JPH08511335A - 乾燥媒体中に過熱水蒸気を用いる改良された乾燥方法およびその使用 - Google Patents
乾燥媒体中に過熱水蒸気を用いる改良された乾燥方法およびその使用Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、廃空気および廃ガスを少なくとも実質的に存在させずに、乾燥ゾーンにおいて、少なくとももう1種の乾燥ガス、特に窒素および/または空気と混合された過熱水蒸気を含有する熱いガス混合物の循環ストリームに、含水物質を直接接触させ、そこで、蒸発させた水を分離し、好ましくは間接的に再加熱された熱いガスストリームが乾燥ゾーンに直接戻される方法を開示する。この方法は、第1回路のガスストリームの一部が乾燥ゾーンの後で分岐され、この部分ストリームはその水含量が少なくとも部分的に凝縮する温度に冷却され、水性凝縮物から分離され、残りのガスストリーム(第2回路)は熱いガス混合物の回路に戻されることを特徴とする。この冷却されたガスストリームの少なくとも一部は、乾燥プロセスの別の過程において補助物として使用されることが好ましい。本発明は、この改良した乾燥プロセスを任意の物質、特に、100℃以下の物質温度での温度に対して敏感な物質の乾燥に適用することにも関する。
Description
【発明の詳細な説明】
乾燥媒体中に過熱水蒸気を用いる改良された乾燥方法およびその使用
発明の属する分野
本発明は、乾燥プロセス、特に、固体の有用物質、または固体の有用物質の混
合物を回収する工業的乾燥プロセスであって、一方で、廃空気(waste air)あ
るいは廃ガス(waste gas)を伴わずに乾燥設備を運転することができるように
するという益々高まりつつあるニーズを満足し、他方で、そのようなプロセスの
経済性を実質的に改善し、可能性のある用途を実質的に拡大するという目的を有
する乾燥プロセスの改良に関する。本発明による教示は、乾燥すべき物質を熱い
ガスストリームにより処理するという工業的に適用される概念に基づくものであ
り、この熱いガスストリームは、閉回路内において、乾燥段階を通過し、続いて
乾燥段階で取り出した水分を分離するための処理段階を通過し、続いて−通常は
再加熱された後−乾燥段階へ戻される。乾燥段階は、単一段階として、例えば、
液体および噴霧可能な、特に水性の溶液および/または懸濁液のための噴霧乾燥
器、流動床乾燥器またはその他のいずれかの乾燥器として構成することができる
が、これらの種々の型の乾燥器を組み合わせて単一の処理段階に一体化したり、
または互いに組み合わせたりすることもできる。本発明および関連する従来技術
の教示に関する以下の説明は、噴霧乾燥器システムの既知の原理に主として基づ
くものであるが、本発明の教示を実施する要素(working elements)はこれらの
システムに限定されるものではない。
従来技術
工業用噴霧乾燥設備の大部分は水分含有ないし湿分含有物質を取り扱うもので
あり、それらの物質は微細な滴(droplet)の形態で熱いガスストリームに接触
させられる。使用される熱い乾燥ガスとしては、空気、熱燃料ガス、特別な場合
には不活性ガス、特に窒素ガスを例示できる。3種の異なる型のシステム、即ち
、直通式乾燥(straight-through drying)、回路(循環)式乾燥(circuit dry
ing)および半閉鎖回路式乾燥(semi-closed circuit drying)が用いられる。
直通式乾燥の特徴は、熱い乾燥ガス、特に乾燥空気または燃料ガスが1回だけ
システムを通過し、廃ガスが大気中に出て行く。乾燥生成物は乾燥ゾーンから取
り出される。廃ガスストリームは、同伴した物質粒子を分離するために一般に処
理される。しかしながら、この技術は、望ましくない臭気発散物質、活性物質、
汚染物質などを放出することにより、重大な環境汚染を引き起こし得るというこ
とが知られている。
これらの問題点を解決するために実際に用いられている別法は、回路式乾燥シ
ステムである。不活性乾燥ガス、一般に窒素がシステムのいろいろな段階を閉回
路で通過するので、廃ガスは大気中に出ない。蒸発させるべき水分および取り出
される物質の粒子とを含有して、乾燥ゾーンから取り出されるガスストリームは
、固体の成分を可能な限り分離するように処理され、冷却されて取り出した水分
が凝縮される。不活性ガス相は、全体としてこの凝縮および洗浄段階に付される
。そこから分離されたガス相は、ガス加熱器を通過して乾燥ゾーンに戻される。
半閉鎖回路式乾燥として知られる改良方式では、いわゆる「自己不活性化(se
lf-inertizing)」空気加熱器において循環ガスストリームは加熱されており、
この加熱器内では、適当な燃料の燃焼からの熱い廃ガスが回路のガスストリーム
の中に導入されて、ガスストリームが加熱される。その廃ガスストリームは、そ
の循環されるガス相から分離される必要がある。適当な操作により、乾燥ガスが
直接加熱される場合であっても、酸素の少ない混合物を形成し、粉塵爆発の可能
性がある含水物質を不活性ガス条件下で乾燥することができる。しかしながら、
この改良方式によって乾燥することができない工業製品が多数ある。例えば、半
閉回路式乾燥は、乾燥粉末形態の食品、例えば粉ミルクなどの製造や、あるいは
アルカリ性の有用物質の混合物、例えば湿潤剤(界面活性剤)、洗浄剤および/
または清浄化製品の分野における有用物質の乾燥には使用できない。
熱いガスストリームとして過熱水蒸気を用いる湿潤剤、洗浄剤および/または
清浄化製品として適する有用物質および有機物質の混合物の含水製剤の乾燥は、
本出願人の国際特許出願(WO)92/5849号から知られている。乾燥ガス
として熱い空気を使用する従来の噴霧乾燥よりもこの方法が優れている点は、1
つには、酸素が存在しないことであり、従って、有機有用物質または実質的に有
機物である有用物質、例えば、天然物質をベースとする界面活性剤の乾燥に関連
する問題、特に、酸化に関連する障害、または火災および爆発の危険が回避され
るということである。更に、過熱水蒸気を用いる乾燥は、経済的および生態学的
な利点により特徴付けられる。乾燥ガスとして過熱水蒸気を循環させるというこ
とは、廃ガスが殆どないということを意味する。中でも乾燥ガスにおける基本的
な違いに帰することができる更なる利点は、引用文献に述べられている。
過熱水蒸気による乾燥を利用することに関連する更なる改良は、以下の文献お
よび本出願人が行った研究に基づく先のドイツ国特許出願に開示されている:
DE−A 40 30 688、DE−A 42 04 035、DE−A 42 04
090、DE−A 42 06 050、DE−A 42 06 521、DE−A
42 06 495、DE−A 42 08 773、DE−A 42 09 432、
