JPS63296838A - 垂直流れ流体−固体接触用混合装置 - 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】

［発明の技術分野］ 本発明は一般に流体と固体の接触技１（・ｊに関するも
のであって、さらに詳しくは、粒状物質のパフ１〜間で
流体を混合づる技術に関づる。本発明は単−相又は二相
の流体を混合づることを包含する。 ［発明の背景］ 流体一固体接触装置は広い用途を有してＡ３つ、炭化水
素転化方法や流体成分を分離ｆづる吸着塔で一般に使用
される。流体一固体接触装置が吸着塔である場合、粒状
物質は吸着剤からなり、流体はその間を通過づる。炭化
水素転化法の場合で

【ま、流体一固体接触装置６は、典
型的には触媒を含有する反応器である。そして、そこで
進められる典型的なｊシＪ化水素転化反応は、水素化、
水素処理、水素化分解、水添脱アルキル化などである。 本発明に係る流体＝固体接触装置は、垂直に配置された
長い円筒状にあり、流体は本質的に垂直流れを維持ηる
。この容器内に収められる粒状物質（Ｊｌ、垂直方向に
間隔を開（プた一連のベットに配置される。流体は少な
くとも一つの入口から容器内に入り、出口は対向端に位
置づる。 流体は上臂流又ｌＪ下降流で反応器内を流れる。 粒子ヘットの間に流体を加えたり、あるいはそこから流
体を取出づことも普通に知られている。 粒子ベツ］−間を通過する流体の組成が変化する吸着法
や、パフ１〜間を通過ηる流体を冷却づるクウＪンヂシ
ステムを採用した炭化水素転化法で、これは通富行なわ
れている。 粒子帯域を通過づる流体の組成又はｔ’ｌ状の変化か一
様である場合には、はとんど問題はない。 吸着系に於いては、吸着剤内の流体の保有又は置換によ
ってこれらの変化が起こる。反応系では、流体の組成及
び温度の変化が、ベットに収められている粒状触媒物質
にＪ、って引き起こされる。 ベラ１へを通過づる流体の不均一流れは、ベラ１−に入
る流体の初期混合が不十分であることや粒子ベラｌ−に
於りる流れ抵抗の変化にも原因する。流れ抵抗の変化は
粒子との流体の接触時間を変化させ、その結果流体の不
拘−反応ヤ】不均一吸着を招く。極端な事例がヂャンネ
リングであって、流体はベットの狭い開放領域に移動し
て事実上抵抗なくここを通過づる。ヂャンネリングが生
起すると、ベットを通過でる流体の一部は粒状物質を最
少時間でしか接触できない。 従って、吸着に際してはチャンネル領域を通る流体は吸
着されないので、この流体の組成は吸着ベラＩ〜の他の
部分を通過した流体のそれと相違することになる。接触
反応では、触媒との接触時間の減少は、その流体の生成
物組成を触媒ベットの仙の部分を通過した流体の生成物
組成と異ならしめる。 流体組成の問題に加えて、粒子ベットが不規［１１］で
あることはベラ１−を通過する流体の密度及び温度にも
影響を与える。多くの分−１プロセスに於いて、流体の
保有成分及び置換成分は、異なった密度を右ゴるが、こ
れがベットに於りる流れプロフィルを晶乱させる。吸着
剤粒子との不均一接触はベラ１−を通る流体の密度をざ
らに変化させて問題を大きくし、その結果流れプロフィ
ルの沢乱が一段と助長される。 反応帯域では、反応が発熱的であるか吸熱的であるので
、温度変化は触媒との不均一接触と関係づる。触媒との
不均一接触は反応物が過熱又は過冷却されることで反応
に悪影響を及ばず。 この問題は発熱反応で由々しく、高温が原料や他の流体
成分を望ましくない生成物に転化させたり、あるいは触
媒及び／又は器材に損傷をもたらづ局部的なボッ１〜ス
ボツｌ〜を発生させる。 従って、粒状物質のベットを通る流体の流れ変化に付随
する不都合を最少にするために、触媒又は吸着剤のベッ
ト間で流体を再混合づ−る手段が、数多くのプロセスに
