DE2546445A1

DE2546445A1 - Verfahren und vorrichtung zum verteilen teilchenfoermigen materials

Info

Publication number: DE2546445A1
Application number: DE19752546445
Authority: DE
Inventors: Lloyd A Baillie; Robert R Edison
Original assignee: Atlantic Richfield Co
Current assignee: Atlantic Richfield Co
Priority date: 1974-10-25
Filing date: 1975-10-16
Publication date: 1976-04-29
Also published as: NL178567B; NL7512270A; NL178567C; BR7506879A; FR2288560B1; FR2288560A1; JPS5816931B2; JPS5166665A

Description

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ATLANTIC RICHFIELD COMPANY Los Angeles, California, V.St.A.

Verfahren and Vorrichtung zum Verteilen teilchenförmigen Materials

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Verteilen fester teilchenförmxger Stoffe, z.B. von Katalysatoren, innerhalb einer abgegrenzten Zone, z.B. in einem einen Katalysator enthaltenden Seaktionsgefäß.

In vielen Fällen, z.B. auf den zahlreichen Arbeitsgebieten der Verfahrenstechnik, ist es erforderlich, teilchenförmige Materialien in eine allseitig umschlossene Zone einzubringen. Beispielsweise werden in der Erdölindustrie sowie in der chemischen Industrie häufig feste teilchenförmige Katalysatoren in eine eingeschlossene chemische Reaktionszone eingeführt, um den Ablauf der gewünschten chemischen Reaktionen zu fördern. Hierbei ist es erwünscht, das teilchenförmige Material innerhalb der Zone im wesentlichen gleichmäßig zu verteilen. Daher würde es vorteilhaft sein, verbesserte Verfahren und Vorrichtungen zu entwickeln, die ein solches gleichmäßiges

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Verteilen von teilchenförmigen! Material in einer solchen Zone ermöglichen.

Eines der Probleme, die sich gewöhnlich in Fällen ergeben, in denen ein teilchenförmiges Material innerhalb einer bestimmten Zone verteilt werden soll, besteht darin, daß der Einlaß, über den das teilchenförmige Material in die Zone eingeleitet werden soll, relativ kleine Abmessungen hat und/ oder schwer zugänglich ist; dies gilt insbesondere bei Verteilungsanlagen von komplizierter Konstruktion. Im Hinblick hierauf würde es vorteilhaft sein, eine relativ kleine Vorrichtung von einfacher Konstruktion zu entwickeln, mittels welcher sich ein festes teilchenförmiges Material innerhalb einer Zone verteilen läßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen zum Verteilen von teilchenförmigem Material, z.B. eines Katalysators, innerhalb einer bestimmten Zone, z.B. einer chemischen Reaktionszone, zu schaffen, bei denen die bei den bis jetzt bekannten Verfahren und Vorrichtungen auftretenden Schwierigkeiten möglichst weitgehend vermieden sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Verteilen von teilchenförmigem festem Material innerhalb einer bestimmten Zone geschaffen worden, die einen Aufgabebehälter zum Aufnehmen von festem teilchenförmigem Material mit einem Einlaß und einem Auslaß aufweist, ferner eine Umlenkplatte, die nahe dem von dem Aufgabebehälter abgewandten Ende des Auslasses angeordnet ist und dazu dient, die Bewegungsrichtung mindestens eines Teils des aus dem Auslaß entweichenden teilchenförmigen Materials zu ändern, sowie mindestens eine Rohrleitung oder dergl., die in Strömungsverbindung mit mindestens einer Quelle für ein gasförmiges Medium steht, wobei die bzw. jede Rohrleitung so angeordnet ist, daß mindestens ein Teil des ausströmenden gasförmigen Mediums in den Raum zwischen dem von dem Aufgabebehälter abgewandten Ende des Auslasses und der Umlenkplatte eintritt, um zu bewirken, daß mindestens ein Teil des teilchenförmigen Materials so in Be-

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wegung gesetzt wird, daß sich dieses Material im wesentlichen in der gleichen Richtung bewegt wie das strömende gasförmige Medium. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die je Zeiteinheit zugeführte Menge des der bzw. jeder Rohrleitung zugeführten gasförmigen Mediums auf vorbestimmte Weise variiert, so daß das teilchenförmige Material innerhalb der Zone im wesentlichen gleichmäßig verteilt wird. Somit ist es mit Hilfe einer einzigen, relativ kleine Abmessungen aufweisenden Vorrichtung nach der Erfindung möglich, durch Variieren der Menge des der bzw. jeder Rohrleitung zugeführten gasförmigen Mediums ein teilchenförmiges Material innerhalb von sich bezüglich ihrer Abmessungen stark unterscheidender Zonen im wesentlichen gleichmäßig zu verteilen.

Gemäß der Erfindung weist die Umlenkplatte der Vorrichtung vorzugsweise eine solche Grundrißform auf, daß sie sich im wesentlichen in Deckung mit dem Auslaß des Aufgabebehälters anordnen läßt. Zwar kann man sowohl der Umlenkplatte als auch dem Auslaß des Aufgabebehälters jede beliebige Form geben, doch wird sowohl die Umlenkplatte als auch der Auslaß des Aufgabebehälters vorzugsweise im wesentlichen kreisrund ausgebildet. Ferner wird es gemäß der Erfindung bevorzugt, die Umlenkplatte so auszubilden, daß ihr Flächeninhalt größer ist als der Querschnitt des Auslasses. Der Querschnitt des freien Endes des Auslasses richtet sich z.B. nach der Korngröße des zu verteilenden teilchenförmigen Materials sowie nach der Menge des teilchenförmigen Materials, die je Zeiteinheit über den Auslaß abgegeben werden soll. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das freie Ende des Auslasses eine Querschnitts-

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fläche, die mindestens etwa 129 cm , jedoch vorzugsweise min-

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destens etwa 194 cm beträgt, während die Umlenkplatte einen

2 Flächeninhelt von mindestens etwa 258 cm und vorzugsweise von

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mindestens etwa 323 cm hat. Die Umlenkplatte ist gegenüber dem freien Ende des Auslasses vorzugsweise so angeordnet, daß das teilchenförmige Material ungehindert aus dem Auslaß herausrieselt, wenn ein gasförmiges Medium durch die bzw. jede Rohrleitung strömt, daß jedoch im wesentlichen kein teilchenförmiges Material abgegeben wird, sobald die Zufuhr des gasförmigen

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Mediums unterbrochen wird. Der Abstand zwischen dem freien Ende des Auslasses und der Umlenkplatte richtet sich z.B. nach der Korngröße des zu verteilenden teilchenförmigen Materials. Dieser Abstand beträgt mindestens etwa 12,7 mm, jedoch vorzugsweise mindestens etwa 19 mm.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich auf vorteilhafte Weise benutzen, um ein beliebiges festes, teilchenförmiges Material innerhalb einer Zone zu verteilen, und sie ist insbesondere geeignet, feste Katalysatorteilchen über den Querschnitt eines Reaktionsgefäßes zu verteilen, in dem sich z.B. eine Zone befindet, in welcher eine chemische Reaktion ablaufen soll. Unter bestimmten Umständen können z.B. bei einem Reaktionsgefäß zwei oder mehr Zonen vorhanden sein, innerhalb welcher ein festes teilchenförmiges Material, z.B. ein Katalysator, verteilt werden soll. Eine solche Situation kann sich z.B. dann ergeben, wenn der Raum innerhalb der betreffenden Konstruktion durch Trennwände in gegeneinander abgegrenzte Zonen unterteilt ist, oder wenn innerhalb der Konstruktion bestimmte Bauteile vorhanden sind, die Hindernisse bilden, so daß es schwierig ist, das feste teilchenförmige Material von einer einzigen Zuführungsstelle aus gleichmäßig über den ganzen Querschnitt der Konstruktion zu verteilen. In solchen Fällen ist es möglich, die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend zu ändern oder aber mehrere solche Vorrichtungen zu benutzen, um eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung des festen teilchenförmigen Materials innerhalb jeder der bei der Konstruktion vorhandenen Zonen zu gewährleisten.

