JP2012026632A - 被処理物の乾燥分級方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理物の乾燥及び分級を効率よく行うことができる方法とする。
【解決手段】回転筒１０の一端側から供給された被処理物Ｗを他端側から排出する過程で加熱乾燥し、乾燥した被処理物Ｗを分級する被処理物Ｗの乾燥分級方法であって、回転筒１０の一端側から吹き込まれたキャリアガスＡを他端側から被処理物Ｗとともに排出し、この排出後の分級空間５５において、分散ガスを吹き上げるとともに、被処理物Ｗ中の微粒子ＣをキャリアガスＡとともに上方に、微粒子Ｃを除く被処理物Ｗを下方に、それぞれ導いて排出し、分級空間５５から排出されたキャリアガスＡは、微粒子Ｃを除去した後、分散ガスとして再利用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、被処理物の乾燥及び分級を行う方法に関するものである。

コークスの製造においては、良質粘結炭（強粘結炭及び弱粘結炭）の不足、価格の高騰から、粘結性の低い石炭を使用した製造が頻繁に行われている。粘結性の低い石炭は、乾燥して使用されるが、水分が６．５％以下になると約１００μｍ以下の石炭微粒子が発塵して作業環境悪化等の問題を招く。また、約３００μｍ以下の石炭微粒子がコークス炉に供給されると、コークス炉内にカーボンが付着する問題を招く。そこで、これらの問題を解決するために、乾燥に先立って、あるいは乾燥後に、分級装置により石炭から微粒子を分級・除去することが行われている。

一方、従来から、石炭の乾燥には、横型回転式乾燥機や流動層乾燥機が用いられているが、横型回転式乾燥機は、流動層乾燥機に比して消費電力が少なく、設備コストの点で有利とされている。

従来の横型回転式乾燥機の代表例としては、いわゆるスチームチューブドライヤ（ＳＴＤ）が知られている。スチームチューブドライヤを使用した乾燥においては、乾燥効率の向上などを目的として、キャリアガスを吹き込むことが一般的に行われている（例えば、特許文献１参照。）。このスチームチューブドライヤは、図７に示すように、軸心回りに回転自在な回転筒１１０を備え、この回転筒１１０を回転させて当該回転筒１１０の一端側から供給（装入）された被乾燥物を他端側に搬送して排出する。この搬送の過程で、乾燥用外熱としての加熱蒸気により被乾燥物を乾燥させる。

より具体的には、回転筒１１０は、例えば１０〜３０ｍの長さを有し、この回転筒１１０内部の両端板間には、熱媒体として加熱したスチームが内部に供給されることによって加熱される加熱管１１１が、軸心方向に沿って多数延在している。湿潤粉体や粒状粉体等の被乾燥物は、回転筒１１０の内部に供給されると、加熱管１１１に接触することによって加熱乾燥され、回転筒１１０の回転に伴って排出口１１２側に順次移動される。

また、回転筒１１０の一端側には、キャリアガスの吹込み口１１３が設けられており、回転筒１１０内部で発生する蒸発ガスを同伴して他端側の排出口１１２に連通して設けられたガス排気口１２２から当該キャリアガスが排出されるようになっている。

しかしながら、この従来の横型回転式乾燥機は分級機能を備えていないため、石炭を乾燥し、更に微粒子を分級・除去する場合は、当該乾燥機とともに、別途、分級装置を設置する必要があり、設備コストが増加する。しかも、これらの装置は、それぞれ乾燥又は分級のみを考慮して設計されたものであるため、これらの装置を使用して乾燥及び分級を行うと、単に乾燥及び分級を順に行うことになり、ハンドリング性が低下する。

特開２００４−４４８７６号公報

本発明が解決しようとする主たる課題は、被処理物の乾燥及び分級を効率よく行うことができる方法を提供することにある。

この課題を解決した本発明は、次のとおりである。
〔請求項１記載の発明〕
軸心回りに回転自在な回転筒の一端側から供給された被処理物を他端側から排出する過程で加熱乾燥し、乾燥した被処理物を分級する被処理物の乾燥分級方法であって、
前記回転筒の一端側から吹き込まれたキャリアガスを前記他端側から被処理物とともに排出し、
この排出後の分級空間において、分散ガスを吹き上げるとともに、前記被処理物中の微粒子を前記キャリアガスとともに上方に、前記微粒子を除く被処理物を下方に、それぞれ導いて排出し、
前記分級空間から排出されたキャリアガスは、微粒子を除去した後、前記分散ガスとして再利用する、
ことを特徴とする被処理物の乾燥分級方法。

