UA130101C2 - Спосіб завантаження гранул - Google Patents

Спосіб завантаження гранул

Info

Publication number
UA130101C2
UA130101C2 UAA201910686A UAA201910686A UA130101C2 UA 130101 C2 UA130101 C2 UA 130101C2 UA A201910686 A UAA201910686 A UA A201910686A UA A201910686 A UAA201910686 A UA A201910686A UA 130101 C2 UA130101 C2 UA 130101C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
receiving tank
granules
discharge tube
loading
tube
Prior art date
Application number
UAA201910686A
Other languages
English (en)
Inventor
Даґлас Кіт Корнетт
Даглас Кит Корнетт
Кліффорд Л. Джонс
Клиффорд Л. Джонс
Денніс Патрік МакЕндрюс
Деннис Патрик МакЭндрюс
Original Assignee
Т'Юбмастер, Інк.
Тюбмастер, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Т'Юбмастер, Інк., Тюбмастер, Инк. filed Critical Т'Юбмастер, Інк.
Publication of UA130101C2 publication Critical patent/UA130101C2/uk

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/003Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor in a downward flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J3/00Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/0025Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor by an ascending fluid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/004Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor by means of a nozzle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008Controlling the process
    • B01J2208/0061Controlling the level
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00752Feeding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00743Feeding or discharging of solids
    • B01J2208/00769Details of feeding or discharging
    • B01J2208/00778Kinetic energy reducing devices in the flow channel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/0068Means for controlling the apparatus of the process
    • B01J2219/00686Automatic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30Details relating to random packing elements
    • B01J2219/308Details relating to random packing elements filling or discharging the elements into or from packed columns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/30Details relating to random packing elements
    • B01J2219/308Details relating to random packing elements filling or discharging the elements into or from packed columns
    • B01J2219/3086Filling of the packing elements into the column or vessel, e.g. using a tube

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Pens And Brushes (AREA)

Abstract

Згідно зі способом завантаження гранул всередину приймальних резервуарів використовується стиснене текуче середовище для утворення віртуальних шарів на декількох підйомах всередині приймального резервуара для зменшення прискорення падаючих гранул з метою забезпечення обережного завантаження гранул.

