改良された粒状固体注入装置
加圧された容器内に乾燥粒状固体を供給するための装置であって、固体貯蔵庫；固体貯蔵庫より下方の回転計量ディスク；計量ディスクに隣接している非回転部品；計量ディスクと非回転部品との間の接触面と、ここで接触面は低摩擦材を含有し；駆動軸、駆動モータ；ピックアップ部；及び注入管とを含む装置が提供されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は２００６年１２月１５日に出願された出願番号６０／８７５，２１０の利益を主張し、この開示は参照により組み入れられる。
【０００２】
発明の分野
本開示は、一般的に加圧された容器内に粒状固体を注入するための装置及び方法に関し、さらに詳しくは、反応容器内に粒状固体触媒材料を連続的に注入するための装置及び方法に関する。また本発明は反応容器内に触媒材料を供給するための改良された新規注入装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ポリオレフィン・ポリマーを製造するための１つの方法は気相流動層方法を使用する。この気相方法において、モノマーをポリマーに反応させるために使用される触媒は一般的に乾燥粒状（細粒状）固体触媒である。通常、細粒状固体触媒は反応容器内に供給されて気体状のモノマーが重合する。理想的には、触媒は反応領域において定常条件を維持するために連続的に導入される。
【０００４】
重合反応器内に細粒状固体触媒を供給するための１つの方法及び装置は、米国特許第３，７７９，７１２号及び第３，８７６，６０２号に記載されている。従来技術の図１を参照すると、これらの特許は触媒供給装置を開示し、この装置は固体貯蔵庫１、攪拌器３、篩５、ケーシング下部７、口部９、計量ディスク１１、ピックアップ・ブロック又はエントレイン室１３、注入管即ち毛細管１５及び上記装置の他の部品を含む。この装置を使用すると、別々の量の触媒が計量ディスク１１における複数の空洞１７内に運ばれ、空洞１７のそれぞれがケーシング下部７において触媒にさらされる。各空洞１７は入口１９と一致対応しているので、計量ディスクが回転すると、空洞１７のそれぞれにおける触媒はエントレイン室１３内に落下する。キャリア・ガスは接線入口２１を通じてピックアップ・ブロック１３内に連続的に供給される。そしてキャリア・ガスは注入管即ち毛細管１５を通って重合反応器内に触媒を運ぶ。
【０００５】
従来技術の図２を参照すると、前記装置の改良点はカバープレートアセンブリ及び摩耗プレート１０１を追加したことであり、計量ディスク１０３の各側面の密閉性をより高め且つ供給装置の架台からピックアップ部（図示せず）を適切に離隔している。カバープレートアセンブリはカバープレート１０５、浮動カバープレート１０７、及びカバープレート１０５と浮動カバープレート１０７との間に設けられている複数のバネ１０９を含んでいる。カバープレート１０７は触媒供給装置の底部鍛造体即ち底部フランジ１１１にボルト留めされている。浮動カバープレート１０７は計量ディスク１０３の上面に載置されている。バネ１０９は計量ディスク１０３上で浮動カバープレート１０７を押し下げて、前記触媒室と計量ディスク１０３内の複数の空洞１１３との間を十分に密閉している。
【０００６】
浮動カバープレート１０７は通常計量ディスク１０３に接触する側でこのプレートに接着されたポリウレタンの層を有する。このポリウレタンの層は計量ディスク１０３の上面を密閉する助けとなり且つ計量ディスク１０３を傷つけない摩耗表面を提供する。浮動カバープレート１０７はカバープレート１０５に組み付けられ且つ２つのガイド・ピン１１５によって定位置にゆるく保持される。これによって浮動カバープレート１０７は自由に動くことができるが、計量ディスク１０３上では依然として一定の圧力が保持される。
【０００７】
図２を参照すると、摩耗プレート１０１は計量ディスク１０３の下に設置されている。摩耗プレート１０１の目的は計量ディスク１０３用の座面を提供することである。摩耗プレート１０１のディスク接触側は通常密閉材で被覆され、ここで密閉材は通常ポリウレタンである。摩耗プレート１０１は通常供給装置の底部鍛造体即ち底部フランジ１１１に固定され、且つピックアップ部から計量ディスク１０３の空洞を密閉するための表面を提供する。この密閉構成は、浮動カバープレート１０７と共に、微細な固体例えば乾燥触媒粉が反応器内に自由に流入することを防ぐものである。
【０００８】
乾燥粒状触媒供給装置は通常低回転速度で作動される。触媒供給装置ディスクは、例えば９００：１〜１５００：１のターンダウン比で変速装置を介して可変速度モータ、通常例えば０〜１８００ｒｐｍの高トルク・モータによって回転される。低速度で計量ディスクを回転させると、モータを過熱させ、又は低回転速度時に要求される高トルクのためにモータを失速させる結果になる。このように例えば約２００ｒｐｍの最低モータ速度は、モータを過熱又は失速させることなく、計量ディスクを回転させるのに必要なトルクを提供するために通常要求される。このことは通常計量ディスクが例えば約０．１３〜約２ｒｐｍの速度で回転することを意味し、約０．１３ｒｐｍが最低回転速度である。
【０００９】
前記乾燥粒状触媒供給装置は、さまざまな触媒系を供給するために使用される。乾燥粉状に生成された触媒は、通常乾燥粒状触媒供給装置を使用して反応系に供給することができる。供給される触媒の量は計量ディスクにおける空洞の体積並びに数及び計量ディスクが回転する速度に依存している。通常、計量ディスクは空洞の適切な体積及び数に応じて選択され、計量ディスクの回転速度の範囲に渡って所望の触媒供給量を提供する。そして計量ディスクの回転速度は、触媒供給量及び最終的に重合反応の生産量を制御するために変更される。理想的に、１つのサイズの計量ディスクはすべての触媒を供給するために使用される。しかしながら現在の高活性触媒の開発及び高いターンダウン率を有する高容量反応系の開発とともに、最も低い生産性触媒上で最も高い速度で十分に触媒を供給し且つ低い生産量又は始動時の生産量の際に要求される少量の高生産性触媒をさらに供給することができる触媒供給装置を提供することはより困難となっている。
【００１０】
高活性触媒と触媒供給装置の最低回転速度要件との組合せのため、反応系のターンダウン率は制限されてもよい。さらに触媒供給装置は、反応器始動中に少量の触媒を供給しようとする時に問題を起こすことがある。供給され得る触媒の体積範囲の増加を支援するために、二重ピックアップ部が単一触媒供給装置に設置されてもよい。１つのピックアップ部がバルブによって離隔されている時、このピックアップ部は触媒を供給せず、両方のピックアップ部が作動している時と比べて供給装置の供給容量の半分を供給する。しかしながら広範囲の触媒注入量を提供することは、業界における残された課題である。他の背景の参照資料としては、米国特許第５，２０９，６０７号、ＧＢ１２９５，４５９号、ＤＥ１９５００７２６Ａ１号、ＷＯ０２／０９６６４３号、ＪＰ０９０１３００５号及びＥＰ０２３２９２２Ａ号がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第３，７７９，７１２号明細書
【特許文献２】米国特許第３，８７６，６０２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２０９，６０７号号明細書
【特許文献４】ＧＢ１２９５，４５９号明細書
【特許文献５】ＤＥ１９５００７２６Ａ１号
【特許文献６】ＷＯ０２／０９６６４３号
【特許文献７】ＪＰ０９０１３００５号
【特許文献８】ＥＰ０２３２９２２Ａ号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、駆動モータを失速又は損傷することなく、より低い回転速度で作動する能力を有する固体供給装置を提供する必要がある。固体供給装置ディスクを回転させるために要求されるトルクを引下げることはさらに望ましく、このことは順次固体供給装置ディスクを回転させるために駆動モータが引き起こさなければならないトルクを引下げることになる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
実施例の態様において、本発明は、供給装置駆動モータを失速又は過熱させることなく低回転速度で作動可能な低速で低回転トルクを有する固体供給装置を提供する。また本発明は加圧された容器内に乾燥粒状固体を供給するための装置を提供するものであって、上記装置は乾燥粒状固体を保持するための貯蔵庫と；前記固体貯蔵庫より下方の計量ディスクと、ここで前記計量ディスクは回転し；前記計量ディスクに隣接している非回転部品と；前記計量ディスクと前記非回転部品との間の接触面と、ここで前記接触面は低摩擦材を含み；駆動軸と、ここで前記駆動軸は前記計量ディスクを回転させ；前記駆動軸を回転させるための駆動モータと；ピックアップ部と；注入管とを含む。
【００１４】
ここに記載されている実施例のいずれも、前記低摩擦材の研摩された鋼に対する静的摩擦係数は約０．０５未満である。
【００１５】
実施例の１つの態様において、前記低摩擦材はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる。このＰＴＦＥはガラス繊維、炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維（例えばケブラー（商標））の充填材を含んでいてもよい。別の実施例において、前記ＰＴＦＥは、前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも１５重量％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥである。さらに別の実施例において、前記ＰＴＦＥは、前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥである。さらに別の実施例において、前記ポリテトラフルオロエチレンは炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含んでいる。
【００１６】
前記低摩擦材が前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むＰＴＦＥを含む他の実施例において、前記接触面は前記非回転部品、前記計量ディスク又はこれらの組合せの表面である。
【００１７】
前記低摩擦材が前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むＰＴＦＥを含有し且つ前記接触面が前記非回転部品の表面である１つの実施例において、前記非回転部品は浮動カバープレート、摩耗プレート又はこれらの組合せである。
【００１８】
非回転部品が浮動カバープレートであるさらに別の実施例において、前記浮動カバープレートは前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥを含有する金属浮動カバープレートであり、前記低摩擦材は前記金属浮動カバープレートの一側に接着されている。
【００１９】
非回転部品が浮動カバープレートである別の実施例において、前記浮動カバープレートは前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥの固体片である。
【００２０】
非回転部品が摩耗プレートであるさらに別の実施例において、前記摩耗プレートは前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥを含有する金属摩耗プレートであり、前記ガラス充填材は前記金属摩耗プレートの接触側に接着されている。
