用於從氣流中移除夾帶的顆粒的系統和方法以及實現其的反應器系統的製作方法

2023-05-15 14:26:56 2

專利名稱：用於從氣流中移除夾帶的顆粒的系統和方法以及實現其的反應器系統的製作方法
技術領域：
本發明大體上涉及固體/氣體分離，更具體地，本發明涉及用於從反應器系統中 的氣流移除微粒系統和方法。
背景技術：
在用於產生如聚乙烯聚合物的聚烯烴聚合物的氣相過程中，一種或多種氣態烯烴 (例如，乙烯、丁烯、丙烯等)、氫、共聚用單體和其它材料產生固態聚烯烴產物。一般地，氣 相聚合系統典型地包括流化床反應器、壓縮器和冷卻器。反應由從反應器導管的底部附近 的分配器板通過的流態化氣體被保持在粒狀聚乙烯聚合物和氣態反應物的二相流化床中。 反應器導管通常由碳鋼構成，並且評定為在例如高達約50bars (或約3. IMPa)的壓力下操 作。催化劑被注入流化床中。反應的熱量傳遞到循環氣流。該氣流在外循環線路中被壓縮 並冷卻並隨後被再次引入反應器的底部，在那裡通過分配器板。合成進料以及其它材料選 擇性地被添加以維持理想的反應濃度。儘管反應哭的內部脫離部分移除大部分顆粒，然而通常有催化劑和聚合體產品的 小顆粒進入到循環氣流中。通常地在將殘留的進入顆粒的一部分從循環氣流中移除的過程 中，在從反應器出來後並且在循環氣體到達壓縮器之間移除顆粒，一般使用一個或多個氣 旋。例如參見US專利5，922，818和6,91 1，504。專利文獻1 日本專利申請公開No. 2005-108635專利文獻2 日本專利申請公開No. 2004-21250
發明內容
本發明廣泛地指向用於從反應器系統中的氣流(例如循環氣流)中移除微粒的各 種方法和系統。在一些實施例中，方法與例如氣相反應器系統的聚合反應器系統結合來執 行。本發明還廣泛地指向用於影響分離的各種系統。在一類實施例中，根據一個實施例的從反應器系統中的氣流中分離微粒的方法包 括將其中夾帶有微粒的氣流進行壓縮；以及將至少一些所述微粒從壓縮的所述氣流中移 除。在另一類實施例中，根據一個實施例的用於將微粒從流化床反應器系統中的氣流 分離的方法，包括將來自反應器管道的循環氣流進行壓縮，所述循環氣流中夾帶有微粒； 以及使用集中器將壓縮的所述循環氣流中的至少一些所述微粒集中在第二氣流中，所述第 二氣流包括從壓縮的所述循環氣流分離的氣體；以及將所述第二氣流引到所述反應器管道
6中。在另一類實施例中，根據一個實施例的反應器系統，包括至少一個反應器管道； 循環線路，用於使從所述至少一個反應器管道中移除的氣體循環回到所述至少一個反應器 管道；壓縮器，用於對所述循環線路中的氣體進行壓縮；以及分離裝置，用於將微粒從所述 壓縮的氣體中移除。此外，在一類實施例中，根據一個實施例的軸向壓縮器，包括外殼，其具有入口、 氣體出口和固體出口 ；多列靜葉片，從所述外殼的內表面向內延伸；內件，位於所述外殼中 並相對其可轉動地安裝；以及多個徑向列的動葉片，從所述內件向外延伸，其中，所述內件 和所述外殼之間的相對轉動促使氣體流向所述氣體出口，其中，所述內件和所述外殼之間 的相對轉動引起固體微粒從氣體主體氣旋分離，分離的所述微粒從所述固體出口排出，大 部分氣體從所述氣體出口排出。在另一類實施例中，根據一個實施例的軸向壓縮器，包括外殼，其具有第一端、與 所述第一端相對的第二端、延伸通過端部的軸、朝向所述第一端的入口、朝向所述第二端的 氣體出口、固體出口、內表面和從所述內表面向內延伸多列靜葉片，第一列靜葉片位於所述 入口附近，其它列彼此間隔地設置；內件，位於所述外殼中並相對其可轉動地安裝，所述內 件具有從所述內件向外延伸的多個徑向列的動葉片，其中，通過靜葉片的列將動葉片的列 所產生的氣體的速度頭的一部分轉換為可操作為將氣體傳輸到動葉片的下遊列的壓力頭 的作用，所述內件相對於所述外殼的轉動對從所述入口進入並從所述出口排出的氣體進行 壓縮；屏障，從所述外殼的所述第二端向內延伸，所述屏障將所述氣體出口和所述固體出口 分開，其中，所述內件和所述外殼之間的相對轉動引起固體微粒從氣體主體氣旋分離，所述 屏障將分離的固體引向所述固體出口並將大部分氣體引向所述氣體出口。在另一類實施例中，根據一個實施例的方法，包括檢測氣流中的固體的量；如果 檢測到的所述氣流中的所述固體的量減小，則減小集中器的導葉相對於氣體進入所述集中 器的方向的角度；如果檢測到的所述氣流中的所述固體的量增加，則增加集中器的導葉相 對於氣體進入所述集中器的方向的角度。此外，在另一類實施例中，根據一個實施例的系統，包括集中器，進一步包括外 殼，其具有入口、氣體出口和固體出口 ；位於所述入口附近的至少一個導葉，用於使進入所 述外殼的氣體預旋轉，從所述氣體分離的固體的量是所述至少一個導葉相對於所述氣體進 入所述入口的方向的角度的函數；以及檢測裝置，用於檢測所述氣體中固體的量，其中，基 於從所述檢測裝置的讀取來調節所述至少一個導葉的所述角度。在一類實施例中，根據一個實施例的反應器系統，包括至少一個反應器管道；循 環線路，用於使從所述至少一個反應器管道中移除的氣體循環回到所述至少一個反應器管 道；連接到所述循環線路的集中器，所述集中器進一步包括外殼，其具有入口、氣體出口 和固體出口 ；位於所述入口附近的至少一個導葉，用於使進入所述外殼的氣體預旋轉，從所 述氣體分離的固體的量是所述至少一個導葉相對於所述氣體進入所述入口的方向的角度 的函數；以及檢測裝置，用於檢測所述氣體中固體的量，其中，基於從所述檢測裝置的讀取 來調節所述至少一個導葉的所述角度。


圖1是本發明的特定實施例的一般方法、系統和/或設備的示意圖。圖2是示出實現流化床聚合反應系統的本發明的特定實施例的一般方法、系統和 /或設備的示意圖。圖3是示出實現流化床聚合反應系統的本發明的特定實施例的一般方法、系統和 /或設備的示意圖。圖4是示出實現流化床聚合反應系統的本發明的特定實施例的一般方法、系統和 /或設備的示意圖。圖5是發明的實施例的設備的示意圖。圖6是發明的實施例的設備的示意圖。圖7A和7B是發明的實施例的設備的示意圖。圖8是發明的實施例的設備的示意圖。
