JPS6226802B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水と共沸混合物を形成する溶剤蒸気を
使うことによる水分含有原料物質の乾燥法および
乾燥系に関する。さらに詳しくは、本発明は水分
含有原料の連続流を乾燥できる方法に関する。

広範囲の工業に共通の一つの基本プロセスはさ
らに処理または使用するために原料を乾燥するこ
とである。この原料は炭素質生成物および市の廃
物のようにエネルギーを遊離させるために燃焼ま
たは処理する型のもの、イオン交換樹脂のように
再活性化または他の別の処理のため乾燥を必要と
する原料、および湿つたパルプ物質のようにコン
パウンドまたは加工製品に合体するためにさらに
処理にかけられる原料であることができる。特徴
として、単に熱をかけることによるこれら原料の
乾燥は著しく費用がかかり時間を浪費するので実
際上および経済上不可能である。

従つて、種々の工業はこの問題に対し多数の解
決法を採用してきた。炭素質製品工業で広く実施
されている一つの解決法は、熱をかけるとき原料
中の水分と、共に単に熱をかける乾燥が必要とす
るより実質上低温でフラツシユまたは留去できる
共沸混合物を形成する溶剤と、燃焼原料たとえば
石炭との組合せである。米国特許第4212112号は
溶剤としてベンゼンを使うこのような方法の一例
である。しかし、一般に当該技術の特徴を示して
いるこの特許の方法は、まず原料の石炭と液状の
有機溶剤のベンゼンとを混合してスラリーを形成
し、その後生成スラリーに熱をかけ、ひき続いて
蒸気と原料を分離し、再循環することを必要とす
る。しかし、この方法は多くの点で欠点がある。

第一に、上記方法は共沸混合物の蒸発前にスラ
リーを形成しさらに処理する別々の工程を必要と
し、二つの独立の工程を必要とする。連続原料流
で運転する方法を使うことは、一層少ない取扱
い、一層少ない機械装置ですみ、はるかに大きい
処理能力をもつことができるから、はるかに経済
的で有利である。

第二に、米国特許第4212112号の方法、および
米国特許第3094431号に記載されている木材乾燥
のための関連法は原料特異的である。すなわち上
記方法は単一の最終目的に対し一つの型だけの原
料の乾燥に応用できる。

第三に、上記特許の方法を含め大部分の方法
は、乾燥したスラリー中に残つている溶剤から原
料を分離するための下流での処理を必要とする。
これはさらに費用を増し、系の処理能力を限定す
る。

従つて、本発明の目的の一つは上記欠点を克服
する乾燥法を提供することにある。

本発明の別の目的は分離した混合工程なしで原
料の連続流を乾燥する乾燥法を提供するにある。

本発明の別の目的は原料特異的でなく、広範囲
の水分含有原料の型に応用できる乾燥法を提供す
るにある。

本発明のなお別の目的は本質的に溶剤を含まな
い状態で乾燥した原料を与え、溶剤の除去のため
さらに処理を必要としない方法を提供するにあ
る。

本発明は水分含有原料の連続プロセス流を種々
の工程を通し輸送することを含み、原料は乾燥し
溶剤を含まずに系を出る。原料は流動床乾燥機に
導入され、この乾燥機には溶剤ボイラーおよび過
熱器で製造される共沸混合物形成溶剤蒸気が導入
される。湿つた原料はついで滞留乾燥機に進み、
この乾燥機は過熱器から直接滞留乾燥機に送られ
る溶剤蒸気によつて残存水分を追い出し液体溶剤
を蒸発させる。溶剤および共沸混合物の蒸気はサ
イクロン分離器で原料から分離される。プロセス
流は乾燥し溶剤を含まないで系を出、溶剤を回収
し、生成共沸混合物から水を分離する手段が備え
られている。

上記のように、本発明の系は広範囲の水分含有
原料の乾燥に適しており、この系は原料の特性に
それ程多く依存せず、むしろ原料中の水と共沸混
合物を形成するある種の有機溶剤の能力に依存し
ている。本法で乾燥できる典型的原料は石炭、亜
炭、でい炭、木材などのような天然の炭素質生成
物；灰化前の市の廃物；イオン交換樹脂のような
多孔性の水を充満した重合体ビード、ぬれた紙ま
たは木材パルプ、および一般に微粉砕したぬれた
固体を含む。