Description

РІВЕНЬ ТЕХНІКИ
Дана заявка заявляє пріоритет за попередньою заявкою США 5/М 62/487527, поданою 20 квітня 2017 року, яка включена в даний документ за допомогою посилання.
Даний винахід стосується способу завантаження гранул всередину приймальних резервуарів, як, наприклад, завантаження каталізатора всередину вертикальних труб хімічного реактора або печі.
Багато хімічних реакторів по суті являють собою ємність у вигляді великого кожухотрубного теплообмінника, при цьому реакція протікає всередині труб, а охолоджувач циркулює у ємності зовні труб. Пічні труби нагрівають відкритим газовим полум'ям ззовні вздовж їх вертикальної довжини, при цьому вони прикріплені до закріпленого колектора внизу та вихідних труб зверху. Ємність хімічного реактора також може являти собою простий бак з одним об'ємом каталізатора всередині нього, або вона може являти собою одну велику трубу. Деякі хімічні реакції проходять у печі парового риформінгу та інших трубах, які можуть бути частиною системи з 10-500 або більше таких труб. У будь-якій з цих ємностей та труб каталізатор, зазвичай у формі гранул (та інші типи гранул, які не є каталізатором), може бути завантажений всередину труб або ємностей. Гранули періодично замінюють.
Труби можуть бути досить довгими, розміщеними у конструкції заввишки у декілька поверхів, і гранули можуть транспортуватися на висоту декількох поверхів, вище за верхівку труб, так щоб вони могли після цього рухатися під дією сили тяжіння всередину труб. Наприклад, довжина труб у багатьох печах може перевищувати 45 футів (15 метрів).
У галузі, що займається каталізаторами, ведуться роботи з отримання каталізаторів покращеної якості, що призведе до покращеної ефективності перетворення. На ефективність перетворення впливає не тільки початкова якість каталізатора, але також ефективність завантаження гранул каталізатора. Гранули обережно завантажують всередину кожного реактора або пічної труби (в одному реакторі може бути декілька тисяч труб), намагаючись при цьому рівномірно заповнити кожну трубу.
Гранули каталізатора часто є дуже здатними до руйнування, тобто дуже ламкими та крихкими. Роботи, виконані виробниками каталізаторів з метою отримання каталізаторів із кращими робочими показниками, призвели до того, що гранули каталізатора стали ще більш делікатними зі зменшеною стійкістю до подрібнення.
Бажаним є уникання погіршення якості гранул під час роботи з ними і особливо під час процесу завантаження.
Скидання гранули донизу труби реактора або печі завдовжки у 45 футів призводить до великої ймовірності розламування та погіршення якості гранули, що є небажаним.
Гранули, що падають донизу довгої труби, досягають значної швидкості та кінетичної енергії, яка має бути розсіяна, коли вони приземлюються внизу труби або поверх інших гранул. Розсіяння гранулами своєї енергії та перехід у стан спокою можуть зайняти певний час. Деякі гранули можуть розколотися просто від падіння вниз на довжину своєї відповідної труби. Якщо гранулам не дати достатнього часу для переходу у стан спокою перед завантаженням інших гранул поверх них, щільність укладання може зменшитися, що є небажаним.
В минулому було використано багато пристроїв та способів для зменшення швидкості та кінетичної енергії гранул, коли вони падають по трубі, у тому числі пружин, "вусиків", спіральних пандусів та інших механічних пристроїв, об які вдаряються або вздовж яких ковзають гранули під час руху гранул донизу через приймальну трубу. На жаль, повторювані удари гранул об ці механічні пристрої також призводять до погіршення якості гранул.
Існує необхідність у пристрої та способі для завантаження цих гранул всередину труб реактора або печі (або інших приймальних резервуарів), які знижують швидкість та кінетичну енергію з метою зменшення пошкодження гранул та збільшення щільності укладання.
Короткий опис винаходу
Даний винахід стосується пристроїв для завантаження та способів завантаження гранул всередину приймальних резервуарів з використанням стисненого газу (такого як стиснене повітря) для зменшення прискорення до величини, меншої за величину прискорення вільного падіння гранул під дією сили тяжіння під час падіння гранул. Стиснене повітря випускають на декількох підйомах уздовж довжини приймальної труби або іншого приймального резервуара (такого як коробка або ємність реактора) для надання декількох "віртуальних шарів" повітря для гранул, що падають, для стикання з ними з метою зменшення прискорення гранул уздовж довжини приймальної труби або іншого приймального резервуара, що робить можливим м'яке приземлення кожної гранули.
КОРОТКИЙ ОПИС ГРАФІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ
На Фіг. 1 показаний схематичний вид у перерізі ємності хімічного реактора кожухотрубного типу; на Фіг. 2 показаний вид зверху верхньої трубної дошки реактора за Фіг. 1; на Фіг. З показаний окремий схематичний вид у перерізі однієї труби реактора, трубної дошки та гранул, на якому показано, як гранули зависають поперек верхнього отвору труби реактора, та зображене зависання каталізатора всередині труби реактора; на Фіг. 4 показаний окремий схематичний вид у перерізі, подібний до Фіг. 3, але з додаванням поверхні над трубою реактора, що утворює отвір всередину труби реактора, який має діаметр, менший за діаметр труби реактора, щоб уникнути зависання гранул всередині труби реактора під час завантаження труби; на Фіг. 5 показаний вид збоку трубки, використаної для сповільненого завантаження гранул всередину труби; на Фіг. б показаний вид збоку трубки за Фіг. 5 всередині труби, яку необхідно завантажити гранулами; на Фіг. 7 показаний вид збоку, подібний до Фіг. 6, але на ньому показано, як гранули завантажують всередину труби; на Фіг. 8 показаний вид збоку, подібний до Фіг. 4, але в ньому використаний завантажувальний рукав; на Фіг. 9 показаний вид збоку компонування, подібного до зображеного на Фіг. б, але при цьому показане використання оснащеної мотором та кодувальним пристроєм положення котушки зі шлангом для введення та виведення трубки; та на Фіг. 10 показаний вид збоку, подібний до Фіг. 9, але на ньому показані бункер, ваги та горловина, використовувані для завантаження гранул.
Опис винаходу
На Фіг. 1 зображена типова ємність 10 хімічного реактора, яка являє собою кожухотрубний теплообмінник, який має верхню трубну дошку 12 та нижню трубну дошку 14 з декількома вертикальними трубами 16 реактора, привареними до трубних дощок 12, 14 або розвальцьованими з приляганням до них з утворенням щільно упакованого пучка труб. Кількість циліндричних труб 16, що проходять між трубними дошками 12, 14, може становити від однієї до багатьох сотень або навіть тисяч. Кожна труба 16 має верхній кінець поблизу верхньої трубної дошки 12 та нижній кінець поблизу нижньої трубної дошки 14, і при цьому труби 16 відкриті з обох кінців, за винятком того, що на нижньому кінці є затискач для утримування каталізатора або інших гранул всередині труби 16 реактора. Верхня та нижня трубні дошки 12, 14 мають отвори, розмір яких дорівнює зовнішньому діаметру труб 16, причому кожна труба 16 розміщена у своїх відповідних отворах у верхній та нижній трубних дошках 12, 14.
Ємність 10 містить верхній купол (або верхнє днище) 13 та нижній купол (або нижнє днище) 15, а також люки- лази 17 для доступу до трубних дощок 12, 14 всередині ємності 10. Люки-лази закриті під час роботи реактора, але відкриті для забезпечення доступу, наприклад, під час робіт із каталізатором. У цьому випадку труби 16 реактора заповнені гранулами каталізатора, що прискорює хімічну реакцію. (Варто зазначити, що кожухотрубні теплообмінники подібної форми можуть бути використані з іншою метою, наприклад, як бойлер, піч або інший теплообмінник.)
Ця конкретна ємність 10 реактора є досить типовою. Довжина його труб може становити від 5 футів до 65 футів, і при цьому він оточений опорною рамою або каркасом із конструкційної сталі (не показані), які містять сходи або підйомники для доступу до рівнів трубної дошки ємності 10 реактора, а також для доступу до проміжних рівнів та до найвищого рівня, який може бути розміщений на рівні або поблизу рівня верхнього отвору ємності 10 реактора. У звичайному порядку, строк якого може становити 2-48 місяців або довше, коли каталізатор стає менш ефективним, менш продуктивним або "отруєним", його замінюють, при цьому старий каталізатор видаляють і заповнюють труби 16 ємності 10 реактора новою партією каталізатора. Робота з каталізатором також може виконуватися в екстреному порядку, із незапланованим та зазвичай небажаним графіком.
Операція заміни каталізатора передбачає повну зупинку реактора, що призводить до значних витрат через виробничі втрати. Показані та описані в даному документі пристрої для завантаження можуть бути використані як для початкового завантаження нового реактора, так і для операцій заміни каталізатора. (Вони також можуть бути використані для інших ситуацій, у яких гранули мають бути завантажені всередину приймального резервуара, що проходить донизу від верхнього отвору.) Бажаним є мінімізування кількості часу, необхідного для операції заміни каталізатора разом із завантаженням, щоб мінімізувати виробничі втрати та супутні витрати через зупинку реактора, із забезпеченням при цьому, як і раніше, обережного завантаження гранул.
На Фіг. 2 показаний схематичний вид зверху верхньої трубної дошки 12 за Фіг. 1, у тому числі декілька труб 16 реактора (і при цьому вона ідентична нижній трубній дошці 14). Як показано на Фіг. 3, гранули 18 каталізатора можуть зависати над відкритим верхнім кінцем труби 16 реактора (приймального резервуара) під час спроби завантаження каталізатора всередину труби 16 реактора, що перешкоджає потраплянню гранул всередину труби 16 реактора. Крім того, якщо дві або більше гранул 18 падають всередину верхнього отвору труби реактора приблизно одночасно, умови сприяють утворенню зависання всередині труби 16 реактора, що створює пусте місце або простір під завислим каталізатором всередині труби 16, не даючи каталізатору рівномірно та повністю заповнити трубу 16 реактора і призводячи до нерівномірного та небажаного завантаження каталізатора в трубу 16 реактора.
Для уникнення зависання гранул 18 каталізатора всередині труби 16 реактора установники покладалися на шаблони 20 (такі, як зображено на Фіг. 4) або завантажувальні рукави (подібні до завантажувального рукава 21 на