組込まれている。一連の粒子ベット通って移動する流体
の一部を再混合し、収集する装置は、米国特許第　３．
６５２．４５０号及び第４，０８７，２５２＠に示され
ている。これらの米国特許では、ヘラ１へ間の混合帯域
に第二の流体を添加づることに関連して流体の再混合が
行なわれる。そしていずれの場合とも、ベット間を通過
する流体と、転化された流体との混合は、上段ベラ］・
の下の境界と下段ベットの上の境界との間に位置する独
立した混合室で遂行される。 米国特許第３，８２４，０８０号は第二流体の添加とは
無関係に、ベット間を通過する流体を混合するだめの内
部反応器構造を開示づ−る。この米国特許の装置は、粒
子ベラ１へ間の領域に混合相流体流を収集するもので、
ベツ］−間に流体を流づための開口部が中央にある水平
なバッフルを備えている。この中央間口部はすべての蒸
気流を部屋の上部に、づへての液体流を部屋の側方に方
向づ１ノる流れ変更手段を備えている。また、この米国
時ｆｆでは蒸気と液体が互いに１角をなして衝突づるの
で、これによって再混合される。 再混合された蒸気と液体がバッフルの開口部を通過づる
ど、これらは下流側の粒子ベットに流体を一様に流づた
めの水平なバッフル列と接触づる。 米国時ｒ［第３．５９８．５／１１号は、混合帯域に添
加されるクウエンヂ流に直接衝突させることにより、粒
子ベット間を通過でる流体を再混合づることを教えてい
る。Ｒ合は寸べての流体が通過する中央空間で生起づる
。この中央空間は二つの垂直に配向された円筒で規定さ
れる環状領域を含んでいる。ベット間を通過した流体は
、水平に突出した穴を経て外側の円筒に入り、一方りウ
■ンヂ流体は水平に突出した穴を通って内側の円筒に入
る。環状の混合帯域の下端は、混合流体が通過できる下
流側の粒子帯域と連通している。 本発明の目的の一つは、粒状物質のベット間を通過づる
流体の混合を敗色することにある。 さらに別の目的は、粒子ベット間の帯域に第二の流体を
添加づることとは無関係に、粒子ベット間を通過する流
体の混合を成就でることにある。さらにまた別の目的は
、粒子ベット間の僅かなスペースに容易に絹込むことが
でき、ベット間での流体混合を果すことができる簡単な
装置を１是供づることにある。 ［発明の概要コ 従って、−具体例に於いて、本発明は垂直に隔てられた
二つ以上の粒状物質のベットと、流体の入口および対向
端に流イホ出口を右づる垂直流れ流体一固体接触容器に
使用される流体混合室からなる。 さらに特定された具体例では、流体混合室１’ｃｌ二つ
の粒子ベラ１への間に位置し、実質的に無孔の外側領域
とベラ［へ間に流体を流づための少なくとも一つの中央
開口部を有づる垂直流れのバリヤーと、このバリヤーの
中央に位置する衝突区画室と、前記バリヤーの上流側に
あり、バリヤーの周）Ｕから等量の流体を前記区画室の
各人口開口に運ぶための装置と、前記区画室の出口り目
らの流体を下流側粒子ベツＩ〜上に再分配するための装
置どｈｔ　＋らなる。そして、前記の衝突区画室は流体
ジエン１へを発生づるよう１ノイズが限定された少４１
くとも二つの同一の人口開口を備えた垂直４Ｔ側板を右
し、その入口開口はバリヤーで拘束された流体を受入れ
るためにバリヤーの上流側と連通している。また垂直な
側板はづべての入［」の６１１方向のセンターラインの
投影がｊＪ通の水平面にあり、かつ区画室に入った流体
が各人口開口から等距離の中点に、しかも流体ジエン１
〜の投影内に集まる如く選択された点を通るように配置
される。そしてＪ゛た、前記の区画室はバリヤーの下流
側と連通する少なくとも一つの流体出口を右し、その出
口はバリヤーのＦ流側領域にバランスがとれた流れが提
供できるよう人口間口よりも人さい面積をイｊしている
。 本発明のさらに限定された具体例は、衝突区画室を出入