Bei dem genannten gasförmigen Medium kann es sich um jedes beliebige, im wesentlichen inerte gasförmige Material handeln, d.h. um einen gasförmigen Stoff, der die Verteilungsvorrichtung und/oder das zu verteilende Material im wesentlichen nicht angreift. Als Beispiele für solche Stoffe seien die inerten Gase genannt, d.h. Helium, Neon, Argon und dergl., ferner Stickstoff sowie Gemische aus Stickstoff und Sauerstoff, Wasserstoff und daraus bestehende Gemische. Wegen der leichten

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Beschaffung und der bequemen Handhabung wird als gasförmiges Medium vorzugsweise Luft verwendet. Die Menge des der bzw. jeder Rohrleitung zugeführten gasförmigen Mediums kann zeitabhängig auf vorbestimmte Weise variieren, so daß es möglich ist, die Materialteilchen im wesentlichen gleichmäßig über den ganzen Querschnitt der Zone zu verteilen. Die Durchsatzmenge des der bzw. jeder Rohrleitung zugeführten gasförmigen Mediums kann innerhalb eines großen Bereichs variieren, und es ist zu bemerken, daß sich die Erfindung nicht auf die Anwendung irgendeiner bestimmten Durchsatzmenge oder Strömungsgeschwindigkeit beschränkt. Die gewählte Durchsatzmenge des gasförmigen Mediums richtet sich z.B. nach den Abmessungen der Zone, innerhalb welcher die Materialteilchen verteilt werden sollen, nach den Abmessungen und der Anzahl der Rohrleitungen, nach der Korngröße und dem Gewicht der zu verteilenden Materialteilchen und dergleichen. Das gasförmige Medium wird der bzw. jeder Rohrleitung mit einer Strömungsgeschwindigkeit von mindestens etwa 28,3 l/min und vorzugsweise in einer Menge von etwa 28,3 bis etwa 2830 l/min zugeführt. Insbesondere wird das gasförmige Medium der Rohrleitung bzw. den Rohrleitungen mit einer variablen Strömungsgeschwindigkeit zugeführt, deren zeitlicher Mittelwert mindestens etwa 28,3 Normalliter/min beträgt. Jedoch kann der zeitliche Mittelwert der Strömungsgeschwindigkeit, mit der das gasförmige Medium der Rohrleitung bzw. den Rohrleitungen zugeführt wird, vorzugsweise im Bereich von etwa 28,3 bis etwa 2830 Normalliter/min liegen. Als Normalbedingungen für die Messung des Gasvolumens gelten eine Temperatur von etwa 15 C und ein Druck von etwa 1 bar. Befindet sich die Zone, innerhalb welcher die Materialteilchen verteilt werden sollen, selbst unter einem erhöhten Druck, wird natürlich das gasförmige Medium der Rohrleitung bzw. den Rohrleitungen unter einem Druck zugeführt, der höher ist als der in der Zone herrschende Druck.

Das gasförmige Medium kann einer beliebigen Quelle bekannter Art zum Zuführen von Gasen entnommen werden. Beispielsweise kann man einen Behälter, z.B. eine Gasflasche, benutzen, die stark verdichtetes Gas enthält. Ferner ist die Benutzung eines

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Gasverdichters möglich. Man kann Ventile bekannter Art vorsehen, um zu gewährleisten, daß das gasförmige Medium den Rohrleitungen mit der jeweils gewünschten konstanten oder variablen Strömungsgeschwindigkeit zugeführt wird. Die Strömungsgeschwindigkeit des der Rohrleitung bzw. den Rohrleitungen zugeführten gasförmigen Mediums kann dadurch variiert werden, daß man Ventile bekannter Art entsprechend mit der Hand verstellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Durchsatzgeschwindigkeit jedoch mit Hilfe einer automatischen Einrichtung variiert, d.h. mittels einer Einrichtung, bei der es keines direkten menschlichen Singriffs bedarf, um die Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Mediums zu regeln. Typische automatische Einrichtungen dieser Art sind weiter unten mit weiteren Einzelheiten beschrieben.

Die Strömungsgeschwindigkeit des der Rohrleitung bzw. den Rohrleitungen zugeführten gasförmigen Mediums wird vorzugsweise auf vorbestimmte Weise so variiert, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Materialteilchen innerhalb der betreffenden Zone erreicht wird. Je höher die Strömungsgeschwindigkeit des der Rohrleitung bzw. den Rohrleitungen zugeführten gasförmigen Mediums ist, desto weiter werden die festen Materialteilchen von der Vorrichtung abgeschleudert. Durch entsprechendes Variieren der Strömungsgeschwindigkeit des der Rohrleitung bzw. den Rohrleitungen zugeführten gasförmigen Mediums ist es somit möglich, die Entfernung zu regeln, bis zu welcher die Materialteilchen abgeschleudert werden, so daß sich eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Materialteilchen über alle Teile der betreffenden Zone erreichen läßt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mindestens eine Rohrleitung auf, die so angeordnet ist, daß mindestens ein Teil des gasförmigen Mediums von der bzw. jeder Rohrleitung an den Raum zwischen dem freien iünde des Auslasses und der Umlenkplatte abgegeben wird. Hierbei ist die bzw. jede Rohrleitung vorzugsweise so angeordnet, daß das gasförmige Medium im wesentlichen gleichmäßig in den Raum zwischen dem Auslaß und der Umlenkplatte eingeleitet wird. Besitzt die Vorrichtung z.B. zwei

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oder mehr Rohrleitungen, sind diese Rohrleitungen vorzugsweise in im wesentlichen gleichmäßigen Umfangsabständen verteilt, so daß der Gasstrom dem Raum zwischen dem Auslaß und der Umlenkplatte im wesentlichen gleichmäßig zugeführt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung kann die Anzahl der Rohrleitungen zwischen 1 und etwa 24 liegen, doch sind vorzugsweise etwa 8 bis etwa 16 Rohrleitungen vorhanden. Zwar könnte man die Auslässe der Rohrleitung in unterschiedlicher Höhe anordnen, doch wird es vorgezogen, die Auslässe sämtlich in der gleichen Höhe anzuordnen. Die Abmessungen der Auslässe der Rohrleitungen sind zwar für die Erfindung nicht von ausschlaggebender Bedeutung, doch ist vorzugsweise dafür gesorgt, daß die Querschnittsfläche des Auslasses jeder

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Rohrleitung im Bereich von etwa 0,645 mm bis etwa 64,5 mm"

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und insbesondere zwischen etwa 0,645 mm" und etwa 6,45 mm"' liegt. Außerdem wird es vorgezogen, bei einer bestimmten Vorrichtung nach der Erfindung dafür zu sorgen, daß die Auslässe sämtlicher Rohrleitungen im wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche haben.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zusätzlich eine Umlenkeinrichtung auf, die in der Bahn angeordnet ist, längs welcher mindestens ein Teil der Materialteilchen fortgeschleudert werden, um die Bewegungsrichtung der Materialteilchen so zu ändern, daß das Material im wesentlichen gleichmäßig über alle Teile des Querschnitts der Zone verteilt wird.

