JPH0568876A - 質量移動及び熱交換プロセス用耐食耐熱性規則的充填物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱性、耐食性、軽量かつ高強度であって良
好な熱伝導度を有し、かつ技術的に容易に任意の形状に
製造することができるような、カラム又は反応器のため
の規則的充填物を提供する。 【構成】 規則的充填物を構成する部品が、製織法ない
し編組法により相互に結合された炭素繊維又は炭素繊維
糸から成る群から選ばれた充填材と母材炭素とから成る
炭素繊維強化炭素によって構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、質量移動及びエネル
ギー交換プロセス用カラム又は反応器中で用いるために
前もって成形した個々の部品から組み立てられた規則的
充填物に関する。

【０００２】

【従来の技術】質量移動及びエネルギー交換プロセス
は、同一もしくは異なった凝集状態にある物質の間で行
われ、物質の富化又は貧化、化学反応、精製、冷却又は
加熱などの目的のために使用される。特に蒸留、精留、
抽出、気体の気化による気体の冷却、気体からの物質の
分離などのプロセスが挙げられる。これらのプロセスを
行う装置は一般に流体の流れを導き、平均化し、また質
量移動や熱交換プロセスに関与する物質を可能な限り薄
層に形成するための組み込み体を備えている。組み込み
体は前記プロセスに関与する成分が常によく接触を保つ
ことを保証するのが目的である。組み込み体は多種多様
に設計製作することができる。例えばカラムにおいてバ
ブルキャップ、トンネルキャップ、シーブ、グリッド、
ジェット、バルブもしくはカスケードなどの種々のトレ
ーがあることが当業者により知られている。同様に例え
ば単に投入するだけの不規則的配置か又は規則的配置に
よって蒸留器やカラムの内室を構成する充填体も用いら
れる。

【０００３】組み込み体の第３のグループは規則的充填
物である（マイエル（W. Meier）の論文「ズルツァー技
術展望（Technische Rundschau Sulzer ）」１９７９年
２月、第４９〜６１ページ参照）。これは多くの場合は
金属、セラミック又はプラスチックを用いて製造され複
数の貫通孔を有する板群であり、これらの板はしばしば
波形もしくはジグザグ形に成形され、密に隣接して位置
決めし通常は円筒形のカラム組み込み体となるように組
み立てられ、カラム中に所定の方式により重ねて組み込
まれている。そのような充填物は例えばズルツァー社の
ＢＸパッキング、メラパック、更にはケラパックの商品
名で知られている。この種の充填物は圧力損失が低いこ
と、液体保持量が少ないこと、分離段数が多いこと、分
布不良が少ないことなどの理由によりプロセス工学にお
いて広く使用されており、特に、困難な分離作業に用い
られて成功を収めている。

【０００４】規則的充填物の有効性は、種々に配列され
る複数の流路及び貫通孔によって特徴づけられる複雑な
構造によって発揮される。従って容易に変形及び加工が
可能な金属、プラスチックなどの材料が経済的に製造す
るのに特に適している。ところが、規則的充填物はその
大きな長所にもかかわらず、とりわけ腐食に弱いために
その応用範囲が限られていた。金属製充填物は高価な特
殊合金を用いても酸性、塩基性又は塩のような性質を有
する腐食性の物質に対しては耐性が無く、また有ったと
しても限られた程度にとどまる。このためプラスチック
やセラミックを用いた規則的充填物の開発が精力的に進
められた（例えばケラパック、１９７７年）。しかしな
がらこの種の材料で作られた充填物は限定された範囲内
でしか使用することができず、材料技術上の欠陥を完全
に防止できない。プラスチック製充填物は温度安定性を
欠き、耐薬品性、特に有機薬品に対する耐性に欠ける。
すなわち変形したり、膨潤したりあるいは溶解する。耐
熱性セラミック充填物はアルカリ、鉱酸水溶液、フッ素
含有薬品などに耐性が無く、熱伝導度が低い。

