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JP6233786B2 - Dry separation device - Google Patents
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Description

本発明は、乾式分離装置に関するものである。   The present invention relates to a dry separation apparatus.

従来、自動車のシュレダーダスト等のように2種類以上の素材の混合物に対して、素材ごとの分離回収を行うために、素材の比重の違いを利用した乾式分離方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   Conventionally, a dry separation method using a difference in specific gravity of materials has been proposed in order to separate and collect materials for a mixture of two or more types of materials such as automobile shredder dust (for example, (See Patent Document 1).

乾式分離方法では、筒状とした分離槽の底面から上方に向けて空気を圧送しており、分離槽内に収容した自動車のシュレダーダスト等の分離対象物を空気によって流動させることで密度偏析を生じさせ、例えば密度の比較的小さいプラスチックごみと、密度の比較的大きい金属ごみとを分離可能としている。ここで、分離槽内に生じさせた空気流の流速を「空塔速度」と呼んでおり、分離対象物に応じて空塔速度を調整することで所望の分離が可能となっている。   In the dry separation method, air is pumped upward from the bottom surface of a cylindrical separation tank, and density segregation is performed by flowing separation objects such as automobile shredder dust contained in the separation tank with air. For example, plastic waste having a relatively low density and metal waste having a relatively high density can be separated. Here, the flow velocity of the air flow generated in the separation tank is called “superficial velocity”, and desired separation is possible by adjusting the superficial velocity according to the separation object.

特開2008−246393号公報JP 2008-246393 A

しかしながら、上記の乾式分離方法では、分離対象物が微細な粒子状となっていた場合に、密度の違いがあったとしても個々の粒子自体が軽量となっていることから空気によって流動されやすく、密度偏析が生じなくなるという問題があった。特に、この場合において、空塔速度を調整するだけでは、密度偏析が生じる条件を見出すことができなかった。   However, in the dry separation method described above, when the separation object is in the form of fine particles, even if there is a difference in density, the individual particles themselves are light in weight, and thus are easily flown by air. There was a problem that density segregation did not occur. In particular, in this case, it was not possible to find a condition for causing density segregation only by adjusting the superficial velocity.

本発明は、このような現状を鑑み、微細な粒子状の分離対象物に対しても密度偏析が生じる条件を見出すべく研究開発を行い、本発明を成すに至ったものである。   In view of such a current situation, the present invention has been researched and developed in order to find out the conditions under which density segregation occurs even for a fine particulate separation object, and has reached the present invention.

本発明の乾式分離装置は、有底筒状であって、底面に気体分散板を設けた分離槽と、この分離槽の底面部に一方端を連通連結した通気配管と、この通気配管内に空気を圧送する送気手段と、分離槽を揺動させる揺動手段とを備えた乾式分離装置である
The dry separation device of the present invention has a bottomed cylindrical shape, a separation tank provided with a gas dispersion plate on the bottom surface, a ventilation pipe whose one end is connected to the bottom surface of the separation tank, and the ventilation pipe. It is a dry separation apparatus provided with an air supply means for pressure-feeding air and a rocking means for rocking the separation tank .

特に、分離槽に収容された分離対象物が、送気手段によって分離槽に送られた空気によって流動状態となる最小の空塔速度を最小流動化速度とし、分離対象物は、第1の粉体と第2の粉体とが等量ずつ混合された混合粉体であって、第2の粉体のかさ密度が、第1の粉体のかさ密度の1.67倍であるものである。
In particular, the minimum superficial velocity at which the separation object accommodated in the separation tank becomes fluidized by the air sent to the separation tank by the air supply means is the minimum fluidization speed, and the separation object is the first powder. The powder and the second powder are mixed in equal amounts, and the bulk density of the second powder is 1.67 times the bulk density of the first powder.

さらに、揺動手段は、2つの揺動装置であって、水平方向の振動を互いに打ち消し合わせることで、上下方向の振動を生じさせることとし、揺動装置を加振力1.5kN及び周波数60Hzとして分離槽を揺動させながら、空塔速度を最小流動化速度とすることで、分離槽の上層側30%において第1の粉体を偏析させているものである。
Further, the swinging means is two swinging devices, which cause vibrations in the vertical direction by canceling horizontal vibrations to each other, and the swinging device has an excitation force of 1.5 kN and a frequency of 60 Hz. The first powder is segregated in the upper layer side 30% of the separation tank by setting the superficial velocity to the minimum fluidization speed while swinging the separation tank.

本発明によれば、従来の揺動手段のない乾式分離装置では分離不可能であった分離対象物の分離が可能となった。   According to the present invention, it is possible to separate an object to be separated, which cannot be separated by a conventional dry separation apparatus having no rocking means.

第1実施例の乾式分離装置の概略模式図である。It is a schematic diagram of the dry separation apparatus of 1st Example. ガラスビーズとユニビーズの混合粉体のかさ体積混合割合とかさ密度のグラフである。It is a graph of the bulk volume mixing ratio and bulk density of the mixed powder of glass beads and unibeads. 無振動で各空塔速度における乾式分離装置による処理結果のグラフである。It is a graph of the process result by the dry-type separation apparatus in each superficial velocity without vibration. 振動条件を加振力1.5kN、周波数60Hzとした各空塔速度における乾式分離装置による処理結果のグラフである。It is a graph of the processing result by the dry-type separation apparatus in each superficial velocity which made the vibration conditions excitation force 1.5kN and frequency 60Hz. 振動条件を加振力1.5kN、周波数60Hzとした各空塔速度における乾式分離装置による処理結果のグラフである。It is a graph of the processing result by the dry-type separation apparatus in each superficial velocity which made the vibration conditions excitation force 1.5kN and frequency 60Hz. 横軸を空塔速度比U0/Umfとし、縦軸を分離グレードとした分離グレードのグラフである。It is a graph of a separation grade in which the horizontal axis is the superficial velocity ratio U 0 / U mf and the vertical axis is the separation grade. 空塔速度を0cm/sとして各振動条件とした乾式分離装置による処理結果のグラフである。It is a graph of the process result by the dry-type separation apparatus which made the superficial velocity 0 cm / s and made each vibration condition. 空塔速度を最小流動化速度として各振動条件とした乾式分離装置による処理結果のグラフである。It is a graph of the processing result by the dry-type separator which made the superficial velocity the minimum fluidization speed, and made each vibration condition. 空塔速度を最小流動化速度として各振動条件とした乾式分離装置による処理結果のグラフである。It is a graph of the processing result by the dry-type separator which made the superficial velocity the minimum fluidization speed, and made each vibration condition. 空塔速度を最小流動化速度として各振動条件とした乾式分離装置による処理結果のグラフである。It is a graph of the processing result by the dry-type separator which made the superficial velocity the minimum fluidization speed, and made each vibration condition. 横軸を振動強度とし、縦軸を分離グレードとした分離グレードのグラフである。It is a graph of the separation grade with the horizontal axis as the vibration strength and the vertical axis as the separation grade. 第2実施例の乾式分離装置の概略模式図である。It is a schematic diagram of the dry separation apparatus of 2nd Example. 各ノック条件での最小流動化速度の測定結果のグラフである。It is a graph of the measurement result of the minimum fluidization speed in each knock condition. 各ノック条件での最小流動化速度の測定結果のグラフである。It is a graph of the measurement result of the minimum fluidization speed in each knock condition. ノック条件を圧力0.5MPa、ノック頻度2.0Hzとした各空塔速度における乾式分離装置による処理結果のグラフである。It is a graph of the processing result by the dry-type separation apparatus in each superficial velocity which made the knock conditions pressure 0.5MPa and knock frequency 2.0Hz. 空塔速度を最小流動化速度として各圧力条件とした乾式分離装置による処理結果のグラフである。It is a graph of the processing result by the dry-type separator which made the superficial velocity the minimum fluidization speed, and made each pressure condition. 空塔速度を最小流動化速度として各ノック頻度条件とした乾式分離装置による処理結果のグラフである。It is a graph of the process result by the dry-type separation apparatus which made each superficial velocity the minimum fluidization speed, and made each knock frequency condition.

