JP5563744B2 - Method for installing temperature measuring device in plate reactor, and plate reactor - Google Patents

Method for installing temperature measuring device in plate reactor, and plate reactor Download PDF

Info

Publication number
JP5563744B2
JP5563744B2 JP2008091789A JP2008091789A JP5563744B2 JP 5563744 B2 JP5563744 B2 JP 5563744B2 JP 2008091789 A JP2008091789 A JP 2008091789A JP 2008091789 A JP2008091789 A JP 2008091789A JP 5563744 B2 JP5563744 B2 JP 5563744B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat transfer
gap
support
plate
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008091789A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009240956A (en
Inventor
公克 神野
真治 磯谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2008091789A priority Critical patent/JP5563744B2/en
Publication of JP2009240956A publication Critical patent/JP2009240956A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5563744B2 publication Critical patent/JP5563744B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明はプレート式反応器に関し、特に、プレート式反応器におけるプレート間に温度測定装置を設置する方法、及びこのような温度測定装置を有するプレート式反応器に関する。   The present invention relates to a plate reactor, and more particularly to a method for installing a temperature measuring device between plates in a plate reactor, and a plate reactor having such a temperature measuring device.

プロパン、プロピレン、又はアクロレインの気相接触酸化反応のような、発熱又は吸熱を伴い、粒状の固体触媒が用いられる気相反応に用いられる反応器としては、例えば、ガス状の原料を反応させるための反応容器と、伝熱管を有し、前記反応容器内に並んで設けられる複数の伝熱プレートと、前記伝熱管に熱媒を供給する装置と、を有し、前記反応容器は、供給されたガスが、隣り合う伝熱プレート間の隙間を通って排出される容器であり、前記伝熱プレートは、断面形状の周縁又は端縁で連結している複数の前記伝熱管を含み、隣り合う伝熱プレート間の隙間に触媒が充填されるプレート式反応器が知られている(例えば、特許文献1参照)。   As a reactor used for a gas phase reaction in which a granular solid catalyst is used, such as a gas phase catalytic oxidation reaction of propane, propylene, or acrolein, and a granular solid catalyst is used, for example, to react a gaseous raw material A reaction vessel, a plurality of heat transfer plates provided side by side in the reaction vessel, and a device for supplying a heat medium to the heat transfer tube, wherein the reaction vessel is supplied. The gas is discharged through a gap between adjacent heat transfer plates, and the heat transfer plates include a plurality of the heat transfer tubes connected at the peripheral edge or the edge of the cross-sectional shape and adjacent to each other. There is known a plate reactor in which a catalyst is filled in a gap between heat transfer plates (see, for example, Patent Document 1).

このようなプレート式反応器は、一般に、隣り合う伝熱プレート間の隙間に形成される複数の触媒層を有し、また伝熱プレートと触媒との接触性に優れていることから、前記気相反応による生成物を大量に効率よく製造する観点で優れている。   Such a plate reactor generally has a plurality of catalyst layers formed in the gaps between adjacent heat transfer plates and has excellent contact between the heat transfer plates and the catalyst. It is excellent from the viewpoint of efficiently producing a product by a phase reaction in a large amount.

一方で前記気相反応では、気相反応を制御する観点から、伝熱プレート間の触媒層における温度の測定が望まれている。この場合、温度測定部と伝熱プレートとが接触しないように、伝熱プレート間に温度測定装置を設置する必要がある。気相接触酸化反応に用いられる多管式反応器では、反応管内の触媒中に温度測定装置を設置する方法として、例えば、温度測定装置における温度測定部を支持するひも状又は管状の支持体に、反応管の内壁と支持体との接触を防止するための振れ止め部材を設ける技術が知られている(例えば、特許文献2参照。)。   On the other hand, in the gas phase reaction, measurement of the temperature in the catalyst layer between the heat transfer plates is desired from the viewpoint of controlling the gas phase reaction. In this case, it is necessary to install a temperature measurement device between the heat transfer plates so that the temperature measurement unit and the heat transfer plate do not contact each other. In a multitubular reactor used for a gas phase catalytic oxidation reaction, as a method of installing a temperature measuring device in a catalyst in a reaction tube, for example, a string-like or tubular support that supports a temperature measuring unit in the temperature measuring device. A technique for providing a steadying member for preventing contact between the inner wall of a reaction tube and a support is known (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、プレート式反応器では、前記隙間を形成する伝熱プレートの表面には反応容器内の通気方向に沿って凹凸が形成されていることから、前記隙間において前記支持体を中心部に維持できるほどに前記振れ止め部材を用いると、前記隙間への支持体の挿入及び引き出しができなくなることがある。このため、プレート式反応において、隣り合う伝熱プレート間の隙間に触媒が充填されてなる触媒層の温度を正確に測定することができるように温度測定装置を設置することができる技術が求められていた。
特開2004−202430号公報 特開2003−1094号公報
However, in the plate reactor, the surface of the heat transfer plate that forms the gap has irregularities formed along the ventilation direction in the reaction vessel, so that the support can be maintained in the center in the gap. If the anti-sway member is used as much as possible, it may not be possible to insert and withdraw the support body into the gap. For this reason, in a plate-type reaction, a technique capable of installing a temperature measuring device so as to accurately measure the temperature of the catalyst layer in which the catalyst is filled in the gap between adjacent heat transfer plates is required. It was.
JP 2004-202430 A JP 2003-1094 A

本発明は、プレート式反応において隣り合う伝熱プレート間の隙間に触媒が充填されてなる触媒層の温度を正確に測定することができるプレート式反応器を提供する。   The present invention provides a plate reactor capable of accurately measuring the temperature of a catalyst layer in which a catalyst is filled in a gap between adjacent heat transfer plates in a plate reaction.

本発明は、プレート式反応器において、隣り合う伝熱プレート間の隙間に温度測定装置の支持体を伝熱プレートの対向方向における前記隙間の中心面に張設し、この状態で前記隙間に触媒を充填する方法及びこの方法によって構成されるプレート式反応器を提供する。   The present invention provides a plate reactor in which a support of a temperature measuring device is stretched in the gap between adjacent heat transfer plates on the center surface of the gap in the opposite direction of the heat transfer plate, and in this state, the catalyst is placed in the gap. And a plate reactor constructed by this method is provided.

すなわち本発明は、ガス状の原料を反応させるための反応容器内に並んで設けられる複数の伝熱プレートを有し、前記伝熱プレートは断面形状の周縁又は端縁が一直線上で連結している複数の伝熱管を含むプレート式反応器における隣り合う伝熱プレート間の隙間に、この隙間の温度を測定するための温度測定装置を設置する方法であって、前記温度測定装置は、可撓性を有する支持体とこの支持体に支持される温度測定部とを有し、前記隙間は前記支持体の幅よりも大きな幅を有し、前記支持体を、前記伝熱プレートの対向方向における前記間隙の中心面に張る工程と、前記支持体が張られている状態で前記隙間に触媒を充填する工程とを含む方法を提供する。 That is, the present invention has a plurality of heat transfer plates provided side by side in a reaction vessel for reacting a gaseous raw material, and the heat transfer plates are connected in a straight line with peripheral edges or edges of the cross-sectional shape. In the plate reactor including a plurality of heat transfer tubes, a temperature measuring device for measuring the temperature of the gap is installed in the gap between adjacent heat transfer plates, and the temperature measuring device is flexible. And a temperature measuring unit supported by the support, the gap has a width larger than the width of the support, and the support is arranged in a direction opposite to the heat transfer plate. There is provided a method comprising the steps of stretching the center surface of the gap and filling the gap with a catalyst while the support is stretched.

また本発明は、ガス状の原料を反応させるための反応容器と、前記反応容器内に並んで設けられる複数の伝熱プレートと、隣り合う伝熱プレート間の隙間の温度を測定するための温度測定装置と、前記隙間に充填されている触媒とを有し、前記反応容器は、供給されたガスが、隣り合う伝熱プレート間の隙間を通って排出される容器であり、前記伝熱プレートは、断面形状の周縁又は端縁が一直線上で連結している複数の伝熱管を含むプレート式反応器であって、前記温度測定装置は、可撓性を有する支持体と、この支持体に支持される温度測定部とを有し、前記隙間は前記支持体の幅よりも大きな幅を有し、前記支持体は、前記伝熱プレートの対向方向における前記間隙の中心面に前記支持体を張る工程と、前記支持体が張られている状態で前記隙間に触媒を充填する工程とにより設置され、前記支持体は、前記隙間に充填されている触媒によって、前記隙間の中心面に配置されているプレート式反応器を提供する。
The present invention also provides a reaction vessel for reacting a gaseous raw material, a plurality of heat transfer plates provided side by side in the reaction vessel, and a temperature for measuring the temperature of a gap between adjacent heat transfer plates. A measuring device and a catalyst filled in the gap, wherein the reaction vessel is a vessel in which the supplied gas is discharged through a gap between adjacent heat transfer plates, and the heat transfer plate Is a plate-type reactor including a plurality of heat transfer tubes whose peripheral edges or edges of the cross-sectional shape are connected in a straight line, and the temperature measuring device includes a flexible support body, and the support body. and a temperature measuring unit which is supported, the gap has a width greater than a width of said support, said support is the support center plane of the gap in the opposing direction of the heat transfer plate Tensioning step and the support being stretched Is established by the step of filling the catalyst into the gap, the support by the catalyst filled in the gap, providing a plate-type reactor is located in the center plane of the gap.

