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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-13
(45)【発行日】2023-12-21
(54)【発明の名称】流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置
(51)【国際特許分類】
B01J 2/04 20060101AFI20231214BHJP
B01J 8/24 20060101ALI20231214BHJP
【ＦＩ】
B01J2/04
B01J8/24 301
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2020037641
(22)【出願日】2020-03-05
(65)【公開番号】P2021137734
(43)【公開日】2021-09-16
【審査請求日】2022-12-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000222174
【氏名又は名称】東洋エンジニアリング株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000154129
【氏名又は名称】株式会社不二製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100087642
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 聡
(74)【代理人】
【氏名又は名称】義経 和昌
(72)【発明者】
【氏名】佐能 啓史
(72)【発明者】
【氏名】西川 彦士
(72)【発明者】
【氏名】春田 公仁
(72)【発明者】
【氏名】家合 克典
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 政志
(72)【発明者】
【氏名】若嶋 勇一郎
(72)【発明者】
【氏名】間瀬 恵二
(72)【発明者】
【氏名】石橋 正三
(72)【発明者】
【氏名】川部 哲哉
【審査官】小久保 勝伊
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／１８０１５５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１５／０１４４４７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平１１－１３７９８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３６２９９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２１６１２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２３０６６５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１１９９０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－２８０３８２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｊ ２／０４
Ｂ０１Ｊ ８／２４
Ｃ０５Ｃ ９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
尿素の種粒子、尿素水溶液および空気を導入して、平均粒径（ふるい分け試験法ＪＩＳ Ｚ８８１５、ＡＳＴＭ Ｅ１１による）１ｍｍ以上の尿素粒子を生成させるための流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置であって、前記流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置が、底床と、前記底床と対向する天面部、前記底床と前記天面部の間の側面部を含む、箱型の造粒室を有しており、前記底床と対向する底面部を前記天面部の反対側に有しており、
前記造粒室の内壁面が金属材料の板材により形成されており、前記天面部または側面部の上方に排気口を有し、前記側面部または天面部に尿素の種粒子の導入口を有し、前記側面部に尿素粒子の出口を有し、前記底床または前記側面部に尿素水溶液の導入口を有し、前記底床、または前記底床および前記側面部に空気の導入口を有しており、
前記造粒室の内壁面の少なくとも一部が粗面加工されているものであり、
前記粗面加工されている面の凸凹の算術平均粗さ（Ｒａ）（JIS B 0601:1994）が０．３５～５．０μmであり、かつ前記凹凸の局部山頂の平均間隔（Ｓ）（JIS B 0601:1994）が２～３００μｍである、流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置。
【請求項2】
前記底床と前記天面部の間の側面部の少なくとも一部が粗面加工されているものである、請求項１記載の流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置。
【請求項3】
前記底床と前記天面部の間の側面部の少なくとも一部が粗面加工され、さらに前記天面部の一部が粗面加工されているものである、請求項１または２記載の流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置。
【請求項4】
前記底床と前記天面部の間の側面部の少なくとも一部が粗面加工されているものであり、前記粗面加工されている側面部の高さ方向の範囲が、前記底床から天面部側で、運転時において前記造粒室内に流動床が形成される高さ範囲を含む範囲である、請求項１～３のいずれか１項記載の流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置。
【請求項5】
前記底床と前記天面部の間の側面部の少なくとも一部が粗面加工されているものであり、前記粗面加工されている側面部は前記尿素の種粒子の導入口または前記尿素粒子の出口を有さない側面部であり、かつ前記底床のうち前記尿素水溶液の導入口が設置されている範囲に対向する範囲である、請求項１～４のいずれか１項記載の流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置。
【請求項6】
前記底床と前記天面部の間の側面部の少なくとも一部が粗面加工されているものであり、前記粗面加工されている側面部の高さ方向の範囲が、前記底床から天面部側で、運転時において前記造粒室内に流動床が形成される高さ範囲を含む範囲であり、
前記運転時において前記造粒室内に流動床が形成される高さ範囲を含む範囲が、運転時において前記造粒室内に流動床が形成される高さまでの範囲と、前記流動床が形成される高さよりも天面部側の高さ方向の範囲であり、
前記流動床が形成される高さよりも天面部側の高さ方向の範囲が、前記流動床が形成される高さの１倍～１０倍の範囲である、請求項１～５のいずれか１項記載の流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置。
【請求項7】
