JPH10507991A - ハイドレータ用自動水洗装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 乾燥微粒子を移動させ水和させるシステムにおいてハイドレータと共に使われる自動水洗装置が、システムの動作を中断させなくてもハイドレータのホッパー内に固形物の堆積が生起されるのを防止し、固形物が堆積し始めたらそれを除去するため自動的に一定時間間隔で間欠的に作動する。

Description

【発明の詳細な説明】 ハイドレータ用自動水洗装置 発明の分野 本発明は乾燥化学品の源から乾燥化学品、特にソーダ灰などを移動させるシス テムにおいて使われるハイドレータ装置であって、乾燥化学品の水和中に生起さ れがちな固形物の堆積を除去するため、システムを中断することなく、水でハイ ドレータを自動的かつ定期的に水洗するものに関する。 従来の技術 乾燥化学品を移動させ水和する技術に関してはさまざまなものが開示されてい る。米国特許第3512842号は、車内でスラリー化できる軌道走行車から降ろし、 ポンプでかき出す方法について記載されている。しかしこの方法には多くの欠点 があり、例えば軌道走行車内でのオーバーフローあるいは泡立発生の危険、スラ リー処理工程用の特別な軌道走行車を採用しなければならない繁雑さ、形成され る大量の溶液による軌道走行車加害のおそれ、液体が大量の固形物に加えられる とき余った水分がケーキング形成して堅くなかなか溶解しない大塊を形成してし まう問題などである。同様なアプローチが米国特許第4189262号に記述されてい る。 本願出願人が共有する米国特許第4884925号は、水和される大量の乾燥化学品 を移動させスラリー化する装置ならびに方法に関するが、ここに言及して本願明 細書の記載に代えるものとする。同装置は液体を駆動するエダクタ[eductor]に 軌道走行車のようなコンテナ車への接続金具との間に密封状態の溶媒和ホッパー [solvation hopper]を配置したもので、溶媒和ホッパーの取入口には、ホッパー の内部をホッパー外部に接続する化学品取入れパイプが取り付けられている。化 学品取り入れパイプの周囲にはソルベーション液[solvation liquid]をホッパー に導入するための複数のノズルが設けられ、ノズルはソルベーション液がホッパ ーの内表面を洗浄するように配置され、内部に形成されるハイドレート（溶媒化 合物）によって詰まらないようにしている。 液体を駆動するエダクタは大量のエアおよび蒸気を必要としないので、液状運 搬体中で化学品の溶体、すなわちスラリーを形成することができる軌道走行車の ようなコンテナ車から乾燥化学品を移転するのに使うことができる。作用を述べ れば、エダクタを通る液流が吸引力を作り出し、コンテナ車からホッパーへと乾 燥化学品を吸い出す。ホッパーに入ると、溶液がノズルを介して供給されて乾燥 化学品に加水し、ホッパー壁面を洗浄し、そして含水した材料をホッパー出口へ と押しやる。ホッパー出口では、含水した材料がエダクタ中へ吸い出され、そこ でエダクタの液流と結合させられる。エダクタから放出された材料は回収され貯 蔵庫へ送られるか処理のため直接工場へ送られる。こうした処理および装置はソ ーダ灰ならびに塩化カルシウムの処理に特に有益である。 米国特許第4884925号のハイドレータにおける閉塞は、予想される出荷速度で スラリー貯蔵システムにおいて発生する。しかし溶液貯蔵システムに放出するユ ニットは長期的に眺めてみて、こうした困難性のどれ一つも示さなかった。ハイ ドレータの頻繁な詰りは、ソーダ灰の粒度、ソーダ灰中の塊、あるいは不適当な ハイドレータの運転などに起因する。閉塞を除去するためにソーダ灰の流れを減 らすとか遅らせるなど、また日常的なハイドレータの詰まりを起こさせないため 余分な労力が注がれている。内部の閉塞は、一層の閉塞をもたらすソルベーショ ン液[solvation liquid]の水洗[flashing]を促進するため加えられる過度の温度 によって一層悪化されるのであって、こうしたことども全てがハイドレータを非 生産的なものにし、長期に亙るシステム中断を余儀なくさせている。 米国特許第5071289号は、材料を貯蔵する閉鎖されているホッパー、エダクタ および気体取込口[gas inlet]ならびに供給弁を有する微粒子の送出システムに 関する。