【０００５】規則的充填物における腐食は効率の低下を
もたらし、製品を汚染する。また変形は機能の、従って
プロセスの重大な障害を招くおそれがある。更にもう一
つの短所は主として金属を用いて製造される充填物が比
較的大きい重量を有することであり、装置の設計と建設
の際にこれを考慮しなければならない。また費用が高
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従ってこの発明の課題
は、前記短所を有せず、耐熱性で高度に耐食性であり、
しかしながら軽量で高強度であり、機械的に安定であっ
て良好な熱伝導度を有し、かつ技術的に容易に任意の所
望形状に製造することができる規則的充填物を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題はこの発明に基
づき、規則的充填物を構成する部品が、製織法ないし編
組法により相互に結合された炭素繊維又は炭素繊維糸か
ら成る群から選ばれた充填材と母材炭素とから成る炭素
繊維強化炭素によって構成されることにより解決され
る。

【０００８】特許請求の範囲及びこの明細書において用
いる炭素なる用語は、炭素繊維強化炭素（以下ＣＦＣと
も略す）が対象となるか又は炭素母材が対象となるかに
は無関係に、黒鉛化していない炭素にも黒鉛化した炭素
にも同様に適用される。

【０００９】装置において各種のトレーや充填体用の材
料として炭素を使用することは、その優秀な耐食性（炭
素は最強の酸化剤によってしか侵されない）と耐熱性に
より長い間知られてきた（ウィナケル（K. Winnacker）
及びキュヒレル（L. Kuechler ）の著書「化学技術（Ch
emische Technologie ）」第１巻、無機化学技術Ｉ（An
organische Technologie I）、第５０４、５０５ペー
ジ、カール ハンゼル出版社、ムニッヒ、１９６９年参
照）。

【００１０】これらの公知の用途に対して多顆粒状炭素
が用いられ、多顆粒状炭素は充填材粒子と炭素を含有す
る結合剤とから押出し、振動圧縮などの成形法により成
形した後、無空気状態で炭化し、場合によっては黒鉛化
して製造される。このようにして得られた角を有するブ
ロック、円筒形ブロック、棒あるいは管の形の素材は、
のこぎり切断、旋削、孔あけ、フライス加工、研削など
の切削加工によって最終形状に成形され、所定の開口又
は貫通路などが設けられる。この方法は簡単な構成の部
品については経済的である。ところが、例えば折りたた
んだフィルム又は複雑な凹凸もしくは溝を有する薄板状
の形状の部品、特に規則的充填物の構成に使用されるよ
うな複数の孔もしくは貫通路が更に設けられるような複
雑な形状の部品では、この方法によっては製造が全く不
可能であるか、又は可能であるとしても不当に高い費用
をかけてしか製造できない。

【００１１】このことは、当業者の間では炭素を使用す
ることによって材料に関する問題のかなりの部分が解決
可能であることが知られていたにもかかわらず、既に２
０年以上も前から知られている規則的充填物の製造のた
めに、現在に至るまで炭素が使用されなかった理由であ
る。技術の進歩及びこの発明により、或る種のＣＦＣ及
び或る種の製造方法を用いることによって初めて、全体
的に炭素から成る規則的充填物を利用することが可能と
なった。

【００１２】結合剤を用いてセルロース繊維を圧縮し、
ついでコーキングすることによって製造される電気化学
スプレー塔用板状ＣＦＣ組み込み体が英国特許出願公開
第2109006 号公報に記載されている。それにより得られ
できるだけ平らであることが望ましい板は３〜１０ｍｍ
とかなり厚く、従って重量も大きい。孔、貫通路又はス
ロットは特殊な成形法特に機械加工を用いて導入しなけ
ればならない。複雑に成形され波形又はジグザグ形状を
有し、機械加工を経ることなくあたかも織物であるかの
ような緻密な貫通路のパターンを有する最大で０．４ｍ
ｍ厚の板の製造に関する記述は無く、また暗示されても
いない。またこの文献からは、ＣＦＣ板の製造のために
糸から成りひだ付け性の良い織物のように製織法ないし
編組法で繊維を使用し、またこの板を規則的充填物の製
造のために使用することを推論することはできない。

