KR20120048703A - 유동층 건조장치 - Google Patents

유동층 건조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20120048703A
KR20120048703A KR1020127007803A KR20127007803A KR20120048703A KR 20120048703 A KR20120048703 A KR 20120048703A KR 1020127007803 A KR1020127007803 A KR 1020127007803A KR 20127007803 A KR20127007803 A KR 20127007803A KR 20120048703 A KR20120048703 A KR 20120048703A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
gas
particles
hot air
fluidized bed
Prior art date
Application number
KR1020127007803A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101291812B1 (ko
Inventor
선도원
이창근
진경태
조성호
박재현
배달희
류호정
박영철
이승용
이시훈
Original Assignee
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국에너지기술연구원
Publication of KR20120048703A publication Critical patent/KR20120048703A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101291812B1 publication Critical patent/KR101291812B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed
    • F26B3/082Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed arrangements of devices for distributing fluidising gas, e.g. grids, nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/10Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/10Temperature; Pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/06Controlling, e.g. regulating, parameters of gas supply
    • F26B21/12Velocity of flow; Quantity of flow, e.g. by varying fan speed, by modifying cross flow area
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • F26B3/08Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried so as to loosen them, e.g. to form a fluidised bed

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Abstract

유동층 건조장치에 관한 것으로서, 갈탄 등과 같이 수분을 많이 포함하고 있는 건조 대상물 입자를 온도와 유속 조건이 다른 가스에 노출시켜 건조시키는 유동층 건조장치에 관한 것이다. 본 발명의 유동층 건조장치는 입자투입부, 건조부, 열풍공급부, 집진부, 필터부, 열교환부 및 압착부로 구성되고, 상기 건조부의 상부공간에는 다공판과 이격되도록 수직으로 형성되어 일정간격을 두고 배치되는 다수의 상부칸막이가 설치되고, 상기 하부공간에는 바닥에서 다공판을 관통하도록 수직으로 형성되어 상부칸막이의 양측에 배치되는 하부칸막이가 설치되며, 상부칸막이와 하부칸막이 사이에는 격판에 의해 구획되어 서로 다른 온도와 유속의 가스가 각각 공급되는 채널 공간이 형성되어 상이한 온도와 유속을 갖는 가스들이 채널 공간으로 공급된다.

