JP4298032B2

JP4298032B2 - Method and apparatus for granulating calcium chloride hydrate

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Publication number: JP4298032B2
Application number: JP00701099A
Authority: JP
Inventors: 光宏西本; 和仁西本; 敬司市村; 善二加藤; 正康伊藤; 聡諏訪; 説郎関戸
Original assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Current assignee: Tsukishima Kikai Co Ltd
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: WO2002004351A1; JP2000203833A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流動層によって塩化カルシウム水和物の造粒物を生成する塩化カルシウム水和物の造粒方法および造粒装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、塩化カルシウム水和物の造粒物を生成する方法および装置としては、塩化カルシウム水溶液をフレーカーに導入してフレーク状の造粒物を生成したり、あるいは回転ディスクなどによって空気中に飛散させることにより固化して粒状の造粒物を生成する方法などが用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような造粒方法および造粒装置にあっては、フレーカーを用いる場合には造粒物の形状がフレーク状に限定されてしまう一方、空気中に飛散させる場合では造粒物の粒子の形状が大きく歪んでしまうとともに粒度分布がきわめて大きくなり、さらには飛散させた塩化カルシウム水溶液を固化させるために大きな空間を要するという問題があった。また、これらフレーカーを用いる場合や塩化カルシウム水溶液を空気中に飛散させる場合に、供給された塩化カルシウム水溶液を確実に固化させるには、塩化カルシウム水溶液を予め約１８０℃以上に加熱して濃度約７０wt％以上の溶融塩状態にまで濃縮しなければならない。従って、これらの方法では、このように塩化カルシウム水溶液を高濃度に濃縮するための高温加熱手段や熱源が必要となるのは勿論、高温高濃度の塩化カルシウム水溶液を取り扱うため、腐食などに対する対策も講じなければならない。
【０００４】
その一方で、例えば食品や医薬品などの製剤分野においては、流動層を用いて種粒子を流動させつつバインダー溶液等を噴霧して造粒物を生成する造粒方法や装置が提案されている。ところが、塩化カルシウム水和物には水和する水分子数が１，２，４，６のものがあり、単に上記造粒方法や造粒装置を塩化カルシウム水和物の造粒に適用して塩化カルシウム粒子を流動させつつ塩化カルシウム水溶液を噴霧しただけでは、所定の水分子数の塩化カルシウム水和物を得ることは不可能である。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたもので、塩化カルシウム水溶液を高温加熱して高濃度に濃縮する必要がなく、しかも所定の水分子数の造粒物を生成することが可能な塩化カルシウム水和物の造粒方法および造粒装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
ここで、本発明の発明者らは、これらの塩化カルシウム水和物の流動層内における蒸気圧が、それぞれその水分子数に応じた所定の蒸気圧線図に基づいて流動層内の温度に対して所定の蒸気圧となることに着目した。言い換えれば、流動層内の温度と塩化カルシウムの蒸気圧との関係を適当に設定することにより、蒸気圧線図に基づいて所定の水分子数の塩化カルシウム水和物を得ることができるのである。しかして、本発明の造粒方法は、このような知見に基づいてなされたもので、流動層において種粒子を流動させつつ塩化カルシウム水溶液を噴霧して造粒物を生成する塩化カルシウム水和物の造粒方法であって、上述のように流動層内の温度と塩化カルシウムの蒸気圧との関係を適当に設定するに際し、コンピュータを用いた制御によって、上記流動層に供給される流動用ガスの水分量と上記流動層に供給される上記塩化カルシウム水溶液の濃度とのうち少なくとも一方を調整することで上記流動層内の水蒸気分圧を調整することにより、塩化カルシウム水和物の水分子数に応じた蒸気圧線図に基づき、流動層内の塩化カルシウムの蒸気圧を、該流動層内の温度に対する所定の水分子数の塩化カルシウム水和物の蒸気圧に設定することを特徴とするものである。
【０００７】
従って、このように構成された塩化カルシウム水和物の造粒方法によれば、流動層内で流動する種粒子に噴霧された塩化カルシウム水溶液が付着して造粒するため、希薄な水溶液を用いて造粒物を生成することが可能であり、しかも流動層内の温度が比較的低温であっても、流動層内の水蒸気分圧を調整することにより、蒸気圧線図においてこの温度に対応する適当な蒸気圧に塩化カルシウムの蒸気圧を設定することができ、所定の水分子数の塩化カルシウム水和物を造粒することが可能となる。ここで、この流動層内の水蒸気分圧を調整するに際しては、一つに、上記流動層に供給される流動用ガスの水分量の調整によることが可能である。また、これと合わせて、あるいは単独で、上記流動層に供給される上記塩化カルシウム水溶液の濃度を調整することにより、上記流動層内の水蒸気分圧を調整することも可能である。さらに、流動層内の水蒸気分圧をより正確に調整するには、少なくとも上記流動層内における温度および該流動層からの排気湿度を測定することにより、上記流動層内の水蒸気分圧を制御することが望ましい。
【０００８】
また、上記フレーカーを用いた造粒方法や空気中に飛散させる方法では、それぞれ特定の形状の造粒物を生成することしかできないが、流動層を用いた上記造粒方法では、塩化カルシウム水溶液を噴霧する噴霧高さを調整することにより、所定の形状の造粒物を生成することが可能となる。すなわち、種々の実験によって得られた結果によれば、流動層の静止層高さに対する上記噴霧高さを比較的高く（例えば、３００mm以上）に設定することにより、噴霧された塩化カルシウム水溶液が飛沫となって種粒子の表面に点々と付着するため、金平糖形状の粒子を含んだ造粒物を生成することができるのに対し、流動層の静止層高さに対する上記噴霧高さを比較的低く（例えば、３００mm未満。好ましくは２８０mm未満）に設定した場合には、塩化カルシウム水溶液が種粒子表面に均一に付着するため、丸粒状の粒子を含んだ造粒物を生成することができる。
【０００９】
さらに、こうして生成された造粒物のうちそのまま製品として使用に供することができるのは、一般に所定の粒度分布の範囲内の粒子だけであるので、上記流動層において生成された塩化カルシウム水和物の造粒物は、上記範囲よりも粒度の大きい粗粒子と上記範囲内の粒度の中粒子と粒度の小さい細粒子とに分別するのが望ましく、この場合、上記粗粒子はこれを粉砕して少なくとも細粒子とともに流動層に循環させ、新たな種粒子とすることが効率的である。ただし、流動層から排出される塩化カルシウム水和物の総重量と分別されて製品とされる上記中粒子の重量との比、すなわち生成された塩化カルシウム水和物の循環比は、１．５〜１０の範囲に設定されるのが望ましく、この循環比が上記範囲を上回ると循環する粒子が増えて製品として分別される中粒子が少なくなる一方、逆に循環比が上記範囲を下回ると流動層に供給される種粒子の不足を招くおそれがある。また、こうして造粒物を分別するに際しては、上記造粒物を、傾斜した少なくとも２段の振動篩によって分別するのが効率的である。なお、不規則な形状の粒を整形する場合は、循環させなくても、本発明を適用することにより、金平糖形状や丸粒状等の整形が可能となる。
【００１０】
一方、本発明の塩化カルシウム水和物の造粒装置は、上記造粒方法による塩化カルシウム水和物の造粒をより確実に行わしめるものであり、すなわち、流動層において種粒子を流動させつつ塩化カルシウム水溶液を噴霧して造粒物を生成する塩化カルシウム水和物の造粒装置であって、上記流動層に、この流動層内における温度を測定する温度センサと該流動層からの排気湿度を測定する湿度センサとを備え、少なくともこれらの温度センサおよび湿度センサの測定結果に基づき、コンピュータを用いた制御によって上記流動層内の水蒸気分圧を調整することにより、流動層内の塩化カルシウムの蒸気圧を該流動層内の温度に対する所定の水分子数の塩化カルシウム水和物の蒸気圧に設定することを特徴とする。
【００１１】
