JPH06343927A

JPH06343927A - 流動層分級器

Info

Publication number: JPH06343927A
Application number: JP7104794A
Authority: JP
Inventors: Mikio Aoyama; 三樹男青山; Isao Hashimoto; 橋本　　勲; Mikio Murao; 三樹雄村尾; Noboru Ichitani; 昇市谷
Original assignee: Maruo Calcium Co Ltd; Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Maruo Calcium Co Ltd; Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-04-12
Filing date: 1994-04-08
Publication date: 1994-12-20
Anticipated expiration: 2011-10-30
Also published as: JP2548519B2

Abstract

(57)【要約】【目的】粒径１００μ〜１ｍｍの分級を効率よく行
う。【構成】流動層分級器１は、風箱２の上部に多孔形分
散板３が設けられ、空塔４内に流動層９が形成される。
流動層９は、原料投入シュート８から投入される原料
を、ブロア５から流量調整ダンパ６を介して供給される
気体によって流動化して形成される。また、流動層が形
成される空塔部分の断面積は、断面縮小部材２２，２５
によって縮小されている。排出シュート１４またはボト
ム排出シュート１５からは粗粒が排出され、サイクロン
１１およびバグフィルタ１２によって捕集される微粉は
スクリュコンベア１３から排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、窯業や金属製錬業など
で、原料や生成物として取り扱う必要のある粉粒体を粒
径に応じて分離する流動層分級器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からの分級器は、ふるいと風力分級
器とに大別される。ふるいは、網目の大きさで分級され
る粒径が定まる。目の細かいものは目詰まりがしやす
い。実用的には、１ｍｍ以上の粒径の分級に適する。風
力分級器は、サイクロンによって代表される。実用的に
は、１００μｍ以下の粒径の粒子に対する分級に適して
いる。これらの中間の粒径である、１００μｍ〜１ｍｍ
については、分級効率やメンテナンス等において問題が
あり、実用的ではない。

【０００３】特開昭６３−２５８６８５号公報には、流
動層を利用して粉体の分級を行う装置についての先行技
術が開示されている。この先行技術では、振動を与えな
がら流動層を形成し、数ミクロンさらにはサブミクロン
の水準で分級を行う。この先行技術では、粒径がより大
きな１００μｍ〜１ｍｍまでの粒径の範囲については対
象とされていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】１００μｍ〜１ｍｍ程
度の粒径で分級することの必要性は、たとえば本件出願
人が特開平４−１０８６４２号公報で開示しているよう
な、粉粒状原料の流動層焼成装置からの排ガス中に含ま
れるダストを分級するときなどに生じる。石灰を焼成す
るときなどに生じる１００μｍ以下の炭酸カルシウムの
微粒子は、排煙脱硫装置などの脱硫材として利用可能で
ある。この石灰流動層焼成装置などからは、１００μｍ
以上の大きな粒径の粗粒が混合されたダストが発生する
ので、単にダストを捕集しただけでは副産物としての有
効な利用が不可能である。

【０００５】特開昭６３−２５８６８５号公報で開示さ
れているような先行技術では、流動層を形成するために
供給する気体の流速は比較的小さく、外部から加える振
動によって流動層の形成を促進させて微小な粒度での分
級を可能としている。このような構成では、より粒径の
大きい粗粒は流動化させることができず、底部に沈降し
て蓄積する。粗粒が沈降して蓄積すると流動層の形成が
困難になるので、粗粒を含む粉粒体の分級には適しな
い。また原料中の水分が多くなると、分級したい微粉が
流動層中で造粒され、分級効率が低下する。さらに湿原
料の内壁面への付着および排出シュートの閉塞等の問題
が生じる。

【０００６】本発明の目的は、特に１００μｍ〜１ｍｍ
の中間粒径の粒子を効率よく分級することができる流動
層分級器を提供することである。

【０００７】本発明のさらに他の目的は、排出すべき粗
粉に微粉ができるだけ混入しないようにして、粗粉だけ
を取出すことができる流動層分級器を提供することであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、容器と、容器
内に粉粒状の原料を投入する原料投入手段と、容器内に
投入された原料に、分散板の下方から気体を吹き込み、
流動層を形成する流動層形成手段と、流動層を形成する
気体の流速を調整する流量調整手段と、形成された流動
層内に滞留する粒子と、流動層から飛散する粒子とを分
離する粒子分離手段とを含むことを特徴とする流動層分
級器である。