【００１３】この発明において重要なことは、規則的充
填物を構成するＣＦＣ部品が、一方では織物、敷物、編
物、ニットもしくは他の公知の製織法ないし編組法によ
り相互に結合された炭素繊維又は炭素繊維糸を含み、他
方では形状の安定性及び強度増加を付与する母材炭素に
よって充填されるか又は少なくとも浸透されていること
である。糸又は繊維の製織結合は二次元的でも三次元的
でもよいが、大抵の用途において比較的経済的な二次元
結合形式で十分な形状安定性と強度が得られる。機械的
に及び形状に関して安定な他の形の組み込み部品は、二
次元的に製織結合され二層以上の重なり合った糸層から
成り、これらの糸層は母材炭素により浸透されるか又は
充填され、これにより結合される。

【００１４】最も単純な場合には、規則的充填物を構成
する部品は厚さ０．４ｍｍ以下の平板もしくは曲板から
成り、これらの板は織物骨格構造に基づき容易に輪郭を
成形でき、また織物の目に含まれる孔の数及び配列に応
じて複数の貫通路を有する。一層有利な構成は型押しさ
れた輪郭を持ち、板を組み合わせて規則的充填物を構成
した際に流路が確保されるように、この輪郭により板の
表面を相互に或る距離をおいて隔てることができるよう
にすることである。流路及び輪郭は貫通路と相まって液
相間の強力な質量移動をもたらす。ジクザグ形又は波形
に型押しした板はとりわけ大きな効果を収めた。

【００１５】ＣＦＣ部品の充填材は炭素連続フィラメン
ト又は連続フィラメントから製造された炭素糸又は短繊
維から製造された糸から成る。より柔軟性に富み、より
多孔性であることにより短繊維から製造された糸が一般
的に好ましい。そのような短繊維糸は、不融化した適当
なプラスチック繊維やピッチ繊維を引きちぎることによ
り短繊維として２〜２０ｃｍ望ましくは５〜１５ｃｍと
し、得られた短繊維を糸に加工することにより容易に製
造することができる。他方では切断して製造した短繊維
を糸に加工し、それをこの発明に基づきＣＦＣ部品の製
造のために使用することも可能である。

【００１６】連続フィラメント及び糸を更に加工してこ
の発明に基づく板のための半製品として適する複数の織
物とすることができる。しかしながらこれらの織物の特
質は良好なひだ付け性とすべきである。ＣＦＣ部品の製
造において、綾織形織物が特に有利である。これは特に
柔軟性に富み、内部偏位可能だからである。この性質の
ために、平らなＣＦＣ半製品体を成形する際に充填材織
物の損傷を防止することができる。炭素繊維強化炭素で
作られた部品の表面に存在する空孔又は貫通路は、使用
の目的及び充填物の大きさに応じて１０ないし１０００
０μｍの内法を有することができる。規則的充填物の運
転の際に、これらの空孔及び貫通路は板又は薄板に沿っ
た液体の下向きの流れを遅延させ、従って質量移動や熱
交換プロセスのために多くの時間を確保することができ
る。更に、そのような構造は比較的大きな表面積を有
し、その結果薄層を成す物質の一層均一な分布を形成
し、これにより更に質量移動及び熱交換プロセスを促進
する。空孔及び貫通路は、織物中の糸の格子構造間に存
在する空洞や糸又はフィラメント間に存在する空洞が母
材樹脂によって不完全にしか充填されないことにより発
生する。また、空孔は母材樹脂の炭化の際にも形成され
る。開口や空孔は組み込み部品の重量を減少させる結果
となっているのも有利である。貫通路の大きさや形状を
いかに選択すべきかは組み込み部品の大きさやプロセス
技術に関する条件による。

