JPS60196595A - トランスフア−装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱移転、マストランスファー（ｍａｓｓｔｒ
ａｎｓｆｅｒ　）　、又はこれらの双方に適したトラン
スファー装置１１Ｌ（ｔｒａｎｓｆｅｒ　ａｐｐａｒａ
ｔｕｓ　）に関する。

種々の熱移転、マストランスファー、又はこれらの双方
を行な？トランスファー装置が提案されている。熱移転
装置のほとんどは、一連の板、管等全備、ｔ％板又は管
の一側に・一方の流体が流れ、これらの他側に他方の流
体が流れる。この種の装置は、概ね満足できるものであ
るが、あまり効率的テ々く、マストランスファーに用い
るのは適していなかった。

粒状固形物用の人口と出Ｏを備えた容器であって、容器
中を粒状固形物と反対方向に又は同一方向に流れる流体
用の人口と出口とを持ち、さらに容器中にバッキング（
ｐａｃｋｉｎｇ　）を設けたものが提案されている。こ
の容器では、固形物が、熱移転媒体とじて用いられ、さ
らに、マストランスファーではたとえば触媒としても用
いられる。

この種の装置は、板又は管からなるものに比べて利点が
あるが、容器内での偏流が生じるため満足できるもので
ないことが分った。

本発明は、容器の横方向全体にのびる、複数層からなる
複数本の棒部材からなｐ、各層の棒部材が、互に実質的
に平行に置かれ、同一層の棒部材では実質的に同じ間隔
を隣接する棒部材間に置いてあり、各層の平行な棒部材
は、隣接する層の平行な棒部材とある角度をなして横方
向にのびているバッキングを提供するものである。

この種のバッキング構造は、流体が極めて均一に分布さ
れ、粒状物が効率的なトランスファーを行なえるように
良好なパターンで流れ乞ことが分った０ 各層の棒部材間の間隔は、各棒部材間に取９つる間隔が
棒部材ｖｃＬるブロッキング効果（ｂｌｏｃｋｉｎｇｅ
ｆｆｅｃｔ　）とほぼ同じになる工うに棒部材の偏の０
．７５乃至１，５倍の範囲内とするのが好ましい。

また、各棒部材の幅に対する高さの比は、０．５乃至２
の範囲が好ましく、１のオーダであると良好である。

各層の棒部材は、その層の上又は下の隣接する層の棒部
材に対して実質的に垂直に配置されるのがよい。こうす
ると、ある層の棒部材１に２段上又は２段下の層の棒部
材と平行に置くことになる。

この場合、２段下又は２段上の層の棒部材を、当該ある
層の棒部材に対して横方向にずらしてもよい。このずら
し金、棒部材の幅の０．３５乃至０．８倍の範囲内の値
、好ましくは棒部材の幅の半分とすると、当該ある層の
棒部材の間を落下する粒状傾斜した上面金膜けると工い
０このような上面は、上面を逆Ｖ字型の断面とすること
に工り、たとえば、棒部材が、四角形の断面をしていて
、四角の一端が最上位にくるようにすることに工って得
られる。また、棒部材を円形又は、長円形にしてもよい
が、こうすると、粒状物が棒部材の頂部に積み東なる虞
れがあるので、所望の効果ヲ得られないこともある。

本発明にぶる装置を、非常に高温なプロセスで用いる場
合には、棒部材をセラミック材料で形成するのが好まし
く、棒部材の最下層の下にアーチ型のセラミック製支持
構造体を置き、この構造体の上に最下層の棒部材を載せ
て支持する。これ工９上の各層の棒部材は、各層の直ぐ
下の層の棒部材の上に載って支持される。支持構造体の
下には、固形物が流下する中空内部を備えることができ
るＹ字型断面の分離部材を、複数個横方向に間隔をあけ
て設けるのが好ましい。こうすると、画形物は、気体と
は分離され、気体は１分離部材の開音上方に向って流れ
る。分離部材のうち少なくとも１個は、これに隣接した
他の分離部材よりも高く配置して、個々の分離部材のア
ーム全オーバーラツプさせ完全面に及ぶようにすると、
落下する固形物を全てアームで集めることができる。

