JP2660926B2 - 粉粒体の乾燥方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、乾燥された粉粒体の安定した品質を確保す
ると共に経済的な操作を行なうことができる粉粒体を連
続的に乾燥する方法に関する。

〈従来の技術〉 合成樹脂等の粉粒体を連続的に乾燥する場合、乾燥槽
内において、水等に混在している粉粒体を噴霧機等によ
って微細な状態で飛散させて、熱風と接触させることで
水分を蒸発させた後、後段に設けた捕集器で乾燥に用い
られた熱風の排ガス（熱排ガス）に同伴される粉粒体を
捕集する方法がある。

この場合、運転の制御方法としては、乾燥温度、即
ち、乾燥装置内若しくは装置をでる粉粒体、又は熱排ガ
スの温度が予め定めた値になるように乾燥に用いる熱風
の温度及び／又は粉粒体の供給量を制御してきた。

〈本発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、乾燥装置より出た粉粒体として最終的
に要求されるのは温度でなく水分である。このため、従
来は、粉粒体の種類によって、ある程度乾燥温度を定め
て運転する傍ら、作業員が定期的に試料として粉粒体の
一部を抜き取って水分量を検定して、もしその値が規定
値をはずれている場合には乾燥温度を変更してきた。

しかし、水分の検定作業は定期的であることから、検
定作業の間は盲運転になる他、水分量の計測に手作業が
介在して乾燥位置の運転に於いて、省力化無人化を推進
する上でネックになっているという問題点があった。

さらには、乾燥温度と、供給する粉粒体の同伴水分
量、大気の状態によっては、熱排ガス中の水分量が飽和
に近い状態になって、乾燥装置の内壁では外気による冷
却の影響を受けて結露し、折角乾燥した粉粒体を湿らせ
るだけでなく、粉粒体が塊ったり、内壁に付着して取出
しが困難になる他、装置を腐食・摩耗させるという問題
点もあった。このような問題を解決するために、乾燥温
度の設定を高くすることも考えられるが、その設定温度
が高すぎると、乾燥させる粉粒体の同伴水分量は同一品
種であっても、生産の都度異なるために、乾燥された粉
粒体の温度が高くなりすぎて品質を劣化させることもあ
りうるし、また、不経済な運転になるとの問題点も発生
する。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、粉粒体及
び大気の状態が変化しても、乾燥装置内の結露を防ぐと
ともに、常に経済的で、かつ安定した品質を確保する粉
粒体の乾燥方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、乾燥装置を用いて粉粒体を連続的に乾燥す
る方法において、乾燥温度を調節計に入力して乾燥温度
の第一の目標値を設定するとともに、乾燥に寄与した熱
風の排ガスの露点と乾燥装置の壁面温度とに基づいて定
められる乾燥温度を目標値及び乾燥された粉粒体の水分
量に基づいて定められる乾燥温度目標値のうち温度の高
い方の目標値に基づいて、前記第一の乾燥温度の目標値
を変更設定し、これに合致するように熱源の供給量及び
／又は粉粒体の供給量を調節することを特徴とする。

〔作用〕

前記本発明（１）では、乾燥温度、例えば乾燥に寄与
した熱風の排ガス温度を調節計に入力して乾燥温度の第
一の目標値を設定し、さらに熱風の排ガスの露点と乾燥
装置の壁面温度とに基づいて定められる乾燥温度の目標
値及び乾燥された粉粒体の水分量に基づいて定められる
乾燥温度の目標値のうち温度の高い方の目標値に基づい
て、前記第一の乾燥温度の目標値を変更設定し、この設
定値（目標値）に基づいて、熱源の供給量を増減し及び
／又は装置に供給する粉粒体の量を調節する。

これによって、前記本発明においては、乾燥装置内部
が露点以下にならないように運転制御が行なわれ、乾燥
された粉粒体中の水値を満足できるものとし、かつ、結
露によって発生する乾燥装置壁への粉粒体の付着を防止
して腐食・摩耗等のトラブルを回避できる安定した運転
が可能となる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面に基づき説明するが、本
発明はその要旨を超えない限り、これに限定されるもの
でない。

乾燥装置は、粉粒体を乾燥させるため、乾燥槽本体１
と熱風を供給する設備として、エアーフィルター２、送
風機３、エアーヒーター４等を備えると共に、被乾燥物
である水分と同伴している粉粒体を供給する設備とし
て、タンク５、ポンプ６、乾燥槽１内の噴霧機７、乾燥
槽１より出る熱排ガス及び乾燥された粉粒体を処理する
ための捕集器８、排風機９、排出機10、等を備えてい
る。

