JP5289686B2

JP5289686B2 - アダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ及びアダマンタン粉粒体の排出方法

Info

Publication number: JP5289686B2
Application number: JP2006130591A
Authority: JP
Inventors: 宏文石橋; 修吉川
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2006-05-09
Filing date: 2006-05-09
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2026-05-09
Also published as: JP2007302374A

Description

本発明は、アダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ及びアダマンタン粉粒体の排出方法に関する。更に詳しくは、縦断面を下部に向けて拡径したテーパ型（逆テ−パ型ということがある）の円筒からなる貯槽部と該貯槽部の底部にサークルフィーダーを備えたアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ及びアダマンタン粉粒体の排出方法に関する。

アダマンタンは、シクロヘキサン環が４個、カゴ型に結合した構造を有し、対称性が高く、安定な化合物である。このようなアダマンタン骨格を有するアダマンタン類は特異な機能を示すことから、潤滑剤、農医薬原料や高機能性工業材料等の各種化学品の原料、中間体として有用であることが知られている。
一般に、アダマンタン粉粒体の製造は、原料である炭素数１０以上の三環式飽和炭化水素化合物を異性化する反応工程、反応生成液中のアダマンタンを濃縮する濃縮工程、濃縮されたアダマンタンを析出させる晶析工程、晶析スラリー液からアダマンタンの結晶を分離する固液分離工程、固液分離されたアダマンタンの結晶を洗浄する洗浄工程、洗浄アダマンタンの結晶を乾燥する乾燥工程を経て行われ（例えば、特許文献１参照）、乾燥されたアダマンタン粉粒体は貯蔵サイロに移送されて貯蔵され、必要に応じて出荷される。
従来、アダマンタン粉粒体の貯蔵サイロとしては、直胴部と下部断面を下方にいくにつれて縮小したコニカル部とを有する自然流下式の貯蔵サイロで、該貯蔵サイロ本体の底部に設けられた取り出し配管から取り出し弁、ロータリーフィダー又はテーブルフィーダーを経て取り出す構造のものが使用されている。
しかしながら、アダマンタン粉粒体をかかる貯蔵サイロで貯蔵すると、断面減少を伴わない直胴部にもアダマンタン粉粒体の圧密により、壁方向への圧力が増大し、ブリッジの支持部を形成し、ラットホールやひいてはブリッジを形成し、閉塞現象が生じて貯蔵物の取り出しができなくなるといった問題が生じることが知られている。また、ラットホールやブリッジの形成により、製品の先入れ先出しができないという問題も生じる。
このため、貯蔵サイロの直胴部の外壁部にノッカーやバイブレータを取り付けてブリッジ現象により形成されたアーチやラットホールを破壊して流動性を高めることが行われている。
しかしながら、これらの方法によっても、破壊されたラットホールやブリッジを形成していた塊状物が貯蔵サイロの下部に落下し、取り出し配管を閉塞して排出できなくなるといった現象が生じる。

特開２００４−５９４８３公報

本発明は、上記のような状況下における問題点を解決するためになされたもので、内部にラットホールやブリッジが形成するのを防止し、閉塞現象が生じず、先入れ、先出しを可能としたアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ及びアダマンタン粉粒体の排出方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた。その結果、縦断面を下部に向けて拡径したテーパ型の円筒からなる貯槽部と該貯槽部の下部にサークルフィーダーを設けた貯蔵サイロが、内部にラットホールやブリッジを形成せず、先入れ、先出しを可能とするアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロになることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成した。

