粉體攪拌裝置的制造方法
【專利說明】粉體攪拌裝置
[0001]本申請是于2014年2月28日提交的已進(jìn)入中國國家階段的PCT專利申請(中國國家申請?zhí)枮?01280042265.7，國際申請?zhí)枮镻CT/JP2012/005413，申請日為2012年8月28日，發(fā)明名稱為“粉體攪拌裝置”)的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及攪拌粉體的粉體攪拌裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]—直以來，使用氟氣等處理氣體來進(jìn)行粉體的處理。為了提高處理效率，要求使處理氣體與粉體有效地接觸。在專利文獻(xiàn)1所記載的氟化聚合體的制造方法中，使用氟化氣體來進(jìn)行粉狀的含氫聚合體的氟化處理。
[0004]上述氟化處理在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行。反應(yīng)器具備橫型的筒狀體、旋轉(zhuǎn)軸以及多個(gè)攪拌翼。旋轉(zhuǎn)軸以與筒狀體所延伸的方向平行且貫通筒狀體內(nèi)部的方式設(shè)置。多個(gè)攪拌翼在筒狀體內(nèi)部隔開一定的間隔地安裝于旋轉(zhuǎn)軸。在橫型的筒狀體設(shè)有氟氣供給口以及氟氣排出
□ ο
[0005]在氟化處理時(shí)，含氫聚合體的粉體容納在筒狀體內(nèi)部。在該狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，多個(gè)攪拌翼旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，從氟氣供給口對筒狀體內(nèi)部供給氟氣，并且筒狀體的內(nèi)部氣體介質(zhì)(雰囲気)從氟氣排出口排出。由此，在筒狀體內(nèi)部，含氫聚合體的粉體由多個(gè)攪拌翼攪拌，與從氟氣供給口供給的氟氣反應(yīng)。
[0006]在專利文獻(xiàn)2所記載的碳納米構(gòu)造體粉末的處理方法中，作為處理氣體(反應(yīng)氣體)，例如使用氟化氣體進(jìn)行碳納米構(gòu)造體粉末的處理。在該情況下，從反應(yīng)器的下級部通過過濾器對反應(yīng)器內(nèi)供給載氣(carrier gas)，從而在反應(yīng)器內(nèi)形成載氣朝上方流動(dòng)的流動(dòng)化區(qū)域。在該狀態(tài)下，從反應(yīng)器的下級部通過過濾器對反應(yīng)器內(nèi)供給處理氣體。由此，在流動(dòng)化區(qū)域，能夠使碳納米構(gòu)造體粉末與處理氣體接觸。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開平9-309918號公報(bào)；
專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-1980號公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的問題
在上述專利文獻(xiàn)1所記載的反應(yīng)器中，容納在筒狀體內(nèi)部的粉體由在筒狀體內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的多個(gè)攪拌翼攪拌。在該情況下，在筒狀體的內(nèi)部粉體之中，存在于多個(gè)攪拌翼不通過的部分的粉體不被攪拌。因此，不能夠?qū)Ψ垠w整體均勻地進(jìn)行氟化處理。
[0009]在上述反應(yīng)器中，為了攪拌粉體整體，考慮提高多個(gè)攪拌翼的旋轉(zhuǎn)速度。然而，氟氣具有高反應(yīng)性。因此，在使用此種處理來處理粉體的情況下，若提高多個(gè)攪拌翼的旋轉(zhuǎn)速度，則因摩擦而產(chǎn)生靜電，容易發(fā)生粉塵爆炸。因而，難以將多個(gè)攪拌翼的旋轉(zhuǎn)速度提高至能夠攪拌粉體整體的旋轉(zhuǎn)速度。
[0010]另外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在專利文獻(xiàn)2的處理方法中，碳納米構(gòu)造體粉末的一部分粘著于過濾器，該粘著于過濾器的碳納米構(gòu)造體粉末與處理氣體過剩地反應(yīng)。因此，在上述處理方法中，難以均勻地處理碳納米構(gòu)造體粉末整體。
[0011]本發(fā)明的目的在于提供能夠確保安全性而且均勻地處理粉體的粉體攪拌裝置。
[0012]用于解決問題的方案
