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JP7708615B2 - Nozzles for spray pyrolysis or spray drying equipment - Google Patents
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JP7708615B2 - Nozzles for spray pyrolysis or spray drying equipment - Google Patents

Nozzles for spray pyrolysis or spray drying equipment

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JP7708615B2 JP2021138742A JP2021138742A JP7708615B2 JP 7708615 B2 JP7708615 B2 JP 7708615B2 JP 2021138742 A JP2021138742 A JP 2021138742A JP 2021138742 A JP2021138742 A JP 2021138742A JP 7708615 B2 JP7708615 B2 JP 7708615B2
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Description

本発明は、噴霧熱分解装置用又は噴霧乾燥装置用のノズルに関する。 The present invention relates to a nozzle for a spray pyrolysis device or a spray drying device.

微粒子の製造装置として、例えば,噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置が使用されている(特許文献1、2)。これら装置においては、例えば、加熱炉内に、原料溶液のミスト(液滴)を噴霧するためのノズルと、燃焼ガスを発生させるための燃焼バーナーが設置されており、加熱炉の下方に設置されたノズルから上方に向けてミストを噴霧し、燃焼ガスを熱源としてミストを熱分解又は乾燥することで微粒子が製造されている。 For example, spray pyrolysis equipment or spray drying equipment is used as a manufacturing device for fine particles (Patent Documents 1 and 2). In these devices, for example, a nozzle for spraying a mist (droplets) of the raw material solution and a combustion burner for generating combustion gas are installed in a heating furnace, and the mist is sprayed upward from a nozzle installed below the heating furnace, and the mist is pyrolyzed or dried using the combustion gas as a heat source to produce fine particles.

特開2001-17857号公報JP 2001-17857 A 特開2019-25385号公報JP 2019-25385 A

ノズルは高温の加熱炉内に設置されているため、ノズルを耐熱温度以下に保つ目的で、ノズルを断熱材で被覆するか、又はノズルに冷却機構を付与する等の対策が採られている。ノズルに冷却機構を付与する場合、ノズルの外周に水を循環させるか、又は冷却用エアを流通させることが多い。しかし、本発明者らの検討によれば、冷却用エアを流通させる場合、次の課題があることが判明した。すなわち、冷却用エアを用いる場合、ノズル本体と保護管との空隙に冷却用エアを流通させてノズルを冷却しつつ、冷却用エアをミストの周囲に排出させて加熱炉内へ流入させているが、加熱炉内に流入する冷却用エアの温度が位置によってばらつき、これに伴いミストが受ける熱量もばらつきを生ずるため、ミストに焼成ムラ又は乾燥ムラが発生する。その結果、焼成ムラ又は乾燥ムラを生じたミストから生成した微粒子は粒子強度が低下し、粒子物性のばらつきの要因となる。ここで、本明細書において「焼成ムラ又は乾燥ムラ」とは、ミストの一部が十分な熱を受けられず、生焼けの様な状態となることをいう。
本発明の課題は、ミストの焼成ムラ又は乾燥ムラを抑制可能な噴霧熱分解装置用又は噴霧乾燥装置用のノズル、及びそれを用いた噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置を提供することにある。
Since the nozzle is installed in a high-temperature heating furnace, measures such as covering the nozzle with a heat insulating material or providing a cooling mechanism to the nozzle are taken in order to keep the nozzle below its heat-resistant temperature. When providing a cooling mechanism to the nozzle, water is often circulated around the periphery of the nozzle or cooling air is often circulated. However, according to the study by the present inventors, it has been found that the following problem occurs when cooling air is circulated. That is, when cooling air is used, the cooling air is circulated in the gap between the nozzle body and the protective tube to cool the nozzle, while the cooling air is discharged around the mist and flows into the heating furnace. However, the temperature of the cooling air flowing into the heating furnace varies depending on the position, and the amount of heat received by the mist also varies accordingly, so that the mist is baked unevenly or dried unevenly. As a result, the fine particles generated from the mist with uneven baking or drying have a reduced particle strength, which causes variation in particle properties. In this specification, "uneven baking or drying" refers to a state in which a part of the mist does not receive sufficient heat, resulting in an undercooked state.
An object of the present invention is to provide a nozzle for a spray pyrolysis apparatus or a spray drying apparatus that can suppress uneven baking or drying of mist, and a spray pyrolysis apparatus or a spray drying apparatus using the same.

本発明者らは、上記課題に鑑み検討した結果、ノズル本体の外周に保護管を設け、ノズル本体と保護管との空隙に、冷却用ガスをノズル本体の周囲を旋回するように流通させることで、ミストが受ける熱量のばらつきが抑えられるとともに、ミストの分散性も良好になるため、ミストの焼成ムラ又は乾燥ムラが抑制され、粒子強度の低下が抑えられた粒子物性のばらつきの少ない微粒子を製造できることを見出した。 After considering the above problems, the inventors have found that by providing a protective tube around the outer periphery of the nozzle body and circulating a cooling gas in a swirling manner around the nozzle body in the gap between the nozzle body and the protective tube, the variation in the amount of heat received by the mist is reduced and the mist is well dispersed, thereby suppressing uneven baking or drying of the mist and enabling the production of fine particles with little variation in particle properties and with reduced reduction in particle strength.

すなわち、本発明は、次の〔1〕~〔9〕を提供するものである。
〔1〕液体を噴霧する吐出口を有するノズル本体と、
該ノズル本体の外周を覆う保護管
を備え、
前記ノズル本体と前記保護管との間には、冷却用ガスを流通可能な空隙が設けられ、
該空隙には、前記ノズル本体の周囲を旋回しながら前記吐出口に向かって前記冷却用ガスを排出可能な機構が設けられている、
噴霧熱分解装置用又は噴霧乾燥装置用のノズル。
〔2〕前記機構が、前記空隙に設置されたプレートユニットから構成されるものである、前記〔1〕記載のノズル。
〔3〕前記機構が、前記冷却用ガスより回転力を受けて回転する羽根車である、前記〔1〕記載のノズル。
〔4〕前記機構が、前記保護管内径の接線方向に前記冷却用ガスを導入するための冷却用ガス導入管を前記保護管に設置したものである、前記〔1〕記載のノズル。
〔5〕前記機構が、前記空隙に2以上設けられている、前記〔1〕~〔4〕のいずれか一に記載のノズル。
〔6〕前記冷却用ガスが、空気である、前記〔1〕~〔5〕のいずれか一に記載のノズル。
〔7〕前記ノズル本体が、1流体ノズル、2流体ノズル、3流体ノズル又は4流体ノズルである、前記〔1〕~〔6〕のいずれか一に記載のノズル。
〔8〕原料溶液を噴霧するノズルと、
該ノズルから噴霧された前記原料溶液のミストを、燃焼バーナーの燃焼ガスにより熱分解又は乾燥する加熱炉
を備え、
前記ノズルが、前記〔1〕~〔7〕のいずれか一に記載のノズルである、
噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置。
〔9〕前記加熱炉内に前記燃焼ガスの旋回流を発生させる機構を備え、
前記加熱炉内の前記燃焼ガスの旋回方向と、前記空隙の冷却用ガスの旋回方向が同一である、前記〔8〕記載の噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置。
That is, the present invention provides the following [1] to [9].
[1] A nozzle body having a discharge port for spraying a liquid;
a protective tube covering an outer periphery of the nozzle body;
a gap through which a cooling gas can flow is provided between the nozzle body and the protective tube;
a mechanism capable of discharging the cooling gas toward the discharge port while rotating around the nozzle body is provided in the gap;
Nozzles for spray pyrolysis or spray drying equipment.
[2] The nozzle according to [1] above, wherein the mechanism is composed of a plate unit installed in the gap.
[3] The nozzle according to [1] above, wherein the mechanism is an impeller that rotates by receiving a rotational force from the cooling gas.
[4] The nozzle according to [1] above, wherein the mechanism comprises a cooling gas inlet pipe installed in the protective tube for introducing the cooling gas in a tangential direction of the inner diameter of the protective tube.
[5] The nozzle according to any one of [1] to [4] above, wherein two or more of the mechanisms are provided in the gap.
[6] The nozzle according to any one of [1] to [5], wherein the cooling gas is air.
[7] The nozzle according to any one of [1] to [6] above, wherein the nozzle body is a one-fluid nozzle, a two-fluid nozzle, a three-fluid nozzle, or a four-fluid nozzle.
[8] a nozzle for spraying a raw material solution;
a heating furnace for thermally decomposing or drying the mist of the raw material solution sprayed from the nozzle by a combustion gas of a combustion burner;
The nozzle is the nozzle according to any one of [1] to [7] above.
Spray pyrolysis equipment or spray drying equipment.
[9] A mechanism for generating a swirling flow of the combustion gas in the heating furnace is provided,
The spray pyrolysis apparatus or spray drying apparatus according to [8] above, wherein the swirling direction of the combustion gas in the heating furnace is the same as the swirling direction of the cooling gas in the gap.

本発明のノズルを用いれば、ノズルから噴霧されたミストが受ける熱量のばらつきが抑えられるとともに、ミストの分散性も良好になるため、ミストの焼成ムラ又は乾燥ムラが抑制され、粒子強度の低下が抑えられた粒子物性のばらつきの少ない微粒子を製造することができる。 By using the nozzle of the present invention, the variation in the amount of heat received by the mist sprayed from the nozzle is reduced, and the mist has good dispersibility, so uneven baking or drying of the mist is suppressed, and it is possible to produce fine particles with little variation in particle properties and with reduced reduction in particle strength.

