JPS5844014B2 - 造粒装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は造粒装置に関する。

即ち、液状の原料物質を粒状固形物に造粒する装置を提
供することを目的とする。

従来より造粒装置として工業的に使用されている諸方式
は次の通りである。

１）ロツシエ・バンカ式 １１）冷媒物質中への滴下方式 １１１）ロータリー・キルン力式 ＩＶ）高塔滴下刃式 ■）高塔噴射力式 ｖＤ 流動層方式 上記各種方式の造粒装置中より造粒する物質の性状、比
重、粘度、湿度、温度、処理量、要求される粒状製品性
状などを考慮して適当する方式が選択されている。

例えば処理量が比較的少く且つ製品大粒子であり必要（
こ応じて粒子内に異った成分層を形成せしめる薬品製造
工業あるいは化学肥料製造工業では（１）ロツシエ・バ
ンカ式が最も多く採用されている。

又製品として極めて多量に且つ比較的小粒子を求められ
る肥料工業でｉｉ （ｉｉｉ） ロータリー力式、（ｉ
ｖ）高塔滴下方式、（■）高塔噴射力式のいずれかが採
用されている。

しかるに最近多量の原料物質を大粒子へ造粒する方法が
必要となってきた。

そのために（ＶＤ流動層力式の造粒装置の工業化が研究
されている。

本来流動層力式の特性は■気液接触による熱伝導率が犬
であるために流動層全体の温度が均一である。

■流動層の圧力損失が第２図に示す如く一定である。

０粒子の流動層滞留時間の制御が容易であり■適切な条
件を設定すれば運転が容易であり０粒子の取扱いが簡単
である。

又■通常の造粒方法に比較して流動層方式（」一般に装
置の建設費が２０〜３ｏ％安価である。

しかし流動層のみによる造粒工程は造粒自体（Ｊ勿論そ
の特性である乾燥冷却分級などにも極めて有効に作用す
るが実際の操業については次の欠点がある。

（１）予め造粒核となる小粒子を別途準備し、常時適当
量を補給することが必要である。

この造粒核は通常小粒子であるため補給時に流動層内の
上昇気流により逃散する量が多く操業効率が低下する。

（１１）造粒の核粒子の補給は流動層の表面または内部
に均一に分散させることが困難である。

不均一な補給は流動層内の流通抵抗を不均一とし上昇気
流の面内現象を招き次第に流動層表面が犬きく傾斜し始
め遂には流動運動は停止する。

一度このような現象が起ると正常状態に回復することは
不可能である。

Ｇ１１）造粒すべき液状物質の補給が不均一になる。

通常造粒すべき液状物質は流動層内部（こ放射器を設は
噴射されるが、この放射器周辺の小粒子が相互に耐着固
化することにより次第に部分的に塊状物を形成するに至
ると共に局部的に湿度差を生じ益々塊状化現象を促進す
る。

これらの欠点は大型化された工業装置の場合にｌＪ％に
慎重な運転条件の設定をしても長時間安定した運転を行
うことを困難とする。

これらは流動層のみによる造粒装置として避けられない
不利点である。

また噴流層方式が既に肥料の造粒装置として工業化され
ていることも周知である。

即ち■造粒する液状物質と高速上昇気流との接触時間が
極めて短い。

通常０．５〜１．０秒間位である。■第２図に示す通り
装置内の圧力損失が少い。

■造粒する液状物質と高速上昇気流間の伝熱効率が非常
に大きい。

■造粒する液状物質が高速上昇気流中に噴射されると極
めて容易に小滴に分割され固化し造粒核となる。

■造粒する液状物質は予め造粒核を随伴した高速上昇気
流中で造粒核への付着作用が行われ、小造粒核は次第に
成長して大型粒子となる。

などの特徴がある。

しかし噴流層のみの造粒方式では次の欠点がある。

すなわち（１）造粒する液状物質と高速上昇気流との接
触時間が著しく短時間であるために生成した粒子を冷却
することができない。

（１１）固化された粒子が不均一で流動層の如く粒子の
分級作用を行うことができない。

０Ｉ［）固化された粒子の乾燥を行うための滞留時間が
ない。

以上が流動層および噴流層の各々についての利害得失で
あるが、しかし液状物質の造粒について両者ともに異っ
た特性を有する。

この発明は異なる二つの状態条件にそれぞれ設定された
噴流層と流動層の各々の特性を効果的に組合せること、
造粒する液状物質を噴射し外周に構成される上昇気流に
より微細液滴に分割して造粒核とし、また流動層により
分級され循環流入せしめられる小粒子に液状物質の液滴
を耐着せしめて大径粒子へと生長せしめることを特徴と
するところの各種の物質について巾広くしかも粒径大な
る粒状物質を効率よく、かつ多量に製潰し得る造粒装置
に関するものである。

