回分式間接加熱減圧乾燥装置
【課題】 従来の回分式間接加熱減圧乾燥装置では、被乾燥物の水分が低下する過程において被乾燥物が固化し、大きな塊となって表面からの蒸発水分が少なくなり、乾燥効率が悪くなるという問題があった。
【解決手段】 乾燥室の減圧を解除するための減圧解除弁、乾燥室の温度測定器、乾燥室の外側を加熱する熱源、さらに一連の装置の制御を行う自動制御システムを設けた。
【解決手段】 乾燥室の減圧を解除するための減圧解除弁、乾燥室の温度測定器、乾燥室の外側を加熱する熱源、さらに一連の装置の制御を行う自動制御システムを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥等の廃棄物を減容化するための間接加熱減圧乾燥装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から回分式間接加熱減圧乾燥装置が乾燥装置の一つとして提案されているが、汚泥等、乾燥工程の途中で固化する性質の被乾燥物を乾燥させる回分式間接加熱減圧乾燥装置では、被乾燥物の水分が低下する過程において被乾燥物が固化し、大きな塊となって表面からの蒸発水分が少なくなる。この状態で継続して減圧乾燥を行っても、乾燥効率が悪いため乾燥時間が長くなり、場合によっては乾燥不能になることがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
塊となった被乾燥物を破砕する手段としては、被乾燥物の外部から力を加え機械的に破砕する方法があるが、別体として破砕装置を設置しなければならず、設備コスト及びランニングコストの上昇を招くという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、機械的破砕装置を別対として設置することなく、被乾燥物を破砕し、かつ効率よく乾燥することが可能な回分式間接加熱減圧乾燥装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の回分式間接加熱減圧乾燥装置は、乾燥室の減圧を解除するための減圧解除弁、乾燥室の温度測定器、乾燥室の外側を加熱する熱源、さらに一連の装置の制御を行う自動制御システムを設けたことを特徴とする。
【０００６】
また、蒸気を熱源とした回分式間接加熱減圧乾燥装置は乾燥室に蒸気を自動的に供給できる内部加熱用蒸気弁を設けていることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の回分式間接加熱減圧乾燥装置によれば、塊となった被乾燥物を常圧で加熱することで被乾燥物の温度を１００℃近くまで昇温することができる。被乾燥物の温度が １００℃近くになった時点で乾燥室を減圧することで乾燥室は真空度に見合った温度まで降温する。
【０００８】
たとえば、真空度−０．０８ＭＰａまで減圧すると乾燥室は６１℃まで降温する。すなわち、被乾燥物は常圧下で１００℃近くまで加熱されているため、−０．０８ＭＰａまで減圧することで被乾燥物の外側の温度は６１℃となり、６１℃で水分が沸謄する一方、
塊状の被乾燥物の内部水分は１００℃近くまで加熱されていることから、水分が内部から外部に移動し、水分がなくなった塊状の被乾燥物は外部から力を加えることなく細分化される。
【０００９】
これらの工程を繰り返すことで効率よく乾燥を行うことができる一方、加熱時に乾燥室に蒸気を吹き込み、吹き込まれた蒸気が被乾燥物によって冷やされ水に戻ることで、加熱用の蒸気が水に戻り被乾燥物に水の凝縮熱を伝えることができる。
【００１０】
乾燥装置にとって蒸気により乾燥室内の水分を増加させることは乾燥効率上マイナスに見えるが、常圧での加熱時間と減圧での蒸発時間の比は圧倒的に加熱時間が長いことから、トータルで見た場合、蒸気注入により加熱時間を短縮することで乾燥時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の回分式間接加熱減圧乾燥装置によれば、被乾燥物が固化し、塊状になっても被乾燥物に外部から力を加え機械的に破砕することなく効率的に塊状の被乾燥物を、破砕、細分化することができる。
【実施例】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の回分式間接加熱減圧乾燥装置の一実施例について詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の回分式間接加熱減圧乾燥装置の加熱源として蒸気を利用した実施例を示すフローシートである。
【００１４】
図１に示した実施例において、１は回分式間接加熱減圧乾燥装置本体である。乾燥室１４に投入された被乾燥物８は、蒸気発生装置６で作られた蒸気が外部加熱用蒸気弁４を経由して間接加熱部７に送られることで、間接的に加熱される。
【００１５】
被乾燥物８が間接的に加熱され、乾燥室１４が減圧されると、真空度に応じた温度で被乾燥物８の水分の沸騰が始まり水分が蒸発する。
乾燥室１４で蒸発した水蒸気は凝縮器１２で水に戻され、少量の水蒸気は減圧装置 １３に送られ、乾燥室１４は減圧状態に保たれる。
【００１６】
回分式間接加熱減圧乾燥装置は凝縮器１２を冷却する冷却装置１１を設ける。回分式間接加熱減圧乾燥装置は被乾燥物の水分を効率よく蒸発させるため撹拌羽根１０と撹拌羽根１０を駆動するための駆動装置９を設ける。
