JPS61171531A - Method and composition for fluidizing powdery solid - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流動床の効率の改善、および従来の流動床に
おいて流動化することができなかった固体類を流動化さ
せる技術に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improvements in the efficiency of fluidized beds and techniques for fluidizing solids that cannot be fluidized in conventional fluidized beds.

流動床における固体類の流動化は、巾広い技術分野で多
くの商業的成功を伴って、非常によく利用されている、
気体一固体接触法である。Fluidization of solids in fluidized beds is very commonly used with many commercial successes in a wide range of technical fields.
This is a gas-solid contact method.

流動床には、たとえば流動床接触分解のような、化学反
応器類における用途がある。流動床を用いる他の化学的
方法には、炭化水素類の塩素化、ガス状燃料の酸化、価
値ある金属類の放出を促進させるための鉱石の焙焼、ド
ロマイト中における石灰の燻焼および燐鉱の燻焼などが
ある。Fluidized beds have applications in chemical reactors, such as fluidized bed catalytic cracking. Other chemical processes using fluidized beds include the chlorination of hydrocarbons, the oxidation of gaseous fuels, the roasting of ores to promote the release of valuable metals, the smoking of lime in dolomite, and the oxidation of phosphates. There is also smoked grilled meat.

また、流動床は、たとえば熱伝導、固体混合、乾燥、粒
子増大、粒子減少、分級、吸着、脱着、熱処理およびコ
ーティングなどの物理的接触法にも使用されている。こ
れらの方法の例としては、石炭、セメント、鉱石、およ
び石灰石の乾燥ならびに金属部材の熱可塑性樹脂よりな
るコーティングなどがあり、該コーティングにおいては
、加熱された金属部材が、該熱可塑性樹脂の流動床中に
入れられる。Fluidized beds are also used in physical contact methods such as heat transfer, solids mixing, drying, particle enlargement, particle reduction, classification, adsorption, desorption, heat treatment and coating. Examples of these methods include the drying of coal, cement, ore, and limestone and the coating of metal parts with thermoplastic resins, in which the heated metal parts undergo a flow of the thermoplastic resin. It can be placed in the floor.

ところで、流動床の利点は、流動床がほぼ均一な温度お
よび良好な熱伝導（ガスから固体または固体から内表面
への両者において）を得るのに役立つことである。他の
利点としては、化学的または他の手段を通じての固体の
増減を通常寛容にすることができ、また連続して固体混
合が生じることにある。By the way, the advantage of a fluidized bed is that it helps to obtain a nearly uniform temperature and good heat transfer (both from the gas to the solid or from the solid to the internal surface). Another advantage is that addition and loss of solids through chemical or other means can generally be tolerated and solids mixing can occur continuously.

しかしながら、一方では、流動床の特性として、一般に
はいくつかの欠点もあり、それらの欠点の多くは、気泡
に基くものである。該気泡は、ガスのバイパスの原因と
なり、工程の効率低下をもたらす。また、気泡の作動は
微粒子の水滴、砕けやすい固体の凝集化および反応器表
面の腐蝕を助長する。However, on the other hand, the properties of fluidized beds generally also have some drawbacks, many of which are based on air bubbles. The bubbles cause gas bypass and reduce the efficiency of the process. Additionally, bubble activation promotes particulate water droplets, agglomeration of friable solids, and corrosion of reactor surfaces.

流動床において経験される他の問題点は、エントレイン
メント（ガスや蒸気が液の小滴を同伴する現象）である
、流動床中における流動化速度が増大すると、流動床か
らの固体粒子のエンドレインメントもまた増大し、流動
床を含む容器から物質が損失する原因となる。このこと
は、次には、補充用原料の供給および／またはエントレ
インメントした物質を流動床に戻す装置の提供のための
運転費用を増大する。Another problem experienced in fluidized beds is entrainment (a phenomenon in which gas or vapor entrains droplets of liquid). Raining also increases, causing material loss from the vessel containing the fluidized bed. This, in turn, increases operating costs for supplying replenishment feedstock and/or providing equipment for returning entrained material to the fluidized bed.

流動床の利点および欠点は、ゲルダート（Ｇｅｌｄａｎ
ｔ　）の“ガス流動化の種類（Ｔｙｐｅｓ　ｏｆＧａｓ
　Ｆｌｕｉｄｉｚａｔｉｏｎ）　”粉末技術（Ｐｏｉｖ
ｄｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）＋７　（１９７３）２
８５−９２に述べられている粉末分級技術の面から容易
に分る。ゲルダートは、第１図に示す様に粒子密度およ
び粒度に基き、各グループに固体粒子を分けている。The advantages and disadvantages of fluidized beds are described by Geldan
t) “Types of Gas Fluidization”
Fluidization) ”Powder technology (Poiv)
der Technology)+7 (1973)2
85-92, which is easily understood from the perspective of powder classification technology. Geldart divides solid particles into groups based on particle density and particle size, as shown in FIG.

グループＡ物質は、小さな平均粒度、特に３０〜１００
ミクロンを有する。たとえば、接触分解のような最も商
業的な流動接触操作においては、この大きさの物質によ
って行なわれる。グループＡ物質の流動床では、気泡が
自由に行なわれる傾向がある。約２０〜約５０％の範囲
においては、中位の層膨張が達成され得る。気泡は、し
ばしば分解し、また再合体する傾向がある。グループＡ
の層は、気泡開始前に顕著に膨張する。Group A substances have a small average particle size, especially 30-100
It has microns. Most commercial fluid catalytic operations, such as catalytic cracking, are carried out with materials of this size. Fluidized beds of Group A materials tend to have free air bubbles. Moderate layer expansion may be achieved in the range of about 20% to about 50%. Bubbles often tend to disintegrate and re-coallocate. Group A
layer expands significantly before bubble initiation.

グループＢ物質は約１００〜約５００ミクロンの範囲に
ある平均粒度および約１．４〜約４ｇ／ｃｎｔの粒子密
度を有する物質を包含する。砂は、典型的なグループＢ
粉末である。流動化石炭燃焼は、グループＢ物質の利用
の一つの例である。グループＢ物質が流動化されるとき
は、気泡は、より大きくなり、グループＡ物質における
よりもより顕著になり、気泡を制限することは知られて
いない。Group B materials include materials having an average particle size in the range of about 100 to about 500 microns and a particle density of about 1.4 to about 4 g/cnt. Sand is a typical group B
It is a powder. Fluidized coal combustion is one example of the use of Group B materials. When Group B materials are fluidized, the bubbles become larger and more pronounced than in Group A materials and are not known to restrict bubbles.

層膨張は、気泡開始によって始まる。Bed expansion begins with bubble initiation.

グループＣ物質は、何らかの方法で凝集しているもので
あって、一般には、わずかに流動化されるか、または全
熱流動化しない。ガスは、チャネルの形態で、原末に通
過する傾向があり、ガス／固体接触を弱めまた固体の運
動をなくする原因となる。Group C materials are those that are agglomerated in some way and are generally only slightly fluidized or not totally heat fluidized. Gas tends to pass through the bulk powder in the form of channels, causing weakened gas/solid contact and loss of solid motion.

グループＤ物質は、大きくおよび／または非常′″“″
″°゛°′″ｈ；０）３Ｆ１ｇ＆：ｆｆｌ＊＠ＩＪ’ｊ
ｔＯ：）”　　　１的な用途は、粒状体乾燥にある。グ
ループＤ物質の流動化は、特別のガス分配技術を用いる
噴出床において、しばしば行なわれている。Group D substances are large and/or very
″°゛°′″h;0)3F1g&:ffl*@IJ'j
tO:)" One application is in granule drying. Fluidization of Group D materials is often carried out in blown beds using special gas distribution techniques.

流動床に伴なう種々の問題点からみて、流動床工程にお
いて、最も普通に用いられている物質であるグループＡ
およびグループＢの流動化の質を改善する技術ならびに
通常、流動化かわずかにしかできず、または全熱流動化
しないグループＣ凝集粉末の良好な質の流動化を許容す
る技術が必要である。In view of the various problems associated with fluidized beds, Group A is the most commonly used material in fluidized bed processes.
There is a need for techniques to improve the quality of fluidization of Group B and group C powders, as well as techniques that allow good quality fluidization of Group C agglomerated powders, which normally fluidize only slightly or not at all.

本発明は、この必要性を満足させる。本発明によれば、
粉末状固体は、流動化助剤として巻ひげ状の炭素質物質
を用いることによって流動化される。巻ひげ状の（ｔｅ
ｎｄｒｉｌ　１ａｒ）炭素質物質の粉末状固体濃度質量
比は、約１：３３〜約４＝１である。該粉末状固体は、
約０．１〜約２００ミクロンの平均粒度および０．１〜
８ｇ／ｃ−の密度を有する。The present invention satisfies this need. According to the invention,
Powdered solids are fluidized by using tendril-like carbonaceous materials as fluidization aids. tendril-like (te)
ndril 1ar) The powdery solids concentration mass ratio of the carbonaceous material is about 1:33 to about 4=1. The powdered solid is
Average particle size from about 0.1 to about 200 microns and from 0.1 to
It has a density of 8 g/c-.

該粉末状固体が、約０．１〜約１２０ミクロンの平均粒
度および約０．１〜約４．０　ｇ　／　ｃ＋１１の密度
を有する凝集物質である場合には、巻ひげ状の炭素質の
粉末状固体の質量比は、約１．９〜約４：１である。tendril-like carbonaceous powder when the powdered solid is an agglomerated material having an average particle size of about 0.1 to about 120 microns and a density of about 0.1 to about 4.0 g/c+11; The weight ratio of solids is from about 1.9 to about 4:1.

線巻ひげ状の炭素質物質は、特に、該粉末状固体の組成
物と異なる組成物を有する。線巻ひげ状の炭素質物質は
、約０．０４〜約０．１ｇ／ｃｒＡの嵩讃度を有する。The wire tendril-like carbonaceous material has, in particular, a composition different from that of the powdered solid. The wire tendril-like carbonaceous material has a bulkiness of about 0.04 to about 0.1 g/crA.

巻ひげ状の炭素質物質の典型的な平均粒度は、マイクロ
メログラフ（ｍｉｃｒｏｍｅｒｏｇｒａｐｈ）によって
測定して、約５〜約５０ミクロンである。Typical average particle sizes for tendril-like carbonaceous materials are about 5 to about 50 microns, as measured by micromerograph.

線巻ひげ状の炭素質物質は約０．０１〜約１ミクロンの
直径および約５：１〜約１０００　：　１の範囲の直径
に対する長さの比を有する巻ひげ状物類の凝集体からな
る。より典型的には、線巻ひげ状物類は、約０．１〜約
０．３ミクロンの直径および約５：１〜約５０：１の直
径に対する長さの比を有する。The wire tendril carbonaceous material consists of aggregates of tendrils having a diameter of about 0.01 to about 1 micron and a length to diameter ratio ranging from about 5:1 to about 1000:1. . More typically, the wire tendrils have a diameter of about 0.1 to about 0.3 microns and a length to diameter ratio of about 5:1 to about 50:1.

線巻ひげ状炭素質物質は、繊維状、粉末状、炭素質物質
である鉄含有炭素であることができる。The wire tendril carbonaceous material can be iron-containing carbon, which is a fibrous, powdered, carbonaceous material.

鉄含有炭素である場合には、該をひげ状物質は、炭素繊
維類および団塊として該繊維全体に分散されている鉄族
金属成分からなる。これらの団塊類は、該炭素繊維類に
完全に会合し、かつ少なくとも部分的に結合されている
。この種の巻ひげ状の炭素質物質は、約０．１〜約６０
重量％の鉄金属、約４０〜約９９．９重量％の炭素およ
び約１，５重量％までの水素からなる。In the case of iron-containing carbon, the whiskers consist of carbon fibers and iron group metal components dispersed throughout the fibers as nodules. These nodules are completely associated and at least partially bonded to the carbon fibers. This type of tendril-like carbonaceous material has a density of about 0.1 to about 60
% iron metal, from about 40 to about 99.9% carbon, and up to about 1.5% hydrogen.