Bei den Vorrichtungen nach der Erfindung ist es möglich, Umlenkeinrichtungen unterschiedlicher Art vorzusehen. Hierbei ist es vorzugsweise möglich, die Lage mindestens eines Teils einer solchen Umlenkeinrichtung zu verändern, so daß sich das teilchenförmige Material im wesentlichen innerhalb von Zonen gleichmäßig verteilen läßt, die sich bezüglich ihrer Form bzw. ihres Querschnitts erheblich voneinander unterscheiden.

Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen können aus den verschiedensten Materialien hergestellt werden, wobei sich die Wahl der

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Materialien nach dem jeweiligen Verwendungszweck richtet. In vielen Fällen ist es möglich, Metalle und Metallegierungen zu verwenden, z.B. Eisen, Kohlenstoffstahl oder nichtrostenden Stahl, Kupfer oder dergleichen. Natürlich muß eine solche Vorrichtung aus einem Material bzw. einer Kombination von Materialien hergestellt sein, die von dem teilchenförmigen Material im wesentlichen nicht angegriffen wird und den Betriebsbedingungen, z.B. der Temperatur, dem Druck usw., standhält, unter denen die Vorrichtung normalerweise betrieben wird. Schließlich darf keines der verwendeten Materialien in einem bemerkbaren Ausmaß eine schädliche Wirkung auf das teilchenförmige Material ausüben.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen verkürzten senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Verteilen eines teilchenförmigen Materials;

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht einer Ausführungsform einer Umlenkeinrichtung;

Fig. 4 die Unterseite der Umlenkeinrichtung nach Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Teil der Umlenkeinrichtung nach Fig. 3 und 4;

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer automatischen Einrichtung zum Variieren der Durchsatzmenge des der Rohrleitung bzw. den Rohrleitungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zuzuführenden gasförmigen Mediums; und

Fig. 7 eine teilweise als Schnitt gezeichnete Seitenansicht, die den Gebrauch einer Vorrichtung nach der Erfindung zum Verteilen eines Katalysatormaterials in einem Reaktionsgefäß veranschaulicht.

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Die in Fig. 1 dargestellte, insgesamt mit 10 bezeichnete Vorrichtung zum Verteilen eines teilchenförmigen Materials weist einen Aufgabebehälter 12 auf, der z.B. aus Blech hergestellt sein und eine allgemein kegelstumpfförmige Gestalt haben kann und so angeordnet ist, daß sein den größeren Durchmesser aufweisendes Snde nach oben gerichtet ist. Der Aufgabebehälter 12 besitzt einen Einlaß 11, über den er mit einem teilchenförmigen Material beschickt werden kann. An das untere Ende des Aufgäbebehälters schließt sich ein senkrecht nach unten führendes Abgaberohr 16 an. Der Aufgabebehälter 12 kann so ausgebildet werden, daß er jedes gewünschte Fassungsvermögen erhält, und seine Seitenwände können mit abnehmbaren Verlängerungen versehen werden, um das Fassungsvermögen noch zu vergrößern. Das obere Ende des Aufgabebehälters kann einen quadratischen oder einen kreisrunden Querschnitt haben. Die zur Vergrößerung des Fassungsvermögens des Aufgabebehälters dienende Verlängerung kann stehend bzw. senkrecht oder tangential angeordnet sein.

In dem Abgaberohr 16 ist vorzugsweise gleichachsig damit eine Rohrleitung 13 zum Zuführen von Gas angeordnet. Sine Speiseleitung 21 für das zuzuführende Gas bildet eine Strömungsverbindung zwischen einer Quelle 18 für ein gasförmiges Medium und der Gasleitung 13. Die Speiseleitung 21 kann aus einem flexiblen Material bestehen, so daß es möglich ist, die Gasleitung 13 und die Quelle 18 für das gasförmige Medium in einem relativ großen Abstand voneinander anzuordnen, der von Zeit zu Zeit verändert werden kann. Die Speiseleitung 21 ist mit der Gasleitung 13 durch ein T-Stück 14 bekannter Art verbunden. Die Gasleitung 13 ist im Inneren des Abgaberohrs 16 durch Halterungen 15 abgestützt, die mit einem die Gasleitung umschließenden Tragstück 17 zusammenarbeiten. Gemäß Fig. 1 stellt die Gasleitung 13 eine Strömungsverbindung zwischen der Gasquelle 18 und Rohrleitungen 20 her, die in dem freien üaum zwischen dem unteren Ende des Abgaberohrs 16 und einer Umlenkplatte 22 angeordnet sind. Die Umlenkplatte 22 ist unter Verwendung eines Zwischenstücks 24 mit der Gasleitung 13 z.B. durch Verschweißen fest verbunden.

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Das freie Ende des Abgaberohrs 16 und die Umlenkplatte 22 haben beide eine kreisrunde Querschnitts- bzw. Grundrißform, und die Umlenkplatte hat einen größeren Durchmesser als das freie Ende des Abgaberohrs.

Die Quelle 18 für das gasförmige Medium ermöglicht es, das gasförmige Medium unter Einhaltung einer vorbestimmten Dur chsatzgeschwindigkeit über die Speiseleitung 21 und die Gasleitung 13 den Rohrleitungen 20 zuzuführen. Bei der Gasquelle kann es sich um einen Behälter handeln, in dem sich ein unter hohem Druck stehendes inertes Gas, z.B. Luft, befindet, und diese Quelle kann mit einer nicht dargestellten Ventilanordnung bekannter Art versehen sein, um die Abgabe des gasförmigen Mediums mit der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit zu ermöglichen.

Fig. 2 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der anstelle der Rohrleitungen 20 nach Fig. 1 ein ringförmiger Durchlaß 2OA vorhanden ist. In dem Abgaberohr 16A ist eine Gasleitung ISA gleichachsig damit angeordnet. Die einander benachbarten Enden von zwei Tragstücken 17A und 17B sind relativ zueinander so angeordnet, daß sie den ringförmigen Durchlaß 20A abgrenzen. Die Umlenkplatte 22A wird durch eine Stange 19A in ihrer Lage gehalten, die einerseits mit der Umlenkplatte und andererseits mit der Innenwand der Gasleitung 13A z.B. durch Verschweißen fest verbunden ist.

