JPS61245832A

JPS61245832A - 大径粒子用短円筒型容器を用いた冷却造粒方法および該方法を実施する装置

Info

Publication number: JPS61245832A
Application number: JP8741185A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Okawara; 正明大川原
Original assignee: OOGAWARA KAKOKI KK
Current assignee: OOGAWARA KAKOKI KK
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1985-04-25
Publication date: 1986-11-01
Also published as: JPH0557017B2

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】（発明の技術分野）本発明はワックス類を使用した製薬、製剤、化学品の粒
状化等の為に短円筒型容器を用いて比較的大径の粒子を
製品として得る冷却造粒方法および該方法を実施する短
円筒型冷却造粒装置に関する。

（従来の技術）回転ディスク型アトマイザ−を使用した比較的大きな粒
子の冷却造粒製品を得る場合、従来は第４図のように上
部は円筒型で、下部は逆円錐型の直径が大で背の高い容
器を用いていた。そしてこのような背の高い容器を用い
た装置では容器１０１の天井にとりつけたアトマイザ−
１０２の周壁に熱風入口１０３を、さらにその外側に冷
風入口１０４を設けている。この場合粒子Ｇ９ｇと冷風
Ｃとが並流して流れるので、初期に冷風と液粒子が接し
、粒子の出口部では昇温されな冷風と接することになり
、粒子の冷却効率が冷却の後期に低く、容器　　１０１
の背も高くならざるを得ない。

第４図において、１０５は小径粒子および排風導入口、
１０６は大径粒子取出口である。

またこの種の方法では初期に急激に冷却されるため、雨
滴型（涙滴型）になることが多く、真球に近い製品を得
られない。

また第５図に示すノズル型冷却造粒装置では粒子Ｇ、ｇ
と冷風Ｃとを向流的に接触させている。第５図において
、１０７は容器、１０８はアトマイザ−１１０９は大径
粒子取出口、１１０は小径粒子および排風等入口、１１
１はノズル部である。

しかし、このようなノズル型冷却造粒装置では、ノズル
の欠点、たとえばノズルの詰り、処理量の制御性の悪さ
、粒径のバラツキ、およびノズルジェットによる製品粒
子の変形から冷却造粒工程において種々のトラブルが発
生した。このため従来から回転円盤型アトマイザ−によ
る向流型冷却造粒装置の改良が望まれていた。

（解決しようとする問題点）本発明は従来の大径粒子の回転円盤を用いた冷却造粒に
用いる冷却造粒装置１０１の冷風Ｃと粒子Ｇ１ｇが並流
のために冷却効率が低く、その結果容器１が大型になる
問題点を解決しようとするものである。

また前記した真球に近い製品が得られないという難点を
解決しようとするものである。

（解決しようとする手段）回転円盤型アトマイザ−を使用したワックス類などの高
温で液状で冷却すると固化する物質を主成分とする原料
から比較的大径の粒子の製品を得る場合、乾燥室の直径
と高さが大きくなる。

そこで噴霧された粒子と冷風とが向流で接触し、かつあ
る程度の分級が可能なものとすることを試みた。

すなわち、本発明の冷却造粒用短円筒型容器１は冷却造
粒と分級器の機能を兼ね備えたもので容器内で冷風は固
定壁半自由渦を形成する。

本発明の大径粒子用短円筒型容器１内ではアトマイザ−
２から噴霧された粒子Ｇｔ　ｇは慣性力で容器の周壁に
向って飛ぼうとするが、一方円筒型容器１の周壁に接線
方向から導入された冷風Ｃは渦巻状に回転しながら中心
に向って移動する。この結果粒子Ｇ　ｓ　ｇと冷風Ｃは
向流的に衝突ないし接触するものである。

（作用）アトマイザ−２の遠心力で微粒化され、慣性力により飛
散する粒子Ｇ　ｓ　ｇは冷風Ｃと向流的に衝突ないし接
触し大径粒子Ｇは気流を横切って周壁に導かれ、大径粒
子取出口６から製品として取り出され、小径粒子ｇは傾
斜底面８の中央部の小径粒子および排風導入口７から温
冷風と共に排出される。

さらにこの間傾斜底面８上に浮遊する粒子’　ｓ　ｇは
旋回する冷風Ｃに同伴された粒子Ｇ９ｇの遠心力と中心
に向って旋回しながら流れる冷風との抗力の相対的差異
により分級され、小径粒子ｇは傾斜底面８によって中心
に移動し、小径粒子および排風導入口７に導入される。

以上のように粒子Ｇ９ｇと冷風Ｃとは向流的に衝突ない
し接触することにより大径粒子Ｇに対する冷却効率が従
来の装置に比べ飛躍的に上昇し、また、大径粒子Ｇのア
トマイザ−からの飛距離は短縮される。したがって比較
的大径粒子Ｇを製品として回収しようとする場合を主対
象として冷却造粒方法を考えるならば本発明のような短
円筒型冷却造粒装置が最適にその機能を果すことができ
る。

