JPH10318673A

JPH10318673A - 粉粒体の乾燥方法及び乾燥装置

Info

Publication number: JPH10318673A
Application number: JP12723897A
Authority: JP
Inventors: Akira Shimizu; 章清水; Katsunori Mukai; 克典向井; Takashi Uchida; 崇内田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】大型の装置を使用する必要がなく、粉粒体取
り扱い時や装置洗浄時の手間が少ない上に、乾燥中の粉
粒体の凝集を実用上問題ない程度に防止でき、しかも、
乾燥後の解砕工程を不要としうる粉粒体の乾燥方法及び
乾燥装置を提供する。【解決手段】乾燥前の粉粒体２０を第１の乾燥室１に
供給して、気流により分散させながら乾燥した後該粉粒
体２０を回収室２で回収し、次いで、粉粒体２０を第２
の乾燥室３に供給して気流により分散させながら乾燥す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体の乾燥方法
及び乾燥装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】粉粒体、特に微粒子は乾燥に伴って凝集
する性質を有するため、製品の要求品質として一次粒子
に分散している必要がある用途、例えば、光反射、滑
剤、液晶スペーサー、化粧品等については、乾燥後に解
砕をする必要がある。この解砕において、装置や解砕媒
体からの汚染が問題となるが、これを完全に防止するこ
とは実質上不可能であり、品質向上や歩留り向上の障害
となっている。

【０００３】また、下記の既存の乾燥方法及び装置で
は、粉粒体の凝集を防止することは極めて難しく、経済
性にも劣るという問題点があった。静置乾燥：粉粒体が極めて凝集し易い。バンド乾燥：粉粒体が凝集し易い。撹拌型乾燥：撹拌翼と装置壁の隙間に凝集物が生成し
易い。気流乾燥：乾燥時間を確保するためには装置が大型
となるため、装置コストが高く、装置洗浄の手間が大き
くなる。流動層乾燥：微粒子の流動層形成が困難である。噴流乾燥機：乾燥時間を確保するためには、装置が大
型となるため、装置コストが高く、装置洗浄の手間が大
きくなる（先行特許；特開平５−３０９２０１号公
報）。

【０００４】また、粉粒流動層乾燥（ケミカルエンジニ
ヤリング，1992年11月号、P70 〜74）によると、粉粒体
の凝集防止は可能であるが、媒体粒子を用いるため汚染
が問題となり、実質的に採用できなかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、大型
の装置を使用する必要がなく、粉粒体取り扱い時や装置
洗浄時の手間が少ない上に、乾燥中の粉粒体の凝集を実
用上問題ない程度に防止でき、しかも、乾燥後の解砕工
程を不要としうる粉粒体の乾燥方法及び乾燥装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
発明（以下、第１発明という）である粉粒体の乾燥方法
は、乾燥前の粉粒体を第１の乾燥室に供給して、気流に
より分散させて乾燥した後該粉粒体を回収室で捕集し、
次いで、第２の乾燥室に供給して気流により粉粒体を分
散させながら乾燥することを特徴とする。

【０００７】本発明の請求項２記載の発明（以下、第２
発明という）である粉粒体の乾燥装置は、乾燥前の粉粒
体を分散、乾燥、搬送するための送風機構が備えられた
第１の乾燥室と、該第１の乾燥室へ乾燥前の粉粒体を供
給する供給部と、第１の乾燥室から移送された粉粒体を
補集する回収室と、補集された粉粒体を分散、乾燥する
ための送風機構が備えられた第２の乾燥室とを有するこ
とを特徴とする。

【０００８】以下、本発明を図面を参照しながら詳細に
説明する。本発明の粉粒体の乾燥方法には、例えば、図
１に示すような装置が使用される。図１において、１は
第１の乾燥室、２は回収室、３は第２の乾燥室をそれぞ
れ示す。第１の乾燥室１と回収室２とは管路２１で接続
され、回収室２と第２の乾燥室３とは管路２２で接続さ
れている。

【０００９】粉粒体２０を乾燥するために、まず乾燥前
の粉粒体２０を、第１の乾燥室１の側部に接続された供
給部１０から第１の乾燥室１に供給する。一方、第１の
乾燥室１の下部からは、粉粒体２０を分散、乾燥し、回
収室２へ移送するための気体５を気体供給管２４を介し
て供給する。気体５の種類、温度、圧力、流量は、例え
ば、粉粒体の性質（粉粒体の反応性、変質温度、浮遊限
界流速等）、目標乾燥度、必要熱量、分散度合いなどに
よって決定される。

