JPH10267189A - 熱絶縁されたリアクター - Google Patents
熱絶縁されたリアクターInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】改善された熱絶縁を備えたリアクターを提供す
る。 【解決手段】ガスを活性物質の床（１５）に通じること
によってガスを処理するための熱絶縁されたリアクター
（１）であって、熱絶縁手段（２１）を備えた円筒状シ
ェル（５）を備え、熱絶縁手段は、特にシェルと平行で
ありかつシェルとともにガス充填キャビティー（２７）
を規定する壁（２５）を含み、壁は、従ってガス充填キ
ャビティーは、シェルとシェルの内部に配置された活性
物質の床との間でシェル内部に配置されているリアクタ
ー。ガス充填キャビティー（２７は、処理すべきガスを
含むリアクターの一部と、または処理されたガスを含む
リアクターの一部と連通し、該リアクターは、処理すべ
きガスを処理されたガスと分離するために、該ガス充填
キャビティーを通るガス流を阻止するための手段（４
３）を有する。
る。 【解決手段】ガスを活性物質の床（１５）に通じること
によってガスを処理するための熱絶縁されたリアクター
（１）であって、熱絶縁手段（２１）を備えた円筒状シ
ェル（５）を備え、熱絶縁手段は、特にシェルと平行で
ありかつシェルとともにガス充填キャビティー（２７）
を規定する壁（２５）を含み、壁は、従ってガス充填キ
ャビティーは、シェルとシェルの内部に配置された活性
物質の床との間でシェル内部に配置されているリアクタ
ー。ガス充填キャビティー（２７は、処理すべきガスを
含むリアクターの一部と、または処理されたガスを含む
リアクターの一部と連通し、該リアクターは、処理すべ
きガスを処理されたガスと分離するために、該ガス充填
キャビティーを通るガス流を阻止するための手段（４
３）を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱絶縁手段を備え
た円筒形シェル（外殻）を含むタイプの熱的に絶縁され
たリアクターに関し、特に空気蒸留プラントに送られる
空気を精製するための吸着装置に関する。
た円筒形シェル（外殻）を含むタイプの熱的に絶縁され
たリアクターに関し、特に空気蒸留プラントに送られる
空気を精製するための吸着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気蒸留プラントは一般に、冷却され、
次いで適切に蒸留カラムに導入される前に、乾燥および
脱炭素処理を、プラントに入るように圧縮された空気に
施すように吸着装置を含んでいる。この目的のために、
処理される空気は、吸着装置内に基礎付けられている吸
着剤の床を通って典型的には約５絶対バールの圧力の下
で流れる。一度床の吸着能力が消尽されると、吸着剤
は、乾燥および脱炭素されたガスにより再生される。こ
のガスは蒸留カラムから回収されたオフガス(off-gas)
であり、逆方向において吸着装置に注入しうる。再生効
果を大きくするために、このオフガスを約２００℃の高
温に加熱する。吸着剤が循環温度変動(cyclic temperat
ure variations)に供されるこのタイプの吸着装置は、
「ＴＳＡ（温度スイング吸着）吸着装置」として知られ
る。
次いで適切に蒸留カラムに導入される前に、乾燥および
脱炭素処理を、プラントに入るように圧縮された空気に
施すように吸着装置を含んでいる。この目的のために、
処理される空気は、吸着装置内に基礎付けられている吸
着剤の床を通って典型的には約５絶対バールの圧力の下
で流れる。一度床の吸着能力が消尽されると、吸着剤
は、乾燥および脱炭素されたガスにより再生される。こ
のガスは蒸留カラムから回収されたオフガス(off-gas)
であり、逆方向において吸着装置に注入しうる。再生効
果を大きくするために、このオフガスを約２００℃の高
温に加熱する。吸着剤が循環温度変動(cyclic temperat
ure variations)に供されるこのタイプの吸着装置は、
「ＴＳＡ（温度スイング吸着）吸着装置」として知られ
る。
【０００３】ガスおよび吸着剤を加熱することは、蒸留
プラントにより消費されるエネルギーの主要部分を示
す。この消費を最小化するために、したがって、吸着装
置とその環境の間の熱交換を減少させることが必要であ
る。
プラントにより消費されるエネルギーの主要部分を示
す。この消費を最小化するために、したがって、吸着装
置とその環境の間の熱交換を減少させることが必要であ
る。
【０００４】吸着装置の壁の外的被覆からなる断熱手段
が知られている。このタイプの断熱は、吸着装置全体に
とって極めて有効であることが立証されているがしか
し、吸着装置が温度変更について循環様式を取るときあ
る種の欠点を有する。このことは、吸着装置の壁が一般
的に金属でできているため、これらが循環の相に依存し
て、温度変化後の定常状態の遅延確立の傾向がある熱貯
蔵すなわちヒートシンクを構成することによるのであ
る。再生相において、壁は加熱されたガスにより供給さ
