JPS608035B2 - ピツチの造粒方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 タールピッチ、石油ピッチ、木タールピッチ等（以下単
に「ピッチ」と総称する。

）は、各種工業原料として使用され、通常はその取扱い
を容易にするため固形化して運搬、貯蔵等に備える。固
形ピッチは大別して塊状ピッチ、棒状ピッチ、板状ピッ
チ及び粒状ピッチの４種に分類される。本発明は、取扱
い上も、原材料として使用する場合にも最も有利な粒状
ピッチの造粒手段の改良に係る。

粒状ピッチは、粒形が不整であったり偏平であったりす
ると、貯蔵運搬等の取扱い中に粉化する割合が多く、ま
た粒体表面が充分固化していないとやはり同様な崩壊に
よって、使用不能になる率が多くなる。

従って粒状ピッチは、粒形がほぼ完全な球形であって、
充分に硬化した繊密な固形ピッチで囲まれていることが
望ましい。本発明の方法は「上記条件を備える粒状ピッ
チを能率的に製造するため、底面にノズルを有する溶融
ピッチ槽から棒状又は柱状の連続体として圧出される溶
融ピッチを、柱状のまま冷却水槽の冷却液表面を貫通さ
せ、冷却液中に貫入した連続した溶融ピッチ流を冷却液
中に粒状に分散させることを特徴とする。

以下本発明を実施する装置を例示した添付図面に基いて
、本発明の詳細を説明する。

図において、総体的に符号Ａで表わした造粒装置は、第
２図に詳細に示すように、底部に多数の噴出ノズル２を
有する溶融ピッチ槽１とその下に連接して設けられた冷
却槽４とから成る。

熔融ピッチ槽１の溶融ピッチ貯溜部の一側には上下調節
可能な溢流堰１１があり、溶融ピッチ供給装置５の溶融
ピッチタンク５０からピッチ給送ポンプ５１、ピッチ供
給パイプ５２を経て溶融ピッチ受入ロー２に供給される
熔融ピッチＰの頂面Ｐ，を、所定高さに調節する。堰１
１から溢流した溶融ピッ３チは溶融ピッチ出口１３、ピ
ッチ還送パイプ５３を経て溶融ピッチタンク５０１こ還
流する。溶融ピッチ槽１は、周囲が加熱用ジャケット１
４で囲われており、槽内の温度を溶融ピッ子Ｐの粘度が
常時５比Ｐ（センチポアズ）以下となるよ３うに維持す
る。１５及び１６は過熱蒸気等適宜の熱媒体の送入口及
び流出口で、図示を省略した加熱装置の循環パイプ１７
及び１８に接続する。

前記噴出ノズル２は、溶融ピッチ槽の溶融ピッチ貯溜部
底壁を貫通して、余り近すぎない程度で４冷却水槽の造
粒能力に応じた所定の間隔を隔てて規則正しく配置され
ており、個個の噴出ノズルの口経は通常０．５〜２．５
肌とする。個個の噴出ノズル２，２・・・・・・には、
それぞれ槽外から操作可能なノズル開口量調節用の調整
ニードル３を装置する。

実施例では、調整ニードルの上部が溶融ピッチ槽の頂板
１０を貫通してそのとがった先端３０を噴出ノズル２の
中心に向けて配５層されており、ノズル上下動装置３１
によって上下位置調節可能である。調整ニードルの先端
３０が噴出ノズルの開口内に出入する量を調節すること
により、噴出ノズルの実質的閉口面積をニードル弁作用
で大小に微調節する。調整ニードルは、０最大に押下げ
るとその先端が噴出ノズルの下端開〇を越えて突出する
ように作るのがよく、これにより、異物がノズルに詰つ
た時などにこれを排除するのに役立て得る。次に冷却槽
４を説明する。

タ 冷却槽４は溶融ピッチ槽１の外壁下面に連接して設
けられる槽壁４川こよって囲われており、下方には、通
常は水を用いる冷却水供給装置６の供給側循環パイプ６
２に接続する冷却水の流入口４１、上方には流出口４２
があり、還送側循還パィひフ。

６３に接続する。

冷却液の流出口には上下調節可能な液面調節用堰４３が
設けられており、堰４３の調節により冷却水（液）Ｗの
水面Ｗ，と噴出ノズル２の閉口面と間隔を所望の間隔ａ
に設定し得る。

噴出ノズル夕２と冷却水の水面Ｗ，との間の空間は、外
界と完全に遮断して風の流入で溶融ピッチの流れを乱し
たりすることがないようにする。前記冷却水の流入口４
１は、円筒形の槽壁４０に対して接線方向に向かうよう
に設けられており、冷却液供給装置の水槽６０から吐出
量調節可能な高速循環ポンプ６１により高速で送入され
る冷却水を水槽内で渦流状に巡回させる。

