JP2016070635A - 乾燥装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】乾燥用ガスの循環によって粉粒体を乾燥する場合に、その粉粒体から揮発した、水分と異なる成分による乾燥用ガス循環系の汚染を抑制する。【解決手段】乾燥装置10は、乾燥用ガスが循環する乾燥用ガス循環系と、乾燥用ガス循環系に含まれ、乾燥用ガスによって乾燥される粉粒体Pを収容する乾燥部12と、乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体Pから揮発して乾燥用ガスに同伴する水分を選択的に吸着する第1の吸着部26aと、乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体Pから揮発して乾燥用ガスに同伴する、水分と異なる成分を選択的に吸着する第2の吸着部26bと、を有する。【選択図】図1
Description
本発明は、粉粒体を乾燥させる乾燥装置に関する。
従来より、樹脂ペレットなどの粉粒体を乾燥させる乾燥装置が知られている。例えば特許文献1には、乾燥用ガス(例えば空気)が循環する乾燥用ガス循環系と、その乾燥用ガス循環系に含まれ、乾燥用ガスによって乾燥される粉粒体を収容する乾燥部(乾燥ホッパ)とを有する乾燥装置が記載されている。
特許文献1に記載された乾燥装置はまた、その乾燥用ガス循環系に、乾燥部に対して乾燥用ガスの循環方向の上流側に配置されて乾燥用ガスを加熱するヒータと、乾燥部に対して下流側に配置され、乾燥によって粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する水分を吸着する吸着器を有する。これにより、乾燥部内に収容された粉粒体が循環する空気によって乾燥される。
ところで、粉粒体の種類によっては、乾燥によって水分と異なる成分が揮発する可能性がある。例えば、粉粒体が樹脂ペレットの場合、未反応モノマーや添加物である安定剤や離型剤などの有機成分(揮発性有機成分)が乾燥によって揮発することがある。
乾燥によって粉粒体から揮発した揮発性有機成分は、粉粒体から揮発した水分と同様に、乾燥用ガスに同伴し、乾燥用ガス循環系内を移動する。そのため、例えば乾燥装置の稼動停止によって乾燥ガス循環系内の空気の温度が低下すると、それにより空気に含まれる揮発性有機成分が析出(固化)する。そして、乾燥用ガス循環系に含まれる配管などの内面に揮発性有機成分の析出物が付着する。
特に、乾燥用ガスを冷却するためのクーラが乾燥用ガス循環系に設けられている場合、乾燥用ガス循環系内で温度が相対的に低いクーラに多くの揮発性有機成分の析出物が付着する。この場合、クーラの冷却能力が低下する。
また、乾燥装置が循環する空気によって粉粒体を乾燥させる構成であるため、乾燥時間が長時間になればなるほど揮発性有機成分の累計の揮発量が増加し、それにより揮発性有機成分の累計の析出量が増加する。その結果として、乾燥用ガス循環系が揮発性有機成分の析出物によって汚染される。
そこで、本発明は、空気などの乾燥用ガスの循環によって粉粒体を乾燥する場合に、その粉粒体から揮発した、水分と異なる成分による乾燥用ガス循環系の汚染を抑制することを課題とする。
上記技術的課題を解決するために、本発明の第1の態様によれば、
乾燥用ガスが循環する乾燥用ガス循環系と、
乾燥用ガス循環系に含まれ、乾燥用ガスによって乾燥される粉粒体を収容する乾燥部と、
乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する水分を選択的に吸着する第1の吸着部と、
乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する、水分と異なる成分を選択的に吸着する第2の吸着部と、を有する、乾燥装置が提供される。
乾燥用ガスが循環する乾燥用ガス循環系と、
乾燥用ガス循環系に含まれ、乾燥用ガスによって乾燥される粉粒体を収容する乾燥部と、
乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する水分を選択的に吸着する第1の吸着部と、
乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する、水分と異なる成分を選択的に吸着する第2の吸着部と、を有する、乾燥装置が提供される。
