JP7246705B2 - 散布装置及び触媒充填装置 - Google Patents
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Description
このような触媒の充填には、特許文献1や特許文献2に示される触媒充填装置が用いられている。
回転駆動機構は、触媒放出器で放出される触媒が反応塔内で平らに充填されるように、制御手段で制御される。
反応塔に充填される触媒は、大きさの異なるものが混在している。大きな触媒は、分散ロータの回転に伴う遠心力によって、反応塔の内周部まで飛ばされることになるが、小さな触媒は、反応塔の中心部に止まることになり、散布される触媒の大きさは、充填される箇所に応じて偏在することになる。
ここで、反応塔の内周部では、充填されている触媒の大きさが大きいので、散布された多数の触媒の隙間が大きくなる。そのため、反応塔の内壁近傍では、原料流体が流通しやすくなり、流通される原料流体の量が多くなる。
これに対して、反応塔の中心部では、充填されている触媒の大きさが小さいので、散布される多数の触媒の隙間が小さくなり、反応等の中心部では、原料流体が流通しにくくなり、流通する原料流体の量が少ないものとなる。
そのため、反応作業のために、触媒充填後に原料流体を流通させると、その流通量が充填された触媒の位置により異なるので、反応作業の効率が悪いという課題がある。
カップ部材の底部から開口端縁に向けて形成された排出口の全長に渡り、粒径の大きなものと小さいものとが混在した被散布材が散布されることになる。
排出口のうちカップ部材の開口端縁に近い部分からは、大きな遠心力によって、主に、粒径の大きな被散布材が遠くに散布されることになる。底部に近い部分からは、粒径の小さな被散布材の他、粒径の大きな被散布材が混在した状態で、下方に向けて散布されることになるが、カップ部材とともに回転する撹拌翼により、撹拌されるので、被散布材の散布に伴う大きさの偏在が少なくなる。つまり、粒径の異なる被散布材は、カップ部材と一体となって回転する撹拌翼に直接当たり、あるいは、回転する撹拌力により生じる気流により、撹拌される。
この構成では、第一軸部及び第二軸部を同軸上で連結し、第一軸部と規制用板部とを固定し、第二軸部と撹拌板部とを固定して規制部と撹拌翼とを一体に形成した。そのため、第一軸部と第二軸部を回転駆動することで、カップ部材、規制用板部及び撹拌板部を同時に回転させることができるので、散布装置の構造を簡易なものにできる。
本発明では、カップ部材の内部に触媒が収納された状態で、回転機構によって、第一軸部及び第二軸部を回転すると、カップ部材の排出口から粒径にかかわらず、触媒が排出される。排出口から排出された触媒は、撹拌翼により、撹拌されるので、反応塔に充填される触媒は、大きさの偏在が少なくなる。
そのため、触媒充填後に、反応塔に原料流体を流して反応作業を行った場合、反応塔の場所にかかわらず、原料流体が均等に流れるので、反応作業の効率を向上させることができる。
この構成では、制御装置から回転機構に高速回転モードの信号を送ると、回転機構によって、カップ部材及び撹拌翼が高速回転する。カップ部材に収納された触媒のうち主に大きな触媒は、大きな遠心力によって、排出口の上端部から反応塔の内壁に向かって遠くに散布されることになり、大きさの異なる触媒が排出口の下端部から中央部に落下して散布される。この状態を長時間継続させることで、反応塔の内周部に充填される触媒の量が多くなり、反応塔の内周部に充填される高密度の触媒が筒状となる。
その後、制御装置が高速回転モードから低速回転モードに切り換える信号を回転機構に送ると、カップ部材が低速で回転されることになる。カップ部材に収納された触媒は、遠心力が小さくなって、排出口から反応塔の内周部に届くことなく、殆どが中心部に散布される。この状態を一定時間継続させることで、反応塔の筒状に形成された高密度の触媒の内部に粗密度の触媒が充填されることになる。
以上のモードを繰り返すことで、反応塔の内周部に高密度の触媒が所定の高さに渡って形成され、その中央部に粗密度の触媒が所定高さに渡って形成される。
