JPH01232231A - 反応容器からの熱い気体試料の取出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、気体導入のための加熱される内管と、冷却さ
れる外側マンテルと、内管と外側マンテルの間の熱絶縁
体とからなる少くとも１個の取出ゾンデを備え、かつ、
フィルタ筒状部と、フィルタ筒状部に取り外し可能に装
着されるフィルタカートリッジから構成されるフィルタ
を備え、フィルタが取出ゾンデの後に配置されろ、反応
容器からの熱い気体試料の取出装置に関する。

（従来の技術と発明か解決しようとする課Ｍ）反応にお
いて生成する熱い気体の組成依存性から反応経過を制御
できるために、反応容器から気体試料を抜き取らねばな
らない。反応容器では、高い気体温度のために、このた
め装入された取出ゾンデがマンテルを冷却して備えられ
る。しかし、このようなマンテルの冷却は、温度を露点
以下にするおそれがあり、このことは、取出ゾンデの内
管内に好ましくない凝結を生じうる。この凝結は、気体
試料中のちり成分と共にスライムを形成し、スライムは
、取出ゾンデの内管に焼き付き、自由な流れ断面を狭く
する。露点以下になることを避けるために欧州公開特許
節ＥＰ−Ａ−０２４３５７０号の提案では、内管が加熱
部を備え、冷却されたマンテルに対し熱絶縁物により遮
蔽される。

このため、マンテル冷却により従来生じていた反対作用
が内管壁の温度以上で妨げられ、内管は、冷却される外
側マンテルの温度に依存せず、希望の温度範囲に保持で
きる。気体試料と共に取出されたちりは、取出ゾンデの
後に配置されたフィルタ内で気体試料から分離されねば
ならず、生成するスライムによるフィルタの変質を避け
るために、フィルタで露点以下になることを予防しなけ
ればならない。しかし、このため設けられた加熱部にも
かかわらず、フィルタの筒状部自身が保持するちりによ
り満たされ、規則的な保守間隔で浄化されねばならない
ので、保守経費は同様に高くなる。

保守では、フィルタ筒状部から取出されたフィルタカー
トリッジは、加圧空気で浄化され、ろ過されたちりは、
フィルタ筒状部から手で除去される。

この保守作業の間に気体試料を反応容器から引き出すた
めに、さらに欧州公開特許節ＥＰ−Ａ−０２４３５６９
号に知られるように、２つの平行に接続された取出ゾン
デが備えられ、反応容器の気体試料が交互に取出ゾンデ
から取り出されろので、試料取出にそのとき使用されて
いない取出ゾンデにおいて必要な保守作業を実施できる
。ここで保守経費を減らすために、分析の必要を超えた
気体量を反応容器から引き去り、この過剰量でそのとき
の他方のゾンデを取出方向と反対の方へ吹き通し、これ
により浄化することが有利である。

しかし、取出方向と逆の方へのフィルタの規則的な吹き
通しにもかかわらず、送風流の多くの方向′変化のため
、ちりがつもりつる不要空間が生じるので、フィルタに
保持されるちりは、手によりフィルタ筒状部から除去さ
れる。

反応容器での取出ゾンデの接続のための、２個の取出ゾ
ンデの挿入におけるより大きな超過費用の軽減のために
、さらにフランス国追加公開特許第ＦＲ−Ａ−２３６３
７９２号には、共通の、空冷される外箱内の取出ゾンデ
を一つの組立ユニットにまとめることが開示されている
。しかし、この組立ユニットは、保守作業について費用
を低下させることができない。

最後に、欧州公開特許節ＥＰ−Ａ−０２１９１８８号に
開示された取出ゾンデでは、取出ゾンデの内管の同軸で
直径がより大きな延長部としてフィルタ筒状部を形成し
、これにより生じた流れ速度の減少によりフィルタ筒状
部でのちりの除去を助ける。しかし、この方法は、フィ
ルタが取出方向に反対に吹き通されるときのみフィルタ
筒状部の手による浄化を必要にする。なぜなら、フィル
タカートリッツを通しての送風流を用いて本質的にフィ
ルタカートリッジのみが浄化され、フィルタ筒状部は浄
化されないためである。

