JPS6363255B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は湿潤状原料の加熱反応装置の改良に関
し、詳細には縦型ホツパ内に供給された湿潤状原
料を、排ガスを利用して効率よく乾燥し、その後
の加熱反応が良好に進行する様に構成された装置
に関するものである。

湿潤状態にある粉粒状の被処理物を乾燥後加熱
して反応させ、所望の物性を付与せしめる為の装
置の代表的なものの１つに縦型加熱反応装置があ
る。この装置の概略は第１図に示す様に、加熱炉
１の天井と床３を貫通する反応容器４を設けたも
のであり、該容器４の内部は上から下へ乾燥部４
ａ、反応部４ｂ及び排出部４ｃを夫々構成する。
そして反応容器４の内部には、該反応容器４を貫
通して上方に伸び且つ該反応容器４の下端部に連
通させた煙道５が、前記反応容器４と同心になる
様に設けられ、反応容器４内で発生した高熱の水
蒸気等を上方から排気させる様になつている。

即ちこの様な縦型加熱反応装置においては、乾
燥部４ａに投入された湿潤状被処理物Ａは、煙道
５の壁面から伝達されてくる熱によつて予熱乃至
乾燥されつつ自重で徐々に落下する。反応部４ｂ
に達した被処理物Ａは炉内の高熱によつて急激に
加熱され始め、且つ反応しつつ反応部４ｂ内を順
次降下する。そして加熱反応の終了した処理物Ｂ
は排出部４ｃから製品として順次取り出される。

しかしこの様な従来の縦型加熱反応装置におい
ては、下記の様な問題点が指摘される。

即ち乾燥部４ａ内の被処理物Ａは煙道５の壁面
からの熱伝達のみによつて予熱されるに過ぎない
ので、乾燥が十分には進行せず、特に被処理物Ａ
がいわゆるスラリー状態で輸送されてきた後、水
切りを行なつて乾燥部４ａに投入された様な湿潤
度の高いものにあつては、乾燥部４ａ内での乾燥
効率は極めて悪くなる。従つてこの様な場合に
は、未乾燥の被処理物Ａが反応部４ｂの上部を相
当量占有する為、加熱炉１内の高熱は被処理物Ａ
の乾燥のために大部分奪われることになる。その
結果、加熱反応に必要な熱量を確保する為には、
反応部４ｂと共に加熱炉１をより長く且つ大型化
せざるを得なくなる。

しかも被処理物Ａの乾燥が反応部４ｂ内に持ち
込まれる場合には、加熱炉１内の雰囲気温度と反
応部４ｂの上部付近４ｙの温度の差が約700〜800
℃にも達し、この部分の伝熱面に著しい熱応力が
生じ、反応容器の寿命を著しく縮めることにな
る。

又乾燥不十分による他の問題として被処理物Ａ
が乾燥部４ａの下端付近４ｘでいわゆるブリツジ
現象を起こし易くなり、その場合には被処理物Ａ
が反応部４ｂへ移動しなくなる。

この様な従来装置における問題点は、湿潤状態
の被処理物Ａが乾燥部４ａ内で十分乾燥されない
場合に生じるものであり、従つてこの問題点を解
決するためには被処理物Ａが乾燥部４ａ内で十分
乾燥される様な手段を講じる必要がある。又従来
法では乾燥の進行に伴なつて生成する水蒸気の除
去についての考慮が不十分であり、水蒸気が反応
部に持ち込まれ、反応性を十分に高めないという
問題があつた。

本発明は以上の様な事情に着目してなされたも
のであつて、縦型ホツパ内に供給された被処理物
の乾燥効率を高めることによつて、乾燥部や反応
部並びに加熱炉等の小型化を可能とし、反応部上
部付近の熱応力による材質上の問題を解決し、更
に乾燥部下部付近での被処理物のブリツジ現象を
防止する様にしたもので、かかる目的を達成し得
た本発明とは、加熱炉の天井と床を上下方向に貫
通して上から下へ順に乾燥部、反応部及び排出部
が形成される筒状反応容器の内部に該反応容器と
同心的な煙道を設けると共に、該煙道の上端は前
記反応容器の上端を貫いて上方に延長され、一方
該煙道の下端は前記反応容器の下端で連通される
様に構成された湿潤物質の加熱反応装置におい
て、前記乾燥部に対応する煙道の外壁面には散気
管が放射方向に長く突設されており、この散気管
によつて前記煙道と乾燥部を連通せしめ、前記煙
道内の高温排ガスの一部を前記散気管を介して乾
燥部内の湿潤物質中に導入する様に構成した点に
要旨を有するものである。

