JPS5818144B2 - 流動層から粗粒物質を分離採取する方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は粗粒物質と細粒物質とからなる混合物から流
動層法を利用して粗粒物質を選択的かつ連続的に分離採
取する方法及びその装置に関する。

従来、流動層は粉粒体を気体と接触させて物理的または
化学的変化を生じさせる操作として広く応用されている
。

このとき、その目的によっては流動層中で細粒物質を粗
粒物質に成長させる場合がある。

例えば、物理的操作としては、溶液またはスラリー状原
料を流動層中に供給し、流動化用の高温空気によって蒸
発を受けながら造粒をおこなう操作がある。

また化学的操作としては、セメントタリン力−を高温度
の燃焼ガスによって流動化し、この流動層中に微粉状の
セメント原料を送入して、これを流動しているクリンカ
ー粒子の表面に付着、焼成させてクリンカー粒子を成長
させる操作がある。

別の流動層処理操作として、粒径の小さい粉粒状の流動
化媒体で流動層を形成し、これに流動化媒体よりも粒径
の大きな粗粒物質を送入して物理的まだは化学的変化を
受けさせた後、この粗粒物質を流動層から排出させる方
法が知られている。

例えば、物理的操作としては湿潤粗粒物質の乾燥が、化
学的操作としては石炭および固体廃棄物のガス化がある
。

上記のいずれの場合にも、処理の終了した粗粒物質を選
択的に流動層から分離する必要がある。

しかし、一般に流動層においては、流動化ガスの作用に
よって細粒物質と粗粒物質とは激しく攪拌されて混合し
たまま流動層内を移動しているので、公知の方法で流動
層から粗粒物質だけを分離採取しようとしても必ず粒径
の小さい粉粒物質が混在して排出されてくる。

従って、粗粒物質だけを採取しようとする場合には、こ
のようにして排出された粗粒と細粒の混合物を別の工程
において改めて分級し、細粒は流動層に戻す操作が必要
である。

このような操作は全工程を複雑化し、ことに高温での化
学反応操作ではその熱効率を低下させ、また操作に支障
を招く原因にもなる。

本発明は上記のような流動層外での分級操作をおこなう
ことなく、粗粒物質を流動層から直接に選択的かつ連続
的に分離採取することを目的とするＯ 即ち、本発明による粗粒物質の分離採取方法は粗粒物質
と細粒物質との混合物を浮動させた流動層を、先端が該
流動層に接し多数の穿孔を有する螺旋翼を回転させるこ
とによって、該螺旋翼を収納し且つその直径と実質的に
同一の内径の円筒管内に降下させると同時に、該螺旋翼
の下方から送入される流動化ガスを上記穿孔を通して吹
き上げることによって混合物中の細粒物質を流動層に戻
し、粗粒物質を螺旋翼の下端から回収することを特徴と
する。

本方法ならびに装置を図面にもとづいて説明する。

本方法を実施するための装置の一具体例である第１図に
おいて、筒状あるいは任意の形状の容器１の内部に粗粒
物質と細粒物質との混合物が供給される。

この容器１の下部に設けられた第１送入口２から送入さ
れ通常の整流手段３を通過した流動化ガス４によって上
記混合物は流動化され流動層５が形成される。

容器１の下底は円筒管６によって粗粒物質の受器７と連
通され、この円筒管６中にはその内径と実質的に同一の
直径を有する螺旋翼８が設定される。

この螺旋翼８は多数の穿孔９を有し、この穿孔９の直径
は０．２〜５ｍｍの範囲で開口比（螺旋翼の全面積に対
する穿孔の合計面積の割合）は０．３〜３０％の範囲が
好ましい。

螺旋翼８における螺旋面のピッチは任意に選択できる。

この螺旋翼８は回転軸１０のまわりに回転し容器１中の
流動層５を徐々に下方に送ることができる。

同時に、螺旋翼８の下方かうは、例えば受器７の１部に
設置した第２送入口１１より、流動化ガス１２を送入す
る。

この流動化ガス１２は螺旋翼８の多数の穿孔９を通って
円筒管６中を上方に流れ、その際螺旋翼８の間を下方に
送られて来た流動層５の混合物のうちの細粒物質は上方
に、即ち容器１に戻る方向に吹き上げられる。

その結果、粗粒物質のみが螺旋翼８の下端１３から受器
７中に分離回収される。

螺旋翼８の回転数及び流動化ガス１２の送入量などの操
作条件は適宜選ぶことができるが、好ましくは０．５〜
１２ Ｏｒ、 ｐ、ｍ。

の回転数である。

また、受器７の形状は任意であり、回転軸１０の貫通個
所に公知のシール軸受１５を用いるなど流動化ガス１２
が外界に漏洩しない構造であればよい。

この受器７中に回収され堆積した粗粒物質は適当な回収
手段１６により排出される。

螺旋翼８の先端１４は第１図の装置では流動層５中に挿
入されているが、第２図に示すように円筒管６の上端と
同一レベルであってもよい。

また、整流手段３は通常の金網板あるいは穴あき板など
でよく、第１図に示すように下端開口部が円筒管６の上
端開口部に連結された逆円錐形に配置してノも、あるい
は第２図に示すように円筒管６の上端開口部に連結して
それと水平に配置してもよい。

