CN1976853B - 用于给腔室加载分离开的固体的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装置，用于将固体颗粒均匀加载到一腔室中，所述装置包括在其上部的颗粒供给装置(1)，以及在其设置于所述待加载腔室中的底部的散布系统(8)，所述散布系统与通过驱动装置(4)围绕一基本垂直轴线旋转的一中心轴(3)相连，以及至少部分地围绕所述中心轴的一进给管线(2)，所述装置的特征在于，所述中心轴(3)是具有足够的内径的管，用以在待加载区域通过所述管并且在加载周期期间，实现多个与所述加载操作的相关的或相辅的操作，并且其特征在于，与所述进给管线(2)相连的一固定管(6)设置在所述中心轴(3)内部，所述固定管(6)和中心轴(3)基本同轴。

Description

用于给腔室加载分离开的固体的设备和方法

技术领域

本发明涉及用于给腔室加载(chargement)分离的固体的设备和方法，具体涉及用于给化学反应器加载催化剂，并且特别是用于借助旋转轴的中空结构而在加载过程中将功能设备引入腔室和/或从其中取出。

本发明更具体地是涉及给化学或电化学，石油或石化固定床反应器加载分离状态的固体颗粒，固体颗粒可以是珠、微粒、圆柱、丸、杆的形式，或者任何其他形状，但是它们通常具有相对小的尺寸。特别地，颗粒可以是分子筛或者固体催化剂颗粒，通常被挤压、制备成不规则形状或者单杆或多杆的形式，其尺寸根据每个个别情况而改变，从几十毫米到几厘米。

这是在说明书的其他部分中更加具体涉及的应用，但是本发明的设备和方法适用于给腔室加载任何其他类型的固体颗粒。

背景技术

已知有很多方法和设备用于增加在化学反应器中的催化剂颗粒固定床的密度。这些方法的共有特征是待加载的颗粒通过反应器顶部引入，并且个体颗粒在通过固定或移动的机械偏转器下落期间撞击，造成颗粒的随机偏移。理想地，从垂直下落通道偏离的颗粒通过簇射效应单独且自由地下落到填充前部的整个表面上，在这里它们形成浓厚且均匀的沉淀。

作为优化这些反应器加载系统的努力的一部分，申请人已经开发出一种改进的填充设备，其借助于具有柔性偏转器铰接于旋转轴上的特殊的散布系统而成功地相当多地减少了偏转器系统的位阻现象，并且方便了将其安装到反应器中。这个基础系统在EP 0 007 854中描述，并且对这个填充设备的改进例如在申请EP 0 116 246和EP 0 769 462中公开了。

不管有效的偏转器系统的使用如何，在反应器的填充期间，催化剂颗粒的真实性状与上面描述的理想性状不同。“填充前部”，也称为“加载型廓”，也就是催化剂床和反应器的仍未填充部分之间的界面有时候会从水平面充分偏离。催化剂颗粒，尤其是当它们具有各向异性形状的时候，然后位于在优先方向上的位置，因此产生流体进给和试剂气体通过催化剂床的优先通道，造成对操作者的不安全的反应器操作。

申请人当前已经成功地向其客户保证，填充斜面不超过10％，但是连续努力来减少这个值以保证用浓厚加载设备填充的反应器的最佳操作。

因此，很重要的是能够连续地或者以确定间隔来检测在加载期间填充前部的水平状态，用以在必要的时候更改加载设备的操作参数，以校正这个加载前部的斜面的任何偏移。

当前的一个方法是中断加载以通过适当装置来检测加载前部的水平状态，这与公司的针对加载以及操作者的质量标准有关。尽管这种检验用于校正填充设备的操作参数，尤其是颗粒散布系统的旋转速度，所需的加载操作的中断对于操作者来讲是不利的，因为这增加了反应器停机时间。而且，这个方法相对复杂，因为需要加载设备拆卸以安装适当的检测系统。