本発明によれば、空気などの乾燥用ガスの循環によって粉粒体を乾燥する場合に、その粉粒体から揮発した、水分と異なる成分による乾燥用ガス循環系の汚染を抑制することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る乾燥装置の構成を概略的に示している。
図1は、本発明の実施の形態1に係る乾燥装置の構成を概略的に示している。
図1に示すように、乾燥装置10は、樹脂ペレットP(粉粒体)を収容する乾燥ホッパ(乾燥部)12と、乾燥ホッパ12内に空気(乾燥用ガス)を供給する送風機14と、乾燥ホッパ12と送風機14との間に配置されて空気を加熱するヒータ16と、乾燥ホッパ12内の空気を送風機14に戻す循環配管18とを有する。
乾燥ホッパ12は、その内部に乾燥対象の粉粒体である樹脂ペレットPを収容する。例えば、乾燥ホッパ12は、樹脂ペレットPを収容し、その樹脂ペレットを樹脂成型装置(図示せず)に供給する供給ホッパである。
送風機14は、樹脂ペレットPを乾燥するための乾燥用ガスとして空気を乾燥ホッパ12内に供給する。具体的には、送風機14は、乾燥ホッパ12内から流出した空気、すなわち樹脂ペレットPを乾燥した後の空気を循環配管18を介して取り込み、その取り込んだ空気を供給配管20を介して乾燥ホッパ12内に向かって送出する。なお、詳細は後述するが、送風機14は、その回転が逆転可能に、すなわち供給配管20から空気を取り込み、その取り込んだ空気を循環配管18に送出することができるように構成されている。
ヒータ16は、供給配管20に設けられており、送風機14から乾燥ホッパ12内に向かう空気を加熱する。ヒータ16は、ヒータ16と乾燥ホッパ12との間の供給配管20の部分上に設けられた温度センサ22の温度検出結果に基づいて、樹脂ペレットPの乾燥に必要な温度T1(約80℃)に空気の温度を維持する。
循環配管18は、樹脂ペレットPの乾燥に使用された空気を、送風機14(その空気取り込み口)に再び戻すための配管である。これにより、乾燥ホッパ12、送風機14、供給配管20、および循環配管18を含み、樹脂ペレットPを乾燥させるための空気(乾燥用ガス)が循環する乾燥用ガス循環系S1が構成される。乾燥用ガス循環系S1において、空気は、送風機14、供給配管20、乾燥ホッパ12、循環配管18の順に(実線矢印D方向に)流れる。なお、循環配管18には、乾燥ホッパ12からの空気に同伴する塵などの不純物を送風機14内に侵入しないように捕獲するフィルタ24が設けられている。
また、乾燥装置10は、樹脂ペレットPから揮発して、乾燥ホッパ12から流出する空気に同伴する水分および水分と異なる揮発性有機成分(水分と異なる成分)を吸着する吸着器26を有する。
乾燥によって樹脂ペレットPから揮発する、水分と異なる成分として、重合過程における未反応モノマー、残留溶剤、および副生成物、または、安定剤や離型剤などがあり、例えばスチレン、酢酸、ヒドロキノンやモンタン酸などがある。
なお、本明細書において、「揮発性有機成分(水分と異なる発成分)」は、空気などの乾燥用ガスを樹脂ペレットPなどの粉粒体に供給することによって該粉粒体を乾燥させる際にその粉粒体から発生する水分以外の成分を言う。
本実施の形態1の場合、図1に示すように、吸着器26は、送風機14とヒータ16との間の供給配管20の部分に設けられている。
吸着器26はまた、樹脂ペレットPから揮発した水分を選択的に吸着する水分用吸着体(第1の吸着部)26aと、樹脂ペレットPから揮発した揮発性有機成分を選択的に吸着する有機成分用吸着体(第2の吸着部)26bとを有する。本実施の形態1の場合、水分用吸着体26aと有機成分用吸着体26bは、乾燥用ガス循環系S1において、空気の循環方向(実線矢印D方向)に直列に並んで配置されている。その理由は後述するが、本実施の形態1の場合、水分用吸着体26aが送風機14側に位置し、有機成分用吸着体26bがヒータ16側に位置する。
図2は、本実施の形態1に係る乾燥装置10の吸着器26の斜視図である。図2に示すように、吸着器26は、水分用吸着体26aと有機成分用吸着体26bとを格納する有底筒状のハウジング26cを有する。ハウジング26cの端面それぞれには、水分用吸着体26aに連通する第1のポート26dと、有機成分用吸着体26bに連通する第2のポート26eとを備える。水分用吸着体26aと有機成分用吸着体26bは、例えば接合されることによって一体化され、一体化された状態でハウジング26c内に格納されている。樹脂ペレットPの乾燥中(乾燥装置10の乾燥運転中)、空気は、第1のポート26d、水分用吸着体26a、有機成分用吸着体26b、第2のポート26eの順に流れる(実線矢印D方向に流れる)。一方、詳細は後述するが、乾燥装置10の再生運転中または冷却運転中は、第2のポート26e、有機成分用吸着体26b、水分用吸着体26a、第1のポート26dの順に流れる(二点鎖線矢印R方向に流れる)。