(1)本發(fā)明的一個(gè)方面所涉及的粉體攪拌裝置是利用反應(yīng)性的處理氣體處理粉體的粉體攪拌裝置，具備:反應(yīng)容器，其具有關(guān)于大致水平方向的軸而旋轉(zhuǎn)對稱的內(nèi)周面，并且以能夠繞軸旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，以能夠容納粉體的方式構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部，其使反應(yīng)容器繞軸旋轉(zhuǎn)；氣體導(dǎo)入系統(tǒng)，其用于將處理氣體導(dǎo)入利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部而旋轉(zhuǎn)的反應(yīng)容器內(nèi)；以及氣體排出系統(tǒng)，其用于將利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部而旋轉(zhuǎn)的反應(yīng)容器內(nèi)的處理氣體排出。
[0013]在該粉體攪拌裝置中，在粉體容納在反應(yīng)容器內(nèi)的狀態(tài)下，從氣體導(dǎo)入部對反應(yīng)容器內(nèi)導(dǎo)入處理氣體。在該狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部使反應(yīng)容器繞大致水平方向的軸旋轉(zhuǎn)。由此，利用處理氣體處理粉體。包含處理氣體的反應(yīng)容器內(nèi)的處理氣體從氣體排出系統(tǒng)排出。
[0014]在該情況下，在反應(yīng)容器內(nèi)，位于內(nèi)周面最下部的粉體因在內(nèi)周面與該粉體之間發(fā)生的摩擦力而在反應(yīng)容器旋轉(zhuǎn)的同時(shí)上升。在上升的粉體之中，表層部的粉體以滑向內(nèi)周面的最下部的方式移動(dòng)，并且剩余的下層部粉體進(jìn)一步上升。之后，反應(yīng)容器進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，從而在內(nèi)周面與下層部粉體之間發(fā)生的摩擦力變得比作用于該粉體的重力小。由此，上升的下層部粉體以滑向內(nèi)周面的最下部的方式移動(dòng)。其結(jié)果，表層部粉體與下層部粉體調(diào)換。
[0015]通過重復(fù)此種動(dòng)作，在旋轉(zhuǎn)中的反應(yīng)容器內(nèi)，均勻地?cái)嚢璺垠w整體。由此，能夠在不提高反應(yīng)容器的旋轉(zhuǎn)速度的情況下有效地使反應(yīng)性的處理氣體接觸粉體的表面。其結(jié)果，能夠確保安全性并且有效且均勻地處理粉體。
[0016](2)還可以具備突出部，該突出部以從反應(yīng)容器的內(nèi)周面突出的方式設(shè)置。
[0017]在該情況下，即使在反應(yīng)容器的旋轉(zhuǎn)中在粉體與內(nèi)周面之間發(fā)生的摩擦力較小的情況下，也能夠利用突出部將粉體提升到某高度。由此，在反應(yīng)容器內(nèi)重復(fù)進(jìn)行粉體的上升以及下落。其結(jié)果，能夠更均勻地?cái)嚢璺垠w整體。
[0018](3)突出部還可以是以與軸平行地延伸并且朝旋轉(zhuǎn)中心的方式配置的多個(gè)板部件。
[0019]在該情況下，能夠以簡單的構(gòu)成和低成本更均勻地?cái)嚢璺垠w整體。
[0020](4)氣體排出系統(tǒng)還可以包含氣體排出管，該氣體排出管從反應(yīng)容器外部插入反應(yīng)容器內(nèi)部，并且具有在反應(yīng)容器內(nèi)部向上方開口的排出口。
[0021]在該情況下，氣體排出管的排出口向上方開口，從而存在于反應(yīng)容器內(nèi)下部的粉體難以流入排出口。其結(jié)果，抑制粉體通過氣體排出管排出的情況。
[0022](5)還可以是氣體排出管的一部分以向上方延伸的方式設(shè)置，排出口設(shè)于向上方延伸的部分的上端，還具備以覆蓋氣體排出管的排出口的周圍以及上方的方式設(shè)置的粉體流入限制部件。
[0023]在該情況下，在氣體排出管的一部分與粉體流入限制部件之間，形成彎曲的氣體流入路徑。由此，在粉體在反應(yīng)容器內(nèi)飛散的情況下，粉體也難以流入氣體排出管的排出口。其結(jié)果，防止粉體通過氣體排出管排出的情況。
[0024](6)還可以是粉體攪拌裝置還具備設(shè)于軸上的固定部件，反應(yīng)容器以能夠相對于固定部件而相對地旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置，氣體導(dǎo)入系統(tǒng)以及氣體排出系統(tǒng)以貫通固定部件的方式設(shè)置。
