JP3325066B2 - Planar arrangement of chemical reaction vessels - Google Patents
Planar arrangement of chemical reaction vesselsInfo
- Publication number
- JP3325066B2 JP3325066B2 JP02416493A JP2416493A JP3325066B2 JP 3325066 B2 JP3325066 B2 JP 3325066B2 JP 02416493 A JP02416493 A JP 02416493A JP 2416493 A JP2416493 A JP 2416493A JP 3325066 B2 JP3325066 B2 JP 3325066B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chemical reaction
- reaction vessel
- group
- reaction vessels
- vessels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、化学反応プロセスを利
用するプラントに関し、特に重量及びサイズが大きな大
型の化学反応容器を平面的に多数配置して使用する化学
反応プラントに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plant utilizing a chemical reaction process, and more particularly to a chemical reaction plant in which a large number of large and large-sized chemical reaction vessels are arranged on a plane.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の化学反応容器の平面配置方法とし
ては、特開昭62−115674号の第2図に示されて
いるように、隣接する4つの反応容器によって反応容器
間のスペースが形成される配置方法、即ち互いに直交す
る直線群で作られる格子の交点位置に反応容器を配置す
る方法が一般的であり、そのためメンテナンス時の化学
反応容器の運搬は矩形建屋の天井クレーンによる宙吊り
運搬とするのが普通であった。2. Description of the Related Art As a conventional method of arranging chemical reaction vessels in a plane, as shown in FIG. 2 of JP-A-62-115674, a space between reaction vessels is formed by four adjacent reaction vessels. In general, it is a method of disposing the reaction vessels at the intersections of grids made up of straight lines that are orthogonal to each other.Therefore, transporting the chemical reaction vessels during maintenance is carried out by hanging them with a ceiling crane in a rectangular building. It was normal to do.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】一般に、重要なプラン
トであれば化学反応容器の設置スペースを十分にとって
メンテナンス性を向上させようとする。しかし、プラン
トの規模が大きくなるとそれに比例して化学反応容器の
数も増大し、数十、数百の化学反応容器を擁する大規模
なプラントの場合に、従来のような格子の交点位置に反
応容器を配置する平面配置方法を採っていたのでは非常
に広い敷地面積を必要とすることになり、それがコスト
アップの要因にもなる。従って、大規模プラントの建設
に当たって、メンテナンス性を犠牲にすることなく化学
反応容器の配置を稠密化することが求められていた。In general, in an important plant, an installation space for a chemical reaction vessel is sufficiently provided to improve maintainability. However, as the size of the plant increases, the number of chemical reaction vessels also increases in proportion to it, and in the case of a large-scale plant with tens or hundreds of chemical reaction vessels, the If the method of arranging containers is arranged in a plane, a very large site area is required, which also causes a cost increase. Therefore, when constructing a large-scale plant, there has been a demand for a dense arrangement of chemical reaction vessels without sacrificing maintainability.
【0004】本発明は、化学反応容器の稠密配置の具体
的な方法を提案し、それを多数の化学反応容器を擁する
化学反応プラントに適用した場合に生じるプラント運用
上の問題及びメンテナンス上の問題についても具体的な
対策を提案することを目的とする。[0004] The present invention proposes a specific method of densely disposing the chemical reaction vessels, and causes a problem in plant operation and maintenance caused when the method is applied to a chemical reaction plant having a large number of chemical reaction vessels. The purpose is to propose specific countermeasures.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、化学反応容器
配置の稠密化の具体的方法として反応容器をハニカム配
置してデッドスペースの最小化を図り、同時に反応容器
の給排系統をグループ化してプラントの運用管理面での
合理性を保ち、更に容器搬送用クレーンの移動ルートを
円形に設定してメンテナンス時のクレーン運用の合理化
を計ることによって前記目的を達成する。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, as a specific method for increasing the density of a chemical reaction vessel, the reaction vessels are arranged in a honeycomb to minimize the dead space, and at the same time, the supply / discharge systems of the reaction vessels are grouped. The above object is achieved by maintaining the rationality in the operation management of the plant, and by rationalizing the crane operation at the time of maintenance by setting the movement route of the container transport crane to be circular.
【0006】化学反応容器の横断面形状が円または円に
準じる形状であることを前提とする配置上の稠密化は、
隣接する反応容器間のデッドスペースをどこまで最小化
できるかによる。明らかに、ハニカム状の配置が好適で
ある。即ち、同じ円を4つ持ち寄った場合にその隙間に
できるデッドスペースよりも、同じ円を3つ持ち寄った
場合にできるデッドスペースの方が小さいのは明かであ
り、容器群の端面でのデッドスペース面積の補正を加え
ても、その有利不利の関係は変わらない。[0006] Densification in arrangement is premised on the assumption that the cross-sectional shape of the chemical reaction vessel is a circle or a shape similar to a circle,
It depends on how much the dead space between adjacent reaction vessels can be minimized. Obviously, a honeycomb arrangement is preferred. In other words, it is clear that the dead space created by bringing the same three circles is smaller than the dead space created by the gap when four identical circles are brought together, and the dead space at the end face of the container group is clear. The addition of the area does not change its advantage or disadvantage.
