(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応塔内で触媒の回転散布を行う触媒充填装置であって、
前記反応塔内に配置されて回転駆動されるロータと、
前記ロータに前記触媒を供給する供給装置と、
前記ロータに供給される前記触媒に沿った気流を形成するエア搬送手段と、を備え、
前記ロータはその回転軸と同芯とされた筒部の下端に設置され、
前記エア搬送手段は、前記筒部に設置され前記気流を発生させる搬送エア供給管と、前記搬送エア供給管からの前記気流を調節する絞り機構と、を有することを特徴とする触媒充填装置。
【請求項２】
請求項１に記載した触媒充填装置において、
前記筒部は、同芯で配置されかつ一部が二重に配置された上筒および下筒を有し、
前記上筒および前記下筒のいずれか一方に形成された段差と、前記上筒および前記下筒のいずれか他方の端縁との間にスリットが形成されており、
前記絞り機構は、前記スリットで形成され、前記上筒および前記下筒を各々の軸方向に相対移動させることで前記スリットの開度を調節可能であることを特徴とする触媒充填装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載した触媒充填装置において、
前記ロータは、回転軸を中心とした向きによって、前記回転軸から外周までの径方向寸法が異なる形状であることを特徴とする触媒充填装置。
【請求項４】
反応塔内で触媒の回転散布を行う触媒充填装置であって、
前記反応塔内に配置されて回転駆動されるロータと、
前記ロータに前記触媒を供給する供給装置と、
前記ロータに供給される前記触媒に沿った気流を形成するエア搬送手段と、を備え、
前記ロータは、底板と、前記底板の上面に起立形成されて前記底板の中心部から外周側へ連続する仕切板と、前記仕切板の上縁を覆うロータカバーとを有することを特徴とする触媒充填装置。
【請求項５】
反応塔内で触媒の回転散布を行う触媒充填装置であって、
前記反応塔内に配置されて回転駆動されるロータと、
前記ロータに前記触媒を供給する供給装置と、
前記ロータに供給される前記触媒に沿った気流を形成するエア搬送手段と、を備え、
前記供給装置は、前記ロータに至る前記触媒の通路を遮断可能なピンチバルブを有し、前記ピンチバルブは、対向配置された一対のバルーンで形成されていることを特徴とする触媒充填装置。
【請求項６】
反応塔内で触媒の回転散布を行う触媒充填装置であって、
前記反応塔内に配置されて回転駆動されるロータと、
前記ロータに前記触媒を供給する供給装置と、
前記ロータに供給される前記触媒に沿った気流を形成するエア搬送手段と、を備え、
前記供給装置は、前記ロータに至る前記触媒の通路にフィルタ部を有し、
前記フィルタ部は、前記触媒が通る触媒管と、前記触媒管の内側に同芯で配置された内管と、前記触媒管の外側に同芯で配置された外管とを有し、
前記触媒管には、前記触媒管の内部と外部とを連通する複数の連通孔が形成されており、
前記内管には、前記内管の内部に除塵エアを供給する除塵エア供給管が接続されるとともに、前記内管の内部と外部とを連通する複数の連通孔が形成されており、
前記外管には、前記外管の内部の除塵エアを外部に排出する除塵エア排出管が接続されていることを特徴とする触媒充填装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載した触媒充填装置を用いて反応塔内に触媒を散布する触媒充填方法であって、
前記反応塔内で回転するロータに前記触媒を供給するとともに、
前記ロータに供給される前記触媒に沿った気流を形成して前記触媒をエア搬送する
ことを特徴とする触媒充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石油精製設備や化学工業設備等の反応塔に触媒を充填するための触媒充填装置および触媒充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油精製設備や化学工業設備等では、化学反応を促進させるために、各種の触媒が利用されている。触媒は、例えば顆粒状に造形され、原料流体を流通させる反応塔の内部に充填される。
