JPH03202138A - 造粒用滴下ノズル並びにこれを用いた造粒装置 - 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】 （発明の目的） 〈産業上の利用分野〉 本発明は例えば水溶性アルギン酸塩を塩化カルシウム等
の金属塩水溶液や酸あるいはアルコール等の分散媒中に
滴下分散させることにより、分散粒の表面ないし表面内
側が不溶性となることを利用して粒剤を製造する手法に
おいて、良好な滴下状態を得るための造粒用滴下ノズル
並びにこれを用いた造粒装置に関するものである。

〈発明の背景〉 近年、酸化亜鉛と二酸化チタンと水分子とが緊密に結合
した粒子の集合体（特開昭６１５４９３５号参照）が、
その強力な脱臭性能が評価されて種々の分野において使
用されている。この酸化亜鉛と二酸化チタンと水分子と
が緊密に結合した粒子の集合体に代表されるような脱臭
微粉末剤は、ミクロンないしサブミクロンオーダーの微
粒子であるため、そのままの状態では容易に飛散してし
まい、実際には使用することが極めて困難であった。そ
こでこのものを使用するに際しては、ポリビニールアル
コール等のバインダーを用いて、紙、繊維、発泡体等に
担持させる手法をとっていた。しかし、このような方法
で使用する場合には、バインダーの粘性または粘着性の
ため造粒し難かったり、ポリビニールアルコールの膜は
ガス透過性が悪いため充分な脱臭効果が得られないとい
う問題があった。

そこで本発明者は直接造粒された形態の製品を得るべく
研究を試み、その結果、脱臭微粉末剤を水溶性アルギン
酸塩水溶液中に混合して混合液とし、この混合液を多価
金属イオンとなり得る金属塩水溶液や酸あるいはアルコ
ール等の分散媒中に滴下して得られる少なくとも表面が
不溶化した中間生成物を乾燥することにより脱臭粒剤を
製造する方法及びその類似技術を開発するに至っている
。しかしながら、前記混合液を分散媒に滴下するにあた
っては、単なる円環状のノズルから滴下させるだけでは
、その滴下の時間的間隔が遅く、工業的に多量生産する
には未だ改良の余地があった。もとより滴下の時間的間
隔を速めるためにはタンク内を加圧する手法も考慮され
る一手法ではあるが、実際にはこの手法では液が連続的
に流下してしまい粒剤が得られない。更に比較的大きな
径の粒剤を作る場合には、そのためのノズルを幾つか用
意しなければならず、ノズルをそれに合う寸法設定のも
のに取り替えねばならず生産管理が面倒となる。このよ
うな点においてこの先行技術にあっても、未だ開発すべ
き課題が残っていた。

く開発を試みた技術的事項〉 本発明はこのような背景に鑑みなされたものであって、
ノズル先端部の表面張力を小さくすることによりノズル
からの滴下間隔を速めて製造効率を高め、またノズル先
端部の滴下部の形状を変えることにより大きな径の液滴
ができるようにした造粒用滴下ノズル並びにこれを用い
た造粒装置の開発を試みたものである。

（発明の構成） く目的達成の手段〉 即ち、本出願に係る第一の発明たる造粒用滴下ノズルは
、タンクに設けたノズルからタンク下方に設けた造粒槽
内の分散媒中にタンク内の液体を滴下させ、前記分散媒
の成分と前記液体との間の反応により前記分散媒に不溶
となる粒剤を製造する装置において、前記ノズルは管体
と細い縁体とを有し、この縁体は管体の端部より延長形
成した滴下部を有することを特徴として戒るものである
。

また本出願に係る第二の発明たる造粒用滴下ノズルは前
記要件に加え、前記縁体の滴下部は垂直方向に対して斜
めに形成されていることを特徴として戒るものである。

更にまた本出願に係る第三の発明たる造粒用滴下ノズル
は前記要件に加え、前記縁体の滴下部には、縁体をほぼ
円環状に形成した粒径調節部を有することを特徴として
成るものである。

更にまた本出願に係る第四の発明たる造粒用滴下ノズル
を用いた造粒装置は前記要件に加え、前記縁体の滴下部
と前記造粒槽における分散媒の液面との距離を変えるこ
とができることを特徴として成るものである。

これら発明により前記目的を遠戚しようとするものであ
る。

〈発明の作用〉 本発明にあっては、ノズルが細い縁体を有し、この縁体
は管体の端部より延長形成した滴下部を有するから、ノ
ズルから流れ出た液体が縁体を伝って滴下部に至り、こ
の滴下部から速い間隔で滴下する。

