JP3052079B2 - 充填筒 - Google Patents
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Description
しくは、円筒体内に粒状の充填剤を充填して軸線方向に
被処理流体を流通し、被処理流体を充填剤に接触させて
各種処理を行うための充填筒に関する。
ば、半導体製造プロセスから排出されるガス中の有害成
分を処理するため、各種の固体反応剤が用いられてい
る。このような固体反応剤は、通常、ペレット状や球状
のような粒状に成形され、円筒形の充填筒内に充填され
て用いられている。
ガスの流量が多くなると、筒中心部よりも壁面に沿うよ
うにして流れるガスが多くなり、壁面近傍の反応剤の消
耗が速くなることがある。このような場合、充填筒にお
ける所定の性能を保証するためには、中心部に充填され
ている反応剤の能力が残存していても、反応剤の全量を
交換しなければならず、経済的に大きな負担となってい
た。このような充填筒における偏流の問題は、充填剤の
種類や流体の種類にかかわらず発生しており、その対策
が求められている。
が多くなった場合でも、比較的簡便にその流れを均一化
することができ、充填した反応剤等の使用効率を向上さ
せることによって各種処理コストの低減を図ることがで
きる充填筒を提供することを目的としている。
め、本発明は、粒状充填剤を充填した円筒体内に軸線方
向に被処理流体を流通させて前記充填剤と被処理流体と
を接触させるための充填筒において、該充填筒内に、円
筒体からなる仕切板を前記充填筒と同軸に設置したこと
を特徴としている。
記充填筒の内半径をr(0)、前記仕切板の設置数を
m、外側から数えてn番目の仕切板の外半径をR
(n)、内半径をr(n)としたとき、nがm未満の場
合は、 15d≧0.5(r(n−1)−R(n))≧3d n=mの場合は、 15d≧r(n)≧3d を満たすようにして前記仕切板を設置することを特徴と
している。なお、前記n,mは正の整数である。
を示す縦断面図である。この充填筒1は、円筒状の筒体
2の上部中央にガス流入口3を、下部側方にガス流出口
4をそれぞれ設け、該ガス流出口4の上方に粒状の充填
剤5を保持するための充填剤支持部材6を、また、充填
剤5の上方に、ガス(被処理流体)流入口3から流入す
るガスの流れを整流するための整流板7を設けるととも
に、充填剤5を充填した部分に、ガスの流れ方向、即ち
充填筒1の軸線方向に平行な面を有する仕切板8を設け
たものである。
や充填剤5の粒子の大きさ、ガスの種類や流速等に応じ
て適宜に設定することができ、例えば、図2に横断面図
で示すような各種断面形状で形成することができる。す
なわち、図2(A)に示すような円筒形の仕切板8a、
図2(B)に示すように、径が異なる円筒体8e,8
f,8gを同軸状にして複数個組合わせて設置してもよ
く、形状が異なるものを組合わせてもよい。
組合わせて分解可能に形成してもよく、ガス流れ方向に
おける仕切板8の断面形状や配置状態が異なっていても
よい。
填部全体にわたる長さ以上であることが好ましいが、ガ
ス流れの上流端や下流端に僅かな隙間があってもよく、
仕切板8の中間部に、温度測定用のセンサーやガス分析
用のセンサーを挿入するための通孔や隙間を設けてもよ
い。ただし、この通孔等の大きさは最小限にすべきであ
り、例えば、仕切板8の面積の30%を超えるような通
孔や隙間を設けると、仕切板8の効果が損なわれること
がある。
すると、筒体2の内容積に占める仕切板8の体積が大き
くなり、充填剤5の充填量が減少してしまうので、使用
の際に変形しない程度の強度を得られる範囲でできるだ
け薄くすることが好ましい。なお、必要に応じて軸線方
向(被処理流体の流れ方向)あるいはこれに直交する方
向に補強リブやフランジを設けてもよい。
処理流体であるガスとの接触によって反応したり、変質
したりしなければ、各種金属,セラミックス,樹脂等、
任意のものを使用することができる。また、仕切板8
は、筒体2や充填剤支持部材6に直接あるいはステー等
を介して固定しておいてもよいが、充填筒1から取外せ
るように形成しておくことにより、充填剤5の取出しや
筒体内部の清掃等を容易に行うことができる。
筒体2内に充填された全ての充填剤において、各充填剤
から最も近い位置にある仕切板8あるいは筒体2の内壁
までの距離の内、最大の値となるものが、充填剤の最大
寸法(充填剤が球形の場合は直径)の3倍以上、15倍
以下になるように仕切板8を設置することにより、筒内
に充填した充填剤5の全体を被処理流体と効率よく接触
させることができる。この距離を3倍未満にすると、仕
切板8の設置数が多くなって充填剤の充填量が減少した
り、ガス(被処理流体)の流れの抵抗となったりするた
め、充填筒としての能力が損なわれることがある。ま
た、15倍を超える寸法にすると、仕切板8を設けた効
果が十分に得られなくなる。
示すように、円筒形の筒体2内に円筒形の仕切板を同軸
に、同心円状にして配置する場合、充填剤5の最大寸法
をd、充填筒1における筒体2の内半径をr(0)、円
筒形の仕切板の設置数をm、外側から数えてn番目の仕
切板の外半径をR(n)、内半径をr(n)としたと
き、nがm未満の場合は、 15d≧0.5(r(n−1)−R(n))≧3d n=mの場合は、 15d≧r(n)≧3d を満たすようにして仕切板を設置することが好ましい。
m、充填筒1の内径が312mm(内半径r(0)=1
56mm)で、円筒形の仕切板を3個設置する場合、最
外周の1番目、即ち、n=1の仕切板については、前記
式中におけるr(n−1)が、r(1−1)=r(0)
=156mmであるから、15×3≧0.5(156−
R(1))≧3×3により、138≧R(1)≧66と
いう解が得られる。これにより、1番目の仕切板の外半
径は、66mm以上、138mm以下にすべきであるこ
と、即ち外周の直径(外径)を132〜276mmにす
べきことが分かる。以下、2番目以降の仕切板は、その
外周側の仕切板の内半径に応じて設定すればよく、最後
(m番目)の仕切板における内半径が、15×3≧r
(n)≧3×3の範囲になるようにすればよい。
することにより、充填筒1の内部は、軸線方向に平行な
複数の区画に分割された状態になるため、充填筒1の大
きさや仕切板8の配置状態、被処理流体(ガス)流入口
3の位置や径、被処理流体の流速や圧力等の条件によっ
ては、特定の区画に被処理流体が偏って多く流れるおそ
れがある。したがって、図1に示すように、ガス流入口
3と充填剤充填部との間の適当な位置にガス通路7aを
設けた整流板7を設け、ガス流入口3から筒内に流入す
る被処理流体を分散させて特定の区画内に直接流入する
ことを防止し、各区画に均等に被処理流体を流入させる
ように形成することが望ましい。
に流入させるための均等流入手段としては、図3に示す
ように、ガス流入口3を分岐し、適当な位置に適当な大
きさの複数のガス流入口3a,3bを設けることによ
り、被処理流体を筒体2内に分散状態で流入させて各区
画に均等にガスが流入するようにしてもよく、図4に示
すように、筒体2の軸線に対して直交する方向にガス流
入口3を設け、特定の区画内に直接被処理流体が流入し
ないようにしてもよい。
どの前述の各種条件に応じて適宜選択して用いることが
でき、例えば、整流板7のガス通路7aの位置や開口径
は、充填筒1の大きさや仕切板8の配置状態、被処理流
体(ガス)流入口3の位置や径、被処理流体の流速や圧
力等の条件によって適宜に決定することができ、これら
の均等流入手段を組合わせて用いることもできる。
内に、外径が216mm,114mm,49mmの3種
の円筒形の仕切板(肉厚3mm)を、図2(E)に示す
ように同軸上に設置した。また、筒体上部には、直径3
12mmのステンレス鋼製円板に、中心から80mmの
距離に中心を持つ直径90mmの円形の開口部を等間隔
に4箇所設けた整流板を設置した。
分とする直径3mmの球状の反応剤を高さ500mmに
充填し、シラン0.2%を含む窒素ガスを毎分250リ
ットルで流した。なお、前記水酸化第二銅は、シランと
反応してシランをガス中から除去する性質を有するもの
であり、シランとの反応によって青色から黒色に変色す
る。
濃度をガス検知器(バイオニクス社製TG4000−T
A)で測定し、シランの濃度が5ppm以上となった時
点でガスの流通を停止し、窒素により筒内を十分にパー
ジし、さらに空気によって同様にパージした後、充填筒
を分解して筒内の反応剤の反応状態を観察した。
なるまでの時間は811分であり、筒内の反応剤は、ガ
ス流入側から400mmの位置までは、その全量が反応
して黒色となっており、500mmの位置(最底部)で
は、充填筒内壁及び仕切板の両側10mm以内の部分の
みが反応した状態になっていた。
用いて同様にシランの除去試験を行った。その結果、シ
ランの濃度が5ppm以上となるまでの時間は612分
であり、筒内の反応剤は、ガス流入側から100mmの
位置までは、その全量が反応して黒色となっていたが、
200mmの位置では充填筒内壁から80mm以内の反
応剤だけが反応しており、300mmの位置では充填筒
内壁から50mm以内、400mmの位置では同じく1
0mm以内、500mmの位置でも同じく10mm以内
の反応剤のみが反応した状態であり、これら以外の筒中
心部の反応剤は未反応のまま残っていた。
よれば、円筒内に同軸上に設けた円筒体からなる仕切板
によって充填剤と被処理流体との接触を効果的に行うこ
とができるので、充填剤の使用効率を大幅に向上させる