（主な作用効果）
回転筒の他端側から被処理物とともにキャリアガスを排出した場合、この排出後の分級空間において、キャリアガスに同伴する被処理物のうち比較的大径の粒子は、重力により上昇エネルギーが早期に限界に達するので、その時点で下降を始め、キャリアガスに同伴しない被処理物とともに分級空間内を下方に導かれる。他方、キャリアガスに同伴する被処理物のうち比較的小径の粒子は、キャリアガスに同伴したまま分級空間内を上方に導かれる。したがって、乾燥後の被処理物から比較的小径の粒子（微粒子）を分級・除去することができる。
一方、被処理物が石炭等の発火性を有するものである場合は、分級空間からキャリアガスとともに排出された微粒子が発火・爆発するのを避けるために、分散ガスとして低酸素濃度のガスを用いる必要がある。しかも、回転筒が低温化するのを防止するために、分散ガスは加温してから分級空間内に吹き込む必要がある。しかるに、分級空間から排出されたキャリアガスは、低酸素濃度であり、しかも加温されているため、微粒子を除去した後のキャリアガスは、分散ガスとして好適に利用することができる。

〔請求項２記載の発明〕
前記分散ガスとして再利用するキャリアガスは、前記分級空間から排出されたキャリアガスの酸素濃度が１３％以下となるように、かつ前記分散ガスの流量が前記回転筒の一端から吹き込むキャリアガスの流量より少ない流量となるように用いる、
請求項１記載の被処理物の乾燥分級方法。

（主な作用効果）
分級空間から排出されたキャリアガスの酸素濃度が１３％以下となるように分散ガスとして再利用するキャリアガスを用いれば、微粒子が発火・爆発するのを防止することができ、しかも分級空間から排出されたキャリアガスを分散ガスとして循環利用し続けることができる。
また、この分散ガスの流量を回転筒の一端から吹き込むキャリアガスの流量より少ない流量とすると、回転筒内におけるキャリアガスの流通に影響が及ばず、結果、被処理物の乾燥にも影響が及ばない。

本発明によると、被処理物の乾燥及び分級を効率よく行うことができる方法となる。

本形態の横型回転式乾燥機の正面図である。 回転筒の他端側の拡大図であり、分級フードを省略した図である。 図１のＸ−Ｘ線断面図である。 分級フードの拡大図である。 分散ガスの吹上げ手段の拡大図である。 分散ガスの吹上げ手段の説明図である。 従来のスチームチューブドライヤの斜視図である。 第１の形態の乾燥分級工程のフロー図である。 第２の形態の乾燥分級工程のフロー図である。

次に、本発明の実施の形態を説明する。
図１に、本形態の乾燥分級に使用する横型回転式乾燥機を示した。本横型回転式乾燥機は、円筒状の回転筒１０を有し、この回転筒１０の軸心が水平面に対して若干傾くようにして設置されており、回転筒１０の一端が他端よりも高く位置している。回転筒１０の下方には、２台の支持ユニット２０及びモーターユニット３０が回転筒１０を支持するようにして設置されており、回転筒１０は、モーターユニット３０によって、自身の軸心回りに回転自在とされている。この回転筒１０は、図３に示すように、一方向に、図示例では反時計回り方向（矢印Ｒ方向）に回転するようになっており、回転速度は、例えば周速１ｍ／ｓ未満となっている。

回転筒１０の内部には、金属製のパイプであり、内部に加熱媒体である蒸気等を流通可能とされているスチームチューブ１１が、回転筒１０の軸心方向に沿って延在して多数取り付けられている。このスチームチューブ１１は、例えば回転筒１０の軸心に対して同心円を成すように周方向及び径方向に複数本ずつ配列されている。

図２に示すように、回転筒１０の他端側における周壁には、複数の排出口５０が貫通して形成されている。複数の排出口５０は、回転筒１０の周方向に沿う２つの列を成し、相互に離間して形成されている。また、複数の排出口５０は、全て同形とされているが、異形とすることもできる。

