JPH06502350A - ばら材反応器 - 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】 ばら材反応器 本発明は、反応器ハウジングに配置され、ばら材により構成され、移動層の上側 に供給装置を、下側に搬出装置を具備する移動層と、該移動層の種々の側に設け られたガス供給部及びガス排出部とを育し、移動層は休止角を形成しつつ中央部 の周囲に形成されており、該中央部の底部には搬出装置が接続されてなるばら材 反応器に関する。

この種のばら材反応器はドイツ公開公報第３９４０４１２Ａ１号により公知であ る。中央の供給装置と中央部とによって、中央部の両側での移動層の対称的な構 成が得られ、該移動層の上側は休止角を形成している。搬出装置はずらして配設 された搬出板によりなり、該搬出板の間にはばら材が夫々安定的な休止角を形成 している。ばら材の搬出は、休止角を変化させ従ってばら材を流れ落とす搬出板 の振動運動によって行なわれる。搬出板の間のばら材の表面は、同時に、下側か ら反応器に流入し、かつ向流で移動層内を通過するガス用の流入面である。搬出 板の段は、移動層の上側における休止角と対応する傾斜をもって形成されている 。それは、ガスのすべての流入面に対しできる限り同一のばら材高さを保証する ためである。

同一のガス通路を得るために、側壁に対し平行に延びる隔壁が移動層に設けられ 、各々の搬出板に隔壁が設けられている。

ずらして配置された搬出板は中央部の底部に連なっているので、最上段の搬出板 の上方にも夫々休止角が形成されている。

公知のばら材反応器では、ガス供給は、ハウジングの底部にあるガス導入口の下 方に設置されているガス室を介して行なわれる。このような複数の反応器を組み 合わせるには、側壁を隔てて反応器モジュールを互いに組み合わせることができ るように、反応器モジュールの下方に共通のガス供給部が設けられている。しか し、複数のばら材反応器を組み合わせて、例えば同時に平行してガス流が貫流す る反応器ユニットを形成するときに、反応器ハウジングの下方にある共通のガス 供給部によって、かなりの構造的な問題が引き起こされる。

従って、本発明の課題は、冒頭に述べた種類のばら材反応器を、ガス供給を構造 的に容易な方法で達成し、複数のばら材反応炉を容易に組み合わせて１つの反応 器ユニットに形成することができるように構成することである。

１頭に述べた種類のばら材反応器では、上記課題は、本発明に基づいて、中央部 の内部はガス供給部であること、及び中央部は底部に出口を有することにより解 決される。

ばら材反応器にある中央部の内部は、驚くほど容易な方法でガス供給に用いられ る。このことは驚くべきことである。何故ならば、移動層の下方にある向流反応 器のためにガス供給が行なわれる必要があり、中央部は移動層の中心に設置され ているからである。本発明に基づいて、移動層の下側へのガス供給は、中央部の 底部がガス用の出口を存することにより達成される。好ましい実施例では、中央 部はハウジングの深さ全体に亘って延びている。この場合に、流出口もほぼこの 深さに亘って延びているので、ばら材反応器の深さに亘って均等なガス分配が達 成される。

ガス分配の均等性は、下方に向いた分配管が中央部の底部にある流出口に接続さ れていることによって改善される。このことにより、ガスがまず反応器ハウジン グのかなり下方まで導入され、次に方向転換して再度上昇して、向流で移動層内 を流れる。このためには、分配管が自由端に向かって円錐状に幾らか拡径してい ること、及び特に、分配管の流れ口の前には、方向転換円錐体が設置されている ことは目的に適っている。これによって、中央部の両側におけるガス分配のでき る限り高い均等性がもたらされる。分配管の壁部の傾斜によって流れ口の大きさ が調節され、ガスは該流れ口を通ってガス供給を終える。流れ口の大きさはガス の速度に対して逆比例しているので、分配管の傾斜及びガス流出ギャップの幅、 従って分配管の流れ口の開口部の幅の選択によって、ガスの流れ速度が調節可能 であるので、分配管をディフューザとして確実に作用させることが階段状にずら して配設された搬出板によって区画されており、該搬出板の間でばばら材が休止 角を形成し、静止状態にあるばら材が流れ落ちるのが休止角によって防止され、 搬出板の運動によってばら材が前記搬出板から落下するように、搬出板が往復動 可能であり、分配管が、少なくとも、下方の搬出板の領域まで延びている。こう した配列によってガスが移動層に均等に流入され、比較的大きな流入面が自由に 使用される。通常の場合には反応器の充填前の横断面の５０％である流入面は、 搬出板の段が、移動層の上側に形成された休止角より５°乃至１５”大きい傾斜 をもって形成されていることによっても、拡大される。例えば段の好ましい傾斜 が約１１″だけ大きい場合には、反応器の充填前の横断面のうちの７６％という 流入量が達成される。こうした構成によって、移動層を通過するガスの非常に高 い流Ｎ（Ｖｏｌｕｍｅｎｄｕ＋ｃｈ＋ａＨ）が可能となる。何故ならば、極わず かの加速度のついたガス流が流入面に入って、比較的高い速度をもって仕事がな され、流入面におけるばら材に望ましくない流動化作用が生じないからである。

