JPH05504509A - 粒状製品の製造装置 - Google Patents

粒状製品の製造装置

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JPH05504509A JP91509795A JP50979591A JPH05504509A JP H05504509 A JPH05504509 A JP H05504509A JP 91509795 A JP91509795 A JP 91509795A JP 50979591 A JP50979591 A JP 50979591A JP H05504509 A JPH05504509 A JP H05504509A
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スネギレフ,ミハイル イリイチ
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ラジェフ,フラディミル イバノビチ
ブダンツェフ,フラディミル イバノビチ
ザイツェフ,ビクトル アレクサンドロビチ
キプリヤノフ,ユーリ ノバノビチ
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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】 粒状製品の製造装置 〔技術分野〕 本発明は化学工業で用いられる装置に関し、特に、懸濁層上にバルブを噴霧する あるいは分散材料を溶解することによって粒状製品を製造する装置に関する。
〔技術の状況〕
技術の現状では装置か広範囲に渡って用いられており、この装置において、粒状 製品を製造する完全な技術的方法は流動床中で達成される(米国特許第3735 792号)。このような装置は、垂直な円筒ケーシングと、その上方部に配置さ れたガス供給管と、ガス分散格子と、流動床上にケーシングの軸線に沿って配置 されたバルブあるいは溶解物を噴霧するためのノズルと、格子の下にガスを供給 するための管と、ケーシングの上方部に連結されたガス放出管と、分散材料を供 給するための管と、粒状体を放出する管とを具備する。
しかしながら、このような流動床の装置は、成分分率の制限された範囲内で分散 材料を用いる必要かあるので、不利である。ノズルによってバルブあるいは溶解 物か噴霧される装置の中央部での粒子濃度は、中央の流れから対向する周囲の流 れへの粒子の分離のために小さく、結果として装置の効率は低い。装置の他の欠 点は、流動床中てのガスの低い相対速度であり、流動床中の材料に与える(取り 除く)熱の総量の制限のためまた低い効率となる。
また技術で公知なのは粒状製品の製造装置(Groshev G、 L、他。
rNekotorye kOnstruktiVnye osobennost i apparatov Spsevdoozhizhennym sloye m dlya obezvozhivania rastvorov、 J 。
Khimicheskaya promyshlennost、第6巻、196 7年、58頁2図4および図5)てあり、この装置は、垂直の円筒ケーシングと 、ガス分散格子と、その中に連結されかつその内部に配置されたバルブあるいは 溶解物を噴霧するためのノズルか設けられた垂直なガス供給管と、格子の下にガ スを供給するための管と、ケーシングの上方部と連結されたガス放出管と、分散 材料を供給するための管と、流動床から粒状体を放出するための管と、流出ガス から粒状体を分離する装置とを具備する。
公知の装置において、格子に連結された垂直なガス供給管のために、流動床への 高速度(10〜20m/s)でのガスの供給によって他の流動床の装置と比較し て装置の効率を増大でき、この装置では局所的な噴出区域か形成される。それに もかかわらず、垂直なガス供給管の大きさとそれを介して導入されるガスの速度 とか制限されるので、このような装置の効率は制限される。垂直なガス供給管の 大きさあるいはそれを介して導入されるガスの速度を増大させると、流動床から 粒子か移動し、粒状体生成中心か減少し、装置の作動性の障害となり、またその 効率が低下する。結果として、このような装置の主な欠点はその低い効率である 。