现有技术中也提出了其他方法，例如日本专利申请JP 7-242337，其公开了用于监测为腔室(反应器)填充颗粒催化剂的方法和设备。这个申请中描述的设备包括设置在腔室上中间部分的填充设备，其散布催化剂颗粒雨，以及发射激光束的设备，激光束扫过填充前部的表面，以及检测由发射设备发射且由加载前部的表面反射的激光束的装置。发射和检测设备在填充设备的水平上固定到腔室壁上。本申请所描述的系统具有的缺陷在于，安装到待填充的腔室上非常困难而且耗时间，因此不期望地增加了反应器的停机时间。而且，包括在填充设备高度处的遥测设备的这个系统不能同EP 0 769 462描述的浓厚加载设备一起操作，因为填充前部和遥测系统之间的旋转偏转器的存在将干扰激光遥测。

申请人最近开发了一种系统，其在根据与EP 0 769 462所公开的浓厚加载系统(增浓)相同的原理本质操作的同时，除了其他可能性以外同样还安装和操作、维修简单，以提出用于检测填充的进程和质量的设备，尤其是检测填充前部的斜面。根据本发明，检测仪器的提出通过由具有适当内部尺寸的中空的中心轴来替代现有技术的实心旋转轴变得可行，也就是，其尺寸允许用于悬挂所述仪器的装置通过，或者在加载设备安装到反应器上以后所述仪器本身通过，或者还允许在待加载区域的精确操作的实现，或者甚至允许上面的结合。

发明内容

因此，本发明的主题是一种设备，用于将固体颗粒均匀加载到一待加载腔室中，所述家在设备在其上部包括一颗粒供给装置，以及在其位于所述待加载腔室的底部处的散布系统，所述散布系统与通过驱动装置围绕一基本垂直轴线旋转的一中心轴相连，以及在其中心轴的至少一部分上围绕所述中心轴的一进给管线，本设备的特征在于，所述中心轴是一具有足够的内径的管体，用以通过所述管并且在加载周期期间，在待加载区域实现一定数量的、与所述加载操作相关的或相辅的操作。

本发明的又一主题是一种方法，用于使用所述设备在所述腔室的整个横截面上从顶部向下给一腔室加载固体颗粒。

本发明的最后的目的是使用这种设备来给石油、化学或者石化反应器加载。

在本发明的加载设备中，催化剂颗粒由于重力而从供给装置下落排放到所述进给管线内，在所述进给管线的内壁和所述旋转中心轴的外壁之间。所述进给管线包括在其底部的至少一个排放孔口，设置在散布系统上方，颗粒通过所述排放孔口下落到通过所述中心轴旋转的所述散布系统上。

驱动本发明设备的所述管形的中心轴旋转的马达优选地与所述管形的中心轴偏心，并且可以被供应压缩气体，例如空气或氮。旋转运动可以通过任何适当的已知装置从驱动装置传递到所述管形的中心轴，例如通过带、链条或者齿轮副，或者它们的结合。

如上面所述，中心轴的内部尺寸必须足够，用以在待加载区域并且在加载周期期间，实现多个与所述加载操作相关的或相辅的操作。

这种操作可以涉及或者不涉及功能设备的通过。在功能设备的通过对于待执行的操作来讲不是必须的情况下，也就是例如通过所述旋转的中心轴简单地吸入灰尘，或者在所述旋转系统启动之前功能设备从通过所述中心轴的所述开口的悬挂装置被悬挂的时候，这个中心轴的直径可以相对较小。相反，为了通过由所述中空的中心轴限定的所述开口而引入和/或取出功能设备，其内径通常较大，并且必须无论如何都足够大以使所述功能设备通过。

就具体术语讲，形成本发明设备的所述中空的中心轴的管优选地具有大于2厘米的内径，更特别地是大于10厘米。

在加载期间引入功能设备的情况下，通过在所述中心轴上的开口，这个功能设备容易撞击所述旋转的中心轴并且被毁坏。而且，通过所述中心轴的竖直通道引导所述功能设备的操作者有接触所述旋转的中心轴并且受伤的危险。为了补救这个双重缺陷，提供了一个额外的固定管，将旋转的中心轴与所述功能设备以及操作者隔离。因此，本发明的加载设备优选地还包括一个固定的保护管，其外径小于所述旋转的中心轴的内径。这个固定的保护管设置在所述旋转的中心轴的所述开口的内部，使得这两个管基本同轴。这个固定管与所述进给管线相连。所述固定管可以连接到所述进给管线上，例如在它们的上端。