閉塞を解消するため同装置は、ホッパーおよび供給弁が閉鎖され、撹拌 弁が作動され、高圧ガスがホッパーに向かって上昇するように供給されるパージ モードにされている。 発明の概要 要するに本発明は、乾燥化学品をソースから移し取って当該化学品を水和させ るシステムにおけるハイドレータ装備の自動運転の水洗装置に関する。本発明の 水洗装置は、特にスラリー溶体[slurry solution]を得たい場合に、固形微粒子 を貯蔵コンテナから移し取り水和する工程で発生する固形物堆積の発端となるも のや潜在的閉塞物を定期的に水洗して除去する。この水洗は間欠的に行われるも ので、システムを中断する必要もなく最高放出速度で運転継続することができる 。定期的な水洗は閉塞の発生を予防的に排除するのである。固形物の堆積はスラ リーコーンあるいはハイドレータのチャンバ中で概して発生するもので、これが 最終的にはスラリーコーンの入口およびその周辺を閉塞してしまう。スラリーコ ーンの入口およびその周辺が閉塞されるとエアフローが止まる。閉塞したハイド レータは濃厚なコンベヤ[a dense phase conveyor]になるので、十分なるエアフ ローがその動作に極めて重要なのである。 好ましいハイドレータは、ホッパーチャンバのホッパー壁、ホッパー入口およ びホッパー出口を備えた溶媒和ホッパーを有している。好ましくは、ホッパーの 入口にホッパーと密封構造に連通されたホッパー入口への導管も備えているのが よい。このホッパー入口の導管は平皿出口へと接続された平皿に連通している。 ハイドレータは好ましくは、エダクタの液体取り入れ口、エダクタ出口およびエ ダクタ吸引口のある液体を駆動するエダクタも有している。このエダクタの吸引 口はホッパーの出口と密封構造に接続される。スラリー貯蔵タンクとエダクタ出 口との間に配置される移動手段はスラリーを貯蔵タンクに移す。 水洗装置は、３／４インチの自動操作弁と、水源に連結されている噴水弁と、 ２インチの自動閉鎖弁とからなり、これら弁の全てが可変のプログラムで動作す る電気制御ボックスによって制御されるようにされている。 ３／４インチの自動操作弁は、水洗作業中にソーダ灰の流れを減速する乾燥ソ ーダ灰取り込みシステムの真空解消器[vacuum break]に取り付けられる。 噴水弁によってブロック弁の上にある液体噴射取り込み口からホッパーのチャ ンバへ水が導入される。水は噴射器すなわちノズル経由で閉塞箇所を除去するよ うに入れられる。２インチの自動閉鎖弁はソルベーション液がホッパーチャンバ に入るのを予防し、水が水だけで独立して導入されることを可能にする。他の液 体とは独立に水が導入されることは、閉塞状態にある化学品の最高度の溶解をも たらし、また水が溶液より低温なら、ホッパーチャンバ内の温度低下に貢献する 。 電気制御ボックスは、毎４０分ごとに約１.５分間の時間間隔で水洗するよう に自動弁制御のハイドレータの本体に取付けられている。もっともこの自動制御 システムは、固形物堆積を形成する潜在的閉塞を必要に応じて逆水洗して除去す るよう可変にプログラムすることができる。 ハイドレータ内の固形物堆積を除去するために、噴水口を閉め、そこから出る 水を止めることができる一方、ソーダ灰ライン上の真空状態を破ってソーダ灰の 流れを減らすこともできる。ハイドレータのチャンバまたはスラリーコーンが水 洗されている間、閉塞状態の除去はソーダ灰その他の物質の流れが３０秒ほどの 間に回復するように行われる。この水洗工程は、固形物堆積を形成する殆ど全て の閉塞状態を確実に除去するために継続される。自動モードの水洗装置の使用は システムの中断とか、ホースの取外し、作業員による操作などを必要としない。 スラリー形成システムでの定期的な水洗は、実際の先を見越したものなので、 閉塞の発生を排除する。システムは水洗工程中に中断する必要がないので、排出 に要する時間を短縮し、作業員による監視時間も短縮し、また過重労働や長時間 の作業中断も減らすことができる。 図面の簡単な説明 図１は本発明の装置が使われるシステムの概略図である。 図２は本発明のハイドレータの現寸法の斜視図である。 図３は水洗装置を示すハイドレータの側面図である。 図４は流体をホッパーへ送り込むために設置されるノズルを示すホッパーの一 部切断側面図である。 