JP7289584B1 - Large-capacity ultra-atomized spray-drying apparatus and large-capacity ultra-atomized spray-drying method - Google Patents
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Abstract
【課題】平均粒子径0.1~10μmの超微粒子を1,000kg/時間以上の大容量で製造することができる大容量型超微粒化噴霧乾燥装置を提供する。【解決手段】超微粒化された液滴を噴霧する複数の4流体型ノズル10と、液滴を乾燥させる熱風の流路を有し、熱風が噴出される噴出口を有する熱風分散室20と、熱風分散室20に連結されて熱風を供給するための熱風配管40と、を備え、更に、複数のノズル10が上方に配置され、当該ノズル10から噴霧された液滴が乾燥されザウター平均粒子径が0.1~10μmの粉体微粒子となる空間を有する液滴乾燥室30を備えており、複数のノズル10が、1列に配置され、ノズル10毎に熱風分散室20が設置されており、液滴となる原料液体の処理量が、1,000~40,000kg/時間である、大容量型超微粒化噴霧乾燥装置100。【選択図】図1A large-capacity ultra-atomizing spray drying apparatus capable of producing ultra-fine particles having an average particle diameter of 0.1 to 10 μm in a large capacity of 1,000 kg/hour or more is provided. A plurality of four-fluid type nozzles 10 for spraying ultra-atomized liquid droplets, and a hot air dispersion chamber 20 having a hot air flow path for drying the liquid droplets and an ejection port for ejecting the hot air. , a hot air pipe 40 for supplying hot air connected to the hot air dispersion chamber 20, and a plurality of nozzles 10 are arranged above, and the droplets sprayed from the nozzles 10 are dried to form Sauter mean particles. A droplet drying chamber 30 having a space for powder fine particles with a diameter of 0.1 to 10 μm is provided, a plurality of nozzles 10 are arranged in a row, and a hot air dispersion chamber 20 is installed for each nozzle 10. A large-capacity ultra-atomizing spray-drying apparatus 100 having a throughput of 1,000 to 40,000 kg/hour of raw material liquid to be droplets. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、大容量型超微粒化噴霧乾燥装置及び大容量型超微粒化噴霧乾燥方法に関する。更に詳しくは、超微粒子を1,000kg/時間以上の大容量で製造が可能である大容量型超微粒化噴霧乾燥装置及び大容量型超微粒化噴霧乾燥方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a large-capacity ultra-atomized spray-drying apparatus and a large-capacity ultra-atomized spray-drying method. More particularly, it relates to a large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus and a large-capacity ultra-atomized spray drying method capable of producing ultrafine particles in a large capacity of 1,000 kg/hour or more.
電気自動車などの二次電池用の正極材及び負極材や、化粧品などの化成品材料などには、その機能を発揮させるために、平均粒子径0.1~10μm程度の超微粒子が使用されている。 Ultrafine particles with an average particle size of about 0.1 to 10 μm are used in cathode and anode materials for secondary batteries such as electric vehicles and chemical product materials such as cosmetics in order to demonstrate their functions. there is
最近では、電気自動車などの二次電池市場や化粧品などの化成品市場の拡大に伴って、上記のような超微粒子の需要が更に高まっている。 Recently, with the expansion of the market for secondary batteries such as electric vehicles and the market for chemical products such as cosmetics, the demand for ultrafine particles as described above is further increasing.
ここで、平均粒子径0.1~10μmの超微粒子を製造するための噴霧乾燥機については複数知られている(例えば、特許文献1~3参照)。また、特許文献1~3のように平均粒子径0.1~10μmの超微粒子が製造可能な微粒化ノズルとしては、微粒化用空気を吹き込む4流体型ノズル方式の微粒化ノズルが複数知られている。また、現在、上記超微粒子を上記4流体型ノズル方式の微粒化ノズルを用いて、噴霧液量(原料液体の処理量)1,000kg/時間未満で製造する装置(噴霧乾燥装置)が大川原化工機社などから開発販売されている。 Here, a plurality of spray dryers for producing ultrafine particles having an average particle diameter of 0.1 to 10 μm are known (see, for example, Patent Documents 1 to 3). Further, as an atomization nozzle capable of producing ultrafine particles having an average particle diameter of 0.1 to 10 μm as in Patent Documents 1 to 3, a plurality of atomization nozzles of a four-fluid type nozzle system that blows atomization air are known. ing. In addition, at present, a device (spray drying device) that produces the above ultrafine particles using the atomization nozzle of the above four-fluid nozzle system with a spray amount (processing amount of raw material liquid) of less than 1,000 kg / hour is Okawara Kako. It is developed and sold by machine companies.
特許文献4には、原料液圧力噴霧ノズルを用いた2段乾燥式スプレードライヤー装置について記載され、この装置によれば大容量化(1,000~12,000kg/時間)が可能であることが記載されている。 Patent Document 4 describes a two-stage drying type spray dryer device using a raw material liquid pressure spray nozzle, and this device is capable of increasing the capacity (1,000 to 12,000 kg/hour). Are listed.
しかしながら、特許文献1では、4流体型ノズルによって粒子径10μm以下の微粒子の液滴を得ることが記載されているが、1分間に1000gの液体を噴射する(即ち、処理量60kg/時間)ものであり、処理量が十分でない。 However, although Patent Document 1 describes obtaining droplets of fine particles with a particle diameter of 10 μm or less using a four-fluid nozzle, 1000 g of liquid is jetted per minute (i.e., throughput of 60 kg/hour). and the throughput is not sufficient.
特許文献2では、4流体型ノズルによって平均粒子径5~15μm若しくはそれ以下となる微粒子が得られることが記載されている。そして、液体を2リットル/分で供給すること(即ち、噴霧液量12kg/時間)であることが記載され、最大噴霧液量は100kg/時間以上が可能であると記載されている。この4流体型ノズルは、処理量50kg/時間~1000kg/時間を対象に開発したものであり、この特許文献2においても液体の処理量が十分でない。 Patent Document 2 describes that fine particles having an average particle diameter of 5 to 15 μm or less can be obtained by a four-fluid type nozzle. It also states that the liquid is supplied at a rate of 2 liters/minute (that is, the amount of liquid to be sprayed is 12 kg/hour), and that the maximum liquid amount to be sprayed is 100 kg/hour or more. This four-fluid type nozzle was developed for a processing amount of 50 kg/hour to 1000 kg/hour, and even in Patent Document 2, the liquid processing amount is not sufficient.