図2に示すように、水分用吸着体26aおよび有機成分用吸着体26bは、ハニカム状の多孔体(ゼオライト)から作製されている。水分用吸着体26aおよび有機成分用吸着体26bはまた、例えばセラミック材料から作製されている。この2つのゼオライトのリブに形成されている多数の開孔のサイズは、水分(水分子)を選択的に吸着する水分用のゼオライト(吸着体26a)の方が、揮発性有機成分(有機分子)を選択的に吸着する有機成分用のゼオライト(吸着体26b)に比べて小さくされている。
より具体的には、水分用のゼオライト(吸着体26a)の多数の開孔のサイズは、水分子は進入できるが、水分子に比べて大きい有機分子は進入できないサイズに形成されている。一方、有機成分用のゼオライト(吸着体26b)の多数の開孔のサイズは、有機分子が進入できるサイズにされている。これにより、吸着器26を通過する空気、すなわちハニカム状の水分用吸着体26aおよび有機成分用吸着体26bのセルを通過して水分および揮発性有機成分を同伴する空気から、水分用吸着体26aのリブに形成された開孔が選択的に水分を吸着し、有機成分用吸着体26bのリブに形成された開孔が選択的に揮発性有機成分を吸着する。
図3のタイミングチャートに示すように、乾燥装置10が乾燥運転を開始すると、送風機14は正転を開始する。それにより、図1に示すように、乾燥用ガス循環系S1において、送風機14から吸着器26およびヒータ16を通過して乾燥ホッパ12に向かう空気の流れ(実線矢印D方向の流れ)が発生する。それとともに、乾燥ホッパ12から循環配管18を介して送風機14に戻る空気が流れが発生する。また、ヒータ16は、送風機14から供給配管20を通過して乾燥ホッパ12に向かう空気を、その温度が温度T1になるように加熱する。
送風機14から吐出された空気は吸着器26を通過し、吸着器26を通過した空気はヒータ16によって加熱され、ヒータ16によって加熱された温度T1(例えば80℃)の空気は乾燥ホッパ12内に流入する。乾燥ホッパ12内に流入した温度T1の空気は、乾燥ホッパ12内に収容された樹脂ペレットPを乾燥させる、すなわち樹脂ペレットPから水分および揮発性有機成分を揮発させる。
樹脂ペレットPから揮発した水分および揮発性有機成分は、乾燥ホッパ12から循環配管18を通過して送風機14に向かう空気に同伴する。それにより、水分および揮発性有機成分を含む空気が吸着器26内に流入する。吸着器26内において、まず水分用吸着体26aが空気内の水分を選択的に吸着して保持し、続いて有機成分用吸着体26bが空気内の揮発性成分を選択的に吸着して保持する。それにより、吸着器26からヒータ16に向かって、水分および揮発性有機成分が取り除かれた空気が送られる。
空気が繰り返し循環して樹脂パレットPの乾燥が繰り返し実行されると、吸着器26の水分用吸着体26aおよび有機成分用吸着体26bが飽和する。すなわち、水分および揮発性有機成分の吸着能力が低下する。したがって、水分用吸着体26aおよび有機成分用吸着体26bに吸着保持されている水分および揮発性有機養分を吸着器26の外部に排出し、吸着器26の吸着能力を再生する必要がある。そのために、乾燥ホッパ12内に収容されている樹脂ペレットPに対する乾燥処理が中断され(乾燥装置10の乾燥運転が一時的に停止し)、吸着器26の再生処理(乾燥装置10の再生運転)が開始される。
本実施の形態1の場合、吸着器26の再生(再生運転)は、ヒータ16によって加熱された温度T2(例えば約220℃)の再生用ガス(例えば空気)が吸着器26を通過することによって行われる。
具体的には、再生運転時、送風機14の回転が逆転することによってヒータ16に加熱された温度T2の空気を吸着器26内に直接的に供給する。
再生運転時、ヒータ16は、樹脂ペレットPの乾燥に必要な乾燥運転時の温度T1(例えば約80℃)に比べて高い温度T2(例えば220℃)になるように空気を加熱する。この乾燥運転時の温度T1に比べて高い再生運転時の温度T2は、空気が揮発性有機成分を回収するために必要な温度である。具体的には、吸着器26の有機成分用吸着体26bに吸着保持された揮発性有機成分をその有機成分用吸着体26bから離間させるために少なくとも必要な温度である。ヒータ16は、ヒータ16と吸着器26との間の供給配管20の部分上に設けられた温度センサ28の温度検出結果に基づいて、吸着器26(その吸着能力)の再生に必要な温度T2(約220℃)に空気の温度を維持する。