れた熱の一部を吸着し、このようにして特に壁に近い領
域において、吸着剤の加熱を遅らせる。吸着相におい
て、それらはこの熱を回復し、それにより吸着剤の吸着
効率を減少させる。それゆえ壁は循環についての工程か
ら離れて働き、吸着装置の効率を顕著に減少させる。
が知られている。このタイプの断熱は、吸着装置全体に
とって極めて有効であることが立証されているがしか
し、吸着装置が温度変更について循環様式を取るときあ
る種の欠点を有する。このことは、吸着装置の壁が一般
的に金属でできているため、これらが循環の相に依存し
て、温度変化後の定常状態の遅延確立の傾向がある熱貯
蔵すなわちヒートシンクを構成することによるのであ
る。再生相において、壁は加熱されたガスにより供給さ
れた熱の一部を吸着し、このようにして特に壁に近い領
域において、吸着剤の加熱を遅らせる。吸着相におい
て、それらはこの熱を回復し、それにより吸着剤の吸着
効率を減少させる。それゆえ壁は循環についての工程か
ら離れて働き、吸着装置の効率を顕著に減少させる。
【０００５】この現象は、吸着装置のサイズを大きくす
ることにより、したがって、定常流について、循環の頻
度を減少させることによって減殺されうる。しかしなが
ら、蒸留プラントにおける最近の発展は、吸着剤の量お
よび吸着装置のコストを小さくするため、吸着装置のサ
イズにおける縮小に導いている。吸着装置の量が減少し
ているという事実のために、循環の頻度は有意に増大し
ている。
ることにより、したがって、定常流について、循環の頻
度を減少させることによって減殺されうる。しかしなが
ら、蒸留プラントにおける最近の発展は、吸着剤の量お
よび吸着装置のコストを小さくするため、吸着装置のサ
イズにおける縮小に導いている。吸着装置の量が減少し
ているという事実のために、循環の頻度は有意に増大し
ている。
【０００６】既知の吸着装置の効率を改良するために、
内部断熱材を装備した吸着装置が知られている。そのよ
うな内部断熱材は、特定の要求を満足させねばならな
い。すなわち、処理されるガスと処理されたガスが常に
分離するように、吸着装置の壁と吸着剤の床との間にガ
スの迂回が可能でなければならない。
内部断熱材を装備した吸着装置が知られている。そのよ
うな内部断熱材は、特定の要求を満足させねばならな
い。すなわち、処理されるガスと処理されたガスが常に
分離するように、吸着装置の壁と吸着剤の床との間にガ
スの迂回が可能でなければならない。
【０００７】操作サイクルにより負うところの反復され
る圧縮と弛緩に耐え、約１０バールの圧力変更に達する
ことが可能でなければならない。
る圧縮と弛緩に耐え、約１０バールの圧力変更に達する
ことが可能でなければならない。
【０００８】周期的な静水的試験に容易に耐えねばなら
ず、これは一般的に操作する国の当局によることが必要
とされる。
ず、これは一般的に操作する国の当局によることが必要
とされる。
【０００９】米国特許第３，９２５，０４１号は、内部
断熱材を備えたＴＳＡ吸着装置を教示する。この吸着装
置は、それぞれドームと基部とを形成する楕円面の部品
により末端が閉じられた、垂直に配向された、円筒状シ
ェルを含む。吸着剤の床は円筒状シェルに置かれてい
る。
断熱材を備えたＴＳＡ吸着装置を教示する。この吸着装
置は、それぞれドームと基部とを形成する楕円面の部品
により末端が閉じられた、垂直に配向された、円筒状シ
ェルを含む。吸着剤の床は円筒状シェルに置かれてい
る。
【００１０】吸着剤の床の領域において、内部断熱材
は、硬い絶縁体のシートにより作られ、これらは、シェ
ルに対して末端から末端まで与えられ、このシェルに対
して、繊維性の断熱素材の層を圧縮する。この断熱材は
それゆえ、シェルと吸着剤の床との間に置かれる。操作
の間にこの断熱材を通ってガスが迂回することを避ける
ために、金属シートがシェルに対して当てられ、吸着剤
の床に向かってガスの流れをそらすように断熱体のシー
トの側面を覆う。
は、硬い絶縁体のシートにより作られ、これらは、シェ
ルに対して末端から末端まで与えられ、このシェルに対
して、繊維性の断熱素材の層を圧縮する。この断熱材は
それゆえ、シェルと吸着剤の床との間に置かれる。操作
の間にこの断熱材を通ってガスが迂回することを避ける
ために、金属シートがシェルに対して当てられ、吸着剤
の床に向かってガスの流れをそらすように断熱体のシー
トの側面を覆う。
【００１１】さらに、繊維性の断熱体は、吸着装置のド
ームおよび基部の内部部品に対してボルトにより取り付
けられる。
ームおよび基部の内部部品に対してボルトにより取り付
けられる。
【００１２】この内部断熱材は、吸着体の有効性を有意
に増大させるが、静水的試験を受けるには適していな
い。これは、そのような試験の後では、断熱材が濡れて
有効でなくなるためである。したがって、それは、時間
がかかり、困難で、それゆえにきわめて高価な乾燥を受
けなければならない。さらにその上、吸着装置の床の領
域において絶縁体のシートと金属シートとを適合させる
ことは、困難で時間がかかることが示され、それで、専
門家のみが、吸着装置の内壁に対してこの絶縁材を設置