つづる流体を添加、分配、収集又はＩｌｌ出するための
各手段や粒子ベラ［〜と衝突区画室との間での流体収集
ハリＡ７−の特定な配置ないしは構造を包含づる。 従って、広い意味で本発明は実質的にづべての流体流を
受（〕るための中央に位置する混合領域に係るものであ
る。この混合領域は流体を充分混合でる作用を果し、流
体を釣合いかどれた様式で下流側の粒子ベラ１へに供給
して再分配させる。流体の混合は本質的に混合帯域の構
造配置で行なわれる。この帯域では等しい流体ジエンＩ
〜が互いに向い合い、その結果として激しい混合による
流体組成の均一化が実現する。従って、本発明で重要な
点ｔま、混合を最大限激しく行なうために、等しい流体
ジエン］〜か互いに向い合わせる手段を設（ｊたことに
ある。この基本的な概念を念頭に置くことにＪ：す、本
発明の他の具体例及び利点は、以下に示すところから当
業者には容易に理解できよう。 し発明の詳細な説明］ 既に述へた通り、本発明は流体−固体接触装胃にａ３１
ｊる粒子ベット間の流体混合装置に関ηる。本発明の基
本要素は、包み込み容器と、垂直に隔てられて置かれた
帯域Ｃある１個又はそれ以１の粒状物質ヘラ１へど、粒
状物質ベット間に位置りる混合室１）冒うなる。特に本
発明の特徴（Ｊ浪合室の絹合せ方と、そこに配置された
構成部材【こある１、６７合室内の構成部（２ど垂直流
れ〕Ｊラムの相！フ関係は、図面によって良く理解でき
Ｊ、う。 第１図ではカラム１の切断正面図が示されており、その
カラムの頂部には流体入口が、底部には流体出口が設（
）られている。そしてこのカラム容器内には、水平な触
媒ヘラｌ−２，１２及び１４収容される。 各粒子ベットはピル状、球状、円筒状又は他の押出し成
形された固体粒子で構成される。粒子の実際の間質はカ
ラム容器内で実施するプロ１＝スに依存づる３、一般に
、粒子は吸着剤又は触媒である。各粒子ベラｌ〜の」二
は支持物質３の層−（・、これは１：＋　′ｒ−を１印
え付（Ｊ、ベット」二での流れ分布の向上に寄与する。 支持物質の使用は必須ではないが、しばしば使用され、
これは規則的な形状を右づる廿ラミックボール又は他の
不活性組成物からなる。支持物質４も粒子ヘラｉ〜の下
にしばしば使用されるか、これは粒子ベラ］−の下側境
界を限定づるのに使用される多孔性プレー１〜又はスク
リーン５から粒子がこぼれるのを防止するものであって
、形状及び組成は上記のものと同様である。 ベット間には流体の収集混合領域がある。粒子保持プレ
ー１〜５の直ぐ下には、流体収集領域６がある。この収
集領域はバリヤープレート８を横切って流体が衝突区画
室７に移動するのを許容する。第１図に示す通り、収集
室は流体が水平方向に流れることができる空のスペース
であって差支えない。しかし、第３〜５図で説明するよ
うに、流体流れを規制する要素が流体を衝突区画室に方
向付（′することもできるよう、収集室をバリヤー８と
一体に形成しても差支えない。つすり、流体を収集する
ための手段は、特定な構成に限定されるものではイヱく
、衝突区画室に流体を通過させるための手段を意味する
。 単純な揚台、バリヤー８は容器側壁に取り付けられたプ
レー１〜からなり、衝突区画室が載置される中央間口部
を有づる。しかし、衝突区画室の開口部以外への流体の
流れを実質的に阻止するものであれば、バリヤーは他の
形をどるものであっても差支えない。流体流れを実質的
に阻止するバリヤー又はバッフルの限界は、各ベラ［〜
からの粒状物質がベットの層を通過して容器の底部から
しばしばυ１出されることを認める。 この１１を出をなし遂げるために、ベット間のグリッド
に垂直な管を普通設けて、容器から粒状物質が取り出せ
るよう、粒状物質が一つのベラ１へから次のベットに移
