JP6177377B2 - ガス／固体流動混合物中ガスの分離方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガス／固体流動化混合物（gas/solid fluidized mixture）からガスを分離する方法、この方法を実施するための反応炉、及び、化学的に活性の物質用の産業用転換ユニット、特に、流体触媒クラッキング（ＦＣＣ）ユニットの産業用最適化に適した反応炉におけるこの方法の使用に関する。

以前からメーカーは、ガス／固体流動混合物を含む反応炉の出口（outlet）に回収されるガスを分離することに専念してきた。特に、こうした混合物において、ガスは固体粒子を混入させ、ガスの速度が速いときにはその傾向はさらに強まる。通常、こうした混合物の出口に有効なサイクロンセパレーターを配置する。しかし、ガスによって混入された固体粒子の量及び／又は速度が高くなるにつれて、これらのサイクロンはそれだけはやく磨耗されてしまう。これは、これらの粒子がサイクロンの内壁に対し研磨作用（abrasive effect）を奏するからである。

侵食（erosion）の観点からサイクロンの寿命は、ガスによって混入された固体の濃度とガスの速度の両方によって短くなる。したがって、ガスの速度及び固体の濃度が低くなればなるほど、サイクロンの寿命は延びる。サイクロンの寿命を延ばすことによって、ユニットに供給されるガスの流量（flow rate）を増加させるか（早期磨耗を防ぐ）、又は、再発性の磨耗問題を抱えるユニットの停止の回数を減らすことができる。かかる磨耗は、例えば、ＦＣＣユニット（上向流または下向流反応炉の内部か、ディスエンゲージャー（disengager）か、再生器の内部か）のような流動混合物を含むユニット又はユニットの部品などで見られる。サイクロンの早期磨耗及び固体の実質的な損失の両方は、産業用プラントにおいてみられる。

（ｉ）サイクロンの寿命が短くなる原因となるサイクロンのこうした磨耗を制限すると共に、（ｉｉ）環境の問題を引き起こし、かつ、その下流に配置されたシステムを侵食し、それによって、これらの流動混合物を採用するユニットのメインテナンスコストをさらに増加させる固体の損失を制限できる、多くの装置が提案されていた。

これらの装置全ては、（流動）層の密度が比較的高い流体混合物の一部に配置される。例えば、米国特許番号第２６８７３４３号によれば、装置は、流体層（fluidized bed）の希薄相（dilute phase）と、濃密相（dense phase）間の界面に配置されている。これは、リング形状をした２つの曲がった（湾曲した）同心チューブからなる配置である。そのリングのうち一方は、他方のリングの内側に配置されて、バッフル（baffle）を支持し、より厚いグリッドは反応炉の壁に垂直なダクト（duct）を形成し、全体のアセンブリは、互いに保持されている。この配置は、反応器の全体の高さにわたって移動され得る。

米国特許番号第３，８５１，４０５号では、棒又はチューブが固定間隔で配置された構造が記載されているが、これらの棒又はチューブは流動混合物から滑り出される粒子の速度を減らす機能を果たす。各々の内部構造とそれから最も隣接したもの間の間隔は、流動層の高さの０．００５〜０．３倍の範囲である。反応炉の断面積に対する内部構造（internal）のセットの投影領域（projected area）の比率は、０．５以上である。

欧州特許第０４９１３０号によれば、ガスに混入された粒子の数を減らす装置は、反応炉の自由域（free zone）に配置された内部構造（internal）である。反応炉の断面に対する内部構造の投影領域（projected area）の比率は、０．８以上であり、反応炉の占有されていない断面積に対する内部の開口の比率は、０．３〜０．９の範囲で変わる。かかる内部は、ディスク及びリング、回転体、及び／又は傾斜プレートのアセンブリの組み合わせによって得られ、それによって、粒子の下向流放出を提供する。

こうした従来技術の装置は、流体に混入された粒子の速度を減らすが、過度に大きい流量範囲（flow area）を占有することによって、それらはガスストリームの速度を増加させ、それによって、粒子の混入を制限する代わりに、粒子の混入を増加させる。また、かかる装置によってもたらされる流量制限（flow restriction）によって、流動層を採用するユニットの適切な動作に不適合な圧力損失（即ち、圧力降下）をもたらす。

