FI82890C - Foerfarande foer uppraetthaollande av en vaesentligen kontinuerlig uppaot riktad stroemning vid transport av fast material. - Google Patents

Description

1 82890

Menetelmä olennaisesti jatkuvan, ylöspäin suuntautuvan virtauksen ylläpitämiseksi kiintoaineita siirrettäessä Tämä keksintö koskee kiinteiden aineiden virtauksen ja proses-sisäädön alaa. Tarkemmin sanoen se koskee kaasuvirtauksen säätöä vyöhykkeiden läpi, jotka sisältävät kiinteää hiukkasmaista ainetta, ja näiden vyöhykkeiden sisäisen paineen säätöä silloin, kun kiinteää ainetta siirretään vyöhykkeiden välillä. Erikoiskäyttö koskee katalyytin käsittelysysteemiä, joka on tarkoitettu käytettäväksi 1iikkuvakerroksisissa hiilivedyn konversioproses-seissa katalyyttinen reformointi mukaanluettuna.

Arvellaan, että US-patentti 2 851 401 on asiaankuuluvin kirjallisuusviite. Tämä patentti käsittelee kiinteän hiukkasmaisen aineen siirtoa paikasta toiseen, muttei sisällä mitään tietoa koskien kaasuvirtauksen ylläpitämistä sanottujen paikkojen läpi tai paineiden ylläpitämistä sanotuissa paikoissa, eikä siinä neuvota tämän keksinnön kaasuputkien käyttöä. US-patentti 2 851 402 tarjoaa tietoa kiinteiden aineiden siirrosta käyttäen hyväksi US-patentin 2 851 401 ohjeita.

Tämän keksinnön tärkeä sovellutus koskee katalyyttiä, jota käytetään hiilivetyjen konversioprosesseissa. US-patentit 2 423 411, 2 531 365, 2 854 156, 2 854 161 ja 2 985 324 ovat esimerkkejä kirjallisuusviitteistä, joissa hiilivetyprosessin katalyyttejä siirretään ja käsitellään.

Koskien lisätietoa katalyyttisestä reformoinnista ja katalyytin regeneroinnista, joka on tässä esitetyn yksityiskohtaisen esimerkin aiheena, voidaan konsultoida US-patentteja 3 647 680 ja 3 692 496.

On olemassa monia kemiallisia prosesseja, joissa on välttämätöntä saattaa kosketukseen kaasu ja kiinteä hiukkasmainen aine tai kiinteät aineet tai hiukkaset. Usein kemiallisia 2 82890 reaktioita samoin kuin fysikaalisia ilmiöitä tapahtuu tällaisen kosketuksen aikana. Useimmissa tapauksissa kaasun ja kiinteiden aineiden on oltava kosketuksessa tietty minimiaika ja haluttu kemiallinen tai fysikaalinen reaktio tai muutos ei tapahdu tai jää epätäydelliseksi, jos kosketusaika on lyhyempi. Joissakin tapauksissa on olemassa maksimikosketusaika, jonka yli mentäessä saadaan optimaalista huonommat tai epämieluisat tulokset. On erittäin toivottavaa suorittaa kaasun ja kiinteän aineen kosketusprosessit jatkuvalla tai puolijatkuvalla tavalla panosoperaation sijasta.

Kosketusvyöhykettä pidetään tavallisesti jonkinlaisessa koske-tuskaasun ylipaineessa (yli ilmakehän). Hiukkaset on syötettävä ja poistettava paineistetusta vyöhykkeestä menettämättä kosketus-kaasua ilmakehään. Usein on välttämätöntä ylläpitää kosketus-vyöhykkeen sisäistä painetta määrätyssä arvossa tai tietyllä alueella. Kosketusvyöhykkeen paine saattaa olla suurempi kuin sen vyöhykkeen, josta hiukkaset syötetään kosketusvyöhykkeeseen. Kiinteiden aineiden syöttäminen vyöhykkeeseen korkeaa painetta vastaan aiheuttaa lukuisia ongelmia. Kun käytetään sellaista :·. laitteistoa kuin ruuvikuljettimia tai sektoriventtiilejä, kosketus laitteiston ja kiinteiden aineiden välillä hajottaa kiinteitä hiukkasia murtamalla ne pienemmiksi hiukkasiksi ja aiheuttaa laitteiston kulumista. On vaikea ylläpitää tehokasta tiivistystä karkaamisen estämiseksi kosketusvyöhykkeestä ja laitteiston ylläpitokustannukset ovat korkeat. Nämä ongelmat kasvavat, kun kiinteät aineet tai kaasu tai molemmat ovat korkeissa lämpötiloissa. Painelukkosysteemit, joissa on sul-kuventtiilit, joiden läpi kiinteät aineet kulkevat, ovat olleet edullinen menetelmä kiinteiden aineiden syöttämiseksi paineistettuun vyöhykkeeseen, mutta venttiilit ovat jatkuva huoltokohde. Venttiilejä käyttävää systeemiä kuvataan lyhyesti alla.

Yllä mainitussa US-patentissa 2 851 401 selostetaan kiinteiden aineiden siirtoon liittyviä ongelmia ja neuvotaan kiinteiden aineiden siirtoa käyttämättä mekaanista laitteistoa, joka on altis kulumiselle tai, joka hajottaa kiinteitä aineita. Tämä n 3 82890 patentti ei kuitenkaan käsittele kaasuvirtauksen eri näkökohtia, kuten yllä mainittuja. Samoin on usein toivottavaa ylläpitää jatkuvaa kaasuvirtausta, silloinkin kun kiinteiden aineiden virtaus on panosmainen. Jatkuvan kaasuvirtauksen käyttö sallii kosketusajan paremman säädön ja edistää tavallisesti tapahtuvaa kemiallista tai fysikaalista prosessia syöttämällä koko ajan tuoretta kaasua kiinteille aineille. Joissakin tapauksissa on erittäin tärkeää saattaa sisään tulevat kiinteät aineet välittömästi kosketukseen tuoreen kaasun kanssa, ts. kaasun, joka ei vielä ole merkittävästi ollut kosketuksessa kiinteiden aineiden kanssa.

Tämä keksintö on hyödyllinen lukuisten prosessien toteutuksessa ja erityisesti hiilivetyjen konversioprosessien, kuten katalyyttisen reformoinnin toteutuksessa, joka on jäljempänä esitetyn yksityiskohtaisen esimerkin aiheena. Toinen prosessi, jossa tätä keksintöä voidaan käyttää hyväksi, on kevyiden parafiinien konversio kevyiksi olefiineiksi. Tällä katalyyttisellä dehydraus-prosessilla konvertoidaan esimerkiksi propaani propeeniksi. Toisessa katalyyttisessä hiilivetyjen konversioprosessissa kevyitä parafiineja ja/tai olefiineja prosessoidaan aromaat-tien ja vedyn saamiseksi. Tämä keksintö on hyödyllinen näissä prosesseissa käytetyn katalyytin regeneroinnissa. Esimerkki muusta prosessista kuin hiilivetyjen konversiosta, johon tätä keksintöä voidaan soveltaa, on kaasuvirran käsittely komponentin poistamiseksi saattamalla se kosketukseen hiukkasmais-ten kiinteiden aineiden kanssa, kuten rikkidioksidin poisto polttokaasuvirrasta johtamalla polttokaasu kerroksen läpi, joka sisältää rikkidioksidiakseptoria, kuten kuparia sisältäviä alumiinioksidipallosia. Tämän keksinnön edullinen käyttö on kuitenkin hiilivetyjen konversioprosesseissa ja erityisesti liikkuvakerroksisessa katalyyttisessä reformoinnissa.

Tämä keksintö käsittää menetelmän ja laitteiston olennaisesti jatkuvan kaasuvirtauksen ylläpitämiseksi ylöspäin alemman vyöhykkeen läpi ja sitten ylemmän vyöhykkeen läpi aikaisemmin todetun virtausnopeuden alueella samanaikaisesti, kun siirretään hiukkasia alaspäin ylemmästä vyöhykkeestä alempaan vyöhykkeeseen .