【０００９】また本発明は、容器の側部に形成された排
出口に、接続され、上下に延びて設けられ、分級された
粗粉を排出する排出シュートと、排出シュートの下部に
設けられる気密排出手段と、前記排出口と気密排出手段
との間で、排出シュートに形成された供給口から分級用
補助気体を供給する分級用補助気体供給源とを含み、分
級用補助気体の速度は、前記排出口において、容器のフ
リーボードの空塔速度ｕ０以下に選ばれることを特徴と
する。

【００１０】また本発明は、分級用補助気体の速度は、
前記排出口において、分級されるべき粗粉の流動化開始
速度ｕｍｆを超える値に選ばれることを特徴とする。

【００１１】また本発明は、分級用補助気体供給源から
の分級用補助気体を、排出シュートの長手方向に間隔を
あけて形成された複数箇所の供給口から供給し、最下段
の供給口直上における排出シュート内の分級用補助気体
の速度は、分級されるべき粗粉の流動化開始速度ｕｍｆ
未満に選ばれることを特徴とする。

【００１２】また本発明は、流動層の形成する気体を加
熱する手段と、流動層内の温度を検出する温度検出手段
と、温度検出手段の出力に応答し、検出温度が原料を乾
燥させるに必要な予め定める温度になるように、前記加
熱手段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする。

【００１３】また本発明は、気密排出手段は、流動層最
上部から前記排出口までの距離Ｌが予め定める値になる
ように粗粉を連続的に排出することを特徴とする。

【００１４】また本発明は、分散板直上の気体圧力を検
出する第１圧力検出手段と、フリーボードの気体圧力を
検出する第２圧力検出手段と、第１圧力検出手段と第２
圧力検出手段との各出力に応答し、第１および第２圧力
検出手段によって検出される圧力の差が予め定める値に
なるように気密排出手段を制御する制御手段とを含むこ
とを特徴とする。

【００１５】本発明は、前記流動層が形成される容器部
分の断面積は、縮小されていることを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明に従えば、空塔内に粉粒状の原料を投入
し、その下方から気体を吹き込んで流動層を形成する。
流速調整手段によって気体の流速を調整すると、形成さ
れる流動層内に滞留する粒子と、流動層から飛散する粒
子とを分ける粒径を調整することができる。この粒径
は、１００μｍ〜１ｍｍの範囲内に容易に調整すること
ができ、効率的な分級を行うことができる。

【００１７】また本発明に従えば、容器の側部に形成さ
れた排出口に接続され、分級された粗粉を排出する排出
シュートに分級用補助気体を吹込むことができる。分級
用補助気体の速度は、排出口において、容器のフリーボ
ードの空塔速度以下の値に選び、これによって排出シュ
ート内の粗粉は排出シュート内に留まり、容器内に逆戻
りしない。

【００１８】さらに分級用補助気体の速度は、分級され
るべき粗粉の流動化開始速度を超える値に選び、これに
よって分級粒径以下の微粉が排出シュートに混入する割
合が減少し、分級効率が向上する。

【００１９】さらに分級用補助気体は排出シュートの長
手方向に間隔をあけた複数箇所の吹込口から吹込まれ、
その速度は最下段の吹込口直上において、分級されるべ
き粗粉の流動化開始速度未満に選ばれる。このため排出
シュート内全体は流動化しないので、排出シュート内の
粗粉は排出シュート内に留まり、容器内に逆戻りしな
い。

【００２０】さらにまた本発明に従えば、流動層を形成
する空気を加熱することができる。また流動層内の温度
を検出し、その温度が原料を乾燥させるに必要な予め定
める温度になるように制御することができる。このため
湿原料でも効率的に乾燥分級することができる。

