JP3004446B2 - 反応塔および反応塔の触媒充填方法 - Google Patents
反応塔および反応塔の触媒充填方法Info
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- B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、石油精製設備や化学工
業設備等で使用される反応塔およびこのような反応塔の
内部に触媒を充填する触媒充填方法に関する。
業設備等で使用される反応塔およびこのような反応塔の
内部に触媒を充填する触媒充填方法に関する。
【０００２】
【背景技術】従来より、石油精製や化学工業等の分野で
は、各種の化学反応を促進させるために様々な触媒が利
用され、このような触媒を利用するにあたって反応塔が
広く用いられている。このような反応塔としては、内部
に触媒を充填した筒状のものが一般的である。例えば、
筒状の反応塔を立設し、その一端に液体、気体あるいは
これらが混合した原料を供給し、触媒内を通過させるこ
とで原料を触媒に接触させた後、他端から反応の終了し
た原料を抜き出している。
は、各種の化学反応を促進させるために様々な触媒が利
用され、このような触媒を利用するにあたって反応塔が
広く用いられている。このような反応塔としては、内部
に触媒を充填した筒状のものが一般的である。例えば、
筒状の反応塔を立設し、その一端に液体、気体あるいは
これらが混合した原料を供給し、触媒内を通過させるこ
とで原料を触媒に接触させた後、他端から反応の終了し
た原料を抜き出している。
【０００３】このような反応塔では、触媒の間よりも側
壁に沿った部分の方が流路抵抗が小さい。このため、反
応塔内の原料は反応塔の中央部分から側壁側に偏って流
れる現象、いわゆる片流れ（チャネリング）を起してし
まう。このような片流れ現象により、中央部分の触媒が
使用されなくなるうえ、原料の流通がなくなると運転条
件によっては触媒が固結することがある。さらに、この
固結により、原料の片流れはさらに著しくなるうえ、触
媒交換時に反応塔内で固結した触媒は破砕しなければ取
り出せず、使用済触媒の交換作業が面倒となる。
壁に沿った部分の方が流路抵抗が小さい。このため、反
応塔内の原料は反応塔の中央部分から側壁側に偏って流
れる現象、いわゆる片流れ（チャネリング）を起してし
まう。このような片流れ現象により、中央部分の触媒が
使用されなくなるうえ、原料の流通がなくなると運転条
件によっては触媒が固結することがある。さらに、この
固結により、原料の片流れはさらに著しくなるうえ、触
媒交換時に反応塔内で固結した触媒は破砕しなければ取
り出せず、使用済触媒の交換作業が面倒となる。
【０００４】このような片流れ現象を防止する方法が、
本発明の出願人等により提案されている（特願平2-1543
33号）。この方法は、反応塔の側壁に沿った周縁部分の
触媒密度を中央部分に比べてより高密度に充填する方法
である。
本発明の出願人等により提案されている（特願平2-1543
33号）。この方法は、反応塔の側壁に沿った周縁部分の
触媒密度を中央部分に比べてより高密度に充填する方法
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
充填方法では、専用の触媒充填装置が必要となり、当該
装置がなければ充填が困難となる。また、石油精製や化
学工業の現場では、前述の方法よりもさらに効率よく片
流れが防止できる反応塔および反応塔の触媒充填方法が
要望されている。
充填方法では、専用の触媒充填装置が必要となり、当該
装置がなければ充填が困難となる。また、石油精製や化
学工業の現場では、前述の方法よりもさらに効率よく片
流れが防止できる反応塔および反応塔の触媒充填方法が
要望されている。
【０００６】本発明の目的は、専用の触媒充填装置を用
いずに、片流れがより一層改善される反応塔および反応
塔の触媒充填方法を提供することを目的とする。
いずに、片流れがより一層改善される反応塔および反応
塔の触媒充填方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１、２発明
は、反応塔に関するものである。このうち第１発明の反
応塔は、その内側面に沿って筒状に触媒を堆積させると
ともに、筒状に堆積した触媒からその一部を自然落下さ
せることにより、側壁内部の周縁部では触媒が密に充填
され、この周縁部の内側では触媒が粗に充填され、充填
された触媒の頂部には中心部に向かって窪んだ凹部が形
成され、この凹部は、前記筒状に堆積した触媒からその
一部を自然落下させることにより形成される安息角状と
なっていることを特徴とする。
は、反応塔に関するものである。このうち第１発明の反
応塔は、その内側面に沿って筒状に触媒を堆積させると
ともに、筒状に堆積した触媒からその一部を自然落下さ
せることにより、側壁内部の周縁部では触媒が密に充填
され、この周縁部の内側では触媒が粗に充填され、充填
された触媒の頂部には中心部に向かって窪んだ凹部が形
成され、この凹部は、前記筒状に堆積した触媒からその
一部を自然落下させることにより形成される安息角状と
なっていることを特徴とする。
【０００８】第２発明の反応塔は、側壁内部の周縁部に
は比較的小粒の触媒が充填され、この周縁部の内側には
前記周縁部に比べて大粒の触媒が充填されていることを
特徴とする。
は比較的小粒の触媒が充填され、この周縁部の内側には
前記周縁部に比べて大粒の触媒が充填されていることを
特徴とする。
【０００９】
【００１０】本発明の第３〜５発明は、反応塔の触媒充
填方法に関するものである。これらのうち、第３，４発
明の方法で触媒を充填することにより、前述の第１、２
発明の反応塔がそれぞれ実現できる。このうち第３発明
の方法は、触媒を反応塔の内側面に沿って筒状に堆積さ
せるとともに、筒状に堆積した触媒からその一部を自然
落下させ、落下した触媒で当該筒状の内部を充填するこ
