乾燥後塊状になる液体原料スラリーの乾燥 / テスト事例 / 原料スラリー乾燥, 原料スラリー乾燥機
■ 乾燥後塊状になる液体原料スラリーの乾燥 / KENKI DRYER / 原料スラリー乾燥機 |
原料スラリー等液体状の乾燥対象物は、通常乾燥後粉状になることが多いのですが、対象物によっては塊状になる場合があります。それはその原料が持つ特質だと考えられ、熱を与えるとその性状に基づき液体から固体に変化している可能性があります。
原料スラリーの乾燥時に塊化が発生する原因は、原料の成分や含水率、乾燥機の種類、乾燥条件などによって異なります。一般的には、原料中の粘着性物質が原因であることが多いです。また、乾燥機内部での流動性が悪くなることによっても塊化が発生することがあります。
原料スラリーの乾燥において塊化を防ぐためには、原料の成分や含水率、乾燥機の種類、乾燥条件などを適切に設定することが重要です。また、原料の乾燥機内部の流動性が重要視される場合は、乾燥機の形状や内部構造を事前に確認することが必要です。さらに、原料中の粘着性物質を減らすために、原料の前処理を行うことも考えられます。
どこもできない付着物、粘着物が乾燥できる KENKI DRYER は、日本 2件、海外7ケ国 9件 合計11件の特許を取得済み独自技術を持つ画期的な乾燥装置で、液体状の乾燥対象物でも乾燥が可能です。
付着性、粘着性が強い原料スラリーの乾燥でも KENKI DRYER の能力は存分に発揮し、どんなに付着性、粘着性が強くても乾燥機内部に詰まることなく安定運転乾燥ができます。低温での乾燥ですので乾燥対象物の成分が変化せず原料の乾燥として全く問題がありません。連続式の乾燥機ですので乾燥に人手を全く必要とせず無人で24時間運転ができます。
■ 乾燥後塊になる液体原料スラリーとは |
乾燥後塊になる液体原料スラリーとは、液体状の原料を、攪拌や分散などの方法で均一に分散させたものであり、乾燥後、塊状になる性質を持つスラリーです。
乾燥後塊になるスラリーは、以下の特徴があります。
- 乾燥後、粉末状になるスラリーに比べて、輸送や保管が容易である。
- 乾燥後、塊状になるため、粉塵の発生が少ない。
- 乾燥後、塊状になるため、物理的な強度が高い。
乾燥後塊になるスラリーは、以下の分野で用いられています。
- 食品
- 医薬品
- 化学工業
- セメント工業
乾燥後塊になるスラリーの生成メカニズム
- 凝集による塊化
- 析出による塊化
凝集による塊化
凝集による塊化は、スラリーの粒子が接触・衝突することで、粒子同士が引き合う力によって凝集して塊となる現象です。
凝集の要因としては、以下のようなものが挙げられます。
- 粒子の表面張力
- 電気的な相互作用
- 分子の相互作用
析出による塊化
析出による塊化は、スラリー中に含まれる溶解成分が、温度や圧力などの条件によって析出して、塊となる現象です。
析出の要因としては、以下のようなものが挙げられます。
- 溶解度曲線
- 温度
- 圧力
乾燥後塊になるスラリーの乾燥方法
- スプレードライ
- 流動層乾燥
- 熱風乾燥
スプレードライ
スプレードライは、液体原料を熱風中に噴霧して、瞬時に水分を蒸発させ、乾燥粉末(顆粒)を得る技術です。スプレードライは、短時間で乾燥させることができるため、熱に弱い原料や、塊化しにくい原料の乾燥に適しています。
流動層乾燥
流動層乾燥は、原料を流動層化した熱風にさらして乾燥させる技術です。流動層乾燥は、均一な乾燥が可能であり、熱効率が高いため、大量の原料の乾燥に適しています。
熱風乾燥
熱風乾燥は、原料を熱風にさらして乾燥させる技術です。熱風乾燥は、比較的簡易な設備で乾燥させることができるため、小規模な乾燥に適しています。
乾燥後塊になるスラリーの塊化防止方法
- スラリーの粘度を低下させる
- スラリーの粒子径を小さくする
- スラリーの温度を高くする
- スラリーの乾燥速度を遅くする
スラリーの粘度を低下させると、粒子同士の接触・衝突が抑制され、塊化を防止することができます。スラリーの粒子径を小さくすると、粒子同士の接触面積が減少し、塊化を防止することができます。スラリーの温度を高くすると、粒子の表面張力が低下し、塊化を防止することができます。スラリーの乾燥速度を遅くすると、粒子が十分に乾燥する前に塊化を防止することができます。
出典:Bard
■ 原料スラリーの乾燥時の塊化防止策 |
原料スラリーを乾燥させる際には、塊化を防止することが重要です。塊化すると、以下のような問題が発生する可能性があります。
- 輸送や保管が困難になる
- 粉塵の発生が増加する
- 物理的な強度が低下する
原料スラリー乾燥時の塊化防止策としては、以下のようなものが挙げられます。
