JP2006231224A - 柱状物の選別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転ドラムの回転を停止することなく柱状物を連続的に選別するとともに、規定長以下の柱状物を簡便に取り出すことができる柱状物の選別装置を提供する。
【解決手段】内部に投入された柱状物のうち規定長以下の長さの柱状物を凹部に嵌めて回転によってすくい上げる回転ドラム２と、回転ドラムを回転させるドラム回転手段３と、回転ドラム２内に設置されており、上部にはすくい上げられて落下する柱状物を受け取る開口２２が設けられ、底部に柱状物を排出する排出口２３が設けられた受部４と、受部４の下方から回転ドラム２外に下向きに傾斜して延設されており、排出口２３から排出される柱状物を回転ドラム２外に搬出するためのトラフ５とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、規定長以下の長さの柱状物を選別するのに好適な、柱状物の選別装置に関する。

柱状に成形された柱状の触媒は、例えば不飽和アルデヒド、不飽和カルボン酸を合成するための触媒、イソブチレン、メタクロレインを製造するための触媒などとして用いられている。また、柱状に成形された柱状の触媒担体は、通常その上に触媒成分を担持させて使用される。

かかる柱状触媒または柱状触媒担体（以下、これらを柱状触媒類と称する。）のような柱状物は、例えば粉末状の原料を溶剤と混練しながらダイから押し出しつつ、規定の長さで切断する方法や、切断後さらに焼成する方法で製造されている。

かかる柱状物は、長さが規定長以下であることが望ましい。下記特許文献１には、図５に示すように、内周面１２１に特定の大きさの凹部１０３が設けられた回転ドラム１０２内で、規定長以下の長さの柱状物のみをこの凹部１０３によってすくい上げて、回転ドラム１０２内に設置された受部１０４に落下させることによって、規定長以下の長さの柱状物１０１を選別する方法が記載されている。

上記選別方法によれば、規定長以下の柱状物１０１は受部１０４に落下するので、受部１０４に落下した柱状物を取り出すことが必要になる。取り出す方法としては、まず、回転ドラム１０２の回転を停止させて取り出す方法が考えられる。しかし、回転ドラムを停止させるため、柱状物の選別作業を停止しなければならず、柱状物を連続的に選別することができないという問題点がある。一方、回転ドラムの回転を停止せずに取り出す場合は、作業上の問題がある。
特開２００４−２９０８５１号公報

本発明の課題は、回転ドラムの回転を停止することなく、規定長以下の柱状物を簡便に、かつ連続的に取り出すことができる柱状物の選別装置を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、受部の形状等を変更するとともに、柱状物の取り出しを容易にするトラフ（樋）と、トラフに柱状物が付着するのを防止するための手段とを設けることによって、回転ドラムの回転を停止することなく、規定長以下の柱状物を簡便かつ連続的に取り出すことができることを見出して、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の柱状触媒類の選別装置は以下の構成を有する。
（１） 内周面に凹部が設けられ回転自在にかつ略水平に横設されており、内部に投入された柱状物のうち、規定長以下の長さの柱状物を前記凹部に嵌めて回転によってすくい上げる回転ドラムと、この回転ドラムを回転させるドラム回転手段と、前記回転ドラム内に設置されており、上部にはすくい上げられて落下する柱状物を受け取る開口が設けられ、底部に柱状物を排出する排出口が設けられた受部と、上記受部の下方から回転ドラム外に下向きに傾斜して延設されており、受部の排出口から排出される柱状物を回転ドラム外に搬出するためのトラフとを備えていることを特徴とする柱状物の選別装置。
（２） 前記トラフ上に気体を吹き付けて、柱状物の回転ドラム外への搬出を促進する気体吹付手段を備えていることを特徴とする（１）に記載の柱状物の選別装置。
（３） 前記トラフを振動させるトラフ振動手段を備えていることを特徴とする（１）または（２）に記載の柱状物の選別装置。