図３に示すように、回転筒１０の内部には、回転筒１０の内壁から回転筒１０の軸心に向かって延出する複数の掻上板６１が備えられている。この複数の掻上板６１は、図１に示すように、軸方向に離間して、複数の列、図示例では３つの列を成すように配置されている。各掻上板列６０は、図３に示すように、互いが等間隔に離間する、複数枚の、図示例では４枚の掻上板６１で構成されている。

各掻上板６１は、肉厚な金属から形成されており、先端部が回転筒１０の回転方向Ｒの先方側に向かって折れ曲がった鉤状を成している。掻上板６１の延出長さは、例えば回転筒１０の内径Ｄの１／１０〜３／１０とされる。

また、各掻上板６１は、回転筒１０の回転方向Ｒの後方側に位置する排出口５０の先方側端部を通過し、かつ回転筒１０の軸心方向と平行を成す直線近傍から延出するように配置されている。したがって、掻上板６１の先方側直近には、排出口５０が存在せず、回転筒１０の内壁が存在する。

図１に示すように、掻上板列６０は、回転筒１０内部において、排出口５０と後述する供給口４１との間に配置されており、排出口５０よりも回転筒１０内部における他端側には存在していない。また、掻上板列６０は、排出口５０と供給口４１との間における、排出口５０寄りの部分に配置されている。

図１に示すように、回転筒１０内部における掻上板列６０よりも、回転筒１０の一端側には、回転筒１０内部に供給（装入）された被処理物Ｗを撹拌する撹拌手段６５が設置されている。この撹拌手段６５は、回転筒１０内部における最も一端側に配置された掻上板列６０とも離間している。この撹拌手段６５としては、例えば公知のスタッドタイプや逆羽根などを使用することができる。その中でも特に、微粒子分離（分散）の効果及びＳＴＤの構造制限の理由から、逆羽根を選択するのが好ましい。

図１及び図４に示すように、回転筒１０は、複数の排出口５０を有する他端側を覆うように、被処理物Ｗ及びキャリアガスＡを排出可能な分級フード５５が設けられている。この分級フード５５は、肉厚な金属から形成されており、図３に示すように、下部５５ｄの底面に、乾燥及び分級をされた被処理物Ｗ、つまり処理物Ｅの固定排出口５７を、上部５５ｕの天面にキャリアガスＡの固定排気口５６を、それぞれ有する。また、分級フード５５は、上部５５ｕが軸方向と直交する幅方向に関して固定排気口５６に向かうに従って幅狭となっており、同様に下部５５ｄも幅方向に関して固定排出口５７に向かうに従って幅狭となっている。固定排気口５６及び固定排出口５７は、平面視で分級フード５５のほぼ中央部に位置している。

分級フード５５内部は空気で満たされた分級空間となっており、特に回転筒１０上方（符号Ｌで示す範囲）の分級フード５５内部は沈降域９０となっている。つまり、分級フード５５は、回転筒１０上方において沈降域９０が形成されるように備えられている。また、分級フード５５は、図示しない手段によって地面に固定されており、回転筒１０の回転と共に回転しないようになっている。

固定排気口５６は、上下方向に開口しており、図８及び図９に示すように、集塵手段２０１に接続されている。固定排気口５６からは、キャリアガスＡが蒸発ガスを同伴して排気されると伴に、微粒子Ｃが排出される。また、固定排出口５７も上下方向に開口しており、ベルトコンベア等の搬送手段２０４に接続されている。固定排出口５７からは、微粒子Ｃが分級・除去された処理物Ｅが排出される。

回転筒１０の上縁と固定排気口５６との離間距離Ｌは、回転筒１０の内径Ｄに対し、Ｌ＞０．３Ｄとされているのが好ましく、０．８Ｄ＜Ｌ＜４．０Ｄとされているのがより好ましく、１．０Ｄ＜Ｌ＜２．５Ｄとされているのが特に好ましい。離間距離Ｌが０．３Ｄ以下であると、分級機能を十分発揮することができず、比較的大径の粒子ＦもキャリアガスＡとともに固定排気口５６を通して排出され、分級精度の低下や、集塵手段２０１の負荷増大をまねくおそれがある。他方、離間距離Ｌが４．０Ｄ以上であると、分級に必要な離間距離以上の空間を設けることになり経済的でない。