Description

유동층 건조장치{FLUIDIZED BED DRYING APPARATUS}
본 발명은 유동층 건조장치에 관한 것으로, 특히 갈탄 등과 같이 수분을 많이 포함하고 있는 건조 대상물 입자를 건조부 특수한 영역의 온도와 유속 조건이 다른 가스에 노출시켜 유동화 건조되며 이 때에 건조부의 대상 입자의 흐름 방향이 공급되는 가스의 유속에 따라서 변화되어 건조 효율성이 개선되는 유동층 건조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 유동층 건조장치는 유동 상태에서 입자들의 넓은 영역에서 고온 공기와 충분한 접촉을 통해서 석탄, 갈탄, 슬래그, 석회석 등과 같은 습윤 입자를 건조하기 위해 널리 사용되는바, 습기를 함유한 건조 대상 입자들이 베드의 상부에 공급되고 이어서 적절한 고온 공기 유동이 베드의 하부 섹션으로부터 상부로 공급되어 건조 대상 입자가 고온 공기 유동을 통해서 베드 위에 유동화된다. 이 때에, 건조 대상 입자들이 전체 표면에 걸쳐서 고온 공기와 접촉되어 효율적으로 건조된다.
즉, 분말 상태의 입자들이 고온 공기(가스)를 통해서 베드 상에서 유동화되고 건조되는바, 건조 대상 입자들이 고온 가스와 접촉이 잘 되고 건조 공정 동안에 건조 대상 입자들과 고온 가스 사이에 전열 계수가 커서 건조 대상 입자들이 빠르고 신속한 건조가 가능하다.
그러나, 종래기술에 따른 유동층 건조장치는, 피 건조물 입자를 가열공기에 의해 하나의 건조 공간과 베드 위에서 유동화시키는 단순한 구조를 채용하는데, 이것은 건조 대상 입자의 온도 및 유속과 같은 건조 조건을 하나로 한정하기 때문에, 건조 대상 입자들의 기-고 접촉이 충분하지 않고 혼합률이 일정하지 않아 입자를 고르게 건조할 수 없는 문제점이 있었고, 피 건조물 입자의 기-고 접촉 및 혼합률을 높이기 위해 많은 양의 가열공기를 공급하게 되는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 발명된 것으로, 본 발명의 목적은, 건조부에 서로 다른 온도와 유속 조건을 갖는 가스를 여러 개의 고온가스 공급관을 통하여 공급함으로써 건조 대상물 입자를 건조하는 데 소요되는 열량을 절약할 수 있도록 한 유동층 건조장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 건조부에 공급되는 서로 다른 온도와 유속을 갖는 가스를 통해 유동층이 형성되고 동시에 더 많이 건조되고 상부칸막이 우측상에 위치된 입자들이 덜 건조되고 상부칸막이 좌측상에 위치된 입자들을 향하여 유동채널을 통하여 역류하도록 입자의 유동방향이 변화되어 고액접촉 효율이 개선될 수 있는 유동층 건조장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 건조 대상물 입자를 온도와 유속 조건이 다른 가스에 노출시켜 건조 대상물 입자의 흐름 방향에 변화를 주면서 유동화시켜 건조하는 유동층 건조장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
상기 유동층 건조장치의 한 양태는, 젖은 입자가 투입되는 입자투입부와; 상기 젖은 입자를 건조하도록 내부가 다공판에 의해 상,하부공간으로 분할되는 건조부와; 상기 건조부에 가스를 공급하는 열풍공급부와; 상기 건조부에서 배출되는 가스에 포함된 입자의 분말을 분리하는 집진부와; 상기 집진부에서 배출되는 가스에 포함된 입자의 미세분말을 필터링하는 필터부와; 상기 열풍공급부에 외부가스를 열교환하여 공급하는 열교환부와; 상기 건조부, 집진부 및 필터부를 통해 배출된 입자 및 분말을 펠릿 형태로 압착하는 압착부로 이루어진다.
여기서, 다공판과 이격되도록 수직으로 형성되어 일정간격을 두고 배치되는 다수의 상부칸막이가 상기 상부공간에 설치되고, 바닥으로부터 다공판을 수직으로 관통하고 상부칸막이의 양측에 배치되며 그 일부가 상부공간안으로 돌출하여 채널공간을 형성하는 하부칸막이가 상기 하부공간에 설치되며, 상기 상부칸막이와 하부칸막이 사이에는 채널공간이 형성되어 서로 다른 온도와 유속의 가스가 각각 채널공간에 공급된다.
한편, 건조되는 입자의 역류를 위해서 상기 상부칸막이및 다공판 사이에 유동채널이 형성되고, 열풍공급부의 열풍공급배관이 각각 채널공간에 연결되며, 또한 상이한 온도 설정이 가능한 히터부가 각각 구비된 열풍공급배관에는 제어밸브가 구비되어 서로 다른 온도와 유속을 갖는 가스가 채널공간에 공급된다.
