JPH05293356A - 液中造粒装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ジャマ板の位置を変更することにより、従来
公知のものに較べて造粒時間を短縮でき、さらにその造
粒効率を向上させることができる液中造粒装置の提供。 【構成】横長形の実質的に円筒状の造粒室、該造粒室の
一端またはその近傍に設けられた懸濁液供給口、該造粒
室の他端またはその近傍に設けられた造粒済みの懸濁物
放出口、該造粒室の中央部に設けられた回転軸および該
回転軸に同軸的に設けられた複数の撹拌翼よりなる液中
造粒装置において、該造粒室の懸濁物放出口より内側で
はあるが該造粒室の撹拌翼よりは外側寄りに、回転軸の
周辺部分にほぼ同心円的な空所を有するジャマ板を設け
たことを特徴とする液中造粒装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、液中造粒装置に関する。

【０００２】

【従来技術】一般に液体中の懸濁液から懸濁物を連続的
に造粒する技術については、特公昭３９−２１５０２号
公報、実公昭４４−１９５０７号公報、実公昭４８−４
１２４８号公報および実公昭５３−３９７３７号公報に
詳細に記載されている。そして、本発明者等は先に特開
昭６３−５１９１０号公報において、図１に示すよう
に、横長形の実質的に円筒状の容器１を包含し、この容
器１の一端の近傍には懸濁物の供給源７および１つまた
はそれ以上の補助物質の供給源７が設けられ、反対端の
近傍には液体および凝集物の放出物１０が設けられてお
り、また該容器１に対して同軸位置にあり、且つ多数の
撹拌要素３が取付けられている回転軸２からなる撹拌装
置が設けられており、該容器１が実質的に水平に配置さ
れている液体中の懸濁物から１個またはそれ以上の個体
物質の凝集物を得るための装置において、図２に示すよ
うに容器１の内壁面に沿って該内壁面と撹拌要素３の先
端部との間に、回転軸２と直角方向に棒状または板状の
１個またはそれ以上のジャマ板１４を設け、また上記の
撹拌要素の間には容器の内壁面に沿って回転軸と垂直方
向に１個またはそれ以上のジャマ板１５を設けて、撹拌
要素３と該ジャマ板１５との間にオリフィスを形成させ
ることを特徴とする液中造粒装置を提案した。この装置
により、従来のジャマ板を設けない横型造粒装置に較べ
て造粒効率を向上させることに成功している。また、前
記ジャマ板１４はなしで、ジャマ板１５のみを設けた液
中造粒装置でもある程度の効果を挙げることができる
（図３参照）。

【０００３】

【目的】本発明の目的は、特開昭６３−５１９１０号の
ジャマ板の位置を変更することにより、さらにその造粒
効率を向上させる点にある。

【０００４】

【構成】本発明は、横長形の実質的に円筒状の造粒室、
該造粒室の一端またはその近傍に設けられた懸濁液供給
口、該造粒室の他端またはその近傍に設けられた造粒済
みの懸濁物放出口、該造粒室の中央部に設けられた回転
軸および該回転軸に同軸的に設けられた複数の撹拌翼よ
りなる液中造粒装置において、該造粒室の懸濁物放出口
より内側ではあるが該造粒室の撹拌翼よりは外側寄り
に、回転軸の周辺部分にほぼ同心円的な空所を有するジ
ャマ板を設けたことを特徴とする液中造粒装置に関す
る。前記回転軸の周辺部に同心円的に存在する空所は、
軸との隙間が１ｃｍ以内、好ましくは５ｍｍ以内、とく
に好ましくは２〜３ｍｍとすることができる。

【０００５】液中造粒の場合、撹拌や振動等により個体
粒子と結合剤とが接触、衝突し、個々の個体粒子が架橋
結合し、更に個体粒子同志が接触、衝突し、さらに生長
し、圧密化の過程を通じて粒子化する。この粒子生成過
程のなかで最も重要な要因は核粒子の生成、および該核
粒子の生長である。本発明は、前述のような位置にジャ
マ板を設けているので、目的とする粒径近傍まで造粒さ
れた比較的大きな粒子が多数造粒室内に存在し、これが
造粒物の形成に著るしく寄与しているものと推定され
る。ちなみに、全くジャマ板のない造粒装置を用いて、
図９にそのフローシートを示すように （１）直接法：懸濁液と粘結剤を直接造粒機に添加し
て、造粒物をえる方法〔図９の（ａ）〕 （２）プレミキシング法：懸濁液と粘結剤をあらかじめ
混合し、均一に分散せしめた後、その混合液を造粒機に
添加し、造粒物をえる方法〔図９の（ｂ）〕 （３）シード法：懸濁液と粘結剤に、造粒機の生成物で
ある造粒物の一部を循環させ、懸濁液、結合剤と共に造
粒機に添加、造粒物を得る方法〔図９の（ｃ）〕 の３つの方法により、目的とする粒子を造粒するための
所要時間を対比してみたところ、直接法を１とした場
合、プレミキシング法では０．６５、シード法では０．
２であり、前記推定の正しさが裏付けられた。

