JPS5858145B2 - サイクロン集塵器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は１重質油分解生成物等の如くコーク状物質を
発生する流体を取り扱う流動層反応器に内蔵されている
サイクロン集塵器に関する。

ここでいう重質油分解生成物とは、コールタール、シエ
ールオイル、ピッチ、重油、アスファルト等を熱分解も
しくは接触分解することによって生成する１分解ガス３
よび分解油蒸気の混合物をいう。

近年石油系炭化水素、特に、重油、アスファルト等の重
質油の熱分解、接触分解用の装置として流動層を応用し
た反応器が使用もしくは提案されている。

従来１重質油を流動層を用いて軽・質化する方法では、
反応湿度５００〜６００℃もしくはそれり上の温度で、
流動層内に該重質油を吹込み分解。

軽質化してかり１分解生成物は、流動層上部空間。

サイクロン集塵器を経て、精留部門へ送られる。

このとき、流動層上部空間から精留部門人口重での間で
は、しばしば、分解生成物が二次分解或いは凝縮し、塔
壁、サイクロン集塵器、管壁等に耐着しこれがコーキン
グして圧力損失の増大、管路の閉塞を引き起しついには
運転停止に到ることがある。

従来法に訃いては、この分解生成物のサイクロン集塵器
、管壁等のコーク状分質耐着防止対策として、サイクロ
ン集塵器に熱粒子をぶつけて洗浄する方法、捷たサイク
ロン集塵器の出口と精留部門を直結する方法が知られて
いる。

この方法においては前者は、高速で運動する粒子の運動
量を利用して耐着したコーク状物質を研摩洗浄するもの
で多量の高速粒子による摩耗が生じるおそれがある。

後者は耐着部位をできるだけ短かくすることＫより、耐
着量を鮫さえているにすぎない。

発明者等は重質油の分解装置の実運転結果に基づき、こ
のコーク状物質の耐着、原因を追求した結果、サイクロ
ン集塵器の流体の壁伺近傍に発生する渦流が、この耐着
に大きく影響していることを確めた。

この発明は、サイクロン集塵器の流体の壁面近傍に発生
する渦流を防止することにより分解生成物の耐着、固化
を防止する方法を提案するものである。

この発明を流動層による分解装置に内蔵されたサイクロ
ン集塵器に採用した例を図面に基づいてり下に説明する
。

第１図は従来用いられている標準型サイクロン集塵器の
縦断面図で粒子を同伴したガス状流体は長方形（または
円形）状のガス人口１よりサイクロン集塵器内に入り、
外筒円筒部２にそって旋回しながら流下し、内筒（ガス
出口）３下端から外筒円錐部４において反転して内筒（
ガス出口）３より糸外に排出される。

一方ガスに同伴されていた粒子は旋回流下する間に遠心
力を与えられ、内筒３下端から外筒円錐部のガス反転部
に：ｊ＝−いてガス相と分離され、外筒円錐部４の壁面
にそって旋回流下し外筒円錐部４下端より排出される。

このとき外筒円錐部４下端には１粒子排出管６からのガ
ス吹抜けを防ぎ集塵効率を上げるために集塵箱５が取り
つけられる場合が多い。

第２図はガス入口部の横断同図でガス人口１は。

外筒円筒部２に接線方向に取りつけられてトリ、外筒円
筒部２と内筒（ガス出口）３との間の環状路により旋回
運動を与えられる。

流動層による分解装置に第１図の如くＣ）標準型サイク
ロン集塵器を取付けて運転を行った結果、第１図の外筒
円筒部２と外筒円錐部４の接続部および内筒３下端に第
１図、第３図の如くコークス状物質γが生成、耐着して
いた。

この結果を検討した結果、サイクロン集塵器内部のガス
の壁面近傍（（発生する渦流がコークス状物質の耐着に
犬きく影響することが判明した。

そこで発明者等はサイクロン集塵器の形状、特に内筒下
端部および外筒円筒部と外筒円錐部の接続部の形状につ
いて実験的検討を加え、内筒下端部および外筒円筒部と
外筒円錐部との接続部に丸味を帯びさせることによって
コーク状物質の耐着がおさえられることが判った。

第４図は実験的検討に基づいて流動層による分解装置に
採用したサイクロン集塵器の一実施例の縦断面図を示す
ものである。

ガス入口１′は公知の如くラッパ状の形とし、内筒（ガ
ス出口） ３’（７）下端は丸味を帯びさせた。

この下端の丸味部断面の直径は実験的検討の結果サイク
ロン外筒円筒部内径りの０．０２〜０．２倍がよく入口
ガス流速２０ｍ／Ｓの場合車重しくは０．０６〜０．１
倍である。

