JPH01320213A - 透明性に優れた固体炭酸の製造方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、透明性に優れた固体炭酸の製造方法およびそ
の装置に関する。

従来技術とその問題点 現在固体炭酸の製造方法としては、以下のようなものが
知られている。

（イ）液化炭酸ガスを容器内で断熱膨張させ、生成する
雪状固体炭酸を圧縮固化して、製品とする（特開昭６１
−１７４１４号公報、特開昭６１−４０８０８号公報な
ど）。

この方法におけるＣｏ２の歩留りは、４０〜５０％程度
に過ぎないので、製造コストが高くなる欠点がある。ま
た、雪状固体炭酸の圧縮に際して微小な気泡が取込まれ
るため、密度が低く、製品が白色不透明となり、商品価
値が低下する。

（ロ）昇華温度以下に冷却した容器内に炭酸ガスを導入
し、容器壁に付着形成される雪状固体炭酸を回収し、圧
縮固化して、製品とする（特公昭５７−５３２８８号公
報）。

この場合にも、得られる製品は、やはり密度が低く、白
色不透明となる。

問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の如き技術の現状に鑑みて種々研究を
重ねた結果、炭酸ガスの温度−圧力特性を利用すること
により、従来技術の問題点を大巾に軽減し得る固体炭酸
の製造技術を確立することに成功した。

すなわち、本発明は、下記の固体炭酸製造方法およびそ
の装置を提供するものである：■炭酸ガスを臨界温度以
下且つ三重点温度以上の温度で圧力容器内で加圧して液
化し、液状に保持した状態で三重点未満に冷却して固化
させる固体炭酸の製造法において、Ｌ　Ｎ　Ｇおよび／
またはＬＰＧと熱交換した冷媒により上記圧力容器内の
液体炭酸を間接的に冷却固化させ、生成した固体炭酸を
連続的に容器外に取出すことを特徴とする透明性に優れ
た固体炭酸の製造法；および■液化炭酸ガスを三重点未
満に冷却して固化させるための圧力容器、加圧された液
化炭酸ガスを供給するために該圧力容器の一端に接続さ
れた液化炭酸ガス供給機構、液化炭酸ガスを間接冷却す
るために該圧力容器の外壁に沿って設けられた冷媒回路
、および形成された固体炭酸を保持し且つ圧力容器外に
取り出すために該圧力容器の他の一端側に設けられたス
トッパーを備えたことを特徴とする固体炭酸の製造装置
。

以下図面に示す実施態様を参照しつつ、本発明を説明す
る。

第１図は、本発明で使用する固体炭酸製造装置の一例の
概略を示す部分断面図である。なお、第１図においては
、原料から製品に至る流れは、垂直方向に描かれている
が、本発明における原料から製品に至る流れは、斜め上
方から斜め下方に傾斜していても良く、或いは水平方向
であっても良い。

図示の本発明装置においては、圧力容器（１）の上端側
に、ポンプ（３）を備えた加圧液化炭酸ガス供給管（５
）が接続されている。ポンプ（３）および加圧液化炭酸
ガス供給管（５）は、圧力計（７）とともに、液化炭酸
ガス供給機構を構成している。圧力容器（１）の外壁に
沿って、圧力容器（１）内の液化炭酸ガスを間接的に冷
却するための冷媒用蛇管（９）が設けられている。圧力
容器（１）の下端側には、駆動部（１１）により圧力容
器（１）の軸方向に対する相対的位置を適宜変更し得る
木製または金属製のストッパー（１３）が設けられてい
る。また、圧力容器（１）の下方には、形成された固体
炭酸を保持して系外に案内するとともに、その製造速度
を制御するために、例えば、無限軌道タイプの回転ベル
ト式の保持機構（１５）が設けられている。

本発明方法を実施するに際しては、まず、図示する様に
、ストッパー（１３）を圧力容器（１）の内部に移動さ
せ、圧力容器（１）の底部を閉じて内部を気密状態とす
る。次いで、予め液化しである炭酸ガスをポンプ（３）
により加圧しつつ（通常６〜２０ｋｇ／ｃ♂程度）、圧
力容器（１）に送り込む。圧力容器（１）の外壁に沿っ
て設けられている冷媒用蛇管（９）には、ＬＮＧなどの
低温媒体、またはこれらの低温媒体により冷却された冷
媒（フロン系冷媒、液体窒素など）が、下方から上方に
向けて送られ、圧力容器（１）内の液体炭酸ガスをさら
に一層冷却する。かくして、圧力容器（１）の下部のス
トッパー（１３）上には、次第に固体炭酸が堆積し始め
るので、固体炭酸の製造が定常状態となった時点で、駆
動部（１１）によりストッパー（１３）を徐々に下方に
移動させ、固体炭酸をゆっくりと圧力容器（１）の外に
取出す。

