JP5950533B2 - Fluidized bed equipment - Google Patents
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Description
本発明は、粉体を気体によって噴き上げて、粉体を気体中に分散させて処理を行う流動層装置に関するものである。 The present invention relates to a fluidized bed apparatus that performs processing by spraying powder with a gas and dispersing the powder in the gas.
流動層装置は、医薬品または食品等の粉体を取り扱う業界において、混合、造粒、コーティング、および乾燥等を目的として広く用いられている。流動層装置の処理容器内で医薬または食品等の可燃性粉体を取り扱う際に、この粉体が飛散して処理容器内に粉じん雲が形成されることがある。また、処理容器内で可燃性の液体成分を噴霧する等して、その飛沫を取り扱う際に、この飛沫から液体成分のミストが発生して、ミスト雲が形成されることがある。このような粉じん雲やミスト雲の内部に発生する電界は、小さい方が望ましい。具体的には、帯電雲の規模の直径が0.7mを超えないように管理することが望ましい(非特許文献1の89頁)。 The fluidized bed apparatus is widely used for the purpose of mixing, granulating, coating, drying and the like in the industry handling powders such as pharmaceuticals or foods. When combustible powder such as medicine or food is handled in the processing container of the fluidized bed apparatus, the powder may be scattered to form a dust cloud in the processing container. In addition, when handling the droplets by spraying a flammable liquid component in the processing container, a mist of the liquid component may be generated from the droplets, and a mist cloud may be formed. It is desirable that the electric field generated inside such a dust cloud or mist cloud be small. Specifically, it is desirable to manage such that the diameter of the charged cloud does not exceed 0.7 m (page 89 of Non-Patent Document 1).
粉じん雲またはミスト雲の内部に発生する電界を小さくするためには、粉じん雲を構成する粉じん、またはミスト雲を構成するミストの帯電量を小さくすればよい。粉体の帯電防止方法には、加湿、極性溶剤の添加等による粉体の抵抗率の低下、帯電列を考慮した材料の選定、取り扱い規模・速度の制限、大粒径粉体への変換、粉じんの発生・飛散防止等による静電気発生の抑制、除電器による除電等が知られている(非特許文献2の292頁)。また、ミストの帯電防止方法として、高圧での放出・噴出を極力防止すると共に、放出ノズルは微粒化しにくいような形状のものを使用することが知られている(非特許文献2の292頁)。 In order to reduce the electric field generated in the dust cloud or the mist cloud, the charge amount of the dust constituting the dust cloud or the mist constituting the mist cloud may be reduced. Antistatic methods for powders include reducing the resistivity of powders by humidification, addition of polar solvents, etc., selecting materials that take into account the charge train, limiting the handling scale and speed, converting to large particle size powders, It is known to suppress the generation of static electricity by preventing the generation and scattering of dust, and to eliminate static electricity with a static eliminator (page 292 of Non-Patent Document 2). In addition, as a method for preventing mist from being charged, it is known to use a discharge nozzle that has a shape that prevents discharge and ejection at high pressure as much as possible and that makes it difficult to atomize (page 292 of Non-Patent Document 2). .
しかしながら、高い相対湿度の下では取り扱いができない粉体がある。また、取り扱いの時の相対湿度ならびに溶剤の種類および含有率が制約されると、例えば処理容器内で粉体を乾燥させることができなくなる。 However, there are powders that cannot be handled under high relative humidity. Further, if the relative humidity at the time of handling and the kind and content of the solvent are restricted, for example, the powder cannot be dried in the processing container.
帯電列の観点から粉体に対し静電気が発生しにくい材質で処理容器を製作することは、処理容器の材質上の制約が発生するため好ましくない。 From the viewpoint of the charge train, it is not preferable to manufacture the processing container with a material that is less likely to generate static electricity with respect to the powder, because there are restrictions on the material of the processing container.
また、処理する粉体の量を制限すると生産能力が制限されるという問題が発生する。 Further, when the amount of powder to be processed is limited, a problem arises that the production capacity is limited.
粉体の粒径について、特に医薬業界において、製品の効用を得るために処理容器内において微粉状態で取り扱うことも多く、大粒径粉体への変換は困難な場合が多い。 Regarding the particle size of the powder, especially in the pharmaceutical industry, in order to obtain the effect of the product, it is often handled in a fine powder state in the processing container, and conversion to a large particle size powder is often difficult.
また、流動層装置の処理容器内では、粉体を噴き上げて飛散させ造粒または乾燥等を行うため、処理容器内で粉じん雲の発生を防止したり、粉体の飛散を防止することは、難しい。 In addition, in the processing container of the fluidized bed apparatus, the powder is spouted and scattered to perform granulation or drying, and thus preventing the generation of dust clouds in the processing container or preventing the powder from scattering, difficult.
除電器を容器に設置した場合は、コストアップにつながるという問題がある。 When the static eliminator is installed in the container, there is a problem that the cost increases.
また、処理容器内で造粒のために噴霧する造粒液の放出・噴出方法や放出ノズルの形状に制限を持たせることは、運転や設備上の制約を受けるため容易ではない。 In addition, it is not easy to give restrictions on the method of discharging and ejecting the granulating liquid sprayed for granulation in the processing container and the shape of the discharging nozzle because of restrictions on operation and equipment.
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、処理容器内に帯電した粉じん雲が形成されても、これに発生する電界を小さく保持しながら、可燃性の粉体を取り扱うことのできる流動層装置を実現することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to maintain a small electric field generated in the processing container even when a charged dust cloud is formed in the processing container, while maintaining a small combustible powder. It is to realize a fluidized bed apparatus that can handle the body.
本発明に係る流動層装置は、処理容器と、上記処理容器の底部に配置された分散板とを備え、上記処理容器内へ上記分散板から気体を送り込むことにより、上記処理容器内の粉体を噴き上げて、上記処理容器内の上部の上記粉体が堆積していない空間に上記粉体を分散させて、処理容器内の気体中に上記粉体を流動させる流動層装置であって、上記の課題を解決するために、上記処理容器内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する1つ以上の仕切り板を備え、上記仕切り板が導電性を有することを特徴としている。また、上記処理容器および上記仕切り板は、電気的に接地されている。 The fluidized bed apparatus according to the present invention includes a processing container and a dispersion plate disposed at the bottom of the processing container, and feeds gas from the dispersion plate into the processing container, whereby powder in the processing container is obtained. Is a fluidized bed apparatus in which the powder is dispersed in a space where the powder in the upper part of the processing container is not deposited, and the powder flows into the gas in the processing container. In order to solve the above problem, one or more partition plates arranged in the processing container and dividing the space in which the powder is dispersed into a plurality of spaces arranged in a horizontal direction are provided, and the partition plates are electrically conductive. It is characterized by having sex. The processing container and the partition plate are electrically grounded.
上記の構成によれば、導電性を有する仕切り板が、処理容器内の粉体が分散する空間を分割するので、分散した粉体が帯電することによって形成される空間電荷雲の空間的広がりに応じて強くなる電界を仕切り板が遮断する。よって、処理容器の壁面における電界強度を低減することができる。そのため、着火性静電気放電の発生を抑制することができる。それゆえ、処理容器の容積を大きくし、流動層装置の処理能力を向上させることができる。また、仕切り板は、粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割するので、粉体が仕切り板に付着しにくく、粉体の流動を妨げない。 According to the above configuration, since the partition plate having conductivity divides the space in which the powder in the processing container is dispersed, the spatial charge cloud formed by charging the dispersed powder is spatially expanded. The partition plate cuts off the electric field that increases accordingly. Therefore, the electric field strength on the wall surface of the processing container can be reduced. Therefore, generation | occurrence | production of an ignitable electrostatic discharge can be suppressed. Therefore, the volume of the processing container can be increased and the processing capacity of the fluidized bed apparatus can be improved. Further, since the partition plate divides the space in which the powder is dispersed into a plurality of spaces arranged in the horizontal direction, the powder hardly adheres to the partition plate and does not hinder the flow of the powder.
また、流動層装置は、上記処理容器内に放射状に配置されている複数の上記仕切り板を備える構成としてもよい。 The fluidized bed apparatus may include a plurality of the partition plates arranged radially in the processing container.
上記の構成によれば、複数の仕切り板が放射状に配置されているので、処理容器内の粉体が分散する空間を効率よく分割することができる。また、放射状に配置された仕切り板は、分割された空間において外側方向への粉体の移動を妨げないので、着火性静電気放電の発生を抑制し、かつ、粉体を効果的に流動させることができる。 According to said structure, since the several partition plate is arrange | positioned radially, the space in which the powder in a processing container disperse | distributes can be divided | segmented efficiently. In addition, the radially arranged partition plates do not hinder the movement of the powder in the outer direction in the divided space, so that the occurrence of ignitable electrostatic discharge is suppressed and the powder is allowed to flow effectively. Can do.
また、流動層装置は、複数の上記仕切り板と、上記処理容器内の上部の上記粉体が分散された空間を内側の空間と外側の空間とに分割するように、上記処理容器内の水平方向における中央に配置され、上下が開口した筒状仕切り板とを備え、上記筒状仕切り板は、導電性を有し、上記複数の仕切り板は、上記処理容器の側壁と上記筒状仕切り板の側面とを結ぶように配置され、上記筒状仕切り板の外側の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割するよう構成してもよい。 The fluidized bed apparatus also includes a plurality of the partition plates and a horizontal space in the processing container so as to divide the space in which the powder in the upper part in the processing container is dispersed into an inner space and an outer space. A cylindrical partition plate that is arranged in the center in the direction and that is open at the top and bottom, the cylindrical partition plate has conductivity, and the plurality of partition plates include a sidewall of the processing container and the cylindrical partition plate The space outside the cylindrical partition plate may be divided into a plurality of spaces arranged in the horizontal direction.
上記の構成によれば、筒状仕切り板が処理容器内の中央に配置されているため、処理容器の上部の中央領域に粉体の上下方向の流動を妨げる物体がなく、粉体を効果的に流動させることができる。また、筒状仕切り板および仕切り板への粉体の付着を抑制することができる。また、筒状仕切り板が処理容器内の粉体が分散する空間を内側の空間と外側の空間とに分割するため、着火性静電気放電の発生を抑制することができる。 According to the above configuration, since the cylindrical partition plate is arranged at the center in the processing container, there is no object that obstructs the upward and downward flow of the powder in the central region at the top of the processing container, and the powder is effectively used. Can be made to flow. Moreover, adhesion of the powder to the cylindrical partition plate and the partition plate can be suppressed. Moreover, since the cylindrical partition plate divides the space in which the powder in the processing container is dispersed into an inner space and an outer space, the occurrence of ignitable electrostatic discharge can be suppressed.
