WO1997038789A1 - Procede de detection d'obstruction et procede de granulation - Google Patents

Description

明 細 書 詰ま り検知方法および造粒方法 技術分野

本発明は、 尿素などの溶融原料液から造粒する造粒工程における 詰ま りを検知する方法および該詰ま り部系列への造粒原料液の供給 を部分的に停止するが、 装置全体を停止せずに、 連続運転を行いう るよ う に した造粒方法に関する。 背景技術

尿素などの造粒工程における造粒方法および粒状物のコ一ティ ン グ方法と しては、 多く の提案がなされてきている。 例えば、 出願人 は、 大粒尿素の粒子の加工方法と して、 特公平 4一 6 3 7 2 9号に 開示される方法を提案してきた。 この造粒方法の一例を図 4 に示 し た造粒装置を例に説明する。

図 4 は造粒装置の縦断面図である。 この図において、 造粒部 1 に は、 尿素の種晶が供給口 2から供給される。 溶融尿素液はノ ズル 3 から所定角度で造粒部 1 中に噴霧される。 従って、 上記尿素の種晶 は、 造粒部 1 内で溶融尿素の噴霧を受けると同時に粒径が成長し、 下部供給口 4 から分流された複数の空気供給管 5 の噴流用気流に よって、 空間 6 に舞い上がり成長した尿素 7 と して空間 8 に落下す る。 一方、 上部供給口 9 からは、 流動用流体が供給され、 底床 1 0 上の成長 した粒状の尿素 7 が空間 8 において流動状態と されてお り、 ノ ズル 3上の空間 8全体を埋めるよう に、 粒状尿素が流動して いる。 こ のよ う な動きが繰り返され、 最後に粒状尿素が排出口 t 1 から排出される。

ところで、 この造粒装置において、 連铳運転中に何らかの理由に よ り、 ラ イ ン 1 2 に設けられた複数のノ ズル 3から噴出される溶融 尿素あるいは成長した粒状の尿素 7がいずれかの空気供給管 5の出 口 1 3 に付着し、 空気の噴き出しを妨げ、 出口を詰ま らせるこ とが ある。 この不具合の箇所の発生によ り、 空間 8 の流動状態が乱れ、 造粒が不安定にな り 、 品質のよい粒状品を連続 して製造できな く なる。 しかし、 従来の、 造粒工程における空気噴出口それぞれにつ いて、 詰ま り等の不具合を適確に検知するのは困難であり、 適当な 方法が採用されていなかったため、 通常、 このような不具合に気付 く こ とが遅れ、 造粒ブラ ン トを止める以外には適切な手段はなかつ た。

本発明の目的は、 尿素などの造粒における空気噴出に関する不具 合を早期、 適確に検知しう る方法を提供するこ とである。

さ らに本発明は、 上記の空気噴出に係る不具合の発生に適確に対 応して、 不具合部への原料液の供給を停止する とともに、 その他の 正常な空気出口を有する噴出 ノ ズルへの原料液を適宜増加させ、 該 不具合発生前の生産性を維持しつつ連続運転を可能にする造粒方法 を提供するこ とを目的とする。

本発明の上記及び他の目的、 特徴及び利点は、 添付の図面ととも に考慮する こ とによ り、 下記の記載からよ り明らかになるであろ o 発明の開示 本発明は上記事情に鑑みなされたものであ り、 本発明の上記目的 は次の検知方法及び造粒方法によって達成された。

すなわち本発明は、

( 1 ) 空気を造粒部に噴出する出口を有する空気供給管と、 その空 気出口の中央部に設けられた溶融原料液噴射用ノ ズルとを有し、 該 噴射用ノ ズルから溶融原料液を造粒部に噴出 して造粒するに当 り、

( a ) 空気供給管の下部にオリ フ ィ ス部を設け、 その空気供給管の 内部のオリ フ ィ ス部よ り下流側にォ リ フ ィ ス後圧力取り出 し部を、 オ リ フ ィ ス部よ り上流側にオ リ フ ィ ス前圧力取り出 し部を設け、 ( b ) 前記オ リ フ ィ ス前圧力とオ リ フ ィ ス後圧力の差圧を測定 し、 複数の空気供給管について差圧の変動 （異常） から空気供給管の詰 ま りを検知するこ と