とを特徴とする。
填方法に関するものである。これらのうち、第３，４発
明の方法で触媒を充填することにより、前述の第１、２
発明の反応塔がそれぞれ実現できる。このうち第３発明
の方法は、触媒を反応塔の内側面に沿って筒状に堆積さ
せるとともに、筒状に堆積した触媒からその一部を自然
落下させ、落下した触媒で当該筒状の内部を充填するこ
とを特徴とする。
【００１１】第４発明の方法は、反応塔の内部に所定高
さの筒状部材を配置し、この筒状部材の外側に比較的小
粒の触媒を充填するとともに、前記筒状部材の内側に前
記小粒の触媒よりも大粒の触媒を充填し、この大粒触媒
および小粒触媒の充填に伴って筒状部材を徐々に上方へ
引上げて行くことを特徴とする。
さの筒状部材を配置し、この筒状部材の外側に比較的小
粒の触媒を充填するとともに、前記筒状部材の内側に前
記小粒の触媒よりも大粒の触媒を充填し、この大粒触媒
および小粒触媒の充填に伴って筒状部材を徐々に上方へ
引上げて行くことを特徴とする。
【００１２】第５発明の方法は、反応塔の底部に整流部
材を立設し、この整流部材の上端近傍まで触媒を充填
し、上端近傍まで触媒に埋まった整流部材に別の整流部
材を継ぎ足した後、さらに触媒を充填し、これらの整流
部材の継ぎ足しおよび触媒の充填を順次繰り返すことを
特徴とする。
材を立設し、この整流部材の上端近傍まで触媒を充填
し、上端近傍まで触媒に埋まった整流部材に別の整流部
材を継ぎ足した後、さらに触媒を充填し、これらの整流
部材の継ぎ足しおよび触媒の充填を順次繰り返すことを
特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明の第１発明では、周縁部の触媒を中央部
よりも高い密度で充填することにより、周縁部の流路抵
抗の大きくし、さらに、頂上中央部に凹部を設け、原料
が通過する道のりを周縁部よりも中央部の方を短くし、
これにより、中央部における流路抵抗を小さくした。こ
のため、周縁部の抵抗が相対的に大きくなることと相俟
って中央部の抵抗が小さくなるので、周縁部と中央部と
は、互いの流路抵抗の大きさが互いに極めて近づくこと
となる。また、その内側面に沿って筒状に触媒を堆積さ
せ、筒状に堆積した触媒からその一部を自然落下させる
ことにより、周縁部の触媒を中央部よりも高い密度で充
填するようにしたので、従来のように専用の触媒充填装
置を用いなくとも、流路抵抗が均一となるように、触媒
を充填することが可能となる。このため、触媒を充填す
るにあたり、専用の触媒充填装置が不要となるうえ、従
来よりも流路抵抗が均一となり、片流れがより一層生じ
なくなる。
よりも高い密度で充填することにより、周縁部の流路抵
抗の大きくし、さらに、頂上中央部に凹部を設け、原料
が通過する道のりを周縁部よりも中央部の方を短くし、
これにより、中央部における流路抵抗を小さくした。こ
のため、周縁部の抵抗が相対的に大きくなることと相俟
って中央部の抵抗が小さくなるので、周縁部と中央部と
は、互いの流路抵抗の大きさが互いに極めて近づくこと
となる。また、その内側面に沿って筒状に触媒を堆積さ
せ、筒状に堆積した触媒からその一部を自然落下させる
ことにより、周縁部の触媒を中央部よりも高い密度で充
填するようにしたので、従来のように専用の触媒充填装
置を用いなくとも、流路抵抗が均一となるように、触媒
を充填することが可能となる。このため、触媒を充填す
るにあたり、専用の触媒充填装置が不要となるうえ、従
来よりも流路抵抗が均一となり、片流れがより一層生じ
なくなる。
【００１４】本発明の第２発明では、周縁部に充填され
る触媒の粒径が中央部のものより小さいため、流れに対
する周縁部の抵抗は大きくなって中央部の抵抗の大きさ
に近づく。粒径の大きさの差をさらに大きくすることに
より、周縁部の抵抗はさらに中央部の抵抗の大きさに近
づき、中央部および周縁部の両方において、流路抵抗の
大きさの差をなくすことができ、この結果片流れが生じ
なくなる。
る触媒の粒径が中央部のものより小さいため、流れに対
する周縁部の抵抗は大きくなって中央部の抵抗の大きさ
に近づく。粒径の大きさの差をさらに大きくすることに
より、周縁部の抵抗はさらに中央部の抵抗の大きさに近
づき、中央部および周縁部の両方において、流路抵抗の
大きさの差をなくすことができ、この結果片流れが生じ
なくなる。
【００１５】
【００１６】本発明の第３発明では、反応塔内の周縁部
に触媒が強制的に堆積されるので、周縁部の充填は高密
度となる。そして、中央部には周縁部の触媒から安息角
に沿って自然落下する触媒が充填されるため、中央部の
充填の密度は周縁部に比べて極めて低くなって従来より
も密度の差が大きくなるうえ、触媒の頂上中央部には安
息角状に窪んだ凹部が自動的に形成される。これによ
り、反応塔は従来よりも周縁部の抵抗の大きさがさらに
中央部の抵抗に近づき、片流れがより一層生じなくな
る。
に触媒が強制的に堆積されるので、周縁部の充填は高密
度となる。そして、中央部には周縁部の触媒から安息角
に沿って自然落下する触媒が充填されるため、中央部の
充填の密度は周縁部に比べて極めて低くなって従来より
も密度の差が大きくなるうえ、触媒の頂上中央部には安
息角状に窪んだ凹部が自動的に形成される。これによ
り、反応塔は従来よりも周縁部の抵抗の大きさがさらに
中央部の抵抗に近づき、片流れがより一層生じなくな
る。
【００１７】本発明の第４発明では、大粒および小粒の
触媒を充填するにあたり筒状部材を用いているため、中
央部の大粒触媒の隙間に周縁部の小粒触媒が侵入するこ
とが極力抑えられる。従って、周縁部および中央部の流
路抵抗の大きさは、各々に充填される触媒の粒径を変え
ることで独立して自在に調整可能となる。このため、周
縁部および中央部の触媒の粒径の大きさの差をさらに拡
大すれば、周縁部の抵抗の大きさをさらに中央部の抵抗
の大きさに近づけることが可能となる。これにより、反
応塔は、中央部および周縁部の両方において、流路抵抗
の大きさに差がなくなり、従来に比べて片流れがより一