【００２１】
非回転部品が摩耗プレートであるさらに別の実施例において、前記摩耗プレートは前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥの固体片である。
【００２２】
前記非回転部品の前記接触面が前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥを含有し且つ前記非回転部品が浮動カバープレート、摩耗プレート又はこれらの組合せである別の実施例において、本発明はカバープレート及び複数のバネをさらに含み、ここで前記カバープレートは前記浮動カバープレートの上方に設けられ且つ前記複数のバネは前記カバープレート及び前記浮動カバープレートに接触し、ここで前記複数のバネは前記計量ディスクに対して５ｌｂｓ／ｉｎ2（０．３５ｋｇ．ｃｍ2）未満の力をかける。
【００２３】
別の実施例において、前記ポリテトラフルオロエチレンは炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含み、前記非回転部品は浮動カバープレートであり、前記浮動カバープレートはポリテトラフルオロエチレンの固体片である。
【００２４】
さらに別の実施例において、前記ポリテトラフルオロエチレンは炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含み、前記非回転部品は摩耗プレートであり、前記摩耗プレートはポリテトラフルオロエチレンの固体片である。
【００２５】
別の実施例において、前記非回転部品は摩耗プレートであり、前記摩耗プレートはＰＴＦＥの固体片である。
【００２６】
さらに別の実施例において、前記非回転部品は浮動カバープレートであり、前記浮動カバープレートはポリテトラフルオロエチレンの固体片である。
【００２７】
さらに別の実施例において、前記非回転部品は摩耗プレートであり、前記摩耗プレートはガラス充填ＰＴＦＥの固体片である。
【００２８】
さらに別の実施例において、前記非回転部品は浮動カバープレートであり、前記浮動カバープレートはガラス充填ポリテトラフルオロエチレンの固体片である。
【００２９】
ここに記載されている実施例のいずれも、前記固体供給装置の駆動軸を回転させるために要求されるトルクは約５５ｆｔ−ｌｂｓ（７４．６Ｎ−ｍ）以下である。
【００３０】
ここに記載されている実施例のいずれも、前記固体供給装置の駆動軸を回転させるために要求される前記トルクは約２０ｆｔ−ｌｂｓ（２７．１Ｎ−ｍ）以下である。
【００３１】
ここに記載されている実施例のいずれも、前記駆動軸は前記駆動モータを失速させることなく０．１３ｒｐｍ未満の速度で回転する。
【００３２】
本発明の他の特徴及び利点は以下の詳細な説明から明らかとなる。しかしながら、詳細な説明及び特定な例は、本発明の好適な実施例を示すとともに例証にすぎず、これは本発明の要旨及び範囲内の多様な変更及び修正はこの詳細な説明から当業者にとって明らかとなるからであることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、米国特許第３，７７９，７１２号明細書から再生された従来技術の固体供給装置の断面図である。
【図２】図２は、固体供給装置の計量部の断面拡大図である。
【図３】図３は、接触面上で低摩擦材を有する固体供給装置の下部を示す固体供給装置の断面図である。
【図４】図４は、浮動カバープレートの平面及び断面図である。
【図５】図５は、計量ディスクの上方に設置された浮動カバープレートの平面図である。
【図６】図６は、摩耗プレートの平面及び断面図である。
【図７】図７は、取り付けられた配管を示す固体供給装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
実施例の態様において、本発明は駆動モータを失速又は損傷することなく低回転速度で作動可能な固体供給装置を提供し、これは互いに移動可能に接触している部品は低摩擦材、例えばガラス充填ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む表面が設けられ、表面間の摩擦を低減するからである。可動接触がある位置に低摩擦材を使用することによって、固体供給装置において計量ディスクを回転させるために要求されるトルクは低減される。さらに、可動部品及び非可動部品を共に押すバネによってかけられる力を制限することによって、固体供給装置を回転させるために要求されるトルクも低減される。
【００３５】
図３を参照すると、重合反応器内に細粒状固体触媒を供給するための装置の実施例は、固体貯蔵庫２０１、攪拌器（フルファ（fluffer）とも称する）２０３、固体貯蔵庫における篩（図示せず）、計量ディスク２０５、浮動カバープレート２０７、カバープレート２０９、ピックアップ・ブロック２１１及び注入管２１３を含んでもよい。この供給装置は必要な場合他の部品を含んでもよい（例えば米国特許第３，７７９，７１２号及び第３，８７６，６０２号を参照）。
【００３６】
実施例の１つの態様は加圧された容器内に乾燥粒状固体を供給するための装置を提供する。図３を参照すると、本装置は乾燥粒状固体を保持するための固体貯蔵庫２０１；固体貯蔵庫２０１より下方の計量ディスク２０５、ここで計量ディスク２０５は回転し；計量ディスク２０５に隣接している非回転部品；計量ディスク２０５と非回転部品との間の接触面２１５、ここで接触面２１５は低摩擦材からなり；駆動軸２１７、ここで駆動軸２１７は計量ディスク２０５を回転し；駆動軸２１７を回転させるための駆動モータ（図示せず）；ピックアップ部２１１；及び注入管２１３を含む。１つの実施例において、計量ディスク２０５はフルファ２０３によって駆動される。
【００３７】
低摩擦材はここで使用されるが、非金属材、例えばポリマーであり、比較的低い静的摩擦係数、例えば研摩された鋼に対する約０．２５未満の静的摩擦係数を有する。摩擦係数は様々な方法、例えばＡＳＴＭ Ｄ３７０２に開示されている方法によって測定されてもよい。低摩擦材は、当該方法に適合し且つ低摩擦材で形成される又は塗布される接触部品に対して所望の機械特性を有する。接触面は接触部品と同じ材料でもよく、接触部品に接着された材料でもよく、又は接触部品に塗布されたコーティングでもよい。ここで使用されているように、接触部品は計量ディスク又は単数もしくは複数の非回転部品であってもよい。１つの実施例において、低摩擦材は研摩された鋼に対する約０．１３未満の静的摩擦係数を有する。別の実施例において、低摩擦材は研摩された鋼に対する約０．０５未満の静的摩擦係数を有する。実施例の１つの態様において、低摩擦材はＰＴＦＥからなる。実施例の別の態様において、低摩擦材はガラス繊維、炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含有するＰＴＦＥを含む。さらに実施例の別の態様において、低摩擦材は炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含有するＰＴＦＥを含む。実施例のさらに別の態様において、低摩擦材は少なくとも１５％以上のガラス充填材を含有するＰＴＦＥを含み、より好ましくは少なくとも２５％以上のガラス充填材を含有するＰＴＦＥを含む。
【００３８】
乾燥粒状固体は、乾燥し且つ自由に流れ、内部部品に固着又はこれらの部品を損傷することなく固体供給装置を通じて供給可能な任意の固体材でもよい。乾燥粒状固体は細粒状固体材であってもよい。「細粒状固体材」という用語はここで採用されているように約５〜約６０ミクロンの範囲の粒子サイズを有する粒状固体材のことである。１つの実施例において、乾燥粒状固体は、通常は自由に流れる粒子形状の触媒である。触媒はキャリア、例えばシリカに支持されてもよく又は支持されない触媒、例えば研削されたもしくは吹き付け乾燥された粒子であってもよい。
【００３９】
固体供給装置の固体貯蔵庫２０１は固体供給装置の上部であって、ここで固体材は圧力下で保持されてもよい。固体貯蔵庫２０１は所定の用途に適した任意のサイズ及び圧力定格であってもよい。好ましくは固体貯蔵庫２０１は触媒を帯電させるための接続、通気接続、固体貯蔵庫２０１の通気のためのフィルタ、及び計測、例えば圧力並びに圧力差計器のための接続を有する。
【００４０】
さらに図３を参照すると、計量ディスク２０５は固体供給装置の計量部において固体貯蔵庫２０１より下方に設置されている。前記固体貯蔵庫２０１からの固体は計量ディスク２０５の回転中に一定の点で計量ディスク２０５と接触する。実施例のどの場合でも、計量ディスク２０５は再表面仕上げを容易にするために２部品からなる設計としてもよい。２部品の計量ディスクは計量ディスク２０５を含み、このディスクはフルファ２０３によって駆動され、その後は駆動軸２１７によって駆動される。計量ディスク２０５は内部に複数の空洞２１９を有し、これらの空洞は前記固体貯蔵庫２０１から固体を受け取る。空洞の数、空洞の体積及び駆動軸２１７の回転速度は固体供給装置による固体供給率を決定する。いずれの実施例においても、複数の空洞２１９は少なくとも１つの浮動カバープレート２０７によって部分的に遮蔽されてもよい。空洞は浮動カバープレート２０７によって遮蔽されていない時触媒で充填され、その後浮動カバープレート２０７によって遮蔽された時、計量ディスク２０５の下に設置されているピックアップ部入口２２１を通じて空になる。異なるディスクの厚さ、空洞サイズ及び空洞の数は使用されて計量ディスク２０５の容積を変化させてもよい。計量ディスク２０５の底は配管溝（図示せず）を含んで非常に細かい粒子が計量ディスク２０５の下に蓄積することを防いでもよい。類似の溝は外径のまわりに使用されて固体が計量ディスク２０５の外側に密集することを防いでもよい。実施例の１つの態様において、計量ディスク２０５は金属、例えばステンレス・スチールのような錆びない金属からなる。１つの実施例において、計量ディスク２０５は低摩擦材が塗布されてもよい。さらに別の実施例において、計量ディスク２０５は低摩擦材から全体的に形成されてもよい。
【００４１】
実施例の別の態様において、計量ディスク２０５は熱可塑性樹脂を含む材料から全体的又は部分的に形成されてもよい。本発明における使用に適している熱可塑性樹脂又はポリマーは、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリラクトン、ポリアセタール、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体樹脂、ポリフェニレン・オキシド、エチレン−一酸化炭素共重合体、ポリフェニレン・サルファイド、ポリスチレン、スチレン／アクリロニトリル共重合体樹脂、スチレン／無水マレイン酸共重合体樹脂、芳香族ポリケトン及びこれらの混合物から選択された任意の１以上の非晶質、部分的に結晶質又は実質上全体的に結晶質のポリマーを含む。
【００４２】
実施例の態様において、熱可塑性の樹脂は少なくとも部分的に結晶質のポリオレフィン単独重合体及び共重合体を含み、チーグラー／ナッタ型触媒又はメタロセン触媒を使用して生成されたポリマーを含む。これらは２〜６の炭素原子を有するモノオレフィン・モノマー、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、これらのモノマーを含有する共重合体等から望ましくは生成され、プロピレンは好適なモノマーである。ポリプロピレンという用語はプロピレンの単独重合体及びプロピレンのの反応共重合体を含み、１〜２０重量％のエチレン又は４〜１６の炭素原子のアルファ−オレフィン・コモノマー又はこれらの混合物を含有することができる。ポリプロピレンは高度に結晶質のアイソタクチック又はシンジオタクチック・ポリプロピレンであることができ、狭い範囲のガラス遷移温度（Ｔｇ）を通常は有する。