以下図面に基づいて本発明の構成及び作用効果
を説明するが、下記実施例は一具体例に過ぎず、
もとより前・後記の趣旨に従つて設計を変更する
ことはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。

第２図は本発明に係る縦型加熱反応装置の概略
説明図、第３図は第２図における乾燥部４ａの要
部拡大図、第４図は第３図の−線断面図、第
５図は第４図の−線要部拡大断面図を夫々示
している。尚実施例では使用済活性炭を再生する
場合を例にとつて説明するが、本発明は活性炭の
再生に限定されるものではなく、あらゆる湿潤物
質の乾燥に適用することが可能である。尚第２図
の装置のうち乾燥部以外の構造については従来の
ものをそのまま利用することができ、又当該部分
の構造を改変することは本発明の技術的範囲を左
右するものではない。

即ち加熱炉１の中央部には、加熱炉１の天井２
と床３を貫通して乾燥部４ａ、反応部４ｂ及び排
出部４ｃが夫々上端部、中央部及び下端部に形成
される反応容器４が設けられており、更にこの反
応容器４の内部には該反応容器４を貫通して上方
に伸び、且つ該反応容器４の下端部に連通させた
煙道５が前記反応容器４と同心になる様に設けら
れている。まず第２〜５図によると、煙道５の外
壁面にフイン付きの散気管６が放射方向に長く突
設されており、煙道と乾燥部４ａとが連通され
る。従つて煙道５内を通過する高温ガスの一部が
散気管６を通して乾燥部４ａ内に流入する。他方
乾燥部４ａの外側Ｄには乾燥部４ａを取り囲むダ
クト８を形成すると共に、上記外側Ｄから乾燥部
４ａ内へ向けて集気管７を突設しダクト８と乾燥
部４ａとを連通させる。そしてダクト８の下方側
に排気ダクト９を形成して、ダクト８と炉１とを
接続している。上述の散気管６は第５図に示す如
く散気孔１８を穿設したパイプ１５の上側に船底
形のバツフルプレート１４を取り付けて構成され
るもので、煙道５からパイプ１５内に流入した高
温ガスが散気孔１８から乾燥部４ａ内へ供給され
る。一方集気管７の形状も散気管６と同様に形成
される。尚バツフルプレートはそれ自身伝熱面と
しての作用も発揮する。そして散気管６と集気管
７は上下並びに周方向において交互に配置され
る。

上述の乾燥装置は炉１の内部が負圧状態にある
ことを利用したもので、調整弁１９を開くことに
よつてダクト８更には乾燥部４ａを負圧とし、こ
れにより煙道５側の高温ガスを乾燥部４ａ内に吸
引する。

次に本装置による乾燥等の手順を、スペント炭
の例によつて説明すると概略下記の通りである。

種々の化学反応に使用されて活性を喪失した活
性炭（スペント炭）の再生に当つては、これらを
水と共に混合してスラリー状にした後、適当な輸
送手段によりスペント炭貯留部１２まで輸送す
る。スペント炭Ｓはスクリユーフイーダ１３等で
水切りを行ないつつ再生装置１１の上方まで持ち
上げられ、供給口から乾燥部４ａ内に投入され
る。乾燥部４ａ内は、調整弁１９を開放すること
によつてダクト８内と共に減圧されておりダクト
８側の圧力が煙道５の圧力より低くなると、煙道
５側の高温ガスは連結孔１６から散気管６側へ吸
引され、散気孔１８から乾燥部４ａ内へ流れ込
む。流れ込んだ高温ガスはスペント炭Ｓの間を通
り抜けて集気管７に流入する。この間高温ガスと
スペント炭の間において熱交換が行なわれて、ス
ペント炭の乾燥が促進される。即ちスペント炭Ｓ
の乾燥が進行することはスペント炭内に含まれて
いた水分が水蒸気となつて取り除かれることを意
味し、高温ガスに伴なわれて集気管７に流入した
後、ダクト８を経て排気ダクト９から炉１内へ吸
引される。しかも本発明では散気管６を乾燥部４
ａ内に多数本突設しているので、煙道５から流入
する高温ガスを隅々に至らせることができ、スペ
ント炭は極めて効率よく乾燥される。又発生した
水蒸気も高温ガスと共に放出されるので、乾燥が
一段と促進される。その為水蒸気が反応部４ｂ方
向へ持ち込まれるという問題は大巾に改善され
た。尚乾燥部４ａ内を降下するスペント炭は乾燥
の進行に伴なつて団塊化する傾向を有し、上述の
ブリツヂ現象を生じるが散気管及び集気管等によ
つて分塊されると共に乾燥が十分に行われること
によつてスペント炭同志の固着による従来技術の
欠陥は解消されることとなつた。

