JPS6048231B2 - 稠密塊の分離方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回転駆動軸に取付けた少なくとも１組の新規な
孔をあけた邪魔板と羽根車の組合せを含み、これにより
その中に存在する固体粉粒体中に含まれる稠密塊が一方
向への塊の移動により効率的に濃縮できる、攪拌式水平
容器の内部部品に関するものてあり、更に詳しくは、回
転駆動軸に取付けた少なくとも１個の孔開き邪魔板すな
わち遮断層を含み、各邪魔板が保持容器の断面積をほぼ
満たしかつ特別に置かれた前向きに位置した羽根車と密
接な関係にあり、該羽根車は１以上の櫂を有している攪
拌式水平容器用内部部品並びに該容器内に存在する固体
粉粒体物質中に含有される稠密塊が取出用の一端に向つ
て効率的かつ連続的に濃縮できる方法に関するものであ
る。

すなわち本発明の要旨は以下の通りである。

（１）（ａ） 実質的に円形の断面を有する攪拌型水平
容器で、（ｂ）該容器内に含有される固体粉粒体を実質
的に前進も後進もさせることがなく、該容器内を横切つ
てその内面かられずかな距離のところまで延びている複
数個の羽根車を取り付けた容器中を長さ方向に通過する
回転可能な中央に位置している駆動軸、（ｃ）各々が該
容器の断面積をほぼ満たし、その隣接する四分円に位置
する少なくとも２個の開口を有する、駆動軸に取り付け
た少なくとも１個の邪魔板であつて該開口の一つが該邪
魔板の周辺に設けられ、もう一方が該周辺の内部に設け
られている邪魔板及び（ｄ）各邪魔板に各々連係した少
なくとも１枚の櫂を有する１個の後向きに及び１個の前
向きに位置した羽根車であつて、該前向きに及び後向き
に位置した羽根車は該邪魔板とほとんど接触し、かつそ
れと共に回転し、該後向きに位置した羽根車は該羽根車
により扱われる稠密塊が該周辺開口を通つて前進方向に
のみ移動するような該周辺開口との位置関係に設けられ
ており、該前向きに位置した羽根車は該羽根車により扱
われる稠密塊が該内部開口を通つて後進方向に移動しな
いような該内部開口との位置関係に設けられている羽根
車からなる、固体粉粒体物質から稠密塊を分離する装置
及び（２）実質的に円形の断面を有する攪拌型水平容器
内の固体粉粒体物質から稠密塊を分離する方法であつて
、（ａ）（１）該粉粒体を実質的に前進も後進もさせる
ことがない複数個の羽根車、該容器内を横切りその内面
かられすかな距離のところまで延びている該羽根車の櫂
、及び （Ｉｉ）各々が該容器の断面積をほぼ満たし、その隣接
する四分円に位置する少なくとも２個の開口を有する少
なくとも１個の邪魔板てあつて、該開口の一つが該邪魔
板の周辺に設けられ、もう一方が該周辺の内部に設けら
れている邪魔板。

が取り付けられ；各々が少なくとも１個の櫂を有し、か
つ各邪魔板に連係する１個の後向きに及び１個の前向き
に位置した羽根車が設けられ、該前向きに及び後向きに
位置した羽根車は該邪魔板とほとんど接触しかつそれと
共に回転し、該後向きに位置した羽根車は該羽根車によ
り扱われる稠密塊が該周辺開口を通つて前進方向にのみ
移動するような該周辺開口との位置関係に設けられてお
り、該前向きに位置した羽根車は該羽根車により扱われ
る稠密塊が該内部開口を通つて後進方向に移動しないよ
うな該内部開口との位置関係に設けられている該容器中
を長さ方向に通過する中央に位置した駆動軸を回転させ
、次いで、（ｂ）該稠密塊を該容器の一端へ移動させる
ことを含む方法。

以下、本発明を詳細に説明する。

固体粉粒体が連続的に形成され、これが濃縮して凝集体
になりうる反応においてこのような凝集体を除去するの
がしは化ば望ましい。

なぜならば、これらは望ましくない生成物であつたり、
反応器及ひ／または下流加工装置の閉塞を生じたりする
からである。このことは特に、操作中にポリマー粉粒体
物質の局部過熱により形成された小数の稠密凝集体か攪
拌翼をとらえ全重合工程の操業停止を余儀なくすること
がある攪拌式気相重合反応器に当てはまる。本発明によ
り、このような凝集体よソー般的には塊を、それらの数
及び／または大きさが工程上の問題を惹起する前に除去
できるよう効率的にこのような反応器の一端へ濃縮でき
る方法が見出された。以下本発明を更に詳細に説明する
。

