(57)【要約】【課題】少ない流量の気体で残存する揮発性有機物を効率的に除去し、粉体又は粒体を効率よく乾燥することができる乾燥サイロを提供すること。【解決手段】本発明の乾燥サイロ１０は、粉体又は粒体を乾燥処理する槽１を備え、槽１は、粉体又は粒体を投入する投入口２と、粉体又は粒体を排出する排出口５と、互いに異なる高さに位置し、加熱気体を流入させる、少なくとも２つの流入口３、４を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体又は粒体を乾燥処理する槽を備え、
上記槽は、粉体又は粒体を投入する投入口と、上記粉体又は粒体を排出する排出口と、互いに異なる高さに位置し、加熱気体を流入させる、少なくとも２つの流入口とを備える、乾燥サイロ。
【請求項２】
少なくとも２つの上記流入口のうち一部の流入口を、上記槽における１／２以上の高さに備える、請求項１に記載の乾燥サイロ。
【請求項３】
上記槽は、直胴部と、上記直胴部の下部に連続しており、上記直胴部とは反対側に先端のある錘状部とを含んでおり、
上記直胴部に上記投入口を備え、上記錘状部の先端に上記排出口を備え、
上記直胴部及び上記錘状部はいずれも少なくとも１つ、上記流入口を備える、請求項１又は２に記載の乾燥サイロ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の乾燥サイロによって、乾燥した粉体又は粒体を製造する方法であって、
粉体又は粒体の層の上面が、少なくとも２つの上記流入口のうち最も高い位置にある流入口より高くなるように、粉体又は粒体を投入口から投入する、投入工程と、
上記投入工程の後、加熱気体を流入口から流入させ、粉体又は粒体を乾燥する乾燥工程と、
上記乾燥工程によって乾燥された粉体又は粒体を排出口から排出する排出工程と、
を含む、製造方法。
【請求項５】
上記加熱気体は、空気、不活性ガス及び水蒸気からなる群から選ばれる少なくとも１つである、請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
上記乾燥工程では、３０〜１５０℃の上記加熱気体を流入させ、粉体又は粒体を０．５〜３０時間乾燥させる、請求項４又は５に記載の製造方法。
【請求項７】
少なくとも２つの上記流入口のうち、より高い位置にある流入口から流入させる加熱気体の流量を、より低い位置にある流入口から流入させる加熱気体の流量に比べて多くする、請求項４〜６のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾燥サイロ、及び乾燥した粉体又は粒体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
オレフィンを重合させたポリオレフィンの粉体、又は粉体を溶融混錬した粒体には、原料のオレフィン、重合反応又は溶融混錬によって生成した揮発性有機物が含まれていることがある。
【０００３】
一般に、ポリオレフィンの粉体又は粒体は乾燥サイロを用いて乾燥されている。
【０００４】
特許文献１には、空気又は不活性ガスの熱風を用いて、エチレン・α−オレフィン共重合体を乾燥させる方法が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、バッフルを容器内の下部に備え、バッフルから熱風を流して乾燥処理を施す乾燥サイロが記載されている。
【０００６】
特許文献３には、容器の上部からオレフィンガスを供給し、下部から不活性ガス含有乾燥媒体を供給することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−５２９１８（１９９７年２月２５日公開）
【特許文献２】特開平７−３３２８５１（１９９５年１２月２２日公開）
