(57)【要約】  本発明は、固体粒子を容器、特に化学反応器、の中に導入するための、好ましくは可撓性でなおかつ円筒形の、パイプを備えてなり、その中を通って該粒子が上から下に流れる装置であって、該パイプの内側に配置された、中央シャフト（２）に巻かれた少なくとも一個のらせん状斜面（２）をさらに備え、該斜面が、該斜面（２）の外側縁部（４）と該パイプ（１）との間の間隔が、導入される固体粒子のサイズより小さくなるような幅を有することを特徴とする装置に関する。本発明の装置を使用する方法も開示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体粒子を容器、特に化学反応器、の中に導入するための、好ましくは可撓性でかつ円筒形の、ダクト（１）を備えてなり、前記ダクトの中を通って前記粒子が上から下に流れる装置であって、前記ダクトの内側に、中央シャフト（３）に巻かれて固定された少なくとも一個のらせん状斜面（２）をさらに備え、前記斜面が、前記斜面（２）の外側縁部（４）と前記ダクト（１）との間の間隔が、導入すべき前記固体粒子のサイズより小さくなるような幅を有する、装置。
【請求項２】
前記中央シャフトが、可撓性または剛性のロッドまたはチューブである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記中央シャフトが、可撓性または剛性の複数のシャフト要素（６）から形成され、前記シャフト要素（６）が、互いに関節接合されてなる、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記シャフト要素（６）の長さが５センチメートル〜５メートル、好ましくは０．５〜２メートルである、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記シャフト要素（６）が、中間要素（５）、好ましくは可撓性中間要素、により互いに関節接合され、前記中間要素（５）が、前記ダクトの内側で、２個のらせん状斜面（２）の間で、固体粒子の自由落下に対する障害物を形成しない、請求項３または４に記載の装置。
【請求項６】
前記中間要素（５）がスリング、ロープ、ケーブル、チェーンまたは可撓性チューブである、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記中間要素（５）の長さが５センチメートル〜５メートル、好ましくは０．５〜２メートルである、請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】
前記らせん状斜面（２）がブラシ状構造を有し、前記ブラシを形成する毛の数および剛性が、装填速度が最大である時に導入される粒子の重量を支えるのに十分である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記らせん状斜面（２）のらせんピッチが５〜１００ｃｍ、好ましくは１５〜８０ｃｍである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記可撓性ダクトが、織り上げた、または編み上げた織物材料製か、または所望により繊維または織物材料で補強された、プラスチック製である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記可撓性ダクト（１）が、前記可撓性ダクト（１）の長さの一部または全部にわたって、２本の直線的な折り目（７ａ、７ｂ）を含み、前記折り目が、直径方向で対向し、前記折り目の基底部で縫い目の線（８）により閉鎖され、各折り目が、前記ダクトの外側に半径方向で伸びるバンド（９ａ、９ｂ）を限定する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記バンド（９ａ、９ｂ）が、前記ダクトを固定するための手段（１０）を支持または具備する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ダクトの内径が５０ｍｍ〜４００ｍｍ、好ましくは１００ｍｍ〜２００ｍｍである、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
容器、特に反応器、に固体粒子を装填する方法であって、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装填装置を、前記装填装置の上端を介して、前記容器の上部にある開口部に固定すること、および前記装置の上端を経由して前記固体粒子を導入すること
を含んでなる、方法。
【請求項１５】
操作者が、前記装填装置の下端を経由して出てくる粒子を、前記容器の底部または装填最前部の表面全体に配分することをさらに包含する、請求項１４に記載の容器に装填する方法。
【請求項１６】