好ましい実施例 以下本明細書では、同一部分を示すときは別図面においても同一符号を用いる ものとする。 図１は本発明の装置を備えたシステムを示している。運転作動中に、乾燥微粒 子の固形物が図１に軌道走行車１０として示したようなコンテナから当該システ ムへと持ち込まれる。本発明のシステムによれば、その積み荷が軌道走行車１０ の下に配置されたアダプタ皿１２上に降ろされる。微粒子はソーダ灰のような流 動体であるのが好ましい。微粒子は軌道走行車１０から間断なく移され、フレキ シブルホース１４のような適当な導管を介して流移動される。 微粒子はフレキシブルホース１４を介してコンテナからハイドレータ１６へと 液体を駆動するエダクタ２６から出力される吸引力によって移動させられる。ハ イドレータ１６は微粒子をスラリーすなわち水和した固体微粒子とでも呼ぶべき 溶体に変える。次にこの水和した固体微粒子を、ポンプ２０のような適当な移動 手段を使って移動ライン１８経由で貯蔵タンク２２へ移動させる。貯蔵中は、液 体の一部が分離して貯蔵されている固体微粒子の上方に浮かび集まることもある が、こうした液体はリサイクルライン２４経由でハイドレータ１６へリサイクル されエダクタ２６で再利用されるか捨てられるかする。 図２は好ましいハイドレータ１６および液体を駆動するエダクタ２６を現物大 で図示したものである。好ましくは、溶媒和ホッパー３４を備えているのがよく 、この溶媒和ホッパー３４はホッパー壁３６、ホッパー入口３８、ホッパー出口 ４０を有する。ホッパー出口４０はエダクタの吸引口３２に接続されている。好 ましくは、ホッパー出口４０はエダクタ吸引口３２に、図２に示すように吸引口 ３２のフランジとホッパー出口４０のフランジとが密封ガスケットを介して密閉 接続されているのがよい。ホッパー壁３６は滑らかに続く横方向の囲いの中にホ ッパーチャンバ４４を形成しているのが好ましい。ホッパー壁３６はホッパー入 口３８からホッパー出口４０まで伸びている。ホッパー入口３８と乾燥固体微粒 子のコンテナ１０との間には適当な連通手段が設けられている。この連通手段は 供給管すなわちホッパー入口導管４８をなす。好ましくは、ホッパー入口導管４ ８はホッパー入口３８に密封状態で接続されているのがよい。ホッパー入口導管 ４８はホッパーチャンバ４４と軌道走行車１０のような固体微粒子供給源との間 を連絡している。図３に示すように当該連絡は、ホッパー入口導管４８が軌道走 行車１０と相互接続することができるような回し継ぎ手５０その他のフレキシブ ルな導管部材を含む多数の部品から構成される。 ハイドレータ１６は、エダクタの液体入口２８、エダクタの液体出口３０およ びエダクタの吸引口３２を備えた液体を駆動するエダクタ２６を有している。エ ダクタ２６はエダクタの吸引口３２において減圧を誘引するベンチュリ管を有す る。ソルベーション液すなわちエダクタの液体は、エダクタの液体入口２８から エダクタの液体出口３０へと流れる。ソルベーション液すなわちエダクタ液体は 、好ましくは、溶媒中に移動する乾燥化学品の飽和溶液である。溶媒化液[solva ting liquid]もホッパーチャンバ４４に供給されて固体微粒子との水化混合物を 形成する。この水化混合物がエダクタの吸引口３２へと引き込まれエダクタの出 口３０から放出される。 ソーダ灰のスラリーを形成する工程のような一定の工程においては、固形微粒 子をホッパーチャンバ４４に移すときに固形微粒子を水和するのが望ましい。固 形微粒子を水和するに当り溶媒化液をホッパーチャンバ４４に供給するのに最適 な手段がある。図４に示すような少なくとも１本、好ましくは複数本のノズル７ ４経由で溶媒化液をホッパーチャンバ４４に供給するのが好ましい。 図３は水洗装置８０を示すハイドレータ１６の側面図である。液体はホッパー チャンバ４４に溶媒化液の入口６８を経由して供給される。溶媒化液の入口６８ は、図２に示された多岐管７０に連通し、さらに図４に示す少なくとも１本のノ ズル導管７２経由でノズル７４に連通している。好ましくはノズル７４は、ホッ パー３４の軸に直角、ホッパーチャンバ４４の内壁３６に垂直に、ソルベーショ ン液または水を噴射するよう配置されているのがよい。