本実施の形態1の場合、再生運転時にヒータ16によって加熱されて吸着器26内に供給される空気は、乾燥用ガス循環系S1の外部から取り込まれる。具体的には、図1に示すように、乾燥ホッパ12とヒータ16との間の供給配管20の部分と乾燥用ガス循環系S1の外部とを連通し、乾燥用ガス循環系S1内に外気(空気)を吸い込むための吸気配管30が乾燥装置10に設けられている。
吸気配管30には、外部から乾燥用ガス循環系S1への不純物の侵入を抑制するためのフィルタ32と、乾燥運転中に空気(実線矢印D方向に流れる空気)が吸気配管30を介して乾燥用ガス循環系S1の外部に漏れることを抑制するための逆止弁34が設けられている。これに関連して、供給配管20に設けられた逆止弁36が、吸気配管30を介して乾燥用ガス循環系S1の外部の空気(点線矢印R方向に流れる空気)を送風機14が吸引しているときに、乾燥ホッパ12内の空気が供給配管20を介して吸着器26に向かわないようにしている。
図3に示すように、送風機14の回転が正転から逆転に切り替わることにより、樹脂ペレットPを乾燥する乾燥運転から吸着器26を再生する再生運転に切り替わる。再生運転に切り替わることにより、乾燥用ガス循環系S1の外部の空気が吸気配管30内に取り込まれ、その取り込まれた空気はヒータ16によって加熱され、その加熱された空気は吸着器26内に流入する。
吸着器26内において、ヒータ16によって加熱された温度T2の空気(約220℃の空気)は、まず有機成分用吸着体26bを通過し、その有機成分用吸着体26bから揮発性有機成分を回収して保持する。例えば、有機成分用吸着体26bに吸着された揮発有機成分は、高温の空気によってその有機成分用吸着体26bから脱離され、そしてその高温の空気に保持される。
続いて、有機成分用吸着体26bから揮発性有機成分を回収した空気は、水分用吸着体26aを通過し、水分用吸着体26aに吸着保持された水分を回収する。
ここで、このように、まず揮発性有機成分を回収し、それに続いて水分を回収する理由について説明する。
まず、ヒータ16によって加熱された揮発性有機成分の回収に必要な温度T2(約220℃)の空気は、有機成分用吸着体26bを通過し、その通過の際に揮発性有機成分を回収する。その結果、空気の温度が低下する。続いて、その温度が低下した空気は、水分用吸着体26aを通過し、その通過の際に水分を回収する。このとき、空気の温度は、揮発性有機成分の回収によって吸着器26内に進入する前の温度、すなわち揮発性有機成分の回収に必要な温度(約220℃)に比べて低下しているものの、水分の回収に必要な温度を維持している。そのため、揮発性有機成分を回収した後でも、空気は水分を十分に回収することができる。
一方、これとは逆に、揮発性有機成分の回収に必要な温度T2(約220℃)の空気が先に水分を回収すると、その水分の回収によって空気の温度が低下する。その温度が低下した空気は、有機成分用吸着体26b内に進入するが、その温度が揮発性有機成分の回収に必要な温度T2に比べて低下しているために、揮発性有機成分を十分に回収することができない。
この対処として、吸着器26に進入する前の空気の温度が温度T2以上になるように、ヒータ16によって空気を加熱することが考えられる。しかし、当然ながら、ヒータ16による空気の加熱に必要なエネルギ量(ヒータ16に供給する電力量)が増加する。また、温度T2の空気が流れる場合に比べて、ヒータ16、供給配管20、および吸着器26の熱耐久性を向上させる必要がある。
吸着器26において水分および揮発性有機成分を回収した後の空気は、送風機14に取り込まれ、そして、排気配管38を介して乾燥用ガス循環系S1の外部に排出される。
排気配管38は、送風機14とフィルタ24の間の循環配管18の部分と乾燥用ガス循環系S1の外部とを連通している。排気配管38には、逆止弁40が配置されている。逆止弁40は、外部から乾燥用ガス循環系S1内への塵などの不純物の侵入を防止している。これに関連して、排気配管38が接続されている循環配管18の部分とフィルタ24との間にも逆止弁42が配置されている。この逆止弁42は、排気配管38を介して外部に排出される、すなわち吸着器26から回収した水分および揮発性有機成分を保持する空気が循環配管18を逆流して乾燥ホッパ12内に流入することを防止している。
なお、排気配管38から排出された空気から水分および揮発性有機成分を取り除くフィルタなどの除去手段が乾燥装置10に設けられてもよい。
