JP7246705B2 - 散布装置及び触媒充填装置 - Google Patents

Description

本発明は、散布装置及び散布装置を備えた触媒充填装置に関する。

石油精製設備や化学工業設備等では、化学反応を促進させるために、各種の触媒が利用されている。触媒は、例えば顆粒状に造形され、原料流体を流通させる反応塔の内部に充填される。
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。

特許文献１の触媒充填装置は、触媒を反応塔の内部に散布するために触媒放出器を備えており、この触媒放出器は、複数の仕切板を有する多段円板状の分散ロータを有する分散ロータ機構を回転駆動機構で駆動する構造である。
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。

特許文献２の触媒充填装置は、中央部に安息角状に窪んだ凹部が形成されるように、触媒を反応塔に充填するものであり、触媒を放射状に放出する回転円盤を備えた構造である。回転円盤の回転による遠心力及び高い位置からの落下衝撃力により、触媒が反応塔の内周部に高密度に充填される。筒状に堆積した触媒のうち内周部の頂上にあるものの一部は、凹部の傾斜を自然落下する触媒となる。この触媒は粗密度を維持したまま中央部に充填される。

特開平８－２８１０９４号公報 特許３００４４４６号公報

特許文献１の従来例では、分散ロータは、所定間隔を離して複数が多段状に積み重ねられており、分散ロータ機構が回転駆動されることにより、各分散ロータの外周縁から触媒がそれぞれ径方向に放出される。
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。

触媒充填作業後に、反応塔に充填された触媒に油等の原料流体を反応塔の頂部からまんべんなく散布して、原料流体を流通させる反応作業が行われる。
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。

特許文献２の従来例では、反応塔の内周部に高密度の触媒が充填され、中央部に粗密度の触媒が充填されるものであるが、反応塔に充填される触媒の大きさの相違が考慮されておらず、反応塔の内部において、回転円盤によって散布される触媒の大きさが偏在することになり、特許文献１の従来例と同様の課題がある。

本発明の目的は、異なる粒径の被散布材を大きさの偏在がなく均等に散布することができる散布装置及び触媒充填装置を提供することにある。

本発明の散布装置は、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、を備えたことを特徴とする。

本発明の散布装置では、カップ部材の内部に被散布材が収納された状態で、回転機構が作動すると、カップ部材、規制部及び撹拌翼が回転する。すると、慣性により止まろうとする被散布材に対して回転するカップ部材が空回りして、カップ部材に対して被散布材が相対的に移動することになるが、カップ部材の内周部に固定された規制部により、相対的な移動が規制されてカップ部材とともに回転することになる。そして、被散布材は、遠心力により、カップ部材に形成された排出口から外部に散布される。
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。

本発明では、前記規制部は、第一軸部と、前記第一軸部に固定された規制用板部とを備え、前記撹拌翼は、前記第一軸部に同軸上に連結された第二軸部と、前記第二軸部に固定された撹拌板部とを備えた構成としてもよい。
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。

本発明の触媒充填装置は、前述の構成を有する散布装置を備え、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。
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。

本発明では、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構成としてもよい。
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。

本発明では、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構成としてもよい。
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。

本発明では、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構成としてもよい。
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。

本発明では、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触媒を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構成としてもよい。
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。

本発明の一実施形態にかかる触媒充填装置により触媒が充填された反応塔の全体を示す概略図。 実施形態にかかる触媒充填装置が反応塔に配置された状態の要部を示す概略図。 分離装置の断面図。 散布装置の断面図。 カップ部材の平面図。 カップ部材の斜視図。 本発明の変形例にかかる散布装置のカップ部材の斜視図。 変形例にかかる散布装置の規制部と撹拌翼とを示す斜視図。

以下、本発明の実施形態を図１から図６に基づいて説明する。
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。

図２において、触媒充填装置３は、上下に延びる供給装置１０と、供給装置１０の下端に設置された散布装置５０とを有するものであり、反応塔１の内外に配置された足場４によって、垂直に設置されている。
〔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〕
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は、全長にわたって気密性を有する管体である。
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には分離装置２０の詳細な構成が示されている。
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。

内管２２は、触媒管２１に覆われる筒状部２２Ａと、筒状部２２Ａのバルブ４０側の端部に設けられた端面部２２Ｂ（図２参照）とを有する壁部２２Ｃを備える。
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。

触媒管２１の内周部には、触媒粉２Ａと触媒２との混在物２Ｂの渦流Ｐを発生させる渦流発生部８が設けられている。
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。

