KR20070019995A - Downcomers for slurry bubble column reactors - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 슬러리 기포 칼럼 반응기(slurry bubble column reactor)용 다운커머(downcomer)에 관한 것이다.The present invention relates to a downcomer for a slurry bubble column reactor.
다운커머는, 슬러리 상(slurry phase)의 수직 방향으로의 더욱 적절하고 균일한 촉매 입자 본포, 및 슬러리 기포 칼럼 반응기(SBCR : slurry bubble column reactor) 내에서 더욱 균일한 온도 분포를 얻을 수 있도록 슬러리 기포 칼럼 반응기에 사용된다. 일반적으로, 다운커머는 슬러리 기포 칼럼 반응기 내에 수직으로 위치한 관형 구조체이며, 다운커머에는 가스 방출 수단과, 다운커머 구조체의 하단부 속으로 상승 가스 기포가 진입하는 것을 제한하는 수단이 제공된다. The downcomer is used to provide a more suitable and uniform catalyst particle body in the vertical direction of the slurry phase, and slurry bubbles so as to obtain a more uniform temperature distribution in the slurry bubble column reactor (SBCR). Used in column reactors. Generally, the downcomer is a tubular structure located vertically in the slurry bubble column reactor, and the downcomer is provided with gas venting means and means for restricting entry of rising gas bubbles into the bottom of the downcomer structure.
국제 특허 공개 WO 98/50494호는 가스 방출 영역이 다운커머의 상부에 위치한 다운커머를 개시하고 있다. 다운커머의 바닥 아래의 원뿔형 배플(baffle)은 위쪽으로 이동하는 가스 기포가 다운커머 속으로 들어가는 것을 막아준다.International patent publication WO 98/50494 discloses a downcomer in which the gas discharge zone is located on top of the downcomer. A conical baffle below the bottom of the downcomer prevents upwardly moving gas bubbles from entering the downcomer.
유럽 특허 공보 제0674610호에는, 양 단부가 개방되어 있고, 슬러리 상(slurry phase) 내에 완전히 잠기는(submerged) 다운커머가 개시되어 있다. 다운커머의 바닥 단부는, 가스 기포가 다운커머의 바닥 단부로 들어가지 못하도록 슬러 리 기포 칼럼 반응기의 바닥으로부터 가스 기포의 방향을 전환하는 배플 장치에 의해 차폐된다. 배플 장치는 국제 특허 공개 WO 98/50494호의 형상과 유사한 원뿔 형상을 취할 수 있다.EP 0674610 discloses a downcomer with both ends open and completely submerged in a slurry phase. The bottom end of the downcomer is shielded by a baffle device that diverts the gas bubbles from the bottom of the slurry bubble column reactor to prevent gas bubbles from entering the bottom end of the downcomer. The baffle device can take a conical shape similar to the shape of WO 98/50494.
본 발명의 목적은 슬러리 기포 칼럼 반응기에서 촉매 입자의 좀더 균일한 수직 분포를 얻는 것이다.It is an object of the present invention to obtain a more uniform vertical distribution of catalyst particles in a slurry bubble column reactor.