流動化助剤として巻ひげ状の炭素質物質を用いると、従
来、効率よく流動化できなかった、たとえば凝集固体の
ような固体の流動化を可能にする。The use of tendril-like carbonaceous materials as fluidization aids enables the fluidization of solids, such as agglomerated solids, which could not be fluidized efficiently in the past.

さらに、約２００ミクロンより小さい粒度を有する既に
流動化可能な物質のために、流動化助剤として使用され
る場合の巻ひげ状の炭素質物質は、気泡の減少、高めら
れた固体混合および／または減少されたエントレインメ
ントを通じて高められた気体／固体接触をもって、従来
可能であったものよりも一層効率化された固体の流動化
をもたらす。Additionally, for already fluidizable materials with particle sizes smaller than about 200 microns, tendril-like carbonaceous materials when used as fluidization aids may result in reduced air bubbles, enhanced solids mixing, and/or or with enhanced gas/solid contact through reduced entrainment, resulting in more efficient solids fluidization than previously possible.

本発明は、また、二層流動化床において巻ひげ状の炭素
質物質を使用することを意図している。The present invention also contemplates the use of tendril-like carbonaceous materials in two-layer fluidized beds.

該二層は、約２００ミクロン以上の平均粒度および約０
．８ｇ／ｃｏ（以上の密度を有する第１の粉末状固体か
らなる低部流動層を有する。この流動床は、また、低部
流動層の上およびそれと実質的に分離されている上部流
動層を有する。該上部流動層は、第１の粉末状固体のそ
れらよりも小さい粒度および嵩密度を有する巻ひげ状の
炭素質物質からなる。The bilayer has an average particle size of about 200 microns or greater and a particle size of about 0.
．． The fluidized bed also has an upper fluidized bed above and substantially separated from the lower fluidized bed. The upper fluidized bed consists of tendril-like carbonaceous material having a particle size and bulk density smaller than those of the first powdered solid.

代表的には、該第１の粉末状固体と該層ひげ状の炭素質
物質とは、異なった組成物を有している。Typically, the first powdered solid and the layered carbonaceous material have different compositions.

また、該上部流動層は、約２００ミクロンより小さい平
均粒度を有する第２の粉末状固体を含んでいる。流動ガ
スは、低部層における第１の粉末状固体ならびに′上部
層における第２の粉末状固体および巻ひげ状の炭素質物
質を流動化するに十分な速度で、該層を通じて上方に通
され、該二層は、二層間の中間面が実質的に区別できる
様に、実質的に分離して維持されている。The upper fluidized bed also includes a second powdered solid having an average particle size of less than about 200 microns. The fluidizing gas is passed upwardly through the layer at a velocity sufficient to fluidize the first powdered solid in the lower layer and the second powdered solid and tendril-like carbonaceous material in the upper layer. , the two layers are maintained substantially separate such that the intermediate plane between the two layers is substantially distinguishable.

巻ひげ状の炭素質物質が、流動化助剤として使用される
。“巻ひげ状の炭素質物質”なる用語は、巻ひげ状の、
または細長いコイル状繊条からなる炭素含有物質を意味
する。巻ひげ状の炭素質物質は、実質的に、約０．０１
〜約１ミクロン、好ましくは、約０．１〜約０．３ミク
ロンの直径および約５１：１〜約１ＯＯＯ：１、好まし
くは約５０：１までの直径に対する長さの比を有する巻
ひげ状物類の凝集体からなることができる。該層ひげ状
物類は、流動床適用に価値ある大きな凝集体を形成する
ブロックを作っている。生成する凝集体の大きさは、対
象となる物質に対する製造方法および環境に応じて変る
。Tendril carbonaceous material is used as a fluidization aid. The term “tendril carbonaceous material” refers to tendril-like
or a carbon-containing substance consisting of elongated coiled filaments. The tendril-like carbonaceous material is substantially about 0.01
tendril-shaped having a diameter of from to about 1 micron, preferably from about 0.1 to about 0.3 micron and a length to diameter ratio of from about 51:1 to about 1 OOO:1, preferably about 50:1. It can consist of an aggregate of things. The laminae create blocks that form large aggregates that are valuable for fluidized bed applications. The size of the aggregates produced varies depending on the manufacturing method and environment for the substance in question.

生成する凝集体の量は、通常用いられている粒子特性技
術によって測定され得る。一つの技術としては、測定さ
れるべき物質を高い剪断力に付し、次いでガス中に分散
させる装置であるマイクロメログラフ（ｍｉｃｒｏｍｅ
ｒｏｇｒａｐｈ）を用いる６次いで九粒度測定を、空気
力学的技術を用いて、分散された粒子上で行なう。第２
の技術においては、該物質を適当な液体中に分散させて
、超音波振動に付し、脱凝集体を得る。この技術は、走
査電子顕微鏡分析用試料を調製するために使用され得る
。両技術は、その質量平均粒度が個々の巻ひげ状物類の
直径の数倍である該層ひげ状の炭素質物質の粒子分布を
得るのに役立ち、実質的に脱凝集する技術である。典型
的には、この様な脱凝集技術により測定された巻ひげ状
の炭素質物質の、この質量平均粒度は、約５〜約５０ミ
クロンの範囲にある。The amount of aggregates produced can be determined by commonly used particle characterization techniques. One technique is the micromerograph, a device in which the substance to be measured is subjected to high shear forces and then dispersed in a gas.
Particle size measurements are carried out on the dispersed particles using an aerodynamic technique. Second
In this technique, the material is dispersed in a suitable liquid and subjected to ultrasonic vibration to obtain disaggregated material. This technique can be used to prepare samples for scanning electron microscopy analysis. Both techniques serve to obtain particle distributions of the stratified carbonaceous material whose mass average particle size is several times the diameter of the individual tendrils and are substantially deagglomerated techniques. Typically, the mass average particle size of tendril-like carbonaceous material measured by such deagglomeration techniques ranges from about 5 to about 50 microns.

しかしながら、流動床においては、該層ひげ状の炭素質
物質は、マイクロメログラフ （ｓ＋ｉｃｒｏｍｅｒｏｇｒａｐｈ）に先立って、小さ
い剪断力に付され、従って、一般には、分散法というよ
りも濃縮法において存する。これは、流動床において巻
ひげ状の炭素質物質の凝集体の生成を導く。代表的な流
動床操作に劣っては、該層ひげ状の炭素質物質凝集体の
質量平均粒度は、約２００〜約３０００ミクロンである
。この粒度範囲は、直視および写真観察、層膨張／粒度
相関、ならびにエントレインメント率／粒度相関から測
定されている。However, in a fluidized bed, the stratified carbonaceous material is subjected to small shear forces prior to s+icromerography and therefore generally exists in a concentrated rather than dispersed manner. This leads to the formation of tendril-like aggregates of carbonaceous material in the fluidized bed. In typical fluidized bed operations, the mass average particle size of the laminar carbonaceous material aggregates is from about 200 to about 3000 microns. This particle size range has been determined from direct and photographic observation, bed expansion/particle size relationships, and entrainment rate/particle size relationships.

これらの大きな凝集体は、たとえばマイクロメログラフ
（ｍｉｃｒｏｍｅｒｏｇｒａｐｈ）法のような脱凝集化
技術によって小さな粒子に崩壊できる。該層ひげ状物類
と該流動化凝集粒子の性質の組合せは、本発明の有利な
効果を提供するために重要であると信する。These large aggregates can be broken down into smaller particles by deagglomeration techniques such as micromerograph methods. We believe that the combination of properties of the laminae and the fluidized agglomerated particles is important for providing the advantageous effects of the present invention.

該層ひげ状の炭素質物質は、炭素繊維類および鉄族金属
成分からなる繊維状、粉末状、炭素質物質である“鉄含
有炭素”であることができる。該鉄族金属成分は、該炭
素繊維類に完全に会合し、かつ、少なくとも部分的に結
合されている団塊として該炭素繊維類全体に分散されて
いる。該鉄含有炭素は、約０．１〜約６０重量％の鉄金
属、約４０〜約９９．９重量％の炭素および１．５重量
％までの水素からなる。“鉄金属”とは、鉄、コバルト
、ニッケルのような元素周期律表第■族の金属、ならび
にそれらの組合せ、炭化物類、酸化物類および合金類を
意味する。所望ならば、一部の該金属は、たとえば酸処
理によって除去することができる。鉄含有炭素物質は、
図２Ａおよび２Ｂに示されている。The layered carbonaceous material can be "iron-containing carbon" which is a fibrous, powdery, carbonaceous material consisting of carbon fibers and iron group metal components. The iron group metal component is dispersed throughout the carbon fibers as nodules that are completely associated with and at least partially bonded to the carbon fibers. The iron-containing carbon consists of about 0.1 to about 60 weight percent iron metal, about 40 to about 99.9 weight percent carbon, and up to 1.5 weight percent hydrogen. "Ferrous metals" means metals of Group I of the Periodic Table of the Elements, such as iron, cobalt, and nickel, as well as combinations, carbides, oxides, and alloys thereof. If desired, some of the metal can be removed, for example by acid treatment. Iron-containing carbon materials are
Shown in Figures 2A and 2B.

巻ひげ状の炭素繊維類の鉄含有炭素形態を作る方法は、
１９８４年６月１５日出願の米国親出願番号第６２０，
９９６号および１９７９年１２月３日出願の米国特許出
願番号第９９，７８９号（この引例によってこ＼に組込
まれている）に記載されている。一般的には、この形態
の巻ひげ状の炭素質物質は、金属、合金、炭化物または
他の金属物質であることのできる鉄族金属成分触媒の存
在下、不均化している一酸化炭素によって作られる。炭
素質物質が繊維類の形態において、まず該触媒表面から
生成し、生長する。これらの繊維類は、反応器中におい
て、ますます大きな容量を占めているもつれた塊となる
。好ましくは、該鉄含有炭素は、研摩剤を含有する流動
化床中において調製され、上記親出願に記載されている
ように、オーバーヘッドで水腹される。これらの方法に
よって製造された鉄台を炭素形態の巻ひげ状炭素質物質
は、多数相と少数相とを含み、多数相は、約９５〜約９
９．９重量％の炭素、約０．１〜約１．５重量％の水素
を含み、残余は、鉄金属である。該少数成分は、多数相
全体に分散され、多数相中の該炭素に完全に会合し、か
つ少なくとも部分的に結合している団塊である。該少数
湘は、炭素および少なくとも５０重量％の鉄金属からな
る。The method for producing iron-containing carbon forms of tendril-like carbon fibers is as follows:
U.S. Parent Application No. 620, filed June 15, 1984,
No. 996 and U.S. Patent Application No. 99,789, filed December 3, 1979, incorporated herein by reference. Generally, this form of tendril-like carbonaceous material is produced by disproportionation of carbon monoxide in the presence of an iron group metal component catalyst, which can be a metal, alloy, carbide, or other metallic material. Made. A carbonaceous material in the form of fibers is first generated and grown from the surface of the catalyst. These fibers become a tangled mass occupying an increasingly large volume in the reactor. Preferably, the iron-containing carbon is prepared in a fluidized bed containing an abrasive and water-filled overhead as described in the above parent application. The tendril-like carbonaceous material in the form of carbon steel produced by these methods includes a majority phase and a minority phase, and the majority phase is about 95 to about 9
It contains 9.9% by weight carbon, about 0.1 to about 1.5% hydrogen, and the balance is ferrous metal. The minority component is a nodule that is dispersed throughout the majority phase and is completely associated and at least partially bonded to the carbon in the majority phase. The minority consists of carbon and at least 50% by weight of ferrous metal.

