JPH091077A

JPH091077A - 微粒子の分離方法

Info

Publication number: JPH091077A
Application number: JP17014195A
Authority: JP
Inventors: Satoyuki Ishikawa; 聡之石川; Yoshiko Shinjiyou; 佳子新條; Shinichi Fukutome; 信一福留; Seiji Abe; 誠治阿部
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1995-06-13
Filing date: 1995-06-13
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【構成】微粒子を含む粉体をサイクロンに導入して、
粉体を捕集する際に、サイクロン内の第１の空気流と逆
方向の旋回流を形成する第２の空気流を、第１の空気流
に対して０．１〜１．０倍の量で該サイクロン下部に取
り付けたレシーバー１２内から導入して、粉体を該サイ
クロン内で分散し、サイクロンから排出される空気流に
粉体中の微粒子を同伴させて微粒子を分離する。【効果】粉体中の微粒子を高い分離効率で、長時間連
続して分離することができ、また、分離できる限界粒子
径の設定範囲が広い。スクリーン式分級器や重力・慣性
力型風力分級器と異なり、処理中における粉体同志の凝
集の問題が少ないため、付着性を有する粉体の処理も容
易であり、例えば、界面活性剤を含む洗剤粒子の分級に
利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微粒子を含む粉体か
ら、微粒子を効率よく連続的に分離する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、粉体中の微粒子を連続的に分
離する方法として、数多くの装置が考案されており、分
級装置は、粒子を分散浮遊させて分級を行う媒体である
流体が液体（主に水）であるか、気体（主に空気）であ
るかにより、湿式及び乾式分級器に大別される。乾式分
級器は分級の精度は湿式より劣るが、装置の単位断面積
当たりの処理能力が高く（湿式の５０倍以上）、分級後
に粉体を乾燥する必要がないこと等から、粉粒体を取り
扱う工業で汎用されている。この乾式分級器を大別する
とスクリーン式分級器と風力式分級器に分類することが
できる。これらの多くの分級器はそれぞれの特徴を有
し、固有の分離効率を備えているものの、必ずしもすべ
ての条件を満足させるものではない。一般的に言われて
いる個々の分級器の特性を述べれば次の通りである。

【０００３】スクリーン式分級器は、いわゆる、ふるい
分けを行う装置であり、能力の増加に伴ってスクリーン
面積を広くする必要があり、設備の大型化を招く。ま
た、長期間使用することにより、粉体粒子同志の凝集か
らスクリーンの目詰まりが発生し、分離効率が低下して
しまい、特に付着性粉体を処理する場合にこの傾向が著
しい。

【０００４】風力式分級器は、重力・慣性力を利用した
ものと、遠心力を利用したものに分けることができる。
重力・慣性力を利用したものは、処理能力を大きくしよ
うとすると装置の大型化が不可欠となり、分離効率もあ
まり良好な値は望めない。また、付着性粉体を処理する
場合には、装置内部への付着という問題も生じる。遠心
力を利用したものは、分離限界粒子径が小さく汎用性に
欠けるという欠点をもっている。

【０００５】このようなことから、実際のプロセスでは
装置を頻繁に停止して清掃を行うなど、多少の不便さを
我慢して使用しているのが現状である。また上述の問題
を解決する装置も考案されているが（特開昭６３−２９
６８５７号公報）、限界粒子径が小さい場合でも風量が
多く必要であること、分離効率は高いが回収率が低いこ
と、分離装置全体を新規に作らなければならないこと等
の問題が挙げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、粉体から微
粒子を効率良く連続的に分離することを目的とする。

【０００７】

【発明を解決するための手段】本発明の微粒子の分離方
法は、微粒子を含む粉体をサイクロンに導入し、粉体を
捕集する際に、サイクロン内の空気流と逆方向の旋回流
を形成する第２の空気流を該サイクロン下部に取り付け
たレシーバー内から導入して該粉体を該サイクロン内で
分散し、該サイクロンから排出される空気流に粉体中の
微粒子を同伴させることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施態様】本発明を以下、添付図面に沿って詳
細に説明する。図１は本発明に用いられる装置を示す正
面図である。サイクロンは通常集塵機として用いられて
いる遠心式ガス集塵機を用いる。代表的なものには接線
流入反転流サイクロンが挙げられる。サイクロン下部に
はレシーバー（粉体回収槽）１４が取り付けられ、この
レシーバー１４には第２の空気導入口１２が設けられて
いる。一方、上部空気排出口１５からは、誘引ファン
（図示せず）等により、空気が外部に排出されるように
なっている。レシーバー１４の形状については第２の空
気流に旋回流を生じせしめるために円筒部を有するもの
が好ましいが、旋回流を生じせしめることができれば、
特に円筒部を有する必要はない。また、レシーバー１４
の上部および下部にテーパー部を形成していても良い。