動できるようにしている。 バリヤーがこのような導管を含むことも、本発明は包含
する。このような導管は開放状態にあるが、前記した不
活性の支持物質で充填されている。それ故、これらの導
管での流体流れ抵抗は、上記した衝突区画室や収集系の
それよりかなり大きい。その結果、これら導管を通る流
体の量は、ベット間を通過する全流体の５％より少ない
。 以下に訂ｊ小づる衝突区画室は、収集領域６から流体を
受Ｉプ、充分混合後、これをバリｌ７−８に送る。バリ
ヤー８の下は別の空間１０であって、これは流体を再分
配する。最も簡便にはこの再分配領域は少得区画室の出
口と下流側粒子ベットの上部との間の空間である。しか
し、下流側粒子ベットの上部に流体をさらに良好に再分
配づるために、バッフルブレー１〜や気−液！〜シレー
の装置をこの領域に設けることも可能である。 再分配領域１０内には容器に流体を添加する、又は流体
を抜出すためのノズル−パイプ系９が示されている。分
離プロセスの場合、このノズルは選択された成分流の添
加又は排出に使用できる。下流側反応帯域に対するこの
ノズルの特定な利用法は、次の触媒ベラｌ〜に入る反応
物を冷Ｊ、（］するためのクウエンヂ媒体の添加に利用
することである。第１図のノスルーバイプ系はバリヤー
８の下に示されているが、これをバリヤー８の上に設置
ノることも本発明（Ｊ包含し、また下流側触媒ベットの
最上部又は上流側触媒ベットの最下部に設けることも包
含する。混合された流体は次いで次の粒子ベットに入り
、そこハエら次の再混合帯ｊ或及び粒子ベットに流れ続
（プて適当な出口を介して容器から排出される。 第２図は衝突区画室の一員体例を示している。 この衝突区画室は入口開口１Ｇ及び１７を有する二つの
側板と、底部のワイＡ７−スクリーンｈ日らなる出口２
０と、無孔の上板１５ど、無孔の側板１８及び１９から
なる。衝突区画室は特定な形に限定されない。例えば、
衝突区画室は側板に入口を有し、底部に出口を右する垂
直に配置された円筒であって差支えない。しかし、衝突
区画室には以下に訂述づるような幾つかの寸法上の限定
がある。衝突区画室の基本的な機能は、粒子ベット間を
通過する流体を親密に混合することである。そのような
混合は入口開口１６及び１７のリーイズど配列によって
達成される。そのザイズは開口を通過する流体がジＪツ
］〜流を、寸なわら集中した流れを形成づる人ぎさであ
る。そして開口の位置は、流体のジェッ１〜流が衝突区
画室の中点でｈいに対向的に衝突づるような位置にある
。第２図では二つの入口開口しか示されていないが、流
体ジエツ１−の衝突がづべての方向でバランスゴるよう
対称的に配置された間口であれば、二つ以上の開口を設
けることもできる。 本発明では、入口開口が垂直に配向していることも重要
である。Ｊべての入口は同じ高さに位置づ−べぎである
。入口が同じ高ざにあることは、バランスを崩さずに同
じ速度で流体を衝突させる上で必要である。入口の形状
について言えば、入口開口は円形である必要はない。入
口開口の形状に関する要件はその断面積であって、必要
な流体ジエツ［〜流が形成される断面積を有することで
ある。 入口のりイズと数によって、ジエツ］−流の流さが決ま
る。しかし、垂直流れ容器での圧力降下は最少であるこ
とが通常好ましいので、実際にはジ丁ツ１−の流さが限
定される。当業省によく知られているように、圧力降下
は流体の速度と平均密１ａの関数である。ジ■ツ１への
長さと入口での汀力降Ｉζをｔ１算する方法は、当業名
に浴知られている。本発明に適用されるはと／Ｖとの流
体について、入口は４６〜＋５．２　ｍ／ｓの範囲の速
度をりえる１ノイズにある。衝突区画室の大きさは、ジ
丁ツ１−流が充分な速度で衝突し、流体が充分計容され
る」ノイズでな（プればならない。 それ故、入口間［］ど罰突区画室の中点とのｖ１雌１は
