JP2019533798A - 有機質材料の乾燥工程中の炭化の早期検知方法 - Google Patents
有機質材料の乾燥工程中の炭化の早期検知方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019533798A JP2019533798A JP2019520775A JP2019520775A JP2019533798A JP 2019533798 A JP2019533798 A JP 2019533798A JP 2019520775 A JP2019520775 A JP 2019520775A JP 2019520775 A JP2019520775 A JP 2019520775A JP 2019533798 A JP2019533798 A JP 2019533798A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbonization
- concentration
- early detection
- carbon dioxide
- carbon monoxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 title claims abstract description 94
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000011368 organic material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 20
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 55
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 36
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000004676 acrylonitrile butadiene styrene Substances 0.000 claims description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 claims description 4
- 229920009204 Methacrylate-butadiene-styrene Polymers 0.000 claims description 2
- WWNGFHNQODFIEX-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;methyl 2-methylprop-2-enoate;styrene Chemical compound C=CC=C.COC(=O)C(C)=C.C=CC1=CC=CC=C1 WWNGFHNQODFIEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 claims description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 abstract 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 13
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N acrylonitrile butadiene styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC#N.C=CC1=CC=CC=C1 XECAHXYUAAWDEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0062—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display
- G01N33/0063—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display using a threshold to release an alarm or displaying means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity
- G01N25/48—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity on solution, sorption, or a chemical reaction not involving combustion or catalytic oxidation
- G01N25/4806—Details not adapted to a particular type of sample
- G01N25/4813—Details not adapted to a particular type of sample concerning the measuring means
- G01N25/482—Details not adapted to a particular type of sample concerning the measuring means concerning the temperature responsive elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B23/00—Heating arrangements
- F26B23/02—Heating arrangements using combustion heating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/02—Drying 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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
