JP5102498B2 - ロータリー乾燥方法およびその装置 - Google Patents

Description

本発明は、通気式回転可能なロータリーシェルを備えたロータリー乾燥方法およびその装置に関する。

従来、この種のロータリー乾燥装置としては、特許文献１に開示されているように、回転筒内に被乾燥物を送り込み、当該回転筒を回転させながら加熱空気を送気することで被乾燥物を乾燥させる通気式回転乾燥装置なる技術が存在する。

また、特許文献２に開示されているように、空気管から斜め下方に分岐して円筒内の処理原料層に内部または表面に対して管端が開口するように枝管を備え、隣合う複数の枝管を主管の軸心に対し角度位置がずれるように配置して成る通気式回転乾燥装置なる技術が存在する。

この他、特許文献３に開示されているように、加熱管の輻射熱が有機質原料に均等に作用するように、加熱管部分の中心軸線を通るチューブ配置の基準平面が回転筒の回転方向に所定の傾斜角度をなして傾斜して成るロータリーキルン炉なる技術や、特許文献４に開示されているように、回転ドラムの内面に、入口側から出口側に向かって順次高さを低くした撹拌翼を設置することで出口側での被処理物の飛散量を低減させたロータリーキルンなる技術が存在する。
特公平４−５１７５６号公報 特許第３０６３１６３号公報 特開２００３−３０７３８８号公報 特開２００６−３３６９９４号公報

しかしながら、従来においては、被乾燥物が液状の場合やスラリー状の場合では、それらの流動特性のため、ロータリーシェル内での充分な滞留時間を得ることは困難であった。このため、乾燥効率が極端に低下し、しかもロータリーシェル内の突起物に対する付着や溶着等のトラブルも発生するという問題点を有していた。

そこで、本発明は叙上のような従来存した諸事情に鑑み創案されたもので、ロータリーシェル内での充分な滞留時間を得ることができ、これにより乾燥効率を向上させると共に、ロータリーシェル内の突起物に対する付着や溶着等のトラブルも未然に防止できるものとしたロータリー乾燥方法およびその装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係るロータリー乾燥方法にあっては、通気式回転可能なロータリーシェル内に導入された被乾燥物を、当該ロータリーシェル内に揺動自在に収容されている複数の球状付着媒体に同伴させ、当該球状付着媒体の表面に薄膜状となって付着された被乾燥物に、熱風発生炉と連通した回転軸と平行方向に引き込まれた主管部から当該複数の球状付着媒体中に挿入される位置まで当該ロータリーシェルの内壁に向けて突設した複数の枝管部より熱風を吹き付け、当該球状付着媒体への熱補給の継続と被乾燥物の乾燥とを行うロータリー乾燥方法を特徴とする。

また、ロータリーシェルから排出された排ガスは、集塵機に導入されて大部分のダストが捕集され、捕集後の一部の排ガスは、被乾燥物に熱風を当てるための熱風発生炉に還流させるロータリー乾燥方法を特徴とする。

一方、本発明に係るロータリー乾燥装置にあっては、通気式回転可能なロータリーシェル内に回転軸と平行方向に引き込まれ、且つ複数の枝管部を順設して成る熱風発生炉と連通した主管部と、当該ロータリーシェル内に揺動自在に収容され、表面に薄膜状となって被乾燥物を付着可能とする複数の球状付着媒体とを備え、当該枝管部の熱風吹き出し端部を当該球状付着媒体中に挿入される位置まで突設させて当該球状付着媒体への熱補給手段及び被乾燥物の乾燥手段としたロータリー乾燥装置を特徴とする。

また、複数の枝管部は、その隣接位置において回転軸方向に交互に傾きをずらした状況で主管部より突設してなるロータリー乾燥装置を特徴とする。

さらに、上記球状付着媒体は、直径が２５〜５０ｍｍ程度を有する球状の硬質セラミック、鉄球、アルミボール等により形成されているロータリー乾燥装置を特徴とする。

また、ロータリーシェルの内周壁には、被乾燥物の付着・溶着を回避できる程度の高さを有するリフターを備えたロータリー乾燥装置を特徴とする。

さらに、ロータリー乾燥装置には、ロータリーシェルから排出された排ガス中のダストを捕集する集塵機を設け、当該集塵機はダスト捕集後の一部の排ガスを、主管部から枝管部を介して被乾燥物に熱風を当てるための熱風発生炉に還流させる手段としたロータリー乾燥装置を特徴とする。

本発明によれば、被乾燥物はロータリーシェル内での充分な滞留時間を得ることができ、これにより乾燥効率を向上させると共に、ロータリーシェル内の突起物に対する付着や溶着等のトラブルも未然に防止できるものとなった。

すなわち、ロータリーシェル内に、直径が２５〜５０ｍｍ程度を有する球状の硬質セラミック、鉄球、アルミボールのいずれかにより形成された付着媒体を収容することにより、被乾燥物はこの付着媒体に付着しながらロータリーシェル内を転動することとなり、これにより充分な滞留時間が得られるものとなった。