本発明のノズルの一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a nozzle of the present invention. 本発明のノズルの一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a nozzle of the present invention. 本発明のノズルに係る羽根車の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of an impeller for a nozzle of the present invention. 本発明のノズルに係る冷却用ガス導入管の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a cooling gas introduction pipe for the nozzle of the present invention. 本発明の噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a spray pyrolysis apparatus or a spray drying apparatus of the present invention.

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。 Below, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Note that in the description of the drawings, the same elements are given the same reference numerals, and duplicated descriptions will be omitted. Also, for convenience of illustration, the dimensional ratios of the drawings do not necessarily match those in the description.

〔噴霧熱分解装置用又は噴霧乾燥装置用のノズル〕
本発明のノズルは、噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置に専ら使用されるものである。
図1は、本発明のノズルの一例を示す模式図である。
ノズル100は、図1に示されるように、ノズル本体1と、ノズル本体1の外周を覆う保護管3を備え、ノズル本体1の端部には、液体を噴霧するための吐出口2が設けられている。そして、ノズル100は、ノズル本体1と保護管3との間に冷却用ガスを流通可能な空隙4が設けられ、空隙4は、保護管3の端部の冷却用ガス導入口7から導入された冷却用ガスを、ノズル本体1の周囲を旋回させながら吐出口2に向かって排出可能な機構5を有していることを特徴とする。
[Nozzle for spray pyrolysis device or spray drying device]
The nozzle of the present invention is intended for use exclusively in spray pyrolysis or spray drying apparatus.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a nozzle of the present invention.
1, the nozzle 100 includes a nozzle body 1 and a protective tube 3 that covers the outer periphery of the nozzle body 1, and an outlet 2 for spraying a liquid is provided at the end of the nozzle body 1. The nozzle 100 is characterized in that a gap 4 is provided between the nozzle body 1 and the protective tube 3, through which a cooling gas can flow, and the gap 4 includes a mechanism 5 that can discharge the cooling gas introduced from a cooling gas inlet 7 at the end of the protective tube 3 toward the outlet 2 while swirling it around the nozzle body 1.

ノズル本体としては、例えば、流体ノズルを挙げることができる。より具体的には、1流体ノズル、2流体ノズル、3流体ノズル又は4流体ノズルが挙げられる。中でも、2流体ノズル、3流体ノズル又は4流体ノズルが好ましく、3流体ノズル又は4流体ノズルが更に好ましい。 The nozzle body can be, for example, a fluid nozzle. More specifically, it can be a one-fluid nozzle, a two-fluid nozzle, a three-fluid nozzle, or a four-fluid nozzle. Of these, a two-fluid nozzle, a three-fluid nozzle, or a four-fluid nozzle is preferred, and a three-fluid nozzle or a four-fluid nozzle is even more preferred.

ノズル本体は、加熱炉の容積や仕様等を考慮し、これにあった市販のノズルを選択すればよい。また、加熱炉の仕様に応じたものを作製しても構わない。
ノズル本体の長さは、加熱炉の容積や仕様等に応じて適宜選択可能であるが、例えば、400~1500mmである。
また、ノズル本体の外径は、加熱炉の容積や仕様等に応じて適宜選択可能であるが、例えば、ノズルが円筒型の場合、φ40~80mmである。
The nozzle body may be selected from commercially available nozzles that suit the volume and specifications of the heating furnace, etc. Also, a nozzle may be manufactured according to the specifications of the heating furnace.
The length of the nozzle body can be appropriately selected depending on the volume and specifications of the heating furnace, and is, for example, 400 to 1500 mm.
The outer diameter of the nozzle body can be appropriately selected depending on the volume and specifications of the heating furnace, and for example, if the nozzle is cylindrical, it is φ40 to 80 mm.

流体ノズルの方式には、ノズル内部でガスと原料溶液とを混合する内部混合方式と、ノズル外部でガスと原料溶液を混合する外部混合方式があるが、いずれも採用することができる。ノズルに供給するガスとして、例えば、空気や、窒素、アルゴン等の不活性ガス等を使用することができる。中でも、経済性の観点から、空気が好ましい。 There are two types of fluid nozzles: an internal mixing type, in which the gas and raw material solution are mixed inside the nozzle, and an external mixing type, in which the gas and raw material solution are mixed outside the nozzle. Either type can be used. The gas supplied to the nozzle can be, for example, air or an inert gas such as nitrogen or argon. Among these, air is preferred from the viewpoint of economy.

保護管は、ノズル本体と一定距離を保ちながら、ノズル本体の外周を覆うように設置される。
保護管の材質は、耐熱性であれば特に限定されないが、例えば、鉄、ステンレス、インコネル、ハステロイ、チタン等の耐熱性のある金属、セラミックス、レンガ、不定形耐火物を挙げることができる。
The protective tube is installed so as to cover the outer periphery of the nozzle body while maintaining a certain distance from the nozzle body.
The material of the protective tube is not particularly limited as long as it is heat resistant, and examples thereof include heat resistant metals such as iron, stainless steel, Inconel, Hastelloy, and titanium, ceramics, bricks, and unshaped refractories.

保護管の長さは、ノズル本体の長さよりも短ければよく、ノズル本体の長さに応じて適宜設定可能である。例えば、保護管の長さは、ノズル本体の長さに対して、0.70~0.95倍である。また、保護管の内径は、例えば、ノズル本体の外径に対して1.5~2.0倍である。これにより、冷却用ガスの排出速度を調整することができる。
なお、保護管をノズル本体に設置する場合、保護管端部がノズル本体の吐出口よりも外側に突出させて設置することが好ましい。これにより、旋回状態の冷却用ガスでノズル本体を冷却しつつ、ノズル本体の吐出口周囲に排出できるため、ミストが受ける熱量のばらつきが抑えられるとともに、ミストの分散性が高められ、ミストの焼成ムラ又は乾燥ムラを抑制することができる。
The length of the protective tube only needs to be shorter than the length of the nozzle body, and can be set appropriately according to the length of the nozzle body. For example, the length of the protective tube is 0.70 to 0.95 times the length of the nozzle body. The inner diameter of the protective tube is, for example, 1.5 to 2.0 times the outer diameter of the nozzle body. This makes it possible to adjust the discharge speed of the cooling gas.
When the protective tube is installed in the nozzle body, it is preferable to install the protective tube so that the end of the protective tube protrudes outward beyond the outlet of the nozzle body. This allows the nozzle body to be cooled by the swirling cooling gas while being discharged around the outlet of the nozzle body, thereby reducing the variation in the amount of heat received by the mist and improving the dispersibility of the mist, thereby preventing uneven baking or drying of the mist.

ノズル本体と保護管との間の空隙には、ノズル本体を冷却するための冷却用ガスが導入される。
冷却用ガスとしては、例えば、空気や、窒素、アルゴン等の不活性ガス等を使用することができる。中でも、経済性の観点から、空気が好ましい。
A cooling gas for cooling the nozzle body is introduced into the gap between the nozzle body and the protective tube.
The cooling gas may be, for example, air or an inert gas such as nitrogen or argon, etc. Among these, air is preferred from the viewpoint of economy.

空隙内に導入した冷却用ガスは、ノズル本体吐出口に向かって排出されるが、空隙内には、冷却用ガスがノズル本体周囲で旋回しながら、ノズル本体の吐出口周囲に排出させるための機構が設けられている。
かかる機構としては、空隙内に導入した冷却用ガスがノズル本体周囲で旋回流を発生できれば特に限定されないが、例えば、プレートユニットを挙げることができる。ここで、本明細書において「プレートユニット」とは、1又は2以上の板状体から構成されるものをいい、例えば、複数枚の板状体を集積したもの、1枚の板状体を加工したものを挙げることができる。
板状体の形状は、例えば、矩形、円形、楕円形、先細り形状、弓形等が挙げられ、適宜選択することができる。
板状体の材質は、金属でもセラミックでもよく、特に限定されない。
板状体の長さは、概ね10~100mmであり、厚みは、概ね1~10mmであり、幅は空隙の幅と略同等である。
なお、プレートユニットは、空隙内に1又は2以上設置することが可能である。プレートユニットの設置位置は適宜設定可能であるが、例えば、2基設置する場合、ノズル本体の吐出口側端部と、ノズル本体の略中間部とすることができるが、これに限定されない。
The cooling gas introduced into the gap is discharged toward the nozzle body outlet, and a mechanism is provided within the gap to cause the cooling gas to swirl around the nozzle body and be discharged around the nozzle body outlet.
Such a mechanism is not particularly limited as long as the cooling gas introduced into the gap can generate a swirling flow around the nozzle body, and may be, for example, a plate unit. Here, in this specification, the term "plate unit" refers to a unit composed of one or more plate-like bodies, and may be, for example, a unit in which a plurality of plate-like bodies are accumulated, or a unit in which a single plate-like body is processed.
The shape of the plate-like body can be appropriately selected from a range of shapes, including rectangular, circular, elliptical, tapered, and arched shapes.
The material of the plate-like body is not particularly limited and may be metal or ceramic.
The length of the plate is approximately 10 to 100 mm, the thickness is approximately 1 to 10 mm, and the width is approximately equal to the width of the gap.
It is possible to install one or more plate units in the gap. The installation positions of the plate units can be appropriately set, but for example, when installing two units, they can be located at the end of the nozzle body on the discharge port side and at a roughly middle part of the nozzle body, but are not limited to this.