〔発明の開示〕
本発明は粒状製品の製造装置を提供するときの問題に基づき、その構造上の構成 のために、流動床に供給されたガスの速度を増加させて粒状化方法を強化するこ とができ、最終製品の品質の改善を保証しながら装置の効率を増加させまた装置 内での粒状体の滞留時間を短くする。
前記記載の目的は、その下方部にガス分散格子を有する垂直な円筒ケーシングと 、その上に粒状体の流動床を形成するためにガス分散格子に取り付けられた垂直 なガス供給管と、分散材料を供給するための管と、垂直なガス供給管内に配置さ れたバルブあるいは溶解物を噴霧するためのノズルと、ケーシングの上方部に配 置された軸線方向のガス放出管と、流出ガスから粒状体を分離する装置と、流動 床から粒状体を放出する管と、ガス分散格子の下にガスを供給する管とを具備す る粒状製品の製造装置によって達成され、本発明によれば、垂直なガス供給管は ケーシングの軸線に沿って配置され、またその上端面は形成されている流動床の 高さでガス分散格子の上に配置され、ガス分散格子には同軸に配置され先端が切 断された複数の円錐体か設けられ、その内側の円錐体は垂直なガス供給管の端面 に固定され外側の円錐体はガス分散格子に固定され、その端面か垂直なガス供給 管の端面より下方に配置されるようにし、その内部において、管か配置され、管 にはその内部に形成されまた前記管との間に環状の間隙を構成する渦発生器と、 軸線方向のガス放出管への入口の前でケーシングの上方部に取り付けられたバッ フル円錐とか設けられる。
粒状体を流出ガスから分離する装置か垂直なガス供給管の端面の上方て円筒ケー シングに連通された出口管を有するサイクロンとして作られるへきであることと 、また前記装置にはサイクロンから粒状体を放出する手段か設けられるべきであ ることとは、明らかである。サイクロンの出口管か円筒ケーシングに接するよう に連結されるへきであることか好ましい。
流出ガスから粒状体を分離する装置の他の実施態様によれば、この装置は、ケー シングの上方部に接するように連結されたもう1つのガス供給管と、その入口の 端面において軸方向のガス放出管に取り付けられかつ端部に円筒シェルを有する 円錐漏斗との形状で形成される。分散材料を供給するもう1つの管は、その下端 部の上においてもう1つのガス供給管の内部に取り付けることかできる。
円筒シェルの下端面は、バッフル円錐の端面の高さあるいはその端面より下に配 置することができ、ガス放出管の下端面か、もう1つのガス供給管の下端の高さ に配置されるへきであることは、明らかである。
装置のこのような構成は、最終製品の品質を本質的に改善すると共に装置の効率 を好ましく向上させる。したかって、装置のケーシングの軸線に沿った垂直なガ ス供給管の配置と、流動床の高さにおけるガス分散格子の配置とのために、垂直 なガス供給管を介して供給されるガスの流れによる流動床からの粒子の排出によ って、流動床の上方の装置の容積内で粒子濃度を増加させることができ、また上 方に移動している分散材料から高濃度の環状カーテンを形成できる。垂直なガス 供給管を介して導入されるガスの総量および流速(例えば25〜50m/sまで )の増加のために、環状カーテンにおいて分散材料に与えられる熱(バルブを噴 霧する場合)あるいは分散材料から取り除かれる熱(溶解物を噴霧する場合)の 総量か増加し、このため装置の高い効率を生じる。
格子から垂直なガス供給管の端面までの距離を流動床の高さを越えて増加させる と、流動床から流出される粒子の総量は減少し、このためバルブあるいは溶解物 か分散材料上でなく円筒ケーシング上て噴霧されることとなり、装置の作動性の 障害となり、その効率を減少させるか、これは上方に移動しまた粒状体の中心で ある粒子の量か減少するためである。