移動層の実際の幅にとっては、移動層の横方向延長線上には少なくとも１つの隔 壁が設けられており、該隔壁の両側には夫々自らの休止角を有する部分移動層が 形成されていることが目的に適っている。こうした隔壁は、移動層の高さがより 大きい場合に、有り得るガス流方向の間での起こり得る通路差を限定する機能を 有するので、移動層におけるガスのできる限り均等な滞留時間が生じることによ り、例えば吸着反応器ではガスの均等な洗浄が、例えば濾過活性コークスの吸着 作用によって得られる。搬出板の段の傾斜が休止角を上回るときに、部分移動層 の高さを種々様々に形成するのを防止するために、隔壁の半径方向外側にある部 分移動層にとって、レベルメータを目標充填高さに具備することは目的に適って いる。これによって、貫流するガスのための通路長さの差は、搬出板の段の傾斜 が休止角を上回ることによって定められて、部分移動層の半径方向の奥行きに限 られる。

ばら材反応器の本発明の構成は、ガス供給及びガス排出用の接続部がハウジング の側壁に設置されるという利点を宵する。例えば約６ｍの長さがあり、約３ｍの 幅があるハウジングが、好ましくは矩形で、縦長に形成されているとき、接続部 は好ましくは小さな端壁にあるので、複数のばら材反応器は大きな側壁が並列さ れ、該側壁に延びている共通のガス供給導管に接続される。更に、この配列は、 反応器が停止するときは、該反応器は困難なしに、かつ反応器ユニットの他の反 応器の機能を損なうことなく、ガス導管から外されて、修理される一方、他のば ら材反応器は作動し続ける、という利点を有する。

ばら材反応器が上述のように縦長で矩形に形成されているときは、搬出板を動か す駆動装置が、ハウジングの、ガス接続部に対向する側に設置されていることは 目的Ｉこ適っている。ハウジングが例えば６ｍという上述の長さがあるときに、 搬出板を長さ全体に亘って一体的に形成せず、夫々２つの前後して形成された搬 出板が動力技術上より良く制御されるので、該搬出板を具備することは目的に適 っている。この場合には、駆動的に互いに接続された搬出板を駆動する第２の駆 動装置が対向側に、すなわちガス接続部の側にあるだろう。搬出板を動かす駆動 装置は、同時に、同様に振動形の排出樋と、場合によっては供給装置内の振動形 の分配板とを駆動するために用いられる。

本発明のばら材反応器の好ましい実施例には、ガスを送る中央部を具備する２つ の移動層が同じハウジング内で並列に形成されており、移動層の上縁まで延びる 隔壁によって互いに分離され、共通のガス排出部と連通している共通のガス捕集 室を有することが定められている。この実施例は縦長で、比較的細長い移動層と いう上述の利点を可能にし、２つの移動層を同じハウジングに並設することによ って、該２つの移動層に対応してより幅広い１つの移動層を形成する場合よりも 大きくかつ均等な流量が達成される。例えば６ｍという長さがあるばら材反応器 にとっては、２つの移動層を並設し、夫々２つの搬出板を前後して設置すること によって、４つの搬出装置の配列が生まれ、該搬出装置は中央部と共にモジュー ルとして形成される。モジュールは約３ｍＸ３ｍの横断面のサイズを有し、これ によって良好に製造可能かつ取扱い可能なフォーマットができ、該フォーマット は特に移動層の幅広く、取扱い難い構成を回避する。

以下、本発明を図面に示された実施例を参照して説明する。

図１は本発明のばら材反応器の垂直断面図、図２は２つの移動層を有するばら材 反応器の図、図３は図２に基づく２つの並設された反応器を具備する反応器の配 列の図、 図４は図２に基づく３つの重ね合わされた反応器を具備する反応器の配列の図、 を示す。