ここで、このように流動層内の水蒸気分圧を調整するに際しては、一つに、上記流動層に、該流動層に供給される流動用ガスの水分量を調整する水分調整装置を備えるとともに、この水分調整装置には、上記流動用ガスに付与される水分量を測定する流量センサと、水分調整された流動用ガスの温度および湿度を測定する温度センサおよび湿度センサとを備え、少なくともこれら流量センサ、温度センサ、および湿度センサの測定結果と流動層に備えられた上記温度センサおよび湿度センサの測定結果とに基づき、上記コンピュータを用いた制御によって上記流動用ガスの水分量を調整することが可能である。また、これに合わせて、あるいは単独で、上記流動層に、該流動層に供給される上記塩化カルシウム水溶液の濃度を調整する濃度調整装置を備えるとともに、この濃度調整装置には、濃度調整された塩化カルシウム水溶液の濃度および流量を測定する濃度センサおよび流量センサを備え、少なくともこれらの濃度センサおよび流量センサの測定結果と流動層に備えられた上記温度センサおよび湿度センサの測定結果とに基づき、上記コンピュータを用いた制御によって上記塩化カルシウム水溶液の濃度を調整することも可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の塩化カルシウム水和物の造粒装置の一実施形態を示すものである。この図において符号１で示すのは流動層であって、その底部には分散板２を介して加圧室３が形成されており、この加圧室３には、押込ブロア４および焼却ブロア５を備えて加熱された流動用ガスを供給する熱風炉６が、水分調整装置７を介して接続されている。また、流動層１内の分散板２よりも上部にはスプレーノズル８が上下動可能に垂下されており、このスプレーノズル８には濃度調整装置９を備えた塩化カルシウム水溶液のタンク１０が供給ポンプ１１を介して接続されている。さらに、流動層１にはシードホッパー１２が接続されていて、上記分散板２のやや上方から該流動層１内に塩化カルシウム水和物の種粒子が供給可能とされている。
【００１３】
ここで、本実施形態において、上記水分調整装置７は、上記熱風炉６から流動層１の加圧室３に供給される加熱されて乾燥した流動用ガスに蒸気または水を放射あるいは噴霧することにより、この流動用ガスの含有水分量すなわち湿度を所定の値に調整可能な構成とされている。なお、供給される蒸気または水の供給量（流量）は流量センサＦ₁によって測定されるとともに、この水分調整装置７によって水分調整された流動用ガスの温度および湿度は、温度センサＴ₁および湿度センサＨ₁によってそれぞれ測定される。
【００１４】
また、上記濃度調整装置９は、原料塩化カルシウムが供給可能とされた上記タンク１０内に高温の蒸気が供給される蒸気管が配設された構成とされており、タンク１０に保持された塩化カルシウム水溶液を加熱して水分を蒸発させ、その濃度を所定の値に調整するようになされている。なお、こうして調整されて供給ポンプ１１によりスプレーノズル８に供給される塩化カルシウム水溶液の濃度は濃度センサＤ₁により、供給量は流量センサＦ₂により、それぞれ測定される。また、流動層１内における温度は温度センサＴ₂により、湿度は湿度センサＨ₂により、それぞれ測定され、さらに湿度センサＨ₃によって流動層１から排出される排気の湿度が測定される。
【００１５】
一方、流動層１の造粒物の排出口にはバケットエレベータ１３を介して振動篩装置１４が接続されている。この振動篩装置１４は、上段から下段に向けて網目が小さくなる複数の篩網が、それぞれ水平面に対して傾斜して振動装置により振動可能に設けられたものであって、バケットエレベータ１３から供給された造粒物を、製品とされる所定の粒度分布の範囲内の中粒子と、これよりも粒度の大きい粗粒子と粒度の小さい細粒子とに分別可能とされている。なお、上記篩網の段数や網目の大きさ、水平面に対する傾斜角等は、製品として分別される造粒物の粒子の大きさや形状に応じて適宜設定される。
【００１６】
そして、振動篩装置１４の上段側には粉砕機１５が接続されていて、この上段側の篩網に掛かって分別された所定の粒度分布よりも大きい粗粒子を粉砕可能とされており、こうして粉砕された粗粒子は、振動篩装置１４の下段側の篩網に掛かって分別された所定の粒度分布範囲内の中粒子の一部と、上下段の篩網を通過した所定の粒度分布よりも小さい細粒子とともに、上記シードホッパー１２からの供給路を介して返送されて流動層１に循環可能とされている。また、上記中粒子の残りは乾燥冷却機１６に供給されて固結防止処理が施され、製品として排出される。
【００１７】
さらに、湿度センサＨ₃が設けられた流動層１の排気口はスクラバー１７に接続されており、流動層１から排出される排気を、洗浄水によって洗浄して該排気中に含まれる微細な塩化カルシウム粒子を除去した後、排気ブロア１８によって排出可能とされている。なお、このスクラバー１７において排気中の微細塩化カルシウム粒子を取り込んだ洗浄水は、スクラバーポンプ１９によってスクラバー１７に洗浄水として循環されるとともに、その一部は原料塩化カルシウムが加えられるなどして、流動層１に噴霧される塩化カルシウム水溶液として上記タンク１０に循環可能とされている。
【００１８】
次に、このように構成された造粒装置を用いて塩化カルシウム水和物の造粒物を生成する場合の、本発明の造粒方法の一実施形態について説明する。本実施形態では、まず押込ブロア４から熱風炉６に押し込まれた空気が、焼却ブロア５からの空気で燃料を燃焼して生じた熱により所定の温度に加熱され、乾燥した状態で水分調整装置７に送られる。そして、この乾燥した空気は、水分調整装置７において蒸気または水が付与されて所定の水分量となるように調整された後、通常１２０〜１８０℃程度の高温の流動用ガスとして流動層１の加圧室３に供給されて分散板２から噴出させられ、流動層１内に保持された塩化カルシウム種粒子を流動させる。なお、この種粒子としては、当該造粒装置の運転初期や流動層１内の粒子に不足が生じたような場合にはシードホッパー１２から供給されたものが用いられ、造粒装置が通常運転している間は上記振動篩装置１４から循環させられた細粒子、一部の中粒子、および破砕機１５によって破砕された粗粒子が用いられる。
【００１９】
一方、この流動層１内ではスプレーノズル８が適宜上下動させられて所定の噴霧高さに配置されており、上記濃度調整装置９によって濃度調整された塩化カルシウム水溶液が、タンク１０から供給ポンプ１１により供給されて、このスプレーノズル８から噴霧される。ただし、この濃度調整装置９によって調整される塩化カルシウム水溶液の濃度は、従来のような溶融塩の状態よりは低いものであって、５wt％程度の希薄なものから高くても６０wt％程度までとされており、通常は３７〜５３wt％程度とされている。そして、こうして噴霧された塩化カルシウム水溶液は、流動する種粒子の表面に付着して乾燥し、種粒子を肥大させて造粒物を生成する。
【００２０】
ここで、本実施形態では、流動層１に供給される流動用ガスの水分が上記水分調整装置７によって調整されるとともに、流動層１内に噴霧される塩化カルシウム水溶液の水分が上記濃度調整装置９によって該水溶液の濃度が調整されることにより調整され、すなわち流動層１に供給される水分量が調整されるので、これらによって流動層１内における水蒸気分圧が調整可能となる。そこで、この流動層１内における水蒸気分圧を調整することにより、図２に示すような塩化カルシウム水和物の水分子数に応じた蒸気圧線図に基づき、流動層１内の塩化カルシウムの蒸気圧を、該流動層１内の温度に合わせて、造粒しようとする水分子数の塩化カルシウム水和物の蒸気圧に設定する。
【００２１】
すなわち、例えば流動層１内の温度が９０℃であるときに、塩化カルシウム２水和物（ＣａＣｌ₂・２Ｈ₂Ｏ）を生成する場合には塩化カルシウム蒸気圧が４０mmHg程度に設定されるように、塩化カルシウム４水和物（ＣａＣｌ₂・４Ｈ₂Ｏ）を生成する場合には塩化カルシウム蒸気圧が９０mmHg程度に設定されるように、塩化カルシウム６水和物（ＣａＣｌ₂・６Ｈ₂Ｏ）を生成する場合には塩化カルシウム蒸気圧が１２０mmHg程度に設定されるように、上記水分調整装置７および濃度調整装置９により流動層１内の水蒸気分圧をそれぞれ調整する。なお、この水蒸気分圧の調整による流動層１内の塩化カルシウム蒸気圧の設定は、本実施形態では上記温度センサＴ₁，Ｔ₂、湿度センサＨ₁〜Ｈ₃、流量センサＦ₁，Ｆ₂、および濃度センサＤ₁による測定結果に基づき、望ましくは自動的に制御される。
【００２２】
また、上記造粒装置においては、流動層１内で流動する種粒子に塩化カルシウム水溶液を噴霧するスプレーノズル８が上下動可能とされていて、このスプレーノズル８の上下動により本実施形態では塩化カルシウム水溶液を噴霧する噴霧高さが調整可能とされている。しかるに、この噴霧高さが比較的高い場合には、噴霧された塩化カルシウム水溶液は細かな飛沫となって種粒子の表面に点々と付着して乾燥し、これにより、造粒される塩化カルシウム水和物は丸粒状の粒子の表面に所々突起が形成された金平糖形状を呈することとなる。一方、この噴霧高さが比較的低い場合には、噴霧された塩化カルシウム水溶液は種粒子の表面に全体的に付着して乾燥することとなり、表面が滑らかな丸粒状の粒子が生成されることとなる。
【００２３】
次いで、こうして流動層１において生成された造粒物は、バケットコンベア１３によって上記振動篩装置１４に投入され、傾斜した複数段の振動篩によって篩分けられて、所定の粒度分布の範囲よりも粒度の大きい粗粒子と、所定の粒度分布範囲内の中粒子と、この範囲よりも粒度の小さい細粒子とに分別される。そして、上述のように粗粒子は粉砕機１５により粉砕されて細粒子および一部の中粒子とともに流動層１に返送される一方、残りの中粒子は乾燥冷却機１６により固結防止処理が施され、製品としての塩化カルシウム水和物の造粒物として排出される。さらに、流動層１から排出された排気は、スクラバー１７により微細な塩化カルシウム粒子が捕集されて除去された後に排出され、またこの微細塩化カルシウム粒子が溶け込んだスクラバー１７の洗浄水の一部は、タンク１０に返送されて循環させられる。