層生じなくなる。
触媒を充填するにあたり筒状部材を用いているため、中
央部の大粒触媒の隙間に周縁部の小粒触媒が侵入するこ
とが極力抑えられる。従って、周縁部および中央部の流
路抵抗の大きさは、各々に充填される触媒の粒径を変え
ることで独立して自在に調整可能となる。このため、周
縁部および中央部の触媒の粒径の大きさの差をさらに拡
大すれば、周縁部の抵抗の大きさをさらに中央部の抵抗
の大きさに近づけることが可能となる。これにより、反
応塔は、中央部および周縁部の両方において、流路抵抗
の大きさに差がなくなり、従来に比べて片流れがより一
層生じなくなる。
【００１８】本発明の第５発明では、整流部材を継ぎ足
しながら、反応塔の内部に触媒を充填して行く。このた
め、短い整流部材で反応塔のほぼ頂部から底部まで延び
る整流部を設置できるうえ、充填された触媒の上で継ぎ
足し作業が行える。これにより、内外を連通する出入口
が小さい場合や、内部に足場等を組むことができない場
合でも、反応塔内に確実に整流部の設置が可能となる。
この整流部の整流作用により、従来よりも一層片流れが
生じなくなり、これらにより前記目的が達成される。
しながら、反応塔の内部に触媒を充填して行く。このた
め、短い整流部材で反応塔のほぼ頂部から底部まで延び
る整流部を設置できるうえ、充填された触媒の上で継ぎ
足し作業が行える。これにより、内外を連通する出入口
が小さい場合や、内部に足場等を組むことができない場
合でも、反応塔内に確実に整流部の設置が可能となる。
この整流部の整流作用により、従来よりも一層片流れが
生じなくなり、これらにより前記目的が達成される。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には、本発明の第１発明に係る第１実施例の
反応塔10が示されており、反応塔10は上下方向に長い円
筒状の本体11を有している。
する。図１には、本発明の第１発明に係る第１実施例の
反応塔10が示されており、反応塔10は上下方向に長い円
筒状の本体11を有している。
【００２０】本体11の上下端部は、半球状に丸められる
とともに、上端部には原料となる液体や気体を導入する
ための接続口12A が、下端部には反応済みの原料を抜き
出すための接続口12B が、設けられている。接続口12A,
12Bの各々は外部配管を接続するためのフランジ13A, 1
3Bが設けられている。
とともに、上端部には原料となる液体や気体を導入する
ための接続口12A が、下端部には反応済みの原料を抜き
出すための接続口12B が、設けられている。接続口12A,
12Bの各々は外部配管を接続するためのフランジ13A, 1
3Bが設けられている。
【００２１】本体11の上端部の内部には、略平板状の分
配部材14が水平に設置されている。分配部材14の上面に
は、複数のチムニー14A が均等に立設されている。各チ
ムニー14A は、所定高さ寸法に揃えられた円筒状のもの
であり、これらのチムニー14A によって分配部材14の上
下の空間が連通されている。
配部材14が水平に設置されている。分配部材14の上面に
は、複数のチムニー14A が均等に立設されている。各チ
ムニー14A は、所定高さ寸法に揃えられた円筒状のもの
であり、これらのチムニー14A によって分配部材14の上
下の空間が連通されている。
【００２２】分配部材14の下方および前述した接続口12
B の上方には、粒状体が堆積された堆積層15A, 15Bが各
々設けられている。なお、堆積層15A の粒状体として
は、アルミナやセラミクスの球状体等が採用でき、堆積
層15B の粒状体としては、アルミナやセラミクスの球状
体等の他、通常よりも粒径の大きないわゆるサポート触
媒等も採用できる。また、堆積層15Bは、反応塔10の底
部近傍の側壁間に水平設置した支持部材（図示せず）の
上に堆積している。これらの堆積層15A, 15Bの間に触媒
16が充填されている。
B の上方には、粒状体が堆積された堆積層15A, 15Bが各
々設けられている。なお、堆積層15A の粒状体として
は、アルミナやセラミクスの球状体等が採用でき、堆積
層15B の粒状体としては、アルミナやセラミクスの球状
体等の他、通常よりも粒径の大きないわゆるサポート触
媒等も採用できる。また、堆積層15Bは、反応塔10の底
部近傍の側壁間に水平設置した支持部材（図示せず）の
上に堆積している。これらの堆積層15A, 15Bの間に触媒
16が充填されている。
【００２３】触媒16の密度は、本体11内の側壁に沿った
周縁部Ａと、その内側の中央部Ｂとで相違している。周
縁部Ａには、密に充填された触媒16A が配され、中央部
Ｂには、粗に充填された触媒16B が配されている。
周縁部Ａと、その内側の中央部Ｂとで相違している。周
縁部Ａには、密に充填された触媒16A が配され、中央部
Ｂには、粗に充填された触媒16B が配されている。
【００２４】ここで、触媒16A および触媒16B の密度
は、普通に充填された触媒16の密度のそれぞれ110 〜12
0 ％および95〜100 ％とされている。
は、普通に充填された触媒16の密度のそれぞれ110 〜12
0 ％および95〜100 ％とされている。
【００２５】このような触媒16の頂上中央部には、安息
角状に窪んだ凹部17が形成されている。この凹部17の中
には、その形状を保持するために、粒状の充填材が充填
されて逆円錐状の形状保持部18が設けられている。形状
保持部18の充填材としては、触媒と同一もしくは同様な
機能を有するもので、触媒16よりも粒径が大きくされて
流路抵抗が小さくなるものなどが採用できる。
角状に窪んだ凹部17が形成されている。この凹部17の中
には、その形状を保持するために、粒状の充填材が充填
されて逆円錐状の形状保持部18が設けられている。形状
保持部18の充填材としては、触媒と同一もしくは同様な
機能を有するもので、触媒16よりも粒径が大きくされて