そうしておけばノズル７ ４は、液体と微粒子が混合してエダクタ２６のエダクタ吸引口３２に向かって下 方へ移動していくのに、液体噴射がホッパー壁面３６周りを渦巻き状に行われる よう方向づけする。ホッパーチャンバ４４内で形成されるソルベーション液と固 形微粒子との溶媒化混合物がエダクタ吸引口３２を経由して適当な貯蔵タンク２ ２または直接に化学工程へ移動させられる。 ホッパーチャンバ４４内およびスラリーコーンの入口４６における閉塞の原因 になりがちな有意の固形物堆積は図３に示した水洗装置８０によって除去される 。水洗装置８０は乾燥化学品取り入れライン上にある真空解消器８４に接続され た３／４インチの自動操作弁８２、２インチの自動閉鎖弁８６、および噴水弁８ ８ を備え、これらの弁はすべてハイドレータ１６本体に取り付けられた電気制御ボ ックス９０の可変プログラムによって制御されるようにされている。 乾燥ソーダ灰の取り込みライン上の真空解消器８４に接続された３／４インチ の自動操作弁８２は、取り込みラインにおける真空状態を低下させることによっ て水洗動作中のソーダ灰の流れを減少させる。２インチの自動閉鎖弁８６が作動 すると、ソルベーション液が溶媒化液の入口６８経由でホッパーチャンバ４４に 入り込むのを阻止される。自動閉鎖弁８６の作動は、別種の液体とは独立に水が 導入されるのを可能にし、閉塞状態の最大級の解消を確保する。 水の供給源は溶媒化液の入口６８に閉鎖弁６９上に配置された噴水弁８８を介 して接続される。水がノズル７４経由でホッパーチャンバ４４に入り、閉塞物を 除去する。水こそスラリー貯蔵システムに放出するのに望ましい水洗用液である 。約３０秒後には、ソーダ灰の流れが８＋thpの速度で回復される。水洗はこの ３０秒間を過ぎても継続し、ホッパーチャンバ４４中の閉塞状態へと発展するお それがある堆積物の実質的な解消を確保する。 ハイドレータ１６本体に取り付けられた電気制御ボックス９０は毎４０分ごと に約１.５分間の時間間隔で水洗するよう各弁を制御する。もっともこのほかに も電気制御ボックス９０は必要に応じて固形物の堆積を除去するよう可変にプロ グラムされ得る。 以上を要約すると、本発明の水洗装置は、水洗動作中ソーダ灰の流れを減少さ せる３／４インチの自動操作弁と、水源に接続された噴水弁と、溶媒化液がホッ パーチャンバに水洗中に流れて行かないようにする２インチの自動閉鎖弁と、を 備え、これらの弁すべてが可変プログラムで動作する電気制御ボックスによって 制御されるのである。 本発明はシステムの中断、ホースの取り外し、あるいは電気制御ボックスをプ ログラムする以上の各弁の開閉を動作させる作業員の労働をなしに済ますことが できる。ハイドレータの定期的な水洗は先を見越したものであるから、閉塞状態 が生成されるのを未然に防ぐことができる。このシステムは水洗中に中断しなく てもよいから、排出時間を短縮でき、また作業員の監視労働や過度の労働、長期 の中断を無用とする。 本発明については上記の通り実施例に基づいて説明したが、それらの変形例も 当業者によって本発明の本旨から離れることなく構成することができるものであ ること勿論である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．本体と、 該本体に取り付けられた、ホッパー壁３６、ホッパーチャンバ４４、ホッパ ー入口３８およびホッパー出口４０とを備えた溶媒和ホッパー３４と、 該溶媒和ホッパー３４に密封状態に連通するホッパー入口３８の導管４８で あって、該ホッパー入口３８経由で上記乾燥微粒子の上記源に連通しているもの と、 該乾燥微粒子を上記ホッパー入口３８経由で溶媒和ホッパーチャンバ４４内 に吸引する液体を駆動するエダクタ２６の真空吸引手段と、 該乾燥微粒子を水和する噴水ノズルの水和手段と、 を備え、ホッパー３４から微粒子の堆積を自動的かつ定期的に除去する噴水 水洗手段を特徴とする源から乾燥微粒子を受け取るハイドレータ。 ２．水洗手段がホッパーから微粒子の固形物堆積を除去している間、乾燥微粒子 の流れを減少させる流れ減少手段を有することを特徴とする請求項１に記載のハ イドレータ。 ３．上記吸引手段が真空空間を作り出す液体を駆動するエダクタ２６を備え、該 エダクタ２６が、 エダクタの液体入口２８と、 エダクタの液体出口３０と、 エダクタの吸引口３２と、 を備え、 該エダクタの吸引口３２が上記ホッパー出口４０と密封状態に連通している ことを特徴とする請求項２に記載のハイドレータ。 ４．上記水和手段が溶媒化液をホッパー３４中に取り込むための噴水入口６８を 備えていることを特徴とする請求項３に記載のハイドレータ。 ５．上記水和手段が上記溶媒化液を上記溶媒和ホッパー３４中に噴射する複数の ノズル７４を備えていることを特徴とする請求項４に記載のハイドレータ。 ６．上記水洗手段が水を上記溶媒和ホッパー３４中に取り込むための水源に接続 された噴水弁８８を備えていることを特徴とする請求項５に記載のハイドレータ 。 ７．上記水洗手段が上記溶媒化液の上記ホッパー３４内に入るのを阻止する自動 閉鎖弁８６を備え、水だけが上記複数のノズル７４を介して取り込まれ上記溶媒 和ホッパー３４中に噴射されるようにされていることを特徴とする請求項６に記 載のハイドレータ。 ８．上記流れ減少手段が、上記ホッパーの入口導管に真空解消器８４に取り付け られた自動運転弁８２を備えていることを特徴とする請求項７に記載のハイドレ ータ。 ９．制御手段が上記自動操作弁８２と、上記自動閉鎖弁８６と、上記噴水弁８８ とを時間間隔をあけて制御するために設けられていることを特徴とする請求項８ に記載のハイドレータ。 １０．上記制御手段が電気制御ボックス９０を備えていることを特徴とする請求 項９に記載のハイドレータ。 １１．上記自動操作弁８６が直径約１.９ｃｍとされていることを特徴とする請 求項１０に記載のハイドレータ。 １２．上記自動閉鎖弁８６が直径約５ｃｍにされていることを特徴とする請求項 １１に記載のハイドレータ。 １３．上記電気制御ボックス９０が４０分ごとに約１.５分間の時間間隔で上記 ホッパー３４を水洗するようプログラムされていることを特徴とする請求項１２ に記載のハイドレータ。 １４．上記水和された微粒子が貯蔵タンクに移動されることを特徴とする請求項 １３に記載のハイドレータ。 １５．(a) ホッパーのチャンバ４４、ホッパーの入口３８、該入口３８の反対側 に設けられたホッパーの出口４０を形成する壁面３６から形成される溶媒和ホッ パー３４と、該溶媒和ホッパー３４の入口３８箇所に配設された複数のノズル７ ４と； ソルベーション液を上記ノズル７４に供給する供給手段と； 上記ホッパー３４の入口３８を介して上記ホッパーチャンバ４４に接続され た化学品取込用の導管４８を上記乾燥化学品に供給し；そして 液体取込口２８、液体放出口３０および吸引口３２とを備えた液体を駆動す るエダクタ２６であって、上記吸引口３２は上記ホッパ３４の出口４０に液体が 上記液体を駆動するエダクタ２６を介して流れるとき吸引力を上記化学品取込用 の導管４８内で発生させ、かつ、上記ノズル７４は該ノズル７４経由で流れる液 体が上記ホッパ３４のチャンバ４４を水洗するように方向づけられ； (b) 上記溶媒和ホッパー３４中に上記源から乾燥化学品を引き込む液体を駆動 するエダクタ２６にエダクタ液体の流れを供給し； (c) ホッパー３４内の乾燥化学品がソルベーション液と混合して上記溶媒和ホ ッパー３４から上記液体を駆動するエダクタ２６の上記吸引口３２経由で上記溶 媒和ホッパー３４から除去されるスラリー溶体を形成するようにノズル７４にエ ダクタの液体流れを供給し； (d) ソルベーション液とエダクタ液との組合せからなる液体運搬体中にある上 記化学品を上記エダクタの放出口３０から回収する； というステップを有するスラリー溶体を形成する液体運搬体中に源から乾燥 化学品を移動させ導入する方法であって、 上記化学品の堆積を除去するため自動的かつ定期的に上記ホッパー３４のチ ャンバ４４が水で水洗されることを特徴とする方法。 １６．上記スラリー溶体をスラリー貯蔵体へ移動させることを特徴とする請求項 １５に記載の方法。 １７．水洗が４０分ごとに約１.５分間の時間間隔で行われることを特徴とする 請求項１６に記載の方法。 １８．ソルベーション液及び／又はエダクタの液体が溶媒中に運搬される乾燥化 学品の飽和溶体であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。 １９．乾燥化学品がソーダ灰または塩化カルシウムであることを特徴とする請求 項１８に記載の方法。 ２０．乾燥化学品源が軌道走行車であることを特徴とする請求項１９に記載の方 法。