JP2811578B2 - 流動床噴霧粒状化のための方法および装置 - Google Patents

流動床噴霧粒状化のための方法および装置

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JP2811578B2 JP1056573A JP5657389A JP2811578B2 JP 2811578 B2 JP2811578 B2 JP 2811578B2 JP 1056573 A JP1056573 A JP 1056573A JP 5657389 A JP5657389 A JP 5657389A JP 2811578 B2 JP2811578 B2 JP 2811578B2
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    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/16—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by suspending the powder material in a gas, e.g. in fluidised beds or as a falling curtain
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B4/00—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents
    • B07B4/02—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents while the mixtures fall
    • B07B4/04—Separating solids from solids by subjecting their mixture to gas currents while the mixtures fall in cascades

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体出発物質を流動床中に噴霧すると共に
最終の顆粒粒子を流動床からジグザグ型分別原理で分別
しながら放出させることからなる狭い粒子寸法分布を有
する顆粒の製造方法に関する。さらに本発明は、この方
法を実施するための装置に関するものである。
〔従来の技術〕
流動床噴霧粒状化のための近代的方法においては、液
体出発物質から１工程で顆粒を製造し、その際流動床か
ら分別放出させる。したがって、過大寸法の粒子を外部
で分別しかつ磨砕することが省略できる。この寸法は、
所要の粒子寸法を得た粒子を流動床から放出させる分別
放出を必要とする。この種の方法はたとえばヨーロッパ
特許第163,836号公報に記載されている。
円形断面の粒状化装置がドイツ特許第2,555,917号公
報から公知であり、この場合は、弁別放出装置を流動化
ベース（入口プレート）の中心に位置せしめる。入口プ
レートは、内側から外側まで穴密度を増大させた目穴プ
レートで形成される。これは、粒子が容器壁部にて上昇
しかつ中心で落下するという作用を有する。
ドイツ特許第1,667,217号公報に記載された他の流動
床粒状化装置においては、いわゆる噴出床を形成して床
内容物の活発な混合を行なわせる。これは、上記の種類
とは全く反対の強制粒子循環をもたらす。粒状化装置の
ベースにおける円錐形収縮部が、この粒子循環の決定的
因子となる。円錐形収縮部の下端部にはチューブを装着
し、これを介して流動化用空気を粒状化装置中に流入さ
せる。流動床の軸線にジェット流路を形成し、ここで粒
子を上方向に移動させる。床の上方ではジェットから落
下して床中に復帰する。かくして粒子循環が生じ、ここ
で円錐ベースはジェット流路中への粒子の移動を促進す
る。所要の粒子寸法を得た粒子は空気供給管内で落下し
て、粒状化装置から搬出される。この種の粒状化装置は
比較的小さい断面につき効果的であることが証明され
た。しかしながら、相応に大きい断面についてのみ達成
しうるような大きい処理量の場合には問題および困難性
が生ずる。
粒子が粒状化装置の軸線にて落下する前記の粒子循環
は好ましくは上方からの液体物質の注入と組合せられる
が、下方から注入する場合は粒状化装置軸線にて上昇す
る粒子循環を必要とする。
一般に、気体床／固体床／油床については規模拡大す
るのが困難であることが知られている〔たとえばアウフ