、ジ■ツ１〜の狸論長の６０％を越えてはならない。従
って、圧力降下とジＴツ１〜長を考察することで、衝突
区画室の長さまたは直径が決まる。 いかなる形状の衝突区画室も使用可能であるが、二つし
か入口開口を持たない正方形又は長１ノ形の衝突区画室
か特に好ましい。構造が簡単である上、以下に述べるチ
ャンネル収集装置との適合がよいｈＩ　ｌうである。衝
突区画室に円形開口が二つしか存在し４ｒい場合、開口
間の距離は入［］開口の直径の６イ８をノへえてはなら
ず、好ましく４３倍以下である。入口間の間隔を縮める
ことは、流体の乱れを助長し、良りＩな混合を促進され
る傾向がある。もちろ／υ、ある程度の距−１が入口間
口間で保持されなＩＪればならない。 最少距離は出口に充分な開口面積をうえるうえでも、ま
た衝突区画室に要求される長さ列幅の比を維持する上で
も必要である。 ざらにまた、流体の乱れまたは混合を最大にづるために
は、衝突区画室の全体の高さは、入１］開口の垂直寸法
の４倍を越えてはならない。 同様にして、長方形構造に於（する流体の停洲領域を最
少にするために、衝突区画室の幅は入口間口の水平寸法
の４倍に限定すべきである。垂直に配置された円形断面
の衝突区画室の場合、入口開口に関する限定条件やその
間隔、最大幅等に関する限定条件は、衝突区画室の直径
を規定する。 再び第２図に於いて、衝突区画室は少なくとも一つの出
口開口２０を右している。出口開口についての最も重要
な要イ９は、その開口断面積が入口開口の全断面積より
大きいことである。このことはちちろん衝突区画室の入
口で流体のジｒツ１〜を形成づるうえでも必要である。 速度に゛ついて言えば、速度が４．６　ｍ／ｓを越えｔ
ｌい、好ましくは３　ｍ／ｓ以下になるよう出［］を設
訓することが通富りＩましい。出［」については形状的
条件はないが、酋通聞口部は第２図に示づようなワイへ
７−スクリ＝ン又は多孔板である。出口についてのこの
ような条（ｑは、流れの分配を改善し、粒状物質を１〜
ラツプし、ある種の流体の場合は混合の結果発生づる泡
を最少にするためにしばしば利用される。出口開口の位
置は区画室の特定な側板に限定されず、事実出口開口は
複数であってよい。開口が衝突区画室のセンターライン
に関して対称である限り、混合室の下流部分と連通ゴる
衝突区画室のいかなる側板に開口を位置させても差支え
４丁い。出口開口に関する鮪−の要イ！１は、衝突区画
室から出る流体のバランスｂだ流れが下流側の粒子ベッ
トに引き渡されるよう、出１］間口の位置が下流側ペソ
１〜に関して対称であることである。こうして粒子ベラ
１−上に流体が再分配される。 第１図では下降流反応器を示したが、本発明は流れ方向
が単一であるものに限定されることはない。」−臂流反
応器の場合、入口は下側に粒子ヘラ１〜と連通づべきで
あり、衝突区画室はその出口が上側の再分配帯域に聞く
よう、逆になっているべきである。つまり、本発明の混
合室は上貸流方式でも、下降流方式でも同等に適用でき
る１゜ 従来技術でも知られているように、混合操作の重要な手
段として、多くの中間的混合装置が外部流体の添加を利
用する。これとは対照的に、本発明の装置は粒子ベット
間を通過する流体の混合に、いかなる外部流体をも必要
としない。 すなわち、本発明は流体の添加又は取り出しとは無関係
に、ベット間を通過する流体を充分に混合できる利点を
有している。本発明の他の利点は衝突区画室が全体どし
て単純でコンバク１〜なことである。このために接触帯
域の内部を大幅に変更しなくても、一連の粒子ベット間
に現存するスペースに、本発明の混合室を組込むこのが
できる。 衝突区画室以外の混合室の構成要素は、既に記載した分