被乾燥物である粉粒体は、タンク５よりポンプ６によ
って送液され、流量を調節弁11で制御されて、乾燥槽１
内にある噴霧機７に至り、熱風供給設備より導入された
熱風中に、高速回転する円板の遠心力等によって噴霧さ
れて水分が蒸発される。一方、熱風は水分の蒸発によっ
て温度が低下し、多量の水分を含んだ熱排ガスとなり、
熱風との接触により、乾燥した粉粒体を同伴して、管路
1aを経て後段の捕集器８に至り、炉布筒等によって粉粒
体が捕集された後、熱排ガスは排風機９によって管路9a
を通って大気へ放出される。上記管路9a近傍には露点計
12が設置してあり、一部の熱排ガスを管路9aから抜き取
って露点が計測される。捕集器８において捕集された粉
粒体は、排出機10を介して系外へ排出され、例えば筒に
なった排出管13を経由して矢印で示すように次工程に送
くられるが、同排出管13は粉粒体が管底に滞留すること
なく、しかも途切れることなく連続的に落下するよう
に、水平面に対して適切な角度で傾斜している。この排
出管13の上面の一部に設けられた開孔部14には、水分計
15が排出管13にほゞ直角になるように設置してあり、排
出管13の管底を落下していく粉粒体を看視する格好で水
分量を計測している。

次に制御システムについて説明する。

熱風はその風量をダンパー16で調節された後、送風機
３によってエアーヒーター４の出口から乾燥槽１へ供給
される。その温度が設定した値で一定になるように、乾
燥槽１へ供給される熱風の温度を温度計17′によって測
定し、これを熱風温度調節計17へ入力して、これに基づ
いて調節弁18を調節することによって、図示しない蒸気
発生機により供給される蒸気のエアヒーター４への供給
量を増減することで、熱風の温度が調節されて乾燥槽１
へ供給される。

乾燥槽１においては、熱風は粉粒体の水分を蒸発させ
て、その温度が低下し、多量の水蒸気を含有した熱排ガ
スとなって管路1aを経て捕集器８に流入するが、管路1a
からその一部を抜き取ってその温度を温度計19′で計測
して、これを乾燥温度として、乾燥温度調節計19に入力
し、この値が後述する設定温度（目標値）となるよう
に、粉粒体の供給量を制御する調節弁11に出力信号を出
している。

管路9aの近傍に設けられた露点計12は、管路9aより一
部のガスを抜き取り、露点計12の内部にある図示しない
鏡面の上を通過させると共にこの鏡面を裏面から冷却す
ることで、鏡面上で露結現象を発生させ、この際、鏡面
での光の反射率が著しく低下することを、その上部に設
けた発光器の光を同じく上部に設けた受光器で検知し
て、この時の鏡面温度を露点として計測している。上述
の露点が装置の壁面温度より高くなって、壁面で露結す
るのを防止するために露点調節計20があり、同露点調節
計20には、上記露点計12からの信号と共に、装置の壁面
温度として捕集器８の壁面温度を計測する温度計24から
の信号が入力され、更に上記温度計19′からの乾燥温度
信号も入力されており、装置の壁面温度が露点より設定
温度（０〜５℃）だけ高くなるような乾燥温度の設定値
（目標値）を後述の選択器21へ出力している。

一方、排出管13の上部に設けられた水分計15は、内部
に赤外線の発光器と受光器が内蔵されており、発光器か
らでた赤外線のある域の波長が水分によって吸収される
ために反射されて受光器へ戻ってくる光量が周囲の波長
に比べて異なることを利用し、その減衰量の差に基づき
粉粒体に同伴される水分量の信号の出力を行なうが、出
力値（減衰量）は測定する物質によって異なり、しかも
水分量に比例しないため、予め測定した既知の値を基に
換算式を作成しておき、換算器22では、水分計15からの
信号を受けて、この換算式にのっとって水分値に比例し
た信号を水分調節計23へ出力する。同調節計23にはこれ
と共に温度計19′からの乾燥温度信号が入力され、上記
水分値が設定値（目標値）に合致するように、現状の乾
燥温度から、乾燥温度の設定値（目標値）を選択器21へ
出力する。

