JPS6329580B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は噴流による造粒又は造体被覆のための
装置に関する。

粒体の被覆又は造粒のために噴流方式が優れた
方法であることが知られている。例えば特公昭38
−13896、特公昭42−24281では被覆したい粒体を
噴流状態におき、被覆液を噴流中に吹き付ける粒
体被覆法を開示している。特公昭38−2294では下
部が逆円錐形の塔内にガイド管を設け、ガイド管
を懸濁状態で通過する粒体又は粉体に、ガイド管
内に設けた噴霧管より被覆液を供給し被覆する装
置を開示している。特公昭53−47230、特開昭53
−92715では噴流方式を用いる造粒装置が優れて
いることを開示又は示唆している。

本発明者らはこれらの噴流方式の利点を生かし
た粒子の被覆及び造粒法の開発を重ねて来たが、
公知の知見では大量に処理することが極めて困難
であることがわかつた。例えば前記特公昭38−
13896、特公昭42−24281で開示されている如き噴
流方式では小規模の試験装置では安定噴流が可能
であるが、大型の実用装置では安定噴流が得られ
ず、実質的に被覆及び造粒の操業が不可能である
ことがわかつた。しかしながらガイド管を利用す
ることが噴流法の大型化に有用であることを認め
た。即ち前記の如く大型化による噴流の安定はむ
づかしいけれども、ガイド管を利用して広範囲に
亘る条件にて検討した結果、ガイド管がないとき
には噴流が全く形成しない条件の下でも、ガイド
管があれば粒体がガイド管周辺の環状固定層下部
よりガイド管内を通つて上方に吹きあげられる様
になり、いわゆる噴流と同じ状態を容易に作り出
すことができた。この結果、大型の塔を用いた被
覆及び造粒操作ができる様になつた。しかしなが
らこれらの工夫にも拘ず、塔径を更に大きくした
り、付着性のある粒体では次の様な問題があるこ
とが分かつた。第１は噴流塔下部よりガイド管に
送られる粒体の量が変動しいわゆる脈動現象を起
こし、運転が不安定となり造粒にあつては粒体の
われ、被覆にあつては粒体のわれの外に被膜の損
傷の原因となる。第２は環状の固定層の１部が固
着し、粒体の均一循環ができなくなつて実質的な
操業ができなくなることであつた。これらの問題
は特公昭50−1355に示された如き方法即ち、周辺
の環状固定層に気体を適宜送り込み、固定層を流
動層化或いは実質的に環状部の粒子が無重の状態
になるまで気体の流速を保持すれば脈動や固着に
回避できるけれども、装置が煩雑であり、大量の
気体を送るための動力が必要であるばかりか、被
覆液に溶剤を使つてこれを回収する場合には濃度
が希釈されるために回収が容易でないと言う欠点
があることが分かつた。更に特開昭53−92715に
示されている如く粒体を循環しつつ連続造粒する
場合、又被覆の回分操作に於いてもバツチごとに
粒子の形状や粒度を変える必要がある場合には周
辺環状部に送る気体の流量調節が煩雑となつて大
量処理を目的とする場合は不適当であることが分
かつた。

本発明の目的はガイド管を用いる噴流方式で大
量に被覆又は造粒するに当り、噴流の脈動や固定
相の固結を防ぎ、安定操作ができる被覆又は造粒
装置を提供するにある。

本発明は、下部が逆錐状の槽に、その最下部に
該槽内への気体噴出口（以下オリフイスというこ
とがある）が設けられ、該気体噴出口上方に、該
噴出口より槽内に噴出される気体及びこれによつ
て吹き上げられる槽内の被覆又は造粒生長させる
べき粒体を導通させるガイド管が設けられ、そし
て被覆液又は粒体を生長させるための材料を吹き
つけるための噴霧ノズルが前記気体噴出口の中心
付近ないしその上方に設けられてなる被覆又は造
粒のための装置において、前記ガイド管と前記槽
との間の前記粒体の固定層の中となる位置に、該
固定槽の粒子の圧力の伝播の障害となるが該粒子
が降下して行くことを実質的に妨げない部材（以
下障害部材という）を設置してなる前記装置、を
要旨とする。