- G01K11/003—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using absorption or generation of gas, e.g. hydrogen
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/56—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating moisture content
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0036—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector specially adapted to detect a particular component
- G01N33/004—CO or CO2
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
- G08B17/117—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means by using a detection device for specific gases, e.g. combustion products, produced by the fire
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/04—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for dust or loosely-baled or loosely-piled materials, e.g. in silos, in chimneys
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
本発明は、有機質材料の乾燥工程中の炭化の早期検知方法に関するものである。本発明の方法は、有機質材料の熱分解によって発生する水（Ｈ２Ｏ）、一酸化炭素（ＣＯ）または二酸化炭素（ＣＯ２）を含む排気温度の単位時間当たりの変化量、排気中の一酸化炭素／二酸化炭素の発生濃度を測定して、それを炭化発生と判断することにより、乾燥器内の炭化を早期検知することができる。
Description
本願は、２０１７年６月２３日付の大韓民国特許出願第１０−２０１７−００７９４４５号に基づいた優先権の利益を主張し、当該大韓民国特許出願の文献に開示されたあらゆる内容は、本明細書の一部として含まれる。
本発明は、有機質材料の製品の合成後、乾燥器内での乾燥工程中の炭化による火災など安全事故の予防のための炭化現象の早期検知方法に関する。
現在生産されている有機質材料の製品、例えば、粒子系の基礎素材製品などの場合、合成、脱水などの工程を経て乾燥器で乾燥され、乾燥過程で使われる熱風の温度及び風速を制御することにより、仕様に合う製品を生産している。
制御可能な多様な乾燥因子のうち、高い熱風温度を使用するほど製品品質（残留溶媒の低減側面）及び生産量の増大には有利であるが、製品品質及び安全上の理由によって、一定レベル以下の熱風温度で乾燥される。それにも拘らず、乾燥器内の炭化事故が持続的に報告されているために、炭化可能性は常に潜在されており、これは、大きな火災に繋がる可能性が高いために、安全性及び生産性の問題が発生する。
ほとんどの炭化現象の原因は不明なので、炭化の早期検知を通じる予防が最善策であるが、現在は、乾燥器から放出される排気温度を確認するか、炭化発生時に作業者が直接匂いを嗅いで炭化を検知することが一般的である。しかし、このような方式は、炭化発生時点の検知に不正確であり、安全事故の恐れもあるので、それを改善する必要がある。これにより、より正確に炭化発生時点を検知することができる方法が持続的に要求され、本発明者らは、排気温度の上昇、一酸化炭素／二酸化炭素濃度の上昇などを用いて炭化現象を早期に検知することができる方法を明かにした。
本発明は、既存の有機質材料の製品の合成後、使われる乾燥器内の乾燥工程進行中の炭化による火災など安全事故の予防のための炭化現象の早期検知方法を提供することを目的とする。
前記目的を果たすために、本発明は、熱風及び熱水を使用する乾燥器内部の不確かな原因による安全事故の予防のための排気温度及び一酸化炭素／二酸化炭素濃度の検知方法を提供する。
有機質材料の製品は、合成、脱水などの工程を経た後、乾燥器で熱風によって乾燥されるが、有機質材料が加熱されれば、熱分解によって水（Ｈ２Ｏ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）などが放出され、この過程で発熱反応が伴われて温度が上昇するが、これは、排気温度の上昇の原因となる。
本発明では、前記炭化現象時に発生する発熱反応による排気温度の上昇及び／または一酸化炭素／二酸化炭素発生濃度などを測定して、炭化現象を早期に検知することができる方法を提供する。本発明では、実際現場炭化と類似している条件での再現実験室テスト（Ｌａｂ Ｔｅｓｔ）を通じて一酸化炭素／二酸化炭素発生濃度を測定することにより、炭化検知可能性を分析し、その可能性に基づいて実際適用事例を提示する。本発明による方法で有機質材料を高温で乾燥させ、炭化可能性がある物質を乾燥させる場合、炭化及び火災予防による安全性及び製品生産性の向上が期待される。
本発明による検知方法は、多数の微粉によって乾燥器内部状況を視覚で確認することが不可能な状況、すなわち、外部で匂い検知外に炭化確認方法がない状況に使われ、また、乾燥器内部温度が高くて、ガス濃度測定器を内部に設置することができず、排気された後、サイクロンなどで特定の温度以下に冷えたガス濃度を通じて測定しなければならない場合に適用される。