Fig. 3 zeigt eine insgesamt mit 30 bezeichnete Umlenkeinrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie sich z.B. mit dem Abgaberohr 16 verspannen läßt. Zu der Umlenkeinrichtung 30 gehört eine ebene Fläche 34, an der mehrere Flügel 36 so befestigt sind, daß sie sich gegenüber der 3bene 34 verstellen lassen. Die Umlenkeinrichtung 30 dient dazu, die Bewegungsbahn mindestens eines Teils des teilchenförmigen Materials zu verändern, das durch das zugeführte gasförmige Medium nach außen geschleudert wird, damit das teilchenförmige Material innerhalb der betreffenden Zone im wesentlichen gleichmäßig verteilt

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wird. Die Ebene oder Fläche 34 ist in zwei Hälften unterteilt, die gemäß Fig. 4 z.B. mittels Schrauben an zugehörigen Teilen eines Scharniers 32 befestigt sind, so daß man die beiden Hälften auseinanderschwenken kann, um die Fläche 34 so anzuordnen, daß sie das Abgaberohr 16 umschließt. Gemäß Fig. 4 ist jede Hälfte der Fläche 34 auf ihrer von dem Scharnier 32 abgewandten Seite mit einem Winkelstück 33 versehen. Nachdem die Fläche 34 so angeordnet worden ist, daß sie das Abgaberohr 16 umschließt, wird eine Kopfschraube 35 in zugehörige Löcher der Winkelstücke 33 eingeführt, woraufhin eine Mutter 40 aufgeschraubt wird, bis die Fläche 34 mit dem Abgaberohr 16 fest verspannt ist.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Umlenkeinrichtung, bei der die einzelnen Flügel oder Leitorgane 36 gegenüber der Fläche 34 verstellbar sind. Mit jedem Leitorgan 36 ist durch eine Schweißstelle 38 eine Schraube 37 verbunden, die durch eine zugehörige Öffnung der Fläche 34 ragt. Somit kann man bei jedem Leitorgan 36 zuerst die Mutter 39 lockern, um dann das betreffende Leitorgan 36 in die gewünschte Winkelstellung gegenüber der Fläche 34 zu bringen, woraufhin die Mutter wieder festgezogen wird.

Fig. 6 zeigt in einer schematischen Darstellung eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der es möglich ist, den Mengenstrom des den Rohrleitungen 20 zugeführten gasförmigen Mediums automatisch auf vorbestimmte Weise zu variieren. Gemäß Fig. 6 kann Luft von einem nicht dargestellten Behälter aus, in dem sich unter hohem Druck stehende Luft befindet, durch eine Rohrleitung 101 zu einem membranbetätigten Schieberventil 129 strömen. Von der Rohrleitung 101 aus strömt ein Teilstrom (slip stream) durch eine Rohrleitung 103 zu einem Druckregler 105, durch den in einer weiteren Rohrleitung 107 ein konstanter herabgesetzter Druck aufrechterhalten v/ird. Ein elektrisch betätigbares Dreiwegeventil 113, das über eine elektrische Leitung 121 von einer elektrischen Einrichtung aus betätigt wird, regelt den Luftdruck, der in einer zu einer Membran 127 führenden Rohrleitung 125 herrscht. Die jeweilige

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Stellung der Membran 127 bestimmt die Stellung des Schieberventils 129 und damit auch den Mengenstrom der Luft, die über das Schieberventil 129 einer Speiseleitung 21 zugeführt wird. Auf diese Weise ist es möglich, den der Speiseleitung 21 zugeführten Luftmengenstrom zu variieren. Gemäß Fig. 6 ist mit der Speiseleitung 21 über eine Rohrleitung 131 ein Druckmesser 133 verbunden.

Zu der elektrischen Einrichtung 123 kann z.B. ein zeitabhängig programmierter elektrischer Schalter gehören, der über die elektrische Leitung 121 auf das Ventil 113 wirkt, um den Luftdruck in der Leitung 125 zu regeln. Man kann die Einrichtung 12ä auf vorbestimmte Weise programmieren, um die den Rohrleitungen 20 zugeführte Luftmenge so zu variieren, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Materialteilchen innerhalb der betreffenden Zone erreicht wird.

Die automatische Einrichtung nach Fig. δ arbeitet in der nachstehend beschriebenen Weise. Sobald sich der Luftdruck in der Rohrleitung 125 erhöht, öffnet sich das Schieberventil 129 weiter, damit mehr Luft durch die Rohrleitung 101 zu der Speiseleitung 21 strömen kann. Ist der Schalter 123 geschlossen, befindet sich das elektrisch betätigbare Dreiwegeventil 113 in der Stellung, bei der es eine Strömungsverbindung zwischen den Rohrleitungen 107 und 125 herstellt. Der in der Rohrleitung 125 herrschende Luftdruck ist im wesentlichen der gleiche wie der Luftdruck in der Rohrleitung 107, und er befindet sich auf seinem höchsten Wert. Daher wird auch der Gasleitung 13 bzw. den Rohrleitungen 20 von der Rohrleitung 101 aus über das Schieberventil 129 eine maximale Luftmenge zugeführt. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne öffnet sich der zeitabhängig programmierte Schalter 123. Jetzt wird tber die Leitung 121 dem Dreiwegeventil 113 ein elektrisches Signal zugeführt, um dieses Ventil in eine Stellung zu bringen, bei der eine Strömungsverbindung zwischen den Rohrleitungen 119 und 125 besteht, während die Strömungsverbindung zwischen den Rohrleitungen 107 und 125 unterbrochen ist. Da in der Rohrleitung 119 im Vergleich zu der Rohrleitung 125 ein niedrigerer Druck

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herrscht, strömt Luft von der Rohrleitung 125 aus durch das Ventil 113 zu der Rohrleitung 119. Hierdurch wird der Druck in der Rohrleitung 125, der auf die Membran 127 wirkt, verringert. Infolgedessen wird das Schieberventil 129 in Richtung auf seine Schließstellung bewegt, um die Zufuhr von Luft zu der Gasleitung 13 von der Rohrleitung 101 aus über das Schieberventil 129 zu unterbrechen oder mindestens sehr weitgehend zu verringern. Nach dem Ablauf einer weiteren Zeitspanne schließt sich der zeitabhängig programmierte Schalter 123 wieder, so daß das Ventil 113 erneut verstellt wird, um die Strömungsverbindung zwischen den Rohrleitungen 125 und 119 zu unterbrechen und die Strömungsverbindung zwischen den Rohrleitungen 107 und 125 wieder herzustellen. In die Rohrleitungen 107 und 119 eingeschaltete Nadelventile 109 und lassen sich verstellen, um den Luftdurchsatz dieser Leitungen einzuschränken. Auf diese weise ist es möglich, die Geschwindigkeit zu variieren, mit der das Schieberventil 129 geöffnet bzw. geschlossen wird. Das vorstehend beschriebene Arbeitsspiel wird ständig wiederholt, bis das teilchenförmige Material im wesentlichen gleichmäßig innerhalb der betreffenden Zone verteilt worden ist.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform wird das Ventil 113 nicht elektrisch, sondern unmittelbar durch ein mit einem ITocken zusammenarbeitendes Bewegungsabnahmeglied gesteuert. 7Jer entsprechend geformte und bemessene Nocken wird mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gedreht, um das Bewegungsabnahraeglied zu betätigen, durch welches das Ventil 113 abwechselnd geöffnet und geschlossen wird, um den Mengenstrom des den Rohrleitungen 20 zugeführten gasförmigen Mediums auf vorbestimmte Tieise zu variieren. Natürlich kann man in Verbindung mit der erfindungsgemäSen Vorrichtung auch andere Einrichtungen bekannter Art zum automatischen Variieren des Mengenstroms eines gasförmigen Mediums verwenden. Zu diesem Zweck ist jede automatische Einrichtung geeignet, die es ermöglicht, den Wengenstrom des den Mohrleitungen 20 zuzuführenden gasförmigen Mediums auf vorbestimmte ¥eise so zu variieren, daß sich das teilchenförmige Material im wesentlichen gleichmäßig innerhalb der genannten Zone verteilen läßt.

