KR20080046722A - 화학적 반응기 튜브들을 로딩하는 장치 - Google Patents

Abstract

펠릿들을 화학적 반응기 튜브들 내에 로딩하는 장치 및 방법을 제공한다.

화학적 반응기 튜브, 로딩 장치, 플랜지 부, 슬리브 부, 펠릿.

Description

화학적 반응기 튜브들을 로딩하는 장치{DEVICE FOR LOADING CHEMICAL REACTOR TUBES}

본 출원은 본원에 참조되어 있는 2005년 10월 3일자로 출원된 미국 가출원 일련 번호 60/723,028로부터 우선권을 주장한다.

본 발명은 촉매 펠릿(catalyst pellet)들과 같은 펠릿들을 화학적 반응기 튜브들 내에 로딩하는 슬리브(sleeve)에 관한 것이다.

전형적으로, 화학적 반응기 튜브들은 일부 화학적 반응기들의 기본 구조를 형성하기 위하여 하나 이상의 튜브 시트(tube sheet)들에 의해 함께 수용되는 수직으로 배열된 튜브들이다. 하나의 튜브 시트는 일반적으로 반응기의 상부 부근에 배치되며, 상기 반응기 튜브들은 상기 튜브 시트로부터 하부방향으로 신장된다. 부가적인 튜브 시트들이 상기 튜브들의 하부 또는 중간 부근에 위치될 수 있다. 본원에서 튜브 시트에 대한 언급들은 일반적으로 상부 튜브 시트와 관련된다. 반응기 튜브들에는 종종 화학적 반응을 돕는 촉매 펠릿들이 로딩된다. 반응기가 최적으로 동작하도록 하기 위하여, 튜브 내에서 촉매 펠릿을 균일하게 분포시키는 것이 통상적으로 바람직하다.

반응기 용기(reactor vessel)의 튜브들에 로딩될 때, 촉매 펠릿들은 매우 연 마성이 있을 수 있고, 튜브에 걸쳐 브리징(bridging)되어 튜브를 통한 펠릿들의 부가적인 흐름을 중단시키는 성향이 매우 강할 수 있다. 브리징을 제거하고 반응기 용기의 튜브들 내에서의 펠릿들의 균일한 패킹(packing)을 보장하기 위하여 촉매 펠릿들을 반응기 용기 튜브들 내에 제어된 비율(controlled rate)로 로딩하는 것이 바람직하다. 이상적으로, 이 제어된 비율은 임의의 지점을 동시에 통과하는 펠릿들의 수가 브리지(bridge)를 형성하는데 필요로 되는 펠릿들의 수보다 더 적도록 한다. 상기 비율은 통상적으로 펠릿들이 반응기 튜브 내로 통과하는 개구(opening)의 크기를 조절함으로써 조절된다.

전형적인 로딩 절차들에서, 반응기 튜브들은 촉매로 상부까지 채워지고 나서, 촉매가 희망하는 "아웃티지(outage)" 레벨로 배출되며, 상기 "아웃티지"는 촉매 위의 반응기 튜브 내의 빈 공간이다. 이 프로세스는 노동 집약적이며, 촉매의 품질을 저하시키는 경향이 있어서, 촉매 펠릿들을 필요로 하는 "아웃티지" 레벨로 직접적으로 로딩하여, 펠릿들이 희망하는 아웃티지 레벨에 도달하기 위해 로딩 이후에 배출되거나 추가되지 않아도 될 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

때때로, 긴 로딩 슬리브들이 사용되어, 슬리브가 채워지고 나서, 제거될 때, 촉매 펠릿들이 희망하는 높이 또는 아웃티지로 떨어지도록 한다. 그러나, 슬리브가 제거되고 있을 때, 슬리브에서의 촉매 브리징에 의한 문제점들이 종종 존재하며, 긴 로딩 슬리브들을 사용하지 못하도록 하는 반응기 내의 높이 제한들이 존재할 수 있다.

본 발명은 상술된 많은 문제점을 해결하는 로딩 장치들 및 방법들을 제공한다.

도 1은 단면의 화학적 반응기 튜브 내에 펠릿들을 로딩하는 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치의 개략적인 측면도.

도 2는 도 1의 로딩 장치의 하면도.

도 3a는 도 1의 로딩 상치의 상면도.

도 3b는 로딩 장치들 각각의 반응기 튜브들 내에 삽입되는 도 1 내지 도 3a의 다수의 로딩 장치들의 상면도이며 일부 촉매 펠릿들을 도시한 도면.

도 4는 도 1의 도면과 유사한, 튜브 내에 펠릿들을 로딩하는 로딩 장치의 또 다른 실시예의 부분적인 측단면도.

도 5는 도 4의 로딩 장치의 하면도.

도 6은 도 4의 로딩 장치의 상면도.

도 7은 도 1의 도면과 유사한, 튜브 내에 펠릿들을 로딩하는 로딩 장치의 또 다른 실시예의 부분적인 측단면도.

도 8은 도 7의 로딩 장치의 하면도.

도 9a는 도 7의 로딩 장치의 상면도.

도 9b 내지 도 9f는 플랜지(flange)의 상부면에서 리세스들의 각종 구성들을 갖는 여러 실시예들을 도시한 도면.

도 10은 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치의 또 다른 실시예의 하부 사시도.

도 11은 튜브형 신장부(tubular extension)가 추가된 도 10의 로딩 장치의 상면도.

도 12a는 반응기 튜브 내에 장착된 도 11의 로딩 장치를 도시한, 반응기 튜브를 통한 측단면도.

도 12b는 로딩 장치들 각각의 반응기 튜브들 내에 삽입된 도 12a의 다수의 로딩 장치들의 상면도.

도 13은 도 11의 로딩 장치와 유사하지만, 상부면이 상이한 테이퍼(taper)를 갖는 대안적인 로딩 장치의 상면도.

도 14는 반응기 튜브 내에 장착된 도 13의 로딩 장치를 도시한, 반응기 튜브를 통한 측단면도.

도 15는 도 10의 로딩 장치와 유사하지만, 탭(tap)들의 하부면 상에 돌기(projection)들을 갖는 또 다른 로딩 장치의 하부 사시도.

도 16은 튜브형 신장부가 부착된 도 15의 로딩 장치의 상면도.

도 17은 화학적 반응기 튜브 내에 장착되어 도시된 도 16의 로딩 장치의 측면도.

도 18은 도 7과 유사하지만, 개구들이 먼지를 수집하는 플랜지를 통해 완전히 신장되는 또 다른 로딩 장치의 부분적인 측단면도.

도 19는 도 18의 라인 19-19를 따라 취해진 도면.

도 20은 도 18의 로딩 장치의 상면도.

도 21은 슬릿(slit)을 포함하는, 화학적 반응기 튜브 내에 펠릿들을 로딩하 는 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치의 또 다른 실시예의 측면도.

도 22는 도 21의 로딩 장치의 상면도.

도 23a는 도 21의 로딩 장치로부터 펠릿들을 언로딩(unloading)할 시에 사용하기 위한 슬라이드 장치의 측면도.

도 23b는 도 23a의 슬라이드 장치가 사용되는 도 21의 로딩 장치의 측면도.

도 24는 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치 내에 삽입된 진동 장치를 도시한 측면도.

도 25는 먼지 포획 부착부(dust catching attachment)를 포함하는, 화학적 반응기 튜브 내에 펠릿들을 로딩하는 로딩 장치의 또 다른 실시예의 측면도.

도 26은 도 25의 먼지 포획 부착부의 상면도.

도 27은 다수의 슬롯(slot)들을 포함하는, 본 발명에 따른 제조된 로딩 장치의 또 다른 실시예의 측면도.

도 28은 화학적 반응기 튜브 내에 장착된 로딩 장치를 도시한, 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치의 또 다른 실시예의 측면도.

도 29는 도 28의 로딩 장치의 상면도.

도 30은 촉매가 로딩되기 전에 화학적 반응기 튜브 내에 장착되는 로딩 장치를 도시한, 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치의 또 다른 실시예의 개략적인 측면도.

도 31은 도 30과 동일하지만, 촉매 펠릿이 로딩 장치 및 반응기 튜브를 채우는 도면.

도 32는 단계들 1 및 도 4가 도 30 및 도 31에 각각 대응하는, 도 30의 반응기 튜브에서에서의 촉매의 5개의 로딩 단계들의 순서의 개략도.

도 33은 자신의 펠릿들이 제거되기 전의 도 32의 단계 5에 대응하는 로딩된 로딩 장치의 개략적인 측면도.

도 34는 펠릿들이 제거된 경우의 도 33의 로딩 장치의 개략적인 측면도.

도 35는 로딩 장치의 하부에서의 클립 장애물(clip obstruction)을 도시한, 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치의 또 다른 실시예의 측면도.

도 36은 도 35의 클립의 평면도.

도 37은 도 35의 라인 37-37을 따른 도면.

도 38a는 도 37과 유사하지만, 클립 장애물이 플라스틱 타이 랩 장애물(plastic tie warp obstruction)로 교체된 대안적인 실시예의 도면.

도 38b는 로딩 장치 내로 삽입되기 전의 도 38a의 타이 랩의 도면.

도 39는 로딩 장치의 하부에서의 상이한 유형의 장애물을 도시한, 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치의 또 다른 실시예의 측면도.

도 40은 도 39의 라인 40-40을 따른 도면.

도 41a는 도 40의 로딩 장치와 유사하지만, 부분적인 링 장애물이 전체 링 장애물로 교체된 로딩 장치의 또 다른 실시예의 도면.

도 41b는 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치의 또 다른 실시예의 도면.

도 42a는 분명한 가요성 호스 신장부 및 상기 신장부의 하부에서의 장애물을 도시한 로딩 장치의 또 다른 실시예의 개략적인 측면도.

도 42b는 도 42a와 동일하지만, 가요성 호스가 휘는(flexing) 위치에 도시되어 있는 도면.

도 43은 로딩 장치의 하부에서의 팽창 가능한 블래더 장애물(inflatable bladder obstruction)을 도시한 로딩 장치의 또 다른 실시예의 측면도.

도 44는 블래더 장애물이 수축될 때의 도 43의 라인 44-44을 따른 도면.

도 45는 도 44와 동일하지만, 블래더 장애물이 팽창되는 도면.

도 46은 가요성 신장부 및 신장부의 하부에서의 올가미 장애물(noose obstruction)을 갖는 로딩 장치의 또 다른 실시예의 개략적인 측면도.

도 47은 도 46의 올가미 메커니즘(noose mechanism)의 개략도.

도 48은 도 46과 유사하지만, 올가미가 로딩 장치의 하부에서 개구를 제한하기 위하여 조일(tightening) 때의 도면.

도 49는 도 46의 로딩 장치의 평면도.

도 50은 도 46 내지 도 48의 올가미를 조이기 위하여 매듭(nub)을 끌어당기는데 사용되는 포크 툴(fork tool)의 측면도.

도 51은 도 50의 포크 툴의 상면도.

도 52는 도 35와 유사하지만, 가요성 암(arm)이 로딩 장치의 상부에 인접한 로딩 장치의 또 다른 실시예의 개략적인 측단면도.

도 53a는 느슨한 위치(relaxed position)에 도시된, 반응기 튜브들로부터 로딩 장치들을 제거하는 제거 장치의 개략적인 측면도.

도 53b는 도 53a의 제거 장치의 하면도.

도 54a는 작동 위치에 도시된, 도 53a의 제거 장치의 개략적인 측면도.

도 54b는 도 54a의 제거 장치의 하면도.

도 55는 단면으로 도시된 로딩 장치에 설치된 도 53a의 제거 장치의 개략적인 측면도.

도 56은 본 발명에 따라 제조된 또 다른 로딩 장치의 개략적인 측면도.

도 57은 도 56의 로딩 장치를 개방하는 언로딩 장치의 개략적인 측면도.

도 58은 도 57의 언로딩 장치의 상면도.

도 59는 도 56의 로딩 장치를 언로딩할 때의 도 57의 언로딩 장치의 개략적인 측면도.

도 60은 도 57의 다수의 언로딩 장치들을 포함하는 언로딩 스테이션(unloading statioin)의 개략적인 도면.