本発明の装置は第１図及び第２図の具体例に限定される
ものではなく、自明な変形などは本発明の範囲に含まれ
る。

ｉ 例えば、第２送入口１１から送入される流動化ガス
１２のみで容器１内の混合物が充分な流動層状態となる
場合には、第１送入口２からの流動化ガス４の送入は省
略してもよく、この場合には整流手段３も必ずしも必要
ではない。

ン また、回転軸１０は垂直でなくてもよく、垂直方向
から約４５°まで傾いてもよい。

回転軸１０の中心は容器１及び受器１の各底面の中心に
一致していなくてもよい。

本発明を実施例により詳しく説明する。

１実施例 １ 第１図に示す装置を使用した。

円筒状容器１の内径は８０朋であり、その底部に内径３
０關長さ８０龍の円筒管６を設け、この円筒管６中に外
径１０ｍｍの回転軸１０に取りつけた螺旋翼８が設置）
されている。

螺旋翼８は内径１ｍｒｔｔの穿孔９を１１２個有する厚
さＩｍｍのステンレス板からなり、長さ９０ｍｍで螺旋
面のピッチ１５ｍｍである。

この装置の容器１中に平均粒径０．１２ｍｍ、見かけ密
度１．５ ｇ／ｃｒｌのアルミナ粒子を充填し、第１送
入口２がら空気を１３１／分の割合で送入してアルミナ
粒子を空間密度ｏ、６２ｇ／ｃｒｒｌ、高さ６８儒の流
動層とした。

この流動層上に電磁フィーダーによって平均粒径３ｍｍ
のガラス粒を４８．３，９部分の速度で連続的に供給し
た。

回転数５ ｒ、 ｐ、 ｍ、で螺旋翼８を回転させなが
ら第２送入口１１がら空気を９１３／分の割合で吹き込
んだ。

螺旋翼の下端から採取された粒子中における粗粒子（ガ
ラス粒）の割合は９３．４％であった。

実施例 ２ 実施例１と同じ装置を使用したが、第１送入口２からの
空気送入を停止し、第２送入口１１のみから空気を送入
して粗粒物質の分離と流動層の形成をおこなった。

第２送入口１１からの空気送入量１７．０１ｊ１分（第
１送入口閉鎖）、流動層高さ７２ｃｍ及びガラス粒供給
速度２０．７ｇ１分とし、これら以外の操作条件は実施
例１と同一とした。

分離採取された粒子中における粗粒子（ガラス粒）の割
合は９９．５係であった。

本発明の効果は次のとおりである。

即ち、第１に流動層から粗粒物質を連続的かつ選択的に
分離採取できる。

従って、流動層内で物理的または化学的に変化を起させ
た後、加工された粗粒物質を簡単に回収できる。

第２に、装置外での通常の分級操作が不必要になり、特
に高温装置の場合には熱損失が少なくなる。

また、ガス漏洩による危険がなくなる。

第３に、送入する流動化ガス量を調節することによって
、粗粒物質と細粒物質の割合を適宜指定通りにして採取
することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の一具体例を示す断面図であり、
第２図はその具体例の変形例を示す断面０図である。 １・・・・・・容器、２・・・・・・第１送入口、３・
・・・・・整流手段、５・・・・・・流動層、６・・・
−・・円筒管、７・・・・・・受器、８・・・・・・螺
旋翼、９・・・・・・穿孔、１１・・・・・・第２送入
口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粗粒物質と細粒物質との混合物を浮動させた流動層
   を、先端が該流動層に接し多数の穿孔を有する螺旋翼を
   回転させるこさによって、該螺旋翼を収納し且つその直
   径と実質的に同一の内径の円筒管内に降下させると同時
   に、該螺旋翼の下方から送入される流動化ガスを上記穿
   孔を通して吹き上げることによって混合物中の細粒物質
   を流動層に戻し、粗粒物質を螺旋翼の下端から回収する
   ことを特徴とする、混合物の゛流動層から粗粒物質を分
   離採取する方法。 ２ 粗粒物質と細粒物質との混合物を収容するための容
   器と該混合物から分離された粗粒物質を収容する受器を
   備えた粗粒物質を分離採取する装置において、上記容器
   中の混合物を流動層とするための流動化ガスの第１送入
   口；上記容器と受器を連通ずる円筒管中に回転可能に設
   置され、該円筒管の内径と実質的に同一の直径を有し、
   且つ多数の穿孔を有する螺旋翼；該螺旋翼の下方から流
   動化ガスを送入するための第２送入口を含むことを特徴
   とする上記粗粒物質を分離採取する装置。