JPH05500039A - 速く溶解する粒状生成物を製造するための改良された装置 - Google Patents

速く溶解する粒状生成物を製造するための改良された装置

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JPH05500039A JP2507599A JP50759990A JPH05500039A JP H05500039 A JPH05500039 A JP H05500039A JP 2507599 A JP2507599 A JP 2507599A JP 50759990 A JP50759990 A JP 50759990A JP H05500039 A JPH05500039 A JP H05500039A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 速く溶解する粒状生成物を製造 するための改良された装置 本発明は、一般にハロゲン化合物を含有する水衛生用品を製造するのに用いられ る装置に関する。特に、改良された装置は、噴霧乾燥機の設計、及びそれを次亜 塩素酸カルシウムのような水のための漂白及び衛生用薬剤の如き速く溶解する粒 状生成物を製造するための流体床乾燥機及び凝集装置と組合せて使用することに 関する。
種々の水、特に水泳プールの水の衛生及び消毒に用いられる漂白及び衛生用薬剤 は、長い間商業的に用いられてきた。次亜塩素酸カルシウムは特に効果的な薬品 である。なぜなら、それは比較的安定で、その有効塩素を水中の不純物を除去し たり、病原性微生物を殺すのに用いることができる安価な固体酸化剤だからであ る。
次亜塩素酸カルシウムは、多くの方法により石灰及び水酸化ナトリウムから製造 されるか、又は製造するように提案されており、それらは最も経済的で有効なや り方で汚染物を含まない最も高い品質の生成物を生ずるように試みられている。
これら異なった方法の例として、次亜塩素酸カルシウムと塩化ナトリウム又は他 の無機ハロゲン化物との濃厚な水溶液中に次亜塩素酸カルシウムニ水和物の結晶 を入れたスラリーを使用すること、或は切断型混合機中で次亜塩素酸カルシウム の湿潤滓(pet cake)と、水含有量を希望の水準に低下させるのに充分 な割合の乾燥微粒子とを混合することが行われている。本発明の譲受は人に譲渡 されているブリッジズ(Bridges )による1986年8月19日に出願 された米国特許上11serial No、898,841には、タービン凝集 器を使用して次亜塩素酸カルシウム粒子を製造する方法が記載されている。噴霧 粒状化法を用いて次亜塩素酸カルシウムスラリーを噴霧乾燥することにより希望 の粒状生成物を製造するための更に別な方法が開発されている。
最も最近になって、アルカリ金属水酸化物と塩素ガスとを混合及び反応させるこ とにより次亜塩素酸を製造する方法が完成され、次亜塩素酸カルシウムを製造す るのに用いることができる塩素化剤を与えている。
塵を含まず、特に水泳プール化学薬品製造の分野で、生成物及び用いられた反応 物の腐食性のために起きる補修を必要とすることなく装置を長い期間操作するこ とができる速く溶解する粒状生成物を開発する必要が依然として存在している。
同様に、水泳プール化学薬品製造で生成する製品の性質は取り扱い易いことが必 要である。
従来の方法及びそれらの方法で用いちれる装置は、ハロゲンどアルカリ金属水酸 化物との間の実質的に完全な反応を達成することができない欠点を持−っている か、又は取り扱い易くするのに充分な程乾燥されていない生成物を生じていた。
粒子の大きさは、大き過ぎる粒子は過剰の湿分を含み、固まりになり、固まった ものは装置表面に付着し、必要な補修時間を増大し、装置への損傷を増大するこ とになるので依然として問題になっている。