도 61은 도 60의 언로딩 스테이션의 상면도.

도 62a는 본 발명에 따라 제조된 장애물을 포함하는 로딩 장치의 하단부의 측면도.

도 62b는 도 62a의 인서트(insert)의 측면도.

도 63a는 도 62a와 유사하지만, 장애물이 튜브형 신장부의 하부 위에 끼워 맞춤되는 캡(cap)에 의해 형성되는 실시예의 측면도.

도 63b는 도 63a의 캡의 측면도.

도 64a는 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치의 측면 분해도.

도 64b는 도 64a의 로딩 장치의 상면도.

도 65는 본 발명에 따라 제조된 또 다른 로딩 장치의 개략적인 측면도.

도 66는 도 65의 로딩 장치의 상면도.

도 67은 도 65의 로딩 장치의 플랜지 부의 개략적인 측면도.

도 68은 도 65의 로딩 장치의 스페이서 부(spacer portion)의 개략적인 측면도.

도 1은 튜브 시트(12)로부터 하부방향으로 신장되는 화학적 반응기 튜브(10)의 일부를 도시한다. 펠릿들을 로딩하는 로딩 장치(14)는 튜브(10) 내에 삽입된다. 로딩 장치(14)는 튜브 시트(12) 상에 위치하며 직경이 튜브(10)의 내경(inside diameter)보다 조금 더 큰 플랜지 부(16)를 포함하여, 로딩 장치(14)는 튜브 시트(12) 상에 위치하는 플랜지(16)로부터 매달리게(suspended)된다. 플랜지(16)는 제1 높이의 중앙 개구(24)를 한정하고, 자신의 중앙 개구(24)로부터 더 낮은 제2 높이의 자신의 외부 에지(17)로 하부방향으로 테이퍼링(tapering)된다. 도 2 및 도 3a에 더 양호하게 인식할 수 있는 바와 같이, 플랜지(16)는 원형이다. 이 특정 플랜지(16)는 중앙 개구(24)에 인접한 튜브 시트(12) 상에서 최대 2mm의 높이를 가지며, 얇은 에지(17) 쪽으로 하부로 테이퍼링된다. 이 특정한 중앙 개구(24)는 23.8mm의 직경을 갖는다. 중앙 개구(24)는 튜브(10) 내에 로딩될 펠릿들(25)(도 3b 참조)의 최소 직경보다 더 크다. 중앙 개구(24)는 또한 자신 하부의 나머지 통로보다 더 작아서, 펠릿들의 레벨이 로딩 장치(14)의 하부에 도달할 때까지 중앙 개구(24)를 통해 들어가는 펠릿들이 로딩 장치를 통해 자유롭게 흐르도록 한다.

플랜지(16)의 높이는 상황들에 따라 가변될 수 있다. 얇은 에지(17) 및 상기 얇은 에지(17)로부터 중앙 개구(24)로의 원형의 테이퍼링된 표면은 튜브 시트(12)로부터 플랜지(16) 상으로, 그리고 개구(24) 내로 펠릿들을 스윕핑(sweeping)하는 것을 매우 용이하게 한다.

플랜지(16)가 얇게 제조되는 경우들에서, 튜브 시트(12)로부터 플랜지(16) 상으로의 펠릿들의 이동을 용이하게 하기 위하여, 튜브 시트(12) 상에서의 플랜지(16)의 최대 높이가 반응기 튜브(10) 내로 로딩될 펠릿들(25)의 최소 치수(dimension)의 25% 이하인 것이 바람직하며, 상기 최소 치수의 10% 이하이어서, 튜브 시트(12)로부터 플랜지(16) 상으로 펠릿들(25)을 스윕핑하는 것을 용이하게 하는 것이 더 바람직하다.

로딩 장치(14)는 또한 플랜지(16)로부터 하부방향으로 신장되는 외부 튜브형 슬리브 부(18)를 포함한다. 외부 튜브형 슬리브 부(18)는 반응기 튜브(10)의 직경보다 조금 더 작은 외경(outer diameter)을 가져서, 플랜지(16)가 튜브 시트(12)로부터 로딩 장치(14)를 서스펜딩하는 동안, 반응기 튜브(10) 내부에 끼워 맞춤된다. 외부 슬리브 부(18)로부터 내부방향으로 이격되어 있는 내부 튜브형 슬리브 부(20)가 또한 존재한다. 이 실시예에서, 내부 슬리브 부(20)는 하부방향으로 신장되어, 내부 슬리브 부(20)의 하부가 외부 슬리브 부의 하부 아래에 있게 된다. 이 실시예에서, 외부 및 내부 슬리브 부들(18, 20)의 하부 에지들(19, 21)의 외부면은 각각 내부방향으로 테이퍼링되어, 튜브(10) 내에 로딩 장치(14)를 삽입하는 것을 더 용이하게 한다.

튜브형 슬리브 신장부(22)가 내부 슬리브 부(20) 내에 삽입된다. 이 실시예에서, 슬리브 신장부(22)는 플랜지(16)에 접촉할 때까지 내부 슬리브 부(20) 내에 삽입되는 폴리비닐 클로라이드(PVC) 튜빙의 통상적인 기성품 피스(regular off-the-shelf piece)이다. 슬리브 신장부(22)는 다수의 상이한 수단들 중 어느 하나에 의하여 내부 슬리브 부(20) 또는 플랜지(16)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 슬리브 신장부(22)는 화학적 본드, 마찰, 아교, 접착제들, 또는 임의의 공지된 수단에 의하여 적소에 수용될 수 있다. 이 실시예에서, 신장부(22)는 내부 슬리브 부(20)의 내부면에 접합된다. 신장부(22)를 설치하는 것을 더 용이하게 하기 위하여, 내부 슬리브(20)의 내부면은 테이퍼링되어, 상부에서보다 하부에서 더 넓은 직경을 가질 수 있게 된다. 일단 신장부(22)가 고정되면, 상기 신장부는 내부 슬리브 부(20)의 부분이 되어, 상기 내부 슬리브 부(20)를 효율적으로 연장시키고 상기 내부 슬리브 부의 내경을 감소시킨다.

슬리브 신장부(22)의 내부면은 입구 개구(24)와 연통되는 통로를 한정하고, 슬리브 신장부의 하부 에지는 출구 개구를 한정하여, 펠릿들이 입구 개구(24)를 통해, 슬리브(22)에 의해 한정된 통로를 통해, 그리고 슬리브(22)의 하부 외부로 흐르게 한다.

이 실시예가 신장부(22)를 사용하지만, 신장부 없이 로딩 장치(14)를 사용하여, 내부 슬리브 부(20)를 필요로 되는 바와 같은 임의의 희망하는 길이로 만드는 것이 또한 가능하다. 또한, 내부 및 외부 슬리브 부들 둘 모두를 갖는 것이 필요하지는 않다. 특히, 반응기 튜브(10)가 작은 내경을 갖는 경우에, 외부 슬리브 부(18)를 제거하는 것이 바람직할 것이다. 이 실시예의 플랜지(16)가 내부 슬리브 부(20)의 내경 이상 및 신장부(22)의 내경 이상으로 내부방향으로 신장되어, 중앙 개구(24)의 내경이 내부 슬리브 부(20) 및 이의 신장부(22)의 내경보다 더 작게 된다는 것이 주의하여야 한다. 이것은 적어도 반응기 튜브 내의 펠릿들의 레벨이 로딩 장치(14)의 최하부에 도달할 때까지, 로딩 장치(14)에서 브리징에 대한 기회(opportunity)를 감소시킨다.

로딩 장치(14)가 반응기 튜브(10) 내에 삽입될 때, 내부 및 외부 슬리브 부들(20, 18) 및 튜브형 슬리브 신장부(22)는 튜브(10) 내로 하부방향으로 신장된다. 튜브형 슬리브 신장부(22)는 원통형이어서, 모든 높이에서의 상기 신장부의 내부 단면적은 동일하다. 튜브형 슬리브 신장부(22)가 반응기 튜브(10)보다 더 작은 내경을 가지기 때문에, 로딩 장치(14)들이 촉매 또는 다른 펠릿들로 채워지고 나서, 반응기로부터 제거될 때, 로딩 장치(14) 내부에 있는 펠릿들이 더 큰 직경의 반응기 튜브(10) 내로 떨어져서, 반응기 튜브(10)의 상부의 갭 또는 아웃티지(빈 공간)에 이르게 된다. 아웃티지는 반응기 튜브(10) 내에 로딩되었던 최상부 펠릿들 및 튜브 시트(12)의 상부면 사이의 거리이다. 슬리브 신장부(22)(또는 신장부가 사용되는 않는 경우, 내부 슬리브 부(20))의 길이, 또는 슬리브 신장부(22) 또는 내부 슬리브 부(20)의 내경은 특정 애플리케이션에 대한 아웃티지 요건에 따라 조정될 수 있어서, 로딩 장치(14)가 제거되고 로딩 장치(14) 내부의 펠릿들이 반응기 튜브(10) 내에 떨어질 때, 희망하는 아웃티지에 도달된다. 또한, 개구(24)의 직경을 튜브형 슬리브 신장부(22)의 내경보다 더 작도록 함으로써, 이 디자인(design)은 임의의 희망하는 아웃티지를 생성하기 위해 슬리브 신장부(또는 신장부가 사용되지 않는 경우, 슬리브(20)에 대한 내경을 선택할 때 디자이너 유연성(designer flexibility)을 제공한다.

촉매와 같은 펠릿들을 반응기 튜브(10) 내에 로딩하기 위하여, 로딩 장치들(14)이 로딩받을 튜브들(10) 내에 삽입된 후에, 펠릿들이 튜브 시트(12) 상으로 푸어링(pouring)된다. 그 후, 펠릿들(25)은 스위핑되거나, 손으로 드롭핑(dropping)되거나, 브러싱(brushing)되거나, 또는 다른 수단에 의해 로딩 장치들(14)의 플랜지(16) 내의 개구들(24)을 향해 이동된다. 개구(24)의 크기는 펠릿들(25)이 브리징 없이 규칙적인 방식으로 튜브(10) 내로 떨어져서 튜브(10)를 균일하게 채우도록 하는 것을 돕기 위하여 동시에 개구(24)를 통과할 수 있는 펠릿들(25)의 수를 제한하도록 디자인된다. 이 실시예에서, 플랜지(16)의 외부 에지(17)는 실질적으로 1/4 원형의 형상을 갖는다. 원형의 테이퍼링된 에지(17)는 튜브 시트(12)로부터 개구(24)로의 부드러운 전이(smooth transition)를 제공하여, 펠릿들(25)을 플랜지 상으로, 그리고 개구(24) 내로 스윕핑하는 것을 더 용이하게 한다. (직선 테이퍼와 같은 다른 하부방향 테이퍼들이 대신 사용될 수 있다.) 플랜지들(16) 간에 상당한 거리가 존재하는데, 이 거리는 전체 펠릿들(25)이 플랜지들(16) 사이에서 튜브 시트(12) 상으로 떨어지도록 할 만큼 충분히 크다는 것을 도 3b에서 인식할 수 있다. 이것은 먼지 또는 깨진 펠릿(broken pellet)들이 이들이 수집될 수 있는 튜브 시트(12) 상에 축적되도록 하는 상당한 공간을 제공하며, 먼지 및 깨진 펠릿들이 반응기 튜브(10)에 들어가지 못하도록 하는 것을 돕는다. 플 랜지(16)의 상부면들은 평활하거나 상부방향 또는 하부방향으로 테이퍼링될 수 있다. 플랜지(16)의 상부면의 하부방향 테이퍼는 또한 먼지 및 깨진 펠릿들이 개구들(24)에 도달하고 반응기 튜브들에 들어갈 가능성을 감소시킨다.

