JPH06136013A - 流動層型反応器のガス分散板 - Google Patents
流動層型反応器のガス分散板Info
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- JPH06136013A JPH06136013A JP28737492A JP28737492A JPH06136013A JP H06136013 A JPH06136013 A JP H06136013A JP 28737492 A JP28737492 A JP 28737492A JP 28737492 A JP28737492 A JP 28737492A JP H06136013 A JPH06136013 A JP H06136013A
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- gas dispersion
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
- B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
- B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
- B01J8/44—Fluidisation grids
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/34—Polymerisation in gaseous state
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- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 重合体粒子の滞留や流動・混合状態が改善さ
れ、安定した長期連続運転が達成できるガス分散板を提
供する。 【構成】 流動層型反応器のガス分散板において、多数
の孔を正方形配列に配置し、ガスが分散板に沿って水平
方向へ吹き出すようにした外形が流線型であるキャップ
を該孔の上に配設し、該方向が実質的に流動層の旋回方
向であり、さらに、最外周の孔は反応器内壁近傍にあっ
て、反応器断面と同心円を成す円周上にあり、その上に
上記と同様のキャップをガスが当該円周の接線方向より
外側に吹き出すように配設してなることを特徴とする流
動層型反応器のガス分散板。
れ、安定した長期連続運転が達成できるガス分散板を提
供する。 【構成】 流動層型反応器のガス分散板において、多数
の孔を正方形配列に配置し、ガスが分散板に沿って水平
方向へ吹き出すようにした外形が流線型であるキャップ
を該孔の上に配設し、該方向が実質的に流動層の旋回方
向であり、さらに、最外周の孔は反応器内壁近傍にあっ
て、反応器断面と同心円を成す円周上にあり、その上に
上記と同様のキャップをガスが当該円周の接線方向より
外側に吹き出すように配設してなることを特徴とする流
動層型反応器のガス分散板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エチレン、プロピレン
等のオレフィン類の気相重合に適した流動層型反応器の
ガス分散板に関するものである。また、本発明のガス分
散板は撹拌機付流動層型反応器に使用することもできる
ものである。
等のオレフィン類の気相重合に適した流動層型反応器の
ガス分散板に関するものである。また、本発明のガス分
散板は撹拌機付流動層型反応器に使用することもできる
ものである。
【０００２】なお、本明細書中で記載する「重合」及び
「重合体」とは、それぞれ「単独重合」並びに「共重
合」及び「単独重合体」並びに「共重合体」を含む意味
で用いる。
「重合体」とは、それぞれ「単独重合」並びに「共重
合」及び「単独重合体」並びに「共重合体」を含む意味
で用いる。
【０００３】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
オレフィン重合用の遷移金属触媒の改良により単位遷移
金属あたりのオレフィン重合体の生産能力が飛躍的に向
上し、その結果重合後における触媒除去操作が省略され
るようになった。こうした高活性触媒を用いる時には、
重合後の操作が最も簡単なことから、一般にはオレフィ
ンの重合を気相状態で行う方法が採用されている。かか
る気相重合においては通常、重合を円滑に進めるために
流動層型反応器が多用され、導入管を経て反応器下部よ
り導入したオレフィン若しくはオレフィン含有ガスをガ
ス分散板で均一に分散させて上昇させ、流動層内でオレ
フィン重合体と固体粒子からなる触媒粒子を流動しつつ
重合を行っている。
オレフィン重合用の遷移金属触媒の改良により単位遷移
金属あたりのオレフィン重合体の生産能力が飛躍的に向
上し、その結果重合後における触媒除去操作が省略され
るようになった。こうした高活性触媒を用いる時には、
重合後の操作が最も簡単なことから、一般にはオレフィ
ンの重合を気相状態で行う方法が採用されている。かか
る気相重合においては通常、重合を円滑に進めるために
流動層型反応器が多用され、導入管を経て反応器下部よ
り導入したオレフィン若しくはオレフィン含有ガスをガ
ス分散板で均一に分散させて上昇させ、流動層内でオレ
フィン重合体と固体粒子からなる触媒粒子を流動しつつ
重合を行っている。
【０００４】この種の流動層型反応器では、従来よりガ
ス分散板に多孔板が広く利用されているが、孔に重合体
粒子が付着して閉塞を起こすことがあり、この場合重合
装置の長期運転継続が不可能になる。ここで孔径の大き
なものを用いると、上記閉塞の問題はある程度解消され
るが、重合体粒子が孔を通って落下しガス分散板下で壁
に付着したり、又孔と孔の間の距離、即ちピッチが長く
なり孔と孔の間の部分に流動の悪い部分が生じることが