前記運転時において造粒室内に流動床が形成される高さよりも天面部側の高さ方向の範囲の内壁面が、前記流動床が形成される高さの１倍～１０倍の範囲において、算術平均粗さ（Ｒａ１）（JIS B 0601:1994）が０．３５～５．０μｍであり、かつ粗面加工された凹凸の局部山頂の平均間隔（Ｓ）（JIS B 0601:1994）が２～３００μｍである第一の粗面加工面を有し、前記第一の粗面加工面よりも天面部側の高さ方向の範囲を含む範囲に第二の粗面加工面を有し、前記第二の粗面加工面の内壁面の算術平均粗さ（Ｒａ２）（JIS B 0601:1994）と前記Ｒａ１が、Ｒａ１＞Ｒａ２の関係を満たしているものである、請求項１～６のいずれか１項記載の流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置。
【請求項8】
前記第一の粗面加工面の内壁面の算術平均粗さ（Ｒａ１）（JIS B 0601:1994）と凹凸の局部山頂の平均間隔（Ｓ１）（JIS B 0601:1994）と前記第二の粗面加工面の内壁面の算術平均粗さ（Ｒａ２）（JIS B 0601:1994）と凹凸の局部山頂の平均間隔（Ｓ２）（JIS B 0601:1994）が、
Ｒａ１とＲａ２は、Ｒａ１／Ｒａ２が１～３５ であり、かつＳ１とＳ２は、Ｓ１／Ｓ２が１～１０００の関係を満たしているものである、請求項１～７のいずれか１項記載の流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置。
【請求項9】
前記Ｒａ１が０．３５～５．０μmであり、かつ前記平均間隔（Ｓ）が２～５０μｍである、請求項１～８のいずれか１項記載の流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置。
【請求項10】
前記造粒室が、複数の噴流管出口が規則的に配置された多孔板からなる底床部を有しており、尿素の種粒子の導入口が前記底床部よりも天面部側に接続されており、尿素水溶液を噴射する噴射ノズルが前記噴流管出口面の中心付近に配置され、前記噴流管出口から噴出す空気噴流とともに尿素水溶液が前記造粒室に形成される流動床に噴射されるものである、請求項１～９のいずれか１項記載の流動床／噴流床型造粒装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、尿素粒子を生成させるための流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置に関する。
【背景技術】
【0002】
尿素粒子の造粒装置として、流動床のみを使用した流動床造粒装置と噴流床と流動床を組み合わせた流動床／噴流床型造粒装置が知られている（特許文献１：特開昭６２－７４４４３号公報、特許文献２：特開２００７－１６７７６８号公報、特許文献３：特許４４５５６４３号公報、特許文献９：ＷＯ２００６/０９４６２０）。
これらの造粒装置は、造粒室内に空気で駆動される尿素粒子の流動床もしくは噴流床が混在する流動床が形成されており、そこに尿素粒子の核となる尿素の種結晶（以後種粒子とも呼ぶ）と尿素水溶液を連続的に供給しながら所定の大きさの尿素粒子を造粒するようになっている。しかし、造粒室内では、一般に内壁面にダスト（尿素粒子のかけらなどの細かい尿素粉）が付着堆積する現象が問題となる。この現象は特に流動床より上の内壁面で顕著であり、限界まで付着堆積したダストは自重により大きな塊状に剥離して落下し、それが尿素水溶液の供給口を閉塞させたり、流動床の流動を阻害したりする。このような問題が発生すると、造粒室内部を洗浄するために造粒装置の運転を停止する必要が生じ、生産ロスにつながるため、造粒室内壁へのダスト付着堆積の解消・抑制が課題となっている。
これらの造粒装置は、造粒室内に空気で駆動される尿素粒子の流動床もしくは噴流床が混在する流動床が形成されており、そこに尿素粒子の核となる尿素の種結晶（以後種粒子とも呼ぶ）と尿素水溶液を連続的に供給しながら所定の大きさの尿素粒子を造粒するようになっている。しかし、造粒室内では、一般に内壁面にダスト（尿素粒子のかけらなどの細かい尿素粉）が付着堆積する現象が問題となる。この現象は特に流動床より上の内壁面で顕著であり、限界まで付着堆積したダストは自重により大きな塊状に剥離して落下し、それが尿素水溶液の供給口を閉塞させたり、流動床の流動を阻害したりする。このような問題が発生すると、造粒室内部を洗浄するために造粒装置の運転を停止する必要が生じ、生産ロスにつながるため、造粒室内壁へのダスト付着堆積の解消・抑制が課題となっている。
【0003】
特許文献４（ＷＯ２０１５／０１４４４７Ａ１）には、造粒室の内壁面に有機シリカ系化合物を塗布することによって、ダストの堆積を防ぎ、造粒室の洗浄間隔を延ばすことができることが記載されている。
特許文献５（特開２００８－２３０６６５号公報）には、粉体取り扱い装置において、粉体が接触する鋼材表面に所定の凹凸を設けることにより、鋼材表面から粉体が剥離・滑落する性能を高めて粉体の付着を防止することが記載されている。
特許文献６（特開２０１７－１７０４０８号公報）には、網状フィルタにブラスト処理をして粉体の付着や目詰まりを抑制する方法が記載されている。
特許文献８（ＷＯ２０１８／００７０８９）には、加振用部材（Shaking Member）により造粒器の二重の内壁に振動変位を与えることで、内側壁に付着した尿素液が凝固して被膜を形成することを防止または軽減し、洗浄頻度を減少させてプラントを長時間稼働させることを可能にすることが記載されている。
特許文献５（特開２００８－２３０６６５号公報）には、粉体取り扱い装置において、粉体が接触する鋼材表面に所定の凹凸を設けることにより、鋼材表面から粉体が剥離・滑落する性能を高めて粉体の付着を防止することが記載されている。
特許文献６（特開２０１７－１７０４０８号公報）には、網状フィルタにブラスト処理をして粉体の付着や目詰まりを抑制する方法が記載されている。
特許文献８（ＷＯ２０１８／００７０８９）には、加振用部材（Shaking Member）により造粒器の二重の内壁に振動変位を与えることで、内側壁に付着した尿素液が凝固して被膜を形成することを防止または軽減し、洗浄頻度を減少させてプラントを長時間稼働させることを可能にすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開昭６２－７４４４３号公報
【文献】特開２００７－１６７７６８号公報
【文献】特許４４５５６４３号公報
【文献】ＷＯ２０１５／０１４４４７Ａ１
【文献】特開２００８－２３０６６５号公報
【文献】特開２０１７－１７０４０８号公報
【文献】特開２０１２－０４０７４４号公報
【文献】ＷＯ２０１８／００７０８９
【文献】ＷＯ２００６/０９４６２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置において、尿素粒子を生成させる造粒室の内壁面にダストが付着することを抑制することで、前記造粒室の洗浄回数を減少させて連続運転時間を拡張させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、尿素の種粒子、尿素水溶液および空気を導入して、平均粒径（ふるい分け試験法ＪＩＳ Ｚ８８１５、ＡＳＴＭ Ｅ１１による）１ｍｍ以上の尿素粒子を生成させるための流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置であって、