ここで、カップ部材の高速回転モードと低速回転モードの双方、特に、低速回転モードにおいて、排出口の下端部から排出される大小の触媒は、カップ部材とともに回転する撹拌翼によって直接、あるいは、撹拌翼の回転で生じる気流によって撹拌されるので、反応塔に充填される触媒の大きさに偏在が少なくなる。
この構成では、制御装置から回転機構に正回転モードの信号を送ると、カップ部材は正回転しながら、排出口から触媒を反応塔の内部に排出する。この際、カップ部材が高速回転を長時間実施すれば、反応塔の内周部に高密度の触媒が筒状に充填される。その後、制御装置が正回転モードから逆回転モードに切り換える信号を回転機構に送ると、回転機構によって、カップ部材が正回転から逆回転するまでに回転速度が低下し、やがて停止する。その後、低速で逆回転しはじめ、所定時間経過したら、高速回転する。カップ部材は、正回転における高速回転から停止までの時間及び停止から逆回転における高速回転するまでの時間にわたり、低速回転又は停止状態にあるので、反応塔の中央部に粗密度の触媒が充填される。
以上のカップ部材及び撹拌翼の正回転モードと逆回転モードとが交互に切り換えられることで、反応塔の内周部に充填される高密度の触媒と、中央部に充填される粗密度の触媒とが所定の高さとなるまで反応塔の内部に充填される。
ここで、反応塔の内部に温度計等の長尺部材が上下に延びて配置されている場合には、カップ部材が一方向に回転するだけでは、当該部材の一方向から触媒が当たり、その陰となる部分に触媒が溜まりにくくなる。そのため、この構成では、カップ部材を正回転と逆回転とを繰り返すことで、当該部材の陰となる部分がなくなり、触媒をまんべんなく反応塔に充填することができる。
この構成では、制御装置から回転機構に正回転モードの信号を送ると、正回転するカップ部材の第一開口部から触媒が排出されて反応塔に充填されることになり、逆回転モードの信号を送ると、逆回転するカップ部材の第二開口部から触媒が排出されて反応塔に充填される。ここで、第一開口部が第二開口部に比べて上端の位置が高いので、カップ部材を正回転する場合では、カップ部材の高い位置から触媒が遠くまで散布されることになり、内周部に高密度の触媒を充填する場合に効果的である。一方、カップ部材を逆回転する場合では、カップ部材の高い位置から触媒が散布されないので、高速に回転したとしても、内周部に触媒が届きにくくなり、中央部に触媒を充填する場合に好適である。
この構成では、ホッパに収納された触媒と触媒粉とは、分離装置で分離され、触媒粉は分離装置の外に排出され、触媒は散布装置に送られる。
分離装置では、触媒と触媒粉との混在物が触媒管の内部を軸方向に沿って流通し、渦流発生部に当たって、渦流が発生する。混在物の流れに渦流が発生すると、触媒に比べて小さい触媒粉が乱流した状態で滞留する。
内管の内部を流通する触媒粉排出用流体を流体供給孔から触媒管の内部に送る。流体供給孔は、渦流発生部で渦流が発生した位置と対向して配置されるので、渦流状態で滞留した触媒粉が連通孔に向かって押し出されることになる。すると、触媒粉が効率的に連通孔を通って外管と触媒管との間の収納スペースに排出される。一方、触媒自体は、触媒粉排出用流体で押し出されようとしても、連通孔を通過することができないので、触媒管の内部を軸方向に沿って引き続き流通する。従って、触媒管の周面部と内管の壁部との少なくとも一方に、触媒と触媒粉との混在物の流れに渦流を発生させる渦流発生部が設けられ、内管の流体供給孔と渦流発生部で渦流が発生した位置とが対向配置されているので、渦流発生部により乱流状態となって渦流発生部の近傍で滞留している触媒粉を流体供給孔から送られた流体が連通孔に向かって押し出すことになり、触媒粉が効率的に収納スペースに排出される。一方、触媒自体は触媒管の内部で流通し続けるので、触媒と触媒粉とが確実に分離されることになる。
図1において、反応塔1は、内部に触媒2が充填される。触媒2を反応塔1に充填する際には、反応塔1の上部開口から内部へ、触媒充填装置3が導入される。
触媒2は、高密度(密)の触媒2Hと粗密度(粗)の触媒2Lとを有するものであり、高密度の触媒2Hは、反応塔1の内周部Aに筒状に充填され、粗密度の触媒2Lは中央部Bに充填されている。