本発明は、１つの実施態様において、（１）有機質材料を乾燥器内で熱風乾燥させる段階；及び（２）前記乾燥によって放出される水（Ｈ２Ｏ）、一酸化炭素（ＣＯ）または二酸化炭素（ＣＯ２）を含む排気温度の単位時間当たりの変化量を探知する段階；または、（３）前記排気中の一酸化炭素濃度を探知する段階；または、（４）前記排気中の二酸化炭素濃度を探知する段階；を１つ以上含み、前記（２）段階で排気温度が０．５℃／ｍｉｎ以上に上昇する場合、または、前記（３）段階で一酸化炭素濃度が２ｐｐｍを超過する場合、または、前記（４）段階で二酸化炭素濃度が１０％以上増加する場合に炭化が発生したと判断する有機質材料の乾燥工程中の炭化の早期検知方法を提供する。
１つの実施態様において、前記有機質材料は、直径５００μｍ以下のポリマー粒子を含む。
１つの実施態様において、前記有機質材料の乾燥と炭化とが発生する空間は、ポリマー粒子を乾燥させるために、産業体で主に活用する大型（数十ｍ２）流動層乾燥器（ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ ｂｅｄ ｄｒｙｅｒ、ＦＢＤ：粒子を流動化させて乾燥させる乾燥器）の内部である。
本発明の炭化の早期検知方法は、乾燥器排気温度の単位時間当たりの変化量及び／または排気中の一酸化炭素／二酸化炭素の濃度増加を測定して、それを炭化発生と判断することにより、乾燥機内の炭化を早期検知することができる。
以下、本発明をより具体的に説明する。
本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は、通常的に、または辞書的な意味として限定して解釈されてはならず、発明者は、自分の発明を最も最善の方法で説明するために、用語の概念を適切に定義できるという原則を踏まえて、本発明の技術的思想に符合する意味と概念として解釈されなければならない。
１つの実施態様において、本発明の有機質材料の乾燥工程中の炭化の早期検知方法は、（１）有機質材料を乾燥器内で熱風乾燥させる段階；及び（２）前記乾燥によって放出される水（Ｈ２Ｏ）、一酸化炭素（ＣＯ）または二酸化炭素（ＣＯ２）を含む排気温度の単位時間当たりの変化量を探知する段階；または、（３）前記排気中の一酸化炭素濃度を探知する段階；または、（４）前記排気中の二酸化炭素濃度を探知する段階；を１つ以上含み、前記（２）段階で排気温度が０．５℃／ｍｉｎ以上に上昇する場合、または、前記（３）段階で一酸化炭素濃度が２ｐｐｍを超過する場合、または、前記（４）段階で二酸化炭素濃度が１０％以上増加する場合に炭化が発生したと判断する。
１つの実施態様において、前記方法は、前記（２）〜（４）段階のうち２個以上を含む。
１つの実施態様において、前記有機質材料は、直径５００μｍ以下のポリマー粒子、例えば、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、メチルメタクリレートブタジエンスチレン（ＭＢＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）及び高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）のうち１つ以上を含む。
１つの実施態様において、乾燥によって放出される水（Ｈ２Ｏ）、一酸化炭素（ＣＯ）または二酸化炭素（ＣＯ２）を含む排気温度の単位時間当たりの変化量が０．５℃／ｍｉｎ以上である場合に炭化が発生したと判断するが、これは、材料及び乾燥器状態によって、例えば、２℃／４ｍｉｎに変更されうる。
１つの実施態様において、前記排気中の一酸化炭素濃度が２ｐｐｍを超過する場合に炭化が発生したと判断する。
１つの実施態様において、前記排気中の二酸化炭素濃度が１０％以上増加する場合に炭化が発生したと判断する。
１つの実施態様において、前記温度の単位時間当たりの変化量が０．５℃／ｍｉｎ以上であり、前記排気中の一酸化炭素濃度が２ｐｐｍを超過する場合に炭化が発生したと判断する。
１つの実施態様において、前記温度の単位時間当たりの変化量が０．５℃／ｍｉｎ以上であり、前記排気中の二酸化炭素濃度が１０％以上増加する場合に炭化が発生したと判断する。
１つの実施態様において、前記排気中の一酸化炭素濃度が２ｐｐｍを超過し、前記排気中の二酸化炭素濃度が１０％以上増加する場合に炭化が発生したと判断する。
１つの実施態様において、前記温度の単位時間当たりの変化量が０．５℃／ｍｉｎ以上であり、前記排気中の一酸化炭素濃度が２ｐｐｍを超過し、前記排気中の二酸化炭素濃度が１０％以上増加する場合に炭化が発生したと判断する。
前述したように、本発明の炭化の早期検知方法は、特定の炭化発生条件を使用することにより、既存の検知方法に比べて、正確に炭化時点を判断することができる。前記方法によって、炭化事故を予防することができて、安定性及び製品生産性を改善させることができる。
以下、実施例を通じて本発明をさらに詳しく説明する。下記に記載した実施例は、単に本発明をより具体的に説明するためのものであって、本発明の要旨によって、本発明の範囲が、これら実施例によって制限されないということは当業者にとって明白である。
比較例−乾燥器内部／排気温度モニタリング
本比較例では、従来方式による炭化検知方法を記載する。
有機質材料の製品合成後、乾燥時に、乾燥器内部あるいは排気温度をモニタリングして、あらかじめ特定しておいた正常運転範囲を外れれば、炭化可能性があると判断して対応する。
大型乾燥器の場合、内部温度測定データにノイズが多数発生する。これにより、実際炭化が発生しなくても、状況に応じて特定の温度以上になるか、特定の温度以上をしばらく保持する場合が多い。また、炭化による急激な温度変化が発生するとしても、正常運転範囲の間であれば、炭化による発熱反応を推定しにくいという短所がある。
これと関連して、経時的な乾燥器内の温度変化を示す図１を説明すれば、「１」は、正常運転範囲を外れたと見えるが、データノイズや状況に応じて発生可能な現象であって、炭化可能性は事実上低い。一方、「２」は、急激な温度変化で見る時、炭化可能性があるが、正常運転範囲内において炭化認知可能性が低い。
したがって、従来方式による炭化検知方法では、正確な炭化時点検知の信頼性が落ちる。
実施例
本実施例では、本発明による炭化の早期検知方法を記載する。
１．乾燥器排気温度の変化量モニタリング