前記充填すべき容器が、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の複数の垂直管からなる多管反応器である、請求項１４に記載の容器に装填する方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、容器、特に高さが数十メートルまである大型の容器、に、物理的な一体性を維持する必要がある固体粒子を装填する装置および方法に関する。
【０００２】
より詳しくは、本発明の装置および方法は、化学的、電気化学的、石油または石油化学的な固定床反応器に、ビーズ、顆粒、円筒、ディスク、もしくはロッドの形態、または他のいずれかの形態であってよいが、比較的小さな寸法を有する、固体粒子を装填することに適用される。特に、これらの固体粒子は、数メートルの高さから自由に落下させることに十分に耐えられない、比較的脆い固体粒子である。
【０００３】
本発明は、以下に、固定触媒床式化学反応器中に装填する、一般的にセラミックから製造された不活性ビーズの場合で説明する。しかし、本発明の装置および方法は、他のあらゆる種類の粒子状材料を容器に導入することに使用できるので、本出願者は、この特別な用途に限定するものではない。
【背景技術】
【０００４】
多くの大型の、例えば高さ５〜３０メートル、直径約３〜６メートルの、化学反応器が、触媒粒子が反応器の底部収集装置を経由して偶発的に排出されるのを阻止するために、容器の底部で、触媒床の下に、例えばアルミナ濃度が高い、触媒粒子より大きなサイズを有する不活性ビーズの層を含むことは公知である。
【０００５】
これらのビーズは、一般的に直径が５ｃｍ未満であり、反応器の基底部上で、またはその中のいずれかの地点で、例えば二重触媒床反応器の場合は床支持トレー上に、場合により２メートルを超える厚さを有する床を形成する。
【０００６】
これらのビーズを装填する場合、反応器の底または床支持トレー上にビーズが無傷のまま堆積することが不可欠である。というのは、これらのビーズが壊れて小さな断片になると、反応器出口の収集装置を塞ぎ、それによって、反応器の入口と出口との間に圧力差を生じる危険性があるためであり、これは、反応器の効率に、従って最終的には操作者にとって極めて有害である。
【０００７】
反応器にそのような比較的脆いビーズを装填する幾つかの方法が公知である。
【０００８】
ビーズを満たしたバッグまたはバケットを反応器の中に個別に導入し、次いで操作者が反応器の基底部上に散布して空にする装填方法は、信頼性は非常に高いが、一般的に行うには遅過ぎる技術である。
【０００９】
別の技術は、直径１０〜２０ｃｍの、満載した、すなわち端から端までビーズで満たした、可撓性ダクトを使用してビーズを装填する方法である。操作者は、ダクトの下端にある開口部の直径を手で調節しながら、ダクトを反応器中で移動させることにより、ビーズを反応器の底に配分する。この方法は、無傷のボールをほとんど１００％の成功率で確実に装填することはできず、操作者に対する大きな事故の危険性もある。これは、開口部の機構を適切に取り扱わない場合、あるいはかなりの負荷を支えている可撓性ダクトが引き裂かれたり、外れたりする場合、ダクトは、完全に、急激に落下させるか、または空にすることがあるためである。これは、ビーズの破壊を引き起こすのみならず、操作者にも著しい危険を及ぼすことになる。
【発明の具体的説明】
【００１０】
本出願者は、最近、仏国特許出願第２８２９１０７号で、曲がりくねった、またはらせん状の半剛性ダクトを提案しているが、そこでは、該ダクトの内側面に沿ってビーズが転がり落ち、降下速度を、従って移動の最後における運動エネルギーを、斜面の勾配により調整することができる。その出願に記載されている装置は、装填速度および充填品質の両方の観点から完全に満足できるものであるが、サイズに関連する幾つかの欠点がある。具体的には、その装置の曲がりくねった、またはらせん状の形状、および材料の相対的な剛性のために、その装置を輸送し、反応器のマンホールを通して設置および取り外すのが困難である。
【００１１】
本出願者は、仏国特許出願第２８２９１０７号に記載されている装置の長所は有するが、短所は無い、反応器に固体粒子を装填する装置、言い換えれば、容器の底部に、高速度で、比較的脆い粒子を、それらの粒子を破壊せずに導入することができ、上記の直線的ダクトと同等の僅かな空間だけを占有する装置を提供することを目的としている。
【００１２】
従って、本発明の課題は、固体粒子を容器、特に化学反応器、の中に導入するための、好ましくは可撓性でかつ円筒形の、ダクトを備えてなり、該ダクトを通って粒子が上から下に流れる装置であって、中央シャフトに巻かれて固定された少なくとも一個のらせん状斜面を該ダクトの内側にさらに備え、該斜面が、該斜面の外側縁部と該可撓性ダクトとの間の間隔が、導入すべき該固体粒子のサイズより小さくなるような幅を有することを特徴とする、装置である。
