JPH04267701A - 細分化された固体物質を容器に充填するための装置 - Google Patents
細分化された固体物質を容器に充填するための装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
を容器に充填するための装置に関する。
)による容器の充填は、一般に、手動式、あるいは機械
的に、あるいは圧縮空気移送によって、ホッパーおよび
/またはホースによる固体の移し換えによって行なわれ
ている。
内に導入するのは大きな利点である。これは貯蔵費用を
低減させるためにも、その他の特別な理由、例えばこの
貯蔵を均一化するため、あるいはコンテナの空気または
ガスの容積を減少させるためにもよい。
用または家畜用食料品、農産物加工品、肥料、化学製品
、プラスチック顆粒剤、薬品および/または化粧品、あ
るいはその他のあらゆる細分化された固体(細粒または
糖衣錠、または押出し顆粒剤、錠剤、凝集物、粉砕物等
)に関する。これらの他の適用分野は、下記のような固
体粒子を充填する、容器または化学反応器からなる。 すなわち、触媒、吸収剤、反応体、充填物、種々の充填
剤等である。
物質を入れるのが、ほとんど常に有利である。その理由
は、これによって容積1単位あたりの機能を増すことが
でき、従って装置の停止間隔によって、運転の有効時間
(サイクル時間または寿命)の効率を増すことができる
からである。同様に、細分化された固体のその後の再圧
縮も回避することも重要である。これは常に不均一に行
なわれ、これは、化学反応器の場合、流体の望ましくな
い優先的通過を促進する。
しくは3つまたは4つのプレートからなり、かつホッパ
ーと連動するモーターによって駆動される支持軸上に固
定された分散ヘッドの使用は、既知の方法である。この
ようにして、特許GB 2,168,330は、種々の
半径の円弧状扇形を備えた単一のプレートの使用に関し
ている。特許DE 2,703,329は、ホッパーか
らの供給を確実に行なうウオームによって回転する、異
なる直径を有する3つの円盤を開示している。同様に特
許US 4,433,707は、半径がだんだん小さく
なっていく3つの円盤を開示している(最も大きなもの
は、ホッパーに最も近い)。
9/05.780および追加のFR 89/10.28
7およびFR 89/13.469)は、種々の半径を
有する少なくとも3つのプレートの使用に関する。しか
しながら革新的な点は、1つのプレートから次のプレー
トへ移る時に、螺旋が連続形態であるような、これらの
プレートの螺旋状の好ましい形態にある。
容器(サイロ、反応器)の多少なりとも均一な充填を行
なうものである。
用いても、種々の形状の容器を、均一かつ完全に充填す
ることはできない。
に実施が非常に難しい。実際、支持軸の回転速度があま
り大きくない場合、1つまたは複数の下部プレートは、
プレートを覆い尽くす粒子に、粒子が容器中に落ちるの
に十分な線速度を伝えず、従ってプレートは詰まる。速
度が減少し、十分に小さい値に達すると、下部プレート
が最初に詰まり、ついでそのすぐ上にあるプレートが詰
まり、速度が減少を続けるならば、以下同様に詰まる。 従って、充填はもはや均一には行なわれない。容器内の
粒子床の中心で、くぼみが形成される。
速度が存在する。この速度以下では、流量は下部プレー
トの詰まりを避けるために、減少されなければならない
。
りの問題は、容器の充填開始の場合にも起こる。
合致させることはできない。例えば、もし流量が高すぎ
れば、その結果支持軸の回転速度は増加されなければな
らない。このことは、容器中の粒子の配分を変えるであ
ろう。中心よりも周辺に、より多くの粒子があることに
なろう。
もの)では、分散ヘッドを変えずに、非常に異なる直径
の容器を満たすことはできない。
速度とを独立させうる装置を提供することである。
ラムと呼ぶ、少なくとも1つの特別なフィルターであっ
て、ホッパーの出口のところで、かつ、粒子の分配用プ
レートの前に配置され、細分化された固体粒子が通る開
口部が形成せられたフィルターの新規使用によって、支
持軸の回転速度に対する充填流量の影響を調整すること
ができる。図1によって、例えば本出願人の先行特許出