【００１７】ここに記載した規則的充填物は、充填物形
状にそれぞれ適合され、切断され、成形された、例えば
ジクザグ形輪郭を備えた複数の板から所定の方法により
組み立てられる。板自体は相互に固定する固定具を有し
ていないので、この目的のために製造された固定具によ
り相互に固定される。これらの固定具は一般に環状のＣ
ＦＣスリーブであり、規則的充填物の板群の外周を取り
囲み、それらを相互に固定する。スリーブの上端は垂直
に切開してスリットを作る。このスリットにより生じる
薄板は外向きに曲げられる。これらの薄板は装置壁に接
して置かれた状態になり、縁を流れる液体を充填物中へ
引き戻す。ＣＦＣ保持環は連続繊維束により織られた織
物を用いて製造するのが好ましい。それにより得られる
大きい剛性がこの用途のために有利である。しかしなが
ら保持のために、充填物の内部を構成するＣＦＣ板の製
造に用いるような織物を使用することも可能である。角
ばった形状の充填物又は非常に大きい直径を有する充填
物を、帯状ＣＦＣから成る固定アンカーあるいはＣＦＣ
又はグラファイト製の棒状アンカー、ねじ又は拘束ピン
などにより相互に固定することもできる。

【００１８】糸から製造され二次元もしくは三次元的に
網目状結合された織物が規則的充填物を構成する部品を
製造するために使用される。糸の製造に用いる出発物質
は連続フィラメントであってもよく、切断し又は引きち
ぎった５〜１５ｃｍの長さを持つ短繊維であってもよ
い。引きちぎった短繊維は板状の部品を構成する織物構
造のための糸の製造に用いられるのが好ましく、他方で
は連続フィラメントは充填物を相互に固定するスリーブ
を作るための糸の製造に用いられるのが好ましい。もち
ろん他の糸も上記の部品群のそれぞれの製造のために使
用することができる。糸の製造のための素材としてはポ
リアクリロニトリル（ＰＡＮ）、セルロースもしくはピ
ッチを原料とする炭素繊維を使用することができる。Ｐ
ＡＮ繊維、セルロース繊維又はピッチ繊維をまず不融化
し、これらの繊維から糸を製造し、この糸を二次元又は
三次元の織物に加工することも可能である。織物の好ま
しい形態は綾織物である。

【００１９】平らな織物は母材の前駆物質である樹脂を
含浸され、その際樹脂量は一般にあらかじめ設定されて
いる。一般的には後のＣＦＣ体の機械強度を保つのに必
要な量だけ樹脂を織物中に導入する。この樹脂の量は、
相互に結合された糸の間の空間に貫通路や空洞が残るほ
どに、また糸自体に空孔が残るほどに少ないものであ
る。後に生成するＣＦＣ体はそれゆえに軽量で、樹脂の
使用量は比較的少ない。含浸は例えば浸漬又は吹き付け
によりオートクレーブ技術に基づき行うか、又はプリプ
レグの製造に通常用いられる塗布装置、例えばドクタと
これに続くローラなど任意の公知の方法によって行うこ
とができる。吸収される含浸剤の量はローラに加える圧
力を調節することにより容易に制御できるから、プリプ
レグ製造に用いられる方法が有利である。樹脂としては
フェノール、エポキシ、フラン、ポリエステル樹脂更に
はポリイミド、ビスマレイミド樹脂のような、母材樹脂
として通常使用されるものならばいずれの樹脂であって
もよい。上記樹脂のうち後の三者は費用の点から特殊な
用途の場合にだけ使用される。樹脂選択の判定基準は加
工性に加えて、炭化の際のコークス収率レベルと得られ
るコークスの構造による。母材コークスはＣＦＣ体に十
分な機械強度と意図する用途に適合した開放空孔体積と
を与えるようにしなければならない。可能な限り平滑か
つ緻密な外面が求められる場合もあるが、一般には可能
な限り多くの大きな空孔が求められる。母材前駆物質と
しては、合成樹脂のほかに細かく粉砕した石油ピッチも
しくはコールタールピッチを、乾燥又は懸濁させた形で
使用することもできる。

【００２０】含浸した織物は次に上側パンチと下側パン
チとの間でプレスするか又はローラ間でプレスするなど
のプロセス、又は巻き込みもしくは真空バッグ技術など
により所望の形状に成形する。その際プレス金型や成形
金型の表面には求められる形状及び輪郭に応じて輪郭を
設けておく。最もよく用いられる輪郭は円形、三角形、
四角形又は台形であり、プレスされた板の場合には波
形、ジクザグ形、箱形又は台形箱形の輪郭になる。含浸
した織物帯を下部プレス金型に挿入する際には、帯が変
形したり破断したりしないために、織物帯が金型の凹所
に接触するように注意しなければならない。離型剤又は
離型フィルムを用いると加工物を金型から取り出しやす
い。合成樹脂を少なくとも部分的に硬化させるか又は粉
末状で塗布された母材前駆物質を繊維上で融解させるた
めに、成形は温度上昇して行うのが好ましい。