【００１３】
本発明のもう一つの課題は、そのような導入装置を使用し、容器、特に大型の反応器、に固体粒子を装填する方法である。
【００１４】
本発明の装置における該らせん状斜面のそれぞれが、該ダクトの上端を経由して導入される固体粒子を受け取り、重力の影響により、該斜面の勾配に実質的に応じた速度で、それらの粒子を横滑りさせるか、または転がすことにより、該固体粒子が該ダクトの中を自由に落下するのを止めるか、または阻止する。従って、この装置により、該ダクトのパラメータ、例えばらせん状斜面の勾配および／またはダクトの、そのようならせん状斜面を含む区域の数、長さおよび／または間隔、あるいはらせん状斜面のピッチ、の幾つかを変えることにより、ダクト中を降下する際に粒子に加えられる運動エネルギーが、制御された様式で制限され、これらのパラメータは、個別に、または組合せで変えることができる。
【００１５】
本発明の装置に必要な空間は、らせん状斜面を取り囲む可撓性ダクトの外側寸法により決定され、従って、従来の可撓性ダクトが必要とする空間と同等であり、仏国特許出願第第２８２９１０７号に記載されている、曲がりくねった、またはらせん状のダクトが必要とする空間より小さい。
【００１６】
本発明の装置は、一般的に満杯に積載した状態では運転せず、従って、どの時点においても、ダクト中に存在するビーズまたは粒子の重量が非常に小さいので、その操作上の安全性は、従来の可撓性ダクトの安全性と比較して、著しく高い。その上、装填すべきビーズまたは粒子の重量は、従来の直線的可撓性ダクトの場合におけるように、可撓性ダクトによってのみ支えられるのではなく、ダクトの懸架機構から独立した懸架機構によって反応器の上部に固定されたらせん状斜面によって、主として支えられる。従って、可撓性ダクトが引き裂かれたり、外れたりする危険性は、大幅に低下する。
【００１７】
らせん状斜面を支持する中央シャフトは、剛性材料、例えば金属材料または熱可塑性もしくは熱硬化性樹脂、から製造するか、あるいは比較的可撓性の材料、例えば可塑化された樹脂またはエラストマー、もしくは複合材料、例えば繊維で補強された、または織物で補強されたゴムもしくは樹脂から製造することができる。この中央シャフトは、例えばチューブまたは非中空ロッドの形態を取ることができる。
【００１８】
中央シャフトの末端、または少なくともシャフト要素の、らせん状斜面を支持する末端は、ピボット上に取り付け、ビーズが装填されている時に、該シャフトがビーズの重量下で自由に回転でき、それによって、該装填を迅速に行えるようにすることもできる。モーター、例えば空気圧モーター、を使用して回転を自動化することも考えられる。
【００１９】
本発明の装置の好ましい実施態様では、中央シャフトを、可撓性であるか、または剛性の、互いに関節接合されてなる複数のシャフト要素から形成する。この関節による接合は、中央シャフトが剛性が比較的高いチューブまたはロッドである場合、装置の全体的な可撓性が向上し、取り扱い易くなるので、特に有利である。中央シャフトを、互いに関節接合された幾つかの要素から形成されるように設計することにより、反応器の高さに応じて装置の長さを調節できるか、または該反応器が粒子で満たされるにつれて、装置を漸進的に短くすることができる。
【００２０】
関節接合された各要素の長さは、装填すべき反応器の種類に応じて、好ましくは５センチメートル〜５メートルである。
【００２１】
本発明の好ましい実施態様では、これらの、らせん状斜面を支持する要素の関節による接合は、好ましくは中間要素、または関節要素により達成される。これらの中間要素は、好ましくは、可撓性ダクト中で、２個のらせん状斜面の間にある、固体粒子の自由落下に対する障害物を形成しない可撓性要素である。これによって、装填すべきビーズまたは粒子は、らせん状斜面に沿って横滑りするか、または転がる区域、および自由落下する区域を連続的に、交互に通過する。
【００２２】
自由落下区域の長さは、充填速度に影響する。比率が高く、自由落下区域の長さが大きい程、充填速度は高くなる。しかし、自由落下区域の長さは、ビーズまたは粒子が壊れるか、または損傷を受けるようになる危険性がある上限値を超えてはならない。中間要素の最大長さは、無論、装填すべき物体の脆さによって異なる。本出願者は、長さ５センチメートル〜５メートル、好ましくは０．５〜３メートル、の中間要素により、一般的にビーズの破壊率を非常に低くして、急速に充填できることを見出した。
【００２３】
本発明の装置の全長に対する自由落下区域の全体的な比率は、好ましくは２０〜８０％、特に４０〜７０％である。
【００２４】
中間要素の例としては、スリング、ロープ、ケーブル、チェーンまたは可撓性チューブを挙げることができ、これらの要素は、それぞれの末端で、らせん状斜面を支持するシャフト要素にこれらの要素を固定するための好適な手段を有する。
