JPS63143928A - 固液混合装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は固液混合装置に関し、例えば粉砕炭と媒体液と
から粉砕炭の媒体液スラリーを製造する装置に関する。

〔従来技術〕

従来、固液混合装置としては、例えば第３図Ａおよび第
３図Ｂに示すような縦型装置が知られている。

すなわち、これらの装置では、攪拌機３１を有する混合
槽３０に固体供給管３２、媒体液供給管３３および固液
混合物排出管３４が設けられている。

しかしながら、かかる縮型の固液混合装置には、下記の
ような欠点があった。

イ、固体供給部３２から供給される粉砕された固体が媒
体液または媒体液蒸気によって濡れるので、固体供給部
３２から円滑な固体の供給が阻害され、遂には固体の供
給が全く不可能になる。

口１通常、固体は粉砕された状態で供給されるので、粉
砕固体に気体が同伴され、この同伴された気体を脱気す
ることができない。

ハ、上記口、の脱気の問題に加えて、粉砕固体に同伴さ
れる気体によって媒体液との接触が妨害され、攪拌機３
１の攪拌能力にもよるが、良好な固液混合物を得るのに
一般に長時間を要する。

そこで、かかる縦型固液混合装置の欠点を解消するため
に、例えば第４図に示すような横型の固液混合装置が提
案された。

この第４図の装置は、混合槽４０に攪拌翼４１を有する
回転軸４２が取り付けられ、固体供給管４３、媒体液供
給管４４、排気管４５および固液混合物排出管４６が設
けられている。

かかる横型の固液混合装置は、前記縦型固液混合装置に
比較して攪拌効率を向上させることはできるが、回転軸
４２のシール部からの媒体液の漏れが発生し、特に攪拌
軸の回転数を高めるほど漏れ量が増加する他、混合槽４
０内に粉砕固体を円滑に供給することが困難であるなど
の欠点を回避できなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の欠点を解消すべくなされたもので
あり、媒体液と固体との良好な混合が短時間で達成され
、運転操作が容易かつ簡便であって特別の追加操作を必
要とせず、連続的に固液混合物を装造することができる
固液混合装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するための本発明は、横型円筒状の混合
機本体と、固体供給用の横型および縦型スクリューフィ
ーダーとからなり、該混合機本体はその軸線上に、攪拌
翼を備えた回転軸を有し、上流側において該回転軸と同
一軸線の前記横型スクリューフィーダーと連結し、該横
型スクリューフィーダーに前記縦型スクリューフィーダ
ーを連結し、前記混合機本体の上流側に媒体液供給口を
設けると共に、前記混合機本体の下流側にガス排出口お
よび固液混合物排出口を設けたことを特徴とするもので
ある。

以下、本発明を図面に示した実施例にもとすき、固体と
しての粉砕炭と、媒体液としての媒体油との固液混合を
例にとり説明する。

第１図において、本発明の固液混合装置１は横型円筒状
の混合機本体２と、横型スクリューフィーダー３および
縦型スクリューフィダー４とから構成される。

混合機本体２には、その軸線上に、攪拌翼５を備えた回
転軸６が設けられている。

一方、混合機本体２は、上流側において回転軸６と同一
軸線上の横型スクリューフィーダー３に連結している。

また横型スクリューフィーダー３には、縦型スクリュー
フィーダー４が連結されている。

横型スクリューフィーダー３の上流側には、横型スクリ
ューフィーダー３、および混合機本体２の回転軸６を回
転せしめるための、例えば電動機７および減速機８が、
また縦型スクリューフィーダー４の上端部にも、この縦
型スクリューフィーダー４を駆動するための電動機９が
それぞれ設けられている。

縦型スクリューフィーダー４には、固体供給口ｌＯが設
けられており、この供給口ＩＯは例えばホッパー（図示
せず）に連結されている。

混合機本体２における攪拌翼５の数は、混合機本体２の
横方向長さに応じて適宜選定することができ、攪拌翼５
と混合機本体２の内壁との間隔Ｔは通常では５〜５０ｍ
ｍである。