またアトマイザ−の周囲から少量の熱風りを導入すると
熱風りで並流的に包まれた液状粒子はアトマイザ−２か
ら放出したときの形状から表面張力が十分働く時間が経
過後、温められた冷風Ｃに向流的に穏やかに接触するの
で冷却造粒が並流的に接触する場合に比べ、真球に近い
製品が得られる。

なお、参考までに述べると熱風りによって粒子が受ける
抗力は一般に次のように算定される。

Ｄ・・・・・・粒子の直径 ρ・・・・・・粒子の密度ｒ・・・・・・粒子の乾燥室中心０からの距離Ｗ・・・
・・・粒子の旋回角度ｃ、ｆ・・・・・・遠心力 π　５ｃ、ｆ　（遠心力）÷−７Ｄ・ρ−ｒＩＩＷ　・・・（
１）μｆ・・・・・・風の粘度Ｕｆ・・・・・・風の対局から中心に向う速度Ｒ１・・
・・・・風が粒子に働く抗力Ｒ１（抗力）中３π・μｆ　’　Ｕｆ・・・・・・（２
）Ｒ２・・・・・・粒子の噴霧力に対する抗力ＵＪＩ・
・・・・・粒子と風の中心に向う相対速度Ｒ２（抗力）
中３π・μｆ”ｔｎ　　・・・・・・（３）上記（ＩＸ
２）（３）の式から次のことが別る。

■　粒子の飛距離は（３）式で表わす抗力Ｒ２によって
減少する。

■　粒子の分級は（１）式と（２）式をバランスする粒
子径で行なわ、れる。

（１）（２）（ａ）式中の函数の値は装置およびその使
用条件に適合するように最適値が選ばれる。

（実施例の説明）まづ図面の部材について説明する。

１・・・・・・本発明冷却造粒装置の造粒室で短円筒型
容器である。

２・・・・・・回転円盤型アトマイザ−３・・・・・・
容器１の外周壁に接線方向に取付けられる冷風入口で冷
風Ｃを容器１の周壁の接線方向に導入し、容器１内に渦
巻流として送り込む。

４・・・・・・アトマイザ−２の周縁に設けた熱風入口
で、アトマイザ−２から噴霧される粒子Ｇ、ｇと並流的
に容器ｌ内に導入される。

５・・・・・・排気と小径粒子の出口６・・・・・・大径粒子の出口ア・・・・・・小径粒子および排風導入口８・・・・・
・傾斜底面で中央部の小径粒子および排風導入口７に向
って上向きに傾斜している。

以下その作動態様について説明する。

アトマイザ−２から原液粒子は容器１周壁に向は放出さ
れる。１方冷風Ｃは容器１の周壁から渦巻状に投入され
、容器１の中心に向う。そして大径粒子Ｇは遠方に小径
粒子ｇは近（で落下する。

かくして、小径粒子ｇは小径粒子および排風導入口７に
落下し、大径粒子Ｇは周壁に向けて飛散し、大径粒子導
入口６に導入される。

さらに傾斜底面８に浮遊する粒子Ｇ、ｇは前記（作用）
の項で説明したように分級される。

か（して大径粒子Ｇは大径粒子導入口６に製品として回
収される。

さらにアトマイザ−２の周囲から熱風りを導入すると、
同じく前記作用）の項で説明したように真球に近い製品
が得られる。

なお、本発明方法で造粒される粒子原料は３０℃以上、
２００℃以下のある温度で固体と液体の変化が起る物質
を主組成分としたものであることが望ましい。

また、アトマメザ−２の周囲から導入する熱風りの温度
は原液粒子の液化温度より１０℃以上高く、また導入さ
れる旋回冷風量の　イ。。。から％の範囲の量であるこ
とが望ましい。

実施例　１：造粒原料として牛脂を主体とした製薬原料な０　ミクロ
ン（μｍ）の球状の良質の粒子が得られた。

供給量　　　　　　３５００ＫＰ／Ｈ液温度１００℃冷
却空気量　　　２０．０００　ＫＰ／Ｈ冷却温度　　　
　２５℃ 熱風量　　　：　　１２０１ｊ／Ｈ熱風温度　　：　１００℃ 排風温度　　：　４０　℃ 噴霧装置　　二　回転円盤型乾燥装置　：短円筒官器直径５ｍ　　　　　高さ２ｍ底面傾斜　　　　約３０゜製品回収率　　　　９２チ従来のものでは、装置の直径６ｍ、総高さ１１ｍであり
、得られた製品中に球形でないものが含まれており、ま
た回収率も９０％であった。

実施例　２：造粒原料としてカルナウバロウな主体とした原料を９０
℃の液状で下記装置に供給し、下記条件で試験した結果
平均粒子径６０　　ミクロン（μｍ）の球状の良質な粒
子が得られた。

乾燥装置　：短円筒容器　：直径１．６ｍ　　高さ０．５ｍ底面傾斜　　　約３００冷却空気量　：９８０Ｙｒｆ／Ｈ冷却空気温度：１５℃ 熱風量　　　：６０ＫＰ／Ｈ熱風温度　　＝１１０℃ 原料供給量　ニア０ＫＰ／Ｈ，液温度９０℃ 排風温度　　：３０℃ 製品回収率　：９０％従来のものでは、乾燥装置が直径１．６ｍ、高さ２．４
ｍの装置で、平均粒子径６０μｍの粒子を８５％回収で
きたにすぎなかった。また原料の最大供給量も４０１１
Ｐ／Ｈにすぎない。