ある。この場合、重合熱の除去が不十分となり、重合体
の塊状化等のトラブルが発生し、運転停止に至る可能性
が高い。こうした問題の改善のために、ガス分散板の孔
の上に各種キャップを取り付けたものが提案されてい
る。例えば、特開昭57-079543 号公報では屋根形キャッ
プ、特開昭58-154702 号公報では三角錘形キャップ、特
開昭58-196205 号公報では仕切壁を利用したキャップ、
特開昭58-201802 号公報ではバブルキャップ、特開昭61
-106608 号公報ではアングルキャップがそれぞれ提案さ
れている。
ス分散板に多孔板が広く利用されているが、孔に重合体
粒子が付着して閉塞を起こすことがあり、この場合重合
装置の長期運転継続が不可能になる。ここで孔径の大き
なものを用いると、上記閉塞の問題はある程度解消され
るが、重合体粒子が孔を通って落下しガス分散板下で壁
に付着したり、又孔と孔の間の距離、即ちピッチが長く
なり孔と孔の間の部分に流動の悪い部分が生じることが
ある。この場合、重合熱の除去が不十分となり、重合体
の塊状化等のトラブルが発生し、運転停止に至る可能性
が高い。こうした問題の改善のために、ガス分散板の孔
の上に各種キャップを取り付けたものが提案されてい
る。例えば、特開昭57-079543 号公報では屋根形キャッ
プ、特開昭58-154702 号公報では三角錘形キャップ、特
開昭58-196205 号公報では仕切壁を利用したキャップ、
特開昭58-201802 号公報ではバブルキャップ、特開昭61
-106608 号公報ではアングルキャップがそれぞれ提案さ
れている。
【０００５】一方、孔径の大小に係わらず、ガス分散板
直上は、流動不良となりやすい。この場合も、重合体の
塊状化等のトラブルが発生し、運転停止や製品品質悪化
に至る可能性が高い。この問題を解決する方法として、
ガス分散板からのガスの吹き出しに指向性をもたせ、ガ
ス分散板上に旋回するガスの流れを生成させる方法が考
えられた（鞭巌 著『流動層の反応工学』８５頁、昭和
５８年１０月培風館発刊）。この他、特開平01-284509
号公報では、同心円上に水平一方向吹き出しのキャップ
を並べて、また特開平03-157405 号公報では、千鳥型配
置に水平一方向吹き出しの孔を開けた板を一枚またはそ
れ以上組合せた一体構造を有するガス分散板を用いて、
旋回流を生成させる提案がなされている。しかしなが
ら、これらのガス分散板は、重合体粒子の付着・塊発生
等のトラブルを充分に防止することができず、良好な流
動状態を保つには満足できるものではなかった。
直上は、流動不良となりやすい。この場合も、重合体の
塊状化等のトラブルが発生し、運転停止や製品品質悪化
に至る可能性が高い。この問題を解決する方法として、
ガス分散板からのガスの吹き出しに指向性をもたせ、ガ
ス分散板上に旋回するガスの流れを生成させる方法が考
えられた（鞭巌 著『流動層の反応工学』８５頁、昭和
５８年１０月培風館発刊）。この他、特開平01-284509
号公報では、同心円上に水平一方向吹き出しのキャップ
を並べて、また特開平03-157405 号公報では、千鳥型配
置に水平一方向吹き出しの孔を開けた板を一枚またはそ
れ以上組合せた一体構造を有するガス分散板を用いて、
旋回流を生成させる提案がなされている。しかしなが
ら、これらのガス分散板は、重合体粒子の付着・塊発生
等のトラブルを充分に防止することができず、良好な流
動状態を保つには満足できるものではなかった。
【０００６】また一般に、商業運転規模の大型反応器で
は、ガス分散板は数十トンの重合体粒子の重量を支えな
ければならず、ガス分散板下に支持構造物が必要となる
が、これらのガス分散板では孔が不規則に配置されてい
るため、単純な構造の、例えば格子状の支持構造物では
いずれかの孔がその構造物のため塞がれてしまう。した
がって、おのずと複雑な構造、例えば同心円状の支持構
造物を用いざるを得ないという不都合を有する。
は、ガス分散板は数十トンの重合体粒子の重量を支えな
ければならず、ガス分散板下に支持構造物が必要となる
が、これらのガス分散板では孔が不規則に配置されてい
るため、単純な構造の、例えば格子状の支持構造物では
いずれかの孔がその構造物のため塞がれてしまう。した
がって、おのずと複雑な構造、例えば同心円状の支持構
造物を用いざるを得ないという不都合を有する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる事情に鑑み、本発
明者らは、重合体粒子の付着・塊発生等のトラブルを防
止し、良好な流動状態を保つためのガス分散板について
鋭意検討した結果、孔を特定の配置とし、また該孔の上
に配設するキャップの方向を特定の方向とすることによ
って課題を解決するガス分散板を見出し、さらに種々の
検討を加えて本発明を完成させた。
明者らは、重合体粒子の付着・塊発生等のトラブルを防
止し、良好な流動状態を保つためのガス分散板について
鋭意検討した結果、孔を特定の配置とし、また該孔の上
に配設するキャップの方向を特定の方向とすることによ
って課題を解決するガス分散板を見出し、さらに種々の
検討を加えて本発明を完成させた。
【０００８】すなわち、本発明は、流動層型反応器のガ
ス分散板において、多数の孔を正方形配列に配置し、ガ
スが分散板に沿って水平方向へ吹き出すようにした外形
が流線型であるキャップを該孔の上に配設し、該方向が
実質的に流動層の旋回方向であり、しかも孔（１０、２
０、３０及び４０）で形成される最小の正方形におい
て、該方向は該キャップが配設された孔（１０）の対角
線上の孔（３０）とその他の孔（２０または４０）のほ
ぼ中間点（ＸまたはＹ）の向きにあると共に、反応器断
面と同心円をなす円周の接線とのなす角度の小さい方を
選択し、さらに、最外周の孔は反応器内壁近傍にあっ