【特許文献３】特開平９−３２８５１６（１９９７年１２月２２日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来から使用されている乾燥サイロでは、特許文献２及び３に記載されているように、乾燥サイロの下部から、加熱した空気又は不活性ガス等の気体が供給される。下部から供給された気体は上部へ移動するに伴い、積層した粉体又は粒体の中を通るので圧力損失が生じて乾燥効率が低下する。また、槽全体の温度を保つために、気体の流量を多くする必要がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、少ない流量の気体で、圧力損失を抑え、揮発性有機物を効率的に除去し、粉体又は粒体を効率よく乾燥することができる乾燥サイロを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る乾燥サイロは、粉体又は粒体を乾燥処理する槽を備え、上記槽は、粉体又は粒体を投入する投入口と、上記粉体又は粒体を排出する排出口と、互いに異なる高さに位置し、加熱気体を流入させる、少なくとも２つの流入口とを備える。
【００１１】
また、本発明に係る乾燥サイロでは、少なくとも２つの上記流入口のうち一部の流入口を、上記槽における１／２以上の高さに備えることがより好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る乾燥サイロでは、上記槽は、直胴部と、上記直胴部の下部に連続しており、上記直胴部とは反対側に先端のある錘状部とを含んでおり、上記直胴部に上記投入口を備え、上記錘状部の先端に上記排出口を備え、上記直胴部及び上記錘状部はいずれも少なくとも１つ、上記流入口を備えることがより好ましい。
【００１３】
本発明に係る製造方法は、本発明に係る乾燥サイロによって、乾燥した粉体又は粒体を製造する方法であって、粉体又は粒体の層の上面が、少なくとも２つの上記流入口のうち最も高い位置にある流入口より高くなるように、粉体又は粒体を投入口から投入する、投入工程と、上記投入工程の後、加熱気体を流入口から流入させ、粉体又は粒体を乾燥する乾燥工程と、上記乾燥工程によって乾燥された粉体又は粒体を排出口から排出する排出工程と、を含む。
【００１４】
また、本発明に係る製造方法では、上記加熱気体は、空気、不活性ガス及び水蒸気からなる群から選ばれる少なくとも１つであることがより好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る製造方法では、上記乾燥工程では、３０〜１５０℃の上記加熱気体を流入させ、粉体又は粒体を０．５〜３０時間乾燥させることがより好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る製造方法では、少なくとも２つの上記流入口のうち、より高い位置にある流入口から流入させる加熱気体の流量を、より低い位置にある流入口から流入させる加熱気体の流量に比べて多くすることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る乾燥サイロによって、少ない流量の気体で揮発性有機物を効率的に除去し、粉体又は粒体を効率よく乾燥することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る乾燥サイロの概略構成を示す模式図である。
【図２】実施例において作製した乾燥サイロの概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態について図１に基づいて説明すると以下の通りである。
【００２０】
（乾燥サイロ１０の構成）
まず、図１を参照して本実施形態に係る乾燥サイロ１０について説明する。図１は、本実施形態に係る乾燥サイロ１０の概略構成を示す模式図である。
【００２１】
図１に示すように乾燥サイロ１０は、槽１、投入口２、流入口３、４及び排出口５を備えている。
【００２２】
乾燥サイロ１０は、乾燥した粉体又は粒体を製造する装置である。すなわち、乾燥サイロ１０では、投入口２から粉体又は粒体を投入し、流入口３、４から加熱気体を流入させ、乾燥した粉体又は粒体を排出口５から取り出して得ることができる。
【００２３】
本実施形態に係る乾燥サイロ１０では、まず、投入口２から乾燥対象の粉体又は粒体を例えば連続的に又は間欠的に槽１内に投入する。次に、流入口３、４から加熱した気体を槽内に流入させる。また、排出口５からは例えば連続的に又は間欠的に槽１内の粉体又は粒体を排出させる。
【００２４】
