JPH0370541B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は固液混合装置に関し、例えば粉砕炭と
媒体液とから粉砕炭の媒体液スラリーを製造する
装置に関する。

〔従来技術〕

従来、固液混合装置としては、例えば第３図Ａ
および第３図Ｂに示すような混合槽型の混合装置
が知られている。

すなわち、これらの装置では、撹拌機３１を有
する混合槽３０に固体供給管３２、媒体液供給管
３３および固体混合物排出管３４が設けられてい
る。

しかしながら、かかる混合槽縦型の固液混合装
置には、下記のような欠点があつた。

イ 固体供給管３２から供給される粉砕された固
体が媒体液または媒体液蒸気によつて濡れるの
で、固体供給部３２から円滑な固体の供給が阻
害され、遂には固体の供給が全く不可能にな
る。

ロ 通常、固体は粉砕された状態で供給されるの
で、粉砕固体に気体が同伴され、この同伴され
た気体を脱気することができない。

ハ 上記ロの脱気の問題に加えて、粉砕固体に同
伴される気体によつて媒体液との接触が妨害さ
れ、撹拌機３１の撹拌能力にもよるが、良好な
固液混合物を得るのに一般に長時間を要する。

そこで、かかる混合槽型混合装置の欠点を解消
するために、例えば第４図に示すような横型の固
液混合装置が提案された。

この第４図の装置は、混合槽４０に撹拌翼４１
を有する回転軸４２が取り付けられ、固体供給管
４３、媒体液供給管４４、排気管４５および固液
混合物排出管４６が設けられている。

かかる横型の固液混合装置は、前記混合槽型混
合装置に比較して撹拌効率を向上させることはで
きるが、回転軸４２のシール部からの媒体液の漏
れが発生し、特に撹拌軸の回転数を高めるほど漏
れ量が増加する他、上記混合槽型混合装置の場合
と同様に媒体液蒸気によつて濡れるので、混合槽
４０内に粉砕固体を円滑に供給することが困難で
あるなどの欠点を回避できなかつた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記従来の欠点を解消すべくなされ
たものであり、媒体液と固体との良好な混合が短
時間で達成され、運転操作が容易かつ簡便であつ
て特別の追加操作を必要とせず、連続的に固液混
合物を製造することができる固液混合装置を提供
することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するための本発明は、横型円筒
状の混合機本体と、該混合機本体の上流側端部に
該混合機本体の延長上に連結した筒状体とからな
り、該混合機本体の中心に回転軸を設け、該回転
軸に間隔を置いて撹拌翼を取り付け、該回転軸を
その上流側端部において前記筒状体の内部に設け
たスクリユーフイーダーと連結し、前記筒状体に
固体供給用のスクリユーフイーダーを立設すると
共に前記混合機本体の内壁に前記撹拌翼の間に位
置するごとく邪魔板を設け、前記混合機本体の上
流側に媒体液供給口を、下流側に固液混合物取出
し口をそれぞれ設けたことを特徴とするものであ
る。

以下、本発明を図面に示した実施例にもとず
き、固体としての粉砕炭と、媒体液としての媒体
油との固液混合を例にとり説明する。

第１図において、本発明の固液混合装置１は横
型円筒状の混合機本体２と、この混合機本体２の
上流側端部において、この混合機本体の延長上に
連結した筒状体３とから構成される。

混合機本体２は、その中心に回転軸６を有し、
回転軸６には間隔を置いて撹拌翼５が立設されて
いる。筒状体３の内部には、スクリユーフイーダ
ー（以下、横型スクリユーフイーダーと云う）３
Ａが設けられ、回転軸６の上流側端部においてス
クリユーフイーダー３Ａは回転軸６と連結してい
る。また筒状体３には、固体供給用のスクリユー
フイーダー（以下、縦型スクリユーフイーダーと
云う）４が立設されている。

横型スクリユーフイーダー３Ａの上流側には、
このスクリユーフイーダーおよび混合機本体２の
回転軸６を回転せしめるための、例えば電動機７
および減速機８が、また縦型スクリユーフイーダ
ー４の上端部にも、この縦型スクリユーフイーダ
ー４を駆動するための電動機９がそれぞれ設けら
れている。

縦型スクリユーフイーダー４には、固体供給口
１０が設けられており、この供給口１０は例えば
ホツパー（図示せず）に連結されている。

混合機本体２における撹拌翼５の数は、混合機
本体２の長さに応じて適宜選定することができ、
撹拌翼５と混合機本体２の内壁との間隔Ｔは通常
では５〜50mmである。

また、撹拌翼５の形状は任意に決定することが
できるが、粉砕炭と媒体油との混合効率を高める
ために、例えば第２図に示すように円板状とし、
こと円板状の撹拌翼にタービンブレード１１を設
けることができる。