본 발명에 따라, 슬러리 기포 칼럼 반응기에서 사용하기 위한 다운커머로서, 슬러리(slurry)가 통과해서 다운커머(downcomer)로 들어갈 수 있도록 구성된 슬러리 입구, 및 분리된 가스가 통과해서 새어 나오도록 구성된 가스 출구, 사용 시 수직으로 연장되고 슬러리가 통과해서 아래쪽으로 지나갈 수 있도록 구성된 긴 관 형 중간 구역을 포함하는 상부 부분, 및 슬러리 출구를 구비한 하부 부분을 포함하고, 상기 슬러리 출구의 적어도 일부는 중간 구역의 종축에 대해 경사진 벽에 의해 한정되며 또한 상기 슬러리 출구는 상기 벽에서 상기 중간 구역의 구멍(aperture)을 한정하는 오리피스(orifice)가 되고, 상기 구멍은, 사용 시 위쪽으로 이동하는 가스가 슬러리 출구를 거쳐 다운커머 속으로 진입하는 것이 제한되도록, 중간 구역의 축에 수직인 평면 내에서 오리피스로부터 중간 구역까지의 개구부의 영역이 되고 중간 구역 횡단면적의 2/3 미만인 슬러리 기포 칼럼 반응기에서 사용하기 위한 다운커머가 제공된다.According to the invention, as a downcomer for use in a slurry bubble column reactor, a slurry inlet configured to allow a slurry to pass through and enter a downcomer, and a gas outlet configured to allow the separated gas to leak out A top portion comprising an elongated tubular intermediate zone configured to extend vertically in use and to allow the slurry to pass through and to the bottom, and a lower portion having a slurry outlet, wherein at least a portion of the slurry outlet is The slurry outlet is defined by a wall inclined with respect to the longitudinal axis and the slurry outlet is an orifice defining an aperture of the intermediate zone in the wall, wherein the hole is a slurry outlet in which gas moves upwards in use. Duck in a plane perpendicular to the axis of the intermediate zone so that entry into the downcomer through A downcomer is provided for use in a slurry bubble column reactor that is the region of the opening from the piece to the intermediate zone and is less than two thirds of the intermediate zone cross sectional area.
바람직하게는, 상부 부분이 가스 기포를 슬러리로부터 분리시키도록 배치된 분리 수단을 포함한다.Preferably, the upper portion comprises separation means arranged to separate the gas bubbles from the slurry.
구멍은, 중간 구역의 축에 평행한 방향으로 다운커머의 내부에서 아래쪽으로 이동하는 광선에 의해 비추어지는 다운커머 아래의 표면적으로 간주될 수 있으며, 상기 표면은 중간 구역의 축에 수직이다.The hole can be regarded as the surface area under the downcomer, which is illuminated by rays traveling downwardly from the interior of the downcomer in a direction parallel to the axis of the intermediate zone, the surface being perpendicular to the axis of the intermediate zone.
바람직하게는, 경사진 부분이 매끄럽고 굽은 형상을 취하고, 관 만곡부의 일부분이 될 수 있다.Preferably, the inclined portion takes a smooth, curved shape and can be part of the tube bend.
출구는 절두 원추형(frusto-conical) 벽 구역에 의해 형성되어, 출구가 중간 구역의 횡단면적보다 작은 면적을 갖는다. 출구의 둘레는 중간 구역의 축에 대해 비스듬한 각도로 경사지거나 평행할 수 있다. 출구는 중간 구역의 축 방향에서 보았을 때 중간 구역으로부터 편위될 수 있다.The outlet is formed by a frusto-conical wall zone, such that the outlet has an area smaller than the cross sectional area of the intermediate zone. The perimeter of the outlet can be inclined or parallel at an oblique angle with respect to the axis of the intermediate zone. The outlet may be biased from the intermediate zone when viewed in the axial direction of the intermediate zone.
바람직하게는, 다운커머 벽의 임의의 실질적인 부분은, 효과적인 조건 하에서 촉매 입자의 휴지 각도(angle of repose)보다 급한 경사를 취해서, 상기 위치에서 촉매가 형성되는 것을 막아준다.Preferably, any substantial portion of the downcomer wall takes a steeper slope than the angle of repose of the catalyst particles under effective conditions to prevent the catalyst from being formed at that location.
바람직하게는, 중간 구역은 사용 시 중간 구역 내부로 가스가 위쪽으로 지나가는 것을 제한하기 위한 수단을 포함한다. 바람직하게는, 가스가 지나가는 것을 제한하기 위한 수단은 중간 구역 내부에 수평으로 배치된 디스크(disc)를 포함하며, 상기 디스크는 중간 구역 횡단면적의 적어도 20%를 덮게 된다.Preferably, the intermediate zone comprises means for restricting the passage of gas upwards into the intermediate zone in use. Preferably, the means for limiting the passage of gas comprises a disc disposed horizontally inside the intermediate zone, said disc covering at least 20% of the intermediate zone cross sectional area.