【００２１】さらにまた本発明に従えば、粗粉を連続的
に排出する場合には、流動層最上部から排出口までの距
離を予め定める値になるように気密排出手段の排出流量
を制御することが可能である。

【００２２】また粗粉を間欠的に排出する場合には、分
散板直上の気体圧力とフリーボードの気体圧力との差が
予め定める値になるように気密排出手段を制御すること
が可能である。このため安定した操業を長時間連続して
行うことができる。

【００２３】さらにまた本発明に従えば、流動層が形成
される空塔部分断面積が縮小されているので、流動層を
形成するための流速を、流動層から飛散する粒子を搬送
する流速よりも大きくとることができる。これによって
粗粒を含む広い範囲の粒子を容易に流動化することがで
き、流動化不良を起こすことなく、効率よく分級粒径の
変更が可能となる。

【００２４】

【実施例】図１は、本発明の一実施例による流動層分級
器の概略的な構成を示す。流動層分級器１は、風箱２、
多孔形分散板３および鉛直軸線を有する筒状の容器であ
る空塔４から構成される。風箱２には、ブロア５から流
量調整ダンパ６および送風口７を介して空気が供給され
る。多孔形分散板３には、上下方向に多数の貫通孔が形
成されている。風箱２に供給された空気は、多孔形分散
板３の貫通孔を通過し、流速ｕｂで空塔４内に吹き上が
る。

【００２５】多孔形分散板３の上方には、原料投入シュ
ート８を介して、粉粒体状の原料が投入される。この粉
粒体状の原料は、多孔形分散板３を通過する流速ｕｂの
空気によって流動化され、流動層９が形成される。容器
４内で、流動層９よりも上方の空間には、空塔速度ｕ０
の流速で空気が上昇し、容器４の上部の微粉排出口１０
から排出される。排出された空気流はサイクロン１１お
よびバッグフィルタ１２を通過して、含まれていた微粉
状の原料が除去される。除去された微粉状の原料はスク
リューコンベア１３によってまとめられる。

【００２６】流動層９の上部には排出シュート１４が設
けられ、あるいは、流動層９の下部で多孔形分散板３の
直上の位置にはボトム排出シュート１５が設けられる。
これらは、いずれか一方のみ設けられるときもある。原
料投入シュート８、排出シュート１４またはボトム排出
シュート１５には、気密ダンパ１６，１７，１８がそれ
ぞれ設けられ、空塔４内を気密に封止して粉粒体の投入
および排出を行うことができる。このような気密ダンパ
１６，１７，１８は、たとえばロータリダンパや、電動
ダンパさらにはマテリアルシールなどの気密排出手段に
よって実現される。空塔４内が気密に保たれるので、空
塔４内の圧力を高くすることができる。なお、本実施例
の分散板は多孔形を示しているけれども、キャップ形で
あってもよいことは勿論である。

【００２７】排出シュート１４またはボトム排出シュー
ト１５からは、原料中に含まれていた粗粒が取出され
る。スクリューコンベア１３には、サイクロン１１およ
びバッグフィルタ１２によって捕集された微粉が、バル
ブ１９，２０をそれぞれ介して集められる。すなわち、
原料投入シュート８に投入された粉粒体状の原料は、そ
のうちの粗粒が排出シュート１４またはボトム排出シュ
ート１５から分離して排出され、微粉がスクリューコン
ベア１３から分離して取出される。ボトム排出シュート
１５から排出するときは、層高ΔＨが一定になるように
して排出量をコントロールする。

【００２８】図２は、本発明の他の実施例による流動層
分級器２１の主要部の構成を示す。図１に示す実施例と
対応する部分には同一の参照符を付す。注目すべきは、
多孔形分散板３の直上で、流動層が形成される空塔部分
の断面積を断面縮小部材２２によって縮小させているこ
とである。本実施例では、断面縮小部材２２は、フラン
ジ部分２３によって、空塔４との間を気密に封止してい
る。