図１は矩形のハウジング１の短い辺に対し平行に切ったばら材用反応器の垂直断 面図であり、ハウジング１の縦方向全体に亘って延びる中央部２を示し、該中央 部２の２辺には移動層３が形成されている。移動層３の下側は、搬出板４によっ て形成された搬出装置によって区画されており、搬出板はずらしてかつ互いに重 なるようにして配置されており、ハウジング３の中央部２から側壁へ下方に広が っている。搬出板４の間の空間には移動層３のばら材が休止角５を形成し、該休 止角５は、搬出板４が不動の状態では、搬出装置から移動層３のばら材が流れ落 ちるのを防止する。搬出板４を振動して往復動することによって、休止角は変化 されるので、ばら材は往復動の振幅に従い搬出板４によって制御して搬出される 。最上段の搬出板４は中央部２の底部６の下側に重なるように配置されているの で、最上段の搬出板４にも休止角５が形成される。

中央部２の２辺に形成された移動層３の部分は各々の隔壁７によって２つの部分 移動層（Ｔｅｉｌ−１ａｎｄｅｔｂｅ口ｅｆｉ１８．　９に区分され、該部分移 動層８，９の上側は夫々自らの休止角を形成し、ばら材が活性コークスの場合に は休止角は例えば３８°である。搬出板４の段の傾斜は図示の実施例では４９＠ と選択されている。４９°というこの角度は、図面に示されるように、ばら材が 部分移動層８．９に適切に充填されている場合には、側壁におけるばら材の高さ と、隔壁７の上側との間にも形成される。搬出板４の段の傾斜角度が休止角より 大きいことによって、搬出板４の間に休止角５によって形成される流入面は、３ ８’の休止角に対応する角度で搬出板４を配置する場合よりも遥かに広い全体面 を形成する。後者の場合には、反応器の充填前の横断面（Ｌｕｒｑｕｅｒｓｃｈ ｎｉｌｆｌの約５０％の流入面が得られるが、段の傾斜が４９″である図示の実 施例では、反不器の充填前の横断面の約７６％の流入面が得られる。図１が示す ように、外側の部分移動層９の内側の充填高さは隔壁７の高さまでは達しない。

それ以上の充填は部分移動層９の外壁に設置されたレベルメータ（図示せず）に よって停止される。この停止によって、搬出板４の段の傾斜が休止角よりも大き い故に、ガスの貫流長の差は部分移動層８，９に限られ、従って、移動層６の半 径方向の奥行き全体に亘るより大きな貫流長の差を回避できる。

本発明の反応器は向流反応器として運転される。本発明では、中央部２の内部空 間はガス供給部１０として用いられる。これによって、反応器用ハウジング１の 小さな端面に設けられたガス導入接続部を介してガスを導入することができる。

ガスはハウジングの深さに亘って均等に分配され、詳しくは、ガスが中央部２の 底部６に形成された出口１１を通って流れ出し、搬出板４と該搬出板４の休止角 ５との間の領域に入る。供給されたガスのできる限り均等な分配は、中央部２の 底部６に形成された出口１１に分配管１２が設置され、該分配管１２の下端が下 方の搬出板４の高さまで延び、自らの自由端に向かって円錐状に拡径しているこ とによって、促される。

図２が示すように、分配管１２から下方に流出するガスが上方に方向転換され、 このことは分配管１２から流出するガスが流れ寄せる方向転換用円錐体１３によ って促される。

図２は、各々の移動層３が、振動形の供給樋１４と、その下方で中央に配置され た供給ホッパ１５と、その下方に設置された振動形の分配板１５′とにより成る ばら材供給部を有することを示す。自らの上で休止角が形成される分配板１５− は振動式に駆動可能であるので、移動層３にばら材を配量して充填することがで きる。

搬出板４によって搬出されたばら材は、同様に振動式に駆動される排出樋１６に 落下する。

図２は反応器ハウジング１を示し、該反応器ハウジング１には、夫々自らのばら 材供給部１４．１５と、自らの中央部２と、自らの搬出板４とを存する２つの移 動層３が形成されている。双方の移動層３は移動層の上側まで延びる隔壁１７に よって互いに分離されている。双方の移動層３については、別個に生ガス供給部 １０が２つの中央部を通っている。

移動層の上方の空間は互いに接続されて、共通の清浄ガス排出部１８を具備して いる。清浄ガス排出部が排ガス接続部に連通していることは好ましく、該排ガス 接続部は、ハウジング１の、生ガス供給接続部と同様な小さな端面に設けられて いる。

