[发明专利]将分散的固体密集地装载于容器中的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种将散装固体密集装载于容器的装置，该装置被用于与散装固体的供料装置协作，所述供料装置设置成用于在容器的入口上方释放散装固体。

分散的固体，在本发明的范围内是指呈颗粒或微粒状的固体，例如粮食运输和生产领域中的谷物颗粒、化工领域中的催化剂颗粒，或者是肥料或木材颗粒。

更确切地，根据本发明的装载装置优选地包括，被驱动以可调节的转速围绕轴线X1旋转的轴，以及多个与轴旋转相连的导流元件。因此，在掉落于导流元件之上后，分散的固体被偏离，从而或多或少均匀地分布于其被载入的容器的所有表面上。

背景技术

通常活跃于化工领域的企业，关于为化学反应器装载催化剂，已经提出多个所述类型的装置。

法国专利FR 2431449描述了用于为化学反应器装载催化剂的示例装置，其包括设在催化剂供料槽内且与其保持共轴的轴。呈狭长带状的重叠的多组导流元件，规律地围绕轴分布，并通过附连器件被固定在所述轴上，所述附连器件可以改变导流元件和轴之间确定的角度。

因此，当轴被驱动旋转时，导流元件在离心力的作用下与轴分离，从而便于将装置引入通常入口收缩的化学反应器内部。轴的转速可以被调节，用于控制导流元件和轴之间的角度，从而可计算被催化剂覆盖的反应器表面积。

然而，需注意，对于给定装置，轴转速的改变还会带来轴渗透率的改变。为此，根据待充填分散的固体的容器的几何形状来调节的参数，不能彼此独立地调节。

因此，所述装置特别适合总体呈圆筒状且半径约几米的化学反应器的装载。

然而，所述装置不太适合装载散装货船型的船舱。后者具有的装载容积的大小完全不同于化学反应器的容积大小。实际上，现在建造的最通常的散装货船是Handymax，其容积介于35吨和50000吨之间，以及Panamax，其容积介于50吨和80000吨之间，而Capesize的容积则更大。

需注意，粮食的海运具有特别制定的规定。实际上，传统上在运输粮食的船上实现的散装装载，使船只在航行过程中的稳定性存在实际的危险。即便船舱完全被商品填满，船只在航程中的横摇和纵摇会引起颗粒的下沉并在颗粒垫层和船舱顶端之间释放出空间。在船舱没有完全被货物填满的情况下，所述现象会增强。

尽管由码头工人实现机械平整，在航行过程中的所述下陷却依然无法避免且对于整个船只、全体船员和货物依然存在危险。实际上，粮食货物的特点在于一旦在谷物表面和船舱顶端之间存在自由的空间，就可以液态的方式方便地被移动。

由于船的侧倾导致的谷物运动会造成船的重心的较大移动并损害其稳定性。很多对海难的分析显示，其中很多海难尤其源于所述下陷现象。

为了限制造成大量船倾覆的所述现象，粮食的装载要遵循特殊的规定，该规定的目的是减少货物侧滑风险，但无法消除所述风险。国际海事机构在1970年代已经确定了所述规范且该规范集中体现在国际条约SOLAS(Saftey of Life At Sea)中，其中第VI章明确规定，颗粒应均匀分布在船舱内，使得保证自由表面的平整度。此外其还规定，颗粒侧滑形成的船只的侧倾角度不应超过12度。

特别地，船只的装载装置目前优选地允许达到介于一小时600吨至2000吨之间的装载流率。上述提到的针对化学反应器装载的装置通常不能达到所述流率。

因此，目前所使用的装置更为基础，因为其仅符合重力装填的原则，例如在装载管道、卸货传送带或铲斗的情况下，且其需要在装载过程中和装载结束时由人员介入操作，以提高颗粒分布的均匀度。“装船机”型卸货装置还在装载过程中被使用且使颗粒流动偏斜，从而使载货分布在待充填的整个容器中。然而，所述卸货装置不适于所有散装货船的船舱的几何形状。此外，上述提到的所有装置都不能使得颗粒装载的密度最优，且因此无法完全避免船只的稳定性的问题。

在例如反应器的容器中装载催化剂的情况下，与催化剂微粒的各向异性相关的应力会导致装载剖面(催化床的自由面的外形，例如可观察到隆凸和凹陷)相对于理论上的平面装载剖面产生偏斜。

在装载时，催化剂微粒在催化床表面的定位，如果不够均匀的话，在运行时会引起沟流现象的出现，也就是优先通道将有害于所希望转化的效率。结果可能是多重的，会引起催化床加速击穿、转化效果降低、压力降改变、运行时温度剖面图的不规则以及催化剂的过早陈化。