JP7025015B2 - Separation device and catalyst filling device - Google Patents
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Description
本発明は、第一粉体と第一粉体より大きな第二粉体とを分離する分離装置及び分離装置を備えた触媒充填装置に関する。 The present invention relates to a separation device for separating a first powder and a second powder larger than the first powder, and a catalyst filling device including a separation device.
石油精製設備や化学工業設備等では、化学反応を促進させるために、各種の触媒が利用されている。触媒は、例えば顆粒状に造形され、原料流体を流通させる反応塔の内部に充填される。
このような触媒の充填には触媒充填装置が用いられている(特許文献1)。
In petroleum refining equipment, chemical industry equipment, etc., various catalysts are used to promote chemical reactions. The catalyst is formed into, for example, granules, and is filled inside a reaction tower through which a raw material fluid is circulated.
A catalyst filling device is used for filling such a catalyst (Patent Document 1).
特許文献1の触媒充填装置は、触媒が収納されたホッパと、ホッパに収納された触媒を反応塔の内部に散布する散布装置とを備えている。触媒には、ホッパに送られる前の工程で生じたり、ホッパから散布装置に送られる際に生じたりする触媒粉が付着している。触媒粉は、本来使用される触媒に比べて小さいので、ダスト(粉塵)となり、触媒として反応塔の内部に充填されるものから除外される。
そのため、特許文献1の従来例では、ホッパと散布装置との間には、ダストとしての触媒粉を触媒から分離するフィルタ部(分離装置)が配置されている。
フィルタ部は、触媒管、内管及び外管からなる3重構造とされている。触媒管は、外管で覆われた周面部に多数の連通孔を有する。連通孔は、触媒を通過させない大きさ又は形状とされている一方で、触媒粉を通過させる大きさや形状とされるため、触媒自体は触媒管の内部を流通して散布装置に送られ、触媒粉は外管と触媒管との間の収納スペースを通じて外部に排出される。
The catalyst filling device of
Therefore, in the conventional example of
The filter portion has a triple structure including a catalyst tube, an inner tube and an outer tube. The catalyst tube has a large number of communication holes in the peripheral surface covered with the outer tube. The communication hole has a size or shape that does not allow the catalyst to pass through, while it has a size or shape that allows the catalyst powder to pass through. The powder is discharged to the outside through the storage space between the outer tube and the catalyst tube.
特許文献1の従来例では、連通孔が触媒管の周面部に複数形成されているので、触媒粉が付着した触媒が触媒管の周面部に沿って流通すると、当該周面部に形成された連通孔に触媒や触媒粉が詰まるおそれがある。特に、触媒等は、触媒管の中心部(軸芯部)では、流れが大きいが、内周面近傍では、流れが小さいので、内周面に形成された連通孔に触媒等が詰まりやすい。触媒管の連通孔への目詰まりを少なくするために、触媒等を速く流通させることも考えられるが、それでは、触媒と触媒粉との分離を確実に行うことができないだけでなく、触媒等を強制的に流通させるための複雑な機構が必要となる。
このように、連通孔が形成された触媒管の内部を触媒等を流通させるだけの構成では、触媒管の連通孔が目詰まりすることになり、目詰まりした箇所では、触媒と触媒粉との分離が不十分となる。触媒と触媒粉とが分離されないままでは、散布装置に送られる触媒にダストとなる触媒粉が混在することになり、純粋な触媒の充填が行えなくなるという課題がある。
ここで、触媒管の連通孔が目詰まりすることで触媒と触媒粉との分離が不十分となるという課題は、大きさの異なる粉体の分離についても生じる。
In the conventional example of
In this way, in a configuration in which the catalyst or the like is simply circulated inside the catalyst tube in which the communication hole is formed, the communication hole of the catalyst tube is clogged, and in the clogged place, the catalyst and the catalyst powder are used. Insufficient separation. If the catalyst and the catalyst powder are not separated, the catalyst powder that becomes dust will be mixed in the catalyst sent to the spraying device, and there is a problem that pure catalyst cannot be filled.
Here, the problem that the separation between the catalyst and the catalyst powder becomes insufficient due to the clogging of the communication holes of the catalyst tube also arises in the separation of powders having different sizes.
本発明の目的は、大きさの異なる第一粉体と第二粉体を確実に分離することができる分離装置及び触媒充填装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a separation device and a catalyst filling device capable of reliably separating a first powder and a second powder having different sizes.
本発明の分離装置は、第一粉体と前記第一粉体より大きい第二粉体とが混在して流通する粉体流通管と、前記粉体流通管の内部に配置された内管と、前記粉体流通管の外部に配置された外管とを備え、前記粉体流通管は、前記第一粉体が通過可能かつ前記第二粉体が通過不可能の連通孔が複数形成された周面部を有し、前記内管は、前記連通孔から前記第一粉体を排出するための流体を前記粉体流通管との間の空間に供給する流体供給孔が複数形成された壁部を有し、前記外管は、前記粉体流通管との間に前記連通孔から排出された前記第一粉体を収納する収納スペースを有し、前記粉体流通管の周面部と前記内管の壁部との少なくとも一方には、前記第一粉体と前記第二粉体との混在物の流れに渦を発生させる渦流発生部が設けられ、前記流体供給孔は、前記渦流発生部で渦流が発生した位置と対向して配置されている、ことを特徴とする。 The separation device of the present invention includes a powder flow tube in which a first powder and a second powder larger than the first powder coexist and flow, and an inner tube arranged inside the powder flow tube. The powder flow tube is provided with an outer tube arranged outside the powder flow tube, and the powder flow tube is formed with a plurality of communication holes through which the first powder can pass and the second powder cannot pass through. The inner pipe has a peripheral surface portion, and the inner pipe is a wall formed with a plurality of fluid supply holes for supplying a fluid for discharging the first powder from the communication hole to the space between the powder flow pipe and the powder flow pipe. The outer tube has a storage space for storing the first powder discharged from the communication hole between the outer tube and the powder flow tube, and the peripheral surface portion of the powder flow tube and the said. At least one of the wall portion of the inner pipe is provided with a vortex generation portion that generates a vortex in the flow of the mixture of the first powder and the second powder, and the fluid supply hole is provided with the vortex generation portion. It is characterized in that it is arranged so as to face the position where the eddy current is generated in the portion.
本発明では、第一粉体と第二粉体との混在物が粉体流通管の内部を粉体流通管の軸方向に沿って流通すると、渦流発生部に当たり、渦流が発生する。混在物の流れに渦流が発生すると、第二粉体に比べて小さい第一粉体が乱流した状態で滞留する。
内管の内部を流通する流体を流体供給孔から粉体流通管の内部に送る。流体供給孔は、渦流発生部で渦流が発生した位置と対向して配置されるので、渦流状態で滞留した第一粉体が連通孔に向かって押し出されることになる。すると、第一粉体が効率的に連通孔を通って外管と粉体流通管との間の収納スペースに排出される。一方、第二粉体自体は、流体で押し出されようとしても、連通孔を通過することができないので、粉体流通管の内部を軸方向に沿って引き続き流通する。
従って、粉体流通管の周面部と内管の壁部との少なくとも一方に、第一粉体と第二粉体との混在物の流れに渦流を発生させる渦流発生部が設けられ、内管の流体供給孔と渦流発生部で渦流が発生した位置とが対向配置されているので、渦流発生部により乱流状態となって渦流発生部の近傍で滞留している第一粉体を流体供給孔から送られた流体が連通孔に向かって押し出すことになり、第一粉体が効率的に収納スペースに排出される。一方、第二粉体自体は粉体流通管の内部で流通し続けるので、第一粉体と第二粉体とが確実に分離されることになる。しかも、構造が簡易である。
In the present invention, when a mixture of the first powder and the second powder flows inside the powder flow pipe along the axial direction of the powder flow pipe, it hits the vortex generation portion and a vortex is generated. When a vortex flow is generated in the flow of the mixture, the first powder, which is smaller than the second powder, stays in a turbulent state.
The fluid flowing inside the inner pipe is sent to the inside of the powder flow pipe through the fluid supply hole. Since the fluid supply hole is arranged to face the position where the vortex flow is generated in the vortex flow generation portion, the first powder staying in the vortex flow state is pushed out toward the communication hole. Then, the first powder is efficiently discharged into the storage space between the outer pipe and the powder flow pipe through the communication hole. On the other hand, the second powder itself cannot pass through the communication hole even if it is pushed out by the fluid, so that it continues to flow inside the powder flow pipe along the axial direction.
Therefore, on at least one of the peripheral surface portion of the powder flow tube and the wall portion of the inner tube, a vortex flow generating portion that generates a vortex flow in the flow of the mixture of the first powder and the second powder is provided, and the inner tube is provided. Since the fluid supply hole and the position where the vortex flow is generated are arranged so as to face each other, the first powder which is turbulent due to the vortex generation part and stays in the vicinity of the vortex generation part is supplied by the fluid. The fluid sent from the holes is pushed toward the communication holes, and the first powder is efficiently discharged into the storage space. On the other hand, since the second powder itself continues to flow inside the powder flow pipe, the first powder and the second powder are surely separated. Moreover, the structure is simple.
本発明の分離装置では、前記第一粉体は触媒粉であり、前記第二粉体は触媒であり、前記粉体流通管は、前記触媒粉と前記触媒とが混在して流通する触媒管を備えている、構成としてもよい。
この構成では、渦流発生部により乱流状態となって渦流発生部の近傍で滞留している触媒粉を流体供給孔から送られた流体が連通孔に向かって押し出し、触媒粉が効率的に収納スペースにダストとして外部に排出される。一方、触媒自体は触媒管の内部で流通し続けるので、触媒粉と触媒とが確実に分離されることになる。そのため、触媒と触媒粉との分離を確実に行える。
In the separation device of the present invention, the first powder is a catalyst powder, the second powder is a catalyst, and the powder flow tube is a catalyst tube in which the catalyst powder and the catalyst are mixed and distributed. May be configured.
In this configuration, the fluid sent from the fluid supply hole pushes the catalyst powder that has become turbulent due to the vortex generation part and stays in the vicinity of the vortex generation part toward the communication hole, and the catalyst powder is efficiently stored. It is discharged to the outside as dust in the space. On the other hand, since the catalyst itself continues to circulate inside the catalyst tube, the catalyst powder and the catalyst are surely separated. Therefore, the catalyst and the catalyst powder can be reliably separated.
本発明の分離装置では、前記粉体流通管は、前記第一粉体と前記第二粉体とを分級する篩管を備えている、構成としてもよい。
この構成では、連通孔の大きさの異なる複数の篩管を用いることにより、種々の大きさの粉体の分級を簡易な構造で実現できる。
In the separation device of the present invention, the powder flow tube may be configured to include a phloem tube for classifying the first powder and the second powder.
In this configuration, by using a plurality of phloem tubes having different sizes of communication holes, it is possible to realize classification of powders of various sizes with a simple structure.
