KR102239124B1 - 유체 중의 고체 입자를 여과하기 위한 원통형 벽 - Google Patents

Abstract

통과하여 순환할 유체 중의 고체 입자를 여과하기 위한 원통형 벽 (100) 으로서, 상기 벽은, 적어도 하나의 천공 플레이트로 제조되는 천공 실린더 (30); 상기 고체 입자와 접촉하도록 의도된, 일반적으로 원통형 형태의 격자 조립체 (110) 로서, 상기 격자 조립체 및 상기 천공 실린더는 동심이고, 상기 격자 조립체는 적어도 하나의 격자 요소 (113) 를 포함하고, 상기 격자 요소는 복수의 와이어들 (111) 을 포함하는, 상기 격자 조립체 (110); 및 일반적으로 원통형 형태의 상기 격자 조립체를 형성하도록 상기 적어도 하나의 격자 요소를 조립하기 위한 조립 수단으로서, 상기 조립 수단은 분해될 수 있는 상기 천공 플레이트 상의 상기 적어도 하나의 격자 요소의 고정을 보장하도록 배치되는, 상기 조립 수단;을 포함한다.

Description

유체 중의 고체 입자를 여과하기 위한 원통형 벽

본 발명은 유체 중의 고체 입자를 여과하기 위한 원통형 벽, 예컨대 방사상 유동 촉매 층 벽에 관한 것이다. 본 발명은 예를 들어 촉매 개질제에, 개질 재생기에, 다른 탈수소화 변형 방법의 맥락에, 그리고 더 일반적으로 원통형 벽에 의해 유체 중의 고체 입자를 여과하기 위한 임의의 방법의 맥락에 적용될 수 있다.

문헌 US 3,167,399, US 2,997,374 및 Oil and Gas Science and Technology 저널에 발표된 F.　Pradel 등의 논문 (2001) "A New Concept of Scallops Screens for Reactors of Refining" 은 방사상 유동 반응기의 예를 기술하고 있다.

이러한 유형의 반응기는 예를 들어 접촉 개질 유닛, 다른 탈수소화 변형 유닛, 또는 촉매 개질 재생기 유닛에서 사용될 수 있다.

촉매 개질은 자동차 연료를 획득하기 위해 나프타 분자를 더 높은 옥탄 지수를 갖는 방향족 분자로 전환시키는 것을 가능하게 한다.

개질은 재생형 또는 반재생형일 수 있다. 재생형 개질의 경우, 촉매는 방사상 유동 촉매 층의 동심 원통형 벽들 사이에서 순환할 수 있다. 반재생형 개질의 경우, 촉매는 동심 벽들에 의해 규정된 환형 공간 내에 단순히 포함된다.

도 1 은 종래 기술에 따른 촉매 개질기의 일례를 도시한다. 방사상 유동 촉매 층 원통형 벽 (200) 은 통상적으로 원통형 요소를 형성하는 천공 플레이트 (264) 및 다른 원통형 요소를 형성하는 격자 (266) 를 포함하며, 이 원통형 요소들은 동심이다. 격자 (266) 는 촉매 (270) 를 함유하는 유체 (유체 및 촉매는 도 1 에서 개질기의 일부분에만 표시됨) 와 접촉하도록 의도되고, 다양한 높이에 배치되며 접선 방향으로 각각 연장되는 플랫들 (flats; 도 1 에서 볼 수 없음), 및 플랫들에 고정되며 수직으로 연장되는 와이어들 (267) 을 포함한다.

중앙 파이프 벽은 기계적 강도를 보장하는 천공 플레이트를 포함한다. 격자는 환형 공간에서의 촉매의 보유에 참여한다.

격자가 원통형 요소를 형성하기 위해, 플랫들의 모든 단부들은 수직 용접 시임 (도 1 에 도시 안 됨) 에 의해 천공 플레이트에 고정된다. 이 용접 시임은 천공 플레이트에 대한 촉매의 통과를 방지한다.

그럼에도 불구하고, 용접부는 특히 유닛의 예기치 않은 정지의 경우에 또는 이러한 예기치 않은 정지에 이은 재시작 단계 동안에 열팽창에 의해 비교적 높은 기계적 응력을 받을 수 있다. 용접부에 단절이 있으면, 천공 플레이트에 촉매를 위한 통로가 생성될 수 있다. 이는 반응기 외부의 촉매의 봉쇄 손실을 초래한다.

그러면, 이 링크를 새로운 용접 비드로 수리하는 것이 좋다. 그렇지만, 이는 반응기의 정지를 필요로 하고, 따라서 모든 유닛의 정지를 필요로 한다.