【0007】図11を参照して具体的に説明する。半径
rの反応容器を横にm個、縦にn個、合計m×n個設置
する場合に、それを長方形面積の敷地内に格子状に納め
る場合、即ち4つの容器によって1つのデッドスペース
ができる配置の場合に必要な敷地面積をS1とすると、 S1=4r2mn …………(1) であるが、同一員数の反応容器を平行四辺形の敷地内に
ハニカム状に納める場合、即ち3つの容器によって1つ
のデッドスペースができる配置の場合に必要な敷地面積
S2は次式のようになる。 ここで m=6,n=5とした時に、式(1),(2)
より となり、約10%程度の敷地面積の低減が可能となる。A specific description will be given with reference to FIG. When m reactors with a radius r are installed horizontally and n vertically, a total of m × n reactors are installed in a grid on a site with a rectangular area, that is, one dead space is formed by four containers. If the required site area is S 1 when the arrangement is possible, S 1 = 4r 2 mn ……………………………………………………………………………………………………………… (1) , i.e. site area S 2 required in the case of the arrangement can be one dead space by the three containers is as follows. Here, when m = 6 and n = 5, equations (1) and (2)
Than Thus, the site area can be reduced by about 10%.
【0008】従って、本発明では化学反応容器をハニカ
ム状に平面配置することによって必要な敷地面積の最小
化を図る。次に、プラント中の反応容器群はいくつかの
グループに分けて系列化しておき、系列毎に異なる運転
状態を取りうるようにしてプラントの運用に柔軟性を持
たせるのが一般的であり、そのために反応容器群をグル
ーピングすることが必要とされる。反応容器群のグルー
ピングに当たっては、反応容器に接続される給排系の配
管や配線ケーブルの配設が合理的に行われるように配慮
する必要があるとともにグルーピングが直観的に理解で
きるようにする必要がある。これらの観点から、本発明
では平行四辺形型のグルーピングを採用する。Therefore, in the present invention, the required site area is minimized by arranging the chemical reaction vessels in a planar manner in a honeycomb shape. Next, it is general that the reaction vessel group in the plant is divided into several groups and arranged in series, so that different operation states can be taken for each series so that the operation of the plant has flexibility. Therefore, it is necessary to group the reaction containers. When grouping the reaction vessels, care must be taken to ensure that the supply and discharge piping and wiring cables connected to the reaction vessels are rationally arranged, and that the grouping be understood intuitively. There is. From these viewpoints, the present invention employs a parallelogram grouping.
【0009】また、上記の稠密配置された一群の反応容
器群においては、その中の単品容器の交換やメンテナン
ス時のクレーン運用上の問題がある。即ち、通常の矩形
建屋内の天井クレーンにおいては、そのピックアップの
カバーする範囲が長方形であるために、上記のハニカム
状の稠密化配置とマッチングしない。本発明では、この
問題を解消し、実際の容器配置とクレーンの移動カバー
範囲を一致させ不要な敷地面積の増大を避けるため、円
周状のレールルートを持つ天井クレーンを採用する。Further, in the above-mentioned group of densely arranged reaction vessels, there is a problem in the operation of the crane at the time of replacement and maintenance of a single-piece vessel therein. That is, in an overhead crane in a normal rectangular building, since the range covered by the pickup is rectangular, the overhead crane does not match the above honeycomb-shaped dense arrangement. In the present invention, an overhead crane having a circumferential rail route is adopted in order to solve this problem, make the actual container arrangement coincide with the moving cover range of the crane, and avoid an unnecessary increase in the site area.
【0010】[0010]
【作用】本発明では、化学反応容器をハニカム状に平面
配置することによって必要な敷地面積の最小化を図るこ
とができる。その際、平行四辺形型のグルーピングを採
用すると、反応容器に接続される給排系の配管や配線ケ
ーブルの配設を合理化することができる。即ち、平行四
辺形型のグルーピングの場合、平行四辺形の1つの辺に
平行な容器列に沿って化学反応基の供給系及び反応生成
物等の排出系を配設することが容易であって、しかも隣
接する給排系各々の配管、配線ケーブル類は経路長が等
しいので母管分岐以降ほぼ等価の扱いとすることがで
き、その容器列中の個々の容器毎の給排系のプロセス制
御のバランスもほぼ同様に扱うことができる。そのた
め、各グループ内の個々の系統毎の調節弁制御系の簡略
化、または個々の系列毎の調節弁自体の省略が可能にな
る等の利点がある。これに対して、平行四辺形型以外の
グルーピング、例えば平行四辺形を2つに分割した三角
形型のグルーピングの場合には、母管分岐後の給排管の
経路長が隣接する系統で各々相違するため各系統毎に調
節弁が必要になり、個々の反応容器に対してプロセス流
の流量バランスを取るための操作が煩雑になる。According to the present invention, the required site area can be minimized by arranging the chemical reaction vessels in a planar manner in a honeycomb shape. At this time, if parallelogram grouping is adopted, the arrangement of supply / discharge piping and wiring cables connected to the reaction vessel can be rationalized. That is, in the case of the parallelogram type grouping, it is easy to arrange the supply system of the chemical reaction group and the discharge system of the reaction products and the like along the container row parallel to one side of the parallelogram. In addition, since the pipes and wiring cables of each adjacent supply / discharge system have the same path length, they can be treated almost equally after the branch of the main pipe, and the process control of the supply / discharge system for each individual container in the container row. Can be treated in much the same way. Therefore, there is an advantage that the control valve control system for each system in each group can be simplified, or the control valve itself for each system can be omitted. On the other hand, in the case of a grouping other than the parallelogram type, for example, in the case of a triangular grouping in which the parallelogram is divided into two, the path length of the supply / drainage pipe after the branch of the mother pipe differs between adjacent systems. Therefore, a control valve is required for each system, and the operation for balancing the flow rate of the process stream for each reaction vessel becomes complicated.
