JPS5864171A - 形の異なる固体の分離装置および分離方法 - 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】 る。更に特定的には）本発明は不規則な形の固体から実
質的に球形の固体を分離する装置を意図している。本発
明は更に形の異なる固体を分離する方法に関する。

球形の固体を製造するときには、所望の球形の固体とは
別に・形の不規則な固体が生じ易い。更に、取扱いおよ
び輸送中に起こるＸ製造された球形の固体上の衝突は、
形成された球形の固体の一部の損傷を引起こす。固体が
球形をなしていることがその固体の処理および／または
使用にとって必須である場合には、その必要な球形の固
体を不規則な形の固体から効率よく分離することが重要
である。

このような関係については、工業、特に石油残渣の接触
脱硫および接触脱金属のような炭化水素の接触処理のた
めの石油工業における触媒または触媒担体として固体を
使用する場合を例として挙げることが刃きる。炭化水素
の接触処理は固定床とができる。これらの型の反応器は
１その内部に７個またはそれ以上の触媒物質の床が形成
できるような構造になっている。処理すべき流体はこれ
らの床を通って押し進められる。床の下部には、処理さ
れた流体を触媒物質から回収するために触媒物質を透過
させないスクリーンが通常配置されている。殊に高圧で
運転されている大型の反応器を使用するときには１触媒
床の触媒物質は高いＩ（シ縮力に耐えなければならない
０球形固形物の破砕強度が大きいところからみて・それ
を反応器の未操作における触媒物質として使用するのが
好ましい。特定の材料の不規則な形をした固体は同じ材
料の球形固体の破砕強度よりも小さい。

触媒床反応器の操作における別の臨界点は１処理された
流体を触媒床から分離する場合のスクリーンの効率であ
る。スクリーンに突き刺さってスクリーンを閉塞する触
媒粒子のスクリ・−ンに対するピニング（　ｐｉｎｎｉ
ｎｇＸ突き刺さること）は、スクリーンを通る反応器流
出物の分離を乱さないために、できるたけ防止しなけれ
ばならない。球形の触媒粒子を使用したときのスクリー
ンに対するピニングの危険は不規則な形の触媒粒子を使
用したときよりも遥かに少ないので、反応器の床は好ま
しくは実質的に球形の触媒粒子を含むべきである０触媒
床反応器の中の触媒物質が或程度脱活性したときに反応
器から触媒物質を取出して新しい触媒物質を充填する０
脱活性した触媒物質は通常反応器における流体数理の間
に吸収または付着した汚染物を除去するために処理され
るので、その物質は触媒として再び使用することができ
る０触媒物質を反応器で使用し、その後それを清浄にす
る間に触媒物質に働く力はその一部を破砕するので・触
媒物質の一部は不規則な形になる。前述の理由から、こ
の触媒の砕かれた部分はそれを反応器で使用する前に除
去しなければならない。

上記のことからＡ反応器で使用される触媒が好ましくは
球形でなければならないことが明らかである。不規則な
形の粒子は所望の大部分の球形の粒子からできるだけ除
去すべきである。その他に、適用された粒子の実質的な
球形が極めて重要である多くの種類の操作がある。

別の例には、個々の粒子から構成１されている多孔質製
品の製造が含まれる。製品の十分な多孔率を得るために
、基本粒子は好ましくは均一な球形を有すべきである。

実質的に球形の粒子によって製造された大量の製品につ
いて絶えず増大している需要により、不規則な形の粒子
から高い効率と高い処理量で球形の粒子を分離する装置
の開発が要求されている。

本発明の目的はこのような高い効率と高い処理量を許す
分離装置を提供することである。

不規則な形の固体から実質的に球形の固体を分離する本
発明の装置は１下方へ収斂している実質的に円錐台形の
上向きの表面を有する１操作中実質的に水平に配置され
ている分離テーブル、球形の固体と不規則な形の固体と
の混合物をその上向きの表面に供給する手段、上向きの
表面から不規則な形の固体を除去する手段を含み、そし
てその上向きの表面と水平面との傾角は少なくとも球形
層側な形の固体の滑り角度よりは小さく、その上向き表
面の下端は上向き表面からころがった球形の固体を受け
るための垂直な導管と連結しており、分離テーブルと供
給手段は相Ｕに回転可能に配置され）そこでその回転軸
は分離テーブルの垂直軸と実質的に一致しており、分離
テーブルと供給手段との間の相対的な回転の方向に向っ
てみた除去手段が供給手段から多少の距離をおいて配置
されている。