본 발명에 따른 유동층 건조장치에 의하면, 차별화되는 온도와 유속 조건을 갖는 가스를 공급하여 건조대상물 입자를 건조함으로써, 각 건조실내의 석탄의 습윤정도에 따라 알맞은 온도의 가스를 공급하여 기존의 단일 온도와 유속의 가스로 젖은 입자를 건조하는 설비에 비하여 건조에 드는 열량을 절약할 수 있으므로 에너지를 절감할 수 있는 유용한 효과가 제공되는 것이다.
또한, 상부 칸막이 양측에 설치된 하부 칸막이 하부의 다공판을 통해 서로 다른 유속의 가스를 공급함으로서 후단 채널 공간의 더 건조된 입자가 전단 채널공간의 건조가 덜 된 입자쪽으로 역류하여 혼합함으로서 건조도가 낮은 입자의 분산과 가스와의 접촉 효과를 높임으로서 건조효율을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
또한, 전단 채널 공간에서 일정수준 건조가 진행된 뒤 다음 후단 채널공간으로 이동하는 방법으로 건조가 순차적으로 진행되므로 건조가 덜 된 상태로 배출되는 입자의 건조불량을 최소화하여 제품의 품질향상에 기여할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유동층 건조장치를 나타낸 전체 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 유동층 건조장치에 구비된 건조부를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 유동층 건조장치에 구비된 건조부의 작용을 나타낸 단면도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 유동층 건조장치를 나타낸 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 유동층 건조장치에 구비된 건조부를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 유동층 건조장치에 구비된 건조부의 작용을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유동층 건조장치는, 상부가 일정 직경을 갖는 원통형이고 하부가 후술하는 이송 배관(110)에 연결된 깔때기 모양이며 젖은 입자가 투입되는 입자투입부(100)와, 고온 가스를 상부 공간을 향해 취입하여 젖은 입자를 효율적으로 건조하도록 내부가 다공판(202)에 의해 상,하부 공간(206,208)으로 분할되는 건조부(200)와, 건조부(200)에 가스를 공급하고 고온 가스 공급 배관(330)가 연결된 열풍공급부(300)와, 건조부(200)에서 배출되는 가스에 포함된 입자의 분말을 집진하는 집진부(400)와, 집진부(400)에서 배출되는 가스에 포함된 입자의 미세분말을 필터링하는 필터부(500)와, 열풍공급부(300)에 외부가스를 열교환하여 열풍공급부(300)에 공급하는 열교환부(600)와, 그리고 건조부(200), 집진부(400) 및 필터부(500)를 통해 배출된 입자 및 분말을 펠릿 형태로 압착하는 펠릿타이징부(700)를 포함한다.
이를 더욱 상세히 설명하면, 입자투입부(100)는 건조 대상, 예를 들어 갈탄 등과 같이 습기를 많이 포함하고 있는 젖은 입자를 투입하는 것으로, 건조부(200)에 이송배관(110)을 매개로 연결되어 있다. 여기서, 젖은 입자를 건조부(200)에 공급하기 위한 이송 스크루(120)가 이송 배관(110) 내부에 제공된다. 즉, 투입되는 젖은 입자는 이송 스크루(120) 상에 적재되어 도면에서 우측으로 이송되고, 이어서 이송 배관(110)의 우측 단부의 건조부(200)안으로 중력에 의해 낙하되는데, 이는 이송배관(110)의 출구가 건조부(200)의 상부에 위치되기 때문이다. 또한, 컨베이어 시스템이 이송 스크루(120) 대신에 젖은 입자를 건조부(200)에 이송하기 위해 구비될 수 있다.
한편, 건조부(200)가 제공되는데, 이는 입자 투입부(100)로부터 공급되는 젖은 입자를 고온 가스 공급부(300)로부터 제어 밸브(334)를 통하여 상방으로 취입되는 가스에 의해 부유시켜 건조부 (200) 내부에 유동층을 형성시키고 유동층에서 가스와 젖은 입자를 접촉시켜 고온 가스와 젖은 입자 사이의 열교환을 통하여 건조시키기 위한 것이다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 건조부(200) 내부는 다공판(202)에 의해 상부공간(206)과 하부공간(208)으로 분할 형성되어 있다. 여기서, 다공판(202)은 가스가 통과되기 위한 다수의 관통공(204)을 가지며 건조부(200)의 내부에 수평으로 설치되어 있고, 입자투입부(100)의 이송 배관(110)은 건조부(200)의 상부공간(206)에 연결되어 있다.
