KR20060052150A

KR20060052150A - 습윤 입자의 연속 건조 공정

Info

Publication number: KR20060052150A
Application number: KR1020050095079A
Authority: KR
Inventors: 스테판 달하이머
Original assignee: 리이터 아우토마틱 게엠베하
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2005-10-10
Publication date: 2006-05-19
Also published as: JP4177366B2; US7412782B2; US20060075655A1; ITMI20051903A1; JP2006112774A; KR101153460B1

Abstract

본 발명은 스크린형 벨트 컨베이어에 의해 이송되는 습윤 입자의 연속 건조 공정에 관련된 것이다. 슈트 형태를 가지는 제1 이송 영역에서는 100℃ 이상의 온도에서 중력에 의해 플라스틱 입자로부터 수분이 제거되고, 뒤따르는 벨트 컨베이어의 제2 이송 영역에서는 2초 이하의 제2 영역 체류 시간과 20m/s 이상의 공기 속도로 벨트 컨베이어를 통과하는 공기 흡출이 이루어지도록 함으로써 잔류 수분이 충분히 제거되며, 이에 이어서 체류시간이 2초 이상이 되는 증발 영역인 제3 영역이 후속한다.

플라스틱 입자, 건조, 컨베이어

Description

습윤 입자의 연속 건조 공정 {PROCESS FOR THE CONTINUOUS DRYING OF WATER-SURROUNDED GRANULATE}

도 1은 공기 흡출이 시작 영역에서 이루어지는 벨트 컨베이어로 입자(granulate)가 옮겨지기 전에 중력에 의해 수분이 분리되는 본 발명 장치를 도시하는 도면.

도 2는 벨트 컨베이어를 통과하면서 중력에 의해 수분이 분리되는 본 발명 장치를 도시하는 도면.

도 3은 제1 벨트 컨베이어에서 사전 건조된 입자가 증발 영역인 제2 벨트 컨베이어로 옮겨지는 본 발명 장치를 도시하는 도면.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

1:슈트 2:컨베이어 롤러

3:컨베이어 롤러 4:컨베이어 벨트

5:송풍기 6:제3 영역

7:수분 분리기 영역 8:송풍기

9:제3 영역 10:컨베이어 벨트

11:샤프트 12:이송 장치

13:샤프트 14:샤프트

본 발명은 스크린형 벨트 컨베이어에 의해 이송되는 습윤 입자(Water-Surrounded granulate)의 연속 건조 공정에 관한 것이다.

이러한 건조 공정이 독일 특허 제40 36 112호에 개시되어 있는데, 여기에 개시된 공정은 열복사를 이용한다. 동일한 목적의 더욱 개량된 장치가 독일 특허 제39 27 769호를 통해 알려져 있는데, 입자가 진동 스크린을 거쳐 지나가도록 함으로써 이후의 추가 건조 과정 없이도 플라스틱 입자가 목표하는 잔여 수분 함량에 이를 수 있도록 하여 입자와 수분의 분리가 달성되는 것을 보여주고 있다. 이 공정에서, 입자와 수분의 분리는 송풍기의 기류 생성에 의한 흡출을 통하여 가능한데, 그렇다고 해도, 높은 공기 속도에서는 입자가 진동 스크린에 대해서 가압되므로 경사지게 놓여진 진동 스크린에서조차 입자가 진동 스크린을 따라 중력 유도 이동을 하는 것이 더 이상 불가능하게 되기 때문에, 낮은 공기 속도로만 가능하다.

따라서, 진동 스크린의 사용이 항상 원하는 결과를 가져다주는 것은 아니라는 것이 경험상 알려져 있다.

본 발명의 목적은 열복사 방식을 취하지 않으면서도 플라스틱 입자의 건조 공정을 상당히 향상시키고, 특히 공정 중에 상기 플라스틱 입자가 각 공정 기계에 초래할 수 있는 마모를 광범위하게 방지하는 데 있다.

제1 이송 영역에서는 100℃ 이상의 온도에서 플라스틱 입자로부터 중력에 의해 수분이 제거되고, 뒤따르는 벨트 컨베이어의 제2 이송 영역에서는 2초 이하의 제2 영역 체류시간과 20m/s 이상의 공기 속도로 벨트 컨베이어를 통과하는 공기 흡출에 의해 잔류 수분이 실질적으로 제거되며, 이에 이어서 체류 시간이 2초 이상이 되는 증발 영역인 제3 영역이 후속하게 함으로써, 본 발명의 목적이 달성된다.

무엇보다도 이러한 구성으로 인해 입자에는 어떠한 움직임도, 특히 어떠한 진동도 가해지지 않으므로 플라스틱 입자가 공정 장치에 마모를 초래하는 경향이 방지되고, 100℃ 이상의 고온을 유지하는 입자는 현열의 영향으로 공정 마지막에는 잔류 수분 함량이 0.1% 미만에 불과하다.

