JPH09150123A - 遮蔽器及び付着物の除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 尿素類及び化成肥料製造プラントにおいて、
付着物が大きく成長する前に定期的に付着物を剥離でき
る遮蔽器を提供する。 【解決手段】 尿素類のプラント、並びに硝酸アンモニ
ウムプラント、燐酸二水素アンモニウムプラント、燐酸
水素二アンモニウムプラント及び塩化カリウムプラン
ト、及びこれらを窒素、燐酸及びカリウム源とする化成
肥料プラントにおいて造粒後の排ガスの中に含まれるダ
スト類を除去するにあたり、密閉体の下方部の表面が変
形可能となるように、その材質が柔軟な物質で構成され
るかもしくは柔軟な構造とされ、密閉体の下方部が排ガ
ス導出管の上部を覆うようにして設けられた遮蔽器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、付着した付着物を
除去する遮蔽器及び付着物の除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】尿素類のプラント、並びに硝酸アンモニ
ウムプラント、燐酸二水素アンモニウムプラント、燐酸
水素二アンモニウムプラント及び塩化カリウムプラン
ト、及びこれらを窒素、燐酸及びカリウム源とする化成
肥料プラント（以下、尿素類以外を総称して化成肥料と
言う）では、乾燥器、造粒器からの排ガスの中に含まれ
るダスト類を処理する必要がある。一つの代表例として
の排ガス処理系の模式図を図３に示す。この図３を用い
て以下にその排ガス処理方法を説明する。各種プラント
の造粒部１では、乾燥用ガス101 が送られ、ダスト類を
含む排ガス10は排ガス導入管２を通って分離器３へ導か
れる。分離器３では、ダスト類はライン12から排出さ
れ、一方、ダスト類が除去された排ガス11は、排ガス導
入管20を通って分離器３の登頂に設けられた遮蔽器４に
接触しながら排出される。尚、図３において分離器３を
設けず、排ガス導入管２を短くして遮蔽器４を各種プラ
ントの造粒部１に設ける場合もある。遮蔽器４は円錐
体、多角錐体等の形状をしており、排ガス導出管20及び
２の直径よりも1.5 倍程度長い径を有し、排ガス導出管
20及び２に対し直角になるよう据え付けられている。

【０００３】図４(a) 、(b) に、この部分の拡大図を示
す。上述のようにダスト類を含んだ排ガス10が遮蔽器
４、40、サポート５に接触する時、排ガス10中のダスト
類が遮蔽器４、サポート５に付着する。なお、排ガス10
の温度は、上記尿素類、化成肥料等の種類にもよるが、
通常、90〜110 ℃である。この付着物13は時間と共に成
長し、不定期ではあるが遮蔽器４、サポート５から外れ
落下する。この時、排ガス導出管20または２を閉塞した
り、分離器３を閉塞するという問題があり、又、不定期
に落下した付着物が分離器３内部を閉塞し製品が出荷で
きないという不具合を生じることもあった。

【０００４】又、分離器３を用いず、排ガス導入管２を
短くし、遮蔽器４を排ガス発生場所である造粒部１の真
上に設置する場合を図５に示す。図３及び図５の何れの
場合においても、排ガス発生場所である各種プラントの
造粒部１であり、成長し落下した付着物に起因し、各種
プラントの造粒部で粒と粒が相互に付着し塊状となり製
品として出荷できないという不都合を生じていた。ま
た、粉砕した尿素あるいはリサイクル尿素を核として尿
素溶液を吹き付け所望の大きさの製品を得る大粒尿素の
プラントでは、落下した付着物13が核となるため、極め
て大きな、かつ、不定形なものとなり、製品として出荷
できなくなる。