することが可能である。この既知の絶縁材は、それゆ
え、吸着装置を製造するコストを顕著に上昇させる。
に増大させるが、静水的試験を受けるには適していな
い。これは、そのような試験の後では、断熱材が濡れて
有効でなくなるためである。したがって、それは、時間
がかかり、困難で、それゆえにきわめて高価な乾燥を受
けなければならない。さらにその上、吸着装置の床の領
域において絶縁体のシートと金属シートとを適合させる
ことは、困難で時間がかかることが示され、それで、専
門家のみが、吸着装置の内壁に対してこの絶縁材を設置
することが可能である。この既知の絶縁材は、それゆ
え、吸着装置を製造するコストを顕著に上昇させる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の必要
を満足させ、適合させるのに容易であり高価でない、吸
着装置のための断熱材を提供することにより、これらの
さまざまな問題を解決することを意図する。
を満足させ、適合させるのに容易であり高価でない、吸
着装置のための断熱材を提供することにより、これらの
さまざまな問題を解決することを意図する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ガスを活性物質の床に通じることによっ
てガスを処理するための熱絶縁されたリアクターであっ
て、熱絶縁手段を備えた円筒状シェルを備え、該熱絶縁
手段は、特に該シェルと平行でありかつ該シェルととも
にガス充填キャビティーを規定する壁を含み、該壁は、
従って該ガス充填キャビティーは、該シェルと該シェル
の内部に配置された活性物質の床との間で該シェル内部
に配置されているリアクターにおいて、該ガス充填キャ
ビティーは、処理すべきガスを含むリアクターの一部
と、または処理されたガスを含むリアクターの一部と連
通し、該リアクターは、処理すべきガスを処理されたガ
スと分離するために、該ガス充填キャビティーを通るガ
ス流を阻止するための手段を有することを特徴とする熱
絶縁されたリアクターを提供する。
に、本発明は、ガスを活性物質の床に通じることによっ
てガスを処理するための熱絶縁されたリアクターであっ
て、熱絶縁手段を備えた円筒状シェルを備え、該熱絶縁
手段は、特に該シェルと平行でありかつ該シェルととも
にガス充填キャビティーを規定する壁を含み、該壁は、
従って該ガス充填キャビティーは、該シェルと該シェル
の内部に配置された活性物質の床との間で該シェル内部
に配置されているリアクターにおいて、該ガス充填キャ
ビティーは、処理すべきガスを含むリアクターの一部
と、または処理されたガスを含むリアクターの一部と連
通し、該リアクターは、処理すべきガスを処理されたガ
スと分離するために、該ガス充填キャビティーを通るガ
ス流を阻止するための手段を有することを特徴とする熱
絶縁されたリアクターを提供する。
【００１５】本発明のリアクターは、以下の特徴の１ま
たはそれ以上を含むことができる。
たはそれ以上を含むことができる。
【００１６】該阻止手段が、該壁と該シェルとの間に設
けられた少なくとも１つの分離壁を含むこと；該ガス充
填キャビティーにおける自然対流を減少させるための手
段を含むこと；自然対流を減少させるための手段が、二
重ガス充填キャビティーを得るために、該ガス充填キャ
ビティーにおいて該壁と該シェルとの間に配置されたシ
ート、特に金属シートを含むこと；該シートが、該壁に
対し、および該シェルに対し、中央に位置すること；該
シートと該壁との間、および該シートと該シェルとの間
の間隔が、１０ないし４０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍに
等しいこと；一方では該壁と該シートとの間、および他
方では該シートと該シェルとの間にスペーサーを形成す
る部材、特に点または線状部材を含むこと；該壁と該シ
ートとの間にスペーサーを形成する部材が、該シートと
該シェルとの間にスペーサーを形成する部材に対して偏
っている（offset）こと；該スペーサーを形成する部材
が、好ましくは該シートにおけるしわ付けにより製造さ
れた、窪み部と隆起部であり、これら窪み部と隆起部
は、特に尖端を有すること；該シートの窪み部と隆起部
が、該シェルの軸に平行に、該軸に平行な該シートの全
体にわたって延び、実質的に三角形状の断面を有するこ
と；該窪み部と隆起部とが、該シートの各面において交
互であること；ドームを形成する部分内に延びるシェル
を有するリアクターの場合、該リアクターが、該ドーム
の内部に対して適用された繊維のフェルトの少なくとも
１層、好ましくは２層を含むこと；特に、変動する圧力
の下で操作されるリアクターについては、該繊維のフェ
ルトが、セラミック繊維を含み、１ｓ／ｍ2 未満の、流
体抵抗率とヤングの弾性率との比を有すること；該フェ
ルトの各層の厚さが２０ないし３０ｍｍ、好ましくは約
２５ｍｍに等しいこと；該フェルトの層が、取り外し可
能な取り付け器具によりドームの内部に取り付けられて
いること；該取り外し可能な取り付け器具が、該ドーム