また縁体における滴下部を垂直方法に対して斜めに形成
させれば、滴下部を垂直の向きにした場合に比べて滴下
の間隔が一層速くなる。

更に縁体の滴下部に、縁体をほぼ円環状に形成した粒径
調節部を設ければ、この粒径調節部の径寸法を変えるこ
とにより大きな径寸法の液滴を滴下させることができる
。

更にまた縁体の滴下部と造粒槽における分散媒の液面と
の距離を変えることができるようにすれば、液滴の落下
距離を変えることができるため、落下距離に応した落下
中の液滴の物理的変化により種々の粒剤を製造すること
ができる。

〈実施例〉 以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明する
。符号１は本発明たる造粒装置を一部に組み込んだ脱臭
粒剤の製造ラインであって、この製造ライン１はアルギ
ン酸塩水溶液に脱臭微粉末剤を混合するための熔解槽２
と、溶解槽２内の液体を滴下して粒状化させる造粒装置
３と、この造粒装置３で造粒された粒剤を洗浄する洗浄
装Ｗ４とを具えて成る。ここで、この製造ラインｊによ
り製造する脱臭粒剤の製造原理及び製造方法についてま
ず簡単に説明する。まず脱臭粒剤の製造原理は、水溶性
アルギン酸塩水溶液に脱臭微粉末剤を混合しておき、こ
の混合液を塩化カルシウム等の多価金属イオンとなり得
る金属塩水溶液や酸あるいはアルコール等の分散媒中に
分散させ、分散流の表面ないしはその内側が不溶化する
ことを利用して粒剤化するというものである。即ち、多
価金属イオンとなり得る金属塩水′ｆ４？（ｌを分散媒
とする場合には、水溶性アルギン酸塩たる例えばアルギ
ン酸ナトリウムのナトリウムイオンが、多価金属イオン
たる例えばカルシウムイオンに置換して、水に不溶なア
ルギン酸カルシウムの層を少なくとも表面に形成して粒
剤となる。また酸を分散媒とする場合には、水溶性アル
ギン酸塩たる例えばアルギン酸ナトリウムのナトリウム
イオンが水素イオンに置換して、水に不溶なゲル状のア
ルギン酸の層を少なくとも表面に形威して粒剤となる。

更にアルコールを分散媒とする場合には、水溶性アルギ
ン酸塩と水和状態にある水分子が、アルコールの脱水作
用により脱水されるため、水溶性アルギン酸塩自体が水
に不溶となり粒剤化する。次に製造方法は、まずアルギ
ン酸ナトリウムを水に熔解して、このものに脱臭微粉末
剤を混合する。そしてこの混合液を分散媒中に滴下する
ことにより粒状化させた後、これを洗浄、乾燥して脱臭
粒剤を得る。尚、脱臭微粉末剤としては、酸化亜鉛と二
酸化チタンと水分子とが緊密に結合した粒子の集合体（
特開昭６３５４９３５号参照）や活性炭を用いることが
できる。

