JPH08504739A

JPH08504739A - 炭酸水素ナトリウムを乾燥し焼成するためのプロセス及び装置

Info

Publication number: JPH08504739A
Application number: JP6514699A
Authority: JP
Inventors: リボリウス，エーリク
Original assignee: ニロ・ホールディング・アー／エス
Priority date: 1992-02-26
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 1996-05-21
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JP2810544B2

Abstract

(57)【要約】水分を含んだ炭酸水素ナトリウム濾過ケークを予備乾燥し焼成して、軽量のソーダ灰を製造するプロセスであって、予備乾燥中の炭酸水素ナトリウム分解物を最少にし、焼成中の小さな粒子の熱処理を最適にするように、二酸化炭素で充填された複数の流動床／袋フィルタ焼成システムに順次連結された二酸化炭素で充填された流動床予備乾燥器を有するプロセス。

Description

【発明の詳細な説明】炭酸水素ナトリウムを乾燥し焼成するためのプロセス及び装置本発明は、炭酸水素ナトリウム湿潤ケークを乾燥し、乾燥した炭酸水素ナトリウムから実質的に無水の炭酸ナトリウム製品を製造するための方法及び装置に関する。従来、炭酸水素ナトリウム湿潤ケークは、添付図面のうち第４（ａ）図及び第４（ｂ）図に示してあるような従来の蒸気管式回転乾燥器を使用して乾燥され且つ焼成され、炭酸ナトリウムに形成されていた。無機塩の高温脱水を行うため、このような乾燥器は、最大３５気圧（５２５psi・スチーム）のスチーム圧力に耐えるようにつくられている。スチームを導入し、回転接手１１を通して凝縮液を除去する。回転接手１１は、シェル１２の製品排出−パージガス入口端に配置されたマニホールドに取り付けられている。マニホールドとは反対側の端部でシェルに摺動シールによって装着された定置のスロート部品１４を通して供給物を導入し、パージガスを除去する。乾燥器は、塵埃や蒸気が漏出しないように、大気圧よりも僅かに低い圧力で作動する。炭酸水素ナトリウムの乾燥及び焼成に使用される蒸気管式回転乾燥器は、保守が難しく、作動を行うのに高価な高圧スチームを連続的に供給する必要がある。更に、炭酸水素ナトリウムの焼成について流動床プロセスが提案されている。ソビエト連邦特許明細書第７１５４６９号を参照のこと。しかしながら、前記周知のプロセスは、製品を或る程度損失し、これは環境上の問題を引き起こし、更に、エネルギ費がかなりのものである。従って、実質的に製品の損失がなく、高圧スチームに依存せず、必要とされる熱エネルギ及び保守費用に関し更に経済的に作動する、高品質の乾燥炭酸水素ナトリウム製品及び炭酸ナトリウム製品を製造できる、プロセス及び装置が必要とされている。本発明は、炭酸水素ナトリウムの製品品質を改善し且つ高圧スチームに対する要求を最少にした、炭酸水素ナトリウムの乾燥−焼成方法を提供する。本発明は、リサイクルされた本質的に二酸化炭素ガスからなる雰囲気内で低圧スチームを使用して湿潤ケーク炭酸水素ナトリウムを乾燥する方法を提供する。乾燥プロセスで本質的に二酸化炭素の雰囲気が存在するため、炭酸ナトリウムの生成が抑えられ、かくして、製品の品質が更に均等になり、改善される。更に、製品を劣化させずにユニットの乾燥能力を高めるように乾燥ガスの温度を高めることができる。比較的安価な低圧スチームを使用して乾燥作業を行うことができる。本発明の方法によれば、乾燥させた炭酸水素ナトリウムの焼成は、相互に連結された複数の流動床／微粉フィルタアッセンブリで行われる。これらのアッセンブリは、互いに順次連結されており、熱エネルギ費用を最少にし且つ製品の品質を最適にするように設計されている。炭酸水素ナトリウムの乾燥及び最大約８５％の炭酸水素ナトリウムを炭酸ナトリウムに転化するのに安価な低圧スチームが使用される。本明細書申では、約３０psig乃至８０psigの圧力は、低圧の範囲にあるものと考えられる。中圧スチームを使用して炭酸水素ナトリウムを炭酸ナトリウムに約９５％まで転化し、高圧スチームは、９９％以上に転化させる場合にしか必要とされない。本明細書中では、約８０psig乃至１２０psigの圧力は、中圧の範囲にあり、１２０psig以上の圧力が高圧の範囲にあるものと考えられる。本発明では、相互に連結された複数の流動床を使用し、炭酸水素ナトリウムを乾燥し焼成する場合、温度、及び加熱手段から処理されるべき材料に伝達される単位時間当たりの熱エネルギの量を各流動床で独自に制御できる流体システムが設けられている。こうした制御は、従来の蒸気乾燥式乾燥器では不可能であった。本発明の方法では、順次相互連結された幾つかの流動床の各々は、単位時間当たり特定の熱エネルギを伝達し、所望量の水を蒸発させるため又は所与の量の炭酸水素ナトリウムを炭酸ナトリウムに転化するように設計されている。本発明の方法では、予備乾燥器区分を構成する流動床が設けられ、この流動床は、制御された予め決定された温度で作動させると所望量の粒状湿潤炭酸水素ナトリウムケークが所望の単位時間で乾燥されるような容積及び寸法を有する。予備乾燥器流動床区分は、微粉の飛び出しを最少にするため、稠密相モードで作動する。必要な熱は、流動床内に配置された必要な熱を伝達するように設計された加熱要素に低圧スチームを提供することよって供給される。ガスの温度を更に精密に制御するため、随意の副ガスヒーターを使用してもよい。本発明の好ましい実施例では、全ての固形分は、伏流により、第１焼成炉段への供給として予備乾燥器を設計生産速度で出る。第１焼成炉段及びこれに続く焼成炉段は、流体圧力水頭によって駆動される流動化させた製品が、伏流手段によって、第１焼成炉段から第２焼成炉段内に、次いで第３焼成炉段内に通過するように作動する。