ここで、粉体又は粒体とは、乾燥サイロ１０における乾燥処理の対象となる、揮発性有機物等を含む粉体又は粒体のことが意図される。粉体又は粒体としては、例えば、ポリオレフィンの、気相重合後の粉体及び粒体等が挙げられ、好ましくはポリプロピレン又はポリエチレンである。
【００２５】
槽１は、乾燥対象の粉体又は粒体を貯留し、加熱気体を流入させるための槽である。本発明に係る乾燥サイロが備える槽の構成としては、粉体又は粒体を貯留できる形状であればよいが、例えば、本実施形態のように、直胴部と、直胴部の下部に連続しており、直胴部とは反対側に先端のある錘状部とを含んでおり、錘状部の先端に排出口５を備え、直胴部及び錘状部にそれぞれ流入口３、４を備えることがより好ましい。直胴部及び錘状部にそれぞれ流入口３、４を備える構成によって、槽１の直胴部に位置する流入口３から流入させる加熱気体によって粉体又は粒体を加熱し、粉体又は粒体を取り出す排出口５付近の錘状部において、流入口４から保温のための加熱気体を流入させているので、長時間に亘る乾燥が可能である。なお、錘状部の構造としては、例えば、円錐状でもよく、角錐状でもよい。
【００２６】
投入口２は、乾燥対象の粉体又は粒体を槽１内に投入するものである。投入口２は、例えば、槽１の直胴部の上面に備えられており、粉体又は粒体を槽１内に投入する。
【００２７】
排出口５は、乾燥させた粉体又は粒体を槽１内から外部へ排出するものである。排出口５は、上述したように槽１の傾斜部の先端に備えられていることがより好ましい。このように、排出口５が傾斜部の先端にあれば、槽１内において乾燥させた粉体又は粒体を取り出すとき、これらが槽１内に滞留することを防ぐことができる。
【００２８】
流入口３、４は、槽１内に加熱した気体を流入させるものである。流入口３、４は、槽１における互いに異なる位置の高さに備えられており、流入口３、４から加熱した気体を槽１内に流入させる。流入口３、４を、槽１における互いに異なる位置の高さに備えることにより、加熱気体の圧力損失を抑え、槽１内に貯留する粉体又は粒体を効率よく乾燥することができる。
【００２９】
また、流入口３から流入させた加熱気体によって粉体又は粒体を加熱し、流入口４から流入させた加熱気体によって当該粉体又は粒体の温度を保つことができる。
【００３０】
このとき、流入口４から流入させる加熱気体は保温するために必要な流量を導入すればよい。つまり、槽１の下部に位置する流入口４から流入させる加熱気体は、上部に位置する流入口３から流入させる加熱気体と比較して、粉体又は粒体を通り抜ける距離が長い。そのため、下部の流入口４から流入させる気体の流量は必要最小限であることが好ましい。槽１の上部及び下部に流入口３、４を備えていることによって、流入口４から流入させる気体の流量を少なくすることができるので、気体の圧力損失を抑え、粉体又は粒体をより効率よく乾燥することができる。
【００３１】
また、流入口３を槽１における１／２以上の高さにすると、乾燥効率を高め、残存する揮発性有機物を効率よく除去することができるため、好ましい。
【００３２】
また、投入口２から連続的又は間欠的に粉体又は粒体を投入し、排出口５から連続的又は間欠的に粉体又は粒体を排出する形態の場合、流入口３の位置は、粉体又は粒体の積層した層の１／２以上の高さにあるようにしてもよい。流入口３の位置を粉体又は粒体の積層した層の１／２以上の高さにすることにより、槽１内に新たに投入した、加熱されていない粉体又は粒体に対して優先的に加熱気体を吹き込むことができるので、必要以上に加熱気体を導入させなくてもよい。
【００３３】
（乾燥した粉体又は粒体の製造方法）
本実施形態に係る製造方法は、投入工程、乾燥工程及び排出工程を含んでいればよい。
【００３４】
投入工程とは、投入口２から槽１に乾燥対象の粉体又は粒体を投入する工程である。
【００３５】
乾燥工程とは、投入工程の後、流入口３、４から槽１内に加熱気体を流入させ、乾燥対象の粉体又は粒体を乾燥する工程である。
【００３６】
排出工程とは、乾燥工程において乾燥させた粉体又は粒体を、排出口５から外部へ、連続的又は間欠的に排出する工程である。粉体又は粒体が投入口２から連続的又は間欠的に新たに投入されるのに従い、排出工程によって、乾燥させた粉体又は粒体を排出口５から排出するため、槽１内に貯留する粉体又は粒体の嵩を一定に保つことができる。
