特許 5893998 セパレータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5893998

(24)【登録日】2016年3月4日

(45)【発行日】2016年3月23日

(54)【発明の名称】セパレータ

(51)【国際特許分類】

   B01D 45/02 20060101AFI20160310BHJP

   B01J 8/02 20060101ALI20160310BHJP

   B65G 65/36 20060101ALI20160310BHJP

【ＦＩ】

   B01D45/02

   B01J8/02 B

   B65G65/36

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-101429(P2012-101429)

(22)【出願日】2012年4月26日

(65)【公開番号】特開2013-226521(P2013-226521A)

(43)【公開日】2013年11月7日

【審査請求日】2015年3月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】391019359

【氏名又は名称】ソフタード工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000637

【氏名又は名称】特許業務法人樹之下知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】川上 勝彦

(72)【発明者】

【氏名】城所 雅之

(72)【発明者】

【氏名】内田 泰雄

(72)【発明者】

【氏名】矢野口 智一

(72)【発明者】

【氏名】山口 慶一

【審査官】 山本 吾一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１９５８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２６２６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平１０−５０８８１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４８−７０９５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ ４５／００

Ｂ０１Ｊ ８／００

Ｂ６５Ｇ ６５／００

Ｂ６５Ｇ ５３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第一連通部材により触媒が充填された反応塔に連通されるとともに、第二連通部材により吸引装置に連通され、前記吸引装置により内部が減圧され前記反応塔から抜き出された前記触媒を空気と分離するセパレータであって、
前記第一連通部材と接続されたガイド管と、
前記ガイド管が内部に配置され前記第二連通部材と連通する連通口が上部に形成されかつ前記触媒を内部空間に保持するセパレータ本体と、
前記セパレータ本体内に設けられ前記第一連通部材から流れ込む前記触媒の流込方向と反対方向より前記触媒に気体を噴出する噴出管と、
前記セパレータ本体の内部空間を前記ガイド管、前記連通口及び前記噴出管が配置される第一空間とこの第一空間の下方に位置する第二空間との仕切る仕切部材と、
前記仕切部材を前記第一空間と前記第二空間とが仕切られる位置と前記第一空間と前記第二空間とが連通する位置とに駆動する仕切部材駆動機構と、
前記第二空間を開閉自在にする蓋部材と、
前記第二空間を大気に開放する大気開放機構と、
を備えたことを特徴とするセパレータ。

【請求項2】

請求項１に記載のセパレータにおいて、
前記仕切部材は、前記第一空間と前記第二空間とを区画する際に、前記第一空間に露出する第一板面部と前記第二空間に露出する第二板面部とを有する板状部材を備え、
前記第一板面部と前記第二板面部との間には気体が流通する気体流通部が設けられ、この気体流通部に連通し前記第一空間に気体を供給する気体供給孔が前記第一板面部に形成されていることを特徴とするセパレータ。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載されたセパレータにおいて、
前記セパレータ本体は前記第一空間と前記第二空間とが内部に設けられる１つのタンクであり、前記板状部材の側面の中央部分が前記セパレータ本体に回動自在に設けられ、
前記仕切部材駆動機構は、前記板状部材を回動する回動機構を備えていることを特徴とするセパレータ。

【請求項4】

請求項１又は請求項２に記載されたセパレータにおいて、
前記セパレータ本体は、内部が前記第一空間を構成し前記仕切部材が開口端に回動自在に設けられたる第一タンクと、内部が前記第二空間を構成しかつ一端側が前記仕切部材を収納し他端側に前記蓋部材が設けられた第二タンクとを備え、
前記板状部材は、その側面に設けられるブラケットと、このブラケットに固定され前記第二タンクに回動自在に設けられる回動軸とを有し、
前記仕切部材駆動機構は、前記回動軸を回動する回動機構を備えることを特徴とするセパレータ。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか１項に記載されたセパレータにおいて、
前記ガイド管は、前記噴出管に向けて前記触媒を案内する円弧状の第一ガイド片と、この第一ガイド片に設けられ前記噴出管から噴出される気体を受ける板状の第二ガイド片とを有することを特徴とするセパレータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、石油精製プラントや化学プラント等の反応塔内で使用された触媒を空気と分離するセパレータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、石油精製プラントや化学プラント等の反応塔内で使用する触媒は、化学反応で使用した後、反応塔内から回収する必要がある。使用後の触媒を回収するための装置として吸引装置が知られている。
また、このような吸引装置と反応塔との間に配置されて、吸引装置により吸引された触媒と空気とを分離可能な触媒抜き出し用セパレータが知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１では、触媒抜き出し用セパレータは、反応塔から吸引された触媒を貯留するタンク本体と、タンク本体に開閉自在に設けられた蓋部材とを有する構成であるが、セパレータに触媒が高速で噴出するため、触媒が壁面に衝突して破損するおそれがある。
そこで、損傷を抑えながら触媒を空気と分離可能とするために、ホースにより触媒が充填された反応塔に連通されるとともに、ホースにより吸引装置に連通され、この吸引装置により反応塔から抜き出された触媒を空気と分離するセパレータであって、反応塔と連通するホースが上部に連通され触媒を保持するセパレータ本体と、セパレータ本体内に設けられホースから流れ込む触媒の流込方向と反対方向より触媒に気体を噴出する噴出手段と、セパレータ本体の下部の形成された触媒通過口を開閉する蓋部材とを備えたセパレータがある（特許文献２）。

【0004】

特許文献２の従来例では、セパレータ本体の内部が吸引装置で減圧されており、セパレータ本体の内部に流れ込む触媒は噴出手段で噴出される空気によって移動速度が弱められてセパレータ本体の下部空間に集積される。集積される触媒の量が多くなると、蓋部材が操作されてセパレータ本体の触媒通過口が開放され、触媒が自重落下してフレコンバッグに収納される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１１−２６２６５１号公報

