(57)【要約】  複数の支持要素（３４）を含む支持床（３２）を含む１種または２種以上の流動物質の処理装置である。該支持床は、４５％以上の空隙率を有することができる。触媒要素床等の活性床（３６）は、支持床によって支持されることができる。支持床の空隙率が従来の球状要素の同等の床よりも大きくできることにより、床を経由する反応剤の流量の顕著な改善および／または支持床全体での圧力降下の低減が可能になる。
2008532750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェルと、
該シェル内の、複数の支持要素を含む支持床と、
該シェル内の、該支持床によって支持された活性床と
を含んでなる、１種または２種以上の流動物質を処理するための装置であって、
該支持床の空隙率が５０％以上であり、かつ該支持床の該１種または２種以上の流動物質に対する活性が、質量基準で、該活性床の同活性の２０％未満である
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
該支持床が、
複数の支持要素からなる第１の層と、
該第１の層によって支持された複数の支持要素からなる第２の層と
を含み、該第２の層の支持要素は該第１の層の支持要素よりもサイズが小さい、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
該活性が触媒活性を含み、かつ該１種または２種以上の流動物質が１種または２種以上の反応剤物質を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
該支持要素の見掛け空隙率が３％未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
該支持要素の見掛け空隙率が０．７％未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
該支持要素の各々が少なくとも１つの貫通路を備えた概略円筒構造を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
該少なくとも１つの貫通路の平均幅が１ｍｍ以上である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
該少なくとも１つの貫通路が、該支持要素の最大幅の１０％以上の平均幅を有する、請求項６に記載の装置。
【請求項９】
該支持要素が複数の内部交差部材を含み、該複数の内部交差部材が自身の間に貫通路を画定する、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
該内部交差部材の第１の部材が該内部交差部材の第２の部材に交わる、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも４つの貫通路が存在する、請求項６に記載の装置。
【請求項１２】
該貫通路内に内接し得る最も大きい円が、活性床における複数の活性要素の直径よりも小さい直径を有する、請求項６に記載の装置。
【請求項１３】
該最も大きい円の直径が３ｍｍ未満である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
該支持要素の各々が要素の長さに沿って実質的に一定な断面を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
該支持要素が該支持床内でランダムに方向付けされている、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
該空隙率が５５％以上である、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
該空隙率が８０％未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
該空隙率が７５％未満である、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
該活性床が複数の活性要素を含み、かつ該支持要素が、該シェル内の要素の少なくとも最下層を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
複数の非球状の支持要素を含む支持床と、
該支持床によって支持された複数の活性要素を含む床と
を含んでなる、１種または２種以上の流動物質を処理するための装置であって、
該複数の支持要素が各々少なくとも１つの貫通路を画定し、かつ
該支持要素が、該活性要素の主要部の単位質量当たりの活性の２０％以下である単位質量当たりの活性を流動物質に対して有する
ことを特徴とする装置。該支持床の空隙率が４５％以上である、請求項２０に記載の装置。
【請求項２１】
該空隙率が５０％以上である、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
シェル下端の底部ならびに流体物質のための入口および出口を有するシェルと、
該流体物質が通過する該シェル内の複数の要素のカラムと
を含んでなる、流体物質を処理するための装置であって、該カラムが、
複数の要素からなる支持床と、
流体物質の処理のために支持床によって支持された複数の要素からなる活性床と
を含み、
該支持床が底部に最も近いカラムの複数の要素を含み、該支持床の空隙率が５０％以上である
ことを特徴とする装置。
【請求項２３】
該活性床内の該要素が、流体物質に対して、該支持床内の複数の不連続な要素よりも大きい活性を有する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
該入口が該シェルの下端に配置されている、請求項２２に記載の装置。
【請求項２５】
該出口が該シェルの下端に配置されている、請求項２２に記載の装置。
【請求項２６】
シェル下端の底部ならびに入口および出口を有し、該入口および該出口の一方が、該入口および該出口の他方よりも該底部に近いシェルと、
流体物質が該入口と該出口との間を通過する該シェル内の複数の要素のカラムと
を含んでなる、流体物質を処理するための装置であって、該カラムが、
流体物質の処理のための複数の活性要素からなる活性床と、
該活性床を支持床の上に支持する支持床と
を含み、
該支持床の各々が少なくとも１つの貫通路を有する複数の要素を含み、該支持床が該入口および該出口の該底部により近い一方に最も近いものであるカラムの複数の要素を含み、該支持床の空隙率が４５％以上である
ことを特徴とする装置。
【請求項２７】
カラム内に複数の支持要素を装填して空隙率５０％以上の支持床を形成する工程と、
該支持床の上に活性要素床を支持させる工程と
を含んでなる、流動物質を処理するための装置を形成する方法であって、
該カラム内において複数の要素からなる最下層を画定する支持床の層を形成する工程を含む