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Fig. 7 veranschaulicht die Wirkungsweise einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Verteilen eines teilchenförmigen Materials in Form eines Katalysators in einem Reaktionsgefäß. Die Verteilungsvorrichtung 10 ist so angeordnet, daß sie den Katalysator über einen Katalysatoreinlaß 50 zuführt, der in das obere Ende 52 eines ^eaktionsgefäiäes 54 eingebaut ist. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung IO mit mehreren Tragflanschen 44 versehen, von denen jeder eine Befestigungsschraube 46 aufweist, so daß sich die Vorrichtung an dem oberen Ende 52 des neaktionsgefäßes 54 befestigen läßt. Die Tragflansche 44 können unmittelbar auf das obere Ende 52 aufgesetzt werden, wobei der Aufgabebehälter 12 mit Hilfe von Beilagen horizontiert wird. Gemäß Fig. 1 sind die Schrauben 46 mit den Tragflanschen 44 durch zugehörige Schrauben 51 mit Muttern 53 verbunden. Das Reaktionsgefäü 54 hat eine zylindrische Form und v/eist an seinem oberen Ende einen JJinlaß 50 für den Katalysator auf. Gemäß Fig. 7 kann das .ieaktionsgefäß 54 mit einem Ausla3 58 versehen sein, oberhalb dessen in einem kleinen Abstand vom unteren Ende des Tteaktionsgefäßes ein Tragsieb 60 für das Katalysatormaterial 62 angeordnet ist. Befindet sich das ieaktionsgefäß 54 in Betrieb, wird ein allgemein von oben nach unten strömender Reaktionsteilnehmer z.B. über den Katalysatoreinlaß 50 zugeführt, um das Katalysatormaterial 62 zu durchströmen und dann das Reaktionsgefäß 54 über den Auslaß 53 am unteren Ende oder nahe dem unteren Ende des Reaktionsgefäßes wieder zu verlassen.

Um das .leaktionsgefäß 54 mit dem Katalysator unter Benutzung der Verteilungsvorrichtung 10 zu beschicken, wird die gewünschte Γ-Ienge des Katalysatoriaaterials in den Aufgabebehälter 12 überführt, und die Ouelle 13 zum Zuführen eines variablen I-Iengenstroms eines gasförmigen Mediums wird in Tätigkeit gesetzt, um den Rohrleitungen 20 z.B. Luft mit einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit zuzuführen. Hierbei strömt der Katalysator von dem Aufgabebehälter 12 aus durch das Abgaberohr 16, um aus dem unteren Ende des Abgaberohrs auszutreten und in den Strömungsweg der von den Rohrleitungen 2ö abgegebenen Luft zu gelangen. Hierbei wird mindestens ein Teil des Katalysator-

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materials entsprechend der variierenden Geschwindigkeit, mit der die Luft von den Rohrleitungen 20 abgegeben wird, im wesentlichen in radialen Richtungen entsprechend der Strömungsrichtung der Luft so nach außen geschleudert, daß das Katalysatormaterial über den ganzen Querschnitt des Reaktionsgefäßes 54 im wesentlichen gleichmäßig verteilt wird.

Wird die Vorrichtung 10 in Verbindung mit der Umlenkeinrichtung 30 nach Fig. 3 bis 5 benutzt, wird ein Teil des Katalysatormaterials durch die von den Rohrleitungen 20 abgegebenen Luftströme im wesentlichen in der Strömungsrichtung mitgerissen, so daß dieser Teil des Katalysatormaterials auf ein oder mehrere Leitorgane 36 der Umlenkeinrichtung 30 auftrifft, wodurch die Flugrichtung dieses Materials auf vorbestimmte Weise so geändert wird, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung des Katalysatormaterials über den Querschnitt des Reaktiontsgefäßes 54 erreicht wird.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich das Katalysatormaterial in das Reaktionsgefäß 54 allgemein von oben nach unten einleiten» Die Vorrichtung ermöglicht es, Reaktionsgefäße zu beschicken, die einen Durchmesser von etwa 0,30 bis etwa 4,80 m und vorzugsweise von etwa 0,90 bis etwa 3,95 m haben, und deren Höhe zwischen etwa 1,50 und etwa ?-S m und vorzugsweise zwischen etwa 3,00 und etwa 21,30 m liegt. Das Katalysatormaterial wird dem Reaktionsgefäß vorzugsweise mit einer Füllgeschwindigkeit zugeführt, die etwa einer senkrechten Füllhöhe von 430 mm/min, jedoch vorzugsweise von etwa 25 bis etwa 150 mm/min und insbesondere etwa 50 bis etwa 100 mm/min entspricht. Hierbei kann die Geschwindigkeit, mit der das Reaktionsgefäß gefüllt wird, ungleichmäßig sein, d.h. die Füllgeschwindigkeit kann innerhalb des vorstehend genannten Bereichs variieren. Es wird jedoch vorgezogen, mit einer gleichmäßigen Füllgeschwindigkeit zu arbeiten und nach dem Erreichen einer bestimmten Füllgeschwindigkeit die betreffende Füllgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten, solange dem Katalysatorbett 62 weiteres teilchenförmiges Katalysatormaterial zugeführt wird. Die Katalysatorteilchen werden dem Reaktionsgefäß

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an einem solchen Punkt zugeführt, daß der Abstand zwischen dem Zuführungspunkt und der Oberfläche des aus den Katalysatorteilchen gebildeten Betts während des Zuführens von Katalysatorteilchen mit Hilfe eines gasförmigen Mediums einer mittleren freien Fallstrecke der Katalysatorteilchen von mindestens etwa 0,30 m, jedoch vorzugsweise einer mittleren freien Fallstrecke von etwa 1,50 bis etwa 38 m und insbesondere einer mittleren freien iallstrecke von etwa 3,00 bis etwa 21,30 m entspricht. Allgemein gesprochen, bewirkt die mindestens vorhandene freie Fallstrecke, daß sich die Katals'satorteilchen mit einer Geschv/indigkeit nach unten bewegen, die ausreicht, um die Katalysatorteilchen in Richtung ihrer längeren Achse zu orientieren; mit anderen Worten, die freie Fallstrecke soll so gewählt sein, daß sie ausreicht, um jedes Katalysatorteilchen zu veranlassen, sich längs einer kurzen senkrechten Strecke nach oben zu bewegen, nachdem es in Berührung mit der Oberfläche des Katalysatorbetts gekommen ist, um eine Orientierung zu bewirken. Somit fallen die Katalysatorteilchen allgemein einzeln in Richtung auf die Oberseite des Katalysatorbetts herab, während sich das Bett ausbildet. Die auf diese Weise herbeigeführte Orientierung der Katalysatorteilchen führt dazu, daß die Katalysatorteilchen durchschnittlich eine im wesentlichen waagerechte Lage einnehmen, da eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß die Längsachsen der Katal3/satörteilchen in eine waagerechte Lage gebfacht v/erden. Außerdem bilden Katalysatorteilchen, die in dem genannten Sinne im wesentlichen waagerecht orientiert sind, eine Oberfläche des Katalysatorbetts, bei welcher der Höhenunterschied zwischen dem höchsten Teil der Oberfläche und dem am tiefsten liegenden Teil der Oberfläche weniger als 10% des Durchmessers des Katalysatorbetts, vorzugsweise weniger als 5% und insbesondere weniger als 1% dieses Durchmessers beträgt, so daß eine im wesentlichen ebene Oberfläche des Katalysatorbetts vorhanden ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, feste Katalysatoren der verschiedensten Art zu verteilen, z.B. Katalysatoren zum Oxidieren, für die hydrierende Entschwefelung, das Hydrokracken, das gewöhnliche Kracken, das Reformieren und für die