に固定された、該フェルトの層を貫通するためのロッ
ド、および該ドームにフェルトを保持するためのワッシ
ャーを備え、該ワッシャーは、特にクリップイン機構に
より、該ロッドと係合していること；該リアクターが、
特に空気蒸留プラントへ送られる空気の精製のための、
吸着装置からなり、該活性物質は吸着剤であること。
けられた少なくとも１つの分離壁を含むこと；該ガス充
填キャビティーにおける自然対流を減少させるための手
段を含むこと；自然対流を減少させるための手段が、二
重ガス充填キャビティーを得るために、該ガス充填キャ
ビティーにおいて該壁と該シェルとの間に配置されたシ
ート、特に金属シートを含むこと；該シートが、該壁に
対し、および該シェルに対し、中央に位置すること；該
シートと該壁との間、および該シートと該シェルとの間
の間隔が、１０ないし４０ｍｍ、好ましくは２０ｍｍに
等しいこと；一方では該壁と該シートとの間、および他
方では該シートと該シェルとの間にスペーサーを形成す
る部材、特に点または線状部材を含むこと；該壁と該シ
ートとの間にスペーサーを形成する部材が、該シートと
該シェルとの間にスペーサーを形成する部材に対して偏
っている（offset）こと；該スペーサーを形成する部材
が、好ましくは該シートにおけるしわ付けにより製造さ
れた、窪み部と隆起部であり、これら窪み部と隆起部
は、特に尖端を有すること；該シートの窪み部と隆起部
が、該シェルの軸に平行に、該軸に平行な該シートの全
体にわたって延び、実質的に三角形状の断面を有するこ
と；該窪み部と隆起部とが、該シートの各面において交
互であること；ドームを形成する部分内に延びるシェル
を有するリアクターの場合、該リアクターが、該ドーム
の内部に対して適用された繊維のフェルトの少なくとも
１層、好ましくは２層を含むこと；特に、変動する圧力
の下で操作されるリアクターについては、該繊維のフェ
ルトが、セラミック繊維を含み、１ｓ／ｍ2 未満の、流
体抵抗率とヤングの弾性率との比を有すること；該フェ
ルトの各層の厚さが２０ないし３０ｍｍ、好ましくは約
２５ｍｍに等しいこと；該フェルトの層が、取り外し可
能な取り付け器具によりドームの内部に取り付けられて
いること；該取り外し可能な取り付け器具が、該ドーム
に固定された、該フェルトの層を貫通するためのロッ
ド、および該ドームにフェルトを保持するためのワッシ
ャーを備え、該ワッシャーは、特にクリップイン機構に
より、該ロッドと係合していること；該リアクターが、
特に空気蒸留プラントへ送られる空気の精製のための、
吸着装置からなり、該活性物質は吸着剤であること。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明によるリアクタ１
を示す。この実施形態において、リアクタ１は、空気蒸
留プラントに使用される大気空気の乾燥と脱炭用の吸着
装置である。
を示す。この実施形態において、リアクタ１は、空気蒸
留プラントに使用される大気空気の乾燥と脱炭用の吸着
装置である。
【００１８】本吸着装置１は、円筒状の一般形状を有
し、垂直軸Ｙ−Ｙに沿って設置された容器３を含んでい
る。本容器３は、ドーム７を形成する部分まで上方に、
かつ底部９を形成する部分まで下方に伸びる円筒状のシ
ェル５から形成されている。ドーム７と底部９は、それ
ぞれ、楕円形または球形の形状を有している。本部材
５，７及び９は鋼製である。
し、垂直軸Ｙ−Ｙに沿って設置された容器３を含んでい
る。本容器３は、ドーム７を形成する部分まで上方に、
かつ底部９を形成する部分まで下方に伸びる円筒状のシ
ェル５から形成されている。ドーム７と底部９は、それ
ぞれ、楕円形または球形の形状を有している。本部材
５，７及び９は鋼製である。
【００１９】底部９の下端には、吸着期間に処理される
ガスの入口ポートとして、かつ再生成期間に出口ポート
としての機能を果たす中心開口部１１が備えられてい
る。
ガスの入口ポートとして、かつ再生成期間に出口ポート
としての機能を果たす中心開口部１１が備えられてい
る。
【００２０】ドーム７の上端には、吸着期間に処理され
ていたガスの出口ポートとして、かつ再生期間に加熱さ
れていたガスの入口ポートとしての機能を果たす中心開
口部１３が備えられている。
ていたガスの出口ポートとして、かつ再生期間に加熱さ
れていたガスの入口ポートとしての機能を果たす中心開
口部１３が備えられている。
【００２１】吸着剤の床１５は、シェル５の内壁に取り
付けられている。床１５は、吸着剤１７を担持する担体
１９、例えばメッシュのような、吸着剤１７にガスを通
過させられるものからなる。典型的には、本吸着剤の床
１５は、高さ１ｍ〜１．５ｍを有し、処理される空気の
仕込み量に依存して、０．５ｍ〜５ｍの直径を有する。
付けられている。床１５は、吸着剤１７を担持する担体
１９、例えばメッシュのような、吸着剤１７にガスを通
過させられるものからなる。典型的には、本吸着剤の床
１５は、高さ１ｍ〜１．５ｍを有し、処理される空気の
仕込み量に依存して、０．５ｍ〜５ｍの直径を有する。
【００２２】運転サイクル中の、吸着装置１によるエネ