必要な熱は、相互連結された流動床区分内に配置されており且つ必要な熱を伝達するように設計された加熱要素に、圧力が連続的に増大するスチームを加えることによって供給される。ガスの温度を更に精密に制御するため、随意の副ガスヒーターを使用してもよい。流動化させた製品は、第３焼成炉段からクーラー区分を持つ最終流動床内に通過し、次いでシステムを出る。必要な冷却は、流動床内に配置されており且つ必要な冷却を行うように設計された冷却要素に与えられた液体クーラントによって行われる。ガスの温度を更に精密に制御するため、随意の副ガスクーラーを使用してもよい。クーラー区分内の流動床の上面レベルは、焼成炉段を通過する流動化させた材料の所望の上面レベルを維持するように、独立して制御される。本発明の好ましい実施例では、微粉は、炭酸水素ナトリウムを完全に炭酸ナトリウムに転化するように取扱われる。各流動床から飛び出した微粉はフィルタで捉えられ、次いで、フィルタ袋を二酸化炭素で振動させることによって床内に落下して戻り、或いは次の床に入る。微粉を重力で排出し、製品クーラー区分に流入させるため、所定方向に流れるガス流が飛び出した微粉を沈降チャンバに向かって運ぶ。所定方向に流れるこのガス流は、流動床焼成炉の上方に配置された微粉フィルタユニットの設計によって得られる。本発明では、予備乾燥器区分内で蒸発した水は、ガススクラバー凝縮液としてシステムを出る。焼成プロセスで形成された水は、焼成炉微粉フィルタを出るガスを冷却することによって、凝縮液として得られる。本発明の方法では、自由水を約５％乃至２３％含む湿潤炭酸水素ナトリウムケークをシステムに入れる。含水量が０．２％以下の炭酸水素ナトリウム中間製品を予備乾燥器で形成する。冷却床からの最終的な炭酸ナトリウム製品は、実際上、無水である。本発明は、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施例の以下の詳細な説明を読むことによって更に深く理解されるであろう。第１図は、本発明による装置及びこの装置内での固形分及びガスの流れを示す概略図であり、第２図は、本発明による装置内のユーティリティの流れを示す概略図であり、第３図は、本発明の方法及び装置で生じる固形分の反応の概略図であり、第４（ａ）図及び第４（ｂ）図は、炭酸水素ナトリウム湿潤ケークの乾燥及び乾燥させた炭酸水素ナトリウムの焼成で従来使用された大気圧蒸気管式回転乾燥器の概略図及び断面図である。第１図は、本発明による、流動床による炭酸水素ナトリウム濾過ケーク乾燥作業、並びに流動床による炭酸水素ナトリウム焼成作業を概略に示す。乾燥作業及び焼成作業は、二酸化炭素及び水蒸気からなる雰囲気内で行われる。本装置は、流動床乾燥器である予備乾燥器２０を有し、この乾燥器は、炭酸水素ナトリウム湿潤ケークを構成する微粉砕した粒子、リサイクル乾燥器製品、及び配合機１５、微粉分離器１６、及び湿潤ケーク攪拌機１８からの微粉を受入れる。好ましい条件では、固形分リサイクルシステム及び配合機１５を迂回でき、湿潤ケークを湿潤ケーク攪拌機１８に直接供給できる。このような作動では、微粉分離器１６からの微粉は、第１図に破線で示すように、第１焼成炉段３０内に案内される。リサイクルされた二酸化炭素ガスは、微粉分離器１６を介して、スクラバー凝縮器１９及びガスヒーター２１を通って予備乾燥器２０に導入される。予備乾燥器２０は、所定の単位設計量の炭酸水素ナトリウム湿潤ケークを、稠密相流動床モードで、単位時間の作動で乾燥できるような大きさ及び形体を有する。予備乾燥器には加熱要素（ＨＥ）２２を介して熱が供給される。加熱要素には、湿潤状態の炭酸水素ナトリウムの装入量を単位時間で乾燥させるのに必要な熱エネルギを凝縮時に提供するような所定量及び所定の質の低圧スチームが供給される。調節自在の乾燥製品出口ゲート２５が、予備乾燥器２０内の流動化させた材料の上面レベルよりも下方に設けられている。このゲートは、予備乾燥器２０内の流動化させた材料の上面の設計高さを維持し、第１焼成炉段３０へ流体流れ状態のユニットの設計容量を通すように調節されている。第１焼成炉段３０は、稠密相流動床モードで作動させた場合、材料が設計流量の流体流れをなして予備乾燥器２０からゲート２５を通り、第１焼成炉段３０に入り、予備乾燥器内で維持されている上面レベルの高さに近い流動床の上面レベルの高さに至るように流動床の頂部が配置されるような大きさ及び形体を有する。第１焼成炉段３０の流動容積は、第１焼成炉段３０での材料の平均滞留時間、及び加熱要素（ＨＥ）３１で単位時間に供給される熱量が、設計された程度の焼成を第１焼成炉段で行うのに十分な容積である。加熱要素３１は、スチームによって加熱される。しかしながら、各焼成炉段内の温度を制御するのに随意のガスヒーター（ＧＨ）３５を使用してもよい。部分的に焼成した材料は焼成炉段３０から出て伏流ゲート３２を通り、第２焼成炉段３４に入る。第２焼成炉段３４での流動床静水頭は、第１焼成炉段３０での静水頭よりも僅かに低く、第１焼成炉段から第２焼成炉段内への材料の設計流量が得られる。第１焼成炉段から飛び出した微粉は、フィルタ袋からなるアレイでできた微粉フィルタ５０によって捕捉され、フィルタ袋を定期的に振動させることによって流動床に戻される。部分的に焼成した材料は、第２焼成炉段３４から伏流ゲート３６を通って第３焼成炉段３８に入る。第３焼成炉段３８での流動床静水頭は、第２焼成炉段での静水頭よりも僅かに低く、第２焼成炉段の製品の第３焼成炉段３８内への流体流れが得られる。第３焼成炉段の後端即ち遠位端に設けられた沈降チャンバ４０は、第３焼成炉段３８上の微粉フィルタの後端から微粉を受け入れる。沈降チャンバ４０に到達した材料は、重力で落下し、壁の小さな開口部４１を通り、製品冷却装置４４に入る。周囲空気が流れ制御ブロワー４２でガスクーラー４５に送出され、次いで製品冷却チャンバ４４に送出される。チャンバ４４は、更に、冷却要素（ＣＥ）４９で冷却される。伏流ゲート３９は、流動床の上面レベルの高さが決められている場合には、通常は、開いたままである。