前記比較例の問題点を解決するために、単位時間当たりの排気温度の変化推移を分析して活用することができる。
単位時間当たりの排気温度変化量をモニタリングして、特別な温度変化がないにも拘らず、温度上昇量が一定値以上に測定される場合（発熱反応を伴った炭化が発生する場合、急激な温度上昇が発生）、警告信号（ｗａｒｎｉｎｇ ｓｉｇｎａｌ）を作動させて、炭化の有無を確認する方法などとして活用することができる。
これと関連して、単位時間当たりの排気温度変化量を示す図２を説明すれば、温度上昇量が温度変化量限界線を超える場合（「２」に該当）、炭化可能性がある。
炭化に対する実験室テストの結果、温度の単位時間当たりの変化量が０．５℃／ｍｉｎ以上である場合に炭化が発生したと判断することができる。
実際に単位時間当たりの排気温度変化量をモニタリングした結果を量産工程に適用した事例がある。
２．排気中の二酸化炭素濃度モニタリング
有機質材料の炭化過程では、水及び一酸化炭素／二酸化炭素が発生し、二酸化炭素が最も多量発生するので、二酸化炭素濃度モニタリングを通じて一定濃度以上で警告信号を作動させて、炭化の有無を確認する方法などとして活用することができる。
炭化に対する実験室テストの結果、炭化及び煙発生時に１０％以上二酸化炭素の濃度が増加する傾向を確認したので、これに基づいて炭化が発生したと判断することができる。
３．排気中の一酸化炭素濃度モニタリング
有機質材料の炭化時に、一酸化炭素は二酸化炭素に比べて相対的に少ない量が発生すると知られており、例えば、二酸化炭素発生量の１／１０〜１／５のレベルで発生する。
二酸化炭素の場合、空気中に一般的に４００ｐｐｍレベルで存在するが、状況及び環境に応じてレファレンス（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）濃度が実際に１００ｐｐｍ以上差が出ることができて、データ変動（ｄａｔａ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ）が激しい。一方、一酸化炭素は、空気中に０〜２ｐｐｍで存在してレファレンスの基準線（ｂａｓｅ ｌｉｎｅ）濃度が明確であり、データ変動がほとんどないという長所がある。
したがって、一酸化炭素の濃度が２ｐｐｍを超過して増加すれば、炭化が進められると判断することができる。
下記に実際現場での炭化を再現した本発明で実施した実験室テストの内容及び結果を記載する。
＜実験室テスト関連内容＞
実験室テストは、流動層乾燥器（ＦＢＤ）で乾燥されるＡＢＳ粉末に関する内容であるが、その他の有機材料物質の多様な形態の乾燥器に適用できると期待される。
実験室テストの目的
ＡＢＳ粉末の炭化モニタリングのための炭化検知計器を設置してＣＯ／ＣＯ２の検知可能性を確認するためのものである。
実験室テストの内容
−乾燥器累積粉末炭化現象再現
−表面温度上昇によるＡＢＳ粉末の外形変化、及びＣＯとＣＯ２濃度変化の観察
実験室テストＣＯ／ＣＯ２測定器の仕様
−ＣＯ測定器：正確度（ａｃｃｕｒａｃｙ）５ｐｐｍ、範囲（ｒａｎｇｅ）０〜１，０００ｐｐｍ、反応時間：〜３０秒
−ＣＯ２測定器：正確度４０ｐｐｍ、範囲０〜４，０００ｐｐｍ、反応時間：〜３０秒
実験室テストの結果
＊大気中のＣＯ及びＣＯ２の平均濃度は、それぞれ０〜２ｐｐｍ及び４００ｐｐｍレベルであるが、環境に応じて異なる。
前記表で外形変化、すなわち、表面変色に対する１）〜４）の状態は、次の通りである（丸表示部分が底面状態である）。
実験室テストの結論
−ＡＢＳ粉末滞積及び表面温度の増加による炭化現象再現及び表面温度の増加による外形的変化及びＣＯとＣＯ２濃度変化を観察した。
−炭化現象再現が可能である。
−一酸化炭素濃度の場合、炭化が進められることによって発生する濃度の微量変化を観察し、煙及び完全な炭化が発生する前、比較的迅速に変化する濃度変化及び煙発生後、急激な濃度変化の観察を通じて一酸化炭素センサーを通じる炭化検知可能性を確認した。レファレンス濃度がほぼ０ｐｐｍレベルであるという長所がある。
−二酸化炭素濃度の場合、実験装備が単純であり、計器正確度が低くて、実験室テストを通じる測定具現に限界があったが、炭化及び煙発生時にレファレンス濃度（環境／状況に応じて変化可能）に比べて、１０％ほど濃度上昇を観察して、二酸化炭素センサーを通じる炭化検知可能性を確認した。
−本実験は、開放された空間で進められた実験であって、実際密閉された空間で検知する乾燥器で優れた性能の一酸化炭素／二酸化炭素測定器を使用した濃度測定を通じて、炭化発生の有無をモニタリングすることができると判断される。
以上、図面及び実施例を参照して、本発明による望ましい実施態様を記述したが、これは例示的なものであり、当業者ならば、これにより、本発明の範囲が制限されるものではなく、これより多様な変形及び均等な他の実施態様が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の実質的な範囲は、下記の特許請求の範囲とそれらの等価物とによって定義される。
Claims (9)
- 有機質材料の乾燥工程中の炭化の早期検知方法であって、
（１）有機質材料を乾燥器内で熱風乾燥させる段階と、
（２）前記熱風乾燥によって放出される水（Ｈ２Ｏ）、一酸化炭素（ＣＯ）または二酸化炭素（ＣＯ２）を含む排気温度の単位時間当たりの変化量を探知する段階と、または、
（３）前記排気中の一酸化炭素濃度を探知する段階と、または、
（４）前記排気中の二酸化炭素濃度を探知する段階と、
を１つ以上含むことを特徴とし、
前記（２）段階で排気温度が０．５℃／ｍｉｎ以上に上昇する場合、または、前記（３）段階で一酸化炭素濃度が２ｐｐｍを超過する場合、または、前記（４）段階で二酸化炭素濃度が１０％以上増加する場合に炭化が発生したと判断する炭化の早期検知方法。 - 前記有機質材料が、直径５００μｍ以下のポリマー粒子である請求項１に記載の炭化の早期検知方法。
- 前記ポリマー粒子が、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、メチルメタクリレートブタジエンスチレン（ＭＢＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）及び高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）のうち１つ以上である請求項２に記載の炭化の早期検知方法。
