JP3773674B2 - Method and apparatus for dehumidifying and drying granular material using carrier gas replacement - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱ホッパーと乾燥ホッパーが別体とされ、粉粒体材料を短時間に効率的に除湿乾燥することができるキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
本出願人は、粉粒体材料の除湿乾燥装置として従来多用されていた、粉粒体材料を乾燥ホッパーに貯留し、これに加熱乾燥した空気を通気させることで、粉粒体材料を除湿乾燥する、いわゆる通気式と呼ばれる除湿乾燥方法や装置を改良するものとして、一体型のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥方法及び装置を提案している。
【0003】
このキャリアガス置換とは、従来、通気式の除湿乾燥方法や装置では、粉粒体材料の加熱と除湿乾燥を一連のものとして扱われていたのを、加熱と除湿乾燥を分離させるようにしたことを特徴としている。そして、除湿乾燥は、加熱や減圧処理によって、乾燥ホッパー内の粉粒体材料から発生した水蒸気や、揮発性ガスなどの雑ガスを含む気体を、湿度や温度等の調製されたキャリアガスと置換することによって、行うようにしている。したがって、この方法をキャリアガス置換と呼んでいる。
【0004】
図5は、そのような加熱乾燥一体型のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置の一例の全体構成を示す系統図である。
図5に示す除湿乾燥装置Gは、床置き型であって、円筒状に形成された熱伝導壁112と、その外周に設けられた加熱手段113を備えた乾燥ホッパー111を、機台111aに設置し、この機台111aの下部には、コロ111bが設けられ移動可能となっている。
【0005】
乾燥ホッパー111には、材料タンクなどに設けられたノズル121、捕集器122、材料投入バルブ123、材料排出バルブ124が設置されている。このノズル121によって、除湿乾燥の為に乾燥ホッパー111に順次供給する粉粒体材料を吸引して、捕集器122に捕集し、材料投入バルブ123によって、乾燥ホッパー111内に粉粒体材料を供給し、この乾燥ホッパー111内で、キャリアガス置換を用いて、除湿乾燥された粉粒体材料は、下部に配置された材料排出バルブ124から次工程である樹脂成形機などへ排出される。
【0006】
この乾燥ホッパー111内には、ホッパー内の粉粒体材料の量を検出するためのレベルゲージ(LV)114が配設されており、更にホッパー内を真空にするためのバキュームポンプ(VP)127が機台111aに設置され、乾燥ホッパー111の上部側に配管で接続されていて、この配管には、所定の真空度を検知する真空センサ(PS)126、吸引する気体を濾過するフィルタ125、乾燥ホッパー111内を大気圧に戻すためのバルブ128、乾燥ホッパー111内の真空度、あるいは、減圧度を測定する圧力ゲージ(PG)128aが接続されている。
【0007】
この除湿乾燥装置Gでは、上記バキュームポンプ(VP)127が、粉粒体材料から水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させるための減圧手段を構成するとともに、この雑ガスを含んだ乾燥ホッパー内の気体を外部へ導出するためのガス放出手段を兼ねている。
また、下部側には、キャリアガス置換のためにキャリアガスを導入するバルブ129aと、その導入量を調節する調整弁129bからなる導入口129が接続されており、材料排出バルブ124の下端には、材料輸送用ブロアー(B)130の送風側が輸送切換弁131を介して接続されている。なお、調整弁129bは、必ずしもなくとも良いものである。
【0008】
この材料輸送用ブロアー130の吸引側には、輸送用空気を濾過する輸送フィルタ132が接続され、この輸送フィルタ132には、切換弁134を介して、次工程である樹脂成形機からの輸送排気あるいは、捕集器122からの輸送排気が選択的に接続されている。機台111aには、さらに、除湿乾燥装置Gの全体を制御する制御盤133が設置されている。
【0009】
このように、この除湿乾燥装置Gは、機台111bの上に関連機器がコンパクトに設置され移動可能となっているので、使いたい場所で使え、便利がよい。
このキャリアガス置換を用いた粉粒体の除湿乾燥装置Gでは、輸送切換弁131を切り換えて輸送ブロアー130の送風側を開放し、一方、切換弁134を捕集器122側に切り換えて、輸送ブロアー130の吸引側を捕集器122に接続して、捕集器122にノズル121を介して粉粒体材料を捕集する。
【0010】
ついで、捕集器122から、レベルゲージ114が信号を発するまで、乾燥ホッパー111に粉粒体材料が投入、貯留されると、材料投入バルブ123が閉じられ、乾燥ホッパー111内の気密が維持されるように密閉し、加熱手段113で、貯留された粉粒体材料を加熱し、さらに、バキュームポンプ127によって、乾燥ホッパー111内を所定の減圧度に減圧しながら、粉粒体材料を減圧処理する。
【0011】
こうすると、粉粒体材料から、その内部に保持されていた水分が水蒸気として発生し、また、揮発成分が揮発性ガスとして発生する。
このとき、加熱するだけでも粉粒体材料から水蒸気や揮発性ガスが発生するが、材料によっては、あまり高温度に加熱すると材料が劣化するものがあり、その場合には減圧処理を兼ね合わせて行うと、水などの沸点が下がって、より低い温度で蒸発や揮発をさせることができる。また、必要に応じて、蒸発や揮発を促進するために減圧処理を合わせて行ってもよい。
【0012】
一方、減圧処理だけでも、水蒸気や揮発性ガスが発生するが、通常、樹脂ペレットなどの粉粒体材料では、次工程である樹脂成形機での加工上の要請から、所定温度に加熱されていることが条件となるので、加熱も合わせて行われることが多い。
こうして、乾燥ホッパー111内に、水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させながら、この除湿乾燥装置Gでは、導入口129から、湿度や温度等の調整されたキャリアガスを強制的に導入させ、同時に乾燥ホッパー111の雑ガスを含む気体を、バキュームポンプ127によって、吸い出すことによって乾燥ホッパー111の外部へ導出することによって、粉粒体材料を除湿乾燥している。
【0013】
具体的には、ここでは、キャリアガスとして、通常の大気を用い、導入口129の調整弁129bを調整して、外気を導入しながら、その導入した大気の分だけ、バキュームポンプ127によって、乾燥ホッパー111内の気体を吸引して、圧力ゲージ128aによって、所定の減圧度を維持するようにする。
このように、キャリアガス置換を用いて除湿乾燥すると、貯留された粉粒体材料の体積を除いた乾燥ホッパー内の実質空気量の数倍程度のキャリアガス量で、粉粒体の除湿乾燥ができ、実質空気量の数十倍程度の熱風を必要とする通気式除湿乾燥装置に比べて、大幅に、除湿乾燥に必要な気体量を減らすことができ、装置の小型化も図れる。また、除湿乾燥も短時間で効率的にできる
こうして、除湿乾燥した後は、バルブ128によって、外気を導入して、乾燥ホッパー111内の気圧を外部と同じ気圧に戻してから、次工程からの要求に応じて、材料排出バルブ124を開いて、除湿乾燥された粉粒体材料を排出し、切換弁134を樹脂成形機側に切り換えて、輸送切換弁131を切換へ、輸送ブロアー130によって、次工程の樹脂成形機に粉粒体材料を輸送する。また、必要に応じて、除湿乾燥すべき粉粒体材料を、捕集器122から、乾燥ホッパー111に供給する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この一体型のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置においては、加熱と、キャリアガス置換による除湿乾燥を分離させることができるという利点が、まだ、十分には、生かされていなかった。
また、時間がかかる加熱工程は一括で処理し、短時間でできるキャリアガス置換処理は、分散させて、それぞれの次工程の直前で行うといった、分散処理システムへの要請にこたえる事ができなかった。
【0015】
本発明は、上記従来の問題を解消し、キャリアガス置換の利点を最大限に活用することができ、分散処理システムを構築できるキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥方法及び装置を提供することを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥方法は、加熱ホッパーにおいて加熱された粉粒体材料を順次、乾燥ホッパーに供給し、この乾燥ホッパーでは、供給された粉粒体材料を貯留した後、乾燥ホッパーを密閉させた状態で保温及び減圧処理することによって、水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させながら、この乾燥ホッパー内に湿度や温度等の調製されたキャリアガスを外部から強制的に導入させて、上記雑ガスを含む気体を乾燥ホッパーの外部へ導出することによって、粉粒体材料を除湿乾燥することを特徴とする。
【0017】
ここで、キャリアガスとは、外部から、乾燥ホッパー内に供給されるガスのことをいい、所定の温度に設定され、代わりに乾燥対象である粉粒体材料や、乾燥ホッパー内より排出されるガスよりも湿度が低く、不純物の濃度などの低いガスであることが望ましい。また、いわゆる空気、大気に限られず、乾燥対象の粉粒体材料の種類に合わせた除湿乾燥態様に応じて、窒素ガスなどのガスも成分として含まれるものである。
【0018】
このキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥方法は、キャリアガス置換のための加熱を加熱ホッパーで、雑ガスの置換は乾燥ホッパーで、それぞれ別のホッパーで行うようにしたことを特徴とする。
上述したように、キャリアガス置換は、樹脂ペレットのような粉粒体材料を除湿乾燥する際に、加熱と雑ガスの除去とを分離することによって、大量の加熱乾燥エアーを使用しなくとも、効率のよい除湿乾燥処理が出来ものであるが、本発明では、更に、加熱工程、と雑ガスの置換工程を別体の装置として、分散処理を実現している。
【0019】
このようにすることによって、例えば、時間のかかる粉粒体材料の加熱は、大型の加熱ホッパーで行い、短時間でできる雑ガスの置換は、小型の乾燥ホッパーで行う、といったシステム構成ができ、システム構成の自由度が向上する。
また、この場合の加熱ホッパーにおける加熱方法は、パイプヒータとヒートパイプを用いる方法、熱伝導加熱方法(後述する)、いわゆる通気方式のものなど、いずれであってもよく、限定されないので、その点でも、システム構成の自由度が向上する。
【0020】
さらに、雑ガスの置換においては、乾燥ホッパーは、小型に形成できるので、置換のためのキャリアガスの量もさらに少なくすることができ、装置のさらに小型化が図れる。
請求項2に記載のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置は、材料捕集装置を上端に設け、粉粒体材料を加熱するための熱伝導加熱手段、または、パイプヒータなどの加熱手段を備えた加熱ホッパーと、この加熱ホッパーとバルブを通じて接続された乾燥ホッパーとで構成され、この乾燥ホッパーは、貯留された粉粒体材料を保温する保温手段と、この乾燥ホッパーに外部より湿度や温度等の調製されたキャリアガスを導入する導入口と、この乾燥ホッパー内で発生した水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを含む気体を外部に導出させるガス放出手段とを有し、
上記加熱ホッパから粉粒体材料を順次供給し、この乾燥ホッパーに貯留した後に、乾燥ホッパーを密閉させた状態で、貯留された粉粒体材料を保温することによって、水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させながら、この乾燥ホッパー内に湿度や温度等の調製されたキャリアガスを外部から強制的に導入させて、上記雑ガスを含む気体を乾燥ホッパーの外部へ導出することによって、粉粒体材料を除湿乾燥することを特徴とする。
【0021】
ここで、保温手段とは、乾燥ホッパーに供給される加熱された粉粒体材料の温度が、雑ガスの置換工程において、所定温度より下がらない程度に加熱する手段をいう。したがって、加熱ホッパーに設けられるような、積極的に粉粒体材料を所定温度に加熱するような加熱手段に比べて、より、簡易な、小出力のものが通常設けられるが、加熱ホッパーの加熱手段と、同等の保温手段を設けてもよい。
【0022】
この装置は、請求項1に記載の方法を実現する装置で、保温手段のみを有するものであり、請求項1に記載の方法の効果を発揮する。
請求項3に記載のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置は、材料捕集装置を上端に設け、粉粒体材料を加熱するための熱伝導加熱手段、または、パイプヒータなどの加熱手段を備えた加熱ホッパーと、この加熱ホッパーとバルブを通じて接続された乾燥ホッパーとで構成され、この乾燥ホッパーは、貯留された粉粒体材料を保温する保温手段及びこの乾燥ホッパー内を減圧する減圧手段と、この乾燥ホッパーに外部より湿度や温度等の調製されたキャリアガスを導入する導入口と、この乾燥ホッパー内で発生した水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを含む気体を外部に導出させるガス放出手段とを有し、
上記加熱ホッパーから粉粒体材料を順次供給し、この乾燥ホッパーに貯留した後に、乾燥ホッパーを密閉させた状態で、貯留された粉粒体材料を保温及び減圧処理することによって、水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させながら、この乾燥ホッパー内に湿度や温度等の調製されたキャリアガスを外部から強制的に導入させて、上記雑ガスを含む気体を乾燥ホッパーの外部へ導出することによって、粉粒体材料を除湿乾燥することを特徴とする。
【0023】
この装置は、請求項1に記載の方法を実現する装置で、保温手段と減圧手段とを有するものであり、請求項1に記載の方法の効果をさらに効率的に発揮する。請求項4に記載のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置は、材料捕集装置を上端に設け、粉粒体材料を加熱するための熱伝導加熱手段あるいはパイプヒータなどの加熱手段を備えた共通の加熱ホッパーと、この加熱ホッパーとバルブを設けた輸送管路を通じて分岐接続された複数の乾燥ホッパーと、共通の加熱ホッパー内で加熱された粉粒体材料を、順次下方より取り出して、乾燥ホッパーに選択的に自動供給する材料輸送手段とで構成され、複数の乾燥ホッパーのそれぞれは、貯留された粉粒体材料を保温する保温手段と、乾燥ホッパーに外部より湿度や温度等の調製されたキャリアガスを導入する導入口と、乾燥ホッパー内で発生した水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを含む気体を外部に導出させるガス放出手段とを有し、共通の加熱ホッパーで加熱された粉粒体材料は、下方層から順次複数の乾燥ホッパーに選択的に供給され、その供給を受けた乾燥ホッパーでは、粉粒体を貯留した後に、その乾燥ホッパーを密閉させた状態で、貯留された粉粒体材料を保温することによって、水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させながら、この乾燥ホッパー内に湿度や温度等の調製されたキャリアガスを外部から強制的に導入させて、上記雑ガスを含む気体を乾燥ホッパーの外部へ導出することによって、粉粒体材料を除湿乾燥することを特徴とする。
【0024】
この装置は、共通の加熱ホッパーに対し、複数台の乾燥ホッパーを接続したものであり、加熱とガス置換とを分離できるので、このような、システムも構築することができる。
共通の加熱ホッパーで大量に加熱処理し、加熱された材料は、材料輸送手段によって、乾燥ホッパーに補給されるとともに、他の材料供給ステーションから供給された材料は、材料捕集装置によって共通の加熱ホッパーに補給されるようにして、加熱乾燥した材料をバッチ連続的に供給している。
【0025】
このようにすると、例えば、共通の加熱ホッパーを大型の床置き型で構成し、それに、複数の樹脂成形機の機上に設けた複数の乾燥ホッパーを、材料輸送手段で連結し、加熱された粉粒体材料を分配する、といったシステムを構築することができる。この場合、加熱ホッパーは大型にして共通化し、一方、乾燥ホッパーは、一体型に比べてさらに小型化したものを、機上型として、次工程の機上にそれぞれ設けることができ、全体として、システムの無駄を省き、コストダウンを図ることができる。
【0026】
請求項5に記載のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置は、材料捕集装置を上端に設け、粉粒体材料を加熱するための熱伝導加熱手段あるいはパイプヒータなどの加熱手段を備えた共通の加熱ホッパーと、この加熱ホッパーとバルブを設けた輸送管路を通じて分岐接続された複数の乾燥ホッパーと、加熱ホッパー内で加熱された粉粒体材料を、順次下方より取り出して、乾燥ホッパーに選択的に自動供給する材料輸送手段とで構成され、複数の乾燥ホッパーのそれぞれは、貯留された粉粒体材料を保温する保温手段及び乾燥ホッパー内を減圧する減圧手段と、乾燥ホッパーに外部より湿度や温度等の調製されたキャリアガスを導入する導入口と、乾燥ホッパー内で発生した水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを含む気体を外部に導出させるガス放出手段とを有し、共通の加熱ホッパーで加熱された粉粒体材料は、下方層から順次複数の乾燥ホッパーに選択的に供給され、その供給を受けた乾燥ホッパーでは、粉粒体を貯留した後に、その乾燥ホッパーを密閉させた状態で、貯留された粉粒体材料を保温及び減圧処理することによって、水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させながら、この乾燥ホッパー内に湿度や温度等の調製されたキャリアガスを外部から強制的に導入させて、上記雑ガスを含む気体を乾燥ホッパーの外部へ導出することによって、粉粒体材料を除湿乾燥することを特徴とする。
【0027】
この除湿乾燥装置は、請求項4に記載の分散型のものにおいて、複数のそれぞれの乾燥ホッパーに、保温手段に加え、更に減圧手段を設け、雑ガスを発生させるのに、保温するだけでなく、減圧処理もすることを特徴とする。
したがって、請求項4の除湿乾燥装置に比べ、キャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥が、より効率的に行われる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る粉粒体材料の除湿乾燥装置の実施の形態について、図を参照しつつ説明する。
図1は、本発明のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置の一例の全体構成を概念的に示す系統図である。
【0029】
このキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置Aは、粉粒体材料の加熱を行う加熱ホッパー1と、この加熱ホッパー1から加熱された粉粒体材料の供給を受けて、雑ガス置換を行うことによって、粉粒体を除湿乾燥する乾燥ホッパー10の2種類のホッパーを備えていることを最大の特徴とし、これら加熱ホッパー1と乾燥ホッパー10をバルブ9を設けた配管によって接続して構成されている。
【0030】
加熱ホッパー1は、加熱すべき粉粒体材料を一時貯留する材料捕集装置1aを最上部に備え、ここから、適宜、加熱すべき粉粒体材料が供給される。
加熱ホッパー1の本体部は、熱伝導加熱手段を設けた構成となっている。
この加熱ホッパー1は、図1に示すように加熱ホッパー1の外周部にアルミニュウム材等の熱伝導性の良好な素材で形成された円筒状の熱伝導壁2を設け、その外周にバンドヒーターからなる外部側加熱手段3を設けるとともに、加熱ホッパー1の内部にアルミニュウム材等の熱伝導性の良好な素材で形成された熱伝導筒4を設け、その中心部にパイプヒーターからなる内部側加熱手段5を内臓している。なお、加熱ホッパー1の熱伝導壁2の形状は円筒状が望ましいが、楕円筒状、角筒状などであってもよい。
【0031】
そして、熱伝導壁2には、複数の上下方向に連設した仕切壁6を内部中心側に向けて放射状にかつほぼ同じ厚みでほぼ同間隔をもって延出させ、熱伝導筒4には、複数の上下方向に連設した仕切壁7を中心部から内壁を構成する熱伝導壁2に向けて放射状にかつほぼ同じ厚みでほぼ同間隔をもって延出させている。
こうして、熱伝導壁2、熱伝導筒4、仕切壁6、7で仕切られた小区画が生成されるが、この小区画の断面積はほぼ等しく、熱伝導壁2などからの伝導熱が、その小区画内部の粉粒体材料に、均一に伝わるようにしている。また、出来るだけ、仕切壁6、7を多く設けるようにして、熱伝導のための表面積を広くし、熱伝導効率を向上させている。さらに、仕切壁6、7は、材料の熱伝導率を考慮して、熱伝導壁2などに加えられた熱が、仕切壁6、7の先端まで、温度ムラなく伝わるように、一定の厚さを有している。
【0032】
なお、上述したように、乾燥ホッパーの仕切壁は、外から中へ放射状に、また中から外へ放射状に延出させるのが望ましいが、熱伝導が良好に行われ、乾燥ホッパー内部の粉粒体材料にできるだけ均一に温度ムラなく熱伝導されるような仕切壁であれば、どのような延出態様のものであってもよい。また、上記仕切壁6、7は、必ずしもほぼ同じ厚みでほぼ同間隔で延設されるものでなくともよい。
【0033】
ここで、加熱ホッパー1を構成する材料の熱伝導率を比較すると、摂氏20度の場合で、従来、乾燥ホッパーに用いられている炭素鋼で、37Kcal/mhr℃、ステンレス鋼で、約20Kcal/mhr℃以下であり、それに対して、本願で推奨するアルミニウムでは、175Kcal/mhr℃と格段の差がある。純銅では、360Kcal/mhr℃と熱伝導率の点では、優れているが、材料単価の面、直接粉粒体材料に触れると材料に悪影響を与える可能性があるので、適宜被覆処理が必要なことなどから、これを採用するには、解決すべき問題が多い。
【0034】
なお、上記した、熱伝導壁2、外部側加熱手段(発熱源)3、熱伝導筒4、内部側加熱手段(発熱源)5、仕切壁6、7によって、熱伝導加熱手段を構成している。このような熱伝導加熱手段を設けた加熱ホッパーによれば、加熱ホッパー1内に供給された粉粒体材料が、熱伝導壁2の外周に設けた外部側加熱手段3と、内側の熱伝導筒4の中心部に設けた内部側加熱手段5とでそれぞれ加熱された熱伝導壁2、熱伝導筒4、及び各仕切壁6、7の伝導熱によって、間接的に優しく、かつ温度ムラなく、加熱されて、均一に除湿乾燥される。また、熱伝導壁2、熱伝導筒4、及び各仕切壁6、7によって仕切られた小区画内の粉粒体材料は、それを囲む熱伝導壁2などの表面からの伝導熱によって、効率的に加熱される。
【0035】
しかも、従来、用いられている銅製のパイプヒータとヒートパイプの加熱手段では、加熱対象の粉粒体材料に悪影響を与える可能性があるが、本発明の加熱ホッパー1を構成し、直接、粉粒体材料に接触する熱伝導壁2、熱伝導筒4、及び各仕切壁6、7は、アルミニウム材など、加熱の際に粉粒体材料に悪影響を与えない素材で形成されているので、そのようなことはない。
【0036】
なお、加熱ホッパー1は、アルミニウム材で形成され、その表面にアルマイト等の表面硬化処理が施されていることが好ましく、このように、表面がアルマイト等の表面硬化処理されていると、材料への悪影響もより少ないし、耐久性に優れていて長持ちする利点がある。
また、加熱手段3、5は、ニクロムヒーターやセラミックヒーターを熱伝導壁2及び熱伝導筒4に設けてもよく、これらは部分的に設けて部分加熱するようにしてもよい。
【0037】
さらに、加熱ホッパー1は、アルミニウム材などを用いる場合、押し出し型材、あるいは、引き抜き型材を用いて、熱伝導壁や仕切壁の形状を同時成形したものを用いるのがよい。そのようにすると、表面状態が滑らかなものに仕上がり、粉粒体材料が、その表面に付着するようなことがなく、粉粒体材料はスムーズに乾燥ホッパーの上部から下部へ移動する。
【0038】
次に、乾燥ホッパー10について説明する。
この乾燥ホッパー10は、加熱された粉粒体材料を貯留する乾燥ホッパー本体11と、その外周に設けられた保温手段12、この保温手段12の保温効果を更に高めるために、この保温手段12の外周を覆うホッパーカバー12aから構成されている。
【0039】
乾燥ホッパー本体11は、一般の炭素鋼鋼材、あるいはステンレス鋼材、あるいはアルミニウム材等で構成された円筒状の容器であって、その排出側は、下部に向かって断面内径が小さくなる円錐状に形成され、除湿乾燥された粉粒体材料が、滞留することなく、スムーズに排出されるようになっている。この乾燥ホッパー本体11内部に、周知の先入れ先出し傘や、内部を小区画に区分する仕切壁を設けてもよい。なお、乾燥ホッパー10の形状も円筒状が望ましいが、楕円筒状、角筒状などであってもよい。
【0040】
保温手段12は、バンドヒータ、ニクロムヒータ、セラミックヒータなどで構成されるが、また、この図のように、乾燥ホッパー本体11の外周でなく、内部にパイプヒータ、セラミックパイプヒータ、ヒートパイプを用いたものを設けるようにしてもよい。いずれにしても、この保温手段12の目的は、内部の粉粒体材料を積極的に加熱するものではなく、雑ガスの置換をしている間に、粉粒体材料の温度が下がるのを防止し、所定の温度を維持するために加熱する程度のものである。しかしながら、積極的に加熱するものを設けてもよい。
【0041】
ホッパーカバー12aは、保温手段12を設けた乾燥ホッパー本体11の外周を覆って、熱が外部に逃げるのを出来るだけ阻止し、保温効果を高めるためのものである。
乾燥ホッパー10には、更に、下部側に、キャリアガス置換のために外部より湿度や温度等の調製されたキャリアガスを導入するバルブと、その導入量を調節する調整弁からなる導入口13が設けられ、上部側に、粉粒体材料から水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させるための減圧手段を構成するとともに、この雑ガスを含んだ乾燥ホッパー内の気体を外部へ導出するためのガス放出手段を兼ねているバキュームポンプ14が設けられ、キャリアガス置換によって除湿乾燥された粉粒体材料を排出するための材料排出バルブ15が、下部に設けられている。
【0042】
この乾燥ホッパー10には、更に、上記一体型のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置G(図5)と同様に、レベルゲージ(不図示)、真空センサ(不図示)などを設けるのが望ましいが、なくともよい。
この乾燥ホッパー10では、加熱ホッパー1から粉粒体材料が投入、貯留されると、バルブ9が閉じられ、乾燥ホッパー111内の気密が維持されるように密閉し、保温手段12で、貯留された粉粒体材料の温度を保持し、さらに、バキュームポンプ14によって、乾燥ホッパー111内を所定の減圧度に減圧しながら、粉粒体材料を減圧処理する。
【0043】
こうすると、粉粒体材料から、その内部に保持されていた水分が水蒸気として発生し、また、揮発成分が揮発性ガスとして発生する。
このとき、保温加熱するだけでも粉粒体材料から水蒸気や揮発性ガスが発生するが、材料によっては、あまり高温度にすると材料が劣化するものがあり、その場合には減圧処理を兼ね合わせて行うと、水などの沸点が下がって、より低い温度で蒸発や揮発をさせることができる。また、必要に応じて、蒸発や揮発を促進するために減圧処理を合わせて行ってもよい。
【0044】
一方、減圧処理だけでも、水蒸気や揮発性ガスが発生するが、通常、樹脂ペレットなどの粉粒体材料では、次工程である樹脂成形機での加工上の要請から、所定温度に加熱されていることが条件となるので、加熱保温も合わせて行われることが多い。
こうして、乾燥ホッパー10内に、水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させながら、この除湿乾燥装置Aでは、導入口13から、湿度や温度等の調整されたキャリアガスを強制的に導入させ、同時に乾燥ホッパー10の雑ガスを含む気体を、バキュームポンプ14によって吸い出し、乾燥ホッパー10の外部へ導出することによって、粉粒体材料を除湿乾燥している。
【0045】
具体的には、ここでは、キャリアガスとして、通常の大気を用い、導入口13の調整弁を調整して、外気を導入しながら、その導入した大気の分だけ、バキュームポンプ14によって、乾燥ホッパー10内の気体を吸引して、乾燥ホッパー10内の所定の減圧度を維持するようにする。
このように、キャリアガス置換を用いて除湿乾燥すると、貯留された粉粒体材料の体積を除いた乾燥ホッパー内の実質空気量の数倍程度のキャリアガス量で、粉粒体の除湿乾燥ができ、実質空気量の数十倍程度の熱風を必要とする通気式除湿乾燥装置に比べて、大幅に、除湿乾燥に必要な気体量を減らすことができ、装置の小型化も図れる。また、除湿乾燥も短時間で効率的にできる