１″゛初＆ｆ５；（Ｄ炭＊　’Ｉ　′＃″ｆ　ｃｔ・５
Ｉ触媒１１に、熱炭化水素類を通すことによって調製す
ることもできる。これらの方法によって製造される該層
ひげ状の炭素質物質の鉄金属含量は、酸処理によって減
少させることができる。1″゛First&f5; (D char* 'I'#″f ct・5
It can also be prepared by passing hot hydrocarbons through I catalyst 11. The iron metal content of the layered carbonaceous materials produced by these methods can be reduced by acid treatment.

巻ひげ状炭素質物質は、ゲルダート　（Ｇｅｌｄａｒｔ
）グループＣ凝集粉末用の流動化助剤として使用し得る
。この様な凝集粉末類の例としては、約１５ミクロンの
平均粒度および約０．２２ｇ／ｃＪの嵩密度を有する珪
藻土；約０．５ミクロンの平均粒度および約２．３ｇ／
ｃａｌの嵩密度を有する酸化鉄；ならびに約９ミクロン
および約１．２ｇ／ｃｆｆｌの嵩密度を有する角アルミ
ナ（ａｎｇｕｌａｒ　ａｌｕｍｉｎａ　）がある。The tendril-like carbonaceous material is called Geldart.
) Can be used as a fluidization aid for Group C agglomerated powders. Examples of such agglomerated powders include diatomaceous earth having an average particle size of about 15 microns and a bulk density of about 0.22 g/cJ;
and angular alumina, which has a bulk density of about 9 microns and about 1.2 g/cffl.

これらの粉末の普通の流動化は、極めて困難であり、該
粉末は、プラグまたはいくつかのチャネルとしてまずい
状態で上がり、すなわち、ガスが、流動ガス活栓から該
層表面に広がっている空間を通過上昇する。これらの粉
末は、流ｉガスが粒子に及ぼすことができる力よりも粒
子間の力の方が大きいので、これらの粉末は凝集の挙動
を示していると信じられている。Ordinary fluidization of these powders is extremely difficult and the powders rise unfavorably as plugs or several channels, i.e. the gas passes through the space extending from the fluidizing gas stopcock to the bed surface. Rise. It is believed that these powders exhibit agglomeration behavior because the forces between the particles are greater than the forces that the flowing i gas can exert on the particles.

凝集粉末類においては、凝集粉末に対する巻ひげ状の炭
素質物質の質量比は、好ましくは約１：９〜約４：１で
ある。一般に、巻ひげ状の炭素質物質の嵩密度は、該凝
集粉末のそれよりも小さいが、該凝集粉末の嵩密度と同
等またはそれよりも大きくすることができる。一般的に
は、巻ひげ状の炭素質物質の平均粒度は、該凝集粉末の
平均粒度より大きい。明記しない限り、こ＼に示される
すべての粒度は、“質量平均粒度”であり、巻ひげ状の
炭素質物質の場合には、マイクロメログラフ（ｍ　ｉｃ
ｒｏｍｅｒｏｇｒａｐｈ　）によって決定される。For agglomerated powders, the mass ratio of tendril-like carbonaceous material to agglomerated powder is preferably from about 1:9 to about 4:1. Generally, the bulk density of the tendril-like carbonaceous material is less than that of the agglomerated powder, but can be equal to or greater than the bulk density of the agglomerated powder. Generally, the average particle size of the tendril-like carbonaceous material is greater than the average particle size of the agglomerated powder. Unless otherwise specified, all particle sizes shown here are "mass average particle sizes" and, in the case of tendril-like carbonaceous materials, micromelograph (mic
romerograph).

巻ひげ状炭素質物質は、また約２００ミクロンより小さ
い平均粒度を有するゲルダート（Ｇｅｌｄａｒｔ）グル
ープＡ物質およびゲルダート　（Ｇｅｌｄａｒｔ）グル
ープＢ用の流動化助剤としても使用することができる。Tendril carbonaceous materials can also be used as fluidization aids for Geldart Group A materials and Geldart Group B materials having an average particle size of less than about 200 microns.

一般に、これらの物質は、流動化される。Generally, these materials are fluidized.

しかしながら、この様な物質の流動床は、ガスバイパス
、高いエントレインメント、固体破砕、および／または
反応器表面の腐蝕のような、気泡による逆効果を被る。However, fluidized beds of such materials suffer from adverse effects from bubbles, such as gas bypass, high entrainment, solids fragmentation, and/or corrosion of reactor surfaces.

流動化助剤の第１の機能は、気泡を減少させることにあ
る。これは、ガスバイパス、固体循環速度の増大、固体
破砕の減少、反名器表面の腐蝕の減少、および／または
固体エントレインメントの減少の積極的な効果を有する
。The primary function of fluidization aids is to reduce air bubbles. This has the positive effects of gas bypass, increased solids circulation rate, reduced solids fracturing, reduced corrosion of the recess surface, and/or reduced solids entrainment.

ゲルダート（Ｇｅｌｄａｒｔ）グループＡ物質類の例と
しては、約６７ミクロンの平均粒度および約１．６ｇ　
／　ｃｆｆｌの粒子密度を有する流体クラッキング触媒
ならびに１８０および３２０グリソト角アルミナがある
。小さいグループＢ物質の例としては、約１２０ミクロ
ンの平均粒度および約３．６ｇ／ｃＪの粒子密度を有す
る角アルミナならびに約８０ミクロンの平均粒度および
約７．５ｇ／ｃｆｆｌの粒子密度を有する鉄粉末がある
。これらの粉末状物質をもって流動化助剤として使用す
る場合には、巻ひげ状炭素質物質が、約１：３０〜約１
：ｌの範囲にある粉末状固体に対する巻ひげ状の炭素質
物質の質量化を提供するに十分な量において使用され、
気泡の顕著な減少をもたらし、その有利な効果を達成す
る。Examples of Geldart Group A materials include an average particle size of about 67 microns and about 1.6 g
There are fluid cracking catalysts with particle densities of /cffl and 180 and 320 Grisotho angle aluminas. Examples of small Group B materials include angular alumina, which has an average particle size of about 120 microns and a particle density of about 3.6 g/cJ, and iron powder, which has an average particle size of about 80 microns and a particle density of about 7.5 g/cffl. There is. When these powdered materials are used as fluidization aids, the tendril-like carbonaceous materials may be used in a ratio of about 1:30 to about 1:30 to about 1:30.
used in an amount sufficient to provide massing of the tendril-like carbonaceous material to a powdered solid in the range of :l;
Achieving its beneficial effects, resulting in a noticeable reduction of air bubbles.

一般的には、巻ひげ状の炭素質物質は、約２００ミクロ
ン以上の平均粒度を有する粒子様の流動化助剤として使
用され得ない。平均粒度が約２００ミクロンより大きい
場合には、二層流動床が以下に示すように形成できる。Generally, tendril-like carbonaceous materials cannot be used as particulate fluidization aids having an average particle size greater than about 200 microns. If the average particle size is greater than about 200 microns, a two-layer fluidized bed can be formed as shown below.

巻ひげ状の炭素質物質は、二層流動床に使用され得る。Tendril carbonaceous materials can be used in two-layer fluidized beds.

低部流動層は、約２００ミクロンより大きい平均粒度お
よび約０．８　ｇ　／ｃｔＡより大きい嵩密度を有する
第１の粉末状固体を含む。上部流動層は、該低部流動層
の上方およびそれから実質的に分離されて存在する。該
上部流動層は、約０．０４〜約０．１ｇ／ｃＪｉｌの嵩
密度を有する巻ひげ状の炭素質物質からなる。該層ひげ
状の炭素質物質は、典型的には、約５〜約５０ミクロン
の平均粒度を有する。第１の粉末状固体の密度および粒
度に比し、巻ひげ状の炭素質物質は、低密度および小さ
い粒度を有するので、該層ひげ状の炭素質物質は、上部
流動層に留まる。たとえば、第１の粉末状固体および巻
ひげ状の炭素質物質が、−緒に容器内に装入され、流動
ガスが次いで該容器内に上向きに通されると、該層ひげ
状の炭素質物質および第１１の粉末状固体は、分離し、
上部および低部流動層を各々形成する。該層ひげ状の炭
素質物質の組成物は、一般的に、第１の粉末状固体の組
成物とは異なる。The lower fluidized bed includes a first powdered solid having an average particle size greater than about 200 microns and a bulk density greater than about 0.8 g/ctA. An upper fluidized bed exists above and substantially separated from the lower fluidized bed. The upper fluidized bed is comprised of tendril-like carbonaceous material having a bulk density of about 0.04 to about 0.1 g/cJil. The layered carbonaceous material typically has an average particle size of about 5 to about 50 microns. Compared to the density and particle size of the first powdered solid, the tendril-like carbonaceous material has a low density and small particle size, so that the tendril-like carbonaceous material remains in the upper fluidized bed. For example, a first powdered solid and a tendril-like carbonaceous material are charged together into a container, and a fluidizing gas is then passed upwardly into the container, causing the carbonaceous material to form a tendril. the substance and the eleventh powdered solid are separated;
Upper and lower fluidized beds are formed respectively. The composition of the layered carbonaceous material is generally different from the composition of the first powdered solid.

該上部層は、該層ひげ状の炭素質物質に加え、代表的に
は、該層ひげ状の炭素質物質の組成物とは異なる組成物
を有する第２の粉末状固体を含むことができる。この第
２の粉末状固体は、一般的には、約２００ミクロン以下
の平均粒度を有し、それは、上部層に維持されるように
なる。該第２の粉末状固体は、一般的に、ゲルダート　
（Ｇｅｌｄａｒｔ）グループＡまたはゲルダート（Ｇｅ
ｌｄａｒｔ）グループＢＴｈ質である。The top layer may include, in addition to the beaded carbonaceous material, a second powdered solid, typically having a composition different from that of the beaded carbonaceous material. . This second powdered solid typically has an average particle size of about 200 microns or less, which is maintained in the upper layer. The second powdered solid is generally Geldart.
(Geldart) Group A or Geldart (Geldart)
ldart) group BTh quality.

この二層流動床の使用においては、流動ガスが該低部流
動層に気泡を形成させ、該上部流動層は、該低部流動層
において形成した気泡を消散させるに十分な巻ひげ状の
炭素質物質を包含する。要するに、該低部層は、気泡形
成帯として作用し、好ましくは、約２００〜約３００ミ
クロンの平均粒度および約１．４〜約４ｇ／ｃｍ３の範
囲にある嵩密度を有する粒子を含んでいる。この低部層
は、反応器の直径に依存して、約５〜約１５ｃｍの直径
の範囲のガス気泡を生じさせる。これらの気泡は、上部
層に到達すると崩壊する。これらの気泡の目的は、固体
の循環を高めるため上部層に対する撹拌を提供すること
にある。In the use of this two-layer fluidized bed, the fluidized gas causes bubbles to form in the lower fluidized bed, and the upper fluidized bed contains sufficient tendrils of carbon to dissipate the bubbles formed in the lower fluidized bed. Includes physical matter. In short, the lower layer acts as a cell-forming zone and preferably contains particles having an average particle size of about 200 to about 300 microns and a bulk density in the range of about 1.4 to about 4 g/cm3. . This lower layer produces gas bubbles ranging in diameter from about 5 to about 15 cm, depending on the diameter of the reactor. These bubbles collapse when they reach the upper layer. The purpose of these bubbles is to provide agitation to the upper layer to increase solids circulation.

他の適用としては、浅い低部層が気泡を形成するために
使用され、それらの気泡が巻ひげ状の炭素質物質を含む
上部層に到達すると、固体循環を高めるための上部層に
対する攪拌を提供する。In other applications, a shallow lower layer is used to form bubbles, and when those bubbles reach an upper layer containing tendril-like carbonaceous material, they provide agitation to the upper layer to increase solids circulation. provide.

