【手続補正書】
【提出日】平成16年1月6日(2004.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】粒状物の供給方法及びその供給装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】ホッパー内に蓄えられた粒状物を、前記ホッパーの出口近傍から略水平方向に配置された複数列からなるトラフ上に排出し、該トラフを振動させることにより、前記トラフ上の粒状物を複数の供給先に供給する粒状物の供給方法であって、
前記ホッパーの出口部に昇降可能に設けられたゲートの開度を調整することにより、前記ホッパーから前記各トラフ上に排出される前記粒状物の排出量を調整し、前記複数列のトラフを共通して支持しているバイブレータを振動させることにより、前記各トラフ上に排出された前記粒状物を複数の供給先に均一な状態で供給することを特徴とする粒状物の供給方法。
【請求項２】前記バイブレータは前記トラフを斜め上向き方向に振動させる請求項１記載の粒状物の供給方法。
【請求項３】粒状物を蓄えるホッパーと、該ホッパーの出口近傍から略水平方向に配置された複数列からなるトラフと、該トラフに振動を与えるバイブレータとを有し、前記トラフ先端部から払い出される前記粒状物を複数の供給先に供給する粒状物供給装置であって、
前記ホッパーから前記各トラフ上に排出される前記粒状物の排出量を調整するゲートを前記ホッパーの出口部に昇降可能に設け、
前記バイブレータは、前記複数列のトラフを共通に支持した状態で前記トラフを振動させるように構成されていることを特徴とする粒状物供給装置。
【請求項４】前記ホッパー内部に、前記トラフの列数に対応した数の触媒貯留室が仕切壁によって形成されている請求項３記載の粒状物供給装置。
【請求項５】前記各トラフの出口寄りに、前記粒状物移送時に発生する粉状廃物を落下させるためのふるい部が形成されている請求項３または４記載の粒状物供給装置。
【請求項６】前記バイブレータは、前記トラフを斜め上向き方向に振動させるように構成されている請求項３〜５のいずれかに記載の粒状物供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、球状，円筒状，長方形状等の形状からなる粒状触媒を含む粒状物を、反応器等の供給先に供給するための粒状物供給方法及びその供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の供給装置として例えば触媒充填機を例に挙げると特開昭59−139923号公報に記載のものが知られている。同公報に記載の触媒充填機は、図５(ａ) の平面図、及び図５(ｂ) の正面図に示されているように、粒状触媒を蓄えるためのホッパー５０と、電磁フィーダー駆動部５１ａ及びトラフ５１ｂからなりホッパー５０出口近傍に配置される電磁フィーダ５１と、電磁フィーダ５１の先端部に配置されたロート５２と、そのロート５２と反応管とを接続する導管５３とから構成されている。
【０００３】
上記構成において、ホッパー１から送り出される粒状触媒は、電磁フィーダ５１を振動させることによってトラフ５１ｂ上を移動しロート５２に送り込まれるようになっており、粒状触媒の送り速度は、電磁フィーダ駆動部５１ａに印加する電圧を調整することによって変化させることができる。なお、電磁フィーダ５１はスプリング５３を介して架台５４に支持されている。
【０００４】
上記構成によれば、粒状触媒の充填に際し、一度に多量の粒状触媒が殺到することに起因するブリッジング現象を防いで粒状触媒を均一に充填することが可能になり、また、充填作業時間を大幅に短縮することができるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の触媒充填機では、粒状触媒の移送量は専ら電磁フィーダの振動数に依存しているため、移送量を正確に制御することが困難であり、加えて複数の電磁フィーダを必要とするため、粒状触媒の移送機構が複雑になるという問題があった。さらに、粒状触媒から発生する粉状廃物がトラフに堆積すると、粒状触媒の円滑な送りが阻害され、充填量のバラツキが発生するという問題もあった。
【０００６】
本発明は以上のような従来の触媒充填機における課題を考慮してなされたものであり、粒状物の移送量を調整しつつ安定して反応器等に送り込むことができるとともに、移送機構の構成を簡略化することのできる粒状物の供給方法及びその供給装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の粒状物の供給方法は、ホッパー内に蓄えられた粒状物を、ホッパーの出口近傍から略水平方向に配置された複数列からなるトラフ上に排出し、該トラフを振動させることにより、トラフ上の粒状物を複数の供給先に供給する粒状物の供給方法であって、ホッパーの出口部に昇降可能に設けられたゲートの開度を調整することにより、ホッパーから各トラフ上に排出される粒状物の排出量を調整し、複数列のトラフを共通して支持しているバイブレータを振動させることにより、各トラフ上に排出された粒状物を複数の供給先に均一な状態で供給することを要旨とする。
【０００８】
上記供給方法においては、バイブレータはトラフを斜め上向き方向に振動させることが好ましい。