목표는 반응기의 정지를 피하거나 적어도 제한하는 것이다. 사실상, 정유공장 (refinery) 의 유닛의 정지는 비교적 큰 수익 손실을 초래할 수 있다.

문헌 WO 01/66239 및 US 2008/0107575 는, 각도 범위에 각각 대응하는 몇몇의 중공 길이방향 덕트들로부터 제조된 외측 바스켓 벽을 기술한다.

예컨대 문헌 WO 2012/044594 에서처럼, 루버 (louvers) 를 갖는 구조를 포함하는, 격자가 없는 시스템이 또한 공지되어 있다.

단순성과 신뢰성을 조화시킬 수 있는, 고체 입자를 여과하기 위한 원통형 벽이 필요하다.

통과하여 순환할 유체 중의 고체 입자를 여과하기 위한 원통형 벽이 제안되며, 이 벽은 다음을 포함한다:

- 적어도 하나의 천공 플레이트로 제조되며 길이방향으로 연장되는 천공 실린더,

- 고체 입자와 접촉하도록 의도된, 일반적으로 원통형 형태의 격자 조립체로서, 상기 격자 조립체 및 상기 천공 실린더는 동심이고, 상기 격자 조립체는 적어도 하나의 격자 요소를 포함하고, 이 요소는 길이방향으로 각각 연장되는 복수의 와이어들을 포함하고, 복수의 와이이들은 고체 입자를 여과하면서 상기 유체가 와이어들 사이에서 순환하는 것을 허용하도록 서로 인접 배치되는, 상기 격자 조립체, 및

- 격자 조립체를 형성하도록 상기 적어도 하나의 격자 요소를 조립하기 위한 조립 수단으로서, 이 조립 수단은 분해될 수 있는 천공 플레이트 상의 상기 적어도 하나의 격자 요소의 고정을 보장하도록 배치되는, 상기 조립 수단.

따라서, 동심 실린더의 구조가 유지되며, 길이방향 덕트를 갖는 구조 및 루버를 갖는 구조보다 설계 및 제조가 더 간단하며, 이는 기계적 응력을 제한하면서 수행되며, 이는 반응기에 적용되는 경우, 길이방향 용접이 격자 실린더의 팽창 및 천공 실린더의 팽창과 관련된 하중을 받는 종래 기술의 벽에 비해 반응기의 정지를 제한할 수 있게 한다. 실린더들이 상이한 재료로 제조되기 쉽기 때문에, 이들 팽창은 종래 기술에서 양력 또는 전단력을 초래할 수 있다.

따라서, 전술한 벽은 종래 기술로부터 공지된 유형의 용접부를 갖는 벽보다 더 견고하다는 것을 입증할 수 있고, 또한 유지가 간단해진다.

"복수의 와이어들" 은 바람직하게는 5 개 초과, 유리하게는 10 개 또는 20 개 초과의 다수의 와이어들을 의미하는 것으로 이해된다.

일 실시형태에서, 격자 조립체는, 길이방향으로 서로 이격된 복수의 플랫들을 더 포함할 수 있고, 각각의 플랫은 접선방향으로 연장되고 와이어들에 고정된다.

본 발명이 이 실시형태로 제한되지는 않지만, 와이어들은 예컨대 플랫들에 용접될 수 있다.

본 발명은 복수의 플랫들의 존재로 결코 제한되지 않는다. 따라서, 다른 실시형태에서, 와이어들은 서로 고정될 수 있고, 각각의 와이어는 국부적인 링크들에 의해 일 측에서 그의 이웃에 고정된다. 플랫들을 갖지 않는 그러한 격자 요소는 예를 들어 3D 인쇄에 의해 획득될 수 있다.

유리하게는, 벽은 적어도 하나의 격자 요소의 단부 에지에서 이 격자 요소와 천공 플레이트 사이의 유동 통로를 차단하도록 배치된 밀봉 수단을 더 포함할 수 있다.

밀봉 수단은 종래 기술로부터 공지된 유형의, 천공 실린더에 격자 조립체를 고정하는 길이방향 용접이 없는 경우에 발생할 수 있는 구속의 손실을 피할 수 있게 한다.

밀봉 수단은 격자 요소의 단부 에지에서 격자 조립체와 천공 실린더 사이의 공간 내로의 고체 입자의 통과를 방지할 수 있게 한다. 특히, 밀봉 수단은 와이어와 천공 실린더 사이의 고체 입자의 통과를 방지할 수 있게 한다.