【0011】また、平行四辺形型のグルーピングの採用
によって、グルーピングの直観的な理解が可能となる。
即ち、稠密化のためにハニカム状の配置を採用すると、
縦と横の関係以外に斜め方向の拡がりがあるため、プラ
ントを鳥瞰した時に一見して系統区分がつけずらくな
り、例えばプラント運転員が監視対象とする反応容器を
直観的に特定するのが困難になることが予想される。更
に、稠密化の結果として、どの容器からどの容器までが
一括の系列として扱われるのかという点についても直観
的把握が困難になることが予想される。つまり、ハニカ
ム状の稠密配置は運転操作時等において運転員や監視員
の誤判断を招き易いが、平行四辺形毎のグルーピングは
グルーピングの直観的な把握を可能とするので、そのよ
うな問題が生じることがない。Further, the adoption of the parallelogram type grouping makes it possible to intuitively understand the grouping.
That is, if a honeycomb-like arrangement is adopted for densification,
Since there is a diagonal spread in addition to the vertical and horizontal relationship, it is difficult to identify the system classification at a glance when looking at the plant from a bird's-eye view.For example, it is difficult for plant operators to intuitively specify the reaction vessel to be monitored. It is expected to be difficult. Furthermore, as a result of the densification, it is expected that it will be difficult to intuitively grasp which containers from which containers are handled as a batch. In other words, the honeycomb-shaped dense arrangement is liable to cause erroneous judgment of the operator or the observer at the time of a driving operation or the like, but the grouping of each parallelogram makes it possible to intuitively grasp the grouping. Will not occur.
【0012】更に、円周状のレールルートを持つ天井ク
レーンを採用することによって、ハニカム状の稠密配置
とクレーンの移動カバー範囲を一致させることができ
る。Further, by employing an overhead crane having a circumferential rail route, the dense arrangement of the honeycomb shape and the movable cover range of the crane can be matched.
【0013】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。直径3mの円筒形化学反応容器90個で構成される
水素製造プラントを例にとって説明する。プラント中の
化学反応容器は、給管路から供給された天然ガスや石炭
ガスなどの原料ガスを高純度の水素ガスに変換して排管
路から排出する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A description will be given of an example of a hydrogen production plant including 90 cylindrical chemical reaction vessels having a diameter of 3 m. A chemical reaction vessel in the plant converts a raw material gas such as natural gas or coal gas supplied from a supply pipe into high-purity hydrogen gas and discharges it from a discharge pipe.
【0014】図1は、化学反応容器1が全て同様設計の
ものとして全部で90台設置されている平面配置を示す
ものである。図1において化学反応容器1は、中央部と
縁部を除いて隣接する同じ容器6台と接する正六角形の
ハニカム状稠密配置としている。ここで接するとは、個
々の容器が機械的に接触していることを指しているので
はなく、1台の容器として確保すべき最小限の離隔距離
を評価した境界が隣接した状態を指している。FIG. 1 shows a plane arrangement in which 90 chemical reaction vessels 1 are all of the same design and are installed in all. In FIG. 1, the chemical reaction vessel 1 has a regular hexagonal honeycomb dense arrangement in contact with the same six adjacent vessels except for the center and the edge. Here, the term “contact” does not indicate that the individual containers are in mechanical contact with each other, but refers to a state in which the boundaries evaluated for the minimum separation distance to be secured as one container are adjacent to each other. I have.
【0015】この配置において特徴的な点は、相互に隣
接する3台の同様な化学反応容器1は、各々の中心点を
結んでできる三角形が正三角形となり、4台を格子状配
置した場合に比べ、中央にできるデッドスペースが最小
化される点である。容器直径の相異する化学反応容器の
組み合せである場合であっても、中央にできるデッドス
ペースは、3台の容器が相互に隣接する配置が最小とな
る。いま、メンテナンス等のため各容器の間には1mの
間隔を開けるものとすると、図1に示したハニカム状の
稠密配置の場合には約1230m2の敷地面積が必要で
ある。一方、これを従来のような横に10個、縦に9個
の長方形配列とすると約1370m2の敷地面積が必要
となる。従って、本発明のようなハニカム状の稠密配置
とすれば、従来の格子状配置の場合に比較して敷地面積
を約140m2低減することができる。A characteristic point of this arrangement is that, in the case of three similar chemical reaction vessels 1 adjacent to each other, the triangle formed by connecting the respective center points becomes an equilateral triangle, and when four are arranged in a grid. In comparison, the central dead space is minimized. Even in the case of a combination of chemical reaction vessels having different vessel diameters, the dead space formed in the center is minimized when the three vessels are arranged adjacent to each other. Now, assuming that a space of 1 m is provided between the containers for maintenance or the like, a site area of about 1230 m 2 is required in the case of the densely arranged honeycomb shape shown in FIG. On the other hand, if this is arranged in a rectangular arrangement of 10 horizontally and 9 vertically as in the conventional case, a site area of about 1370 m 2 is required. Therefore, if the honeycomb-like dense arrangement as in the present invention is used, the site area can be reduced by about 140 m 2 as compared with the conventional lattice-like arrangement.