本発明の乾式分離装置は、有底筒状であって、底面に気体分散板を設けた分離槽と、この分離槽の底面部に一方端を連通連結した通気配管と、この通気配管内に空気を圧送する送気手段とを備えた乾式分離装置であって、分離槽を揺動させる揺動手段を設けているものである。   The dry separation device of the present invention has a bottomed cylindrical shape, a separation tank provided with a gas dispersion plate on the bottom surface, a ventilation pipe whose one end is connected to the bottom surface of the separation tank, and the ventilation pipe. A dry separation apparatus including an air supply means for pressure-feeding air, and provided with a swinging means for swinging the separation tank.

図1は、第1実施例の乾式分離装置の概略模式図であり、第1実施例の乾式分離装置は、有底筒状であって、底面に気体分散板を設けた分離槽11と、この分離槽11の底面部に一方端を連通連結した通気配管21と、この通気配管21内に空気を圧送する送気手段30とを備えた乾式分離装置であって、分離槽11を揺動させる揺動手段40を設けているものである。   FIG. 1 is a schematic diagram of the dry separation apparatus of the first embodiment. The dry separation apparatus of the first embodiment has a bottomed cylindrical shape, and a separation tank 11 provided with a gas dispersion plate on the bottom surface. A dry separation apparatus comprising a ventilation pipe 21 having one end connected to the bottom surface of the separation tank 11 and an air supply means 30 for pressure-feeding air into the ventilation pipe 21, and the separation tank 11 is swung. The swinging means 40 is provided.

送気手段30は、上流側から、コンプレッサ31と、レギュレーター32と、マスフローコントローラ33と、三方コック34とを順次連通連結させて、分離槽11内に所定の空塔速度の気流を生成可能としている。   The air supply means 30 is capable of generating an air flow at a predetermined superficial velocity in the separation tank 11 by sequentially connecting a compressor 31, a regulator 32, a mass flow controller 33, and a three-way cock 34 from the upstream side. Yes.

分離槽11は、揺動手段40を介して基台12の上方に設けている。揺動手段40は、振動を発生させるための揺動装置41と、この揺動装置41を支持するとともに分離槽11と基台12とを連結するフレーム42と、このフレーム42と基台12との間で振動を吸収するゴム製の緩衝材43とで構成している。本実施例では2つの揺動装置41を備えており、揺動装置41をそれぞれ水平に装着して、水平方向の振動を互いに打ち消し合わせることで、上下方向の振動を生じさせることとしている。揺動装置41としては、具体的には、ユーラステクノ株式会社製のKEE-1.5-4 3PHASEを用いた。この揺動装置41は、アンバランスウェイトの調整により加振力を0〜1.5kNの範囲で操作可能となっている。   The separation tank 11 is provided above the base 12 via the swinging means 40. The swing means 40 includes a swing device 41 for generating vibration, a frame 42 that supports the swing device 41 and connects the separation tank 11 and the base 12, and the frame 42 and the base 12 And a rubber cushioning material 43 that absorbs vibrations between them. In this embodiment, two oscillating devices 41 are provided, and the oscillating devices 41 are respectively mounted horizontally, and the vertical vibrations are generated by mutually canceling the horizontal vibrations. Specifically, as the rocking device 41, KEE-1.5-4 3PHASE manufactured by Eurus Techno Co., Ltd. was used. The swing device 41 can be operated with an excitation force in the range of 0 to 1.5 kN by adjusting the unbalance weight.

分離槽11は、本実施例では、内径103mm、高さ400mm、厚さ5mmのアクリル円筒管とし、分離槽11の底部には気体分散板11aを取り付けている。本実施例の気体分散板11aは多孔質材料、具体的にはフィルタ材料で構成しているが、空気を分離槽11内に通気させる一方で、分離槽11内の収容物の漏出を防止可能となっていれば、気体分散板11aは、どのように構成してもよい。特に、気体分散板11aは、円筒状とした分離槽11内にできるだけ一様な上昇気流を生じさせることができるように分散されて、分離槽11内に圧送可能とすることが望ましい。また、本実施例では、気体分散板11aの外周縁にフレーム42に装着するための外縁部11bを設けており、この外縁部11bを介して分離槽11をフレーム42に装着している。図1中、11cは、通気配管21と分離槽11とを連結するための連結ガイドである。   In this embodiment, the separation tank 11 is an acrylic cylindrical tube having an inner diameter of 103 mm, a height of 400 mm, and a thickness of 5 mm, and a gas dispersion plate 11a is attached to the bottom of the separation tank 11. The gas dispersion plate 11a of the present embodiment is made of a porous material, specifically, a filter material, but allows air to flow into the separation tank 11, while preventing leakage of the contents in the separation tank 11. If so, the gas dispersion plate 11a may be configured in any way. In particular, it is desirable that the gas dispersion plate 11a is dispersed so as to generate ascending air flow as uniform as possible in the cylindrical separation tank 11, and can be pumped into the separation tank 11. In the present embodiment, an outer edge portion 11b for mounting on the frame 42 is provided on the outer peripheral edge of the gas dispersion plate 11a, and the separation tank 11 is mounted on the frame 42 via the outer edge portion 11b. In FIG. 1, reference numeral 11 c denotes a connection guide for connecting the ventilation pipe 21 and the separation tank 11.