触媒2H及び触媒2Lの密度は、普通に充填された触媒の密度のそれぞれ110~120%及び95~100%とされている。
〔供給装置10〕
供給装置10は、上から下へ順にホッパ11、分離装置20、流通管30、バルブ40を備えている。
ホッパ11は、反応塔1の上部開口の外側に配置されており、触媒2と触媒粉2Aとが混在する混在物2Bを貯留し、その下端から分離装置20へと混在物2Bを供給可能である。触媒粉2Aは、触媒2より小さくかつ軽量なダストであり、反応塔1に充填される対象としては除かれるものである。触媒2は、粒径の異なるものが混在している。
分離装置20は、触媒管21と、触媒管21の内部に配置された内管22と、触媒管21の外部に配置された外管23とからなる3重構造とされている。
内管22は、触媒管21の内側に同芯で配置され、触媒管21との間に空間21A(図3参照)が空けられている。
外管23は、触媒管21の外側に同芯で配置され、触媒管21との間に収納スペース23A(図3参照)が空けられている。
触媒管21は、上端をホッパ11の触媒出口に連結され、下端を、流通管30を介してバルブ40に連結されている。従って、ホッパ11からバルブ40へと供給される触媒2は、触媒管21の内側を通される。
内管22の上端には除塵エア供給管24が接続されている。
除塵エア供給管24は、外部の除塵エア供給源(図示省略)からの加圧エアを、内管22の上端へと導入する。なお、除塵エア供給管24は、図1では、一部が外管23の外部に露出した水平管部と触媒管21の内部に配置された鉛直管部とからなるL字管が図示されているが、本実施形態では、除塵エア供給管24を、それぞれ一部が外部に露出した水平管部と水平管部の中心に接続され触媒管21の内部に配置された鉛直管部とからなるT字管から構成してもよい。
従って、触媒管21を通過する触媒2は、除塵エアにより触媒粉2Aを除去された清浄な状態で、バルブ40へと送り出される。
外管23の下端には除塵エア排出管25が接続され、この除塵エア排出管25には除塵用の排気機構26が接続されている。排気機構26の構成として、例えば、ブロアやサイクロンを例示することができる。
除塵エアは、触媒管21内の触媒2の隙間を通過する際に、触媒2に付着していた触媒粉2A、あるいは触媒2から生じた触媒粉2Aを取り込み、この触媒粉2Aとともに除塵エア排出管25へ送り出される。
本実施形態では、除塵エア排出管25及び排気機構26から収納スペース23Aに収納された触媒粉2Aを吸引する吸引装置が構成される。
従って、触媒管21内で除塵エアが取り込んだ触媒粉2Aは、排気機構26で回収され、一括して廃棄することができる。一方、排気機構26を通過した搬送エアは、触媒粉2Aを含まない清浄な状態とされたうえで、大気に解放される。
図3において、触媒管21は、外管23で覆われた筒状の周面部21Bを備えている。周面部21Bは、多数の連通孔211を有し、その内面側と外面側とで通気可能である。ただし、連通孔211は、触媒2を通過させない大きさ又は形状であるが、触媒2より小さい触媒粉2Aを通過させる。
図3では、触媒管21をメッシュ材料で形成してその格子間隔を連通孔211としているが、本実施形態では、触媒管21の材料に孔明け加工をして形成された複数の孔を連通孔211としてもよい。
筒状部22Aは、複数の流体供給孔221を有し、その内面側と外面側とで通気可能である。
内管22をメッシュ材料で形成してその格子間隔を流体供給孔221としているが、本実施形態では、内管22の材料に多数の孔明け加工で形成されたものを流体供給孔221としてもよい。
流体供給孔221は、後述する第一フィン80が設けられた位置と対応する位置を少なくとも含み、かつ、内管22の周方向に沿って複数が互いに等間隔に配置されている。なお、内管22に孔明け加工で流体供給孔221を形成する場合、流体供給孔221を第一フィン80が設けられた位置と対応する位置にのみ形成してもよい。
渦流発生部8は、触媒管21の周面部21Bに基端が固定された第一フィン80と、内管22に基端が固定された第二フィン81とを有する。
第一フィン80は、その先端が触媒粉2Aと触媒2との混在物2Bの流通方向のうち下流側に向いている。つまり、第一フィン80は、基端から先端にかけて下り傾斜している。