밀봉 수단은 예컨대 다음을 포함할 수 있다:

- 격자 실린더의 길이의 적어도 일부, 바람직하게는 전체에 걸쳐 길이방향으로 연장되는 하나 이상의 밀봉 플레이트들, 이 플레이트들은 와이어들과 천공 플레이트 사이의 고체 입자의 통과를 방지하기 위해 격자 요소들의 단부 에지들 상에 배치되고; 적절하다면, 이 플레이트들은 플랫들 또는 가장 두꺼운 와이어들의 두께에 가깝거나 동일한 두께에 걸쳐 방사상으로 연장될 수 있음, 그리고/또는

- 2 개의 인접한 격자 요소들의 2 개의 단부 에지들을 덮도록 연장되거나, 또는 격자 조립체가 단일 격자 요소를 포함하는 경우, 이 격자 요소의 2 개의 단부 에지들 사이에 연장되는 하나 이상의 덮개 플레이트들. 따라서, 이 덮개 플레이트들은 밀봉 플레이트들보다 더 하류의 천공 플레이트로의 통로를 차단할 수 있게 한다.

조립 수단은 단단한 조립을 보장하도록 유리하게 배치될 수 있다.

일 실시형태에서, 격자 조립체를 위한 단일 격자 요소를 제공하는 것이 가능하나, 유리하게는, 격자 조립체는 여러 격자 요소들을 포함할 수 있다.

각각의 격자 요소는 길이방향 및 접선방향으로 연장된다.

조립 수단은 다음을 조립할 수 있게 한다:

- 엄격하게 360°미만, 유리하게는 180°이하의 각도 범위, 예컨대 주어진 높이에 2 개의 격자 요소들이 있을 때 180°보다 약간 작은 각도 범위를 차지하도록 접선방향으로 각각 연장되는 격자 요소들; 그러면, 조립 수단은 예를 들어 길이방향으로 연장되는 부분, 또는 심지어 길이방향으로 서로 이격된 몇몇의 국부적인 조립 요소들을 포함할 수 있음, 그리고/또는

- 격자 실린더의 높이의 단지 일부를 차지하도록 길이방향으로 각각 연장되는 격자 요소들; 그러면, 조립 수단은 예를 들어 일반적으로 원호 또는 원형 형태를 갖는 부분, 또는 심지어 원호로 배치된 몇몇의 국부적인 조립 요소들을 포함할 수 있음.

따라서, 여러 격자 요소들이 제공되는 때, 세그먼트들에 의해 격자 조립체를 제조할 수 있고, 적절하다면, 격자 요소들을 서로 독립적으로 교체할 수 있다. 예를 들어, 격자 요소가 고장난 것으로 판명되면, 그 격자 요소는 제거되고 기능적 격자 요소로 대체될 수 있으며, 이는 다른 격자 요소들을 변경하지 않으면서 행해질 수 있다.

유리하게는, 이러한 작업을 단순화하기 위해, 반응기에 규정된 맨홀을 통과할 수 있도록 치수결정된 격자 요소들이 선택될 것이다.

국부적인 요소들을 제공하는 것이 가능하더라도, 조립 수단은 유리하게는 하나 또는 두 개의 격자 요소의 단부 에지의 적어도 일부의 고정 및 밀봉을 보장하기 위해 길이방향, 나선형 또는 접선방향으로 연장되는 조립 요소들을 포함할 수 있다.

유리하게는, 적어도 하나의 조립 요소는 적어도 하나의 대응 격자 요소 단부 에지를 수용하기 위해 적어도 하나의 캐비티, 예컨대 하나 또는 두 개의 캐비티를 규정할 수 있다.

따라서, 상대적으로 보통 치수의 여러 격자 요소들이 제공되는 경우, 조립 수단은 이러한 상이한 격자 요소들을 수용하기 위한 지지 프레임워크를 형성할 수 있다.

격자 요소 또는 요소들의 조립 수단은 분해될 수 있는 천공 실린더 상의 격자 요소 또는 요소들의 고정을 보장할 수 있게 한다.

천공 실린더와 격자 요소 또는 요소들 사이의 팽창의 차이에 의해 유도되는 하중은 종래 기술에서와 같이 이 격자 요소(들)이 용접에 의해 천공 실린더에 고정된 경우보다 더 적을 수 있다.

유리하게는 그리고 비제한적으로, 조립 수단은 예컨대 나사형 또는 비나사형 로드 등에 의해 분해될 수 있도록 천공 실린더 상에 설치될 수 있게 배치될 수 있다.

유리하게는, 조립 수단은 천공 실린더의 천공 플레이트 내로 또는 이를 통해 도입되도록 의도된 나사형 또는 나사형의 로드를 포함할 수 있다.

조립 수단은 예를 들어 조립 나사, 고정 나사 또는 스터드, 볼트, 스터드/너트 시스템, 플랜지 등을 포함할 수 있다.

유리하게는, 벽은 로드 또는 로드들이 천공 플레이트의 하나 이상의 천공부(들)를 각각 통과하도록 배치된다. 따라서, 기존 천공부는 천공 실린더에 격자 요소 또는 요소들을 조립하는 데 활용된다.

