JPH0788450A - 配管内付着物除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続運転下における除去作業を可能とし、容
器内のガス抜きによる原料のロスを防止でき、しかも、
部品点数の減少、作業性・安全性の向上及び迅速化等を
図ることができるとともに、装置や制御の複雑化を防止
できる配管内付着物除去装置を提供する。 【構成】 フイードノズル１の内周面に粉体状固体物が
付着・融着して流路を狭め安定供給できなくなった場
合、矢印の不活性ガスが供給管３２からＹ字管３を介し
てフイードノズル１に流入する。次に、遅送りエアモー
タ２１が駆動して送り螺子１１を回転させ、この回転に
伴い第２駆動機構２３がフレーム９の方向に前進すると
ともに、エアモータ３３が駆動を開始する。そして、こ
の駆動に基づいて切削軸２６が回転し、ドリル３１が切
削軸２６と共に前進しながら回転してフイードノズル１
の内周面に付着・融着した粉体状固体物を切削・除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製造プラント等で使用
される配管内付着物除去装置に関し、より詳しくは、配
管の内部を狭めたり閉塞したりする配管内付着物を除去
することのできる配管内付着物除去装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ポリマー製造プラントでは重合
反応性能を有する粉体状固体物、例として重合用触媒
（以下、単に触媒という）が使用されるが、この触媒
は、通常５〜２００ミクロン程度の大きさで上流から輸
送用の配管を介して下流の反応器に流入する。そして、
該触媒を核とし、エチレン、プロピレン、又は、ブテン
−１等のオレフィンの重合反応が開始され、該反応器か
ら排出される時には、通常１００〜２０００ミクロン程
度の大きさを有する粉体に成長する。

【０００３】ところで、上記したように触媒は、それ自
体重合による成長性を有し、しかも、発熱反応であるた
め、反応器近傍の配管の内部温度が反応温度とほぼ同程
度の流入管内部においては反応条件が整っているので、
経時的に配管の内周面に付着・重合して流路を狭めた
り、最悪の場合には流路を閉塞したりして、重合反応を
もはや続行できなくなる等の問題を生じさせることがあ
る。

【０００４】この問題の解決には種種の方法が考えられ
るが、代表的な方法としては以下の３つの方法があっ
た。先ず、第１の方法は、多数の配管を用意して閉塞の
度に別の新配管に切り替えて流通を続行し、製造プラン
トの停止時に閉塞した該配管を引き抜いて作業員が付着
・融着した触媒及びその重合物を除去するものである。
そして、第２の方法は触媒の輸送速度を変化させて触媒
の付着・融着を防止するものであり、第３の方法は触媒
の付着・融着が予想される配管を冷却して反応を遅延さ
せるものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の触媒及び重合物
の除去は以上のようになされていたが、第１の方法につ
いては多数の配管を用意せざるを得ず、しかも、除去に
際して反応器内のガスを抜いた後に作業員が閉塞した該
配管を引き抜いて付着・融着した触媒及びその重合物を
除去しなければならないので、連続運転下における除
去、部品点数の減少、作業の作業性・安全性の向上及び
迅速化等を図ることができないという問題点があった。
また、第２の方法については触媒の輸送速度を変化させ
なければならないので、装置や制御の複雑化を招くこと
になるという問題点があった。さらに、第３の方法につ
いても触媒の付着・融着が予想される配管を冷却しなけ
ればならないので、装置の複雑化を伴わざるを得ないと
いう問題点があった。

【０００６】本発明は上記に鑑みなされたもので、連続
運転下における除去作業を可能にし、部品点数の減少、
作業の作業性・安全性の向上及び迅速化等を図ることが
でき、しかも、装置や制御の複雑化を防止することので
きる配管内付着物除去装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明においては上述の
目的を達成するため、粉体状固体物を流通させる配管
と、この配管に挿入した切削部を回転させて当該配管の
内部に付着又は融着した粉体状固体物を切削する付着物
除去手段と、少なくとも該粉体状固体物の切削時に配管
に流入され切削された粉体状固体物を配管から排出する
とともに、粉体状固体物の付着物除去手段方向への逆流
を防止するブローガスとを備えるようにしている。