垂直なガス供給管までの距離を流動床の高さ以下に減少させると、環状カーテン に流入する粒子の総量は増加しく流動床の高さか粒子の流出の高さに固定されて いるので)、またこのため装置の容積の分散材料による過剰充填が生じ、流れの 運動エネルギか分散材料の総量を上昇させるのに十分でないために、分散材料が 垂直なガス供給管内に流入することとなる。この結果、垂直なガス供給管の掃除 の必要性のために、装置の効率が低下するようになる。
格子の上において2つの先端が切断された円錐の一方を他方の上に間隙を有する よう配置することによって、前記間隙内に格子の開口を介してガスを導入するこ とができ、前記ガスは下方の円錐から、分散材料から成り上昇している環状カー テン内に粒子を吹き飛ばす。
したかって、垂直なガス供給管の壁において、その内部でガス温度か上昇すると き、材料の付着かなく、したがって粒状化方法が強化される。さらに、垂直なガ ス供給管の端面上に上方の円錐の端面を配置することによる結果として、流動床 から分散材料の環状カーテンに吹き飛ばされる粒子の量か増加し、このため粒状 体の中心が増加して装置の効率が上昇する。
垂直なガス供給管内部にその内部に渦発生器か形成された管を配置することによ って、中央の流れの渦巻きか保証され、このため中央の流れから周囲の流れへ粒 子を分離することかでき、また垂直なガス供給管内での流速か、装置の容積から の粒子の増加なしに、増加できる。
バッフル円錐を、軸方向への入口の前のケーシングの上方部に配置することによ って、中央の流れの周囲への偏向のためにまた粒状体のバッフル円錐の表面で衝 突した後のはね返りのために、粒状体を流動床から分離することかでき、このた め粒状体の中心が増加しまた装置の効率が増加する。
流出ガスから粒状体を分離しその出口管か円筒ケーシングに連通されているサイ クロンを取り付けることによって、粒状体を流動床に戻すことができ、この場合 大きな粒状体はガス分散格子に静止して装置から取り除かれ、−ガルさい粒状体 は流動床から環状カーテンまで吹き飛ばされ、このため正規の大きさより小さい 粒状体および正規の大きさより大きい粒状体両方か減少するので装置の効率か向 上し製品の品質が改善する。
粒状化方法の強度の増大と装置の効率の上昇とのために、(乾燥および粒状化の 間)高速度および高温の領域内での滞留が短い期間となり、製品の装置内での滞 留時間か減少し粒状体の品質か改善される。
分散材料を供給する管を、接線方向のガス供給管の下端より上でケーシングの上 方部に配置することによって、接線方向のガス供給管を介して導入されるガスの 流れのためケーシングの壁に渡って分散材料の均一な分布が得られ、またガス分 散格子への分散材料の均一な供給か得られ、これにより材料の格子上での堆積を 妨げまた結果として装置の効率が上昇する。
もう1つのガス供給管は、ケーシングの上方部に接するように配置され、また、 ガスがそれを介して供給されるとき、周囲での渦流の生成を保証する。円錐漏斗 は、前記流れをケーシングの壁に向かうよう偏向し、また円筒シェルと装置のケ ーシングとの間の間隙を通るこの偏向された流れは、らせんに沿って下方へ向け られる。内側のバッフル円筒はガスの中央の流れを周囲へ偏向するが、これは周 囲の渦流から中央の流れへトルクを伝達するのに寄与しており、また中央の流れ から周囲の流れに分散材料を分離することを保証する。周囲のガスは分散材料を 流動床に戻す。
したかって、もう1つのガス供給管と円錐漏斗と円筒シェルと内側の円錐とは装 置内でのガス流を形成し、これらは、粒子の再循環と、装置の容積内での分散材 料の質量増加と、また結果として効率の上昇とを保証する。
円筒シェルの端面と内側の円錐の端面とか同し高さに配置されると、周囲の渦流 から中央の流れへのトルクの伝達が、周囲の流れか円筒シェルとケーシングとの 間の間隙から出た後に、生じ、また周囲のガス流のエネルギか、中央の流れから 周囲の流れまで粒子の分離のためにほとんど完全に用いられ、このとき装置の容 積内で再循環している粒子の量を増加させまた装置の効率を上昇させる。