前記粒体の固定層とは、前記ガイド管内の気体
と共に相当な速度で上昇する粒子に対して、前記
ガイド管外前記槽内に蓄積されて前記ガイド管の
下端と前記槽との間へ向かつて徐々に降下して行
く粒子の層をいう。

前記下部が逆錐状の槽は特に限定されるもので
はないが、下部が逆円錐状でその上部が円筒状の
槽が好ましい。

前記ガイド管の形状は特に限定されるものでは
ないが、好ましくは円筒形のもので、例えば円筒
管やそれに穿孔したもの、円筒形金網を例示する
ことができる。

前記障害部材としては種々の形態のものがあり
うる。例えば、鉛直に配置された板状体（以下バ
ツフルという）で好ましくは前記ガイド管より放
射状又は水平断面上で前記ガイド管と同心円状に
配置されたもの；棒状体で、好ましくは前記固定
層の中程の深さに位置し、好ましくは前記ガイド
管と同心円状（水平断面上で）又は前記ガイド管
より放射状に配置されたもの；好ましくは前記固
定槽の中程の深さに位置し前記ガイド管または前
記槽の内壁から前記固定層中へスカート状に張り
出した板状体；これらのうちの個々の具体例の組
合わせ、等を挙げることができる。

これら障害部材の数量、長さ、表面積などは槽
の大きさや粒体の性質により適宜選択する必要が
あるが、例えば前記粒体固定層よりガイド管への
粒体の供給量が不安定で脈動が激しい場合は、第
１図に示す如く槽の逆円錐部を主に、放射状に配
列されたバツフル３ａを粒体の降下を妨げない範
囲でできるだけ多く取り付けるとよい。固着性が
あり粒体固定層で流動性が悪くなるような粒体の
場合は、前記バツフルは該粒体固定層上部に達す
ることが好ましい。