願による装置の特別な場合における、充填装置に対する
このダイアフラムの配置を示すことができる。プレート
全体(15)(16)(17)(18)は、モーター(
12)によって動く軸(22)のまわりをピボット回転
する。同心管群全体(19)(20)(21)は、粒子
流束を調節する。ダイアフラム(14)には、装置(1
3)によって調節される開口部が形成せられている。
に同じ表面積が覆われる、すなわち回転プレートについ
てこれが覆われる表面積と、もう1つのプレートについ
てこれが覆われる表面積との比が、これらプレートの表
面積同士の間の比と等しくなるような形状を有するあら
ゆる装置に適用される。これは結局、分配の均一性を保
証するように、各プレートについて、同じ割合の表面積
を覆うことになる。
も1つからの充填を一部妨げることができる、あらゆる
キャップ型の冠(couronne)にも適用される。 すなわちこれは、半径が、プレートを導く支持軸の回転
軸(中心軸と呼ばれるもの)と、プレートの縁部との最
小距離(前記距離は、下部プレートの場合、ゼロであっ
てもよい)である円、および半径が、中心軸と、前記プ
レートの縁部または上部プレートの縁部(前記プレート
が上部プレートである場合以外)との最大距離である円
によって画定された空間を覆う冠である。より一般的に
は、本発明は、これが塞がなければならない、1つまた
は複数のプレートの、中心軸に垂直な平面上への投影に
よって形成される表面積より大きいか、あるいはこれに
等しい表面積のあらゆる冠に適用される。
る、少なくとも2つのダイアフラムのあらゆる組合わせ
にも適用される。
同じ表面積を比例して覆う装置の場合、様々な形状であ
ってもよい。一般にこれは、円形であってもよく(すな
わち円盤)、かつ少なくとも1つの開口部が形成せられ
たプレート(なんらかの形状の平面)である。図2、3
、4および5は、考えられたダイアフラムの主な型であ
る。これらは、好ましい実施態様に対応するが、これら
を限定的なものと考えてはならない。
の1つは、下記のように配分された開口部が形成せられ
た、なんらかの形状(円形、すなわち円盤であるか、ま
たはそうでない)プレートである。これは、各扇形が円
盤の一部分であるような形状のN個の扇形全体であり、
前記円盤は、上部プレートの縁部と前記プレートの中心
との間の最大距離より大きいか、あるいはこれに等しい
半径を有し、中心軸と1つになっている中心を有し、各
円盤の半径は、隣接する扇形の半径と異なっているか、
あるいは等しく、扇形は中心軸の周りに規則的に配置さ
れている。円盤の1部分とは、角度15〜45°の円弧
を意味する。Nは2〜20、好ましくは2〜5である。 扇形は、中心軸の周りに規則的に配置されている。各扇
形は、(360 /N)°に比例する値の角度の回転に
よって、別の扇形の上に想像上、重ねうるものである。 扇形は、1つの開口のない形状(これは充填操作前に、
装置に含まれているものでもよい)、あるいは互いに独
立した、または独立していないいくつかの開口のない形
状であって、これの組合わせによって、前記のような開
口部の配列が生じるものの付加によって、外部から配置
することができる。
沿うダイアフラムを示している。これは、角度が45°
の円弧の4つの開口部(すなわち扇形)を画定するプレ
ートである。
、少なくとも2つ、例えば多くとも8つ、好ましくは少
なくとも2つで、多くとも5つの互いの上に載っている
プレートの使用であって、互いに滑ることができるよう
に、従って上部プレートの縁部と、中心軸との間に半径
としての最大距離を取り、かつこれを前記軸上で中心を
合わせて、形成された円盤に相当する少なくとも1つの
表面積を覆うようにする使用に関する。前記表面積は、
想像上では、中心軸に垂直な同じ平面上に、扇形の全体
を投影することによって覆われる。
一の4つのプレート全体(23)(24)(25)(2
6)を部分的に示す。
、用いられた扇形全体を備える装置の総流量は、0%(
ホッパーの低部の閉塞の場合)〜100 %(ダイアフ
ラムのない場合)の様々なものでありうる。これは連続
的に調節されうる。
部プレートの縁部と、中心軸との間の最大距離より大き
いかあるいはこれに等しい半径の円盤であって、前記軸