4 82890

Alemmassa vyöhykkeessä on korkeampi sisäinen paine kuin ylemmässä vyöhykkeessä ja sisäiset paineet ovat itsenäisesti muutettavissa. Hiukkaset johdetaan ylemmän ja alemman vyöhykkeen läpi prosessin toteutuksen aikana, jolla käsitellään hiukkasia tai kaasua. Jompaa kumpaa tai molempia vyöhykkeitä voidaan käyttää pääasiassa kaasun ja hiukkasten kosketusoperaatioon tai toista vyöhykettä voidaan käyttää pääasiassa varatointi- ja syöttötarkoituksiin.

Tämän keksinnön tarkoituksena on välttää liikkuvan mekaanisen laitteiston käyttöä kosketuksessa hiukkasiin.

Tämän keksinnön tarkoituksena on myös välttää kalliin ja monimutkaisen säätoinstrumentoinnin käyttöä kaasuvirtauksen ylläpitämiseksi.

Muuna tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laitteisto hiukkasten siirron toteuttamiseksi vaikuttamatta oleellisesti ylä- ja alavyöhykkeiden sisäisiin paineisiin.

Yleisessä toteutusmuodossa tämä keksintö on menetelmä, jossa (a) johdetaan kaasu alempaan vyöhykkeeseen, minkä jälkeen kaasu kulkee alemmasta vyöhykkeestä sulkusuppilovyöhykkeeseen alemman hiukkasten siirtoputken läpi, joka on yhteydessä alempaan vyöhykkeeseen ja sulkusuppilovyöhykkeeseen, nopeudella, joka estää hiukkasten virtauksen alaspäin alemman hiukkasten siirtoputken läpi, jossa laitteessa ylempi hiukkasten siirtoputki on yhteydessä sulkusuppilovyöhykkeeseen ja ylempään vyöhykkeeseen ja jossa ylemmän vyöhykkeen alaosa, ylempi hiukkasten siirtoputki, sulkusuppilovyöhykkeen alaosa ja alempi hiukkasten siirtoputki täyttyvät keskeytyksettä hiukkasilla, ja jossa hiukkasten virtaus alavirtaan ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi sulkusuppiloon on estetty, kun sulkusuppilovyöhykkeessä olevien hiukkasten taso on ylemmän hiukkasten siirtoputken alapään alueella; • · (b) samanaikaisesti vaiheen (a) kanssa johdetaan kaasua sulku- suppilovyöhykkeestä ylempään vyöhykkeeseen ylemmän kaasuputken avulla, joka on yhteydessä näihin vyöhykkeisiin ja oleellisesti tasaa paineen niiden välillä; 5 82890 (c) nostetaan sulkusuppilovyöhykkeen sisäinen paine arvoon, joka on oleellisesti yhtä suuri kuin alemman vyöhykkeen paine, kun sulkusuppiloVyöhyke on määrä tyhjentää, pysäyttämällä kaa-suvirtaus ylemmän kaasuputken läpi ja johtamalla kaasua alemmasta vyöhykkeestä sulkusuppilovyöhykkeeseen alemman kaasuputken avulla, joka on yhteydessä niiden välillä saaden hiukkaset virtaamaan alaspäin alemman hiukkasten siirtoputken läpi alempaan vyöhykkeeseen ja saaden kaasun virtaamaan sulkusuppilo-vyöhykkeestä ylempään vyöhykkeeseen ylemmän hiukkasten siirto-putken avulla, kaasun nopeudella, joka estää hiukkasten virtauksen alaspäin ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi; ja (d) pysäytetään kaasuvirtaus alemman kaasuputken läpi, kun sul-kusuppilovyöhykkeessä olevien hiukkasten taso putoaa ennalta määrättyyn alhaisen tason pisteeseen ja samanaikaisesti aikaansaadaan kaasuvirtaus ylemmän kaasuputken läpi, mikä saa hiukkasten virtauksen ulos alemmasta hiukkasten siirtoputkesta alempaan vyöhykkeeseen lakkaamaan ja saa hiukkaset virtaamaan ulos ylemmästä hiukkasten siirtoputkesta ja sulkusuppilovyöhykkeeseen, joka hiukkasvirtaus jatkuu, kunnes sulkusuppilovyöhykkeessä olevien hiukkasten taso kohoaa ylemmän hiukkasten siirtoputken alapään alueelle.

Tämän keksinnön menetelmän toisessa toteutusmuodossa: (a) johdetaan kaasua jatkuvasti alempaan vyöhykkeeseen; (b) johdetaan kaasua ylöspäin alemmasta vyöhykkeestä sulkusuppilovyöhykkeeseen alemman hiukkasten siirtoputken läpi, joka on yhteydessä alempaan vyöhykkeeseen ja sulkusuppilovyöhykkeeseen, nopeudella, joka estää hiukkasten virtauksen alaspäin alemman hiukkasten siirtoputken läpi, ja johdetaan samanaikaisesti kaasua sulkusuppilovyöhykkeestä ylempään vyöhykkeeseen ylemmän kaasuputken avulla, joka on yhteydessä näihin vyöhykkeisiin ja oleellisesti tasaa paineen niiden välillä, mikä sallii hiukkasten virrata ylemmästä vyöhykkeestä alaspäin sulkusuppilovyöhykkeeseen ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi, joka on yhteydessä ylempään vyöhykkeeseen ja sulkusuppilovyöhykkeeseen: (c) kun hiukkasten taso sulkusuppilovyöhykkeessä nousee aikaisemmin määrättyyn korkean tason pisteeseen nostaen sulkusup- 6 82890 pilovyöhykkeen sisäistä painetta pysäyttämällä kaasuvirtauksen ylemmän kaasuputken läpi, pannaan kaasu virtaamaan sulkusup-pilovyöhykkeestä ylempään vyöhykkeeseen ylemmän hiukkasten siir-toputken avulla kaasun nopeudella, joka estää hiukkasten virtauksen alaspäin ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi; (d) johdetaan kaasua alemmasta vyöhykkeestä sulkusuppilovyö-hykkeeseen alemman kaasuputken avulla, joka on yhteydessä näihin vyöhykkeisiin ja oleellisesti tasaa paineen niiden välillä saaden hiukkaset virtaamaan alaspäin alemman hiukkasten siirto-putken läpi alempaan vyöhykkeeseen; (e) pysäytetään kaasun virtaus alemman kaasuputken läpi, kun hiukkasten taso sulkusuppilovyöhykkeessä laskee ennalta määrättyyn matalan tason pisteeseen ja samanaikaisesti aikaansaadaan kaasun virtaus ylemmän kaasuputken läpi, jolloin vakiinnutetaan uudelleen vaiheen (b) kaasuvirtausmuoto, joka saa hiukkasvir-tauksen alemmasta hiukkasten siirtoputkesta alempaan vyöhykkeeseen lakkaamaan ja saa hiukkaset virtaamaan ylemmästä hiukkasten siirtoputkesta sulkusuppilovyöhykkeeseen.