供給手段は単一の供給構造物によって形成されていても
よいし、あるいは分離テーブルと供給手段との間の相対
的な回転の方向に向ってみて好ましくは規則的な間隔を
おいて互に離れている複数個の供給構造物から成ること
もできる。複数個の供給構造物を適用するときには、本
発明の装置はまた上向きの表面から不規則な形の固体を
除去する手段を形成する複数個の装置を含む。この複数
個の除去装置は、上向きの表面から不規則な形の固体を
除去する装置が供給構造物の各々の対の間に配置されて
いるように互に間隔をあけて配置されなければならない
。

本発明の適当な具体例によれば、分離テーブルはその垂
直軸の回りに回転可能に配置されている。

ここで本発明は添附図面を参照し実施例により更に詳細
に検討される。その図面において第１図は′本発明の分
離装置の垂直断面を示し、第２図は第１図に示した分離
装置のＡ−Ａ面に沿った水平断面を含む上からみた図を
示し、第３図は第７図に示した供給手段を拡大して示し
、そして第を図は第１図に示した除去手段を拡大して示
している。

第１図と第２図に示された、不規則な形の固体から実質
的に球形の固体を分離する装置は、下方に収斂している
実質的に円錐台形の上向きの表面２を有する、水平に配
置された回転可能な分離テーブル／を含んでいる。分離
テーブル／を回転させるために、電気モーターｔによっ
て駆動される駆動輪３が分離テーブルｌの垂直な側面ｊ
と接触している。分離テーブル／は、支持プレート７に
ついて分離テーブル／の回転を許容する複数個の支持車
乙によって支／持されている。分離テーブル／め周囲に
は分離テーブルｌを案内するために複数個の案内車ざが
配置されている。位置ぎめの目的のために該案内車８−
の幾つかは分離テーブル／の垂直軸に関して転置可能に
配置されている０分離テーブル／の上向きの表面は球形
の固体と不規則な形の固体との間の分離を引起こすのに
欠くことができない分離装置の要素を形成している。

、Ｌ向きの表面２の上に置かれた球形の固体がその表面
をころがり落ちるのに対し、不規則な形の固体は上向き
の表面２の上に取残されるように上向き表面２の水平面
に対する傾角を選ぶとき、分離が起こる。このように上
向き表面コの上に供給された２つの型の固体は別々に集
めることができる。

上向き表面２の傾角はその上に供給された球形の固体の
ころがり角度の大きさと少なくとも同じ大きさであって
蔦しかも上向き表面コの上に供給された不規則な形の固
体の滑り角度よりは小さくなければならない。上向き表
面２の傾角はその表面−の平滑さと固体の物質の型によ
って左右される。

上向き表面λと同じ平滑さを有する傾斜した表面の上に
ころがり可能な固体を゛静止した状態で置き１次いで為
このようなころがり可能な固体を自由にすることによっ
て球形の固体のころがり角度が決められる。表面の傾斜
の度合を変化させることによって１とき放された固体が
上向き表面の必要最小限の傾斜をころかり落ちる最小の
角度を決めることができる。ころがることができない固
体を傾斜した表面の上で静止した状態に保持し、次いで
その不規則な形の固体を自由にさせることによって、不
規則な形の固体の滑り角度が決められる。傾斜の度合を
変化させることによって、このようなとき放された固体
が該表面に沿って滑り落ちる、表面の最小傾角を確認す
ることができる。

第１図に示したように・上向き表面２をころがり落ちた
球形の固体を受けるために・上向き表面２の下端は垂直
の導管９と接続している。支持プレート７の開口を通り
１かつ垂直導管、９の下端を囲む上方部分を有する管ｌ
Ｏは垂直導管りと後続の輸送手段（図示せず）１例えば
分離テーブルｌ（図示せず）へ分離された球形の固体を
輸送するための堅ルトコンベヤー、との間の通路を形成
している。