この分離型のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置では、上述のように、熱伝導加熱手段を設けた加熱ホッパーと、雑ガス置換を行う乾燥ホッパーを別体で設けていることを特徴とする。
【0046】
このように別体とすることで、例えば、時間のかかる粉粒体材料の加熱は、大型の加熱ホッパーで行い、短時間でできる雑ガスの置換は、小型の乾燥ホッパーで行う、といったシステム構成ができ、システム構成の自由度が向上する。
さらに、雑ガスの置換においては、乾燥ホッパーを分離すると、加熱ホッパーの大きさに拘束されないで、小型に形成できるので、置換のためのキャリアガスの量もさらに少なくすることができ、装置のさらに小型化が図れる。
【0047】
また、この場合の加熱ホッパーにおける加熱方法は、パイプヒータとヒートパイプを用いる方法、熱伝導加熱方法、いわゆる通気方式のものなど、いずれであってもよく、限定されないので、その点でも、システム構成の自由度が向上する。さらに、ここで記載している熱伝導加熱方式の加熱ホッパーと、雑ガス置換を組み合わせると、加熱の場合にも、大量の熱風を必要としないという熱伝導加熱方式の利点と合わせて、相乗的な効果を発揮する。
【0048】
なお、上記フィルターは必須のものではなく、設けなくともよい。また、導入口13は乾燥ホッパー10の底部に設け、ガス放出手段14はホッパー10の上方に設けるのが、キャリアガス置換の流れからは望ましいが、必ずしも、これに限られるものではない。また、導入口に設けられた調整弁も、設けなくともよい場合もある。
【0049】
図2は、本発明のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置の他例の全体構成を概念的に示す系統図である。これ以降、既に説明した部分と同じ部分については、同じ符号を付して重複説明を省略する。
このキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置Bは、減圧下で雑ガス置換が行われる図1の除湿乾燥装置Aと相違して、乾燥ホッパーでの雑ガス置換が、大気圧または正圧下で行われもので、導入口とガス放出手段の態様が相違する。
【0050】
この除湿乾燥装置Bの乾燥ホッパー10Aには、下部側に、除湿乾燥装置Aの乾燥ホッパー10に設けられたバルブと調整弁からなる導入口13の替わりに、強制的に正圧のキャリアガスを導入するブロアと開閉弁からなる導入口13Aが設けられ、上部側に、バキュームポンプ14の替わりに、フィルタを設けた開放弁から構成されるガス放出手段14Aが設けられている。
【0051】
この除湿乾燥装置Bの乾燥ホッパー10Aでは、大気圧状態で、加熱ホッパー1から供給された粉粒体材料を保温しながら、水蒸気や揮発性ガスの雑ガスを発生させ、導入口13Aのブロアーによって、乾燥ホッパー10内を大気圧状態、あるいはブロアーで加圧空気を過給気することで、正圧状態とすることによって、その給気の分だけ、ガス放出手段38で乾燥ホッパー10内の気体を放出することで、粉粒体材料を除湿乾燥する。
【0052】
この除湿乾燥装置Bによれば、大気圧状態、あるいは、正圧状態で、キャリアガス置換を用いて粉粒体の除湿乾燥を効率的に、かつ、大量の熱風ガスを用いないですることができる。
なお、上記フィルターは必須のものではなく設けなくともよい。また、導入口13Aは乾燥ホッパー10Aの底部に設け、ガス放出手段14Aはホッパー10Aの上方に設けるのが、キャリアガス置換の流れからは望ましいが、必ずしも、これに限られるものではない。また、導入口に設けられた調整弁も、設けなくともよい場合もある。
【0053】
図3は、本発明のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置の他例の全体構成を概念的に示す系統図である。
このキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置Cは、これまで説明した除湿乾燥装置A、Bに比べ、共通の加熱ホッパー1Aに対して複数の乾燥ホッパー10が接続され、加熱は共通の加熱ホッパー1Aで行い、雑ガス置換は、複数の乾燥ホッパー10で、それぞれ必要に応じて分散して行う、いわゆる、雑ガス置換分散処理システムとして構成されている点が相違する。
【0054】
この除湿乾燥装置Cを構成する共通の加熱ホッパー1Aは、複数の乾燥ホッパー10に粉粒体材料を供給するため、より大型のものであり、ここでは、加熱手段として、パイプヒータとヒートパイプで構成された加熱手段3Aを、ホッパー1A内部に設けている。上述したように、本発明のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥方法を用いる場合、基本的には、加熱手段を問わないので、加熱ホッパー1Aは、このように、パイプヒータを内部に設けるような加熱手段を用いたものでもよい。
【0055】
なお、この図では、材料捕集装置を省略しているが、この加熱ホッパー1Aにも、加熱ホッパー1と同様の材料捕集装置が設置されている。
この共通の加熱ホッパー1Aと複数の乾燥ホッパー10は、輸送管路21で接続され、それぞれの乾燥ホッパー10の投入側には、バルブ9Aが設けられている。このそれぞれのバルブ9Aは、制御線によって、材料輸送手段22に接続され、この材料輸送手段22は、共通の加熱ホッパー1A内で加熱された粉粒体材料を、順次下方より取り出して、材料要求信号を発した乾燥ホッパー10のバルブ9Aを開いて、その乾燥ホッパー10に選択的に自動供給する。
【0056】
このようにすると、例えば、共通の加熱ホッパー1Aを大型の床置き型で構成し、それに、複数の樹脂成形機の機上に設けた複数の乾燥ホッパー10を、材料輸送手段22で連結し、加熱された粉粒体材料を分配する、といったシステムを構築することができる。この場合、加熱ホッパー1Aは大型にして共通化し、一方、乾燥ホッパー10は、一体型に比べてさらに小型化したものを、機上型として、次工程の機上にそれぞれ設けることができ、全体として、システムの無駄を省き、コストダウンを図ることができる。
【0057】
図4は、本発明のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置の他例の全体構成を概念的に示す系統図である。
このキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置Dは、図3で説明した除湿乾燥装置Cと同様に、共通の加熱ホッパー1Aに複数の乾燥ホッパーが接続されているが、この接続されている乾燥ホッパーが、減圧状態で雑ガス置換を行う乾燥ホッパー10ではなく、大気圧下または正圧下で雑ガス置換を行う乾燥ホッパー10Aである点が相違する。
【0058】
このように、大気圧下または正圧下で雑ガス置換を行う場合でも、雑ガス置換分散処理システムを構築することができ、上記の除湿乾燥装置Cと同様の効果を得ることができる。
また、上記システムにおいては、共通の加熱ホッパー1Aに対して、複数の同じ種類の乾燥ホッパー10,10Aが接続されている例について説明したが、同一の共通の加熱ホッパー1Aに対して、減圧下の乾燥ホッパー10と、大気圧下または正圧下の乾燥ホッパー10Aとを混在させて接続するようにしてもよい。
【0059】
なお、上記除湿乾燥装置C、Dについて、材料輸送手段22は、乾燥ホッパー10,10Aからの材料要求信号に応じて、その乾燥ホッパー10に選択的に粉粒体材料を自動供給するようにしているが、共通の加熱ホッパー1Aから輸送管路21、それぞれの乾燥ホッパー10,10Aのバルブ9Aまで、除湿乾燥され粉粒体材料を充満させておき、それぞれのバルブ9Aを随時開くことによって、それぞれの選択された乾燥ホッパー10,10Aに粉粒体材料を供給するようにしてもよい。
【0060】
【発明の効果】
請求項1に記載のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥方法によれば、キャリアガス置換のための加熱を加熱ホッパーで、雑ガスの置換は乾燥ホッパーで、それぞれ別のホッパーで行うようにしているので、例えば、時間のかかる粉粒体材料の加熱は、大型の加熱ホッパーで行い、短時間でできる雑ガスの置換は、小型の乾燥ホッパーで行う、といったシステム構成ができ、システム構成の自由度が向上する。
【0061】
また、この場合の加熱ホッパーにおける加熱方法は、パイプヒータとヒートパイプを用いる方法、熱伝導加熱方法、いわゆる通気方式のものなど、いずれであってもよく、限定されないので、その点でも、システム構成の自由度が向上する。
さらに、雑ガスの置換においては、乾燥ホッパーは、小型に形成できるので、置換のためのキャリアガスの量もさらに少なくすることができ、さらに装置の小型化が図れる。
【0062】
請求項2に記載のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置によれば、請求項1に記載の方法を実現する装置で、保温手段のみを有するものであるので請求項1に記載の方法の効果を発揮する。
請求項3に記載のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置によれば、請求項1に記載の方法を実現する装置で、保温手段と減圧手段とを有するので、請求項1に記載の方法の効果をさらに効果的に発揮する。
【0063】
請求項4に記載のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置によれば、共通の加熱ホッパーに対し、複数台の乾燥ホッパーを接続したものであり、加熱ホッパーは大型にして共通化し、一方、乾燥ホッパーは、一体型に比べてさらに小型化したものを、機上型として、次工程の機上にそれぞれ設けることができ、全体として、システムの無駄を省き、コストダウンを図ることができる。
