(57)【要約】      （修正有）【課題】乾燥効率の向上と、微粉の低含水率を得るために必要以上の高減圧度を保つことのない減圧ドラム乾燥方法及び減圧ドラム乾燥装置を提供する。【解決手段】処理室２の真空度を低真空度（１００Ｔｏｒｒ以上）状態で使用することと、合わせて機外から加熱空気を送入することで処理室２内部の熱移動を高め、なお送入空気により被処理物を処理室２底部に堆積させなく機外の捕集装置８にて微粒子状態で捕集すること及び、乾燥後の含水分が少なくなり乾燥効率が高くなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧手段１２を備え、温調手段を備えた処理室（乾燥室）２の内部において温調手段を備えた回転ドラム３の表面に、被処理物の抽出液または、微粉を含む液状あるいは、泥状である被処理物を連続的に供給し、設定減圧度で乾燥させ前記回転ドラムからスクレーパーあるいは、ブラシ４により剥離しつつ、前記処理室（乾燥室）内部に気体温調装置により温調された気体を気体送入手段５により送入し、前記処理室（乾燥室）内部を設定減圧度に維持して前記被処理物を乾燥させることを特徴とする減圧ドラム乾燥方法。
【請求項２】
前記処理室（乾燥室）が温調手段を備え、前記回転ドラムの表面に連続的に供給される前記被処理物を設定温度に温調すると、ともに前記送入気体を加熱気体とすることを特徴とする請求項１記載の減圧ドラム乾燥方法。
【請求項３】
前記送入気体の温度を、前記設定温度と略等しくすることを特徴とする請求項２記載の減圧ドラム乾燥方法。
【請求項４】
前記処理室内部の設定減圧度を、前記設定温度における前記被処理物の含液の蒸気圧未満とすることを特徴とする請求項１〜３記載の減圧ドラム乾燥方法。
【請求項５】
前記被処理物が含水粉体で、前記設定温度を３０〜１００℃としたとき、前記設定減圧度を１３．３〜５０ｋＰａ（１００〜３７５Ｔｏｒｒ）とし、気体送入前（空運転時）の減圧度を５〜４０ｋＰａ（３７．５〜３００Ｔｏｒｒ）とすることを特徴とする請求項１〜４記載の減圧ドラム乾燥方法。
【請求項６】
設定減圧度に維持された前記処理室（乾燥室）内部において前記回転ドラムから剥離された前記処理物は、温調された前記気体送入手段により送入された気体（空気）にて、前記処理室（乾燥室）と減圧手段（真空ポンプ）１２との間に備えられた捕集装置８にて捕集されることを特徴とする請求項１〜５記載の減圧ドラム乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な構成の減圧ドラム乾燥方法及び減圧ドラム乾燥装置に関する。さらに詳しくは、減圧手段及び温調手段を備えた処理室内部に設けられた温調手段を備えた回転ドラムの表面に、連続的に供給された微粉を含む液状または、泥状である被処理物を、処理室の内部に加熱気体を送入しながら設定減圧度で乾燥させ、処理室外部に備えられた製品捕集装置で捕集する減圧ドラム乾燥方法及び減圧ドラム乾燥装置に関する。
【０００２】
ここでは、被処理物として水を媒体とした微粉を含む液状又は、泥状を例に取り説明するが、アルコール及びその他の有機溶剤を媒体とした場合も同様である。また、高減圧度（減圧度が高い）とは、絶対圧が低い高真空度（通常、１３．３ｋＰａ（１００Ｔｏｒｒ）未満）を意味し、低減圧度（減圧度が低い）とは、絶対圧がそれより高い大気圧側にある低真空度（通常、１３．３ｋＰａ（１００Ｔｏｒｒ）以上）を意味する。
【０００３】
本発明の減圧ドラム乾燥方法及び減圧ドラム乾燥装置よる乾燥製品は、乾燥後に粉砕装置を通すことなく一時粒子に近い微粒な粉体を得ることができる特徴を持っている。
【０００４】
本発明は、機外から気体を送入することにより乾燥効率を高めることから、高気密化を保つ高真空度を要求しないために製作上のコストの低下とランニングコストの低下が考えられ省エネルギーを有する特徴がある。          
【背景技術】
【０００５】