本発明において容器、好ましくは反応器、更に好ましく
は重合反応器の構成材料は容器操業条件下で方向安定性
のある任意の材料でよい。

これと同じことが内部部品の構成材料についてもいえる
。周囲圧力及ひ温度を越える条件て操作する重合反応器
には炭素鋼が好ましい。反応器は好ましくは実質的に円
形の断面を有しており、１組以上の邪魔板−羽根車の組
合せを取り付けた回転可能な駆動軸は好ましくは中央に
位置しており反応器の両端て支持されて反応器中を長さ
方向に延びている。

邪魔板−羽根車の組合せ及び混合羽根車は駆動軸に固定
されて軸と共に回転するようになつており、必要な方向
安定性を有するように充分な厚さを有する。

邪魔板の羽根車、好ましくは全ての羽根車は容器の断面
積中を横切り容器の内面かられすかな距離のところまて
延びている。邪魔板と羽根車及ひ反応器の内面との透間
は良好な機械的操作及び好ましい建造費節約に適うよう
小さい程好ましい。羽根車は粉粒体の前進または後進が
本質的に起こらない。すなわち粉粒体床の大きな後方混
合が起こらないよう構成されかつ駆動軸に沿つて位置し
ている。各邪魔板には少なくとも１枚の櫂を有する１個
の前向きに及び１個の後向きに位置した羽根車が結合さ
れている。

羽根車及び邪魔板は共に軸に取り付けられこれらは一体
となつて回転する。好ましくはこの後向きに及び前向き
に位置した羽根車は溶接その他により邪魔板に取り付け
られる。好ましくは、櫂は容器中を横切り、容器内面か
られずかな距離のところまで延びており、従つて効果的
な攪拌が生じ、櫂が粉粒体床中にいる間粉粒体床中の稠
密塊が櫂表面により効果的に扱われる。好ましくは櫂は
平坦てあり粉粒体床中の稠密塊すなわち凝集体を効果的
に攪拌かつ扱うために充分大きな幅を有する。かくして
、櫂は床の前進または後進を実質的に起こさず、すなわ
ち、粉粒体床の大きな後方混合を生じることはなく、粉
粒体及び塊は前進方向に各邪魔板を通過でき、粉粒体は
後進方向に邪魔板を通過できる。好ましくは、駆動軸に
取り付けられ少なくとも各々１枚の櫂を有する他の羽根
車が攪拌目的のた１め存在する。

更に好ましくは、現場混合（大きな後方混合がないこと
）が生じるように駆動軸の長さに沿つて設けた複数個の
隣接して位置した羽根車が用いられる。好ましくは、各
羽根車は互いに１８０゜の角度で設けた２枚の櫂を有し
ており、各羽根車は２個の隣接して位置する羽根車と角
度がすれている。良好な機械的操作のためには羽根車は
実質的な駆動軸長さに見合うものでなければならない。
各邪魔板は周辺に少なくとも１個の開口を有しており、
この開口は粉粒体床中の稠密塊がこの周辺開口を通つて
本質的に前進方向にのみ進行するような後向きに位置し
た羽根車との位置関係に設けられている。同様に、各邪
魔板は少なくとも１個の、圧高を平均化する内部開口を
有しており、この開口は邪魔板を通過する全塊中できる
限り少数の塊しか後進方向へこの内部開口を通過させな
いような前向きに位置した羽根車との位置関係に設けら
れている。好ましくは各邪魔板はほぼ等面積の１個の周
辺開口と１個の内部開口を有する。好ましくは、開口の
全面積は邪魔板の約１０〜５０％であり、更に好ましく
は全面積は邪魔板の面積の約２０〜４０％である。開口
の大きさ及び形は特に重大ではないが、塊の通過速度が
目的に適しかつ粉粒体の邪魔板を横ぎる正味流動が０に
近ずくように大きいものでなければならない。

開口の大きさ、形及び相対位置はまた粉粒体の流動特性
及び塊の大きさや相対密度にも左右される。好ましくは
、塊は凝集体であり、更に好ましくはポリマー粉粒体床
中のポリマー凝集体である。