【０００９】処理対象である微粒子を含む粉体を、空気
と共に第１の空気導入口１１からサイクロン内に導くと
同時に、第２の空気導入口１２から空気を導入すると、
粉体中の微粒子は空気に同伴されて空気排出口１５から
排出され、一方、微粒子が除かれた大粒の粉体がレシー
バー１４に落下する。

【００１０】微粒子を含む粉体のサイクロンへの導入に
際しては、該粉体を空気と混合したものを導入するが、
あらかじめ常法により空気と該粉体とを混合したものを
用いてもよいし、空気輸送装置により輸送された該粉体
を用いてもよい。粉体は第２の空気流に同伴させること
なく第１の空気流のみに同伴させてもよく、また、粉体
を同伴した第１の空気流を一部分岐させて第２の空気流
として供給してもよい。粉体とこれを同伴する空気流と
の混合重量比は０．１〜３、好ましくは０．３〜１．５
である。

【００１１】図２は、サイクロン内における空気の流れ
の状態を示す説明図である。粉体を同伴する第１の空気
流２１と、第２の空気流２２は旋回方向が逆であり、サ
イクロン円錐部１６で衝突し、同伴されてきた粉体がサ
イクロン内で分散する。このとき、サイクロン円筒部１
３およびレシーバー１４では、それぞれ第１および第２
の空気流２１，２２によりその流れの方向が保たれてい
るが、衝突部では逆方向に２つの旋回流の力が拮抗して
いる。第１の空気と共に供給された粉体はサイクロン内
に入った後、粒子径等によりサイクロン内壁面上の粒子
の落下・移動軌跡が異なり、各々の粒子が旋回する第２
の空気流と衝突する場所は異なり、かつ、粒子の旋回速
度と第２の空気流の旋回速度によって限界粒子径も異な
る。この衝突の結果、限界粒子径以下の粒子はサイクロ
ン内で分散され、上昇気流によって排出口１５より排出
される。また、限界粒子径よりも大きい粒子はレシーバ
ー１４に捕集される。

【００１２】このように、サイクロン円錐部１６には粉
体と第２の空気流の旋回速度によって決まる限界粒子径
以下の分散粒子と上昇気流が存在する。この結果、第２
の空気流の旋回速度を選ぶことで、簡便かつ効率的に分
級、すなわち粉体中の微粒子を除去することができる。
そのため、従来の重力・慣性力を利用する風力分級器の
如く大規模なものにはならず、その能力に比べて、小型
化が可能である。また、サイクロンに第２の空気流の導
入手段を付加する方式であるため、既存の設備に対する
変更が容易であり、設備投資額も比較的少なくてすむ。

【００１３】また、第１の空気流と第２の空気流の風量
を考慮することにより、分離効率を改善することができ
る。この場合第１の空気流に対する第２の空気流の風量
の比率は０．１〜１が好ましく、より好ましくは０．２
〜０．７である。風量比が０．１以下では微粉分離が十
分に行われず、また１を超えると分離効率は高くなるが
回収率が極端に低下する。また、第２の空気流は新規に
導入しても良いし、粉体の輸送状態を考慮すれば第１の
空気流から一部分岐させても良い。

【００１４】第２の空気流のレシーバー１４内への流入
角度は、旋回流を生じせしめることができれば特に規定
されるものではない。また、第２の空気導入口１２の取
り付け位置は、生じる第２の空気流の旋回方向が、第１
の空気流の旋回方向と逆方向になるような位置関係であ
れば、どのような方向・高さでもレシーバー１４への取
り付けが可能である。