このような触媒の充填には、回転散布式の触媒充填装置が用いられている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１の触媒充填装置は、反応塔の上部開口から内部へと導入される散布装置を有する。
散布装置は、筒状の軸の下端に分散ロータを有し、軸の内部に供給される触媒を分散ロータから流出させる。この際、散布装置を回転させることで、分散ロータから流出する触媒は反応塔内の外周近くまで飛ばされ、反応塔内に触媒を広く分散させることができる。
このような触媒充填装置を用いることにより、反応塔内への触媒充填を、適切な状態かつ効率よく行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８１０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した顆粒状の触媒は、搬送中に相互に衝突する等により、一部が削れたり破砕されたりして、触媒粉を発生させる。前述した散布装置においては、筒状の軸内を降下する際に相互に衝突するほか、分散ロータから散布される際に強く擦れ合い、触媒粉を発生させることになる。
【０００６】
このような触媒粉は、本来の顆粒状の触媒とともに反応塔内に充填され、触媒の間に滞留する。その結果、反応塔内に充填された触媒は、充填状態が適切であっても、触媒粉で触媒の隙間が目詰まりし、差圧の発生や、偏流の発生などの不都合を生じる可能性がある。
【０００７】
また、触媒粉は、反応塔あるいは触媒充填装置の外部に漏れ出したりすると、環境問題につながる可能性がある。
さらに、反応塔内で作業する作業者に対して、健康問題を生じる可能性があり、作業者保護対策を厳重に行う必要がある。
【０００８】
本発明の目的は、回転散布による触媒充填が可能かつ触媒粉の影響を回避できる触媒充填装置および触媒充填方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の触媒充填装置は、反応塔内で触媒の回転散布を行う触媒充填装置であって、前記反応塔内に配置されて回転駆動されるロータと、前記ロータに前記触媒を供給する供給装置と、前記ロータに供給される前記触媒に沿った気流を形成するエア搬送手段と、を備え、前記ロータはその回転軸と同芯とされた筒部の下端に設置され、前記エア搬送手段は、前記筒部に設置され前記気流を発生させる搬送エア供給管と、前記搬送エア供給管からの前記気流を調節する絞り機構と、を有することを特徴とする。
【００１０】
このような本発明では、触媒が供給装置からロータへと供給され、ロータから反応塔内へと回転散布される。この際、エア搬送手段により、ロータに供給される触媒に沿った気流が形成され、触媒は気流に乗ってロータへと搬送され、この気流とともに反応塔内に放出される。
従って、触媒が気流に載せて搬送されることで、触媒のみを送る際のような触媒どうしの強い擦れ合いが防止でき、それに伴う触媒の破砕および触媒粉の発生が防止できる。
このように、本発明では、触媒粉の発生自体を抑制することで、触媒粉による影響を回避することができる。
【００１２】
このような本発明では、触媒をエア搬送する際の気流の流量、流速あるいは圧力を調整し、触媒粉が発生しないような適切な状態を設定することができる。
【００１３】
本発明の触媒充填装置において、前記筒部は、同芯で配置されかつ一部が二重に配置された上筒および下筒を有し、前記上筒および前記下筒のいずれか一方に形成された段差と、前記上筒および前記下筒のいずれか他方の端縁との間にスリットが形成されており、前記絞り機構は、前記スリットで形成され、前記上筒および前記下筒を各々の軸方向に相対移動させることで前記スリットの開度を調節可能であることが好ましい。
【００１４】
このような本発明では、二重の筒部を軸方向に相対移動させることで、各々の間のスリットの開度を調節することができ、簡単な構造で絞り機構を実現することができる。
【００１５】
本発明の触媒充填装置において、前記ロータは、回転軸を中心とした向きによって、前記回転軸から外周までの径方向寸法が異なる形状であることが好ましい。
【００１６】
