JPS6068047A - 多管式反応装置 - Google Patents
多管式反応装置Info
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- B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
- B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
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- B01J2219/00761—Details of the reactor
- B01J2219/00763—Baffles
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は各種の多管式反応装置に関するものである。
従来より、化学反応を伴う多管式反応器において、はと
んどのものが発熱または吸熱反応であるので、適切な反
応を維持させるために熱を取ったり、与えた適切な反応
を維持させるために熱を取つたり、与えたりする冷却ま
たは加熱装置の併設は不可欠である。この熱を取ったり
、与えたりするのに通常溶融塩や油などの熱媒体が使用
される。
んどのものが発熱または吸熱反応であるので、適切な反
応を維持させるために熱を取ったり、与えた適切な反応
を維持させるために熱を取つたり、与えたりする冷却ま
たは加熱装置の併設は不可欠である。この熱を取ったり
、与えたりするのに通常溶融塩や油などの熱媒体が使用
される。
すなわち、いま、仮に発熱反応の場合、多管式反応器に
て発生した熱を熱媒体にて冷却すれば熱媒体の温度が上
昇するので、冷却装置で熱媒体の温度を下げて再び多管
式反応器の冷却に使用される。
て発生した熱を熱媒体にて冷却すれば熱媒体の温度が上
昇するので、冷却装置で熱媒体の温度を下げて再び多管
式反応器の冷却に使用される。
もし反応が吸熱反応の場合は、この逆の操作となる。一
般的には、発熱反応の方が多いので、これより以降は冷
却装置について述べる。
般的には、発熱反応の方が多いので、これより以降は冷
却装置について述べる。
第１図は従来の冷却装置を示したものである。
多管式反応器１の伝熱管４の内部で反応により銀発生し
た熱を溶融塩ヘッダ６、循環ポンプ１７、循環パイプ１
９を経て循環する熱媒体（溶融塩）にて冷却する。多管
式反応器１の冷却により、温度の上昇した溶融塩の一部
は、循環ポンプ１７の上部のオーバフロー管２２により
冷却のために溶融塩タンク２１に受け入れる。次いで溶
融塩冷却ポンプ２０にて吸い上げ、ケトル型冷却器７に
て冷却され、パイプ２３を経て循環ポンプ１７に入リ、
循環溶融塩と合流する。温度制御（ま反応流体の温度（
又は溶″融塩温度）を検出し、調整弁２４にて溶融塩の
冷却装置への流量を制御して行う。
た熱を溶融塩ヘッダ６、循環ポンプ１７、循環パイプ１
９を経て循環する熱媒体（溶融塩）にて冷却する。多管
式反応器１の冷却により、温度の上昇した溶融塩の一部
は、循環ポンプ１７の上部のオーバフロー管２２により
冷却のために溶融塩タンク２１に受け入れる。次いで溶
融塩冷却ポンプ２０にて吸い上げ、ケトル型冷却器７に
て冷却され、パイプ２３を経て循環ポンプ１７に入リ、
循環溶融塩と合流する。温度制御（ま反応流体の温度（
又は溶″融塩温度）を検出し、調整弁２４にて溶融塩の
冷却装置への流量を制御して行う。
また、ケトル型冷却器７はノズル９よりボイラ水が供給
され、ノズル１０より水蒸気力１発生する。
され、ノズル１０より水蒸気力１発生する。
この冷却装置の欠点は、
ｔａｌ 配管２２．２３の他、溶融塩冷却ポンプ２０、
溶融塩タンク２１が必要につき高価となる。
溶融塩タンク２１が必要につき高価となる。
（ｂｌ 溶融塩冷却ポンプ２０の揚程力；高〜・ので動
力費が高い。
力費が高い。
（Ｃ１システムが複雑なのでラインが多くなり、そのた
め溶融塩が洩れ易い。
め溶融塩が洩れ易い。
ｔｄｌ 運転停止時にケトル式冷却器内の溶融塩を抜き
出さなければならない（固化した塩の再融解に問題があ