本実施例では、気体分散板11aは、具体的には、SUS304のパンチングメタルをろ布で挟んで構成している。パンチングメタルは、具体的には、厚みが2.0mmの平板で、穴径がφ2.5mm、穴ピッチが5.0mm、開孔率が22.7%で60度千鳥型であるパンチングメタルを用いた。   In this embodiment, specifically, the gas dispersion plate 11a is configured by sandwiching a punching metal of SUS304 with a filter cloth. Specifically, the punching metal was a flat metal having a thickness of 2.0 mm, a hole diameter of φ2.5 mm, a hole pitch of 5.0 mm, a hole area ratio of 22.7%, and a punching metal of 60 degrees zigzag type.

このように構成した乾式分離装置において、揺動手段40による振動の状態の確認を行った。具体的には、分離槽11の外表面に目印としてのマークを設けて、揺動装置41を様々な条件下で駆動させながらマークをハイスピードカメラで撮影し、振動の周波数及び振幅を計測した。この結果に基づいて、揺動装置41の駆動条件を特定した。本実施形態の揺動手段40では、想定通りに分離槽11に上下方向の振動を生じさせることができた。   In the dry separation apparatus configured as described above, the state of vibration by the rocking means 40 was confirmed. Specifically, a mark as a mark was provided on the outer surface of the separation tank 11, and the mark was photographed with a high-speed camera while driving the swinging device 41 under various conditions, and the frequency and amplitude of vibration were measured. . Based on this result, the drive condition of the rocking device 41 was specified. In the swinging means 40 of the present embodiment, vertical vibrations could be generated in the separation tank 11 as expected.

分離槽11に収容される分離対象物として、本実施形態では、ガラスビーズとユニビーズの二成分の混合粉体とした。ガラスビーズとユニビーズは、それぞれJIS試験用ふるい(JIS Z 8801)によってふるい分けし、それぞれ粒径を180〜212μmに調整した。
In the present embodiment, the separation object contained in the separation tank 11 is a mixed powder of two components of glass beads and unibeads. The glass beads and unibeads were each screened with a JIS test sieve (JIS Z 8801), and the particle size was adjusted to 180 to 212 μm .

本実施形態では、ガラスビーズとユニビーズの混合粉体の分離の評価として、かさ密度を用いることとした。特に、本実施形態では、試料粉体を適量とってメスフラスコに投入し、メスフラスコを5回タッピングして粉体を充填させた後にメスフラスコの目盛を読み取ることで体積V[cm3]とし、その後、電子天秤で質量m[g]を測定して、
ρ=m/V
とすることでかさ密度ρを算出した。
In the present embodiment, the bulk density is used for the evaluation of the separation of the mixed powder of glass beads and unibeads. In particular, in this embodiment, an appropriate amount of sample powder is put into a volumetric flask, the volume is set to V [cm 3 ] by reading the scale of the volumetric flask after tapping the volumetric flask 5 times and filling the powder. Then, measure the mass m [g] with an electronic balance,
ρ = m / V
Thus, the bulk density ρ was calculated.

なお、ガラスビーズのかさ密度は1.50g/cm3であり、ユニビーズのかさ密度は2.51g/cm3であって、ユニビーズの方がガラスビーズよりもかさ密度が約1.67倍大きかった。また、ガラスビーズとユニビーズとを等量ずつ混合した混合粉体のかさ密度は2.05g/cm3であって、図2に示すように、混合粉体のかさ密度によって、ユニビーズとガラスビーズのかさ体積混合割合を特定できることが確認できた。なお、図2において横軸は、ユニビーズのかさ体積混合割合である。 Incidentally, the bulk density of the glass beads is 1.50 g / cm 3, a bulk density of Yunibizu is a 2.51 g / cm 3, who Yunibizu is Mocha bulk density was about 1.67 times greater than the glass beads. Moreover, the bulk density of the mixed powder obtained by mixing equal amounts of glass beads and unibeads is 2.05 g / cm 3. As shown in FIG. 2, the bulk density of the unibeads and glass beads depends on the bulk density of the mixed powder. It was confirmed that the volume mixing ratio could be specified. In FIG. 2, the horizontal axis represents the bulk volume mixing ratio of unibeads.

通常の乾式分離方法では、このような密度差の小さいガラスビーズとユニビーズの混合粉体の分離は不可能であった。念のため、上述した本実施形態の乾式分離装置であって、分離槽11を振動させない場合に、ガラスビーズとユニビーズの混合粉体の分離が可能かどうかを検証した。   In the usual dry separation method, it is impossible to separate the mixed powder of glass beads and unibeads having such a small density difference. As a precaution, in the above-described dry separation apparatus of the present embodiment, it was verified whether the mixed powder of glass beads and unibeads can be separated when the separation tank 11 is not vibrated.

まず、ガラスビーズとユニビーズとを等量ずつ混合した混合粉体を分離槽11に、高さ105mmとなるように入れて、送気手段30によって空気を分離槽11に圧送してガラスビーズまたはユニビーズの偏析を促した。所定時間の間、分離槽11に空気を圧送した後に、空気の圧送を停止し、偏析の発生状況を確認した。偏析の発生状況の確認は、具体的には、分離槽11内の混合粉体に対して、分離槽11の高さ90〜105mmの間の厚さ15mm分の混合粉体を取り出して、第1層分としてかさ密度を測定し、次いで、分離槽11の高さ80〜90mmの間の厚さ10mm分の混合粉体を取り出して、第2層分としてかさ密度を測定し、以下、厚さ10mm分の混合粉体を順次取り出してかさ密度を測定し、第10層分までのかさ密度を測定し、かさ密度の変化を調べた。   First, a mixed powder in which equal amounts of glass beads and unibeads are mixed is put into the separation tank 11 so that the height is 105 mm, and air is pumped to the separation tank 11 by the air feeding means 30 to make glass beads or unibeads. Urged segregation. After the air was pumped into the separation tank 11 for a predetermined time, the pumping of air was stopped and the occurrence of segregation was confirmed. Specifically, the occurrence of segregation can be confirmed by taking out the mixed powder for a thickness of 15 mm between the height of 90 to 105 mm of the separation tank 11 from the mixed powder in the separation tank 11 and The bulk density was measured as one layer, and then the mixed powder of 10 mm in thickness between 80 to 90 mm in height of the separation tank 11 was taken out, and the bulk density was measured as the second layer. The mixed powder of 10 mm in length was sequentially taken out, the bulk density was measured, the bulk density up to the 10th layer was measured, and the change in bulk density was examined.

なお、乾式分離装置では、分離槽11に収容された分離対象物が、送気手段30によって分離槽11に送られた空気によって流動状態とする必要がある。通常、この流動状態となる最小の空塔速度を最小流動化速度と呼んでいる。本実施形態では、最小流動化速度は3.4cm/sであり、これを基準とした。送気手段30による送気時間は600秒とした。   In the dry separation apparatus, it is necessary that the separation object accommodated in the separation tank 11 be in a fluid state by the air sent to the separation tank 11 by the air feeding means 30. Usually, the minimum superficial velocity at which this fluidized state is reached is called the minimum fluidization velocity. In this embodiment, the minimum fluidization speed is 3.4 cm / s, and this is used as a reference. The air supply time by the air supply means 30 was 600 seconds.