固体炭酸の先端部分が保持機構（１５）に接触する位置
に到達すると、ストッパー（１３）を側方（例えば、図
面に垂直な方向）に移動させ、以後は固体炭酸を保持機
構（１５）により保持しつつ、下方に送る。保持機構（
１５）の下方には、切断機構（図示せず）が設けられて
おり、固体炭酸を所定の長さに切断する。

本発明においては、圧力容器（１）の断面形状は、円形
、四角形、多角形などの任意の形状であって良い。また
、圧力容器（１）の内面は、固体炭酸の固着を防止して
、取出しを円滑に行うために、鏡面仕上げ（１７）とし
ておくことが、好ましい。冷媒の冷却は、技術的には、
ＬＮＧなどの冷熱を利用する以外の手段によっても、行
い得るが、コスト高となる。

本発明によれば、以下の如き顕著な効果が奏される。

（ａ）液体炭酸を使用するので、炭酸ガスの歩留りは、
はぼ１００％となる。

（ｂ）冷媒の冷却にＬＮＧまたはＬＰＧの冷熱を使用す
るので、製造コストが低い。

（ｃ）大寸法（特に長寸）の固体炭酸を製造することが
できる。

（ｄ）得られた固体炭酸は、気泡が存在しないので、密
度が高い。従って、昇華速度が遅く、冷却剤などとして
の効果が長期的に持続する。

（ｅ）また、得られた固体炭酸は、透明性に優れている
。

（ｆ）上記（ｄ）および（ｅ）の結果として、本発明方
法による固体炭酸は、商品価値が極めて高い。

実施例 以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところをより
一層明確にする。

実施例１ 第１図に示す装置を使用して、固体炭酸を製造した。

ストッパー（１３）を圧力容器（１）の内部に移動させ
、圧力容器（１）の底部を閉じた状態で、外径３４　ｍ
ｍ、肉厚３．　２ｍｍ、長さ１０００ｍｍのステンレス
スチール製の圧力容器（１）の外壁に沿って設けられて
いる冷媒用蛇管（９）に−１５０°ＣのＬＮＧを送り、
圧力容器（１）を十分に予冷した。

次いで、−３０°Ｃに冷却された液体炭酸をポンプ（３
）により４．５１／ｈｒの割合で圧力容器（１）内に導
入した。この時の系内の圧力は、１４ｋｇ／ｃＪであっ
た。また、この間にも、ＬＮＧによる冷却を引続き行っ
た（定常状態到達後の蛇管（９）の入口でのＬＮＧ温度
は、−１５０°Ｃであり、出口での温度は、−５０°Ｃ
であった。）液体炭酸の導入開始から１０分後に、スト
ッパー　（１３）上で固体炭酸が氷結していることを確
認した後、ストッパー（１３）をゆっくりと降下させ、
内部圧で押出されてくる固体炭酸を保持機構（１５）に
より保持しつつ、２〜４ｍｍ／ｓｅｃの速度で連続的に
系外に取出した。生産量は、約７ｋｇ／ｈｒであった。

得られた固形炭酸は、透明な高密度の円柱状物で、適当
な箇所で切断することにより、任意の長さの製品とする
ことが出来た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法を実施するために使用する装置の
一例の概要を示す一部断面図である。 （１）・・・圧力容器 （３）・・・ポンプ （５）・・・加圧液化炭酸ガス供給管 （７）・・・圧力計 （９）・・・冷却用蛇管 （１１）・・・ストッパー（１３）の駆動機構（１３）
・・・ストッパー （１５）・・・固体炭酸の保持機構 （１７）・・・鏡面仕上げされた内面 （以上）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭酸ガスを臨界温度以下且つ三重点温度以上の温
   度で圧力容器内で加圧して液化し、液状に保持した状態
   で三重点未満に冷却して固化させる固体炭酸の製造法に
   おいて、ＬＮＧおよび／またはＬＰＧと熱交換した冷媒
   により上記圧力容器内の液体炭酸を間接的に冷却固化さ
   せ、生成した固体炭酸を連続的に容器外に取出すことを
   特徴とする透明性に優れた固体炭酸の製造法。
2. （２）液化炭酸ガスを三重点未満に冷却して固化させる
   ための圧力容器、加圧された液化炭酸ガスを供給するた
   めに該圧力容器の一端に接続された液化炭酸ガス供給機
   構、液化炭酸ガスを間接冷却するために該圧力容器の外
   壁に沿って設けられた冷媒回路、および形成された固体
   炭酸を保持し且つ圧力容器外に取り出すために該圧力容
   器の他の一端側に設けられたストッパーを備えたことを
   特徴とする固体炭酸の製造装置。