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Hydrierung. Als typische Beispiele für Katalysatoren zur hydrierenden Entschwefelung seien die verschiedenen tibergangsmetalle genannt, ferner Metalloxide, Metallsulfide sowie andere Metallsalze, von denen bekannt ist, daß sie die hydrierende Entschwefelung katalysieren, und die nicht durch Schwefelwasserstoff oder andere Schwefelverbindungen vergiftet werden. Zu den bevorzugt verwendeten Katalysatoren gehören die Oxide und/oder Sulfide, z.B. die Oxide oder Sulfide von Molybdän, Wolfram, 3isen, Kobalt, Nickel, Chrom und dergleichen. In manchen Fällen können auch Vanadiumverbindungen verwendet werden. Eine besonders wirksame Kombination ergibt sich, wenn man ein Oxid oder Sulfid eines Metalls der Gruppe VIB mit einem Oxid oder Sulfid eines Metalls der Gruppe VIII kombiniert. Beispielsweise kann man Massen verwenden, die sowohl Molybdänoxid als auch Kobaltoxid bzw. Kolybdänoxid und nickeloxid bzw. yolframsulfid und Nickelsulfid oder dergl. enthalten.

Sin besonders aktiver Katalysator besteht aus dem sogenannten Kobaltmolybdat, bei dem es sich tatsächlich um ein Gemisch aus Kobalt- und Molybdänoxiden handelt, und bei dem das Atomverhältnis zwischen Kobalt und Molybdän etwa 0,4 bis 5,0 betragen kann. Dieser Katalysator kann ebenso wie jeder der weiter oben genannten Katalysatoren in nicht unterstützter Form verwendet werden; alternativ kann man den betreffenden Katalysator auf einem adsorptionsfähigen Oxidträger anordnen, z.B. auf Aluminiumoxid, Kieselsäure-Zirkonerde, Thoriumoxid, Magnesia, Titandioxid, Bauxit, mittels Säure aktivierten Tonen oder einer beliebigen Kombination dieser Stoffe.

Als typische Beispiele für Katalysatoren für das Hydrokracken seien kristalline, metallische Alumino-Silicat-Zeolithe genannt, die mit einem Metall der Platingruppe, z.B. Platin oder Palladium, überzogen oder auf andere Weise vereinigt sind. Diese kristallinen Zeolithe sind durch ihr in hohem Maße geordnetes Kristallgefüge und die gleichmäßige GröSe ihrer Poren gekennzeichnet und weisen eine anionische Aluminosilicat-Käfigstruktur auf, bei der Aluminiumoxid- und Silicat-Tetraeder

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innig miteinander verbunden sind, so daß zahlreiche aktive Punkte vorhanden sind, wobei die gleichmäßigen Porenöffnungen das Eintreten bestimmter molekularer Strukturen erleichtern. Es hat sich gezeigt, daß sich als Katalysatoren für das Hydrokracken Aluminosilicat-Zeolithe verwenden lassen, die einen effektiven Porendurchmesser von etwa 6 bis 15 S und vorzugsweise von etwa 8 bis 15 A auf v/eisen, wenn man diese Zeolithe mit einem Metall der Platingruppe vereinigt, und insbesondere nach einem Basenaustausch zur Verringerung der Menge des Gehalts des Zeoliths an Alkalimetalloxid, z.B. Na₁₇O, auf weniger als etwa 10 Gewichtsprozent.

Bei weiteren Katalysatoren handelt es sich um auf Trägermaterialien angeordnete Hydrierungskatalysatoren, die ein Metall der Gruppe VIII des periodischen Systems enthalten, z.B. Nickel, Kobalt, Eisen oder eines der Metalle der Platingruppe, z.B. Palladium, Platin, Iridium oder Ruthenium auf einem geeigneten Trägermaterial. Im allgemeinen ist vorzugsweise ein Oxid oder Sulfid eines Metalls der Gruppe VIII, insbesondere von Eisen, Kobalt oder Nickel, als Bestandteil eines Gemisches mit einem Oxid oder Sulfid eines Metalls der Gruppe VIB, vorzugsweise von Molybdän oder Wolfram, vorhanden, Zu den geeigneten Trägermaterialien gehören saure Trägermaterialien wie Silicaaluminiumoxid, Silicamagnesia und andere bekannte Trägermaterialien für Krackkatalysatoren, ferner saure Tone, fluorisiertes Aluminiumoxid und Gemische aus anorganischen Oxiden wie Tonerde-Kieselsäure, Zirkonerde und Titandioxid, die in einem hinreichenden Ausmaß die Eigenschaften von Säuren haben, um eine starke Aktivität beim Kracken zu entfalten.

Weiterhin kann man die verschiedenen Metalle und Metalloxide bzw. Metallsulfide auf einem Gemisch von Trägermaterialien verwenden. Beispielsweise kann man einen Zeolith und Aluminiumoxid in unterschiedlichen Mengen miteinander mischen, um ein Trägermaterial zu ,erhalten, das in Verbindung mit verschiedenen darauf abgelagerten Metallen verwendbar ist.

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AIs typische Beispiele für Krackkatalysatoren seien die bekannten handelsüblichen Erzeugnisse genannt, z.B. diejenigen, welche unter den gesetzlich geschützten Bezeichnungen "Davison XZ-25", "Aerocat Triple S-4", "Nalcata KSF", "Houdry HZ-I" usw. erhältlich sind. Diese Katalysatoren enthalten als Trägermaterial einen Silica-Aluminiumoxid-Zeolith mit einer Teilchengröße, die gewöhnlich im Bereich von etwa 0,8 bis etwa 9,5 mm und vorzugsweise zwischen etwa 1,6 und etwa 3,2 mm liegt, sowie seltene Srden.