円筒シェルの端面を内側の円筒の端面より下に配置することによって、円筒シェ ルと装置のケーシングとの間の間隙を介して導入される分散材料の流出ガスによ る流出か減少するようになる。結果として、装置の容積内での粒子濃度が上昇し また装置の効率か上昇する。
分散材料を供給する管を接線方向のガス供給管内部に配置すると、ケーシングの 壁に渡って粒子の分布の均一性は上昇し、これは装置の高い効率に寄与している 。
ガス供給管の端部か接線方向のガス供給管の下端の高さに配置されると、周囲の 渦流の形成か摩擦による低い圧力損失で生じ、このためまた装置の効率を高くす る。
〔図面の簡単な説明〕
本発明は、添付図面を参照して以下のその典型的な実施態様の詳細な記載から、 より完全に明らかになるか、添付図面において、図1は、部分的に縦方向断面図 である、本発明による粒状製品の製造装置の全体図であり、 図2は、図1の線If−ITに沿った断面図であり、図3は、流出ガスから粒状 体を分離する装置の実施態様であり、 図4は、流出ガスから粒状体を分離する装置の他の実施態様であり、 〔発明を達成する最良の態様〕 ここに提案される粒状製品の製造装置は、その上方部か流出ガスから粒状体を分 離する装置2に連結された円筒ケーシングl (図1)を具備し、ケーシング1 の下方部においてガス分散格子3が配置され流動床を形成するようにする。装置 はまた、分散材料を供給する管4と、流動床から粒状体を放出する管5と、ガス 分散格子3の下にガスを供給する管6と、ケーシング1の上方部に連結された軸 方向のガス放出管7とを具備し、垂直なガス供給管8はケーシングの軸線に沿っ て配置されかつ格子3に固定される。
ガス供給管8には、管IOを介して供給されるバルブあるいは溶解物を噴霧する ために、その内部にノズル9が設けられる。管8の上端面11はガス分散格子3 の上に配置され、その距離1は形成される流動床の高さに等しい。ガス供給管8 内部に配置されるのは、その上端面がガス供給管8の端面11の高さに配置され た管12である。従来の構成の渦発生器13が管12内に形成され、環状の間隙 14が、管12と管との間に設けられる。
ガス分散格子3には同軸で配置され先端が切断された円錐15および16が設け られ、内側の円錐15はガス供給管8の上端面ll上に固定され、また外側の円 錐16はその下端面がガス分散格子3上に固定され、円錐16の高さは円錐15 の高さより小さく円錐の上端面17が管8の上端面11より下に配置されるよう にする。円錐15.16は、それらの間に形成された環状の間隙18が前記円錐 の上端面に向かって細くなるように配設される。
バッフル円錐19は、軸方向のガス放出管7への入口の前でケ−シンクlの上方 部に取り付けられる。
粒状体を流出ガスか分離する装置2は、さまざまな構成を有することかできる。
したがって、図1によれば、装置2は、サイクロンから粒状体を放出するための 、例えばゲート型の供給装置あるいは他のあらゆる構成の形状の装置21か設け られた従来型のサイクロン20として形成される。サイクロン20の出口管22 は、垂直なガス供給管8の上端面11の上で円筒ケーシングlに連通される。
この管22は、図2に示すように、円筒ケーシングに接するように(すなわちそ の円周に接するように)連結することができる。
図3および図4によれば、装置2は、垂直な円筒ケーシング1(図5)の上方部 に接するように連結されたもう1つのガス供給管23と、その端部に円筒シェル 25を有する円錐漏斗24(図3および図4)との形状で形成できる。円錐漏斗 24は、その入口において軸方向のガス放出管7上に取り付けられる。
もう1つのガス供給管23に向かってその下端26上には、分散材料を供給する ためのもう1つの管27か取り付けられ、ガス供給管23の下端26はガス放出 管7の入口の端面28の高さに配置される。
シェル25の下端面29はバッフル円錐19の端面30の高さに配置される(図 3)。分散材料を供給するもう1つの管27は管23内に配置され、シェル25 の下端面29がバッフル円錐19の端面30より下に配置されるようにする(図 4に示されるように)。