第３焼成炉段流動床と冷却流体床４４との間の壁の両側の圧力が同じになるように調節することによって、二つの流動床間でガスの交換が起こらないようにすることができるか或いは非常に低い程度に制限できる。冷却流動床４４の流動床静水頭は、第３焼成炉段の製品の冷却流動床４４内への流体流れを得るように、第３焼成炉段３８の静水頭よりも僅かに低い。製品クーラー即ち冷却流動床４４内の流動材料の上面レベルの高さは、調節自在の堰４６を調節することによって決定され、維持される。堰４６を溢れた材料は重力で落下し、システムを出る。ゲート４８は、ユニットの作動中、通常は閉じたままであり、保守を行うためにユニットを空にするのに使用される。第２図及び第３図は、本発明のユーティリティの流れ及び固形分離器の反応の夫々を示す略図である。これらの図を一緒に見ると、第２図及び第３図は、本発明を実施すると、炭酸水素ナトリウムを乾燥し焼成するための従来の蒸気管式回転乾燥器を使用した場合と比べて非常に高い熱効率が得られるということを示す。従来の蒸気管式回転炭酸水素ナトリウム乾燥器及び焼成炉は、高価な高圧スチーム（〜４５０psig）を必要とする。本発明を実施すると、全ての湿潤ケークを予備乾燥器の低圧スチーム（ＬＰ− Ｓ）を使用して乾燥炭酸水素ナトリウムに転化できる。湿潤状態の炭酸水素ナトリウム濾過ケークの８５％を、予備乾燥器２０及び第１段焼成炉３０で約３０ps ig乃至８０psig程度の低圧スチーム（ＬＰ−Ｓ）を使用して炭酸ナトリウムに転化できる。約８０psig乃至１２０psig程度の中圧スチーム（ＭＰ−Ｓ）を第２焼成炉段３４で使用して炭酸ナトリウムに９５％転化し、高圧の、即ち〜１２０ps ig以上のスチーム（ＨＰ−Ｓ）を第３焼成炉段３８だけで使用し、９９％以上を炭酸ナトリウムに転化する。かくして、本発明を実施することによって、軽量の炭酸ナトリウムの製造に必要な熱負荷を高圧スチームから低圧スチームに移すことができる。スチームを最も経済的に得るため、高圧スチーム（〜４５０psig）及び低圧スチーム（〜４５psig）を熱インジェクター圧縮機で混合することによって、最適のスチーム圧をつくりだすことができる。例１数時間に亘る始動期間中、以下の操作を行う。（１）予備乾燥器２０を通る閉ループで、流れ制御ファン即ちブロワー２４を予備乾燥器の入口のところで１６０００m³/hrの量で作動させることによって、流動化空気の再循環流をつくりだす。（２）平均的な固形分の量が５５６００kg/hrで水分の量が１１４００kg/hrの湿潤状態の濾過ケークの連続量を装置の配合機１５に第１図に示すように供給する。図示していない供給源からの軽量の炭酸水素ナトリウム微粉を２７８００kg/h rの平均的な量で連続流をなして供給し、含水量が１３．７％の配合済みの流動化可能なマスを形成し、これを連続的に予備乾燥器２０に供給する。始動中、予備乾燥器流動床チャンバを所望の高さまで充填できるように、ゲート２５は閉鎖位置に配置されている。（３）４５psigのスチームを１５６００kg/hrの流量で予備乾燥器流動床ヒーター２２に供給し、流動床を９８℃まで加熱する。（４）予備乾燥器の作動で固形分を２７８００kg/hrリサイクルし、図示していない供給源からの炭酸水素ナトリウムの微粉の供給を停止する。（５）湿潤ケークを６７０００kg/hrの設計流量で配合機１５に連続的に流入させ、配合済みの材料を９４８００kg/hrの流量で予備乾燥器２０に流入させる。（６）設計流量が２５０００m³/hr、２７００m³/hr、及び１７００m³/hrの空気流を第１焼成炉段３０、第２焼成炉段３４、及び第３焼成炉段３８を通る閉回路に夫々通す。（７）暖機スチームを焼成炉３０、３４、３８の加熱要素（ＨＥ）３１に供給する。（８）次いで、ゲート２５を開き、材料の流体流れを設計流量で予備乾燥器２０から第１焼成炉段、第２焼成炉段、及び第３焼成炉段内に通し、焼成炉システムを設計レベルまで満たす。この際、第３焼成炉段３８の出口のところにある伏流ゲート３９は閉じたままである。（９）伏流ゲート３９を開くことによって、設計流量が１２００m³/hrの流動化空気の流れを製品冷却区分４４で開始し、材料でクーラー流動床を充填し、堰４６のところで製品出口まで溢れさせる。（１０）６５psigのスチームを第１焼成炉３０に１９８００kg/hrの流量で加え、１１５psigのスチームを第２焼成炉３４に２７００kg/hrの流量で加えることによって焼成を開始し、かくして炭酸水素ナトリウムの炭酸ナトリウムへの転化率を約９５％で平衡させる。（１１）次いで、１８０psigのスチームを第３焼成炉段３８の加熱要素（ＨＥ）に１５００kg/hrの流量で供給し、かくして、転化率を９９％以上にする。（１２）第１図を参照すると、始動期間中、システム内に最初のうち存在する空気中の窒素及び酸素は、焼成プロセス申に放出された二酸化炭素によって置き換えられ、及びかくして、定常状態では、予備乾燥器及び焼成炉区分内でリサイクルされるガスは、二酸化炭素及び水蒸気だけである。予備乾燥器及び焼成炉段の入口での容積流量は、最初の大気のリサイクルに関して不変のままである。（１３）定常状態が得られたとき、軽量の炭酸ナトリウムの生産量は、３５０００kg/hrである。システムの作動中、二酸化炭素及び水蒸気が微粉フィルタ５０を通して引き出され、流れ制御ファン即ちブロワー５１によって、第１焼成炉段、第２焼成炉段、及び第３焼成炉段を通してリサイクルされる。更に、凝縮器５２が流れ制御ブロワー５４又は５６と関連して作動するように設けられている。ブロワー５４は、予備乾燥器２０をパージするための二酸化炭素を提供するように作動する。更に、微粉フィルタ５８が製品冷却段４４の上方に設けられている。冷却空気は、流れ制御ブロワー５９によって、微粉フィルタ５８を通して引き出される。微粉フィルタ５０及び５８の各々は、流動床３０、３４、３８、及び４４から飛び出した微粉を捕捉するフィルタ袋からなるアレイでできている。作動中、微粉フィルタ５０及び５８は、捕捉した微粉を自由状態にするため、定期的に振動が加えられる。