以上が脱臭粒剤の製造原理及び製造方法であるが、以下
その製造ライン１について説明する。

熔解槽２は円筒形のタンクであり、このものには脱臭微
粉末剤をアルギン酸塩水溶液と混合するためのホモミキ
サ６と、脱臭微粉末剤をためておき適宜の量を熔解槽２
に供給するホッパ７とを有する。またこのような溶解槽
２の底部からは、造粒装置３の最上部に設けたタンク１
０へ混合液供給管１１が設けられ、この混合液供給管１
１にはポンプＰ、を設ける。また造粒装置３は、このタ
ンク１０と造粒槽１３とを具えて成る。タンク１０は底
部に複数の孔を形威し、この孔に各々ノズル１４を取り
付けて戊る。またこのタンク１０は上下に移動可能であ
り、これによりタンク■０と後述する造粒槽１３におけ
る分散媒たる塩化カルシウム水溶液の液面との距離を変
えることができる。因みにこのような構造をとり、液滴
の落下距離を変えることができるようにすることにより
、液滴落下中の状態を変えることができる。即ち、例え
ば落下距離を長くすれば、初めは流体が落下部１６ａか
ら連続的に流れている場合でも、落下中に流体が加速し
て、表面張力の関係から造粒槽１３に落下する時点では
液滴状態となるようにすることができる。また落下距離
を長くして充分液滴が加速できるようにすれば、着流時
にその衝撃で液滴が大小複数に分割して種々の大きさの
粒剤りができる。尚、この大小混じった粒剤りを分級す
れば、滴下による方法では得られない小さな径の粒剤り
を得ることができる。更に例えば大きな径寸法の液滴を
落下させる場合には、造粒槽１３内の分散媒との衝突時
に液滴が崩れないようにするために、落下距離を短くず
ればよい。尚、液滴の落下距離を変える方法としては、
このほかにも後述する造粒槽１３を上下に移動できるよ
うにしてもよいし、造粒槽１３内の塩化カルシウム水溶
液の液面高さが変えられるようにしてもよい。一方、ノ
ズル１４は、タンク１０内へ滴下させるためのものであ
って、このものは第１図に示すように管体１５と細い針
金状の縁体１６とを有し、縁体１６の先端が管体１５の
端部から延長形成されている。このように管体１５の端
部から延長形成した縁体１６の部分は本発明の特徴的な
構成部分であり、この部分で実質的に滴下が行われるこ
とから滴下部１６ａと定義する。またこの滴下部１６ａ
は、第２図（ａ）に示すように垂直方向に真っすく形成
するもののほか、第２図（ｂ）に示すように垂直方向に
対して斜めに形威したり、その変形として第２図（Ｃ）
に示すように弓形に形威したものや、更に第２図（ｄ）
に示すようにその一部にほぼ円環状に形威した粒径調節
部１７を設けるものでもよい。因みに滴下部１６ａを垂
直方向に対して斜めに形成したり、弓形に形成すれば、
滴下の間隔を速くすることができる。また滴下部１６ａ
の一部に粒径調節部１７を設ければ、これ１ を設けない場合に比べて大きな径の液滴を滴下させるこ
とができる。尚、縁体１６は本実施例のように管体１５
内を貫通しているもののほか、管体１５の端部付近にだ
け設けたものでもよい。また管体１５内の縁体１６は第
３図に示すように螺旋状にしてもよい。またタンク１０
の側面上方寄りには、タンク１０内のｖｆｔ、ｍが一定
以上となったときに溢れた液を熔解槽２へ戻すために流
出管１８を設ける。また造粒槽１３は底部が漏斗状に形
威され、そこに導液管１９を取り付けたものであり、こ
のものには分散媒たる塩化カルシウム水溶液を溜めてお
く。次に洗浄装置４について説明する。このものはコン
ヘヤ装置２０と液槽２１とを具えて戒り、導液管１９か
ら供給された粒剤りをコンベヤ装置２０で移送中に塩化
カルシウムの成分を洗い流すための装置である。コンベ
ヤ装置２０は液槽２１の上部に設けられ、このものは細
かい網状のコンベヤベルト２０ａと駆動プーリ２０ｂと
従動プーリ２０Ｃとを具え、モータＭの駆動により駆動
ブーＵ２０ｂを回転し、コンベヤヘルド２０２ ａを前方に進行させる。またこのコンベヤ装置２０には
二つのシャワー装置２２．２３がその途中に設けられる
。因みにこの二つのシャワー装置のうち、造粒装置３寄
りのシャワー装置２２は、旦洗浄水として使用し、後述
する水槽２５に溜まった水を再度使用してコンベヤ装置
２０上を移送する粒剤りに振り掛けるものであり、他方
のシャワー装置２３は真水を粒剤りに振り掛けて洗浄を
完全なものとするためのものである。尚、水槽２５内の
洗浄水の汲み上げはポンプＰ２により行う。また液槽２
１は塩化カルシウム水溶液２４と水槽２５とから戒る。

塩化カルシウム水溶液槽２４は造粒装置３寄りに形威さ
れ、その槽内には槽を更に造粒装置３側と他の側に分け
るようにして分離膜２６を設ける。尚、この分離膜２６
は塩化ナトリウム成分の透過を阻止するものを適用する
ことが好ましい。即ち造粒槽１３内でアルギン酸ナトリ
ウムと塩化カルシウムとの反応によって生じた塩化ナト
リウムが、塩化カルシウム分と一緒に水溶液として導液
管１９からコンベヤ装置）　２０　ａを通って塩化カル
シウム水溶液槽２４に溜まるため、塩化カルシウム分だ
けを造粒装置３例の塩化カルシウム水溶液槽２４に回収
できれば造粒効率を上げることができるからである。

そして造粒装置３例の塩化カルシウム水溶液槽２４には
、上部から液が入らないように蓋２７を設けるとともに
、その下方にはポンプＰａを有するリターン管２８を設
ける。因みにこのリターン管２８は回収した塩化カルシ
ウム分を再度造粒槽１３に供給するためのものである。

一方、水槽２５はその上部が皿状に広がった洗浄水受部
２９を形威し、この洗浄水受部２９に落ちた水は水槽２
５内に溜まるようになっている。尚、コンヘヤ装置２０
の後には乾燥工程が接続される。

本発明たる造粒用滴下ノズル並びにこれを用いた造粒装
置は以上述べたような構造を有するものであって、以下
このものの作動状ｆｆについて説明する。まず熔解槽２
でアルギン酸ナトリウム水溶液を作成し、この中に必要
量の脱臭微粉末剤を混合し攪拌する。次にこの混合液を
混合液供給管１１を介してタンク１０に供給する。この
ようにすれば混合液は各ノズル１４から液滴となって造
粒槽１３内に滴下し、造粒槽１３内の分散媒たる塩化カ
ルシウム分と反応して液滴の表面ないしその内部に水に
不溶のアルギン酸カルシウムの層が形成されて粒剤りと
なる。尚、分散媒を酸とした場合には、液滴の表面ない
しその内部に水に不溶のアルギン酸の層が形成されて粒
剤化するし、分散媒をアルコールとした場合には、アル
コールの脱水作用により水との水和状態が解かれてアル
ギン酸ナトリウム自体が不溶化して粒剤化する。このよ
うにして造られた粒剤りは、塩化カルシウム水溶液と共
に導液管１９を通ってコンベヤヘルド２０ａ上に供給さ
れる。