て、反応器断面と同心円を成す円周上にあり、その上に
上記と同様のキャップをガスが当該円周の接線方向より
外側に吹き出すように配設してなることを特徴とする流
動層型反応器のガス分散板を提供するものである。
ス分散板において、多数の孔を正方形配列に配置し、ガ
スが分散板に沿って水平方向へ吹き出すようにした外形
が流線型であるキャップを該孔の上に配設し、該方向が
実質的に流動層の旋回方向であり、しかも孔（１０、２
０、３０及び４０）で形成される最小の正方形におい
て、該方向は該キャップが配設された孔（１０）の対角
線上の孔（３０）とその他の孔（２０または４０）のほ
ぼ中間点（ＸまたはＹ）の向きにあると共に、反応器断
面と同心円をなす円周の接線とのなす角度の小さい方を
選択し、さらに、最外周の孔は反応器内壁近傍にあっ
て、反応器断面と同心円を成す円周上にあり、その上に
上記と同様のキャップをガスが当該円周の接線方向より
外側に吹き出すように配設してなることを特徴とする流
動層型反応器のガス分散板を提供するものである。
【０００９】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
のガス分散板は、反応器内壁近傍部を除いて正方形配列
に多数の孔が配置される。この場合の孔と孔の間の距
離、つまりピッチは分散板の開口比、即ち反応器の全断
面積に対するガス分散板の孔の開口部の総面積との割
合、及び孔径より決定される。開口比は層半径方向の均
一流動化を保持するため分散板の所要圧力損失が全圧力
損失の４割程度になるように設計されるのが好ましい。
また、孔径は重合体粒子平均径の５倍未満ではガス分散
板の閉塞が懸念されため、重合体粒子平均径の５倍以上
に設計されるのが好ましい。一方、ピッチが長すぎると
孔の間に流動不良部が形成されるので、できるだけ短か
くすることが望ましい。したがって、開口比は、通常
０．５〜１０％とし、孔の直径は５〜３０ｍｍ、孔のピ
ッチは１５〜４００ｍｍの範囲である。
のガス分散板は、反応器内壁近傍部を除いて正方形配列
に多数の孔が配置される。この場合の孔と孔の間の距
離、つまりピッチは分散板の開口比、即ち反応器の全断
面積に対するガス分散板の孔の開口部の総面積との割
合、及び孔径より決定される。開口比は層半径方向の均
一流動化を保持するため分散板の所要圧力損失が全圧力
損失の４割程度になるように設計されるのが好ましい。
また、孔径は重合体粒子平均径の５倍未満ではガス分散
板の閉塞が懸念されため、重合体粒子平均径の５倍以上
に設計されるのが好ましい。一方、ピッチが長すぎると
孔の間に流動不良部が形成されるので、できるだけ短か
くすることが望ましい。したがって、開口比は、通常
０．５〜１０％とし、孔の直径は５〜３０ｍｍ、孔のピ
ッチは１５〜４００ｍｍの範囲である。
【００１０】図１〜３は、それぞれ本発明で用いるキャ
ップの一具体例を示す図面であり、そのａはキャップの
平面図、ｂはその側面図及びｃはその立面図を表わす。
図１において、孔１の上に取り付けるキャップ２は、ガ
スの旋回流を阻害しないよう、又キャップ上流で滞留部
を生成しないよう図１ａまたはｂに示すように外形が流
線型のキャップであって、図１ｃに示すように開口部３
の外形線が、例えば半円形を成し、ガスが水平一方向か
ら吹き出す構造を有する。この場合、開口部の外形線が
偏平な三角形または四角形でもよい。図２及び３に示す
ように、キャップは、いわゆるボートの前半分をひっく
り返したような流線型をしていてもよい。外形が流線型
のキャップは、図１〜３に示したものに限定されるもの
ではない。このような構造のキャップを有する孔であれ
ば、従来の多孔板に比べてガス分散板下部への重合体粒
子の落下の問題はない。このキャップを、例えば分散板
上円周方向の特定方向に向けて配置することにより、流
動化時にガス分散板上に円周方向のガスの流れ、すなわ
ち旋回流ができる。この旋回流により、流動層全体、特
に層底部における流動・混合が良好なものになる。又多
少の塊が生成したとしてもその遠心力により塊をガス分
散板外周部に速やかに移動、旋回させ、塊が大きく成長
しないうちに系外へ排出させることができる。
ップの一具体例を示す図面であり、そのａはキャップの
平面図、ｂはその側面図及びｃはその立面図を表わす。
図１において、孔１の上に取り付けるキャップ２は、ガ
スの旋回流を阻害しないよう、又キャップ上流で滞留部
を生成しないよう図１ａまたはｂに示すように外形が流
線型のキャップであって、図１ｃに示すように開口部３
の外形線が、例えば半円形を成し、ガスが水平一方向か
ら吹き出す構造を有する。この場合、開口部の外形線が
偏平な三角形または四角形でもよい。図２及び３に示す
ように、キャップは、いわゆるボートの前半分をひっく
り返したような流線型をしていてもよい。外形が流線型
のキャップは、図１〜３に示したものに限定されるもの
ではない。このような構造のキャップを有する孔であれ
ば、従来の多孔板に比べてガス分散板下部への重合体粒
子の落下の問題はない。このキャップを、例えば分散板
上円周方向の特定方向に向けて配置することにより、流
動化時にガス分散板上に円周方向のガスの流れ、すなわ
ち旋回流ができる。この旋回流により、流動層全体、特
に層底部における流動・混合が良好なものになる。又多
少の塊が生成したとしてもその遠心力により塊をガス分
散板外周部に速やかに移動、旋回させ、塊が大きく成長
しないうちに系外へ排出させることができる。
【００１１】このキャップは、その孔から吹き出たガス
が最近接する対角線上の孔と、前記孔とから構成される
最小の正方形の一辺であって、前記対角線上の孔を端部
とする一辺のほぼ中間部分を通過するように向けて配設
される。すなわち、キャップの配置は、図４に示すいず
れかの配置を指すものである。図４は、最小の正方形に
配列された孔に、ａおよびｂに示す二通りの方向に好ま