図3に示すように、送風機14の回転が正転から逆転に切り替わるとともに、ヒータ16の加熱温度がT1からT2に切り替わることにより、乾燥装置10の再生運転が開始される。
再生運転が開始されると、乾燥用ガス循環系S1の外部から吸気配管30内に空気が取り込まれ、取り込まれた空気はヒータ16によって加熱される。ヒータ16によって加熱された空気は、吸着器26内に入り、水分および揮発性有機成分を回収する。そして、水分および揮発性有機成分を回収して保持する空気は、送風機14を通過し、排気配管38を介して乾燥用ガス循環系S1の外部に排出される。すなわち、吸気配管30、供給配管20の一部、ヒータ16、吸着器26、送風機14、循環配管18、および排気配管38が、空気(再生用ガス)を供給して吸着器26(水分用吸着体26aおよび有機成分用吸着体26b)を再生する再生用ガス供給系S2を構成している。
図3に示すように、吸着器26の再生が完了すると、乾燥装置10の再生運転が終了し、続いて冷却運転が実行される。冷却運転は、高温の空気(例えば約220℃の空気)を用いる吸着器26の再生によって高温状態になったヒータ16および吸着器26(それに加えてこれらの周辺)を冷却するための運転である。
ヒータ16および吸着器26の冷却は、これらに冷却用ガス(例えば空気)を供給することによって行われる、本実施の形態1の場合、冷却運転は、図3に示すように、送風機14の回転を逆転に維持しつつヒータ16を停止させることによって実行される。これにより、吸気配管30を介して乾燥用ガス循環系S1内に流入した空気が、ヒータ16および吸着器26から熱を奪い、排気配管38を介して乾燥用ガス循環系S1から流出する。その結果、ヒータ16および吸着器26は冷却される。
図3に示すように、乾燥運転、再生運転、および冷却運転は、この順番で繰り返し実行される。これら乾燥運転、再生運転、および冷却運転の継続時間t1、t2、およびt3は、実験的または理論的に求められ、これらの時間t1、t2、およびt3に基づいて、運転が切り換えられる。乾燥運転の継続時間t1は、吸着器26が水分および揮発性有機成分の少なくとも一方を吸着不可能な状態(すなわち飽和状態)になるまでの時間によって決定される。再生運転の継続時間t2は、吸着器26の水分用吸着体26aおよび有機成分用吸着体26bの材料、形状、非表面積、開孔密度などと、揮発性有機成分の種類、分子サイズなどによって決定される。冷却運転の継続時間t3は、ヒータ16および吸着器26の構造、大きさなどによって決定される。
本実施の形態1によれば、空気の循環によって樹脂ペレットPを乾燥する場合に、その粉粒体Pから揮発した揮発性有機成分による乾燥用ガス循環系S1の汚染を抑制することができる。
具体的には、乾燥装置10の乾燥運転中に樹脂ペレットPから揮発した揮発性有機成分は、乾燥用ガス循環系S1(送風機14、供給配管20、乾燥ホッパ12、および循環配管18を含む循環系)を循環する空気に同伴し、吸着器26に運ばれる。その吸着器26で、空気に同伴する揮発性有機成分は、有機成分用吸着体26bに吸着される。そして、吸着器26に水分および揮発性有機成分を奪われた空気は、再び乾燥ホッパ12に戻り、樹脂ペレットPを乾燥する。
したがって、樹脂ペレットPから揮発した揮発性有機成分は、吸着器26の有機成分用吸着体26bにほぼ吸着される。したがって、例えば乾燥装置10の稼動停止によって乾燥用ガス循環系S1内の空気の温度が低下しても、固化(析出)した揮発性有機成分が、例えは供給配管20や循環配管18の内面に付着することがほぼない。その結果、揮発性有機成分による乾燥用ガス循環系S1の汚染が抑制される。
(実施の形態2)
本実施の形態2に係る乾燥装置は、樹脂ペレットPの乾燥、吸着器の再生、および吸着器の冷却が同時並行に実行される点で、実施の形態1の乾燥装置10と異なる。この異なる点を中心に、本実施の形態2に係る乾燥装置について説明する。
本実施の形態2に係る乾燥装置は、樹脂ペレットPの乾燥、吸着器の再生、および吸着器の冷却が同時並行に実行される点で、実施の形態1の乾燥装置10と異なる。この異なる点を中心に、本実施の形態2に係る乾燥装置について説明する。
図4は、本実施の形態2に係る乾燥装置の構成を概略的に示している。
図4に示すように、乾燥装置110は、乾燥ホッパ112と、乾燥ホッパ112内に乾燥用ガスとして空気を供給する送風機114と、乾燥ホッパ112と送風機114との間に配置されて空気を加熱するヒータ116と、乾燥ホッパ112内の空気を送風機114に戻す循環配管118とを有する。
