JPH0675641B2

JPH0675641B2 - 噴霧乾燥方法及び装置

Info

Publication number: JPH0675641B2
Application number: JP60292557A
Authority: JP
Inventors: 昭一岩谷; 均増村; 弘毅高橋; 正明大川原; 克己小林; 崇伊藤
Original assignee: Ohkawara Kokohki Co Ltd; TDK Corp
Current assignee: Ohkawara Kokohki Co Ltd; TDK Corp
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1994-09-28
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPS62152501A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、噴霧乾燥方法及び装置、特に、噴霧乾燥室を
多孔質膜で形成した噴霧乾燥方法及び装置に関する。

〔従来の技術〕

噴霧乾燥方法及び装置は基本的に、原液の噴霧、噴
霧された微小液滴の乾燥、微粉体製品の分離回収とい
う三つの機能を必須としており、噴霧乾燥装置には各々
に対応して、通常、噴霧器，乾燥室及び微粉体回収器が
装備されている。

このような噴霧乾燥装置の例として、従来、たとえば第
６図，第７図に示すものが知られている。（特公昭58−
32601号公報及び実開昭58−26950号公報参照）第６図の噴霧乾燥装置においては、乾燥室１内で、ノズ
ル５から噴霧された原液が入口２から吹き込まれた熱風
によって瞬間的に加熱され、液体成分は蒸発され、固体
成分は微粉体とされる。微粉体は大部分がロータリー弁
６を介して製品として取出されるが、微粉体の一部は熱
風に同伴されて排気口を通りサイクロン７においてロー
タリー弁８から回収される。

第７図の噴霧乾燥装置は、噴霧器としてノズル５の代り
に回転噴霧円盤10を使用したタイプのものである。

このような第６図，第７図に示すタイプの噴霧乾燥装置
では前記したように製品微粉体が装置本体とサイクロン
と別々に回収されているが、この場合、比較的軽量で粒
径の小さいものがサイクロンで、比較的重量で粒径の大
きなものが装置本体から取出されることになり、製品に
ついて微少な組成分離が生じている。

この組成分離は従来においてはその製品の種類によって
は余り問題とならなかった。

ところで、最近、噴霧乾燥方法及び装置は従来からの少
品種大量生産方式から医薬品，ファインセラミックス等
を対象とした多品種少量生産方式が要請されるようにな
ってきている。

また、製品としてもより高純度のものが求められるケー
スが増加してきた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように多品種少量生産方式や高純度製品の製造が要
請されるようになると、従来の場合にあっては殆ど問題
とされなかった前記組成分離のほか新たな問題点が生じ
てきた。

すなわち、品種の切り替えが頻繁になることにより、そ
の際、乾燥室内壁の付着固形分の洗浄を迅速に、かつ完
全に行うことが必要になってきたのである。なぜなら、
多品種少量生産を効率的に行うためには洗浄に時間を取
ることは致命的欠陥になるし、また、製品品質に高純
度，高品質が要求されると、品種切り替え時に付着固形
分を完全に洗浄することが必要となるが、現実的には完
全洗浄は極めて困難である。その上、製品が人体に有害
である場合には、直接製品に触れることが出来ず、洗浄
も困難を極めている。

また、前記のような微少な組成分離も製品の高純度化の
要請から問題となってきたのである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記した従来技術の問題点に鑑み、鋭意研
究した結果、噴霧乾燥室を多孔質膜にて構成することに
より上記問題点を解決できることを見出し、本発明に到
達したものである。

即ち、本発明によれば、原液を微小液滴に噴霧したもの
を乾燥して原液から直ちに粉体を製造する噴霧乾燥方法
において、噴霧乾燥室の実質上全体を単一の袋状又は筒
状の耐熱性及び良剥離性多孔質膜にて形成し、乾燥排ガ
スを、該多孔質膜で形成した噴霧乾燥室の内側から外側
へ通過させることにより、乾燥排ガスと粉体とを直ちに
分離して噴霧乾燥室から粉体の全量を得る噴霧乾燥方法
が提供される。

更に本発明によれば、原液を微小液滴に噴霧したものを
乾燥して原液から直ちに粉体を製造する噴霧乾燥装置に
おいて、噴霧乾燥室の実質上全体を単一の袋状又は筒状
の耐熱性及び良剥離性多孔質膜にて形成し、乾燥排ガス
が、該多孔質膜で形成した噴霧乾燥室の内側から外側へ
通過するようにした噴霧乾燥装置が提供される。

本発明において使用する多孔質膜は、噴霧乾燥装置本体
内に配設され、耐熱性、かつ剥離性に優れたものでなく
てはならない。

すなわち、噴霧乾燥室内に導入される熱風温度は通常入
口温度120〜280℃，出口温度150〜70℃程度であるか
ら、この温度に耐えるものでなくてはならず、また、微
粉体が常に付着、堆積するから、連続使用するために良
剥離性のものである必要がある。また、この多孔質膜は
対象となる製品微粉体とガスとの分離を行うものであ
る。

