JPS60153937A - 三相流動反応器 - Google Patents

三相流動反応器

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Publication number
JPS60153937A
JPS60153937A JP948984A JP948984A JPS60153937A JP S60153937 A JPS60153937 A JP S60153937A JP 948984 A JP948984 A JP 948984A JP 948984 A JP948984 A JP 948984A JP S60153937 A JPS60153937 A JP S60153937A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
reactor
supply pipe
liquid
pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP948984A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Makino
牧野 重男
Haruyoshi Fujita
藤田 晴義
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP948984A priority Critical patent/JPS60153937A/ja
Publication of JPS60153937A publication Critical patent/JPS60153937A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/20Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
    • B01J8/22Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium gas being introduced into the liquid

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

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】 本発明は、固体、気体、液体を同時接触さセるための三
相流動反応器に関するものである。
さらに詳しくは、気体、液体を上方に流通さセることに
より固体層を一足レベルに膨張さセるようl工三相流動
反応器において、ガスを流入。
分散さ一欧る。ガス分散機構に関するものである。
固体、気体、液体による三相流動反応器は三相の接触効
率が良く、流動状態にあることがら生起する反応が著し
い発熱反応の場合に有効であることが知られている。
重質油類を、触媒の存在下にて、水素を供給し7ながら
反応セしめる、水素化脱硫、水素化分解反応等の接触反
応器がこれらの例である。 ・三相流動反応器の流動状
態は米国特許第2.987.46 sM明細書に詳しく
記載されている通シ、充填された触媒粒子が気体及び散
体を流通させることにより、少なくとも静止状態に比し
10%大きな容積を占め、且つ固体粒子の不規則運動な
呈することである。
三相流動反応器は固体粒子を流動状態に置(ために気体
及び液体を上方に流通させる必要があり、安定な流動状
態を得るためには特にガスの分散状態に注意を払5必安
がある。一般的には反応器下部に分散装置を設置してい
るが、この方法では以下に記す種々の欠点を有している
すなわち固体粒子の不規則運動による摩耗片の詰りによ
って1分散効果の不規則性、あるいは分散の片寄シが起
ることである。
また、気泡の再凝集による肥大化で突沸現象が起9、流
動状態の形成に悪影響を与えると共に、固体粒子の反応
器外への飛散を引起すことになる。構造的にも、複雑な
栴造を有し保守が困難である、という欠点を有している
本発明はこれら従来のものの欠点を克服するためになさ
れたもので艮好な分散効果を与える本発明は固体粒子を
充填した反応器内にガス分散器のみ反応器上部付近まで
達する分散管の数箇所よりガスを噴出ざセて同じく反応
器下部よシ供給される液体と元項された固体粒子を攪拌
混合さセて反応さセる点を特徴とするものである。
すなわち不発り」の要旨は、粒状固体、気体及び液体の
三相を接触反応さセる三相流動層反応器において1反応
器中央下部に液供給管を設け。
かつ該液供給管を貫通して形成される流動ノー上部まで
達する長さであって、かつ適宜間隔なもって複数個のガ
ス噴出口を有するガス分散管を設けてなる三相流動反応
器を提供−1−るところにある。
本発明の反応器を炭化水素油の水素化分解反応器として
用いた場合を例にとれば、高温高圧のもとで、平均粒径
0.2〜811Nの粒状触媒が充填された反応器内に反
応器下部より連続供給される炭化水素油と反応器中央に
位置し、且つスラスト方向戯蘭所に位置するガス噴出口
より噴出する水素とによって反応器内のすみずみまで三
相による撹拌混合させて650℃〜450 ’C。
100〜200kp/mg内における所定の実質的に等
温、等圧の条件下において流動さセlよがら液相にて水
素化できる。
以下、第1図、及び第2図に示す本発明の実/XfJ急
イ求例にもとづいて不発りjを具体的にO5?、明する
。両図中1はガス供給管であり、反応器4の下部で一部
、二重g4s造を成す液供給管2の内管を形成する構成
となっている。
ガス供給管1は反応器4の中央下部の液供給管2の内部
に、一部該供給管2と二重管を形成するように挿入され