配器、支持物質、バッフル及びバイブグリッドである。 これらの構成要素のデザインは多数の因子に依存する。 そしてこれらの因子の中には、装置に許容される圧力降
下、粒子ベット間を通過づる流体の組成及び接触帯域内
の操作条件などがある。ざらに、混相系ではベット間を
通過する液体又は蒸気の量によって、使用するバッフル
の型式、バリヤーまでの入口開口及び出口開口のサイズ
、適正な再分配装置等が決まる。混合室の全体的な構成
及びサイズに影響を及ばずであろう他の事項はクウェン
チの添加である。クウェンチ分配系の配置と操作には、
混合帯域にその分のスペースが必要となる。勿論、ここ
に記載した因子は、混合室を設訓する際の機械的配慮事
項やプロセス的配慮事項のすべてではない。しかし、こ
れらの配慮事＝　２３− 項は当業考にに＜知られており、その詳細は省略する。 本発明の混合装置は、一連のヂャンネルからなるバリヤ
ー又はバッフルプレー１へを組込んだ下降流式反応器に
使用づるのに特に適している。 このような反応器は水素化、水素処理、水素化分解及水
添脱アルキル化の各反応を遂行ざゼるのに有利に使用さ
れる。水素処理及び水素化分解の」：うな発熱反応を行
なわゼる場合、反応物の温度をコン１ヘロールするため
に、ＦＰｌ！媒ベット間にクウェンチ流が通常添加され
る。本発明で提案される如く、クウェンチ流と無関係に
混合帯域が操作できることは、このような発熱反応にと
って特に有利である。触媒は反応の続行に伴って活性が
低下するので、通常は水素７１冒うなるクウェンチの量
又は温度は低下させねばならない。クウェンチに対する
冷却条件の変化は、混合操作の一部どしてクウェンチを
採用している再混合帯域に問題が起こる。そのような場
合、混合帯域に加えるクウェンチの液容量を適当に＝　
２４− 結持しながら、冷却程度を減少させるためにクウェンチ
の温度を変化さゼることかしばしば必要である。本発明
では衝突区画室とは無関係にクウェンチが添加されるの
で、クウェンチ系°の変化は反応物の混合に僅かしか影
響しない。 それでもクウェンチ流と反応物を充分混合することは重
要である。それ故に、衝突区画室の下流側に位置するバ
イブ分配系でクウェンチを混合することも可能であるが
、パイプ分配系は衝突区画室の上流側に位置させること
が特に有利である。衝突区画室の前方にクウェンチ流を
導入すれば、クウェンチ流と反応物は二度混合される機
会に恵まれる。最初の混合は反応物にクウェンチ流が最
初に分配される時点で起こり、クウェンチ流と反応物が
衝突区画室を流れる時に再び混合される。 第３図、第４図及び第５図には、クウェンチ系と、垂直
流れバリヤーと、衝突区画室が下降流式反応器に組込ま
れた例が示されている。この具体例では、第１図に従う
フロースキームが採用されている。つまり、反応物は垂
直に長い反応器に入って一連の触媒ベット及び中間混合
室を流れる。第３図は中間ａ合部の詳細を示づ。 図示の例では反応物は触媒ベット２２を下向ぎに流れ、
クウェンチ媒体はノズル２３で加えられてパイプ分配系
２４により触媒ベットの下側断面に分配される。反応物
は、ワイヤーメッシコスクリーン２１に支えられた支持
物質を引き続き下降する。スクリーンを通過づると、反
応物とクウェンチ媒体は一連の並行流路２７．６４及び
６２に集められる。これらの並行流路は水平方向に嵌込
まれて上部の触媒ベラ１−に対して開放されている。流
体は流路間に流体を流すことができる導管２８及び２９
を介して、外側の流路２７から中間流路６１を通って中
央流路６２に運ばれる。中央流路は第４図に示す通り、
衝突区画室３０によって二つの部分に分割されている。 衝突区画室の各側面に等量の流体を提供するために、１
本の導管２９が使用されている。区画室の出［１から出
た流体は再分配帯域４０に入り、ここで蒸気と液体は下
側の触媒ベラ１への全面に再分配される。気−液混合流