Laitteisto tämän keksinnön yleisen toteutusmuodon toteuttamiseksi käsittää: (a) ylemmän hiukkasia sisältävän vyöhykkeen, jota pidetään itsenäisesti muutettavassa ensimmäisessä paineessa; (b) alemman hiukkasia sisältävän vyöhykkeen, jota pidetään itsenäisesti muutettavissa olevassa toisessa paineessa, joka :: on korkeampi kuin sanottu ensimmäinen paine; (c) sulkusuppilovyöhykkeen, joka sijaitsee ylemmän vyöhykkeen alapuolella ja alemman vyöhykkeen yläpuolella; (d) välineen kaasun syöttämiseksi jatkuvasti alempaan vyöhykkeeseen ; (e) ylemmän hiukkasten siirtoputken, joka on yhteydessä ylempään vyöhykkeeseen ja sulkusuppilovyöhykkeeseen; (f) alemman hiukkasten siirtoputken, joka on yhteydessä sulku-suppilovyöhykkeeseen ja alempaan vyöhykkeeseen; ·; (g) ylemmän kaasuputken ja sanotussa putkessa sijaitsevan sulku- ‘ ' venttiilin, joka putki on yhteydessä ylempään vyöhykkeeseen ja ** sulkusuppilovyöhykkeeseen; 1 82890 (h) alemman kaasuputken ja sanotussa putkessa sijaitsevan sul-kuventtiilin, joka putki on yhteydessä sulkusuppilovyöhykkeeseen ja alempaan vyöhykkeeseen; (i) välineen signaalin synnyttämiseksi, joka panee alulle hiukkasten siirron ulos ylemmästä vyöhykkeestä, ja sanotun aloitus-signaalin siirtämiseksi; (j) välineen hiukkasten tason tunnistamiseksi sulkusuppilovyö-hykkeessä ja signaalin siirtämiseksi, kun sanottu taso on ennalta määrätyssä matalassa kohdassa; ja (k) välineen sanottujen sulkuventtiilien asennon säätämiseksi siten, että toinen venttiileistä on axiki, kun toinen on kiinni niin, että alempaan vyöhykkeeseen syötetyn kaasun virtausreitti käsittää joko alemman hiukkasten siirtoputken ja ylemmän kaasuputken tai ylemmän hiukkasten siirtoputken ja alemman kaasuputken, joka asennonsäätöväline reagoi sanottuun tasosignaaliin ja sanottuun aloitussignaaliin siten, että (i) vastaanotettuaan sanotun aloitussignaalin alemman kaasuputken sulkuventtiili avautuu sallien hiukkasvirtauksen sulkusuppilovyöhykkeestä alemman hiukkasten siirtoputken läpi alempaan vyöhykkeeseen, ja ylemmän kaasuputken sulkuventtiili sulkeutuu saaden kaasun virtaamaan ylöspäin ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi nopeudella, joka estää hiukkasten virtauksen alaspäin ylemmän hiukkasten siirto-putken läpi, ja (ii) vastaanotettuaan sanotun tasosignaalin alemman kaasuputken sulkuventtiili sulkeutuu saaden kaasun virtaamaan ylöspäin alemman hiukkasten siirtoputken läpi nopeudella, joka estää hiukkasten virtaamisen alaspäin alemman hiukkasten siirto-putken läpi, ja ylemmän kaasuputken sulkuventtiili avautuu sallien hiukkasten virtauksen ylemmästä vyöhykkeestä ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi sulkusuppilovyöhykkeeseen.

Kuva 1 on kaavamainen esitys tämän keksinnön toteutusmuodosta, joka esittää ylempää vyöhykettä, sulkusuppilovyöhykettä ja alempaa vyöhykettä, jokaisen vyöhykkeen sisältyessä erilliseen astiaan , kuva 2 on kaavamainen esitys, joka kuvaa kuvan 1 vyöhykkeitä yhteisessä astiassa ja kuvaa kolmea vaihetta viisivaiheisessa kiertojaksossa, joka muodostaa tämän keksinnön erään toteutus- β 82890 muodon. Kuvat 2A, 2B ja 2C kuvaavat samassa järjestyksessä kiertojakson vaiheita 1, 3 ja 5.

Tarkoituksena edesauttaa keksinnön periaatteiden ymmärtämistä viitataan nyt piirroksissa esitettyihin toteutusmuotoihin ja erikoiskieltä koskien määrättyä esimerkkiprosessia käytetään sen kuvaamiseen. Näiden toteutusmuotojen ja tämän esimerkin käytön ei ole tarkoitettu rajoittavan keksinnön suojapiiriä millään tavoin. Piirrokset esittävät vain niitä komponentteja, jotka ovat välttämättömiä keksinnön kuvaamisessa, vaadittujen lisävälineiden käytön ollessa hyvin alaan perehtyneen toimialan puitteissa.

Hiilivetyraaka-aineiden, kuten maaöljystä saatavan naftajakeen reformointi käyttäen platinaryhmän metallin ja alumiinioksidin muodostamaa katalyyttiä, on alalla hyvin tunnettu prosessi. Lyhyesti naftasyöttöraaka-aineeseen sekoitetaan vetyä ja se saatetaan kosketukseen katalyytin kanssa reaktiovyöhykkeessä lämpötilan ja paineen reformointiolosuhteissa naftasyöttöraaka-aineen jalostuksen aikaansaamiseksi ainakin osittain tuotteiksi, .· joilla on parantunut oktaaniluku. Tietyn käyttöajan jälkeen prosessissa käytetty katalyytti on regeneroitava, ts. sitä on käsiteltävä sen palauttamiseksi takaisin tyydyttävälle aktiivisuus- ja stabiilisuustasolle reformointireaktioiden katalysoi-miseksi. Regenerointi koostuu useista eri prosessivaiheista. Eräässä vaiheessa saatetaan katalyytti kosketukseen pelkistävän •· kaasun kanssa, joka koostuu vedystä, pelkistysreaktion suorit tamiseksi. Yllä mainittuja US-patentteja 3 647 680 ja 3 692 496 voidaan konsultoida taustatietojen suhteen koskien reformointia ja katalyytin regenerointia.

’ Monissa nykyaikaisissa katalyyttisissä reformointiprosesseissa . . katalyyttiä liikutetaan jatkuvasti tai puolijatkuvasti regene- rointiastian läpi tai regenerointiastioiden sarjan läpi, jossa regenerointijaksoon kuuluvat eri vaiheet suoritetaan. Johtuen yllä mainituista hyvin tunnetuista vaikeuksista, jotka liittyvät kiinteiden aineiden siirtämiseen paikasta toiseen, todellista jatkuvaa prosessointia on vaikea saavuttaa. Yllä mainit- 9 82890 tujen US-patenttien 3 647 680 ja 3 692 496 katalyyttisessä re-generointiprosessissa käytetään katalyyttien puoli jatkuvaa siirtoa tietyissä pisteissä ja jatkuvaa siirtoa regenerointiastian tai astioiden toisissa pisteissä. Puolijatkuvalla liikkeellä tarkoitetaan suhteellisen pienen katalyyttimäärän toistuvaa siirtoa lähekkäisinä ajankohtina. Esimerkiksi yksi katalyytti-panos voidaan siirtää ulos astiasta joka toinen minuutti. Jos varasto ko. astiassa on riittävän suuri, liike muistuttaa liki-määrin katalyytin jatkuvaa siirtoa. Tätä periaatetta käytetään tässä keksinnössä. Ei ole välttämätöntä esittää lisäinformaatiota regenerointiprosesseista, koska sitä on helposti saatavissa eri lähteistä, kuten yllä mainituista US- patenteista 3 647 680 ja 3 692 496, eikä sitä vaadita tämän keksinnön ymmärtämiseen.

Seuraavassa on kuvaus kuvassa 1 esitetystä keksinnön toteutus-muodosta käyttäen kieltä, joka on ominaista yllä selostetulle reformointiprosessille. Katalyyttihiukkaset kertyvät astian 10 tai ylemmän vyöhykkeen 10 pohjaosaan tullen sisään ylhäältä nuolen osoittamalla tavalla. Tässä vyöhykkeessä tapahtuu katalyytin regenerointikiertojakson se osa, joka tunnetaan pelkistyksenä. Korkeassa lämpötilassa oleva kaasu, joka koostuu vedystä, saatetaan kosketukseen katalyyttihiukkasten kanssa ylä-vyöhykkeessä 10 pelkistyksen suorittamiseksi.

On hyvin tärkeää, että ylläpidetään kaasun keskeytymätöntä virtausta pelkistysvyöhykkeen läpi. Jos virtaus keskeytettäisiin joksikin aikaväliksi, katalyytin pelkistys ei toteutuisi asianmukaisesti sillä seurauksella, että sen kyky katalysoida refor-mointireaktioita huononee voimakkaasti. Samoin jos pelkistys-kaasun virtaus on riittävän suuri niin, että katalyytti leijut-tuu tai osittain leijuttuu, katalyytti on alttiina fysikaaliselle vahingoittumiselle.