しい角度で配設されたキャップの平面図である。つま
り、図４において孔１０の上部に設けたキャップ２の開
口部３の方向、すなわちガス吹き出し方向は、孔３０と
孔２０のほぼ中間点（Ｘ）、または孔３０と孔４０のほ
ぼ中間点（Ｙ）が挙げられる。キャップを配設する角度
θは、孔１０と孔３０を結ぶ対角線に対し１０〜３０
゜、好ましくは１５〜２５゜である。ここで角度θを１
０〜３０゜とした場合、孔１０から吹き出したガスは、
下流に位置する孔３０と孔２０もしくは孔３０と４０の
ほぼ中間点（ＸもしくはＹ）を通過する。ただし、本発
明のガス分散板は、旋回流を発生させるために、さらに
キャップのガス吹き出し方向は、図５に示すように、最
小の正方形に配列された孔１０を通り反応器断面と同心
円を成す円周４の接線と、キャップ２の開口部３、すな
わちガスの吹き出し方向との成す角度θ' が小さい方を
選択すればよい。図５は、図４において孔を通る円周の
接線とキャップの吹き出し方向とのなす角度θ' が小さ
い方を選択したキャップの平面図である。そして、各孔
から流れるガスは、実質的に流動層の旋回方向、例えば
右旋回方向または左旋回方向に吹き出され、その結果、
全体として旋回流を発生させる。
が最近接する対角線上の孔と、前記孔とから構成される
最小の正方形の一辺であって、前記対角線上の孔を端部
とする一辺のほぼ中間部分を通過するように向けて配設
される。すなわち、キャップの配置は、図４に示すいず
れかの配置を指すものである。図４は、最小の正方形に
配列された孔に、ａおよびｂに示す二通りの方向に好ま
しい角度で配設されたキャップの平面図である。つま
り、図４において孔１０の上部に設けたキャップ２の開
口部３の方向、すなわちガス吹き出し方向は、孔３０と
孔２０のほぼ中間点（Ｘ）、または孔３０と孔４０のほ
ぼ中間点（Ｙ）が挙げられる。キャップを配設する角度
θは、孔１０と孔３０を結ぶ対角線に対し１０〜３０
゜、好ましくは１５〜２５゜である。ここで角度θを１
０〜３０゜とした場合、孔１０から吹き出したガスは、
下流に位置する孔３０と孔２０もしくは孔３０と４０の
ほぼ中間点（ＸもしくはＹ）を通過する。ただし、本発
明のガス分散板は、旋回流を発生させるために、さらに
キャップのガス吹き出し方向は、図５に示すように、最
小の正方形に配列された孔１０を通り反応器断面と同心
円を成す円周４の接線と、キャップ２の開口部３、すな
わちガスの吹き出し方向との成す角度θ' が小さい方を
選択すればよい。図５は、図４において孔を通る円周の
接線とキャップの吹き出し方向とのなす角度θ' が小さ
い方を選択したキャップの平面図である。そして、各孔
から流れるガスは、実質的に流動層の旋回方向、例えば
右旋回方向または左旋回方向に吹き出され、その結果、
全体として旋回流を発生させる。
【００１２】分散板へのキャップの取り付けは、分散板
上に発生する旋回流の阻害物とならない方法であれば特
に限定されるものではないが、例えば溶接やビス等で行
うことができ、中でも溶接が好ましい。
上に発生する旋回流の阻害物とならない方法であれば特
に限定されるものではないが、例えば溶接やビス等で行
うことができ、中でも溶接が好ましい。
【００１３】また、本発明のガス分散板は、反応器内壁
に近いガス分散板外周部に新たに孔が円周上に配置され
るとともに、ガスが円周接線方向より外側に吹き出すよ
うに上記と同様のキャップが配設される。その結果、ガ
スが内壁面に付着する粒子を洗い流し、且つ層底部内壁
面近傍の流動・混合を促進することができる。孔の直
径、孔の間隔及び孔と内壁面間の距離は、特に制限され
るものではなく、上記効果が得られるものであればよ
い。例えば孔の直径、孔の間隔及び孔と内壁面間の距離
は、上記正方形配列の孔の直径、ピッチと同程度、例え
ば孔の直径が５〜３０ｍｍ、孔間隔及び孔と内壁面間の
距離が１５〜４００ｍｍである。また、好ましくはキャ
ップの吹き出し方向（角度θ”、図６ａ）は、上記正方
形配列の孔から吹き出したガスによる旋回流に沿うよう
同一旋回方向に向け、且つ円周接線方向に対し外側に２
０〜７０゜の角度を有すればよい。
に近いガス分散板外周部に新たに孔が円周上に配置され
るとともに、ガスが円周接線方向より外側に吹き出すよ
うに上記と同様のキャップが配設される。その結果、ガ
スが内壁面に付着する粒子を洗い流し、且つ層底部内壁
面近傍の流動・混合を促進することができる。孔の直
径、孔の間隔及び孔と内壁面間の距離は、特に制限され
るものではなく、上記効果が得られるものであればよ
い。例えば孔の直径、孔の間隔及び孔と内壁面間の距離
は、上記正方形配列の孔の直径、ピッチと同程度、例え
ば孔の直径が５〜３０ｍｍ、孔間隔及び孔と内壁面間の
距離が１５〜４００ｍｍである。また、好ましくはキャ
ップの吹き出し方向（角度θ”、図６ａ）は、上記正方
形配列の孔から吹き出したガスによる旋回流に沿うよう
同一旋回方向に向け、且つ円周接線方向に対し外側に２
０〜７０゜の角度を有すればよい。
【００１４】反応器の内径が大きい場合、ガス分散板を
一体物とすると板の強度上その板厚は数１０ｍｍ程度必
要となり甚だ不経済でしかも製作しにくい。又、板厚及
び板の広さにもおのずと制限がある。図６ａは、本発明
のガス分散板の一例を示す平面図であり、孔を正方形配
列に配置し、また最外周の孔は反応器内壁近傍にあり、
反応器断面と同心円を成す同一円周上に孔を等ピッチで
配置し、キャップ２は上記したとおり旋回流が発生する
ような特定の配置としたものである。図６ａ中、キャッ
プは分散板の一部にしか示されず、他の部分は省略して
いるが、他の部分も同一のパターンで全面に配置されて
いる。本発明のガス分散板は、一枚の板で構成すること
もできるが、図６ｂに示すように、分散板を構成する板
７を二枚以上組み合わせ、一体構造としたガス分散板５
とすることもできる。この場合、ガス分散板上でガスの