Фіг. 8), які мають отвори 34 з діаметрами, меншими за внутрішні діаметри труб 16 реактора і, таким чином, перешкоджають рух гранул 18 всередину труб 16 реактора для уникнення зависання всередині труб 16. (тобто якщо гранули рухаються всередині труби 16 "одним рядком" або їх достатньо мало, так що вони не можуть перекрити у будь-який момент часу весь діаметр труби, зависання не відбувається.) Варто зазначити, що цей стан зависання не такий розповсюджений у пічних трубах або трубах риформінг-апарата, оскільки внутрішній діаметр цих труб (зазвичай у діапазоні від 4 дюймів та більше) є значно більшим за найбільший розмір гранул, завантажених всередину цих труб.
На Фіг. 1 та 5-8 показана тонка, гнучка, порожня газова нагнітальна трубка 22, наприклад, поліетиленова трубка, яку вводять всередину кожної приймальної труби або приймального резервуара 16 для сприяння сповільненому завантаженню гранул, як більш детально описано нижче.
З посиланням на Фіг. 5, газова нагнітальна трубка 22 містить декілька розташованих з вертикальними проміжками, радіально вирівняних отворів 24, при цьому кожний отвір 24 проходить через стінку нагнітальної трубки 22, забезпечуючи з'єднання за текучим середовищем для руху стисненого текучого середовища (такого як стиснене повітря 26, див. Фіг. б) зсередини нагнітальної трубки 22 назовні нагнітальної трубки 22 та всередину приймальної труби або приймального резервуара 16. Перший кінець 30 нагнітальної трубки 22 введений всередину приймального резервуара 16. Другий кінець 31 нагнітальної трубки 22 отримує стиснене повітря 26 від джерела стисненого повітря, як показано на Фіг. 6. (Стиснене повітря 26 протікає всередину нагнітальної трубки 22 з другого кінця 31 та виходить із нагнітальної трубки 22 через декілька отворів 24 в приймальний резервуар 16.
Стиснене повітря 26 потім рухається назовні приймальної труби 16 через вакуумний колектор 38 на верхівці приймальної труби 16 до джерела 36 вакууму, як показано на Фіг. 7.
Стиснене повітря 26 утворює декілька локалізованих "віртуальних шарів" 28 одразу зовні кожного з отворів 24 на нагнітальній трубці 22. Ця послідовність локалізованих шарів 28 з повітряним тиском на окремих підйомах уздовж довжини нагнітальної трубки 22 забезпечує силу сповільнення, яка діє на кожну з гранул 18 каталізатора, коли вони падають через приймальну трубу 16 під час процесу завантаження каталізатора.
Отвори 24 можуть бути розташовані на кожному футі, кожних шести дюймах, кожному метрі або можуть бути розташовані на будь-якій бажаній відстані один від одного, яка може бути рівномірною або нерівномірною, для досягнення бажаного ефекту сповільнення. Отвори 24 переважно радіально вирівняні, так що вони усі прикладають силу в одному напрямку до нагнітальної трубки 22, штовхаючи нагнітальну трубку 22 до однієї сторони приймального резервуара 16. Перший кінець 30 нагнітальної трубки 22 переважно закритий кришкою, заглушкою, за допомогою теплового приклеювання трубки 22 до себе, або за допомогою інших відомих засобів.
Якщо використовують шаблон або завантажувальний рукав 21, як на Фіг. 8, перший кінець 30 нагнітальної трубки 22 вводять всередину верхівки приймальної труби 16 через малий отвір 40 (див. Фіг. 8) у шаблоні або завантажувальному рукаві 21 або іншому пристрої для завантаження, або перший кінець 30 нагнітальної трубки 22 може бути введений всередину того ж отвору 34, через який гранули проходять всередину приймальної труби 16. Колектор 38 і вакуумна лінія 36 не показані на Фіг. 8, але також присутні у такому варіанті здійснення, так само як у варіанті здійснення за Фіг. 7. Коли перший кінець 30 нагнітальної трубки 22 перебуває поруч із низом приймального резервуара 16, можна починати завантаження. Нагнітальну трубку 22 потім поступово виймають з приймального резервуара 16, коли гранули падають всередину приймального резервуара 16, утворюючи зростаючий рівень гранул, так що перший кінець 30 нагнітальної трубки 22 залишається над рівнем гранул, коли гранули продовжують вводити всередину приймального резервуара 16.
З посиланням на Фіг. 7, кожний віртуальний "шар" 28 переважно має силу, достатню лише для сповільнення, а не повної зупинки чи навіть зміни напрямку на протилежний, руху гранул 18 каталізатора донизу під час їх падіння через приймальну трубу 16, при цьому вона достатньо сильна, щоб витісняти малі фракції та пил до верхівки приймальної труби 16. Кожна гранула сповільнюється під час проходження повз отвір 24 в нагнітальній трубці 22, і кожна гранула згодом обережно укладається на затискач 32" (див. Фіг. 9) знизу приймальної труби 16 або поверх попередньо укладених гранул 18 каталізатора, з утворенням зростаючого рівня гранул у приймальному резервуарі 16.