皿に、隣接する撹拌翼の間には粉砕炭のシヨー
パスを防止するための邪魔板１２が好ましくは設
けられている。

また混合機本体２の上流側には、横型スクリユ
ーフイーダー３Ａとは別個に媒体液給口１３が設
けられている。

更にまた、縦型スクリユーフイーダー４には、
不活性ガス供給口１４を設けることが好ましい。

この不活性ガス供給口１４から乾燥した不活性
ガス、例えば窒素ガスを供給すれば、縦型スクリ
ユーフイーダー４から横型スクリユーフイーダー
３Ａを経て混合機本体２に至るガスの流れを与
え、特に縦型スクリユーフイーダー４内における
粉砕炭の媒体油蒸気による濡れを防止することが
できる。

一方、混合機本体２の下流側には、排気口１５
および固液混合物取り出し口１６が設けられてい
る。

次に上記本願発明の固液混合装置の機能につい
て、粉砕炭の媒体油スラリーの製造を例にとり説
明する。

まず、ホツパー（図示せず）を経て粉砕炭およ
び水添触媒、例えば鉄系触媒を連続的に固体供給
口１０から縦型スクリユーフイーダー４に供給す
る。

粉砕炭は乾式ミルまたは乾式粉砕機で原料炭を
200メツシユパス70〜80重量％に粉砕し、ホツト
ガスによつて乾燥されるので、粉砕炭の温度は通
常では60〜90℃である。

供給された粉砕炭および触媒は、縦型スクリユ
ーフイーダー４および横型スクリユーフイーダー
３Ａの駆動によつて順次、混合機本体２の上流側
に供給される。

一方、粉砕炭の供給と同時に媒体供給口１３か
ら媒体油が連続的に供給される。

媒体油としては、炭化水素油が通常では使用さ
れ、例えば原油、重油、軽油等の石油系炭化水素
油や石炭の水添液化によつて得られた石炭系炭化
水素油を挙げることができ、好ましくは石炭系炭
化水素油である。

媒体油の供給温度は、一般に100〜170℃であ
り、媒体油中の石炭濃度は30〜50重量％である。

ここで、混合機本体２中に供給される粉砕炭と
媒体油との合計容積ｗと、混合機本体の内容積Ｗ
との比ｗ／Ｗ（％）は通常40〜90％である。

この比の値が40％に満たないと、後述する本願
発明の効果を達成することはできるが、単位操作
当り得られる固液混合物量が減少し、経済性の低
下を招く。また、90％を越えると、後述する本願
発明の効果の達成が困難になる。

混合機本体２に供給された粉砕炭および媒体油
は、次の回転する撹拌翼５によつて激しい撹拌作
用を受ける。

即ち、撹拌翼により発生した遠心力によつて、
粉砕炭および媒体油は、本発明の混合装置によれ
ば５〜100G、好ましくは10〜30Gの遠心力を受
け、撹拌軸６から遠ざかつた、混合機本体２の内
壁に近い部分Ａにおいて混合され、粉砕炭の媒体
油スラリーが形成される。

回転軸６の近傍Ｂは、粉砕炭や媒体油が存在せ
ず、空気、媒体油蒸気等のみが存在する空隙部と
なる。

形成された粉砕炭スラリーは、邪魔板１２によ
つてシヨートパスが防止され、更に十分に混合さ
れながら、次第に下流側に移り、スラリー排出口
１６から形成された粉砕炭の媒体油スラリーＣが
連続的に取り出される。

粉砕炭および媒体油の混合機本体内２における
滞留時間は一般には１〜10分、好ましくは２〜５
分である。

スラリー排出口１６から取り出されるスラリー
温度は通常では40〜150℃であり、好ましくは70
〜90℃である。

得られた粉砕炭のスラリーＣは、次いで水添液
化装置（図示せず）に供給され、水添液化反応に
供される。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、立設した固
体供給用のスクリユーフイーダー４が筒状体３の
内部のスクリユーフイーダー３Ａを介して混合機
本体２と連結されている。

従つて、固定供給用のスクリユーフイーダー４
に供給された固体は筒状体３の内部のスクリユー
フイーダー３Ａを経て混合機本体２に送られる。

一方、混合機本体２の上流側には媒体液供給口
１３が設けられているので、筒状体３内部のスク
リユーフイーダー３Ａを経て混合機本体２に送ら
れてきた固体は、混合機本体２の上流側において
初めて媒体液と接触し、混合機本体２内において
媒体液と混合される。