【００２４】
しかるに、このような塩化カルシウム水和物の造粒方法においては、まず、流動層１内で流動する種粒子に塩化カルシウム水溶液を噴霧してその表面に付着させ、これを加熱された流動用ガスによって乾燥することにより造粒物が生成されるので、従来のフレーカーを用いた方法や空気中に飛散させる方法のように塩化カルシウム水溶液を溶融塩状態にまで濃縮する必要がなく、希薄な水溶液を用いて造粒が可能であって、設備の腐食のおそれが少ないとともに、この水溶液を高濃度に濃縮するような加熱手段も必要としない。また、図２に示した塩化カルシウム水和物の蒸気圧線図によれば、一般的に製品として使用される塩化カルシウム２、４、６水和物に関しては、流動層１内の温度が例えば６０〜１５０℃程度の比較的低い温度の場合でもその蒸気圧を適当に設定することによって造粒可能であり、しかもこの流動層１内の温度は、熱風炉６によって空気等の流動用ガスを加熱することにより、比較的容易に昇温させたり安定的に維持したりすることが可能である。
【００２５】
そして、上記造粒方法では、この流動層１内の温度に応じて該流動層１内における水蒸気分圧を調整することにより、造粒すべき所定の塩化カルシウム水和物の水分子数に合わせた蒸気圧に流動層１内の塩化カルシウム水和物の蒸気圧を設定することができ、これによって所望の水分子数の塩化カルシウム水和物を生成することができる。従って、上記構成の塩化カルシウム水和物の造粒方法によれば、製品としての用途に応じた適当な水分子数の塩化カルシウム水和物の造粒物を確実に製造することができ、その後の処理を効率的かつ簡略に行うことが可能となる。
【００２６】
ここで、本実施形態では、このように流動層１内の水蒸気分圧を調整するに際して、上記水分調整装置７により流動層１に供給される流動用ガスの水分量すなわち湿度を調整するとともに、上記濃度調整装置９により流動層１内に噴霧されて供給される塩化カルシウム水溶液の濃度を調整するようにしているが、例えばこれらのうちの一方により単独で流動層１内の水蒸気分圧を調整するように構成することも可能である。しかしながら、特に濃度調整装置９だけで水蒸気分圧の調整を図ろうとした場合には流動層１内の温度の変動などに対する即応性が不十分となるおそれがあるので、流動層１内の温度に合わせて濃度調整装置９により噴霧される塩化カルシウム水溶液の濃度を適当な濃度に保持しつつ水分調整装置７によって流動ガスの水分を調整するようにし、すなわち本実施形態のようにこれら水分調整装置７と濃度調整装置９とを併用するようにして、流動層１内の水蒸気分圧の調整を図るのが望ましい。
【００２７】
また、本実施形態では、上記水分調整装置７に供給される蒸気または水の流量や水分調整された流動用ガスの温度および湿度、濃度調整装置９によって調整された塩化カルシウム水溶液の濃度および流量、さらに流動層１内の温度および湿度と流動層１からの排気の湿度が、それぞれ温度センサＴ₁，Ｔ₂、湿度センサＨ₁〜Ｈ₃、流量センサＦ₁，Ｆ₂、および濃度センサＤ₁によって測定されている。そして、このうち少なくとも流動層１内の温度および流動層１からの排気湿度の測定結果により、上述した塩化カルシウム水和物の蒸気圧線図に基づいて塩化カルシウム水和物の蒸気圧が最適に設定されるように、水蒸気分圧を確実に調整することが可能となる。また、これに加えて本実施形態では、その他のセンサによる測定結果に基づき、流動用ガスの温度や湿度（水分量）、塩化カルシウム水溶液の濃度や流量をコンピュータ等を用いて自動的に制御することにより、一層正確な水蒸気分圧の調整を図ることが可能となる。
【００２８】
一方、上記造粒装置においては、塩化カルシウム水溶液が噴霧されるスプレーノズル８が上述のように上下動可能とされており、この塩化カルシウム水溶液の噴霧高さを適当な高さに設定することにより、この噴霧高さに応じた所定の形状の造粒物が生成される。すなわち、この噴霧高さが比較的低い場合には、塩化カルシウム水溶液は種粒子の表面に液状のまま満遍なく均一に付着するため、造粒物は丸粒状の粒子に生成される。また、逆に噴霧高さが比較的高い場合には、噴霧された塩化カルシウム水溶液は飛沫となって種粒子の表面に点々と付着するため、この付着した部分が種粒子の表面に突起をなし、造粒物は金平糖形状の粒子に生成される。従って、例えば生成された塩化カルシウム水和物の造粒物を吸湿材として使用する場合に、後者のような金平糖形状の造粒物によれば粒子の周囲に十分な空間を確保して吸湿性の向上を図ることができる一方、前者の丸粒状の造粒物では前者に比べて単位容積当たりの容器への充填率を高くして長期に渡って安定した吸湿性を発揮することができ、すなわち目的に合わせた形状の造粒物を得ることが可能となる。
【００２９】
なお、この造粒された粒子が金平糖形状となるか丸粒状となるかは、塩化カルシウム水溶液の濃度や供給量、スプレーノズル８の形状や大きさ、流動層１内に保持される種粒子の量や流動用ガスの空塔速度などによっても影響を受けることが予想されるが、種々の条件において上記噴霧高さを変化させた実験の結果、流動層１の静止層高さに対する上記噴霧高さが３００mm以上に設定された場合に金平糖形状の粒子が顕著に生成されることが確認された。ただし、これは、噴霧高さが上記範囲に設定された場合にすべての粒子が金平糖形状になるというわけではなく、また噴霧高さが上記範囲を１mmでも下回った場合に金平糖形状の粒子が全く生成されないというわけでもなく、噴霧高さが上記範囲に設定された場合には、生成された造粒物中の金平糖形状の粒子の割合が顕著に高くなったという結果である。
【００３０】
また、本実施形態では、流動層１から排出された造粒物は振動篩装置１４によって粗粒子と中粒子と細粒子とに分別され、このうち所定の粒度分布範囲内の中粒子だけが乾燥冷却器１６によって固結防止処理されて製品とされ、破砕機１５によって破砕された粗粒子および細粒子と一部の中粒子とが、種粒子として流動層１に循環させられるようになされている。従って、例えば上記製品として排出される塩化カルシウム水和物と流動層１に噴霧される塩化カルシウム水溶液との塩化カルシウム量をバランスさせた場合には、シードホッパー１２からは運転初期だけ種粒子を流動層１に供給すればよく、通常の運転時には循環する上記粒子によって種粒子をまかなうことが可能となるので、効率的な運転を図ることができる。
【００３１】
ただし、このように振動篩装置１４によって分別された粒子を流動層１に循環させるに際しては、この循環させられる粒子の量が製品とされる粒子の量に対して多くなりすぎると製品の歩留まりの劣化を招く結果となる一方、逆に循環する粒子量が製品粒子の量に対して少なすぎると、流動層１における種粒子量が不足して頻繁にシードホッパー１２から種粒子を補充しなければならず、運転操作が煩雑となる。従って、流動層１から排出される塩化カルシウム水和物の総重量と分別されて製品とされる上記中粒子の重量との比、すなわち塩化カルシウム水和物の循環比は、１．５〜１０の範囲に設定されるのが望ましい。なお、本実施形態では、振動篩装置１４によって分別された中粒子の一部をも流動層１に循環させるようにしているが、この中粒子をすべて乾燥冷却機１６に送って製品とするようにしてもよい。
【００３２】
また、本実施形態では、特にこの振動篩装置１４が水平面に対して傾斜した複数段の篩網を振動装置によって振動させて造粒物を分別する構成とされていて、篩網を傾斜させることによって分別すべき粒子の大きさに対して目開き量を大きくすることができ、篩網を振動させることとも相俟って、目詰まりの発生を防止して効率的な分別を図ることができる。しかも、本実施形態では、この振動篩装置１４によって分別された粒子のうち、製品とされる中粒子のみが冷却乾燥機１６に送られて冷却されるだけであり、残りの破砕された粗粒子、細粒子、および一部の中粒子は冷却されないまま流動層１に循環させられるので、これらの粒子の循環によって流動層１内の温度が大きく低下するのを避けることができ、熱的にも効率的な塩化カルシウム水和物の造粒を図ることができる。
【００３３】
これらに加えて、本実施形態では、流動層１から排出された排気をスクラバー１７で洗浄したその洗浄水の一部を、流動層１に噴霧する塩化カルシウム水溶液のタンク１０に循環させるようにしている。すなわち、排気中に含まれる塩化カルシウム水和物の微細粒子が溶け込んである程度の濃度を有した洗浄水に原料塩化カルシウムが加えられて流動層１内に噴霧されるので、同じ濃度の塩化カルシウム水溶液を噴霧するにしても、タンク１０に供給すべき原料塩化カルシウムの量を低減することができ、より経済的な塩化カルシウム水和物の造粒を促すことが可能となる。
【００３４】
【実施例】
表１は、本発明の実施例を示すものであって、図１に示した造粒装置を用いて、流動層１内に噴霧される塩化カルシウム水溶液の濃度および噴霧量、流動層１に供給される流動用ガスの温度および空塔速度、流動層１の静止層高さからのスプレーノズル８の高さ、および循環比を種々に変更して塩化カルシウム２水和物の造粒物を生成した場合に、流動層１内の温度、水蒸気分圧、および塩化カルシウム２水和物の蒸気圧と、生成された粒子の形状および製品としての塩化カルシウム２水和物の濃度がどのように変化したかを調べたものである。なお、生成された塩化カルシウム水和物の粒子の平均粒径は、実施例３の場合において２７５０μｍ、粒度分布は２〜４mmであった。
【００３５】
【表１】