６４は冷却液冷却装置である。

以上説明した造粒装置において、溶融ピッチの温度（粘
度）を適当に維持しながら溶融ピッチ槽１の溢流堰１１
を調節して噴出ノズル２の開□面と溶融ピッチの頂面Ｐ
，との距離（ヘッド）ｈが所定の値となるように調整す
ると共に調整ニードル３を上下調節して溶融ピッチの単
位時間当り噴出量を調整すると、ノズルから連続的に圧
出される溶融ピッチが連続した柱状の噴出流（以下単に
柱状体と言う）Ｐ２の形で冷却水の水面Ｗ，に向けて噴
出する。

一方高速で循環する冷却水を供給される冷却槽４の液面
調節用堰４３を調節して噴出ノズルと水面Ｗ，との間隔
ａを調節すると、前記連続した柱状体Ｐ２は、その形を
維持したまま水面Ｗ，を刺通して、柱状体先端がＰ３の
ように水面下に貫入する。

この場合、冷却水供給装置６は冷却水冷却装置６４とポ
ンプ６１の吐出量調節とで槽内の液温を４０〜８０００
の範囲に維持する。かかる状態は、溶融ピッチの粘度（
温度）、ヘッドｈ｝こよって加えられる溶融ピッチ抽出
氏すなわち溶融ピッチの噴出速度、調整ニードルの調節
によるノズル閉口量すなわち溶融ピッチの噴出流（柱状
体Ｐ２）の太さすなわち単位時間当り噴出量及びノズル
開口と冷却水面Ｗ，との間隔ａを適当な値に設定するこ
とによって得られる。

上記のように柱状を維持したまま水面下に貫入した溶融
ピッチは、柱状体Ｐ３の先端から順次粒状体Ｐ４に造粒
して自重で冷却水槽中をゆっくり降下する。

柱状のまま冷却水中に突入した溶融ピッチは、あたかも
、油を入れた注射器の注射針先端を水中に入れて油を押
出す時に厭次押出される油が水中で球形の液滴になるよ
うに、その先端から順次小径の球状体Ｐ４に造粒するの
である。

この造粒において、ピッチの比重は一般に１．１〜２．
の華度であり、粒状ピッチＰ４の表面は疎水性であるこ
とから、小径粒状のピッチは水面に浮上りやすし、が、
本発明では、この傾向を抑制するため冷却水に小量の界
面活性剤を混入したものである。

なお、界面活性剤の種類は自由であるが、アルキルベン
ゼン・スルホネート（アニオン系）又はポリオキシェチ
レン・アルキルフヱノール（非イオン系）等では、冷却
水にＩＱ岬以上を添加することにより、粒状ピッチの浮
上を有効に防止できる。浮上した粒状ピッチがあると溶
融ピッチの噴流がこれに衝突して不定形のべレットを多
数生じ、短時間に水面を覆って以後の造粒を不能にする
が、上記界面活性剤の使用でかかる事態は未然に防止で
きる。以上のようにして造粒された粒状ピッチＰ４は、
冷却水Ｗ中を時間を掛けて沈降する間に完全に硬化し、
たとえば造粒装置Ａの漏斗状底部に集められた後べしッ
ト取出し系７のべレット排出器７０によって造粒装置か
ら取出され、スクリーン７２で含有する水分を分離した
後適所に集められる。

７１，７４はべレット輸送装置、７３は冷却水還送パイ
プを示す。

前記造粒時における溶融ピッチ温度、溶融ピッチのヘッ
ドｈ、噴出ノズル下端と冷却水の水面Ｗ，との間隔ａ、
噴出ノズルの関口面積及び冷却水温度等は、その間に相
対的に影響する下記傾向があることを考慮した上で選定
するものである。

｛１１ ｈが小さ過ぎると溶融ピッチの噴出速度が小で
柱状噴出流が冷却水中に貫入しても分散し‘こくかつた
り、造粒物が水面に浮きやすくなる。‘２｝ 溶融ピッ
チの温度が低過ぎると粘度が高過ぎて柱状体が冷却水中
に貫入しても切れなかったり、造粒する際に糸を引いた
りする。反対に温度が高過ぎると柱状体が冷却水面を貫
通するとき冷却水を沸騰状態にして天ぷらのころものよ
うなべレツトを生じる。｛３’ 冷却水温度が低過ぎる
と溶融ピッチが急冷され過ぎて脆くなり、高過ぎると溶
融ピッチ温度が高過ぎた場合と同じ現象を呈する。

０【４１ ａが短か過ぎると柱状体の貫入速度不足のた
め切れなかったり、ベレットが浮きやすくなったりし、
長すぎると重力加速により柱状噴出流の速度が過大とな
り、冷却水面を貫通するときの衝撃で偏平なべレットを
多く作るようにな夕 る。

（５１ ノズル閉口面積が大さ過ぎると柱状体Ｐ３の径
が太くなり過ぎて冷却水中で切れなくなり、貫入時の径
を細くするためａを大きくすると、前記【４１の場合と
同じ現象（ベレツト偏平化）を生０ じる。