DE−A 42 34 376ならびにDE−P 42 37 934.2およびDE
−P 43 07 115.5。本発明の開示のために、これらの文献および本出願
人名義の先の出願の開示は、本発明の開示の一部として本明細書の内容に含まれ
るものであり、本発明は、以下に述べる更なる発見および機能する原理と併せて
解釈されるべきである。
純粋な過熱水蒸気あるいは少なくとも実質的に純粋な過熱水蒸気を循環する乾
燥ガス相として用いることは多くの利点を付与するが、当然ながら多少の制約も
含まれる。本発明が解決しようとする課題は、水蒸気をベースとする熱いガス相
を完全な閉回路で循環させることの利点を失うことなく、それらの制約を可能な
限り排除することであった。本発明を説明するために、本発明が排除または少な
くとも削減しようとしているこれらの制約の幾つかを以下に説明するが、これら
は必ずしも全てではない。
前記の国際特許出願(WO)92/5849号の過熱水蒸気を用いる乾燥の顕
著な特徴は、過熱水蒸気噴霧ゾーンにおいて乾燥すべき物質の特定の含水滴の個
々の温度プロフィール(temperature profile)にある。より低温の出発物質上
への過熱水蒸気の凝縮と、乾燥すべき物質への凝縮熱の排出によって、含水滴は
、作動条件下における水の沸騰温度、即ち通常の圧力下では約100℃の温度に
自
然に加熱される。この沸騰温度は、乾燥プロセスの全期間中で、物質の滴におけ
る最低温度として維持される。従って、多くの熱に対してに敏感な(heat-sensi
tive)物質にとって、例え短い滞留時間であっても、100〜110℃では悪影
響を受けることがあり得るということが容易に理解されるであろう。そのような
物質の例には、水を含んだ食品あるいは食品調整品(food preparatioins)、洗
浄剤混合物の過酸化物含有漂白成分、酵素、香料が含まれ、場合により漂白活性
剤および他の成分が含まれることがある。従って、本発明の教示により解決しよ
うとするもう1つの課題は、乾燥される物質の滴の温度を、物質が全く損傷を受
けない程度まで下げることであった。この課題の解決策を求める上で、通常の圧
力下における操作の特別な簡便性および利点は保持される。
プロセス技術に関連するもう1つの問題点は次の通りである:廃ガスを出さな
いという目的での乾燥ガスの循環には、閉じた設備(closed installation)に
する必要がある。熱い空気あるいは熱い燃焼ガスを用いる常套の噴霧乾燥におけ
るように外部の空気を取り入れることはできない。過熱水蒸気乾燥設備の閉回路
運転により、最も下側の過熱水蒸気入口の下方に位置する殆ど自由な流れのゾー
ンがもたらされ、そこの温度は過熱水蒸気の入口温度に実質的に対応している。
乾燥容器の下部の壁も、また、特別な予防措置が取られない場合には、この温度
になる。
乾燥されるべき多くの物質、特に有機物質は、少なくとも乾燥プロセスの間に
粘着性または接着性の状態を経由する。従って、完全にあるいは部分的に乾燥さ
れた粒子は互いに固まり易く、また、過熱水蒸気入口の下側にある比較的自由な
流れのゾーンにおけるハウジングの内壁に付着しやすい。このことにより有用物
質への熱による損傷が生じる結果となり得る。
熱可塑性物質および糖分含有食品が噴霧乾燥器のハウジング壁に固着すること
technik,Vol.2,Trockner und Trocknungsverfahren,2nd Edition,1978,Sp
ringer Verlag、第294頁に論じられている。その問題を解決するために、上
述の種類の物質のための乾燥器の壁に、空気循環ジャケットが設けられたり、
または、別法としてジェット・クリーナにより乾燥器の内部が循環させられて、
冷気の吹き付けにより粉体が取り除かれたりする。下方に導かれる冷気のミスト
の形態で壁の内側を洗い流すように、水分を含まない冷たい空気ストリームを乾
燥器に通過させることができるということも知られている。
噴霧乾燥塔の排出円錐部(dischage cone)に冷気を注入するもう1つの例を
、ケイ・クレール、Trocknungestechnik,Vol.3,Trocknen und Trockner in d
er Produktion,by W.Kast et al.,Springer Verlag,1989、第188頁の図
3.20に見出すことができる。コーヒー抽出物は、この噴霧乾燥塔で乾燥され
る。この場合も環状チャンネルを通して円錐部に冷たい空気が導入される。ガス
閉回路(closed gas circuit)を用いて運転されない噴霧乾燥の場合、通常、開
放式の排出円錐部が使用される。外部への粉塵の放出を防止するために、わずか
な減圧が同時に適用される場合、下方から流れ込む外部の空気が乾燥されつつあ
る物質に乱流を作り出し、従って、噴霧乾燥器の下側部分が過剰な温度に達する
ことが防止される。更に、底が開放された排出円錐部によって、乾燥された製品
の迅速な排出が可能となり、従って、塔の下側部分における製品の滞留時間が短
縮される。これらの補助手段は、過熱水蒸気を用いる閉回路乾燥の場合には役に
立たない。
これらの課題を念頭におくと、本発明の目的は、乾燥される物質の過熱、特に
噴霧乾燥塔の下側部分における過熱の危険性、およびそれによって生じる製品の
品質への悪影響を回避することであった。しかも同時に、乾燥ガスは、廃空気あ
るいは廃ガスを伴うことなく完全な閉回路を通って循環される。
発明の教示
本発明は、乾燥ゾーンにおいて、乾燥ゾーンのプロセス条件に基づいて、水の
凝縮温度よりも低い凝縮温度を有する少なくとも1種の別(第2)の乾燥ガスと
の混合物で過熱水蒸気を含有する熱いガス混合物の循環ストリームに、含水物質
を直接接触させることにより、廃空気および廃ガスを実質的に存在させずに含水
物質を乾燥する方法に関する。蒸発した水を含有するこのガス混合物は、乾燥ゾ
ーンから取り出され、乾燥ゾーンにおいて蒸発した水を分離する段階に付された
後、ガス相は乾燥ゾーンの運転温度まで再加熱され、加熱された熱いガスストリ
ームは乾燥ゾーンに戻される。乾燥ガスのストリームが種々の作動段階および処
理段階を通っていく回路を、以下「第1回路(1st circuit)」と称する。
本発明の方法は、乾燥ゾーンの後で、蒸発した水を含有する第1回路のガスス
トリームから部分ストリーム(partial stream)が分岐され、続いて冷却されて
含有する水分の少なくとも一部を凝縮させた後、含水凝縮物から分離され、残り
の部分ガスストリームが熱いガス混合物の回路に戻されることにより特徴付けら
れる。分離される部分ガスストリーム(partial gas stream)の回路は、本発明
の方法を特徴付ける部分(characterizing part)において規定されており、以
