JPH04281873A - 噴水型ノズル装置とそれを組込んでなるスプレードライヤー装置 - Google Patents
噴水型ノズル装置とそれを組込んでなるスプレードライヤー装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、噴水型ノズル装置と、
その噴水型ノズル装置を組み込んだスプレードライヤー
装置、さらには乾燥用熱風及び／又は高速ガス吹出し用
のガスに使用済みの排気を使用するクローズドシステム
を備えたスプレードライヤー装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】通常、スプレードライヤー装置において
は、その乾燥室の上部にノズル装置を下向きに配置して
、液を下方に吹き出させて噴霧し、上部からの熱風に接
触させて乾燥固化させている。液の吹き出しは、下向き
に重力に従った方が乱れが少なく、効果的と考えられて
いたからである。また、乾燥に使用する熱風および高速
ガス吹出し用のガスとしては、所期の物性値を有するも
のを新しく供給して使用するオープンシステムを採用し
ているのが通常である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平均粒
子径の大きな粉粒製品や比重の大きい物質の乾燥製品を
得たい場合、たとえば平均粒子径１５０μｍのセラミッ
クスの大粒子の造粒や、比重の大きい鉛化合物を含むＰ
ＺＴセラミックス等の造粒では乾燥時間を長くして乾燥
を充分に行う必要があり、下向きタイプではこれを確保
することができない。また、原液に可燃性溶媒を使用し
た場合、火災や爆発の危険があり、空気中で乾燥すると
酸化しやすい物質は酸化防止の必要があり、排気に臭気
が含まれる場合は公害予防の見地から悪臭の発散を防止
する必要があり、そして高価、有毒の溶媒の場合は回収
を行う必要がある。 【０００４】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、乾燥しにくい原液：重い原液や大きな液粒子の
場合であっても、乾燥室内滞留時間を長くすることによ
り液滴が微粒化されて完全に乾燥され、さらに噴霧ノズ
ルの外側のエアブローが行われてさらに配管が冷やされ
原液の詰まりが防止できる噴水型ノズル装置とそれを備
えたスプレードライヤー装置を提供しようとするもので
ある。さらに、火災・爆発防止、液の酸化防止、公害防
止、資源回収の見地からクローズドシステムにより吹出
し用高速ガス及び／又は乾燥用熱風を循環供給するスプ
レードライヤー装置を提供しようとするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、原液吹出しのための圧力旋回ノズルと、
該圧力旋回ノズルの周りに設けた高速ガス吹出し用筒状
体とからなる加圧二流体ノズルであって、該加圧二流体
ノズルの先端部を先細り構造とし、かつ高速ガス吹出し
筒状体先端部の側面（ノズルコーン）にエアーパージ用
孔を設けたことを特徴とする噴水型ノズル装置を提供す
るものである。 【０００６】また本発明によれば、原液吹出しのための
圧力旋回ノズルと、該圧力旋回ノズルの周りに設けた高
速ガス吹出し用筒状体とからなり、その先端部を先細り
構造とした加圧二流体ノズル装置を、乾燥室の下部に上
向きに配置するとともに、該乾燥室内への熱風吹込み口
及び該乾燥室からの排気口を備えたことを特徴とするス
プレードライヤー装置が提供される。この場合、ノズル
装置としては、ノズル先端部に落下してくる粉体の付着
を防ぐために高速ガス吹出し筒状体先端部の側面（ノズ
ルコーン）にエアーパージ用孔を設けたものを用いるこ
とが好ましい。さらに本発明は、乾燥室内への熱風及び
／又は高速ガス吹出し用のガスを、噴霧乾燥に使用済み
の排気の全部又は一部を循環使用するクローズドシステ
ムにより供給するスプレードライヤー装置を提供するも
のである。 【０００７】 【作用】噴水型ノズル装置（又は加圧二流体ノズル装置
）から上方に吹き出された液は、放物線状の軌跡を描い
て上昇落下するから、単なる上部から下部への落下に比
し、約２倍の滞留時間をとることができ、乾燥時間も約
２倍となる。噴水型ノズル装置（又は加圧二流体ノズル
装置）が乾燥室下部に上向きに配置されることから、落
下してくる乾燥粉が付着したり液滴がノズル装置上端部
で乾燥し固化する花咲き現象が生じ得るため、この場合
には、好ましくは高速ガス吹出し筒状体先端部の側面（
ノズルコーン）にエアーパージ用孔を設け、エアーパー
ジにより除去する。また、原液に可燃性溶媒を使用した
場合などにおいては、乾燥用熱風及び／又は高速吹出し
ガス用のガスはクローズドシステムにより使用済みのガ
スを再利用する。 【０００８】 【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて更に
