JP2009512546A5

JP2009512546A5 -

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Publication number: JP2009512546A5
Application number: JP2008536015A
Authority: JP
Filing date: 2006-10-09
Publication date: 2012-06-07
Anticipated expiration: 2026-10-09

Description

これに対して本発明の課題は、機器の全横断面にわたって均一となる分配を達成するために、上で挙げた不都合を有しない、機器のための特に２相の混合物として供給される気相および液相のための分配装置を提供することである。特に、相の一定の組成において機器の全横断面にわたる均一な分布が保証されていることが望ましく、この場合、当該分配装置は構造的に単純でかつ相応して廉価であることが望ましい。さらに、当該分配装置は基本的にあらゆる形式の気液接触機器、有利には固定層が配置されている機器または管板に溶接されて、かつ触媒粒子で充填されている多数の接触管を備えた管群機器のために適していることが望ましい。さらに、当該分配装置は、内部に配置された熱金属薄板プレートを備えた機器のためにも適していることが望ましく、この場合、これらの熱金属薄板プレートの間には、粒子状の不均一触媒で充填されているギャップが設けられている。

本発明による分配装置が使用される機器は、特に、たとえば保持格子に固定層が配置されているような機器または多数の接触管が管板に溶接固定されているような管群機器である。この場合、気液相混合物は一方のフードに設けられた少なくとも１つの供給開口を介して供給され、たとえば接触管によって案内されて、他方のフードを介して機器から引き出される。

分配プレートは場合によっては機器内に水平方向に配置される。これにより、分配プレートの下方に形成されたガスクッションは一定の高さを有する。分配プレートのできるだけ正確な水平方向の位置調整のためには、たとえば機器の内壁に結合部材が溶接により取り付けられている。これらの結合部材を介して分配装置が結合され得る。しかし、流れ方向で続いている取付け部材、たとえば管板または機器のカバーもしくは底部を用いた固定も考えられる。

分配プレートと機器の可能な取付け部材、たとえば管板との間の間隔は、分配プレート上方で小さな流速を有する液相の横方向流が可能となるように設定されていて、したがって物質系および生ぜしめられる体積流に関連している。特にこの間隔は、液相と気相との間の分配が機器の横断面にわたり均一化されることを保証する。

分配プレートの活性面における貫通開口の個数および配置は、機器の構成に左右される。機器が、固定層の、保持格子に配置された触媒粒子または管板に溶接固定された、触媒粒子で充填された接触管のような装置を有していると、本発明による分配装置は、機器の横断面が２相混合物で均一に負荷されることを保証する。活性面の貫通開口は使用に応じて種々異なる形状、たとえば孔またはスリットを有していてよく、分配装置の内部においても変化され得る。管群反応器として形成された機器の場合には、分配プレートの活性面の孔配置パターン（Lochspiegel）が、管板に溶接固定された接触管の管端面における管配置パターン（Rohrspiegel）にできるだけ相応して形成されているので、分配プレートの活性面の貫通開口はそれぞれ接触管の対応する開口の下方に配置されている。管群反応器として形成された機器の有利な実施態様では、接触管の内径が２５〜３００ｍｍ、有利には３０〜１００ｍｍ、特に４０〜７０ｍｍに設定される。分配プレートの活性面の貫通開口の直径は１つの接触管の内径の０．５〜２０％である。適当な直径比は、有利には１：１０〜１０：１の気体体積流対液体体積流範囲にある、生ぜしめられた体積流割合において十分なガスクッションが生ぜしめられる必要性から決定される。

図１に示した実施例では、機器２が管群反応器として形成されている。この管群反応器は中央の円筒状の部分を備えており、この円筒状の部分では管板１０に複数の接触管９が配置されている。下側の管板１０の下方には、たとえば保持格子１１が配置されている。分配装置１は、分配プレート５と下側の管板１０との間に間隔が形成されて、活性面６に対して直交する横方向に小さな速度を有する液相の流れが生ぜしめられるように機器２内に配置されている。このような横方向流により、分配装置１の活性面６の貫通開口８を通じて分散された気泡は変向されず、活性面６に対して十分に垂直に上昇する。

Claims

複数の接触管（９）を備えた管群反応器（２）であって、接触管（９）が管板（１０）に溶接固定されていて、管群反応器（２）の円筒状の部分内に配置されており、該円筒状の部分の下端部と上端部とがそれぞれフード（３）によって閉鎖されており、気液相混合物が、下側のフード（３）に設けられた供給開口（４）を介して供給されて、上側のフード（３）を介して当該管群反応器（２）から導出されるようになっており、最も下の管板の下方に気液相混合物のための分配装置（１）が配置されており、該分配装置（１）が、管群反応器（２）内に水平に配置された第１の分配プレート（５）を有しており、該第１の分配プレート（５）が、複数の貫通開口（８）を備えた活性面（６）と、下方へ向かって延びる縁部（７）とを備えており、管群反応器（２）内に水平に配置された第１の分配プレート（５）が、管群反応器（２）の全横断面にわたって延びておらず、該第１の分配プレート（５）の下方に前分配器（１５）が設けられており、該前分配器（１５）が、供給開口（４）と第１の分配プレート（５）との間の第２の分配プレート（１６）を備えており、該第２の分配プレート（１６）が、複数の貫通開口（１８）を備えた活性面（１７）と、下方へ向かって延びる縁部（１９）とを有していることを特徴とする管群反応器。
第１の分配プレート（５）が、円形または多角形の横断面を有している、請求項１記載の管群反応器。
第１の分配プレート（５）の下方に、ギザ歯状の縁範囲（２１）を備えた縁部（１９）を有する前分配器（１５）が配置されている、請求項１または２記載の管群反応器。
前分配器（１５）の第２の分配プレート（１６）が、第１の分配プレート（５）の相応する開口面積よりも１．５〜３倍だけ大きく形成されている、開口の個数と横断面とから規定された全開口面積を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の管群反応器。
第２の分配プレート（１６）の縁部（１９）が、第２の分配プレート（１６）本体に対して９０゜よりも大きな角度を持って延びている、請求項１から４までのいずれか１項記載の管群反応器。
第２の分配プレート（１６）本体と前記縁部（１９）とに、スリットの形状、孔の形状および／または別の形状を有する貫通開口が配置されている、請求項５記載の管群反応器。
第１の分配プレート（５）が、触媒固定層のための保持格子（１１）に対して０．０１〜０．４ｍの間隔を置いて配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の管群反応器。
分配装置（１）の第１の分配プレート（５）の活性面（６）に設けられた貫通開口（８）の個数および配置が、管板（１０）における接触管（９）の管配置パターンに相当している、請求項１から７までのいずれか１項記載の管群反応器。