JPS6344009B2 - - Google Patents

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JPS6344009B2
JPS6344009B2 JP55134820A JP13482080A JPS6344009B2 JP S6344009 B2 JPS6344009 B2 JP S6344009B2 JP 55134820 A JP55134820 A JP 55134820A JP 13482080 A JP13482080 A JP 13482080A JP S6344009 B2 JPS6344009 B2 JP S6344009B2
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fluidized bed
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disk
reactor
gas
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JP55134820A
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Akinobu Shiga
Masahiro Kakugo
Koji Yamada
Hajime Sadatoshi
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • 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
    • B01J8/24Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/386Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only internally, i.e. the particles rotate within the vessel
    • 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
    • B01J8/005Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/0065Separating solid material from the gas/liquid stream by impingement against stationary members
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流動層装置を稼動させるに際し、流動
層を形成させる上昇ガス流に同伴して、流動して
いる粒子が該装置外へ飛散するのを抑制する方法
に関する。 流動層は固体粒子が上昇ガス流により流動化し
ている層でありこの流動層装置を用いた方法には
石油の灯油以上の高沸点留分を流動化している触
媒と接触させ、これを分解させることによつて高
オクタン価ガソリンを製造する方法(通称FCC
法)、石油の重質油を流動化している熱媒体固体
粒子と接触させオレフインを主体とするガスを取
り出す方法、湿つた固体粉粒状物を高温ガスで流
動化させ乾燥する方法、プロピレン、アンモニア
および空気を流動化したリンモリブデン酸の金属
塩やリンタングステン酸の金属塩からなる触媒と
接触させてアクリロニトリルを合成する方法、a
−オレフインを固体重合触媒を含んだ粒子を流動
化しそこで重合させる方法等多く有る。 いずれの方法でも流動化している固体の粒子が
上昇ガス流に同伴して該装置からの飛散が多い
と、ガスの後処理工程およびその装置、および固
体の粒子の供給工程およびその装置を複雑化、大
型化するなどの弊害が多い。 この弊害を解消するため鋭意検討した結果、上
方に空塔部が設けられている流動層装置内に流動
層を形成させる際空塔部内に、空塔断面積に対す
る水平投影面積の比が0.9以上である内挿物を設
置し、ガスに同伴する粒子を衝突させることによ
り、流動層装置から粒子が飛散するのを低減する
方法を見い出し本発明に到つた。 以下に本発明をa−オレフインを流動層装置の
一種の流動層型反応器で重合する方法を一例とし
て説明する。 a−オレフインを流動層型反応器を用いて重合
することは既に提案されている。 すなわち、特公昭43−24679号公報、特公昭41
−597号公報で提案された如く、流動化ガス流速
が15cm/sec以下という比較的低い範囲で操作す
る場合、粒子層を均一に混合する目的で撹拌装置
を用いて重合粒子の塊化を防ぐ方法が提案されて
いる。 しかしながら、一般に粉体を撹拌機で均一に混
合することは困難であり、かかる反応器で均一な