特許文献3では、断面が円環状の2つの流路を有する2流体ノズルを用い、当該2流体ノズルから噴射された薄膜流を真ん中(外部衝突点)で互いに衝突させて4流体にしている(これは、特殊2流体ノズルであり、2流体ノズルであるものの「4流体型ノズル」とも言える)。このようにすることによって、平均粒子径5~15μまたはそれ以下(例えば、5μm以下)の微粒子が得られることが記載され、処理量10kg/時間であることが記載されている。この4流体型ノズルは、処理量1~50kg/時間を対象に開発したものであり、この特許文献3においても液体の処理量が十分でない。なお、2流体ノズルは、1つの気体用流路と1つの液体用流路を有し、上記気体用流路から噴出される気体によって、液体用流路から供給される液体を微粒子化して微粒子状の液滴を噴霧するノズルのことである。 In Patent Document 3, a two-fluid nozzle having two channels with circular cross sections is used, and the thin film flows jetted from the two-fluid nozzle collide with each other at the center (external collision point) to form four fluids ( This is a special two-fluid nozzle, and although it is a two-fluid nozzle, it can also be called a "four-fluid nozzle"). It is described that fine particles having an average particle diameter of 5 to 15 μm or less (for example, 5 μm or less) can be obtained by doing so, and that the processing amount is 10 kg/hour. This four-fluid type nozzle was developed for a processing amount of 1 to 50 kg/hour, and the liquid processing amount is not sufficient in Patent Document 3 as well. The two-fluid nozzle has one gas channel and one liquid channel. It is a nozzle that sprays droplets in a shape.
特許文献4では、記載されている原料液圧力噴霧ノズルは、原料液体をポンプの圧力のみで微粒子化してオリフィスより噴射するものである(段落[0009]の7行目、請求項1、4、段落[0001]~[0008]参照)。このような原料液圧力噴霧ノズルでは、平均粒子径30~100μmの粒子(例えば食品用途などの粒子)を形成することは可能であるが、平均粒子径0.1~10μmの超微粒子は製造できない。これは、特許文献1~3にも記載されている(特許文献1の(段落[0001]~[0008](特に、段落[0006]参照)、特許文献2の(段落[0002]~[0013](特に、段落[0002]、[0009]参照)、特許文献3の(段落[0002]~[0017](特に、段落[0002]、[0009]参照))。 In Patent Document 4, the raw material liquid pressure spray nozzle described atomizes the raw material liquid only by the pressure of the pump and injects it from the orifice (7th line of paragraph [0009], claims 1, 4, See paragraphs [0001] to [0008]). Such a raw material liquid pressure spray nozzle can form particles with an average particle size of 30 to 100 μm (for example, particles for food applications), but cannot produce ultrafine particles with an average particle size of 0.1 to 10 μm. . This is also described in Patent Documents 1 to 3 (Patent Document 1 (paragraphs [0001] to [0008] (especially see paragraph [0006]), Patent Document 2 (paragraphs [0002] to [0013 ] (see paragraphs [0002] and [0009] in particular), Patent Document 3 (paragraphs [0002] to [0017] (see paragraphs [0002] and [0009] in particular)).
また、特許文献4では、2流体ノズルについても記載されているが(段落[0007]参照)、2流体ノズルは圧力空気を用いて原料液体を微粒化させるため、圧力噴霧ノズルに比べて動力が数倍かかる。そのため、超微粒化用途の場合には、少ない原液処理量(1~30kg/時間)でしか使われていない。 In addition, Patent Document 4 also describes a two-fluid nozzle (see paragraph [0007]), but since the two-fluid nozzle uses pressure air to atomize the raw material liquid, power is required compared to the pressure spray nozzle. It takes several times. Therefore, in the case of ultra-atomization applications, it is used only with a small stock solution throughput (1 to 30 kg/hour).
即ち、特許文献1~3に記載の微粒化用空気を利用した4流体型ノズルを用いなければ、平均粒子径0.1~10μmの超微粒子を製造することができないのが現状である。なお、本明細書では、特許文献1~3に記載したノズルを総称して4流体型ノズルということがある。 That is, at present, ultrafine particles having an average particle diameter of 0.1 to 10 μm cannot be produced without using the four-fluid type nozzle using air for atomization described in Patent Documents 1 to 3. In this specification, the nozzles described in Patent Documents 1 to 3 may be collectively referred to as four-fluid nozzles.
また、現在、開発販売されている超微粒化噴霧乾燥装置としては、特許文献1及び特許文献2で記載されている4流体方式の微粒化装置を用い、設計水量50kg/時間以上のものが販売されている。しかし、この4流体方式の微粒化装置は、設計水噴霧液量1,000kg/時間が最大であり、実稼働時には噴霧実液量860kg/時間が最大であった。そのため、開発販売されている超微粒化噴霧乾燥装置でも液体の処理量が十分でない。その理由としては、平均粒子径0.1~10μmの超微粒子を製造するための超微粒化ノズルは、噴霧液量1,000kg/時間以上とすることが難しく、その開発製造が困難であるというものである。 In addition, as an ultra-atomization spray drying device currently being developed and sold, a four-fluid system atomization device described in Patent Document 1 and Patent Document 2 is used, and a design water amount of 50 kg / hour or more is on sale. It is However, in this 4-fluid system atomization device, the maximum design water spray amount was 1,000 kg/hour, and the maximum actual spray amount was 860 kg/hour during actual operation. For this reason, even the ultra-atomized spray-drying equipment that has been developed and sold does not have a sufficient throughput of liquid. The reason for this is that it is difficult to develop and manufacture an ultra-atomizing nozzle for producing ultra-fine particles with an average particle diameter of 0.1 to 10 μm, because it is difficult to spray a liquid amount of 1,000 kg / hour or more. It is a thing.
そこで、上述の通り、電気自動車などの二次電池市場や化粧品などの化成品市場などの市場拡大に伴い、これらの分野で使用される平均粒子径0.1~10μmの超微粒子を1,000kg/時間以上(より具体的には1,000~40,000kg/時間)の大容量で製造することができる大容量型超微粒化噴霧乾燥装置の開発が切望されていた。 Therefore, as described above, with the expansion of the market for secondary batteries such as electric vehicles and the chemical product market such as cosmetics, 1,000 kg of ultrafine particles with an average particle size of 0.1 to 10 μm used in these fields It has been desired to develop a large-capacity ultra-atomized spray-drying apparatus capable of producing a large amount of powder per hour or more (more specifically, 1,000 to 40,000 kg/hour).