旋回流を発生させるように各キャップの吹き出し方向
は、上記角度範囲内で決定される。設置方法としては、
各板同士を隙間なく並べて、その接触部分を、例えば溶
接ないしビス等により繋ぎあわせ、又ガス分散板の下に
分散板支持構造物６を設置してその上に溶接ないしはビ
ス等により固定することにより行なえる。本発明のガス
分散板は、その外周部以外は孔が正方形配列をとるた
め、ガス分散板外周部に設けた孔のピッチを適宜調整す
るだけで孔が支持構造物に塞がれることなく、例えば図
６ａに示すような従来に比べ簡単な構造の格子状支持構
造物が使用できる。
一体物とすると板の強度上その板厚は数１０ｍｍ程度必
要となり甚だ不経済でしかも製作しにくい。又、板厚及
び板の広さにもおのずと制限がある。図６ａは、本発明
のガス分散板の一例を示す平面図であり、孔を正方形配
列に配置し、また最外周の孔は反応器内壁近傍にあり、
反応器断面と同心円を成す同一円周上に孔を等ピッチで
配置し、キャップ２は上記したとおり旋回流が発生する
ような特定の配置としたものである。図６ａ中、キャッ
プは分散板の一部にしか示されず、他の部分は省略して
いるが、他の部分も同一のパターンで全面に配置されて
いる。本発明のガス分散板は、一枚の板で構成すること
もできるが、図６ｂに示すように、分散板を構成する板
７を二枚以上組み合わせ、一体構造としたガス分散板５
とすることもできる。この場合、ガス分散板上でガスの
旋回流を発生させるように各キャップの吹き出し方向
は、上記角度範囲内で決定される。設置方法としては、
各板同士を隙間なく並べて、その接触部分を、例えば溶
接ないしビス等により繋ぎあわせ、又ガス分散板の下に
分散板支持構造物６を設置してその上に溶接ないしはビ
ス等により固定することにより行なえる。本発明のガス
分散板は、その外周部以外は孔が正方形配列をとるた
め、ガス分散板外周部に設けた孔のピッチを適宜調整す
るだけで孔が支持構造物に塞がれることなく、例えば図
６ａに示すような従来に比べ簡単な構造の格子状支持構
造物が使用できる。
【００１５】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のガス分散
板を用いることにより、重合体粒子の滞留により付着・
塊状化しやすい反応器内壁近傍、或いはガス分散板上の
流動・混合状態が改善され、安定した長期連続運転が達
成される。また、本発明のガス分散板は、従来のガス分
散板に比べ製作並びに支持構造物による補強も容易であ
る。
板を用いることにより、重合体粒子の滞留により付着・
塊状化しやすい反応器内壁近傍、或いはガス分散板上の
流動・混合状態が改善され、安定した長期連続運転が達
成される。また、本発明のガス分散板は、従来のガス分
散板に比べ製作並びに支持構造物による補強も容易であ
る。
【００１６】
実施例１ 内径１０００ｍｍの流動層実験装置を用い、ガス分散板
直上の流動不良部の有無を測定した。流動層実験装置に
使用したガス分散板は、図６ａと同タイプのものであ
る。このガス分散板は、正方形配列に配列された孔の直
径が１６ｍｍ、孔のピッチが６６ｍｍとした。また、反
応器内壁に近いガス分散板外周部の孔の直径は１６ｍ
ｍ、孔のピッチは６６ｍｍとした。さらに、反応器内壁
に近いガス分散板外周部の孔の上のキャップの吹き出し
方向は、正方形配列の孔から吹き出したガスによる旋回
流に沿うように同一方向に向け、かつ円周接線方向に対
して３０°の角度とした。なお、キャップは、図１に示
したものと同タイプのものであり、その開口部を半円形
としたキャップを使用した。この上に着色したポリエチ
レン粒子（平均粒子径９２０μｍ）をキャップが埋没す
るまで一面に敷き、その上に未着色の同ポリエチレン粒
子を１．５ｍの高さまで充填した。この状態で常圧の窒
素ガスを流量１４００ｍ3 ／ｈｒで送り込み５分間流動
化させた。その後、重合体粒子を上方から少しずつ抜き
出し、ガス分散板上に残っている着色したポリエチレン
粒子の位置を観察したところ、孔と孔の間・反応器内壁
近傍を含めガス分散板全域にわたって着色したポリエチ
レン粒子はほとんど観察されなかった。
直上の流動不良部の有無を測定した。流動層実験装置に
使用したガス分散板は、図６ａと同タイプのものであ
る。このガス分散板は、正方形配列に配列された孔の直
径が１６ｍｍ、孔のピッチが６６ｍｍとした。また、反
応器内壁に近いガス分散板外周部の孔の直径は１６ｍ
ｍ、孔のピッチは６６ｍｍとした。さらに、反応器内壁
に近いガス分散板外周部の孔の上のキャップの吹き出し
方向は、正方形配列の孔から吹き出したガスによる旋回
流に沿うように同一方向に向け、かつ円周接線方向に対
して３０°の角度とした。なお、キャップは、図１に示
したものと同タイプのものであり、その開口部を半円形
としたキャップを使用した。この上に着色したポリエチ
レン粒子（平均粒子径９２０μｍ）をキャップが埋没す
るまで一面に敷き、その上に未着色の同ポリエチレン粒
子を１．５ｍの高さまで充填した。この状態で常圧の窒
素ガスを流量１４００ｍ3 ／ｈｒで送り込み５分間流動
化させた。その後、重合体粒子を上方から少しずつ抜き
出し、ガス分散板上に残っている着色したポリエチレン
粒子の位置を観察したところ、孔と孔の間・反応器内壁
近傍を含めガス分散板全域にわたって着色したポリエチ
レン粒子はほとんど観察されなかった。
【００１７】比較例１ 実施例１のガス分散板において、反応器内壁近傍の円周
上に配置したキャップに栓をして実施例１と同じ方法で
実施した結果、内壁近傍に部分的に着色したポリエチレ
ン粒子が分散されずに残っていた。
上に配置したキャップに栓をして実施例１と同じ方法で
実施した結果、内壁近傍に部分的に着色したポリエチレ
ン粒子が分散されずに残っていた。
【図１】本発明で用いるキャップの一具体例を示す図面
であり、ａは孔の上に取り付けたキャップの平面図、ｂ