また、上記複数の仕切り板は、上記筒状仕切り板の周りに放射状に配置されていてもよい。 The plurality of partition plates may be arranged radially around the cylindrical partition plate.
上記の構成によれば、筒状仕切り板の外側の空間を、放射状に配置された仕切り板が効率よく分割することができる。 According to said structure, the partition plate arrange | positioned radially can divide | segment the space outside a cylindrical partition plate efficiently.
また、上記複数の仕切り板は、さらに上記筒状仕切り板の上の空間に延びており、上記筒状仕切り板の上の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割するよう構成してもよい。 The plurality of partition plates may further extend to a space above the cylindrical partition plate, and may be configured to divide the space above the cylindrical partition plate into a plurality of spaces arranged in a horizontal direction. .
上記の構成によれば、筒状仕切り板の中を上昇した粉体は、仕切り板によって分割された各空間に分散する。よって、粉体の流動を妨げず、かつ、筒状仕切り板の上の空間を効率よく分割することができる。 According to said structure, the powder which rose in the cylindrical partition plate is disperse | distributed to each space divided | segmented by the partition plate. Therefore, the space above the cylindrical partition plate can be efficiently divided without hindering the flow of the powder.
また、上記処理容器の内側の水平方向の最大幅が0.7mより大きく、上記仕切り板によって分割された空間に内接する最大の仮想的な球体の直径が0.7mを超えないように、上記仕切り板が配置されるよう構成してもよい。 Further, the maximum horizontal width inside the processing container is larger than 0.7 m, and the diameter of the largest virtual sphere inscribed in the space divided by the partition plate does not exceed 0.7 m. You may comprise so that a partition plate may be arrange | positioned.
上記の構成によれば、非特許文献1(89頁)に記載された、「帯電雲からのブラシ放電を防止する為には、帯電雲の規模が直径0.7mを超えない、または帯電雲内の平均電界が1kV/cmを超えないようにする」という指標の少なくとも一方を実質的に満足しつつ、処理容器を大きくすることができる。それゆえ、着火性静電気放電の発生を抑制し、かつ、流動層装置の処理能力を向上させることができる。 According to the above configuration, as described in Non-Patent Document 1 (page 89), “In order to prevent brush discharge from a charged cloud, the scale of the charged cloud does not exceed 0.7 m in diameter, or the charged cloud. The processing container can be enlarged while substantially satisfying at least one of the indicators that the average electric field within the range does not exceed 1 kV / cm. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of ignitable electrostatic discharge and improve the processing capability of the fluidized bed apparatus.
また、流動層装置は、分割された空間に対応する1つ以上のスプレーノズルを備える構成としてもよい。 Further, the fluidized bed apparatus may be configured to include one or more spray nozzles corresponding to the divided spaces.
上記の構成によれば、スプレーノズルから粉体にバインダー液等を噴射することができるので、効率よく粉体の造粒処理を行うことができる。また、スプレーノズル等の突起物がある空間の電界強度を低減することができる。 According to said structure, since a binder liquid etc. can be injected to powder from a spray nozzle, the granulation process of powder can be performed efficiently. In addition, the electric field strength in the space where the projection such as the spray nozzle is present can be reduced.
また、流動層装置は、上記分散板の上方に、上記分散板から所定の距離を離して配置され、上下が開口しているドラフトチューブを備え、上記筒状仕切り板は、上記ドラフトチューブの上方に位置する構成としてもよい。 The fluidized bed apparatus includes a draft tube that is disposed above the dispersion plate at a predetermined distance from the dispersion plate and is open at the top and bottom, and the cylindrical partition plate is disposed above the draft tube. It is good also as a structure located in.
上記の構成によれば、ドラフトチューブの中を上昇した粉体が、主に筒状仕切り板を通過して上昇するため、粉体の流動が妨げられず、かつ、処理容器内の上部の空間を分割して着火性静電気放電の発生を抑制することができる。 According to the above configuration, the powder that has risen in the draft tube rises mainly through the cylindrical partition plate, so that the flow of the powder is not hindered, and the upper space in the processing container Can be divided to suppress the occurrence of ignitable electrostatic discharge.
また、流動層装置は、体積抵抗率が108Ω・m以上の可燃性粉体を取り扱うものであってもよい。 Further, the fluidized bed apparatus may handle combustible powder having a volume resistivity of 10 8 Ω · m or more.
上記の構成によれば、粉体粒子の体積抵抗率が108Ω・m以上の、帯電しやすい粉体を分散させる場合でも、電界強度を低減して粉体の処理を行うことができる。 According to the above configuration, even when powder particles having a volume resistivity of 10 8 Ω · m or more and easily charged are dispersed, the electric field strength can be reduced and the powder can be processed.
また、上記処理容器は、該処理容器の上部を構成する上部容器と、該処理容器の下部を構成する下部容器とを含み、上記上部容器は、第1仕切り板として上記仕切り板を備え、上記下部容器は、上記分散板を含み、上記粉体を上記処理容器内に投入するために上記上部容器に対して着脱可能であり、上記下部容器は、当該下部容器内の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する第2仕切り板を備える構成であってもよい。 Further, the processing container includes an upper container constituting the upper part of the processing container and a lower container constituting the lower part of the processing container, and the upper container includes the partition plate as a first partition plate, The lower container includes the dispersion plate, and is detachable from the upper container in order to put the powder into the processing container. The lower container is arranged in a horizontal direction in the space in the lower container. The structure provided with the 2nd partition plate divided | segmented into a some space may be sufficient.
上記の構成によれば、着脱可能な下部容器の内部にも第2仕切り板が配置されている。そのため、粉体の密度が高くなりやすい下部容器の内部の電界強度を低減することができる。 According to said structure, the 2nd partition plate is also arrange | positioned inside the detachable lower container. Therefore, it is possible to reduce the electric field strength inside the lower container where the density of the powder tends to increase.
また、平面視した場合に、上記第1仕切り板と上記第2仕切り板とは、上記処理容器内の空間を同じように分割する構成であってもよい。 Moreover, the structure which divides | segments the space in the said processing container similarly may be sufficient as a said 1st partition plate and a said 2nd partition plate when planarly viewed.
上記の構成によれば、粉体の流動を阻害せずに、処理容器内部の電界強度を低減することができる。 According to said structure, the electric field strength inside a processing container can be reduced, without inhibiting the flow of powder.
また、上記第1仕切り板と上記第2仕切り板とは、同電位になるように電気的に接続されている構成であってもよい。 The first partition plate and the second partition plate may be electrically connected so as to have the same potential.
また、上記第2仕切り板の下端は、上記分散板から離間しており、堆積する上記粉体の粉面よりも下に位置するように構成されていてもよい。 Further, the lower end of the second partition plate may be configured to be separated from the dispersion plate and positioned below the powder surface of the powder to be deposited.
上記の構成によれば、粉体が分散する(気相である)空間における電界強度をより効果的に低減することができる。 According to said structure, the electric field strength in the space where powder disperses (it is a gaseous phase) can be reduced more effectively.
本発明に係る流動層装置は、処理容器と、上記処理容器の底部に配置された分散板とを備え、上記処理容器内へ上記分散板から気体を送り込むことにより、上記処理容器内の粉体を噴き上げて、上記処理容器内の上部の上記粉体が堆積していない空間に上記粉体を分散させて、気体中において上記粉体を流動させる流動層装置であって、上記の課題を解決するために、上記処理容器内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する仕切り板を備え、上記仕切り板が導電性を有することを特徴としている。 The fluidized bed apparatus according to the present invention includes a processing container and a dispersion plate disposed at the bottom of the processing container, and feeds gas from the dispersion plate into the processing container, whereby powder in the processing container is obtained. Is a fluidized bed apparatus in which the powder is dispersed in a space where the powder in the upper part of the processing container is not deposited, and the powder flows in a gas. In order to achieve this, a partition plate that is arranged in the processing container and divides the space in which the powder is dispersed into a plurality of spaces arranged in a horizontal direction is provided, and the partition plate has conductivity. .
よって、処理容器の壁面における電界強度を低減することができ、着火性静電気放電の発生を抑制することができる。それゆえ、処理容器の容積を大きくし、流動層装置の処理能力を向上させることができる。 Therefore, the electric field strength on the wall surface of the processing container can be reduced, and the occurrence of ignitable electrostatic discharge can be suppressed. Therefore, the volume of the processing container can be increased and the processing capacity of the fluidized bed apparatus can be improved.
流動層装置(噴流層型の流動層装置)は、例えば処理容器の下部の中央から気体を流入し、粉体(固体粒子)を噴き上げ、処理容器の上部に分散した粉体を循環させて、粉体と気体との接触を行わせる装置である。以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。 A fluidized bed apparatus (a spouted bed type fluidized bed apparatus), for example, flows gas from the center of the lower part of the processing vessel, blows up powder (solid particles), circulates the dispersed powder in the upper part of the processing vessel, It is a device that makes contact between powder and gas. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[実施の形態1]
図1は、本実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。流動層装置1は、下部が逆円錐形になっている円筒形の処理容器2、処理容器2の底部に配置される円板状の分散板3、分散板3の下に配置される略円筒状の送風部4、および、処理容器2の上に配置される円筒状の排気部5を備える。処理容器2は、その下部に、横方向にスライドして処理容器2から分離可能な取り出し部6を備える。なお、取り出し部6は、送風部4と一体となってスライドする。分散板3は、粉体を通さない程度の微細な口径の孔を有し、気体を通過させる。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic front sectional view showing the configuration of the fluidized bed apparatus in the present embodiment. The fluidized bed apparatus 1 includes a cylindrical processing container 2 having a lower conical shape at the bottom, a disc-shaped dispersion plate 3 disposed at the bottom of the processing container 2, and a substantially cylindrical disposed below the dispersion plate 3. And a cylindrical exhaust unit 5 disposed on the processing vessel 2. The processing container 2 includes a take-out portion 6 that can be separated from the processing container 2 by sliding in the lateral direction at the lower part thereof. The take-out unit 6 slides integrally with the air blowing unit 4. The dispersion plate 3 has holes with a fine diameter that does not allow powder to pass therethrough, and allows gas to pass therethrough.
本実施形態の流動層装置1は、粉体の造粒、コーティング、および乾燥等の複数の処理を1つの処理容器2内で一括して行うことができるバッチ処理方式の流動層装置である。また、粉体に対していずれかの処理のみを行うこともできる。処理対象の粉体は、スライドさせた取り出し部6に投入され、処理容器2内に供給される。なお、空気輸送によって処理容器2内に処理対象の粉体を輸送してもよい。 The fluidized bed apparatus 1 of the present embodiment is a batch processing type fluidized bed apparatus that can perform a plurality of processes such as granulation, coating, and drying of powder in a single processing vessel 2. In addition, only one of the treatments can be performed on the powder. The powder to be processed is put into the slide take-out unit 6 and supplied into the processing container 2. Note that the powder to be processed may be transported into the processing container 2 by pneumatic transportation.