〔バルブ４０〕
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。

〔散布装置５０〕
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。

図４から図６において、カップ部材５２は、その外周と内周が半球面とされたカップ本体５２１と、カップ本体５２１の開口端縁に固定された蓋部材５２２とを有する。
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。

排出口５２Ｂの数は、図５では、４個形成されているが、本実施形態では、４個に限定されるものではなく、１個あるいは２個、３個、５個以上でもよい。排出口５２Ｂを複数箇所形成する場合には、嵌合孔５２Ａを中心として等間隔に配置されることが好ましい。
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、合成樹脂から形成されるものであって、カップ部材５２の回転時に、触媒２のカップ部材５２の内周面との相対的移動を規制するものである。つまり、触媒２は、カップ部材５２の内部に固定された規制部５２Ｍとともに、カップ部材５２の周方向に回転可能とされる。
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。

撹拌翼５３は、第二軸部５３５と、第二軸部５３５に固定された撹拌板部５３６とを有する。撹拌板部５３６は、第二軸部５３５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。本実施形態では、これらの撹拌板部５３６は、それぞれ平面矩形状に形成されており、第二軸部５３５と接する基端辺を除く３辺の周縁が反応塔１の内部に露出される。
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。

図２において、回転機構５４は、ケーシング５１の内部に配置されたエアモータ５４１と、エアモータ５４１の回転を測定する回転計５４２と、エアモータ５４１にエアを供給するエア供給源５４３と、エアモータ５４１からのエアを排出するエア排出管５４４とを有する。
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］
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。

〔触媒の充填方法〕
［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。

ここで、内管２２の内部に除塵エアを送ると、除塵エアは、第二フィン６１の基端より上方に位置する流体供給孔２２１を通って第二フィン８１によって流れが阻害されている混在物２Ｂを逆流させて触媒管２１側に送り、さらに、渦流Ｐにより第一フィン８０の下方で滞留している触媒粉２Ａを連通孔２１１に向けて押し出すことになり、除塵エアとともに触媒粉２Ａが連通孔２１１を通って収納スペース２３Ａに収納される。収納スペース２３Ａに収納された触媒粉２Ａは、除塵エア排出管２５及び排気機構２６により吸引される。
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。

［散布工程］
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。

まず、回転機構５４により、カップ部材５２及び撹拌翼５３が正回転（図５の時計回り）かつ高速回転すると、カップ部材５２に収納された触媒２は、規制部５２Ｍによりカップ部材５２とともに高速回転することになり、第一開口部５２Ｂ１から大小が混在する触媒２が反応塔１の内部に散布される。カップ部材５２が正回転しているので、第一開口部５２Ｂ１の上端から下端にかけて触媒２が排出されており、このうち、大きな触媒２の多くは、高速回転に伴う大きな遠心力によって、第一開口部５２Ｂ１の上端部から散布されて、反応塔１の内壁まで届いて内周部Ａに散布されることになる。大小が混在する残りの触媒２は、第一開口部５２Ｂ１の下端部から下方に落下することになり、カップ部材５２とともに回転する撹拌翼５３によって直接撹拌され、あるいは、撹拌翼５３によって生じる気流によって間接的に撹拌される。撹拌された触媒２は、中央部Ｂに少量が散布されることになる。

その後、回転機構５４に、高速回転モードから低速回転モードに切り換えられる信号が制御装置５から送られると、回転機構５４によって、カップ部材５２及び撹拌翼５３が低速で所定時間回転し、その後、停止する。第一開口部５２Ｂ１から散布される触媒２は、遠心力が小さいので、反応塔１の側壁に届くことなく、殆どが中央部Ｂに集まる。この高速回転から低速回転、さらには、停止までの工程によって、大小が混合した触媒２は、第一開口部５２Ｂ１の下端部から下方に向けて散布されるが、撹拌翼５３によって撹拌されることになる。これにより、充填された触媒２の上面が、反応塔１の内壁側が最も高く、軸芯に従って下り傾斜するラインＬ１１となる（図１参照）。