また、沈降域９０においては、図４に示すように、分級フード５５が軸方向に広がっている。沈降域９０において分級フード５５が軸方向に広がっていると、微粒子Ｃが他の粒子Ｆ等や分級フード５５（特に分級フード５５の軸方向両端の壁材５５Ａ，５５Ｂ）に衝突する確率が減るため、分級精度が向上する。なお、軸方向に広がっているとは、回転筒１０との接続部分に比して広がっていることを意味する。

沈降域９０は、上下方向に関する全長にわたって軸方向に広がっている必要はない。回転筒１０近傍においては、微粒子Ｃ等が排出口５０を通して回転筒１０から排出された直後であり、平面的には広がっていないため、図示例のように軸方向に広げないこともできる。また、分級フード５５の上部５５ｕにおいては、図示例のように、軸方向に関して固定排気口５６に向かうに従って幅狭となっているのが好ましい。

分級フード５５の広がりの程度は、回転筒１０との接続部分の軸方向長をＺ１、広がり部分の軸方向長をＺ２とした場合、１．５Ｚ１＜Ｚ２＜６Ｚ１とするのが好ましく、２Ｚ１＜Ｚ２＜４Ｚ１とするのがより好ましい。

沈降域９０においては、図３及び図４に示すように、分級フード５５の軸方向一方の壁材５５Ａと軸方向他方の壁材５５Ｂとの間に、複数本の支持材（６２，６３）が備わる。分級フード５５が軸方向に広がっていると強度が低下するおそれがあるが、軸方向一方の壁材５５Ａと軸方向他方の壁材５５Ｂとの間に複数本の支持材（６２，６３）が備わることで、分級フード５５の強度が保たれる。なお、支持材（６２，６３）は、図示例のように、分級フード５５の軸方向に広がっていない部分の一方の壁材５５Ａ及び他方の壁材５５Ｂ間にも備えることができる。

分級フード５５の強度を保つための支持材は、直線状の棒材、パイプ材等のみで構成することもできるが、本形態では、パイプ材６２と、このパイプ材６２の上に配置された傘材６３とで構成されている。傘材６３は、幅方向中央が上方に突出した傘状とされており、パイプ材６２の延在方向に沿って延在するように配置される。傘材６３の存在によって、パイプ材６２上に被処理物Ｗが堆積するのが防止される。傘材６３自体は、分級フード５５の強度を保つための機能を有しても、有しなくてもよい。

前述したように、分級フード５５の上部５５ｕは、幅方向に関して固定排気口５６に向かうに従って幅狭となっているが、この場合、固定排気口５６の下方には、図３に示すように、支持材（６２，６３）が位置しないようにするのが好ましい。分級フード５５の上部５５ｕが幅方向に関して固定排気口５６に向かうに従って幅狭となっていると、図３に示すように、この幅狭となる壁材に沿う流れＳ１が生じ、この流れＳ１に微粒子Ｃが乗ることになる。したがって、上昇する微粒子Ｃが分級フード５５の天面に衝突して下降するといったことがなくなり、分級精度が向上する。また、分級フード５５の内部においては、上記壁材に沿う流れＳ１が生じるとともに、中央を垂直に上昇する流れＳ２が主に生じ、この流れＳ２にも微粒子Ｃが乗ることになる。したがって、固定排気口５６の下方に複数本の支持材（６２，６３）が位置しないと、中央を垂直に上昇する流れＳ２に乗った微粒子Ｃが支持材（６２，６３）に衝突して下降するといったことがなくなり、分級精度がより向上する。

図３に示すように、分級フード５５の内部には、回転筒１０の排出口５０から自由落下等によって固定排出口５７に至る被処理物Ｗの流路上に、つまり、回転筒１０の下方に、分散ガスＮの吹上げ手段５８が備わる。このように分級フード５５内部（分級空間）において分散ガスＮを吹き上げると、キャリアガスＡに同伴しない被処理物Ｗと伴に下降してしまった微粒子Ｃや、上昇エネルギーが不十分であったために下降してしまった微粒子Ｃが分散ガスＮによって吹き上げられるため、分級の精度が向上する。また、分散ガスＮの吹上げが、固定排出口５７に至る被処理物Ｗの流路上において行われると、キャリアガスＡに同伴しない被処理物Ｗに包まれた状態で回転筒１０内から排出されてしまい、自由落下する微粒子Ｃに対して吹上げ効果が確実に及び、しかも、吹き上がらない被処理物Ｗは、そのまま分級フード５５底面の固定排出口５７から処理物Ｅとして外部に排出されるため、吹き上がらない被処理物Ｗを固定排出口５７に導くための考慮が必要とならない。