本発明は、上述のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、平均粒子径0.1~10μmの超微粒子を1,000kg/時間以上の大容量で製造することができる大容量型超微粒化噴霧乾燥装置及び大容量型超微粒化噴霧乾燥方法を提供するものである。 The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and can produce ultrafine particles having an average particle size of 0.1 to 10 μm at a large capacity of 1,000 kg / hour or more. A large-capacity ultra-atomized spray-drying apparatus and a large-capacity ultra-atomized spray-drying method are provided.
本発明により、以下の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置及び大容量型超微粒化噴霧乾燥方法が提供される。 The present invention provides the following large-capacity ultra-atomized spray-drying apparatus and large-capacity ultra-atomized spray-drying method.
[1] 超微粒化された液滴を噴霧する複数の4流体型ノズルと、
前記液滴を乾燥させる熱風の流路を有し、前記熱風が噴出される噴出口を有する熱風分散室と、
前記熱風分散室に連結されて前記熱風を供給するための熱風配管と、を備え、
更に、複数の前記ノズルが上方に配置され、当該ノズルから噴霧された前記液滴が乾燥されザウター平均粒子径が0.1~10μmの粉体微粒子となる空間を有する液滴乾燥室を備えており、
複数の前記ノズルが、1列に配置され、
前記ノズル毎に前記熱風分散室が設置されており、
前記液滴となる原料液体の処理量が、1,000~40,000kg/時間である、大容量型超微粒化噴霧乾燥装置。
[1] A plurality of four-fluid nozzles that spray ultra-atomized droplets;
a hot air dispersion chamber having a hot air flow path for drying the droplets and having an ejection port for ejecting the hot air;
a hot air pipe connected to the hot air distribution chamber for supplying the hot air;
Further, a droplet drying chamber having a space in which a plurality of the nozzles are arranged above and the droplets sprayed from the nozzles are dried to become powder particles having a Sauter mean particle diameter of 0.1 to 10 μm. cage,
A plurality of said nozzles are arranged in one row,
The hot air dispersion chamber is installed for each nozzle,
A large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus, wherein the processing amount of the raw material liquid to be droplets is 1,000 to 40,000 kg/hour.
[2] 前記液滴乾燥室が、直方体であり、縦の長さと横の長さの比率が1:2~1:40である、前記[1]に記載の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置。 [2] The large-capacity ultra-atomized spray drying according to [1], wherein the droplet drying chamber is a rectangular parallelepiped, and the ratio of the vertical length to the horizontal length is 1:2 to 1:40. Device.
[3] 複数の前記ノズルが、前記液滴乾燥室の横方向に沿って1列に配置されている、前記[2]に記載の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置。 [3] The large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus according to [2], wherein the plurality of nozzles are arranged in a row along the lateral direction of the droplet drying chamber.
[4] 前記熱風分散室のそれぞれに前記熱風を送る熱風配管を備えている、前記[1]~[3]のいずれかに記載の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置。 [4] The large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus according to any one of [1] to [3], comprising hot air pipes for sending the hot air to each of the hot air dispersion chambers.
[5] 前記ノズルが、3本以上である、前記[1]~[3]のいずれかに記載の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置。 [5] The large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus according to any one of [1] to [3], wherein the number of nozzles is 3 or more.
[6] 前記ノズルが、6本以上である、前記[5]に記載の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置。 [6] The large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus according to [5], wherein the number of nozzles is 6 or more.
[7] 前記液滴乾燥室の前記噴出口の形状が、前記ノズルを中心に配置する環状のスリット状である、前記[1]~[3]のいずれかに記載の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置。 [7] The large-capacity ultra-atomization according to any one of [1] to [3], wherein the shape of the ejection port of the droplet drying chamber is an annular slit shape centering on the nozzle. Spray drying equipment.
[8] 前記液滴乾燥室が、直方体であり、前記液滴乾燥室内の縦の長さは、前記ノズルの外径の2~20倍である、前記[1]~[3]のいずれかに記載の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置。 [8] Any one of [1] to [3] above, wherein the droplet drying chamber is rectangular parallelepiped, and the vertical length of the droplet drying chamber is 2 to 20 times the outer diameter of the nozzle. The large-capacity type ultra-atomized spray drying apparatus according to 1.
[9] 前記[1]~[3]のいずれかに記載の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置を用いる大容量型超微粒化噴霧乾燥方法であり、
超微粒化される液滴の原料液体を複数の前記ノズルに供給する原料液体供給工程と、
前記熱風分散室の前記噴出口から前記熱風を噴出させ、前記液滴乾燥室内の前記空間で前記液滴を乾燥させてザウター平均粒子径が0.1~10μmの粉体微粒子とする液滴乾燥工程と、有し、
前記原料液体を1,000~40,000kg/時間の処理量で処理する、大容量型超微粒化噴霧乾燥方法。
[9] A large-capacity ultra-atomized spray-drying method using the large-capacity ultra-atomized spray-drying apparatus according to any one of [1] to [3] above,
a raw material liquid supply step of supplying a raw material liquid of droplets to be ultra-atomized to the plurality of nozzles;
The hot air is ejected from the ejection port of the hot air dispersion chamber, and the droplets are dried in the space in the droplet drying chamber to obtain fine powder particles having a Sauter mean particle diameter of 0.1 to 10 μm. a process;
A large-capacity ultra-atomized spray-drying method in which the raw material liquid is processed at a throughput of 1,000 to 40,000 kg/hour.
本発明の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置は、平均粒子径0.1~10μmの超微粒子を1,000kg/時間以上の大容量で製造することができるという効果を奏するものである。 The large-capacity ultra-atomizing spray-drying apparatus of the present invention has the effect of being able to produce ultra-fine particles having an average particle size of 0.1 to 10 μm at a large capacity of 1,000 kg/hour or more.
本発明の大容量型超微粒化噴霧乾燥方法によれば、平均粒子径0.1~10μmの超微粒子を1,000kg/時間以上の大容量で製造することができるという効果を奏するものである。 According to the large-capacity type ultra-atomization spray-drying method of the present invention, it is possible to produce ultra-fine particles having an average particle size of 0.1 to 10 μm at a large capacity of 1,000 kg/hour or more. .
以下、本発明を実施するための形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に属することが理解されるべきである。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments for carrying out the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments. In other words, it is understood that any modifications, improvements, etc., made to the following embodiments based on the ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the gist of the present invention also belong to the scope of the present invention. should.