또한, 벽은 오랜 시간 동안 설치된 천공 실린더를 포함할 수 있고, 격자 요소들의 고정은 기존 상황과 양립할 수 있다는 것을 알 수 있다.

예를 들어, 조립 나사에 의해 대응 천공 플레이트에 플랫의 각 단부를 고정시키고 와이어들과 마주보는 천공 플레이트 사이의 통로를 차단하는 밀봉 플레이트에 의해 밀봉을 보장하는 것이 제공될 수 있다. 특히 격자 요소들의 단부 에지들이 비교적 멀리 떨어져 있는 경우, 하나 이상의 덮개 플레이트(들)을 제공하는 것이 또한 가능할 것이다.

본 발명은 조립 수단과 천공 플레이트 사이의 고정의 분해 가능한 성질에 관한 이러한 특징으로 결코 제한되지 않는다: 예를 들어, 천공 실린더에 용접되고 격자 요소의 단부 에지에 기대는, 예를 들어 스프링 블레이드 유형의, 조립 수단을 제공하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 조립 수단이 격자 요소 또는 요소들과 협력작동하는 방식에 의해 제한되지 않는다: 예를 들어, 격자 요소들에 용접된, 또는 심지어 분해될 수 있도록 격자 요소 또는 요소들 상에 설치된 조립 수단을 제공하는 것이 가능하다.

일 실시형태에서, 예를 들어, 천공 실린더에 플랫들을 고정하기 위해 천공 플레이트의 오리피스들 및 개별 플랫들에 규정된 오리피스들을 통과하는 나사형 로드를 포함하는 조립 수단을 제공하는 것이 가능하다.

그러나, 벽은 유리하게는, 조립 수단이 가능하게는 천공 실린더 또는 다른 플레이트와 함께, 적어도 하나의 격자 요소 단부 에지의 적어도 일부분을 수용하기 위한 적어도 하나의 캐비티를 규정하도록 배치될 수 있다. 따라서, 격자 요소는 온전하게 유지될 수 있다.

따라서, 조립 수단은 예컨대 이 보유부와 격자 실린더 사이에 삽입된, 이 보유부 아래에 이 단부 에지가 보유될 수 있도록, 격자 요소 단부 에지의 대응 부분을 덮도록 의도된 보유부를 포함할 수 있다.

조립 수단은 보유부가 천공 실린더에 대해 상기 단부 에지를 가압하도록 대응 단부 에지 상에 압력을 가하도록 배치될 수 있다.

조립 수단은 예를 들어 대응 플랫 및/또는 와이어 상에 압력을 가하는 스프링, 예를 들어 블레이드 스프링을 포함할 수 있다.

압력은 대안적으로 나사에 의해 획득될 수 있다. 보유부는 예를 들어 플랜지 요소의 일부를 형성할 수 있다.

따라서, 조립 수단은 로드의 통과를 위한 오리피스를 규정하는 플랜지 요소 및 격자 요소에 압력을 가하도록 의도된 보유부를 포함할 수 있어서, 로드가 와이어들로부터 거리를 두고 설치될 수 있다. 따라서, 이 플랜지 요소는 와이어를 손상시키지 않으면서 고정을 허용할 수 있다.

비록 조립 수단이 예컨대 플랫들의 하나 또는 두 단부에 각각 대응하는 여러 개의 국부적인 요소들을 포함할 수 있더라도, 조립 수단은 유리하게는, 적어도 하나의 보유부를 포함하며 또한 벽에 설치되는 때에 접선방향, 나선형 또는 길이방향으로 연장되는 조립 요소를 포함할 수 있다.

보유부는 다른 보유부를 마주볼 수 있고, 각 보유부는 격자 요소의 단부 에지에 대응한다.

특히, 조립 요소는 2 개의 마주하는 보유부를 포함할 수 있고, 각 보유부는 격자 요소의 단부 에지에 대응한다.

따라서, 특히 격자 조립체가 여러 개의 격자 요소들을 포함하는 때, 조립 수단은 상이한 격자 요소들을 수용하는 지지 프레임워크를 형성할 수 있다.

대안적으로, 플랜지 요소는 상대적으로 국부화될 수 있고, 특히 단 하나의 평평한 단부에 압력을 가하도록 장착될 수 있다. 이 경우, 2 개의 플랜지 요소들 및/또는 하나 이상의 덮개 플레이트(들) 사이에서 길이방향으로 연장되는 밀봉 플레이트들을 제공하는 것이 가능할 것이다.