この発明は塔底部の中心に、造粒すべき液状物質の上刃
向への噴射機構とその周囲に加速された上昇気流環を構
成するために水平環状に配置された気流孔群が設けられ
た垂直円筒状の噴流層内筒、加速された気体を上方向へ
導入する底部に設けられた多孔板と該多孔板上の粒状物
の一部が該噴流層内筒に流入する循環路と粒状物の排出
路を有し該噴流層内筒の外周を包囲する水平断面環状の
空間を区画形成する流動層外筒、該噴射機構への液状物
質の供給路、該噴流層内筒の気流孔群への気体供給路、
該流動層外筒の多孔板下への気体供給路、該噴流層内筒
の上縁開口が中央に位置する該流動層外筒内の上方部密
閉空室、および該上方密閉空室よりの気体流排出路から
なることを特徴とする造粒装置である。

この発明は流動層と噴流層を第３図に示す如く装置内部
に別個に存在せしめ、それぞれが造粒作用をなし求めら
れる機能に従がって相異する温度、風圧、風量などの状
態の条件を設定し、かつ造粒された粒子が両層間を連続
的に循環するように構成された装置である。

すなわち内管の噴流層部では造粒核の生成および小粒子
の大型化を行わせしめ自然落下して外筒内の流動層部で
固化した粒子の乾燥冷却分級作用を行わせしめ大粒子は
装置外に排出され小粒子は噴流層部に循環されるように
構成された造粒装置である。

第３図に示す実施例の全体構成図について以下に説明す
る。

外筒１は水平断面が円形の筒状体であり塔頂蓋部に廃気
口１２と固体分離器を設は塔底部に２個以上の排出口１
３を有する。

内筒２はその内部に噴流層を形成するための隔壁である
が、この内筒２が形成する円筒体の筒底部に第５図に示
す液状の造粒すべき物質を噴射するノズル５が設けられ
ている。

この噴射ノズルは第４図の如く、固定式と回転式のいず
れかが造粒すべき物質の性状により選択される。

一般に粘度の高い物質の噴射に（１回転式が選定され、
これは１分間３００回転以上の速度で回転せしめられる
。

粘度の低い物質には固定式で噴出する液状物質を３０７
ｎ１ｒＬ水柱以下に加圧して噴射させる。

また固定式のノズルの表面には多数の噴射ｆＬを設ける
が０．４％乃至０１．５％の孔径が適当である。

噴射用ノズルの外周孔７ａより空気窒素ガスその他潰粒
する物質に対して化学的に不活性なガスの加速された高
速上昇気流壁を構成せしめ連通路６ａより循環された小
粒子とノズル５よりの噴射された液状物質を吹き上げる
ことにより循環された小粒子には微細滴液状物質が耐着
し大粒子に成長し残りの液状物質は環状気流壁に巻き込
まれることにより分割され粒子核となり両者混合して塔
頂部空間１１に至り粒子は気流より分離されて自然落下
し外筒１内の流動層部３に至る。

該流動層部３ｉｊ分散板４より吹込まれる気体流により
流動状態を保持し粒子の乾燥冷却分級作用を行わしめ、
排出口１３よりの粒状物取出量を調節して要求される造
粒条件に必要な時間滞留せしめる。

分級作用により排出口１３より大型粒子が排出される。

噴流層部に循環される小粒子が隔壁６より連通路６ａを
経て噴流層部の底部に至り噴流層部中で大型粒子に成長
する。

噴流層部では連通路６ａにより循環される小粒子とノズ
ル５より噴射される液状物質が吹き上げられるに必要な
風速が必要とされるが必要条件は造粒される物質の比重
粘度形状および製品粒子の性状により異るが一般に２ｍ
／ｓｅｃ乃至３０ ｍ ／ｓｅｃの風速が選ばれる。

この風速が過度に大きい時は液状物質が噴出を阻害され
塊状固化する。

外筒３内の流動層は気体が乾燥加熱または冷却された後
導管９を通じて分散板４より吹き込まれ、流動状態が維
持される。

この発明の装置は高温部分が噴流層部に限定されている
ので加熱により変質し易い場合の造粒に特に有効である
。

また造粒する液状物質の噴射機構が該物質の粘度と温度
により固定式あるいは回転式のいずれか選択されること
により広範囲の各種物質についての対応が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は粉体層の風速による変化を示す略図である。 第２図は風速による粒子層圧力損失の変化を示す図であ
る。 第３図は本装置の全体組立図の実施例を示す。 第４図は噴流層部の底部に設けられた造粒する液体の噴
射用ノズルの実施例を示す。 第５図は噴流要部底部の噴射部および小粒子循環機構図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 塔底部の中心に造粒すべき液状物質の噴射機構とそ
   の周囲に加速された上昇気流環を構成するために水平環
   状に配置された気流孔群が設けられた垂直円筒状の噴流
   層内筒、加速された気体を上方向へ送入する底部に設け
   られた多孔板と該多孔板上の粒造物の一部が該噴流層内
   筒に流入する循環路と粒状物の排出路を有し該噴流層内
   筒の外周を包囲する水平断面環状の空間を形成する流動
   層外筒、該噴射機構への液状物質の供給路、該噴流層内
   筒の気流孔群への気体供給路、該流動層外筒の多孔板下
   への気体供給路、該噴流層内筒の上縁開口が中央に位置
   する該流動層外筒内の上方部密閉空室、および該上方部
   密閉空室よりの気体流排出路からなることを特徴とする
   造粒位置。