プレートユニットの具体例としては、例えば、図1に示されるように、鉛直方向に対して所定の角度で傾斜した板状体6を、水平方向に沿って並列に複数枚配列したプレートユニット5を挙げることができる。
プレートユニットを構成する板状体の数は、ノズル本体周囲で冷却用ガスの旋回流を発生できれば適宜選択可能であるが、板状体の数が増すほど、板状体間の寸法が狭くなり、冷却用ガスの吐出流速が増し、ミストの分散性が高くなることから、4枚以上が好ましく、4~10枚が更に好ましい。
また、板状体の設置角度は、ノズル本体周囲で冷却用ガスの旋回流を発生できれば適宜選択可能であるが、ミストの分散性向上の観点から、鉛直方向に対して10~60°が好ましく、15~45°が更に好ましい。
プレートユニットは、空隙内に1又は2以上設置することができる。
なお、図1に示されるプレートユニットは、鉛直方向に対して30°傾斜させた矩形板状体10枚により構成されており、その一つがプレートユニット端部をノズル本体の吐出口よりも外側に突出させた状態でノズル本体吐出口側端部に設置され、もう一つがノズル本体の略中間部に設置したものである。
A specific example of the plate unit is a plate unit 5 in which a plurality of plate-like bodies 6 inclined at a predetermined angle with respect to the vertical direction are arranged in parallel along the horizontal direction, as shown in FIG.
The number of plate-like bodies constituting the plate unit can be appropriately selected as long as a swirling flow of cooling gas can be generated around the nozzle body. However, as the number of plate-like bodies increases, the distance between the plate-like bodies becomes narrower, the discharge flow rate of the cooling gas increases, and the dispersibility of the mist increases. Therefore, four or more plates are preferable, and 4 to 10 plates are even more preferable.
Furthermore, the installation angle of the plate-like body can be selected appropriately as long as a swirling flow of cooling gas can be generated around the nozzle body, but from the viewpoint of improving the dispersibility of the mist, it is preferably 10 to 60° with respect to the vertical direction, and more preferably 15 to 45°.
One or more plate units may be placed in the gap.
The plate unit shown in FIG. 1 is composed of ten rectangular plate-like bodies inclined at 30° to the vertical direction, one of which is installed at the end of the nozzle body on the outlet side with the end of the plate unit protruding outward beyond the outlet of the nozzle body, and the other is installed at approximately the middle of the nozzle body.

また、プレートユニットの他の態様として、例えば、図2に示されるプレートユニットを挙げることができる。
図2(a)に示されるプレートユニットは、鉛直方向に対して所定の角度で傾斜させた先細り状の板状体を、鉛直方向に沿って縦列に複数枚配列したものである。
プレートユニットを構成する板状体の数は、ノズル本体周囲で旋回流を発生できれば適宜選択可能であるが、冷却用ガスの吐出流速増強によるミストの分散性向上の観点から、2~5枚が好ましく、2~4枚が更に好ましい。
また、板状体の設置角度は、ノズル本体周囲で旋回流を発生できれば適宜選択可能であるが、ミストの分散性向上の観点から、鉛直方向に対して10~60°が好ましく、15~45°が更に好ましい。
なお、図2(a)に示されるプレートユニットは、鉛直方向に対して30°傾斜させた先細り形状の弓型板状体3枚により構成され、これらをノズル本体吐出口端部から下方(冷却用ガス導入口)に向かって高さを変えて段違いとし、かつノズル本体外周に沿って対向設置したものである。
Another embodiment of the plate unit is, for example, the plate unit shown in FIG.
The plate unit shown in FIG. 2(a) is made up of a plurality of tapered plate-like bodies inclined at a predetermined angle to the vertical direction, arranged in a vertical row.
The number of plate-like bodies constituting the plate unit can be appropriately selected as long as a swirling flow can be generated around the nozzle body, but from the viewpoint of improving the dispersibility of the mist by increasing the discharge flow rate of the cooling gas, 2 to 5 plates are preferable, and 2 to 4 plates are even more preferable.
The installation angle of the plate-like body can be appropriately selected as long as a swirling flow can be generated around the nozzle body, but from the viewpoint of improving the dispersibility of the mist, it is preferably 10 to 60°, and more preferably 15 to 45°, from the vertical direction.
The plate unit shown in FIG. 2(a) is composed of three bow-shaped plate bodies tapered at an angle of 30° to the vertical direction, and these are arranged in staggered steps with their heights changed downward from the nozzle body outlet end (to the cooling gas inlet) and are disposed opposite each other along the outer periphery of the nozzle body.

また、図2(b)に示されるプレートユニットは、冷却用ガスの流通路を遮蔽するように設置される複数枚の板状体により構成されるものである。
プレートユニットを構成する板状体の数は、冷却用ガスの流通路を遮蔽し、ノズル本体周囲で旋回流を発生できれば適宜選択可能であるが、冷却用ガスの吐出流速増強によるミストの分散性向上の観点から、2~4枚が好ましく、2~3枚が更に好ましい。
また、板状体の設置角度は、冷却用ガスの流通路を遮蔽し、ノズル本体周囲で旋回流を発生できれば適宜選択可能であるが、ミストの分散性向上の観点から、鉛直方向に対して10~70°が好ましく、30~70°が更に好ましい。
なお、図2(b)に示されるプレートユニットは、鉛直方向に対して60°傾斜させた矩形板状体2枚により構成され、これらがノズル本体を介して交差するようにノズル本体吐出口側端部に設置したものである。
The plate unit shown in FIG. 2(b) is composed of a plurality of plate-shaped bodies arranged so as to block the flow path of the cooling gas.
The number of plate-like bodies constituting the plate unit can be appropriately selected as long as it can block the flow passage of the cooling gas and generate a swirling flow around the nozzle body, but from the viewpoint of improving the dispersibility of the mist by increasing the discharge flow rate of the cooling gas, 2 to 4 plates are preferable, and 2 to 3 plates are even more preferable.
Furthermore, the installation angle of the plate-like body can be appropriately selected as long as it can block the flow passage of the cooling gas and generate a swirling flow around the nozzle body, but from the viewpoint of improving the dispersibility of the mist, it is preferably 10 to 70° with respect to the vertical direction, and more preferably 30 to 70°.
The plate unit shown in FIG. 2(b) is composed of two rectangular plate-like bodies inclined at 60° to the vertical direction, and is installed at the end of the nozzle body on the outlet side so that these intersect via the nozzle body.

更に、図2(c)に示されるプレートユニットは、1枚の板状体にスリット又は穴を複数個設けたものである。
スリット又は穴の形状は、例えば、矩形、円形、楕円形、弓形等が挙げられ、適宜選択することができる。
スリット又は穴の大きさは、ノズル本体周囲で旋回流が発生するように板状体の大きさに応じて適宜選択可能である。
スリット又は穴の設置位置は、ノズル本体周囲に十分な旋回流を発生させるために、スリット又は穴を対称に設けることが好ましい。
スリット又は穴は、冷却用ガスを旋回させるため、鉛直方向に対して角度を設けて穿孔することが好ましい。スリット又は穴の角度は、鉛直方向に対して、10~60°が好ましく、15~50°が更に好ましい。
スリット又は穴の数は、対称的に穿孔し、かつ冷却用ガスが十分な旋回力を得る観点から、4個以上が好ましい。なお、スリット又は穴の数は、スリット又は穴を対称的に穿孔できれば特に限定されず、スリット又は穴の大きさや板状体の大きさに応じて適宜選択することができる。
板状体の設置角度は、通常水平方向であるが、ノズル本体周囲で冷却用ガスの旋回流を発生できれば傾斜させても構わない。
なお、図2(c)に示されるプレートユニットは、鉛直方向に対して30°傾斜して穿孔した丸穴12個を有する1枚の円形板状体により構成され、これをノズル本体吐出口側端部に設置したものである。
Furthermore, the plate unit shown in FIG. 2(c) is a plate-like body having a plurality of slits or holes formed therein.
The shape of the slit or hole can be appropriately selected from a range of shapes, such as rectangular, circular, elliptical, and arched.
The size of the slit or hole can be appropriately selected according to the size of the plate-like body so that a swirling flow is generated around the nozzle body.
The slits or holes are preferably provided symmetrically in order to generate a sufficient swirling flow around the nozzle body.
In order to swirl the cooling gas, the slits or holes are preferably drilled at an angle to the vertical direction. The angle of the slits or holes to the vertical direction is preferably 10 to 60°, and more preferably 15 to 50°.
From the viewpoint of drilling the slits or holes symmetrically and obtaining a sufficient swirling force for the cooling gas, the number of slits or holes is preferably 4 or more. The number of slits or holes is not particularly limited as long as the slits or holes can be drilled symmetrically, and can be appropriately selected depending on the size of the slits or holes and the size of the plate-like body.
The plate-like body is usually installed at a horizontal angle, but may be inclined as long as a swirling flow of cooling gas can be generated around the nozzle body.
The plate unit shown in FIG. 2(c) is composed of a single circular plate having 12 round holes drilled at an angle of 30° to the vertical direction, and is installed at the end of the nozzle body on the outlet side.