粉体の乾燥工程においては、外部から吸気口7を通して送風部4へ気体(この場合は乾燥空気)が送り込まれ、分散板3を通して処理容器2内に気体が送り込まれる。処理容器2内に送り込まれた気体は分散板3上に堆積している粉体を噴き上げて、粉体を処理容器2内の空間全体に分散させる。これにより、処理容器2内の粉体は、気体に噴き上げられ、処理容器2内の全体を流動しながら処理(乾燥処理)される。なお、送り込まれた気体は上昇し、排気部5の上部に設けられた排気口8から流動層装置1の外部へ排気される。排気部5の下部にはバグフィルタ9が設けられており、処理容器2内の粉体が気体と共に外部に排出されないように構成されている。なお、バグフィルタの代わりにカートリッジタイプのフィルタを用いることもできる。さらに、バグフィルタ、あるいはカートリッジタイプのフィルタは導電タイプであり、接地して使用することが好ましい。このように、流動層装置1は、処理容器(処理室)2内の全体の気体中において、粉体を流動させ、粉体を乾燥させる。 In the powder drying process, gas (in this case, dry air) is sent from the outside to the blower 4 through the air inlet 7, and gas is sent into the processing container 2 through the dispersion plate 3. The gas sent into the processing container 2 blows up the powder deposited on the dispersion plate 3 and disperses the powder throughout the space in the processing container 2. As a result, the powder in the processing container 2 is spouted into a gas and processed (drying process) while flowing through the entire processing container 2. In addition, the sent-in gas rises and is exhausted to the outside of the fluidized bed apparatus 1 from the exhaust port 8 provided in the upper part of the exhaust part 5. A bag filter 9 is provided in the lower part of the exhaust part 5 so that the powder in the processing container 2 is not discharged to the outside together with the gas. A cartridge type filter may be used instead of the bag filter. Further, the bag filter or the cartridge type filter is of a conductive type, and is preferably used with grounding. Thus, the fluidized bed apparatus 1 causes the powder to flow in the entire gas in the processing container (processing chamber) 2 and dry the powder.
粉体の造粒工程においては、流動状態の粉体にバインダー液を添加することにより、粉体同士を結合させて顆粒等を生成する。流動層装置1は、処理容器2の内部にバインダー液等を噴射するための複数のスプレー(スプレーノズル)10を備える。また、粉体のコーティング工程においても同様に、流動状態の顆粒にバインダー液等を添加することにより、顆粒の上にコーティング層を形成することができる。なお、流動層装置を粉体の混合または乾燥のためだけに用いる場合、スプレーは設けなくてもよい。 In the granulation step of the powder, a binder liquid is added to the powder in a fluid state to bond the powders together to generate granules and the like. The fluidized bed apparatus 1 includes a plurality of sprays (spray nozzles) 10 for injecting a binder liquid or the like into the processing container 2. Similarly, in the powder coating process, a coating layer can be formed on the granules by adding a binder liquid or the like to the granules in a fluid state. In addition, when using a fluidized bed apparatus only for mixing or drying of a powder, it is not necessary to provide a spray.
また、流動層装置1は、処理容器2の上部の円筒形の領域に、導電性の仕切り板11を備える。仕切り板11は、導電性の処理容器2と同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。仕切り板11は、処理容器2内の上部の、粉体が分散される空間を仕切る。なお、処理容器2内の上部の粉体が分散される空間とは、バグフィルタ9より下かつ分散板3より上の空間における、気体中を粉体が分散して流動する空間を意味する。分散板3上に堆積している場合は、粉体が堆積している空間は含まない。 Further, the fluidized bed apparatus 1 includes a conductive partition plate 11 in a cylindrical region at the top of the processing vessel 2. The partition plate 11 is electrically connected so as to have the same potential as that of the conductive processing container 2 and is grounded. The partition plate 11 partitions an upper space in the processing container 2 in which the powder is dispersed. The space in which the powder in the upper part in the processing container 2 is dispersed means a space in which the powder is dispersed and flows in the gas in the space below the bag filter 9 and above the dispersion plate 3. When depositing on the dispersion plate 3, the space where the powder is deposited is not included.
図2は、図1の切断線A−Aから見た流動層装置1の構成を示す断面図である。仕切り板11は、処理容器2の内部の空間を水平方向に並ぶ4つの空間に等しく分割するように、略中心から放射状に配置されている。また、スプレー10は、分割された各空間に対応するように設けられている。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the fluidized bed apparatus 1 as viewed from the cutting line AA in FIG. The partition plate 11 is radially arranged from substantially the center so as to equally divide the space inside the processing container 2 into four spaces arranged in the horizontal direction. Moreover, the spray 10 is provided so as to correspond to each divided space.
仕切り板11で分割された各空間は仕切り板11の上側および下側において繋がっている。分散板3(図1参照)から処理容器2内に送り込まれる気体によって噴き上げられた粉体(または顆粒等)は、仕切り板11で分割された各空間の中に分散し、下降した粉体は再び気体によって噴き上げられ、処理容器2内の全体を流動する。 Each space divided by the partition plate 11 is connected on the upper side and the lower side of the partition plate 11. The powder (or granules, etc.) spouted by the gas sent into the processing container 2 from the dispersion plate 3 (see FIG. 1) is dispersed in each space divided by the partition plate 11, and the lowered powder is It is blown up by the gas again and flows in the entire processing container 2.
ところで、粉じん雲から発生する着火性静電気放電として、ブラシ放電およびストリーマ放電等が挙げられる。非特許文献1の23頁によれば、ブラシ放電は帯電物体の表面電荷密度が3μC/m2以上で表面電界が5kV/cm以上のときに起こるとされている。また、非特許文献3の48頁には、ストリーマ放電が発生するための条件として、(1)ストリーマの進行条件として、想定された放電路に沿って2.7〜5kV/cm程度以上の平均電界強度が存在することと、(2)放電始発条件として、放電路の少なくとも1ヵ所において引き金として空気の絶縁破壊電界強度が存在することとが記載されている。つまり、着火性静電気放電を防止するためには、発生する電界の大きさを所定値以下に抑制する必要がある。 By the way, examples of ignitable electrostatic discharge generated from dust clouds include brush discharge and streamer discharge. According to page 23 of Non-Patent Document 1, brush discharge occurs when the surface charge density of a charged object is 3 μC / m 2 or more and the surface electric field is 5 kV / cm or more. Further, on page 48 of Non-Patent Document 3, as a condition for generating a streamer discharge, (1) an average of about 2.7 to 5 kV / cm or more along an assumed discharge path as a streamer traveling condition. It describes that there is an electric field strength and (2) that the electric field breakdown strength of air exists as a trigger in at least one location of the discharge path as a discharge starting condition. That is, in order to prevent ignitable electrostatic discharge, it is necessary to suppress the magnitude of the generated electric field to a predetermined value or less.
また、文献「安全工学」(編者:安全工学協会、平成8年8月15日、Vol.35、No.4(1996)、p.292)には、半径rの球の中に空間電荷が一様に分布している時の電界の計算方法が記載されている(下記式(1)より算出)。 In addition, in the document “Safety Engineering” (editor: Safety Engineering Association, August 15, 1996, Vol. 35, No. 4 (1996), p. 292), there is a space charge in a sphere of radius r. The calculation method of the electric field when it is uniformly distributed is described (calculated from the following formula (1)).
本式は、半径rが小さい場合、すなわち発生する帯電雲の大きさを小さく抑制できれば、空間の電界の大きさも抑制することが出来ることを意味している。 This equation means that if the radius r is small, that is, if the size of the generated charged cloud can be suppressed to be small, the magnitude of the electric field in the space can also be suppressed.
本実施の形態の流動層装置1は、処理容器2の内部の粉体が分散する上部の空間に、導電性の仕切り板11を備える。仕切り板11が、処理容器2の上部の空間を分割している(空間の電界を遮断している)ため、粉体が形成する空間電荷雲の水平方向への広がりを制限することができる。処理容器2の空間を分割する際は、所定のサイズ(例えば、直径0.7m)の仮想的な球体が配置できるように(すなわち、処理容器および仕切り板に内接する最大の仮想的な球体の直径が前記サイズ未満になるよう)、仕切り板11を配置して空間を小さくする。それゆえ、処理容器2の壁面付近の電界を小さく抑えることができ、着火性静電気放電が発生する可能性を低減することができる。そのため、内径(内側の最大幅)が前記サイズより大きい処理容器2に仕切り板11を配置することにより、処理容器2の壁面付近での電界を小さく抑え、着火性静電気放電の発生する可能性を低減することができる。それゆえ、着火性静電気放電の発生を抑制しつつ、処理容器2の容積を大きくして流動層装置1の処理能力を向上させることができる。 The fluidized bed apparatus 1 of the present embodiment includes a conductive partition plate 11 in an upper space where the powder inside the processing container 2 is dispersed. Since the partition plate 11 divides the space above the processing container 2 (blocks the electric field in the space), the spread of the space charge cloud formed by the powder in the horizontal direction can be limited. When the space of the processing container 2 is divided, a virtual sphere having a predetermined size (for example, a diameter of 0.7 m) can be arranged (that is, the largest virtual sphere inscribed in the processing container and the partition plate). The partition plate 11 is arranged to reduce the space so that the diameter is less than the above size. Therefore, the electric field in the vicinity of the wall surface of the processing container 2 can be kept small, and the possibility that ignitable electrostatic discharge occurs can be reduced. Therefore, by arranging the partition plate 11 in the processing container 2 having an inner diameter (inner maximum width) larger than the size, the electric field in the vicinity of the wall surface of the processing container 2 can be suppressed, and ignitable electrostatic discharge can occur. Can be reduced. Therefore, the processing capacity of the fluidized bed apparatus 1 can be improved by increasing the volume of the processing vessel 2 while suppressing the occurrence of ignitable electrostatic discharge.
非特許文献1(89頁)によれば、帯電雲の規模の直径が0.7mを超えないように管理することが望ましいと記載されている。そのため、本実施の形態の流動層装置1は、処理容器2内に形成される帯電雲(粉じん等)の直径が0.7mを超える場合に、特に有効である。すなわち、処理容器2の内側の水平方向の最小幅が0.7mを超える場合に、仕切り板11が処理容器2の内側の空間を分割し、分割された空間の水平方向の最小幅を0.7m以下にすることにより、処理容器2内に形成される帯電雲の規模を小さくして、空間に発生する電界を小さくすることができる。 Non-Patent Document 1 (page 89) describes that it is desirable to manage the charged cloud so that the diameter of the scale does not exceed 0.7 m. Therefore, the fluidized bed apparatus 1 of the present embodiment is particularly effective when the diameter of the charged cloud (dust etc.) formed in the processing container 2 exceeds 0.7 m. That is, when the horizontal minimum width inside the processing container 2 exceeds 0.7 m, the partition plate 11 divides the space inside the processing container 2, and the horizontal minimum width of the divided space is set to 0. By setting the length to 7 m or less, the scale of the charged cloud formed in the processing container 2 can be reduced, and the electric field generated in the space can be reduced.
