JPS61107147A - 造粒・乾燥・コ−テイングの水分測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、造粒、乾燥、コーティング装置等で用いられ
る粉粒体中に含まれる水分測定方法に関するものである
。

〔従来技術〕

湿式造粒法特に攪拌、転勤および流動造粒において造粒
水分の管理は重要である。例えばこれら造粒において造
粒物中に含まれる水分が所定値より多すぎる場合には粗
い粒径の大きな造粒物になってしまう。逆に造粒物中の
水分が少なすぎる場合は、造粒物が硬くなシくだかれ粒
径の小さなものになり所定の粒径のものが得られなくな
る。

同様に乾燥工程においても、乾燥工程終了時における造
粒物中に含まれる水分は所定の値でなければならず、こ
の場合も水分の管理は重要である。

例えば食品のような場合は含まれる水分の量が多いと腐
敗するために、腐敗がおこらない程度まで乾燥する必要
があるが乾燥しすぎた場合には、乾燥に要するコストが
掛かりすぎる等のために好ましくない。またフェライト
やラミック等においては、プレス成型されるために水分
が少ないと成型に支障をきたすことになる。

このように造粒や乾燥等の工程における水分の管理が重
要であるが、造粒物中に含まれる水分の適正値は製品に
よって異なり、更に製品によっては許容範囲のせまいも
のもある。

このような理由から水分管理は出来る限り正確に行なわ
れる必要があシ、したがって造粒物中の水分の測定は極
めて正確に行なわれる必要がある。

しかし従来水分計として土壌の水分測定用等が知られて
いるが、造粒工程φに造粒槽内の造粒物は、転勤や流動
を行なっているために、上記のような一般の水分計をこ
のように転勤や流動を行なっている造粒物中に挿入する
等しても、造粒物中の水分を正確に測定することは困難
である。その上水分計の検出部を粉粒体中に挿入するた
めに検出部に粉体が付着する等の理由から短時日の間に
水分計が使用不能になってしまう。

このために実際上は造粒物の水分測定は行なわれず、投
入原潜、噴霧する液体の分量等に応じ経験的に造粒時間
をコントロールして造粒を行なっていた。また乾燥にお
いても乾燥に用いられる熱風の供給量に応じた時間によ
るコントロールにて行なわれていた。

そのために正確な制御を行なうことが出来ず、工程終了
後に出来た製品の水分を測定し、所定の値の許容範囲内
にない場合には、再度加工してぃた。つまシ造粒物に含
まれる水分が少ない場合は、水分を加えて攪拌混合等を
行なって所定の値になるようにした。文通に水分が多い
場合には再度乾燥を行なって所定値になるようにしてい
た。

〔発明の構成〕

本発明の水分測定方法は、造粒槽内に供給される水分（
空気中の水分等も含め）の総量と蒸発し排気ガスと共に
排出される水分の総量を直接又は間接的に測定し供給さ
れる水分の総量と排出される水分の総量の差によって造
粒物に含まれる水分の量を求めることを基本とするもの
である。

以上の基本的原理をもとにして行なう本発明の水分測定
方法を更に具体的に述べると、各種造粒工程における造
粒物中に含まれている水分の測定の場合、原料中に含ま
れる水分の量、造粒中に噴霧される液の液量、造粒室内
に吹き込まれる空気中に含まれている水分を直接又は間
接的に（例えば空気中の水分についてはその絶対湿度と
供給量により求める等）求めこれを造粒槽内に供給され
る水分の総量とし、蒸発して排気ガス中に含まれている
水分の量を間接的に測定して造粒槽より排出される水分
の総量とし、これら供給された水分の総量と排出された
水分の総量との差から造粒物中に含まれている水分を求
めるものである。

同様にして乾燥工程の場合には、乾燥に用いられる熱風
中に含まれる水分の総量と排出される水分の総量との差
から乾燥によって減少した水分の量を求め、これによっ
て既に上記の方法にて求められた造粒物に含まれる水分
の量から乾燥によって減少した水分の量を差し引くこと
によって乾燥後の造粒物中に含まれている水分の量を求
めることが出来る。