【００１０】上記粉粒体２０の供給方式は、連続式又は
回分式のいずれであってもよい。連続式では、例えば、
図２（ａ）に示すように、乾燥前の粉粒体２０を供給部
１０のホッパー１１から投入し、スクリュー１２を回転
させることによって、連続的に第１の乾燥室１へ供給す
る。また、回分式では、例えば、図２（ｂ）に示すよう
に、所定量の乾燥前の粉粒体２０を第１の乾燥室１内に
設けられた支持板８上へ供給する。支持板８上の粉粒体
２０が分散、乾燥され、回収室２に移送された時点で、
次の乾燥前の粉粒体２０を支持板８上へ供給する。支持
板８としては、気体は通過するが、粉粒体２０を通過さ
せない細孔を有するものが用いられる。

【００１１】上記粉粒体２０を供給する位置は、第１の
乾燥室１内の下部が好ましい。第１の乾燥室１内の下部
より供給することにより、気体と粉粒体２０との接触時
間が長くなり効率的に分散、乾燥することができる。

【００１２】上記気体５としては、通常、空気、窒素等
が用いられる。気体５の温度は、通常、常温から２００
℃の範囲が好ましく、気体５の圧力は、通常、−０．２
〜０．２ｋｇ／ｃｍ²Ｇが好ましい。また、気体５の流
量は、粉粒体２０の分散、乾燥、移送を可能にするため
の下限流量以上が好ましく、上限流量は経済性の観点等
から決定されるが、第１の乾燥室１の形状、サイズ等に
よって適正な流量が決定される。

【００１３】第１の乾燥室１の形状は、縦型円筒又は横
型円筒が一般的であるが、これに限定されるものではな
い。第１の乾燥室１のサイズ（断面寸法、長さ）は、目
標乾燥温度、必要熱量、分散度合いなどによって決定さ
れる。また、乾燥室１の断面形状は、全体にわたって同
一形状であってもよいが、必要に応じて、分散性を高め
る目的で部分的に縮小したり、滞留時間を長くする目的
で部分的に拡大してもよい。

【００１４】第１の乾燥室１で分散され、ある程度乾燥
された粉粒体２０を、気体５と共に回収室２へ移送す
る。回収室２では、粉粒体２０と気体５とを分離して、
粉粒体２０を補集し、分離した気体５は管路７から排気
する。回収室２の形状は、粉粒体２０の粒度、比重等の
物理的性質や付着性等の化学的性質によって決定される
が、通常、サイクロン、バグフィルター方式等が好適に
用いられる。

【００１５】次いで、回収室２で補集した粉粒体２０を
第２の乾燥室３で収容する。第２の乾燥室３に設けられ
た気体供給部４から気体６を供給して、粉粒体２０を分
散、乾燥する。乾燥室３の形状は、特に限定されない
が、一般的に縦型円筒が好ましい。また、乾燥室３のサ
イズは、粉粒体２０の性質、目標乾燥度、分散度合い、
必要とする生産能力等によって決定される。

【００１６】上記気体６としては、通常、空気、窒素等
が用いられる。気体６の温度は、通常、常温から２００
℃の範囲が好ましく、気体６の圧力は、通常、−０．２
〜０．５ｋｇ／ｃｍ²Ｇが好ましい。また、気体６の流
量は、粉粒体２０の分散、乾燥を可能にするための下限
流量以上が好ましく、上限流量は粉粒体２０が第２の乾
燥室３から外部に流出しないような範囲で決定される。
適正な気体６の流量範囲は、乾燥室３の形状、サイズや
気体の供給時間によって決定される。

【００１７】第２の乾燥室３において、気体供給管４と
回収室２とはできるだけ離れた位置に設けることが好ま
しく、さらに、供給された気体６が回収室２へ移動する
際に、第２の乾燥室３内の粉粒体全体を実質上分散する
ように、気体６を乾燥室３円筒部の接線方向に供給する
ことが好ましい。