また、機構の他の実施形態として、例えば、冷却用ガスより回転力を受けて回転する羽根車を挙げることができる。図3に羽根車の一例を示す。ここで、本明細書において「羽根車」とは、ハブに取り付けられた複数枚の羽根からなる回転体をいう。
図3に示される羽根車は、冷却用ガスより回転力を受けて回転駆動されるハブ9と、ハブ9の周囲から放射状に延び出した複数枚の羽根10から構成されるものであり、ハブ9には4つの羽根10を等間隔で、かつ一対の羽根が対向するように配置したものである。なお、羽根の設置数や羽根車の大きさは、ノズル本体と保護管の空隙の大きさに応じて適宜選択することができる。
Another embodiment of the mechanism is, for example, an impeller that rotates by receiving a torque from the cooling gas. An example of an impeller is shown in Figure 3. In this specification, the term "impeller" refers to a rotor that is made up of multiple blades attached to a hub.
The impeller shown in Fig. 3 is composed of a hub 9 that is rotated by the rotational force of the cooling gas, and a number of blades 10 that extend radially from the periphery of the hub 9. Four blades 10 are arranged at equal intervals on the hub 9, with each pair of blades facing each other. The number of blades and the size of the impeller can be appropriately selected depending on the size of the gap between the nozzle body and the protective tube.

更に、機構の他の実施形態として、例えば、保護管内径の接線方向に対して冷却用ガスを導入するための冷却用ガス導入管を保護管に設置することが挙げられる。図4にその一例を示す。
図4に示される冷却用ガス導入管は、保護管3の側部に冷却用ガス導入管7を設けたものである。そして、冷却用ガス導入管7から冷却用ガスを保護管3の内径の接線方向に導入し、空隙内に冷却用ガスの旋回流を発生させる。
冷却用ガス導入管は、ノズル本体の吐出口からなるべく離れた位置に設置することが好ましい。これにより、ノズル本体の広範囲を冷却しつつ、ノズル本体周囲に十分な旋回流を発生させることができる。また、冷却用ガス導入管は複数あってもよい。例えば、1つ目の冷却用ガス導入管の対角の位置に2つ目の冷却用ガス導入管を配置することで、冷却用ガスの旋回流を更に強める効果がある。
As another embodiment of the mechanism, for example, a cooling gas introduction pipe for introducing cooling gas in the tangential direction of the inner diameter of the protective tube is provided in the protective tube. An example of this is shown in FIG.
4 has a cooling gas introduction pipe 7 provided on the side of the protective tube 3. The cooling gas is introduced from the cooling gas introduction pipe 7 in the tangential direction of the inner diameter of the protective tube 3, generating a swirling flow of the cooling gas in the gap.
It is preferable to install the cooling gas introduction pipe at a position as far away as possible from the discharge port of the nozzle body. This allows a wide range of the nozzle body to be cooled while a sufficient swirling flow is generated around the nozzle body. In addition, there may be multiple cooling gas introduction pipes. For example, by arranging a second cooling gas introduction pipe diagonally to the first cooling gas introduction pipe, the swirling flow of the cooling gas can be further strengthened.

本発明においては、上記した機構を組み合わせてもよい。例えば、図4に示されるように、図1に示されるプレートユニットと、保護管内径の接線方向に対して冷却用ガスを導入する機構を組み合わせることができる。 In the present invention, the above-mentioned mechanisms may be combined. For example, as shown in FIG. 4, the plate unit shown in FIG. 1 can be combined with a mechanism for introducing cooling gas in the tangential direction of the inner diameter of the protective tube.

上記した機構おいて、空隙内に導入される冷却用ガス量は、ノズル本体を耐熱温度以下に冷却可能な量を要するが、ノズル本体に導入されるガス量よりも少ないことが好ましい。しかし、ミストは直進性を有するため、ノズルに供給するガス量よりも少なすぎると、ミストを分散させる効果が低下する。かかる観点から、空隙内に導入する冷却用ガス量は、ノズル本体に導入されるガス量に対して、50~95体積%が好ましく、60~90体積%がより好ましく、70~85体積%が更に好ましい。 In the above mechanism, the amount of cooling gas introduced into the gap must be enough to cool the nozzle body below its heat-resistant temperature, but it is preferable that the amount is less than the amount of gas introduced into the nozzle body. However, since the mist has a tendency to move in a straight line, if the amount is too small compared to the amount of gas supplied to the nozzle, the effect of dispersing the mist decreases. From this perspective, the amount of cooling gas introduced into the gap is preferably 50 to 95% by volume, more preferably 60 to 90% by volume, and even more preferably 70 to 85% by volume, of the amount of gas introduced into the nozzle body.

以上説明したとおり、本発明のノズルを用いることで、ノズル本体と保護管との空隙に導入された旋回状態の冷却用ガスが、ノズル本体を冷却しつつ、ミストの周囲に排出され、後述する噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置の加熱炉内へ流入するため、冷却用ガスの温度が位置によってばらつきを生じ難く、これに伴いミストが受ける熱量のばらつきが抑えられるとともに、ミストの分散性が高められる。その結果、ミストの焼成ムラ又は乾燥ムラが抑制され、粒子強度の低下が抑えられた粒子物性のばらつきの少ない微粒子を製造することができる。また、保護管に対してノズル本体を中心に設置しやすくなるため、例えば、ノズル本体の左側は温度が低いのに右側は温度が高いといったような温度のばらつきが抑制され、ノズルの熱交換が均等に行われる結果、ノズル本体やパッキン等の部材の片焼けによる劣化が抑制され、短期での交換を要することなく長期に亘って使用することができる。 As explained above, by using the nozzle of the present invention, the swirling cooling gas introduced into the gap between the nozzle body and the protective tube is discharged around the mist while cooling the nozzle body, and flows into the heating furnace of the spray pyrolysis device or spray drying device described below, so that the temperature of the cooling gas is less likely to vary depending on the position, and therefore the variation in the amount of heat received by the mist is suppressed and the dispersibility of the mist is improved. As a result, uneven baking or drying of the mist is suppressed, and fine particles with less variation in particle properties and reduced reduction in particle strength can be produced. In addition, since the nozzle body is easily installed at the center of the protective tube, temperature variations such as a low temperature on the left side of the nozzle body and a high temperature on the right side are suppressed, and the nozzle exchanges heat evenly, so that deterioration due to one-sided burning of components such as the nozzle body and packing is suppressed, and the nozzle can be used for a long time without the need for short-term replacement.

〔噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置〕
本発明の噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置は、本発明のノズルを装着したものである。以下、図5を参照しながら好適な実施形態について説明する。
[Spray pyrolysis equipment or spray drying equipment]
The spray pyrolysis apparatus or spray drying apparatus of the present invention is equipped with the nozzle of the present invention. A preferred embodiment will be described below with reference to FIG.

図5は、本発明の噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置の一例を示す模式図である。
噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置300は、内燃式であり、図5に示されるように、原料溶液のミストを噴霧するためのノズル100と、ミストを燃焼バーナー102の燃焼ガスにより熱分解又は乾燥するための加熱炉101を備えている。燃焼バーナー102は、燃焼管103に収容され、燃焼管103は、垂直方向の加熱炉101に対して略水平方向であって、加熱炉101の中心軸に対してずらして連結されている。このように、加熱炉101と燃焼管103とが互いの中心軸をずらして連結することにより、燃焼管103で発生した燃焼ガス(熱風)が加熱炉101を通過する際に、真上に上昇するのではなく、旋回流を生じて上昇することになる。その結果、噴霧されたミストは、この旋回流に乗って加熱炉101内を上昇し、十分な加熱時間を確保できる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of the spray pyrolysis apparatus or spray drying apparatus of the present invention.
The spray pyrolysis device or spray drying device 300 is an internal combustion type, and includes a nozzle 100 for spraying a mist of the raw material solution, and a heating furnace 101 for pyrolyzing or drying the mist with the combustion gas of a combustion burner 102, as shown in FIG. 5. The combustion burner 102 is housed in a combustion tube 103, which is connected to the heating furnace 101 in a substantially horizontal direction and offset from the central axis of the heating furnace 101. In this way, the heating furnace 101 and the combustion tube 103 are connected to each other with their central axes offset, so that when the combustion gas (hot air) generated in the combustion tube 103 passes through the heating furnace 101, it does not rise straight up, but rises by generating a swirling flow. As a result, the sprayed mist rises in the heating furnace 101 on this swirling flow, and a sufficient heating time can be ensured.

ノズルは、本発明のノズルであれば特に限定されない。なお、ノズルの具体的態様は、上記において説明したとおりである。
ノズルは、1基又は2基以上設置することが可能である。
The nozzle is not particularly limited as long as it is the nozzle of the present invention. The specific embodiment of the nozzle is as described above.
One or more nozzles may be provided.

加熱炉及び燃焼管の材質は、炉材として使用されているものであれば特に限定されないが、例えば、鉄、ステンレス、インコネル、ハステロイ、チタン等の耐熱性のある金属、セラミックス、レンガ、不定形耐火物を挙げることができる。
加熱炉及び燃焼管の形状としては、フランジによる締結が行える点、加熱炉内の温度ムラ、加熱炉及び燃焼管からの断面方向における放散熱ムラの抑制の観点か、略円筒形であることが好ましい。
The material of the heating furnace and the combustion tube is not particularly limited as long as it is used as a furnace material, and examples thereof include heat-resistant metals such as iron, stainless steel, Inconel, Hastelloy, and titanium, ceramics, bricks, and monolithic refractories.
The shape of the heating furnace and the combustion tube is preferably approximately cylindrical, from the viewpoints of enabling fastening with flanges and suppressing uneven temperature inside the heating furnace and uneven heat dissipation in the cross-sectional direction from the heating furnace and the combustion tube.