更にコーティング工程の場合は、前述と同じ手段によっ
て供給される水分の総量と蒸発して排出される水分の総
量を求めて造粒物中の水分量を求め、この水分量が一定
になるようにコントロールする。

以上述べた本発明の水分測定方法は、一定時間間隔毎の
測定が可能でありそれを順次積分して行くことによって
造粒や乾燥の工程の途中での造粒物中に含まれる水分の
量を求めることが出来る。

又これら全工程での造粒物中に含まれる水分の量の動き
を表すことも可能である。更にコーティング工程におけ
る水分量のコントロールも可能である。

実験の結果、以上の方法により求めた造粒物中に含まれ
る水分の量と造粒物を取出しての実測値とは一定の許容
範囲内において可成シ良い一致を示している。

しかし一層高い精度での水分の管理を必要とする造粒物
に関しては許容範囲を極めて狭くとらなければならない
。その場合には本発明の方法による測定値が許容範囲を
越えてしまうことがある。

本発明の方法により求めた値と実測値とのずれは、例え
ば蒸発した水分がバッグフィルターに付着する等造粒槽
内の各部に付着することや、供給側の水分が造粒槽内で
蒸発して排出されるまでの時間的なずれ、造粒槽内での
粉粒体の状態等の影響によって一定の誤差が生ずるもの
と考えられる。

いずれにしても本発明の方法により求めた値と実測値と
には一定の相関を有することが実験の結果から明らかに
なった。したがって本発明の方法における供給される水
分の総量や排出水分の総量を決めるファクターの一部や
求められる造粒物の水分の量に特定の補正を実験結果に
もとづいて加えることにより狭い許容範囲の造粒、コー
ティング、乾燥等の工程における水分管理も可能である
。

更に本発明の水分測定方法は、以上の内容にもとづいた
一定の演算式を用いることによりコンピユータ−による
自動的な水分管理が各工程に対して可能となる。

以下補正項目も含めたより精度の高い水分管理を行なわ
せる演算式について説明する。

下記の式（１）が本発明の方法を演算により実現す上記
式（１）においてＷ（）は造粒水分率、Ａは原料供給量
、ＷＡは原料水分率、Ｑは液スプレー流＃Ｑｔとスチー
ム流量Ｑ、を加えた値（Ｑｔ＋Ｑｐ）である加液流量、
Ｕｌは押込風量、Ｓｌは空気密度、Ｘｌは大気絶対湿度
、Ｘ２は排気絶対湿度、θユはサンプリングタイムであ
る。又ＫＡ、ＫＧは前述の補正のための係数であってそ
のうちＫＡは蒸発水分量の本発明による計測値と実際の
値とのずれを補正するための蒸発水分演算係数、ＫＧは
全体の補正量である造粒水分演算係数である。

この式においてＵｌ・ｓｌ、　Ｘ、−Ｘ、＝は蒸発水分
量を表わすものでしたがって括弧内は造粒物中に加えら
れた水分量でこれを一定のサンプリングタイム毎に計測
して積分したものである。文武の分母は原料自体の重量
も含めた造粒物の重量であり、分子は造粒物中に含まれ
る水分の重量である。したがって式（１）は係数ＫＡ、
ＫＧにより補正を加えられた造粒物の水分率ＷＧを表わ
している。係数ＫＡ、ＫＧは実験により求めるもので定
数、函数いずれもとり得るもので、この係数の選定によ
って極めて高い精度での水分量の測定が可能である。

尚造粒水分演算係数ＫＧは、谷造粒装置、乾燥装置など
の一つ一つの装置によって異なったものを用いることが
実際の水分量に極めて近い精度の高い演算を可能とする
が、同一装置においても運転時の状況によって異なった
ものを用いた方が望ましい。例えば連続して何回も造粒
等を行なう場合、最初の数回の運転の結果をもとにして
ＫＧＯ値（又は函数）を設定しなおして、以後の運転を
行なえば極めて精密な水分管理が可能となる。