【００２１】プレスされ又は別の方法で成形され、金型
中で少なくとも部分硬化により安定化された板は、次に
公知の方法により無酸素状態で炭化し、場合によっては
黒鉛化する。

【００２２】充填物を包み込んで充填物の個々の薄板又
は板を相互に保持する保持環は相応の方法で製造され
る。環を作るには、対応する充填物の直径を有する心の
周りに含浸した織物層を巻き付けることによって成形す
る。織物環の上縁に部分的にスリットを入れることによ
って生じる薄板の拡張は、相応に成形された円錐形キャ
ップ又は内部に設けたスペーサにより行われる。巻き付
け体は温度を上げて少なくとも部分的に硬化させた後に
金型から取り出し炭化又は黒鉛化する。心として適当な
材料を選択しておれば、事前に金型から取り出すことな
く心と共に炭化及び／又は黒鉛化することも可能であ
る。

【００２３】規則的充填物の組み立てのためには、板を
少なくとも部分的に硬化又は炭化した状態で成形した
後、組み立て後に所望の充填物の大きさに対応するよう
な小さい板又は薄板に切り、ついで充填物心となるよう
に板を組み立て、個々の部品の固定のためにこれらの部
品上に充填物の大きさに応じて一つ又は複数のスリーブ
を押しはめる。充填物を形成するために、部分的に硬化
した状態又はまだ炭化してはいないが硬化した状態で、
適当な大きさに切断した板部品とスリーブとを適当な合
成樹脂を用いて点状接着により相互に結合するのが有利
である。充填物を炭化した後に、これらの接着触個所は
コークスブリッジを介して個々の部品を補助的に固定す
ることになる。非常に大きい寸法の規則的充填物や円形
ではない規則的充填物は、織物プリプレグから製造され
る平らな固定アンカー、もしくはＣＦＣ又は黒鉛製の帯
又は棒状アンカーなどによってまとめて保持される。

【００２４】

【実施例】以下に記載する実験のために使用した充填物
は、次の方法で製造した。

【００２５】繊維密度１．７０ｇ／ｃｍ³ 、糸番手１４
０テックス、織物２／２、ＤＩＮ５３８５７に基づく織
物引張強度５００Ｎ、単位面積当たり重量２３５ｇ／ｍ
² の織物特性を有しＰＡＮ繊維を原料とし黒鉛化した短
繊維織物を、織物の重量に関し５０％の割合のフェノー
ル樹脂で含浸した。含浸した織物は初期に０．５ＭＰａ
そして最終的に２ＭＰａの圧力でスタンピングプレス中
で所望の形状に成形し、ついで同一のプレス中で室温か
ら１５０°Ｃに温度上昇しつつ１５分以内で硬化させ
た。金型からの取り出しを容易にするために織物とプレ
ス金型の部品の間に０．０２５ｍｍ厚の薄いプラスチッ
クフィルムを置いた。プレス金型は平らなめす金型板と
平らなおす金型板から成り、これらの板には２ｍｍの深
さ及び３ｍｍの底先端間隔で縦軸に対し６０°の角度の
三角形溝がフライス加工してある。金型から取り出した
硬化ＣＦＣ織物成形品はついで無酸素状態の炉中で１５
°Ｃ／ｈの温度勾配で１０００°Ｃに加熱し炭化した。

【００２６】円筒面に沿って充填物を囲みかつ相互に保
持する保持環は連続繊維束から織られた炭素繊維織物を
用いて同様に製造した。この織物は以下のデータにより
特徴づけられる。すなわち繊維密度１．７５〜１．８０
ｇ／ｃｍ³ 、糸番手２００テックス、織物２／２、ＤＩ
Ｎ５３８５７に基づく織物引張強度３５００Ｎ、単位面
積当たり重量２４０ｇ／ｍ² 。重量比５０％のフェノー
ル樹脂で同様に含浸した織物プリプレグは幅２５ｍｍ長
さ１６０ｍｍの帯に切断した。更に、でき上がった薄板
を後に外側に折り曲げることができるように、その帯の
側面から約５〜８ｍｍの切り込みを約１０ｍｍの間隔を
置いて設けた。このように切り込んだ帯を次に下部にお
いて円筒形であり上部において外側に向かって円錐形に
開いている耐火性心に巻き付けた。円筒形の部分では心
は充填物の直径に対応し、円錐形の上部では後に充填物
を収容するカラムの内径に対応していた。織物帯を心上
に巻き付ける際に、切り込みを入れた薄板は心の上部の
円錐形拡張部分により外側に曲げられ、その位置に固定
された。ついで上記のように硬化し、炭化し、金型から
取り外した。

【００２７】そして炭化した織物成形品から、規則的充
填物の大きさ（直径５０ｍｍ、高さ５４ｍｍ）に応じ
て、ジグザグ形の輪郭が下縁に向かって６０°の角度を
成して延びるように小さい板又は薄板を切り出した。つ
いで適当な大きさに切った部品を、輪郭がそれぞれ相互
に交差しその結果複数の流路が上から下に又は下から上
に向かって交差して生じるように、充填物の形状に組み
立てた。組み立てた部品上に２個ないし３個の保持環を
押しはめ、グラファイト製ピンで固定した。

【００２８】１８個の前記ＣＦＣ製規則的充填物を図示
の精留カラム（図１参照）中に設置した。このカラムの
機能は当業者が知っているものであり、この装置により
以下の実験を行った。

【００２９】実験１ １０１３ｍｂａｒの圧力下で、６２５ｇのクロロベンゼ
ン及び１３７５ｇのエチルベンゼンから成る試験混合物
を用いて、メートル当たりの分離段数を決定した。蒸気
負荷率に応じて分離段数は１２ないし２０段である。結
果を図２に詳細に示した。

【００３０】実験２ 同一の実験装置により、メートル当たりの分離段数を４
００ｍｂａｒの真空精留条件で試験した。分離段数は蒸
気負荷に関係して１３ないし１８段である。結果を図３
に示す。

【００３１】実験３ 実験１の実験装置を維持して１００ｍｂａｒの真空精留
条件下では、分離段数は蒸気負荷に応じて１４ないし１
８段である（図４参照）。

【００３２】実験４ ５０ｍｂａｒの真空精留領域では、蒸気負荷に関係して
１４ないし２０段の分離段数が測定された（図５参
照）。

【００３３】

【発明の効果】実験結果は、この発明に基づくＣＦＣ製
規則的充填物を用いて公知の規則的充填物と同様の優れ
た分離能力を達成することができることを示している。
このようにして、例えばクロロトルエン／ニトロクロロ
トルエン、異性体混合物などの分離困難な物質混合物の
精留特性の向上を首尾よく実現することができる。しか
しながら、この発明に基づく充填物の技術的進歩を裏づ
ける有利な固有特性は下記の点にある。 − 強酸化剤を除くすべての媒体に対する優秀な耐腐食
性。 − 炭化のみで黒鉛化してはいない状態で使用した際の
耐浸食性。 − 軽量性。充填物は１００％の炭素から成る。材料Ｃ
ＦＣは高強度で、曲げに対し剛性があり、薄層において
十分に弾性に富み、更に精巧で材料を節約する構造が可
能である。 − 広い範囲にわたって多孔性を制御できる。 − 任意の技術的に有利な形に製造可能。 − 切削加工によることなく貫通路や孔を導入可能。 − 約３０００°Ｃまでの耐熱性と形状安定性を持つ。 − 極めて良好な熱伝導度。 − 同種の公知のパッキングの場合と製造費が同程度。 − 高純度品質で製造可能。この形の充填物は高純度流
体の加工処理に適する。