減圧ドラム乾燥装置の原型である真空ドラム乾燥装置は、従来から公知の考えとして多く利用されている。
【０００６】
従来の真空ドラム乾燥装置は、真空手段及び温調手段を備えた処理室内部に温調手段を備えた回転ドラムの表面に粉体を含んだ液体または、泥状な被処理物を連続的に供給し、ドラムの回転とともに液分が蒸発し、ドラムに付着している被処理物をスクレーパーで剥離する。
【０００７】
剥離された被処理物は、処理室内部の底部に堆積される。堆積した被処理物は、真空を保ちながら被処理室の外部に排出される。または、堆積した被処理物は、所定時間運転した後で減圧手段を止め、その後取り出される。
【０００８】
真空を保ちながら被処理物を取り出す方法としては、処理室の真空度を保つため二重の排出ダンパーを設け、初期に閉じられていた二重ダンパーの下部のダンパーを閉じた状態で、上部のダンパーを開き、被処理物を下部のダンパーの上に設けられたホッパーに蓄え、次に上部のダンパーを閉じ、下部のダンパーを開き被処理物を機外に排出する。次に下部のダンパーを閉じ、上部ダンパーを開きダンパー間のホッパーに被処理物を蓄える。再び上部のダンパーを閉じ下部のダンパーを開け被処理物を排出する。この動作を繰り返すことにより連続排出ができる。
【０００９】
しかし、この繰り返しの排出のため真空度が低下しないように処理室を対高真空度用に製作しなければならない。これには、対高真空度に応じて高気密化が要求され製作にコストが高くなることを考えなければならない。同時に減圧手段も大きくなる。      
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１０１８２３号公報
【特許文献２】特開２００２−０５４８７８号公報
【特許文献３】特開平１１−３３２５０５号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】カツラギ工業株式会社ホームページ
【非特許文献２】日空工業株式会社ホームページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、本発明者が検討した結果、従来の方法では、被処理物（被乾燥物）から低含水率の製品を得るには、減圧度（真空度）を高減圧度（高真空度）としなければならない。また、処理室（乾燥室）の高気密化が、要求されると共に、減圧手段である真空ポンプ（減圧ポンプ）等も高能力のものが要求されることから運転効率も良好とはいえない（設備費と運転費がかさむ）ことが分かった。
【００１３】
また、被処理物が、処理室（乾燥室）の底部に堆積することから、被処理物の自重により圧縮され凝集し、粒子が大きくなる。
【００１４】
これにより、限りなく一時粒子の微粉を得るためには、処理室（乾燥室）に被処理物を堆積させることなく被処理物を回収する必要がある。
【００１５】
本発明者は、上記をかんがみて、乾燥効率の向上と、微粉の低含水率を得るために必要以上の高減圧度を保つことのない減圧ドラム乾燥方法及び減圧ドラム乾燥装置を提供することを目的（課題）とする。
【００１６】
また、被処理物（被乾燥物）の凝集を少なくすることにより微粒子を得る減圧ドラム乾燥方法及び減圧ドラム乾燥装置を提供することを目的（課題）とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意開発に努力をした結果、下記構成の減圧ドラム乾燥方法にすれば、後述の実施例で示すように、乾燥された微粉を連続的に回収することができることが分かり、本発明に想到した。
【００１８】
減圧手段を備えた処理室の内部に、温調手段を備えた回転ドラムの表面に供給された微粉を含む液状または、泥状な被処理物を、設定減圧度で乾燥させるのに際して、前記処理室の内部に気体を送入しながら前記処理室の内部を設定減圧度に維持して前記被処理物を乾燥させることを特徴とする。
【００１９】