ベライツンクステクニーク、第12巻（1974）、第670〜6
77頁参照〕。この場合、他の時点で工程プラントにしば
しば用いられる同様な理論は失敗する。分別放出を伴う
かなり大型の流動床粒状化装置においては、粒子が長い
通路にて流動床を流過し、したがってもはや分別工程に
は関与しないことが判明した。これは、過大寸法の粒子
を形成する危険性を増大させる。不都合な状況において
は、粗い粒子も流動床中に落下して、入口プレートの近
傍に集まる。極端な場合、流動化は「停止」することも
ある。次いで、粗い粒子が入口プレート上に沈降しかつ
他の粒子の付加によってさらに寸法を増大する。その結
果生ずる大きい凝集物（塊）が流動化用熱風と接触して
熱分解を受ける。これらはさらに床に対する流れを阻害
する。或る条件下では、このような阻害が広がって流動
床全体が機能しなくなり得る。従って、トラブルの無い
操作を維持しようとすれば、床内に含まれる粒子の寸法
を短い間隔で点検せねばならない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は上記問題を解決することを目的とする。
したがって本発明の課題は、装置の寸法とは無関係に
既に所望の粒子寸法まで成長した比較的粗い粒子が頻度
を低下することなく寧ろ増大しながら分別工程に関与し
て、上記の操作問題を解消すると共に規模拡大の問題を
も回避するような、分別放出を伴う流動床噴霧粒状化の
方法を開発することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、最終の顆粒粒子をジグザグ型分別原
理に基づき分別しながら流動床から放出させる流動床粒
状化法より出発し、前記課題は、複数のゾーンに分割さ
れた粒状化質における各ゾーンに対して、分別用の空気
流を個々の単一空気流に分割して供給し、これら単一空
気流のそれぞれに対してジグザグ型分別モジュールおよ
び噴霧ノズルもしくは噴霧ノズルの群を割り当て、かつ
顆粒粒子をジグザグ型分別モジュールのそれぞれに位置
する返送シャフトにより流動床中へクロス混合（別のゾ
ーンに混入すること。）することなく平行もしくは放射
状通路にて返送し、ここで比較的小さい粒子を返送シャ
フトから比較的大きい距離のところに戻させると共に既
に放出寸法近くまで成長した大きい粒子を比較的小さい
距離のところに戻させることにより解決される。粒状化
室のモジュール分割は、所定の粒子循環を可能にし、こ
こで微細粒子は合理的に床中へ復帰する一方、粗い粒子
は返送シャフトの近傍で流動床中に落下し、したがって
一層頻繁に分別される。さらに、返送シャフトからの粒
子の制御された排出は、粒状化室における個々のゾーン
間での上記クロス混合を防止する。
この方法を実施するのに使用する流動床粒状化装置
は、本発明によれば、分別放出に用いるジグザグ型分別
器がモジュール型に分割されかつ入口プレートにおける
少なくとも１個の噴霧ノズルが各ジグザグ型分別モジュ
ールに割当てられ、さらに返送シャフトが入口プレート
を連結する個所にて各ジグザグ型分別モジュールに位置
するように改変される。
有利には、各ジグザグ型分別モジュールには、さらに
入口プレートを連結する個所に床流堰を儲けて、ジグザ
グ型分別器に対する入口個所にて粒子が蓄積するように
する。
好適具体例によれば、流動床粒状化装置およびジグザ
グ型分別モジュールは矩形断面を有する。この場合、流
動床粒状化装置の長さＬをジグザグ型分別ダクトの幅ｂ
の整数倍に等しくする。
他の具体例は、１個のみの噴霧ノズルをジグザグ型分
別モジュールに割当てかつ分別ダクトが環形状を有して
これに位置する返送シャフトが噴霧ノズルを同軸包囲す
ることを特徴とする。
排出空気を清浄するには、ジグザグ型分別モジュール
に割当てられた噴霧ノズルの上方に排気空気清浄用のフ
ィルタ部材を設置することが推奨される。
〔発明の効果〕
本発明によれば次の利点が得られる： ゾーン分割されたモジュール型分別システムおよび流
動床への粒子返送、並びに粗い粒子に対する短い距離と
過小寸法の粒子に対する大きい距離とを有する所定の軌
道により、過大寸法の粒子の形成および上記流動床の操
作問題を回避することができる。さらに他の利点は、モ
ジュール型の構成により、相応に大きい処理量が必要と
される場合にも極めて大きい寸法の粒状化装置を作成し
うる点にある。これにより、流動床粒状化装置の規模拡
大に伴って従来生じた困難性が除去される。さらに、流
動床における所定の粒子循環は放出の際の分別精度をさ