逆に関口面積が小さ過ぎると噴出ノズルを出るときの柱
状体の径が細過ぎて、冷却水面に達する前に液滴化し、
これを避けるためａを小さくすると前記｛４’同様の不
都合を生じる。ちなみに、溶融ピッチ温度と溶融ピッチ
の粘度夕（ｃＰ）との関係及び冷却水の温度と生成粒状
ピッチ（ベレット）の強度（ｋ９／１粒べレット）との
関係は、それぞれ第３図及び第４図の通りである。造粒
作業中、冷却水供給装置６で循環する冷却０水の温度は
高温の溶融ピッチによって急速に加熱される。

従って、冷却液冷却装置６４で常時冷却した冷却水を冷
却水槽に送入し、かつ高速循環ポンプの吐出量を調節し
て、冷却水の水面附近の水温を常に所望の水温に維持す
るものとする。次に、原料ピッチとして溶剤精製炭を用
いた場合の具体的１例を示す。使用した溶融ピッチ槽が
備える噴出ノズルの口径は２．５側である。溶融ピッチ
温度 ２９０ｑｏｈ（溢流堰
１ １の調節） ２０肌ａ（液面調節
用堰４３の調節） ６０伽噴出ノズル１個当
りの溶融ピッチ噴出量（調整ニ−ドル３の調節）
４ｋ９／ｈｒ．冷却水温度
７０℃上記の条件で造粒した結果
、球径１．５〜３肋、生成べレットの１粒当り圧縮破壊
強度平均約２ｋ９のほぼ完全球形の良好な粒状ピッチが
得られた。そしてこの粒状ピッチは、スクリーン７２に
よる水との分離、乾燥工程、容器への収集及び容器から
容器への移換え等において、ほとんど粉化することがな
かった。以上説明した本発明の実施により、使用上最も
有利である粒状固形ピッチをきわめて均質な球状体とし
て造粒することができ、また、従来の冷却水に入る前に
液滴化する方法に比べてはるかに大きな造粒能力を発揮
させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の一例を示す全体的
な工程図、第２図はその造粒工程に使用する造料装置要
部の縦断側面図、第３図及び第４図はそれぞれ溶融ピッ
チ温度と溶融ピッチ粘度及び冷却水温度と生成粒状ピッ
チ強度の関係を示したグラフである。 １＝溶融ピッチ槽、２＝噴出ノズル、３＝調整ニードル
、４ェ冷却槽、５＝溶融ピッチ供給装置、６＝冷却水供
給装置、Ｐ＝溶融ピッチ、Ｗ＝冷却水。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 底部に多数の噴出ノズル２を開口させ、該噴出ノズ
   ル２のそれぞれに先端を対向させた上下調節可能な調整
   ニードル３を備える溶融ピツチ槽１内の溶融ピツチＰの
   温度を２６０〜３１０℃の間に維持し、前記噴出ノズル
   下端と間隔ａを隔てて液面Ｗ＿１を有する冷却液Ｗの温
   度を４０〜８０℃に維持し、前記溶融ピツチ槽１内の溶
   融ピツチヘツドｈを一定に維持しながら前記調整ニード
   ル３の位置及びａの値を調節して、溶融ピツチを前記噴
   出ノズルから柱状に噴出させ、該溶融ピツチの柱状体Ｐ
   ＿２を柱状を維持したまま冷却液Ｗ中に貫入させ、該貫
   入した柱状体Ｐ＿３をその先端から順次粒状体Ｐ＿４に
   造粒させるピツチの造粒方法。 ２ 前記冷却液Ｗが水であり、少量の界面活性剤を含有
   する特許請求の範囲第１項記載のピツチの造粒方法。 ３ 溶融ピツチ供給装置５から溶融ピツチを供給され下
   記Ａ＿１、Ａ＿２、Ａ＿３及びＡ＿４の構成を具備する
   溶融ピツチ槽１、該溶融ピツチ槽下端に連接して設けら
   れ、下記Ｂ＿１及びＢ＿２の構成を具備する冷却槽４及
   び上記冷槽内の冷却液温度を所定温度に維持する冷却液
   供給装置６を備えるピツチの造粒装置。 Ａ＿１ 溶融ピツチの頂面Ｐ＿１を所定高さに調節維持
   するための溢流堰１１。 Ａ＿２ 溶融ピツチ貯溜部を囲む加熱用ジヤケツト１４
   。 Ａ＿３ 溶融ピツチ貯溜部の底壁を貫通して設けられる
   多数の噴出ノズル２。 Ａ＿４ 該噴出ノズルの中心に先端３０を対向させて支
   持され、槽外から上下調節可能な調整ニードル３。 Ｂ＿１ 前記溶融ピツチ槽１の下端に連接し、前記噴出
   ノズル２と冷却液の液面Ｗ＿１との間の空間を外界から
   遮断する槽壁４０。 Ｂ＿２ 該槽壁の冷却液の流出口４２に関連して設けら
   れ、前記液面Ｗ＿１の高さを調節するため上下調整可能
   な液面調節用堰４３。