また、巻ひげ状の炭素質物質は、グループＢ、グループ
Ａおよび所望ならばグループＣに入る物質からなる広い
範囲にわたる粒度分布を有する粉末状固体との組合せに
おいて、流動化助剤として使用されることもできる。こ
の場合、該流動床は、底部近くで、大きな粉体固体に冨
んでおり、頂部近（で、巻ひげ状の炭素質物質および小
さな粉末状固体に冨んでいる不均質な混合物を形成させ
る。The tendril-like carbonaceous materials are also used as fluidization aids in combination with powdered solids having a wide particle size distribution consisting of materials in Group B, Group A and, if desired, Group C. You can also do that. In this case, the fluidized bed forms a heterogeneous mixture enriched near the bottom with large pulverulent solids and near the top with tendril-like carbonaceous material and small pulverulent solids.

この配列は、該粉末状固体が、該工程分一部として化学
的に消費される場合、利点となる。該層ひげ状の炭素質
物質は、気体／固体接触を改良することによって、その
方法を効率良く改善し、微粒子のエントレインメント損
失の減少に役立つ。This arrangement is advantageous if the powdered solid is chemically consumed as part of the process. The stratified carbonaceous material effectively improves the process by improving gas/solid contact and helps reduce particulate entrainment losses.

本発明のこれらおよび他の特長は、以下に示す実施例を
参照するとより理解が深まるであろう。These and other features of the invention will be better understood with reference to the examples set forth below.

実施例１ この実施例は、流動化が出来なかった凝集粉末用の流動
化助剤としての巻ひげ状の炭素質物質を使用するもので
ある。使用した粉末は、珪藻土粉末である。該粉末の性
質、該層ひげ状の炭素質物質の性質、珪藻土粉末に対す
る巻ひげ状の炭素質物質の質量化、ガス速度、および層
膨張百分率は、表１に示す通りである。Example 1 This example uses tendril-like carbonaceous material as a fluidization aid for an agglomerated powder that could not be fluidized. The powder used was diatomaceous earth powder. The properties of the powder, the properties of the layered carbonaceous material, the weight of the tendril-like carbonaceous material relative to the diatomaceous earth powder, the gas velocity, and the layer expansion percentage are as shown in Table 1.

床の“層膨張”は、次の式に従って決定される。The "bed expansion" of the bed is determined according to the following equation:

層膨張−［（Ｈ／ＨＯ）−１］　Ｘ１００％たｙ”し Ｅｂ一層膨張、％ Ｈ＝床の動力学的高さ Ｈ○＝床の残余高さ すべての実施例において、鉄含有炭素は、巻ひげ状の炭
素質物質の種類が用いられた。全ての実施例において報
告されたガス速度は、該床断面積によって分けられたガ
ス容量流である表面速度である。この実施例およびこ＼
に報告した全ての実施例において使用したガスは、窒素
である。使用した容器は、５０ｃｍＸ１．５ｃｍの断面
および１８０ｃｍの高さを有する透明ユニットである。Bed expansion - [(H/HO)-1] , tendril-like carbonaceous material types were used. The gas velocity reported in all examples is the surface velocity, which is the gas volumetric flow divided by the bed cross-sectional area. \
The gas used in all examples reported in was nitrogen. The container used is a transparent unit with a cross section of 50 cm x 1.5 cm and a height of 180 cm.

１２〜３０ｃｍ／秒の表面速度では、珪藻土単独は全熱
流動化しなかった（実施例ＩＡ）。ガスが、数種の大き
な、明白なチャネルを通じて流れ、固体の運動は、事実
上なかった。実施例ＩＢ、ＩＣ゛およびＩＤにおいては
、珪藻土を、巻ひげ状の炭素質物質と混合した。この混
合は、水中で、これら二種の固体を湿式配合し、口紙を
通して過剰の水を除き、約１００ｃｍで炉中において該
混合物を乾燥し、そして乳鉢および乳棒で得られたケー
キを粉砕して、行なった。該混合物の流動化特性は優れ
ており、該床中において気泡は観察されなかった。該混
合物は、０．６４ｃｍの内径を有するプラスチック管を
通して容易に移動された。　　　　　　　　　　　〈粉
末状物質 ３Ａ　　　角アルミナ　　　　　　９１．２３Ｂ　　　
　　〃９　　　１．２ ３Ｃ〃９　　　　１．２ ３Ｄ　　　　　　　　　　　　　　９　　　１．２４　
　アルミナ　　　　　　　１２２　　　　１．７５Ａ　
　　グリッド角アルミナ　　７６　　　　１．７５８　
　　グリッド角アルミナ　　７６　　　　１．７６八　
　グリソト角アルミナ　　３１　　　　１．７６Ｂ　　
　グリッド角アルミナ　　３１　　　　１．７７Ａ　　
　クラッキング触媒　　　６７　　　　０．８７Ｂ　　
　　　　〃６７　　　　０．８＊　未測定 表　　　１　（続き） 巻ひげ状の炭素質物質 ０　　　１２−３０　　　＜１０　　　　弱流動化１５
　　　　０．２２　　　１６：８４　　１２　　　　４
８　　　　良好流動化１５　　　　０．２２　　　１６
：８４　　２０　　　　７３　　　　良好流動化１５　
　　　０．２２　　　１６：８４　　３０　　　　９５
　　　　良好流動化０　　　　１２−３０　　２０−３
２　　　気泡１５　　　　０．２２　　　１３：８７　
　１２−３０　　２８−５４　　　気泡なし０　　　　
１２−３０　　２２−４０　　　気泡１５　　　　０．
２２　　　１３：８７　　１２−３０　　３１−６０　
　　気泡なし０　　　４０　　　　　　　　気泡 ント諏少 実施例２ 本実施例も、また凝集粉末用の流動化助剤としての巻ひ
げ状の炭素質物質の効果を示すものである。実施例１で
使用したと同様の容器を用いた。At surface velocities of 12-30 cm/sec, diatomaceous earth alone did not undergo total thermal fluidization (Example IA). Gas flowed through several large, obvious channels, and there was virtually no solid movement. In Examples IB, IC' and ID, diatomaceous earth was mixed with tendril-like carbonaceous material. This mixing consists of wet blending these two solids in water, removing excess water through a mouthpaper, drying the mixture in an oven at about 100 cm, and crushing the resulting cake in a mortar and pestle. I did it. The fluidization properties of the mixture were excellent and no air bubbles were observed in the bed. The mixture was easily transferred through a plastic tube with an inner diameter of 0.64 cm. <Powdered substance 3A Square alumina 91.23B
〃9 1.2 3C〃9 1.2 3D 9 1.24
Alumina 122 1.75A
Grid angle alumina 76 1.758
Grid angle alumina 76 1.768
Glisotho angle alumina 31 1.76B
Grid angle alumina 31 1.77A
Cracking catalyst 67 0.87B
〃67 0.8* Unmeasured Table 1 (continued) Tendril carbonaceous material 0 12-30 <10 Weak fluidization 15
0.22 16:84 12 4
8 Good fluidization 15 0.22 16
:84 20 73 Good fluidization 15
0.22 16:84 30 95
Good fluidization 0 12-30 20-3
2 bubbles 15 0.22 13:87
12-30 28-54 No bubbles 0
12-30 22-40 Bubbles 15 0.
22 13:87 12-30 31-60
No Bubbles 0 40 Low Bubbles Example 2 This example also demonstrates the effectiveness of tendril-like carbonaceous material as a fluidization aid for agglomerated powders. A container similar to that used in Example 1 was used.

実施例２の結果も、表１に示されている。使用された凝
集粉末は、酸化鉄粉末であった。巻ひげ状の炭素質物質
なしに（実施例２Ａ）、１２〜３０ｃｆｆＩ／秒の表面
ガス速度範囲において、原末の頂部付近まである種の固
体運動が達成されたが、層膨張は、１０％以下であった
。酸化鉄粉末の大部分は、流動化しなかった。The results of Example 2 are also shown in Table 1. The agglomerated powder used was iron oxide powder. Without tendril-like carbonaceous material (Example 2A), some solid motion was achieved near the top of the powder in the surface gas velocity range of 12-30 cffI/s, but the bed expansion was 10%. It was below. Most of the iron oxide powder did not fluidize.

実施例１において使用したと同様の湿式技術を用いて、
酸化鉄と巻ひげ状の炭素質物質との組合せを試みたが、
該混合物は、均質性に乏しいことが分ったので試験され
なかった。酸化鉄に対する巻ひげ状炭素の質量比が２２
ニア８　（実施例２Ｂ−２Ｄ）、１：１（実施例２Ｅ−
２Ｃ；）および４：１　（実施例２Ｈ−Ｊ）を有する混
合物を、該固体をセラミック製ジャーに入れ、数時間こ
のジャーを回転させることによって該固体を被覆して調
製した。２２ニア８および１：１の、酸化鉄に対する炭
素の質量比を有する混合物は、それ程の気泡なしに、中
位の流動化ができたが、固体はスラッグ化し易い運動を
した。４：１まで鉄に対する炭素のｆ量比が増大すると
、より急速な固体混合が達成でき、気泡も存在しなかっ
た。Using a wet technique similar to that used in Example 1,
Attempts were made to combine iron oxide with tendril-like carbonaceous material, but
The mixture was not tested as it was found to have poor homogeneity. The mass ratio of tendril-like carbon to iron oxide is 22
Near 8 (Example 2B-2D), 1:1 (Example 2E-
2C;) and 4:1 (Examples 2H-J) were prepared by coating the solid by placing it in a ceramic jar and rotating the jar for several hours. Mixtures with a mass ratio of carbon to iron oxide of 8 and 1:1 produced moderate fluidization without significant bubbles, but the solids had sluggish movement. As the f amount ratio of carbon to iron was increased to 4:1, more rapid solids mixing could be achieved and no air bubbles were present.

実施例３ この実施例は、流動化助剤として、巻ひげ状の炭素質物
質を使用すると、別の方法では乏しい流動化特性を有す
る凝集粉末の流動化をどうして良好にするのかを示すも
のである。使用した凝集粉末は、角アルミナである。試
験は、実施例１において使用したと同様のユニットを用
いて行なった。Example 3 This example shows how the use of tendril-like carbonaceous material as a fluidization aid improves the fluidization of agglomerated powders that otherwise have poor fluidization properties. be. The agglomerated powder used was square alumina. The test was conducted using a unit similar to that used in Example 1.

角アルミナの性質、巻ひげ状の炭素質物質の性質、質量
比、ガス速度、および試験結果は、裏１に示されている
。角アルミナそれ自体（実施例３Ａ）は、しばらくの間
、乏しいが流動化し、しかし次には、該床中に形成した
安定なチャンネルのため流動化が止まった。角アルミナ
および巻ひげ状の炭素質物質の混合物（実施例３Ｂ−３
Ｄ）は、これら二種の物質をプラスチック製ジャー中で
混合し、約１分間、そのジャーを手で振とうして、調製
された。この混合物の流動化特性は、良好で、はっきり
した気泡はなく、良好に固体を混合した。The properties of the square alumina, properties of the tendril-like carbonaceous material, mass ratios, gas velocities, and test results are shown on back 1. The square alumina itself (Example 3A) fluidized poorly for a while, but then stopped fluidizing due to the stable channels it had formed in the bed. Mixture of square alumina and tendril-like carbonaceous material (Example 3B-3
D) was prepared by mixing these two materials in a plastic jar and shaking the jar by hand for about 1 minute. The fluidization properties of this mixture were good, with no obvious bubbles and good solids mixing.

実施例４ この実施例は、４０〜２２０ミクロンの平均粒度および
１．４〜４ｇ／ａｍの嵩密度を有する粉末状固体用の、
流動化助剤としての巻ひげ状の炭素質物質の効果を示す
ものである。本試験に使用した粉末状物質は、１２２ミ
クロンの平均粒度および１．７ｇ／ｃｍの嵩密度を有す
るアルミナであった。EXAMPLE 4 This example describes the method for powdered solids having an average particle size of 40 to 220 microns and a bulk density of 1.4 to 4 g/am.
This shows the effectiveness of tendril-like carbonaceous material as a fluidization aid. The powdered material used in this test was alumina with an average particle size of 122 microns and a bulk density of 1.7 g/cm.