別法として、乾燥生成物が得られる場合、従来の方法によって製造される最終製 品は過度の塵を含み、それが希望の生成物の減少をもたらし、生成物を崩壊させ て取り扱いに<<シ、消費者にとって見栄えのしない製品物体になっていた。
これらの問題は、熱的に敏怒な材料のため速く溶解する粒状製品を製造するのに 改良された装置及び方法が用いられる本発明によって解決される。
本発明の目的は、取り扱い易く、比較的塵を含まない速く溶解する粒状製品を生 ずる改良された装置及び改良された方法を与えることである。
本発明の他の目的は、必要な補修時間が少なく、装置及びその方法の操作時間を 最大にする方法による装置を与えることである。
本発明の−・つの特徴は、第二噴霧ノズルを有し、流動化法乾燥機中で流動化床 の直ぐEに生成物を噴霧するように配置された改良された流動化噴霧乾燥機を用 いていることである。
本発明の別の特徴は、粒径及び密度を制御するために改良された噴霧乾燥機を用 いることができることである9本発明の更に別な特徴は、その方法が、規定外の 大きさの生成物の再循環流及び流動化噴霧乾燥機と組合せてタービン凝集器を用 いて希望の密度を有する規定の大きさの生成物粒子を得ることである。
本発明の更に別な特徴は、塵が乾燥機を出る前に連続的に粒径を成長させること により生成物中の塵の量を最小にする流動化床を有する改良された流動化噴霧乾 燥機を用いた方法で単一の乾燥工程により速く溶解する粒状生成物が製造される ことである。
本発明の一つの利点は、熱的に敏感な材料を理想的に取り扱う方法により速く溶 解する粒状生成物が得られることである。
本発明の別の利点は、第二ノズルを有する流動化噴霧乾燥機により、流動化床へ 直接噴霧することにより新規で改良された性質を生成物へ与えることができるこ とである。これらの改良された性質には希望の大きさ及び密度特性が含まれる。
本発明の別の利点は、用いられた装置が操作時間が長く、補修に必要な時間が短 く、湿った潜在的に腐食性の物質が装置上に蓄積しにくいことである。
これら及び他の目的、特徴、及び利点は、次亜塩素酸カルシウム、プール薬品の 如き速く溶解する粒状生成物を製造するための方法及びその方法で用いられる装 置で与えられ、この場合、タービン凝集器と組合せて、生成物粒子に噴霧被覆と 適用するのに流動化法乾燥機を用いる。
本発明の利点は、本発明の次の詳細な記述を考慮することにより、特に図面と一 緒に考慮することにより明らかになるであろう。図面中、 第1図は、規定の粒径の速く溶解する粒状生成物を製造するのに用いられる方法 で使用される装置の図式的図であり、そして 第2図は、流動化床の直ぐ上に第二噴霧ノズルを用いたことを示す流動化法乾燥 機の直立拡大断面図である。
次に本発明の好ましい態様について詳細に記述する。
本発明を次亜塩素酸カルシウム、プール化学薬品を製造するのに用いられる方法 及び装置に関連して記述するが、その装置及び方法は偏かな修正で粒状塩素化イ ソシアヌレート、コーヒー、ドライミルク、或は砂糖の如き塵(dust)を含 まない最終製品を必要とする熱的に敏感な物質を乾燥するのに同様に充分適用で きることは理解されるであろう。
第1図は、速く溶解する粒状生成物を製造するために乾燥目的で用いられる方法 を図式的に示した例示図である。
特別な次亜塩素酸カルシウム法は、次亜塩素酸を得るための反応器を用いて湿潤 最終物及び乾燥最終物を用い、その次亜塩素酸は最終的に水性状に液化して、湿 潤最終物では次亜塩素酸カルシウム供給物を生成させるための塩素源を与え、乾 燥最終物では達成される粒径、密度、及び水分を調整する1次亜塩素酸カルシウ ムは次の反応によって次亜塩素酸から製造される: Na0H−t−CI□−H0CI+NaCl2 HOCI+ Ca(OHL→C a(OCI)2+2820主たる湿潤最終物反応は、次の反応から三水和次亜塩 素酸カルシウムを生ずる: 2HOC1+Ca(○H)2−Ca(OCI)2’ 2H20主たる乾燥最終物 反応は、次の如く二水和次亜塩素酸カルシウムを乾燥する: Ca(OCI)2−2H20−Ca(OCI)、+2820その工程中次の二つ の二次反応が起き、工程条件を制御することによりそれら反応をできるだけ起き ないようにすべきである: 3Ca(OCI)2− Ca(CIOz)z+2cac122H20+Ca(O CI)2+CaCl2−2 Ca(OH)2 + 2 C12 乾燥最終物装置は全体的に数字10で示されており、流動化噴霧乾燥機II、螺 旋状又はスクリュー供給搬送機I2、篩分は装置14、循環経路15、サイクロ ン分離器16、及び微粒子再循環搬送機手段19中へ供給するタービン凝集器1 8を有する。微粒子再循環搬送機手段19は、タービン凝集微粒子を流動化法噴 霧乾燥機11の底にある床中へ供給する。
第2図は流動化法乾燥機11を一層詳細に示しており、その乾燥機は、単一のノ ズル20又は粒子の流動化床24の直ぐ上に配置された第二のノズル22を用い ることができる。乾燥機11は第2図では乾燥機の内部へ反応物が供給される時 に通る頂部25、側壁26、及び生成物粒子が通過する底28を有するものとし て示されている。次亜塩素酸カルシウムニ水和物5好ましくは次亜塩素酸と石灰 との反応により形成されたもののスラリーを、供給管29を通って乾燥機+1の 頂部25へ送り、2流体ノズル20又は適当な噴霧装置により乾燥機IIの頂部 へ噴霧する。恐らく273位の噴霧されたスラリー供給物の大部分は、乾燥粉末 として排出空気管32により乾燥機Itを出、第1図の分離装置又はサイクロン 16へ送られる。
空気を空気管30を通って導入し、次亜塩素酸カルシウムスラリーを噴霧する。
熱い空気を頂部の横を通って供給管31により内部空間中へ供給し、拡散板によ り乾燥機11中へ下方へ拡散させ、噴霧と同じ方向に且つその噴霧を取り巻くよ うに流す。この暖かい空気は、噴霧されたスラリー材料を約5〜約15重量%の 水分含有量水準まで噴霧されたスラリー材料を効果的に乾燥する。
噴霧用空気管30及びスラリーにされた次亜塩素酸カルシウムの供給管29は套 管34に通じ、その套管は乾燥機11の頂部から下方へ伸び、ノズル20に達す るまでに空気と次亜塩素酸カルシウムとを混合する。乾燥機11の底には、熱風 供給管35が乾燥用熱風を粗粒子(granular particle)流動 化床24中へ導入し、床を流動化してそれを1回の処理工程で約6〜約20、最 も好ましくは約8〜約12重量%の希望の水分含有量水準まで更に乾燥する。こ れは、供給管35によって導入された熱風により塵粒子を吹き上げノズル20か らの噴霧中へ入れ、それによってそれら粒子の粒径を増大酸は成長させることに より達成される。このやり方で、粒状生成物中に生じた塵の量は最小になり、− 20〜+50メツシユの粒径で約79〜約89重量%の次亜塩素酸カルシウムを 生ずる。生成物粒子はシュート36を通って噴霧乾燥機を出、そのシュートは第 1図に見られる計量空気停止回転バルブ38に接続している。管29を通って導 入された次亜塩素酸カルシウム供給物スラリーの約1/3が乾燥機11の底の流 体床24へ落下する。
乾燥機11中に第二ノズル22を用いた場合、それは、流体床24の直ぐ上に下 方へ噴霧するように配置されている。
ノズル22には供給管39によってその液体が供給される。
ノズル22を用いて別の被覆材料を流動化床24の生成物粒子上に付与するか、 又は生成物粒子の粒径を更に増大することができる。供給管39は、生成物粒子 の性質及び他の特性の変化を行わせるため、塩水スプレー或は次亜塩素酸カルシ ウムの更に別のスラリー、或は他の相容性のある液体の如き材料を与えることが できる。影響される性質は密度でもよく、その場合にはスラリーにされた次亜塩 素酸カルシウムが適用され、或は塩素臭又は脆さの如き消費者向けの特徴でもよ く、その場合には別の被覆材料が適用される。
この第二ノズル22は、溶解した固体を含む液体を添加し、それは毛細管作用に より生成物粒子の内部l\入り、液体が流動化床24で蒸発すると、固形物が残 り、一層緻密な生成物粒子を与える。塵粒子は生成物粒子の外側に凝集し、粒径 を増大する。