【0016】このような稠密配置を採用した場合に併せ
て考慮すべき点として、個々の容器の交換、初期の配
設、撤去時のハンドリングにおける不具合を解消してお
くことが挙げられる。即ちメンテナビリティーの確保に
ついての検討が必要である。この点に関して、本発明で
は以下の如く対応する。即ち、化学反応容器1は相当の
重量を有するためクレーン4によって運搬されるわけで
あるが、上記した稠密配置の特長を生かすために、クレ
ーン4の可動部軌跡は稠密化した範囲を最低限網羅した
ものとする必要がある。即ち、図1の如く、クレーンの
レールルート3を円形とするわけである。図1において
は、配置の中央にクレーンの回転軸を設け、クレーン4
の可動部2がレールルート3を移動することによって、
全範囲をカバーする。これは1つの実施例であって、図
2のように、クレーン4の長さを円形レールルート3の
直径をカバーする長さとして設計しても構わない。A point to be taken into consideration when such a dense arrangement is adopted is to eliminate problems in replacement of individual containers, initial arrangement, and handling at the time of removal. That is, it is necessary to consider maintenance. In this regard, the present invention addresses the following. That is, since the chemical reaction vessel 1 has a considerable weight and is conveyed by the crane 4, in order to make use of the above-described feature of the dense arrangement, the movable part trajectory of the crane 4 covers at least the dense area. It must be done. That is, as shown in FIG. 1, the rail route 3 of the crane is circular. In FIG. 1, a crane rotation axis is provided at the center of the
By moving the movable part 2 of the rail route 3,
Covers the entire range. This is one embodiment, and the length of the crane 4 may be designed to cover the diameter of the circular rail route 3 as shown in FIG.
【0017】図1においては、レールルート径の半径に
相当するクレーンを2台設置した例を示しているが、こ
れは、例えば90台もの容器を設置する際に、設置に要
する時間の削減を可能とすると同時に、クレーンメンテ
ナンス時に他の一台が予備として機能することを可能と
した構成である。このように、運搬対象としての容器員
数が大きい時には、図1に示すメンテナンススペース5
及び容器搬出入のための通路6も複数設けて、メンテナ
ンスに要する時間的コストの低減を図ることも可能とな
る。また併せて、複数台クレーンの場合には、クレーン
の移動平均時間も1台の時に比べて小さくすることが可
能である。つまり、クレーンの電力消費の低減となる。
なお、図1及び図2は、化学反応容器1の相互の位置関
係の説明及びクレーン4とクレーン重量支持及び可動部
2、更にクレーンレールルート3と容器搬出入時のメン
テナンススペース5及び搬出入路6の平面配置を説明す
るための図であって、化学反応容器1の化学反応に必要
な反応基の供給系配管及び配線管類はこの平面の下部階
に設置、配設されているものである。図3に、配管配線
路を容器群の下部に配した例を示す。FIG. 1 shows an example in which two cranes corresponding to the radius of the rail route are installed, but this reduces the time required for installation when, for example, as many as 90 containers are installed. At the same time, the configuration is such that another unit can function as a spare during crane maintenance. As described above, when the number of containers to be transported is large, the maintenance space 5 shown in FIG.
Also, by providing a plurality of passages 6 for carrying in and out the containers, it is possible to reduce the time cost required for maintenance. In addition, in the case of a plurality of cranes, the moving average time of the cranes can be made shorter than that of a single crane. That is, the power consumption of the crane is reduced.
1 and 2 illustrate the mutual positional relationship of the chemical reaction vessels 1 and the crane 4 and the crane weight support and movable parts 2, the crane rail route 3, the maintenance space 5 for carrying in and out the vessels, and the carry-in / out path. 6 is a view for explaining a planar arrangement of 6, where supply pipes and wiring pipes for a reactive group necessary for a chemical reaction of the chemical reaction vessel 1 are installed and arranged on a lower floor of this plane. is there. FIG. 3 shows an example in which the pipe wiring path is arranged below the container group.
【0018】次に、図4〜7によって、配管配線路に埋
め込む配管の引き廻し例を説明する。多数の化学反応容
器を図1の如く稠密に配置する時には、そのうちのどこ
からどこまでが1つのグループであると考えれば良いの
かが問題となる。当然のことながら、そのグループ分け
は、あるまとまった化学反応収量を単位として計画され
るものであり、1つのグループと他のグループとは原則
的に等価な扱いをされるべきである。Next, referring to FIGS. 4 to 7, a description will be given of an example of routing of a pipe to be embedded in a pipe wiring path. When arranging a large number of chemical reaction vessels densely as shown in FIG. 1, there is a problem as to where and how many of them should be considered as one group. As a matter of course, the grouping is planned in terms of a certain chemical reaction yield, and one group and another group should be treated in principle equivalently.