【0064】
請求項5に記載のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置によれば、請求項4に記載の分散型のものにおいて、複数のそれぞれの乾燥ホッパーに、保温手段に加え、更に減圧手段を設け、雑ガスを発生させるのに、保温するだけでなく、減圧処理もするようにしているので、キャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥が、より効率的に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置の一例の全体構成を概念的に示す系統図
【図2】本発明のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置の他例の全体構成を概念的に示す系統図
【図3】本発明のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置の他例の全体構成を概念的に示す系統図
【図4】本発明のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置の他例の全体構成を概念的に示す系統図
【図5】加熱乾燥一体型のキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置の一例の全体構成を示す系統図
【符号の説明】
A 除湿乾燥装置
1 加熱ホッパー
1A 共通の加熱ホッパー
1a 材料捕集装置
2〜7 熱伝導加熱手段
3A パイプヒータ
9 バルブ
10、10A 乾燥ホッパー
12 保温手段
13、13A 導入口
14、14A ガス放出手段
14 減圧手段
21 輸送管路
22 材料輸送手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for dehumidifying and drying a granular material using carrier gas substitution, in which a heating hopper and a drying hopper are separately provided, and the granular material can be efficiently dehumidified and dried in a short time.
[0002]
[Prior art]
The present applicant dehumidifies and dries the granular material by storing the granular material in a drying hopper, which has been widely used in the past as a dehumidifying and drying apparatus for granular material, and ventilating the heat-dried air to this. In order to improve the so-called aeration type dehumidification drying method and apparatus, a dehumidification drying method and apparatus for granular materials using integral carrier gas replacement has been proposed.
[0003]
With this carrier gas replacement, in the conventional dehumidifying drying method and apparatus of the aeration type, heating and dehumidifying drying of the powder material were treated as a series, but heating and dehumidifying drying were separated. It is characterized by that. Dehumidification drying replaces the gas containing miscellaneous gases such as water vapor and volatile gas generated from the powder material in the drying hopper with heating and decompression treatment with a carrier gas prepared such as humidity and temperature. By doing so. Therefore, this method is called carrier gas replacement.
[0004]
FIG. 5 is a system diagram showing an overall configuration of an example of a dehumidifying and drying apparatus for granular material using such heat drying integrated carrier gas replacement.
The dehumidifying and drying apparatus G shown in FIG. 5 is a floor-standing type, and a
[0005]
The
[0006]
In the
[0007]
In the dehumidifying and drying apparatus G, the vacuum pump (VP) 127 constitutes a decompression means for generating miscellaneous gases such as water vapor and volatile gas from the granular material, and a drying hopper containing the miscellaneous gases. It also serves as a gas discharge means for deriving the gas inside.
In addition, an
[0008]
A
[0009]
As described above, the dehumidifying and drying apparatus G can be used in a place where it is desired to be used and is convenient because related devices are compactly installed and movable on the
In this granular material dehumidifying and drying apparatus G using carrier gas replacement, the transport switching valve 131 is switched to open the air blowing side of the
[0010]
Then, until the
[0011]
If it carries out like this, the water | moisture content currently hold | maintained from the granular material will generate | occur | produce as water vapor | steam, and a volatile component will generate | occur | produce as volatile gas.
At this time, water vapor and volatile gas are generated from the granular material only by heating, but depending on the material, there are materials that deteriorate when heated to a very high temperature. When performed, the boiling point of water or the like is lowered, and evaporation or volatilization can be performed at a lower temperature. Moreover, you may perform a decompression process together in order to accelerate | stimulate evaporation and volatilization as needed.
[0012]
On the other hand, water vapor and volatile gas are generated only by the decompression process. Normally, powder materials such as resin pellets are heated to a predetermined temperature due to processing requirements in the resin molding machine, which is the next process. Therefore, heating is often performed together.