具體實施例方式在對本發明的化合物、成分、組成、裝置、軟體、硬體、設備、結構、方案、系統與/或 方法進行公開和描述之前，應理解除非另外指出，本發明的不限於具體的化合物、成分、組 成、裝置、軟體、硬體、設備、結構、方案、系統、方法等，除非具體另外指出可以進行改變。還 應該理解，這裡所用的術語的目的在於僅描述具體的實施例而不旨在進行限制。還應當注意，如在說明書和權利要求書中所使用的，除非另外指出，單數形式的 「一個」、「所述」包括複數的指代物。本發明的一般方法例如參照圖1被描述，在圖中，顆粒14進入其中的氣流12例 如通過壓縮器130進行壓縮。該氣流還可以包括液態和固態材料。這裡所用的「顆粒」一 般指分散在氣體中的固態或液態物質，或指分散在液態和/或氣態環境中的不可溶固態物 質，給出不同種類的混合物或合成物。例如通過固體分離裝置140將至少一些顆粒14從壓 縮的氣流16中移除。以下進一步具體描述包括有適用於這樣的固體分離的具體設備的固 態分離裝置，具體地認為以下描述的每個細節可以與這裡描述的這些或其它一般優選步驟 以各種結合相結合。在一般方法的進一步的一般優選步驟中，參照圖2、4和5，來自反應器導管110的 的循環氣流(例如在循環線路122中)被壓縮，循環氣流具有進入其中的顆粒。集中器140 用於將壓縮的循環氣流中的至少一些顆粒集中在第二氣流162中，第二氣流162包括從壓 縮的循環氣流分流的流體。第二氣流被導入反應器導管110。集聚了顆粒的第二氣流也可 以被導入下遊設備，例如產品排放系統、樹脂淨化系統或其它適當之處。以下進一步詳細描 述流化床聚合反應器系統和包括適用於這樣的固態分離的具體設備集中器，具體地認為以 下描述的每個細節可以與這裡描述的這些或其它一般優選步驟以各種結合相結合。在一般方法的進一步的一般步驟中，參照圖1、2、4和6，氣流中的固體的量被檢 測。如果氣流中的固體的檢測的量減小，則調節集中器140的導葉相對於氣體進入集中器 140的方向的角度。這可以包括改變一個導葉的刃角或葉片角、改變一排(套)導葉的刃角 或葉片角或改變多排(套)導葉的刃角或葉片角。如果氣流中的固體的檢測的量增加，則 增大集中器140的導葉相對於氣體進入集中器140的方向的角度。
以下進一步詳細描述包括適用於這樣的固態分離的具體設備集中器，具體地認為 以下描述的每個細節可以與這裡描述的這些或其它一般優選步驟以各種結合相結合。本發明還包括有效用於使根據上述方法的固體移除有效的裝置和系統。例如參照圖2描述的一般的反應器系統包括至少一個反應器導管反應器導管 110、循環線路122和用於將循環線路中的氣體進行壓縮的壓縮器130，循環線路122用於將 從至少一個反應器導管移除的氣體循環回至少一個反應器導管或下流設備，例如產品排放 系統、樹脂淨化系統或其它適當之處。分離裝置140將至少一些顆粒從循環線路122中的 壓縮的氣體中移除。在另一個一般的反應器系統中(例如參照圖4進行描述)，系統包括至少一個反應 器導管反應器導管110、循環線路122和壓縮器130，循環線路122用於將從至少一個反應 器導管移除的氣體循環回至少一個反應器導管，壓縮器130用於將循環線路中的氣體進行 壓縮並且將至少一些顆粒從循環線路122中的壓縮的氣體中移除。在另一個一般的實施例中(例如參照圖4和5進行描述)，軸向壓縮器130執行固 體分離。該軸向壓縮器可以是給定系統中的唯一壓縮器，或者是另一個壓縮器之外增加的。 軸向壓縮器130包括外殼502，具有入口 504、氣體出口 506和固體出口 508。多列靜葉片 510從外殼502的內表面向內延伸。內件512位於外殼中並相對其可轉動地安裝。多個徑 向列的動葉片514從內件512向外延伸。內件512和外殼502之間的相對轉動促使氣體流 向氣體出口。內件512和外殼502之間的相對轉動還引起固體顆粒從氣體整體中的氣旋分 離，分離的顆粒從固體出口 508排出，大部分氣體從氣體出口 506排出。在另一個一般的實施例中(例如參照圖5進行描述)，軸向壓縮器130包括外殼 502，具有第一端516、與第一端516相對的第二端518、朝向第二端518的固體出口 508、內 表面和從內表面向內延伸多列靜葉片510，第一列靜葉片位於入口 504附近，其它列彼此間 隔地設置。軸向壓縮器130還包括位於外殼502中並相對其可轉動地安裝的內件512，內件 512具有從其向外延伸多個徑向列的動葉片514，其中，通過靜葉片510的列將動葉片514 的列所產生的氣體的速度頭的一部分轉換為可操作為將氣體傳輸到動葉片514的下遊列 的壓力頭的作用，內件512相對於外殼502的轉動對從入口 504進入並從出口 506、508排 出的氣體進行壓縮。另外一列或多列的可調節葉片524可以位於壓縮部分的端部附近以增 大旋渦並從而通過氣旋作用提高顆粒的分離。葉片524的這樣的可調節列可以被自動地或 手動地調節以優化顆粒分離和能量消耗之間的平衡。屏障520從外殼502的第二端518向 內延伸，屏障520將固體出口 508和氣體出口 506分開，其中內件512和外殼502之間的相 對轉動使固體顆粒從氣體主體氣旋分離，屏障520將分離的固體引向固體出口 508並將大 部分氣體引向氣體出口 506。另一個一般的實施例(例如參照圖2和6進行描述)包括集中器140和用於檢測 氣體中的固體的量的檢測裝置640( —般共同使用附圖標記「640」表示，在不同的圖中檢 測裝置更具體地表示為具有加圈的數字1、2和3等的檢測裝置，並且這裡的相關的文字為 640-1、640-2和640-3等)。集中器140包括外殼602，其具有入口 604、氣體出口 606和固 體出口 608。至少一個導葉610或導葉列位於入口 604附近，用於使進入外殼602的氣體 預旋轉，從氣體分離的固體的量是至少一個導葉610相對於氣體進入入口 604的方向的角 度的函數。至少一個導葉610的角度基於從檢測裝置640的讀取來被調節。如以上注意到的，該調節可以包括改變一個導葉的刃角或葉片角、改變一行(套)導葉的刃角或葉片角或 改變多行(套)導葉的刃角或葉片角。另一個一般的實施例(例如參照圖2和6進行描述)包括至少一個反應器導管 110、用於將從至少一個反應器導管110移除的氣體循環回至少一個反應器導管110的循環 線路122以及連接到循環線路122的集中器140。集中器140還包括外殼602，其具有入口 604、氣體出口 606和固體出口 608。至少一個導葉610或導葉列位於入口 604附近，用於使 進入外殼602的氣體預旋轉，從氣體分離的固體的量是至少一個導葉610相對於氣體進入 入口 604的方向的角度的函數。