続いて加熱炉１内の反応部４ｂに達したスペン
ト炭Ｓは既に十分乾燥されているので炉内の高温
雰囲気（約800〜900℃）により急激に加熱され、
且つ反応しつつ反応部４ｂ内を順次降下する。そ
してこの反応部４ｂ内で焼成、賦活反応を完全に
終了して再び一定の活性が付与された活性炭Ｃは
製品として排出部４ｃより順次取り出される。

第６図は本発明の他の実施例を示す概略説明図
で、煙道５から乾燥部４ａに流入した乾燥用高温
ガスを再び煙道５へ回収する方法を示している。
即ち図例の乾燥方法は炉１の減圧吸引を利用する
ものではなく、ダクト８に取り付けた吸引装置２
０の積極吸引力を利用する様に構成したもので、
吸引装置２０で吸引された煙道５内の高温ガスを
乾燥部４ａから再び煙道５へ送り込む様にバイパ
ス２１を設けている。尚上記各実施例では煙道５
から流入される高温ガスを集気管７で回収した
後、炉１内或は煙道５へ送給するが、例えば第７
図及び第８図（第７図−線断面図）に示す如
く、散気管６から流れ込む高温ガスを、散気管６
の間で且つ乾燥部４ａの長手方向に配置した排気
管２３に集め、乾燥部４ａの上方から排気弁２２
を介して系外へ取り出す様に構成したものであつ
てもよい。尚散気管６から乾燥部４ａ内へ流れ込
んだ高温ガスは通気孔２４を介して排気管２３内
へ回収される。又通気孔２４の上側にかさ状のプ
レート２５が取り付けられ、通気孔２４の閉塞を
防止している。尚本実施例の場合は排気管２３を
乾燥部４ａ内に配置しているので、排気管２３の
管壁も転熱面として作用し乾燥効果が一段と促進
される。

尚散気管６及び集気管７並びに排気管２３は角
形や楕円形等の断面を有するものであつても差し
支えない。

本発明は以上の様に構成されているので、以下
に要約する様な効果が得られる。

乾燥部内に供給された被処理物を高温ガスに
よつて直接的に乾燥できると共に、加熱乾燥に
よつて発生した水蒸気を乾燥部外に排出できる
ので、乾燥効率を著しく高めることができる。

被処理物の乾燥効率が高められたので、流動
性が良くなると共に、散気管等による撹拌を受
けるので、乾燥部下端付近のブリツジ現象も防
止できる。

乾燥効率が高められたので、反応容器を小型
化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の縦型加熱反応装置を示す概略説
明図、第２図は本発明に係る縦型加熱反応装置を
示す概略説明図、第３図は第２図における乾燥部
の要部拡大図、第４図は第３図の−線断面
図、第５図は第４図の−線断面図、第６，７
図は他の実施例を示す概略説明図、第８図は第７
図の−線断面図である。 １……炉、４……反応容器、４ａ……乾燥部、
４ｂ……反応部、４ｃ……排出部、５……煙道、
６……散気管、７……集気管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱炉の天井と床を上下方向に貫通して上か
   ら下へ順に乾燥部、反応部及び排出部が形成され
   る筒状反応容器の内部に該反応容器と同心的な煙
   道を設けると共に、該煙道の上端は前記反応容器
   の上端を貫いて上方に延長され、一方該煙道の下
   端は前記反応容器の下端で連通される様に構成さ
   れた湿潤物質の加熱反応装置において、前記乾燥
   部に対応する煙道の外壁面には散気管が放射方向
   に長く突設されており、この散気管によつて前記
   煙道と乾燥部を連通せしめ、前記煙道内の高温排
   ガスの一部を前記散気管を介して乾燥部内の湿潤
   物質中に導入する様に構成したことを特徴とする
   湿潤物質の加熱反応装置。