KR101800464B1 - Catalyst packing apparatus and method for packing catalyst by using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 고체상의 촉매를 저류하는 호퍼 (1)과, 상기 호퍼 (1)로부터 유하하는 촉매를 반송하는 제1 촉매 반송 통로와, 상기 제1 촉매 반송 통로로부터 반송되는 촉매를 반송하는 벨트 컨베어 (3)과, 상기 벨트 컨베어로부터 반송되는 촉매를 반응관 (20)의 상측에 반송 공급하는 제2 촉매 반송 통로를 갖는 촉매 충전기 (100)이고, 상기 제2 촉매 반송 통로는 경사면에 개폐 가능한 촉매 배출구를 구비하는 경사 슈트 (10)이다.According to the present invention, there is provided a fuel cell system comprising: a hopper (1) for storing a solid catalyst; a first catalyst conveyance passage for conveying a catalyst that flows down from the hopper (1) A catalyst charger (100) having a conveyor (3) and a second catalyst conveyance passage for conveying and feeding a catalyst conveyed from the belt conveyor to an upper side of a reaction tube (20), wherein the second catalyst conveyance passage And a slanting chute 10 having a catalyst outlet.
Description
본 발명은 공업적 규모로 사용하는 고정상 다관식 반응기의 각 반응관에 촉매를 충전하는 촉매 충전기 및 이를 이용한 촉매의 충전 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a catalyst charger for charging a catalyst in each reaction tube of a fixed-bed multitubular reactor used on an industrial scale, and a method for charging a catalyst using the same.
공업적 규모로 사용되는 고정상 다관식 반응기는, 수백 내지 수만개의 반응관을 갖는 것으로, 통형 형상의 각 반응관의 내부에 촉매 등의 고체 충전물이 충전되고, 충전된 고체 충전물의 공극을 반응 유체가 흐르는 방식이며, 석유 화학 공정 등에서 널리 채용되고 있다.A fixed-bed multitubular reactor used on an industrial scale has several hundred to several tens of reaction tubes. Each column-shaped reaction tube is filled with a solid filler such as a catalyst, and the gap of the filled solid filler is filled with a reaction fluid It is widely used in petrochemical processes.
이러한 각 반응관에 고체상의 촉매를 충전하는 데에, 종래부터 촉매 충전기가 이용되어 왔다.Conventionally, a catalyst charger has been used to charge each of these reaction tubes with a solid catalyst.
특허문헌 1에는, 호퍼로부터 유하하는 촉매를 컨베어에 적재시켜 복수의 반응관에 반송 공급함에 있어서, 컨베어 반송면을 반응관마다 구획벽으로 구획하고, 또한 반송 촉매의 층 두께를 설정하는 층 두께 조정판정부를 설치함으로써, 일정한 공급 속도로 각 반응관에 촉매를 공급할 수 있는 촉매 충전기에 대해서 기재되어 있다.
특허문헌 2에는, 복수의 반응관에 대응하여, 촉매가 투입되는 복수의 호퍼가 설치되고, 상기 호퍼의 아래에 각 호퍼마다 반송 촉매열이 형성되어 있으며, 각 호퍼로부터 낙하한 촉매를 컨베어에 적재시켜 반응관에 반송 공급하는 촉매 충전기가 개시되어 있다. In
그러나, 상기 종래의 촉매 충전기에서는, 반응관마다 촉매 충전량을 각각 계량할 필요나, 각 반응관에의 촉매 충전 후에 컨베어를 정지시킬 필요가 있어, 작업 효율의 저하를 초래한다는 문제가 있었다. 또한, 컨베어 정지시에는, 컨베어 상에 촉매가 잔존하게 되어, 새롭게 각 반응관에 촉매를 충전할 때에, 정지한 컨베어를 재가동시키면, 컨베어의 반송 속도가 즉시 안정되지 않기 때문에, 컨베어 상에 잔존한 촉매의 영향으로 각 반응관에 있어서의 촉매의 충전 높이가 불균일해진다는 문제가 있었다.However, in the above-described conventional catalyst charger, it is necessary to measure the amount of the catalyst charged in each reaction tube, or to stop the conveyor after charging the catalyst into each reaction tube, thereby causing a problem of lowering the working efficiency. In addition, when the conveyor is stopped, the catalyst remains on the conveyor. When the catalyst is charged into each reaction pipe newly, if the stopped conveyor is restarted, the conveying speed of the conveyor is not immediately stabilized. There has been a problem that the height of the charge of the catalyst in each reaction tube becomes uneven due to the influence of the catalyst.
따라서, 본 발명의 과제는 고정상 다관식 반응기 등의 반응관에의 촉매 충전에 있어서의 작업 효율을 향상시키고, 또한 각 반응관에 있어서의 촉매의 충전 높이를 균일하게 할 수 있는 촉매 충전기 및 이를 이용한 촉매의 충전 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a catalyst charger capable of improving working efficiency in charging a catalyst into a reaction tube such as a fixed-bed multitubular reactor and uniformizing the height of the catalyst in each reaction tube, and And a method of charging the catalyst.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. The inventors of the present invention have made intensive studies to solve the above problems, and as a result, they have completed the present invention.
즉, 본 발명의 촉매 충전기 및 촉매의 충전 방법은, 이하의 구성을 갖는다.That is, the method for charging the catalyst charger and the catalyst of the present invention has the following configuration.
(1) 고체상의 촉매를 저류하는 호퍼와, 상기 호퍼로부터 유하되는 촉매를 반송하는 제1 촉매 반송 통로와, 상기 제1 촉매 반송 통로로부터 반송되는 촉매를 반송하는 벨트 컨베어와, 상기 벨트 컨베어로부터 반송되는 촉매를 반응관의 상측에 반송 공급하는 제2 촉매 반송 통로를 갖고, 상기 제2 촉매 반송 통로는 경사면에 개폐 가능한 촉매 배출구를 구비하는 경사 슈트인 것을 특징으로 하는 촉매 충전기.(1) A method of manufacturing a honeycomb structural body, comprising the steps of: (1) a hopper for storing a solid-phase catalyst; a first catalyst conveyance passage for conveying a catalyst to be delivered from the hopper; a belt conveyor for conveying a catalyst conveyed from the first catalyst conveyance passage; Wherein the second catalyst transfer passage is an inclined suit having a catalyst outlet which can be opened and closed on an inclined surface.
(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 제1 촉매 반송 통로는 촉매 반송 상류측을 지점으로서, 하류단이 수평 위치보다도 상측과 하측 사이에서 승강 가능한 촉매 충전기.(2) The catalytic charger according to (1), wherein the first catalyst transfer passage is capable of ascending and descending at a downstream side of the upper side than the horizontal position with the upstream side of the catalyst delivery point as a fulcrum.
(3) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 벨트 컨베어 상에서 반송되는 촉매의 층 두께를 조정하는 조정판을 더 구비하는 촉매 충전기. (3) The catalyst charger according to (1) or (2) above, further comprising an adjustment plate for adjusting the layer thickness of the catalyst conveyed on the belt conveyor.