또한, 다수 상부칸막이(210)가 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 상부 공간(206)의 두 개의 하부칸막이 (220) 사이에 수직으로 설치되는데, 상기 상부칸막이는 다공판(202)으로부터 이격되어 입자를 함유하는 고온 가스가 양 방향으로 통과할 수 있는 유동 채널(flow channel)을 형성한다. 추가하여, 하부공간(208)에는 다공판(202)을 관통하여 수직으로 통과하여 돌출되고 상부칸막이(210)의 양측에 일정간격을 두고 배치되는 하부칸막이(220)가 설치되어 있다. 이때, 하부칸막이(220)는 상부칸막이(210)보다 낮은 높이를 갖도록 형성될 수 있다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이, 채널 공간(240)이 두 개의 하부칸막이(220)에 의해 상부칸막이 (210) 하부 주위에 형성될 수 있다. 즉, 상부칸막이(210)와 하부칸막이(220) 사이에는 서로 다른 온도와 유속의 가스가 각각 공급되는 채널 공간(240)이 형성되어 있다. 이와 같이 상부칸막이(210)와 하부칸막이(220) 사이에 채널공간(240)이 형성됨으로써, 건조부(200) 내로 투입되는 젖은 입자의 건조시 각 채널공간(240)으로 서로 다른 온도와 유속의 가스를 공급할 수 있다.
또한, 건조부(200)의 상부공간(206) 일측에는 건조된 입자를 건조실(200) 내부와 배출구(209) 사이의 압력차를 통하여 압착부(700)로 배출하기 위한 배출구(209)가 형성되어 있다.
여기서, 도 1에 도시된 바와 같이, 각각 상이한 온도와 유속을 갖는 고온의 가스를 건조부(200)에 공급하기 위한 열풍공급부(300)가 구비되는데, 상기 열풍공급부에는 가스 송풍을 위한 송풍기(310)와 공기를 예열하기 위한 공기 예열기(320)가 구비된다. 본 발명에 따르면, 통상적인 송풍기 및 공기 예열기가 사용될 수 있다. 한편, 송풍기(310) 및 공기 예열기(320)에 의해 발생된 고온 가스는 열풍공급배관(330)으로 공급되는데, 상기 열풍공급배관(330)에는 별도의 히터(332) 및 밸브(334)가 구비되어 상이한 온도와 유속을 갖는 고온 가스를 각각의 하부 공간에 공급할 수 있다. 이 때에 , 열풍공급배관(330)은 채널공간(240)과 유동층에 각각 연결된다. 즉, 송풍구(310)로부터 공급된 고온 가스는 각각의 열풍공급배관(330)에 구비된 히터(332)에 의해 재-가열되고 그것의 유속이 밸브(334)에 의해 제어되어 상이한 온도와 유속을 갖는 가스가 건조부(200)내의 각 채널 공간(240)과 유동층으로 공급된다.
한편, 집진부(400)는 건조부(200)로부터 방출되는 가스에 함유된 입자의 수수집을 위해서 구비되는데, 이는 건조부(200)의 상부 공간(206)에 이송배관(110)을 매개로 연결되어 있다. 여기서, 집진부(400)는 고체와 기체를 분리하는 사이클론으로 이루어지며, 그 내부에는 가스에 포함된 미세 입자의 분말을 포집하기 위해 집진탱크 및 집진필터 등을 구비하는 데, 이러한 집진부(400)의 구성으로서 통상적인 것이 채용될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또한, 집진부의 하부에는 분리된 입자의 분말을 압착부(700)로 배출하기 위한 집진배출구(410)가 구비되어 있다. 요약하면, 이러한 집진부(400)는 건조부(200)에서 젖은 입자의 건조 시 발생하는 가스에 포함된 입자의 분말을 분리하여 집진배출구(410)를 통해 압착부(700)로 배출하고 분말이 제거된 가스는 후술할 필터부(500)로 배출하는 것이다.