加熱炉の大きさは、製造スケールに応じて適宜選択することが可能であるが、例えば、堅型円筒状である場合、内径は600~1600mmが好ましく、高さは3000~10000mmが好ましい。
燃焼管の大きさは、燃焼バーナーを収容できれば特に限定されないが、燃焼管の長さは、燃焼バーナーから生じた火炎が直接噴霧ミストに接触しない長さとすることが好ましい。但し、燃焼バーナーから生じた火炎と噴霧ミストとの距離が長すぎると、熱効率が十分でなくなる。
なお、燃焼管における加熱炉に連結される部分の内径は、加熱炉の内径よりも小さい方が、熱風の強い旋回流が発生しやすくなる点で好ましい。例えば、燃焼管の連結部の内径は、垂直管の内径の半分以下とするのがよい。
The size of the heating furnace can be appropriately selected depending on the production scale. For example, when the furnace is a vertical cylinder, the inner diameter is preferably 600 to 1600 mm, and the height is preferably 3000 to 10000 mm.
The size of the combustion tube is not particularly limited as long as it can accommodate the combustion burner, but the length of the combustion tube is preferably such that the flame generated by the combustion burner does not directly contact the spray mist. However, if the distance between the flame generated by the combustion burner and the spray mist is too long, the thermal efficiency becomes insufficient.
The inside diameter of the portion of the combustion tube that is connected to the heating furnace is preferably smaller than the inside diameter of the heating furnace, since this makes it easier to generate a strong swirling flow of hot air. For example, the inside diameter of the connecting portion of the combustion tube should be less than half the inside diameter of the vertical tube.

加熱炉と燃焼管との中心軸のずれは、旋回流の発生度、熱効率及び、燃焼管の耐熱性への影響等から、加熱炉内径を100%として、10%以上90%以下が好ましく、20%以上80%以下がより好ましい。 The misalignment of the central axis between the heating furnace and the combustion tube is preferably 10% to 90%, and more preferably 20% to 80%, of the inner diameter of the heating furnace taken as 100%, taking into account the degree of swirling flow generation, thermal efficiency, and the effect on the heat resistance of the combustion tube.

燃焼バーナーは、加熱炉の容積や仕様等を考慮し、これにあった市販のものを選択すればよく、加熱炉の仕様に応じたものを製作しても構わない。 The combustion burner can be selected from commercially available products that suit the volume and specifications of the heating furnace, or it can be manufactured according to the specifications of the heating furnace.

燃焼バーナーに用いる燃料は特に限定されないが、例えば、気体燃料、液体燃料、固体燃料を挙げられ、これら燃料の2以上を混焼してもよい。気体燃料としては、例えば、LPG、都市ガス、気化した有機物が挙げられる。また、液体燃料としては、例えば、灯油、軽油、重油や再生油など液化した有機物を挙げることができる。固体燃料としては、例えば、石炭、木炭、木材などを粉末状にしたものを挙げられる。 The fuel used in the combustion burner is not particularly limited, but examples include gaseous fuel, liquid fuel, and solid fuel, and two or more of these fuels may be mixed and burned. Examples of gaseous fuels include LPG, city gas, and vaporized organic matter. Examples of liquid fuels include liquefied organic matter such as kerosene, light oil, heavy oil, and recycled oil. Examples of solid fuels include powdered coal, charcoal, and wood.

次に、噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置を用いた、無機酸化物粒子の製造方法について説明する。 Next, we will explain the method for producing inorganic oxide particles using a spray pyrolysis device or a spray drying device.

先ず、原料溶液を調製する。原料溶液は、酸化物を構成する元素を含む化合物の溶液である。
酸化物を構成する元素を含む化合物としては、酸化物を構成する元素を含有し、水等の溶媒に溶解する化合物であれば特に限定されないが、例えば、無機塩、金属アルコキシド等を挙げることができる。より具体的には、アルミニウム塩、チタン塩、マグネシウム塩、アルミノケイ酸塩、アルミニウムアルコキシド、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン等のケイ酸アルコキシド等を挙げることができる。アルミニウム塩としては、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、燐酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、酢酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム等の無機塩、アルミニウムセカンダリーブチレート等の有機金属化合物、アルミニウムイソプロピレート等のアルミニウム化合物を分散したものが挙げられる。ケイ酸アルコキシドとしては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン等が挙げられる。また、アルミニウム酸化物、ケイ素酸化物を溶媒に分散した溶液、アルミニウム酸化物、ケイ素酸化物のゾル溶液も原料溶液として用いることができる。更に、溶融温度、耐熱性、粒子強度を調整するために、他の元素の原料を添加することもできる。中でも、アルミニウム塩、チタン塩、マグネシウム塩、アルミノケイ酸塩、アルミニウムアルコキシド及びケイ酸アルコキシドから選ばれる1種又は2種以上が好ましい。
First, a raw material solution is prepared. The raw material solution is a solution of compounds containing elements that form oxides.
The compound containing an element constituting an oxide is not particularly limited as long as it contains an element constituting an oxide and dissolves in a solvent such as water, and examples thereof include inorganic salts and metal alkoxides. More specifically, examples thereof include aluminum salts, titanium salts, magnesium salts, aluminosilicates, aluminum alkoxides, and silicate alkoxides such as tetraethoxysilane and tetramethoxysilane. Examples of aluminum salts include inorganic salts such as aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum chloride, aluminum phosphate, aluminum hydroxide, aluminum acetate, and aluminum oxalate, organic metal compounds such as aluminum secondary butyrate, and aluminum compounds such as aluminum isopropylate dispersed therein. Examples of silicate alkoxides include tetraethoxysilane and tetramethoxysilane. In addition, a solution in which aluminum oxide or silicon oxide is dispersed in a solvent, and a sol solution of aluminum oxide or silicon oxide can also be used as the raw material solution. Furthermore, raw materials of other elements can be added in order to adjust the melting temperature, heat resistance, and particle strength. Among these, one or more selected from aluminum salts, titanium salts, magnesium salts, aluminosilicates, aluminum alkoxides and silicate alkoxides are preferred.

これらの原料化合物から得られる無機酸化物としては、例えば、金属酸化物、アルミナ、シリカ、アルミニウム及びケイ素からなる酸化物等が挙げられる。より具体的には、アルミナ、シリカ、アルミニウム及びケイ素からなる酸化物、チタン酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、ジルコニウム酸化物、バリウム酸化物、セリウム酸化物、イットリウム酸化物等が挙げられ、これら酸化物を組みあわせた複合酸化物も挙げられる。 Inorganic oxides obtained from these raw material compounds include, for example, metal oxides, alumina, silica, oxides of aluminum and silicon, etc. More specifically, examples include oxides of alumina, silica, aluminum and silicon, titanium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, barium oxide, cerium oxide, yttrium oxide, etc., as well as composite oxides that combine these oxides.

酸化物を構成する元素を含む化合物を溶解又は分散する溶媒としては、水及び有機溶媒が挙げられる。中でも、環境への影響、製造コストの点から、水が好ましい。 Solvents for dissolving or dispersing compounds containing elements that constitute oxides include water and organic solvents. Among these, water is preferred from the standpoint of environmental impact and production costs.

原料溶液中の酸化物を構成する元素を含む化合物の濃度は、得られる無機酸化物粒子の密度、強度等を考慮し、0.01mol/L~飽和濃度が好ましく、0.1~1.0mol/Lが更に好ましい。 The concentration of the compound containing the element that constitutes the oxide in the raw material solution is preferably 0.01 mol/L to the saturated concentration, more preferably 0.1 to 1.0 mol/L, taking into consideration the density, strength, etc. of the resulting inorganic oxide particles.

次に、燃焼管に収容された燃焼バーナーから加熱炉へ燃焼ガス(熱風)を供給しながら、加熱炉に装着されたノズルから原料溶液のミストを噴霧する。なお、原料溶液のノズルへの送液は、ポンプを使用することが可能であり、所望のミストの吐出速度となるように圧力や流量を調整すればよい。 Next, while supplying combustion gas (hot air) from a combustion burner housed in the combustion tube to the heating furnace, a mist of the raw material solution is sprayed from a nozzle attached to the heating furnace. Note that a pump can be used to deliver the raw material solution to the nozzle, and the pressure and flow rate can be adjusted to achieve the desired mist ejection speed.

ノズル本体に供給するガス流量は、ノズル本体への原料溶液の送液量に対して体積比で1000倍以上が好ましく、上限値は、ノズル先端部での固結防止、ミストの溶媒蒸発及び無機塩析出の促進の観点から、3000倍以下が好ましく、2500倍以下が更に好ましい。 The gas flow rate supplied to the nozzle body is preferably 1000 times or more by volume relative to the amount of raw material solution delivered to the nozzle body, and the upper limit is preferably 3000 times or less, more preferably 2500 times or less, from the viewpoints of preventing solidification at the nozzle tip and promoting the evaporation of the solvent in the mist and the precipitation of inorganic salts.

