(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を供給する供給源であって、容器、前記容器の上部に設けられるホッパおよび前記容器に設けられ、粉体を前記容器から排出させる排出機構を有する供給源と、
前記供給源の前記容器に接続され前記粉体を供給先であるガス輸送配管に送る供給用配管と、
前記供給用配管に設けられる第１の弁と、
前記供給源を構成する前記ホッパ又は前記容器内の第１の空間を前記供給用配管の前記第１の弁の下流側の第２の空間と連通させる均圧用配管と、
前記均圧用配管に設けられる第２の弁と、
前記第１の空間内の圧力を調整するための圧力調整手段と、
を備えており、前記排出機構が、テーブルフィーダ又はスクリューフィーダであることを特徴とする粉体供給装置。
【請求項２】
前記ガス輸送配管が、重合反応容器にガスを輸送するものであり、前記粉体は重合反応のための触媒であることを特徴とする請求項１に記載の粉体供給装置。
【請求項３】
前記容器内の空間と前記ホッパ内の空間とを連通させる均圧用配管を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体供給装置。
【請求項４】
請求項１に記載の粉体供給装置を用いて前記粉体を前記供給先に送る粉体供給方法において、
前記第１の弁を閉じた状態で、前記圧力調整手段により前記供給源内の前記第１の空間を前記第２の空間に対して陽圧とし、
前記第２の弁を開くことで前記第１の空間と前記第２の空間とを連通させた後、前記第１の弁を開き、
前記第２の弁を閉じて前記粉体を前記供給源から前記供給先に供給することを特徴とする粉体供給方法。
【請求項５】
前記ガス輸送配管が、重合反応容器にガスを輸送するものであり、前記粉体は重合反応のための触媒であることを特徴とする請求項４に記載の粉体供給方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粉体供給装置及び方法、例えばポリオレフィンの製造に用いられる触媒などの粉体を供給する粉体供給装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粉体供給装置として、例えば特開平５−２２１５３１号公報に開示されるものがある。この装置は、供給源として、触媒を収容する容器及び触媒を容器から排出させるテーブルフィーダ等の排出機構を備えている。容器には、容器を加圧するガスを送るための配管が接続され、この配管には容器内に送るガスの流入を調整するための弁が設けられている。また、テーブルフィーダからは弁（以下、第１の弁という）をもった供給用配管が延びており、この供給用配管は、触媒をガスで加速して輸送するガス輸送配管を介してポリオレフィン重合を行う反応容器に接続されている。このような構成の装置においては、触媒は、第１の弁を開きテーブルフィーダを作動することでガス輸送配管に供給される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の粉体供給装置は、触媒をガス輸送配管に供給する場合に、容器内の空間の圧力と供給用配管に設けた第１の弁の下流側の圧力との間に差があると、ガス及び触媒に対するテーブルフィーダ上下における密閉性が不十分であることに起因して、以下に述べる問題が生じる。
【０００４】
すなわち、容器内の空間の圧力が第１の弁の下流側の圧力より大きい場合には、第１の弁を開いてテーブルフィーダを作動させるときに、圧力差によって不定量の触媒が容器内から一気に排出され、供給先である反応容器において急激な重合反応を生じさせる場合がある。
【０００５】
一方、容器内の空間の圧力が第１の弁の下流側の圧力より小さい場合には、第１の弁を開いてテーブルフィーダを作動させるときに、圧力差によってガス輸送配管中のガスが容器内に侵入し容器内の触媒と反応して容器内に塊化物を生成させる場合がある。この場合、塊化物を取り除く作業を行うか又は供給源である排出機構等の解体掃除を行わなければならない。
【０００６】
そこで、供給用配管の第１の弁を開く前に、容器に接続された配管の弁を適宜操作して容器内の空間の圧力を供給用配管の弁の下流側の圧力と等しくなるように調整することも考えられるが、この場合、供給用配管の第１の弁の下流側の空間の圧力を監視しつつ容器内の空間の圧力を精密に制御しなければならないため作業効率が悪い。