필터부(500)는 집진부(400)로부터 배출되는 가스에 포함된 입자의 미세분말을 필터링하는 것으로, 집진부(400)와 이송배관(110)을 매개로 연결되어 있다. 필터부(500)는 집진부(400)에서 배출되는 가스가 수용되는 여과탱크(510)와, 여과탱크(510) 내에서 입자에 포함된 미세분말을 필터링하기 위한 여과필터(520)가 구비되어 있다. 또한, 여과탱크(510)의 하부 측에는 수용된 미세분말을 압착부(700)로 배출하기 위한 필터배출구(530)가 구비되어 있다.
환언하면, 이러한 필터부(500)는 집진부(400)에서 배출되는 가스를 여과탱크(510)에 수용시킨 후, 여과필터(520)로 가스에 포함된 입자의 미세분말을 필터링하여 입자의 미세분말은 필터배출구(530)를 통해 압착부(700)로 배출하고 제진된 가스는 외부로 배출하는 것이다.
한편, 열교환부(600)는 잔류 가스와 외부의 신선한 가스 사이에 열교환을 하여 그 가스를 열풍공급부(300)에 공급한다. 여기서, 상기 열교환부(600)는 열풍공급부(300)와 이송배관(110)에 연결되어 있다. 요약하면, 상기 열교환부(600)는 낮은 온도를 갖는 외부가스를 유입하여 잔류 가스와 열교환을 통해 가열하고 열풍공급부(300)에 공급하는데, 이를 위해서, 보조 히터 및 송풍팬등을 구비한다. 외부 가스는 내부 가스와 열교환되고 예열되어 상기 열교환부(600)를 통해서 열풍공급부(300)에 공급되어 진다. 본 발명에 따르면, 이러한 열교환부(600)의 구성은 통상적인 구성을 채용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이어서, 압착부(700)는 건조부(200), 집진부(400) 및 필터부(500)를 통해 배출된 건조된 입자 및 분말을 펠릿 형태로 압착하는 것으로, 이들로부터 배출되는 건조된 입자 및 분말을 일 방향으로 이송하는 이송컨베이어(710)와, 일 방향으로 이송된 건조된 입자 및 분말을 압착하기 위해 한 쌍을 이루어 회전되는 압착로울러(720)로 이루어진다.
또한, 압착부(700)를 통해 펠릿(pellet) 형태로 생성된 입자는 저장탱크(800)에 수용되는 것이다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 유동층 건조장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 열풍공급부(300)의 송풍기(310)를 공기 취입을 위해 작동시키고 동시에 공기가 예비 히터에 의해 가열된 후에 가열된 공기가 각 열풍공급배관(330)에 공급된다. 동시에, 상기 열교환부(600)를 통해서 열교환된 방출된 가스가 가열된 공기 유동에 추가된다. 여기서, 각각 서로 작동하는 예비 가열된 공기를 추가적으로 가열하기 위한 히터(332)와 공기 유속을 제어하기 위한 밸브(334)가 열풍공급배관(330)에 구비되기 때문에, 각 열풍공급배관(330)으로부터 방출된 가열공기는 상이한 온도와 유속을 가질 수 있고, 이것이 건조부(200)의 상부 공간(206)으로 상이한 온도와 유속 상태로 공급될 수 있다.
즉, 열풍공급배관(330)은 송풍기(310)로부터 공급되는 가스를 열풍 공급배관 각각에 설치된 히터부로 재가열한 상태에서 밸브(334)에 의해 유속을 제어하도록 함으로써 건조부(200) 내의 채널공간(240)에 서로 다른 온도와 유속의 가스를 각각 공급할 수 있는 것이다.
한편, 상기와 같은 상태에서, 이송 스크루(120)의 도움으로 이송배관(110)을 통해서 입자투입부(100)로부터 건조부(200) 내부로 건조 대상의 젖은 입자가 공급된다. 여기서, 이송 배관(110)의 입구(미도시)가 건조실(200)의 상부에 위치되기 때문에, 건조 대상 입자는 중력에 의해 낙하되는 동시에 유동화되고 건조실(200) 내부의 가스 유동에 적재된다. 여기서 건조실(200) 상부에서 발생하는 가스 유동을 살펴 보면, 가스는 전체적으로 도1에서, 좌측에서 우측으로 유동하는데, 이것은 배출구(209)가 건조실의 하부에 위치되기 때문이다.
또한, 건조실 상부 공간(206) 아래에서 젖은 입자의 건조 과정을 살펴 보면, 고온 가스 유동을 만난 젖은 입자들은 채널 공간(240)과 건조실(200) 전체에 걸쳐서 형성된 유동층에서 상이한 온도와 유속을 갖는 가스로 소정 온도까지 건조된 후에 유동층을 형성하면서 다음 채널 공간(240)으로 순차적으로 이송되어 소정 목표까지 건조되어 배출구(209)로 배출되게 된다.
이때, 젖은 입자는 유동층을 형성한 상태로 각 채널공간(240)을 순차적으로 이송되고 각 채널공간(240)으로 공급되는 서로 다른 온도와 유속의 가스에 의해 건조된 입자가 건조가 덜 된 입자쪽으로 역류하면서 젖은 입자의 응집군을 분쇄하여 입자들의 유동성 또는 유동화 특성을 촉진하게 된다.