使用した試験ユニットは、実施例１において使用したも
のと同様であった。試験中、アルミナに対する巻ひげ状
の炭素質物質の質量比は、０から１：１に増大した。該
混合物中のをひげ状の炭素質物質含量が増加したので、
気泡活性が実質的に減少し、気泡は、より小さくなり、
崩壊前短かい距離において持続した。層膨張は、増加す
る炭素含量に伴なって、わずかに増大したが、１００％
以下を保った。純粋なアルミナ床と比較して、気泡活性
における減少は、１：２０のアルミナに対する巻ひげ状
の炭素質物質の比において明らかとなり、気泡活性の実
質的な減少は、■＝５において明白となり、１：１では
、はとんど気泡は起らなかった。該床中における巻ひげ
状の炭素質物質の濃度が増加したので、増加的に大きな
粉末に冨んだ域は、線法の頂部で成長した。The test unit used was similar to that used in Example 1. During the test, the mass ratio of tendril-like carbonaceous material to alumina increased from 0 to 1:1. As the content of carbonaceous material in the mixture increased,
The bubble activity is substantially reduced and the bubbles become smaller and
It persisted for a short distance before collapse. Bed expansion increased slightly but 100% with increasing carbon content.
I kept the following. Compared to a pure alumina bed, a reduction in bubble activity is evident at a ratio of tendril-like carbonaceous material to alumina of 1:20, and a substantial reduction in bubble activity is evident at ■=5; At 1:1, almost no bubbles were generated. As the concentration of tendril-like carbonaceous material in the bed increased, an increasingly large powder-rich zone grew at the top of the line.

各実験の別の組において、種々の比率の二種の物質を、
１０ａｎ直径、１２ｍの高さの試験ユニット中で、エン
トレインメント特性を測定するために、流動化した。ア
ルミナの大きな粒度および大きな密度のため、アルミナ
エントレインメントは、試験された速度にわたって、非
常に低（、巻ひげ状の炭素質物質は、アルミナエントレ
インメントについては実質的な効果を持たなかった。炭
素のエントレインメント率は、巻ひげ状の炭素質物質だ
けが流動化された場合よりも、アルミナとの混合物。方
、３、より大、＜、多分、。（７）　ｔＨよ、よ、ア　
　　　　　　１ルミナが混合物中において、研摩剤とし
て作用したことにある。In a separate set of each experiment, two substances in various proportions were
It was fluidized to measure the entrainment properties in a 10 an diameter, 12 m high test unit. Due to the large particle size and large density of alumina, alumina entrainment was very low over the rates tested (the tendril-like carbonaceous material had no substantial effect on alumina entrainment. The entrainment rate of the mixture with alumina is greater than that of the case where only the tendril-like carbonaceous material is fluidized.
1 Lumina acted as an abrasive in the mixture.

実施例５およびに れらの実施例は、グループ八粒子用の流動化助剤として
の巻ひげ状の炭素質物質の効果を示すものである。使用
した物質は、角アルミナ、１８０グリツド（実施例５）
および３２０グリソト（実施例６）である。角アルミナ
の性質、巻ひげ状の炭素質物質の性質、角アルミナに対
する炭素の質量比、ガス速度、および層膨張は、表１に
示されている。試験ユニットは、実施例１において使用
したものと同様である。Example 5 and their examples demonstrate the effectiveness of tendril-like carbonaceous material as a fluidization aid for Group 8 particles. The material used was square alumina, 180 grid (Example 5)
and 320 Glisotho (Example 6). The properties of the angular alumina, the properties of the tendril-like carbonaceous material, the mass ratio of carbon to angular alumina, the gas velocity, and the bed expansion are shown in Table 1. The test unit is similar to that used in Example 1.

巻ひげ状の炭素質物質が、角アルミナとの組合せにおい
て使用された場合には、混合は、アルミナ床の頂部にお
いて、炭素を試験ユニットに入れ、該物質を流動化して
いる間に混合させて行なった。If a tendril-like carbonaceous material is used in combination with angular alumina, mixing is carried out by placing the carbon in the test unit on top of the alumina bed and mixing while the material is fluidized. I did it.

線法は、約１分以内に完全に混合状態になった。The line method was fully mixed within about 1 minute.

巻ひげ状の炭素質物質がないときは、大きな気泡が見ら
れ、１８０グリツドアルミナでは１８ｃｍまで、また３
２０グリツドアルミナでは約１３ｃｍまで見られた。１
３：８７のアルミナに対する炭素の質量比における巻ひ
げ状の炭素の添加は、気泡をなくした。さらに、表１に
示されている様に、巻ひげ状の炭素質物質を添加すると
、層膨張が著しく増大した。In the absence of tendril-like carbonaceous material, large bubbles are seen, up to 18 cm for 180 grit alumina, and 3 cm for 180 grit alumina.
In 20 grit alumina, it was observed up to about 13 cm. 1
Addition of tendril carbon at a mass ratio of carbon to alumina of 3:87 eliminated bubbles. Furthermore, as shown in Table 1, addition of tendril-like carbonaceous material significantly increased layer expansion.

実施例７ この実施例は、６７ミクロンの平均粒度および０．８ｇ
／ｃｌ＋の嵩密度を有する粉末状物質用の、流動化助剤
としての巻ひげ状の炭素質物質の効果を示すものである
。使用した物質は、クランキング触媒である。使用した
巻ひげ状の炭素質物質の性質、クランキング触媒に対す
る巻ひげ状の炭素質物質の質量比、およびガス速度は、
表１に示されている。クランキング触媒それ自体は、気
泡形態で流動化した。顕著な気泡抑制が、１：９９の質
量比において巻ひげ状の炭素質物質を添加するこきによ
って、達成された。１：１９およびそれ以上のクランキ
ング触媒に対する巻ひげ状の炭素質物質の質量比におい
ては、気泡が除去された。Example 7 This example shows an average particle size of 67 microns and 0.8 g
Figure 3 illustrates the effectiveness of tendril-like carbonaceous material as a fluidization aid for powdered materials having a bulk density of /cl+. The material used is a cranking catalyst. The nature of the tendril carbonaceous material used, the mass ratio of the tendril carbonaceous material to the cranking catalyst, and the gas velocity are:
Shown in Table 1. The cranking catalyst itself was fluidized in the form of bubbles. Significant bubble suppression was achieved by adding tendril-like carbonaceous material at a mass ratio of 1:99. At mass ratios of tendril carbonaceous material to cranking catalyst of 1:19 and higher, air bubbles were eliminated.

実施例８および９ これらの実施例は、粉末状の固体のエントレインメント
を減少させる巻ひげ状の炭素質物質の効果を示すもので
ある。試験した粉末状物質は、１００グリツド　アルミ
ナ（実施例４において試験した物質と同じである）およ
び９００グリソトアルミナ（実施例３において試験した
物質と同じである）である。使用した粉末状物質および
巻ひげ状の炭素質物質、使用した質量比、ガス速度、粉
末状物質エントレインメントならびに巻ひげ状の炭素質
物質エントレインメントは、表２に示されている。試験
ユニットは、１２ｍの高さを有するプラスチック製１０
ｃｍ直径の縦型室である。実施例４において明らかな様
に、線巻ひげ状の炭素質物質は、１００グリソト　アル
ミナのエントレインメントに関し、単純希釈効果以外の
目立った効果を有していなかった。しかしながら、９０
０グリツド　　アルミナでは、該をひげ状の炭素質物質
の使用は、広範囲の混合物比率にわたって、アルミナの
エントレインメントの極めて本質的な減少をもたらした
。Examples 8 and 9 These examples demonstrate the effectiveness of tendril-like carbonaceous materials in reducing entrainment of powdered solids. The powdered materials tested were 100 grit alumina (same material tested in Example 4) and 900 grit alumina (same material tested in Example 3). The powder and tendril carbonaceous materials used, the mass ratios used, gas velocities, powder entrainment and tendril carbonaceous material entrainment are shown in Table 2. The test unit was made of plastic 10 with a height of 12 m.
It is a vertical chamber with a diameter of cm. As seen in Example 4, the wire tendril carbonaceous material had no appreciable effect on the entrainment of 100 glysotho alumina other than a simple dilution effect. However, 90
For zero grit alumina, the use of the whiskered carbonaceous material resulted in a very substantial reduction in alumina entrainment over a wide range of mixture ratios.

実施例１０ 実施例１０は、巻ひげ状の炭素質物質が、流動床中にお
けるクラッキング触媒のエントレインメント率の減少に
関して、活性炭よりも一層効果的であったことを示して
いる。クラッキング触媒、巻ひげ状の炭素質物質、およ
び活性炭の性質、使用した質量比、ガス速度、粉末エン
トレインメントならびに炭素エントレインメントは、表
２に示されている。各試験は、約１時間を要した。該活
性炭は、ウィルミングトン、プラウエアー（Ｗｉｌｍｉ
ｎｇｔｏｎ　＋　Ｄｅｌａｗａｒｅ　）にあるダルコ（
Ｄａｒｃｏ）社カタログｍ５−５１から得られた。この
物質は、褐炭から得られ、それは、熱および水蒸気で活
性化した後、鉱酸で十分に洗浄し、次いで水洗して抽出
可能な無機成分が除去されている。該ダルコ（Ｄａｒｃ
ｏ）社活性炭は、約８％の水分含量および６００ｍ”／
ｇの表面積を有している。Example 10 Example 10 shows that tendril-like carbonaceous material was more effective than activated carbon in reducing the entrainment rate of a cracking catalyst in a fluidized bed. The properties of the cracking catalyst, tendril carbonaceous material, and activated carbon, mass ratios used, gas velocity, powder entrainment, and carbon entrainment are shown in Table 2. Each test took approximately 1 hour. The activated carbon is manufactured by Wilmington, Plower.
Darko (Del. ngton + Delaware)
Darco) catalog m5-51. This material is obtained from lignite, which after activation with heat and steam has been thoroughly washed with mineral acids and then with water to remove extractable inorganic components. The Darc
o) Company activated carbon has a moisture content of approximately 8% and 600m”/
It has a surface area of g.

試験結果は、巻ひげ状の炭素質物質をクラッキング触媒
に添加すると、クラッキング触媒単独の場合に比較して
全エントレインメントが減少した　　　　１ことを示す
。さらに、巻ひげ状の炭素質物質は、該活性炭で行なっ
た場合よりも一層、該クラッキング触媒のエントレイン
メントを減少させた。該活性炭は、線巻ひげ状の炭素質
物質よりも非常に大きいエントレインメント率を有した
。たとえば、実施例１０ＢおよびＩＯＥと比較して、活
性炭とクランキング触媒とのエントレインメント率は、
流動化助剤としての巻ひげ状の炭素質物質を使用するク
ラッキング触媒のエントレインメント率よりも約６．６
倍大きい。Test results show that adding tendril-like carbonaceous material to a cracking catalyst reduces total entrainment compared to the cracking catalyst alone. Furthermore, tendril-like carbonaceous material reduced entrainment of the cracking catalyst even more than did the activated carbon. The activated carbon had a much higher entrainment rate than the wire tendril carbonaceous material. For example, compared to Examples 10B and IOE, the entrainment rate of activated carbon and cranking catalyst is
6.6 than the entrainment rate of cracking catalysts using tendril-like carbonaceous materials as fluidization aids.
twice as big.

実施例１１ この実施例は、二層床の形成を示すものである。Example 11 This example demonstrates the formation of a two-layer bed.