すなわち、本発明は、
（１）縦断面を下部に向けて拡径したテーパ型の円筒からなる貯槽部の下端部と、底板上に間隙を介して材料供給用の直胴内筒が設けられ、該直胴内筒と中心線を共有する外筒の下端を該底板に接続、固定し、外筒上端と内筒上部とを環状板で接続し、該内筒、外筒及び底板とで上記間隙から供給される材料の通路を形成し、該材料通路の底板部に材料の排出口を設け、かつ底板の中心部に突設した直立回転体に複数の中心回転羽根を設け、該中心回転羽根の外端に上記外筒の内周に沿って回転リングを設置し、該回転リングに材料移送用の外周回転羽根を底板に沿って上記材料通路に複数配設してなるサークルフィーダーの上記直胴内筒の上端部とを、連設してなることを特徴とするアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロであって、
前記サークルフィーダーの中央回転羽根にカッターが設置されており、
前記サークルフィーダーの中央回転羽根を取り付けた直立回転体のボス部にアジテーターが設置されており、該アジテーターの先端が、ボス部よりも上に位置する、アダマンタン類の貯蔵サイロ、
（２）前記直立回転体の回転により前記アジテーターが下底面より上底面の方が大きな円錐台となる軌跡を描くように該アジテーターが設置されている、上記（１）に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ、
（３）前記アジテーターの形状が丸棒状である、上記（１）又は（２）に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ、
（４）前記サークルフィーダーにおいて、該サークルフィーダーの内筒を、縦断面を下部に向けて拡径したテーパ型にしたことを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ、
（５）貯槽部の外壁部にノッカーが設けられている上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ、
（６）貯槽部の内面が研磨処理されたものである上記（１）〜（５）のいずれか１項に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ、
（７）貯槽部にジャケットを設け、該ジャケット内部には冷媒が流通している上記（１）〜（６）のいずれか１項に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ、
（８）前記貯蔵サイロ内の温度が−２０〜３０℃である、上記（１）〜（７）のいずれか１項に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ、
（９）サークルフィーダーの内筒下端部に供回り防止冶具が設置されている上記（１）〜（８）のいずれか１項に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ、
（１０）上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載の貯蔵サイロを使用し、サークルフィーダーを稼動させることを特徴とするアダマンタン粉粒体の排出方法、
である。

本発明によれば、内部にラットホールやブリッジが形成するのを防止し、閉塞現象が生じず、先入れ、先出しを可能としたアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ及びアダマンタン粉粒体の排出方法を提供することができる。

本発明のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロは、縦断面を下部に向けて拡径したテーパ型の円筒からなる貯槽部の下端部と、底板上に間隙を介して材料供給用の直胴内筒が設けられ、該直胴内筒と中心線を共有する外筒の下端を該底板に接続、固定し、外筒上端と内筒上部を環状板で接続し、該内筒、外筒及び底板とで上記間隙から供給される材料の通路を形成し、該材料通路の底板部に材料の排出口を設け、かつ底板の中心部に突設した直立回転体に複数の中心回転羽根を設け、該中心回転羽根の外端に前記外筒の内周に沿って回転リングを設置し、該回転リングに材料移送用の外周回転羽根を底板に沿って上記材料通路に複数配設してなるサークルフィーダーの上記直胴内筒の上端部とを、連設してなることを特徴とする。

貯蔵サイロからアダマンタンの粉粒体を自重により自然流出させると、流動速度はサイロの中央部で最も速くなり、サイロ内壁面で最も遅くなる。閉塞は、この壁面と粉粒体の付着を支持部として発生するブリッジやラットホールによるものであり、このため本発明では貯槽部の円筒を逆テーパ型にすることにより、粉粒体の付着を阻止してブリッジやラットホールの支持部が形成され難い構造とするものである。
更に、本発明にあっては、サークルフィーダーの内筒を、縦断面を下部に向けて拡径したテーパ型にしたものが好ましい。
また、本発明にあっては貯槽の外壁部にノッカーを設けることでさらに貯槽内壁面に粉粒体の付着を防止することができるので好ましい。
ノッカー等の排出促進装置としては特に限定されず、エアーノッカー、ブラスターバイブレーター等を例示することができる。設けるノッカーの数や設置位置についてもとくに限定されず、ラットホールやブリッジを形成し易い箇所に、左右対称の位置に１対もしくは複数対設けることが好ましい。
また、貯槽の内面が研磨処理されたものが好ましく、研磨処理としては特に限定されず、電解研磨処理やバフ研磨処理に代表される機械的研磨処理を挙げることができる。電解研磨処理の処理条件に特に制限はなく、電圧は好ましくは１〜５０Ｖ、より好ましくは３〜２０Ｖ，電流密度は好ましくは１〜２００Ａ／ｄｍ²，処理温度は好ましくは１０〜１５０℃、より好ましくは３０〜１００℃、処理時間は好ましくは１〜３０分、より好ましくは３〜２０分で処理されたものが好ましい。バフ研磨処理の処理条件も特に制限されず、例えば、直径３０ｃｍのウール性ポリッシャーを３０００〜４０００ｒｐｍで回転させる方法を例示できる。表面粗さＲｚは５μｍ以下が好ましい。
本発明の貯蔵サイロにあっては、貯蔵するアダマンタン粉粒体が昇華性を有しているために、ある温度以上になると、昇華作用によりアダマンタンの蒸気が発生し、これが冷却されるとアダマンタンの粒子同士が凝結することとなる。これを防止するためにサイロ内の温度をある一定の温度範囲に保つように貯槽部にジャケットを設け、ジャケット内に冷媒を通すことによってサイロ内を冷却することが好ましく、サイロ内の温度としては、−２０〜３０℃の範囲内の温度に保つことが好ましい。
アダマンタン粉粒体の平均粒径は、通常１００〜５００μｍ、好ましくは２００〜３００μｍ程度である。