ここで提案される装置は以下のように作用する。
管4を介して円筒ケーシングl(図1)内に粒状体が供給される。
管6と格子の開口とを介して導入されたガスの流れは粒状体の流動床を形成し、 粒状体は、管8と管との間の間隙14を介して導入されるガス流によって流動床 から流出され、流動床の上で上昇する粒状体の環状カーテンを形成する。
円錐I5および16間の間隙18を介して導入されるガス流はまた、流動床から 環状カーテンまで粒状体を吹き飛ばす。環状カーテン内の粒状体には、管8を介 して装置内に高温ガスか供給されるとノズル9を介してバルブ(溶液)か噴霧さ れ乾燥および粒状化がなされ、あるいは低温ガスか供給されると溶解物か噴霧さ れ溶解物を冷却することによって粒状化かなされる。管8および渦発生器13を 介して導入されたガス流は、ノズルを介して導入されるバルブ(あるいは溶解物 )の噴霧の均一性を保証している。
粒状体か環状の間隙内で上昇すると、粒状体は、間隙14および渦発生器13を 介して導入された中央の流れからの熱移動によって、加熱される(バルブ噴霧の 場合)あるいは冷却される(溶解物噴霧の場合)。細かい粒状体か、ノズル9か ら噴霧され形成された溶液あるいは溶解物の液滴を乾燥あるいは冷却した結果と して、形成される。粒状化は、細かい粒状体をバルブあるいは溶解物の膜で被覆 し次いで、粒状体およびガスの中央の流れからの熱移動により、その乾燥あるい は結晶化することによってなされる。細かい粒状体は環状カーテンと流動床との 間を再循環し、一方大きい粒状体は、流動床内の格子3上に落下した結果として 装置から取り除かれ、これらの粒状体は管5を介して放出される。
中央の流れからの粒状体の分離は、渦発生器13を介して導入される渦流とバッ フル円錐19とによってなされ、これらは中央の流れを周囲へ偏向させ、このた め粒状体は重力によって流動床内に落下するようになる。粒状体はまた、バッフ ル円錐19の表面からのはね返りによりかつサイクロン20内で、流出ガスから 分離され、粒状体はそこから管22を介して流動床に向かう。
接線方向のガス供給管23(図32図4)を介するガスの供給は、ケーシングl と円筒シェルとの間の間隙を介して通過する周囲の渦流を形成し、また中央の流 れから周囲の流れまで粒状体を分離することと流動床への粒状体の再循環とに寄 与している。
ガス分散格子から垂直なガス供給管の端面まての距離を形成される流動床の高さ を越えて増加させると、これは装置から放出される粒子の流れを増加させること によって得られるか、流出ガスの温度か140〜15Q°Cまて上昇し装置壁に 付着か形成されるので実験において装置の作動性の障害か見られ、このため装置 壁の掃除が必要となりまた装置の効率を低下させる、ことかここに提案される装 置の試験から明らかとなった。前記距離を流動床の高さ以下に減少させると、こ れは装置から放出される粒子の流れを減少させることによって得られるか、実験 において垂直なガス供給管を介して供給されるガスの圧力振動か見られ、材料か 管内に流入し、このため管の掃除か必要となりまた装置の効率を低下させる。
したかって、装置の提案される構成のために、技術的方法(乾燥あるいは冷却) の強化とガス流の偏向とによって、装置の効率を本質的に上昇させ、外部への熱 損失を減少させ、また最終製品の品質を改善することがそれぞれできる。
したかって、例えば−塩基酸のリン酸アンモニウムの製造において、前記記載の 特性効率は、蒸発した水分で表すと毎時340〜370 kg/m”であり、こ れは、公知の粒状製品を製造する流動床装置の特性効率の5〜6倍である。
〔産業上の利用性〕
本発明は、化学および冶金産業、建築材料の製造、食品産業、医療産業および他 の関連する分野における応用を見出している。