【０００５】更に、これらの図には記載していないが、
排ガス導出管２の一部、ダクト部、シュート部及びこれ
らの配管部には付着物13が付着し、これらを閉塞する不
具合も生じていた。ところが、このような不具合が生じ
ても、運転を止める以外特に対策はなかったのが現状で
ある。このような状況から、遮蔽器の形状を陣笠状等に
変えるなどの種々の改良の試みがなされてきたが、未だ
解決されていなかった。また、これらの図には記載して
いないが、排ガス導出管２の一部、ダクト部、シュート
部及びこれらの配管部では、ハンマーリング、ノッカ
ー、バイブレーター等を設置し、定期的に処理すること
も試みられているが、尿素類プラント及び化成肥料プラ
ントには際立った効果が見られることはなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術には遮蔽器
に付着した付着物の不定期な落下による不定形な製品の
混入、および排ガス導出管、ダクト部、シュート部及び
これらの配管部に付着した付着物による閉塞という問題
がある。本発明者等は、上記不都合に鑑み、不都合が生
じる原因を探求した。その結果、付着物13は付着した時
点で除去する場合には、時間的な経時変化を経た場合に
比較して極めて容易に取り除くことが可能であること、
特に尿素、硝酸アンモニウム等の吸湿性のあるものには
効果的であることを確認した。本発明は以上の知見から
成されたものであり、付着物が大きく成長する前に付着
物を剥離できる遮蔽器の構造、および排ガス導出管、ダ
クト部、シュート部及びこれらの配管部に付着した付着
物を剥離できる装置の構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は、尿素類の
プラント、並びに硝酸アンモニウムプラント、燐酸二水
素アンモニウムプラント、燐酸水素二アンモニウムプラ
ント及び塩化カリウムプラント、及びこれらを窒素、燐
酸及びカリウム源とする化成肥料プラントにおいて造粒
後の排ガスの中に含まれるダスト類を除去するにあた
り、密閉体の下方部の表面が変形可能となるように、そ
の材質が柔軟な物質で構成されるかもしくは柔軟な構造
とされ、密閉体の下方部が排ガス導出管の上部を覆うよ
うにして設けられることを特徴とする遮蔽器、および上
記プラントにおいて、排ガス導出管、ダクト部、シュー
ト部及びこれらの配管部の閉塞を招く付着物を除去する
装置であって、排ガス導出管、ダクト部、シュート部及
びこれらの配管部に、密閉体の表面が変形可能となるよ
うに、その材質が柔軟な物質で構成されるかもしくは柔
軟な構造とされた密閉体が、該密閉体の変形可能部表面
がダスト類を含む排ガスの流れと平行に接触するように
設けられることを特徴とする付着物の除去装置である。
上記遮蔽器及び付着物の除去装置には、上記密閉体が、
気体を導入・排出するための配管が設けられ、当該配管
からの気体の導入・排出によって密閉体変形可能部を膨
張・収縮させる構造を有する遮蔽器及び付着物の除去装
置を含む。上記遮蔽器及び付着物の除去装置には、上記
密閉体が、気体を導入・排出するための配管が設けら
れ、密閉体変形可能部に記憶形状合金を固着させ、当該
配管から温度の異なる気体を導出入させ、記憶形状合金
の形状変化で密閉体変形可能部を変形させる構造を有す
る遮蔽器及び付着物の除去装置を含む。又、上記遮蔽器
及び付着物の除去装置には、上記密閉体が、変形可能部
表面に電磁石の一方が固着され、電流のオン−オフによ
って密閉体変形可能部を振動させる構造を有する遮蔽器
及び付着物の除去装置を含む。

【０００８】

【発明の実施の形態】発明の実施形態の一例を図１及び
図２に示す。第一に、図３において図１に示す本発明の
遮蔽器を設置する例を説明する。

【０００９】本発明の遮蔽器は気体の導入・排出をする
ための配管が天井部400 に設けられ、下方部が袋状とな
っている。この袋状部分401 は柔軟構造となっている。
この袋状部分の柔軟構造を達成するため、材質をゴムあ
るいは布の表面にゴムをコーティングしたものあるいは
ゴム、布、金属箔などのラミネート構造を有する材質で
作成することができる。付着物が付着する部分が金属で
ある方が剥離し易い場合もある。袋状部分の構造は蛇腹
構造あるいは折り畳み構造としてもよい。袋状部分が内
部あるいは外部からの作用を受けることでその表面部分
が収縮・膨張あるいは振動あるいはその表面の張力が十
分変化するものであれば、その作用で表面に付着した付
着物は剥離される。袋部の形状は円筒状であっても使用
できるが、底部が狭くなる形状である方が付着物が剥離
し易い傾向がある。さらに袋部の下端部は上に凹の形状
とすることにより効果が上がることがある。次に、この
袋部を蛇腹構造とする場合、蛇腹部とその底部のシート
部からなる蛇腹部の直径は、導出管20の直径の 1.5〜２
倍から選択され、シート部の直径は、排ガス導出管２の
直径の 1.2〜1.5 倍から選択される。前者は蛇腹部の骨
を形成する金属と、蛇腹管はそれぞれ弾力性のあるゴ
ム、ゴムと耐熱性の布の複合組成物あるいはこれらと金
属箔のラミネート構造をとる。付着物と接する表面が金
属の場合、付着物が容易に剥離される傾向がある。ここ
に弾力性のあるゴムとは、シリコーンゴム、ブチルゴム
等を言い、通常、厚さ１〜３mmのものが選択される。耐
熱性の布とは、市販品で耐熱性を特徴としているものな
らば特に制限はない。また金属箔とはアルミ箔等で十分
であり、ゴム等とラミネートを形成して使用する。シー
ト402 の材質は、シリコーンゴム、ブチルゴム、アルミ
箔などの薄い金属またはゴム類に薄い金属を重ねたもの
で十分である。シート402 の直径により異なるが、通
常、ゴム類の厚さは１〜５mmが選択され、耐熱性の布を
除いてはシート402 は、蛇腹部401 のものと同一の材質
にして用いるのが簡単で合理的である。シート402 は、
蛇腹部に対し凹の形状で設置されるのが好ましいが、特
にこれに制限されることはない。最大飽和蒸気圧分の水
蒸気を含む乾燥用ガス10中の水蒸気が該シート402 上で
凝縮することは通常ないが、何らかの原因で水蒸気が凝
縮しても、凹の形状の場合、凝縮水はシート402 の中心
から遠い部分に移行し、これを核にして付着物が付着し
成長しても定期的にシート402 を膨らまし付着物を落下
させるため、大きく成長しない。この付着物が分離器３
内に落下しても、不都合が生じない。また、図５におい
て図１に示す本発明の遮蔽器を設置する例では、遮蔽器
に付着した付着物13が排ガス導出管２内に落下しても、
後述の実施例１で示すように、特に不都合が生じない。