詳細に説明するが、本発明がこれらの実施例に限定され
ないことは明らかであろう。図１は本発明のノズル装置
を組込んでなるスプレードライヤー装置の一実施例を示
す断面説明図であり、図２は図１のノズル装置の先端部
を示す部分断面図、図３は本発明のスプレードライヤー
装置のクローズドシステムの一例を示す概要図、図４は
スプレードライヤー装置のセミクローズドシステムの一
例を示す概要図である。 【０００９】図１〜図２において、１はスプレードライ
ヤー装置、２はノズル装置、３はジャケットパイプ、４
はエアーノズル、５は原液（又は水）パイプ、６は原液
（又は水）吹出し用圧力旋回ノズル、７は乾燥室、８は
エアーパージ用孔をそれぞれ示している。即ち、本発明
のノズル装置２は原液または水の吹出しのための原液パ
イプ５の周りにジャケットパイプ３を設け、その吹出し
先端部である圧力旋回ノズル６とエアーノズル４が、図
１に示すように、先端にいくに従って径が小さくなる、
いわゆる先細り構造を有し、かつジャケットパイプ３の
側面にエアーパージ用孔８を設けている。 【００１０】そしてこのノズル装置２をスプレードライ
ヤー装置１の乾燥室７下部に上向きに配置する。このた
め、液は下から上方へ放物線を描いて吹き上げられて落
下する。従って、下方吹出しに比し約２倍の乾燥時間を
得ることができる。ここで、圧力旋回ノズル６における
原液または水の噴霧圧力は、次に示す圧力ノズルの流出
特性を表す一般式■、および使用する圧力ノズル（この
場合はスプレイング社、ＳＸノズル）の液滴径に関する
■式に従って、適宜決定される。 Ｗ（ｋｇ／ｈ）＝Ｋ１ ・Ｄ２（ｍｍ） ・Ｐ
０．５（ｋｇ／ｃｍ２） …■（Ｗ：処理量、Ｋ１ ：
係数、Ｄ：オリフィス径、Ｐ：圧力） ＤＰ（μｍ）
＝Ｋ２ ・Ｗ−０．４４（ｋｇ／ｈ） ・μ０．１６（
ｃｐ）・Ｄ１．５２（ｍｍ）…■（Ｗ：処理量、ＤＰ
：液滴径、Ｋ２ ：係数、μ：液粘度） 【００１１
】また、圧力旋回ノズル６の周りに設けられるエアーノ
ズル４においては、水噴霧時には空気の吹出し速度は８
０ｍ／ｓ 以上、好ましくは１００ｍ／ｓ 以上であり
、空気圧は一般に０．１ｋｇ／ｃｍ２以上、好ましくは
０．２ｋｇ／ｃｍ２以上で用いられ、原液噴霧時には吹
出速度は２分の１から数十分の１にしぼって運転される
が、これに限られるものではなく、ノズル構造の如何に
より上記数値範囲外で用いてもよい。次に、本発明のノ
ズル装置を組込んだスプレードライヤー装置のクローズ
ドシステムの一例を示す図３に基づいて、スプレードラ
イヤー装置の操作を説明する。まず、運転立上がり時に
おいて、加圧タンク３１により水又は溶剤を原液パイプ
５を介して圧力旋回ノズル６により水噴霧を行なう。こ
の場合、相当な低圧力噴霧となるが、圧力旋回ノズル６
の周りから空気が高速で上方に向かって吹出される。そ
うすると、水滴が所望の液滴径まで微粒化されるのであ
る。 【００１２】このように水滴が所望径まで微粒化される
と、下方吹出しに比し滞空時間が約２倍となるため、ス
プレードライヤー装置１の乾燥室７内に吹き込まれる熱
風Ａによって水滴が完全に乾燥されることとなる。そう
すると、乾燥室７には未乾燥水分が残存することなく、
乾燥室７内における温度分布が殆どなくなり、即ち、乾
燥室７内における温度を一定とすることができる。次い
で、スプレードライヤー装置１の乾燥室７内には、所定
目的に対応する原液Ｌが上記ノズル装置の圧力旋回ノズ
ル２を経て乾燥室７下部から上方に向かって吹き込まれ
、圧力旋回ノズル６の周りの空気量をしぼって少量の空
気で運転すると、液滴径が大きくなり、所定の粉体製品
が得られることとなる。この場合、ノズル装置２が上向
きのため、ノズル装置２の頭部付近に製品の粉粒が付着
するおそれがあるが、ジャケットパイプ３の側面に設け
たエアーパージ用孔８からのエアーパージにより除去す
ることができる。 【００１３】なお、このノズル装置２により原液Ｌを噴
霧する場合において、圧力旋回ノズル２の周りに小量の
空気をエアーノズル４を介して流すことは、ノズル装置
２を冷却して原液の詰まりを防止できることから好まし
いことである。次に、スプレードライヤー装置のクロー
ズドサイクルについて説明する。加圧タンク３１から供
給された原液Ｌは、スプレードライヤー装置１の乾燥室
７内においてノズル装置２から上方に向かって吹き出さ
れ、放物線を描いて落下する間に、上方から送られる熱
風Ａによって乾燥し、下方に造粒製品３３として集めら
れる。一方、熱風Ａは造粒製品３３と熱交換して冷却さ
れ、スプレードライヤー装置１の側面に設けられた開口
部から配管を通じてサイクロン３４に送られ、気体と固
体が分離される。更に、バグフィルター３５により不純
物を濾過し、次に間接式凝縮器３６で液化され、循環ブ