탈수를 더욱 증가시키기 위해서 입자는 벨트 컨베이어에 단일 층으로 분산되어 이송되는 것이 유리하다.

나아가, 더욱 유리한 공정 설계는 제2 영역에서의 공기 속도가 30m/s 이상이 되도록 하는 데 있다. 제1 영역에서의 입자의 온도는 120℃ 이상일 수 있다.

플라스틱 입자는 연마 충진재나 강화재를 포함한 입자일 수 있다. 상기 구성으로 인해 입자에 어떠한 움직임도, 특히 어떠한 진동도 가해지지 않는다는 점에서 플라스틱 입자가 공정 장치에 마모를 유발하는 경향이 방지된다.

선택적으로, 플라스틱 입자는 마찰에 민감한 표면을 가진 입자일 수 있다. 이 경우, 건조 중에 입자에는 어떠한 움직임도 가해지지 않으므로 입자의 표면에 바람직하지 않은 영향을 줄 수 있는 마찰 현상은 발생하지 않는다.

더욱 유리한 적용 예로서, 플라스틱 입자가 취성 재료로 이루어진 입자인 경우를 들 수 있다. 건조 중에는 플라스틱 입자에 어떠한 움직임도 가해지지 않으므로, 입자의 취성에 기인하여 입자를 파괴시킬 수 있는 마찰이나 충격 현상에 입자가 노출될 위험이 없다.

본 발명의 공정을 수행하는 장치의 특히 유리한 구성은 위와 같은 벨트 컨베이어에 후속하여 추가의 벨트 컨베이어가 이어지게 한 경우로서, 여기서 추가 벨트 컨베이어는 제1 벨트 컨베이어로부터 플라스틱 입자를 받아들이며, 상기 두 벨트 컨베이어들은 제2 벨트 컨베이어가 제1 벨트 컨베이어의 아래에서 연장되어 장입물이 제1 벨트 컨베이어로부터 중력에 의해 적재되도록 하는 것이다.

벨트 컨베이어의 유리한 구성은 벨트 컨베이어의 이송 각도를 조절 가능하게 한 것이다. 특정 높이에 있고 따라서 그 특정 높이로 장입물을 적재해야 하는, 건조 입자를 받아내는 임의의 하향(downline) 장치에 있어서는, 특히 배출 지점을 향해 벨트 컨베이어를 높이는 것이 관심 사항이다.

제1 영역에서의 중력 분리가 조절 가능하도록 하기 위해서는, 상기 제1 영역의 이송 각도와 길이가 조절 가능하도록 장치를 구성하는 것이 유리하다. 제1 이송 영역은 슈트의 형태로 하는 것이 유리하다.

본 발명의 공정을 수행하기 위한 장치의 예시적인 실시예들이 도면에 도시되어 있다. 개별 구성 부재들은 잘 알려진 장치들이므로 도면은 각 장치에 대하여 개략도로만 도시되었다.

도 1은 제립기(granulator)에서 만들어진 입자가 제립기 내에서의 온도를 유지한 채 중력에 의해 미끄러져 내리게 하는 슈트(1)를 도시하는데, 슈트(1)의 바닥은 스크린, 더욱 상세하게는 구멍이 파여진 스크린(slotted-hole screen)의 형태를 하고 있고, 그 결과, 생산 과정에서 입자를 둘러싸고 있던 수분(water surrounding the granulate)의 상당 부분이 이 구역에서 중력에 의해 제거된다. 슈트(1)의 이송 각도는 슈트를 지지하는 이송 장치(carrying device)(12)에 의해 소망에 따라 조절될 수 있다.

슈트(1)를 벗어나면서 수분이 상당 부분 제거된 입자는 컨베이어 벨트(4)를 지나게 되는데, 컨베이어 벨트는 두개의 컨베이어 롤러(2, 3)에 의해 움직여지고, 이송 스크린의 형태로 되어 있고, 그에 따라 물과 공기가 통과할 수 있다. 결과적으로 슈트(1)는 플라스틱 입자의 제1 이송 영역이 되고, 뒤따르는 벨트 컨베이어(4)의 제2 영역에서는 송풍기(5)가 벨트 컨베이어(4)의 벨트를 통하여 공기를 고속으로 빨아들임으로써 플라스틱 입자의 수분이 추가적으로 제거되므로 입자의 잔류 표면 수분은 거의 완벽하게 제거된다. 입자는 벨트 컨베이어(4) 위에서 계속하여 더 이송되기 때문에 이어서 제3 영역(6)을 지나게 되는데, 입자는 제1 영역에서 100℃를 넘는 온도이고, 그리고 그 이후에도 여전히 비교적 고온이므로 벨트 컨베이어 위에서 계속하여 이송되는 과정에서 증발 과정을 통하여 잔여 수분을 잃게 된다. 증발 과정을 지나고, 이송 롤러(3)을 지나면서, 입자는 최종적으로 샤프트(13)로 떨어져, 건조 입자로서 추가 가공될 수 있다.