このような機能を有する多孔質膜としては、特にその種
類を限定するものではないが、通常繊維製の布やそれら
を２種類以上組合せた組合せ膜が用いられる。好ましい
多孔質膜としては、良剥離性の網目状膜に強度材として
の織布あるいは不織布を張り合せたものが用いられ、こ
の場合、具体的には網目状膜はポリ四フッ化エチレン
（PTFE）（商品名テフロン）系膜，ポリ三フッ化エチレ
ン系膜、織布，不織布としては、ポリイミド，耐熱ナイ
ロン，ポリエステル，アラミド製のものが好ましく用い
られる。

また、本発明では噴霧乾燥室の全体が単一の多孔質膜で
形成されており、装置からの取外しが容易であり、従っ
てその維持管理は極めて簡単である。

〔作用〕

噴霧乾燥装置本体内に配設された多孔質膜製の袋状又は
筒状の乾燥室内で噴霧された原液は、入口から吹き込ま
れた入口ガス温度120〜280℃の熱風によって瞬間的に加
熱乾燥され、ガスと微粉体となる。微粉体は自身の重量
により乾燥室底部に大部分沈下し、一方、ガスは多孔質
膜の通気孔を介して残りの微粉体と分離され排気口を通
って外部に排気される。従って、微粉体はすべて多孔質
膜でガスと分離されるから、製品微粉体の組成分離は起
こらない。

また連続運転すると、多孔質膜には微粉体が付着、堆積
し、圧力損失が増大し、ついには運転を停止しなくては
ならないので、適宜微粉体を払い落さなくてはならな
い。その際乾燥室は袋状又は筒状の剥離性の良い多孔質
膜で形成されているので、付着粉体は機械的振動によ
り、あるいは、反対側からの空気噴射（パルスエア）等
により短時間に容易に払い落すことができる。また、そ
の際、完全に洗浄する為及び不純物の混入を防ぐ為には
多孔質膜の取り替えによって、内部の製品に触れること
なく外部から行われるが、単一の袋状のものであるから
取り替えが容易である。

また、多孔質膜による微粉体とガスとの分離は、通常は
微粉体を含むガスを多孔質膜を構成する繊維の布目に通
すことによってその中の微粒子のみを濾別するわけであ
るが、実際には単純な濾別ではなく、布目は分離される
べき粒子の何倍も大きいのが普通である。したがって微
粉体は濾布の表面だけでなく、内部にも一部入り込んで
捕集される。このような濾布は本発明の場合、微粉体が
易溶解性のものに対して主に使用される。しかし望まし
くは、微粉体に対し良剥離性を示し且つ表面濾過が行わ
れる前記網目状膜を表面に担持した耐熱性及び強度に優
れた前記織布又は不織布との組合せ膜を使用することが
本発明の効果をより増大させる。そしてこの多孔質膜の
分離可能な粒径範囲は0.1μｍ以上数mmに至る広範囲に
およぶものとなる。

〔実施例〕

次に、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳
細に説明する。

第１図は本発明に係る噴霧乾燥方法を用いた装置の一実
施例を示すもので、（イ）は装置全体の概略断面図、
（ロ）は噴霧乾燥室を形成する多孔質膜の一部拡大断面
説明図である。図において、噴霧乾燥装置本体11内に
は、その内側に沿って袋状の多孔質膜15で形成された噴
霧乾燥室１が配置されている。この多孔質膜15は、第１
図（ロ）に示すように、網目状膜13に強度材である濾布
14を張り合せたものから構成されている。熱風Ｘは、入
口２を通って装置本体11の上方部から噴霧乾燥室１内に
下方に送入され、噴霧乾燥室１内の中央下部からノズル
５を介して上方向に噴霧される原液と向流接触される。
製品微粉体はシール弁による出口６より製品受器（図示
せず）に入り、ガスは噴霧乾燥室の外壁を形成する多孔
質膜15を介して微粉体Ａと分離され、本体11下部の排気
口３から、それぞれ外部に排出される。

第２図は本発明の他の実施例を示す概略断面図で、噴霧
器としてノズル５の代りに回転噴霧円盤10を使用してお
り、熱風Ｘを噴霧円盤10からの原液が下方向に並流で導
入されている点で第１図と異なっているが、他の構造は
大略同一である。

第３図〜第５図もそれぞれ本発明の他の実施例を示す概
略断面図であり、第３図は熱風Ｘとノズル５からの原液
が下方向に並流で導入されているもの、第４図は熱風Ｘ
とノズル５からの原液が上方向に並流で導入されている
もの、第５図（イ），（ロ）は熱風Ｘとノズル５からの
原液が横方向から導入されているものを示す。