(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 반응관 내에는 촉매의 충전 높이를 검출하는 광전 센서가 설치되어 있으며, 상기 반응관의 상측으로부터 상기 반응관에 충전되는 촉매의 충전 높이가 설정값에 도달했을 때, 상기 광전 센서로부터 출력된 검출 신호에 의해, 상기 촉매 배출구를 개구시키는 제어 기구를 더 갖는 촉매 충전기.(4) The fuel cell according to any one of (1) to (3), wherein the reaction tube is provided with a photoelectric sensor for detecting the height of the catalyst, Further comprising a control mechanism that opens the catalyst outlet by a detection signal output from the photoelectric sensor when the charge height reaches a set value.
(5) 상기 (4)에 있어서, 상기 검출 신호에 의해, 상기 제1 촉매 반송 통로의 촉매 반송 상류측을 지점으로 하여, 상기 제1 촉매 반송 통로의 하류단을 수평 위치보다도 상측에 상승시키는 제어 기구를 더 갖는 촉매 충전기. (5) The control system according to the above (4), wherein the detection signal causes the downstream end of the first catalyst conveyance passage to rise above the horizontal position with the upstream side of the catalyst conveyance passage of the first catalyst conveyance passage as a point A catalytic charger having an additional mechanism.
(6) 상기 (4) 또는 (5)에 있어서, 상기 광전 센서가 백화용지를 표준 검출물로 하여 90 내지 1000 mm 범위의 검출 거리를 갖는 확산 반사형 센서인 촉매 충전기.(6) The catalytic charger according to (4) or (5), wherein the photoelectric sensor is a diffuse reflection type sensor having a detection distance in the range of 90 to 1000 mm with white paper as a standard detection object.
(7) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 촉매 충전기를 사용하여, 상기 촉매 배출구가 폐쇄된 상태에서 상기 호퍼에 저류된 고체상의 촉매를 상기 반응관의 상측으로부터 상기 반응관에 충전하고, 상기 반응관 내의 촉매의 충전 높이가 설정값에 도달했을 때, 상기 촉매 배출구를 개구시켜 상기 반응관으로의 촉매의 충전을 정지하는 것을 특징으로 하는 촉매의 충전 방법.(7) A solid catalyst, which is stored in the hopper in a state in which the catalyst outlet is closed, is charged into the reaction tube from above the reaction tube using the catalyst charger according to any one of (1) to (3) And when the filling height of the catalyst in the reaction tube reaches a set value, the catalyst outlet is opened to stop the charging of the catalyst into the reaction tube.
(8) 상기 (4) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 촉매 충전기를 사용하여, 상기 촉매 배출구가 폐쇄된 상태에서 상기 호퍼에 저류된 고체상의 촉매를 상기 반응관의 상측으로부터 상기 반응관에 충전하고, 상기 반응관 내의 촉매의 충전 높이가 설정값에 도달했을 때, 상기 촉매 배출구를 개구시키는 제어 기구에 의해 상기 촉매 배출구를 개구시켜 상기 반응관으로의 촉매의 충전을 정지하는 것을 특징으로 하는 촉매의 충전 방법. (8) A solid catalyst, which is stored in the hopper in a state where the catalyst outlet is closed, is charged into the reaction tube from above the reaction tube using the catalyst charger according to any one of (4) to (6) And when the height of the filling height of the catalyst in the reaction tube reaches a set value, the catalyst outlet is opened by a control mechanism that opens the catalyst outlet so as to stop the charging of the catalyst into the reaction tube. Lt; / RTI >
본 발명에 따르면, 공업적 규모로 사용하는 고정상 다관식 반응기 등의 각 반응관에 촉매를 충전할 때에, 각 반응관에 있어서의 촉매 충전 높이를 소정의 높이로 일정하게 설정할 수 있어, 보다 간편히 촉매를 충전할 수 있다. According to the present invention, when the catalyst is filled in each reaction tube such as a fixed-bed multitubular reactor used on an industrial scale, the catalyst filling height in each reaction tube can be set constant at a predetermined height, Can be charged.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 따른 촉매 충전기를 나타내는 개략 사시도이다.
도 2a는 촉매 공급시에 있어서의 촉매 충전기의 동작을 나타내는 개략 측면도이고, 도 2b는 촉매 공급 정지시에 있어서의 촉매 충전기의 동작을 나타내는 개략 측면도이다.
도 3은 본 발명에서의 광전 센서의 설치 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명에서의 광전 센서를 보호하는 보호관의 일례를 나타내는 개략 단면도이다. 1 is a schematic perspective view showing a catalyst charger according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2A is a schematic side view showing the operation of the catalyst charger when supplying the catalyst, and Fig. 2B is a schematic side view showing the operation of the catalyst charger when the catalyst supply is stopped.
Fig. 3 is a schematic cross-sectional view showing the installation state of the photoelectric sensor in the present invention.
4 is a schematic sectional view showing an example of a protective tube for protecting the photoelectric sensor in the present invention.
이하, 도면을 이용하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 따른 촉매 충전기 (100)을 나타내는 사시도이다. 도 2a는 촉매 공급시에 있어서의 촉매 충전기 (100)의 동작을 나타내는 개략 측면도이고, 도 2b는 촉매 공급 정지시에 있어서의 촉매 충전기 (100)의 동작을 나타내는 개략 측면도이다.1 is a perspective view showing a
도 1, 도 2에 나타내는 촉매 충전기 (100)은, 서로 독립된 복수의 호퍼 (1)과, 촉매 반송 통로 (4)(각각 제1 촉매 반송 통로에 해당함)와, 벨트 컨베어 (3)과, 조정판 (5)와, 구획벽 (9)와, 경사 슈트 (10)(각각 제2 촉매 반송 통로에 해당함)과, 반응관 도입 호퍼 (8)을 구비하고 있다. The
(호퍼 (1))(Hopper 1)
호퍼 (1)은 반응관 (20)에 충전되는 고체상의 촉매를 저류하고 있다. 이 실시 형태에서의 각 호퍼 (1)은 반응관 (20)마다 각각 독립적으로 형성되어 있다. 1대의 촉매 충전기가 갖는 호퍼 (1)의 개수는, 특별히 제한되지 않지만, 통상 1 내지 50개, 또한 3 내지 30개인 것이 바람직하다.The
호퍼 (1)은 후방벽 (11)과 측벽 (12)와 전방벽 (13)으로 구성되며, 측벽 (12)와 전방벽 (13)은 대략 수직이고, 후방벽 (11)과 전방벽 (13)은 후방벽 (11)과 전방벽 (13)의 간격이 아래쪽을 향해서 순차적으로 작아지도록 경사하고 있다. 후방벽 (11)의 경사 각도는, 촉매의 안식각도보다도 큰(급한) 각도인 것이 좋다. 후방벽 (11)과 측벽 (12)는, 예를 들면 1매의 금속판을 절곡하여 형성되고, 측벽 (12)와 전방벽 (13)은 용접에 의해 일체로 접합되기 때문에, 후방벽 (11)과 측벽 (12)와의 경계부에 용접 등의 이음매가 없고, 게다가 경계부 내면이 곡면상이 된다. 이 때문에, 촉매 자체의 무게에 의해 호퍼 (1) 내로부터 촉매가 원활히 유하된다. 호퍼 (1)에 촉매를 공급할 때에, 촉매끼리 마찰되어 촉매의 분화나 파괴에 의한 분진이 발생하는 경우가 있고, 이 분진이 반응관에 공급되면 각 반응관에 있어서의 압력 손실 변동의 요인이 되기 때문에, 후방벽 (11)은 촉매가 통과하지 않으며, 촉매의 분진이 통과하는 구멍이 뚫린 메쉬 구조일 수도 있다. 후방멱 (11)을 메쉬 구조로 한 경우, 메쉬를 통과하여 낙하한 분진을 회수하기 위한 회수 상자(도시하지 않음)를 부착할 수도 있고, 메쉬를 통과한 분진을 흡수하기 위한 흡인 장치(도시하지 않음)를 부착할 수도 있다.The
또한, 호퍼의 형상은 상술한 형상으로 한정되지 않으며, 예를 들면 원추형, 각추형 등의 호퍼를 이용할 수도 있다.Further, the shape of the hopper is not limited to the above-described shape, and for example, a hopper such as a cone shape or an angular shape may be used.