スラリーの粘度を低下させる
スラリーの粘度が高いと、粒子同士の接触・衝突が起こりやすくなり、塊化しやすくなります。スラリーの粘度を低下させるには、以下の方法があります。
- 溶媒を添加する
- 界面活性剤を添加する
スラリーの粒子径を小さくする
スラリーの粒子径が小さいと、粒子同士の接触面積が減少し、塊化しにくくなります。スラリーの粒子径を小さくするには、以下の方法があります。
- 原料を細かくする
- スラリーを均質化する
スラリーの温度を高くする
スラリーの温度が高いと、粒子の表面張力が低下し、塊化しにくくなります。スラリーの温度を高くするには、以下の方法があります。
- 乾燥温度を上げる
- スラリーを加熱する
スラリーの乾燥速度を遅くする
スラリーの乾燥速度が速いと、粒子が十分に乾燥する前に塊化しやすくなります。スラリーの乾燥速度を遅くするには、以下の方法があります。
- 乾燥温度を下げる
- 乾燥時間を長くする
具体的な対策としては、以下のようなものがあります。
- 原料の性質や乾燥条件に合わせて、最適な対策を検討する
- 複数の対策を組み合わせて、効果を高める
例えば、スラリーの粘度が高い場合は、溶媒を添加して粘度を低下させるとともに、界面活性剤を添加して粒子同士の凝集を抑制するなどの対策を組み合わせると効果的です。
出典:Bard
■ KENKI DRYER 原料スラリー乾燥 どこもできない付着物、粘着物から液体状のスラリーまで乾燥 |
原料スラリーの乾燥でも 国際特許取得済み KENKI DRYER の能力は存分に発揮出来ます。どんなに付着性、粘着性が強くても乾燥機内部に詰まることなく、液体状の原料スラリーでもトラブルなく乾燥ができ安定的な稼働ができます。熱源には飽和蒸気を使用し低温での乾燥ですので乾燥対象物の成分が変化せず原料の乾燥として全く問題がありません。KENKI DRYERの乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風併用で他にはない画期的な乾燥方式を取り入れ安全衛生面で優れ、国際特許技術により乾燥対象物の内部まで十二分に乾燥でき、乾燥後は非常に安定した均一な状態で排出されます。乾燥に人手を全く必要とせず無人で24時間運転ができます。従来の箱型棚段乾燥から KENKI DRYER へ置き換えて頂ければ、乾燥が楽にでき人手がかかる乾燥の苦労から一気に解放されます。
日本 、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ 8ケ国11件特許取得済
泥漿(でいしょう)は、スラリー (slurry) やスライムとも呼ばれる懸濁体(けんだくたい)のことで、液体中に鉱物や汚泥などが混ざっている混合物のこと。粘性の強い(ドロドロとした)流動物であることが多い。
泥漿またはスラリーは、主に工業分野で用いられる言葉で、製造業や土木分野で多く使われている。泥漿の”漿”の字は重湯(おもゆ)を指しており、重湯のような「液体に粒子が混ざり込んだ懸濁体」をこのように表している。一般的な濃度は濃厚であり、重湯のように稀薄ではない。ただ、土質工学のスラリーだけは含水率がかなり高い液体を指しており、本当にサラサラとした液体を表している。なお、生コン・モルタルも泥漿の一種といえるが、これらは一般的には泥漿とされずに、区別されて認識されている。
出典:Wiki 泥漿
懸濁液(けんだくえき)は、固体粒子が液体中に分散した分散系。英語では、サスペンション (suspension) あるいはスラリー (slurry)。サスペンジョンともいうが、こちらはドイツ語のズスペンジオーン (Suspension) が混ざった呼び名である。
粒子はコロイド粒子(100nm程度以下)のこともあるが、それより大きな光学的粒子のこともある。コロイド粒子の場合は懸濁コロイドなどと呼び、光学的粒子の懸濁液を特に懸濁液と呼ぶこともある。
出典:Wiki 懸濁液
■ セルフクリーニング Steam Heated Twin Screw technology (SHTS technology) |
乾燥装置 KENKI DRYER の国際特許技術の一つが Steam Heated Twin Screw technology (SHTS technology)でセルフクリーニング機構です。この機構によりどこもできないどんなに付着、粘着、固着する乾燥対象https://kenkidryer.jp/products/patents/物でも独自の構造で機械内部に詰まることなく乾燥できます。