도 4 내지 도 6은 도 1 내지 도 3a의 로딩 장치(14)와 매우 유사한 또 다른 로딩 장치(14A)를 도시한다. 유일한 차이점은 이 로딩 장치가 내부 및 외부 슬리브 부들(20, 18)에서 윈도우들(26)을 갖는다는 것이다. 윈도우들(26)은 플랜지(16)의 바로 아래에서 슬리브 부들(18, 20)의 상부 부근에 위치되는 홀들 또는 투명한 영역들이다. 이 경우에, 외부 슬리브 부(18)에서 4개의 균일하게 이격된 윈도우들(26) 및 내부 슬리브 부(20)에서 4개의 균일하게 이격된 윈도우들(26)이 존재한다. 외부 슬리브 부(18)의 윈도우들(6)은 내부 슬리브 부(20)의 윈도우들과 정렬되어, 관측자가 로딩 장치(14A)의 내부를 보도록 해서, 튜브형 신장부(22)가 언제라도 플랜지(16)에 삽입되도록 한다. 윈도우들(26)은 신장부(22)를 내부 슬리브(20)에 고정하기 위하여 접착제를 추가하는 개구들의 기능을 할 수 있다. 희망하는 경우, 더 많거나 더 적은 윈도우들(26)이 존재할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 이 로딩 장치(14A)는 제1 로딩 장치(14)와 동일한 방식으로 작동한다.

도 7 내지 도 9a는 로딩 장치(14B)의 또 다른 실시예를 도시한다. 여기서, 플랜지(16B)는 먼지를 수용하기 위한 각종 형상들의 먼지-수용 리세스들(32, 34A, 34B)을 한정한다. 먼지-수용 리세스들(32, 34A, 34B)은 플랜지(16B)의 상부면으로부터 하부방향으로 신장되지만, 플랜지(16B)를 통해 완전히 신장되지는 않는다. 상기 리세스들은 전체 펠릿들(25)이 스윕핑되고 있거나, 드롭핑되고 있거나, 또는 개 구(24)를 향해 이동되고 있을 때, 먼지 및 미세한 입자들을 수집한다. 리세스들의 치수들은 전체 펠릿들이 떨어지지 않도록 할 만큼 충분히 작다. 도 9a에서 가장 양호하게 도시된 바와 같이, 이 로딩 장치(14B)는 작은 직경의 원통형 또는 핏-형(pit-type) 리세스들(32), 일반적으로 반경방향으로 진행하는 긴 리세스들(34A), 및 일반적으로 플랜지(16B)의 반경에 수직으로 진행하는 긴 리세스들(34B)의 조합을 사용한다. 물론, 다른 플랜지들은 단지 핏-형 리세스들(32), 단지 반경방향의 긴 리세스들(34A), 단지 수직의 긴 리세스들(34B), 이의 임의의 조합, 또는 각종 다른 형상들을 가질 수 있다. 게다가, 리세스들이 전체 플랜지에 걸쳐 신장되거나, 도 9a에 도시된 바와 같이, 리세스들이 존재하지 않는 영역들이 존재할 수 있다. 이러한 로딩 장치들(14B)은 펠릿들(25)이 튜브들(10) 내에 로딩된 후, 먼지들이 상기 로딩 장치들(14B)을 반응기 튜브들(10)로부터 제거하기 전에 리세스들(32, 34A, 34B)로부터 배출되거나, 로딩 장치들(14B)이 제거되고, 먼지를 수용하고 제거하기 위하여 백(bag)들 내에 신중하게 배치된다는 것을 제외하고는, 상술된 것과 동일한 방식으로 사용된다.

도 9b 내지 도 9f는 먼지를 수용하는 상부 플랜지 내의 리세스의 각종 구성들을 갖는 여러 실시예들을 도시한다. 도 9b는 개구를 둘러싸는 2개의 동심원형 리세스들을 도시한다. 도 9c는 다른 리세스 내부에 하나의 리세스가 있고, 개구를 둘러싸는 2개의 연속적인 리세스들을 도시한다. 도 9d는 플랜지 주위에 균일하게-이격된 여러 타원형 리세스들을 도시한다. 도 9e는 타원형 리세스들의 개구를 둘러싸는 하나의 연속적인 리세스와의 조합을 도시한다. 도 9f는 도 9c의 리세스의 깊이 를 도시한 측면도이다. 상기 깊이는 일반적으로 도 9b-e의 모든 리세스들에 대해 동일하다.

도 10 내지 도 12a는 펠릿들을 로딩하는 로딩 장치(214)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 로딩 장치(214)는 일반적으로 원형 형상을 가지며 2개의 대향되는 외부방향으로 돌출된 탭들(216A)을 포함하는 매우 좁은 플랜지(216)를 갖는다. 게다가, 이 로딩 장치는 이전 실시예들의 원형 단면 슬리브 부들 대신에, 하부방향으로 돌출된 아치형 단면 슬리브 부들(228)을 갖는다. 도 12a에 가장 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 튜브형 신장부(222)는 슬리브 부들(228) 내부에 삽입되고, 화학적 본드, 접착제, 등으로 슬리브 부들에 고정된다. 슬리브 부들(228)은 반응기 튜브(10) 및 튜브형 신장부(222) 사이의 스페이서(spacer)의 역할을 하여, 반응기 튜브(10) 내에서 튜브형 신장부(222)를 센터링(centering)하는 것을 돕는다. 이 실시예에서, 플랜지(216)의 상부면의 중앙부는 볼록해서, 플랜지(216) 상에 떨어진 입자들이 개구(224)로부터 멀어지도록 하는 경향이 있다. 이것은 먼지가 중앙 개구(224) 내로 떨어지지 않도록 하는 것을 돕는다. 플랜지(216)의 탭 부들(216A) 및 외부 에지(217)는 제1 실시예의 플랜지에서와 같이 매우 얇으므로, 촉매 펠릿들이 중앙 개구(224)를 향해 플랜지(216) 상으로 스윕핑되고 있을 때, 촉매 펠릿들(25)에 대한 임의의 배리어(barrier)를 제공하지 않는다.

도 13 및 도 14에 도시된 로딩 장치(214A)의 또 다른 실시예는 도 10의 로딩 장치(214)와 동일한 하부면을 갖지만, 다소 오목한 상부면(300)을 가져서, 펠릿들이 중앙 개구 내로 스윕핑되는 것을 더 용이하게 한다. 이전 실시예에서와 같이, 플랜지(216B)의 탭 부들(216A) 및 에지는 펠릿들이 중앙 개구(224)를 향해 플랜지(216B) 상으로 스윕핑되는 것을 용이하게 하기 위하여 얇다.

도 12b는 로딩 장치들이 이들의 각각의 반응기 튜브들(10) 내에 삽입될 때의 로딩 장치들(214) 사이의 스페이싱(spacing)들을 도시한 상면도이다. 다시, 플랜지들(216) 사이의 간격들은 전체 펠릿들이 플랜지들(216) 사이에서, 그리고 튜브 시트(12) 상으로 떨어지도록 할 만큼 충분히 커서, 먼지 및 깨진 펠릿들을 수집하기 위한 상당한 표면적을 제공한다. 플랜지(216)의 원형 부의 직경이 반응기 튜브(10)의 내경보다 아주 조금 더 크고, 플랜지(216)의 탭 부들(216A)이 부가적으로 로딩 장치(214)가 반응기 튜브(10) 내로 떨어지는 대신에, 튜브 시트(12)로부터 서스펜딩된 채로 유지되도록 한다는 것을 이 실시예에서 인식할 수 있다.

도 15 내지 도 17은 도 10의 플랜지(216)와 유사하지만, 튜브 시트(12) 상에서 플랜지(416)의 평활한 하부 표면 부를 이격시키는 하부방향으로 돌출된 범프들 또는 돌기들(440)을 가진 3개의 탭들(416A)을 갖는 플랜지(416)를 구비한 또 다른 로딩 장치(414)를 도시한다. 이 배열은 반응기 튜브들(10)의 상부들 주위에 거친 부분들이 존재하는 경우에 유용할 수 있다. 도 16 및 도 17은 아치형 슬리브 부들(428)에 부착된 튜브형 신장부(422)를 도시한다.

도 18 내지 도 20은 도 7 내지 도 9a의 로딩 장치(14B)와 유사한 로딩 장치(14C)를 도시한다. 그러나, 플랜지를 통해 완전히 신장되지 않는 리세스들이 존재하는 로딩 장치(14B)와 달리, 이 로딩 장치(14C)는 플랜지(16C)를 통해 완전히 신장되는 먼지 홀들(32C) 및 먼지 슬롯들(34C)을 한정한다. 이 경우에, 홀들(32C) 및 슬롯들(34C)은 외부 튜브형 슬리브 부(18) 및 플랜지(16C)의 외부 에지(17C) 사이의 플랜지(16C)의 영역으로 한정되어, 홀들(32C) 및 슬롯들(34C)을 통해 떨어지는 먼지가 튜브 시트(12) 상에 랜딩(landing)될 것이고, 반응기 튜브(10) 내로 떨어지지 않을 것이다. 다시, 홀들 및 슬롯들(32C, 34C)의 치수들은 전체 펠릿들이 상기 홀들(32C) 및 슬롯들(34C)을 통해 떨어지지 않도록 할 만큼 충분히 작다. 홀들 및/또는 슬롯들이 플랜지(16C)의 전체 원주 주위로 신장되거나, 도 19 및 도 20에서와 같이, 홀들 및 슬롯들이 존재하지 않는 영역들이 존재할 수 있다.

도 21 내지 도 23b는 로딩 장치(514) 내에 트랩(trap)되었던 임의의 브리징된 펠릿들을 언로딩하는데 사용되는 슬라이드 또는 익스팬더 메커니즘(expander mechanism)(515)을 수용할 수 있는 슬릿(517)을 갖는 로딩 장치를 도시한다. 슬릿(517)은 슬리브(522)의 하부 에지로부터 로딩 장치(514)의 상부로 상부방향으로 신장되며, 로딩될 펠릿들의 최소 치수보다 더 작은 폭을 갖는다. 익스팬더(515)는 스크류 조정부(screw adjustment)(515B)를 가진 스프링(515A)을 포함한 상부, 및 핸들(519), 스프레더(spreader)(519A), 및 상기 스프레더(519A) 상의 확대된 단부(519B)를 포함한 하부를 포함한다. 상기 상부는 슬릿(517)의 폭을 감소시키기 위하여 튜브형 신장부(522)를 축방향으로 압박하기 위한 것이고, 상기 하부는 슬릿(517)을 개방하기 위한 것이며, 상기 스프레더(519A)는 도 23b에 도시된 바와 같이, 슬릿을 개방된 채로 웨징(wedging)하기 위하여 슬릿(517)의 공칭 폭보다 더 큰 폭을 갖는다.

로딩 장치(514)는 상술된 장치들과 동일한 방식으로 사용된다. 상기 로딩 장 치는 자신의 플랜지(516)가 튜브 시트 상에 위치한 채로, 화학적 반응기 튜브(10) 내로 삽입된다. 펠릿들이 로딩 장치(514)의 상부 개구 및 슬리브(522)를 통해 반응기 튜브(10) 내로 통과한다. 궁극적으로, 펠릿들은 로딩 장치(514)를 채운다. 그 후, 로딩 장치(514)는 반응기 튜브로부터 제거된다. 로딩 장치(514) 내에 임의의 펠릿들이 남아 있는 경우, 이러한 펠릿들을 언로딩하기 위하여 익스팬더(515)가 사용된다. 익스팬더(515)는 슬리브(522)의 하부 상에 배치되고, 스프레더(519A)가 슬릿(517)의 하부에 들어간다. 익스팬더(515)가 튜브형 신장부(522)를 따라 상부방향으로 슬라이딩됨에 따라, 상기 익스팬더는 스프레더(519A)의 높이에서 슬리브(522)의 내경을 증가시키고, 상기 높이에서 브리징을 경감시켜서, 그 레벨 위의 슬리브(522)를 함께 압박하면서 그 레벨의 펠릿들이 로딩 장치(514)로부터 떨어지도록 함으로써, 그 레벨 위의 펠릿들이 외부로 떨어지지 않도록 하고 새로운 브리지를 생성하지 않도록 한다. 그러므로, 익스팬더(515)가 상부방향으로 슬라이딩됨에 따라, 상기 익스팬더는 부가적인 브리징에 대한 기회를 제공함이 없이, 로딩 장치에서 임의의 브리징된 펠릿들을 점진적으로 방출(release)시킨다.