最小流動化速度は、具体的には次のようにして決定した。まず、分離槽11内には、あらかじめ差圧計のプローブを設けておき、分離槽11に分離対象物を収容して分離槽11に送気手段30から空気を送り込みながら、分離対象物の粒子層の圧力損失を差圧計で検出する。空塔速度を増加させながら圧力損失を計測すると、圧力損失が分離対象物の粒子層の自重と釣り合った後は、圧力損失が変化しなくなる。この圧力損失と離対象物の粒子層の自重と釣り合う最小の空塔速度を最小流動化速度としている。   Specifically, the minimum fluidization speed was determined as follows. First, in the separation tank 11, a differential pressure gauge probe is provided in advance, the separation object is stored in the separation tank 11, and air is supplied from the air feeding means 30 to the separation tank 11, while the particle layer of the separation object The pressure loss is detected with a differential pressure gauge. When the pressure loss is measured while increasing the superficial velocity, the pressure loss does not change after the pressure loss is balanced with the weight of the particle layer of the separation object. The minimum superficial velocity that balances this pressure loss with the dead weight of the particle layer of the separation object is set as the minimum fluidization velocity.

図3は、分離槽11を振動させない場合であって、送気手段30によって分離槽11に送られた空気の空塔速度を調整した場合の結果であり、左側上段は空塔速度が0cm/sの場合であり、左側中段は空塔速度が最小流動化速度の半分の場合であり、左側下段は空塔速度が最小流動化速度の場合であり、右側上段は空塔速度が最小流動化速度の1.5倍の場合であり、右側中段は空塔速度が最小流動化速度の2倍の場合である。各横軸は、測定したかさ密度から特定されるユニビーズのかさ体積混合割合である。図3から明らかなように、分離槽11を振動させない場合では、ガラスビーズとユニビーズの混合粉体に密度偏析は生じなかった。   FIG. 3 shows the result when the separation tank 11 is not vibrated and the superficial velocity of the air sent to the separation tank 11 is adjusted by the air supply means 30. The upper left column has a superficial velocity of 0 cm / In the case of s, the left middle stage is when the superficial velocity is half of the minimum fluidization speed, the lower left side is when the superficial velocity is the minimum fluidization speed, and the upper right side is when the superficial velocity is the minimum fluidization. This is the case of 1.5 times the speed, and the middle stage on the right is when the superficial velocity is twice the minimum fluidization speed. Each horizontal axis is the bulk volume mixing ratio of the unibeads identified from the measured bulk density. As apparent from FIG. 3, when the separation tank 11 was not vibrated, no density segregation occurred in the mixed powder of glass beads and unibeads.

一方、揺動手段40によって分離槽11を加振力1.5kN、周波数60Hzの条件で振動させた場合の結果を図4及び図5に示す。図4の左側最上段は空塔速度が0cm/sの場合であり、左側の上から二段目は空塔速度が最小流動化速度の0.125倍の場合であり、左側の上から三段目は空塔速度が最小流動化速度の0.25倍の場合であり、左側の上から四段目は空塔速度が最小流動化速度の0.5倍の場合であり、右側最上段は空塔速度が最小流動化速度の0.75倍の場合であり、右側の上から二段目は空塔速度が最小流動化速度の0.875倍の場合であり、右側の上から三段目は空塔速度が最小流動化速度の場合であり、右側の上から四段目は空塔速度が最小流動化速度の1.125倍の場合である。また、図5の上段は空塔速度が最小流動化速度の1.25倍の場合であり、中段は空塔速度が最小流動化速度の1.5倍の場合であり、下段は空塔速度が最小流動化速度の2倍の場合である。各横軸は、測定したかさ密度から特定されるユニビーズのかさ体積混合割合である。   On the other hand, FIG. 4 and FIG. 5 show the results when the separation tank 11 is vibrated by the swinging means 40 under the conditions of an excitation force of 1.5 kN and a frequency of 60 Hz. The upper left column in Fig. 4 is when the superficial velocity is 0 cm / s, and the second from the top left is when the superficial velocity is 0.125 times the minimum fluidization rate, and the third from the top left. Is the case where the superficial velocity is 0.25 times the minimum fluidization speed, the fourth stage from the top on the left is the case where the superficial velocity is 0.5 times the minimum fluidization speed, and the topmost right is the lowest superficial velocity. This is the case when the fluidization speed is 0.75 times, the second stage from the top right is the case where the superficial velocity is 0.875 times the minimum fluidization speed, and the third stage from the top right is the minimum superficialization. In the case of velocity, the fourth stage from the top right is when the superficial velocity is 1.125 times the minimum fluidization velocity. The upper stage of FIG. 5 shows the case where the superficial velocity is 1.25 times the minimum fluidization speed, the middle stage shows the case where the superficial velocity is 1.5 times the minimum fluidization speed, and the lower stage shows the case where the superficial velocity is the minimum fluidization. This is the case of twice the speed. Each horizontal axis is the bulk volume mixing ratio of the unibeads identified from the measured bulk density.

図4の左側の最上段の空塔速度が0cm/sの場合において、ガラスビーズよりも比重の大きいユニビーズが浮揚する一方で、比重の軽いガラスビーズが沈降する現象が生じているが、これは、今回の実験系での特異な現象であると考えている。   In the case where the superficial velocity of the uppermost stage on the left side of FIG. 4 is 0 cm / s, while the unibeads having a higher specific gravity than the glass beads are levitated, the glass beads having a lower specific gravity have settled. I think this is a unique phenomenon in this experimental system.

図6は、図3〜5の結果をまとめたグラフであり、横軸は最小流動化速度Umfに対する空塔速度U0の比である空塔速度比U0/Umfとし、縦軸は分離グレードとして評価したものである。図6から明らかなように、分離槽11の空塔速度を最小流動化速度の0.75〜1.25倍として分離槽11を振動させることで密度偏析が生じ、通常では密度偏析が生じない微細な粒子状の分離対象物に対しても密度偏析を生じさせることができる。 Figure 6 is a graph summarizing the results of FIGS. 3-5, the horizontal axis represents the minimum fluidization velocity U is the ratio of the superficial velocity U 0 for mf superficial velocity ratio U 0 / U mf, the vertical axis It was evaluated as a separation grade. As is apparent from FIG. 6, density segregation occurs when the separation tank 11 is vibrated with the superficial velocity of the separation tank 11 set to 0.75 to 1.25 times the minimum fluidization speed, and normally, fine particles that do not cause density segregation. Density segregation can also be caused to the separation object.

次に、分離槽11の振動条件の密度偏析への関連性の確認を、上記の実験と同様に行った。   Next, confirmation of the relevance of the vibration conditions of the separation tank 11 to density segregation was performed in the same manner as in the above experiment.