以上のように、本形態においては、分級域９０のみならず、分級空間（分級フード５５内部）全域を利用して、被処理物Ｗ中の微粒子ＣがキャリアガスＡとともに上方に、微粒子Ｃを除く被処理物Ｗが下方に、それぞれ導かれることになる。

分散ガスＮの吹上げ手段５８の具体的な形態は特に限定されず、例えば、網材等からなる分散板と、当該網材の目を通して分散ガスＮを吹き上げる手段とで構成することもできる。なお、吹上げ手段５８を固定排出口５７に至る被処理物Ｗの流路上に備えない場合は、上記考慮として分散板を固定排出口５７に向けて傾斜させることが考えられるが、分散板を傾斜させたとしても、分散板上に吹き上がらない被処理物Ｗが堆積してしまい、別途、被処理物Ｗを固定排出口５７に導くための考慮が必要となる。

一方、本形態においては、分散ガスＮの吹上げ手段５８として、図５及び図６に示すように、固定排出口５７に至る被処理物Ｗの流路を横切り、かつ周壁に孔５８Ａｃが形成されたパイプ材５８Ａが備わり、このパイプ材５８Ａに形成された孔５８Ａｃから分散ガスＮを吹き上がるように構成されている。このように分散ガスＮの吹上げ手段５８が、固定排出口５７に至る被処理物Ｗの流路を横切るパイプ材５８Ａで構成されていると、吹き上がらない被処理物Ｗを固定排出口５７に導くための考慮が必要にならない。また、パイプ材５８Ａの周壁に形成された孔５８Ａｃから分散ガスＮを吹き上げると、吹上げ効果が微粒子Ｃに確実に及ぶ。

本形態において、パイプ材５８Ａの周壁に形成された孔５８Ａｃは、円形状とされており、また、パイプ材５８Ａの延在方向に適宜の間隔をおいて複数形成されている。また、孔５８Ａｃは、図６の（ａ）に示すように、分散ガスＮが斜め上方に吹き上がるように形成されている。

パイプ材５８Ａは、図示例のように、固定排出口５７近傍において複数本を軸方向に平行に並べるのが好ましい。この形態においては、相互に隣接するパイプ材５８Ａ間を下降しようとする被処理物Ｗに分散ガスＮが吹き付けられ、微粒子Ｃは分散ガスＮによって吹き上げられ、他方、吹き上がらない被処理物Ｗはパイプ材５８Ａ間をそのまま下降して固定排出口５７から処理物Ｅとして外部に排出される。なお、分散ガスＮに吹き上げられた微粒子Ｃは、分級フード５５内部を舞い上がった後、更にキャリアガスＡに舞い上げられて、固定排気口５６から外部に排出される。

複数本のパイプ材５８Ａからなるパイプ材群は、上下方向に離間して複数段設けることもできる。また、下降する被処理物Ｗの量に応じて、各孔５８Ａｃから吹き上げる分散ガスＮの量を変えることもできる。さらに、本形態のように、各パイプ材５８Ａの上に傘材５８Ｂを配置することもできる。この傘材５８Ｂは、幅方向中央が上方に突出した傘状とされており、パイプ材５８Ａの延在方向に沿って延在している。傘材５８Ｂの存在によって、パイプ材５８Ａ上に被処理物Ｗが堆積するのがより確実に防止される。

分散ガスＮとしては、例えば、空気のほか、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス等を用いることができ、被処理物Ｗの特性により選択すればよい。ただし、被処理物Ｗが石炭等の発火性を有するものである場合や、粉塵爆発を起こすようなものである場合は、不活性ガスを用いるのが好ましい。

本形態においては、図８に示すように、空気Ｎ１に窒素等の不活性ガスＮ２を混入し、この混入ガスを熱交換器２０５において蒸気等の熱媒Ｓを利用して加温して分散ガスＮとしている。

空気Ｎ１に対する不活性ガスＮ２の混入割合は特に限定されるものではないが、被処理物Ｗが石炭等の発火性を有するものである場合や、粉塵爆発を起こすようなものである場合は、固定排気口５６から排気されるガスの酸素濃度が１３％以下となるように、好ましくは１２％以下となるように混入するのが好ましい。このように酸素濃度を低く抑えるのは、石炭等の微粒子Ｃが爆発するのを避けるためである。なお、キャリアガスＡは被処理物Ｗの乾燥に伴って蒸発した水蒸気を含むため酸素濃度が低下しており、微粒子Ｃが爆発する可能性が低い。つまり、本爆発は、分散ガスＮを吹き込むことによって顕著となる問題である。