ロワー３８によって加熱器３９に送られ、必要な温度ま
で加熱されて再使用される。 【００１４】続いて、スプレードライヤー装置のセミク
ローズドサイクルについて、図４に基づいて説明する。 燃焼ブロワー４１から送られた空気は直火炉４５で燃料
４２を燃焼させ、得られた加熱排ガスからなる熱風はス
プレードライヤー装置１の乾燥室４７の下部に送られる
。そして、スプレードライヤー装置１の頂部から排気管
５６へ導かれる。その間、スプレードライヤー装置１の
上部に下方に向かって配置された加圧二流体ノズル２か
ら吹き出されて形成された液噴霧を乾燥固化させる。 乾燥固化した製品４８は下方に集められ、乾燥固化作業
を終了した熱風は排気として排気管５６へ導かれる。そ
して、サイクロン４９で排気中の固体を気体から分離し
、次いで、バグフィルター５１で微粉を除去し、循環ブ
ロワー５３でスクラバー５４に送られる。スクラバー５
４では排気を液体に通すことにより不純物を除去し、ル
ーツブロワー４３および希釈ファン４４に送られる。 ルーツブロワー４３に送られた排気は、ノズル装置２と
して加圧二流体ノズルを使用した場合の高速ガス吹出し
用として再使用される。 【００１５】また、希釈ファン４４に送られた排気は、
直火炉４５で再加熱されて、乾燥用熱風として再使用さ
れる。クローズドシステムおよびセミクローズドシステ
ムの系内において使用する気体として、火災、爆発、酸
化防止のためにはクローズドシステムが好ましく、Ｎ２
、Ａｒ、ＣＯ２ などの不活性ガスが最適である。燃
焼排ガスのＣＯ２ リッチなガスはセミクローズドシス
テムが好ましい。同じく火災、爆発、酸化防止を図るこ
とができる。空気使用の場合のクローズドシステムでは
、臭気発散防止に有効である。 【００１６】以下、具体的な実施例を説明する。 （実施例１）超硬合金（ＷＣ＋Ｃｏ）粉末をエタノール
に分散させたスラリーの造粒用として、超硬合金の酸化
防止およびエタノールによる火災、爆発防止のため、乾
燥用にＮ２ ガスを使用し、全循環によるクローズドシ
ステムの噴霧乾燥を行なった。噴霧方式は図２に示す加
圧二流体ノズルを採用し、立ち上げ、立ち下げ時の溶媒
（エタノール）のみの噴霧の際の微粒化ガスとして、ま
た、ノズル上部への製品粉粒付着・堆積防止の目的でガ
ス量を２分の１にしぼって系内循環ガスを使用した。使
用ノズルは、スプレーイングシステム社製ＳＸノズル（
オリフィス径１．０６ｍｍ、コア型式４２５）である。 【００１７】運転条件を以下に示す。 原液名 超硬合金・エ
タノールスラリー同固形分
８０％同粘度
３００ ｃｐｓ乾燥室 直径
３ｍ〃 直胴部高さ ３．
５ｍ〃 円錐部高さ ２．６ｍ熱
風 Ｎ２ ガス同
Ｏ２ 濃度 １ ｖｏｌ．％熱
風温度 １８０℃排気温度
７０℃原液噴霧時液
流量 １５０ ｋｇ／ｈ溶媒噴霧時液流量
３０ ｋｇ／ｈ熱風流量
１１００ Ｎｍ３／ｈ原液噴霧時のノズル部
へのガス流量 １０ Ｎｍ３／ｈ溶媒噴霧時のノ
ズル部へのガス流量 ２０ Ｎｍ３／ｈ原液噴霧
時液圧力 １
０ ｋｇ／ｃｍ２溶媒噴霧時液圧力
５ ｋｇ／ｃｍ２製品平均
粒子径 １４
５ μｍ【００１８】上記運転条件では、溶媒のみの
噴霧の場合でも液は微粒化されるので乾燥室壁面が濡れ
ることはなく、また、原液噴霧終了後に溶媒を噴霧させ
るため配管での詰まりもなかった。さらに、ノズルの微
粒化用ガスとして系内Ｎ２ ガスを循環させたので、系
内のＯ２ 濃度の上昇も防止できた。このように、本実
施例ではノズル部に系内ガスを循環使用したので、新Ｎ
２ ガスを使用した場合と比較して、原液噴霧時１０Ｎ
ｍ３／ｈ 、溶媒のみ噴霧時には２０Ｎｍ３／ｈ 、新
Ｎ２ ガスを節約できた。 【００１９】（実施例２）農薬の乾燥において、乾燥室
での焦げ、火災防止の目的で、灯油直火方式による熱源
を使用し、排ガスのセミクローズドシステムによるＣＯ
２，Ｎ２ガスリッチな熱風により噴霧乾燥を行なった。 噴霧方式として、図２の構造のうちエアーパージ用孔を
形成しないタイプの加圧二流体ノズルを採用し、その微
粒化用ガスとして系内循環ガスを使用した。下から熱風
が上昇してくるのでノズルは乾燥室の上部に配置し、下
向きに噴霧した。即ち、噴水型と同様に熱風と噴霧方向
とが向流となる様に配置した。 【００２０】運転条件を以下に示す。 原液名 農薬
（主成分＋水＋界面活性剤） 同固形分
５０％ 同粘度
３０００ ｃｐｓ
乾燥室 直径 ２．２ｍ
〃 直胴部高さ
６ｍ 〃 円錐部高さ
２ｍ 系内Ｏ２ 濃度
３％以下 熱風温度
２００℃ 排気温度
８５℃ 原液噴霧時液流量
２５０ ｋｇ／ｈ 水噴霧時液流量
１２０ ｋｇ／ｈ 熱風流量
２４００ Ｎｍ３／ｈ
原液噴霧時のノズル部へのガス流量 ２００ Ｎｍ３
／ｈ；ガス圧力 ０．２５ ｋｇ／ｃｍ２
水噴霧時のノズル部へのガス流量 ２００ Ｎｍ３／
ｈ ；ガス圧力 ０．２５ ｋｇ／ｃｍ２