第二フィン81は、その先端が混在物2Bの流通方向のうち上流側に向いている。つまり、第二フィン81は、基端から先端にかけて上り傾斜している。第二フィン81の基端の水平位置は、第一フィン80の先端の水平位置と同じである。
第一フィン80の先端と第二フィン81の先端との間には、混在物2Bが流通するための隙間Sが形成されている。
第一フィン80は、触媒管21の軸芯を中心とした環状に形成されている。第一フィン80の先端と触媒管21の周面部21Bとの間の寸法は触媒管21の周方向に沿って同じである。
第二フィン81は、内管22の軸芯を中心とした環状に形成されている。第二フィン81の先端と内管22の外周との間の寸法は内管22の周方向に沿って同じである。
以上の構成の渦流発生部8では、上流側から送られる触媒2及び触媒粉2Aからなる混在物2B、特に、触媒粉2Aは、第一フィン80と第二フィン81とを通過した直後に渦流Pが発生する。
第一フィン80は、触媒管21の軸方向に沿って複数段(図3では3段)形成されており、第二フィン81は、内管22の軸方向に沿って複数段(図3では3段)形成されている。
図2において、バルブ40は、分離装置20から散布装置50へと触媒2を通過させる状態と、これを遮断する状態とを切り替える機構である。
バルブ40は、制御装置5からの信号を受けて開閉操作される。なお、図2では、制御装置5が反応塔1の内部に配置されている状態が示されているが、本実施形態では、制御装置5が反応塔1の外部に配置されるものでもよい。
図2において、散布装置50は、供給装置10の下部に接続されるものであって、供給装置10から供給される触媒2を被散布材として反応塔1内に回転散布する装置である。
散布装置50は、ケーシング51、カップ部材52、規制部52M、撹拌翼53及び回転機構54を有する。
ケーシング51は、バルブ40と接続され下端がカップ部材52を回転自在に支持する筒状部材である。
ケーシング51の周面は、反応塔1の内部に設けられた足場4に固定されている。
カップ部材52は、バルブ40からケーシング51を通じて送られる粒径の異なる触媒2を収納するものであり、合成樹脂から形成されている。
カップ本体521の底部中心は、ケーシング51の軸芯と一致する。底部中心には嵌合孔52Aが形成されている。
カップ本体521には、触媒2を排出する排出口52Bが嵌合孔52Aの近傍からカップ部材52の開口端に向けてスリット状に形成されている。
ここで、個々の排出口52Bは、規制部52Mによって、一部がカップ部材52の底部中心から径方向に沿って線状に閉塞されており、規制部52Mで閉塞された部分を挟んでカップ部材52の周方向の両側に第一開口部52B1と第二開口部52B2とに分けられている。
第一開口部52B1の上端は第二開口部52B2の上端に比べて高い位置にある。さらに、図5では、第一開口部52B1の幅W1は第二開口部52B2の幅W2と同じである。本実施形態では、第一開口部52B1と第二開口部52B2との幅を異ならせるものでもよく、例えば、中央部Bへの触媒2の充填量を多くするために第二開口部52B2の幅W2を第一開口部52B1の幅W1より大きくしてもよい。
蓋部材522は、ケーシング51から送られる触媒2をカップ本体521の上面から漏出することを防止するものであり合成樹脂から形成されている。
蓋部材522の中心部には嵌合孔52Aが設けられている。なお、図5及び図6では、蓋部材522の図示が省略されている。
規制部52Mは、第一軸部533と、第一軸部533に固定された規制用板部534とを有する。規制用板部534は、第一軸部533の外周に沿って等間隔に複数、図では4枚固定されている。
規制用板部534の外周面は、カップ本体521の内周形状に合わせて円弧状とされており、かつ、排出口52Bの一部を閉塞するようにカップ部材52の内周面に接合されている。
撹拌板部536は、第二軸部535の軸方向に沿って複数対、図では2対設けられている。つまり、本実施形態では、撹拌板部536は、カップ部材52に近接した位置に4枚、カップ部材52から離れた位置に4枚、合計、8枚配置されている。
