KR950006501B1 - 분무건조 입자조성장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

분무건조 입자조성장치

제1도는 본 발명의 한 예를 나타내는 분무 건조 입자 조성장치의 개략도.

제2도는 본 발명의 다른예를 나타내는 분무 건조 입자 조성장치의 개략도.

제3도는 본 발명의 또다른 예를 나타내는 분무 건조 입자 조성장치의 개략도.

제4도는 본 발명의 또다른 예를 나타내는 로타리 디스크 분무기와 로타리 교반기를 갖춘 장치의 개략도.

제5도는 유동층이 있는 종래형의 분무 건조기의 개요도.

제6도는 별개의 입자조성 장치를 갖춘 종래형의 장치의 개요도.

제7도는 종래형의 교반 입자조성장치.

제8도는 종래형의 분출층 입자조성장치.

제9도는 분무 건조부에서 얻어진 가루에 함유된 수분의 양.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,20,40 : 본체 2,21,41 : 분무건조부

3 : 유동입자 조성부 9,28,49 : 제1사이클론

10,30 : 건조 냉각장치 14,34,54 : 제2사이클론

22 : 교반입자 조성부 42 : 분출층 입자 조성부

본 발명은 입자조성부가 설치된 챔버를 구성하고 있는 분부건조 입자조성장치에 관한 것이다.

일반적으로 분무 건조시켜 얻는 가루는 매우 미세하고 그리고 그것의 평균입자 크기는 수집 내지 수백 미크론(즉 30 내지 120㎛) 정도이다.

이러한 가루를 직접 취급할 경우에 있어서, 그것을 물에 녹일 때 그것은 먼지처럼 물위로 올라오든지 또는 녹지않고 덩어리로 되는 경향이 있고 그리고 유동성이 저하되는 경향이 있다.

이러한 결점을 수습하기 위해 상기의 가루를 만든후 분무 건조시켜서 만든 미세한 가루를 뭉치는 입자조성방법을 사용하는 경우가 많다(입자조성 시킨 후의 입자의 평균 크기는 입자 조성시키기 전의 크기보다 약 3 내지 6배 정도 더 크다).

알갱이의 입자크기는 알갱이 제품의 용도에 따라 다르다.

예로서 크림 파우더는 입자크기가 400 내지 800㎛인 미세한 알갱이로 사용되고, 약제의 원료는 정제를 만드는 입자크기가 150 내지 400㎛인 알갱이로 사용되며, 항생물질은 입자크기가 80 내지 1200㎛인 것으로 되어져야 한다.

가루로 입자조성시키는데 관해서, 알갱이를 연속적으로 형성시키는 장치에서는 위쪽으로 흐르는 유체(주로 공기임) 속에 떠있는 가루에다 액체 결합제를 분무시켜 뭉치게 하여 연속적으로 알갱이를 형성시킨다.

이러한 방법은 알갱이를 형성시키기 위해 가루에 있는 습기에 의해 뭉쳐지는 현상을 이용하는 것이다.

가루 우유와 같은 그러한 가루로 입자조성시키는 경우에 가루의 수분 함유량은 5 내지 15% 정도이고, 간장이나 여러 추출물의 용액등과 같은 그러한 아미노산을 함유한 물질의 경우에는 수분함유량이 5 내지 8%정도이다.

실제상에 있어서, 가루의 습기(수분함유량)가 적을 경우에는 입자 조성 진행과정이 늦어지게 되고, 습기가 많을 경우에는 가루가 장치에 접착되든지 덩어리로 되기 쉽다.

그러므로 적당한 수분 함유량의 범위는 매우 좁다.

예로서 가루 우유의 경우에는 수%이고, 아미노산을 함유한 물질의 경우에는 1% 이하이다.

이러한 이유 때문에 수분 함유량을 제어하기 위해서는 고도의 숙련된 기술이 요구된다.

분무 건조장치와 유동성 입자 조성장치를 결합시켜 액체 원료로부터 알갱이를 형성시키는 시스템을 구성시킬 수 있다.

이러한 개념을 근거하여 하기 두 종류의 장치를 구상할 수 있다.

그러나 상기의 장치에는 문제점이 있다.

제5도는 분무 건조장치를 나타내는 것으로서, 이것에는 유동층부가 있는 용기가 구성되어 있다.

제5도에는 노즐(100), 분무건조부(101), 유동성 입자 조성부(102), 건조용 뜨거운 공기 주입구(103), 유동층 공기 주입부(104), 제1사이클론(105), 제2사이클론(106), 제품 배출용기(107) 그리고 공급 액체(108)가 도시되어 있다.

