(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流動床乾燥機の床プレート上で、この床プレートの開口部を通して第１のガス流をなして導入された流動化ガスによって流動化され流動床を形成する微粉状又は粒状の材料の層を乾燥するための方法であって、前記流動床乾燥機は、多数の壁及び一つの天井を持つ多角形形状のハウジングを有し、前記方法は、更に、有害な効果、詳細には前記壁及び天井の表面上への被乾燥物の付着、凝集、及び腐蝕を減少する、方法において、
第２のガス流を前記ハウジングに一つ又はそれ以上の導入箇所で導入し、前記一つ又はそれ以上の導入箇所から前記ハウジングの壁のうちの少なくとも幾つかの表面に沿って上方に向って差し向け、前記床プレートの上方の前記壁面の少なくとも大部分及びハウジングの天井をカバーするガス障壁を形成する、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１又は２に記載の方法において、前記一つ又はそれ以上の導入箇所は、床プレート上の材料層の上方の所定レベルのところに配置されている、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、前記第２のガス流の速度は、前記流動化ガスの速度の０．２倍〜１５倍となる、ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の方法において、前記第２のガス流の速度は０．１ｍ／秒〜５ｍ/秒となっている、ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の方法において、前記第２のガス流の量は、全ガス量の２％〜２５％である、ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の方法において、前記第２のガス流の温度は、材料層の温度よりも高いことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の方法において、前記第２のガス流は、前記一つ又はそれ以上の導入箇所の下方の一つ又はそれ以上の壁を加熱するのに使用される、ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の方法において、逆混合流れ型の第１流動床区分及びプラグ流れ型の第２流動床区分を含む種類の流動床乾燥機に適用され、前記第２のガス流は、前記区分のうちの少なくとも一方の前記一つ又はそれ以上の導入箇所の下の前記一つ又はそれ以上の壁を加熱するのに使用される、ことを特徴とする方法。
【請求項９】
多数の壁及び一つの天井を持つ多角形形状のハウジングと、流動床を形成する微粉状又は粒状の材料の層を上側で流動化させる床プレートであって、床プレートの開口部を通して第１のガス流をなして導入された流動化ガスによって流動化が行われる床プレートとを有し、有害な効果、詳細には前記壁及び天井の表面上への被乾燥物の付着、凝集、及び腐蝕を減少するための手段が設けられている、流動床乾燥機において、
第２のガス流を一つ又はそれ以上の導入箇所のところで導入し、これを前記一つ又はそれ以上の導入箇所から前記ハウジングの壁のうちの少なくとも幾つかの表面に沿って上方に向って差し向け、前記床プレートの上方の前記壁面の少なくとも大部分及びハウジングの天井をカバーするガス障壁を形成するための第２のガス流用導入手段が設けられている、ことを特徴とする流動床乾燥機。
【請求項１０】
請求項９に記載の流動床乾燥機において、前記第２のガス流用導入手段は、前記床プレート上の材料層の上方の所定レベルに配置されている、ことを特徴とする流動床乾燥機。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の流動床乾燥機において、前記第２のガス流用導入手段は、壁の長さ方向に延びる形状を含む、ことを特徴とする流動床乾燥機。
【請求項１２】
請求項９又は１０に記載の流動床乾燥機において、前記第２のガス流用導入手段は、前記壁の開口部として設計されている、ことを特徴とする流動床乾燥機。
【請求項１３】
請求項９又は１０に記載の流動床乾燥機において、前記第２のガス流用導入手段は、各導入箇所に設けられた少なくとも一つのノズルを含む、ことを特徴とする流動床乾燥機。
【請求項１４】
請求項９乃至１３のうちのいずれか一項に記載の流動床乾燥機において、前記流動床からの噴出材料を前記第２のガス流用導入手段から偏向するため、シールド装置が前記一つ又はそれ以上の導入箇所に設けられている、ことを特徴とする流動床乾燥機。