ｌた、第５図に示す如く下端丸味の上端部における接線
と内筒円筒部壁とのなす角θは０〜３０゜がよく入口ガ
ス流速２０ｍ／Ｓの場合車重しくは、７°〜１５°とす
る。

第５図は第４図の内筒下端Ａ部を拡大して示す図面であ
る。

内筒下端の丸味部１２′は内筒の内壁９′及びその延長
板想筒面より外方に膨らんでいる場合である。

このような形状は実験の結果ではコーク状物質の付着量
は最少であった。

しかし丸味部１２′の内筒軸心を含む断面における丸味
部１２′の直径ｄ′は第６図、第１図の丸味部直径１２
“１２”’に比較し最も大きいものとしなければならぬ
ということが判った。

従って実験の結果では、この丸味部１２の直径を最小に
し集じん効率をあげるためには、丸味部１２“の円の中
心を内筒板厚の中心線１１（１１は仮想円筒となる）に
おき、丸味部を内筒内面側と外面側に均等に膨１せた形
状とすることが良いことが判った。

その形状を第６図に示す。この場合の丸味部１２“の断
面の直径ｄ“は外筒内径りの０．０２〜０，１８倍で角
度θは００〜３００がよく。

サイクロン入口流入ガス流速が２０ｍ／ｓのときは望１
しくはｄ“はＤの０．０５５〜０．０９倍である。

第７図は丸味部の直径をさらに小さなものとする場合に
適用あるもので、丸味部１２”’は内筒外壁面１０”’
及びその仮想筒面より内筒内面側に膨出しているもので
ある。

この場合の丸味部１２”’の断面の直径ｄ″′はサイク
ロン外筒内面直径りの０．０２〜０，１５倍でありサイ
クロン入口ガス流速が２０ ｍ／ ｓの場合には望まし
くは０．０４〜０．０８倍である。

第６図、第７図において、丸味部上端Ｋｊ＝−ける丸味
部断面に対する接線が内筒壁面となす角θは同様０〜３
００であり入口ガス流速が２０ｍ／ｓの場合には望捷し
くは７°〜１５°である。

な訃外筒円筒部２′と外筒円錐部４′との接続部は曲面
とし、そのサイクロン軸心を含む断面についての接続部
１３の内面半径Ｒはサイクロン外筒の内径りの１．０〜
３．８倍とし、入口ガス流速が２０ｍ／ｓの場合には、
望捷しくは２．４〜３．５倍である。

埠上述べたごとぐ、内筒下端部に丸味を、′＝！たサイ
クロン円錐部とサイクロン外筒の接続部を曲面にするこ
の発明にかかるサイクロンを使用することにより１重質
油分解装置内ザイクロンにコーク状物質の付着すること
を、防止することができ。

装置の連続運転を可能とする効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサイクロン集塵器の縦断面図。 第２図は第１図のＩ−Ｉ断面視図、第３図は内筒下端に
コークス状物質の付着した状態を示す断面図、第４図は
この発明にかかる装置の縦断面図。 第５図、第６図、第７図は第４図Ａ部の内筒下部の丸味
部の実施例を示す断面図である。 １′・・・・・・ガス入口、２′・・・・・・外筒円筒
部、３′・・・・・・内筒、４′・・・・・・外筒円錐
部、６′・・・・・・粒子排出管、７・・・・・・コー
ク状付着物、９′・・・・・・内筒内壁、１０・・・・
・・内筒外壁、１１・・・・・・内筒壁厚み中心（仮想
円筒）。 １２・・・・・・丸味部、１３・・・・・・外筒と外筒
円錐部の接続部、ｄ・・・・・・丸味部直径、Ｄ・・・
・・・外筒内径、θ・・・・・・丸味部上端における丸
味部断面に対する接線と内筒壁面のなす角度、Ｒ・・・
・・・外筒と外筒円錐部の接続部面断面の半径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コーク状物質を発生する流動層反応器内に装着する
   サイクロン集塵器において、内筒下端部に丸味部を設け
   ることと、外筒と外筒錐部との接続部を開所にすること
   を特徴とするサイクロン集塵器。 ２ 内筒下端丸味部が内筒内面より外方に膨出し。 丸味部断面直径が外筒内径の０．０２〜０．２倍で丸味
   部断面で丸味部上部接線と内筒壁面とのなす角度θが０
   ０〜３０°であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のサイクロン集塵器。 ３ 内筒下端丸味部の中心が内筒厚みの中央の仮想円筒
   上ＶＣありかつ丸味部断面直径が外筒内径の０．０２〜
   ０．１８倍で丸味部断面で丸味部上部接線と内筒壁面と
   のなす角度が００〜３０°であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のサイクロン集塵器。 ４ 内筒下端丸味部が内筒外面より内方に膨出し。 丸味部断面の直径が外筒内径の０．０２〜０．１５倍で
   丸味部断面で丸味部接線と内筒壁面のなす角度が０°〜
   ３０°であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のサイクロン集塵器。 ５ 外筒と外筒円錐部との接続部を曲面とし、外筒軸心
   を含む断面において前記曲面の内面の半径が外筒内径の
   １．０〜３．８倍であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第４項のいずれかに記載のサイクロン集
   塵装置。