原液噴霧時液圧力 ２
０ ｋｇ／ｃｍ２ 水噴霧時液圧力
５ ｋｇ／ｃｍ２
使用ノズル ＳＸ型（スフ゜レーインク゛システム
社製）オリフィス径 １．７ｍｍ
〃 〃 〃
コア型式 ４２５
製品平均粒子径
７０ μｍ 【００２１】上記運転条件
により、水のみの噴霧時でも安定に微粒化されるので乾
燥室壁面が濡れることはなく、運転開始してすぐに安定
した運転条件となるので、製品の熱劣化もなかった。仮
りに、ノズル部に系内のガスを循環使用せず、外気を使
用した場合には、系内のＯ２ 濃度は熱風からのＯ２
濃度は 熱風からのＯ２ ガス量 ２４００×０．０
４＝９６ Ｎｍ３／ｈ 微粒化用空気からの
Ｏ２ ガス量 ２００×０．２＝４０ Ｎｍ３／ｈ
で、平均が（９６＋４０）／（２４００＋２００）＝
５．２％となり、系内のＯ２ 濃度の上昇につながるの
で望ましくない。 【００２２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の噴水型ノ
ズル装置は、液を乾燥室下部から上方に向って吹出させ
るため、液の乾燥室中の滞留時間が長くなり、従って乾
燥時間も長くなり、乾燥を充分に行なうことができる。 また、ノズル装置への製品付着エアーパージ用孔を設け
ることにより除去することができる。そして下部から熱
風が導入される場合には、ノズルを下向きに設置しても
有効である。更に本発明によるクローズドシステムのス
プレードライヤー装置は、使用溶媒の種類による火災・
爆発・もしくは原液の溶質酸化防止、臭気発散防止、ま
たは高価あるいは有害な溶媒の回収のために有効である
。
その噴水型ノズル装置を組み込んだスプレードライヤー
装置、さらには乾燥用熱風及び／又は高速ガス吹出し用
のガスに使用済みの排気を使用するクローズドシステム
を備えたスプレードライヤー装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】通常、スプレードライヤー装置において
は、その乾燥室の上部にノズル装置を下向きに配置して
、液を下方に吹き出させて噴霧し、上部からの熱風に接
触させて乾燥固化させている。液の吹き出しは、下向き
に重力に従った方が乱れが少なく、効果的と考えられて
いたからである。また、乾燥に使用する熱風および高速
ガス吹出し用のガスとしては、所期の物性値を有するも
のを新しく供給して使用するオープンシステムを採用し
ているのが通常である。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、平均粒
子径の大きな粉粒製品や比重の大きい物質の乾燥製品を
得たい場合、たとえば平均粒子径１５０μｍのセラミッ
クスの大粒子の造粒や、比重の大きい鉛化合物を含むＰ
ＺＴセラミックス等の造粒では乾燥時間を長くして乾燥
を充分に行う必要があり、下向きタイプではこれを確保
することができない。また、原液に可燃性溶媒を使用し
た場合、火災や爆発の危険があり、空気中で乾燥すると
酸化しやすい物質は酸化防止の必要があり、排気に臭気
が含まれる場合は公害予防の見地から悪臭の発散を防止
する必要があり、そして高価、有毒の溶媒の場合は回収
を行う必要がある。 【０００４】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、乾燥しにくい原液：重い原液や大きな液粒子の
場合であっても、乾燥室内滞留時間を長くすることによ
り液滴が微粒化されて完全に乾燥され、さらに噴霧ノズ
ルの外側のエアブローが行われてさらに配管が冷やされ
原液の詰まりが防止できる噴水型ノズル装置とそれを備
えたスプレードライヤー装置を提供しようとするもので
ある。さらに、火災・爆発防止、液の酸化防止、公害防
止、資源回収の見地からクローズドシステムにより吹出
し用高速ガス及び／又は乾燥用熱風を循環供給するスプ
レードライヤー装置を提供しようとするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、原液吹出しのための圧力旋回ノズルと、
該圧力旋回ノズルの周りに設けた高速ガス吹出し用筒状
体とからなる加圧二流体ノズルであって、該加圧二流体
ノズルの先端部を先細り構造とし、かつ高速ガス吹出し
筒状体先端部の側面（ノズルコーン）にエアーパージ用
孔を設けたことを特徴とする噴水型ノズル装置を提供す
るものである。 【０００６】また本発明によれば、原液吹出しのための
圧力旋回ノズルと、該圧力旋回ノズルの周りに設けた高
速ガス吹出し用筒状体とからなり、その先端部を先細り
構造とした加圧二流体ノズル装置を、乾燥室の下部に上
向きに配置するとともに、該乾燥室内への熱風吹込み口
及び該乾燥室からの排気口を備えたことを特徴とするス
プレードライヤー装置が提供される。この場合、ノズル
装置としては、ノズル先端部に落下してくる粉体の付着