ルギーの消費を減少させるために、後者は、内部熱絶縁
手段２１を備えている。
ルギーの消費を減少させるために、後者は、内部熱絶縁
手段２１を備えている。
【００２３】これらの手段２１は、吸着剤１７とシェル
５の間に置かれた第１熱絶縁２３と、ドーム７の内部に
対して適用された第２熱絶縁２４からなる。
５の間に置かれた第１熱絶縁２３と、ドーム７の内部に
対して適用された第２熱絶縁２４からなる。
【００２４】手段２３は、シェル５に並行する円筒状の
壁２５を含み、担体１９に取り付けられている。壁２５
は、シェル５と壁２５の間にガスを満たしたキャビティ
ー２７を形成している。自然対流を減少させるための手
段２９は、シェル５と吸着剤１７の間の熱交換を減じる
ように、ガスを満たしたキャビティ２７の中に置かれて
いる。
壁２５を含み、担体１９に取り付けられている。壁２５
は、シェル５と壁２５の間にガスを満たしたキャビティ
ー２７を形成している。自然対流を減少させるための手
段２９は、シェル５と吸着剤１７の間の熱交換を減じる
ように、ガスを満たしたキャビティ２７の中に置かれて
いる。
【００２５】本実施形態において、手段２９は、壁２５
とシェル５の間に置かれ、約０．５ｍｍの厚さを有する
シート３１特に金属シートからなる。このシート３１
は、円筒状の形状を有し、二重にガスを満たしたキャビ
ティ３３，３５を得るために、好ましくは壁２５とシェ
ル５の中心に置かれる。シート３１と壁２５の間と、シ
ート３１とシェル５の間の隙間は、１０〜４０ｍｍであ
り、好ましくは２０ｍｍである。
とシェル５の間に置かれ、約０．５ｍｍの厚さを有する
シート３１特に金属シートからなる。このシート３１
は、円筒状の形状を有し、二重にガスを満たしたキャビ
ティ３３，３５を得るために、好ましくは壁２５とシェ
ル５の中心に置かれる。シート３１と壁２５の間と、シ
ート３１とシェル５の間の隙間は、１０〜４０ｍｍであ
り、好ましくは２０ｍｍである。
【００２６】図２に示すように、本リアクターは、シー
ト３１を所定の位置に保持するために、一方では、壁２
５とシート３１の間と、他方では、シート３１とシェル
５の間にスペーサーを形成する部材３７及び３９を含ん
でいる。
ト３１を所定の位置に保持するために、一方では、壁２
５とシート３１の間と、他方では、シート３１とシェル
５の間にスペーサーを形成する部材３７及び３９を含ん
でいる。
【００２７】スペーサーを形成する部材３７及び３９
は、より好ましくはシート３１に形成される、内側及び
外側のリブである。外側リブ３７と内側リブ３９は、こ
の垂直軸Ｙ−Ｙに平行なシート３１の全域にわたってシ
ェル５の軸に平行に伸びている。
は、より好ましくはシート３１に形成される、内側及び
外側のリブである。外側リブ３７と内側リブ３９は、こ
の垂直軸Ｙ−Ｙに平行なシート３１の全域にわたってシ
ェル５の軸に平行に伸びている。
【００２８】リブ３７は、リブ３９に関してずれてお
り、より具体的には、後者と交互のものである。このス
ペーサーの配置により、シェル５と吸着剤１７の間の伝
導性の熱移送のための経路が形成され、従って、それら
の間の熱交換が減じられる。
り、より具体的には、後者と交互のものである。このス
ペーサーの配置により、シェル５と吸着剤１７の間の伝
導性の熱移送のための経路が形成され、従って、それら
の間の熱交換が減じられる。
【００２９】シェル５と吸着剤１７の間の熱移送をさら
に減少させるために、シェルとシート間と、シートと壁
間の接触領域を減らす。この目的のために、リブ３７と
３９は、実際には、それぞれ尖端４１と４３を有する三
角形状の断面を有している。これらの尖端４１と４３
は、それぞれシェル５と、壁２５によりかかっている。
に減少させるために、シェルとシート間と、シートと壁
間の接触領域を減らす。この目的のために、リブ３７と
３９は、実際には、それぞれ尖端４１と４３を有する三
角形状の断面を有している。これらの尖端４１と４３
は、それぞれシェル５と、壁２５によりかかっている。
【００３０】図１に示すように、ガスを満たしたキャビ
ティ２７の下端４２は、メッシュ１９を囲む環状分離壁
４３によって閉じられている。この壁４３は、運転中に
開口部１１または開口部１３を経由して入るガスが、必
ず吸着剤の床１５を通過するように、ガスのバイパスを
防止する。
ティ２７の下端４２は、メッシュ１９を囲む環状分離壁
４３によって閉じられている。この壁４３は、運転中に
開口部１１または開口部１３を経由して入るガスが、必
ず吸着剤の床１５を通過するように、ガスのバイパスを
防止する。
【００３１】一方、ガスを満たしたキャビティ２７の上
端４４は、吸着装置１の上部の圧力とガスを満たしたキ
ャビティ中の圧力との平衡を図るために、開放されてい
る。
端４４は、吸着装置１の上部の圧力とガスを満たしたキ
ャビティ中の圧力との平衡を図るために、開放されてい
る。
【００３２】第二の内部熱絶縁２４は、ドーム７の内側
に装着される、セラミック繊維製のフエルト５０からな
る少なくとも１つ好ましくは２つの層５１、５２で形成