本発明の分離装置では、前記渦流発生部は、前記粉体流通管の周面部と前記内管の壁部との一方に基端が固定されたフィンを有し、前記フィンの先端は、前記混在物の流通方向のうち下流側に向いており、かつ、前記粉体流通管の周面部と前記内管の壁部との他方との間に隙間がある、構成が好ましい。
この構成では、渦流発生部を構成するフィンに混在物が当たると、混在物がフィンの表面の基端側から先端側に向かって流通する。その後、混在物、特に、第二粉体より小さな第一粉体は、フィンの先端からフィン裏面側に回りこんで発生する渦流により、フィンの先端近傍で乱流する。乱流状態の第一粉体は、フィンの裏面側で滞留することになり、内管の流体供給孔から送られる流体によって連通孔に向かって押し出される。触媒自体は触媒管の内部で流通し続けるので、触媒粉と触媒とが確実に分離される。
従って、渦流発生部は、フィンを備えた構成であるため、渦流発生部の構造を簡易なものにできる。
In the separation device of the present invention, the vortex generating portion has fins whose base ends are fixed to one of the peripheral surface portion of the powder flow pipe and the wall portion of the inner pipe, and the tip of the fin is the tip of the fin. It is preferable that the mixture is oriented toward the downstream side in the distribution direction and has a gap between the peripheral surface portion of the powder flow pipe and the other side of the wall portion of the inner pipe.
In this configuration, when the mixture hits the fins constituting the vortex generating portion, the mixture flows from the proximal end side to the distal end side of the surface of the fin. After that, the mixture, particularly the first powder smaller than the second powder, turbulently flows near the tip of the fin due to the vortex flow generated from the tip of the fin to the back surface side of the fin. The first powder in the turbulent flow state stays on the back surface side of the fin and is pushed out toward the communication hole by the fluid sent from the fluid supply hole of the inner pipe. Since the catalyst itself continues to flow inside the catalyst tube, the catalyst powder and the catalyst are surely separated.
Therefore, since the eddy current generating portion has a structure provided with fins, the structure of the eddy current generating portion can be simplified.
本発明の分離装置では、前記フィンは、前記基端が固定された前記粉体流通管と前記内管との一方の軸芯を中心とした環状に形成されている、構成が好ましい。
この構成では、フィンが環状に形成されることで、フィンが欠損する部位がないから、フィンによる混在物の渦流を確実に発生させることができる。
そのため、フィンの構造を簡易にするだけでなく、第一粉体と第二粉体とを効率的に分離することができる。
In the separation device of the present invention, the fins are preferably formed in an annular shape centered on one axis of the powder flow tube and the inner tube to which the base end is fixed.
In this configuration, since the fins are formed in an annular shape, there is no portion where the fins are missing, so that a vortex flow of the mixture due to the fins can be reliably generated.
Therefore, not only the structure of the fins can be simplified, but also the first powder and the second powder can be efficiently separated.
本発明の分離装置では、前記フィンの基端は、前記粉体流通管の周面部に固定されている、構成が好ましい。
この構成では、フィンの先端で乱流する第一粉体がフィンの裏側と粉体流通管の周面部との間の空間に滞留することになり、この空間に滞留する第一粉体を流体により確実に押し出すことができる。
そのため、第一粉体がフィンの先端から回りこんだ部分が連通孔に近接することになるから、第一粉体と第二粉体とを効率的に分離することができる。
In the separation device of the present invention, it is preferable that the base end of the fin is fixed to the peripheral surface portion of the powder flow tube.
In this configuration, the first powder turbulent at the tip of the fin stays in the space between the back side of the fin and the peripheral surface of the powder flow tube, and the first powder staying in this space is fluid. Can be pushed out more reliably.
Therefore, since the portion where the first powder wraps around from the tip of the fin is close to the communication hole, the first powder and the second powder can be efficiently separated.
本発明の分離装置では、前記外管には前記収納スペースに収納された第一粉体を吸引する吸引装置が接続されている、構成が好ましい。
この構成では、収納スペースに収納された第一粉体が吸引装置で吸引されることで、収納スペースに負圧が生じ、粉体流通管の内部にある触媒粉を強制的に収納スペースに送り出すことができる。
そのため、第一粉体が強制的に収納スペースに送り出されることで、第一粉体と第二粉体との分離をより確実に行うことができる。
In the separation device of the present invention, a suction device for sucking the first powder stored in the storage space is connected to the outer pipe, which is preferable.
In this configuration, the first powder stored in the storage space is sucked by the suction device, which creates a negative pressure in the storage space and forcibly sends the catalyst powder inside the powder flow tube to the storage space. be able to.
Therefore, by forcibly sending the first powder to the storage space, it is possible to more reliably separate the first powder and the second powder.