다시 설명하면, 보다 낮은 유속을 갖는 가스가 채널 공간(240)의 한쪽(도 3에서 상부칸막이(210)의 우측)에 공급되고, 보다 강한 유속을 갖는 가스가 채널 공간(240)의 다른 한 쪽(도 3에서 상부칸막이(210)의 좌측)에 공급되면, 채널 공간(240)위로 유동하는 건조실(200)의 유동층을 형성하면서 소정 온도까지 건조된 입자들 중의 일부가 강한 유속을 갖는 가스로 상부칸막이(210) 아래에 형성된 유동 채널을 통해서 역류하여 상승하면서 상부칸막이(210) 옆에 머무르는 젖은 입자 그룹을 분쇄시키어 가스와 입자의 접촉율과 유동성을 개선시킨다.
이렇게 열풍공급배관(330)에 각각 구비된 히터와 밸브(334)를 조절하여 건조부(200) 내부의 각 채널 공간(240)에 서로 다른 온도와 유속을 갖는 다양한 가스가 공급되면, 건조된 입자들이 가스의 유속 차이에 의해 상부칸막이(210)와 다공판(202) 사이의 유동 채널을 통해 유동층의 흐름 방향과 역방향으로 이송되면서 젖은 입자의 응집군을 분해하여 입자들의 유동성이 촉진되므로, 가스와 입자들의 접촉면적이 높아질 수 있는 것이다.
환언하면, 건조부(200)로 공급되는 젖은 입자는 채널공간(240)에서 서로 다른 온도와 유속의 가스에 의해 일정수준 건조가 진행된 후 다음 유동층을 형성하면서 다음의 채널공간(240)으로 이송된다. 이 때에, 입자들 중의 일부는 공급되는 가스의 유속 차이에 의해 역류되어 그것의 유동성이 개선되고 이것은 가스와의 입자들의 접촉면적을 높여서 건조효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
여기서 다시 한번, 건조실(200) 하부, 특히 채널 공간(240) 주위에서 입자 이동을 포함하는 유체 유동 방향을 상세히 설명하면, 상이한 온도와 유속을 갖는 가스들이 각 채널 공간(240)에 공급되는데, 즉, 채널 공간 좌측 상의 가스는 채널 공간 우측상의 가스보다 강한 압력과 유속을 갖는다. 따라서, 건조실(200)에서 일부가 유동화되고 중력에 의해 하강하는 입자들은 두 개의 하부 간막이(220)에 의해 상부 간막이(210) 아래에 형성된 유동 채널을 통하여 우측 채널공간으로부터 좌측 채널공간으로 이동한 후에 상부칸막이(210)의 좌측상의 상승류에 적재되어 상부칸막이(210) 위로 순환된다. 한편, 상부칸막이(210) 우측상에서 하강하는 입자들은 우측에서 좌측으로 유동채널을 통하여 흡수되어 좌측 고온가스와 합류한다. 여기서, 좌측의 상승 입자들은 건조실(200)의 상부공간(206) 상에 유동화되고 잔류하는 입자들과 충돌하여 그들을 보다 작은 입자들로 분쇄시킨다. 그 결과, 건조실(200) 상부공간(206)상에 유동화된 젖은 입자들은 보다 작은 입자들로 나누어지어 보다 효율적으로 건조될 수 있다.
다음으로, 상기한 건조부(200)에서 젖은 입자를 건조 후 배출되는 가스는 이송배관(110)을 통해 집진부(400)로 배출되게 된다. 이때, 집진부(400)로 배출되는 가스는 집진탱크에 수용된 후 집진필터에 의해 고체와 기체로 분리되어 분말은 집진배출구(410)를 통해 압착부(700)로 배출되게 되고 분말이 제거된 가스는 이송배관(110)을 통해 필터부(500)로 배출되게 된다.
그리고, 집진부(400)로부터 배출되는 가스에 포함된 미세분말은 필터부(500)로 공급되어 여과탱크(510)에 수용됨과 동시에 여과필터(520)에 의해 필터링되어 미세분말 배출구(530)를 통해 압착부(700)로 배출되게 되고, 미세분말이 제거된 건조후 가스는 외부로 배출되게 된다.
또한, 열교환부(600)는 외부가스를 유입하여 배출되는 건조후 가스와의 열교환을 통해 승온시키어 열풍공급부(300)에 공급하게 된다.
한편, 건조부(200), 집진부(400) 및 필터부(500)를 통해 배출된 건조된 입자 및 분말은 압착부(700)의 이송컨베이어(710)에 의해 압착로울러(720)로 공급되어 펠릿 형태로 압착된 후 저장탱크(800)에 수용되게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상을 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있는 것이다.