このような本発明では、ロータの各部で径方向寸法が異なることで、回転した際の各部の周速度が異なるものとなり、各部から散布される触媒の径方向の飛距離の相違が大きくなる。その結果、ロータの各部から散布される触媒は、反応塔内の広い範囲にわたって分散され、偏りの少ない均一な散布状態を得ることができる。
【００１７】
本発明の触媒充填装置は、反応塔内で触媒の回転散布を行う触媒充填装置であって、前記反応塔内に配置されて回転駆動されるロータと、前記ロータに前記触媒を供給する供給装置と、前記ロータに供給される前記触媒に沿った気流を形成するエア搬送手段と、を備え、前記ロータは、底板と、前記底板の上面に起立形成されて前記底板の中心部から外周側へ連続する仕切板と、前記仕切板の上縁を覆うロータカバーとを有することを特徴とする。
【００１８】
このような本発明では、ロータの底板および仕切板により、供給された触媒がロータの中心部から外周側へとガイドされ、ロータの外周の各部からそれぞれ散布される。この際、仕切板の上縁がロータカバーで覆われることにより、ロータの底板および仕切板と、ロータカバーとにより筒状の触媒通路が形成されるため、触媒とともに送られる気流が発散してしまうことがなく、触媒のエア搬送をロータの外周まで確実に行うことができる。
【００１９】
本発明の触媒充填装置は、反応塔内で触媒の回転散布を行う触媒充填装置であって、前記反応塔内に配置されて回転駆動されるロータと、前記ロータに前記触媒を供給する供給装置と、前記ロータに供給される前記触媒に沿った気流を形成するエア搬送手段と、を備え、前記供給装置は、前記ロータに至る前記触媒の通路を遮断可能なピンチバルブを有し、前記ピンチバルブは、対向配置された一対のバルーンで形成されていることを特徴とする。
【００２０】
このような本発明では、触媒の供給をピンチバルブで断続できるとともに、ピンチバルブがバルーン式であるため、通路を遮断する際に触媒を噛み込んでも、バルーンが変形して触媒を柔軟に挟み込むだけであり、触媒を破砕することがなく、触媒粉を発生させることを防止できる。
【００２１】
本発明の触媒充填装置は、反応塔内で触媒の回転散布を行う触媒充填装置であって、前記反応塔内に配置されて回転駆動されるロータと、前記ロータに前記触媒を供給する供給装置と、前記ロータに供給される前記触媒に沿った気流を形成するエア搬送手段と、を備え、前記供給装置は、前記ロータに至る前記触媒の通路にフィルタ部を有し、前記フィルタ部は、前記触媒が通る触媒管と、前記触媒管の内側に同芯で配置された内管と、前記触媒管の外側に同芯で配置された外管とを有し、前記触媒管には、前記触媒管の内部と外部とを連通する複数の連通孔が形成されており、前記内管には、前記内管の内部に除塵エアを供給する除塵エア供給管が接続されるとともに、前記内管の内部と外部とを連通する複数の連通孔が形成されており、前記外管には、前記外管の内部の除塵エアを外部に排出する除塵エア排出管が接続されていることを特徴とする。
【００２２】
このような本発明では、除塵エア供給管から内管内に除塵エアを供給すると、供給された除塵エアは、内管の連通孔を通して触媒管内へ至り、さらに触媒管の連通孔を通して外管内へと至り、除塵エア排出管へと排出される。
従って、フィルタ部において、ロータへと供給される触媒を、触媒管と内管との間を通るようにすれば、前述のように内管から触媒管を通って外管に至る除塵エアにより、触媒が洗浄され、触媒に付随していた触媒粉は、除塵エアとともに外管ないし除塵エア排出管へと排出される。
【００２３】
このようなフィルタ部により、供給装置から供給される触媒に、予め触媒粉が付着あるいは混入していた場合でも、これを除去することができる。
このように、本発明では、前述した触媒のエア搬送による粉砕防止ないし触媒粉の発生抑制に加えて、予め触媒に付着あるいは混入していた触媒粉の除去を行うことで、触媒粉による影響を回避することができる。
【００２４】
本発明の触媒充填方法は、前述の構成の触媒充填装置を用いて反応塔内に触媒を散布する触媒充填方法であって、前記反応塔内で回転するロータに前記触媒を供給するとともに、前記ロータに供給される前記触媒に沿った気流を形成して前記触媒をエア搬送することを特徴とする。