바람직하게는, 슬러리 기포 칼럼 반응기가 사용 중일 때, 중간 구역은 슬러리에서 가스 기포를 모으기 위한 수단을 포함한다. 바람직하게는, 가스 기포를 모으기 위한 수단은, 하부 단부의 가장자리가 확장된 관을 포함한다. 바람직하게는, 상기 관은 다운커머의 상부까지 연장된다.Preferably, when the slurry bubble column reactor is in use, the middle zone comprises means for collecting gas bubbles in the slurry. Preferably, the means for collecting the gas bubbles comprises a tube with an extended edge at the lower end. Preferably, the tube extends to the top of the downcomer.
본 발명은 위에서 설명한 바와 같은 하나 이상의 다운커머를 포함하는 슬러리 기포 칼럼 반응기와 같은 반응기에 연장된다. 바람직하게는, 다운커머의 수직 길이는 사용 시 반응기 내 슬러리의 의도된 깊이의 30~120%의 범위 내에 있게 된다. 바람직하게는, 슬러리 위쪽에 가스 상이 존재하며, 상부 부분으로부터의 가스 출구는 가스 상과 연통 상태(in communication)에 있게 된다.The present invention extends to a reactor such as a slurry bubble column reactor comprising one or more downcomers as described above. Preferably, the vertical length of the downcomer is in the range of 30-120% of the intended depth of the slurry in the reactor in use. Preferably, a gas phase is present above the slurry and the gas outlet from the upper portion is in communication with the gas phase.
본 발명은 이와 같은 반응기를 피셔-트로프슈 합성(Fischer-Tropsch synthesis) 반응을 수행하는 데 사용하는 방법에 연장된다.The present invention extends to the process of using such a reactor to carry out a Fischer-Tropsch synthesis reaction.
도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 다운커머의 하부 단부에 대한 다섯 개의 선택적인 실시예를 도시하는 도면.1 to 5 show five alternative embodiments of the lower end of the downcomer according to the present invention.
도 6은 확대된 척도로 도 1의 실시예를 도시하는 도면.6 shows the embodiment of FIG. 1 on an enlarged scale.
도 7은 도 6에서의 절단선 AA에 따른 단면도.7 is a cross-sectional view taken along the cutting line AA in FIG. 6.
도 8은 본 발명에 따른 다운커머를 포함하는 반응기를 통과하는 수직 단면도.8 is a vertical sectional view through a reactor including a downcomer according to the present invention.
도 9는 도 8에서의 절단선 BB에 따른 단면도.9 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 8.
도 10은 다운커머 작동 시 가스 속도의 효과를 도시하는 그래프.10 is a graph showing the effect of gas velocity on downcomer operation.
도 11, 도 12, 및 도 13은 다운커머 출구에 대한 선택적인 형상을 도시하는 도면.11, 12, and 13 illustrate alternative shapes for the downcomer exit.
도 14는 도 11, 도 12, 및 도 13에서의 대안에 대한 형상 효과를 도시하는 그래프.FIG. 14 is a graph showing the shape effects for the alternative in FIGS. 11, 12, and 13.
도 15는 슬러리 상 위쪽의 가스 공간과 다운커머의 연통 효과를 도시하는 그래프.FIG. 15 is a graph showing the communication effect of the gas space and the downcomer above the slurry phase. FIG.
도 16은 도 10과 유사하지만, 액체 내에 입자를 가지는 경우를 도시하는 그래프.FIG. 16 is a graph similar to FIG. 10, but showing the case of having particles in the liquid; FIG.
도 17, 도 18, 및 도 19는 여러 가스 속도에서 촉매 응축 프로파일을 도시하는 그래프.17, 18, and 19 are graphs showing catalyst condensation profiles at various gas velocities.
