JPS5910718B2 - 湿潤ピッチの乾操方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は湿潤ピッチの乾燥方法、とりわけ攪拌式熱風乾
燥器を用い湿潤ピッチを炭素質成形体製造用バインダー
として適する水分含有率に連続的に乾燥する方法に関す
るものである。

従来、炭素質成形体、特に炭素質電極ブロックの製造に
当っては、バインダーとして石油ピッチまたはコールタ
ールピッチが使用されているが、炭素質成形体製造時の
混捏過程においてピッチが水分を多量に含有していると
骨材となるコークス類とバインダーとなるピッチとの混
捏状態が悪化することが知られている。

特に連続式混捏機を使用する場合にはピッチの含有水分
の変動により混捏機内の熱バランスがくずれ、ピッチの
溶融状態が一定せず混捏機を出るペーストの性状が不安
定となり、満足しうる炭素質成形体の製造が達成しえな
いという問題を生ずる。

またピッチの含有水分が多すぎると、ピッチの溶融が早
急には完了せず、骨材コークス類などとピッチとの見掛
容量が異状に増大し、混捏機に過負荷を及ぼし、電動機
などを損壊する原因にもなる。

以上のような理由から今日では炭素質成形体のバインダ
ーとして使用するピッチはできる限り乾燥したもの、一
般には水分含有率０．５重量％以下のものが使用されて
いる。

他方昭和４６年特定化学物質等障害予防規則が制定され
、作業環境の改善が強く要求されるようになって以来、
従来のような乾燥状態のピッチをばら積みで多量に輸送
することが難し《なった。

ピッチの輸送時におげる発塵防止方法として（１）溶融
状態にしたピンチをパイプ輸送する方式（２）乾燥ピッ
チをコンテナ輸送する方式（３）発塵防止のためピッチ
を湿潤して輸送する方式 等が検討された。

（１）の溶融状態にしたピッチをパイプ輸送する方式と
はピッチを軟化点以上に加熱し、流動状態になったピッ
チをパイプラインで輸送する方法であるが、この場合に
はピッチ製造工場とピッチを使用する工場とが近距離に
ある場合を除いては設備費が嵩み汎用性のある方法とは
いえない。

（２）のコンテナ輸送方式では乾燥ピッチのコンテナへ
の積込み、荷降ろし時に発生する粉塵を防止することが
難かし＜、シかも多量の輸送には適さないという欠点が
ある。

このため（３）の湿潤ピッチの輸送が簡便にして、発塵
予防の効果の点から汎用される傾向にある。

この方式はピッチに水をスプレイするなどして湿潤状態
にしてピッチを輸送する方法であって、従来通りのばら
積み輸送が可能で、設備費が安価であるという反面、炭
素質成形体製造時に湿潤ピッチを好ましい水分含有率ま
で乾燥する必要がある。

湿潤物質を熱風により乾燥することは広く採用されてい
る手段であるが、ピッチのごとき軟化点の低い物質では
乾燥中に軟化、溶融して設備、配管などを閉塞する懸念
があり、現状では湿潤ピッチを風乾場に広げ、自然乾燥
する方法が採用されている。

この方法では広い敷地を要するばかりではなく、水分含
有量のコントロールの点ではかならずしも満足しうるも
のとはいえない。

か〜る情況に鑑み、従来法の不都合を解決すべく鋭意検
討を行なった結果、湿潤ピッチを目的とする水分含有率
以下、例えば０．５％以下の水分量に乾燥するためには
攪拌式熱風乾燥器において湿潤ピッチの充填率を制御し
短時間熱風と接触させ、同時に排出される熱風に同伴さ
れるピッチ粉塵量を供給される湿潤ピッチの乾燥重量の
２０％以下とすることにより連続的に湿潤ピッチを操業
上のトラブルなしに乾燥しうることを見い出し、本発明
の方法を完成した。

すなわち本発明は湿潤ピッチを連続的に乾燥するに当り
、湿潤ピッチを攪拌、移動させうる手段を有する熱風乾
燥器の一端より充填率３％以下となるとと《湿潤ピッチ
を供給し、攪拌されつつ移動する湿潤ピッチを該ピッチ
の軟化点プラス１０℃以下５０℃以上の熱風と該ピッチ
の滞留時間が約５秒〜５分の範囲で接触させて乾燥し、
乾燥されたピッチを該乾燥器の他端より導出し、他方ピ
ツチ粉塵を含む熱風排気は集塵装置に導入し、ピッチ粉
塵を分離捕集し、粉塵量が供給される湿潤ピッチの乾燥
重量の２０％以下となるごとく制御する湿潤ピッチの乾
燥方法を提供するものである。