の良りｆな分配を促進づるために、下側の触媒ベラｉ〜
の上部に気−液分配置−レ−５１がｉＱ　ＩＪられる。 このタイプのトレーはよく知られてａ−３つ、水平な１
〜レ一部分５１と垂直な導管５０からなる。この導管５
０は蓋をされた頂部と、上部に蒸気を受入れるためのＶ
−ノツヂ開口と、１〜レ−表面近傍に液体を流でだめの
多孔側壁を協えている。気−’ａ　７ｒＪ分配置−レー
を通過した後、流体は別の聞／ｌり領域５２に入り、こ
こでざらに再分配される。次いで流体は支持物質の層５
３を通り、次の触媒ベラ１へ５４に流下でる。 流体収集流路ど衝突区画室の配置は、その内部構造を平
面図で示した第４図からざらに詳しく知ることができる
。流路の端部は容器の輪郭に調和して閉じられている。 外側の流路２７は単一の導管２８に」、って次の内側の
流路と結ばれる。 流路を結ぶ導筐は圧力降下が最小になるよう設８１され
る。導管２８及び２９を通る流体の最大速度は４．６　
ｍ／ｓを越えず、好ましくは３　ｍ／ｓ以下で−２７＝ ある。外側の流路２７からの流体と共に、中間流路６１
で収集される流体は、相欠［区画室３０を含む中央流路
６２に送られる。そして、流体は］区画室の各側面に等
容量の流体か１１？供されるよう、釣合いが取れた状態
で中央流路に向かう。第４図は反応器から触媒をＩ’ｌ
［出ηるＩＪめの垂直導管５５も示している。 第５図は中央流路６２に位置づる衝突区画室を示してい
る。図面から分るように、衝突区画室は三つの側板５６
，５７及び５８に」、つて流路と一体化されている。こ
れらの側板は衝突区画室の領域に多孔部分をイ」し、こ
れらは混合流体の出口として機能づる。図示の例では、
対向づる側板５９及び６０に円形の入口開口６０を右し
、この側板の高さは流路の高さく深さ）より低い。これ
によって衝突区画室の上部を流体が通過できるので、入
口への流体の流れの不均衡が是正される。 しかし、入口開口を右づる端の板で流路の断面を完全に
塞ぐこともできる。 第５図の具体例は流路と衝突区画室を一体化づる様式を
これに限定づることを意味しない。 本発明の流路と衝突区画室は様々な様式で一体化するこ
とが可能である。例えば、衝突区画室の入口に入る流体
を流路の主軸に対して直角に流れるＪ、うにしたり、あ
るいは偶数個の流路を設【ノて二つの中央流路の間に衝
突区画室を設置することも可能である。 反応器の設ｈ１に精通したものにとって、第３図（こ示
づ１Ｆｌｉ造が経済的であることは容易に理解できよう
。第一に流体の垂直流れに対してバリヤーどじでも機能
づる流体収集流路が］ンパク１〜であり、これを反応器
内設けるために必要な垂直方向のスペースも僅かである
。また、これらの流路は、触媒ベットを支えるのにしば
しば使用される一連の並行な支持梁２６に、支持フラン
ジ部４２を取り（ｑＬプることによって容易に組立てる
ことができる。さらに、好適には中央流路に位置させる
ことができる衝突区画室には、格別なスペースを必要と
しない。加えて、流体収集流路系の位置は、支持梁の上
部に位置するクウエンヂ媒体分配系の邪魔にもならない
。従って、下降流式反応器（ｊ勿論、さらに一般的な垂
直流れ流体一固体接触カラムに組込むことで、本発明の
流体収集流路と衝突区画室は、中間混合帯域に独特な利
益をもたらで。

【図面の簡単な説明】

第１図は多数の触媒ベットと、触媒ベット間に本発明に
係る混合装置をイＪづる垂直流れ接触カラムの部分切断
正面図である。 第２図は第１図のカラムから取出して示′８１混合装置
の斜視図である。 第３図は長方形の混合帯域を通った流体を収集するだめ
の一連の並行流路を向えた混合室の一具体例を示す下降
流式反応器の部分切断正面図である。 第４図は第３図の混合帯域での流体収集流路系を示す平