ノズル本体と保護管との空隙に供給する冷却用ガス流量は、ノズル本体に供給するガス量よりも少ないことが好ましい。例えば、空隙に供給する冷却用ガス量は、ノズル本体に供給するガス量に対して、50~95体積%が好ましく、60~90体積%がより好ましく、70~85体積%が更に好ましい。 The flow rate of the cooling gas supplied to the gap between the nozzle body and the protective tube is preferably less than the amount of gas supplied to the nozzle body. For example, the amount of cooling gas supplied to the gap is preferably 50 to 95% by volume, more preferably 60 to 90% by volume, and even more preferably 70 to 85% by volume, of the amount of gas supplied to the nozzle body.

ノズル本体及び空隙に供給するガスの温度は、噴出直後のミストの温度以下が好ましく、常温(20±15℃ )以下が更に好ましい。なお、供給ガスの温度の下限値は、温度制御の容易さから1℃以上が好ましく、5℃以上がより好ましく、10℃以上が更に好ましい。 The temperature of the gas supplied to the nozzle body and the gap is preferably equal to or lower than the temperature of the mist immediately after ejection, and more preferably equal to or lower than room temperature (20±15°C). The lower limit of the temperature of the supplied gas is preferably 1°C or higher, more preferably 5°C or higher, and even more preferably 10°C or higher, for ease of temperature control.

噴霧出直後のミスト温度は、原料溶液中の溶媒の沸点の1/2以下の温度であり、原料溶液中の溶媒の種類により適宜設定可能である。例えば、原料溶液が水溶液である場合、好ましくは1~50℃、より好ましくは5~40℃、更に好ましくは10~40℃である。なお、噴出直後のミストの温度管理は、ノズルから噴出されたミストに接触するように、ノズルの先端部に熱電対を設置すればよい。熱電対の設置位置は、ノズルの先端から5cm以内とすることが好ましい。また、ノズル内の原料溶液の温度を調整するために、ノズルの外周に断熱材を被覆してもよい。断熱材としては、例えば、セラミック繊維、ガラス繊維、キャスタブル等を挙げることができる。 The mist temperature immediately after spraying is 1/2 or less of the boiling point of the solvent in the raw solution, and can be set appropriately depending on the type of solvent in the raw solution. For example, when the raw solution is an aqueous solution, the temperature is preferably 1 to 50°C, more preferably 5 to 40°C, and even more preferably 10 to 40°C. The temperature of the mist immediately after spraying can be controlled by installing a thermocouple at the tip of the nozzle so that it comes into contact with the mist sprayed from the nozzle. The thermocouple is preferably installed within 5 cm from the tip of the nozzle. In order to adjust the temperature of the raw solution in the nozzle, the outer periphery of the nozzle may be covered with a heat insulating material. Examples of heat insulating materials include ceramic fiber, glass fiber, castable, etc.

ミストの噴出速度は、通常1~50m/sであり、熱分解又は乾燥の促進、加熱炉壁面の固着物発生防止の観点から、5~35m/sが好ましく、10~20m/sが更に好ましい。 The mist is usually ejected at a speed of 1 to 50 m/s, preferably 5 to 35 m/s, and more preferably 10 to 20 m/s, from the viewpoint of promoting thermal decomposition or drying and preventing the formation of deposits on the walls of the heating furnace.

ミストの平均粒子径は、0.5~60μmが好ましく、1.0~20μmがより好ましく、1.0~15μmが更に好ましい。なお、ミストの平均粒子径は、ノズル吐出口の形状や空気の圧力によって調整することが可能である。 The average particle size of the mist is preferably 0.5 to 60 μm, more preferably 1.0 to 20 μm, and even more preferably 1.0 to 15 μm. The average particle size of the mist can be adjusted by the shape of the nozzle outlet and the air pressure.

ノズルから噴霧されたミストは、加熱炉内で加熱されて熱分解又は乾燥し、無機化合物を含む膜が形成され、それを起点に無機酸化物粒子が析出する。
本実施形態に係る噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置は、上記において説明したとおり、加熱炉の中心軸と燃焼管の中心軸とをずらして連結しているため、燃焼管で発生した燃焼ガスが加熱炉を通過する際に、真上に上昇するのではなく、旋回流を生じて上昇する。一方、ノズル本体と保護管との空隙に導入された冷却用ガスは、ノズル本体周囲を旋回しながら冷却しつつ、ミストの周囲に排出されるとともに、燃焼管から加熱炉へ排出された燃焼ガスの流れに巻き込まれ加熱炉内を上昇する。その結果、噴霧されたミストは、この旋回流に乗って加熱炉内を上昇し、十分な加熱時間を確保できるため、ミストの焼成ムラ又は乾燥ムラを抑制することができる。
なお、加熱炉内の燃焼ガスの旋回方向は、上記において説明したノズル本体と保護管の空隙に流通させた冷却用ガスの旋回方向と同一であることが好ましい。このように燃焼ガスの旋回方向と、冷却用ガスの旋回方向を同一とすることにより、十分な旋回力が得られ、ミストが受ける熱量のばらつきが抑えられるとともに、ミストの分散性が高められるため、ミストの焼成ムラ又は乾燥ムラを抑制することができる。
The mist sprayed from the nozzle is heated in a heating furnace and thermally decomposed or dried, forming a film containing an inorganic compound, from which inorganic oxide particles precipitate.
As described above, in the spray pyrolysis apparatus or spray drying apparatus according to this embodiment, the central axis of the heating furnace and the central axis of the combustion tube are offset when they are connected, so that when the combustion gas generated in the combustion tube passes through the heating furnace, it does not rise straight up, but rises while generating a swirling flow. Meanwhile, the cooling gas introduced into the gap between the nozzle body and the protective tube cools the mist while swirling around the nozzle body, and is discharged around the mist, and is caught in the flow of the combustion gas discharged from the combustion tube to the heating furnace and rises inside the heating furnace. As a result, the sprayed mist rises inside the heating furnace on this swirling flow, and sufficient heating time can be secured, so that uneven baking or drying of the mist can be suppressed.
In addition, the swirling direction of the combustion gas in the heating furnace is preferably the same as the swirling direction of the cooling gas circulated in the gap between the nozzle body and the protective tube described above. By making the swirling direction of the combustion gas and the swirling direction of the cooling gas the same in this way, a sufficient swirling force is obtained, the variation in the amount of heat received by the mist is suppressed, and the dispersion of the mist is improved, so that uneven baking or drying of the mist can be suppressed.

燃焼管内の温度は、原料溶液のミストから溶媒が蒸発する温度であれば特に限定されないが、例えば、100~500℃が好ましく、150~450℃がより好ましく、200~400℃が更に好ましい。 The temperature inside the combustion tube is not particularly limited as long as it is a temperature at which the solvent evaporates from the mist of the raw material solution, but is preferably 100 to 500°C, more preferably 150 to 450°C, and even more preferably 200 to 400°C.

加熱炉内の温度は、ミストから溶媒が蒸発し、無機塩が析出する温度であれば特に限定されないが、100~1800℃が好ましく、150~1500℃がより好ましく、150~1200℃が更に好ましい。 The temperature in the heating furnace is not particularly limited as long as it is a temperature at which the solvent evaporates from the mist and the inorganic salt precipitates, but is preferably 100 to 1800°C, more preferably 150 to 1500°C, and even more preferably 150 to 1200°C.

次に、熱分解又は乾燥によって生じた微粒子を、例えば、加熱炉下流から誘引ファンによって回収装置に移動させ回収する。回収装置としては、例えば、サイクロン粉体回収機、バグフィルターを挙げることができる。また、微粒子の回収にあたっては、フィルターを通過させることにより、粒子径を調整してもよい。さらに、回収装置の下流側に、必要に応じて、スクラバー等の除塵、浄化設備を配置してもよい。 Next, the fine particles generated by pyrolysis or drying are moved from the downstream of the heating furnace to a recovery device by an induction fan, for example, and recovered. Examples of recovery devices include a cyclone powder recovery machine and a bag filter. When recovering the fine particles, the particle size may be adjusted by passing them through a filter. Furthermore, dust removal and purification equipment such as a scrubber may be installed downstream of the recovery device as necessary.

本発明の噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置により製造される微粒子は、中実粒子、多孔質粒子、中空粒子のいずれでも、これら2以上の混合物でも構わない。ここで、本明細書において「中実粒子」とは、内部に空洞を有さない構造の粒子をいい、例えば、単一の層からなる粒子、および、コア(内核とも言われる)とシェル層(外殻とも言われる)を有する粒子を挙げることができる。また、「中空粒子」とは、内部に空洞(中空部)を有する構造のものであり、外殻に包囲された空洞を有する粒子をいう。空洞の数は、単数でも複数でもよい。更に、「多孔質粒子」とは、粒子表面から内部まで連結した貫通孔を多数有する粒子をいう。貫通孔の大きさや形状は、特に限定されない。また、粒子内部に閉気孔を有していてもよい。 The fine particles produced by the spray pyrolysis apparatus or spray drying apparatus of the present invention may be solid particles, porous particles, hollow particles, or a mixture of two or more of these. Here, in this specification, "solid particles" refers to particles with a structure that does not have a cavity inside, and examples thereof include particles consisting of a single layer and particles having a core (also called an inner core) and a shell layer (also called an outer shell). Furthermore, "hollow particles" refers to particles with a structure that has a cavity (hollow part) inside and has a cavity surrounded by an outer shell. The number of cavities may be single or multiple. Furthermore, "porous particles" refers to particles with many through holes that are connected from the particle surface to the inside. The size and shape of the through holes are not particularly limited. Furthermore, the particles may have closed pores inside.