しかしながら、アダマンタン粉粒体を長時間貯蔵していると底部のアダマンタン粉粒体が圧縮されて塊状化し、抜き出し配管部を閉塞する現象が見られ、この現象は貯槽部の円筒を逆テーパ型にする等の上記の対策だけでは解決されない。

本発明の貯蔵サイロは貯槽の下部にサークルフィーダーが設けられていることを特徴とする。
本発明で使用するサークルフィーダーは、図１及び図２に示すように、底板９上に間隙１３を介して貯槽部からのアダマンタン粉粒体供給用の内筒１０が設けられ、該内筒と中心線を共有する外筒１１の下端を該底板９に接続、固定し、外筒上端と内筒上部とを環状板で接続し、該内筒、外筒及び底板とで上記間隙から供給される材料の通路１４を形成し、該材料通路の底板部に材料の排出口１を設け、かつ底板９の中心部に突設した直立回転体８に複数の中心回転羽根６を設け、該中心回転羽根６の外端に上記外筒の内周に沿って設けられた外周回転リング１２に取り付けられた複数個の外周回転羽根７が、底板に沿って前記排出材料の通路１４を回転する構造を有している。逆テーパ型の貯槽部に充填されたアダマンタン粉粒体は、内筒からフィーダーの底板９上に自然流下式で供給され、底板９の中心部に設けられた直立回転体８に連結した複数の中心回転羽根６の回転によって外周方向へ移送され、間隙１３から円周外周部の前記排出材料の通路１４へ切り出され、切り出されたアダマンタン粉粒体は、外周リング１２に取り付けられた前記外周回転羽根７によって排出口１へ導かれ、排出される。これにより、貯蔵サイロ内のアダマンタン粉粒体の先入れ、先出しが可能となる。排出口の数は１個に限定されず、複数個設けても構わない。また、中央回転羽根６及び外周回転羽根７の回転方向は時計周りでも逆周りでも構わないが、時計周りが好ましい。
流量の調節は内筒の外周にそって設けられた流量調節リング（図示せず）を上下させて、間隙の幅を調節することにより行われる。
このとき、複数の中央回転羽根６の上に落下した塊状物が羽根の上に載った状態のままで羽根とともに供回りするケースがあり、この羽根の上の塊状物を解碎することと、回転羽根による排出性を向上させるために該羽根の内筒よりの部分にカッター３を設けることが好ましい。該カッターの形状はとくに限定されないが、中心部の直立回転体８からみて左右の辺の一辺が他の辺より長い形状をした三面エッジ状のものが好ましい。該カッター３の取り付け角度は特に限定されず、羽根の幅方向に平行に取り付けても、幅方向から少し角度をもたせて取り付けてもよいが、若干角度をもって取り付けたほうか塊状物の解砕と粉粒体の排出性がより一層向上するので好ましい。
更に、本発明にあっては、底板の中心部に設けられた直立回転体８の上部で粉粒体が流動しなくなる現象がみられ、これを防止するために直立回転体８のボス部にアジテーター４を設けることが好ましい。該アジテーターの形状はとくに限定されないが直立回転体のボス部に取り付けることから丸棒状のものが好ましく、その径や長さは適宜検討して決めればよい。
本発明にあっては、貯槽部の円筒内部に存在するアダマンタン粉粒体が凝結して、例えば菓子のプリンのような形状のまま前記中央回転羽６、カッター３及びアジテーター４と供回りしてアダマンタン粉粒体が流動しなくなるといった現象を防止するために、内筒の下端部に内周に沿って数ケ所、図３に示すような突起状の供回り防止冶具を設けることが好ましい。