В одному варіанті здійснення нагнітальна трубка 22 виготовлена із тонкого гнучкого матеріалу, який також є термостабільним, так що розмір отворів 24 залишається по суті однаковим, незважаючи на коливання температури стисненого текучого середовища, наприклад, трубка може бути поліетиленовою. Кількість отворів може дорівнювати одному або декільком у кожному або будь-якому положенні вздовж нагнітальної трубки 22 і їх типи можуть бути різними, включно з прецизійними пропускними отворами, що не показано. Також в одному варіанті здійснення, як пояснено раніше, отвори 24 радіально вирівняні, так що після подачі стисненого повітря 26 сила стисненого повітря, що викидається через радіально вирівняні отвори 24, штовхає нагнітальну трубку 22 до однієї сторони приймальної труби 16 (як показано на Фіг. 7), забезпечуючи більше простору без перешкод для падіння вниз гранул 18 каталізатора уздовж довжини приймальної труби 16 без схильності до зависання. Як і раніше, віртуальні повітряні "шари" 28 забезпечують силу сповільнення, яка діє на кожну гранулу каталізатора.
Швидкість завантаження гранул 18 всередину приймальної труби 16 є керованою для уникання зависання всередині приймальної труби 16 під час процесу завантаження, а також для забезпечення того, що кожна гранула має однакову швидкість під час контактування з іншими гранулами, які вже були завантажені вздовж всієї довжини труби.
Нагнітальну трубку 22 поступово виймають із приймальної труби 16 під час завантаження гранул всередину приймальної труби 16, так що закритий перший кінець 30 нагнітальної трубки 22 завжди перебуває на бажаній відстані над рівнем гранул у приймальній трубі 16.
Як було пояснено раніше, нижній кінець приймальної труби 16 має затискач або пружину 32" (див. Фіг. 9) для уникнення випадіння гранул знизу. Нижній кінець приймальної труби 16 також може тимчасово бути закритий кришкою або заглушкою 32 (див. Фіг. 7) під час процесу завантаження з метою уникнення виходу стисненого повітря знизу приймальної труби 16 під час процесу завантаження, або процес може просто покладатися на зростаючий шар гранул каталізатора для обмеження руху назовні стисненого повітря знизу приймальної труби 16, як показано на Фіг. 9.
Джерело 3б вакууму (див. Фіг. 7) підведене до колектора 38, який перебуває у зв'язку за текучим середовищем із внутрішнім простором приймальної труби 16 зверху приймальної труби 16 для втягування повітря, яке було введене всередину приймальної труби 16 із використанням нагнітальної трубки 22. Будь-які частинки пилу або малі фракції, які можуть утворюватися під час роботи з гранулами 18 каталізатора під час завантаження всередину приймальної труби 16, безперервно витягаються з приймальної труби 16 через колектор 38 та вакуумну лінію 36, що призводить до більш щільного завантаження та меншого перепаду тиску на кінцях труби або шару, завантажених каталізатором. Схильні до розтріскування гранули, створені зі значною пористістю, упаковуються більш щільно та рівномірно, коли пил та малі фракції видалені та зведені до мінімуму, що є бажаним.
Процедура завантаження
Для завантаження гранул до приймальної труби 16 перший кінець 30 нагнітальної трубки 22 вводять всередину відкритого верху приймальної труби 16, доки перший кінець 30 нагнітальної трубки 22 не опиниться поруч із низом приймальної труби 16. Варто зазначити, що поблизу першого кінця 30 нагнітальної трубки 22 можуть бути прикріплені мініатюрна відеокамера, світлодіодне джерело світла та електронний датчик відстані, такий як лазерний або акустичний датчик (не показані), з метою відстеження та вимірювання положення першого кінця 30 нагнітальної трубки 22 відносно зростаючого шару завантажених гранул, а також для відстеження фактичного завантаження гранул 18 всередині приймальної труби 16.
Після введення першого кінця 30 нагнітальної трубки 22 всередину приймальної труби 16 активують джерело 26 стисненого повітря, а також джерело 36 вакууму, і гранули 18 поступово кидають через отвір 34 у шаблоні, завантажувальному рукаві, або іншому пристрої для завантаження (або просто всередину відкритої верхівки приймальної труби 16, якщо діаметр приймальної труби 16 є достатньо великим, так що зависання не є проблемою). Гранули 18 рухаються через отвір 34 всередину приймальної труби 16. Під час падіння вниз гранул 18 всередину приймальної труби 16 віртуальний повітряний "шар" 28 на кожному отворі 24 в нагнітальній трубці
22 зменшує прискорення відповідної гранули, так що гранула падає з малою швидкістю, доки гранула не укладеться внизу приймальної труби 16 або поверх зростаючого шару завантажених гранул 18. Нагнітальну трубку 22 поступово підіймають із приймальної труби 16 під час завантаження гранул, щоб утримувати перший кінець 30 нагнітальної трубки 22 на бажаній відстані над зростаючим рівнем укладених гранул у приймальній трубі 16.
Процес поступового підняття нагнітальної трубки 22 може бути виконаний вручну, при цьому оператор спостерігає за відеозображенням, яке показує, що "бачить" відеокамера внизу нагнітальної трубки 22, або спостерігає за індикатором, що відображає показники відстані, отримані від електронного датчика відстані на першому кінці 30 нагнітальної трубки 22 з метою утримання першого кінця 30 нагнітальної трубки 22 на бажаній відстані над зростаючим рівнем укладених гранул 18.
Альтернативно, як показано на Фіг. 9, процес поступового підняття нагнітальної трубки 22 може бути виконаний автоматично за допомогою контролера 45, з'єднаного з камерою або датчиком відстані та з пристроєм, що управляє переміщенням нагнітальної трубки 22 з метою управління видаленням нагнітальної трубки у відповідь на відеозображення або показники відстані для утримання першого кінця 30 нагнітальної трубки 22 на бажаній відстані над зростаючим рівнем гранул 18. Наприклад, контролер 45 може управляти мотором/редуктором 41, який керує обертанням котушки або барабана 42 для втягування нагнітальної трубки 22 з приймального резервуара 16 з керованою швидкістю для утримання першого кінця 30 нагнітальної трубки 22 над рівнем завантажених гранул 18 так, щоб нагнітальна трубка 22 не стала оточеною гранулами 18.
