JP5336025B2 - 多孔性噴流擾乱要素を備えた多相混合物の粒状固体床上への分配装置 - Google Patents
多孔性噴流擾乱要素を備えた多相混合物の粒状固体床上への分配装置 Download PDFInfo
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Description
・通常反応器である容器の頂部、
・または、粒状床からの出口(容器の横断面全体にわたって次の粒状床に供給する)
に配置し得る。
・気相が液相と比較して大部分を占める場合、即ち、気体と液体との容積比が、通常3:1を越え、標準的には400:1未満である(3<気体容積/液体容積<400)場合、および、
・反応が高い発熱を伴うものであって、気体/液体混合物を冷却するために反応器内に通常気体である補助流体を導入することが必要とされ、該反応が化合物(例えば、水素H2)を液相中に溶解させるために均質接触を必要とする場合、
に特に適用される。
・前記粒状固体床のうちの1つの上方に配置される少なくとも1つのトレイ(P)と、
・前記混合物の前記液相および前記気相のための複数の混合コンジット(mixer conduit)(21)であって、前記各コンジットは、少なくとも1つの上部の流れ断面(upper cross section for flow)(22)(即ち、流路(22)または上部入口(22))と、前記混合コンジット内で形成された混合物を粒状固体床に通じさせる少なくとも1つの下部の流れ断面(lower cross section for flow)(23)(即ち、流路(23)または下部出口(23))とを有し、前記混合コンジットには、それらの高さの一部に1つまたは複数の側方流れ断面(lateral cross section for flow)(26)(即ち、流路(26)または側方入口(26))が設けられている、混合コンジット(21)とを備え、
・前記上部の流れ断面(22)は、前記混合物の気相の大部分を通過させ、前記側方流れ断面(26)は、液相および/または気相の少なくとも一部をそれぞれ前記混合コンジット内に通過させ、前記装置は、下部の流れ断面(23)の下方でかつ固体床の上方に配置された調節された空間率を有する少なくとも1つの噴流擾乱型分散システム(28)を備えている。
・混合コンジットの数を減らすことによって、混合コンジットの内部における混合物中の気体速度および液体速度が増大させられ、それによって該相間の混合および接触が促進される。
・反応器のほぼ全体をカバーする分散システムを付加することによって、粒状固体床の最適な使用が確保される。
・少ない数の混合コンジットの使用によって、自立したトレイが使用できるようになり、それによって装置の容積が最小化され、流体によってもたらされる障害が最小限に抑えられる。
・該装置は、簡便で堅牢である(例えば米国特許US−A−4126540に記載されているような先行技術の装置とは対照的な単一のトレイ)。
(P):分配トレイ
(13):第1の粒状固体床
(14):第2の粒状固体床
(21):混合コンジット
(22):上部の流れ断面
(23):下部の流れ断面
(24):噴流擾乱装置
(26):孔(側方流れ断面)
(28):噴流擾乱型分散システム
(30):切り込み(側方流れ断面)
Claims (10)
- 少なくとも1つの気相および少なくとも1つの液相を含む多相混合物を分配する装置であって、該混合物は下降流モードで少なくとも1つの粒状固体床を流通し、該装置は、
・前記粒状固体床のうちの1つの上方に配置される少なくとも1つのトレイ(P)と、
・前記混合物の前記液相および気相のための複数の混合コンジット(mixer conduit)(21)であって、前記各混合コンジットは、少なくとも1つの上部の流れ断面(22)と、前記混合コンジット内で形成された混合物を粒状固体床に通じさせる少なくとも1つの下部の流れ断面(23)とを有し、前記混合コンジットには、少なくともそれらの高さの一部に1つまたは複数の側方流れ断面(26)が設けられている、混合コンジットとを備え、
・前記上部の流れ断面(22)は、前記混合物の気相の大部分を通過させ、前記側方流れ断面(26)は、液相および/または少なくとも一部の気相をそれぞれ前記混合コンジット内に通過させ、
該装置は、全表面積に対する空隙表面積の割合(空間率)が2〜80%である少なくとも1つの噴流擾乱型分散システム(28)が、前記トレイ(P)の下方であって、下部の流れ断面(23)の下方であって、かつ粒状固体床の上方に配置されており、混合コンジットの下端と噴流擾乱型分散システムとの間の距離dが、50〜100ミリメートルであり、噴流擾乱型分散システムと粒状固体床との間の距離Dが、0〜100ミリメートルであり、混合コンジットが高さZにわたって分配トレイの下方に伸び、Zの値がdの値以下であることを特徴とする、装置。
- 噴流擾乱型分散システムが、各混合コンジットと関連させられている、請求項1記載の装置。
- 噴流擾乱型分散システムが、複数の隣接する混合コンジットと関連させられている、請求項1記載の装置。
- 噴流擾乱型分散システムが、該装置の全ての混合コンジットと関連させられている、請求項1記載の装置。
- 噴流擾乱型分散システムが、少なくとも1つのトレイ(P)へのまたは前記トレイ(P)の少なくとも1つの支持梁への少なくとも1つの連結要素と関連させられている、請求項1〜4のいずれか1つに記載の装置。
- 少なくとも2つの噴流擾乱型分散システムが、少なくとも2つの混合コンジットと関連させられ、前記噴流擾乱型分散システムは、それらが少なくとも1つの連結要素によって連結されているトレイ(P)または前記トレイ(P)の少なくとも1つの支持梁に対して異なる距離に配置されている、請求項1〜5のいずれか1つに記載の装置。
- 異なる距離に配置された少なくとも2つの噴流擾乱型分散システムが、少なくとも1つの連結要素によって互いに連結され、前記トレイ(P)または前記トレイ(P)の少なくとも1つの支持梁から最も短い距離に配置された分散システムが、少なくとも1つの連結要素によって前記トレイ(P)または前記支持梁に連結されている、請求項3または6記載の装置。
- 前記混合コンジットの径が、0.3〜10cmの間にあることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1つに記載の装置。
- 前記トレイが液相を排出させるためのオリフィスを備えており、オリフィスの各々の流れ表面積を合計して得られる全表面積は、該排液オリフィスを通過する液相の流量割合が、操作中の液相フラクションの流量割合の10%未満となるようなものであることを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1つに記載の装置。
- 少なくとも一部が水素で構成された少なくとも1つの気相を含む多相混合物の分配への請求項1〜9のいずれか1つに記載の装置の適用。
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