【００１０】気体の導出入により袋部分の表面を変形さ
せる方法の例を以下に説明する。密閉体の天井部には気
体を導入・排出するための配管を設ける。袋部は、例え
ば、蛇腹構造とする。このような構造をとることにより
気体を導入することで密閉体中の圧力を上昇させ蛇腹部
を拡張することが可能であり、気体を排出することで圧
力を減少させ蛇腹部を収縮させることが可能となる。こ
のように蛇腹を上下に動かすことにより、蛇腹に付着し
ている付着物を成長する以前に定期的若しくは適当な時
期を選んで落下させる。このように袋部の表面に適切な
変形を与えて付着する付着物を落下させることができる
ような機能を有すれば特に蛇腹構造をとっていなくても
目的は達成できる。天井部分の形状については、特に制
限はないが、図１では円柱状のものを記載した。その材
質についても特に制限はなく、通常、ＳＵＳ材で足り
る。

【００１１】次に、密閉体の天井部分および密閉体に導
出入するガスについて説明する。密閉体中に流すガス
は、空気、窒素、二酸化炭素、燃焼排ガスの何れかまた
はこれらの混合ガスである。このガスは蛇腹部分をその
差圧によって膨らませ、圧を抜くことによって収縮させ
るものである。この差圧は、採用される遮蔽器の大き
さ、蛇腹部401 ならびにシート部402 に用いる材質、厚
さにより異なるので、0.05〜１bar の間で作動する差圧
を確認してからプラントに据え付ける。また別法として
各蛇腹の骨間を複数の末端部の距離を変える記憶形状合
金で結び、気体導出入管より温度の異なる気体を導入し
て蛇腹の骨間隔を変えても同様の効果が得られる。記憶
形状合金により蛇腹部が定期的または適宜広げられ、縮
められるため、蛇腹間に付着した付着物は落とされる。
それは、定期的に作動させることにより付着量が少ない
こと、蛇腹部の直径が排ガス導出管２の直径より大きい
こと、さらには、排ガス10の流れが排ガス導出管２から
サポート５の方向になっていることなどの理由による。
尚、落とされた付着物は、この図には記載されていない
が、別途処理される。記憶形状合金は市販のものでよ
く、例えば、TiNi合金やCuZnAl合金から選択され、作動
温度により選択することができる。この作動温度は、排
ガス10の温度より20〜50℃程度高く設定すればよい。プ
ラントの種類、排ガスの温度によっても異なるが、通常
120 〜160 ℃から選択できる。温度差が20℃未満である
と、記憶形状合金が作動しにくいことがあり、50℃を越
えても形状記憶合金の作動状況は変わらない。また蛇腹
の骨部分をプルドン管にすることによっても、導入させ
る気体の圧力を変動させることで同じ様な効果が得られ
る。

【００１２】以下に磁石による袋部分の形状を変化させ
る方法の例を説明する。密閉体内部で密閉体の天井部に
電磁石の一方を支持固定し、袋部の下部に対になる電磁
石を固着させ、定期的にあるいは適当な時期に電磁石を
作動させ袋部の下方を上下に振動させることで袋部表面
に付着した付着物を剥離することができる。