第一軸部533と第二軸部535とは図示しない連結部材を介して連結されている。連結部材により、第一軸部533と第二軸部535から軸体530が構成される。
軸体530は、カップ部材52と蓋部材522の嵌合孔52Aに嵌合されており、軸体530、カップ部材52及び規制部52Mが一体となって回転可能とされている。
エアモータ541は、その軸芯がケーシング51の軸芯と一致するように支持され、その主軸541Aには第一軸部533が連結されている。
エアモータ541は、主軸541Aを有する。主軸541Aと軸体530とは図示しない連結部材で連結されている。そのため、エア供給源543から供給されるエアによりエアモータ541の主軸541Aが回転すると、主軸541Aとともに軸体530が回転する。
回転計542は、エアモータ541に附設され、エアモータ541の主軸541Aの回転速度を検出し、制御装置5に信号を出力する。
反応塔1の内部には照明装置6と図示しないカメラとが配置されている。照明装置6とカメラとは制御装置5からの信号を受けてONまたはOFFとされる。
制御装置5は、図示しない外部電源と接続されており、回転計542からの出力信号を受けてカップ部材52及び撹拌翼532が適正に回転するようにエアモータ541に信号を送る。
制御装置5は、カップ部材52及び撹拌翼532を正回転する正回転モードと、逆回転する逆回転モードとに切り換える信号を回転機構54に送り、さらに、正回転モードと逆回転モードとのそれぞれにおいて、高速回転モードと低速回転モードとに切り換える信号を回転機構54に送る。
高速回転モードは、反応塔1の内周部Aに触媒を高密度で充填するためにカップ部材52及び撹拌翼532を高速回転させるものであり、低速回転モードは、反応塔1の中央部Bに触媒を粗密度で充填するためにカップ部材52及び撹拌翼532を低速回転させるものである。高速回転モードは、正回転モードと逆回転モードが切り換わるに従って、時間が短くなるものでもよい。
なお、これらのモードの切り換えは、図示しない操作盤を通じて制御装置5で実行される。
[準備工程]
まず、反応塔1に足場4を組み立てて、触媒充填装置3を設置する。
[分離工程]
ホッパ11に混在物2Bを収納しておく。ホッパ11から混在物2Bを分離装置20に送る。
分離装置20では、ホッパ11から送られる混在物2Bが触媒管21と内管22との間の空間21Aを下方に向かって流通する。すると、混在物2Bのうち、内管22に近い部分を流通する混在物2Bは、第二フィン81に当たって流れが阻害され、外管23に近い部分を流通する混在物2Bは、第一フィン80に当たり、基端側から先端にかけて第一フィン80の上面(表面)に沿って流れる。混在物2Bは、第一フィン80の先端から離れた直後に渦流Pが発生する。渦流Pにより、混在物2Bのうち触媒2より小さな触媒粉2Aが乱流する。渦流Pに伴って触媒粉2Aが第一フィン80の下方の間に形成された領域Qに入り込み滞留する。
収納スペース23Aが除塵エア排出管25及び排気機構26により吸引されることで、触媒管21と内管22との間の空間21Aに負圧が生じ、空間21Aにある触媒粉2Aが強制的に連通孔211を通って収納スペース23Aに送られる。触媒粉2Aより大きな触媒2は、連通孔211を通らないので、下流側に送られる。
分離装置20から送られる大小の触媒2は、散布装置50に送られて反応塔1の内部に散布される。
まず、制御装置5からの信号を受けてバルブ40が開放操作されると、大小が混在した触媒2は、散布装置50のケーシング51の内部を通ってカップ部材52の内部に送られる。触媒2は、カップ部材52に収納された後、排出口52Bを通じて反応塔1の内部に排出されるが、排出された触媒2を補う量の触媒2がバルブ40から供給される。
そして、図示しない操作盤を通じて制御装置5を操作する。例えば、制御装置5を通じて、回転機構54に、正回転モードと逆回転モードとを所定時間毎に繰り返し、かつ、各々のモードにおいて、高速回転モードと低速回転モードとを切り換える信号を送る。
制御装置5からの信号を回転機構54が受けると、エア供給源543から供給されるエアは、エアモータ541及び軸体530を通じてカップ部材52及び撹拌翼53を正回転かつ高速回転させた後、エア排出管544を通って排出される。
