(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応管にその上方側から粒子状の触媒を供給する触媒供給部を、多数の反応管に各別に対応可能に、前記反応管が並ぶ方向にスライド往復移動自在に支持フレームに支持させ、前記触媒供給部を構成するに、ホッパーから流下する触媒を載せて前記反応管に搬送供給するコンベアを設け、前記コンベアの送り幅を、搬送幅方向に並ぶ所定数の反応管に対応した幅に設定するとともに、コンベア搬送面の上方の搬送空間を各反応管ごとに対応させて前記搬送幅方向で仕切る仕切り壁と、搬送触媒の層厚さを設定する層厚さ設定部とを設け、前記コンベアが設定搬送速度で触媒を搬送するよう構成してある触媒充填機。
【請求項２】
前記触媒供給部が、その縦軸芯周りに回転自在に構成してある請求項１記載の触媒充填機。
【請求項３】
前記ホッパーの下端側の触媒流下通路を、下端部側ほど前記コンベアの搬送方向下手側に位置する傾斜通路に形成してある請求項１又は２記載の触媒充填機。
【請求項４】
前記ホッパーの触媒吐出口の垂直方向上方側に触媒の傾斜案内壁を設けて、触媒を前記傾斜案内壁で案内して前記触媒吐出口側に流下させるよう構成してある請求項１，２又は３記載の触媒充填機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は触媒充填機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粒子状の触媒が充填される縦姿勢の多数の反応管は、収率の向上・反応温度の調節等のためにそれぞれ管径を小さく管長を長く設定してある。
【０００３】
そのために、反応管に多数の触媒を一挙に投入した場合、触媒が落下中にせり合って反応管内にブリッジと呼ばれる架橋が生じやすい。
【０００４】
ブリッジが生じると、各反応管内での触媒の分布が不均一になり、反応管ごとに反応流体の流通抵抗が異なって次のような問題が生じる。つまり、
1)  ある反応管では反応流体と触媒との接触が過大で副反応が多くなり、他の反応管では前記接触が過少で未反応成分が多くなるというように、反応管ごとに反応状態が異なって収率・選択率が低下する。
【０００５】
2)  各反応管を通過する反応流体の圧力損失が不均一になり、各反応管の反応温度が不均一になって、反応管に対する温度調整が困難になる。
【０００６】
3)  反応流体が最も多く流れる反応管内の触媒が、他の反応管内の触媒よりも早く寿命に達して収率を低下させることから、前者の反応管内の触媒が寿命に達すると、まだ寿命に達していない後者の反応管内の触媒も、前者の反応管内の触媒とともに新しい触媒と交換しなければならず、触媒に要するコストが高くなる。
【０００７】
そこで従来ではブリッジが生じないように、作業者が触媒を各反応管に少しづつ慎重に投入していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術のように作業者が触媒を反応管に少しづつ慎重に投入するという手段では、反応管が多数あるために多大の労力と時間を必要としていた。
【０００９】
この問題を解消するために、例えば特公昭４７−１１４８４号公報に開示されているように、粒子状の触媒を貯留する深めの第１ホッパーと、前記第１ホッパーから流下する触媒を受け入れて流下させる浅めの第２ホッパーと、前記第２ホッパーから流下する触媒を縦姿勢の反応管に導入する導管とで構成した触媒供給部を、多数の反応管に対応可能に支持フレームに位置変更自在に支持させ、第１ホッパー内の触媒を振動させる振動機構を設けて構成した触媒充填機が提案されている。
【００１０】
つまり、第１ホッパー内の触媒を振動機構で振動させることにより、第１ホッパー内でのブリッジの発生を防止するとともに、第１ホッパー内の触媒を第２ホッパーを介して反応管側に円滑に流して、触媒の流下量にむらがないようにし、反応管内でのブリッジの発生を防止するというのである（類似の技術として特公昭４７ー１３０４３号公報，特公昭５２ー４２７４号公報に開示されている技術がある）。