【００１５】分離する限界粒子径の設定は、風量比、第
２の空気流の旋回速度を設定して調整する。本発明の方
法は、限界粒子径の設定範囲を広くとることができるの
で、サイクロンのみのときと比べて大きな限界粒子径と
することもでき、汎用性が大きい。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、粉体中の微粒子を高い
分離効率で、長時間連続して分離することができ、ま
た、分離できる限界粒子径の設定範囲が広い。使用する
装置内には駆動部がなく、また、比較的小型の装置で大
量処理が可能であり、能力に見合った連続化処理が容易
に実現できる。既存のサイクロンに付加することにより
実施できるため、新たに設備を投資する必要がなく、ま
た、変更も容易である。また、スクリーン式分級器や重
力・慣性力型風力分級器と異なり、処理中における粉体
同志の凝集の問題が少ないため、付着性を有する粉体の
処理も容易であり、例えば、界面活性剤を含む洗剤粒子
の分級に利用することができる。

【００１７】

【実施例】以下に実施例により本発明を具体的に説明す
るが本発明はこれらに限定されるものではない。実施例１〜８洗剤原料を捏和した後、解砕して得た顆粒状洗剤中の微
粒子を除去した例を以下に示す。下記組成物をニーダー
で捏和した。Ｃ₁₄〜Ｃ₁₆α−スルホ脂肪酸エステルナトリウム塩１０重量部ドデシルベンゼンスルホン酸カリウム１５重量部Ａ型ゼオライト１５重量部炭酸ナトリウム１０重量部炭酸カリウム１０重量部その他の添加剤３重量部得られた緊密な捏和物を１ｃｍφ×２ｃｍのペレット
（水分含量８ｗｔ％）とした。このペレット９０重量部
と炭酸ナトリウム（解砕助剤）６重量部とを、解砕機
（ホソカワミクロン製、フィッツミルＤＫＡＳＯ６型）
に定量フィードした。解砕機は、３８００ｒｐｍにて回
転し、スクリーンは３ｍｍφのパンチングメタルを用い
た。

【００１８】このようにして得られた解砕顆粒品の性状
を下記に示す。

【００１９】この解砕顆粒品を用いて、図１に示した形
状のサイクロンを使用し、風量比を変えて微粒子の分離
試験を行い、その結果を表１に示した。ここで、サイク
ロンは円筒部の直径が０．３ｍの標準型サイクロンであ
り、また、回収率および風篩率は以下の数１の式（Ｉ）
および（ＩＩ）から算出した。

【００２０】

【数１】

【００２１】

【表１】表１：操作条件および結果実施例１２３４５６７８第１の空気量(ｍ³/hr) 504 504 504 504 302 403 504 504 風量比(第２/第１) 0.2 0.3 0.4 0.4 0.7 0.3 0.1 1.0 第２の空気風速(m/s) 22 33 33 44 44 22 22 33 固気比(−)*¹0.8 0.4 1.5 1 0.35 0.6 0.2 2 捕集目標粒子径(μｍ) 150 250 250 350 250 150 150 250 回収率(％) 98 92 90 76 78 99 98 67 風篩率(％) 23 30 34 46 58 25 15 64 総合評価 ○ ○ ○ ○ ○ ○ △ △ ＊１）粉体（解砕顆粒品）とこれを同伴する空気混合比

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明で用いられる装置の一例を示す
正面図である。

【図２】図２は、図１における装置のサイクロン内の空
気の流れの状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１１第１の空気導入口１２第２の空気導入口１３サイクロン円筒部１４レシーバー１５上部空気排出口１６サイクロン円錐部２１第１の空気流２２第２の空気流

フロントページの続き (72)発明者阿部誠治東京都墨田区本所１丁目３番７号ライオン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微粒子を含む粉体をサイクロンに導入し
て、粉体を捕集する際に、ａ）サイクロン内の空気流と逆方向の旋回流を形成する
第２の空気流を該サイクロン下部に取り付けたレシーバ
ー内から導入して、ｂ）該粉体を該サイクロン内で分散し、ｃ）該サイクロンから排出される空気流に粉体中の微粒
子を同伴させることを特徴とする微粒子の分離方法。
【請求項２】サイクロンに導入される空気流量に対す
るａ）第２の空気流量比が０.１〜１であるような請求
項１に記載の微粒子の分離方法