される。各々の層の厚さは２０〜３０ｍｍ、好ましくは
２５ｍｍである。
に装着される、セラミック繊維製のフエルト５０からな
る少なくとも１つ好ましくは２つの層５１、５２で形成
される。各々の層の厚さは２０〜３０ｍｍ、好ましくは
２５ｍｍである。
【００３３】吸着装置の操作サイクルにより負荷される
繰り返し圧縮膨張に耐えるために、出願人は吸着装置の
操作サイクルの要求に合うフェルトを見出した。このフ
ェルト５０は約６０，０００Ｐａ．ｓ／ｍ2 の流体抵抗
率を有するものである。その流体抵抗率の範囲は、一方
では、大気圧のガス流における単位面積と単位厚さのフ
ェルトにより生じる圧力損失ΔＰで規定され、他方で
は、フェルトを通過するこれと同じガスの流量で規定さ
れる。さらに、このフェルト５０は４×１０6 Ｐａを超
えるヤングの弾性率Ｅを有し、優れた機械的一体性を与
えるものである。出願人は、１ｓ／ｍ2 より小さい、流
体抵抗率とヤングの弾性率との比をもつフェルトはＴＳ
Ａ吸着装置に用いるのにとくに適し、フェルトの機械的
一体性を損なうことなくドーム壁に対するフェルトの取
り付け箇所の数を減らすことができることを見出した。
繰り返し圧縮膨張に耐えるために、出願人は吸着装置の
操作サイクルの要求に合うフェルトを見出した。このフ
ェルト５０は約６０，０００Ｐａ．ｓ／ｍ2 の流体抵抗
率を有するものである。その流体抵抗率の範囲は、一方
では、大気圧のガス流における単位面積と単位厚さのフ
ェルトにより生じる圧力損失ΔＰで規定され、他方で
は、フェルトを通過するこれと同じガスの流量で規定さ
れる。さらに、このフェルト５０は４×１０6 Ｐａを超
えるヤングの弾性率Ｅを有し、優れた機械的一体性を与
えるものである。出願人は、１ｓ／ｍ2 より小さい、流
体抵抗率とヤングの弾性率との比をもつフェルトはＴＳ
Ａ吸着装置に用いるのにとくに適し、フェルトの機械的
一体性を損なうことなくドーム壁に対するフェルトの取
り付け箇所の数を減らすことができることを見出した。
【００３４】フェルト５０は、図３にその詳細を示すよ
うに、取り外し可能な取り付け器具５３を用いてドーム
７の内側に固定されている。各取り外し可能な取り付け
器具５３は、ドーム７に溶接されその壁にほぼ直交して
いるロッド５４をそれぞれ含む。ロッド５４は、フェル
ト５０の２つの層５１と５２を貫通し、ドーム７に対向
するフェルトを保持するためのワッシャー５８にクリッ
プイン機構により機械的に係合される突起５６を含むも
のである。
うに、取り外し可能な取り付け器具５３を用いてドーム
７の内側に固定されている。各取り外し可能な取り付け
器具５３は、ドーム７に溶接されその壁にほぼ直交して
いるロッド５４をそれぞれ含む。ロッド５４は、フェル
ト５０の２つの層５１と５２を貫通し、ドーム７に対向
するフェルトを保持するためのワッシャー５８にクリッ
プイン機構により機械的に係合される突起５６を含むも
のである。
【００３５】本発明に係るリアクターの操作は、先ずは
じめにリアクターが吸着装置である場合について以下に
述べる。
じめにリアクターが吸着装置である場合について以下に
述べる。
【００３６】吸着相：吸着サイクル中においては、処理
されるべき空気は開口１１を介して吸着装置に入る。こ
の空気は、なお水と二酸化炭素とを含んでおり、吸着床
１５を通過して、開口１３を介して出て行く前に乾燥さ
れ、脱炭され、精製される。ガス充填キャビティ２７の
下端を閉じる分離壁４３は、処理されるべきガスがガス
充填キャビティー２７を通過することを防止している。
この吸着段階は通常は例えば５バールのような高い圧力
下で行われる。
されるべき空気は開口１１を介して吸着装置に入る。こ
の空気は、なお水と二酸化炭素とを含んでおり、吸着床
１５を通過して、開口１３を介して出て行く前に乾燥さ
れ、脱炭され、精製される。ガス充填キャビティ２７の
下端を閉じる分離壁４３は、処理されるべきガスがガス
充填キャビティー２７を通過することを防止している。
この吸着段階は通常は例えば５バールのような高い圧力
下で行われる。
【００３７】再生相：再生のために高圧状態から大気圧
状態に変わるときに、フェルト５０におよびフェルト５
０とドーム部分７との間に蓄えられたガスはリアクター
１の内部に容易に流出するようになっている。これはフ
ェルト５０の流体抵抗率が低いからである。流体抵抗率
は、従って、わずかに上昇し、弾性率を適当に選ぶこと
によりその最初の形状に容易に復帰する。
状態に変わるときに、フェルト５０におよびフェルト５
０とドーム部分７との間に蓄えられたガスはリアクター
１の内部に容易に流出するようになっている。これはフ
ェルト５０の流体抵抗率が低いからである。流体抵抗率
は、従って、わずかに上昇し、弾性率を適当に選ぶこと
によりその最初の形状に容易に復帰する。
【００３８】吸着剤１７の再生中においては、約１バー
ル絶対圧力下で約２００℃に加熱され乾燥脱炭された不
純な窒素は、開口１３を介して吸着装置１内に注入され
る。
ル絶対圧力下で約２００℃に加熱され乾燥脱炭された不
純な窒素は、開口１３を介して吸着装置１内に注入され
る。