至少一個導葉位於入口附近，用於使進入外殼的氣體預旋 轉，從氣體分離的固體的量是至少一個導葉相對於氣體進入入口的方向的角度的函數。檢 測裝置640檢測氣體中的固體的量。至少一個導葉610的角度基於從檢測裝置640的讀取 來被調節。該調節可以包括改變一個導葉的刃角或葉片角、改變一行(套)導葉的刃角或 葉片角或改變多行(套)導葉的刃角或葉片角。儘管本發明應用於氣相聚烯烴產生，然而這裡的廣義概念和教導還可用於多種過 程，包括但不限於氣相、氣/固相、液/固相、氣/液相和氣/液/固相主體傳輸系統；氣相、 氣/固相、液/固相、氣/液相和氣/液/固相混合系統；氣相、氣/固相、液/固相、氣/液 相和氣/液/固相加熱或冷卻系統；氣/固相和氣/液/固相干燥系統；等等。為了易於讀者理解，以及將本發明的各種實施例置於上下文中，以下描述許多將 以商業的氣相聚乙烯反應器系統的形式提出。應理解這僅以非限制示例的方式進行。單相和多相系統在上述的一般優選的步驟和/或實施例中，分離方法和裝置可以與不同的過程一 起使用，包括但不限於氣相、氣/固相、液/固相、氣/液相和氣/液/固相反應器系統(包 括聚合反應器系統)；氣相、氣/固相、液/固相、氣/液相和氣/液/固相主體傳輸系統； 氣相、氣/固相、液/固相、氣/液相和氣/液/固相混合系統；氣相、氣/固相、液/固相、 氣/液相和氣/液/固相加熱或冷卻系統；氣/固相和氣/液/固相干燥系統；等等。流化床一般包括一層顆粒，其中顆粒間的靜摩擦被破壞。在上述的一般優選的步 驟和/或實施例的每個中，流化床系統可以是開放流化床系統或封閉流化床系統。開放流 化床系統可以包括一種或多種流體以及一種或多種流化固體顆粒，並且包括暴露到開放控 制環境的一個或多個流化床表面。例如，開放流化床系統可以是開放容器，例如頂部開放的 罐，或者分批處理器或平行分批處理器的開放井(例如微量滴定室)。或者，流化床系統可 以是封閉流化床系統。封閉流化床系統可以包括一種或多種流體以及一種或多種流化顆 粒，一般被屏障限制，使流體和顆粒被約束。例如，封閉流化床系統可以包括管道(例如用 於顆粒運輸)、如圖2的流化床聚合反應器系統(以下描述)的再循環流化床系統，其中任 意的可以與不同的居住、商業與/或工業應用相關聯。封閉流化床系統可以與開放流化床系統流體相通。封閉流化床系統和開放流化床 系統之間的流體相通是可隔離的，例如通過一個或多個閥。這樣的隔離閥可以為單向流體 流動配置，例如壓力安全閥或止回閥。一般地，流化床系統(無論開放或封閉)可以由包括 一個或多個屏障的加工的(例如人造)邊界限定。界定加工的邊界的一個或多個屏障一般 可以由天然或非天然材料製成。並且，一般地，流化床系統(無論開放或封閉)可以是諸如 連續流系統或半連續流(例如間歇流)系統的流動系統，是批系統或半批系統(有時也稱為半連續系統)的流動系統。在許多示例中，作為流動系統的流化床系統是封閉流化床系統。幾個實施例中的流化床一般可以由沿與重力相反的方向的氣態流體的流動形成。 氣體對固體顆粒的摩擦力作用克服了重力並使顆粒懸在流化狀態，稱為流化床。為了維持 活流化床，經過層的表面氣體速度必需超過流化所要求的最小流動。增加流態化氣體的流 動增大了層中顆粒的移動量，並且可以導致顆粒的有利或有害的混合。降低流動導致對顆 粒的拖曳減小，最終導致層的崩潰。通過氣體沿非垂直方向流動形成的流化床包括水平地 流過管道的顆粒、向下流動(例如通過下水管)的顆粒，等等。流化床也可以通過震動或以其它方式攪動顆粒而形成。震動或攪動使顆粒處於流 化的狀態。流化床聚合反應器系統在上述的一般優選的步驟和/或實施例的每個中，流化床系統可以包括流化床聚 合反應器系統。如以上簡要地提到，氣相聚合反應可以在流化床聚合反應系統中進行，並且 還可以在氣態環境中包含固體的攪動或槳式反應系統(例如攪動層系統)中形成。儘管以 下的討論將針對流化床系統(在那裡已經得知本發明是優選的並很有優勢)，然而應理解 對優選的流化床系統所描述的上述及本文的其它一般優選實施例的一般概念也適用於攪 動或槳式反應系統。本發明不限於氣相反應系統的任何具體類型。例如，在一般條件下，通過使含有一種或多種單體的氣態流在反應條件下並且有 催化劑存在時以足以將固體顆粒維持為懸浮狀態的速度連續地通過流化床反應器，來進行 用於生產樹脂和其它類型的聚合物的傳統的流化床聚合過程。採用連續循環，其中循環氣 流(另外稱為循環流或流化介質)在反應器中由聚合的熱量加熱。同樣含有未反應的氣態 單體的熱的氣態流連續地從反應器排出，被壓縮、冷卻並再循環到反應器中。從反應器取出 產品，並且向系統添加(例如向循環流或反應器管道)補充的單體以代替聚合的單體。例 如參見美國專利號 4，543，399,4, 588，790,5, 028，670,5, 317，036,5, 352，749,5, 405，922、 5，436，304,5, 453，471,5, 462，999,5, 616，661,5, 668，228 和 6，689，847。圖 2 示出 了基本 的傳統流化床系統。反應器導管110包括反應區域112和速度減小區114。儘管圖2示出 的反應器結構包括延伸部分下方的大體上的柱狀區，然而也可以使用替代結構，例如包括 整個或部分錐形反應器的反應器結構。在這樣的結構中，流化床可以位於錐形反應區域內， 但是要在用作為圖2所示的更傳統的反應器結構的速度減小區域的具有更大橫截面的區 域的下方。例如，一般地，反應區域的高度和直徑的比率可以在約2. 7 1至約5 1的範圍 中變化。範圍可以改變到更大或更小的比率，主要取決於理想的產生能力。速度減小區域 114的橫截面典型地在反應區域112的橫截面的約2. 5至約2. 9倍的範圍內。反應區域112包括一層生長的聚合物顆粒、形成的聚合物顆粒和少量的催化劑， 全部以通過反應區域的循環流和補償進給的形式被可聚合併改性的氣態成分(包括惰性 物)的連續氣流流態化。為了維持活流化床，經過層的表面氣體速度必需超過流化所要求 的最低流動，對於聚乙烯典型地約0. 2至約0. 5ft/sec0優選地，表面氣體速度比用於流化 的最低流動高至少0. 2ft/sec，或為約0. 4至約0. 7ft/sec0通常地，表面氣體速度將不會 超過5. Oft/sec，通常不大於2. 7ft/sec0然而，一些實施例可能使用較高的表面氣體速度。開始時，在氣流開始之前反應器通常充有一層聚合物顆粒微粒。這樣的顆粒有助
