JPS6186939A - 僅かなガス速度で流動化可能の微粒状固体を相次いで処理する連続的方法 - Google Patents

僅かなガス速度で流動化可能の微粒状固体を相次いで処理する連続的方法

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JPS6186939A JP60212764A JP21276485A JPS6186939A JP S6186939 A JPS6186939 A JP S6186939A JP 60212764 A JP60212764 A JP 60212764A JP 21276485 A JP21276485 A JP 21276485A JP S6186939 A JPS6186939 A JP S6186939A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野: 本発明は、0.5〜10c/rL/See、特に1〜5
c7rL/ secの僅かなガス速度で流動化可能の微
粒状固体を少なくとも2種類の異なるガス又はガス混合
物を用いて一定のレベルに制御された流動床中で向流で
相次いで処理する連続的方法に関する。
従来技術: この方法は、唯1つの作業通路内で種々の組成のガスを
用いて相次ぐ帯域中で固体の多段処理を行ない、この場
合処理帯域中の温度は、同一でも異なっていてもよい。
従って、これまで別々に実施されてきた、容易に流動化
可能の固体、例えば力〜ゼンブラック又は微粒状酸化物
、例えば高熱法珪酸、酸化ジルコニウム、酸化チタン、
酸化アルミニウム等を用いる操作を一緒に纏めて行なう
ことができる。
このような個々の操作は、化学的表面処理ならびに物理
化学的表面処理、例えば表面酸fヒ、疎水化、吸着、脱
着、熱処理である。全く一定の表面特性を有する固体を
製造するためには、屡々多数の前記操作を順序どおりに
行なう必要がある。このようなこれまで互いに別々に実
施されてきた処理の例は、次のものである:A)カーボ
ンブラックを後処理する場合1、乾燥 2、酸化窒素/空気−混合物を用いての表面酸化 3、 なお付着せる酸化窒素の脱着; B)高熱法珪酸を疎水化する場合 1、 表面安定性/ラノール基の部分的凝縮下での乾燥 2、  アルキル化ハロゲンシラン又ハシラサン等との
反応 3、 必要に応じて脱酸; C)カーボンブラックの所謂抽出含量を減少さぜる一定
の方法の場合 1、過熱された水蒸気を用いての処理 2、 熱風を用いての処理。
発明を達成するだめの手段: 本発明は、多数のこのような操作を唯1つの、連続的に
作業する方法において実施するだめの1つの手段を開示
する。それによって、前記の公知技術に比して著しい簡
易化及び経済性の著しい向上が可能になる。
本発明の対象は、0.5〜10 cm / Sec、特
に1〜5011 / SeCの僅かなガス速度で流動化
可能の微粒状固体を少なくとも2種類の異なるガス又は
ガス混合物を用いて一定のレベルに制御された流動床中
で向流で相次いで処理する連続的方法である。この方法
は、個々の処理ガスを処理区間の異なる帯域に供給し、
その際に全ての帯域の横断面積をガスの十分に一定の線
流速が全処理区間にわたって維持されるように選択し、
かつ個々の帯域の長さを全ての帯域で実施すべき処理過
程が所望の程度にまで進行するように相互に決定するこ
とを特徴とする。
本発明による方法は、流動化された固体を一定レベルに
調節するために支配される条件にそれぞれ適当な信号発
振器を利用し、この発振器の信号により微粒状固体の流
動は制御される。
コノ場合ニは、2つの作業形式が可能である。
第1の作業形式には、処理した固体を時間的に一定の質
量の流れで搬出し、この出発固体を流・1カ床のレベル
が一定に維持されるような量で供給することが設けられ
ている。第2の作業形式・ば、出発同体を時間的に一定
の質量の流れで搬入し、処理した固体を流動床のレベル
が一定に維持されるような量で搬出することにある。
個々の処理帯域の横断面積及び長さを決定することは、
本発明による作業法において固体及びガスの所定の系の
場合に次の・ξラメーター値の認識を前提条件とする: 1、所望される固体通過量 2、 ガス/固体−比 3、処理温度 4、 固体を流動化するのに最適なガス速度5、 滞留
時間 6、 流動化された状態での固体密度。
全ての処理帯域については、所望される固体通過量及び
ガス/固体−比がら必要とされるガス通過量が明らかに
なり、このガス通過量、温度及び流動化のためのガス速
度からそれぞれの処理帯域の直径が明らかになり、かつ
横断面積、滞留時間及び流動化された状態での固体密度
から処理帯域の長さが明らかになる。
自由に選択可能な固体通過量を除いて計算を必要とする
データは、実験により測定しなければならないが、公知
の個々の段階から転用することもできる。
個々の処理過程を唯1つの装置中で一緒に纏めて行なう
ことにより、特に別々の処理過程の装置と、幾多の配量
過程との間の固体の運搬は不用になる。必要とされる装
置の規模は、著しく縮少される。個々の装置ブロック間
での作業圧力の測定は不用である。しかし、この方法は
、1つの処理段階の排ガスが次の処理段階において支障
をまねくことがないように処理段階を次から次へと続け
ることに限定されている。
実施例: 本方法を実施するための装置の設計については、次に図
面と組合せと1つの実施例に記載されている。
実施例 多種多様のガス/固体−反応に使用することができる方
法を、カーボンブラックを空気及びNo2(触媒として
)で酸化しかつ引続き過剰のNO□を脱着するだめの3
段流動床反応器の例について詳説する。
唯1つの図面によ11.ば、カーボンブラックを仕切弁
1により反応器中に供給する。この仕切弁を西ドイツ国
特許出願第P 3423580.9−41号による光学
的信号発振器を有するレベル指示器(LIC)2によっ
て制御する。それぞれガス状処理試薬が負荷される3つ
の反応帯域T、II及び■を通過させた後、最終生成物
を一定の回転数で走行する搬出用仕切弁3を介して搬出