らに向上させる。すなわち、ずっと狭い粒子寸法分布で
さえ達成することができる。
〔実施例〕
以下、添付図面を参照して本発明を実施例につきさら
に説明する。
第１図に図示した流動床粒状化装置は入口プレート２
を備えたケーシングで構成され、入口プレートの上方に
流動化ガス３により流動床４を維持する。顆粒を生成さ
せる液体出発物質を下法から噴霧ノズル５を介して流動
床中へ噴霧する。流動床における粒子の直径は噴霧され
る物質により殻状にて常に増大しかつ固化した後、ジグ
ザグ型分別モジュール７における分別用空気流６を通過
してセル状ホイール流路８から放出することができる。
他方、所望の粒子寸法より小さい小型粒子は返送シャフ
ト９を介して分別用空気流により上方向に搬送されて水
平方向（矢印10）に流動床４中へ返送される。この工程
において、若干粗くかつ重質の粒子は返送シャフト９の
近傍で落下する一方、微細粒子はさらに搬送される。こ
の結果、既に所望粒子寸法近くまで増大した比較的粗い
粒子は底流堰11を通過して、短い時間間隔で分別工程に
入る。一方、沈着した微細粒子はさらにモジュールの全
深さにわたり移動せねばならない。流動床を通過する
際、その成長が二連ノズル５の近傍における吸着および
湿潤化により促進される。かくして、細分化して複数の
粒状化ゾーン又はセグメントにモジュール化すること
は、所定の成長および放出条件をもたらす。これらは単
一セグメントにて困難なしに最適化することができ、さ
らに全製造装置に適用することができる。
粒状化装置から放出された排気空気13を清浄するため
のフィルタスリーブ12を、各セグメントにて流動床４の
上方に固定する。清浄用ガス14をフィルタスリーブ12に
流入させて、付着微細粉塵を除去することができる。清
浄工程に際し、フィルタ粉塵は雪崩のように流動床４中
へ流入し、ここで再び粒状化工程に組込まれる。
噴霧ノズル群５と関連入口プレートゾーン２とを伴う
ジグザグ型分別モジュールの構造については、第２図に
詳細に見ることができる。湾曲した邪魔板15が装着され
かつジガザグ型分別モジュール７に位置する返送シャフ
ト９は、過小寸法の物質が、流動床中にほぼ水平に入口
プレートゾーン上の制御された層内に確実に吹き返され
るようにする。したがって、クロス混合（別のゾーンに
混入すること）が生じない。すなわち粒子は隣接ゾーン
には僅かしか飛び入らない。したがって、第２図に示し
たモジュールは、工学上の観点から組込ユニットと見な
すことができる。なお、図２に示されているように、返
送シャフト９により返送される粒子が互いに平行な軌道
をとって戻される入口プレート２の領域のことを、「平
行ゾーン」と称する。
この種のユニットを組合せて、第３図に示したような
矩形断面を有する大型の流動床粒状化プラントを形成す
ることができる。適当に寸法決定することにより、所望
の処理量で規定される粒状化装置の断面積は困難なく完
全に網羅することができる。この目的で、第２図に示し
たモジュールは、流動床粒状化装置の幅Ｂを〔ジグザグ
型分別ダクト〕＋〔入口プレートゾーン〕の長さｅに等
しくしかつ流動床粒状化装置の長さＬをジグザグ型分別
ダクトの幅ｂの整数倍に等しくするような寸法とする。
本発明の他の実施例は、第４図および第５図に示した
ような単一ノズル型モジュールを用いて形成することが
できる。このモジュールは単一の噴霧ノズル５により形
成され、この噴霧ノズルを矩形もしくは六角形の入口プ
レート部材16の中心に環状ジグザグ分別器17および返送
シャフト18により位置決めし、この返送シャフトは噴霧
ノズル５を同心包囲すると共に入口プレー16の接続個所
に位置する。この場合、環状ジグザグ型分別ダクト19が
さらに二連噴霧ノズル（ガスおよび液体出発物質）の入
口経路20を包囲する。第１図および第２図に示した実施
例と同様に、分別すべき粒子は返送シャフト18と分別モ
ジュール17との間の環状底流堰21に導入される。噴霧ノ
ズル５により発生する吸引は、搬送シャフト18の出口に
おけるカラー状断面の絞部22によって促進される。この
ようにして、導入された過小寸法の物質は噴霧ジェット
中へ直接に搬入され、ここで粒状化液で濡らされる。次
いで、これは過小寸法の物質に対する調節された成長条
件の改善をもたらす。次いで、濡れた粒子は流動化用空
気流23に抗して噴霧ジェットから落下する一方、施され
た液体シェルが粒子上で固化してより大きい粒子を形成
する。最後に入口プレート16から流出した後、粒子は再
び環状ジグザグ型分別モジュール17に供給される。粒子