- 前記乾燥器が、流動層乾燥器（ＦＢＤ：粒子を流動化させて乾燥させる乾燥器）である請求項１から３のいずれか一項に記載の炭化の早期検知方法。
- 前記（２）〜（４）段階のうち２個以上を含む請求項１から４のいずれか一項に記載の炭化の早期検知方法。
- 前記排気温度の単位時間当たりの変化量が０．５℃／ｍｉｎ以上であり、
前記排気中の一酸化炭素濃度が２ｐｐｍを超過する場合に炭化が発生したと判断する請求項１から５のいずれか一項に記載の炭化の早期検知方法。 - 前記排気温度の単位時間当たりの変化量が０．５℃／ｍｉｎ以上であり、
前記排気中の二酸化炭素濃度が１０％以上増加する場合に炭化が発生したと判断する請求項１から６のいずれか一項に記載の炭化の早期検知方法。 - 前記排気中の一酸化炭素濃度が２ｐｐｍを超過し、
前記排気中の二酸化炭素濃度が１０％以上増加する場合に炭化が発生したと判断する請求項１から７のいずれか一項に記載の炭化の早期検知方法。 - 前記排気温度の単位時間当たりの変化量が０．５℃／ｍｉｎ以上であり、
前記排気中の一酸化炭素濃度が２ｐｐｍを超過し、前記排気中の二酸化炭素濃度が１０％以上増加する場合に炭化が発生したと判断する請求項１から８のいずれか一項に記載の炭化の早期検知方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170079445A KR102195921B1 (ko) | 2017-06-23 | 2017-06-23 | 유기질 재료의 건조 공정 중 탄화의 조기 감지방법 |
| KR10-2017-0079445 | 2017-06-23 | ||
| PCT/KR2018/002270 WO2018236026A1 (ko) | 2017-06-23 | 2018-02-23 | 유기질 재료의 건조 공정 중 탄화의 조기 감지방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019533798A true JP2019533798A (ja) | 2019-11-21 |
| JP6791475B2 JP6791475B2 (ja) | 2020-11-25 |
Family
ID=64737800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019520775A Active JP6791475B2 (ja) | 2017-06-23 | 2018-02-23 | 有機質材料の乾燥工程中の炭化の早期検知方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11668666B2 (ja) |
| EP (1) | EP3514526B1 (ja) |
| JP (1) | JP6791475B2 (ja) |
| KR (1) | KR102195921B1 (ja) |
| CN (1) | CN109891222A (ja) |
| WO (1) | WO2018236026A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11932080B2 (en) | 2020-08-20 | 2024-03-19 | Denso International America, Inc. | Diagnostic and recirculation control systems and methods |
| US11813926B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-11-14 | Denso International America, Inc. | Binding agent and olfaction sensor |
| US11828210B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-11-28 | Denso International America, Inc. | Diagnostic systems and methods of vehicles using olfaction |
| US11636870B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-04-25 | Denso International America, Inc. | Smoking cessation systems and methods |
| US11881093B2 (en) | 2020-08-20 | 2024-01-23 | Denso International America, Inc. | Systems and methods for identifying smoking in vehicles |
| US11760169B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-09-19 | Denso International America, Inc. | Particulate control systems and methods for olfaction sensors |
| US11760170B2 (en) | 2020-08-20 | 2023-09-19 | Denso International America, Inc. | Olfaction sensor preservation systems and methods |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000192051A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-11 | Tokimec Inc | 炭化装置 |