第２図に示すように、二酸化炭素を定期的に振動させて微粉フィルタ５０を振動させ、フィルタに捕捉された微粉を自由状態にする圧縮機５５が設けられている。図示してない供給源からの空気を同様の方法で振動させて微粉フィルタ５８に捕捉された微粉を定期的に放出させる。本発明の方法及び装置の特定の実施例を開示したけれども、本発明は、本明細書に開示した特定の実施例及び形体に限定されるものと解釈されるべきではない。これは、以上の説明が限定的なものでなく例示のものであると見做されるべきであるためである。本発明の上述の実施例の細部における変形及び変更は、本明細書に添付の請求の範囲によって定義された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行うことができるということは理解されるべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９４年１１月２３日【補正内容】明細書炭酸水素ナトリウムを乾燥し焼成するための装置本発明は、炭酸水素ナトリウム湿潤ケークを乾燥し、乾燥した炭酸水素ナトリウムから実質的に無水の炭酸ナトリウム製品を製造するための装置に関する。従来、炭酸水素ナトリウム湿潤ケークは、添付図面のうち第４（ａ）図及び第４（ｂ）図に示してあるような従来の蒸気管式回転乾燥器を使用して乾燥され且つ焼成され、炭酸ナトリウムに形成されていた。無機塩の高温脱水を行うため、このような乾燥器は、最大３５気圧（５２５psi・スチーム）のスチーム圧力に耐えるようにつくられている。スチームを導入し、回転接手１１を通して凝縮液を除去する。回転接手１１は、シェル１２の製品排出−パージガス入口端に配置されたマニホールドに取り付けられている。マニホールドとは反対側の端部でシェルに摺動シールによって装着された定置のスロート部品１４を通して供給物を導入し、パージガスを除去する。乾燥器は、塵埃や蒸気が漏出しないように、大気圧よりも僅かに低い圧力で作動する。炭酸水素ナトリウムの乾燥及び焼成に使用される蒸気管式回転乾燥器は、保守が難しく、作動を行うのに高価な高圧スチームを連続的に供給する必要がある。更に、炭酸水素ナトリウムの焼成について流動床プロセスが提案されている。ソビエト連邦特許明細書第７１５４６９号を参照のこと。これの特許には、乾燥及び焼成を異なる温度で行うこと、及び焼成を二酸化炭素含有ガス内で行うことによる利点が教示されている。英国特許第７２３１０８号には、流動床装置の順次区分で実施されるプロセスが開示されている。乾燥区分及び焼成炉区分を離れる流動化ガスを混合し、ガス中に同伴された微粒子を外部にある塵埃分離器で分離し、リサイクルする。しかしながら、形成された炭酸ナトリウムは比較的脆く、リサイクルは、プラントから排除しないと塵埃分離器に過度の負荷を加える細か過ぎる粒子を大量に発生する。しかしながら、このようなパージされた材料は化学的組成の異なる粒子の混合物からなる。この混合物は、主に炭酸水素ナトリウムからなり、他の成分は本質的には炭酸ナトリウムであり、従って、最終製品に混ぜ込むには適していない。しかしながら、前記周知のプロセスは、製品を或る程度損失し、これは環境上の問題を引き起こし、更に、エネルギ費がかなりのものである。従って、実質的に製品の損失がなく、高圧スチームに依存せず、必要とされる熱エネルギ及び保守費用に関し更に経済的に作動する、高品質の乾燥炭酸水素ナトリウム製品及び炭酸ナトリウム製品を製造できる、装置が必要とされている。本発明は、炭酸水素ナトリウムの製品品質を改善し且つ高圧スチームに対する要求を最少にした、炭酸水素ナトリウム乾燥−焼成装置を提供する。本発明は、第１流動床区分から隣接した流動床区分のうちの最後の流動床区分まで粒状材料の連続的な流体流れを生じさせる手段で相互に連結されている複数の隣接する流動床区分と、二酸化炭素含有ガスの流れを前記複数の隣接した流動床区分のうちの幾つかに供給し、これらの流動床区分の各々の粒状材料を流動化させるための手段と、これらの区分の各々の粒状材料を加熱するための手段と、流動床区分を離れるガスを取り出すための手段と、前記ガスが同伴した微粒子を分離するための手段と、分離した微粒子を流動床区分のうちの少なくとも一つの流動床区分にリサイクルするための手段とを有する、炭酸水素ナトリウムを乾燥し焼成し、炭酸ナトリウムを冷却するための装置において、前記流動床区分のうちの少なくとも第１の流動床区分が湿潤ケーク流動床乾燥器区分を形成し、前記流動床区分のうちの少なくとも一つが粒状材料流動床冷却区分を形成し、前記第１の流動床区分と前記流動床区分のうちの前記最後の流動床区分との間の一連の隣接した流動床区分が複数の隣接した流動床焼成炉区分を形成し、大量の二酸化炭素ガスを前記流動床乾燥器に供給し、前記乾燥器区分に送出された粒状供給材料を流動化させるための手段と、前記流動化させた粒状供給材料を前記流動床乾燥器区分内で加熱し、前記流動床乾燥器区分内で前記粒状供給材料から水を蒸発させるための手段と、を有し、二酸化炭素含有ガスを幾つかの流動床区分に供給するための前記手段は、二酸化炭素及び水蒸気の混合物を前記複数の隣接した流動床焼成炉区分の各々に供給して前記流動床焼成炉区分の各々の粒状材料を流動化させるための手段を有し、流動床区分のうちの幾つか内の粒状材料を加熱するための前記手段は、連続した流動床焼成炉区分の各々の粒状材料を加熱し、連続した流動床焼成炉区分の各々で炭酸ナトリウムに転化される炭酸水素ナトリウムの総量を増大させるための手段を有し、前記流動床冷却区分に大気を供給し、前記流動床冷却区分内の粒状材料を流動化させるための手段と、前記流動化させた材料を冷却するための手段と、を有し、流動床区分を離れるガスを取り出すための前記手段は、使用済みの流動化ガスの流れを前記乾燥器区分から取り出すための手段、使用済みの流動化ガスの流れを前記焼成炉区分から取り出すための手段、及び使用済みの流動化空気の流れを前記冷却区分から取り出すための手段を含み、流動床区分を離れるガスが同伴した微粒子を分離するための前記手段は、焼成炉区分を離れる使用済みの流動化ガスから微粒子を捉えるためのフィルタ手段を有し、前記フィルタ手段は前記焼成炉区分又はその一部の真上に配置されており、これによって、前記第１流動床乾燥器区分に送出された炭酸水素ナトリウム湿潤ケーク材料は、前記乾燥器区分内で乾燥され、前記流動床焼成炉区分の各々を前記流動床冷却区分まで粒状材料として連続的に通過し、ここで実質的に無水の炭酸ナトリウム粒状製品として取り出されることを特徴とする装置を提供する。