In this way, while generating miscellaneous gases such as water vapor and volatile gas in the
[0013]
Specifically, here, the normal atmosphere is used as the carrier gas, and the adjustment valve 129b of the
Thus, when dehumidifying and drying using carrier gas replacement, the dehumidifying and drying of the granular material is performed with a carrier gas amount that is several times the actual air amount in the drying hopper excluding the volume of the stored granular material. The amount of gas required for dehumidifying and drying can be greatly reduced as compared with a ventilation type dehumidifying and drying device that requires hot air that is several tens of times the actual amount of air, and the size of the device can be reduced. In addition, dehumidification drying can be done efficiently in a short time.
After dehumidifying and drying in this way, the outside air is introduced by the
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the dehumidifying and drying apparatus for granular materials using this integrated carrier gas replacement, the advantage that heating and dehumidification drying by carrier gas replacement can be separated is still fully utilized. It wasn't.
Moreover, it was not possible to meet the demand for a distributed processing system in which a heating process that takes time was processed at once, and a carrier gas replacement process that could be performed in a short time was dispersed and performed immediately before each next process. .
[0015]
The present invention provides a method and apparatus for dehumidifying and drying granular material using carrier gas replacement, which can solve the above-mentioned conventional problems, can make the most of the advantages of carrier gas replacement, and can construct a distributed processing system. It is intended to provide.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The method for dehumidifying and drying a granular material using carrier gas replacement according to
[0017]
Here, the carrier gas refers to a gas supplied from the outside into the drying hopper, and is set to a predetermined temperature, and is instead discharged from the granular material to be dried or from the drying hopper. It is desirable that the gas has a lower humidity than the gas and a lower concentration of impurities. Moreover, it is not restricted to what is called air and air | atmosphere, Gases, such as nitrogen gas, are also contained as a component according to the dehumidification drying aspect match | combined with the kind of granular material of drying object.
[0018]
This dehumidifying and drying method of granular material using carrier gas replacement is characterized in that heating for carrier gas replacement is performed by a heating hopper and miscellaneous gas replacement is performed by a separate hopper. And
As described above, the carrier gas replacement is performed by separating heating and removal of miscellaneous gas when dehumidifying and drying a granular material such as a resin pellet, without using a large amount of heated and dried air. Although efficient dehumidifying and drying processing can be performed, in the present invention, the heating process and the replacement process of the miscellaneous gas are further performed as separate devices to realize the dispersion process.
[0019]
By doing so, for example, a system configuration in which heating of the granular material that takes time can be performed with a large heating hopper, and replacement of miscellaneous gas in a short time can be performed with a small drying hopper, The degree of freedom of system configuration is improved.
In addition, the heating method in the heating hopper in this case may be any method such as a method using a pipe heater and a heat pipe, a heat conduction heating method (described later), a so-called aeration method, and the like. However, the degree of freedom of system configuration is improved.
[0020]
Further, in the replacement of miscellaneous gas, the dry hopper can be formed in a small size, so that the amount of carrier gas for replacement can be further reduced, and the apparatus can be further downsized.
The dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to claim 2 is provided with a material collecting device at the upper end, heat conduction heating means for heating the granular material, or a pipe heater, etc. A heating hopper provided with a heating means, and a drying hopper connected to the heating hopper through a valve. The drying hopper has a heat retaining means for keeping the stored granular material material, and an external to the drying hopper. It has an inlet for introducing a carrier gas prepared such as humidity and temperature, and a gas discharge means for deriving a gas containing miscellaneous gas such as water vapor and volatile gas generated in the drying hopper to the outside.
After supplying the granular material sequentially from the heating hopper and storing it in the dry hopper, the stored granular material is kept warm in a state where the dry hopper is sealed, so that water vapor, volatile gas, etc. While generating miscellaneous gas, the carrier gas prepared for humidity, temperature, etc. is forcibly introduced from the outside into the dry hopper, and the gas containing the miscellaneous gas is led out of the dry hopper, thereby generating powder. It is characterized by dehumidifying and drying the granular material.
[0021]
Here, the heat retaining means refers to means for heating the heated granular material material supplied to the drying hopper to such an extent that it does not fall below a predetermined temperature in the miscellaneous gas replacement step. Therefore, compared with the heating means that positively heats the granular material to a predetermined temperature, such as that provided in the heating hopper, a simpler, smaller output is usually provided, but the heating hopper is heated. A heat retaining means equivalent to the means may be provided.
[0022]
This apparatus is an apparatus that realizes the method according to
The dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to
After supplying the granular material sequentially from the heating hopper and storing it in this dry hopper, the stored granular material is kept warm and decompressed in a state where the dry hopper is sealed, thereby allowing water vapor and volatile While generating miscellaneous gas such as gas, the carrier gas prepared for humidity and temperature is forcibly introduced from the outside into the drying hopper, and the gas containing the miscellaneous gas is led out of the drying hopper. The powder material is dehumidified and dried.
[0023]
This apparatus is an apparatus that realizes the method according to
[0024]
In this apparatus, a plurality of drying hoppers are connected to a common heating hopper, and heating and gas replacement can be separated. Therefore, such a system can also be constructed.
A large amount of heat treatment is performed with a common heating hopper, and the heated material is supplied to the drying hopper by a material transportation means, and the material supplied from other material supply stations is heated by a material collector. As the hopper is replenished, the heat-dried material is continuously supplied in batches.
[0025]
In this case, for example, a common heating hopper is configured as a large floor-standing type, and a plurality of drying hoppers provided on a plurality of resin molding machines are connected by a material transportation means and heated. It is possible to construct a system that distributes the granular material. In this case, the heating hopper is made large and common, while the drying hopper can be provided on the next machine as an on-machine mold, which is further downsized compared to the integrated type, System waste can be eliminated and costs can be reduced.
[0026]
The dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to claim 5 is provided with a material collecting apparatus at the upper end, and heating by a heat conduction heating means or a pipe heater for heating the granular material. A common heating hopper provided with a means, a plurality of drying hoppers branched and connected through a transportation pipeline provided with the heating hopper and a valve, and the granular material heated in the heating hopper are sequentially taken out from below. Each of the plurality of drying hoppers, a heat retaining means for keeping the stored granular material, a pressure reducing means for reducing the pressure inside the drying hopper, and a drying unit. An inlet for introducing a carrier gas, such as humidity and temperature, from the outside into the hopper, and a gas containing miscellaneous gases such as water vapor and volatile gas generated in the drying hopper to the outside And a gas discharge means for out, common powdered or granular material is heated by the heating hopper sequentially from a plurality of lower layer Drying hopper In the dry hopper that is selectively supplied to and received the supply, the powder material is stored, and then the stored powder material is kept warm and decompressed in a state where the dry hopper is sealed, While generating miscellaneous gas such as water vapor and volatile gas, the carrier gas prepared for humidity and temperature etc. is forcibly introduced from the outside into this drying hopper, and the gas containing the miscellaneous gas is introduced to the outside of the drying hopper. It is characterized by dehumidifying and drying the particulate material.
[0027]
The dehumidifying and drying apparatus according to
Therefore, as compared with the dehumidifying and drying apparatus according to the fourth aspect, the dehumidifying and drying of the granular material using the carrier gas replacement is performed more efficiently.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a dehumidifying and drying apparatus for granular material according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system diagram conceptually showing the overall configuration of an example of a dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to the present invention.
[0029]
The dehumidifying and drying apparatus A for granular material using carrier gas replacement receives a
[0030]
The
The main body portion of the
As shown in FIG. 1, the
[0031]
The heat conduction wall 2 has a plurality of partition walls 6 arranged in the vertical direction extending radially inward and substantially at the same thickness toward the inner center side. The partition walls 7 arranged in the vertical direction are extended radially from the center toward the heat conducting wall 2 constituting the inner wall with substantially the same thickness and at substantially the same interval.
In this way, a small section partitioned by the heat conducting wall 2, the
[0032]
As described above, it is desirable that the partition wall of the drying hopper extends radially from the outside to the inside and radially from the inside to the outside. Any partition wall may be used as long as it is thermally conductive to the body material as uniformly as possible without temperature unevenness. Further, the partition walls 6 and 7 do not necessarily have to be provided with substantially the same thickness and at substantially the same interval.