なお、第３図〜第５図の装置においては、微粉体の払い
落しの為の払い落し機構（逆洗式、パルスエア式）Ｚが
設けられており、例えば、パルスエアがライン12を介し
て反対方向から装置本体11内に送入され、多孔質膜15に
付着した微粉体Ａが払い落される。

以下、本発明の噴霧乾燥方法及び装置をさらに具体的に
説明する。

（実施例１）第１図に示す形式の噴霧乾燥装置を用い、乾燥対象物と
して安定化ジルコニア（Ca_0.15Zr_0.85Ｏ_1.85）とランタ
ン添加チタン酸バリウム［BaTiO₃＋0.01（La₂O₃）］の
２種類を原液濃度60％（安定化ジルコニアの場合）、70
％（ランタン添加チタン酸バリウムの場合）、処理量15
0kg/Hrの割合で噴霧した。乾燥室は直径2500mm、直胴長
さ2500mm、全高4300mmの上部が円筒形、下部がロート状
のもので、乾燥室を形成する多孔質膜としては耐熱ナイ
ロン不織布にポリ四フッ化エチレンをラミネートした組
合せ膜を使用した。また、熱風の入口温度は220℃と
し、排風温度は120℃であった。

以上の条件で原液の噴霧乾燥運転を行った。その結果製
品微粉体の性状は下記の通りであった。

（１）（２）製品粒子径（平均） 60μｍ 70μｍ製品水分 0.3％ 0.7％組成バラツキなしなし４時間運転での収率 99％ 99％尚、（１）は安定化ジルコニア、（２）はランタン添加
チタン酸バリウムを示す。

また、製品の切替えに際し、切替えに要する時間は約40
分という短時間で済んだ。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、本発明の噴霧乾燥装置は噴霧乾燥室
の実質上全体を単一の多孔質膜にて形成し、乾燥排ガス
を、多孔質膜で形成した噴霧乾燥室の内側から外側へ通
過させたので、従来のように粒径の小さい微粉体がガス
に同伴されて装置本体外に排出されることがないから組
成分離は生じず、また多品種少量生産方式に伴う頻繁な
品種の切り替えに際しても、迅速且つ容易に付着微粉の
洗浄，払い落しを行うことができ、その結果、製品微粉
体の高品質化，高純度化が可能となる。

また、従来別個に設置の必要な集塵装置が不要となる効
果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る噴霧乾燥装置の一実施例を示すも
ので、（イ）は装置全体の概略断面図、（ロ）は多孔質
膜の一部拡大断面説明図、第２図〜第５図はそれぞれ本
発明の他の実施例を示す概略断面図、第６図〜第７図は
従来の噴霧乾燥装置を示す概略断面図である。１……噴霧乾燥室、２……熱風入口、３……排気口、５
……ノズル、６……製品出口、７……サイクロン、10…
…噴霧円盤、11……装置本体、13……網目状膜、14……
濾布、15……多孔質膜。

フロントページの続き (72)発明者大川原正明神奈川県横浜市緑区池辺町3847 大川原化工機株式会社内 (72)発明者小林克己神奈川県横浜市緑区池辺町3847 大川原化工機株式会社内 (72)発明者伊藤崇神奈川県横浜市緑区池辺町3847 大川原化工機株式会社内 (56)参考文献特公昭57−43212（ＪＰ，Ｂ２) 実公昭52−28862（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原液を微小液滴に噴霧したものを乾燥して
原液から直ちに粉体を製造する噴霧乾燥方法において、
噴霧乾燥室の実質上全体を単一の袋状又は筒状の耐熱性
及び良剥離性多孔質膜にて形成し、乾燥排ガスを、該多
孔質膜で形成した噴霧乾燥室の内側から外側へ通過させ
ることにより、乾燥排ガスと粉体とを直ちに分離して、
前記噴霧乾燥室から粉体の全量を得ることを特徴とする
噴霧乾燥方法。
【請求項２】多孔質膜が、粉体との剥離性の良好な網目
状表面濾過膜と強度材としての耐熱濾布との組合せ膜で
ある特許請求の範囲第１項記載の噴霧乾燥方法。
【請求項３】原液を微小液滴に噴霧したものを乾燥して
原液から直ちに粉体を製造する噴霧乾燥装置において、
噴霧乾燥室の実質上全体を単一の袋状又は筒状の耐熱性
及び良剥離性多孔質膜にて形成し、乾燥排ガスが、該多
孔質膜で形成した噴霧乾燥室の内側から外側へ通過する
ようにしたことを特徴とする噴霧乾燥装置。
【請求項４】多孔質膜が、粉体との剥離性の良好な網目
状表面濾過膜と強度材としての耐熱濾布との組合せ膜で
ある特許請求の範囲第３項記載の噴霧乾燥装置。