ことができる。これにより、充填剤の交換頻度が低減
し、ランニングコストの削減が図れる。また、仕切板等
の製作や設置も比較的容易に行うことができるので、製
作コストの上昇を最小限に抑えることができ、既存の充
填筒への適用も容易である。
ある。
の一手段を示す要部の縦断面図である。
図である。
口、5…充填剤、6…充填剤支持部材、7…整流板、8
…仕切板
Claims (2)
- 【請求項1】 粒状充填剤を充填した円筒体内に軸線方
向に被処理流体を流通させて前記充填剤と被処理流体と
を接触させるための充填筒において、該充填筒内に、円
筒体からなる仕切板を前記充填筒と同軸に設置したこと
を特徴とする充填筒。 - 【請求項2】 前記粒状充填剤の最大寸法をd、前記充
填筒の内半径をr(0)、前記仕切板の設置数をm、外
側から数えてn番目の仕切板の外半径をR(n)、内半
径をr(n)としたとき、 nがm未満の場合は、 15d≧0.5(r(n−1)−R(n))≧3d n=mの場合は、 15d≧r(n)≧3d を満たすようにして前記仕切板を設置する ことを特徴と
する請求項1記載の充填筒。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10330788A JP3052079B2 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 充填筒 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10330788A JP3052079B2 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 充填筒 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000153146A JP2000153146A (ja) | 2000-06-06 |
JP3052079B2 true JP3052079B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=18236563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10330788A Expired - Lifetime JP3052079B2 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 充填筒 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3052079B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108114672A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-05 | 青岛科技大学 | 一种气固催化反应的均热式螺旋板固定床反应器 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5657403B2 (ja) * | 2011-01-17 | 2015-01-21 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | 脱硫器 |
CN102247781B (zh) * | 2011-06-28 | 2013-05-01 | 周瑞 | 用于列管反应器的颗粒物料装填机 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5852690B2 (ja) * | 1976-01-23 | 1983-11-24 | バブコツク日立株式会社 | 固定床式触媒反応器 |
JPS63115435U (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-25 |
-
1998
- 1998-11-20 JP JP10330788A patent/JP3052079B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108114672A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-05 | 青岛科技大学 | 一种气固催化反应的均热式螺旋板固定床反应器 |
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JP2000153146A (ja) | 2000-06-06 |
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