[发明专利]用于颗粒物质的真空传输速度控制装置和方法

说明书

本发明涉及颗粒物质的传输，该颗粒物质悬浮或裹挟(entrain) 于气体中，并在负压力下随气体以可控的速度沿导管传输。本发明的 实施方式涉及在负压力下从反应器(如炼油厂反应器)向旋风分离器、 漏斗或其它接收容器传输催化剂。在本说明书中，术语“负压力”是 指这样的压力，即，其小于颗粒物质在初始位置的压力，并通常小于 大气压。

在炼油厂反应容器内使用的催化剂物质经常改变，并且催化剂物 质或者丢弃(如果其明显损坏)，或者清洗并重新使用。传统地，催化 剂在真空下从反应容器中卸载。催化剂较为昂贵，因此催化剂的损坏 对成本具有明显的影响。类似的问题在传输其它的颗粒物质(如易碎 的或脆的颗粒物质)时也存在。

现有的真空系统用来从例如盛放容器(例如反应器)的盛放位置 内部提取例如催化剂的颗粒物质、并通过入孔到达例如旋风分离器或 漏斗等的接收容器，现有的真空系统引起颗粒物质的大量损坏，例如 在催化剂物质的情况下，高达60％的物质被废弃。

在现有系统内的这种损坏的因素之一为：颗粒物质的速度在传输 路径(通常为导管或软管)中是不可控的，该传输路径从第一容器(例 如反应器)中的提取点延伸至接收(第二)容器(例如漏斗或旋风分 离器)。此外，当传输气体的压力从第一容器中的提取点处的大气压改 变为在接收容器(例如漏斗或旋风分离器)中约为1/3巴的绝对压力 时，由于传输气体的膨胀率很高，因此颗粒物质进入接收容器时的速 度很高。

这样的效果为，将传输速度从约15米/秒(其代表示例性的最小 提取速度)或更大增加到在接收容器处的约45米/秒。后者的速度45 米/秒易于在导管或软管的靠近接收容器的末端部分中以及在接收容 器本身的内壁上，引起例如催化剂的颗粒物质的严重破损。

因此，本发明寻求提供一种设备、系统或装置，其由于颗粒材料 在负压力下从第一容器(例如反应器)传输至例如漏斗或旋风分离器 的接收容器，因而减少了所引起的对易碎颗粒材料的损坏。

本发明进一步或可选地寻求能够使用基本类似的装备、设备或装 置，其在结构上具有任何必要的较小替换或改变，既用来在负压力下 从例如反应器的第一容器中卸载颗粒材料(例如废催化剂)，也用来在 正压力下将例如催化剂的颗粒材料随压缩的空气装载进例如反应器的 第一容器中。后者的在正压力下进行的装载过程在我们共同未决的国 际专利申请第PCT/GB2006/002363号中描述。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制颗粒物质速度的设 备，在负压力下所述颗粒物质在气流内沿导管从第一位置传输并进入 位于第二位置的接收容器，所述设备被配置为位于或邻近所述导管的 排放端，所述设备包括用于将颗粒物质和气体的流分为第一流和第二 流的器件以及用于限制在所述第二流中的气流的器件，所述第一流含 有的颗粒物质与气体的比例相对较高，所述第二流含有的颗粒物质与 气体的比例相对较低。

在本发明的一个实施方式中，所述用于限制在所述第二流中的气 流的装置是流动限制或压缩孔。例如，所述孔可以设置在环形孔板上， 所述环形孔板位于用于气流的出口内部。换句话说，所述孔包括限定 在所述环形孔板中的气体通流路径。

在本发明所述方面的另一实施方式中，所述设备被配置以在所述 第二容器中的绝对压力为约1/2到约1/3巴时操作。在所述颗粒物质进 入所述传输导管的位置处的压力约为大气压。

在另一实施方式中，所述设备可操作地位于接收容器的传输气体 出口的流动路径中。在该实施方式的变体中，所述设备包括可操作用 来控制传输气体通过所述出口的流动的阀。

在本发明所述方面的另一实施方式中，所述设备包括探测器件， 所述探测器件可操作用来确定所述第二容器中的颗粒物质的高度何时 达到预定高度。当达到所述预定高度时，所述阀可操作用来防止传输 的颗粒物质流进所述第二容器。

在本发明的其它实施方式中，所述颗粒物质为粒状物质，如易碎 的颗粒物质。这种物质的实例包括以下物质：结晶糖、皂粉、塑料颗 粒、催化剂以及类似的易碎物质。在本发明所述方面的一个变体中， 所述颗粒物质为催化剂。所述催化剂可用在炼油厂反应器中。催化剂 物质特别易碎，并且可以例如由长度约为6mm且直径约为0.5mm的 氧化铝陶瓷针制成。

在本发明所述方面的实施方式中，所述第二流中的颗粒物质的含 量最小。

所述第二流可以直接或间接地排到大气中。