また、付着媒体に付着した被乾燥物は、熱風を直角方向から受け、且つ被乾燥物同士の隙間の中を通過するように吹き付けられることとなり、非常に高い乾燥効率が得られ、しかも被乾燥物自体は付着媒体表面に薄膜状に付着されるため、殆どが常時高効率乾燥の状態で処理することが可能となった。

さらに、熱風の温度は、低温（約５０℃）から高温（約７００℃）までの範囲内に設定可能としたので、吹き出し熱風温度を幅広く採ることができ、特に低温域では枝管部からの熱風の吹き出し速度を上げることにより、高い乾燥速度が得られる。例えば、一つの運転例として、原料水分８５％の食塩水において、吹き込み温度４５０℃の熱風を風圧３０〜４０ｍ／ｓｅｃで当てることにより、乾燥速度は毎時１５０ｋｇ／立方メートル・時の数値が得られる。しかも、熱風温度域を高くすることで一層大きな乾燥速度を得ることが可能となった。

また、ロータリーシェルの内周壁に、被乾燥物の付着・溶着を回避できる程度の高さを有するリフターを備えたことにより、付着媒体の揺動促進が図れると同時に、ロータリーシェル内での付着や溶着等のトラブルを未然に防止することを可能とした。

さらに、ロータリーシェル内での平均温度差が大きく採れ、他のロータリー乾燥装置と比較して、温度やガス量の条件が同一であれば、ロータリーシェル自体の容量を小さくすることも可能となった。また、被乾燥物の保有率が高く採れ、乾燥品のムラも少なくなった。加えて、ロータリーシェル内には付着媒体以外に、駆動する物体が存在しないため、スケールアップが容易となった。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の一形態を説明する。

本発明に係るロータリー乾燥装置は、図１に示すように、液状もしくはスラリー状の被乾燥物が投入される原料ホッパー１と、後述する付着媒体４が収容された通気式回転可能なロータリーシェル３と、ロータリーシェル３内に熱風を圧送させるよう燃焼ファン１３を接続して成る熱風発生炉９と、ロータリーシェル３からの排ガス中のダストを捕集し、一部の排ガスは排気ファン１１を介して大気中に排出させ、一部の排ガスは循環用として前記熱風発生炉９に戻すように作動する集塵機８とから概ね構成されている。

すなわち、液状もしくはスラリー状の被乾燥物が原料ホッパー１に投入され、投入された被乾燥物は、原料ホッパー１の下部に接続されている圧送ポンプ２より配管を経由してロータリーシェル３の投入口に移送され、当該ロータリーシェル３内に供給されるものとしてある。

また、熱風発生炉９は、例えば低温（約５０℃）から高温（約７００℃）までの範囲内に設定可能とした熱風を循環ファン１０によってロータリーシェル３内に圧送させるようにしてある。

上記ロータリーシェル３は、図２に示すように、長さと幅員との比率が例えば３：１に設定された略中空円筒状に形成されており、前記熱風発生炉９に連通接続した主管部５が、当該ロータリーシェル３の回転軸と平行方向に引き込まれ、該主管部５の周面には、複数の枝管部６がロータリーシェル３の内壁に向け、且つ回転軸に沿って交互に傾きをずらした状態で等間隔に順設してある。

また、図３に示すように、ロータリーシェル３内には、例えば直径が２５〜５０ｍｍ程度を有する球状の硬質セラミック、鉄球、アルミボールのいずれかにより形成された複数の付着媒体４が、全容積に対して約１０〜１５％程度の容積比をもって揺動自在もしくは転動自在に収容されている。

さらに、ロータリーシェル３自体の回転に伴う付着媒体４の揺動もしくは転動と同時に、ロータリーシェル３内に圧送された被乾燥物を付着媒体４の表面に薄膜状となって付着させ、且つ前記枝管部６から吹き出された熱風によって付着媒体４表面の被乾燥物を乾燥させるようにしてある。このとき、枝管部６は複数の付着媒体４同士の中まで挿入されるものとしているが、被乾燥物によっては付着媒体４同士の中まで挿入せずに、付着媒体４の上側から熱風を吹き付ける方式としても良い。

また、ロータリーシェル３の内周壁には、図３に示すように、被乾燥物の付着・溶着を回避できる程度の、例えば２０〜５０ｍｍ程度の高さを有するリフター１２を周方向に沿って等間隔毎に突設してある。

乾燥された処理物は、出口側のエンドボックスを経て乾燥品搬送コンベア７に供給されると同時に、乾燥品搬送コンベア７には、集塵機８で捕集された一部の乾燥品も投入されるようにしてある。そして、乾燥品搬送コンベア７より排出された乾燥物はロータリーバルブ等の出口シールを経由して不図示の後工程に導かれるものとしてある。