試験ユニットは、実施例１において使用したものと同一
である。約１．６ｇ／ｃｍの嵩密度および約３００ミク
ロンの平均粒度を有するアルミナ粉末を、該試験ユニッ
トに装入した。次に、約３．１ｇ／　ｃｒａの嵩密度お
よび約３００ミクロンの平均粒度を有する破砕された鋼
粉末を、該試験ユニットに装入した。これら二種の物質
は、約３０ｃｍ／秒で、流動化数分後に完全に混合した
。流動化は、気泡を持って起った。次に、巻ひげ状の炭
素質物質を、該試験ユニットに加え、三種成分混合物を
、３０ｃｓ／秒で流動化した。線巻ひげ状の炭素質物質
は、約１５ミクロンの平均粒度および０．２５ｇ／ｃ＋
＋１の嵩密度を有していた。線巻ひげ状炭素は、他の二
種の物質の挙動について明らかな効果をもたなかった。The test unit is the same as that used in Example 1. Alumina powder having a bulk density of about 1.6 g/cm and an average particle size of about 300 microns was charged to the test unit. The test unit was then charged with crushed steel powder having a bulk density of about 3.1 g/cra and an average particle size of about 300 microns. These two materials were thoroughly mixed after several minutes of fluidization at approximately 30 cm/sec. Fluidization occurred with bubbles. Tendrils of carbonaceous material were then added to the test unit and the ternary mixture was fluidized at 30 cs/sec. The wire tendril carbonaceous material has an average particle size of about 15 microns and 0.25 g/c+
It had a bulk density of +1. The wire tendril carbon had no obvious effect on the behavior of the other two materials.

線巻ひげ状の炭素質の大部分は、他の物質の頂部のはっ
きりと区別された層に存在した。気泡が枠装するように
、時折、鉄およびアルミナ粒子を炭素層に投入し、炭素
を、鉄およびアルミナ落下による低部層中に、時折随伴
させた。しかしながら、内部混合は、顕著ではなく、上
部層と低部層との境界は、明白についていた。該低部層
から出現する気泡は、該炭素層において、代表的には、
約１気泡直径に相当する距離の上で、非常に速く破壊し
た。Most of the filigree carbonaceous material was present in a distinct layer on top of other material. Occasionally, iron and alumina particles were introduced into the carbon layer to frame the air bubbles, and the carbon was occasionally entrained in the lower layer due to the iron and alumina falling out. However, internal mixing was not significant and the boundary between the upper and lower layers was clearly marked. Bubbles emerging from the lower layer typically include, in the carbon layer,
It collapsed very quickly over a distance corresponding to about 1 bubble diameter.

表　　　　２ 粧」（」シ上り直　　　　　　　　直」従］ＬＪＬ月８
Ａ　　　　１００　　グリラド　７）シミナ　　　　　
１１０　　　　　　　　　１．７−−−８Ｂ　　　　１
００　　グリラド　アルミナ　　　　　１１０　　　　
　　　　　１．７　　　　　ＴＣＭ”ゝ　　　　　　　
１５　　　　　　　０．２７８Ｃ１００グリラド　アル
ミナ　　　　　１１０　　　　　　　　　１．７　　　
　７ＣＭ　”’　　　　　　　１５　　　　　　　０．
２７９Ａ　　　　９００　　グリラド　アルミナ　　　
　　　　９　　　　　　　　　１．２　　　　−−−９
８　　　９００　　グリラド　アルミナ　　　　　　　
９　　　　　　　　　１．２　　　　７ＣＭ　（３１１
５０，３５９Ｃ９００グリラド　アルミナ　　　　　　
　９　　　　　　　　　１．２　　　　　ＴＣＭ”　　
　　　　　　１５　　　　　　　０．３５１０Δ　　　
クラフキジグ　　触媒　　　　　　　６７　　　　　　
　　　０．８−−−　　　　　　　　　　　　　　　　
　　−−−１０８　　　　クラッキング　　触媒　　　
　　　　６７　　　　　　　　０．８　　　　７ＣＭ”
’　　　　　　　１５　　　　　　０．２４１０Ｃクラ
フキジグ　　触媒　　　　　　　６７　　　　　　　　
　０．８　　　　　ＴＣＭ　（４’　　　　　　　１５
　　　　　　　０．２４１００　　　クラフキジグ　触
媒　　　　　　６７　　　　　　　　０．８　　　活性
炭　　　　　　４５　　　　　　０．５１０Ｅ　　　ク
ラフキジグ　　触媒　　　　　　６７　　　　　　　　
０．８　　　活性炭　　　　　　４５　　　　　　０．
５４１１　　　Ｍ−たソ°し、Ｍ＝エントレインメント
質量（ｇ）Ａ−Ｔ　　　　　　　Ａ＝反応器の断面積（
ｃｔＪ）Ｔ＝待時間秒） （２）　　巻ひげ状の炭素質物質−８９％　Ｃ（３）巻
ひげ状の炭素質物質−９６％　Ｃ（４）巻ひげ状の炭素
質物質−８６％　Ｃ。Table 2 "Makeup"("Shiawari Nao Nao" Ju] LJL Month 8
A 100 Grilad 7) Simina
110 1.7---8B 1
00 Grilad Alumina 110
1.7 TCM”ゝ
15 0.278C100 Grirad Alumina 110 1.7
7CM ”' 15 0.
279A 900 Grilad Alumina
9 1.2---9
8 900 Grilad Alumina
9 1.2 7CM (311
50,359C900 Grirad Alumina
9 1.2 TCM”
15 0.3510Δ
Krafki Jig Catalyst 67
0.8---
---108 Cracking catalyst
67 0.8 7CM”
'15 0.2410C Krafki Jig Catalyst 67
0.8 TCM (4' 15
0.24100 Krafki Jig Catalyst 67 0.8 Activated Carbon 45 0.510E Krafki Jig Catalyst 67
0.8 Activated carbon 45 0.
5411 M - Sort, M = entrainment mass (g) A - T A = cross-sectional area of the reactor (
ctJ) T = waiting time seconds) (2) Tendril-shaped carbonaceous material - 89% C (3) Tendril-shaped carbonaceous material - 96% C (4) Tendril-shaped carbonaceous material - 86% C .

０　　　　　　　　４０　　　　　　．２１：２０　　
　　　　４０　　　　　．１　　　　　　　　１．１１
：２０　　　　　　４０　　　　　．１　　　　　　　
　１．９０　　　　　　　　４０　　　　　３．８１：
２０　　　　　　４０　　　　　１．３　　　　　　　
　０．３４１：５　　　　　　４０　　　　　１．０　
　　　　　　　１．０１：２０　　　　　　４０　　　
　　３．８　　　　　　　　　Ｑ、１１：５　　　　　
　４０　　　　３．９　　　　　　　　０．２１：２０
　　　　　　４０　　　　２５　　　　　　　　　　４
．２１：５　　　　　　４０　　　　　７．１　　　　
　　　　１８イ 実施例１２ この実施例は、アルミナの流動床の熱伝導性質について
の巻ひげ状炭素質物質の効果を示すものである。使用し
たアルミナは１．約１２２ミクロンの平均粒度および約
１．６９ｇ／−の嵩密度を有している。試験ユニットは
、１６０＋１１の直径および５２０ｃｍの高さをユニッ
ト鋼反応器であった。流動ガスは、３０ｃｍ／秒の速度
を有していた。該層ひげ状の炭素質物質は、１５ミクロ
ンの平均粒度および０．２５ｇ／ａｄの嵩密度を有して
いた。この試験においては、熱は、約３００℃の温度勾
配でもって流動床から除去された。表３は、原末におけ
るアルミナに対する炭素の質量比およびアルミナ単独の
熱伝導に対する該混合物の熱伝導の比を示している。熱
伝導は、炭素濃度の増加に伴って減少した。炭素の添加
によってもたらされた熱伝導の減少は、熱伝導表面に集
まる炭素の原因となった。0 40. 21:20
40. 1 1.11
:20 40. 1
1.90 40 3.81:
20 40 1.3
0.341:5 40 1.0
1.01:20 40
3.8 Q, 11:5
40 3.9 0.21:20
40 25 4
．． 21:5 40 7.1
Example 12 This example demonstrates the effect of tendril-like carbonaceous material on the thermal conductivity properties of a fluidized bed of alumina. The alumina used was 1. It has an average particle size of about 122 microns and a bulk density of about 1.69 g/-. The test unit was a unit steel reactor with a diameter of 160+11 and a height of 520 cm. The fluidizing gas had a velocity of 30 cm/sec. The layered carbonaceous material had an average particle size of 15 microns and a bulk density of 0.25 g/ad. In this test, heat was removed from the fluidized bed with a temperature gradient of approximately 300°C. Table 3 shows the mass ratio of carbon to alumina in the bulk powder and the ratio of heat conduction of the mixture to that of alumina alone. Heat conduction decreased with increasing carbon concentration. The reduction in thermal conductivity brought about by the addition of carbon caused carbon to collect on the thermally conductive surfaces.

試験は、また、熱い熱伝導表面、すなわち約５２０〜６
３０℃から流動床、すなわち約５００℃まで熱を加えて
行なった。ガス速度は、約３０ｃｍ／秒であった。この
熱を加えた試験の結果は、表４に報告されている。炭素
単独の熱伝導は、アルミナの流動化密度が炭素のそれよ
りも約８倍大きかった事実からみて、驚くべく大きかっ
た。さらに、１：５のアルミナに対する巻ひげ状の炭素
質物質の質量比を有する混合物の熱伝導は、驚くべきこ
とがあり、それは、いずれかの成分単独のそれよりも実
質的に大きかった。このことは、１：５のアルミナに対
する巻ひげ状の炭素質物質の質量比において、気泡が抑
制され、固体混合が非常に速くなったので、起ったと信
じられる。The test also tested hot thermally conductive surfaces, i.e. approximately 520-6
Heat was applied from 30°C to a fluidized bed, ie to about 500°C. Gas velocity was approximately 30 cm/sec. The results of this heated test are reported in Table 4. The heat transfer of carbon alone was surprisingly high in view of the fact that the fluidized density of alumina was about eight times greater than that of carbon. Furthermore, the heat transfer of a mixture with a mass ratio of tendril-like carbonaceous material to alumina of 1:5 was surprising, as it was substantially greater than that of either component alone. It is believed that this occurred because at a mass ratio of tendril-like carbonaceous material to alumina of 1:5, air bubbles were suppressed and solids mixing was much faster.

該層ひげ状の炭素質物質自体は、熱付加におけるよりも
、熱除去における方が、異なった形態で挙動した。該熱
除去の場合においては、炭素が冷熱伝導表面に密着し、
実際に、絶縁体として作用した。該熱付加の場合におい
ては、巻ひげ状の炭素質物質は、アルミナと混合したと
き、より大きな有利性をもった方法で挙動し、気泡が抑
制され、固体循環率が増大し、また熱伝導が高められた
が、該床密度は、アルミナだけが流動化したときよりも
実質的に低かった。The layered carbonaceous material itself behaved differently on heat removal than on heat addition. In the case of heat removal, the carbon adheres to the cold and heat conducting surface,
In fact, it acted as an insulator. In the case of heat addition, tendril-like carbonaceous materials behave in a more advantageous manner when mixed with alumina, suppressing air bubbles, increasing the solids circulation rate, and improving heat transfer. was increased, but the bed density was substantially lower than when only alumina was fluidized.

すなわち、巻ひげ状の炭素質物質は、効果的な流動化助
剤でるあ。それは、気泡を起さない高ガス速度で、顕著
な繰越率なしに凝集物質類を流動化するのに使用出来る
。さらに、どちらかといえば流動化され得る物質は、巻
ひげ状の炭素質物質と共に流動化され得、篠巻ひげ状の
物質は顕著に気泡を減少させることができ、エントレイ
ンメントを減少させ、かつ改善された熱伝導をもたらす
ことができる。気泡の減少は、小さな反応器の使用を可
能にし、流動化法技術の使用において経済性を高める。That is, the tendril-like carbonaceous material is an effective fluidization aid. It can be used to fluidize aggregated materials without significant carryover rates at high gas velocities without causing bubbles. In addition, materials that can be fluidized rather can be fluidized together with tendril-like carbonaceous materials, which can significantly reduce air bubbles, reduce entrainment, and It can provide improved heat transfer. The reduction in air bubbles allows the use of smaller reactors and increases economy in the use of fluidization techniques.

