JP7194412B2 - 乾式分離装置及び乾式分離方法 - Google Patents
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Description
ρfb=Wp/Vf =(1-εff)ρp
ここでWp は流動化媒体の粒子重量、Vf は流動化時の体積、εfは流動化時の空隙率、ρpは流動化媒体の粒子密度である。
振動強度G=振動加速度(振幅×角速度2)/重力加速度
本発明においては、比重差に基づく分離を積極的に行うと言う観点から、振動強度Gは好ましくは、0.25~3.00、より好ましくは、0.5~1.5とすることができる。
まず、移動手段として、分離槽の底部に設けられた傾斜を利用した乾式分離装置を製造した。図1は、本発明による乾式分離装置の一実施例を示す。図1において、乾式分離装置は、分離槽3、分離対象物の投入部5、分離対象物の排出部7、振動手段(図では振動20のみを示す)、及び送風部30を備える。実施例1では、分離槽3は矩形である。当該装置は、分離槽3内に固気流動層又は前記分離対象物自体によって形成される流動層4を生成し、固気流動層又は前記分離対象物自体によって形成される流動層4において分離対象物の密度小の物体と密度大の物体を分離して、排出部7から装置外へと排出させる。振動手段は、分離槽内の流動層4及び分離対象物を振動させる。移動手段は、投入部に近い室から排出部に近い室に向かって分離対象物の排出部への移動を促進させる。
次に、移動手段として、分離槽の底部に設けられた傾斜を利用した乾式分離装置の別の態様を製造した。図2は、本発明の実施例2を示す。実施例2では、円柱又は矩形の分離槽3の水平断面中心部に投入部5を設け、中心部について互いに対称な位置関係となる部位に、分離された粉体を排出する複数の排出口7a、7bを有する排出部7を設けたものである。また、図2においては、分離槽3の底部9の傾斜は、分離槽3の中心部から、各排出部7に向かって低くなる傾斜としている。この傾斜は、分離対象物の移動を促進させる手段(移動手段40)の一例である。
次に、移動手段として、可動部材を利用した乾式分離装置の別の態様を製造した。図3は、実施例3を示す。実施例3では、分離槽3内に設けた可動部材40により、複数の層に分離された分離対象物を上層(すなわち、密度の相対的に小さい物体の層)から順に対応する排出部7に向かって移動させるものである。可動羽根などの可動部材40は、分離対象物を排出部7に向かって移動させるものであれば特に限定されない。例えば、可動部材40は、分離対象物を押し出す又は引っ張るものである。この態様によれば、底部に傾斜を設けて分離対象物の移動をさらに促進してもよい。
図4は、矩形の分離槽3(図4(1))内に仕切り15を複数設けた実施例4を示す。仕切り15は、矩形の分離槽3内に、分離対象物2の移動方向Xに平行に設ける(図4(2))。一般的には、この仕切り15の面に分離対象物2が接触する面積が大きいほど、分離対象物2への「壁効果」又は振動の伝達効果が高まる。したがって、乾式分離装置1において、分離効果促進との関係で、仕切り15の数を設定することは好ましい。
図5は、分離対象物を分離槽に投入したとき、分離対象物全体の層の高さによって、分離槽内の追加の送風部35と、追加の振動手段21とを選択的に使用する例を示す。分離槽内の分離対象物の層高に応じた、追加の送風部35又は/追加の振動手段21により、乾式分離装置による分離効果をより高める。
図6は、乾式分離装置における振動方向の種類を示す。乾式分離装置の振動手段が、縦A、横B、ツイストC及び斜めDのうち少なくとも一つの方向を含む振動を実施することで、分離対象物の分離効果をより高める。
2 分離対象物
3 分離槽
4 固気流動層又は分離対象物自体によって形成される流動層
5 投入部
7 排出部
7a 密度が相対的に小さな分離対象物の排出口
7b 密度が相対的に大きな分離対象物の排出口
9 底部
11 気体分散板
15 仕切り
20 振動手段
21 追加の振動手段
30 送風部(送風手段)
31 空気室
33 気流(送風)
35 追加の送風部(追加の送風手段)
40 可動部材(移動手段)
A 縦方向の振動
B 横方向の振動
C ツイストの振動
D 斜めの振動
X 分離対象物の移動方向
Claims (11)
- 分離槽を備える本体部と、分離対象物を前記分離槽へ投入する投入部と、分離された前記分離対象物を前記分離槽から排出する排出部とを有する乾式分離装置であって、前記分離槽に投入された分離対象物を振動する振動手段と、前記分離槽の底部、及び/又は中間部に設けられた送風手段と、前記振動によって分離された分離対象物を前記排出部へ移動させる移動手段とを有し、かつ、前記分離槽内は、前記分離対象物を移動させたい方向に平行に1又はそれ以上の振動可能な仕切りを有し、前記送風手段の風速は、前記投入部側が大きく、前記排出部側が小さいことを特徴とする乾式分離装置。
- 前記移動手段は、前記分離槽の底部に設けられた傾斜である請求項1記載の装置。
- 前記傾斜は、前記投入部から前記排出部へ向けられた傾斜である請求項2記載の装置。
- さらに、前記分離槽の底部、及び/又は中間部に気体分散板を有する請求項1~3のいずれか1項に記載の装置。
- 前記分離槽は、矩形型、円柱型、三角柱型の少なくとも1種である請求項1~4のいずれか1項に記載の装置。
- 前記移動手段は、前記分離槽内で分離された分離対象物を、前記排出部へ向かって移動させることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の装置。
- 前記振動手段は、縦、横、ツイスト及び斜めのうち少なくとも一つの方向を含む振動を実施することを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の装置。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載の乾式分離装置を用いて、粉体を流動化させた固気流動層を利用して投入部から投入された分離対象物を分離するか、又は前記分離対象物自体を流動化させて前記分離対象物を分離し、前記分離した分離対象物を排出部へ排出する乾式分離方法であり、前記分離対象物を振動させて分離し、前記分離した分離対象物を前記排出部へ移動させる移動手段によって排出する乾式分離方法であって、前記流動化を、分離槽の底部、及び/又は中間部に設けられた送風手段により形成し、前記分離対象物を移動させたい方向に平行に1又はそれ以上の振動可能な仕切りを有する分離槽内で前記分離対象物を分離することを特徴とする乾式分離方法。
- 前記移動手段は、前記分離槽の底部に設けられた傾斜である請求項8記載の方法。
- 前記底部からの送風により分離する請求項9記載の方法。
- 前記投入部の送風の風速は、前記排出部の送風の風速に比較して大きいことを特徴とする請求項8記載の方法。
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