【００１７】
乾燥工程において汚泥等、乾燥工程の途中で固化する性質の被乾燥物８を乾燥させる場合、被乾燥物８の水分が低下（約５０％程度）してくると被乾燥物８が固化し大きな塊となり被乾燥物８に熱が伝わりにくくなり、表面からの蒸発水分が少なり、乾燥効率が低下する。乾燥効率が低下した状態は冷却装置１１を監視することで把握できる。
【００１８】
乾燥効率が低下した時点で減圧解除弁２を開にすると乾燥室１４は常圧（大気圧）となり水の沸点が１００℃となるため乾燥室１４は１００℃近くまで昇温される。
【００１９】
常圧下で一定時間被乾燥物８を加熱した後、減圧解除弁２を閉にして再び乾燥室１４を減圧することで水の沸点が下がり被乾燥物８の水分が内部から外部へ移動し、水分が内部から抜けることで塊状の被乾燥物８は細分化され、乾燥効率がアップする。また、常圧時の加熱工程に内部加熱蒸気弁５を開にして乾燥室１４に蒸気を吹き込むことで加熱時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】 図１は本発明の蒸気を利用した回分式間接加熱減圧乾燥装置の実施例を示すフローシートである。
【図２】 図２は従来の蒸気を利用した回分式間接加熱減圧乾燥装置の実施例を示すフローシートである。
【符号の説明】
【００２１】
１ 回分式間接加熱減圧乾燥装置本体
２ 減圧解除弁
３ 乾燥室温度測定器
４ 外部加熱用蒸気弁
５ 内部加熱用蒸気弁
６ 蒸気発生器
７ 間接加熱部
８ 被乾燥物
９ 駆動装置
１０ 攪拌羽根
１１ 冷却装置
１２ 凝縮器
１３ 減圧装置
１４ 乾燥室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚泥等の廃棄物を減容化するための間接加熱減圧乾燥装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から回分式間接加熱減圧乾燥装置が乾燥装置の一つとして提案されているが、汚泥等、乾燥工程の途中で固化する性質の被乾燥物を乾燥させる回分式間接加熱減圧乾燥装置では、被乾燥物の水分が低下する過程において被乾燥物が固化し、大きな塊となって表面からの蒸発水分が少なくなる。この状態で継続して減圧乾燥を行っても、乾燥効率が悪いため乾燥時間が長くなり、場合によっては乾燥不能になることがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
塊となった被乾燥物を破砕する手段としては、被乾燥物の外部から力を加え機械的に破砕する方法があるが、別体として破砕装置を設置しなければならず、設備コスト及びランニングコストの上昇を招くという問題があった。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、機械的破砕装置を別対として設置することなく、被乾燥物を破砕し、かつ効率よく乾燥することが可能な回分式間接加熱減圧乾燥装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の回分式間接加熱減圧乾燥装置は、乾燥室の減圧を解除するための減圧解除弁、乾燥室の温度測定器、乾燥室の外側を加熱する熱源、さらに一連の装置の制御を行う自動制御システムを設けたことを特徴とする。
【０００６】
また、蒸気を熱源とした回分式間接加熱減圧乾燥装置は乾燥室に蒸気を自動的に供給できる内部加熱用蒸気弁を設けていることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の回分式間接加熱減圧乾燥装置によれば、塊となった被乾燥物を常圧で加熱することで被乾燥物の温度を１００℃近くまで昇温することができる。被乾燥物の温度が １００℃近くになった時点で乾燥室を減圧することで乾燥室は真空度に見合った温度まで降温する。
【０００８】
たとえば、真空度−０．０８ＭＰａまで減圧すると乾燥室は６１℃まで降温する。すなわち、被乾燥物は常圧下で１００℃近くまで加熱されているため、−０．０８ＭＰａまで減圧することで被乾燥物の外側の温度は６１℃となり、６１℃で水分が沸謄する一方、
塊状の被乾燥物の内部水分は１００℃近くまで加熱されていることから、水分が内部から外部に移動し、水分がなくなった塊状の被乾燥物は外部から力を加えることなく細分化される。
【０００９】
これらの工程を繰り返すことで効率よく乾燥を行うことができる一方、加熱時に乾燥室に蒸気を吹き込み、吹き込まれた蒸気が被乾燥物によって冷やされ水に戻ることで、加熱用の蒸気が水に戻り被乾燥物に水の凝縮熱を伝えることができる。
【００１０】
乾燥装置にとって蒸気により乾燥室内の水分を増加させることは乾燥効率上マイナスに見えるが、常圧での加熱時間と減圧での蒸発時間の比は圧倒的に加熱時間が長いことから、トータルで見た場合、蒸気注入により加熱時間を短縮することで乾燥時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の回分式間接加熱減圧乾燥装置によれば、被乾燥物が固化し、塊状になっても被乾燥物に外部から力を加え機械的に破砕することなく効率的に塊状の被乾燥物を、破砕、細分化することができる。