本発明の目的は、上に述べたような反応容器から熱い試
料を取り出すための装置において、フィルタ浄化のため
の費用を著しく減らし、フィルタ浄化を自動的に実行で
きるように簡単な手段を用いて改善することである。

（課題を解決するための手段、作用及び発明の効果） 本発明に係る取出装置は、気体導入のための加熱される
内管と、冷却される外側マンテルと、内管と外側マンテ
ルの間の熱絶縁体とからなる少なくとら１個の取出ゾン
デを備え、かつ、フィルタ筒状部と、フィルタ筒状部に
取り外し可能に装着されるフィルタカートリッジから構
成されるフィルタとを備え、フィルタが取出ゾンデの後
に配置される、反応容器からの熱い気体試料の取出装置
において、上記のフィルタ筒状部が、上記の取出ゾンデ
の内管の同軸で、直径が拡大された延長部として形成さ
れ、上記のフィルタ筒状部が、フィルタカートリッジを
支持しかつ取り外し可能なフィルタ底部のための端側の
接続フランジを備え、このフィルタ底部は、フィルタ筒
状部とフィルタカートリッジの間の環状空間に流入し、
送風管に接続可能な送風ノズルとなることを特徴とする
。

フィルタ筒状部と対応するフィルタカートリッジの間の
環状空間が吹き通されるときに、この環状空間に保持さ
れるちりがさらに反応容器内に吹き戻されるので、内管
の延長部の形状のフィルタ筒状部を取出ゾンデに対して
同軸に配置することにより、フィルタの自動的浄化のた
めの好ましい前提が創造される。そのような送風気流は
、フィルタ底部の範囲での送風ノズルにより確実に存在
するので、この環状空間は、完全にかつ残留物がなく浄
化できる。従って、フィルタ浄化が保証され、フィルタ
カートリッジに必要な送風ノズルに関連して、フィルタ
分解の必要がなくなる。

フィルタ筒状部とフィルタカートリッジの間の環状空間
の断面において一様に分布される送風気流を簡単な手段
で維持するために、送風ノズルが、フィルタ底部の環状
溝と結合された送風開口から構成できる。

一般に、フィルタ筒状部を構成する取出ゾンデの内管の
延長部は、反応容器の外側にあり、このため、冷却を必
要とする温度負荷が外に棄てられない。それにもかから
れす、好ましくは、このフィルタ筒状部を構成する延長
部は熱絶縁性マンテルにより取り囲まれ、これによりフ
ィルタ筒状部の加熱のための不要な損失を避けることが
できる。

フィルタの定期的な保守のためフィルタ筒状部からのフ
ィルタカートリッジの取出が必要であるならば、フィル
タ筒状部は、そのようなカートリッジ取出のために接近
しやすくなっていなければならない。フィルタ筒状部を
取り囲むマンテルが、フィルタ底部を越えて延長された
、取出可能で、熱絶縁性の蓋を備えているならば、この
要請は、簡単な方法で考慮に入れられる。このとき、送
風管とこれに続く気体管のための接続は、蓋を通して行
われる。

また、２個の並列にある取出ゾンデが、反応容器に接続
される１つの構成ユニットになって結合されていて、こ
の少くとも本質的に軸平行の２つのフィルタがその属す
る取出ゾンデの延長部に含まれる場合、本発明に係る装
置は、反応容器からの熱い気体の連続的な取出のために
特に適している。この方法により、２つの取出ゾンデの
ための接続費用が、通常の１つの取出ゾンデの接続費用
に減るだけでなく、２つの取出ゾンデの自動的な浄化が
、試料取出の間にしかもそのときの他方の取出ゾンデに
よって保証される。このとき、送風気流は最初はフィル
タカートリッジを通って送風されないはずなので、再び
軸平行の送風気流は、フィルタ筒状部とフィルタカート
リッツの間の環状空間内に強制される。

２個の取出ゾンデは、反応容器内で熱い気体による温度
負荷を考慮するため、冷却された外側マンテルを備えて
いる。しかし、２つの取出ゾンデの加熱された内管が共
通の冷却される外側マンテルにより取り囲まれていると
き、簡単な関係が生じる。このとき、内管と共通の外側
マンテルの間の熱絶縁体が、マンテル冷却と内管加熱の
間の相反する流入を妨げろ。