Im folgenden werden Angaben über die typische Zusammensetzung der Katalysatoren gemacht. Bei dem schon genannten Erzeugnis Davison XZ-25, das von der Davison Chemical Company hergestellt wird, handelt es sich um einen Silica-Aluminiumoxid-Zeolith-Krackkatalysator, der etwa 30 bis 35 Gewichtsprozent Aluminiumoxid, 18 Gewichtsprozent Zeolith X, etwa 2 Gewichtsprozent Zer und 1 Gewichtsprozent Lanthan enthält. Bei dem durch die American Cyanamid Company unter der Bezeichnung "Aerocat Triple S-4" auf den Markt gebrachten Katalysator handelt es sich um einen Silica-Aluminiumoxid-Zeolith-Krackkatalysator, der etwa 32 Gewichtsprozent Aluminiumoxid, 3 Gewichtsprozent Zeolith Y, 0,5 Gewichtsprozent Zer und 0,1 Gewichtsprozent Lanthan enthält. Die Nalco Chemical Company bringt unter der Bezeichnung "Naleat KSF" einen Silica-Aluminiumoxid-Zeolith-Krackkatalysator auf den Markt, der etwa 31 bis 35 Gewichtsprozent Aluminiumoxid, 11% Zeolith X, etwa 1% Zer und 0,3% Lanthan enthält.

Der Aufgabebehälter 12 kann vorzugsweise eine erhebliche Menge an teilchenförmigem Material aufnehmen. Diese Materialien werden vielfach in Trommeln angeliefert, und der Aufgabebehälter ist vorzugsweise so bemessen, daß er mindestens den Inhalt einer solchen Trommel aufnehmen kann. Die Seitenwände des Aufgabebehälters können mit Verlängerungen versehen sein, um das Fassungsvermögen zu vergrößern, ohne daß hierdurch die Transport- und Lagerfähigkeit beeinträchtigt wird. Die Verwendung solcher Verlängerungen wird erleichtert, wenn das obere Ende des Aufgabebehälters keinen quadratischen, sondern einen kreis-

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runden Querschnitt hat.

Beispielsweise kann man eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verteilen von Materialteilchen mit einem Aufgabebehälter 12 versehen, der an seinem oberen Snde eine quadratische Querschnittsform mit einer Seitenlänge in der Größenordnung von 0,90 m aufweist, während das untere Ende einen kreisrunden Querschnitt mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 150 mm hat, damit eine Verbindung mit dem Abgaberohr 16 hergestellt werden kann. Die Seitenwände des Aufgabebehälters sind unter einem Winkel von etwa 30 geneigt. Das Abgaberohr 16 hat einen kreisrunden Querschnitt und z.B. einen Durchmesser von etwa 150 mm, während der Durchmesser der ebenfalls kreisrunden Umlenkplatte 22 z.B. etwa 255 mm beträgt. Ferner sind 12 Rohrleitungen 20 von kreisrundem Querschnitt vorhan-

2 den, von denen jede eine Ouerschnittsflache von etwa 6,45 mm hat. Die Umlenkplatte 22 ist so angeordnet, daß ihr senkrechter Abstand vom unteren Ende des Abgaberohrs 16 etwa 19 mm beträgt. Die Umlenkeinrichtung 30 ähnelt der anhand von Fig. 3 bis 5 beschriebenen und umschließt das Abgaberohr 16. Jedes der verstellbaren Leitorgane 36 der Umlenkeinrichtung 30 hat eine Länge von etwa 150 mm und eine Breite von etwa 100 mm. Bei der Quelle 18 für das gasförmige Medium handelt es sich z.B. um eine druckfeste Flasche, die Luft unter einem Druck von etwa 69 bar enthält. Zu der Gasquelle 18 gehört eine nicht dargestellte Ventilanordnung, die es ermöglicht,' die Luft von der Quelle 18 aus über die Speiseleitung 21 und die Leitung den Rohrleitungen 20 mit einer vorbestimmten konstanten Strömungsgeschwindigkeit von z.B. etwa 2830 Normalliter/min zuzuführen. Wird die Verteilungsvorrichtung 10 alternativ z.B. unter Fortlassung der Umlenkeinrichtung 30 benutzt, muß man der Gasquelle 18 eine Ventilanordnung der anhand von Fig. 6 beschriebenen Art zuordnen, damit die Luft von der Quelle 18 aus über die Leitung 13 den Rohrleitungen 20 mit einerrvorbestimmten variablen Strömungsgeschwindigkeit zugeführt werden kann, die z.B. zwischen etwa 710 und etwa 2830 Normalliter/min liegen kann. Diese als Ausführungsbeispiel beschriebene Vorrichtung ermöglicht es ohne weiteres, innerhalb einer Zone mit

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einem Radius von etwa 0,SO m bis etwa 2,70 m ein teilchenförmiges Material zu verteilen, z.B. einen grobkörnigen Katalysator, bei dem die Teilchen einen !Durchmesser im Bereich von etwa 0,4 bis etwa. 3,."-Ii ϊλά und eine Länge von etwa 0,3 bis etwa I?, 7 min haben. Geinä" der vorstellenden Beschreibung ermöglicht es die Vorrichtung nach der Erfindung, ein solches teilehenförmiges Material innerhalb einer bestimmten Zone im wesentlichen gleichmäßig zu verteilen. Ferner läßt sich die Vorrichtung leicht abändern, z.B. durch Ändern der Anordnung der Umlenkeinriehtung und/oder durch Variieren der Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Mediums, so daß es möglich ist, das teilchenförmige Material im wesentlichen gleichmäßig innerhalb einer Zone oder mehrerer Zonen zu verteilen, die praktisch jede beliebige Grundrißform haben können.

Ansprüche:

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Claims

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ANSPRUCHS

1. Vorrichtung zum Verteilen von teilchenformigern Material innerhalb einer bestimmten Zone, dadurch gekennzeichnet , daß ein Aufgabebehälter (12) zum Bereithalten von teilchenförmigen: Material mit einem Einlaß (11) und einem Auslaß (16; 16A) vorhanden ist, daß nahe dem von dem Aufgabebehälter abgewandten Ende des Auslasses eine Umlenkplatte (22; 22A) angeordnet ist, die dazu dient, die Bewegungsrichtung mindestens eines Teils des aus dem Auslaß entweichenden teilchenförmigen Materials zu verändern, und daß mindestens eine Rohrleitung (20) bzw. ein Durchlaß (20A) vorhanden ist, der in Strömungsverbindung mit einer Quelle (18) für ein gasförmiges Medium steht, wobei die bzw. jede Rohrleitung bzw. der Durchlaß so angeordnet ist, daß mindestens ein Teil des austretenden gasförmigen Mediums in den °.aum zwischen dem von dem Aufgabebehälter abgewandten Ende des Auslasses und der Umlenkplatte strömt, um hierdurch zu bewirken, daß mindestens ein Teil des teilchenförmigen Materials im wesentlichen in der Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums abgeschleudert wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Umlenkeinrichtung (00), die in der Bahn angeordnet ist, längs welcher mindestens ein Teil des teilchenförmigen Materials abgeschleudert wird, um die Bewegungsrichtung dieses teilchenförmigen Materials so zu verändern, daß das teilchenförmige Material im wesentlichen gleichmäßig innerhalb der genannten Zone verteilt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem teilchenförmigen Material ein Katalysator und zu der genannten Zone eine chemische Reaktionszone gehört.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daiä zu dem teilchenförmigen Material ein Katalysator und zu der genannten Zone eine chemische Heaktionszone gehört.