また、攪拌翼５の形状は任意に決定することができるが
、粉砕炭と媒体油との混合効率を高めるために、例えば
第２図に示すように円板状とし、この円板状の攪拌翼に
タービンブレード１１を設けることができる。

更に、隣接する攪拌翼の間には粉砕炭のショートバスを
防止するための邪魔板１２が好ましくは設けられている
。

また混合機本体２の上流側には、横型スクリューフィー
ダー３とは別個に媒体液給口１３が設けられている。

更にまた、縦型スクリューフィーダー４には、不活性ガ
ス供給口１４を設けることが好ましい。

この不活性ガス供給口１４から乾燥した不活性ガス、例
えば窒素ガスを供給すれば、縦型スクリューフィーダー
４から横型スクリューフィーダー３を経て混合機本体２
に至るガスの流れを与え、特に縦型スクリューフィーダ
ー４内における粉砕炭の媒体油蒸気による濡れを防止す
ることができる。

一方、混合機本体２の下流側には、排気口１５および固
液混合物取り出し口１６が設けられている。

次に上記本願発明の固液混合装置の機能について、粉砕
炭の媒体油スラリーの製造を例にとり説明する。

まず、ホッパー（図示せず）を経て粉砕炭および水添触
媒、例えば鉄系触媒を連続的に固体供給口１０から縦型
スクリューフィーダー４に供給する。

粉砕炭は乾式ミルまたは乾式粉砕機で原料炭を２００メ
ツシュパス７０〜８０重量％に粉砕し、ホットガスによ
って乾燥されるので、粉砕炭の温度は通常では６０〜９
０℃である。

供給された粉砕炭および触媒は、縦型スクリューフィー
ダー４および横型スクリューフィーダー３の駆動によっ
て順次、混合機本体２の上流側に供給される。

一方、粉砕炭の供給と同時に媒体液供給口１３から媒体
油が連続的に供給される。

媒体油としては、炭化水素油が通常では使用され、例え
ば原油、重油、軽油等の石油系炭化水素油や石炭の水添
液化によって得られた石炭系炭化水素油を挙げることが
でき、好ましくは石炭系炭化水素油である。

媒体油の供給温度は、一般には１００〜１７０°Ｃであ
り、媒体油中の石炭濃度は３０〜５０重量％である。

ここで、混合機本体２中に供給される粉砕炭と媒体油と
の合計容積Ｗと、混合機本体の内容積Ｗとの比ｗ　／　
Ｗ　（χ）は通常４０〜９０％である。

この比の値が４０％に満たないと、後述する本願発明の
９ＪＪ果を達成することはできるが、単位操作当り得ら
れる固液混合物量が減少し、経済性の低下を招く。また
、９０％を越えると、ｌ＆述する本願発明の効果の達成
が困難になる。

混合機本体２に供給された粉砕炭および媒体油は、次に
回転する攪拌翼５によって激しい攪拌作用を受ける。

即ち、攪拌翼により発生した遠心力によって、粉砕炭お
よび媒体油は、本発明の混合装置によれば５〜ｔｏｏ　
Ｇ、好ましくはｌＯ〜３０Ｇの遠心力を受け、攪拌軸６
から遠ざかった、混合機本体２の内壁の近い部分Ａにお
いて混合され、粉砕炭の媒体油スラリーが形成される。

回転軸６の近傍Ｂは、粉砕炭や媒体油が存在せず、空気
、媒体油蒸気等のみが存在する空隙部となる。

形成された粉砕炭スラリーは、邪魔板１２によってショ
ートパスが防止され、更に十分に混合されながら、次第
に下流側に移り、スラリー排出口１６から形成された粉
砕炭の媒体油スラリー〇が連続的に取り出される。