上に中心が合わされ、中心軸に対して点対称に配置され
た孔があけられているものであってもよい。孔の形状は
任意のものであってもよいが、下記3つの形状の少なく
とも1つのものが好ましい: −孔が形成せられた小さな円盤、 −細長い形状であって、前記細長い形状が、下記のよう
に作られるもの:中心が、中心軸から同じ距離(d)
のところで、前記軸と最大90°の角度を画定する、
同じ半径の2つの小さな円盤を取り、中心が、中心軸か
ら同じ距離(d) のところで、かつ先行円盤(これに
は前記円盤も含まれる)の中心によって画定された円弧
上にある、同じ半径の非常に小さい円盤を考え、これら
の小さい円盤すべてに沿って、孔が形成せられたもの、
−楕円形であって、前記楕円形が下記のように作られる
もの:中心が、中心軸から同じ距離(d) のところで
、前記軸と最大90°の角度を画定する、同じ半径の2
つの小さな円盤を取り、中心が、先行円盤(これには前
記円盤も含まれる)の中心同士を結ぶ直線上にある、同
じ半径の非常に小さい円盤を考え、これらの小さい円盤
すべてに沿って、孔が形成せられたもの。
る時のこれらの好ましい形状のうちの2つ、すなわち円
形孔(27)および細長形状孔(28)を示す。
なく、充填を特別な反応器の型に適応させるために、一
時的変更を行ないやすい。
れる:*中央ダクトを備える反応器の充填の場合、ダイ
アフラムの中央部分は、中央ダクトの断面積に相当する
断面積の平面形状の付加によって閉鎖されていてもよい
。この形状は、一般的に円形(円盤)である。
えた反応器の場合のこの調節の使用例を示す。
アフラムの一部を塞いで、プレート全部には供給を行な
わないようにすることができる。これによって、容器の
ずっと上まで満たすことができる。実際にある高さから
は、回転速度は容器の周辺部を満たすために、増加され
なければならない。その際はるかに多くの粒子が、前記
周辺部に投げ付けられる。これらは特に上部プレートか
ら来るものである。これは、この周辺部に過剰供給する
傾向がある。これは1つまたは複数の上部プレートに供
給を行なわず、すなわちまず最も大きな表面積のプレー
ト、ついで必要であれば、そのすぐ下に位置するプレー
ト、必要であれば以下同様にして供給を行なわず、最終
的には単一のプレート、下部プレートを用いて、これが
塞がなければならない1つまたは複数のプレートの、中
心軸に垂直な平面上への投影によって形成された表面積
より大きいか、あるいは等しい表面積の少なくとも1つ
の冠によって作動するように、実施されてもよい。
装置が存在すること(温度測定保護管、床の冷却管、ま
たはその他の内部部品)は、容器の充填を顕著には掻き
乱さないことに注目する方がよい。
できるが、その範囲を制限するものではない。
ている装置によって、プロカタリーズ社の触媒RG 4
82での反応器の充填の場合に実施された。すなわちこ
の装置は下記のものを備える: −ホッパーと連動するモーター、 −モーターによって駆動される垂直な支持軸、−4つの
プレートを備える、前記モーターによって回転せられる
分散ヘッド、 −積重ねられ、共軸であり、取外し可能で、かつ滑動す
る、同心円筒形状の、 一連の3つの固定管であって、細分化された固体がこの
中を重力によって流れ、各円筒は、プレートの上にある
下端部を有し、すべての円筒は、それらの上端部を同じ
レベル、かつダイアフラムの下に有しており、各管の直
径は、これの上にある管の直径より小さく、かつこれの
下にある管の直径より大きく、従って各プレートはこれ
がその周りを回転する管と組合わされ、下部プレートは
支持軸の周りを回転し、細分化された固体の一部は、各
管からそれが通じているプレートの上に流れ、このプレ
ートの上に落ちる細分化された固体は、これらが落ちる
プレートの回転によって、回転運動に付され、プレート
の回転によって発生した遠心力によって、支持軸の軸線
から様々な距離のところに固体を排出することができる
もの。
の実施例において、各充填の時に、速度および流量は、
正常な充填、すなわち粒子床のほぼ水平なレベルを保証
する、規則的かつ均一な充填を行なうように調節された
。
との間の距離である。従ってHは、充填につれて減少す
る。反応器の直径はDとして示される。