【００２９】図３は、図２に示す切断面線ＩＩＩ−ＩＩ
Ｉから見た断面図である。また図４は、空塔２４が円筒
形である場合の断面を示す。さらに図５は、断面縮小部
材２５が、シリンダ２６によって空塔４内に挿入され、
その挿入長さが調整可能である構成を示す。空塔４と断
面縮小部材２５との間は、気密シール部２７によって気
密に封止される。

【００３０】図６は、図２〜図５の構成によって、空塔
部分の断面積が減少し、断面縮小部材２２の上方にデッ
ド部２８が形成され、流動層２９の断面積が減少する状
態を示す。この状態では、断面が減少している部分の流
速ｕｂは、空塔速度ｕ０よりも大きく、ｕ０＜ｕｂ …（１）となる。

【００３１】図７は、図１に示す実施例による流動層分
級器１を、石灰流動層焼成装置３０からの排ガス処理に
用いる構成を示す。石灰流動層焼成装置３０からは排ガ
スが集塵器３１に導かれ、ダストが分離される。このダ
スト中には少量の粗粒が混入しており、ダストを有価物
として利用するためには、粗粒を分級して除去する必要
がある。このため流動層分級器１，２１が用いられる。
流動層分級器１，２１からの排ガスは集塵器３２に導か
れ、微粉状の副製品が分離される。流動層分級器１，２
１からは、粗粒が分離され、石灰流動層焼成装置３０の
原料に戻して再利用される。

【００３２】図８は、粉粒体状の原料の粒径ｄｐと流速
ｕｔ，ｕｍｆとの関係を示す。ｕｍｆは分級粒径ｄ１の
粒子の流動化が開始する流速であり、ｕｔは終端速度を
示す。分級粒径ｄ１で分級するためには終端速度ｕｔを
ｕ０とする必要がある。原料中に最大粒径ｄ２の粗粒が
混入していると、終端速度がｕ０のときには、粒径ｄ２
に対しては流動化開始速度ｕｍｆを下まわるので流動化
させることができない。流動化しない粗粒が流動層の底
部に沈降して蓄積すると、運転停止して粗粒を排出し清
掃する必要が生じる。この場合、粗粒が流動化する空塔
速度であるｕｂで流動層を形成すると、分級したい粒径
ｄ１より大きい粒子も流動層から飛散してしまい、分級
効率が低下する。

【００３３】図９は、本発明の他の実施例による流動層
分級器の概略的な構成を示す系統図である。前記実施例
と対応する部分には同一の参照符号を付す。容器４の側
部に形成された排出口４０には、分級された粗粉を排出
する排出シュート１４が接続され、上下に延びて設けら
れる。排出シュート１４には、その長手方向に間隔をあ
けて複数ｎの供給口Ｂ₁，Ｂ₂，…，Ｂ_n が設けられる。
供給口Ｂ₁，Ｂ₂，…，Ｂ_n には、分級用補助気体供給源
４１から供給される分級用補助気体が流量調整弁Ｖ₁，
Ｖ₂，…，Ｖ_n を介して吹込まれる。前記最下段の供給
口Ｂ₁ の下部には、気密ダンパ１７が設けられ、容器４
内を気密に封止して粉粒体の投入および排出を行うこと
ができる。分級用補助気体の流量（ｍ³／ｓ）をｑ₁，ｑ
₂，…，ｑ_nとして、排出シュートの内径をｄｃ（ｍ）と
すると、分級用補助気体の速度ｕｃ（ｍ／ｓ）は、

【００３４】

【数１】

【００３５】となる。前記速度ｕｃは前記排出口４０に
おいて、容器のフリーボードの空塔速度ｕ０以下であ
り、かつ分級されるべき粗粉の流動化開始速度ｕｍｆよ
りも大きく、ｕ０≧ｕｃ＞ｕｍｆ …（３）となるように調整される。さらに最下段の供給口Ｂ₁ 直
上において、分級用補助気体の速度ｕｃ１（ｍ／ｓ）
は、