第１図と第２図に示した分離装置は更に上向き表面２の
上部に材料を供給するために複数個の供給構造物／／を
含んでいる。供給構造物／／は好ましくは上向き表面−
の上部の上で均等に分割されている。

分離しようとする材料は傾斜した樋／２を経て・々ンカ
ー（図示せず）から箱状の構造物ｌｑの底／３に送られ
１該樋／２はその樋／２と該底／３の間で伸びている支
持要素／夕によって支持されている。箱状の構造物／ｌ
ｌの底／３は好ましくは円錐形をなして−Ｌ向きの頂点
を有し、供給構造物／／のＬ部は樋／２から該供給構造
物／／の各々に材料が通過するのを許すように、該底／
３の下部にある゛開口の中に配置されている。

第３図に示したように、各供給構造物／／は上向き表面
２と実質的に直交している島端が開いている導管ｌ乙と
Ｖ型の自由端を有し、かつ回転可能な状態でその導管１
６の下部と接続している樋状の給配装置（ｄｏｓｉｎｇ
　ｄｅｖｉｃｅ　）　／　７とを含んでいる。給配装置
／７の自由端は分離テーブル／の回転方向に関して実質
的に接線方向に位置している。

各樋状の給配装置／７のＶ型自由端の巾と樋状の装置の
傾きは、適当には、水平方向の速度を実質的に持たない
粒子の線が上向き表面２の上に供給できるように選ばれ
る。給配装置の傾角は少なくとも不規則な形の固体の静
止滑り角度よりも大きくなければならない。運転中給配
装置／７から供給される粒子が比較的小さな垂直速度を
もって表面２の上に落下するように、各給配装置／７の
下端は上向き表面２の上に少し離れた位置にあるのが好
ましい。それによって球形の固体は不規則な形の固体を
飛越えて該２つの型の粒子の間で直ちに分離が得られ、
しかも球形の固体は上向き表面！の上に静止した状態で
置かれている不規則な形の固体によってその動きが実質
的に妨げられることがない。

上向き表面２の上に供給されたとき実質的に静止した状
態で残っている不規則な形の固体を取出すために、隣接
した供給構造物／／の６対の間に除去手段／ｇが配置さ
れる。第を図において更に明瞭に示したように１各除去
手段／ｇは上向き表面２に沿ってその上端に向う方向に
流体のジェットを供給するために７個またはそれ以上の
ノズル（図示せず）を備えた管装置／９を含んでいる０
管配ｔ／ｑは上向き表面２に関連した位置にあるので・
放出された空気ジェットは上向き表面２からその上端を
経て不規則な形の粒子を吹きつける。

管配＆／’？は環状の管路、！Ｏの内部と流体で連絡し
ておりＸその管路２０はまた加圧された空気系と連結す
ることができる。環状管路２０はまた供給構造物／／を
支持していることが注目される。

管装置／ｑから発した空気ジェットと隣接した供給構造
物／／を経た材料の供給との間の干渉を避けるために蔦
管配Ｍ／９と供給構造物／／との間に伸長した要素（ｅ
ｌｏｎｇａｔｅｄ　ｅｌｅｍｅｎｔ　）　２　／が配置
にされている。伸長要素２／は各々構造物２２に取付け
られており、構造物２２は環状管路２０の上に蝶番式に
すえ付けられ、それによって分離テーブル／の回転中に
要素２／が上向き表面２を追って行くことが可能になる
。上向き表面２の回転中要素２／の前方に集められた材
料が上向き表面２の外側の縁に位置した該要素の外側端
に向って押されるように、伸長要素２／は好ましくは分
離テーブルｌの回転方向に関しである角度をなした位置
にある。

分離装置は更に上向き表面−の上方縁から落ちた材料を
集めるために、上向き表面２の外側周囲に配置された環
状の樋２３を含んでいる。上向き表面−から落下する粒
子が樋、２３を飛越すのを防止するために、樋２３には
傾斜した案内プレート２≠が設けられている。樋２３か
ら材料を取出すために樋２３の底部に多数の開口２Ｓが
配置されている〇 第１図と第２図に示した装置の操作は次のとおりである
。