さらに、回転機構５４に、正回転モードから逆回転モード、かつ、低速回転モードに切り換わる信号が制御装置５から送られると、回転機構５４によって、カップ部材５２及び撹拌翼５３が停止状態から逆方向の所定時間の低速回転に切り換わり、カップ部材５２に収納された触媒２は、第二開口部５２Ｂ２から中央部Ｂに向け、撹拌翼５３で撹拌されながら散布される。その後、低速回転から高速回転に切り換わるが、第二開口部５２Ｂ２の上端位置が第一開口部５２Ｂ１の上端位置に比べて低いため、高速回転にとなっても、第二開口部５２Ｂ２の上端から反応塔１の側壁に届く触媒２が少ない。これにより、充填された触媒２の上面が、ラインＬ１１に比べて反応塔１の内壁側が最も高く、軸芯に従って下り傾斜するラインＬ１となる（図１参照）。
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。

そして、回転機構５４に、逆回転モードから正回転モード、かつ、高速回転モードに切り換わる信号が制御装置５から送られると、回転機構５４によって、カップ部材５２及び撹拌翼５３が高速回転から一旦停止した後、正方向の高速回転に切り換わる。すると、カップ部材５２に収納された触媒２は、停止時及びその直前の低速回転時に、第二開口部５２Ｂ２から中央部Ｂに向けて散布され、さらに、停止時及びその直後の低速回転時に、第一開口部５２Ｂ１から中央部Ｂに向けて散布される。カップ部材５２が正方向に高速回転すると、前述と同様に、第一開口部５２Ｂ１の上端部から主に大きな触媒２が反応塔１の側壁に向かって排出されて内周部Ａが形成される。そして、再度、回転機構５４によって、カップ部材５２及び撹拌翼５３が高速回転から低速回転に切り換わった後に停止し、大小の触媒２の殆どが中央部Ｂに散布される。この高速回転から低速回転、さらには、停止までの工程によって、大小が混合した触媒２は、第一開口部５２Ｂ１の下端部から下方に向けて散布されるが、撹拌翼５３によって撹拌される。その結果、反応塔１の内部にラインＬ２に沿って触媒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、本実施形態では、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切り換える信号のみを送ってもよい。正回転モードでカップ部材５２が回転すると、第一開口部５２Ｂ１から大きな触媒２が散布されて筒状の内周部Ａが形成されることになり、逆回転モードでカップ部材５２が回転すると、第二開口部５２Ｂ２から大小の触媒２が散布されて中央部Ｂが形成される。中央部Ｂが形成されるにあたり、撹拌翼５３により、大小の触媒２が撹拌されて均等となる。
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。

［反応工程］
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。

〔実施形態の作用効果〕
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。

（２）規制部５２Ｍを第一軸部５３３に規制用板部５３４を固定して形成し、撹拌翼５３２を第二軸部５３５に撹拌板部５３６を固定して形成した。そのため、第一軸部５３３と第二軸部５３５を回転駆動することで、カップ部材５２、規制用板部５３４及び撹拌板部５３６を同時に回転させることができるので、散布装置５０の構造を簡易なものにできる。
（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。

（４）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から、排出口５２Ｂの構造を簡易なものにできる。
（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。

（６）前述の構成の散布装置５０を備えて触媒充填装置３を構成したから、反応塔１に充填される触媒２は、その内周部Ａと中央部Ｂとのそれぞれにおいて、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１に原料流体を流して反応作業を行った場合、反応塔１の位置にかかわらず、原料流体が同じように流れるので、反応作業の効率が向上する。

（７）撹拌板部５３６を、第二軸部５３５の軸方向に沿って複数対設ける構造としたので、触媒２を十分に撹拌することができる。
（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。

（９）制御装置５は、カップ部材５２及び撹拌翼５３を正回転させる正回転モードと、カップ部材５２及び撹拌翼５３を逆回転させる逆回転モードとを切り換える信号を回転機構５４に送る構成であるので、反応塔１の内部に温度計等の長尺部材が上下に配置されている場合、カップ部材５２を正回転と逆回転とを繰り返すことで、長尺部材の陰となる部分がなくなり、触媒２をまんべんなく反応塔１に充填することができる。

（１０）触媒管２１の周面部２１Ｂに、触媒２と触媒２より小さな触媒粉２Ａとの混在物２Ｂの流れに渦流Ｐを発生させる渦流発生部８を設け、内管２２の流体供給孔２２１を渦流発生部８で渦流Ｐが発生した位置に対向配置したので、渦流発生部８により乱流状態で滞留している第一粉体を流体供給孔２２１から送られた除塵エアが連通孔２１１に向かって押し出すことになり、触媒粉２Ａが効率的に収納スペース２３Ａに排出される。一方、触媒２は内管２２と触媒管との間の空間に流通し続けるので、触媒粉２Ａとは確実に分離される。しかも、渦流発生部８を触媒管２１に設けるだけなので、構造が簡易である。その上、分離装置２０により、触媒粉２Ａと触媒２とが確実に分離されるので、散布装置５０で反応塔１の内部に散布される触媒２の純度が高いものとなる。