本発明の装置によれば、乾燥させた炭酸水素ナトリウムの焼成は、相互に連結された複数の流動床／微粉フィルタアッセンブリで行われる。これらのアッセンブリは、互いに順次連結されており、熱エネルギ費用を最少にし且つ製品の品質を最適にするように設計されている。炭酸水素ナトリウムの乾燥及び最大約８５％の炭酸水素ナトリウムを炭酸ナトリウムに転化するのに安価な低圧スチームが使用される。本明細書中では、約３０psig乃至８０psigの圧力は、低圧の範囲にあるものと考えられる。中圧スチームを使用して炭酸水素ナトリウムを炭酸ナトリウムに約９５％まで転化し、高圧スチームは、９９％以上に転化させる場合にしか必要とされない。本明細書中では、約８０psig乃至１２０psigの圧力は、中圧の範囲にあり、１２０psig以上の圧力が高圧の範囲にあるものと考えられる。本発明では、相互に連結された複数の流動床を使用し、炭酸水素ナトリウムを乾燥し焼成する場合、温度、及び加熱手段から処理されるべき材料に伝達される単位時間当たりの熱エネルギの量を各流動床で独自に制御できる流体システムが設けられている。こうした制御は、従来の蒸気乾燥式乾燥器では不可能であった。本発明の装置では、順次相互連結された幾つかの流動床の各々は、単位時間当たり特定の熱エネルギを伝達し、所望量の水を蒸発させるため又は所与の量の炭酸水素ナトリウムを炭酸ナトリウムに転化するように設計されている。本発明の装置では、予備乾燥器区分を構成する流動床が設けられ、この流動床は、制御された予め決定された温度で作動させると所望量の粒状湿潤炭酸水素ナトリウムケークが所望の単位時間で乾燥されるような容積及び寸法を有する。予備乾燥器流動床区分は、微粉の飛び出しを最少にするため、稠密相モードで作動する。必要な熱は、流動床内に配置された必要な熱を伝達するように設計された加熱要素に低圧スチームを提供することよって供給される。ガスの温度を更に精密に制御するため、随意の副ガスヒーターを使用してもよい。本発明の好ましい実施例では、全ての固形分は、伏流により、第１焼成炉段への供給として予備乾燥器を設計生産速度で出る。第１焼成炉段及びこれに続く焼成炉段は、流体圧力水頭によって駆動される流動化させた製品が、伏流手段によって、第１焼成炉段から第２焼成炉段内に、次いで第３焼成炉段内に通過するように作動する。必要な熱は、相互連結された流動床区分内に配置されており且つ必要な熱を伝達するように設計された加熱要素に、圧力が連続的に増大するスチームを加えることによって供給される。ガスの温度を更に精密に制御するため、随意の副ガスヒーターを使用してもよい。流動化させた製品は、第３焼成炉段からクーラー区分を持つ最終流動床内に通過し、次いでシステムを出る。必要な冷却は、流動床内に配置されており且つ必要な冷却を行うように設計された冷却要素に与えられた液体クーラントによって行われる。ガスの温度を更に精密に制御するため、随意の副ガスクーラーを使用してもよい。クーラー区分内の流動床の上面レベルの高さは、焼成炉段を通過する流動化させた材料の所望の上面レベルを維持するように、独立して制御される。本発明の好ましい実施例では、微粉は、炭酸水素ナトリウムを完全に炭酸ナトリウムに転化するように取扱われる。各流動床から飛び出した微粉はフィルタで捉えられ、次いで、フィルタ袋を二酸化炭素で振動させることによって床内に落下して戻り、或いは次の床に入る。微粉を重力で排出し、製品クーラー区分に流入させるため、所定方向に流れるガス流が飛び出した微粉を沈降チャンバに向かって運ぶ。所定方向に流れるこのガス流は、流動床焼成炉の上方に配置された微粉フィルタユニットの設計によって得られる。本発明では、予備乾燥器区分内で蒸発した水は、ガススクラバー凝縮液としてシステムを出る。焼成プロセスで形成された水は、焼成炉微粉フィルタを出るガスを冷却することによって、凝縮液として得られる。本発明の装置を作動させるとき、湿潤炭酸水素ナトリウムケークは、自由水を約５％乃至２３％含んだ状態でシステムに進入する。含水量が０．２％以下の炭酸水素ナトリウム中間製品を予備乾燥器で製造する。冷却床からの最終的な炭酸ナトリウム製品は、実際上、無水である。本発明は、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施例の以下の詳細な説明を読むことによって更に深く理解されるであろう。第１図は、本発明による装置及びこの装置内での固形分及びガスの流れを示す概略図であり、第２図は、本発明による装置内のユーティリティの流れを示す概略図であり、第３図は、本発明の方法及び装置で生じる固形分の反応の概略図であり、第４（ａ）図及び第４（ｂ）図は、炭酸水素ナトリウム湿潤ケークの乾燥及び乾燥させた炭酸水素ナトリウムの焼成で従来使用された大気圧蒸気管式回転乾燥器の概略図及び断面図である。第１図は、本発明による、流動床による炭酸水素ナトリウム濾過ケーク乾燥作業、並びに流動床による炭酸水素ナトリウム焼成作業を概略に示す。乾燥作業及び焼成作業は、二酸化炭素及び水蒸気からなる雰囲気内で行われる。本装置は、流動床乾燥器である予備乾燥器２０を有し、この乾燥器は、炭酸水素ナトリウム湿潤ケークを構成する微粉砕した粒子、リサイクル乾燥器製品、及び配合機１５、微粉分離器１６、及び湿潤ケーク攪拌機１８からの微粉を受入れる。好ましい条件では、固形分リサイクルシステム及び配合機１５を迂回でき、湿潤ケークを湿潤ケーク攪拌機１８に直接供給できる。このような作動では、微粉分離器１６からの微粉は、第１図に破線で示すように、第１焼成炉段３０内に案内される。