【００１１】
しかしながら上記の構造によれば、触媒を振動させていたために、触媒同士がこすれ合いを繰り返し、粉化したり破壊されたりしやすかった。
【００１２】
そして前記粉化等で粉塵が発生し、この粉塵が反応管内で凝集・はがれ・再飛散を繰り返し、反応管ごとに反応流体の流通抵抗が異なるようになって、ブリッジが発生したときと同様な問題が生じていた。
【００１３】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的は、反応管への触媒の供給作業時間の短縮化と作業者の労力の軽減化とを図るとともに、収率・選択率を向上させ、反応管に対する温度調整の容易化を図り、各触媒を寿命に達するまで使い切れるようにして触媒に要するコストを低廉化する点にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１による発明の構成・作用・効果は次の通りである。
【００１５】
［構成］反応管にその上方側から粒子状の触媒を供給する触媒供給部を、多数の反応管に各別に対応可能に、前記反応管が並ぶ方向にスライド往復移動自在に支持フレームに支持させ、前記触媒供給部を構成するに、ホッパーから流下する触媒を載せて前記反応管に搬送供給するコンベアを設け、前記コンベアの送り幅を、搬送幅方向に並ぶ所定数の反応管に対応した幅に設定するとともに、コンベア搬送面の上方の搬送空間を各反応管ごとに対応させて前記搬送幅方向で仕切る仕切り壁と、搬送触媒の層厚さを設定する層厚さ設定部とを設け、前記コンベアが設定搬送速度で触媒を搬送するよう構成してある。
【００１６】
［作用］
［イ］請求項１の構成によれば、ホッパーから触媒が流下してコンベアに載り、コンベアの駆動に伴って、搬送触媒が仕切り壁の作用で各反応管に対応した送り幅に設定されるとともに、層厚さ設定部により所定の層厚さに設定され、その状態で反応管に供給される。
【００１７】
［ロ］例えば、ホッパーからの触媒をスクリュウコンベアで反応管まで搬送すると、反応管への供給速度を一定にできるものの、触媒同士が繰り返しこすれ合って、破壊しやすいという不具合がある。
【００１８】
また従来の技術のように、ホッパー内の触媒を振動機構で振動させることにより、ホッパー内でのブリッジの発生を防止して、反応管内での触媒の流下量にむらがないようにするという技術でも、前記振動で触媒同士が繰り返しこすれ合って、破壊しやすいという不具合がある。
【００１９】
これに対して請求項１の構成では、触媒はホッパーから流下してコンベアに載り、その状態で反応管に搬送供給されるから、触媒同士のこすれ合いを少なくすることができて上記の不具合を回避でき、触媒の粉化や破壊による粉塵の発生を防止できる。
【００２０】
これにより、前記粉塵が反応管内で凝集・はがれ・再飛散を繰り返すことに起因する不具合、すなわち、反応管ごとに反応流体の流通抵抗が異なるようになるという不具合を回避できる。
【００２１】
［ハ］所定数の反応管への触媒の供給が終わると、触媒供給部を位置変更させて、別の所定数の反応管に上記［イ］と同様にして触媒を供給し、この繰り返しで多数の反応管に各別に触媒を供給する。
【００２２】
［ニ］ところで従来は、反応管に一度に多数の触媒を投入すると、粒子状の触媒が落下中にせり合って反応管内にブリッジが生じやすいと考えられていたが、本発明者は、反応管の断面積内に納まる大きさの触媒で、かつ、単位時間当たりの投入量が所定量以下であれば、一度に多数の触媒を投入してもブリッジが発生しないことを見いだした。
【００２３】
［ホ］その結果、上記［イ］のように、搬送触媒を仕切り壁の作用で各反応管に対応した送り幅に設定するとともに、層厚さ設定部により所定の層厚さに設定し、コンベアの搬送速度を適切な速度に設定することで、一度に多数の触媒をコンベアで反応管に供給しても、反応管内でのブリッジの発生を回避できるようになった。