上記（１）によれば、受部からの柱状物をトラフ上に排出して、トラフの傾斜に沿って柱状物を下向きに移動させる。その結果、回転ドラムの回転を停止することなく、規定長以下の柱状物を簡便かつ連続的に取り出すことができる。
上記（２）、（３）によれば、トラフ上で付着および停滞しやすい柱状物についても、その付着および停滞を防止して、柱状物を確実に取り出すことができる。

以下、図面を用いて、柱状触媒類の選別装置を例として、本発明の柱状物の選別装置を説明する。この柱状触媒類の選別装置１０は、図１に示すように、回転ドラム２と、ドラム回転手段３と、受部４と、トラフ５と、柱状触媒類を回転ドラム２内に投入する投入ホッパ２０とを備えている。

回転ドラム２は、内周面２１に、図５に示したような凹部１０３と同様の凹部を有している。この凹部は、凹部１０３と同様に、規定長以下の長さの柱状触媒類をすくいあげるためのものである。この凹部は、内周面２１の全面にわたって多数設けられていることが好ましい。なお、図１〜図４においては、内周面２１の凹部は、便宜上記載を省略している。

上記凹部の径は、柱状触媒類の規定長と等しいか、これよりも僅かに小さい程度、具体的には柱状触媒類の規定長の０．８倍以上１倍以下にすることが好ましい。凹部の径が上記規定長の０．８倍未満の場合は柱状触媒類をすくい上げにくくなり、凹部の径が上記規定長の１倍を超える場合は受部４に規定長を超える長さの柱状触媒類が混入するおそれがあるからである。

凹部の深さは、柱状触媒類の径の０．５倍以上１倍以下程度とすることが好ましい。凹部の深さを柱状触媒類の径よりも大きくした場合、上記規定長を超える長さの柱状触媒類が混入するおそれがある。一方、凹部の深さを柱状触媒類の径の０．５倍よりも小さくした場合は、上記規定長と等しいか、これよりも僅かに小さい長さの柱状触媒類を集めることができなくなるおそれがある。

ドラム回転手段３は、モータＭとシャフト１５と軸受２５とを有し、シャフト１５をモータＭで回転させて、シャフト１５が回転ドラム２を回転させる。モータＭおよびシャフト１５は、例えばＶベルトとプーリーとを用いて接続される。シャフト１５は、回転ドラム２の中心に挿入されており、受部４を挿通して、先端が軸受２５で保持されている。シャフト１５の回転速度は、３０ｒｐｍ以下、好ましくは２〜２５ｒｐｍであるのがよい。

受部４は、回転ドラム２内に設置されており、上部に開口２２を、底部に排出口２３をそれぞれ有している。また、受部４は、シャフト１５によって回転ドラム２内に設置されている。開口２２は、受部４の上部に設けられており、すくい上げられて落下する柱状触媒類を受け取る。開口２２が受け取った柱状触媒類は、受部４の底部に設けられた排出口２３から、排出口の下方に設けられているトラフ５上に排出される。

トラフ５は、受部４から排出される柱状触媒類を回転ドラム２外に搬出するため、受部４の下方に設けられ、回転ドラム２外に延設されている。また、トラフ５は、排出口２３から下向きに傾斜して延設されているため、トラフ５上に排出された柱状触媒類は、トラフ５との間に付着等がなければ、トラフ５に沿って下向き、つまり回転ドラム２外の方向に移動する。トラフの傾斜角は、水平面に対して、５°〜３０°とすることが好ましい。また、トラフ５の内壁は、柱状触媒類の付着を防止する観点から、テフロン（登録商標）コーティングまたはバフ研磨されていることが好ましい。トラフ５の形状は、特に限定されず、断面が略コ字型、略Ｕ字型、略Ｖ字型などの他、円筒形でもよい。