もっとも、不活性ガスＮ２の混入割合を増やすとコストが嵩むのに対して、分散ガスＮはキャリアガスＡ等とともに固定排気口５６から排気された後、ベルトコンベア等の搬送手段２０２が接続された集塵手段２０１で微粒子Ｃが除去され、煙突２０３から排気されるのみである。

そこで、図９に示すように、固定排気口５６から排気されたガスは、集塵手段２０１で微粒子Ｃを除去した後、分散ガスＮとして再利用するのが好ましい。分級フード５５の内部（分級空間）から排出されたキャリアガスＡ（分散ガスＮを含む）は、低酸素濃度であり、しかも加温されているため、微粒子Ｃを除去した後のキャリアガスＡは分散ガスＮとして好適に利用することができる。もちろん、当該キャリアガスＡは熱交換器２０５を利用して適宜加温することもできる。

固定排気口５６から排気されたキャリアガスＡは、その全てを分散ガスＮとして利用することもできるが、図示例のように一部のみを利用し、残部は煙突２０３から大気中に排気することもできる。もっとも、分散ガスＮの流量は、回転筒１０の一端から吹き込むキャリアガスＡの流量より少なくするのが好ましく、当該キャリアガスＡの流量の１／５〜１／２とするのがより好ましい。このように、分散ガスＮの流量を回転筒１０の一端から吹き込むキャリアガスＡの流量より少ない流量とすると、回転筒１０内におけるキャリアガスＡの流通に影響が及ばず、結果、被処理物Ｗの乾燥にも影響が及ばない。

ここで、被処理物Ｗが石炭等の発火性を有するものである場合や、粉塵爆発を起こすようなものである場合は、固定排気口５６から排気されるガスの酸素濃度が１３％以下（好ましくは１２％以下）となるようにするのが望ましい。そこで、図示はしないが、固定排気口５６から排気されるガスの酸素濃度を酸素濃度計により計測（監視）し、この測定値が規定値を超えた場合は、当該測定値が既定値以下となるように不活性ガスを分散ガスＮに混入すると好適である。

一方、図１に示すように、回転筒１０の他端側には、スチームチューブ１１内に蒸気を供給する供給管７０とドレン管７１とが設けられている。また、回転筒１０の一端側には、内部にスクリューを備え、円筒状とされたスクリューフィーダ４２が、回転筒１０に嵌め込まれるようにして設置されている。このスクリューフィーダ４２の一端には、スクリューフィーダ４２内部に設けられたスクリューを回動させるモータ等の駆動手段４３が備えられている。さらに、スクリューフィーダ４２の上部には、供給口４１が開口しており、この供給口４１とスクリューフィーダ４２の内部は連通している。

本形態に係る横型回転式乾燥機によって乾燥される被処理物Ｗは、供給口４１からスクリューフィーダ４２内部に供給され、このスクリューフィーダ４２内部に設置されたスクリューを駆動手段４３によって回動させることによって、回転筒１０の内部に供給されるようになっている。また、スクリューフィーダ４２の近傍には、ガス吹込み口でもある供給口４１からキャリアガスＡとして空気、不活性ガス等を回転筒１０の内部に吹き込む図示しないガス吹込み手段が設けられており、このガス吹込み手段によって吹き込まれたキャリアガスＡは、回転筒１０の他端側に向かって回転筒１０の内部を流通する。

次に、横型回転式乾燥機の動作について説明する。
本横型回転式乾燥機で被処理物Ｗを乾燥するにあたっては、図１に示すように、被処理物Ｗを供給口４１に供給する。供給口４１から供給された被処理物Ｗは、スクリューフィーダ４２によって回転筒１０内部に供給され、蒸気によって加熱されたスチームチューブ１１に接触して乾燥されつつ、回転筒１０の他端側に移動する（乾燥工程）。

被処理物Ｗは、撹拌手段６５の存在する位置まで到達すると、撹拌手段６５によって撹拌され、続いて、図３に示すように、回転筒１０の回転に伴って回動する掻上板６１によって掻き上げられる。掻き上げられた被処理物Ｗは、掻上板６１が回転筒１０の上側に位置すると、自然に落下し、その際に被処理物Ｗに含まれる微粒子Ｃが回転筒１０内に分散する（いわゆるフライトアクション）。