ここで、反応塔1の内部に温度計等の長尺部材(図示せず)が上下に配置されている場合には、カップ部材52が正回転していると、長尺部材に一方向のみから触媒2が当たることになり、長尺部材の陰となる部分には十分に触媒2が充填されない。しかし、カップ部材52が逆回転することで、長尺部材の陰となる部分に触媒2が充填される。
以上のモードを繰り返すことで、反応塔1の内周部Aに高密度の触媒2が所定の高さに渡って形成され、その中央部Bに粗密度の触媒2が所定高さに渡って形成される。さらに、上面がラインL2、ラインL3、ラインL4、……、ラインLNに沿うように触媒2が充填され、最終的には、中央部Bに充填される触媒2の量を調整することで、ラインLNの上に、上面が真っ平らなラインLTとなるように触媒2が充填される。なお、本実施形態では、反応塔1の底部に充填してラインL1,L2,L3,L4,……LNを積み重ねるに従って、カップ部材52及び撹拌翼53を回転する時間を短く設定してもよい。
また、内周部Aに触媒2を高密度で充填し、中央部Bに触媒2を粗密度で充填するために、反応塔1の内壁に沿って筒状に触媒2を堆積させるとともに、筒状に堆積した触媒2からその一部を自然落下させ、落下した触媒2によって中央部Bを形成してもよい。この場合、中央部Bを形成するために、カップ部材52から散布される触媒2の量を少ないものとする。
散布工程が終了したら、触媒充填装置3を反応塔1から撤去し、反応塔1の内部に充填された触媒2に原料流体を反応塔1の上部から流し込む。この際、高密度の触媒2が内周部Aに充填され、粗密度の触媒2が中央部Bに充填されており、内周部Aと中央部Bのそれぞれ、特に、中央部Bにおいて、大小の触媒2が均等に充填されているので、原料流体は、触媒が充填された位置、例えば、反応塔1の中央部Bや内周部Aにかかわらず、流れ込む。
前述のような本実施形態では、以下のような作用効果が得られる。
(1)異なる粒径の被散布材として触媒2を収納し触媒2を排出する排出口52Bが底部と開口端縁との間に形成されたカップ部材52と、カップ部材52に収納された触媒2のカップ部材52との相対的な移動を規制する規制部52Mと、排出口52Bから排出された触媒2を撹拌する撹拌翼53と、カップ部材52及び撹拌翼53を回転させる回転機構54と、を備えて散布装置50を構成した。そのため、排出口52Bのうち上端に近い部分からは、大きな遠心力によって、主に、粒径の大きな触媒2が遠くに散布されることになり、底部に近い部分からは、大小が混在した触媒2が下方に向けて散布されることになるが、触媒2がカップ部材52とともに回転する撹拌翼53により撹拌されるので、触媒2の大きさの偏在が少なくなる。
(3)カップ部材52及び撹拌翼53の回転を変化させるための信号を回転機構54に送る制御装置5を備えたから、排出口52Bから吐出される触媒2の散布場所を容易に設定することができる。
(5)排出口52Bを、規制部52Mで線状に閉塞された部分を挟んだ両側に第一開口部52B1と第二開口部52B2とに分け、第一開口部52B1の上端を第二開口部52B2の上端に比べて高い位置にし、制御装置5を、反応塔1の内周部Aに触媒2を高密度で充填させる場合には第一開口部52B1から触媒2が排出されるようにカップ部材52及び撹拌翼53を正回転させ、反応塔1の中央部Bに触媒2を粗密度で充填させる場合には第二開口部52B2から触媒2が排出されるようにカップ部材52及び撹拌翼53を逆回転させる構成とした。そのため、カップ部材52を正回転する場合では、カップ部材52の高い位置から触媒2が遠くまで散布されることになり、内周部Aに高密度の触媒2を充填する場合に効果的である。一方、カップ部材52を逆回転する場合では、カップ部材52の高い位置から触媒2が散布されないので、高速に回転したとしても、反応塔1の内壁に触媒2が届きにくくなり、中央部Bに触媒2を充填する場合に好適である。
(8)制御装置5は、カップ部材52及び撹拌翼53を高速回転させる高速回転モードと、カップ部材52及び撹拌翼53を低速回転させる低速回転モードとを切り換える信号を回転機構54に送る構成であるため、反応塔1の内周部Aに高密度の触媒2が所定の高さに渡って形成され、その中央部Bに粗密度の触媒2が所定高さに渡って形成される。