| JP2008524551A (ja) * | 2004-12-22 | 2008-07-10 | ソルヴェイ（ソシエテ アノニム） | 湿潤ポリマーの乾燥方法 |
| WO2011063808A1 (en) * | 2009-11-24 | 2011-06-03 | Gea Process Engineering A/S | A method of monitoring a spray dryer and a spray dryer comprising one or more infrared cameras |
| KR20110083012A (ko) * | 2010-01-13 | 2011-07-20 | 주식회사 동성에코테크 | 유기성 폐기물 탄화처리장치 |
| DE202014101777U1 (de) * | 2013-04-19 | 2014-06-02 | Hobré Instruments B.V. | Sprühtrocknungsvorrichtung zum Bilden eines Pulvers aus einer Suspension |
| JP2014514523A (ja) * | 2011-03-15 | 2014-06-19 | ティッセンクルップ・ウーデ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 湿潤ポリマー粉体を乾燥させるための方法及び当該方法に適した装置 |
| JP5535730B2 (ja) * | 2010-04-02 | 2014-07-02 | 三菱重工業株式会社 | 流動層乾燥設備 |
| JP2015504956A (ja) * | 2012-01-27 | 2015-02-16 | エボニック デグサ ゲーエムベーハーＥｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ | 流動層における吸水性ポリマー粒子の熱処理 |
| JP2016117809A (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 株式会社大和三光製作所 | 乾燥処理物の半炭化方法とその装置 |
| KR20160133831A (ko) * | 2015-05-13 | 2016-11-23 | 주식회사 엘지화학 | 염화비닐 중합체의 제조 방법 |
| US20170082573A1 (en) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | Fike Corporation | System and method for detecting smoldering in processes with continuous air flow |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2606368A1 (de) * | 1976-02-18 | 1977-08-25 | Adolf H Borst | Verfahren zur herstellung aktiver kohlen und einrichtungn zur durchfuehrung des verfahrens |
| JPS60163934A (ja) * | 1984-02-06 | 1985-08-26 | Nippon Zeon Co Ltd | 複合重合体の製造方法 |
| US5691703A (en) | 1995-06-07 | 1997-11-25 | Hughes Associates, Inc. | Multi-signature fire detector |
| JP2001107052A (ja) | 1999-10-05 | 2001-04-17 | Hitachi Chem Co Ltd | 異常過熱防止方法及び炭化装置 |
| KR100556503B1 (ko) | 2002-11-26 | 2006-03-03 | 엘지전자 주식회사 | 건조기의 건조 시간제어 방법 |
| US7142105B2 (en) * | 2004-02-11 | 2006-11-28 | Southwest Sciences Incorporated | Fire alarm algorithm using smoke and gas sensors |
| US8828471B2 (en) * | 2004-07-02 | 2014-09-09 | Meiji Co., Ltd. | Method for manufacturing solid milk |
| JP2006232944A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Matsushita Electric Works Ltd | 生ごみ炭化装置 |
| JP2008225857A (ja) | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Yamaguchi Univ | 火災発生時間を予測可能な火災警報装置 |
| JP4382856B2 (ja) * | 2008-04-08 | 2009-12-16 | 株式会社谷黒組 | 有機性廃棄物の処理方法及び熱エネルギー利用方法 |
| US7969296B1 (en) * | 2008-08-01 | 2011-06-28 | Williams-Pyro, Inc. | Method and system for fire detection |
| JP5534670B2 (ja) | 2008-12-26 | 2014-07-02 | 電源開発株式会社 | 自然発火性の簡易推定方法、固形燃料の製造方法、及び、固形燃料の製造設備 |
| KR101135272B1 (ko) | 2011-09-02 | 2012-04-12 | 정인환 | 유기폐기물 건조 처리장치 |
| CN102634358B (zh) | 2012-04-16 | 2014-03-12 | 武汉天颖环境工程有限公司 | 一种高效可择热解系统及其使用方法 |