例えば乾燥対象物が羽根に付着したとしても、その付着物を乾燥機内の左右の羽根が強制的に剥がしながら回転します。どんなに付着、粘着、固着性がある乾燥物でも左右の羽根が剥がしながら回転するため羽根に付着することなく、そして停止することなく羽根は常に回転し続け、剥がし、撹拌、加熱乾燥を繰り返しながら搬送されます。又、常に羽根の表面は更新され綺麗なため羽根よりの熱は遮るものなく乾燥物にいつも直接伝えることができます。どこも乾燥ができない付着、粘着性が強い物あるいは原料スラリー等の液体状に近い状態で投入したとしてもこのテクノロジーで全く問題なく確実に乾燥ができます。このSHTSテクノロジーは約7年以上を経て完成させており国内はもとより海外でも特許を取得、出願しております。
日本、米国、台湾、フランス、ドイツ、イギリス、スイス、カナダ 8ケ国11件特許取得済。
■ 乾燥機構 KENKI DRYERは乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風対流伝熱併用での他にはない画期的な乾燥方式での乾燥機と言えます。 |
乾燥装置 KENKI DRYER の特徴ある独自の乾燥の機構も国際特許技術です。粉砕乾燥、撹拌乾燥、循環乾燥そして間接乾燥 と言った4つの乾燥機構が同時に乾燥対象物に対し加熱乾燥動作を絶え間なく繰り返し行われることにより乾燥対象物の内部まで十分に乾燥され乾燥後の製品の品質が一定です。乾燥対象物投入時から乾燥後排出まで乾燥対象物の乾燥が不十分になりやすい塊化を防ぎ、乾燥対象物の内部まで熱が十二分に行き渡るよう様々な工夫がなされており常に安定した加熱乾燥が行われています。
熱源が飽和蒸気のみの伝導伝熱式での乾燥方式でありながら、外気をなるべく取り入れない他にはない独自の機構で乾燥機内の温度は、外気温度に影響されず常に高温で一定に保たれています。それは外気を取り入れない特徴ある独自の乾燥機構で内部の空気をブロワ、ファンで吸い込み乾燥機内部の上部に設置されている熱交換器で加熱し、その加熱された空気熱風をせん断、撹拌を繰り返しながら加熱搬送されている乾燥対象物へ吹き付け当てています。わざわざ熱風を起こしそれを乾燥対象物へ吹き付け当てているのですが、外気を取り入れそれを加熱するのではなく乾燥機内部の高温の空気をさらに加熱しながら乾燥対象物へ当て乾燥を促進しています。洗濯物が風でよく乾くという乾燥機構を取り入れ熱風対象物に熱風を当てることによる熱風乾燥です。今内容により、KENKI DRYERは乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風対流伝熱併用での他にはない画期的な乾燥方式での乾燥機と言えます。
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■ 熱源 飽和蒸気 |
熱源である飽和蒸気の使用量は少ないため、新規にボイラー導入せず工場内余剰蒸気を利用することにより脱炭素、燃料費削減が可能です。
KENKI DRYERの乾燥の熱源は飽和蒸気のみながら伝導伝熱と熱風併用で他にはない画期的な乾燥方式を取り入れ安全衛生面で優れ、安定した蒸気を熱源とするため乾燥後の乾燥物の品質は均一で安定しています。蒸気圧力は最大0.7MpaGまで使用可能で、乾燥条件により蒸気圧力の変更つまり乾燥温度の調整は簡単に行なえます。飽和蒸気は一般の工場では通常利用されており取り扱いに慣れた手軽な熱源だと言えます。バーナー、高温の熱風を利用する乾燥と比較すると、飽和蒸気はパイプ内を通し熱交換で間接乾燥させる熱源であることから、低温で燃える事はなく安全衛生面、ランニングコスト面で優れています。
飽和蒸気には特有の特徴があります。蒸気圧力の変更に伴い蒸気温度が変わるため、乾燥温度の調整が簡単に行なます。又、凝縮熱、潜熱を利用できるため温水、油等の顕熱利用と比較すると熱量が2~5倍で乾燥に最適な熱源と言えます。
飽和蒸気は乾燥後ドレンとなりますがそれは回収ができ蒸気発生装置ボイラーへの供給温水として利用すれば燃料費等のランニングコストは安価で済みます。
どこもできない付着物、粘着物及び液体状の乾燥に是非KENKI DRYER をご検討下さい。 |
国際特許技術の簡単な構造でイニシャル、ランニング、メンテナンスコストが安価です。 |
汚泥乾燥では乾燥機械代金を産廃費削減約2、3年での償却を目指しています。 |
原料スラリー乾燥では箱型棚段乾燥の置き換えで人手がいらず乾燥の労力が大幅に減ります。 |
有機廃棄物乾燥では燃料、肥料、土壌改良剤、飼料等へ再資源化リサイクル利用ができます。 |
熱分解装置 Biogreen 火気を一切使用しない国際特許技術の熱分解装置 | https://biogreen-jp.com |
会社サイト もう悩みません。コンベヤ、産業環境機械機器 | https://kenki-corporation.jp |