はその側面図、及びｃはその立面図を示す。
であり、ａは孔の上に取り付けたキャップの平面図、ｂ
はその側面図、及びｃはその立面図を示す。
【図２】本発明で用いるキャップの一具体例を示す図面
であり、ａは孔の上に取り付けたキャップの平面図、ｂ
はその側面図、及びｃはその立面図を示す。
であり、ａは孔の上に取り付けたキャップの平面図、ｂ
はその側面図、及びｃはその立面図を示す。
【図３】本発明で用いるキャップの一具体例を示す図面
であり、ａは孔の上に取り付けたキャップの平面図、ｂ
はその側面図、及びｃはその立面図を示す。
であり、ａは孔の上に取り付けたキャップの平面図、ｂ
はその側面図、及びｃはその立面図を示す。
【図４】最小の正方形に配列された孔に、二通りの方向
に好ましい角度で配設されたキャップの平面図である。
に好ましい角度で配設されたキャップの平面図である。
【図５】図２において孔を通る円周の接線とキャップの
吹き出し方向との成す角度θ'が小さい方を選択した場
合のキャップ配置の平面図である。
吹き出し方向との成す角度θ'が小さい方を選択した場
合のキャップ配置の平面図である。
【図６】本発明のガス分散板の一具体例を示す平面図で
あり、ａはキャップが分散板の一部に示されたガス分散
板の平面図であり、ｂは分散板を構成する板の一部を取
り出した平面図である。
あり、ａはキャップが分散板の一部に示されたガス分散
板の平面図であり、ｂは分散板を構成する板の一部を取
り出した平面図である。
１、１０、２０、３０及び４０・・・孔、２・・・キャ
ップ、３・・・キャップ開口部、４・・・孔を通り反応
器断面と同心円を成す円周、５・・・分散板、６・・・
分散板支持構造物、７・・・分散板を構成する板
ップ、３・・・キャップ開口部、４・・・孔を通り反応
器断面と同心円を成す円周、５・・・分散板、６・・・
分散板支持構造物、７・・・分散板を構成する板
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
のガス分散板は、反応器内壁近傍部を除いて正方形配列
に多数の孔が配置される。この場合の孔と孔の間の距
離、つまりピッチは分散板の開口比、即ち反応器の全面
積に対する孔の開口部の総面積またはキャップの開口部
の総面積の小さい方の面積との割合、及び上記孔の開口
部の面積またはキャップの開口部の面積の小さい方の面
積より決定される。開口比は層半径方向の均一流動化を
保持するため分散板の所要圧力損失が全圧力損失の４割
程度になるように設計されるのが好ましい。また、孔径
は重合体粒子平均径の５倍未満ではガス分散板の閉塞が
懸念されため、重合体粒子平均径の５倍以上に設計され
るのが好ましい。一方、ピッチが長すぎると孔の間に流
動不良部が形成されるので、できるだけ短かくすること
が望ましい。したがって、開口比は、通常０．５〜１０
％とし、孔の直径は５〜３０ｍｍ、孔のピッチは１５〜
４００ｍｍの範囲である。
のガス分散板は、反応器内壁近傍部を除いて正方形配列
に多数の孔が配置される。この場合の孔と孔の間の距
離、つまりピッチは分散板の開口比、即ち反応器の全面
積に対する孔の開口部の総面積またはキャップの開口部
の総面積の小さい方の面積との割合、及び上記孔の開口
部の面積またはキャップの開口部の面積の小さい方の面
積より決定される。開口比は層半径方向の均一流動化を
保持するため分散板の所要圧力損失が全圧力損失の４割
程度になるように設計されるのが好ましい。また、孔径
は重合体粒子平均径の５倍未満ではガス分散板の閉塞が
懸念されため、重合体粒子平均径の５倍以上に設計され
るのが好ましい。一方、ピッチが長すぎると孔の間に流
動不良部が形成されるので、できるだけ短かくすること
が望ましい。したがって、開口比は、通常０．５〜１０
％とし、孔の直径は５〜３０ｍｍ、孔のピッチは１５〜
４００ｍｍの範囲である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 勝幸 千葉県市原市姉崎海岸５の１ 住友化学工 業株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】流動層型反応器のガス分散板において、多
数の孔を正方形配列に配置し、ガスが分散板に沿って水
平方向へ吹き出すようにした外形が流線型であるキャッ
プを該孔の上に配設し、該方向が実質的に流動層の旋回
方向であり、しかも孔（１０、２０、３０及び４０）で
形成される最小の正方形において、該方向は該キャップ
が配設された孔（１０）の対角線上の孔（３０）とその
他の孔（２０または４０）のほぼ中間点（ＸまたはＹ）
の向きにあると共に、反応器断面と同心円をなす円周の
接線とのなす角度の小さい方を選択し、さらに、最外周
の孔は反応器内壁近傍にあって、反応器断面と同心円を
成す円周上にあり、その上に上記と同様のキャップをガ
スが当該円周の接線方向より外側に吹き出すように配設
してなることを特徴とする流動層型反応器のガス分散
板。 - 【請求項２】キャップが、その開口部の外形線を半円形
としたキャップである請求項１記載のガス分散板。 - 【請求項３】キャップが、その開口部の外形線を三角形
としたキャップである請求項１記載のガス分散板。 - 【請求項４】キャップが、その開口部の外形線を四角形
としたキャップである請求項１記載のガス分散板。 - 【請求項５】正方形配列に配列された孔の直径が５〜３
０ｍｍ、孔のピッチが１５〜４００ｍｍである請求項１
記載のガス分散板。 - 【請求項６】反応器内壁近傍に同一円周上に配列された
孔の直径が５〜３０ｍｍ、孔間隔及び孔と内壁面間の距
離が１５〜４００ｍｍである請求項１記載のガス分散
板。 - 【請求項７】最外周の孔の上部にあるキャップが、反応
器断面と同心円をなす円周の接線方向に対して外側に２
０〜７０°の角度で配設されてなる請求項１記載のガス