下「第2回路(2nd circuit)」と称する。以下に詳述するように、第2回路の
冷却される部分ガスストリームを全体としての本願発明の方法において融通性の
ある作動補助物(flexible working aid)として使用できるということが、本発
明の教示の重要で好ましい要旨である。従って、この部分ストリームが全体とし
ての方法において種々の機能を果たす。先ず第1に、この部分ストリームを介し
て蒸発する水は、部分的水蒸気ストリームとして熱いガス回路から分離される。
適切な冷却および凝縮によって含有する水分が除去されのはこの部分ストリーム
だけである。適切にプロセス・パラメータを制御し、特に、乾燥に用いられる熱
いガス混合物中の含水量と乾燥段階で水を蒸発させる程度とを適合させることに
よって、乾燥プロセスにおいて蒸発させる水を回路からこのように除去すること
ができる。必然的に冷却されるが凝縮されない部分ガスストリームは、第1回路
からの循環ガスの主部分と再び混合される前、後あるいはその最中に再加熱され
る。しかしながら、特に、第2回路の冷却されたガスストリームを、乾燥プロセ
スにおいて一部の機能の向上をもたらす選択的作動補助物(selective working
aid)として前もって使用することができる。
しかしながら、本発明の方法の利点はこれだけではない。第1回路において、
前記の規定に対応して少なくとも1種の乾燥ガスとの混合物で過熱水蒸気を選択
的に使用することによって、乾燥すべき物質の滴の温度を、常圧の場合であって
も、熱いガス相において100℃の限度以下に降下させることができる。過熱水
蒸気と組み合わせて用いる1またはそれ以上の乾燥ガス成分の種類および量の両
者を選択することにより、乾燥プロセスを、様々に制御することができる。それ
に応じて、廃空気および廃ガスを伴わない乾燥プロセスの適用範囲は拡大される
。
別の態様において、本発明は、常圧付近の圧力、100℃以下の温度にて、温
度に対して敏感な(temperature-sensitive)湿った製品の乾燥に本願発明の方
法を適用することに関する。従って、本発明は、究極的には、化学薬品、医薬お
よび/または化粧品産業を含む一方で、多岐に渡る食品産業にまで及ぶ、常套の
工業的乾燥プロセスの範囲全体を包含するものである。
本発明の教示の詳細な説明
本発明の教示が適用される範囲全体を理解することができるようにするために
、次の点を再度明確にしておく。噴霧乾燥の原理またはその技術を参照して、以
下において、本発明の方法の要素を主に説明するが、本発明の改良された乾燥プ
ロセスはこの特定の技術に決して限定されるものではない。乾燥プロセスが、乾
燥すべき液相の蒸発エネルギーの少なくとも一部を熱いガス相を介して導入する
こと、および蒸発した液成分を乾燥ゾーンからこのガスストリームによって取り
出すことを伴うならば、湿った有用物質を乾燥することに関する他の総ての技術
において、本発明の教示を特徴付ける要素を同じ様に、そして共に使用すること
ができる。本発明の教示の核心は、常に、一方で、選択された熱いガス混合物を
使用し、他方で、蒸発した液体を含有するガスストリーム全体を、第1回路およ
び第2回路の2つの部分的ストリームに分割することに存在する。これらの部分
ストリームは、一方では、ガス相を再生して乾燥段階において再利用できるよう
にする部分的機能を果たしており、中でも、乾燥プロセスの連続運転において遭
遇する技術的な問題を克服するための制御可能な補助的機能も果たす。第1回路
の特別な機能は、乾燥ゾーンにエネルギーを連続して導入することである。第2
回路が果たす機能はもっと多岐に渡っている。この場合に、蒸発した液体は部分
蒸気ストリーム(partial vapor stream)として排出される。しかし、プロセス
に戻すべき冷却されたガス相が特に残っている。この第2回路は、第1回路と再
び組み合わされないだけでなく、特定の必要に応じて、冷却された部分的ガスス
ト
リームを作動補助物として実際に使用することもできる。必ずしも完全という訳
ではないが、この第2回路は以下の目的に使用することができる:冷却ゾーンの
内部あるいは外部で乾燥された物質を冷却すること、非常に高い温度に曝された
または補助的冷却流体(auxiliary cooling fluid)を用いずに非常に高い温度
に曝されたか、あるいは過度に曝された乾燥ゾーンのパーツ(部材)を冷却する
こと、乾燥装置、特に噴霧乾燥塔の円錐部の領域の壁部において、特に加熱され
ると粘着性となる傾向を有する乾燥される物質の固まり付き(ケーキ化)を全く
存在させず、および/または熱い粒子の相互の付着を伴わずに、乾燥された物質
の乾燥ゾーンからの取り出しを容易にし促進すること、そして最後に、乾燥すべ
き物質から第1回路のガス相の残分(residues)を、吹き付け(blowing)によ
って除去し、従って迅速に排出することである。
第2回路の冷却されたガスストリームによるこれらの部分的機能は、乾燥設備
の外部または内部で作用させることができる。第2回路のガス相をこのように利
用することは、第1回路のガス相と一緒に組み合わせてもよいし、所望する場合
には独立して行うことすら可能である。特に重要な要素は、このように含有乾燥
ガス相を2つの部分的ストリームに分割することによって、廃空気および廃ガス
を実質的に出さずに、技術および/またはエネルギーの点で改良された結果を伴
って方法を実施するという所望する目的を達成することが可能になることである
。
本発明の教示のもう1つの重要な要素は、乾燥媒体として用いる熱いガス混合
物の選択および調整可能性である。本質的な成分は過熱水蒸気であるが、これは
、蒸発した液相が凝縮するような条件下であっても、気相の状態を維持する少な
くとも1種の他のガス成分と混合して使用される。原理的には、入手し得る十分
に永久的な気体(permanent gas)であるようなガスならばいずれも、乾燥すべ
き物質の特性に適合するという条件付きではあるが、熱いガス混合物の成分とし
て使用するのに適しており、中でも、空気および/または窒素がこの目的のため
に工業的に使用される。二酸化炭素を含有する燃料ガスも特定の場合には使用し
得るが、比較的困難な乾燥性能のためには余り適さない。しかし、この点に関し
て、本発明のプロセスがガス閉回路により運転され、避けることのできないガス
の損
失分のみを補えばよいということに留意することが重要である。過熱水蒸気と、
空気による自己不活性化(self-inertization、不燃化)からの廃燃料ガスとの
混合物を使用する場合、例えば、プロセスの冒頭において、プロセスの連続する
セクションの最初の相においてアルカリ性物質によって、存在している二酸化炭
素成分が吸収され、その後の残りのプロセスで現れることはない。しかしながら
、本発明では、一般に、ガス混合物の成分として空気および/または窒素を使う
