガス分散板上にライナ
を取り付けた状態を示す概略平面図である。
【図6】本発明の実施の第1、第2形態による流動層乾
燥・分級装置において、多孔板型ガス分散板上にライナ
を取り付けた状態を示す概略拡大断面図である。
【図7】本発明の実施の第3形態による流動層乾燥・分
級装置の要部の一例を示す拡大断面説明図である。
【図8】本発明の実施の第3形態による流動層乾燥・分
級装置の要部の他の例を示す拡大断面説明図である。
【図9】本発明の実施の第3形態による流動層乾燥・分
級装置の要部の他の例を示す拡大断面説明図である。
【図10】本発明の実施の第3形態による流動層乾燥・
分級装置の要部のさらに他の例を示す拡大断面説明図で
ある。
【図11】本発明の実施の第4形態による流動層乾燥・
分級装置の要部の一例を示す拡大断面説明図である。
【図12】図11における処理物排出部まわりの平断面
説明図である。
【図13】本発明の実施の第4形態による流動層乾燥・
分級装置において、処理物排出部まわりの他の例を示す
平断面説明図である。
【図14】本発明の実施の第4形態による流動層乾燥・
分級装置の要部の他の例を示す拡大断面説明図である。
【符号の説明】
10 本体 12 多孔板型ガス分散板 14 流動層 16 ホッパ形状の風箱 18 落下物排出シュート 20 原料投入口 22 大塊排出シュート 24、24a、24b 処理物排出シュート 26、28、30 排出機 27 大塊排出装置 29 落下物排出装置 31 処理物排出装置 32 輸送機 34 加熱器 36 空気ファン 38、52 演算装置 40 圧力計 41、44 温度計 42 フリーボード 46 流量指示調節計(FIC) 48、54 流量制御弁 50 温度指示調節計(TIC) 56 ガス排出口 57 ライナ 58 噴出孔 60 小孔 62 皿ボルト 66、66a 分級ガス導入ノズル 68 処理物排出部 70 堰 72 間隙(スリット) 74 天井 76 空間 78、78a 分級板 80 本体側壁面 82 下降微細粒子 84 ダンパ 86、86a 大塊排出シュート 88 粒子排出シュート 90 仕切壁 92、92a 大塊排出部(大塊排出口) 94 流動化ガス噴込ノズル 95 移動層 96 大塊 98 傾斜部 100 ふるい構造部 102 空間部 104 空間形成用仕切壁
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年10月30日(1998.10.
30)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図8
【補正方法】変更
【補正内容】
【図8】
フロントページの続き (72)発明者 村尾 三樹雄 神戸市長田区川西通2丁目4番地 川崎エ ンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 3L113 AA07 AB04 AC03 AC36 AC40 AC45 AC46 AC48 AC49 AC52 AC60 AC67 AC74 BA02 CA02 CA08 CA11 CA13 CB24 CB31 DA06 DA07 DA22 DA24 4D021 FA09 GA16 GA17 GA18 GA27 GB10

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粉粒状原料を乾燥させるとともに、微粉
    と粗粒とを分級するための流動層が形成される装置であ
    って、本体内の流動層の下側に多孔板型ガス分散板が設
    けられ、多孔板型ガス分散板の下側の風箱がホッパ形状
    に構成され、ホッパ形状の風箱の下端に風箱内への落下
    物を連続的に排出できる落下物排出装置が接続され、風
    箱内に乾燥用熱風及び分級用気体としての役割を有する
    流動化ガスを供給するためのガス供給系統が風箱側部に
    接続され、本体の一端に粉粒状原料を投入するための原
    料投入口を有し、本体の他端に乾燥された粗粒を排出す
    るための排出シュートが接続され、本体の上部に微粉を
    含む排ガスを抜き出すためのガス排出口を有し、風箱内
    に供給されるガスの風量を調整して分級粒子径を制御す