Sen jälkeen, kun katalyytti on pelkistetty ylävyöhykkeessä 10, se siirretään alavyöhykkeeseen 12, joka toimii regenerointilait-teiston läpi virtaavan katalyytin pidätystilana ja suorittaa myös eristystehtävän syöttäessään katalyyttiä pneumaattiseen 10 82890 kuljetusvälineeseen katalyytin siirtämiseksi reformointireak-toriin. Alavyöhyke 12 on korkeammassa paineessa kuin ylävyö-hyke 10. Ylävyöhykettä voitaisiin pitää esimerkiksi 34,5 kPa:n nimellispaineessa ja sallia sen vaihtelu välillä 13,8 - 55,2 kPa samalla, kun alavyöhykkeen nimellispaine voisi olla 241,3 kPa normaalialueen ollessa 206,9 - 275,8 kPa. Näin ollen paine-ero ylä- ja alavyöhykkeen välillä saattaisi vaihdella välillä 151,7 - 262 kPa. Tätä keksintöä voitaisiin kuitenkin käyttää, kun paine-ero vyöhykkeiden välillä on paljon suurempi tai paljon pienempi. Se voi olla välillä 0,7 - 689,5 tai 1379 kPa tai korkeampi.

Astiaksi merkittyä sulkusuppiloa 11 käytetään katalyytin siirron suorittamiseen vyöhykkeestä 10 vyöhykkeeseen 12. Katalyytti kulkee vyöhykkeestä 10 sulkusuppiloon 11 ylemmän hiukkasten siirtoputken 15 läpi, joka ulottuu tiivistetysti sulkusuppilon 11 yläpäässä olevan suukappaleen läpi työntyen sulkusuppilovyö-hykkeeseen 11. Katalyytti kulkee sulkusuppilosta 11 alavyöhyk-keeseen 12 alemman hiukkasten siirtoputken 16 kautta, joka ulottuu tiivistetysti alavyöhykkeeseen 12. Kuten jäljempänä esitetään, putken 16 jatkamista alavyöhykkeeseen 12 ei vaadita; vaikka tiettyä putken minimipituutta vaaditaan, se voi olla astioiden :: ulkopuolella. Putken 15 jatkaminen sulkusuppiloon 11 ei ole välttämätön, kun käytetään välinettä hiukkastason seuraamiseen korkeassa asemassa sulkusuppilossa 11, mutta sitä vaaditaan, kun mitään ylätason instrumentointia ei käytetä. Tällaista ylätason instrumentointia ei ole esitetty kuvassa 1, sillä se ei ole välttämätön siinä kuvatulle toteutusmuodolle, mutta sitä kuvataan jäljempänä.

Yleinen tekniikan aikaisempi menettely on sijoittaa venttiilit putkien 15 ja 16 kolmen astian väliin niin, että sulkusuppilo 11 voidaan vuorotellen täyttää katalyytillä ylävyöhykkeestä 10 pitäen putkessa 16 oleva venttiili suljettuna, ja purkaa sitten katalyytti alavyöhykkeeseen 12 putkessa 15 olevan venttiilin ollessa suljettu. Kuitenkin kuten yllä mainittiin on erittäin toivottavaa välttää liikkuvan laitteiston käyttöä, venttiilit mukaanluettuna katalyyttihiukkasten siirtoreiteillä.

11 82890

Pelkistyskaasu tulee alavyöhykkeeseen 12 putken 20 läDi.

Venttiili 21 säätelee alavyöhykkeeseen 12 virtaavan kaasun määrää; tätä virtausnopeutta voidaan vaihdella keksinnöstä riippumatta välineellä, jolla säädetään alavyöhykkeen 12 painetta (ei esitetty). Esimerkiksi alavyöhykkeen 12 painetta voitaisiin vaihdella aikaisemmin vahvistetulla alueella signaalien mukaisesti, jotka saadaan yllä mainitulta pneumaattiselta kuljetusvälineeltä.

Kaasu voi virrata alavyöhykkeestä 12 ylävyöhykkeeseen 10 jompaa kumpaa kahdesta vaihtoehtoisesta reitistä, jossa sulkusuppilo-vyöhyke on osa kumpaakin reittiä. Toinen kaasun virtausreitti käsittää putken 16, sulkusuppilon 11 ja ylemmän kaasuputken 13. Toinen virtausreitti käsittää alemman kaasuputken 14, sulkusuppilon 11 ja putken 15. Koska ensinmainitussa reitissä katalyytti täyttää astian 10 alaosan ja kaasu tulee sisään katalyytin tason yläpuolelta, on välttämätöntä käyttää ylävyöhyk-keessä 10 välinettä kaasun johtamiseksi alaspäin ja sen jakamiseksi niin, että kosketus kaasun ja katalyytin välillä tapahtuu. Tämä toteutetaan sylinterimäisellä väliseinällä 30, joka on halkaisijaltaan pienempi kuin yläastia 10 ja sijoitettu saman-keskisesti sen sisään rengasmaisen tilan muodostamiseksi. Rengasmaisen tilan yläosa on suljettu kaasuvirtaukselta rengasmaisen vaakasuoran levyn avulla. Rengasmaisen levyn avoin keskialue sallii katalyytin ja kaasun virtauksen. Putkesta 13 rengasmaiseen tilaan tulevan kaasun on tämän vuoksi virrattava alaspäin sylinterimäisen väliseinän 30 pohjalle ja tehtävä 180°:n käännös virratakseen ylöspäin katalyytin läpi.

Ylävyöhykkeen 10 sisäistä painetta säädetään itsenäisesti laitteella, jota ei ole esitetty piirroksessa. Ylävyöhyke 10 voisi esimerkiksi olla yhdistetty putken avulla toiseen katalyyttisessä reformoinnissa käytettyyn astiaan niin, että ylemmän vyöhykkeen paine riippuu ko. astian paineesta ja vaihtelee sen mukana.

Alatason kytkin 17 on sijoitettu sulkusuppiloon 11 tunnistamaan, milloin katalyytin taso sulkusuppilovyöhykkeessä on ennalta määrätyllä alhaisella tasolla, ja siirtämään signaali säätimelle i2 82890 22. Säädin 22 säätää venttiilien 18 ja 19 asentoja, jotka ovat kaksitoimisia venttiilejä keksinnön tässä toteutusmuodossa.

Säädin 22 sisältää myös ajastimen, joka synnyttää tai pannaan synnyttämään kiertojakson aloitussignaali taajuudella, joka on määrätty ajastinta säätämällä. Kiertojakson aloitussignaali saa venttiilit 18 ja 19 liikkumaan hiukkasten siirtojakson alkuun kuten jäljempänä selostetaan.

Seuraava kuvaus esitetään viitaten sekä kuvaan 1 että 2.

Yllä esitetty kuvaa 1 koskeva kuvaus soveltuu myös kuvaan 2. Voidaan havaita, että samat viitenumerot, joita käytettiin kuvassa 1, esiintyvät soveltuvin osin myös kuvassa 2. Tiettyjä kohtia on jätetty pois kuvasta 2 piirroksen yksinkertaistamiseksi, kuten säädin 22 ja venttiili 21, mutta on ymmärrettävä, että nämä kohdat ovat välttämättömiä kuvan 2 toteutusmuodon toiminnalle. Kuvassa 2, joka esittää edullista järjestelyä, kuvan 1 kolme vyöhykettä on sijoitettu yhteen astiaan erillisten astioiden sijasta. Kuvassa 1 alempi kaasuputki 14 on yhteydessä alempaan vyöhykkeeseen 12 ja sulkusuppiloon 11 ja ylempi kaasuputki 13 on yhteydessä sulkusuppiloon 11 ja ylempään : vyöhykkeeseen 10. Kuvassa 2 kaasuputkilla esitetään olevan yhtei nen osa 26. Näin ollen kuvassa 2 alempi putki 14 sisältää osan, joka on merkitty viitenumerolla 26 ja ylempi putki 13 sisältää osan, joka on merkitty viitenumerolla 26.