リサイクルされた二酸化炭素ガスは、微粉分離器１６を介して、スクラバー凝縮器１９及びガスヒーター２１を通って予備乾燥器２０に導入される。予備乾燥器２０は、所定の単位設計量の炭酸水素ナトリウム湿潤ケークを、稠密相流動床モードで、単位時間の作動で乾燥できるような大きさ及び形体を有ずる。予備乾燥器には加熱要素（ＨＥ）２２を介して熱が供給される。加熱要素には、湿潤状態の炭酸水素ナトリウムの装入量を単位時間で乾燥させるのに必要な熱エネルギを凝縮時に提供するような所定量及び所定の質の低圧スチームが供給される。常は、開いたままである。第３焼成炉段流動床と冷却流体床４４との間の壁の両側の圧力が同じになるように調節することによって、二つの流動床間でガスの交換が起こらないようにすることができるか或いは非常に低い程度に制限できる。冷却流動床４４の流動床静水頭は、第３焼成炉段の製品の冷却流動床４４内への流体流れを得るように、第３焼成炉段３８の静水頭よりも僅かに低い。製品クーラー即ち冷却流動床４４内の流動材料の上面レベルの高さは、調節自在の堰４６を調節することによって決定され、維持される。堰４６を溢れた材料は重力で落下し、システムを出る。ゲート４８は、ユニットの作動中、通常は閉じたままであり、保守を行うためにユニットを空にするのに使用される。第２図及び第３図は、本発明のユーティリティの流れ及び固形分離器の反応の夫々を示す略図である。これらの図を一緒に見ると、第２図及び第３図は、本発明を実施すると、炭酸水素ナトリウムを乾燥し焼成するための従来の蒸気管式回転乾燥器を使用した場合と比べて非常に高い熱効率が得られるということを示す。従来の蒸気管式回転炭酸水素ナトリウム乾燥器及び焼成炉は、高価な高圧スチーム（〜４５０psig）を必要とする。本発明を実施すると、全ての湿潤ケークを予備乾燥器の低圧スチーム（ＬＰ− Ｓ）を使用して乾燥炭酸水素ナトリウムに転化できる。湿潤状態の炭酸水素ナトリウム濾過ケークの８５％を、予備乾燥器２０及び第１段焼成炉３０で約３０ps ig乃至８０psig程度の低圧スチーム（ＬＰ−Ｓ）を使用して炭酸ナトリウムに転化できる。約８０psig乃至１２０psig程度の中圧スチーム（ＭＰ−Ｓ）を第２焼成炉段３４で使用して炭酸ナトリウムに９５％転化し、高圧の、即ち〜１２０ps ig以上のスチーム（ＨＰ−Ｓ）を第３焼成炉段３８だけで使用し、９９％以上を炭酸ナトリウムに転化する。かくして、本発明を実施することによって、軽量の炭酸ナトリウムの製造に必要な熱負荷を高圧スチームから低圧スチームに移すことができる。スチームを最も経済的に得るため、高圧スチーム（〜４５０psig）及び低圧スチーム（〜４５psig）を熱インジェクター圧縮機で混合することによって、最適のスチーム圧をつくりだすことができる。例１数時間に亘る始動期間中、以下の操作を行う。（１０）６５psigのスチームを第１焼成炉３０に１９８００kg/hrの流量で加え、１１５psigのスチームを第２焼成炉３４に２７００kg/hrの流量で加えることによって焼成を開始し、かくして炭酸水素ナトリウムの炭酸ナトリウムへの転化率を約９５％で平衡させる。（１１）次いで、１８０psigのスチームを第３焼成炉段３８の加熱要素（ＨＥ）に１５００kg/hrの流量で供給し、かくして、転化率を９９％以上にする。（１２）第１図を参照すると、始動期間中、システム内に最初のうち存在する空気中の窒素及び酸素は、焼成プロセス中に放出された二酸化炭素によって置き換えられ、及びかくして、定常状態では、予備乾燥器及び焼成炉区分内でリサイクルされるガスは、二酸化炭素及び水蒸気だけである。予備乾燥器及び焼成炉段の入口での容積流量は、最初の大気のリサイクルに関して不変のままである。（１３）定常状態が得られたとき、軽量の炭酸ナトリウムの生産量は、３５０００kg/hrである。システムの作動中、二酸化炭素及び水蒸気が微粉フィルタ５０を通して引き出され、流れ制御ファン即ちブロワー５１によって、第１焼成炉段、第２焼成炉段、及び第３焼成炉段を通してリサイクルされる。更に、凝縮器５２が流れ制御ブロワー５４又は５６と関連して作動するように設けられている。ブロワー５４は、予備乾燥器２０をパージするための二酸化炭素を提供するように作動する。更に、微粉フィルタ５８が製品冷却段４４の上方に設けられている。冷却空気は、流れ制御ブロワー５９によって、微粉フィルタ５８を通して引き出される。微粉フィルタ５０及び５８の各々は、流動床３０、３４、３８、及び４４から飛び出した微粉を捕捉するフィルタ袋からなるアレイでできている。作動中、微粉フィルタ５０及び５８は、捕捉した微粉を自由状態にするため、定期的に振動が加えられる。第２図に示すように、二酸化炭素を定期的に振動させて微粉フィルタ５０を振動させ、フィルタに捕捉された微粉を自由状態にする圧縮機５５が設けられている。図示してない供給源からの空気を同様の方法で振動させて微粉フィルタ５８に捕捉された微粉を定期的に放出させる。請求の範囲１．第１流動床区分から隣接した流動床区分のうちの最後の流動床区分まで粒状材料の連続的な流体流れを生じさせる手段で相互に連結されている複数の隣接する流動床区分と、二酸化炭素含有ガスの流れを前記複数の隣接した流動床区分のうちの幾つかに供給し、これらの流動床区分の各々の粒状材料を流動化させるための手段と、これらの区分の各々の粒状材料を加熱するための手段と、流動床区分を離れるガスを取り出すための手段と、前記ガスが同伴した微粒子を分離するための手段と、分離した微粒子を流動床区分のうちの少なくとも一つの流動床区分にリサイクルするための手段とを有する、炭酸水素ナトリウムを乾燥し焼成し、炭酸ナトリウムを冷却するための装置において、前記流動床区分のうちの少なくとも第１の流動床区分が湿潤ケーク流動床乾燥器区分（２０）を形成し、前記流動床区分のうちの少なくとも一つが粒状材料流動床冷却区分（４４）を形成し、前記第１の流動床区分と前記流動床区分のうちの前記最後の流動床区分との間の一連の隣接した流動床区分が複数の隣接した流動床焼成炉区分（３０、３４、３８）を形成し、大量の二酸化炭素ガスを前記流動床乾燥器（２０）に供給し、前記乾燥器区分に送出された粒状供給材料を流動化させるための手段と、前記流動化させた粒状供給材料を前記流動床乾燥器区分（２０）内で加熱し、前記流動床乾燥器区分内で前記粒状供給材料から水を蒸発させるための手段（２２）と、を有し、二酸化炭素含有ガスを幾つかの流動床区分に供給するための前記手段は、二酸化炭素及び水蒸気の混合物を前記複数の隣接した流動床焼成炉区分（３０、３４、３８）の各々に供給して前記流動床焼成炉区分の各々の粒状材料を流動化させるための手段を有し、流動床区分のうちの幾つか内の粒状材料を加熱するための前記手段は、連続した流動床焼成炉区分の各々の粒状材料を加熱し、連続した流動床焼成炉区分の各々で炭酸ナトリウムに転化される炭酸水素ナトリウムの総量を増大させるための手段を有し、前記流動床冷却区分（４４）に大気を供給し、前記流動床冷却区分内の粒状材料を流動化させるための手段と、前記流動化させた材料を冷却するための手段（４９）と、を有し、流動床区分を離れるガスを取り出すための前記手段は、使用済みの流動化ガスの流れを前記乾燥器区分（２０）から取り出すための手段、使用済みの流動化ガスの流れを前記焼成炉区分から取り出すための手段、及び使用済みの流動化空気の流れを前記冷却区分から取り出すための手段を含み、流動床区分を離れるガスが同伴した微粒子を分離するための前記手段は、焼成炉区分を離れる使用済みの流動化ガスから微粒子を捉えるためのフィルタ手段（５０）を有し、前記フィルタ手段は前記焼成炉区分又はその一部の真上に配置されており、これによって、前記第１流動床乾燥器区分（２０）に送出された炭酸水素ナトリウム湿潤ケーク材料は、前記乾燥器区分内で乾燥され、前記流動床焼成炉区分の各々を前記流動床冷却区分（４４）まで粒状材料として連続的に通過し、ここで実質的に無水の炭酸ナトリウム粒状製品として取り出されることを特徴とする装置。２．微粒子を捉えるためのフィルタ手段（５８）が前記冷却区分（４４）の真上に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。３．前記フィルタ手段（５０）は、二酸化炭素を間欠的に振動させる手段（５５）に連結されており、これにより、前記フィルタ手段に捕捉された微粒子を自由にして、前記微粒子を前記流動床焼成炉区分内の粒状材料に戻すことを特徴とする、請求項１に記載の装置。４．前記フィルタ手段（５８）は、空気を間欠的に振動させる手段に連結されており、これにより、前記フィルタ手段に捕捉された微粒子を自由にして、前記微粒子を前記流動床冷却区分内の粒状材料に戻すことを特徴とする、請求項２に記載の装置。５．前記フィルタ手段（５０）から自由にされた微粒子を受け入れるため、最後の焼成炉区分（３８）の下流端に沈降チャンバ（４０）を有し、更に、前記チャンバ（４０）内で沈降した微粒子を前記流動床冷却区分に送る、前記沈降チャンバから隣接した冷却区分（４４）内への開口部（４１）を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。６．前記一連の隣接した流動床焼成炉区分が、第１流動床焼成炉区分（３０）、第２流動床焼成炉区分（３４）、及び第３流動床焼成炉区分（３８）からなることを特徴とする、請求項１に記載の装置。７．製品粒子を受け入れるための沈降チャンバを前記冷却区分（４４）の下流端に有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．乾燥粒状炭酸水素ナトリウムを炭酸ナトリウムに転化するための方法において、所定量の乾燥粒状炭酸水素ナトリウムを、粒状材料が第１流動床焼成炉から複数の隣接した流動床焼成炉のうちの最後の一つを含む各隣接した流動床焼成炉まで流動して流れることができるようにする手段で相互連結されている前記複数の隣接した流動床焼成炉のうちの第１流動床焼成炉に供給する工程と、閉サイクル内の二酸化炭素及び水蒸気の混合物からなるガス状の媒質を前記複数の流動床焼成炉の各々に提供して各流動床焼成炉内の粒状材料を流動化させる工程と、前記第１流動床焼成炉内の乾燥粒状材料を加熱し、供給した炭酸水素ナトリウムの大部分を炭酸ナトリウムに転化する工程と、部分的に転化した炭酸水素ナトリウム粒状材料を前記第１流動床焼成炉から前記複数の隣接した流動床焼成炉の各々に連続的に流す工程と、各連続した流動床焼成炉内の粒状材料を加熱し、各連続した流動床焼成炉での炭酸水素ナトリウムの炭酸ナトリウムへの総転化量を増大させる工程と、粒状材料冷却流動床を前記複数の流動床焼成炉のうちの最後の流動床焼成炉と隣接して設ける工程と、前記複数の流動床焼成炉のうちの最後の流動床焼成炉から粒状材料を前記冷却流動床に流す工程と、冷却大気を前記冷却流動床に提供して前記冷却流動床内の粒状材料を流動化させ且つ冷却する工程と、粒状炭酸ナトリウム製品を前記冷却流動床から取り出す工程と、二酸化炭素をプロセス生成物として取り出す工程と、を有する方法。２．前記流動床焼成炉の各々の上方に配置された手段によって微粉を濾過する工程と、前記流動床焼成炉の上方に配置された前記手段を間歇的に振動させて微粉を移動させ、各連続した流動床焼成炉を通る乾燥粒状材料の流れに微粉を戻す工程とを有する、請求項１に記載の方法。３．前記複数の流動床焼成炉のうちの前記最後の流動床焼成炉と前記冷却流動床との間に流体流れ通路を構成する工程と、前記複数の流動床焼成炉のうちの前記最後の流動床焼成炉の端に、微粉を前記流動床焼成炉から前記冷却流動床まで移動するための重力による前記冷却流動床への流体流れ通路を備えた沈降チャンバを設ける工程とを有する、請求項１に記載の方法。４・前記冷却流動床の上方に配置された手段によって微粉を濾過する工程と、前記冷却流動床の上方に配置された前記手段を間歇的に振動させて微粉を移動させ、前記冷却流動床内の粒状材料に前記移動した微粉を戻す工程とを有する、請求項１に記載の方法。５．