또한, 호퍼 (1)의 전방벽 (13)의 하부에는, 개폐 셔터 (2)가 설치되어 있다. 개폐 셔터 (2)의 개폐 기구는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 압축 공기 등에 의해 개폐 구동하는 개폐판에 의한 개폐 기구, 상하로 슬라이드하는 슬라이드판에 의한 개폐 기구 등을 들 수 있다.An opening /
또한, 호퍼 (1)은 호퍼 내의 촉매를 진동시키는 진동 기구를 구비할 수도 있다. Further, the
(촉매 반송 통로 (4)) (Catalyst return passage 4)
촉매 반송 통로 (4)는 상면이 개구한 홈형 형상을 갖고, 촉매 반송의 상류측 상류단이 호퍼 (1)의 하부에 위치하며, 하류측의 하류단이 호퍼 (1)보다 전방의 벨트 컨베어 (3) 상에 위치하고 있다. 이 촉매 반송 통로 (4)는 호퍼 (1)측에서 지지 부재 (15)에 의해, 상기 지지 부재 (15)의 하부를 지점으로 하여 회전 가능하게 지지되어 있고, 이 때문에 촉매 반송 통로 (4)의 하류단이 회전 동작에 의해 수평 위치보다도 상측과 하측 사이에서 승강 가능하게 구성되어 있다.The upstream end of the
촉매 반송 통로 (4)의 하류단의 승강은, 승강 장치 (40)에 의해 행해진다. 승강 장치 (40)은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 유압 실린더 (42)의 후단을 연결 부재 (41)에 의해 호퍼 (1)의 전방벽 (13)에 부착하고, 피스톤 로드 (43)의 선단을 촉매 반송 통로 (4)의 하류단 부근에 연결 부재 (44)에 의해 부착하고 있다.The lifting and lowering of the downstream end of the
이 때문에, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 승강 장치 (40)에 의해 촉매 반송 통로 (4)의 하류단을 수평 위치보다 하강시키면, 호퍼 (1)로부터 유하하는 촉매를 촉매 반송 통로 (4)를 거쳐 벨트 컨베어 (3)으로 반송할 수 있다.2A, when the downstream end of the
또한, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 촉매 반송 통로 (4)의 하류단을 수평 위치보다 상승시키면, 호퍼 (1)로부터 유하하는 촉매의 벨트 컨베어 (3)에의 반송을 중지할 수 있다.2B, when the downstream end of the
또한, 촉매 반송 통로 (4)는 홈형 형상 이외에도, 예를 들면 통형 형상일 수도 있다. 또한, 승강 장치 (40)은 상술한 바와 같은 유압식의 승강 장치에 한정되지 않으며, 와이어 권상기를 사용한 전기식의 승강 장치 등 촉매 반송 통로 (4)의 하류단측을 승강할 수 있는 다른 공지된 승강 장치를 이용할 수도 있다.In addition to the groove-like shape, the catalyst-carrying
(벨트 컨베어 (3))(Belt conveyor 3)
벨트 컨베어 (3)은 촉매 반송 통로 (4)로부터 반송된 촉매를 일정한 속도로 반송할 수 있기 때문에, 촉매끼리의 마찰을 적게 할 수 있으며, 촉매의 분화나 파괴에 의한 분진의 발생을 방지하는 것이 가능할 뿐 아니라, 각 반응관 (20)에의 공급량의 불균일이 없어져 촉매끼리가 연결되는, 이른바 브릿지가 발생하기 어려워지고, 각 반응관 (20) 내에서의 촉매의 충전 상태를 균일하게 할 수 있다.Since the
벨트 컨베어 (3)의 반송 속도는 촉매의 충전 속도가, 통상 5 내지 60 g/초, 바람직하게는 5 내지 40 g/초가 되도록 적절하게 제조할 수 있다.The conveying speed of the
또한, 벨트 컨베어 (3)의 촉매 반송면의 상측의 반송 공간에는, 각 호퍼 (1)에 대응하는 반송폭 방향으로 구획벽 (9)가 설치되고, 각 반응관 (20)에 대응하는 한쌍의 구획벽 (9)의 간격은, 반응관 (20)의 내경과 거의 동일하게 설정되어 있다. 이러한 구획벽 (9)를 설치함으로써, 한번에 다수의 촉매를 투입하여도 브릿지의 발생을 억제할 수 있다.A partition wall 9 is provided in the conveying width direction corresponding to each
또한, 구획벽 (9)로 구획된 레인마다 독립된 모터로 각각 구동하는 독립된 벨트 컨베어를 이용할 수도 있다. It is also possible to use an independent belt conveyor driven by an independent motor for each lane partitioned by the partition wall 9.
촉매의 반송에 의해, 벨트 컨베어 (3)의 표면에 촉매의 분진이 부착되는 경우가 있기 때문에, 벨트 컨베어 (3)의 표면으로부터 상기 분진을 제거하기 위한 브러시(도시하지 않음)나 흡인 장치(도시하지 않음) 등을 부착할 수도 있다.(Not shown) for removing the dust from the surface of the
(조정판 (5))(Adjustment Panel (5))
벨트 컨베어 (3)의 촉매 반송면의 상측의 반송 공간에는, 각 호퍼 (1)에 대응하는 조정판 (5)가 설치되어 있다.In the conveying space above the catalyst conveying surface of the
이에 따라, 예를 들면 벨트 컨베어 (3)의 구동에 따라, 상술한 구획벽 (9)의 작용으로 각 반응관 (20)에 대응하는 이송폭으로 조정된 반송 촉매열의 높이가, 반응관 (20)에 충전할 때의 적당한 높이를 초과한 경우에는, 조정판 (5)에서 반송 촉매열의 높이를 적당한 높이로 조정할 수 있기 때문에, 호퍼 (1)의 유하량을 많게 하여도, 적당한 높이의 반송 촉매열로 조정할 수 있고, 벨트 컨베어 (3)의 반송 속도를 적절한 속도로 설정함으로써, 반응관 (20)에 충전되는 촉매의 공급 속도를 조정할 수 있다.The height of the conveyance catalyst column adjusted to the conveyance width corresponding to each
조정판 (5)의 높이 조정은 임의의 수단으로 행할 수 있으며, 예를 들면 조정판 (5)에 세로로 긴 구멍을 설치하고, 이 긴 구멍을 삽입 관통하는 볼트를 지지재(도시하지 않음)에 나사 결합시킴으로써, 조정판 (5)를 높이 조정 가능하게 지지시킬 수 있다.The adjustment of the height of the adjustment plate 5 can be performed by any means. For example, a vertically elongated hole is provided in the adjustment plate 5, and a bolt through which the long hole is inserted is screwed (not shown) The adjustment plate 5 can be supported in a height-adjustable manner.