(1)大容量型超微粒化噴霧乾燥装置:
本発明の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置の一の実施形態は、図1~図3に示す大容量型超微粒化噴霧乾燥装置100である。図1~図3に示す大容量型超微粒化噴霧乾燥装置100は、超微粒化された液滴を噴霧する複数の4流体型ノズル(超微粒化ノズル)10と、液滴を乾燥させる熱風の流路21を有し、熱風が噴出される噴出口23を有する熱風分散室20と、熱風分散室20に連結されて熱風を供給するための熱風配管40と、を備えている。更に、複数のノズル10が上方に配置され、当該ノズル10から噴霧された液滴が乾燥されザウター平均粒子径が0.1~10μmの粉体微粒子となる空間31を有する液滴乾燥室30を備えている。複数のノズル10は、1列に配置され、ノズル10毎に熱風分散室20が設置されている。そして、大容量型超微粒化噴霧乾燥装置100は、液滴となる原料液体の処理量が、1,000~40,000kg/時間である。
(1) Large-capacity ultra-atomized spray drying device:
One embodiment of the large-capacity ultra-atomization spray drying apparatus of the present invention is a large-capacity ultra-atomization
この大容量型超微粒化噴霧乾燥装置100は、複数の超微粒化ノズル10、熱風分散室20、熱風配管40、及び、液滴乾燥室30を備えることによって、ザウター平均粒子径0.1~10μmの粉体の超微粒子を1,000kg/時間以上(より具体的には、1,000~40,000kg/時間)の大容量で製造することができる。
This large-capacity ultra-atomizing
ここで、現在販売されている噴霧乾燥装置は、原料液体の処理量が1,000kg/時間未満であるが、複数台を同時に稼働することで処理量を増やすことは可能である。つまり、例えば、10台の噴霧乾燥装置を用意して同時に稼働させれば、10倍の処理量を達成することができる。しかし、10台の噴霧乾燥装置を設置するスペースが必要になる。また、装置を複数台用意する場合、これらの装置の制御盤も多く必要となり、更には、装置を動かすオペレーターについても多くの人数が必要となる。また、超微粒化ノズル自体を大型化することで処理量を増やすことも可能であるが、そのような超微粒化ノズルの開発設計を最初から始める必要がある。また、処理量1,000kg/時間の超微粒化ノズルは既に150kgもの重量がある。このような状況であるため、取り扱い性の観点やメンテナンス性を考慮すると、ノズルの更なる大型化には限界があり、それに伴い、増やすことができる処理量には限界がある。このようなことから、超微粒化ノズルを用いて1,000kg/時間以上の処理量を達成することはなされていない。 Here, although the throughput of the raw material liquid is less than 1,000 kg/hour in spray drying equipment currently on the market, it is possible to increase the throughput by simultaneously operating a plurality of units. That is, for example, if 10 spray drying apparatuses are prepared and operated simultaneously, a throughput of 10 times can be achieved. However, space for installing 10 spray drying apparatuses is required. In addition, when a plurality of devices are prepared, many control panels for these devices are required, and moreover, a large number of operators are required to operate the devices. It is also possible to increase the throughput by increasing the size of the ultra-atomization nozzle itself, but it is necessary to start development and design of such an ultra-atomization nozzle from the beginning. Also, a super atomization nozzle with a throughput of 1,000 kg/hour already weighs as much as 150 kg. Due to this situation, there is a limit to further enlargement of the nozzle from the viewpoint of handling and maintenance, and accordingly there is a limit to the processing amount that can be increased. For these reasons, a throughput of 1,000 kg/hour or more has not been achieved using ultra-atomizing nozzles.
このような状況であるが、本発明のように、1つの熱風分散室20に対して、複数の超微粒化ノズル10を設置することによって、超微粒子を得るとともに原料液体の処理量を1,000kg/時間以上に増やすことができる。そして、このようにすることで、複数台の噴霧乾燥装置を用意することなく、そのスペースを確保する必要もない。また、従来の超微粒化ノズル10をそのまま使用できる。
Under such circumstances, by installing a plurality of
(1-1)ノズル:
ノズル10は、超微粒化された液滴を噴霧する4流体型ノズルであり、複数配置されている。具体的には、平均粒子径0.1~10μmの超微粒子を作製するための超微粒化された液滴を噴霧することができる超微粒化ノズルである。つまり、大容量型超微粒化噴霧乾燥装置100は、平均粒子径0.1~10μmの液滴を噴霧できる超微粒化ノズルを搭載しているものである。
(1-1) Nozzle:
The
ここで、4流体型ノズルとは、2つの気体用流路と2つの液体用流路を有するノズルであり、気体用流路及び液体用流路から噴射された流体が交差して衝突するものである。 Here, a four-fluid type nozzle is a nozzle having two gas flow paths and two liquid flow paths, and the fluids jetted from the gas flow paths and the liquid flow paths intersect and collide with each other. is.
このノズル10は、上記のような液滴を噴霧することができる4流体型超微粒化ノズルである限り特に制限はなく従来公知の4流体型超微粒化ノズルを適宜採用することができる。本発明においては、上記の4流体型ノズルを用いることができる。
The
このノズル10としては、原料液体を500~1,000kg/時間で液滴として噴霧処理することができるものを用いることができる。なお、このような噴霧処理能力を有するノズルとしては、外径が10~50cm程度のものである。
As the
このノズル10は、複数(2本以上)設けられている限り特に制限はなく、原料液体の必要な処理量を考慮して設定することができる。例えば、2本以上とすることができ、3本以上とすることがよく、6本以上とすることが更によい。ノズル本数の上限値としては、特に制限はないが、80本とすることができ、60本とすることがよく、40本とすることが更によい。このようにノズルの本数は、具体的には2~80本とすることができる。
The number of
液滴乾燥室30が直方体である場合、ノズル10は、この液滴乾燥室30の横方向(液滴乾燥室30の高さ方向に直交する断面における長手方向)に沿って1列に配置されることが好ましい。このように複数のノズル10を配置することによって、隣り合うノズル10から噴霧された液滴との衝突を回避しつつ、熱風によって良好に液滴を乾燥させることができる。その結果、より均一に、より粒子径の小さな粉体微粒子を製造することができる。なお、この場合、ノズル10毎に熱風分散室20を設置することが好ましい。
When the
上記のように複数のノズル10を1列に配置する場合、隣り合うノズル10同士の間隔は、1,000~4,000mmとすることができ、1,500~3,000mmとすることが好ましく、1,500~2,500mmとすることが更に好ましい。このような範囲とすることによって、隣り合うノズル10から噴霧された液滴との衝突を回避しつつ、熱風分散室20の熱風によって良好に液滴を乾燥させることができる。その結果、より均一に、より粒子径の小さな粉体微粒子を製造することができる。
When a plurality of
液滴となる原料液体としては、特に制限はなく、従来公知の噴霧乾燥技術に用いることができる原料液体を適宜採用することができ、例えば、電気自動車などの二次電池用の正極材及び負極材の原料、化粧品などの化成品材料などを採用することができる。 The raw material liquid that forms droplets is not particularly limited, and a raw material liquid that can be used in conventionally known spray drying techniques can be appropriately employed. For example, positive electrode materials and negative electrodes for secondary batteries such as electric vehicles It is possible to adopt raw materials for materials, chemical products such as cosmetics, and the like.