ことを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項１に記載の装置を用いて１種または２種以上の流動物質を処理する方法であって、
１種または２種以上の物質を活性床を経由して流動させることを含む方法。
【請求項２９】
全流動ステップの間、平均支持床圧力降下比を９：１０未満に維持することをさらに含み、
支持床圧力降下比は、支持要素を用いた支持床全体での圧力降下の、同等サイズの球状支持要素を用いた支持床全体での予想される圧力降下に対する比である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
圧力降下比が８：１０未満である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
圧力降下比が約１：２未満である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
請求項２２に記載の装置を用いて１種または２種以上の流体を処理する方法であって、
１種または２種以上の物質を活性床を経由して流動させることを含む方法。
【請求項３３】
該流動させることが、流動ステップの間、平均支持床圧力降下比を１：２未満に維持することを含み、
支持床圧力降下比は、支持要素を用いた支持床全体での圧力降下の、同等サイズの球状支持要素を用いた支持床全体での予想される圧力降下に対する比である、請求項３２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の例示的な態様は床支持媒体に関する。触媒床のための支持媒体と併せて特定の用途が見出され、これに対する特定の参照とともに説明される。しかし、本発明の例示的な態様はまた他の同様の用途に変更可能であることを理解すべきである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
ある触媒反応体において、触媒床は担体材料で形成され、典型的には、金属または金属酸化物等の触媒材料を支持する粒子状成分を含む。担体、または触媒支持体は、これらがしばしば公知であるように、例えばアルミナ系、シリカ系、またはチタニア系の化合物、または、アルミナ−シリカ担体等のこれらの組み合わせといった難溶性無機材料等の、一般的に無機の材料である。担体はまた、例えば木炭、活性炭、またはフラーレン等の炭素系材料から形成することができる。担体は、広い幾何表面積を与える、リング、ハニカムまたはワゴンホイール等の多孔性構造または開放構造を有することができ、触媒はこの幾何表面積の上に支持される。
【０００３】
触媒床が比較的浅い場所では、小孔を有する板、交差ビーム、または類似の構造の上に床を支持することができる。より大きい深さ、およびこれに従ってより大きい質量である床に対しては、触媒床が、典型的には個々のセラミック球で形成される、塔内で、第２の床の上に、または支持床の上に支持される。球は、触媒床の質量、および、最下の球の場合には支持床の全質量を支持するのに十分な強度を有するように使用される。球は一般的に、これらが支持する触媒床の要素よりも大きい直径のものである。要素間のスペースに起因して、支持床内の球状要素の百分率で測定される空隙率は約３６％以下である。これらの空間または空隙により、流れの方向に応じて、上記の触媒床が接触する前または後のいずれかで、支持床を経由して反応剤物質を通過させることが可能になる。自身の形状に起因して球よりも若干高い空隙率を有することができるペレットもまた支持要素として使用されてきた。
【０００４】
本発明の例示的な態様のある側面に従って、１種または２種以上の流動物質の処理装置が提供される。該装置はシェルと複数の支持要素を含むシェル内の支持床とを含む。該支持床は５０％以上の空隙率を有する。シェル内の活性床は支持床によって支持される。支持床は、１種または２種以上の流動物質に対して、質量基準で活性床の活性の２０％未満である活性を有する。
【０００５】
本発明の例示的な態様の別の側面に従って、１種または２種以上の流動物質の処理装置が提供される。該装置は複数の非球状支持要素を含む支持床を含む。支持要素は各々少なくとも１つの貫通路を画定する。複数の活性要素を含む床は支持床によって支持される。支持要素は、活性要素床内における活性要素の主要部（ｍａｊｏｒｉｔｙ）の単位質量当たりの活性の２０％以下である単位質量当たりの活性を流動物質に対して有する。
【０００６】
本発明の例示的な態様の別の側面に従って、流体物質の処理装置が提供される。該装置は、シェル下端の底部ならびに流体物質のための入口および出口を有するシェルを含む。複数の要素のカラムは流体物質が通過するシェル内にある。該カラムは複数の要素の支持床を含む。該支持床は底部に最も近いカラムの複数の要素を含む。支持床は、５０％以上の空隙率を有する。複数の要素の活性床は流体物質の処理のための支持床によって支持される。
【０００７】
本発明の例示的な態様の別の側面に従って、流体物質の処理装置が提供される。該装置は、シェル下端の底部ならびに入口および出口を有するシェルを含む。入口および出口の一方は入口および出口の他方よりも底部に近い。複数の要素のカラムは流体物質が入口と出口との間を通過するシェル内にある。カラムは、流体物質の処理のための複数の活性要素の活性床および該活性床を支持床上に支持する支持床を含む。該支持床は、各々が少なくとも１つの貫通路を有する複数の要素を含む。該支持床は、入口および出口の底部により近い一方に最も近いものであるカラムの複数の要素を含む。該支持床は、４５％以上の空隙率を有する。
【０００８】
本発明の例示的な態様の別の側面に従って、流動物質の処理装置の形成方法が提供される。該方法は、カラム内に複数の支持要素を装填して支持床を形成することを含む。該支持床は５０％以上の空隙率を有する。支持床の層は、カラム内の複数の要素の最下層を画定して形成される。活性要素床は支持床上に支持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
触媒床の効率の最大化における重要な要因は、床を経由する反応剤物質の十分な流量の維持である。浅い触媒床では、床全体での許容範囲の圧力降下を伴う高い流量を受ける場合があるが、この流量を維持して触媒床および支持床の深さを増大させるに従い、床全体での圧力降下の増大がもたらされる。床の上部と下部との間の圧力差を可能な限り低くすることが望ましい。過去において、このことは、流れに対する抵抗が低減されるように触媒床の担体要素を設計することにより実現されてきた。しかし、望ましい触媒活性を維持しつつこの方法で得られる圧力降下を低減することには限界がある。
【００１０】
