(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形の乾燥室の上部側壁に円周方向に間隔をおいて複数の熱風導入口を備えると共に該乾燥室の頂部にも熱風の分岐導入口を有し、該乾燥室内下部に被乾燥スラリーの噴霧ノズルを上方に向けて設けた旋回流型の噴霧乾燥装置において、該分岐導入口に開閉度を調整可能な第１ダンパーを設けると共に、前記熱風導入口と対向させ且つその外側に開閉度を調整可能な第２ダンパーを設け、第２ダンパーを折板により構成し、該折板の稜線を中心軸として折板の屈折角を調整自在としたことを特徴とする噴霧乾燥装置。
【請求項２】
前記第２ダンパーと前記乾燥室の上部側壁とによって挟まれた熱風の流入路に、通気抵抗手段を設けてなる請求項１記載の噴霧乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、触媒その他の化学品、医薬品、食品等、被乾燥スラリーを噴霧乾燥するための旋回流型噴霧乾燥装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下部を円錐形とした円筒状の乾燥室を有し、その上部側壁に、円周方向に間隔をおいて複数の熱風導入口を備えると共に、乾燥室内下部に被乾燥スラリーの噴霧ノズルを上方に向けて設けた旋回流型の噴霧乾燥装置が公知である。該噴霧乾燥装置において、熱風の温度と流量を制御することにより、被乾燥スラリーは導入された熱風と接触して、液体の蒸発と乾燥粒子の造粒が行われ、乾燥室から乾燥粉末が連続的に生成される。
【０００３】
この種の噴霧乾燥装置は、乾燥室内に熱風を複数の熱風導入口から乾燥室の内壁面に沿って接線方向に、均等に導入し、円周方向への旋回流を形成させることを企図したものであるが、乾燥室内の熱風の偏流や過大な遠心力により、ノズルから噴霧された被乾燥スラリーが未乾燥のまま乾燥室の内壁に到達し、これがスケールとなって付着し易い。当該スケールの生成は、製品粉末の収率低下、製品への混入による品質低下、さらには、過熱による変質に由来する製品品質の劣化を招来する。
また、熱風の旋回による遠心力を調整するために熱風の導入量を調整することも行われているが、そのために必要熱風量が不足して能力を低下させたり、必要熱風量が過大となって熱損失を発生させている。
【０００４】
上記問題に関して、装置の運転を休止できれば、壁面へのエアーブローや、壁面の打撃、振動操作により解決可能であるが、それでは噴霧乾燥装置の連続運転ができない。スケール発生が予想される内壁面にエアーブロー用のノズルを設置することも考えられるが、当該ノズルの周辺に別のスケールが発生したり、乾燥室内の熱風を偏流させる原因ともなり易い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、被乾燥スラリーを噴霧乾燥するための旋回流型噴霧乾燥装置において、乾燥室内壁面への被乾燥スラリーの未乾燥粉末あるいは乾燥粉末の付着を防止することを目的とする。また、熱風の供給温度や流入量を最適化させて、装置の燃費を削減することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、円筒形の乾燥室の上部側壁に、円周方向に間隔をおいて複数の熱風導入口を備えた旋回流型の噴霧乾燥装置において、前記乾燥室の頂部にも熱風の分岐導入口を有することを特徴とするものである。
前記熱風の分岐導入口には、開閉度を調整可能な第１ダンパーを設けることが好ましい。
前記熱風導入口と対向させ、且つその外側に開閉度を調整可能な第２ダンパーを設けることが好ましい。
前記第２ダンパーを折板により構成し、該折板の稜線を中心軸として折板の屈折角を調整自在とすることが好ましい。
前記第２ダンパーと前記乾燥室の上部側壁とによって挟まれた熱風の流入路には、通気抵抗手段を設けることが好ましい。
前記乾燥室内下部には、被乾燥スラリーの噴霧ノズルを上方に向けて設けることが好ましい。
【０００７】
【作用】