【００２５】
らせん状斜面は、ビーズまたは粒子の重量を支えるのに十分な剛性を有するなら、どのような材料からでも製造することができる。この材料は、金属、プラスチックまたはゴムのシート、あるいはブラシ型機構でもよい。
【００２６】
好ましい実施態様では、らせん状斜面はブラシ状構造を有し、ブラシを形成する毛の数および剛性は、装填速度が最大である時に導入される粒子の重量を支えるのに十分である。これらの毛を好適な要素の中に挿入し、この要素を中央シャフトに接着、溶接するか、または他の方法で固定することができる。
【００２７】
特に好ましい実施態様では、らせん状斜面は、樹脂毛をＵ字形部分に曲げることにより形成したブラシであり、次いで該部分を、金属製の中央シャフト、好ましくは金属チューブ、に溶接する。
【００２８】
ブラシ型らせん状斜面は、互いにより合わせた２本のロッドの間に毛を保持し、これらのより合わせた２本のロッドにより形成されるらせんが、ビンブラシ型構造を有する中央シャフトを構成することもできる。
【００２９】
本発明の装置のらせん状斜面は、好ましくは単一らせんであるが、二重または多重らせんも可能である。斜面の勾配を決定するネジピッチ、従って、粒子が転がるか、または横滑りする速度は、好ましくは５〜１００ｃｍ、好ましくは１５〜８０ｃｍである。
【００３０】
斜面が、粒子の落下を少なくし、ダクト中における粒子の降下を効果的に遅くするためには、らせん状斜面の外側縁部の最上部を経由して粒子が落下できないようにすることが不可欠である。これを行うには、らせん状斜面の外側縁部が可撓性ダクトと接触しているのが好ましい。粒子が比較的大きなサイズ、例えば約数センチメートル、を有する場合、外側縁部とダクトとの間にある程度の隙間が許容されるが、すでに述べたように、この間隔は、斜面の縁部を経由して粒子が落下するのを阻止するためには、粒子の平均寸法より著しく小さい必要がある。
【００３１】
可撓性ダクトは、装填工程中に引き裂かれないように十分な機械的強度を有するなら、どのような材料からでも製造することができる。例えば、可撓性ダクトは、好ましくは編み上げた、または織り上げた織物材料、あるいは所望により繊維または織物材料で補強されたプラスチックのシートでよい。用語「可撓性ダクト」とは、本発明では、空の時には完全に平らになり得るダクトのみならず、規則的な間隔で配置された剛性の輪状要素により補強され、該要素により、ある曲率を受け容れるが、平らにはならない、半剛性ダクトも意味する。
【００３２】
らせん状斜面および中間要素を取り囲む可撓性ダクトの内径は、数十センチメートルを超えないのが好ましく、特に５０〜４００ｍｍ、好ましくは１００〜２００ｍｍである。
【００３３】
本発明の好ましい一実施態様では、本装填装置は、多くのモジュールから形成され、各モジュールが、(i)可撓性ダクト部分および(ii)らせん状斜面を支持する中央シャフトを包含する部分、および所望により(iii)上記のような中間要素を含んでなる。そのようなモジュールでは、可撓性ダクト部分(i)の長さは、好ましくは中央シャフトを含む部分(ii)に、または中央シャフトを含む部分(ii)と中間要素(iii)の全長に実質的に等しい。
【００３４】
内部要素（らせん状斜面および中間要素を備えた中央シャフト）を連結し、可撓性ダクト部分の末端を接合することにより、各モジュールを一つに固定する。好適な固定および接合手段は、この分野では公知であり、当業者は、これらの好適な手段を難なく選択することができる。例えば、中間要素は、適切な取り付け機構により接続することができ、可撓性ダクト部分は、例えば可撓性ダクト部分の各末端に設けたフランジ同士を接合するカラーにより、接続することができる。
【００３５】
本発明の装置の好ましい実施態様では、可撓性ダクト（または可撓性ダクト部分）は、その長さの一部または全部にわたって、２本の直線的な折り目を含み、該折り目は、直径方向で対向し、それらの基底部で縫い目の線により閉鎖され、各折り目が、ダクトの外側に半径方向で伸びるバンドを限定する。こうしてダクトの両側に形成される横方向バンドにより、ダクトを容易につかみ、追加の固定手段、例えば鳩目、を挿入するのに役立つ。そのような追加の固定手段は、実際には、引裂きの危険性を増すので、可撓性ダクト自体の中に位置する必要はない。
【００３６】
本発明の装填装置は、大型容器の中に固体粒子を装填する方法に使用される。
【００３７】
この方法は、
（ａ）該装置の上端を、容器の上部にある開口部（マンホール）に固定すること、および
（ｂ）該装置の上端を経由して固体粒子を導入すること
を含んでなる。
【００３８】
容器は、好ましくは反応器、一般的には高さ１５〜３０メートル、直径３〜４メートルの円筒形反応器である。そのような容器に装填するには、操作者は、反応器の底部で、装填装置の下端に位置し、該装置の下端を経由して出てくる粒子を容器の底部または充填最前部の、表面全体に配分する必要がある。
【００３９】
しかし、反応器は、それぞれ同じような直径を有する複数の垂直管からなる多管反応器でもよい。そのような反応器に装填する方法の好ましい態様では、充填装置は、内部要素を取り囲む可撓性ダクト無しに使用する。つまり、中央シャフトを取り巻くように取り付けたらせん状斜面、および中間要素を反応器の管中に直接導入するので、反応器の壁が可撓性ダクトの機能を果たし、この実施態様では可撓性ダクトが存在しなくても、らせん状斜面の外側縁部からビーズまたは粒子が落下するのを阻止する。らせん状斜面の幅は、斜面の外側縁部と反応器の壁との間の間隔が、導入すべき固体粒子のサイズより小さくなるように選択するのが好ましい。
【００４０】
ここで、添付の、非限定的な図面を参照しながら、本発明を説明する。
【００４１】
図１は、本発明の、ここでは非中空ロッドである中央シャフト（３）を取り巻くようにらせん状斜面（２）を取り付けた装置の一部を示す。らせん状斜面は、その基底部を中央シャフトに接着または溶接することができる。このらせん構造は、可撓性ダクト（１）の中に収容される。このダクトは、らせん状斜面の外側縁部（４）とダクトとの間の間隔が装填すべき粒子のサイズより小さくなるような直径を有する。斜面（２）の外側縁部（４）は、可撓性ダクトの内側表面に擦るように接触することができる。
【００４２】
図２は、それぞれらせん状斜面（２）を支持し、中間要素（５）により分離された２個のシャフト要素（６）の連結を図式的に示す。中間要素（５）は、関節手段（８）、例えばリング／フック機構、により、シャフト要素（６）に接続され、これによって装置を容易に、迅速に取付および／または取り外しできる。２個のらせん状斜面（２）の間の、中間要素（５）を含む区域では、ビーズは自由に落下する。これによって、装填速度が増加する。
【００４３】
図３は、本発明で使用する可撓性ダクト（１）の好ましい実施態様を示す。この実施態様では、可撓性ダクトは、２本の直線的な折り目（７ａ、７ｂ）を包含し、これらの折り目は、直径方向で対向しており、それらの基底部で１本以上の縫い目（８）の線により閉鎖されている。各折り目は、ダクトの外側に向かって伸びる横方向バンド（９ａ、９ｂ）を限定する。各横方向バンドに、一個以上の鳩目（１０）を設けることができる。これらの鳩目は、可撓性ダクトを反応器上部取り付ける（図５参照）のに、あるいは本発明の装置の様々なモジュールを確実に堅く固定する（図４参照）のに使用できる。横方向バンドの幅は、重要なファクターではないが、一般的に３〜１０ｃｍである。横方向バンドは、補強細片（図には示していない）で裏張りし、接着するか、または追加の縫い目線で固定することができる。
【００４４】
図４では、可撓性ダクトは、図２におけるように単一部品としてではなく、幾つかの可撓性ダクト断片（１ａ）から製造されており、ここではその中の一つだけを示している。この断片は、図３で説明したように、直線的折り目により形成された２本の横方向バンド（９ａ、９ｂ）を包含する。各横方向バンドに沿って一連の鳩目（１０）が配置されている。ダクト断片（１ａ）は、その各末端に、締め付けカラー（１２）によりダクト断片（１ａ）に固定されたフランジ（１１）を包含する。第一ダクト断片の下側フランジは、次のフランジ断片の上側フランジに、クイック−フィットファスナー（１３）により固定することができる。各横方向バンド（９ａ、９ｂ）の最初と最後の鳩目（１０）は、安全ケーブル（１４）を取り付けるのに使用し、この安全ケーブルは、フランジ（１１）、締め付けカラー（１２）およびクイック−フィットファスナー（１３）により形成された、ダクト断片同士を一つに接合する機構が落下するのを阻止するために使用する。
【００４５】
最後に、図５は、本発明の装置を反応器の上部に取り付けるための別の方法を例示する。この図では、ホッパー（１４）を反応器のマンホールの中に設置し、反応器の上部に堅く固定する。アダプター（１５）をホッパー（１４）の下側縁部に取り付ける。このアダプターは、横方向の取付棒（１６）を備えている。可撓性ダクト（１）を、締め付けカラー（１７）によりアダプター（１５）に固定し、懸架機構（１８）を介して反応器の上部にも取り付ける。らせん状斜面（２）を支持している中央シャフト（３）をフック（１９）によりアダプター（１５）の横方向の取付棒（１６）に取り付ける。
例
【００４６】
地上の高さが等しく、とちらも１６メートルである２種類の異なったダクトで、２回の装填試験を順次行った。
【００４７】