を特徴とする空気供給管の詰ま り検知方法、

( 2 ) 溶融原料液が溶融尿素であるこ とを特徴とする （ 1 ) 項記載 の検知方法、

( 3 ) 空気供給管を複数本ずつの系列に分け、 各系列毎に、 各空気 供給管の差圧を監視する （ 1 ) 又は （ 2 ) 項記載の検知方法、 及び

( 4 ) ( 1 ) 、 （ 2 ) 又は （ 3 ) 項記載の方法によ り差圧を監視し て、 差圧が正常でない空気供給管を検知し、 該空気供給管への溶融 原料液の供給を停止し、 停止した分の量を残りの分で陏う こ とを特 徴とする造粒方法

を提供する ものである。 図面の簡単な説明

第 1 図は本発明に用いる造粒装置の一実施態様を示す断而 であ る。

第 2図は第 1 図の造粒装置に用いられる空気供給管の拡大断面図 である。

第 3図は第 2図の空気供給管の圧力取り 出し部と差圧計との電気 的接铳を示す説明図である。

第 4図は従来の造粒装置の一例の断面図である。 発明を実施するための最良の形態

本発明の実施の形態を第 1 図、 第 2図及び第 3図に示す実施態様 に従って説明する と、 第 1 図は本発明に用いられる造粒装置の断面 図であ り、 第 2図は、 第 1 図の造粒装置の空気供給管の拡大断面図 であ り、 第 3図は該空気供給管の圧力取り出 し部と差圧計との電気 的接続を示す説明図である。

第 1 図に示されるよう に本発明の改良は主と して空気供給系統に 係る ものである。 図中、 1 4 は空気供給管 1 5 の下部に設けたオ リ フ ィ ス、 1 6 はオ リ フ ィ ス 1 4 の上方 （空気の下流側） に設けた オ リ フ ィ ス後圧力取り 出 し部、 1 7 はオ リ フ ィ ス前圧力取り出 し部 である。 オリ フ ィ ス後圧力取り出 し部及びオ リ フ ィ ス前圧力取り 出 し部の設置場所は、 前者では安定した圧力を検知するこ と及びオ リ フ ィ スプレー ト上に堆積した粒子が取り出 し部に入らないよ うにす るこ とから考えて、 空気供給管の直径 （ D ) に対して 1 D〜 2 D、 オ リ フ ィ スよ り上部とするのが良く 、 後者ではオリ フ ィ ス部の真下 以外であれば特に制限はない。 本発明では上記のよう なオ リ フ ィ ス 1 4 を有する空気供給管 1 5を用いるこ とを特徴とする。 第 1 図に おいて、 第 4図と同符号は同じものを示す。 第 2図について説明すると、 空気供給管 1 5の下部にオ リ フ ィ ス 1 4 が設けられており、 また、 オ リ フ ィ スの上方にオ リ フ ィ ス後圧 力取り 出し部 1 6 が、 オ リ フ ィ ス 1 4 の下方にオ リ フ ィ ス前圧力取 り 出 し部 1 7 が設けられる。 このよ う にオ リ フ ィ ス 1 4を設置し、 差圧をつけるこ とによ り、 第 1 図に示す下部供給ロ 4 から空気供給 管 1 5 に供給される空気量を均等化するこ とができる。

また第 2図ではオ リ フ ィ ス 1 4 は空気供給管 1 5の下端部に設け てあるが、 これに限定される ものではな く 、 空気供給管 1 5 内下端 部よ り上方に設けてもよい。

差圧をつけるこ とのみで言えば、 オ リ フ ィ スではな く 多孔板も採 用 し う るが、 第 1 図に示す空気供給管 1 5 の上部から成長 した造粒 体が落下した場合、 その造粒体が固まる等によ り詰ま りの原因にな る可能性があり、 多孔板の使用は望ま し く ない。

空気供給管の差圧の測定について述べると、 差圧は空気供給管を 単独でそれぞれ監視するようにしてもよいが、 通常は第 3図の電気 的接続系統図から明らかなように、 空気供給管を数本の空気供給管 からなる各系列に分け、 系列毎にまとめて監視するのが良い。 第 3 図は、 空気供給管 1 5 は 4本で 1 系列の例で示すが、 通常、 I 系列 の本数は、 総空気供給管数で任意に決定される ものであり、 第 1 図 では説明上 3本のみ描いたが、 通常 1 0 0本までが好ま し く 、 ま た、 これよ り多く してもよ く 、 特に制限される ものではない。

第 3図に示すように、 オ リ フ ィ ス後圧力取り出 し部 1 6 とオ リ フ イ ス前圧力取り 出 し部 1 7 との差圧は、 差圧計 1 8 によ り計測され る。 差圧計 1 8 とオリ フ ィ ス後圧力取り出 し部 1 6 との間にはそれ ぞれに対応する切り替えスィ ッ チ 1 9が設けられ、 タイマー 2 0 に よ って切り替えられる。 切り替え時間は任意に設定でき、 通常 1 〜 1 0秒に 1 回の割合で自動的に切り替えられる。