本発明をエフ理解できるように、添付図面に示した例示
的な実施例全参照しながらさらに説明するＯ まず第１図には、第１容器１０と、第２容器１２と、入
口１４と、固形物出口１５とからなジ、第１容器内に砂
等の粒状固形物を入れる装［ｆｆｉ示しである。固形物
出口１５は、第２容器１２０入口１６に接続していて、
第２谷器には、さらに固形物出口１８を設けである。男
２容器を出た固形物は、符号２０で概略的に示したコン
ベアを通って第１容器ｌＯの入口１４に戻る。

第１容器には、高温気体人口２２と低温気体出口２４と
が設けてあり、第２容器には、低温空気人口２６と高温
空気出口２８とが設けである。

各容器には、固形物入口と固形物出口の中間にバッキン
グが取り付けである。第１容器ｌＯのバッキングは、符
号３０で示してあり、第２容器１２のバッキングは、符
号３２で示しである。

使用中、砂等の粒状物は、入口１４全備えた第１容器全
通って落下し、第１容器内で分布されてバッキング３０
により第１容器の幅方向断面全面にわたって均一に流れ
る。粒状物は、符う２２で示した箇所から入る高温気体
と熱反応を生じさせられる０砂は低温なので、熱交換が
行なわれて、砂は加熱され、高温気体は温度を下げられ
る。高温気体は、第１容器の頂部に到達するまでには、
今までエフも温度が下がって、符号２４で示した箇所で
低温気体として放出される。

加熱された砂から熱を回収するために、第２容器１２を
第１容器と同様にしかし反転した方法で熱交換が起こる
ので、・・砂の温度が下がり低温空気が加熱されて符号
２８で示した箇所から放出される。温度が下がった砂は
、コンベア２０により人口１４に搬送されるため、熱交
換プロセスを、実質的に連続して行なえる。

使用してもよく、回収した熱を、炉を燃焼させるために
取り入れる空気を温めるのに利用する０加熱された砂は
、均一に分布されるので、著しく効率の高い熱交換が行
なわれ、スケールが生じることがなく、また、あっても
極めて微量である。

本発明に↓る装置ｌは、種々の目的に使用でき、熱交換
装置に用いれるだけでなく、化学交換（ｃｈｅ−ｍｉｃ
ａｌ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　）にも用いれる。たとえば、
本発明による装ｍを、Ｈ，８とＳ０２と全反応させて硫
黄と水を得る化学方法で硫黄を除去するのに用いて、硫
黄を除くことが考えられる。本発明による装置は、たと
えば、Ｈ，Ｓとｓｏ、とが存在しているテールガス（ｔ
ａｉｌ　ｇａｓ　）のクラウス法で、Ｈ，Ｓ又はＳＯ。

のいずれか？含む気体流に、該一方の流体のみを存在さ
せた中に、他方の気体を必要に応じて供給する場合に適
用できる。

本発明による装置は、上述した↓うな熱移転、及び化学
反応なしでのマストランスファー（ｍａｓｓｔｒａｎｓ
ｆｅｒ　）　、たとえば、吸収剤として固形物を用いた
気体浄化に用いれる。本発明による装置は、固形物が触
媒であるマストランスファーにも用いれる。

上述の硫黄除去の１うに、固形物成分を除去すると化学
平■が移動することがある。

固形物と流体の流れが、これらの成果をあげるのに十分
であるようにするため、本発明では、バッキングは、容
器に対して実質的に水平方向にのびる、複数の層状の棒
部材の形をしており、各・層の棒部材は、互に実質的に
平行であって、同じ層の棒部材では、実質的に同じ間隔
を隣接する棒部材間に直いている。各層の平行な棒部材
は、隣近する層の平行な棒部材に対しである角度で横方
向にのびている。

第２図には、Ｓ部材が、逆Ｖ字型の断面をした棒部材４
０．４２．４４．４６である構造全したものが示しであ
る。複数本の棒部材４０は、互に平行で、互に等しい間
隔を有しており、又、複数本の棒部材４２は、棒部材４
０とたとえば直角をなしてこれに対して横方向にのびて
いる。

第３番目の層をなす複数本の棒部材４４は、棒部材４ｚ
に対して横方向に、そして、好ましくは、棒部材４０と
平行になる工うに棒部材４２とに垂直にのびており、各
棒部材４４は、各棒部材４０の間に位置するように配置
するのが好ましい０複数本の棒部材４６は、棒部材４４
に対して横方向に、好ましくは、棒部材４２．！：平行
になる工うに位置付けられる。棒部材４６も、棒部材４
２とは、食い違うように配置される。第２図に示した装
置では、複数本の棒部材４８も図示しであるが、これら
に、棒部材４０ｊりもかなり下方に置かれる。

図示の装置の端に示されているのは、そらせ板５０゜５
２である。

第３図は、第２図のものとほぼ同じ形をしたバッキング
構造を図示しであるが、棒部材６０．６４　。

６６．６８は、実質的に四角形の断面をしていて、棒部
材がダイヤモンド形に配置されるように、各四角形の一
端ｔｊｔ上位に持ってきている。第３層′ｆ：々す複数
本の棒部材６６は、複数本の棒部材６０と食い違ってこ
れらの間に位置しており、複数本の棒部材６８は、複数
本の棒部材６４と食い違ってこれらの間に位置している
。棒部材がこのＬうな配列をしているため、砂、触媒、
吸収剤等の粒状物の流下を極めて均等に分布させられる
ため、粒状物は、容器（第３図には図示していない。）
の断面方向全体にわたって均等に分布する。このため、
固形粒状物と、上昇する気体との間で著し第４図は、別
の構造を示したもので、第３図に示した棒部材と類似の
複数本の棒部材の支持手段を明らかにしている。第４図
に示した構造は、高温雰囲気中での使用を意図したもの
で、図示の部品のほとんどは、セラミック耐火材料から
できている。

容器８０には、外壁８２と、２つの内張り８４゜８６と
が設けられる。支持棒部材８８は、容器の谷側部に沿っ
てのび、全体を符号９０で示したアーチ型構造体全支持
している。このアーチ型構造体は、くさび体９２と、適
切なせり持れんが９４゜９６．９８．１００と、これら
を支持するリング部材８８とからなる。くさび体９２の
上面と、せり持れんが９６．９８の上面は、水平面にな
っており、こうして形成されたフラット面に、たとえば
セラミック材料から形成され次実質的にダイヤモンド型
をした複数本の棒部材１０２からなる層が、取り付けら
れる。これらの棒部材には、フラットな端部１０４，１
０６ｉ上下に取り付けである。これらの端部は、棒部材
全図示の配置に保つのに役立っている。層をなす複数本
の棒部材１０２の上には、層をなす複数本の棒部材１０
８が横方ち 向にのびている。添付図面ではこのう・の１本しか示さ
れていないが、これらの棒部材は、層をなす棒部材と実
質的に同様である。同じく同様な棒部材からなる第３層
１１０が設けられ、第３図に示したように、これらの棒
部材は、層１０２’ｉｉなす棒部材の間付近に位置する
ように横方向にずれて置かれている。このように、別の
棒部材を、互に積み重ねてゆくことができる。こうして
形成されたバッキングでも、極めて均一な分布が得られ
て、固形物又は気体のいずれによる偏流も生じる其れが
ないので、大量の熱移転、マストランスファー、又はこ
れらの双方全行なえる。

アーチ型構造体９０の下には、３つの分離部材１１２．
１１４．１１６が設けられる。図示のように、これらの
分離部材の各々は、固形物が流下できるように中空内部
１１５を備えた実質的にＹ字型の断面形状をしている。

中央の分離部材１１４は、これに隣接する分離部材１１
２，１１６エクも高く、分離部材１１４のアーム１１８
は、分離部材１１２，１１６のアーム１２０とオーバー
ラツプしているため、容器８０内の室の断面方向の全部
品に流下する固形物は、分離部材のいずれか１つに落下
する。分離部材は、全体で室の断面方間全部にわたって
いる。中空内部１１５を流れる固形物は、第１図を参照
しながら説明したように放出されて集められる。上昇す
る気体は、分離部材１１２，１１６のアームと中央分離
部材１１４のアーム１１８との間を通る。このため、こ
の構造では、気体と固形物とを著しく良好に分離できる
。極めて高温な雰囲気中で用いる場合には、棒部材をセ
ラミック材料で形成するのが好ましいことがあるので、
第４図に示したアーチ型構造物は、張力に耐えられない
この糧のセラミック全適切に支持するのに有効である。

本発明による装置は、図示のいずれの実施例でも、著し
く効率的でデッドゾーン（＋１ｅａｄ　ｚｏｎｅ　）が
ないので、良好な熱移転、マストランスファー、又はこ
れらの双方が優られる。