【００４３】
他の適した材料は、ポリアミド（例えばナイロン）、結晶質又は樹脂製の高分子量固体ポリマーを含み、これらのポリマーは共重合体及び三元重合体を含み、ポリマー鎖内に繰り返しのアミド単位を有する。ポリアミドは、１以上のエプシロン・ラクタム、例えばカプロラクタム、パイロリジオン、ラウリルラクタム及びアミノウンデカン・ラクタム又はアミノ酸の重合、又は二塩基酸及びジアミンの縮合重合によって生成されてもよい。繊維形成及び成型等級ナイロンの両方が適している。このようなポリアミドは例えば、ポリカプロラクタム（ナイロン６）、ポリラウリルラクタム（ナイロン１２）、ポリヘキサメチレンアジプアミド（ナイロン−６，６）、ポリヘキサメチレンアゼラミド（ナイロン−６，９）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン−６，１０）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン−６，ＩＰ）、及び１１−アミノ−ウンデカン酸（ナイロン１１）の縮合物である。
【００４４】
さらに別の実施例において、適した材料はポリエステルを含む。これらは無水物の脂肪族又は芳香族のポリカルボン酸エステルのうちの１つ又は混合物及びジオールの１つ又は混合物のポリマー反応物を制限なく含む。満足できるポリエステルの例は、ポリ（トランス−１，４−シクロヘキシレンＣ２−６アルカン・ジカルボキシレート、例えばポリ（トランス−１，４−シクロヘキシレン琥珀酸塩）及びポリ（トランス−１，４−シクロヘキシレン・アジピン酸塩）；ポリ（シス又はトランス−１，４−シクロヘキサンジメチレン）アルカンジカルボキシレート、例えばポリ（シス１，４−シクロヘキサン−ジ−メチレン）オキサレート及びポリ（シス１，４−シクロヘキサン−ジ−メチレン）琥珀酸塩、ポリ（Ｃ２−４アルキレン・テレフサレート）、例えばポリエチレンテレフサレート及びポリテトラメチレンテレフサレート、ポリ（Ｃ２−４アルキレン・イソフサレート例えばポリエチレンイソフサレート及びポリテトラメチレン−イソフサレート及び同様の材料を含む。好適なポリエステルは芳香族ジカルボン酸、例えばナフタル酸又はオフタルミン酸及びＣ２〜Ｃ４ジオール、例えばポリエチレン・テレフサレート及びポリブチレン・テレフサレートから誘導される。
【００４５】
またポリ（フェニレン・エーテル）（ＰＰＥ）熱可塑性エンジニアリング樹脂はさらに別の実施例において使用されてもよい。
【００４６】
適した市販材料は、例えばＤＥＬＲＩＮ、ナイロン（押出し及び／又はガラス充填）の任意の１つ又は組合せ、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテル・ケトン）、ＴＯＲＬＯＮ及びこれらの組合せを含む。
【００４７】
図３を参照すると、固体供給装置は計量ディスク２０５に隣接している非回転部品を含む。ここに使用されているように、非回転部品は回転しない固体供給装置の任意の部品、複数の部品、又は複数の部品の組合せであってもよい。実施例の１つの態様において、非回転部品は計量ディスク２０５に接触する表面を有する。１つの実施例において、非回転部品は浮動カバープレート２０７、摩耗プレート２２３又はこれらの組合せである。
【００４８】
図３を依然として参照すると、実施例の態様において、また、本発明は計量ディスク２０５と非回転部品との間の接触面２１５を含む。接触面２１５は単数又は複数の表面であり、ここで計量ディスク２０５及び非回転部品は接触している。従って、ここで使用されているように、接触面２１５は計量ディスク２０５又は非回転部品の任意の表面であって計量ディスク２０５及び非回転部品が接触する表面であってもよい。計量ディスク２０５及び単数又は複数の非回転部品はこのように可動又は滑り接触である。
【００４９】
図３を依然として参照すると、駆動軸２１７は、底フランジ２２５を通過することによって供給装置の底を通じて固体供給装置に入ってもよい。駆動軸２１７は、固体貯蔵庫２０１における圧力に適している軸シール２２７に嵌合されてもよい。駆動軸２１７は剪断ピンを設けられて軸押さえを駆動する際、固体供給装置を損傷から防止してもよい。
【００５０】
固体供給装置はモータによって通常は駆動され、このモータは電気モータであってもよい。実施例のいずれも、モータは１／２〜３／４Ｈｐであってもよい。任意の他の実施例において、モータは電子速度制御を有する１８００ｒｐｍモータであってもよい。
【００５１】
図３を依然として参照すると、ピックアップ部２１１は、固体エントレイン部とも称されるが、固体供給装置の底フランジ２２５の下に設けられる。底フランジ２２５の通路は、ここではピックアップ部入口２２１とも称されるが、各空洞がピックアップ部入口２２１の上に並ぶと、固体を計量ディスク２０５における複数の空洞２１９からピックアップ部２１１内に落下させる。ピックアップ部２１１はキャリアガスの流れに固体を組合せ、このガス流はピックアップ部２１１の接線口２２９からピックアップ部２１１に入る。そして渦巻いているキャリア・ガスは、注入管２１３から加圧容器、好ましくは重合反応器、より好ましくは気相流動層重合反応器内に固体粒子を運ぶ。注入管２１３は通常は小径管であり、約０．１０及び約０．２５インチ（２．５〜６．３５ｍｍ）の内径を有してもよい。
【００５２】
図３を参照すると、１つの実施例において、カバープレート２０９はポケット窒素出口２３１をさらに含む。ポケット窒素は不活性ガス、好ましくは窒素の流れであり、このガスは底フランジ２２５における口部２３３から固体供給装置に入り、ピックアップ部入口２２１に整列する点で固体供給装置から出る。このように、不活性ガスは、各空洞がピックアップ部入口２２１を通り過ぎると、計量ディスク２０５における複数の空洞２１９のそれぞれに流入する。ポケット窒素流は、各空洞がピックアップ部入口２２１を通り過ぎると、計量ディスク２０５から自由に落下しない任意の固体材を除去する。ポケット窒素流はポケット窒素出口２３１からカバープレート２０９を出る。ポケット窒素出口２３１は孔から浮動カバープレート２０７内に延びる。
【００５３】
実施例の別の態様において、さらに大きな規模の作動のために、図３における計量ディスク２０５は１．３７５″以上増加されてもよい。従って、当業者は以下の部材が、追加された厚さを収容するために、同様に変化することが期待されることを認識するであろう：即ち、固定されたカバープレート２０９、フルファ２０３及び図示しない容器中心部。
【００５４】
もう１つの構造として、他のより大きな規模の操業のために、実施例の別の態様において、図３における計量ディスク２０５の空洞２１９の穴径は１回転につき少なくとも３２立方インチの体積供給率を与えるために増加されてもよい。従って、当業者は以下の部品が、追加された直径を収容するために、同様に変化することが期待されることを認識するであろう：即ち、下方フランジ２２５、摩耗プレート２２３、計量ディスク２０５、浮動カバープレート２０７及び固定カバープレート２０９。
【００５５】
図２に戻って、複数のバネ１０９は浮動カバープレート１０７内のポケット１１７に設けられ且つ浮動カバープレート１０７及びカバープレート１０５に接触している。バネは、カバープレート１０５が定位置にボルトで留められると圧縮される。複数のバネ１０９は、計量ディスク上に浮動カバープレート１０７を押し下げることによって密閉力を与える。１つの実施例において、複数のバネは、計量ディスクに対して密閉力の約５ｌｂｓ／ｉｎ2（０．３５ｋｇ／ｃｍ2）未満の力をかけてもよい。
【００５６】
次に図４を参照すると、実施例の態様において、本発明は様々な型の浮動カバープレート３０１を利用してもよい。実施例の１つの態様において、浮動カバープレート３０１は、金属浮動カバープレートの表面に接着された低摩擦材を有する金属浮動カバープレートである。低摩擦材は浮動カバープレートの底側に通常は接着され、このプレートは設置された場合、計量ディスクの上面との接触面３０３である。実施例の１つの態様において、低摩擦材はガラス充填ＰＴＦＥであり、これは３Ｍ＃９０強力エアゾール糊を使用して金属カバープレートに接着される。ガラス充填ＰＴＦＥはエッチングされて金属面に対するガラス充填ＰＴＦＥの接着を促進してもよい。実施例の別の態様において、浮動カバープレート３０１は低摩擦材の固体片、例えば充填材を含有するＰＴＦＥの固体片；少なくとも約１５％以上のガラス充填材を含むＰＴＦＥの固体片；又は少なくとも約２５％以上のガラス充填材を含むＰＴＦＥの固体片から形成される。ここで使用されているように、「固体片」は主に１つの物質又は特徴の片のことである。
【００５７】
さらに他の実施例において、低摩擦材は充填材、例えばＰＴＦＥのガラス充填片であってもよい。
【００５８】
適した材料のいくつかの実施例は南アフリカのヨハネスブルグのサソル・ケミカルから市販されているものであってもよい。
【００５９】
依然として図４を参照すると、浮動カバープレート３０１は、複数のピン３０５によってカバープレートの下の位置に保持されてもよい。カバープレートは固体供給装置の底フランジに取り付けられ、浮動カバープレート３０１用の固定された台を構成する。複数のピン３０５は浮動カバープレート３０１に取り付けられ且つカバープレートのガイド穴内に延びて定位置に浮動カバープレート３０１を保持する。さらに、浮動カバープレート３０１は複数のポケット３０７を有して前記複数のバネを含んでもよい。
【００６０】
図５を参照し、計量ディスク４０１を見下ろすと、浮動カバープレート４０３は計量ディスク４０１の一部のみを覆っている。実施例のいずれも、浮動カバープレート４０３は計量ディスク４０１の約９０度未満の角度４０５を覆い且つ計量ディスク４０１の約６０度の角度４０５を覆ってもよい。
【００６１】
前記したように、摩耗プレートは計量ディスクの下に設けられている非回転部品である。次に図６を参照すると、いずれの実施例においても、摩耗プレート５０１は一側に接着されている低摩擦材を含む金属プレートであって計量ディスクとの接触面５０３を構成してもよい。他の実施例において、摩耗プレート５０１は低摩擦材、例えばガラス充填ＰＴＦＥの固体片であってもよい。
【００６２】
計量ディスクと低摩擦材を含む非回転部品との間の接触面を構成することによって、固体供給装置を回転させるために要求されるトルクは低減されてもよい。実施例のいずれも、駆動軸を回転させるために要求されるトルクは約５５ｆｔ−ｌｂｓ（７４．６Ｎ−ｍ）未満であってよく、さらに約２０ｆｔ−ｌｂｓ（２７．１Ｎ−ｍ）未満であってもよい。さらに、より少ないトルク要件を有する固体供給装置を提供することによって、固体供給装置駆動軸速度、従って計量ディスクの回転速度は、駆動モータを失速又は過熱することなく０．１３ｒｐｍ未満に低減されてもよい。
【００６３】
実施例のいずれも、固体貯蔵庫から底フランジを降下させるための水力アセンブリ、計量部より上方の篩（例えば１２、１６又は２０メッシュの篩又はこれらの組合せ）、篩より上方のブラシ、計量ディスクより上方で、篩より下方のフルファ、固体真空ポートのような特徴又は当業者にとって公知の他の特徴をさらに備えていてもよい。固体供給装置の加圧、通風及び減圧のためには、様々な配管の配置を行うことができる。
【００６４】