(1-2)熱風分散室:
熱風分散室20は、液滴を乾燥させる熱風の流路21を有し、熱風が噴出される噴出口23を有するものである。この熱風分散室20から噴出される熱風によって、ノズル10から噴霧される液滴が乾燥される。また、この熱風によって、液滴の流れを形成することができ、熱風がいわゆるエアカーテンとなり、隣り合うノズル10から噴霧された液滴と衝突するなどの不具合を回避することができる。
(1-2) Hot air dispersion chamber:
The hot-
熱風の温度は、適宜設定することができ、例えば、100~550℃とすることができる。 The temperature of the hot air can be set appropriately, for example, 100 to 550°C.
熱風分散室20は、図2に示すように、ノズル10毎に設置されている。このようにノズル10毎に熱風分散室20を設置することによって、各熱風分散室20から噴出される熱風の勢いを均一に調節することができ、より均一で粒子径が小さい粉体微粒子を製造することができる。つまり、熱風分散室20がノズル10毎に設置されていることによって、熱風分散室20への熱風の偏りが生じることを防止することができる。熱風分散室20への熱風の偏りが生じると、未乾燥の超微粒子が互いに衝突し易くなり、衝突した際に超微粒子同士がくっついてしまい、ザウター平均粒子径10~20μmの粒子(粒子径が大きな粒子)が形成されてしまう。
The hot
この熱風分散室20は、その噴出口23の形状について特に制限はないが、図4に示すようにノズル10を中心に配置する環状のスリット状とすることができる。このような形状の噴出口23であると、超微粒化ノズルから噴霧された微粒子化した液滴を良好に加熱することができる。更に、液滴の流れを良好に形成することができ、隣り合うノズル10から噴霧された液滴と衝突するなどの不具合を回避することができ、より均一に、より粒子径の小さな粉体微粒子を製造することができる。
The shape of the
(1-3)液滴乾燥室:
液滴乾燥室30は、複数のノズル10が上方に配置され、これらのノズル10から噴霧された液滴が乾燥されザウター平均粒子径が0.1~10μmの粉体微粒子となる1つの空間(内部空間)31を有している。ノズル10から内部空間31内に噴霧された液滴は、この空間31内を落下しながら、熱風分散室20から噴出された熱風によって乾燥され、粉体微粒子(ザウター平均粒子径が0.1~10μm)となる。液滴乾燥室30の空間31内では、隣り合うノズル10のそれぞれから噴霧された液滴は、熱風分散室20から噴出された熱風によってその流れが形成され、液滴同士が衝突し難い状態となっている。液滴乾燥室30の内部空間31は、仕切り壁の無い1つの領域である。
(1-3) Droplet drying chamber:
The
液滴乾燥室30は、その形状について特に制限はないが、直方体とすることができ、より具体的には、液滴乾燥室30の高さ方向に直交する断面において、縦の長さ(短手方向の長さ)と横の長さ(長手方向の長さ)の比率が1:2~1:40の直方体とすることができ、1:2~1:30の比率とすることが好ましく、1:3~1:20の比率とすることが更に好ましい。なお、このような直方体の液滴乾燥室30は、その空間31も同様の直方体となっている。
The shape of the
液滴乾燥室30が直方体である場合、この液滴乾燥室30内の縦の長さ(短手方向の長さ)は、ノズル10の外径の3~20倍とすることができ、5~15倍とすることが好ましく、8~12倍とすることが更に好ましい。このようにノズル10の外径に対する液滴乾燥室30の縦の長さを上記所定の範囲とすることによって、ノズル10から噴霧された液滴が液滴乾燥室30の内面に衝突し難くなり且つ熱風による乾燥効率が向上し、より均一に、より粒子径の小さな粉体微粒子を製造することができる。
When the
液滴乾燥室30は、図2に示す大容量型超微粒化噴霧乾燥装置100のように、1台備えられてもよいし、複数台(具体的には、2~40台)備えられてもよい。このように液滴乾燥室30は、その設置スペースを考慮して、複数台設けてもよい。つまり、例えば直方体の液滴乾燥室30の場合、横幅が長いため、長い横幅に対応した設置スペースが必要になる。しかし、十分な設置スペースを確保できない場合もあり、そのような場合にも、複数台に分けることによって設置スペースに合わせて配置することができるようになる。
The
(1-4)熱風配管:
熱風配管40は、熱風分散室20に連結されて熱風を供給するためのものである。この熱風配管40は、ノズル10毎に熱風分散室20が設置されている場合、図2に示すように熱風分散室20のそれぞれに熱風を送るものとすることができ、各熱風配管40は、図3に示すように熱風分散室20のそれぞれに連結している。この熱風配管40は、熱風分散室20のそれぞれに対して設置する必要があり、それぞれに設置しないと、熱風分散室20からの熱風の吹き出しに偏りが生じる。
(1-4) Hot air piping:
The
図2、図3に示すように、各熱風配管40は、1つの熱風発生源(熱風発生炉)から分岐した後、熱風分散室20のそれぞれに連結している。一方で、各熱風配管40は、各熱風配管40に対応した複数の熱風発生源と熱風分散室20とを連結していてもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, each
(1-5)その他の構成要素:
大容量型超微粒化噴霧乾燥装置100は、複数のノズル10、熱風分散室20、及び、液滴乾燥室30以外に、その他の構成要素を備えるものとすることができる。
(1-5) Other components:
The large-capacity ultra-atomization spray-drying
具体的には、図1に示す大容量型超微粒化噴霧乾燥装置100は、発熱用の熱風発生炉51と、この熱風発生炉51で発生させた熱を熱風として熱風分散室20に供給するための送風機53と、を備えている。更に、この大容量型超微粒化噴霧乾燥装置100は、図1、図2に示すように、液滴乾燥室30で得られた粉体微粒子を集める2台の集塵機55と、これらの集塵機55のそれぞれに連結して集塵機55から排気する排風機57と、を備えている。更に、大容量型超微粒化噴霧乾燥装置100は、各ノズル10に連結して液滴の原料となる原料液体を貯留する原料液タンク(図示せず)を備えている。
Specifically, the large-capacity ultra-atomized
これらのその他の構成要素(熱風発生炉51、送風機53、集塵機55、排風機57、及び原料液タンク)は、従来公知のものを適宜選択して採用することができる。
These other components (the
(2)大容量型超微粒化噴霧乾燥方法:
本発明の大容量型超微粒化噴霧乾燥方法は、本発明の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置を用いる大容量型超微粒化噴霧乾燥方法であり、原料液体を1,000~40,000kg/時間の処理量(即ち、大容量)で処理して、ザウター平均粒子径が0.1~10μmの粉体微粒子を得る方法である。この本発明の方法は、原料液体供給工程及び液滴乾燥工程を有している。
(2) Large-capacity ultra-atomized spray drying method:
The large-capacity ultra-atomized spray-drying method of the present invention is a large-capacity ultra-atomized spray-drying method using the large-capacity ultra-atomized spray-drying apparatus of the present invention. /hour (that is, a large volume) to obtain fine powder particles having a Sauter mean particle size of 0.1 to 10 μm. The method of the present invention has a raw material liquid supply step and a droplet drying step.