【００３７】
流入口３及び流入口４はそれぞれ槽１の上部及び下部に位置する。槽１に粉体又は粒体を投入したとき、まず、槽１の上部に位置する流入口３から加熱気体を流入させる。
【００３８】
その後、粉体又は粒体は、流入口３から流入した加熱気体によって乾燥されながら、マスフローによって槽１の下部へ移動する。ここで、マスフローとは、排出口５から粉体又は粒体が抜き出されるにつれて、粉体又は粒体の全体が下部へ移動することが意図される。
【００３９】
流入口３から流入させた加熱気体によって粉体又は粒体を加熱し、流入口４から流入させた加熱気体によって既に加熱されている粉体又は粒体の温度を保つ。よって、粉体又は粒体に含まれる揮発性有機物等を取り除くために必要な温度を長時間保つことができる。
【００４０】
このように、粉体又は粒体は流入口３から流入させる加熱気体によって既に加熱されているため、流入口４から流入させる加熱気体の流量は保温に必要な量を導入すればよい。また、気体の圧力損失を抑えるためには下部の流入口４から流入させる気体の流量はより少ない方が好ましい。
【００４１】
ここで、乾燥サイロ１０を用いた、乾燥した粉体又は粒体を製造する一連の流れについて説明する。なお、乾燥サイロ１０を長手方向が鉛直になるように設置している。
【００４２】
本実施形態に係る製造方法では、まず、投入口２から乾燥対象の粉体又は粒体を槽１内に投入する。このとき、投入口２から粉体又は粒体を連続的又は間欠的に投入すると共に、排出口５から乾燥された粉体又は粒体を排出する。また、粉体又は粒体の層の上面が、流入口３より高い位置となるように粉体又は粒体を投入することが好ましい。流入口３から流入させる加熱気体によって、連続的又は間欠的に新たに投入する粉体又は粒体を常時加熱することができる。
【００４３】
また、流入口３が投入後の粉体又は粒体の高さの１／２以上となるように粉体又は粒体を投入することは、槽１内に新たに投入した加熱されていない粉体又は粒体に対して優先的に加熱気体を吹き込むことができ、必要以上に気体を導入させなくてもよいことから好ましい。
【００４４】
次に、流入口３、４から加熱気体を槽１内に流入させる。投入口２から投入された粉体又は粒体は、まず流入口３から流入させた加熱気体によって、揮発性有機物が取り除かれる温度に加熱される。
【００４５】
その後、流入口３から流入させた加熱気体によって加熱された粉体又は粒体はマスフローによって下部に移動する。ここで、直胴部の流入口３から流入させる気体の流量を、錘状部の流入口４から流入させる気体の流量より多くすることが好ましい。流入口３から流入させる気体の流量を、流入口４から流入させる気体の流量より多くすることによって、槽１の下部に位置する流入口４よりも、上部に位置する流入口３からより多く加熱気体が流入する。よって、粉体又は粒体を通り抜ける加熱気体の流量を相対的に減少させて、気体の圧力損失を防ぐことができる。
【００４６】
つまり、流入口４から流入させる加熱気体は、既に加熱されている粉体又は粒体の温度を維持するために必要最小限の量であればよい。したがって、加熱気体の圧力損失を抑え、少ない流量の加熱気体によって、粉体又は粒体をより効率よく乾燥することができる。
【００４７】
また、流入口３、４から流入させる気体は、例えば、空気、不活性ガス及び水蒸気からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。加熱気体は、例えば、ブロワ等の送風手段を用いて流入口３、４に送ればよい。
【００４８】
また、流入させる加熱気体の温度は、例えば、３０〜１５０℃であることが好ましく、当該温度の加熱気体によって、粉体又は粒体を０．５〜３０時間乾燥させることが好ましい。この温度及び時間であれば、粉体又は粒体に含まれる揮発性有機物を乾燥させるために十分な温度に粉体又は粒体を加熱し、当該温度を保つことができる。よって、粉体又は粒体中に含まれる揮発性有機物を効率的に除去することができる。気体を加熱気体に加熱する手段としては、例えば、熱交換器又はヒーター等の加熱手段を用いることができる。また、気体の流量は、例えば、流量計を確認しつつ、ブロワ等によって適宜調節すればよい。また、流入口３、４から流入させた加熱気体は、例えば槽１の上部に備えられた気体排出口６から排出すればよい。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００５０】