Кодувальний пристрій 44 положення на обертальному барабані 42 може бути використаний для забезпечення зворотного зв'язку з контролером 45 для управління швидкістю введення та виведення нагнітальної трубки 22 з приймального резервуара 16.
На Фіг. 10 показаний ще один альтернативний варіант управління процесом підняття нагнітальної трубки 22.
У цьому компонуванні нагнітальну трубку поступово видаляють у відповідь на показники зменшення ваги, отримані від ваг, замість відеозображення або показників відстані, як пояснювалося раніше. У даному варіанті здійснення бункер 48, який утримує декілька гранул 18, підтримується вагами 46. Вібратор 50 використовується для обережного струшування бункера 48 так щоб гранули котилися з бункера 48 через вихідний жолоб 52 бункера до горловини 54 та через вихід 56 горловини зі зменшеним діаметром, падаючи всередину труби 16.
Ваги 46 вимірюють показники ваги безперервно або протягом дуже коротких інтервалів, і посилають ці дані на контролер 45, який обчислює зміну ваги гранул у бункері 48 і використовує цю інформацію для визначення рівня гранул 18 у трубі 16. Контролер 45 посилає сигнали на пристрій 41, який управляє обертанням котушки або барабана 42 для втягування нагнітальної трубки 22 з приймального резервуара 16 з керованою швидкістю для утримання першого кінця 30 нагнітальної трубки 22 над рівнем завантажених гранул 18 так, щоб нагнітальна трубка 22 не стала оточеною гранулами 18. Кодувальний пристрій 44 положення на обертальному барабані 42 забезпечує зворотний зв'язок з контролером 45 для управління швидкістю виведення нагнітальної трубки 22 з приймального резервуара 16.
Після завантаження приймальної труби або приймального резервуара 16 гранулами 18 до бажаного підвищення колектор 38, нагнітальна трубка 22 та будь-який шаблон, завантажувальний рукав, нижню кришку або інші пристрої для завантаження видаляють.
Хоча попередній опис загалом стосується завантаження гранул каталізатора або інших гранул всередину труб хімічного реактора з вертикальними трубами, це компонування також може бути використане для завантаження інших типів гранул всередину інших типів приймальних труб або інших приймальних резервуарів, що проходять вниз від верхнього отвору. Фахівцям у даній галузі буде зрозуміло, що до вищеописаних варіантів здійснення можуть бути внесені зміни без відступу від заявленого обсягу даного винаходу.
ше ; - йо С - діжки й їі ря це | | сїФш ж ЗМ . 4 я т 1. ня ; її про ЖЕ т й о. і т а Б "я 3 ох ї З її У: ЕЕ З зажим
З ГИ як ЩІ де "подо ПННИ НН - ї ЕЕ 4 РЕ у ШЕ / ЧИ ЩІ ПЕ. ї 4. х жі І: хх ї . т Я З ї Бе у Б І, Ж н ках
НІ Б ОБ НН ї ЕЕ шІШІ р : Б . и її | НЕ шк і РІК В, ; 5 ЕК І х
Я ї с 3 З ь -Е | з З,
ВИ 0 І! и й й в І ЕЕ Її ІЙ. Ж, ЩІ сни
Ї ПН НЕ І І й ТЕ . о ї ! ї і ЕН: ЩІ і
ЗШ З: : ВЕ : с Щек я я щ І. гі ї ! о ЩІ! 1 у р | п ЩЕ !
Е ВЕ ї КЕ Мо ТІ З
ЕВ ! ЕЕ Бін Я Е 1 п ЩЕ ШЕ ! щ. Щі ЩЕ. ВЕ. і
Е ЖЕ З ТХ з КІ і Е З з
В її і : й і : І Е
ГК 1. Я ни щі | я ІЩЕ її ! г і І. Я ; НН 1. :
Е ї ї3 З ї три і її КІ :
ЩІ ЩІ ЩЕ г і
НЕ о о
С Й ЩІ НІ і п
БЕ ТЕ. : ї : ї ї НІ і ЖЕ і і Е ; ЕЕ : 7 щ. і п І ши г шЩ 1 ІІ І І
ЩЕ п І. Б як ії І Ії Я ЕЕ 1 і х В: Кк КО: т ї ї х іш ЩІ щ ТЕ 1. ЕЕ і ї НЕ НЕ, щі І ШЕ 1
І ЩІ ЩІ В. ТЕ : їЕ ї ШИ; Ї ; : і 1 : Ж; ! НЕ 1 1 ! | г і
ШІ г. п 1. п
НІ НИЙ у. 7- ї ГБ. 1: у и КОЖ, х : ї І І ї ії не Ще
ЕЕ ІТ ї ЩО 1: : ї З їх їх ї ГЕНИ; І : : і ЕЕ ї й
ЕЕ - ей : ще ШІ : .
ЩІ Полі. К
З Ка -- ї ік їх похіетно ке 15 : Б дюни 1 : і : пи с З Пнокньку
Го ще рей
ЇХ
ІВ. и рик ототодьи ооо, "пвх вового» / чввоооооввросвоовос жовто ово охолов) дело лоо, оворорроооовоМоовооо х9х0х9х9х9х94919х0х919х0х01х01919х0х0І
Мово МоМвМоММпМвМво ро Мввввооо г рОоМпРМпоММввппМпООвОО І. ооо ОМоММопопоООо рооооооММороовоооооо ехотехототолотодооотооооо100у ро воПоМоМрМроМровоовооо «сМрвМпрМвввоввооо рввМвовММвооо р МрММОо -А. 900
Фіг. 2 ів ша ; ( ! тт «у
ОС СО
«У г: Кк я а пит м з я и ех ши дк я моз ря НИК пи вив и и шк и тк ни кий
ИН НВ вед тарт 12 рн Ї 12 і о) ' о ше
Що
Фіг. З о: ДК Али т щі " й ч- чи ; да ' лю их і зо ут борошно кияни и и кю 12 - 12 ї6
Ід " ріг. 4
(9 - КД с 24 .
Фіг. 5
31-00 26 22 І 28 -----.|. 1 24
Ба й 16 28 7 Що - і- Г- 28
І зо
Фіг. о зв і о
Ов 1-24 18 28-- 18-- | х
АК
1" шо ХХ
А
ОЗ з»
Фіг.
А
ОССКАА С ше ОХ з () па у ОТ Пт долю х й в т иеВ ча й оо со т | | ка. хи з пн
З Ах З зі 18 З Соя іб рр є т 22 птзжкучжичит ах за
Фіг. 5 і 1 ет " й 22 зн 18 . - 7 | М 77 ння ЗА ши сосьста й ї ' Щ - 12
ЗА сн дн вв
Чон 16 ооо аж сн са с | Й
З и ши
Код 18 хв діву ----- нн
Ше и зано , нн дннквтн я КТ с ; КК ек котосовосоютюсют тк лксосси
Фіг. З
-й2 яв
А Со о ї '
Ко нний х ' Ії 41 вин ши г | 6 22 | 36 диня -18 24 : песню ЗД : т- теетснне : і 12 шен 15
Щ; ню , 32 . нт Дн я ок т нщ з синю 18
С ми як оон дн орд о рен 5 ПК подддкюм т лем есня злак у
ОС чн мк нок кт кнн й
Фіг. 10

