JP2009014276A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を大型化することなく、循環経路を循環する乾燥用ガスに含まれる乾燥微粉を効率よく捕捉できるようにすることである。
【解決手段】乾燥用ガスＧの循環経路１に配設した供給機４に投入される被乾燥物Ａを、高速回転する撹拌羽根６で跳ね飛ばして飛散させ、循環経路１を循環する乾燥用ガスＧ中に含まれる乾燥微粉を、飛散させた被乾燥物Ａの表面に付着させて捕捉することにより、装置を大型化することなく、循環経路１を循環する乾燥用ガスＧに含まれる乾燥微粉を効率よく捕捉できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、汚泥等の湿潤した被乾燥物を乾燥する乾燥装置に関する。

汚泥等の湿潤した被乾燥物を乾燥する乾燥装置には、熱エネルギの有効利用のために、被乾燥物と直接接触する高温の乾燥用ガスを循環経路で乾燥機に循環供給するようにしたものがある（例えば、特許文献１、２参照）。

特許文献１に記載されたものでは、乾燥用ガスの循環経路に設けた混合装置に被乾燥物を投入し、混合装置で混合された被乾燥物を解砕機で解砕した後、気流式乾燥機としての気流乾燥管に通し、乾燥された乾燥固形物を、循環経路に設けた固気分離装置としてのサイクロンで分離するようにしている。分離した乾燥固形物の一部は混合装置へ再投入し、残りを製品として取り出して成形機で成形するようにしている。

特許文献２に記載されたものでは、循環供給される乾燥用ガスで直接加熱する横型の機械撹拌式乾燥機の一端側から被乾燥物を投入し、他端側から乾燥された乾燥固形物を製品として取り出すとともに、循環する乾燥用ガスに含まれる乾燥粉体を、循環経路に設けたサイクロンで捕捉し、乾燥機へ再投入するようにしている。

特開２０００−１９２０６３号公報（図１〜図４） 特開２００５−２４１２３９号公報（図４、図５）

上述したように、被乾燥物と直接接触する乾燥用ガスを循環経路で乾燥機に循環供給する乾燥装置では、乾燥された乾燥粉体が循環する乾燥用ガスに含まれる。特許文献１、２に記載されたように、循環経路にサイクロンを設ければ、ある程度大きな乾燥粉体は捕集できるが、細かい乾燥微粉はサイクロンでは捕集されず、循環経路を繰り返し循環する。このように循環経路を繰り返し循環する乾燥微粉は、乾燥機で繰り返し加熱されるので、熱分解等によって熱劣化して製品に混入し、製品の品質を低下させる問題がある。

なお、循環経路にサイクロンの替りにバグフィルタを設ければ、より細かい乾燥粉体を捕捉することができるが、乾燥微粉を効率よく捕捉するためには、バグフィルタをメッシュが細かく、捕集面積の大きなものとする必要があり、乾燥用ガスの循環抵抗も増大するので、装置が大型化する問題がある。

そこで、本発明の課題は、装置を大型化することなく、循環経路を循環する乾燥用ガスに含まれる乾燥微粉を効率よく捕捉できるようにすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、投入される湿潤した被乾燥物と直接接触する乾燥用ガスを循環経路で乾燥機に循環供給する乾燥装置において、前記投入される被乾燥物を前記乾燥用ガス中に飛散させる飛散手段を設け、前記循環経路を循環する乾燥用ガス中に含まれる乾燥微粉を、前記飛散手段で飛散させた被乾燥物の表面に付着させて捕捉する構成を採用した。

すなわち、投入される被乾燥物を乾燥用ガス中に飛散させる飛散手段を設け、循環経路を循環する乾燥用ガス中に含まれる微粉を、飛散手段で飛散させた被乾燥物の表面に付着させて捕捉することにより、装置を大型化することなく、循環経路を循環する乾燥用ガスに含まれる乾燥微粉を効率よく捕捉できるようにした。

前記飛散手段としては、前記投入される被乾燥物を、高速回転する羽根で跳ね飛ばして飛散させる手段を採用することができる。

前記飛散手段としては、前記投入される被乾燥物を、前記循環する乾燥用ガスに生じさせた噴流で吹き飛ばして飛散させる手段も採用することができる。

前記飛散手段としては、前記投入される被乾燥物を、前記乾燥用ガス中に噴射して飛散させる手段も採用することができる。

本発明の乾燥装置は、投入される被乾燥物を乾燥用ガス中に飛散させる飛散手段を設け、循環経路を循環する乾燥用ガス中に含まれる微粉を、飛散手段で飛散させた被乾燥物の表面に付着させて捕捉するようにしたので、装置を大型化することなく、循環経路を循環する乾燥用ガスに含まれる乾燥微粉を効率よく捕捉することができる。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は、第１の実施形態を示す。この乾燥装置は、図１に示すように、湿潤した汚泥の被乾燥物Ａと直接接触する乾燥用ガスＧの循環経路１に、機械撹拌式乾燥機２と気流式乾燥機３を直列に配設して、これらの乾燥機２、３に高温の乾燥用ガスＧを循環供給するものであり、被乾燥物Ａは、循環経路１の機械撹拌式乾燥機２の入口側に配設された供給機４に投入されるようになっている。乾燥用ガスＧはブロワ５によって循環経路１を循環し、被乾燥物Ａから発生する蒸気が加わって余剰となった分は、供給機４の中を通してダクト等に排出される。