【０００８】また、本発明においては上述の目的を達成
するため、上記付着物除去手段を、第１駆動手段の駆動
に伴い回転する動力伝達部材と、この動力伝達部材の回
転に伴い該配管の軸線方向に進退動する第２駆動手段
と、この第２駆動手段の駆動に伴い該配管の内部で回転
する切削軸と、この切削軸の最先端に装着され該配管の
内部に付着又は融着した粉体状固体物を切削する切削部
と、該切削軸に穿設され排出ガスを後方から前方の切削
部方向に導くガス噴射孔とから構成するようにしてい
る。

【０００９】さらに、本発明においては上述の目的を達
成するため、上記切削軸の先端に、配管の内部における
当該切削軸の振れ回りを防止する回動可能なガイドリン
グを嵌入するようにしている。

【００１０】

【作用】上記構成を有する本発明によれば、粉体状固体
物が配管の内部に付着、融着した時、第１駆動手段が駆
動して動力伝達部材を回転させ、この動力伝達部材の回
転に伴い第２駆動手段が配管の軸線方向に前進するとと
もに、第２駆動手段が駆動を開始する。そして、切削軸
が回転し、切削部が切削軸と共に前進しながら回転して
配管の内面に付着、融着した粉体状固体物を切削・除去
する。また、切削部の切削の際、ブローガスがガス噴射
孔を流通して切削部方向に噴射されるので、切削・除去
された粉体状固体物が排出方向に円滑に圧送される。

【００１１】さらに、上記構成を有する本発明によれ
ば、切削軸の先端部にガイドリングが回動可能に嵌入さ
れているので、配管内における切削軸の先端部の振れ回
りを防止でき、これを通じて切削部による配管の内面の
損傷を防止できる。

【００１２】

【実施例】以下、図１乃至図５に示す一実施例に基づき
本発明を詳説する。尚、以下の説明では、「触媒」と
「触媒Ｃ（触媒及びその重合物）」とを使い分けて使用
する。

【００１３】本発明に係る配管内付着物除去装置は、図
１に示す如く、触媒を流通させるフイードノズル１に、
付着物除去装置８のドリル３１を挿入し、このドリル３
１を回転させてフイードノズル１の内面に融着した触媒
Ｃ（粉体状固体物、又は、重合用触媒及びその重合物）
を切削するとともに、この切削時にフイードノズル１に
供給管３２より窒素等の不活性ガスを流入させて触媒Ｃ
をフイードノズル１から排出し、且つ、この触媒Ｃの付
着物除去装置８の方向への逆流を防止するようにしてい
る。

【００１４】上記フイードノズル（配管）１は、同図に
示す如く、同径、且つ小径の細長い管から成り、その左
端の下流部が反応器の壁２に貫通状態で接続されてお
り、右端の上流端がＹ字管３に接続されている。このＹ
字管３の傾斜した上端には、切削時に触媒の流通を閉止
する手動弁４が接続されている。従って、触媒は、常時
は上流から手動弁４、Ｙ字管３、フイードノズル１を順
次経由してリアクターに流入することとなる。また、Ｙ
字管３の水平方向に指向した他端には、付着物除去装置
８の切削軸２６に遊貫されるボール弁６が水平に接続さ
れ、このボール弁６には、付着物除去装置８の正面の取
付フランジ７が水平に接続されている。尚、ボール弁６
は、付着物除去装置８の運転中の補修時に閉止できるよ
うになっている。

【００１５】一方、上記した付着物除去装置（付着物除
去手段）８は、図２に示す如く、水平に吊持、又は、支
持されたフレーム９を備え、このフレーム９には、送り
螺子１１を回転させる第１駆動機構１８と、送り螺子１
１の回転に伴いフイードノズル１の軸線方向に進退動す
る第２駆動機構２３とがそれぞれ配設されており、この
第２駆動機構２３の駆動に伴い切削軸２６がフイードノ
ズル１の内部で回転するようになっている。フレーム９
は、横長の筒形に構成され、その下部には昇降可能な接
地用のスタンド１０が垂直に設けられている。