(경사 슈트 (10))(Inclined chute 10)
경사 슈트 (10)은 벨트 컨베어 (3)의 반송 종단부로부터의 촉매를 각 반응관 (20)에 안내하기 위해서, 반송 촉매열마다 설치되어 있으며, 경사 슈트 (10)의 경사면에는, 개폐 가능한 촉매 배출구 (6)이 형성되어 있다. 경사 슈트 (10)의 경사 각도는, 촉매의 안식각도보다도 큰(급한) 각도인 것이 좋다.The
경사 슈트 (10)은 구획벽 등으로 반송 촉매열마다 구획되어 있기 때문에, 벨트 컨베어 (3)에서의 반송 중에 형성된 반송 촉매열을 유지하면서, 촉매를 반응관 (20)에 충전할 수 있다. 또한, 경사 슈트 (10)의 경사면의 촉매 배출구 (6)은 도 1, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 촉매 반송시에는 덮개 (61)로 폐쇄되어 있어, 촉매를 반응관 (20)으로 반송한다. 한편, 덮개 (61)을 개방하면, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 촉매는 촉매 받이 (7)로 낙하하고, 벨트 컨베어 (3)을 정지시키지 않고 반응관 (20)에의 촉매 공급을 완전히 정지시킬 수 있으며, 각 반응관 (20) 내의 촉매 충전 높이의 변동을 보다 적게 할 수 있다. 동시에, 승강 장치 (40)에 의해 촉매 반송 통로 (4)의 하류단을 수평 위치보다 상승시키면, 호퍼 (1)로부터 유하하는 촉매의 벨트 컨베어 (3)에의 반송을 중지할 수 있을 뿐 아니라, 벨트 컨베어 (3)이나 경사 슈트 (10) 상에 잔존하는 촉매를 배출할 수 있다. 이에 따라, 호퍼 (1)에 저류되어 있는 촉매량의 감소를 억제할 수 있어, 호퍼 (1)에의 촉매 공급의 빈도가 감소되고, 촉매 받이 (7)에 촉매가 계속 낙하하는 것을 중지할 수 있어, 촉매 받이 (7)로부터의 촉매 회수의 빈도도 감소된다. 또한, 반응관에의 촉매의 충전 후에 새로운 반응관에 촉매를 충전할 때에, 만일 촉매의 공급 속도 등의 조건을 변경하는 경우에는, 벨트 컨베어 (3)이나 경사 슈트 (10) 상에 잔존한 촉매의 영향을 받지 않고 조건을 변경할 수 있기 때문에, 새로운 반응관에의 촉매의 충전을 원활히 행할 수 있다.Since the
또한, 촉매 받이 (7)에 낙하한 촉매는, 호퍼 (1)에 재공급되어, 반응관 (20)에 충전되는 촉매로서 재이용할 수 있다.The catalyst dropped on the
또한, 경사 슈트 (10)은 경사면이 구획벽 등으로 반송 촉매열마다 구획된 형상으로 한정되지 않으며, 반송 촉매열마다 홈형 형상이 되어 있을 수도 있고, 통형 형상으로 되어 있을 수도 있다.In addition, the
덮개 (61)은 도 2a, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 상기 덮개 (61)의 촉매 반송 상류단이 지점이 되어 회전 가능해지도록 경사 슈트 (10)의 경사면에 부착되어 있고, 또한 촉매 반송 하류측에서는, 경사 슈트 (10)의 아래쪽에 설치된 유압 실린더 (51)의 피스톤 로드 (50)의 선단이 덮개 (61)의 하류단에 고정되어 있다. 이 때문에, 유압 실린더 (51)을 작동시켜 피스톤 로드 (50)을 잡아당기면, 덮개 (61)이 하측으로 회전하여 개방된다(즉, 덮개 (61)은 도 2a에 나타내는 상태에서 도 2b에 나타내는 상태가 됨). 덮개 (61)을 폐쇄하는 경우에는, 상기와 반대로 피스톤 로드 (50)을 유압 실린더 (51)로부터 압출하게 된다. 또한, 덮개 (61)이 폐쇄된 상태일 때에는, 상기 덮개 (61)의 촉매 반송 하류단과 경사 슈트 (10)의 경계 부분은 촉매가 걸리지 않도록, 단차를 없애는 것이 바람직하다. As shown in Figs. 2A and 2B, the
촉매 배출구 (6)의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 촉매 배출구 (6)의 개방시에 확실하게 촉매를 촉매 받이 (7)로 낙하시키는 관점에서 경사 슈트 (10)의 경사면의 대부분을 차지하는 면적을 갖고 있는 것이 바람직하다.Although the shape of the
또한, 덮개 (61)을 메쉬 구조로 함으로써, 촉매의 분진 등을 촉매 받이 (7)에 낙하시킬 수 있어, 각 반응관 (20) 내의 촉매층 압력 손실의 변동 등을 억제할 수 있다. 메쉬 구조의 메쉬 크기는 이용하는 촉매의 형상이나 크기 등에 따라 적절하게 결정할 수 있고, 예를 들면 촉매가 통과하지 않으며, 촉매의 분진이 통과하는 구멍이라 할 수 있다. 메쉬를 통과한 분진 등은 촉매 받이 (7)로 받을 수도 있고, 흡인 장치를 부착하여 흡인시킬 수도 있다. 또한, 경사 슈트 (10)의 경사면은 덮개 (61) 이외의 부분을 메쉬 구조로 할 수도 있으며, 이 경우 덮개 (61)은 메쉬 구조를 갖는 것일 수도 있고, 갖지 않는 것일 수도 있다.Further, by making the
(반응관 도입 호퍼 (8))(Reaction tube introduction hopper 8)
경사 슈트 (10)의 하단에는, 반응관 도입 호퍼 (8)이 접속되어, 반응관 (20) 내에 삽입되어 있다. 이에 따라, 경사 슈트 (10)에서 반송되는 촉매를 확실하게 반응관 (20)으로 공급할 수 있다. 반응관 도입 호퍼 (8)은 반응관 (20)으로 공급되는 촉매를 진동시키는 진동 기구를 구비할 수도 있다.A reaction
(촉매 충전 절차)(Catalyst charging procedure)
이하, 촉매 충전기의 조작 절차의 일례를 나타낸다.Hereinafter, an operation procedure of the catalyst charger will be described.