図１を参照し、１種または２種以上の流動物質の処理装置を示す。該装置は、封鎖装置または触媒処理装置等のいずれのタイプの処理装置であっても良い。該装置は一般的に、触媒処理装置として例示によりここに説明される。触媒処理装置において、流動物質は反応剤物質を含んでも良い。
【００１１】
該装置は、気体および／または液体等の１種または２種以上の流体反応剤物質が経由してチャンバーに入りそしてチャンバーから出る、内部チャンバー１２ならびに入口１４および出口１６を画定する、シェルまたは塔１０を含むことができる。出口１６は、塔の底部２０に隣接する側壁１８内に形成でき、または、底部自体の中に形成でき、そして、入口は、塔の上部壁２２内にまたは上部壁２２に隣接して形成される。示される態様において、反応剤物質は塔を経由して下方へ流れる。しかし、入口１４および出口１６の配置が逆になって反応剤が塔を経由して上方に流れても良いことが理解されよう。
【００１２】
チャンバー内の複数の不連続な要素のカラム３０は、チャンバー１２の底部２０に隣接して並べられる支持床３２を含む。支持床は、シェル内に配置される複数の不連続な支持要素３４を含む。該支持床は、触媒床または封鎖床等の活性床３６に対する支持を与え、これらの質量はこれらの上に保持される。該支持要素は、これらをシェル内に投入して表面の実質的にランダムな配列を与えることによってシェル内に配置しても良い。触媒床３６は、支持床３２上に支持され、シェル内に配置される複数の不連続な触媒要素３８を含む。触媒要素はまた、投入し、反応剤物質の流れに対して蛇行した通路を与える表面のランダムな配列を与えることによって配置しても良く、またはより秩序立った方法で配列しても良い。触媒要素３８は、反応剤物質の１種または２種以上の成分の反応を触媒することが可能な、金属または金属酸化物等の触媒材料を支持する担体を含んでも良く、またはそれ以外には、触媒活性を有するように形成されても良い。
【００１３】
ある態様において、支持要素３４は、複数の層４０，４２中に配列される。支持床は、典型的にはカラム３０の要素の最下層を含む。示される態様において、層４２が、いずれの他の不連続な要素にもよらず、反応器の重力底部２０のみによって支持されている。２つの層４０，４２は例示により図１に示されるが、１層、３層または４層等、より少ないまたはより多い層を用いても良い。ある態様では、２つの層４０，４２のみを用いる。１つの層における要素の平均サイズ（例えば、平均直径の用語で表され、ここで要素の直径は、例えば要素の平均幅または最大幅として評価される）は、隣接する層のそれとは異なる。ある態様において、触媒床３６に最も近い最上層４０内の支持要素３４の平均サイズは、次の層４２のそれよりも小さく、これは言い換えると、最下層（示される態様における層４２）等まで続くいずれの層のそれよりも小さい。サイズは、触媒要素が支持床を経由して感知出来る程に浸出することなく触媒を所定の場所に保持するように選択できる。例えば、最下層４２は、約１０ｍｍの平均サイズを有する要素を含んでも良く、層４０は、平均サイズ約６ｍｍの要素を含んでも良い。実際のサイズは、触媒要素のサイズにある程度左右されることが理解されよう。典型的には、最上層内の支持要素の平均直径は、隣接する触媒要素の平均直径よりも少なくとも約１〜２ｍｍ大きい。例えば、触媒要素は、約３ｍｍ径、直径の長さに対する比が約１:２から１:３であるペレットであっても良く、そして、第１の層４０内の支持要素は、約６ｍｍの直径を有しても良い。要素の２または３以上のさらなる層を、説明した該２つの層、例えば平均サイズがそれぞれ約２４〜５０ｍｍおよび１９ｍｍである層の下に追加しても良い。
【００１４】
支持要素３４は非球状であっても良い。ある態様において、該支持要素は、反応剤が、ペレットまたは球の従来の支持床でのように単に要素の周囲を通過するよりも、要素を経由して通過できるように形成できる。従来の支持床は、典型的には、反応器の下部に向かってサイズが増大する４または５以上の層を有するが、ここに開示される非球状支持要素３４に対しては、球状のまたはペレット化された要素と比べてより少ない層しか要求されないようにできることが見出された。結果として、床の深さを従来の床に対するよりも小さくすることができる。例えば、２層、またはさらには１層を含む支持床で、球状のまたはペレット化された要素の従来の４層床を置き換えることができる。
【００１５】
触媒床の最も近くに配置された最も小さい支持要素３４を有することにより、支持要素３４間に空隙空間４８が与えられ、これは触媒要素３８が通過するには一般的に極めて狭い。通常、これは、最上層４０が、隣接する触媒床２４の触媒要素３８よりも大きい平均サイズの支持要素３４を含むことを意味する。支持床３２の下端に向かってますます大きい支持要素３４を有することによって、増大した空隙率および床を経由する大きい通路が得られ、これにより、触媒床および支持床の全負荷を支持するために要求される強度を維持する一方で、既知の流量に対する床全体での圧力降下が低減する。大きな支持要素はより小さな支持要素を支持する。大きい方の支持要素は、十分大きくしてこれらが反応器の下端の入口または出口を通過しないようにし、さらに、これらの上で、支持要素の層が浸出するのを速やかに防ぐのに十分に小さくすることができる。大きい方の支持媒体はまた、既知の流量に対する圧力降下をより低くする。示された態様において、下部の層４２は反応器の底部２０と接触している。
【００１６】
図１に示すように、カラムの各々の層は、典型的には、層間にいずれのスペーサ等も有さず下位の層の上に直接位置している。しかし、スペーサが層間ならびに／またはカラムの上部および下部に介入し得ることもまた意図される。
【００１７】
任意に、触媒床の上部に床リミッタ５０が配置される。該床リミッタは、上昇流反応器における反応剤の上昇流での触媒要素の損失の低減、および下降流反応器における触媒移動の低減に役立つ。カラム３０の高さ全体での圧力降下には、存在する場合、支持床３２、触媒床３６、床リミッタ５０、および使用できる他の任意の層からの寄与も含まれる。一般的に、触媒床は圧力降下の最も大きい部分を占める。ある態様において、触媒床の圧力降下は、典型的な操作流量で支持床の圧力降下の４倍以上である。球状要素から非球状要素３４への変更によって、特定の流量に対する支持床全体での圧力降下は、ある態様で約１０％以上、他の態様で２０％以上、さらに他の態様では５０％以上低減することができる。例えば、支持床全体での圧力降下は、球状要素をより高い空隙率の非球状要素で置き換えた場合、既知のガス質量速度で、約２０ｃｍ水／ｍ床から約４ｃｍ水／ｍ床以下に降下する場合がある。この相違は、一定の圧力降下を維持する一方で、反応剤を経由する流れの程度および／または触媒床の深さを増大させるために用いることができる。これにより、反応器を経由する各々の通過物に対してより高い変換率がもたらされる。
【００１８】