分散板。 - 【請求項８】ガス分散板が、分散板を構成する板（７）
を少くとも２枚組合せて一体構造としてなるガス分散板
である請求項１記載のガス分散板。 - 【請求項９】ガス分散板が、流動層内に攪拌機を有する
ガス分散板である請求項１記載のガス分散板。 - 【請求項１０】ガス分散板が、該板の下面に支持構造物
（６）を設置し、補強してなるガス分散板である請求項
１記載のガス分散板。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4287374A JP2722969B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 流動層型反応器のガス分散板 |
| SG1996003976A SG43885A1 (en) | 1992-10-26 | 1993-10-26 | Gas distributor plate for fluidized bed reactors |
| GB9321985A GB2271727B (en) | 1992-10-26 | 1993-10-26 | Gas distributor plate for fluidized bed reactors |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4287374A JP2722969B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 流動層型反応器のガス分散板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06136013A true JPH06136013A (ja) | 1994-05-17 |
| JP2722969B2 JP2722969B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=17716537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4287374A Expired - Fee Related JP2722969B2 (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 流動層型反応器のガス分散板 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722969B2 (ja) |
| GB (1) | GB2271727B (ja) |
| SG (1) | SG43885A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001228119A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-08-24 | Sumitomo Chem Co Ltd | 塊化物検出方法及び塊化物検出装置、並びに該装置を備えた流動床オレフィン重合反応装置及びオレフィンの重合方法 |
| US6414093B1 (en) | 1999-12-10 | 2002-07-02 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method and Apparatus for detecting agglomerates |
| US6417295B1 (en) | 1999-12-10 | 2002-07-09 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method and apparatus for detecting agglomerates |
| JP2008044978A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Sumitomo Chemical Co Ltd | オレフィン重合体の製造方法 |
| JP2025500733A (ja) * | 2022-11-28 | 2025-01-15 | ポスコ カンパニー リミテッド | 流動炉分散板およびこれを含む流動炉 |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3497029B2 (ja) * | 1994-12-28 | 2004-02-16 | 三井化学株式会社 | 気相重合装置用ガス分散板 |
| DE19825589A1 (de) * | 1998-06-09 | 1999-12-16 | Elenac Gmbh | Gasphasenwirbelschichtreaktor |
| US6958376B2 (en) | 2002-10-24 | 2005-10-25 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Inlet distribution device for upflow polymerization reactors |
| EP1577003A1 (en) | 2004-03-15 | 2005-09-21 | Borealis Technology Oy | Method and apparatus for producing polymers |
| DE102004056611B4 (de) * | 2004-11-24 | 2013-11-14 | Dr. Gerhard Müller e.K. | Fließbettreaktor |
| AT503349B1 (de) * | 2005-12-23 | 2008-09-15 | Siemens Vai Metals Tech Gmbh | Verteilerboden |