前記流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置が、底床と、前記底床と対向する天面部、前記底床と前記天面部の間の側面部を含む、箱型の造粒室を有しており、前記底床と対向する底面部を前記天面部の反対側に有しており、
前記造粒室の内壁面が金属材料の板材により形成されており、前記天面部または側面部の上方に排気口を有し、前記側面部または天面部に尿素の種粒子の導入口を有し、前記側面部に尿素粒子の回収口を有し、前記底床または前記側面部から尿素水溶液が導入され、前記底床、または前記底床および前記側面部から空気が導入され、
前記造粒室の内壁面の少なくとも一部が粗面加工されているものであり、
前記粗面加工されている面の凸凹の算術平均粗さ（Ｒａ）（JIS B 0601:1994）が０．３５～５．０μmであり、かつ前記凹凸の局部山頂の平均間隔（Ｓ）（JIS B 0601:1994）が２～３００μｍである、流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置を提供する。
前記流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置が、底床と、前記底床と対向する天面部、前記底床と前記天面部の間の側面部を含む、箱型の造粒室を有しており、前記底床と対向する底面部を前記天面部の反対側に有しており、
前記造粒室の内壁面が金属材料の板材により形成されており、前記天面部または側面部の上方に排気口を有し、前記側面部または天面部に尿素の種粒子の導入口を有し、前記側面部に尿素粒子の回収口を有し、前記底床または前記側面部から尿素水溶液が導入され、前記底床、または前記底床および前記側面部から空気が導入され、
前記造粒室の内壁面の少なくとも一部が粗面加工されているものであり、
前記粗面加工されている面の凸凹の算術平均粗さ（Ｒａ）（JIS B 0601:1994）が０．３５～５．０μmであり、かつ前記凹凸の局部山頂の平均間隔（Ｓ）（JIS B 0601:1994）が２～３００μｍである、流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本発明の流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置は、造粒室の内壁面の一部または全部が特定の凸凹を有する状態に粗面加工されているため、ダストが前記粗面加工面に付着堆積し難くなっている。このため、前記造粒室の洗浄頻度を減少させ、造粒装置を長時間連続稼働させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】流動床／噴流床型造粒装置の一実施形態を示す正面図であり、正面側の壁を取り去った状態で示している。
【図4】流動床／噴流床型造粒装置の別実施形態を示す正面図であり、正面側の壁を取り去った状態で示している。
【発明を実施するための形態】
【0009】
【0010】
本発明の流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置は、尿素の種粒子、尿素水溶液および空気を導入して、平均粒径１ｍｍ以上の尿素粒子を生成させるための装置である。
本発明は、造粒室の内壁面の少なくとも一部が特定の凸凹を有する状態に粗面加工されていることが特徴である。
このため、流動床型造粒装置の場合は、尿素粒子の生成手段として造粒室内に流動床を形成できる装置であればよく、流動床／噴流床型造粒装置の場合は、尿素粒子の生成手段として造粒室内に流動床と噴流床を形成できる装置であればよく、いずれも公知の造粒装置と同じもの、または公知の造粒装置の一部を改変したものが含まれる。
流動床型造粒装置の例としては、特公昭５６－４７１８１号公報の第１図などと同じもの、または目的に応じて一部改変したもの、流動床／噴流床型造粒装置の例としては、特許文献２（特開２００７－１６７７６８号公報）の図３、特許文献３（特許４４５５６４３号公報）の図１などと同じもの、または目的に応じて一部改変したものなどを挙げることができる。
本発明を適用できる流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置は、新設の造粒装置だけでなく、既設の造粒装置も含まれる。
以下においては、流動床／噴流床型造粒装置（以下「造粒装置」と略すことがある）１として説明する。
本発明は、造粒室の内壁面の少なくとも一部が特定の凸凹を有する状態に粗面加工されていることが特徴である。
このため、流動床型造粒装置の場合は、尿素粒子の生成手段として造粒室内に流動床を形成できる装置であればよく、流動床／噴流床型造粒装置の場合は、尿素粒子の生成手段として造粒室内に流動床と噴流床を形成できる装置であればよく、いずれも公知の造粒装置と同じもの、または公知の造粒装置の一部を改変したものが含まれる。
流動床型造粒装置の例としては、特公昭５６－４７１８１号公報の第１図などと同じもの、または目的に応じて一部改変したもの、流動床／噴流床型造粒装置の例としては、特許文献２（特開２００７－１６７７６８号公報）の図３、特許文献３（特許４４５５６４３号公報）の図１などと同じもの、または目的に応じて一部改変したものなどを挙げることができる。
本発明を適用できる流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置は、新設の造粒装置だけでなく、既設の造粒装置も含まれる。
以下においては、流動床／噴流床型造粒装置（以下「造粒装置」と略すことがある）１として説明する。
【0011】
造粒装置１は、底面部１１と底面部１１と対向する天面部１２、底面部１１と天面部１２の間の四面の側面部１３～１６（１３、１４、１５，１６）を有し、底面部１１と天面部１２の間の底床１９により内部空間（造粒室）２０Ｕ、内部空間（蓄気室）２０Ｌ（２０Ｌ１と２０Ｌ２）に分割される。
側面部は、底床１９から上方が側面部１３Ｕ～１６Ｕ（１３Ｕ、１４Ｕ。１５Ｕ、１６Ｕ）、底床１９から下方が１３Ｌ～１６Ｌ（１３Ｌ、１４Ｌ。１５Ｌ、１６Ｌ）である。
なお、以下において番号と共に「Ｕ」と表示するときの「Ｕ」は、当該構成要素が底床１９より上方（天面部１２側）であることを意味し、番号と共に「Ｌ」と表示するときときの「Ｌ」は、当該構成要素が底床１９より下方（底面部１１側）であることを意味する。
側面部は、底床１９から上方が側面部１３Ｕ～１６Ｕ（１３Ｕ、１４Ｕ。１５Ｕ、１６Ｕ）、底床１９から下方が１３Ｌ～１６Ｌ（１３Ｌ、１４Ｌ。１５Ｌ、１６Ｌ）である。
なお、以下において番号と共に「Ｕ」と表示するときの「Ｕ」は、当該構成要素が底床１９より上方（天面部１２側）であることを意味し、番号と共に「Ｌ」と表示するときときの「Ｌ」は、当該構成要素が底床１９より下方（底面部１１側）であることを意味する。
【0012】
箱型の造粒室２０Ｕには、底床１９上に尿素粒子の流動床５０および噴流床５１が運転時に形成される。
流動床５０および噴流床５１内の尿素粒子は、激しく踊るように流動しながら、尿素の種粒子が供給される尿素の種粒子の導入ライン２５が接続されている側面部１６Ｕ側から、尿素粒子の回収ライン３５が接続されている側面部１５Ｕ側に向かって（図２中の白矢印方向）、粒子径を増しながら徐々に移動する。
造粒室２０Ｕは、図２に示すとおり平面形状が長方形になっているが、長方形に限定されるものではなく、正方形、長方形や正方形の一部が変形された形状のもの、その他の形状のものでもよい。
四面の側面部１３Ｕ～１６Ｕは、造粒室２０Ｕ内の尿素粒子の移動方向に沿う第１長辺側面部１３Ｕ、第１長辺側面部１３Ｕと対向する第２長辺側面部１４Ｕと、第１短辺側面部１５Ｕ、第１短辺側面部１５Ｕと対向する第２短辺側面部１６Ｕからなるものである。
