JPS6139872B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、固体粒子の分離装置に関するもの
で、詳しくは、粒径の差または比重の相違などに
よつて終末速度の異なる固体粒子群を降下させて
上向きの気流中で分級する固体粒子の分離装置の
改良に関するものである。

上昇気流中を降下させて分級する従来の固体粒
子の分離手段としては、たとえば、第１図にみら
れるように、空気は供給管ａから供給され、垂直
管ｂを通つて噴流層ｃへ導入される。その垂直管
ｂは分級管を兼ねていて、該垂直管ｂ内の風速は
分級しようとする目標粒子の終末速度以上に保つ
て、矢印ｅのように、目標粒子を取出すようにし
ている。しかし、噴流層ｃから垂直管ｂへ供給さ
れる粒子は高濃度で、時には群として落下するの
で、垂直管ｂの分級ゾーンｄでは、充分に分級す
ることができない。したがつて、この分級ゾーン
ｄを高さ方向に充分長くすれば、分級性能が向上
すると考えられるが、むやみに高くすることは、
装置を大きくするので、得策な方法とはいえな
い。その他、第２図に示すように、垂直管のかわ
りに、傾斜管ｆとし、これを折り返えしたり、さ
らに、第３図にみられるように、傾斜管ｆの内面
に段差部ｇを設けることによつて、粒子群が気流
に浮遊する機会を増加させて、分離効率を向上さ
せることができるが、高温で分級を行なう場合、
構造物の耐熱性や摩耗性が問題となり、かつ、構
造が複雑になる。

本発明は、従来技術に存していた上記の欠点を
解消することを目的とするもので、本発明によれ
ば、固体粒子の分級が確実に行なわれ、かつ、安
定した流動層を阻害することなく、分級が可能と
なり、したがつて、石灰石、石灰泥、セメント等
の焼成またはその他の反応装置あるいはガラス原
料の加熱または造粒装置、比重差を利用して還元
鉄と石炭ガス化した残分を分離する直接製鉄など
における流動層内で生成される目標粒子を運転中
に選択的に連続して取り出すことが可能となる。

このため、本発明の構成は、上部流動層形成部
と、この上部流動形成部によりも下位に位置して
該流動層形部に連通状に設けられた縦向きの第１
分級管と、この第１分級管の途中に接続されて該
第１分級管に上向きの気流を形成させる第１流体
供給管と、この第１流体供給管よりも下位に設け
られて前記第１分級管に連通している縦向きの第
２分級管と、この第２分級管に上向きの気流を形
成させる第２流体供給管と、前記第２分級管から
の固体粒子を収容する下部ホツパとからなり、か
つ、前記第１流体供給管を境にして、該第１流供
給管より上方部分の前記第１分級管内に目標粒子
より小さい粒子の流動状態が形成され、該第１流
体供給管より下方部分の前記第１分級管内および
前記第２級管内に目標粒子以上の大きい粒子の堆
積状態が形成されるようにしたことを特徴として
いる。

以下、本発明の実施例について第４図ないし第
６図を参照しながら説明する。

第４図はセメント原料を焼成する流動焼成炉の
小型の噴流式流動層に分離装置を取付けた本発明
の第１実施例を示す縦断立面図で、第５図は第４
図の切断線Ａ−Ａに沿う断面平面図である。第４
図および第５図において、１は第１空気供給管、
２は第２空気供給管、３は前記第１空気供給管１
を連結して上部流動層形成部６に連通している縦
向きの第１分級管、４は前記第１空気供給管１よ
りも下位に設けられて該第１分級管３に連通して
いる縦向きの第２分級管、５は該第２分級管４か
らの固体粒子を収容する下部ホツパで、前記第２
空気供給管２はこの下部ホツパ５の側部に連結さ
れている。その他、７は粒子取出管である。

第４図および第５図に示すように構成された固
体粒子の分離装置においては、第１空気供給管１
からの空気は第１分級管３内を上向きに流れ、第
２空気供給管２からの空気は下部ホツパ５に入つ
て第２分級管４内を上向きに流れる。すなわち、
図示はしていないが、第１空気供給管１と第２空
気供給管２とに圧力調整弁などの圧力調整装置を
各別に設け、第１空気供給管１から供給される空
気の圧力および第２空気供給管２から供給される
空気の圧力をそれぞれ調整して、第２空気供給管
２から空気が第２分級管４内を上昇したのち、第
１空気供給管１内に逆流しないようにし、また第
１空気供給管１からの空気が第２分級管４のほう
に下降しないようにする。したがつて、第１空気
供給管１より上方部分の第１分級管３内を通る空
気量は、第１空気供給管１から供給される空気量
と第２空気供給管２から供給される空気量の和に
なる。

そこで、第２空気供給管２から供給される空気
量を、第２分級管４内の風速が目標粒子の流動化
開始速度になるようにする。そして、第２空気供
給管２から供給される前記空気量を考慮しなが
ら、第１空気供給管１から供給される空気量を、
第１分級管３内の風速が目標粒子の終末速度にな
るようにする。

すると、まず、上部流動層形成部６の流動層内
の粒子群が第１分級管３に落下し、ここで、第１
空気供給管１からの空気が粒子群を横切り、拡散
させると同時に分離目標粒子より軽い微小粒子の
大部分は下からの気流に乗つて上部流動層形成部
６の流動層に返えされる。すなわち、第１空気供
給管１より上方部分の第１分級管３内の上昇気流
の風速は目標粒子の終末速度にしてあるから、流
動状態が形成されており、ここで、第１の分級管
が行なわれる。

