JP2007504941A5 - - Google Patents

Description

本発明は、直立する管束型反応器の複数の管内に均一に分配しようとする２つの液相のための液体分配器に関する。このような形式の管束型反応器は、化学反応を実施するために用いられ、この化学反応は、強い発熱作用又は吸熱作用を伴って実施され、この場合、所定の温度範囲を維持する必要がある。例えばバルク材料若しくはばら材料（bulk material）で満たされた管の内室内で化学反応が実施されている間、管は外側が焼き戻し、つまり冷却又は加熱される。管は、一般的に上側又は下側が管板によって保持され、それによって管の外側の室に対して閉鎖若しくはシールされる。さらにまた、一般的な管束型反応器は外周壁を有していて、また、導入及び導出管路のための開口及び組立のための開口を有している。外周壁は一般的な形式で、管板の上側で上方に向かって分配室を制限しているか、若しくは仕切っている。

この課題を解決した本発明によれば、直立する管束型反応器の複数の管内に均一に分配しようとする２つの液相のための、化学反応を実施する液体分配器で、管の上側及び下側が管板によって保持され、管外側の室に対して閉鎖されており、上側の管板の上に分配室が配置されていて、この分配室は、２つの異なる液体と少なくとも１つのガス相のための供給部を有している。

管板の直接上側又は管板上に第１の液体分割システムが配置されており、
該液体分割システムが、少なくとも１つの外側の供給装置に接続されていて、下側の開口と複数の入口スリーブとを備え、かつ管の外側に設けられた例えば環状の堰を有しており、
管束の管のそれぞれの上側に入口スリーブが配置されており、該入口スリーブが管状に構成されていて、垂直方向に整列されていて、少なくとも１つの側方の開口と、管板の上側に設けられた、より大きい横断面を有する別の開口とを備えており、前記入口スリーブが管束のそれぞれ対応する管に向かって下方に開口しており、
第１の液体分配システムの上側に第２の液体分配システムが配置されており、
該第２の液体分割システムが、少なくとも１つの別の外側の供給装置に接続されていて、上側の分配器底部と下側の分配器底部とを有しており、
下側の分配器底部が複数の開口を有しており、これらの開口が、前記第１の液体分配システムの入口スリーブの上側に同軸的に整列配置されていて、前記複数の開口上に均一な液体高さを維持するための少なくとも１つの装置を有しており、
前記上側の分配器底部が、液体のための供給装置に接続されていて、複数の溢流堰又は孔を有しており、これらの溢流堰又は孔から液体が下側の分配器底部に流入するようになっており、複数の溢流堰のそれぞれが、下側の分配器底部の複数の開口に割り当てられている。

本発明の実施態様によれば、入口スリーブが低い位置に設けられた少なくとも１つのより小さい側方の孔と、高い位置に設けられた少なくとも１つのより大きい側方の孔とを有している。低い位置に設けられたより小さい孔によって、分配しようとする液体のための所定の開口が得られる。高い位置に設けられた、より大きい孔は、洗浄液を供給するために用いられる。より大きい孔は、管板の、設けられた液面の著しく上に設けられる。

本発明の別の実施態様によれば、入口スリーブは、管板及び管と形状合致（形状による束縛）式に結合されている。これは、入口スリーブが管端部内に押し込まれていることによって形成される。入口スリーブは、別個の容器内にねじ込まれていてもよい。差し込み可能な装置を提供するために、入口スリーブの代わりに、差し込みスリーブ又はその他の受容装置を管端部に取り付けてもよい。

図１ａは、上部開口２と下部開口３とネック部４とを備えた入口スリーブ１の縦断面図を示している。ネック部４は、入口スリーブ１を管板内に収容するために用いられ、孔５を通して、分配しようとする液体が入口スリーブ内に達するようになっている。図１ａに示されているように１つの孔を設ける代わりに、複数の孔を周囲に分配配置してもよい。この場合、複数の孔は種々異なる高さに位置していて、種々異なる直径を有しており、孔のパターンは、すべての入口スリーブにおいて同じでなければならない。

図２は、上部開口２と下部開口３とネック部４とを備えた入口スリーブ１を示している。ネック部４は、入口スリーブ１を管板６（又は分配器容器２０、図３参照）内に収容するために用いられ、孔５を通して、分配しようとする第１の液体が入口スリーブ内に達するようになっている。液体７は孔５を通って流れ、出口側円錐形部８を形成しながら入口スリーブ１の内壁に沿って重力によって下方に流れ、管１０内のばら材料９に達する。分かりやすくするために、さらに３つの別の入口スリーブ（符号なし）が示されており、この入口スリーブの機能及び構造は同じであって、実際には、１つの分配器に数千の入口スリーブを使用することもできる。

図３には分配器構造が示されており、この分配器構造においてねじ山付きピン２１によって管板６上に固定される分配器容器２０が使用される。微細分配器１５内で分配しようとする液体は、孔１７を通って入口スリーブ１内に直接達する。この入口スリーブ１上に微細分配器１５が直接載設されている。図２に示したような入口スリーブ１上の自由室は、ここでは設けられていない。孔１７から流出する液体が、微細分配器１５の下側における付着力によって側方に流れるのを阻止するために、図７にも示されているように、各孔１７の周囲に、円形横断面を有する環状溝２２が形成されている。