【０００９】
本発明の粒状物供給装置は、粒状物を蓄えるホッパーと、該ホッパーの出口近傍から略水平方向に配置された複数列からなるトラフと、該トラフに振動を与えるバイブレータとを有し、トラフ先端部から払い出される前記粒状物を複数の供給先に供給する粒状物供給装置であって、ホッパーから各トラフ上に排出される粒状物の排出量を調整するゲートをホッパーの出口部に昇降可能に設け、バイブレータは、複数列のトラフを共通に支持した状態でトラフを振動させるように構成されていることを要旨とする。
【００１０】
本発明の粒状物供給装置においては、ホッパー内部に、トラフの列数に対応した数の触媒貯留室が仕切壁によって形成することができる。また、各トラフの出口寄りに、粒状物移送時に発生する粉状廃物を落下させるためのふるい部を形成することが好ましい。また、バイブレータは、トラフを斜め上向き方向に振動させるよう構成することが好ましい。
【００１１】
本発明における粒状物の一例としては、球状，円筒状，長方形状等の形状からなる粒状の触媒が示される。
【００１２】
本発明における供給先の一例としては反応器が示され、詳しくは、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，アクリル酸等の製造に使用される、数千本に及ぶ反応管を集合させた構成の反応器が示される。
【００１３】
本発明に従えば、粒状物の移送量を、ゲートの昇降動作とバイブレータの振動数によって調整するため、供給量を正確に制御することが可能になり、それにより、粒状物を反応器等の供給先に対して均一に供給または充填することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した好ましい実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の粒状物供給方法に使用する粒状物供給装置の一実施形態である触媒充填機を示したものである。同図において、触媒充填機１は、図示しない反応器上部に据え付けられ、マンホール等の充填口から導管Ｐを降ろし、各反応管上部にその導管Ｐの下端を接続するようになっている。
【００１６】
触媒充填装置１は、粒状物としての粒状触媒を蓄えるホッパー２と、そのホッパー２の出口近傍から略水平方向に配置されたトラフ３と、そのトラフ３に振動を与えるバイブレータ４とを有し、トラフ３先端部から払い出される粒状触媒を、供給先としての反応器と接続された導管Ｐ内に供給するように構成されている。
【００１７】
以下、各部の構成について詳しく説明する。
【００１８】
ホッパー２内部は、垂直方向に平行して形成された複数の仕切壁５によって複数の貯留室６が設けられている。ホッパー２の後壁面２ａは粒状触媒の安息角より大きな傾斜に形成され、後壁面２ａと対向する前壁面２ｂ下方には、トラフ３上に矩形状の開口２ｃが形成されている。
【００１９】
また、前壁面２ｂには、図２に示すように、その前壁面２ｂに沿って昇降し得る第１のプレート７が備えられおり、この第１のプレート７と平行して粒状触媒の移送方向下流側には、梁材８の縦壁面に沿って昇降し得る第２のプレート９が配置されている。上記第１及び第２のプレートはそれぞれ独立して昇降させることができるようになっており、粒状触媒の排出量を調整するためのゲートとみなすことができる。以下、第１のプレート７及び第２のプレート９をそれぞれゲート７及び９と呼ぶ。
【００２０】
上記ゲート７及びゲート９には、それぞれ長孔７ａ，９ａ（図１(ｂ) 参照）が形成されるとともに、各長孔と対応して前壁面２ｂ及び梁材８には貫通孔が穿設され、上記長孔と貫通孔とに蝶ねじ１０ａが挿通され、ナット１０ｂを締め付けることによりゲート７及びゲート９をそれぞれ所望の高さ、すなわち所望の開口幅にて固定することができるようになっている。なお、梁部材８は台車ＴＲ上に固定されている架台ＦＲ間に張架されている。
【００２１】
図１において、トラフ３は浅箱状部材から構成されており、貯留室６の数に対応した数の通路３ａがそのトラフ３内に平行して設けられている。従って貯留室６から排出される粒状触媒はそのまま通路３ａ内に供給される。上記通路３ａの出口には、通路３ａ内を移送された粒状触媒を導管Ｐ内に案内するための案内部が形成されている。
【００２２】
案内部は、図３に示すように、通路３ａの幅を略導管Ｐの内径まで集束させる側壁３ｂ，３ｂと、導管Ｐの内径ｄと同径に穿設された貫通孔３ｃと、その貫通孔３ｃと同じ内径ｄを有し貫通孔３ｃ下縁から下向きに突設された筒部３ｄ（図１(ａ) 参照）と、から構成されている。この筒部３ｄは導管Ｐを固定する導管固定部として機能する。なお、導管Ｐは上記筒部３ｄと反応管とを接続するためのものであるが、反応器のすべての部位の反応管と接続することができるよう、ゴム或いは塩化ビニル、またはポリエチレン等の柔軟性を有する部材で構成することが好ましい。
【００２３】
また、通路３ａの出口寄り（粒状触媒移動方向において案内部より上流側）には、図４に示すように、粒状触媒移送時において粒状触媒から発生する粉状廃物を落下させるためのふるい部としての孔部３ｅが多数形成されている。孔部３ｅはパンチングメタルで構成されており、この孔部３ｅを設けることにより、通路３ａ内に粉状廃物が堆積することが防止され、粒状触媒の円滑な移動が得られるようになっている。また、孔部３ｅと対応してその下方には孔部３ｅを落下した粉状廃物を回収するための回収箱３ｆ（図１(ａ) 参照）が備えられており、この回収箱３ｆは、回収した粒状廃物が満杯になった場合には取り外して廃棄することができるようになっている。
【００２４】
なお、上記孔部３ｅはパンチングメタルに限らず、スリット状の開口で構成することもできる。要するに、流動触媒については通過させることができ、粉状廃物については貫通孔３ｃに送らず通路３ａ外へ排出することができるものであれ ば、任意の形状の孔部を使用することができる。このように、孔部３ｅを備えたトラフ３は、振動時においてふるいとして機能するようになっている。
【００２５】
通常、上記したホッパー２、トラフ３、仕切壁５、貯留室６、プレート７，９等は、各種金属板や硬化性樹脂板等を加工することによって構成できるが、金属板で構成する場合には、防錆性に優れ且つ耐薬品性にも優れた例えばステンレス鋼を使用することが好ましい。また、粒状物が移動する際に接触する面、具体的にはトラフ３の通路３ａ壁面、仕切壁５、貯留室６内壁面等の仕上げ精度については通常の仕上げで十分であるが、テフロンコーティング或いはテフロン等のシート材貼り付け、または表面研磨を行うことにより、摩擦抵抗を低減させることが好ましい。
【００２６】
上記バイブレータ４は、キャスター１１付きの移動架台１２上にコイルスプリング１３及びベースフレーム１４を介して取り付けられ、バイブレータ４の上面にトラフ３を固定している。このバイブレータ４は、市販品で構成することができるが、電磁石を利用した電磁式のものを利用することが好ましい。なぜなら、電磁石に印加する電圧を変化させることによって振動数を変化させることができるからである。また、バイブレータ４は、これらに限らず、偏心式のモータいわゆるバイブロモータを使用したバイブレータ、エアーの供給方向を電磁弁を介して切り換えることによりピストンを往復移動させる空気式バイブレータ等、任意の振動方式のバイブレータを適宜使用することができる。また、このバイブレータ４を振動させる方向は、トラフ３に対して斜め上向きに作用させることが好ましい。
【００２７】
なお、図１中、符号１５はバイブレータ４の動作を制御する制御盤を示し、符号１６は中継端子箱を示している。
【００２８】
上記構成を有する触媒充填装置の動作を以下に説明する。なお、筒部３ｄと反応器の反応管は、予め導管Ｐを介して接続されているものとする。
【００２９】
ホッパー２の各貯留室６内にそれぞれ必要量の粒状触媒を充填し、制御盤１５に備えられたバイブレータ４の電源スイッチを投入すると、バイブレータ４がトラフ３を振動させ、ホッパー２内の粒状触媒は、ゲート７，９によって排出量が規制されつつ通路３ａ内に送り出される。
【００３０】
バイブレータ４の振動方向は、トラフ３に対して斜め上向きに作用するため、通路３ａ内に送り出された粒状触媒は、過剰に振動させられることなく通路３ａの出口側に向けて円滑に移送される。
【００３１】
トラフ３の通路３ａ出口側に向けて粒状触媒が移送される際、若干の粉状廃物が伴われるが、その不要な粉状廃物は、孔部３ｅを通過する際に孔部３ｅから落下して通路３ａ外部に排出される。それにより、粒状触媒のみが選別されて通路３ａにおける案内部の筒部３ｄに導入される。このようにして筒部３ｄから少量ずつ連続的に落下する粒状触媒は、導管Ｐを介して反応管内に充填される。
【００３２】
なお、本発明におけるゲートは、上記実施形態においては、二枚のプレートで構成したが、これに限らず、それ以下またはそれ以上の枚数のプレートで構成することもできる。また、ゲートの高さは、粒状触媒の形態、移送量等に基づいて調整することが好ましく、ゲートの昇降については、上記実施形態に示した手動調整に限らず、ステッピングモータやギア機構等を用いて自動化することもできる。
【００３３】
また、本発明は、上記した粒状触媒を反応器に充填する触媒充填装置に限らず、ホッパー出口を一箇所とし、その出口に扇状のトラフを備えれば、幅広のコンベア等に対して粒状物を供給することも可能になる。すなわち、トラフの形状を変えることにより、様々な構成の供給先装置に対し、粒状物を均一な状態で供給することができるようになる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、粒状物を一定の送り速度で反応器等の供給先に供給することができるとともに、粒状物の移送機構を簡略化することができるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の触媒充填機の構成を示す説明図である。
【図２】図１のゲート部の構成を示す拡大縦断面図である。
【図３】図１の通路先端部の構成を示す要部平面図である。
【図４】図１のトラフ先端部の構成を示す要部平面図である。
【図５】従来の触媒充填機の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１    触媒充填機
２    ホッパー
３    トラフ
３ａ  通路
３ｄ  筒部
３ｅ  孔部
３ｆ  回収箱
４    バイブレータ
５    仕切壁
６    貯留室
７，９  プレート