본 발명은 다양한 방식으로 실행될 수 있으며, 첨부 도면을 참조하여 여러 실시예를 예제의 방식으로 설명한다.The present invention can be implemented in various ways, and various embodiments are described by way of example with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시된 실시예는 본 발명의 원리와 작동을 예시하는 하나의 상세한 실험 장치를 나타낸다. 이와 같은 실시예가 전체 크기의 산업상 적용예에 부합하지는 않을 수 있다는 점은 이해되어야 한다.The embodiment shown in FIG. 1 represents one detailed experimental apparatus illustrating the principles and operation of the present invention. It should be understood that such embodiments may not be suitable for full size industrial applications.
다운커머(11)의 하부 부분은, 관의 축에 45°의 각도로 설정되어 있는 오리피스(13)를 한정하는, 바닥에서 만곡부를 갖는 7.62cm(3 인치) 관으로부터 형성된다. 실제에 있어서, 이와 같은 설계는 잘 작동된다.The lower portion of the
도 2에서, 다운커머(21)를 형성하는 관은 127mm(5 인치)의 직경을 갖는다. 상기 관은 관의 축에 평행한 오리피스(23)를 한정하는 엘보우 조인트(elbow joint)(22)를 구비한다. 다운커머를 통과하는 유량 비(flow rate)가 낮다고 하더라도, 이와 같은 설계는 실제에 있어서 잘 작동된다.In FIG. 2, the tube forming the
도 3에 도시된 설계는 도 2에서의 설계와 유사하지만, 오리피스(33) 위쪽 약 50cm, 다운커머(31) 내부에 디스크(34)를 추가적으로 포함한다. 디스크(34)는 다운커머(31) 단면적의 약 절반을 차지한다. 그 밖에, 이와 같은 설계는 잘 작동되지만, 디스크(34)가 단면적의 약 1/4을 차지하는 작은 디스크로 교체되고, 오리피스(23) 위쪽 150cm에 위치될 때는, 다운커머의 성능이 불만족스럽게 된다.The design shown in FIG. 3 is similar to the design in FIG. 2 but additionally includes a disk 34 about 50 cm above the
도 4에 도시된 다운커머(41)는 도 2의 다운커머와 또한 유사하지만, 슬러리 상의 상부 위쪽에서 열리도록 위쪽으로 연장되는 관(45)에 연결되고, 오리피스(43) 위쪽에 위치한 역전 깔때기(inverted funnel)(44)를 포함한다.The
도 5에 도시된 다운커머(51)는 도 2에서의 다운커머와 유사하지만, 이 경우에 있어서는, 하부 부분이 관의 축에 평행한 더 작은 오리피스(53)를 한정하는 잘린 원뿔체(54)에서 종결된다.The
도 4 및 도 5에 도시된 양 실시예는 모두 잘 작동된다.Both embodiments shown in FIGS. 4 and 5 work well.
도 6 및 도 7을 참조하면, 오리피스에 의해 한정되는 구멍의 개념이 확장된다. 도 1과 관련하여 설명된 바와 같이, 다운커머(11)는 오리피스(13)를 한정하는 만곡부(12)에서 종결된다. 타원형 형상(15)이 오리피스(13)의 윤곽을 나타내는 반면, 관의 윤곽은 도 7의 원(14)과 같이 도시된다. 상기 원(14)과 타원형 형상(15)의 2개의 구역에 의해 경계가 정해진 영역(16)이 구멍이 된다. 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 8, 도 9, 도 12, 및 도 13에 도시된 장치에서는 구멍이 0의 값을 갖는다는 것을 알 수 있다.6 and 7 the concept of a hole defined by an orifice is expanded. As described in connection with FIG. 1, the
도 8 및 도 9는 슬러리 기포 칼럼 반응기(60)에서 수직으로 연장된 다운커머(61)를 도시하는 도면이다. 실제에 있어서, 반응기에는 대개 여러 개의 다운커머 가 있다는 것을 이해할 수 있다.8 and 9 show the