米国特許第２，７２８，６３２号には、前記流動層上に互いに対して平行した単一層の偏向板（deflector）を配置することが提案されている。ここで、各々の偏向板は、垂直に対して角度α（１〜３０°）をなし、離れた２つの偏向板間の距離（直径）に対する各々の偏向板の幅（width）の比率は少なくとも４：１、好ましくは、８：１〜１５：１である。偏向板のこうした配置は、反応炉において濃密な流動層によって占有されない全体の容積を占有する。この配置は、ガス／固体混合物、及び、液体／固体混合物の両方に対して適用することができ、そして、触媒分解工程にも適用することができる。しかし、離れた２つの偏向板の距離（直径）に対する各々の偏向板の幅の比率が大きければ大きいほど、内部構造によって占有される容積は大きくなる。例えば、触媒分解工程において、この構造（配置）は、タンク内部のサイクロンのような他の装置の存在とは不適合である。また、そのようなサイズの内部構造は、特に、プレートの重量に結びついた機械的なストレスを意味する。

流動層分野の別の専門家は、流動層を（複数の）個別のストリームに分離するために内部構造を流動層の濃密な部分へ導入し、それによって、下流に流れる固体と、注入されたガスの逆流（countercurrent）間のより良い接触が可能となることを提案していた。ＷＯ００／０３５５７５号参照

したがって、本発明者は、流動層から放出されたガスから粒子を分離するプロセスを研究した。このプロセスは、最大量の粒子を流動層に向かって折り返すために、内部構造によって反応炉の可能な限り大きい断面積をカバーする（即ち、占有される）ことを含む。ここで、可能な限り高い流量範囲（flow area）を得るために反応炉の全てのレベルにおいて前記内部構造によって占有される面積（領域）を制限するとともに、前記反応炉の内側で前記内部構造が占める容積（体積）を制限する。

本明細書において使用される用語「反応炉の断面（cross section of the reactor）」は、反応炉の軸を垂直に切断する面を意味する。自由断面（free cross section）は、内部装置（サイクロン、チューブ状ダクト、又は、その他の通常の装置）を除いた、反応炉の断面の面において自由に残された流量範囲（flow area）である。

本発明の一つの目的は、反応炉に含まれた流動ガス／固体混合物からガスを分離する方法であって、流動混合物へのガスの一回以上の注入及び流動混合物からのガスの一回以上の放出を含み、必要に応じて、流動混合物への固体の一回以上の注入及び流動混合物からの固体の一回以上の放出を含む。この方法は、流動混合物の空隙率が０．７より大きい反応炉の部分の断面に平行して配置された内部構造によって、ガスに混入された固体を分離するステップを含み、反応炉の自由断面の面に平行した内部構造の断面が反応炉の自由断面の１０％より小さく、そして、内部構造は、少なくとも２層の偏向板を含む少なくとも１以上の単位内部構造（unitary internal）を含むことを特徴とする。

本明細書に使用された用語「固体（solid）」は、流動混合物に使用される任意のタイプの物質を意味するが、流動混合物に使用される通常のサイズの固体粒子を参照し得る。

１以上の単位内部構造（単一の内部構造）の一つの同じ層の偏向板は、隣接した層の偏向板とは反対方向に傾斜されているのが有利である。

本明細書に使用された用語「反対方向の角度（angle in opposite direction）」は、反応炉の断面に対して一方は鋭角であり他方は鈍角である角度を意味するものと解される。

本明細書において、内部構造が反応炉の自由断面の１０％未満を占めるときに、これは、反応炉の自由断面に平行した、又は、反応炉の自由断面の上に置かれた内部構造の断面によって占有された面積が、自由断面の面積の１０％未満であることを意味する。したがって、例えば、米国特許第４，５８９，３５２号に記載されたような先行技術の他のシステムとは異なり、内部構造の下に固体保持容量（solid retention volume）は存在しない。