次に以上の基本的な演算式を用いて乾燥工程における水
分管理のための演算について説明する。

乾燥工程においては下記の式（ｚ）＋（ａｌｅ用いて演
これら式においてＡｗは（乾燥開始時点）における造粒
物の重量、ＷＤは乾燥工程中でのサンプリング時点にお
ける造粒物の水分率である。又ＫＢ、ＫＤは夫々ＫＡ、
ＫＧ等と同様に実験によって求められる乾燥物演算係数
および乾燥水分演算係数である。

この演算式（２）は演算式（１）と基本的に同じである
が、液の噴霧がないので加液流量は０であり、又乾燥開
始時点での造粒物中の水分が、乾燥によって時間と共に
減少するために式（１）における原料供給量Ａの代わり
に式（３）にて求められる乾燥開始時点における造粒物
の重量（水分を含む）ＡＶが用いられている点が異なっ
ている。

以上の演算式（１）、（２）を用いて造粒開始→造粒終
了（乾燥開始）−＋乾燥終了までの造粒物の水分率およ
び造粒物に含まれる水分量を示したのが第１図および第
２図である。

水分率は第１図に示すように原料の水分率ＷＡより増大
し造粒中（図面にＧＲＡにて示す）増大して行き設定値
ＷＧ′に達したところで造粒が終了する。

その後は乾燥工程（図面にＤＲＹにて示す）開始と共に
減少し設定値ＷＤ′に達したところで乾燥が終了する。

上記の工程中の造粒物に含まれる水分量ＡＷは第２図に
示すように変化する。

又第３図は加液流量Ｑを示す図で造粒工程中一定値であ
るようにコントロールされていると仮定して図示するよ
うになる。又造粒終了後はＱ、＝０である。

第４図は大気湿度Ｘｉ、排気湿度Ｘ２の変化を示す図で
ある。工程中Ｘ１は一定であると仮定し図示のようにな
る。又Ｘ２は造粒開始から増大するが途中から飽和状態
となり乾燥が進むと減少することがわかる。

以上の説明は、本発明の水分測定方法を造粒乾燥に通用
ｑた場合である。

コーティングの場合には、造粒水分率が一定に卒るよう
にコントロールすればよい。

被膜コーティングにおいては、加液流量や熱風温度等を
調節することによって造粒水分率（式（１）におけるＷ
Ｇ）が一定になるようにコントロールすればよい。

被覆コーティングの場合は、パウダーを供給しながらコ
ーティングが行なわれるため原料が一定ではなく増加す
ることになる。そのため原料の増加を青嵐しながら被膜
コーティングと同じようにして造粒水分率が一定になる
ようにコントロールすればよい。

〔発明の効果〕

本発明の水分測定方法は、供給される水分の１偲量と排
出される水分の総量とより演算によって造粒物中に含ま
れる水分を測定するようにしたもので、従来実際上はと
んど測定し得なかったものを充分な精度をもって求める
ことを可能にしたものである。しかも演算により求める
のでコンピューターを用いての自動的な計測が可能であ
シしたがって微小時間間隔毎の計測が可能であるので工
程全体にわたって正確で細かい水分管理が出来る。

また演算に際して補正を加えることにより実際の水分量
に極めて近い値を求めることが出来る。したがって許容
範囲の小さい水分量を要求される製品に対する水分管理
も充分に行ない得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の水分測定方法を適用し演算を行なった
場合の造粒および乾燥工程中の造粒水分率の演算値を示
すグラフ、第２図は同じく造粒水分量の演算値を示すグ
ラフ、第３図は加液流量の測定堰を示すグラフ、第４図
は大気湿度と排気湿度の測定値を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 槽内に供給される原料、噴霧液、空気等に含まれる各水
   分の量と、槽内にて蒸発し排気ガスと共に排出される水
   分の量とを直接又は間接的手段によつて検出し、これら
   各水分の検出値をもとにして演算により粉粒体中の水分
   を求めるようにした造粒、乾燥、コーティング等の工程
   中の粉粒体の水分測定方法。