前記供給機４は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、飛散手段としての平行に横架された２本の撹拌羽根６を備えた横型のものであり、一端側の投入口４ａから投入される被乾燥物Ａを、高速回転する各撹拌羽根６で跳ね飛ばして飛散させ、流入口４ｄから流入して内部を循環する乾燥用ガスＧに含まれる乾燥微粉を、飛散した被乾燥物Ａの表面に付着させて捕捉するようになっている。乾燥微粉を捕捉した被乾燥物Ａは、供給機４の内部を流通する乾燥用ガスＧで予備乾燥され、投入口４ａと反対側に設けられた堰４ｂを越えたものが、排出口４ｃから乾燥用ガスＧと一緒に機械撹拌式乾燥機２に供給される。なお、余剰の乾燥用ガスＧは流出口４ｅから外部に排出される。また、各撹拌羽根６は、２連円筒状の供給機４の内壁に付着する被乾燥物Ａを掻き落とすスクレーパの役割もする。

前記機械撹拌式乾燥機２は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、横長のケーシング７内の上下部に横架された撹拌羽根８、９によって、ケーシング７の天井部に設けられた供給口７ａから供給される被乾燥物Ａを撹拌乾燥し、供給口７ａに循環供給される乾燥用ガスＧを被乾燥物Ａに直接接触させて乾燥する。ケーシング７には、内部の被乾燥物Ａの上層に溜まる乾燥して比重が軽くなった乾燥固形物をオーバーフローさせて、製品Ｂとして取り出す排出管７ｂと、乾燥固形物を乾燥用ガスＧと一緒にブロワ５で吸引する吸引口７ｃとが設けられている。

前記機械撹拌式乾燥機２の横長のケーシング７は底部側で狭くなる断面に形成され、その外側のジャケット７ｄに供給される水蒸気等の熱媒体Ｓによって間接加熱されるようになっている。また、上側の２本の撹拌羽根８の各回転軸８ａと、下側の１本の撹拌羽根９の回転軸９ａは中空に形成され、これらの回転軸８ａ、９ａにも熱媒体Ｓが供給され、撹拌される被乾燥物Ａが間接加熱される。

前記下側の撹拌羽根９は十字形状とされ、ケーシング７の底部に沈降する湿潤して比重の大きい被乾燥物Ａを掻き揚げる。また、上側の２本の撹拌羽根８は、扇形形状とされて互いに内向きに回転駆動され、扇形形状の各撹拌羽根８の回転後面側に設けられた直角に張り出すパドル８ｂによって、掻き揚げられた被乾燥物Ａをこれらの回転軸８ａの周りに撹拌する。

前記気流式乾燥機３は、図１に示したように、ブロワ５で吸引された乾燥用ガスＧと乾燥固形物を下方から上方へ流通させ、乾燥用ガスＧの上昇気流で直接加熱するとともに、外周のジャケット３ａに供給される熱媒体Ｓによっても間接加熱して、乾燥固形物をさらに乾燥する。乾燥された乾燥固形物は、乾燥用ガスＧと一緒に循環経路１で供給機４に戻され、このときに、乾燥固形物と混じって乾燥用ガスＧに含まれる乾燥微粉が、供給機４の内部で飛散された被乾燥物Ａの表面に付着して捕捉される。

図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、それぞれ前記供給機４の変形例を示す。これらの供給機４は、いずれも前記循環経路１からの乾燥用ガスＧを下方から上方へ流通させ、これらの流通する乾燥用ガスＧで、投入される被乾燥物Ａを予備乾燥して、底部または底部近傍に設けられた排出口４ｃから、前記機械撹拌式乾燥機２に供給するようになっている。

図４（ａ）の供給機４は、飛散手段としての撹拌羽根６を縦向きに配設した縦型のものであり、上方から投入される被乾燥物Ａを、高速回転する撹拌羽根６で跳ね飛ばして飛散させ、下方から上方へ流通する乾燥用ガスＧに含まれる乾燥微粉を、飛散した被乾燥物Ａの表面に付着して捕捉するようになっている。

図４（ｂ）の供給機４は、飛散手段として、縦向きの回転羽根１０を配設し、上方から投入される被乾燥物Ａを高速回転する回転羽根１０で跳ね飛ばして飛散させ、流通する乾燥用ガスＧに含まれる乾燥微粉を、飛散した被乾燥物Ａの表面に付着して捕捉するようになっている。