【００１６】上記送り螺子（動力伝達部材）１１は、フ
レーム９の正面と背面との間に水平に軸架され、フレー
ム９の内部下方に回動可能な状態で配されている。送り
螺子１１の前端は正面の軸受け１２とロックナット１３
で軸支・固定されている。これに対し、送り螺子１１の
後部は、背面の軸受け１２Ａで軸支され、その後端部１
１ａが少々縮径に構成されており、この後端部１１ａが
フレーム９の背面を貫通して後方に突出している。そし
て、この送り螺子１１の後端部１１ａは、ベベルギヤ１
４と第１クラッチ爪１５を嵌合状態で備え、その最後端
部１１ａが後述する第２クラッチ爪１６の穴に挿入され
ている。ベベルギヤ１４は、軸受け１２Ｂを介して送り
螺子１１の後端部１１ａに自由回動可能に嵌着され、第
１クラッチ爪１５に対向する対向面には、結合用の磁石
１７が装着されている。さらに、第１クラッチ爪１５
は、ほぼ円筒形に構成され、周面の中央部が縮径に切り
欠かれており、その両端面には結合用の磁石１７Ａがそ
れぞれ装着されている。そして、送り螺子１１の後端部
１１ａに滑りキーＫを介して摺動可能に嵌着され、後述
するクラッチレバー２２の操作に伴い、回転を規制され
た状態で送り螺子１１の軸線方向へ摺動してベベルギヤ
１４、又は、第２クラッチ爪１６と結合し、駆動力を送
り螺子１１に伝達する機能を有している。

【００１７】また、上記した第１駆動機構（第１駆動手
段）１８は、図２に示す如く、フレーム９の背面下部に
水平状態で取着された横長で筒形のハウジング１９を備
え、このハウジング１９には、早送りエアモータ２０と
遅送りエアモータ２１とが配設され、これらのエアモー
タ２０・２１の択一的な駆動に基づいて送り螺子１１を
高速回転、低速回転、正転、又は、逆転させる機能を有
している。ハウジング１９の上部には、クラッチレバー
２２が揺動可能に框着され、このクラッチレバー２２の
下端部が第１クラッチ爪１５の周面の縮径部に摺接状態
で係合されている。また、早送りエアモータ２０は、ハ
ウジング１９の背面に水平に装着され、その出力軸に
は、ハウジング１９内に位置する第２クラッチ爪１６が
嵌着されており、この第２クラッチ爪１６の第１クラッ
チ爪１５に対向する対向面には、結合用の磁石１７Ｂが
装着されている。さらに、遅送りエアモータ２１は、ハ
ウジング１９の上部に垂直に装着されて減速機３４を作
動させる機能を営み、この減速機３４の出力軸には、ベ
ベルギヤ１４と噛合するベベルギヤ１４Ａが嵌着されて
いる。尚、遅送りエアモータ２１と早送りエアモータ２
０とが使用されるのは、切削時の前進速度を調整する場
合には、遅送りエアモータ２１を使用して前進速度を調
整し、切削終了後切削軸２６を後退させる場合には、早
送りエアモータ２０を使用することにより作業時間を短
縮するためである。

【００１８】また、上記第２駆動機構（第２駆動手段）
２３は、図２に示す如く、エアモータ３３の駆動力を増
大させる減速機２４を備え、この減速機２４がフレーム
９の内部に配されている。この減速機２４は、複数のガ
イド２５に貫通状態で支承され、その下部が送り螺子１
１に水平に螺貫されており、この送り螺子１１の回転に
伴い複数のガイド２５に案内されつつフレーム９の前後
方向に摺動する機能を有している。