また、粉じんを構成する粒子の体積抵抗率が108Ω・m以上である場合(非特許文献1の56頁参照)、上記粒子が大きく帯電する可能性が考えられる。処理容器内部に帯電した粒子雲が存在すると、空間電荷密度が大きくなり、あわせて電界強度も大きくなる。したがって、着火性静電気放電が発生する可能性が高くなるため、その可能性を低減するために、空間の電界をより小さくすることが望ましい。そのため、このような粉体を取り扱う場合には、本実施の形態の流動層装置1を特に好適に用いることができる。 Further, when the volume resistivity of the particles constituting the dust is 10 8 Ω · m or more (see page 56 of Non-Patent Document 1), there is a possibility that the particles are largely charged. If a charged particle cloud is present inside the processing container, the space charge density increases and the electric field strength also increases. Therefore, since the possibility of generating ignitable electrostatic discharge increases, it is desirable to further reduce the electric field in the space in order to reduce the possibility. Therefore, when handling such powder, the fluidized bed apparatus 1 of this Embodiment can be used especially suitably.
また、本実施の形態では、4つの仕切り板11を中心から放射状に配置することにより、効率よく空間を分割している。また、特に粉体が処理容器2の中央部を上昇して処理容器2の壁面付近を下降するよう流動する場合、放射状に配置された仕切り板11は、処理容器2内の上部の空間における径方向への粉体の移動を妨げないので、着火性静電気放電の発生を抑制し、かつ、粉体を効果的に流動させることができる。 In this embodiment, the space is efficiently divided by arranging the four partition plates 11 radially from the center. In particular, when the powder flows so as to move up the central part of the processing container 2 and descend near the wall surface of the processing container 2, the radially arranged partition plates 11 have a diameter in the upper space in the processing container 2. Since the movement of the powder in the direction is not hindered, the occurrence of ignitable electrostatic discharge can be suppressed and the powder can be effectively flowed.
また、粉体の流動を阻害しないよう流動する粉体との衝突を最小限に抑えるために、円筒形の処理容器2は、該円筒形の軸が鉛直方向に平行に配置され、仕切り板11は、鉛直方向に平行に配置されることが好ましい。また、各仕切り板11の形状は、粉体の付着を最小限にするために、平面であることが好ましい。また、仕切り板11の厚さは,特に限定されないが、仕切り板11への粉体の付着を軽減するために薄い方が好ましく、例えば5mm以下が好ましく、3mm以下がさらに好ましい。仕切り板11が導電性であれば仕切り板11の材質は特に限定されないが、例えばSUS304等の金属、導電性樹脂、導電性の繊維が編み込まれた布、または、導電性の繊維を含む布(不織布を含む)等を用いることができる。例えばSUS304等の金属を仕切り板11に用いる場合、仕切り板11の表面は、粉体の付着を最小限にし、かつ洗浄性を向上するために、バフ仕上げまたは電解研磨処理等を行った滑らかな表面であることが好ましい。なお、仕切り板によって所定のサイズの仮想的な球体が処理容器内に配置できないように構成されていれば、仕切り板が孔を有していても構わない。また、処理容器の形状は円筒形に限らず、断面が多角形の筒状の容器であってもよい。 Further, in order to minimize the collision with the flowing powder so as not to hinder the flow of the powder, the cylindrical processing container 2 has the cylindrical axis arranged in parallel to the vertical direction, and the partition plate 11. Are preferably arranged parallel to the vertical direction. Further, the shape of each partition plate 11 is preferably a flat surface in order to minimize the adhesion of powder. Further, the thickness of the partition plate 11 is not particularly limited, but is preferably thinner in order to reduce the adhesion of the powder to the partition plate 11, for example, 5 mm or less, and more preferably 3 mm or less. The material of the partition plate 11 is not particularly limited as long as the partition plate 11 is conductive. For example, a metal SUS304 or the like, a conductive resin, a cloth woven with conductive fibers, or a cloth containing conductive fibers ( (Including non-woven fabric). For example, when a metal such as SUS304 is used for the partition plate 11, the surface of the partition plate 11 is a smooth surface that has been subjected to buffing or electrolytic polishing in order to minimize adhesion of powder and improve cleaning properties. A surface is preferred. Note that the partition plate may have a hole as long as the partition plate is configured so that a virtual sphere of a predetermined size cannot be disposed in the processing container. The shape of the processing container is not limited to a cylindrical shape, and may be a cylindrical container having a polygonal cross section.
また、帯電した可燃性の粉じんが存在する空間に突起物が存在すると、突起物の周辺で着火性静電気放電の発生に影響する空間の電界強度が高くなる。したがって、突起物の周辺の電界強度を低下させるために、仕切り板を、突起物が存在する高さにある空間を分割するように、配置してもよい。なお、このような突起物としては、容器の壁面に設置されたスプレー、あるいは、温度計または粉面計等の計器、あるいはその計器を保護する保護管等が挙げられる。 In addition, when a protrusion is present in a space where charged combustible dust is present, the electric field strength in the space that affects the occurrence of ignitable electrostatic discharge around the protrusion increases. Therefore, in order to reduce the electric field strength around the protrusion, the partition plate may be arranged so as to divide the space at the height where the protrusion exists. Examples of such protrusions include a spray installed on the wall surface of the container, a meter such as a thermometer or a powder level meter, or a protective tube for protecting the meter.
なお、仕切り板11は、平板に限らず、波板等の曲面を有していてもよい。 The partition plate 11 is not limited to a flat plate, and may have a curved surface such as a corrugated plate.
[実施の形態2]
次に実施の形態2の流動層装置について説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態1にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
[Embodiment 2]
Next, the fluidized bed apparatus of Embodiment 2 will be described. For convenience of explanation, members / configurations having the same functions as those in the drawings described in the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
図3は、本実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。流動層装置13は、下部が逆円錐形になっている円筒形の処理容器14、処理容器14の底部に配置される分散板15、分散板15の下に配置される送風部16、および、処理容器14の上に配置される排気部5を備える。分散板15は、粉体を通さない程度の微細な口径の孔を有し、気体を通過させる。また、分散板15は、その周辺部よりも中央部において多くの孔を有し、中央部においてより多くの気体を通過させる。 FIG. 3 is a schematic front sectional view showing the configuration of the fluidized bed apparatus in the present embodiment. The fluidized bed apparatus 13 includes a cylindrical processing container 14 whose lower part has an inverted conical shape, a dispersion plate 15 disposed at the bottom of the processing container 14, a blower unit 16 disposed under the dispersion plate 15, and The exhaust part 5 arrange | positioned on the processing container 14 is provided. The dispersion plate 15 has holes with a fine diameter that does not allow powder to pass therethrough, and allows gas to pass therethrough. Further, the dispersion plate 15 has more holes in the central portion than in the peripheral portion, and allows more gas to pass through in the central portion.
流動層装置13は、ドラフトチューブ17を備えるワースター型の流動層装置である。ドラフトチューブ17は、その下端開口部の内径が上端開口部の内径よりも大きい円筒状をしている。ドラフトチューブ17は、その下端開口部が所定の距離を隔てて分散板15と対向するように、処理容器14の水平方向の中央に配置される。なお、ドラフトチューブ17は、処理容器14と接続された支持材(図示せず)によって固定され、接地されている。また、流動層装置13は、バインダー液等を噴射するスプレー18を備える。スプレー18は、ドラフトチューブ17の中に上方に向かってバインダー液等を噴射するよう構成されており、ドラフトチューブ17の中を上昇する気体および粉体にバインダー液等を供給する。 The fluidized bed apparatus 13 is a Wurster type fluidized bed apparatus including a draft tube 17. The draft tube 17 has a cylindrical shape in which the inner diameter of the lower end opening is larger than the inner diameter of the upper end opening. The draft tube 17 is arranged at the center in the horizontal direction of the processing container 14 so that the lower end opening thereof is opposed to the dispersion plate 15 with a predetermined distance. The draft tube 17 is fixed and grounded by a support member (not shown) connected to the processing container 14. The fluidized bed apparatus 13 includes a spray 18 that ejects a binder liquid or the like. The spray 18 is configured to inject a binder liquid or the like upward into the draft tube 17, and supplies the binder liquid or the like to the gas and powder rising in the draft tube 17.
これにより、送風部16に送り込まれた気体は、主に分散板15の中央から噴出し、ドラフトチューブ17を通過して処理容器14の上部へ噴き上がる。分散板15上に堆積している粉体は、ドラフトチューブ17の下で上昇する気体によって噴き上げられ、ドラフトチューブ17の中を通過して処理容器14の上部の空間に分散される。噴き上げられた粉体は、上昇する気流が弱い処理容器14の壁面付近に沿って下降する。このように、粉体は処理容器14内の全体を流動し、粉体の乾燥または顆粒の生成等の処理が行われる。 Thereby, the gas sent into the blower 16 is mainly ejected from the center of the dispersion plate 15, passes through the draft tube 17, and is ejected to the upper part of the processing container 14. The powder deposited on the dispersion plate 15 is blown up by the gas rising under the draft tube 17, passes through the draft tube 17, and is dispersed in the space above the processing container 14. The sprayed powder descends along the vicinity of the wall surface of the processing vessel 14 where the rising airflow is weak. In this manner, the powder flows through the entire processing container 14 and processing such as drying of the powder or generation of granules is performed.
本実施の形態の流動層装置13は、処理容器14の上部に、導電性の仕切り19を備える。仕切り19は、導電性の円筒形の仕切り板(筒状仕切り板)20と導電性の平らな仕切り板21とが組み合わされて構成されている。図4は、仕切り19の構成を示す模式的な斜視図である。仕切り板21は、一部がアーチ状に切り欠かれた平板である。仕切り19は、中心に配置され上下が開口した円筒形の仕切り板20と、その周りに放射状に均等に配置された3つの仕切り板21とからなる。 The fluidized bed apparatus 13 according to the present embodiment includes a conductive partition 19 at the top of the processing container 14. The partition 19 is configured by combining a conductive cylindrical partition plate (cylindrical partition plate) 20 and a conductive flat partition plate 21. FIG. 4 is a schematic perspective view showing the configuration of the partition 19. The partition plate 21 is a flat plate partially cut out in an arch shape. The partition 19 is composed of a cylindrical partition plate 20 that is arranged at the center and is open at the top and bottom, and three partition plates 21 that are uniformly distributed radially around the partition plate 20.