を防ぐために高速ガス吹出し筒状体先端部の側面（ノズ
ルコーン）にエアーパージ用孔を設けたものを用いるこ
とが好ましい。さらに本発明は、乾燥室内への熱風及び
／又は高速ガス吹出し用のガスを、噴霧乾燥に使用済み
の排気の全部又は一部を循環使用するクローズドシステ
ムにより供給するスプレードライヤー装置を提供するも
のである。 【０００７】 【作用】噴水型ノズル装置（又は加圧二流体ノズル装置
）から上方に吹き出された液は、放物線状の軌跡を描い
て上昇落下するから、単なる上部から下部への落下に比
し、約２倍の滞留時間をとることができ、乾燥時間も約
２倍となる。噴水型ノズル装置（又は加圧二流体ノズル
装置）が乾燥室下部に上向きに配置されることから、落
下してくる乾燥粉が付着したり液滴がノズル装置上端部
で乾燥し固化する花咲き現象が生じ得るため、この場合
には、好ましくは高速ガス吹出し筒状体先端部の側面（
ノズルコーン）にエアーパージ用孔を設け、エアーパー
ジにより除去する。また、原液に可燃性溶媒を使用した
場合などにおいては、乾燥用熱風及び／又は高速吹出し
ガス用のガスはクローズドシステムにより使用済みのガ
スを再利用する。 【０００８】 【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて更に
詳細に説明するが、本発明がこれらの実施例に限定され
ないことは明らかであろう。図１は本発明のノズル装置
を組込んでなるスプレードライヤー装置の一実施例を示
す断面説明図であり、図２は図１のノズル装置の先端部
を示す部分断面図、図３は本発明のスプレードライヤー
装置のクローズドシステムの一例を示す概要図、図４は
スプレードライヤー装置のセミクローズドシステムの一
例を示す概要図である。 【０００９】図１〜図２において、１はスプレードライ
ヤー装置、２はノズル装置、３はジャケットパイプ、４
はエアーノズル、５は原液（又は水）パイプ、６は原液
（又は水）吹出し用圧力旋回ノズル、７は乾燥室、８は
エアーパージ用孔をそれぞれ示している。即ち、本発明
のノズル装置２は原液または水の吹出しのための原液パ
イプ５の周りにジャケットパイプ３を設け、その吹出し
先端部である圧力旋回ノズル６とエアーノズル４が、図
１に示すように、先端にいくに従って径が小さくなる、
いわゆる先細り構造を有し、かつジャケットパイプ３の
側面にエアーパージ用孔８を設けている。 【００１０】そしてこのノズル装置２をスプレードライ
ヤー装置１の乾燥室７下部に上向きに配置する。このた
め、液は下から上方へ放物線を描いて吹き上げられて落
下する。従って、下方吹出しに比し約２倍の乾燥時間を
得ることができる。ここで、圧力旋回ノズル６における
原液または水の噴霧圧力は、次に示す圧力ノズルの流出
特性を表す一般式■、および使用する圧力ノズル（この
場合はスプレイング社、ＳＸノズル）の液滴径に関する
■式に従って、適宜決定される。 Ｗ（ｋｇ／ｈ）＝Ｋ１ ・Ｄ２（ｍｍ） ・Ｐ
０．５（ｋｇ／ｃｍ２） …■（Ｗ：処理量、Ｋ１ ：
係数、Ｄ：オリフィス径、Ｐ：圧力） ＤＰ（μｍ）
＝Ｋ２ ・Ｗ−０．４４（ｋｇ／ｈ） ・μ０．１６（
ｃｐ）・Ｄ１．５２（ｍｍ）…■（Ｗ：処理量、ＤＰ
：液滴径、Ｋ２ ：係数、μ：液粘度） 【００１１
】また、圧力旋回ノズル６の周りに設けられるエアーノ
ズル４においては、水噴霧時には空気の吹出し速度は８
０ｍ／ｓ 以上、好ましくは１００ｍ／ｓ 以上であり
、空気圧は一般に０．１ｋｇ／ｃｍ２以上、好ましくは
０．２ｋｇ／ｃｍ２以上で用いられ、原液噴霧時には吹
出速度は２分の１から数十分の１にしぼって運転される
が、これに限られるものではなく、ノズル構造の如何に
より上記数値範囲外で用いてもよい。次に、本発明のノ
ズル装置を組込んだスプレードライヤー装置のクローズ
ドシステムの一例を示す図３に基づいて、スプレードラ
イヤー装置の操作を説明する。まず、運転立上がり時に
おいて、加圧タンク３１により水又は溶剤を原液パイプ
５を介して圧力旋回ノズル６により水噴霧を行なう。こ
の場合、相当な低圧力噴霧となるが、圧力旋回ノズル６
の周りから空気が高速で上方に向かって吹出される。そ
うすると、水滴が所望の液滴径まで微粒化されるのであ
る。 【００１２】このように水滴が所望径まで微粒化される
と、下方吹出しに比し滞空時間が約２倍となるため、ス
プレードライヤー装置１の乾燥室７内に吹き込まれる熱
風Ａによって水滴が完全に乾燥されることとなる。そう
すると、乾燥室７には未乾燥水分が残存することなく、
乾燥室７内における温度分布が殆どなくなり、即ち、乾
燥室７内における温度を一定とすることができる。次い
で、スプレードライヤー装置１の乾燥室７内には、所定
目的に対応する原液Ｌが上記ノズル装置の圧力旋回ノズ
ル２を経て乾燥室７下部から上方に向かって吹き込まれ