流動床５０および噴流床５１内の尿素粒子は、激しく踊るように流動しながら、尿素の種粒子が供給される尿素の種粒子の導入ライン２５が接続されている側面部１６Ｕ側から、尿素粒子の回収ライン３５が接続されている側面部１５Ｕ側に向かって（図２中の白矢印方向）、粒子径を増しながら徐々に移動する。
造粒室２０Ｕは、図２に示すとおり平面形状が長方形になっているが、長方形に限定されるものではなく、正方形、長方形や正方形の一部が変形された形状のもの、その他の形状のものでもよい。
四面の側面部１３Ｕ～１６Ｕは、造粒室２０Ｕ内の尿素粒子の移動方向に沿う第１長辺側面部１３Ｕ、第１長辺側面部１３Ｕと対向する第２長辺側面部１４Ｕと、第１短辺側面部１５Ｕ、第１短辺側面部１５Ｕと対向する第２短辺側面部１６Ｕからなるものである。
【0013】
造粒室２０Ｕを構成する底床１９、天面部１２、四面の側面部１３Ｕ～１６Ｕは、金属材料の板材により形成されている。天面部１２、四面の側面部１３Ｕ～１６Ｕは、内側面（造粒室２０Ｕに面している面）が金属材料になっていれば、その反対側（当該金属材料の板材の外側）がコンクリートのような非金属材料で構成されている積層構造のものでもよい。
底床１９、天面部１２、四面の側面部１３Ｕ～１６Ｕは、全てが同じ金属材料の板からなるものでもよいし、一部が異なった金属材料の板からなるものでもよい。
底床１９、天面部１２、四面の側面部１３Ｕ～１６Ｕの金属材料の板材は、一部または全部が、鉄または鉄合金（ステンレス鋼など）からなるものであることが好ましい。
底床１９、天面部１２、四面の側面部１３Ｕ～１６Ｕは、全てが同じ金属材料の板からなるものでもよいし、一部が異なった金属材料の板からなるものでもよい。
底床１９、天面部１２、四面の側面部１３Ｕ～１６Ｕの金属材料の板材は、一部または全部が、鉄または鉄合金（ステンレス鋼など）からなるものであることが好ましい。
【0014】
造粒室２０Ｕの第２短辺側面部１６Ｕには、底床１９よりも高い位置に尿素の種粒子の導入口があり、尿素の種粒子の導入ライン２５が接続されている。
【0015】
天面部１２には排気ライン２３が接続されており、排気ライン２３の接続口が造粒室２０Ｕの排気口２２である。造粒室２０Ｕ内のダストの大部分は、空気と共に排気口２２から排気ライン２３を通って外部に排出される。
排気口２２は、第１長辺側面部１３Ｕ、第２長辺側面部１４Ｕ、第１短辺側面部１５Ｕまたは第２短辺側面部１６Ｕのいずれかの天面部１２に近い高さに形成されていてもよい。
排気口２２は、第１長辺側面部１３Ｕ、第２長辺側面部１４Ｕ、第１短辺側面部１５Ｕまたは第２短辺側面部１６Ｕのいずれかの天面部１２に近い高さに形成されていてもよい。
【0016】
造粒装置１には、造粒室２０Ｕの下方に底面部１１、側面部１３Ｌ～１６Ｌ、隔壁１７、底床１９で形成される流動用蓄気室２０Ｌ１および噴流用蓄気室２０Ｌ２が設けられている。
底床１９は、小さい空気孔４２が多数設けられた多孔板であり、噴流床を形成させるための空気を通す噴流管４１の出口（上端）が規則的に配置されている。
噴流用空気を通す噴流管４１の出口が規則的に配置されている多孔板からなる底床１９は、例えば、特許文献３（特許４４５５６４３号公報）の図４の多孔板（本発明の図１の底床１９に相当するものである）、同公報の図９の多孔板（本発明の図１の底床１９に相当するものである）、同公報の図５、図６に示す公知の多孔板、またはこれらを改良した多孔板を使用することができる。
図１のような造粒装置１の場合、流動床形成用の空気は、流動用空気導入ライン４０から一旦多孔板１９の下に設けられた流動用空気蓄気室２０Ｌ１に供給され、その後、多孔板１９の空気孔４２を通じて造粒室２０Ｕに導入される。噴流用空気は、噴流用空気導入ライン４５から一旦流動用空気蓄気室２０Ｌ１の下方に設置された噴流用空気蓄気室２０Ｌ２に供給され、その後、噴流管４１を通じて造粒室２０Ｕに導入される。
底床１９は、小さい空気孔４２が多数設けられた多孔板であり、噴流床を形成させるための空気を通す噴流管４１の出口（上端）が規則的に配置されている。
噴流用空気を通す噴流管４１の出口が規則的に配置されている多孔板からなる底床１９は、例えば、特許文献３（特許４４５５６４３号公報）の図４の多孔板（本発明の図１の底床１９に相当するものである）、同公報の図９の多孔板（本発明の図１の底床１９に相当するものである）、同公報の図５、図６に示す公知の多孔板、またはこれらを改良した多孔板を使用することができる。
図１のような造粒装置１の場合、流動床形成用の空気は、流動用空気導入ライン４０から一旦多孔板１９の下に設けられた流動用空気蓄気室２０Ｌ１に供給され、その後、多孔板１９の空気孔４２を通じて造粒室２０Ｕに導入される。噴流用空気は、噴流用空気導入ライン４５から一旦流動用空気蓄気室２０Ｌ１の下方に設置された噴流用空気蓄気室２０Ｌ２に供給され、その後、噴流管４１を通じて造粒室２０Ｕに導入される。
【0017】
造粒室２０Ｕの底床１９に規則的に配置された噴流管４１の出口からは噴流用空気が供給され、粒子の存在が疎の空間である噴流床５１を流動床５０中に形成する。
尿素水溶液は、尿素の水溶液の導入ライン３１から導入されて噴流管４１の出口面の中央付近に設置された尿素水溶液の噴射ノズル３２から、造粒室２０Ｕ内の噴流床５１に噴霧される。
噴流床５１中において粒子は噴流空気によって加速され、矢印４８のように流動床５０上の空間へ飛躍したのち、勢いを失い流動床５０中へ落下し、周囲の噴流床５１に巻き込まれ再び尿素水溶液の液滴を噴霧される。
噴霧された尿素液滴が噴流床５１中の尿素粒子表面に繰り返し付着・乾燥し積層することで、造粒室２０Ｕ内に供給された種粒子は所定の大きさの尿素粒子に成長する。
噴射ノズル３２は、図２に示すとおり、Ｙ方向に６個、Ｙ方向に直交するＺ方向に３個配置されている。噴射ノズル３２の数は、造粒装置１において生成する尿素粒子の生産量に応じて調整することができ、噴射ノズル３２の配置は造粒装置の形状に応じて調整することができる。
尿素水溶液の噴射ノズル３２が配置されている範囲は、第１長辺側面部の１３Ｕａと第２長辺側面部の１４Ｕａにはさまれる範囲であり、第１長辺側面部の１３Ｕｂと第２長辺側面部の１４Ｕｂにはさまれる範囲には噴射ノズル３２は配置されていない。
第１長辺側面部１３ＵのＹ方向長さに占める１３ＵａのＹ方向長さ（または第２長辺側面部１４ＵのＹ方向長さに占める１４ＵａのＹ方向長さ）の割合は、造粒装置に設置する尿素水溶液の噴射ノズル３２の数や尿素粒子の回収ライン３５から回収される尿素粒子の温度要求、造粒装置を設置する建屋の形状などを総合的に考慮して決定される。
尿素水溶液は、尿素の水溶液の導入ライン３１から導入されて噴流管４１の出口面の中央付近に設置された尿素水溶液の噴射ノズル３２から、造粒室２０Ｕ内の噴流床５１に噴霧される。
噴流床５１中において粒子は噴流空気によって加速され、矢印４８のように流動床５０上の空間へ飛躍したのち、勢いを失い流動床５０中へ落下し、周囲の噴流床５１に巻き込まれ再び尿素水溶液の液滴を噴霧される。
噴霧された尿素液滴が噴流床５１中の尿素粒子表面に繰り返し付着・乾燥し積層することで、造粒室２０Ｕ内に供給された種粒子は所定の大きさの尿素粒子に成長する。
噴射ノズル３２は、図２に示すとおり、Ｙ方向に６個、Ｙ方向に直交するＺ方向に３個配置されている。噴射ノズル３２の数は、造粒装置１において生成する尿素粒子の生産量に応じて調整することができ、噴射ノズル３２の配置は造粒装置の形状に応じて調整することができる。