また、前記処理室の内部に加熱気体を送入することにより乾燥された被処理物（乾燥品）を前記処理室の外部に備えられた捕集装置で捕集することを特徴とする。このとき未乾燥な被処理物または、送入された加熱気体により外部に備えられた捕集装置に送られなく、前記処理室の底部に降下した粉体は、底部より機外に排出される。
【００２０】
乾燥効率の向上と、その凝集物の少ない微粒子を得られることは、下記のごとくである。
【００２１】
減圧ドラム乾燥装置において、高減圧度にすればするほど沸点が下がり、且つ、被処理物が、前記減圧ドラム乾燥装置の伝熱面（ドラム）に接していることからその含液の蒸発も促進され、やがて、伝熱面（ドラム）からスクレーパーまたは、ブラシにより被処理物は、減圧された処理室内に剥離される。
【００２２】
しかし、前記処理室内は、減圧のため被処理物（粉体）相互間の伝熱性の良好な空気相（気体相）が希薄となり、熱エネルギーの移動量（熱移動量：伝熱量）が相対的に小さくなる。この状態での被処理物の乾燥速度は、極端に低下する。
【００２３】
そこで、前記処理室に外部から空気（気体）を送入することにより、粉体粒子間の空気相（気体相）の温度降下が抑制される結果、熱移動量が増大して、低減圧度でも（高真空度でなくても）乾燥効率が極めて向上する。
【００２４】
また、送入空気（気体）が設定温度以下でも粉体粒子間の空気相（気体相）が移動することにより粉体粒子間の蒸気が空気相（気体相）の移動に同伴し運び去られ相対湿度が低減する。結果として、粒子間の水分（液分）蒸発が促進されて乾燥処理効率が向上する。
【００２５】
上記減圧ドラム乾燥方法において、処理室がさらに温調手段を備え、送入気体（空気）を加熱気体（空気）とすることにより乾燥処理効率がさらに向上する。
【００２６】
送入気体としては、空気に限らず、不活性ガスや反応させるための気体等がある。
【００２７】
上記減圧ドラム乾燥方法において、前記加熱空気（気体）の温度は、前記処理室の設定温度と略等しいものとすることが望ましい。液分を含んでいる間は、その被処理物（粉体）温度も含液の蒸気圧温度（設定温度）以上に上がらない。その状態で蒸気圧（飽和蒸気圧）温度以上の加熱気体に被処理物を曝すと、該被処理物が熱影響（熱変性）を受ける恐れがある。しかし、熱影響のない被処理物は、温度について、特にこだわらない。
【００２８】
また、上記各構成の減圧ドラム乾燥方法において、前記処理室の内部の設定減圧度は、前記設定温度における被処理物含液の蒸気圧未満の範囲から適宜設定する。設定減圧度が当該範囲より高いと、減圧乾燥が困難となる。
【００２９】
例えば、被処理物が液状あるいは、泥奨であり前記処理室内部の設定温度を３０〜１００℃としたとき、設定減圧度を１３．３〜５０ｋＰａ（１００〜３７５Ｔｏｒｒ）とし、気体送入前（空運転時）の減圧度を５〜４０ｋＰａ（３７．５〜３００Ｔｏｒｒ）とする。設定減圧度を低減圧度（１００Ｔｏｒｒ以上）以上とすることにより、装置を高減圧対応とする必要がなくなる。
【００３０】
そして、上記減圧ドラム乾燥方法に使用する減圧ドラム乾燥装置の構成は、下記のごとくにすることが望ましい。
【００３１】
減圧手段と、温調手段を備えた処理室に、該処理室内部に温調手段を備えた回転ドラムを有し、該回転ドラムの表面の上部に被処理物を供給する。このとき、外部から加熱された気体を送入する。供給された被処理物は、温調された回転ドラムの熱により液分を蒸発し、該回転ドラムに接したスクレーパーにより剥離される。
【００３２】
このとき前記処理室内部に、気体温調装置を有した気体送入手段により、気体を送入し、前記処理室内部を設定減圧度で乾燥する。
【００３３】
同時に送入された気体によって、剥離された被処理物は機外の捕集装置に送られ、乾燥粉体として回収されることを特徴とする。
【００３４】
該回転ドラムは、二個を一組にするか、また、一個の回転ドラムに補助ドラムを付けることがある。またスクレーパーの材質は、鉄製、ステンレス製、セラミック製、プラスチック製、または、ブラシを使用することもある。