１ 入口スリーブ
２ 上部開口
３ 下部開口
４ ネック部
５ 孔
６ 管板
７ 第１の液体
８ 出口側の円錐形部
９ ばら材料
１０ 管
１１ 第２の液体
１２ 予分配器底部
１３ のこ歯状の上縁部
１４ 溢流堰
１５ 孔付き微細分配器
１６ 液体層
１７ 孔
１８ ねじ山
１９ シール
２０ 分配容器
２１ ねじ山付きピン
２２ 環状溝
２３ 環状分配器
２４ 孔
２５ 容器入口領域
２６ 開口
２７ 絵北接続部
２８ 出口スリット
２９ 孔
３０ セグメント
３１ セグメント
３２ 接続箇所

Claims (13)

1. 直立する管束型反応器の複数の管内に均一に分配しようとする２つの液相のための液体分配器であって、化学反応を実施するために用いられ、管の上側及び下側が管板によって保持され、管外側の室に対して閉鎖されており、上側の管板の上に分配室が配置されていて、この分配室は、２つの異なる液体と少なくとも１つのガス相のための供給部を有している形式のものにおいて、
   管板の直接上側又は管板上に第１の液体分割システム（６，２０）が配置されており、
   該液体分割システムが、少なくとも１つの外側の供給装置（２３）に接続されていて、下側の開口（２６）と複数の入口スリーブ（１）とを備え、かつ管の外側に設けられた堰（２５）を有しており、
   管束の管（１０）のそれぞれの上側に入口スリーブ（１）が配置されており、該入口スリーブ（１）が管状に構成されていて、垂直方向に整列されていて、少なくとも１つの側方の開口（５）と、管板の上側に設けられた別の開口（２）とを有しており、前記入口スリーブ（１）が管束のそれぞれ対応する管に向かって下方に開口（３）しており、
   第１の液体分割システム（６，２０）の上側に第２の液体分割システム（１２，１５）が配置されており、
   該第２の液体分割システムが、少なくとも１つの別の外側の供給装置（２７）に接続されていて、上側の分配器底部（１２）と下側の分配器底部（１５）とを有しており、
   下側の分配器底部（１５）が複数の開口（１７）を有しており、これらの開口（１７）が、前記第１の液体分配システム（６，２０）の入口スリーブ（１）の上側に同軸的に整列配置されていて、前記複数の開口上に均一な液体高さを維持するための少なくとも１つの装置を有しており、
   前記上側の分配器底部（１２）が、液体のための供給装置（２７）に接続されていて、複数の溢流堰（１４）又は底部孔（２９）を有しており、これらの溢流堰又は底部孔から液体が下側の分配器底部（１５）に流入するようになっており、複数の溢流堰（１４）のそれぞれが、下側の分配器底部の複数の開口に割り当てられている、
   ことを特徴とする、管束型反応器のための多相液分配器。
2. 入口スリーブ（１）が低い位置に設けられた少なくとも１つのより小さい側方の孔と、高い位置に設けられた少なくとも１つのより大きい側方の孔とを有している、請求項１記載の液体分配器。
3. 入口スリーブが少なくとも１つの側方の切り込み部を有していて、該切り込み部を通って液体が管板から管内部に流れ込むようになっている、請求項１記載の液体分配器。
4. 入口スリーブの切り込み部にワイヤ状の溝補助手段が設けられており、該溝補助手段において液体が入口スリーブの内側に沿って流れるようになっている、請求項３記載の液体分配器。
5. 上側の液体分配システム（１５）が、下側の液体分割システムの入口スリーブ（１）上に載っている、請求項１から４までのいずれか１項記載の液体分配器。
6. 液体分割装置が分解可能であって、モジュール状に構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の液体分配器。
7. モジュール状に構成された、前記液体分割装置の各部材が差し込み可能に構成されている、請求項６記載の液体分配器。
8. 第２の液体分配システムの上側の分配器底部（１２）の溢流堰（１４）が、その上縁部又は下縁部に、或いは上縁部及び下縁部の両方に、のこ歯状の成形部（１３）を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の液体分配器。
9. 下側の分配器底部（１５）に、溢流堰又は底部孔が設けられており、これらの溢流堰又は底部孔は、１２０°ずらして配置されたそれぞれ３つの出口部を有しており、これらの出口部は、それぞれ１つの入口スリーブに対して同軸的に対応配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の液体分配器。
10. 前記下側の分配器底部（１５）がその開口（１７）に、表面張力に基づく側方への流れを避けるための流出補助手段を備えている、請求項１から９までのいずれか１項記載の液体分配器。
11. 入口スリーブが、管板及び管と形状合致式に結合されている、請求項１記載の液体分配器。
12. 入口スリーブが管端部内に押し込まれている、請求項１又は２記載の液体分配器。
13. 直立する管束型反応器の複数の管内に均一に分配しようとする２つの液相のための液体分配法において、請求項１から１２までのいずれか１項記載の液体分配型分配器を使用することを特徴とする、液体分配法。