11於防止開始催化劑進給時形成局部「熱點」。它們可以與要形成的聚合物相同或不同。當不 同時，優選地用作為第一產品的理想的新形成的聚合物顆粒取代它們。最終，含有理想的聚 合物顆粒的流化床取代了開始層。通過循環到並通過層的流體的高速率來實現流化，典型地為進給或補償流體的速 度的約50倍的量級。循環的高速度提供了維持流化床所必需的表面氣體速度。流化床具 有單獨移動的顆粒的密集質量的一般外觀，該顆粒如通過層過濾氣體產生。通過層的壓力 下降等於或略大於由橫截面區域分開的層的重量。再參照圖2，補償流體可以經由循環線路122在點118處進給。循環流的成分典型 地由氣體分析器121測量，然後根據在反應區域內維持本質穩定的狀態成分來調節補償流 的成分和量。氣體分析器121可以位於接收來自速度減小區域114和換熱器124之間(優 選地，壓縮器130和換熱器124之間)的點的氣體。為了確保完全流化，循環流和理想的至少部分補償流可以通過循環線路122返回 到反應器，例如在層下方的入口 126處。優選地，在一類型的實施例中，在返回點上方具有 氣體分配板128以幫助均勻地對層流化並在開始前或當系統關閉時支撐固體顆粒。向上通 過並從層出來的流幫助移走放熱聚合反應產生的反應熱量。流過流化床的氣態流的在層中不發生反應的部分成為循環流，其離開反應區域 112並進入層上方的速度減小區域114，大部分進入的顆粒在那裡落回到層上，從而減少了 固態顆粒。循環流然後在壓縮器130中被壓縮並通過換熱器124，反應熱量在循環流返回層 之前被從其中移出。注意，換熱器124還可以位於壓縮器130之前，或者可以使用兩個換熱 器，其中一個在壓縮器之前(通常在露點附近操作)，另一個在壓縮器之後。從換熱區出來的循環流然後在其基底處返回到反應器，並從此通過氣體分配板 128到流化床。流體流動導向器132優選地安裝在反應器導管110的入口 126處以防止所 含的聚合物顆粒或液滴沉澱出並附聚成固體塊，並維持進入的顆粒或液體或使任意可能沉 降出或出去的顆粒或液體再進入。在該實施例中，聚合物產品從線路144排放。儘管未示出，希望將流體從產品分離 並使液體返回到反應器導管110。聚合催化劑可能通過線路148在點142處以固體或液體的形式進入反應器。如果 催化劑如通常那樣需要使用一種或多種輔催化劑，該一種或多種輔催化劑可能被單獨地引 入反應區域，它們在那裡將與催化劑反應以形成催化活性反應產物。然而，催化劑可以在引 入反應區域中之前進行混合。圖2所示的反應器系統100尤其有利於形成如聚乙烯、聚丙烯等的聚烯烴。用於 形成各種聚烯烴和其它反應產物的工藝條件、原材料、催化劑等在包含於此的參照文獻中 有記載。用於一般聚合反應的說明性工藝條件在以下列出以提供一般的指導。反應管道例如具有至少約2英尺的內徑，有時大於約20英尺。氣相處理中的反應器壓力可以從約IOOpsig(690kPa)至約600psig(4138kPa) 變化，優選地在約200psig(1379kPa)至約400psig(2759kPa)的範圍，更優選地在約 250psig(1724kPa)至約 350psig(2414kPa)的範圍。氣相處理中的反應器溫度可以從約25°C至約150°C變化，優選地從約30°C至約
12125°C，對於聚丙烯更優選地在從約65°C至約110°C的範圍，對於聚乙烯更優選地在從約 80°C至約120°C的範圍。其它預期的氣相處理包括系列或多級聚合過程。並且本發明預期的氣相處理包括 美國專利 5，627，242、5，665，818 和 5，677，375 以及歐洲專利 EP-A-O 794 200,EP-Bl-O 649 992、EP-A-O 802 202和EP-B-634 421中所描述的，通過引用全部引入這裡。在這裡描述的任意實施例中，聚合反應系統可以在壓縮模式下操作，如下所述。在一個實施例中，本發明中使用的反應器可以產生大於每小時5001bs的聚合物 (227Kg/hr)至約 300，0001bs/hr(90，900Kg/hr)或更高的聚合物，優選地大於 IOOOlbs/ hr (455Kg/hr)，更優選地大於 10，0001bs/hr (4540Kg/hr)，更優選地大於 25，OOOlbs/ hr(ll, 300Kg/hr)，更優選地大於 35，0001bs/hr (15, 900Kg/hr)，更優選地大於 50，OOOlbs/ hr (22，700Kg/hr)，最優選地為大於 65，0001bs/hr (29，000Kg/hr)至大於 100，OOOlbs/ hr (45，500Kg/hr)。在這裡描述的任意實施例中，聚合反應系統可以在壓縮或超級壓縮模式(共同地 「壓縮模式」)下操作，其中可壓縮的流體被引入處理以增加反應器系統的冷卻能力。這些 惰性可壓縮流體典型地被稱為(誘導)壓縮劑或ICA。一種具體選取的壓縮劑是異戊烷，然 而可以使用其它的。壓縮模式的進一步細節參見美國專利5，342，749和5，436，304以及美 國專利申請公開2005/0267268。通過使壓縮劑壓縮，可以從反應系統移出更多熱量，從而極 大提高了聚合物產生率。其它類型的層系統在為本發明的目的考慮「流化」的同時，減慢移動的顆粒主體在本領域中也稱為 「移動層」。移動層包括如主體流動箱、下水管等中的顆粒，固體在那裡慢慢地移動通過管 道。在為本發明的目的考慮「流化」的同時，攪動層系統包括被攪動或由部件(如旋轉 或移動通過層的槳或插棒)攪拌的層。通過轉鼓(例如具有或不具有用於加強混合的內擋 板)、以搖擺形式移動的管道、包括施加到顆粒或其容器的超聲波振動的振蕩等等，可以形 成其它類型的攪動層系統。分離裝置在一個一般步驟中，如圖1所示，氣體被壓縮器130壓縮後，分離裝置140將固體 從氣流中分離。該步驟具有的優勢是一部分壓縮氣體可以隨後被用於將分離的固體傳輸到 目的地，其可能是收集點，正在進行的過程中的某點，傳遞裝置等。在顯著優選的步驟中，固 體集中成可以被引到理想目的地的「含塵氣體」流。因為含塵氣體流位於壓縮器的下遊，所 以一些壓縮氣體可以被轉移以作為用於固體的傳輸介質，可以具有或不具有附加的輔助。本領域中公知的任何類型的分離裝置140可以用在這裡描述的任意實施例中，除 非另有注釋。一個步驟使用軸向集中器，例如圖7A-B所示的單向流氣旋140或者通過引用 包含於此的美國專利7，070, 637和美國專利5，186，607中提出的類型。也可以使用圖8所 示的「彎頭集中器」 140。也可以使用適當設計的典型的反向流氣旋。也可以使用聚集微粒 的收集器。以下提出其它類型的分離裝置140。壓縮氣體的一部分被用於傳輸被移除的微粒，可以使用實現傳輸需要的那麼多的 氣體。在一般優選的步驟中，進入分離裝置的全部氣體的重量的小於約40%被轉移為「含塵