図２は、本発明における選別装置の他の実施形態を示しており、選別装置１０には気体吹付手段４０が設けられている。なお、図２中、図１に示す選別装置と同一の部材については、図１と同じ符号を付して説明を省略する。

図２に示す気体吹付手段４０は、圧縮気体作製部４１と気体輸送管４２とを有している。圧縮気体作製部４１は、例えばコンプレッサなどで圧縮気体を作製し、気体輸送管４２を経て、気体をトラフ５に吐出する。気体の吐出方向は、柱状触媒類を搬出する方向である。この吐出気体は、トラフ５に落下した柱状触媒類を吹き飛ばして、柱状触媒類が回転ドラム２外に搬出されるのを促進する。なお、気体としては空気などが用いられる。

なお、気体吹付手段４０は、上記のような圧縮気体を吹き付けるのではなく、送風機などを用いて気体（空気）を吹き付けてもよい。また、柱状触媒類がトラフ５に付着するのを防止するためには、なるだけ水分を含まない気体を吹き付けることが好ましい。例えば、乾燥機または水分除去フィルタを気体吹付手段４０に取り付けて、乾燥させた気体をトラフ５上に吹き付けることができる。

図３は、本発明における選別装置の他の実施形態を示しており、選別装置１０は、気体吹付手段４０に代えて、トラフ振動手段５０が設けられている。なお、図３中、図１に示す選別装置と同一の部材については、図１と同じ符号を付して説明を省略する。

トラフ振動手段５０は、弾性部材５１と、支持体５２と、振動源５３とを有している。図３に示すように、弾性部材５１は、トラフ５と支持体５２とを連結している。弾性部材５１としては、例えばスプリング、板バネ、ゴムバネなどを用いることができる。支持体５２は、弾性部材５１を介してトラフ５を支持しており、図３に示すように２つまたはそれ以上の支持体５２でトラフ５を支えることが好ましい。振動源５３は、トラフ５を振動させる部材であり、例えば電磁式バイブレータ、振動モータなどを用いることができる。なお、図３に示すトラフ振動手段５０は、床面等に設置された支持体５２が、弾性部材５１を介してトラフ５を下から支持している。しかし、図３に示すような支持の方法には限定されない。例えば、ワイヤーなどの支持体を用いて、トラフ５を吊り下げることによって支持してもよい。

トラフ５を振動させる場合において、その振動の周期および振幅は、選別する柱状触媒類、トラフ５の内壁、トラフ５と柱状触媒類との付着のしやすさ、受部４とトラフ５との位置関係等を考慮して決定すればよいが、単位時間（１秒）あたりの振動幅は１ｍｍ〜１０ｍｍとすることが好ましい。また、トラフ５を振動させる場合の方向については、特に限定されないが、例えば、柱状触媒類を搬出する方向、柱状触媒類を搬出する方向に対して縦方向、柱状触媒類を搬出する方向に対して横方向などが挙げられる。もちろん、これら方向を２以上含む方向に振動させてもよい。

図４（ａ）は、図１〜３に示す選別装置１０を軸受２５側から見た場合における、受部４とトラフ５との位置関係を模式的に示したものである。図４（ａ）に示すように、トラフ５の上端は、受部４の外壁側に設けられ、受部４の排出口２３よりも高く設定されている。また、受部４のうちトラフ５内に挿入されている部分は、コの字形状を有するトラフ５の側部に対して略平行となるように形成されている。このようにトラフ５の上端が受部４の外壁側に設けられている場合は、排出口２３から排出されない柱状触媒類がトラフ５上に混入するのを防止するために、トラフ５の上端と受部４の外壁との間の距離を小さくすることが好ましい。トラフ振動手段５０でトラフ５を振動させる場合は、その振動により受部４とトラフ５とが接触して不具合が発生しないようにしつつ、トラフ５の上端と受部４の外壁との間の距離を最小にすることが好ましい。また、トラフ５の上端と受部４の外壁との隙間から柱状触媒類が混入するのを防止するために、受部４の外壁からトラフ５の側部にかけて上記隙間を覆うカバーを設けてもよい。一方、トラフ振動手段５０を用いない場合は、トラフ５の上端と受部４の外壁とを接触させてもよい。