Katalyyttihiukkasten siirto pelkistysvyöhykkeestä 10 alempaan vyöhykkeeseen käyttämättä venttiilejä samalla, kun ylläpidetään kaasuvirtausta vyöhykkeiden läpi, voidaan toteuttaa viisivai-heisella kiertojaksolla. Kolme näistä viidestä vaiheesta on esitetty kuvassa 2. Yksi kiertojakso johtaa yhden hiukkasten panoksen siirtoon ylävyöhykkeestä alavyöhykkeeseen. Kuva 2A esittää kiertojakson vaihetta 1, jossa laitteisto on pidätys-tai valmiusasennossa. Sulkusuppilo 11 on täytetty katalyytillä maksimivetoisuuteensa. Pelkistysvyöhykkeessä 10 on katalyytti-. varasto, joka pysyy vyöhykkeessä riittävän pitkän ajan asian mukaisen pelkistyksen saavuttamiseksi. Putket 15 ja 16 on täytetty katalyytillä niin, että pelkistysvyöhykkeen 10 i3 82890 alaosassa, ylemmässä siirtoputkessa 15, sulkusuppilovyöhykkeen 11 alaosassa ja alemmassa siirtoputkessa 16 olevassa katalyytti-massassa ei esiinny epäjatkuvuutta. Ylävyöhykkeessä 10 olevaa varastoa täydennetään katalyytillä regenerointilaitteiston siitä osasta, joka sijaitsee ylävyöhykkeen yläpuolella (ei esitetty). Katalyytin kerääntyminen alavyöhykkeeseen 12 on esitetty.

Kaasu kulkee alavyöhykkeestä 12 sulkusuppiloon 11 alemman siirto-putken 16 läpi vaiheen 1 aikana. Paine-ero ala- ja sulkusuppilo-vyöhykkeiden välillä voi olla 0,7-689,5 kPa tai enemmän alemman arvon ollessa tavallisesti yli 34,5 kPa. Hiukkasten virtaus alaspäin sulkusuppilovyöhykkeestä 11 alavyöhykkeeseen 12 on esitetty tällä hetkellä kaasun ylöspäin suuntautuvalla virtauksella alemman siirtoputken 16 läpi. Kaasun suurella virtausnopeudella ylöspäin ja katalyytin suhteellisen pienellä syvyydellä ylemmän siirtoputken yläpuolella putkessa 15 olevia hiukkasia voidaan työntää ylöspäin vyöhykkeeseen 11, mikä aiheuttaa kaasuvirtauksen suuren kasvun ja vyöhykkeessä 11 olevan katalyytin osittaisen leijuttu-misen. Laitteiston suunnittelussa on määriteltävä putken 16 mini-mipituus sekä hiukkaskerroksen minimisyvyys välittömästi sen yläpuolella perustuen putken 16 läpi odotettuun tai vaadittuun mak-simikaasuvirtaukseen. Vahvistettaessa tätä pituutta sekä syvyyttä minimiarvon yläpuolella on välttämätöntä tarkastella vaadittua kaasun minimivirtausta ja paine-eroa vyöhykkeiden välillä. Mitä pitempi putki määrätyllä paine-erolla sitä pienempi kaasuvirtaus. Putken halkaisijaa voidaan suurentaa kaasuvirtauksen lisäämiseksi annetulla putken pituudella ja paine-erolla.

Katalyytin virtausta ylävyöhykkeestä 10 sulkusuppilovyöhykkee-seen 11 ei tapahdu tällä hetkellä (vaihe 1) sen ansiosta, että sulkusuppilovyöhykkeessä 11 olevien hiukkasten taso on ylemmän siirtoputken 15 pään alueella; viitenumero 27 osoittaa pään alueen. Voidaan havaita, että jotta katalyytti voisi virrata ulos putkesta 15 (kuva 2A) putken pään alueella ja putken ulkopuolella oleva katalyytti on syrjäytettävä. Riittävää määrää voimaa syrjäyttämisen suorittamiseen ei ole käytettävissä tässä tilanteessa eikä taso koskaan nouse pään alueen yläpuolelle.

i4 82890

Kiertojakson vaiheessa 2 (ei esitetty), jota voidaan nimittää paineistusvaiheeksi, venttiili 18 on suljettu ja alemmassa kaasuputkessa 14 oleva venttiili 19 on auki. Tämä johtaa sulkusuppilovyöhykkeen ja alemman vyöhykkeen välisen paineen tasoittumiseen; näin ollen sulkusuppilovyöhykkeen sisäinen paine kasvaa tässä vaiheessa niin, että siitä tulee suurempi kuin ylemmän vyöhykkeen sisäinen paine. Sulkusuppilovyöhykkeen paineistuksen päätyttyä siirrytään kiertojakson vaiheeseen 3.

Kuva 2B esittää kiertojakson vaiheen 3 jälkimmäistä osaa, jossa katalyytin taso sulkusuppilovyöhykkeessä 11 on lähellä sen normaalia alapistettä. Vaiheesta 3 käytetään nimitystä kiertojakson "tyhjä" osa, jossa sulkusuppilo tyhjennetään katalyytistä. Kiinteiden aineiden virtaus ylävyöhykkeestä sulkusuppilo-vyöhykkeeseen on estetty kaasuvirtauksella ylöspäin ylemmän siirtoputken 15 läpi samalla tavoin kuin yllä selostettiin putken 16 suhteen. Hiukkasten taso sulkusuppilovyöhykkeessä laskee, kun kiinteät aineet virtaavat ulos putkesta 16 alavyö-hykkeeseen 12. Tänä aikana putken 20 kautta sisään tuleva kaasu virtaa alemman kaasuputken 14 ja venttiilin 19 läpi tullen sulku-suppilovyöhykkeeseen. Alemman vyöhykkeen ja sulkusuppilovyöhykkeen paineet ovat oleellisesti samat tällä hetkellä (vaihe 3), : vaikka luonnollisesti pieni paine-ero vallitsee, koska tapahtuu virtausta putken 14 läpi.

Voidaan havaita, että vaiheiden 2 ja 3 kaasuvirtausreitti on erilainen kuin vaiheessa 1, mutta että mitään kaasuvirtauksen keskeytystä ei tapahdu siirtymisessä vaiheesta 1 vaiheeseen 2. Nuolet 28 osoittavat kaasuvirtausreitin vaiheessa 1 ja nuolet 29 esittävät kaasun virtausta vaiheessa 3. Saattaa olla toivottavaa ohjelmoida lievä viive venttiilin 18 sulkemiseen vaiheen ! 2 alussa, joka on luokkaa muutamia sekunteja tai vähemmän. Tämä takaisi, että jos venttiilin 19 olisi määrä avautua suhteellisen hitaasti, mitään merkittävää siirtymävirtaushäiriötä ei esiin-··; tyisi venttiilin toiminnasta johtuen.

• · l! is 82890

Kun taso sulkusuppilovyöhykkeessä 11 laskee ennalta määrättyyn alapisteeseen, vaihe 4, paineen päästö pannaan alulle. Alapis-teen kytkin 17 toteaa hiukkasten puuttumisen sanotussa alapis-teessä heti, kun hiukkastaso laskee tähän kohtaan ja se lähettää välittömästi signaalin säätimelle 22. Säädin 22 saa venttiilin 19 sulkeutumaan ja venttiilin 18 avautumaan päästäen täten paineen sulkusuppilovyöhykkeestä 11 ja muuttaen kaasuvir-tausreitin samaan muotoon kuin vaiheessa 1. Vaihe 4 päättyy, kun paine sulkusuppilovyöhykkeessä tulee oleellisesti yhtä suureksi kuin paine ylävyöhykkeessä. Vaiheessa 5 katalyytti tulee sulkusuppilovyöhykkeeseen putken 15 kautta. Vaihe 5 eroaa vaiheesta 1 siten, että sulkusuppilo 11 on täynnä vaiheen 1 aikana eikä mitään katalyytin virtausta esiinny vaiheessa 1. Vaiheen 5 aikana katalyyttiä virtaa ylävyöhykkeestä 10 sulkusuppilovyöhykkeeseen 11, kunnes taso nousee ylemmän siirtoputken 15 pään alueelle, mikä päättää kiertojakson ja palataan pidätysmuotoon, jota edustaa vaihe 1.