乾燥室内には、熱風が頂部からの下降流Ａと内壁に沿った円周方向の旋回流Ｂとに分岐して導入され、これらと被乾燥スラリーの噴霧上昇流Ｃとが接触する。前記第２ダンパーの開閉度または前記折板の屈折角を変えたり、前記第１ダンパーの開閉度とのバランスを取ることにより、旋回流Ｂの速度と流量を調節し、前記熱風導入口から乾燥室内への流入量を最適化し、最適な熱風量を維持したまま熱風の旋回流Ｂによる遠心力を調節し、噴霧上昇流Ｃの軌道を変え、未乾燥スラリーが乾燥室の内壁へ早期に到達することを防止する。
なお、前記通気抵抗手段は熱風の偏流を防止し且つ熱風を均一化させるので、未乾燥スラリーが局部的に乾燥室の内壁へ早期到達することを防止する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、旋回流型噴霧乾燥装置１０の要部縦断側面図であり、図２は、図１のII−II線における横断平面図である。
【０００９】
噴霧乾燥装置１０は、円筒状の胴部１２とその下端に連なる逆円錐状部１３により構成される乾燥室１４を有し、その上部には熱風供給口１５を備えた渦巻ダクト１６が被着されている。
胴部１２の側壁下端部には、被乾燥スラリーの噴霧ノズル１７が、乾燥室１４の上方中心部に向けて突設されている。
逆円錐状部１３の下端部には乾燥粉末の排出口１８が設けられている。また、逆円錐状部１３に設けられた排気口１９から排出される熱風は、図示してない集塵器に接続される。
【００１０】
乾燥室１４の頂部には熱風の分岐導入口２０が設けられ、渦巻ダクト１６に供給された熱風の一部が分岐されて、分岐導入口２０から乾燥室１４内への下降流Ａが形成される。分岐導入口２０には乾燥室１４の外部から熱風の分岐流量を制御可能な第１ダンパー２１を設けることにより、分岐導入口２０からの熱風の流入量を調節することができるようになっている。第１ダンパー２１は分岐導入口２０の形状に対応した円筒形とし、分岐導入口２０への熱風の分岐比は、５〜５０％とすることが好ましい。
【００１１】
胴部１２の上部側壁２２には、円周方向に間隔をおいて複数個の熱風導入口２４、２４・・・が開口している。本実施形態において熱風導入口２４は縦長のスリット状に形成し、この熱風導入口２４と対向させて、乾燥室１４の外側に開閉度を調整可能な第２ダンパー３０が設けられている。
上記噴霧乾燥装置１０において、熱風供給口１５から渦巻ダクト１６内に供給された熱風の一部は、複数個の熱風導入口２４、２４・・・から乾燥室１４の内壁に沿って円周方向の旋回流Ｂを形成し、噴霧ノズル１７から噴霧される被乾燥スラリーの上昇流Ｃと接触することにより、その液体成分を蒸発乾燥させる。
【００１２】
図３は、第２ダンパー３０の詳細を示す平面図（同図（ａ））と側面図（同図（ｂ））であり、この実施形態の第２ダンパー３０は、スリット状の熱風導入口２４を被覆可能な大きさの折板３２により構成されている。折板３２の一端部はヒンジ３３により熱風導入口２４の周縁に設けた補強板２５に取着すると共に、折板３２の他端部は上部側壁２２から外側へ突設したブラケット３４にピン３５を介して接合されている。また、上下辺の補強板２５には扇形のガイド板３７が水平に取着されている。
而して、折板３２は、その稜線３６を中心軸として折板３２の屈折角を調整自在とするために、ブラケット３４上のピン３５とガイド板３７上のピン３８の双方のピン接合位置を調節できるようにしているので、これらの接合位置を変えることにより、第２ダンパー３０の開閉度を調整することができる。このときの折板３２の移動軌跡を、図３中に点線で示す。
【００１３】
図４は、第２ダンパー３０の開閉動作を示す説明図であり、上部側壁２２と上部側壁２２寄りの折板３２ａとの角度θを変えることにより、乾燥室１４への熱風の導入角を変更することができる。角度θは１５°〜５０°の範囲で可変とすることが好ましい。また、上部側壁２２と折板３２の自由端３２ｂとの距離ｘを変えることにより、熱風の導入量を調節することができる。本実施形態において、第２ダンパー３０を屈折角の調整自在な折板３２により構成したのは、角度θを大きくしても、距離ｘを調整することにより熱風の導入量を適量とし、全ての熱風導入口２４、２４・・・から熱風を均一に導入できるようにしたものである。
