专利名称：将松散材料引入试管、容器及类似对象的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将松散材料引入试管、容器及类似对象的装置，该装置具有多个进料单元和一可同时移动所述进料单元的输送器件。
背景技术：
壳管式反应器常常用于执行化学反应，其中气体加以触媒反应。可举出的示例尤其是，在固定床(Festbett)触媒松散材料上选择性地氧化烃。由于这些反应都是放热的，因此必须尽可能有效地从反应器移除反应热量。如果反应在非控制方式下进行，则会增加不理想的副产品的产生，而且会破坏昂贵的原材料。一种非常有效地移除热量的已知方法是使用触媒填充直径非常小的试管，并且经由试管之间的间隙传送冷却剂。用于该目的的试管的通常直径是从2cm至5cm，而一壳管式反应器通常具有多达40000个单独的试管。有时，必须在每个单独的试管中置换触媒。
在过去十年中，将触媒材料经测量的量经由漏斗引入每个单独的试管的手工进料方式已被自动化进料方式所取代。手工进料非常浪费时间并且因而成本昂贵，并且也不能确保所要求的注入速率的均一性且因而不能确保均一的(松散材料)床。
为了达到最佳收率以及在壳管式反应器中执行的反应的可选择性，重要的是反应器的所有试管都非常均一地填充触媒材料。每个试管中应当存在相同量的触媒材料并且该材料应当非常均一地沿试管的长度分配。这可减少在非控制方式下进行反应的风险。
例如从US-A 4 402 643中已知将触媒自动进料至试管的方式。该文献描述了可在滚筒上移动的框架，该框架设有沿粒状材料卸料的方向逐渐变细的容器。自此，松散材料进入可利用一振动单元振动的槽并被分配到彼此相邻的纵向斜槽。在该槽的一侧是连接部件，柔性软管固定于该连接部件，经由柔性软管可将松散材料装入壳管式反应器。然而，在滚筒上移动的框架难以准确定位。
WO 98/14392也公开了一种用于为反应试管进料的车。与US-A 4 402643相比，其具有确保精确控制注入速率的改进的电子控制振动器。然而，该车非常重，并且难以经由其底部滚筒准确地定位。
此外，DE-A 199 34 324公开了一种具有可在两个方向上移动的类似裂缝的可移动部件的进料装置。这些可移动部件确实允许利用手工方式非常准确且简单地定位。该进料装置的手工移动在操作人员方面首先要求手工灵巧，其次要求一定的体力，因为这种进料机械重约40-65kg。此外，手工移动该装置浪费时间。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种进料装置，该装置允许许多试管并行地快速、均一且同时装载，并且还确保可靠、准确以及便宜的从一列试管到另一列试管的重新定位。一个额外的要求是进料装置应易于安装并且允许高工作速度。
为达到这一目的，提出了权利要求1的方法。输送器件包含一可前后移动的底板、至少一个固定于该底板的活塞缸单元以及一个或多个输送爪，所述输送爪可操作地连接于活塞缸单元，能够绕一公共轴旋转并使其自由端突出穿过底板中的开口伸入试管、容器及类似对象中，沿底板移动方向的开口长度等于或大于活塞缸单元的冲程，以确保可靠、快速及均一的装载。
所用的底板有利地具有至少从10列到20列试管的尺寸。该底板有利地由金属材料制成，优选地由铝制成。
活塞缸单元必然摩擦地连接到底板，并且当使用多个单元时，其有利地彼此平行地定位。所有本领域技术人员已知的活塞缸单元都可使用。活塞缸单元通常以气动方式或以液压方式工作，优选地以气动方式工作。活塞缸单元与成列试管、成列容器或类似对象的尺寸相匹配。
本发明的装置的有利实施例是从属权利要求的主题。当该装置如权利要求5的指示构造时，进料单元可以尤其快速的序列重新定位。为此，活塞缸单元的冲程有利地至少为一个试管直径与两个试管间的一个间距之和，并且不大于两个试管直径与两个试管间的一个间距之和，优选为一个试管直径与两个试管间的一个间距之和。在壳管式反应器的情形中，单个试管通常具有从18mm至29mm、特别是从21mm至25mm的直径。试管列之间的间隔有利地从30mm至56mm，特别是从31mm至41mm。