【0019】図4に、図1の90台の反応容器群を実線
と太破線と細破線によって表した30台ずつの3つの等
価グループに区分する方法を示す。図から明らかなよう
に、各グループは平行四辺形の形をしている。図5に
は、各グループに対して化学反応基の給排をどのような
経路によって行うかを図示してある。即ち、図5におい
て給系と示してある側から反応基を供給する配管を引き
廻し、各反応容器へ供給した後、余剰の反応基や反応生
成物を排系として示してある側へ集めて系外へ排出す
る。FIG. 4 shows a method of dividing the group of 90 reactors shown in FIG. 1 into three equivalent groups of 30 reactors represented by solid lines, thick broken lines and thin broken lines. As is clear from the figure, each group has the shape of a parallelogram. FIG. 5 shows how the supply and discharge of the chemical reaction groups are performed for each group. That is, in FIG. 5, a pipe for supplying a reaction group is routed from a side indicated as a supply system, and after supplying the pipe to each reaction vessel, excess reaction groups and reaction products are collected on a side indicated as a discharge system. Discharge outside the system.
【0020】このような平行四辺形型のグルーピングを
採用した場合、平行四辺形の1つの辺に沿って化学反応
基の給系母管を、それと平行な他の辺に沿って排系母管
を各々引き廻し、その両辺に挟まれた複数の平行な容器
列毎に給排系の配管を配設するという合理的な配管法が
可能になる。そして、このような配管法によると、隣接
する容器列の給排系の配管は各々経路長が等しくなって
母管分岐以降ほぼ等価の扱いとすることができ、その容
器列中の個々の容器の給排系のプロセス制御のバランス
もほぼ同様に扱うことができる。そのため、各グループ
内の個々の系列毎の調節弁制御系を合理化することがで
き、場合によっては個々の系列毎の調節弁自体を省略す
ることも可能になる。When such a parallelogram type grouping is employed, a supply system pipe of a chemical reaction group is provided along one side of the parallelogram, and a discharge system pipe is provided along another side parallel thereto. , Respectively, and a piping method of a supply / discharge system is provided for each of a plurality of parallel container rows sandwiched between both sides thereof. According to such a piping method, the pipes of the supply / discharge system of the adjacent container rows have the same path length, and can be treated substantially equivalently after the main pipe branch. The balance of the process control of the supply / discharge system can be handled in almost the same manner. Therefore, the control valve control system for each series in each group can be rationalized, and in some cases, the control valve for each series can be omitted.
【0021】図6や図7における給排系の図は、同様な
考えに基づく平行四辺形型のグルーピングの他の変形例
を示すものである。図6は給系配管と排系配管の引き廻
し位置を逆にして排系母管を3系列で共用するようにし
た実施例を示し、図7は容器群のグルーピングの態様を
変えて1系列中の容器の員数を6個にした実施例を示す
ものである。FIGS. 6 and 7 show the supply / discharge system showing another modification of the parallelogram grouping based on the same concept. FIG. 6 shows an embodiment in which the feed system piping and the exhaust system piping are reversed so that the exhaust system mother pipe is shared by three systems, and FIG. 7 shows one system in which the grouping of container groups is changed. It shows an embodiment in which the number of containers in the inside is six.
【0022】なお、図3は、図4〜7に示した平面配置
構成の一化学反応容器分だけの給排系の断面の一例を示
している。反応容器設置面上に稠密に配置された化学反
応容器1は、その化学反応を実現させるためにプロセス
流の前後処理装置が必要であり、その後処理側装置31
を図中に示したものであり、図3においては、いくつか
の化学反応容器1の排出系が合流して後処理側装置31
へ導かれている。後処理装置31の処理能力に制限があ
れば、弁32によって供給量が調節される。後処理後の
プロセス流は配管34によって次段の処理へ廻された
り、外系へ排出されたりする。FIG. 3 shows an example of a cross section of the supply / discharge system for only one chemical reaction vessel in the planar arrangement shown in FIGS. The chemical reaction vessel 1 densely arranged on the reaction vessel installation surface requires a pre-processing device for the process flow in order to realize the chemical reaction.
In FIG. 3, in FIG. 3, the discharge systems of some of the chemical reaction vessels 1 join to form the post-processing side device 31.
Has been led to. If the processing capacity of the post-processing device 31 is limited, the supply amount is adjusted by the valve 32. The process flow after the post-processing is sent to the next-stage processing by a pipe 34 or discharged to an external system.
【0023】次に図8を参照して、図5で3つにグルー
プ分けされた系列が更に多数の系列を加えてトータルと
して大系列化された場合の、全プラントの供給系につい
て説明する。図8では、各々正6角形のハニカム状に稠
密配列された7つの系列により1つの大系列が構成され
ているが、相互に隣接する3つの系列の中央部スペース
の1つ置きに太線円51が描かれている。これは、化学
反応容器設置面下部に引き廻す反応基供給管を、各反応
容器に配分するためにまとめて母管として反応容器設置
面下部に立上げてくる地点を指している。同様に太線円
52,53も母管の立上げ位置を表しているが、円径の
大小は、供給量に差があることを示している。言い換え
れば、1小系列の1グループ分に必要な反応基流量を基
準として、その3倍容量の供給配管を3セット、その2
倍容量の供給配管を3セット、その1倍容量の供給配管
を6セット準備することによって全体をカバーできるわ
けである。即ち、7系列21供給系必要であるが、配管
集合化により、12供給系ですむことを示している。図
8における51〜53の母管立上げ位置に接する形での
各線分54は、各化学反応容器へ供給する末端の母管で
ある。Next, referring to FIG. 8, a description will be given of the supply system of all the plants when the series divided into three groups in FIG. In FIG. 8, one large series is composed of seven series which are densely arranged in a regular hexagonal honeycomb shape, but a thick line circle 51 is provided every other central space of three mutually adjacent series. Is drawn. This refers to a point where the reaction group supply pipes to be routed to the lower part of the installation surface of the chemical reaction vessel are collectively raised as a mother pipe at the lower part of the installation surface of the reaction vessel so as to be distributed to the respective reaction vessels. Similarly, the thick line circles 52 and 53 also indicate the rising position of the mother pipe, but the magnitude of the circle diameter indicates that there is a difference in the supply amount. In other words, three sets of supply pipes having three times the volume based on the reaction group flow rate required for one group of one small series,
By preparing three sets of supply pipes of double capacity and six sets of supply pipes of one capacity, the whole can be covered. In other words, it is shown that although 7 systems and 21 supply systems are required, 12 supply systems are sufficient due to the assembly of pipes. Each line segment 54 in contact with the mother tube rising positions 51 to 53 in FIG. 8 is a terminal mother tube to be supplied to each chemical reaction vessel.