本発明の触媒充填装置は、反応塔の内部に触媒を充填する装置であって、前記触媒粉と前記触媒とが混在した状態で収納されたホッパと、前記ホッパに収納された前記触媒粉と前記触媒とを分離する請求項2に記載された分離装置と、前記分離装置で分離された前記触媒を前記反応塔の内部に散布する散布装置とを備えた、ことを特徴とする。
本発明では、分離装置により、ホッパで収納された触媒粉と触媒とが確実に分離されるので、散布装置で反応塔の内部に散布される触媒から触媒粉が除かれることになり、純度の高い触媒が充填される。
The catalyst filling device of the present invention is a device for filling the inside of a reaction tower with a catalyst, and is a hopper in which the catalyst powder and the catalyst are mixed and stored, and the catalyst powder stored in the hopper. It is characterized by comprising the separation device according to
In the present invention, since the catalyst powder stored in the hopper and the catalyst are surely separated by the separation device, the catalyst powder is removed from the catalyst sprayed inside the reaction tower by the spraying device, and the purity is increased. High catalyst is filled.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1から図4に基づいて第1実施形態を説明する。
図1において、反応塔1は、内部に触媒2が充填される。触媒2を反応塔1に充填する際には、反応塔1の上部開口から内部へ、触媒充填装置3が導入される。
図2において、触媒充填装置3は、上下に延びる供給装置10と、供給装置10の下端に設置された散布装置40とを有する。
〔供給装置10〕
供給装置10は、上から下へ順にホッパ11、分離装置20、ピンチバルブ30を備えている。
ホッパ11は、反応塔1の上部開口の外側に配置されており、内部に所定量の触媒2と触媒粉2Aとが混在する混在物2Bを貯留し、その下端から分離装置20へと混在物2Bを供給可能である。触媒粉2Aは、ホッパ11に貯留される前の輸送中に、あるいは、ホッパ11から分離装置20へ送られる際に、触媒2同士が擦り合う等して生じる。触媒粉2Aは、触媒2より小さくかつ軽量なダストであり、反応塔1に充填される対象としては除かれるものである。本実施形態では、触媒粉2Aが第一粉体であり、触媒2が触媒粉2Aより大きい第二粉体である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
In FIG. 1, the
In FIG. 2, the
[Supply device 10]
The
The
〔分離装置20〕
分離装置20は、粉体流通管としての触媒管21と、触媒管21の内部に配置された内管22と、触媒管21の外部に配置された外管23とからなる3重構造とされている。
内管22は、触媒管21の内側に同芯で配置され、触媒管21との間に空間21Aが空けられている。
外管23は、触媒管21の外側に同芯で配置され、触媒管21との間に収納スペース23Aが空けられている。
触媒管21は、上端をホッパ11の触媒出口に連結され、下端をピンチバルブ30の触媒入口に連結されている。従って、ホッパ11からピンチバルブ30へと供給される触媒2は、触媒管21の内側を通される。
[Separator 20]
The
The
The
The upper end of the
内管22の上端には除塵エア供給管24が接続されている。
除塵エア供給管24は、外部の除塵エア供給源(図示省略)からの加圧エアを、内管22の上端へと導入する。内管22に供給された除塵エアは、流体供給孔221から触媒管21内へ導入され、触媒管21内の触媒2の間を通過して、連通孔211から触媒管21の外側の収納スペース23Aへと排出される。
除塵エアは、触媒管21内の触媒2の隙間を通過する際に、触媒2に付着していた触媒粉2A、あるいは触媒2から生じた触媒粉2Aを取り込み、この触媒粉2Aとともに連通孔211を通って収納スペース23Aへ送り出されてくる。
従って、触媒管21を通過する触媒2は、除塵エアにより触媒粉2Aを除去された清浄な状態で、ピンチバルブ30へと送り出される。
A dust removing
The dust removing
When the dust-removing air passes through the gap of the
Therefore, the
外管23は、全長にわたって気密性を有する管体である。
外管23には、下端に除塵エア排出管25が接続され、この除塵エア排出管25には除塵用のサイクロン26が接続されている。
除塵エア排出管25は、触媒管21から外管23の内側へと送り出された除塵エアを集め、サイクロン26へと排出する。
本実施形態では、除塵エア排出管25及びサイクロン26から収納スペース23Aに収納された触媒粉2Aを吸引する吸引装置が構成される。
従って、触媒管21内で除塵エアが取り込んだ触媒粉は、サイクロン26で回収され、一括して廃棄することができる。一方、サイクロン26を通過した搬送エアは、触媒粉2Aを含まない清浄な状態とされたうえで、大気に解放される。
The
A dust removing
The dust removing
In the present embodiment, a suction device for sucking the
Therefore, the catalyst powder taken in by the dust-removed air in the
図3及び図4には分離装置20の詳細な構成が示されている。
図3及び図4において、触媒管21は、外管23で覆われた筒状の周面部21Bを備えている。周面部21Bは、多数の連通孔211を有し、その内面側と外面側とで通気可能である。ただし、連通孔211は、触媒2を通過させない大きさ又は形状であるが、触媒2より小さい触媒粉2Aを通過させる。
触媒管21の連通孔211は、触媒管21の材料に多数の孔明け加工を行ってもよいし、触媒管21をメッシュ材料で形成してその格子間隔を連通孔211としてもよい。
3 and 4 show a detailed configuration of the separating
In FIGS. 3 and 4, the
The
内管22は、触媒管21に覆われる筒状部22Aと、筒状部22Aのピンチバルブ30側の端部に設けられた端面部22B(図2参照)とを有する壁部22Cを備える。
筒状部22Aは、複数の流体供給孔221を有し、その内面側と外面側とで通気可能である。
流体供給孔221は、内管22の材料に多数の孔明け加工で形成される。
流体供給孔221は、後述する渦流発生部8が設けられた位置と対応し、かつ、内管22の周方向に沿って複数が互いに等間隔に配置されている。
流体供給孔221の軸芯は、複数ある連通孔211のうち一部の連通孔211の軸芯と一致する。
The
The
The
A plurality of
The shaft core of the