他方、回転筒１０の一端側に設けられた吹込み手段によって、供給口４１から吹き込まれたキャリアガスＡは、回転筒１０内を通過して、被処理物Ｗの排出口でもある排出口５０から回転筒１０外に排気される。この際、キャリアガスＡは、掻上板６１によって回転筒１０内に分散された微粒子Ｃを伴って排出口５０から排気される。排出口５０から排気されたキャリアガスＡは、微粒子Ｃと伴に固定排気口５６を介して分級フード５５内部（分級空間）から排気される。また、分散ガスＮの吹込み手段５８によって、分級フード５５の上方に向かって分散ガスＮが吹き上げられるようにして供給される。この分散ガスＮの流量は、通常キャリアガスＡの流量よりも少なくされる。なお、キャリアガスＡは、排出口５０から排気される際に、流速が例えば５〜１０ｍ／ｓとなっている。この流速は、排出口５０の面積とキャリアガスＡの吹込み量によって適宜調整される。

被処理物Ｗのうち、粒子径が大きく重量が重い粒子は、回転筒１０内において落下し、キャリアガスＡに伴うことなく、下側に位置した排出口５０から自然落下する。この自然落下した粒子（被処理物Ｗ）は、更に分散ガスＮによっても吹き上げられることがなく、パイプ材５８Ａ間を通り、固定排出口５７から処理物Ｅとして外部に排出される。また、被処理物Ｗのうち、比較的大径の粒子Ｆは、キャリアガスＡに伴って排出口５０から排出されるものの、重量が重く、キャリアガスＡと伴に固定排気口５６まで到達せず、下方に落下し、粒子径が大きい被処理物Ｗと伴に固定排出口５７から処理物Ｅとして排出される。

次に、横型回転式乾燥機の作用効果を説明する。
本形態の横型回転式乾燥機のように、掻上板６１が回転筒１０内部に設けられていると、被処理物Ｗに含有される微粒子Ｃが回転筒１０内部の空間において分散するため、この微粒子ＣをキャリアガスＡに乗せて、キャリアガスＡと伴に固定排気口５６から外部に排出することができる。結果、被処理物Ｗに含まれる微粒子Ｃを分級・除去することができる。

また、それぞれの掻上板６１が、回転筒１０の回転方向Ｒを基準として後方側に位置する排出口５０の先方側端部を通過し、かつ回転筒１０の軸心方向と平行を成す直線近傍から延出するようにして配置されていると、掻上板６１上に載った被処理物Ｗは排出口５０の後方側に位置することとなる。したがって、掻上板６１上の被処理物Ｗが直接排出口５０に入ってしまうことが防止され、微粒子Ｃが混ざった状態の被処理物Ｗが排出口５０から排出されてしまう確率が減少する。

複数の掻上板列６０が、回転筒１０の軸心方向に間欠的に位置していると、回転筒１０内部を移動する被処理物Ｗは、掻上板６１が存在する部分と存在しない部分とを交互に通過するようになる。したがって、複数回に分けて被処理物Ｗが掻き上げられるようになり、掻き上げ効率が向上する。

また、掻上板６１が回転筒１０の周方向に相互に等間隔で離間するよう間欠的に位置していると、効率良く被処理物Ｗを掻き上げることができる。具体的には、回転筒１０の内壁から軸心に向かって延出し、回転筒１０の回転と共に被処理物Ｗを掻き上げる掻上板６１の列である掻上板列６０を、周方向に間隔をおいて複数設けると、掻上板６１から落下する被処理物Ｗに対してキャリアガスＡが通り抜けるので、多くの微粒子ＣをキャリアガスＡに同伴させることができ、分級精度が向上する。しかも、掻上板列６０によって、被処理物Ｗとスチームチューブ１１との接触効率が高められ、乾燥効率が高まる副次的な利点もある。

本形態では、掻上板列６０のうち少なくとも他端側（下流側）の掻上板列６０の掻上板６１は、回転筒１０の回転方向Ｒを基準として、排出口５０の先方側縁に近接した位置に掻上板６１の基端を有し、回転筒１０の内壁から軸心に向かって延出する位置関係にある。したがって、回転筒１０の回転方向先方側の次の排出口５０との間で多くの被処理物Ｗを抱いて掻き上げることができる。結果、キルンアクションと比較して、被処理物Ｗがより細かく撹拌されて被処理物Ｗの分級効果を高めることができる。