尿素水溶液の噴射ノズル３２が配置されている範囲は、第１長辺側面部の１３Ｕａと第２長辺側面部の１４Ｕａにはさまれる範囲であり、第１長辺側面部の１３Ｕｂと第２長辺側面部の１４Ｕｂにはさまれる範囲には噴射ノズル３２は配置されていない。
第１長辺側面部１３ＵのＹ方向長さに占める１３ＵａのＹ方向長さ（または第２長辺側面部１４ＵのＹ方向長さに占める１４ＵａのＹ方向長さ）の割合は、造粒装置に設置する尿素水溶液の噴射ノズル３２の数や尿素粒子の回収ライン３５から回収される尿素粒子の温度要求、造粒装置を設置する建屋の形状などを総合的に考慮して決定される。
【0018】
第１短辺側面部１５Ｕには、尿素粒子の出口が設けられ、尿素粒子の回収ライン３５に接続されている。
尿素粒子の回収ライン３５に流出した尿素粒子のうち、所定の粒子径範囲に入る粒子を篩などで分離し、製品として次の工程に送られるが、その範囲を下回る粒子はそのまま、上回る粒子は粉砕機などで小さく粉砕して、尿素の種粒子の導入ライン２５から再び造粒室２０Ｕに供給される。
所定の粒子径範囲に入る粒子も必要な種粒子の数に応じて小さく粉砕して、尿素の種粒子の導入ライン２５から再び造粒室２０Ｕに供給してもよい。
尿素粒子の回収ライン３５に流出した尿素粒子のうち、所定の粒子径範囲に入る粒子を篩などで分離し、製品として次の工程に送られるが、その範囲を下回る粒子はそのまま、上回る粒子は粉砕機などで小さく粉砕して、尿素の種粒子の導入ライン２５から再び造粒室２０Ｕに供給される。
所定の粒子径範囲に入る粒子も必要な種粒子の数に応じて小さく粉砕して、尿素の種粒子の導入ライン２５から再び造粒室２０Ｕに供給してもよい。
【0019】
造粒室２０Ｕの内壁面の一部または全部は、粗面加工されている。前記内壁面とは、底床１９、側面部１３Ｕ～１６Ｕおよび天面部１２である。
内壁面の一部が粗面加工されているときは、少なくとも側面部１３Ｕおよび側面部１４Ｕの底床１９から天面部１２までの高さ範囲の一部が粗面加工されていることが好ましく、側面部１３Ｕ～１６Ｕの底床１９から天面部１２までの高さ範囲の一部が粗面加工されていることがより好ましい。
側面部１３Ｕ～１６Ｕにおいて、粗面加工されている部分の高さの範囲は、底床１９から上の運転時に流動床５０が形成される高さ５３（Ｘ方向の範囲）を含む範囲であることが好ましい。
運転時に流動床５０が形成される高さ５３を含む範囲は、底床１９から、運転時に流動床５０が形成される高さ５３までの範囲と、運転時に流動床５０が形成される高さ５３より上の天面部１２側の範囲であり、後者の範囲は、運転時に流動床５０が形成される高さ５３の１倍～１０倍の範囲であることが好ましく、３倍～９倍の範囲であることがより好ましい。
運転時に流動床５０が形成される高さ５３は、造粒装置１の大きさや運転条件によって異なるが、１００～１０００ｍｍの範囲が好ましい。
内壁面の一部が粗面加工されているときは、少なくとも側面部１３Ｕおよび側面部１４Ｕの底床１９から天面部１２までの高さ範囲の一部が粗面加工されていることが好ましく、側面部１３Ｕ～１６Ｕの底床１９から天面部１２までの高さ範囲の一部が粗面加工されていることがより好ましい。
側面部１３Ｕ～１６Ｕにおいて、粗面加工されている部分の高さの範囲は、底床１９から上の運転時に流動床５０が形成される高さ５３（Ｘ方向の範囲）を含む範囲であることが好ましい。
運転時に流動床５０が形成される高さ５３を含む範囲は、底床１９から、運転時に流動床５０が形成される高さ５３までの範囲と、運転時に流動床５０が形成される高さ５３より上の天面部１２側の範囲であり、後者の範囲は、運転時に流動床５０が形成される高さ５３の１倍～１０倍の範囲であることが好ましく、３倍～９倍の範囲であることがより好ましい。
運転時に流動床５０が形成される高さ５３は、造粒装置１の大きさや運転条件によって異なるが、１００～１０００ｍｍの範囲が好ましい。
【0020】
同じく造粒室２０Ｕの内壁面の一部が粗面加工されているとき、側面部１３Ｕおよび側面部１４Ｕにおいて粗面加工されている範囲は、側面部１６Ｕから側面部１５Ｕに向かう方向（Ｙ方向）において、尿素水溶液の噴射ノズル３２が設置されている範囲を含むことが好ましい。具体的には、噴射ノズル３２が配置された範囲と対向する第１長辺側面部の１３Ｕａと第２長辺側面部の１４Ｕａの範囲であることが好ましい。
【0021】
同じく造粒室２０Ｕの内壁面の一部が粗面加工されているとき、上記した側面部１３Ｕ～１６Ｕの少なくとも一部に加えて、さらに天面部１２の一部が粗面加工されていることが好ましい。
天面部１２の一部が粗面加工されているとき、天面部１２において粗面加工されている範囲は、天面部１２と側面部１３Ｕ～１６Ｕとの境界線に沿った幅１００～１０００ｍｍの環状部分、および天面部１２と排気口２２との境界線に沿った幅１００～１０００ｍｍの環状部分であることがより好ましい。
天面部１２の一部が粗面加工されているとき、天面部１２において粗面加工されている範囲は、天面部１２と側面部１３Ｕ～１６Ｕとの境界線に沿った幅１００～１０００ｍｍの環状部分、および天面部１２と排気口２２との境界線に沿った幅１００～１０００ｍｍの環状部分であることがより好ましい。
【0022】
造粒室２０Ｕの粗面加工されている内壁面の粗面加工状態（凸凹）は、算術平均粗さ（Ｒａ）（JIS B 0601:1994）が０．３５～５．０μmであり、かつ前記凹凸の局部山頂の平均間隔（Ｓ）（JIS B 0601:1994）が２～３００μm、好ましくは２～５０μmである。
内壁面の粗面加工状態（凸凹）が前記数値範囲内であると、粗面加工面のダスト付着抑制効果が最も高い。
内壁面の粗面加工状態（凸凹）が前記数値範囲内であると、粗面加工面のダスト付着抑制効果が最も高い。
【0023】
造粒室２０Ｕは、側面部１３Ｕ～１６Ｕの内面の一部が粗面加工されているとき、当該粗面加工面は二種類の異なる粗面形態に加工された第１の粗面加工面と第２の粗面加工面にすることができる。
第１の粗面加工面の範囲は、少なくとも側面部１３Ｕおよび側面部１４Ｕにおいて、高さ方向（図１のＸ方向）には、底床１９から運転時に流動床５０が形成される高さ５３までの範囲と、前記運転時に流動床５０が形成される高さ５３よりも天面部側の範囲であり、後者の範囲は運転時に流動床５０が形成される高さ５３の１倍～１０倍の範囲であることが好ましく、３倍～９倍の範囲であることがより好ましい。
また、前記第１の粗面加工面のうち、側面部１３Ｕおよび１４Ｕにおいては、側面部１６Ｕから側面部１５Ｕに向かう方向（図２のＹ方向）において、粗面加工の範囲が尿素水溶液の噴射ノズル３２が設置されている範囲を含むことが好ましい。具体的には、尿素水溶液の噴射ノズル３２が配置された範囲と対向する第１長辺側面部の１３Ｕａと第２長辺側面部の１４Ｕａの範囲であることが好ましい。
第２の粗面加工面の範囲は、造粒室２０Ｕの側面部１３Ｕ～１６Ｕおよび天面部１２のうち、第１の粗面加工面を除いた範囲であり、第１の粗面加工面に隣接していることが望ましい。
第１の粗面加工面の粗面加工状態（凸凹）は、算術平均粗さ（Ｒａ１）（JIS B 0601:1994）が０．３５～５．０μmであり、かつ前記凹凸の局部山頂の平均間隔（Ｓ１）（JIS B0601：2001）が２～３００μm、好ましくは２～５０μmである。
第２の粗面加工面の粗面加工状態（凸凹）は、算術平均粗さ（Ｒａ２）（JIS B 0601:1994）が前記Ｒａ１とＲａ１＞Ｒａ２の関係を満たしているものであることが好ましい。