이러한 공지된 장치에서, 분무 건조용 노즐(100)은 유동성 입자조성용액체 결합제를 분무시키는 노즐의 역할을 하고, 건조된 물질의 함유량은 분무 건조시키는 동안 적당하게 감소되지 않게된다.

이러한 것은 물질의 수분 함유량이 어떤 레벨이하로 되었을 경우 입자 조성이 되지 않기 때문이다.

이러한 이유 때문에 분무건조부(101)와 유동성 입자 조성부(102)의 배치, 노즐의 분무각도, 분무시킬 액체의 점도와 밀도, 액체방울의 직경, 뜨거운 공기와 유동공기의 온도와 흐름율, 등등의 상호관계를 포함하는 요소들의 선택이 매우 복잡해지므로 적당한 설정의 범위가 매우 좁아지게 된다.

분무 건조시킨 건조된 물질은 불완전한 상태로 건조되어 있으므로 용기의 내부벽에 접착되는 경향이 있다.

그러므로 접착된 물질은 열에 의해 변질될 가능성이 있고 또 물질이 많이 접착되어 작동상태가 불완전하게 될 가능성도 있다.

입자조성의 정도는 완전히 건조 조건에 의해 정해지고 그리고 알갱이의 크기를 변경시키는 것이 불가능하다.

분무건조부(X), 가루 수집부(Y) 및 유동성 입자 조성부(F)가 있고 별개의 챔버에 결합제 공급노즐(201)이 설비된 제6도에 도시되어 있는 장치도 사용될 수 있다.

그러나 이러한 장치는 설치비와 운영비가 매우 비싸다.

제6도에서 부호 "0"은 제품의 베출구를 나타낸다.

분무 건조부에서 입자를 다음 장치로 공급시키기 위해 입자를 적당하게 건조시키고 그리고 배출물의 온도나 습도를 감소시킬 필요가 있다.

이러한 것에 의해 챔버 속으로 제2공기(Z)는 공급시킬 필요가 있게 되고 그리고 처리후 제2공기 공급용의 장치로 사용되는 축축한 세정기와 송풍기를 포함하는 용량이 큰 부가적이 장치를 설비해야할 필요가 있다.

유동성 입자 조성부에 백펄터(bag filter)장치 (F)가 있으므로 세척하기가 어렵다.

제7도는 알갱이를 연속적으로 형성시키는 다른형태의 장치를 나타내는 것으로서, 여기서는 교반용기(300)에 분무시켜 원료 가루를 공급시키고, 그 가루와 액체 결합제를 섞으며, 교반 날개(301)로 분무된 가루를 교반시켜 수용돌이와 같은 원형의 흐름을 발생시켜서 알갱이를 형성시킨다.

(Kanagawa-Ken Keiei Kaihatsu Center(가나가와껜의 관리 개발센터)에서 1984년에 발행된 Saishin Zoryu-gijutsu no Jissai(최신 입자 조성기술의 실정)(Sogo Gijutsu Shiryo Suh)의 pp 36-39참조).

이장치는 알갱이를 형성시키 위해 가루에 있는 습기에 의해 뭉쳐지는 현상을 이용하는 방법에 근거한 것이다.

상술한 것과 같이 수분 함유량을 포함하는 범위가 넓은 가루우유와 같은 그러한 가루로 입자조성시킬 경우에 가루의 수분함유량은 5 내지 15%이고, 간장이나 여러 가지 추출물과 같은 그러한 아미노산을 함유한 물질의 경우에는 수분함유량이 5 내지 8% 정도이다.

그러나 실제적인 장치에 있어서, 가루의 수분 함유량이 감소되면 입자조성 과정이 늦어지게 되고, 수분 함유량이 많으면 가루가 장치에 접착되든지 덩어리로 되게 된다.

그러므로 적당한 수분 함유량의 범위가 매우 좁아지게 된다.

예로서, 가루 우유의 경우에는 수%이고, 아미노산을 함유한 물질의 경우에는 1% 이하이다.

그러므로 수분 함유량을 제어하는데는 매우 고도의 기술이 요구된다.

제8도는 배출관이 있는 분출층 입자조성기를 사용하는 입자 조성장치로 공지된 소위 위르스터(Wurster)장치를 나타내는 것이다.