【０００６】前記ほぼ同心的な空所とは、例えば図４に
示すように完全な同心円で囲まれた空所のほか、図５に
示すように回転軸の円に対する外側の線が同心円のライ
ンを中心線とする波形の線で囲まれた空所などを包含す
るものである。前記懸濁液における液体は水、石油など
の炭化水素等任意の液体を使用することができ、造粒対
照物である懸濁物としては、ジルコニア、チタニアなど
の無機物質、石油コークスのボイラ燃焼灰などいろいろ
のものが存在する。懸濁媒体の速度は形成された造粒物
の速度とは異っている。通常、後者は前者よりも遅い。
この差異が大きければ大きいほど、滞留時間の範囲は幅
広く変化させることができ、この差異は小球のサイズと
関係する。すなわち、小球形成時間が長ければ長いほ
ど、小球のサイズは大きくなる。

【０００７】本発明を図面を参照してさらに具体的に説
明する。図６は、本発明の造粒装置の一具体例を示す。
原料である懸濁液は供給パイプ２５より横型円筒状造粒
室２１に入り、一方、結合剤は供給パイプ２６より造粒
室１に供給され、回転軸２２に取付けられた多数の撹拌
翼２３により撹拌されつつ造粒が進行し、最後にジャマ
板２４の空所３２を通過し、放出チャンバー３１に入
り、ついで排出側インペラ〔図７（ｃ）の形状のものを
使用〕により出口管２７、放出用枝管２８より排出され
る。撹拌翼２３の構造、形状は例えば図７の（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示すようにいろいろのものが存在する
が、要は、造粒室の円筒状内壁との間に一定の隙間をも
って回転し、懸濁液を撹拌しつつ、造粒と灰分離を行
う。図８は、本発明における撹拌翼２３とジャマ板２４
の関係の１例を従来例の図３との対応で示したものであ
る。撹拌翼２３の間隔は均一でも不均一でもよい。本発
明の液中造粒装置は、単体物質のみからなる粉末を顆粒
にする場合、あるいは２種以上の粉末の混合物から選択
的に特定物質のみを顆粒にして分離、取り出す場合、例
えば鉱物資源の選別に利用される現行浮遊選鉱法の代替
としても、その利用が可能である。この他、石油精製工
程の副産物であるコークス（ファインコークス、ベッド
コークスおよびスラリーコークス等）は、水中にこれら
を懸濁させ炭化水素を結合剤として顆粒化することが可
能であり、粉状のものに比較して取扱いが極めて容易な
コークスにすることができる。特に、ベッドコークスや
スラリーコークスのようにカーボンと金属酸化物が混合
して共存している場合は、カーボンと金属酸化物を別々
に分離し高炭素質のカーボンを得ることができる。コー
クス燃焼灰の場合も、それ自体、燃焼性は持っている
が、その中に含有される金属酸化物からなる不燃性物質
が、ボイラー伝熱管の表面に付着、堆積してボイラー効
率の低下や伝熱管を損傷させる等の悪影響があるので、
実際には使いたくても使えないのが実態であるが、本装
置の適用により、カーボンのみを選択的に分離し、顆粒
状にして取り出すことによって問題なく実用化できるこ
とが明らかにされている。このように、本発明による液
中造粒装置は、液体と固体の懸濁物から固体のみを顆粒
状で取り出すことが可能であり、また、懸濁物が２種以
上の固形物からなる場合は、特定の物質のみを選択的に
取り出すことが可能である。このことは、本発明の装置
が固液分離にも巾広く利用することができることを示す
ものである。これらの適用例のほかに、本発明の液中造
粒装置の適用対象物として、熔成燐酸肥料のような粉末
状肥料を農家が使い易いように顆粒品にすることも可能
である。特に、粉末状のものは粉塵の発生、嵩高による
高輸送費、貯蔵床面の増大等の難点が指摘されている
が、これらに対処する方法の１つとして顆粒化があり、
この面にも本液中造粒装置は有用である。例えば、カー
ボンブラック、尿素、チオ尿素、化成肥料、炭酸マグネ
シウム、塩化バリウム、炭酸バリウム、硫酸バリウム、
重クロム酸カリウム、重クロム酸ナトリウム、二酸化マ
ンガン、過マンガン酸カリウム、ゼオライト、塩化アル
ミニウム、金属ケイ素、二酸化チタン、セメント等をそ
の対象物として挙げることができる。