도 2에 도시된 장치는 도 1에 도시된 것과 대부분 동일하다. 그러나 도 2에서는 중력에 의한 분리가 슈트(1) 영역이 아닌 수분 분리기 영역(7)에서 이루어 지는데, 벨트 컨베이어(4)를 구성하는 이송 스크린(travelling-screen) 이송 벨트를 통하여 중력에 의해서 흘러내리는 수분이 이 영역을 통해 배출된다. 도 2에 도시된 본 발명 장치의 제1 이송 영역은 도 1에 도시된 송풍기(5)와 대체로 동일한 송풍기(8)를 구비한 제2 이송 영역으로 연결되는데, 결과적으로 입자의 표면 수분은 송풍기(8)를 구비한 제2 영역에서 광범위하게 제거된다. 송풍기(8)의 다음에는 제3 영역(9)이 증발 영역으로서 작용하고, 마지막으로 장치의 출구 역할을 하는 샤프트(13)가 이어진다.

도 3에 도시된 장치는 도 2에 도시된 것과 대체적으로 동일하다. 그러나 도 3에서는 벨트 컨베이어(4)에 뒤이어 추가 벨트 컨베이어(10)가 존재하기 때문에 증발 영역이 상당히 길다. 거의 건조된 입자가 샤프트(11)에 의해 추가 벨트 컨베이어(10)로 공급되고, 추가 벨트 컨베이어(10)의 긴 증발 영역으로 인해 입자가 샤프트(14)를 통하여 장치를 벗어날 때는 높은 확실성을 가지고 결정적으로 건조된 상태가 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 연속 건조 공정에 의하면, 열복사 방식을 취하지 않으면서 추가 건조 과정이 없이도 플라스틱 입자가 목표하는 잔류 수분 함량에 이를 수 있도록 하고, 동시에 공정 중에 각 공정 기계에 초래될 수 있는 마모가 방지되며, 마찰에 민감한 표면을 가지는 입자나, 취성 입자에 대해서도 손상 없는 건조가 가능하다.

Claims

스크린형 벨트 컨베이어(4, 10)에 의해 이송되는 습윤 입자의 연속 건조 공정 방법에 있어서,

슈트 형태의 제1 이송 영역에서 100℃ 이상의 온도에서 중력에 의해 플라스틱 입자의 수분을 제거하고,

이어지는 벨트 컨베이어(4) 위에서의 제2 영역에서 20m/s 이상의 공기 속도와 2초 이하의 영역 체류 시간에서 벨트 컨베이어(4)를 통한 공기 흡출에 의해 대부분의 잔류 수분을 제거하고,

이어지는 증발 영역인 제3 영역에서 2초 이상 체류시켜 수분을 증발시키는 것을 특징으로 하는 연속 건조 공정 방법.
제1항에 있어서,

상기 입자가 벨트 컨베이어 위에 단일 층으로 분산되어 이송되는 것을 특징으로 하는 공정 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2 영역에서의 공기 속도는 30m/s 이상인 것을 특징으로 하는 공정 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 영역에서의 입자의 온도는 120℃ 이상인 것을 특징으로 하는 공정 방법.
제1항에 있어서,

상기 플라스틱 입자는 연마 충진재 또는 강화재를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 방법.
제1항에 있어서,

상기 플라스틱 입자는 마찰에 민감한 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 공정 방법.
제1항에 있어서,

상기 플라스틱 입자는 취성 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 공정 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 공정을 수행하는 장치에 있어서,

제1 벨트 컨베이어(4) 다음에 이 제1 벨트 컨베이어로부터 플라스틱 입자를 받아내는 제2 벨트 컨베이어(10)가 이어지는 것을 특징으로 하는 장치.
제8항에 있어서,

상기 제2 벨트 컨베이어(10)는, 제1 벨트 컨베이어(4)의 아래에서 연장되고 장입물이 제1 벨트 컨베이어(4)로부터 중력에 의해 적재되는 것을 특징으로 하는 장치.
제8항 또는 제9항에 있어서,

상기 벨트 컨베이어(4, 10)는 이송 각도가 조절 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

중력 분리가 이루어지는 상기 제1 영역(1)은 이송 각도 및 길이가 조절 가능한 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 이송 영역은 슈트(1)의 형태인 것을 특징으로 하는 장치.