다운커머(61)는 상부 부분(62), 중간 구역(63), 및 하부 부분(64)을 포함한다.The
상부 부분(62)은 약 260cm의 높이이며, 상부는 개방되어 있으며, 약 11.2cm의 내경을 갖는다. 상부 부분(62)의 바닥 78cm는 21cm의 증가된 내경을 갖고, 가스 제거 구역(65)을 구성한다. 가스 제거 구역(65)은 가스 제거 구역(65)의 바닥 위쪽 약 50cm에 위치한 다운커머 내부에 일련의 슬러리 입구(66)를 포함한다. 슬러리 입구(66) 면적은 가스 제거 구역(65) 단면적의 1.9배가 되며, 다운커머(61)의 중간 구역(63) 단면적의 6.7배가 된다.The
중간 구역(63)은 1200cm의 높이와 11.2cm의 직경을 갖는 관이다.The
하부 부분(64)은 11.2cm의 직경을 갖는 관(68)과, 다운커머(61)의 축에 평행한 오리피스(71)에서 종결되는 만곡부(69)를 포함한다. 합해서, 하부 부분은 약 97cm의 높이를 갖는다.The
반응기(60)는 약 1600cm의 높이와 약 50cm의 내경을 갖고, 다운커머(61)의 개방 상부 높이의 아래인, 약 1550cm의 높이(73)까지 슬러리 액체(72)를 담는다. 다운커머의 개방 상부는 액체(72) 위쪽의 가스 공간(74)으로 나타난다. 반응기(60)의 상부에는 가스 출구(75)가 존재한다.The
반응기(60)의 바닥(도시되지 않음) 근방에는, 가스 입구(76) 및 가스 분배기(77)가 있다. 다운커머(61)의 상대적인 위치와 가스 입구는 도 9에 도시되어 있다. 반응기(60)는 추가로 슬러리 출구(도시되지 않음)를 구비한다.Near the bottom (not shown) of the
본 발명을 다음의 실시예에서 추가로 예시한다. 사용된 장치는 도 8 및 도 9를 참조하여 설명된 장치이다. 상업적인 설치에 있어서는, 다운커머가 다음 실시예에서 참조로 하는 다운커머 외에 다른 크기를 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.The invention is further illustrated in the following examples. The device used is the device described with reference to FIGS. 8 and 9. In a commercial installation, it should be understood that the downcomer may have a size other than the downcomer referenced in the following examples.
실시예Example 1 One
가스 속도의 효과Effect of gas velocity
도 8 및 도 9에 도시된 다운커머를 구비한 칼럼은 물로 채워지고, 공기는 반응기 바닥 근방에 주사되고, 표면 가스 속도, ug는 변화한다. 슬러리 입구 영역의 상부 위쪽의 확장된 액체 높이, Δhtop는 거의 일정하게 유지된다. 아래의 표에는, 다운커머에서의 대응 액체 속도, u1이 기록되어 있다. 다운커머 내부와 외부의 압력차, ΔP가 이와 같은 매개 변수와 액체 속도 사이의 관계를 나타내기 위해 추가로 포함된다. 상기 결과가 표 1에 도시되고, 도 10에 또한 도표로 표시된다.The column with the downcomer shown in FIGS. 8 and 9 is filled with water, air is injected near the reactor bottom, and the surface gas velocity, u g , changes. The expanded liquid height, Δh top , above the top of the slurry inlet region remains nearly constant. In the table below, the corresponding liquid velocity in the downcomer, u 1, is recorded. The pressure difference inside and outside the downcomer, ΔP, is further included to indicate the relationship between this parameter and the liquid velocity. The results are shown in Table 1 and also graphically shown in FIG. 10.