図7は、空塔速度を0cm/sとして、分離槽11を加振力1.5kNで振動させた場合であり、左側上段は振動の周波数が15Hzの場合であり、左側中段は振動の周波数が27.5Hzの場合であり、左側下段は振動の周波数が35Hzの場合であり、右側上段は振動の周波数が50Hzの場合であり、右側中段は振動の周波数が60Hzの場合である。各横軸は、測定したかさ密度から特定されるユニビーズのかさ体積混合割合である。   Figure 7 shows the case where the superficial velocity is 0 cm / s and the separation tank 11 is vibrated with an excitation force of 1.5 kN. The upper left side shows the case where the vibration frequency is 15 Hz, and the left middle part shows the vibration frequency. In the case of 27.5 Hz, the lower left side is when the vibration frequency is 35 Hz, the upper right side is when the vibration frequency is 50 Hz, and the middle right side is when the vibration frequency is 60 Hz. Each horizontal axis is the bulk volume mixing ratio of the unibeads identified from the measured bulk density.

上述したように、空塔速度を0cm/sの状態で、分離槽11を加振力1.5kN、周波数60Hzの条件で振動させた場合は、今回の実験系での特異な現象であるとは明らかである。さらに、図7から明らかなように、振動だけでは混合粉体に密度偏析は生じない。   As mentioned above, when the separation tank 11 is vibrated under the conditions of an excitation force of 1.5 kN and a frequency of 60 Hz with a superficial velocity of 0 cm / s, this is a unique phenomenon in this experimental system. it is obvious. Further, as apparent from FIG. 7, density segregation does not occur in the mixed powder only by vibration.

次に、空塔速度を最小流動化速度として、揺動手段40による振動条件を様々に変更して振動させた場合の結果を図8〜10に示す。図8の左側最上段は加振力0.375kN、周波数15Hzの場合であり、左側の上から二段目は加振力0.75kN、周波数15Hzの場合であり、左側の上から三段目は加振力1.125kN、周波数15Hzの場合であり、左側の上から四段目は加振力1.5kN、周波数15Hzの場合であり、右側最上段は加振力0.375kN、周波数27.5Hzの場合であり、右側の上から二段目は加振力0.75kN、周波数27.5Hzの場合であり、右側の上から三段目は加振力1.125kN、周波数27.5Hzの場合であり、右側の上から四段目は加振力1.5kN、周波数27.5Hzの場合である。また、図9の左側最上段は加振力0.375kN、周波数35Hzの場合であり、左側の上から二段目は加振力0.75kN、周波数35Hzの場合であり、左側の上から三段目は加振力1.125kN、周波数35Hzの場合であり、左側の上から四段目は加振力1.5kN、周波数35Hzの場合であり、右側最上段は加振力1.5kN、周波数40Hzの場合であり、右側の上から二段目は加振力1.5kN、周波数45Hzの場合であり、右側の上から三段目は加振力1.5kN、周波数50Hzの場合であり、右側の上から四段目は加振力1.5kN、周波数55Hzの場合である。また、図10の左側上段は加振力0.375kN、周波数60Hzの場合であり、左側下段は加振力0.75kN、周波数60Hzの場合であり、右側上段は加振力1.125kN、周波数60Hzの場合であり、右側下段は加振力1.5kN、周波数60Hzの場合である。各横軸は、測定したかさ密度から特定されるユニビーズのかさ体積混合割合である。   Next, FIGS. 8 to 10 show the results in the case where the superficial velocity is set to the minimum fluidization velocity and the vibration condition by the rocking means 40 is changed in various ways. The upper left side of Fig. 8 is for the case where the excitation force is 0.375kN and the frequency is 15Hz, the second step from the upper left is for the case where the excitation force is 0.75kN and the frequency is 15Hz, and the third step from the upper left is The case where the vibration force is 1.125kN and the frequency is 15Hz, the fourth stage from the upper left is the case where the excitation force is 1.5kN and the frequency is 15Hz, and the upper right part is the case where the excitation force is 0.375kN and the frequency is 27.5Hz. The second row from the top on the right is for a vibration force of 0.75 kN and a frequency of 27.5 Hz, and the third row from the top on the right is for a vibration force of 1.125 kN and a frequency of 27.5 Hz. The stage is when the excitation force is 1.5 kN and the frequency is 27.5 Hz. In addition, the upper left side of FIG. 9 is for the case where the excitation force is 0.375 kN and the frequency is 35 Hz, and the second stage from the upper left is the case where the excitation force is 0.75 kN and the frequency is 35 Hz. Is the case of excitation force 1.125kN, frequency 35Hz, the fourth stage from the upper left is the case of excitation force 1.5kN, frequency 35Hz, the upper right is the case of excitation force 1.5kN, frequency 40Hz Yes, the second stage from the top right is for a vibration force of 1.5 kN and a frequency of 45 Hz, and the third stage from the top right is for a vibration force of 1.5 kN and a frequency of 50 Hz. The eyes are when the excitation force is 1.5 kN and the frequency is 55 Hz. In addition, the upper left side of FIG. 10 shows the case where the excitation force is 0.375 kN and the frequency 60 Hz, the lower left side is the case where the excitation force is 0.75 kN and the frequency 60 Hz, and the upper right side shows the case where the excitation force is 1.125 kN and the frequency 60 Hz. The lower right column shows the case where the excitation force is 1.5 kN and the frequency is 60 Hz. Each horizontal axis is the bulk volume mixing ratio of the unibeads identified from the measured bulk density.

周波数が15Hzの場合では、図8から明らかなように、最上層と最下層でわずかに偏析が見られる。周波数が27.5Hzと35Hzの場合には、図8及び図9に示されるように、上層から下層にいくにつれ徐々にユニビーズのかさ体積混合割合が大きくなっており、特に最上層と最下層では顕著な偏析が生じている。このような偏析の状態を「傾斜状偏析」と呼ぶこととする。   When the frequency is 15 Hz, as is apparent from FIG. 8, slight segregation is observed at the uppermost layer and the lowermost layer. When the frequency is 27.5 Hz and 35 Hz, as shown in FIGS. 8 and 9, the bulk volume mixing ratio of the uni-beads gradually increases from the upper layer to the lower layer, and is particularly noticeable in the uppermost layer and the lowermost layer. Segregation has occurred. Such a segregation state is referred to as “inclined segregation”.