익스팬더(515)를 사용하기 위하여, 작업자는 우선 (펠릿들(25)이 튜브(10) 내에 로딩된 후) 반응기 튜브(10)로부터 로딩 장치를 제거할 것이다. 그 후, 작업자는 로딩 장치 내에 임의의 펠릿들(25)이 남아 있는지를 확인하기 위하여 로딩 장치(514)를 시각적으로 조사할 것이다. 로딩 장치(514)가 비어 있는 경우(즉, 브리징이 없는 경우), 익스팬더(515)를 사용하는 것이 필요로 되지 않는다. 그러나, 로딩 장치(514) 내에 브리징이 존재하는 경우, 작업자는 슬릿(517) 내부의 스프레 더(519A) 및 튜브식 신장부(522) 내부의 확대된 단부(519B)와 함께, 익스팬더(515)를 로딩 장치(514)의 하단부 상으로 슬라이딩시키고, 상기 익스팬더(515)를 하부 위치로부터 상부방향으로 저속으로 슬라이딩할 것이다. 익스팬더(515)가 (도 23b에 도시된 바와 같이) 상부방향으로 진행함에 따라, 상기 익스팬더는 펠릿들(25)의 슬러그(slug)가 반응기 튜브(10) 또는 로딩 장치(514) 내로 떨어지거나 재-브리징되지 않도록 하기 위하여 자신의 특정 높이 위의 튜브형 신장부(522)를 함께 핀칭(pinching)하면서, 일시적으로 자신의 특정 높이에서 튜브형 부(522)의 직경을 더 크게 하여, 그 높이에서의 브리징된 촉매가 로딩 장치(514)의 외부로 떨어지도록 한다. 상황에 따라, 브리징된 펠릿들(25)을 반응기 튜브(10) 또는 저장 컨테이너 내로 이동시키는 것이 바람직할 수 있다.

로딩되는 펠릿들의 치수들 및 다른 특성들에 의해 펠릿들이 슬리브(522) 내에서 규칙적으로 브리징되는 경우, 펠릿들로 가득 찬 로딩 장치(514)를 반응기 튜브 외부로 리프팅(lifting)하여 튜브 내에서 희망하는 레벨의 펠릿들을 남기고 나서, 익스팬더(515)를 사용하여 펠릿들을 다른 장소에서의 재사용을 위해 빈(bin) 내로 이동시키는 것이 바람직할 수 있다. 대안적으로, 익스팬더(515)는 로딩 장치(514) 내의 완전히 채워진 펠릿들이 그 튜브(10) 내로 로딩되도록 하기 위하여 로딩 장치(514)로부터 펠릿들이 로딩되고 있는 반응기 튜브(10) 내로 펠릿들을 이동시키는데 사용될 수 있다.

도 24는 플랜지(616)의 중앙 개구(624)의 내부 에지 내로 삽입되고 상기 내부 에지에 접촉하는 테이퍼링된 돌기(615A)를 갖는 기계적 진동 장치(615)를 구비 한 로딩 장치(614)를 도시한다. 이전 실시예의 익스팬더(515)와 같이, 진동 장치(615)의 목적은 로딩 장치(614)에서 브리징 또는 플러깅(plugging)을 경감시키고 펠릿들(25)을 로딩 장치(614)로부터 쉐이킹(shaking)하는 것이다. 진동 장치(615)는 상기 장치(615)가 진동하도록 하는 모터에 의해 구동되는 편심 웨이트(essentric weight) 또는 전자기 쉐이커(electromagnetic shaker) 또는 선형 액추에이터(linear actuator)를 포함한다. 돌기(615A)가 플랜지(616) 내로 삽입되어 상기 플랜지에 접촉할 때, 상기 돌기는 로딩 장치(614)에서 고정된 임의의 브리징된 펠릿들을 자유롭게 쉐이킹한다. 돌기(615A)의 테이퍼링된 형상은 상기 돌기가 다양한 크기의 개구들을 갖는 로딩 장치들에서 사용될 수 있도록 한다.

진동 장치(615)를 사용하기 위하여, 작업자는 우선 (촉매가 튜브(10) 내에 로딩된 후) 반응기 튜브(10)로부터 로딩 장치(614)를 제거할 것이다. 그 후, 작업자는 로딩 장치 내에 임의의 브리징된 촉매가 존재하는지를 확인하기 위하여 로딩 장치(514)를 시각적으로 조사할 것이다. 로딩 장치(514)가 비어 있는 경우(즉, 브리징이 없는 경우), 진동 장치를 사용하는 것이 필요로 되지 않는다. 그러나, 브리징이 존재하여, 로딩 장치(514) 내에 일부 펠릿들(25)이 남아 있는 경우, 작업자는 로딩 장치(614)의 하단부를 반응기 튜브(10) 위에 (또는 어떤 유형의 수집 빈 위에) 위치시키고, 진동 장치 돌기(615A)를 로딩 장치(614)의 상부 개구(624) 내로 또는 로딩 장치(614)를 따라 어느 장소에 삽입할 것이다. 일반적으로, 작업자는 한 손으로 로딩 장치(614)를 잡을 것이며, 다른 손으로 진동 장치(615)의 핸들을 잡을 것이다. 그 후, 작업자는 진동 장치를 작동시켜서, 진동 장치가 진동하도록 할 것 이다. 진동 장치(615)가 로딩 장치(614)와 접촉하고 있기 때문에, 상기 진동 장치는 또한 로딩 장치(614)가 진동하도록 한다. 로딩 장치(614)의 진동은 펠릿들을 느슨하게 쉐이킹하여, 상기 펠릿들이 로딩 장치로부터 반응기 튜브(10) 또는 빈(bin; 도시되지 않음) 내로 떨어지도록 한다.

이 특정 로딩 장치(614)는 또한 자신의 외부면 상에 아웃티지 측정 마킹(marking)들을 갖는다. 마킹들(617)은 채워진 반응기 튜브(10)에서 펠릿들 위의 아웃티지 또는 빈 공간의 높이를 검사하기 위하여 작업자에 의해 사용될 수 있다. 아웃티지 마킹들을 사용하기 위하여, 작업자는 로딩 장치(614)의 하부(630)가 반응기 튜브(10) 내의 펠릿들(25)의 상부에 위치할 때까지 단순히 로딩 장치(614)를 펠릿들이 로딩되었던 반응기 튜브(10) 내로 삽입한다. 그 후, 작업자는 모든 튜브들(10)이 실질적으로 동일한 높이로 채워지는 것을 보장하기 위하여 펠릿들(25) 위의 아웃티지 또는 빈 공간의 높이를 측정하기 위해 상기 마킹들을 보게 된다. 이와 같은 마킹들(617)은 또한 다른 실시예들 중 어느 하나에 존재할 수 있다.

도 25는 튜브형 슬리브 부(722)의 하부 상에 먼지 포획 부(715)를 갖는 (화학적 반응기 튜브(10) 내에 삽입된) 로딩 장치를 도시한다. 먼지를 포획하는 것 이외에, 먼지 포획 부들(715)은 또한 가스들이 로딩되고 있는 동안, 튜브들(10) 내에서의 가스들의 상부방향 대류(upward convection)를 최소화한다. 먼지 포획 부(715)는 내벽(715A) 및 외벽(715B)을 갖는다. 내벽(715A)은 튜브형 부(722)를 타이트하게 둘러싸고 상기 튜브형 부(722)게 부착되며, 외벽(715B)은 상기 내벽 및 외벽(715A, 715B)이 부착부(715)의 하부에서 병합되어 상기 하부를 폐쇄할 때까지 상부로부터 하부로 내부방향으로 테이퍼링되어, 먼지를 유지하거나 가스 증기들의 상부방향 대류를 차단할 것이다. 외벽(715B)의 가장 넓은 부분은 반응기 튜브(10)의 내경보다 아주 조금 더 작아서, 먼지 포획 부(715)가 본질적으로 튜브형 부(722) 및 반응기 튜브(10) 사이의 공간을 채운다. 이 구성은 먼지 포획 부(715)의 상부에서 넓은 마우스(wide mouth)를 생성하고, 로딩 장치(714) 및 튜브 시트(12) 사이에서 떨어질 수 있는 임의의 먼지 입자들(727)을 포획하여 저장하고 상부방향 대류 가스 흐름을 차단하는 내벽 및 외벽(715A, 715B) 사이의 빈 공간(717)을 생성한다. 외벽(715B)은 하부의 더 작은 직경으로부터 상부의 더 큰 직경으로 테이퍼링되어, 로딩 장치(714)를 반응기 튜브(10) 내로 삽입하는 것을 더 용이하게 한다.

도 26은 빈 공간(717)에서 먼지 입자들(727)을 갖는 먼지 포획 부(715)의 상면도이다. 먼지 포획 부(715)는 스트레이 먼지 입자(stray dust particle)들을 포획하는데 사용되거나, 상기 부착부를 향해 의도적으로 라우팅(routing)된 먼지 입자들을 포획하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 먼지 포획 부는 도 15 내지 도 17에 도시된 로딩 장치(414)와 함께 사용될 수 있다. 상기 로딩 장치는 플랜지(416)를 튜브 시트로부터 상부방향으로 이격시키는 범프들(440)을 갖는다. 먼지 포획 부(715)는 플랜지(416) 및 튜브 시트(12) 사이의 공간을 통해 반응기 튜브(10) 내로 스윕핑되는 임의의 먼지를 포획하는데 사용될 수 있다.

도 27은 수직으로부터 적은 각도로 놓이는 슬롯된 윈도우들(815A, 815B, 815C)을 갖는 로딩 장치(814)를 도시하며, 상부 윈도우(815A)의 하부는 다음의 인 접한 윈도우(815B)의 상부보다 더 낮은 높이로 신장된다(즉, 윈도우들이 서로 수직으로 중첩된다). 윈도우들(815A, 815B, 815C)은 튜브형 인서트(822)를 통해 신장되는 슬롯들이며, 로딩 장치(814) 내부를 용이하게 보도록 하여, 내부에 임의의 브리징된 펠릿들(25)이 존재하는지를 확인하도록 할 만큼 충분히 넓지만, 촉매 펠릿들(25)이 윈도우(815) 내에 들어가거나 고정되지 않도록 할 만큼 충분히 좁다. 윈도우(815)는 집합적으로 튜브형 인서트(822)의 거의 전체 높이를 따라 신장되지만, 튜브형 인서트(822)를 약화시키지 않기 위하여 원주방향으로 떨어져 이격된다. 이 경우에, 슬롯들은 약간 기울어지지만, 대안적으로 수직이거나 또는 심지어 수직 및 기울어진 윈도우들의 조합일 수도 있다. 브리징이 관측되는 경우, 브리징된 촉매를 자유롭게 이동시키기 위하여 스크루 드라이버와 같은 좁은 용구가 윈도우(815) 내에 배치되거나, 장치로부터 펠릿들을 제거하기 위하여 상술된 바와 같은 진동 장치 또는 어떤 다른 메커니즘이 사용될 수 있다.

도 28 및 도 29는 펠릿들(25)을 반응기 튜브(10) 내에 로딩하는 또 다른 로딩 장치(914)를 도시한다. 이 실시예에서, 플랜지(916)의 높이는 로딩될 펠릿들(25)의 높이와 거의 동일하다. 결과적으로, 펠릿들(25)이 튜브 시트(12) 상에 적층(deposit)되어, 플랜지들(916) 사이에서 떨어질 때, 먼지 입자들(27)과 함께, 플랜지들(916) 사이의 공간들을 주로 채우는 펠릿들(25)의 하부 층이 형성된다. 그 후, 이 하부 층의 상부에 놓이는 부가적인 전체 펠릿들(25)은 반응기 튜브들(10)을 채우기 위하여 플랜지들(916) 상으로, 그리고 개구들(924) 내로 스윕핑되거나, 푸어링되거나, 또는 용이하게 이동되며, 먼지 입자들(27)은 플랜지들(916) 사이의 공 간들 내로 떨어진다. 반응기 튜브들(10)에 로딩된 후, 펠릿들의 하부층은 튜브 시트(12) 상에 놓이는 임의의 먼지와 함께 배출된다. 그 후, 전체 펠릿들(25)은 제거되고 재사용될 수 있다. 도 29에 도시된 바와 같이, 플랜지(916)는 이 경우에 본질적으로 원형이며, 단일 돌출 탭(916A)을 갖는다. 물론, 이것은 단지 펠릿들(25)의 높이와 실질적으로 동일한 높이를 갖는 사용될 수 있는 많은 가능한 플랜지 구성들 중 하나의 예이다. 튜브 시트(12)로부터 플랜지 상으로의 펠릿들의 이동을 용이하게 하기 위하여 거의 펠릿들(25)의 높이로 제조되는 이러한 유형의 플랜지들에서, 자신의 외부 에지에서의 플랜지의 높이가 로딩된 펠릿들의 최소 치수의 75% 내지 125%인 것이 바람직하며, 로딩된 펠릿들의 최소 치수의 90% 내지 110%인 것이 가장 바람직하다.