【００３６】

【数２】

【００３７】となる。前記速度ｕｃ１は分級されるべき
粗粉の流動化開始速度ｕｍｆよりも小さく、ｕｃ１＜ｕｍｆ …（５）となるように調整される。分級用補助気体の速度は流量
調整弁Ｖ₁，Ｖ₂，…，Ｖ_nの流量ｑ₁，ｑ₂，…，ｑ_nを制
御して調整される。分級用補助気体には空気が用いられ
る。その他の構成は前記実施例と同様である。

【００３８】図１０は、流動層形成状態における容器下
部の状況を簡略化して示す縦断面図である。原料投入シ
ュート８より投入された粉粒体原料は多孔形分散板３を
通過する流速ｕｂの空気によって流動化され、流動層９
が形成される。流動層９の最上部は前記排出口４０より
下方に存在する。流動層９の層表面から上方の空間には
多数の粉粒体が放出される。大径粉粒体は直ちに落下
し、流動層９へ復帰するが、小径粉粒体はより上方まで
到達する。また空塔速度ｕ０で終端速度ｕｔに達した微
粉は、空気とともに上部から排出される。このため粉粒
体濃度は流動層９表面からの高さ方向に指数関数的に減
少する。したがって流動層９最上部から前記排出口４０
までの距離Ｌによって、排出口４０から排出シュート１
４へ排出される粗粉の量が変化し、距離Ｌが小さくなれ
ば粗粉排出量は大きくなる。排出シュート１４内の分級
された粗粉を、気密ダンパ１７としてのロータリフィー
ダなどによって連続的に外部に排出する場合には、流動
層９最上部から前記排出口４０までの距離Ｌが予め定め
る値になるように気密ダンパ１７の排出量が制御され
る。前記距離Ｌは、排出シュート１４内への粗粉の流入
量と外部への排出量とが平衡するように、たとえば１０
０ｍｍに形成される。

【００３９】図１１は、原料投入シュート８と、排出シ
ュート１４と、断面縮小部材２２との容器側部への取付
位置を示す水平断面図である。原料投入シュート８と排
出シュート１４は、円形断面を有する容器４の側部にあ
り、一直径線上で容器４に接続されている。原料投入シ
ュート８と排出シュート１４の軸線は一鉛直面内にあ
り、この鉛直面内に容器４の鉛直軸線が存在する。図１
１に示すように断面縮小部材２２は原料投入シュート８
と排出シュート１４を結ぶ一直径線に対して垂直方向に
配置されているが、図９では図解の便宜のために原料投
入シュート８と同一側に断面縮小部材２２を示してい
る。

【００４０】図１２は、本発明の他の実施例による流動
層分級器の概略的な構成を示す系統図である。前記実施
例と対応する部分には同一の参照符号を付す。ブロア５
と流量調整ダンパ６の間に加熱器４２が設けられる。加
熱器４２は流動層を形成する空気を加熱する。加熱空気
は湿原料を乾燥分級する場合に使用される。加熱器４２
には燃料供給管４３が接続され、この燃料供給管４３の
途中に流量制御弁４４が介設されて、流量制御弁４４の
弁開度が制御されることによって加熱器４２に供給され
る燃料が調節される。流動層内には熱電対４５が配設さ
れる。温度制御回路４５ａは熱電対４５によって検出し
た流動層温度Ｔｂが目標温度設定回路４５ｂの設定温度
に合致するように、前記流量制御弁４４の弁開度を制御
する。すなわち温度制御回路４５ａは前記制御弁４４に
対し、流動層温度Ｔｂが低いときは弁開度を拡げ、ある
いは流動層温度Ｔｂが高いときは弁開度を閉じさせる出
力を与える。また加熱器４２の加熱源として電気ヒータ
を用いてもよい。湿原料を乾燥する場合、流動層温度Ｔ
ｂは湿原料の種類によって定まる平衡温度Ｔｃで一定と
なり、乾燥が完了すると再び上昇する。平衡温度Ｔｃは
９０℃以上１１０℃以下の温度範囲を示す。したがって
流動層温度Ｔｂの目標値は１１０℃を超える温度に設定
される。また加熱器４２出側の加熱空気温度Ｔ_G が熱電
対によって測定される。加熱空気温度Ｔ_G は流動層温度
Ｔｂの目標値が確保されるように、大略２００℃以上３
００℃以下の温度範囲を示し、操業管理指標値として使
用される。湿原料の種類には石灰石、硅砂、微粉炭、フ
ライアッシュ、セメント原料、コンクリート用細骨材な
どがあって、全て取扱うことが可能である。