周波数が60Hzの場合には、図10に示されるように、上層側において顕著な偏析が生じることが確認できた。また、加振力が0.375〜0.75kNの小さいうちは、傾斜状偏析が見られるが、加振力が1.125kNより大きくなると、分離槽11の上下方向の中央部分から下側において、ユニビーズのかさ体積混合割合がほぼ一定となる現象が見られた。また、図9の右側に示されるように、周波数が40Hz、45Hz、50Hz及び55Hzの場合でも、分離槽11の上下方向の中央部分から下側において、ユニビーズのかさ体積混合割合がほぼ一定となる現象が見られた。このように、分離槽11の一定の高さ以上では顕著な偏積が生じる一方で、分離槽11の一定の高さ以上ではかさ体積混合割合がほぼ一定となる偏析の状態を「ステップ状偏析」と呼ぶこととする。   When the frequency was 60 Hz, it was confirmed that significant segregation occurred on the upper layer side as shown in FIG. In addition, while the excitation force is as small as 0.375 to 0.75 kN, inclined segregation is observed, but when the excitation force is greater than 1.125 kN, the bulk of the uni-beads is lowered from the central portion of the separation tank 11 in the vertical direction. There was a phenomenon that the volume mixing ratio was almost constant. Further, as shown on the right side of FIG. 9, even when the frequencies are 40 Hz, 45 Hz, 50 Hz, and 55 Hz, the bulk volume mixing ratio of the unibeads is substantially constant from the central portion in the vertical direction of the separation tank 11 to the lower side. The phenomenon was seen. In this way, the segregation state in which the bulk volume mixing ratio is substantially constant above the certain height of the separation tank 11 while the remarkable segregation occurs above the certain height of the separation tank 11 is referred to as “step-like segregation”. ".

図7〜10の結果から、振動の振動数と振幅が偏析の状態に相関している可能性が高いことから、揺動手段40による振動の振幅をa、振動数をfとし、重力加速度をgとして、
G=a・(2π・f)2/g
として定義される振動強度Gを導入し、図7〜10の結果の解析を行った。
From the results of FIGS. 7 to 10, since the vibration frequency and amplitude are likely to be correlated with the segregation state, the vibration amplitude by the rocking means 40 is a, the vibration frequency is f, and the gravitational acceleration is g
G = a · (2π · f) 2 / g
Was introduced, and the results of FIGS. 7 to 10 were analyzed.

図11は、横軸を振動強度Gとし、縦軸を分離グレードとして評価したものであり、グラフ中の・印は偏析なし、△印は傾斜状偏析、○印はステップ状偏析であることを示している。   In FIG. 11, the horizontal axis is the vibration strength G and the vertical axis is the separation grade. The symbol in the graph indicates no segregation, the symbol Δ indicates inclined segregation, and the symbol ○ indicates step segregation. Show.

図11より、振動強度Gが3.0以上であれば、ステップ状偏析が生じることで、分離対象物の分離効率を向上させることができることが分かる。   From FIG. 11, it can be seen that if the vibration intensity G is 3.0 or more, the separation efficiency of the separation object can be improved by the occurrence of step-like segregation.

上述した実施例では、分離槽11を上下方向に振動させているが、揺動装置41の駆動条件を調整することで、分離槽11を上下方向に振動させるだけでなく、水平方向成分の振動を生じさせることも可能であり、この水平方向成分の振動を加えることで、全体としては斜め方向に振動させてもよい。特に、この斜め方向の向きを一定とせず、可変として、振動方向が回転する状態を生じさせてもよい。   In the embodiment described above, the separation tank 11 is vibrated in the vertical direction. However, by adjusting the driving conditions of the rocking device 41, not only the separation tank 11 is vibrated in the vertical direction but also the vibration of the horizontal component. It is also possible to cause a vibration in the oblique direction as a whole by applying the vibration of the horizontal component. In particular, the direction of the oblique direction may not be constant, but may be variable to cause a state in which the vibration direction rotates.

図12は、第2実施例の乾式分離装置の概略模式図であり、第2実施例の乾式分離装置は、分離槽11を揺動させる揺動手段としてエアーノッカー51を用いた乾式分離装置である。揺動手段以外は、第1実施例の乾式分離装置と同じであり、以下において、第1実施例の乾式分離装置と同一の構造物には同一符号を用い、詳細な説明は省略する。   FIG. 12 is a schematic diagram of the dry separation device of the second embodiment. The dry separation device of the second embodiment is a dry separation device using an air knocker 51 as a swinging means for swinging the separation tank 11. is there. Except for the swinging means, it is the same as the dry separation apparatus of the first embodiment, and in the following, the same reference numerals are used for the same structures as the dry separation apparatus of the first embodiment, and the detailed description is omitted.

第2実施例の乾式分離装置も、底面に気体分散板11aを設けた分離槽11と、この分離槽11の底面部に一方端を連通連結した通気配管21と、この通気配管21内に空気を圧送する送気手段30とを備えた乾式分離装置である。   The dry separation apparatus of the second embodiment also has a separation tank 11 provided with a gas dispersion plate 11a on the bottom surface, a ventilation pipe 21 having one end connected to the bottom surface of the separation tank 11, and air in the ventilation pipe 21. Is a dry separation device including an air supply means 30 for pressure-feeding.

送気手段30は、上流側から、コンプレッサ31と、レギュレーター32と、マスフローコントローラ33と、三方コック34とを順次連通連結させて、分離槽11内に所定の空塔速度の気流を生成可能としている。なお、第1実施例では、コンプレッサ31として株式会社日立製作所のPOD-7.5MB5/6を用いたが、第2実施例では株式会社日立製作所のPOD-3.7GXA6を用いている。   The air supply means 30 is capable of generating an air flow at a predetermined superficial velocity in the separation tank 11 by sequentially connecting a compressor 31, a regulator 32, a mass flow controller 33, and a three-way cock 34 from the upstream side. Yes. In the first embodiment, POD-7.5MB5 / 6 manufactured by Hitachi, Ltd. is used as the compressor 31, but POD-3.7GXA6 manufactured by Hitachi, Ltd. is used in the second embodiment.

分離槽11の下端には、基台12に装着するための装着用フランジ11dを設け、この装着用フランジ11dを介して基台12に設けた支持基体12aに装着することで、エアーノッカー51で揺動される分離槽11を強固に支持可能としている。   At the lower end of the separation tank 11, a mounting flange 11d for mounting on the base 12 is provided, and by mounting on the support base 12a provided on the base 12 via this mounting flange 11d, the air knocker 51 The swingable separation tank 11 can be firmly supported.

エアーノッカー51は、通気配管21と分離槽11とを連結している円筒状の連結ガイド11cの側面に装着して、連結ガイド11cに向けて打撃による衝撃を加えることとしている。図示していないが、エアーノッカー51には、圧縮空気を送気する加圧ポンプと、適宜のレギュレーター及びコントロールボックスを介して接続して、レギュレーター及びコントロールボックスを調整することで、衝撃力の大きさや、衝撃の発生頻度を調整している。エアーノッカー51としては、株式会社セイシン企業のSK-40を用い、コントロールボックスとしては、株式会社セイシン企業のSE-710を用いた。   The air knocker 51 is attached to a side surface of a cylindrical connection guide 11c that connects the ventilation pipe 21 and the separation tank 11, and applies impact by hitting the connection guide 11c. Although not shown, the air knocker 51 is connected to a pressure pump that sends compressed air via an appropriate regulator and control box, and the regulator and control box are adjusted to increase the impact force. The frequency of shock occurrence is adjusted. As the air knocker 51, SK-40 of Seishin Corporation was used, and SE-710 of Seishin Corporation was used as the control box.