13氣體」流。在其它步驟中，全部氣體的小於約25%被轉移，小於約15%被轉移，小於約10% 被轉移，小於約5%被轉移。再參照圖2並且如上所述，在流化床反應器系統中，不與層反應的流過流化床的 氣態流的部分成為循環流，其離開反應區域112並進入層上方的速度減小區域114，在那裡 進入顆粒的主要部分(如催化劑、聚合物顆粒等)落回到層上，從而減少了攜帶的固體顆 粒。然而，攜帶進入循環線路122的固體顆粒不能這樣，並且可能在循環線路和設備的不同 階段中帶來汙染。因此，從循環氣流中移除至少一些固體顆粒是有利的。如圖2所示，分離裝置140可以在循環氣體壓縮器130之後沿循環線路122布置。 分離裝置140可以用作為集中器來對循環氣體中攜帶的微粒物質進行集中，在那裡用少量 的壓縮氣體可以使大量的微粒被移除並且獨立於主氣體循環流被循環。該步驟高於在前步 驟，其典型地在反應器的氣體出口、壓縮器的上遊處使用反向流氣旋並且試圖移除基本上 所有微粒並通過重力或噴射器使它們返回到反應器。特別是當顆粒有粘性或是熱的固體聚 合物顆粒時，返回線路和噴射器堵塞是問題。當顆粒停滯在噴射器中的拾取噴嘴附近時，堵 塞問題惡化。一個特別優選的步驟使用集中器作為壓縮器130的下遊的分離裝置140。集中器 的排出流可以經由第二氣流162被送入反應器管道，排出流被從壓縮氣流轉移的壓縮氣體 推進。該步驟利用增大的氣體壓力用於集中固體並將固體返回到反應器管道而不使用噴射 器。要清楚使微粒返回反應器管道可以指微粒被直接進給到反應器管道，被進給到最終將 微粒帶入反應器管道、產品排放系統或樹脂淨化系統等中的另一個流(例如換熱器之後的 循環流)中。此外，使用集中器將對主分離器、反應器頂蓋(延伸部分)的設計給予更大自由， 因為分離效率可以不太嚴格。在進一步的步驟中，一部分壓縮氣體從壓縮氣流轉移並用於傳輸被移除的微粒， 這部分壓縮氣體和被移除的顆粒被引向反應器系統的噴嘴或其它部分。因此，顆粒再循環 可以用作為衝洗流，例如用於保持噴嘴清潔。噴嘴可以是反應器系統中用於材料的入口和 出口的任意點。示例包括產品排放噴嘴、來自產品成本排放系統的返回氣體噴嘴、催化劑輸 入噴嘴等等。在另一個步驟中，一部分壓縮氣體從壓縮氣流轉移並用於將被移除的微粒傳 輸到任意其它位置，其可以是或不是反應器系統的部分。例如，被移除的微粒可以從傳輸氣 體被過濾並聚集在收集點處，被噴射到反應器管道下方的循環線路中，被添加到另一個進 給線路等。本發明的一個實踐方面應清楚循環流中微粒的出現增大了汙染的風險。最大的汙 染風險在氣體在換熱器124中冷卻並成為三相流時開始。注意到在系統中循環的一些微粒 有助於使系統保持清潔；然而，過量的微粒可能導致或惡化如汙染或冷卻器堵塞的問題。因 此，當以壓縮模式操作時，優選的是在三相流區域開始前並且在換熱器124之後並通過分 配器板128，移除可能由操作顛倒或更高的全容量操作所產生的過量的微粒材料。圖2和4 描述了分離裝置140位於換熱器124上遊的實施例。其它實施例可以在換熱器124下遊執 行分離。在另一個實施例中，換熱器連接到壓縮器的循環線路上遊，溫度一般保持在露點以 上。可以使用兩個換熱器，一個在壓縮器之前，通常在露點附近操作，另一個在壓縮器之後。
在一些實施例中，可以由壓縮器執行固體分離。例如，如圖4所示，壓縮器130同時作為循環氣體壓縮器130和分離裝置140。圖5描述了軸向壓縮器130的說明性裝置，根據一個實施例使用一個裝置執行壓 縮和固體分離。如所示，說明性軸向壓縮器130包括外殼502，具有第一端516、與第一端516 相對的第二端518、延伸通過端部的軸、朝向第一端516的入口 504、朝向第二端518的氣體 出口 506、朝向第二端518的固體出口 508、內表面和從內表面向內延伸多列靜葉片510，第 一列靜葉片位於入口 504附近，其它列彼此間隔地設置。軸向壓縮器130還包括位於外殼502中並相對其可轉動地安裝的內件512。內件 512可以直接安裝到外殼502，或者可以被獨立地支撐。儘管在典型的實際應用中內件512 將相對於靜止的外殼502轉動，然而也可以是相反的。在進一步的步驟中，外殼502和內件 512都可以轉動。內件512具有從其向外延伸多個徑向列的動葉片514。通過靜葉片510的列將動葉片514的列所產生的氣體的速度頭的一部分轉換為可 操作為將氣體傳輸到動葉片514的下遊列的壓力頭的作用，內件512相對於外殼502的轉 動對從入口 504進入並從出口 506、508排出的氣體進行壓縮。可以在設計中結合類似於軸向氣旋(單向氣旋)的適當的排放配置。在優選的步 驟中，屏障520從外殼502的第二端518附近向內延伸，屏障520將固體出口 508和氣體出 口 506分開，並且設置為使內件512和外殼502之間的相對轉動使固體顆粒從氣體主體氣 旋分離，屏障520將分離的固體引向固體出口 508並將大部分氣體引向氣體出口 506。具體 地，通過壓縮器130的葉片列的最後的列的氣體的旋渦使固體通過離心力朝向外殼502的 內表面移動。在出口附近，外殼502的內表面附近的包含集中分布的顆粒的氣體被屏障520 除渣被引到固體出口 508。中心附近的氣體(現在具有很少顆粒)繼續到達氣體出口 506。 因此，在一個步驟中，圖5的軸向壓縮器用作為集中器。再次，從固體出口 508出來的「含塵 氣體」流可以被引到任何理想的目的地。為了防止固體再次進入氣體主體，在緊鄰固體出口 508處可以沒有動葉片514的 列與/或靜葉片510的列。如圖5所示，在緊鄰固體出口 508處沒有靜葉片或動葉片。如圖5所示，內件512可以具有朝向其一端減小的直徑以容納屏障520。屏障520 可以是插入的軸向圓柱來收集離心地集中在外殼外側附近的固體。圖5的軸向壓縮器130的附加構件與公知的軸向壓縮器中的類似或相同。因此， 控制機構、電動機或其它驅動機構、軸承、密封等可以是標準設計並且不做進一步討論。在一個步驟中，葉片510、514由合金材料或其它適當材料鍛造、鑄造或機加工為 空氣動力學形狀並以行間隔，動葉片在其間移動。靜葉片510與/或動葉片514可調節。可 以使用任意公知的方式或裝置進行手動或自動調節。任意靜葉片調節可以用於靜葉片的一 列或多列。在一個步驟中，靜葉片與/或動葉片的最後一列或幾列可以成角度以促進固體分 離。靜葉片的最後一列或幾列可調節，可以是手動或自動調節，以優化氣旋轉動(顆粒分 離)和合成的壓縮器/集中器的能耗。一個或多個入口引導葉片列522可以位於朝向入口 504。入口葉片522與/或一 些靜葉片510的角度可以為壓縮機控制調節。該調節可以包括改變一個引導葉片的刃角或 葉片角、改變一行(套)引導葉片的刃角或葉片角或改變多行(套)引導葉片的刃角或葉