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、作業効率を向上させることができ、供給先又は供給源に悪影響を与えることを防止できる粉体供給装置及び方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、粉体を供給する供給源であって、容器、前記容器の上部に設けられるホッパ及び前記容器に設けられ前記粉体を前記容器から排出させる排出機構を有する供給源と、前記供給源の前記容器に接続され前記粉体を供給先であるガス輸送配管に送る供給用配管と、前記供給用配管に設けられる第１の弁と、前記供給源を構成する前記ホッパ又は前記容器内の第１の空間を前記供給用配管の前記第１の弁の下流側の第２の空間と連通させる均圧用配管と、前記均圧用配管に設けられる第２の弁と、前記第１の空間内の圧力を調整するための圧力調整手段とを備えており、前記排出機構が、テーブルフィーダ又はスクリューフィーダであることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、粉体の供給開始に先立って圧力調整手段により供給源を構成する前記ホッパ又は前記容器内の第１の空間を第２の空間に対して陽圧とした後、第２の弁を開いて第１の空間と第２の空間とを連通させると、第１の空間と第２の空間との圧力が等しくなる。このため、その後に第１の弁を開き、次いで第２の弁を閉じるときに、供給用配管を通して供給源を構成するホッパ又は容器内にガスが流入することがなく、不定量の粉体が供給源の容器から一気に排出されることもない。
【００１０】
また、本発明は、上記構成の粉体供給装置を用いて前記粉体を前記供給先に送る粉体供給方法において、第１の弁を閉じた状態で、圧力調整手段により供給源内の第１の空間を第２の空間に対して陽圧とし、第２の弁を開くことで第１の空間と第２の空間とを連通させた後、第１の弁を開き、第２の弁を閉じて粉体を供給源から供給先に供給することを特徴とする。
【００１１】
この場合、粉体を供給先に供給する際に、供給用配管を通して供給源内にガスが流入することがなく、不定量の粉体が供給源から一気に排出されることもない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は、ポリオレフィン重合反応装置に適用される粉体供給装置を概略的に示す断面図である。図１に示すように、粉体供給装置１０は、底面に排出口１ａをもった容器１を備えており、この容器１内の空間には粉体としての触媒が収容されるようになっている。また、この容器１には、触媒を容器１から排出させる排出機構２が設けられ、排出機構２としては、例えばテーブルフィーダが用いられる。テーブルフィーダは、容器１の底面を貫通する回転軸２ａと、容器１内で回転軸２ａに取り付けられた円板状の回転部材２ｂと、回転軸２ａを回転させる駆動機構２ｃと、駆動機構２ｃを作動させるモータ部２ｄとで構成され、回転部材２ｂには、その表面の外周側に一定容積の開口部２ｅが形成され、回転部材２ｂの回転により開口部２ｅが容器底面の排出口１ａと対向するときに一定量の触媒が容器１から排出される。
【００１４】
また、容器１の上部には、触媒をストックするホッパ３が設けられ、このホッパ３には、弁Ｖ1を設けた配管４を通して補給源（図示せず）から触媒が適宜補給される。また、ホッパ３の上部からは途中で分岐する分岐配管５が延びており、この分岐配管５における分岐された一方の配管５ａは大気に放出されており、他方の配管５ｂは、窒素等の不活性ガス源（図示せず）に接続されている。これらの配管５ａ，５ｂにはそれぞれ弁Ｖ2，Ｖ3が設けられ、各弁Ｖ2，Ｖ3の開閉によりホッパ３内の空間３ａの圧力が適宜調整される。
【００１５】
また、容器１には、その底面の排出口１ａから下方に延びる供給用配管６が接続され、この供給用配管６は、さらにオレフィン重合を行う反応容器（図示せず）に必要なモノマーガス等の一部を輸送するガス輸送配管７に接続されている。また、供給用配管６の途中には弁（第１の弁）Ｖ4が設けられ、この弁Ｖ4を開いて触媒が供給用配管６からガス輸送配管７に供給される。また、粉体供給装置１０には、ホッパ３及び容器１からそれぞれ延び途中で合流して供給用配管６の弁Ｖ4の上流側に接続される均圧用配管８が設けられ、この均圧用配管８によりホッパ３、容器１及び供給用配管６内のそれぞれの空間３ａ，１ｂ，６ａ同士間の圧力が等しくされ、圧力差に起因する触媒のフラッシングが防止される。なお、空間３ａ及び１ｂにより第１の空間が構成されている。
【００１６】
更に、粉体供給装置１０には、ホッパ３から延び供給用配管６に設けた弁Ｖ4の下流側に接続される均圧用配管９が設けられている。この均圧用配管９は、ホッパ３内の空間３ａと供給用配管６の弁Ｖ4の下流側の空間（第２の空間）６ｂとを連通させ、ホッパ３内の空間３ａの圧力と、供給用配管６の空間６ｂの圧力とを等しくするためのものである。また、均圧用配管９には、弁（第２の弁）Ｖ5が設けられている。
【００１７】
次に、前述した構成の粉体供給装置１０を用いた粉体供給方法について図２を参照して説明する。図２は、粉体供給装置１０の起動時における一連の操作手順を示すフローチャートである。
【００１８】
粉体供給装置１０は、その停止時においては弁Ｖ1，Ｖ2，Ｖ3，Ｖ4，Ｖ5が閉じられ、モータ部２ｄが停止された状態にある（ステップ１００）。この状態で弁Ｖ3を開くことによりホッパ３内の空間３ａに窒素ガスを導入し、ホッパ３の空間３ａを供給用配管６の第２の空間６ｂに対して陽圧にする（ステップ１０１）。その結果、窒素ガスは、均圧用配管８の内部を通って容器１内の空間１ｂ及び供給用配管６に設けた弁Ｖ4の上流側の空間６ａに流れ込み、空間３ａ，１ｂ，６ａ同士間の圧力が等しくなる。