取出ゾンデの内管のように、内管の延長部に設けられ加
熱可能なフィルタ筒状部も、共通の熱絶縁性マンテルに
より取り囲まれ、このマンテルは、フィルタ筒状部の加
熱のための熱損失を避けることに役立つ。

その他、２つの取出ゾンデを１つの構成ユニブトにまと
めることは、反応炉内に突き出し２つの取出ゾンデの流
入開口の範囲の温度を示す温度センサを２つの取出ゾン
デの間に設けるとき、反応容器内の気体温度を簡単な方
法でとらえることを可能にする。

特に、まっすぐに流れ出る取出ゾンデの流入開口におい
ては、１つの取出ゾンデの吹き出しの際に他方の取出ゾ
ンデにより引き出される気体試料が送風気流により変質
する恐れがありうる。この恐れを防止するため、両取出
ゾンデの内管の間で、反応容器内に突き出た端部におい
て、流入又は流出気流を相互に分ける少くとも１つの案
内壁が備えられる。２本の内管がそれぞれ１つの案内壁
を割り当てられていて、内管の間に温度センサが反応容
器内へ突き出ているときは、特に好ましい関係がある。

案内壁又は支え（たとえば、温度センサの接続部）が冷
却部を備えるようにできることは、特に述べるまでもな
い。

（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図と第２図に示された装置は、基本的に、フィルタ
２が接続された取出ゾンデｌからなる。

フィルタ２の筒状部３は、取出ゾンデｌの気体導入用の
内管４の延長部をなし、内管４と同軸であり、直径はよ
り大きい。この筒状部３は、環状空間５のあけられた場
所に、本来のフィルタ本体をなすフィルタカートリッジ
６を突き出していて、このカートリッジ６は、引締ねじ
７によりフィルタ底部８に固定されている。このフィル
タ底部８は、カートリッジ６の内部に気体出口のための
開口９を備えていて、フィルタ円筒部３の接続フランジ
ｌＯにねじ１１により取外し可能に固定され、環状空間
５の範囲内に環状溝１２を形成している。

この環状溝１２は、環状空間５に対しリング１３により
被覆されている。リング１３には、円周に分配された送
風開口１４が備えられ、送風開口１４は、フィルタ筒状
部３の軸に対して平行な送風ノズルとなる。ここに、環
状溝Ｉ２は、接続支持部Ｉ５に送風管１６と第１図に示
すように結合される。気体出口のための開口９は、また
、接続支持部１７の範囲で気体管１８に接続される。

取出ゾンデｌの範囲でも接続されたフィルタ２の範囲で
も露点以下になることを阻止するために、取出ゾンデｌ
の内管４も、フィルタ２の円筒部３も、電気抵抗加熱の
加熱コイル１９で巻かれている。加熱は、全体でも、部
分的にも行える。

取出ゾンデｌの内管４とそのマンテル２０の間に熱絶縁
体２１が備えられ、これにより、内管壁の温度は、外側
マンテル２０の温度に依存せず制御できる。反応容器内
で高温気体にさらされる外側マンテル２０は、液体冷却
部を備える。このため、外側マンテル２０は、二重壁を
なして設けられ、液体導出管２２と液体導入管２３が備
えられる。

もしフィルタ筒状部３が反応容器の外にあるならば、フ
ィルタ筒状部３は、また、外側マンテル２４により取り
囲まれ、外側マンテル２４とフィルタ筒状部３の間に熱
絶縁体２５が配置される。

この熱絶縁体２５は、フィルタ筒状部３の加熱のために
不要な熱損失を防止する。熱絶縁性マンテル２４は、正
面側の蓋２６を備えていて、この蓋２６は、取り外し可
能に留められ、フィルタ底部８にかぶさる。明らかな理
由から記載されないけれども、蓋２６には熱絶縁体が収
容される。