(12)第一フィン80は、触媒管21の軸芯を中心とした環状に形成されているから、第一フィン80が周方向に沿って欠損した部位がなく、第一フィン80による混在物2Bの渦流を確実に発生させることができる。
(13)内管22の外周に外周面に沿った混在物2Bの流れを阻害する第二フィン81を設けたので、混在物2Bが撹拌されることになり、渦流Pを確実に発生させることができる。
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、カップ部材52を、外周と内周が半球面とされたカップ本体521と蓋部材522とを備えて構成したが、本発明では、図7に示される通り、カップ部材520を、円板部523Aと筒部523Bとを有する有底円筒状のカップ本体523と、蓋部材522とを備えて構成してもよい。この場合、排出口52Bは、円板部523Aにのみ形成されるものでもよく、円板部523Aから筒部523Bにかけて形成されるものでもよい。図7で示されるカップ部材52は、図4で示される撹拌翼53を用いてもよい。規制部52Mの規制用板部534を、図4で示されるように、扇形形状としてもよいが、カップ本体523の内部形状に合わせて平面矩形状としてもよい。
また、排出口52Bを、カップ部材52の底部から径方向に沿ってスリット状に形成したが、本発明では、排出口52Bは、カップ部材52の底部中心と開口端縁との間に形成されていればよく、例えば、排出口52Bを複数の孔から構成し、これらの孔を底部中心から径方向に沿って並べて配置してもよい。排出口52Bをスリット状に形成する場合であっても、前記実施形態のように、直線状に形成することを要せず、カップ部材52の底部から開口端縁に向けて螺旋状に形成するものでもよい。
また、本発明では、制御装置5は、正回転モードと逆回転モードとの切り換えを省略し、高速回転モードと低速回転モードとの切り換え信号のみを回転機構54に送る構成としてもよい。
さらに、本発明では、反応塔1に充填される触媒2の密度を、内周部Aと中央部Bとを問わず、均一とするものでもよい。
仮に、分離装置20を設ける場合であっても、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、第二フィン81を省略してもよく、さらには、第一フィン80と第二フィン81を複数段から構成することを要せず、1段から構成するものでもよい。
さらに、本発明の被散布材は、反応塔1の内部に散布される触媒2に限定されるものではなく、例えば、アルミパウダー、亜鉛粉、合金粉等の金属分野で使用される粒状体、カーボン粉、活性炭、樹脂粉、樹脂ビーズ等の化学分野で使用される粒状体、アルミナ、クレー等の窯業分野で使用される粒状体、塩、上砂糖、グラニュー糖等の食品分野で使用される粒状体、その他の分野で使用される粒状体としてもよい。
Claims (7)
- 異なる粒径の被散布材を収納し前記被散布材を排出する排出口が底部と開口端縁との間に形成されたカップ部材と、
前記カップ部材の内周部に固定され前記被散布材の前記カップ部材との相対的な移動を規制する規制部と、
前記排出口から排出された前記被散布材を撹拌する撹拌翼と、
前記カップ部材及び前記撹拌翼を回転させる回転機構と、を備え、
前記規制部は、前記排出口の一部を前記カップ部材の周面の底部から径方向に沿って線状に閉塞し、
前記排出口は、前記規制部で閉塞された部分を挟んだ前記カップ部材の周方向の両側に第一開口部と第二開口部とを有し、前記第二開口部は前記第一開口部に比べて径方向に短い
ことを特徴とする散布装置。 - 請求項1に記載された散布装置において、
前記カップ部材は、その内周が半球面とされており、
前記排出口は、前記カップ部材の周面の底部から径方向に沿って延びていると共に当該排出口の端部が前記カップ部材の開口端縁で閉じられている
ことを特徴とする散布装置。 - 請求項1又は請求項2に記載された散布装置を備え、前記被散布材は触媒であり、前記散布装置は前記触媒を反応塔の内部に充填する