の軌道は、第１図および第２図に示した実施例における
と同じ物理的基準によって制御される。すなわち、比較
的大型の重質粒子はジグザグ型分別モジュール17から比
較的狭い範囲にて流動床に衝突する一方、小型粒子はさ
らに投げ飛ばされる。なお、図４に示されているよう
に、返送シャフト18により返送される粒子が放射状の軌
道をとって戻される入口プレート16の領域のことを、
「放射ゾーン」と称する。上記単一ノズル型モジュール
における放射ゾーンでも同様の状況が生じる。というの
は、設計及び動作方式に関して回転対称な配置だからで
ある。
これは、粒状化モジュールを連結して一層大きい断面
積を形成することを可能にする。たとえば第5a図、第４
図に示した矩形もしくは正方形の入口プレート部材16を
備える単一ノズル型モジュールを最も良好に用いて矩形
の流動床粒状化装置の断面を覆う様子をしているのに対
し、円形流動床粒状化装置は六角形ベース表面を有する
入口プレート部材に基づくことが推奨される（第5b図参
照）。円形粒状化装置は常に、装置を耐圧性に設計せね
ばならない場合に有利である。
第１図および第２図に示した実施例と同様に、排気空
気を清浄するためのフィルタ部材をそれぞれの場合に第
４図に示したようなジグザグ型分別モジュールの上方に
組込むこともできる。
以上、本発明の実施態様を要約すれば次の通りであ
る： 1. 液体出発物質を流動床４に噴霧すると共に最終の顆
粒粒子を流動床４からジグザグ型分別原理で分別しなが
ら放出させることからなる狭い粒子寸法分布を有する顆
粒の製造方法において、分別用の空気流を個々の単一流
６に分割し、これら単一流のそれぞれにジグザグ型分別
モジュール7,17および噴霧ノズル５もしくは噴霧ノズル
の群を設けかつ顆粒粒子をジグザグ型分別モジュール7,
17のそれぞれに位置する返送シャフト9,18により流動床
４中へクロス混合することもなく平行もしくは放射ゾー
ンにて返送し、ここで比較的小さい粒子を返送シャフト
9,18から比較的大きい距離で衝突させると共に、既に放
出寸法近くまで成長した大きい粒子を比較的小さい距離
で衝突させることを特徴とする顆粒の製造方法。
2. 最終の顆粒粒子の放出物を分別するためのジグザグ
型分別器が接続された入口プレート２に液体出発物質を
導入するための噴霧ノズル５を有する流動床粒状化装置
を備えた上記第１項記載の方法を実施するための装置に
おいて、ジグザグ型分別器がモジュール式に分割されか
つ入口プレート2,16における少なくとも１個の噴霧ノズ
ル５が各ジグザグ型分別モジュール7,17に割当てられか
つ返送シャフト9,18が入口プレート2,16を連結する個所
にて化ジグザグ型分別モジュール7,17に位置することを
特徴とする装置。
3. 各ジグザグ型分別モジュール7,17には、入口プレー
ト2,16を連結する個所に底流堰11,21を設けたことを特
徴とする上記第２項記載の装置。
4. 流動床粒状化装置およびシグザグ型分別モジュール
７が矩形断面を有し、かつ流動床粒状化装置の幅Ｂがジ
グザグ型分別ダクトの長さ１に等しく、かつ流動床流動
化装置の長さＬがジグザグ型分別ダクトの幅ｂの整数倍
に等しいことを特徴とする上記第２項または第３項記載
の装置。
5. ジグザグ型分別モジュール17に１個のみの噴霧ノズ
ル５を配置すると共に、分別ダクト19が環形状を有しか
つこれに位置する返送シャフト18が噴霧ノズル５を同心
的に包囲することを特徴とする上記第２項または第３項
記載の装置。
6. 排気清浄用のフィルタスリーブ12を、ジグザグ型分
別モジュール7,17に配設された噴霧ノズル５の上方に位
置せしめたことを特徴とする上記第２項記載の装置。
【図面の簡単な説明】
第１図はジグザグ型分別モジュールおよび関連噴霧ノズ
ルを備えた流動床粒状化装置の断面図であり、 第２図は一層明瞭にするため分別器の断面を90゜回転し
て示した噴霧ノズルおよび入口プレートを備えるジグザ
グ型分別モジュールの傾斜図であり、 第３図は粒状化装置におけるモジュール構造の平面図で
あり、 第４図は噴霧ノズルおよび同軸のジグザグ型分別器を備
えた単一ノズルモジュールの略図であり、 第5a図は矩形断面の流動床粒状化装置を形成する単一ノ
ズルモジュールの配置図であり、 第5b図は円形断面を形成する単一ノズルモジュールの配
置図である。 ２……入口プレート、４……流動床、５……噴霧ノズ
ル、６……空気流、７……分別モジュール、９……返送
シャフト、16……入口プレート、17……分別モジュー