さらに本発明は、前記温度測定装置が、前記隙間において前記支持体を挟む二枚の伝熱プレートの一方又は両方に接するスペーサをさらに有する前記の方法及びプレート式反応器を提供する。   Furthermore, the present invention provides the method and the plate reactor, wherein the temperature measuring device further includes a spacer in contact with one or both of two heat transfer plates that sandwich the support in the gap.

本発明によれば、プレート式反応器において、隣り合う伝熱プレート間の隙間の中心に、温度測定部を支持する支持体を張った状態で保持し、この状態で前記隙間に触媒を充填することから、プレート式反応器において温度測定部を触媒層の中心に配置することができる。したがって、前記触媒層の温度を正確に測定することができるプレート式反応器を提供することができる。   According to the present invention, in the plate reactor, the support for supporting the temperature measuring unit is held in the center of the gap between the adjacent heat transfer plates, and the catalyst is filled in the gap in this state. Therefore, in the plate reactor, the temperature measuring part can be arranged at the center of the catalyst layer. Therefore, it is possible to provide a plate reactor that can accurately measure the temperature of the catalyst layer.

また本発明では、前記温度測定装置が前記スペーサを有すると、伝熱プレートの対向方向における支持体の振れを抑制する観点からより一層効果的である。   Moreover, in this invention, when the said temperature measuring apparatus has the said spacer, it is still more effective from a viewpoint of suppressing the shake | deflection of the support body in the opposing direction of a heat exchanger plate.

本発明のプレート式反応器は、ガス状の原料を反応させるための反応容器と、前記反応容器内に並んで設けられる複数の伝熱プレートと、隣り合う伝熱プレート間の隙間の温度を測定するための温度測定装置と、前記隙間に充填されている触媒とを有する。   The plate reactor according to the present invention measures the temperature of a gap between a reaction vessel for reacting a gaseous raw material, a plurality of heat transfer plates provided side by side in the reaction vessel, and adjacent heat transfer plates. And a catalyst filled in the gap.

前記反応容器は、並列する複数の伝熱プレートが収容され、供給されたガスが、隣り合う伝熱プレート間の隙間を通って排出される容器である。前記反応容器には、例えば、通気方向に対する横断面の形状が矩形であるケーシングや、前記横断面の形状が円形であるシェルが用いられる。   The reaction vessel is a vessel in which a plurality of heat transfer plates arranged in parallel are accommodated, and the supplied gas is discharged through a gap between adjacent heat transfer plates. For the reaction vessel, for example, a casing having a rectangular cross section with respect to the aeration direction or a shell having a circular cross section is used.

前記反応容器は、通常、一対の通気口を有する。前記一対の通気口は、一方が反応容器に供給される原料ガスの供給口となり、他方が反応容器で生成した生成ガスの排出口となる。通気口の形態は、反応容器へのガスの供給と反応容器からのガスの排出とが行われる形状であれば特に限定されない。一対の通気口は、対向して設けられていることが好ましい。このような通気口としては、例えば、ケーシングやシェルの両端に設けられる一対の通気口や、シェルの中心軸を含む中心部とシェルの内周部とにそれぞれ円筒状に形成され、シェルの横断面において放射状にガスを通気させる一対の通気口が挙げられる。   The reaction vessel usually has a pair of vents. One of the pair of vents serves as a supply port for a raw material gas supplied to the reaction vessel, and the other serves as a discharge port for a product gas generated in the reaction vessel. The form of the vent is not particularly limited as long as the gas is supplied to the reaction vessel and the gas is discharged from the reaction vessel. The pair of vent holes are preferably provided to face each other. As such a vent, for example, a pair of vents provided at both ends of a casing or a shell, or a cylindrical portion formed in a central portion including the central axis of the shell and an inner peripheral portion of the shell, respectively, the crossing of the shell A pair of vents for allowing gas to flow radially on the surface may be mentioned.

前記伝熱プレートは、断面形状の周縁又は端縁が一直線上で連結している複数の伝熱管を含む。このような伝熱プレートは、特許文献1に開示されているように、円弧、楕円弧、矩形等のパターンが連続して形成された二枚の波板を両波板のパターンの端に形成される凸縁で互いに接合することによって形成することができる。又は伝熱プレートは、複数の前記伝熱管を周縁又は端縁で連結して形成することができる、又は伝熱プレートは、複数の前記伝熱管を反応容器において周縁又は端縁で接するように積み重ねて形成することができる。   The heat transfer plate includes a plurality of heat transfer tubes in which peripheral edges or edges of the cross-sectional shape are connected in a straight line. As disclosed in Patent Document 1, such a heat transfer plate is formed by forming two corrugated plates each having an arc, an elliptical arc, a rectangular pattern or the like continuously formed at the ends of the patterns of both corrugated plates. It can be formed by joining together with convex edges. Alternatively, the heat transfer plate can be formed by connecting a plurality of the heat transfer tubes at the peripheral edge or edge, or the heat transfer plates are stacked so that the plurality of the heat transfer tubes are in contact with each other at the peripheral edge or the edge in the reaction vessel. Can be formed.

伝熱プレートの形状や大きさは、反応容器の形状や大きさに応じて決められるが、一般に矩形であり、例えば縦(すなわち伝熱管の連結高さ)が1〜6mであり、横(すなわち伝熱管の長さ)が0.05〜10mである。   The shape and size of the heat transfer plate are determined according to the shape and size of the reaction vessel, but are generally rectangular, for example, the length (that is, the connection height of the heat transfer tubes) is 1 to 6 m, and the width (that is, the height). The length of the heat transfer tube) is 0.05 to 10 m.

反応容器において伝熱プレートは、隣り合う伝熱プレート間の隙間が、隣り合う伝熱プレートから等距離の位置において、前記支持体の幅よりも大きな幅を有するように並べられる。このような隙間を形成する範囲において、伝熱プレートは、隣り合う伝熱プレートの表面の凸縁が互いに対向するように並べられてもよいし、一方の伝熱プレートの表面の凸縁が他方の伝熱プレートの表面の凹縁に対向するように並べられてもよい。隣り合う伝熱プレート間の距離は、各伝熱プレートの横断方向における伝熱管の最短距離が5〜50mmであることが好ましい。   In the reaction vessel, the heat transfer plates are arranged so that a gap between adjacent heat transfer plates has a width larger than the width of the support at a position equidistant from the adjacent heat transfer plates. In a range where such a gap is formed, the heat transfer plates may be arranged so that the convex edges on the surfaces of adjacent heat transfer plates face each other, or the convex edges on the surface of one heat transfer plate are the other. It may be arranged so as to face the concave edge of the surface of the heat transfer plate. As for the distance between adjacent heat transfer plates, the shortest distance of the heat transfer tubes in the transverse direction of each heat transfer plate is preferably 5 to 50 mm.

伝熱プレートにおける伝熱管は、反応容器内の通気方向に対して直交する方向に延出するように形成されていること、すなわち伝熱管を流れる熱媒の方向が反応容器内の通気方向に対して直交する方向であること、が、伝熱管中の熱媒の温度の調整によって原料の反応を制御する観点から好ましい。   The heat transfer tube in the heat transfer plate is formed to extend in a direction orthogonal to the ventilation direction in the reaction vessel, that is, the direction of the heat medium flowing through the heat transfer tube is relative to the ventilation direction in the reaction vessel. It is preferable from the viewpoint of controlling the reaction of the raw material by adjusting the temperature of the heat medium in the heat transfer tube.

