JP2001012852A - 噴霧乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乾燥室内壁面への被乾燥スラリーの未乾
燥粉末あるいは乾燥粉末の付着を防止する。 【解決手段】 乾燥室１４内には、熱風が頂部からの下
降流Ａと内壁に沿った円周方向の旋回流Ｂとに分岐して
導入され、これらと被乾燥スラリーの噴霧上昇流Ｃとが
接触する。第２ダンパー３０の開閉度または折板３２の
屈折角を変えたり、第１ダンパー２１の開閉度とのバラ
ンスを取ることにより、旋回流Ｂの速度と流量を調節
し、熱風導入口２４から乾燥室１４内への流入量を最適
化し、最適な熱風量を維持したまま熱風の旋回流Ｂによ
る遠心力を調節し、噴霧上昇流Ｃの軌道を変え、未乾燥
スラリーが乾燥室の内壁へ早期に到達することを防止す
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、触媒その他の化学
品、医薬品、食品等、被乾燥スラリーを噴霧乾燥するた
めの旋回流型噴霧乾燥装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、下部を円錐形とした円筒状の乾燥
室を有し、その上部側壁に、円周方向に間隔をおいて複
数の熱風導入口を備えると共に、乾燥室内下部に被乾燥
スラリーの噴霧ノズルを上方に向けて設けた旋回流型の
噴霧乾燥装置が公知である。該噴霧乾燥装置において、
熱風の温度と流量を制御することにより、被乾燥スラリ
ーは導入された熱風と接触して、液体の蒸発と乾燥粒子
の造粒が行われ、乾燥室から乾燥粉末が連続的に生成さ
れる。

【０００３】この種の噴霧乾燥装置は、乾燥室内に熱風
を複数の熱風導入口から乾燥室の内壁面に沿って接線方
向に、均等に導入し、円周方向への旋回流を形成させる
ことを企図したものであるが、乾燥室内の熱風の偏流や
過大な遠心力により、ノズルから噴霧された被乾燥スラ
リーが未乾燥のまま乾燥室の内壁に到達し、これがスケ
ールとなって付着し易い。当該スケールの生成は、製品
粉末の収率低下、製品への混入による品質低下、さらに
は、過熱による変質に由来する製品品質の劣化を招来す
る。また、熱風の旋回による遠心力を調整するために熱
風の導入量を調整することも行われているが、そのため
に必要熱風量が不足して能力を低下させたり、必要熱風
量が過大となって熱損失を発生させている。

【０００４】上記問題に関して、装置の運転を休止でき
れば、壁面へのエアーブローや、壁面の打撃、振動操作
により解決可能であるが、それでは噴霧乾燥装置の連続
運転ができない。スケール発生が予想される内壁面にエ
アーブロー用のノズルを設置することも考えられるが、
当該ノズルの周辺に別のスケールが発生したり、乾燥室
内の熱風を偏流させる原因ともなり易い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、被乾燥スラ
リーを噴霧乾燥するための旋回流型噴霧乾燥装置におい
て、乾燥室内壁面への被乾燥スラリーの未乾燥粉末ある
いは乾燥粉末の付着を防止することを目的とする。ま
た、熱風の供給温度や流入量を最適化させて、装置の燃
費を削減することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、円筒形の乾燥
室の上部側壁に、円周方向に間隔をおいて複数の熱風導
入口を備えた旋回流型の噴霧乾燥装置において、前記乾
燥室の頂部にも熱風の分岐導入口を有することを特徴と
するものである。前記熱風の分岐導入口には、開閉度を
調整可能な第１ダンパーを設けることが好ましい。前記
熱風導入口と対向させ、且つその外側に開閉度を調整可
能な第２ダンパーを設けることが好ましい。前記第２ダ
ンパーを折板により構成し、該折板の稜線を中心軸とし
て折板の屈折角を調整自在とすることが好ましい。前記
第２ダンパーと前記乾燥室の上部側壁とによって挟まれ
た熱風の流入路には、通気抵抗手段を設けることが好ま
しい。前記乾燥室内下部には、被乾燥スラリーの噴霧ノ
ズルを上方に向けて設けることが好ましい。

【０００７】

【作用】乾燥室内には、熱風が頂部からの下降流Ａと内
壁に沿った円周方向の旋回流Ｂとに分岐して導入され、
これらと被乾燥スラリーの噴霧上昇流Ｃとが接触する。
前記第２ダンパーの開閉度または前記折板の屈折角を変
えたり、前記第１ダンパーの開閉度とのバランスを取る
ことにより、旋回流Ｂの速度と流量を調節し、前記熱風
導入口から乾燥室内への流入量を最適化し、最適な熱風
量を維持したまま熱風の旋回流Ｂによる遠心力を調節
し、噴霧上昇流Ｃの軌道を変え、未乾燥スラリーが乾燥
室の内壁へ早期に到達することを防止する。なお、前記
通気抵抗手段は熱風の偏流を防止し且つ熱風を均一化さ
せるので、未乾燥スラリーが局部的に乾燥室の内壁へ早
期到達することを防止する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態を図面を
参照しながら説明する。図１は、旋回流型噴霧乾燥装置
１０の要部縦断側面図であり、図２は、図１のII−II線
における横断平面図である。