【００３６】
しかるに、この表１に示す結果より、本発明によれば、すべての実施例１〜１０において３７wt％〜５３wt％の希薄な塩化カルシウム水溶液により、確実に塩化カルシウム２水和物を造粒することが可能であり、また製品としての塩化カルシウム水和物の濃度が８０wt％以下の一般的な造粒物を生成する場合には、実施例１〜６に示されるように流動用ガスの温度も１５０℃程度までの比較的低い温度で十分であった。さらに、実施例７〜１０のように高濃度の製品塩化カルシウム水和物を造粒する場合でも、流動用ガスの温度を昇温させるのは熱風炉６による流動用ガスの加熱温度を上昇させるだけであったので、従来のように塩化カルシウム水溶液を溶融塩状態にまで濃縮するのに比べ、きわめて容易であった。
【００３７】
一方、スプレーノズル８の高さを変化させた場合においては、噴霧される塩化カルシウム水溶液の濃度や噴霧量、あるいは流動用ガスの温度や空塔速度などの他の要因に関わらず、静止層高さから２７０mm以下の場合の実施例２〜５では粒子は丸粒状となり、３２０mm以上の場合の実施例１、６〜１０では粒子は金平糖形状となった。ただし、これは、上述したようにすべての粒子が丸粒状あるいは金平糖形状となったというわけではなく、その割合が顕著に多かったという結果である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の塩化カルシウム水和物の造粒方法によれば、流動層を用いて塩化カルシウム水和物を造粒するため、希薄な塩化カルシウム水溶液により比較的低温でも造粒物の生成が可能であり、そしてコンピュータを用いた制御によって、流動用ガスの水分量を調節したり、噴霧される塩化カルシウム水溶液の濃度を調整したりすることによって流動層内の水蒸気分圧を調整することにより、塩化カルシウム水和物の水分子数に応じた蒸気圧線図に基づき、流動層内の塩化カルシウム水和物の蒸気圧を流動層内の温度に応じて所定の水分子数の塩化カルシウム水和物の蒸気圧に設定して、この水分子数の塩化カルシウム水和物を確実に造粒することが可能となる。また、少なくとも上記流動層内における温度および該流動層からの排気湿度を測定することによって上記流動層内の水蒸気分圧を制御することにより、流動層内の水蒸気分圧を正確に調整して一層確実な塩化カルシウム水和物の生成を図ることができる。
【００３９】
一方、かかる流動層を用いた造粒方法においては、流動層の静止層高さに対する塩化カルシウム水溶液の噴霧高さを３００mm以上に設定して金平糖形状の粒子を生成したり、上記噴霧高さを３００mm未満に設定して丸粒状の粒子を生成したりするなど、この噴霧高さを調整することによって所定の形状の粒子を含んだ造粒物を生成することが可能となり、製品塩化カルシウム水和物の用途に応じて適当な形状の造粒物を提供することができる。また、こうして流動層において生成された塩化カルシウム水和物の造粒物を粗粒子と中粒子と細粒子とに分別し、粗粒子を粉砕して少なくとも細粒子とともに望ましくは１．５〜１０の循環比で流動層に循環させることにより、製品歩留まりを確保しながらも種粒子の循環供給を図って効率的な造粒を促すことができる。さらに、この場合には、傾斜した少なくとも２段の振動篩によって粒子を分別するのがより効率的である。
【００４０】
また、本発明の塩化カルシウム水和物の造粒装置によれば、流動層に備えられた温度センサや湿度センサによる測定結果に基づき、コンピュータを用いた制御によって、また、これに加えて水分調整装置に備えられた流量センサ、温度センサ、および湿度センサによる測定結果や、濃度調整装置に備えられた濃度センサおよび流量センサによる測定結果に基づき、上記コンピュータを用いた制御によって、上記流動層内の水蒸気分圧を調整することにより、流動層内の塩化カルシウムの蒸気圧をより正確に所定の蒸気圧に設定して、確実に所望の水分子数の塩化カルシウム水和物を造粒することができるとともに、当該造粒装置の運転の自動化を促すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塩化カルシウム水和物の造粒装置の一実施形態を示す図である。
【図２】塩化カルシウム水和物の蒸気圧線図である。
【符号の説明】
１流動層
６熱風炉
７水分調整装置
８スプレーノズル
９濃度調整装置
１０塩化カルシウム水溶液のタンク
１４振動篩装置
１５破砕機
１６冷却乾燥機
１７スクラバー
Ｔ₁，Ｔ₂ 温度センサ
Ｈ₁，Ｈ₂，Ｈ₃ 湿度センサ
Ｆ₁，Ｆ₂ 流量センサ
Ｄ₁ 濃度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a calcium chloride hydrate granulation method and a granulation apparatus for producing a calcium chloride hydrate granulation product in a fluidized bed.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a method and an apparatus for producing a granulated product of calcium chloride hydrate, a calcium chloride aqueous solution is introduced into a flaker to produce a flaky granulated product, or it is scattered in the air by a rotating disk or the like. The method of solidifying and producing | generating a granular granulated material etc. was used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a granulation method and granulation apparatus, when using a flaker, the shape of the granulated product is limited to a flake shape, whereas in the case of scattering in the air, the granulated product particles As a result, the particle size distribution becomes extremely large and the particle size distribution becomes extremely large. Further, there is a problem that a large space is required to solidify the dispersed calcium chloride aqueous solution. In addition, when these flakers are used or when the calcium chloride aqueous solution is dispersed in the air, the calcium chloride aqueous solution is heated to about 180 ° C. or higher in advance to have a concentration of about 70 wt. It must be concentrated to a molten salt state of at least%. Therefore, these methods require high-temperature heating means and heat sources for concentrating the calcium chloride aqueous solution to a high concentration in this way, as well as handling high temperature and high concentration calcium chloride aqueous solution. I must take it.
[0004]
On the other hand, in the field of preparations such as foods and pharmaceuticals, for example, a granulation method or apparatus for generating a granulated product by spraying a binder solution or the like while fluidizing seed particles using a fluidized bed has been proposed. However, some calcium chloride hydrates have 1, 2, 4, 6 water molecules to be hydrated. Simply apply the above granulation method and granulator to the granulation of calcium chloride hydrate. It is impossible to obtain calcium chloride hydrate having a predetermined number of water molecules only by spraying a calcium chloride aqueous solution while allowing calcium chloride particles to flow.
[0005]
The present invention has been made under such a background, and it is not necessary to heat the aqueous calcium chloride solution at a high temperature to concentrate it at a high concentration, and it is possible to produce a granulated product having a predetermined number of water molecules. It aims at providing the granulation method and granulation apparatus of calcium chloride hydrate.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Here, the inventors of the present invention indicate that the vapor pressure of these calcium chloride hydrates in the fluidized bed becomes the temperature in the fluidized bed based on a predetermined vapor pressure diagram corresponding to the number of water molecules. On the other hand, attention was paid to the fact that a predetermined vapor pressure was obtained. In other words, by appropriately setting the relationship between the temperature in the fluidized bed and the vapor pressure of calcium chloride, calcium chloride hydrate having a predetermined number of water molecules can be obtained based on the vapor pressure diagram. . Thus, the granulation method of the present invention is based on such knowledge, and calcium chloride hydrate is produced by spraying an aqueous calcium chloride solution while allowing seed particles to flow in a fluidized bed to produce a granulated product. And when setting the relationship between the temperature in the fluidized bed and the vapor pressure of calcium chloride as described above, By controlling at least one of the moisture content of the flowing gas supplied to the fluidized bed and the concentration of the calcium chloride aqueous solution supplied to the fluidized bed by control using a computer, By adjusting the water vapor partial pressure in the fluidized bed, Based on the vapor pressure diagram corresponding to the number of water molecules of calcium chloride hydrate, Vapor pressure of calcium chloride in the fluidized bed , The vapor pressure of calcium chloride hydrate having a predetermined number of water molecules with respect to the temperature in the fluidized bed is set.
[0007]
Therefore, according to the granulation method of calcium chloride hydrate configured in this way, since the sprayed calcium chloride aqueous solution adheres to the seed particles flowing in the fluidized bed and granulates, a dilute aqueous solution is used. Even if the temperature in the fluidized bed is relatively low, by adjusting the water vapor partial pressure in the fluidized bed, this temperature can be accommodated in the vapor pressure diagram. Thus, the vapor pressure of calcium chloride can be set to an appropriate vapor pressure, and calcium chloride hydrate having a predetermined number of water molecules can be granulated. Here, when adjusting the water vapor partial pressure in the fluidized bed, it is possible to adjust the water content of the fluidizing gas supplied to the fluidized bed. It is also possible to adjust the partial pressure of water vapor in the fluidized bed by adjusting the concentration of the aqueous calcium chloride solution supplied to the fluidized bed in combination with or alone. Furthermore, in order to more accurately adjust the water vapor partial pressure in the fluidized bed, the water vapor partial pressure in the fluidized bed is controlled by measuring at least the temperature in the fluidized bed and the exhaust humidity from the fluidized bed. It is desirable.
[0008]
In addition, the granulation method using the above flaker and the method of scattering in the air can only produce a granulated product having a specific shape, but the above granulation method using a fluidized bed requires an aqueous calcium chloride solution. By adjusting the spray height to be sprayed, it becomes possible to generate a granulated product having a predetermined shape. That is, according to the results obtained by various experiments, the sprayed calcium chloride aqueous solution is splashed by setting the spray height relative to the stationary bed height of the fluidized bed to be relatively high (for example, 300 mm or more). Since it adheres to the surface of the seed particles, it is possible to produce a granulated product containing confetti shaped particles, while the spray height relative to the stationary bed height of the fluidized bed is relatively low. When set to (for example, less than 300 mm, preferably less than 280 mm), the calcium chloride aqueous solution uniformly adheres to the surface of the seed particles, so that a granulated product containing round particles can be generated.
[0009]
Furthermore, since only the particles within the range of the predetermined particle size distribution can be used as a product as it is among the granules thus produced, the calcium chloride hydrate produced in the fluidized bed is used. The granulated product is desirably separated into coarse particles having a particle size larger than the above range, medium particles having a particle size within the above range, and fine particles having a small particle size, and in this case, the coarse particles are pulverized. It is efficient to circulate in a fluidized bed together with at least fine particles to form new seed particles. However, the ratio between the total weight of calcium chloride hydrate discharged from the fluidized bed and the weight of the above-mentioned medium particles separated into products, that is, the circulation ratio of the generated calcium chloride hydrate is 1.5. Desirably, it is set in the range of -10, and when this circulation ratio exceeds the above range, the number of circulating particles increases and the number of medium particles that are separated as a product decreases. There is a risk of insufficient seed particles supplied to the layer. Further, when fractionating the granulated product in this way, it is efficient to sort the granulated product with at least two inclined vibrating sieves. In addition, when shaping irregularly shaped grains, it is possible to shape the shape of a confetti shape or a round grain shape by applying the present invention without circulation.
[0010]
On the other hand, the apparatus for granulating calcium chloride hydrate of the present invention more reliably performs granulation of calcium chloride hydrate by the above granulation method, that is, while allowing seed particles to flow in a fluidized bed. A calcium chloride hydrate granulator for spraying a calcium chloride aqueous solution to produce a granulated product, the fluidized bed comprising a temperature sensor for measuring the temperature in the fluidized bed and the exhaust humidity from the fluidized bed Measuring humidity sensor and The At least based on the measurement results of these temperature and humidity sensors. Using a computer By adjusting the water vapor partial pressure in the fluidized bed by control, the vapor pressure of calcium chloride in the fluidized bed is set to the vapor pressure of calcium chloride hydrate having a predetermined number of water molecules with respect to the temperature in the fluidized bed. It is characterized by that.
[0011]