図４（ｃ）の供給機４は、飛散手段として、下方から流入する乾燥用ガスＧを上向に噴射するエアノズル１１を設け、上方から投入される被乾燥物Ａをエアノズル１１から噴射される乾燥用ガスＧで吹き飛ばして飛散させ、噴射される乾燥用ガスＧに含まれる乾燥微粉を、飛散した被乾燥物Ａの表面に付着して捕捉するようになっている。

図４（ｄ）の供給機４は、飛散手段として、投入される被乾燥物Ａを、下方から流通する乾燥用ガス中にノズル１２で噴射して飛散させるようにしたものであり、流通する乾燥用ガスＧに含まれる乾燥微粉を、飛散した被乾燥物Ａの表面に付着して捕捉するようになっている。

図５は、第２の実施形態を示す。この乾燥装置は、前記乾燥用ガスＧの循環経路１に気流式乾燥機３のみが配設され、気流式乾燥機３で乾燥された乾燥固形物が、循環経路１に設けられたサイクロン１３で捕集され、製品Ｂとして取り出されるようになっている点が、第１の実施形態のものと異なる。なお、この実施形態では、サイクロン１３で捕集されない乾燥微粉は、乾燥用ガスＧと一緒に循環経路１で供給機４に戻され、供給機４の内部で飛散された被乾燥物Ａの表面に付着して捕捉される。その他の部分は、第１の実施形態のものと同じである。

図６は、第３の実施形態を示す。この乾燥装置は、基本的な構成は、第２の実施形態のものと同じであり、前記循環経路１の供給機４とブロワ５との間に、熱源となる高温の乾燥用ガスＧの導入口１４が設けられている点と、前記気流式乾燥機３が、乾燥用ガスＧと一緒に流通する乾燥固形物を、乾燥用ガスＧの気流で直接加熱する気流式乾燥管１５とされている点とが異なる。その他の部分は、第２の実施形態のものと同じであり、サイクロン１３で捕集されない乾燥微粉は、乾燥用ガスＧと一緒に循環経路１で供給機４に戻され、供給機４の内部で飛散された被乾燥物Ａの表面に付着して捕捉される。

上述した各実施形態では、被乾燥物を湿潤した汚泥としたが、本発明に係る乾燥装置は、汚泥以外の湿潤した被乾燥物も乾燥することができる。なお、乾燥用ガスには、熱機器から排出される高温ガス等を併用することもできるが、被乾燥物自身から蒸発する水蒸気を用いるのが望ましい。

第１の実施形態の乾燥装置を示す縦断面図 ａは図１の供給機を拡大して示す縦断面図、ｂはａのIIb−IIb線に沿った断面図 ａは図１の機械撹拌式乾燥機を拡大して示す縦断面図、ｂはａのIIIb−IIIb線に沿った断面図 ａ、ｂ、ｃ、ｄは、それぞれ図２の供給機の変形例を示す縦断面図 第２の実施形態の乾燥装置を示す縦断面図 第３の実施形態の乾燥装置を示す縦断面図

符号の説明

Ａ 被乾燥物
Ｂ 製品
Ｇ 乾燥用ガス
Ｓ 熱媒体
１ 循環経路
２ 機械撹拌式乾燥機
３ 気流式乾燥機
３ａ ジャケット
４ 供給機
４ａ 投入口
４ｂ 堰
４ｃ 排出口
４ｄ 流入口
４ｅ 流出口
５ ブロワ
６ 撹拌羽根
７ ケーシング
７ａ 供給口
７ｂ 排出管
７ｃ 吸引口
７ｄ ジャケット
８、９ 撹拌羽根
８ａ、９ａ 回転軸
８ｂ パドル
１０ 回転羽根
１１ エアノズル
１２ ノズル
１３ サイクロン
１４ 導入口
１５ 気流式乾燥管

Claims (4)

1. 投入される湿潤した被乾燥物と直接接触する乾燥用ガスを循環経路で乾燥機に循環供給する乾燥装置において、前記投入される被乾燥物を前記乾燥用ガス中に飛散させる飛散手段を設け、前記循環経路を循環する乾燥用ガス中に含まれる乾燥微粉を、前記飛散手段で飛散させた被乾燥物の表面に付着させて捕捉するようにしたことを特徴とする乾燥装置。
2. 前記飛散手段が、前記投入される被乾燥物を、高速回転する羽根で跳ね飛ばして飛散させるものである請求項１に記載の乾燥装置。
3. 前記飛散手段が、前記投入される被乾燥物を、前記循環する乾燥用ガスに生じさせた噴流で吹き飛ばして飛散させるものである請求項１に記載の乾燥装置。
4. 前記飛散手段が、前記投入される被乾燥物を、前記乾燥用ガス中に噴射して飛散させるものである請求項１に記載の乾燥装置。

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