さらに、本形態では、掻上板６１が基端から回転筒１０の軸心に向かって延出し、延出する先端部が、回転筒１０の回転方向Ｒを基準として、先方に折れ曲がるように構成されている。したがって、回転筒１０の回転方向先方の次の排出口５０との間でより多くの被処理物Ｗを抱いて掻き上げることができる。結果、被処理物Ｗの分級効果をより高めることができる。

掻上板列６０よりも、回転筒１０の一端側に、回転筒１０内に供給された被処理物Ｗを撹拌する撹拌手段６５が設置されていると、掻上板６１で被処理物Ｗを掻き上げるに先立って被処理物Ｗが撹拌されるため、被処理物Ｗが含有する微粒子Ｃが洗い出される。結果、掻上板６１による微粒子Ｃの分散効率が向上する。なお、以上の撹拌手段６５及び掻上板６１は備えないこともできるが、備えると分級効率等が向上し、より好ましい装置となる。

回転筒１０の周壁に設けられた回転筒１０の回転に伴って周方向に移動する排出口５０と、この排出口５０を覆うようにして設置された分級フード５５の下部に設けられた固定されていて移動することのない固定排出口５７と、分級フード５５の上部に設けられた固定排気口５６と、が組み合わせられていると、分級域９０を含む分級空間全体において、キャリアガスＡや分散ガスＮによる分級が行われる。つまり、微粒子ＣはキャリアガスＡに同伴して上方に導かれた後、固定排気口５６から排出され、それ以外の粒子は、下方に導かれ、固定排出口５７から排出されることによって分級が実現される。

回転筒１０上方の分級フード５５内部が、空気で満たされた空間である沈降域９０となっていると、キャリアガスＡに同伴した比較的大径な粒子Ｆは、沈降域９０内でイナーシャによって落下し、固定排出口５７から排出される。

固定排出口５７下方の被処理物Ｗの流路上に、分散ガスＮの吹上げ手段５８が設けられていると、固定排出口５７へ他の被処理物Ｗと伴に落下する微粒子Ｃを固定排気口５６に向かって上昇させることができ、結果、微粒子Ｃの分級・除去効率が向上する。

本形態においては、各掻上板列６０あたりの掻上板６１の枚数は、４枚でなくとも良く特に限定されないが、掻き上げ容量を確保するために４〜６枚とされていることが好ましい。また、排出口５０の一列あたりの数は、特に限定されないものの、圧力損失の低減、微粒子Ｃの分散、回転筒１０の機械強度などを考慮して、１０〜１７個とすることが好ましい。

本発明は、石炭等の被処理物の乾燥及び分級を行う方法として適用可能である。

１０…回転筒、１１…スチームチューブ（加熱手段）、４１…供給口、５０…排出口、５５…分級フード、５６…固定排気口、５７…固定排出口、５８…吹上げ手段、６１…掻上板、６５…撹拌手段、Ａ…キャリアガス、Ｅ…処理物、Ｎ…分散ガス、Ｎ１…空気、Ｎ２…不活性ガス、Ｗ…被処理物。

Claims (2)

1. 軸心回りに回転自在な回転筒の一端側から供給された被処理物を他端側から排出する過程で加熱乾燥し、乾燥した被処理物を分級する被処理物の乾燥分級方法であって、
   前記回転筒の一端側から吹き込まれたキャリアガスを前記他端側から被処理物とともに排出し、
   この排出後の分級空間において、分散ガスを吹き上げるとともに、前記被処理物中の微粒子を前記キャリアガスとともに上方に、前記微粒子を除く被処理物を下方に、それぞれ導いて排出し、
   前記分級空間から排出されたキャリアガスは、微粒子を除去した後、前記分散ガスとして再利用する、
   ことを特徴とする被処理物の乾燥分級方法。
2. 前記分散ガスとして再利用するキャリアガスは、前記分級空間から排出されたキャリアガスの酸素濃度が１３％以下となるように、かつ前記分散ガスの流量が前記回転筒の一端から吹き込むキャリアガスの流量より少ない流量となるように用いる、
   請求項１記載の被処理物の乾燥分級方法。

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