粉砕炭および媒体油の混合機本体内２における滞留時間
は一般には１−１０分、好ましくは２〜５分である。

スラリー排出口１６から取り出されるスラリ一温度は通
常では４０〜１５０°Ｃであり、好ましくは７０〜９０
℃である。

得られた粉砕炭のスラリーＣは、次いで水添液化装置（
図示せず）に供給され、水添液化反応に供される。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、横型円筒伏の混合機
本体の軸線に、攪拌翼を有する回転軸を設け、混合機本
体の上流側には横型スクリューフィーダーを混合機本体
に設け、更に横型スクリューフィーダーに縦型スクリュ
ーフィーダーを連結したので、縦型スクリューフィーダ
ーに供給した固体を横型スクリューフィーダーを経て連
続的に混合機本体に供給することができる。

そして混合機本体の上流側に設けた媒体液供給口から供
給された媒体液と上記固体は、ｔａ　ｔ’＋二翼による
遠心力にさらされ、混合機本体内を上流側から下流側に
移動する間に激しく攪ｔ’＋’、混合され、固液混合物
が連続的に形成され、混合機本体の下流側から連続的に
取り出される。

従って、混合機本体内における固体と媒体液の滞留時間
を、特に従来の横型固液混合装置に比較して大ｌ】に短
縮することができるばかりでなく、混合機を小型化する
ことができる。

また、本発明の装置は運転が容易で特別の操作を必要と
せず、消費動力の削減することもできる。

更に本発明の固液混合装置は横型であるので、供給され
た固体と媒体液がショートパスする可能性が少なく、バ
ッフル効果が大きく、また攪拌翼により発生する遠心力
場のＧの効果によって、固体粒子が媒体液への沈み込み
が早い。

このことも従来の縦型混合機に比較して、操作時間を短
縮し、混合効率を向上させる本発明の優れた利点につな
がる。

また本発明では、遠心力場のＧの効果によって媒体液中
の気体の脱気効果も高められる。

更に本発明では、回転軸の近傍に空気および媒体油蒸気
等のみからなる空隙部が存在し、かつ横型混合機本体の
一端から固体および媒体液が供給され、他端から固液混
合物および排気が排出されるので、媒体液菫気による供
給固体の濡れを極力防止することができる。

特に縦型スクリューフィーダーに不活性ガスを供給すれ
ば、縦型スクリューフィーダーの閉塞防止効果を更に高
めることができる。

また本発明では、攪拌翼によって石炭粒子が媒体液中に
押し込まれるので、粉砕炭粒子の排気中への混入を懸念
する必要がなくなる。

軸封については、本発明では遠心力によって攪拌軸近傍
に空隙部Ｂを生じ、堰１７　（第１図）を設けることに
よって、軸封部に固液混合物、例えばスラリーが接しな
い構造とすることが可能である。

以上から明らかなように、本発明の固液混合装置は、固
体と液体との混合性、供給固体の媒体液による濡れ、供
給固体粒子の排気への同伴等の従来の縮型固液混合装置
の欠点を解消することができるばかりでなく、軸封から
の媒体液の漏れを阻止して従来の横型固液混合装置の欠
点をも解消することができる。　更に、本発明の装置は
運転が容易で特別の操作を必要とせず、消費動力を削減
することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の固液混合装置の概要を示す部分切欠側
面図、第２図は本発明の装置の攪拌翼を示す平面図、第
３図Ａおよび第３図Ｂは従来の縦型固液混合装置の概要
図、第４図は従来の横型固液混合装置の概要図である。 １−固液混合装置、２−・混合装置本体、３−横型スク
リューフィーダー、４−縦型スフリーフイータ−，５−
攪拌翼、６−回転軸、ｌＯ−・一固体供給口、１３−・
・媒体液供給口、１５−ガス排出口、１６−固液混合物
排出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 横型円筒状の混合機本体と、固体供給用の横型および縦
   型スクリューフィーダーとからなり、該混合機本体はそ
   の軸線上に、攪拌翼を備えた回転軸を有し、上流側にお
   いて該回転軸と同一軸線の前記横型スクリューフィーダ
   ーと連結し、該横型スクリューフィーダーに前記縦型ス
   クリューフィーダーを連結し、前記混合機本体の上流側
   に媒体液供給口を設けると共に、前記混合機本体の下流
   側にガス排出口および固液混合物排出口を設けたことを
   特徴とする固液混合装置。