| US8221674B2 (en) | 2005-12-23 | 2012-07-17 | Siemens Vai Metals Technologies Gmbh | Distributor base |
| KR101578938B1 (ko) * | 2006-11-30 | 2015-12-18 | 웨스트레이크 롱뷰 코포레이션 | 그리드 오염을 감지하기 위한 유속 또는 압력 센서가 구비된 유동층 올레핀 중합 반응기용 가스 분배판 |
| CN103203590B (zh) * | 2012-01-17 | 2015-12-02 | 游利 | 一种新的电介质刻蚀机气体分配器加工工艺 |
| CN106922484B (zh) * | 2017-02-16 | 2020-02-21 | 南京信息工程大学 | 加湿区域喷头的布设方法 |
| EP4059597A1 (de) * | 2021-03-16 | 2022-09-21 | Primetals Technologies Austria GmbH | Fliessbett- oder wirbelschichtreaktor zur behandlung von oxidischem feinerz, insbesondere eisenerz, und verfahren zur herstellung solch eines fliessbettreaktors |
| KR20240027384A (ko) * | 2022-08-23 | 2024-03-04 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 유동층 반응기 및 이를 활용한 리튬 이차 전지의 활성 금속 회수 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4933149A (en) * | 1984-08-24 | 1990-06-12 | Union Carbide Chemicals And Plastics Company Inc. | Fluidized bed polymerization reactors |
| US5101576A (en) * | 1990-10-22 | 1992-04-07 | Foster Wheeler Energy Corporation | Uni-directional fluidization nozzle and a fluidized bed system utilizing same |
-
1992
- 1992-10-26 JP JP4287374A patent/JP2722969B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-10-26 SG SG1996003976A patent/SG43885A1/en unknown
- 1993-10-26 GB GB9321985A patent/GB2271727B/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2001228119A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-08-24 | Sumitomo Chem Co Ltd | 塊化物検出方法及び塊化物検出装置、並びに該装置を備えた流動床オレフィン重合反応装置及びオレフィンの重合方法 |
| US6414093B1 (en) | 1999-12-10 | 2002-07-02 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method and Apparatus for detecting agglomerates |
| US6417295B1 (en) | 1999-12-10 | 2002-07-09 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method and apparatus for detecting agglomerates |
| US6521723B2 (en) | 1999-12-10 | 2003-02-18 | Sumitimo Chemical Company, Limited | Method and apparatus for detecting agglomerates |
| SG97150A1 (en) * | 1999-12-10 | 2003-07-18 | Sumitomo Chemical Co | Method and apparatus for detecting agglomerates |
| JP2008044978A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Sumitomo Chemical Co Ltd | オレフィン重合体の製造方法 |
| JP2025500733A (ja) * | 2022-11-28 | 2025-01-15 | ポスコ カンパニー リミテッド | 流動炉分散板およびこれを含む流動炉 |
Also Published As
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|---|---|
| GB2271727A (en) | 1994-04-27 |
| GB9321985D0 (en) | 1993-12-15 |
| JP2722969B2 (ja) | 1998-03-09 |
| GB2271727B (en) | 1996-07-24 |
| SG43885A1 (en) | 1997-11-14 |
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