る）ので溶融塩タンク２１が大きくなる。
出さなければならない（固化した塩の再融解に問題があ
る）ので溶融塩タンク２１が大きくなる。
（Ｃ）多管式反応器内の溶融塩の温度カニ上部の方力１
高いので、厳密な反応温度の制御が出来な（・。
高いので、厳密な反応温度の制御が出来な（・。
（ｆｌ 運転停止により、多管式反応器内で固イヒした
塩の融解設備が必要であり、また、融解カロ熱源がホッ
トガスの場合が多く発熱量が少ないので、融解時間が長
くかかる。
塩の融解設備が必要であり、また、融解カロ熱源がホッ
トガスの場合が多く発熱量が少ないので、融解時間が長
くかかる。
ことなどである。
第２図は従来のもので、第１図に示したものとは別型式
の冷却システムである。
の冷却システムである。
多管式反応器１は、第１図と同じであるが、冷却器７が
多管式反応器１とほぼ同じ高さにあり、冷却器への溶融
塩の移送を循環ポンプ１７の一部を抜き出しており、冷
却後の溶融塩は再び循環ポンプ１７に戻し、循環溶融塩
と合流している。冷却器７はノズル９よりボイラ水が入
り、水箱１工を経て、伝熱管８にて加熱されて、ノズル
１０より水蒸気が発生する。
多管式反応器１とほぼ同じ高さにあり、冷却器への溶融
塩の移送を循環ポンプ１７の一部を抜き出しており、冷
却後の溶融塩は再び循環ポンプ１７に戻し、循環溶融塩
と合流している。冷却器７はノズル９よりボイラ水が入
り、水箱１工を経て、伝熱管８にて加熱されて、ノズル
１０より水蒸気が発生する。
反応器の温度制御は、溶融塩流量を調節弁２４にて制御
することにより行なわれる。溶融塩の体積変化に対して
は、溶融塩箱１８を設けて対処している。
することにより行なわれる。溶融塩の体積変化に対して
は、溶融塩箱１８を設けて対処している。
この冷却装置の欠点は、
（ａｌ 第１図による従来の欠点の内、上記ｔｅｌ、
ｆｆ１項と同じ欠点がある。
ｆｆ１項と同じ欠点がある。
（１））冷却器７が多管式反応器と別置になって〜・る
ので、価格が割高である。
ので、価格が割高である。
（ｃｌ 運転停止により、固化した塩の融解に多管式反
応器１と冷却器７の双方の操作が必要である。
応器１と冷却器７の双方の操作が必要である。
ｔｄｌ 冷却の終った溶融塩と多管式反応器１の循環溶
融塩が循環ポンプ１７内で合流し、再び冷却器７に送液
するので、溶融塩の温度が多管式反応器１の出側より低
いので、冷却器７の伝熱管８内の温度との差が小さくな
り、伝熱面積カー多くなる。
融塩が循環ポンプ１７内で合流し、再び冷却器７に送液
するので、溶融塩の温度が多管式反応器１の出側より低
いので、冷却器７の伝熱管８内の温度との差が小さくな
り、伝熱面積カー多くなる。
などのあることである。
本発明はかかる不具合を解消しようとするもので、その
新規とする点と特徴は次のとおりである。
新規とする点と特徴は次のとおりである。
（ａｌ コンパクトであり、構造が簡単なので安価であ
る。
る。
（ｂｌ 溶融塩が洩れ難い構造である。
（Ｃ） 運転停止により固化した塩の融解を当該冷却シ
ステムに水蒸気を吹き込んで行なうことカー出来るので
、ホットガスの場合に比べ熱容量も大きく、また、境膜
伝達係数も大きいので、早く融解させることが出来る（
運転開始時間が短い）。
ステムに水蒸気を吹き込んで行なうことカー出来るので
、ホットガスの場合に比べ熱容量も大きく、また、境膜
伝達係数も大きいので、早く融解させることが出来る（
運転開始時間が短い）。
なお、ホットガスと併用することも可能で、ホットガス
と併用すれば、さらに早（融解させることが出来る。
と併用すれば、さらに早（融解させることが出来る。
（ｄ） 反応器内の溶融塩の温度をほぼ一定に保持出来
るので厳密な反応温度の制御ができる。
るので厳密な反応温度の制御ができる。
ｔｅｌ 循環ポンプの揚程を低く押えることが出来るの
で、動力費（運転費）を縮減できる。
で、動力費（運転費）を縮減できる。
以下、本発明の一実施例について、第３図ないし第５図
を参照して詳述する。
を参照して詳述する。
第３図は本発明の一実施例の縦断面図で、まず構成につ
いて述べる。
いて述べる。