ダクトの一方は、本発明の、図１〜４に関して説明した型のダクトである。このダクトは、織り上げた綿製の、厚さ２ｍｍ、内径１４０ｍｍの円筒形シースからなる。該ダクトは、長さ２ｍのモジュール８個から形成され、これらのモジュールのそれぞれは、可撓性シースおよび、可撓性シースの内側にある、長さが等しい２個の内部要素、すなわち中間要素としてのケーブル、および直径３５ｍｍの通常鋼製中空管の形態にあるシャフト要素、からなる。中空管により支持されるらせん状斜面は、樹脂毛をＵ字形部分に曲げ、中央の金属シャフトに溶接することにより形成されたブラシ状構造を有する。中間要素およびらせん状斜面を取り付けたシャフト要素は、それらの末端で、従来通りにスナップ留め金(snap clasp)を使用して一つに接合した。
【００４８】
らせん状斜面のらせんピッチは、４５°、すなわち好ましくは１０°〜８０°、より好ましくは２０°〜６０°、の勾配に相当する３００ｍｍであった。
【００４９】
他方のダクトは、内径１２５ｍｍの可撓性円筒形シースを垂直に吊り下げたものであり、内側をビーズが自由に落下する。
【００５０】
これらの試験には、独国の会社Vereinigte Fuellkoerper Fabriken GmbHにより製造され、仏国でDuranitの名称で販売されている、アルミナの不活性ビーズを使用した。これらのビーズは、下記の直径、すなわち
−６．３５ｍｍ（1/4インチ）、以下にＡで示す試験、
−１２．６７ｍｍ（1/2インチ）、以下にＢで示す試験、および
−１９．０５（3/4インチ）、以下にＣで示す試験
を有する。
【００５１】
反応器の底部を模擬する金属板を各ダクトの下端から１ｍの所に配置した。
【００５２】
衝撃試験では、使用したビーズの質量は、
−試験Ａ  ２５ｋｇ、
−試験Ｂ  ２５ｋｇ、および
−試験Ｃ  １０ｋｇ
であった。
結果
【００５３】
表１  ２種類の装填で破壊された、または損傷したビーズの数

試験        破壊された、または        破壊された、または  
損傷したビーズの数        損傷したビーズの％  
Ａ            ０／６６０００              ０．００        
Ｂ            ０／８０００                ０．００        
Ｃ            ５／２０００                ０．２５        
【００５４】
表２  本発明のダクトおよびこの分野で公知の可撓性ダクトで得た結果の比較

試験            破壊された、または損傷したビーズの％      
本発明のダクト        先行技術の可撓性ダクト  
Ａ            ０．００                １０．００          
Ｂ            ０．００                ３５．００          
Ｃ            ０．２５                ２２．００          
【００５５】
従って、すべての試験で、無傷のままであるビーズの百分率は、本発明のダクトではほとんど１００％であるのに対し、先行技術の可撓性ダクトでは６５％〜９０％になる、といえる。
【００５６】
これは、実質的に、２種類のダクトから排出されるビーズの速度の差によって説明され、この速度は、本発明の直線的ダクトでは、直径１９．０５ｍｍ（3/4インチ）のビーズに対して約３．１ｍ／ｓに過ぎないが、先行技術の、垂直に配置された可撓性ダクトでは６．５ｍ／ｓである。
【００５７】
これらの結果は、化学反応器の底部または床支持トレーに不活性ビーズを装填するための本発明の装置および方法によって提供される優位性を明らかに示している。
【００５８】
しかし、上記のように、この装置および方法は、この用途に限定されるものではなく、容器に、その一体性および物理的品質を維持する必要がある固体粒子、例えば触媒粒子、を装填または排出することにも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】可撓性ダクトにより取り囲まれた、本発明の装置におけるらせん状斜面の一部を断面で見た透視図である。
【図２】本発明の、２個のらせん状斜面を含む装置の好ましい実施態様を図式的に示す図である。
【図３】本発明の装置に使用する可撓性ダクトの好ましい実施態様を示す透視図である。
【図４】本発明の装填装置におけるモジュールの断面図である。
【図５】本発明の装置を容器の上部に取り付ける様子を示す断面図である。
【図１】
2008509002.tif 000003
【図２】
2008509002.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年10月3日(2006.10.3)
【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】
固体粒子を容器、特に化学反応器、の中に導入するための、好ましくは可撓性でかつ円筒形の、ダクト（１）を備えてなり、前記ダクトの中を通って前記粒子が上から下に流れる装置であって、前記ダクトの内側に、中央シャフト（３）に巻かれて固定された少なくとも一個のらせん状斜面（２）をさらに備え、前記斜面が、前記斜面（２）の外側縁部（４）と前記ダクト（１）との間の間隔が、導入すべき前記固体粒子のサイズより小さくなるような幅を有する、装置。
【請求項２】
前記らせん状斜面が、前記容器に、前記ダクトの懸架機構から独立した懸架機構によって固定される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記中央シャフトが、可撓性または剛性のロッドまたはチューブである、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記中央シャフトが、可撓性または剛性の複数のシャフト要素（６）から形成され、前記シャフト要素（６）が、互いに関節接合されてなる、請求項１または２に記載の装置。
【請求項５】
前記シャフト要素（６）の長さが５センチメートル〜５メートル、好ましくは０．５〜２メートルである、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記シャフト要素（６）が、中間要素（５）、好ましくは可撓性中間要素、により互いに関節接合され、前記中間要素（５）が、前記ダクトの内側で、２個のらせん状斜面（２）の間で、固体粒子の自由落下に対する障害物を形成しない、請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
前記中間要素（５）がスリング、ロープ、ケーブル、チェーンまたは可撓性チューブである、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記中間要素（５）の長さが５センチメートル〜５メートル、好ましくは０．５〜２メートルである、請求項６または７に記載の装置。
【請求項９】
前記らせん状斜面（２）がブラシ状構造を有し、前記ブラシを形成する毛の数および剛性が、装填速度が最大である時に導入される粒子の重量を支えるのに十分である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記らせん状斜面（２）のらせんピッチが５〜１００ｃｍ、好ましくは１５〜８０ｃｍである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記可撓性ダクトが、織り上げた、または編み上げた織物材料製か、または所望により繊維または織物材料で補強された、プラスチック製である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記可撓性ダクト（１）が、前記可撓性ダクト（１）の長さの一部または全部にわたって、２本の直線的な折り目（７ａ、７ｂ）を含み、前記折り目が、直径方向で対向し、前記折り目の基底部で縫い目の線（８）により閉鎖され、各折り目が、前記ダクトの外側に半径方向で伸びるバンド（９ａ、９ｂ）を限定する、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記バンド（９ａ、９ｂ）が、前記ダクトを固定するための手段（１０）を支持または具備する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記ダクトの内径が５０ｍｍ〜４００ｍｍ、好ましくは１００ｍｍ〜２００ｍｍである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
容器、特に反応器、に固体粒子を装填する方法であって、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装填装置を、前記装填装置の上端を介して、前記容器の上部にある開口部に固定すること、および前記装置の上端を経由して前記固体粒子を導入すること
を含んでなる、方法。
【請求項１６】
前記らせん状斜面が、前記容器の上部に、前記ダクトの懸架機構から独立した懸架機構によって固定される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
操作者が、前記装填装置の下端を経由して出てくる粒子を、前記容器の底部または装填最前部の表面全体に配分することをさらに包含する、請求項１５または１６に記載の容器に装填する方法。
【請求項１８】
前記充填すべき容器が、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の複数の垂直管からなる多管反応器である、請求項１５または１６に記載の容器に装填する方法。
【国際調査報告】
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