通过具有相对较大内径的中空的中心轴替代实心轴容易在加载前部的中心区产生中心盲区，就位于所述中心轴的所述开口或者所述固定管的开口下方，导致由于颗粒的不充分输入而在所述填充前部上形成中空。为了弥补这个可能的颗粒不足并且避免在所述腔室的中间区形成盲区，申请人开发了一种将颗粒瞄准加载前端的中心的设备。这个设备是固定到所述固定管或者所述旋转的中心轴的底端并且位于所述散布系统下方的中心偏转器。其结构允许将受控制的颗粒量分配到紧位于所述旋转的中心轴的所述开口的下方的区域内。

从原理上讲有可能使用任何类型的能将颗粒向着腔室中心转移的偏转器。在本发明设备的一个优选实施例中，这个偏转器具有漏斗形，优选地是透孔漏斗，也就是漏斗包括一些孔口，这些孔口足够大以允许待加载的颗粒通过。这些孔口可以具有调整其尺寸的机构，例如调整翼片，调整机构可以被遥控，尤其是从反应器外面遥控。这允许非常精细地调整由所述偏转器在所述加载前部的中心区内收集的颗粒的分布。

在本发明设备的一个特别优选的实施例中，形成与固定管的底端相连的中心偏转器的漏斗由一个第二漏斗提供，以下称为“中心偏转器进给漏斗”。

这个中心偏转器进给漏斗从进给管线的底部拾取有限的固体颗粒流，并且通过短路所述散布系统将这个颗粒流直接向着所述中心偏转器发送。所述中心偏转器进给漏斗与所述旋转的中心轴相连。其横向于所述颗粒散布系统，并且终止于所述中心偏转器上方。显而易见，所述进给漏斗的底部必须具有足够的直径，以使所述固体颗粒向着所述中心偏转器自由流动。

所述中心偏转器进给漏斗容纳来自位于所述进给管线上的至少一个孔口的颗粒。这些孔口设置在由所述进给漏斗的上端形成的圆形轨道上方，与所述旋转的中心轴相连。所述进给管线的底部优选地包括设置得彼此等距的几个孔口，它们位于所述中心偏转器进给漏斗的轨道上方。

如引言所述，本发明设备优选地包括悬挂在所述旋转的中心轴、所述固定管或者所述中心偏转器的底端下方的一个功能设备。这个功能设备由通过所述旋转的中心轴或所述固定管的所述开口的悬挂装置保持，例如金属线、杆、管、缆索或者链条。其可以通过外部控制装置来控制，并且用于执行与所述加载操作相关的或相辅的操作。

尽管导致本发明的问题是将仪器引入待填充的腔室内的困难性，为了监测填充质量，由所述中空的中心轴限定的通道显然可以用于使用作非常不同目的的多种功能设备通过。

在本发明的一个优选实施例中，通过所述中空的中心轴上的所述开口引入的所述功能设备是用机械波(例如声纳或者超声遥测)或者电磁波(例如激光遥测)来操作的遥测设备。由这种遥测设备收集的数据优选地立即传输，被适当的数据处理系统记录和处理，并且如果必要的话可以用于更改本发明的浓厚加载设备的操作参数，用以校正所述加载前部的不充分的水平状态。

这种遥测设备也可以被照相机或者摄影器械，优选地是数码设备，用于可视地估价加载质量。摄影器械或者照相机的使用通常意味着要引入光源，光源优选地固定在摄影器械或者照相机上，但是可以单独引入。

在所述腔室加载期间，也有优势的是监控物理的或者物理化学的参数而不是加载前部的水平状态，例如温度、相对湿度、悬浮于空气中的细尘量、腔室中的氧或氯含量，等等。用于检测这些参数的适当的传感器是现有技术中已知的，并且可以由本领域技术人员选择和修改以适应本发明设备使用的具体条件。