乾燥装置110の乾燥ホッパ112、送風機114、ヒータ116、および循環配管118の役割は、上述の実施の形態1に係る乾燥装置10の乾燥ホッパ12、送風機14、ヒータ16、および循環配管18の役割と実質的に同一である。したがって、これらの説明は省略する。
また、循環配管118には、乾燥ホッパ112からの空気に同伴する塵などを送風機114内に侵入しないように捕獲するフィルタ124が設けられている。
さらに、乾燥装置110は、樹脂ペレットPから揮発して、乾燥ホッパ112から流出する空気に同伴する水分および揮発性有機成分を吸着する吸着器126を有する。
本実施の形態2の吸着器126は、実施の形態1の吸着器26と異なる。具体的には、吸着器126は、水分用吸着体126aと、有機成分用吸着体126bと、その2つの吸着体126a、126bを回転可能に収容するハウジング126cとを有する。
本実施の形態2の場合、吸着器126の水分用吸着体126aと有機成分用吸着体126bは、外径が同一の円柱形状であって、それぞれの中心軸が同一直線C上に位置する。一方、ハウジング126cは、円柱形状の2つの水分用吸着体126aおよび有機成分用吸着体126bをその中心軸延在方向に並べた状態で収容可能な円筒形状である。
吸着器126のハウジング126c内の空間は、水分用吸着体126aおよび有機成分用吸着体126bの回転中心線Cの延在方向に見た場合、3つの領域A1、A2、およびA3に区分されている。
領域A1は、送風機114から乾燥ホッパ112に供給される空気が通過する乾燥領域である。領域A2は、水分用吸着体126aおよび有機成分用吸着体126bを再生するための再生用ガスとしての空気が通過する再生領域である。領域A3は、水分用吸着体126aおよび有機成分用吸着体126bを冷却するための冷却用ガスとしての空気が通過する冷却領域である。
吸着器126は、水分用吸着体126aおよび有機成分用吸着体126bをその中心軸を回転中心線Cとして回転させるモータ(図示せず)を有する。このモータにより、水分用吸着体126aおよび有機成分用吸着体126bの任意の部分は、乾燥領域A1、再生領域A2、冷却領域A3の順にこれらの領域を通過する。
吸着器126の乾燥領域A1および冷却領域A3それぞれには、送風機114から分岐配管122を介して空気が供給される。
送風機114から乾燥領域A1に供給された空気は、その領域A1内の水分用吸着体126aおよび有機成分用吸着体126bの部分を通過し、供給配管120を通過し(その間にヒータ116によって加熱され)、そして乾燥ホッパ112内に流入する。乾燥ホッパ112内の樹脂ペレットPを乾燥した空気は、循環配管118内を流れ、送風機114に取り込まれ、そして再び吸着器126に供給される。すなわち、送風機114、分岐配管122の一部、吸着器126の乾燥領域A1、供給配管120、ヒータ116、乾燥ホッパ112、循環配管118が、樹脂ペレットPを乾燥する乾燥用ガス(空気)が循環する乾燥用ガス循環系S1を構成している。
一方、送風機114から冷却領域A3に供給された空気は、再生領域A2での再生によって高温状態になり、その後の冷却領域A3内に移動した水分用吸着体126aおよび有機成分用吸着体126bの部分を通過する。それにより、冷却領域A3内の水分用吸着体126aおよび有機成分用吸着体126bの部分が冷却される。冷却後の空気は、合流配管125を介して循環配管118内に流入し、そして送風機114に取り込まれる。
吸着器126の再生領域A2には、再生用ガス供給系S2を介して、再生用ガスとして高温の空気(例えば約220℃の空気)が供給される。再生用ガス供給系S2は、吸気配管130を介して外気(空気)を取り込む送風機132と、送風機132から吸着器126の再生領域A2に空気を供給する供給配管134と、供給配管134を通過する空気を加熱する、例えば約220℃に加熱するヒータ136と、再生後の空気を再生領域A2から外部に排出する排気配管138とを含んでいる。吸気配管130および排気配管138に再生用ガス供給系S2での逆流を防止するための逆止弁140および142が設けられている。また、再生用ガス供給系S2(特に送風機132)への不純物の侵入を抑制するフィルタ144が、吸気配管130に設けられている。
このような構成によれば、吸着器126(水分用吸着体126aおよび有機成分用吸着体126b)は、飽和することがなく、連続的に使用され続けることが可能である。すなわち、樹脂ペレットPの乾燥を停止することなく、吸着器126を再生および冷却することができる。