この大容量型超微粒化噴霧乾燥方法によれば、本発明の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置を用いるため、平均粒子径0.1~10μmの超微粒子を1,000kg/時間以上の大容量で製造することができる。 According to this large-capacity type ultra-atomization spray drying method, since the large-capacity type ultra-atomization spray drying apparatus of the present invention is used, ultra-fine particles having an average particle size of 0.1 to 10 μm are produced at a rate of 1,000 kg/hour or more. Can be manufactured in volume.
(2-1)原料液体供給工程:
原料液体供給工程は、超微粒化される液滴の原料液体をノズル10に供給する工程である。本工程において、大容量型超微粒化噴霧乾燥装置100の原料液タンクに貯留された原料液体を各ノズル10に供給すると、これらのノズル10から噴霧された原料液体が超微粒化された液滴となる。
(2-1) Raw material liquid supply step:
The source liquid supply step is a step of supplying the source liquid of droplets to be ultra-atomized to the
複数のノズル10は、上述した本発明の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置で用いるものと同様のものを採用することができる。これらのノズル10によって超微粒化された液滴(平均粒子径が0.1~10μm)を得ることができる。
For the plurality of
原料液体としては、特に制限はなく、従来公知の噴霧乾燥技術に用いることができる原料液体を適宜採用することができ、例えば、電気自動車などの二次電池用の正極材及び負極材の原料、化粧品などの化成品材料などを採用することができる。 The raw material liquid is not particularly limited, and a raw material liquid that can be used in a conventionally known spray drying technique can be appropriately employed. Chemical product materials such as cosmetics can be used.
(2-2)液滴乾燥工程:
液滴乾燥工程は、熱風分散室20の噴出口23から熱風を噴出させ、液滴乾燥室30内の空間31で液滴を乾燥させてザウター平均粒子径が0.1~10μmの粉体微粒子とする工程である。
(2-2) Droplet drying step:
In the droplet drying process, hot air is ejected from the
熱風分散室20は、上述した本発明の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置で用いるものと同様のものを採用することができる。
The hot
熱風の温度や噴出条件については、従来公知の方法を適宜採用することができ、例えば、熱風の温度としては、100~500℃とすることができる。 Conventionally known methods can be suitably adopted for the temperature and ejection conditions of the hot air. For example, the temperature of the hot air can be 100 to 500°C.
(2-3)その他の工程:
本発明の大容量型超微粒化噴霧乾燥方法では、原料液体供給工程及び液滴乾燥工程以外に、その他の工程を採用することができる。その他の工程としては、液滴乾燥工程において得られた粉体微粒子を、液滴乾燥室30に連結された集塵機55によって回収する粉塵回収工程を採用することができる。
(2-3) Other steps:
In the large-volume ultra-atomized spray-drying method of the present invention, other processes can be employed in addition to the raw material liquid supply process and the liquid droplet drying process. As another process, a dust collection process can be adopted in which the powder particles obtained in the droplet drying process are collected by a
以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例及び比較例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples and Comparative Examples.
(実施例1)
図1に示すような大容量型超微粒化噴霧乾燥装置を作製して乾燥システム1とした。ノズルは、4流体型ノズルのTJ1000型超微粒化ノズル(大川原化工機社製)を10本用意し、これらが1台の直方体の液滴乾燥室(奥行(縦)4.0m、横22.0m、高さ10.0m)の横方向に一列に設置されていた。そして、以下の条件で、本乾燥システム1を運転した。本乾燥システム1において得られた超微粒子(粉体微粒子)は、製品平均粒子径(ザウター平均粒子径)が7.8μmであった。
原料液体名: リチウム系2次電池正極原料液
原料液体量: 10,005 kg/時間
水分蒸発量: 5,005 kg/時間
乾燥製品量: 5,000 kg/時間
乾燥必要ガス量: 170,700 m3/時間(200℃)
必要動力: 合計 390kW
(Example 1)
A drying system 1 was prepared by fabricating a large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus as shown in FIG. Ten TJ1000 type ultra-atomizing nozzles (manufactured by Okawara Kakoki Co., Ltd.), which are 4-fluid type nozzles, were prepared as nozzles. 0m, height 10.0m) were installed in a row in the horizontal direction. Then, the drying system 1 was operated under the following conditions. The ultrafine particles (powder particles) obtained in this drying system 1 had a product average particle size (Sauter average particle size) of 7.8 μm.
Raw material liquid name: Lithium-based secondary battery positive electrode raw material liquid Raw material liquid amount: 10,005 kg/hour Moisture evaporation amount: 5,005 kg/hour Dry product amount: 5,000 kg/hour Gas amount required for drying: 170,700 m 3 /hr (200°C)
Required power: Total 390kW
なお、ノズル毎に熱風分散室が設置されており、熱風分散室のそれぞれに熱風を送る熱風配管を備えていた。熱風分散室の噴出口の形状は、ノズルを中心に配置する環状のスリット状であった。 A hot-air dispersion chamber was installed for each nozzle, and hot-air pipes were provided to send hot air to each of the hot-air dispersion chambers. The shape of the hot-air dispersion chamber was an annular slit with the nozzle at the center.
本乾燥システム1では、上記のように、ザウター平均粒子径が0.1~10μmを満たす粉体微粒子であり、原料液体の処理量が1,000~40,000kg/時間を満たすものであった。 In this drying system 1, as described above, the powder fine particles satisfy the Sauter mean particle diameter of 0.1 to 10 μm, and the processing amount of the raw material liquid satisfies 1,000 to 40,000 kg / hour. .