ことが好ましい。乾燥すべき有用物質または有用物質の混合物の運転条件下にお
ける酸化感応性(sensitizing to oxidation)によって、空気中に存在する酸素
を同時に使用(co-use)してよいか否かが決まる。多くの用途、例えば、食品産
業あるいは医薬品もしくは化粧品産業、または一般的な化学産業における用途に
ついて、酸素を実質的に含まない過熱水蒸気および窒素の混合物を使用すること
が推奨される。
本発明の方法において、ガス混合物を使うことにより確立される自由度(融通
性)の重要な点は、その特定のガス混合物の露点(dew point)を制御できるこ
とである。この点に関する一般的な原理は、通常の条件、特に常圧付近の圧力に
おける露点は、気相混合物成分、例えば空気および/または窒素などを過熱水蒸
気と混合して使用することによって降下するということである。従って、例えば
、熱いガス混合物の窒素含有量を増大することにより、露点を50℃またはそれ
以下、例えば、40℃あるいは更にそれ以下の温度まで低下させることが可能で
ある。永久ガスを比較的少量加えると、それに応じて露点が少しだけ、例えば、
90〜95℃の範囲の温度に降下する。所定の露点およびこの目的のために必要
な水蒸気/第2ガスの混合比の調整のための実際の数値は、比較的基本的な関連
知識であって、専門的文献において見出すことができる。例えば、水蒸気および
空気を約50容量%含有する水蒸気/空気混合物の露点は約70℃に対応する。
これより低い露点、例えば、約60℃、50℃または40℃の場合は、空気の割
合を増加し、それに応じて水蒸気の割合を減少させる。逆に、露点を上げる場合
には、混合物中の空気の割合を減らし、それに応じて水蒸気の割合を増加させる
。
本発明のプロセスにとって、常圧付近の圧力において所定の過熱水蒸気混合物
の露点が約100℃の限度を越えず、逆にその限度より明らかに下あるいはその
限度に保持するように調整することによって、乾燥プロセスにおいて乾燥される
物質の温度にこのように影響を及ぼすことができるということが非常に重要なこ
となのである。問題としている適用分野における有用物質または有用物質の混合
物の大部分の場合、乾燥プロセスの間で物質に短時間生じる温度として約45〜
98℃、特に55〜90℃または95℃の温度が許容され得る。露点を下げ、全
体的にプロセス条件を適合させることによって、乾燥プロセスにおいて乾燥され
る物質の温度が55〜75℃または80℃を越えることが例えあるとしても極め
て短時間だけにすることを確保することができる。本発明の方法において著しい
助けとなるのは、第2回路の部分的ガスストリームを冷却ガスとして選択的に取
り入れるという前記の可能性であり、これによって、乾燥される物質が過熱され
ることを安全に防止しながら、物質の乾燥を許容できる温度範囲内で最適化する
ことができる。
物質の温度を制御するために、本発明の1つの態様において、露点が約40〜
95℃あるいは高々98℃の範囲の露点を有する過熱水蒸気を含むガス混合物を
第1回路で使用することが有利であり、約55〜80℃または85℃までの範囲
の露点のガス混合物が特に重要とされる。第1回路の(過熱水蒸気/窒素および
/または空気混合物を基にした)ガス相の組成に関する限り、乾燥ガスは、約5
〜95重量%の範囲の水蒸気含有量を有することができる。乾燥ガスの水蒸気含
有量の好適な上限は、約90重量%またはこれよりかなり低い程度、例えば、4
5〜50重量%のオーダー、60重量%または80〜85重量%の程度である。
乾燥ガスの水蒸気含有量の好適な下限は、約25重量%まで、特に、約20〜2
5重量%までである。約8〜70%、特に、約10〜55重量%の範囲の乾燥ガ
スの水蒸気含有量が特に重要である。
以下に述べるこのプロセスの好ましい要素が、常圧付近(自体既知のやや低い
かあるいはやや高い圧力を含み、詳細は以下に説明する)の圧力における運転に
適用される:第1回路の熱いガス相は、このガス相の露点より、少なくとも10
℃、好ましくは少なくとも20〜30℃高い温度にて乾燥ゾーンを出て行くのが
最適である。乾燥される有用物質または有用物質の混合物が熱に対して比較的敏
感である場合には、乾燥ゾーンからの熱いガス相のこのように大きく低下した出
口温度が、常に考慮されなければならない。乾燥される有用物質または有用物質
の混合物が熱に比較的耐える場合には、乾燥ゾーンから出る第1回路の熱いガス
相の出口温度は、実質的により高くてもよく、例えば、ガス相の露点より少なく
とも40〜50℃高くてもよいし、あるいはこれよりはるかに高い場合もある。
乾燥プロセスの種々の段階における熱と水分の影響に関連する乾燥すべき物質の
特定の特性は、この点を常に考慮に入れなければならない。多くの物質、例えば
、セラミックス用の鉱物材料にとっては、乾燥すべき物質の温度感受性はあまり
重要な要素ではない。しかし、乾燥ガスストリームにおいて非常に低い露点を選
ぶことがそれらの場合でも重要なことがある。第2回路の冷却と分離において、
露点を最適に下げることにより、そこに集められる冷却されたガス相の温度をか
なり下げることが当然ながら達成され、このガス相は全体としてのプロセスに補
助物として戻される。十分に冷却された部分的ガスストリームを十分な量で使用
できることが非常に重要な場合がある。
温度に対して敏感な有用物質または温度に対して敏感な有用物質の混合物を使
用する場合、熱いガス相の乾燥段階への入口温度は、約100〜300℃の範囲
、好ましくは約120〜280℃の範囲で選択することが、本発明の目的には好
ましい。約150〜220℃の範囲の入口温度が特に重要とされる。一方で、熱
により安定なあるいは全体として熱に安定な有用物質またはそのような有用物質
の混合物を本発明の方法に付する場合、熱いガス相の入口温度はもっと高温であ
ってもよい。700℃までの入口温度がセラミック材料に適しているということ
は知られている。好ましい温度は、約220〜450℃の範囲、特に、約280
〜350℃の範囲である。
第1回路および、必要な場合には、第2回路あるいはそれらの一部のガス相は
、間接的熱交換によって加熱されるのが最適である。この目的のために適する熱
交換器は、一般に既知のものであり、例えば、過熱水蒸気による乾燥に関連して
上記引用した本出願人の先の特許および先の特許出願に説明している。本発明に
よ
る乾燥プロセスが実施される通常の圧力範囲は、約150mbarまでの範囲で加圧
または減圧した範囲を一般に含み;約100mbaまで、特に、約50mbarまでの
範囲の圧力での上下のそのような偏奇が好ましい場合がある。多くの用途におい
て、周辺囲圧からの偏奇は非常に小さく、例えば約10〜15mbarまでである。
所定の用途のための第1回路および第2回路の協働する(部分)ガスストリー