前記伝熱管は、伝熱管内の熱媒と伝熱管に外接する触媒層との間で熱が交換される伝熱性を有する材料で形成される。このような材料としては、例えばステンレス及びカーボンスチールが挙げられる。伝熱管の断面形状は、円形でもよいし、楕円形やラグビーボール型等の略円形でもよいし、矩形等の多角形でもよい。伝熱管の断面形状における周縁とは、円形における周縁を意味し、伝熱管の断面形状における端縁とは、略円形における長軸端の縁や、多角形における一角の縁を意味する。   The heat transfer tube is formed of a material having heat transfer properties in which heat is exchanged between a heat medium in the heat transfer tube and a catalyst layer circumscribing the heat transfer tube. Examples of such a material include stainless steel and carbon steel. The cross-sectional shape of the heat transfer tube may be a circle, a substantially circular shape such as an elliptical shape or a rugby ball shape, or a polygonal shape such as a rectangle. The peripheral edge in the cross-sectional shape of the heat transfer tube means a peripheral edge in a circular shape, and the end edge in the cross-sectional shape of the heat transfer tube means an edge of a major axis end in a substantially circular shape or a single edge in a polygon.

一枚の伝熱プレート中の複数の伝熱管のそれぞれにおける断面の形状及び大きさは、一定であってもよいし異なっていてもよい。伝熱管の断面形状の大きさは、例えば伝熱管の幅が3〜20mmであり、伝熱管の高さが10〜50mmである。   The cross-sectional shape and size of each of the plurality of heat transfer tubes in one heat transfer plate may be constant or different. Regarding the size of the cross-sectional shape of the heat transfer tube, for example, the width of the heat transfer tube is 3 to 20 mm, and the height of the heat transfer tube is 10 to 50 mm.

前記温度測定装置は、可撓性を有する支持体と、この支持体に支持される温度測定部とを有する。温度測定装置は、一体の反応容器に一つ設けられても、複数設けられてもよい。一反応容器における反応の状態を把握して制御する観点から、温度測定装置は、一体の反応容器に複数設けられることが好ましく、例えば2〜20設けることが好ましい。   The temperature measuring device includes a flexible support and a temperature measurement unit supported by the support. One temperature measurement device may be provided in an integral reaction vessel or a plurality of temperature measurement devices may be provided. From the viewpoint of grasping and controlling the reaction state in one reaction vessel, a plurality of temperature measuring devices are preferably provided in an integral reaction vessel, for example, 2 to 20 are preferably provided.

前記支持体には、例えば可撓性を有する紐、帯、鎖、管が用いられる。支持体の長さは1.1〜12mであることが好ましく、支持体の太さ(幅)は0.5〜5mmであることが好ましい。また支持体の太さは、隣り合う伝熱プレート間における、伝熱管の横断方向における最短距離の1/5以下であることが好ましい。なお、支持体の太さは、支持体が前記隙間に設けられるときの、伝熱管の横断方向における最大太さである。   For the support, for example, a flexible string, band, chain, or tube is used. The length of the support is preferably 1.1 to 12 m, and the thickness (width) of the support is preferably 0.5 to 5 mm. Moreover, it is preferable that the thickness of a support body is 1/5 or less of the shortest distance in the cross direction of a heat exchanger tube between adjacent heat exchanger plates. In addition, the thickness of a support body is the maximum thickness in the cross direction of a heat exchanger tube when a support body is provided in the said clearance gap.

前記温度測定部は、温度の測定値を電気信号として送信することができる部材であることが好ましい。温度測定部には、反応時における触媒層の温度の範囲に応じた前記部材を
用いることができる。このような温度測定部としては、例えばコイル状の白金の細線を有する白金測温抵抗体、サーミスタ、熱電対、及び光ファイバ中の光信号の変化により温度を測定する光ファイバ型温度測定器が挙げられる。
The temperature measuring unit is preferably a member capable of transmitting a temperature measurement value as an electric signal. For the temperature measurement unit, the above-described member corresponding to the temperature range of the catalyst layer during the reaction can be used. Examples of such a temperature measuring unit include a platinum resistance thermometer having a coiled platinum wire, a thermistor, a thermocouple, and an optical fiber type temperature measuring device that measures temperature by changing an optical signal in the optical fiber. Can be mentioned.

温度測定部は、一本の支持体に対して一つであってもよいし、複数であってもよい。また前記温度測定部は、支持体に固定されていてもよいし、例えば管状の支持体内を移動自在に支持体によって支持されていてもよい。支持体に固定される温度測定部は、触媒層の検温によって反応を制御する観点から、一本の支持体に1〜30設けられることが好ましく、触媒層に複数の反応帯域が形成される場合では、一反応帯域に対して1〜10設けられることが好ましい。   One temperature measurement unit may be provided for one support, or a plurality of temperature measurement units may be provided. The temperature measurement unit may be fixed to a support, or may be supported by the support so as to be movable in a tubular support, for example. From the viewpoint of controlling the reaction by detecting the temperature of the catalyst layer, the temperature measurement unit fixed to the support is preferably provided in one support in the range of 1 to 30, and when a plurality of reaction zones are formed in the catalyst layer Then, it is preferable to provide 1-10 with respect to one reaction zone.

前記支持体は、前記隙間において、隣り合う伝熱プレートから等距離の位置に配置される。隣り合う伝熱プレートから等距離の位置とは、伝熱プレートの断面において、伝熱管の連結端を結んで形成される直線を伝熱プレートの軸としたときに、隣り合う伝熱プレートの軸の中間の位置(「隙間の中心面」ともいう)である。このような支持体の配置は、後述する張設工程と充填工程とによって行うことができる。   The said support body is arrange | positioned in the said clearance gap in the position of equidistance from the adjacent heat exchanger plate. The position at the same distance from the adjacent heat transfer plate is the axis of the adjacent heat transfer plate when the straight line formed by connecting the connection ends of the heat transfer tubes in the cross section of the heat transfer plate is the axis of the heat transfer plate. The intermediate position (also referred to as “the center plane of the gap”). Such an arrangement of the support can be performed by a tensioning step and a filling step described later.

支持体は、前記隙間の中心面に張られていればよく、例えば支持体がさらに反応容器における通気方向に沿って固定されることは、所定の熱媒の温度における反応の状態を正確に把握する観点から好ましく、支持体がさらに前記隙間の中心面を斜めに、例えば対角線に沿って固定されることは、一本の支持体で前記触媒層における反応の状態を広く把握する観点から好ましい。   The support only needs to be stretched on the center plane of the gap. For example, the fact that the support is further fixed along the aeration direction in the reaction vessel accurately grasps the reaction state at a predetermined temperature of the heat medium. It is preferable from the viewpoint that the support is further fixed to the center plane of the gap diagonally, for example, along a diagonal line, from the viewpoint of widely grasping the reaction state in the catalyst layer with a single support.

前記温度測定装置は、前記隙間において前記支持体を挟む二枚の伝熱プレートの一方又は両方に接するスペーサをさらに有することが、伝熱プレートの対向方向における支持体の振れを抑制する観点から好ましい。スペーサは、一本の支持体に対して一つでも複数でもよい。スペーサは、触媒の充填時における触媒の滞留を防止する観点から、棒又は充填時の触媒の供給方向に沿って表面が延出する板であることが好ましい。さらにスペーサは、一つのスペーサが、隣り合う伝熱プレートのうちの一方のみに接することが前記隙間への支持体の挿入及び前記隙間からの支持体の引き抜きを容易に行う観点から好ましく、両方の伝熱プレートに接することが、スペーサの数を少なくする観点から好ましい。またスペーサは、これらの触媒の充填、前記隙間への温度測定装置の設置と取り出し、及び前記隙間の中心面への支持体の配置の観点から、一本の支持体に1〜10設けられることが好ましい。   The temperature measuring device preferably further includes a spacer in contact with one or both of the two heat transfer plates that sandwich the support in the gap, from the viewpoint of suppressing the swing of the support in the opposing direction of the heat transfer plate. . One or a plurality of spacers may be provided for one support. The spacer is preferably a bar or a plate whose surface extends along the supply direction of the catalyst at the time of filling, from the viewpoint of preventing the catalyst from staying at the time of filling the catalyst. Furthermore, it is preferable that one spacer is in contact with only one of the adjacent heat transfer plates from the viewpoint of easily inserting the support body into the gap and pulling out the support body from the gap. It is preferable to contact the heat transfer plate from the viewpoint of reducing the number of spacers. In addition, the spacers should be provided on one support from 1 to 10 from the viewpoints of filling these catalysts, installing and removing the temperature measuring device in the gap, and arranging the support on the center plane of the gap. Is preferred.

前記触媒には、気相反応で管又は伝熱プレート間の隙間に充填される通常の粒状の触媒を用いることができる。触媒は一種でも二種以上でもよい。このような触媒としては、例えば粒径(最長径)が3〜20mmであり、比重が0.5〜2である触媒が挙げられる。また触媒の形状としては、例えば球状、円柱状、ラシヒリング状が挙げられる。   As the catalyst, a normal granular catalyst filled in a gap between a tube or a heat transfer plate by a gas phase reaction can be used. One or more catalysts may be used. Examples of such a catalyst include a catalyst having a particle diameter (longest diameter) of 3 to 20 mm and a specific gravity of 0.5 to 2. Examples of the shape of the catalyst include a spherical shape, a cylindrical shape, and a Raschig ring shape.

本発明のプレート式反応器は、前述した構成以外の他の構成をさらに有していてもよい。このような他の構成としては、例えば、熱媒供給装置、仕切り、仕切り用係止部、及び、通気栓、が挙げられる。   The plate reactor of the present invention may further have other configurations than the above-described configurations. Examples of such other configurations include a heat medium supply device, a partition, a partition locking portion, and a vent plug.

前記熱媒供給装置は、前記伝熱管に熱媒を供給する装置である。このような熱媒供給装置としては、例えば、複数の伝熱管の全てに一方向に熱媒を供給する装置や、複数の伝熱管の一部に一方向に熱媒を供給し、複数の伝熱管の他の一部には逆方向に熱媒を供給する装置が挙げられる。熱媒供給装置は、前記伝熱管を介して反応管内外で熱媒を循環させる装置であることが好ましい。前記熱媒供給装置は、熱媒の温度を調整する装置を有することが、反応容器における反応を制御する観点から好ましい。   The heat medium supply device is a device that supplies a heat medium to the heat transfer tube. Examples of such a heat medium supply device include a device that supplies a heat medium in one direction to all of the plurality of heat transfer tubes, and a heat medium that supplies a heat medium in one direction to a part of the plurality of heat transfer tubes. Another part of the heat pipe includes a device for supplying a heat medium in the reverse direction. The heat medium supply device is preferably a device that circulates the heat medium inside and outside the reaction tube via the heat transfer tube. The heating medium supply device preferably has a device for adjusting the temperature of the heating medium from the viewpoint of controlling the reaction in the reaction vessel.

前記仕切りは、隣り合う伝熱プレート間の隙間に、反応容器内の通気方向に沿って設けられ、前記隙間に複数の区画を形成する部材である。前記仕切りは、各区画に触媒が充填されたときに、各区画に触媒を保持することができる部材が用いられる。このような仕切りとしては、例えば、ステンレス製の板、角棒、丸棒、網、グラスウール、及びセラミック板が挙げられる。前記仕切りは、前記隙間への触媒の充填を区画単位で行い、触媒の正確かつ容易な充填を行う観点で好ましい。このような観点から、前記仕切りは、1〜100Lの容積の区画を形成することが好ましく、また形成される全ての区画が同一容積であることが好ましい。   The partition is a member that is provided in a gap between adjacent heat transfer plates along a ventilation direction in the reaction vessel and forms a plurality of sections in the gap. As the partition, a member capable of holding the catalyst in each compartment when the catalyst is filled in each compartment is used. Examples of such partitions include stainless steel plates, square bars, round bars, nets, glass wool, and ceramic plates. The partition is preferable from the viewpoint of performing the filling of the catalyst into the gap in units of sections and filling the catalyst accurately and easily. From such a viewpoint, the partition preferably forms a partition having a volume of 1 to 100 L, and it is preferable that all the formed partitions have the same volume.

前記仕切りは、仕切りの性状に応じて適宜に伝熱プレート間の隙間に設けることができる。例えば可撓性を有する仕切りや、伝熱プレート間の最短距離の幅を有する形状の仕切りは、予め反応容器に設置されている複数の伝熱プレートにおける隣り合う伝熱プレート間の隙間に挿入することによって伝熱プレート間の隙間に設けることができる。また、伝熱プレートの表面に密着する形状の仕切りは、反応容器に伝熱プレートを設置する際に、伝熱プレートと仕切りとを交互に設置することによって伝熱プレート間の隙間に設けることができる。   The said partition can be suitably provided in the clearance gap between heat-transfer plates according to the property of a partition. For example, a flexible partition or a partition having the shortest distance between the heat transfer plates is inserted into a gap between adjacent heat transfer plates in a plurality of heat transfer plates installed in the reaction vessel in advance. Therefore, it can be provided in the gap between the heat transfer plates. In addition, when the heat transfer plate is installed in the reaction vessel, the partition having a shape closely contacting the surface of the heat transfer plate can be provided in the gap between the heat transfer plates by alternately installing the heat transfer plate and the partition. it can.

前記仕切り用係止部は、可撓性を有する仕切りを、形成される区画から触媒が漏れないように前記隙間に保持するために、仕切りの端部を各区画の端部に係止する部材である。このような仕切り用部材としては、例えばフック、フックを係止するための輪、孔、窪み等が挙げられる。   The partition locking portion is a member for locking the partition end to the end of each partition in order to hold the flexible partition in the gap so that the catalyst does not leak from the formed partition. It is. Examples of the partition member include a hook, a ring for locking the hook, a hole, and a recess.

前記通気栓は、各区画の通気性と触媒の保持とを両立する部材であって、各区画の端部に着脱自在に固定される部材である。通気栓は、前記隙間から区画単位で触媒を抜き出す観点から好ましい。通気栓は、例えば孔とこの孔に進出する方向に付勢されている爪、及び、孔とボルト及びナット、等の対となる係止部を用いて、各区画の端部に着脱自在に固定することができる。   The vent plug is a member that achieves both the air permeability of each section and the retention of the catalyst, and is a member that is detachably fixed to the end of each section. The vent plug is preferable from the viewpoint of extracting the catalyst in units of compartments from the gap. For example, the vent plug is detachably attached to the end of each compartment by using a hole and a claw that is biased in the direction of advancement into the hole, and a pair of locking portions such as a hole, bolt, and nut. Can be fixed.

本発明のプレート式反応器は、以下の方法によって構成することができる。この方法は、ガス状の原料を反応させるための反応容器内に並んで設けられる複数の伝熱プレートを有し、前記伝熱プレートは断面形状の周縁又は端縁で連結している複数の伝熱管を含むプレート式反応器における隣り合う伝熱プレート間の前記隙間に、この隙間の温度を測定するための前記温度測定装置を設置する方法であって、前記隙間において、隣り合う伝熱プレートから等距離の位置に直線状に前記支持体を張る張設工程と、前記支持体が張られている状態で前記隙間に触媒を充填する充填工程とを含む。   The plate reactor of the present invention can be constituted by the following method. This method has a plurality of heat transfer plates provided side by side in a reaction vessel for reacting gaseous raw materials, and the heat transfer plates are connected by a peripheral edge or an edge of a cross-sectional shape. A method of installing the temperature measuring device for measuring the temperature of the gap in the gap between adjacent heat transfer plates in a plate reactor including a heat tube, wherein the gap is separated from the adjacent heat transfer plate. A stretching step of stretching the support in a straight line at equidistant positions, and a filling step of filling the gap with the catalyst in a state where the support is stretched.

前記張設工程では、支持体を破断せず、かつ支持体をほぼ直線状にする張力が支持体に与えられるように、支持体が引っ張られる。張設工程では、支持体をその両端で引っ張ってもよいし、支持体の一端を固定して支持体の他端を引っ張ってもよい。このような支持体の引っ張りは、バネや錘のような、支持体が引っ張られる方向に支持体の端部を所定の力で付勢する部材や、ネジとナットのように支持体が引っ張られる方向に支持体の端部を進出、固定させる部材を用いて行うことができる。支持体の端部は、前記隙間の通気方向における端部に固定してもよいし、その延長線上の任意の位置に固定してもよい。支持体の端部の固定には、例えば支持体又は反応容器内の一方に設けられるフックと他方に設けられる孔又はリングのような互いに係止する一対の部材によって行うことができる。   In the tensioning step, the support is pulled so that tension is applied to the support without breaking the support and making the support substantially linear. In the tensioning step, the support may be pulled at both ends, or one end of the support may be fixed and the other end of the support may be pulled. Such pulling of the support body is a member such as a spring or a weight that urges the end of the support body with a predetermined force in a direction in which the support body is pulled, or a support body such as a screw and a nut. This can be done using a member that advances and fixes the end of the support in the direction. The end of the support may be fixed to the end of the gap in the ventilation direction, or may be fixed at an arbitrary position on the extension line. The end of the support can be fixed by, for example, a pair of members engaged with each other such as a hook provided on one side of the support or the reaction vessel and a hole or ring provided on the other side.

前記充填工程は、支持体が張られている状態で各隙間と同量の触媒を各隙間に連続して又は断続的に充填することによって行うことができる。触媒の適切な充填状態は、例えば各隙間に充填された触媒(触媒層)の天面の位置の対比や、各隙間における前記天面の実
測値と計算値との比較によって判断することができる。
The filling step can be performed by continuously or intermittently filling the gaps with the same amount of catalyst as the gaps while the support is stretched. The appropriate filling state of the catalyst can be determined by, for example, comparing the position of the top surface of the catalyst (catalyst layer) filled in each gap, or comparing the measured value and the calculated value of the top surface in each gap. .

プレート式反応器が前記仕切りをさらに有する場合は、触媒の充填は区画単位で行うことができる。プレート式反応器が前記通気栓をさらに有する場合は、区画単位で触媒を抜き出すことができる。この場合、前記充填工程は、各区画と同量の触媒を各区画に連続して又は断続的に充填することによって行うことができる。   When the plate reactor further has the partition, the catalyst can be charged in units of compartments. When the plate reactor further has the vent plug, the catalyst can be extracted in units of compartments. In this case, the filling step can be performed by continuously or intermittently filling each compartment with the same amount of catalyst as each compartment.

充填工程後では、支持体は前記隙間の中心面に触媒によって保持されることから、支持体の張りを解除することができる。以上より、触媒層の中心において触媒の温度を測定することができるプレート式反応器を構成することができる。
以下、本発明を図面に基づいてさらに具体的に説明する。
After the filling step, the support is held on the center plane of the gap by the catalyst, so that the tension of the support can be released. From the above, it is possible to configure a plate reactor that can measure the temperature of the catalyst at the center of the catalyst layer.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on the drawings.

図1に示すプレート式反応器は、矩形のケーシング1と、伝熱管2を有し、ケーシング1内に対向して並んで設けられる複数の伝熱プレート3と、伝熱管2に供給される熱媒を収容する熱媒収容部4と、隣り合う伝熱プレート3間の隙間にケーシング1内の通気方向に沿って設けられる複数の温度測定装置5と、伝熱プレート3の下部に設けられる穴あき板6と、熱媒収容部4の熱媒を循環させるためのポンプ7と、循環する熱媒の温度を調整するための温度調整装置8a〜8cとを有する(図2及び3参照)。   The plate reactor shown in FIG. 1 has a rectangular casing 1 and a heat transfer tube 2, a plurality of heat transfer plates 3 provided side by side in the casing 1, and heat supplied to the heat transfer tube 2. A plurality of temperature measuring devices 5 provided along a ventilation direction in the casing 1 in a gap between adjacent heat transfer plates 3, and a hole provided in a lower portion of the heat transfer plate 3. It has the perforated board 6, the pump 7 for circulating the heat medium of the heat medium accommodating part 4, and the temperature control apparatuses 8a-8c for adjusting the temperature of the circulating heat medium (refer FIG. 2 and 3).

ケーシング1は、断面形状が矩形の通気路を形成しており、前記反応容器に相当する。ケーシング1は、ケーシング1の上端及び下端に、対向する一対の通気口10、10’を有しており、通気口10を含むケーシング端部11と、通気口10’を含むケーシング端部11’と、伝熱プレート3が収容されるケーシング本体とから構成されている。ケーシング端部11、11’は、ケーシング本体に接続されている。ケーシング端部11には、温度測定装置5をケーシング1内に挿入するためのノズル12が設けられている。   The casing 1 forms an air passage having a rectangular cross-sectional shape and corresponds to the reaction vessel. The casing 1 has a pair of opposed vents 10 and 10 ′ at the upper end and the lower end of the casing 1. The casing end 11 including the vent 10 and the casing end 11 ′ including the vent 10 ′. And a casing main body in which the heat transfer plate 3 is accommodated. The casing end portions 11 and 11 'are connected to the casing body. The casing end 11 is provided with a nozzle 12 for inserting the temperature measuring device 5 into the casing 1.

伝熱管2は、例えば長径が30〜50mmであり短径が10〜20mmの断面形状が楕円形の管である。   The heat transfer tube 2 is, for example, a tube having a major axis of 30 to 50 mm and a minor axis of 10 to 20 mm and an elliptical cross section.

伝熱プレート3は、複数の伝熱管2が断面形状の端縁で連結した形状を有している。伝熱プレート3の断面形状において、これらの端縁は一直線上に連結している。伝熱プレート3は、楕円弧が連続して形成された二枚の波板を両波板の弧の端に形成される凸縁で互いに接合することによって形成されている。隣り合う伝熱プレート3は、表面の凸縁同士が対向するように並列していてもよいが、図1のプレート式反応器では、一方の伝熱プレート3の表面の凸縁と、他方の伝熱プレート3の表面の凹縁とが対向するように並列している。   The heat transfer plate 3 has a shape in which a plurality of heat transfer tubes 2 are connected by an edge having a cross-sectional shape. In the cross-sectional shape of the heat transfer plate 3, these end edges are connected in a straight line. The heat transfer plate 3 is formed by joining two corrugated plates each having an elliptical arc formed continuously at a convex edge formed at the ends of the arcs of both corrugated plates. Adjacent heat transfer plates 3 may be arranged in parallel so that the convex edges of the surfaces face each other, but in the plate reactor of FIG. 1, the convex edges of the surface of one heat transfer plate 3 and the other The heat transfer plates 3 are arranged in parallel so as to face the concave edges on the surface.

伝熱プレート3は、例えば図4に示すように、断面の大きさが異なる三種の伝熱管2a〜2cを上部、中部、及び下部のそれぞれにおいて含んでいる。伝熱プレート3は、伝熱管2a〜2cの長軸が一直線上に配置されるように形成されている。また例えば、伝熱管2aは、伝熱プレート3の高さの20%分の伝熱プレート3を形成し、伝熱管2bは伝熱プレート3の高さの30%分の伝熱プレート3を形成し、伝熱管2cは伝熱プレート3の高さの40%分の伝熱プレート3を形成している。伝熱プレート3の高さの10%分は、伝熱プレート3の上端部及び下端部の接合板部で形成されている。   For example, as shown in FIG. 4, the heat transfer plate 3 includes three types of heat transfer tubes 2 a to 2 c having different cross-sectional sizes in the upper part, the middle part, and the lower part. The heat transfer plate 3 is formed such that the long axes of the heat transfer tubes 2a to 2c are arranged in a straight line. Further, for example, the heat transfer tube 2 a forms the heat transfer plate 3 for 20% of the height of the heat transfer plate 3, and the heat transfer tube 2 b forms the heat transfer plate 3 for 30% of the height of the heat transfer plate 3. The heat transfer tube 2 c forms the heat transfer plate 3 for 40% of the height of the heat transfer plate 3. 10% of the height of the heat transfer plate 3 is formed by the upper and lower joint plate portions of the heat transfer plate 3.

伝熱プレート3の上部に形成されている伝熱管2aの断面形状は、長径が50mmであり、短径が20mmの楕円形であり、伝熱プレート3の中部に形成されている伝熱管2bの断面形状は、長径が40mmであり、短径が16mmの楕円形であり、伝熱プレート3の下部に形成されている伝熱管2cの断面形状は、長径が30mmであり、短径が10mmの楕円形である。   The cross-sectional shape of the heat transfer tube 2a formed on the upper part of the heat transfer plate 3 is an ellipse having a major axis of 50 mm and a minor axis of 20 mm. The cross-sectional shape is an ellipse having a major axis of 40 mm and a minor axis of 16 mm, and the sectional shape of the heat transfer tube 2 c formed at the lower part of the heat transfer plate 3 is a major axis of 30 mm and a minor axis of 10 mm. It is oval.

なお、伝熱プレート3は、反応容器全体において同じ間隔で並列しており、例えば隣り合う伝熱プレート3間の隙間における伝熱管2aの外壁間の水平方向における距離が30mmで並列している。   The heat transfer plates 3 are arranged in parallel at the same interval in the entire reaction vessel. For example, the horizontal distance between the outer walls of the heat transfer tubes 2a in the gap between the adjacent heat transfer plates 3 is 30 mm.

熱媒収容部4は、ケーシング1の対向する一対の壁に設けられる容器であり、各伝熱管2に熱媒を供給するための供給口が前記壁に形成されており、例えば反応容器全体において、熱媒が伝熱管2を介して熱媒収容部4間を蛇行するように、所定の高さにおいて複数に区切られている。   The heat medium accommodating portion 4 is a container provided on a pair of opposing walls of the casing 1, and a supply port for supplying a heat medium to each heat transfer tube 2 is formed in the wall. The heat medium is divided into a plurality at a predetermined height so that the heat medium meanders between the heat medium accommodating portions 4 via the heat transfer tubes 2.

穴あき板6は、充填される触媒の最長径に対して0.20〜0.99倍の径を有する孔が20〜99%の開口率で設けられている板である。なお、図1のプレート式反応器では、最も外側に配置される伝熱プレート3とケーシング1の壁との間の隙間への通気を防止するために、図3に示すように、最も外側に配置されている伝熱プレート3の端縁からケーシング1の壁までの隙間が塞がれている。   The perforated plate 6 is a plate in which holes having a diameter of 0.20 to 0.99 times the longest diameter of the catalyst to be filled are provided with an opening ratio of 20 to 99%. In the plate reactor shown in FIG. 1, in order to prevent air from flowing into the gap between the outermost heat transfer plate 3 and the wall of the casing 1, as shown in FIG. A gap from the edge of the arranged heat transfer plate 3 to the wall of the casing 1 is closed.

ポンプ7には、所望の温度の熱媒を移送することができる装置が用いられる。また、温度調整装置8a〜8cのそれぞれには、熱媒の温度を所望の温度に制御することができる熱交換器等の装置が用いられる。熱媒収容部4、ポンプ7、及び温度調整装置8a〜8cは熱媒供給装置を構成している。   For the pump 7, a device capable of transferring a heat medium having a desired temperature is used. Moreover, apparatuses, such as a heat exchanger which can control the temperature of a heat medium to desired temperature, are used for each of the temperature control apparatuses 8a-8c. The heat medium accommodating portion 4, the pump 7, and the temperature adjusting devices 8a to 8c constitute a heat medium supply device.

温度測定装置5は、例えば図5に示すように、伝熱プレート3が形成する複数の隙間のうち、最も外側の隙間と中央部における任意の隙間に設けられ、伝熱プレート3間の一つの隙間において、熱媒の流れ方向に沿って、ケーシング1における熱媒の入口近傍と出口近傍とを含む複数箇所に設けられる。温度測定装置5の設置位置は、伝熱プレート3の一本の伝熱管2における上流側の熱媒と下流側の熱媒との温度差に応じて決めることができる。例えば熱媒の温度を0.5℃単位で制御する場合では、温度測定装置5は、伝熱プレート3の一本の伝熱管2における上流側の熱媒と下流側の熱媒との温度差が1℃以上になる位置に設けられる。   For example, as shown in FIG. 5, the temperature measuring device 5 is provided in an outermost gap and an arbitrary gap in the central portion among a plurality of gaps formed by the heat transfer plate 3. In the gap, along the flow direction of the heat medium, it is provided at a plurality of locations including the vicinity of the heat medium inlet and the vicinity of the outlet in the casing 1. The installation position of the temperature measuring device 5 can be determined according to the temperature difference between the upstream heat medium and the downstream heat medium in one heat transfer tube 2 of the heat transfer plate 3. For example, in the case where the temperature of the heat medium is controlled in units of 0.5 ° C., the temperature measuring device 5 has a temperature difference between the heat medium on the upstream side and the heat medium on the downstream side in one heat transfer tube 2 of the heat transfer plate 3. Is provided at a position where the temperature becomes 1 ° C. or higher.

温度測定装置5は、図4に示すように、可撓性を有する支持体5aと、支持体5aに支持されている複数の温度測定部5と、支持体5aから水平方向に延出し、伝熱プレート3の表面に接する複数のスペーサ5cと、支持体5aの基端に設けられるフランジ5と、フランジ5に接続されるコネクタ5eと、コネクタ5eに接続されるケーブル5fとを有している。支持体5aの先端部は穴あき板7の孔を通って下方に延出し、支持体5aの先端には固定用フランジ5gが設けられている。 Temperature measuring apparatus 5, as shown in FIG. 4, a support 5a having flexibility, a plurality of temperature measuring section 5 d which is supported by the support member 5a, extends horizontally from the support 5a, Yes a plurality of spacers 5c in contact with the surface of the heat transfer plate 3, and the flange 5 b provided on the base end of the support member 5a, a connector 5e connected to the flange 5 b, and a cable 5f connected to the connector 5e doing. The tip of the support 5a extends downward through the hole in the perforated plate 7, and a fixing flange 5g is provided at the tip of the support 5a.

支持体5aは管壁の平均厚さが0.2mmであるステンレス製の管である。支持体5a内には、温度測定部5である11本の熱電対が挿入されている。各温度測定部5は、各触媒層における温度変化に応じて配置される。例えば温度測定部5は、触媒層における反応ガスの入口近傍と、出口近傍と、各触媒層の各反応帯域においてそれぞれ最大温度になると予測される三箇所とに設けられる。より具体的には温度測定部5は、図4に示すように、各隙間の通気方向において、各隙間の上端部に一つ、伝熱管2a群によって形成される第一の反応帯域の下部に三つ、伝熱管2b群によって形成される第二の反応帯域の中央部に三つ、伝熱管2cによって形成される第三の反応帯域の上部に三つ、各隙間の下端部に一つが、それぞれ設けられる。 The support 5a is a stainless steel tube having an average tube wall thickness of 0.2 mm. In the support 5a, thermocouple 11 present a temperature measuring section 5 d is inserted. Each temperature measurement part 5d is arrange | positioned according to the temperature change in each catalyst layer. For example, the temperature measuring unit 5d is provided in the vicinity of the inlet of the reaction gas in the catalyst layer, in the vicinity of the outlet, and at three locations where the maximum temperature is predicted in each reaction zone of each catalyst layer. More specifically, as shown in FIG. 4, the temperature measuring unit 5 d is provided at the lower part of the first reaction zone formed by the heat transfer tube 2 a group, one at the upper end of each gap in the ventilation direction of each gap. Three at the center of the second reaction zone formed by the heat transfer tube 2b group, three at the top of the third reaction zone formed by the heat transfer tube 2c, and one at the lower end of each gap. , Respectively.

なお、各伝熱管2において熱媒の温度差が1℃以上になる位置や、各触媒層の各反応帯域において最大温度になると予測される位置は、この反応器の試験機を用いた実験結果に基づいて、又はアンシス株式会社のCFX、CD adapco社のSTAR−CD、P
SE社のgPROMS等のソフトを用いるコンピュータシミュレーションの結果に基づいて決めることができる。
The position where the temperature difference of the heat medium in each heat transfer tube 2 is 1 ° C. or more and the position where the maximum temperature is predicted in each reaction zone of each catalyst layer are the results of experiments using this reactor tester. Or CFX from Ansys Corporation, STAR-CD from CD adapco, P
It can be determined based on the result of computer simulation using software such as SE's gPROMS.

スペーサ5cは、支持体5aに基端が固定され水平方向に延出するステンレス製の棒材である。スペーサ5cは、支持体5aにおける位置に応じた長さを有しており、支持体5aが各隙間の中心面に支持されたときに伝熱プレート3の表面にスペーサ5cの先端が接触する長さを有している。スペーサ5cは、支持体5aが固定されている支持体5aの先端部から離れている、支持体5aの中央部から基端部にかけて三本設けられており、対向する伝熱プレート3のそれぞれに交互に接触するように設けられている。   The spacer 5c is a stainless steel bar that has a base end fixed to the support 5a and extends in the horizontal direction. The spacer 5c has a length corresponding to the position on the support 5a, and the length at which the tip of the spacer 5c contacts the surface of the heat transfer plate 3 when the support 5a is supported by the center surface of each gap. Have Three spacers 5c are provided from the center portion to the base end portion of the support body 5a, which is separated from the distal end portion of the support body 5a to which the support body 5a is fixed, and each of the opposing heat transfer plates 3 is provided. It is provided so that it may contact alternately.

フランジ5は、フランジ5をケーシング1内の所定の高さに支持するフランジ支持
部材に載せられている。フランジ支持部材は、例えばケーシング端部11から垂設するボルトが挿通され、ナットによって所定の高さに保たれる部材であり、例えば支持体5aを挟む二本の鋼線と、ボルト用の孔を有し二本の鋼線を支持する鋼線支持部材と、ボルト用の孔に前記ボルトが挿入された鋼線支持部材を下から締め上げるナットとによって構成される。固定用フランジ5gは、支持体5aの先端に設けられ、穴あき板6の孔の直径よりも大きな直径を有する円板又は輪である。
The flange 5 b is placed on a flange support member that supports the flange 5 b at a predetermined height in the casing 1. The flange support member is, for example, a member that is inserted through a bolt suspended from the casing end 11 and is maintained at a predetermined height by a nut. For example, two steel wires sandwiching the support 5a and a hole for the bolt And a steel wire support member that supports two steel wires, and a nut that tightens the steel wire support member in which the bolt is inserted into a bolt hole from below. The fixing flange 5g is a disk or a ring provided at the tip of the support 5a and having a diameter larger than the diameter of the hole of the perforated plate 6.

図4の温度測定装置5は、垂直方向において、前記隙間の下端部では、各伝熱プレート3から等距離の位置で、支持体5aの先端が固定用フランジ5gによって穴あき板6に固定されており、前記隙間の上端部では、各伝熱プレート3から等距離の位置で、支持体5aの基端が前記フランジ支持部材によって固定されている。フランジ支持部材のナットを締め付けることにより、ナットが上方に移動し、支持体5はフランジ支持部材によって上方に張られ、それぞれのスペーサ5cが伝熱プレート3の表面に接触した状態で支持体5aは直線状になる。   The temperature measuring device 5 of FIG. 4 is fixed to the perforated plate 6 by the fixing flange 5g at the lower end of the gap at a position equidistant from each heat transfer plate 3 in the vertical direction. At the upper end of the gap, the base end of the support body 5a is fixed by the flange support member at a position equidistant from each heat transfer plate 3. By tightening the nut of the flange support member, the nut moves upward, the support 5 is stretched upward by the flange support member, and the support 5a is in contact with the surface of the heat transfer plate 3 with each spacer 5c being in contact with the surface. It becomes straight.

このように支持体5aに上下方向に張力が与えられている状態で前記隙間に触媒が充填される。触媒には、例えば形状が円柱状であり、粒径(最長径)が4mmであり、比重が0.7である触媒が用いられる。   In this way, the catalyst is filled in the gap in a state where tension is applied to the support 5a in the vertical direction. As the catalyst, for example, a catalyst having a cylindrical shape, a particle diameter (longest diameter) of 4 mm, and a specific gravity of 0.7 is used.

前記隙間に触媒が充填されると、支持体5aは充填された触媒によって支持され、前記隙間において、この隙間の中心面に配置される。触媒の充填後は、前記フランジ支持部材のナットを緩めてもよいし、固定用フランジ5gを取り外してもよいし、フランジ支持部材を解体してもよい。   When the gap is filled with the catalyst, the support 5a is supported by the filled catalyst, and the gap is disposed on the center plane of the gap. After filling the catalyst, the nut of the flange support member may be loosened, the fixing flange 5g may be removed, or the flange support member may be disassembled.

また、支持体5aは、触媒の充填前において、図6に示すように、前記隙間の上方で前記フランジ支持部材によってフランジ5を固定し、穴あき板6の孔を通過した支持体5aの先端に錘5hを掛けるによって、前記隙間の中心面に直線状に張ることができる。この場合、触媒の充填後には、錘5hを外してもよいし、さらに前記フランジ支持部材を解体してもよい。 Further, as shown in FIG. 6, the support 5 a is fixed to the flange 5 b by the flange support member above the gap and passes through the hole of the perforated plate 6 before filling the catalyst. By hanging the weight 5h on the tip, it can be stretched linearly on the center plane of the gap. In this case, after filling the catalyst, the weight 5h may be removed, and the flange support member may be disassembled.

図1のプレート式反応器を用いることにより、反応時において、各温度測定装置5で測定された温度の測定値に基づいて熱媒の温度を適切に制御することができる。例えば図1のプレート式反応器を用いる、発熱反応である気相接触酸化反応において、各温度測定装置5における測定値が、触媒の上限温度以下となるように、伝熱管2供給前の熱媒の温度を、温度調整装置8a〜8cによって調整することができる。各伝熱管への熱媒の供給には、熱媒の温度の調整及び反応温度の制御を精密に行う観点から、図5に示すように、熱媒収容部4に供給される熱媒を混合する混合器13や、熱媒収容部4の熱媒を熱媒収容部4から各伝熱プレート3に向けて水平方向に分散する分散器14を用いることができる。   By using the plate reactor of FIG. 1, the temperature of the heating medium can be appropriately controlled based on the measured value of the temperature measured by each temperature measuring device 5 during the reaction. For example, in the gas phase catalytic oxidation reaction that is an exothermic reaction using the plate reactor of FIG. 1, the heating medium before supplying the heat transfer tube 2 so that the measured value in each temperature measuring device 5 is not more than the upper limit temperature of the catalyst. Can be adjusted by the temperature adjusting devices 8a to 8c. For supplying the heat medium to each heat transfer tube, from the viewpoint of precisely adjusting the temperature of the heat medium and controlling the reaction temperature, as shown in FIG. A mixer 13 that disperses the heat medium in the heat medium container 4 from the heat medium container 4 toward each heat transfer plate 3 in the horizontal direction can be used.

図1のプレート式反応器は、温度測定装置5が前記隙間の中心面に張られた状態で前記隙間に触媒が充填されることから、伝熱プレート3の対向方向における前記隙間の中心に温度測定装置5が保持されているプレート式反応器を構成することができる。したがって、図1のプレート式反応器は、プレート式反応器における反応温度を精密に制御する点において優れている。図1のプレート式反応器において、支持体5aの上下方向への張りは、支持体5aの下端を固定して上端を持ち上げることによって行うことができ、また支持体5aの上端を固定して下端を引き下げることによって行うことができる。   In the plate reactor shown in FIG. 1, the temperature is measured at the center of the gap in the opposing direction of the heat transfer plate 3 because the gap is filled with the catalyst while the temperature measuring device 5 is stretched on the center plane of the gap. A plate reactor in which the measuring device 5 is held can be configured. Therefore, the plate reactor of FIG. 1 is excellent in that the reaction temperature in the plate reactor is precisely controlled. In the plate reactor of FIG. 1, the support 5a can be stretched in the vertical direction by fixing the lower end of the support 5a and lifting the upper end, and fixing the upper end of the support 5a to the lower end. Can be done by pulling down.

図1のプレート式反応器は、穴あき板6において支持体5aの下端が前記隙間の中心面に固定されており、かつ支持体5aの上部において伝熱プレート3と支持体5aとの所定の距離を保つスペーサ5cを有することから、支持体5aの上部においても支持体5aを前記隙間の中心面に正確に配置する点において優れている。   In the plate type reactor of FIG. 1, the lower end of the support 5a is fixed to the center plane of the gap in the perforated plate 6, and a predetermined temperature between the heat transfer plate 3 and the support 5a is provided above the support 5a. Since the spacer 5c that keeps the distance is provided, it is excellent in that the support 5a is accurately arranged on the center plane of the gap even in the upper part of the support 5a.

なお図1のプレート式反応器では、フランジ5に代えて、穴あき板6の孔又は穴あき板6に設けられる輪に係止するフックを用いて、穴あき板6の前記隙間側において支持体5aの先端を固定してもよい。このような形態は、簡易かつ接触面積の小さな構成で支持体5aの先端を前記隙間の中心面に固定する点において優れている。 In the plate reactor shown in FIG. 1, instead of the flange 5 b , a hole that is engaged with a hole of the perforated plate 6 or a ring provided on the perforated plate 6 is used. You may fix the front-end | tip of the support body 5a. Such a configuration is excellent in that the tip of the support body 5a is fixed to the center plane of the gap with a simple configuration with a small contact area.

プレート式反応器のように触媒を充填して用いる不均一気相反応では、触媒層の温度の把握が反応を制御する観点から重要である。本発明のプレート式反応器によれば、伝熱プレートに非接触の状態の温度測定装置を正確かつ容易に行うことができ、プレート式反応器における精密な反応の制御と共に、このようなプレート式反応器の設置、保守管理、及び定期点検における作業性の格段の向上が期待される。   In a heterogeneous gas phase reaction in which a catalyst is packed as in a plate reactor, grasping the temperature of the catalyst layer is important from the viewpoint of controlling the reaction. According to the plate type reactor of the present invention, a temperature measuring device in a non-contact state with the heat transfer plate can be accurately and easily performed, and such a plate type reactor can be controlled together with precise reaction control in the plate type reactor. Great improvement in workability in reactor installation, maintenance management, and periodic inspection is expected.

本発明のプレート式反応器の一実施の形態における構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure in one Embodiment of the plate-type reactor of this invention. 図1のプレート式反応器をA−A’線に沿って切断したときの断面を示す図である。It is a figure which shows a cross section when the plate type reactor of FIG. 1 is cut | disconnected along the A-A 'line. 図1のプレート式反応器をB−B’線に沿って切断したときの断面を示す図である。It is a figure which shows a cross section when the plate type reactor of FIG. 1 is cut | disconnected along a B-B 'line. 隣り合う伝熱プレート3とその間に設けられる温度測定装置5の設置状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the installation state of the adjacent heat-transfer plate 3 and the temperature measuring apparatus 5 provided between them. ケーシング1における温度測定装置5の配置の一例を概略的に示すための平面図である。3 is a plan view schematically showing an example of the arrangement of the temperature measuring device 5 in the casing 1. FIG. 隣り合う伝熱プレート3とその間に設けられる温度測定装置5の設置状態の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the installation state of the adjacent heat-transfer plate 3 and the temperature measurement apparatus 5 provided between them.

符号の説明Explanation of symbols

1 ケーシング
2、2a〜2c 伝熱管
3 伝熱プレート
4 熱媒収容部
5 温度測定装置
5a 支持体
5b フランジ
5c スペーサ
5d 温度測定部
5e コネクタ
5f ケーブル
5g 固定用フランジ
5h 錘
6 穴あき板
7 ポンプ
8a〜8c 温度調整装置
10、10’ 通気口
11、11’ ケーシング端部
12 ノズル
13 混合器
14 分散器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 2, 2a-2c Heat-transfer tube 3 Heat-transfer plate 4 Heat-medium accommodating part 5 Temperature measuring device 5a Support body 5b Flange 5c Spacer 5d Temperature measuring part 5e Connector 5f Cable 5g Fixing flange 5h Weight 6 Perforated plate 7 Pump 8a ~ 8c Temperature adjusting device 10, 10 'Vent 11, 11' Casing end 12 Nozzle 13 Mixer 14 Disperser

Claims (4)

ガス状の原料を反応させるための反応容器内に並んで設けられる複数の伝熱プレートを有し、前記伝熱プレートは断面形状の周縁又は端縁が一直線上で連結している複数の伝熱管を含むプレート式反応器における隣り合う伝熱プレート間の隙間に、この隙間の温度を測定するための温度測定装置を設置する方法であって、
前記温度測定装置は、可撓性を有する支持体とこの支持体に支持される温度測定部とを有し、
前記隙間は、前記支持体の幅よりも大きな幅を有し、
前記支持体を、前記伝熱プレートの対向方向における前記間隙の中心面に張る工程と、
前記支持体が張られている状態で前記隙間に触媒を充填する工程とを含むことを特徴とする、プレート式反応器における温度測定装置の設置方法。
A plurality of heat transfer plates provided side by side in a reaction vessel for reacting gaseous raw materials, wherein the heat transfer plates are connected in a straight line at the peripheral edges or edges of the cross-sectional shape. A temperature measuring device for measuring the temperature of the gap in a gap between adjacent heat transfer plates in a plate reactor including:
The temperature measuring device includes a flexible support and a temperature measurement unit supported by the support.
The gap has a width greater than the width of the support;
Stretching the support on the center plane of the gap in the facing direction of the heat transfer plate;
And a step of filling the gap with a catalyst in a state where the support is stretched, and a method for installing a temperature measuring device in a plate reactor.
前記温度測定装置は、前記隙間において前記支持体を挟む二枚の伝熱プレートの一方又は両方に接するスペーサをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the temperature measuring device further includes a spacer in contact with one or both of two heat transfer plates that sandwich the support in the gap. ガス状の原料を反応させるための反応容器と、前記反応容器内に並んで設けられる複数の伝熱プレートと、隣り合う伝熱プレート間の隙間の温度を測定するための温度測定装置と、前記隙間に充填されている触媒とを有し、
前記反応容器は、供給されたガスが、隣り合う伝熱プレート間の隙間を通って排出される容器であり、
前記伝熱プレートは、断面形状の周縁又は端縁が一直線上で連結している複数の伝熱管を含むプレート式反応器であって、
前記温度測定装置は、可撓性を有する支持体と、この支持体に支持される温度測定部とを有し、
前記隙間は、前記支持体の幅よりも大きな幅を有し、
前記支持体は、前記伝熱プレートの対向方向における前記間隙の中心面に前記支持体を張る工程と、前記支持体が張られている状態で前記隙間に触媒を充填する工程とにより設置され、
前記支持体は、前記隙間に充填されている触媒によって、前記隙間の中心面に配置されていることを特徴とするプレート式反応器。
A reaction vessel for reacting a gaseous raw material, a plurality of heat transfer plates provided side by side in the reaction vessel, a temperature measurement device for measuring the temperature of a gap between adjacent heat transfer plates, and Having a catalyst filled in the gap,
The reaction vessel is a vessel in which the supplied gas is discharged through a gap between adjacent heat transfer plates,
The heat transfer plate is a plate reactor including a plurality of heat transfer tubes whose peripheral edges or edges of the cross-sectional shape are connected in a straight line,
The temperature measuring device includes a flexible support and a temperature measurement unit supported by the support.
The gap has a width greater than the width of the support;
The support is installed by a step of stretching the support on the center surface of the gap in the facing direction of the heat transfer plate, and a step of filling the gap with a catalyst while the support is stretched .
The plate reactor according to claim 1, wherein the support is disposed on a central plane of the gap by a catalyst filled in the gap.
前記温度測定装置は、前記隙間において前記支持体を挟む二枚の伝熱プレートの一方又は両方に接するスペーサをさらに有することを特徴とする請求項3に記載のプレート式反応器。   The plate reactor according to claim 3, wherein the temperature measuring device further includes a spacer in contact with one or both of two heat transfer plates that sandwich the support in the gap.
JP2008091789A 2008-03-31 2008-03-31 Method for installing temperature measuring device in plate reactor, and plate reactor Active JP5563744B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008091789A JP5563744B2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Method for installing temperature measuring device in plate reactor, and plate reactor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008091789A JP5563744B2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Method for installing temperature measuring device in plate reactor, and plate reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009240956A JP2009240956A (en) 2009-10-22
JP5563744B2 true JP5563744B2 (en) 2014-07-30

Family

ID=41303497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008091789A Active JP5563744B2 (en) 2008-03-31 2008-03-31 Method for installing temperature measuring device in plate reactor, and plate reactor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5563744B2 (en)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6327839U (en) * 1986-08-05 1988-02-24
JP4092090B2 (en) * 2001-06-26 2008-05-28 株式会社日本触媒 Solid particle packed reactor and catalytic gas phase oxidation method using the reactor
JP4212888B2 (en) * 2002-12-26 2009-01-21 三菱化学エンジニアリング株式会社 Plate type catalytic reactor
DE10361519A1 (en) * 2003-12-23 2005-07-28 Basf Ag Process for the production of chlorine by gas phase oxidation of hydrogen chloride
EP1699749B1 (en) * 2003-12-23 2015-09-09 Basf Se Method for the production of (meth)acrolein and/or (meth)acrylic acid by means of heterogeneously catalyzed partial oxidation of c3 and/or c4 precursor compounds
KR100776914B1 (en) * 2005-06-14 2007-11-15 주식회사 엘지화학 Temperature measuring device
KR100833057B1 (en) * 2005-11-23 2008-05-27 주식회사 엘지화학 Device and method for measuring temperature in a tubular fixed-bed reactor
JP2007271289A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Kurimoto Ltd Device for measuring temperature in reservoir tank
JP4582039B2 (en) * 2006-03-30 2010-11-17 住友化学株式会社 How to install a temperature measuring device or its protective tube

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009240956A (en) 2009-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100810460B1 (en) Apparatus with improved safety features for high temperature industrial processes
US8252241B2 (en) Apparatus for producing trichlorosilane and method for producing trichlorosilane
JP6285922B2 (en) Apparatus and method for holding solid material in a radial flow reactor
WO2006035951A1 (en) Multitubular reaction apparatus for contact gas-phase reaction
JP5563744B2 (en) Method for installing temperature measuring device in plate reactor, and plate reactor
EP2933016A1 (en) Isothermal tubular catalytic reactor
CN101022885A (en) Horizontal reactor vessel
JP2012521960A (en) Steam reformer with passive heat flux control element
US11154793B2 (en) Apparatus for gas-liquid contacting
ES2397164T3 (en) Reactor for a catalytic conversion reaction
US9346033B2 (en) Gas-liquid reactor
US9713800B2 (en) Multi-tubular reactor and multi-tubular reactor design and fabrication method
KR20210057180A (en) Hydrocarbon conversion apparatus and method
BR0315333B1 (en) METHOD FOR CARRYING OUT STRONGLY EXOTHERMAL OXIDATION REACTIONS IN PSEUDO-ISOTHERMIC CONDITIONS
BRPI0407147B1 (en) RADIAL PSEUDO-ISOTHERMIC REACTOR
KR101670144B1 (en) Gas dispensing device for dehydogenation reactor
EP1279915A1 (en) Heat exchange unit, in particular for isothermal reactors
JP5239995B2 (en) Plate reactor and reaction product production method
KR101652597B1 (en) Catalyst screen with reinforced plates
KR101651756B1 (en) Catalyst screen with reinforced wires
EP2368626B1 (en) Apparatus for producing trichlorosilane
BRPI0715800A2 (en) isothermal reactor
WO2005023411A1 (en) Pseudo-isothermal catalytic reactor
KR101651755B1 (en) Dehydogenation reactor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101111

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20110705

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20110705

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111124

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120110

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120312

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130108

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130325

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20130401

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130604

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130708

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20131101

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140613

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5563744

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350