【００３５】
また、前記処理室内部で未乾燥な被処理物及び、前記送入気体に同伴されなかった被処理物は、前記処理室内の底部から連続的にあるいは、回分的に排出される。
【００３６】
また、前記処理室内部を減圧手段により減圧する減圧ポンプ（真空ポンプ）と前記処理室の間には、被処理物を捕集する捕集装置と、温調手段を有した前記回転ドラムの表面から蒸発した蒸気及び、気体温調装置を有した気体送入手段により送入された気体により蒸発した蒸気を凝縮する凝縮装置を有する。凝縮装置には、凝縮した液を回収する回収装置を有することがある。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の乾燥方法による乾燥装置は、乾燥した被処理物を処理室内の底部に堆積することなしに送入気体により、機外に備えた捕集装置で回収することで粉体同士の凝縮を避け微粒子を得ることに最大の発明の効果がある。
【００３８】
また、前記処理室内に設定減圧度を保ち外部から温調された気体（空気）を送入することにより、従来の真空ドラム乾燥装置と比較して該処理室内（乾燥室）の熱移動が大きいため、被処理物の乾燥空率が高くなる効果がある。
【００３９】
一方製造面において、従来の真空ドラム乾燥装置の処理室を真空に保つ製作と比較しても、従来の高真空度（通常１００Ｔｏｒｒ未満）から本発明の低真空度（通常１００Ｔｏｒｒ以上）にすることで製作コストが低下し、またこれにより減圧手段（真空ポンプ）のモーター馬力も低下し当該装置のランニングコストも低下する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態における減圧ドラム乾燥装置である。
【図２】従来の真空ドラム乾燥装置である。
【図３】本発明による被乾燥物の流れである。
【図４】従来の真空乾燥装置による被乾燥物の流れである。
【図５】本発明による実施テスト結果表である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
次に、本実施形態の減圧ドラム乾燥装置の構成の概略を、図１に示す。
【００４２】
本発明の減圧ドラム乾燥装置１４は、減圧手段１２を備え、微粉を含む液状または泥状な被処理物をジャケット等の温調手段を備えた処理室（乾燥室）２の内部に温調手段を備えた回転ドラム３を有し、当該回転ドラム３に接するスクレーパーまたは、ブラシ４を有している。
【００４３】
スクレーパーまたは、ブラシ４は、上記回転ドラム３の表面に供給された被処理中の液体が蒸発し、乾燥した被処理物を回転ドラム３からの剥離を目的とする。
【００４４】
また、前記処理室２と減圧手段１２（真空ポンプ）との間に備えられた減圧配管７と捕集装置８及び、液分の回収装置１１を有した凝縮装置１０がある。捕集装置８は、気体温調装置６により温度調整された気体（空気）を、送入手段５により前記処理室２に送入することにより、前記回転ドラム３から剥離され、前記処理室２から送り出された被処理物を捕集する。
【００４５】
このように乾燥した被処理物を処理室底部に堆積させることなしに送入された気体（空気）により機外に送り出し、捕集装置により捕集されることから乾燥された被処理物を凝集させることなく微粉の状態で捕集することを特徴とする。
【００４６】
また、温調された気体（空気）を送入することにより減圧処理室内の真空度を設定減
圧度に下げることで、内部の熱移動が大きくなり乾燥効率が上がることを特徴とする。
【００４７】
減圧度を下げることは、処理室の構造も強固な構造にすることなく、また減圧手段（真空ポンプ）も省力化ができることにより、設備費及び、ランニングコストの等の低下ができ、省エネルギー対策に貢献する特徴がある。
【００４８】
また設定温度（温調温度）も被処理物の種類及び製品要求含水率（含水率）により異なる。有機物や熱変性を嫌う薬品の場合、例えば、３０〜１００℃（望ましくは４０〜８０）とする。
【００４９】