【００３９】熱ガスが二重ガス充填キャビティ３３，３
５に入るということにより、加熱ガスの密度が低いゆえ
にこれら二重ガス充填キャビティ３３，３５の断熱効果
がさらに増大する。シート３１の存在は、ガスが自然対
流により流れる可能性が低減され、このためシェル５と
吸着剤１７との間にほとんど熱交換を生じさせない。
５に入るということにより、加熱ガスの密度が低いゆえ
にこれら二重ガス充填キャビティ３３，３５の断熱効果
がさらに増大する。シート３１の存在は、ガスが自然対
流により流れる可能性が低減され、このためシェル５と
吸着剤１７との間にほとんど熱交換を生じさせない。
【００４０】出願人はドーム７と吸着剤１７とだけが断
熱（熱絶縁）されるべきことを見出した。これが吸着装
置１の底部９に熱絶縁が設けられないことの理由であ
り、それにより吸着装置のコストを大幅に低減させるこ
ととなる。
熱（熱絶縁）されるべきことを見出した。これが吸着装
置１の底部９に熱絶縁が設けられないことの理由であ
り、それにより吸着装置のコストを大幅に低減させるこ
ととなる。
【００４１】静水圧試験静水圧試験中においては、フェ
ルト５０は取り外し可能な取り付け器具５３から容易に
取り外される。試験後に必要なことは、フェルト５０の
新たな１つ又は２つ層を再び置くことだけである。これ
は低廉であり、非熟練者でさえ行うことができる。
ルト５０は取り外し可能な取り付け器具５３から容易に
取り外される。試験後に必要なことは、フェルト５０の
新たな１つ又は２つ層を再び置くことだけである。これ
は低廉であり、非熟練者でさえ行うことができる。
【図１】本発明のリアクターの図２における線Ｉ−Ｉに
沿った断面図。
沿った断面図。
【図２】図１に示すリアクターの線ＩＩ−ＩＩに沿った
断面図。
断面図。
【図３】図１における部分ＩＩＩにおける拡大図。
１…リアクター ５…シェル １５…活性物質の床 ２１…熱絶縁手段 ２５…壁 ２７…ガス充填キャビティー ４３…ガス阻止手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン − ピエール・グルビエ フランス国、94420 ル・プレッシ・トレ ビス、ビス・アブニュ・ドゥ・コンボール 34
Claims (17)
- 【請求項１】 ガスを活性物質の床に通じることによっ
てガスを処理するための熱絶縁されたリアクターであっ
て、熱絶縁手段を備えた円筒状シェルを備え、該熱絶縁
手段は、特に該シェルと平行でありかつ該シェルととも
にガス充填キャビティーを規定する壁を含み、該壁は、
従って該ガス充填キャビティーは、該シェルと該シェル
の内部に配置された活性物質の床との間で該シェル内部
に配置されているリアクターにおいて、該ガス充填キャ
ビティーは、処理すべきガスを含むリアクターの一部
と、または処理されたガスを含むリアクターの一部と連
通し、該リアクターは、処理すべきガスを処理されたガ
スと分離するために、該ガス充填キャビティーを通るガ
ス流を阻止するための手段を有することを特徴とする熱
絶縁されたリアクター。 - 【請求項２】 該阻止手段が、該壁と該シェルとの間に
設けられた少なくとも１つの分離壁を含むことを特徴と
する請求項１記載のリアクター。 - 【請求項３】 該ガス充填キャビティーにおける自然対
流を減少させるための手段を含むことを特徴とする請求
項１または２記載のリアクター。 - 【請求項４】 自然対流を減少させるための手段が、二
重ガス充填キャビティーを得るために、該ガス充填キャ
ビティーにおいて該壁と該シェルとの間に配置されたシ
ート、特に金属シートを含むことを特徴とする請求項３
記載のリアクター。 - 【請求項５】 該シートが、該壁に対し、および該シェ
ルに対し、中央に位置することを特徴とする請求項４記
載のリアクター。 - 【請求項６】 該シートと該壁との間、および該シート
と該シェルとの間の間隔が、１０ないし４０ｍｍ、好ま
しくは２０ｍｍに等しいことを特徴とする請求項４また
は５記載のリアクター。 - 【請求項７】 一方では該壁と該シートとの間、および
他方では該シートと該シェルとの間にスペーサーを形成
する部材、特に点または線状部材を含むことを特徴とす
る請求項４ないし６のいずれか１項記載のリアクター。 - 【請求項８】 該壁と該シートとの間にスペーサーを形
成する部材が、該シートと該シェルとの間にスペーサー
を形成する部材に対して偏っていることを特徴とする請
求項７記載のリアクター。 - 【請求項９】 該スペーサーを形成する部材が、好まし
くは該シートにおけるしわ付けにより製造された、窪み
部と隆起部であり、これら窪み部と隆起部は、特に尖端
を有することを特徴とする請求項７または８記載のリア
クター。 - 【請求項１０】 該シートの窪み部と隆起部が、該シェ
ルの軸に平行に、該軸に平行な該シートの全体にわたっ
て延び、実質的に三角形状の断面を有することを特徴と
する請求項９記載のリアクター。 - 【請求項１１】 該窪み部と隆起部とが、該シートの各
面において交互であることを特徴とする請求項９または
１０記載のリアクター。 - 【請求項１２】 該シェルがドームを形成する部分内に