【００４１】容器４には分散板３直上の圧力を検出する
第１圧力計４６と、フリーボードの圧力を検出する第２
圧力計４７とが配設される。第１圧力計４６および第２
圧力計４７の出力は圧力差制御回路４８に入力される。
圧力差制御回路４８は、圧力差を目標圧力差設定回路４
８ａの設定圧力差に合致するように、前記気密ダンパ１
７を制御する。すなわち、圧力差制御回路４８は前記気
密ダンパ１７に対し、圧力差が大きくなったときは前記
気密ダンパ１７を開けさせる出力を、あるいは圧力差が
小さくなったときは前記気密ダンパ１７を閉じさせる出
力を与える。排出シュート１４内の分級された粗粉を気
密ダンパ１７によって間欠的に外部に排出する場合に
は、第１圧力計４６と第２圧力計４７の目標圧力差はた
とえば３００ｍｍＡｑに設定される。

【００４２】前記加熱器４２と前記流量調整ダンパ６の
中間から、分級用補助気体の供給管４９が分岐される。
分級用補助気体の供給管４９は前記流量調整弁Ｖ₁，
Ｖ₂，…，Ｖ_n を介して排出シュート１４に接続され
る。ブロア５から供給される空気は加熱器４２を介し
て、風箱２と排出シュート１４とに吹込まれる。その他
の構成は前記実施例と同様である。

【００４３】図１３は、本発明の他の実施例による流動
層分級器の概略的な構成を示す系統図である。ブロア５
は流量調整ダンパ６を介して配管５０により送風口７と
接続している。配管５１は流量調整ダンパ６の下流側よ
り分岐して分かれ、流量調整弁Ｖを介して排出シュート
１４に接続している。さらに配管５１は流量調整弁Ｖの
上流側より分岐し、分級用補助気体供給源４１に接続し
ている。したがって流量調整ダンパ６および流量調整弁
Ｖをともに開いた状態で、ブロア５は風箱２および排出
シュート１４に空気を供給することができる。また流量
調整ダンパ６を閉じて、かつ流量調整弁Ｖを開いた状態
では分級用補助気体供給源４１は風箱２および排出シュ
ート１４に空気を供給できる。このように、風箱２およ
び排出シュート１４は２系統の供給源から空気の供給を
受けることができるので、どちらかの空気供給源の空気
量が足りないときにお互いに補給することができる。そ
の他の構成は前記実施例と同様である。

【００４４】図１４は、図１に示す実施例による流動層
分級器の分級特性の一例を示す図である。石灰石原料を
原料投入シュート８から３０分間にわたって合計５０ｋ
ｇ投入しながら、供給風量７Ｎｍ³ ／ｍｉｎ、空塔速度
ｕ０＝１．８３ｍ／ｓの条件で分級すると、容器４の上
部の微粉排出口１０から飛散粉が６．１ｋｇ排出され、
容器４内には残留物が４３．９ｋｇ残留した。図１４に
は原料６０と、飛散粉６１と、容器４内残留物６２との
粒径と通過量の関係が示されている。飛散粉の粒径はほ
とんど０．５ｍｍ以下であり、飛散粉には粒径０．５ｍ
ｍを超える粉粒体はほとんど含まれていなかった。また
残留物には粒径０．２ｍｍ以下の微粉がほとんど含まれ
ていなかった。したがって原料は良好に分級されてい
た。また図１４には粒度と配分率６３の関係が示されて
いる。配分率５０％に対応する粒径は０．１８ｍｍであ
り、次の式６で定義される分級の鋭さを示す指標Ｋは
０．８１であった。