【００２４】
［ヘ］例えばコンベアの搬送速度を一定にすると、反応管への供給量にむらがなくなって、よりブリッジが生じにくくなる。そして、全ての反応管に対して同一の搬送速度（この場合も一定の搬送速度）で供給すると、全ての反応管内の触媒の分布状態が同一になりやすい。
【００２５】
［ト］前記［ロ］，［ヘ］により、反応流体の流通抵抗が全ての反応管で同一又はほぼ同一になりやすく、その結果、
1)  反応管ごとに反応状態が異なるのを防止でき、2)  各反応管を流れる反応流体の圧力損失を均一にすることができ、3)  各反応管を流れる反応流体の量が異なるのを防止できて、各反応管内の触媒の寿命をほぼ同一にすることができるようになった。
【００２６】
［効果］
従って、前記作用［イ］〜［ハ］のように、コンベアにより各反応管に触媒を供給できて、各反応管への触媒の供給作業時間の短縮化と作業者の労力の軽減化とを図ることができ、前記作用［ロ］，［ニ］〜［ト］により、収率・選択率を上げることができ、反応管に対する温度調整の容易化を図ることができ、各触媒を寿命に達するまで使うことができて触媒に要するコストを低廉化することができた。
【００２７】
請求項２による発明の構成は次の通りである。
［構成］請求項１による発明の構成において、前記触媒供給部が、その縦軸芯周りに回転自在に構成してある。
請求項３による発明の構成・作用・効果は次の通りである。
【００２８】
［構成］請求項１又は２による発明の構成において、前記ホッパーの下端側の触媒流下通路を、下端部側ほど前記コンベアの搬送方向下手側に位置する傾斜通路に形成してある。
【００２９】
［作用］
請求項１の構成による作用と同様の作用を奏することができるのに加え、ホッパーからの触媒がコンベアに、その搬送方向上手側から下手側に向かって供給されるから、コンベアへの触媒の受け渡しを円滑に行うことができて、コンベア上で触媒の量が不均一になるのを抑制できる。その結果、反応管への供給量にむらが出るのを防止できて、反応管内にブリッジがより生じにくくなる。
【００３０】
［効果］
従って、請求項１の構成による効果と同様の効果を奏することができるのに加え、収率・選択率の向上と、反応管に対する温度調整の容易化と、触媒に要するコストの低廉化という効果を、より得やすくなった。
【００３１】
請求項４による発明の構成・作用・効果は次の通りである。
【００３２】
［構成］請求項１又は３による発明の構成において、前記ホッパーの触媒吐出口の垂直方向上方側に触媒の傾斜案内壁を設けて、触媒を前記傾斜案内壁で案内して前記触媒吐出口側に流下させるよう構成してある。
【００３３】
［作用］請求項１又は３の構成による作用と同様の作用を奏することができるのに加え、次の作用を奏することができる。
【００３４】
例えば、ホッパーの上部側の触媒貯留空間と触媒吐出口とが垂直に連通している構造のものでは、ホッパーの触媒吐出口が臨むコンベア搬送面部分に、ホッパー内の触媒の重量が垂直に加わる。
【００３５】
そのために、例えばコンベアをベルトコンベアで構成した場合、反応管への触媒の供給前は前記コンベア搬送面部分の負担が大きくてそのコンベア搬送面部分が沈み込み、触媒の供給が進むと負担が小さくなって前記沈み込み量が小さくなるというように、触媒の供給に伴って搬送触媒の層厚さが変わり、反応管への供給量にむらが生じるという不具合がある。
【００３６】
これに対して請求項４の構成によれば、例えば図１に示すように、下端部側ほどコンベア３の搬送方向上手側に位置する傾斜姿勢の傾斜案内壁１２を、ホッパー１の触媒吐出口１０の垂直方向上方側に設けて、触媒を傾斜案内壁１２で案内して触媒吐出口１０側に流下させるよう構成することができる。
【００３７】