Ｒａ１とＲａ２は、Ｒａ１／Ｒａ２が１～３５であることが好ましく、前記第１の粗面加工面の凹凸山頂平均間隔Ｓ１と第２の粗面加工面の凹凸山頂平均間隔Ｓ２は、Ｓ１／Ｓ２が１～１０００好ましくは、３～１００である。
なお、Ｒａ及びＳ等の粗さ測定は、KEYENCE社製 形状解析レーザー顕微鏡 VK-X250などにより実施できる。
第１の粗面加工面の範囲は、少なくとも側面部１３Ｕおよび側面部１４Ｕにおいて、高さ方向（図１のＸ方向）には、底床１９から運転時に流動床５０が形成される高さ５３までの範囲と、前記運転時に流動床５０が形成される高さ５３よりも天面部側の範囲であり、後者の範囲は運転時に流動床５０が形成される高さ５３の１倍～１０倍の範囲であることが好ましく、３倍～９倍の範囲であることがより好ましい。
また、前記第１の粗面加工面のうち、側面部１３Ｕおよび１４Ｕにおいては、側面部１６Ｕから側面部１５Ｕに向かう方向（図２のＹ方向）において、粗面加工の範囲が尿素水溶液の噴射ノズル３２が設置されている範囲を含むことが好ましい。具体的には、尿素水溶液の噴射ノズル３２が配置された範囲と対向する第１長辺側面部の１３Ｕａと第２長辺側面部の１４Ｕａの範囲であることが好ましい。
第２の粗面加工面の範囲は、造粒室２０Ｕの側面部１３Ｕ～１６Ｕおよび天面部１２のうち、第１の粗面加工面を除いた範囲であり、第１の粗面加工面に隣接していることが望ましい。
第１の粗面加工面の粗面加工状態（凸凹）は、算術平均粗さ（Ｒａ１）（JIS B 0601:1994）が０．３５～５．０μmであり、かつ前記凹凸の局部山頂の平均間隔（Ｓ１）（JIS B0601：2001）が２～３００μm、好ましくは２～５０μmである。
第２の粗面加工面の粗面加工状態（凸凹）は、算術平均粗さ（Ｒａ２）（JIS B 0601:1994）が前記Ｒａ１とＲａ１＞Ｒａ２の関係を満たしているものであることが好ましい。
Ｒａ１とＲａ２は、Ｒａ１／Ｒａ２が１～３５であることが好ましく、前記第１の粗面加工面の凹凸山頂平均間隔Ｓ１と第２の粗面加工面の凹凸山頂平均間隔Ｓ２は、Ｓ１／Ｓ２が１～１０００好ましくは、３～１００である。
なお、Ｒａ及びＳ等の粗さ測定は、KEYENCE社製 形状解析レーザー顕微鏡 VK-X250などにより実施できる。
【0024】
粗面加工方法としては、公知の各種ブラスト加工またはそれらを改良したブラスト加工（例えば、特開２０１７－１７０４０８号公報［網状フィルタの表面処理方法及び網状フィルタ］、特開２０１２－０４０７４４号公報［金型の表面処理方法及び前記方法で表面処理された金型］）を使用することができる。ブラスト加工以外にも、化学研磨（酸洗、強アルカリ）、サンドペーパー、バフ研磨、電解研磨、不動態被膜処理、コーティング（PVD,CVD、フッ素）などの方法によって、粗面加工を施してもよい。
新設の造粒装置に前記粗面加工方法を適用するときは、造粒室２０Ｕの内壁面を直接粗面加工する方法や、別途粗面加工した金属製板材を造粒室２０Ｕの内壁面に溶接やボルト留めなどの固定方法により張り付ける方法を使用することができる。
また既設の造粒装置に前記粗面加工方法を適用するときは、上記同様に造粒室内面を直接粗面加工する方法や、別途粗面加工した金属製板材を造粒室２０Ｕの内壁面に溶接やボルト留めなどの固定方法により張り付ける方法を使用することができる。また、造粒室２０Ｕの既設壁を撤去して別途粗面加工した金属製板材に張り替える方法も使用することができる。
新設の造粒装置に前記粗面加工方法を適用するときは、造粒室２０Ｕの内壁面を直接粗面加工する方法や、別途粗面加工した金属製板材を造粒室２０Ｕの内壁面に溶接やボルト留めなどの固定方法により張り付ける方法を使用することができる。
また既設の造粒装置に前記粗面加工方法を適用するときは、上記同様に造粒室内面を直接粗面加工する方法や、別途粗面加工した金属製板材を造粒室２０Ｕの内壁面に溶接やボルト留めなどの固定方法により張り付ける方法を使用することができる。また、造粒室２０Ｕの既設壁を撤去して別途粗面加工した金属製板材に張り替える方法も使用することができる。
【0025】
【0026】
図４～図６に示す流動床／噴流床型造粒装置１Ａは、尿素水溶液の導入ライン３１から導入された尿素水溶液と高圧空気用導入ライン６０から導入された高圧空気の両方が噴射ノズル６１に導入されており、尿素水溶液と高圧空気の混合気として、造粒室２０Ｕの多孔板で形成される底床１９に設置された噴射ノズル６１から造粒室２０Ｕ内に噴射する高圧スプレーノズル方式を採用していることが、図１～図３に示す流動床／噴流床型造粒装置１と異なっている。
尿素水溶液と空気の混合気を噴射する噴射ノズル６１は、たとえば特許文献９のように、造粒室２０Ｕの側面部１３Ｕ～１６Ｕのいずれかに設置されていても良い。
噴射ノズル６１は、図５に示すとおり、Ｙ方向に１１個、Ｙ方向に直交するＺ方向に６個配置されている。噴射ノズル６１の数は、造粒装置１Ａにおいて生成する尿素粒子の生産量に応じて調整することができ、噴射ノズル６１の配置は造粒装置の形状に応じて調整することができる。
複数の噴射ノズル６１が配置されている範囲は、第１長辺側面部の１３Ｕａと第２長辺側面部の１４Ｕａにはさまれる範囲であり、第１長辺側面部の１３Ｕｂと第２長辺側面部の１４Ｕｂにはさまれる範囲には噴射ノズル６１は配置されていない。
第１長辺側面部１３ＵのＹ方向長さに占める１３ＵａのＹ方向長さ（または第２長辺側面部１４ＵのＹ方向長さに占める１４ＵａのＹ方向長さ）の割合は、造粒装置に設置する噴射ノズル６１の数や尿素粒子の回収ライン３５から回収される尿素粒子の温度要求、造粒装置を設置する建屋の形状などを総合的に考慮して決定される。
尿素水溶液と空気の混合気を噴射する噴射ノズル６１は、たとえば特許文献９のように、造粒室２０Ｕの側面部１３Ｕ～１６Ｕのいずれかに設置されていても良い。
噴射ノズル６１は、図５に示すとおり、Ｙ方向に１１個、Ｙ方向に直交するＺ方向に６個配置されている。噴射ノズル６１の数は、造粒装置１Ａにおいて生成する尿素粒子の生産量に応じて調整することができ、噴射ノズル６１の配置は造粒装置の形状に応じて調整することができる。
複数の噴射ノズル６１が配置されている範囲は、第１長辺側面部の１３Ｕａと第２長辺側面部の１４Ｕａにはさまれる範囲であり、第１長辺側面部の１３Ｕｂと第２長辺側面部の１４Ｕｂにはさまれる範囲には噴射ノズル６１は配置されていない。
第１長辺側面部１３ＵのＹ方向長さに占める１３ＵａのＹ方向長さ（または第２長辺側面部１４ＵのＹ方向長さに占める１４ＵａのＹ方向長さ）の割合は、造粒装置に設置する噴射ノズル６１の数や尿素粒子の回収ライン３５から回収される尿素粒子の温度要求、造粒装置を設置する建屋の形状などを総合的に考慮して決定される。
【0027】
造粒室２０Ｕは、内壁面の一部または全部が粗面加工されている。前記内壁面とは、底床１９、四面の側面部１３Ｕ～１６Ｕと天面部１２である。
内壁面の一部が粗面加工されているときは、少なくとも側面部１３Ｕおよび１４Ｕにおいて、底床１９から天面部１２までの高さ範囲の少なくとも一部が粗面加工されていることが好ましく、側面部１３Ｕ～１６Ｕの底床１９から天面部１２までの高さ範囲の一部が粗面加工されていることがより好ましい。
粗面加工されている側面部１３Ｕ～１６Ｕの高さ方向（図４のＸ方向）の範囲は図１～図３の造粒装置１と同じである。
運転時に流動床５０が形成されている高さ範囲５３は、造粒装置１の大きさや運転条件によって異なるが、高さが１００～１０００ｍｍの範囲が好ましい。