도 30 내지 도 34는 펠릿(25) 로딩 프로세스에서 사용될 때의 또 다른 로딩 장치(1014)를 도시한다. 도 30은 화학적 반응기 튜브(10)에 장착되고 로딩 단계를 대기하는 로딩 장치(1014)를 도시한다(이것은 또한 도 32의 단계 1에 개략적으로 도시되어 있다). 이전 실시예에서와 같이, 로딩 장치(1014)는 반응기 튜브 시트(12) 상에 위치하는 플랜지 부(1016)를 포함한다. 플랜지(1016)는 촉매와 같은 펠릿들(25)이 로딩되는 중앙 개구(1024)를 한정한다. 그러나, 이전 실시예들과 달리, 이 로딩 장치(1014)는 강성의 신장부 대신에, 가요성 튜브형 신장부(1022)를 갖는다. 특히, 이 실시예의 가요성 튜브형 신장부(1022)는 그물-형 구조를 형성하기 위하여 함께 편조된(braided) 개별적인 섬유 요소들(1022A)로 이루어진다. 편조된 요소들(1022A)은 핑거(finger)가 편조된 튜브의 각 단부 내로 삽입되는 신규성 토이(novelty toy)인 "차이니스 핑거 트랩(chinese finger trap)"과 유사한 조임 품질(tightening quality)을 인서트(1022)에 제공하며, 핑거들이 반대 방향들로 끌어 당겨져서, 튜브에 장력이 가해질 때, 편조된 튜브는 핑거들 주위를 타이트하게 한다. 유사하게, 이 실시예에서 상부가 고정된 채로 편조된 튜브(1022)의 하부가 하부방향으로 끌어 당겨져서, 편조된 튜브(1022)에 장력이 가해질 때, 편조된 튜브(1022)의 내경이 펠릿들 주위에서 수축되며, 편조된 튜브(1022)의 상부가 고정된 채로 하부가 상부방향으로 끌어 당겨져서 편조된 튜브에 압축력이 가해질 때, 상기 내경이 확장되어 펠릿들을 방출시킨다. 편조된 튜브 신장부(1022)의 이 품질은 도 31 및 도 34를 참조하여 더 상세히 설명된다(이 배열은 또한 혈관 형성술에서 사용된 스텐트(stent)와 유사하다.) 편조된 섬유들(1022A) 사이의 공간들은 펠릿들(25)의 최소 치수보다 더 작아서, 펠릿들(25)이 섬유들(1022A) 사이로 떨어지지 않는다.

도 31은 펠릿들(1025)(이 경우에, 펠릿들은 구형이지만, 용이하게 원통형이거나 다른 형상들을 가질 수도 있다)이 반응기 튜브(10) 및 로딩 장치(1014)에 채워진 후의 로딩 장치(1014)를 도시한다(이것은 또한 도 32의 단계 4에 개략적으로 도시되어 있다).

펠릿들(25)이 로딩되고 있을 때, 도 32의 단계 2에 도시된 바와 같이, 편조된 슬리브 신장부(1022) 상에 상당한 힘들(예를 들어, 장력 또는 압축력)이 존재하지는 않는다. 펠릿들(1025)은 단순히 플랜지(1016) 내의 개구(1024)를 통해 들어가고, 슬리브(1022)를 통해 떨어지며, 반응기 튜브(10)에 축적된다. 궁극적으로, 반 응기 튜브(10) 내의 펠릿들(1025)의 레벨이 도 32의 단계 3에 도시된 바와 같이 로딩 장치(1014)의 하부에 도달하고 나서, 펠릿들(1025)은 도 32의 단계 4에 도시된 바와 같이 로딩 장치(1014) 내로 채워지기 시작한다. 펠릿들(1025)이 로딩 장치(1014)의 임의의 강성 부분을 초과하여 신장되는 편조된 신장부(1022)의 하부를 채울 때, 상기 편조된 신장부(1022)의 하부는 반응기 튜브(10)의 내벽을 향해 외부방향으로 부풀게 된다. 이것은 도 32의 단계 4에 개략적으로 도시되어 있다. 일단 채워지면, 로딩 장치(1014)는 픽업(pick up)되어, 반응기 튜브(10)로부터 제거된다(이것은 도 32의 단계 5에 개략적으로 도시되어 있다).

이 실시예(1014)는 로딩 장치(1014) 내부에 있는 펠릿들(1025)이 로딩 장치가 제거될 때 로딩 장치(1014)와 함께 유지되도록 하는 메커니즘을 제공한다는 점에서 이전 실시예들과 상이하다. 로딩 장치(1014) 내의 펠릿들(1025)의 중량에 의해 튜브형 인서트(1022)의 하부가 하부방향으로 끌어 당겨질 때, 편조된 슬리브(1022)는 펠릿들(1025) 주위에서 수축되어, 로딩 장치(1014) 내에서 펠릿들(1025)을 록킹(locking)해서, 펠릿들이 로딩 장치(1024)와 함께 반응기 튜브(10)로부터 제거되도록 한다. 결과적으로, 반응기 튜브의 상부에서, 반응기 튜브(10) 내로 돌출된 로딩 장치(1014)의 거리와 동일한 갭 또는 아웃티지가 존재한다. 그 후, 포획된 펠릿들(1025)은 도 34의 화살표(1023) 방향으로 (도 33 및 도 34에서 개략적으로 도시된 바와 같이) 편조된 슬리브(1022)의 하부를 상부방향으로 밀어서 로딩 장치(1014)로부터 방출되어, 나중에 사용하기 위하여 저장 컨테이너(1031) 내로 방출된다. 이것은 로딩 장치의 직경이 상기 장치가 사용되고 있을 때 변화하는 로딩 장치의 예이며, 상기 직경은 펠릿들을 유지하기 위하여 감소되고 나서, 펠릿들을 방출하기 위하여 증가된다.

이 실시예가 금속 또는 플라스틱과 같은 임의의 적절한 재료로 이루어질 수 있는 편조된 섬유 슬리브(1022)를 제시하지만, 슬리브(1022)가 이 희망하는 기능을 수행하기 위하여 편조될 필요가 없다는 것이 이해된다. 펠릿들(1025)이 떨어지도록 하고 나서, 로딩 장치가 외부로 리프팅(lifting)될 때 로딩 장치에 남아 있는 임의의 펠릿들을 잡도록 하기 위하여 예를 들어, 나선형 스프링, 피벗팅 통들 또는 핑거들(pivoting tongs or fingers), 또는 다른 유사한 장치들이 사용될 수 있다. 로딩 프로세스 동안 펠릿들(1025)이 떨어지도록 하고 나서, 로딩 장치들이 외부로 리프팅되고 있을 때 로딩 장치에 남아 있는 펠릿들을 유지하는 로딩 장치들은 더 일반적으로 "그립핑 슬리브들"이라고 칭해질 수 있다.

로딩 장치가 반응기 튜브로부터 제거될 때 로딩 장치 내부에 펠릿들을 유지시키는 상술된 그립핑 슬리브(1014) 및 후술되는 다른 것과 같은 "그립핑 슬리브들"을 사용하면은 일단 로딩 장치가 제거되면 아웃티지 레벨에 도달하기 위하여 촉매를 추가하거나 여분의 촉매를 배출할 필요 없이, 직접 아웃티지 레벨로 반응기 용기 내의 튜브들로의 정확하고 일관된 로딩이 이루어진다.

도 32를 참조하면, 그립핑 슬리브(1014)는 희망하는 아웃티지 레벨로 튜브(10) 내로 하부방향으로 매달린 로딩 장치(1014)의 하부 에지(1019) 및 튜브 시트(1012) 상에 위치하는 플랜지(1016)와 함께 튜브(10) 내에 설치된다. 촉매 펠릿들(1025)은 도 32의 단계 2에 도시된 바와 같이, 로딩 장치(1024) 내로 푸어링되거 나, 브러싱되거나, 또는 추가된다. 일단 촉매(1025)가 로딩 장치(1014)의 하부 에지(1019)에 도달하면, 촉매(1025)는 (로딩 장치(1014)를 둘러싸는 튜브(10)의 부분이 아니라) 로딩 장치만을 채우고, 로딩 장치(1014)의 하부 에지(1019)에서 개구를 통과하는 촉매 펠릿들(1025)의 상대 속도는 제로(zero)로 떨어진다.

정지된 로딩 장치(1014) 내의 촉매(1025) 및 동일한 높이의 다수의 촉매 펠릿들(1025)에 의하여, 촉매(1025)는 로딩 장치(1014)에서 브리징되고, 슬리브(1022)를 반경방향으로 외부로 푸싱한다. 이 그립핑 슬리브(1014) 및 종래 기술의 로딩 장치들 사이의 중요한 차이는 이 그립핑 장치가 이하에 더 논의되는 바와 같이 훨씬 더 안전하고 신뢰 가능한 브리지를 형성하기 위하여 슬리브 내에서 브리징되는 촉매(1025)의 본래 성향을 강화시키는 메커니즘을 포함한다는 것이다. 결과적으로, 로딩 장치(1014)는 튜브(10)로부터 제거될 수 있고, 이에 의해, 로딩 장치(1014) 내의 모든 촉매 펠릿들(1025)은 부적절한 순간에 로딩 장치(1014)의 의도하지 않은 조스틀링(jostling) 및 핸들링(handling)이 로딩 장치(1014) 내의 펠릿들(1025)의 부분적이거나 전체적인 배출을 초래할 위험을 거의 갖지 않게 된다. 그러므로, 로딩 장치가 제거될 때, 튜브(10) 내의 촉매 펠릿들의 레벨은 희망하는 아웃티지 레벨로 유지된다.

이 그립핑 슬리브 로딩 장치(1014)에 대하여, 브리징 메커니즘은 상술된 "차이니스 핑거 트랩" 원리를 기반으로 한다. 촉매(1025)가 로딩 장치(1014)를 채울 때, 편조된 섬유 슬리브(1022)가 도 32의 단계 4에 도시된 바와 같이 반경방향으로 신장된다. 로딩 장치(1014)가 (도 32의 단계 5에 도시된 바와 같이) 리프팅되자마 자, 펠릿들(1025) 및 슬리브(1022) 사이에 충분한 마찰이 존재하고, 촉매의 중량이 편조된 섬유 슬리브(1022)를 하부방향으로 끌어당겨, 상기 슬리브에 장력이 가해진다. 이것은 슬리브(1022)의 직경이 감소하여, 펠릿들(1025) 주위에서 수축되도록 하고 로딩 장치(1014) 내에 펠릿들(1025)을 록킹시켜서, 펠릿들이 로딩 장치(1014)와 함께 반응기 튜브(10)로부터 제거될 수 있도록 한다. 직경의 이러한 감소는 로딩 장치(1014)에서 펠릿들을 유지하는 것을 돕는 일종의 장애물이다.

이 로딩 장치(1014)의 "차이니스 핑거 트랩" 대신에(또는 이외에) 사용될 수 있는 다른 펠릿-유지 메커니즘들이 존재한다. 도 35 내지 도 52는 후술되는 바와 같이, 이러한 메커니즘들 중 여러 개를 도시한다.

도 35는 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치(1114)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 로딩 장치(1114)는 자신의 펠릿-유지 메커니즘이 이의 출구 개구에 인접한 슬리브(1122)의 내부 단면적을 효율적으로 감소시키는 슬리브(1122)의 하부 에지(1119)에 인접한 장애물(1130)을 포함한다는 것을 제외하면, 도 4의 로딩 장치(14A)와 유사하다. 이 경우에, 장애물(1130)은 고정되어, 장애물의 치수는 로딩 장치가 사용되고 있는 동안에 변화되지 않는다.