この構造では、ホッパー内の触媒の重量が傾斜案内壁１２に加わるから、前記コンベア搬送面部分の負担を軽くできて、その沈み込みを抑制でき、前記不具合（反応管への供給量にむらが生じるという不具合）を回避できる。
【００３８】
［効果］従って、請求項１又は３の効果と同様の効果をさらに得やすくなった。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４０】
［第１実施形態］
図１，図２，図３に、多管式触媒反応器に触媒を充填する触媒充填機を示してある。前記多管式触媒反応器は、例えば酸化エチレン、無水フタル酸、無水マレイン酸、アクロレイン、アクリル酸、メタクロレイン、メタクリル酸、アニリン、塩化ビニルモノマーアクリロニトリル、ピリジン、およびその他アルカン類の脱水素等の製造に工業的な規模で使われている。前記触媒充填機はこの多管式触媒反応器の各反応管２に対する触媒の充填のために用いるものである。
【００４１】
前記触媒充填機は、反応管２にその上方側から粒子状の触媒を供給する触媒供給部４を、多数の反応管２に各別に対応可能に、支持フレーム５に位置変更機構（図示せず）を介して前記反応管２が並ぶ方向に位置変更自在に支持させて構成してある。
【００４２】
前記触媒供給部４を構成するに、粒子状の触媒を貯留するホッパー１と、ホッパー１から流下する触媒を載せて反応管２にその上方側から搬送供給するベルトコンベア３とを設け、前記ベルトコンベアの送り幅を、搬送幅方向に並ぶ５本の反応管に対応した幅に設定し、ベルトコンベア３のコンベア搬送面の上方の搬送空間を各反応管２ごとに対応させて搬送幅方向で仕切る仕切り壁６と、搬送触媒の層厚さＴを設定する層厚さ設定板７（層厚さ設定部に相当）と、ベルトコンベア３の搬送終端部からの触媒を各反応管２に案内するシュート８とを設けてある。
【００４３】
そして、触媒供給部４から５本の反応管２に触媒を供給し、この供給が終わると位置変更機構の作動により触媒供給部４を位置変更させて、別の５本の反応管２に触媒を供給し、この繰り返しで多数の反応管２に各別に触媒を供給するようになっている。
【００４４】
前記ホッパー１内は各反応管２ごとに触媒貯留空間１４を設けてある。またホッパー１にスライドダンパー１３を設けて、作業者によるスライドダンパー１３の横方向の押し引き操作で触媒流下通路９に対する触媒の流下を許す状態と、流下が阻止される状態とに切り換え自在に構成してある。このスライドダンパー１３は次のように操作する。
【００４５】
1)  スライドダンパー１３を閉じにした状態で、作業者がホッパー１の各触媒貯留空間１４に１本の反応管分の触媒を補給し、2)  ベルトコンベア３を駆動し（この駆動は前記1)の前に開始してもよい。）  3)  スライドダンパー１３を開き操作して反応管２に触媒を供給する。
【００４６】
前記ホッパー１の下端側の触媒流下通路９を、下端部側ほどベルトコンベア３の搬送方向下手側に位置する傾斜通路に形成するとともに、下端部側ほどベルトコンベア３の搬送方向上手側に位置する傾斜姿勢の触媒案内壁（傾斜案内壁に相当）１２を、ホッパー１の触媒吐出口１０の垂直方向上方側に設けて、前記垂直方向上方側の触媒を傾斜案内壁１２で案内して触媒吐出口１０側に流下させるよう構成してある。
【００４７】
この構造により、前記ホッパー１内の触媒の重量が触媒案内壁１２と、触媒流下通路９を形成する傾斜壁２３とに加わるから、触媒吐出口１０が臨むコンベア搬送面部分の負担を軽くできて、コンベア搬送面部分の沈み込みを抑制できる。
【００４８】
前記層厚さ設定板７は、ベルトコンベア３の搬送方向下手側のホッパー側壁１１に、各反応管２ごとに対応させて、上下位置変更調節自在に設けて、前記層厚さＴを反応管２に合った寸法に調節可能に構成してある。
【００４９】
ホッパー１から流下してベルトコンベア３に載った触媒は、ベルトコンベア３の搬送に伴って、その上端側を層厚さ設定板７の下端部に受け止められて、層厚さＴを設定される。