(Ryushi sekkei Bukai of Funtai Kogaku Kai에서 1986년 11월 27,28일에 발행된 Dai-San-Kai Seizai To Ryushi Sekkei Symposium Koen Yoshi Shu (공식과 입자 설계의 제3차 심포지움에서의 강연의 요지)의 pp71-74참조).

이러한 위르스터장치에서 입자는 배출관(400) 내부에 형성된 상향하는 흐름에 의해 끌려지고, 윗쪽으로 날려지며, 노즐(401)로부터 공급되는 액체 결합제와 함께 분무되어지고, 속도가 감소되어지며, 그리고 확장부(402)에 떨어지기 시작하면서 순환되어진다.

바닥에 누적된 입자들은 다공판(403)을 통해 공급되는 공기에 의해 유동되고 그리고 배출관(400) 속으로 계속적으로 이끌리게 된다.

배치(batch)형 장치에 의해 준비되고 그리고 입자 크기가 다양한 가루를 이러한 장치로 처리할 경우 작은 입자들이 분리될 가능성, 즉 작은 입자들이 정전기에 의해 벽 표면 또는 상단부에 배치된 백 필터(404)에 접착되든지 또는 순환흐름에서부터 이탈되어서 백 필터(404)로 날아가는 현상이 발생될 가능성이 있다.

이러한 현상 때문에 입자 조성을 균일하게 하는 것이 어렵게 된다.

본 발명의 일반적인 목적은 종래형에서 발생되는 상기의 문제점을 제거한 분무건조 입자 조성장치를 제공하는 것이다.

이러한 관점에서, 본 발명의 목적은 여러 종류의 원료에 대해 작동 조건을 넓게 잡을 수 있는 분무 건조 입자 조성장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 건조된 물질이 내부벽에 접착되는 것을 방지시킬 수 있는 분무 건조 입자조성장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 의해 본 발명은 분무 건조부와 입자 조성부를 한 챔버내에 형성시킨 입자 조성장치를 제공하는 것으로서, 입자 조성부는 입자 조성 액체 결합제 공급노즐 그리고/또는 분무 건조부에 설치된 공급액체 공급 분무장치와 별개로 구성된 교반장치를 가지고 있다.

유동성 입자 조성, 교반입자 조성 또는 분출층 입자조성이 압자 조성부에 의해 처리된다.

그러므로 본 발명에 따른 장치는 일반적으로 3개의 형태로 분류 되어진다.

유동성 입자 조성의 경우에 분무 건조부와 유동성 입자 조성부는 한 챔버내에 형성되어 있고, 유동성 입자 조성용 액체 결합제를 공급하는 노즐은 분무 건조부에 설치된 공급액체 공급 분무기와 별개로 유동성 입자 조성부에 설치되어 있다.

교반 입자조성의 경우에, 분무 건조부와 교반 입자조성부는 한 용기내에 일체로 형성되어 있도, 교반 자치는 교반 입자 조성부에 설치되어 있다.

대부분의 경우에 교반 입자 조성부에다 분무 건조부에 설치된 공급 액체 공급 분무기와 별개로 교반 입자 조성용 액체 결합제를 공급하는 노즐을 설치하는 것이 바람직하지만 결합제 공급 노즐을 항상 설치할 필요는 없다.

분출층 입자 조성의 경우에, 분무 건조부와 분출층 입자 조성부는 한 챔버 내에 형성되어 있고, 분출층 입자 조성용 액체 결합제를 공급하는 노즐은 분무 건조부에 있는 공급액체 공급 분무기와 별개로 분출층 입자 조성부에 설치되어 있으며, 적당한 크기의 배출관이 결합제 공급 노즐 위에 배치되어 있다.

본 발명에 따른 장치는 공급 액체로부터 형성된 건조한 가루가 불완전한 건조 상태(제9도의 B참조)와 완전한 건조상태(제9도의 C참조) 사이의 넓은 범위(제9도의 A참조)의 수분 함유량을 가지도록 분무 건조부에서 건조되게 하고 그리고 입자 조성부에서는 건조된 물질이 입자 조성용으로 적당한 양의 수분 및 결합제와 함께 공급되게 한다.

그러므로 건조된 물질이 분무 건조부의 내부벽에 부착되는 것을 방지시킬 수 있고 또 여러종류의 원료에 대해 작동 조건을 광범위하게 설정시킬 수 있다.

전분, 덱스트린, HPC, CMC, MC 등과 같은 것이 본 발명에 따라 물과함께 입자조성 결합제로 사용될 수 있고, 공급액체는 분무건조에 의해 처리된다.