【特許文献2】特開２００９−１９５８７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献２の従来例では、セパレータ本体の内部は連続した１つの空間とされているので、触媒を排出するために触媒通過口の下部を閉じている蓋部材が開放操作されると、セパレータ本体の内部全体が外部空間に連通することになる。
すると、吸引装置を作動してもセパレータ本体の内部が大気圧となるので、反応塔から触媒がセパレータに送り込まれなくなり、セパレータの触媒と空気との分離作業が中止されることになる。

【0007】

本発明の目的は、触媒排出のために蓋部材が開放操作されても、連続運転が可能なセパレータを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明のセパレータは、第一連通部材により触媒が充填された反応塔に連通されるとともに、第二連通部材により吸引装置に連通され、前記吸引装置により内部が減圧され前記反応塔から抜き出された前記触媒を空気と分離するセパレータであって、前記第一連通部材と接続されたガイド管と、前記ガイド管が内部に配置され前記第二連通部材と連通する連通口が上部に形成されかつ前記触媒を内部空間に保持するセパレータ本体と、前記セパレータ本体内に設けられ前記第一連通部材から流れ込む前記触媒の流込方向と反対方向より前記触媒に気体を噴出する噴出管と、前記セパレータ本体の内部空間を前記ガイド管、前記連通口及び前記噴出管が配置される第一空間とこの第一空間の下方に位置する第二空間との仕切る仕切部材と、前記仕切部材を前記第一空間と前記第二空間とが仕切られる位置と前記第一空間と前記第二空間とが連通する位置とに駆動する仕切部材駆動機構と、前記第二空間を開閉自在にする蓋部材と、前記第二空間を大気に開放する大気開放機構と、を備えたことを特徴とするセパレータ。

【0009】

この構成の本発明では、吸引装置によって第一空間と第二空間とが減圧されるため、反応塔から抜き出された触媒は第一連通部材及びガイド管を通ってセパレータ本体の内部に流れ込む。流れ込んだ触媒に対して、この触媒の流込方向と反対方向から気体を噴出管から噴出するので、触媒が流れ込む際の流込速度が低減されることになり、セパレータ本体の内壁面に触媒が衝突する際の衝撃が緩和される。流込速度が低減した触媒は自重により落下し、第二空間の底部に集積されることになる。なお、第二連通部材と連通する連通口がセパレータ本体の上部に形成されているので、第二連通部材によって触媒が誤って吸引されることが防止される。
第二空間に集積される触媒の量が多くなると、これを外部に排出する。そのため、仕切部材駆動機構を操作して仕切部材を第一空間と第二空間とが仕切られる位置に移動させ、さらに、大気開放機構を作動する。すると、第二空間は大気と同じ圧力下となるので、蓋部材を開放操作することで、第二空間に集積された触媒は外部に排出される。
一方、仕切部材で仕切られた第一空間は減圧下のままであるため、引き続き、反応塔から抜き出された触媒は第一連通部材を通ってセパレータ本体に流れ込む。流れ込んだ触媒は、流込方向と反対方向から噴出管で噴出される気体によって流込速度が低減され、仕切部材の第一空間側の面に集積される。従って、触媒排出のために蓋部材が開放操作されても、セパレータの連続運転が可能となる。
触媒の排出操作が終了したら、仕切部材駆動機構を操作して仕切部材を第一空間と第二空間とが連通する位置まで戻す。すると、仕切部材の第一空間側の面に集積されていた触媒は第二空間に落下し、さらに、その後に流れ込まれた触媒も第二空間に集積される。

【0010】

ここで、本発明では、前記仕切部材は、前記第一空間と前記第二空間とを区画する際に、前記第一空間に露出する第一板面部と前記第二空間に露出する第二板面部とを有する板状部材を備え、前記第一板面部と前記第二板面部との間には気体が流通する気体流通部が設けられ、この気体流通部に連通し前記第一空間に気体を供給する気体供給孔が前記第一板面部に形成されている構成が好ましい。
この構成の本発明では、仕切部材の第一板面部に触媒が保持されても、気体流通部を通って気体供給孔から気体が供給されるので、第一板面部に触媒が付着することを防止できる。そのため、触媒が付着することによって仕切部材の操作が重くなることを防止できる。

【0011】

前記セパレータ本体は前記第一空間と前記第二空間とが内部に設けられる１つのタンクであり、前記板状部材の側面の中央部分が前記セパレータ本体に回動自在に設けられ、前記仕切部材駆動機構は、前記板状部材を回動する回動機構を備えている構成が好ましい。
この構成の本発明では、仕切部材を、所謂、バタフライ弁から構成したので、仕切部材を回動操作しても、場所をとることがない。そのため、セパレータの省スペース化を図ることができる。

【0012】

前記セパレータ本体は、内部が前記第一空間を構成し前記仕切部材が開口端に回動自在に設けられたる第一タンクと、内部が前記第二空間を構成しかつ一端側が前記仕切部材を収納し他端側に前記蓋部材が設けられた第二タンクとを備え、前記板状部材は、その側面に設けられるブラケットと、このブラケットに固定され前記第二タンクに回動自在に設けられる回動軸とを有し、前記仕切部材駆動機構は、前記回動軸を回動する回動機構を備える構成が好ましい。
この構成の本発明では、セパレータ本体を第一タンクと第二タンクとに分けて構成し、第二タンクの内部で、板状部材の一つの側面側が回動軸を介して回動自在とされたから、バタフライ弁タイプの仕切部材に比べて第一空間の触媒排出口を大きくすることができる。そのため、仕切部材を開閉操作した際に、第一空間から第二空間への触媒の落下がスムースとなる。