【００１９】また、上記した切削軸２６は、同図に示す
如く、細長い軸から構成され、減速機２４の出力軸に接
続されており、取付フランジ７及びボール弁６を遊貫し
てＹ字管３に遊挿されている。切削軸２６の先端部には
図４に示す如く、リング状のストップリング２７に位置
決めされるリング状のガイドリング２８が自由回動可能
に嵌入され、このガイドリング２８がフイードノズル１
内における切削軸２６の振れ回りを、換言すれば、ドリ
ル３１によるフイードノズル１の内周面の損傷を防止す
る機能を有している。尚、このガイドリング２８は、切
削軸２６よりも拡径に構成され、フイードノズル１の内
周面との摺接に伴い回転するようになっている。また、
切削軸２６の先端部には図４に示す如く、ガス噴射孔２
９が斜めに穿設され、このガス噴射孔２９が矢印で示す
不活性ガスを後方から前方のドリル３１の方向に導いて
噴射させる機能を有している。また、取付フランジ７は
図３に示す如く、切削軸２６を軸支する軸受け１２Ｃを
備え、フレーム９の正面に螺着されている。さらに、図
２に示す如く、取付フランジ７には、反応器内のガス及
び高圧の不活性ガスが大気中に漏洩するのを防止するＯ
リング３０が付設されている。

【００２０】さらに、上記ドリル（切削部）３１は、図
４や図５に示す如く、鋭利なバイトから構成され、切削
軸２６の最先端部に螺着されており、常時はＹ字管３の
開始位置（図１にＷで示すＹ字管３と供給管３２の接続
部近傍の位置）で待機し、そして、切削時には切削軸２
６と共に回転してフイードノズル１の内周面に融着した
触媒Ｃを図４の矢印方向に切削・除去する機能を有して
いる。バイトの切削刃は、フイードノズル１の内周面を
切削しないよう、半径方向側の端面がＲ加工等されて構
成され、固定ボルトを介して螺着されている。尚、ドリ
ル３１が切削作業の開始時及び通常運転中にＹ字管３の
開始位置で待機するのは、通常運転中に可能な限りフイ
ードノズル１の方向に閉塞物となるドリル３１を位置さ
せ、供給管３２より常時少量の不活性ガスを流入させる
ことで、通常運転中の触媒の逆流を防止するという理由
に基づく。

【００２１】他方、上記した不活性ガス（ブローガス）
は、図１や図４に矢印で示す如く、切削時に供給管３２
からＹ字管３の下部に高圧で流入してフイードノズル１
に流通し、フイードノズル１と切削軸２６との隙間、及
びガス噴射孔２９を経由してフイードノズル１に再度流
通して切削・除去された触媒Ｃを反応器に圧送するとと
もに、切削・除去された触媒ＣがＹ字管３、ボール弁
６、及び取付フランジ７を順次経由してフレーム９の内
部に逆流するのを防止する機能を有している。

【００２２】次に、動作について説明する。

【００２３】フイードノズル１の内周面に触媒Ｃが融着
して流路を狭めた場合には、先ず、図示しない作業員が
手動弁４を閉止する一方、通常運転中に供給管３２から
Ｙ字管３の下部に高圧で流入している不活性ガスの量を
増量させ、これをフイードノズル１に流通させる。その
後、第２駆動機構２３のエアモータ３３を駆動させて切
削軸２６を空回りさせ、切削軸２６がスムーズに回転す
るか否かを確認する。次いで、遅送りエアモータ２１を
駆動させてベベルギヤ１４Ａを減速機３４を介して回転
させ、このベベルギヤ１４Ａと噛合したベベルギヤ１４
が回転して送り螺子１１を回転させ、この送り螺子１１
の回転に伴い第２駆動機構２３が複数のガイド２５に案
内されつつ軸線の方向に前進する。