(i) 촉매 반송 통로 (4)의 하류단을 수평 위치보다 상측으로 올리고, 촉매 배출구 (6)을 폐쇄하여 호퍼 (1)에 촉매를 보급한다.(i) The downstream end of the
(ii) 벨트 컨베어 (3)을 구동시키고, 반송 속도가 안정된 후에, 촉매 반송 통로 (4)의 하류단을 수평 위치보다 낮추고, 반응관 (20)에의 촉매의 충전을 개시한다.(ii) After the
(iii) 반응관 (20) 내에 소정의 촉매 충전 높이가 얻어지면, 벨트 컨베어 (3)을 구동시킨 상태에서 촉매 배출구 (6)을 개방한다. 이에 따라, 반응관 (20)에의 촉매 공급이 정지된다. 적절하게 촉매 반송 통로 (4)의 하류단을 수평 위치보다 상측으로 올리고, 호퍼 (1)로부터의 촉매 유하를 정지시킨다.(iii) When a predetermined catalyst charging height is obtained in the
(iv) 촉매 배출구 (6)을 폐쇄하고, 촉매 반송 통로 (4)의 하류단을 수평 위치보다 올린 경우에는 수평 위치보다 낮추고, 적절하게 호퍼 (1)에 촉매를 보급하여, 별도의 반응관 (20)에의 촉매의 충전을 개시한다. (iv) When the
이상과 같은 조작 절차에 의해, 호퍼 (1)로부터 촉매가 유하되어 벨트 컨베어 (3)에 적재되고, 벨트 컨베어 (3)의 구동에 따라, 반송 촉매열이 구획벽 (9)의 작용으로 각 반응관 (20)에 대응하는 이송폭으로 설정됨과 동시에, 조정판 (5)에 의해 소정의 높이로 조정되고, 그 상태에서 반응관 (20)에 공급된다. 그리고, 충전하는 촉매량을 계량하지 않고, 또한 벨트 컨베어 (3)을 정지시키지 않고, 반응관 (20) 내에 공급된 촉매 충전 높이를 판단 기준으로 하여, 반응관 (20)에 대한 촉매 공급을 정지할 수 있다. 그리고, 촉매 공급이 끝나면 위치 변경 기구(도시하지 않음)의 작동에 의해 촉매 충전기 (100)의 위치를 변경시켜, 별도의 복수의 반응관 (20)에 촉매를 공급하고, 이 작업을 반복한다.The catalyst is drained from the
(광전 센서 (60) 및 제어 기구)(
촉매 충전기 (100)에는, 반응관 (20) 내의 촉매 충전 높이를 검출하는 광전 센서 (60)이 설치될 수도 있다. 광전 센서 (60)은 제어 기구(도시하지 않음)와 전기적으로 접속되어 있으며, 광전 센서 (60)으로부터 출력된 검출 신호에 의해, 적어도 경사 슈트 (10)의 촉매 배출구 (6)의 개폐를 제어하고 있어, 바람직하게는 촉매 반송 통로 (4)의 하류단의 승강 및 경사 슈트 (10)의 촉매 배출구 (6)의 개폐를 제어하는 것이 좋다. 즉, 상술한 촉매 충전기의 조작 절차 (iii)에 있어서, 광전 센서 (60)을 설치함으로써, 반응관 (20) 내의 촉매의 충전 높이가 설정값으로 도달했을 때, 촉매 배출구 (6)을 개구시키는 제어 기구에 의해 촉매 배출구 (6)을 개구시키고, 적절하게 촉매 반송 통로 (4)의 하류단을 수평 위치보다 상측으로 올리는 제어 기구에 의해 촉매 반송 통로 (4)의 하류단을 수평 위치보다 상측으로 올릴 수 있다.The
이러한 제어 기구를 이용함으로써, 충전하는 촉매량의 계량이나 촉매 충전 높이의 인위적인 조정을 행하지 않고, 촉매를 자동적으로 충전할 수 있기 때문에, 작업자의 노동력을 경감시킬 수 있으며, 반응관 (20)에의 촉매의 공급 작업 시간을 단축할 수 있을 뿐 아니라, 복수의 반응관 (20)의 촉매 충전 높이를 높은 정밀도로 균일하게 제어할 수도 있다.By using such a control mechanism, the catalyst can be automatically charged without metering the amount of the charged catalyst and artificially adjusting the height of the catalyst charge. Therefore, the labor force of the operator can be reduced, Not only the supply work time can be shortened, but also the catalyst charge height of the plurality of
광전 센서 (60)은 도 3에 나타낸 바와 같이, 반응관 도입 호퍼 (8)을 통과하여, 반응관 (20)의 내부에 상측으로부터 삽입 또는 설치되는 것이 바람직하다. 반응관 도입 호퍼 (8)로부터 반응관 (20) 내에 투입되는 촉매가, 미리 설정된 촉매의 충전 높이 H에 도달했을 때, 상기한 제어 기구에 의해 촉매의 충전을 정지시킨다.As shown in FIG. 3, the
광전 센서 (60)은 가시광선, 적외선 등의 광을 광원으로 하고, 이를 검출부(투광부)로부터 신호광으로서 발사하여, 검출 물체로부터 반사하는 광을 수광부로 검출하는, 이른바 확산 반사형 광전 센서인 것이 바람직하다.The
이러한 광전 센서 (60)을 이용함으로써, 촉매에 접촉하지 않고 검출을 행할 수 있기 때문에, 촉매도 광전 센서 (60) 자체도 흠집이 발생하지 않는다. 또한, 촉매에의 표면 반사에 의해서 검출되기 때문에, 촉매의 충전 높이를 정확하게 검출할 수 있다. By using such a
광전 센서 (60)에 있어서는, 이 광전 센서 (60)으로부터 투광한 검출광이 검출물(촉매)의 표면에서 반사하여 광전 센서 (60)의 수광부로 되돌아오는 광량(수광량)은 수치화된다. 이 수치는 수광량의 증감에 의해 증감하여, 광전 센서 (60)과 검출물과의 거리를 검출할 수 있다. 즉, 광전 센서 (60)과 검출물의 거리가 멀 때는 수광량이 적기 때문에, 작은 수치로 표시되고, 광전 센서 (60)과 검출물의 거리가 근접함에 따라, 수광부로 되돌아오는 광량이 증가하기 때문에, 수치는 점차 커진다. 수광량의 수치에 대한 광전 센서 (60)과 검출물과의 실제 거리의 관계를 미리 측정해 둠으로써, 수광량의 수치로부터 광전 센서 (60)과 검출물과의 거리를 검출할 수 있다.In the
그리고, 광전 센서 (60)의 수광량의 수치로 역치를 설정함으로써, 촉매의 충전에 있어서, 촉매의 충전 높이를 조정할 수 있다. 즉, 촉매의 충전 개시 전에 광전 센서 (60)의 삽입 위치 (L1)를 정하고, 목표로 하는 촉매의 충전 높이 (H)에서의 촉매와 광전 센서 (60)과의 거리로부터 광전 센서 (60)의 수광량의 수치로 역치를 설정한다. 그 후, 촉매의 충전을 개시하면, 광전 센서 (60)의 수광량의 수치에 의해 촉매의 충전 높이 H를 검출하고, 촉매의 충전 높이 H가 설정값에 도달했을 때에, 촉매의 충전을 정지시킴으로써, 촉매의 충전 높이를 조정할 수 있다. 역치는 촉매의 충전 높이에 따라 임의로 설정할 수 있다.By setting the threshold value with the numerical value of the amount of light received by the
광전 센서 (60)에 있어서, 상기한 촉매의 충전 높이에 따라, 소정의 역치를 초과하면, 광전 센서 (60)으로부터 기호를 출력시킬 수 있다. 이 신호에 의해서, 예를 들면 라이트의 점멸이나 경고음을 발함으로써, 작업자에게 촉매의 충전 완료를 알려서, 수동으로 촉매의 충전을 정지시킬 수도 있고, 광전 센서 (60)으로부터 제어 기구(수단)에 신호를 보내어, 경사 슈트 (10)의 촉매 배출구 (6)을 개구시켜, 바람직하게는 촉매를 반송하는 촉매 반송 통로 (4)의 하류단을 수평 위치보다 상측으로 상승시키고, 경사 슈트 (10)의 촉매 배출구 (6)을 개구시켜 충전을 정지시키도록 한다.In the
광전 센서 (60)과 검출물 사이의 검출 거리는 광전 센서 (60)의 검출부를 검출물과 가깝게 하여, 검출되었을 때, 즉 수광량이 증가하기 시작하였을 때의 거리를 나타낸 것이다.The detection distance between the
검출물로서 표준 검출물을 이용한 경우의 광전 센서 (60)에 의한 검출 거리는 90 내지 1000 mm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 내지 500 mm, 더욱 바람직하게는 100 내지 300 mm인 것이 좋다. 표준 검출물로는, 예를 들면 백화용지를 이용할 수 있다.The detection distance by the