第1図に見られるように生成物は乾燥機11の底を出、計量空気停止回転バルブ 38を通って螺旋状搬送機12へ入る6搬送機12は生成物を篩14へ運び、規 定外粒径の生成物を規定粒径の生成物から分離する。望ましくない生成物は塵粒 子として管40により搬送機12から再循環経路15へ再循環することができる 。搬送機12は生成物粒子を篩14へ送り、そこで大き過ぎる粒子を過大粒子再 循環管42によって分離し、小さ過ぎる粒子を過小粒子再循環管41によって再 循環経路15へ再循環し、タービン凝集器18へ移動させる。規定粒径の粒子を 排出管44を通って包装取り出し位置45へ排出し、そこには塵を、例えば固体 分離装置(図示されていない)へ取り出すための通風管46が配備されていても よい。塵再循環管40は同様に搬送fi12から塵を同じ固体分離装置へ取り出 すことができる。再循環された過小生成物粒子及び過大生成物粒子を再循環経路 15を経て凝集器供給物シュート48へ送る。凝集器供給物シュートから再循環 された材料を、サイクロン16からの約5%の水分を有する捕捉乾燥材料と混合 し、タービン凝集器18へ導入する。再循環経路15からの塵粒子は車通風管5 0を経て洗浄器49へ送ることができ、そこで車通風管51を経てサイクロン1 6から来た塵粒子と一緒にする。
凝集器18は液体噴霧を有し、その噴霧は管52を経て供給された水又は次亜塩 素酸カルシウムスラリー又は次亜塩素酸カルシウムP液でもよく、再循環された 材料にスプレーされて約10〜22%の水分含有量を与える。凝集器は粒径を増 大し、密度を、再厖環供給物材料とその液体とを混合する回転羽根により粉砕、 凝集、及び圧搾することにより希望の密度まで増大する。凝集された材料は微粒 子再循環搬送機19により乾燥機11の流動化床24へ戻す。
第1図に示した全工程の工程流の流量は予め定められた好ましいパラメーターで 記述することができる。次亜塩素酸カルシウム供給管29を通って供給されたス ラリーは、約0,4〜約4.0ガロン/分の流量で流れることができ、供給管3 1を通・つて供給された熱風は約り50℃〜約400℃の温度範囲で、約800 −約1300標準ft’/分の供給速度にすることができる。第二ノズル22が 乾燥機11中に用いられた場合、供給管39を通る液体の流量は約0.016〜 約0.16ガロン/分の範囲にすることができる。乾燥機11の流動化床24中 へ供給された熱風は、約95°C〜約140°Cの温度範囲で、約350〜・約 500標準f t: 3 、/分の流量にすることができる。タービン凝集器1 8への液体供給管52へ供給される液体は約0.03〜約0.6ガロン77分の 流量を持つようにすることができる。再循環経路15はどの点でも、約1−約] 、Ot/Bの生成物粒子がそにを通・つて再循環され、一方ザイクロン16は乾 燥機11からの空気出口管23を通って約0.67〜約6.7t、/日受けるこ とができる。包装取り出し位置45で得られた生成物の量は、約1へ一約10  t、 /日の範囲にする二とができる。
本発明の原理を組み込んだ好ましい構造及び方法を上に記述し、示してきたが、 本発明の与えた特別な詳細な点に限定されるものではなく、実際極めて多種類の 手段及び方法工程を本発明の広い態様として用いることができることは理解され るであろう。請求の範囲は、本記載を読んで当業者に容易に想到される部品及び 方法工程の詳細な点、材料及び配置の全ての変化を含むものである。
−JIG−2 補正書の翻訳文提出書 (特許法第]84条の8)平成3年11月18日 ―