【0013】

前記ガイド管は、前記噴出管に向けて前記触媒を案内する円弧状の第一ガイド片と、この第一ガイド片に設けられ前記噴出管から噴出される気体を受ける板状の第二ガイド片とを有する構成が好ましい。
この構成の本発明では、第一連通部材から流れ込む触媒は第一ガイド片に沿って噴出管に向かうことになるため、流込方向と反対方向から噴出管で噴出される気体によって確実に流込速度が低減される。そして、第一ガイド片は断面円弧状とされるから、その下方に開放された部分から触媒が落下することになる。また、第一ガイド片には第二ガイド片が設けられていることにより、噴出管から噴出される気体が第一ガイド片だけでなく第二ガイド片に向けて噴出されるので、噴出管から噴出される気体が連通口を通じて第二連通部材に直接送り込まれることを防止できる。そのため、触媒の分離を効率的に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１実施形態に係る触媒の回収装置を示す全体配置図。

【図2】第１実施形態の反応塔の触媒回収作業に使用するセパレータを示す断面図。

【図3】ガイド管を示す斜視図。

【図4】セパレータの仕切部材を示す平面図。

【図5】本発明の第２実施形態にかかるセパレータを示す断面図。

【図6】セパレータの仕切部材を示す平面図。

【図7】セパレータ本体の内部圧力と仕切部材を開放操作する際の時間との関係を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0015】

[第１実施形態]
以下に、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
第１実施形態のセパレータ１０は、反応塔２から抜き出された触媒の損傷を抑え、分離するためのものであり、図１は、本実施形態のセパレータ１０を用いて構成される回収装置１の全体配置図を示している。

【0016】

図１に示すように、本実施形態の回収装置１は、反応塔２の上方のリアクターマンホール１Ａ近傍に設置されたセパレータ１０と、地上に配設され、セパレータ１０から取り出された触媒を収納する収納容器としてのフレコンバッグ３０と、セパレータ１０とフレコンバッグ３０との間に設けられた移送ホース４０とを備える。なお、収納容器は、フレコンのほか、ドラム、フロービン、テツコンなどでもよい。
セパレータ１０は、真空吸引装置であるバキュームカー５に接続されており、反応塔２内の触媒を、マンホール１Ａから一端を差し込んだバキューム吸引ホース５Ａにより吸引できるようになっている。
バキューム吸引ホース５Ａは、反応塔２の内部からセパレータ１０までの第一連通部材としての第１の吸引ホース５Ａ１と、セパレータ１０からバキュームカー５までの第二連通部材としての第２の吸引ホース５Ａ２とで構成されている。

【0017】

反応塔２は、その下部に触媒抜き出し口１Ｂが設けられている。反応塔２の近傍には、反応塔２の側部に沿うように地上に設置された手すりとしてのハンドレール６Ａと、ハンドレール６Ａにガードされ作業者が反応塔２やセパレータ１０の作業を行うことができるステージ６Ｂとが設けられている。
ステージ６Ｂには、後述するように、移送ホース４０の一端に接続されたホッパ４１が取り付けられている。

【0018】

本実施形態のセパレータ１０は、バキュームカー５により吸引ホース５Ａ１を通過した触媒の破損を最小にとどめ、良好に触媒を空気と分離し、ホッパ４１に排出する処理を行うものである。
セパレータ１０は、ステージ６Ｂ上に設けられた、例えば、図示しない櫓状の架台に取り付けられている。このセパレータ１０の下方は、ホッパ４１が配設されている。ホッパ４１の下端には、移送ホース４０の一端が接続され、移送ホース４０の他端は、フレコンバッグ３０の内部に差し込まれている。このホッパ４１の開口は、セパレータ１０に向かうにしたがって幅広となるように形成されている。移送ホース４０におけるフレコンバッグ３０側の端部は、軸方向が略鉛直方向であるダウンフローパイプ４２により構成されている。このダウンフローパイプ４２の下端部にはストッパ４３が設けられている。このストッパ４３の開閉により、ダウンフローパイプ４２の内部に触媒が一時的に貯留可能になる。なお、移送ホース４０の形態および形状は、触媒が移送できる大きさであれば、なんら限定されない。

【0019】

セパレータ１０の詳細な構成が図２に示されている。
図２に示すように、セパレータ１０は、下端に触媒を排出する排出口１１Ａと上部に第２の吸引ホース５Ａ２と連通する連通口１１Ｂとが形成されたセパレータ本体１１と、このセパレータ本体１１の内部にそれぞれ配置されたガイド管１２及び噴出管１３と、セパレータ本体１１の内部空間をガイド管１２、連通口１１Ｂ及び噴出管１３が配置される第一空間１１１と第一空間１１１の下方に位置する第二空間１１２とに仕切る仕切部材１４と、仕切部材１４を駆動する仕切部材駆動機構１５と、セパレータ本体１１の第二空間１１２を開閉自在にする蓋部材１６と、第二空間１１２を大気に開放する大気開放機構１７とを備えて構成されている。

【0020】

セパレータ本体１１は、１つのタンクから構成されており、その上部に配置される上部筒状部１１３と、下部に配置され上部筒状部１１３より直径寸法が小さい下部筒状部１１４と、下部筒状部１１４と上部筒状部１１３とを連結するテーパ状部１１５とを有し、これらの連続した内部空間がバキュームカー５による吸引に伴って減圧状態とされる。
上部筒状部１１３は、連通口１１Ｂが中心部に形成された天板部１１３１と、この天板部１１３１の外周に一体形成された円筒部１１３２とを備え、円筒部１１３２は、その上部に噴出管１３が取り付けられ、その下部に点検用の覗窓１１３３が設けられている。連通口１１Ｂには第２の吸引ホース５Ａ２の先端部が連結されている。
下部筒状部１１４は、その下端面が排出口１１Ａとされた円筒部であり、この円筒部のやや上部が仕切部材１４の取付位置とされている。そのため、第一空間１１１は下部筒状部１１４の仕切部材１４より上方の空間、テーパ状部１１５の内部空間及び上部筒状部１１３の内部空間から構成されており、第二空間１１２は下部筒状部１１４の仕切部材１４と蓋部材１６との間の空間から構成されている。