下降流反応器における典型的な触媒プロセスでは、１種または２種以上の反応剤物質（例えば、液体、気体または蒸気）をチャンバーの入口に入れ、存在する場合には床デリミッタ、次いで触媒床および支持床を経由して下降通過させる。液体反応剤物質の場合には移動が補助されない場合がある。ある場合では、一般的に程度は低いが、向流の液体／気体の流れが生じる場合がある。ポンプ５２は、入口または出口による流体の伝達において、気相または蒸気相の反応剤物質に対して、または液体物質の流量を増大させるために、任意に使用される。反応剤が触媒床に入ると、触媒要素に付随する触媒は、反応剤物質の単一または複数の成分の１または２以上の反応を触媒する。反応生成物、およびいずれの残留反応剤物質も、出口経由で反応器を出る前に触媒床から出て支持床を経由して通過する。上昇流反応器では、流れの方向は逆である、すなわち反応剤物質は任意の床デリミッタを経由して通過する前に、まず支持床を、次いで触媒床を経由して通過することが理解されよう。
【００１９】
封鎖装置等の所定の処理装置において、活性要素３８は、活性床３６の流動物質および要素の間で物質を輸送できる。ここに用いられるように、「活性要素」の用語は、反応を触媒すること、１種または２種以上の物質を反応または吸収、吸着または脱着させること等によって処理装置中に活発に加わる要素を意味することを理解すべきである。触媒プロセスの例としては、水素処理、水素化分解、改質、異性化、および酸化が挙げられる。封鎖プロセスの例としては、乾燥、分離、および抽出のための、吸収剤または分子篩としての活性要素の使用が挙げられる。活性要素はまた、流れを分配し、および／または、気体／液体の相互作用のために界面積を改善するのに役立つが、活性要素の用語は、唯一の目的が流れを分配しおよび／または気体／液体の相互作用のために界面積を改善することである従来の物質輸送要素を含まない。
【００２０】
支持要素３４は非球状である。これにより、球状の支持要素で得られるよりも大きな支持床の空隙率、および、既知の流量における支持床全体での圧力降下の低減がもたらされる。空隙率は、ここに用いられるように、支持要素によって占められていない支持床の全体積の百分率であり、任意の適切な速度で反応剤物質が通過しないいずれの閉塞した空隙および小孔（すなわち、直径が約０．３ｍｍ未満の孔）も除く。例えば、球状の実質的に非多孔質の要素の床は、約３６％以下の空隙率を有する場合がある。支持要素が慎重に配列されれば、より高いまたはより低い空隙率が理論的に可能であるが、ここに述べる値は、理論値でなく実際の床において認められた実験データおよび条件を表すことを理解すべきである。空隙率／圧力降下の低減を増大できる他の方法としては、１つまたは２つ以上の貫通路を備える支持要素３４を作製することがある。支持要素として用いられてきた従来のペレットは貫通路を欠き、かつ４７％以下の空隙率を有する。ある態様では、全体の支持床３２の空隙率は４５％以上であり、他の態様では５０％以上であり、そしてある特定の態様では約５６％である。床の空隙率は約８０％以下であることができ、上に支持される床の質量に左右される。ある態様では、空隙率は約７５％以下であり、他の態様では約６５％未満である。
【００２１】
支持床の個々の層４０，４２は、全体の床３２と異なる空隙率を有することができ、空隙率は一般的に、層を含む支持要素の平均サイズが増大するとより大きくなることが理解されよう。全体の床３２の空隙率は、種々の層の空隙率を考慮した全体の空隙率である。
【００２２】
空隙率の小さな増大であっても、床３２および全体のカラム３０の効率において顕著な効果を有する。例えば、球状の支持要素で形成された支持床全体での圧力降下は、既知の流量で約１４０ｇ／ｃｍ2であることができる。非球状要素床３２は、この流量で、同一の平均要素サイズ（示された態様において１１２ｇ／ｃｍ2）を有する、同等の高さの球状で実質的に非多孔質である要素床の圧力降下の約８０％未満の圧力降下を有することができる。ある態様では、床３２の圧力降下は、同等の球状要素床の６０％未満であり、そして他の態様では、圧力降下は同等の床の約５０％以下である。ある特定の態様では、圧力降下は同等の床の約２０％である。同等の球の直径は、同等の体積を有する球の半径を計算することによって評価される。この評価では、体積を評価するために非球状支持要素の外形寸法を測定する。よって、測定される体積は、要素内の貫通路によって作られる空隙空間を含む。
【００２３】
用語「非球状」および同様の用語は、最小寸法の最大寸法に対する平均比の約０．７０以下、ある態様では約０．６以下、および他の態様では約０．５以下を意味するように、または、Ｋｒｕｍｂｅｉｎ  ａｎｄ  Ｓｌｏｓｓ  ｃｈａｒｔと比較して、平均真球度の値が約０．７０、または０．６、または０．５、未満であることを意味するようにここに用いられる。支持要素に用いられる従来のボールは、完全に球状ではないとしても、１．０近くの平均真球度の値を有する。
【００２４】
図２および３は、支持要素３４の例示の態様を示す。図４は、ランダムに投入された要素３４間の要素内空隙空間４８を表す。支持要素３４は、形状が本質的に円筒型の収容構造５６を含み、これは、完全な円筒、および、少なくとも４、例えば５または６以上の辺を有する規則的または不規則な多角形形状のみならず円形の円筒形状が幾分平たくなり楕円の断面を作る形状、を含むものと理解される。収容構造内の空間は、円筒型収容構造の１つの内側部分を他に接続する構造部材として機能する複数の交差部材５８を有することができる。示される態様では、２つの交わる交差部材５８は、要素に対する堅固な支持を与える交差を形成する。
【００２５】
支持要素３４は、各々、少なくとも１つの貫通路６０を含むことができる。示された態様では、複数の貫通路６０および／または外周の窪み６２が、空隙率に寄与する要素の長さに沿って伸びている。示された態様では、４つの扇型形状の貫通路６０が、交わっている交差部材５８と収容構造５６との間に形成される。８つの半円の窪み６２が、収容構造の外周を囲んでアーチ型に配置され、要素の長さに沿って伸びている。任意に、突起部６４が収容構造５６から内方へ伸びている。突起部６４は、反応剤の通過のための開放構造を維持する一方で、通路６０を経由して通過できる触媒担体要素３８またはより小さい触媒要素の最大直径を制限するのに役立つ。この方法では、床３２を経由して下降する触媒要素の浸出を低減できる。
【００２６】
貫通路は、支持要素の最大交差断面幅Ｄ（示される態様において、Ｄは最大直径である）の５％以上の平均交差断面幅ｄを有することができ、そしてある態様では、１０％以上であることができる。より小さい要素（すなわち、直径Ｄが１ｃｍ未満であるもの）に対しては、支持要素の最大交差断面幅Ｄの１０％を超える幅ｄを有することが望ましい。そうでない場合、望ましい流れを与えるためには通路が小さすぎるためである。例えば、直径６ｍｍの要素に対しては、通路は、好ましくは、平均交差断面幅で１ｍｍ以上であることができる。通路の最大サイズは、上記の層の粒子のサイズにある程度左右される。例えば、通路は、外周が破線で示される粒子３８によって示されるように、好ましくは、上記の隣接する層の粒子が通路６０を迅速に通り抜けるには大きすぎるような形状とされる。例えば、通路内に内接し得る最も大きい円６６の直径は、上記の次の層における要素の最大直径よりも小さくすることができる。任意に、要素の外周は、上記した次の層の粒子が急速に粒子間空隙４８を通過しないような形状とすることができる。
【００２７】
例示の支持要素３４は上面および下面７０，７２を有し、最大直径Ｄを有する断面を画定する。該要素はこれらの面に垂直な長さＬを有する。これらの面は、示されるように平面であっても良く、または凸面、凹面または不規則形状でも良い。押出成形加工により形成される要素の場合、該要素の断面は長さＬに沿って概略同型である。ある態様では、Ｄ：Ｌの比は約５：１から約１：４、例えば約３：１である。
【００２８】
支持要素の他の内部形状が、例えばより多数または少数の交差部材および／または通路を備える要素を形成することによって作製できることが理解されよう。さらに、ある層の床支持要素を他の層の要素と異なるように構成できる。例えば、床内のより大きい要素が比較的より幅広い交差部材またはより多数の交差部材を有し、これらの要素に床の質量を支持するためのより大きい破砕強度が付与されても良い。例えば単純な環形構造のように、交差部材なしで要素を形成しても良いこともまた意図される。さらに他の態様では、支持床の単一の層内で２つ以上の形状および／またはサイズの要素を混合する。
【００２９】
ある態様での支持床３２の８０％以上の空隙率、およびある態様での床３２の９０％以上の空隙率は、要素間空隙空間４８および平均幅が０．５ｍｍ以上である貫通路６０に由来する。この態様では、要素内空隙率の大部分が（例えば９０％以上、およびある態様では９８％以上）が貫通路６０を含むように、要素３４は主として非多孔質材料で形成される。例えば、要素３４は、ＡＳＴＭ  Ｃ−３７３により１４％未満と測定されるような見掛け空隙率を有しても良い。ある態様では、見掛け空隙率は７％未満であり、他の態様では３％未満であり、他の態様では１．５％未満である。要素は見掛け空隙率０．７％未満を有することができる。低い空隙率は要素の強度に貢献できる。見掛け空隙率の測定において貫通路６０は考慮されない。一般的に、存在する要素３４のいずれの空隙率も、微小孔、例えば約５０μｍ未満の直径を有する９０％以上の要素内の孔により与えられる。
【００３０】
支持要素は、上に使用されることになるカラムの質量を支持するのに十分な破砕強度を有することができる。ある態様では、最下層４６を形成する要素は、２００ｌｂ／ｓｑ．ｉｎ（１４Ｋｇ／ｃｍ2）以上、ある態様では３００ｌｂ／ｓｑ．ｉｎ（２１Ｋｇ／ｃｍ2）以上の破砕強度を有する。破砕強度は、最大約４００ｌｂ／ｓｑ．ｉｎ（２８Ｋｇ／ｃｍ2）以上であることができる。ある特定の態様では、破砕強度は約３６０ｌｂ／ｓｑ．ｉｎ（２５５Ｋｇ／ｃｍ2）である。ある態様では、支持要素の破砕強度は触媒要素のそれよりも大きい。
【００３１】
図５〜１０を参照し、支持要素の他の態様を示す。これらの要素は、他に記載される場合を除いて、同様の寸法であることができ、同様に形成されて支持要素３４となることができる。各々の場合で、Ｄ：Ｌの比は、約５：１から約１：４、例えば約３：１であることができる。
【００３２】
図５に示す支持要素１３４は、形状が本質的に円筒型であり窪み１６２を有する収容構造１５６を有する。交差部材１５８は、円筒型収容構造の内部部品の一方を他方と接続する構造部材として機能する。支持要素１３４は４つの貫通路１６０を含む。該要素はＸ軸およびＹ軸について対称である。
【００３３】
図６に示す支持要素２３４は、形状が窪みを有さない円筒型である収容構造２５６を含む。単一の交差部材２５８は、円筒型収容構造の内部部品の一方を他方と接続する。支持要素２３４は２つの貫通路２６０を含み、これらの形状はアーチ形である。該要素はＸ軸およびＹ軸について対称である。
【００３４】
図７に示す支持要素３３４は、円筒型収容構造の内部部品の一方を他方と接続する構造部材として機能する交差部材３５８を備えた、形状が本質的に円筒型である収容構造３５６を有する。支持要素３３４は６つの貫通路３６０、円形の中心の通路３６０Ａおよび５つのアーチ形に間隔をあけた円形の通路３６０Ｂを含む。アーチ形に間隔をあけた凹面の外周の窪み３６２は要素の長さに沿って伸び、そして外周の貫通路３６０Ｂに隣接して設けられた外周の凸面部分３６８で繋がっている。該要素は、３６０／５（外周の通路３６０Ｂの数）に相当する角度θについて半径方向に対称である。
【００３５】
図８に示す支持要素４３４は、形状が円筒型で窪みを有さない収容構造４５６を含む。交差部材４５８は、円筒型収容構造の内部部品の一方を他方と接続する構造部材として機能する。支持要素４３４は１２の貫通路４６０、６つのアーチ形に間隔をあけた内部のダイヤモンド形の通路４６０Ａおよび６つのアーチ形に間隔をあけた概略三角形の通路４６０Ｂを含む。該要素はＸ軸およびＹ軸について対称である。
【００３６】
図９に示す支持要素５３４は、Ｘ軸に沿った最大幅ＤおよびＸ軸に垂直な最大高さＨを有する犬用骨状に形作られる。Ｄ：Ｈの比は約１：１から２：１、例えば約１．２：１から１．８：１であることができる。複数（示される態様では１１）の円形の貫通路５６０は、要素について間隔をあけられる。向かい合った凹面の外周の窪み５６２Ａおよび５６２Ｂの対は、空隙率に寄与する要素の長さに沿って伸び、そしてお互いに間隔をあけられ、すなわち要素の４つの角を規定する外周の凸面部分５６８によって繋がっている。高さ寸法Ｈの端部の凹面の窪み５６２Ａは、直径がＤより大きい虚円の弧を規定できる。幅寸法Ｄの端部の凹面の窪み５６２Ｂは、最大幅Ｄの約４０〜１５０％の直径の虚円の弧を規定できる。該要素はＸ軸およびＹ軸について対称である。
【００３７】
本発明の支持要素は、支持要素に対して十分な強度を与え、かつ使用することになる流動物質との適合性を有するいずれの材料からも形成できる。例えば、金属、プラスチック、または天然または人工のクレー、長石、ゼオライト、コージライト、アルミナ、ジルコニア、シリカまたはこれらの混合物といったセラミック材料を使用できる。クレーは一般的に、アルミナおよびシリカの混合酸化物であり、カオリン、ボールクレー、ファイアークレー、陶土等の材料を含む。クレーの例は、ボールクレーおよびファイアークレーといった高柔軟性クレーである。該クレーは、メチレンブルー指数（「ＭＢＩ」）の約１１から１３ｍｅｑ／１００ｇｍを有することができる。用語「長石」は、ソーダ、カリおよび石灰を伴うアルミナのシリケートを説明するためここに用いられる。クオーツ、ジルコンサンド、長石クレー、モンモリロナイト、霞石閃長岩等の他の成分もまた、他のセラミック形成材料に少量で存在できる。
【００３８】
セラミック床支持要素を製造するために共に焼成される成分は微粉末形状で供給でき、水および／または、結合剤、押出助剤、潤滑剤等の押出加工で補助をする加工助剤の添加によって、成形可能な混合物に製造できる。該混合物は、押出またはドライプレス技術を用いた圧縮等の幾つかの種々の技術を用いて加工し、所望の形状を得ることができる。例えば、初期の押出加工に続き、押出方向に垂直に切断して所望の長さとすることができる。初期の乾燥は水を追い出すために行うことができる。これにより、生素地の比較的弱い構造の崩壊を回避でき、そして約１２０℃未満で、ある態様では約７０℃未満で実施でき、約５時間継続できる。次いで本体を高温、例えば最高温度が１１００℃から１４００℃、ある態様では１２００℃以上、他の態様では約１２５０℃で加工し、典型的には１．５％未満の見掛け空隙率、ある態様では０．７％未満の見掛け空隙率を有する高密度体を形成することができる。しかし、該空隙率が約１５％以下である用途もある。焼成温度は、ある程度要素の組成に左右される場合があり、そして一般的には、材料のバルクが低い空隙率を実現するのに十分とすることができる。このことは、典型的に最大３０〜８０％の見掛け空隙率または材料内空隙を有し、これにより所定の活性床内に一般的に見出される質量を支持するのに適さない場合がある網状のセラミック体とは対照的である。
【００３９】
例えば、セラミック要素は、クレーおよび長石ならびに他の少量成分の混合物から組み立て、主に酸化ケイ素および酸化アルミニウム（アルミノシリケート）を含む結果物を形成することができる。例えば、要素を形成するために用いられる混合物は、約９０％以上のセラミック形成成分および残部（典型的には約１０％以下）の加工助剤を含むことができる。セラミック形成成分は２０〜９９％の酸化アルミニウムおよび０〜８０％の酸化ケイ素を含んでも良い。加工助剤は焼成中に大部分が揮発しても良い。しかし、支持要素は、加工環境における成分の流れに対して不活性、またはある態様では有利に活性であり、かつ所望のカラムを適切に支持するために十分な破砕強度を与える任意の材料からなることができることが理解されよう。成分は、混合物の所望の形状への成形を可能にし、かつ該形状を焼成中保持するために十分な量で水を添加する前に完全に混合しても良い。一般的に、添加される水の量は、該成分の乾燥混合物１００ｇｍ毎に対して１２から３０ｍｌであることができる。次いで、成形可能な混合物を成形、または押出して、所望の形状を、該形状が窯内で最高温度１１００℃から１４００℃に焼成される前に形成する。窯内の温度は、５０から９０℃／ｈｒの間の速度で上昇させても良く、焼成温度での滞留時間は、窯が室温まで冷める前において１から４時間とすることができる。
【００４０】
セラミック支持要素は押出またはドライプレス加工により製造するが、これらは要素に対して対称の軸を与える１軸方向に沿って本質的に同型の断面を有することができる。
【００４１】
触媒用の担体は、一般に、難溶性無機材料、例えばアルミナ系、シリカ系もしくはチタニア系の化合物、またはこれらの混合物、例えばアルミナ−シリカ担体、等の無機材料である。担体はまた、例えばチャコール（木炭）、活性炭、またはフラーレン等の炭素系材料から作製されることができる。
【００４２】
触媒要素は、触媒的に有効な量の１種または２種以上の触媒的に反応性の金属を担体上に堆積させ、触媒前駆体とすることにより作製できる。典型的には、触媒的に有効な量の触媒的に反応性の材料を該担体に被覆または含浸するのに十分な、金属または単数もしくは複数の化合物、単数もしくは複数の複合体および／または単数もしくは複数の塩、を該担体に含浸する。ここに使用されるように、「触媒的に有効な量」は測定可能な触媒効果を与える触媒の量を意味する。含浸された担体または触媒前駆体は空気存在下で乾燥しても良く、これはまた触媒材料を対応する金属に変換する。
【００４３】
触媒要素の例は、例えば、米国特許番号第６，６５６，８７４；６，６４９，６６２；５，９５２，５２９；５，９１４，４３２；５，７３３，８４２；５，５１２，５３０；および出願公開第２００４／０１７０５５６に記載されており、これらの開示は参照によりここにそのまま組み入れられる。
【００４４】
支持要素は何らの触媒活性も有する必要がなく、すなわちこれらの機能は、触媒床の全質量（および存在するいずれの床リミッタについても）を支持することにある。ある態様では、支持要素は触媒材料を含まないか実質的に含まない。ある態様では、触媒反応の速度として測定される支持床の触媒活性は、単位質量当たり触媒床のそれの２０％未満、他の態様では、単位質量当たり触媒床のそれの１０％未満、そして一般的には約１％以下である。触媒床が異なる活性の複数の層を含む場合、触媒床の活性は、支配的な層（触媒要素の質量の点で）または要素の主要部のものと考えることができる。例えば、触媒床が、触媒床ｋｇ当たり毎分１０モルの速度でのオレフィンのエポキシ化をもたらす場合、触媒床は、１モル／分／ｋｇ触媒床以下、そして一般的には０．１モル／分未満のエポキシ化を触媒しても良い。他の活性床に対しては、支持床の活性は、単位質量当たり、活性床の活性の２０％未満である活性等、対応する活性床の活性の点から同様に規定できる。例えば活性床を封鎖のために作製する場合、支持床は、単位質量当たり活性床の２０％未満の封鎖活性を有しても良い。
【００４５】
ある態様では、支持床３２は、米国特許第６，６５６，８７４；６，６４９，６６２；５，９５２，５２９；５，９１４，４３２；５，７３３，８４２；５，７３３，８４０；５，５１２，５３０；および２００４／０１７０５５６に記載されるもの等の、上に堆積されるかまたは内部に組み込まれる触媒材料を有さないため、試薬の反応のための触媒として機能しない。しかし、支持要素を形成するために用いられる材料中の天然由来の不純物、または材料自体が、限られてはいるが幾らかの触媒活性を有する場合があることが理解されよう。さらに、少量の触媒材料が支持床を下方向に経由して浸出し、時間と共にこれに幾らかの触媒活性を与える場合がある。
【００４６】
他の態様では、封鎖媒体等の触媒活性を殆どまたは全く有さない要素を含む活性床３６を支持するために支持床３２を使用する。該活性床の該要素は、ゼオライト、シリカゲル、活性炭、これらの組み合わせ等から形成できる。
【００４７】
本発明の範囲の制限を意図することなく、以下の例は、ある態様での、圧力降下の低減および触媒床の支持における床支持媒体の有効性を明らかにする。
【００４８】
例
例１