【請求項１５】
請求項１４に記載の流動床乾燥機において、前記シールド装置には、噴出材料を流動床に戻すことができるようにするため、穴が設けられている、ことを特徴とする流動床乾燥機。
【請求項１６】
請求項９乃至１５のうちのいずれか一項に記載の流動床乾燥機において、前記一つ又はそれ以上の壁は、少なくとも前記第２のガス流を導くため、部分的に又は完全に中空である、ことを特徴とする流動床乾燥機。
【請求項１７】
請求項９乃至１６のうちのいずれか一項に記載の流動床乾燥機において、ハウジングの壁と天井との間の移行部は、斜めの又は丸味を帯びた形状の領域として設計されている、ことを特徴とする流動床乾燥機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動床装置の床プレート上で、この床プレートの開口部を通して第１の複数のガス流をなして導入された流動化ガスによって流動化された微粉状又は粒状の材料の層を処理するための方法及び装置であって、前記流動床装置は、多数の壁及び一つの天井を持つ主に多角形形状のハウジングを有し、前記方法は、更に、有害な効果、詳細には前記壁及び天井の表面上への製品の付着、凝集、及び腐蝕を減少するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
流動床技術の分野には、流動化ガスの含水量が高いため、流動床内で処理される材料の層をガスが通過した後、ハウジングの壁及び天井に凝集が発生するという周知の問題点がある。更に、製品がこれらの壁に付着するという別の問題点がある。
【０００３】
このような問題点を緩和するため、例えば米国特許第４，４９２，０４０号（ニロ）に記載されているように、ハウジングの壁及び天井での凝集及び製品の付着が起こらないようにするため、ハウジングの内側に加熱手段、例えば適当な方法で、例えば電流、加熱したガス又は空気、又は蒸気又は水によって加熱される加熱パネルを設けることが知られている。
【０００４】
更に、流動床装置の排出システムで凝集が起こらないようにするために含水量が少ないガス混合物を得るため、いわゆるバイパスガスを流動床に差し向け、これを流動化ガスと混合することが知られている。
【０００５】
乾燥中に腐蝕性蒸気を放出する材料、例えばＨＣｌを放出するｓ−ＰＶＣ等を含む流動化プロセスでは、上述の方策では不十分である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上から、本発明の目的は、乾燥プロセスの上述の望ましくない結果を大幅になくすことができる方法及び装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの特徴では、この目的は、第２の複数のガス流を前記ハウジング内に一つ又はそれ以上の導入箇所から導入し、前記一つ又はそれ以上の導入箇所から前記ハウジングの壁のうちの少なくとも幾つかの表面に沿って差し向け、前記壁面の少なくとも大部分及びハウジングの天井をカバーするガス障壁を形成する、ことを特徴とする種類の方法によって達成される。
【０００８】
乾燥機で乾燥される材料から得られた蒸気が加わるハウジングの部分をカバーするガス障壁を形成することによって、水分及び恐らくは腐蝕性の使用済流動化ガス／製品と流動床ハウジングの壁及び天井との間が接触しないようにする良好な保護が得られ、かくして、凝集の形成及び製品の付着を妨げ、点蝕や応力腐蝕等の腐蝕性蒸気の効果及び製品の劣化に対抗する。
【０００９】
本発明の別の特徴では、多数の壁及び一つの天井を持つ主に多角形形状のハウジング、及び上側で微粉状又は粒状の材料の層を流動化させる床プレートであって、床プレートの開口部を通して第１の複数のガス流をなして導入された流動化ガスによって流動化が行われる床プレートを有し、有害な効果、詳細には前記壁及び天井の表面上への製品の付着、凝集、及び腐蝕を減少するための手段が設けられている、流動床装置が提供される。本発明によれば、この流動床装置は、第２の複数のガス流を一つ又はそれ以上の導入箇所のところで導入し、これを前記一つ又はそれ以上の導入箇所から前記ハウジングの壁のうちの少なくとも幾つかの表面に沿って差し向け、前記壁面の少なくとも大部分及びハウジングの天井をカバーするガス障壁を形成するための導入手段が設けられている、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の有利な実施例は、従属項の要旨である。
【００１１】