도 36은 도 35의 클립 장애물(1130)을 더 상세히 도시한다. 이 장애물은 로딩 장치(1114)의 튜브형 슬리브(1122) 주위에 스냅핑(snapping)되는 "C" 클립(1132)이다. 클립(1130)은 도 37에 도시된 바와 같이, 슬리브(1122)의 벽들을 양분하고 슬리브(1122)의 벽들을 통해 신장되는 핀(1134)을 포함한다. 물론, 핀(1134)은 튜브형 슬리브(1122)를 양분할 필요가 없다; 핀은 희망한다면 일측으로 오프셋될 수 있고(도시되지 않음), 하나 이상의 핀들이 튜브형 슬리브(1122) 내부의 개방 공간 내로 돌출될 수 있다. 또한, 핀(1134)은 튜브형 슬리브(1122)에 걸쳐 전체적으로 신장될 필요는 없다; 상기 핀은 대신에 튜브형 슬리브에 걸쳐 부분적으로만 신장될 수 있고, 튜브형 슬리브(1122)의 대향 벽에 미치지 못하게 종료될 수 있다(도시되지 않음).

클립 장애물(1130)은 촉매 펠릿들의 브리징 성향을 강화하도록 동작한다. 펠릿들이 클립 장애물(1130)의 핀(1134)을 지나서 이동하고 있는 한, 펠릿들은 실질적으로 클립 장애물(1130)에 의해 방해받지 않는다. 그러나, (도 32의 단계 4와 유사하게, 반응기 튜브(10)가 핀의 레벨까지 채워지고 펠릿들이 로딩 장치(1114) 내에 축적되기 시작할 때와 같이) 일단 핀(1134)을 지나서 이동하는 펠릿들의 속도가 제로에 접근하면, 클립 장애물(1130)은 핀(1134)에서 펠릿들의 브리징 성향을 강화할 뿐만 아니라, 결과적인 브리지가 로딩 장치(1114)를 핸들링할 때 우발적인 조스틀링의 경우에도 덜 파괴되고 제거하기가 더 어려운 더 안전한 브리지가 되도록 하기 시작한다.

도 38a는 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치(1214)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 로딩 장치(1214)는 상기 로딩 장치(1214)의 하부 에지에 인접한 장애물(1230)이 이전 실시예(1114)의 "C" 클립(1130) 대신에 플라스틱 타이 랩(1230)이라는 것을 제외하면, 도 37의 로딩 장치(1114)와 유사하다. 도 38b에 도시된 바와 같이, 이러한 플라스틱 타이 랩들(1230)은 일단에서 슬롯을 가지며 타단에서 웨지-형 티스(wedge-shaped teeth)를 갖는다. 톱니형 단부(toothed end)는 타단에서 슬 롯을 통해 슬라이딩되고, 래칫 메커니즘(latchet mechanism)의 기능을 하여, 용이하게 타이트닝되고 나서, 록킹되어 느슨해질 수 없다. 이 유형의 타이 랩은 널리 공지되어 있고, 와이어들을 함께 유지하기 위하여, 그리고 다른 유사한 용도들에 종종 사용된다. 이 실시예(1214)는 이전 실시예(1114)보다 제조하기가 더 저렴하지만, 동일한 방식으로 동작하고, 로딩 장치(1214) 내에서 촉매 펠릿들의 브리징 성향을 강화하여 펠릿들이 로딩 장치 내에서 신뢰 가능하게 유지되도록 해서 펠릿들이 로딩 장치(1314)와 함께 반응기 튜브로부터 리프팅될 수 있도록 하는데 있어서 효율적이다.

도 39 및 도 40은 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치(1314)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 로딩 장치(1314)는 로딩 장치(1314)의 최하부 에지(1319)에 인접한 장애물(1330)이 이전 실시예(1114)의 "C" 클립(1130) 대신에 부분적인-원형 쇼울더 (shoulder) 장애물(1330)이라는 것을 제외하면, 도 37의 로딩 장치(1114)와 유사하다. 로딩 장치(1114)의 경우에서와 같이, 부분적인-원형 쇼울더 장애물(1330)은 일단 장애물(1330)을 가로지르는 펠릿들의 상대 속도가 제로로 접근하면, 로딩 장치(1314) 내에 촉매 펠릿들의 브리징 성향들을 강화시켜서, 펠릿들이 로딩 장치에서 신뢰 가능하게 유지되고, 로딩 장치와 함께 외부로 리프팅될 수 있도록 하는데 있어서 효율적이다. 이 경우에, 쇼울더 장애물(1330)은 단지 C-형상으로 절단되고 슬리브(1322)의 내부면 내로 접합되는 짧은 피스(short piece)의 파이프이다.

도 41a는 로딩 장치(1414)의 하부 에지에 인접한 장애물(1330A)이 이전 실시 예(1314)의 부분적인-원형 쇼울더 장애물(1330) 대신에 완전한 원형 쇼울더 장애물(1330A)이라는 것을 제외하면, 도 39 및 도 40의 로딩 장치와 유사한 로딩 장치(1314A)의 또 다른 실시예를 도시한다. 다시, 이 원형 쇼울더 장애물(1330A)은 로딩 장치(1314A) 내에서 촉매 펠릿들의 브리징 성향을 강화하여 펠릿들이 로딩 장치 내에서 유지되도록 하고 로딩 장치(1314)와 함께 반응기 튜브로부터 리프팅될 수 있도록 하는데 있어서 효율적이다.

쇼울더 장애물(1330A)에 의해서도, 하부 개구의 영역이 여전히 입구의 크기보다 더 커서, 펠릿들이 반응기 튜브(10) 내의 펠릿들의 레벨이 슬리브의 하부 개구의 레벨에 도달할 때까지 로딩 장치를 통해 자유롭게 흐를 수 있다는 것이 주의되어야 한다.

도 41b에 도시된 바와 같은 또 다른 실시예에서, 로딩 장치(1414)의 하단부에 형성되는 장애물(1430)은 하단부에서의 직경이 더 작은, 절두 원추 형상(frustro-conical shape)을 갖도록 측벽의 하단부를 테이퍼링함으로써 이루어지는 감소된 영역을 갖는다. 이것은 이전 실시예와 동일한 방식으로 기능을 하여, 로딩 장치에서 펠릿들을 유지하는 것을 돕는 메커니즘으로서 동작한다. 펠릿들이 로딩 장치와 함께 외부로 리프팅될 경우에, 로딩 장치를 계속해서 펠릿들로 상부까지 채우는 것은 일반적으로 필요로 되지 않으며, 일단 펠릿들이 슬리브를 채우기 시작하였다면, 펠릿들을 로딩 장치 내로 주입하는 것을 중단하는 것이 바람직할 수 있다는 것이 주의하여야 한다.

도 42a 및 도 42b는 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치(1514)의 또 다른 실시 예를 도시한다. 이 로딩 장치(1514)는 도 35의 로딩 장치(1114)와 유사하며, C-클립 타이, 쇼울더 장애물, 감소된 내경, 등일 수 있는 로딩 장치(1514)의 하부 에지(1519)에 인접한 장애물(1530)을 포함한다. 그러나, 이 실시예(1514)에서, 튜브형 슬리브(1522)는 이 경우에, 스크루 클램프(screw clamp)들(1536)을 통하여 로딩 장치(1514)의 플랜지 부(1516)에 부착되는 가요성 튜브이다. 물론, 접합, 리벳팅(reveting), 상호 간의 나사 결합(screwing together), 억지끼워맞춤(press-fit), 또는 심지어 전체 로딩 장치(1514)의 단일 피스 구성을 포함하는 가요성 슬리브(1522)를 플랜지 부(1516)에 고정시키는 다른 수단이 사용될 수 있다.

가요성 튜브형 슬리브(1522)는 제한된 수직 간극을 갖는 영역들에서도, 큰 아웃티지들로 튜브들 내에 설치되도록 만곡될 수 있다. 일단 로딩 장치(1514)가 튜브(10) 내에 설치되면, 상기 로딩 장치는 도 42a에 도시된 바와 같이, 임의의 종래의 로딩 장치와 같이 수직으로 매달린다. 일단 튜브(10)에 촉매가 로딩되고 펠릿들이 (적어도 부분적으로) 로딩 장치(1514)를 채우면, 로딩 장치는 브리지 강화 장애물(1530)이 슬리브(1522) 내부에 펠릿들을 유지시키는 것을 돕고 로딩 장치(1514)로부터의 펠릿들의 우발적인 배출을 방지하기 때문에, 빼내어질 수 있다. 가요성 튜브형 슬리브(1522)는 펠릿들이 로딩 장치(1514) 내에서 유지되는 동안, 튜브(10)로부터 로딩 장치(1514)를 제거하기 위하여 다시 한 번 만곡될 수 있다. 브리지 강화 장애물(1530)은 도 30의 "차이니스 핑거트랩" 실시예(1014), 등을 포함하는 본 명세서에서 개시된 메커니즘들 중 어느 하나일 수 있다.

도 43 내지 도 45는 로딩 장치(1614)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 로딩 장치(1614)는 도 35의 로딩 장치(1114)와 유사하며, 로딩 장치(1614)의 하부 에지(1619)에 인접한 장애물(1630)을 포함한다. 그러나, 이 실시예(1614)에서, 상기 장애물은 블래더(1630)가 팽창될 때, 하부 개구(1638)가 (도 44에 도시된 바와 같이) 블래더가 슬리브(1622)의 내벽(1617)을 초과하여 내부방향으로 신장되지 않는 제1의 방해받지 않는 상태로부터 (도 45에 도시된 바와 같은) 제2의 수축된 상태로 진행하도록 (전형적으로 가압된 공기에 의해) 팽창될 수 있는 블래더(1630)이다.

브래더(1630)는 가스 도관(1640)을 통하여 로딩 장치(1614)의 플랜지 부(1616)와 유체 연통되어 있다. 이 가스 도관(1640)은 일단이 블래더(1630)에서 종료되고, 로딩 장치(1614)의 플랜지 부 단부의 리세스(1642)에서 종료된다. 리세스(1642)는 로딩 프로세스 동안 펠릿들이 가스 도관(1640)에 들어오지 않도록 하기 위하여 커버(1644)로 캡핑(capping)된다. 커버(1644)는 자신(1644)의 우발적인 오배치(misplacement)를 방지하기 위하여 스트랩(strap)(1646)을 통하여 로딩 장치(1614)에 고정된다.

도 43 및 도 44에서와 같이, 블래더(1630)가 수축될 때, 하부 개구(1638)의 내경은 로딩 장치(1614)의 플랜지 부(1616) 내의 입구 개구의 직경을 초과하며, 촉매 펠릿들이 비교적 방해받지 않고 흐르게 된다. 도 45에서와 같이, 블래더(1630)가 팽창될 때, 하부 개구(1638)의 내경은 실질적으로 감소되어, 촉매 펠릿들이 떨어지지 않도록 한다. 블래더(1630)가 팽창되어 유지되는 한, 펠릿들은 로딩 장치(1614) 내에 포획된 채 유지될 것이다. 일단 로딩 장치(1614)가 튜브(10)로부터 제거되면, 블래더(1630)는 수축되어 로딩 장치(1614) 내부의 펠릿들을 방출시킬 수 있다.

촉매 로딩 프로세스 동안, 로딩 장치(1614)는 도 32의 단계 1에 도시된 것과 아주 동일한 방식으로 반응기 튜브(10) 내로 설치된다. 촉매는 희망하는 아웃티지 레벨에 도달할 때까지 추가된다. 펠릿들의 부가적인 로딩에 의해 로딩 장치(1614)의 튜브형 슬리브(1622)가 채워지기 시작한다. 일단 펠릿들이 블래더(1630) 위의 레벨에 도달하면, 블래더(1630)는 펠릿들을 로딩 장치(1614) 내부에 포획하기 위하여 도관(1640)을 통해 공기 또는 다른 유체를 주입함으로써 팽창될 수 있다. 로딩 장치(1614)가 반응기 튜브(10)로부터 제거되고 있는 동안, 유체를 주입하기 위한 유체 입구를 제공하고 블래더(1630)의 수축을 방지하기 위하여 가스 도관(1640)의 상부에 체크 밸브(도시되지 않음)가 설치된다. 일단 로딩 장치(1614)가 제거되었다면, 체크 밸브는 개방되고, 블래더(1630)는 수축되어, 로딩 장치(1614)로부터 펠릿들을 제거한다.