（効果）０　冷却造粒装置の高さが低（なり、コンノククトにな
る。なぜならば、大径粒子の球状製品を得ようとする場
合、粒子Ｇ、ｇは熱風りとわずかに並流した後、冷風Ｃ
と向流的に衝突するから第４図のような従来の並流的な
接触に比べ、後期になるほど冷却され、固化が促進され
冷却造粒効率が一段と向上する。したがって狭い空間で
も従来小型のものと同様の量の処理が可能となる。

さらに傾斜底面８を設け、中心に向い、かつ中心はど速
い冷風の流れを作り、粒子に向流的に衝突させたので、
大粒子の飛距離が押えられ、それだけ円筒径を小さくす
ることができる。

■　粒子Ｇ、ｇは熱風りの高温度域に短時間滞留した後
、粒子ｇ、Ｇによって温められた冷風Ｃと向流的に接触
するので、冷却まで十分に表面張力が働くので真球に近
い製品が得られる。

■　中心に向い、かつ中心はど速い冷風の流れと旋回す
る冷風中に浮遊する粒子Ｇ、ｇの受ける。

風に乗る力（これは抗力による）と分離する力（これは
遠心力による）とのバランスする粒子径で、大径粒子Ｇ
と小径粒子ｇは分離され、短円筒容器に設けられた大径
粒子回収器より効率よく、大径粒子だけを回収できる。

【図面の簡単な説明】

第１図二本発明冷却造粒装置の断面図、第２図：第１図
■−…断面図、第３図：同じく作用説明図第４図：従来装置の作用説明図、第５図：従来のノズル型装置の作用説明図、（第１〜３
図）１・・・・・・短円筒型容器　　２・・・・・・回転円
盤（ディスク）型アトマイザ−１３・・・・・・冷風入
口、４・・・・・・熱風入口、　　５・・・・・・排気
導管、　６・・・・・・・・大径粒子取出口、　　７・
・・・・・小径粒子および排風導入口、　　８・・・・
・・傾斜底面、　　９・・・・・・天井、Ｇ・・・・・・大径粒子、　　ｇ・・・・・・小径粒子
、０・・・・・・容器１の中心、　ｈ・・・・・・熱風
、　Ｃ・・・冷風、（第４図）１０１・・・・・・容器、　　１０２・・・・・・アト
マイザ−１１０３・・・・・・冷風入口、　　１０４・
・・・・・熱風入口、　　１０５・・・・・・小径粒子
および排風導入口、　　１０６・・・・・・大径粒子取
出口、（第５図）１０７・・・・・・容器、　　１０８・・・・・・アト
マイザ−１１０９・・・・・・大径粒子取出口、　　１
１０・・・・・・小径粒子および排風導入口、　　１１
１・・・・・・ノズル部。第１図ｔｓ３図ＩＫ４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中央上面に回転円盤型アトマイザー２を設け、ま
た、冷風ｃが周壁の接線方向に導入され、中心に向けて旋回
しながら流れ、かつ底面は中央に小粒子導入口７を穿けた中高の傾斜底
面８となっており、傾斜底面８中央部に小径粒子および排風導入口７を、周
壁下部に大径粒子取出口６を設けた、全体の形状が短円
筒型の容器１を用い、回転円盤型アトマイザー２から周
壁に向って放出されたある温度以上の液状の粒子が前記
旋回冷風ｃと接触して冷却固化されるとともに、旋回する冷風ｃに同伴して旋回する粒子の遠心力と、前
記旋回冷風ｃの粒子に対する抵抗力との関係で定まる粒
子径で、分級される結果、大粒子Ｇは遠心力により周壁
側にまで飛び、周壁の大径粒子取出口６に回収され、小
径粒子ｇは容器１中心に向って移動し、冷風ｃとともに
小径粒子および排風導入口７より排出される、ことを特徴とする大径粒子用短円筒型容器を用いた冷却
造粒方法。
（２）造粒される粒子原料が３０℃以上２００℃以下の
ある温度で固体と液体との変化が起きる物質を主組成分
とした特許請求の範囲第１項記載の冷却造粒方法。
（３）回転円盤型アトマイザーの周囲から液化温度より
１０℃以上高い熱風ｈを冷風量の１／１０００から１／５の範囲で容器１に導入する特許
請求の範囲第１項記載の冷却造粒方法。
（４）全体の形状が短円筒型の容器１であって、その天
井９中央に回転円盤型アトマイザー２を取付け周壁には
冷風ｃを周壁接線方向に導入する熱風入口３と、大径粒
子取出口６とを、設け、中央に向って上向きの傾斜底面
８中央には小径粒子及び排風導入口７を設けた、ことを特徴とする短円筒型冷却造粒装置。
（５）回転円盤型アトマイザーの周囲に熱風入口３を設
けた特許請求の範囲第４項記載の冷却造粒装置。