[0033]
Here, when the thermal conductivity of the material constituting the
[0034]
The heat conduction wall 2, the external heating means (heat generation source) 3, the
[0035]
Moreover, the conventional copper pipe heater and heat pipe heating means may adversely affect the granular material to be heated. However, it constitutes the
[0036]
The
Moreover, the heating means 3 and 5 may be provided with a nichrome heater or a ceramic heater on the heat conducting wall 2 and the
[0037]
Further, when an aluminum material or the like is used as the
[0038]
Next, the
The
[0039]
The
[0040]
The heat retaining means 12 is composed of a band heater, a nichrome heater, a ceramic heater, and the like. Also, as shown in this figure, a pipe heater, a ceramic pipe heater, and a heat pipe are used not inside the
[0041]
The
The
[0042]
The
In the
[0043]
If it carries out like this, the water | moisture content currently hold | maintained from the granular material will generate | occur | produce as water vapor | steam, and a volatile component will generate | occur | produce as volatile gas.
At this time, water vapor and volatile gas are generated from the granular material only by heat-retaining and heating, but depending on the material, the material may deteriorate if the temperature is too high. When performed, the boiling point of water or the like is lowered, and evaporation or volatilization can be performed at a lower temperature. Moreover, you may perform a decompression process together in order to accelerate | stimulate evaporation and volatilization as needed.
[0044]
On the other hand, water vapor and volatile gas are generated only by the decompression process. Normally, powder materials such as resin pellets are heated to a predetermined temperature due to processing requirements in the resin molding machine, which is the next process. Therefore, heating and heat insulation are often performed together.
In this way, in the dehumidifying and drying apparatus A, a carrier gas whose humidity and temperature are adjusted is forcibly introduced from the
[0045]
Specifically, here, the normal atmosphere is used as the carrier gas, the adjustment valve of the
Thus, when dehumidifying and drying using carrier gas replacement, the dehumidifying and drying of the granular material is performed with a carrier gas amount that is several times the actual air amount in the drying hopper excluding the volume of the stored granular material. The amount of gas required for dehumidifying and drying can be greatly reduced as compared with a ventilation type dehumidifying and drying device that requires hot air that is several tens of times the actual amount of air, and the size of the device can be reduced. In addition, dehumidification drying can be done efficiently in a short time.
In the dehumidifying and drying apparatus for granular material using the separation type carrier gas replacement, as described above, the heating hopper provided with the heat conduction heating means and the drying hopper for performing the miscellaneous gas replacement are provided separately. It is characterized by that.
[0046]
By using a separate body in this way, for example, a system configuration in which heating of a granular material that takes time is performed with a large heating hopper, and miscellaneous gas replacement that can be performed in a short time is performed with a small drying hopper. The degree of freedom of system configuration is improved.
Further, in the replacement of the miscellaneous gas, when the dry hopper is separated, it can be formed in a small size without being restricted by the size of the heating hopper, so that the amount of carrier gas for replacement can be further reduced, and the apparatus Miniaturization can be achieved.
[0047]
In addition, the heating method in the heating hopper in this case may be any method such as a method using a pipe heater and a heat pipe, a heat conduction heating method, a so-called aeration method, etc., and is not limited. The degree of freedom increases. Furthermore, when the heat conduction heating hopper described here is combined with miscellaneous gas replacement, it is synergistic in combination with the advantage of the heat conduction heating method that a large amount of hot air is not required for heating. Exerts a positive effect.
[0048]
Note that the filter is not essential and may not be provided. In addition, although it is desirable from the carrier gas replacement flow that the
[0049]
FIG. 2 is a system diagram conceptually showing an overall configuration of another example of the dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to the present invention. Thereafter, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
Unlike the dehumidifying and drying apparatus A in FIG. 1 in which the miscellaneous gas replacement is performed under reduced pressure, the dehumidifying and drying apparatus B for the granular material using this carrier gas replacement is different from the dehumidifying and drying apparatus A in FIG. Or it is what is performed under a positive pressure, and the aspects of an inlet and a gas discharge | release means differ.
[0050]
In the
[0051]
The
[0052]
According to the dehumidifying and drying apparatus B, it is possible to efficiently dehumidify and dry the granular material by using carrier gas replacement in an atmospheric pressure state or a positive pressure state and not to use a large amount of hot air gas. it can.
Note that the filter is not essential and may not be provided. In addition, although it is desirable from the carrier gas replacement flow that the
[0053]
FIG. 3 is a system diagram conceptually showing the overall configuration of another example of the dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to the present invention.
Compared to the dehumidifying and drying apparatuses A and B described so far, a plurality of drying
[0054]
The common heating hopper 1A constituting the dehumidifying / drying apparatus C is larger in order to supply the granular material to the plurality of drying
[0055]
In addition, although the material collection apparatus is abbreviate | omitted in this figure, the material collection apparatus similar to the
The
[0056]
In this way, for example, the common heating hopper 1A is configured as a large floor-standing type, and a plurality of drying
[0057]
FIG. 4 is a system diagram conceptually showing the overall configuration of another example of the dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to the present invention.
In the dehumidifying and drying apparatus D for the granular material using carrier gas replacement, a plurality of drying hoppers are connected to the common heating hopper 1A, similarly to the dehumidifying and drying apparatus C described in FIG. The dry hopper is different from the
[0058]
Thus, even when miscellaneous gas replacement is performed under atmospheric pressure or positive pressure, a miscellaneous gas replacement dispersion treatment system can be constructed, and the same effect as the dehumidifying and drying apparatus C can be obtained.
In the above system, an example in which a plurality of the same types of drying
[0059]
In the dehumidifying and drying apparatuses C and D, the material transporting means 22 automatically supplies the granular material selectively to the
[0060]
【The invention's effect】
According to the method for dehumidifying and drying a granular material using carrier gas replacement according to
[0061]
In addition, the heating method in the heating hopper in this case may be any method such as a method using a pipe heater and a heat pipe, a heat conduction heating method, a so-called aeration method, etc., and is not limited. The degree of freedom increases.
Further, in the replacement of miscellaneous gas, the dry hopper can be formed in a small size, so that the amount of carrier gas for replacement can be further reduced, and the apparatus can be further downsized.
[0062]
According to the dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to claim 2, the apparatus for realizing the method according to
According to the apparatus for dehumidifying and drying a granular material using carrier gas replacement according to
[0063]
According to the dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to
[0064]
According to the dehumidifying and drying apparatus for a granular material using carrier gas replacement according to claim 5, in the dispersion type according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram conceptually showing the overall configuration of an example of a dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to the present invention.
FIG. 2 is a system diagram conceptually showing the overall configuration of another example of the dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to the present invention.
FIG. 3 is a system diagram conceptually showing the overall configuration of another example of the dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to the present invention.
FIG. 4 is a system diagram conceptually showing the overall configuration of another example of the dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement according to the present invention.
FIG. 5 is a system diagram showing an overall configuration of an example of a dehumidifying and drying apparatus for granular material using carrier gas replacement integrated with heat drying.
[Explanation of symbols]
A dehumidifying and drying equipment
1 Heating hopper
1A Common heating hopper
1a Material collector
2-7 Heat conduction heating means
3A Pipe heater
9 Valve
10, 10A Dry hopper
12 Insulation means
13, 13A inlet
14, 14A Gas release means
14 Pressure reducing means
21 Transport pipeline
22 Material transportation means
Claims (5)
この乾燥ホッパーでは、供給された粉粒体材料を貯留した後、乾燥ホッパーを密閉させた状態で保温及び減圧処理することによって、水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させながら、
この乾燥ホッパー内に湿度や温度等の調製されたキャリアガスを外部から強制的に導入させて、上記雑ガスを含む気体を乾燥ホッパーの外部へ導出することによって、粉粒体材料を除湿乾燥することを特徴とするキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥方法。The granular material heated in the heating hopper is sequentially supplied to the drying hopper,
In this dry hopper, after storing the supplied granular material , heat and pressure-reducing treatment with the dry hopper sealed , while generating miscellaneous gases such as water vapor and volatile gas,
The carrier material prepared by adjusting the humidity, temperature, etc. is forcibly introduced from the outside into the drying hopper, and the particulate material is dehumidified and dried by deriving the gas containing the miscellaneous gas to the outside of the drying hopper. A dehumidifying and drying method for a granular material using carrier gas replacement.