【００１４】
胴部１２の上部側壁２２と折板３２によって挟まれた部分は、渦巻ダクト１６内を流れる熱風の流入路３９となり、当該熱風は熱風導入口２４から、角度θおよび距離ｘで規定された導入角および導入量によって、乾燥室１４内に導入される。流入路３９には、パンチングメタル、その他の通気抵抗手段４０を介在させることにより、熱風の導入量を一層均一化することができる。図３に示す実施形態では、熱風導入口２４の手前の上部側壁２２と折板３２の任意の部分に開口率３５パーセントのパンチングメタル４０を取り付けたので、熱風はパンチングメタル４０により整流されて熱風導入口２４から均一に流入する。
【００１５】
上記噴霧乾燥装置１０の基本的な構成は上記構成に限定されず、乾燥室１４において円周方向へ旋回する熱風の旋回流を形成させ、この熱風中に被乾燥スラリーを噴霧して乾燥する形式の各種構成のものを用いることができる。
【００１６】
【実施例】
本発明による噴霧乾燥装置（本発明装置という。）と従来の噴霧乾燥装置（従来装置という。）を用いて、炭化水素の流動接触分解触媒（ＦＣＣ触媒）の前駆体スラリーを噴霧乾燥した。本発明装置として図１〜図４に説明した装置を用い、実施例１と実施例２を行った。従来装置としては、▲１▼第２ダンパー３０として折板３２でなく、一枚ものを用い、▲２▼通気抵抗手段４０を設けず、▲３▼熱風の分岐導入口２０を持たず、これら３点を除いて本発明装置と同じ構成のものを用い、比較例を行った。前駆体スラリーの噴霧量を１０，０００ｋｇ／ｈとしたときの運転条件を表１に示す。
【００１７】
【表１】
0003709100.tif 000002
【００１８】
表１の結果から、実施例１と実施例２では、熱風の排気温度が夫々１８０℃と１５０℃に低下し、熱風の熱源としての重油の使用量は、比較例に対して夫々２５％、３５％削減されたことが判る。
また、１カ月の連続運転終了後、乾燥室１４の内部を観察したところ、比較例では内壁に多量のスケールが付着していたが、実施例１と実施例２ではスケールの付着は僅かしか認められなかった。
更に、製品として得られたＦＣＣ触媒の性状として、見掛け嵩比重（ＡＢＤ）が比較例に対して、実施例１、実施例２で夫々０．０１〜０．０１５ｇ／ｍｌ、０．０３ｇ／ｍｌ上昇し、摩耗強度（ＣＡＩ）が夫々１５％、２５％上昇したことを確認した。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の噴霧乾燥装置によれば、乾燥室内壁面へのスケールの付着を抑制し、乾燥粉末の収率を高めると同時に乾燥粉末の品質を向上させることができる。
また、熱風の排気温度を下げてもスケールの発生が生じにくいので、熱源としての重油使用量を削減することができる。
本発明装置を用いて得られた触媒は、熱風の温度を低下させることができるので、見掛け嵩比重が大きく、耐摩耗性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】旋回流型噴霧乾燥装置の要部縦断側面図である。
【図２】図１のII−II線における横断平面図である。
【図３】第２ダンパー３０の詳細を示す平面図（同図（ａ））と側面図（同図（ｂ））である。
【図４】第２ダンパー３０の開閉動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  噴霧乾燥装置
１４  乾燥室
１７  噴霧ノズル
２０  分岐導入口
２１  第１ダンパー
２２  上部側壁
２４  熱風導入口
３０  第２ダンパー
３２  折板
３３  ヒンジ
３６  稜線
３７  ガイド板
４０  通気抵抗手段としてのパンチングメタル
【図１】
0003709100.tif 000003
【図２】
0003709100.tif 000004
【図３】
0003709100.tif 000005
【図４】
0003709100.tif 000006