Tätä viiden vaiheen kiertojaksoa toistetaan normaalisti jatkuvasti. Voi esimerkiksi kestää n. 50 sekuntia siirtää yksi kata-lyyttipanos ylävyöhykkeestä 10 alavyöhykkeeseen 12. Säädin 22 kykenee hyväksymään halutun kiertojakson toistonopeuden, joka asetetaan tavallisesti käsin ja lähettämään signaalin kierto-jakson, ts. venttiilien 18 ja 19 liikkeen alulle panemiseksi niin, että tullaan vaiheeseen 2. Käytännössä kiertojakson maksimi toistonopeus 50 sekunnin kiertojaksolle olisi noin kerran 60:ssa sekunnissa. Katalyytin siirtonopeus olisi tällöin, jos sulkusuppilovyöhykkeen tilavuus normaalin maksimikapasiteetin (taso putken 15 pään alueella) ja alatason kytkimen välillä olisi yksi tilavuusyksikkö, yksi tilavuusyksikkö minuutissa. Siirtonopeus, joka on puolet tästä maksimista, vaatisi, että säädin 22 panee alulle uuden kiertojakson joka toinen minuutti.

Säädin 22 toimii välineenä, joka ottaa vastaan tasosignaalin alatason kytkimeltä 17, välineenä, joka säätää sulkuventtiiiien 18 ja 19 asentoja, ja välineenä, jonka avulla käyttäjä asettaa 16 82890 kiertojakson toistonopeuden. On olemassa monia eri laitetyyppe-jä, jotka kykenevät suorittamaan säätimen 22 tehtävät, kuten prosessisäätötietokoneet ja ohjelmoitavat säätimet. Nämä tehtävät voidaan myös suorittaa kiertojakson ajastimen avulla signaalien aikaansaamiseksi kiertojakson alulle panemiseksi, ja flip-flop-säätölaitteen avulla, joka reagoi alatason kytkimeen 17 signaalien aikaansaamiseksi vaiheen 4 alulle panemiseksi.

Putkien 15 ja 16 pituudet ovat melko tärkeitä systeemin toiminnalle, kuten yllä selostettiin. Sallitun paine-eron suuruus vyöhykkeiden välillä riippuu pääasiassa hiukkaspylvään pituudesta vyöhykkeiden välillä annetulla siirtoputken halkaisijalla ja hiukkastyypillä. Hiukkaspylvään pituus vyöhykkeiden välillä määritellään siirtoputken ynnä sen yläpuolella vyöhykkeessä olevien hiukkasten kerrossyvyyden pituudeksi siten, että hiukkas-kerroksen alin piste on vyöhykkeen kartiomaisen osan pohjalla.

Jos paine-ero on liian suuri, katalyytti tulee puhalletuksi ulos siirtoputkesta ja sen yläpuolella olevaan vyöhykkeeseen.

Kun kokeellisessa tutkimuksessa vyöhykkeen painetta nostettiin, ulospuhallusta osoitti kova ääni ja se voitiin selvästi todeta siirtoputken yläpuolella olevassa vyöhykkeessä. Jos paine-ero vyöhykkeiden välillä on liian pieni, kaasun virtausnopeus on liian pieni, mikä johtaa huonoon katalyytin regenerointiin. Katalyyt-y tipylvästä, jonka läpi kaasu virtaa ylöspäin, voidaan tarkastel la virtausvastuksena; virtausnopeus tällaisen vastuksen tai rajoittimen läpi vaihtelee rajoittimen poikki esiintyvän paine-häviön mukaan.

Tyypillisessä suunnittelutilanteessa paine-ero sulkusuppilon poikki tunnetaan, sillä normaalisti sen määräävät itsenäisesti seikat, jotka eivät ole riippuvaisia sulkusuppilosysteemistä.

Näin ollen lähtökohtana suunnittelussa ovat ylä- ja alavyöhykkeen painealueiden annetut paineet. Vaaditut kaasun maksimi- ja minimi-virtausnopeudet ovat myös tunnetut niiden määräytyessä prosessin mukaan. Tämän jälkeen tarkastellaan katalyyttipylvään pituutta ja hiukkasten siirtoputken halkaisijaa. Vaaditaan tasapaino pituuden ja halkaisijan välille halutun kaasun i7 82890 nopeuden saavuttamiseksi samanaikaisesti kuin hiukkasten halutun hetkellisen virtausnopeudenkin. Pituuden pienentäminen muiden tekijöiden pysyessä vakioina tai halkaisijan suurentaminen muiden tekijöiden pysyessä vakioina johtaa ulospuhallukseen, jos ne viedään liian pitkälle. Toinen tärkeä piirre suunnittelussa on kaikkien niiden komponenttien pituus, jotka muodostavat hiukkasten kokonaispylväskorkeuden. Kaasuvirtaus siirtoputken läpi vaatii merkittävästi suuremman painehäviön pituusyksikköä kohti kuin sama kaasuvirtaus välittömästi siirtoputken yläpuolella olevan hiukkaskerroksen läpi. On myös huomattava, että kaasun virtausnopeuden hiukkaskerroksen läpi on aina oltava pienempi kuin nopeus, joka aiheuttaa hiukkasten leijuuntumisen. Alaan perehtyneet voivat nyt arvioida muuttujien vuorovaikutuksen ja sen kuinka säätää kutakin asianmukaisen rakenteen saamiseksi. Kiinteiden aineiden virtauksen periaatteet ovat alaan perehtyneille tuttuja eikä niitä tarvitse selostaa tässä. Mitä tulee lisäinformaatioon koskien kiinteiden aineiden virtausta tämän keksinnön yhteydessä voidaan konsultoida yllä mainittua US-patenttia 2 851 401, vaikka se ei koskettele kaasuvirtausta.

On huomattava, että yleinen käytäntö kiinteiden aineiden vir-taussysteemien suunnittelussa on suorittaa kokeita kulloinkin kyseessä olevan kiinteän aineen virtausominaisuuksien määrittämiseksi .

Voidaan havaita, että tämän keksinnön systeemin suunnittelu vaatii huolellisia laskelmia. Kun ylä- ja alavyöhykkeiden sisäiset paineet, prosessin vaatimat minimi ja maksimi kaasun-virtausnopeudet, kaasun ja hiukkasten lajit ja vaadittu hiukkasten siirtonopeuksien alue on annettu, systeemin suunnittelijan on huolellisesti valittava sulkusuppilovyöhykkeen koko, erityisesti hiukkasten täyttämät normaalit minimi- ja maksimitilavuu-det, sulkusuppilovyöhykkeen kerroksen syvyys siirtoputken yläpuolella, siirtoputkien halkaisija ja siirtoputkien pituudet. Suunnittelijan on luonnollisesti valittava muitakin parametreja, kuten kaasuDutken koko, mutta nämä ovat tärkeimmät.

18 82890

On helppo havaita viittaamalla kuvaan 2 ja virtausreitteihin, jotka on osoitettu peräkkäisillä nuolilla 28, 29 ja 32 kuvissa 2A, 2B ja 2C, että molemmat vuorottelevat virtausreitit putken 20 poistoaukon ja ylävyöhykkeen 10 yläosan välillä sisältävät oleellisesti saman painehäviön joka hetki. Sen kaasun paine-häviö, joka virtaa laitteiston halkaisijaltaan suurissa osissa olevan katalyytin läpi, on pieni verrattuna siirtoputkissa vir-taavan kaasun painehäviöön.