ここで送入ガスの温度は、通常、設定温度と略等しいものとする。例えば、設定温度が５０℃の場合、±５℃（望ましくは±２℃）以内とする。
【００５０】
また、送入ガスは、通常、加熱（温調）した乾燥ガス（乾燥気体）とする。場合によっては、温調しない常温ガス（気体）としたり、湿りガスとしたりすることができる。湿りガスとすることにより被処理物の表面のみが乾燥しないように湿度調整しながら乾燥できる。
【００５１】
また、処理室２の内部の設定減圧度は、設定温度における被処理物含液の蒸気圧未満の範囲内で適宜設定する。例えば、設定温度を３０〜１００℃としたとき、設定減圧度を１３．３〜５０ｋＰａ（望ましくは２０〜４０ｋＰａ）とし、ガス送入前（空運転時）の減圧度を５〜４０ｋＰａ（望ましくは１５〜３０ｋＰａ）とする。
【００５２】
従来の真空ドラム乾燥装置（図２）は、回転ドラムから剥離された被処理物を、処理室（乾燥室）の底部に落下堆積し、真空を保ちながらの密閉用二重密閉ダンパーにより機外に排出するか、回分的に適量が溜まった時に真空手段を停止して乾燥された被処理物を取り出す。このため真空が低下することを恐れ処理室（乾燥室）に必要以上の対真空強度を保つ製作となり、あるいは、減圧手段（真空ポンプ）においても大きな馬力を必要とする。
【００５３】
また従来の真空ドラム乾燥装置は、被処理物を機外に取り出す場合に被処理物が排出
部に堆積し、排出時に押しつけられることにより、被処理物が凝集され、目的とする微粒な粉体を得ることが困難である。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明をする。
【００５５】
ここでテスト機の真空処理室内部に備えられたテスト機の回転ドラムの大きさは、直
径が２００ｍｍで、長さが２００ｍｍであり回転ドラムの回転数を１０ｒｐｍとした。
【００５６】
そして前記処理室、前記回転ドラム、前記送入気体のそれぞれの温調手段の温度を５
２℃とした。
【００５７】
また前記処理室の空運転時の減圧度を５５Ｔｏｒｒとし、送入気体（空気）の温度を５２℃とし、その挿入量を３ｄｍ３／ｍｉｎで行った。この運転時の設定減圧度を１０２Ｔｏｒｒとした。ちなみに、４０℃、５２℃、１００℃の各水蒸気圧は、約５５Ｔｏｒｒ，約１０２Ｔｏｒｒ，約７６０Ｔｏｒｒである。
【００５８】
被処理物は、下記のような平均粒径５μｍの有機顔料及びシリカの２種類とし、各各約１０％（乾燥品重量／乾燥品を含む液状物の重量）を含む液状とする。これを乾燥製品として含水分を０．８％以下とし、また限りなく平均粒径に近く、乾燥効率よく乾燥製品を得ることとする。
【００５９】
被処理物は、有機顔料（平均粒径５μｍ）を約１０％（乾燥品重量／乾燥品を含む液状物の重量）含む液状とし、前記回転ドラム表面に３．６３０ｋｇ／ｈｒで連続供給した結果、乾燥有機顔料を０．３５ｋｇ／ｈｒで捕集装置に捕集された。
【００６０】
次に被処理物を、シリカ（平均粒径５μｍ）とし約１０％（乾燥品重量／乾燥品を含む液状物重量）含む液状とし、前記回転ドラムの表面に１５．０７２ｋｇ／ｈｒで連続供給した結果、乾燥シリカを１．４７ｋｇ／ｈｒで捕集装置に捕集した。
【００６１】
上記の二件の実施例を図５に整理した。この時の実施テストの目的は、被処理物の粉体粒子が凝集することなく、限りなく初期粒子を保ち効率よく捕集装置に捕集されることである。
【００６２】
上記実施テストの結果は、乾燥有機顔料の平均粒子径は６μｍであり、乾燥シリカの平均粒子径は５μｍであった。また、捕集製品の含水分は、どちらも０．７％以下であった。
【００６３】
また製品の回数率は、どちらも供給時には、約１０％の製品を含んでいたことから有機顔料は０．３５／３．６３＝９６．４（％）となり、シリカは１．４７／１５．０７２＝９７．５（％）であった。
【００６４】