특히, 공급 액체는 가루 우유나 아미노산을 함유한 제품의 입자조성용으로 일반적으로 사용되므로 열에너지 소비가 감소하게 된다.

입자 조성의 정도는 결합제의 부가율과 결합제의 밀도, 그리고 입자 조성부에서 잔존하는 시간을 조정함에 의해 변화되어진다.

이하 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저 유동성 입자 조성부가 있는 분무건조 입자조성장치에 대해 기술하기로 한다.

제1도는 상단부에 분무 건조부(2)가 있고 하단부에 유동 입자 조성부(3)가 있는 장치의 본체(1)를 나타내고 있다.

분무 건조부(2)는 원통부(2a)와 원추부(2b)로 구성되어 있다.

장치의 본체에는 압축노즐, 두 개의 유체 노즐 또는 로타리 디스크 분무기등과 같은 공급 유체 분무노즐(4), 입자 조성용 액체결합제 공급용의 두 유체 노즐과 같은 결합제 공급노즐(5), 분무 건조용의 뜨거운 공기 송풍기(6), 유동층 공기 송풍기(7), 그리고 분무 건조부(2)와 유동 입자 조성부(3)로부터 방출되는 배출물이 통과하는 뜨거운 공기 배출구(8)가 있다.

뜨거운 공기 배출구(8)는 원통부(2a)의 하단과 원추부(2b)의 상단에 형성되어서 고리형으로 되어있다.

배출물로부터 미세한 입자를 받도록 된 제1사이클론(9)이 설치되어 있다.

제1사이클론(9)에 의해 회수된 미세한 입자는 회수된 입자용 주입구(15)를 경유하여 유동 입자조성부(3)로 다시 유입되어진다.

제1사이클론(9)에는 배출기(9a)가 설치되어 있다.

유동 입자 조성부(3)로부터 얻어진 제품을 건조시키고 냉각시키는 장치(10)가 설비되어 있다.

이러한 건조 냉각장치는 공지된 형의 유동층 건조기 등과 같은 것이다.

바닥(13)의 아래쪽에서부터 공급되는 뜨거운 공기(11)와 차가운 공기(12)가 건조 냉각장치(10)로 불어 들어가게 된다.

제2사이클론(14)은 제품의 건조 냉각장치(10)로부터 나오는 배출물을 처리하고, 이 사이클론에서 나오는 배출물은 제1사이클론(9)의 배출물과 함유하여 시스템의 바부로 방출되어진다.

제2사이클론(14)에 의해 히수된 미세한 입자는 회수된 입자용의 주입구(15)로 다시 유입되어진다.

이러한 장치의 작동은 다음과 같다.

분무 건조부(2)에서, 공급액체는 공급 액체 공급 노즐(4)에 의해 미립자로 되고 이러한 것에 의해 형성되는 방울은 뜨거운 공기 송풍기(6)에 의해서 이 부분으로 들어오는 뜨거운 공기에 의해 건조 되어서 미세한 입자로 되게 된다.

미세한 입자는 원통부(2a)의 내부를 통해 떨어지면서 건조되어 원추부(2b)에 도달하게 된다.

건조용의 뜨거운 공기는 공기 배출구(8)를 경유하여 외부로 배출되어진다.

후술하는 것과 같이 물질의 수분 함유량을 예로서 7%로 유지시킬 필요가 없기 때문에 그 물질을 처리하기 쉽게 약 4%의 수분을 함유한 정도로 건조시킨다.

이와 같이 하여서 유동 입자 조성방법에 의해 형성된 입자를 종래형의 유동층 병합형의 제5도에 도시된 입자 조성방법에 의한 것보다 훨씬 더 양호하게 건조시킬 수 있고, 또 건조된 물질이 원추부(2b)에 접착되는 것을 효율적으로 방지시킬 수 있다.

유동 입자 조성부(3)에서, 입자 조성용의 액체 결합제는 결합제 공급 노즐(5)로부터 분무 되어서 알갱이로 형성되어진다.

이 경우에 입자 조성용의 액체 결합제의 공급 비율을 조정하여 입자 조성의 정도를 변경시킬 수 있다.

유동입자 조성부(3)로부터 배출되는 뜨거운 공기는 뜨거운 공기 배출구(8)를 경유하여 배출되어진다.

다음에, 교반 입자 조성부가 있는 분무 건조입자 조성장치의 한예에 대해 설명하기로 한다.