振動形の搬出板４、供給樋１４、分配板１５′及び排出樋１６用の駆動装置が、 対向する端面に設置されていることは好ましい。

移動層の全幅Ｂ（図１）は約１．３ｍであるので、図２の反応器の全幅は約２． ６ｍとなる。反応器の好ましい深さは６ｍである。

図２に示される２つの反応器は、図３に明示するように、中間空間なしにかつ問 題らなしに並設される。何故ならば、ガス接続部が後方の端面にあり、問題なし に互いに接続されて、処理すべきガス流量を増大させる複数の反応器ハウジング １を全体的に配置しているからである。

図４は、同様にして複数の反応器ハウジングを重ね合わせて配置することができ ることを明示している。当然ながら、反応器ハウジングを並列にかつ重ね合わせ て配置し、極めて効率のよい反応器配列を作ることもできる。

フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＳＥ）、０Ａ （ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、　ＭＲ， ＳＮ、　ＴＤ、　ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、ＢＲ，ＣＡ、　Ｃ Ｈ，Ｃ３゜ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、　 ＬＵ、　ＭＧ、　ＭＮ、　ＮＬ、　ＮＯ，ＰＬ、Ｒ○、　ＲＵ、ＳＤ、ＳＥ、　 ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．反応器ハウジング（１）に配置され、ばら材により構成され、移動層（３） の上側に供給装置（１４，１５）を、下側に搬出装置（４）を具備する前記移動 層（３）と、該移動層（３）の種々の側に設けられたガス供給部（１０）及びガ ス排出部（１８）とを有し、前記移動層（３）は休止角を形成しつつ中央部（２ ）の周囲に形成されており、該中央部（２）の底部（６）には前記搬出装置（４ ）が接続されてなるばら材反応器において、前記中央部（２）の内部は前記ガス 供給部（１０）であること、及び前記中央部（２）は底部（６）に出口（１１） を有すること、を特徴とするばら材反応器。 ２．前記中央部（２）は前記ハウジング（１）の深さ全体に亘って延びているこ と、を特徴とする請求項１に記載のばら材反応器。 ３．前記出口（１１）には下方に向いた分配管（１２）が接続されていること、 を特徴とする請求項１又は２に記載のばら材反応器。 ４．前記分配管（１２）は下端に向かって円錐状に拡径していること、を特徴と する請求項３に記載のばら材反応器。 ５．前記分配管（１２）の流れ口の前には方向転換円錐体（１３）が設置されて いること、を特徴とする請求項３又は４に記載のばら材反応器。 ６．前記移動層（３）の下側は階段状にずらして配設された搬出板（４）によっ て区画されており、該搬出板（４）の間ではばら材が休止角（５）を形成し、静 止状態にあるばら材が流れ落ちるのが前記休止角（５）によって防止されること 、前記搬出板（４）の運動によってばら材が前記搬出板（４）から落下するよう に、前記搬出板（４）が往復動可能であること、及び前記分配管（１２）が、少 なくとも、下方の搬出板（４）の領域まで延びていること、を特徴とする請求項 １乃至５のいずれか１に記載のばら材反応器。 ７．前記搬出版（４）の段は、前記移動層（３）の上側に形成された休止角より ５°乃至１５°大きい傾斜をもって形成されていること、を特徴とする請求項６ に記載のばら材反応器。 ８．前記搬出板（４）の段の傾斜は、前記移動層（３）の上側に形成された休止 角より１０°乃至１２°大きいこと、を特徴とする請求項７に記載のばら材反応 器。 ９．前記移動層（３）の横方向延長線上には少なくとも１つの隔壁（７）が設げ られており、該隔壁（７）の両側には夫々自らの休止角を有する部分移動層（８ ，９）が形成されていること、を特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載 のばら材反応器。 １０．前記ガス供給部（１０）及びガス排出部（１８）用の接続部は前記ハウジ ング（１）の同じ側壁に設置されていること、を特徴とする請求項１乃至９のい ずれか１に記載のばら材反応器。 １１．前記搬出板（４）を動かす駆動装置は、前記ハウジング（１）の、前記ガ ス接続部に対向する側に設置されていること、を特徴ζする請求項６及び１０に 記載のばら材反応器。 １２．ガスを送る中央部（２）を具備する２つの移動層（３）が同じハウジング （１）内で並列に形成されており、前記移動層（３）の上縁まで延びる隔壁によ って互いに分離され、共通のガス排出部（１８）と連通している共通のガス捕集 室を有すること、を特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１に記載のばら材反 応器。 １３．隔壁（７）の半径方向外側に設置された部分移動層（９）については、レ ベルメータが目標充填高さに設置されていること、を特徴とする請求項７又は８ に記載のばら材反応器。