次に、上記のように構成された最良の形態についての使用、動作の一例について説明する。先ず、液状もしくはスラリー状の被乾燥物が原料ホッパー１に投入される。

投入された被乾燥物は、原料ホッパー１の下部に接続されている圧送ポンプ２より配管を経由してロータリーシェル３の投入口に移送され、当該ロータリーシェル３内に供給される。

上記ロータリーシェル３の内部には、液状もしくはスラリー状の被乾燥物を付着同伴させる球状の付着媒体４として、例えば直径が２５〜５０ｍｍ程度を有する球状の硬質セラミック、鉄球、アルミボールのいずれかが収容されているため、被乾燥物は、ロータリーシェル３自体の回転に伴って揺動している付着媒体４の表面に薄膜状となって付着され、ロータリーシェル３の内部に設置されている主管部５周面の枝管部６より高風速の熱風が付着媒体４の表面に当てられることで被乾燥物が乾燥処理される。このとき、付着媒体４の表面に付着されている被乾燥物自体は薄膜状であるために、高効率で乾燥が促進されるものとなる。

また、ロータリーシェル３の内周壁のリフター１２は、被乾燥物の付着・溶着を回避できる程度の高さを有しているため、付着媒体４の揺動促進を図ると同時に、ロータリーシェル３内での付着や溶着等のトラブルも未然に防止できるものとなる。

さらに、ロータリーシェル３から排出された排ガスは、集塵機８に導入され、大部分のダストが捕集される。そしてダスト捕集後の排ガスは排気ファン１１を介して大気中に排出され、一部の排ガスは循環用として前記熱風発生炉９に戻される。

乾燥された処理物は、出口側のエンドボックスを経て乾燥品搬送コンベア７に供給されると同時に、乾燥品搬送コンベア７には、集塵機８で捕集された一部の乾燥品が投入される。そして、乾燥品搬送コンベア７より排出された乾燥物はロータリーバルブ等の出口シールを経由して不図示の後工程に導かれる。

本発明を実施するための最良の形態におけるロータリー乾燥装置の概要を示す構成図である。 同じくロータリーシェル内部の構成を示す一部切欠側面図である。 同じくロータリーシェル内部の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 原料ホッパー
２ 圧送ポンプ
３ ロータリーシェル
４ 付着媒体
５ 主管部
６ 枝管部
７ 乾燥品搬送コンベア
８ 集塵機
９ 熱風発生炉
１０ 循環ファン
１１ 排気ファン
１２ リフター
１３ 燃焼ファン

Claims (7)

1. 通気式回転可能なロータリーシェル内に導入された被乾燥物を、当該ロータリーシェル内に揺動自在に収容されている複数の球状付着媒体に同伴させ、当該球状付着媒体の表面に薄膜状となって付着された被乾燥物に、熱風発生炉と連通した回転軸と平行方向に引き込まれた主管部から当該複数の球状付着媒体中に挿入される位置まで当該ロータリーシェルの内壁に向けて突設した複数の枝管部より熱風を吹き付け、当該球状付着媒体への熱補給の継続と被乾燥物の乾燥とを行うことを特徴とするロータリー乾燥方法。
2. ロータリーシェルから排出された排ガスは、集塵機に導入されて大部分のダストが捕集され、捕集後の一部の排ガスは、被乾燥物に熱風を当てるための熱風発生炉に還流させることを特徴とする請求項１記載のロータリー乾燥方法。
3. 通気式回転可能なロータリーシェル内に回転軸と平行方向に引き込まれ、且つ複数の枝管部を順設して成る熱風発生炉と連通した主管部と、当該ロータリーシェル内に揺動自在に収容され、表面に薄膜状となって被乾燥物を付着可能とする複数の球状付着媒体とを備え、当該枝管部の熱風吹き出し端部を当該球状付着媒体中に挿入される位置まで突設させて当該球状付着媒体への熱補給手段及び被乾燥物の乾燥手段としたことを特徴とするロータリー乾燥装置。
4. 複数の枝管部は、その隣接位置において回転軸方向に交互に傾きをずらした状況で主管部より突設してなることを特徴とする請求項３記載のロータリー乾燥装置。
5. 球状付着媒体は、直径が２５〜５０ｍｍ程度を有する球状の硬質セラミック、鉄球、アルミボール等により形成されていることを特徴とする請求項３又は４記載のロータリー乾燥装置。
6. ロータリーシェルの内周壁には、被乾燥物の付着・溶着を回避できる程度の高さを有するリフターを備えたことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか記載のロータリー乾燥装置。
7. ロータリー乾燥装置には、ロータリーシェルから排出された排ガス中のダストを捕集する集塵機を設け、当該集塵機はダスト捕集後の一部の排ガスを、主管部から枝管部を介して被乾燥物に熱風を当てるための熱風発生炉に還流させる手段としたことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか記載のロータリー乾燥装置。

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