제2도는 본 발명의 다른 예를 나타내는 분무 건조 교반입자 조성장치의 개략도를 나타내는 것이다.

제2도에 도시된 것과 같이 장치 본체(20)의 상단부에는 분무 건조부(21)가 있고, 하단부에는 교반 입자 조성부(22)가 있다.

분무 건조부(21)는 원통부(21a)와 원추부(21b)로 구성되어 있고, 교반 입자 조성부(22)는 병(jar) 모양으로 되어있다.

장치의 본체에는 압축노즐, 두개의 유체노즐 또는 로타리 디스크 분무기등과 같은 공급 액체 분무 노즐(23), 입자 조성용 액체 결합제 공급용의 두개의 유체 노즐과 같은 결합제 공급노즐(24), 분무 건조용으로 뜨거운 공기송풍기(25), 수직축 둘레를 회전하는 주 교반날개(26a)와 수평축 둘레를 회전하는 보조 교반 날개(26b)로 구성된 교반장치(26), 열 제거용 블래스트 오프닝(26c), 그리고 분무 건조부(21)와 교반 입자 조성부(22)로부터 나오는 배출물이 통과하는 뜨거운 공기 배출구(27)가 있다.

뜨거운 공기 배출구(27)는 원통부(21a)의 하단끝과 원추부(21b)의 상단끝에 형성되어서 고리형으로 되어있다.

뜨거운 공기 배출구(27)를 원통부(21a)의 상단부에 배치시킬 수도 있다.

배출물로부터 나오는 미세한 입자를 회수하는 제1사이클론(28)이 설치되어 있다.

제1사이클론(28)에 의해 회수된 미세한 입자는 회수된 입자용 주입구(29)를 경유하여 교반 입자 조성부(22)에 다시 유입되어진다.

제1사이클론(28)에는 배출기(28a)가 있다.

교반 입자 조성부(22)로부터 얻어진 제품을 건조시키고 냉각시키는 건조 냉각장치(30)가 설치되어 있다.

이러한 건조 냉각장치는 공지된 유동층 건조기 등으로 되어있다.

바닥(31)의 아래쪽에서 공급되는 뜨거운 공기(32)와 차가운 공기(33)는 건조 냉각장치(30) 속으로 들어가게 된다.

제2사이클론(34)은 제품의 건조 냉각장치(30)로부터 나오는 배출물을 처리하고, 그리고 이 사이클론에서 나오는 배출물은 제1사이클론(28)의 배출물과 함유하여 시스템의 외부로 방출되어진다.

제2사이클론(34)에 의해 회수된 미세한 입자는 회수된 입자용의 주입구(29)로 다시 유입되어진다.

이 장치의 작동은 다음과 같다.

분무 건조부(21)에서, 공급액체는 공급 액체 공급노즐(23)에 의해 미립자로 되고, 이러한 것에 의해 형성되는 방울은 뜨거운 공기 송풍기(25)에 의해서 이 부분으로 들어오는 뜨거운 공기에 의해 건조되어서 미세한 입자로 되게된다.

미세한 입자는 원통부(21a)의 내부를 통해 떨어지면서 건조되어 원추부(21b)에 도달하게 된다.

건조용의 뜨거운 공기는 뜨거운 공기 배출구(27)을 경유하여 외부로 배출되어진다.

후술하는 것과 같이 물질의 수분 함유량을 예로서 약 7%로 유지시킬 필요가 없기 때문에 그 물질을 처리하기 쉽게 약 4%의 수분을 함유한 정도로 건조시킨다.

이와 같이 하여서, 유동 입자 조성방법에 의해 형성된 입자를 종래의 방법에 의한 것보다 훨씬 더 양호하게 건조시킬 수 있고, 또 건조된 물질이 원추부(21b)에 접착되는 것을 효율적으로 방지시킬 수 있다.

교반입자 조성부(22)에서, 입자 조성용 액체 결합제는 결합제 공급 노즐(24)로부터 분무되고, 가루는 주교반날개(26a)와 보조 교반날개(26b)에 의해 교반되어서 알갱이로 형성되어진다.

이 경우에 입자 조성용 액체 결합제의 공급량을 조정하고 그리고 주 교반날개(16a) 그리고/또는 보조 교반날개(26b)의 회전속도를 조정하여 입자 조성의 정도를 변경시킬 수 있다.

분 출층 입자 조성부가 있는 분무 건조 입자 조성장치의 한예에 대해 기술하기로 한다.