상술한 확산 반사형의 광전 센서 (60)으로는, 예를 들면 옴론(주)(Omron Corporation) 제조의 광 섬유형의 광전 센서(E32 시리즈)나, (주)기엔스(Keyence Corporation) 제조의 광전 센서(PS/PZ 시리즈) 등을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 광전 센서는 엄프 내장형, 엄프 분리형 중 어느 것일 수도 있다.As the diffuse reflection type
(광전 센서 (60)의 보호관 (63))(The
도 4에 도시한 바와 같이, 광전 센서 (60)은, 필요에 따라 보호관 (63)에 삽입하여 사용할 수도 있다. 이와 같이 사용함으로써, 촉매의 충전시에 일어나는 분압으로부터 광전 센서 (60)을 보호하고, 광전 센서 (60)의 검출 정밀도를 유지함과 동시에, 장기간에 걸쳐 유지 보수가 불필요한 광전 센서 (60)을 사용하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 추가로 보호관 (63)의 측면으로부터 분지한 관 (62)로부터 보호관 (63)의 하측, 즉 광전 센서 (60)을 향하여 건조 공기, 불활성 가스 또는 이들의 혼합 가스를 보냄으로써, 광전 센서 (60)의 검출 정밀도를 보다 높일 수 있다.As shown in Fig. 4, the
불활성 가스로는 질소, 헬륨, 아르곤 등을 들 수 있다.Examples of the inert gas include nitrogen, helium, and argon.
보호관 (63)의 형상은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 관 (62)가 설치되어 있지 않은 원통상 등일 수도 있다.The shape of the
보호관 (63)의 재질은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 스테인리스관, 플라스틱관, 알루미늄관, 고무관 등을 들 수 있다. 또한, 보호관 (63)의 치수도 특별히 제한되지 않지만, 그의 내경은 보호관 (63)에 광전 센서 (60)을 삽입하였을 때에, 건조 공기, 불활성 가스 또는 이들의 혼합 가스가 유동될 정도로 광전 센서와의 간격을 가지며, 그의 외경은 촉매의 충전을 저해하지 않도록, 반응관의 내경에 대하여 적은 것이 바람직하다.The material of the
보호관 (63)의 설치 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 보호관 (63)에 광전 센서 (60)을 내포한 상태에서, 반응관 (20)에 삽입 또는 설치하는 것이 바람직하다.The method of installing the
또한, 특별히 한정은 되지 않지만, 검출광 및 수광부의 정밀도를 유지하기 위해, 광전 센서 (60)은 반응관 (20)에 접촉시키지 않고 반응관 (20)의 상방으로부터 삽입하는 것이 좋다.Although it is not particularly limited, it is preferable to insert the
(촉매)(catalyst)
반응관 (20)에 충전되는 촉매로는, 고정상 다관식 반응기를 사용하여 행해지는 반응의 촉매이면 특별히 제한은 없다. 예를 들면, 불포화 알데히드 및 불포화 카르복실산 제조용 촉매, 불포화 카르복실산 제조용 촉매, 불포화 니트릴 제조용 촉매 및 수소화 처리 촉매, 염소 제조용 촉매 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 불포화 알데히드 및 불포화 카르복실산 제조용 촉매나 불포화 카르복실산 제조용 촉매가 바람직하다.The catalyst to be charged in the
불포화 알데히드 및 불포화 카르복실산 제조용 촉매로는, 예를 들면 프로필렌을 분자상 산소에 의해 기상 접촉 산화하여 아크롤레인 및 아크릴산을 제조하기 위한 촉매나, 이소부틸렌이나 tert-부틸알코올을 분자상 산소에 의해 기상 접촉 산화하여 메타크롤레인 및 메타크릴산을 제조하기 위한 촉매 등을 들 수 있다.Examples of the catalyst for preparing unsaturated aldehyde and unsaturated carboxylic acid include a catalyst for producing acrolein and acrylic acid by gas phase catalytic oxidation of propylene with molecular oxygen, and a catalyst for producing isobutylene or tert-butyl alcohol by molecular oxygen A catalyst for producing methacrolein and methacrylic acid by gas-phase catalytic oxidation, and the like.
불포화 카르복실산 제조용 촉매로는, 예를 들면 프로판을 분자상 산소에 의해 기상 촉매 산화하여 아크릴산을 제조하기 위한 촉매나, 아크롤레인을 분자상 산소에 의해 기상 촉매 산화하여 아크릴산을 제조하기 위한 촉매나, 메타크롤레인을 분자상 산소에 의해 기상 접촉 산화하여 메타크릴산을 제조하기 위한 촉매 등을 들 수 있다.Examples of the catalyst for producing an unsaturated carboxylic acid include a catalyst for producing acrylic acid by vapor phase catalytic oxidation of propane with molecular oxygen, a catalyst for producing acrylic acid by vapor phase catalytic oxidation of acrolein with molecular oxygen, And a catalyst for producing methacrylic acid by gas-phase catalytic oxidation of methacrolein with molecular oxygen.
불포화 니트릴 제조용 촉매로는, 예를 들면 프로필렌 또는 프로판을 분자상 산소와 암모니아에 의해 기상 접촉 암모산화하여 아크릴로니트릴을 제조하기 위한 촉매나, 이소부틸렌이나 tert-부틸알코올을 분자상 산소와 암모니아에 의해 기상 접촉 암모산화하여 메타크릴로니트릴을 제조하기 위한 촉매 등을 들 수 있다.Examples of the catalyst for producing unsaturated nitrile include a catalyst for producing acrylonitrile by gas phase catalytic ammoxidation of propylene or propane with molecular oxygen and ammonia, a catalyst for producing isobutylene or tert-butyl alcohol with molecular oxygen and ammonia And a catalyst for producing methacrylonitrile by gas phase catalytic ammoxidation.
수소화 처리 촉매로는, 예를 들면 석유 증류분 중에 포함되는 황 화합물 및/또는 질소 화합물을 수소와 반응시켜 제품 중 황 화합물 및/또는 질소 화합물을 제거 또는 저농도화하는 촉매 및/또는 중질유의 경질화를 위한 수소화 분해 촉매 등을 들 수 있다.Examples of the hydrotreating catalyst include a catalyst for reacting sulfur compounds and / or nitrogen compounds contained in petroleum distillates with hydrogen to remove sulfur compounds and / or nitrogen compounds in the product and / or to reduce the concentration of sulfur compounds and / And the like.