内壁面の一部が粗面加工されているときは、少なくとも側面部１３Ｕおよび１４Ｕにおいて、底床１９から天面部１２までの高さ範囲の少なくとも一部が粗面加工されていることが好ましく、側面部１３Ｕ～１６Ｕの底床１９から天面部１２までの高さ範囲の一部が粗面加工されていることがより好ましい。
粗面加工されている側面部１３Ｕ～１６Ｕの高さ方向（図４のＸ方向）の範囲は図１～図３の造粒装置１と同じである。
運転時に流動床５０が形成されている高さ範囲５３は、造粒装置１の大きさや運転条件によって異なるが、高さが１００～１０００ｍｍの範囲が好ましい。
【0028】
造粒室２０Ｕの粗面加工された内壁面の横方向（Ｘ方向に直交する方向であり、図５中のＹ方向）の範囲は、尿素水溶液の噴射ノズル６１が設置されている横方向範囲を含むことが好ましく、具体的には噴射ノズル６１が配置された範囲と対向する第１長辺側面部の１３Ｕａと第２長辺側面部の１４Ｕａの範囲であることが好ましい。
【0029】
また内壁面の一部が粗面加工されているときは、上記した四面の側面部１３Ｕ～１６Ｕの少なくとも一部に加えて、さらに天面部１２の一部が粗面加工されていることが好ましい。
天面部１２の一部が粗面加工されているとき、天面部１２の粗面加工の範囲は図１～図３の造粒装置１と同じである。
天面部１２の一部が粗面加工されているとき、天面部１２の粗面加工の範囲は図１～図３の造粒装置１と同じである。
【0030】
【0031】
造粒室２０Ｕは、側面部１３Ｕ～１６Ｕの内面の一部が粗面加工されているとき、当該粗面加工面は二種類の異なる粗面形態に加工された第１の粗面加工面と第２の粗面加工面を形成することができる。
第１の粗面加工面および第２の粗面加工面の範囲は、それぞれ図１～図３の造粒装置１と同じである。
第１の粗面加工面と第２の粗面加工面の粗面加工状態（凸凹）は、それぞれ図１～図３の造粒装置１と同じである。
第１の粗面加工面および第２の粗面加工面の範囲は、それぞれ図１～図３の造粒装置１と同じである。
第１の粗面加工面と第２の粗面加工面の粗面加工状態（凸凹）は、それぞれ図１～図３の造粒装置１と同じである。
【0032】
【0033】
（３）造粒装置の運転方法と造粒室内面の粗面加工の効果について
図１～図３に示す造粒装置１を例に、造粒装置の運転方法（造粒装置１による尿素粒子の生成方法）を説明し、合わせて造粒装置の内壁面が粗面加工されていることによる効果を以下に説明する。
造粒装置１の運転方法および運転条件は、流動床を利用して尿素粒子を生成できる方法であれば特に制限されるものではなく、例えば、特許文献３（特許４４５５６４３号公報）に記載の運転方法のほか、前記公報に記載されている特公平０４－０６３７２９号公報、特開平１０－２１６４９９号公報、特開平１１－１３７９８８号公報のそれぞれに記載の運転方法、またはそれらの運転方法を改変した運転方法を実施することができる。
図１に示す造粒装置１の造粒室２０Ｕの内面は、天面部１２、流動床５０と接触する側面部１３Ｕ～１６Ｕ（第１長辺側面部１３Ｕ、第２長辺側面部１４Ｕ、第１短辺側面部１５Ｕ、第２短辺側面部１６Ｕ）および底床１９のうち、少なくとも流動床５０内の尿素粒子の移動方向に沿う側面部１３Ｕおよび１４Ｕが、底床１９から運転時に形成される流動床５０の高さ５３までの範囲と、当該範囲から天面部１２側に、運転時に形成される流動床５０の高さ５３の１～１０倍の高さの範囲において、粗面加工面の状態（凸凹）がＲａ＝０．３５～５．０μｍ、Ｓ＝２～３００μｍの範囲になるように粗面加工されている。
図１～図３に示す造粒装置１を例に、造粒装置の運転方法（造粒装置１による尿素粒子の生成方法）を説明し、合わせて造粒装置の内壁面が粗面加工されていることによる効果を以下に説明する。
造粒装置１の運転方法および運転条件は、流動床を利用して尿素粒子を生成できる方法であれば特に制限されるものではなく、例えば、特許文献３（特許４４５５６４３号公報）に記載の運転方法のほか、前記公報に記載されている特公平０４－０６３７２９号公報、特開平１０－２１６４９９号公報、特開平１１－１３７９８８号公報のそれぞれに記載の運転方法、またはそれらの運転方法を改変した運転方法を実施することができる。
図１に示す造粒装置１の造粒室２０Ｕの内面は、天面部１２、流動床５０と接触する側面部１３Ｕ～１６Ｕ（第１長辺側面部１３Ｕ、第２長辺側面部１４Ｕ、第１短辺側面部１５Ｕ、第２短辺側面部１６Ｕ）および底床１９のうち、少なくとも流動床５０内の尿素粒子の移動方向に沿う側面部１３Ｕおよび１４Ｕが、底床１９から運転時に形成される流動床５０の高さ５３までの範囲と、当該範囲から天面部１２側に、運転時に形成される流動床５０の高さ５３の１～１０倍の高さの範囲において、粗面加工面の状態（凸凹）がＲａ＝０．３５～５．０μｍ、Ｓ＝２～３００μｍの範囲になるように粗面加工されている。
【0034】
造粒装置１の造粒室２０Ｕには、側面部１６Ｕに接続された尿素の種粒子の導入ライン２５から連続的に供給される尿素の種粒子と、流動用空気導入ライン４０から流動用空気蓄気室２０Ｌ１を経由して多孔板である底床１９の通気孔４２から連続的に導入される流動用空気によって、底床１９の上で尿素粒子が激しく踊るように流動する流動床５０が形成される。
さらに、噴流用空気導入ライン４５から噴流用空気蓄気室２０Ｌ２を経由して、底床１９に規則的に配置された噴流管４１出口から噴流用空気を連続的に噴き込むことによって、粒子の存在が疎の空間である噴流床５１が流動床５０内に形成される。
同時に、尿素水溶液の導入ライン３１に接続され、噴流管４１の出口面中央付近に設置された尿素水溶液の噴射ノズル３２から尿素水溶液を連続的に噴霧する。噴流床５１中において尿素液を噴霧された尿素粒子は、矢印４８のように舞い上げられたのち、勢いを失い流動床５０中に落下し、周囲の噴流床５１へ巻き込まれ、再び尿素水溶液の液滴を噴霧される。
流動床５０と噴流床５１を混在させることで、尿素水溶液の噴射ノズル３２から噴霧された尿素水溶液はむらなく効率的に尿素の種粒子の表面に付着積層され、尿素粒子は徐々に粒子径を増しながら側面部１６Ｕから側面部１５Ｕ側に向かって移動し、側面部１５Ｕに接続された尿素粒子の回収ライン３５から回収される。
回収された尿素粒子は粒径の異なるものが混在しているため、所定の粒子径範囲に入る粒子を篩などで分離し、製品として次の工程に送る。所定の範囲を下回る粒子はそのまま、上回る粒子は粉砕機などで小さく粉砕して、前記尿素の種粒子の導入ライン２５から再び造粒室２０Ｕに供給される。所定の粒子径範囲に入る粒子も、必要な種粒子の数に応じて小さく粉砕して前記尿素の種粒子の導入ライン２５から再び造粒室２０Ｕに供給してもよい。
さらに、噴流用空気導入ライン４５から噴流用空気蓄気室２０Ｌ２を経由して、底床１９に規則的に配置された噴流管４１出口から噴流用空気を連続的に噴き込むことによって、粒子の存在が疎の空間である噴流床５１が流動床５０内に形成される。
同時に、尿素水溶液の導入ライン３１に接続され、噴流管４１の出口面中央付近に設置された尿素水溶液の噴射ノズル３２から尿素水溶液を連続的に噴霧する。噴流床５１中において尿素液を噴霧された尿素粒子は、矢印４８のように舞い上げられたのち、勢いを失い流動床５０中に落下し、周囲の噴流床５１へ巻き込まれ、再び尿素水溶液の液滴を噴霧される。
流動床５０と噴流床５１を混在させることで、尿素水溶液の噴射ノズル３２から噴霧された尿素水溶液はむらなく効率的に尿素の種粒子の表面に付着積層され、尿素粒子は徐々に粒子径を増しながら側面部１６Ｕから側面部１５Ｕ側に向かって移動し、側面部１５Ｕに接続された尿素粒子の回収ライン３５から回収される。