【００２４】こうして、前進する第２駆動機構２３のエ
アモータ３３が駆動すると、減速機２４が共に駆動して
切削軸２６を回転させ、ドリル３１が切削軸２６と共に
前進しながら回転してフイードノズル１の内周面に融着
した触媒Ｃを図４の矢印方向に切削・除去する。この切
削・除去の際、切削軸２６の先端部には、ガイドリング
２８が自由回動可能に嵌入されているので、フイードノ
ズル１内における切削軸２６の先端部の振れ回りを、別
言すれば、ドリル３１によるフイードノズル１の内周面
の損傷を防止することができる。また、ドリル３１の切
削の際、不活性ガスがフイードノズル１と切削軸２６と
の隙間、及びガス噴射孔２９を流通してドリル３１方向
に絶えず噴射されるので、切削・除去された触媒Ｃが反
応器に円滑に圧送され、切削・除去された触媒ＣがＹ字
管３、ボール弁６及び取付フランジ７を順次経由してフ
レーム９の内部に逆流するのを防止することが可能とな
る。

【００２５】次いで、触媒Ｃの切削・除去が完了したの
を切削軸２６の移動量によって確認した後、遅送りエア
モータ２１を停止するとともに、第２駆動機構２３のエ
アモータ３３を停止する。これら遅送りエアモータ２１
とエアモータ３３の停止を確認したら、図示しない作業
員がクラッチレバー２２を揺動操作して遅送りエアモー
タ２１から早送りエアモータ２０に動力の伝達を切り替
え、早送りエアモータ２０を逆転駆動させる。すると、
早送りエアモータ２０が逆転駆動して第２クラッチ爪１
６を逆転回転させるとともに、送り螺子１１が逆転回転
し、この送り螺子１１の逆転回転に伴い第２駆動機構２
３が複数のガイド２５に案内されつつ元の位置に後退復
帰する。

【００２６】こうして、ドリル３１が切削軸２６と共に
後退して元の供給管３２とＹ字管３との接続部近傍の開
始位置に復帰する。最後に、不活性ガスの流入量を元の
状態まで減量し、触媒Ｃの切削・除去作業を完了するこ
とができる。

【００２７】尚、補修時等、必要に応じてドリル３１を
切削軸２６と共に通常の待機位置からボール弁６の内部
までさらに後退させることで、ボール弁６を閉止するこ
とが可能となり、取り外し作業を行うことができる。

【００２８】上記構成によれば、フイードノズル１に挿
入したドリル３１を回転させてフイードノズル１の内周
面に融着した触媒Ｃを切削・除去し、この切削時にフイ
ードノズル１に不活性ガスを流入させて触媒Ｃをフイー
ドノズル１から反応器に排出するので、多数の配管を用
意する必要性や連続運転を停止し、ガスを抜いた後作業
員が閉塞した該配管を引き抜いて付着・融着した触媒Ｃ
を除去するという作業を確実に省略することができる。
従って、連続運転下における除去作業を可能にし、さら
に、部品点数の大幅な減少、作業の作業性・安全性の著
しい向上及び迅速化等を図ることが可能となる。また、
触媒Ｃの輸送速度を変化させる必要性も無いので、装置
や制御の複雑化防止が期待できる。さらに、触媒の付着
・融着が予想される配管を冷却する必要性も無いので、
装置の複雑化を防止することができる。

【００２９】また、通常運転中は、不活性ガスを常時少
量流していること、及びドリル３１が供給管３２とＹ字
管３との接続部近傍の開始位置で既に待機しているの
で、ドリル３１がデッドスペースの大半を防ぐ役割を果
たすため、常時流す不活性ガスを僅かな量流すだけで、
通常運転中の触媒のフレーム９の方向への逆流を防止す
ることが可能となる。そして、ドリル３１の切削・除去
の際、切削軸２６の先端部にガイドリング２８が自由回
動可能に嵌入されているので、ドリル３１によるフイー
ドノズル１の内周面の損傷防止が期待できる。さらに、
ドリル３１の切削の際、不活性ガスがガス噴射孔２９を
流通してドリル３１の方向に絶えず噴射されるので、切
削・除去された触媒ＣがＹ字管３、ボール弁６及び取付
フランジ７を順次経由してフレーム９の側に逆流するの
を確実に防止することが可能となる。