제3도는 본 발명의 다른예를 나타내는 분무 건조 분출층 입자 조성장치의 개략적인 예를 나타내는 것이다.

제3도에 도시된 것과 같이 장치 본체(40)의 상단부에는 분무 건조부(41)가 있고, 하단부에는 분출층 입자조성부(42)가 있다.

분무 건조부(41)는 원통부(41a)와 원추부(41b)로 구성되어 있고, 분출입자조성부(42)내에는 배출관(43)이 배치되어 있다.

장치의 본체에는 압축노즐, 두개의 유체 노즐 또는 로타리 디스크 분무기 등과 같은 공급 액체 분무노즐(44), 입자 조성용 액체 결합제 공급용의 두개의 유체 노즐과 같은 결합제 공급용의 두개의 유체 노즐과 같은 결합제 공급노즐(456), 분무 건조용의 뜨거운 공기 송풍기(46), 분출층 송풍기(47), 그리고 분무 건조부(41)와 분출층 입자 조성부(42)로부터 나오는 배출물이 통과하는 뜨거운 공기 배출구(48)가 있다.

뜨거운 공기 배출구(48)는 원통부(41a)의 하단끝과 원추부(41b)의 상단끝에 형성되어서 고리형으로 되어있다.

뜨거운 공기 배출구(48)를 원통부(41a)의 상단부에 배치시킬 수도 있다.

배출물에서 나오는 미세한 입자를 회수하는 제1사이클론(49)이 설비되어 있다.

제1사이클론(49)에 의해 회수된 미세한 입자는 회수된 입자용 주입구(50)를 경유하여 분출층 입자조성부(42)에 유입되어진다.

제1사이클론(49)에는 배출기(49a)가 설치되어 있다.

분출층 입자 조성부(42)로부터 얻어진 제품을 냉각시키고 건조시키는 건조 냉각장치(50)가 설치되어 있다.

이러한 건조 냉각장치는 공지된 유체 건조기 등과 같은 것이다.

바닥(51)의 아래에서부터 공급되는 뜨거운 공기(52)와 차가운 공기(53)가 건조 냉각장치(50) 속으로 들어간다. 제2사이클론(54)은 제품의 건조 냉각장치(50)로부터 나오는 배출물을 처리하고, 이 사이클론에서 나오는 배출물은 제1사이클론(49)의 배출물과 함유하여 시스템의 외부쪽으로 방출되어진다.

제2사이클론(54)에 의해 히수된 미세한 입자는 회수된 입자용의 주입구(50)로 다시 유입되어진다.

이러한 장치의 작동은 다음과 같다.

분무 건조부(41)에서, 공급액체는 공급액체 공급노즐(44)에 의해 미립자로 되고, 이에 의해 형성되는 방울은 뜨거운 공기 송풍기(46)에 의해 이 부분속으로 들어오는 뜨거운 공기에 의해 건조되어서 미세한 입자로 되게된다.

미세한 입자는 원통부(41a)의 내부를 통해 떨어지면서 건조되어 원추부(41b)에 도달하게 된다.

건조용의 뜨거운 공기는 뜨거운 공기 배출구(48)를 경유하여 외부로 배출되어진다.

후술하는 것과 같이 물질의 수분 함유량을 예로서 약 7%로 유지시킬 필요가 없기 때문에 그 물질을 처리하기 쉽게 약 4%의 수분을 함유할 정도로 건조시킨다.

이와 같이 하여서 유동입자 조성방법에 의해 형성된 입자를 종래의 방법에 의한 것보다 훨씬 더 양호하게 건조시킬 수 있고, 또 건조된 물질이 원추부(41b)에 접착되는 것을 효율적으로 방지시킬 수 있다.

분출층 입자 조성부(42)에서, 입자조성 액체 결합제가 액체 결합제용 노즐(45)로부터 윗쪽으로 분무 되어진다.

동시에 입자는 다공판(55)을 경유하여 불어 들어오는 뜨거운 공기에 의해 배출관(43)을 통해서 위쪽으로 흐르게 되고, 속도가 감소되어져서 확장부(56)에 떨어지기 시작하게 된다.

이러한 순환 작동동안 알갱이가 형성되어 진다.

이 경우에, 입자 조성용액의 공급량을 변경시키고 입자 잔존시간과 뜨거운 공기 공급량을 조정하여 입자 조성의 정도를 변경시킬 수 있다.

분출층 입자 조성부(42)로부터 나오는 뜨거운 공기는 뜨거운 공기 배출구(48)를 경유하여 방출되어진다.