好ましくは塊は攪拌中の粉粒体床の表面に乳遊せす攪拌
中の床の３／４より下、より好ましくは１／２より下の
底部に分散するのに充分な程稠密である。粉粒体ポリエ
チレンが床である場合は、粉粒体の密度は約０．４〜０
．６ダ／ｍιであり、塊の密Ｊ度は約０．６〜０．９ｙ
／ｍιである。床が粉粒体ポリプロピレンの場合、対応
する数値は各々約０．２５〜０．４５及び約０．６〜０
．９５である。粉粒体床の粒径は特に重大ではないが、
粉粒体の粒径と稠密塊の大きさとの間には相当な差がな
くてはならない。本明細書中に開示した装置、容器内部
部品及び方法に特に適した水平反応器が１９７奔１２月
１９日出願の米国特許出願第６４２５８３号中に説明さ
れており、参考のためその明細書をここに添付する。本
発明を図により更に詳細に説明する。第１図をみると、
隣接して位置し角度をすらした２個の櫂型羽根車が駆動
軸１０（一部図示せず）の長さのほぼ全体に沿つて取り
付けられている。

駆動軸を回転させる軸受は１１及び１２のところに示さ
れ、ここで軸は容器に取り付けられている。２個の邪魔
板１５及び１７が反応器の一端の有孔端板（図示せす）
及ひ他端の引取邪魔板（図示せず）と共に反応器を３つ
の区域に分割している。

（濃度の方向に）最も前向きに位置した区域が最も小さ
い。邪魔板１５及び１７及び全ての羽根車は駆動軸１０
と共にユニットとして回転する。後向きに位置した羽根
車１３及び１６は邪魔板１５及び１７と接触するように
位置しており、各羽根車上の１枚の櫂て粉粒体床中を押
し進むとき、このような櫂の上に載せられてしまつた塊
と粉粒体は濃度方向に邪魔板の周辺開口を通して落ちて
ゆくチャンスがほぼ半々である。邪魔板１５及び１７と
接触して位置し、前向きに位置した羽根車１４及ひ１８
は羽根車１４及び１８により扱われる塊または粉粒体が
内部開口を通して落ちることなくその区域に残るような
各邪魔板の内部開口との位置関係に置かれている。かく
して邪魔板は塊にとつて一方通行の扉として作用する。
内部開口の機能は周辺開口と組合せて邪魔板の両側の圧
の高さを等にするのに助立つ。第２図は濃度方向に向い
ている邪魔板１５の断面図である。

２枚型羽根車１３及び１４は各々邪魔板１５に対して後
向き及ひ前向きに位置している。

周辺開口２１は先端を切取つた扇の形に切出され、扇形
２１の片側は羽根車１３と同一平面にあり櫂１３の一方
の長さに沿つて実質的に延びておりそのため塊と粉粒体
は容易に周辺開口を通過し濃縮方向へ移動する。同様に
先端を切り取つた扇の形に切出した内部開口１９は周辺
より中にそして、回転方向に関しては前向きの羽根車１
４より上に設けられているため内部開口１９は各区域の
床高を等しくするのを助ける水準装置として作用する。
羽根車１４により扱われる稠密塊及ひ粉粒体は羽根車が
粉粒体床中を通過する際に、櫂から落ちて区域に戻る。
以下、本発明を特定の実施例に関連させて説明するが、
これらは単に例示的目的のためであることを理解すべき
である多くの別法、修正及び変更が下記の実施例に照し
て当業者に明らかであり、これらの別法、修正及ひ変更
は本発明の要旨及び精神の内に入る。

実施例１ 隣接する２枚櫂羽根車を取り付けた、モータにより駆動
される駆動軸を設けた長さ９０ｃｍ（３フィート）及び
直径６０ｃｍ（２フィート）の容器を用いた。

各羽根車の２枚の櫂は互いに１８０゜の角度て設けられ
、また羽根車は隣接する羽根車とは９０゜の角度ですら
してあつた。各櫂の幅は１５．２ｃｍ（６インチ）であ
り各櫂の端は容器の内表面の真際にあつた。２個の角形
周辺開口及び２個の角形周辺開口を用いた単一邪魔板中
に切出し、大きさは各々７．６ｃｍ（３インチ）×７．
６ｃｍ（３インチ）とした。