以下本発明方法を詳細に説明する。

本発明の実施対象となる湿潤ピッチの水分含有率につい
ては特に制限されるものではないが、一般には５重量％
（乾燥ピッチ基準、以下同じ）以下のものが対象となる
。

水分含有率が５重量％以上であっても滞留時間は多少長
く取る必要があるが本発明の目的を容易に達成すること
ができる。

他方乾燥ピッチの水分含有率はピッチの用途によって多
少ことなるが、例えば炭素質成形体、炭素質電極ブロッ
ク製造用バインダーとして望まれているピッチの水分含
有率０．５重量％以下に倣って、．本発明の実施に当っ
ては水分含有率０．５重量％以下の乾燥ピッチを安定し
て連続的に取得することを目的とするものである。

本発明において使用する湿潤ピッチを攪拌、移動させう
る手段を有する熱風乾燥器としては例えば熱風受熱みぞ
型攪拌乾燥器などのごとく一端に湿潤ピッチ並びに熱風
導入口を有し、他端に乾燥ピッチと排気熱風とを分離し
て抜き出すそれぞれの排出口を有するものであって、被
乾燥材料の移動方向に平行した回転軸を有する攪拌翼を
設けたものなどが好適である。

湿潤ピッチと熱風との接触は上記の装置においては並流
式ではあるが、向流式の接触も可能である。

被乾燥材料の搬送手段としては攪拌翼自体に搬送機能を
もたせてもよく、別に搬送のみを目的とする機能を設け
たもの、例えば傾転回転式の乾燥器などが使用できる。

攪拌翼は乾燥器に供給され移動するピッチを一様に攪拌
して熱風と緊密に接触せしめるよう適当な間隔をもって
設けられる。

他方被処理材であるピッチは脆《攪拌翼の機械的衝撃に
より解砕されるため排気熱風に同伴されるピッチ粉塵量
を観測して回転数を制御する必要がある。

ピッチ粉塵量が過剰となると装置、配管などの閉塞の原
因となり、連続作業を困難にするため本発明の方法にお
いてはピッチ粉塵を含む排気熱風を集塵装置に導入して
分離捕集し、取得される粉塵量が供給される湿潤ピッチ
の乾燥重量の２０％以下となるごとく攪拌翼の回転数を
調整する必要がある。

回転数はピッチの品質、粒度などにより一概に定めるこ
とはできず、捕集されるピッチ粉塵量で制御するのが適
当であるが、一般には約５０〜４００ｒ．ｐ．ｍ程度の
速度で攪拌翼が回転される。

本発明方法の実施に当っては上記のごとき攪拌式熱風乾
燥器に湿潤ピッチを導入する。

湿潤ピッチは間欠的に導入してもよいが連続的に導入供
給するのが適当である。

乾燥器内の被処理材の充填率はピンチが十分に攪拌され
均一に熱風と接触させることができるような空隙を有す
る状態であればよいが、特に短時間に効率的な乾燥を行
なうためには乾燥器の内容量の３％以下、さらに好まし
《は１％以下程度の充填率で操作される。

被処理材の乾燥器内平均滞留時間は一般には熱風の温度
、被処理材の水分量、充填率など多くの要素によって影
響されるが本発明においては被処理材料がピッチであり
、一定の融点をもつ物質ではなく加熱とともに軟化、溶
融する性質を持つものであるため、係るピッチが軟化溶
融して装置に粘着してトラブルを発生させることなく乾
燥を行なうためには熱風の温度管理とともに熱風とピッ
チとの接触時間をできるだけ短かくすることが望ましく
、本発明の方法の実施に当っては約５秒〜５分程度の範
囲において熱風温度との関係で選択するのが適当である
。

他方乾燥のだめの熱源として乾燥器に導入される熱風は
、処理されるピッチの軟化点プラス１０℃以下、好まし
くはピッチの軟化点以下５０℃以上の温度を有するもの
であって、一般には熱風空塔速度約３ｍ／ｓｅｃ以下で
乾燥器内を通過させる。