図４（ｂ）は、受部４およびトラフ５の他の配置例を模式的に示したものである。図４（ｂ）に示すように、トラフ５の上端は、受部４の内壁側に設けられ、受部４の排出口２３よりも高く設定されている。また、受部４のうちトラフ５の側部を覆う部分は、コの字形状を有するトラフ５の側部に対して略平行となるように形成されている。このようにトラフ５の上端を受部４の内壁側に設けて、受部４の排出口２３よりも高く設定すれば、排出口２３から排出されない柱状触媒類がトラフ５上に混入するのを効果的に防止することができる。また、排出口２３から排出される柱状触媒類をできるだけ多くトラフ５上に落下させるためには、トラフ５の上端と受部４の内壁との間の距離を小さくすることが好ましい。トラフ振動手段５０でトラフ５を振動させる場合は、その振動により受部４とトラフ５とが接触して不具合が発生しないようにしつつ、トラフ５の上端と受部４の内壁との間の距離を最小にすることが好ましい。一方、トラフ振動手段５０を用いない場合は、トラフ５の上端と受部４の内壁とを接触させてもよい。

以上のように構成した本発明の選別装置１０では、受部４内に落下した柱状触媒類を、安全かつ連続的に取り出すことができる。また、気体吹付手段４０またはトラフ振動手段５０を備えた選別装置１０では、より確実に柱状触媒類を搬出することができる。

なお、本発明の選別装置１０においては、トラフ振動手段５０と気体吹付手段４０との両方を用いると、トラフ５上で柱状触媒類が付着および停滞するのをさらに効果的に防止することができる。

本発明の選別装置に適用できる柱状物としては、例えば、(1)不飽和アルデヒド、不飽和カルボン酸を合成するための触媒粉末、イソブチレン、メタクロレインを製造するための触媒粉末などを柱状に形成した柱状触媒、(2)粉末状の触媒担体を柱状に形成した柱状触媒担体、(3)粉末状の乾燥剤を柱状に形成した柱状乾燥剤、(4)粉末状の吸着剤を柱状に形成した柱状吸着剤、(5)粉末飼料を柱状に形成した柱状飼料、(6)粉末状の肥料を柱状に形成した柱状肥料、などが挙げられる。

本発明の選別装置の一例を示す正面図である。 本発明の気体吹付手段を備えた選別装置の例を示す正面図である。 本発明のトラフ振動手段を備えた選別装置の例を示す正面図である。 本発明の選別装置における受部とトラフとの位置関係を示す模式図である。 従来の選別装置を示す模式図である。

符号の説明

２ 回転ドラム
３ ドラム回転手段
４ 受部
５ トラフ
１０ 選別装置
２２ 開口
２３ 排出口
４０ 気体吹付手段
５０ トラフ振動手段

Claims (3)

1. 内周面に凹部が設けられ回転自在にかつ略水平に横設されており、内部に投入された柱状物のうち、規定長以下の長さの柱状物を前記凹部に嵌めて回転によってすくい上げる回転ドラムと、
   この回転ドラムを回転させるドラム回転手段と、
   前記回転ドラム内に設置されており、上部にはすくい上げられて落下する柱状物を受け取る開口が設けられ、底部に柱状物を排出する排出口が設けられた受部と、
   上記受部の下方から回転ドラム外に下向きに傾斜して延設されており、受部の排出口から排出される柱状物を回転ドラム外に搬出するためのトラフとを備えていることを特徴とする柱状物の選別装置。
2. 前記トラフ上に気体を吹き付けて、柱状物の回転ドラム外への搬出を促進する気体吹付手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の柱状物の選別装置。
3. 前記トラフを振動させるトラフ振動手段を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の柱状物の選別装置。