本発明による装置ｔを、ある層の複数本の棒部材を、そ
の下の層をなす複数本棒部材の上に直接載せである工う
に説明したけれども、ある層の複数の棒部材を、その上
方、若しくは下方、又はその双方の棒部材に相等する間
隙をあけて取り付けてもよい。このような間隙は、棒部
材の垂直方向高さの１０倍以下とするのが好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による装置の１実施例の概略図であり
、第２図に、棒部材の配置の第１の実施例を示す断面図
であり、第３図は、棒部材の配列の第２実施例を示す斜
視図であり、第４図は、本発明による装置の別の実施例
の下方部分の断面図である。 １０．１２・・・容器、１４．１６・・・入口、１５゜
１８・・・出口、２２．２６・・・流体入口、２４゜２
８・・・流体出口、　４０乃至４８．６０乃至６８゜１
’０２，１０８，１１０・・・棒部材特許出願人　ジェ
ームズ　ハウデン　アンド　カンパニーリミテッド 代理人　弁理士　山　本　量　三　（ほか１名）開面の
７」・ｒ！：（内容に変更なし）手続補圧書（自発） ｌ　戯作の表示 Ｉｔ／Ｊ和５９年特許！７ｉ第０５０１４５号・（〜件
との関係　特許出願人 住　所　英国、スコントラント、グラスゴー　Ｇ５　８
ＰＪ。 スコントラン）・　ス］・リート　１９５名称　シェー
ムズ　ハウデン　アント　カンパニーリミテント 代表名　アール、　アール、　ウィルソン国　籍　英国 ４、　代　理　人　郵便番号　１０３ ７、補正の対象 又゛１、゛′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）接触室を形成する容器と、該容器に固体粒状物がは
   いる入口と、該容器から固体粒状物が出る出口と、流体
   人口と、流体出口と、該容器に設けられたバッキングと
   からなるトランスファー装置において、該パツキンが、
   該容器の水平方向全体にわたってのびる複数の棒部材か
   らなる複数の層で構成され、各層の棒部材が、同一層の
   棒部材と実質的に等しく、各層の平行なＳ部材が、隣接
   する層の平行な棒部材とおる角度をなして横方向にのび
   １いることを特徴とする装置ｏ。 ２）ある層の一部材間の間隔が、−その層の棒部材の幅
   の０．７５乃至１．５倍の範囲内であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３〕　各棒部材の高さ／＠の比が、０．５乃至２．０の
   範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項に記載の装置。 ４）各層の棒部材が、その層の上方、下方又は両方の隣
   接層の棒部材と実質的に垂直に配置されたことを特徴と
   する特許 ３項のいずれかに記載の装置。 ５）ある層の棒部材が、２段上又に２段下の層の棒部材
   と平行であり、２段上又は２段下の層の棒部材が、当該
   ある層の棒部材に対して横方向にずれていること全特徴
   とする２％許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに
   記載の装置。 ６）前記横方向のずれが、前記棒部材の幅の０．３５乃
   至０８倍の範囲内の値であること全特徴とする特許請求
   の範囲第５項に記載の装置。 ７）前記ｍ部材が、逆Ｖ字型の断面？した上面を備えて
   いる特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載
   の装置。 ８）前記棒部材は、四角形の断面をしていて、四角形の
   一端を最上位に位置させている特許請求の範囲第７項に
   記載の装置。 ９）前記棒部材が、セラミック材料で形成されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項のいずれか
   に記載の装置。 １０）　アーチ型のセラミック製支持構造体が、複数の
   層をなす棒部材の最下層の下に置かれ、該最下層の棒部
   材が、該支持構造体の上に載って支持されておジ、該層
   よりも上の各層金なす棒部材が。 各層の直ぐ下の層の棒部材の上に載ってこれによって支
   持されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第９項のいずれかに記載の装置０１１）　前記支持構
   造体の下には、固形物が流下する中空内部全鋼えたＹ字
   型断面の分離部材が、複数個横方向に間隔をあけて設け
   られておジ、これにより、該固形物が、該分離部材間全
   上方に向って流れる気体から分離されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１Ｏ項に記載の装置。 １２）　前記分離部材の少なくとも１つが、これに隣接
   する分離部材よりも高いため、この少なくとも１つの分
   離部材のアームが、隣接する分離部材のアームとオーバ
   ーラツプして、室の断面方向の全部品内金落下する固形
   物が、該分離部材の１つに落下するようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の装置。 １３）　層をなす棒部材の垂直方向間隔が、該棒部材の
   垂直方向高さの１０倍以下であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第１２項のいずれかに記載の装置
   。