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.次亜塩素酸から次亜塩素酸カルシウムを製造するための方法において、 (a)水性水酸化ナトリウムと塩素ガスとを混合し、次亜塩素酸を生成させ、 (b)水性次亜塩素酸と石灰とを混合して水性次亜塩素酸カルシウムスラリーを 生成させ、(c)スラリー状の次亜塩素酸カルシウムを噴霧乾燥機に供給し、霧 滴状次亜塩素酸カルシウムを乾燥用ガス空気流中へ全体的に下方へ噴霧すること により粗粒子を形成させ、 (d)乾燥機の底にある流動化床中に前記粗粒子を収集し、 (e)流動化床中の塵粒子を粗粒子床から上方へ吹き上げて、全体的に下方へ噴 霧された霧滴状次亜塩素酸カルシウム中へ入れ、前記塵粒子の粒径を増大させて 粗粒子床中の塵を最小にし、そして (f)前記流動化床を通して第二乾燥用熱ガス流を通すことにより粗粒子を更に 乾燥して最終的希望の水分含有量を粗粒子に与える、 諸工程からなることを特徴とする次亜塩素酸カルシウム製造方法。 2.粗粒子を粒径により規定粒径の流れと規定外粒径の流れとに分離することを 特徴とする請求項1に記載の方法。 3.規定外粒径の粒子の流れを再循環経路により噴霧乾燥機へ再循環して再分粒 することを特徴とする請求項2に記載の方法。 4.凝集手段へ再循環径路供給物を供給して粗粒子の粒径及び密度を調節するこ とを特徴とする請求項3に記載の方法。 5.再循環経路からの塵粒子を凝集手段へ供給し、水分添加により一層大きな粒 径の粗粒子へ凝集させることを特徴とする請求項4に記載の方法。 6.循環経路から過大粒子を凝集手段へ供給し、一層小さな粗粒子へ砕くことを 特徴とする請求項4に記載の方法。 7.粗粒子の流動化床を、上方へ向けた乾燥用熱ガスで乾燥することを特徴とす る請求項4に記載の方法。 8.凝集手段から粗粒子を流動化床へ供給することを特徴とする請求項7に記載 の方法。 9.粗粒子の流動化床に、該流動化床より上にある第二噴霧ノズルにより液体を 噴霧することを特徴とする請求項8に記載の方法。 10.霧滴状次亜塩素酸カルシウムの流れと同方向に乾燥用熱ガス流を向け、前 記霧滴状次亜塩素酸カルシウムを乾燥することを特徴とする請求項1に記載の方 法。 11.乾燥用熱ガス流とは反対方向に流れる第二乾燥用熱ガス流を、粗粒子の流 動化床を通って概ね上方へ流すことを特徴とする請求項10に記載の方法。 12.液化次亜塩素酸カルシウム又は塩水を第二噴霧ノズルから噴霧することを 特徴とする請求項9に記載の方法。 13.凝集手段としてタービン凝集器を用いることを特徴とする請求項4に記載 の方法。 14.熱的に敏感な粒状生成物を噴霧乾燥するのに用いられる全体的に垂直に伸 びる噴霧乾燥機において、(a)側壁(26)、頂部(25)、及び底部(28 )を有する乾燥機容器(11)、 (b)前記乾燥機容器(11)にその項部(25)に隣接して接続された液体供 給管(29)、 (c)前記乾燥機容器(11)にその頂部(25)に隣接して接続されたガス供 給管(30)、 (d)前記乾燥機容器(11)内でその頂部に隣接し、前記液体供給管及びガス 供給管(29、30)と流体が連通するように接続され、霧滴状液体スプレーを 前記乾燥機容器内に与えるノズル(20)、 (e)前記容器(11)にその頂部に隣接して接続され、乾燥用ガスを供給して 霧滴状液体スプレーと接触させて粗粒子を形成させる乾燥用ガス供給管(31) 、(f)前記乾燥機容器(11)の底に隣接し、粗粒子を維持する床で、前記粗 粒子を前記乾燥機容器から排出する出口(36)を更に有する床(24)、及び (g)前記乾燥機容器(11)に接続され、前記床(24)に隣接して乾燥用ガ スを与え、粗粒子の床(24)を乾燥及び流動化する第二乾燥用ガス供給管(3 5)、の組合せであることを特徴とする噴霧乾燥機。 15.乾燥機容器の頂部(25)に隣接した乾燥用ガス供給管(31)が、噴霧 液体スプレーの噴霧方向と同じ方向に乾燥用ガスを供給することを特徴とする請 求項14に記載の装置。 16.乾燥機容器(11)の頂部(20)に隣接したスプレー及び乾燥用ガスの 方向が全体的に下向きであることを特徴とする請求項15に記載の装置。 17.