| KR101284033B1 (ko) * | 2012-12-14 | 2013-07-09 | (유)성문 | 가연성 물질 자연발화 방지장치 |
| EP2752660B1 (en) * | 2013-01-07 | 2016-08-31 | Nxp B.V. | Integrated circuit comprising an optical CO2 sensor and manufacturing method |
| US9019109B2 (en) * | 2013-01-24 | 2015-04-28 | Ut-Battelle, Llc | Smart smoke alarm |
| KR101365429B1 (ko) | 2013-10-04 | 2014-02-19 | 주식회사씨애치씨랩 | 실험대 안전 장치 |
| JP2015146285A (ja) | 2014-02-04 | 2015-08-13 | 昭和電工株式会社 | 熱処理物の製造方法および熱処理装置 |
| KR101647356B1 (ko) * | 2014-04-03 | 2016-08-10 | 한국지질자원연구원 | 고분자-탄소나노튜브 복합체를 이용한 이산화탄소 탐지 장치 |
-
2017
- 2017-06-23 KR KR1020170079445A patent/KR102195921B1/ko active IP Right Grant
-
2018
- 2018-02-23 JP JP2019520775A patent/JP6791475B2/ja active Active
- 2018-02-23 EP EP18820234.5A patent/EP3514526B1/en active Active
- 2018-02-23 WO PCT/KR2018/002270 patent/WO2018236026A1/ko unknown
- 2018-02-23 US US16/462,061 patent/US11668666B2/en active Active
- 2018-02-23 CN CN201880004070.0A patent/CN109891222A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000192051A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-11 | Tokimec Inc | 炭化装置 |
| JP2008524551A (ja) * | 2004-12-22 | 2008-07-10 | ソルヴェイ（ソシエテ アノニム） | 湿潤ポリマーの乾燥方法 |
| WO2011063808A1 (en) * | 2009-11-24 | 2011-06-03 | Gea Process Engineering A/S | A method of monitoring a spray dryer and a spray dryer comprising one or more infrared cameras |
| JP5537666B2 (ja) * | 2009-11-24 | 2014-07-02 | ゲア・プロセス・エンジニアリング・アクティーゼルスカブ | 噴霧乾燥機を監視する方法、および１つまたは複数の赤外線カメラを備える噴霧乾燥機 |
| KR20110083012A (ko) * | 2010-01-13 | 2011-07-20 | 주식회사 동성에코테크 | 유기성 폐기물 탄화처리장치 |
| JP5535730B2 (ja) * | 2010-04-02 | 2014-07-02 | 三菱重工業株式会社 | 流動層乾燥設備 |
| JP2014514523A (ja) * | 2011-03-15 | 2014-06-19 | ティッセンクルップ・ウーデ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 湿潤ポリマー粉体を乾燥させるための方法及び当該方法に適した装置 |
| JP2015504956A (ja) * | 2012-01-27 | 2015-02-16 | エボニック デグサ ゲーエムベーハーＥｖｏｎｉｋ Ｄｅｇｕｓｓａ ＧｍｂＨ | 流動層における吸水性ポリマー粒子の熱処理 |
| DE202014101777U1 (de) * | 2013-04-19 | 2014-06-02 | Hobré Instruments B.V. | Sprühtrocknungsvorrichtung zum Bilden eines Pulvers aus einer Suspension |
| JP2016117809A (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 株式会社大和三光製作所 | 乾燥処理物の半炭化方法とその装置 |
| KR20160133831A (ko) * | 2015-05-13 | 2016-11-23 | 주식회사 엘지화학 | 염화비닐 중합체의 제조 방법 |
| US20170082573A1 (en) * | 2015-09-17 | 2017-03-23 | Fike Corporation | System and method for detecting smoldering in processes with continuous air flow |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3514526B1 (en) | 2022-10-26 |
| CN109891222A (zh) | 2019-06-14 |
| EP3514526A4 (en) | 2020-02-26 |
| EP3514526A1 (en) | 2019-07-24 |
| JP6791475B2 (ja) | 2020-11-25 |
| KR20190000443A (ko) | 2019-01-03 |
| US20190331619A1 (en) | 2019-10-31 |