【００３０】尚、上記実施例では反応器の近傍に位置す
るフイードノズル１を例にして説明したが、これに限定
されるものでなく、粉体状固体物、例えば、粉体状添加
剤等が付着・融着・固着する配管であれば、他の場所の
配管にも容易に適用することができる。また、上記実施
例では一枚刃を備えたバイトからなるドリル３１を使用
するものを示したが、複数枚刃を備えたバイトからなる
ドリル３１を使用しても良く、又、同様の機能を有する
ものであれば、他の切削具を使用するようにしても良
い。また、上記実施例では駆動源として複数のエアモー
タ２０・２１・３３を使用するものを示したが、同様の
機能を有するものであれば、他の種類のモータを使用す
るようにしても良いのは言うまでもない。さらに、上記
実施例では切削時に不活性ガスをフイードノズル１に流
入させるものを示したが、これらに何等限定されるもの
でなく、切削時以外の常時等に他の種類のガスを流入さ
せ、粉体状固体物の輸送を円滑化等するようにしても上
記実施例と同様の作用効果を奏する。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、連続運転
下における除去作業を可能とし、容器内のガスを抜く必
要がないので原料のロスを防止でき、しかも、部品点数
の減少、作業の作業性・安全性の向上及び迅速化等を図
ることが可能になるという顕著な効果がある。また、触
媒の輸送速度を変化させる必要性も無いので、装置や制
御の複雑化防止が期待できるという格別の効果がある。
そして、切削の際、ブローガスがガス噴射孔を流通して
切削部方向に噴射されるので、切削・除去された触媒及
びその重合物が逆流するのを防止することができるとい
う大きな効果がある。さらに、切削部による配管の内面
の損傷防止が期待できるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る配管内付着物除去装置の一実施例
を示す全体説明図である。

【図２】本発明に係る配管内付着物除去装置の一実施例
を示す説明図である。

【図３】図２のＩＩＩ部における取付フランジ及び送り
螺子の前端を示す拡大説明図である。

【図４】本発明に係る配管内付着物除去装置の切削時に
おける切削軸とドリルを示す説明図である。

【図５】図２のＶ部におけるドリルを拡大して示す正面
図である。

【符号の説明】

１…フイードノズル、８…付着物除去装置、１１…送り
螺子、１８…第１駆動機構、２３…第２駆動機構、２６
…切削軸、２８…ガイドリング、２９…ガス噴射孔、３
１…ドリル、Ｃ…触媒及びその重合物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 満 千葉県市原市姉崎海岸５の１ 住友化学工 業株式会社内 (72)発明者 藤尾 正次 福岡県北九州市小倉南区下曽根４丁目18− ７ (72)発明者 浜島 昭博 福岡県行橋市大字沓尾567−３

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体状固体物を流通させる配管と、この
   配管に挿入した切削部を回転させて当該配管の内部に付
   着又は融着した粉体状固体物を切削する付着物除去手段
   と、少なくとも該粉体状固体物の切削時に配管に流入さ
   れ切削された粉体状固体物を配管から排出するととも
   に、粉体状固体物の付着物除去手段方向への逆流を防止
   するブローガスとを備えたことを特徴とする配管内付着
   物除去装置。
2. 【請求項２】 上記付着物除去手段は、第１駆動手段の
   駆動に伴い回転する動力伝達部材と、この動力伝達部材
   の回転に伴い該配管の軸線方向に進退動する第２駆動手
   段と、この第２駆動手段の駆動に伴い該配管の内部で回
   転する切削軸と、この切削軸の最先端に装着され該配管
   の内部に付着又は融着した粉体状固体物を切削する切削
   部と、該切削軸に穿設され排出ガスを後方から前方の切
   削部方向に導くガス噴射孔とから構成されていることを
   特徴とする請求項１記載の配管内付着物除去装置。
3. 【請求項３】 上記粉体状固体物は、重合用触媒及び触
   媒の重合物であることを特徴とする請求項１記載の配管
   内付着物除去装置。
4. 【請求項４】 上記切削軸の先端に、配管の内部におけ
   る当該切削軸の振れ回りを防止する回動可能なガイドリ
   ングを嵌入したことを特徴とする請求項２記載の配管内
   付着物除去装置。