도 46 내지 도 51은 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치(1714)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 로딩 장치(1714)는 도 35의 로딩 장치(1114)와 유사하며, 로딩 장치(1714)의 하부 에지(1719)에 인접한 장애물(1730)을 포함한다. 이 실시예에서, 상기 장애물은 래소우(1730)가 타이트닝될 때 하부 개구(1738)가 (도 46에 도시된 바와 같은) 제1의 방해받지 않는 상태로부터 (도 48에 도시된 바와 같은) 제2의 수축된 상태로 진행하도록 (전형적으로 로딩 장치(1714)의 플랜지 부(1716) 내에서 리세스된 매듭(1750)을 끌어당김으로써) 타이트닝될 수 있는 슬립 너트(slip knot)(또한 도 47을 참조)를 갖는 래소우(lasso)(1730)이다.

로딩 장치(1714)의 튜브형 슬리브 부(1722)는 바람직하게는 일단 래소우(1730)가 끌어 당겨지면, 폐쇄되거나 수축되는 가요성 스텐트 또는 삭 재료(flexible stent or sock material)로 이루어진다. 래소우(1730) 자체는 바람직하게는 와이어와 같은 재료, 및 바람직하게는 메모리를 갖는 와이어로 이루어져서, 올가미는 매듭(1750)이 해제될 때 제1의 방해받지 않는 상태로 복귀하고, 매듭(1750)이 끌어당겨 질 때에만 제2의 수축된 위치로 폐쇄된다.

도 49는 매듭(1750)이 끌어 당겨지지 않아서 슬립 너트를 갖는 래소우(1730)가 자신의 제1의 방해받지 않는 상태(또한 도 46 참조)일 때, 로딩 장치(1714)의 플랜지 부(1716)의 캐비티(1752) 내에 리세스된 매듭(1750)을 도시한 로딩 장치(1714)의 평면도이다. 이 위치에서, 매듭(1750)은 감춰져서, 촉매 로딩 프로세스 동안 로딩 장치(1714)의 플랜지 부(1716)에 걸친 촉매 펠릿들의 브러싱과 인터페이싱(interfacing)되지 않는다. 도 50 및 도 51은 올가미(1730)를 제2의 수축된 위치로 끌어 당기기 위하여 매듭(1750)이 액세스 가능하도록 매듭(1750)을 자신의 캐비티(1752)로부터 회수하는데 사용될 수 있는 포크 툴(1754)을 도시한다. 로딩 장치(1714)의 플랜지 부(1716)는 로딩 장치(1714)가 핸들링되고 있을 때, 펠릿들의 우발적인 방출을 방지하기 위하여, 로딩 장치(1714)가 튜브(10)로부터 제거되는 동안 올가미(1730)를 제2의 수축된 상태로 유지하도록 매듭(1750)이 래칭(latching)될 수 있는 작은 훅 돌기(hook projection)(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

도 52는 본 발명에 따라 제조된 로딩 장치(1814)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 로딩 장치(1814)는 도 35의 로딩 장치와 유사하며, 로딩 장치(1814)의 하부 에지(1819)에 인접한 장애물(1130)을 포함한다. 그러나, 이 실시예(1814)는 또한 로딩 장치(1814)의 상부 개구(1848) 바로 아래에 가요성 암 또는 휘스커(whisker)(1856)를 포함한다.

바람직한 실시예에서, 휘스커(1856)는 스테인리스강 피아노 와이어와 같은 가요성 와이어이다. 촉매 펠릿들이 상부 개구(1848)를 통해 로딩 장치(1814)에 들어갈 때, 상기 촉매 펠릿들은 (튜브 시트에 걸쳐, 플랜지 부(1816) 상으로, 그리고 개구(1848) 내로 브러싱되는 그러한 촉매 펠릿들에 대한 경우인 것과 같이) 실제로 초기 수직 속도 성분을 갖지 않거나, (호스 또는 컨테이너로부터 직접 개구(1848) 내로 푸어링되는 그러한 촉매 펠릿들에 대한 경우인 것과 같이) 실질적인 초기 수직 속도 성분을 가질 수 있다. 휘스커(1856)가 존재하지 않는다면, 실질적인 초기 수직 성도 성분을 갖는 그러한 펠릿들이 로딩 장치(1822) 내에서, 실제로 초기 수직 속도 성분을 갖지 않는 그러한 펠릿들을 따라잡을 수 있고, 반응기 튜브(10)가 희망하는 아웃티지 레벨로 채워지기 전에, 로딩 장치 내에서 바람직하지 않은 브리징을 초래할 수 있다. 더구나, 반응기 튜브들 내에서, 그리고 반응기 튜브들의 전체 길이를 따라서 모든 펠릿들을 동일한 방식으로 로딩시키는 것이 바람직하기 때문에, 펠릿들을 상이한 속도들로 튜브에 떨어뜨리기 시작하는 것은 바람직하지 않다. 바람직하게는, 초기 수직 속도 성분은 튜브식 슬리브(1822) 내의 동일한 지점에서 모든 펠릿들에 대해 거의 동일하다.

가요성 암 또는 휘스커(1856)는 펠릿들이 로딩 장치(1814)에 들어갈 때 상기 펠릿들이 저속화되도록 함으로써 이 상태를 달성한다. 실제로 초기 수직 속도 성분 을 갖지 않는 그러한 펠릿들은 상기 펠릿이 로딩 장치에, 그리고 반응기 튜브(10) 내에 지속적으로 떨어지도록 하기 위하여 펠릿의 중량으로 인해 멀리 휘는 가요성 암 또는 휘스커(1856) 상에 떨어진다. 실질적인 초기 수직 벡터 성분을 갖는 그러한 펠릿들은 또한 상기 펠릿이 로딩 장치(1814)에, 그리고 반응기 튜브(10) 내에 지속적으로 떨어지도록 하기 위하여 멀리 휠 때 펠릿의 운동 에너지를 실질적으로 흡수하는 가요성 암 또는 휘스커(1856) 상에 떨어진다. 두 경우들 모두에서, 가요성 암 또는 휘스커(1856)는 펠릿이 통과되도록 하기 위하여 멀리 휘지만, 제2 경우에, 펠릿의 초기 수직 속도 성분으로 인한 펠릿의 운동 에너지를 실질적으로 흡수하기 위하여 휨이 더 현저하다.

펠릿들의 속도를 검사하여 펠릿들에 거의 제로의 수직 속도 상태를 제공하기 위하여 다른 메커니즘들이 사용될 수 있다. 펠릿들의 초기 수직 속도를 제거하거나 실질적으로 감소시키기 위하여 예를 들어, 하나 이상의 가요성 암 또는 휘스커가 사용되거나, 수평 공기 커튼(horizontal air curtain)(도시되지 않음)이 사용될 수 있다.

상술된 다수의 그립핑 슬리브들은 자신들이 튜브로부터 제거될 때 상당한 중량을 가질 수 있는데, 그 이유는 상기 그립핑 슬리브들에 촉매가 부분적으로 또는 완전히 로딩되기 때문이다. 그러므로, 로딩 장치의 적출을 돕기 위하여 제거 장치를 사용하는 것이 유용할 수 있다. 도 53a 내지 도 55는 하나의 이와 같은 제거 장치(1950)를 도시한다. 이 장치는 하우징을 형성하는, 연속적인 상부(1952) 및 다수의 핑거들(1954)을 포함하는 하부를 갖는 콜릿(collet)이다. 하단부에서, 핑거 들(1954)은 상부 쇼울더(1956), 하부 쇼울더(1958), 및 상부 및 하부 쇼울더들 사이의 리세스(1960)를 한정한다. 핑거들(1954)의 내부면은 상부의 더 작은 직경으로부터 하부의 더 큰 직경으로 테이퍼링된다. 유사하게 테이퍼링된 외부면을 갖는 핑거들(1954) 내부에 인서트(1962)가 존재한다. 도 55에 도시된 바와 같이, 액추에이터(1964)가 인서트(1962)에 고정되며, 진동기(1966)가 콜릿의 상부에 고정된다.

액추에이터(1964)는 손으로 작동되는 레버와 같이 수동으로 작동되거나, 공압으로 작동되는 선형 액추에이터와 같이 자동으로 작동될 수 있다. 많은 다른 공지된 액추에이터 장치들이 또한 사용될 수 있다. 액추에이터(1964)가 작동될 때, 상기 액추에이터는 인서트(1962)를 상부방향으로 끌어당긴다.

도 55를 살펴보면, 콜릿의 하부는 하부 쇼울더(1958)가 플랜지(16) 하부에 있고 상부 쇼율더(1956)가 플랜지(16) 상부에 있고 플랜지(16)가 콜릿의 리세스(1960)와 정렬될 때까지, 로딩 장치의 플랜지(16) 내의 개구 내로 삽입된다. 그 후, 액추에이터(1964)가 작동되어, 인서트(1962)가 핑거들(1954)에 대해 상부방향으로 이동하도록 한다. 인서트(1962)는 핑거들(1954)을 외부방향으로 푸싱하여, 핑거들이 도 54a 및 도 55에 도시된 위치로 떨어져 이동하도록 하므로, 제거 장치(1950)가 상부 개구에서 로딩 장치를 그립핑하도록 한다.

그 후, 오퍼레이터(operator)는 로딩 장치를 반응기 튜브로부터 리프팅하기 위하여 제거 장치(1950)를 리프팅한다. 하나의 실시예에서, 제거 장치(1950) 상에 별도의 핸들이 존재할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 진동기(1966) 및 액추에이터(1964)의 하우징은 핸들의 역할을 하도록 형성된다. 진동 장치(1966)는 편심 중 량의 선형 공압식 장치, 선형 모터, 또는 오퍼레이터가 로딩 장치 내에 있는 펠릿들을 반응기 튜브(10) 내로 두고자 하는지 또는 빈 내와 같이 다른 장소에 두고자 하는지의 여부에 따라서, 반응기 튜브(10)로부터 제거되고 있을 때 또는 반응기 튜브(10)로부터 제거된 후에, 로딩 장치의 배출을 용이하게 하기 위하여 주로 수직 방향으로 진동을 제공하는 다른 장치일 수 있다.

도 57 내지 도 59는 (도 56에 도시된 바와 같은) 슬릿(1917)을 갖는 로딩 장치(1914)를 언로딩하는 또 다른 유형의 언로딩 장치(2000)를 도시한다. 로딩 장치(1914)는 튜브형 슬리브 신장부(1922), 플랜지(1916), 먼지를 유지하기 위한 리세스(1932), 및 입구 개구(1924)를 갖는다는 점에서, 상술된 일부 다른 로딩 장치들과 유사하다. 언로딩 장치(2000)의 하우징(2002)은 상부(2010)의 직경이 더 작고 하부(2012)의 직경이 더 큰 절두 원추형이다. 하우징(2002)의 내부면을 따라 웨지(2014)가 존재한다. 하부(2012)는 자신이 반응기 튜브 내에 배치되도록 하는 쇼울더를 포함하고, 상기 쇼울더는 희망하는 경우, 튜브 시트 상에 위치한다. 대안적으로, 언로딩 장치(2000)의 하부는 펠릿들을 포획하기 위하여 빈 위에 배치될 수 있다.

로딩 장치(1914)로부터 펠릿들을 언로딩하기 위하여, 로딩 장치(1914)는 언로딩 장치(2000)의 상부에 배치되고, 상기 슬릿(1917)은 웨지(2014)와 정렬된다. 그 후, 로딩 장치는 하우징 (2002) 내로 하부방향으로 푸싱되고, 상기 웨지(2014)는 슬릿(1917)이 개방되도록 함으로써 하부로부터 상부까지 로딩 장치(1914)의 슬리브(1922)의 직경을 점진적으로 증가시킨다. 이로 인해, 펠릿들이 규칙적인 방식 으로 로딩 장치(1914)로부터 떨어질 수 있게 된다. 도 59는 로딩 장치가 하부방향으로 가압되어 펠릿들이 방출된 후의 로딩 장치(1914)를 도시한다.