【００５０】
搬送触媒の層厚さＴは反応管２の内径よりやや小さめに設定し、各反応管２に対応する一対の仕切り壁６の間隔も同様に反応管２の内径よりやや小さめに設定する。そして、前記ベルトコンベア３の搬送速度は一定に設定する。
【００５１】
以上の構造により、ホッパー１から触媒が流下してベルトコンベア３に載り、ベルトコンベア３の駆動に伴って、搬送触媒が仕切り壁６の作用で各反応管２に対応した送り幅に設定されるとともに、層厚さ設定板７により所定の層厚さＴに設定され、その状態で反応管２に供給される。
【００５２】
本発明者は、反応管２の断面積内に納まる大きさの触媒で、かつ、単位時間当たりの投入量が所定量以下であれば、一度に多数の触媒を投入してもブリッジが発生しないことを見いだした。
【００５３】
その結果、上記のように、搬送触媒を仕切り壁６の作用で各反応管２に対応した送り幅に設定するとともに、層厚さ設定板７により所定の層厚さＴに設定し、ベルトコンベア３の搬送速度を適切な速度に設定することで、一度に多数の触媒をベルトコンベア３で反応管２に供給しても、反応管２内でのブリッジの発生を回避できるようになった。
【００５４】
上記のように、ベルトコンベア３の搬送速度を一定にすると、反応管２への供給量にむらがなくなって、よりブリッジが生じにくくなる。そして、全ての反応管２に対して同一の搬送速度（この場合も一定の搬送速度）で供給すると、全ての反応管２内の触媒の分布状態が同一になりやすく、反応流体の流通抵抗が全ての反応管２で同一又はほぼ同一になりやすい。
【００５５】
［第２実施形態］
図４に第２実施形態における触媒充填機を示してある。この触媒充填機の触媒供給部４は、第１実施形態における触媒供給部４とほぼ同様の構造であり、その説明は省略する。
【００５６】
触媒充填機の支持フレーム５を構成するに、平面視で円形状の反応管群Ａの中心部に第１フレーム部材１５を設けるとともに、平面視で反応管群Ａを囲む第２フレーム部材１６を設け、中間フレーム部材１７の一端部を第１フレーム部材１５に第１縦軸芯Ｏ周りに回転自在に支持させ、中間フレーム部材１７の第１縦軸芯Ｏ周りの回転に伴って、第２フレーム部材１６上のガイドレール１９を移動するガイド部１８を、中間フレーム部材１７の他端部に設けてある。
【００５７】
前記触媒供給部４を中間フレーム部材１７に、その長手方向に沿ってスライド往復移動自在に支持させるとともに、触媒供給部４を第２縦軸芯Ｐ周りに回転自在に構成してある。
【００５８】
そして、中間フレーム部材１７を第１縦軸芯Ｏ周りに回転させる第１駆動部と、触媒供給部４をスライド往復移動させる第２駆動部と、触媒供給部４を第２縦軸芯Ｐ周りに回転させる第３駆動部とを設けるとともに、前記第１，第２、第３駆動部（いずれも図示せず）を制御する制御装置（図示せず）を設けてある。
【００５９】
上記の構造により、制御装置が第１，第２、第３駆動部を制御して次のように作動する。
【００６０】
触媒供給部４のベルトコンベア３の終端部（詳しくは５本のシュート８）が、５本の反応管２に臨んで触媒を供給する。次に、触媒供給部４が中間フレーム部材１７上を移動して、ベルトコンベア３の終端部が別の５本の反応管２に臨み、その反応管２に触媒を供給する。
【００６１】
反応管２とベルトコンベア３の終端部とが位置ずれしていた場合は、触媒供給部４が第２縦軸芯Ｐ周りに回転して、ベルトコンベア３の終端部を反応管に臨ませる。
【００６２】
中間フレーム部材１７の長手方向に沿う方向に並ぶ反応管２への触媒の供給が終わると、第１フレーム部材１５が第１縦軸芯Ｏ周りに回転して、上記と同様の作動で触媒を供給していく。そして、以上の作動を繰り返して、全ての反応管２への触媒の供給を完了する。ホッパー１へは触媒を適宜補給する。
【００６３】
［第３実施形態］
図５に第３実施形態における触媒充填機を示してある。この触媒充填機には一対の触媒供給部４を設けてある。各触媒供給部４は第１実施形態における触媒供給部４とほぼ同様の構造であり、説明は省略する。