在多个活塞缸单元的情形中，优选地共同驱动这些活塞缸单元。可有利地利用气动操作按钮来实现此控制。按下该按钮则允许活塞缸单元开始移动。释放按钮或再次按下按钮允许活塞缸单元反向移动。该移动有利地作为试管反应器中的填充位置的函数或作为进料装置中材料的数量的函数而触发。
活塞缸单元利用其推杆及一连杆连接到输送爪。连杆优选地由钢特别是ST-37制成。输送爪总体为L形，其中自由的、较短的末端有利地伸入试管中。该较短的末端优选地是一点或者是具有一直边和一斜边的掣子。这两个边之间的角度α优选为从40度至60度，特别是从45度至55度。直边的长度有利地是从30mm至50mm。斜边的长度通常为从40mm至60mm。固定于连杆的较长末端的长度通常为从120mm至140mm。输送爪通常具有从3mm至5mm的宽度。输送爪的适当材料是钢，特别是ST-37。
底板中的开口的长度有利地大于活塞缸单元的冲程。开口的宽度与输送爪的尺寸相匹配。
进料装置的重新定位有利地通过两个步骤实现。在第一步骤中，致动活塞缸单元(例如按下气动按钮之后)，这些单元的推杆沿移动方向移动。结果，经由连杆固定于这些推杆的输送爪同样地沿移动方向移动。由于其斜边(的存在)，这些爪滑过其于静止位置伸入的试管的边缘，并且在该爪的自由端的尖端已离开前一试管时，在其自身重量作用下落入下一试管中。活塞缸单元和推杆的尺寸有利地设定为，使得输送爪不滑过下一试管。当再次按下或释放气动按钮时，活塞缸单元反向移动。由于直边(的存在)，爪不可在该侧面上再次离开试管，而是压靠在试管壁上。该力接着经由连杆传递回固定于底板的缸，并驱动底板沿移动方向移动至推杆的末端位置。该位移对应于从一列试管到另一列试管的距离。
当使用多个输送爪和缸时，这些输送爪和缸同步移动。
进料装置通常包含多个进料单元。每个进料单元基本上包含一储备容器、(如果适当的话)一分配附件、一给料槽、一卸料漏斗及一进料试管。进料装置有利地包含至少五个平行的进料单元，特别地至少10个进料单元，特别优选地至少20个进料单元。
在(包含有)从10个至20个进料单元的情形中，在输送器件中使用2个或3个活塞缸单元以及3至5个输送爪是有利的。
当需要时可从储备容器中排出预先测量之量的松散材料如触媒，该量与反应器试管精确地匹配，或者可经由设置于储备容器下方的分配附件来测量所需要的松散材料的量。
在进料装置具有例如20个进料单元的情形中，为进料装置提供仅为进料单元一半数目的储备容器并且在储备容器和给料槽之间安装分配与储存单元是有利的。当经由同一储备容器引入第二部分松散材料时，该单元可容纳松散材料的第一部分。松散材料的第二部分容纳于第二个分开的储存单元中，从而这两部分松散材料可同时引入给料槽。该优选实施例具有以下优势储备容器可具有可行的尺寸，同时给料槽之间的间隔或者给料槽自身不会变得更大。
从储备容器或储存单元到达给料槽上的那部分松散材料利用振动输送至卸料漏斗。适用于该目的的给料槽通常具有从45mm至65mm的长度。给料槽有利地为U形。有利地以气动方式产生振动。给料槽有利地相对于试管反应器的表面倾斜5°至20°。在给料槽的末端设有卸料漏斗。进料试管固定于卸料漏斗。
卸料漏斗通常具有与反应器试管同一数量级的直径。结果，在进料试管出口处的进料速率已经与壳管式反应器的试管的进料速率相匹配，从而在进料期间可在避免松散材料的桥状物(brücken)的情况下持续进料。
进料装置可用于将任何自由流动的松散材料引入一个或多个垂直的反应器试管中。进料装置尤其适用于将特别用于制备邻苯二甲酰胺、顺丁烯二酸酐和丙烯酸的触媒引入反应器试管。触媒材料通常为小球形、碟形、圆筒形、环形或粒状。触媒优选为直径为数毫米，特别是5至10mm的碟形。
自动重新定位是有利的，因为首先由设备接管/控制准确定位，由此可实现迅速、可靠的定位，其次，重新定位过程可显著加快，因此总进料时间可显著加快。需要指出的是，在40000个试管的情形中，进料装置必须重新定位约2000次。
此外，当自动地重新定位时，进料装置的重量不再是限制性因素。因此，可将更多数量的平行的进料单元容纳于进料装置中。这意味着节省大量成本及时间。
此外，气动操作的输送器件具有安全优势，因为不在封闭的反应器中施加电压，并且气动操作的输送器件确保与可用的电源互相独立。
下面参照
本发明。在附图中图1示出输送器件的透视图；图2示出多个进料单元的侧视图。
具体实施例方式
输送器件1大体上包含一底板2，两个活塞缸单元3固定于底板2上。活塞缸单元的推杆经由连杆4连接于输送爪5。输送爪5的自由端经由底板中的开口6突出伸入壳管式反应器的试管7中。输送爪5具有一直边5A和一斜边5B。借助于气动按钮8触发输送器件的重新定位。当按下按钮时，利用活塞缸单元3的推杆将爪5从其静止位置拉回。由于斜边5B(的存在)，输送爪的此移动不在试管边缘停止；输送爪滑过试管边缘并且自由爪落入下一列的试管中。当再次按下按钮8时，缸3反向移动。然而，由于直边5A(的存在)，爪5不可再于该侧面上离开试管，而是压靠在壁上。该力接着经由连杆4传递回固定于底板2的缸3，并驱动底板2至推杆的末端位置。该位移对应于从一列试管到另一列试管的距离。输送器件因而回到起始位置并且可重复该程序。
多个进料单元固定在根据本发明的输送器件上。进料单元i位于支承件ii上，在支承件ii上还固定有其他部件。在包含有松散材料的储备容器iii下方设置有分配及储存单元iv。在储存单元中，用于两个反应试管的松散材料在储备容器的连续进料期间独立储存，使得松散材料同时到达给料槽v。为每一个反应试管提供一个给料槽。在给料槽下方存在振动单元vi，其振动给料槽，使得松散材料从储存单元iv的出口输送到卸料漏斗vii。可由小物体、粉末或颗粒组成的松散材料从终止于卸料漏斗vii处的给料槽进入进料试管viii。进料试管直接位于待进料的反应器试管7上方。
权利要求
1.一种用于将松散材料引入试管、容器及类似对象的装置，该装置具有多个进料单元和一同时移动所有进料单元的输送器件(1)，其中所述输送器件包括一可前后移动的底板(2)、至少一个固定于该底板的活塞缸单元(3)以及一个或多个输送爪(5)，所述输送爪可操作地连接于所述活塞缸单元，可绕一公共轴旋转并使其自由端突出穿过底板中的开口(6)伸入试管(7)、容器及类似对象中，并且沿底板移动方向的开口长度等于或大于活塞缸单元的冲程。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述活塞缸单元以气动方式或以液压方式工作。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述活塞缸单元以气动方式工作。
4.根据权利要求1至3中任一项的装置，其特征在于，所述输送爪(5)的自由端具有一与底板移动方向相对的直边(5A)和一沿底板移动方向的斜边(5B)。
5.根据权利要求1至4中任一项的装置，其特征在于，所述活塞缸单元的冲程至少对应于一个试管直径与两个试管间的一个间距之和，并且不大于两个试管直径与两个试管间的一个间距之和。
6.根据权利要求1至5中任一项的装置，其特征在于，平行地布置有10至20个进料单元。
7.根据权利要求1至6中任一项的装置，其特征在于，所述输送器件具有两个或三个活塞缸单元以及三至五个输送爪。
8.根据权利要求1至7中任一项的装置，其特征在于，所述活塞缸单元可共同驱动。
9.根据权利要求1至8中任一项的装置，其特征在于，在用于松散材料的储备容器下方设置有可操作地连接于一个或多个振动单元(vi)的至少大致平行的给料槽(v)。
10.根据权利要求1至9中任一项的装置用于将触媒引入壳管式反应器的用途。
全文摘要
本发明涉及一种用于将松散材料特别是由小物体组成的触媒引入试管、容器及类似对象中的装置，该装置具有多个进料单元和一移动所述进料单元的输送器件(1)。本发明的目的是更加可靠且准确地重新定位进料单元。为此，本发明的输送器件包含一可前后移动的底板(2)、至少一个固定于该底板的活塞缸单元(3)以及一个或多个输送爪(5)，所述输送爪可操作地连接于活塞缸单元，可绕一公共轴旋转并且其自由端突出穿过底板中的开口(6)伸入试管(7)、容器及类似对象中。沿底板移动方向的开口长度等于或大于活塞缸单元的冲程。
文档编号B01J8/00GK1929905SQ200580008072
公开日2007年3月14日 申请日期2005年3月14日 优先权日2004年3月15日
发明者K-H·斯托克塞芬, H－J·欣德根, W·拉梅尔 申请人:巴斯福股份公司