[표 1]TABLE 1
상기 결과는 가스 속도가 증가함에 따라 다운커머의 효율이 감소하는 것을 나타낸다. 그러나 다운커머의 기능은 축방향 촉매 농도 프로파일을 감소시키는 것이라는 점을 명심해야 한다. 이와 같은 프로파일은 가스 속도의 증가에 따라 감소 한다. 그러므로 다운커머가 낮은 가스 속도에서 좋은 효율을 갖는다는 점이 가장 중요하다.The results indicate that the efficiency of the downcomer decreases with increasing gas velocity. However, it should be borne in mind that the function of the downcomer is to reduce the axial catalyst concentration profile. This profile decreases with increasing gas velocity. Therefore, it is most important that the downcomer has good efficiency at low gas velocities.
실시예 2Example 2
다른 가능한 Other available 다운커머Downcomer 출구 형상 Exit shape
다운커머 출구 구역은 가스 기포가 다운커머 속으로 들어가는 것을 막는 데 도움을 준다. 도 8 및 도 9에 도시된 90°굽힘 이외에 여러 가지 다른 형상이 가능하다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같은 길이가 짧은 형태(6.6m 높이)의 칼럼이 12.7cm(5 인치) 직경의 다운커머에 사용되며, 세 가지 다른 가능한 형상이 연구되었다. 세 가지는The downcomer exit zone helps to prevent gas bubbles from entering the downcomer. Various other shapes are possible in addition to the 90 ° bending shown in FIGS. 8 and 9. A short length (6.6 m high) column as shown in FIGS. 8 and 9 is used for a 5 inch diameter downcomer, and three other possible shapes were studied. Three
- 슬러리 출구에서 굽힘은 없지만, 출구 단면적이 50% 감소하도록 출구 직경이 감소하는 형상;There is no bending at the slurry outlet, but the outlet diameter is reduced such that the outlet cross section is reduced by 50%;
- 135°굽힘, 슬러리 출구 면적의 상부 절반이 막히는 형상;135 ° bend, top half of slurry outlet area plugged;
- 90°굽힘, 단면적의 절반을 덮는 깔때기 형태로 내부에 가스 수집 장치를 구비하는 형상이다. 상기 형상들이 도 11, 도 12, 및 도 13과 같이 도시되어 있다.-90 ° bending, funnel covering half of the cross-sectional area with a gas collection device inside. The shapes are shown as in FIGS. 11, 12, and 13.
상기 결과는 도 14에 도시되어 있고, 여러 선택사항에 대한 다운커머 성능에 있어서 실질적인 차이가 없음을 나타낸다.The results are shown in FIG. 14 and show no substantial difference in downcomer performance for the various options.
다운커머 성능을 악화시키는 다운커머 출구에 대한 다른 선택 사항이 또한 시험되었다. 상기 시험에 있어서, ΔP 측정치는 유량계가 아니라 성능을 나타내는 데 사용된다. 시험한 구조에는Other options for downcomer outlets that worsen downcomer performance have also been tested. In this test, the ΔP measurements are used to indicate performance, not flow meters. The tested structure
- 슬러리 출구에서 굽힘이 없고, 출구 직경의 감소가 없는 경우;No bending at the slurry outlet and no decrease in outlet diameter;
- 도 16보다 큰 구멍 면적을 갖고 45°굽힘이 있는 경우가 포함된다.The case has a hole area greater than FIG. 16 and a 45 ° bend.
마지막 선택사항에 있어서의 실험 결과가 아래의 표 2에 도시되어 있다(0에 가까운 ΔP값은 다운커머 내부의 액체 유동이 없음(또는 매우 작음)을 나타낸다).The experimental results for the last option are shown in Table 2 below (ΔP values close to zero indicate no liquid flow (or very small) inside the downcomer).