球形の固体と不規則な形の固体との混合物を樋供給構造
物／／の給配装置／７を有する導管／乙を経て傾斜した
上向き表面２の上部に装入する。

分離テーブル／はモーターグで駆動される駆動輪３の作
用によって時計廻りの回転が引起こされる０各給配装置
／７の底と付随する導管／乙の下端との距離および各給
配装置／７の傾角は供給されたすべての粒子が給配装置
／７の底の上を滑るかまたはころがるように選ばれる結
果、分離テーブルｌの回転中に、材料の線が上向き表面
２の上に供給される。

ころがり落ちる球形の固体は滑り落ちる不規則な形の固
体よりも実質的に速く給配装置を通るので、給配装置１
７は上向き表面！の上に確実に材料を自己制御させて供
給する。

球形の固体と不規則な形の固体が上向き表面２に達した
とき１球形の固体の大部分は傾斜した表面２から垂直導
管９の中にころがり落ちる。これらの固体は管１０を経
て受取手段（図示せず）へ送られる。傾斜した上向き表
面２の上に装入された大部分の不規則な形の固体は該表
面の上に静止して取残される。上向き表面２の回転のた
めに、表面−の上に実質的に静止した状態で取残された
固体は供給構造物／／から一般に円形の進路に従って立
退く結果、」二向き表面２の上に装入された材料は連続
的に上向き表面２の清浄な部分と接触する。上向き表面
２の回転中、不規則な形の固体に捕えられた球形の固体
は一部不規則な形の固体から解放されてころがり落ち、
垂直導管９の中に入る。管装置／ｑを通って供給された
空気ジェットは不規則な形の固体が上向き表面２の上縁
を経て収集樋２３へ移動させる。伸長要素２ノは上向き
表面２の上の不規則な形の固体に対して障壁を形成する
ので・供給構造物を経た材料の供給は隣接した供給構造
物を経て供給された材料によって邪魔されない。集めら
れた不規則な形の固体は続いて開口２夕を経て該樋２３
から取出される。例えば開口２ｊに向う樋の中に集めら
れた不規則な形の固体を押し進めるために空気ジェット
またはスクレーノξ−を適用してもよい。、 図に示された本発明の具体例では回転可能な分離テーブ
ル／が備えられているけれども１分離テーブル／）供給
構造物／／および除去手段／ｇが上向き表面２の上に円
形の進路を描くことができるように、本発明を逸脱しな
いで飄分離テーブルｌを固定した状態にすえ付け、そし
て供給構造物／／と除去手段／ｇを置換可能に配置する
こともできる０供給−構造物／／の数は自由に選択する
ことができる。図面に示された３個の代りに、他のとの
数の供給手段および７個の供給構造物でも適用できる。

本発明は図に示された別個の給配装置／７を含む供給手
段を備えた分離装置に限定されるものではない０その代
りに給配装置は導管／乙の下部を曲げ１そして好ましく
は下端をＶ型にすることによって形成された導＠／乙の
集積部分を形成してもよい〇 第１図と第２図に示した回転可能な分離テーブル／のた
めの駆動配置の代りに、他の適当などの駆動配置を適用
してもよい。分離テーブル／は例えば垂直導管りを通る
回転可能な垂直軸にすえ付けてもよく、ここで該垂直軸
は適当な駆動機構によって駆動することができる。

不規則な形の固体から実質的に球形の固体を分離するた
めに極めて大計の固体を処理するには、処理しようとす
る固体を詰込んだ単一の容器と庄結している供給構造物
を有する複数個の分離装置を適用してもよい。最も下の
分離装置がその上に配置された分離装置の球形の固体の
ための垂直導管から出る粒子を受けるように上記の分離
装置を互にすえ付けることによって１複数個の分離装置
の適当な配置が得られる。最下位の分離装置は既に７個
またはそれ以上の他の分離装置において分離された球形
の固体の大部分の中に取残された不規則な形の固体を除
去するのに役立つ。分離装置は・適当には・球形の固体
のための垂直導管を通る単一の回転可能な垂直軸にすえ
付けることかできる。

本発明は更に−Ｉ−に述べた分離装Ｍ／個またはそれ以
上を使用して不規則な形の固体から実質的に球形の固体
を分離する方法に関する。本発明は、特に供給手段が、
不規則な形の固体の滑り角と少なくとも同じ大きさの角
度をもって水平面がら傾斜している樋状の給配装置を備
えた、端の開いた槙・Ｉｔすを含む少なくとも１個の供
給構造物を含んでいる、上炒の分離装置７個またはそれ
以上を使用する、不規則な形の固体から実質的に球形の
固体を分離する方法に関する。