次に本発明装置の具体例を図面によつて示す。
第１図は本発明装置の一例の縦断面図、第２図は
第１図における−断面図、第３図は本発明装
置の他の例の縦断面図、第４図は第３図における
−断面図、第５図は本発明装置の他の例の縦
断面図、第６図は第５図における−断面図、
第５Ａ図は本発明装置の他の例の縦断面図、第６
Ａ図は第５Ａ図のＡ−Ａ断面図、第７図は本
発明装置の他の例の縦断面図、第８図は第７図に
おける−断面図、第７Ａ図は本発明装置の他
の例の縦断面図、第８Ａ図は第７Ａ図における
Ａ−Ａ断面図、第９図は本発明装置を用いて粒
体被覆又は造粒を行なう場合の全体設備の概略
図、第１０図は以下に示す実施例２で用いた本発
明装置の縦断面図、第１１図は第１０図のXI−XI
断面図である。第１〜１１図において、１は下部
が逆円錐状の槽、２はガイド管でありその中心軸
は槽の中心軸と共通であり、３ａ，３ｂ及び３ｉ
はバツフル、３ｄ，３ｆ，３ｇ及び３ｈはその他
の障害部材、３は包括的意味での障害部材、３ｃ
及び３ｅは障害部材の支持部材、４はオリフイ
ス、５は噴霧ノズルである。第１図において、槽
上部円筒の内径は1500mm、ガイド管内径は375mm、
ａは562mm、ｂは500mm、ｃは1083mm、ｄは450mm、
ｅは230mm、ｆは250mm、ｇは200mmでありバツフ
ル３ａは槽中心から八方へ放射状に互に等角度を
なすように配置されている。第３図において、槽
上部円筒内径、ガイド管内径、ａ，ｂ，ｆ，ｇは
第１図のものと同じであり、ｈは150mm、ｉは250
mm、ｊは250mm、ｋは100mm、ｌは1150mm、ｍは
450mmでありバツフル３ｂはその中心軸を槽の中
心軸と共通にしている。第５図において、槽上部
円筒内径、ガイド管内径、ａ，ｆ，ｇ，ｌ及びｍ
は第３図のものと同じであり、３ｄは断面が円形
で外径50mmの鋼管を円形に巻いたもので槽上部横
断面円と同心円をなすように配置され、３ｅは断
面が円形でその外径が50mmの鋼管で槽中心から四
方へ放射状に互に等角度をなすように配置され、
ｎは各管の中心間距離で100mm、ｐは最外側の管
の中心と槽上部円筒部内壁との距離で150mmであ
る。第５Ａ図において、槽上部円筒内径、ガイド
管内径、ａ，ｆ，ｇ，ｌ及びｍは第３図のものと
同じであり、３ｆは外径25mmの鋼管を中心間距離
が100mmとなるように鉛直方向に12本並べた簣板
状のものを槽１の中心軸から八方へ放射状に互に
等角度をなすように配置したもので槽１の円筒部
とコニカル部の接点から、上端の鋼管中心迄の距
離ｑは500mm、下端の鋼管中心迄の距離ｒは600mm
である。第７図において、槽上部円筒内径、ガイ
ド管内径、ａ，ｆ，ｇ，ｌ及びｍは第３図のもの
と同じであり、３ｇはガイド管３からスカート状
に張り出した板状体であり、ｓは700mm、角θは
30゜、ｔは160mmである。第７Ａ図において、槽上
部の内径、ガイド管内径、ａ，ｆ，ｇ，ｌ及びｍ
は第３図のものと同じであり、３ｈは槽上部円筒
内壁からスカート状に張り出した板状体であり、
ｕは350mm、角は45゜である。第９図は本発明装
置を用いて粒体被覆又は造粒を行なう場合の全体
的設備の概略図であり、６は粒体送入管、７は粒
体投入バルブ、８は排気管、９は空気供給管、１
０は空気加熱器、１１は流量計、１２は空気ブロ
ワー、１３は被覆液又は造粒原料液体の調整槽、
１４は被覆液又は造粒原料液体の供給ポンプ、１
５は被覆液又は造粒原料液体の供給管、１６は粒
体排出口、１７は粒体抜出管、１８は粒体抜出バ
ルブである。第１０図において、槽上部円筒の内
径は200mm、ガイド管内径は375mm、ｖは807mm、
ｗは1515mm、ｘは615mm、ｙは287mm、ｆは250mm、
ｇは200mmであり、バツフル３ｉは槽の中心軸か
ら八方へ放射状に互に等角度をなすように配置さ
れている。

本発明の被覆又は造粒のための装置は前記槽の
上部に天板及び気体排出口、前記粒体固定層上方
の槽壁に粒体投入管及びそれに設けられた粒体投
入バルブ、前記気体噴出口に至る気体供給管、該
気体供給管の前記気体噴出口下方に設けられた粒
体排出口等を有していてもよい。また連続操作の
ために、前記粒体固定層の上端の高さの槽壁に粒
体抜出管及びそれに設けられた粒体抜出バルブを
有していてもよい。

本発明装置の効果が得られる理由は明らかでな
いが、次の様に推測される。即ち、噴流装置を大
型化すると粒体充填量が多くなつて、粒体にかか
る荷重圧力が大きくなるためにガイド管が無いと
きはオリフイス上に形成される噴流気柱は押し潰
され、結果としてバツブリングする様になる。オ
リフイス上方にガイド管を設けると粒体による荷
重をガイド管が支え噴流気柱が潰されることを防
ぐことができるがガイド管と槽の間の粒体固定層
に掛かる荷重を軽減することができないため、粒
体の加圧或いは架橋現象が生じ粒体が固着して流
動性が損なわれたり、噴流部への供給が不定性と
なつて脈動する様になる。本発明装置の障害部材
はかゝる粒体固定層に掛かる荷重圧力を軽減せし
め、粒体固着を防止し粒体の循環を良好ならしめ
るものであると推測される。