図７を参照すると、キャリア・ガス供給導管６０１はピックアップ部６０３の接線口に接続されている。１つの実施例において、均等線６０５はキャリア・ガス供給導管６０１と固体貯蔵庫６０７との間の流体接続を構成して固体供給装置の作動時に２つの位置の間の圧力をほぼ均等にする。固体貯蔵庫６０７とキャリア・ガス供給導管６０１との間の圧力をほぼ均等にすることによって、固体貯蔵庫６０７とピックアップ部６０３との間の圧力は低減され、このように計量ディスクの圧力差は低減され、これは力の供給を最低限度にする助けとなる。固体はピックアップ部６０３から下流容器、例えば重合容器に注入管６０９を通して運ばれる。別の実施例において、接線充電線６１１は設けられて固体貯蔵庫６０７内に固体を運ぶ。さらに固体供給装置は送風線６１３を含むダンピング・システム及び供給装置からすべての固体を完全に除去するための真空線６１５を備える。また固体供給装置は通気フィルタ６１７及び通気線６１９を有して供給装置が減圧されるようにする。また固体供給装置は他の線、例えば貯蔵庫に接続されている酸化ガス供給線６２１を有して、メインテナンスのために供給装置を開ける前に供給装置内に残されている残留固体を非活性化又は酸化させる。
【００６５】
「〜から実質上なる」及び「〜から実質上なっている」という成句は、他に明記されていなければ、他のステップ、要素又は材料の存在を除くものではなく、これは本明細書に具体的に記載されていてもいなくても、このようなステップ、要素又は材料が本発明の基本的且つ新規な特徴に影響を及ぼさず、さらに使用されている要素及び材料に通常関連のある不純物を取り除くものではない限りにおいてである。
【００６６】
簡潔さのために、ある範囲のみがここに明白に開示されている。しかしながら、任意の下限からの範囲は任意の上限と組み合わされて明白に列挙されていない範囲を列挙してもよく、さらに任意の下限からの範囲は任意の他の下限と組み合わされて明白に列挙されていない範囲を列挙してもよく、任意の上限からの範囲は任意の他の上限と組み合わされて明白に列挙されていない範囲を列挙してもよい。さらに、範囲内は、たとえ明白に列挙されていなくても、各点又はその端点の間の個々の値を含む。このように、各点又は個々の値は、任意の他の点又は個々の値又は任意の他の下限又は上限と組み合わされたそれ自身の下限又は上限としての機能を果たして明白に列挙されていない範囲を列挙してもよい。
【００６７】
すべての先行文書はすべての裁判権に対して参照によりここに完全に組み込まれ、このような組込みはこのような開示が本発明の記載に一致する程度に許可されている。さらに、ここに引用されているすべての文書及び参照は、テスト手順、公報、特許、定期刊行物等はすべての裁判権に対して参照によりここに完全に組み込まれており、このような組込みはこのような開示が本発明の記載に一致する程度に許可されている。
【００６８】
本発明は多くの実施例に従って説明されたが、当業者はこの開示の恩恵を受け、他の実施例がここに開示されている本発明の範囲及び要旨から逸脱することなく考案することができることを認める。
【符号の説明】
【００６９】
２０５ 計量ディスク
２０７ 浮動カバープレート
２０９ 固定カバープレート
２１９ 空洞
２３１ ポケット窒素出口
２２３ 摩耗プレート
２２５ 底／下方フランジ
２３３ 口部
２２１ ピックアップ部入口
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は２００６年１２月１５日に出願された出願番号６０／８７５，２１０の利益を主張し、この開示は参照により組み入れられる。
【０００２】
発明の分野
本開示は、一般的に加圧された容器内に粒状固体を注入するための装置及び方法に関し、さらに詳しくは、反応容器内に粒状固体触媒材料を連続的に注入するための装置及び方法に関する。また本発明は反応容器内に触媒材料を供給するための改良された新規注入装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ポリオレフィン・ポリマーを製造するための１つの方法は気相流動層方法を使用する。この気相方法において、モノマーをポリマーに反応させるために使用される触媒は一般的に乾燥粒状（細粒状）固体触媒である。通常、細粒状固体触媒は反応容器内に供給されて気体状のモノマーが重合する。理想的には、触媒は反応領域において定常条件を維持するために連続的に導入される。
【０００４】
重合反応器内に細粒状固体触媒を供給するための１つの方法及び装置は、米国特許第３，７７９，７１２号及び第３，８７６，６０２号に記載されている。従来技術の図１を参照すると、これらの特許は触媒供給装置を開示し、この装置は固体貯蔵庫１、攪拌器３、篩５、ケーシング下部７、口部９、計量ディスク１１、ピックアップ・ブロック又はエントレイン室１３、注入管即ち毛細管１５及び上記装置の他の部品を含む。この装置を使用すると、別々の量の触媒が計量ディスク１１における複数の空洞１７内に運ばれ、空洞１７のそれぞれがケーシング下部７において触媒にさらされる。各空洞１７は入口１９と一致対応しているので、計量ディスクが回転すると、空洞１７のそれぞれにおける触媒はエントレイン室１３内に落下する。キャリア・ガスは接線入口２１を通じてピックアップ・ブロック１３内に連続的に供給される。そしてキャリア・ガスは注入管即ち毛細管１５を通って重合反応器内に触媒を運ぶ。
【０００５】
従来技術の図２を参照すると、前記装置の改良点はカバープレートアセンブリ及び摩耗プレート１０１を追加したことであり、計量ディスク１０３の各側面の密閉性をより高め且つ供給装置の架台からピックアップ部（図示せず）を適切に離隔している。カバープレートアセンブリはカバープレート１０５、浮動カバープレート１０７、及びカバープレート１０５と浮動カバープレート１０７との間に設けられている複数のバネ１０９を含んでいる。カバープレート１０７は触媒供給装置の底部鍛造体即ち底部フランジ１１１にボルト留めされている。浮動カバープレート１０７は計量ディスク１０３の上面に載置されている。バネ１０９は計量ディスク１０３上で浮動カバープレート１０７を押し下げて、前記触媒室と計量ディスク１０３内の複数の空洞１１３との間を十分に密閉している。
【０００６】
浮動カバープレート１０７は通常計量ディスク１０３に接触する側でこのプレートに接着されたポリウレタンの層を有する。このポリウレタンの層は計量ディスク１０３の上面を密閉する助けとなり且つ計量ディスク１０３を傷つけない摩耗表面を提供する。浮動カバープレート１０７はカバープレート１０５に組み付けられ且つ２つのガイド・ピン１１５によって定位置にゆるく保持される。これによって浮動カバープレート１０７は自由に動くことができるが、計量ディスク１０３上では依然として一定の圧力が保持される。
【０００７】
図２を参照すると、摩耗プレート１０１は計量ディスク１０３の下に設置されている。摩耗プレート１０１の目的は計量ディスク１０３用の座面を提供することである。摩耗プレート１０１のディスク接触側は通常密閉材で被覆され、ここで密閉材は通常ポリウレタンである。摩耗プレート１０１は通常供給装置の底部鍛造体即ち底部フランジ１１１に固定され、且つピックアップ部から計量ディスク１０３の空洞を密閉するための表面を提供する。この密閉構成は、浮動カバープレート１０７と共に、微細な固体例えば乾燥触媒粉が反応器内に自由に流入することを防ぐものである。
【０００８】
乾燥粒状触媒供給装置は通常低回転速度で作動される。触媒供給装置ディスクは、例えば９００：１〜１５００：１のターンダウン比で変速装置を介して可変速度モータ、通常例えば０〜１８００ｒｐｍの高トルク・モータによって回転される。低速度で計量ディスクを回転させると、モータを過熱させ、又は低回転速度時に要求される高トルクのためにモータを失速させる結果になる。このように例えば約２００ｒｐｍの最低モータ速度は、モータを過熱又は失速させることなく、計量ディスクを回転させるのに必要なトルクを提供するために通常要求される。このことは通常計量ディスクが例えば約０．１３〜約２ｒｐｍの速度で回転することを意味し、約０．１３ｒｐｍが最低回転速度である。
【０００９】
前記乾燥粒状触媒供給装置は、さまざまな触媒系を供給するために使用される。乾燥粉状に生成された触媒は、通常乾燥粒状触媒供給装置を使用して反応系に供給することができる。供給される触媒の量は計量ディスクにおける空洞の体積並びに数及び計量ディスクが回転する速度に依存している。通常、計量ディスクは空洞の適切な体積及び数に応じて選択され、計量ディスクの回転速度の範囲に渡って所望の触媒供給量を提供する。そして計量ディスクの回転速度は、触媒供給量及び最終的に重合反応の生産量を制御するために変更される。理想的に、１つのサイズの計量ディスクはすべての触媒を供給するために使用される。しかしながら現在の高活性触媒の開発及び高いターンダウン率を有する高容量反応系の開発とともに、最も低い生産性触媒上で最も高い速度で十分に触媒を供給し且つ低い生産量又は始動時の生産量の際に要求される少量の高生産性触媒をさらに供給することができる触媒供給装置を提供することはより困難となっている。
【００１０】
高活性触媒と触媒供給装置の最低回転速度要件との組合せのため、反応系のターンダウン率は制限されてもよい。さらに触媒供給装置は、反応器始動中に少量の触媒を供給しようとする時に問題を起こすことがある。供給され得る触媒の体積範囲の増加を支援するために、二重ピックアップ部が単一触媒供給装置に設置されてもよい。１つのピックアップ部がバルブによって離隔されている時、このピックアップ部は触媒を供給せず、両方のピックアップ部が作動している時と比べて供給装置の供給容量の半分を供給する。しかしながら広範囲の触媒注入量を提供することは、業界における残された課題である。他の背景の参照資料としては、米国特許第５，２０９，６０７号、ＧＢ１２９５，４５９号、ＤＥ１９５００７２６Ａ１号、ＷＯ０２／０９６６４３号、ＪＰ０９０１３００５号及びＥＰ０２３２９２２Ａ号がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第３，７７９，７１２号明細書
【特許文献２】米国特許第３，８７６，６０２号明細書
【特許文献３】米国特許第５，２０９，６０７号号明細書
【特許文献４】ＧＢ１２９５，４５９号明細書
【特許文献５】ＤＥ１９５００７２６Ａ１号
【特許文献６】ＷＯ０２／０９６６４３号
【特許文献７】ＪＰ０９０１３００５号
【特許文献８】ＥＰ０２３２９２２Ａ号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、駆動モータを失速又は損傷することなく、より低い回転速度で作動する能力を有する固体供給装置を提供する必要がある。固体供給装置ディスクを回転させるために要求されるトルクを引下げることはさらに望ましく、このことは順次固体供給装置ディスクを回転させるために駆動モータが引き起こさなければならないトルクを引下げることになる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
実施例の態様において、本発明は、供給装置駆動モータを失速又は過熱させることなく低回転速度で作動可能な低速で低回転トルクを有する固体供給装置を提供する。また本発明は加圧された容器内に乾燥粒状固体を供給するための装置を提供するものであって、上記装置は乾燥粒状固体を保持するための貯蔵庫と；前記固体貯蔵庫より下方の計量ディスクと、ここで前記計量ディスクは回転し；前記計量ディスクに隣接している非回転部品と；前記計量ディスクと前記非回転部品との間の接触面と、ここで前記接触面は低摩擦材を含み；駆動軸と、ここで前記駆動軸は前記計量ディスクを回転させ；前記駆動軸を回転させるための駆動モータと；ピックアップ部と；注入管とを含む。
【００１４】
ここに記載されている実施例のいずれも、前記低摩擦材の研摩された鋼に対する静的摩擦係数は約０．０５未満である。
【００１５】