【０００９】噴霧乾燥装置１０は、円筒状の胴部１２と
その下端に連なる逆円錐状部１３により構成される乾燥
室１４を有し、その上部には熱風供給口１５を備えた渦
巻ダクト１６が被着されている。胴部１２の側壁下端部
には、被乾燥スラリーの噴霧ノズル１７が、乾燥室１４
の上方中心部に向けて突設されている。逆円錐状部１３
の下端部には乾燥粉末の排出口１８が設けられている。
また、逆円錐状部１３に設けられた排気口１９から排出
される熱風は、図示してない集塵器に接続される。

【００１０】乾燥室１４の頂部には熱風の分岐導入口２
０が設けられ、渦巻ダクト１６に供給された熱風の一部
が分岐されて、分岐導入口２０から乾燥室１４内への下
降流Ａが形成される。分岐導入口２０には乾燥室１４の
外部から熱風の分岐流量を制御可能な第１ダンパー２１
を設けることにより、分岐導入口２０からの熱風の流入
量を調節することができるようになっている。第１ダン
パー２１は分岐導入口２０の形状に対応した円筒形と
し、分岐導入口２０への熱風の分岐比は、５〜５０％と
することが好ましい。

【００１１】胴部１２の上部側壁２２には、円周方向に
間隔をおいて複数個の熱風導入口２４、２４・・・が開
口している。本実施形態において熱風導入口２４は縦長
のスリット状に形成し、この熱風導入口２４と対向させ
て、乾燥室１４の外側に開閉度を調整可能な第２ダンパ
ー３０が設けられている。上記噴霧乾燥装置１０におい
て、熱風供給口１５から渦巻ダクト１６内に供給された
熱風の一部は、複数個の熱風導入口２４、２４・・・か
ら乾燥室１４の内壁に沿って円周方向の旋回流Ｂを形成
し、噴霧ノズル１７から噴霧される被乾燥スラリーの上
昇流Ｃと接触することにより、その液体成分を蒸発乾燥
させる。

【００１２】図３は、第２ダンパー３０の詳細を示す平
面図（同図（ａ））と側面図（同図（ｂ））であり、こ
の実施形態の第２ダンパー３０は、スリット状の熱風導
入口２４を被覆可能な大きさの折板３２により構成され
ている。折板３２の一端部はヒンジ３３により熱風導入
口２４の周縁に設けた補強板２５に取着すると共に、折
板３２の他端部は上部側壁２２から外側へ突設したブラ
ケット３４にピン３５を介して接合されている。また、
上下辺の補強板２５には扇形のガイド板３７が水平に取
着されている。而して、折板３２は、その稜線３６を中
心軸として折板３２の屈折角を調整自在とするために、
ブラケット３４上のピン３５とガイド板３７上のピン３
８の双方のピン接合位置を調節できるようにしているの
で、これらの接合位置を変えることにより、第２ダンパ
ー３０の開閉度を調整することができる。このときの折
板３２の移動軌跡を、図３中に点線で示す。

【００１３】図４は、第２ダンパー３０の開閉動作を示
す説明図であり、上部側壁２２と上部側壁２２寄りの折
板３２ａとの角度θを変えることにより、乾燥室１４へ
の熱風の導入角を変更することができる。角度θは１５
°〜５０°の範囲で可変とすることが好ましい。また、
上部側壁２２と折板３２の自由端３２ｂとの距離ｘを変
えることにより、熱風の導入量を調節することができ
る。本実施形態において、第２ダンパー３０を屈折角の
調整自在な折板３２により構成したのは、角度θを大き
くしても、距離ｘを調整することにより熱風の導入量を
適量とし、全ての熱風導入口２４、２４・・・から熱風
を均一に導入できるようにしたものである。

【００１４】胴部１２の上部側壁２２と折板３２によっ
て挟まれた部分は、渦巻ダクト１６内を流れる熱風の流
入路３９となり、当該熱風は熱風導入口２４から、角度
θおよび距離ｘで規定された導入角および導入量によっ
て、乾燥室１４内に導入される。流入路３９には、パン
チングメタル、その他の通気抵抗手段４０を介在させる
ことにより、熱風の導入量を一層均一化することができ
る。図３に示す実施形態では、熱風導入口２４の手前の
上部側壁２２と折板３２の任意の部分に開口率３５パー
セントのパンチングメタル４０を取り付けたので、熱風
はパンチングメタル４０により整流されて熱風導入口２
４から均一に流入する。