回収された尿素粒子は粒径の異なるものが混在しているため、所定の粒子径範囲に入る粒子を篩などで分離し、製品として次の工程に送る。所定の範囲を下回る粒子はそのまま、上回る粒子は粉砕機などで小さく粉砕して、前記尿素の種粒子の導入ライン２５から再び造粒室２０Ｕに供給される。所定の粒子径範囲に入る粒子も、必要な種粒子の数に応じて小さく粉砕して前記尿素の種粒子の導入ライン２５から再び造粒室２０Ｕに供給してもよい。
【0035】
このように造粒装置１内で尿素粒子を造粒する過程において、流動状態にある尿素粒子同士または尿素粒子と造粒室２０Ｕの壁面が衝突して発生した細かな破片や、尿素水溶液の噴射ノズル３２から噴霧された尿素水溶液の微小液滴が尿素粒子に付着せずに固化したもの、所定の大きさを超える回収尿素粒子を粉砕する際に発生した細かな破片が種粒子に同伴されて尿素の種粒子の導入ライン２５から混入したものなど、製品とする尿素の平均粒子径１ｍｍ以上（ふるい分け試験法ＪＩＳ Ｚ８８１５、ＡＳＴＭ Ｅ１１による平均粒径）を大きく下回る（例えば４００μｍ以下）細かな尿素粉が造粒室２０Ｕに発生する。このような細かい尿素粉を一般にダストと呼んでいる。
造粒室２０Ｕ内に発生したダストは、小さく軽いので、基本的には造粒室２０Ｕ内の空気の流れに乗って排気口２２に接続した排気ライン２３から空気と共に排出されるが、局所的な気流の速度や方向、乱れの強さなどの影響で、一部のダストは排出されずに造粒室２０Ｕの内壁に付着堆積する。付着堆積が進行してその量が限界に達すると、ダストは自重により大きな塊状に剥離して落下し、それが尿素水溶液の噴射ノズル３２を閉塞させたり、流動床５０の流動を阻害したりする問題を発生させることになる。
本発明はこの問題を解消・抑制するため、造粒室２０Ｕの内壁面において、従来ダストの付着堆積が発生しやすい箇所に対し、ダストの付着堆積を大きく抑制する効果を有する前記の粗面加工を施すものである。この従来ダストの付着堆積が発生しやすい箇所とは、上記「（１）図１～図３に示す流動床／噴流床型造粒装置」にて詳細に指摘した当該粗面加工を施す範囲がそれである。造粒室２０Ｕの形状の相違などによって、造粒室２０Ｕの内壁にダストが付着堆積する位置が前記当該粗面加工を施す範囲と異なる場合、もしくは異なることが予測される場合には、当該位置に前記粗面加工を施せばよい。
本発明により、造粒室２０Ｕの内壁面にダストが付着堆積し難くなるため、ダストの付着堆積がそもそも発生しなくなるか、発生したとしても、ダストの付着堆積が可能な量の限界が低下するので、ダストはその付着堆積が大きく進行する前に、問題にならない大きさの小塊として自重で剥離するようになる。
このため、造粒室２０Ｕの内壁面に著しく付着堆積したダストや、大塊として剥離・落下して運転を妨げているダストを取り除くために通常実施される造粒室２０Ｕ内壁面の水洗作業の間隔を長くすることができるようになり、造粒装置の稼働率を高めるとともに、メンテナンスコストを低下させることができる。
例えば、同じ条件で運転を実施した場合、従来の鏡面仕上げ加工の内壁面の造粒室を有する造粒装置においては洗浄間隔が０．５～１ヶ月程度であったのに対して、本発明の造粒装置１においては洗浄間隔を１～３ヶ月程度まで広げることができる。
図４～図６に示す造粒装置１Ａやその他の流動床型造粒装置であっても、造粒室の内壁にダストが付着堆積しやすい箇所は共通しているため、本発明の適用により図１～図３に示す造粒装置１と同じ作用効果を得ることができる。
造粒室２０Ｕ内に発生したダストは、小さく軽いので、基本的には造粒室２０Ｕ内の空気の流れに乗って排気口２２に接続した排気ライン２３から空気と共に排出されるが、局所的な気流の速度や方向、乱れの強さなどの影響で、一部のダストは排出されずに造粒室２０Ｕの内壁に付着堆積する。付着堆積が進行してその量が限界に達すると、ダストは自重により大きな塊状に剥離して落下し、それが尿素水溶液の噴射ノズル３２を閉塞させたり、流動床５０の流動を阻害したりする問題を発生させることになる。
本発明はこの問題を解消・抑制するため、造粒室２０Ｕの内壁面において、従来ダストの付着堆積が発生しやすい箇所に対し、ダストの付着堆積を大きく抑制する効果を有する前記の粗面加工を施すものである。この従来ダストの付着堆積が発生しやすい箇所とは、上記「（１）図１～図３に示す流動床／噴流床型造粒装置」にて詳細に指摘した当該粗面加工を施す範囲がそれである。造粒室２０Ｕの形状の相違などによって、造粒室２０Ｕの内壁にダストが付着堆積する位置が前記当該粗面加工を施す範囲と異なる場合、もしくは異なることが予測される場合には、当該位置に前記粗面加工を施せばよい。
本発明により、造粒室２０Ｕの内壁面にダストが付着堆積し難くなるため、ダストの付着堆積がそもそも発生しなくなるか、発生したとしても、ダストの付着堆積が可能な量の限界が低下するので、ダストはその付着堆積が大きく進行する前に、問題にならない大きさの小塊として自重で剥離するようになる。
このため、造粒室２０Ｕの内壁面に著しく付着堆積したダストや、大塊として剥離・落下して運転を妨げているダストを取り除くために通常実施される造粒室２０Ｕ内壁面の水洗作業の間隔を長くすることができるようになり、造粒装置の稼働率を高めるとともに、メンテナンスコストを低下させることができる。
例えば、同じ条件で運転を実施した場合、従来の鏡面仕上げ加工の内壁面の造粒室を有する造粒装置においては洗浄間隔が０．５～１ヶ月程度であったのに対して、本発明の造粒装置１においては洗浄間隔を１～３ヶ月程度まで広げることができる。
図４～図６に示す造粒装置１Ａやその他の流動床型造粒装置であっても、造粒室の内壁にダストが付着堆積しやすい箇所は共通しているため、本発明の適用により図１～図３に示す造粒装置１と同じ作用効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0036】
本発明の流動床型造粒装置または流動床／噴流床型造粒装置は、平均粒径１ｍｍ以上の尿素粒子の製造用装置として利用することができる。
【符号の説明】
【0037】
１ 造粒装置
１１ 造粒装置底面部
１２ 天面部
１３～１６ 側面部
１７ 隔壁
１９ 底床
２０Ｕ 造粒室
２０Ｌ１ 流動用空気蓄気室
２０Ｌ２ 噴流用空気蓄気室
２２ 排気口
２３ 排気ライン
２５ 尿素の種粒子の導入ライン
３１ 尿素水溶液の導入ライン
３２ 尿素水溶液の噴射ノズル
３５ 尿素粒子の回収ライン
４０ 流動用空気導入ライン
４１ 噴流管
４２ 底床１９の空気孔
４５ 噴流用空気導入ライン
４８ 舞い上げられた尿素粒子
５０ 流動床
５１ 噴流床
５３ 流動床の高さ
６０ 高圧空気用導入ライン
６１ 噴射ノズル
１１ 造粒装置底面部
１２ 天面部
１３～１６ 側面部
１７ 隔壁
１９ 底床
２０Ｕ 造粒室
２０Ｌ１ 流動用空気蓄気室
２０Ｌ２ 噴流用空気蓄気室
２２ 排気口
２３ 排気ライン
２５ 尿素の種粒子の導入ライン
３１ 尿素水溶液の導入ライン
３２ 尿素水溶液の噴射ノズル
３５ 尿素粒子の回収ライン
４０ 流動用空気導入ライン
４１ 噴流管
４２ 底床１９の空気孔
４５ 噴流用空気導入ライン
４８ 舞い上げられた尿素粒子
５０ 流動床
５１ 噴流床
５３ 流動床の高さ
６０ 高圧空気用導入ライン
６１ 噴射ノズル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