表　　　３ 混合物から熱除去（実施例１２） Ｃ：アルミナ　　　　　　　徂論ＪＵ引き伝しユアルミ
ナの熱伝導 １：２０　　　　　　　　　０．９ １：１０　　　　　　　　　０．６９ ７：４３　　　　　　　　　０．６３ １：４　　　　　　　　　　０．２９ ｔｅ３　　　　　　　　　０．２４ 全て巻ひげ状の炭素　　　　０．０３ 表　　　４ 混合物に熱付加（実施例１２） Ｃ：アルミナ質　ヒ　　　　混合物の熱伝導アルミナの
熱伝導 １：２０　　　　　　　　　０．９７ １’ｓ　　　　　　　１．６５　　　　　　”全て巻ひ
げ状炭素　　　　　０．３９ 本発明を、ある種の好ましい態様についてかなり詳細に
述べたが、他の態様も可能である。たとえば、流動化床
および特に二層流動化床においては、粒度および密度を
変える粒末状固体を包含することができる。それ故、特
許請求の範囲の精神および範囲は、上記の好ましい態様
の記述に限定されるものではない。Table 3 Heat removal from mixture (Example 12) C: Alumina Heat conduction of Alumina 1:20 0.9 1:10 0.69 7:43 0.63 1:4 0.29 te3 0 .24 All tendril-like carbon 0.03 Table 4 Heat addition to the mixture (Example 12) C: Alumina H Thermal conduction of the mixture Thermal conduction of alumina 1:20 0.97 1's 1.65 "All windings Whisker Carbon 0.39 Although the present invention has been described in considerable detail with respect to certain preferred embodiments, other embodiments are possible. It is therefore not intended that the spirit and scope of the claims be limited to the above description of the preferred embodiments.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図１は、ゲルダートの物質の区分図を示し、図２Ａおよ
び図２Ｂは、比較的低い倍率（５４０×）および比較的
高い倍率（２０，０ＯＯＸ）の各々における走査電子顕
微鏡による巻ひげ状の炭素質物質を示する顕微鏡写真で
ある。Figure 1 shows a section diagram of Geldart's material, and Figures 2A and 2B show tendril-like carbon by scanning electron microscopy at lower (540x) and higher (20,000x) magnifications, respectively. 1 is a micrograph showing a substance.