【００１５】上記噴霧乾燥装置１０の基本的な構成は上
記構成に限定されず、乾燥室１４において円周方向へ旋
回する熱風の旋回流を形成させ、この熱風中に被乾燥ス
ラリーを噴霧して乾燥する形式の各種構成のものを用い
ることができる。

【００１６】

【実施例】本発明による噴霧乾燥装置（本発明装置とい
う。）と従来の噴霧乾燥装置（従来装置という。）を用
いて、炭化水素の流動接触分解触媒（ＦＣＣ触媒）の前
駆体スラリーを噴霧乾燥した。本発明装置として図１〜
図４に説明した装置を用い、実施例１と実施例２を行っ
た。従来装置としては、第２ダンパー３０として折板
３２でなく、一枚ものを用い、通気抵抗手段４０を設
けず、熱風の分岐導入口２０を持たず、これら３点を
除いて本発明装置と同じ構成のものを用い、比較例を行
った。前駆体スラリーの噴霧量を１０，０００ｋｇ／ｈ
としたときの運転条件を表１に示す。

【００１７】

【表１】 比較例 実施例１ 実施例２ 熱風の入口温度 （℃） 520 480 440 排気温度 （℃） 230 180 150 供給量 （Nm³/hr） 68000 55000 55000 重油の使用量 （l/hr） 1200 900 780 頂部への熱風の分岐比（％） 0 30 40 第２ダンパー角度θ （°） 15 16 30 熱風導入口24の風速 （m/sec ） 12 6〜7 4〜5

【００１８】表１の結果から、実施例１と実施例２で
は、熱風の排気温度が夫々１８０℃と１５０℃に低下
し、熱風の熱源としての重油の使用量は、比較例に対し
て夫々２５％、３５％削減されたことが判る。また、１
カ月の連続運転終了後、乾燥室１４の内部を観察したと
ころ、比較例では内壁に多量のスケールが付着していた
が、実施例１と実施例２ではスケールの付着は僅かしか
認められなかった。更に、製品として得られたＦＣＣ触
媒の性状として、見掛け嵩比重（ＡＢＤ）が比較例に対
して、実施例１、実施例２で夫々０．０１〜０．０１５
ｇ／ｍｌ、０．０３ｇ／ｍｌ上昇し、摩耗強度（ＣＡ
Ｉ）が夫々１５％、２５％上昇したことを確認した。

【００１９】

【発明の効果】本発明の噴霧乾燥装置によれば、乾燥室
内壁面へのスケールの付着を抑制し、乾燥粉末の収率を
高めると同時に乾燥粉末の品質を向上させることができ
る。また、熱風の排気温度を下げてもスケールの発生が
生じにくいので、熱源としての重油使用量を削減するこ
とができる。本発明装置を用いて得られた触媒は、熱風
の温度を低下させることができるので、見掛け嵩比重が
大きく、耐摩耗性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】旋回流型噴霧乾燥装置の要部縦断側面図であ
る。

【図２】図１のII−II線における横断平面図である。

【図３】第２ダンパー３０の詳細を示す平面図（同図
（ａ））と側面図（同図（ｂ））である。

【図４】第２ダンパー３０の開閉動作を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ 噴霧乾燥装置 １４ 乾燥室 １７ 噴霧ノズル ２０ 分岐導入口 ２１ 第１ダンパー ２２ 上部側壁 ２４ 熱風導入口 ３０ 第２ダンパー ３２ 折板 ３３ ヒンジ ３６ 稜線 ３７ ガイド板 ４０ 通気抵抗手段としてのパンチングメタル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3L113 AA07 AB03 AC01 AC45 AC48 AC49 AC50 AC51 AC54 AC55 AC63 AC65 AC67 AC73 AC74 AC79 BA36 DA02 DA05 DA18 DA24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形の乾燥室の上部側壁に、円周方向
   に間隔をおいて複数の熱風導入口を備えた旋回流型の噴
   霧乾燥装置において、前記乾燥室の頂部にも熱風の分岐
   導入口を有する噴霧乾燥装置。
2. 【請求項２】 前記分岐導入口に開閉度を調整可能な第
   １ダンパーを設けてなる請求項１記載の噴霧乾燥装置。
3. 【請求項３】 前記熱風導入口と対向させ、且つその外
   側に開閉度を調整可能な第２ダンパーを設けてなる請求
   項１または請求項２記載の噴霧乾燥装置。
4. 【請求項４】 前記第２ダンパーを折板により構成し、
   該折板の稜線を中心軸として折板の屈折角を調整自在と
   した請求項３記載の噴霧乾燥装置。
5. 【請求項５】 前記第２ダンパーと前記乾燥室の上部側
   壁とによって挟まれた熱風の流入路に、通気抵抗手段を
   設けてなる請求項３または請求項４記載の噴霧乾燥装
   置。
6. 【請求項６】 前記乾燥室内下部に被乾燥スラリーの噴
   霧ノズルを上方に向けて設けた請求項１〜請求項５記載
   の噴霧乾燥装置。