Claims (4)

  1. 건조 대상물 입자를 상이한 온도와 유속을 갖는 가스에 노출시켜 건조 대상물 입자의 유동 상태에 변화를 주면서 유동화시켜 건조하는 유동층 건조장치로서, 상기 유동층 건조장치는,
    젖은 입자가 투입되는 입자투입부(100)와;
    상기 젖은 입자를 건조하도록 내부가 다공판(202)에 의해 상,하부공간(206,208)으로 분할되는 건조부(200)와;
    상기 건조부(200)에 가스를 공급하는 열풍공급부(300)와;
    상기 건조부(200)에서 배출되는 가스에 포함된 입자의 분말을 분리하는 집진부(400)와;
    상기 집진부(400)에서 배출되는 가스에 포함된 미세분말을 필터링하는 필터부(500)와;
    상기 열풍공급부(300)에 외부가스를 열교환하여 공급하는 열교환부(600)와; 상기 건조부(200), 집진부(400) 및 필터부(500)를 통해 배출된 입자 및 분말을 펠릿 형태로 압착하는 압착부(700);를 포함하여 이루어지며,
    다공판(202)과 이격되도록 수직으로 형성되어 일정간격을 두고 배치되는 다수의 상부칸막이(210)가 상기 상부공간(206)에 설치되고, 바닥으로부터 다공판(202)을 수직으로 관통하고 상부칸막이(210)의 양측에 배치되며 그 일부가 상부공간(206)안으로 돌출하여 채널공간을 형성하는 하부칸막이(220)가 상기 하부공간(208)에 설치되며, 상기 상부칸막이(210)와 하부칸막이(220) 사이에는 채널공간(240)이 형성되어 서로 다른 온도와 유속의 가스가 각각 채널공간(240)에 공급되는 것을 특징으로 하는 유동층 건조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    건조되는 입자의 역류를 위해서 상기 상부칸막이(210) 및 다공판(202) 사이에 유동채널이 형성되는 것을 특징으로 하는 유동층 건조장치.
  3. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    열풍공급부(300)의 열풍공급배관(330)이 각각 채널공간(240)에 연결되는 것을 특징으로 하는 유동층 건조장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상이한 온도 설정이 가능한 히터부가 각각 구비된 열풍공급배관(330)에는 제어밸브(334)가 구비되어 서로 다른 온도와 유속을 갖는 가스가 채널공간(240)에 공급되는 것을 특징으로 하는 유동층 건조장치.
KR1020127007803A 2009-10-08 2010-09-01 유동층 건조장치 KR101291812B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20090095606 2009-10-08
KR1020090095606 2009-10-08
PCT/KR2010/005903 WO2011043541A2 (ko) 2009-10-08 2010-09-01 유동층 건조장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120048703A true KR20120048703A (ko) 2012-05-15
KR101291812B1 KR101291812B1 (ko) 2013-07-31