転速度と流量は、ダイアフラムの種々の開口率について
測定された(%は、粒子がダイアフラムの存在下に通過
できる開口部の面積と、ダイアフラムの不存在下におけ
る同じ面積との比率である)。各%については、2種類
のダイアフラムが用いられた。ダイアフラムAは、扇形
を備える1つまたは2つの積み重ねられたプレートを備
える。あるいは円盤Bは、小さい円形の開口部が形成せ
られている(円盤の半径と円の半径との比は、11であ
る)。
て)、結果が同じであることが確認された。従ってある
役割を果たすのは、ダイアフラムの開口率%であって、
ダイアフラムの特別な形状ではない。
のプレートに供給を行なって実施された。すなわちこの
実施例では、冠型のダイアフラムは使用されなかった。
下記表に示されている(表1)。
に反応器を充填するためには、速度は最低速度以下の値
まで減少されなければならず、この最低速度以下では、
一定流量(計算では68回転/分である)では詰まりが
あり、従って均一な充填を得るには流量を減少させなけ
ればならないことが明らかである。従って、流量は回転
速度に依存する。
1つのプレートからなる。
)。
に反応器を充填するためには、流量は、なお回転速度に
関連していることが明らかである。本発明によれば、そ
の際さらに開口率を減少させることができる。
1つのプレートからなる。
)。
流量は回転速度には依存しない。
する2つのプレートからなる。前記プレートは厳密に積
重ねられ、ついで22.5°だけずらされる。
)。
流量は回転速度には依存しない。
供給を行なわないように、冠形態である。
ように、供給されるプレート数が決められた。
は、下部プレート(1プレート供給の場合)、あるいは
最も低い2つのプレート(2プレート供給の場合)、あ
るいは上部プレート以外のすべてのプレート(3プレー
ト供給の場合)、あるいはプレート全体(4プレート供
給の場合)である。
)。
、回転速度とを独立させることができ、分散ヘッドを変
えずに、異なる直径の容器に粒子を充填することができ
る。
を示す断面図である。
部分的に示す図である。
ダイアフラムの一具体例を示す平面図である。
充填装置の使用例を示す図である。
(20)(21)…同心管 (22)…軸 (23)(24)(25)(26)…ダイアフラムのプ
レート(27)…ダイアフラムの円形孔 (28)…ダイアフラムの細長形状孔 (29)…中央ダクト
Claims (7)
- 【請求項1】 下記のものが設けられている、細分化
された物質または細分化された固体を容器に充填するた
めの装置:−供給ホッパー、−互いの下に配置され、か
つ表面積が上部プレートから下部プレートまで次第にさ
くなって行く、実質的に平行かつ共軸の一連のプレート
を備える分散ヘッドであって、縁部と軸との距離が、同
じプレートについて異なっていてもよく、少なくとも1
つのプレートには、少なくとも1つのデフレクタが備え
られていてもよく、これの全体は、各プレートが、すぐ
下に位置するプレートに、重力による供給を可能にし、
かつ回転の停止の時に流れをカットする、回転速度への
適応のための少なくとも1つの自動流量調節装置が備え
られていてもよい、少なくとも1つの開口部を備えるよ
うに考案されているものであり、下部プレートは、それ
自体が少なくとも1つの開口部を備えて、容器の中心に
供給を行なうようになっていてもよく、前記プレートは
、遠心力によって細分化された固体の排出を可能にする
回転運動によって動かされている分散ヘッド、−少なく
とも1つのダイアフラムであって、各ダイアフラムは、
少なくとも1つの開口部が形成せられたプレートであり
、1つまたは複数のこのダイアフラムは、ホッパーの出
口に、かつ、粒子の分配用プレートの前に配置されてお
り、各ダイアフラムは、下記の2つの規格のうちの少な
くとも1つを備えるものであるダイアフラム:*各プレ
ートについて同じ表面積が覆われていること、すなわち
前記ダイアフラムの形状は、回転プレートについて覆っ
ている表面積と、別のプレートについて覆っている表面
積との比が、これらプレートの表面積間の比に等しいこ
と、*少なくとも1つプレートの表面積が完全に覆われ
ていること、すなわち少なくとも1つプレートには供給