【実施例】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の回分式間接加熱減圧乾燥装置の一実施例について詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の回分式間接加熱減圧乾燥装置の加熱源として蒸気を利用した実施例を示すフローシートである。
【００１４】
図１に示した実施例において、１は回分式間接加熱減圧乾燥装置本体である。乾燥室１４に投入された被乾燥物８は、蒸気発生装置６で作られた蒸気が外部加熱用蒸気弁４を経由して間接加熱部７に送られることで、間接的に加熱される。
【００１５】
被乾燥物８が間接的に加熱され、乾燥室１４が減圧されると、真空度に応じた温度で被乾燥物８の水分の沸騰が始まり水分が蒸発する。
乾燥室１４で蒸発した水蒸気は凝縮器１２で水に戻され、少量の水蒸気は減圧装置 １３に送られ、乾燥室１４は減圧状態に保たれる。
【００１６】
回分式間接加熱減圧乾燥装置は凝縮器１２を冷却する冷却装置１１を設ける。回分式間接加熱減圧乾燥装置は被乾燥物の水分を効率よく蒸発させるため撹拌羽根１０と撹拌羽根１０を駆動するための駆動装置９を設ける。
【００１７】
乾燥工程において汚泥等、乾燥工程の途中で固化する性質の被乾燥物８を乾燥させる場合、被乾燥物８の水分が低下（約５０％程度）してくると被乾燥物８が固化し大きな塊となり被乾燥物８に熱が伝わりにくくなり、表面からの蒸発水分が少なり、乾燥効率が低下する。乾燥効率が低下した状態は冷却装置１１を監視することで把握できる。
【００１８】
乾燥効率が低下した時点で減圧解除弁２を開にすると乾燥室１４は常圧（大気圧）となり水の沸点が１００℃となるため乾燥室１４は１００℃近くまで昇温される。
【００１９】
常圧下で一定時間被乾燥物８を加熱した後、減圧解除弁２を閉にして再び乾燥室１４を減圧することで水の沸点が下がり被乾燥物８の水分が内部から外部へ移動し、水分が内部から抜けることで塊状の被乾燥物８は細分化され、乾燥効率がアップする。また、常圧時の加熱工程に内部加熱蒸気弁５を開にして乾燥室１４に蒸気を吹き込むことで加熱時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】 図１は本発明の蒸気を利用した回分式間接加熱減圧乾燥装置の実施例を示すフローシートである。
【図２】 図２は従来の蒸気を利用した回分式間接加熱減圧乾燥装置の実施例を示すフローシートである。
【符号の説明】
【００２１】
１ 回分式間接加熱減圧乾燥装置本体
２ 減圧解除弁
３ 乾燥室温度測定器
４ 外部加熱用蒸気弁
５ 内部加熱用蒸気弁
６ 蒸気発生器
７ 間接加熱部
８ 被乾燥物
９ 駆動装置
１０ 攪拌羽根
１１ 冷却装置
１２ 凝縮器
１３ 減圧装置
１４ 乾燥室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回分式間接加熱減圧乾燥装置において、乾燥効率が減少した時点で、減圧を止め、被乾燥物を常圧（大気圧）に戻した状態で加熱し、被乾燥物の温度を上昇させ、一定の昇温を得たのち再び減圧し被乾燥物の内部水分を蒸発させる、これら一連の工程を繰り返すことで乾燥を行う回分式間接加熱減圧乾燥装置。
【請求項２】
請求項１記載の回分式間接加熱減圧乾燥装置において、常圧状態での加熱時に乾燥室内に蒸気を吹き込むことにより加熱時間を短縮させる回分式間接加熱減圧乾燥方法。
【請求項３】
請求項１記載の回分式間接加熱減圧乾燥装置において、乾燥室の減圧を解除するための減圧解除弁、乾燥室の温度測定器及び乾燥室の外側を加熱する熱源を具備し、これらを用いて乾燥工程を制御する自動制御システム。
【請求項１】
回分式間接加熱減圧乾燥装置において、乾燥効率が減少した時点で、減圧を止め、被乾燥物を常圧（大気圧）に戻した状態で加熱し、被乾燥物の温度を上昇させ、一定の昇温を得たのち再び減圧し被乾燥物の内部水分を蒸発させる、これら一連の工程を繰り返すことで乾燥を行う回分式間接加熱減圧乾燥装置。
【請求項２】
請求項１記載の回分式間接加熱減圧乾燥装置において、常圧状態での加熱時に乾燥室内に蒸気を吹き込むことにより加熱時間を短縮させる回分式間接加熱減圧乾燥方法。
【請求項３】
請求項１記載の回分式間接加熱減圧乾燥装置において、乾燥室の減圧を解除するための減圧解除弁、乾燥室の温度測定器及び乾燥室の外側を加熱する熱源を具備し、これらを用いて乾燥工程を制御する自動制御システム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１２２０５１（Ｐ２００８−１２２０５１Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３３８２１（Ｐ２００６−３３３８２１）
【出願日】平成１８年１１月１４日（２００６．１１．１４）
【出願人】（５９２０７２３７７）日本ヘルス工業株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１４日（２００６．１１．１４）
【出願人】（５９２０７２３７７）日本ヘルス工業株式会社 (15)
【Ｆターム（参考）】
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