流路抵抗が小さくなるものなどが採用できる。
【００２６】このような本実施例では、本発明の第３発
明の方法に基づいて触媒16の充填が行われる。ここで、
本実施例で使用する触媒充填装置20について先に説明し
ておく。触媒充填装置20は、図２に示されるように、触
媒16が入ったホッパ20A を備えており、ホッパ20A の下
端は下方に延長され、その先端に排出口21が設けられて
いる。排出口21の直下には回転円盤22が設けられてい
る。回転円盤22は触媒16の充填時にエアモータ等で回転
駆動されるようになっている。
明の方法に基づいて触媒16の充填が行われる。ここで、
本実施例で使用する触媒充填装置20について先に説明し
ておく。触媒充填装置20は、図２に示されるように、触
媒16が入ったホッパ20A を備えており、ホッパ20A の下
端は下方に延長され、その先端に排出口21が設けられて
いる。排出口21の直下には回転円盤22が設けられてい
る。回転円盤22は触媒16の充填時にエアモータ等で回転
駆動されるようになっている。
【００２７】次に、触媒16の充填手順の説明をする。ま
ず、接続口12A を開けるとともに、分配部材14の一部を
取り除き、触媒16を反応塔10内に注入できるようにして
おく。そして、図２に示されるように、触媒充填装置20
の排出口21を反応塔10の内部に挿入する。
ず、接続口12A を開けるとともに、分配部材14の一部を
取り除き、触媒16を反応塔10内に注入できるようにして
おく。そして、図２に示されるように、触媒充填装置20
の排出口21を反応塔10の内部に挿入する。
【００２８】そして、回転円盤22を回転駆動させた状態
で触媒16を排出口21から排出させることで、触媒16を強
制的に反応塔10の内側面に沿って筒状に堆積させる。こ
れにより、円盤22の回転による遠心力および高い位置か
らの落下衝撃力で触媒16を高密度に充填し、高密度とな
った触媒16A で周縁部Ａを形成する。ここで、筒状に堆
積した触媒16のうち周縁部Ａの頂上にあるものの一部
は、凹部17の傾斜を自然落下する触媒16C となる。この
触媒16C は低密度を維持したまま当該筒状の内部に注入
され触媒16B となる。これにより、触媒16B は低密度で
充填され、この触媒16B で中央部Ｂを形成する。
で触媒16を排出口21から排出させることで、触媒16を強
制的に反応塔10の内側面に沿って筒状に堆積させる。こ
れにより、円盤22の回転による遠心力および高い位置か
らの落下衝撃力で触媒16を高密度に充填し、高密度とな
った触媒16A で周縁部Ａを形成する。ここで、筒状に堆
積した触媒16のうち周縁部Ａの頂上にあるものの一部
は、凹部17の傾斜を自然落下する触媒16C となる。この
触媒16C は低密度を維持したまま当該筒状の内部に注入
され触媒16B となる。これにより、触媒16B は低密度で
充填され、この触媒16B で中央部Ｂを形成する。
【００２９】続いて、周縁部Ａが所定の高さh1に達した
ら触媒16の充填をやめ、触媒充填装置20を取り除く。こ
こで、充填された触媒16の頂上には、蟻地獄状に窪んだ
安息角状の凹部17が形成されている。この安息角状の形
状維持のために凹部17の中に充填材を充填して形状保持
部18を形成する。そして、この形状保持部18の上に堆積
層15A を形成するとともに、分配部材14の開口部および
接続口12A を塞いで充填作業を完了する。
ら触媒16の充填をやめ、触媒充填装置20を取り除く。こ
こで、充填された触媒16の頂上には、蟻地獄状に窪んだ
安息角状の凹部17が形成されている。この安息角状の形
状維持のために凹部17の中に充填材を充填して形状保持
部18を形成する。そして、この形状保持部18の上に堆積
層15A を形成するとともに、分配部材14の開口部および
接続口12A を塞いで充填作業を完了する。
【００３０】前述のような本実施例によれば、次のよう
な効果がある。すなわち、触媒16を強制的に反応塔10の
内側面に沿って筒状に堆積させ、この筒状の頂上から凹
部17の傾斜を自然落下する触媒16C で当該筒状の内部の
充填を行ったので、高密度となった触媒16A からなる周
縁部Ａと、低密度を維持した触媒16B からなる中央部Ｂ
と、安息角状に窪んだ凹部とを自動的に形成できる。
な効果がある。すなわち、触媒16を強制的に反応塔10の
内側面に沿って筒状に堆積させ、この筒状の頂上から凹
部17の傾斜を自然落下する触媒16C で当該筒状の内部の
充填を行ったので、高密度となった触媒16A からなる周
縁部Ａと、低密度を維持した触媒16B からなる中央部Ｂ
と、安息角状に窪んだ凹部とを自動的に形成できる。
【００３１】また、回転円盤22を回転駆動させた状態で
触媒16の充填を行い、円盤22の回転による遠心力および
高位置からの落下衝撃力により触媒16を充填したので、
中央部Ｂの触媒16B に比べて周縁部Ａの触媒16A の密度
を極めて大きくできる。
触媒16の充填を行い、円盤22の回転による遠心力および
高位置からの落下衝撃力により触媒16を充填したので、
中央部Ｂの触媒16B に比べて周縁部Ａの触媒16A の密度
を極めて大きくできる。
【００３２】さらに、周縁部Ａの触媒16を中央部Ｂより
も高い密度で充填したうえ、安息角状に窪んだ凹部17を
形成したので、充填密度の相違により周縁部Ａの流路抵
抗が相対的に大きくなることに相俟って、原料の通過す
る道のりの短縮により、中央部Ｂの流路抵抗がより小さ
くなる。このため、周縁部Ａと中央部Ｂとでは、流路抵
抗の大きさが互いに極めて近づくこととなって均一とな
り、これにより、従来よりも片流れをより一層防止でき
る。
も高い密度で充填したうえ、安息角状に窪んだ凹部17を
形成したので、充填密度の相違により周縁部Ａの流路抵
抗が相対的に大きくなることに相俟って、原料の通過す
る道のりの短縮により、中央部Ｂの流路抵抗がより小さ
くなる。このため、周縁部Ａと中央部Ｂとでは、流路抵
抗の大きさが互いに極めて近づくこととなって均一とな