【０００８】

【実施例】図６に示す造粒装置において、ジャマ板とし
て図４に示す形状のものを、撹拌翼として図７（ｂ）に
示す形状のものを用いた液中造粒装置を使用した。造粒
室の寸法は、φ５００ｍｍ×２０００ｍｍ（内容積３９
０リットル）である。この装置により、石油コークス燃
焼灰を水スラリーとし、結合剤としてＣ重油を使用する
ことにより炭素分は造粒により回収し、同時に灰分など
の不要分を分離除去した。実験番号１、２、３と番号が
大きくなるにつれて処理量を大きくし、それにつれてス
ラリー濃度と結合剤添加量も大きくした。

【表１】 従来タイプの造粒装置では、同一の造粒室容積の場合、
灰処理量は１２５ｋｇ／Ｈが限界であったが、本発明の
装置を使用すると、灰処理量を４倍以上大きくすること
ができた。また、スラリー濃度も本発明の装置を使用す
れば、従来タイプの装置を使用する場合に較べて１．７
倍まで大きくすることができた。造粒時間も１９．７分
から８分に短縮された。さらに、所要電力もむしろ少な
くて済み、処理量当りの消費電力も大幅に節減出来た。

【０００９】

【効果】（１）条件の変動による造粒物の品質の差が小
さいので、ロットが異っても同一品質の粒子を供給する
ことが容易である。 （２）造粒時間を従来公知のものに較べて１／２〜１／
３に短縮でき、また、処理量も向上したので、処理能力
が大幅に拡大した。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の液中造粒装置の１例を示す断面図であ
る。

【図２】従来の液中造粒装置のジャマ板配置態様を示す
断面図である。

【図３】従来の液中造粒装置のジャマ板配置態様の他の
１例を示す断面図である。

【図４】本発明で使用するジャマ板の空所の状態の１例
を示す断面図である。

【図５】本発明で使用するジャマ板の空所の状態の他の
１例を示す断面図である。

【図６】本発明の造粒装置の１例を示す断面図である。

【図７】（ａ）は、本発明で使用する撹拌翼の１例を示
す断面図である。（ｂ）は、本発明で使用する撹拌翼の
他の１例を示す断面図である。（ｃ）は、本発明で使用
する撹拌翼の他の１例を示す断面図である。

【図８】本発明で使用するジャマ板の配置態様の１例を
図３との対応で示す断面図である。

【図９】（ａ）は、直接法のフローシート。（ｂ）は、
プレミキシング法のフローシート。（ｃ）は、シード法
のフローシート。

【符号の説明】

１ 容器 ２ 回転軸 ３ 撹拌要素 ４ 軸受 ５ 円板型保持要素 ６ 通路 ７ 懸濁物等の供給源 ８ 結合剤用の噴射管 ９ 放出チャンバ １０ 出口管 １１ 放出用の枝管 １２ 加圧水噴射用の入口 １３ 加圧水噴射用の入口 １４ 棒状ジャマ板 １５ ジャマ板 ２１ 円筒状の造粒室 ２２ 回転軸 ２３ 撹拌翼 ２４ ジャマ板 ２５ 懸濁液供給パイプ ２６ 結合剤供給パイプ ２７ 出口管 ２８ 放出用枝管 ２９ 加圧水噴射口 ３０ 加圧水噴射口 ３１ 放出チャンバー ３２ ジャマ板の空所

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 正義 東京都千代田区霞が関３丁目２番５号 昭 和シェル石油株式会社内 (72)発明者 大内 俊明 大阪府大阪市北区堂島浜２丁目２番８号 日本エクスラン工業株式会社内 (72)発明者 久保 泰雄 福岡県北九州市若松区北湊町10番１号 株 式会社永田製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横長形の実質的に円筒状の造粒室、該造
   粒室の一端またはその近傍に設けられた懸濁液供給口、
   該造粒室の他端またはその近傍に設けられた造粒済みの
   懸濁物放出口、該造粒室の中央部に設けられた回転軸お
   よび該回転軸に同軸的に設けられた複数の撹拌翼よりな
   る液中造粒装置において、該造粒室の懸濁物放出口より
   内側ではあるが該造粒室の撹拌翼よりは外側寄りに、回
   転軸の周辺部分にほぼ同心円的な空所を有するジャマ板
   を設けたことを特徴とする液中造粒装置。