KR0140980B1 - 교반기와 교반기의 사용방법 및 교반된 분말상 제품의 제조방법 - Google Patents

Abstract

0.5∼20의 프로드 수치를 갖는 교반기는 실린더 벽(1), 실린더 축에 배열된 교반기축(2), 상기 축에 고정된 하나 이상의 교반 공구(3)를 갖는다. 액체를 분사하기에 적합한 하나이상의 정지 노즐(7)은 교반기 내부에 배열된다. 단순한 장치로 종래 기술에서 보다 더 액체를 일정하게 분산하기 위하여 노즐의 개구부는 교반 공구의 회전 방향으로, 접선 방향으로 배열된다.

Description

교반기와 교반기의 사용방법 및 교반된 분말상 제품의 제조방법

본 발명은 실린더벽; 실린더 축상에 배열되고 하나이상의 교반 공구가 고정되는 교반기축; 교반기 내부에 배열된 액체를 분사하기에 적합한 하나이상의 정지 노즐로 구성되며 0.5∼20의 프로드 수치(Froude number)를 가지는 교반기에 관한 것이다.

이 교반기에서 프로드 수치는 중력과 회전속도와 교반공구의 직경에 기초한 원심력 사이의 비를 가르킨다. 그러므로 프로드 수치가 1 이하에서는 교반되는 재료의 대부분은 교반기의 최하점에 배치된다. 다양한 위치 변화의 통계치는 이 프로드 수치 범위내에 있다. 10 이상의 프로드 수치에서 교반되는 재료의 대부분은 조밀층이 형성되는 교반기의 내벽상에서 압축된다.

상술한 교반기에서 교반 공구는 노즐이 고착되는 중에 교반기 축 주위로 이동한다. 이런 타입의 교반기는 큰 분진을 가지는 분말을 처리하기 위하여 사용된다. 액체는 분진 성분을 묶기 위하여 노즐을 통하여 분사된다. 공지된 교반기에서 액체는 다음의 방법중의 하나에 더해진다:

공지되 교반기에서 액체는 분산판을 구성하는 홈통(downpipe)을 통하여 교반기 내로 유동한다. 다른 공지된 교반기에서 액체는 고속 원형날개의 주변에서 이송파이프에 또는 노즐을 통하여 유입된다. 제3의 공지된 구조에서 액체는 교반기의 돔에 배열된 노즐을 통하여 분사된다.

공지된 교반기에서 액체는 최적으로 분산되지 않는다. 전술한 제1의 두 개의 공지된 구조에서 원형 날개는 제품을 균질화하고 액체를 일정하게 분산하기 위하여 제공되어져야 한다. 그러나 이러한 날개는 미세한 분진이 부가적으로 형성되도록 상당한 정도로 제품의 크기를 감소시킨다. 한편으로 액체가 원형의 날개의 작동없이 분사된다면 아주 불균일하게 분산된다. 부가적으로 제2의 공지된 구조는 액체가 노즐에 부착되고 이에 따라 일정하게 분산될 수 없는 결점을 가진다. 그러므로 이러한 공지된 구조에서 액체는 교반기 벽 주변에 분사되어 교반기 벽에 부착된다. 제 3 의 공지된 구조에서 교반되는 재료는 교반기의 돔에서 덩어리가 되는 경향이 있다. 게다가 액체는 교반기 벽이 면하는 돔을 지나 구동하는 교반 공구의 측면상에 분사되며 이에 따라 교반되는 재료는 또한 이에 부착한다.

이 모든 경우에 액체는 불균일하게 분산된다. 액체가 상당한 양이 있음에도 불구하고 이에 따라 교반되는 재료는 불만족스럽게 분진으로부터 유리된다.

본 발명에 제거된 문제는 단순한 장치를 사용하여 액체를 훨씬 더 일정하게 분산시킬 수 있는 교반기를 제공하는 것이다.