選択器21は、前述した露点調節計20、水分調節計23の
両出力信号を入力し、両者のうち高い値を自動的に選択
して、乾燥温度調節計19の設定値として出力している。

次に作用を説明する。

今、ある乾燥温度で運転されている時、粉粒体に同伴
する水分量が多くなったり、供給量が多くなると、熱排
ガスの温度、即ち、乾燥温度は低下する。この場合に
は、設定された目標値の温度になるように、調節計19は
調節弁11の開度を絞り、粉粒体の供給量を下げる。逆に
乾燥温度が設定値より高くなると、調節弁11はより開い
て粉粒体の供給量を増加させることで乾燥温度は一定に
保たれる。ここに於いて、乾燥温度は一定でも、粉粒体
に同伴される水分量、粉粒体の種類等によって乾燥され
た粉粒体の水分量が変更するため、水分調節計23の設定
値より水分量が多くなると、調節計23の出力は乾燥温度
を現状より、高い値に設定しようとする。逆に、乾燥さ
れた粉粒体の水分量が設定値より少ない場合は乾燥温度
の設定値を下げようとする。

また、露点調節計20に於いては、装置の壁面温度と熱
排ガス中の露点との差が設定値より小さいか両者の温度
が逆転すると、壁面での結露が発生するために、これを
避けるように乾燥温度を上げるべく、露点調節計20の出
力を設定値を上方に移行させる。逆に温度差が設定値よ
り大きい場合には乾燥温度を下げるように、移行させ
る。

選択器21は水分調節計23、露点調節計20より出力され
る設定乾燥温度のうち、常に高い値を選択して調節計19
の設定値として出力するために、乾燥された粉粒体の水
分量が規定値より多くなったり、また熱排ガス中の水蒸
気が装置内で露結することもなく、両者を満足する経済
的な最低温度で乾燥が行なわれる。

なお、本実施例では、乾燥温度の制御方法として、調
節計19の出力で調節弁11を開閉し、乾燥槽１に供給する
流量を制御したが、ポンプ６をその吐出量が回転数に比
例する容積式のものを採用し、かつタンク５への戻り量
を零又は一定にすれば、ポンプ６の回転数を制御するよ
うにしてもよい。

また、粉粒体の供給量を一定にしておき、調節計19の
出力により、調節計17の設定値を変更することで調節弁
18を制御するか、若しくは調節計19の出力により直接、
調節弁18を制御することによって乾燥槽１へ導入する熱
風の温度を調節するようにしてもよく、更に、粉粒体の
供給量と熱風の温度の両者を調節するようにしてもよ
い。

また、乾燥された粉粒体の水分量を計測するのを排出
管13近傍で行なわず、捕集器８の内部又は捕集器８に導
入される熱排ガスの道中より一部粉粒体を抜き取って計
測してもよい。

さらに、乾燥温度としては、熱排ガスの温度に代えて
乾燥後の粉粒体の温度を計測するようにしてもよい。

さらに、装置の壁面温度及び露点の計測点は、第１図
に示される位置に限られることはなく、また、図示した
ような複数の調節計を用いる代わりに、多機能を具備し
た調節計、プロセスコンピューター等を用いることも可
能なことは言うに及ばない。

また更に、本発明は他の乾燥装置、例えば、流動層を
備えた乾燥装置を用いた粉粒体の乾燥にも利用すること
ができる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、粉粒体に同伴
する水分量、乾燥の難易性が変わっても、また大気の条
件（例えば温度、湿度）が変化しても、常に最適な乾燥
温度で粉粒体の乾燥が行なわれ、装置内で水分が結露し
て、乾燥した粉粒体を湿めらせたり、装置を腐食・摩耗
させたりすることがない上、粉粒体の水分量も満足する
経済的な運転ができる他、作業員による水分の検定作業
もなくなり、無人化、省力化が可能となり、産業上の利
用価値は極めて高い、

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す説明図である。 １……乾燥槽本体,3……送風機， ４……エアーヒーター,5……タンク， ６……ポンプ,7……噴霧機， ８……捕集器,9……排風機， 10……排出器,11……調節弁， 12……露点計,13……排出管， 15……水分計,17……熱風温度調節計， 17′……温度計,18……調節弁， 19……乾燥温度調節計,19′……温度計， 20……露点調節計,21……選択器， 22……換算器,23……水分調節計， 24……温度計

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】乾燥装置を用いて粉粒体を連続的に乾燥す
   る方法において、乾燥温度を調節計に入力して乾燥温度
   の第一の目標値を設定するとともに、乾燥に寄与した熱
   風の排ガスの露点と乾燥装置の壁面温度とに基づいて定
   められる乾燥温度の目標値及び乾燥された粉粒体の水分
   量に基づいて定められる乾燥温度の目標値のうち温度の
   高い方の目標値に基づいて、前記第一の乾燥温度の目標
   値を変更設定し、それに合致するように熱源の供給量及
   び／又は粉粒体の供給量を調節することを特徴とする粉
   粒体の乾燥方法。