ことを特徴とする触媒充填装置。 - 異なる粒径の被散布材を収納し前記被散布材を排出する排出口が底部と開口端縁との間に形成されたカップ部材と、
前記カップ部材の内周部に固定され前記被散布材の前記カップ部材との相対的な移動を規制する規制部と、
前記排出口から排出された前記被散布材を撹拌する撹拌翼と、
前記カップ部材及び前記撹拌翼を回転させる回転機構と、を備えた散布装置を備え、
前記被散布材は触媒であり、前記散布装置は前記触媒を反応塔の内部に充填する触媒充填装置であって、
前記カップ部材及び前記撹拌翼の回転を変化させるための信号を前記回転機構に送る制御装置を備え、
前記制御装置は、前記反応塔の内周部に前記触媒を高密度で充填するために前記カップ部材及び前記撹拌翼を高速回転させる高速回転モードと、前記反応塔の中央部に前記触媒を粗密度で充填するために前記カップ部材及び前記撹拌翼を低速回転させる低速回転モードとを切り換える信号を前記回転機構に送る
ことを特徴とする触媒充填装置。 - 異なる粒径の被散布材を収納し前記被散布材を排出する排出口が底部と開口端縁との間に形成されたカップ部材と、
前記カップ部材の内周部に固定され前記被散布材の前記カップ部材との相対的な移動を規制する規制部と、
前記排出口から排出された前記被散布材を撹拌する撹拌翼と、
前記カップ部材及び前記撹拌翼を回転させる回転機構と、を備えた散布装置を備え、
前記被散布材は触媒であり、前記散布装置は前記触媒を反応塔の内部に充填する触媒充填装置であって、
前記カップ部材及び前記撹拌翼の回転を変化させるための信号を前記回転機構に送る制御装置を備え、
前記制御装置は、前記カップ部材及び前記撹拌翼を正回転させる正回転モードと、前記カップ部材及び前記撹拌翼を逆回転させる逆回転モードとを切り換える信号を前記回転機構に送る
ことを特徴とする触媒充填装置。 - 請求項5に記載された触媒充填装置において、
前記規制部は、前記排出口の一部を前記カップ部材の周面の底部から径方向に沿って線状に閉塞し、前記排出口は、前記規制部で閉塞された部分を挟んだ前記カップ部材の周方向の両側に第一開口部と第二開口部とを有し、前記第一開口部の上端は前記第二開口部の上端に比べて高く、
前記制御装置は、前記反応塔の内周部に前記触媒を高密度で充填させる場合には前記第一開口部から前記触媒が排出されるように前記カップ部材及び前記撹拌翼を正回転させ、前記反応塔の中心部に前記触媒を粗密度で充填させる場合には前記第二開口部から前記触媒が排出されるように前記カップ部材及び前記撹拌翼を逆回転させる
ことを特徴とする触媒充填装置。 - 異なる粒径の被散布材を収納し前記被散布材を排出する排出口が底部と開口端縁との間に形成されたカップ部材と、
前記カップ部材の内周部に固定され前記被散布材の前記カップ部材との相対的な移動を規制する規制部と、
前記排出口から排出された前記被散布材を撹拌する撹拌翼と、
前記カップ部材及び前記撹拌翼を回転させる回転機構と、を備えた散布装置を備え、
前記被散布材は触媒であり、前記散布装置は前記触媒を反応塔の内部に充填する触媒充填装置であって、
前記触媒と前記触媒より小さな触媒粉とを混在して収納するホッパと、前記ホッパから供給された前記触媒を前記触媒粉から分離して前記散布装置に送る分離装置とを備え、
前記分離装置は、前記触媒と前記触媒粉とが混在して流通する触媒管と、前記触媒管の内部に配置された内管と、前記触媒管の外部に配置された外管とを備え、
前記触媒管は、前記触媒粉が通過可能かつ前記触媒が通過不可能の連通孔が複数形成された周面部を有し、
前記内管は、前記連通孔から前記触媒粉を排出するための触媒粉排出用流体を前記触媒管との間の空間に供給する流体供給孔が複数形成された壁部を有し、
前記外管は、前記触媒管との間に前記連通孔から排出された前記触媒粉を収納する収納スペースを有し、
前記触媒管の周面部と前記内管の壁部との少なくとも一方には、前記触媒粉と前記触媒との混在物の流れに渦を発生させる渦流発生部が設けられ、
前記流体供給孔は、少なくとも前記渦流発生部で渦流が発生した位置と対向して配置されている
ことを特徴とする触媒充填装置。
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