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DE69110242T2 - Vorrichtung zum Füllen eines Behälters mit rieselfähigem Gut. - Google Patents

Vorrichtung zum Füllen eines Behälters mit rieselfähigem Gut.

Info

Publication number
DE69110242T2
DE69110242T2 DE69110242T DE69110242T DE69110242T2 DE 69110242 T2 DE69110242 T2 DE 69110242T2 DE 69110242 T DE69110242 T DE 69110242T DE 69110242 T DE69110242 T DE 69110242T DE 69110242 T2 DE69110242 T2 DE 69110242T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plate
plates
central axis
opening
container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69110242T
Other languages
English (en)
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DE69110242D1 (de
Inventor
Daniel Lumbroso
Bernard Poussin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Original Assignee
IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IFP Energies Nouvelles IFPEN filed Critical IFP Energies Nouvelles IFPEN
Application granted granted Critical
Publication of DE69110242D1 publication Critical patent/DE69110242D1/de
Publication of DE69110242T2 publication Critical patent/DE69110242T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00—Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/04—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
    • B65B1/06—Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles by gravity flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/0015—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor
    • B01J8/002—Feeding of the particles in the reactor; Evacuation of the particles out of the reactor with a moving instrument
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G69/00—Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with loading or unloading
    • B65G69/04—Spreading out the materials conveyed over the whole surface to be loaded; Trimming heaps of loose materials
    • B65G69/0458—Spreading out the materials conveyed over the whole surface to be loaded; Trimming heaps of loose materials with rotating means, e.g. tables, arms

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Vending Machines For Individual Products (AREA)
  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

  • Das Befüllen von Behältern mit festen Partikeln (körnigen Feststoffen) erfolgt im allgemeinen durch ein Umfüllen des Feststoffes mit Hilfe eines Trichters und/oder eines Schlauches, sei es von Hand oder auf mechanischem Weg oder durch pneumatisches Umfüllen.
  • Im allgemeinen besteht großes Interesse daran, die maximale Menge an Produkt in ein gegebenes Volumen einzufüllen, und zwar, um die Lagerkosten zu minimieren, ebenso wie aus anderen spezifischen Gründen, wie zum Beispiel um diesen Vorrat zu homogenisieren oder um das Luft- oder Gasvolumen des Behälters zu verringern.
  • Gewöhnlich betrifft die Lagerung Körner von Getreide (Silos), von Nahrungsmitteln, die zum Verzehr oder als Viehfutter vorgesehen sind, Körner aus der Agrarwirtschaft, Körner von Dünger, von chemischen Produkten, von Plastikgranulaten, von pharmazeutischen und/oder kosmetischen Produkten oder allen anderen stückigen Feststoffen (Körner oder Dragees oder extrudiertes, komprimiertes, agglomeriertes, zerkleinertes, etc. Granulat). Ihr anderer Anwendungsbereich besteht in Behältern oder chemischen Reaktoren, die dafür vorgesehen sind, mit Festkörpern befüllt zu werden: Katalysatoren, Adsorptionsmittel, Reagenzien, Füllkörperbestückung, diverses Füllwerk...
  • In diesem Fall ist es fast immer vorteilhaft, die maximale Menge an festem Produkt in das Innere des Reaktors zu füllen, weil dann seine Aktivität pro Volumeneinheit und damit die Effektivität und die Betriebsdauer (Zyklusdauer oder Lebensdauer) dank längerer Abstände zwischen Betriebspausen erhöht wird. Es kommt auch darauf an, weitere Lunkerbildung des stückigen Feststoffs zu vermeiden, was immer zu Inhomogenitäten führt und bei einem chemischen Reaktor bevorzugtes, unerwünschtes Durchschlüpfen der Flüssigkeit erleichtert.
  • Die Verwendung eines Verteilerkopfes, der unter dem Trichter angeordnet ist und aus Platten besteht, vorzugsweise aus drei oder vier Platten, und an einer Welle befestigt ist, die wiederum von einem mit dem Trichter fest verbundenen Motor angetrieben wird, ist ein bekanntes Verfahren. So beruht das Patent GB 2 168 330 auf der Verwendung einer einzigen Platte, die mit Sektoren mit unterschiedlichen Radien versehen ist; das Patent US 4 433 707 stellt drei Scheiben mit kleiner werdendem Radius vor (der größte ist derjenige, der dem Trichter am nächsten ist). Die vorherige Anmeldung der Antragstellerin EP-A-470 142 (Stand der Technik nach dem Artikel 54 (3) (EPÜ)) betrifft die Verwendung von mindestens drei Platten mit unterschiedlichem Radius.