Family

ID=43857244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127007803A KR101291812B1 (ko) 2009-10-08 2010-09-01 유동층 건조장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8726536B2 (ko)
JP (1) JP5085702B2 (ko)
KR (1) KR101291812B1 (ko)
WO (1) WO2011043541A2 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014176045A1 (en) * 2013-04-24 2014-10-30 United Technologies Corporation Fluidized bed for degassing and heat treating powders
KR101466671B1 (ko) * 2013-06-10 2014-12-01 한국에너지기술연구원 유동가스의 제습이 가능한 유동층 건조장치
KR20170045624A (ko) * 2015-10-19 2017-04-27 주식회사 엘지화학 입자 건조 시스템
WO2018124622A1 (ko) * 2016-12-26 2018-07-05 주식회사 엘지화학 건조 시스템

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2684771A1 (en) 2007-04-05 2008-10-16 Worcester Polytechnic Institute Composite structures with porous anodic oxide layers and methods of fabrication
US8652239B2 (en) 2010-05-03 2014-02-18 Worcester Polytechnic Institute High permeance sulfur tolerant Pd/Cu alloy membranes
CN102519223B (zh) * 2011-12-27 2012-11-14 中国科学院过程工程研究所 一种宽粒度分布物料脱湿预处理装置
JP5916426B2 (ja) * 2012-02-20 2016-05-11 三菱重工業株式会社 流動層乾燥装置、ガス化複合発電設備および乾燥方法
CN103070229A (zh) * 2012-10-15 2013-05-01 怀远县巨龙机械制造有限公司 带有除尘的谷物干燥箱
CN103868326A (zh) * 2014-01-01 2014-06-18 杨胜妹 流化床干燥器
CN104748510A (zh) * 2014-07-21 2015-07-01 施荣芳 一种流化床干燥装置
JP6459297B2 (ja) * 2014-08-21 2019-01-30 株式会社Ihi 乾燥装置
CN105865155A (zh) * 2016-05-30 2016-08-17 广西锦华新材料科技有限公司 一种氯化聚乙烯专用沸腾干燥床
CN105865154A (zh) * 2016-05-30 2016-08-17 广西锦华新材料科技有限公司 一种防粘防堵的沸腾干燥床
CN113340058A (zh) * 2020-09-25 2021-09-03 怀化正好制药有限公司 一种颗粒沸腾干燥床
CN112393530B (zh) * 2020-11-17 2022-11-11 浙江工业大学 一种适用于颗粒粒径差距大且对产品湿含量均匀度要求高的物料的干燥工艺及设备
CN114396764B (zh) * 2022-03-24 2022-06-17 浙江晟格生物科技有限公司 一种生物糖结晶物料的悬浮式干燥方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5518791Y2 (ko) * 1975-05-20 1980-05-01
JPS5957793U (ja) * 1982-10-07 1984-04-14 株式会社奈良機械製作所 回分式流動層乾燥装置
JPH085243A (ja) * 1994-06-20 1996-01-12 Kawasaki Heavy Ind Ltd 粉粒体の熱交換装置
JP3347962B2 (ja) * 1996-12-11 2002-11-20 株式会社松本機械製作所 ろ過乾燥装置
JPH10206015A (ja) * 1997-01-27 1998-08-07 Sekisui Chem Co Ltd 横型流動層乾燥機
JP2937932B2 (ja) * 1997-03-05 1999-08-23 川崎重工業株式会社 流動層乾燥・冷却方法及び装置
JP3155527B2 (ja) * 1999-04-22 2001-04-09 株式会社御池鐵工所 気流乾燥装置
JP2002022362A (ja) * 2000-07-04 2002-01-23 Susumu Kiyokawa 穀粒の乾燥方法とその装置
JP4107806B2 (ja) * 2001-02-05 2008-06-25 社団法人日本鉄鋼連盟 流動床式乾燥機
JP2002338966A (ja) * 2001-05-16 2002-11-27 Ngk Insulators Ltd 表層流型流動炉およびそれを用いた活性コークスの製造方法
JP3718658B2 (ja) * 2002-03-06 2005-11-24 三菱レイヨン株式会社 乳化重合系ポリマーの乾燥装置および乾燥方法
JP5037200B2 (ja) 2007-04-06 2012-09-26 新日本製鐵株式会社 乾燥設備及び乾燥方法
JP2010005586A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Daniel Sogo Kenkyusho:Kk 刈草の処理方法と処理装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014176045A1 (en) * 2013-04-24 2014-10-30 United Technologies Corporation Fluidized bed for degassing and heat treating powders
US9993872B2 (en) 2013-04-24 2018-06-12 United Technologies Corporation Fluidized bed for degassing and heat treating powders
KR101466671B1 (ko) * 2013-06-10 2014-12-01 한국에너지기술연구원 유동가스의 제습이 가능한 유동층 건조장치
KR20170045624A (ko) * 2015-10-19 2017-04-27 주식회사 엘지화학 입자 건조 시스템
WO2018124622A1 (ko) * 2016-12-26 2018-07-05 주식회사 엘지화학 건조 시스템
US11168939B2 (en) 2016-12-26 2021-11-09 Lg Chem, Ltd. Drying system

Also Published As

Publication number Publication date
US20110247232A1 (en) 2011-10-13
WO2011043541A2 (ko) 2011-04-14
KR101291812B1 (ko) 2013-07-31
JP2011080746A (ja) 2011-04-21
US8726536B2 (en) 2014-05-20
JP5085702B2 (ja) 2012-11-28
WO2011043541A3 (ko) 2011-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101291812B1 (ko) 유동층 건조장치
CN202501711U (zh) 一种流化床干燥器
CN104110941A (zh) 部分尾气循环流化床干燥方法及设备
US6880263B2 (en) Fluid/solid interaction apparatus
CN101717681A (zh) 一种固体燃料提质反应装置及其工艺
CN206683316U (zh) 高效沸腾干燥床
CN109140905B (zh) 一种振动流化床干燥装置及干燥方法
KR101466671B1 (ko) 유동가스의 제습이 가능한 유동층 건조장치
WO1996012612A1 (en) Lime mud regeneration process and apparatus
KR20200100196A (ko) 슬러지의 처리 방법 및 시멘트 제조 시스템
CN113251746A (zh) 己二酸流化床装置干燥系统及方法
CN112460921A (zh) 密闭循环式聚碳酸酯絮片深度干燥脱挥装置及工艺
CN210885768U (zh) 一种污泥低温高效干化装置
CN216716840U (zh) 一种磷酸氢钙的节能干燥系统
CN109708429B (zh) 一种组合式振动流化床—流化床干燥设备及其干燥方法
CN216550297U (zh) 一种炼焦煤梯级预热设备
KR101081354B1 (ko) 유동층 건조 및 분류장치
CN109442960B (zh) 一种干燥颗粒物料的方法及装置
CN203980831U (zh) 一种兰炭干燥设备
CN202692605U (zh) 流化床干燥设备
KR101194032B1 (ko) 코크스용 석탄 건조 장치 및 건조 방법
JP3905700B2 (ja) 地盤改良材の製造方法及び装置
WO2003001131A1 (en) Fluid/solid interaction apparatus
CN210801933U (zh) 一种粉煤干燥系统
CN212133053U (zh) 一种脉动移动床干燥设备

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160712

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170704

Year of fee payment: 5