片角ο
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應注意在不同的步驟中，固體出口可以位於沿外殼的長度的任意位置。在一般優 選的步驟中，固體和氣體出口位置朝向外殼的一端，因為典型地那裡壓力最大。在其它步驟 中，固體出口可以位於朝向外殼的中部。軸向壓縮器可以是給定系統中的唯一壓縮器，例如圖4所示，或者可以是除一個 壓縮器以外的另一個。這個實施例允許一個設備代替壓縮器和分離的固體分離裝置。已經在壓縮器中產 生的能量和轉動允許效率比分離的設備更大。另一個優選的實施例(例如參照圖2和6進行描述)包括具有可改變壓降的集中 器140和用於檢測氣體中的固體的量的檢測裝置640。參照圖6，示意性的集中器140包括 外殼602，其具有入口 604、氣體出口 606和固體出口 608。至少一個導葉610位於入口 604 附近，用於使進入外殼602的氣體預旋轉，從氣體分離的固體的量是至少一個導葉610相對 於氣體進入入口 604的方向的角度的函數。該裝置通過引導葉片610將渦流運動施加給進 入的氣流。氣體流過裝置具有軸向和切向的速度分量。切向速度引起分離，而軸向分量確 保氣體流過裝置並在另一端排出。在一個優選步驟中，氣體在通過分離部分的長度時將執 行幾個完整旋轉。在出口處，靠近管道外壁的氣體(包含集中的顆粒分布)被脫渣被並引 導到灰塵出口。靠近中心的(現在具有很少顆粒)繼續進入到清潔的氣體出口。示意性而非限制性的檢測裝置640包括那些能夠測量氣流中固體的相對量的聲 發射、能量吸收以其它適當手段。在流化床反應器系統中，例如，檢測裝置640可以用於測 量從反應器進入循環氣體的固體的相對量。該測量可以用於自動地增加或減小葉片角以提 供固體分離度和能量消耗(壓降)的優化。這樣的優化以具體操作條件所需的最小壓縮器 能量提供循環氣體系統的操作。在使用中，至少一個導葉610的角度基於從檢測裝置640的讀取或來自不同位置 的多個檢測裝置640的信號的組合而被調節。該調節可以包括改變一個導葉的刃角或葉片 角、改變一行(套)導葉的刃角或葉片角或改變多行(套)導葉的刃角或葉片角。例如，可 以使用檢測裝置640來連續地、周期性地、隨機地檢測氣流中的固體的量。如果檢測到的氣 流中的固體的量相對於之前的讀取等例如降低到閾值以下，引導葉片相對於氣體進入集中 器的方向的角度減小。這導致通過分離裝置140的氣體更少自旋，從而降低分離效率，但也 降低了通過分離裝置140的總壓降。因此，當氣體中的固態聚集最小時，例如從反應器導管 110攜帶進入循環氣體最小並且不對冷卻器或分配器板帶來汙染的問題，可以調節葉片角 度以使壓降和能量消耗最小。另一方面，如果檢測到的氣流中的固體的量相對於之前的讀取等例如增加到閾值 以上，一個或多個引導葉片相對於氣體進入集中器的方向的角度增大。這導致通過分離裝 置140的氣體更多自旋，從而提高了分離，但增大了通過分離裝置140的總壓降。因此，當 氣體中的固態聚集由於操作條件、擾亂條件或對於具有更高靈敏性的產品而增大時，可以 增大葉片角度以給出更大的固體集中和移除，例如直接再循環到反應器管道或傳輸到其它 理想位置。在調節葉片角後為了維持恆定的質量流率，施加到壓縮器的能量可以增大或減 小。用於監控並維持恆定質量流率的控制系統是公知的。集中器設計可以類似傳統的單向流動集中器、軸向集中器、氣旋集中器等。
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在一個步驟中，固體的量在集中器上遊被檢測。例如，如圖2所示，可以設置檢測 裝置640-1與或640-2，或者將傳感器放置在反應器導管110和分離裝置140之間的循環線 路122上。在另一個步驟中，固體的量在集中器下遊被檢測。例如，如圖2和4所示，可以設 置檢測裝置640-3與或640-4，或者將傳感器放置在分離裝置140下遊的循環線路122上。在另一個步驟中，固體的量在集中的氣流線路162中在集中器下遊被檢測。例如， 如圖2和4所示，可以設置檢測裝置640-5，或者將傳感器放置在分離裝置140的下遊的集 中的氣流線路上。在一個實施例中，一個上遊傳感器(例如640-1或640-2)處固體的增加 的量的檢測可以使葉片角增大以增大固體移除效果。之後，集中的氣流線路162中固體的 測量的隨後的降低(例如由檢測裝置640-5測量)可以提供過量固體攜帶的周期已經過去 的指示，並且葉片角可以下降到更低的壓降設定。液體一般地，例如，分離裝置可以與具有寬範圍的液體特性的液體與/或氣體一起使 用，例如寬範圍的粘度、密度和/或介電常數(每個特性被單獨地考慮或兩個或更多被共同 地考慮)。例如，液體一般可以具有從約0. 0005g/cc到約20g/cc的粘度範圍，並且/或可 以具有從約1到約100的介電常數。在本發明的許多實施例中，主體材料是氣態流體。氣 態流體例如一般地可以具有從約0. 001到約0. IcP的粘度，並且/或可以具有從約0. 0005 到約0. lg/cc的密度，並且/或可以具有從約1到約1. 1的介電常數。主體材料可以包括相對純淨的氣態部分(例如氣態N2、氣態O2)和相對純淨的液 體。其它成分可以包括其它液體及混合物、固體或氣態成分(例如，液體或固體催化劑、氣 態單體、空氣)。本發明的各方面與可以與氣體、固體和/或液體的單相或多相混合物一同 使用，例如包括固體和氣體兩相混合物(例如流化床系統)、氣體與一種顆粒的混合物、氣 體與不同顆粒的混合物(例如聚合物和催化劑顆粒)，以及/或氣體、液體和固體的三相混 合物(例如添加液體催化劑的流化床)。儘管以上提供了一般操作條件，除了以上列出的，處理條件可以如相關技術中所 了解而變化，例如溫度、壓力、流體流率等。除非另外指出，無論本說明書中是否具體提到，「本質上包括」不排除出現其它階 段、元素或材料，只要該它階段、元素或材料不影響本發明的基本的和新穎的特性，此外，它 們不排除通常與使用的該元素和材料相關的雜質和變異。出於簡要，這裡僅具體公開了某個範圍。然而，從任意下限的範圍可以與任意上限 的範圍結構來表示沒有具體表示的範圍，同樣，從任意下限的範圍可以與任意其它的下限 的範圍結構來表示沒有具體表示的範圍，以相同的方式，從任意上限的範圍可以與任意其 它的上限的範圍結構來表示沒有具體表示的範圍。此外，儘管沒有具體指出，範圍中包括其 端點之間的每個點或個體值。因此，每個點或個體值可以與其它任意點或個體值或者其它 任意下限或上限作為其自己的下限或上限，以表示沒有具體表示的範圍。這裡通過參考所有權限完全地結合所有優先權文件，其中該結合被允許並且到達 該公開與本發明的說明書一致的範圍。此外，這裡引用的所有文件和參考(包括測試程序、 出版物、專利、期刊文章等)對於所有權限通過引用完全結合於此，其中該結合被允許並且 到達該公開與本發明的說明書一致的範圍。
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儘管關於一些實施例和示例描述了本發明，然而本領域技術人員應理解在該公開 的啟示下可以作出不背離本文公開的本發明的範圍和主旨的其它實施例。
權利要求
一種用於將微粒從反應器系統中的氣流分離的方法，包括將其中夾帶有微粒的氣流進行壓縮；以及將至少一些所述微粒從壓縮的所述氣流中移除。
2.根據權利要求1所述的方法，還包括將移除的所述微粒進給到所述反應器系統的反應器管道。
3.根據權利要求2所述的方法，其中，從壓縮的所述氣流分離一部分壓縮的氣體，並且 所述一部分壓縮的氣體用於將移除的所述顆粒進給到所述反應器管道中。
4.根據權利要求1至3中任意一項所述的方法，其中，所述氣流是流化床聚合反應器系 統的循環氣流。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，從壓縮的所述氣流分離一部分所述壓縮的氣體， 並且所述一部分壓縮的氣體用於將移除的所述顆粒進給到所述流化床聚合反應器系統的 反應器管道中。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的方法，其中，所述壓縮的氣體在所述移除步驟 之後進入換熱器。
7.根據權利要求1至6中任意一項所述的方法，其中，所述移除通過集中器執行。
8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述集中器的固體排出流被進給到所述反應器 系統的反應器管道中，所述排出流被從壓縮的所述氣流分離的壓縮的氣體推進。
9.根據權利要求1至8中任意一項所述的方法，其中，所述移除通過收集器執行。
10.根據權利要求1至9中任意一項所述的方法，其中，從壓縮的所述氣流分離一部分 所述壓縮的氣體，並且所述一部分壓縮的氣體用於傳輸移除的所述顆粒，其中，使所述壓縮 的氣體的所述部分和移除的所述顆粒導向所述反應器系統的噴嘴。
11.根據權利要求1至10中任意一項所述的方法，其中，從壓縮的所述氣流分離一部分 所述壓縮的氣體，並且所述一部分壓縮的氣體用於將移除的所述顆粒輸送到另一個位置。
12.一種用於將微粒從流化床反應器系統中的氣流分離的方法，包括 將來自反應器管道的循環氣流進行壓縮，所述循環氣流中夾帶有微粒；以及使用集中器將壓縮的所述循環氣流中的至少一些所述微粒集中在第二氣流中，所述第 二氣流包括從壓縮的所述循環氣流分離的氣體；以及 將所述第二氣流弓I到所述反應器管道中。
13.一種反應器系統，包括 至少一個反應器管道；循環線路，用於使從所述至少一個反應器管道中移除的氣體循環回到所述至少一個反應器管道；壓縮器，用於對所述循環線路中的氣體進行壓縮；以及 分離裝置，用於將微粒從所述壓縮的氣體中移除。
14.根據權利要求13所述的反應器系統，還包括換熱器，用於冷卻所述壓縮的氣體，其 中，所述換熱器連接到所述壓縮器和所述分離裝置之間的所述循環線路。
15.根據權利要求13所述的反應器系統，還包括換熱器，用於冷卻所述壓縮的氣體，其 中，所述換熱器連接到所述分離裝置下流的所述循環線路。
16.根據權利要求13所述的反應器系統，還包括換熱器，用於冷卻所述循環線路中的氣體，其中，所述換熱器連接到所述壓縮器上流的所述循環線路。
17.根據權利要求13至16中任意一項所述的反應器系統，其中，移除的所述微粒被進 給到所述反應器系統的所述反應器管道中。
18.根據權利要求13至17中任意一項所述的反應器系統，其中，從所述循環線路分離 一部分所述壓縮的氣體，並且所述一部分壓縮的氣體用於將移除的所述顆粒進給到所述反 應器管道中。
19.根據權利要求13至18中任意一項所述的反應器系統，其中，所述反應器系統是流 化床聚合反應器系統。
20.根據權利要求19所述的反應器系統，其中，從所述循環線路分離一部分所述壓縮 的氣體，並且用於將移除的所述顆粒進給到所述流化床聚合反應器系統的反應器管道中。
21.根據權利要求13至21中任意一項所述的反應器系統，其中，所述分離裝置是集中
22.根據權利要求21所述的反應器系統，其中，所述集中器的排出流被進給到所述反 應器系統的所述反應器管道中，所述排出流被從所述循環線路分離的一部分所述壓縮的氣 體推進。
23.根據權利要求13至22中任意一項所述的反應器系統，其中，所述分離裝置是收集
24.根據權利要求13至23中任意一項所述的反應器系統，其中，從壓縮的所述循環氣 流分離一部分所述壓縮的氣體，並且所述一部分壓縮的氣體用於傳輸移除的所述顆粒，其 中，使所述壓縮的氣體的所述部分和移除的所述顆粒導向所述反應器系統的噴嘴。
25.根據權利要求13至23中任意一項所述的反應器系統，其中，從所述循環線路分離 一部分所述壓縮的氣體，並且所述一部分壓縮的氣體用於將移除的所述顆粒輸送到離開所 述分離裝置的另一個位置。