多管式反応器１′の内部には、反応器用伝熱管４が設け
られてあり、さらに多管式反応器１の中心部に冷却用伝
熱管８が取り付けである。この冷却用伝熱管８は下部の
管板が反応器管板５と共通となっており、上部冷却用管
板１３は伸縮継手１４を介して上記反応器管板５とは切
離して設けである。
られてあり、さらに多管式反応器１の中心部に冷却用伝
熱管８が取り付けである。この冷却用伝熱管８は下部の
管板が反応器管板５と共通となっており、上部冷却用管
板１３は伸縮継手１４を介して上記反応器管板５とは切
離して設けである。
冷却用伝熱管８の下部には水箱１１が反応器管板５に取
付けてあり、さらに多管式反応器１０本体と伸縮継手１
６を介して多管式反応器１の下部に突き出しており、ボ
イラ水入口ノズルつと流量調節弁２５に接続している。
付けてあり、さらに多管式反応器１０本体と伸縮継手１
６を介して多管式反応器１の下部に突き出しており、ボ
イラ水入口ノズルつと流量調節弁２５に接続している。
一方、上部冷却用管板１３の上部には蒸気箱１２が取り
付けてあり、さらに多管式反応器１０本体と伸縮継手１
６を介して多管式反応器１の上部に突き出して蒸気出口
ノズル１０が設けである。また、多管式反応器１には溶
融塩へラダ６及び循環パイプ］９を介して循環ポンプＪ
７が取り付げてあり、さらに循環ポンプ１７の上部には
溶融塩箱工８が設けである。
付けてあり、さらに多管式反応器１０本体と伸縮継手１
６を介して多管式反応器１の上部に突き出して蒸気出口
ノズル１０が設けである。また、多管式反応器１には溶
融塩へラダ６及び循環パイプ］９を介して循環ポンプＪ
７が取り付げてあり、さらに循環ポンプ１７の上部には
溶融塩箱工８が設けである。
次に作用について説明する。
多管式反応器１の反応器用伝熱管４の内部流体の反応に
より発生した熱は、同伝熱管４を介して溶融塩に熱を与
える。熱をもらい温度の上った溶融塩は次いで冷却用伝
熱管８を介してボイラ水に熱を与えて気化させ水蒸気を
発生させる。再び温度の下った溶融塩は反応器用伝熱管
４より熱をもらう繰り返し作用が行なわれる。
より発生した熱は、同伝熱管４を介して溶融塩に熱を与
える。熱をもらい温度の上った溶融塩は次いで冷却用伝
熱管８を介してボイラ水に熱を与えて気化させ水蒸気を
発生させる。再び温度の下った溶融塩は反応器用伝熱管
４より熱をもらう繰り返し作用が行なわれる。
ボイラ水は反応流体の温度または溶融塩の温度検出によ
り、流量調節弁２５にて流量が調節されて、ボイラ水入
口ノズル９、水箱１１を経て、冷却用伝熱管８の内部に
入り、溶融塩より熱をもらって気化し、水蒸気となって
蒸気箱１２及び水蒸気出口ノズル１ｏを経て系外に取り
出される。
り、流量調節弁２５にて流量が調節されて、ボイラ水入
口ノズル９、水箱１１を経て、冷却用伝熱管８の内部に
入り、溶融塩より熱をもらって気化し、水蒸気となって
蒸気箱１２及び水蒸気出口ノズル１ｏを経て系外に取り
出される。
溶融塩は多管式反応器内の反応器用伝熱管４、冷却用伝
熱管８の外側を上昇し、溶融塩ヘッダ６、循環ポンプ１
９および下部の溶融塩へラダ６を経て熱の授受を促進さ
せるために循環される循環ポンプ１７の上部に設けた溶
融塩箱１８は溶融塩の温度変化による体積の増減及び分
解による体積の減少を吸収するために設けている。
熱管８の外側を上昇し、溶融塩ヘッダ６、循環ポンプ１
９および下部の溶融塩へラダ６を経て熱の授受を促進さ
せるために循環される循環ポンプ１７の上部に設けた溶
融塩箱１８は溶融塩の温度変化による体積の増減及び分
解による体積の減少を吸収するために設けている。
また、伸縮継手１４，１．６は使用材料の温度差による
熱膨張の差を吸収するためのものである。
熱膨張の差を吸収するためのものである。
第４図は、多管式反応器の上部と下部を示したもので、
構成が第３図のものと少し異る応用例である。
構成が第３図のものと少し異る応用例である。
水管１１と蒸気箱１２を多管式反応器１の内部に設置し
たもので、構成が第３図のものより簡単になっているの
で、多少安価である。なお、ボイラ水入［］パイプ１５
は第３図に示したように多管式反応器１の下部に変える