また、無機酸化物中空粒子を製造する場合、熱分解後の無機酸化物粒子の表面を溶融してもよい。これにより、無機酸化物粒子の表面に存在する孔が閉塞され、粒子外殻に孔がなく、粒子強度の高い無機酸化物中空粒子が得られる。無機酸化物粒子の表面を溶融させるには、例えば、加熱炉の温度を無機酸化物粒子の溶融温度以上に制御すればよい。 When producing inorganic oxide hollow particles, the surfaces of the inorganic oxide particles after pyrolysis may be melted. This closes the pores present on the surfaces of the inorganic oxide particles, resulting in hollow inorganic oxide particles with no pores in the particle shell and high particle strength. To melt the surfaces of the inorganic oxide particles, for example, the temperature of the heating furnace may be controlled to be equal to or higher than the melting temperature of the inorganic oxide particles.

以上説明したとおり、本発明の噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置を用いることで、ノズル本体と保護管との空隙に導入された旋回状態の冷却用ガスがミストの周囲に排出された際に、冷却用ガスの温度が位置によってばらつきを生じ難く、これに伴いミストが受ける熱量のばらつきが抑えられ、ミストの分散性が高められる。そして、ミストは冷却用ガスとともに、燃焼管から加熱炉へ排出された燃焼ガスの旋回流に巻き込まれ加熱炉内を上昇し、十分な加熱時間を確保できる。その結果、ミストの焼成ムラ又は乾燥ムラが抑制され、粒子強度の低下が抑えられた粒子物性のばらつきの少ない微粒子を製造することができる。
なお、製造された無機酸化物粒子は、以下の特性を具備することができる。
As described above, by using the spray pyrolysis device or spray drying device of the present invention, when the swirling cooling gas introduced into the gap between the nozzle body and the protective tube is discharged around the mist, the temperature of the cooling gas is less likely to vary depending on the position, and as a result, the variation in the amount of heat received by the mist is suppressed, and the dispersibility of the mist is improved. Then, the mist, together with the cooling gas, is caught in the swirling flow of the combustion gas discharged from the combustion tube to the heating furnace and rises inside the heating furnace, ensuring sufficient heating time. As a result, uneven baking or drying of the mist is suppressed, and fine particles with little variation in particle properties with suppressed reduction in particle strength can be manufactured.
The produced inorganic oxide particles can have the following properties.

無機酸化物中空粒子の平均粒子径は、通常0.5~50μmであり、好ましくは1~20μmであり、更に好ましくは2~10μmである。ここで、本明細書において「平均粒子径」とは、JIS R 1629に準拠して試料の粒度分布を体積基準で作成したときに積算分布曲線の50%に相当する粒子径(d50)を意味する。なお、粒子径分布測定装置として、例えば、マイクロトラック(日機装株式会社製)を使用することができる。 The average particle size of the inorganic oxide hollow particles is usually 0.5 to 50 μm, preferably 1 to 20 μm, and more preferably 2 to 10 μm. In this specification, the term "average particle size" means the particle size (d50) that corresponds to 50% of the cumulative distribution curve when the particle size distribution of the sample is created on a volume basis in accordance with JIS R 1629. For example, a Microtrac (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) can be used as a particle size distribution measuring device.

無機酸化物粒子の粒子密度は、通常0.1~2.5g/cm3であり、好ましくは0.2~1.5 g/cm3であり、更に好ましくは0.3~1.0 g/cm3である。なお、粒子密度は、JIS R 1620に準拠して気体置換法により測定することができる。粒子密度測定装置として、例えば、乾式自動密度計「アキュピック(島津製作所製)」を使用することができる。 The particle density of the inorganic oxide particles is usually 0.1 to 2.5 g/cm 3 , preferably 0.2 to 1.5 g/cm 3 , and more preferably 0.3 to 1.0 g/cm 3. The particle density can be measured by a gas replacement method in accordance with JIS R 1620. As a particle density measuring device, for example, a dry automatic density meter "AccuPic (manufactured by Shimadzu Corporation)" can be used.

無機酸化物粒子の粒子強度は、十分な強度を確保する観点から、14MPa以上が好ましく、15MPa以上がより好ましく、16MPa以上が更に好ましい。ここで、本明細書において「粒子強度」とは、加圧成型プレス機で中空粒子に印加した際の中空粒子残存率が50%時の粒子強度である。具体的には、後掲の実施例に記載の方法により測定することができる The particle strength of the inorganic oxide particles is preferably 14 MPa or more, more preferably 15 MPa or more, and even more preferably 16 MPa or more, from the viewpoint of ensuring sufficient strength. Here, in this specification, "particle strength" refers to the particle strength when the hollow particle residual rate is 50% when pressure is applied to the hollow particles using a pressure molding press. Specifically, it can be measured by the method described in the examples below.

以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置300は、図5に示されるように、燃焼バーナー102が燃焼管103に収容され、加熱炉101の中心軸とずらして連結されているが、本発明はこれに限定されず、例えば、特開2020-32318号公報、特開2021-69970号公報に記載の中心軸をずらす態様とすることも可能である。また、燃焼バーナー102を燃焼管103に収容せず、加熱炉の側壁に装着してもよい。更に、噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置300は、ノズル100及び加熱炉101が縦型に並んでいるが、縦型に限らず、横型や斜め型であってもよい。 The present invention has been described in detail above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments. The present invention can be modified in various ways without departing from the gist of the invention. For example, as shown in FIG. 5, the spray pyrolysis device or spray drying device 300 has the combustion burner 102 housed in the combustion tube 103 and connected to the heating furnace 101 with the central axis shifted, but the present invention is not limited to this, and it is also possible to adopt a mode in which the central axis is shifted as described in JP 2020-32318 A and JP 2021-69970 A. In addition, the combustion burner 102 may not be housed in the combustion tube 103 and may be attached to the side wall of the heating furnace. Furthermore, in the spray pyrolysis device or spray drying device 300, the nozzle 100 and the heating furnace 101 are arranged vertically, but they may be horizontal or oblique, not limited to the vertical type.

以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記の実施例に限定されるものではない。 The following examples are provided to further explain the embodiments of the present invention. However, the present invention is not limited to the following examples.

1.粒子密度
乾式自動密度計(アキュピック1340、島津製作所製)を用いて、定容積膨張法により測定した。即ち、セル内にサンプルを投入した後、これに不活性ガスを充填してサンプルの体積を測定し、この体積と予め測定しておいたサンプル質量より粒子密度を求めた。
1. Particle density Measurement was performed by a constant volume expansion method using a dry automatic density meter (AccuPic 1340, manufactured by Shimadzu Corporation). That is, after placing a sample in a cell, the cell was filled with an inert gas and the volume of the sample was measured, and the particle density was calculated from this volume and the sample mass measured in advance.

2.平均粒子径
無機酸化物粒子の平均粒子径は、粒子径分布測定装置としてマイクロトラック(日機装株式会社製)を使用し、JIS R 1629に準拠して体積基準の粒度分布を作成し、積算分布曲線の50%に相当する粒子径(d50)を求めた。
ここで、マイクロトラックは、1粒の粒子において、その粒子の最大径を、その粒子の粒子径として捉える特徴があるため、ミストの干渉によって、楕円状や雪だるま状になった粒子が多い場合には、平均粒子径は大きくなる傾向を示す。
2. Average Particle Diameter The average particle diameter of the inorganic oxide particles was determined by creating a volumetric particle size distribution in accordance with JIS R 1629 using a Microtrac (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) as a particle size distribution measuring device, and determining the particle diameter (d 50 ) corresponding to 50% of the cumulative distribution curve.
Here, Microtrac has the characteristic of capturing the maximum diameter of a single particle as the particle diameter of that particle, so when there are many particles that have become elliptical or snowman-shaped due to interference from the mist, the average particle diameter tends to be larger.

3.粒子強度
粒子強度は、次の粉体加圧法により測定した。
(1)中空粒子とエタノールとを質量比4:1で混合し、試料を調製した。
(2)試料を圧力成形器に入れ、油圧プレス機で所定の圧力(10MPa、20MPa、30MPa)を印加した。
(3)所定の圧力を印加した状態で1分間静置した。
(4)圧力成形器から試料を取り出し、80℃で2時間乾燥した。
(5)乾式自動密度計「アキュピック(島津製作所製)」を用い、加圧後の中空粒子の密度を測定した。
3. Particle Strength Particle strength was measured by the following powder pressing method.
(1) Hollow particles and ethanol were mixed in a mass ratio of 4:1 to prepare a sample.
(2) The sample was placed in a pressure molding machine, and a predetermined pressure (10 MPa, 20 MPa, 30 MPa) was applied using a hydraulic press.
(3) The sample was left to stand for one minute while a predetermined pressure was applied.
(4) The sample was removed from the pressure molder and dried at 80° C. for 2 hours.
(5) The density of the hollow particles after pressing was measured using a dry automatic density meter "AccuPic (manufactured by Shimadzu Corporation)."

そして、加圧前後の中空粒子の密度から、下記式により、所定圧力ごとの残存率を算出し、残存率と印加圧力のグラフより、50%残存時の圧力を読み取った。なお、密度の測定には、上記した密度測定機を使用し、中空殻の真密度は、空隙部分を取り除くために、箱型電気炉にて融点以上で6時間加熱、冷却した後に測定した。 Then, the remaining rate for each given pressure was calculated from the density of the hollow particles before and after pressure application using the following formula, and the pressure at which 50% remained was read from a graph of the remaining rate and applied pressure. The density was measured using the density measuring device described above, and the true density of the hollow shell was measured after heating above the melting point for 6 hours in a box-type electric furnace and then cooling in order to remove voids.