전술한 타입의 교반기에서 상기 문제에 대한 해결책으로는 노즐 오리피스가 교반 공구의 회전 방향으로 접선 방향으로 안내되는 것이다. 이 방법으로 액체는 교반기 벽 또는 교반공구에 대향하지 않고 분말상의 재료로 채워진 교반 공구와 벽사이의 빈공간에 주로 분사된다. 본 발명에 따른 교반기는 연속적인 교반기 또는 불연속적인 교반기 일 수 있다. 본 발명에 따르면 분사되는 액체의 배출 형상과 배출 방향은 벽, 교반기축과 같은 교반기의 특정의 내부 부품상에 액체가 직접 분사되지 않으나 단지 교반되는 분말상의 재료를 습기지게 하는 것과 같은 방법으로 교반기의 형상과 회전속도와 분말의 형식에 따라서 선택된다. 본 발명에 따른 교반기는 액체를 일정하게 분산시키고 분진을 아주 양호하게 결합시키는 효과를 가진다. 만약 원료가 덩어리로 되어 있지 않다면 원형날개가 본 발명에 따른 교반기에서 사용될 필요가 없다. 교반 공구상에서 덩어리지거나 벽에 침전하는 양이 상당히 감소된다.

액체 양이 아주 적더라도 분진 거동이 상당히 개선되는 이점이 있다. 부가적으로 미리 알갱이로 되고 저분진의 값비싼 원료를 사용할 필요가 없다.

교반 공구의 유동 방향으로 접하여 안내되는 개구부의 노즐을 갖춘 교반기가 DE - PS 2 219 352로부터 공지됨에도 불구하고 이 종래 기술은 고체상에 액체가 더 일정하게 분산되도록 하는 본 발명에 관련된 것이 아니라 액체가 방출되는 작은 튜브를 봉쇄하는 것을 피하게 하려는 것이다. 노즐 개구부의 위치와 배열은 본 특허에서는 중요한 것이 아니다. 이 특허명세서에서 전문가에게 명백한 것은 노즐이 교반 공구의 회전 방향으로 접하도록 배열된다는 것이다.

대조적으로 DE - PS 2 625 923은 액체 이송 파이프에서 액체가 더 일정하게 외부로 유출되는데 관한 것이다. 그러나 이 특허에서 개시된 기술은 노즐 개구부의 배열과는 무관하며 노즐이 더 일정하게 분산되며 이송 파이프가 동일한 길이를 가질 것을 요구한다.

본 발명에 따르면 노즐 오리피스가 교반기축에 가까이 놓여 있는 교반기 반경의 1/3 - 1/2 이내에 배열된다면 액체가 특히 양호하게 배열된다.

노즐과 그 이송 파이프가 가열가능하다면 상당히 높은 점성을 갖는 액체가 분사될수 있다.

다수의 노즐이 더 신속하고 더 일정하게 습기지도록 하기 위하여 사용된다.

분사되는 액체가 아주 높은 점성을 가지면 두 요소로 된 노즐이 사용된다. 두 요소로 된 노즐에서 액체는 한 개구부에서 방출되고 가스는 다른 개구부에서 분사된다. 고점성의 액체는 그 점성과는 무관하게 낮은 압력하에서 분사된다.

특정제품을 처리하는데 있어서 3 요소로된 노즐을 사용하는 것이 바람직하다. 두가지의 액체에서 하나가 높은 점성을 가지면 분사중 서로 반응하는 경향이 있다. 3 요소로된 노즐은 세제의 처리에 사용된다. 지방산 또는 술폰산은 노즐의 동심원상의 개구부중의 하나를 통하여 방출되고 상기 산을 중화시키기 위한 알칼리용액은 제 2 개구부를 통하여 방출되며 분사를 위한 공기는 제 3 개구부를 통하여 방출된다.

교반기가 스위치 오프되었을 때 노즐이 봉쇄되는 위험을 감소시키기 위하여 노즐 오리피스는 주로 아래쪽으로 안내된다. 그러므로 교반기가 스위치 오프 되었을 때 분말은 아래쪽으로 강하하고 교반기에서 상부로 면하는 모든 표면을 덮는다. 교반기가 상술한 것처럼 세제를 혼합하는데 장점을 가지고 이용된다.

교반기는 분말 래커용 유동 제어제의 제조에 침전된 실리카와 같은 흡수제에 상당히 많은 양의 액체를 가하는 이점을 가지고 이용된다. 특히 상당히 많은 양의 액체가 본 발명에 따라서 가해진다.

