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公開番号2024064769
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022173612
出願日2022-10-28
発明の名称噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置
出願人太平洋セメント株式会社
代理人弁理士法人アルガ特許事務所
主分類C01B 33/26 20060101AFI20240507BHJP(無機化学)
要約【課題】ミストの乾燥ムラ又は焼成ムラを抑制可能な噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置を提供すること。
【解決手段】 原料溶液のミストを乾燥又は熱分解する加熱炉と、
加熱炉の外周面に配置され、加熱炉内を加熱する加熱装置と
加熱炉の端部に配置され、原料溶液のミストを加熱炉内に噴霧する第1の噴霧装置
を備え、
水のミストを噴霧する第2の噴霧装置が、第1の噴霧装置に隣接して対向配置されているか、又は第1の噴霧装置に対して所定の間隔を空けて対向配置されている、
噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
原料溶液のミストを乾燥又は熱分解する加熱炉と、
加熱炉の外周面に配置され、加熱炉内を加熱する加熱装置と
加熱炉の端部に配置され、原料溶液のミストを加熱炉内に噴霧する第1の噴霧装置
を備え、
水のミストを噴霧する第2の噴霧装置が、第1の噴霧装置に隣接して対向配置されているか、又は第1の噴霧装置に対して所定の間隔を空けて対向配置されている、
噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置。
続きを表示(約 310 文字)【請求項2】
請求項1記載の噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置を用いる無機酸化物粒子の製造方法であって、
加熱炉内に、第1の噴霧装置から原料溶液のミストを噴霧するとともに、第2の噴霧装置から水のミストを噴霧して原料溶液及び水のミストを加熱し、原料溶液のミストを乾燥又は熱分解する工程を含む、無機酸化物粒子の製造方法。
【請求項3】
加熱炉内の単位時間当たりの水蒸気量が15.5体積%以上となるように第2の噴霧装置から水のミストを噴霧する、請求項2記載の無機酸化物粒子の製造方法。
【請求項4】
無機酸化物粒子が無機酸化物中空粒子である、請求項2又は3記載の無機酸化物粒子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置に関する。
続きを表示(約 2,300 文字)【背景技術】
【0002】
微粒子の製造装置として、例えば、噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置が使用されている(特許文献1、2)。これら装置には、加熱炉内に、原料溶液のミスト(液滴)を噴霧する流体ノズルと、燃焼ガスを発生させるガスバーナーが設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2001-17857号公報
特開2019-25385号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記した微粒子製造装置においては、加熱炉内に、流体ノズルから原料溶液のミストを噴霧し、ガスバーナーから生じる燃焼ガスを熱源としてミストを乾燥又は熱分解することで微粒子を製造するが、ガスバーナーの設置位置や設置数によっては、加熱炉内に温度ムラを生ずるため、乾燥ムラ又は焼成ムラが起こる。その結果、ミストから生成した微粒子は、乾燥又は熱分解が不十分となり、粒子密度や粒子強度が低下し、誘電特性が悪化する。ここで、本明細書において「乾燥ムラ又は焼成ムラ」とは、ミストの一部が十分な熱を受けられず、生焼けの様な状態となることをいう。
本発明の課題は、乾燥ムラ又は焼成ムラを抑制可能な噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置、及びそれを用いた無機酸化物粒子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは、上記課題に鑑み検討した結果、加熱炉内に原料溶液のミストを噴霧する第1の噴霧装置とは別に、水のミストを噴霧する第2の噴霧装置を設置することで、第2の噴霧装置から噴霧された水のミストによって加熱炉内の水蒸気量が増量し、それが熱媒体となるため、加熱炉内の温度ムラを生じ難くなるだけでなく、原料溶液のミストの乾燥又は熱分解が促進され、乾燥ムラ又は焼成ムラを抑制することが可能になり、その結果、粒子密度、粒子強度の低下や、誘電特性の悪化が抑制された無機酸化物粒子を製造できることを見出した。
【0006】
すなわち、本発明は、次の〔1〕~〔4〕を提供するものである。
〔1〕原料溶液のミストを乾燥又は熱分解する加熱炉と、
加熱炉の外周面に配置され、加熱炉内を加熱する加熱装置と
加熱炉の端部に配置され、原料溶液のミストを加熱炉内に噴霧する第1の噴霧装置
を備え、
水のミストを噴霧する第2の噴霧装置が、第1の噴霧装置に隣接して対向配置されているか、又は第1の噴霧装置に対して所定の間隔を空けて対向配置されている、
噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置。
〔2〕前記〔1〕記載の噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置を用いる無機酸化物粒子の製造方法であって、
加熱炉内に、第1の噴霧装置から原料溶液のミストを噴霧するとともに、第2の噴霧装置から水のミストを噴霧し、原料溶液及び水のミストを加熱して原料溶液のミストを乾燥又は熱分解する工程を含む、無機酸化物粒子の製造方法。
〔3〕加熱炉内の単位時間当たりの水蒸気量が15.5体積%以上となるように第2の噴霧装置から水のミストを噴霧する、前記〔2〕記載の無機酸化物粒子の製造方法。
〔4〕無機酸化物粒子が無機酸化物中空粒子である、前記〔2〕又は〔3〕記載の無機酸化物粒子の製造方法。
【発明の効果】
【0007】
本発明の噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置を用いれば、乾燥ムラ又は焼成ムラが起こり難いため、粒子密度、粒子強度の低下や、誘電特性の悪化が抑制された無機酸化物粒子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本発明の噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置の一例を示す模式図である。
第1の噴霧装置及び第2の噴霧装置の配置の一例を示す模式図である。
第1の噴霧装置及び第2の噴霧装置の配置の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図示の便宜上、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致しない。
【0010】
〔噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置〕
図1は、本発明の噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置の一例を示す模式図である。
噴霧乾燥装置又は噴霧熱分解装置10は、外熱式であり、図1に示されるように、原料溶液のミストを乾燥又は熱分解する加熱炉1と、加熱炉1の外周面に配置され、加熱炉1内を加熱する加熱装置2と、加熱炉1の下端部に設置され、原料溶液のミスト3を噴霧する第1の噴霧装置4とを備え、水のミスト5を噴霧する第2の噴霧装置6が、第1の噴霧装置1に対向配置されていることを特徴とする。このように、原料溶液のミストを噴霧する第1の噴霧装置とは別に、水のミストを噴霧する第2の噴霧装置を第1の噴霧装置に対向配置することにより、第2の噴霧装置から噴霧された水のミストによって加熱炉内の水蒸気量が増量し、それが熱媒体となるため、加熱炉内の温度ムラが生じ難くなる。また、原料溶液のミストの周囲に高温の水蒸気が存在することによって、原料溶液のミストの乾燥又は熱分解が促進されて乾燥度又は焼成度が増すため、乾燥ムラ又は焼成ムラを抑制することができる。その結果、粒子密度、粒子強度の低下や、誘電特性の悪化が抑制された無機酸化物粒子を製造することができる。
(【0011】以降は省略されています)

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