理論計算は、図２に従って構成した幅Ｄが１９ｍｍ、長さＬが１０ｍｍ、および理論空隙率が６０％である非多孔質非球形要素の高さ０．５６ｍのランダム投入床全体での圧力降下で行った。計算は、直径１９ｍｍおよび公称空隙率４０％のランダム投入された非多孔質球状要素の比較の床に対して行ったが、他は非球状要素床と同一とした。図１０は、図２の支持要素床に対する、ｃｍ水／メートル床単位での圧力降下  対  ｋｇ／ｈｒ．ｍ2単位でのガス質量速度、を示す。球状要素床全体での圧力降下は、本発明の非球状要素床に対するよりも高いことが明らかである。全ての場合で、該球に対する圧力降下は非球状要素の２倍を超える。例えば、ガス速度２７．９ｍ／分において、該球に対する圧力降下は約２２．５ｃｍＨ2Ｏ／メートルであり、これは同等の直径を有する非球状要素のそれ（約４．１ｃｍＨ2Ｏ／メートル）の約５倍以上である。
【００４９】
例２
クレー、長石、および約２５％のアルミナ、６８％のシリカを含む有機押出助剤の混合物を水と混合した。混合物の一部をダイを経て押出し、長さを区切り、そしておよそ１２００℃の温度で焼成して、図２の設計に従った２サイズの床支持要素を形成した。該要素は、０．７％未満の見掛け空隙率を有する。焼成した要素の第１の組は、直径Ｄ約１９ｍｍおよび長さＬ約２５ｍｍを有した。焼成した要素の第２の組は、直径約１１ｍｍおよび長さＬ約７ｍｍを有した。混合物の一部を用いて、およそ１２００℃の温度まで焼成された２サイズの球を形成した。焼成された球は直径１９ｍｍおよび６ｍｍをそれぞれ有した。小さい方の要素を各々の場合で上部に配置し床高さのおよそ２３％を含むようにして、高さおよそ７０ｃｍの床を球および非球状の要素でそれぞれ形成した。非球状要素床の空隙率は６０％であった。球状要素の空隙率は４０％であった。ｃｍ水／ｍ床単位での実際の圧力降下測定  対  ｋｇ／ｈｒ．ｍ2単位でのガス質量速度、を図１１に示す。球状要素床全体での圧力降下は、本発明の非球状要素の同等の床に対するよりも高いことが明らかである。全ての場合で、該球に対する圧力降下は非球状要素のそれの約２倍であった。
【００５０】
例３
図２に示すように形成された非球状支持要素床について触媒浸出試験を行う。支持要素床の上に触媒ペレットのカラムを組み立てる。支持媒体は、図２の設計に従った直径Ｄ＝１１ｍｍで長さＬ＝７ｍｍである小さい方のサイズの支持媒体の約７．６ｃｍ厚の層を、図２の設計に従ったＤ＝２５ｍｍで長さＬ＝１１ｍｍである大きい方のサイズの支持媒体の約２０ｃｍ厚の層の上部に含む。３ｍｍ触媒ペレットの約２１ｃｍ厚の層は、この床の上部に支持される。試験は、３．５ＫＨｚで１０分間のカラムの激しい振動を含む。結果からは、支持床を経た触媒の浸出が何ら生じないことが示される。
【００５１】
好ましい態様に関して例示の態様を説明してきた。明らかに、前述の詳細な説明を読みそして理解することで他者に改良および改変がもたらされよう。例示の態様は、そのような全ての改良および改変をこれらが添付の特許請求の範囲の範囲またはその均等物に含まれる限りにおいて含むものとして解釈されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明に従った処理装置の側断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の態様に従った支持要素の平面図である。
【図３】図３は、図２の支持要素の側面図である。
【図４】図４は、ランダムに投入された支持要素の透視図である。
【図５】図５は、本発明の第２の態様に従った支持要素の平面図である。
【図６】図６は、本発明の第３の態様に従った支持要素の平面図である。
【図７】図７は、本発明の第４の態様に従った支持要素の平面図である。
【図８】図８は、本発明の第５態様に従った支持要素の平面図である。
【図９】図９は、本発明の第６の態様に従った支持要素の平面図である。
【図１０】図１０は、図２の支持要素床および同等の直径の球状支持要素床に対する、センチメートル水／メートル床単位での圧力降下、対、ｋｇ／ｈｒ．ｍ2単位でのガス質量速度、の理論的なプロットである。
【図１１】図１１は、図２の支持要素床および同等の直径の球状支持要素床に対する、ｃｍ水／ｍ床単位での実際の圧力降下、対、ｋｇ／ｈｒ．ｍ2単位でのガス速度、のプロットである。
【図１】
2008532750.tif 000003
【図２】
2008532750.tif 000004
【図３】
2008532750.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008532750.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年11月9日(2007.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シェルと、
該シェル内の、複数の支持要素を含む支持床と、
該シェル内の、該支持床によって支持された活性床と
を含んでなる、１種または２種以上の流動物質を処理するための装置であって、
該複数の支持要素の各々が少なくとも１つの内部交差部材および複数の貫通路を含み、該支持床の空隙率が５０％以上であり、該支持床が
複数の支持要素からなる第１の層と、
該第１の層によって支持された複数の支持要素からなる第２の層と
を含み、該第２の層の支持要素は該第１の層の支持要素よりもサイズが小さく、かつ
該支持床の該１種または２種以上の流動物質に対する活性が、質量基準で、該活性床の同活性の２０％未満である
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
該活性が触媒活性を含み、かつ該１種または２種以上の流動物質が１種または２種以上の反応剤物質を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
該支持要素の見掛け空隙率が３％未満である、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
該支持要素の見掛け空隙率が０．７％未満である、請求項１〜３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
該支持要素の各々が概略円筒構造を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
該貫通路の平均幅が１ｍｍ以上である、請求項１〜５のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
該貫通路が、該支持要素の最大幅の１０％以上の平均幅を有する、請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
該支持要素が複数の内部交差部材を含み、該複数の内部交差部材が自身の間に貫通路を画定する、請求項１〜７のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
該内部交差部材の第１の部材が該内部交差部材の第２の部材に交わる、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも４つの貫通路が存在する、請求項１〜９のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