【0021】

ガイド管１２は触媒を第一空間１１１に流入させるものであり、第１の吸引ホース５Ａ１と接続される円筒状の基部１２０と、この基部１２０に一体形成され噴出管１３に向けて触媒を案内する円弧状の第一ガイド片１２１と、この第一ガイド片１２１に設けられ噴出管１３から噴出される気体を受ける第二ガイド片１２２とを有する構造である。
基部１２０は、テーパ状部１１５に貫通され、その基端側が第１の吸引ホース５Ａ１と接続され、その先端側が第一空間１１１に位置する。
ガイド管１２の第一ガイド片１２１は円筒部材のうち下側半分を切り欠いて形成したものであり、斜め上方に延びるように配置されている。そのため、触媒は第一ガイド片１２１に沿って移動する。

【0022】

図３には、ガイド管１２の要部の形状が示されている。
図３において、第二ガイド片１２２は長尺の板状に形成されており、その中央部分が長手方向に沿って第一ガイド片１２１に溶接等で接合される。第二ガイド片１２２は、その短辺寸法が第一ガイド片１２１の直径寸法より大きく設定され、その長辺寸法が第一ガイド片１２１の軸方向寸法の約半分に設定される。
図２及び図３に示される通り、第一ガイド片１２１及び第二ガイド片１２２の先端は天板部１１３１に当接あるいは近接される。この近接位置は天板部１１３１に形成された連通口１１Ｂより噴出管１３に近い。これにより、噴出管１３から噴出される気体は第一ガイド片１２１と第二ガイド片１２２の正面で受け止められ、直接、連通口１１Ｂに送られないようになっている。
噴出管１３は、触媒の流込方向と反対方向より触媒に気体を噴出するものであり、水平方向に延びたパイプ１３０を有する。

【0023】

パイプ１３０は、その基端側がセパレータ本体１１の外部に露出され、その先端側がセパレータ本体１１の第一空間１１１に露出される。パイプ１３０の途中にはセパレータ本体１１へ固定する固定部１３１が取り付けられている。
パイプ１３０の基端には気体供給管１３２が接続されている。この気体供給管１３２は、一端がパイプ１３０に接続される管本体１３２０と、この管本体１３２０の他端に設けられるサイレンサー１３２１と、この管本体１３２０のサイレンサー１３２１に近接して設けられた開閉弁１３２２と、管本体１３２０の途中に設けられる分岐管１３２３と、この分岐管１３２３の途中に設けられる圧力ゲージ１３２４及び開閉弁１３２５と、分岐管１３２３の他端に連結される気体供給源（図示せず）とを有し、図示しない制御部からの信号を開閉弁１３２５が受けて第一空間１１１に気体を供給する構造である。
気体供給源は、気体、例えば、空気や窒素、好ましくは空気を貯蔵したタンクである。
管本体１３２０は固定片１３２６でセパレータ本体１１の外周部に固定されている。

【0024】

仕切部材１４及び仕切部材駆動機構１５の構造が図４に示されている。
図２及び図４において、仕切部材１４は、側面の中央部分が下部筒状部１１４に回動自在に設けられている板状部材１４１を備えている。
板状部材１４１は、第一空間１１１と第二空間１１２とを区画する際に、第一空間１１１に露出する円板状の第一板面部１４１１と、第二空間１１２に露出する第二板面部１４１２と、これらの第一板面部１４１１と第二板面部１４１２との外周縁を連結する側面部１４１３と、この側面部１４１３に設けられ下部筒状部１１４に回動自在とされた一対の回動軸部１４１４と、第一板面部１４１１と第二板面部１４１２との間に設けられた気体流通部１４１５とを有する。

【0025】

第一板面部１４１１には、回動軸部１４１４の軸方向に沿って複数の気体供給孔１４１０が円中心から周縁まで形成されており、これらの気体供給孔１４１０が並んだ方向と直交する方向に沿って複数の気体供給孔１４１０が円中心から周縁までの中間位置まで並んで形成されている。
第二板面部１４１２は第一板面部１４１１と平行に配置されている。側面部１４１３は仕切部材１４が第一空間１１１と第二空間１１２とを区画する際に下部筒状部１１４の内周面と密着される。
気体流通部１４１５は、複数の気体供給孔１４１０とそれぞれ連通する連通部（図示せず）が周面の形成されたノズルであり、このノズルは平面視で十字状とされる。この気体流通部１４１５のうち一方のノズルは一対の回動軸部１４１４のうち一方から突出し、かつ、開閉弁１４１６及び図示しない気体供給源に接続されている。気体供給源は気体、例えば、空気や窒素、好ましくは空気を貯蔵したタンクである。

【0026】

仕切部材駆動機構１５は、仕切部材１４を第一空間１１１と第二空間１１２とが仕切られる水平位置と第一空間１１１と第二空間１１２とが連通する鉛直位置とに駆動するものであり、一対の回動軸部１４１４のうちの他方に一端が連結されたアーム１５１と、このアーム１５１の他端に一端部が回動自在に連結されたシリンダ１５２とを有する回動機構であり、図示しない制御部からの信号を受けてアーム１５１を進退操作する。
アーム１５１は板状部材１４１の平面と直交する方向に延びて配置されている。
シリンダ１５２は、その他端部がセパレータ本体１１に回動自在に取り付けられており、進退駆動することでアーム１５１を介して仕切部材１４を水平位置と鉛直位置とに切り換える。