、圧力旋回ノズル６の周りの空気量をしぼって少量の空
気で運転すると、液滴径が大きくなり、所定の粉体製品
が得られることとなる。この場合、ノズル装置２が上向
きのため、ノズル装置２の頭部付近に製品の粉粒が付着
するおそれがあるが、ジャケットパイプ３の側面に設け
たエアーパージ用孔８からのエアーパージにより除去す
ることができる。 【００１３】なお、このノズル装置２により原液Ｌを噴
霧する場合において、圧力旋回ノズル２の周りに小量の
空気をエアーノズル４を介して流すことは、ノズル装置
２を冷却して原液の詰まりを防止できることから好まし
いことである。次に、スプレードライヤー装置のクロー
ズドサイクルについて説明する。加圧タンク３１から供
給された原液Ｌは、スプレードライヤー装置１の乾燥室
７内においてノズル装置２から上方に向かって吹き出さ
れ、放物線を描いて落下する間に、上方から送られる熱
風Ａによって乾燥し、下方に造粒製品３３として集めら
れる。一方、熱風Ａは造粒製品３３と熱交換して冷却さ
れ、スプレードライヤー装置１の側面に設けられた開口
部から配管を通じてサイクロン３４に送られ、気体と固
体が分離される。更に、バグフィルター３５により不純
物を濾過し、次に間接式凝縮器３６で液化され、循環ブ
ロワー３８によって加熱器３９に送られ、必要な温度ま
で加熱されて再使用される。 【００１４】続いて、スプレードライヤー装置のセミク
ローズドサイクルについて、図４に基づいて説明する。 燃焼ブロワー４１から送られた空気は直火炉４５で燃料
４２を燃焼させ、得られた加熱排ガスからなる熱風はス
プレードライヤー装置１の乾燥室４７の下部に送られる
。そして、スプレードライヤー装置１の頂部から排気管
５６へ導かれる。その間、スプレードライヤー装置１の
上部に下方に向かって配置された加圧二流体ノズル２か
ら吹き出されて形成された液噴霧を乾燥固化させる。 乾燥固化した製品４８は下方に集められ、乾燥固化作業
を終了した熱風は排気として排気管５６へ導かれる。そ
して、サイクロン４９で排気中の固体を気体から分離し
、次いで、バグフィルター５１で微粉を除去し、循環ブ
ロワー５３でスクラバー５４に送られる。スクラバー５
４では排気を液体に通すことにより不純物を除去し、ル
ーツブロワー４３および希釈ファン４４に送られる。 ルーツブロワー４３に送られた排気は、ノズル装置２と
して加圧二流体ノズルを使用した場合の高速ガス吹出し
用として再使用される。 【００１５】また、希釈ファン４４に送られた排気は、
直火炉４５で再加熱されて、乾燥用熱風として再使用さ
れる。クローズドシステムおよびセミクローズドシステ
ムの系内において使用する気体として、火災、爆発、酸
化防止のためにはクローズドシステムが好ましく、Ｎ２
、Ａｒ、ＣＯ２ などの不活性ガスが最適である。燃
焼排ガスのＣＯ２ リッチなガスはセミクローズドシス
テムが好ましい。同じく火災、爆発、酸化防止を図るこ
とができる。空気使用の場合のクローズドシステムでは
、臭気発散防止に有効である。 【００１６】以下、具体的な実施例を説明する。 （実施例１）超硬合金（ＷＣ＋Ｃｏ）粉末をエタノール
に分散させたスラリーの造粒用として、超硬合金の酸化
防止およびエタノールによる火災、爆発防止のため、乾
燥用にＮ２ ガスを使用し、全循環によるクローズドシ
ステムの噴霧乾燥を行なった。噴霧方式は図２に示す加
圧二流体ノズルを採用し、立ち上げ、立ち下げ時の溶媒
（エタノール）のみの噴霧の際の微粒化ガスとして、ま
た、ノズル上部への製品粉粒付着・堆積防止の目的でガ
ス量を２分の１にしぼって系内循環ガスを使用した。使
用ノズルは、スプレーイングシステム社製ＳＸノズル（
オリフィス径１．０６ｍｍ、コア型式４２５）である。 【００１７】運転条件を以下に示す。 原液名 超硬合金・エ
タノールスラリー同固形分
８０％同粘度
３００ ｃｐｓ乾燥室 直径
３ｍ〃 直胴部高さ ３．
５ｍ〃 円錐部高さ ２．６ｍ熱
風 Ｎ２ ガス同
Ｏ２ 濃度 １ ｖｏｌ．％熱
風温度 １８０℃排気温度
７０℃原液噴霧時液
流量 １５０ ｋｇ／ｈ溶媒噴霧時液流量
３０ ｋｇ／ｈ熱風流量
１１００ Ｎｍ３／ｈ原液噴霧時のノズル部
へのガス流量 １０ Ｎｍ３／ｈ溶媒噴霧時のノ
ズル部へのガス流量 ２０ Ｎｍ３／ｈ原液噴霧
時液圧力 １
０ ｋｇ／ｃｍ２溶媒噴霧時液圧力
５ ｋｇ／ｃｍ２製品平均
粒子径 １４
５ μｍ【００１８】上記運転条件では、溶媒のみの
噴霧の場合でも液は微粒化されるので乾燥室壁面が濡れ
ることはなく、また、原液噴霧終了後に溶媒を噴霧させ
るため配管での詰まりもなかった。さらに、ノズルの微
粒化用ガスとして系内Ｎ２ ガスを循環させたので、系
内のＯ２ 濃度の上昇も防止できた。このように、本実
施例ではノズル部に系内ガスを循環使用したので、新Ｎ
２ ガスを使用した場合と比較して、原液噴霧時１０Ｎ