本発明装置を用いると粒体循環の脈動や固結を
防ぐことができ、噴流方式により大量に造粒や被
覆が容易になる。本発明装置は径が1m以上の大
型の量産設備に特に必要となるが、１mm程度の小
粒の造粒もしくは被覆又は固着性が問題となる被
覆には径が1m未満の場合にも効果的である。

以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。

実施例 １ 第９図に示す粒体被覆のための全体的設備を用
いて以下に延べるようにして被覆を行つた。但し
同図における被覆装置２０として、粒体抜出管１
７及び抜出バルブ１８（点線で図示している）を
備えず、第１，２図に示す形状、寸法を有するも
のを使用した。径2.5mmの粒状尿素1500Kgを
4000Nm³／hrの熱風を通しながら槽内に投入し粒
体を循環させ、粒体の温度が70℃になつてからポ
リエチレン２部（重量）、エチレン−酢酸ビニル
共重合体３部（同）、テトラクロルエチレン95部
（同）よりなる100℃の熱溶液を110分間で2500Kg
供給した。この間粒子温度が70℃を保持する様に
熱風温度を管理した。被覆操作中、粒体の循環は
一定であり、安定した運転ができた。前記熱溶液
の供給を終了した後約５分間そのまま噴流を続
け、熱風を止めて被覆された粒状尿素を抜出し
た。

得られた被覆尿素の被覆の均一性を次の如くし
て調べた。即ち被覆粒100個を任意に選び出し各
粒の重量及びその被膜重量を求め、これより平均
被覆率（）とその標準偏差（σ）を求めた結
果、＝8.25％、σ＝1.05であつた。又３日間の
25℃水中溶出率を求めた結果は2.8％であつた。
これらの結果は被覆肥料の数値としては優れたも
のである。

比較例 １ 実施例１で用いた被覆装置のバツフルを取り除
いた以外は実施例１と同一の条件で被覆操作を行
つた。

粒体投入時は循環に若干の脈動現象（間けつ的
に粒体の吹き上げが起こる現象）が認められたが
被覆が始まると少なくなつた。被覆液供給開始20
分後から次第に循環量が減少してゆき被覆終了時
は見掛上半分程度になつた。熱風を止めて抜出口
より抜出したが、約1/3の量が流出しただけであ
つた。槽内を調べた結果、約半分量が固着して流
動性を失つていた。固着は粒体を取り出して弱い
力を加えると単粒に分かれる程度のものであつた
が流動性を失つたので必要な被覆はなされてな
く。流出した方のものは必要以上の被覆がなされ
ていた。両者を均一に混合し実施例１と同様にし
て各種性質を測定した結果、平均被覆率は7.9％、
標準偏差4.8％、３日間の水中溶出率は56％であ
つた。これは被覆肥料としては劣悪なものであ
る。

実施例 ２ 第９図に示すような造粒のための全体的設備を
用いて以下に述べるようにして尿素融体を用いて
造粒した。但し同図における造粒装置２０とし
て、粒体抜出管１７及び抜出バルブ（点線で図示
している）を備え、第１０，１１図に示す形状、
寸法を有する）ものを使用した。更に粒体抜出管
１７に篩分器を接続し、篩分器より出るアンダー
サイズは粒体投入用管６を通して、又オーバーサ
イズは粗砕し特に微細な粒体を除いて粒体投入管
６を通してそれぞれ槽内に戻る如くした。

製品サイズとして７〜9meshを得るべく篩分器
の金網を７〜9meshとし、槽内芯核となる尿素粒
体９〜12mesh品600Kgを投入し、オリフイスより
4000Nm³／hrで空気を噴出して粒体を循環させ、
噴霧ノズルより尿素融体を1400Kg／hr供給し、槽
よりオーバーフローにて5000Kg／hrの粒体を抜き
出し篩分器にて篩分しアンダーサイズはそのま
ま、またオーバーサイズは粗砕後槽に戻しつゝ造
粒を継続した。