上記テストの結果から、有機顔料は大変凝集力が強く、また付着力も強いために製品として捕集された乾燥品の平均粒子径が少し上がった。従来の真空ドラム乾燥機では、乾燥製品を粉砕機に通すことにより粒子を微粉化している。これから考えると本発明は、設備の工程を一つ省くことができ、設備の省力化とランニングコストを含むエネルギーの削減及びコストの削減となる特徴がある。
【００６５】
一方シリカのテスト結果からも同様に、平均粒径、乾燥含水分及び回収効率等の全体の効率が良かった。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
例えば被処理物の有機顔料は、乾燥許容温度が低いことから処理室内部温度及び回転ドラムの表面温度を５０℃近辺にする必要がある。このような場合には、従来の真空ドラム乾燥装置の考えでは処理室を高真空度に常に保ち運転しなければならない。また被処理物を排出するためには、底部に排出部を設け真空度が低下しないような排出方法となる排出装置を取り付けなければならない。
【００６７】
気密性を保ち真空度が低下しないように排出を行うために、どうしても必要以上の真空ポンプを用意することから処理室の構造も強固になりイニシャル及びランニングコストが高くなる。
【００６８】
また処理室（乾燥室）が高真空度になると処理室内の温度が下がり熱移動も低下することにより乾燥速度も低下する。従ってその分設備を大きくしなければならない。
【００６９】
そこで本発明の減圧ドラム乾燥装置は、高真空度を保つのでなく設定減圧度を保ち外部から温調された気体（空気）を送入することにより、処理室（乾燥室）内部の熱移動を高め、また被処理物（乾燥物）を処理室（乾燥室）の底部に堆積なく少量の送入気体（空気）により機外の捕集装置に捕集することを特徴とする。
【００７０】
微粒子を有す粉体の乾燥で、乾燥後の凝集または液分を最小限にするためには、被処理物の温度と乾燥温度の差をできる限り少ない状態で乾燥することにより、疑似凝集状態の粉体の内部から表面に液分が排出（蒸発）され乾燥されるが、温度差が大きいと粉体の表面が先に乾燥し内部の液分を包含してしまう。これにより残留水分を下げることができなくなる。
【００７１】
従って、従来の真空ドラム乾燥装置は、高真空度のため、乾燥しつつある粉体とドラム表面温度及び、処理室（乾燥室）の温度差が大きくなり疑似凝集粉体の残留液分が蒸発されにくくなり、疑似凝集粉体が凝集粉体となりやすい。
【００７２】
一般的に疑似凝集粉体とは、ソフトな凝集体であり機械的な力をかけなくとも軽く解れる状態であるが、凝集体となると、機械的な力を与えて解すことが多い。
【００７３】
上記のことから、本発明は、微粒子を凝集させることなく、残留液分をなくし、また設備費及びランニングコストの低下が計られることから、これからの省エネルギーを考慮した産業上の利用可能性を高めることが考えられる。
【００７４】
このようなことから、産業上の利用可能性として下記のような製品の乾燥に有益である。
【００７５】
本発明は、乾燥時の許容温度を低く、微粒子を維持した状態で乾燥製品とする有機顔料、また、医薬を含む化学薬品や、微粒子状態の乾燥を要求するセラミックあるいは、酸化物を含む無機物等の乾燥製品を得るために利用可能性がある。
【符号の説明】
【００７６】
１    被処理物の供給口
２    処理室（温調手段を備えた処理室、乾燥室）
３    回転ドラム（温調手段を備えた回転ドラム）
４    スクレーパーまたは、ブラシ
５    気体送入手段
６    気体温調装置
７    減圧配管
８    捕集装置
９    製品排出バルブ
１０  凝縮装置
１１  液回収装置
１２  減圧手段
１３  未乾燥物及びドレン排出部
１４  減圧ドラム乾燥装置
【図１】
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【図２】
2011080672.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011080672.tif 000007