【００１８】上記気体供給管４の形状は、口径１〜２０
ｍｍのパイプ状が好ましく、気体６の供給は、連続して
行われてもよく、間欠的に行われてもよい。

【００１９】

【作用】本発明の粉粒体の乾燥方法及び乾燥装置におい
て、乾燥前の粉粒体を第１の乾燥室へ供給して、気流に
より凝集を防止しながら第１段目の乾燥を行い、回収室
へ移送する。回収室では、ある程度乾燥された粉粒体と
気体とが分離され、粉粒体は第２の乾燥室へ収容され
る。第２の乾燥室では、気体を供給して凝集を防止しな
がら第２段目の乾燥を行い、目標の乾燥度を有し、かつ
実質的に凝集のない粉粒体を得ることができる。第１の
乾燥室と回収室だけでは、目標の乾燥度を達成すること
ができず、また、乾燥前の粉粒体を直接第２の乾燥室へ
供給すると、粉粒体が装置の壁に付着して凝集し、目標
の乾燥度を達成することができない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、実施例にて詳細に説明す
る。（実施例１）図１に示すような、第１の乾燥室１、回収
室２、及び第２の乾燥室３を主要な構成要素とする粉粒
体の乾燥装置において、第１の乾燥室１として内径１０
０ｍｍφ×長さ３００ｍｍの縦型円筒、回収室２として
サイクロン、第２の乾燥室３として内径１００ｍｍφ×
長さ２００ｍｍの縦型円筒をそれぞれ使用した。まず、
第１の乾燥室１へ８５℃の空気（相対湿度５％）を流量
０．７ｍ³／分で供給しながら、乾燥前の粉粒体２０
（成分：スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、形状：
略球状、平均粒子径：５．５μｍ、含水率：３０重量
％）を３０ｇ／分の供給速度で、１０分間に３００ｇ供
給した。回収室２で粉粒体２０を捕集し、第２の乾燥室
３に収容した。その際、第２の乾燥室３に４０℃の窒素
ガスを０．２ｍ³／分の流速で間欠的に供給した。間欠
供給のインターバルは、３秒間供給、３分間停止を交互
に繰り返しながら、第２の乾燥室３で１時間乾燥を行っ
た。その結果、粉粒体の含水率は０．５重量％まで低下
した。また、粒子の凝集状態を観察すると、粒子は一次
粒子に分散されており、凝集物は観察されなかった。

【００２１】（実施例２）第１の乾燥室１の内部に目開
き７４μｍのステンレス（ＳＵＳ３０４）製金網を設置
し、そこへ乾燥前の粉粒体を回分式に供給したこと以外
は、実施例１と同様にして乾燥を行った。その結果、粉
粒体の含水率は０．６重量％まで低下した。また、粒子
の凝集状態を観察すると、粒子は一次粒子に分散されて
おり、凝集物は観察されなかった。

【００２２】（比較例１）第２の乾燥室へ全く窒素を供
給せず、第２の乾燥室を回収室として使用し、第２の乾
燥室で全く乾燥しなかったこと以外は、実施例１と同様
にして乾燥を行った。その結果、粉粒体の含水率は２．
４重量％まで低下した。また、第２の乾燥室で補集した
粉粒体を再び第１の乾燥室へ供給する操作を繰り返した
結果、乾燥６回目で操作で含水率は０．５重量％まで低
下した。

【００２３】

【発明の効果】本発明の粉粒体の乾燥方法及び乾燥装置
は、上述の構成であり、大型の装置を使用する必要がな
く、粉粒体取り扱い時や装置洗浄時の手間が少ない上
に、乾燥中に粉粒体の凝集を実質的に防止できるので、
乾燥後の解砕工程が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉粒体の乾燥装置の一例を示す簡略図
である。

【図２】図２（ａ）は連続式供給装置の一例を示す簡略
図であり、図２（ｂ）は回分式供給装置の一例を示す簡
略図である。

【符号の説明】

１第１の乾燥室２回収室３第２の乾燥室４，２４気体供給管１０供給部２０粉粒体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】乾燥前の粉粒体を第１の乾燥室に供給し
て、気流により分散させながら乾燥した後該粉粒体を回
収室で回収し、次いで、粉粒体を第２の乾燥室に供給し
て気流により分散させながら乾燥することを特徴とする
粉粒体の乾燥方法。
【請求項２】乾燥前の粉粒体を分散、乾燥、搬送する
ための送風機構が備えられた第１の乾燥室と、該第１の
乾燥室へ乾燥前の粉粒体を供給する供給部と、第１の乾
燥室から移送された粉粒体を補集する回収室と、補集さ
れた粉粒体を分散、乾燥するための送風機構が備えられ
た第２の乾燥室とを有することを特徴とする粉粒体の乾
燥装置。