運転は極めて順調であり、良形の粒状尿素を
1300Kg／hrで作ることができた。

比較例 ２ 実施例２で用いた造粒装置２０のバツフルを除
いた以外は実施例２と同一条件で造粒操作をし
た。

結果は槽内循環が一様に行なわれず、脈動現象
により粒体のわれや粉化が顕著であり、2000mmφ
の塔ではバツフルが極めて有効であることを認め
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例の縦断面図、第２図
は第１図における−断面図、第３図は本発明
装置の他の例の縦断面図、第４図は第３図におけ
る−断面図、第５図は本発明装置の他の例の
縦断面図、第６図は第５図の−断面図、第５
Ａ図は本発明装置の他の例の縦断面図、第６Ａ図
は第５Ａ図のＡ−Ａ断面図、第７図は本発明
装置の他の例の縦断面図、第８図は第７図におけ
る−断面図、第７Ａ図は本発明装置の他の例
の縦断面図、第８Ａ図は第７Ａ図のＡ−Ａ断
面図、第９図は本発明装置を用いて粒体被覆又は
造粒を行なう場合の全体的設備の概略図、第１０
図は実施例２で用いた本発明装置の縦断面図、第
１１図は第１０図のXI−XI断面図である。第１〜
８図においてガイド管及びバツフルその他の障害
部材の支持部材（第３，４，５，６図の障害部材
の支持部材を除く）は図示を省略している。 これらの図において数字は次のものを示す。 １：下部が逆円錐形の槽、２：ガイド管、３
ａ，３ｂ，３ｉ：バツフル、３ｄ，３ｆ，３ｇ，
３ｈ：バツフル以外の障害部材、３：包括的意味
での障害部材、３ｃ，３ｄ：障害部材の支持部
材、４：オリフイス、５：噴霧ノズル、６：粒体
投入管、７：粒体投入バルブ、８：排気管、９：
空気供給管、１０：空気加熱器、１１：流量計、
１２：空気ブロワー、１３：被覆液（又は造粒原
料液体）調製槽、１４：被覆液（又は造粒原料液
体）供給ポンプ、１５：被覆液（又は造粒原料液
体）供給管、１６：粒体排出口、１７：粒体抜出
管、１８：粒体抜出バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 本発明は、下部が逆錐状の槽に、その最下部
   に該槽内への気体噴出口（以下オリフイスという
   ことがある）が設けられ、該気体噴出口上方に、
   該噴出口より槽内に噴出される気体及びこれによ
   つて吹き上げられる槽内の被覆又は造粒生長させ
   るべき粒体を導通させるガイド管が設けられ、そ
   して被覆液又は粒体を生長させるための材料を吹
   きつけるための噴霧ノズルが前記気体噴出口の中
   心付近ないしその上方に設けられてなる被覆又は
   造粒のための装置において、前記ガイド管と前記
   槽との間の前記粒体の固定層の中となる位置に、
   該固定槽の粒子の圧力の伝播の障害となるが該粒
   子が降下して行くことを実質的に妨げない部材
   （以下障害部材という）を設置したことを特徴と
   する前記装置。 ２ 第１項記載の装置において、前記障害部材が
   鉛直に配置された板状体であることを特徴とする
   前記装置。 ３ 第２項記載の装置において、前記板状体が前
   記ガイド管から放射状に配置されていることを特
   徴とする前記装置。 ４ 第２項記載の装置において、前記板状体が前
   記ガイド管と水平断面上で同心円状に配置されて
   いることを特徴とする前記装置。 ５ 第１項記載の装置において、前記障害部材が
   棒状体であることを特徴とする前記装置。 ６ 第５項記載の装置において、前記棒状体が前
   記ガイド管から放射状に配置されていることを特
   徴とする前記装置。 ７ 第５項記載の装置において、前記棒状体が前
   記ガイド管と水平断面状で同心円状に配置されて
   いることを特徴とする前記装置。 ８ 第１項記載の装置において、前記障害部材が
   前記ガイド管からスカート状に張り出した板状体
   であることを特徴とする前記装置。 ９ 第１項記載の装置において、前記障害部材が
   前記槽の内壁からスカート状に張り出した板状体
   であることを特徴とする前記装置。