ピッチの軟化点測定法としてはいろいろの方法が提案さ
れており、測定結果もその方法によって異なるが、本発
明においては、ＪＩＳ Ｋ ２４２５に定められた方法
によって得られる軟化点をピッチの軟化点として定義す
るものである。

熱風温度がピンチの軟化点プラス１０℃よりも高いと例
え接触時間が短かくともピッチが軟化して溶着を起こす
懸念があり、装置の故障、補修の頻度が多くなり望まし
くない。

一方５０℃よりも低い温度の熱風では水分の蒸発速度が
遅くなり、乾燥時間が長くなり好ましくない。

熱風の空塔速度はピッチが解砕されて生ずるピツチ粉塵
を同伴しうる容量に関係する。

すなわち空塔速度が高すぎると過剰のピッチ粉塵が排気
にともなって集塵装置に移行する。

以上により乾燥器に入る湿潤ピッチは攪拌、解砕されつ
つ熱風と直接接触されて乾燥され、乾燥器出口端で乾燥
されたピッチが排出される。

他方乾燥器を出たピッチ粉塵を含む排気は集塵装置に導
入される。

集塵装置については特に制限はないが、例えばサイクロ
ンなどが用いられる。

集塵装置によって捕集されるピッチ粉塵量は本発明の方
法を実施するに当って、連続的に故障を引き起すことな
く、かつ安定して湿潤ピッチの乾燥を行なうためコント
ロールする必要のある要因であり、本発明においては供
給される湿潤ピッチの乾燥重量の２０％以下とする必要
がある。

すなわち粉塵量が多くなると装置、配管に付着溶着して
閉塞、故障の原因となり、一定品質の乾燥ピッチの取得
が困難となる。

以下本発明方法を図面によってさらに説明するが、これ
は本発明方法の一実施態様を具体化したものであり、こ
れによって本発明は何等限定されるものではない。

第１図は攪拌式熱風乾燥器として熱風受熱みぞ型攪拌乾
燥器を使用した湿潤ピッチの乾燥設備のフローを示すも
のである。

第１図において湿潤ピッチはホッパ−１に投入され、連
続的にベルトコンベア２によって抜取られて熱風受熱み
ぞ型攪拌乾燥器３に供給される。

湿潤ピッチは乾燥器３の内部に取付けられた攪拌翼４が
回転することにより跳上げられて移動する。

乾燥器３の内部には適当な間隔で仕切板を設けて、熱風
とピンチとの接触を効果的にすることもできる。

他方熱風炉５においてガス又は液体燃料を燃焼させ、ブ
ロワー６を起動させて、熱風を乾燥器３に導入する。

この際熱風の温度は燃料、空気の混入量などを調整する
ことによりピッチの軟化点プラス１０℃以下５０℃以上
の温度となるように調整される。

乾燥器３の出口端で乾燥されたピッチとピッチ粉塵を含
む排気とに分離され、乾燥ピッチは乾燥器３より抜き出
し貯蔵される。

他方排気熱風はサイクロン７によってピッチ粉塵を分離
し、ダクト１０、ブロワー６を経て排出され、分離捕集
されたピッチはベルトコンベア８に抜取られ、乾燥ピッ
チとともに貯蔵される。

ピッチ粉塵の発生量が乾燥器３に投入される湿潤ピッチ
の乾燥重量の２０％以上では乾燥器３からサイクロン７
までのダクト９などにピッチ粉塵が詰まり、ピッチの乾
燥作業を著しく妨げることとなるので、乾燥器の攪拌翼
４の回転数を調整してピッチ粉塵量を供給されるピッチ
の乾燥重量の２０％以下とする必要がある。

以上詳述したごと《本発明の方法によれば湿潤ピンチを
短時間に安定して炭素質成形体の製造のためのバインダ
ーとして使用するに適する水分含有率のピッチ、例えば
０．５重量％以下の水分含有率のピッチに連続的に乾燥
することができ、その工業的価値および環境保全の効果
はすこぶる犬であるといえる。