본 발명에 따른 장치를 사용하여 얻은 실험의 결과에 대해 후술하기로 한다.

[실시예 1]

제5도에 도시된 것과 같은 입자조성 결합제용 노즐을 사용한 종래형의 분무 건조기와 제1도에 도시된 본 발명에 따른 장치를 후술하는 것과 같은 실험으로 아미노산을 함유한 물질의 입자조성에 대해 서로 비교하였다.

이러한 비교실험에서 사용된 장치의 각 챔버 규격은 다음과 같다.

원통부(2a)의 직경 : 2200㎜

원통부(2a)의 높이 : 3000㎜

원추부(2b)의 높이 : 1900㎜

본 발명에 따른 장치에는 유동 입자 조성부(3)가 입자 조성 액체 결합제 노즐(5)에 설치되어 있고, 종래형의 장치에는 입자 조성 액체 결합제 노즐(5)이 설치되어 있지 않다.

종래형의 장치 :

분무건조부(2)

뜨거운 공기 주입온도 : 200℃

배출온도 : 95℃

공급액체 공급율 : 30㎏/h

액체 결합제 밀도 : 40%

건조 완성시의 수분함유량 : 5-7%

유동입자 조성부(3)

뜨거운 공기 주입 온도 : 70℃

배출온도 : 60℃

유동입자조성 결합제 공급율 : 공급하지 않음

입자 조성 액체 결합제 온도 : 공급하지 않음

유동층의 수분 함유량 : 약 4%

본 발명에 따른 장치 :

분무건조부(2)

뜨거운 공기 주입온도 : 210℃

배출온도 : 95℃

공급액체 공급율 : 30㎏/h

공급액체 밀도 : 40%

건조 완료시의 수분함유량 : 약 4%

유동입자 조성부(3)

뜨거운 공기 주입 온도 : 85℃

배출온도 : 50℃

유동입자 조성 결합제 공급율 : 1.8㎏/h

입자 조성 액체 온도 : 40℃

유동층의 수분 함유량 : 약 4%

이러한 실험후 종래형의 장치에서는 입자의 평균크기가 100 내지 150미크론인 알갱이가 회수되었다.

회수율은 약 30%였고, 잔존하는 원료의 약 70%가 원추부에 접착되었으며 유동층 위의 부위에서는 전혀 회수되지 않았었다.

다른 조건하에서 얻어진 회수율은 상기의 값 이하였다.

본 발명에 따른 장치에서는 측벽 표면에 건조된 물질이 전혀 접착되지 않았고, 입자의 평균크기가 150미크론이며 알갱이가 약 90% 정도의 회수율로 얻어졌다.

결합제 흐름율이 일정값 이하로 감소되었을때 입자의 평균 크기가 약 100미크론인 알갱이가 약 90%의 회수율로 얻어졌다.

본 발명에 따라 제4도에 도시된 것과 같은 그러한 장치를 만들 수도 있다.

이 장치에서, 회전 교반기(16)가 유동입자 조성부(3)에 설치되어서 알갱이의 크기를 균일하게 하기 위해 큰 입자의 알갱이들을 부서트릴 수 있게 되어있다.

[실시예 2]

제2도에 도시된 장치를 사용하였다.

이 예에서의 장치의 챔버는

원통부(21a)의 직경 : 2200㎜

원통부(21a)의 높이 : 3000㎜

원통부(21b)의 높이 : 2500㎜

의 규격으로 된 상단 챔버와 높이 400㎜이고 직경 300㎜인 병 모양으로 된 하단 챔버가 연속적으로 형성된 것으로 되어있다.

분무 건조부(21)

뜨거운 공기 주입온도 : 210℃

배출온도 : 95℃

공급액체 공급율 : 30㎏/h

공급 액체 밀도 : 40%

건조 완료시의 수분 함유량 : 약 4%

교반 입자 조성부(22)

주교반날개 : ψ290㎜, 200rpm

보조 교반날개 : ψ80㎜, 1450rpm

보조 입자 조성 결합제 공급율 : 1㎏/h

입자 조성 결합제 온도 : 40℃

유동층의 수분 함유량 : 약 4%

결과적으로 건조된 물질은 측벽 표면에 전혀 접착되지 않았고, 입자의 평균크기가 150미크론인 알갱이가 약 90%의 회수율로 얻어졌다.

[실시예 3]

제3도에 도시된 장치를 사용하였다.