ことも出来るし、第３図を第４図（で示すようなボイラ
水を多管式反応器１の上部より供給することも可能であ
る。
たもので、構成が第３図のものより簡単になっているの
で、多少安価である。なお、ボイラ水入［］パイプ１５
は第３図に示したように多管式反応器１の下部に変える
ことも出来るし、第３図を第４図（で示すようなボイラ
水を多管式反応器１の上部より供給することも可能であ
る。
第５図は第４図実施例の応用例で、ヒートパイプを使っ
て水蒸気を発生させるもので、熱を伝熱管８を介して溶
融塩側とボイラ水側との間で交換するものである。
て水蒸気を発生させるもので、熱を伝熱管８を介して溶
融塩側とボイラ水側との間で交換するものである。
次に上記構成、作用による効果について述べる。
本発明は、従来のように冷却システムが多管式反応器の
外にあるものに比べ、装置がコンパクトになるのみなら
ず、安価でしかも溶融塩が洩れ難い。
外にあるものに比べ、装置がコンパクトになるのみなら
ず、安価でしかも溶融塩が洩れ難い。
また、運転再開時間も前述のように短かく、多管式反応
器内の溶融塩の温度変化も少（、厳密な反応温度制御が
可能となる。
器内の溶融塩の温度変化も少（、厳密な反応温度制御が
可能となる。
第１図は従来の多管式反応器と冷却システムの原理を示
す系統図、第２図は従来例で第１図とは別型式の多管式
反応器と冷却システムを示す系統図、第３図は本発明の
一実施例を示す縦断面図、第４図は多管式反応器の上部
と下部を示したもので第３図と少し異なる応用例の断面
図、第５図は第３図の応用例でヒートパイプ方式の原理
を示す縦断面図である。 １・・多管式反応器、２・・反応流体入口ノズル、３・
・反応流体出口ノズル、４・・反応器用伝熱管、５・・
反応器管板、６・・溶融塩ヘッダ、７・・冷却器、８・
・冷却用伝熱管、９・・ボイラ水入口ノズル、１０・・
蒸気出口ノズル、１］・・水箱、１２・・蒸気箱、１３
・・上部冷却用管板、１４．１６・・伸縮継手、１５・
・ボイラ水入ロバイブ、１７・・循環ポンプ、１８・・
溶融塩箱、１９・・循環パイプ、２５・・ボイラ水流量
調節弁。 第１ 図 第２冒 第３図 手続補正書（自発） 昭和５８年１０月１２日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 特願昭 ５８ 年 １６８２９８号２
、発明の名称 多管式反応装置 ３、補正をする者 事件との関係 出願人名 称 三菱
重工業株式会社 ４復代 理 人 〒１００東京都千代田区有楽町１丁目８番１号日比谷パ
ークビルヂング５１９号（電話２１３−０６８６）（５
１６６） 木 村 正 巳 ５、補正命令の日付 昭和 年 月 日６、補正の対象
明細書の「発明の詳細な説明」の欄明細書を次のよう
に訂正します。 （１）第１頁末行「与えた適切な」から第２頁第１行「
つたり、」までを削除します。 （２）第８頁において、第８行「循環ポンプ１９」を「
循環ポンプ１７、循環パイプ１９」と訂正し、第９行「
循環される」を［循環される。ｊと訂正します。
す系統図、第２図は従来例で第１図とは別型式の多管式
反応器と冷却システムを示す系統図、第３図は本発明の
一実施例を示す縦断面図、第４図は多管式反応器の上部
と下部を示したもので第３図と少し異なる応用例の断面
図、第５図は第３図の応用例でヒートパイプ方式の原理
を示す縦断面図である。 １・・多管式反応器、２・・反応流体入口ノズル、３・
・反応流体出口ノズル、４・・反応器用伝熱管、５・・
反応器管板、６・・溶融塩ヘッダ、７・・冷却器、８・
・冷却用伝熱管、９・・ボイラ水入口ノズル、１０・・
蒸気出口ノズル、１］・・水箱、１２・・蒸気箱、１３
・・上部冷却用管板、１４．１６・・伸縮継手、１５・
・ボイラ水入ロバイブ、１７・・循環ポンプ、１８・・
溶融塩箱、１９・・循環パイプ、２５・・ボイラ水流量
調節弁。 第１ 図 第２冒 第３図 手続補正書（自発） 昭和５８年１０月１２日 特許庁長官 若杉和夫 殿 １、事件の表示 特願昭 ５８ 年 １６８２９８号２
、発明の名称 多管式反応装置 ３、補正をする者 事件との関係 出願人名 称 三菱