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no

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächeninhalt der Umlenkplatte (22; 22A) größer ist als die Querschnittsfläche des von dem Aufgabebehälter (12) abgewandten Endes des Auslasses (16; 16A).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Umlenkplatte (22; 22A) und das von dem Aufgabebehälter (12) abgewandte Ende des Auslasses (16; 16A) im wesentlichen gleichachsig angeordnet und im wesentlichen kreisrund sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem teilchenförmigen Material ein Katalysator und zu der genannten Zone eine chemische Reaktionszone gehört.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Rohrleitungen (20) zwischen 1 und etwa liegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem teilchenförmigen Material ein Katalysator und zu der genannten Zone eine chemische Reaktionszone gehört.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Anzahl der Rohrleitungen (20) zwischen etwa 4 und etwa 24 liegt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rohrleitung (20) einen kreisrunden Querschnitt hat.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Rohrleitungen (20) die gleiche Querschnittsflache haben.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die bzw. jede Rohrleitung (20) bzw. der Durchlaß (20A) eine Querschnittsfläche im Bereich von etwa 0,645 bis etwa

2
64,5 mm hat, daß das gasförmige Medium Luft ist, und daß die Durchsatzgeschwindigkeit des gasförmigen Mediums bei der bzw. jeder Rohrleitung bzw. dem Durchlaß mindestens etwa 28,3 Normalliter/min beträgt.

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2 5 A 6 4 A S

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem teilchenförmigen Material ein Katalysator und zu der genannten Zone eine chemische Reaktionszone gehört.

15. Verfahren zum Verteilen von teilchenförmigen Material innerhalb einer bestimmten Zone, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Material innerhalb der Zone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 1 verteilt wird.

16. Verfahren zum Verteilen teilchenförmigen Materials innerhalb einer Zone, dadurch gekennzeichnet , daß das teilchenförmige Material innerhalb der Zone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 2 verteilt wird.

17. Verfahren zum Verteilen teilchenförmigen Materials innerhalb einer Zone, dadurch gekennzeichnet , daß das teilchenförmige Material innerhalb der Zone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 6 verteilt wird.

18. Verfahren zum Verteilen teilchenförmigen Materials innerhalb einer Zone, dadurch gekennzeich net, daß das teilchenförmige Material innerhalb der Zone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 11 verteilt wird.

19. Verfahren zum Verteilen von Katalysatorteilchen in einer chemischen Reaktionszone, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorteilchen innerhalb der chemischen Reaktionszone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 3 verteilt werden.

20. Verfahren zum Verteilen von Katalysatorteilchen in einer chemischen Reaktionszone, dadurch gekennzeichnet, daß Katalysatorteilchen innerhalb der chemischen Reaktionszone mit Hilfe der Vorrichtung nach Anspruch 4 verteilt werden.

21. Verfahren zum Verteilen von Katalysatorteilchen in einer chemischen Reaktionszone, dadurch gekennzeich-

net, daß die Katalysatorteilchen innerhalb eier chemischen ,teaktionszoiie mit Hilfe einer Vorrichtung; nach Anspruch 7 verteilt v/erden.

2'·. Verfahren zum Verteilen von Katalysator teilchen in einer chemischen lieaktionszone, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorteilehen in der chemischen Reaktionszone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 9 verteilt werden.

23. Verfahren zum Verteilen von Katalysatorteilchen in einer chemischen r.eaktionszone, dadurch gekennzeichnet, daS die Katalysatortexlchen in der chemischen *::ea.ktionszone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 14 verteilt werden.

2-1. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Medium der bzw. jeder Rohrleitung (20) bzw. dem .Durchlaß (2QA) mit einer vorbestimmten variablen Durchsatzgeschwindigkeit so zugeführt wird, daß das teilchenförmige Material im wesentlichen gleichmäßig innerhalb der Zone verteilt wird.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem teilchenförmigen Material ein Katalysator und zu der genannten Zone eine chemische Reaktionszone gehört.

26. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächeninhalt der Umlenkplatte (22; 22A) größer ist als die Ouerschnittsflache des von dem Aufgabebehälter (12) abgewandten Endes des Auslasses (16; 16A).

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkplatte (22; 22A) und das von dem Aufgabebehälter (12) abgewandte Snde des Auslasses (16; 16A) im wesentlichen gleichachsig angeordnet sind und eine ira wesentlichen kreisrunde Grundriß- bzw. Querschnittsform haben.

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23. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem teilchenförmigen Material ein Katalysator und zu der Cone eine chemische leaktionszone gehört.

29. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Rohrleitungen (SO) zwischen 1 und etwa liegt.

όΟ. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem teilchenförmigen Material ein Katalysator und zu der Zone eine chemische Jleaktionszone gehört.

3".. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Rohrleitungen (£0) zwischen etwa 4 und
etwa 2<L liegt.

32. Vorrichtung nach Anspruch i-1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Rohrleitungen (20) einen kreisrunden Querschnitt haben.

SS. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche !"{ohrleitungen" (20) die gleiche "uerschnittsflache haben.

Zi, Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rohrleitung (20) eine Querschnittsfläche im Bereich

2
von etwa 0,645 bis etwa 64,5 mm hat.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem teilchenförmigen Material ein Katalysator und zu der Zone eine chemische Reaktionszone gehört.

36. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Hedium Luft ist.

37. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchsatzgeschvindigkeit des gasförmigen Mediums automatisch auf vorbestimmte V/eise variiert wird.

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38. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Medium Luft ist und daß die Durchsatzgeschwind igke it der Luft automatisch auf vorbestimmte Weise variiert wird.

39. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Medium Luft ist und daß die Durchsatzgeschwindigkeit der Luft automatisch auf vorbestimmte Weise variiert wird.

40. Vorrichtung nach Anspruch SO, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Medium Luft ist und daß die Durchsatzgeschwindigkeit der Luft automatisch auf vorbestimmte Weise variiert wird.

41. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Medium Luft ist und daß die Durchsatzgeschwindigkeit der Luft automatisch auf vorbestimmte Weise variiert wird.

42. Verfahren zum Verteilen teilchenförmigen Materials in einer Zone, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Material in der Zone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 24 verteilt wird.

43. Verfahren zum Verteilen teilchenförmigen Materials in einer Zone, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Material in der Zone mit Jilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 27 verteilt wird.

44. Verfahren zum Verteilen teilchenförmigen Materials in einer Zone, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Material in der Zone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 31 verteilt wird.

45. Verfahren zum Verteilen teilchenförmigen Materials in einer Zone, dadurch gekennzeichnet, daß das teilchenförmige Material in der Zone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 37 verteilt wird.

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46. Verfahren zum Verteilen von Katalysatorteilchen in einer chemischen Reaktionszone, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorteilchen in der chemischen Reaktionszone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 25 verteilt werden.

47. Verfahren zum Verteilen von Katalysatorteilchen in einer chemischen Eeaktionszone, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorteilchen in der chemischen Reaktionszone mit Hilfe der Vorrichtung nach Anspruch 28 verteilt werden.

48. Verfahren zum Verteilen von Katalysatorteilchen in einer chemischen Heaktionszone, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorteilchen in der chemischen Reaktionszone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 30 verteilt werden.

49. Verfahren zum Verteilen von Katalysatorteilchen in einer chemischen Reaktionszone, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatorteilchen in der chemischen Reaktionszone mit Hilfe einer Vorrichtung nach Anspruch 41 verteilt werden.

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