通常の尿素の造粒工程において、 該空気供給管 1 5 を流れる空気 の流速は、 概ね 5〜 5 0 mZ s であり、 好ま しく は 1 0〜 2 0 m / s である。 その流体の温度は通常、 常温〜 1 0 0 °Cである。 また、 空気の流量は通常、 δ Ο Ο Ν πι ³ / H〜 3 5 0 0 N m ³ Z Hであ る。 これらの条件については特に制限はない。 このよ うな尿素の造 粒工程の運転条件については、 常法に従って設定する こ とができ、 このよ う な条件は例えば特公平 4 — 6 3 7 2 9 号に開示されてい る。

差圧計 1 8 によ って観測された差圧は、 別途設けられたデ一夕収 集装置 （図示しない） に送られ、 リ アルタイ ムに差圧が測定され、 観測者である運転者は、 常時、 各系列の差圧を知るこ とができ る。 この運転中に空気供袷管の出口 1 3 に溶融尿素が凝固して付着する と、 この差圧が減少する。 以上のようにして、 運転中の差圧の減少 を観察して空気供給管 1 5 の上部出口 1 3 の詰ま りを検知 · 予測で き る。 通常運転の差圧は、 オ リ フ ィ スの径によっても異なる力く、 経 験的に 5 0 mmH ₂ O〜 2 0 0 mmH ₂ 〇を目安に設定すればよ く 、 特に、 差圧の上昇に伴う別の不具合を生じることはない。

第 3図のよう に空気供給管が系列毎にま とめられている場合、 各 系列毎の差圧の減少が観測され、 不具合を生じた系列が適確に検知 できる。 したがって、 不具合を生じた系列への原料液、 例えば溶融 尿素の供給を速やかに停止するこ とによ り、 容易に不具合の拡大を 防止でき、 連铳運転が可能になる。

不具合を生じる同じ系列への原料液の供給を完全に停止する場合 には、 残りの系列の原料液噴射ノ ズルから噴射される原料液の量を 増加するこ とによ って、 生産量の維持が可能となる。 これは空気供 給管の本数、 造粒装置のス ケールなどによ って異なるが、 通常、 尿 素の造粒の場合、 噴射ノ ズルから噴射される溶融尿素の増加量は、 最大 2倍程度であればよい。

本発明方法は、 上記のよう に溶融尿素からの尿素の造粒に好適で あるが、 冷却凝固して、 空気供給管の出口を詰ま らせる不具合を生 じさせる溶融原料液を用いる造粒であればどのようなものの造粒に も用いるこ とができる。 また、 造粒には、 粒状物をコーテ ィ ングす る場合をも包含する。 実施例

次に、 本発明を実施例に基づき さ らに詳細に説明する。

なお、 本発明は、 以下に記載の実施例に限定される こ とがないの はいう までもない。

実施例 1

第 1 図に示す基本構成の造粒装置を用いて尿素の造粒を行った。 尿素生産量が 1 0 0 0 ト ンノ曰のプラ ン トであ り 、 造粒部 1 は、 第 1 図に示すよう にオ リ フ ィ ス 1 4 とオ リ フ ィ ス後圧力取り 出 し部 1 6が設けられた空気供給管 1 5を 3 2本有し、 空気供給管 1 5 は 4本で 1 系列と し、 第 1 図に示す下部供給ロ 4 の本数は 8本と し た。 したがって、 系列は 1 ~ 8系列となる。 各系列において、 前記 空気供給管のオ リ フ ィ ス後圧力取り出 し部 1 6 は第 3図のよ うにォ リ フ ィ ス前圧力取り出し部と電気的に接続されており、 オ リ フ ィ ス 後圧力取り出 し部 1 6 とオリ フ ィ ス前圧力取り 出 し部 1 7 との差圧 を、 差圧計 1 8 によ り計測した。 差圧計 1 8 とオ リ フ ィ ス後圧力取 り 出 し部 1 6 との間の切り替えスィ ッチ 1 9を、 タイマ一 2 0 によ つて切り替えた。 切り替え時間は、 通常 1 秒に 1 回の割合で自動的 に切り替えした。 観測された差圧は、 別途設けられたデータ収集装 置に送られ、 リ アルタイムに差圧を測定した。