本実施の形態2によれば、上述の実施の形態1と同様に、空気の循環によって樹脂ペレットPを乾燥する場合に、その粉粒体Pから揮発した揮発性有機成分による乾燥用ガス循環系S1の汚染を抑制することができる。
以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、上述した実施の形態1および2の場合、乾燥装置が乾燥する粉粒体は、樹脂ペレットPであったが、本発明はこれに限らない。本発明に係る粉粒体は、乾燥により、水分および水分と異なる成分を揮発するものである。
また、上述の実施の形態の場合、樹脂ペレットPを乾燥させる乾燥用ガス、吸着器26(126)を再生する再生用ガス、および吸着器26(126)を冷却する冷却用ガスは、全て空気であるがこれに限らない。これらのガスは、必ずしも同一である必要はない。例えば、乾燥用ガスおよび冷却用ガスとして空気を使用し、再生用ガスとして揮発性有機成分と親和性が高いガスが使用されてもよい。
さらに、上述の実施の形態1および2の場合、吸着器26(126)の水分用吸着体26(126a)および有機成分用吸着体26b(126b)は、ハニカム状の多孔体(ゼオライト)であるがこれに限らない。ただし、吸着力(吸着量)およびサイズを考慮すると、単位体積あたりの表面積が大きいハニカム状の多孔体が好ましい。
さらにまた、上述の実施の形態1の場合、水分用吸着体26aおよび有機成分用吸着体26bは、図2に示すように一体化されているが、離れて乾燥装置に設けることも可能である。ただし、メンテナンス性を考慮すると、一体化された水分用吸着体および有機成分用吸着体は簡単に交換することができる。
加えて、上述の実施の形態1および2の場合、吸着器26(126)を再生するとき、再生用ガス(例えば空気)がまず有機成分用吸着体26b(126b)から揮発性有機成分を回収し、その後に水分用吸着体26a(126a)から水分を吸着している。本発明はこれに限らない。例えば、有機成分用吸着体に吸着される揮発性有機成分が水に対して親和性が高い場合、再生用ガスは先に水分を回収するのが好ましい。再生用ガスが水分を含むことにより、揮発性有機成分の回収効率が向上する。
これに関して、再生用ガスの流れ方向における水分用吸着体と有機成分用吸着体との位置を入れ替え可能に乾燥装置を構成してもよい。具体的には、水分用吸着体が有機成分用吸着体に比べて再生用ガスの供給方向の上流側に位置するように、または有機成分用吸着体が水分用吸着体に比べて再生用ガスの上流側に位置するように、再生用ガスの流れ方向における水分用吸着体と有機成分用吸着体との位置を入れ替えることができるように乾燥装置は構成される。これにより、粉粒体の種類(すなわち揮発性有機成分の種類)に応じて、水分用吸着体と有機成分用吸着体とを適切に再生することができる。
例えば、上述したように、粉粒体から水に対して親和性が高い揮発性有機成分が揮発する場合には、再生用ガスの供給方向の上流側に水分用吸着体が位置し、その水分用吸着体の下流側に有機成分用吸着体が位置する。一方、有機成分吸着体から揮発性有機成分を回収するために高温の再生用ガスが必要な場合には、再生用ガスの供給方向の上流側に有機成分用吸着体が位置し、その有機成分用吸着体の下流側に水分用吸着体が位置する。
なお、再生用ガスの流れ方向における水分用吸着体と有機成分用吸着体の位置に入れ替えは、それ自体の位置を変更することにより、または再生用ガスの流路を変更することによって実行可能である。
加えてまた、上述の実施の形態1および2の場合、粉粒体から揮発する、水分と異なる成分は、揮発性有機成分であったが、これに限らない。粉粒体から揮発する、水分と異なる成分は、乾燥によって粉粒体から揮発し、温度が低下すると固化(析出)する成分であればよい。
さらに加えて、本発明に係る乾燥装置の乾燥用ガス循環系は、実施の形態1および2の乾燥用ガス循環系に限らない。広義には、本発明に係る乾燥装置の乾燥用ガス循環系は、乾燥用ガスによって乾燥される粉粒体を収容する乾燥部と、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する水分を選択的に吸着する第1の吸着部と、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する、水分と異なる成分を選択的に吸着する第2の吸着部とを少なくとも含む系であればよい。
これに関連して、上述の実施の形態の場合、吸着器の冷却効率を向上させるために、その冷却に使用される空気をクーラによって冷却してもよい。