以下実施例により本発明の方法を詳細に説明するが、本
発明はこれによって制限されるものではない。

実施例 １ 内容量８．０ｍの熱風受熱みぞ型攪拌乾燥器を用いて第
１図に示すごとき方式により水分含有率３．２０重量％
の湿潤ピッチの乾燥を試みた。

湿潤ピッチは軟化点１０３℃（軟化点の測定はＪＩＳ
Ｋ ２４２５に基ずく。

）で、０．２％充填率、３． Ｏ ｔ ／ ｈｒの割合
で乾燥器に連続的に供給し、他方該ピッチの軟化点に相
当する１０３℃の熱風を空塔速度１ ｍ／ｓｅｃで吹き
込み、湿潤ピッチと並流させて１５秒間接触させた。

湿潤ピッチは該乾燥器の一軸に１個所２枚の回転翼を交
互に９０度位相をずらせて２０個所に設けられた回転翼
群で攪拌されて移動されるが、回転数はサイクロンで捕
集されるダスト量か供給される湿潤ピッチの乾燥重量の
１０．０％となるごとく調整し、１５０ｒ，ｐ訓とした
。

この結果乾燥器を出る乾燥ピッチの水分含有率は０．３
１％であり、サイクロン捕集されたピッチ粉塵は粒度５
００μ以下で、その水分含有率は０．４１％であった。

実施例 ２ 実施例１と同じ熱風受熱みぞ型攪拌器を用い、水分含有
率３．６０重量％の軟化点１００℃の湿潤ピッチの乾燥
を行なった。

湿潤ピッチは充填率０．４％，３．Ｏｔ／ｈｒの割合で
乾燥器に供給し、同時に９５℃の熱風を空塔速度１．５
ｍ／ｓｅｃで並行して吹込み３０秒間湿潤ピッチと直接
接触させた。

この際攪拌翼の回転数は２２Ｏｒ．ｐ．ｍとした結果、
サイクロンで捕集されたピッチ粉塵の量は供給ピッチ重
量に対して１４．９％であり、乾燥器よりは０．３３％
水分含有率のピッチ粉塵が取得された。

比較例 １ 実施例１と同じ熱風受熱みぞ型攪拌乾燥器を用い、ピッ
チの軟化点１０３℃よりも１７℃高い１２０℃の熱風を
用いた以外実施例１と同様の条件で水分含有率３．２０
％湿潤ピッチの乾燥を行なった結果、乾燥ピッチの水分
含有率は０．２５重量％であり、サイクロンで捕集され
たピッチ粉塵は供給されたピッチの乾燥重量の９．１％
で水分含有率は０．２７重量％であったが、操業開始時
１時間後に熱風の風量低下が目立ったため、操業を中止
して内部を点検した結果、乾燥器の回転翼、内壁、ダク
トなどにピッチの融着が多く観察された。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱風受熱みぞ型攪拌乾燥器を使用した本発明方
法による湿潤ピッチの乾燥設備の一実施態様を示すフロ
ーシートである。 ３・・・・・・熱風受熱みぞ型攪拌乾燥器、４・・・・
・・回転翼、５・・・・・・熱風炉、６・・・・・・ブ
ロワー、７・・・・・・サイクロン。 ２６１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 湿潤ピッチを連続的に乾燥するに当り、湿潤ピッチ
   を攪拌、移動させうる手段を有する熱風乾燥器の一端よ
   り充填率３％以下となるごとく湿潤ピッチを供給し、攪
   拌されつつ移動する湿潤ピッチを該ピッチの軟化点プラ
   ス１０℃以下５０℃以上の熱風と該ピッチの滞留時間が
   約５秒〜５分の範囲で接触させて乾燥し、乾燥されたピ
   ッチを該乾燥器の他端より導出し、他方ピッチ粉塵を含
   む熱風排気は集塵装置に導入し、ピッチ粉塵を分離捕集
   し、粉塵量が供給される湿潤ピッチの乾燥重量の２０％
   以下となるごとく制御する湿潤ピッチの乾燥方法。 ２ 湿潤ピッチと熱風とを並流接触させて乾燥する特許
   請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 湿潤ピッチを攪拌、移動させうる手段を有する熱風
   乾燥器が熱風受熱みぞ型攪拌乾燥器である特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の方法。 ４ ピツチの軟化点以下５０℃以上の熱風を使用する特
   許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の方法。 ５ 水分含有率５重量％以下の湿潤ピッチを乾燥処理す
   る特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の方法。