運転中系列 1 の正常差圧 1 0 0 m m H ₂ 0であ り 、 運転開始 1 4 曰後に 1 0 0 m m H ₂ 〇であったが、 同系列の差圧指示の一つ が 3 0 m m H , 〇を示したので、 同系列への溶融尿素の供給を自動 的に停止した。 3 0 日定常状態で運転した。 運転結果を表 1 に記載 する。

比較例 1

実施例 1 のデータ収集装置の電源を切り、 差圧を観測できないよ う に した以外は実施例 1 と同様に連铳運転を実施した。

1 0 曰後、 造粒物排出口 1 1 から規格外の大塊が排出されてきた ので、 造粒装置の運転を停止した。 このよう に して 3 0 日間のう ち に 1 〜 3回の運転停止が必要であった。 この結果を表 1 に示 した。 実施例 2

実施例 1 に示すよう に運転中系列 1 の差圧指示の一つが 3 0 m m H ₂ 0を示したので、 同系列への溶融尿素の供給を自動的に停止し た。 停止後、 ポンプの吐出圧を上げ、 残り 7系列に供給量を 8 Z 7 倍の溶融尿素を送り連続運転した。 結果を表 1 に示した。

参考例 1

比較例 1 のオ リ フ ィ スを外し、 比較例 1 と同様に実施した。 結果 を表 1 に示した。 表 1

産業上の利用可能性

本発明方法によれば、 尿素などの造粒における空気噴出の不具合 を、 早期、 適確に、 また、 リ アルタイ ムに検知する こ とができる - また、 本発明方法によれば、 付着物除去のためにプラ ン 卜を停止す る必要がな く な り、 長期の連続運転が可能になったため、 生産量を 一定に保持して、 粒状製品を安定供給できる。

さ らに本発明方法によれば、 空気噴出部の不具合の発生を リ アル タイ ムに検知して、 対処する こ とによ り、 浮遊粒子の流動状態の乱 れを防ぎ、 造粒装置を安定運転できる結果、 造粒装置全体を完全停 止して再スター 卜するこ とに伴う余分なエネルギーを消費する こ と な く 、 省エネルギーの造粒工程を実現する こ とができる。 本発明をその実施態様とと もに説明したが、 我々 は特に指定しな い限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しょう とする も のではな く 、 添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反する こ とな く 幅広く 解釈されるべきであると考える。

Claims

1 〇 請 求 の 範 囲

1 . 空気を造粒部に噴出する出口を有する空気供給管と、 その空気 出口の中央部に設けられた溶融原料液噴射用ノ ズルとを有し、 該噴 射用ノ ズルから溶融原料液を造粒部に噴出 して造粒するに当 り、

( a ) 空気 袷管の下部にオ リ フ ィ ス部を設け、 その空気供給管の 内部のオ リ フ ィ ス部よ り下流側にオリ フ ィ ス後圧力取り出 し部を、 オ リ フ ィ ス部よ り上流側にオ リ フ ィ ス前圧力取り 出 し部を設け、 ( b ) 前記オ リ フ ィ ス前圧力とオ リ フ ィ ス後圧力の差圧を測定し、 複数の空気供袷管について差圧の変動から空気供給管の詰ま りを検 知するこ と

を特徴とする空気供給管の詰ま り検知方法。

2 . 溶融原料液が溶融尿素であるこ とを特徴とする請求の範囲第 1 項記載の検知方法。

3 . 空気供給管を複数本ずつの系列に分け、 各系列毎に、 各空気供 給管の差圧を監視する請求の範囲第 1 項記載の検知方法。

4 . 請求の範囲第 1 項記載の方法によ り差圧を監視して、 差圧が正 常でない空気供給管を検知し、 該空気供給管への溶融原料液の供給 を停止し、 停止した分の量を残りの分で陏う こ とを特徴とする造粒 方法。

5 . 溶融原料液が溶融尿素であるこ とを特徴とする請求の範囲第 4 項記載の造粒方法。

6 . 空気供給管を複数本ずつの系列に分け、 各系列毎に、 各空気供 給管の差圧を監視する請求の 15囲第 4項記載の造粒方法。

7 . 差圧が正常でない空気供給管への溶融原料液の供給を停止する こ とによ り、 他の空気供給管への詰ま りの拡大を防止し、 連続運転 する請求の範囲第 4項記載の造粒方法。

8 . 差圧が正常でない空気供給管への溶融原料液の供給を停止し、 差圧が正常な空気供給管の溶融原料液噴射用ノ ズルから噴射される 溶融原料液の量を増加する請求の範囲第 4項記載の造粒方法。