[发明专利]气固分离器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将固体粒子和气体的混合物分离成固体粒子和气体的气固分离器。 

背景技术

自古就公知有将粒子状的固体作为催化剂或热介质，使其与反应物接触的反应系统。在这样的反应系统-流化床式反应器中，有的使用浓厚流动层(气泡流动层)，有的使用高速移动层(高速流动层)等。需要缩短固体粒子和气体的接触时间的反应(短时间接触反应)使用高速移动层。现在，在以重油等为原料油制造汽油的流动接触分解装置中，被称为上升装置(riser)的上升流型高速移动层反应器成为主流。其理由在于随着催化剂性能的提高，能缩短接触时间，由此汽油等理想生成物的选择性上升，能抑制不理想的过分解反应。 

在高速移动层反应器中，虽然生成物气体和粒子状固体催化剂的混合物从反应器出口流出，但在要求短时间接触反应的这种装置中，如何能迅速地从混合物中分离出粒子状的固体催化剂是重要的课题，成为分离器的重要性能。 

作为这样的气固分离器，众所周知的是例如专利文献1～3所示的气固分离器。 

专利文献1：日本特开平10-249122号公报 

专利文献2：美国专利6146597号说明书 

专利文献3：日本特开平10-249121号公报 

发明内容

但是，人们弄清楚了现有的气固分离器分离效率并不充分。本发明是鉴于上述问题而提出的，提供一种与以前相比，气体和固体的分离效率更高的气固分离器。 

本发明的气固分离器，包括：沿铅直方向延伸的内筒，其下端被封闭并且上端开口；以及外筒，其从外侧同轴状覆盖该内筒，在外筒的上端侧形成有与外部连通的排气口，在内筒的下端侧的侧壁上沿圆周方向形成有多个沿轴向延伸的长孔，在各长孔的一侧的长边缘部设有引导叶片，该引导叶片向外侧突出，并且向周向倾斜而覆盖各长孔。而且，内筒的处于长孔与长孔之间的部分向内筒的中心方向凹。 

根据本发明，从内筒的开口向下供给固体粒子和气体的混合物时，则该混合物从内筒的各长孔向下、向外筒内排出。排出的气体沿引导叶片的内表面稍稍回旋，且进一步向下行进。在此，混合物中的一部分固体粒子冲撞引导叶片的内表面，冲撞的固体粒子仍然沿引导叶片的内表面向下落下。由于在外筒的上部设有排气口，所以包含其它固体粒子的气体的方向向上翻转，沿设置在相邻的长孔的缘部上的引导叶片的外表面向上流动，然后从排气口排出。而且，在该气体的流动从向下翻转为向上时，伴随着气体的固体粒子由于其惯性或自重而与气体分离，向下方回旋着主要沿内壁下降。 

特别是，在本发明中，内筒的处于长孔与长孔之间的部分向内筒的中心方向凹。因此，气体的流动翻转而上升时的水平截面积变大，气体的上升速度变慢，能有效地阻碍固体粒子偕同上升，因此，能显著地提高分离效率。 

在此，优选凹部沿长孔的铅直方向长度的50％以上形成。由此，提高分离效率的效果更高。 

另外，优选凹部至少形成在长孔和长孔之间的下侧。气体的流动在该下侧发生翻转，因此分离效率上升的效果更高。 

另外，优选从内筒的轴向看来，凹部的截面呈圆弧状。由此能与引导叶片顺利地连接，能够减少多余的流动的紊乱等。 

根据本发明，能提供一种与以前相比，气体和固体的分离效率更高的气固分离器。 

附图说明

图1是第一实施方式的气固分离器的局部剖立体图。 

图2是图1的气固分离器的纵剖视图。 

图3是图2的III-III剖视图。 

图4是图1的引导叶片附近的放大立体图。 

图5是表示图3的引导叶片的变形例的剖视图，(a)是平板状的引导叶片，(b)是折板状的引导叶片。 

图6是表示第2实施方式的气固分离器的纵剖视图。 

图7是表示实施例以及比较例的条件和结果的表。 

附图标记说明 

2、外筒；2a、中央外筒；3、粒子排出口；4、长孔；5、引导叶片；6、排气口；10、内筒；100、102、气固分离器。 

具体实施方式

第1实施方式

以下使用附图详细地对本发明进行说明。图1～4是表示第1实施方式的气固分离器的一种方式的图，图1是局部剖立体图，图2是图1的气固分离器的纵剖视图，图3是用III-III面剖切气固分离器的横截面图，图4是表示引导叶片附近的流动的立体图。