    るための流量制御手段がガス供給系統に設けられるとと
    もに、調整された風量に対応して風箱内に供給されるガ
    スの熱風温度を調整して乾燥度を制御するための温度制
    御手段がガス供給系統に設けられたことを特徴とする流
    動層乾燥・分級装置。
  2. 【請求項2】 原料投入口の直下近傍における流動層下
    方の多孔板型ガス分散板に、流動層空塔速度と流動化開
    始速度とが等しくなる粒径以上の粗大粒子を排出するた
    めの大塊排出装置を接続した請求項1記載の流動層乾燥
    ・分級装置。
  3. 【請求項3】 多孔板型ガス分散板の上に、多孔板型ガ
    ス分散板の摩耗を防止するための取替可能なライナを取
    り付けた請求項1又は2記載の流動層乾燥・分級装置。
  4. 【請求項4】 多孔板型ガス分散板の排出シュート側の
    端部近傍に堰が設けられ、この堰を越えて微粉を吹き上
    げ本体内に戻すための分級ガス導入ノズルが排出シュー
    トに接続された請求項1、2又は3記載の流動層乾燥・
    分級装置。
  5. 【請求項5】 多孔板型ガス分散板の排出シュート側の
    端部近傍に堰が設けられるとともに、この堰の上側に堰
    との間の空間の断面積を減少させて分級効率を向上させ
    るための分級板が設けられ、堰と分級板との間にガスを
    流過させて微粉を本体内に戻すための分級ガス導入ノズ
    ルが排出シュートに接続された請求項1、2又は3記載
    の流動層乾燥・分級装置。
  6. 【請求項6】 堰と分級板との間の空間の断面積を変化
    させて分級量が調整できるように、堰及び分級板の少な
    くともいずれかの高さを調整可能な構成とした請求項5
    記載の流動層乾燥・分級装置。
  7. 【請求項7】 堰と分級板との間の空間の断面積を変化
    させて分級量が調整できるように、分級板の高さ及び角
    度のいずれかを調整可能な構成とした請求項5記載の流
    動層乾燥・分級装置。
  8. 【請求項8】 堰の下端と多孔板型ガス分散板の上面と
    の間に、大塊が移動可能なように間隙を設けた請求項4
    〜7のいずれかに記載の流動層乾燥・分級装置。
  9. 【請求項9】 排出シュートの多孔板型ガス分散板側に
    大塊排出シュートが形成されるように、排出シュート内
    が仕切壁で分割され、この大塊排出シュートの側部に、
    大塊排出シュート内上部の粒子を流動化させて大塊を選
    択的に落下させ排出するための流動化ガス吹込ノズルが
    設けられた請求項1、2又は3記載の流動層乾燥・分級
    装置。
  10. 【請求項10】 排出シュートの排出部に隣接した多孔
    板型ガス分散板側に大塊排出部が設けられ、この大塊排
    出部に大塊排出シュートが接続され、この大塊排出シュ
    ートの側部に、大塊排出シュート内上部の粒子を流動化
    させて大塊を選択的に落下させ排出するための流動化ガ
    ス吹込ノズルが設けられた請求項1、2又は3記載の流
    動層乾燥・分級装置。
  11. 【請求項11】 排出シュートの多孔板型ガス分散板側
    に大塊排出シュートが形成されるように、排出シュート
    内が仕切壁で分割され、この大塊排出シュートの側部
    に、大塊排出シュート内上部の粒子を流動化させて大塊
    を選択的に落下させ排出するための流動化ガス吹込ノズ
    ルが設けられ、大塊排出シュート下部に傾斜部が形成さ
    れ、この傾斜部の底部側の仕切壁の少なくとも一部をふ
    るい構造とし、排出シュート内においてこのふるい構造
    の下側に空間部が形成されるように空間形成用仕切壁が
    設けられ、大塊排出シュート内にもぐり込んだ小径粒子
    が前記空間部にふるい落とされて排出シュートに戻され
    るようにした請求項1、2又は3記載の流動層乾燥・分
    級装置。
  12. 【請求項12】 仕切壁の上端を多孔板型ガス分散板の
    上面より高くした請求項9、10又は11記載の流動層
    乾燥・分級装置。
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