気体試料は、取出ゾンデ１の内管４を通って反応容器か
ら引出され、フィルタ筒状部３に流れ込む。気体試料は
、フィルタ筒状部３てフィルタカートリッジ６を通って
吸引され、気体管１８を経てさらに導入される。このと
き気体試料からろ過された固体は、フィルタ筒状部３と
フィルタカートリッジ６の間の環状空間５に留められ、
フィルタのちりの除去が必要になるまで集められる。こ
のちりの除去は、送風流により行われ、この送風流は、
送風開口１４を通って環状空間５に流れ、フィルタ筒状
部３からの気体取出と反対に、集められたちりを取出ゾ
ンデの内管４を通って反応容器へ逆に吹く。フィルタカ
ートリッツ６の清掃のため、気体管１８を経て加圧気体
がフィルタ内に導入されるので、フィルタカートリッジ
６は、同様に吹き通される。

第１図と第２図による取出装置と異なり、第３図による
取出装置は、２本の平行で並んで配置された取出ゾンデ
ｌａ、Ｉｂを気体取出のだめのそれぞれの内管４ととも
に備える。ここに、２本の内管４は、共通で、一つの構
成単位をなす外側マンテル２０により囲まれる。外側マ
ンテル２０は、少くとも差込長さの範囲で反応容器内で
２重壁を設けられ、液体導出管２２と液体導入管２３を
備えている。外側マンテル２０と加熱された内管４の間
の熱絶縁体２１は、さらに、マンテル冷却部と管加熱部
の間の対向する影響を防ぐ。

山内管４の間に、反応容器内に突き出た温度センサ２７
があり、このセンサにより反応容器の取出範囲の気体温
度が測定できる。２本の内管４の流入開口２８は、２つ
の導入壁２９を通って相互に遮蔽され、両導入壁２９の
間で、温度センサ２７が反応容器内に突き出る。

第１図と第２図による実施例のように、第３図の実施例
による取出ゾンデ１ａ、１ｂにおいても、内管４の延長
部にフィルタ２が設けられ、このフィルタ２は、取り入
れた気体試料とともに運ばれたちりの分離に役立ち、同
様に構成される。それぞれ加熱されるフィルタ筒状部３
は、このとき、フィルタ筒状部３の領域で比較的わずか
なエネルギー注入で有効に露点に達しないように防ぐた
め、共通の外側マンテル２４により熱絶縁体２５ととも
に取り囲まれる。マンテル２４を閉じるＭ２Ｓは、送風
管とこれに続く気体管のための連通部を備えろか、明ら
かな理由より説明をしない。

加熱の電気的供給、温度監視のための測定管およびおそ
らく存在する制御接続は、接続箱３０にまとめられる。

反応容器からの気体試料の連続的取出を保証するため、
山内管４の一方、たとえば、取出ゾンデｌａを経て気体
試料が反応容器から引き出され、ちりを含む気体が後に
配置したフィルタ２に導かれる。フィルタ２では、気体
はフィルタカートリッジ６を通って吸引され、固体部分
は、フィルタ筒状部３とフィルタカートリッツ６の間の
環状空間５に保持される。同時に、他方の取出ゾンデｌ
ｂの後に接続されるフィルタ２が清浄化される。さらに
好ましくは、取出ゾンデＩａを通って吸引された気体の
余剰分が用いられ、この気体は、フィルタ２と内管４を
通って反応容器に逆に吹かれる。

フィルタ２への余剰気体の導入は、送風管接続部１５を
通って生じて、フィルタ筒状部３にあるちりをフィルタ
筒状部３と内管４を通って反応容器内へ逆に吹く。内管
４の延長部でのフィルタ２の配置は、このとき、浄化を
害する方向変化なしに本質的にまっすぐな流路を確実に
する。フィルタカートリッジ自身は、加圧気体が気体管
接続部１７を経てフィルタ２中に導入されるときに、同
様に吹いて除かれる。流入気流と流出気流の間の適当な
分離のための案内壁２９によって配慮されているので、
取出ゾンデＩｂの内管４を通ったちりを含む気流は、同
時に取出ゾンデ１ａを通って反応容器から引出された気
体試料を変質しない。