(実施例2)
図1に示すような大容量型超微粒化噴霧乾燥装置を作製して乾燥システム2とした。直方体の液滴乾燥室(奥行(縦)4.0m、横22.0m、高さ10.0m)を2台用意し、各液滴乾燥室には、ノズルとして4流体型ノズルのTJ1000型超微粒化ノズル(大川原化工機社製)を10本設置した。これらのノズルは、各液滴乾燥室の横方向に一列に設置されていた。ノズルの合計使用本数は、20本である。そして、以下の条件で、本乾燥システム2を運転した。本乾燥システム2において得られた超微粒子(粉体微粒子)は、製品平均粒子径(ザウター平均粒子径)が7.7μmであった。
原料液体名: リチウム系2次電池正極原料液
原料液体量: 20,020 kg/時間
水分蒸発量: 10,020 kg/時間
乾燥製品量: 10,000 kg/時間
乾燥必要ガス量: 341,000 m3/時間(200℃)
必要動力: 合計 780kW
(Example 2)
A drying system 2 was prepared by fabricating a large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus as shown in FIG. Two rectangular parallelepiped droplet drying chambers (depth (length) 4.0 m, width 22.0 m, height 10.0 m) were prepared, and each droplet drying chamber was equipped with a 4-fluid type nozzle TJ1000 or more. Ten atomization nozzles (manufactured by Okawara Kakoki Co., Ltd.) were installed. These nozzles were installed in a row across each droplet drying chamber. The total number of nozzles used is 20. Then, the drying system 2 was operated under the following conditions. The ultrafine particles (powder particles) obtained in this drying system 2 had a product average particle size (Sauter average particle size) of 7.7 μm.
Raw material liquid name: Lithium secondary battery positive electrode raw material liquid Raw material liquid amount: 20,020 kg/hour Moisture evaporation amount: 10,020 kg/hour Dry product amount: 10,000 kg/hour Gas amount required for drying: 341,000 m 3 /hr (200°C)
Required power: Total 780kW
なお、ノズル毎に熱風分散室が設置されており、熱風分散室のそれぞれに熱風を送る熱風配管を備えていた。熱風分散室の噴出口の形状は、ノズルを中心に配置する環状のスリット状であった。 A hot-air dispersion chamber was installed for each nozzle, and hot-air pipes were provided to send hot air to each of the hot-air dispersion chambers. The shape of the hot-air dispersion chamber was an annular slit with the nozzle at the center.
本乾燥システム2では、上記のように、ザウター平均粒子径が0.1~10μmを満たす粉体微粒子であり、原料液体の処理量が1,000~40,000kg/時間を満たすものであった。 In this drying system 2, as described above, the powder fine particles satisfy the Sauter mean particle diameter of 0.1 to 10 μm, and the processing amount of the raw material liquid satisfies 1,000 to 40,000 kg / hour. .
(実施例3)
図1に示すような大容量型超微粒化噴霧乾燥装置を作製して乾燥システム3とした。直方体の液滴乾燥室(奥行(縦)4.0m、横42.0m、高さ10.0m)を2台用意し、各液滴乾燥室には、ノズルとして4流体型ノズルのTJ1000型超微粒化ノズル(大川原化工機社製)を20本設置した。これらのノズルは、各液滴乾燥室の横方向に一列に設置されていた。ノズルの合計使用本数は、40本である。そして、以下の条件で、本乾燥システム3を運転した。本乾燥システム3において得られた超微粒子(粉体微粒子)は、製品平均粒子径(ザウター平均粒子径)が7.7μmであった。
原料液体名: リチウム系2次電池正極原料液
原料液体量: 40,000 kg/時間
水分蒸発量: 20,000 kg/時間
乾燥製品量: 20,000 kg/時間
乾燥必要ガス量: 682,000 m3/時間(200℃)
必要動力: 合計 1560kW
(Example 3)
A large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus as shown in FIG. Two rectangular parallelepiped droplet drying chambers (depth (vertical) 4.0 m, width 42.0 m, height 10.0 m) were prepared, and each droplet drying chamber was equipped with a 4-fluid nozzle TJ1000 type or more. Twenty atomization nozzles (manufactured by Okawara Kakoki Co., Ltd.) were installed. These nozzles were installed in a row across each droplet drying chamber. The total number of nozzles used is 40. Then, the drying system 3 was operated under the following conditions. The ultrafine particles (powder particles) obtained in this drying system 3 had a product average particle size (Sauter average particle size) of 7.7 μm.
Raw material liquid name: Lithium-based secondary battery positive electrode raw material liquid Raw material liquid amount: 40,000 kg/hour Moisture evaporation amount: 20,000 kg/hour Dry product amount: 20,000 kg/hour Gas amount required for drying: 682,000 m 3 /hr (200°C)
Required power: Total 1560kW
なお、ノズル毎に熱風分散室が設置されており、熱風分散室のそれぞれに熱風を送る熱風配管を備えていた。熱風分散室の噴出口の形状は、ノズルを中心に配置する環状のスリット状であった。 A hot-air dispersion chamber was installed for each nozzle, and hot-air pipes were provided to send hot air to each of the hot-air dispersion chambers. The shape of the hot-air dispersion chamber was an annular slit with the nozzle at the center.
本乾燥システム3では、上記のように、ザウター平均粒子径が0.1~10μmを満たす粉体微粒子であり、原料液体の処理量が1,000~40,000kg/時間を満たすものであった。 In this drying system 3, as described above, the powder fine particles satisfy the Sauter mean particle diameter of 0.1 to 10 μm, and the processing amount of the raw material liquid satisfies 1,000 to 40,000 kg / hour. .