Tämän keksinnön laitteistoa voidaan käyttää kiinteiden aineiden virtauksen säätölaitteena koko prosessille, sillä hiukkasten virtausnopeutta ylävyöhykkeestä alavyöhykkeeseen voidaan vaihdella, kuten edellä selostettiin.

On välttämätöntä, että hiukkasten siirtoputken alapäällä on pienempi poikkipinta-ala; tästä käytetään nimitystä supistus. Esimerkiksi pyöreän putken kyseessä ollen pään sisähalkaisija voi olla pienempi kuin putken loppuosan, kuten on esitetty kuvassa 2A viitenumerolla 27. Supistuksen tarkoituksena on pitää hiukkasten siirtoputki täynnä hiukkasia, kun niiden vyöhykkeiden paineet, joihin siirtoputki on yhteydessä, ovat suunnilleen samat. Kun paineet eivät ole yhtä suuret ja kaasua virtaa ylöspäin, hiukkaset pysyvät putkessa johtuen putkien 15 ja 16 pituuden ja koon sopivasta valinnasta hiukkasten pylvään pituuden asettamiseksi vyöhykkeiden välille ja näin ollen ulospuhallusten estämiseksi edellä selostetulla tavalla. Ilman supistusta putken läpi kulkevat hiukkaset ovat laimeassa faasissa ja kun paine-ero vyöhykkeiden välillä aikaansaadaan, putki on osittain hiukkasten täyttämä, mikä tekee keksinnön mitättömäksi.

Tämän keksinnön toisessa toteutusmuodossa ylätason tuntoelintä voidaan käyttää rajoittamaan hiukkasten tasoa sulkusuppilovyö-hykkeessä pisteeseen, joka on ylemmän hiukkasten siirtoputken päätyalueen alapuolella. Kun ylätason piste on säädettävissä tietyllä alueella, jokaisen siirretyn panoksen kokoa voidaan säätää. Kun sulkusuppilovyöhyke saavuttaa ylätason pisteen, ylätason tuntoelin aikaansaa signaalin säätimelle 22 ja säädin i9 82890 22 sulkee ylemmän kaasuputken sulkuventtiilin jättäen myös alemman putken sulkuventtiilin suljettuun asentoon. Kaasun reitti ylä- ja alavyöhykkeen välillä käsittää tällöin sekä ylemmän että alemman hiukkasten siirtoputken niin, että hiukkas-virtaus kummassakin putkessa on estetty. Tällöin kun halutaan aloittaa kiertojakso tästä pidätysasennosta, joka käsittää kaksi suljettua sulkuventtiiliä, alemman kaasuputken sulkuventtiili avataan sulkusuppilon tyhjennysvaiheen aloittamiseksi.

Syynä ylätason instrumentin käyttöön sen sijaan, että annettaisiin hiukkastason kohota ylemmän hiukkasten siirtoputken alapään alueelle on, että tässä tilanteessa putkea ylöspäin vir-taava kaasu pyrkii sekoittamaan alapään alueella olevia hiukkasia. Tämä sekoitus voi aiheuttaa fysikaalista vahinkoa hiukkasille. Toinen menetelmä jota on ehdotettu tämän ongelman ratkaisemiseksi, mikäli sellainen esiintyisi, on käyttää revitettyä putken osaa putken alapäässä. Koko kaasu tai osa siitä virtaisi tällöin rei'itysten läpi ohittaen täten katalyytin ja aiheuttamatta sekoitusta. Katalyytin taso ei nousisi yli putken rei'itetyn osan alapään.

Claims (6)

20 8 2 8 9 0

1. Menetelmä oleellisesti jatkuvan kaasun ylöspäin suuntautuvan virtauksen ylläpitämiseksi korkeapaineisen alavyö-hykkeen läpi ja sitten matalapaineisen ylävyöhykkeen läpi, johon lisätään jatkuvasti hiukkasia samanaikaisesti, kun siirretään hiukkasia alaspäin ylävyöhykkeestä alavyöhykkee-seen sulkusuppilovyöhykkeen kautta, jota pidetään jatkuvasti avoimessa yhteydessä ylävyöhykkeeseen ylemmän hiukkasten siirtoputken avulla, ja alavyöhykkeeseen alemman hiukkasten siirtoputken avulla, tunnettu siitä, että menetelmässä (a) johdetaan kaasua alavyöhykkeeseen, minkä jälkeen kaasu kulkee ylöspäin alavyöhykkeestä sulkusuppilovyöhykkeeseen alemman hiukkasten siirtoputken läpi nopeudella, joka estää hiukkasten virtauksen alaspäin alemman hiukkasten siirtoputken läpi samanaikaisesti, kun kaasua johdetaan sulkusuppilo-vyöhykkeestä ylävyöhykkeeseen ylemmän kaasuputken avulla, joka on yhteydessä näihin vyöhykkeisiin ja tasoittaa oleel-liseti paineen niiden välillä, ja annetaan hiukkasten täyttää ylemmän vyöhykkeen alaosa, ylempi hiukkasten siirto-putki, sulkusuppilovyöhykkeen alaosa ja alempi hiukkasten siirtoputki, kunnes hiukkasten virtaus alavirtaan ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi sulkusuppiloon estyy, koska hiukkasten taso sulkusuppilovyöhykkeessä on ylemmän hiukkasten siirtoputken alapään alueella; (b) nostetaan sulkusuppilovyöhykkeen sisäinen paine arvoon, joka on oleellisesti yhtä suuri kuin alemman vyöhykkeen paine, pysäyttämällä kaasuvirtaus ylemmän kaasuputken läpi ja johtamalla kaasu alavyöhykkeestä sulkusuppilovyöhykkeeseen alemman kaasuputken avulla, joka on yhteydessä näihin vyöhykkeisiin ja tasaa oleellisesti paineen niiden välillä saaden hiukkaset virtaamaan alaspäin alemman hiukkasten siirtoputken läpi alavyöhykkeeseen ja saaden kaasun virtaamaan sulkusuppilovyöhykkeestä ylävyöhykkeeseen ylemmän hiukkasten siirtoputken avulla kaasun nopeudella, joka estää hiukkasten virtauksen alaspäin ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi; ja (c) pysäytetään kaasun virtaus alemman kaasuputken läpi, kun hiukkasten taso sulkusuppilovyöhykkeessä laskee ennalta I: 2l 82890 määrättyyn alhaiseen pisteeseen, ja samanaikaisesti pannaan alulle kaasun virtaus, joka määriteltiin vaiheessa (a), mikä saa hiukkasvirtauksen ulos alemmasta hiukkasten siirto-putkesta alavyöhykkeeseen lakkaamaan ja saa hiukkaset virtaamaan ulos ylemmästä hiukkasten silrtoputkesta sulkusuppilo vyöhykkeeseen .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiertojaksoa, joka käsittää vaiheet (a)-(c), toistetaan jatkuvasti riittävällä nopeudella hiukkasten halutun siirtonopeuden saavuttamiseksi ylävyöhykkeestä alavyöhykkeeseen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä oleellisesti jatkuvan kaasuvirtauksen ylläpitämiseksi ylöspäin alemman hiukkasia sisältävän vyöhykkeen läpi ja sitten ylemmän hiukkasia sisältävän vyöhykkeen läpi ennalta vahvistetulla virtausnopeusalueella samanaikaisesti, kun siirretään hiukkasia alaspäin ylävyöhykkeestä alavyöhykkeeseen siten, että alavyöhykkeessä on suurempi sisäinen paine kuin ylävyöhyk-keessä ja että hiukkasia johdetaan ylä- ja alavyöhykkeiden läpi prosessin toteutuksen aikana, jossa käsitellään hiukkasia tai kaasua, tunnettu siitä, että sanotussa menetelmässä: (a) johdetaan kaasua jatkuvasti alavyöhykkeeseen; (b) johdetaan kaasua ylöspäin alavyöhykkeestä sulkusuppi-lovyöhykkeeseen alemman hiukkasten siirtoputken läpi, joka on yhteydessä alempaan vyöhykkeeseen ja sulkusuppilovyöhyk-keeseen, nopeudella, joka estää hiukkasten virtauksen alaspäin alemman hiukkasten siirtoputken läpi ja samanaikaisesti johdetaan kaasua sulkusuppilovyöhykkeestä ylempään vyöhykkeeseen ylemmän kaasuputken avulla, joka on yhteydessä näihin vyöhykkeisiin ja tasaa oleellisesti paineen niiden välillä sallien näin hiukkasten virtaamisen ylävyöhykkeestä alaspäin sulkusuppilovyöhykkeeseen ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi, joka on yhteydessä ylävyöhykkeeseen ja sulkusuppilovyöhykkeeseen; 22 82890 (c) kun sulkusuppilovyöhykkeessä olevien hiukkasten taso kohoaa ennalta määrättyyn korkeaan pisteeseen, nostetaan sulkusuppilovyöhykkeen sisäistä painetta pysäyttämällä kaasuvirta ylemmän kaasuputken läpi, mikä saa kaasua virtaamaan sulkusuppilovyöhykkeestä ylävyöhykkeeseen ylemmän hiukkasten siirtoputken avulla kaasun nopeudella, joka estää hiukkasten virtauksen alaspäin ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi; (d) tämän jälkeen johdetaan kaasu alavyöhykkeestä sulkusup-pilovyöhykkeeseen alemman kaasuputken avulla, joka on yhteydessä näihin vyöhykkeisiin ja tasaa oleellisesti paineen niiden välillä, mikä saa hiukkaset virtaamaan alaspäin alemman hiukkasten siirtoputken läpi alavyöhykkeeseen; ja (e) pysäytetään kaasun virtaus alemman kaasuputken läpi, kun sulkusuppilovyöhykkeessä olevien hiukkasten taso laskee ennalta määrättyyn alhaiseen pisteeseen, ja samanaikaisesti aikaansaadaan kaasuvirtaus ylemmän kaasuputken läpi, mikä vakiinnuttaa uudelleen vaiheen (b) kaasuvirtausmuodon saaden hiukkasten virtauksen ulos alemmasta hiukkasten siirtoput-kesta alavyöhykkeeseen lakkaamaan ja saaden hiukkaset virtaamaan ylemmästä hiukkasten siirtoputkesta sulkusuppilo-vyöhykkeeseen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kiertojaksoa, joka käsittää vaiheet (b)-(e), toistetaan jatkuvasti riittävällä nopeudella halutun hiukkasten siirtonopeuden saavuttamiseksi ylävyöhykkeestä ala-vyöhykkeeseen .