取出ゾンデｌａのフィルタ筒状部３内に保持されている
固体量によりフィルタ２の完全な機能が害されるならば
、取出ゾンデ１ａの気体取入が取出ゾンデｌｂに切り替
えられる。そして、取出ゾンデ１ｂのフィルタ２自身の
移転をはじめるとき、新たな挿入体を用意しておくため
に、取出ゾンデｌａに属するフィルタ２が取出方向と反
対の方に吹かれる。両取出ゾンデＩａとｌｂによるこの
交代の気体取出と交代の浄化により、反応容器内の反応
経過の制御のための連続的気体分析がこれを用いて保証
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、取出ゾンデを用いて反応容器から熱い気体試
料を取出すための装置の軸方向断面図である。 第２図は、第１図の装置のフィルタ底部の拡大断面図で
ある。 第３図は、２つの取出ゾンデを用いて高温気体試料を連
続的に取出すための装置の簡略軸方向断面図である。 １、ｌａ、ｌｂ・・・取出ゾンデ、２・・・フィルタ、
３・・・フィルタ筒状部、　　４・・・内管、５・・・
環状空間、　　６・・・フィルタカートリッジ、８・・
・フィルタ底部、１０・・接続フランジ、１２・・・環
状溝、　　　１４・・・送風開口、１６・・・送風管、
　　２０・・・外側マンテル、２１・・・熱絶縁体、　
　２４・・・マンテル、２６・・・蓋、２７・・・温度
センサ、２９・・・案内壁。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）気体導入のための加熱される内管と、冷却される
   外側マンテルと、内管と外側マンテルの間の熱絶縁体と
   からなる少くとも１個の取出ゾンデを備え、かつ、フィ
   ルタ筒状部と、フィルタ筒状部に取り外し可能に装着さ
   れるフィルタカートリッジとから構成されるフィルタを
   備え、フィルタが取出ゾンデの後に配置される、反応容
   器からの熱い気体試料の取出装置において、 上記のフィルタ筒状部が、上記の取出ゾンデの内管の同
   軸で直径が拡大された延長部として形成され、上記のフ
   ィルタ筒状部が、フィルタカートリッジを支持しかつ取
   り外し可能なフィルタ底部のための端側の接続フランジ
   を備え、このフィルタ底部は、フィルタ筒状部とフィル
   タカートリッジの間の環状空間に流入し、送風管に接続
   可能な送風ノズルとなることを特徴とする、反応容器か
   らの熱い気体試料の取出装置。
2. （２）上記の送風ノズルが、フィルタ底部における、環
   状溝と連結される送風開口からなることを特徴とする請
   求項１に記載された取出装置。
3. （３）フィルタ筒状部を形成する取出ゾンデの内管の上
   記の延長部が、熱絶縁性マンテルにより取り囲まれてい
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載され
   た取出装置。
4. （４）フィルタ筒状部を取り囲む熱絶縁性マンテルが、
   フィルタ底部を越えて延び、取り外し可能な、熱絶縁性
   の蓋を備えていることを特徴とする請求項３に記載され
   た取出装置。
5. （５）２個の並列に配置された取出ゾンデが、反応容器
   に接続可能な構成ユニットに結合され、この構成ユニッ
   トが、２個の少くとも軸平行のフィルタをその属する取
   出ゾンデの延長部で取り囲むことを特徴とする請求項１
   から請求項４までのいずれかに記載された取出装置。
6. （６）２個の取出ゾンデの加熱される内管が、共通の、
   冷却された外側マンテルにより取り囲まれることを特徴
   とする請求項５に記載された取出装置。
7. （７）加熱可能なフィルタ筒状部が、共通の、熱絶縁性
   のマンテルにより取り囲まれていることを特徴とする請
   求項５または請求項６に記載された取出装置。
8. （８）２個の取出ゾンデの間に、反応容器中に突き出し
   た温度センサが備えられていることを特徴とする請求項
   ５から請求項７までのいずれかに記載された取出装置。
9. （９）２個の取出ゾンデの内管の間に、反応容器内に突
   き出した端部に少くとも１つの流入又は流出気流を相互
   に分離する案内壁を設けることを特徴とする請求項５か
   ら請求項８までのいずれかに記載された取出装置。