り、これにより、従来よりも片流れをより一層防止でき
る。
【００３３】図３には、本発明の第２発明に係る第２実
施例が示されている。本実施例は前記第１実施例におけ
る触媒16の充填密度が異なる周縁部Ａおよび中央部Ｂ
を、触媒の粒の大きさが異なる周縁部Ｃおよび中央部Ｄ
に代えたものである。なお、本実施例の他の構造等は前
記第１実施例と同様の構造であるため、その説明は省略
する。
施例が示されている。本実施例は前記第１実施例におけ
る触媒16の充填密度が異なる周縁部Ａおよび中央部Ｂ
を、触媒の粒の大きさが異なる周縁部Ｃおよび中央部Ｄ
に代えたものである。なお、本実施例の他の構造等は前
記第１実施例と同様の構造であるため、その説明は省略
する。
【００３４】図３において、周縁部Ｃは比較的小粒の小
粒触媒31が充填された部分であり、中央部Ｄは触媒31よ
りも大粒の大粒触媒32が充填された部分である。ここ
で、小粒触媒31としては、直径が1/32″程度のものを採
用し、大粒触媒32としては、直径が1/8 〜1/16″程度の
ものを採用している。また、大粒触媒32が充填される中
央部Ｄの直径d1は、反応塔10の内径d2の10〜90％の寸法
に設定されている。
粒触媒31が充填された部分であり、中央部Ｄは触媒31よ
りも大粒の大粒触媒32が充填された部分である。ここ
で、小粒触媒31としては、直径が1/32″程度のものを採
用し、大粒触媒32としては、直径が1/8 〜1/16″程度の
ものを採用している。また、大粒触媒32が充填される中
央部Ｄの直径d1は、反応塔10の内径d2の10〜90％の寸法
に設定されている。
【００３５】このような本実施例では、本発明の第４発
明の方法に基づいて触媒31, 32の充填が、図４に示すよ
うに行われる。ここで、本実施例で使用する筒状部材と
してのケーソン33について先に説明しておく。
明の方法に基づいて触媒31, 32の充填が、図４に示すよ
うに行われる。ここで、本実施例で使用する筒状部材と
してのケーソン33について先に説明しておく。
【００３６】ケーソン33は、図５に示されるように、複
数の曲面部材34等から構成された円筒状のものである。
曲面部材34は、下縁部に鋸歯状に形成されたスキャロッ
プ部34A が設けられるとともに、両側縁にフランジ部35
が形成されたものである。曲面部材34の各々は、互いの
フランジ部35をボルト36で接合することで相互に連結可
能となっている。このボルト36による接合により、ケー
ソン33は分解・組立が自在とされ、分解状態で反応塔10
の内部に搬入して組立てることが可能となっている。ま
た、曲面部材34のスキャロップ部34A により、周縁部Ｃ
および中央部Ｄの境界面付近の触媒31, 32が均等に混合
されるようになっている。
数の曲面部材34等から構成された円筒状のものである。
曲面部材34は、下縁部に鋸歯状に形成されたスキャロッ
プ部34A が設けられるとともに、両側縁にフランジ部35
が形成されたものである。曲面部材34の各々は、互いの
フランジ部35をボルト36で接合することで相互に連結可
能となっている。このボルト36による接合により、ケー
ソン33は分解・組立が自在とされ、分解状態で反応塔10
の内部に搬入して組立てることが可能となっている。ま
た、曲面部材34のスキャロップ部34A により、周縁部Ｃ
および中央部Ｄの境界面付近の触媒31, 32が均等に混合
されるようになっている。
【００３７】次に、図４に戻って、触媒31, 32の充填手
順について説明する。まず、反応塔10の内部でケーソン
33を組立てて設置しておく。そして、反応塔10の上方に
小粒触媒31が入ったホッパ37および大粒触媒32の入った
ホッパ38を配置し、ホッパ37, 38から延びるホース37A,
38Aを反応塔10の内部に引き入れておく。これらのホー
ス37A, 38Aにより、ケーソン33の外側に小粒触媒31を充
填するとともに、ケーソン33の内側に大粒触媒32を充填
する。
順について説明する。まず、反応塔10の内部でケーソン
33を組立てて設置しておく。そして、反応塔10の上方に
小粒触媒31が入ったホッパ37および大粒触媒32の入った
ホッパ38を配置し、ホッパ37, 38から延びるホース37A,
38Aを反応塔10の内部に引き入れておく。これらのホー
ス37A, 38Aにより、ケーソン33の外側に小粒触媒31を充
填するとともに、ケーソン33の内側に大粒触媒32を充填
する。
【００３８】次いで、充填された触媒31, 32でケーソン
33をその上端近傍まで埋めた後、埋まったケーソン33を
上方に引上げ、さらに、ケーソン33の内側および外側の
各々に触媒32および触媒31を充填する。
33をその上端近傍まで埋めた後、埋まったケーソン33を
上方に引上げ、さらに、ケーソン33の内側および外側の
各々に触媒32および触媒31を充填する。
【００３９】このようなケーソン33の引上げおよび触媒
31, 32の充填を複数回繰り返して反応塔10の所定高さま
で触媒31, 32の充填を行う。
31, 32の充填を複数回繰り返して反応塔10の所定高さま
で触媒31, 32の充填を行う。
【００４０】このような本実施例においても、触媒31の
粒径を触媒32よりも小さくすることにより、周縁部Ｃお
よび中央部Ｄの流路抵抗を近づけることができるため、
前記第１実施例と同様な作用、効果を奏することができ
る他、触媒31, 32の粒径を変えることで周縁部Ｃおよび
中央部Ｄの流路抵抗の大きさをそれぞれ独立して自在に
調整できるという効果を付加できる。
粒径を触媒32よりも小さくすることにより、周縁部Ｃお
よび中央部Ｄの流路抵抗を近づけることができるため、
前記第１実施例と同様な作用、効果を奏することができ
る他、触媒31, 32の粒径を変えることで周縁部Ｃおよび
中央部Ｄの流路抵抗の大きさをそれぞれ独立して自在に
調整できるという効果を付加できる。
【００４１】図６には、本発明の第３実施例が示されて