【００４５】

【数３】

【００４６】理想的分級では、Ｋは１になるので、該流
動層分級器の分級特性は良好であることが確認された。

【００４７】図１に示す実施例では、必要な粒径に応じ
て流量調整ダンパ６の流量を制御し、流速ｕｂを調整す
る。図２〜図６および図９〜図１３に示す実施例では、
断面積の縮小によって流動化速度ｕｂを大きくしても、
空塔速度ｕ０は小さくすることができるので、空塔速度
ｕｏが分級されるべき粉粒体の流動化開始速度ｕｍｆを
超えない範囲で粗粒を流動化することができる。

【００４８】流動層を用いることによって、原料中の微
粉が粗粒に付着していたり、微粉同士が凝集したりして
いても、流動化している間に微粉が分離して飛散する。
これによって、粗粒中に微粉が混入して排出されること
が少なく、分級効率が向上する。

【００４９】以上の各実施例では、主に石灰流動層焼成
設備からの排ガス中のダストの分級について示している
けれども、他の粉粒体の分級にも同様に使用することが
できるのは勿論である。さらに、分級と同時に熱交換を
行ったり、乾燥を行ったりすることもできる。たとえば
空気以外の気体を使用して、あるいは高圧や負圧の条件
下で化学反応を起こさせたり、粉粒体を触媒として他の
化学反応を促進させたりすることもできる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、気体の流
速を調整して形成される流動層内に滞留する粒子と、流
動層から飛散する粒子とを分級する粒径を容易に調整す
ることができる。流動層を利用して分級するので、その
粒度は１００μ〜１ｍｍの範囲内で設定可能であり、分
級効率も高められる。

【００５１】また本発明によれば、流動層を形成する空
塔部分の断面積が縮小されているので、流動層を形成す
る気体の流速を流動層から飛散する粒子を搬送するため
の流速よりも大きくすることができる。広い範囲の粒径
の粒子を流動化させることができるので、流動化不良が
起こりにくく、分級効率が向上する。さらに、分級粒径
を変更しても分級効率は低下しない。

【００５２】さらにまた本発明によれば、分級された粗
粉を排出する排出シュートに分級用補助気体を吹込むこ
とができる。分級用補助気体の速度は分級粒径以下の微
粉が排出シュートに混入しないように、かつ排出シュー
ト内の粗粉が排出シュート内に留まり、容器内に逆戻り
しないように設定される。したがって分級効率が大幅に
向上する。

【００５３】さらにまた本発明によれば、流動層を形成
する流動化気体を加熱することができる。また流動層内
の温度を湿原料を乾燥させるに必要な温度になるように
制御することができる。したがって湿原料でも効率的に
乾燥分級することができる。また配管の分岐によって流
動化気体の一部を分級用補助気体として用いることがで
きる。したがって、この場合には分級用補助気体供給源
を設置する必要がなくなる。

【００５４】さらにまた本発明によれば、粗粉を連続的
に排出する場合には、流動層最上部から排出口までの距
離を予め定める値になるように気密排出手段の排出流量
を制御することが可能である。また粗粉を間欠的に排出
する場合には、分散板直上の気体圧力とフリーボードの
気体圧力との差が予め定める値になるように気密排出手
段を制御することが可能である。このため安定した操業
を長時間連続して行うことができる。

【００５５】さらにまた本発明によれば、配管の変更に
よって、ブロアから供給される流動化気体を分級用補助
気体として用いることができるばかりでなく、逆に分級
用補助気体供給源から供給される分級用補助気体を流動
化気体として用いることができる。この場合には、流動
化気体および分級用補助気体は２系統の気体供給源から
供給を受けることができるので、どちらかの気体供給源
の気体量が足りないときにお互いに補給することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略的な構成を示す系統図
である。