２個の周辺開口は各角型開口の片側が後向きに位置した
羽根車の１枚の櫂と同一平面にありこの角型開口の残る
片側が邪魔板の周辺部の続きとなるように切出した。

２個の内部開口は各開口の（前向きに位置した羽根車に
）最も近い側が前向きに位置した羽根車の平坦な表面か
ら垂直に測定してその四分円中へ７．６ｃｍ（３インチ
）入るように切出した。

かくして、邪魔板の４個の四分円各々に１個ずつの開口
を切取つたことになつた。容器はバッフルに固定した２
個も計算に入れて７個の２枚櫂羽根車を有していた。邪
魔板は第４及ひ第５羽根車間で駆動軸に取り付けた。容
器は平均粒径４０〜７０メッシュの粉粒状ポリエチレン
で常時約半分満たされており、約２７．２ｋ９／時（６
０ボンド／時）のポリエチレンを導入した。

容器の一端に位置したセキの溢流により等速度でポリエ
チレンを連続的に取出し、また容器内の底に設けた弁を
通して除去した。１２個の溶融したポリエチレン塊が粉
粒体床の後向きに位置した区域に最初から存在していた
。

駆動軸は約１５ＲＰＭて回転させた。今回は全ての塊を
前向きに位置した（セキ）区域においた以外は同じ方法
で上記の試験を繰返した。

３吟後全ての塊は依然同じ区域にあつた。

実施例２前向きに位置した羽根車に設けた内部開口（平
均化開口）は（前向きに位置した羽根車に）最も近い側
を前向きに位置した羽根車の平坦な表面から７．６ａｎ
（３インチ）ではなく５．１ｃｍ（２インチ）のところ
に位置させたことを除いては実施例１の方法及ひ装置を
用いた。

下表の各実験は別個の試験によるものである。今回は全
ての塊を前向きに位置した（セキ）区域においた以外は
同じ方法で上記の試験を繰返した。３吟後、全ての塊は
依然同じ区域にあつた。