いる。本実施例は前記第１および第２実施例における触
媒の密度あるいは粒径が異なる二重構造を、上下方向に
延びる整流部41〜43で触媒44を複数の部分に仕切る構造
に代えたものである。
いる。本実施例は前記第１および第２実施例における触
媒の密度あるいは粒径が異なる二重構造を、上下方向に
延びる整流部41〜43で触媒44を複数の部分に仕切る構造
に代えたものである。
【００４２】すなわち、反応塔10の内部には、直径のそ
れぞれ異なる円筒状の整流部41〜43が反応塔10と同軸と
なるよう設けられている。これらの整流部41〜43のうち
整流部41は、最も内側に設置されるものであり、複数の
リング状の整流部材41A から形成されている。これらの
整流部材41A は、上下方向に積み重ねられて接合されて
いる。
れぞれ異なる円筒状の整流部41〜43が反応塔10と同軸と
なるよう設けられている。これらの整流部41〜43のうち
整流部41は、最も内側に設置されるものであり、複数の
リング状の整流部材41A から形成されている。これらの
整流部材41A は、上下方向に積み重ねられて接合されて
いる。
【００４３】整流部42は、整流部41の周りを囲むように
設置されたものであり、複数の円弧状の整流部材42A か
ら形成されている。これらの整流部材42A は、相互接合
されてリング状に組立てられる。このリング状となった
ものは複数積み重ねられて上下方向に接合されている。
設置されたものであり、複数の円弧状の整流部材42A か
ら形成されている。これらの整流部材42A は、相互接合
されてリング状に組立てられる。このリング状となった
ものは複数積み重ねられて上下方向に接合されている。
【００４４】整流部43は、整流部42の周りを囲むように
設置されるものであり、複数の円弧状の整流部材43A か
ら形成されている。これらの整流部材43A は、整流部材
42Aと同様に、相互接合されてリング状に組立てられ、
かつこのリング状が上下方向に相互接合されている。
設置されるものであり、複数の円弧状の整流部材43A か
ら形成されている。これらの整流部材43A は、整流部材
42Aと同様に、相互接合されてリング状に組立てられ、
かつこのリング状が上下方向に相互接合されている。
【００４５】ここで、整流部材41A,42A,43A の高さ寸法
は、反応塔10内部での作業性等から0.3 〜1.0m程度もの
が採用できる。また、その材質および厚さは、使用済の
触媒44を反応塔10から抜き出すにあたり、触媒44ととも
に粉砕して外部に排出可能であり、かつ運転中の圧力、
温度等で劣化しにくいものが望ましい。例としては、ビ
ニール等の有機化合物や紙ならびにチタン等の金属が採
用できる。
は、反応塔10内部での作業性等から0.3 〜1.0m程度もの
が採用できる。また、その材質および厚さは、使用済の
触媒44を反応塔10から抜き出すにあたり、触媒44ととも
に粉砕して外部に排出可能であり、かつ運転中の圧力、
温度等で劣化しにくいものが望ましい。例としては、ビ
ニール等の有機化合物や紙ならびにチタン等の金属が採
用できる。
【００４６】このような本実施例では、本発明の第５発
明の方法に基づいて触媒44の充填が行われる。まず、反
応塔10の内部に最初の整流部材41A,42A,43A を運び込
む。そして、整流部材42A,43A についてはその組立を行
ってリング状にするとともに、整流部材41A,42A,43A の
各々を同軸となるように反応塔10の底部に設置する。
明の方法に基づいて触媒44の充填が行われる。まず、反
応塔10の内部に最初の整流部材41A,42A,43A を運び込
む。そして、整流部材42A,43A についてはその組立を行
ってリング状にするとともに、整流部材41A,42A,43A の
各々を同軸となるように反応塔10の底部に設置する。
【００４７】次いで、整流部材41A,42A,43A の上端近傍
まで触媒44を充填した後、図７に示されるように、設置
済の整流部材41A,42A,43A の各々の上に別の整流部材41
A,42A,43A を継ぎ足し、さらに触媒44を充填する。
まで触媒44を充填した後、図７に示されるように、設置
済の整流部材41A,42A,43A の各々の上に別の整流部材41
A,42A,43A を継ぎ足し、さらに触媒44を充填する。
【００４８】続いて、整流部材41A,42A,43A の継ぎ足し
および触媒44の充填を順次繰り返し、反応塔10の所定の
高さまで触媒44の充填を行う。
および触媒44の充填を順次繰り返し、反応塔10の所定の
高さまで触媒44の充填を行う。
【００４９】このような本実施例においては、整流部41
〜43の整流作用により、前記第１および第２実施例と同
様な効果を奏することができる他、高さ寸法等が短く小
型の整流部材41A,42A,43A を採用したため、反応塔10の
内外を連通する出入口が小さい場合でも、ほぼ反応塔10
の頂上に達する整流部41〜43を形成できるうえ、充填し
た触媒44を利用しその上で継ぎ足し作業を行うため、内
部に足場等を組むことができない場合でも、反応塔10内
に確実に整流部41〜43を設置できるという作業上の効果
がある。
〜43の整流作用により、前記第１および第２実施例と同
様な効果を奏することができる他、高さ寸法等が短く小
型の整流部材41A,42A,43A を採用したため、反応塔10の
内外を連通する出入口が小さい場合でも、ほぼ反応塔10
の頂上に達する整流部41〜43を形成できるうえ、充填し
た触媒44を利用しその上で継ぎ足し作業を行うため、内
部に足場等を組むことができない場合でも、反応塔10内
に確実に整流部41〜43を設置できるという作業上の効果
がある。
【００５０】なお、本発明は前述の各実施例に限定され
るものではなく、次に示されるような変形などをも含む
ものである。すなわち、反応塔としては、原料が上方か
ら下方に流れる反応塔10に限らず、例えば、下方から上
方に流れるアップフロー式のものでもよい。