Claims (14)

1. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара, який полягає в тому, що: застосовують приймальний резервуар, який має відкритий верхній кінець і нижній кінець, вводять перший кінець нагнітальної трубки у верхній кінець приймального резервуара та проводять вниз до місця поблизу нижнього кінця, вводять текуче середовище під тиском всередину нагнітальної трубки так, щоб текуче середовище піднімалось назовні, та послідовно скидають множину гранул у відкритий верхній кінець приймального резервуара під час руху текучого середовища під тиском по нагнітальній трубці, який відрізняється тим, що нагнітальна трубка в її стінці має множину розташованих з вертикальними проміжками отворів і текуче середовище під тиском випускають крізь розташовані з вертикальними проміжками отвори, через що випущене текуче середовище зменшує прискорення гранул під час їх падіння.
2. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 1, який відрізняється тим, що поступово видаляють нагнітальну трубку з приймального резервуара під час осадження гранул у приймальному резервуарі, з утворенням зростаючого рівня осаджених гранул у приймальному резервуарі, з тим, щоб утримувати перший кінець нагнітальної трубки над рівнем осаджених гранул під час продовження скидання гранул в приймальний резервуар.
3. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 2, який відрізняється тим, що створюють вакуум наверху приймального резервуара для видалення текучого середовища під тиском та для видалення частинок пилу, які підіймає з потоком гранул, що падають, текуче середовище під тиском.
4. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 3, який відрізняється тим, що перший кінець нагнітальної трубки є закритим.
5. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 3, який відрізняється тим, що розташовані з вертикальними проміжками отвори радіально вирівняно.
б. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 3, який відрізняється тим, що введено камеру, закріплену поблизу першого кінця нагнітальної трубки, за допомогою якої відстежують гранули.
7. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 3, який відрізняється тим, що введено датчик відстані, закріплений поблизу першого кінця нагнітальної трубки, за допомогою якого відстежують рівень осаджених гранул у приймальному резервуарі.
8. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 7, який відрізняється тим, що введено контролер, з'єднаний з датчиком відстані та з приводом нагнітальної трубки, за його допомогою керують видаленням нагнітальної трубки з приймального резервуара у відповідь на зростання рівня осаджених гранул у приймальному резервуарі згідно з вимірюваннями датчика відстані.
9. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 8, який відрізняється тим, що перший кінець нагнітальної трубки є закритим.
10. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 9, який відрізняється тим, що розташовані з вертикальними проміжками отвори радіально вирівняні.
11. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 10, який відрізняється тим, що нижній кінець приймального резервуара тимчасово закривають під час завантаження гранул всередину приймального резервуара та його відкривають знову після завантаження гранул.
12. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 3, який відрізняється тим, що нижній кінець приймального резервуара тимчасово закривають під час завантаження гранул всередину приймального резервуара та його відкривають знову після завантаження гранул.
13. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 2, який відрізняється тим, що введено контролер, з'єднаний із приводом нагнітальної трубки, з кодувальним пристроєм котушки нагнітальної трубки та із щонайменше одним компонентом групи, яка складається з камери, датчика відстані та ваг для автоматичного управління поступовим видаленням нагнітальної трубки, та за допомогою контролера поступово видаляють нагнітальну трубку з приймального резервуара.
14. Спосіб завантаження гранул всередину приймального резервуара за п. 3, який відрізняється тим, що введено контролер, з'єднаний із приводом нагнітальної трубки, з кодувальним пристроєм котушки нагнітальної трубки та Із щонайменше одним компонентом групи, яка складається з камери, датчика відстані та ваг для автоматичного управління поступовим видаленням нагнітальної трубки, та за допомогою контролера поступово видаляють нагнітальну трубку з приймального резервуара.
UAA201910686A 2017-04-20 2018-04-18 Спосіб завантаження гранул UA130101C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762487527P 2017-04-20 2017-04-20
PCT/US2018/028049 WO2018195133A1 (en) 2017-04-20 2018-04-18 Method for loading pellets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA130101C2 true UA130101C2 (uk) 2025-11-12