コンヘヤベルト２０ａでは、粒剤りのみがコンベヤ装置
）　２Ｏａ上に残り、塩化カルシウム、塩化ナトリウム
を熔解した水溶液は塩化カルシウム水溶液層２４に落下
する。尚、塩化カルシウム水溶液Ｎ２４に落下した水溶
液中の塩化カルシウム分は、分離膜２６を透過してリタ
ーン管２８を通っ５ て造粒槽１３へ回収される。また粒剤りはその後コンベ
ヤ装置２０により移送され、途中シャワー装置２２．２
３により塩化カルシウム分が洗い流された後、乾燥工程
に移送し、ここで乾燥がなされることにより脱臭粒剤が
得られる。

（発明の効果） 本発明では、ノズル１４か細い線棒１６を有し、この線
棒１６は管体１５の端部より延長形成した滴下部１６ａ
を有するから、液滴を速い間隔で滴下することができ、
製造のスピードアンプを図ることができる。

また線棒１６における滴下部１６ａを垂直方向に対して
斜めに形成させれば、滴下を一層速めることができるた
め更に製造効率が上がる。

更に線棒１６の滴下部１６ａに粒径調節部１７を設けれ
ば、この粒径調節部１７の径寸法を変えることにより比
較的大きな径の粒剤りを製造することができ、またその
径寸法の調節も容易にできる。

更にまた線棒１６の滴下部１６ａと造粒槽１３にお６ ける分散媒の液面との距離を変えることができるように
すれば、例えばこの距離を長くすることより、初めは流
体が滴下部１６ａから連続的に流れている場合でも、落
下中に流体が加速して、表面張力の関係から造粒槽１３
に落下する時点では液滴状態となるようにすることがで
きる。また落下距離を長くして充分液滴を加速すれば、
着流時にその衝撃で液滴が大小複数に分割して種々の大
きさの粒剤りができる。このようにしてできた種々の大
きさの粒剤りを分級すれば、ノズルから滴下する方法で
は得られないような小さな径の粒剤を製造することがで
きる。また例えば大きな径寸法の液滴を落下させる場合
には造粒槽■３内の分散媒との衝突時に液滴が崩れない
ようにこの距離を短くすればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の造粒装置を適用した脱臭粒剤の製造ラ
インを示す側面図、第２図は線棒における滴下部の種々
の実施例を示す縦断側面図、第３図は同上化の実施例を
示す透視斜視図である。 ｌ　； ２　； ３　； ４　； ６　； ７　； １０； １１　： １３； １４　； １５； １６； ６ａ １７； １８； １９； ２０； ０ａ 製造ライン 溶解槽 造粒装置 洗浄装置 ホモミキサ ホッパ タンク 混合液供給管 造粒槽 ノズル 管体 線棒 ；滴下部 粒径調節部 流出管 導液管 コンベヤ装置 ；コンヘヤベルト ２０ｂ；駆動プーリ ２０Ｃ；従動プーリ ２１；液槽 ２２．２３；シャワー装置 ２４；塩化カルシウム水溶液槽 ２５；水槽 ２６；分離膜 ２７；蓋 ２８；リターン管 ２９；洗浄水受部 Ｄ；粒剤 Ｍ；モータ ＰＬ、、ｐ、、、Ｐ３　；ポンプ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）タンクに設けたノズルからタンク下方に設けた造
   粒槽内の分散媒中にタンク内の液体を滴下させ、前記分
   散媒の成分と前記液体との間の反応により前記分散媒に
   不溶となる粒剤を製造する装置において、前記ノズルは
   管体と細い線体とを有し、この線体は管体の端部より延
   長形成した滴下部を有することを特徴とする造粒用滴下
   ノズル。
2. （２）前記線体の滴下部は垂直方向に対して斜めに形成
   されていることを特徴とする請求項１記載の造粒用滴下
   ノズル。
3. （３）前記線体の滴下部には、線体をほぼ円環状に形成
   した粒径調節部を有することを特徴とする請求項１また
   は２記載の造粒用滴下ノズル。
4. （４）前記線体の滴下部と前記造粒槽における分散媒の
   液面との距離を変えることができることを特徴とする請
   求項１、２または３記載の造粒用滴下ノズルを用いた造
   粒装置。