ムの特定の組成は、比較的広い範囲で変化してもよく、同時に、上述した作動原
理が観察される場合には、考慮に入れるべき特定の要求および環境に適応できる
。この点に関しては、第2回路の冷却ガスストリームの循環に基づいて、3つの
異なるプロセス原理がある:
凝縮および水除去段階を通った後で、永久ガス成分、即ち、典型的に空気およ
び/または窒素から本質的になるの(部分)ガスストリーム(第2回路)は、第
1回路のガスと混合され、好ましくは混合物の状態で加熱され、乾燥ゾーンに戻
すことができる。しかし、既に述べたように、第2回路の冷却された(部分的)
ガスストリームを作動媒体として、例えばまず冷却に使用し、続いて第1回路の
ガスストリームと再混合される特に重要な態様がある。最後に、特定の割合の冷
却されたガスストリーム(第2回路)を作動補助物として用いる一方で、その残
りを場合により第1回路のガスストリームと一緒加熱して乾燥ゾーンに戻すよう
に、両原理を互いに組み合わせることもできる。この特別に変形した態様によれ
ば、他のプロセス・パラメータの選択において更に自由度が許容され、従って、
ガス閉回路を用いて運転する方法の全体としての最適化が達成される。
本発明の方法の一つの重要な態様において、易流動性(free-flowing)で噴霧
可能(sprayable)な湿潤物質が、廃空気を出さずに噴霧乾燥塔(spray drying
tower)で乾燥され、その方法において、注入性(pourable、注ぎ込むことがで
きる)で易流動性である固体物質に好ましく転化される。その湿潤物質は、特に
、有用物質および/または有用物質の混合物の溶液および/または懸濁液であっ
てよいが、微細粒子、湿った固体物質をそのままで噴霧乾燥ゾーンに導入するこ
ともできる。この点での一般的な規則は、並流または向流で、場合によって混合
流(mixed current)の原理に基づいていずれかで運転される噴霧乾燥塔を使う
こ
とが望ましいということである。関連する当業者の文献をこれに関して参照して
もよい。熱に対して敏感な物質の乾燥に並流原理を適用することが、特に有利で
あることが知られている。
本発明の特に重要な1つの態様では、乾燥が混合流原理に基づいて行われてお
り、そのために噴霧乾燥塔は、他の先立つおよび/または後続の乾燥工程と組み
合わされる。特に、二次的乾燥工程を噴霧乾燥塔に備えた乾燥技術を使うことが
できる。その例は、いくつかの一体化された(組み込まれた)流動床、または単
一の一体化された流動床である。
閉回路についての本発明の規定の下、その下端部が開放できない噴霧乾燥塔に
おいて実施される場合に、独立した第1回路および第2回路を用いる本発明のプ
ロセスが重要な変形態様をもたらすのは、即ち:第2回路の冷却ガス相は、噴霧
乾燥塔の熱い乾燥ゾーンの下側に層を形成する。別の自然法則がこの変形態様を
実施するのに助けとなる:第2回路の冷却されたガス相は、好ましくは間接熱交
換によって加熱された、第1回路の熱いガス相より一般に重い、即ち、比重がよ
り大きい。換言すれば、冷却相として噴霧乾燥塔の下側部分に導入された第2回
路ガス相は、噴霧乾燥塔のこの下側部分に残留する傾向を示すが、しかし、噴霧
乾燥塔におけるそれらの連続運転によって熱いガス相と混合され、そして、全体
としてプロセスに再び入る。
本発明の方法のこの態様では、第2回路の冷却されたガスストリームまたはそ
の一部が、補助流体(auxiliary fluid)として噴霧乾燥塔の下側部分に流れ込
むことができるようにするのが好ましい場合がある。この点に関して、補助流体
を内壁に対して放射状(半径方向)および/または接線方向に導入することが特
に有用な場合がある。この補助流体の導入は、連続的に、場合によっては脈動的
に、更には間欠的に行ってもよい。この点に関して、補助流体が透過性の内壁を
有する二重ジャケット(double jacket)を通して流し込むことが有利な場合が
ある。この点について、第2回路の冷却したガス相を、内壁のセグメントを薄片
状(フレーク状、flake-like)に重なり合わせて形成された多数のスロットを通
して噴霧乾燥塔の下側部分に導入することが好ましい。二重ジャケットを通って
流れる第2回路の冷却されたガスは、まず乾燥塔の排出ゾーンの内壁を冷却し、
それから、冷却流体は塔の内部に流れ込む。接線方向の流れによって、乾燥され
る物質の粘着性粒子が固まり付き(ケーキ(cake)化)が防止または少なくとも
減少される。しかし、補助流体が間欠的に、例えば、脈動的に流れ込むことが特
に重要である。既に固まってしまった粒子は、特に内壁に対して接線方向に流れ
る第2回路ガスストリームのジェット様の力(jet-like force)によって吹き飛
ばされる。流量の増加に伴って劇的に増大する補助流体のジェット様の力は、連
続して流れる部分的ガスストリームでも除去できないことがある固体付着物をも
除去することができる。補助流体のジェット様の力を決定する流量と脈動(パル
ス)の周期数(frequency)は、乾燥される物質とその他のプロセス条件に応じ
て調節することができる。乾燥塔の下側の排出端部に吹き込まれる冷たい補助流
体は、同時に、排出される前に製品の温度を急速に降下させる。更に、第1回路
からの熱いガスの残分が製品と混合されることのないように、第2回路の乾燥ガ
スストリームがそれらの熱いガスの残分を移す。
本発明の特別な態様の1つにおいては、塔の下側部分および/またはその中で
乾燥される物質を更に冷却することができる。この態様では、乾燥塔の下側部分
およびハウジング壁部に対する冷却および洗浄化媒体として、水の微細なミスト
または冷却された水蒸気が用いられる。この補助媒体(auxiliary medium)は、
例えば、補助流体(auxiliary fluid)として導入される第2回路の冷却された
部分ストリームと共にまたは別々に導入することができる。この追加的な冷却媒
体を使うことにより、ハウジングおよび/または乾燥される物質は、少なくとも
その外側のゾーンにて、乾燥される物質の粘着性または含水量を全く増加させず
に、強力にかつ非常に急速に冷却される。乾燥プロセス全体のバランスも、ガス
閉回路に導入されるそのように少量の水によってはあまり影響を受けない。導入
される水または冷却用水蒸気は、第2回路の凝縮段階を通して再び取り出すこと
ができる。
ここまで本質的に噴霧乾燥にを参照して本発明を説明してきたが、本発明の教
示は決して噴霧乾燥に限定されるものではないということをここで繰り返して述
べる。流動するガス状の乾燥媒体の原理に関連する他の乾燥プロセスも、本発明
の教示からの利益をもたらし得る。例えば、乾燥プロセスを湿った粒状物質の流
動床または固定床および/もしくは移動床で行うことができ、この場合に、第2