【0024】次に各反応容器へ供給された反応基の排出
系配管の構成について、図9により説明する。図9に
は、図8に示した供給系に加えてその排出系を併せて示
してある。即ち、実線で示された供給系に対して、破線
61が排出系を意味する。これは、各反応容器へ供給さ
れた反応基が余剰分若しくは反応結果分として排出され
る時に、破線61の配管を導かれ、破線62のエリアに
設けられた反応容器設置面下部の集合化された排出系を
通って次段処理されるということである。ここで、供給
系としての実線円51、52、53と排出系としての破
線円62が同心円として描かれているが、これは供給系
及び排出系がいずれもこのエリアを通過することを意味
するだけで、必ずしも二重管を意味するものではない。
しかし、化学反応の熱効率を上げるために給排系の熱交
換が必要な場合においては二重管が好適であり、二重管
にすると配管構成上のシンプルさも維持できるので有利
である。Next, the structure of a discharge pipe for the reaction group supplied to each reaction vessel will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows the discharge system in addition to the supply system shown in FIG. That is, the broken line 61 indicates the discharge system with respect to the supply system indicated by the solid line. This is because when the reaction group supplied to each reaction vessel is discharged as a surplus or a reaction result, the pipe indicated by the broken line 61 is guided, and the lower part of the reaction vessel installation surface provided in the area indicated by the broken line 62 is gathered. Through the discharge system. Here, solid-line circles 51, 52, and 53 as supply systems and broken-line circles 62 as discharge systems are drawn as concentric circles, which means that both the supply system and the discharge system pass through this area. Just does not necessarily mean a double tube.
However, when heat exchange between the supply and exhaust systems is required to increase the thermal efficiency of the chemical reaction, a double pipe is preferable, and a double pipe is advantageous because the simplicity of the piping configuration can be maintained.
【0025】以上の如く、本発明の化学反応プラントに
おける反応基等の給排系配管の構成の仕方をグルーピン
グの考え方の一例として説明してきたが、これらは配管
系のみならず、電線管の引き廻し方式においても同様で
あることは論を待たない。図8及び図9においては、図
4〜7における各反応容器への供給系統及び排出系統を
省略しているので、図10に太線矢印71により代表し
て、全体の配管としての給排系を示す。As described above, the configuration of the supply / discharge system piping for the reaction group and the like in the chemical reaction plant of the present invention has been described as an example of the concept of grouping. It goes without saying that the same applies to the rotating system. 8 and 9, since the supply system and the discharge system to each reaction vessel in FIGS. 4 to 7 are omitted, the supply / discharge system as the entire pipe is represented by a thick arrow 71 in FIG. Show.
【0026】以上の説明では化学反応容器を地上に配設
することを前提としたが、地上以外の例えば、水中、海
中、宇宙空間等の環境に反応容器を設置する場合におい
ても本発明を同様に適用することができる。Although the above description has been made on the premise that the chemical reaction vessel is arranged on the ground, the present invention is similarly applicable to a case where the reaction vessel is installed in an environment other than the ground, such as underwater, in the sea, or in space. Can be applied to
【0027】[0027]
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によると化学反
応容器間のデッドスペースを極小化したことで、プラン
ト敷地面積の低減が可能となり、プラント全体の建設コ
ストの低減に貢献できる。また、このような稠密化した
配置において平行四辺形型のグルーピングを実施するこ
とで、反応容器に接続される給排系の配管や配線ケーブ
ルの配設を合理化することができるとともにグルーピン
グの直観的な理解が可能となり、化学反応容器の給排系
の熱交換を合理的に設計することができる。更に、円周
状のレールルートを持つ天井クレーンを採用することに
よって、ハニカム状の稠密配置とクレーンの移動カバー
範囲を一致させることができ、反応容器交換時の所要時
間の短縮化、クレーンの移動距離の最小化等によってク
レーン消費電力の低減を図ることができる。As described above, according to the present invention, by minimizing the dead space between the chemical reaction vessels, it is possible to reduce the plant area and contribute to the reduction of the construction cost of the entire plant. In addition, by performing parallelogram grouping in such a dense arrangement, it is possible to rationalize the arrangement of supply / discharge piping and wiring cables connected to the reaction vessel, and to intuitively perform the grouping. It is possible to reasonably design the heat exchange of the supply and exhaust system of the chemical reaction vessel. Furthermore, by adopting an overhead crane with a circumferential rail route, it is possible to match the honeycomb-like dense arrangement with the crane's moving coverage, shortening the time required for replacing the reaction vessel, and moving the crane. Crane power consumption can be reduced by minimizing the distance.