5. Laitteisto oleellisesti jatkuvan kaasuvirtauksen ylläpitämiseksi ylöspäin alavyöhykkeen ja sitten ylävyöhykkeen läpi ennalta vahvistetulla virtausnopeusalueella samanaikaisesti, kun siirretään hiukkasia alaspäin ylävyöhykkeestä alavyöhykkeeseen saattamatta hiukkasia kosketukseen liikkuvan laitteiston kanssa ja vaikuttamatta oleellisesti ylä- ja alavyöhykkeiden sisäisiin paineisiin siten, että hiukkasia johdetaan ylä- ja alavyöhykkeiden läpi samalla, kun 23 82890 toteutetaan hiukkasten tai kaasun käsittelyprosessi, tunnettu siitä, että sanottu laitteisto käsittää: (a) ylemmän hiukkasia sisältävän vyöhykkeen (10), jota pidetään itsenäisesti muutettavasssa ensimmäisessä paineessa; (b) alemman hiukkasia sisältävän vyöhykkeen (12), jota pidetään itsenäisesti muutettavassa toisessa paineessa, joka on korkeampi kuin sanottu ensimmäinen paine; (c) sulkusuppilovyöhykkeen (11), joka sijaitsee ylävyöhyk-keen alapuolella ja alavyöhykkeen yläpuolella; (d) välineen (20) kaasun syöttämiseksi jatkuvasti alavyö-hykkeeseen; (e) ylemmän hiukkasten siirtoputken (15), jonka alapäässä on supistus ja joka on yhteydessä ylävyöhykkeeseen ja sulku-suppilovyöhykkeeseen; (f) alemman hiukkasten siirtoputken (16), jonka alapäässä on supistus ja joka on yhteydessä sulkusuppilovyöhykkeeseen ja alavyöhykkeeseen; (g) ylemmän kaasuputken (13) ja sanotussa putkessa sijaitsevan ylemmän sulkuventtiilin (18), joka putki on yhteydessä ylävyöhykkeeseen ja sulkusuppilovyöhykkeeseen; (h) alemman kaasuputken (14) ja sanotussa putkessa sijaitsevan alemman sulkuventtiilin (19), joka on yhteydessä sulkusuppilovyöhykkeeseen ja alavyöhykkeeseen; (i) säätölaitteen (22) sulkusuppilon täytön alullepanemi-seksi avaamalla sanottu ylempi sulkuventtiili ja sulkemalla sanottu alempi sulkuventtiili, tunnistamaan, milloin hiukkasten taso sulkusuppilossa saavuttaa halutun korkean arvon, panemalla alulle hiukkasten purkamisen sulkusuppilovyöhyk-keestä alavyöhykkeeseen sulkemalla ylempi sulkuventtiili ja avaamalla alempi sulkuventtiili, tunnistamaan, milloin hiukkasten taso sulkusuppilovyöhykkeessä laskee ennalta määrättyyn alhaiseen arvoon, ja panemaan uudelleen alulle sulkusuppilovyöhykkeen täytön.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että sanottu säätölaite (22) käsittää: 24 8 2 8 9 0 (a) välineen signaalin synnyttämiseksi, joka panee alulle hiukkasten siirron ulos ylävyöhykkeestä (10) ja sanotun alullepanosignaalin lähettämiseksi; (b) välineen (17) hiukkasten tason tunnistamiseksi sul-kusuppilovyöhykkeessä (11) ja signaalin lähettämiseksi, kun sanottu taso on ennalta määrätyssä alakohdassa; ja (c) välineen sanottujen sulkuventtiilien (18, 19) asennon säätämiseksi sillä tavoin, että toinen venttiileistä on auki, kun toinen venttiileistä on kiinni niin, että sanotun alavyöhykkeeseen syötetyn kaasun virtausreitti käsittää joko alemman hiukkasten siirtoputken (16) ja ylemmän kaasuputken (13) tai ylemmän hiukkasten siirtoputken (15) ja alemman kaasuputken (14), joka asennonsäätöväline reagoi sanottuun tasosignaaliin ja sanottuun aloitussignaaliin siten, että (i) sanotun aloitussignaalin vastaanoton jälkeen alemman kaasuputken sulkuventtiili avautuu sallien hiukkasvirtauk-sen sulkusuppilovyöhykkeestä alemman hiukkasten siirtoputken läpi alavyöhykkeeseen, ja ylemmän kaasuputken sulkuventtiili sulkeutuu saaden kaasun virtaamaan ylöspäin ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi nopeudella, joka estää hiukkasten virtauksen alaspäin ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi, ja (ii) sanotun tasosignaalin vastaanoton jälkeen alemman kaasuputken sulkuventtiili sulkeutuu saaden kaasun virtaamaan ylöspäin alemman hiukkasten siirtoputken läpi nopeudella, joka estää hiukkasten virtauksen alaspäin alemman hiukkasten siirtoputken läpi, ja ylemmän kaasuputken sulkuventtiili avautuu sallien hiukkasvirtauksen ylävyöhykkeestä ylemmän hiukkasten siirtoputken läpi sulkusuppilovyöhykkee-seen. 25 82890