【００１３】第二に本発明の別の実施形態について図２
に従って説明する。図２は、排ガス導出管、ダクト部、
シュート部及びこれらの配管部に密閉体の変形可能部表
面が排ガスと接触するように設けられた本発明の付着物
除去装置の実施形態を示す図であり、例えば図３に示す
分離器３の内壁部に設置した例を示す。図１の場合は、
排ガスの流れに対し直角に据え付けられ、図２は排ガス
の流れに対し平行に据え付けられるという相違がある。
付着物は排ガス導出管の曲がり部、ダクトの曲がり部、
シュート部等に付着しやすい。また、分離器３の内壁の
例に見られるように、排ガスの流速が急激に低下する部
分ではダスト類が分離されるため、付着物が付きやす
い。そこで、付着物が付きやすい部分に前述の遮蔽器と
略同一の構造を有する付着物除去装置を設置することに
より、定期的あるいは適宜付着物を除去できる。尚、付
着状況を考慮して、前述の遮蔽器で記載した何れかの手
段を選択できる。

【００１４】なお、本発明でいう定期的にとは、３交替
あるいは２交替制度で運転する場合、好ましくは、１交
替あたり１回、１分〜５分程度実施することをいうが、
プラントの種類により異なるが、１週間〜１月程度全く
実施しなくとも、その後本発明の方法を実施すれば、不
都合が生じない場合もある。

【００１５】

【実施例】以上のように本発明を説明したが、さらに本
発明を詳細に実施例で説明する。なお、本発明は、以下
に記載の実施例にのみに制限されることがないのはいう
までもないことである。 実施例１ 図５及び図１に示すように、尿素プラントからの直径が
500mmであるガス導出管２の真上に、天井部400 、蛇腹
部401 およびシート402 の直径がそれぞれ500mm 、1500
mm、1000mm、750mm 、４本の径が20mmのパイプであるサ
ポート５を４本を蛇腹部401 と200mm の透き間を開け設
置した。蛇腹部401 として蛇腹の骨は３段にし、その材
質としてＳＵＳ３０４のワイヤーを用いた。蛇腹間は 1
00mmとし、２mmのシリコーンゴムを巻いた。蛇腹の骨と
蛇腹の骨の間に設けた記憶形状合金は、市販のいわゆる
TiNi合金を角度30度毎に一本ずつ設置した。シート402
の材質は３mmのシリコーンゴムを用い凸の形状で設置し
た。箱40の頭部から 120℃の空気を0.2barの差圧のもと
に、約５分流し空気の供給を停止し、空気を排気した。
この操作を２交替で１交替当たり１回の割合で実施し
た。温度95℃の排ガス10には、ダスト、ミスト等を含め
5000 〜10000mg ／m³の尿素が含まれていた。常法によ
り、尿素を製造した。結果を表１に示す。

【００１６】実施例２ 蛇腹部401 及びシート部402 の材質をシリコーンゴムか
らブチルゴムに変えた以外は実施例１と同様に行った。
結果を表１に示す。

【００１７】実施例３ 蛇腹部401 の材質をシリコーンゴムから市販の耐熱性布
に変え、記憶形状合金を除いた以外は実施例１と同様に
行った。結果を表１に示す。

【００１８】実施例４ 実施例１の尿素プラントを大粒尿素プラントに変え、実
施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。

【００１９】実施例５ 実施例１の尿素プラントを化成肥料プラントに変え、実
施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。

【００２０】実施例６ 図３に示す尿素プラントからの分離器を有する排ガス処
理システムにおいて、直径が 500mmであるガス導出管２
の曲がり部及び分離器３の壁面に、天井部400、蛇腹部4
01 およびシート402 の直径がそれぞれ500mm 、1000m
m、750mm の付着物除去装置を設け、サポート並びに記
憶形状合金を除いた以外は実施例１と同様に実施した。
結果を表１に示す。