前記複数の流動床焼成炉は三つの流動床焼成炉からなり、約３０psig乃至８０psigの圧力範囲の飽和スチームを第１流動床焼成炉の加熱要素に提供する工程と、約８０psig乃至１２０psigの圧力範囲の飽和スチームを第２流動床焼成炉の加熱要素に提供する工程と、約１２０psigを越える圧力の飽和スチームを第３流動床焼成炉の加熱要素に提供する工程とを有する、請求項１に記載の方法。６．炭酸水素ナトリウムの９０％以上が炭酸ナトリウムに転化するまで、粒状材料を第２流動床焼成炉内で加熱する工程と、実質的に全ての炭酸水素ナトリウムが炭酸ナトリウムに転化するまで、粒状材料を第３流動床焼成炉内で加熱する工程とを有する、請求項５に記載の方法。７．炭酸水素ナトリウムの８５％以上が炭酸ナトリウムに転化するまで、粒状材料を第１流動床焼成炉内で加熱する工程と、炭酸水素ナトリウムの９５％以上が炭酸ナトリウムに転化するまで、粒状材料を第２流動床焼成炉内で加熱する工程とを有する、請求項６に記載の方法。８．温度及び前記各流動床焼成炉の各加熱要素からの熱の流量を制御することによって、前記複数の流動床焼成炉での炭酸水素ナトリウムの炭酸ナトリウムへの転化率を制御する工程を有する、請求項１に記載の方法。９．調節自在のゲートが、前記流動床焼成炉のうちの隣接した流動床焼成炉間であって流動化させた粒子の上面レベルよりも下方に設けられており、流動冷却床の上面レベルの高さを制御することによって製品のシステム内での滞留時間を制御する工程を有する、請求項８に記載の方法。 10．炭酸水素ナトリウム湿潤ケークを微粉砕して粒状材料を形成する工程と、前記粒状材料を少なくとも一つの流動床乾燥器に供給する工程と、本質的にガス状の二酸化炭素を前記流動床乾燥器に供給して前記粒状材料を流動化させ、前記流動床乾燥器内を本質的に二酸化炭素雰囲気に維持する工程と、前記流動化させた粒状材料を加熱して前記粒状材料から水を蒸発させる工程と、前記蒸発させた水を前記流動床乾燥器から除去する工程と、乾燥した炭酸水素ナトリウムを前記流動床乾燥器から除去する工程とを有する、炭酸水素ナトリウム湿潤ケークの乾燥方法。 11．前記流動床乾燥器に提供された前記二酸化炭素ガスを加熱することによって前記流動化させた粒状材料を加熱する工程を含む、請求項１０に記載の炭酸水素ナトリウム湿潤ケークの方法。 12．前記流動床乾燥器に設けられた加熱要素によって前記流動化させた粒状材料を加熱する工程を含む、請求項１０に記載の炭酸水素ナトリウム湿潤ケークの方法。 13．炭酸水素ナトリウムを乾燥し且つ焼成し、炭酸ナトリウムを冷却するための装置において、複数の隣接した流動床区分であって、粒状材料を前記隣接した流動床区分のうちの第１の流動床区分から最後の流動床区分まで連続的に流すことのできる手段で相互連結されており、少なくとも前記流動床区分のうちの第１流動床区分は湿潤ケーク流動床乾燥器区分を構成し、前記流動床区分のうちの最後の流動床区分は、粒状材料流動床冷却区分を構成し、前記流動床区分のうちの前記第１流動床区分と前記最後の流動床区分との間の一連の隣接した流動床区分は、複数の隣接した流動床焼成炉区分を構成する、複数の隣接した流動床区分と、本質的に二酸化炭素ガスを前記流動床乾燥器区分に提供し、前記乾燥器区分に送出された粒状供給材料を流動化するための手段と、前記流動床乾燥器区分内の流動化した前記粒状供給材料を加熱し、前記流動床乾燥器区分内で前記粒状供給材料から水を蒸発させるための手段と、二酸化炭素及び水蒸気の混合物を前記複数の隣接した流動床焼成炉区分の各々に提供し、前記流動床焼成炉区分の各々の中の粒状材料を流動化させるための手段、及び連続した流動床焼成炉区分の各々の粒状材料を加熱し、連続した流動床焼成炉区分の各々内で炭酸ナトリウムに転化された炭酸水素ナトリウムの総量を増大する手段と、前記流動床冷却区分に大気を供給し、前記流動床冷却区分内の粒状材料を流動化させるための手段と、前記流動化した材料を冷却するための手段とを有し、前記第１流動床乾燥器区分に送出された炭酸水素ナトリウム湿潤ケーク材料を前記乾燥器区分で乾燥し、前記流動床焼成炉区分の各々を通して連続的に粒状材料として移動させ、これを実質的に無水の炭酸ナトリウム粒状製品として取り出す、装置。 14．前記流動床区分に加熱要素及び冷却要素を有する、請求項１３に記載の装置。 15．二酸化炭素ガスを前記流動床乾燥器区分から及び前記流動床焼成炉区分からリサイクルするための手段を有する、請求項１３に記載の装置。 16．前記流動床焼成炉区分から放出された微粉を捉えるためのフィルタ手段、前記流動床冷却区分から放出された微粉を捉えるためのフィルタ手段を有し、二酸化炭素ガスをリサイクルするための前記手段は、前記フィルタ手段の各々への空気及び二酸化炭素ガスを間歇的に振動させて前記フィルタ手段に捉えられた微粉を自由状態にし、前記微粉を前記流動床冷却区分及び前記隣接した流動床焼成炉区分に夫々戻すための手段を有する、請求項１５に記載の装置。 17．二酸化炭素ガスを前記流動床乾燥器区分からリサイクルするための前記手段は、前記二酸化炭素ガスに同伴された微粉を分離するための微粉分離装置、前記微粉を前記隣接した流動床区分に戻すための手段、及び前記流動床乾燥器区分内の流動化させた粒状供給材料を加熱するための前記手段として役立つため、前記二酸化炭素ガスを加熱するための手段を有する、請求項１５に記載の装置。 18．二酸化炭素ガスを前記流動床乾燥器区分からリサイクルするための前記手段は、前記二酸化炭素ガスに同伴された微粉を分離するための微粉分離装置、前記微粉を前記隣接した流動床区分に戻すための手段、及び前記流動床乾燥器区分内の流動化させた粒状供給材料を加熱するための前記手段として役立つため、前記二酸化炭素ガスを加熱するための手段を有する、請求項１６に記載の装置。 19．前記微粉を戻すための手段は、前記微粉を前記流動床乾燥器区分に戻す、請求項１７に記載の装置。 20．前記微粉を戻すための手段は、前記微粉を前記一連の隣接した流動床焼成炉区分に戻す、請求項１７に記載の装置。 21．前記一連の隣接した流動床焼成炉区分は、第１、第２、及び第３流動床焼成炉区分からなる、請求項１３に記載の装置。