ｍ３／ｈ 、溶媒のみ噴霧時には２０Ｎｍ３／ｈ 、新
Ｎ２ ガスを節約できた。 【００１９】（実施例２）農薬の乾燥において、乾燥室
での焦げ、火災防止の目的で、灯油直火方式による熱源
を使用し、排ガスのセミクローズドシステムによるＣＯ
２，Ｎ２ガスリッチな熱風により噴霧乾燥を行なった。 噴霧方式として、図２の構造のうちエアーパージ用孔を
形成しないタイプの加圧二流体ノズルを採用し、その微
粒化用ガスとして系内循環ガスを使用した。下から熱風
が上昇してくるのでノズルは乾燥室の上部に配置し、下
向きに噴霧した。即ち、噴水型と同様に熱風と噴霧方向
とが向流となる様に配置した。 【００２０】運転条件を以下に示す。 原液名 農薬
（主成分＋水＋界面活性剤） 同固形分
５０％ 同粘度
３０００ ｃｐｓ
乾燥室 直径 ２．２ｍ
〃 直胴部高さ
６ｍ 〃 円錐部高さ
２ｍ 系内Ｏ２ 濃度
３％以下 熱風温度
２００℃ 排気温度
８５℃ 原液噴霧時液流量
２５０ ｋｇ／ｈ 水噴霧時液流量
１２０ ｋｇ／ｈ 熱風流量
２４００ Ｎｍ３／ｈ
原液噴霧時のノズル部へのガス流量 ２００ Ｎｍ３
／ｈ；ガス圧力 ０．２５ ｋｇ／ｃｍ２
水噴霧時のノズル部へのガス流量 ２００ Ｎｍ３／
ｈ ；ガス圧力 ０．２５ ｋｇ／ｃｍ２
原液噴霧時液圧力 ２
０ ｋｇ／ｃｍ２ 水噴霧時液圧力
５ ｋｇ／ｃｍ２
使用ノズル ＳＸ型（スフ゜レーインク゛システム
社製）オリフィス径 １．７ｍｍ
〃 〃 〃
コア型式 ４２５
製品平均粒子径
７０ μｍ 【００２１】上記運転条件
により、水のみの噴霧時でも安定に微粒化されるので乾
燥室壁面が濡れることはなく、運転開始してすぐに安定
した運転条件となるので、製品の熱劣化もなかった。仮
りに、ノズル部に系内のガスを循環使用せず、外気を使
用した場合には、系内のＯ２ 濃度は熱風からのＯ２
濃度は 熱風からのＯ２ ガス量 ２４００×０．０
４＝９６ Ｎｍ３／ｈ 微粒化用空気からの
Ｏ２ ガス量 ２００×０．２＝４０ Ｎｍ３／ｈ
で、平均が（９６＋４０）／（２４００＋２００）＝
５．２％となり、系内のＯ２ 濃度の上昇につながるの
で望ましくない。 【００２２】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の噴水型ノ
ズル装置は、液を乾燥室下部から上方に向って吹出させ
るため、液の乾燥室中の滞留時間が長くなり、従って乾
燥時間も長くなり、乾燥を充分に行なうことができる。 また、ノズル装置への製品付着エアーパージ用孔を設け
ることにより除去することができる。そして下部から熱
風が導入される場合には、ノズルを下向きに設置しても
有効である。更に本発明によるクローズドシステムのス
プレードライヤー装置は、使用溶媒の種類による火災・
爆発・もしくは原液の溶質酸化防止、臭気発散防止、ま
たは高価あるいは有害な溶媒の回収のために有効である
。
【図１】本発明のノズル装置を組込んでなるスプレード
ライヤー装置の一実施例を示す断面説明図である。
ライヤー装置の一実施例を示す断面説明図である。
【図２】図１のノズル装置の先端部を示す部分断面説明
図である。
図である。
【図３】本発明のスプレードライヤー装置のクローズド
システムの一例を示す概要図である。
システムの一例を示す概要図である。
【図４】スプレードライヤー装置のセミクローズドシス
テムの一例を示す概要図である。
テムの一例を示す概要図である。
１ スプレードライヤー装置
２ ノズル装置（加圧二流体ノズル）３ ジャケッ
トパイプ ４ エアーノズル ５ 原液（又は水）パイプ ６ 圧力旋回ノズル ７ 乾燥室 ８ エアーパージ用孔
トパイプ ４ エアーノズル ５ 原液（又は水）パイプ ６ 圧力旋回ノズル ７ 乾燥室 ８ エアーパージ用孔
Claims (6)
- 【請求項１】 原液吹出しのための圧力旋回ノズルと
、該圧力旋回ノズルの周りに設けた高速ガス吹出し用筒
状体とからなる加圧二流体ノズルであって、該加圧二流
体ノズルの先端部を先細り構造とし、かつ高速ガス吹出
し筒状体先端部の側面にエアーパージ用孔を設けたこと
を特徴とする噴水型ノズル装置。 - 【請求項２】 原液吹出しのための圧力旋回ノズルと
、該圧力旋回ノズルの周りに設けた高速ガス吹出し用筒
状体とからなり、その先端部を先細り構造とした加圧二
流体ノズル装置を、乾燥室の下部に上向きに配置すると
ともに、上部に該乾燥室内への熱風吹込み口及び下部に
該乾燥室からの排気口を備えたことを特徴とするスプレ
ードライヤー装置。 - 【請求項３】 加圧二流体ノズル装置における高速ガ
ス吹出し筒状体先端部の側面にエアーパージ用孔を設け
た請求項２記載のスプレードライヤー装置。 - 【請求項４】 乾燥室内への熱風を、噴霧乾燥に使用
済みの排気の全部又は一部を循環使用するクローズドシ
ステムにより供給する請求項２または３に記載のスプレ