回路の冷却されたガスストリームを、追加的な作動媒体(working medium)また
は追加的作動補助物(working aid)として、例えば、加熱された乾燥物質を冷
却するために再度利用することもできる。
本発明は、本発明による原理を、実質的にあらゆる有用物質および/またはそ
の混合物の乾燥に適用することに関する。1つの特に重要な態様では、熱に対し
て敏感な湿潤物質を、常圧付近にて100℃以下の温度で乾燥する。一般に重要
であるのは、粉塵爆発を起しやすい物質および/または有毒物質および/または
溶剤を含有する物質またはふわふわ浮遊(pluming)しやすい物質、特に、湿潤
剤、洗浄剤および清浄化製品もしくはそれらの成分、殺菌剤(fungicides)、除
草剤および殺虫剤および/または医薬用または化粧品用助剤ならびに有用物質の
分野からの物質の乾燥を、熱い不活性ガスストリームを用いて、排気を出さずに
(exhaust-free)または排気を制御して行う本発明の方法を適用することである
。
噴霧乾燥を単一の乾燥工程として、または多工程の乾燥プロセスの1つの工程
として、特に詳細に説明している態様は、乳製品を含む食品、化粧品およびこれ
らの適用分野の助剤(auxiliary)の製造において特に重要である。
食品および乳製品の分野の特別な例には、ミルク、ベビーフード、チーズ/乳
清製品、コーヒー用ミルクパウダー(coffee whitener)、卵、トマト、香辛料
/ハーブ抽出物、スープ混合物、コーヒー/コーヒー代用品、ココナツミルク、
香料、大豆加工食品の分野の粉末あるいは凝集した形態で乾燥された物質の製造
が含まれる。
医薬用製品の例には、鎮痛剤、抗生物質、酵素、血漿/血漿代用物、接種物質
、ビタミン、酵母が含まれる。化学産業において、関連する一般的な種類の従来
プロセスからの乾燥製品の例は、湿潤剤、洗浄剤および清浄化製品もしくはそれ
らの成分だけでなく、例えば、触媒、染料/顔料、なめし物質、有機および無機
ファインケミカル(fine chemicals)精密化学薬品)、殺菌剤、除草剤、殺虫剤
、肥
料などである。セラミック産業の製品の例は、カーバイド、フェライト、窒化物
、酸化物、シリケート、ステアタイト、チタネートである。高分子系の化学物質
、例えば尿素ホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、PVC、
PMMAなどを、本発明の教示を適用する例として挙げることができる。
本発明の方法の実際の応用に含まれる重要な原理を、添付図面の図1ないし6
を参照しながら例を使って以下に説明する。
図1に、乾燥プロセスを実施するために用いられる噴霧乾燥塔1が示されてお
り、その頂部にはフィルタ2が取り付けられている。噴霧乾燥塔の円錐状下側部
分3は、透過性の内壁を有する二重ジャケットの形態をなしており、導管26を
通ってこのゾーンに導入される第2回路の冷却されたガス相を噴霧乾燥塔のこの
下側部分へ、例えば多数のスロットを通して供給することができる。噴霧乾燥塔
の下側端部には、乾燥された物質のための排出装置4が設けられている。乾燥さ
れるべき含水物質は、導管5を通って、例えば、溶液、懸濁液および/または乳
化液の形態で噴霧乾燥塔の上部へ供給される。乾燥すべき物質の流体相は、複数
のノズルプレーン(nozzle plane)で、および/または複数のノズルを通して供
給される。乾燥されるべき複数の物質も、既知の方法で噴霧乾燥塔に導入するこ
とができる。蒸発した水を含有する熱いガス相は、ファン7によって導管6を通
して噴霧乾燥塔の頂部から取り出された後、2つのストリームに分割される。こ
れらの2つのストリームの内の1つ(第1回路)は、導管9を通って、好ましく
は間接の加熱装置10に送られ、導管11を通って噴霧乾燥塔1の下側部分に戻
される。導管8を通して取り出された蒸発した水を含有するストリームは、図1
に2段階カラム(two-stage column)として示されている冷却および凝縮段階(
stage)12へ送られる。12において一方が他方の上に配置されており、泡鐘
段(バブルトレイ、bubble tray)13により互いに分離されている2つの段階
には、充填物(packing)14および15が設けられている。凝縮された液相は
、ポンプ17によってカラム12の底部から導管16を通って取り出され、一部
は導管18および冷却器19を通してカラム12に戻され、そこで、例えば噴霧
によって泡鐘段の下側の充填物15に適用される。同様に、液相は、ポンプ21
に
よって、凝縮カラム12の上部段階にある泡鐘段13から取り出され、冷却器2
2で冷却され、23を通って充填物14の頂部に供給される。プロセス回路から
取り出されるべき液相の部分は、導管20を通して取り出され、所望により、更
に精製され、および/または、例えば5を通って供給される易流動性物質を更に
製造するのに再利用することができる。凝縮カラムの頂部において、冷却された
ガスストリームは導管24を通してファン25によって取り出され、導管26を
通って二重のプレート(二重ジャケット)3に送られ、内壁の開口部を通過して
噴霧乾燥塔1の下側部分に導入される。ガスストリームは、噴霧乾燥塔の内部を
移動することによって、11を通って供給される熱いガスと混合され、再びプロ
セス回路の一部になる。しかし、その前に、ガスストリームは、本発明の教示に
基づいて噴霧乾燥塔の円錐状下側部分において作動媒体(working medium)とし
て機能する。必要であれば、第2回路のこの冷却されたストリームの一部を、バ
ルブ27および導管28を介して第1回路の熱いガスストリームと混合して、こ
の熱いガスストリームと共に次に加熱し、11を通って噴霧乾燥塔に再導入する
こともできる。最後に、図1には、必要であれば、追加的な冷却補助物、例えば
冷却された水蒸気、微細に噴霧された水または水のミストを噴霧乾燥塔の円錐状
下側部分に、導管29を通して導入することが可能であるというということが示
されている。
図2には、乾燥されるべき含水物質の導入を、導管5、および塔1の頂部で導
管5に接続されているノズルを通して行い、並流で運転される噴霧乾燥塔1が示
されている。乾燥された熱いガス/固体混合物は、噴霧乾燥ゾーン1の底部にお
いて、導管26を通して供給される冷却された(部分的)ガスストリーム(第2
回路)によって排出され、導管30を通って一体化されていないフィルタ装置2
に供給される。フィルタ装置2の底部には、乾燥物質のための排出装置32が配
置されている。蒸発した水分を含有する熱いガス相は、フィルタの頂部において
導管6を通ってファン7により分離される。図1において説明したように、この
ガスストリームはファン7の後方で分割される。熱いガスストリーム(第1回路
)は、導管9、加熱装置10および供給導管11を通って乾燥ゾーンに戻される