この乾燥ホッパーは、貯留された粉粒体材料を保温する保温手段と、
この乾燥ホッパーに外部より湿度や温度等の調製されたキャリアガスを導入する導入口と、この乾燥ホッパー内で発生した水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを含む気体を外部に導出させるガス放出手段とを有し、
上記加熱ホッパから粉粒体材料を順次供給し、この乾燥ホッパーに貯留した後に、乾燥ホッパーを密閉させた状態で、貯留された粉粒体材料を保温することによって、水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させながら、この乾燥ホッパー内に湿度や温度等の調製されたキャリアガスを外部から強制的に導入させて、上記雑ガスを含む気体を乾燥ホッパーの外部へ導出することによって、粉粒体材料を除湿乾燥することを特徴とするキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置。A heating hopper provided with a material collecting device at the upper end and heating means for heating the powder material, or a heating means such as a pipe heater, and a drying hopper connected to the heating hopper through a valve, Consists of
This drying hopper has heat retaining means for retaining the stored granular material,
An introduction port for introducing a carrier gas prepared such as humidity and temperature from the outside into the drying hopper, and a gas discharge means for deriving a gas including miscellaneous gases such as water vapor and volatile gas generated in the drying hopper to the outside And
After supplying the granular material sequentially from the heating hopper and storing it in the dry hopper, by keeping the stored granular material in a state where the dry hopper is sealed, water vapor, volatile gas, etc. While generating miscellaneous gas, the carrier gas prepared for humidity, temperature, etc. is forcibly introduced from the outside into the dry hopper, and the gas containing the miscellaneous gas is led out of the dry hopper, thereby generating powder. A dehumidifying and drying apparatus for a granular material using carrier gas substitution, wherein the granular material is dehumidified and dried.
この乾燥ホッパーは、
貯留された粉粒体材料を保温する保温手段及びこの乾燥ホッパー内を減圧する減圧手段と、この乾燥ホッパーに外部より湿度や温度等の調製されたキャリアガスを導入する導入口と、この乾燥ホッパー内で発生した水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを含む気体を外部に導出させるガス放出手段とを有し、
上記加熱ホッパーから粉粒体材料を順次供給し、この乾燥ホッパーに貯留した後に、乾燥ホッパーを密閉させた状態で、貯留された粉粒体材料を保温及び減圧処理することによって、水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させながら、この乾燥ホッパー内に湿度や温度等の調製されたキャリアガスを外部から強制的に導入させて、上記雑ガスを含む気体を乾燥ホッパーの外部へ導出することによって、粉粒体材料を除湿乾燥することを特徴とするキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置。A heating hopper provided with a material collecting device at the upper end and heating means for heating the powder material, or a heating means such as a pipe heater, and a drying hopper connected to the heating hopper through a valve, Consists of
This drying hopper
Insulation means for keeping the stored granular material material, decompression means for decompressing the inside of the drying hopper, an introduction port for introducing a carrier gas prepared such as humidity and temperature from the outside into the drying hopper, and the drying hopper Gas discharge means for deriving a gas containing miscellaneous gas such as water vapor and volatile gas generated inside,
After supplying the granular material sequentially from the heating hopper and storing it in this dry hopper, the stored granular material is kept warm and decompressed in a state where the dry hopper is sealed, thereby allowing water vapor and volatile While generating miscellaneous gas such as gas, the carrier gas prepared for humidity and temperature is forcibly introduced from the outside into the drying hopper, and the gas containing the miscellaneous gas is led out of the drying hopper. A dehumidifying and drying apparatus for a granular material using carrier gas substitution, characterized in that the granular material is dehumidified and dried.
複数の乾燥ホッパーのそれぞれは、貯留された粉粒体材料を保温する保温手段と、乾燥ホッパーに外部より湿度や温度等の調製されたキャリアガスを導入する導入口と、乾燥ホッパー内で発生した水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを含む気体を外部に導出させるガス放出手段とを有し、
共通の加熱ホッパーで加熱された粉粒体材料は、下方層から順次複数の乾燥ホッパーに選択的に供給され、その供給を受けた乾燥ホッパーでは、粉粒体を貯留した後に、その乾燥ホッパーを密閉させた状態で、貯留された粉粒体材料を保温することによって、水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させながら、この乾燥ホッパー内に湿度や温度等の調製されたキャリアガスを外部から強制的に導入させて、上記雑ガスを含む気体を乾燥ホッパーの外部へ導出することによって、粉粒体材料を除湿乾燥することを特徴とするキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置。Through a common heating hopper provided with a material collecting device at the upper end and a heating means such as a heat conduction heating means or a pipe heater for heating the granular material, and a transportation pipe line provided with this heating hopper and valve It is composed of a plurality of branch hoppers connected in a branching manner, and a material transporting means that takes out powdered material heated in a common heating hopper sequentially from the lower side and selectively automatically supplies it to the drying hopper.
Each of the plurality of drying hoppers was generated in the drying hopper, a heat retaining means for keeping the stored granular material material, an introduction port for introducing a carrier gas prepared such as humidity and temperature from the outside into the drying hopper, and Gas discharge means for deriving gas containing miscellaneous gas such as water vapor and volatile gas to the outside,
The granular material heated by the common heating hopper is selectively supplied to a plurality of drying hoppers sequentially from the lower layer, and in the drying hopper receiving the supply, the granular hopper is stored and then the drying hopper is used. Keeping the stored granular materials in a sealed state generates miscellaneous gases such as water vapor and volatile gas, while supplying the carrier gas prepared in humidity and temperature to the outside. The dehumidification of the granular material using carrier gas substitution is characterized in that the granular material is dehumidified and dried by forcibly introducing the gas containing the miscellaneous gas to the outside of the drying hopper. Drying equipment.
複数の乾燥ホッパーのそれぞれは、貯留された粉粒体材料を保温する保温手段及び乾燥ホッパー内を減圧する減圧手段と、乾燥ホッパーに外部より湿度や温度等の調製されたキャリアガスを導入する導入口と、乾燥ホッパー内で発生した水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを含む気体を外部に導出させるガス放出手段とを有し、
共通の加熱ホッパーで加熱された粉粒体材料は、下方層から順次複数の乾燥ホッパーに選択的に供給され、その供給を受けた乾燥ホッパーでは、粉粒体を貯留した後に、その乾燥ホッパーを密閉させた状態で、貯留された粉粒体材料を保温及び減圧処理することによって、水蒸気や揮発性ガスなどの雑ガスを発生させながら、この乾燥ホッパー内に湿度や温度等の調製されたキャリアガスを外部から強制的に導入させて、上記雑ガスを含む気体を乾燥ホッパーの外部へ導出することによって、粉粒体材料を除湿乾燥することを特徴とするキャリアガス置換を用いた粉粒体材料の除湿乾燥装置。Through a common heating hopper provided with a material collecting device at the upper end and a heating means such as a heat conduction heating means or a pipe heater for heating the granular material, and a transportation pipe line provided with this heating hopper and valve It is composed of a plurality of branch hoppers connected in a branching manner, and a material transporting means that takes out powdered material heated in a common heating hopper sequentially from the lower side and selectively automatically supplies it to the drying hopper.
Each of the plurality of drying hoppers has a heat retaining means for keeping the stored granular material material, a pressure reducing means for reducing the pressure inside the drying hopper, and an introduction for introducing a carrier gas prepared such as humidity and temperature from the outside into the drying hopper A gas release means for deriving a gas including miscellaneous gas such as water vapor and volatile gas generated in the drying hopper to the outside;
The granular material heated by the common heating hopper is selectively supplied to a plurality of drying hoppers sequentially from the lower layer, and in the drying hopper receiving the supply, the granular hopper is stored and then the drying hopper is used. Carriers with adjusted humidity, temperature, etc. in this dry hopper while generating a miscellaneous gas such as water vapor or volatile gas by keeping the stored granular material in a sealed state while keeping the temperature and pressure reduced. Granules using carrier gas substitution characterized by dehumidifying and drying the granular material by forcibly introducing gas from the outside and deriving the gas containing the miscellaneous gas to the outside of the drying hopper Material dehumidifying and drying equipment.
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