すなわち本発明では、固定供給用のスクリユー
フイーダー４と混合機本体２との間に筒状体内部
のスクリユーフイーダー３Ａが介在しているの
で、媒体液供給口１３から供給された媒体の蒸気
によつて固体供給用のスクリユーフイーダー４内
の固体が濡れて円滑な固体供給が妨げられること
を防止することができる。

また本発明においては、混合機本体４の中心に
設けた回転軸６に間隔を置いて撹拌翼５を取り付
けると共に、混合機本体２の内壁に隣接する撹拌
翼５の間に位置する如く邪魔板１２が取り付けら
れている。

従つて、混合機本体２に供給された固体と媒体
液は回転する撹拌翼５による遠心力にさらされ、
混合機本体内を上流側から下流側に移動する間に
激しく撹拌、混合され、固液混合物が連続的に形
成され、混合機本体下流側の固液混合物取出し口
１６から連続的に取り出される。

従つて、混合機本体内における固体と媒体液の
滞留時間を、特に従来の横型固液混合装置に比較
して大巾に短縮することができるばかりでなく、
混合機を小型化することができる。

また、本発明の装置は運転が容易で特別の操作
を必要とせず、消費動力の削減をすることもでき
る。

更に本発明の固液混合装置は横型であることに
加えて、混合機本体の内壁に撹拌翼の間に位置す
るごとく邪魔板が設けられているので、固体と媒
体液のシヨートパスを効果的に防止し、固液混合
効率を更に高めることができる。更に横型である
ことによつて、バツフル効果が大きく、また撹拌
翼により発生する遠心力場のＧの効果によつて、
固体粒子の媒体液への沈み込みが早い。

このことも従来の混合槽型混合機に比較して、
操作時間を短縮し、混合効率を向上させる本発明
の優れた利点につながる。

また本発明では、遠心力場Ｇの効果によつて媒
体液中の気体の脱気効果を高められる。

更に本発明では、回転軸の近傍に空気および媒
体油蒸気等のみからなる空隙部が存在し、かつ横
型混合機本体の一端から固体および媒体液が供給
され、他端から固液混合物および排気が排出され
るので、媒体液蒸気による供給固体の濡れを極力
防止することができる。

特に縦型スクリユーフイーダーに不活性ガスを
供給すれば、縦型スクリユーフイーダーの閉塞防
止効果を更に高めることができる。

また本発明では、撹拌翼によつて石炭粒子が媒
体液中に押し込まれるので、粉砕炭粒子の排気中
への混入を懸念する必要がなくなる。

軸封については、本発明では遠心力によつて撹
拌軸近傍に空隙部Ｂを生じ、堰１７（第１図）を
設けることによつて、軸封部に固液混合物、例え
ばスラリーが接しない構造とすることが可能であ
る。

以上から明らかなように、本発明の固液混合装
置は、固体と液体との混合性、供給固体の媒体液
による濡れ、供給固体粒子の排気への同伴等の従
来の縦型固液混合装置の欠点を解消することがで
きるばかりでなく、軸封からの媒体液の漏れを阻
止して従来の横型固液混合装置の欠点をも解消す
ることができる。更に、本発明の装置は運転が容
易で特別の操作を必要とせず、消費動力を削減す
ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の固液混合装置の概要を示す部
分切欠側面図、第２図は本発明の装置の撹拌翼を
示す平面図、第３図Ａおよび第３図は従来の縦型
固液混合装置の概要図、第４図は従来の横型固液
混合装置の概要図である。 １……固液混合装置、２……混合機本体、３…
…筒状体、３Ａ……スクリユーフイーダー、４…
…固定供給用スクリユーフイーダー、５……撹拌
翼、６……回転軸、１０……固体供給口、１３…
…媒体液供給口、１５……ガス排出口、１６……
固液混合物排出口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 横型円筒状の混合機本体と、該混合機本体の
   上流側端部に該混合機本体の延長上に連結した筒
   状体とからなり、該混合機本体の中心に回転軸を
   設け、該回転軸に間隔を置いて撹拌翼を取り付
   け、該回転軸をその上流側端部において前記筒状
   体の内部に設けたスクリユーフイーダーと連結
   し、前記筒状体に固体供給用のスクリユーフイー
   ダーを立設すると共に前記混合機本体の内壁に前
   記撹拌翼の間に位置するごとく邪魔板を設け、か
   つ前記混合機本体の上流側に媒体液供給口を、下
   流側に固液混合物取出し口をそれぞれ設けたこと
   を特徴とする固液混合装置。