次に、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。

実施例１
図1に示すような、逆テーパ型の貯槽部Ａを有し、その下部にサークルフィーダーＢを設けてなる、貯槽上端部の内径が５０ｃｍ、高さが６０ｃｍの貯蔵サイロにアダマンタンの粉粒体（平均粒径２００μｍ）を８０ｋｇ入れて５日間貯蔵した。ジャケットには温度１０℃の水を流してサイロ内部の温度を１２℃に保持した。その後、サークルフィーダーを１時間稼動させてアダマンタン粉粒体をサイロより抜き出した。抜き出しは順調で抜き出し量にも変動がなく、スムーズに抜き出しができた。

比較例１
直胴部と、下部縦断面を下方にいくにつれて縮小したコニカル部とを有する自然流下式の従来の貯蔵サイロを用いてアダマンタンの粉粒体（平均粒径２００μｍ）を８０ｋｇ入れて５日間貯蔵したのち、下部から抜き出そうとしたが、コニカル部にブリッジを形成し、抜き出すことはできなかった。

サークルフィーダーを底部に有する貯蔵サイロの縦断面概略図である。サークルフィーダーの平面概略図である。供回り防止冶具を例示した図である。

符号の説明

１：排出口、２：モーター、３：カッター、４：アジテーター、５：ジャケット、６：中央回転羽根、７：外周回転羽根、８：直立回転体（ボス部）、９：底板、１０：内筒、１１：外筒、１２：外周回転リング、１３：間隙、１４：排出材料の通路、１５：供回り防止冶具
Ａ：逆テーパ型貯槽部、Ｂ：サークルフィーダー部、Ｃ：冷媒入口、
Ｄ：冷媒出口

Claims

縦断面を下部に向けて拡径したテーパ型の円筒からなる貯槽部の下端部と、底板上に間隙を介して材料供給用の直胴内筒が設けられ、該直胴内筒と中心線を共有する外筒の下端を該底板に接続、固定し、外筒上端と内筒上部とを環状板で接続し、該内筒、外筒及び底板とで上記間隙から供給される材料の通路を形成し、該材料通路の底板部に材料の排出口を設け、かつ底板の中心部に突設した直立回転体に複数の中心回転羽根を設け、該中心回転羽根の外端に前記外筒の内周に沿って回転リングを設置し、該回転リングに材料移送用の外周回転羽根を底板に沿って上記材料通路に複数配設してなるサークルフィーダーの上記直胴内筒の上端部とを、連設してなることを特徴とするアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロであって、
前記サークルフィーダーの中央回転羽根にカッターが設置されており、
前記サークルフィーダーの中央回転羽根を取り付けた直立回転体のボス部にアジテーターが設置されており、該アジテーターの先端が、ボス部よりも上に位置する、アダマンタン類の貯蔵サイロ。
前記直立回転体の回転により前記アジテーターが下底面より上底面の方が大きな円錐台となる軌跡を描くように該アジテーターが設置されている、請求項１に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ。
前記アジテーターの形状が丸棒状である、請求項１又は２に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ。
前記サークルフィーダーにおいて、該サークルフィーダーの内筒を、縦断面を下部に向けて拡径したテーパ型にしたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ。
貯槽部の外壁部にノッカーが設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ。
貯槽部の内面が研磨処理されたものである請求項１〜５のいずれか１項に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ。
貯槽部にジャケットを設け、該ジャケット内部には冷媒が流通している請求項１〜６のいずれか１項に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ。
前記貯蔵サイロ内の温度が−２０〜３０℃である、請求項１〜７のいずれか１項に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ。
サークルフィーダーの内筒下端部に供回り防止冶具が設置されている請求項１〜８のいずれか１項に記載のアダマンタン粉粒体の貯蔵サイロ。
請求項１〜９のいずれか１項に記載の貯蔵サイロを使用し、サークルフィーダーを稼動させることを特徴とするアダマンタン粉粒体の排出方法。