。
外へ取り出されるべき水分を含有する回路の第2回路の部分的ストリームは、導
管8を通して取り出され、凝縮および分離カラム12へ送られる。回路から取り
出されべき凝縮物は、導管20を通って排出される。図1において説明したよう
に、分離カラム12には2つの連続する冷却回路が設けられている。第2回路の
冷却されたガスストリームは、ファン25により、凝縮カラムの頂部において導
管24を通して取り出され、26を通って第1回路の熱いガス相と再び混合され
る。この場合にも、(第2回路の)冷却されたガスストリームの一部を、バルブ
27および導管28によって加熱装置10に直接供給して、導管11を通して噴
霧乾燥ゾーンの頂部に導入することができる。
図3には、並流で運転されるが、ガス相は逆である噴霧乾燥ゾーン1が示され
ている。乾燥すべき物質は、導管5を通して噴霧乾燥ゾーン1の頂部に導入され
る。この場合にも、乾燥すべき物質をいくつかのプレーンでおよび/または複数
のノズルを通して導入することができる。図1のように、噴霧乾燥ゾーン1の円
錐状下側部分には、内部に向かって開口する二重ジャケット3と、乾燥物質のた
めの排出装置4とが設けられている。追加的な冷却媒体、例えば水のミストまた
は冷却された水の蒸気などを導管29を通して噴霧乾燥塔の下側部分に導入する
ことを可能にするような設備がここでも設けられている。微細な粒子状の固体物
質を含有するガス相は、噴霧乾燥ゾーンの頂部において導管31を通して取り出
され、フィルタとして示されている分離装置2に送られる。分離装置2の底部に
は、そこで分離された固体物質のための排出装置32が配置されている。固体物
質から分離された熱いガス相は、分離装置の頂部からファン7および導管6によ
って取り出され、それらには導管9および11ならびにその間で一体化された加
熱器10を介して熱いガスの第1回路がつながっている。この場合にも、回路か
ら取り出されるべき蒸発した水を含有する部分的ストリームは、導管8を通って
分岐されて分離カラム12に送られ、図1を参照して、図1と同じ参照番号を用
いて説明されるのと同様に、2段階の冷却および凝縮処理に付される。プロセス
回路から除去されるべき凝縮水は、ここでも導管20を通して取り出される。実
質的に永久ガスからなる冷却されたストリーム(第2回路)は、分離カラム12
の
塔頂からファン25によって導管24を通して取り出され、導管26を通して二
重プレート部へ、従って噴霧乾燥ゾーン1の内部へ供給される。
図4には、いくつかの点に修正が加えられた本発明の態様が示されている。噴
霧乾燥塔1は、その下側部分に、例えば一体化された流動床乾燥段階形態のもう
1つの乾燥段階33が設けられている。2つの段階において乾燥された物質は、
排出装置4によって取り出される。乾燥されるべきであり、特に水分を含有する
配合物である有用物質の配合物、特に有用物質の混合物は、導管5、および図1
〜3において説明したのと同様に導管5に接続されている噴霧ノズルを通して、
噴霧乾燥塔1の頂部に導入される。噴霧乾燥ゾーン1の頂部において、微細な粒
状の乾燥物質を含有する熱いガス相は導管31を通して取り出され、サイクロン
分離器として示されている分離装置34に送られる。サイクロン分離器の底部に
は、排出装置35が配置されている。排出された物質は、導管36を通して噴霧
乾燥ゾーン1の底部へ、従って底部に組み込まれた第2乾燥段階、即ち流動床乾
燥段階へ送られる。蒸発した水を含有する熱いガス相は、分離装置34の頂部か
らファン7によって導管6を通して取り出され、加熱装置10を介して導管9お
よび11を通り、第1回路ストリームとして噴霧乾燥ゾーン1の頂部に戻される
。回路から取り出されるべきである、蒸発した水を含有する熱いガスストリーム
は、導管8を通して取り出され、ファン37によって連続する冷却装置38およ
び39を通過させられ、それから導管40を通して噴霧乾燥ゾーン1の底部に、
特に、一体化されている第2乾燥段階に戻される。ガス回路から取り出されるべ
き凝縮液は導管41および42を通して取り出される。
第1および第2回路への2つのガス回路の構成および接続を簡略化した態様が
図5に示されている。乾燥すべき物質は、導管5を通して噴霧乾燥ゾーン1へ供
給される。乾燥物質は、噴霧乾燥ゾーン1の底部において排出装置4により取り
出される。微細な固体粒子を含有するガス相は、導管43を通して、この場合に
もフィルタの形態で示されている分離装置2に供給され、そこで分離された固体
粒子は32を通して取り出される。蒸発した水を含有するガス相はファン7によ
ってフィルタ2の頂部において導管6を通して取り出され、導管9、加熱装置1
0
および供給導管11を通って噴霧乾燥ゾーン1に戻される。回路から取り出され
る、蒸発した水を含有する第2回路の部分的ストリームは、ファン37によって
冷却ゾーン44を経由して導管8を通して取り出され、導管40を通して噴霧乾
燥ゾーン1の下側部分に戻される。冷却ゾーン44において凝縮された、回路か
ら取り出されるべき水は、導管50を通して取り出される。
プロセスの可能なもう1つの態様例が図6に示されている。乾燥されるべき噴
霧される物質は、導管5を通って噴霧乾燥塔1の上部に導入される。乾燥された
固体物質は、噴霧乾燥塔の底部において排出装置4により排出される。蒸発した
液体を含有するガス相は、噴霧乾燥ゾーンの頂部において導管44を通して取り
出され、この場合にもサイクロンとして示されている分離装置45に供給される
。分離装置45の底部において、分離された微細な粒状物質は、排出装置46お
よび導管47を経由して噴霧乾燥塔1へ戻される。蒸発した水を含有する熱いガ
スストリームは、サイクロン45の頂部においてファン7により導管6を通して
取り出され、続いて導管9、加熱装置10および導管11を通して、向流系が形
成されるような方法で噴霧乾燥ゾーン1に部分的に戻される。回路から取り出さ
れるべき水を含有する部分的ガスストリーム(第2回路)は、ファン37により
導管8を経由して冷却装置48を通過させられる。冷却されたガスストリームは
、一方で、導管40を通して噴霧乾燥ゾーン1の底部に供給され、他方で、導管
49を通して分離装置45の底部に導入されて46による物質の排出を容易にさ
せ、導管47を通って噴霧乾燥ゾーン1の頂部に戻される。回路から取り出され
るべきである、冷却装置48において凝縮された液化した水蒸気は、導管50を
通して取り出される。
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フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),AU,GB,BR,BY,C
A,CN,CZ,FI,HU,JP,KR,KZ,LV