ル、18……返送シャフト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス・ダウン ドイツ連邦共和国デイー5090 レーヴア ークーゼン、ツウエンドヒユエツチエン ウエグ 34 (72)発明者 ハイコ・ヘロルド ドイツ連邦共和国デイー4040 ノイス 21、フエウエルドルンウエグ ３ (56)参考文献 特開 昭57−156024（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−108386（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−11067（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭56−16227（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B01J 2/16 B01J 8/24

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】液体出発物質を流動床（４）中に噴霧する
    と共に最終の顆粒粒子を流動床（４）からジグザグ型分
    別原理を用いて分別して放出させることからなる狭い粒
    子寸法分布を有する顆粒の製造方法において、 分別用の空気流を個々の単一空気流（６）に分割し、こ
    れら単一空気流のそれぞれに対してジグザグ型分別モジ
    ュール（7,17）および噴霧ノズル（５）もしくは噴霧ノ
    ズルの群が割り当てられ、 平行ゾーン又は放射ゾーンにおいて、ジグザグ型分別モ
    ジュール（7,17）のそれぞれに位置する返送シャフト
    （9,18）により顆粒粒子を流動床（４）中へクロス混合
    することなく返送し、そこでは比較的小さい粒子を返送
    シャフト（9,18）から比較的大きい距離のところに戻
    し、既に放出寸法近くまで成長した大きい粒子を比較的
    小さい距離のところに戻すことを特徴とする顆粒の製造
    方法。
  2. 【請求項２】最終の顆粒粒子の放出物を分別するための
    ジグザグ型分別器が接続された入口プレート（２）に液
    体出発物質を導入するための噴霧ノズル（５）を有する
    流動床粒状化装置を備えた請求項１記載の方法を実施す
    るための装置において、 ジグザグ型分別器がモジュール式に分割され、入口プレ
    ート（2,16）における少なくとも１個の噴霧ノズル
    （５）が各ジグザグ型分別モジュール（7,17）に割当て
    られ、 各ジグザグ型分別モジュール（7,17）が入口プレート
    （2,16）と合流する箇所において、返送シャフト（9,1
    8）が各ジグザグ型分別モジュール（7,17）上に設けら
    れる ことを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】各ジグザグ型分別モジュール（7,17）が入
    口プレート（2,16）と合流する箇所において、各ジグザ
    グ型分別モジュール（7,17）に底流堰（11,21）を設け
    たことを特徴とする請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】流動床粒状化装置およびジグザグ型分別モ
    ジュール（７）が矩形断面を有し、流動床粒状化装置の
    長さＬがジグザグ型分別ダクトの幅ｂの整数倍に等しい
    ことを特徴とする請求項２または３記載の装置。
  5. 【請求項５】ジグザグ型分別モジュール（17）に１個の
    みの噴霧ノズル（５）を配置すると共に、分別ダクト
    （19）が環形状を有し且つ分別ダクト（19）上に位置す
    る返送シャフト（18）が噴霧ノズル（５）を同心的に包
    囲することを特徴とする請求項２または３記載の装置。
  6. 【請求項６】排気清浄用のフィルタスリーブ（12）を、
    ジグザグ型分別モジュール（7,17）に割り当てられた噴
    霧ノズル（５）の上方に位置せしめたことを特徴とする
    請求項２記載の装置。
JP1056573A 1988-03-12 1989-03-10 流動床噴霧粒状化のための方法および装置 Expired - Lifetime JP2811578B2 (ja)

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