[0025]在該情況下，固定部件在反應(yīng)容器的旋轉(zhuǎn)中不旋轉(zhuǎn)。因而，氣體導(dǎo)入系統(tǒng)以及氣體排出系統(tǒng)的構(gòu)成不復(fù)雜化。其結(jié)果，實(shí)現(xiàn)構(gòu)成簡單且低成本的粉體攪拌裝置。
[0026]發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠確保安全性并且均勻地處理粉體。
【附圖說明】
[0027]圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的粉體處理裝置的構(gòu)成的示意圖。
[0028]圖2是示出圖1的粉體攪拌裝置的構(gòu)成的立體圖。
[0029]圖3是圖2的粉體攪拌裝置的A-A線截面圖。
[0030]圖4是示意性地表示沿圖2的旋轉(zhuǎn)軸的粉體攪拌裝置的縱截面的圖。
[0031]在圖5中，(a)是圖2的配管支持機(jī)構(gòu)及其周邊部件的正視圖，(b)是(a)的B_B線處的配管支持機(jī)構(gòu)及其周邊部件的縱截面圖。
[0032]圖6是示出第一參考方式所涉及的粉體處理裝置的內(nèi)部構(gòu)造的側(cè)視圖。
[0033]圖7是圖6的上升搬送路徑的A部的放大截面圖。
[0034]圖8是示出圖6的上升搬送路徑的B部處的一例的平面圖。
[0035]圖9是示出圖6的上升搬送路徑的B部處的一例的放大截面圖。
[0036]圖10是示出在上升搬送路徑處粉體偏移的狀態(tài)的截面圖。
[0037]圖11是示出第二參考方式所涉及的粉體處理裝置的內(nèi)部構(gòu)造的側(cè)視圖。
[0038]圖12是示出第三參考方式所涉及的粉體處理裝置的內(nèi)部構(gòu)造的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]<A>發(fā)明的實(shí)施方式
以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的粉體攪拌裝置。
[0040](1)粉體處理裝置的整體構(gòu)成
圖1是示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的粉體處理裝置的構(gòu)成的示意圖。如圖1所示，粉體處理裝置1具備處理氣體發(fā)生裝置10、粉體攪拌裝置20、分離器30、吸引裝置40、吸附塔50以及洗滌器(scrubber) 60。
[0041]處理氣體發(fā)生裝置10具備氟氣發(fā)生源11、氮?dú)獍l(fā)生源12、氧氣發(fā)生源13以及氣體混合器14。氟氣發(fā)生源11、氮?dú)獍l(fā)生源12以及氧氣發(fā)生源13分別通過配管連接于氣體混合器14。從氟氣發(fā)生源11、氮?dú)獍l(fā)生源12以及氧氣發(fā)生源13分別以預(yù)定的流量對氣體混合器14供給氟氣、氮?dú)庖约把鯕?。氣體混合器14通過混合所供給的氟氣、氮?dú)庖约把鯕鈦砩捎糜诜垠w處理的處理氣體。
[0042]在本實(shí)施方式中，粉體為能夠利用氣體處理的有機(jī)物或無機(jī)物。例如，粉體為樹脂粉、陶瓷粉或金屬粉。更具體而言，粉體為包括聚酯樹脂、聚乙烯樹脂或丙烯樹脂等的樹脂粉或顏料等。
[0043]另外，在本實(shí)施方式中，利用處理氣體的處理為使處理氣體接觸粉體表面以使粉體表面改性的表面處理(以下稱為粉體處理)。在使用包含氟氣、氧氣以及氮?dú)獾奶幚須怏w的情況下，能夠通過對粉體表面的官能基導(dǎo)入親水性的基來賦予親水性。另外，在使用包含氟氣以及氮?dú)獾奶幚須怏w的情況下，能夠通過對粉體表面附加氟來賦予憎水性。
[0044]粉體攪拌裝置20經(jīng)由配管L1而連接于處理氣體發(fā)生裝置10的氣體混合器14。利用氣體混合器14生成的處理氣體通過配管L1供給至粉體攪拌裝置20。在粉體攪拌裝置20中，在后述反應(yīng)容器100(圖2)內(nèi)，利用從氣體混合器14供給的處理氣體來處理粉體。之后說明粉體攪拌裝置20的構(gòu)成細(xì)節(jié)以及粉體攪拌裝置20在粉體處理中的動(dòng)作。
[0045]分離器30經(jīng)由配管L2而連接于粉體攪拌裝置20。通過后述吸引裝置40動(dòng)作，粉體處理中的粉體攪拌裝置20的反應(yīng)容器100(圖2)內(nèi)的氣體介質(zhì)作為排出氣體通過配管L2給送至分離器30。在分離器30中，與排出氣體一同從粉體攪拌裝置20給送的塵埃(粉體)被去除。
[0046]吸引裝置40經(jīng)由配管L3而連接于分離器30。另外，吸附塔50經(jīng)由配管L4而連接于吸引裝置40。在本例中，吸引裝置40為干栗(dry pump)。通過干栗動(dòng)作，如上所述，粉體攪拌裝置20的反應(yīng)容器100(圖2