重工業株式会社 ４復代 理 人 〒１００東京都千代田区有楽町１丁目８番１号日比谷パ
ークビルヂング５１９号（電話２１３−０６８６）（５
１６６） 木 村 正 巳 ５、補正命令の日付 昭和 年 月 日６、補正の対象
明細書の「発明の詳細な説明」の欄明細書を次のよう
に訂正します。 （１）第１頁末行「与えた適切な」から第２頁第１行「
つたり、」までを削除します。 （２）第８頁において、第８行「循環ポンプ１９」を「
循環ポンプ１７、循環パイプ１９」と訂正し、第９行「
循環される」を［循環される。ｊと訂正します。
Claims (1)
- 反応器内の反応熱を熱媒体の循環により除去ないし付加
する多管式反応器において、上記反応器中央部に設置さ
れ、上記熱媒体の冷却用ないし加熱用流体を流通する熱
交換管束、該熱交換管束の周囲に平行に設置され、反応
流体を流通する反応管束を有し、上記熱交換管束の一端
側の管板は同じ側の反応管束の管板と伸縮継手を介して
接続され、該接続部は上記熱媒体の通過を封じてなるこ
とを特徴とする多管式反応装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16829883A JPS6068047A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 多管式反応装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16829883A JPS6068047A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 多管式反応装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6068047A true JPS6068047A (ja) | 1985-04-18 |
Family
ID=15865419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16829883A Pending JPS6068047A (ja) | 1983-09-14 | 1983-09-14 | 多管式反応装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6068047A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001129384A (ja) * | 1999-11-05 | 2001-05-15 | Nippon Shokubai Co Ltd | 接触気相酸化用反応器 |
| JP2001139499A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-05-22 | Nippon Shokubai Co Ltd | 接触気相酸化方法 |
| CN102151521A (zh) * | 2011-04-26 | 2011-08-17 | 华东理工大学 | 内冷换热式轴向流动固定床催化反应器 |
| CN103962063A (zh) * | 2013-02-06 | 2014-08-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种固定床反应器 |
| WO2015140008A1 (de) * | 2014-03-18 | 2015-09-24 | Basf Se | Reaktorsystem und verwendung desselben |
| JP2018154722A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | 株式会社Ihi | 反応装置及びガス製造設備 |
-
1983
- 1983-09-14 JP JP16829883A patent/JPS6068047A/ja active Pending
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