原料をまず水共沸混合物形成溶剤の蒸気を供給
される流動床乾燥機に導入する。原料流の速度は
流動床乾燥機中で溶剤とプロセス流中の水分との
共沸蒸気混合物を形成するのに十分な時間を与え
るように設定する。一般に流動床乾燥機中の滞留
時間は約15〜75分と変化するが、適当な滞留時間
の選択は乾燥溶剤の選択と処理される物質に基づ
き、当業者の能力の範囲内にある。本法で使う流
動床乾燥機および他の装置は通常の装置であるこ
とを留意すべきである。

流動床乾燥機から、図に示したように連続プロ
セス流は滞留乾燥機に送られ、この乾燥機は過熱
溶剤蒸気を受け、この蒸気は最後には流動床乾燥
機に送られる。蒸気は溶剤の選択に依存して、滞
留乾燥機内の雰囲気の温度を121.1℃〜204.4℃
（250〜400〓）の範囲に維持する温度で滞留乾燥
機内に進む。プロセス流が系を通つて動くとき滞
留乾燥機で過す時間も使う物質と溶剤に依存す
る。しかし、はじめの原料の水分の大部分は共沸
混合物として気化しており、また滞留乾燥機は原
料に付着している残存溶剤を除くために主として
使われ、また滞留乾燥機内でプロセス流中の残存
水と溶剤蒸気との間の共沸混合物の形成を許すか
ら、滞留時間はこの特定の工程では重要ではな
い。滞留乾燥機を使うことにより、溶剤を除去す
る等の原料の次の乾燥工程は不必要となる。

滞留乾燥機から、プロセス流は溶剤と水との共
沸混合物および溶剤蒸気の両者からなる蒸気と共
に、分離器好ましくはサイクロン分離器に送られ
る。そこで、上記のように全蒸気は除去され流動
床乾燥機に送られる。乾燥し溶剤を含まない原料
プロセス流は、場合によりさらに処理または燃焼
のため適当な条件で分離器から出される。

わかるように、溶剤は連続プロセス流で流動床
乾燥機に導入され、この乾燥機の雰囲気には適当
な有機溶剤の蒸気が供給され、この蒸気はサイク
ロン分離器および滞留乾燥機から受取る。本法で
使用できる溶剤は一般に脂肪族炭化水素、芳香族
炭化水素、ハロゲン化炭化水素、ケトン、アルデ
ヒド、エステル、アルコールを含む。一般に、溶
剤の選択は使う原料の性質により、また蒸気圧、
相対安全性、価格、入手性の考慮により指図され
る。特定の方法で特定の原料に対する特定の溶剤
の選択は、当業者が容易に行なうことができる。
一般的は、これら溶剤の沸点は65.6℃〜148.9℃
（150〜300〓）の範囲である。限定するものでは
ないが、溶剤の例はスチレン、トルエン、ｍ−キ
シレン、ベンゼンを含む。

溶剤蒸気が滞留乾燥機、分離器を通り、流動床
乾燥機に進むとき、熱が連続的に失なわれる。そ
こで、溶剤はまず溶剤ボイラー内で沸とうさせら
れ、この溶剤ボイラーは示したボイラーのような
二次熱源によりまたはさらに好ましくはプラント
からの廃熱により加熱される。蒸気が原料に付着
している溶剤または水をフラツシユするのに十分
熱いことを確保するために、また流動床乾燥機へ
進す間蒸気状態で留まるために、蒸気はボイラー
から過熱器へ送られ、この過熱器は温度を上記の
121.1℃〜204.4℃（250〜400〓）の範囲に上げ
る。これは溶剤蒸気が気相で流動床乾燥機に達す
るのを確保するのに十分であるが、流動床乾燥機
を横切る温度は極めて高い沸点の溶剤では平均約
65.6℃〜93.3℃（約150〜200〓）またはそれ以上
まで降下できる。

流動床乾燥機に存在する共沸蒸気は図に示した
ように凝縮器に送られる。そこで、共沸蒸気は冷
却され、水が有機溶剤から分離され、両者はもう
液体状態である。種々の使用のため水を除去でき
る。凝縮器で分離した溶剤は溶剤ボイラーついで
溶剤過熱器に送られて滞留乾燥機に再び入り、工
程を反覆するので、溶剤の保存が与えられまた費
用効率を改善する。

