省エネルギー・低公害の流動層セメント焼成法の開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06558066
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 吉田 邦夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70010808)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桜井 誠 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (60262052) ; 堤 敦司 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (00188591)
• Keywords: 噴流層 / 流動層 / 石灰石 / セメント / 焼成 / 粒子循環

Research Abstract

高効率で省エネルギー且つ低公害型、そして少量生産も可能な全く新しいセメント焼成プロセスを開発することを目的とし、本年度は以下の研究を行った。
1)ドラフトチューブ付き噴流層粒子循環機構の解明とスケールアップ手法の確立
(1)前年度に引き続き、内径20cmの装置を用いて、ガス流速を変えて実験を行った。ドラフト管内粒子速度、粒子循環量を測定した。また、ボアスコープを用いて粒子輸送状態を観察し、ドラフトチューブ内の局所ホールドアップを測定した。ホールドアップの半径方向分布はr/r0=0〜0.9の範囲で一定であることを見出し、これから求めた平均ホールドアップはガス流速の増大とともに減少していくことを明らかにした。
(2)前年度に作成した粒子循環モデルに、今回測定したデータを入れて計算したところ、比較的良好に推算できることがわかった。
2)流動層造粒機構の研究
内径10cmの装置で造粒実験を行った。一定時間おきに造粒物をサンプリングし、粒径分布を測定し、造粒速度を求めた。ガス流速、バインダ液滴径、核粒子径を変えて実験を行った。その結果、以下のことがわかった。
(1)造粒物の収率はガス流速の増大とともに低下し、バインダ液滴径が大きくなると収率は大きくなることを明らかにした。
造粒物の粒径分布が経時的に変化しないことより、造粒機構が液滴の衝突による造粒過程と造粒物同士あるいは層壁面への衝突による破壊過程とかなるモデルを提出した。

Research Products

• [Publications] Kikuchi, T., R. Yamazaki, A. Tsutsumi and K. Yoshida: "Geanulation in a Fast Fluidized Bed" Fluidization VIII. 2. 1019-1025 (1995)