Here, when adjusting the water vapor partial pressure in the fluidized bed as described above, one of the fluidized beds is equipped with a moisture adjusting device that adjusts the amount of moisture of the flowing gas supplied to the fluidized bed. The moisture adjusting device includes a flow rate sensor that measures the amount of moisture applied to the flow gas, and a temperature sensor and a humidity sensor that measure the temperature and humidity of the flow-adjusted gas. Based on the measurement results of the flow sensor, temperature sensor, and humidity sensor and the measurement results of the temperature sensor and humidity sensor provided in the fluidized bed. Using the above computer It is possible to adjust the water content of the flow gas by control. In addition to this, or alone, the fluidized bed is provided with a concentration adjusting device for adjusting the concentration of the calcium chloride aqueous solution supplied to the fluidized bed, and the concentration adjusting device has a concentration adjusted. A concentration sensor and a flow sensor for measuring the concentration and flow rate of the calcium chloride aqueous solution are provided, and at least based on the measurement results of the concentration sensor and the flow rate sensor and the measurement results of the temperature sensor and the humidity sensor provided in the fluidized bed. Using the above computer It is also possible to adjust the concentration of the calcium chloride aqueous solution by control.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of a granulation apparatus for calcium chloride hydrate according to the present invention. In this figure, reference numeral 1 denotes a fluidized bed, and a pressurizing chamber 3 is formed at the bottom of the pressurizing chamber 3 via a dispersion plate 2. In the pressurizing chamber 3, a push blower 4 and an incineration blower 5 are provided. A hot stove 6 that supplies heated gas for heating is connected via a moisture adjusting device 7. Further, a spray nozzle 8 hangs down above the dispersion plate 2 in the fluidized bed 1 so as to be movable up and down. A tank 10 of an aqueous calcium chloride solution having a concentration adjusting device 9 is supplied to the spray nozzle 8. 11 is connected. Furthermore, a seed hopper 12 is connected to the fluidized bed 1, and seed particles of calcium chloride hydrate can be supplied into the fluidized bed 1 from slightly above the dispersion plate 2.
[0013]
Here, in the present embodiment, the moisture adjusting device 7 radiates or sprays steam or water to the heated and dried fluid gas supplied from the hot air furnace 6 to the pressurizing chamber 3 of the fluidized bed 1. Thus, the moisture content of the flowing gas, that is, the humidity can be adjusted to a predetermined value. The supply amount (flow rate) of the supplied steam or water is the flow rate sensor F. ₁ And the temperature and humidity of the flowing gas whose moisture has been adjusted by the moisture adjusting device 7 are measured by the temperature sensor T. ₁ And humidity sensor H ₁ Respectively measured by.
[0014]
Further, the concentration adjusting device 9 is configured such that a steam pipe for supplying high-temperature steam is disposed in the tank 10 which can supply raw material calcium chloride. The aqueous calcium solution is heated to evaporate the water, and the concentration is adjusted to a predetermined value. The concentration of the calcium chloride aqueous solution adjusted in this way and supplied to the spray nozzle 8 by the supply pump 11 is the concentration sensor D. ₁ Therefore, the supply amount is the flow sensor F ₂ Are measured respectively. The temperature in the fluidized bed 1 is the temperature sensor T ₂ Due to the humidity, humidity sensor H ₂ , And the humidity sensor H _Three Is used to measure the humidity of the exhaust gas discharged from the fluidized bed 1.
[0015]
On the other hand, a vibrating sieve device 14 is connected to the granule discharge port of the fluidized bed 1 through a bucket elevator 13. The vibration sieve device 14 is provided with a plurality of sieve meshes whose meshes are reduced from the upper stage toward the lower stage so as to be able to vibrate by the vibration device inclined with respect to the horizontal plane. The granulated product thus obtained can be separated into medium particles within a predetermined particle size distribution as a product, coarse particles having a larger particle size, and fine particles having a smaller particle size. In addition, the number of steps of the sieve mesh, the size of the mesh, the inclination angle with respect to the horizontal plane, and the like are appropriately set according to the size and shape of the granulated particles to be separated as a product.
[0016]
And the grinder 15 is connected to the upper stage side of the vibration sieve device 14, and it is possible to grind coarse particles larger than a predetermined particle size distribution separated on this upper sieve mesh. The pulverized coarse particles are obtained from a part of the middle particles within a predetermined particle size distribution range separated by the screen mesh on the lower stage of the vibration sieve device 14 and the predetermined particle size distribution passed through the upper and lower screen meshes. The small fine particles are also returned through the supply path from the seed hopper 12 and can be circulated to the fluidized bed 1. Further, the remainder of the medium particles is supplied to the drying cooler 16 to be subjected to anti-caking treatment and discharged as a product.
[0017]
Furthermore, humidity sensor H _Three The exhaust port of the fluidized bed 1 provided with is connected to the scrubber 17, and the exhaust discharged from the fluidized bed 1 is washed with washing water to remove fine calcium chloride particles contained in the exhaust. The exhaust blower 18 can discharge the air. In this scrubber 17, the cleaning water that has taken in the fine calcium chloride particles in the exhaust gas is circulated as scrubbing water to the scrubber 17 by the scrubber pump 19, and a part of the cleaning water is added to the raw material calcium chloride. The aqueous solution of calcium chloride sprayed on the layer 1 can be circulated to the tank 10.
[0018]
Next, an embodiment of the granulation method of the present invention in the case of producing a granulated product of calcium chloride hydrate using the granulation apparatus configured as described above will be described. In the present embodiment, the air that is first pushed into the hot stove 6 from the push blower 4 is heated to a predetermined temperature by the heat generated by burning the fuel with the air from the incineration blower 5, and in a dried state, the moisture adjusting device 7 is sent. And after this dry air is adjusted so that it may become a predetermined | prescribed moisture content by a vapor | steam or water being provided in the moisture adjusting device 7, it is normally the fluid of the fluidized bed 1 as a high-temperature flowing gas of about 120-180 degreeC. The calcium chloride seed particles supplied to the pressurizing chamber 3 and ejected from the dispersion plate 2 and held in the fluidized bed 1 are caused to flow. As the seed particles, those supplied from the seed hopper 12 are used at the initial stage of operation of the granulator or when the particles in the fluidized bed 1 are insufficient, and the granulator is operated normally. During the operation, fine particles circulated from the vibration sieve device 14, some middle particles, and coarse particles crushed by the crusher 15 are used.
[0019]
On the other hand, in the fluidized bed 1, the spray nozzle 8 is appropriately moved up and down and arranged at a predetermined spray height, and the calcium chloride aqueous solution whose concentration is adjusted by the concentration adjusting device 9 is supplied from the tank 10 to the supply pump 11. And sprayed from the spray nozzle 8. However, the concentration of the calcium chloride aqueous solution adjusted by the concentration adjusting device 9 is lower than that of the conventional molten salt, from about 5 wt% to about 60 wt% at the highest. In general, it is about 37 to 53 wt%. And the calcium chloride aqueous solution sprayed in this way adheres to the surface of the seed particle which flows, and dries, and enlarges a seed particle and produces | generates a granulated material.
[0020]
Here, in the present embodiment, the moisture of the flowing gas supplied to the fluidized bed 1 is adjusted by the moisture adjusting device 7 and the moisture of the calcium chloride aqueous solution sprayed into the fluidized bed 1 is the concentration adjusting device. 9 is adjusted by adjusting the concentration of the aqueous solution, that is, the amount of water supplied to the fluidized bed 1 is adjusted, whereby the water vapor partial pressure in the fluidized bed 1 can be adjusted. Therefore, by adjusting the water vapor partial pressure in the fluidized bed 1, the calcium chloride in the fluidized bed 1 is adjusted based on the vapor pressure diagram corresponding to the number of water molecules of the calcium chloride hydrate as shown in FIG. The vapor pressure is set to the vapor pressure of calcium chloride hydrate having the number of water molecules to be granulated in accordance with the temperature in the fluidized bed 1.
[0021]
That is, for example, when the temperature in the fluidized bed 1 is 90 ° C., calcium chloride dihydrate (CaCl ₂ ・ 2H ₂ When producing O), calcium chloride tetrahydrate (CaCl) is used so that the vapor pressure of calcium chloride is set to about 40 mmHg. ₂ ・ 4H ₂ When producing O), calcium chloride hexahydrate (CaCl) is used so that the vapor pressure of calcium chloride is set to about 90 mmHg. ₂ ・ 6H ₂ When O) is generated, the water vapor partial pressure in the fluidized bed 1 is adjusted by the moisture adjusting device 7 and the concentration adjusting device 9 so that the calcium chloride vapor pressure is set to about 120 mmHg. Note that the calcium chloride vapor pressure in the fluidized bed 1 by adjusting the water vapor partial pressure is set in the temperature sensor T in the present embodiment. ₁ , T ₂ Humidity sensor H ₁ ~ H _Three , Flow sensor F ₁ , F ₂ , And density sensor D ₁ Preferably, it is automatically controlled based on the measurement result by.
[0022]
In the granulating apparatus, the spray nozzle 8 for spraying the calcium chloride aqueous solution onto the seed particles flowing in the fluidized bed 1 can be moved up and down. In this embodiment, the spray nozzle 8 is moved up and down. The spray height for spraying the aqueous calcium solution is adjustable. However, when the spray height is relatively high, the sprayed calcium chloride aqueous solution becomes fine droplets and adheres to the surface of the seed particles and dries, whereby the calcium chloride water to be granulated is dried. The Japanese product takes the form of confetti with protrusions formed on the surface of round particles. On the other hand, when the spray height is relatively low, the sprayed calcium chloride aqueous solution adheres entirely to the surface of the seed particles and dries, and round particles having a smooth surface are generated. It becomes.
[0023]
Next, the granulated material thus generated in the fluidized bed 1 is put into the vibrating sieve device 14 by the bucket conveyor 13 and sieved by the inclined plural-stage vibrating sieve, so that the particle size is smaller than the predetermined particle size distribution range. Coarse particles, medium particles in a predetermined particle size distribution range, and fine particles having a particle size smaller than this range. As described above, the coarse particles are pulverized by the pulverizer 15 and returned to the fluidized bed 1 together with the fine particles and some of the intermediate particles, while the remaining intermediate particles are subjected to anti-caking treatment by the drying cooler 16. And discharged as a granulated product of calcium chloride hydrate as a product. Further, the exhaust gas discharged from the fluidized bed 1 is discharged after the fine calcium chloride particles are collected and removed by the scrubber 17, and a part of the washing water of the scrubber 17 in which the fine calcium chloride particles are dissolved is , Returned to the tank 10 and circulated.
[0024]