混合を達成するためには多大の撹拌動力が必要と
なり、かつ撹拌翼の形状には多大の工夫が必要と
なる。 かかる問題を解決する方法として特公昭47−
13962号公報で提案された如く重合体粒子の最小
流動化速度Umfに対し流動化ガス流速が1.5倍〜
10倍と充分大きい場合には特に撹拌機を用いるこ
とがなくても安定な流動層を簡単に得ることがで
きる。ところが流動化ガス流速の増加および反応
系の高圧化に伴ない流動層濃厚相界面からガスに
同伴されて飛び出す粒子の飛散距離が増大する。 そのため、流動層希薄相(以下空塔部と称す
る)容積を濃厚相容積と同等かもしくは大きく設
計し反応器から外部への飛散粒子濃度を低減して
いた。しかしながらこの方法では、反応器容積当
りの生産性が低くなる欠点を有する。また他の製
造分野においては空塔部にサイクロンを設置した
り、内挿物を設置し飛散を防止する方法も用いら
れる。たとえば内挿物としての提案は特公昭51−
48151号公報に記載されている如くパイプ、ブレ
ード等が格子状に配置されこれらパイプ、プレー
ト等の内挿物の空塔断面積に対する水平投影面積
の比をのぞましくは0.7〜0.9にすることにより粒
子飛散距離低減には効果があるとされているが該
内挿物を設置するために要する空塔部容積が大き
く反応器容積当りの生産性の著しい向上には到ら
ない。 そこで本発明の目的は、該反応器外への粒子の
飛散を著しく減少させる方法を提供することによ
り、上記従来の欠点を解消し実質的に該反応器容
積当りの生産性を向上させたことにある。 以下に図面によりさらに詳細に説明する。第1
図は、円錐形状を有する羽口構造の内挿物につい
ての概略図(正面図及び平面図)であり、以下の
条件を備えている。 (1) 羽の最長端と該反応器内壁との間隔l1
{(DT−2l1)/DT2>0.9である。 (2) 羽の数は特に限定するものではないが、隣り
合う羽は平面図に投影された時互いに重なり合
つている。 (3) 羽は空塔断面と作られる交線がその交線上の
各点と円錐の中心との距離が異なるように得ら
れる形態で配置される。 (4) 円錐の傾斜角θは粒子の安息角以上であり、
さらに30゜以上の傾斜角をもつことが望ましい。 (5) さらに該内挿物は固定物であつてもよいが、
撹拌装置に取り付けて回転させる方が好まし
い。 (6) 羽は平面体で充分であるが波形或いはアーチ
形に彎曲されている構造或いは管材を配列して
平面構造等に構成されてもよい。 (7) さらに該内挿物が逆円錐形状である上記(1)〜
(6)に記載の構造であつてもよい。 第2図は円盤と環状物とで構成される内挿物に
ついての概略図であり以下の条件を備えている。 (1) 環状物はその外径が反応器塔径DTに等しく
内径D1は(D1/DT2>0.5である。 (2) 円盤は環状物とその中心を同じにし、円盤の
径D2は(D1 2−D2 2)/DT 2<0.1である。 (2) 環状物と円盤の間隔H1は(4D1・H1/DT 2
が0.5〜1の範囲である。 (4) 円盤と環状物は第2図のように円盤が環状物
の上部にあつてもよいがその逆であつてもよ
い。 (5) 円盤と環状物は第2図のように各1個ずつの
組合せでもよいがたとえば第3図に示すように
環状物を2段と円盤の組合せでもよく、各々の
段間隔は(3)に準じまた円盤の径、環状物の内
径、外径は(1)、(2)に準じ、さらにはこれ以上の
多段構造でもよい。 (6) 円盤は、平面体で充分であるが、波形或いは
アーチ形に彎曲している構造或いは第4図に示
すように円錐形状でもよく、さらには固定体或
いは回転体であつてもよい。 (7) 環状物は平面体で充分であるが波形或いはア
ーチ形に彎曲している構造、或いは第5図に示
すように中心に向つて傾斜する構造であつても
よく、さらに固定体或いは回転体であつてもよ
い。 本発明の内挿物は第1図、第2図によつて説明
した構造に限定されるものではなく、その空塔断
面積に対する水平投影面積比が0.9以上である内
挿物であればよく、これら内挿物を流動層装置の
空塔部に設置することにより、実質的に内挿物よ
り上方に粒子が飛散しない効果が得られる。 以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに
詳細に説明する。 実施例 1 内径20cm、高さ150cmのガラス製流動層装置に
おいてガス分散盤から60cmの位置に第1図で示し
た構造をもつ内挿物を設置した。 該内挿物の構造は円錐の傾斜角が60゜で高さ約
16.5cmの羽数は16枚で空塔断面に投影された図に
おいて互いに羽は最大で5mm重なり合つており、
同じく空塔断面に投影された羽の半径方向への最
大長さは中心から9.5cmであり、該内挿物は回転
軸に取付られている。この流動層装置に平均粒子
径570μのほぼ球形であるポリプロピレン粒子を
6Kg充てんしたがこの時の粒子の静止層高は約40