【００２５】
このような本発明では、前述した本発明の触媒充填装置についての説明と同様な作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、回転散布による触媒充填が可能かつ触媒粉の影響を回避できる触媒充填装置および触媒充填方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態の触媒充填を示す模式図。
【図２】前記実施形態の触媒充填装置を示す断面図。
【図３】前記実施形態の散布装置を示す拡大断面図。
【図４】前記実施形態のロータを示す平面図。
【図５】本発明の他の実施形態のロータを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、反応塔１は、内部に触媒２が充填される。触媒２を反応塔１に充填する際には、反応塔１の上部開口から内部へ、触媒充填装置３が導入される。
図２において、触媒充填装置３は、上下に延びる供給装置１０と、その下端に設置された散布装置４０とを有する。
【００２９】
〔供給装置１０〕
供給装置１０は、上部から下へ順にホッパ１１、フィルタ部２０、ピンチバルブ３０を備えている。
ホッパ１１は、反応塔１の上部開口の外側に配置されており、内部に所定量の触媒２を貯留し、その下端からフィルタ部２０へと触媒２を供給可能である。
【００３０】
〔フィルタ部２０〕
フィルタ部２０は、触媒管２１、内管２２、外管２３からなる３重構造とされている。内管２２は、触媒管２１の内側に同芯で配置され、触媒管２１との間に間隔が空けられている。外管２３は、触媒管２１の外側に同芯で配置され、触媒管２１との間に間隔が空けられている。
【００３１】
触媒管２１は、上端をホッパ１１の触媒出口に連結され、下端をピンチバルブ３０の触媒入口に連結されている。従って、ホッパ１１からピンチバルブ３０へと供給される触媒２は、触媒管２１の内側を通される。
【００３２】
触媒管２１は、外管２３で覆われた部分に多数の連通孔２１１を有し、その内面側と外面側とで通気可能である。ただし、連通孔２１１は触媒２を通過させない大きさまたは形状とされている。
触媒管２１の連通孔２１１は、触媒管２１の材料に多数の孔明け加工を行ってもよいし、触媒管２１をメッシュ材料で形成してその格子間隔を連通孔２１１としてもよい。
【００３３】
内管２２は、全長にわたって多数の連通孔２２１を有し、その内面側と外面側とで通気可能である。ただし、連通孔２２１は触媒２を通過させない大きさまたは形状とされている。
内管２２の連通孔２２１は、内管２２の材料に多数の孔明け加工を行ってもよいし、内管２２をメッシュ材料で形成してその格子間隔を連通孔２２１としてもよい。
【００３４】
内管２２には、上端に除塵エア供給管２４が接続されている。
除塵エア供給管２４は、外部の除塵エア供給源（図示省略）からの加圧エアを、内管２２の上端へと導入する。内管２２に供給された除塵エアは、連通孔２２１から触媒管２１内へ導入され、触媒管２１内の触媒２の間を通過して、連通孔２１１から触媒管２１の外側（外管２３の内側）へと排出される。
【００３５】
除塵エアは、触媒管２１内の触媒２の隙間を通過する際に、触媒２に付着していた触媒粉、あるいは触媒２から生じた触媒粉を取り込み、この触媒粉とともに外管２３へ送り出されてくる。
従って、触媒管２１を通過する触媒２は、除塵エアにより触媒粉を除去された清浄な状態で、ピンチバルブ３０へと送り出される。
【００３６】
外管２３は、全長にわたって気密性を有する管体である。
外管２３には、下端に除塵エア排出管２５が接続され、この除塵エア排出管２５には除塵用のサイクロン２６が接続されている。
除塵エア排出管２５は、触媒管２１から外管２３の内側へと送り出された除塵エアを集め、サイクロン２６へと排出する。
【００３７】
従って、触媒管２１内で除塵エアが取り込んだ触媒粉は、サイクロン２６で回収され、一括して廃棄することができる。一方、サイクロン２６を通過した搬送エアは、触媒粉を含まない清浄な状態とされたうえで、大気に解放される。
【００３８】
〔ピンチバルブ３０〕
ピンチバルブ３０は、フィルタ部２０から散布装置４０へと触媒２を通過させる状態と、これを遮断する状態とを切り替える機構である。
このために、ピンチバルブ３０は、バルブ部筒体３１の内面に対向配置された一対のバルーン３２と、このバルーン３２に膨張エアを供給する膨張エア供給管３３とを備えている。
【００３９】
このようなピンチバルブ３０では、膨張エア供給管３３から膨張エアを供給することで、一対のバルーン３２が膨張した状態（図２の実線の状態）となり、バルブ部筒体３１内の通路が閉鎖されて触媒２の通過が遮断される。
一方、膨張エアを大気解放することで、一対のバルーン３２が収縮した状態（図２の二点鎖線の状態）となり、再び通路が開かれて触媒２の通過が可能となる。
【００４０】
このような膨張エアによるバルーン３２の収縮および膨張により、触媒２の通過および遮断を切り替えることができる。
また、ピンチバルブ３０の閉鎖時には、柔軟な一対のバルーン３２で通路を閉じるため、閉鎖時に通過していた触媒２が一対のバルーン３２に挟み込まれても、破砕して触媒粉を生じることが防止される。
【００４１】
〔散布装置４０〕
散布装置４０は、図１に示すように、供給装置１０の下部に接続され、供給装置１０から供給される触媒２を反応塔１内に回転散布するものである。
このために、散布装置４０は、図２および図３に示すように、散布用のロータ５０と、ロータ５０を回転させる駆動部６０と、ロータ５０から散布される触媒２をエア搬送するエア搬送手段７０とを備えている。
【００４２】
〔ロータ５０〕
ロータ５０は、図２および図３に示すように、供給装置１０と同芯で配置された軸部５１と、この軸部５１の下端に固定された底板５２を有する。底板５２の上面には、中心から外周に向けて延びる仕切板５３が多数立設されている。
【００４３】
図４に示すように、底板５２は、平面形状が楕円形とされている。
仕切板５３は、それぞれ中心側が軸部５１に接続されるとともに、渦巻き状に曲線を描いて底板５２の外周に達している。
底板５２が楕円形状であるため、各仕切板５３の径方向寸法つまり中心からの距離は底板５２の部位により変化している。
【００４４】
すなわち、仕切板５３のうち、底板５２の長軸方向の外周部位に端部が臨むものは、その端部の径寸法Ｒ１が最大となり、底板５２の短軸方向の外周部位に端部が臨むものは、その端部の径寸法Ｒ３が最小となり、各々の間の部位に臨むものの径寸法Ｒ２は前述したＲ１，Ｒ３の間の値（Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３）となる。
このようなロータ５０では、底板５２の外周の径方向寸法が向きにより異なるため、各仕切板５３に沿って送り出される触媒２は、それぞれの径方向寸法に応じた周方向散布速度を与えられ、反応塔１内に幅広く散布されることになる。
【００４５】
〔駆動部６０〕
駆動部６０は、図２および図３に示すように、駆動部筒体６１と、その内部に設置されたエアモータ６２および回転計６３とを備えている。
駆動部筒体６１は、ピンチバルブ３０のバルブ部筒体３１の下端に接続されている。
【００４６】
エアモータ６２は、駆動部筒体６１の中心位置に支持され、その主軸（図示省略）にはロータ５０の軸部５１が接続されている。
エアモータ６２は、外部から供給される駆動エアにより主軸が回転し、これによりロータ５０を回転させることができる。
回転計６３は、エアモータ６２に附設され、エアモータ６２の主軸の回転速度を検出し、外部の制御装置などに信号出力することができる。
【００４７】
〔エア搬送手段７０〕
エア搬送手段７０は、駆動部６０とロータ５０との間に設置され、供給装置１０から駆動部６０を通して供給される触媒２をロータ５０へとエア搬送するものである。
このために、エア搬送手段７０は、駆動部６０の下端に接続される筒部７１と、筒部７１に搬送エア７を供給する搬送エア供給管７２と、供給される搬送エアの流量または圧力を調節する絞り機構７３と、ロータ５０の上面に沿った気流を保つためのロータカバー７４とを備えている。
【００４８】
筒部７１は、上筒７１１と、この上筒７１１から下方に延びる下筒７１２とを備えている。
上筒７１１は、駆動部筒体６１の下端に接続され、その内部には供給装置１０から供給される触媒２が送り込まれる。
【００４９】
下筒７１２は上部に段差７３２を有し、この段差７３２には大径部７１３が接続されている。下筒７１２は、上筒７１１とほぼ同径とされ、大径部７１３は上筒７１１より大径とされている。
大径部７１３には、上方から上筒７１１が挿入され、大径部７１３の内面と上筒７１１の外面との間には間隔が確保されている。
【００５０】
上筒７１１の下端７３１は、下筒７１２の段差７３２に対向配置され、下端７３１と段差７３２との間には、全周に連続するスリット７３３が形成されている。
下筒７１２は、上筒７１１の上部の外周に設置されたボルト７３４で吊り下げられ、このボルト７３４を回転させて下筒７１２と上筒７１１との相対高さ位置を調節することで、スリット７３３の開口面積を調節することができる。
【００５１】
搬送エア供給管７２は、下筒７１２の大径の部分に接続され、その内部（上筒７１１の外側）に搬送エア７を供給する。供給された搬送エア７は、スリット７３３から下筒７１２の小径の部分に流入する。ここで、下筒７１２の小径の部分には、上筒７１１からの触媒２も流入する。
従って、下筒７１２の小径の部分においては、触媒２が搬送エア７により分散されて下方のロータ５０へとエア搬送される。この際、エア搬送の状態は、絞り機構７３でスリット７３３の間隔を調節することで変更することができる。
【００５２】
下筒７１２の下端には、ロータカバー７４が固定されている。
ロータカバー７４は、平面形状が円形とされ、その直径はロータ５０の最大径に合わせて設定されている。また、ロータ５０の仕切板５３の上縁に沿った曲面に形成されている。
【００５３】
絞り機構７３でスリット７３３を拡げたとき、つまり上筒７１１に対して下筒７１２を下方に降ろしたとき、搬送エア７を増加させることができる。
このとき、ロータカバー７４は仕切板５３の上縁に達する。ただし、ロータカバー７４が固定されているのに対し、ロータ５０は回転するため、ロータカバー７４と仕切板５３とを接触させることはしない。
この状態では、ロータ５０において、各仕切板５３の間には中心から外周側へ向かう複数の筒状の通路が形成され、この通路を触媒２が搬送エア７でエア搬送される。
【００５４】
絞り機構７３でスリット７３３を絞ったとき、つまり下筒７１２を上方に持ち上げたとき、搬送エア７を減少させることができる。
このとき、ロータカバー７４と仕切板５３の上縁との間には大きな間隔が生じる。この状態では、ロータ５０において、各仕切板５３の間の空間は相互に連通されるが、触媒２は主に底板５２に沿って搬送エア７で送られ、仕切板５３ごとの散布を行うことができる。
【００５５】
〔実施形態の作用効果〕
前述のような本実施形態では、以下のような作用効果が得られる。
本実施形態では、触媒２が供給装置１０からロータ５０へと供給され、ロータ５０から反応塔１内へと回転散布される。この際、エア搬送手段７０により、ロータ５０に供給される触媒２に沿った搬送エア７の気流が形成され、触媒２は搬送エア７に乗ってロータ５０へと搬送され、搬送エア７とともに反応塔１内に放出される。
【００５６】
このため、本実施形態によれば、触媒２が搬送エア７に載せて搬送されることで、触媒２のみを送る際のような触媒２どうしの強い擦れ合いが防止でき、それに伴う触媒２の破砕および触媒粉の発生が防止できる。
このように、本実施形態では、触媒粉の発生自体を抑制することで、触媒粉による影響を回避することができる。
【００５７】
本実施形態においては、ロータ５０はその回転軸と同芯とされた筒部７１の下端に設置され、筒部７１には、搬送エア７の気流を発生させる搬送エア供給管７２と、搬送エア供給管７２からの搬送エア７を調節する絞り機構７３と、が設置されている。
このため、本実施形態によれば、散布装置４０において、触媒２をエア搬送する搬送エア７の流量、流速あるいは圧力を調整し、触媒粉が発生しないような適切な触媒２の搬送状態を設定することができる。
【００５８】
本実施形態では、筒部７１は、同芯で配置されかつ一部が二重に配置された上筒７１１および下筒７１２を有するものとし、下筒７１２に形成された段差７３２と、上筒７１１の下端７３１との間にスリット７３３を形成し、このスリット７３３により搬送エア７の流通を絞ることで絞り機構７３を構成していた。そして、ボルト７３４を回転させて下筒７１２と上筒７１１とを各々の軸方向に相対移動させられるようにした。
【００５９】
このため、本実施形態によれば、下筒７１２と上筒７１１との相対高さ位置を調節することで、スリット７３３の開口面積を調節することができる。そして、スリット７３３の開度調整により、搬送エア７を調節する絞り機構７３としての機能を得ることができ、絞り機構７３を簡単な構造で実現することができる。
【００６０】
本実施形態では、ロータ５０は、底板５２の平面形状を楕円とし、回転軸を中心とした向きによって、各部の外周までの径方向寸法が異なるものとした。
このため、仕切板５３に沿った触媒２の通路は、回転軸を中心とした向きによって径方向寸法を変化させることができる。
【００６１】
このようなロータ５０においては、外周の各部で触媒２の放出位置の径方向寸法が異なり、回転した際の各部の周速度が異なるものとなり、各部から散布される触媒２の径方向の飛距離の相違が大きくなる。その結果、ロータ５０の各部から散布される触媒２は、反応塔１内の広い範囲にわたって分散され、偏りの少ない均一な散布状態を得ることができる。
【００６２】
本実施形態では、ロータ５０において、底板５２の上面に、中心部から外周側へ連続する複数の仕切板５３を起立形成するとともに、仕切板５３の上縁を覆うロータカバー７４とを設けている。
このため、ロータ５０においては、底板５２および仕切板５３により、供給された触媒２がロータ５０の中心部から外周側へとガイドされ、ロータ５０の外周の各部からそれぞれ反応塔１内へと散布することができる。
【００６３】
この際、仕切板５３の上縁がロータカバー７４で覆われるため、ロータ５０の底板５２および仕切板５３と、ロータカバー７４とにより筒状の触媒通路が形成される。このため、触媒２とともに送られる搬送エア７が発散してしまうことがなく、触媒２のエア搬送をロータ５０の外周まで確実に行うことができる。
【００６４】
本実施形態では、供給装置１０にピンチバルブ３０を設け、バルブ部筒体３１内を通ってロータ５０に至る触媒２の通路を遮断可能とするとともに、ピンチバルブ３０をバルブ部筒体３１内で対向配置された一対のバルーン３２により形成した。
【００６５】
このため、本実施形態によれば、触媒２の供給ないし散布をピンチバルブ３０で断続することができる。また、ピンチバルブ３０がバルーン式であるため、通路を遮断する際に触媒２を噛み込んでも、バルーン３２が変形して触媒２を柔軟に挟み込むだけであり、触媒２を破砕することがなく、触媒粉を発生させることを防止できる。
【００６６】
本実施形態では、供給装置１０の途中に、ロータ５０に至る触媒２を洗浄し除塵するフィルタ部２０を設けた。
とくに、フィルタ部２０においては、除塵エア供給管２４から内管２２内に除塵エアを供給すると、供給された除塵エアは、内管２２の連通孔２２１を通して触媒管２１内へ至り、さらに触媒管２１の連通孔２１１を通して外管２３内へと至り、除塵エア排出管２５へと排出され、サイクロン２６により集塵する構成とした。
【００６７】
このため、フィルタ部２０においては、ロータ５０へと供給される触媒２を、触媒管２１と内管２２との間に通すことで、内管２２から触媒管２１を通って外管２３に至る除塵エアにより、触媒２が洗浄され、触媒２に付随していた触媒粉は、除塵エアとともに外管２３ないし除塵エア排出管２５へと排出され、サイクロン２６により集塵される。
【００６８】
このようなフィルタ部２０により、ホッパ１１から供給される触媒２に、予め触媒粉が付着あるいは混入していた場合でも、これを除去することができる。
このように、本実施形態によれば、前述した触媒２のエア搬送による粉砕防止ないし触媒粉の発生抑制に加えて、予め触媒２に付着あるいは混入していた触媒粉の除去を行うことで、触媒粉による影響を回避することができる。
【００６９】
〔変形例〕
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれるものである。
前記実施形態において、ロータ５０の底板５２は平面形状を楕円径としたが、ロータ５０の底板５２は他の形状であってもよい。