[표 2]TABLE 2
실시예Example 3 3
가스 제거 구역 상부 부분의 효과Effect of the upper part of the degassing zone
유럽 특허 공보 제0674610호에는 슬러리 상 내에 완전히 잠긴(submerged) 다운커머가 사용된다. 이와 같은 실시예에 있어서 상기 슬러리 입구를 구비한 다운커머는 잠기지 않은 다운커머와 비교되며, 슬러리 입구는 가스 제거 구역의 측면에 있게 된다. 슬러리 입구 아래의 다운커머 구역만이 사용 중에 있다는 점을 제외하고, 도 8 및 도 9에 도시된 다운커머를 구비한 칼럼이 사용된다. 슬러리 입구 영역 상부 위쪽의 확장된 액체 높이, Δhtop는 거의 일정하게 유지된다. 아래의 표 3에는, 다운커머에서의 대응 액체 속도, u1이 나타나 있다. 표 3에 나타난 결과는, 도 15의 잠기지는 않았지만 가스 제거 구역의 측면에 슬러리 입구를 구비한 다운커머(즉, 본 발명)로 얻어지는 결과와 비교된다.EP 0674610 uses a downcomer completely submerged in a slurry phase. In this embodiment, the downcomer with the slurry inlet is compared to the unlocked downcomer, with the slurry inlet on the side of the gas removal zone. A column with the downcomer shown in FIGS. 8 and 9 is used except that only the downcomer zone below the slurry inlet is in use. The expanded liquid height above the top of the slurry inlet region, Δh top, remains nearly constant. Table 3 below shows the corresponding liquid velocity, u 1 , in the downcomer. The results shown in Table 3 are compared to the results obtained with the downcomer (i.e., the present invention) with the slurry inlet on the side of the gas removal zone but not submerged in FIG.
[표 3]TABLE 3
실시예Example 4 4
촉매 농도 프로파일의 효과Effect of Catalyst Concentration Profile
도 8 및 도 9에 도시된 다운커머를 구비한 칼럼이 본 실시예에 추가로 사용된다. 물에 더해서, 상기 칼럼은 이제 입자로 채워진다. 사용된 입자는 탄화실리콘(SiC)으로 제조되며, 약 75㎛의 평균 입자 크기를 갖는다. 입자의 농도는 약 200g/l이다. 슬러리 입구 영역 상부 위쪽의 확장된 액체 높이, Δhtop는 거의 일정하게 유지된다. 다운커머에서의 대응 액체 속도, u1이 표 4와 도 16에 도시되어 있다.Columns with downcomers shown in FIGS. 8 and 9 are further used in this embodiment. In addition to water, the column is now filled with particles. The particles used are made of silicon carbide (SiC) and have an average particle size of about 75 μm. The concentration of the particles is about 200 g / l. The expanded liquid height above the top of the slurry inlet region, Δh top, remains nearly constant. The corresponding liquid velocity, u 1 , in the downcomer is shown in Table 4 and FIG. 16.
[표 4]TABLE 4
각 가스 속도에서, 슬러리의 시료를 칼럼으로부터 후퇴시키고서, 촉매 농도를 결정하였다. 그 다음에 다운커머 입구를 밀폐하여, 세 가지 속도 모두에 대해서 실험을 반복하였다. 사용 시 다운커머가 있는 경우와 다운커머가 없는 경우의 실험 에서의 촉매 농도 프로파일이 도 17, 도 18, 및 도 19에 여러 가스 속도에 대하여 도시되어 있다. 상기 도면은 다운커머의 효과를 확실히 보여준다. 사용 중 다운커머가 있는 경우, 촉매 농도는 사용 중 다운커머가 없는 경우보다 칼럼 전체에서 더욱 균일해진다. (주: 도 17, 도 18, 및 도 19의 x축 상의 숫자는 가스 분배기 위쪽의 거리를 나타낸다. 음수는 시료가 상기 높이 이하로 후퇴되는 것을 의미한다).At each gas velocity, a sample of slurry was withdrawn from the column to determine the catalyst concentration. The downcomer inlet was then sealed and the experiment repeated for all three speeds. The catalyst concentration profiles in the experiments with and without downcomers in use are shown for various gas velocities in FIGS. 17, 18, and 19. The figure clearly shows the effect of the downcomer. If there is a downcomer in use, the catalyst concentration is more uniform throughout the column than there is no downcomer in use. (Note: the numbers on the x-axis of Figures 17, 18, and 19 represent the distance above the gas distributor. A negative number means that the sample is retracted below this height).
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