触媒管21の内周部には、触媒粉2Aと触媒2との混在物2Bの渦流Pを発生させる渦流発生部8が設けられている。
渦流発生部8は、触媒管21の周面部21Bに基端が固定されたフィン80を有する。
フィン80は、その先端が触媒粉2Aと触媒2との混在物2Bの流通方向のうち下流側に向いている。つまり、フィン80は、基端から先端にかけて下り傾斜している。
フィン80の先端と内管22との間には、混在物2Bが流通するための隙間Sが形成されている。
第1実施形態では、フィン80は、触媒管21の軸芯を中心とした環状に形成されている。フィン80の先端と触媒管21の周面部21Bとの間の寸法は触媒管21の周方向に沿って同じである。
上流側から送られる触媒2及び触媒粉2Aからなる混在物2B、特に、触媒粉2Aは、フィン80の先端を通過した直後に渦流Pが発生する。流体供給孔221は、フィン80で渦流Pが発生して触媒粉2Aが対流する位置と対向して配置されている。
フィン80は、触媒管21の軸方向に沿って複数段(図3では3段)形成されており、これらのフィン80に対応して流体供給孔221が内管22に形成されている。
A
The
The tip of the
A gap S is formed between the tip of the
In the first embodiment, the
In the
The
〔ピンチバルブ30〕
図2において、ピンチバルブ30は、分離装置20から散布装置40へと触媒2を通過させる状態と、これを遮断する状態とを切り替える機構である。具体的には、ピンチバルブ30は、バルブ部筒体31の内面に対向配置された一対のバルーン32と、このバルーン32に膨張エアを供給する膨張エア供給管33とを備えている。
このようなピンチバルブ30では、膨張エア供給管33から膨張エアを供給することで、一対のバルーン32が膨張した状態(図2の実線の状態)となり、バルブ部筒体31内の通路が閉鎖されて触媒2の通過が遮断される。一方、膨張エアを大気解放することで、一対のバルーン32が収縮した状態(図2の二点鎖線の状態)となり、再び通路が開かれて触媒2の通過が可能となる。
[Pinch valve 30]
In FIG. 2, the
In such a
〔散布装置40〕
図1において、散布装置40は、供給装置10の下部に接続され、供給装置10から供給される触媒2を反応塔1内に回転散布するものである。
具体的には、図2に示される通り、散布装置40は、散布用のロータ50と、ロータ50を回転させる駆動部60と、ロータ50から散布される触媒2をエア搬送するエア搬送手段70とを備えている。ロータ50は、供給装置10と同芯で配置された軸部51と、この軸部51の下端に固定された底板52を有する。底板52の上面には、中心から外周に向けて延びる仕切板53が多数立設されている。
[Spraying device 40]
In FIG. 1, the spraying
Specifically, as shown in FIG. 2, the spraying
駆動部60は、駆動部筒体61と、その内部に設置されたエアモータ62及び回転計63とを備えている。
駆動部筒体61は、ピンチバルブ30のバルブ部筒体31の下端に接続されている。
エアモータ62は、駆動部筒体61の中心位置に支持され、その主軸(図示省略)にはロータ50の軸部51が接続されている。
エアモータ62は、外部から供給される駆動エアにより主軸が回転し、これによりロータ50を回転させることができる。
回転計63は、エアモータ62に附設され、エアモータ62の主軸の回転速度を検出し、外部の制御装置などに信号出力することができる。
The
The
The
The spindle of the
The
エア搬送手段70は、駆動部60とロータ50との間に設置され、供給装置10から駆動部60を通して供給される触媒2をロータ50へとエア搬送するものである。
具体的には、エア搬送手段70は、駆動部60の下端に接続される筒部71と、筒部71に搬送エア7を供給する搬送エア供給管72と、供給される搬送エアの流量又は圧力を調節する絞り機構73と、ロータ50の上面に沿った気流を保つためのロータカバー74とを備えている。
筒部71は、上筒711と、この上筒711から下方に延びる下筒712とを備えている。上筒711は、駆動部筒体61の下端に接続され、その内部には供給装置10から供給される触媒2が送り込まれる。下筒712は、上部に段差を有し、この段差には大径部713が接続されている。下筒712は、上筒711とほぼ同径とされ、大径部713は上筒711より大径とされている。大径部713には、上方から上筒711が挿入され、大径部713の内面と上筒711の外面との間には間隔が確保されている。
The air transport means 70 is installed between the
Specifically, the air transport means 70 includes a
The
搬送エア供給管72は、下筒712の大径の部分に接続され、その内部(上筒711の外側)に搬送エア7を供給する。
従って、下筒712の小径の部分においては、触媒2が搬送エア7により分散されて下方のロータ50へとエア搬送される。この際、エア搬送の状態は、絞り機構73でスリット733の間隔を調節することで変更することができる。
下筒712の下端には、ロータカバー74が固定されている。
ロータカバー74は、平面形状が円形とされ、その直径はロータ50の最大径に合わせて設定されている。
The transport
Therefore, in the small diameter portion of the
A
The
〔触媒の充填方法〕
ホッパ11には触媒2及び触媒粉2Aからなる混在物2Bが貯留されている。
ホッパ11に貯留された混在物2Bを分離装置20に送り、この分離装置20により、混在物2Bを構成する触媒2から触媒粉2Aを分離する。
つまり、ホッパ11から送られる混在物2Bは、触媒管21と内管22との間の空間21Aを下方に向かって流通する。
触媒管21の内部を流通する混在物2Bのうち、外管23に近い部分を流通する混在物2Bは、フィン80に当たり、基端側から先端にかけてフィン80の上面(表面)に沿って流れる。混在物2Bは、フィン80の先端から離れた直後に渦流Pが発生する。渦流Pにより、混在物2Bのうち触媒2より小さな触媒粉2Aが乱流する。渦流Pに伴って触媒粉2Aがフィン80の下面(裏面)と触媒管21の内周面との間に形成された断面三角形状の領域Qに入り込み滞留する。
[Catalyst filling method]
A
The
That is, the
Of the
ここで、内管22の内部に防塵エアを送ると、防塵エアは、流体供給孔221を通って渦流Pによりフィン80の裏面側で滞留している触媒粉2Aを連通孔211に向けて押し出すことになり、防塵エアとともに触媒粉2Aが連通孔211を通って収納スペース23Aに収納される。収納スペース23Aに収納された触媒粉2Aは、除塵エア排出管25及びサイクロン26により吸引される。
収納スペース23Aが除塵エア排出管25及びサイクロン26により吸引されることで、触媒管21と内管22との間の空間21Aに負圧が生じ、空間21Aにある触媒粉2Aが強制的に連通孔211を通って収納スペース23Aに送られる。触媒粉2Aより大きな触媒2は、連通孔211を通らないので、下流側に送られる。分離装置20で触媒粉2Aから分離された触媒2を、散布装置40により反応塔1に散布する。
Here, when dust-proof air is sent to the inside of the
When the
〔実施形態の作用効果〕
前述のような本実施形態では、以下のような作用効果が得られる。