【００１９】
次に、弁Ｖ3を閉じ（ステップ１０２）、均圧用配管９に設けた弁Ｖ5を開き、ホッパ３内の空間３ａと供給用配管６のうち弁Ｖ4の下流側の空間６ｂとを連通させる。このとき、ホッパ３内の空間３ａは、供給用配管６の空間６ｂに対して陽圧となっているため、ガス輸送配管７から均圧用配管９内にガスが流入することなくホッパ３内の空間３ａの窒素ガスが均圧用配管９を通ってホッパ３内の空間３ａから供給用配管６の空間６ｂに流れ込む。その結果、ホッパ３内の空間３ａの圧力と供給用配管６の空間６ｂの圧力とが等しくなる（ステップ１０３）。なお、弁Ｖ3は、このステップ１０３の後に閉めてもよい。
【００２０】
そして、弁Ｖ4を開き（ステップ１０４）、その直後或いは同時に弁Ｖ5を閉じモータ部２ｄを作動させると（ステップ１０５）、容器１内の回転部材２ｂが回転軸２ａと共に回転し、回転部材２ｂの開口部２ｅが容器１の底面の排出口１ａと対向されるときに、一定量の触媒が供給用配管６を通ってガス輸送配管７に供給され、以後一定量の触媒が間欠的または連続的にガス輸送配管７に供給される。
【００２１】
このような粉体供給方法では、ホッパ３内の空間３ａと供給用配管６の空間６ｂとを均圧用配管９に設けた弁Ｖ5により予め等しくするようにしているので、弁Ｖ4を開いてモータ部２ｄを作動させるときに、空間６ａの圧力が容器１内の空間１ｂの圧力より低い場合のように回転部材２ｂと容器１の底面との間のわずかな隙間を通って不定量の触媒が容器１から排出されることがない。このため、不定量の触媒が一時的に反応容器に入り急激な重合反応が発現するといった事態を回避することができる。
【００２２】
また、同様な理由から、弁Ｖ4を開いてモータ部２ｄを作動させるときに、空間６ａの圧力が容器１内の空間１ｂの圧力より高い場合のように回転部材２ｂと容器１の底面との間のわずかな隙間を通るガス輸送配管７からのガスの侵入が防止される。このため、容器１内に侵入したガスが容器１内で触媒と反応して塊化物が生成されテーブルフィーダなどが使用不可能になることがない。
【００２３】
また、ガス輸送配管７からのガスが均圧用配管８を通って侵入し、容器１、ホッパ３内で散開されることもないので、容器１及びホッパ３内の触媒が塊化することもない。更に、空間３ａ，１ｂ，６ａと、空間６ｂとを等圧にするのに、弁Ｖ5を開くだけなので、空間６ｂの圧力に基づいて弁Ｖ2，Ｖ3を精密に調整する場合に比べ簡単に作業することができる。従って、粉体供給装置１０の起動時における作業効率を向上させることができる。
【００２４】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されない。例えば、本発明では、供給先として、ポリオレフィン重合反応装置に限定されず、微粉砕装置、連続供給装置、冷却加熱を伴う化学装置、製薬装置などの厳密な定量性が要求される如何なる装置であっても適用可能である。
【００２５】
また、本発明は、触媒に限らずフラッシング性をもった如何なる粉体についても適用可能である。
【００２６】
更に、本発明では、供給源の排出機構２として、テーブルフィーダに限らずスクリューフィーダなどであってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、供給源内の第１の空間と供給用配管の弁の下流側の第２の空間とを均圧用配管に設けた第２の弁により予め等しくするようにしているので、その後第１の弁を開いて装置を起動するときに、粉体が供給源から一気に排出されることなく常時一定量の粉体が確実に排出される。この結果、供給先に悪影響を与えることを防止することができる。
【００２８】
また、第１の弁を開くときに、供給源内の第１の空間にガスが侵入することがないため、供給源内の粉体と反応して塊化物が生成されず、装置の起動時に塊化物を除去する作業が不要となる。更に、第１の空間と第２の空間とを等圧にするのに、第２の弁を開くだけなので、第１の弁を開く前に、第２の空間の圧力に基づき第１の空間の圧力を予め精密に調整する場合に比べ簡単に作業することができる。従って、装置の起動時における作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の粉体供給装置の好適な実施形態を概略的に示す断面図である。
【図２】図１の粉体供給装置の起動時における粉体供給方法の操作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…容器（供給源）、２…排出機構（供給源）、３…ホッパ（供給源）、１ｂ，３ａ，６ａ…空間（第１の空間）、６ｂ…空間（第２の空間）、９…均圧用配管、Ｖ2，Ｖ3…弁（圧力調整手段）、Ｖ4…弁（第１の弁）、Ｖ5…弁（第２の弁）。
【図１】
0003650691.tif 000002
【図２】
0003650691.tif 000003