実施例の１つの態様において、前記低摩擦材はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる。このＰＴＦＥはガラス繊維、炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維（例えばケブラー（商標））の充填材を含んでいてもよい。別の実施例において、前記ＰＴＦＥは、前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも１５重量％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥである。さらに別の実施例において、前記ＰＴＦＥは、前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥである。さらに別の実施例において、前記ポリテトラフルオロエチレンは炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含んでいる。
【００１６】
前記低摩擦材が前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むＰＴＦＥを含む他の実施例において、前記接触面は前記非回転部品、前記計量ディスク又はこれらの組合せの表面である。
【００１７】
前記低摩擦材が前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むＰＴＦＥを含有し且つ前記接触面が前記非回転部品の表面である１つの実施例において、前記非回転部品は浮動カバープレート、摩耗プレート又はこれらの組合せである。
【００１８】
非回転部品が浮動カバープレートであるさらに別の実施例において、前記浮動カバープレートは前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥを含有する金属浮動カバープレートであり、前記低摩擦材は前記金属浮動カバープレートの一側に接着されている。
【００１９】
非回転部品が浮動カバープレートである別の実施例において、前記浮動カバープレートは前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥの固体片である。
【００２０】
非回転部品が摩耗プレートであるさらに別の実施例において、前記摩耗プレートは前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥを含有する金属摩耗プレートであり、前記ガラス充填材は前記金属摩耗プレートの接触側に接着されている。
【００２１】
非回転部品が摩耗プレートであるさらに別の実施例において、前記摩耗プレートは前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥの固体片である。
【００２２】
前記非回転部品の前記接触面が前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ＰＴＦＥを含有し且つ前記非回転部品が浮動カバープレート、摩耗プレート又はこれらの組合せである別の実施例において、本発明はカバープレート及び複数のバネをさらに含み、ここで前記カバープレートは前記浮動カバープレートの上方に設けられ且つ前記複数のバネは前記カバープレート及び前記浮動カバープレートに接触し、ここで前記複数のバネは前記計量ディスクに対して５ｌｂｓ／ｉｎ2（０．３５ｋｇ．ｃｍ2）未満の力をかける。
【００２３】
別の実施例において、前記ポリテトラフルオロエチレンは炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含み、前記非回転部品は浮動カバープレートであり、前記浮動カバープレートはポリテトラフルオロエチレンの固体片である。
【００２４】
さらに別の実施例において、前記ポリテトラフルオロエチレンは炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含み、前記非回転部品は摩耗プレートであり、前記摩耗プレートはポリテトラフルオロエチレンの固体片である。
【００２５】
別の実施例において、前記非回転部品は摩耗プレートであり、前記摩耗プレートはＰＴＦＥの固体片である。
【００２６】
さらに別の実施例において、前記非回転部品は浮動カバープレートであり、前記浮動カバープレートはポリテトラフルオロエチレンの固体片である。
【００２７】
さらに別の実施例において、前記非回転部品は摩耗プレートであり、前記摩耗プレートはガラス充填ＰＴＦＥの固体片である。
【００２８】
さらに別の実施例において、前記非回転部品は浮動カバープレートであり、前記浮動カバープレートはガラス充填ポリテトラフルオロエチレンの固体片である。
【００２９】
ここに記載されている実施例のいずれも、前記固体供給装置の駆動軸を回転させるために要求されるトルクは約５５ｆｔ−ｌｂｓ（７４．６Ｎ−ｍ）以下である。
【００３０】
ここに記載されている実施例のいずれも、前記固体供給装置の駆動軸を回転させるために要求される前記トルクは約２０ｆｔ−ｌｂｓ（２７．１Ｎ−ｍ）以下である。
【００３１】
ここに記載されている実施例のいずれも、前記駆動軸は前記駆動モータを失速させることなく０．１３ｒｐｍ未満の速度で回転する。
【００３２】
本発明の他の特徴及び利点は以下の詳細な説明から明らかとなる。しかしながら、詳細な説明及び特定な例は、本発明の好適な実施例を示すとともに例証にすぎず、これは本発明の要旨及び範囲内の多様な変更及び修正はこの詳細な説明から当業者にとって明らかとなるからであることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、米国特許第３，７７９，７１２号明細書から再生された従来技術の固体供給装置の断面図である。
【図２】図２は、固体供給装置の計量部の断面拡大図である。
【図３】図３は、接触面上で低摩擦材を有する固体供給装置の下部を示す固体供給装置の断面図である。
【図４】図４は、浮動カバープレートの平面及び断面図である。
【図５】図５は、計量ディスクの上方に設置された浮動カバープレートの平面図である。
【図６】図６は、摩耗プレートの平面及び断面図である。
【図７】図７は、取り付けられた配管を示す固体供給装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
実施例の態様において、本発明は駆動モータを失速又は損傷することなく低回転速度で作動可能な固体供給装置を提供し、これは互いに移動可能に接触している部品は低摩擦材、例えばガラス充填ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む表面が設けられ、表面間の摩擦を低減するからである。可動接触がある位置に低摩擦材を使用することによって、固体供給装置において計量ディスクを回転させるために要求されるトルクは低減される。さらに、可動部品及び非可動部品を共に押すバネによってかけられる力を制限することによって、固体供給装置を回転させるために要求されるトルクも低減される。
【００３５】
図３を参照すると、重合反応器内に細粒状固体触媒を供給するための装置の実施例は、固体貯蔵庫２０１、攪拌器（フルファ（fluffer）とも称する）２０３、固体貯蔵庫における篩（図示せず）、計量ディスク２０５、浮動カバープレート２０７、カバープレート２０９、ピックアップ・ブロック２１１及び注入管２１３を含んでもよい。この供給装置は必要な場合他の部品を含んでもよい（例えば米国特許第３，７７９，７１２号及び第３，８７６，６０２号を参照）。
【００３６】
実施例の１つの態様は加圧された容器内に乾燥粒状固体を供給するための装置を提供する。図３を参照すると、本装置は乾燥粒状固体を保持するための固体貯蔵庫２０１；固体貯蔵庫２０１より下方の計量ディスク２０５、ここで計量ディスク２０５は回転し；計量ディスク２０５に隣接している非回転部品；計量ディスク２０５と非回転部品との間の接触面２１５、ここで接触面２１５は低摩擦材からなり；駆動軸２１７、ここで駆動軸２１７は計量ディスク２０５を回転し；駆動軸２１７を回転させるための駆動モータ（図示せず）；ピックアップ部２１１；及び注入管２１３を含む。１つの実施例において、計量ディスク２０５はフルファ２０３によって駆動される。
【００３７】
低摩擦材はここで使用されるが、非金属材、例えばポリマーであり、比較的低い静的摩擦係数、例えば研摩された鋼に対する約０．２５未満の静的摩擦係数を有する。摩擦係数は様々な方法、例えばＡＳＴＭ Ｄ３７０２に開示されている方法によって測定されてもよい。低摩擦材は、当該方法に適合し且つ低摩擦材で形成される又は塗布される接触部品に対して所望の機械特性を有する。接触面は接触部品と同じ材料でもよく、接触部品に接着された材料でもよく、又は接触部品に塗布されたコーティングでもよい。ここで使用されているように、接触部品は計量ディスク又は単数もしくは複数の非回転部品であってもよい。１つの実施例において、低摩擦材は研摩された鋼に対する約０．１３未満の静的摩擦係数を有する。別の実施例において、低摩擦材は研摩された鋼に対する約０．０５未満の静的摩擦係数を有する。実施例の１つの態様において、低摩擦材はＰＴＦＥからなる。実施例の別の態様において、低摩擦材はガラス繊維、炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含有するＰＴＦＥを含む。さらに実施例の別の態様において、低摩擦材は炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含有するＰＴＦＥを含む。実施例のさらに別の態様において、低摩擦材は少なくとも１５％以上のガラス充填材を含有するＰＴＦＥを含み、より好ましくは少なくとも２５％以上のガラス充填材を含有するＰＴＦＥを含む。
【００３８】
乾燥粒状固体は、乾燥し且つ自由に流れ、内部部品に固着又はこれらの部品を損傷することなく固体供給装置を通じて供給可能な任意の固体材でもよい。乾燥粒状固体は細粒状固体材であってもよい。「細粒状固体材」という用語はここで採用されているように約５〜約６０ミクロンの範囲の粒子サイズを有する粒状固体材のことである。１つの実施例において、乾燥粒状固体は、通常は自由に流れる粒子形状の触媒である。触媒はキャリア、例えばシリカに支持されてもよく又は支持されない触媒、例えば研削されたもしくは吹き付け乾燥された粒子であってもよい。
【００３９】
固体供給装置の固体貯蔵庫２０１は固体供給装置の上部であって、ここで固体材は圧力下で保持されてもよい。固体貯蔵庫２０１は所定の用途に適した任意のサイズ及び圧力定格であってもよい。好ましくは固体貯蔵庫２０１は触媒を帯電させるための接続、通気接続、固体貯蔵庫２０１の通気のためのフィルタ、及び計測、例えば圧力並びに圧力差計器のための接続を有する。
【００４０】
さらに図３を参照すると、計量ディスク２０５は固体供給装置の計量部において固体貯蔵庫２０１より下方に設置されている。前記固体貯蔵庫２０１からの固体は計量ディスク２０５の回転中に一定の点で計量ディスク２０５と接触する。実施例のどの場合でも、計量ディスク２０５は再表面仕上げを容易にするために２部品からなる設計としてもよい。２部品の計量ディスクは計量ディスク２０５を含み、このディスクはフルファ２０３によって駆動され、その後は駆動軸２１７によって駆動される。計量ディスク２０５は内部に複数の空洞２１９を有し、これらの空洞は前記固体貯蔵庫２０１から固体を受け取る。空洞の数、空洞の体積及び駆動軸２１７の回転速度は固体供給装置による固体供給率を決定する。いずれの実施例においても、複数の空洞２１９は少なくとも１つの浮動カバープレート２０７によって部分的に遮蔽されてもよい。空洞は浮動カバープレート２０７によって遮蔽されていない時触媒で充填され、その後浮動カバープレート２０７によって遮蔽された時、計量ディスク２０５の下に設置されているピックアップ部入口２２１を通じて空になる。異なるディスクの厚さ、空洞サイズ及び空洞の数は使用されて計量ディスク２０５の容積を変化させてもよい。計量ディスク２０５の底は配管溝（図示せず）を含んで非常に細かい粒子が計量ディスク２０５の下に蓄積することを防いでもよい。類似の溝は外径のまわりに使用されて固体が計量ディスク２０５の外側に密集することを防いでもよい。実施例の１つの態様において、計量ディスク２０５は金属、例えばステンレス・スチールのような錆びない金属からなる。１つの実施例において、計量ディスク２０５は低摩擦材が塗布されてもよい。さらに別の実施例において、計量ディスク２０５は低摩擦材から全体的に形成されてもよい。
【００４１】
実施例の別の態様において、計量ディスク２０５は熱可塑性樹脂を含む材料から全体的又は部分的に形成されてもよい。本発明における使用に適している熱可塑性樹脂又はポリマーは、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリラクトン、ポリアセタール、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体樹脂、ポリフェニレン・オキシド、エチレン−一酸化炭素共重合体、ポリフェニレン・サルファイド、ポリスチレン、スチレン／アクリロニトリル共重合体樹脂、スチレン／無水マレイン酸共重合体樹脂、芳香族ポリケトン及びこれらの混合物から選択された任意の１以上の非晶質、部分的に結晶質又は実質上全体的に結晶質のポリマーを含む。
【００４２】
実施例の態様において、熱可塑性の樹脂は少なくとも部分的に結晶質のポリオレフィン単独重合体及び共重合体を含み、チーグラー／ナッタ型触媒又はメタロセン触媒を使用して生成されたポリマーを含む。これらは２〜６の炭素原子を有するモノオレフィン・モノマー、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブチレン、１−ペンテン、これらのモノマーを含有する共重合体等から望ましくは生成され、プロピレンは好適なモノマーである。ポリプロピレンという用語はプロピレンの単独重合体及びプロピレンのの反応共重合体を含み、１〜２０重量％のエチレン又は４〜１６の炭素原子のアルファ−オレフィン・コモノマー又はこれらの混合物を含有することができる。ポリプロピレンは高度に結晶質のアイソタクチック又はシンジオタクチック・ポリプロピレンであることができ、狭い範囲のガラス遷移温度（Ｔｇ）を通常は有する。
【００４３】
他の適した材料は、ポリアミド（例えばナイロン）、結晶質又は樹脂製の高分子量固体ポリマーを含み、これらのポリマーは共重合体及び三元重合体を含み、ポリマー鎖内に繰り返しのアミド単位を有する。ポリアミドは、１以上のエプシロン・ラクタム、例えばカプロラクタム、パイロリジオン、ラウリルラクタム及びアミノウンデカン・ラクタム又はアミノ酸の重合、又は二塩基酸及びジアミンの縮合重合によって生成されてもよい。繊維形成及び成型等級ナイロンの両方が適している。このようなポリアミドは例えば、ポリカプロラクタム（ナイロン６）、ポリラウリルラクタム（ナイロン１２）、ポリヘキサメチレンアジプアミド（ナイロン−６，６）、ポリヘキサメチレンアゼラミド（ナイロン−６，９）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン−６，１０）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン−６，ＩＰ）、及び１１−アミノ−ウンデカン酸（ナイロン１１）の縮合物である。
【００４４】
さらに別の実施例において、適した材料はポリエステルを含む。これらは無水物の脂肪族又は芳香族のポリカルボン酸エステルのうちの１つ又は混合物及びジオールの１つ又は混合物のポリマー反応物を制限なく含む。満足できるポリエステルの例は、ポリ（トランス−１，４−シクロヘキシレンＣ２−６アルカン・ジカルボキシレート、例えばポリ（トランス−１，４−シクロヘキシレン琥珀酸塩）及びポリ（トランス−１，４−シクロヘキシレン・アジピン酸塩）；ポリ（シス又はトランス−１，４−シクロヘキサンジメチレン）アルカンジカルボキシレート、例えばポリ（シス１，４−シクロヘキサン−ジ−メチレン）オキサレート及びポリ（シス１，４−シクロヘキサン−ジ−メチレン）琥珀酸塩、ポリ（Ｃ２−４アルキレン・テレフサレート）、例えばポリエチレンテレフサレート及びポリテトラメチレンテレフサレート、ポリ（Ｃ２−４アルキレン・イソフサレート例えばポリエチレンイソフサレート及びポリテトラメチレン−イソフサレート及び同様の材料を含む。好適なポリエステルは芳香族ジカルボン酸、例えばナフタル酸又はオフタルミン酸及びＣ２〜Ｃ４ジオール、例えばポリエチレン・テレフサレート及びポリブチレン・テレフサレートから誘導される。
【００４５】
またポリ（フェニレン・エーテル）（ＰＰＥ）熱可塑性エンジニアリング樹脂はさらに別の実施例において使用されてもよい。
【００４６】
適した市販材料は、例えばＤＥＬＲＩＮ、ナイロン（押出し及び／又はガラス充填）の任意の１つ又は組合せ、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテル・ケトン）、ＴＯＲＬＯＮ及びこれらの組合せを含む。
【００４７】
図３を参照すると、固体供給装置は計量ディスク２０５に隣接している非回転部品を含む。ここに使用されているように、非回転部品は回転しない固体供給装置の任意の部品、複数の部品、又は複数の部品の組合せであってもよい。実施例の１つの態様において、非回転部品は計量ディスク２０５に接触する表面を有する。１つの実施例において、非回転部品は浮動カバープレート２０７、摩耗プレート２２３又はこれらの組合せである。
【００４８】
図３を依然として参照すると、実施例の態様において、また、本発明は計量ディスク２０５と非回転部品との間の接触面２１５を含む。接触面２１５は単数又は複数の表面であり、ここで計量ディスク２０５及び非回転部品は接触している。従って、ここで使用されているように、接触面２１５は計量ディスク２０５又は非回転部品の任意の表面であって計量ディスク２０５及び非回転部品が接触する表面であってもよい。計量ディスク２０５及び単数又は複数の非回転部品はこのように可動又は滑り接触である。
【００４９】
図３を依然として参照すると、駆動軸２１７は、底フランジ２２５を通過することによって供給装置の底を通じて固体供給装置に入ってもよい。駆動軸２１７は、固体貯蔵庫２０１における圧力に適している軸シール２２７に嵌合されてもよい。駆動軸２１７は剪断ピンを設けられて軸押さえを駆動する際、固体供給装置を損傷から防止してもよい。
【００５０】
固体供給装置はモータによって通常は駆動され、このモータは電気モータであってもよい。実施例のいずれも、モータは１／２〜３／４Ｈｐであってもよい。任意の他の実施例において、モータは電子速度制御を有する１８００ｒｐｍモータであってもよい。
【００５１】
図３を依然として参照すると、ピックアップ部２１１は、固体エントレイン部とも称されるが、固体供給装置の底フランジ２２５の下に設けられる。底フランジ２２５の通路は、ここではピックアップ部入口２２１とも称されるが、各空洞がピックアップ部入口２２１の上に並ぶと、固体を計量ディスク２０５における複数の空洞２１９からピックアップ部２１１内に落下させる。ピックアップ部２１１はキャリアガスの流れに固体を組合せ、このガス流はピックアップ部２１１の接線口２２９からピックアップ部２１１に入る。そして渦巻いているキャリア・ガスは、注入管２１３から加圧容器、好ましくは重合反応器、より好ましくは気相流動層重合反応器内に固体粒子を運ぶ。注入管２１３は通常は小径管であり、約０．１０及び約０．２５インチ（２．５〜６．３５ｍｍ）の内径を有してもよい。
【００５２】
図３を参照すると、１つの実施例において、カバープレート２０９はポケット窒素出口２３１をさらに含む。ポケット窒素は不活性ガス、好ましくは窒素の流れであり、このガスは底フランジ２２５における口部２３３から固体供給装置に入り、ピックアップ部入口２２１に整列する点で固体供給装置から出る。このように、不活性ガスは、各空洞がピックアップ部入口２２１を通り過ぎると、計量ディスク２０５における複数の空洞２１９のそれぞれに流入する。ポケット窒素流は、各空洞がピックアップ部入口２２１を通り過ぎると、計量ディスク２０５から自由に落下しない任意の固体材を除去する。ポケット窒素流はポケット窒素出口２３１からカバープレート２０９を出る。ポケット窒素出口２３１は孔から浮動カバープレート２０７内に延びる。
【００５３】
実施例の別の態様において、さらに大きな規模の作動のために、図３における計量ディスク２０５は１．３７５″以上増加されてもよい。従って、当業者は以下の部材が、追加された厚さを収容するために、同様に変化することが期待されることを認識するであろう：即ち、固定されたカバープレート２０９、フルファ２０３及び図示しない容器中心部。
【００５４】
もう１つの構造として、他のより大きな規模の操業のために、実施例の別の態様において、図３における計量ディスク２０５の空洞２１９の穴径は１回転につき少なくとも３２立方インチの体積供給率を与えるために増加されてもよい。従って、当業者は以下の部品が、追加された直径を収容するために、同様に変化することが期待されることを認識するであろう：即ち、下方フランジ２２５、摩耗プレート２２３、計量ディスク２０５、浮動カバープレート２０７及び固定カバープレート２０９。
【００５５】
図２に戻って、複数のバネ１０９は浮動カバープレート１０７内のポケット１１７に設けられ且つ浮動カバープレート１０７及びカバープレート１０５に接触している。バネは、カバープレート１０５が定位置にボルトで留められると圧縮される。複数のバネ１０９は、計量ディスク上に浮動カバープレート１０７を押し下げることによって密閉力を与える。１つの実施例において、複数のバネは、計量ディスクに対して密閉力の約５ｌｂｓ／ｉｎ2（０．３５ｋｇ／ｃｍ2）未満の力をかけてもよい。
【００５６】
次に図４を参照すると、実施例の態様において、本発明は様々な型の浮動カバープレート３０１を利用してもよい。実施例の１つの態様において、浮動カバープレート３０１は、金属浮動カバープレートの表面に接着された低摩擦材を有する金属浮動カバープレートである。低摩擦材は浮動カバープレートの底側に通常は接着され、このプレートは設置された場合、計量ディスクの上面との接触面３０３である。実施例の１つの態様において、低摩擦材はガラス充填ＰＴＦＥであり、これは３Ｍ＃９０強力エアゾール糊を使用して金属カバープレートに接着される。ガラス充填ＰＴＦＥはエッチングされて金属面に対するガラス充填ＰＴＦＥの接着を促進してもよい。実施例の別の態様において、浮動カバープレート３０１は低摩擦材の固体片、例えば充填材を含有するＰＴＦＥの固体片；少なくとも約１５％以上のガラス充填材を含むＰＴＦＥの固体片；又は少なくとも約２５％以上のガラス充填材を含むＰＴＦＥの固体片から形成される。ここで使用されているように、「固体片」は主に１つの物質又は特徴の片のことである。
【００５７】
さらに他の実施例において、低摩擦材は充填材、例えばＰＴＦＥのガラス充填片であってもよい。
【００５８】
適した材料のいくつかの実施例は南アフリカのヨハネスブルグのサソル・ケミカルから市販されているものであってもよい。
【００５９】