在本发明设备的一个选择中，通过所述中空的中心轴上的所述开口进入的所述功能设备并不用于检测腔室内的物理化学参数，但是用于引入或取出材料。例如，一个可能性是提取设备，用于从沉淀物上方的空气中悬浮的分离固体或者灰尘中取样，或者吸入设备，用于将这些细尘连续吸出。最后，本发明设备的所述中空的中心轴用于进入第二分离固体以及用于均匀分配或散布所述第二分离固体的设备。这种引入和散布设备将在下面参考所附的附图更加详细地描述。

无须说，多种功能设备可以同时引入或者连续引入，或者一个设备可以结合几个功能。

在本发明的加载设备的另一个实施例中，可以固定一个功能设备，不是通过经由所述中空的中心轴的所述开口的悬挂装置，而是在其端部直接连到所述固定管上，突出超过所述旋转的中心轴。

本发明的加载设备的所述中空的中心轴还可以允许用于控制大的功能设备的装置通过，所述大的功能设备在加载所述散布系统下方之前被安装。

如上面提到的，本发明的浓厚加载设备的中空的中心轴允许吸入设备通过，以连续地或者以规则的间隔吸出分离固体的沉积物上方的空气中悬浮的灰尘或“微粒”。考虑到给反应器填充催化剂，在催化剂中存在这些微粒或者在腔室填充操作过程中通过摩擦形成的微粒引起设置在反应器下游的流出处理和分离系统的污染问题。因此明智的是在启动反应器之前将这些微粒清除。上面提到的吸入设备通过中空的中心轴的通道被引入位于旋转偏转器下方的区域内的解决方案在这种情况下不是理想的，因为有干扰在这个区域的空气流并且更改催化剂颗粒下落轨迹的危险，因此衬垫不均匀。

申请人发明了通过利用所述旋转的中心轴和所述固定管的中空特征而将催化剂微粒有效吸出的装置，而不必干扰在所述偏转器下方区域的空气流。这种吸入可以借助通过所述旋转的中心轴或者通过所述固定管吸出灰尘的系统来实现。为此目的，在本发明中是选择性的，所述旋转管和所述固定管的壁包括一个或多个吸收开口，优选地设置在固体颗粒的自由下落的成阻区域，所述固体颗粒从所述进给管线的孔口和/或在由于撞击旋转偏转器的表面而形成灰尘微粒的区域流出，换句话说，在所述散布系统的区域。

本发明的加载设备可以通过任何类型的散布系统操作，所述散布系统设计用于以优选为随机方式将从所述进给管线的底部上的排放孔口流出的固体颗粒偏转，并且使它们以颗粒雨的方式分别地下落(“簇射”散布系统)。

在一个优选实施例中，所述散布系统包括与所述中心轴相连的偏转件。这些偏转器通常由半刚性材料制成，优选为橡胶，并且当所述中心轴旋转的时候在离心力的作用下能够从所述中心轴成角度地发散。这种成套的偏转器例如在申请EP 0 769 462中描述了。所述偏转器优选地布置在几个水平面上，并且每个水平面上提供相同数量的偏转件，它们具有基本相同的形状，垂直布置在彼此的上方。

所述散布系统还可以是由一系列基本水平的板构成的散布头，这些水平板彼此平行且同轴，布置在彼此的上方，并且其在旋转过程中扫过的面积从顶板到底板地减少，除了底板，每个板都包括在其中心的一个基本圆形的孔口，用于使固体颗粒的至少一部分借助重力向着设置在紧下面的板流动。这种散布系统在申请FR2721900中详细描述了，并且在Petroval命名为CATAPAC的贸易中使用。

能够通过本发明的加载设备操作的散布系统的另一个可行的实施例是在国际申请WO00/43304中描述的。这个散布系统包括两个管线，每个管线具有颗粒流孔口，两个管线彼此相对，并且围绕垂直于所述散布系统的旋转轴线的相同的轴线弯曲，使得它们的颗粒流孔口每个都设置在所述散布系统的旋转轴线的一侧，基本上在相同的直径面上。这些管线每一个都还包括在其整个长度上或者在其长度的大部分上延伸的至少一个纵向分隔，这个间隔能够抵抗离心力在整个颗粒流孔口或者在颗粒流孔口的大部分将颗粒流分离并且能够散布颗粒流。

根据本发明使用上面描述的设备给腔室加载催化剂的方法基本包括根据待加载腔室的直径调整所述中心轴的旋转速度，通过所述供给装置将所述固体颗粒连续地引入所述设备的所述进给管线，以及通过所述旋转的中心轴或固定管的所述开口实施对所述加载操作的补充或辅助操作。

下面将详细地描述的使用所述设备的本发明的加载方法优选地包括以下步骤：

-在所述腔室加载期间，使用一个功能测量设备形成所述催化剂床的所述加载前部的型廓的记录，所述功能测量设备通过所述旋转的中心轴或固定管的所述开口引入，

-通过对所述记录的数学处理定量地确定所述加载型廓与理想的充分水平型廓之间的偏差；

-以及，根据所获得的结果，发送电信号以指令所述加载设备的确定的功能参数的调整。

可以根据所记录的填充型廓来调整所述加载设备的功能参数例如是所述中心轴的旋转速度，设置在所述进给管线底部的所述排放孔口的开放度(ouverture)以及所述散布系统相对于所述腔室的竖直轴线的取向(orientation)。

所述中心轴的旋转速度包括在通常用于已知设备的范围内，并且优选地在25到250转每分钟之间，特别是在40到150转每分钟之间。

附图说明

本发明现在参考所附的非限制性的附图进行描述，其中

图1示出了根据本发明的中空轴填充设备的轴向横截面，

图2示出了中空轴的一个实施例的底部区域的轴向横截面，

图3示出了沿着图1的A-A的横截面，

图4示出了中心偏转器的放大的透视图，以及

图5示出了中空的中心轴的底部区域的轴向横截面，示出了通过中空的中心轴上的开口进入的功能设备的一个实施例。

图6a和6b分别示出了通过声纳型遥测设备记录的由根据本发明设备获得的加载前部的型廓，分别是没有和具有如图4所示的中心偏转器。

具体实施方式

图1中的设备包括容纳了分离固体的漏斗1。这个漏斗1固定到设备的进给管线2上。在填充过程中，漏斗1和进给管线2填充有分离的固体，分离的固体从进给管线2经过在这个进给线的侧壁和/或底部5上的孔口7流出。这些孔口7优选地是由可使用可调闭合装置(未示出)来调整的，例如可变孔口隔膜，用于调整进入腔室的分离固体的流量。

进给管线2沿着其整个长度被一个中空的中心轴3轴向横贯，中空的中心轴被至少两个轴承紧固，并且被设置在进给线侧面的优选为压缩空气马达的驱动装置4驱动旋转。马达4和驱动中心轴3之间的传输通过任意适当的装置发生，例如通过带。整个填充设备通过支撑管16可靠地保持和固定在反应器的人孔(trou d′homme)中。在排放管线2的底端下方的区域，橡胶偏转器8通过偏转器保持件17固定到中空的中心轴的外壁上。

在使用图1中的设备填充反应器期间，引入漏斗1内的分离的固体经过进给管线2下落到可调孔口7，固体从这里下落到旋转的铰接偏转器8。

根据本发明，在填充设备安装以后，在填充过程之前或者期间，有可能将功能设备9引入腔室内，功能设备具有足够小的尺寸以通过中空的中心轴中的开口。功能设备从适当的悬挂装置20悬垂，悬挂装置可以是例如电线、杆、管、缆索或者链条。

图1示出了本发明的加载设备的一个优选实施例，其中，固定管6在中空的中心轴3内且沿着其全部长度与之完全相同，用以将正在加载颗粒进入漏斗1的或通过中心轴上的开口引入功能设备9的操作者完全隔离。固定管与通过其上端与之固定的进给管线2相连。在图1所示的实施例中，固定管6比旋转的中心轴3长，并且突出超过其短的长度。在固定管6的端部，在散布系统8下方，固定有一个大致为漏斗形的中心偏转器11。这个漏斗11包括一系列孔口11a，它们足够大以允许颗粒通过以被加载。一方面，中心偏转器收集被散布系统散布的颗粒的确定的一部分，另一方面，颗粒在没有被散布系统8散布的情况下经过漏斗10从进给管线直接排出。漏斗10因此用于对所述散布系统短路。中心偏转器11的进给漏斗10固定到中空的中心轴3上且随着散布偏转器8旋转。漏斗10收集经过在进给管线的底部5上的至少一个孔口19流出的固体颗粒。在图1中，供应漏斗10的孔口19与将通过散布系统8散布的颗粒排出的孔口7不同。两种类型的孔口7和19事实上形成两个同心圆。然而，在进给管线的底部5上形成围绕加载设备的中心轴线的唯一一个圆的唯一的一系列孔口也是等价可行的。

图2示出了将三个系列的偏转器8连接到中空的中心轴3的外壁上的区域的放大视图。经过中空的中心轴3中的开口进入、从悬挂装置20悬挂的功能设备9设置在中空的中心轴3的底端下方区域。为了清楚的目的，仅仅示出了设置在纸平面中的偏转器，但是必须理解，每个系列的偏转器8由沿着水平管线紧固在中空的中心轴周围的多个偏转器构成。在每个水平紧固管线正上方，具有一系列吸入开口13。借助设置在中空的中心轴上或在其上端的吸入设备(未示出)，这些吸入开口13可以用来将中空的中心轴的这个区域紧邻处的空气中悬浮的灰尘颗粒吸出。这些吸入开口13的位置已经选择，使得这些孔口设置得靠近分离的固体从孔口7下落的区域，并且靠近由于与偏转器8冲击而产生灰尘颗粒的区域。

图3示出了沿着图1的A-A的横截面。在这个图中，最内部的圆代表固定管6，第二个圆相当于旋转的中心轴3，最外面的圆相当于进给管线2的外壁。在进给管线的底部5，布置了两种孔口：形成非常靠近旋转的中心轴3的第一系列四个孔口7，以及形成中间圆，靠近进给管线2外壁的第二系列的三个孔口19。通过孔口7排出的颗粒通过散布系统8散布。通过孔口19排出的颗粒或者在经过这些孔口19之一下方的时候被中心偏转器11的进给漏斗10收集，或者在漏斗10不位于这些孔口19之一的下方的时候被散布系统散布。

图4示出了从中心偏转器11下方看的透视图。这个偏转器具有漏斗形，具有一个垂直部分和一个反锥形部分。在这个反锥形部分中布置有孔口11a，图中仅仅示出了其中的四个孔口。这些孔口11a的至少部分具有翼片21，翼片通过围绕轴线22旋转而可以调整。

图5示出了本发明的填充设备的一个实施例，其中功能设备9不是像超声波或激光型遥感探针那样的测量设备，而是用于分配第二分离固体的设备。具有三个系列偏转器8的中空的中心轴3的底部与图1所示的底部相同。功能设备9由基本沿着中空的中心轴3的轴线设置的第二轴14以及在所述中空的中心轴的排出孔口15下游的与所述第二轴14铰接的至少一个偏转件12构成，独立于驱动中空的中心轴3的马达4，当轴通过马达(未示出)旋转轴的时候，由于离心力而从其成角度偏离。本领域技术人员应该理解，这个图中所示的功能设备基本相当于根据首次公开于EP 0007 854申请的现有技术的用于分配分离固体的设备，不同之处在于其尺寸必须使其能通过由中空的中心轴形成的漏斗。作为功能设备的这种分离固体分配设备的使用用于引入和均匀分配与通过进给管线2的孔口7散布的分离固体不同的第二分离固体。第二分离固体通过中空的中心轴3的终止于排出孔口15的漏斗引入，并且其流量可以通过在中空的中心轴3的底端的可变孔口隔膜15a来调整。

例子

中心偏转器的有效性论证

具有大约3米直径的腔室使用根据本发明设备加载，本发明设备作为散布系统包括在旋转的中心轴的端部布置成三个系列的不同高度的橡胶带。旋转的中心轴是中空的，具有14厘米的内径。其与具有13厘米内径的一个固定管完全相同。这个固定管突出超过旋转的中心轴大约5厘米。固定于固定管端部的是由VEGA销售的puls68模式的声纳探测器，其探测头可以在360°枢转，以在整个填充前部进行测量。声纳探测器通过数据处理系统经过缆索遥控。这个系统允许在填充操作期间的任何时间在大约30秒的非常短的时间内记录加载前部的型廓。

第一加载操作首先通过这种设备以大约70转/每分钟的速度旋转而实施，没有中心偏转器。图6a示出了由此获得的填充前部的型廓。图中清晰示出了在中心盲区下，在腔室中心处，在中空的中心轴的延长上，由于颗粒不充分输入而形成有中空。

加载操作在相同条件下重复，不同之处在于，一个透孔的截头圆锥偏转器固定于固定管端部，如图4所示。发现(图6b)加载前部的真实型廓基本与理想型廓相同，是平面的和水平的(参考水平线)。附图6a

reference level：参考水平线

lack of catalyst due to central shadow：由于中心盲区而缺少催化剂

reactor center：反应器中心

reactor wall：反应器壁

6b

reference level：参考水平线

correction thanks to central deflector：借助中心偏转器校正

reactor center：反应器中心

reactor wall：反应器壁

Claims (25)

1.加载设备，其用于将固体颗粒均匀加载到一待加载腔室中，所述加载设备在其上部包括一颗粒供给装置(1)，且在其位于所述待加载腔室内的底部处包括：

一散布系统(8)，其与一中心轴(3)相连，所述中心轴(3)通过一驱动装置(4)被驱动围绕一基本竖直的轴线旋转；以及

一进给管线(2)，其在所述中心轴的至少一部分长度上围绕所述中心轴；

所述加载设备的特征在于：

所述中心轴(3)是一管体，所述管体具有足够的内径，用以通过所述管体、并且在加载周期期间，在待加载区域实现一定数量的、与所述加载操作相关的或相辅的操作；

并且与所述进给管线(2)相连的一固定管(6)设置在所述中心轴(3)内部，所述固定管(6)和中心轴(3)基本同轴。

2.根据权利要求1所述的加载设备，其特征在于，来自所述供给装置(1)的所述颗粒从上向下流入到所述进给管线内，在所述进给管线(2)的内壁和所述中心轴(3)的外壁之间，所述进给管线在其底部(5)包括至少一个颗粒排放孔口(7)，该颗粒排放孔口(7)设置在所述散布系统(8)的上方。

3.根据权利要求1或2所述的加载设备，其特征在于，所述驱动装置(4)相对于旋转的所述中心轴(3)偏心。

4.根据权利要求3所述的加载设备，其特征在于，所述驱动装置(4)被供给压缩气体。

5.根据权利要求1所述的加载设备，其特征在于，形成所述中心轴(3)的管体具有大于2厘米的内径。

6.根据权利要求1所述的加载设备，其特征在于，其还包括至少一个中心偏转器(11)，所述中心偏转器固定于所述固定管(6)的底端，并且位于所述散布系统(8)的下方，所述中心偏转器设计成使得受控制的数量的颗粒散布到紧邻位于所述中心轴(3)的开口的下方的区域内。

7.根据权利要求6所述的加载设备，其特征在于，所述中心偏转器(11)具有一漏斗的形状。

8.根据权利要求7所述的加载设备，其特征在于，所述中心偏转器(11)是一透孔漏斗。

9.根据权利要求8所述的加载设备，其特征在于，其还包括所述中心偏转器(11)的一进给漏斗(10)，所述进给漏斗与所述中心轴(3)相连，穿过所述散布系统(8)，并且通向所述中心偏转器(11)上方，所述进给漏斗(10)的下部具有足够的直径，以便所述固体颗粒向着所述中心偏转器(11)自由流动。