実施例３用いた塊が実施例１及ひ２て用いたもの程粘稠
てはなかつた点を除き実施例１の方法及ひ装置を用いた
。

これらのポテトチツプ状塊は軽くて毛状の塊であつた。
３紛間に４２％の塊が邪魔板を通つて後向きに位置した
区域から前向きに位置した（セキ）区域に移動した。

【図面の簡単な説明】 第１図は２組の邪魔板−羽根車の組合せを用いた容器内
部部分を示した平面図であり、隣接して位置した混合羽
根車及び駆動軸は一部図示されていない。 第２図は第１図の線２−２に沿つて切つた邪魔板−羽根
車の組合せの詳細を示す断面図である。邪魔板は１個の
内部開口及び１個の周辺開口、並びに９０゜角度をずら
した、前向きに位置した及び後向きに位置した羽根車を
有しており、両羽根車は互いに１８０゜の角度をなして
設けられた２枚の櫂を各々有している。第３図は第２図
における邪魔板−羽根車の組合せの斜視図である。１０
・・・駆動軸、１１及び１２・・・軸受、１５及び１７
・・・邪魔板、１３及び１６・・・後向きに位置した羽
根車、１４及び１８・・・前向きに位置した羽根９ ・
・・内部開口、２１・・・周辺開口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に円形の断面を有する攪拌型水平容器内の固
   体粉粒体物質から稠密塊を分離する方法であつて、（ａ
   ）（ｉ）該粉粒体を実質的に前進も後進もさせることが
   ない複数個の羽根車、該容器内を横切りその内面からわ
   ずかな距離のところまで延びている該羽根車の櫂、及び
   （ｉｉ）各々該容器の断面積をほぼ満たし、少なくとも
   ２個の開口を有する少なくとも１個の邪魔板であつて、
   該開口の一つが該邪魔板の周辺に設けられ、もう一方が
   該周辺の内部に設けられている邪魔板、が取り付けられ
   た該容器内を長さ方向に通りかつ中央に位置する駆動軸
   を回転させ、ここで各邪魔板は、該邪魔板とほとんど接
   触しかつそれと共に回転する１枚以上の櫂を有する１個
   の後向きに及び１個の前向きに位置した羽根車を有して
   おり、そして（ｂ）該稠密塊を該容器の一端へ移動させ
   る、ことからなる稠密塊の分離方法。 ２ 該粉粒体及び該稠密塊は該容器内で連続的に生成す
   る重合性物質から本質的になり、該容器に重合反応器で
   ある特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 該反応器は該粉粒体で約２０〜８０容量％充填され
   ている特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ 少なくとも該後向きに及び前向きに位置した羽根車
   は互いに約９０゜の角度で回転される２枚櫂型羽根車で
   あり、該前向きに及び後向きに位置した羽根車の各々の
   ２枚の櫂は互いに１８０゜の角度に設けられ、かつ各邪
   魔板は該周辺及び内部開口を１個づつ有し、両開口は同
   様の面積を有している特許請求の範囲第３項記載の方法
   。 ５ 全ての該羽根車は２枚櫂羽根車である特許請求の範
   囲第４項記載の方法。 ６ 該羽根車は該軸に沿つて隣接して位置しており、各
   羽根車は、すぐ隣りの羽根車と角度がずれている特許請
   求の範囲第５項記載の方法。 ７ 該重合性物質はポリエチレンまたはそのコポリマー
   である特許請求の範囲第６項記載の方法。 ８ 該重合性物質はポリプロピレンまたはそのコポリマ
   ーである特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９ （ａ）少なくとも１個の周囲開口及び少なくとも１
   個の内部開口を有する実質的に円形の断面を有する回転
   邪魔板を含み、かつ該開口は該邪魔板の隣接する四分円
   中に位置しており、（ｂ）２個の羽根車を含み、各々が
   １枚以上の櫂を該邪魔板とほとんど接触させて有してお
   り、該２個の羽根車は該邪魔板の両側に位置し、かつ該
   羽根車の１個は該周辺開口の片側が該羽根車の１枚の櫂
   の長さの実質的部分とほぼ同平面にあつてそれに沿つて
   延びるような該開口との位置関係に設けられており、そ
   してもう一方の該羽根車は該羽根車と該内部開口の最も
   近い側との間に隔たりが存在するような該内部開口との
   位置関係に設けられている。 稠密塊分離装置。１０ 該邪魔板は同様な面積１個の周
   辺開口及び１個の内部開口を有し、１個の羽根車はもう
   一方に対して９０゜の角度で回転し、かつ各羽根車は２
   枚の櫂を有し、該２枚の櫂は互いに約１８０゜の角度で
   設けられている特許請求の範囲第９項記載の装置。 １１ 該開口の全面積は該邪魔板の面積の約１０〜５０
   ％である特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １２ 該開口の全面積は該邪魔板の面積の約２０〜４０
   ％である特許請求の範囲第１１項記載の装置。 １３ 固体粉粒体物質から稠密塊を分離する装置であつ
   て、（ａ）実質的に円形の断面を有する攪拌型水平容器
   ；（ｂ）該容器内に含有される固体粉粒体物質を実質的
   に前進も後進もさせることがなく、該容器内を横切つて
   その内面からわずかな距離のところまで延びている複数
   個の羽根車を取り付けた容器中を長さ方向に通過する回
   転可能な中央に位置している駆動軸、（ｃ）各々が該容
   器の断面積をほぼ満たし、その隣接する四分円に位置す
   る少なくとも２個の開口を有する前記駆動軸に取り付け
   た少なくとも１個の邪魔板であつて、該開口の一つが該
   邪魔板の周辺に設けられ、もう一方が該周辺の内部に設
   けられている邪魔板を含み、（ｄ）各邪魔板は該邪魔板
   とほとんど接触しかつそれと共に回転する１枚以上の櫂
   を有する１個の後向きに及び１個の前向きに位置した羽
   根車を有する、装置。 １４ 該容器は重合反応器であり、少なくとも該後向き
   に及び前向きに位置した羽根車は互いに約９０℃の角度
   で回転される２枚櫂型羽根車であり、該後向きに及び前
   向きに位置した羽根車の２枚の櫂は互いに約１８０℃の
   角度に設けられ、かつ各邪魔板は該周辺及び内部開口を
   １個ずつ有し、両開口は同様の面積を有している特許請
   求の範囲第１３項記載の装置。 １５ 全ての該羽根車は２枚櫂型羽根車である特許請求
   の範囲第１４項記載の装置。 １６ 該羽根車は該軸に沿つて隣接して位置しており、
   各羽根車はすぐ隣りの羽根車と角度がずれている特許請
   求の範囲第１５項記載の装置。