본 발명은 또한 교반 공정중 교반기내로 분사되는 하나 이상의 액체가 0.5 - 20의 프로드 수치를 가지는 회전하는 교반기에서 교반하는 분말상의 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

공지된 방법에서 보다도 제품의 분진을 더 잘 제어하기 위하여 액체는 교반기의 회전방향으로 접하면서 분사된다. 액체가 교반기 축 가까이에 배치되는 교반기의 반경의 1/3 - 1/2 이내의 분사 노즐에서 방출된다면 액체가 아주 양호하게 분산하게 된다.

더 신속하고 더 일정하게 습기지도록 하기 위하여 액체는 여러 노즐에서 분사된다.

만약 초기에 교반된 분말상의 제품중 고분진 성분만이 저분진 성분에 이어 액체에 분사된다면 상당히 적은 양의 액체로 분진 거동을 상당히 개선시킬 수 있다.

상기 공정은 지방산이 액체로서 사용되고 분말이 소다를 함유하는 데에서 장점을 갖는 것으로 입증되었다. 교반기내로 초기에 도입된 소다에 지방산을 가하는 것이 만족스러운 제품특성으로 유도되지 않으면 액체 지방산과 알칼리 금속 수산화물이 복합 요소 노즐, 특히 세요소로된 노즐을 사용하여 동시에 분사된다.

본 발명의 하나의 실시예가 첨부된 도면을 참조로 하여 다음에서 상세하게 설명된다.

제 1 도는 본 발명에 따른 교반기의 종단면도.

제 2 도는 제 1 도의 II - II 선을 따른 단면도.

제 1 도에서 도시된 교반기는 쟁기날 교반 공구(3)가 통과하는 벽(1)을 갖는 원통형상의 드럼으로 구성된다. 이러한 교반 공구는 지지구(8)을 거쳐 교반기 축(2)상에 배열된다. 교반기는 채우고, 배출하고, 비우기 위한 교반기 돔(9)으로 구성된다.

본 발명에 따르면 교반기는 두 개의 노즐(4)과 이송파이프(6)를 각각 갖는 두 개의 분사 유닛(10)으로 구성된다. 제 2 도에 도시된 것처럼 노즐(4)의 오리피스(7)는 쟁기날 교반 공구(3)의 회전 방향과 접하는 방향으로 안내된다. 교반기 축(2)의 회전 방향은 화살표(11)로 지적된다. 노즐(4)의 오리피스(7)가 교반기 축(2) 가까이에서 정확하게 1/3 - 1/2의 반경을 갖는 교반기축(2)과 벽(1) 사이에 위치한다는 것이 또한 중요하다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 벽

2 : 교반기 축

3 : 교반 공구, 쟁기날 교반 공구

4: 노즐

6 : 이송파이프

7 : 노즐(4)의 오리피스

8 : 지지구

9 : 교반기 돔

10 : 분사 유닛

11 : 화살표

Claims (8)

1. 그 회전방향으로 교반 공구가 장착된 교반기에서 회전하는 분말상으로 시작하는 제품상에 분사되는 하나이상의 액체와 하나이상의 분말상으로 시작하는 제품을 교반하여 교반된 분말상 제품을 제조하는 방법에 있어서, 분말상으로 시작하는 제품은 교반기의 내부를 통하여 구름의 형상으로 존재하고, 액체는 교반 공구와 교반기 벽 사이의 공간내로 분사되는 것을 특징으로 하는 교반된 분말상 제품의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 액체는 교반기 축에 더 가까이에 배치된 교반기의 반경의 1/3 - 1/2 범위내에서 분사 노즐로부터 방출되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 액체는 여러 노즐에서 분사되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 초기에, 교반된 분말상의 제품의 단지 고분진 성분만이 저분진 성분에 이어 액체에 분사되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 액체 지방산이 소다위에 분사되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 액체 지방산과 알칼리 금속 수산화물이 복합 요소 노즐을 통하여 동시에 분사되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 세제 성분을 교반 하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 액체를 흡수제에 가하는 것을 특징으로 하는 방법.