(比較例1)
大容量型超微粒化噴霧乾燥装置を作製して乾燥システム5とした。直方体の液滴乾燥室(奥行(縦)4.0m、横22.0m、高さ10.0m)を1台用意し、各液滴乾燥室には、ノズルとして4流体型ノズルのTJ1000型超微粒化ノズル(大川原化工機社製)を10本設置した。これらのノズルは、各液滴乾燥室の横方向に1列に設置されていた。ノズルの合計使用本数は、10本である。なお、本比較例1では10本のノズルに対して1つの熱風分散室が設置されており、熱風分散室には、熱風を送る1本の熱風配管が連結されていた。そして、以下の条件で、本乾燥システム4を運転した。本乾燥システム4において得られた超微粒子(粉体微粒子)は、製品平均粒子径(ザウター平均粒子径)が11μmであった。また、熱風の偏りが生じて未乾燥の付着物が発生し、正規の連続運転は30日間であるが、本比較例1では連続運転は3日間しかできなかった。
原料液体名: リチウム系2次電池正極原料液
原料液体量: 10,003 kg/時間
水分蒸発量: 5,003 kg/時間
乾燥製品量: 5,000 kg/時間
乾燥必要ガス量: 170,695 m3/時間(200℃)
必要動力: 合計 390kW
(Comparative example 1)
A drying system 5 was prepared by fabricating a large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus. A rectangular parallelepiped droplet drying chamber (depth (length) 4.0 m, width 22.0 m, height 10.0 m) was prepared, and each droplet drying chamber was equipped with a 4-fluid type nozzle TJ1000 or more. Ten atomization nozzles (manufactured by Okawara Kakoki Co., Ltd.) were installed. These nozzles were arranged in a row across each droplet drying chamber. The total number of nozzles used is ten. In Comparative Example 1, one hot air distribution chamber was installed for ten nozzles, and one hot air pipe for sending hot air was connected to the hot air distribution chamber. Then, the drying system 4 was operated under the following conditions. The ultrafine particles (powder particles) obtained in this drying system 4 had a product average particle size (Sauter average particle size) of 11 μm. In addition, uneven hot air generated undried deposits, and continuous operation was possible only for 3 days in this comparative example 1, although normal continuous operation was 30 days.
Raw material liquid name: Lithium-based secondary battery positive electrode raw material liquid Raw material liquid amount: 10,003 kg/hour Moisture evaporation amount: 5,003 kg/hour Dry product amount: 5,000 kg/hour Gas amount required for drying: 170,695 m 3 /hr (200°C)
Required power: Total 390kW
なお、熱風分散室の噴出口の形状は、ノズルを中心に配置する環状のスリット状であった。 In addition, the shape of the ejection port of the hot air dispersion chamber was an annular slit shape arranged at the center of the nozzle.
本比較例1の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置では、複数のノズルに対して1つの熱風分散室が設置されていることから、得られる微粒子の平均粒子径が10μm超(11μm)であった。更に、上記の通り、連続運転期間が十分に得られないという結果であった。 In the large-capacity ultra-atomizing spray drying apparatus of Comparative Example 1, one hot air dispersion chamber is installed for a plurality of nozzles, so that the average particle diameter of the obtained fine particles is more than 10 μm (11 μm). rice field. Furthermore, as described above, the result was that a sufficient continuous operation period could not be obtained.
以上のように実施例1~3の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置及び大容量型超微粒化噴霧乾燥方法によれば、平均粒子径0.1~10μmの超微粒子を1,000kg/時間以上の大容量で製造することができることが分かる。 As described above, according to the large-capacity ultra-atomization spray drying apparatus and the large-capacity ultra-atomization spray drying method of Examples 1 to 3, 1,000 kg / hour of ultrafine particles having an average particle diameter of 0.1 to 10 μm It can be seen that it is possible to manufacture in a large capacity as described above.
本発明の大容量型超微粒化噴霧乾燥装置は、電気自動車などの二次電池や化粧品などの化成品に使用される超微粒子を製造する噴霧乾燥装置として利用することができる。本発明の大容量型超微粒化噴霧乾燥方法は、電気自動車などの二次電池や化粧品などの化成品に使用される超微粒子を製造するための噴霧乾燥方法として採用することができる。 The large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus of the present invention can be used as a spray drying apparatus for producing ultra-fine particles used in secondary batteries for electric vehicles and chemical products such as cosmetics. The large-capacity ultra-atomized spray-drying method of the present invention can be employed as a spray-drying method for producing ultra-fine particles used in secondary batteries for electric vehicles and chemical products such as cosmetics.
10:ノズル、20:熱風分散室、21:流路、23:噴出口、30:液滴乾燥室、31:空間(内部空間)、40:熱風配管、51:熱風発生炉、53:送風機、55:集塵機57:排風機、100:大容量型超微粒化噴霧乾燥装置。 10: nozzle, 20: hot air dispersion chamber, 21: flow path, 23: spout, 30: droplet drying chamber, 31: space (internal space), 40: hot air pipe, 51: hot air generator, 53: blower, 55: Dust collector 57: Exhaust fan, 100: Large-capacity ultra-atomized spray drying device.
Claims (9)
前記液滴を乾燥させる熱風の流路を有し、前記熱風が噴出される噴出口を有する熱風分散室と、
前記熱風分散室に連結されて前記熱風を供給するための熱風配管と、を備え、
更に、複数の前記ノズルが上方に配置され、当該ノズルから噴霧された前記液滴が乾燥されザウター平均粒子径が0.1~10μmの粉体微粒子となる空間を有する液滴乾燥室を備えており、
複数の前記ノズルが、1列に配置され、
前記ノズル毎に前記熱風分散室が設置されており、
前記液滴となる原料液体の処理量が、1,000~40,000kg/時間である、大容量型超微粒化噴霧乾燥装置。 a plurality of four-fluid nozzles for spraying ultra-atomized droplets;
a hot air dispersion chamber having a hot air flow path for drying the droplets and having an ejection port for ejecting the hot air;
a hot air pipe connected to the hot air distribution chamber for supplying the hot air;
Further, a droplet drying chamber having a space in which a plurality of the nozzles are arranged above and the droplets sprayed from the nozzles are dried and turned into powder particles having a Sauter mean particle diameter of 0.1 to 10 μm. cage,
A plurality of said nozzles are arranged in one row,
The hot air dispersion chamber is installed for each nozzle,
A large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus, wherein the processing amount of the raw material liquid to be droplets is 1,000 to 40,000 kg/hour.
超微粒化される液滴の原料液体を複数の前記ノズルに供給する原料液体供給工程と、
前記熱風分散室の前記噴出口から前記熱風を噴出させ、前記液滴乾燥室内の前記空間で前記液滴を乾燥させてザウター平均粒子径が0.1~10μmの粉体微粒子とする液滴乾燥工程と、有し、
前記原料液体を1,000~40,000kg/時間の処理量で処理する、大容量型超微粒化噴霧乾燥方法。 A large-capacity ultra-atomized spray drying method using the large-capacity ultra-atomized spray drying apparatus according to any one of claims 1 to 3,
a raw material liquid supply step of supplying a raw material liquid of droplets to be ultra-atomized to the plurality of nozzles;
The hot air is ejected from the ejection port of the hot air dispersion chamber, and the droplets are dried in the space in the droplet drying chamber to obtain fine powder particles having a Sauter mean particle diameter of 0.1 to 10 μm. a process;
A large-capacity ultra-atomized spray-drying method in which the raw material liquid is processed at a throughput of 1,000 to 40,000 kg/hour.
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