るものではなく、次に示されるような変形などをも含む
ものである。すなわち、反応塔としては、原料が上方か
ら下方に流れる反応塔10に限らず、例えば、下方から上
方に流れるアップフロー式のものでもよい。
【００５１】また、反応塔10には、堆積層15A は必ずし
も必要ではなく、堆積層15A が省略された反応塔でもよ
い。
も必要ではなく、堆積層15A が省略された反応塔でもよ
い。
【００５２】さらに、前記第１実施例では、回転円盤22
の回転による遠心力で触媒16を筒状に堆積させたが、筒
状に堆積させる手法はこれに限らず、例えば、触媒を噴
出するノズルを下方に向けるとともに、反応塔10の側壁
に沿って移動させ、触媒を螺旋状に堆積させて筒状を形
成してもよい。
の回転による遠心力で触媒16を筒状に堆積させたが、筒
状に堆積させる手法はこれに限らず、例えば、触媒を噴
出するノズルを下方に向けるとともに、反応塔10の側壁
に沿って移動させ、触媒を螺旋状に堆積させて筒状を形
成してもよい。
【００５３】また、前記第２実施例で用いるケーソンと
しては、円筒状のケーソン33に限らず、例えば、断面四
角形や六角形の筒状でもよく、筒状であればその形状は
限定されない。
しては、円筒状のケーソン33に限らず、例えば、断面四
角形や六角形の筒状でもよく、筒状であればその形状は
限定されない。
【００５４】さらに、前記第３実施例の整流部は、同軸
設置した筒状の整流部41〜43に限らず、例えば、図８に
示されるように、平面材45Bを平断面格子状に配列させ
た整流部45や、図９に示されるように、縦横に並べた複
数のパイプ46Aを立設した整流部46でもよい。ここで、
平面材45Bおよびパイプ46Aの各々は、小型の平面部材お
よび短尺のパイプ（図示略）を、それぞれ複数継ぎ足し
たものとなっている。換言すれば、整流部材としては、
反応塔本体に内部に搬入可能なほど小型に形成されると
ともに、本体内部で相互に連結可能となっていればよ
い。
設置した筒状の整流部41〜43に限らず、例えば、図８に
示されるように、平面材45Bを平断面格子状に配列させ
た整流部45や、図９に示されるように、縦横に並べた複
数のパイプ46Aを立設した整流部46でもよい。ここで、
平面材45Bおよびパイプ46Aの各々は、小型の平面部材お
よび短尺のパイプ（図示略）を、それぞれ複数継ぎ足し
たものとなっている。換言すれば、整流部材としては、
反応塔本体に内部に搬入可能なほど小型に形成されると
ともに、本体内部で相互に連結可能となっていればよ
い。
【００５５】
【発明の効果】前述のように本発明によれば、専用の触
媒充填装置を用いなくとも、片流れをより一層防止する
ことができる。
媒充填装置を用いなくとも、片流れをより一層防止する
ことができる。
【図１】本発明の第１実施例の反応塔を示す断面図であ
る。
る。
【図２】第１実施例の反応塔の触媒充填方法を説明する
図である。
図である。
【図３】本発明の第２実施例に係る反応塔を示す断面図
である。
である。
【図４】第２実施例の反応塔の触媒充填方法を説明する
図である。
図である。
【図５】同実施例で使用する筒状部材を示す斜視図であ
る。
る。
【図６】本発明の第３実施例に係る反応塔を示す断面図
である。
である。
【図７】第３実施例の反応塔の触媒充填方法を説明する
図である。
図である。
【図８】第３実施例の変形例を示す断面図である。
【図９】第３実施例の他の変形例を示す断面図である。
10 反応塔 16, 44 触媒 16A 高密度で充填された触媒 16B 低密度で充填された触媒 17 凹部 31 小粒触媒 32 大粒触媒 33 筒状部材としてのケーソン 41A, 42A, 43A 整流部材 41〜43, 45, 46 整流部
Claims (5)
- 【請求項１】その内側面に沿って筒状に触媒を堆積させ
るとともに、筒状に堆積した触媒からその一部を自然落
下させることにより、側壁内部の周縁部では触媒が密に
充填され、この周縁部の内側では触媒が粗に充填され、
充填された触媒の頂部には中心部に向かって窪んだ凹部
が形成され、この凹部は、前記筒状に堆積した触媒から
その一部を自然落下させることにより形成される安息角
状となっていることを特徴とする反応塔。 - 【請求項２】側壁内部の周縁部には比較的小粒の触媒が
充填され、この周縁部の内側には前記周縁部に比べて大
粒の触媒が充填されていることを特徴とする反応塔。 - 【請求項３】触媒を反応塔の内側面に沿って筒状に堆積
させるとともに、筒状に堆積した触媒からその一部を自
然落下させ、落下した触媒で当該筒状の内部を充填する
ことを特徴とする反応塔の触媒充填方法。 - 【請求項４】反応塔の内部に所定高さの筒状部材を配置
し、この筒状部材の外側に比較的小粒の触媒を充填する
とともに、前記筒状部材の内側に前記小粒の触媒よりも
大粒の触媒を充填し、この大粒触媒および小粒触媒の充
填に伴って筒状部材を徐々に上方へ引上げて行くことを
特徴とする反応塔の触媒充填方法。 - 【請求項５】反応塔の底部に整流部材を立設し、この整
流部材の上端近傍まで触媒を充填し、上端近傍まで触媒
に埋まった整流部材に別の整流部材を継ぎ足した後、さ
らに触媒を充填し、これらの整流部材の継ぎ足しおよび
触媒の充填を順次繰り返すことを特徴とする反応塔の触
媒充填方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029491A JP3004446B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 反応塔および反応塔の触媒充填方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029491A JP3004446B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 反応塔および反応塔の触媒充填方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05228356A JPH05228356A (ja) | 1993-09-07 |