（１１）渦流発生部８は、先端が混在物２Ｂの流通方向のうち下流側に向いた第一フィン８０を有し、第一フィン８０の先端と内管２２の壁部２２Ｃとの間に混在物２Ｂが流れる隙間Ｓがあるので、第一フィン８０に混在物２Ｂが当たると、触媒粉２Ａが第一フィン８０の先端から下方に回り込んで渦流Ｐが発生する。渦流Ｐにより乱流となった触媒粉２Ａは、除塵エアによって確実に収納スペース２３Ａに送り出され、触媒２と確実に分離される。そのため、渦流Ｐの発生を確実に行えるとともに渦流発生部８の構成を簡易なものにできる。
（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。

（１４）外管２３には収納スペース２３Ａに収納された触媒粉２Ａを吸引する除塵エア排出管２５及び排気機構２６が接続されているので、収納スペース２３Ａに負圧が生じ、触媒管２１の内部にある触媒粉２Ａを強制的に収納スペース２３Ａに送り出すことができ、この点からも、触媒粉２Ａと触媒２との分離をより確実に行うことができる。

〔変形例〕
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、前記実施形態では、規制用板部５３４と撹拌板部５３６とをそれぞれ平面矩形状としたが、本発明では、図８で示される通り、平面扇形形状としてもよい。この場合、扇形を形成する直線部を反応塔１の下部に向け、円弧部分を反応塔１の上部に向ける形状としてもよい。

さらに、前記実施形態では、規制部５２Ｍと撹拌翼５３２とが連結された構造であったが、本発明では、分離した構造とし、それぞれ駆動機構により回転駆動させる構成としてもよい。また、カップ部材５２の外周に転動する回転体（図示せず）を設け、この回転体を回転機構とするものでもよい。
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。

前記実施形態では、排出口５２Ｂを、上端位置の異なる第一開口部５２Ｂ１と第二開口部５２Ｂ２とに分けて形成したが、本発明では、上端位置が同じ開口に分けて形成してもよく、第一開口部５２Ｂ１と第二開口部５２Ｂ２とをそれぞれカップ部材５２の底部側が開口端より大きな形状としてもよい。
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。

前記実施形態では、撹拌板部５３６を、第二軸部５３５の外周に複数固定して形成し、これらの撹拌板部５３６を、第二軸部５３５と接する基端辺を除く３辺の周縁が反応塔１の内部に露出した構成としたが、本発明では、これらの撹拌板部５３６同士を、第二軸部５３５の軸芯と直交する板部で連結する構成としてもよい。板部で連結することで、撹拌翼５３２の強度が大きなものになる。ただし、前記実施形態のように、複数の撹拌板部５３６を、第二軸部５３５と接する基端辺を除く３辺の周縁が反応塔１の内部に露出した構成とすれば、板部の上に触媒２が落下し、板部の遠心力で反応塔１の壁部近傍まで飛ばされることが少ないので、散布する触媒２の粒径の偏差をより少ないものにできる。

本発明では、分離装置２０を省略した構成としてもよい。
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。

本発明は、金属分野、化学分野、食品分野における製造、並びに、石油精製設備や化学工業設備等の反応塔への触媒の充填に利用できる。

１…反応塔、１１…ホッパ、２…触媒（被散布材）、５…制御装置、２０…分離装置、２１…触媒管、２１１…連通孔、２１Ａ…空間、２１Ｂ…周面部、２２…内管、２２１…流体供給孔、２２Ａ…筒状部、２２Ｃ…壁部、２３…外管、２３Ａ…収納スペース、２Ａ…触媒粉、２Ｂ…混在物、３…触媒充填装置、５０…散布装置、５１…ケーシング、５２，５２０…カップ部材、５２１，５２３…カップ本体、５２Ａ…嵌合孔、５２Ｂ…排出口、５３…撹拌翼、５３０…軸体、５２Ｍ…規制部、５３２…撹拌翼、５３３…第一軸部、５３４…規制用板部、５３５…第二軸部、５３６…撹拌板部、５４…回転機構、５４１…エアモータ、８…渦流発生部、８０…第一フィン、８１…第二フィン、Ｐ…渦流

Claims (7)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
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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