【図1】クレーンとともに示した本発明による化学反応
容器の平面配置方法の説明図。FIG. 1 is an explanatory view of a method for arranging a chemical reaction vessel in a plane according to the present invention shown together with a crane.
【図2】別のクレーンとともに示した本発明による化学
反応容器の平面配置方法の説明図。FIG. 2 is an explanatory view of a planar arrangement method of a chemical reaction vessel according to the present invention shown together with another crane.
【図3】化学反応容器の給排系の一例を示す断面図。FIG. 3 is a sectional view showing an example of a supply / discharge system of a chemical reaction container.
【図4】化学反応容器群のグループ分けの説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of grouping of chemical reaction vessel groups.
【図5】化学反応容器群をグループ分けした時の反応基
給排系配管ルート説明図。FIG. 5 is an explanatory view of a reaction base supply / discharge system piping route when a group of chemical reaction vessels is grouped.
【図6】化学反応容器群を別の態様でグループ分けした
時の反応基給排系配管ルート説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a reaction supply / discharge system piping route when a group of chemical reaction vessels is grouped in another mode.
【図7】化学反応容器群を別の態様でグループ分けした
時の反応基給排系配管ルート説明図。FIG. 7 is an explanatory view of a reaction base supply / discharge system piping route when a group of chemical reaction vessels is grouped in another mode.
【図8】化学反応容器大系列化時の給系配管母管の立上
げ位置説明図。FIG. 8 is an explanatory view of a start-up position of a supply pipe main pipe when the chemical reaction vessel is enlarged.
【図9】化学反応容器大系列化時の給排系配管母管の立
上げ位置説明図。FIG. 9 is an explanatory view of a start-up position of a supply / discharge system piping mother pipe when the chemical reaction vessel is enlarged.
【図10】化学反応容器大系列化時の給排系母管立上げ
位置及び全体の配管としての給排系を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a supply / drainage system main pipe start-up position and a supply / discharge system as an entire pipe when the chemical reaction vessel is enlarged.
【図11】稠密配置でデッドスペースが低減されること
の説明図。FIG. 11 is an explanatory view showing that dead space is reduced by dense arrangement.
1 化学反応容器 2 クレーン(荷重支持部) 3 クレーンルート 4 クレーン吊下げ移動部 5 メンテナンススペース 6 搬出入ルート 31 後処理装置 32 弁 34 配管 51,52,53 給系母管立上げ位置 54 末端母管 62 排系母管立上げ位置 71 全体としてのプロセス流の流れ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chemical reaction container 2 Crane (load support part) 3 Crane route 4 Crane suspension moving part 5 Maintenance space 6 Carry-in / out route 31 Post-processing device 32 Valve 34 Piping 51, 52, 53 Supply system main pipe start-up position 54 End mother Pipe 62 Drainage system start-up position 71 Flow of process flow as a whole
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 正治 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (56)参考文献 特開 昭64−47439(JP,A) 特開 昭54−103775(JP,A) 特公 昭48−10714(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 8/00 - 8/06 H01M 8/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Shoji Takahashi 3-1-1, Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (56) References JP-A-64-47439 (JP, A) 1979-103775 (JP, A) JP 48-10714 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B01J 8/00-8/06 H01M 8/24
Claims (11)
有する複数の円筒形の化学反応容器を立設して平面上に
配置するに当たって、隣接する化学反応容器間に最小限
の離隔距離を確保した状態で各化学反応容器を稠密配置
することで化学反応容器群を構成することを特徴とする
化学反応容器の平面配置方法。When a plurality of cylindrical chemical reaction vessels having a cross section of a circle or a shape similar to a circle are erected and arranged on a plane , a minimum number of chemical reaction vessels are arranged between adjacent chemical reaction vessels.
A chemical reaction vessel group is formed by densely arranging the respective chemical reaction vessels in a state where the separation distance is secured .
輪郭が略正六角形であると共に、少なくとも一部がハニ
カム形を呈するものであることを特徴とする請求項1記
載の化学反応容器の平面配置方法。2. The chemical reaction vessel according to claim 1, wherein the cross section of the group of chemical reaction vessels has a substantially regular hexagonal outline and at least a part thereof has a honeycomb shape. Plane arrangement method.
たは宇宙空間等の自然環境であって、化学反応容器の内
部において目的とする化学反応を生ぜしめる一方、化学
反応に必要な原料の給排や反応生成物等の取り出し及び
電気的接続は化学反応容器の配置平面の上または/およ
び下側に設けた配管や配線によって行うことを特徴とす
る請求項1又は2記載の化学反応容器の平面配置方法。3. The outside of the chemical reaction vessel is a natural environment such as air, water, seawater, or outer space. In the inside of the chemical reaction vessel, a desired chemical reaction is generated, while raw materials necessary for the chemical reaction are produced. 3. The chemical reaction vessel according to claim 1, wherein the supply / discharge, the removal of reaction products, and the electrical connection are performed by piping and / or wiring provided on or / and below the plane on which the chemical reaction vessel is arranged. Plane arrangement method.
断面の外形が略平行四辺形になるように3つのグループ
に分割し、各グループ毎に一括した配管及び配線を配置
することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載
の化学反応容器の平面配置方法。4. The chemical reaction vessel group is divided into three groups so that the outer shape of the cross section of one group is substantially a parallelogram, and collective piping and wiring are arranged for each group. The method for arranging a chemical reaction vessel in a plane according to any one of claims 1 to 3.