유리하게는, 플랜지 요소는 2 개의 개별 격자 요소 단부 에지들을 제자리에 유지하기 위해 오리피스의 각 측에 2 개의 보유부들을 규정할 수 있다.

유리하게는, 플랜지 요소는 격자 요소 단부 에지의 플랫들의 여러 단부들을 덮도록 충분히 연장된 보유부를 규정할 수 있다.

유리하게는, 플랜지 요소는 격자 요소 단부 에지의 플랫들의 여러 단부들을 각각 덮을 정도로 충분히 연장된 2 개의 보유부들을 규정할 수 있다. 플랜지 요소는 이 2 개의 보유부들 사이에 하나 이상의 오리피스, 예컨대 서로 마주보는 플랫들의 단부들의 쌍들과 동일한 개수의 오리피스를 규정할 수 있다. 따라서, 플랜지 요소는 고정 기능뿐만 아니라, 서로 마주보는 2 개의 단부 에지들이 덮이는 한 밀봉 기능을 보장한다. 환언하면, 밀봉 수단은 플랜지 요소를 포함할 수 있다.

원통형 벽은 예를 들어 방사상 유동 촉매 층 벽일 수 있다.

본 발명은 예를 들어 촉매 개질제에, 개질 재생기에, 다른 탈수소화 변형 방법의 맥락에, 그리고 더 일반적으로 원통형 벽에 의해 유체 중의 고체 입자를 여과하기 위한 임의의 방법의 맥락에 적용될 수 있다.

촉매 층 벽은 반응기 섹션의 직경에 비해 비교적 작은 직경의 중앙 파이프 벽, 또는 더 큰 직경의 외부 바스켓일 수 있다.

이 원통형 벽이 의도된 유닛의 작동 조건에 따라, 고체 입자가 순환할 수 있거나 순환할 수 없다.

고체 입자, 예컨대 촉매는 예컨대 약 1 또는 수 밀리미터를 중심으로 하는 과립 크기 분석을 갖는 그레인의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, (구형 또는 압출된 형태의) 촉매 그레인의 평균 크기는 0.5 내지 5.0 mm, 유리하게는 1 내지 3 mm 에서 다를 수 있다. 촉매가 침식 및 마멸되기 때문에, 촉매 그레인의 일부는 0.7 내지 1.0 mm 의 직경을 가질 수 있다.

촉매는 2 개의 방사상 유동 촉매 층 벽들 (이 중 적어도 하나는 전술한 바와 같음) 사이의 환형 공간에 수용되도록 의도된다.

유체는 예를 들어 최외측 벽 또는 외측 바스켓의 외측으로부터 중앙 파이프 벽이라 불리는 다른 벽까지 방사상 순환하도록 의도된다. 유체는 촉매 층을 통과하고, 중앙 파이프 내에서 수집된다. 대안적으로는, 유체는 중앙 파이프로부터 외측 바스켓으로 유동할 수 있다. 격자 조립체 및 천공 실린더는 촉매가 중앙 파이프 내로 또는 적절하다면 외부 바스켓 밖으로 지나가는 것을 방지하면서 유체의 통과를 허용한다.

따라서, 고체 입자를 여과하기 위한 원통형 벽은, 유체가 실린더 내로 들어가고 처음에 (외측에 있는 와이어로) 실린더 외부에서 입자를 여과하도록, 또는 그렇지 않으면 유체가 실린더 내측으로부터 실린더 외측으로 지나가고 (내측에 있는 와이어로) 실린더 내부에서 입자를 여과하도록 설계될 수 있다.

일 실시형태에서, 컨테이닝 시트로 불리는 천공 시트를 포함하는, 컨테이닝 실린더로 불리는 추가의 천공 실린더를 제공하는 것이 가능하다. 이 컨테이닝 시트는 격자 조립체와 천공 실린더 사이에 동심으로 배치된다. 사실상, 격자 조립체를 형성하기 위한 격자 요소들의 조립체가 천공 실린더와 관계없거나 분해 가능하기 때문에, 이 추가의 (컨테이닝) 실린더를 이 천공 실린더와 격자 조립체 사이에 삽입하는 것이 가능하고, 따라서 격자 실린더의 기계적 고장의 경우에 환형 공간에서의 촉매의 보유의 신뢰성을 증가시킬 수 있다.

컨테이닝 실린더에 사용된 천공 플레이트는, 천공 실린더에 규정된 오리피스들의 직경보다 작고 촉매 그레인의 평균 크기보다 작은 직경의 리세스들을 규정할 수 있다.

컨테이닝 실린더는 유리하게는 격자 실린더와 관계없을 수 있다.

예를 들어, 컨테이닝 실린더는 조립 수단에 의해, 예를 들어 플랜지 요소에 의해 제자리에 유지될 수 있다.

유리하게는, 컨테이닝 실린더의 오리피스들은 2 개의 인접한 와이어들 사이의 거리 정도의 접선 평면에서 치수를 가질 수 있고, 따라서 여과를 강화하는 것을 가능하게 한다.

이 오리피스들이 막힐 위험이 존재한다. 그러나, 고정의 분해 가능한 특성 덕분에, 격자 요소들은 제거될 수 있고, 따라서 컨테이닝 실린더를 세정하는 것이 가능하다.

또한, 전술한 바와 같은 방사상 유동 촉매 층 벽을 포함하는 반응기가 제안된다.

또한, 전술한 바와 같은 반응기를 포함하는 촉매 개질 유닛이 제안된다.

본 발명은 도면을 참조하여 더 잘 이해될 것이며, 도면은 예로써 그리고 비제한적인 방식으로 주어진 실시형태들을 도시한다.

이미 설명된 도 1 은 종래 기술에 따른 촉매 개질기의 일례를 도시한다.
도 2 는 종래 기술에서 공지된 일 실시형태에 따른 방사상 유동 촉매 층 중앙 파이프 벽의 일부 섹션의 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시형태에 따른 벽의 일부 섹션의 단면도이다.
도 4 는 도 3 의 실시형태에 따른 중앙 파이프 벽의 매우 간략한 사시도이다.
도 5a 는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 벽의 일부의 사시도이다.
도 5b 는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 벽의 일부 섹션의 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 벽의 일부 섹션의 단면도이다.

비율은 도면들 사이에 반드시 반드시 유지되지는 않는다.

다른 한편으로, 도면들 사이에 동일한 도면부호가 동일하거나 유사한 요소를 나타내기 위해 사용될 수 있다.

도 2 를 참조하면, 개질 반응기는 외측 바스켓 및 중앙 파이프 (중앙 파이프의 일부가 여기에 도시됨) 를 포함할 수 있다.

이 중앙 파이프는 2 개의 대향 에지들 (도시된 부분에서는 보이지 않음) 에 의해 고정된 천공 시트로부터 제조된 천공 실린더 (3) 를 포함한다.

천공 실린더 (3) 는 벡터

에 대응하는 길이방향으로 연장된다.

중앙 파이프는 천공 실린더 (3) 에 대해 동심으로 배치된 격자 조립체 (10) 를 더 포함하고, 이 격자 조립체는 플랫들 (2) 및 와이어들 (1) 을 포함하는 격자 요소들의 조립에 의해 형성된다.

와이어들 (1) 은 길이방향

로 연장되는 한편, 플랫들 (2) 은 길이방향

를 따라 서로 이격된 원들을 형성하도록 접선방향으로 연장된다.

용접 비드 (5) 는 플랫들 (2) 을 천공 플레이트 (3) 에 고정시킬 수 있게 하며 플랫들 (2) 을 서로 고정시킬 수 있게 한다. 이 동일한 용접 비드 (5) 는 실린더의 모든 높이에 걸쳐 연장된다.

도 3 을 참조하면, 중앙 파이프의 촉매 층 벽 (100) 은 동심으로 배치되고 길이방향

로 연장되는 천공 실린더 (30) 및 격자 조립체 (110) 를 포함한다.

격자 조립체 (110) 는 도시되지 않은 촉매와 접촉하도록 의도된다.

도시되지 않은 유체는 실질적으로 방사상 유동에 의해 이 벽 (100) 을 통과하도록 의도된다.

천공 실린더는 유체가 통과할 수 있는 오리피스들 (31) 을 규정한다. 이 오리피스들 (31) 은 대략 수 밀리미터 (예를 들어, 3 mm 내지 30 mm) 의 치수를 가질 수 있다.

촉매 그레인들은 예를 들어 대략 1 밀리미터의 치수, 예를 들어 1.0 내지 3.0 밀리미터의 평균 입자 직경을 가질 수 있다.

격자 조립체 (110) 는 환형 공간에서의 촉매의 보유를 보장할 수 있게 한다. 이 격자는 여러 개의 격자 요소들 (113) 로부터 생성되며, 각각의 격자 요소 (113) 는, 접선방향으로 연장되며 또한 길이방향

에서 서로 이격된 플랫들 (20) 을 포함한다.

각각의 격자 요소 (113) 는 플랫들 (20) 에 고정된, 여기서는 삼각형 단면의 와이어들 (111) 을 더 포함한다.

2 개의 인접한 와이어들 사이의 공간이 비교적 제한되므로 (촉매 입자의 평균 직경 미만), 격자 조립체 (110) 는 촉매의 보유에 참여하며, 벽 (100) 을 통한 유체의 통과에도 불구하고 촉매의 보유에 참여한다.

조립 수단은 천공 실린더 (30) 상의 격자 요소들 (113) 의 분해 가능한 고정을 보장한다.

도 4 에서 볼 수 있는 바와 같이, 하나의 동일한 실린더 높이에 대해 여러 개의 격자 요소들 (113) 이 제공되고, 각각의 격자 요소는 주어진 각도 범위, 예컨대 60°내지 90°에 대응한다. 또한, 각각의 격자 요소는 실린더의 높이의 일부만을 차지한다. 따라서, 격자 요소들 (113) 은 비교적 작은 치수 일 수 있으며, 특히 맨홀 (manhole) 을 통과할 수 있다.

조립 수단은 조립 요소들을 포함하고, 각 조립 요소는 플랜지 요소 (120), 나사형 로드들 (101) 및 너트들 (102, 104) 을 포함한다. 조립 요소들은 격자 요소 단부 에지 전부, 여기서는 조립 요소당 2 개의 에지를 덮도록 세장형 형태를 갖는다. 따라서, 조립 요소들은 격자 요소들에 대한 지지 프레임워크를 형성한다.

각각의 플랜지 요소는 나사형 로드들 (101) 의 통과를 위한 오리피스들, 및 대응 격자 요소 (113) 단부 에지들을 덮는 보유부들 (103, 103') 을 규정한다.

이 예에서, 보유부들은 대응 단부 에지들의 적어도 일부, 유리하게는 전부를 덮도록 접선방향 또는 길이방향으로 연장된다.

플랜지 요소 (120) 는 2 개의 개별 인접한 격자 요소들의 2 개의 단부 에지들에 위해 2 개의 보유부 (103, 103') 를 포함한다.

이 보유부들은 단부 에지들 및 이 단부 에지들 사이의 공간을 덮어서, 플랜지 요소 (120) 는 대응 단부 에지들 상에서, 대응 격자 요소들과 천공 실린더 사이의 유동 통로들을 차단하는 밀봉 수단을 포함한다.

나사형 로드들 (101) 은 천공 플레이트의 오리피스들 (31') 을 통과한다.

너트들 (102, 104) 은 플랜지 요소를 천공 플레이트에 단단히 그리고 분해 가능하게 고정시킬 수 있게 한다.

이 예에서, 플랜지 요소 (120) 는 이 너트들 중의 하나 (104) 를 수용하기 위해 그의 상부에 리세스들 (105) 을 규정한다. 따라서, 너트들 (104) 은 조여지는 때에 플랜지 요소들 (120) 의 표면과 동일 평면을 이룰 수 있다.

너트들 (102, 104) 이 충분히 조여지는 때, 보유부들 (103, 103') 은 대응 격자 요소들의 단부 에지들에 압력을 가해서, 천공 실린더에 대해 격자 (113) 의 이 단부 에지들을 가압한다.

도 3 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 플랜지 요소는 천공 플레이트 (또는 적절하다면, 컨테이닝 실린더) 과 함께 2 개의 대응 격자 요소들의 2 개의 단부 에지들을 수용하기 위한 2 개의 캐비티를 규정한다. 따라서, 격자 요소들 (113) 은 격자 요소들 자체의 수정없이 격자 실린더를 형성하도록 조립될 수 있다.

따라서, 도 4 로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 격자 요소들 (113) 을 위한 조립 수단은 일종의 지지 프레임워크를 형성하여, 상이한 격자 요소들 (113) 의 단단하지만 분해 가능한 조립을 허용한다.

도 5a 및 도 5b 의 실시형태들에서, 격자 실린더의 전체 길이에 걸쳐 길이방향으로 연장되는, 밀봉 전용의 요소들, 여기서는 플레이트들 (50; 도 5b 의 변형예에서는 50 및 50') 이 또한 제공된다.

도 5a 를 참조하면, 이 플레이트들 (50) 은 격자 요소의 에지 상에, 플랫들 (20) 의 단부에 근접하게 배치된다.

이 플레이트들 (50) 은 플랫들 (20) 의 단부들을 수용하기 위한 리세스들을 규정한다.

도 5b 를 참조하면, 격자 요소들의 에지들에 있는 플레이트들 (50) 에 더하여, 추가의 플레이트들 (50') 이 제공된다.

추가의 플레이트들 (50') 은 플레이트 (50) 에 평행하거나 실질적으로 평행하며, 와이어 (111) 의 폭보다 약간 더 큰 길이만큼 이 플레이트 (50) 로부터 분리되어 있다.

따라서, 밀봉 수단은 이중 두께의 구조를 가지며, 따라서 강화된 밀봉을 보장한다.

도 6 의 실시형태에서, 벽 (100) 은 추가의 천공 실린더를 형성하는 추가의 천공 시트 (140) 를 더 포함한다.

이러한 추가의 천공 실린더는 천공 실린더 (30) 와 격자 조립체 (110) 사이에 개재된다. 추가의 천공 시트는 천공 실린더 (30) 의 오리피스들 (31) 보다 훨씬 더 작은 섹션의 오리피스들 (61) 를 규정하여서, 격자 실린더의 기계적 고장의 경우에 촉매의 보유를 허용한다.

이러한 추가의 천공 시트 (140) 는 플랜지 요소 (120) 에 의해 제자리에 유지되어서, 천공 실린더 및 격자 (110) 의 독립적인 고정을 보장하고, 따라서 온도 변화에 대한 민감도를 제한하는 것을 가능하게 한다.

Claims (13)

1. 통과하여 순환할 유체 중의 고체 입자를 여과하기 위한 원통형 벽 (100) 으로서, 상기 벽은
   - 적어도 하나의 천공 플레이트로 제조되며 길이방향으로 연장되는 천공 실린더 (30),
   - 상기 고체 입자와 접촉하도록 의도된, 원통형 형태의 격자 조립체 (110) 로서, 상기 격자 조립체 및 상기 천공 실린더 (30) 는 동심이고, 상기 격자 조립체는 적어도 하나의 격자 요소 (113) 를 포함하고, 상기 격자 요소는 길이방향으로 각각 연장되는 복수의 와이어들 (111) 을 포함하는, 상기 격자 조립체 (110), 및
   원통형 형태의 상기 격자 조립체를 형성하도록 상기 적어도 하나의 격자 요소를 조립하기 위한 조립 수단 (101, 102, 104, 120) 으로서, 상기 조립 수단은 분해될 수 있는 상기 천공 플레이트 상의 상기 적어도 하나의 격자 요소의 고정을 보장하도록 배치되는, 상기 조립 수단 (101, 102, 104, 120)
   을 포함하는, 원통형 벽 (100).
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 조립 수단 (101, 102, 104, 120) 은 분해될 수 있도록 상기 천공 실린더 (30) 상에 자체 설치될 수 있게 배치되는, 원통형 벽 (100).
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 조립 수단은 상기 천공 실린더 (30) 의 천공 플레이트 내로 또는 이를 통해 도입되도록 의도된 로드 (101) 를 포함하는, 원통형 벽 (100).
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 조립 수단 (101, 102, 104, 120) 은 상기 천공 실린더 (30) 상의 적어도 하나의 격자 요소의 분해 가능한 고정을 보장하도록 배치되고, 상기 조립 수단은 적어도 하나의 격자 요소 단부 에지의 적어도 일부를 수용하기 위한 적어도 하나의 캐비티를 규정하는, 원통형 벽 (100).
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 조립 수단은 대응 캐비티에 수용된 격자 요소 (113) 의 단부 에지를 덮도록 의도된 적어도 하나의 보유부 (103, 103') 를 포함하고,
   상기 조립 수단은 상기 보유부가 상기 천공 실린더 (30) 에 대해 상기 단부 에지를 가압하도록 상기 단부 에지에 대해 압력을 가하도록 배치되는, 원통형 벽 (100).
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 조립 수단은, 상기 보유부 (103, 103') 를 포함하며 또한 상기 로드 (101) 의 통과를 위한 오리피스를 규정하는 플랜지 요소 (120) 를 포함하는, 원통형 벽 (100).
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 격자 조립체 (110) 는 복수의 격자 요소들 (113) 를 포함하고,
   각 격자 요소는 엄격하게 360°미만, 또는 180°미만의 각도 범위를 차지하도록 접선방향으로 연장되는, 원통형 벽 (100).
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 원통형 벽은 천공 시트 (140) 를 포함하는 추가의 천공 실린더를 더 포함하고, 상기 추가의 천공 실린더는 상기 격자 조립체 (110) 와 상기 천공 실린더 (30) 사이에 동심으로 배치되는, 원통형 벽 (100).
9. 제 1 항에 있어서,
   적어도 하나의 격자 요소의 단부 에지에서 이 격자 요소 (110) 와 상기 천공 플레이트 사이의 유동 통로를 차단하도록 배치된 밀봉 수단 (50, 50') 을 더 포함하는, 원통형 벽 (100).
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 벽은 방사상 유동 촉매 층 벽인, 원통형 벽 (100).
11. 제 10 항에서 청구된 바와 같은 방사상 유동 촉매 층 벽을 포함하는 반응기.
12. 제 11 항에서 청구된 바와 같은 반응기를 포함하는 촉매 개질 유닛.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 방사상 유동 촉매 층 벽이 중앙 파이프 벽인, 촉매 개질 유닛.

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