流動混合物の空隙率は、流動混合物の総体積（総容積）に対するガスの体積（容積）の比率として定義される。したがって、流動混合物の濃密相（dense phase）は、空隙率が０．７未満のもの（即ち、ガスの容積（体積）が流動混合物の容積の７０％未満であるとき）として定義される。希釈相（dilute phase）は、空隙率０．７よりも大きいもの（即ち、ガスの容積が流動混合物の容積の７０％よりも大きいとき）として定義される。

流動混合物の空隙率を計算するために、流動混合物の構成成分の密度を概算することができる。流動混合物の空隙率、又は、その結果としての密度は、反応炉の幅、及び／又は、全体の高さにわたって均一なものではなく、特に、反応炉の上部及び下部間において大きく異なる。空隙率は、使用された固体の密度（Ｄ_s）、流動混合物の密度（Ｄ_m）、及び、流動混合物中に存在するガスの密度（Ｄ_g）から、計算され得る。

この空隙率は、次の式（Ｉ）によって計算される。

流動混合物に含まれた固体及びガス混合物の密度は、当業者に知られた技術によって測定及び／又は計算され得る。

流動混合物の密度は、流動混合物が液体として挙動すると仮定すれば（文献［Fluidized Engineering" by Daizo Kunii and Octave Levenspiel, 2nd Edition, 1991)］の第５頁参照）、例えば、流動混合物において二つのレベルに置かれた圧力センサーによって圧力損失（圧力降下）を測定することによって得ることができる。流動混合物におけるこれらの二つの点間に測定された圧力損失（圧力降下）ＤＰ（pressure drop）は、次の式（ＩＩ）の通り、流動混合物の密度Ｄ_m、重力加速度（gravitational acceleration）ｇ、及び、離れた２つの点間の距離Ｈの乗算の結果であるので、容易にＤ_mを再計算することができる。

本発明の別の実施例において、流動混合物が、温度約７５０℃、圧力２ｂａｒ程度で７０％を超える窒素（含量）を含有するガス混合物において約１３５０ｋｇ／ｍ³のバルク密度（bulk density）を有する固体を含有するのであれば、本発明の内部構造は、０．７を超える空隙率、及び、４００ｋｇ／ｍ³未満の密度を有する流動層の部分に配置されるのが好ましい。

本発明の利点のうち一つは、全てのレベルの反応炉の断面に比べて単に僅かにガス流量範囲（gas flow area）を減らし、かつ、僅かな圧力損失のみをもたらす内部構造に関する。結果として、ガスの速度は増加しないか、ほとんど増加しないし、この内部構造の存在によってもたらされた更なる粒子混入は観察されない。また、一つの層から別の層では反応炉の断面に対して反対方向に傾斜された少なくとも２つの層の偏向板を使用するという事実によって、反応炉の内側においてその内部構造によって占有される容積を減らすことができる。提案の内部構造は、ガスによって混入された固体粒子の動力学的エネルギーを減らすコンパクトな弾道セパレーター（ballistic separator）として働く。

本発明の別の利点は、内部構造を貫通する際のガスの流速を増加させることによって、固体粒子を混入させるリスクなしに、希釈相において内部構造を任意のレベルで配置する能力である。

内部構造を越えての（beyond）固体粒子混入の減少に関連した別の利点は、内部構造の下に置かれる希釈相の若干の濃密化（densification）であり、それによって、関連した反応が発熱反応であるときに、その反応によって放出された熱のより良い発散、及び、起こりやすい副反応のより良い制御が可能となる。例えば、ＦＣＣ触媒再生プロセス等の燃焼反応では、濃密化された固体粒子相の存在に起因して、一酸化炭素の燃焼によって生じた熱のより良い発散、それによる、後燃焼（post-combustion）によって引き起こされた温度偏差の減少が得られる。

侵食を受けるユニットにおけるサイクロンの寿命を延ばすと共に、ユニットの修理に必要なシャットダウン期間を減らすことによって、生産損失及び修理装置のコストにかかわるコストを削減することができる。

最終的に、そのユニットのスループット（処理量）は、サイクロン侵食（cyclone erosion）に基づくユニットの早期停止のリスクなしに増加され得る。

図１は内部構造の二つの層を示し、それらの二つの層の偏向板Ｄ_iおよびＤ_j各々は水平方向に対して角度θ＝４５°をなし、偏向板Ｄ_iの下側縁と偏向板Ｄ_jの上側縁は、９０°の角度αをなす。任意の一つの層の二つの隣接した偏向板は、距離Ｄ_iだけ離れている。 図２ａ〜２ｃは本発明の好ましい配置を示す。内部構造は、４つの層（３つの層の偏向板と一つの整流層（rectifying layer））を有する完全な（単位）内部構造である。角度θは４５°であり、角度αは０°である。図２ａは内部構造の上面図で、その内部構造は一つの単位内部構造で構成されている。 図２ｂは、図２ａの面に対して垂直な反応炉の高さに沿った面における内部構造の垂直方向の断面に相当する。本明細書で言及した角度および距離は、ここに示されている。 図２ｃは図２ｂに示したのに対して垂直な反応炉の高さに沿った垂直方向の断面を示す。ここで、層の数およびそれぞれの層の高さが確認できる。 図３は、４つの層（すなわち、３つの偏向板層と、一つの整流層）を有する内部構造を含んだタンクを示す円筒状のエレメント（cylindrical element）を空間的に示したものである。 図４は、反応炉の希釈層の中に内部構造が配置された、本発明の反応炉を示す。本明細書において実施例は本発明の例示のために示されるもので、いかなる形でも本発明を制限するものではない。

本発明は、反応炉の自由断面積に対する内部構造の投影領域（projected area）の比率が０．７５を超える内部構造をプロセスに使用することに関する。反応炉の自由断面積は、産業用の反応炉において、サイクロン、チューブ状ダクト、または、その他の通常の装置のようなその他の装置によって占有されていない面積（領域）、つまり、反応炉の断面の面において自由に残された流量範囲（flow area）をいう。

請求項に記載のプロセスにおいて、内部構造は、固体の混入を制限し、それを通るガスの速度を１０％より大きくは増加させない。

また、内部構造は、反応炉の自由断面の５％未満を占め、かつ、反応炉の自由断面積（free crosssectional area）に対する内部構造の投影面積（領域）の比率が０．８〜１となるように構成されるのが有利である。したがって、反応炉の自由断面１００％への内部構造の投影は、特に内部構造が反応炉の自由断面積の５％よりも大幅に小さく占有するときに、本発明において達成できる最適条件であると考えられる。

本発明の別の目的は、ガス及び固体入口ダクト、１以上のガス放出ダクトと、及び１以上の固体放出ダクトと、を備えた流動混合物を含むように設けられた反応炉である。その反応炉は、反応炉の自由断面積の１０％以下を占有する内部構造を有し、反応炉の自由断面に投影された内部構造の面積は、反応炉の自由断面積の７５％より大きく、内部構造は、流動混合物の空隙率が０．７未満である反応炉の部分に配置されている。

流動層へ固体粒子を後退させる機能を果たすためには、内部構造が、反応炉の底に向かって固体をそらす（即ち、偏向させる）手段を含むのが望ましい。

本発明によれば、この内部構造は、１以上の単位内部構造（unitary internal）、好ましくは、２以上の単位内部構造を含み、各々の単位内部構造は、少なくとも二つの層の偏向板を有し、第２の層の偏向板は、第１の層の偏向板とは反対方向に、反応炉の断面に対して傾斜されている。実際、広い面積（領域）では、内部構造は、反応炉の内側にいくつかの単位内部構造を含み得る。特に、産業用の規模の内部構造を製造するために、内部構造は、本発明の内部構造の特徴を獲得するために、単位内部構造を並べること（juxtaposition）によって反応炉の自由断面の一部又は全部をカバーするように形成され得る。この実施形態において、任意の（一つの）層の偏向板は、必ずしも常に互いに平行している必要はないが、それは、産業用の内部構造はいくつかの単位内部構造で構成され得るからである。

好ましくは、各々の単位内部構造は、一つ及び同じ層に沿って互いに平行して配置され、かつ、当業者に知られた任意の手段によって互いに固定された（結び付けられた）、少なくとも二つの層の偏向板を含む。一つ及び同じ層において離れた２つの偏向板間の距離Ｅ_iは、同じであっても良く、異なっていても良い。

本発明の一つの実施例において、一つの層の偏向板の下側縁（lower edge）と、そのすぐ下に配置された層の偏向板の上側縁（upper edge）は、角度αをなし、その角度αは、０〜９０°の範囲である。好ましくは、角度αは０°または９０°となるように選択される。

角度αがゼロである場合、一つの層から別の層まで、偏向板は、一つの層の偏向板の下側縁が、そのすぐ下に配置された層の偏向板の上側縁から距離ｄだけ離れるように配置される。距離ｄは、０〜Ｅ_iの範囲である。好ましい実施例において、全ての間隔（spacing）Ｅ_iは、同じであり、ｄはＥ_i／２である。

一つ及び同じ層において、各々の偏向板は、１以上のプレートで構成されて、ｓｉｎθがプレートの幅Ｌに対する層の厚さｈの比率となるように、反応炉の断面と角度θをなす。

好ましくは、Ｅ_iは、単位内部構造を通るガス‐固体ストリーム全てが偏向板と接触すうことを保証するために、Ｌと角度θのコサインの乗算値以下となるように選択される。同じ単位内部構造の層において、偏向板のプレートの幅Ｌは、一つの層から別の層へ変わり得る。

好ましくは、角度θは、反応炉の断面に対して１０〜９０°の範囲のものとして選択され、より好ましくは、１０〜６０°の範囲である。

さらに好ましくは、角度θは、各々の層の偏向板について、反応炉の断面に対して３０〜６０°範囲のものとして選択される。

２つの連続した層Ｃ₁及びＣ₂における偏向板の角度θ₁及びθ₂は、反応炉の断面に対して異なり、その一つ（角度）は鋭角（acute）であり、もう一つは鈍角（abtuse）であるので、反対方向の傾斜が得られる。好ましい実施例において、θ₂は、θ₁＋９０°又は１８０−θ₁°である。

本発明の好ましい実施例において、単位内部構造は、少なくとも３つの層の偏向板を含んで、反応炉の断面に対して角度θiをなす。整流層と呼ばれる第４の層は、最初の３つの層の上に配置され、反応炉の断面に対して垂直な偏向板を含む。第４の層によって、最初の３つの層を通ったガスストリームは均一に流れるようになり、第４の層の偏向板の幅Ｌは、概してその上流に配置された層の偏向板の幅よりも小さく選択される。この構造において、角度θ_iは、第１の層の偏向板と第３の層の偏向板が、同じ方向に傾斜すると共に、第２の層の偏向板は前記方向（第１の層の偏向板及び第３の層の偏向板の傾斜方向）とは反対方向に傾斜するように、選択される。

各々の偏向板が、上記プレートの代替として少なくとも２つのフィン（fin）で構成された場合、フィンは、同じ幅（width）を有し、かつ、０〜９０°の対相互角度（pairwise angle）をなすのが好ましい。かかる構成もまた本発明の範囲に入る。互いに隣接して配置された複数のフィンを使用し、互いに対する角度を０〜９０°にすることによって、反応炉の内側における内部構造の占める容積をさらに減らすことができる。二つの層が相互交差することも可能である。これは、ＷＯ００／３５５７５に記載されたような内部構造の場合である。本発明の最終的な目的は、ガス／固体混合物における最も濃密でない部分において、流動触媒層におけるガス／固体分離、特に、反応炉の出口でのディスエンゲージャー（disengager）／ストリッパー（stripper）、及び／又は、触媒分解ユニットの再生器の流動層におけるガス／固体分離のために前述した内部構造を備えた反応炉における前述したプロセスの使用である。

本発明の一実施例において、内部構造は、流動層中密度４００ｋｇ／ｍ³未満のレベルの再生機（regenerator）内に配置されるのが有利である。

本発明は、以下に示す実施例および図面に基づいて説明される。

この実施例は、反応炉の断面に対して内部構造の投影領域の比率Ｐ_sが０．５〜１であるとき、ガス表面速度０．８ｍ／ｓで混入された粒子の質量の変化（variation）を説明する。この実施例において、単位内部構造（unitary internal）は、実験用反応炉におけるその使用（用途）に応じて釣り合わせられた。

内部構造を配置した反応炉は、直径０．３４ｍであった。反応炉の使用条件下で、希釈相は３．５ｍの高さを有する。

内部構造は、３つの層で構成され、二つの連続した層間の角度αは０である。

第１および第３の層はそれぞれ４つの偏向板を有するが、第２の層は幾何学的制限により、そして、ガスおよび固体の循環をブロックする任意のバッフル（baffle）を回避するために、３つの偏向板のみ有する。

より下の層において、プレートの傾斜角度θは４５°である。その真上の層において、その角度θは１３５°であり、そして、第３の層において、その角度はまた４５°である。

偏向板間の距離Ｅ_iは０．０７メートルである。

偏向板を構成するプレートの幅Ｌは０．１メートルである。

第１の層の偏向板の上側縁と、第２の層の偏向板の下側縁間の距離ｄはE／２（即ち、０．０３５ｍ）に固定されている。

各々の層の厚さは、０．０７ｍ（偏向板の幅L×角度θのサイン）である。

こうして設計された 内部構造の高さは、０．２１ｍ（即ち、反応炉の希釈相の総高さの略６％）である。この内部構造では、反応炉の断面に対する内部構造の投影領域（projected area）の比率、Psは１である。

以下の表１に示したPs値０．７５および０．５を得るために、層あたりそれぞれ１つおよび２つの偏向板を撤回する（withdraw）。

反応炉の断面に対する内部構造の投影領域の比率（P_s）が高ければ高いほど、ガスに混入された粒子の質量（mass)が低くなることがわかる。

この実施例は、２つまたは３つの層（Ｎ_c）のを偏向板を有する内部構造を使用したとき、表面ガス速度０．８ｍ／ｓにおいて混入された粒子の質量の変化を説明する。この場合、反応炉の断面に対する内部構造の投影領域の比率（Ｐ_s）は１である。本発明の好ましい構造において、偏向板の層は、Ｎ_c＝２では、θ₁＝４５°、θ₂＝θ₁＋９０°、α＝０°となるように、そして、Ｎ_c＝３では、θ₁＝４５°、θ₂＝θ₁＋９０°、θ₃＝θ₁、α＝０°となるように配向されている。

Ｌは０．２８ｍであるので、２つのプレート間の距離Ｅ_iは０．１９８ｍであり、かつ、各々の層の高さｈは０．１９８ｍである。

偏向板を備えた層の数が多くなれば、ガスに混入された粒子の質量は低くなることがわかる。

Claims (23)

1. 反応炉に含まれたガス及び固体の流動混合物からガスを分離する方法であって、
   前記反応炉への１回以上の前記ガスの注入ステップ、および、前記反応炉からの１回以上の前記ガスの放出ステップを含み、
   前記反応炉の軸に垂直な断面に平行して、空隙率０．７よりも大きい流動混合物の部分に配置された内部構造によって、前記ガスに混入された固体を分離するステップを含み、
   前記内部構造が、各層が断面に平行に並置され、前記反応炉の前記断面に対して角度をなす傾斜した偏向板の一列である少なくとも２つの層の偏向板を含む１以上の単位内部構造を含み、そして、
   前記反応炉の内部装置を除いた自由に残された前記反応炉の軸に垂直な自由断面の面に平行な前記内部構造の断面が、前記反応炉の前記自由断面の１０％未満を占め、
   上から見て、最上層を除く層の各偏向板の上端が、その直上層の各偏向板の上端と下端の間に位置することを特徴とする方法。
2. 前記反応炉への１回以上の前記固体の注入ステップ、および、前記反応炉からの１回以上の前記固体の放出ステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記１以上の単位内部構造の同じ層の偏向板が、隣接した層の偏向板とは反対方向に傾斜されている、請求項１に記載の方法。
4. 前記反応炉の前記自由断面の面積に対する前記内部構造の投影面積の比率が、０．７５よりも大きい、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記内部構造が、固体の混入を制限し、かつ、前記内部構造を通るガスの速度を１０％よりも大きくは増加させないものとなっている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記内部構造が、前記反応炉の前記自由断面の５％未満を占め、そして、前記反応炉の前記自由断面の面積に対する前記内部構造の投影面積の比率が、０．８〜１である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記単位内部構造が、少なくとも３つの層の偏向板を含み、そして、前記単位内部構造が、前記少なくとも３つの層の上に置かれた、前記反応炉の前記断面に垂直な板を含む、整流層としての第４の層を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 流動混合物を収容できる請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法を実行するための反応炉であって、
   前記反応炉の上流に設けた前記ガスおよび前記固体の入口ダクトと、前記反応炉の下流に設けた１以上の前記ガスの放出ダクトと、１以上の前記固体の放出ダクトと、前記反応炉の自由断面に平行して、前記反応炉の自由断面積の１０％未満を占める内部構造と、を含み、
   前記反応炉の前記自由断面に投影された前記内部構造の領域が、前記自由断面積の７５％よりも大きく、
   前記内部構造が、予測空隙率０．７よりも大きい前記反応炉の部分に配置され、そして、
   前記内部構造が、少なくとも２つの層の偏向板を含む１以上の単位内部構造を含む、反応炉。
9. 前記１以上の単位内部構造の同じ層の偏向板が、隣接した層の偏向板とは反対方向に傾斜されている、請求項８に記載の反応炉。
10. 前記内部構造が、前記反応炉の内側に少なくとも２つの単位内部構造を含み、前記単位内部構造が、一つの同じ層に沿って互いに平行して配置され、かつ、共に固定された少なくとも２つの層の偏向板を含む、請求項８または９に記載の反応炉。
11. 一つの層の偏向板の下側縁と、前記層の真下に配置された層の偏向板の上側縁とが、０〜９０°の角度αをなす、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の反応炉。
12. 前記角度αが、０であるとき、前記一つの層の偏向板の下側縁と、前記層の真下に配置された層の偏向板の上側縁との間の層間距離がｄで、前記距離ｄが０〜偏向板間の距離Ｅ_iである、請求項１１に記載の反応炉。
13. 前記偏向板が、プレートで構成されて、前記反応炉の前記自由断面に対して前記プレートが角度θをなし、前記プレートの幅（Ｌ）と、前記プレートの層の厚さ（ｈ）の関係がｈ＝Ｌｓｉｎθとなる、請求項８〜１２のいずれか一項に記載の反応炉。
14. 前記反応炉の前記断面に対する前記角度θが、１０°以上である、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の反応炉。
15. 前記反応炉の前記断面に対する前記角度θが、１０〜６０°である、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の反応炉。
16. 前記反応炉の前記断面に対する前記角度θが、３０〜６０°である、請求項８〜１３のいずれか一項に記載の反応炉。
17. 二つの連続した層Ｃ₁及びＣ₂における前記偏向板の前記自由断面に対する角度θ₁及びθ₂が、同じであるか異なる、請求項８〜１６のいずれか一項に記載の反応炉。
18. 二つの連続した層Ｃ₁及びＣ₂における前記偏向板の前記自由断面に対する角度θ₁及びθ₂が、θ₁が９０°未満で、θ₂が、θ₁＋９０°又は１８０−θ₁°である、請求項８〜１７のいずれか一項に記載の反応炉。
19. 前記単位内部構造が、少なくとも３つの層の偏向板を含んで、前記反応炉の前記自由断面に対して９０°未満の角度をなし、そして、前記単位内部構造が、前記少なくとも３つの層の上に置かれた、前記反応炉の前記断面に垂直な偏向板を含む、整流層としての第４の層を含む、請求項８〜１８のいずれか一項に記載の反応炉。
20. 前記偏向板各々が、前記プレートの代わりに少なくとも２つの魚のひれ状のフィンによって形成される、請求項８〜１９のいずれか一項に記載の反応炉。
21. 前記フィンは、同じ幅を有し、０°より大きく９０°より小さい対相互角度をなす、請求項２０に記載の反応炉。
22. 流動触媒層におけるガスと固体の分離のために、請求項８〜２１のいずれか一項に記載の反応炉において請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法を使用する方法。
23. ガスと固体の混合物中最も濃密でない部分において、前記反応炉の出口における流動層でのガスと固体の分離に使用する、請求項２２に記載の方法。

Images