高温脱水反応による粉体表面の改質と流動層造粒への応用

• 研究課題/領域番号: 05650747
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 化学工学一般
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山崎 量平 名古屋大学, 工学部, 助教授 (10023277)
• 研究期間 (年度): 1993 – 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円); 1994年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 1993年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 造粒 / 流動層 / 表面改質 / 高温 / 脱水 / 粉体 / 粒度分布 / 回収率 / 脱水反応 / 表面 / 改質 / 対数正規分布

研究概要

結合剤を一切用いずに高温流動層内で原料粉体の表面改質を行いつつ、造粒を行い、適度な圧縮強度を有する種々の粒径の顆粒を得るという新しい造粒プロセスの開発を目的として、種々の粒径のアルミナ原料粉体を噴流層型流動層内で700Kまでの温度範囲で流動化させ、得られる顆粒の粒度分布、形状など顆粒の性状および顆粒の回収率と操作条件との関係を実験的に検討し、以下の結果を得た。
1)原料粉体の粒子径が1μm以下の場合に、球状の顆粒が生成された。尚、粒子径が2μm以上の粒子では、顆粒の生成は確認されなかった。
2)えられた顆粒の平均粒径は70μmから110μmの範囲にあり、操作温度が高いほど顆粒の平均径は大きくなり、かつ、回収率も増大した。
3)顆粒の粒度のふるい下積算分布はほとんどの場合、対数確率紙上で折れ線になり、双峰性分布を示した。また、単峰分布を仮定して決定した幾何標準偏差の値とガス流速、温度など操作条件との間には規則的関係は見いだされなかった。
4)えられた顆粒はふるい分け操作では破壊されない程度の適度な強度を有していた。
5)操作温度が比較的高い場合(約600K以上)、ガス流速が顆粒の平均径、回収率に与える影響は操作温度がこれらに与える影響に比較すると小さかった。ただし、室温では、ガス流速の増大とともに、顆粒の平均径は減少し、また、回収率も低下した。
6)操作時間については、造粒は初めの数分でほぼ完了し、その後、顆粒の平均径は漸増した。回収率は造粒初期には時間とともに増大するが、比較的、微細な顆粒の系外への飛び出しによって、最大値を経て減少した。