JPS5810129B2 - 造粒装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は粒子の処理装置に関し、詳しくは粒子の被覆
乃至肥大化のために有用な装置に関する。

更に詳しくは１粉粒状物に同質もしくは異質の乾燥もし
くは固化して付着し得る物質の液体噴霧微粒子を気流と
ともに供給して、粉粒状物の各粒子に付着させ、粒子表
面を被覆せしめるか、あるいは肥大化させる機能を有す
る装置に関する。

粒子表面に更に物質を密着せしめて被覆するかあるいは
粒子を肥大化させる必要は、種々の産業分野において犬
である。

小量の粒子が対象物である場合には技術的にも経済的に
も問題はなく、粒子の被覆あるいは肥大化ともに、その
解決は容易である。

この発明の目的は、特に大量の粒所を高効率を以て処理
し得て、均質な製品を与える装置であって１その操作制
御が容易であり、安定した稼動状態の装置を提供するこ
とである。

第１図により示される、この発明の装置の主要機能部分
においては、気流中に粒子を合流させ、微小時間の流過
中に、冷却固化もしくは乾燥固化して付着し得る微粒子
を付着せしめることを反復して粒子表面に所望の厚さの
付着層を形成せしめるのである。

気流中を短時間内、転動浮遊する粒子に微粒子を衝突付
着させるのであるが、この場合に気流中への粒子の合流
、即ち微粒子と粒子が衝突する場所とする噴流部２２へ
の粒子の供給は、個々の粒子について一回のみでは不充
分であり、粒子径が大であればある程、また付着せしめ
るべき微粒子量が大であればある程、多数回の合流が行
われる必要がある。

この発明の装置における噴流部２２は堆積された粒子層
２１中の中心部において粒子層２１を上方向へ貫通して
形成させられるのであり、噴流部の周壁は粒子層であり
、この周壁の下端の粒子の層の粒子が円滑に噴流部中へ
合流することが好ましいのであり、噴流部を上方へ通過
した粒子は堆積した粒子層の上面へ降下し、粒子層の下
部よりの粒子の噴流部への合流が続行されていることに
より、次第に粒子層部を下降し、再び噴流部へ合流する
のであるが、この合流が個々の粒子について、前記の通
り多数回必要であり、更に粒子層の全粒子に関して可及
的に均等回数であることも必要である。

粒子層中の粒子が下降し、噴流部へ合流することが順序
よく円滑に遂行されるために、粒子層は逆円錐台状の容
器７中に置かれ、この容器の中心垂直軸線に沿い、容器
底部中央へ下方より圧入される気流により、噴流部が形
成させられる。

この場合において、粒子層中に安定した噴流部を形成せ
しめておくために粒子層底部に圧入される気流の圧力は
粒子層深さの増大に従い急激に増大し、粒子層深さが限
界を超えるならば噴流部の連続的形成は不可能となり、
気流は深い粒子層により阻止される。

従って、逆円錐台状の容器中に粒子層を置きその中央に
噴流部を形成せしめて粒子を処理する容器の１基の大き
さには被処理粒子の諸物性により若干の相違はあるが、
噴流部の安定性により限界があり、粒子処理量を増大す
るためには、装置の基数を増加する以外に対策がない。

ここにおいて、羊純に基数の増加を行い、処理量を増大
すれば、熱交換器・分級器その他の機器ならびに配管系
も増加し、設備費と運転費ともに不経済である。

第２図に示されるように逆円錐台状容器を１室中に多数
配置した方式の装置が提案されているが、この装置にお
いては各容器への粒子、気流および噴霧微粒子の供給量
の調節系統が複雑となる。

１基の逆円錐台容器中における噴流部による粒子処理の
安定状態維持のためにも微妙な調節を必要とするのであ
るから、並列して設置された多数の容器中の処理状態の
安定化は粒子、気流および噴霧微粒子の各供給系をそれ
ぞれ集約した調節端により制御することは困難である。

この場合に、調節端の集約化を断念し、容器それぞれへ
の各供給系を付設し、それぞれに調節端を付属せしめて
も、各容器中の粒子層を構成する粒子量が、粒子の激し
い運動状態により、正確に測定され得ないため、当然の
ことながら適切に調節端は操作されない。

１室中に多数の逆円錐台状容器を並列設置する方式にお
いて、上記の調節の困難性を回避するために、発明者ら
は第３図に示されるように、各容器間の粒子の流通状態
を改善するために容器を密接に接近して設置して実験を
行ったが、各容器中の粒子量に異同を生じ、被処理粒子
の供給端に近い容器中においては噴流部が甚だ不安定と
なる。