(1)粉体流通管の周面部21Bに、第一粉体と第二粉体との混在物2Bの流れに渦流Pを発生させる渦流発生部8を設け、内管22の流体供給孔221を渦流発生部8で渦流Pが発生した位置に対向配置したので、渦流発生部8により乱流状態で滞留している第一粉体を流体供給孔221から送られた防塵エアが連通孔211に向かって押し出すことになり、触媒粉2Aが効率的に収納スペース23Aに排出される。一方、第二粉体は内管22と粉体流通管との間の空間に流通し続けるので、第二粉体とは確実に分離される。しかも、渦流発生部8を粉体流通管に設けるだけなので、構造が簡易である。
(2)第一粉体を触媒粉2Aとし、第二粉体を触媒2とし、粉体流通管として触媒管21としたので、触媒粉2Aを効率的に収納スペース23Aに排出することが可能となり、ダストである触媒粉2Aと触媒2とを確実に分離することができる。
[Action and effect of the embodiment]
In the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
(1) A vortex
(2) Since the first powder is the
(3)渦流発生部8は、先端が混在物2Bの流通方向のうち下流側に向いたフィン80を有し、フィン80の先端と内管22の壁部22Cとの間に混在物2Bが流れる隙間Sがあるので、フィン80に混在物2Bが当たると、触媒粉2Aがフィン80の先端から裏面に回り込んで渦流Pが発生する。渦流Pにより乱流となった触媒粉2Aは、防塵エアによって確実に収納スペース23Aに送り出され、触媒2と確実に分離される。そのため、渦流Pの発生を確実に行えるとともに渦流発生部8の構成を簡易なものにできる。
(3) The
(4)フィン80は、触媒管21の軸芯を中心とした環状に形成されているから、フィン80が周方向に沿って欠損した部位がなく、フィン80による混在物2Bの渦流を確実に発生させることができる。
(4) Since the
(5)フィン80の基端が触媒管21の周面部21Bに固定されているので、触媒粉2Aのフィン80の先端から回りこんだ部分が連通孔211に近接することになるから、触媒粉2Aと触媒2とを効率的に分離することができる。
(5) Since the base end of the
(6)外管23には収納スペース23Aに収納された触媒粉2Aを吸引する除塵エア排出管25及びサイクロン26が接続されているので、収納スペース23Aに負圧が生じ、触媒管21の内部にある触媒粉2Aを強制的に収納スペース23Aに送り出すことができ、この点からも、触媒粉2Aと触媒2との分離をより確実に行うことができる。
(6) Since the dust removing
(7)触媒粉2Aと触媒2とが混在した状態で収納されたホッパ11と、ホッパ11に収納された触媒粉2Aと触媒2とを分離する分離装置20と、分離装置20で分離された触媒2を反応塔1の内部に散布する散布装置40とを備えて触媒充填装置3を構成したから、分離装置20により、触媒粉2Aと触媒2とが確実に分離されるので、散布装置40で反応塔1の内部に散布される触媒2の純度が高いものとなる。
(7) The
(8)フィン80を触媒管21の軸方向に沿って複数段形成しているので、1段目のフィン80を用いて触媒粉2Aが触媒2と十分に分離できないとしても、下流側に配置される2段目、3段目のフィン80により、確実に触媒粉2Aを触媒2と分離することが可能となる。
(8) Since the
[第2実施形態]
次に、本発明の分離装置の第2実施形態を図5及び図6に基づいて説明する。
第2実施形態は、フィン81を第1実施形態のフィン80とは異なる構成とした点で第1実施形態とは異なるもので、他の構成は第1実施形態と同じである。
第2実施形態の説明において、第1実施形態と同一の構成は同一符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the separation device of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
The second embodiment is different from the first embodiment in that the
In the description of the second embodiment, the same configurations as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
図5及び図6において、渦流発生部8は、触媒管21の周面部21Bの内周に沿って複数配置されたフィン81を備えて構成されている。
フィン81は、平面三角形の底辺を構成する基端が周面部21Bに固定されており、平面三角形の頂角を構成する先端が内管22に向けて下り傾斜している。フィン80の先端と内管22との間には隙間Sが設けられている。なお、本実施形態では、フィン81の平面形状は三角形に限定されるものではなく、矩形状であってもよい。
フィン81は、触媒管21の軸方向に沿って複数段(図5では3段)形成されており、これらのフィン80に対応して流体供給孔221が内管22に形成されている。
なお、図6では、フィン81の配置位置が平面視で複数段が重なる同一の位置となっているが、本実施形態では、重ならないように各段に設けられたフィン81を周方向にずらすものでもよい。
第2実施形態では、第1実施形態の(1)~(3)(5)~(8)と同様の効果を奏することができる。
In FIGS. 5 and 6, the
The base end of the
The
In addition, in FIG. 6, the arrangement position of the
In the second embodiment, the same effects as those in (1) to (3) (5) to (8) of the first embodiment can be obtained.
[第3実施形態]
次に、本発明の分離装置の第3実施形態を図7に基づいて説明する。
第3実施形態は、フィン82を第1実施形態のフィン80とは異なる構成とした点で第1実施形態とは異なるもので、他の構成は第1実施形態と同じである。
第3実施形態の説明において、第1実施形態と同一の構成は同一符号を付して説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the separation device of the present invention will be described with reference to FIG. 7.
The third embodiment is different from the first embodiment in that the
In the description of the third embodiment, the same configurations as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
図7において、渦流発生部8は、基端が内管22の筒状部22Aに固定され先端が触媒管21に向けて下り傾斜した環状のフィン82から構成されている。フィン82の先端と触媒管21との間には混在物2Bが流通するための隙間Sが形成されている。
第3実施形態では、第1実施形態の(1)~(4)(6)~(8)と同様の効果を奏することができる。
In FIG. 7, the
In the third embodiment, the same effects as those in (1) to (4) (6) to (8) of the first embodiment can be obtained.
[第4実施形態]
次に、本発明の分離装置の第4実施形態を図8及び図9に基づいて説明する。
第4実施形態は、分離する粉体の対象と粉体流通管の構造が第1実施形態とは異なり、他の構成は第1実施形態と同じである。
第4実施形態の説明において、第1実施形態と同一の構成は同一符号を付して説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the separation device of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
In the fourth embodiment, the target of the powder to be separated and the structure of the powder flow tube are different from those of the first embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment.
In the description of the fourth embodiment, the same configurations as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
図8及び図9において、分離装置90は、大きさの異なる第一粉体201と第二粉体202とを分級する分級装置であり、粉体流通管としての篩管91と、篩管91の内部に配置された内管22と、篩管91の外部に配置された外管23とからなる3重構造とされている。
外管23の上端は板部92に接合されており、板部92を貫通して篩管91が配置されている。
篩管91、内管22及び外管23の下端は板部93に接合されている。
板部92,93には、内管22と篩管91とを保持する保持部94が設けられており、板部93には、内管22と篩管91とを同心円上に保持するためのスペーサ95が設けられている。
In FIGS. 8 and 9, the
The upper end of the
The lower ends of the
The
第一粉体201及び第二粉体202としては、例えば、アルミパウダー、亜鉛粉、合金粉等の金属分野で使用される粉体、カーボン粉、活性炭、樹脂粉、樹脂ビーズ等の化学分野で使用される粉体、アルミナ、クレー等の窯業分野で使用される粉体、塩、上砂糖、グラニュー糖等の食品分野で使用される粉体、その他の分野で使用される粉体があり、本実施形態では、第1から第3実施形態とは異なり分離する粉体の対象が限定されるものではない。
The
篩管91は、板部92から上方に配置された上端が図示しないホッパの触媒出口に連結され、下端が粉体排出管96に連結されている。板部93には、粉体排出管96と篩管91とを連通する孔部93Aが形成されている。
粉体排出管96の下端部には図示しないピンチバルブが連結されている。ピンチバルブは第1実施形態のピンチバルブ30と同じ構成でもよい。ピンチバルブには第一粉体201と分離された第二粉体202を収納する第二粉体収納タンク(図示せず)が連結されている。
The upper end of the
A pinch valve (not shown) is connected to the lower end of the
篩管91は、外管23で覆われた筒状の周面部21Bを備えている。周面部21Bは、多数の連通孔211を有する。これらの連通孔211は、それぞれ粉体を分級するために規定された大きさを有するものであり、連通孔211を通過する粉体が第一粉体201であり、通過できない粉体が第二粉体202である。
なお、分級される大きさに応じて、連通孔211の大きさの異なる篩管91を複数種類用いることも可能である。
篩管91と内管22との間の空間には第一粉体201と第二粉体202との混在物203が上から流通されるものであり、篩管91の内部には、上から下に向かって流通する混在物203に渦流Pを発生させる渦流発生部8が設けられている。
外管23の下端部外周には、除塵エア排出管25の一端が接続されている。除塵エア排出管25の他端には図示しない第一粉体収納タンクが接続されている。つまり、外管23に収納された第一粉体201は、除塵エア排出管25を通じて第一粉体収納タンクに収納される。
The
It is also possible to use a plurality of types of
A
One end of the dust removing
第4実施形態では、第1実施形態の(1)(3)~(6)(8)と同様の効果を奏することができる他、次の効果を奏することができる。
(9)粉体流通管は、第一粉体201と第二粉体202とを分級する篩管91を備えているから、連通孔211の大きさの異なる複数の篩管91を用いることにより、種々の大きさの粉体の分級を簡易な構造で実現できる。
In the fourth embodiment, the same effects as those of (1), (3) to (6) and (8) of the first embodiment can be obtained, and the following effects can be obtained.
(9) Since the powder flow tube includes a
〔変形例〕
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれるものである。
前記各実施形態において、連通孔211から触媒粉2Aや第一粉体201を排出するための流体を除塵エアとしたが、本発明では、触媒粉2Aや第一粉体201を収納スペース23Aに押し出すための流体であれば、その構成は限定されるものではなく、除塵エアに代えて窒素を用いてもよい。
[Modification example]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications within the range in which the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
In each of the above embodiments, the fluid for discharging the
また、第1から第3実施形態では、外管23には収納スペース23Aに収納された触媒粉2Aを吸引する除塵エア排出管25及びサイクロン26を吸引装置として設けたが、本発明では、吸引装置を省略してもよい。さらに、供給装置10の開閉は、ピンチバルブ30に限らず、他のバルブ機構などであってもよい。例えば、ボールバルブあるいはシャッタなど、バルブ部筒体31における触媒2の流通を遮断又は制限できるものであれば、ピンチバルブ30を代替することができる。
Further, in the first to third embodiments, the
また、本発明では、フィン80,81,82を複数段から構成したが、本発明では、段数は限定されるものではなく、例えば、1段から構成するものでもよい。
さらに、第1から第3実施形態において、触媒充填装置3とは別に分離装置20を用いるものでもよい。
Further, in the present invention, the
Further, in the first to third embodiments, the
本発明の分離装置は、金属分野、化学分野、食品分野における製造、並びに、石油精製設備や化学工業設備等の反応塔への触媒の充填に利用できる。 The separation device of the present invention can be used for manufacturing in the fields of metals, chemistry, and food, and for filling reaction towers of petroleum refining equipment, chemical industry equipment, and the like with catalysts.
1…反応塔、10…供給装置、11… ホッパ、2…触媒(第二粉体)、2A…触媒粉(第一粉体)、2B…混在物、201…第一粉体、202…第二粉体、203…混在物、3…触媒充填装置、20,90…分離装置、21…触媒管、21A…空間、21B…周面部、211…連通孔、22…内管、221…流体供給孔、22A…筒状部、22C…壁部、23…外管、23A…収納スペース、25…除塵エア排出管(吸引装置)、26…サイクロン(吸引装置)、8…渦流発生部、80,81,82…フィン、91…篩管、P…渦流、Q…領域、S…隙間 1 ... Reaction tower, 10 ... Supply device, 11 ... Hopper, 2 ... Catalyst (second powder), 2A ... Catalyst powder (first powder), 2B ... Mixture, 201 ... First powder, 202 ... No. Two powders, 203 ... mixture, 3 ... catalyst filling device, 20, 90 ... separation device, 21 ... catalyst tube, 21A ... space, 21B ... peripheral surface, 211 ... communication hole, 22 ... inner tube, 221 ... fluid supply Hole, 22A ... Cylindrical part, 22C ... Wall part, 23 ... Outer pipe, 23A ... Storage space, 25 ... Dust removal air discharge pipe (suction device), 26 ... Cyclone (suction device), 8 ... Swirl flow generation part, 80, 81, 82 ... fins, 91 ... sieve tube, P ... vortex, Q ... region, S ... gap
Claims (8)
前記粉体流通管は、前記第一粉体が通過可能かつ前記第二粉体が通過不可能の連通孔が複数形成された周面部を有し、
前記内管は、前記連通孔から前記第一粉体を排出するための流体を前記粉体流通管との間の空間に供給する流体供給孔が複数形成された壁部を有し、
前記外管は、前記粉体流通管との間に前記連通孔から排出された前記第一粉体を収納する収納スペースを有し、
前記粉体流通管の周面部と前記内管の壁部との少なくとも一方には、前記第一粉体と前記第二粉体との混在物の流れに渦を発生させる渦流発生部が設けられ、
前記流体供給孔は、前記渦流発生部で渦流が発生した位置と対向して配置されている、ことを特徴とする分離装置。 A powder flow pipe in which a first powder and a second powder larger than the first powder are mixed and circulated, an inner pipe arranged inside the powder flow pipe, and the powder flow pipe. Equipped with an outer tube placed outside,
The powder flow tube has a peripheral surface portion having a plurality of communication holes through which the first powder can pass and the second powder cannot pass through.
The inner pipe has a wall portion in which a plurality of fluid supply holes for supplying a fluid for discharging the first powder from the communication hole to the space between the inner pipe and the powder flow pipe are formed.
The outer pipe has a storage space for storing the first powder discharged from the communication hole between the outer pipe and the powder flow pipe.
At least one of the peripheral surface portion of the powder flow tube and the wall portion of the inner tube is provided with a vortex flow generating portion that generates a vortex in the flow of the mixture of the first powder and the second powder. ,
The separation device is characterized in that the fluid supply hole is arranged so as to face the position where the vortex flow is generated in the vortex flow generation portion.
前記第一粉体は触媒粉であり、前記第二粉体は触媒であり、
前記粉体流通管は、前記触媒粉と前記触媒とが混在して流通する触媒管を備えている、ことを特徴とする分離装置。 In the separation device according to claim 1,
The first powder is a catalyst powder, the second powder is a catalyst, and
The separation device is characterized in that the powder flow tube includes a catalyst tube in which the catalyst powder and the catalyst are mixed and distributed.
前記粉体流通管は、前記第一粉体と前記第二粉体とを分級する篩管を備えている、ことを特徴とする分離装置。 In the separation device according to claim 1,
The powder flow tube is a separation device including a phloem tube for classifying the first powder and the second powder.
前記渦流発生部は、前記粉体流通管の周面部と前記内管の壁部との一方に基端が固定されたフィンを有し、
前記フィンの先端は、前記混在物の流通方向のうち下流側に向いており、かつ、前記粉体流通管の周面部と前記内管の壁部との他方との間に隙間がある、ことを特徴とする分離装置。 In the separation device according to any one of claims 1 to 3.
The vortex generating portion has fins whose proximal ends are fixed to one of the peripheral surface portion of the powder flow pipe and the wall portion of the inner pipe.
The tip of the fin faces the downstream side in the flow direction of the mixture, and there is a gap between the peripheral surface portion of the powder flow tube and the wall portion of the inner tube. A separation device characterized by.
前記フィンは、前記基端が固定された前記粉体流通管と前記内管との一方の軸芯を中心とした環状に形成されている、ことを特徴とする分離装置。 In the separation device according to claim 4,
The fin is a separation device characterized in that the fin is formed in an annular shape centered on one axis of the powder flow tube and the inner tube to which the base end is fixed.
前記フィンの基端は、前記粉体流通管の周面部に固定されている、ことを特徴とする分離装置。 In the separation device according to claim 5,
A separation device characterized in that the base end of the fin is fixed to the peripheral surface portion of the powder flow tube.
前記外管には前記収納スペースに収納された第一粉体を吸引する吸引装置が接続されている、ことを特徴とする分離装置。 In the separation device according to any one of claims 1 to 6.
A separation device characterized in that a suction device for sucking the first powder stored in the storage space is connected to the outer pipe.
前記触媒粉と前記触媒とが混在した状態で収納されたホッパと、前記ホッパに収納された前記触媒粉と前記触媒とを分離する請求項2に記載された分離装置と、前記分離装置で分離された前記触媒を前記反応塔の内部に散布する散布装置とを備えた、ことを特徴とする触媒充填装置。 A device that fills the inside of the reaction column with a catalyst.
The separation device according to claim 2, which separates the catalyst powder and the catalyst stored in a hopper in which the catalyst powder and the catalyst are mixed, and the catalyst powder and the catalyst stored in the hopper, are separated by the separation device. A catalyst filling device comprising a spraying device for spraying the catalyst to the inside of the reaction tower.
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