,NO,NZ,PL,RO,RU,SK,UA,US,
VN
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.乾燥ゾーンにおいて、乾燥ゾーンのプロセス条件に基づいて、水の凝縮温 度よりも低い凝縮温度を有する少なくとも1種の別の乾燥ガスとの混合物で過熱 水蒸気を含有する熱いガス混合物の循環ストリームに、含水物質を直接接触させ 、蒸発させた水を分離し、再加熱した熱いガスストリームを乾燥ゾーンに戻す( 第1回路)ことにより、廃空気および廃ガスを少なくとも実質的に存在させずに 含水物質を乾燥する方法であって、乾燥ゾーンの後で、第1回路のガスストリー ムから部分ストリームが分岐され、続いて冷却されて、含有する水の少なくとも 一部を凝縮させた後、含水凝縮物から分離され、残りの部分ガスストリームが熱 いガス混合物の回路に戻される(第2回路)ことを特徴とする方法。 2.第2回路の冷却されたガスストリームは熱いガスストリームの作動温度ま で再加熱されるが、この冷却されたガスストリームの少なくとも一部が、乾燥プ ロセスの間に追加的作動補助物として同時またはその前のいずれかにおいて、好 ましくは、乾燥された物質の冷却のため、乾燥された物質から第1回路のガス相 の残留物を除去するためおよび/または乾燥された物質の乾燥ゾーンからの排出 を促進するために使用されることが好ましく、その目的のために第2回路の冷却 されたガス相は、少なくとも部分的に乾燥ゾーンにおいて第1回路と再混合され ることが好ましい請求の範囲1記載の方法。 3.空気および/または窒素が少なくとも主として過熱水蒸気と共に乾燥ガス として使用される請求の範囲1または2記載の方法。 4.プロセスが熱に敏感な物質の乾燥に用いられ、乾燥プロセスにおいて物質 温度は約100℃を越えることがなく、物質の温度がその限度以下に保たれるこ とが好ましく、好ましい物質温度は仮に短時間だけ越えることがあるとしても約 55〜95℃の範囲である請求の範囲1〜3のいずれかに記載の方法。 5.約40〜95℃の範囲、特に約55〜85℃の範囲の露点を有する過熱水 蒸気を含有するガス混合物が第1回路において使用されることを特徴とする請求 の範囲1〜4のいずれかに記載の方法。 6.乾燥ガス中の水蒸気含有率(重量%)が約5〜90%、好ましくは約8〜 70%である過熱水蒸気/窒素および/または過熱水蒸気/空気混合物が第1回 路において使用されることを特徴とする請求の範囲1〜5のいずれかに記載の方 法。 7.常圧付近の圧力において実施されることを特徴とする請求の範囲1〜6の いずれかに記載の方法。 8.第1回路のガス相、および必要な場合には第2回路のガス相が、間接的熱 交換によって加熱されることを特徴とする請求の範囲1〜7のいずれかに記載の 方法。 9.第1回路の熱いガス相が乾燥ゾーンから出るときの温度が、このガス相の 露点より少なくとも10℃、好ましくは20〜30℃高く、熱に比較的耐える有 用物質またはそれらの混合物を使用する場合には、場合によって、そのようなガ ス出口温度がガス相の露点より少なくとも40〜50℃高いことを特徴とする請 求の範囲1〜8のいずれかに記載の方法。 10.熱に対して敏感な有用物質またはそれらの混合物を使用する場合の熱い ガス相が乾燥段階に入るときの温度は、約100〜300℃の範囲、好ましくは 約120〜280℃の範囲、更に好ましくは約150〜220℃の範囲であり、 他方で、耐熱性の有用物質またはそれらの混合物を使用する場合の入口温度は、 著しく高い温度、例えば、700℃まで、好ましくは約220〜450℃の範囲 、更に好ましくは約280〜350℃の範囲であることを特徴とする請求の範囲 1〜9のいずれかに記載の方法。 11.易流動性で噴霧可能な湿潤物質が、廃空気を全く出すことなく、噴霧乾 燥塔において乾燥されるのと同時に、注入性で易流動性である固体物質に転化さ れることが好ましく、一体化第2乾燥段階、例えば一体化された流動床を有して 成ってもよい並流、向流、場合によっては混合流の噴霧乾燥塔を用いることが好 ましい請求の範囲1〜10のいずれかに記載の方法。 12.第2回路の冷却されたガス相の全部または一部の層が、噴霧乾燥塔にお いて熱い乾燥ゾーンの下側に形成されるが、乾燥ガスのこの部分は噴霧乾燥塔内 で第1回路に組み込まれることを特徴とする請求の範囲1〜11のいずれかに記 載の方法。 13.第2回路の冷却されたガスストリームの全部または一部が、補助流体と して噴霧乾燥塔の下側部分に流入され、補助流体は内壁に対して半径方向および /または接線方向に、所望により間欠的に流入されることを特徴とする請求の範 囲1〜12のいずれかに記載の方法。 14.補助流体が透過性の内壁を有する二重ジャケットを通して流入され、冷 却されたガス相は内壁のセグメントを薄片状に重なり合わせることにより形成さ れた多数のスロットを通して供給されることが好ましい請求の範囲1〜13のい ずれかに記載の方法。 15.噴霧乾燥塔の下側部分およびそこに存在する乾燥物質を更に冷却するた めに、水、好ましくは微細に噴霧されたおよび/もしくはミスト状の形態の水お よび/または冷たい水蒸気が噴霧乾燥塔の冷却されるべきゾーンに導入されるこ とを特徴とする請求の範囲1〜14のいずれかに記載の方法。 16.湿った粒状物質の流動床または固定床および/もしくは移動床で乾燥が 行われ、第2回路の冷却されたガスストリームの全部または一部が、追加的な作 動媒体として、例えば加熱された乾燥物質を冷却するために再び用いられること を特徴とする請求の範囲1〜10のいずれかに記載の方法。 17.化学、化粧品および/または医薬品産業の含水物質ならびに食品および 乳製品産業の含水物質が、乾燥されるのと同時に、特に、粉末または凝集物の形 態または易流動性の濃厚物の形態に転換されることを特徴とする請求の範囲1〜 16のいずれかに記載の方法。 18.常圧付近の圧力で100℃以下の温度にて、熱に対して敏感な湿潤物質 を乾燥するための請求の範囲1〜17のいずれかに記載の方法の使用。 19.熱い不活性ガスストリームを用いて、粉塵爆発を起しやすい物質および /もしくは有毒物質および/もしくは溶剤を含有する物質またはふわふわ浮遊し やすい物質、特に、湿潤剤、洗浄剤および清浄化製品もしくはそれらの成分、殺 菌剤、除草剤および殺虫剤および/または医薬用または化粧品用助剤ならびに有 用物質の分野からの物質の乾燥を、排気を出さずにまたは排気を制御して行うた めの請求の範囲1〜17のいずれかに記載の方法の使用。 20.特に乳製品を含む食品、化粧品およびこれらの適用分野の助剤の製造に おける、多段階の乾燥プロセスの1つの段階として、特に噴霧乾燥の形態での請 求の範囲1〜17のいずれかに記載の方法の使用。
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