要約書 装置の軸線に沿った装置の垂直な円筒ケーシング(1)内にガス供給管(8)か 配置され、その端面(11)はガス分散格子(3)の上においてガス分散格子の 上に形成される流動床の高さで配置され、その内部には、その内部に渦発生器( 13)が挿入された管(12)か配設され、前記管は管(8)と共に環状の間隙 (14)を形成している。ガス供給管(8)およびガス分散格子(3)上には先 端か切断された円錐(15,16)か同軸で配置され、外側の円錐(16)の上 端面(17)はガス供給管(8)の端面(11)より下に配置される。ケーシン グ(1)の上方部の軸方向のガス供給管(7)への入口の前には、バッフル円錐 (19)が取り付けられる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.その下方部にガス分散格子(3)を有する垂直な円筒ケーシング(1)と、 ガス分散格子(3)に取り付けられその上に粒状体の流動床を形成するための垂 直なガス供給管(8)と、分散材料を供給するための管(4)と、垂直なガス供 給管(8)内部に配置されたパルプあるいは溶解物を噴霧するためのノズル(9 )と、ケーシング(1)の上方部に配置された軸方向のガス放出管(7)と、流 出ガスから粒状体を分離するための装置(2)と、流動床から粒状体を放出する ための菅(5)とガス分散格子(3)の下にガスを供給するための管(6)とを 具備する粒状製品の製造装置において、 垂直なガス供給管(8)がケーシング(1)の軸線に沿って配置され、またその 上端面(11)がガス分散格子(3)より上に形成される流動床の高さで配置さ れ、ガス分散格子(3)には同軸で配置され先端が切断された円錐(15,16 )が設けられ、その内側の円錐(15)を垂直なガス供給管(8)の端面(11 )上に固定しまた外側の円錐(16)をガス分散格子(3)上に固定してその端 面(17)が垂直なガス供給管(8)の端面(11)より下に配置されるように し、管(12)が、その内部に形成された渦発生器(13)を備えると共に管( 8)との間に環状の間隙(14)を形成するように、設けられ、バッフル円錐( 19)が、軸方向のガス放出管(7)への入口の前でケーシング(1)の上方部 に取り付けられている ことを特徴とする粒状製品の製造装置。 2.流出ガスから粒状体を分離するための装置(2)がサイクロン(20)とし て形成され、その出口管(22)が垂直なガス供給管(8)の端面(11)の上 で円筒ケーシング(1)と連通されまたサイクロンから粒状体を放出する手段( 21)が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の粒状製品の製造装置 。 3.サイクロン(20)の出口管(22)が、円筒ケーシング(1)に接するよ うに連結されていることを特徴とする請求項2に記載の粒状製品の製造装置。 4.流出ガスから粒状体を分離するための装置(2)が、垂直な円筒ケーシング (1)の上方部に接するように連結されたもう1つのガス供給管(23)と、軸 線方向のガス放出管(7)にその入口の端面で取り付けられかつその端部に円筒 シェル(25)を有する円錐漏斗(24)との形状で形成されることを特徴とす る請求項1に記載の粒状製品の製造装置。 5.分散材料を供給するためのもう1つの管(27)がもう1つのガス供給管( 23)内でその下端(26)の上に取り付けられることを特徴とする請求項4に 記載の粒状製品の製造装置。 6.円筒シェル(25)の下端面(28)がバッフル円錐(19)の端面(29 )の高さに配置されることを特徴とする請求項4に記載の粒状製品の製造装置。 7.円筒シェル(25)の下端面(28)が円錐(19)の端面(29)より下 に配置されることを特徴とする請求項4,5に記載の粒状製品の製造装置。 8.ガス放出管(7)の入口の端面はもう1つのガス供給管(23)の下端(2 6)の高さに配置されることを特徴とする請求項1,4に記載の粒状製品の製造 装置。
JP91509795A 1990-12-12 1990-12-12 粒状製品の製造装置 Pending JPH05504509A (ja)

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