図5は、図3の切断線B−Bから見た流動層装置13の構成を示す断面図である。3つの仕切り板21は、処理容器14の内部の空間を水平方向に並ぶ3つの空間に等しく分割するように、中心から放射状に配置されている。処理容器14内の水平方向の中央には円筒形の仕切り板20が配置されている。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the fluidized bed device 13 as seen from the section line BB in FIG. The three partition plates 21 are arranged radially from the center so as to equally divide the space inside the processing container 14 into three spaces arranged in the horizontal direction. A cylindrical partition plate 20 is disposed in the center of the processing container 14 in the horizontal direction.
仕切り板20・21で分割された各空間は仕切り板20・21の上側および下側において繋がっている。図3に示すように、分散板15から処理容器14内に送り込まれる気体は、分散板15上に堆積している粉体を噴き上げ、主にドラフトチューブ17を通過して上昇する。ドラフトチューブ17を通過して上昇した気体と粉体とは、処理容器14の上部の中央に配置されている円筒形の仕切り板20を主に通過し、円筒形の仕切り板20の上端開口部から3つの仕切り板21で分割された各空間の中に分散し(矢符70)、処理容器14の壁面に沿って下降(矢符71)した粉体はドラフトチューブ17の外側の領域の分散板15上に堆積し、堆積した粉体はドラフトチューブ17の中を上昇する気体によって再び噴き上げられ(矢符72)、処理容器14内の全体を対流するように循環して流動する。 The spaces divided by the partition plates 20 and 21 are connected on the upper and lower sides of the partition plates 20 and 21. As shown in FIG. 3, the gas sent from the dispersion plate 15 into the processing container 14 blows up the powder deposited on the dispersion plate 15 and rises mainly through the draft tube 17. The gas and powder rising through the draft tube 17 mainly pass through the cylindrical partition plate 20 disposed at the center of the upper portion of the processing vessel 14, and the upper end opening of the cylindrical partition plate 20. The powder dispersed in the spaces divided by the three partition plates 21 (arrow 70) and descending along the wall surface of the processing vessel 14 (arrow 71) is dispersed in the region outside the draft tube 17. The powder deposited on the plate 15 is re-sprayed by the gas rising in the draft tube 17 (arrow 72), and circulates and flows so as to convect the whole of the processing container 14.
本実施の形態の流動層装置13は、ドラフトチューブ17を備え、主に中央部を粉体と気体とが上昇するワースター型の流動層装置である。そのため、図1、図2に示すような放射状に配置された仕切り板11を配置した場合、仕切り板11の下端部分が粉体および気体の流動を阻害し、また、仕切り板11に粉体が付着しやすくなる。そこで、流動層装置13は、ドラフトチューブ17の上方に円筒形の仕切り板20を備え、粉体および気体の流動を阻害しないように効率的に空間を分割している。そのため、流動層装置13は、着火性静電気放電の発生を抑制して処理容器14の容積を大きくし、かつ、粉体を効果的に流動させることができるため、処理能力を向上させることを可能にする。 The fluidized bed apparatus 13 of the present embodiment is a Wurster type fluidized bed apparatus that includes a draft tube 17 and in which powder and gas rise mainly in the center. Therefore, when the partition plate 11 arranged radially as shown in FIGS. 1 and 2 is disposed, the lower end portion of the partition plate 11 obstructs the flow of powder and gas, and the powder is applied to the partition plate 11. It becomes easy to adhere. Therefore, the fluidized bed apparatus 13 includes a cylindrical partition plate 20 above the draft tube 17, and efficiently divides the space so as not to hinder the flow of powder and gas. Therefore, the fluidized bed apparatus 13 can increase the capacity of the processing container 14 by suppressing the occurrence of ignitable electrostatic discharge, and can effectively flow the powder, thereby improving the processing capacity. To.
なお、ドラフトチューブ17も円筒形状の導電体であるが、ドラフトチューブ17は、処理容器14の中央部において粉体を噴き上げるために、粉体が堆積している処理容器14の下部に配置される。ドラフトチューブ17には、着火性静電気放電の発生を抑制する効果がある。ただし、例えば、ドラフトチューブ17を主に粉体が分散する空間である処理容器14の上部まで(例えば図3に示す仕切り板21の上端まで)延ばした構成では、処理容器14内での粉体の流動が阻害され、所望の大きさまたは所望の形状の顆粒を生成できなくなる等の問題を生じる。本発明の流動層装置の仕切り板は、粉体の流動を阻害せず、かつ、粉体が分散する空間での着火性静電気放電の発生を抑制するよう構成されている。 Although the draft tube 17 is also a cylindrical conductor, the draft tube 17 is disposed below the processing container 14 where the powder is deposited in order to spout the powder at the center of the processing container 14. . The draft tube 17 has an effect of suppressing the occurrence of ignitable electrostatic discharge. However, for example, in the configuration in which the draft tube 17 is extended to the upper part of the processing container 14 which is a space in which mainly the powder is dispersed (for example, to the upper end of the partition plate 21 shown in FIG. 3), the powder in the processing container 14 The flow of the liquid is hindered, resulting in problems such as the inability to produce granules of a desired size or shape. The partition plate of the fluidized bed apparatus of the present invention is configured to prevent the occurrence of ignitable electrostatic discharge in the space where the powder is dispersed without inhibiting the powder flow.
[実施の形態3]
次に実施の形態3の流動層装置について説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態1にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
[Embodiment 3]
Next, a fluidized bed apparatus according to Embodiment 3 will be described. For convenience of explanation, members / configurations having the same functions as those in the drawings described in the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
図6(a)は、本実施の形態における流動層装置の処理容器と仕切りとを示す模式正面断面図であり、図6(b)は、図6(a)に示す切断線D−Dから見た断面図である。図6(a)および図6(b)においては、実施の形態1と同様の構成である送風部および排気部等を省略し、処理容器30と仕切り31とを図示し、図6(a)においては、処理容器等を一部透過して内部構造を描いている。処理容器30は、下部が逆円錐形で上部が円筒形の容器である。処理容器30の円筒形の領域に設けられた仕切り31は、図4に示す仕切り19と同様の形状をしており、導電性の円筒形の仕切り板(筒状仕切り板)32と3つの導電性の平らな仕切り板33とが組み合わされて構成されている。仕切り板33は、一部がアーチ状に切り欠かれた平板である。図6(b)に示すように、処理容器30内の中央に円筒形の仕切り板32が配置され、その周りに3つの仕切り板33が放射状に均等に配置されている。また、図6(a)に示す構成は、仕切り板32の上端開口部の上にバインダー液等を噴射するスプレー34が下向きに配置されている点において実施の形態2(図3)の構成と異なる。図6(a)に示す矢印は、粉体が流動する流れを表す。なお、処理容器内の中央に配置される筒状の仕切り板は、円筒形に限らず、多角形の筒状の仕切り板であってもよい。 FIG. 6A is a schematic front sectional view showing a processing container and a partition of the fluidized bed apparatus in the present embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line DD shown in FIG. FIG. 6 (a) and 6 (b), the blower unit and the exhaust unit having the same configuration as in the first embodiment are omitted, and the processing container 30 and the partition 31 are illustrated, and FIG. 6 (a). In FIG. 2, the internal structure is drawn partially through the processing container. The processing container 30 is a container whose lower part is an inverted conical shape and whose upper part is a cylindrical shape. The partition 31 provided in the cylindrical region of the processing vessel 30 has the same shape as the partition 19 shown in FIG. 4, and includes a conductive cylindrical partition plate (tubular partition plate) 32 and three conductive layers. And a flat partition plate 33 having the same characteristics. The partition plate 33 is a flat plate partially cut out in an arch shape. As shown in FIG. 6B, a cylindrical partition plate 32 is arranged at the center in the processing container 30, and three partition plates 33 are arranged radially and evenly therearound. Further, the configuration shown in FIG. 6A is the same as the configuration of the second embodiment (FIG. 3) in that a spray 34 for injecting a binder liquid or the like is disposed downward on the upper end opening of the partition plate 32. Different. An arrow shown in FIG. 6A represents a flow in which the powder flows. In addition, the cylindrical partition plate arrange | positioned in the center in a processing container is not restricted to a cylindrical shape, A polygonal cylindrical partition plate may be sufficient.
[仕切りの他の形態]
次に他の仕切りを備える流動層装置の形態について説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態1にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、その詳細な説明を省略する。
[Other forms of partitions]
Next, the form of the fluidized bed apparatus provided with another partition is demonstrated. For convenience of explanation, detailed description of members and configurations having the same functions as those in the drawings described in the first embodiment will be omitted.
図7(a)は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図であり、図7(b)は、図7(a)に示す切断線E−Eから見た断面図である。図7(a)および図7(b)においては、実施の形態1と同様の構成である送風部および排気部等を省略し、処理容器35と仕切り板36とを図示し、図7(a)においては、処理容器等を一部透過して内部構造を描いている。処理容器35は、図6(a)に示した処理容器30と同じ形状である。図7(b)に示すように、処理容器35の円筒形の領域に設けられた3つの導電性の仕切り板36は、処理容器35の中心から放射状に配置され、処理容器35の上部の空間を均等に3つの空間に分割している。また、水平方向に並ぶ3つの分割された空間には、それぞれに対応してバインダー液等を噴射するスプレー37が下向きに配置されている。これにより、分割されたいずれの空間においても、粉体にバインダー液等を噴射することができるので、効率よく粉体の造粒処理を行うことができる。図7(a)に示す矢印は、粉体が流動する流れを表す。 Fig.7 (a) is a figure which shows another form of a processing container and a partition, and FIG.7 (b) is sectional drawing seen from the cutting line EE shown to Fig.7 (a). 7 (a) and 7 (b), the air blower and the exhaust, which are the same as those in the first embodiment, are omitted, and the processing container 35 and the partition plate 36 are illustrated, and FIG. ) Shows the internal structure partially through the processing vessel. The processing container 35 has the same shape as the processing container 30 shown in FIG. As shown in FIG. 7B, the three conductive partition plates 36 provided in the cylindrical region of the processing container 35 are arranged radially from the center of the processing container 35, and the space above the processing container 35. Are equally divided into three spaces. Further, sprays 37 for injecting a binder liquid or the like are disposed downward in three divided spaces arranged in the horizontal direction. Thereby, in any divided space, since the binder liquid or the like can be sprayed onto the powder, the powder can be efficiently granulated. An arrow shown in FIG. 7A represents a flow in which the powder flows.
図8(a)は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図であり、図8(b)は、図8(a)に示す切断線Fから見た断面図である。図8(a)および図8(b)においては、実施の形態1と同様の構成である送風部および排気部等を省略し、処理容器38と仕切り39とを図示し、図8(a)においては、処理容器等を一部透過して内部構造を描いている。処理容器38は、図6(a)に示した処理容器30と同じ形状である。仕切り39は、導電性の円筒形の仕切り板(筒状仕切り板)40と2つの導電性の平らな仕切り板41とが組み合わされて構成されている。図8(b)に示すように、処理容器38内の中央に円筒形の仕切り板40が配置され、その周りに2つの仕切り板41が、仕切り板40と処理容器38の側壁とに接続されるように、円筒形の仕切り板40を中心として180度の角度を形成して放射状に配置されている。仕切り板40によって処理容器38の径方向に空間が分割され、仕切り板41によって仕切り板40の外側の空間が分割される。図8(a)に示す矢印は、粉体が流動する流れを表す。なお、処理容器内の中央に配置される筒状の仕切り板は、円筒形に限らず、多角形の筒状の仕切り板であってもよい。 FIG. 8A is a view showing another embodiment of the processing container and the partition, and FIG. 8B is a cross-sectional view seen from the cutting line F shown in FIG. 8 (a) and 8 (b), the blower unit and the exhaust unit having the same configuration as in the first embodiment are omitted, and the processing container 38 and the partition 39 are illustrated, and FIG. 8 (a). In FIG. 2, the internal structure is drawn partially through the processing container. The processing container 38 has the same shape as the processing container 30 shown in FIG. The partition 39 is configured by combining a conductive cylindrical partition plate (tubular partition plate) 40 and two conductive flat partition plates 41. As shown in FIG. 8B, a cylindrical partition plate 40 is disposed in the center of the processing container 38, and two partition plates 41 are connected to the partition plate 40 and the side wall of the processing container 38 around the partition plate 40. In this manner, the cylindrical partition plates 40 are arranged radially with an angle of 180 degrees. A space is divided in the radial direction of the processing container 38 by the partition plate 40, and a space outside the partition plate 40 is divided by the partition plate 41. An arrow shown in FIG. 8A represents a flow in which the powder flows. In addition, the cylindrical partition plate arrange | positioned in the center in a processing container is not restricted to a cylindrical shape, A polygonal cylindrical partition plate may be sufficient.
また、実施の形態1の変形例として、図2に示す放射状に配置された平面の仕切り板11の代わりに、図9に示すような、曲面の仕切り板42を処理容器2の中央から放射状に配置してもよい。図9は、処理容器と仕切りの他の一形態を示す図である。 Further, as a modification of the first embodiment, instead of the flat partition plates 11 arranged radially as shown in FIG. 2, curved partition plates 42 as shown in FIG. You may arrange. FIG. 9 is a view showing another embodiment of the processing container and the partition.
また、5つ以上の平板の仕切り板を縦方向に、円筒形の処理容器に対して放射状に配置し、処理容器を複数の空間に分割するよう構成してもよい。また、複数の仕切り板によって処理容器内の空間を不均等に分割してもよい。なお、導電性の仕切り板と処理容器の壁面とは、隙間なく接している必要はなく、同電位になるように接続され、かつ、処理容器内の空間を実質的に分割していれば、わずかな隙間が設けられていても問題ない。 Alternatively, five or more flat partition plates may be arranged in the vertical direction in a radial manner with respect to the cylindrical processing container, and the processing container may be divided into a plurality of spaces. Moreover, you may divide | segment the space in a processing container unevenly by several partition plates. In addition, the conductive partition plate and the wall surface of the processing container do not need to be in contact with each other without a gap, and are connected so as to be at the same potential, and substantially divide the space in the processing container, There is no problem even if a slight gap is provided.
[実施の形態4]
次に実施の形態4の流動層装置について説明する。尚、説明の便宜上、実施の形態1にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
[Embodiment 4]
Next, the fluidized bed apparatus of Embodiment 4 is demonstrated. For convenience of explanation, members / configurations having the same functions as those in the drawings described in the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
図19は、本実施の形態における流動層装置の構成を示す模式正面断面図である。図19に示す矢印は、粉体が流動する流れを表す。 FIG. 19 is a schematic front sectional view showing the configuration of the fluidized bed apparatus in the present embodiment. The arrow shown in FIG. 19 represents the flow through which the powder flows.
流動層装置60は、処理容器61、処理容器61の底部に配置される円板状の分散板3、分散板3の下に配置される略円筒状の送風部4、および、処理容器61の上に配置される円筒状の排気部5を備える。処理容器61は、処理容器61の上部を構成する円筒形の上部容器61aと、処理容器61の下部を構成する円錐形の下部容器(取り出し部)61bとを含む。導電性の上部容器61aおよび下部容器61bは、互いに同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。流動層装置60は、処理容器61の内部にバインダー液等を噴射するための複数のスプレー(スプレーノズル)63を備える。 The fluidized bed apparatus 60 includes a processing container 61, a disc-shaped dispersion plate 3 disposed at the bottom of the processing container 61, a substantially cylindrical air blowing unit 4 disposed below the dispersion plate 3, and the processing container 61. A cylindrical exhaust portion 5 is provided above. The processing container 61 includes a cylindrical upper container 61 a that forms the upper part of the processing container 61, and a conical lower container (extraction unit) 61 b that forms the lower part of the processing container 61. The conductive upper container 61a and the lower container 61b are electrically connected so as to have the same potential and are grounded. The fluidized bed apparatus 60 includes a plurality of sprays (spray nozzles) 63 for injecting a binder liquid or the like into the processing container 61.
上部容器61aは、導電性の上部仕切り板(第1仕切り板)62aを備える。上部仕切り板62aは、導電性の上部容器61aと同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。上部仕切り板62aは、上部容器61a内の、粉体が分散される空間を仕切る。 The upper container 61a includes a conductive upper partition plate (first partition plate) 62a. The upper partition plate 62a is electrically connected so as to have the same potential as that of the conductive upper container 61a, and is grounded. The upper partition plate 62a partitions the space in the upper container 61a where the powder is dispersed.
下部容器61bは、下側の径が小さい円錐型の容器であり、底部に分散板3を備える。下部容器61bは、導電性の下部仕切り板(第2仕切り板)62bを備える。図21に示すように、下部容器61bは、水平方向にスライドして上部容器61aから着脱可能であり、上部容器61aから下部容器61bを取り外した状態で、下部容器61bに処理対象の粉体を投入または取り出しすることができる。なお、下部容器61bは、完全に分離できなくてもよく、上部容器61aとヒンジ等で接続されていてもよい。下部容器61bをスライドさせるために、上部仕切り板62aと下部仕切り板62bとの間に隙間を設けてもよい。 The lower container 61b is a conical container having a small lower diameter, and includes a dispersion plate 3 at the bottom. The lower container 61b includes a conductive lower partition plate (second partition plate) 62b. As shown in FIG. 21, the lower container 61b is slidable in the horizontal direction and detachable from the upper container 61a. With the lower container 61b removed from the upper container 61a, the powder to be processed is placed in the lower container 61b. Can be charged or removed. Note that the lower container 61b may not be completely separated, and may be connected to the upper container 61a by a hinge or the like. In order to slide the lower container 61b, a gap may be provided between the upper partition plate 62a and the lower partition plate 62b.
下部仕切り板62bは、分散板3から離間されて配置されており、下部容器61b内の空間を仕切る。粉体が分散する(気相である)空間における電界強度を小さくするために、下部仕切り板62bの下端が投入されて堆積した粉体の粉面より下に位置するよう構成することができる。なお、下部仕切り板62bの下端が粉面より上に位置していてもよい。下部仕切り板62bは、導電性の下部容器61bと同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。すなわち、上部容器61a、下部容器61b、上部仕切り板62a、および下部仕切り板62bは、同電位になるように電気的に接続されており、かつ接地されている。 The lower partition plate 62b is disposed to be separated from the dispersion plate 3, and partitions the space in the lower container 61b. In order to reduce the electric field strength in the space in which the powder is dispersed (in the gas phase), the lower end of the lower partition plate 62b can be placed below the powder level of the deposited powder. In addition, the lower end of the lower partition plate 62b may be located above the powder surface. The lower partition plate 62b is electrically connected so as to have the same potential as that of the conductive lower container 61b, and is grounded. That is, the upper container 61a, the lower container 61b, the upper partition plate 62a, and the lower partition plate 62b are electrically connected so as to have the same potential and are grounded.
図20(a)は、図19の切断線G−Gから見た流動層装置60の構成を示す断面図である。上部仕切り板62aは、上部容器61aの内部の空間を水平方向に並ぶ3つの空間に等しく分割するように、略中心から放射状に配置されている。また、スプレー63は、分割された各空間に対応するように設けられている。これにより、分割されたいずれの空間においても、粉体にバインダー液等を噴射することができるので、効率よく粉体の造粒処理を行うことができる。 FIG. 20A is a cross-sectional view showing the configuration of the fluidized bed apparatus 60 as seen from the cutting line GG in FIG. The upper partition plate 62a is arranged radially from substantially the center so as to equally divide the space inside the upper container 61a into three spaces arranged in the horizontal direction. The spray 63 is provided so as to correspond to each divided space. Thereby, in any divided space, since the binder liquid or the like can be sprayed onto the powder, the powder can be efficiently granulated.
図20(b)は、図19の切断線H−Hから見た流動層装置60の構成を示す断面図である。下部仕切り板62bは、平面視において上部仕切り板62aと同じ形状をしている。下部仕切り板62bは、下部容器61bの内部の空間を上部容器61aの内部の空間と同じように水平方向に並ぶ3つの空間に等しく分割するように、略中心から放射状に配置されている。平面視した場合に、上部仕切り板62aおよび下部仕切り板62bは、処理容器61内の空間を同じように分割する。すなわち、粉体の流動を阻害しないよう流動する粉体との衝突を最小限に抑えるために、上部仕切り板62aおよび下部仕切り板62bは位置が揃うように配置されている。 FIG. 20B is a cross-sectional view showing the configuration of the fluidized bed apparatus 60 as seen from the cutting line HH in FIG. The lower partition plate 62b has the same shape as the upper partition plate 62a in plan view. The lower partition plate 62b is arranged radially from substantially the center so as to equally divide the space inside the lower container 61b into three spaces arranged in the horizontal direction in the same manner as the space inside the upper container 61a. When viewed in plan, the upper partition plate 62a and the lower partition plate 62b divide the space in the processing container 61 in the same manner. That is, the upper partition plate 62a and the lower partition plate 62b are arranged so as to be aligned in order to minimize the collision with the flowing powder so as not to hinder the flow of the powder.
上部仕切り板62aおよび下部仕切り板62bで分割された各空間は上部仕切り板62aの上側および下部仕切り板62bの下側において繋がっている。分散板3(図19参照)から処理容器61内に送り込まれる気体によって噴き上げられた粉体(または顆粒等)は、上部仕切り板62aおよび下部仕切り板62bで分割された各空間の中に分散し、下降した粉体は再び気体によって噴き上げられ、処理容器61内の全体を流動する。 The spaces divided by the upper partition plate 62a and the lower partition plate 62b are connected on the upper side of the upper partition plate 62a and the lower side of the lower partition plate 62b. The powder (or granules, etc.) spouted by the gas fed into the processing container 61 from the dispersion plate 3 (see FIG. 19) is dispersed in each space divided by the upper partition plate 62a and the lower partition plate 62b. The lowered powder is again blown up by the gas and flows in the entire processing container 61.
本実施形態のように、処理対象の粉体の投入のために着脱する必要がある下部容器61bの空間にも下部仕切り板62bを設けることにより、処理容器内の最大電界強度を低くすることができる。帯電した粉体は処理容器61内の全体を流動するが、下部ほど粉体の密度が高くなりやすい。そのため、下部容器61bに設けられた下部仕切り板62bは、処理容器内の最大電界強度を低くするために有効に働く。なお、下部容器61bをスライド可能にするため、下部仕切り板62bは、上部容器61aの内部に配置される上部仕切り板62aとは分けて設けられている。 As in this embodiment, by providing the lower partition plate 62b also in the space of the lower container 61b that needs to be attached and detached for the introduction of the powder to be processed, the maximum electric field strength in the processing container can be lowered. it can. The charged powder flows throughout the processing container 61, but the lower the powder density, the higher the density of the powder. Therefore, the lower partition plate 62b provided in the lower container 61b works effectively to reduce the maximum electric field strength in the processing container. In order to allow the lower container 61b to slide, the lower partition plate 62b is provided separately from the upper partition plate 62a disposed inside the upper container 61a.
なお、図22に示すように、下部仕切り板62bの下端が分散板3の上面に位置するよう、流動層装置を構成してもよい。 In addition, as shown in FIG. 22, you may comprise a fluidized-bed apparatus so that the lower end of the lower partition plate 62b may be located in the upper surface of the dispersion plate 3. As shown in FIG.
本発明の流動層装置の一実施例を以下に説明する。本実施例の流動層装置は、実施の形態3(図6)において説明した流動層装置の構成と同様の構成である。 An embodiment of the fluidized bed apparatus of the present invention will be described below. The fluidized bed apparatus of the present example has the same configuration as that of the fluidized bed apparatus described in the third embodiment (FIG. 6).
図10は、本実施例の流動層装置の構成を示す模式正面図であり、図10(a)は、流動層装置の上部から見た平面図であり、図10(b)は、流動層装置の模式正面断面図である。図10(a)および図10(b)では、実施の形態1と同様の構成である送風部および排気部等を省略し、処理容器51と仕切り52とを図示し、処理容器等を一部透過して内部構造を描いている。 FIG. 10 is a schematic front view showing the configuration of the fluidized bed apparatus of the present embodiment, FIG. 10 (a) is a plan view seen from the top of the fluidized bed apparatus, and FIG. 10 (b) is a fluidized bed apparatus. It is a model front sectional drawing of an apparatus. 10 (a) and 10 (b), the blower unit and the exhaust unit having the same configuration as in the first embodiment are omitted, the processing container 51 and the partition 52 are illustrated, and the processing container and the like are partially illustrated. It is transparent and depicts the internal structure.
流動層装置50は、処理容器51と、処理容器51の内部に配置された仕切り52とを備える。処理容器51は、下部が逆円錐形で上部が円筒形の容器である。仕切り52は、図6に示す仕切り31と同様の形状をしており、円筒形の仕切り板(筒状仕切り板)53、および一部がアーチ状に切り欠かれた平板からなる3つの仕切り板54を組み合わせて構成した。また、3つの仕切り板54のアーチ状の切り欠き部には、スプレー55が配置されている。なお、処理容器51、仕切り52、およびスプレー55は導電性を有し、接地されている。 The fluidized bed apparatus 50 includes a processing container 51 and a partition 52 disposed inside the processing container 51. The processing vessel 51 is a vessel having a lower conical shape at the bottom and a cylindrical shape at the top. The partition 52 has the same shape as the partition 31 shown in FIG. 6, and is composed of a cylindrical partition plate (tubular partition plate) 53 and three partition plates partially cut out in an arch shape. 54 were combined. Further, a spray 55 is disposed in the arch-shaped cutout portions of the three partition plates 54. Note that the processing container 51, the partition 52, and the spray 55 have conductivity and are grounded.
処理容器51の高さH1は、1420mm、処理容器51の円筒形の部分の高さH2は900mm、処理容器51の円錐台形の部分の高さH3は520mm、処理容器51の上部の最大内径W1は1500mm、処理容器51の下部の最小内径W2は1100mmである。仕切り52および仕切り板54の高さは、処理容器51の高さH2と同じ900mmであり、3つの仕切り板54が中央で接合する部分の長さH4は350mmである。また、円筒形の仕切り板53の高さH5は400mm、直径W3は600mmである。スプレー55の直径W4は60mmで、円筒形の上部の高さH8は60mm、半球形の下部の高さH9は30mmであり、スプレー55の上端と処理容器51の上端との距離H7は390mmである。なお、上記の仕切り52の形状は、直径0.7mを超える仮想的な球体が、処理容器51の内部の空間に配置できないように設計した。 The height H1 of the processing vessel 51 is 1420 mm, the height H2 of the cylindrical portion of the processing vessel 51 is 900 mm, the height H3 of the frustoconical portion of the processing vessel 51 is 520 mm, and the maximum inner diameter W1 of the upper portion of the processing vessel 51 Is 1500 mm, and the minimum inner diameter W2 of the lower portion of the processing vessel 51 is 1100 mm. The height of the partition 52 and the partition plate 54 is 900 mm which is the same as the height H2 of the processing vessel 51, and the length H4 of the portion where the three partition plates 54 are joined at the center is 350 mm. Moreover, the height H5 of the cylindrical partition plate 53 is 400 mm, and the diameter W3 is 600 mm. The diameter W4 of the spray 55 is 60 mm, the height H8 of the cylindrical upper part is 60 mm, the height H9 of the hemispherical lower part is 30 mm, and the distance H7 between the upper end of the spray 55 and the upper end of the processing vessel 51 is 390 mm. is there. The shape of the partition 52 is designed so that a virtual sphere exceeding 0.7 m in diameter cannot be arranged in the space inside the processing container 51.
<シミュレーション結果>
この流動層装置50について、内部の電界強度を調べるためにシミュレーションを行った。以下に本シミュレーション結果について説明する。本シミュレーションは、流動層装置50の処理容器51の内部の空間を仮想的に複数の4面体に区分して、有限要素法マルチフィジックス解析ソフトのANSYS(登録商標)(Release 12.0)を用いて静電場を計算することにより行った。
<Simulation results>
The fluidized bed apparatus 50 was simulated to investigate the internal electric field strength. The simulation result will be described below. In this simulation, the space inside the processing container 51 of the fluidized bed apparatus 50 is virtually divided into a plurality of tetrahedrons, and ANSYS (registered trademark) (Release 12.0) of finite element method multiphysics analysis software is used. This was done by calculating the electrostatic field.
図11は、シミュレーションにおいて処理容器51の内部の空間を仮想的に複数の4面体に区分したものを示す図である。電界強度の計算は、各微小有限要素毎に下記の式(2)(ポアソンの式)により算出することにより行った。 FIG. 11 is a diagram illustrating a virtual space obtained by dividing the space inside the processing container 51 into a plurality of tetrahedrons in the simulation. The calculation of the electric field strength was performed by calculating the following formula (2) (Poisson's formula) for each minute finite element.
ここで、処理容器51内の粉体の濃度を2.19kg/m3、粉体の帯電電荷量を1.0×10-8C/gと仮定し、空間電荷密度ρを2.19×10-5C/m3と設定した。なお、粉体の濃度分布および各粉体の帯電電荷量は一様であると仮定した。また、空間の比誘電率を1.0とし、処理容器51内の導体部は接地しているとして電位を0Vと設定した。 Here, it is assumed that the concentration of the powder in the processing container 51 is 2.19 kg / m 3 , the charged charge amount of the powder is 1.0 × 10 −8 C / g, and the space charge density ρ is 2.19 ×. 10 −5 C / m 3 was set. It is assumed that the concentration distribution of the powder and the charged charge amount of each powder are uniform. In addition, the relative dielectric constant of the space was set to 1.0, and the potential was set to 0 V on the assumption that the conductor in the processing container 51 was grounded.
図12は、上記処理容器の断面箇所を示す図である。断面Aは処理容器の中心軸を通る垂直断面であり、断面Bはスプレー上端部を通る水平断面であり、断面Cはスプレー下方の湾曲部を通る水平断面である。 FIG. 12 is a view showing a cross-sectional portion of the processing container. Section A is a vertical section passing through the central axis of the processing vessel, section B is a horizontal section passing through the upper end of the spray, and section C is a horizontal section passing through the curved portion below the spray.
図13〜図15は、処理容器51内の電界強度分布のシミュレーション結果を示す図である。図13〜図15では、処理容器51内の空間の各位置での電界の強さを明暗(白黒)で示している。図13〜図15において、明るい位置は電界強度が小さく、暗い位置は電界強度が大きいことを示し、図の下部のバーは明るさと電界強度の対応関係を示し、数値の単位はV/mである。このうち、図13は、図12に示す断面Aにおける電界強度分布を示す図であり、図14は、図12に示す断面Bにおける電界強度分布を示す図であり、図15は、図12に示す断面Cにおける電界強度分布を示す図である。 13 to 15 are diagrams showing simulation results of the electric field strength distribution in the processing container 51. FIG. In FIG. 13 to FIG. 15, the intensity of the electric field at each position in the space in the processing container 51 is shown in light and dark (black and white). 13 to 15, a bright position indicates that the electric field intensity is small and a dark position indicates that the electric field intensity is large. The lower bar in the figure indicates the correspondence between the brightness and the electric field intensity. The unit of the numerical value is V / m. is there. 13 is a diagram showing the electric field strength distribution in the cross section A shown in FIG. 12, FIG. 14 is a diagram showing the electric field strength distribution in the cross section B shown in FIG. 12, and FIG. It is a figure showing electric field strength distribution in section C shown.
本シミュレーション結果によると、図15に示すスプレー55の下方湾曲部において電界強度が最大値を示し、その値は21kV/cmであった。電界強度の最大値が、空気の絶縁破壊電界強度30kV/cmを超えないため、着火性静電気放電(ストリーマ放電)が発生する可能性は低いと考えられる。 According to this simulation result, the electric field strength showed the maximum value in the downward curved portion of the spray 55 shown in FIG. 15, and the value was 21 kV / cm. Since the maximum value of the electric field strength does not exceed the dielectric breakdown electric field strength of 30 kV / cm, it is considered that the possibility of occurrence of ignitable electrostatic discharge (streamer discharge) is low.
一方、図10に示す流動層装置50から仕切り52を取り除いた構成の、従来の流動層装置においても、同様のシミュレーションを行った。図16〜図18は、仕切りを設けない従来の流動層装置における電界強度分布のシミュレーション結果を示す図である。このうち、図16は、図12に示す断面Aに対応する断面における電界強度分布を示す図であり、図17は、図12に示す断面Bに対応する断面における電界強度分布を示す図であり、図18は、図12に示す断面Cに対応する断面における電界強度分布を示す図である。 On the other hand, the same simulation was performed in the conventional fluidized bed apparatus in which the partition 52 was removed from the fluidized bed apparatus 50 shown in FIG. FIGS. 16-18 is a figure which shows the simulation result of the electric field strength distribution in the conventional fluidized bed apparatus which does not provide a partition. 16 is a diagram showing the electric field strength distribution in the cross section corresponding to the cross section A shown in FIG. 12, and FIG. 17 is a diagram showing the electric field strength distribution in the cross section corresponding to the cross section B shown in FIG. 18 is a diagram showing an electric field strength distribution in a cross section corresponding to the cross section C shown in FIG.
シミュレーションの条件は、図13〜図15に示すシミュレーションの条件と同じである。図16〜図18においても、図13〜図15と同様に、空間の各位置での電界の強さを明暗で示している。図16〜図18に示すように、仕切りのない流動層装置では、電界強度が大きい領域が増加している。また、スプレー55の上端部において電界強度が最大値を示し、その電界強度の最大値は97kV/cmであった。電界強度の最大値が、空気の絶縁破壊電界強度30kV/cmを大きく上回るため、仕切りのない流動層装置では、仕切り52(図10参照)を設けた流動層装置50に比較して、着火性静電気放電(ストリーマ放電)が発生する可能性が高いと考えられる。また、図16〜図18に示すように、仕切りのない流動層装置では、電界が2.7kV/cm以上である電界強度領域が増加している。そのため、仕切りのない流動層装置では、仕切りを設けた流動層装置より、ストリーマ放電が伸展しやすくなる可能性がある。 The simulation conditions are the same as the simulation conditions shown in FIGS. Also in FIGS. 16 to 18, as in FIGS. 13 to 15, the intensity of the electric field at each position in the space is shown in light and dark. As shown in FIGS. 16-18, in the fluidized bed apparatus without a partition, the area | region with a large electric field strength is increasing. Further, the electric field strength showed the maximum value at the upper end portion of the spray 55, and the maximum value of the electric field strength was 97 kV / cm. Since the maximum value of the electric field strength greatly exceeds the dielectric breakdown electric field strength of 30 kV / cm, the fluidized bed apparatus without a partition is ignitable as compared with the fluidized bed apparatus 50 provided with the partition 52 (see FIG. 10). It is considered that electrostatic discharge (streamer discharge) is likely to occur. Moreover, as shown in FIGS. 16-18, in the fluidized bed apparatus without a partition, the electric field strength area | region where an electric field is 2.7 kV / cm or more is increasing. Therefore, in a fluidized bed apparatus without a partition, streamer discharge may be more easily extended than a fluidized bed apparatus provided with a partition.
以上のシミュレーション結果からも分かるように、流動層装置の粉体が分散する領域に導電性の仕切りを設けることにより、処理容器内の電界強度を低減し、着火性静電気放電の発生の可能性を低減することができる。 As can be seen from the above simulation results, by providing a conductive partition in the region where the powder of the fluidized bed apparatus is dispersed, the electric field strength in the processing vessel is reduced and the possibility of occurrence of ignitable electrostatic discharge is reduced. Can be reduced.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明は、医薬品または食品等の粉体を処理する流動層装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a fluidized bed apparatus for processing powders such as pharmaceuticals or foods.
1、13、50、60 流動層装置
2、14、30、35、38、51、61 処理容器
3、15 分散板
4、16 送風部
5 排気部
6 取り出し部
7 吸気口
8 排気口
9 バグフィルタ
10、18、34、37、55、63 スプレー(スプレーノズル)
11、21、33、36、41、42、54 仕切り板
20、32、40、53 仕切り板(筒状仕切り板)
17 ドラフトチューブ
19、31、39、52 仕切り(仕切り板)
61a 上部容器
61b 下部容器
62a 上部仕切り板(第1仕切り板)
62b 下部仕切り板(第2仕切り板)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 13, 50, 60 Fluidized bed apparatus 2, 14, 30, 35, 38, 51, 61 Processing container 3, 15 Dispersing plate 4, 16 Blower part 5 Exhaust part 6 Extraction part 7 Intake port 8 Exhaust port 9 Bag filter 10, 18, 34, 37, 55, 63 Spray (spray nozzle)
11, 21, 33, 36, 41, 42, 54 Partition plate 20, 32, 40, 53 Partition plate (tubular partition plate)
17 Draft tube 19, 31, 39, 52 Partition (partition plate)
61a Upper container 61b Lower container 62a Upper partition plate (first partition plate)
62b Lower partition plate (second partition plate)
Claims (8)
上記処理容器内の上部の上記粉体が分散された空間を内側の空間と外側の空間とに分割するように、上記処理容器内の水平方向における中央に配置され、上下が開口した筒状仕切り板と、
上記処理容器内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する複数の仕切り板とを備え、
上記複数の仕切り板は、上記筒状仕切り板の周りに放射状に、かつ上記処理容器の側壁と上記筒状仕切り板の側面とを結ぶように配置され、上記筒状仕切り板の外側の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割し、
上記複数の仕切り板は、さらに上記筒状仕切り板の上の空間に延びており、上記筒状仕切り板の上の空間において互いに接続されており、かつ、上記筒状仕切り板の上の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割し、
上記複数の仕切り板および上記筒状仕切り板は導電性を有することを特徴とする流動層装置。 A processing container that performs mixing, granulation, coating, or drying processing, and a dispersion plate disposed at the bottom of the processing container, and by feeding gas from the dispersion plate into the processing container, the processing container and blown up flammable powder within, by dispersing the powder in a space that is not the powder at the top of the processing container is deposited, by flowing the powder in a gas in the processing container A fluidized bed apparatus for performing the above processing,
A cylindrical partition that is disposed in the center in the horizontal direction in the processing container and is open at the top and bottom so as to divide the space in which the powder in the upper part in the processing container is dispersed into an inner space and an outer space. The board,
A plurality of partition plates arranged in the processing container and dividing the space in which the powder is dispersed into a plurality of spaces arranged in a horizontal direction;
The plurality of partition plates are arranged radially around the cylindrical partition plate so as to connect a side wall of the processing vessel and a side surface of the cylindrical partition plate, and a space outside the cylindrical partition plate is formed. Divide into multiple horizontal spaces,
The plurality of partition plates further extend into a space above the cylindrical partition plate, are connected to each other in the space above the cylindrical partition plate, and pass through the space above the cylindrical partition plate. Divide into multiple horizontal spaces,
The fluidized bed apparatus, wherein the plurality of partition plates and the cylindrical partition plate have conductivity.
上記処理容器内の上部の上記粉体が分散された空間を内側の空間と外側の空間とに分割するように、上記処理容器内の水平方向における中央に配置され、上下が開口した筒状仕切り板と、
上記処理容器内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する複数の仕切り板と、
上記分散板の上方に、上記分散板から所定の距離を離して配置され、上下が開口しているドラフトチューブとを備え、
上記筒状仕切り板は、上記ドラフトチューブの上方に位置し、
上記複数の仕切り板は、上記処理容器の側壁と上記筒状仕切り板の側面とを結ぶように配置され、上記筒状仕切り板の外側の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割し、
上記複数の仕切り板および上記筒状仕切り板は導電性を有することを特徴とする流動層装置。 A processing container that performs mixing, granulation, coating, or drying processing, and a dispersion plate disposed at the bottom of the processing container, and by feeding gas from the dispersion plate into the processing container, the processing container and blown up flammable powder within, by dispersing the powder in a space that is not the powder at the top of the processing container is deposited, by flowing the powder in a gas in the processing container A fluidized bed apparatus for performing the above processing,
A cylindrical partition that is disposed in the center in the horizontal direction in the processing container and is open at the top and bottom so as to divide the space in which the powder in the upper part in the processing container is dispersed into an inner space and an outer space. The board,
A plurality of partition plates arranged in the processing container and dividing the space in which the powder is dispersed into a plurality of spaces arranged in a horizontal direction;
A draft tube that is disposed above the dispersion plate at a predetermined distance from the dispersion plate and is open at the top and bottom,
The cylindrical partition plate is located above the draft tube,
The plurality of partition plates are arranged so as to connect a side wall of the processing vessel and a side surface of the cylindrical partition plate, and divide a space outside the cylindrical partition plate into a plurality of spaces arranged in a horizontal direction,
The fluidized bed apparatus, wherein the plurality of partition plates and the cylindrical partition plate have conductivity.
上記処理容器は、該処理容器の上部を構成する上部容器と、該処理容器の下部を構成する下部容器とを含み、
上記上部容器は、上記上部容器内に配置されて、上記粉体が分散された空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する1つ以上の第1仕切り板を備え、
上記下部容器は、上記分散板を含み、上記粉体を上記処理容器内に投入するために上記上部容器に対して着脱可能であり、
上記下部容器は、当該下部容器内の空間を水平方向に並ぶ複数の空間に分割する、上記分散板の上方に配置された第2仕切り板を備え、
上記第1仕切り板は導電性を有することを特徴とする流動層装置。 A processing container that performs mixing, granulation, coating, or drying processing, and a dispersion plate disposed at the bottom of the processing container, and by feeding gas from the dispersion plate into the processing container, the processing container and blown up flammable powder within, by dispersing the powder in a space that is not the powder at the top of the processing container is deposited, by flowing the powder in a gas in the processing container A fluidized bed apparatus for performing the above processing,
The processing container includes an upper container constituting the upper part of the processing container, and a lower container constituting the lower part of the processing container,
The upper container includes one or more first partition plates arranged in the upper container and dividing the space in which the powder is dispersed into a plurality of spaces arranged in a horizontal direction,
The lower container includes the dispersion plate, and is detachable from the upper container in order to put the powder into the processing container,
The lower container includes a second partition plate disposed above the dispersion plate, which divides the space in the lower container into a plurality of spaces arranged in a horizontal direction,
The fluidized bed apparatus, wherein the first partition plate has conductivity.
上記第1仕切り板と上記第2仕切り板とは、同電位になるように電気的に接続されていることを特徴とする請求項3または4に記載の流動層装置。 The second partition plate has conductivity,
The fluidized bed apparatus according to claim 3 or 4 , wherein the first partition plate and the second partition plate are electrically connected to have the same potential.
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