【００６４】
触媒充填機の支持フレーム５を構成するに、平面視で円形状の反応管群Ａの半円部分を覆う状態に跨がる四角枠状の第１枠体２０と、この第１枠体２０上をその長辺に沿う方向にスライド移動する四角枠状の第２枠体２１と、第２枠体２１上を前記第１枠体２０の短辺に沿う方向にスライド移動する四角枠状の第３枠体２２とを設けてある。
【００６５】
そして前記第３枠体２２に前記一対の触媒供給部４を、互いのベルトコンベア３の終端部が対向する状態に載置固定し、第２，第３枠体２１，２２をスライド移動させる第１駆動部と、その第１駆動部を制御する制御装置（共に図示せず）とを設けてある。
【００６６】
上記の構造により、制御装置が第１駆動部を制御して次のように作動する。
【００６７】
各触媒供給部４のベルトコンベア３の終端部（詳しくは５本のシュート８）が、５本の反応管２に臨んで触媒を供給する。次に、第３枠体２２がスライド移動して、各触媒供給部４のベルトコンベア３の終端部が別の５本の反応管２に臨み、その反応管２に触媒を供給する。
【００６８】
第１枠体２０の短辺に沿う方向に並ぶ反応管２への触媒の供給が終わると、第２枠体２１スライド移動して、別の反応管２に上記と同様の作動で触媒を供給していく。そして、以上の作動を繰り返して、反応管群Ａの半分の反応管２への触媒の供給を終える。
【００６９】
次に、第１枠体２０を反応管群Ａの別の半円部分を覆う状態に跨がらせ、上記と同様の作動でその半円部分の反応管２に触媒を供給する。
【００７０】
［第４実施形態］
図６に第４実施形態における触媒充填機を示してある。この触媒充填機は第３実施形態における充填機を小型にしたもので、前記四角枠状の第１枠体２０が平面視で円形状の反応管群Ａの一部分（反応管群Ａの半円部分よりも小さい）に跨がるようになっている。
【００７１】
この充填機は第３実施形態における充填機に比べると運搬が容易であるという利点がある。なお前記反応管群Ａに対して複数台設置して、触媒を充填させることもできる。
【００７２】
［別実施形態］
前記ベルトコンベア３の送り幅を、搬送幅方向に並ぶ６本以上あるいは４本以下の反応管２に対応する幅に設定してあってもよい。
【００７３】
ホッパー１へは、ニューマチックコンベア（空気を媒体とするコンベア）により触媒を供給するよう構成してもよく、あるいは人為的に供給するよう構成してあってもよい。
【００７４】
前記反応管２が触媒で満杯になったことを例えば光センサーで検出し、その検出情報に基づいて、前記制御装置で第１、第２，第３駆動部等を制御するよう構成してもよい。
【００７５】
つまり、ホッパー１に多量の触媒を貯留しておいて、反応管２が触媒で満杯になったことを光センサーが検出すると、その検出情報に基づいて、制御装置の制御によりベルトコンベア３を停止させる。この場合、各反応管２ごとにベルトコンベア３を設けて、各ベルトコンベア３を独立して駆動させる。なおスライドダンパー１３は開放状態にしておく。
【００７６】
そして、別の反応管２側に触媒供給部４を位置変更させ、再びベルトコンベア３を駆動させて触媒を供給する。触媒供給部４が前記反応管２側に位置したことは位置センサーで検出する。
【００７７】
前記ホッパー１の下端側からホッパー１内に圧縮空気を間欠的に噴出するノズルを設けて、ホッパー１内の触媒の詰まりを防止するよう構成してあってもよい。例えば、ベルトコンベア３の搬送方向下手側のホッパー側壁１１の下端側に前記ノズルを設けて、ホッパー１の触媒吐出口１０から触媒流下通路９内に、後ろ斜め上方に向けて１Ｋｇ／ｃｍ2 のエアーパルスを１ｓｅｃ／２〜３ｓｅｃ間隔で噴出するよう構成する。
【００７８】
【実施例１】
本発明の方式による高速充填が可能である事を証明する為に以下の実験を行なった。直径５ｍｍ、高さ６ｍｍの円柱形の触媒粒子を用い、内径２５ｍｍ、高さ２ｍの反応管に投入を行なった。投入は１１００ｇ／分であった。
【００７９】
一方、比較のために同じ触媒粒子を用いて同じ管に手作業による充填を行なった。この充填はできるだけ一個ずつ触媒が投入されるように、約３００ｇ／分で実施した。
【００８０】
この時の圧力損失の平均は２７７．８ｍｍＨ2 Ｏ、標準偏差は３．９ｍｍＨ2 Ｏであった。
【００８１】
一方本触媒充填機を用いて充填を行なった反応管の平均圧力損失は２６７．７ｍｍＨ2 Ｏ、標準偏差は３ｍｍＨ2 Ｏであり、３倍の高速充填を行なったにもかかわらず、一個づつ投入する従来の作業より小さなばらつきであることがわかった。
【００８２】
【実施例２】
［触媒の粉化と触媒層圧力損失のばらつき］
触媒の粉化、発塵による触媒層圧力損失への影響を調査するために以下のような実験を行なった。
【００８３】
比較的発塵しやすい直径５ｍｍ、高さ６ｍｍの円柱形の触媒粒子を用い、粉塵の発生しやすい振動フィーダーで内径２５ｍｍ、高さ２ｍの反応管に投入した。１５０ｇ／分の速度で反応管が満杯になるまで充填を行なったところ、平均圧力損失が３２０ｍｍＨ2 Ｏと大きく、また標準偏差も２４．７８ｍｍＨ2 Ｏという大きなばらつきをもった。
【００８４】
この管に対して下部から強制エアブローを実施して発生粉塵を除去したところ、平均圧力損失が３０１ｍｍＨ2 Ｏに低下するとともに、その標準偏差も６．７ｍｍＨ2 Ｏにまで低下した。よって圧力損失のばらつき発生に粉塵の発生が大きく寄与していることが明らかになった。
【００８５】
同様の条件で本発明にかかる触媒充填機を用いると、圧力損失の平均３０７ｍｍＨ2 Ｏ、その標準偏差は３．７ｍｍＨ2 Ｏと小さくなり、振動フィーダーに対する優位性が示された。
【００８６】
【実施例３】
触媒充填機の有用性を示すために、実際に多管式触媒反応器に充填した場合のばらつきと、充填速度を手作業で行った場合と比較した。実験は以下のような多管式触媒反応器において触媒の充填を行なった。管内径２４．５ｍｍ、長さ４ｍである。触媒は直径５ｍｍ、高さ６ｍｍの円筒形セラミック担持触媒を用いた。比較データーは手作業による充填作業から得た。手作業は漏斗と樹脂製ビーカーを用い、管にできるだけ１個づつ触媒を投入していく方法によった。
【００８７】
手作業充填の速度は４分３０秒／１本、これに対して触媒充填機は１分／１本で充填を実施した。
【００８８】
また、手作業・触媒充填機のどちらによる場合も、１本に充填する量を予め秤量し、同量が充填できるようにした。
【００８９】
圧力損失のばらつきは以下のようになった。
【００９０】
手作業による充填平均圧力損失      ３１９ｍｍＨ2 Ｏ／４ｍ、標準偏差１２．２  ｍｍＨ2 Ｏ／４ｍ
触媒充填機使用平均圧力損失  ３３１ｍｍＨ2 ０／４ｍ、標準偏差７．６ｍｍＨ2 Ｏ／４ｍ
このように、従来の手作業と比較して高速かつばらつきの少ない充填を実現する事ができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】触媒充填機の触媒供給部を示す概略側面図
【図２】触媒供給部の斜視図
【図３】触媒供給部の平面図
【図４】第２実施形態の斜視図
【図５】第３実施形態の斜視図
【図６】第４実施形態の斜視図
【符号の説明】
１            ホッパー
２            反応管
３            コンベア
４            触媒供給部
５            支持フレーム
６            仕切り壁
７            層厚さ設定部
９            触媒流下通路
１０            触媒吐出口
１２            傾斜案内壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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