| KR102195921B1 (ko) | 2020-12-28 |
| WO2018236026A1 (ko) | 2018-12-27 |
| US11668666B2 (en) | 2023-06-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6791475B2 (ja) | 有機質材料の乾燥工程中の炭化の早期検知方法 | |
| Zhao et al. | Changes of chemical structure and mechanical property levels during thermo-oxidative aging of NBR | |
| Dong et al. | Electrical resistance response of carbon black filled amorphous polymer composite sensors to organic vapors at low vapor concentrations | |
| Kameno et al. | Thermal degradation of poly (lactic acid) oligomer: Reaction mechanism and multistep kinetic behavior | |
| CN110044407B (zh) | 检测电气故障的方法、实现该方法的装置以及电气外壳 | |
| JP5542854B2 (ja) | 流動ガス混合物中のガス濃度を測定するための方法 | |
| Anez et al. | Detection of incipient self-ignition process in solid fuels through gas emissions methodology | |
| CN106663357A (zh) | 一种基于双波长散射信号的气溶胶特征参数传感方法及其应用 | |
| CN109375016A (zh) | 六氟化硫在不同过热性故障温度下分解特性测试方法 | |
| van Ommen et al. | Rapid detection of defluidization using the standard deviation of pressure fluctuations | |
| Chakraborty et al. | Composition analysis of carbon black-filled polychloroprene rubber compound by thermo-oxidative degradation of the compound | |
| JP3212451B2 (ja) | 石炭の自然発火予知方法 | |
| Zhuang et al. | The technology of forecasting and predicting the hidden danger of underground coal spontaneous combustion | |
| Patel et al. | Volatile emissions during thermoplastics processing—a review | |
| CN207215642U (zh) | 一种野外快速测定土壤含水率的装置 | |
| Stawski | Thermogravimetric analysis of sponge chitins in thermooxidative conditions | |
| JP2005077173A (ja) | ガス漏洩検知方法及び装置 | |
| Fukushima et al. | Study on the online monitoring of burn marks by gas sensor | |
| RU2586284C1 (ru) | Способ определения степени поражения пшеницы головней | |
| JP2011043374A (ja) | 試料の熱安定性評価方法 | |
| JP3020628B2 (ja) | 火災判別方法及び装置 | |
| US2766838A (en) | Monitoring gas-liquid systems | |
| Dudley et al. | Influence of Environmental Variables on Characterization of Polymer Decomposition by Thermogravimetry | |
| Hartmann et al. | APPLICATION OF ISOCONVERSIONAL KINETICS FOR PREDICTION OF THE LIFETIME OF ORGANIC MATERIALS: SIMULATION OF THE AGING OF RUBBER | |
| ZA202307323B (en) | A system of electronic nose for odour detection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190514 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200622 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200630 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200914 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201006 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201026 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6791475 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |