JP6590703B2 - Gas-solid separator - Google Patents

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Description

本発明は、気固分離器に関する。   The present invention relates to a gas-solid separator.

従来の気固分離器として、特許文献1に記載されるものが知られている。この気固分離器は、下端が閉塞部材によって閉塞されると共に上端が開放された、鉛直方向に延びる内筒と、内筒を外方から同軸状に覆うと共に、外部に連通する気体抜出口が上部に形成された外筒と、を備えている。内筒における下端側の側面には、内筒の軸方向に延びる複数の開口部が周方向に設けられている。閉塞部材は水平方向に延びる平板によって構成されている。   As a conventional gas-solid separator, the one described in Patent Document 1 is known. The gas-solid separator has a vertically extending inner cylinder whose lower end is closed by a closing member and whose upper end is opened, an inner cylinder that coaxially covers the inner cylinder from the outside, and a gas vent that communicates with the outside. An outer cylinder formed on the top. A plurality of openings extending in the axial direction of the inner cylinder are provided in the circumferential direction on the side surface on the lower end side of the inner cylinder. The closing member is constituted by a flat plate extending in the horizontal direction.

特開平10−249122号公報JP-A-10-249122

ここで、特許文献1に開示された気固分離器においては、気体と固体粒子との分離効率を更に向上させることが要請されていた。そこで、本発明は、気体と固体粒子の分離効率を向上できる気固分離器を提供することを目的とする。   Here, in the gas-solid separator disclosed in Patent Document 1, it has been required to further improve the separation efficiency between gas and solid particles. Then, an object of this invention is to provide the gas-solid separator which can improve the separation efficiency of gas and a solid particle.

本発明に係る気固分離器は、気体と固体粒子を分離する気固分離器であって、下端が閉塞部材によって閉塞されると共に上端が開放された、鉛直方向に延びる内筒と、内筒を外方から同軸状に覆うと共に、外部に連通する気体抜出口が上部に形成された外筒と、を備え、内筒における下端側の側面には、内筒の軸方向に延びる複数の開口部が周方向に設けられており、閉塞部材の下面は、内周側から外周側へ向かうに従って、上方に位置する。   A gas-solid separator according to the present invention is a gas-solid separator that separates gas and solid particles, and includes a vertically extending inner cylinder having a lower end closed by a closing member and an upper end opened, and an inner cylinder And an outer cylinder formed on the upper side with a gas vent that communicates with the outside, and a plurality of openings extending in the axial direction of the inner cylinder are provided on the side surface on the lower end side of the inner cylinder The part is provided in the circumferential direction, and the lower surface of the closing member is positioned upward as it goes from the inner peripheral side to the outer peripheral side.

本発明に係る気固分離器によれば、内筒の下端側の側面に設けられた複数の開口部から気体と固体粒子が流れ出る。そして、気体の一部は固体粒子と共に下方へ沈み込み、その後に下方から上方へ上昇する。ここで、内筒の下端は閉塞部材によって閉塞されており、当該閉塞部材の下面は、内周側から外周側へ向かうに従って、上方に位置する。従って、上昇してきた気体は、閉塞部材の下面へ接触したときに、水平方向へ拡散して外筒壁面に沿って流れることが抑制され、閉塞部材の下面の形状に沿って上方へ向かって流れる。このように、上昇してきた気体が内筒に沿って上方へ流れるため、上昇する気体が外筒壁面に沿って落下する固体粒子を巻き上げることを抑制できる。これによって、気体と固体粒子との分離効率を向上できる。   According to the gas-solid separator according to the present invention, gas and solid particles flow out from the plurality of openings provided on the side surface on the lower end side of the inner cylinder. A part of the gas sinks downward together with the solid particles, and then rises upward from below. Here, the lower end of the inner cylinder is closed by a closing member, and the lower surface of the closing member is positioned upward as it goes from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Therefore, the rising gas is prevented from diffusing in the horizontal direction and flowing along the outer cylinder wall surface when coming into contact with the lower surface of the closing member, and flowing upward along the shape of the lower surface of the closing member. . Thus, since the rising gas flows upward along the inner cylinder, it is possible to suppress the rising gas from rolling up the solid particles falling along the outer cylinder wall surface. Thereby, the separation efficiency between gas and solid particles can be improved.

本発明に係る気固分離器では、閉塞部材の上面は、外周側から内周側へ向かうに従って、下方に位置してよい。この場合、内筒内を落下する固体粒子が閉塞部材の上面に接触した時に、固体粒子は閉塞部材の上面の形状に沿って下方へ移動する。これによって、固体粒子が閉塞部材の上面と接触することに伴って生じる衝撃を軽減することができるため、閉塞部材の摩耗を軽減できる。   In the gas-solid separator according to the present invention, the upper surface of the closing member may be positioned downward as it goes from the outer peripheral side to the inner peripheral side. In this case, when the solid particles falling in the inner cylinder come into contact with the upper surface of the closing member, the solid particles move downward along the shape of the upper surface of the closing member. Thereby, since the impact which arises when solid particles contact the upper surface of a closure member can be reduced, wear of a closure member can be reduced.

本発明に係る気固分離器において、閉塞部材には、連通孔が形成されてよい。この場合、内筒内を落下する固体粒子は、連通孔を介して内筒の外へ落下する。これにより、固体粒子が内筒内に滞留する滞留時間を減らすことができ、コーキングなどによる閉塞を抑制することができる。   In the gas-solid separator according to the present invention, the closing member may be formed with a communication hole. In this case, the solid particles falling in the inner cylinder fall out of the inner cylinder through the communication hole. Thereby, the residence time in which solid particles stay in the inner cylinder can be reduced, and blockage due to coking or the like can be suppressed.

本発明に係る気固分離器において、連通孔の面積は、閉塞部材全体の面積に対して、0.6%〜20%であってよい。連通孔の面積を0.6%以上とすることで、固体粒子が閉塞部材の上面で固まることを抑制できる。連通孔の面積を20%以下とすることで、連通孔の面積が大きすぎる事に起因して分離効率が低下することを抑制できる。   In the gas-solid separator according to the present invention, the area of the communication hole may be 0.6% to 20% with respect to the area of the entire closing member. By setting the area of the communication hole to be 0.6% or more, it is possible to suppress solid particles from solidifying on the upper surface of the closing member. By setting the area of the communication hole to 20% or less, it is possible to suppress a decrease in separation efficiency due to the area of the communication hole being too large.

本発明によれば、気体と固体粒子の分離効率を向上できる。   According to the present invention, the separation efficiency of gas and solid particles can be improved.

本発明の実施形態に係る気固分離器を一部破断して示す斜視図である。It is a perspective view showing a gas-solid separator concerning an embodiment of the present invention partially fractured. 図1に示す気固分離器の横断面図である。It is a cross-sectional view of the gas-solid separator shown in FIG. 図2に示すIII−III線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the III-III line | wire shown in FIG. 本発明の実施形態に係る気固分離器の作用・効果を説明するための拡大断面図である。It is an expanded sectional view for demonstrating the effect | action and effect of the gas-solid separator which concerns on embodiment of this invention. 変形例に係る気固分離器の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the gas-solid separator which concerns on a modification. 実施例及び比較例に係る気固分離器の実験結果を示す表である。It is a table | surface which shows the experimental result of the gas-solid separator which concerns on an Example and a comparative example. 実施例に係る気固分離器の実験結果を示す表である。It is a table | surface which shows the experimental result of the gas-solid separator which concerns on an Example.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.

まず、図1〜図4を参照して、本実施形態に係る気固分離器100の構造について説明する。気固分離器100は、同軸状に固着された内筒10及び外囲器を兼ねた外筒2を主体に略筒状の二重構造に構成されており鉛直方向に延びた姿勢で使用される。   First, with reference to FIGS. 1-4, the structure of the gas-solid separator 100 which concerns on this embodiment is demonstrated. The gas-solid separator 100 is configured in a substantially cylindrical double structure mainly composed of an inner cylinder 10 fixed coaxially and an outer cylinder 2 also serving as an envelope, and is used in a vertically extending posture. The

(内筒の構造)
内筒10は、鉛直方向に延びる有底円筒状であり、その下端が円形状の底板(閉塞部材)11によって閉塞されており、その上端が開放されて導入口1とされている。
(Inner cylinder structure)
The inner cylinder 10 has a bottomed cylindrical shape extending in the vertical direction, a lower end thereof is closed by a circular bottom plate (blocking member) 11, and an upper end thereof is opened to be an introduction port 1.

内筒10には、この導入口1から固体粒子(粒子状固体触媒)と気体との混合物が導入される。内筒10の寸法についてはその外直径D3は好ましくは上流側に直結される図示しない混合物移送管と同一であることが好ましいが、内筒10を通過する混合物の適度な線速度を得るためにサイズダウンしてもサイズアップしても良い。具体的には、内筒10の混合物線速度が1m/s〜100m/s、好ましくは3m/s〜30m/s、より好ましくは5m/s〜20m/sとなるように、内筒10の直径を設定するようにすると好ましい。   A mixture of solid particles (particulate solid catalyst) and gas is introduced into the inner cylinder 10 from the inlet 1. Regarding the dimension of the inner cylinder 10, its outer diameter D3 is preferably the same as that of a mixture transfer pipe (not shown) that is directly connected to the upstream side, but in order to obtain an appropriate linear velocity of the mixture passing through the inner cylinder 10. It may be down or up. Specifically, the inner cylinder 10 has a linear velocity of 1 m / s to 100 m / s, preferably 3 m / s to 30 m / s, more preferably 5 m / s to 20 m / s. It is preferable to set the diameter.

内筒10の底板11側の側面には、その円周等分部位に、軸方向に延びる略矩形状の開口部4が周方向に複数個形成されている。本実施形態において、開口部4は、内筒10の側面に12個形成されているが、2個以上であればよく、好ましくは8個〜16個であり、より好ましくは10〜14個である。開口部4が単一(2個より少ない)である場合、内外筒間隙にて分離に必要な気流の反転を良好に形成できず不都合である。16個を越える開口部4が形成されている場合、内筒10の直径等のサイズにもよるが、一般には分離器の複雑化・高コスト化に対する分離効率の向上が得られない。   A plurality of substantially rectangular openings 4 extending in the axial direction are formed on the side surface of the inner cylinder 10 on the side of the bottom plate 11 in the circumferential direction. In the present embodiment, twelve openings 4 are formed on the side surface of the inner cylinder 10, but may be two or more, preferably eight to sixteen, more preferably ten to fourteen. is there. When the opening 4 is single (less than two), it is inconvenient because it is not possible to satisfactorily form the reversal of the air flow necessary for separation in the inner and outer cylinder gaps. In the case where more than 16 openings 4 are formed, although it depends on the size of the inner cylinder 10 and the like, it is generally not possible to improve the separation efficiency due to the complexity and cost of the separator.

開口部4の開口面積は、混合物の供給量に応じて開口部4を通過する混合物の線速度が1m/s〜40m/s、好ましくは3m/s〜25m/s、より好ましくは10m/s〜25m/sとなるよう決定される。開口部4を通過する混合物の線速度が1m/sより小さい場合は、混合物の速度が遅く分離が不十分になるため好ましくない。また、開口部4を通過する混合物の線速度が40m/sより大きい場合は、開口部4、案内羽根5、外筒2の側壁の磨耗が激しくなるため好ましくない。開口部4の開口面積が決定されると、それに応じて、開口部4の長さL及び幅Wを決定することができる。   The opening area of the opening 4 is such that the linear velocity of the mixture passing through the opening 4 is 1 m / s to 40 m / s, preferably 3 m / s to 25 m / s, more preferably 10 m / s, depending on the supply amount of the mixture. It is determined to be ˜25 m / s. When the linear velocity of the mixture passing through the opening 4 is smaller than 1 m / s, it is not preferable because the velocity of the mixture is slow and separation becomes insufficient. Moreover, when the linear velocity of the mixture which passes the opening part 4 is larger than 40 m / s, since the abrasion of the opening part 4, the guide blade 5, and the side wall of the outer cylinder 2 becomes intense, it is not preferable. When the opening area of the opening 4 is determined, the length L and the width W of the opening 4 can be determined accordingly.

これらの開口部4に対応する内筒10の側面には、外方に突出する長尺湾曲板状の案内羽根5が設けられている。すなわち、案内羽根5は、開口部4と同数だけ、それぞれ開口部4の一方の長辺縁部に沿って設けられている。これらの案内羽根5は、内筒径方向と一定角度を成している。すなわち、各案内羽根5は、各開口部4を覆うように一定円周方向に傾斜して設けられている。傾斜形状は、図1、図3及び図4に示されるように湾曲していても良いし、図5の(a)において縦断面図で示されるように平板状であっても良く、さらに、図5の(b)において縦断面図で示されるように途中で折れた板状でもよい。   On the side surface of the inner cylinder 10 corresponding to these openings 4, a long curved plate-like guide blade 5 that protrudes outward is provided. That is, the same number of guide vanes 5 as the openings 4 are provided along one long side edge of the openings 4. These guide blades 5 form a certain angle with the inner cylinder radial direction. That is, each guide blade 5 is provided so as to be inclined in a certain circumferential direction so as to cover each opening 4. The inclined shape may be curved as shown in FIGS. 1, 3 and 4, or may be flat as shown in a longitudinal sectional view in FIG. 5 (a). As shown in the longitudinal sectional view in FIG. 5B, a plate shape that is broken in the middle may be used.

各案内羽根5が湾曲する場合には、特に図3において詳しく示されるように、開口部4に面する側が凹面となるような曲面、特に、断面円弧となることが好ましい。断面円弧となる場合には、頂角が70°〜120°に設定されていることが好ましい。   When each guide blade 5 is curved, it is preferable that the side facing the opening 4 is a curved surface, particularly a circular arc, as shown in detail in FIG. When it becomes a cross-sectional arc, it is preferable that the apex angle is set to 70 ° to 120 °.

なお、分離器総体として円滑な動作が得られるように、全ての案内羽根5を同一形状とすると共に、全ての案内羽根5が円周等分点に位置するように取り付けることが好ましい。また、一つの開口部4に対応して複数部に分割された構成の案内羽根5をそれぞれ設けることもできる。   In addition, it is preferable that all the guide blades 5 have the same shape and are attached so that all the guide blades 5 are located at the circumferential equal dividing points so that a smooth operation can be obtained as the separator as a whole. Further, the guide blades 5 having a configuration divided into a plurality of parts corresponding to one opening 4 can be provided.

(外筒の構成)
外筒2は、内筒10を外方から覆うと共に、内筒10に対して同軸状に位置する筒状体である。外筒2は、上から順に、気体案内筒2c、円筒状の中央外筒2a、円錐筒2d及び粒子抜出管2eを有している。中央外筒2aは、内筒10における複数の開口部4が形成された部分10aを取り囲むように配置されている。中央外筒2bは、内筒10の底板11よりもさらに下方に延びていることが好ましい。
(Configuration of outer cylinder)
The outer cylinder 2 is a cylindrical body that covers the inner cylinder 10 from the outside and is positioned coaxially with the inner cylinder 10. The outer cylinder 2 has, in order from the top, a gas guide cylinder 2c, a cylindrical central outer cylinder 2a, a conical cylinder 2d, and a particle extraction pipe 2e. The central outer cylinder 2a is arranged so as to surround a portion 10a in which a plurality of openings 4 in the inner cylinder 10 are formed. The central outer cylinder 2b preferably extends further downward than the bottom plate 11 of the inner cylinder 10.

中央外筒2aの上には、中央外筒2aよりも径が小さい、円筒状の気体案内筒2cが配置され、気体案内筒2cの側面の対向位置2箇所には、気体抜出口6が形成されている。気体抜出口6には、外部に連通すると共に半径方向に延びた気体抜出管7がそれぞれ接続されている。気体抜出管7は、上方又は下方に傾斜していても良い。   A cylindrical gas guide tube 2c having a diameter smaller than that of the center outer tube 2a is disposed on the center outer tube 2a, and gas outlets 6 are formed at two opposing positions on the side surface of the gas guide tube 2c. Has been. A gas extraction pipe 7 that communicates with the outside and extends in the radial direction is connected to the gas extraction outlet 6. The gas extraction pipe 7 may be inclined upward or downward.

一方、中央外筒2aの下端には、下方に向かうにつれて縮径された円錐筒2d及び小径の粒子抜出管2eが、この順に接続されている。粒子抜出管2eの下端の粒子抜出口3から固体粒子が排出される。粒子抜出管2eの粒子抜出口3からは定常的な気体の排出はなされず、気体抜出管7を通してのみ気体が定常的に排出されるようになっている。また、外筒2と内筒10とは、開口部4のみを介して連通している。粒子抜出管2eの粒子抜出口3の開口径は、内筒10の外直径D3の0.6倍〜2倍であることが好ましい。   On the other hand, the lower end of the central outer cylinder 2a is connected with a conical cylinder 2d having a reduced diameter and a particle extraction pipe 2e with a small diameter in this order. Solid particles are discharged from the particle outlet 3 at the lower end of the particle extraction pipe 2e. A steady gas is not discharged from the particle extraction port 3 of the particle extraction tube 2e, but the gas is steadily discharged only through the gas extraction tube 7. Further, the outer cylinder 2 and the inner cylinder 10 communicate with each other only through the opening 4. The opening diameter of the particle outlet 3 of the particle extraction pipe 2e is preferably 0.6 to 2 times the outer diameter D3 of the inner cylinder 10.

上述した各部は、化学反応に耐える適宜素材を用いて形成される。例えば、加工性に優れ耐薬品性も良いステンレスは適材といえる。その他、異なる素材を適宜組み合わせて、上述した各部を構成してもよい。すなわち、上述した各部は、必要な剛性及び耐性を得ることができるものであればよい。   Each of the above-described parts is formed using an appropriate material that can withstand a chemical reaction. For example, stainless steel with good workability and good chemical resistance is a suitable material. In addition, the above-described units may be configured by appropriately combining different materials. That is, each part mentioned above should just be what can obtain required rigidity and tolerance.

(底板の形状)
図4に示すように、底板11の下面11bは、内周側から外周側へ向かうに従って、上方に位置する。本実施形態では、下面11bは、鏡板の形状を有している。鏡板の形状とは、下側へ凸となるドーム状の曲面を形成する形状である。下面11bでは、中心軸線の部分が最も低い位置に配置され、最も外周側の部分が最も高い位置に配置される。図4に示すように、鏡板の形状を有する下面11bは、断面視において、湾曲した形状をなしている。下面11bは、中心軸線周りに一定な断面形状を有している。下面11bの形状としては、断面形状が正半楕円形状のものや、一定の曲率半径にて湾曲する皿形のものが挙げられる。なお、下面11bの曲率半径や当該曲率半径の変化の態様等は特に限定されない。
(Shape of bottom plate)
As shown in FIG. 4, the lower surface 11 b of the bottom plate 11 is positioned upward as it goes from the inner peripheral side to the outer peripheral side. In the present embodiment, the lower surface 11b has the shape of an end plate. The shape of the end plate is a shape that forms a dome-shaped curved surface that protrudes downward. On the lower surface 11b, the central axis portion is disposed at the lowest position, and the outermost portion is disposed at the highest position. As shown in FIG. 4, the lower surface 11 b having the shape of the end plate has a curved shape in a cross-sectional view. The lower surface 11b has a constant cross-sectional shape around the central axis. Examples of the shape of the lower surface 11b include a half-elliptical cross-sectional shape and a dish shape that curves with a certain radius of curvature. In addition, the curvature radius of the lower surface 11b, the mode of change of the curvature radius, and the like are not particularly limited.

底板11の上面11cは、外周側から内周側へ向かうに従って、下方に位置している。本実施形態では、上面11cは、下面11bと同様に鏡板の形状を有している。上面11cは、下面11bと同パターンにて湾曲してよい。上面11cでは、中心軸線の部分が最も低い位置に配置され、最も外周側の部分が最も高い位置に配置される。図4に示すように、鏡板の形状を有する上面11cは、断面視において、湾曲した形状をなしている。上面11cは、中心軸線周りに一定な断面形状を有している。上面11cの形状としては、断面形状が正半楕円形状のものや、一定の曲率半径にて湾曲する皿形のものが挙げられる。なお、上面11cの曲率半径や当該曲率半径の変化の態様等は特に限定されない。また、底板11の厚さ、すなわち下面11bと上面11cとの間の寸法は一定であってもよく、位置によって異なっていてもよい。   The upper surface 11c of the bottom plate 11 is positioned downward as it goes from the outer peripheral side to the inner peripheral side. In the present embodiment, the upper surface 11c has the shape of an end plate similar to the lower surface 11b. The upper surface 11c may be curved in the same pattern as the lower surface 11b. On the upper surface 11c, the central axis portion is disposed at the lowest position, and the outermost portion is disposed at the highest position. As shown in FIG. 4, the upper surface 11c having the shape of an end plate has a curved shape in a cross-sectional view. The upper surface 11c has a constant cross-sectional shape around the central axis. Examples of the shape of the upper surface 11c include a half-elliptical cross-sectional shape and a dish-like shape that curves with a certain radius of curvature. In addition, the curvature radius of the upper surface 11c, the mode of change of the curvature radius, and the like are not particularly limited. Further, the thickness of the bottom plate 11, that is, the dimension between the lower surface 11b and the upper surface 11c may be constant or may vary depending on the position.

底板11には、図4(図2,3も参照)に示すように、内筒10の中央部分に相当する位置(本実施形態では、底板11の中央部分と一致している。)に、内筒10と外筒2とを連通する円形状の連通孔11aが設けられている。なお、連通孔11aが形成される位置や個数は特に限定されない。連通孔11aは、底板11の全体にわたって複数個形成されていてもよい。また、連通孔11aの形状も円形に限定されず、例えば多角形状やスリット状の連通孔を形成してもよい。連通孔11aの面積(複数個の場合は総面積)は、底板11全体の面積に対して、0.6%〜20%である。ただし、下限値は、0.05%であってもよく、上限値は30%であってもよい。   As shown in FIG. 4 (see also FIGS. 2 and 3), the bottom plate 11 is located at a position corresponding to the central portion of the inner cylinder 10 (in this embodiment, coincides with the central portion of the bottom plate 11). A circular communication hole 11 a that communicates the inner cylinder 10 and the outer cylinder 2 is provided. Note that the position and number of the communication holes 11a are not particularly limited. A plurality of communication holes 11 a may be formed over the entire bottom plate 11. Further, the shape of the communication hole 11a is not limited to a circle, and for example, a polygonal or slit-shaped communication hole may be formed. The area of the communication hole 11a (the total area in the case of a plurality of holes) is 0.6% to 20% with respect to the entire area of the bottom plate 11. However, the lower limit value may be 0.05%, and the upper limit value may be 30%.

(運転方法及び作用)
続いて、気固分離器100の運転方法及び作用を説明する。気体(粘度μ[Pa・s])と固体粒子(平均粒径dp[m]、粒子密度ρp[kg/m])との混合物を、内筒10の導入口1から内筒10内へと所定速度(断面平均線速度U[m/s])で下向きに導入する。固体粒子としては、特に限定されないが、例えば、平均粒径dpが1μm〜500μm程度、粒子密度ρpが1.5g/cm〜2.5g/cm程度の流動接触触媒(FCC)等が挙げられる。また、気体の粘度μは、通常、0.001Pa・s〜0.000005Pa・s程度である。
(Operation method and action)
Subsequently, an operation method and operation of the gas-solid separator 100 will be described. A mixture of gas (viscosity μ [Pa · s]) and solid particles (average particle diameter dp [m], particle density ρp [kg / m 3 ]) is introduced from the inlet 1 of the inner cylinder 10 into the inner cylinder 10. And at a predetermined speed (cross-sectional average linear velocity U [m / s]). The solid particles are not particularly limited, for example, an average particle diameter dp of approximately 1Myuemu~500myuemu, include such particle density ρp is 1.5g / cm 3 ~2.5g / cm 3 order of fluid catalytic catalyst (FCC) It is done. Further, the viscosity μ of the gas is usually about 0.001 Pa · s to 0.000005 Pa · s.

定常的に図の上から下に向かう混合物(固体粒子及び気体)の流れは、底板11に遮られて横方向(水平方向)への速度を与えられ、内筒10の側面に形成された複数の開口部4から側方下向きに飛び出す(図2参照)。ここで、図2及び図4では、気体の流れを実線矢印にて表し、固体粒子の流れを点線矢印にて表している。   The flow of the mixture (solid particles and gas) steadily moving from the top to the bottom of the figure is blocked by the bottom plate 11 and given a speed in the horizontal direction (horizontal direction), and is formed on the side surface of the inner cylinder 10. Protrudes laterally downward from the opening 4 (see FIG. 2). Here, in FIG.2 and FIG.4, the flow of gas is represented by the solid line arrow, and the flow of the solid particle is represented by the dotted line arrow.

その後、気体は、開口部4から下向きに流れ出た後、案内羽根5の内面5aに案内されて、鉛直軸を上から見て図示時計回りに少し旋回された後、時計回りに隣接する案内羽根5の外面5bに沿って上昇して、気体抜出口6から排出される。   After that, the gas flows downward from the opening 4, is guided to the inner surface 5 a of the guide blade 5, is slightly swung clockwise as viewed in the vertical axis, and then is adjacent to the guide blade clockwise. 5 rises along the outer surface 5b of the gas 5 and is discharged from the gas outlet 6.

一方、固体粒子の一部は、案内羽根5の内面5aに衝突してそのまま内面に沿って下向きに移動する。また、残りの固体粒子は、気体抜出口6に向かう気体に随伴する。気体に随伴する固体粒子のうちのごく少数は、そのまま気体抜出口6から排出されるが、気体に随伴する固体粒子のうちの大部分は、気体の流れが下向きから上向きに反転する際にその慣性や自重のために気体から離脱してそのまま下方に進み、図2に示されるように、円錐筒2dの内面に沿って旋回し、粒子抜出口3から排出されることとなる。従って、本実施形態における気固分離器100によって、固体粒子及び気体の混合物を固体粒子と気体とに効果的に分離することが可能となる。   On the other hand, a part of the solid particles collides with the inner surface 5a of the guide blade 5 and moves downward along the inner surface. Further, the remaining solid particles accompany the gas toward the gas outlet 6. A very small number of solid particles accompanying the gas are discharged from the gas outlet 6 as they are, but most of the solid particles accompanying the gas are changed when the gas flow is reversed from downward to upward. Due to inertia and dead weight, the gas leaves the gas and proceeds downward, and as shown in FIG. 2, it turns along the inner surface of the conical cylinder 2 d and is discharged from the particle outlet 3. Therefore, the gas-solid separator 100 according to this embodiment can effectively separate the mixture of solid particles and gas into solid particles and gas.

ここで、本実施形態に係る気固分離器100の底板11の作用・効果について、図4を参照し、比較例と比較しながら説明する。図4(a),(c),(e),(f)は本実施形態に係る気固分離器100の部分拡大図であり、図4(b),(d)は比較例に係る気固分離器の部分拡大図である。図4(b),(d)の比較例に係る気固分離器は、水平方向に広がる平板状の底板111を備える。底板111の下面111b及び上面111cは共に水平方向に広がる平面である。   Here, the operation and effect of the bottom plate 11 of the gas-solid separator 100 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 4 and comparison with a comparative example. 4 (a), (c), (e), and (f) are partial enlarged views of the gas-solid separator 100 according to the present embodiment, and FIGS. 4 (b) and 4 (d) are views of the gas according to the comparative example. It is the elements on larger scale of a solid separator. The gas-solid separator according to the comparative example of FIGS. 4B and 4D includes a flat bottom plate 111 extending in the horizontal direction. Both the lower surface 111b and the upper surface 111c of the bottom plate 111 are flat surfaces extending in the horizontal direction.

内筒10の下端側の側面に設けられた複数の開口部4から気体Gと固体粒子Cが流れ出る。そして、気体Gの一部は固体粒子Cと共に下方へ向かい、その後に下方から上方へ反転する。ここで、図4(b)に示すように、比較例に係る気固分離器の底板111の下面111bは水平方向に広がる平面である。従って、上昇してきた気体Gは、底板11の水平方向に広がる下面111bへ衝突することで、水平方向へ拡散する。これにより、気体Gは外筒壁面まで及び、当該外筒壁面に沿って上方へ流れる。一方、開口部4から流れ出て外筒壁面と衝突して落下する固体粒子Cが、外筒壁面に沿って落下している。これにより、上昇してきた気体Gが外筒壁面に沿って上方へ流れるため、上昇する気体Gが外筒壁面に沿って落下する固体粒子Cを巻き上げる可能性がある。   Gas G and solid particles C flow out from a plurality of openings 4 provided on the side surface on the lower end side of the inner cylinder 10. A part of the gas G moves downward together with the solid particles C, and then inverts from below to above. Here, as shown in FIG. 4B, the lower surface 111b of the bottom plate 111 of the gas-solid separator according to the comparative example is a flat surface extending in the horizontal direction. Therefore, the rising gas G is diffused in the horizontal direction by colliding with the lower surface 111b of the bottom plate 11 spreading in the horizontal direction. Thereby, the gas G flows up to the outer cylinder wall surface and along the outer cylinder wall surface. On the other hand, solid particles C that have flowed out of the opening 4 and collided with the outer cylinder wall surface and dropped are falling along the outer cylinder wall surface. Thereby, since the rising gas G flows upward along the outer cylinder wall surface, the rising gas G may wind up the solid particles C falling along the outer cylinder wall surface.

一方、図4(a)に示すように、本実施形態に係る気固分離器100の内筒10の下端は底板11によって閉塞されており、当該底板11の下面11bは、内周側から外周側へ向かうに従って、上方に位置する。従って、上昇してきた気体Gは、底板11の下面11bへ接触したときに、水平方向へ拡散して外筒壁面に沿って流れることが抑制され、底板11の下面11bの形状に沿って上方へ向かって流れる。このように、上昇してきた気体Gが内筒10に沿って上方へ流れるため、上昇する気体Gが外筒壁面に沿って落下する固体粒子Cを巻き上げることを抑制できる。これによって、気体Gと固体粒子Cとの分離効率を向上できる。   On the other hand, as shown in FIG. 4A, the lower end of the inner cylinder 10 of the gas-solid separator 100 according to the present embodiment is closed by the bottom plate 11, and the lower surface 11b of the bottom plate 11 is outer peripheral from the inner peripheral side. It is located upward as it goes to the side. Therefore, the rising gas G is prevented from diffusing in the horizontal direction and flowing along the outer cylinder wall surface when contacting the lower surface 11b of the bottom plate 11, and upward along the shape of the lower surface 11b of the bottom plate 11. It flows toward. Thus, since the rising gas G flows upward along the inner cylinder 10, it can suppress that the rising gas G rolls up the solid particle C which falls along the outer cylinder wall surface. Thereby, the separation efficiency between the gas G and the solid particles C can be improved.

図4(d)に示すように、比較例に係る気固分離器の底板111の上面111cは水平方向に広がる平面である。従って、内筒10内を落下する固体粒子Cが底板111の上面111cに接触した時に、固体粒子Cは底板111の水平方向に広がる上面11cと垂直に衝突する。これによって、固体粒子Cが底板111の上面111cと接触することに伴って生じる衝撃によって、底板111の摩耗が促進される可能性がある。   As shown in FIG. 4D, the upper surface 111c of the bottom plate 111 of the gas-solid separator according to the comparative example is a plane extending in the horizontal direction. Therefore, when the solid particles C falling in the inner cylinder 10 come into contact with the upper surface 111 c of the bottom plate 111, the solid particles C collide with the upper surface 11 c of the bottom plate 111 that extends in the vertical direction. Accordingly, there is a possibility that the wear of the bottom plate 111 is promoted by an impact generated when the solid particles C come into contact with the upper surface 111 c of the bottom plate 111.

一方、図4(c)に示すように、本実施形態に係る気固分離器100では、底板11の上面11cは、外周側から内周側へ向かうに従って、下方に位置している。この場合、内筒10内を落下する固体粒子Cが底板11の上面11cに接触した時に、固体粒子Cは底板11の上面11cの形状に沿って下方へ移動する。これによって、固体粒子Cが底板11の上面11cと接触することに伴って生じる衝撃を軽減することができるため、底板11の摩耗を軽減できる。   On the other hand, as shown in FIG.4 (c), in the gas-solid separator 100 which concerns on this embodiment, the upper surface 11c of the baseplate 11 is located below as it goes to an inner peripheral side from an outer peripheral side. In this case, when the solid particles C falling in the inner cylinder 10 come into contact with the upper surface 11 c of the bottom plate 11, the solid particles C move downward along the shape of the upper surface 11 c of the bottom plate 11. Thereby, since the impact which arises when the solid particle C contacts the upper surface 11c of the bottom plate 11 can be reduced, wear of the bottom plate 11 can be reduced.

図4(f)に示す気固分離器は、底板11に連通孔が形成されていない。従って、内筒10内を落下してきた固体粒子Cは、底板11の上面11cに滞留する。また、セパレータ上部からの壁面の剥離物等が落ちてきた場合も上面11cに滞留する。また、初期に導入されるスチームの溜まりが生じる。これにより、固体粒子等が上面11cで固まる可能性がある。   In the gas-solid separator shown in FIG. 4 (f), no communication hole is formed in the bottom plate 11. Therefore, the solid particles C that have fallen in the inner cylinder 10 stay on the upper surface 11 c of the bottom plate 11. Further, even when a peeled material or the like on the wall surface from the upper part of the separator falls, it stays on the upper surface 11c. In addition, a pool of steam introduced in the initial stage occurs. As a result, solid particles or the like may be hardened on the upper surface 11c.

一方、気固分離器100において、底板111には、鉛直方向に延びる連通孔11aが形成されている。この場合、内筒10内を落下する固体粒子Cは、連通孔11aを介して内筒10の外へ落下する。これにより、固体粒子Cが内筒内に滞留する滞留時間を減らすことができ、コーキングなどによる閉塞を抑制することができる。また、セパレータ上部からの壁面の剥離物等が落ちてきたものが上面11cに滞留することも抑制できる。また、初期に導入されるスチームの溜まりも無くすことができる。これにより、固体粒子等が上面11cで固まることを低減できる。   On the other hand, in the gas-solid separator 100, the bottom plate 111 is formed with a communication hole 11a extending in the vertical direction. In this case, the solid particles C falling in the inner cylinder 10 fall outside the inner cylinder 10 through the communication hole 11a. Thereby, the residence time in which the solid particles C stay in the inner cylinder can be reduced, and blockage due to coking or the like can be suppressed. Moreover, it can also be suppressed that the thing from which the peeling of the wall surface from the separator upper part fell, etc. stays on the upper surface 11c. In addition, it is possible to eliminate the accumulation of steam introduced in the initial stage. Thereby, solidification of solid particles or the like on the upper surface 11c can be reduced.

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。   The present invention is not limited to the embodiment described above.

底板の下面及び上面の形状は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を満たす範囲で適宜変更可能である。例えば、図5(a)に示すような円錐形状に構成される底板51を採用してもよい。底板51の下面51bは、断面視において、内周側から外周側へ向かって斜め上方へ真っ直ぐに延びている。底板51の上面51cは、断面視において、外周側から内周側へ向かって斜め下方へ真っ直ぐに延びている。底板51の板厚は場所によらず一定であり、底板51の下面51bが中心軸線との間でなす角度と、上面51cが中心軸線との間でなす角度とは同一である。なお、当該角度を円錐角度θとする。なお、下面51bの円錐角度θと、上面51cの円錐角度θとは、互いに異なっていてもよい。   The shape of the lower surface and the upper surface of the bottom plate is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within a range that satisfies the gist of the present invention. For example, you may employ | adopt the baseplate 51 comprised by the cone shape as shown to Fig.5 (a). The bottom surface 51b of the bottom plate 51 extends straightly and obliquely upward from the inner peripheral side to the outer peripheral side in a cross-sectional view. The upper surface 51c of the bottom plate 51 extends straightly and obliquely downward from the outer peripheral side toward the inner peripheral side in a sectional view. The plate thickness of the bottom plate 51 is constant regardless of the location, and the angle formed between the lower surface 51b of the bottom plate 51 and the central axis is the same as the angle formed between the upper surface 51c and the central axis. The angle is defined as a cone angle θ. Note that the cone angle θ of the lower surface 51b and the cone angle θ of the upper surface 51c may be different from each other.

また、上述の実施形態においては、底板の下面は、内周側から外周側へ向かうに従って、上方に位置し、且つ、底板の上面は、外周側から内周側へ向かうに従って、下方に位置していた。これに代えて、下面のみ前述の構成を有し、上面は水平方向に真っ直ぐ延びる平面であってもよい。例えば、図5(b)に示す底板61では、下面61bは、断面視において、内周側から外周側へ向かって斜め上方へ真っ直ぐに延びており、上面61cは水平方向に延びている。この場合、上面61c側においては、図4(c)で説明した摩耗低減の効果は得られないが、下面61b側においては、図4(a)で説明した固体粒子Cの巻き上げ抑制効果を得ることができる。また、図5(c)に示す底板71を採用してもよく、下面71bは、鏡板状に形成され、断面視において、内周側から外周側へ向かって斜め上方へ湾曲しながら延びている。一方、上面71cは水平方向に延びている。なお、底板61,71は中空であってもよい。   In the above-described embodiment, the lower surface of the bottom plate is positioned upward as it goes from the inner peripheral side to the outer peripheral side, and the upper surface of the bottom plate is positioned downward as it goes from the outer peripheral side to the inner peripheral side. It was. Alternatively, only the lower surface may have the above-described configuration, and the upper surface may be a flat surface that extends straight in the horizontal direction. For example, in the bottom plate 61 shown in FIG. 5B, the lower surface 61b extends obliquely upward from the inner peripheral side to the outer peripheral side in a cross-sectional view, and the upper surface 61c extends in the horizontal direction. In this case, the effect of reducing wear described in FIG. 4C cannot be obtained on the upper surface 61c side, but the effect of suppressing the winding of the solid particles C described in FIG. 4A is obtained on the lower surface 61b side. be able to. Further, a bottom plate 71 shown in FIG. 5 (c) may be adopted, and the lower surface 71b is formed in a mirror plate shape and extends while being bent obliquely upward from the inner peripheral side to the outer peripheral side in a sectional view. . On the other hand, the upper surface 71c extends in the horizontal direction. The bottom plates 61 and 71 may be hollow.

なお、図5(a),(b),(c)の各形態に係る底板51,61,71は、それぞれ連通孔51a,61a,71aを有しているが、当該連通孔51a,61a,71aを省略してもよい。   In addition, although the bottom plates 51, 61, 71 according to the respective forms of FIGS. 5A, 5B, and 5C have communication holes 51a, 61a, 71a, respectively, the communication holes 51a, 61a, 71a may be omitted.

また、底板の形状は、上述のような鏡板状又は円錐状のものに限定されず、例えば、円錐角度θが複数段階変化するような構成であってもよい。また、底板の下面及び上面の一部が平面状であってもよい。   Further, the shape of the bottom plate is not limited to the end plate shape or the conical shape as described above, and may be configured such that, for example, the cone angle θ changes in a plurality of steps. Moreover, a part of the lower surface and the upper surface of the bottom plate may be planar.

以下、実施例に基づいて本発明の一形態に係る気固分離器を具体的に説明するが、気固体分離器の構成は下記の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, although the gas-solid separator which concerns on one form of this invention is demonstrated concretely based on an Example, the structure of a gas-solid separator is not limited to the following Example.

[実施例]
実施例1に係る気固分離器として、図5(c)に示す構成から連通孔71aを省略したものを採用した。すなわち、図6に示すように、実施例1に係る気固分離器は、底板の上面(底部上部形状)が平板状であって、底板の下面(底部下部形状)が鏡板状の正半楕円体形であって、連通孔の面積比が0%であった。なお、底板の下面の「長半径R:短半径r」は「2:1」であった。なお、固体粒子として流動接触分解触媒を使用した。気体として、水素、スチーム、炭化水素で構成されるガスを使用した。
[Example]
As the gas-solid separator according to Example 1, the gas-solid separator having the communication hole 71a omitted from the configuration shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, the gas-solid separator according to Example 1 is a half-elliptical ellipse in which the upper surface (bottom portion upper shape) of the bottom plate is flat and the lower surface (bottom portion lower shape) of the bottom plate is an end plate shape. It was a body shape, and the area ratio of the communication holes was 0%. The “major radius R: minor radius r” of the lower surface of the bottom plate was “2: 1”. A fluid catalytic cracking catalyst was used as the solid particles. A gas composed of hydrogen, steam, and hydrocarbon was used as the gas.

実施例2に係る気固分離器として、図5(b)に示す構成を採用した。すなわち、図6に示すように、実施例2に係る気固分離器は、底板の上面(底部上部形状)が平板状であって、底板の下面(底部下部形状)が円錐角度θ=75°の円錐状であって、連通孔の面積比が5%であった。その他の条件は、実施例1と同様とした。   As the gas-solid separator according to Example 2, the configuration shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, in the gas-solid separator according to Example 2, the upper surface (bottom upper shape) of the bottom plate is flat, and the lower surface of the bottom plate (bottom lower shape) is a cone angle θ = 75 °. The area ratio of the communication holes was 5%. Other conditions were the same as in Example 1.

実施例3に係る気固分離器として、図4(f)に示す構成を採用した。すなわち、図6に示すように、実施例3に係る気固分離器は、底板の上面(底部上部形状)が鏡板状の正半楕円体形であって、底板の下面(底部下部形状)が鏡板状の正半楕円体形であって、連通孔の面積比が0%であった。なお、底板の下面及び上面の「長半径R:短半径r」は「2:1」であった。   As the gas-solid separator according to Example 3, the configuration shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, the gas-solid separator according to Example 3 has a semi-ellipsoidal shape in which the upper surface (bottom portion upper shape) of the bottom plate is a mirror plate shape, and the lower surface (bottom portion lower shape) of the bottom plate is a mirror plate. The area ratio of the communicating holes was 0%. The “major radius R: minor radius r” of the lower surface and the upper surface of the bottom plate was “2: 1”.

実施例4に係る気固分離器として、図5(b)に示す構成から連通孔51aを省略したものを採用した。すなわち、図6に示すように、実施例4に係る気固分離器は、底板の上面(底部上部形状)が平板状であって、底板の下面(底部下部形状)が円錐角度θ=75°の円錐状であって、連通孔の面積比が0%であった。その他の条件は、実施例1と同様とした。   As the gas-solid separator according to Example 4, a configuration in which the communication hole 51a is omitted from the configuration illustrated in FIG. That is, as shown in FIG. 6, in the gas-solid separator according to Example 4, the upper surface (bottom portion upper shape) of the bottom plate is flat, and the bottom surface (bottom portion lower shape) of the bottom plate is a cone angle θ = 75 °. The area ratio of the communication holes was 0%. Other conditions were the same as in Example 1.

実施例5に係る気固分離器として、図4(a)に示す構成を採用した。すなわち、図6に示すように、実施例5に係る気固分離器は、底板の上面(底部上部形状)が鏡板状の正半楕円体形であって、底板の下面(底部下部形状)が鏡板状の正半楕円体形であって、連通孔の面積比が3%であった。なお、底板の下面及び上面の「長半径R:短半径r」は「2:1」であった。   As the gas-solid separator according to Example 5, the configuration shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, in the gas-solid separator according to Example 5, the upper surface (bottom part upper shape) of the bottom plate is a half-ellipsoidal shape having a mirror plate shape, and the lower surface (bottom part lower shape) of the bottom plate is a mirror plate. The area ratio of the communication holes was 3%. The “major radius R: minor radius r” of the lower surface and the upper surface of the bottom plate was “2: 1”.

実施例6に係る気固分離器として、図4(a)に示す構成を採用した。すなわち、図6に示すように、実施例6に係る気固分離器は、底板の上面(底部上部形状)が鏡板状の皿形であって、底板の下面(底部下部形状)が鏡板状の皿形であって、連通孔の面積比が10%であった。なお、底板の下面及び上面の曲率半径rは、0.1D(Dは底板全体の直径)であった。   As the gas-solid separator according to Example 6, the configuration shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, in the gas-solid separator according to Example 6, the upper surface (bottom portion upper shape) of the bottom plate is an end plate-like dish shape, and the lower surface of the bottom plate (bottom portion lower shape) is the end plate shape. It was a dish shape, and the area ratio of the communication holes was 10%. The curvature radius r of the lower surface and the upper surface of the bottom plate was 0.1D (D is the diameter of the entire bottom plate).

実施例7に係る気固分離器として、図5(a)に示す構成を採用した。すなわち、図6に示すように、実施例7に係る気固分離器は、底板の上面(底部上部形状)が円錐角度θ=75°の円錐状であって、底板の下面(底部下部形状)が円錐角度θ=75°の円錐状であって、連通孔の面積比が5%であった。その他の条件は、実施例1と同様とした。   As the gas-solid separator according to Example 7, the configuration shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, in the gas-solid separator according to Example 7, the top surface of the bottom plate (bottom top shape) is conical with a cone angle θ = 75 °, and the bottom surface of the bottom plate (bottom bottom shape). Is a cone having a cone angle θ = 75 °, and the area ratio of the communication holes is 5%. Other conditions were the same as in Example 1.

実施例8に係る気固分離器として、図5(a)に示す構成を採用した。すなわち、図6に示すように、実施例8に係る気固分離器は、底板の上面(底部上部形状)が円錐角度θ=45°の円錐状であって、底板の下面(底部下部形状)が円錐角度θ=45°の円錐状であって、連通孔の面積比が15%であった。その他の条件は、実施例1と同様とした。   As the gas-solid separator according to Example 8, the configuration shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, in the gas-solid separator according to Example 8, the upper surface (bottom portion upper shape) of the bottom plate is conical with a cone angle θ = 45 °, and the bottom surface (bottom portion lower shape). Was a conical shape with a conical angle θ = 45 °, and the area ratio of the communicating holes was 15%. Other conditions were the same as in Example 1.

[比較例]
比較例1に係る気固分離器として、図4(b)に示す構成から連通孔111aを省略したものを採用した。すなわち、図6に示すように、比較例1に係る気固分離器は、底板の上面(底部上部形状)が平板状であって、底板の下面(底部下部形状)が平板状であって、連通孔の面積比が0%であった。その他の条件は、実施例1と同様とした。
[Comparative example]
As the gas-solid separator according to Comparative Example 1, a gas-solid separator having the communication hole 111a omitted from the configuration shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, in the gas-solid separator according to Comparative Example 1, the upper surface (bottom portion upper shape) of the bottom plate is flat, and the lower surface (bottom portion lower shape) of the bottom plate is flat. The area ratio of the communication holes was 0%. Other conditions were the same as in Example 1.

比較例2に係る気固分離器として、図4(b)に示す構成を採用した。すなわち、図6に示すように、比較例2に係る気固分離器は、底板の上面(底部上部形状)が平板状であって、底板の下面(底部下部形状)が平板状であって、連通孔の面積比が3%であった。その他の条件は、実施例1と同様とした。   As the gas-solid separator according to Comparative Example 2, the configuration shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, in the gas-solid separator according to Comparative Example 2, the upper surface (bottom upper shape) of the bottom plate is flat, and the lower surface (bottom lower shape) of the bottom plate is flat. The area ratio of the communication holes was 3%. Other conditions were the same as in Example 1.

比較例3に係る気固分離器として、図4(b)に示す構成を採用した。すなわち、図6に示すように、比較例3に係る気固分離器は、底板の上面(底部上部形状)が平板状であって、底板の下面(底部下部形状)が平板状であって、連通孔の面積比が5%であった。その他の条件は、実施例1と同様とした。   As the gas-solid separator according to Comparative Example 3, the configuration shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, in the gas-solid separator according to Comparative Example 3, the upper surface (bottom portion upper shape) of the bottom plate is flat, and the lower surface of the bottom plate (bottom portion lower shape) is flat. The area ratio of the communication holes was 5%. Other conditions were the same as in Example 1.

[評価]
図6に示すように、底板の下面が平板状である比較例1,2,3の分離効率はいずれも93.5%よりも小さい値に留まっていた。それに比して、底板の下面が鏡板状又は円錐状である実施例1〜8の分離効率は、少なくとも各比較例よりも高く、95%以の値まで向上できた。なお、分離効率は、「(分離効率)=(1−(気体に同伴される固体重量)÷(導入した固体重量))×100(%)」で算出される。当該結果より、底板の下面が内周側から外周側へ向かうに従って、上方に位置する構成とすることで、分離効率が向上することが理解される。
[Evaluation]
As shown in FIG. 6, the separation efficiencies of Comparative Examples 1, 2, and 3 in which the bottom surface of the bottom plate was flat were all less than 93.5%. In comparison, the separation efficiencies of Examples 1 to 8 in which the bottom surface of the bottom plate is a mirror plate shape or a conical shape are at least higher than those of the comparative examples, and can be improved to a value of 95% or more. The separation efficiency is calculated by “(separation efficiency) = (1− (weight of solid entrained in gas) ÷ (weight of introduced solid)) × 100 (%)”. From this result, it is understood that the separation efficiency is improved by adopting a configuration in which the bottom surface of the bottom plate is positioned upward as it goes from the inner peripheral side to the outer peripheral side.

また、底板の上面が平板状である比較例1,2,3の相対摩耗速度は1.0であり、底板の上面が平板状である実施例1,2の相対摩耗速度は0.9であった。なお、相対摩耗速度とは、比較例1の摩耗量(減肉)を1とした場合の相対値である。それに比して、閉鎖部材の上面が鏡板状又は円錐状である実施例3,4,5,6,7,8の相対摩耗速度は、少なくとも0.9より小さく、0.5以下に低減することができた。当該結果より、底板の上面が外周側から内周側へ向かうに従って、下方に位置する構成とすることで、相対摩耗速度を低減できることが理解される。   The relative wear rate of Comparative Examples 1, 2, and 3 in which the upper surface of the bottom plate is flat is 1.0, and the relative wear rate of Examples 1 and 2 in which the upper surface of the bottom plate is flat is 0.9. there were. The relative wear rate is a relative value when the wear amount (thinning) in Comparative Example 1 is 1. In comparison, the relative wear rates of Examples 3, 4, 5, 6, 7, and 8 in which the upper surface of the closing member is a mirror plate shape or a conical shape are at least smaller than 0.9 and reduced to 0.5 or less. I was able to. From this result, it is understood that the relative wear rate can be reduced by adopting a configuration in which the upper surface of the bottom plate is positioned downward as it goes from the outer peripheral side to the inner peripheral side.

[連通孔の面積の評価]
連通孔の面積の評価を行うために、以下の実施例9〜14を準備した。実施例9に係る気固分離器として、実施例4に対して連通孔の面積比が0.5%であること以外の条件が同様なものを採用した。実施例10に係る気固分離器として、実施例4に対して連通孔の面積比が0.6%であること以外の条件が同様なものを採用した。実施例11に係る気固分離器として、実施例4に対して連通孔の面積比が3%であること以外の条件が同様なものを採用した。実施例12に係る気固分離器として、実施例4に対して連通孔の面積比が15%であること以外の条件が同様なものを採用した。実施例13に係る気固分離器として、実施例4に対して連通孔の面積比が20%であること以外の条件が同様なものを採用した。実施例14に係る気固分離器として、実施例4に対して連通孔の面積比が21%であること以外の条件が同様なものを採用した。実施例4,7,9〜14について、分離効率と固着率を測定した。測定結果を図7の表に示す。
[Evaluation of communication hole area]
In order to evaluate the area of the communication hole, the following Examples 9 to 14 were prepared. As the gas-solid separator according to Example 9, the same conditions as in Example 4 except that the area ratio of the communication holes was 0.5% were adopted. As the gas-solid separator according to Example 10, the same conditions as in Example 4 except that the area ratio of the communication holes was 0.6% were adopted. As the gas-solid separator according to Example 11, the same conditions as in Example 4 except that the area ratio of the communication holes was 3% were adopted. As the gas-solid separator according to Example 12, the same conditions as in Example 4 except that the area ratio of the communication holes was 15% were adopted. As the gas-solid separator according to Example 13, the same conditions as in Example 4 except that the area ratio of the communication holes was 20% were adopted. As the gas-solid separator according to Example 14, the same conditions as in Example 4 except that the area ratio of the communication holes was 21% were adopted. For Examples 4, 7, and 9 to 14, separation efficiency and adhesion rate were measured. The measurement results are shown in the table of FIG.

図7に示すように、実施例10,11,7と、実施例4,9とを比較すると、連通孔面積比を0.6%以上とすることで、固着率が顕著に低くできることが理解される。また、実施例12,13と実施例14とを比較すると、連通孔面積比を20%以下とすることで、分離効率が必要以上に低下することを抑制できることが理解される。   As shown in FIG. 7, when Examples 10, 11, and 7 are compared with Examples 4 and 9, it is understood that the adhering rate can be remarkably reduced by setting the communication hole area ratio to 0.6% or more. Is done. Further, when Examples 12 and 13 are compared with Example 14, it is understood that the separation efficiency can be suppressed from being lowered more than necessary by setting the communication hole area ratio to 20% or less.

4…開口部、7…気体抜出管、10…内筒、11…閉塞部材(底板)、11a…連通孔、11b…下面、11c…上面、100…気固分離器。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Opening part, 7 ... Gas extraction pipe | tube, 10 ... Inner cylinder, 11 ... Closure member (bottom plate), 11a ... Communication hole, 11b ... Lower surface, 11c ... Upper surface, 100 ... Gas-solid separator.

Claims (4)

気体と固体粒子を分離する気固分離器であって、
下端が閉塞部材によって閉塞されると共に上端が開放された、鉛直方向に延びる内筒と、
前記内筒を外方から同軸状に覆うと共に、外部に連通する気体抜出口が上部に形成された外筒と、を備え、
前記内筒における前記下端側の側面には、前記内筒の軸方向に延びる複数の開口部が周方向に設けられており、
前記閉塞部材の下面は、内周側から外周側へ向かうに従って、上方に位置する、気固分離器。
A gas-solid separator for separating gas and solid particles,
An inner cylinder extending in the vertical direction with the lower end closed by a closing member and the upper end opened;
The outer cylinder is coaxially covered from the outside and has an outer cylinder formed at the top with a gas vent that communicates with the outside.
A plurality of openings extending in the axial direction of the inner cylinder are provided in a circumferential direction on a side surface on the lower end side of the inner cylinder,
A gas-solid separator, wherein the lower surface of the closing member is positioned upward as it goes from the inner peripheral side to the outer peripheral side.
前記閉塞部材の上面は、外周側から内周側へ向かうに従って、下方に位置する、請求項1に記載の気固分離器。   2. The gas-solid separator according to claim 1, wherein an upper surface of the closing member is positioned downward from the outer peripheral side toward the inner peripheral side. 前記閉塞部材には、連通孔が形成される、請求項1又は2に記載の気固分離器。   The gas-solid separator according to claim 1 or 2, wherein a communication hole is formed in the closing member. 前記連通孔の面積は、閉塞部材全体の面積に対して、0.6%〜20%である、請求項3に記載の気固分離器。   The gas-solid separator according to claim 3, wherein an area of the communication hole is 0.6% to 20% with respect to an area of the entire closing member.
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