【００７０】
図５に示すように、ロータ５０の底板５２は平面形状が円形であってもよい。
このようなロータ５０では、底板５２の外周における仕切板５３の端部位置が全て同じ径方向寸法となる。従って、ロータ５０から散布される触媒２の到達範囲は、反応塔１の所定の半径領域に限定される。しかし、散布領域は、ロータ５０の回転速度調整により変更することができ、特定の領域への触媒散布を主に目的とする場合には好適である。
【００７１】
前記実施形態では、ロータカバー７４を下筒７１２に固定したが、仕切板５３の上縁に固定してロータ５０と一体に回転させるようにしてもよい。
要するに、ロータ５０の仕切板５３の上面側を覆って、搬送エア７でエア搬送される触媒２をロータ５０の外周側まで確実に搬送できればよい。
仕切板５３は、平面形状において湾曲したものに限らず、ロータ５０の中心から外側へ直線的に延びるもの等であってもよい。ただし、前述した図４および図５のように仕切板５３を渦巻き状に形成することで、散布する触媒２を接線方向に飛ばしやすく、散布時の触媒２の破砕防止に有効である。
【００７２】
絞り機構７３は、ボルト７３４の手動操作に限らず、モータ駆動してもよい。また、エアシリンダなどで大径部７１３および下筒７１２を、上筒７１１に対して昇降させてもよい。
絞り機構７３としては、スリット７３３による開閉のほか、搬送エア供給管７２の途中に絞り弁を設けてもよい。
このような絞り弁を用いる場合、搬送エア供給管７２は、上筒７１１の途中に搬送エア７を吹き込むものであってもよい。
【００７３】
駆動部６０は、エアモータ６２を駆動源とするものに限らず、電動モータや油圧モータなどを用いるものであってもよい。また、駆動源であるエアモータ６２を駆動部筒体６１の内部に設置するものに限らない。例えば、駆動部筒体６１の外部に駆動源を設置し、伝達機構を介して駆動部筒体６１の内部の軸部５１を駆動するようにしてもよい。
【００７４】
ピンチバルブ３０は、バルーン３２を用いるものに限らず、エラストマ素材のシャッタでバルブ部筒体３１を遮断する構造などとしてもよい。
供給装置１０の開閉は、ピンチバルブ３０に限らず、他のバルブ機構などであってもよい。例えば、ボールバルブあるいはシャッタなど、バルブ部筒体３１における触媒２の流通を遮断または制限できるものであれば、ピンチバルブ３０を代替することができる。
【００７５】
フィルタ部２０は、触媒管２１、内管２２、外管２３を用いた３重構造として内側から外側に除塵エアを通じさせるものに限らず、触媒筒の片面側から反対面側へと一方向に除塵エアを通す構造などであってもよい。ホッパ１１から供給される触媒２に予め混入する触媒粉が少ない場合など、フィルタ部２０は省略してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の触媒充填装置および触媒充填方法は、石油精製設備や化学工業設備等の反応塔への触媒の充填に利用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１…反応塔、１０…供給装置、１１…ホッパ、２…触媒、２０…フィルタ部、２１…触媒管、２１１…連通孔、２２…内管、２２１…連通孔、２３…外管、２４…除塵エア供給管、２５…除塵エア排出管、２６…サイクロン、３…触媒充填装置、３０…ピンチバルブ、３１…バルブ部筒体、３２…バルーン、３３…膨張エア供給管、４０…散布装置、５０…ロータ、５１…軸部、５２…底板、５３…仕切板、６０…駆動部、６１…駆動部筒体、６２…エアモータ、６３…回転計、７…搬送エア、７０…エア搬送手段、７１…筒部、７１１…上筒、７１２…下筒、７１３…大径部、７２…搬送エア供給管、７３…絞り機構、７３１…下端、７３２…段差、７３３…スリット、７３４…ボルト、７４…ロータカバー、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…ロータ外周の径寸法。
【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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