10.根据权利要求1所述的加载设备，其特征在于，其还包括用于通过所述中心轴(3)和/或所述固定管(6)抽吸灰尘的系统。

11.根据权利要求10所述的加载设备，其特征在于，所述中心轴(3)和固定管(6)的壁包括一个或多个吸入开口(13)，所述吸入开口位于所述散布系统(8)的区域。

12.根据权利要求6所述的加载设备，其特征在于，其还包括一功能设备(9)，借助于一穿过所述中心轴(3)的所述开口或所述固定管(6)的开口的悬挂装置(20)，所述功能设备(9)悬挂在所述中心轴(3)的、所述固定管(6)的或者所述中心偏转器(11)的底端的下方，并且所述功能设备由一外部控制装置来控制，所述功能设备用于执行与所述加载操作相关的或相辅的操作。

13.根据权利要求12所述的加载设备，其特征在于，所述功能设备是一遥测设备，一发光设备，一摄影器械，一传感器，一分析或监控设备，一提取设备，一吸入设备，一用于引入一受控数量的另外的分离固体的设备，一用于分配分离固体的设备，或者它们的结合。

14.根据权利要求12所述的加载设备，其特征在于，所述悬挂装置(20)是一线、一杆、一管、一缆索或者一链条。

15.根据权利要求2所述的加载设备，其特征在于，所述散布系统(8)设计成：将从所述颗粒排放孔口(7)流出的固体颗粒随机地偏转，并且使它们以颗粒雨的方式分别地下落。

16.根据权利要求1所述的加载设备，其特征在于，所述散布系统(8)包括与所述中心轴(3)相连的偏转件，所述偏转件由半刚性材料制成，当所述中心轴(3)旋转时，在离心力的作用下所述偏转件能够从所述中心轴成角度地散开。

17.根据权利要求16所述的加载设备，其特征在于，所述散布系统(8)包括两个管线，每个管线具有一颗粒流孔口，所述两个管线彼此相对，并且围绕垂直于所述散布系统的旋转轴线的一相同轴线弯曲，从而，使得它们的颗粒流孔口每个都位于所述散布系统的旋转轴线的一侧，基本上在相同的直径平面中，这些管线每一个都还包括至少一个纵向分隔体，所述纵向分隔体在所述管线整个长度上或者在其长度的大部分上延伸，所述分隔体能够在整个颗粒流孔口或者在颗粒流孔口的大部分上、抵抗着离心力将颗粒流分离，并分布颗粒流动。

18.根据权利要求16所述的加载设备，其特征在于，所述散布系统(8)是一固体颗粒散布头，其包括一系列基本水平的板，这些水平板彼此平行且同轴，一个在另一个上方地布置，并且其在旋转过程中扫过的面积从顶板到底板减少，除了底板，每个板都在其中心具有一基本圆形的孔口，该孔口用于使固体颗粒的至少一部分借助重力向着位于紧下方的板流动。

19.根据权利要求13所述的加载设备，其特征在于，所述摄影器械是一照相机。

20.加载方法，其通过根据权利要求2到19任一项所述的加载设备，在所述待加载腔室的整个截面上从顶部向底部将固体颗粒加载到该待加载腔室中。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，

-根据所述待加载腔室的直径调整所述中心轴(3)的旋转速度，

-通过所述供给装置(1)将所述固体颗粒连续地引入所述设备的所述进给管线(2)，以及

-通过所述中心轴(3)的开口或所述固定管(6)的开口，实施与所述加载操作的相关的或相辅的操作。

22.根据权利要求21所述所述的方法，其特征在于，

-在所述腔室加载期间，借助于一功能测量设备，实施催化剂床的加载前部的型廓的记录，所述功能测量设备通过所述中心轴(3)的所述开口或所述固定管(6)的所述开口引入，

-通过对所述记录的数学处理定量地确定所述加载型廓相对于一理想的基本水平型廓的偏差，以及

-根据所获得的结果，发送电信号，以便控制所述加载设备的多个功能参数的调整。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述加载设备的所述功能参数是：所述中心轴(3)的旋转速度，设置在所述进给管线(2)底部的所述颗粒排放孔口(7)的开放度，以及所述散布系统(8)相对于所述腔室的竖直轴线的取向。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述中心轴(3)的旋转速度在25到250转/每分钟之间。

25.如权利要求1到19中任一项所述的加载设备的使用，用于石油的、化学的或者石化的反应器的加载。

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