する。反応器の全部の排ガスを頭部から専管4を介して
導出する。
帯域I中で、空気を用いての著しく反応性の出発カーボ
ンブラックの前酸化を実施する。
帯域n中で、主反応、すなわち空気及びNO2を用いて
のカーHeノブラックの酸化を実施する。
帯域III中で、前記帯域■中で酸化されたカーホ゛ン
ブラックになお付着するNO□を流動化剤の空気中で脱
着する。
流動化用空気を帯域■の下端部で多数の(図示してない
)接線方向の入口管を介して供給し、かつ低い速度で上
方へ流す。
この流動化用空気は、微粒状固体を浮遊状態に保つとと
もに、それが分解されたNo2を反応帯域■中に戻すこ
とにより、脱着を支持する。
脱着は弱い吸熱反応であるので、帯域■ば、ヒーター5
によって脱着温度に維持される。
帯域■の下端で、同様に多数の接線方向の入口管を介し
て空気及びN02を導入する。この空気中でのNo、、
 −濃度を帯域■からの(脱着されたNO3を含有する
)空気の混合後に所望の処理濃度に調節するようにして
選択する。
帯域■から帯域I中へ流入するガスは、既に十分に酸素
貧有であるので、カーホ゛ンブラックの前酸化のために
帯域■の脚部で他の空気を接線方向の入口管を介して供
給する。
帯域■及び■中では熱が発生するので、適当に絶縁した
場合には、反応温度を維持するために加熱を全く必要と
しない。
帯域■の上には、この帯域■に比して拡大された鎮静帯
域6が存在し、この鎮静帯域中には、レベル指示器で制
御されるカーボンブラック搬入量のために流動化された
カーボンブラックは、もはや全く存在せず、かつこの鎮
静帯域中でガスの流速は、実際に固体を排ガス管を介し
て全く搬出することがないように固体粒子の降下速度よ
りも十分に低く減少される。
反応器を設計するのに必要とされるデータ、すなわち所
望される固体通過量(a)及び実験により測定されるか
又は公知の個々の段階から転用しうる処理パラメーター
(b)〜(f)は、次表の上の部分に全ての反応帯域に
対して別々に記載されている。
帯域■ 帯域■ 帯域1 (b)ガス7′固体−比(Nu/kg)  0.30 
 0.44  0.72(C)温  度(グレードC)
    275   250   240(d)ガスの
流速(cm/ sec )    1.6   1.4
   1.6(e)固体の滞留時間(h)     0
.5   1.0   0.5(f)流動化された状態
での固体密度 (glガス通過量(Nm/ h )    3.64 
 5.22  8.57(1−1)ガス供給量(Nm/
h)    3.64  1.58  3.35(1)
反応器の直径(mm)      401   501
   596(k)反応帯域の長さく m )    
  3.67   4,07   1.42表の下の部
分には、出発データ(a)〜(f)から計算された設計
データ(g〜(k)が記載されている。
この場合には、反応器を常圧下で作動させることが前提
条件である。ガス通過量(gは、全ての帯域に対して1
2に9/hの所望される固体通過量(a)及び実験によ
り測定される叢も有利なガヌ/固体−比(b)から明ら
かである。全ての帯域に必要とされるガス供給量(h)
は、当該帯域中でのガス通過量(功と、反応器中でその
下にある帯域のガス通過量との差として生じる。
すなわち、帯域■から来る3、 64 Nm3/hのガ
ス容量と一緒にして5.22 Nm/hの計算されたガ
ス通過量を得ようとするためには、帯域■中に、例えば
1.58 Nm/hのガス容量を導入しなけハ、ばなら
ない。帯域■中でNO□−処理濃度を3.7容量%に調
節すべき場合には、■中に導入されたガスは、No21
2.2容量%を含有しているはずである。
ガス通過量(卸、実験により測定された最適な流速(d
i及び@度(C)から計算された、個々の反応帯域II
I 、 n及び■の直径(i)は、本明細書中での雛型
の場合には401.501ないし596朋である。
固体通過量(a)、それぞれの段階で支配される温度条
件及び流動条件のもとて流動化された状態での固体密度
(f)ならびにそれぞれの反応を実施するのに必要とさ
れる滞留時間(e)から、個々の反応帯域の表中に記載
された長さくklは計算された。
記載した実施例において反応によって使用されたガス量
(空気酸素)は、全部のガス通過量に対して比較的微少
量であるので、計算における使用量は無視された。しか
し、原則的に、流動化に必要とされる流速を維持するた
めに著しいガス使用量と結び付いている反応の場合には
、反応帯域を上に向って縮小させることができるかない
しは拡大されてない反応帯域に沿ってガスを付加的に供
給することが必要である。
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明による方法を実施するための装置の1実
施例を示す略図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、0.5〜10cm/secの僅かなガス速度で流動
    化可能の微粒状固体を少なくとも2種類の異なるガス又
    はガス混合物を用いて一定のレベルに制御された流動床
    中で向流で相次いで処理する連続的方法において、個々
    の処理ガスを処理区間の異なる帯域に供給し、その際に
    全ての帯域の横断面積をガスの十分に一定の線流速が全
    処理区間にわたつて維持されるように選択し、かつ個々
    の帯域の長さを全ての帯域で実施すべき処理過程が所望
    の程度にまで進行するように相互に決定することを特徴
    とする、僅かなガス速度で流動化可能の微粒状固体を相
    次いで処理する連続的方法。
JP60212764A 1984-09-29 1985-09-27 僅かなガス速度で流動化可能の微粒状固体を相次いで処理する連続的方法 Expired - Lifetime JPH0671552B2 (ja)

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