| JP3004446B2 true JP3004446B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=12277547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4029491A Expired - Lifetime JP3004446B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 反応塔および反応塔の触媒充填方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3004446B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2727875B1 (fr) * | 1994-12-09 | 1997-03-21 | Air Liquide | Installation de traitement d'au moins un fluide, applications au traitement d'un flux d'air et procede de chargement d'une masse de materiau particulaire d'une telle installation |
| US5837021A (en) * | 1994-12-09 | 1998-11-17 | L'air Liquide, Societe Anonyme Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude | Installation for the treatment of at least one fluid, by passage through two adjacent masses of material |
| US5837128A (en) * | 1996-01-16 | 1998-11-17 | Amoco Corporation | Method for grading cylindrical catalyst particles in a bed to reduce pressure drop |
| FR2818161B1 (fr) * | 2000-12-20 | 2003-02-21 | Total Raffinage Distribution | Procede de chargement d'une enceinte avec des particules solides |
| JP5109614B2 (ja) * | 2007-11-19 | 2012-12-26 | ダイキン工業株式会社 | 粉粒体処理装置、粉粒体処理システム、および、粉粒体の製造方法 |
| US8157899B2 (en) | 2007-11-19 | 2012-04-17 | Daikin Industries, Ltd. | Particulate material processing apparatus and particulate material processing system |
| JP2009127869A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-11 | Daikin Ind Ltd | 粉粒体処理装置、および粉粒体処理システム |
| JP2009127868A (ja) * | 2007-11-19 | 2009-06-11 | Daikin Ind Ltd | 粉粒体処理装置、および粉粒体処理システム |
| JP5380823B2 (ja) * | 2007-11-19 | 2014-01-08 | ダイキン工業株式会社 | 粉粒体処理装置、および粉粒体処理システム |
| JP4860008B1 (ja) * | 2011-06-02 | 2012-01-25 | 株式会社アサカ理研 | 過酸化水素分解装置及び過酸化水素の分解方法 |
| JP5933284B2 (ja) * | 2012-02-14 | 2016-06-08 | 新日鐵住金株式会社 | 連続式固定床触媒反応器 |
| JP2015147181A (ja) * | 2014-02-06 | 2015-08-20 | 東京瓦斯株式会社 | 浄化器 |
| CN114425283B (zh) * | 2020-10-15 | 2023-05-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种烃类氨氧化反应装置及其含氧气体分布器及应用 |
| WO2023112111A1 (ja) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | ソフタード工業株式会社 | 触媒充填方法および触媒充填装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5141881Y2 (ja) * | 1972-12-25 | 1976-10-12 | ||
| JPS5852691B2 (ja) * | 1976-04-01 | 1983-11-24 | 堺化学工業株式会社 | 触媒反応装置 |
| JPH07102314B2 (ja) * | 1990-06-13 | 1995-11-08 | 鹿島エンジニアリング株式会社 | 触媒充填方法及び触媒充填装置 |
-
1992
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| JPH05228356A (ja) | 1993-09-07 |
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