ードライヤー装置。 - 【請求項５】 高速ガス吹出し用のガスを、噴霧乾燥
に使用済みの排気の全部又は一部を循環使用するクロー
ズドシステムにより供給する請求項２または３に記載の
スプレードライヤー装置。 - 【請求項６】 原液吹出しのための圧力旋回ノズルと
、該圧力旋回ノズルの周りに設けた高速ガス吹出し用筒
状体とからなり、その先端部を先細り構造とした加圧二
流体ノズル装置を乾燥室の上部に配置するとともに、下
部に該乾燥室内への熱風吹込み口及び上部に該乾燥室か
らの排気口を備え、乾燥室内への熱風及び／又は高速ガ
ス吹出し用のガスを、噴霧乾燥に使用済みの排気の全部
又は一部を循環使用するクローズドシステムにより供給
することを特徴とするスプレードライヤー装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03072354A JP3078588B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 噴水型ノズル装置とそれを組込んでなるスプレードライヤー装置 |
| KR1019910007011A KR0159947B1 (ko) | 1991-03-12 | 1991-04-30 | 분수형 가압 2류체 노즐 장치와 그것을 편입하여 이루어지는 스프레이 드라이어 장치, 및 가압 2류체에 있어서의 액적 경 제어법 |
| US07/725,104 US5272820A (en) | 1991-03-12 | 1991-07-03 | Two-fluid pressure nozzle of upward injection type, spray dryer using the nozzle, and method for control of droplet diameter in the nozzle |
| EP91306648A EP0503187B1 (en) | 1991-03-12 | 1991-07-22 | Two-fluid pressure nozzle of upward injection type |
| DE69113018T DE69113018T2 (de) | 1991-03-12 | 1991-07-22 | Zweiphasendruckdüse zum aufwärtsgerichteten Sprühen. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03072354A JP3078588B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 噴水型ノズル装置とそれを組込んでなるスプレードライヤー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04281873A true JPH04281873A (ja) | 1992-10-07 |
| JP3078588B2 JP3078588B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=13486898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03072354A Expired - Lifetime JP3078588B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | 噴水型ノズル装置とそれを組込んでなるスプレードライヤー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3078588B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003001088A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-07 | Pauretsuku:Kk | コーティング装置 |
-
1991
- 1991-03-12 JP JP03072354A patent/JP3078588B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003001088A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-07 | Pauretsuku:Kk | コーティング装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3078588B2 (ja) | 2000-08-21 |
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