이 예에서의 장치의 챔버는

원통부(41a)의 직경 : 2200㎜

원통부(41a)의 높이 : 3000㎜

원추부(41b)의 높이 : 2700㎜

의 규격으로 된 상단 챔버와 높이 650㎜이고 직경 1800㎜인 하단 챔버가 연속적으로 형성된 것으로 되어 있고, 직경 300㎜인 배출관이 배치되어 있다.

분무 건조부(41)

뜨거운 공기 주입온도 : 210℃

배출온도 : 90℃

공급액체 공급율 : 30㎏/h

공급 액체 밀도 : 40%

건조 완료시의 수분함유량 : 약 4%

분출층 입자 조성부(42)

뜨거운 공기 주입온도 : 70℃

배출온도 : 60℃

입자 조성 결합제 공급율 : 1.5㎏/h

입자 조성 결합제 온도 : 40℃

분출층에서의 수분 함유량 : 약 4%

평균 잔존시간 : 20분

결과적으로 건조된 물질은 측벽 표면에 전혀 접착되지 않았고, 입자의 평균크기가 100미크론인 알갱이가 약 90%의 회수율로 얻어졌다.

결합제 흐름율이 일정값으로 감소될때 입자의 평균크기가 약 100미크론인 알갱이가 약 90%의 회수율로 얻어졌다.

그러므로 본 발명에 따른 장치에는 하기와 같은 잇점이 있다.

a) 입자 조성 노즐이 공급액체 공급 분무 장치와 별개로 입자 조성부에 설치되어 있기 때문에 분무 건조된 미세한 입자를 수분을 많이 함유하고 있는 불완전하게 건조시킨 상태로 유지시킬 필요가 없다.

그러므로 미세한 입자를 다양한 범위로 건조시킬 수 있고, 챔버의 내부벽면에 접착되지 않게 하면서 입자 조성부에서 액체 결합제로 알갱이로 만들 수 있다.

이러한 것의 덕분으로 알갱이의 회수율이 향상되게 된다.

b) 입자 조성 액체 결합제 공급율을 조정하여 상단 건조부에 관계없이 입자 조성부에서 입자 조성의 정도를 조절할 수 있다.

c) 장치의 각 부분에 대해 배출온도를 감소시킬 수 있고 뜨거운 공기의 온도를 고온으로 설정시킬 수 있다.

그러므로 에너지를 적게 소비시켜서 입자를 많이 생산할 수 있고, 분무건조부에서 미세한 입자를 준비할 필요가 없으며 또 분리된 입자 조성장치를 가진 장치에서는 필요로 하는 제2의 차가운 공기를 사용할 필요가 없다.

본 발명에 따르면 수분 함유량의 범위가 좁은 아미노산을 함유한 물질등과 같은 그러한 특수원료를 상대적으로 완만한 작동 조건에 따라 연속적으로 알갱이를 만들 수 있다.

Claims (8)

1. 챔버의 상단부에 형성되어 있고 공급액체 공급분무기로부터 분무된 공급액체 입자를 뜨거운 공기로 건조시켜 가루로 만들 수 있게 되어있는 분무 건조부, 그리고 챔버의 하단부에 형성되어 있고 액체 결합제 공급용 노즐이 설치되어 있는 입자 조성부로 구성된 것을 특징으로 하는 분무 건조 입자 조성장치.
2. 제1항에 있어서, 입자 조성부에서 유동층 입자조성, 교반 입자 조성 또는 분출층 입자 조성 중 어느 하나가 행해지도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항에 있어서, 입자 조성부로부터 알갱이를 연속적으로 만드는 장치가 구성되어 있고, 분무 건조부가 원통부와 그 원통부 아래에 배치된 원추부로 구성되어 있으며, 입자 조성부가 원통형으로 되어서 원추부의 하단끝에 연속적으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제1항에 있어서, 공급액체 공급 분무기가 압축 분무 노즐을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제1항에 있어서, 공급액체 공급 분무기가 두개의 유체 분무 노즐을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제1항에 있어서, 공급 액체 공급 분무기가 로타리 디스크형인 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제1항에 있어서, 입자 조성부에 설치된 액체 결합제 공급 노즐의 두개의 유체 분무 노즐을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제2항에 있어서, 입자 조성부에 교반장치가 설치되어서 교반 입자 조성을 수행할 수 있게 되어있고, 교반 장치가 수직축 둘레를 회전하는 주 교반날개와 수평축 둘레를 회전하는 보조 교반 날개를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.

Images