【００２１】実施例７ 実施例６の尿素プラントを化成肥料プラントに変え、実
施例６と同様に実施した。結果を表１に示す。

【００２２】比較例１ 実施例１の遮蔽器に代え図４に示す従来技術の遮蔽器を
用いた他は実施例１と同様に実施した。結果を表１に示
す。

【００２３】比較例２ 実施例４の遮蔽器に代え図４に示す従来技術の遮蔽器を
用いた他は実施例４と同様に実施した。結果を表１に示
す。

【００２４】比較例３ 実施例５の遮蔽器に代え図４に示す従来技術の遮蔽器を
用いた他は実施例５と同様に実施した。結果を表１に示
す。

【００２５】比較例４ 実施例６において、付着物除去装置を用いない以外は実
施例６と同様に実施した。結果を表１に示す。

【００２６】比較例５ 実施例７において、付着物除去装置を用いない以外は実
施例７と同様に実施した。結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明の遮蔽器及び付着物除去装置を用
いることにより、以下の如き効果がある。 （１）１年間の安定運転が可能となり、製品ムラがなく
なった。 （２）従来技術の場合に比し、製品性状が向上した。 （３）安定運転できる結果、不安定運転時使用するエネ
ルギーを消費しないため省エネルギーとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態を示す遮蔽器回りの拡大図
である。

【図２】 本発明の実施形態を示す付着物除去装置回り
の拡大図である。

【図３】 従来技術の実施形態を示す概念図である。

【図４】 (a) 、(b) 共に従来技術の遮蔽器回りの拡大
図である。

【図５】 従来技術の別の実施形態を示す概念図であ
る。

【符号の説明】

１ 造粒部 ２、20 排ガス導出管 ３ 分離器 ４、40 遮蔽器 ５ サポート 10 ダスト類を含んだ排ガス 11 排ガス 13 付着物 400 天井部 401 袋状部分（蛇腹部） 402 シート 101 乾燥用ガス

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 尿素類のプラント、並びに硝酸アンモニ
   ウムプラント、燐酸二水素アンモニウムプラント、燐酸
   水素二アンモニウムプラント及び塩化カリウムプラン
   ト、及びこれらを窒素、燐酸及びカリウム源とする化成
   肥料プラントにおいて造粒後の排ガスの中に含まれるダ
   スト類を除去するにあたり、密閉体の下方部の表面が変
   形可能となるように、その材質が柔軟な物質で構成され
   るかもしくは柔軟な構造とされ、密閉体の下方部が排ガ
   ス導出管の上部を覆うようにして設けられることを特徴
   とする遮蔽器。
2. 【請求項２】 上記密閉体が、気体を導入・排出するた
   めの配管が設けられ、当該配管からの気体の導入・排出
   によって密閉体下方部を膨張・収縮させる構造を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の遮蔽器。
3. 【請求項３】 上記密閉体が、気体を導入・排出するた
   めの配管が設けられ、密閉体下方部に記憶形状合金を固
   着させ、当該配管から温度の異なる気体を導出入させ、
   記憶形状合金の形状変化で密閉体下方部を変形させる構
   造を有することを特徴とする請求項２記載の遮蔽器。
4. 【請求項４】 上記密閉体が、下方部に電磁石の一方が
   固着され、電流のオン−オフによって密閉体下方部を振
   動させる構造を有することを特徴とする請求項１記載の
   遮蔽器。
5. 【請求項５】 尿素類のプラント、並びに硝酸アンモニ
   ウムプラント、燐酸二水素アンモニウムプラント、燐酸
   水素二アンモニウムプラント及び塩化カリウムプラン
   ト、及びこれらを窒素、燐酸及びカリウム源とする化成
   肥料プラントにおいて、排ガス導出管、ダクト部、シュ
   ート部及びこれらの配管部の閉塞を招く付着物を除去す
   る装置であって、排ガス導出管、ダクト部、シュート部
   及びこれらの配管部に、密閉体の表面が変形可能となる
   ように、その材質が柔軟な物質で構成されるかもしくは
   柔軟な構造とされた密閉体が、該密閉体の変形可能部表
   面がダスト類を含む排ガスの流れと平行に接触するよう
   に設けられることを特徴とする付着物の除去装置。
6. 【請求項６】 上記密閉体が、気体を導入・排出するた
   めの配管が設けられ、当該配管からの気体の導入・排出
   によって密閉体変形可能部を膨張・収縮させる構造を有
   することを特徴とする請求項５記載の付着物の除去装
   置。
7. 【請求項７】 上記密閉体が、気体を導入・排出するた
   めの配管が設けられ、密閉体変形可能部に記憶形状合金
   を固着させ、当該配管から温度の異なる気体を導出入さ
   せ、記憶形状合金の形状変化で密閉体変形可能部を変形
   させる構造を有することを特徴とする請求項６記載の付
   着物の除去装置。
8. 【請求項８】 上記密閉体が、変形可能部表面に電磁石
   の一方が固着され、電流のオン−オフによって密閉体変
   形可能部を振動させる構造を有することを特徴とする請
   求項５記載の付着物の除去装置。