このとき、前記第１の分級をされなかつた一部
の微小粒子、つまり、高濃度で粒子群として落下
してくる該粒子群の中にある一部の微小粒子は目
標粒子と一緒に第２分級管４に落下するが、ここ
で、さらに微小粒子は流動化開始速度の風速に設
定されていて堆積状態（充てん状態）が形成され
てる充てん層の上流気流に乗つて、目標粒子と確
実に分離され、第１分級管３まで押し上げられ、
気流に乗つて上部流動層形成部６の流動層に返え
される。すなわち、第２分級管４によつて第２の
分級が行なわれる。

第６図はセメント原料の噴流層式焼成装置の下
部に、所定粒径のクリンカを取出すために、本発
明の分離装置を取付けた例を示したもので、第４
図の場合と大差がないので、同一または均等なも
のについては、第４図と同一符号をつけてある。

なお第４図および第６図に示した実施例では、
図示はしていないが、上部流動層形成部６は、セ
メント原料を焼成する流動焼成炉の底部をなして
いて該流動層形成部６の上部が流動焼成部になつ
ている。したがつて、第１分級管３内の上昇気流
に乗つて第１分級管３内を上昇して該流動層形成
部６に返えされた軽い微小粒子は、その流動焼成
部で焼成され、粘性をおびて粒子どうしが付着し
て造粒されて大粒になる。すると、こんどは、大
粒になつて重くなつたため、その流動焼成部から
降下して該流動層形成部６から第１分級管３に至
り、ここで前述のように第１分級が行なわれる。
すなわち、第４図および第６図に示した実施例
は、第１分級管３内の上昇気流に乗つて第１分級
管３内を上昇して該流動層形成部６に返えされた
軽い微小粒子については、該流動層形成部６から
微小粒子のままで系外に取出す必要がない場合で
ある。

しかし、該流動層形成部６に返えされた軽い微
小粒子をそのままの粒子として系外に取出す必要
がある場合には、該流動層形成部６の上部の適当
な個所に、微小粒子の排出口と供給される固体粒
子の流入口とを各別に設けてその排出口から微小
粒子を排気とともに系外に排出させればよい。

上述のように、本発明の個体粒子の分離装置
は、上部流動層形成部と、この上部流動層形成部
よりも下位に位置して該流動層形成部に連通状に
設けられた縦向きの第１分級管と、この第１分級
管の途中に接続されて該第１分級管に上向きの気
流を形成させる第１流体供給管と、この第１流体
供給管よりも下位に設けられて前記第１分級管に
連通している縦向きの第２分級管と、この第２分
級管に上向きの気流を形成させる第２流体供給管
とを備え、かつ、該第１流体供給管より上方部分
の前記第１分級管に目標粒子より小さい粒子の流
動状態が形成され、該第１流体供給管より下方部
分の前記第１分級管内および前記第２分級管内に
該目標粒子以上の大きい粒子の堆積状態が形成さ
れるようにしているから、次の効果を奏する。す
なわち、前記両流体供給管から供給する流体量を
制御して前記両分級管の流速を制御することが
き、したがつて、排出する目標粒子の粒径または
比重を制御することができ、とくに、噴流式流動
層などを使用した造粒炉において造粒された粒子
の粒径コントロールが可能となり、安定した流動
状態が維持でき、かつクーラの選定の自由度、効
率の向上および装置の小型化、省エネルギー化も
可能となる。また前記第２分級管からの固体粒子
を収容する下部ホツパを備えているから、分離さ
れた目標粒子をこのホツパに収容し、次工程など
へ適時その粒子を送ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のものの１つの例を示した縦断立
面図、第２図は従来のもののもう１つの例を示し
た縦断立面図、第３図は第２図の傾斜管の一部を
拡大して示した断面図、第４図は本発明の第１実
施例を示した縦断立面図、第５図は第４図の切断
線Ａ−Ａに沿う断面平面図、第６図は本発明の第
２実施例を示した縦断立面図である。 １……第１空気供給管、２……第２空気供給
管、３……第１分級管、４……第２分級管、５…
…下部ホツパ、６……上部流動層形成部、７……
粒子取出管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上部流動層形成部と、この上部流動層形成部
   よりも下位に位置して該流動層形成部に連通状に
   設けられた縦向きの第１分級管と、この第１分級
   管の途中に接続されて該第１分級管に上向きの気
   流を形成させる第１流体供給管と、この第１流体
   供給管よりも下位に設けられて前記第１分級管に
   連通している縦向きの第２分級管と、この第２分
   級管に上向きの気流を形成させる第２流体供給管
   と、前記第２分級管からの固体粒子を収容する下
   部ホツパとからなり、かつ、前記第１流体供給管
   を境にして、該第１流体供給管より上方部分の前
   記第１分級管内に目標粒子より小さい粒子の流動
   状態が形成され、該第１流体供給管より下方部分
   の前記第１分級管内および前記第２分級管内に該
   目標粒子以上の大きい粒子の堆積状態が形成され
   るようにしたことを特徴とする、固体粒子の分離
   装置。