언로딩 장치가 도 57 내지 도 59의 웨지(2014) 대신에 웨지-형 나이프(wedge-shaped knife)를 가지는 것이 또한 가능할 것이다. 이 경우에, 상기 나이프는 이러한 로딩 장치들로부터 펠릿들을 방출하기 위하여 슬릿을 갖지 않는 로딩 장치들 중 어느 하나를 절단하여 개방하는데 사용될 수 있다.

도 60 및 도 61은 자신의 웨지(2014)를 각각 갖는 다수의 언로딩 장치들(2000)을 포함하는 언로딩 스테이션(2050)을 도시한다. 이 경우에, 수직 진동을 로딩 장치들에 제공하기 위하여 상기 스테이션 상에 축방향 진동기(2025)가 설치되었는데, 이 진동기는 부가적으로 임의의 브리징된 펠릿들을 제거하는 것을 돕는다. 언로딩 스테이션(2050)의 하부에는 펠릿들을 수집하는 빈 또는 홉퍼(hopper)(2054)가 있다.

도 62a는 또 다른 언로딩 장치의 슬리브(2122)의 하부를 도시한다. 이 경우에, 슬리브(2122)의 하부에 인서트(2130)가 존재하여, 내경(2132)을 감소시킨다. 인서트(2130)는 도 62b에 상세히 도시되어 있다. 이 인서트(2130)는 슬리브(2122)의 내부면에 부착된다.

도 63a는 또 다른 로딩 장치의 슬리브(2222)의 하부를 도시한다. 이 경우에, 슬리브(2222)의 하부에 캡(2230)이 존재하여, 내경(2232)을 감소시킨다. 이 경우에, 캡(2230)은 슬리브(2222)의 외부면에 부착된다.

도 64a는 슬리브(2322)가 플랜지(2316)의 내부면에 직접 부착되는 또 다른 로딩 장치의 분해 사시도이다. 이 디자인은 슬리브(2322) 이외에, 튜브(10) 내로 신장되는 플랜지(2316)로부터의 돌기가 없기 때문에, 반응기 튜브(10)가 가 더 작은 직경을 가질 때 특히 바람직하다. 그러므로, 슬리브(2322)의 외경은 반응기 튜브 내부에 꽉 끼워 맞춤될 수 있고, 상기 플랜지(2316)는 튜브 시트(12)의 상부에 위치한다. 도 64b는 조립된 후의 로딩 장치(2314)의 상면도이며, 상부 개구(2324), 플랜지(2316), 및 슬리브(2322)를 도시한다.

도 65 내지 도 68은 접합에 의해서 서로 고정되는 입구 개구(2424) 및 슬리브(2422)를 갖는 플랜지(2416) 이외에, 슬리브(2422)의 하부로부터 플랜지(2416)까지 상부방향으로 슬라이딩되며 튜브 시트(12) 상부에서 플랜지(2416)를 이격시키는 역할을 하는 별도의 스페이서(2418)가 존재한다는 것을 제외하면, 도 64a 및 도 64b의 로딩 장치와 유사한 로딩 장치(2414)의 실시예를 도시한다. 이 로딩 장치는 펠릿들을 플랜지 상으로, 그리고 개구(2424) 내로 브러싱하는 것을 용이하게 하기 위하여 플랜지(2416)가 희망하는 높이가 되도록 하는데 유용할 수 있다. 이 로딩 장치는 튜브 시트의 상부면이 거친 상황들, 및 다양한 다른 상황들에서 유용할 수 있다.

본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 상술된 실시예들에 대해 변경들이 행해질 수 있다는 것이 당업자들에게는 명백할 것이다.

Claims (26)

1. 펠릿들을 화학적 반응기 튜브 내에 로딩하는 로딩 장치에 있어서:

   상부 플랜지 부;

   상기 상부 플랜지 부로부터 하부방향으로 돌출되고, 각각의 높이에서 내부 단면적을 한정하는 내부면을 가지며, 하부 에지를 한정하는 하부 슬리브 부; 및

   상기 하부 에지 부근의 상기 내부 단면적을 감소시키는 수단을 포함하는 로딩 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   단면적을 감소시키는 상기 수단은 상기 하부 슬리브 부에 대해 고정되는 치수를 갖는 로딩 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   단면적을 감소시키는 상기 수단은 상기 슬리브 부 주위를 둘러싸는 클립 및 상기 하부 슬리브 부 내로 돌출된 핀을 포함하는 로딩 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 핀은 상기 하부 슬리브 부에 걸쳐 완전히 돌출되는 로딩 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   단면적을 감소시키는 상기 수단은 상기 하부 슬리브 부에 고정되고 상기 하부 슬리브 부 내로 돌출되는 가요성 타이 부재를 포함하는 로딩 장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   단면적을 감소시키는 상기 수단은 상기 슬리브 부의 내부면 상에 쇼울더를 포함하는 로딩 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 내부면은 원주를 가지고, 상기 쇼울더는 상기 내부면의 전체 원주 주위에서 신장되는 로딩 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   단면적을 감소시키는 상기 수단은 상기 슬리브에 대해 조정 가능한 치수들을 가지는 로딩 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   단면적을 감소시키는 상기 수단은 팽창 가능한 블래더(bladder)를 포함하는 로딩 장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    단면적을 감소시키는 상기 수단은 올가미(noose)를 포함하는 로딩 장치.
11. 제 8 항에 있어서,

    단면적을 감소시키는 상기 수단은 상기 슬리브 부의 적어도 일부에 대해 신장되는 스텐트(stent)를 포함하는 로딩 장치.
12. 펠릿들을 화학적 반응기 튜브 내에 로딩하는 로딩 장치에 있어서:

    입구 개구를 한정하는 상부 플랜지 부;

    상기 상부 플랜지로부터 하부방향으로 신장되고, 상기 입구 개구와 연통되는 통로를 형성하는 내부면을 한정하며, 하부 에지를 한정하는 하부 슬리브 부; 및

    하부방향으로 상기 입구 개구 및 통로를 통과하는 펠릿들의 속도를 검사하는 상기 입구 개구 부근의 가요성 암을 포함하는 로딩 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 가요성 암은 상기 펠릿이 상기 입구 개구 및 통로를 통해 떨어지고 있는 동안, 떨어지는 펠릿의 운동 에너지를 실질적으로 흡수하는 수단을 포함하는 로딩 장치.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 가요성 암은 상기 하부 슬리브 부의 상부에 위치되는 로딩 장치.
15. 펠릿들을 화학적 반응기 튜브 내에 로딩하는 로딩 장치에 있어서:

    입구 개구를 한정하는 상부 플랜지 부; 및

    상기 상부 플랜지 부로부터 하부방향으로 돌출되며, 상기 입구 개구와 연통되고 자신의 하부에서 출구 개구를 한정하는 통로를 한정하는 하부 슬리브를 포함하며;

    상기 하부 슬리브 부는 다수의 윈도우들을 한정하는 측벽을 갖는 로딩 장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    상기 윈도우들은 상기 통로 내부의 펠릿들의 레벨을 보기 위한 다수의 슬롯을 포함하는 로딩 장치.
17. 펠릿들을 화학적 반응기 튜브 내에 로딩하는 로딩 장치에 있어서:

    외부 에지를 갖는 상부 플랜지 부; 및

    상기 상부 플랜지 부로부터 하부방향으로 돌출되는 하부 슬리브 부를 포함하되, 상기 플랜지 부의 외부 에지는 제1 높이를 한정하고;

    상기 상부 플랜지 부는 제2 높이의 중앙 개구로부터 상기 제1 높이의 상기 외부 에지까지 테이퍼(taper)되며, 상기 제2 높이는 상기 제1 높이보다 더 높은, 로딩 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 제1 높이는 로딩될 상기 펠릿들의 최소 치수의 20%보다 더 작은 펠릿들을 화학적 반응기 튜브 내에 로딩하는 로딩 장치.
19. 제 17 항에 있어서,

    상기 제1 높이는 로딩될 상기 펠릿들의 최소 치수의 75% 내지 125%인 펠릿들을 화학적 반응기 튜브 내에 로딩하는 로딩 장치.
20. 펠릿들을 내부면을 갖는 화학적 반응기 튜브 내에 로딩하는 장치에 있어서:

    상부 플랜지 부;

    상기 상부 플랜지 부로부터 하부방향으로 돌출된 전반적으로 원통형의 슬리브 부; 및

    상기 화학적 반응기 튜브의 내부면 내에서 편안하게 끼워 맞춤되고 먼지를 포획하도록 상부방향으로 개방된 컵을 한정하는 치수로 상기 슬리브 부로부터 외부방향으로 신장되는 벽을 포함하는 로딩 장치.
21. 입구 개구를 한정하는 상부 플랜지부 및 상기 개구로부터 하부방향으로 신장되는 통로를 한정하고 하부 출구 개구를 한정하는 하부 슬리브 부를 포함하는 로딩 장치를 반응기 튜브 내에 설치하는 단계;

    상기 입구 개구를 통해 펠릿들을 추가해서, 상기 반응기 튜브 내의 상기 펠릿들의 레벨이 상기 하부 출구 개구에 도달할 때까지, 상기 펠릿들이 통로를 통해 상기 반응기 튜브 내로 떨어지도록 하는 단계;

    더 많은 펠릿들을 추가하여 상기 하부 슬리브 부를 적어도 부분적으로 채우는 단계;

    상기 하부 슬리브 부 내부에 상기 펠릿들을 고정시켜서, 상기 로딩 장치가 상기 반응기 튜브로부터 제거될 때, 상기 펠릿들이 상기 로딩 장치와 함께 유지되도록 하는 단계; 및

    상기 로딩 장치를 자신의 고정된 펠릿과 함께 상기 반응기 튜브로부터 제거하여, 상기 반응기 튜브 내에서 희망하는 아웃티지(outage)를 남기는 단계를 포함하는, 펠릿들을 화학적 반응기 튜브 내에 로딩하는 방법.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 하부 슬리브 부 내부에 펠릿들을 고정시키는 단계는 자신의 출구 개구 부근에서 상기 슬리브 부의 내부 단면적을 감소시키는 단계를 포함하는 펠릿들을 화학적 반응기 튜브 내에 로딩하는 방법.
23. 제 21 항에 있어서,

    상기 하부 슬리브 부 내부에 펠릿들을 고정시키는 단계는 상기 펠릿들의 본래 성향에 의존하여 상기 하부 슬리브 부 내부에 상기 펠릿들을 브리지(bridge)하 는 단계를 포함하는 펠릿들을 화학적 반응기 튜브 내에 로딩하는 방법.
24. 제 21 항에 있어서,

    상기 펠릿들이 하부방향으로 상기 로딩 장치를 통과할 때 상기 펠릿들과 접촉하는 가요성 암에 의해 상기 로딩 장치를 통해 떨어지는 펠릿들의 수직 속도 성분을 감소시키는 단계를 포함하는 펠릿들을 화학적 반응기 튜브 내에 로딩하는 방법.
25. 입구 개구 및 하부방향으로 돌출된 슬리브 부를 한정하는 플랜지를 갖는 로딩 슬리브로부터 펠릿들을 언로딩하는 언로딩 장치에 있어서:

    하우징;

    상기 하우징을 로딩 슬리브에 고정시키는 수단; 및

    하우징을 진동시키는 수단을 포함하는, 언로딩 장치.
26. 펠릿들을 화학적 반응기 튜브 내에 로딩하는 로딩 장치에 있어서:

    먼지 입자들을 수집하는 다수의 리세스들을 한정하는 상부면을 가지며 입구 개구를 또한 한정하는 상부 플랜지 부; 및

    상기 상부 플랜지부로부터 하부방향으로 신장되고 상기 입구 개구와 연통되는 통로를 한정하는 하부 슬리브 부를 포함하는, 로딩 장치.

Images