However, in such a method for granulating calcium chloride hydrate, first, the calcium chloride aqueous solution is sprayed on the seed particles flowing in the fluidized bed 1 to adhere to the surface thereof, and this is heated to the fluidizing gas. The granulated product is generated by drying by the above method, so there is no need to concentrate the calcium chloride aqueous solution to the molten salt state as in the conventional method using a flaker or the method of scattering in the air. It can be used for granulation, has little risk of corrosion of equipment, and does not require a heating means for concentrating the aqueous solution to a high concentration. Further, according to the vapor pressure diagram of calcium chloride hydrate shown in FIG. 2, the temperature in the fluidized bed 1 is, for example, about calcium chloride 2, 4, 6 hydrate generally used as a product. Even in the case of a relatively low temperature of about 60 to 150 ° C., granulation can be performed by appropriately setting the vapor pressure, and the temperature in the fluidized bed 1 is changed to a flow gas such as air by the hot stove 6. By heating, the temperature can be raised relatively easily or stably maintained.
[0025]
In the granulation method, the water vapor partial pressure in the fluidized bed 1 is adjusted in accordance with the temperature in the fluidized bed 1 to match the number of water molecules of the predetermined calcium chloride hydrate to be granulated. The vapor pressure of the calcium chloride hydrate in the fluidized bed 1 can be set to the vapor pressure, whereby a calcium chloride hydrate having a desired number of water molecules can be generated. Therefore, according to the method of granulating calcium chloride hydrate having the above structure, a granulated product of calcium chloride hydrate having an appropriate number of water molecules according to the use as a product can be reliably produced. This process can be performed efficiently and simply.
[0026]
Here, in the present embodiment, when the water vapor partial pressure in the fluidized bed 1 is adjusted as described above, the moisture amount of the fluidizing gas supplied to the fluidized bed 1 by the moisture adjusting device 7, that is, the humidity is adjusted. The concentration adjusting device 9 adjusts the concentration of the aqueous solution of calcium chloride sprayed and supplied into the fluidized bed 1. For example, one of these adjusts the water vapor partial pressure in the fluidized bed 1 alone. It is also possible to configure so as to. However, in particular, when it is intended to adjust the partial pressure of water vapor only with the concentration adjusting device 9, there is a risk that the responsiveness to temperature fluctuations in the fluidized bed 1 may be insufficient. In addition, the moisture of the flowing gas is adjusted by the moisture adjusting device 7 while maintaining the concentration of the calcium chloride aqueous solution sprayed by the concentration adjusting device 9 at an appropriate concentration, that is, the moisture adjusting device 7 as in this embodiment. It is desirable that the partial pressure of water vapor in the fluidized bed 1 be adjusted by using both the pressure adjusting device 9 and the concentration adjusting device 9 together.
[0027]
Further, in the present embodiment, the flow rate of steam or water supplied to the moisture adjusting device 7, the temperature and humidity of the flowing gas adjusted in moisture, the concentration and flow rate of the calcium chloride aqueous solution adjusted by the concentration adjusting device 9, Furthermore, the temperature and humidity in the fluidized bed 1 and the humidity of the exhaust gas from the fluidized bed 1 are respectively detected by temperature sensors T. ₁ , T ₂ Humidity sensor H ₁ ~ H _Three , Flow sensor F ₁ , F ₂ , And density sensor D ₁ Is measured by. Of these, the vapor pressure of the calcium chloride hydrate is optimally determined based on the above-described vapor pressure diagram of the calcium chloride hydrate based on the measurement results of at least the temperature in the fluidized bed 1 and the exhaust humidity from the fluidized bed 1. It is possible to reliably adjust the water vapor partial pressure so as to be set. In addition, in this embodiment, the temperature and humidity (water content) of the flow gas, the concentration and flow rate of the calcium chloride aqueous solution are automatically controlled using a computer or the like based on the measurement results of other sensors. This makes it possible to adjust the water vapor partial pressure more accurately.
[0028]
On the other hand, in the granulation apparatus, the spray nozzle 8 to which the calcium chloride aqueous solution is sprayed can be moved up and down as described above, and the spray height of the calcium chloride aqueous solution is set to an appropriate height. A granulated product having a predetermined shape corresponding to the spray height is generated. That is, when the spray height is relatively low, the calcium chloride aqueous solution is uniformly and uniformly adhered to the surface of the seed particles, so that the granulated product is formed into round particles. On the other hand, when the spray height is relatively high, the sprayed calcium chloride aqueous solution is sprayed and adheres to the surface of the seed particles, so that the adhered portion forms protrusions on the surface of the seed particles. The granulated product is produced into confetti-shaped particles. Therefore, for example, when using a granulated product of calcium chloride hydrate produced as a hygroscopic material, the latter is a hygroscopic material that ensures a sufficient space around the particles according to the confetti-shaped granule. On the other hand, the former round granular granule can exhibit a stable hygroscopicity over a long period of time by increasing the filling rate of the container per unit volume compared to the former, That is, it becomes possible to obtain a granulated product having a shape suitable for the purpose.
[0029]
It should be noted that whether the granulated particles are in the shape of gold flat sugar or round particles depends on the concentration and supply amount of the calcium chloride aqueous solution, the shape and size of the spray nozzle 8, and the seed particles held in the fluidized bed 1. Although it is expected to be affected by the amount and the superficial velocity of the fluidizing gas, as a result of experiments in which the spray height is changed under various conditions, the spray height with respect to the stationary bed height of the fluidized bed 1 is determined. It was confirmed that confetti-shaped particles were remarkably produced when the length was set to 300 mm or more. However, this does not mean that when the spray height is set in the above range, all the particles are in the shape of confetti, and when the spray height is 1 mm below the above range, the confetti shape particles are not at all. It does not mean that it is not generated, and when the spray height is set in the above range, it is a result that the ratio of confetti-shaped particles in the generated granulated product is remarkably increased.
[0030]
In the present embodiment, the granulated product discharged from the fluidized bed 1 is separated into coarse particles, medium particles, and fine particles by the vibration sieve device 14, and only the medium particles within a predetermined particle size distribution range are dried. The coarse particles and fine particles crushed by the crusher 15 and a part of the middle particles are circulated in the fluidized bed 1 as seed particles. . Therefore, for example, when the calcium chloride amount of the calcium chloride hydrate discharged as the product and the calcium chloride aqueous solution sprayed on the fluidized bed 1 is balanced, the seed particles flow from the seed hopper 12 only at the initial stage of operation. What is necessary is just to supply to the layer 1, and since it becomes possible to cover seed particle | grains with the said particle | grains circulating at the time of normal driving | operation, efficient operation | movement can be aimed at.
[0031]
However, when circulating the particles thus separated by the vibration sieve device 14 to the fluidized bed 1, if the amount of the particles to be circulated is too large relative to the amount of the particles to be the product, the yield of the product will be increased. On the contrary, if the amount of circulating particles is too small relative to the amount of product particles, the amount of seed particles in the fluidized bed 1 is insufficient and the seed hopper 12 must replenish the seed particles frequently. In other words, the driving operation becomes complicated. Therefore, the ratio of the total weight of calcium chloride hydrate discharged from the fluidized bed 1 to the weight of the above-mentioned medium particles separated into products, that is, the circulation ratio of calcium chloride hydrate is 1.5-10. It is desirable to set the range. In the present embodiment, some of the intermediate particles separated by the vibration sieve device 14 are also circulated in the fluidized bed 1, but all the intermediate particles are sent to the drying cooler 16 to be a product. It may be.
[0032]
Further, in the present embodiment, the vibrating screen device 14 is particularly configured to vibrate a plurality of screen screens inclined with respect to the horizontal plane by the vibration device to separate the granulated material, and to incline the screen screen. The amount of openings can be increased with respect to the size of the particles to be separated, and in combination with the vibration of the sieve mesh, clogging can be prevented and efficient separation can be achieved. . Moreover, in the present embodiment, among the particles sorted by the vibration sieving device 14, only the medium particles used as a product are only sent to the cooling dryer 16 and cooled, and the remaining crushed coarse particles Since the fine particles and some of the medium particles are circulated in the fluidized bed 1 without being cooled, it is possible to avoid the temperature in the fluidized bed 1 from greatly decreasing due to the circulation of these particles. Efficient granulation of calcium chloride hydrate can be achieved.
[0033]
In addition to these, in this embodiment, a part of the washing water obtained by washing the exhaust discharged from the fluidized bed 1 with the scrubber 17 is circulated in the tank 10 of the aqueous solution of calcium chloride sprayed on the fluidized bed 1. Yes. That is, since calcium chloride hydrate fine particles contained in the exhaust gas dissolve and raw material calcium chloride is added to washing water having a certain concentration and sprayed into the fluidized bed 1, an aqueous calcium chloride solution having the same concentration Even if spraying is carried out, the amount of raw material calcium chloride to be supplied to the tank 10 can be reduced, and more economical granulation of calcium chloride hydrate can be promoted.
[0034]
【Example】
Table 1 shows an embodiment of the present invention. Using the granulation apparatus shown in FIG. 1, the concentration and spray amount of the aqueous calcium chloride solution sprayed into the fluidized bed 1 are supplied to the fluidized bed 1. The granulated product of calcium chloride dihydrate is produced by changing the temperature and superficial velocity of the flowing gas, the height of the spray nozzle 8 from the height of the stationary bed of the fluidized bed 1, and the circulation ratio. The temperature of the fluidized bed 1, the partial pressure of water vapor, and the vapor pressure of calcium chloride dihydrate, how the shape of the generated particles and the concentration of calcium chloride dihydrate as a product change. It is what was investigated. In addition, in the case of Example 3, the average particle diameter of the produced calcium chloride hydrate particles was 2750 μm, and the particle size distribution was 2 to 4 mm.
[0035]
[Table 1]

[0036]
However, from the results shown in Table 1, according to the present invention, calcium chloride dihydrate is reliably granulated with a dilute calcium chloride aqueous solution of 37 wt% to 53 wt% in all Examples 1 to 10. In the case of producing a general granulated product having a calcium chloride hydrate concentration of 80 wt% or less as a product, the temperature of the fluidizing gas is also set as shown in Examples 1 to 6. A relatively low temperature up to about 150 ° C. was sufficient. Furthermore, even when granulating a high concentration product calcium chloride hydrate as in Examples 7 to 10, raising the temperature of the fluidizing gas raises the heating temperature of the fluidizing gas in the hot air furnace 6. Therefore, it was very easy compared to the conventional case of concentrating an aqueous calcium chloride solution to a molten salt state.
[0037]
On the other hand, when the height of the spray nozzle 8 is changed, regardless of other factors such as the concentration of the calcium chloride aqueous solution to be sprayed, the spray amount, the temperature of the flowing gas, the superficial velocity, etc. In Examples 2 to 5 in the case of 270 mm or less, the particles were round, and in Examples 1 and 6 to 10 in the case of 320 mm or more, the particles were confetti shape. However, this does not mean that all the particles are round or confetti shape as described above, and is a result that the ratio is remarkably large.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the method of granulating calcium chloride hydrate of the present invention, since calcium chloride hydrate is granulated using a fluidized bed, granulation is performed at a relatively low temperature with a dilute calcium chloride aqueous solution. Production is possible, and By control using a computer, By adjusting the water partial pressure in the fluidized bed by adjusting the moisture content of the fluidizing gas or by adjusting the concentration of the sprayed calcium chloride aqueous solution, Based on the vapor pressure diagram corresponding to the number of water molecules of calcium chloride hydrate, The vapor pressure of calcium chloride hydrate in the fluidized bed is set to the vapor pressure of calcium chloride hydrate with a predetermined number of water molecules according to the temperature in the fluidized bed, and the calcium chloride hydrate with this number of water molecules Can be surely granulated. Further, by controlling the water vapor partial pressure in the fluidized bed by measuring at least the temperature in the fluidized bed and the exhaust humidity from the fluidized bed, the water vapor partial pressure in the fluidized bed can be accurately adjusted to A reliable production of calcium chloride hydrate can be achieved.
[0039]
On the other hand, in the granulation method using such a fluidized bed, the spray height of the calcium chloride aqueous solution is set to 300 mm or more with respect to the stationary bed height of the fluidized bed to produce confetti-shaped particles, It is possible to generate a granulated product containing particles of a predetermined shape by adjusting the spray height, for example, to produce round and granular particles by setting it to less than 300 mm. A granulated product having an appropriate shape can be provided according to the use of the product. Further, the granulated product of calcium chloride hydrate thus produced in the fluidized bed is separated into coarse particles, medium particles and fine particles, and the coarse particles are pulverized to at least 1.5 to 10 particles together with the fine particles. By circulating in the fluidized bed at a circulation ratio, efficient granulation can be promoted by circulating the seed particles while ensuring the product yield. Furthermore, in this case, it is more efficient to separate the particles with at least two inclined vibrating sieves.
[0040]
Further, according to the granulation apparatus for calcium chloride hydrate of the present invention, based on the measurement result by the temperature sensor and the humidity sensor provided in the fluidized bed. Using a computer In addition to this, based on the measurement results by the flow rate sensor, temperature sensor, and humidity sensor provided in the moisture adjustment device, and the measurement results by the concentration sensor and flow rate sensor provided in the concentration adjustment device. Using the above computer By adjusting the water vapor partial pressure in the fluidized bed by control, the vapor pressure of calcium chloride in the fluidized bed is more accurately set to a predetermined vapor pressure to ensure that the calcium chloride water having the desired number of water molecules A Japanese product can be granulated, and automation of the operation of the granulating apparatus can be promoted.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a calcium chloride hydrate granulator according to the present invention.
FIG. 2 is a vapor pressure diagram of calcium chloride hydrate.
[Explanation of symbols]
1 Fluidized bed
6 Hot stove
7 Moisture adjustment device
8 Spray nozzle
9 Concentration adjuster
10 Calcium chloride aqueous solution tank
14 Vibrating sieve device
15 Crusher
16 Cooling dryer
17 Scrubber
T ₁ , T ₂ Temperature sensor
H ₁ , H ₂ , H _Three Humidity sensor
F ₁ , F ₂ Flow sensor
D ₁ Concentration sensor

Claims

A method of granulating calcium chloride hydrate, in which seed particles are flowed in a fluidized bed and sprayed with an aqueous calcium chloride solution to form a granulated product, and the fluid supplied to the fluidized bed by control using a computer by by adjusting at least one of the water content and the concentration of the calcium chloride aqueous solution to be supplied to the fluidized bed in use gas to adjust the partial pressure of water vapor above the fluidized bed, the water of calcium chloride hydrate characterized in that on the basis of the vapor pressure curve diagram in accordance with the number of molecules, the vapor pressure of calcium chloride fluidized bed, setting the vapor pressure of calcium chloride hydrate predetermined number of water molecules with respect to the temperature of the flowable layer A method for granulating calcium chloride hydrate.

The structure of calcium chloride hydrate according to claim 1 , wherein the water vapor partial pressure in the fluidized bed is controlled by measuring at least a temperature in the fluidized bed and an exhaust humidity from the fluidized bed. Grain method.

And against the stationary layer height of the fluidized layer, by setting the spray height for spraying the aqueous solution of calcium chloride than 300 mm, and generating a containing particles of candy-shaped granules The granulation method of the calcium chloride hydrate of Claim 1 or Claim 2 .

And against the stationary layer height of the fluidized layer, by setting the spray height for spraying the aqueous solution of calcium chloride to less than 300 mm, and generating a granulated product containing the particles of round particulate The granulation method of the calcium chloride hydrate of Claim 1 or Claim 2 .

Separating the granulated product of calcium chloride hydrate produced in the fluidized bed into coarse particles, medium particles and fine particles, pulverizing the coarse particles and circulating them in the fluidized bed together with at least the fine particles. The method for granulating calcium chloride hydrate according to any one of claims 1 to 4 , characterized in that it is characterized in that

To claim 5, characterized in that the range ratio of 1.5 to 10 of the weight in said particles to the total weight and fractionated by product calcium chloride hydrate discharged from the fluidized bed The granulation method of the calcium chloride hydrate as described.

The method for granulating calcium chloride hydrate according to claim 5 or 6 , wherein the granulated product is fractionated by an inclined vibrating sieve having at least two stages.

A calcium chloride hydrate granulator for producing a granulated product by spraying an aqueous calcium chloride solution while allowing seed particles to flow in a fluidized bed, wherein the fluidized bed measures the temperature in the fluidized bed. It is provided with a humidity sensor for measuring the exhaust humidity from the temperature sensor and the flowable layer-out based on at least the measurement results of these temperature sensors and humidity sensors, water vapor of the fluidized bed by control using computers Calcium chloride water characterized by setting the vapor pressure of calcium chloride in the fluidized bed to the vapor pressure of calcium chloride hydrate having a predetermined number of water molecules with respect to the temperature in the fluidized bed by adjusting the partial pressure Japanese granulator.

The fluidized bed is provided with a moisture adjusting device for adjusting the moisture content of the fluidizing gas supplied to the fluidized bed, and the moisture regulating device measures the moisture content imparted to the fluidizing gas. A flow sensor and a temperature sensor and a humidity sensor for measuring the temperature and humidity of the fluidized gas whose moisture has been adjusted are provided. At least the measurement results of the flow sensor, the temperature sensor, and the humidity sensor and the fluidized bed are provided. and-out based on the measurement result of the temperature sensor and the humidity sensor, by adjusting the water content of the flowing gas by the control using the computer, characterized by adjusting the water vapor partial pressure of the fluidized bed The granulator of calcium chloride hydrate according to claim 8.

The fluidized bed is provided with a concentration adjusting device for adjusting the concentration of the calcium chloride aqueous solution supplied to the fluidized bed, and the concentration adjusting device measures the concentration and the flow rate of the concentration-adjusted calcium chloride aqueous solution. It is provided with a concentration sensor and flow rate sensors,-out based on at least the measurement result of the temperature sensor and the humidity sensor provided in the measurement results and the fluidized bed of these concentrations and flow rate sensors, using the computer The apparatus for granulating calcium chloride hydrate according to claim 8 or 9 , wherein the water vapor partial pressure in the fluidized bed is adjusted by adjusting the concentration of the calcium chloride aqueous solution by control.