Claims (41)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）約０．１〜約２００ミクロンの平均粒度および０
．１〜８ｇ／ｃｍ＾３の粒子密度を有する粉末状固体を
、混合流動床中において流動化する方法であって、該方
法が、 （ａ）該粉末状固体と巻ひげ状の炭素質物質とを、約１
：３３〜約４：１の粉末状固体に対する巻ひげ状の炭素
質物質の質量比において結合し、該巻ひげ状の炭素質物
質が、約０．０４〜約０．７ｇ／ｃｍ＾３の嵩密度を有
し、かつ約０．０１〜約１ミクロンの直径および約５：
１〜約１０００：１の直径に対する長さの比を有する巻
ひげ状物類の凝集体からなっており；および （ｂ）該結合された粉末状固体および巻ひげ状炭素質物
質に、流動ガスを、該粉末状固体と該巻ひげ状炭素質物
質とが流動するに十分な速度で通過させる、 工程からなることを特徴とする、混合流動床中において
該粉末状固体を流動化する方法。(1) Average particle size of about 0.1 to about 200 microns and 0
．． A method of fluidizing a powdered solid having a particle density of 1 to 8 g/cm^3 in a mixed fluidized bed, the method comprising: (a) the powdered solid and a tendril-like carbonaceous material; , about 1
:33 to about 4:1 mass ratio of tendril-like carbonaceous material to powdered solids, and the tendril-like carbonaceous material has a mass ratio of about 0.04 to about 0.7 g/cm^3. having a bulk density and a diameter of about 0.01 to about 1 micron and about 5:
(b) the combined powdered solid and tendril carbonaceous material is provided with a flowing gas; A method for fluidizing a powdered solid in a mixed fluidized bed, comprising: passing through the powdered solid and the tendril-like carbonaceous material at a velocity sufficient to cause fluidization of the powdered solid and the tendril-like carbonaceous material. （２）約０．１〜約１２０ミクロンの平均粒度および約
０．１〜４ｇ／ｃｍ＾３の粒子密度を有する凝集物質で
ある粉末状固体を、混合流動床中において流動化する方
法であって、 該方法が、 （ａ）該凝集物質と、巻ひげ状の炭素質物質とを、約１
：９〜約４：１の凝集物質に対する巻ひげ状の炭素質物
質の質量比において、結合し、該巻ひげ状の炭素質物質
が、約０．０４〜約０．７ｇ／ｃｍ＾３の嵩密度を有し
、かつ約０．０１〜約１ミクロンの直径および約５：１
〜約１０００：１の直径に対する長さの比を有する巻ひ
げ状物類の凝集体からなっており；および （ｂ）該結合した凝集物質および巻ひげ状の炭素質物質
に、流動ガスを、該凝集物質と該巻ひげ状の炭素質物質
とが流動化するに十分な速度において通過させる、工程
からなることを特徴とする混合流動床中において粉末状
固体を流動化する方法。(2) A method of fluidizing in a mixed fluidized bed a powdery solid that is an aggregated material having an average particle size of about 0.1 to about 120 microns and a particle density of about 0.1 to 4 g/cm^3. (a) the agglomerated material and the tendril-like carbonaceous material are separated into about 1
:9 to about 4:1 mass ratio of tendril-like carbonaceous material to aggregated material, the tendril-like carbonaceous material is combined with a mass ratio of about 0.04 to about 0.7 g/cm^3. having a bulk density and a diameter of about 0.01 to about 1 micron and about 5:1
comprising an aggregate of tendrils having a length to diameter ratio of ~1000:1; and (b) applying a flowing gas to the combined aggregate and tendril carbonaceous material; A method for fluidizing powdered solids in a mixed fluidized bed, comprising the step of passing the aggregated material and the tendril-like carbonaceous material at a velocity sufficient to fluidize the material. （３）該巻ひげ状物類が、約０．１〜約０．３ミクロン
の直径および約５：１〜約５０：１の直径に対する長さ
の比を有していることを特徴とする特許請求の範囲１ま
たは２に記載の方法。(3) the tendrils have a diameter of about 0.1 to about 0.3 microns and a length to diameter ratio of about 5:1 to about 50:1; The method according to claim 1 or 2. （４）該巻ひげ状の炭素質物質が、約５〜約５０ミクロ
ンの平均粒度を有していることを特徴とする特許請求の
範囲１または２に記載の方法。4. The method of claim 1 or 2, wherein the tendril-like carbonaceous material has an average particle size of about 5 to about 50 microns. （５）該巻ひげ状物類が、炭素繊維類および該炭素繊維
類に完全に会合し、少なくとも部分的に結合している団
塊として該炭素繊維類全体に分散されている鉄族金属成
分からなり、かつ該巻ひげ状炭素質物質が、０．１〜６
０重量％の鉄金属、４０〜９９．９重量％の炭素および
１．５重量％までの水素からなることを特徴とする特許
請求の範囲１または２に記載の方法。(5) the tendrils are made of carbon fibers and an iron group metal component dispersed throughout the carbon fibers as nodules that are completely associated with and at least partially bonded to the carbon fibers; and the tendril-like carbonaceous material has a content of 0.1 to 6
3. Process according to claim 1, characterized in that it consists of 0% by weight of iron metal, 40-99.9% by weight of carbon and up to 1.5% by weight of hydrogen. （６）該粉末状固体が、４０〜２００ミクロンの平均粒
度および１．４〜４ｇ／ｃｍ＾３の嵩密度を有しており
、かつその質量比が１：３０〜１：１であることを特徴
とする特許請求の範囲１に記載の方法。(6) The powdery solid has an average particle size of 40 to 200 microns and a bulk density of 1.4 to 4 g/cm^3, and the mass ratio is 1:30 to 1:1. The method according to claim 1, characterized in that: （７）該粉末状固体がゲルダートＢ物質であることを特
徴とする特許請求の範囲６に記載の方法。(7) The method according to claim 6, wherein the powdery solid is Geldart B material. （８）該粉末状固体がゲルダートＡ物質であることを特
徴とする特許請求の範囲１に記載の方法。(8) The method according to claim 1, wherein the powdery solid is Geldart A material. （９）該粉末状固体が、ゲルダートＣ物質であることを
特徴とする特許請求の範囲２に記載の方法。(9) The method according to claim 2, wherein the powdery solid is Geldart C material. （１０）該粉末状固体を加熱する追加工程を含むことを
特徴とする特許請求の範囲１または２に記載の方法。(10) The method according to claim 1 or 2, which comprises an additional step of heating the powdered solid. （１１）該巻ひげ状の炭素質物質の平均粒度が、該粉末
状固体の平均粒度より大きいことを特徴とする特許請求
の範囲１または２に記載の方法。(11) The method according to claim 1 or 2, wherein the average particle size of the tendril-like carbonaceous material is larger than the average particle size of the powdery solid. （１２）該巻ひげ状の炭素質物質の嵩密度が、該粉末状
固体の嵩密度よりも大きいことを特徴とする特許請求の
範囲１または２に記載の方法。(12) The method according to claim 1 or 2, wherein the bulk density of the tendril-like carbonaceous material is greater than the bulk density of the powdery solid. （１３）該巻ひげ状の炭素質物質が、該粉末状固体の組
成物と異なる組成物を有していることを特徴とする特許
請求の範囲１または２に記載の方法。(13) The method according to claim 1 or 2, characterized in that the tendril-like carbonaceous material has a composition different from that of the powdered solid. （１４）（ａ）０．１〜２００ミクロンの平均粒度およ
び０．１〜８ｇ／ｃｍ＾３の粒子密度を有する粉末状固
体、および （ｂ）約０．０４〜約０．７ｇ／ｃｍ＾３の嵩密度を有
し、かつ約０．０１〜約１ミクロンの直径および約５：
１〜約１０００：１の直径に対する長さの比を有する巻
ひげ状物類の凝集体からなる巻ひげ状の炭素質物質、か
らなることを特徴とする混合流動床における流動化に適
した組成物。(14) (a) a powdered solid having an average particle size of 0.1 to 200 microns and a particle density of 0.1 to 8 g/cm^3, and (b) about 0.04 to about 0.7 g/cm^ having a bulk density of 3 and a diameter of about 0.01 to about 1 micron and about 5:
A composition suitable for fluidization in a mixed fluidized bed characterized by a tendril-like carbonaceous material consisting of aggregates of tendrils having a length to diameter ratio of 1 to about 1000:1. thing. （１５）（ａ）０．１〜１２０ミクロンの平均粒度およ
び０．１〜４ｇ／ｃｍ＾３の粒子密度を有する凝集物質
である粉末状固体、 （ｂ）約０．０４〜約０．７ｇ／ｃｍ＾３の嵩密度を有
し、かつ約０．０１〜約１ミクロンの直径および約５：
１〜約１０００：１の長径に対する長さの比を有する巻
ひげ状物類の凝集体からなる巻ひげ状の炭素質物質、 からなることを特徴とする混合流動床における流動化に
適した組成物。(15) (a) a powdered solid that is an agglomerated material having an average particle size of 0.1 to 120 microns and a particle density of 0.1 to 4 g/cm^3; (b) about 0.04 to about 0.7 g; /cm^3 and a diameter of about 0.01 to about 1 micron and about 5:
A composition suitable for fluidization in a mixed fluidized bed, characterized in that it consists of tendril-like carbonaceous material consisting of aggregates of tendrils having a length to major axis ratio of 1 to about 1000:1. thing. （１６）該巻ひげ状物類が、約０．１〜約０．３ミクロ
ンの直径および約５：１〜約５０：１の直径に対する長
さの比を有していることを特徴とする特許請求の範囲１
４または１５に記載の組成物。(16) The tendrils have a diameter of about 0.1 to about 0.3 microns and a length to diameter ratio of about 5:1 to about 50:1. Claim 1
16. The composition according to 4 or 15. （１７）該巻ひげ状の炭素質物質が、約５〜約５０ミク
ロンの平均粒度を有していることを特徴とする特許請求
の範囲１４または１５に記載の組成物。17. The composition of claim 14 or 15, wherein the tendril-like carbonaceous material has an average particle size of about 5 to about 50 microns. （１８）該巻ひげ状物類が、炭素繊維類および該炭素繊
維類に完全に会合し、かつ少なくとも部分的に結合して
いる団塊として、該炭素繊維類全体に分散されている鉄
族金属成分からなり、かつ該巻ひげ状の炭素質物質が、
０．１〜６０重量％の鉄金属、４０〜９９．９重量％の
炭素および１．５重量％の水素からなることを特徴とす
る特許請求の範囲１４または１５に記載の組成物。(18) The tendrils are carbon fibers and an iron group metal dispersed throughout the carbon fibers as nodules that are completely associated and at least partially bonded to the carbon fibers. The tendril-like carbonaceous material is composed of
16. Composition according to claim 14 or 15, characterized in that it consists of 0.1-60% by weight of iron metal, 40-99.9% by weight of carbon and 1.5% by weight of hydrogen. （１９）該粉末状固体が、４０〜２００ミクロンの平均
粒度および１．４〜４ｇ／ｃｍ＾３の嵩密度を有し、か
つその質量比が、１：３０〜１：１であることを特徴と
する特許請求の範囲１４に記載の組成物。(19) The powdery solid has an average particle size of 40 to 200 microns and a bulk density of 1.4 to 4 g/cm^3, and the mass ratio is 1:30 to 1:1. 15. The composition of claim 14, characterized in: （２０）該粉末状固体が、ゲルダートＢ物質であること
を特徴とする特許請求の範囲１９に記載の組成物。(20) The composition according to claim 19, wherein the powdery solid is Geldart B material. （２１）該粉末状固体が、ゲルダートＡ物質であること
を特徴とする特許請求の範囲１４に記載の組成物。(21) The composition according to claim 14, wherein the powdery solid is a Geldart A substance. （２２）該粉末状固体が、ゲルダートＣ物質であること
を特徴とする特許請求の範囲１５に記載の組成物。(22) The composition according to claim 15, wherein the powdery solid is Geldart C material. （２３）該巻ひげ状の炭素質物質の粒度が、該粉末状固
体の粒度よりも大きいことを特徴とする特許請求の範囲
１４または１５に記載の組成物。(23) The composition according to claim 14 or 15, wherein the particle size of the tendril-like carbonaceous material is larger than the particle size of the powdery solid. （２４）該巻ひげ状の炭素質物質の嵩密度が、該粉末状
固体の嵩密度より大きいことを特徴とする特許請求の範
囲１４または１５に記載の組成物。(24) The composition according to claim 14 or 15, wherein the bulk density of the tendril-like carbonaceous material is greater than the bulk density of the powdery solid. （２５）該巻ひげ状の炭素質物質が、該粉末状固体の組
成物と異なる組成物を有していることを特徴とする特許
請求の範囲１４または１５に記載の組成物。(25) The composition according to claim 14 or 15, wherein the tendril-like carbonaceous material has a composition different from that of the powdered solid. （２６）（ａ）流動ガスを、容器中に上向きに通し、（
ｂ）該容器中における低部流動層が、２００ミクロン以
上の平均粒度および０．８ｇ／ｃｍ＾３以上の嵩密度を
有する第一の粉末状固体からなり；（ｃ）該低部流動層
の上部であってそれと実質的に分離されている該容器中
における上部流動層が、約０．０４〜約０．７ｇ／ｃｍ
＾３の嵩密度を有し、かつ約０．０１〜約１ミクロンの
直径および約５：１〜約１０００：１の直径に対する長
さの比を有する巻ひげ状物類の凝集体からなる巻ひげ状
の炭素質物質からなっている、 ことを特徴とする容器内における二層流動床。(26) (a) Pass the fluidizing gas upward into the container and (
b) the lower fluidized bed in the vessel comprises a first powdered solid having an average particle size of 200 microns or more and a bulk density of 0.8 g/cm or more; (c) of the lower fluidized bed an upper fluidized bed in the vessel which is above and substantially separated therefrom is about 0.04 to about 0.7 g/cm
a volume of aggregates of tendrils having a bulk density of ^3 and a diameter of about 0.01 to about 1 micron and a length to diameter ratio of about 5:1 to about 1000:1; A two-layer fluidized bed in a container, characterized in that it is made of whisker-like carbonaceous material. （２７）該巻ひげ状物類が、約０．１〜約０．３ミクロ
ンの直径および約５：１〜約５０：１の直径に対する長
さの比を有していることを特徴とする特許請求の範囲２
６に記載の流動床。(27) The tendrils have a diameter of about 0.1 to about 0.3 microns and a length to diameter ratio of about 5:1 to about 50:1. Claim 2
6. The fluidized bed according to 6. （２８）該巻ひげ状の炭素質物質が、約５〜約５０ミク
ロンの平均粒度を有していることを特徴とする特許請求
の範囲２６に記載の流動床。28. The fluidized bed of claim 26, wherein the tendril-like carbonaceous material has an average particle size of about 5 to about 50 microns. （２９）該巻ひげ状物類が、炭素繊維類および該炭素繊
維類に完全に会合し、かつ少なくとも部分的に結合して
いる団塊として該炭素繊維類全体に分散されている鉄族
金属成分からなり、かつ該巻ひげ状の炭素質物質が、０
．１〜６０重量％の鉄金属、４０〜９９．９重量％の炭
素および約１．５重量％までの水素からなる、 ことを特徴とする特許請求の範囲２６に記載の流動床。(29) The tendrils are dispersed throughout the carbon fibers and the carbon fibers as nodules that are completely associated with and at least partially bonded to the carbon fibers. and the tendril-like carbonaceous material is 0
．． 27. The fluidized bed of claim 26, comprising 1 to 60% by weight of ferrous metal, 40 to 99.9% by weight of carbon and up to about 1.5% by weight of hydrogen. （３０）第１の粉末状固体が、ゲルダートＢ物質である
ことを特徴とする特許請求の範囲２６に記載の流動床。(30) The fluidized bed according to claim 26, wherein the first powdery solid is Geldart B material. （３１）該流動ガスが、該低部流動層中において気泡を
形成し、かつ該上部流動層が、該低部流動層中に形成さ
れた気泡を消散させるに十分な巻ひげ状の炭素質物質を
含んでいることを特徴とする特許請求の範囲２６に記載
の流動床。(31) The fluidized gas forms bubbles in the lower fluidized bed, and the upper fluidized bed has sufficient tendril-like carbonaceous material to dissipate the bubbles formed in the lower fluidized bed. 27. A fluidized bed according to claim 26, characterized in that it contains a substance. （３２）該上部層が、２００ミクロン以下の平均粒度を
有する第２の粉末状固体からなることを特徴とする特許
請求の範囲２６に記載の流動床。32. The fluidized bed of claim 26, wherein the upper layer comprises a second powdered solid having an average particle size of 200 microns or less. （３３）第２の粉末状固体が、該巻ひげ状の炭素質物質
の組成物と異なる組成物を有していることを特徴とする
特許請求の範囲３２に記載の流動床。(33) The fluidized bed according to claim 32, wherein the second powdery solid has a composition different from that of the tendril-like carbonaceous material. （３４）該巻ひげ状の炭素質物質が、第１の粉末状固体
の組成物と異なる組成物を有していることを特徴とする
特許請求の範囲２６に記載の流動床。(34) The fluidized bed of claim 26, wherein the tendril-like carbonaceous material has a composition different from that of the first powdered solid. （３５）第１の粉末状固体が、鉄金属からなることを特
徴とする特許請求の範囲３４に記載の流動床。(35) The fluidized bed according to claim 34, wherein the first powdery solid is made of iron metal. （３６）第２の粉末状固体が、アルミナからなることを
特徴とする特許請求の範囲３５に記載の流動床。(36) The fluidized bed according to claim 35, wherein the second powdery solid is made of alumina. （３７）該上部流動床を加熱する工程を含むことを特徴
とする特許請求の範囲２６に記載の流動床。(37) The fluidized bed according to claim 26, which includes a step of heating the upper fluidized bed. （３８）第１の粉末状固体および第２の粉末状固体を流
動化させる方法であって、該第１の粉末状固体が２００
ミクロンより大きい平均粒度および０．８ｇ／ｃｍ＾３
より大きい嵩密度を有し、かつ該第２の粉末状固体が、
２００ミクロンより小さい平均粒度を有しており、 該方法が、 （ａ）該第１の粉末状固体、該第２の粉末状固体および
巻ひげ状の炭素質物質を、容器の中に入れ、該巻ひげ状
の炭素質物質が、該第１の粉末状固体および第２の粉末
状固体の組成物と異なる組成物を有しており、該巻ひげ
状の炭素質物質が、約０．０４〜約０．７ｇ／ｃｍ＾３
の嵩密度を有し、かつ約０．０１〜約１ミクロンの直径
および約５：１〜約１０００：１の直径に対する長さの
比を有する巻ひげ状物類の凝集体からなっており；およ
び（ｂ）流動ガスを、容器中の低部層における該第１の
粉末状固体を流動化させ、かつ該容器中の上部層におけ
る該第２の粉末状固体および該巻ひげ状の炭素質物質を
流動化させるに十分な速度で、上向に該容器中に通し、
該二層が実質的に分離されている、 工程からなることを特徴とする該第１の粉末状固体と該
第２の粉末状固体とを流動化させる方法。(38) A method of fluidizing a first powdery solid and a second powdery solid, the first powdery solid having a
Average particle size greater than micron and 0.8g/cm^3
and the second powdered solid has a greater bulk density;
having an average particle size of less than 200 microns, the method comprising: (a) placing the first powdered solid, the second powdered solid, and tendril-like carbonaceous material in a container; The tendril-shaped carbonaceous material has a composition different from the compositions of the first powdered solid and the second powdered solid, and the tendril-shaped carbonaceous material has a composition that is different from the composition of the first powdered solid and the second powdered solid. 04~about 0.7g/cm^3
comprising an aggregate of tendrils having a bulk density of from about 0.01 to about 1 micron and a length to diameter ratio from about 5:1 to about 1000:1; and (b) causing a fluidizing gas to fluidize the first powdered solid in a lower layer in the container and the second powdered solid and the tendril carbonaceous material in an upper layer in the container. passing the substance upwardly into the container at a velocity sufficient to fluidize the substance;
A method of fluidizing a first powdered solid and a second powdered solid, characterized in that the two layers are substantially separated. （３９）該上部流動層を加熱する工程を含むことを特徴
とする特許請求の範囲３８に記載の方法。(39) The method according to claim 38, which includes the step of heating the upper fluidized bed. （４０）装入工程が、（ｉ）該第１の粉末状固体を、該
低部層に装入し、および（ｉｉ）該第２の粉末状固体お
よび該巻ひげ状の炭素質物質を、流動ガスを通過させる
工程前に、該上部層に装入することからなることを特徴
とする特許請求の範囲３８に記載の方法。(40) the charging step comprises: (i) charging the first powdered solid into the lower layer; and (ii) charging the second powdered solid and the tendril-like carbonaceous material. 39. A method according to claim 38, characterized in that the method comprises charging the upper layer before the step of passing a fluidizing gas. （４１）該第２の粉末状固体が、ゲルダートグループＡ
物質であることを特徴とする特許請求の範囲３８に記載
の方法。(41) The second powdery solid is Geldart Group A
39. The method according to claim 38, wherein the method is a substance.