分離槽11は、第1実施例と同様に、内径103mm、高さ400mm、厚さ5mmのアクリル円筒管とし、分離槽11の底部には気体分散板11aを取り付けている。本実施例でも、気体分散板11aは、SUS304のパンチングメタルをろ布で挟んで構成している。パンチングメタルは、具体的には、厚みが2.0mmの平板で、穴径がφ2.5mm、穴ピッチが5.0mm、開孔率が22.7%で60度千鳥型であるパンチングメタルを用いた。   As in the first embodiment, the separation tank 11 is an acrylic cylindrical tube having an inner diameter of 103 mm, a height of 400 mm, and a thickness of 5 mm, and a gas dispersion plate 11a is attached to the bottom of the separation tank 11. Also in this embodiment, the gas dispersion plate 11a is configured by sandwiching a punching metal of SUS304 with a filter cloth. Specifically, the punching metal was a flat metal having a thickness of 2.0 mm, a hole diameter of φ2.5 mm, a hole pitch of 5.0 mm, a hole area ratio of 22.7%, and a punching metal of 60 degrees zigzag type.

分離槽11に収容される分離対象物として、本実施例でも、ガラスビーズとユニビーズの二成分の混合粉体とし、ガラスビーズとユニビーズの混合粉体の分離の評価として、上記のかさ密度を用いた。   In this embodiment, the separation object contained in the separation tank 11 is also a mixed powder of two components of glass beads and unibeads, and the above bulk density is used for the evaluation of the separation of the mixed powder of glass beads and unibeads. It was.

はじめに、本実施例でのエアーノッカー51を作動させていない状態での最小流動化速度を計測したところ、ガラスビーズは3.9cm/s、ユニビーズは7.0cm/s、ガラスビーズとユニビーズの混合粉体では5.2cm/sであった。   First, when the minimum fluidization speed in the state where the air knocker 51 in this example is not operated is measured, the glass beads are 3.9 cm / s, the uni beads are 7.0 cm / s, and the mixed powder of the glass beads and uni beads. Then it was 5.2cm / s.

ついで、エアーノッカー51を作動させた状態での最小流動化速度を計測した。ここで、ノック条件として、レギュレーターによって圧力を0.5MPaとし、コントロールボックスによって打撃時間であるON時間を0.1s、インターバル時間であるOFF時間を0.4sとして打撃を加えたところ、ガラスビーズは3.2cm/s、ユニビーズは4.9cm/s、ガラスビーズとユニビーズの混合粉体では3.8cm/sであった。   Next, the minimum fluidization speed with the air knocker 51 activated was measured. Here, as a knock condition, the pressure was set to 0.5 MPa by a regulator, the ON time as an impact time was set to 0.1 s by the control box, and the OFF time as an interval time was set to 0.4 s. The s and unibeads were 4.9 cm / s, and the mixed powder of glass beads and unibeads was 3.8 cm / s.

ついで、ノック条件による最小流動化速度への影響を確認した。なお、ノック頻度を同程度としてON時間とOFF時間のみを調整した場合では、最小流動化速度の変化がなかったため、ON時間を0.1sに固定して、OFF時間を変動させることでノック頻度を変化させた。ここで、ノック頻度は、1秒間あたりのノック回数として[Hz]を用いて表すこととする。   Next, the effect of knock conditions on the minimum fluidization rate was confirmed. Note that when only the ON time and OFF time were adjusted with the same knocking frequency, there was no change in the minimum fluidization speed, so the ON time was fixed at 0.1 s and the knocking frequency was changed by varying the OFF time. Changed. Here, the knock frequency is expressed using [Hz] as the number of knocks per second.

ノック頻度を2.0Hzとし、レギュレーターによって圧力を0.3,0.5,0.7MPaとした場合の最小流動化速度の測定結果を図13に示す。図13において、□印はガラスビーズ、○印はユニビーズ、△印はガラスビーズとユニビーズの混合粉体を示している。同様に、レギュレーターによって圧力を0.5MPaとし、ノック頻度を0.2〜5.0Hzの8条件とした合の最小流動化速度の測定結果を図14に示す。図14においても、□印はガラスビーズ、○印はユニビーズ、△印はガラスビーズとユニビーズの混合粉体を示している。   FIG. 13 shows the measurement results of the minimum fluidization speed when the knock frequency is 2.0 Hz and the pressure is 0.3, 0.5, 0.7 MPa by a regulator. In FIG. 13, □ marks indicate glass beads, ◯ marks indicate uni-beads, and Δ marks indicate mixed powders of glass beads and uni-beads. Similarly, FIG. 14 shows the measurement results of the combined minimum fluidization speed with the pressure set to 0.5 MPa by the regulator and the knock frequency set to 8 conditions of 0.2 to 5.0 Hz. Also in FIG. 14, □ marks indicate glass beads, ◯ marks indicate uni-beads, and Δ marks indicate mixed powders of glass beads and uni-beads.

これらの計測結果から、レギュレーターによって圧力を0.5MPaとし、ノック頻度を2.0Hzとして、空塔速度を異ならせた場合の、乾式分離装置によるガラスビーズとユニビーズの混合粉体の分離状況を図15に示す。空塔速度は、最小流動化速度umfを基準として、最小流動化速度umfの0倍(無風)、0.5倍、0.75倍、0.875倍、1.0倍、1.125倍、1.25倍、1.5倍、1.75倍、2.0倍としてそれぞれ計測を行った。流動化時間は600秒とした。 From these measurement results, the separation state of the mixed powder of glass beads and unibeads by the dry separation device when the pressure is 0.5 MPa by the regulator, the knock frequency is 2.0 Hz, and the superficial velocity is varied is shown in FIG. Show. Superficial velocity, based on the minimum fluidization velocity u mf, 0 times the minimum fluidization velocity u mf (no wind), 0.5-fold, 0.75-fold, 0.875-fold, 1.0-fold, 1.125-fold, 1.25-fold, 1.5-fold, 1.75 Double and 2.0 times were measured. The fluidization time was 600 seconds.