【0027】

図２において、蓋部材１６は、下部筒状部１１４の下端面に形成された排出口１１Ａを閉塞する蓋本体１６０と、この蓋本体１６０の周縁部に一端部が接続されるアーム部１６１と、このアーム部１６１の他端部に設けられるバランスウェイト１６２と、アーム部１６１の途中において回動自在に支持し下部筒状部１１４の外周部に連結されたヒンジ部１６３とを有する。蓋本体１６０は、第二空間１１２が減圧下にある場合には、その上面に触媒が堆積してもバランスウェイト１６２の重さによって排出口１１Ａを閉じることになり、第二空間１１２が大気に開放された状態では、それ自体の重さと積載された触媒の重さとによって自動的に開放操作される。
大気開放機構１７は、下部筒状部１１４の周面に連結されたパイプ１７１と、このパイプ１７１の途中に設けられたブレーカー１７２とを有し、図示しない制御部からの信号を受けて第二空間１１２を大気に開放操作する。

【0028】

次に、第１実施形態において、回収装置１を使用して行う反応塔２内の触媒の回収動作を説明する。
まず、触媒回収作業に先だって、作業者は、反応塔２の運転停止後、完全に冷却した反応塔２から重油等の滞留液を抜き取る。触媒抜き取りに際して、石油に界面活性剤及びリモネンを含む化学剤を混合した第一次洗浄液により１００℃を超える状態で触媒を洗浄し、９０℃以下に降温させた後、反応塔２に第一次洗浄液に水を添加した第二次洗浄液でさらに洗浄を行う。ここで、水は第一次洗浄液全体に対して、０．５質量％以上２．０質量％以下である。触媒抜出中では、窒素ガスで反応塔２の内部をシールする等、酸化防止策を採用する。

【0029】

セパレータ１０では、仕切部材駆動機構１５のシリンダ１５２を駆動して仕切部材１４を、その平面が鉛直となる位置、つまり、セパレータ本体１１の第一空間１１１と第二空間１１２とを連通する位置にする。セパレータ本体１１の気体は連通口１１Ｂから吸引ホース５Ａ２を通ってバキュームカー５側に吸引され、これにより、セパレータ本体１１の第一空間１１１及び第二空間１１２は減圧下となる。さらに、大気開放機構１７のブレーカー１７２を閉塞操作することによって第二空間１１２の大気開放を阻止する。これにより、蓋部材１６はバランスウェイト１６２によって第二空間１１２と連通する排出口１１Ａが閉じられたままとなる。

【0030】

そして、反応塔２内の触媒は吸引ホース５Ａ１からガイド管１２を経てセパレータ本体１１の第一空間１１１に送られる。触媒はガイド管１２の基部１２０を通って第一ガイド片１２１に案内されながら噴出管１３に向かって移動するが、噴出管１３から気体が噴出されるので、粉砕されて第二空間１１２を通って蓋部材１６の上面に落下する。気体は吸引ホース５Ａ２を通ってバキュームカー５側に吸引される。
噴出管１３から気体が放射状に噴出されるが、第一ガイド片１２１にそれより幅広の第二ガイド片１２２に気体が当たるので、直接に連通口１１Ｂからセパレータ１０の外部に排出されることがない。

【0031】

蓋部材１６の上に触媒が所定量蓄積されると、触媒を外部に排出する。
そのため、仕切部材駆動機構１５のシリンダ１５２を駆動して仕切部材１４を、その平面が水平となる位置に切り換える。すると、セパレータ本体１１の第一空間１１１と第二空間１１２とが仕切され、触媒は仕切部材１４の上面に位置する第一空間１１１に保持されることになり、第二空間１１２は減圧下のままとなる。ここで、気体供給源から気体流通部１４１５に気体を供給すると、この気体は仕切部材１４の複数の気体供給孔１４１０から第一空間１１１に噴出されることになる。これにより、仕切部材１４の上面に触媒が固着しにくくなる。

【0032】

そして、大気開放機構１７のブレーカー１７２を開放操作することによって、減圧下にあった第二空間１１２が大気に開放される。すると、蓋部材１６はその上面で保持される触媒の重さによって、バランスウェイト１６２の重さに抗して開放操作される。蓋部材１６の上面に保持された触媒は自由落下して、ホッパ４１に一時的に保持される。開放操作された蓋部材１６はその上面に保持された触媒が落下することで軽量となり、バランスウェイト１６２の重さによって再度、排出口１１Ａを閉塞する。これにより、密閉された第二空間１１２が形成される。

【0033】

ホッパ４１に保持された触媒は、下端の開口部分から自由落下し、移送ホース４０を介してダウンフローパイプ４２内に移送される。この際、ダウンフローパイプ４２の下端部は、開閉可能なストッパ４３によって閉塞されている。そして、ダウンフローパイプ４２に所定量の触媒が蓄積した後、ストッパ４３を開口することにより、触媒が自由落下してフレコンバッグ３０に収納される。
この一連の作業は、シリンダ駆動制御部の設定による触媒の自動排出に伴い、連続的に行われる。

【0034】

第二空間１１２に蓄積された触媒が排出されたら、再度、大気開放機構１７のブレーカー１７２を閉塞操作し、さらに、仕切部材駆動機構１５を操作して仕切部材１４を第一空間１１１と第二空間１１２とを連通する位置（平面が鉛直となる位置）となるまで回動操作する。この際、減圧下にある第一空間１１１が大気圧にある第二空間１１２と連通することで、第一空間１１１及び第二空間１１２の連続した空間は、その圧力が一時的に上がるものの、大気より低い圧力である。つまり、セパレータ本体１１の第一空間１１１と第二空間１１２との容積、これらの空間の減圧状態、仕切部材１４の開放操作時間等によりセパレータ本体１１の内部の圧力変動は相違するが、最大２０％以下であり、通常運転に支障がない。

【0035】

仕切部材１４の回動に伴って、第一板面部１４１１の上に保持された触媒が蓋部材１６の上面に落下することになる。ここで、第一板面部１４１１に形成された複数の気体供給孔１４１０から気体が噴出しているので、触媒は第一板面部１４１１に固着することなく、滑らかに蓋部材１６の上面に落下する。
密閉空間である第一空間１１１及び第二空間１１２では、吸引ホース５Ａ２を通ってバキュームカー５側に気体が吸引されるので、より減圧下となり、反応塔２内の触媒は吸引ホース５Ａ１からガイド管１２を経てセパレータ本体１１の第一空間１１１に円滑に送られることになる。そして、流入された触媒は噴出管１３から気体が噴出されるので、投入速度が緩和されて蓋部材１６の上面に蓄積される。

【0036】

第１実施形態では次の作用効果を奏することができる。
（１）第１の吸引ホース５Ａ１と接続されたガイド管１２と、ガイド管１２が内部に配置されバキュームカー５及び第２の吸引ホース５Ａ２と連通する連通口１１Ｂが上部に形成されかつ触媒を内部空間に保持するセパレータ本体１１と、セパレータ本体１１に設けられ第１の吸引ホース５Ａ１から流れ込む触媒の流込方向と反対方向より触媒に気体を噴出する噴出管１３とを備えてセパレータ１０を構成した。バキュームカー５によって第一空間１１１と第二空間１１２とが減圧下にあるため、反応塔２から抜き出された触媒が第１の吸引ホース５Ａ１及びガイド管１２を通ってセパレータ本体１１に流れ込む際に、触媒の流込方向と反対方向より噴出管１３から気体が噴出されることで、触媒の流込速度が低減されることになり、セパレータ本体１１の内壁面に触媒が衝突する際の衝撃が緩和される。そして、第２の吸引ホース５Ａ２と連通する連通口１１Ｂがセパレータ本体１１の上部に形成されているので、触媒がバキュームカー５で直接吸引されることを防止できる。

【0037】

（２）セパレータ本体１１の内部空間をガイド管１２、連通口１１Ｂ及び噴出管１３が配置される第一空間１１１とこの第一空間１１１の下方に位置する第二空間１１２との仕切る仕切部材１４と、仕切部材１４を第一空間１１１と第二空間１１２とが仕切られる位置と連通する位置とに駆動する仕切部材駆動機構１５と、第二空間１１２を開閉自在にする蓋部材１６と、第二空間１１２を大気に開放する大気開放機構１７と、を備えてセパレータ１０を構成したから、触媒を外部に排出するために、仕切部材駆動機構１５を操作して仕切部材１４を第一空間１１１と第二空間１１２とが仕切られる位置に移動させ、さらに、大気開放機構で第二空間１１２を大気に開放操作することで、蓋部材１６が開放されることになり、第二空間１１２に集積された触媒は外部に自動的に排出される。一方、仕切部材１４で仕切られた第一空間１１１は減圧下のままであるため、引き続き、反応塔２から抜き出された触媒が第１の吸引ホース５Ａ１及びガイド管１２を通ってセパレータ本体１１に流れ込むから、セパレータ１０の連続運転が可能となる。

【0038】

（３）仕切部材１４は、第一空間１１１と第二空間１１２とを区画する際に、第一空間１１１に露出する円板状の第一板面部１４１１と、第二空間１１２に露出する円板状の第二板面部１４１２と、これらの第一板面部１４１１及び第二板面部１４１２の周面に設けられる側面部１４１３とを有する板状部材１４１を備えており、第一板面部１４１１と第二板面部１４１２との間に気体が流通する気体流通部１４１５が設けられ、この気体流通部１４１５に連通し第一空間１１１に気体を供給する気体供給孔１４１０が第一板面部１４１１に形成されているため、仕切部材１４の第一板面部１４１１に触媒が保持されても、気体流通部１４１５を通って気体供給孔１４１０から気体が供給されるので、第一板面部１４１１に触媒が付着することを防止できる。従って、触媒が固着することに伴う仕切部材１４の開閉操作が重くなることがなく、触媒の分離作業を効率的に実施することができる。

【0039】

（４）複数の気体供給孔１４１０は、第一板面部１４１１の回動軸部１４１４の軸方向に沿って円中心から周縁まで形成された直線上の配列領域を有し、この配列領域に沿ってノズルからなる気体流通部１４１５を設けたから、気体流通部１４１５を回動軸部１４１４から突出させることで、外部に配置される開閉弁１４１６及び気体供給源と容易に接続させることができる。

【0040】

（５）気体供給孔１４１０が配列されている領域は、回動軸部１４１４の軸方向に沿って並んだ直線上の領域と、これらの気体供給孔１４１０が並んだ方向と直交する方向に沿って並んだ直線上の領域とから十字状とされているので、気体供給孔１４１０の配列箇所が所定箇所に偏ることがないため、触媒の第一板面部１４１１への固着を効果的に防止することができる。

【0041】

（６）ガイド管１２は、噴出管１３に向けて触媒を案内する第一ガイド片１２１と、この第一ガイド片１２１に設けられ噴出管１３から噴出される気体を受ける板状の第二ガイド片１２２とを有するから、触媒が第一ガイド片１２１に沿って噴出管１３に向かうことになるため、流込方向と噴出管１３からの気体の噴出方向とが相対して、触媒の流込速度が確実に低減される。そして、第一ガイド片１２１が断面円弧状とされるから、その下方に開放された部分から触媒が落下することになる。第一ガイド片１２１に平板状の第二ガイド片１２２が設けられていることにより、噴出管１３から噴出される気体が連通口１１Ｂを通じて第２の吸引ホース５Ａ２に直接送り込まれることを防止できるから、触媒の分離を効率的に実施することができる。

【0042】

（７）セパレータ本体１１は１つのタンクから構成されるので、セパレータ本体１１の構造を簡易なものにできる。その上、板状部材１４１は、その側面にセパレータ本体１１に回動自在とするための回動軸部１４１４を有し、仕切部材駆動機構１５は、板状部材１４１を回動する回動機構である。つまり、仕切部材１４を所謂バタフライ弁から構成したから、仕切部材１４を回動させるための特別なスペースを必要としない。

【0043】

（８）仕切部材駆動機構１５は、仕切部材１４の回動軸部１４１４に一端が連結されたアーム１５１と、このアーム１５１の他端に一端部が連結されたシリンダ１５２とを有する回動機構としたから、シリンダ１５２の大きな力によって仕切部材１４を確実に回動操作することができるだけでなく、構造自体を簡易なものにできる。

【0044】

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。
第２実施形態は第１実施形態とは、セパレータ本体及び蓋部材の構造が相違するものであり、他の構造は同じである。
ここで、第２実施形態の説明において、第１実施形態と同一の構成要素は同一符号を付して説明を省略する。

【0045】

図５は第２実施形態のセパレータ２０の全体構成を示す図であり、図６は仕切部材の平面を示す図である。
図５において、セパレータ２０はセパレータ本体２１を備え、このセパレータ本体２１は、上部に連通口１１Ｂが形成され内部空間が第一空間１１１とされた第一タンク２１１と、下端に触媒を排出する排出口１１Ａが形成され内部空間が第二空間１１２とされた第二タンク２１２とを有する。第一タンク２１１と第二タンク２１２とは分割可能である。
第一タンク２１１は、第１実施形態の上部筒状部１１３とテーパ状部１１５とを一体に形成した形状であり、その下端の開口端２１１Ａが仕切部材２４により閉塞可能とされている。
第一タンク２１１の内部にはたガイド管１２と噴出管１３とが配置されている。

【0046】

図５及び図６において、仕切部材２４は、板状部材２４１と、この板状部材２４１の側面部１４１３に固定される一対のブラケット２４２と、これらのブラケット２４２に固定され第二タンク２１２に回動自在に設けられた回動軸２４３と、この回動軸２４３を回動自在に支持し第二タンク２１２に固定された一対のブラケット２４４とを有する。
板状部材２４１は、第一板面部１４１１、第二板面部１４１２及び側面部１４１３と、第一板面部１４１１と第二板面部１４１２との間に設けられた気体流通部１４１５とを有する。第一板面部１４１１には回動軸２４３の軸方向と平行に複数の気体供給孔１４１０が円中心から周縁まで形成されており、これらの気体供給孔１４１０が並んだ方向と直交する方向に沿って複数の気体供給孔１４１０が円中心から周縁までの中間位置まで並んで形成されている。

【0047】

気体流通部１４１５は、複数の気体供給孔１４１０とそれぞれ連通する連通部（図示せず）が周面の形成されたノズルであり、このノズルは平面視で十字状とされる。
この気体流通部１４１５のうち一方のノズルの一端は回動軸２４３に形成された中空部に連通されており、この回動軸２４３のうち一方の端部は開閉弁１４１６及び図示しない気体供給源に接続されている。気体供給源は気体、例えば、空気や窒素、好ましくは空気を貯蔵したタンクであり、この気体供給源から回動軸２４３の中空部及び気体流通部１４１５を通って気体が気体供給孔１４１０から噴出される。
回動軸２４３の他方の端部には仕切部材駆動機構１５が連結されている。

【0048】

仕切部材駆動機構１５は、板状部材２４１を回動する回動機構であり、この回動機構は、回動軸２４３の他方の端部において径方向に取り付けられたアーム１５１と、このアーム１５１の他端に一端部が回動自在に連結されたシリンダ１５２とを有する。シリンダ１５２の他端部は第二タンク２１２の外周面に固定されたブラケット２１２０に回動自在に支持されている。

【0049】

第二タンク２１２は、一端側が仕切部材２４を収納し他端に触媒を排出する排出口１１Ａが形成されている。
第二タンク２１２は角筒状部の下端側にテーパ状部が一体に形成されており、このテーパ状部の下端が排出口１１Ａとされる。第二タンク２１２の上端には上端面部２１２１が形成され、この上端面部２１２１は第一タンク２１１の下部側に密閉状態で固定され、かつ、その一部にはガイド管１２の基部１２０と干渉を避けるための凹部２１２Ａが形成されている。

【0050】

第二タンク２１２の下端側には、排出口１１Ａを閉塞するための蓋部材１６が回動自在に設けられている。
蓋部材１６は、蓋本体１６０、アーム部１６１、バランスウェイト１６２及びヒンジ部１６３を有し、このヒンジ部１６３はアーム部１６１の途中において回動自在に蓋本体１６０を支持し第二タンク２１２の外周部に連結されている。
大気開放機構１７は、第二タンク２１２の周面に連結されたパイプ１７１と、このパイプ１７１の途中に設けられたブレーカー１７２とを有する。
以上の構成の第２実施形態は第１実施形態と同じようにして触媒が回収される。

【0051】

従って、第２実施形態では第１実施形態の（１）から（６）までの作用効果と同様の作用効果を奏することができる他、次の作用効果を奏することができる。
（９）セパレータ本体２１を、内部が第一空間１１１を構成し仕切部材２４が開口端に回動自在に設けられたる第一タンク２１１と、内部が第二空間１１２を構成しかつ一端側が仕切部材２４を収納し他端側に蓋部材１６が回動自在に設けられた第二タンク２１２とを備え、仕切部材２４の板状部材２４１は、その側面に設けられる一対のブラケット２４２と、これらのブラケット２４２に固定され第二タンク２１２に回動自在に設けられた回動軸２４３とを有するから、バタフライ弁タイプの第１実施形態の仕切部材１４に比べて第一空間１１１の触媒排出口を大きくすることができる。そのため、仕切部材２４を開閉操作した際に、第一空間１１１から第二空間１１２への触媒の落下が円滑に行える。