依然として図４を参照すると、浮動カバープレート３０１は、複数のピン３０５によってカバープレートの下の位置に保持されてもよい。カバープレートは固体供給装置の底フランジに取り付けられ、浮動カバープレート３０１用の固定された台を構成する。複数のピン３０５は浮動カバープレート３０１に取り付けられ且つカバープレートのガイド穴内に延びて定位置に浮動カバープレート３０１を保持する。さらに、浮動カバープレート３０１は複数のポケット３０７を有して前記複数のバネを含んでもよい。
【００６０】
図５を参照し、計量ディスク４０１を見下ろすと、浮動カバープレート４０３は計量ディスク４０１の一部のみを覆っている。実施例のいずれも、浮動カバープレート４０３は計量ディスク４０１の約９０度未満の角度４０５を覆い且つ計量ディスク４０１の約６０度の角度４０５を覆ってもよい。
【００６１】
前記したように、摩耗プレートは計量ディスクの下に設けられている非回転部品である。次に図６を参照すると、いずれの実施例においても、摩耗プレート５０１は一側に接着されている低摩擦材を含む金属プレートであって計量ディスクとの接触面５０３を構成してもよい。他の実施例において、摩耗プレート５０１は低摩擦材、例えばガラス充填ＰＴＦＥの固体片であってもよい。
【００６２】
計量ディスクと低摩擦材を含む非回転部品との間の接触面を構成することによって、固体供給装置を回転させるために要求されるトルクは低減されてもよい。実施例のいずれも、駆動軸を回転させるために要求されるトルクは約５５ｆｔ−ｌｂｓ（７４．６Ｎ−ｍ）未満であってよく、さらに約２０ｆｔ−ｌｂｓ（２７．１Ｎ−ｍ）未満であってもよい。さらに、より少ないトルク要件を有する固体供給装置を提供することによって、固体供給装置駆動軸速度、従って計量ディスクの回転速度は、駆動モータを失速又は過熱することなく０．１３ｒｐｍ未満に低減されてもよい。
【００６３】
実施例のいずれも、固体貯蔵庫から底フランジを降下させるための水力アセンブリ、計量部より上方の篩（例えば１２、１６又は２０メッシュの篩又はこれらの組合せ）、篩より上方のブラシ、計量ディスクより上方で、篩より下方のフルファ、固体真空ポートのような特徴又は当業者にとって公知の他の特徴をさらに備えていてもよい。固体供給装置の加圧、通風及び減圧のためには、様々な配管の配置を行うことができる。
【００６４】
図７を参照すると、キャリア・ガス供給導管６０１はピックアップ部６０３の接線口に接続されている。１つの実施例において、均等線６０５はキャリア・ガス供給導管６０１と固体貯蔵庫６０７との間の流体接続を構成して固体供給装置の作動時に２つの位置の間の圧力をほぼ均等にする。固体貯蔵庫６０７とキャリア・ガス供給導管６０１との間の圧力をほぼ均等にすることによって、固体貯蔵庫６０７とピックアップ部６０３との間の圧力は低減され、このように計量ディスクの圧力差は低減され、これは力の供給を最低限度にする助けとなる。固体はピックアップ部６０３から下流容器、例えば重合容器に注入管６０９を通して運ばれる。別の実施例において、接線充電線６１１は設けられて固体貯蔵庫６０７内に固体を運ぶ。さらに固体供給装置は送風線６１３を含むダンピング・システム及び供給装置からすべての固体を完全に除去するための真空線６１５を備える。また固体供給装置は通気フィルタ６１７及び通気線６１９を有して供給装置が減圧されるようにする。また固体供給装置は他の線、例えば貯蔵庫に接続されている酸化ガス供給線６２１を有して、メインテナンスのために供給装置を開ける前に供給装置内に残されている残留固体を非活性化又は酸化させる。
【００６５】
「〜から実質上なる」及び「〜から実質上なっている」という成句は、他に明記されていなければ、他のステップ、要素又は材料の存在を除くものではなく、これは本明細書に具体的に記載されていてもいなくても、このようなステップ、要素又は材料が本発明の基本的且つ新規な特徴に影響を及ぼさず、さらに使用されている要素及び材料に通常関連のある不純物を取り除くものではない限りにおいてである。
【００６６】
簡潔さのために、ある範囲のみがここに明白に開示されている。しかしながら、任意の下限からの範囲は任意の上限と組み合わされて明白に列挙されていない範囲を列挙してもよく、さらに任意の下限からの範囲は任意の他の下限と組み合わされて明白に列挙されていない範囲を列挙してもよく、任意の上限からの範囲は任意の他の上限と組み合わされて明白に列挙されていない範囲を列挙してもよい。さらに、範囲内は、たとえ明白に列挙されていなくても、各点又はその端点の間の個々の値を含む。このように、各点又は個々の値は、任意の他の点又は個々の値又は任意の他の下限又は上限と組み合わされたそれ自身の下限又は上限としての機能を果たして明白に列挙されていない範囲を列挙してもよい。
【００６７】
すべての先行文書はすべての裁判権に対して参照によりここに完全に組み込まれ、このような組込みはこのような開示が本発明の記載に一致する程度に許可されている。さらに、ここに引用されているすべての文書及び参照は、テスト手順、公報、特許、定期刊行物等はすべての裁判権に対して参照によりここに完全に組み込まれており、このような組込みはこのような開示が本発明の記載に一致する程度に許可されている。
【００６８】
本発明は多くの実施例に従って説明されたが、当業者はこの開示の恩恵を受け、他の実施例がここに開示されている本発明の範囲及び要旨から逸脱することなく考案することができることを認める。
【符号の説明】
【００６９】
２０５ 計量ディスク
２０７ 浮動カバープレート
２０９ 固定カバープレート
２１９ 空洞
２３１ ポケット窒素出口
２２３ 摩耗プレート
２２５ 底／下方フランジ
２３３ 口部
２２１ ピックアップ部入口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
（ａ）乾燥粒状固体を保持するための固体貯蔵庫と；
（ｂ）前記固体貯蔵庫より下方の計量ディスクと、ここで前記計量ディスクは回転し；
（ｃ）前記計量ディスクに隣接している非回転部品と；
（ｄ）前記計量ディスクと前記非回転部品との間の接触面と、ここで前記接触面は低摩擦材を含み；
（ｅ）駆動軸と、ここで前記駆動軸は前記計量ディスクを回転させ；
（ｆ）前記駆動軸を回転させるための駆動モータと；
（ｇ）ピックアップ部と；及び
（ｈ）注入管とを含む装置。
【請求項２】
前記低摩擦材はポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ポリテトラフルオロエチレンは炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ポリテトラフルオロエチレンはガラス繊維の充填材を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記ポリテトラフルオロエチレンは、前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも１５重量％以上のガラス充填材又は少なくとも２５重量％以上のガラス充填材を含むガラス充填ポリテトラフルオロエチレンである、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記接触面は前記非回転部品、前記計量ディスク又はこれらの組合せの表面である、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項７】
前記非回転部品は浮動カバープレート、摩耗プレート又はこれらの組合せである、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項８】
カバープレート及び複数のバネをさらに含み、前記カバープレートは前記浮動カバープレートの上方に設けられ且つ前記複数のバネは前記カバープレート及び前記浮動カバープレートに接触し、前記複数のバネは前記計量ディスクに対して０．３５ｋｇｓ／ｃｍ2未満の力をかける、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記非回転部品は摩耗プレート又は浮動カバープレートであって、前記摩耗プレート又は浮動カバープレートはポリテトラフルオロエチレンの固体片である、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１０】
前記浮動カバープレート又は前記摩耗プレートは、金属浮動カバープレート又は前記金属浮動カバープレートの一側に接着されたガラス充填ポリテトラフルオロエチレンを含有する摩耗プレートである、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記駆動軸を回転させるために要求されるトルクは約７４．６Ｎ−ｍ未満である、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１２】
要求される前記トルクは約２７．１Ｎ−ｍ未満である、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】
前記駆動軸は、前記駆動モータを失速させることなく０．１３ｒｐｍ未満の速度で回転する、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１４】
前記低摩擦材の研摩された鋼に対する静的摩擦係数は約０．０５未満である、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１５】
貯蔵庫と、前記貯蔵庫は内部容積を有し；
前記貯蔵庫より下方に設けられているバリアと、前記バリアは前記貯蔵庫と結合され且つ前記貯蔵庫からの少なくとも１つの通路を有し；
前記バリアの開口部内を延びている駆動軸と；
前記バリアの上面と結合されて回転しない下シーリング面と、前記下シーリング面は少なくとも１つの通路を有し、この通路は少なくとも１つの前記バリア通路と整列され；
前記バリアに据え付けられて固定される上シーリング面支持材と；
前記上シーリング面支持材に係合されて回転しない上シーリング面と；
前記駆動軸に直接又は間接的に取り付けられている計量装置と、前記計量装置の底は前記下シーリング面に接触し且つ前記計量装置の上面は前記上シーリング面に接触して少なくとも１つの前記バリア通路は前記貯蔵庫の内部からほぼ離隔され、前記計量装置は少なくとも１つの通路を含み、ここで前記計量装置が前記駆動軸によって回転される場合、少なくとも１つの前記計量装置通路は最初に前記貯蔵庫内部容積に対して開放し、及び少なくとも１の前記計量装置通路は二度目に少なくとも１つの前記バリア通路に整列され；
前記バリア通路のそれぞれに取り付けられている受入室と；及び
前記受入室と流体接続している注入管とを含み、
ここで前記計量装置と前記下シーリング面、前記上シーリング面又はこれらの面の両方との間の前記接触面は低摩擦材を含む、装置。
【請求項１６】
前記低摩擦材はポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記ポリテトラフルオロエチレンは炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記ポリテトラフルオロエチレンは、前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも１５％以上のガラス充填材又は少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ポリテトラフルオロエチレンである、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記上シーリング面は金属浮動カバープレートの底に接着されているポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１５〜１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