本質的に冷却した溶剤蒸気からなる液体が流動
床乾燥機内に存在する。これらの液体は直接溶剤
ボイラーに送られ、その後上記のように使用され
る。水と溶剤の共沸混合物は溶剤単独より低温で
蒸気で留まるから、この方法を通して認め得る程
度の水は溶剤ボイラーには送られない。

本発明は上記で連続プロセス流で広範囲の原料
のどれも乾燥するのに適した方法として明らかに
されてきており、経済的系によつて乾燥した溶剤
を含まない原料を生じる。この系は溶剤保存性で
あり、また乾燥法に対し選んだ溶剤の共沸混合物
形成能力および溶剤蒸気の温度に依存している。
本法はその有効操作に対し新規なまたは通例でな
い装置または機械装置を必要としない点で、さら
に魅力的である。

上記方法を特別の例、特に選んだ原料、溶剤、
装置に関し記載してきた。しかし、これらは例示
する目的で記載したもので、制限する意図はな
い。発明技術の訓練なしで当業者にはふつうの変
形が可能であり、これらは本発明の範囲内に入
る。

【図面の簡単な説明】

添付図面は別々の工程および固体、液体、気体
の通路を示す本発明の方法の流れ図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 水分含有原料の連続流を水共沸混合物形成溶
   剤蒸気の雰囲気を維持した流動床乾燥機に導入
   し、上記原料の水分と上記溶剤蒸気の間に共沸混
   合物を形成させるのに十分な時間上記原料を上記
   流動床乾燥機内に維持する工程、 上記原料を上記溶剤の加熱蒸気を供給される滞
   留乾燥機を通し、それによつて上記原料流から残
   存の溶剤と水分を除去する工程、 上記原料流を蒸気を上記滞留乾燥機から分離器
   に送り、そこで上記原料流を上記蒸気から分離す
   る工程、及び 本質的に乾燥した溶剤を含まない原料流を上記
   分離器から回収する工程からなることを特徴とす
   る、水分含有原料の連続流の乾燥法。 ２ 分離器で分離した蒸気を流動床乾燥機に供給
   する特許請求の範囲第１項記載の水分含有原料の
   連続流の乾燥法。 ３ 原料が石炭、亜鉛、でい炭、木材、灰化前の
   市の廃物、イオン交換樹脂、ぬれた木材パルプ、
   ぬれた紙パルプ、微粉砕したぬれた固体からなる
   群から選ばれる特許請求の範囲第１項記載の水分
   含有原料の連続流の乾燥法。 ４ 溶剤が65.6〜148.9℃（150〜300〓）の沸点
   範囲をもつ特許請求の範囲第１項記載の水分含有
   原料の連続流の乾燥法。 ５ 溶剤が脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハ
   ロゲン化炭化水素、ケトン、アルデヒド、エステ
   ル、アルコール、およびこれらの混合物からなる
   群から選ばれる特許請求の範囲第１項記載の水分
   含有原料の連続流の乾燥法。 ６ 溶剤がスチレン、トルエン、ｍ−キシレン、
   ベンゼン、およびこれらの混合物からなる群から
   選ばれる特許請求の範囲第１項記載の水分含有原
   料の連続流の乾燥法。 ７ 流動床乾燥機内で原料流が過す時間が15〜75
   分であり、上記流動床乾燥機の温度範囲が65.6〜
   148.9℃（150〜300〓）であり、滞留乾燥機の温
   度範囲が121.1〜204.4℃（250〜400〓）である特
   許請求の範囲第１項記載の水分含有原料の連続流
   の乾燥法。 ８ 分離器がサイクロン分離器である特許請求の
   範囲第１項記載の水分含有原料の連続流の乾燥
   法。 ９ 形成した共沸混合物を凝縮器に送り、そこで
   共沸混合物を２相に液化し、水相を分離して有機
   溶剤相を溶剤ボイラーに戻し、上記ボイラーは上
   記溶剤を気化し、上記蒸気はその後過熱器に送ら
   れ過熱器から滞留乾燥機に送られる特許請求の範
   囲第２項記載の水分含有原料の連続流の乾燥法。