本発明をその実施例及び添付図面によって以下に更に詳細に説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、微粉状又は粒状の材料を処理するために使用される流動床装置の第１区分１及び第２区分５の断面図を夫々示す。このような材料の例としては、乳製品、セラミックス、ポリマー等が考えられ、これらは、流動床装置内で、例えば乾燥され、冷却され、又はスプレー粒状化される。本発明による方法及び装置は、無機塩やＰＶＣ等のポリマー等の塩分を含む材料について、特に有利である。
【００１３】
装置の第１区分１は、図示の実施例では、逆混合型であり、微粉状又は粒状の材料がディストリビューター手段（図示せず）によって流動床プレート２に供給される。材料は流動床プレート２上で材料層Ｐを形成する。材料の高さ又は厚さは、プロセスを受ける材料の種類で決まり、ダンパーやオーバーフローバルブ等の適当な手段によって調節される。流動化ガスを流動床プレート２の開口部３を通してプレナムチャンバ４からガスの複数の流れをなして導入する。プレナムチャンバ４には、加熱した周囲空気等の適当な流動化ガスがそれ自体周知の方法で供給される。流動床プレート２は、例えば、本出願人の欧州特許第０  ４７４  ９４９号に記載された種類のプレートとしてもよい。多数の加熱パネル（図示せず）が、好ましくは、流動床装置のこの区分で床プレート２の上方に配置されている。
【００１４】
装置の第２区分５は、プラグ流れ型であり、開口部７を備えた床プレート６を有し、これらの開口部を通って流動化ガスがプレナムチャンバ８から導入される。第２区分５は、材料用蛇行経路を提供する多くのバッフル壁（図示せず）を備えている。床プレート６は、第１区分１の床プレナムチャンバ２として設計されていてもよく、又は本出願人の欧州特許第０  ４３０  ８４９号に記載されているように設計されていてもよい。
【００１５】
第１及び第２の区分１，５は、主に多角形形状の共通のハウジングと、実質的に多角形又は矩形形状を各々有する床プレート２，６と、これらの床プレートに対して垂直方向に延びる多数の壁とを有し、これらの壁のうちの壁９，１０が図１及び図２に示してある。壁の上端には、床プレートと実質的に平行な天井（図示せず）が連結されており、かくして実質的に箱状の流動床装置を形成する。しかしながら、壁と天井との間の移行部は、斜めの又は丸味を付けた形状を持つ領域として設計することができる。排気手段（図示せず）が天井に設けられている。これは、ガスをクリーニングした後に周囲に使用済の流動化ガスを排出するものである。あるいはまた、一連のクリーニングプロセス、凝集プロセス、及び加熱プロセスに通した後にガスをリサイクルしてもよい。
【００１６】
製品のそのままの形態で付着したり、製品が流動化ガスに同伴された微粒子の形態で付着したり、使用済流動化ガスが流動床装置のハウジングの壁及び天井で凝集したり、場合によっては腐蝕する、といった有害な作用をなくすため、各区分５、１には、ハウジングの壁及び天井にガス障壁を提供するための手段１１及び１７が設けられている。
【００１７】
第２区分５の導入手段１１を以下に更に詳細に説明する。
【００１８】
壁１０と内壁１２との間の中空空間に形成された通路を通して障壁ガスをプレナムチャンバ８から導入手段１１に導びく。この他の障壁ガス源が考えられるということは勿論である。かくして、別体のプレナムチャンバ、外部供給手段、第１区分のプレナムチャンバ４等を使用してもよい。壁１０と内壁１２との間の通路の上端においてガスが、壁１０の長手方向に互いに所定距離をおいて設けられた複数のチューブ１３内を通過する。これらのチューブ１３は、壁１０の長手方向に延びる、即ちチューブ１３に対して垂直方向に延びる形材１４に連結されている。壁１０に向いた形材１４の側部には開口部を備えたプレート１４ａが設けられており、これらの開口部を通して障壁ガスが通過できる。プレート１４ａは、有孔プレート、格子状プレート、又はバッフルを含むプレート等の任意の適当な種類のプレートであることが好ましく、これにより所望の速度分布及び値が提供される。
【００１９】
障壁ガスは、かくして、壁１０の表面に沿って差し向けられた第２の複数の流れをなしてハウジングの内部空間に導入される。これらの流れは、ハウジングの壁１０及び天井に沿って流れ続ける。図示の実施例では、形材１４に設けられた突出フランジ部分１４ｂにより、障壁ガスは壁１０に沿って差し向けられる。壁１０、隣接壁、及び天井を覆う実質的に連続したガス障壁を得るため、同様の導入手段が隣接壁に設けられていることが好ましい。
【００２０】
変形例では、例えば噴流を扇状に分配するノズルによって、ガス障壁を形成する第２の複数の流れを導入できる。しかしながら、これは、ノズルが障壁ガスの流れの分布を不均等にし且つ速度が高いため、図示し且つ説明した実施例程有利ではない。更に、障壁ガスは、ハウジング隅部の垂直なスリットを通して導入でき、これによりガス流は必然的に実質的に水平方向に差し向けられる。
【００２１】
偏向プレート１５からなるシールド装置が形材１４に固定されている。偏向プレート１５は、流動床から送られる噴出材料から導入手段１１を保護するようになっている。
【００２２】
更に、偏向プレート１５は、床からの流動化ガスを壁１０から遠ざかる方向に導き、その結果、障壁ガスと流動化ガスとの間の混合が少なくなる。偏向プレート１５には穴１５ａが設けられており、これにより、偏向プレート１５の上に流入する噴出材料を流動床に戻すことができる。形材１４のプレート１４ａと壁１０との間の空間に入った噴出材料は、プレート１４ａの開口部が詰まらないようにするため、狭い隙間１６を通して床に戻される。
【００２３】
導入手段の位置、即ち障壁ガスの導入箇所は、流動化を受ける材料の性質に従って、及び床プレート上の材料層の高さ即ち厚さに従って変化させることができる。図２に示す第２区分即ちプラグ流れ区分５では、導入手段１１は床プレート６上の材料層Ｐの遙かに上方に位置決めされている。障壁ガスの温度が比較的高く、好ましくは流動床の温度よりも高いため、障壁ガスを壁１０と内壁１２との間の中空空間に通すことによって導入手段１１の下方にある壁の部分上への製品の付着及び凝集は減少する。障壁ガスの温度は変化してもよいが、流動化される材料を損傷する程高くてはならない。
【００２４】
図１に示すように、流動床装置の第１区分即ち逆混合区分における導入手段１７は、床プレート２上の材料層Ｐの僅かに上方のレベルに配置される。導入手段１７は、例えば、第２区分５の導入手段１１と同様に設計されていてもよいが、障壁ガスはプレナムチャンバ４から導入手段１７まで第１区分１の壁９の外側に位置決めされたチューブ１８を通して送出される。上述したように、他のガス源を使用でき、障壁ガスは、更に、流動床装置の第２区分における場合と同様、導入箇所の下の壁９を加熱するためにも障壁ガスを使用できるということは勿論である。
【００２５】
障壁ガスの量は、代表的には、全ガス量、即ち流動化ガスの量と障壁ガスの量の和の２％乃至２５％の範囲内にあり、障壁ガスの速度は流動化ガスを同伴しないように十分低くなければならない。これは、同伴がガス障壁の効果を低下させるためである。この速度は、代表的には、流動化ガスの速度の例えば０．２倍乃至１５倍の範囲内にあり、例えば速度の値は０．１ｍ／ｓ乃至５ｍ／ｓである。
【００２６】
【実施例】
ｓ−ＰＶＣの流体を流動床速度の逆混合区分１に供給し、この流体を第１（逆混合）区分及び第２（プラグ流れ）区分の夫々の床プレート２及び６の開口部３及び７を通して導入された温度が約７０℃の流動化ガスによって乾燥させる。床プレート２，６上の材料の温度はこれより僅かに低く、約６０℃である。この温度は、流動床装置の異なる部分で異なる。
【００２７】
流動化ガスの速度は、逆混合区分１では約０．３５ｍ／ｓであり、プラグ流れ区分５では約０．２５ｍ／ｓである。
【００２８】
障壁ガスは導入手段１１，１７を通して導入される。障壁ガスの量は、全ガス量の約９％である。
【００２９】
２ｍ／ｓの障壁ガス速度であって上述の条件に対応する条件を使用したコンピューターシミュレーションでの温度分布を示す図３のグラフ図からわかるように、壁及び天井の温度は流動床の温度に対応して上昇する。
【００３０】
本発明は上文中に説明した実施例に限定されると考えられてはならず、添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、方法及び装置の様々な変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】  本発明による装置の一実施例の概略断面図である。
【図３】  本発明による方法及び装置を適用した、コンピューターでシミュレートした温度分布の例を示すグラフである。
【符号の説明】
１  第１区分
２  流動床プレート
３  開口部
４  プレナムチャンバ
５  第２区分
６  床プレート
７  開口部
８  プレナムチャンバ
９、１０  壁
【図１】
0004334799.tif 000002
【図２】
0004334799.tif 000003
【図３】
0004334799.tif 000004