Family

ID=63853068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201910686A UA130101C2 (uk) 2017-04-20 2018-04-18 Спосіб завантаження гранул

Country Status (12)

Country Link
US (1) US10493417B2 (uk)
EP (1) EP3612298A4 (uk)
JP (1) JP7517824B2 (uk)
KR (1) KR102638250B1 (uk)
CN (1) CN110520213A (uk)
AU (1) AU2018255306B2 (uk)
BR (1) BR112019021833B1 (uk)
MY (1) MY203756A (uk)
SA (1) SA519410310B1 (uk)
SG (1) SG11201909043WA (uk)
UA (1) UA130101C2 (uk)
WO (1) WO2018195133A1 (uk)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7157250B2 (ja) * 2019-07-09 2022-10-19 株式会社日本触媒 距離測定装置および距離測定方法
JP2024519340A (ja) * 2021-05-11 2024-05-10 アーケマ・インコーポレイテッド 熱交換器のチューブシート監視方法
WO2023076298A1 (en) * 2021-10-25 2023-05-04 Catmasters, Llc Dense loading system with wave loader

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2939179B2 (ja) * 1995-06-08 1999-08-25 株式会社ジャパンエナジー 粒子充填監視方法
US6709655B2 (en) 2001-02-28 2004-03-23 Instituto Bioclon, S.A. De C.V. Pharmaceutical composition of F(ab1)2 antibody fragments and a process for the preparation thereof
RU2180265C1 (ru) * 2001-03-26 2002-03-10 Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН Способ и устройство для загрузки частиц в трубу трубчатого реактора
WO2005053833A1 (ja) * 2003-12-01 2005-06-16 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. 固定触媒の充填方法
US7836919B2 (en) 2005-10-03 2010-11-23 Tubemaster Inc. Device for loading chemical reactor tubes
JP5081392B2 (ja) 2006-04-19 2012-11-28 大陽日酸株式会社 充填剤充填装置
US8550127B2 (en) * 2007-08-13 2013-10-08 Unidense Technology Gmbh Catalyst loading system
FR2950822B1 (fr) * 2009-10-01 2012-02-24 Inst Francais Du Petrole Dispositif de chargement de particules de catalyseur dans des tubes presentant une zone annulaire
JP5358498B2 (ja) * 2010-03-25 2013-12-04 住友化学株式会社 触媒の充填方法
US9149778B2 (en) * 2010-05-24 2015-10-06 Extundo Incorporated Device and method for dispensing catalyst pellets
US9138709B2 (en) * 2010-05-24 2015-09-22 Extundo Incorporated Device and method for dispensing pellets
LT5866B (lt) * 2010-12-30 2012-09-25 Petras Kruopys Kietų granulių krovimo į vertikalias talpas įrenginys ir būdas
FR2996785B1 (fr) * 2012-10-17 2015-03-06 IFP Energies Nouvelles Systeme pneumatique de chargement dense de catalyseur dans des tubes a baionnette pour reacteur echangeur de vaporeformage avec tube d'amenee de gaz amovible
FR2996786B1 (fr) * 2012-10-17 2015-10-16 IFP Energies Nouvelles Systeme pneumatique de chargement dense de catalyseur dans des tubes a baionnette pour reacteur echangeur de vaporeformage faisant appel a un tube auxiliaire pour l'introduction des particules solides
JP2015044629A (ja) * 2013-08-27 2015-03-12 株式会社村田製作所 チップ部品回収装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7517824B2 (ja) 2024-07-17
US20180304219A1 (en) 2018-10-25
EP3612298A4 (en) 2020-11-11
EP3612298A1 (en) 2020-02-26
US10493417B2 (en) 2019-12-03
MY203756A (en) 2024-07-17
KR20190139878A (ko) 2019-12-18
KR102638250B1 (ko) 2024-02-19
CA3059067A1 (en) 2018-10-25
BR112019021833B1 (pt) 2022-10-25
JP2020517422A (ja) 2020-06-18
AU2018255306B2 (en) 2022-09-08
SG11201909043WA (en) 2019-10-30
CN110520213A (zh) 2019-11-29
SA519410310B1 (ar) 2022-10-18
BR112019021833A2 (pt) 2020-05-19
WO2018195133A1 (en) 2018-10-25
AU2018255306A1 (en) 2019-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102262144B1 (ko) 미립자 재료를 좁은 수직 용기 안으로 장입하기 위한 공정
US8166811B2 (en) Device and process for precision loading of particles in a vertical tube chemical reactor
US9056295B2 (en) Monitoring device installation method and apparatus
US10493417B2 (en) Method for loading pellets
NL2003298C2 (en) Loading of vertical assemblies of tubes with solid particles.
DK2908934T3 (en) PROCEDURE FOR USING A PNEUMATIC SYSTEM FOR CLOSELY REFILLING BAYON PIPE CATALYST TO A VAPOR REFORM EXCHANGE REACTOR WITH A REMOVABLE GAS SUPPLY PIPE
US20260042098A1 (en) Device for loading pellets into reactor tubes
SK12362001A3 (sk) Spôsob plnenia sila a zariadenie na plnenie sila
US20180141016A1 (en) Device and Method for Loading Pellets
CA3059067C (en) Method for loading pellets
KR20080059282A (ko) 촉매 로딩 장치
CN104736233B (zh) 将催化剂致密装填到蒸汽重整反应器‑交换器的嵌套管中的系统
CN104736231B (zh) 使用用于引入固体粒子的辅助管将催化剂致密装填到蒸汽重整反应器‑交换器的嵌套管中的气动系统
CN115432442B (zh) 一种粉料微量加料器及加料方法
US20210220787A1 (en) Device and Method for Loading Pellets Into Reactor Tubes
US4492497A (en) Apparatus and method for transferring solids
WO2013184434A2 (en) Device and method for dispensing catalyst pellets