前記上シーリング面はポリテトラフルオロエチレンの固体片を含む浮動カバープレートである、請求項１５〜１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記下シーリング面は金属摩耗プレートの上面側に接着されているポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１５〜２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記下シーリング面はポリテトラフルオロエチレンの固体片を含有する摩耗プレートを含む、請求項１５〜２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２３】
前記上シーリング面支持材と前記上シーリング面との間の複数のバネをさらに含み、ここで前記複数のバネは結果として５ｌｂｓ／ｉｎ2（０．３５ｋｇｓ／ｃｍ2）未満の力が前記計量装置にかけられている、請求項１５〜２２のいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
前記駆動軸を回転させるために要求されるトルクは約５５ｆｔ−ｌｂｓ（７４．６Ｎ−ｍ）以下である、請求項１５〜２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記駆動軸を回転させるために要求される前記トルクは約２０ｆｔ−ｌｂｓ（２７．１Ｎ−ｍ）以下である、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記駆動軸は、駆動モータを失速させることなく０．１３ｒｐｍ未満の速度で回転する、請求項１５〜２５のいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
前記低摩擦材の研摩された鋼に対する静的摩擦係数は約０．０５未満である、請求項１５〜２６のいずれかに記載の装置。
【請求項１】
装置であって、
（ａ）乾燥粒状固体を保持するための固体貯蔵庫と；
（ｂ）前記固体貯蔵庫より下方の計量ディスクと、ここで前記計量ディスクは回転し；
（ｃ）前記計量ディスクに隣接している非回転部品と；
（ｄ）前記計量ディスクと前記非回転部品との間の接触面と、ここで前記接触面は低摩擦材を含み；
（ｅ）駆動軸と、ここで前記駆動軸は前記計量ディスクを回転させ；
（ｆ）前記駆動軸を回転させるための駆動モータと；
（ｇ）ピックアップ部と；及び
（ｈ）注入管とを含む装置。
【請求項２】
前記低摩擦材はポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ポリテトラフルオロエチレンは炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記ポリテトラフルオロエチレンはガラス繊維の充填材を含む、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記ポリテトラフルオロエチレンは、前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも１５重量％以上のガラス充填材又は少なくとも２５重量％以上のガラス充填材を含むガラス充填ポリテトラフルオロエチレンである、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記接触面は前記非回転部品、前記計量ディスク又はこれらの組合せの表面である、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項７】
前記非回転部品は浮動カバープレート、摩耗プレート又はこれらの組合せである、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項８】
カバープレート及び複数のバネをさらに含み、前記カバープレートは前記浮動カバープレートの上方に設けられ且つ前記複数のバネは前記カバープレート及び前記浮動カバープレートに接触し、前記複数のバネは前記計量ディスクに対して０．３５ｋｇｓ／ｃｍ2未満の力をかける、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記非回転部品は摩耗プレート又は浮動カバープレートであって、前記摩耗プレート又は浮動カバープレートはポリテトラフルオロエチレンの固体片である、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１０】
前記浮動カバープレート又は前記摩耗プレートは、金属浮動カバープレート又は前記金属浮動カバープレートの一側に接着されたガラス充填ポリテトラフルオロエチレンを含有する摩耗プレートである、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記駆動軸を回転させるために要求されるトルクは約７４．６Ｎ−ｍ未満である、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１２】
要求される前記トルクは約２７．１Ｎ−ｍ未満である、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１３】
前記駆動軸は、前記駆動モータを失速させることなく０．１３ｒｐｍ未満の速度で回転する、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１４】
前記低摩擦材の研摩された鋼に対する静的摩擦係数は約０．０５未満である、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
【請求項１５】
貯蔵庫と、前記貯蔵庫は内部容積を有し；
前記貯蔵庫より下方に設けられているバリアと、前記バリアは前記貯蔵庫と結合され且つ前記貯蔵庫からの少なくとも１つの通路を有し；
前記バリアの開口部内を延びている駆動軸と；
前記バリアの上面と結合されて回転しない下シーリング面と、前記下シーリング面は少なくとも１つの通路を有し、この通路は少なくとも１つの前記バリア通路と整列され；
前記バリアに据え付けられて固定される上シーリング面支持材と；
前記上シーリング面支持材に係合されて回転しない上シーリング面と；
前記駆動軸に直接又は間接的に取り付けられている計量装置と、前記計量装置の底は前記下シーリング面に接触し且つ前記計量装置の上面は前記上シーリング面に接触して少なくとも１つの前記バリア通路は前記貯蔵庫の内部からほぼ離隔され、前記計量装置は少なくとも１つの通路を含み、ここで前記計量装置が前記駆動軸によって回転される場合、少なくとも１つの前記計量装置通路は最初に前記貯蔵庫内部容積に対して開放し、及び少なくとも１の前記計量装置通路は二度目に少なくとも１つの前記バリア通路に整列され；
前記バリア通路のそれぞれに取り付けられている受入室と；及び
前記受入室と流体接続している注入管とを含み、
ここで前記計量装置と前記下シーリング面、前記上シーリング面又はこれらの面の両方との間の前記接触面は低摩擦材を含む、装置。
【請求項１６】
前記低摩擦材はポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記ポリテトラフルオロエチレンは炭素、グラファイト、二硫化モリブデン、セラミック又はアラミド繊維の充填材を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記ポリテトラフルオロエチレンは、前記低摩擦材の全重量に基づいて少なくとも１５％以上のガラス充填材又は少なくとも２５％以上のガラス充填材を含むガラス充填ポリテトラフルオロエチレンである、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
前記上シーリング面は金属浮動カバープレートの底に接着されているポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１５〜１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２０】
前記上シーリング面はポリテトラフルオロエチレンの固体片を含む浮動カバープレートである、請求項１５〜１８のいずれかに記載の装置。
【請求項２１】
前記下シーリング面は金属摩耗プレートの上面側に接着されているポリテトラフルオロエチレンを含む、請求項１５〜２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記下シーリング面はポリテトラフルオロエチレンの固体片を含有する摩耗プレートを含む、請求項１５〜２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２３】
前記上シーリング面支持材と前記上シーリング面との間の複数のバネをさらに含み、ここで前記複数のバネは結果として５ｌｂｓ／ｉｎ2（０．３５ｋｇｓ／ｃｍ2）未満の力が前記計量装置にかけられている、請求項１５〜２２のいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
前記駆動軸を回転させるために要求されるトルクは約５５ｆｔ−ｌｂｓ（７４．６Ｎ−ｍ）以下である、請求項１５〜２３のいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記駆動軸を回転させるために要求される前記トルクは約２０ｆｔ−ｌｂｓ（２７．１Ｎ−ｍ）以下である、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記駆動軸は、駆動モータを失速させることなく０．１３ｒｐｍ未満の速度で回転する、請求項１５〜２５のいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
前記低摩擦材の研摩された鋼に対する静的摩擦係数は約０．０５未満である、請求項１５〜２６のいずれかに記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公表番号】特表２０１０−５１２９９３（Ｐ２０１０−５１２９９３Ａ）
【公表日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４１４０３（Ｐ２００９−５４１４０３）
【出願日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２５６７９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０７６３８７
【国際公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【出願人】（５９９１６８６４８）ユニベーション・テクノロジーズ・エルエルシー (70)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２５６７９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０７６３８７
【国際公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【出願人】（５９９１６８６４８）ユニベーション・テクノロジーズ・エルエルシー (70)
【Ｆターム（参考）】
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