cmであつた。 この後大気圧下のもとでガス分散盤下部から流
動化ガスとして用いる脱湿した空気を空塔速度が
40cm/secになるように供給し回転軸を241rpmの
速度で回転させ、粒子の飛散距離を目視により測
定したが、内挿物の頂点すなわち静止層高の表面
より36.5cm以上には粒子は飛散しなかつた。 なお、用いた粒子の最小流動化開始速度は10
cm/secであつた。 実施例 2 実施例1と同じ流動層装置を用い内挿物は分散
板から60cmの位置に第2回で示した環状物を設置
しこの環状物の上方5cmの位置に円盤を設置し
た。環状物の外径は20cm、内径14cmの平面構造で
あり、円盤の外径は16cmで同じく平面構造であ
り、いずれも固定体である。 実施例1と全く同じ粒子を用い、同じ条件件で
粒子飛散距離を測定したが最大飛散距離は円盤の
上方約7cmであつた。 比較例 1 内挿物を設置しない実施例1と同じ流動層装置
を用いて実施例1と同一の粒子、同じ条件で粒子
飛散距離を測定した。 この時、定常的に粒子が飛散する高さは粒子の
静止層高の表面から約60cm、時折突沸的に飛散す
る高さは同じく約95cmであつた。 実施例 3 内径50cm、高さ300cmの撹拌機付き流動層型反
応器においてガス分散盤から高さ150cmの位置に
第1図で示した構造をもつ内挿物を設置した。該
内挿物の構造は円錐の傾斜角が60゜で高さが約41
cm、羽数は16枚で空塔断面に投影された図におい
て、互いに羽は最大で15mm重なり合つており、同
じく空塔断面に投影された羽の半径方向への最大
長さが中心から24cmであり、該内挿物は攪拌軸に
取付られている。 この流動層型反応器に平均粒径570μのほぼ球
形であるポリプロピレン粒子を100Kg充てんした
が、この時の粒子の静止層高は装置内のフアイバ
ースコープ観察により測定し約115cmであつた。 この後、エチレンにより圧力15Kg/cm2Gまで加
圧し、該反応器系に設けられた循環ガスコンプレ
ツサーを運転することによりガス分散盤下部から
循環ガスを供給し流動化させ攪拌軸を80rpmの速
度で回転させ粒子飛散距離を測定した。 測定法は、内径4.5cm高さ4.5cmで底を有するカ
ツプ状の粒子捕集器を10cm間隔に鎖を用いて連結
させたものを該反応器上部より吊下げ30分間所定
のガス流量で流動化させた後取り出し、各カツプ
の捕集状態から飛散距離を求めるものである。 この方法により、80〜140m3/hrの範囲でガス
流量を変えた時の静止層高からの粒子飛散距離を
求めたが内挿物より上方では粒子は捕集されなか
つた。なお、この圧力における最小流動化開始流
量は約40m3/hrであつた。 比較例 2 内挿物を設置しない実施例3と同じ流動層反応
器を用い、実施例3と同一の粒子同じ条件で粒子
飛散距離を測定した結果を以下に示す。 【表】
【図面の簡単な説明】
第1−a図は円錐形状を有する羽口構造の内挿
物の正面図を示し第1−b図は同じく平面図を示
す。第2、第3図は円盤と環状物の組合せからな
る内挿物を示し、第4図は円盤体の1例、第5図
は環状物の1例を示す。 DT:流動層反応器内径、D1:環状物の内径、
D2:円盤の径、l1:羽口構造の内挿物の羽の最長
端と流動層反応器内壁との間隔、θ:羽口構造の
内挿物円錐の傾斜角、H1:環状物と円盤の間隔。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 上方に空塔部が設けられている流動層装置内
    に流動層を形成させる際空塔部内に、空塔断面積
    に対する水平投影面積の比が0.9以上であり、か
    つ円錐形の羽口構造又は軸方向に中心軸を合せて
    上下に配置される円錐形の羽口構造と環状物の組
    合せ若しくは円盤と環状物の組合せ若しくは径の
    異なる環状物の組合せからなる内挿物を設置し、
    ガスに同伴する粒子を衝突させることを特徴とす
    る流動層装置から粒子が飛散するのを低減する方
    法。
JP55134820A 1980-09-26 1980-09-26 Decreasing method for scattering of particle in fluidized bed layer Granted JPS5759632A (en)

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EP (1) EP0049130B1 (ja)
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CA (1) CA1166826A (ja)
DE (1) DE3167852D1 (ja)
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