延び、該リアクターが、該ドームの内部に対して適用さ
れた繊維のフェルトの少なくとも１層、好ましくは２層
を含むことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか
１項記載のリアクター。 - 【請求項１３】 該繊維のフェルトが、セラミック繊維
を含み、１ｓ／ｍ2未満の、流体抵抗率とヤングの弾性
率との比を有することを特徴とする、特に、変動する圧
力の下で操作される請求項１２記載のリアクター。 - 【請求項１４】 該フェルトの各層の厚さが２０ないし
３０ｍｍ、好ましくは約２５ｍｍに等しいことを特徴と
する請求項１２または１３記載のリアクター。 - 【請求項１５】 該フェルトの層が、取り外し可能な取
り付け器具によりドームの内部に取り付けられているこ
とを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか１項記
載のリアクター。 - 【請求項１６】 該取り外し可能な取り付け器具が、該
ドームに固定された、該フェルトの層を貫通するための
ロッド、および該ドームにフェルトを保持するためのワ
ッシャーを備え、該ワッシャーは、特にクリップイン機
構により、該ロッドと係合していることを特徴とする請
求項１５記載のリアクター。 - 【請求項１７】 特に空気蒸留プラントへ送られる空気
の精製のための吸着装置からなり、該活性物質は吸着剤
である請求項１ないし１６のいずれか１項記載のリアク
ター。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9615971 | 1996-12-24 | ||
| FR9615971A FR2757427B1 (fr) | 1996-12-24 | 1996-12-24 | Reacteur isole thermiquement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10267189A true JPH10267189A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=9499100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9355844A Pending JPH10267189A (ja) | 1996-12-24 | 1997-12-24 | 熱絶縁されたリアクター |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5908492A (ja) |
| EP (1) | EP0850686A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10267189A (ja) |
| KR (1) | KR19980064577A (ja) |
| CN (1) | CN1195570A (ja) |
| AR (1) | AR013902A1 (ja) |
| BR (1) | BR9706463A (ja) |
| FR (1) | FR2757427B1 (ja) |
| ZA (1) | ZA9711613B (ja) |
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- 1996-12-24 FR FR9615971A patent/FR2757427B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-12-23 EP EP97403126A patent/EP0850686A1/fr not_active Withdrawn
- 1997-12-23 ZA ZA9711613A patent/ZA9711613B/xx unknown
- 1997-12-23 AR ARP970106158A patent/AR013902A1/es active IP Right Grant
- 1997-12-24 BR BR9706463-7A patent/BR9706463A/pt not_active Application Discontinuation
- 1997-12-24 CN CN97120854A patent/CN1195570A/zh active Pending
- 1997-12-24 US US08/997,839 patent/US5908492A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-24 JP JP9355844A patent/JPH10267189A/ja active Pending
- 1997-12-24 KR KR1019970073231A patent/KR19980064577A/ko not_active Withdrawn
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