このため、各容器への被処理粒子の均等配分用の供給経
路を設備すれば、前記の通り粒子量調節系統は非常に複
雑となり、発明者らは種々検討の結果、隣接する容器間
に距離を置き、容器間に被処理粒子の流動床を存在せし
め、各容器への被処理粒子の配分と収集の流通路とする
ことに想到し。

装置を試作し実験によりその作用と効果を確認した。

この流動床は被処理粒子の確実良好な流通経路となり、
逆円錐台状の容器を多数平面上に並列的に配設すること
を可能とするのみでなく、広範囲にわたる調節が可能で
ある乾燥・冷却あるいは加熱のための機能部分としても
甚だ有用である。

この流動床が被処理粒子のための良好な流通経路として
作用する一原因として、通常の流通路と相違し、個々の
被処理粒子の移動可能方向が全周であり、飛散による逆
行あるいは停滞も許容される自由度が高い流通路である
ことが挙げられる。

この発明は、上部に排気手段、下部に流動床用気流供給
手段および噴流部用気流配給手段、同様に下部に固化付
着性物質配給手段および中間部に粉粒状物排出手段と中
間部上方に粉粒状物供給手段を有する装置本体容器内の
下方部分に、各々垂直に設置される複数の漏斗状体が相
互に略々同等水平面内において配設され、各漏斗状体の
逆円錐台部上縁外方に略々水平に流動床下面区画用の通
気性床底が各逆円錐台部間に連続して展設され、各円錐
台部内に滞留する粉粒状物は、その底部に下方より噴流
部用気流と固化付着性の噴霧物質が圧入上昇せしめられ
、逆円錐台部中心垂直線に沿い噴流部が形成され、各逆
円錐台部間の通気性床底上に滞留する粉粒状物は通気性
床底下方より圧入され上昇する流動床用気流により流動
床化されることからなる造粒装置である。

この発明の装置について、大粒の尿素造粒用に使用され
る場合を例５として、図面により説明する。

第４図はこの発明の装置の原理説明用の縦断面図である
。

本体容器１はその頂部に排気管２と、これに付属する捕
集器３を有し、側壁中間部上方に処理されるべき粉粒状
物の供給管４が、同様に中間部下方に処理された粉粒状
物の排出管５が設備される。

これらの排気管２．供給管４および排出管５は第４図に
おいて各々１本のみが示されているが、所要処理能力に
応じて、各々必要本数が配設される。

供給管４は本体容器１の側壁の中間部上方に、図示の通
りに設備されるか、あるいは頂部を貫通下降して本体容
器１の中間部中央まで下方へ延長されてもよい。

本体容器１内の下方部分に複数甚の漏斗状体６が設備さ
れ、その逆円錐台部７の底部は整流用の管状部９に接続
する。

管状部９は噴流部用気流が誘引送風により生成する場合
は省略されるかあるいは短小となる。

通気性床底８の下方に流動床用の気流配給室１０があり
、その底床１１の下方に噴流部用の気流配給室１２があ
り、漏斗状体の管状部９の下端が、この中において開口
している。

本体容器下部側壁を貫通して溶融尿素用の導管１３が設
備され、これは分岐されて各管状部９の上部中心に設置
される噴霧ノズル１４に接続されている。

流動床用の気流配給室１０および噴流部用の気流配給室
１２にはそれぞれ管１５および１６が付設され、これら
両管はそれぞれ送風機（図示省略〕に接続されている。

第４図において漏斗状体６と通気性床底８は同一水平面
上にある場合が示されているが、粉粒状物の移行と配分
の状態を、装置の使用用途に応じて、最適化するために
漏斗状体の上端縁に若干の高低差が生じるように各漏斗
状体は配設されてもよく、同様に通気性床底８も水平で
なく若干の傾斜あるいは段差を以て展設されてもよい。

第４図において排出管５は本体容器１の側壁部分に設備
されているが、本体容器１の内方部分において通気性床
底８上に適当高さを以て開口し、流動床用の気流配給室
１０と噴流部用の気流配給室１２を貫通して設備されて
もよい。

次に、この発明の装置の機能状態を付着せしめるべき噴
霧微粒子量大なる尿素造粒の実例を以て説明する。

噴流部用空気が気流配給室１２に１６７０ＯＮｍ’／Ｈ
の流量を以て供給される。

この空気２０℃であり気流配給室１２内圧は１０００ｍ
ｍ水柱に維持される。

流動床用空気が気流配給室１０に２４７０ＯＮｍ３／Ｈ
の流量を以て供給される。

空気温度は２０℃であり、気流配給室１０内圧は５００
ｍｍ水柱に維持される。

導管１３より１３８℃の尿素融液が８．４ｔ／Ｈの流量
を以て供給され、各噴霧ノズル１４より上方へ噴射され
る。

供給管４より粒径３ｍｍ以下の粉粒状尿素が８．４ｔ／
Ｈの流量を以て供給される。

これら尿素と空気の供給により各逆円錐台部７中には中
心に噴流部を有し、この噴流部によりその内部に循環が
生じる粒子層が形成され、粒子層の粒子は逐次噴流部へ
流入し、各噴霧ノズルより噴射される尿素微粒子と結合
し肥大化する。