  • Das Patent DE 2 703 329 (das den etwas älteren Stand der Technik beschreibt) stellt drei kreisförmige Platten mit unterschiedlichem Radius vor, die sich dank einer Endlosschraube drehen, die die Versorgung des Trichters garantiert, mit einer zwei radiale Schlitze umfassenden Dosierscheibe zwischen der Endlosschraube und der obersten kreisförmigen Platte.
  • Es werden auch zahlreiche andere Verfahren verwendet, die alle eine mehr oder weniger homogene Befüllung der Behälter (Silos, Reaktoren) sicherstellen.
  • Trotz allem erlaubt es die Verwendung irgendeines der vorherigen Verfahren nicht, die verschiedenen Bauformen der Behälter vollständig und homogen zu befüllen.
  • So bleibt das Befüllen von Behältern mit kleinem Durchmesser weiterhin sehr schwierig durchzuführen; in der Tat, falls die Rotationsgeschwindigkeit der Welle sehr gering ist, überträgt (übertragen) die unteren Platte(n) den Partikeln, die sie in den Behälter streut (streuen), so daß sie in den Behälter fallen, keine ausreichende lineare Geschwindigkeit, und folglich wird (werden) diese Platte(n) verstopft. Wenn die Geschwindigkeit sich verringert und einen ausreichend kleinen Wert erreicht, wird die unterste Platte zuerst verstopft, dann die Platte, die direkt über dieser liegt und so weiter, wenn die Geschwindigkeit sich weiterhin verringert. Auf diese Weise ist das Befüllen nicht mehr homogen: es bildet sich eine Vertiefung im Zentrum des Partikelbettes im Behälter.
  • Es existiert also eine minimale Rotationsgeschwindigkeit für einen gegebenen Durchsatz. Unterhalb dieser Geschwindigkeit muß der Umsatz verringert werden, um eine Verstopfung der unteren Platten zu vermeiden.
  • Dieses Problem der Verstopfung von zumindest einer unteren Platte stellt sich auch, wenn mit Befüllung der Behälters begonnen wird.
  • Darüber hinaus ist es im Normalfall nicht möglich, sich der Befüllungsleistung in erwünschter Weise anzupassen; z.B. wenn sie sehr hoch ist, muß infolgedessen die Rotationsgeschwindigkeit der Welle erhöht werden, was die Verteilung der Partikel im Inneren des Behälters modifiziert: es wird dann am Rand mehr Partikel geben als im Zentrum.
  • Andererseits erlaubt es ein solcher Apparat (auf einem der beschriebenen Verfahren basierend) nicht, Behälter mit sehr unterschiedlichen Durchmessem zu befüllen, ohne den Verteilerkopf zu wechseln.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu liefern, die es erlaubt, den Durchsatz der Befüllung mit Partikeln und die Rotationsgeschwindigkeit voneinander unabhängig zu machen. So verwendet man mindestens ein Mittel zur Verteilung, das eine Blende bilden kann und am Ausgang des Trichters und vor den rotierenden Platten zur Verteilung der Teilchen angeordnet ist, in dem sich Öffnungen befinden, durch die die stückigen Feststoffpartikel fallen, d.h. ein Mittel, das durch mindestens eine Öffnung den Durchgang des stückigen Festkörpers aus dern Trichter zu den rotierenden Platten erlaubt, wobei das besagte Mittel zur Verteilung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Öffnung einerseits und die Form des Abschnittes zum Passieren des stückigen Festkörpers andererseits durch mindestens ein Regulierungsmittel reguliert werden können, das hauptsächlich dem Durchmesser des besagten Behälters Rechnung trägt; die Regulierung der Öffnung erlaubt es, den Durchsatz an stückigem Feststoff zu regulieren und diejenige der Form erlaubt es, selektiv die Platten zu versorgen. Diese Anordnung erlaubt es, den Einfluß der Befüllungsleistung auf die Rotationsgeschwindigkeit der Welle zu modulieren. Abbildung 1 erlaubt es, z.B. die Stellung der Blende bezogen auf den Beladungsapparat im besonderen Fall der Vorrichtung gemäß der vorherigen Patentanmeldung EP-A-470 142 der Antragstellerin zu zeigen; eine Anordnung von Platten (15, 16, 17, 18) dreht sich um eine Achse (22), die von einem Motor (12) bewegt wird; eine Anordnung von konzentrischen Röhren (19, 20, 21) reguliert den Fluß der Partikel; das Mittel zur Verteilung (14) und seine Öffnung wird durch die Vorrichtung (13) reguliert.
  • Die Erfindung ist im besonderen bei jedem Mittel zur Verteilung anzuwenden, dessen Mittel zum Regulieren es erlaubt, die gleiche Oberfläche jeder rotierenden Platte proportional abzudecken, d.h. es eine Form hat, so daß das Verhältnis zwischen der Oberfläche, die es bei einer rotierenden Platte abdeckt und der Oberfläche, die es bei einer anderen Platte abdeckt, gleich dem Verhältnis der Flächen der beiden Platten ist; das bedeutet den selben prozentualen Anteil der Oberflächen bei jeder rotierenden Platte abzudecken, um so die Homogenität der Verteilung zu garantieren.
  • Die Erfindung ist auch bei jedem Mittel zur Verteilung anzuwenden, dessen Mittel zum Regulieren einn vollen Kanz umfaßt, der es erlaubt, einen Teil des Durchsatzes von zumindest einer der rotierenden Platten abzuhalten, d.h. einen Ring, der den Zwischenraum abdeckt, der durch den Kreis, dessen Radius dem minimalen Abstand zwischen der Rotationsachse der die rotierenden Platten führenden Welle (zentrale Achse genannt) und dem Rand einer rotierenden Platte (der Abstand kann im Fall der untersten rotierenden Platte null betragen) entspricht, und durch den Kreis mit dem Radius, der dem maximalen Abstand zwischen der zentralen Achse und dem Rand der besagten rotierenden Platte oder dem Rand einer oberen rotierenden Platte (außer im Fall, daß die besagte rotierende Platte die oberste rotierende Platte ist) entspricht, begrenzt wird. Allgemeiner ist die Erfindung bei jedem Mittel zur Verteilung anzuwenden, dessen Mittel zum Regulieren einen Ring mit einer Fläche größer oder gleich derjenigen besitzt, die durch die Projektion der rotierende(n) Platte(n), die sie abdecken soll, auf eine zur zentralen Achse senkrecht stehenden Ebene entsteht, umfaßt.
  • Die Erfindung ist auch bei allen Kombinationen von zumindest zwei Mitteln zur Verteilung, wie sie in der vorliegenden Beschreibung beschrieben werden, anzuwenden.
  • Das Mittel zur Verteilung kann im Falle eines Mittels zum Regulieren, das es erlaubt, proportional die gleiche Oberfläche jeder rotierenden Platte abzudecken, unterschiedliche Form besitzen; im allgemeinen umfaßt das Mittel zum Regulieren eine Platte (mit einer planen Oberflächen in irgendeiner Form), die rund sein kann, (d.h. eine Scheibe) und auf der sich mindestens eine Öffnung befindet. Die Abbildungen 2, 3, 4 und 5 stellen die verschiedenen vorgesehenen Arten der Mittel zum Verteilen dar. Sie entsprechen den bevorzugten Ausführungsformen, dürfen aber nicht so betrachtet werden, als ob sie einschränkend wären.
  • Eine der bevorzugten Ausführungsformen für das Mittel zur Verteilung ist ein Mittel zum Regulieren, das eine Platte jedweder Form (rund - d.h., eine Scheibe - oder keine) umfaßt, die auf folgende Weise verteilte Öffnungen umfaßt; ein Gebilde aus N Sektoren so, daß jeder Sektor einen Abschnitt der Platte darstellt, wobei die besagte Scheibe einen Radius hat, der größer oder gleich dem größten Abstand zwischen dem Rand der obersten rotierenden Scheibe und dem Mittelpunkt der besagten Scheibe ist und der zusammen mit der zentralen Achse, jeder Scheibe mit einem anderen oder dem selben Radius, wie dem des Nachbarabschnittes, einen Mittelpunkt besitzt, die Sektoren sind regelmäßig um die zentrale Achse angeordnet. Durch Einteilen der Scheibe erhält man einen Kreisbogen mit einem Winkel zwischen einschließlich 15 und 45º. N liegt zwischen einschließlich 2 und 20, vorzugsweise zwischen 2 und 5. Die Sektoren sind regelmäßig um die zentrale Achse angeordnet, wobei jeder Sektor fiktiv mit einem anderen Sektor durch Rotation um einen Winkel mit einem proportionalen Wert von (360/N)º zur Deckung gebracht werden kann.
  • Die Sektoren können von außen angeordnet werden, mittels des Anfügens einer Rundform (die in der Apparatur vor dem Befüllvorgang enthalten sein kann) oder von Rundformen, die voneinander unabhängig sind oder auch nicht, deren Montage zu einer Anordnung von Öffnungen führt, wie oben beschrieben.
  • Die Abbildung 2 zeigt ein Mittel zum Verteilen nach dem auf Abbildung 1 festgelegten A-A- Schnitt; das ist eine Platte, die vier Öffnungen (oder Sektoren) mit einem Kreisbogenwinkel von gleich 45º begrenzt.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer Mittels zum Regulieren, das mindestens zwei und z.B. maximal acht Platten mit Sektoren wie oben beschrieben umfaßt, vorzugsweise mindestens zwei und maximal fünf, die einen über den anderen und so eingerichtet, um die einen bezogen auf die anderen zu verschieben und auf diese Weise mindestens eine Fläche freizulegen, die einer Scheibe entspricht, die unter Verwendung des größten Abstandes zwischen dem Rand der obersten rotierenden Scheibe und der zentralen Achse als Radius und seine Zentrierung auf die besagte Achse, gebildet wird; die besagte Oberfläche wird imaginär, indem das Gebilde der Sektoren auf die selbe senkrecht zu der zentralen Achse stehenden Ebene, projiziert wird, abgedeckt.
  • Die Abbildung 3 zeigt teilweise ein Gebilde aus vier identischen Platten (23, 24, 25, 26), wie sie in Abbildung 2 definiert werden.
  • Der Gesamtdurchsatz durch das Mittel zur Verteilung, das die Anordnung der Sektoren umfaßt, die wie oben beschrieben der eine über dem anderen verwendet werden, kann so zwischen 0% (in Fall der vollständigen Abdeckung des unteren Teils des Trichters) und 100% (im Fall der Abwesenheit der Blende) variieren; er kann kontinuierlich eingestellt werden.
  • Die Mittel zum Regulieren können auch Platten umfassen, z.B. Scheiben mit einem Radius, der größer oder gleich dem größten Abstand zwischen dem Rand der obersten rotierenden Platte und der zentralen Achse ist, die auf diese Achse zentriert sind und von Löchern durchbrochen sind, die gemäß einer zentrischen Symmetrie bezogen auf die zentrale Achse angeordnet sind. Die Form der Löcher kann irgendeine sein, aber eine der drei folgenden Formen wird zumindest bevorzugt:
  • - eine kleine ausgesparte Scheibe
  • - eine längliche Form, wobei die besagte längliche Form auf die folgende Weise gebildet wird: man nimmt zwei kleine Scheiben mit dem selben Radius, deren Mittelpunkte in gleichem Abstand d von der zentralen Achse mit der besagten Achse einen Winkel von maximal 90º einschließen, man betrachtet jede kleine Scheibe mit dem selben Radius, deren Mittelpunkt sich im selben Abstand d zu der zentralen Achse und auf dem Kreisbogen, der durch die Mittelpunkte der vorherigen Scheiben begrenzt wird (dabei sind die besagten Scheiben eingeschlossen), befindet, und man durchlöchert entlang aller dieser kleinen Platten,
  • - eine elliptische Form, wobei die besagte elliptische Form auf die folgende Weise gebildet wird: man nimmt zwei kleine Scheiben mit dem selben Radius, deren Mittelpunkte in gleichem Abstand d von der zentralen Achse mit der besagten Achse einen Winkel von maximal 90º einschließen, man betrachtet jede kleine Scheibe mit dem selben Radius, deren Mittelpunkt sich auf dem Teil der Geraden, die die Mittelpunkte der vorgenannten Scheiben verbindent, befindet (dabei sind die besagten Scheiben eingeschlossen), befindet, und man durchlöchert entlang aller dieser kleinen Platten.
  • Die Abbildung 4 zeigt zwei der bevorzugten Formen, wenn das Mittel zum Verteilen z.B. eine Scheibe ist, nämlich das kreisförmige Loch (27) und die längliche Form (28).
  • Die Mittel zum Verteilen sind im Stande, zeitweise modifiziert zu werden, um sich dem Befüllen eines Reaktortyps anzupassen, ohne daß die Platten ausgewechselt werden müssen.
  • Diese Mittel zum Regulieren werden im folgenden explizit beschrieben:
  • * im Falle des Befüllens eines Reaktor mit einem zentralen Einbau, kann der Mittelteil des Mittels zum Verteilen durch Anfügen einer ebenen Form mit einem Querschnitt, der dem Querschnitt des zentralen Einbaus entspricht, geschlossen werden; diese Form ist im allgemeinen kreisförmig (Scheibe).
  • Die Abbildungen 5 und 6 zeigen die Verwendung dieses Mittels zum Regulieren im Falle eines Reaktors mit zentralem Einbau.
  • * im Falle des Befüllens eines Reaktor mit geringem Durchmesser ist es möglich, einen Teil des Mittels zur Verteilung abzudecken, so daß nicht alle Platten versorgt werden; das erlaubt es den Behälter viel höher zu befüllen: tatsächlich muß ab einer bestimmten Höhe die Rotationsgeschwindigkeit erhöht werden, um die Peripherie des Behälters zu befüllen, und dann werden viel mehr Partikel in die besagte Peripherie geschleudert, besonders von den oberen rotierenden Platten ausgehend, was leicht dazu führt, daß diese Peripherie überversorgt wird; das kann dadurch realisiert werden, daß die obere(n) rotierende(n) Platte(n) nicht versorgt wird (werden), d.h. zunächst die Platte mit der größten Fläche, dann, wenn nötig, die direkt darunterliegende rotierende Platte und so weiter, wenn nötig, so daß schließlich nur noch eine einzige rotierende Platte, die unterste Platte, betrieben werden kann, dank zumindest eines Mittels zum Regulieren, das einn Ring mit einer Fläche umfaßt, die größer oder gleich der Fläche ist, die durch die Projektion der rotierenden Platte(n), die sie abdecken muß, auf eine Ebene senkrecht zur zentralen Achse, gebildet wird.
  • Schließlich ist es sinnvoll zu erwähnen, daß die Gegenwart von zumindest einem Meßinstrument innerhalb des Behälters (Thermometerrohr, Rohr zum Kühlen des Bettes oder eines anderen inneren Stückes) das Befüllen des Behälters nicht merkbar stört.
  • Die folgenden Beispiele erlauben es, die vorliegende Erfindung zu verdeutlichen, ohne ihrer Bedeutung auf sie zu beschränken.
    • BEISPIELE
  • Alle Beispiele wurden durch Befüllen von Reaktoren mit den Katalysator "RG 482" der "PROCATALYSE" Gesellschaft mit Hilfe einer Apparatur durchgeführt, die in der vorigen Patentanmeldung der Antragstellerin beschrieben wurde, d.h. die folgendes umfaßt:
  • - einen mit dem Trichter fest verbundenen Motor,
  • - eine vertikale Welle, die vom Motor angetrieben wird,
  • - einen Verteilerkopf, der durch den besagten Motor in Rotation versetzt wird und vier Platten umfaßt,
  • - eine Serie von drei fixierten Rohren in Form konzentrischer Zylinder, gestapelt und koaxial, demontierbar und verschiebbar, in denen die stückigen Feststoffe durch Schwerkraft herabfallen, wobei jeder Zylinder sein unteres Ende über einer rotierenden Platte hat, und alle Zylinder ihr oberes Ende auf der selben Höhe und unter dem Mittel zum Verteilen, das eine Blende bildet, haben, der Durchmesser jedes Rohres ist kleiner als der Durchmesser des Rohres, von dem es überragt wird, und größer als der des Rohres, das es selbst überragt, jede rotierende Platte arbeitet also mit einem Rohr zusammen, um das sie sich dreht, die unterste rotierende Platte dreht sich um die Welle, ein Teil des stückigen Feststoffs ergießt sich aus jedem Rohr auf die rotierende Platte, auf die es mündet, die stückigen Feststoffe, die auf diese rotierende Platte fallen, werden wegen der Rotation der Platte, auf die sie gefallen sind, einer Rotationsbewegung unterworfen und die Zentrifugalkraft, die durch die Rotation der Platten ausgeübt wird, erlaubt, es dein stückigen Feststoff in verschiedene Abstände zur Achse der Welle zu schleudern.
    • Beispiel 1 - Beziehung zwischen dem Durchsatz von Körnern und der Rotationsgeschwindigkeit
  • In diesem Beispiel wurden im Laufe jeder Beladung die Geschwindigkeit und der Durchsatz entsprechend angepaßt, um eine normale Beladung zu erhalten, d.h. eine regelmäßige und homogene Befüllung, die ein praktisch horizontales Niveau des Partikelbettes sicherstellt.
  • Die Höhe H ist der Abstand zwischen der obersten Platte der Apparatur und dem Katalysatorbett; also wird H im Verlauf der Befüllung kleiner. Der Durchmesser des Reaktors ist mit D bezeichnet.
  • Im Verlauf der homogenen Befüllung eines zylindrischen Reaktors mit dem Durchmesser D, wurden die Rotationsgeschwindigkeit und der Durchsatz für unterschiedliche prozentuale Öffnungsgrade der Blende gemessen (die Prozentzahl ist das Verhältnis zwischen der Fläche der Öffnungen, durch die die Partikel in Gegenwart der Blende hindurchtreten können und derselben Fläche in Abwesenheit der Blende). Für jede Prozentzahl wurden zwei Mittel zum Verteilen, die Blenden bilden, verwendet: eine Blende A, die eine Platte oder zwei übereinander angeordnete Platten umfaßt, die Sektoren aufweisen; oder eben eine Scheibe B, die Öffnungen in Form kleiner Kreise besitzt (das Verhältnis zwischen dem Radius der Scheibe und dem Radius der Kreise beträgt 11).
  • Es wurde festgestellt, daß in jedem Fall (d.h. für jeden Unterschied der Prozentzahlen) die Ergebnisse die selben waren; es ist also die Prozentzahl der Öffnung der Blende, die eine Rolle spielt, und nicht die bestimmte Form der Blende.
  • Darüber hinaus wurden alle Beladungen in diesem Beispiel unter Versorgung aller rotierenden Platten durchgeführt, d.h. daß in diesem Beispiel keine Blende in Form eines Rings verwendet wurde.
  • a) Fall einer 100%igen Öffnung
  • Die Ergebnisse der Messungen werden in der folgenden Tabelle wiedergegeben (Tabelle 1) Tabelle 1 Höhe H (M) Geschwindigkeit (Umdrehungen/min) Durchsatz (Tonnen/h)
  • Im Falle des Reaktors mit einem Durchmesser von 1 ,5m scheint es, daß die Geschwindigkeit zum quasihomogenen Befüllen des Reaktors verringert werden muß, bis auf einen Wert unterhalb der minimalen Geschwindigkeit, unter der eine konstante Blockierung des Durchsatzes auftritt (die gleich 68 Umdrehungen/min berechnet wurde) und so muß der Durchsatz verringert werden, um eine homogene Befüllung zu erreichen. Der Durchsatz hängt auch von der Rotationsgeschwindigkeit ab.
  • b) Fall einer 75%igen Öffnung
  • Die Blende A besteht aus einer Platte, die vier Sektoren mit einem Öffnungswinkel von 45º begrenzt.
  • Die Ergebnisse der Messungen werden in der folgenden Tabelle wiedergegeben (Tabelle 2) Tabelle 2 Höhe H (M) Geschwindigkeit (Umdrehungen/min) Durchsatz (Tonnen/h)
  • Im Falle des Reaktors mit einem Durchmesser von 1 ,5m scheint es, daß zum quasihomogenen Befüllen des Reaktors der Durchsatz noch mit der Rotationsgeschwindigkeit verknüpft ist. Gemäß der Erfindung ist es also möglich, den Prozentsatz der Öffnung weiter zu verringern.
  • c) Fall einer 50%igen Öffnung
  • Die Blende A besteht aus einer Platte, die vier Sektoren mit einem Öffnungswinkel von 45º begrenzt.
  • Die Ergebnisse der Messungen werden in der folgenden Tabelle wiedergegeben (Tabelle 3) Tabelle 3 Höhe H (M) Geschwindigkeit (Umdrehungen/min) Durchsatz (Tonnen/h)
  • Beim Befüllen dieser drei Reaktoren ist der Durchsatz unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit.
  • d) Fall einer 25%igen Öffnung
  • Die Blende A besteht aus zwei Platten, von denen jede vier Sektoren mit einem Öffnungswinkel von 45º begrenzt, wobei die besagten Platten genau übereinander gelegt und dann um 22,5º verschoben wurden.
  • Die Ergebnisse der Messungen werden in der folgenden Tabelle wiedergegeben (Tabelle 4) Tabelle 4 Höhe H (M) Geschwindigkeit (Umdrehungen/min) Durchsatz (Tonnen/h)
  • Beim Befüllen dieser drei Reaktoren ist der Durchsatz unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit.
    • BEISPIEL 2
  • In diesem Beispiel bildet das Mittel zum Verteilen eine Blende, die die Form eines Ringes hat, um nicht alle rotierenden Platten zu versorgen.
  • Je nach dem Durchmesser des Reaktors wurde die Zahl der zu versorgenden rotierenden Platten so eingestelltt, daß eine homogene Füllung erhalten wird.
  • Die durch die Blende versorgten Platten sind entweder die unterste rotierende Platte (Fall einer versorgten rotierenden Platte), oder die am weitesten unten liegenden zwei rotierenden Platten (Fall von zwei versorgten rotierenden Platten), oder alle rotierenden Platten mit der Ausnahme der obersten rotierenden Platte (Fall von drei rotierenden Platten) oder die gesamten rotierenden Platten (Fall von vier versorgten rotierenden Platten).
  • Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle aufgeführt (Tabelle 5) Tabelle 5 Durchmesser des Reaktors Zahl der rotierenden, von der Blende versorgten Platten Prozentuale Öffnung

Claims (9)

1) Apparatur zum Befüllen eines Behälters mit mindestens einem stückigem Feststoff, die folgendes umfaßt:
- einen Versorgungstrichter
- einen Verteilerkopf, der eine Reihe von etwa parallelen und bezüglich einer zentralen Achse(22) koaxialer Platten (15, 16, 17,18) umfaßt, die untereinander angeordnet sind und deren Oberfläche sich von der obersten Platte (18) bis zur untersten Platte (15) verkleinert, der Abstand zwischen dem Rand und der zentralen Achse kann bei jeder einzelnen Platte variieren, wobei die Anodnung in der Art verstanden werden muß, daß jede Platte, mit Ausnahme der untersten Platte (15) eine Öffnung besitzt, die die Versorgung der direkt darunterliegenden Platte durch Gravitation erlaubt, die unterste Platte (15) selbst kann mindestens eine Öffnung besitzen, um die Mitte des Behälters zu versorgen, die besagten Platten sind in eine Rotationsbewegung versetzt, die das Ausschleudern des besagten stückigen Festkörpers durch Zentrifugalkraft erlaubt, wobei die Rotationsgeschwindigkeit der besagten Platten variabel ist,
- mindestens ein Mittel zum Verteilen (14), das das Hindurchtreten des stückigen Festkörpers des Trichters zu den rotierenden Platten durch mindestens eine Öffnung erlaubt und dadurch charakterisiert ist, daß einerseits die Öffnung und andererseits die Form des Querschnittes des Durchgangs des stückigen Feststoffs durch mindestens ein Mittel zum Regulieren, das hauptsächlich den Durchmesser des besagten Behälters berücksichtigt, regulierbar ist, wobei die Regulierung der Öffnung es erlaubt, den Durchsatz des stückigen Feststoffes zu regulieren und diejenige der Form es erlaubt, selektiv die Platten zu versorgen.
2) Apparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das besagte Mittel zum Regulieren mindestens eine zwischen 2 und 20 Öffnungen besitzende Platte umfaßt, wobei die besagte Öffnung auf einem Kreissektor mit einem Winkel zwischen 15 und 45º enthalten ist und ihr Mittelpunkt mit demjenigen der zentralen Achse zusammenfällt und die besagten Sektoren regelmäßig um die zentrale Achse angeordnet sind.
3) Apparatur nach Anspruch 2, bei der zwischen 2 und 5 übereinander liegende Platten mit Sektoren verwendet werden.
4) Apparatur nach Anspruch 3, bei der die besagten Platten so aneingerichtet sind, daß sie gegen die anderen verschiebbar sind.
5) Apparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das besagte Mittel zum Regulieren einn Ring umfaßt, der durch den Kreis, dessen Radius der kleinste Abstand zwischen der zentralen Achse und dem Rand des besagten Mittels zum Regulieren ist und durch den Kreis, dessen Radius der größte Abstand zwischen der zentralen Achse und dem Rand einer rotierenden Platte ist, begrenzt wird.
6) Apparatur nach Anspruch 1, bei der das besagte Mittel zum Regulieren mindestens eine um die besagte Achse zentrierte und von Löchern, die bezogen auf die zentrale Achse symmetrisch angeordnet sind, durchlöcherte Platte umfaßt.
7) Apparatur nach Anspruch 6, bei der jedes Loch mindestens eine der drei folgenden Formen hat:
- eine kleine ausgesparte Scheibe,
- eine längliche Form,
- eine elliptische Form.
8) Apparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das besagte Mittel zum Regulieren außerdem eine eben geformte Oberfläche mit einem Querschnitt, der dem Querschnitt des zentralen Einbaus besitzt, falls der Behälter ein Reaktor mit zentralem Einbau ist, aufweist.
9) Apparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die folgendes umfaßt:
- einen mit dem Trichter fest verbundenen Motor,
- eine etwa vertikale, durch den Motor angetriebene Welle (22),
- einen Verteilerkopf, der durch den besagten Motor in Rotation versetzt wird und mindestens drei Platten (15, 16, 17,18) umfaßt,
- eine Serie von mindestens drei fixierten Rohren etwa in Form konzentrischer Zylinder, gestapelt und koaxial, demontierbar und verschiebbar, in denen die stückigen Feststoffe durch Schwerkraft herabfallen, wobei jeder Zylinder sein unteres Ende über einer Platte hat, und alle Zylinder ihr oberes Ende auf der selben Höhe und unter dem Mittel zum Verteilen haben, das eine Blende bildet, der Durchmesser jedes Rohres ist kleiner als der Durchmesser des Rohres, von dem es überragt wird, und größer als der des Rohres, das es selbst überragt, jede rotierende Platte arbeitet also mit einem Rohr zusammen, um das sie sich dreht, die unterste rotierende Platte dreht sich um die Welle (22), ein Teil des stückigen Feststoffs ergießt sich aus jedem Rohr auf die rotierende Platte, auf der es mündet, die stückigen Feststoffe, die auf diese rotierende Platte fallen, werden wegen der Rotation der Platte, auf die sie gefallen sind, einer Rotationsbewegung unterworfen und die Znetrifugalkraft, die durch die Rotation der Platten ausgeübt wird, erlaubt es, den stückigen Feststoff in verschiedene Abstände der Achse der Welle (22) zu schleudern.
DE69110242T 1990-10-22 1991-10-21 Vorrichtung zum Füllen eines Behälters mit rieselfähigem Gut. Expired - Lifetime DE69110242T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9013162A FR2668131B1 (fr) 1990-10-22 1990-10-22 Appareillage pour le remplissage d'un recipient par un produit solide divise.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69110242D1 DE69110242D1 (de) 1995-07-13
DE69110242T2 true DE69110242T2 (de) 1995-10-19

Family

ID=9401517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69110242T Expired - Lifetime DE69110242T2 (de) 1990-10-22 1991-10-21 Vorrichtung zum Füllen eines Behälters mit rieselfähigem Gut.

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