残存率P[%]=(1-ρ/y)/ρ×(1/x-1/y)×100 Survival rate P [%] = (1-ρ/y)/ρ×(1/x-1/y)×100

〔式中、ρは、加圧後の密度を示し、yは、中空殻の真密度を示し、xは、加圧前の密度を示す。〕 [In the formula, ρ represents the density after compression, y represents the true density of the hollow shell, and x represents the density before compression.]

実施例1
図5に示す噴霧熱分解装置を用いて、次の方法により酸化マグネシウム中空粒子を製造した。すなわち、イオン交換水100リットルに酢酸マグネシウム1985gを溶解し、酢酸マグネシウム水溶液を調製した。次いで、温度が1150℃となるように加熱した加熱炉内に、この水溶液を図1に示す構造を有する3流体ノズルから噴霧し、バグフィルターを用いて酸化マグネシウム中空粒子を回収した。なお、ノズル本体と保護管との空隙には、図1に示すような、傾斜角度が30°であるプレートを計10枚有するプレートユニットを2箇所に設置した。そして、この空隙に冷却用エアを流通させ、ノズル本体の周囲を旋回させながらノズル本体の吐出口に向かって冷却用エアを排出させた。また、噴霧熱分解条件は、以下のとおりである。
Example 1
Magnesium oxide hollow particles were produced by the following method using the spray pyrolysis apparatus shown in Fig. 5. That is, 1985 g of magnesium acetate was dissolved in 100 L of ion-exchanged water to prepare an aqueous magnesium acetate solution. Next, this aqueous solution was sprayed from a three-fluid nozzle having a structure shown in Fig. 1 into a heating furnace heated to a temperature of 1150°C, and magnesium oxide hollow particles were collected using a bag filter. In addition, in the gap between the nozzle body and the protective tube, plate units having a total of 10 plates with an inclination angle of 30° as shown in Fig. 1 were installed at two locations. Then, cooling air was circulated through this gap, and the cooling air was discharged toward the outlet of the nozzle body while swirling around the nozzle body. In addition, the spray pyrolysis conditions were as follows.

(噴霧熱分解条件)
・原料溶液噴霧量 :14L/h
・ノズルエア量 :240L/min
・冷却用エア量 :200L/min(ノズルエアに対する比率は83%)
・焼成温度 :1150℃(バーナー制御温度。ノズル先端から5cmの位置)
(Spray pyrolysis conditions)
・Raw material solution spray amount: 14L/h
Nozzle air volume: 240 L/min
Cooling air volume: 200 L/min (ratio to nozzle air is 83%)
Firing temperature: 1150°C (burner controlled temperature. 5 cm from the nozzle tip)

そして、製造開始から1時間経過ごとに回収した粒子の粒子密度、平均粒子径及び粒子強度をそれぞれ測定した。その結果を表1に示す。 The particle density, average particle size, and particle strength of the particles collected were then measured every hour from the start of production. The results are shown in Table 1.

比較例1
ノズル本体と保護管との空隙にプレートユニットを設置しなかったこと以外は、実施例1と同様の操作により、酸化マグネシウム中空粒子を製造した。そして、製造開始から1時間経過ごとに回収した粒子の粒子密度、平均粒子径及び粒子強度をそれぞれ測定した。その結果を表1に示す。
Comparative Example 1
Magnesium oxide hollow particles were produced in the same manner as in Example 1, except that a plate unit was not installed in the gap between the nozzle body and the protective tube. The particle density, average particle size, and particle strength of the particles collected every hour from the start of production were measured. The results are shown in Table 1.

比較例1は、ノズル本体と保護管との空隙にプレートユニットを設置しなかった例であるが、ミストが受ける熱量がばらつき、しかもミストの分散性が悪く、ミストの焼成ムラを生じたため、得られた中空粒子は粒子強度の低下がみられ、粒子物性のばらつきが確認された。
これに対し、実施例1は、ノズル本体と保護管との空隙にプレートユニットを設置し、そこに冷却用ガスをノズル本体の周囲を旋回するように流通させた例であるが、ミストが受ける熱量のばらつきが抑えられるとともにミストの分散性が良好になり、ミストの焼成ムラが抑制されたため、得られた中空粒子は粒子強度の低下が抑えられており、粒子物性のばらつきが抑制されていることが確認された。
Comparative Example 1 is an example in which a plate unit was not installed in the gap between the nozzle body and the protective tube. However, the amount of heat received by the mist varied, and the mist had poor dispersibility, resulting in uneven firing of the mist. As a result, the obtained hollow particles showed a decrease in particle strength, and variation in particle properties was confirmed.
In contrast, in Example 1, a plate unit was installed in the gap between the nozzle body and the protective tube, and a cooling gas was circulated therein in a swirling manner around the nozzle body. As a result, the variation in the amount of heat received by the mist was reduced, the dispersibility of the mist was improved, and unevenness in the firing of the mist was suppressed. As a result, it was confirmed that the decrease in particle strength of the obtained hollow particles was suppressed, and the variation in particle properties was suppressed.

1 ノズル本体
2 吐出口
3 保護管
4 空隙
5 機構(プレートユニット)
6 板状体
7 冷却用ガス導入口
8 スリット又は穴
9 ハブ
10 羽根
20 羽根車
100 ノズル
101 加熱炉
102 燃焼バーナー
103 燃焼管
200 ノズル
300 噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置
REFERENCE SIGNS LIST 1 nozzle body 2 outlet 3 protective tube 4 gap 5 mechanism (plate unit)
6 Plate-like body 7 Cooling gas inlet 8 Slit or hole 9 Hub 10 Blade 20 Impeller 100 Nozzle 101 Heating furnace 102 Combustion burner 103 Combustion tube 200 Nozzle 300 Spray pyrolysis device or spray drying device

Claims (8)

液体を噴霧する吐出口を有するノズル本体と、
該ノズル本体の外周を覆う保護管
を備え、
前記ノズル本体と前記保護管との間には、冷却用ガスを流通可能な空隙が設けられ、
該空隙には、鉛直方向に対して15~45°の角度で傾斜した板状体を水平方向に沿って並列に4~10枚配列したプレートユニットであって、冷却用エアを流通させることで前記ノズル本体の周囲を旋回しながら前記吐出口に向かって前記冷却用ガスを排出可能なプレートユニットが設けられている、
噴霧熱分解用又は噴霧乾燥用のノズル。
A nozzle body having a discharge port for spraying a liquid;
a protective tube covering an outer periphery of the nozzle body;
a gap through which a cooling gas can flow is provided between the nozzle body and the protective tube;
The gap is provided with a plate unit having 4 to 10 plate-like bodies arranged in parallel along the horizontal direction, the plate bodies being inclined at an angle of 15 to 45 degrees with respect to the vertical direction, and the plate unit is capable of discharging the cooling gas toward the discharge port while rotating around the nozzle body by circulating cooling air therethrough.
Nozzles for spray pyrolysis or spray drying.
前記保護管は、その端部がノズル本体の吐出口よりも外側に突出させて設置されている、請求項1記載のノズル。 2. The nozzle according to claim 1, wherein the protective tube is disposed so that an end thereof protrudes outward beyond the discharge port of the nozzle body . 当該ノズルが、内部混合方式である、請求項1又は2記載のノズル。 3. The nozzle of claim 1 or 2 , wherein the nozzle is of the internal mix type . 前記プレートユニットが、前記空隙に2以上設けられている、請求項1~のいずれか1項に記載のノズル。 The nozzle according to any one of claims 1 to 3 , wherein two or more of the plate units are provided in the gap. 前記冷却用ガスが、空気である、請求項1~のいずれか1項に記載のノズル。 A nozzle according to any preceding claim, wherein the cooling gas is air. 前記ノズル本体が、1流体ノズル、2流体ノズル、3流体ノズル又は4流体ノズルである、請求項1~のいずれか1項に記載のノズル。 The nozzle according to any one of claims 1 to 5 , wherein the nozzle body is a one-fluid nozzle, a two-fluid nozzle, a three-fluid nozzle or a four-fluid nozzle. 原料溶液を噴霧するノズルと、
該ノズルから噴霧された前記原料溶液のミストを、燃焼バーナーの燃焼ガスにより熱分解又は乾燥する加熱炉
を備え、
前記ノズルが、請求項1~のいずれか1項に記載のノズルである、
噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置。
A nozzle for spraying the raw material solution;
a heating furnace for thermally decomposing or drying the mist of the raw material solution sprayed from the nozzle by a combustion gas of a combustion burner;
The nozzle is a nozzle according to any one of claims 1 to 6 .
Spray pyrolysis equipment or spray drying equipment.
前記加熱炉内に前記燃焼ガスの旋回流を発生させる機構を備え、
前記加熱炉内の前記燃焼ガスの旋回方向と、前記空隙の冷却用ガスの旋回方向が同一である、請求項記載の噴霧熱分解装置又は噴霧乾燥装置。
a mechanism for generating a swirling flow of the combustion gas in the heating furnace,
8. The spray pyrolysis apparatus or spray drying apparatus according to claim 7 , wherein a swirling direction of the combustion gas in the heating furnace and a swirling direction of the cooling gas in the gap are the same.
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