保給管４より供給される粉粒状尿素は静止高１００ｍｍ
程度の流動床を形成して各逆円錐台部７へ円滑に配分さ
れる。

噴流部を反復通過あるいは噴流部と流動床とを反復通過
した肥大化粒子は噴流床通過後の飛散と粒子相互の圧迫
あるいは衝突により流動床内を移動する。

以上の現象により本体容器１中にある粉粒状尿素の平均
粒径は供給管４より流入する粉粒状尿素の平均粒径より
犬となる。

供粒管４および導管１３よりの流入量に等量の粉粒状尿
素が排出管５より連続的に排出される。

排出された粉粒状尿素は分級され、所望粒径範囲内の製
品粒状尿素が分離される。

所望粒径に達していない粉粒状尿素と過大粒子破砕品、
捕集器その他で回収された粉状尿素は供給管４より再び
装置内に還流される。

この実例においては排出管５よりの粉粒状床は６２℃程
度で排出されるため、以後の処理として冷却は不必要で
ある。

排気管２より７９℃の排気が放出される。

第４図においては縦断面図であるため、漏斗状体は断面
に存在する１列分のみが示されている。

この発明の装置の使用において製品の粒径および収率は
主として供粒管４よりの粉粒状尿素の粒径および供給量
による。

この発明の装置の利点を要約すれば次の通りである。

第一に噴流部を利用するこの方式の生産能力を、設備費
の増加を最小限に止めつつ、増大せしめ得ることである
。

第二の処理粒子の配分と収集が円滑であるため、全漏斗
状体中の処理が均質化され製品収率が向上する。

第三にこの装置において流動床部は冷却・加熱・乾燥あ
るいは調湿その他の前処理あるいは後処理の機能も併有
させられ得るため、これら前後処理用の付属機器を省略
することが可能となる。

第四に各逆円錐台部を浅くすることにより、各漏斗状体
中の粒子層中の粒子の滞留時間の短縮が可能であり、流
動床中の滞留時間の延長も可能であるため１粒子の攪拌
混合効果が高い流動床の機能により粒子の処理状態が均
質化され得る。

加えて噴流部用気流の圧力を低下せしめ得る。

第五に本体容器の所要全高が小であるため、付属装置も
低所に設備されることとなり、建設費と操業費が低減さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は漏斗状体の逆円錐台状上方部分中に噴流部が形
成されている状態を示す縦断面図であり、第２図は１室
中に複数の漏斗状体が独立的に並列設置されている場合
を示す縦断面図である。 第３図は複数の漏斗状体が密接して１室中に設置されて
いる場合を示す縦断面図である。 第４図は、この発明の詳細な説明用原理図である。 第５図は。第４図Ａ−Ａ線要部断面図である。 図面の記号衣、１・・・・・・本体容器、２・・・・・
・排気管、３・・・・・・捕集器、４・・・・・・供給
管、５・・・・・・排出管、６・・・・・・漏斗状体、
７・・・・・・逆円錐台状容器、８・・・・・・通気性
床底、９・・・・・・管状部、１０・・・・・・気流配
給室。 １１・・・・・・床底、１２・・・・・・気流配給室、
１３・・・・・・導管、１４・・・・・・噴霧ノズル、
１５・・・・−・管、１６・・・・・・管、２１・・・
・・・粒子層、２２・・・・・・噴流部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 最上部に排気手段、上方内部に固体・気体分離用空
   間、固体・気体分離用空間下方に流動床用空間、流動床
   用空間直下に流動床下限を区画する通気性床底、通気性
   床底下に流動床用気流配給室、および流動床用気流配給
   室下方に噴流部用気流配給手段を有する本体容器中に、
   その逆円錐台状上方部分の上端が通気性床底を貫通開口
   し、その円筒状下方部分の下端が噴流部気流配給手段に
   各々接続される複数基の漏斗状体が並列的に配設され各
   円筒状下方部分内の上端部分に固化付着性物質の液体噴
   霧微粒子の供給手段が配設され、流動床用空間への粉粒
   状物供給手段と流動床用空間からの粉粒状物排出手段が
   各々設備されることを特徴とする造粒装置。