乾燥機容器(11)の側壁(26)が全体的に円筒状の形をしており、そ の円筒状の形をした側壁に床の出口を接続する円錐形の底部を有することを特徴 とする請求項14に記載の装置。 18.乾燥機が、乾燥機容器(11)内に粗粒子の流動化床(24)の上に、該 流動化床(24)の上に全体的に下方へ向けて液体を噴霧する第二ノズル(22 )を有することを特徴とする請求項17に記載の装置。 19.乾燥機容器(11)が、加熱されたガスを固体分離装置へ再循環するガス 出口管(32)を頂部に隣接して有することを特徴とする請求項18に記載の装 置。 20.噴霧乾燥機(11)が、次亜塩素酸反応器及び石灰スラリ一次亜塩素酸化 器に接続され、液体供給管に次亜塩素酸カルシウムスラリーを与えることを特徴 とする請求項19に記載の装置。 21.熱的に敏感な粒状生成物を噴霧乾燥するのに用いられる全体的に垂直に伸 びる噴霧乾燥機において、(a)側壁(26)、項部(25)、底部(28)、 及び該底部に隣接した粗粒子生成物を維持する床(24)を有する乾燥機容器( 11)、 (b)前記乾燥機容器にその頂部に隣接して接続され、液体及びガスを別々の流 れとして与える供給機構(29、30)、 (c)前記乾燥機容器内でその項部(25)に隣接し、前記供給機構と流れが連 通するように接続され、噴霧された液体スプレーを前記乾燥機容器(11)内に 前記液体及びガスの流れを一緒にすることにより与える噴霧機構(20)、 (d)前記容器(11)に接続された乾燥用ガス供給機構(31)で、前記頂部 (25)に隣接した噴霧液体スプレーと接触して生成物粗粒子を形成する乾燥用 ガス流、及び前記乾燥機容器(11)内の前記底部(28)に隣接した前記生成 物粗粒子が中に収集された床(24)中に供給されてその床を流動化する第二乾 燥用ガス流を供給する乾燥用ガス供給機構(31)、 (e)前記容器(11)内で、前記生成物粗粒子床上に全体的に下方へ液体を噴 霧する第二噴霧機構(22)、及び(f)前記底部に隣接し、乾燥生成物粗粒子 を取り出す時に通る出口機構(36)、 の組合せであることを特徴とする噴霧乾燥機。 22.乾燥機容器(11)の頂部(25)に隣接した乾燥用ガス供給管(31) が、噴霧液体スプレーの噴霧方向と同じ方向に乾燥用ガスを供給することを特徴 とする請求項21に記載の装置。 23.乾燥機容器(11)の項部(25)に隣接したスプレー及び乾燥用ガスの 方向が全体的に下向きであることを特徴とする請求項22に記載の装置。 24.乾燥機容器(11)の側壁(26)が全体的に円筒状の形をしており、そ の円筒状の形をした側壁に床の出口を接続する円錐形の底部を有することを特徴 とする請求項23に記載の装置。 25.噴霧乾燥機が、次亜塩素酸反応器及び石灰スラリ一次亜塩素酸化器に接続 され、供給機構に液体として次亜塩素酸カルシウムスラリーを与えることを特徴 とする請求項24に記載の装置。 26.噴霧機構(20)が2流体ノズルであることを特徴とする請求項25に記 載の装置。 27.供給機構がガス供給管(30)及び液体供給管(29)であることを特徴 とする請求項26記載の装置。 28.次亜塩素酸カルシウムの製造方法において、(a)スラリー状の次亜塩素 酸カルシウムを噴霧乾燥機へ供給し、乾燥用ガス空気流中へ全体的に下方へ霧滴 状次亜塩素酸カルシウムを噴霧することにより粗粒子を形成し、 (b)前記粗粒子を流動化床として乾燥機の底部に収集し、 (c)前記流動化床中の塵粒子を前記粗粒子床から上方へ吹き上げて全体的に下 方へ噴霧された霧滴状次亜塩素酸カルシウム中へ入れ、塵粒子の粒径を増大させ て粗粒子床中の塵を出来るだけ少なくし、そして(d)第二乾燥用熱ガス流を前 記流動化床に通すことにより前記粗粒子を更に乾燥し、最終的希望の湿分含有量 を前記粗粒子に与える、 諸工程からなることを特徴とする次亜塩素酸カルシウム製造方法。
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