実施の形態2の場合、フィルタ124と送風機114の間の循環配管118の部分に、空気を冷却するためのクーラを設けてもよい。これにより、クーラによって冷却された低温の空気を吸着器126の冷却領域A3に供給することができる。その結果、再生領域A2での再生処理によって高温状態になって冷却領域A3に移動してきた水分用吸着体126aおよび有機成分用吸着体126bの部分を短時間で冷却することができる。
なお、循環配管118にクーラが存在する場合、クーラで揮発性有機成分が析出することが考えられる。しかし、有機成分用吸着体126bが揮発性有機成分を吸着するため、乾燥用ガス循環系S1内を循環する空気に含まれる揮発性有機成分量は少ない。したがって、クーラで揮発性有機成分は析出しにくい。すなわち、有機成分用吸着体126bが、クーラに揮発性有機成分の析出物が付着することを抑制している。
本発明は、水分および水分と異なる成分が揮発する粉粒体を、空気の循環によって乾燥させる乾燥装置であれば適用可能である。
10 乾燥装置
12 乾燥ホッパ(乾燥部)
14 送風機
16 ヒータ
18 循環配管
20 供給配管
26 吸着器
26a 水分用吸着体(第1の吸着部)
26b 有機成分用吸着体(第2の吸着部)
12 乾燥ホッパ(乾燥部)
14 送風機
16 ヒータ
18 循環配管
20 供給配管
26 吸着器
26a 水分用吸着体(第1の吸着部)
26b 有機成分用吸着体(第2の吸着部)
Claims (5)
- 乾燥用ガスが循環する乾燥用ガス循環系と、
乾燥用ガス循環系に含まれ、乾燥用ガスによって乾燥される粉粒体を収容する乾燥部と、
乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する水分を選択的に吸着する第1の吸着部と、
乾燥用ガス循環系に含まれ、粉粒体から揮発して乾燥用ガスに同伴する、水分と異なる成分を選択的に吸着する第2の吸着部と、を有する乾燥装置。 - 第1および第2の吸着部が一体化されている、請求項1に記載の乾燥装置。
- 第1および第2の吸着部がハニカム状の多孔体である、請求項1または2に記載の乾燥装置。
- 再生用ガスを第1および第2の吸着部を供給して該第1および第2の吸着部を再生する再生用ガス供給系を有し、
第2の吸着部が第1の吸着部に比べて再生用ガスの供給方向の上流側に位置する、請求項1から3のいずれか一項に記載の乾燥装置。 - 再生用ガスを供給して第1および第2の吸着部を該第1および第2の吸着部を再生する再生用ガス供給系を有し、
第1の吸着部が第2の吸着部に比べて再生用ガスの流れ方向の上流側に位置するように、または、第2の吸着部が第1の吸着部に比べて再生用ガスの供給方向の上流側に位置するように、再生用ガスの流れ方向における第1および第2の吸着部の位置が入れ替え可能に構成されている請求項1から3のいずれか一項に記載の乾燥装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014203321A JP2016070635A (ja) | 2014-10-01 | 2014-10-01 | 乾燥装置 |
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JP2014203321A JP2016070635A (ja) | 2014-10-01 | 2014-10-01 | 乾燥装置 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108224927A (zh) * | 2018-01-09 | 2018-06-29 | 海宁市晨丰橡塑有限公司 | 一种塑料烘干装置 |
WO2021145139A1 (ja) * | 2020-01-15 | 2021-07-22 | 東洋製罐株式会社 | 乾燥システム、ベントシステム及び製造システム |
CN116585859A (zh) * | 2023-05-19 | 2023-08-15 | 四川亚联氢能科技股份有限公司 | 一种气体无损干燥***及工艺 |
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2014
- 2014-10-01 JP JP2014203321A patent/JP2016070635A/ja active Pending
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