該複数の貫通路の貫通路内に内接し得る最も大きい円が、活性床における複数の活性要素の直径よりも小さい直径を有する、請求項１〜１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
該最も大きい円の直径が３ｍｍ未満である、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
該支持要素の各々が要素の長さに沿って実質的に一定な断面を含む、請求項１〜１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
該支持要素が該支持床内でランダムに方向付けされている、請求項１〜１３のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
該空隙率が５５％以上である、請求項１〜１４のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
該空隙率が８０％未満である、請求項１〜１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
該空隙率が７５％未満である、請求項１〜１５のいずれかに記載の装置。
【請求項１８】
該活性床が複数の活性要素を含み、かつ該支持要素が、該シェル内の要素の少なくとも最下層を含む、請求項１〜１７のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
複数の非球状の支持要素を含む支持床と、
該支持床によって支持された複数の活性要素を含む床と
を含んでなる、１種または２種以上の流動物質を処理するための装置であって、
該複数の支持要素が各々少なくとも２つの貫通路を画定し、該支持床が、
複数の支持要素からなる第１の層と、
該第１の層によって支持された複数の支持要素からなる第２の層と
を含み、該第２の層の支持要素は該第１の層の支持要素よりもサイズが小さく、かつ
該支持要素が、該活性要素床における該活性要素の主要部の単位質量当たりの活性の２０％以下である単位質量当たりの活性を流動物質に対して有する
ことを特徴とする装置。
【請求項２０】
該支持床の空隙率が４５％以上である、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
該支持床の空隙率が５０％以上である、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
シェル下端の底部ならびに流体物質のための入口および出口を有するシェルと、
該流体物質が通過する該シェル内の複数の要素のカラムと
を含んでなる、流体物質を処理するための装置であって、該カラムが、
複数の要素からなる支持床と、
流体物質の処理のために支持床によって支持された複数の要素からなる活性床と
を含み、
該支持床が底部に最も近いカラムの複数の要素を含み、該支持要素の各々が２以上の貫通路を画定し、該支持床の空隙率が５０％以上であり、該支持床が、
複数の支持要素からなる第１の層と、
該第１の層によって支持された複数の支持要素からなる第２の層と
を含み、該第２の層の支持要素は該第１の層の支持要素よりもサイズが小さい
ことを特徴とする装置。
【請求項２３】
該活性床内の該要素が、流体物質に対して、該支持床内の複数の不連続な要素よりも大きい活性を有する、請求項２２に記載の装置。
【請求項２４】
該入口が該シェルの下端に配置されている、請求項２２または２３に記載の装置。
【請求項２５】
該出口が該シェルの下端に配置されている、請求項２２または２３に記載の装置。
【請求項２６】
シェル下端の底部ならびに入口および出口を有し、該入口および該出口の一方が、該入口および該出口の他方よりも該底部に近いシェルと、
流体物質が該入口と該出口との間を通過する該シェル内の複数の要素のカラムと
を含んでなる、流体物質を処理するための装置であって、該カラムが、
流体物質の処理のための複数の活性要素からなる活性床と、
該活性床を支持床の上に支持する支持床と
を含み、
該支持床の各々が複数の貫通路を有する複数の要素を含み、該支持床が該入口および該出口の該底部により近い一方に最も近いものであるカラムの複数の要素を含み、該支持床の空隙率が４５％以上であり、該支持床が、
複数の支持要素からなる第１の層と、
該第１の層によって支持された複数の支持要素からなる第２の層と
を含み、該第２の層の支持要素は該第１の層の支持要素よりもサイズが小さい
ことを特徴とする装置。
【請求項２７】
カラム内に複数の支持要素を装填して空隙率５０％以上の支持床を形成する工程と、
該支持床の上に活性要素床を支持させる工程と
を含んでなる、流動物質を処理するための装置を形成する方法であって、
該カラム内において複数の要素からなる最下層を画定する支持床の層を形成する工程を含み、
該複数の支持要素の各々が２以上の貫通路を画定し、該支持床が、
複数の支持要素からなる第１の層と、
該第１の層によって支持された複数の支持要素からなる第２の層と
を含み、該第２の層の支持要素は該第１の層の支持要素よりもサイズが小さい
ことを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項１〜２１のいずれかに記載の装置を用いて１種または２種以上の流動物質を処理する方法であって、
１種または２種以上の物質を活性床を経由して流動させることを含む方法。
【請求項２９】
全流動ステップの間、平均支持床圧力降下比を、９：１０未満に維持することをさらに含み、
支持床圧力降下比は、支持要素を用いた支持床全体での圧力降下の、同等サイズの球状支持要素を用いた支持床全体での予想される圧力降下に対する比である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
圧力降下比が８：１０未満である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
圧力降下比が１：２未満である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
請求項２２〜２６のいずれかに記載の装置を用いて１種または２種以上の流体を処理する方法であって、
１種または２種以上の物質を活性床を経由して流動させることを含む方法。
【請求項３３】
前記流動させることが、流動ステップの間、平均支持床圧力降下比を１：２未満に維持することを含み、
支持床圧力降下比は、支持要素を用いた支持床全体での圧力降下の、同等サイズの球状支持要素を用いた支持床全体での予想される圧力降下に対する比である、請求項３２に記載の方法。
【国際調査報告】
2008532750.tif 000014
2008532750.tif 000015