、反応器上部付近に達する長さがあり、数箇所のガス噴
出ロアが設置されている。ガス噴出口の数は、反応器の
大きさあるいは処J!!!量により【異なるが、本発明
者らの実験によれば、反応器内流動層高さの1/6〜6
の長さに1箇所の割合で設置した場合に最適な流動状態
を1与ることができた。
供給ガスはガス供給管1ン経て、また供給液は液供f@
 ’k 2よシ夫々供給され、液は反応器4下部よシ流
動層内6へ流入させ、ガスは設けられた夫々の噴出ロア
よV噴出さセて流動状態を形成する。
反応器内にて反応した気体及び液体は、抜出管5よシ反
応器外へ流出する。
第2図は、ガス供給′a1に設置された、ガス噴出部の
詳細をフJ<す。ガス噴出部の外側には固体粒子の侵入
を防ぐためのスカート6が取付けられており、さらに、
噴出する気体の分散効果を得るために切り込み8が人っ
ている。
本発明者らの実験によればG/L(ガス/液比)=2〜
.5に保つ場合に良好な撹乱、混合が得られ、温度調整
が不要であることが解った。また本発明反応器では従来
法で起シがちなチャネリングやスラギング現象の発生す
る範囲の狭いことも証明された。
さらに、本発明の反応器は分配装置(例えば分散板等)
を持たないため、固体粒子の詰シによる圧力損失増加の
原因となることが無い。
第3図及び第4図に本発明の実施例での運転結果を示す
。本発明の三相流動反応器を組みこんだフローは後述す
る第5図のものと同じである。
第3図は本発明の実施例Aと従来法による比較例Bとの
圧力損失と液壁塔速度の1係を示す。
図から明らかなように本発明の実施例の方が圧力損失が
低(、また従来法よる場合に見られるような、液空塔速
度の増加に従って圧力損失が増える傾向も本発明法では
見られない。
第4図は流動化状態における反応器の各部におけるガス
(気泡〕の総断面積を比転したものである。この時の液
ガス条件は、液空y!速度2〜6閤/ S 、ガスを塔
速緻1〜5關/Sである。
全塔速度か上記以下であれば未流動とな多、また以上と
なればバグリング現象となり、いずれも流動状態が悪く
なる。反応性から云えば気泡径は小さい程反応効率は高
くなることが解っており、これらの診考例として示した
ものである。
図から解るように1本実施例Aの方が大きな断面積な有
していることになp、三相における接触効率の商いこと
がわかる。反応器低部においては総断面積は小さくなっ
ているがこれは唄出口当シのガス量が少ないことに起因
している。
しかしこれは反応器内が流動状態にあるため部分的な反
応不良は考えられ1.Cい。
次に本発明の反応器を用いたフローの一例を第5図を用
いて説明り−る。
ガス供給分散器1と液供給管2で供給された気体及び液
体は固体粒子6の充填された反工6器4内で噴出する。
反応器内で規矩の反応を行1よりセだ後、気液混合物5
を気液分離器8へ送入しガス生成物11、液状生成物1
2韮びにガス循環流13、外部液状循環流14に分離し
ガス循環流B及び液状循環流14はそれぞれ、供給ガス
9及び供給液体10に合流する。
以上の様に本発明は低圧損で経時的圧力損失の増加が無
<、溝道的にも簡単、コンパクトで、且つ気体、液体、
固体、6相の接触効率が尚いという実用土有用なガス分
散器である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の三相流動反応器の一実m態僚例の縦断
面図、第2図はガス分散管噴出部の拡大図、第6図、第
4図は本発明の効果を示すグラフ、第5図は本発明の三
相流!#IL(応益を使用した一例を示1フロー図であ
る。 儂代理人 内 1) 明 複代理人 萩 原 光 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 粒状固体、気体及び液体の三相を接触反応さセる三相v
    IC動盾反応器において、反応器中央下部に液供給管を
    設け、かつ該液供給管をR通して形成される流動ノー上
    部まで達する長さであって、かつ適宜間隔をもって複数
    個のガス噴出口をイjするガス分散管を設けてなる三相
    流動反応器。
JP948984A 1984-01-24 1984-01-24 三相流動反応器 Pending JPS60153937A (ja)

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JPS60153937A true JPS60153937A (ja) 1985-08-13

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ID=11721641

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JP948984A Pending JPS60153937A (ja) 1984-01-24 1984-01-24 三相流動反応器

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01116027A (ja) * 1987-10-28 1989-05-09 Daido Steel Co Ltd 炉内雰囲気ガス組成コントロール方法および雰囲気熱処理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01116027A (ja) * 1987-10-28 1989-05-09 Daido Steel Co Ltd 炉内雰囲気ガス組成コントロール方法および雰囲気熱処理装置

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