が行なわれないこと。 - 【請求項2】 少なくとも1つのダイアフラムは、下
記のように配列された開口部が形成せられた、なんらか
の形状のプレートである、すなわち各扇形が円盤部分(
すなわち角度15〜45°の円弧)であるような形状の
N個の扇形全体であり、前記円盤は、上部プレートの縁
部と前記プレートの中心との間の最大距離より大きいか
、あるいはこれに等しい半径を有し、プレートを導く支
持軸の回転軸(中心軸と呼ばれるもの)と1つになって
いる中心を有し、各円盤の半径は、隣接する扇形の半径
と異なっているか、あるいは等しく、扇形は中央軸のま
わりに規則的に配置されており、各扇形は、(360
/N)°(ここでNは2〜20の数であり、好ましくは
2〜5である)に比例した値の角度の回転によって、別
の扇形の上に想像上、重ねうるものである、請求項1に
よる装置。 - 【請求項3】 扇形を有する少なくとも2つのプレー
ト、好ましくは少なくとも2つ、多くとも5つの互いの
上にあるプレートを用いて、互いに滑りうるように、従
って上部プレートの縁部と、中心軸との間に半径として
の最大距離をとり、かつこれを前記軸上で中心を合わせ
て、形成された円盤に相当する少なくとも1つの表面積
を覆うようにする、請求項2による装置。 - 【請求項4】 少なくとも1つのダイアフラムは、上
部プレートの縁部と、中心軸との間の最大距離より大き
いか、あるいはこれと等しい半径を有する円盤の少なく
とも表面積を覆っているプレートであって、前記軸上で
中心を合わされており、かつ中心軸に対して点対称に配
置された孔があけられているプレートであってもよい、
請求項1〜3のうちの1つによる装置。 - 【請求項5】 各孔が、下記の3つの形状のうちの少
なくとも1つを有する、請求項4による装置:−孔が形
成せられた小さな円盤、 −細長い形状であって、前記細長い形状が、下記のよう
に作られるもの:中心が、中心軸から同じ距離(d)
のところで、前記軸と最大90°の角度を画定する、同
じ半径の2つの小さな円盤を取り、中心が、中心軸から
同じ距離(d) のところで、かつ先行円盤(これには
前記円盤も含まれる)の中心によって画定された円弧上
にある、同じ半径の非常に小さい円盤を考え、これらの
小さい円盤すべてに沿って、孔が形成せられたもの、−
楕円形であって、前記楕円形が下記のように作られるも
の:中心が、中心軸から同じ距離(d) のところで、
前記軸と最大90°の角度を画定する、同じ半径の2つ
の小さな円盤を取り、中心が、先行円盤(これには前記
円盤も含まれる)の中心同士を結ぶ直線上にある、同じ
半径の非常に小さい円盤を考え、これらの小さい円盤す
べてに沿って、孔が形成せられたもの。 - 【請求項6】 容器が中央ダクトを備えた反応器であ
る場合、ダイアフラムに、中央ダクトの断面積に相当す
る断面積の平面形状の表面積を加える、請求項1〜5の
うちの1つによる装置。 - 【請求項7】 −ホッパーと連動するモーター、−モ
ーターによって駆動される実質的に垂直な支持軸、−少
なくとも3つのプレートを備える、前記モーターによっ
て回転せられる分散ヘッド、 −積重ねられ、共軸であり、取外し可能で、かつ滑動す
る、実質的に同心円筒形状の、少なくとも3つの一連の
固定管群であって、細分化された固体がこれらの管群中
を重力によって流れ、各円筒は、その下端部をプレート
の上に有し、すべての円筒は、それらの上端部を実質的
に同じレベルに、かつダイアフラムの下に有しており、
各管の直径は、これの上にある管の直径より小さく、か
つこれの下にある管の直径より大きく、従って各プレー
トは、これがその周りを回転する管と組合わされ、下部
プレートは支持軸の周りを回転し、細分化された固体の
一部は、各管からそれが通じているプレートの上に流れ
、このプレートの上に落ちる細分化された固体は、これ
らが落ちるプレートの回転によって、回転運動に付され
、プレートの回転によって発生した遠心力によって、支
持軸の軸線から様々な距離のところに固体を排出するこ
とができるもの、が設けられている、請求項1〜6のう
ちの1つによる装置。
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