応容器間に保守作業上確保すべき最小限の離隔距離を設
け、任意の化学反応容器全体を取り外し可能にすること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の化学
反応容器の平面配置方法。5. An adjacent chemical reaction in a group of chemical reaction vessels.
The chemical reaction vessel according to any one of claims 1 to 4, wherein a minimum separation distance to be secured for maintenance work is provided between the reaction vessels, and the entire chemical reaction vessel can be removed. Plane arrangement method.
学反応容器群を囲む円形ルートを設定することを特徴と
する請求項5記載の化学反応容器の平面配置方法。6. The method according to claim 5, wherein a circular route surrounding the chemical reaction vessel group is set as a crane rail disposition route.
一部を負担するための支持台を設け、該支持台を中心に
してクレーンが回転することを特徴とする請求項6記載
の化学反応容器の平面配置方法。7. The chemical reaction vessel according to claim 6, wherein a support is provided at the center of the circular route to bear a part of the crane load, and the crane rotates about the support. Plane arrangement method.
る請求項6〜7のいずれか1項記載の化学反応容器の平
面配置方法。8. The method according to claim 6, wherein a plurality of cranes are provided.
とも化学反応容器1個分のスペースを含むスペースを少
なくとも1個所メンテナンススペースとして充当するこ
とを特徴とする請求項6〜8のいずれか1項に記載の化
学反応容器の平面配置方法。9. The maintenance space according to claim 6, wherein a space including the space for at least one chemical reaction vessel on the outermost peripheral side of the group of chemical reaction vessels is allocated as at least one maintenance space. Item 14. The method for arranging a chemical reaction container in a plane according to item 8.
学反応容器の平面配置方法によって構成された化学反応
容器群を複数組み合わせて大系列化することを特徴とす
る化学反応容器の平面配置方法。10. A plan view of a chemical reaction vessel, wherein a plurality of chemical reaction vessel groups configured by the method of arranging chemical reaction vessels in plane according to any one of claims 1 to 9 are combined to form a large series. Placement method.
及び排出物を通す排系母管を相互に熱交換可能なように
配置すると共に、このように配置されたものをこれの周
囲に位置する化学反応容器群までの距離がそれぞれ等し
くなる地点に配設することを特徴とする請求項10記載
の化学反応容器の平面配置方法。11. A feed system pipe through which raw materials necessary for a chemical reaction pass and a discharge system pipe through which discharges pass are arranged so as to be able to exchange heat with each other. 11. The method according to claim 10, wherein the chemical reaction vessels are arranged at points where the distances to the chemical reaction vessel group located at the same position are equal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02416493A JP3325066B2 (en) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | Planar arrangement of chemical reaction vessels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02416493A JP3325066B2 (en) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | Planar arrangement of chemical reaction vessels |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06233927A JPH06233927A (en) | 1994-08-23 |
| JP3325066B2 true JP3325066B2 (en) | 2002-09-17 |
Family
ID=12130709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02416493A Expired - Fee Related JP3325066B2 (en) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | Planar arrangement of chemical reaction vessels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3325066B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6016520B2 (en) * | 2012-08-22 | 2016-10-26 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Fuel cell module |
-
1993
- 1993-02-12 JP JP02416493A patent/JP3325066B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06233927A (en) | 1994-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0154113B1 (en) | Modular head assembly for a pressure vessel of a nuclear reactor | |
| CN103208410B (en) | Plasma processing apparatus | |
| CN102947586B (en) | A facility that generates electricity from the wind | |
| CN106948490A (en) | Modular treatment facility | |
| US12205728B2 (en) | Nuclear reactor facility integrated with passive air cooling system | |
| CN202389599U (en) | Electromagnetic ejector of carrier-based aircraft | |
| CN114864114B (en) | A layout structure of a high-temperature gas-cooled reactor module | |
| JP3418995B2 (en) | Chemical reaction equipment | |
| JP3325066B2 (en) | Planar arrangement of chemical reaction vessels | |
| US20220074677A1 (en) | Large capacity heat sink vessel for thermal energy storage | |
| US20170159305A1 (en) | Modular processing facility | |
| US4290852A (en) | Roof reflector for a gas-cooled pebble-bed reactor and process for the disassembly of the roof reflector | |
| AU2014202657A1 (en) | Modular processing facility | |
| US4717030A (en) | Turbine building equipped with overhead traveling cranes | |
| US3640339A (en) | Hanger arrangement | |
| US4606135A (en) | Device for producing a fluidization | |
| CN1204328C (en) | Semi-conductor manufacturing factory layout | |
| CA3015351A1 (en) | Modular processing facility | |
| CN107174923B (en) | Flue gas purifying reactor | |
| CN119008046A (en) | Double-cable bridge type reactor roof structure | |
| CN223089003U (en) | Plant modules and building equipment | |
| KR102951819B1 (en) | Scallop aquaculture using a cage-style fishing net | |
| CN217826026U (en) | Superposed upper and lower double-layer underground granary | |
| CN220325340U (en) | Energy storage valve tower frame and energy storage valve tower | |
| CN118299087A (en) | Spent fuel storage grillwork and storage system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080705 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080705 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090705 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090705 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100705 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100705 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110705 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |