JP5035971B2 - 気固分離器 - Google Patents
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Description
内筒10は、鉛直方向に延びる有底円筒状であり、その下端が円形状の底板(閉塞部材)11によって閉塞されており、その上端が開放されて導入口1とされている。底板11には、特に図2〜図4において詳しく示されるように、内筒10の中央部分に相当する位置(本実施形態では、底板11の中央部分と一致している。)に、内筒10と外筒2とを連通する円形状の連通孔11aが設けられている。連通孔11aの開口面積は、気固分離器100の大きさや気固分離器100の運転条件等によって適切な大きさに設定することができるが、連通孔11aを通過する固体粒子の質量流束が400kg/(m2・sec)〜2500kg/(m2・sec)となるように設定すると好ましく、特に1600kg/(m2・sec)となるように設定するとより好ましい。
P=(R−0.5×D3)=0.5×(D1−D3)×b
(ここで、bは0.2〜0.99、好ましくは0.7〜0.95である。)
開口部4の長さL/2≦案内羽根5の鉛直方向長さ≦外筒2の鉛直方向長さ
を満たすように設定されており、より好ましくは
開口部4の長さL≦案内羽根5の鉛直方向長さ≦0.8×外筒2の鉛直方向長さ
を満たすように設定されており、さらに好ましくは開口部4の長さLと同程度に設定されている。
外筒2は、内筒10を外方から覆うと共に、内筒10に対して同軸状に位置する筒状体である。外筒2は、上から順に、気体案内筒2c、円筒状の中央外筒2a、円錐筒2d及び粒子抜出管2eを有している。中央外筒2aは、内筒10における複数の開口部4が形成された部分10aを取り囲むように配置されている。中央外筒2bは、内筒10の底板11よりもさらに下方に延びていることが好ましい。
(π/4)(D3’)2・U10・ε=(π/4)((D1)2−(D3)2)・Ud
によって求めることができる。なお、通常、εはほぼ1と近似できる。
1.1×D3≦D1≦5×D3
を満たすように設定すると好ましく、
1.1×D3≦D1≦3×D3
を満たすように設定するとより好ましい。
L=La×a
(ここで、aは0.1〜0.99であり、好ましくは0.7〜0.95である。)
続いて、気固分離器100の運転方法及び作用を説明する。気体(粘度μ[Pa・s])と固体粒子(平均粒径dp[m]、粒子密度ρp[kg/m3])との混合物を、内筒10の導入口1から内筒10内へと所定速度(断面平均線速度U[m/s])で下向きに導入する。固体粒子としては、特に限定されないが、例えば、平均粒径dpが1μm〜500μm程度、粒子密度ρpが1.5g/cm3〜2.5g/cm3程度の流動接触触媒(FCC)等が挙げられる。また、気体の粘度μは、通常、0.001Pa・s〜0.000005Pa・s程度である。
実施例1では、円形状の底板11の中央部分に円形状の連通孔11aを設け、底板11の直径を260mmに設定し、連通孔11aの直径を12mmに設定した気固分離器100を用いた(図6参照)。
実施例2〜4では、連通孔11aの直径をそれぞれ24mm、36mm、48mmに設定した以外は実施例1と同様とした気固分離器100を用いた(図6参照)。
比較例1では、連通孔11aの直径を0mm(すなわち、連通孔11aを設けていない。)に設定した以外は実施例1と同様とした気固分離器100を用いた(図6参照)。
実施例1〜4及び比較例1について、下記のように定義される分離効率を測定したところ、それぞれ97.8%、98.3%、98.9%、97.9%、97.6%であり、実施例1〜4における分離効率は、いずれも比較例1における分離効率よりも高いものであった。
分離効率[%]=粒子抜出管2eにおける固体粒子の流量[kg/min]/(粒子抜出管における固体粒子の流量[kg/min]+気体抜出管7における固体粒子の流量[kg/min])
この分離効率の定義から、分離効率が高い場合には、固体粒子が気体抜出管7から排出されにくくなっていると共に、固体粒子が粒子抜出管2eから排出されやすくなっていることが把握できる。従って、本実施形態に係る気固分離器100では、分離効率がより向上することが確認された。
Claims (2)
- 下端に底板を有すると共に上端が開放された、鉛直方向に延びる内筒と、
前記内筒を外方から同軸状に覆うと共に、外部に連通する気体抜出口が上部に形成された外筒とを備え、
前記内筒における前記下端側の側面には、外方に突出すると共に前記内筒の軸方向に延びる複数の案内羽根と、当該複数の案内羽根に対応してそれぞれ位置すると共に前記内筒の軸方向に延びる複数の開口部とが設けられており、
前記複数の案内羽根は、それぞれが前記複数の開口部のうち対応する開口部を覆うように前記内筒の周方向に傾斜されており、
前記底板には、前記内筒と前記外筒とを連通する連通孔が設けられている気固分離器。 - 前記連通孔は、前記内筒の中央部分に相当する位置に設けられている請求項1に記載された気固分離器。
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