なお、以下に示す実施例及び比較例では、炭素数６及び７の有機成分を含む、合計６０ｐｐｍのペレットを１００℃で５時間加熱した気体に接触させて乾燥し、当該有機成分を６ｐｐｍにまで減少させることが可能な気体の流量を求めた。
【００５１】
〔実施例１〕
実施例１では、図２に示す乾燥サイロを作製して、乾燥対象のペレット（粒体）を乾燥した。図２は、本実施例において作製した乾燥サイロ３０の概略構成を示す模式図である。
【００５２】
図２に示すように、本実施例の乾燥サイロ３０は、ペレットを貯留する垂直の円筒の容器（槽）３１、ペレットを投入する投入口３２、容器３１内に気体を供給するブロワ３３、ブロワ３３から供給される気体を加熱して熱風とする熱交換器３４、３５及びブロワ３３から熱交換器３４、３５を経て供給される気体を容器３１内に導入する流入口３６、３７を備えている。
【００５３】
本実施例では、まず、容器３１に乾燥対象のポリプロピレンのペレット１８０ｋｇを充填した。このペレットの含有物を計測したところ、炭素数６及び７の有機物を合計６０ｐｐｍ含有していた。このとき、容器３１内におけるペレットの高さは１．３ｍであった。なお、容器３１において、流入口３６、３７は、充填したペレットの上面から４５ｃｍの高さの位置、及び容器３１の下部にそれぞれを備えられている。
【００５４】
次に、ブロワ３３から供給された空気を、熱交換器３４、３５によって１１０℃に達するまで加熱し、流入口３６、３７から流入させた。このとき、空気の流量はブロワ３３及び流量計３８、３９によって任意に制御した。空気が目的とする温度に達した後、容器３１内に当該空気を５時間流入させ、ペレットと接触させた。
【００５５】
ここで、容器３１内部の温度が１００℃以上を保っているかを確認するために、容器３１内部における長手方向に、等間隔で１０箇所に温度計４０を備えさせ、容器３１内部の温度分布を計測した。
【００５６】
その結果、実施例１では、容器３１内のペレットの温度を５時間１００℃以上に保つために必要な空気流量は、上部の流入口３６からは３７Ｎｍ３／ｈであり、下部の流入口３７からは１５Ｎｍ３／ｈであった。なお、このとき１０箇所の温度計４０において計測した値のうち７箇所の計測温度が１００℃を超えていた。
【００５７】
〔比較例１〕
比較例１では、実施例１において作製した乾燥サイロ３０を用いてペレットを乾燥させた。なお、比較例１は、容器３１の下部に備えた流入口のみから気体を流入させる以外は、実施例１と同様の条件により実施した。
【００５８】
その結果、比較例１では、容器３１内に充填したペレットの温度を５時間１００℃以上に保つために必要な空気流量は、６０Ｎｍ３／ｈであった。なお、このとき１０箇所の温度計４０において計測した値のうち７箇所の計測温度が１００℃を超えていた。
【００５９】
このように、容器３１の下部のみから加熱空気を流入させた場合には６０Ｎｍ３／ｈの流量が必要であったのに対して、容器３１の上部及び下部の流入口３６、３７からそれぞれ供給した空気流量の合計は、５２Ｎｍ３／ｈであった。
【００６０】
したがって、容器３１の下部に備えた流入口３７に加えて、上部に備えた流入口３６から加熱空気を流入させた乾燥サイロ３０では、下部の流入口のみから加熱空気を流入させた場合と比較して、低流量且つ均一な温度により長時間ペレットを乾燥することができることがわかった。
【００６１】
以上のように、この乾燥サイロを用いる本発明に係る製造方法によって、槽内に投入した粉体又は粒体を、低流量で効率よく乾燥できることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明に係る乾燥サイロは、例えば、ポリオレフィン等の製造に適用できる。
【符号の説明】
【００６３】
１    槽
２    投入口
３    流入口
４    流入口
５    排出口
１０  乾燥サイロ
【図１】
2011183552.tif 000003
【図２】
2011183552.tif 000004