26.一種軸向壓縮器，包括外殼，其具有入口、氣體出口和固體出口 ；多列靜葉片，從所述外殼的內表面向內延伸；內件，位於所述外殼中並相對其可轉動地安裝；以及多個徑向列的動葉片，從所述內件向外延伸，其中，所述內件和所述外殼之間的相對轉動促使氣體流向所述氣體出口，其中，所述內件和所述外殼之間的相對轉動引起固體微粒從氣體主體氣旋分離，分離 的所述微粒從所述固體出口排出，大部分氣體從所述氣體出口排出。
27.根據權利要求26所述的軸向壓縮器，還包括朝向所述外殼的第一端布置的至少一 個入口導葉。
28.根據權利要求26至27中任意一項所述的軸向壓縮器，其中，所述壓縮的氣體的一 部分通過所述固體出口排出。
29.根據權利要求26至28中任意一項所述的軸向壓縮器，其中，在緊鄰所述固體出口 處不存在動葉片列。
30.根據權利要求26至29中任意一項所述的軸向壓縮器，其中，在緊鄰所述固體出口 處不存在靜葉片列。
31.根據權利要求26至30中任意一項所述的軸向壓縮器，還包括將所述氣體出口和所 述固體出口分開的屏障，所述屏障將分離的固體引向所述固體出口並將大部分氣體引向所 述氣體出口。
32.根據權利要求26至31中任意一項所述的軸向壓縮器，其中，所述固體出口朝向所 述外殼的一端布置。
33.根據權利要求26至31中任意一項所述的軸向壓縮器，其中，所述固體出口朝向所 述外殼的中部布置。
34.一種軸向壓縮器，包括外殼，其具有第一端、與所述第一端相對的第二端、延伸通過所述端部的軸、朝向所述 第一端布置的入口、朝向所述第二端布置的氣體出口、固體出口、內表面以及從所述內表面 向內延伸的多列靜葉片，第一列靜葉片位於所述入口附近，其它列彼此間隔地設置；內件，位於所述外殼中並相對其可轉動地安裝，所述內件具有從所述內件向外延伸的 多個徑向列的動葉片，其中，通過靜葉片的列將由動葉片的列所產生的氣體的速度頭的一 部分轉換為用於將氣體傳輸到動葉片的下遊列的壓力頭的作用，所述內件相對於所述外殼 的轉動對從所述入口進入並從所述出口排出的氣體進行壓縮；屏障，從所述外殼的所述第二端向內延伸，所述屏障將所述氣體出口和所述固體出口 分開，其中，所述內件和所述外殼之間的相對轉動引起固體微粒從氣體主體氣旋分離，所述 屏障將分離的固體引向所述固體出口並將大部分氣體引向所述氣體出口。
35.根據權利要求34所述的軸向壓縮器，還包括朝向所述外殼的所述第一端布置的至 少一個入口導葉。
36.根據權利要求34至35中任意一項所述的軸向壓縮器，其中，所述壓縮的氣體的一 部分通過所述固體出口排出。
37.根據權利要求34至36中任意一項所述的軸向壓縮器，其中，在緊鄰所述固體出口 處不存在動葉片列。
38.根據權利要求34至37中任意一項所述的軸向壓縮器，其中，在緊鄰所述固體出口 處不存在靜葉片列。
39.根據權利要求34至38中任意一項所述的軸向壓縮器，其中，所述固體出口朝向所 述外殼的一端布置。
40.根據權利要求34至38中任意一項所述的軸向壓縮器，其中，所述固體出口朝向所 述外殼的中部布置。
41.一種方法，包括檢測氣流中的固體的量；如果檢測到的所述氣流中的所述固體的量減小，則減小集中器的導葉相對於氣體進入 所述集中器的方向的角度；如果檢測到的所述氣流中的所述固體的量增加，則增加集中器的導葉相對於氣體進入 所述集中器的方向的角度。
42.根據權利要求41所述的方法，其中，所述集中器是單向流動集中器。
43.根據權利要求41所述的方法，其中，所述集中器是軸向集中器。
44.根據權利要求41所述的方法，其中，所述集中器是氣旋集中器。
45.根據權利要求41至44中任意一項所述的方法，其中，在所述集中器上遊檢測所述 固體的量。
46.根據權利要求41至44中任意一項所述的方法，其中，在所述集中器下遊檢測所述 固體的量。
47.一種系統，包括 集中器，進一步包括外殼，其具有入口、氣體出口和固體出口 ；位於所述入口附近布置的至少一個導葉，用於使進入所述外殼的氣體預旋轉，從所述 氣體分離的固體的量是所述至少一個導葉相對於所述氣體進入所述入口的方向的角度的 函數；以及檢測裝置，用於檢測所述氣體中固體的量，其中，基於從所述檢測裝置的讀取來調節所述至少一個導葉的所述角度。
48.根據權利要求47所述的系統，其中，所述集中器是單向流動集中器。
49.根據權利要求47所述的系統，其中，所述集中器是軸向集中器。
50.根據權利要求47所述的系統，其中，所述集中器是氣旋集中器。
51.根據權利要求47至50中任意一項所述的系統，其中，所述檢測裝置對所述集中器 上遊的所述固體的量進行檢測。
52.根據權利要求47至50中任意一項所述的系統，其中所述檢測裝置對所述集中器下 遊的所述固體的量進行檢測。
53.根據權利要求47至52中任意一項所述的系統，其中，如果檢測到的所述氣流中的 所述固體的量減小，則減小所述至少一個導葉相對於氣體進入所述集中器的方向的角度。
54.根據權利要求47至52中任意一項所述的系統，其中，如果檢測到的所述氣流中的 所述固體的量增大，則增大所述至少一個導葉相對於氣體進入所述集中器的方向的角度。
55.一種反應器系統，包括 至少一個反應器管道；循環線路，用於使從所述至少一個反應器管道中移除的氣體循環回到所述至少一個反應器管道；連接到所述循環線路的集中器，所述集中器進一步包括 外殼，其具有入口、氣體出口和固體出口 ；位於所述入口附近布置的至少一個導葉，用於使進入所述外殼的氣體預旋轉，從所述 氣體分離的固體的量是所述至少一個導葉相對於所述氣體進入所述入口的方向的角度的 函數；以及檢測裝置，用於檢測所述氣體中固體的量，其中，基於從所述檢測裝置的讀取來調節所述至少一個導葉的所述角度。
全文摘要
本發明提供了用於從如反應器系統中的循環氣流中移除微粒的各種方法和系統。在特定的實施例中，與聚合反應器系統結合來執行該方法，例如用於產生聚合物中的聚烯烴的氣相反應器系統。該方法包括對氣流進行壓縮的步驟，該氣流具有進入其中的微粒。
文檔編號C08F10/00GK101918460SQ200880122839
公開日2010年12月15日 申請日期2008年12月10日 優先權日2007年12月27日
發明者蘭德爾·L·弗奧斯, 威廉·J·比裡克利, 愛德華·A·利池, 羅伯特·O·哈格蒂 申請人:尤尼威蒂恩技術有限公司