図15の左側最上段は最小流動化速度umfの0倍の場合であり、左側の上から二段目は最小流動化速度umfの0.5倍の場合であり、左側の上から三段目は最小流動化速度umfの0.75倍の場合であり、左側の上から四段目は最小流動化速度umfの0.875倍の場合であり、左側の上から五段目は最小流動化速度umfの1.0倍の場合であり、右側最上段は最小流動化速度umfの1.125倍の場合であり、右側の上から二段目は最小流動化速度umfの1.25倍の場合であり、右側の上から三段目は最小流動化速度umfの1.5倍の場合であり、右側の上から四段目は最小流動化速度umfの1.75倍の場合でり、右側の上から五段目は最小流動化速度umfの2.0倍の場合である。各横軸は、測定したかさ密度から特定されるユニビーズのかさ体積混合割合である。図15より、最小流動化速度umf近傍で偏積が生じやすいことが確認できた。 The upper left side of FIG. 15 shows the case where the minimum fluidization speed u mf is 0 times, and the second stage from the upper left side shows the case where the minimum fluidization speed u mf is 0.5 times, and the third stage from the upper left side. Is the case of 0.75 times the minimum fluidization speed u mf, the fourth stage from the top left is 0.875 times the minimum fluidization speed u mf , and the fifth stage from the top left is the minimum fluidization speed u This is the case of 1.0 times mf , the upper right side is the case of 1.125 times the minimum fluidization speed u mf , and the second stage from the upper right is the case of 1.25 times the minimum fluidization speed u mf , the right side The third row from the top is for 1.5 times the minimum fluidization rate u mf , and the fourth row from the top on the right is 1.75 times the minimum fluidization velocity u mf , and the fifth row from the top on the right Is the case of 2.0 times the minimum fluidization speed u mf . Each horizontal axis is the bulk volume mixing ratio of the unibeads identified from the measured bulk density. From FIG. 15, it was confirmed that uneven accumulation was likely to occur near the minimum fluidization speed u mf .

以上の結果から、最小流動化速度umfでガラスビーズとユニビーズの混合粉体を流動化させた状態で、ノック条件、すなわち、レギュレーターの圧力を0.3〜0.7MPa、ノック頻度を0.5〜5.0Hzで異ならせて、各条件での乾式分離装置によるガラスビーズとユニビーズの混合粉体の分離状況を確認した。流動化時間は600秒とした。 From the above results, in a state where the mixed powder of glass beads and unibeads is fluidized at the minimum fluidization speed u mf , the knock condition, that is, the regulator pressure is 0.3 to 0.7 MPa, the knock frequency is 0.5 to 5.0 Hz. Differently, the separation situation of the mixed powder of glass beads and unibeads by the dry separation apparatus under each condition was confirmed. The fluidization time was 600 seconds.

ここで、密度偏析の進行を定量化するために、下式で偏析度Eを定義した。
式中の記号V50は、ユニビーズのかさ体積混合割合VU.B. = 50vol%を示し、記号Viは、i層目のユニビーズのかさ体積混合割合VU.B.を示している。これは密度偏析の進行具合を0〜100% で示したものとなっており、E = 0% は密度偏析現象が起こらないことを、E = 100 % は密度偏析現象が顕著であることを示示している。
Here, in order to quantify the progress of density segregation, the degree of segregation E was defined by the following equation.
The symbol V 50 in the formula indicates the bulk volume mixing ratio V UB of unibeads = 50 vol%, and the symbol V i indicates the bulk volume mixing ratio V UB of the uni-beads in the i-th layer. This shows the progress of density segregation at 0 to 100%. E = 0% indicates that no density segregation phenomenon occurs, and E = 100% indicates that the density segregation phenomenon is remarkable. Show.

図16に圧力に対する偏析度Eの傾向を示すグラフを示す。図16に示すように、レギュレーターの圧力としては0.4MPa程度が良いことが分かる。また、図17に、ノック頻度に対する偏析度Eの傾向を示すグラフを示す。図17に示すように、ノック頻度は大きければ大きい方が望ましい。以上のことから、好適なノック条件としては、レギュレーターの圧力を0.4MPa、ノック頻度を5.0Hzとすることが望ましい。   FIG. 16 shows a graph showing the tendency of the segregation degree E with respect to the pressure. As shown in FIG. 16, it is understood that the regulator pressure is preferably about 0.4 MPa. Moreover, the graph which shows the tendency of the segregation degree E with respect to knock frequency in FIG. 17 is shown. As shown in FIG. 17, it is desirable that the knock frequency is large as long as it is large. From the above, as preferable knock conditions, it is desirable that the regulator pressure is 0.4 MPa and the knock frequency is 5.0 Hz.

11 分離槽
11a 気体分散板
11b 外縁部
11c 連結ガイド
12 基台
21 通気配管
30 送気手段
31 コンプレッサ
32 レギュレーター
33 マスフローコントローラ
34 三方コック
40 揺動手段
41 揺動装置
42 フレーム
43 緩衝材
11 Separation tank
11a Gas dispersion plate
11b Outer edge
11c Connection guide
12 base
21 Ventilation piping
30 Air supply
31 Compressor
32 Regulator
33 Mass flow controller
34 Three-way cock
40 Oscillating means
41 Oscillator
42 frames
43 cushioning material

Claims (1)

有底筒状であって、底面に気体分散板を設けた分離槽と、
この分離槽の底面部に一方端を連通連結した通気配管と、
この通気配管内に空気を圧送する送気手段と
前記分離槽を揺動させる揺動手段と
を備えた乾式分離装置において、
前記分離槽に収容された分離対象物が、前記送気手段によって前記分離槽に送られた空気によって流動状態となる最小の空塔速度を最小流動化速度とし、
前記分離対象物は、第1の粉体と第2の粉体とが等量ずつ混合された混合粉体であって、
前記第2の粉体のかさ密度が、前記第1の粉体のかさ密度の1.67倍であり、
前記揺動手段は、2つの揺動装置であって、水平方向の振動を互いに打ち消し合わせることで、上下方向の振動を生じさせることとし、
前記揺動装置を加振力1.5kN及び周波数60Hzとして前記分離槽を揺動させながら、空塔速度を前記最小流動化速度とすることで、前記分離槽の上層側30%において前記第1の粉体を偏析させる乾式分離装置。
A separation tank having a bottomed cylindrical shape and provided with a gas dispersion plate on the bottom surface;
A ventilation pipe having one end connected to the bottom of the separation tank;
An air supply means for pumping air into the ventilation pipe ;
In a dry separation apparatus comprising rocking means for rocking the separation tank ,
The separation object accommodated in the separation tank is set to a minimum fluidization speed, which is the minimum superficial velocity at which the separation object enters a fluidized state by the air sent to the separation tank by the air feeding means,
The separation object is a mixed powder in which an equal amount of the first powder and the second powder are mixed,
The bulk density of the second powder is 1.67 times the bulk density of the first powder;
The oscillating means is two oscillating devices, and generates vibrations in the vertical direction by canceling horizontal vibrations together.
While the separation tank is swung with the rocking device having an excitation force of 1.5 kN and a frequency of 60 Hz , the superficial velocity is set to the minimum fluidization speed , so that the first 30% of the upper side of the separation tank is the first. Dry separation device that segregates powder .
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