【図面の簡単な説明】

添附図面の第１図は本発明の分離装置の垂直断面図であ
り、第２図は第１図に示した分離装置のＡ−Ａ面に沿っ
た水平断面を含んでいる平面図であり１第３図および第
ｑ図はそれぞれ第１図の分離装りの供給手段および除去
手段の拡大図である。 ／・・・分離テーブル、２・・・円錐台形の上向き表面
）３・・・駆動輪・ｔ・・・電気モーター１乙・・・支
持車・７・・・支持プレート、ｇ・・・案内車、９・・
・垂直導管、／／・・・供給溝−物、／２・・・樋、／
グ・・・箱状構造物、／Ｓ・・・支持要素１／乙・・・
導管、／７・・・給配装置、７ｇ・・・除去手段、／９
・・・管装置１．２０・・・環状管路、２／・・・伸長
要素、２２・・・構造物、２３・・・収集樋、２５・・
・開口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／、　下方へ収斂している実質的に円錐台形の上向きの
   表面を有する、操作中実質的に水平に配置されている分
   離テーブル八球形の固体と不規則な形の固体との混合物
   をその上向きの表面に供給する手段、上向きの表面から
   不規則な形の固体を除去する手段を含む１不規則な形の
   固体から実質的に球形の固体を分離する装置であって、
   その上向きの表面と水平面との傾角は少なくとも球形の
   固体のころがり角度と同じ大きさで、しかも不規則な形
   の固体の滑り角度よりは小さく、その上向き表面の下端
   は上向き表面からころがった球形の固体を受けるための
   垂直な導管と連結しており、分離テーブルと供給手段は
   相互に回転可能に配置され、そこでその回転軸は分離テ
   ーブルの垂直軸と実質的に一致しており１分離テーブル
   と供給手段との間の相対的な回転の方向に向ってみた除
   去手段が供給手段から多少の距離をおいて配置されてい
   る１上記分離装置。 ２、分離テーブルがその垂直軸の回りに回転可能に配置
   されている、特許請求の範囲／記載の装置。 ３　供給手段か、不規則な形の固体の滑り角度と少なく
   とも同じ大きさで水平面から傾斜している樋状の給配装
   置を備えた、端の開いた導管を含む少なくとも１個の供
   給構造物を含む、特許請求の範囲ｌまたは２記載の装置
   。 グ　樋状の給配装置が、回転可能に導管と連結して、し
   かも実質的にＶ型の自由下端を有し、そして好ましくは
   相対的な回転方向に関して実質的に接線方向に配置され
   ている、特許請求の範囲３記載の装置。 左　不規則な形の固体を除去する手段が、上向き表面の
   上端に向う方向で流体のジェットを上向き表面に供給す
   る手段および好ましくは流体ジェット供給手段と協同す
   る伸長要素を含む）特許請求の範囲／ないしｌのいずれ
   かに記載の装置。 乙　供給手段が、上向き表面の上で好ましくは均等に分
   配され１複数個の除去手段と協同する複数個の供給構造
   物を含み・そこで供給構造物の各対の間に除去手段が位
   置している、特許請求の範囲３ないしょのいずれかに記
   載の装置。 ７、　特許請求の範囲／ないし名のいずれかに記載の分
   離装置複数個を含み１そこで球形の固体のための導管を
   通る共通の回転可能な垂直軸に分離テーブルがすえ付け
   られている・不規則な形の固体から実質的に球形の固体
   を分離する装置。 ざ　特許請求の範囲／ないし７のいずれかに記載の分離
   装置７個または２個を使用することを含む、不規則な形
   の固体から実質的に球形の固体を分離する方法。 ９、　供給手段が、不規則な形の固体の滑り角度と少な
   くとも同じ大きさである角度で水平面から傾いている樋
   状の給配装置を備えた、端が開いた導管を含む供給構造
   物少なくとも／個、を含む、１個またはそれ以上の分離
   装置の使用を含む、特許請求の範囲ざ記載の方法δ