염소 제조용 촉매로는, 예를 들면 염화수소 및 산소로부터 염소를 제조하기 위한 촉매 등을 들 수 있다.Examples of the catalyst for producing chlorine include, for example, a catalyst for producing chlorine from hydrogen chloride and oxygen.
촉매의 형상에 대해서는 특별히 제한은 없고, 예를 들면 분말상, 입자상, 원주상, 구상, 링상, 성형 후에 분쇄 분급한 과립상 등을 들 수 있다.The shape of the catalyst is not particularly limited, and examples thereof include powders, granules, cylinders, spheres, rings, and granules obtained by pulverization and classification after molding.
촉매의 크기는 반응관에 포함되는 한 특별히 제한되지 않지만, 직경이 10 mm 이하인 것이 바람직하고, 촉매 직경이 10 mm를 초과하면, 활성이 저하될 우려가 있다. 또한, 촉매 직경이 과도하게 작아지면, 반응관 내의 압력 손실이 커지기 때문에, 통상은 촉매 직경이 0.1 mm 이상인 것이 좋다. 또한, 촉매의 벌크 밀도는, 통상 0.8 내지 1.5 g/㎖이고, 바람직하게는 0.8 내지 1.3 g/㎖인 것이 좋다.The size of the catalyst is not particularly limited as long as it is included in the reaction tube, but the diameter is preferably 10 mm or less, and if the catalyst diameter exceeds 10 mm, the activity may be deteriorated. In addition, if the catalyst diameter becomes excessively small, the pressure loss in the reaction tube becomes large. Therefore, the catalyst diameter is usually 0.1 mm or more. The bulk density of the catalyst is usually 0.8 to 1.5 g / ml, preferably 0.8 to 1.3 g / ml.
또한, 촉매는 상기한 촉매 반응에 대하여 불활성인 불활성 충전재와 함께 이용할 수도 있다. 또한, 촉매를 복수의 개별 촉매층으로 나눠 반응관 내에 충전할 수도 있고, 그 경우에는 촉매층 사이에 불활성 충전재층을 개재시킬 수도 있다.The catalyst may also be used with an inert filler that is inert to the catalytic reaction described above. Further, the catalyst may be divided into a plurality of individual catalyst layers to be charged into the reaction tube. In this case, an inert filler layer may be interposed between the catalyst layers.
(반응관 (20))(Reaction tube 20)
각 반응관 (20)은 공업적으로 사용되는 일반적인 고정상 다관식의 것으로, 통상 수천 내지 수만개의 반응관을 갖는 것이다.Each
각 반응관 (20)의 외경은, 통상 10 내지 60 mm 정도이고, 반응관의 두께는, 통상 1 내지 5 mm 정도이고, 반응관의 길이는, 통상 0.3 내지 10 m 정도이다.The outer diameter of each
각 반응관 (20)은, 통상 실질적으로 동일 형상의 금속층이다. 여기서 "실질적으로 동일 형상"이란, 반응관의 외경, 두께 및 길이가 설계 오차의 범위에 있는 것을 의미한다. 또한, 설계 오차는 통상 ±2.5 % 이내, 바람직하게는 ±0.5 % 이내가 허용된다. 또한, 반응관의 내경은 촉매 직경의 4배 이상이 되도록, 각 반응관의 내경과 촉매 직경을 결정하는 것이 바람직하지만, 특별히 제한되는 것은 아니다.Each
반응관은 내면이 평활할 필요가 있으며, 구체적으로는 표면 조도가 작을 필요가 있다. 이에 따라, 각 반응관에서의 촉매 충전 밀도를 높게 할 수 있다. 이와 같은 반응관으로는, 예를 들면 이음매가 없는 심리스(seamless)관을 들 수 있다.The inner surface of the reaction tube needs to be smooth, specifically, the surface roughness needs to be small. As a result, the catalyst filling density in each reaction tube can be increased. Such a reaction tube is, for example, a seamless tube without a joint.
사용하는 각 반응관 (20)은 코일상일 수도 있지만, 통상은 직선상의 직관이 사용된다. 상기 직관은, 통상 수직 방향으로 설치되어, 원료 화합물을 수직 방향으로 통과시키는 종형이다.Each
[실시예][Example]
(참고예)(Reference example)
<촉매의 제조> ≪ Preparation of catalyst >
촉매로서, 일본 특허 공개 제2004-188231호 공보에 기재된 방법에 기초하여, 인, 몰리브덴 및 바나듐을 포함하는 케긴형(Keggin type) 헤테로폴리산의 산성염(직경 5 mm, 높이 5 mm의 원주상의 압출 성형품)을 총 20회 제조하였다. 이들을 제조 로트마다 촉매의 벌크 밀도를 측정한 바, 벌크 밀도의 평균값은 1.15 g/㎖, 최대값은 1.20 g/㎖, 최소값은 1.09 g/㎖였다. As a catalyst, an acidic salt of a Keggin type heteropoly acid including phosphorus, molybdenum and vanadium (5 mm in diameter and 5 mm in height in the shape of a cylinder) was prepared on the basis of the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-188231 ) Were prepared 20 times in total. When the bulk density of the catalyst was measured for each production lot, the average value of the bulk density was 1.15 g / ml, the maximum value was 1.20 g / ml, and the minimum value was 1.09 g / ml.
또한, 벌크 밀도는 이하의 방법으로 측정하였다. 즉, 촉매를 약 190 ㎖ 칭량하고, 이 때의 중량을 W(g)로 하였다. 이어서, 칭량한 촉매를 내경 31 mm, 용적 200 ㎖의 유리제 메스실린더에 충전한 후, 상기 메스실린더를 두께 2.5 mm의 고무제 매트 상에서 20 mm의 높이부터 40회 탭핑하여, 촉매의 충전 부피를 0.5 ㎖의 정밀도로 판독하고, 이를 V(㎖)로 하였다. 벌크 밀도(g/㎖)는 중량 W(g)을 부피 V(㎖)로 나눔으로써 도출하였다.The bulk density was measured by the following method. That is, about 190 ml of the catalyst was weighed, and the weight at this time was defined as W (g). Subsequently, the weighed catalyst was charged into a glass metering cylinder having an inner diameter of 31 mm and a volume of 200 ml, and then the metering cylinder was tapped on the rubber mat having a thickness of 2.5 mm from the height of 20 mm for 40 times, Ml, and this was regarded as V (ml). The bulk density (g / ml) was derived by dividing weight W (g) by volume V (ml).
(실시예 1)(Example 1)
촉매 충전기로서 3개의 호퍼 (1)을 갖는 3레인으로 하고, 광전 센서 (60)을 구비한 것 이외에는, 촉매 충전기 (100)과 마찬가지의 구성으로 이루어지는 촉매 충전기를 사용하여, 참고예에서 얻어진 촉매에 대해서, 반응관 (20)에의 충전을 행하였다. 또한, 참고예에서 얻어진 촉매의 호퍼 (1)에의 공급은 호퍼 (1)마다 20 로트 내의 상이한 로트의 촉매가 각각 저류되도록 행하였다.A catalyst charger having the same configuration as that of the
충전 조건은 이하와 같다.The charging conditions are as follows.
반응관 길이: 2.5 mReaction tube length: 2.5 m
반응관 내경: 29.6 mmΦ Reaction tube inner diameter: 29.6 mmΦ
광전 센서 (60): 확산 반사형의 "E32-D32L"(옴론(주) 제조, 반사형: 특수빔 타입, 백화용지를 표준 검출물로 했을 때의 표준 모드에 있어서의 검출 거리: 150 mm)Photoelectric sensor 60: Diffuse reflection type "E32-D32L" (Reflective type: Special beam type, detection distance in standard mode when white paper is used as standard detector: 150 mm)
광전 센서 (60)의 증폭기 유닛: "E3X-DA21-S"(옴론(주) 제조)Amplifier unit of the photoelectric sensor 60: "E3X-DA21-S" (manufactured by OMRON Co., Ltd.)
광전 센서 (60)의 측정 모드: 표준 모드Measurement mode of photoelectric sensor 60: standard mode
역치: 1500Threshold: 1500
딜레이 타이머: 200 ms Delay timer: 200 ms
광전 센서 (60)의 삽입 길이(L1): 350 mm Insertion length L1 of photoelectric sensor 60: 350 mm
또한, 실시예에서 이용하는 광전 센서 (60)은 고속 모드, 표준 모드, 고정밀도 모드의 3개의 모드가 있으며, 어느 하나의 모드로 측정을 행할 수 있다. 이 때, 광 입력의 단속으로부터, 제어 출력이 동작 또는 복귀하기까지의 지연 시간을 응답 시간이라 부른다. 상기 응답 시간은 각각의 모드에서 상이하고, 고속 모드에서는 250 μs, 표준 모드에서는 1 ms, 고정밀도 모드에서는 4 ms가 된다. 또한, 실시예에서 이용하는 광전 센서 (60)은 딜레이 타이머를 설정함으로써, 일정 시간 이상 수광량이 역치를 초과하지 않으면 센서가 작동하지 않도록 할 수 있다.The
또한, 광전 센서 (60)은 스테인리스강(SUS304)의 보호관 (63)(외경 8 mm, 내경 6 mm)에 삽입되고, 광전 센서와 보호관의 내벽과의 간극에는 보호관의 상부로부터 광전 센서의 선단의 검출부를 향해서 건조 공기를 50 ㎖/분의 유량으로 취입하였다.The
이어서, 촉매 반송 통로 (4)의 하류단을 수평 위치보다 상측으로 올린 상태에서, 참고예에서 얻어진 촉매를 호퍼 (1)에 공급하고, 각 레인당 촉매 공급 속도가 23 내지 30 g/s가 되도록 반송 속도를 조정한 벨트 컨베어 (3)을 구동시킨 후, 조정판 (5)의 높이를 조정하고, 촉매 반송 통로 (4)의 하류단을 수평 위치보다 낮추어, 벨트 컨베어 (3)에 촉매를 유하시키고, 경사 슈트 (10) 및 반응관 도입 호퍼 (8)에 의해 반응관 (20)의 상측으로부터 촉매를 낙하시켜 촉매 충전을 개시하고, 역치를 초과하여 광전 센서 (60)으로부터 출력된 신호로 촉매 배출구 (6)을 개구하고, 촉매 공급이 정지되었을 때의 반응관의 개구부로부터 충전된 촉매까지의 거리 L2(도 3 참조), 광전 센서와 충전된 촉매 사이의 거리(즉, L2-L1) 및 촉매 충전 개시로부터 촉매 공급 정지까지의 시간(충전 시간)을 각각 측정하였다. 총 6개의 반응관에의 촉매 충전을 행한 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 충전량은 촉매 충전 완료 후에 반응관으로부터 촉매를 전량 추출함으로써 계량되었다. Subsequently, the catalyst obtained in the reference example is supplied to the
Claims (8)
상기 호퍼로부터 유하하는 촉매를 반송하는 제1 촉매 반송 통로와,
상기 제1 촉매 반송 통로로부터 반송되는 촉매를 반송하는 벨트 컨베어와,
상기 벨트 컨베어로부터 반송되는 촉매를 반응관의 상측에 반송 공급하는 제2 촉매 반송 통로를 가지며,
상기 제2 촉매 반송 통로는 경사면에 개폐 가능한 촉매 배출구를 구비하는 경사 슈트인 것을 특징으로 하는 촉매 충전기.A hopper for storing a solid catalyst,
A first catalyst conveyance passage for conveying the catalyst falling from the hopper,
A belt conveyor for conveying the catalyst conveyed from the first catalyst conveyance passage,
And a second catalyst conveying passage for conveying and feeding the catalyst conveyed from the belt conveyor to the upper side of the reaction tube,
Wherein the second catalyst conveyance passage is an inclined chute having a catalyst outlet which can be opened and closed on an inclined surface.
상기 반응관의 상측으로부터 상기 반응관에 충전되는 촉매의 충전 높이가 설정값에 도달했을 때, 상기 광전 센서로부터 출력된 검출 신호에 의해, 상기 촉매 배출구를 개구시키는 제어 기구를 더 갖는 촉매 충전기. 4. The fuel cell system according to any one of claims 1 to 3, wherein a photoelectric sensor for detecting the height of the catalyst is installed in the reaction tube,
Further comprising a control mechanism that opens the catalyst outlet by a detection signal output from the photoelectric sensor when the height of the catalyst filled in the reaction tube reaches the set value from the upper side of the reaction tube.
상기 촉매 배출구가 폐쇄된 상태에서 상기 호퍼에 저류된 고체상의 촉매를 상기 반응관의 상측으로부터 상기 반응관에 충전하고,
상기 반응관 내의 촉매의 충전 높이가 설정값에 도달했을 때, 상기 촉매 배출구를 개구시켜 상기 반응관으로의 촉매의 충전을 정지하는 것을 특징으로 하는 촉매의 충전 방법. A catalytic charger according to any one of claims 1 to 3,
A catalyst in a solid state, which is stored in the hopper in a state where the catalyst outlet is closed, is charged into the reaction tube from above the reaction tube,
Wherein when the height of the charge of the catalyst in the reaction tube reaches a set value, the catalyst outlet is opened to stop the charging of the catalyst into the reaction tube.
상기 촉매 배출구가 폐쇄된 상태에서 상기 호퍼에 저류된 고체상의 촉매를 상기 반응관의 상측으로부터 상기 반응관에 충전하고,
상기 반응관 내의 촉매의 충전 높이가 설정값에 도달했을 때, 상기 촉매 배출구를 개구시키는 제어 기구에 의해 상기 촉매 배출구를 개구시켜 상기 반응관으로의 촉매의 충전을 정지하는 것을 특징으로 하는 촉매의 충전 방법. Using the catalyst charger according to claim 4,
A catalyst in a solid state, which is stored in the hopper in a state where the catalyst outlet is closed, is charged into the reaction tube from above the reaction tube,
Characterized in that when the height of the charge of the catalyst in the reaction tube reaches a set value, the catalyst outlet is opened by a control mechanism opening the catalyst outlet to stop the charging of the catalyst into the reaction tube. Way.
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2939178B2 (en) * | 1995-06-08 | 1999-08-25 | 株式会社ジャパンエナジー | Method for smoothing particle filling surface in particle filling device |
JP3722621B2 (en) * | 1998-05-29 | 2005-11-30 | 住友化学株式会社 | Catalyst filling machine |
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