【図２】本発明の他の実施例による流動層分級器２１の
主要部の縦断面図である。

【図３】図２に示す切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断
面図である。

【図４】図２に基本的に示される構成で空塔の形状が円
筒形である場合の断面図である。

【図５】図２に基本的に示される構成で、断面の縮小率
を変化させることができる構成の縦断面図である。

【図６】図２〜図５に示す構成の動作を示す縦断面図で
ある。

【図７】図１に示す実施例を用いる装置の系統図であ
る。

【図８】本発明の動作原理を示すグラフである。

【図９】本発明の他の実施例による流動層分級器の概略
的な構成を示す系統図である。

【図１０】流動層形成状態における容器下部の状況を簡
略化して示す縦断面図である。

【図１１】原料投入シュートと、排出シュートと、断面
縮小部材との容器側部への取付位置を示す水平断面図で
ある。

【図１２】本発明の他の実施例による流動層分級器の概
略的な構成を示す系統図である。

【図１３】本発明のさらに他の実施例による流動層分級
器の概略的な構成を示す系統図である。

【図１４】図１に示す実施例による流動層分級器の分級
特性の一例を示す図である。

【符号の説明】

１，２１流動層分級器２風箱３多孔形分散板４，２４空塔５ブロア６流量調整ダンパ９，２９流動層１１サイクロン１２バッグフィルタ１４排出シュート１５ボトム排出シュート１６，１７，１８気密ダンパ２２，２５断面縮小部材２６シリンダ２７気密シール部３０石灰流動層焼成装置４０排出口４１分級用補助気体供給源４５熱電対４６第１圧力計４７第２圧力計Ｖ１，Ｖ２，…，Ｖｎ流量調整弁Ｂ１，Ｂ２，…，Ｂｎ供給口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者橋本勲兵庫県明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石技術研究所内 (72)発明者村尾三樹雄兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者市谷昇兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１号川崎重工業株式会社神戸工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】容器と、容器内に粉粒状の原料を投入する原料投入手段と、容器内に投入された原料に、分散板の下方から気体を吹
き込み、流動層を形成する流動層形成手段と、流動層を形成する気体の流速を調整する流量調整手段
と、形成された流動層内に滞留する粒子と、流動層から飛散
する粒子とを分離する粒子分離手段とを含むことを特徴
とする流動層分級器。
【請求項２】容器の側部に形成された排出口に、接続
され、上下に延びて設けられ、分級された粗粉を排出す
る排出シュートと、排出シュートの下部に設けられる気密排出手段と、前記排出口と気密排出手段との間で、排出シュートに形
成された供給口から分級用補助気体を供給する分級用補
助気体供給源とを含み、分級用補助気体の速度は、前記排出口において、容器の
フリーボードの空塔速度ｕ０以下に選ばれることを特徴
とする請求項１記載の流動層分級器。
【請求項３】分級用補助気体の速度は、前記排出口に
おいて、分級されるべき粗粉の流動化開始速度ｕｍｆを
超える値に選ばれることを特徴とする請求項２記載の流
動層分級器。
【請求項４】分級用補助気体供給源からの分級用補助
気体を、排出シュートの長手方向に間隔をあけて形成さ
れた複数箇所の供給口から供給し、最下段の供給口直上における排出シュート内の分級用補
助気体の速度は、分級されるべき粗粉の流動化開始速度
ｕｍｆ未満に選ばれることを特徴とする請求項２記載の
流動層分級器。
【請求項５】流動層を形成する気体を加熱する手段
と、流動層内の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段の出力に応答し、検出温度が原料を乾燥さ
せるに必要な予め定める温度になるように、前記加熱手
段を制御する制御手段とを含むことを特徴とする請求項
２記載の流動層分級器。
【請求項６】気密排出手段は、流動層最上部から前記
排出口までの距離Ｌが予め定める値になるように粗粉を
連続的に排出することを特徴とする請求項２記載の流動
層分級器。
【請求項７】分散板直上の気体圧力を検出する第１圧
力検出手段と、フリーボードの気体圧力を検出する第２圧力検出手段
と、第１圧力検出手段と第２圧力検出手段との各出力に応答
し、第１および第２圧力検出手段によって検出される圧
力の差が予め定める値になるように気密排出手段を制御
する制御手段とを含むことを特徴とする請求項２記載の
流動層分級器。
【請求項８】前記流動層が形成される容器部分の断面
積は、縮小されていることを特徴とする請求項１または
請求項２記載の流動層分級器。