【0052】

（１０）第一タンク２１１と第二タンク２１２とを分割可能としたから、現場まで別々に搬送することができる。そのため、１つの大きなセパレータ本体１１を搬送する場合に比べて、搬送作業が容易となる。

【0053】

次に、第１実施形態及び第２実施形態において、仕切部材１４，２４を開閉操作してもセパレータ本体１１の第一空間１１１と第二空間１１２との内部圧力の変動が少ないことを図７に基づいて具体的に説明する。
図７はセパレータ本体１１の内部圧力と仕切部材１４，２４を開放操作する際の時間との関係を示すグラフである。なお、条件として、第１実施形態のセパレータ本体１１の第一空間１１１の容積が１．９０ｍ^３であり、第二空間１１２の容積が０．４５ｍ^３である。第２実施形態のセパレータ本体２１の第一空間１１１の容積が１．８４ｍ^３であり、第二空間１１２の容積が３．２９ｍ^３である。

【0054】

図７において、第一空間１１１の内圧（吸引圧）を３５０ｍｍｈｇ（４６．６６２７ＫＰａ）に維持した状態で測定を開始し、測定が開始して１０秒経過した後に、第１実施形態の仕切部材１４を回動操作して第一空間１１１と第二空間１１２とを１０秒間連通させ、その圧力値Ｐ１を測定すると、３７０ｍｍｈｇであり、２０秒間連通させ、その圧力値Ｐ２を測定すると、４００ｍｍｈｇであり、４０秒間連通させ、その圧力値Ｐ３を測定すると、４５０ｍｍｈｇであった。同様に、測定が開始して１０秒経過した後に、第２実施形態の仕切部材２４を回動操作して第一空間１１１と第二空間１１２とを１０秒間連通させ、その圧力値Ｑ１を測定すると、４２０ｍｍｈｇであり、２０秒間連通させ、その圧力値Ｑ２を測定すると、４９０ｍｍｈｇであり、４０秒間連通させ、その圧力値Ｑ３を測定すると、６４０ｍｍｈｇであった。
いずれの実施形態においても、仕切部材１４，２４を開放操作して第一空間１１１と第二空間１１２とを連通した際に、その圧力値が大気圧（１気圧）である７６０ｍｍｈｇより低い値となっていることがわかる。さらに、第１実施形態が第２実施形態に比べて圧力変動が少ないことがわかる。これは、第１実施形態のセパレータ本体１１の第一空間１１１に対する第二空間１１２の容積比（０．４５ｍ^３／１．９０ｍ^３）が約０．２５であり、この値は、第２実施形態のセパレータ本体２１の第一空間１１１に対する第二空間１１２の容積比（３．２９ｍ^３／１．８４ｍ^３）の約１．７９より小さいことに起因する。つまり、第１実施形態では、仕切部材１４は回動軸が円中心を通るバタフライ弁タイプであるため、第一空間１１１に対する第二空間１１２の容積比を小さくすることができる。そのため、第１実施形態では、仕切部材１４が開放される時間が長くても圧力変動が小さい。これに対して、第２実施形態では、第一空間１１１と第二空間１１２とが別々のタンクから構成され、かつ、仕切部材２４の回動軸が外周部から離れた部分にあるため、第二空間１１２の容積を大きくとらなければならない。そのため。第２実施形態では、仕切部材２４が開放される時間が長いと、第１実施形態に比べて圧力変動が大きくなる。

【0055】

なお、本発明は、前述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲で以下に示される変形をも含む。
例えば、前記各実施形態では、仕切部材１４，２４を回動自在にセパレータ本体１１，２１に設けたが、本発明では、セパレータ本体１１，２１の軸方向と直交する方向にスライド自在に設ける構成としてもよい。仮に、仕切部材１４，２４を回動させる機構を採用するとしても、前記各実施形態の仕切部材駆動機構１５に限定されるものではなく、例えば、アーム１５１及びシリンダ１５２に代えて、モータ、ラック及びピニオンからなる駆動機構を採用してもよい。

【0056】

また、前記各実施形態では、第一板面部１４１１と第二板面部１４１２との間に気体が流通する気体流通部１４１５を設け、この気体流通部１４１５に連通し第一空間１１１に気体を供給する気体供給孔１４１０を第一板面部１４１１に形成したが、本発明では、気体流通部１４１５や気体供給孔１４１０を必ずしも設けることを要しない。仮に、設ける場合であっても、板状部材１１４の内部空間全体に気体を供給する構成とし、気体流通部１４１５を省略してもよい。

【0057】

さらに、本発明では、仕切部材１４，２４の第一板面部１４１１に触媒が固着することを防止するために、第一板面部１４１１にコーティング材を設けるものでもよい。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明は、触媒を用いる化学プラント全般に利用することができる。

【符号の説明】

【0059】

１…回収装置、２…反応塔、１０，２０…セパレータ、３０…フレコンバッグ（収納容器）、５…バキュームカー（吸引装置）、５Ａ１…第１の吸引ホース（第一連通部材）、５Ａ２…第２の吸引ホース（第二連通部材）、１１Ａ…排出口、１１Ｂ…連通口、１１，２１…セパレータ本体、１２…ガイド管、１３…噴出管、１４，２４…仕切部材、１５…仕切部材駆動機構、１６…蓋部材、１７…大気開放機構、１１１…第一空間、１１２…第二空間、１２１…第一ガイド片、１２２…第二ガイド片、１４１…板状部材、２１１…第一タンク、２１２…第二タンク、２４２…ブラケット、１４１０…気体供給孔、１４１１…第一板面部、１４１２…第二板面部、１４１４…回動軸部、１４１５…気体流通部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】