面図である。 第５図は第３図及び第４図に示づ混合帯域を流路の一部
と共に示す斜視図である。 １：接触カラム　　２．１２．１４：触媒ベット３，４
．，１４：支持物質層　５：支持プレート６：流体収集
領［７：衝突区画室８ ：バリャー　　９：パイブーノズル系１５：上板　　１
６．１７：入口開口１ ８．１９：無孔側板　　２０．２１ニスクリーン２２：
触媒ベット　　２３：クウエンチノズル２４：パイプ分
配系　　２５：支持物質２６：支持梁　　２７，６１．
６２：流路２８．２９：導管　　３０：衝突区画室４０
：再分配帯域　　５１：気−液再分配トレー５２：開放
領域　　５５：垂直導管５ ６、５７．５８：側板　　５９．６３：対向側板６０：
入口開口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも一つの流体入口とその対向端に流体出口
   を有し、二つもしくはそれ以上の垂直に隔てられた粒状
   物質のベットを有する垂直流れ流体−固体接触カラムに
   使用される下記のａ）〜ｄ）を備えた流体混合装置。 ａ）隣接する二つのベット間に位置して流体の垂直流れ
   を実質的に妨害し、外側が実質的に無孔で、流体を通過
   させるための少なくとも一つの中央開口部を有するバリ
   ヤー、 ｂ）前記バリヤーの中央に位置する流体衝突区画室であ
   って、その区画室はバリヤーで拘束された流体流れを区
   画室内に受入れられるよう、バリヤーの上流側と連通す
   る少なくとも二つの実質的に同一の入口開口を持った垂
   直な側板を有し、その側板と入口開口とはすべての入口
   の軸方向のセンターラインが投影が共通の水平面にあり
   、かつ区画室に入った流体が各入口開口から等距離の中
   点に集まるよう選択された点を通る位置関係で配置され
   ており、入口開口のサイズは入口開口と中点との距離に
   少なくとも等しい長さの流体ジェットが発生する大きさ
   に限定され、さらにすべての入口開口の合計面積より大
   きい開放面積を持ち、前記バリヤーの下流側と連通して
   バリヤーの下流側領域にバランスがとれた流れを提供す
   るところの前記バリヤーの中央開口部に対応する少なく
   とも一つの流体出口を有する流体衝突区画室、 ｃ）前記バリヤーの上流側にあり、バリヤーの周辺から
   等量の流体を入口開口に運ぶための装置、 ｄ）前記区画室の出口からの流体を下流側粒子ベット上
   に再分配するための装置、 ２、前記衝突区画室の出口が多孔板、プロフィルワイヤ
   ー（ｐｒｏｆｉｌｅ　ｗｉｒｅ）又はスクリーンからな
   る特許請求の範囲１記載の装置。 ３、衝突区画室が実質的に長方形であり、対向する二つ
   の垂直側板に円形の入口開口を持ち、残りの側板のいず
   れかに出口開口を持つ特許請求の範囲１記載の装置。 ４、前記の運搬及び再分配装置が、バリヤーと粒子ベッ
   トの上部境界及び下部境界との間の自由空間からなる特
   許請求の範囲１記載の装置。 ５、前記衝突区画室の入口開口が流体に４．６〜１５．
   ２ｍ／ｓの速度を与える大きさにあり、衝突区画室の出
   口間口が流体に４．６ｍ／ｓより小さい最高速度を与え
   る大きさにある特許請求の範囲１記載の装置。 ６、対向する入口開口間の距離が入口開口の直径の６倍
   を越えない特許請求の範囲３記載の装置。 ７、入口開口のセンターラインに対して直角に測定した
   衝突区画室の最大寸法が入口開口の直径の３倍を越えな
   い特許請求の範囲６記載の装置。 ８、前記のバリヤーが上流側粒子ベットに対して凹状に
   ある一連の開放された並行流路からなり、流路で集めら
   れた流体を衝突区画室に運搬できるよう各流路が導管で
   連結された特許請求の範囲１記載の装置。