【００３４】これらの優秀な特性の組み合わせにより、
この発明に基づく充填物を使用したカラムは例えば塩
酸、硫酸、フッ酸、水酸化ナトリウム溶液などの浸食の
激しい物質の質量移動及び熱交換プロセスにも、また排
気浄化用洗浄カラムに発生する物質混合物のためにも最
適である。関与する媒体の腐食作用のために問題が多か
った各種のプロセスにいまや真の解決策をもたらすこと
ができる。これらの充填物を使用すれば溶解困難な腐食
性気体を分離する際に高い散水密度を達成することがで
きる。軽量であるために海上用途も見込まれる。更にこ
の特質は全体として軽く一層安価な装置の製造の可能性
を開くものである。他の応用分野、例えばエレクトロニ
クス分野や分析化学などのための高純度流体の処理の場
合の用途も開ける。その際耐腐食性、耐浸食性かつ高純
度の充填物から不純物の放出は起こらない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に基づく規則的充填物の一実施例の試
作品を試験するための実験装置の要部断面を含む立面図
である。

【図２】図１に示す実験装置により１０１３ｍｂａｒの
圧力下で得られた試作品特性を示す線図である。

【図３】図１に示す実験装置により４００ｍｂａｒの圧
力下で得られた試作品特性を示す線図である。

【図４】図１に示す実験装置により１００ｍｂａｒの圧
力下で得られた試作品特性を示す線図である。

【図５】図１に示す実験装置により５０ｍｂａｒの圧力
下で得られた試作品特性を示す線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジークベルト リトナー ドイツ連邦共和国 6105 メルフエルデ ン‐ワルドルフ コルンブルーメンヴエー ク ５ (72)発明者 ユルゲン シユピスケ ドイツ連邦共和国 6104 ゼーハイム イ ム ハーンベール 11 (72)発明者 デイーター コムパリーク ドイツ連邦共和国 8900 アウグスブルク アルテス カウツエンゲースヒエン 10 (72)発明者 ウド グルーバー ドイツ連邦共和国 8902 ノイゼース フ オンレーリンゲン‐シユトラーセ 48アー

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 質量移動及び熱交換プロセス用カラム又
   は反応器中で用いるために前もって成形した個々の部品
   から組み立てられた規則的充填物において、規則的充填
   物を構成する部品が、製織法ないし編組法により相互に
   結合された炭素繊維又は炭素繊維糸から成る群から選ば
   れた充填材と母材炭素とから成る炭素繊維強化炭素によ
   って構成されることを特徴とする規則的充填物。
2. 【請求項２】 規則的充填物を構成する部品が、製織法
   ないし編組法により二次元的に相互に結合された炭素繊
   維又は炭素繊維糸から成る群から選ばれた充填材と母材
   炭素とから成る炭素繊維強化炭素によって構成されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の規則的充填物。
3. 【請求項３】 規則的充填物を構成する部品が、製織法
   ないし編組法により三次元的に相互に結合された炭素繊
   維又は炭素繊維糸から成る群から選ばれた充填材と母材
   炭素とから成る炭素繊維強化炭素によって構成されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の規則的充填物。
4. 【請求項４】 充填物を構成する部品が、成形部を備え
   平らな又は湾曲した面構成体であることを特徴とする請
   求項１ないし３の一つに記載の規則的充填物。
5. 【請求項５】 充填物を構成する部品が、二次元の製織
   法ないし編組法により相互に結合され水平に重ねて配置
   された一層より多くの炭素繊維と母材炭素とから成る炭
   素繊維強化炭素によって構成されることを特徴とする請
   求項１又は２又は４の一つに記載の規則的充填物。
6. 【請求項６】 炭素繊維強化炭素の充填材が連続フィラ
   メント又は連続フィラメントから作られた糸から成るこ
   とを特徴とする請求項１ないし５の一つに記載の規則的
   充填物。
7. 【請求項７】 炭素繊維強化炭素の充填材が短繊維によ
   り製造された糸から成ることを特徴とする請求項１ない
   し５の一つに記載の規則的充填物。
8. 【請求項８】 炭素繊維強化炭素が綾織の充填材と炭素
   母材とから成ることを特徴とする請求項１ないし３又は
   ５ないし７の一つに記載の規則的充填物。
9. 【請求項９】 炭素繊維強化炭素から成る部品の面が１
   ０ないし１００００μｍの内法を有する空孔や開口によ
   って貫通されていることを特徴とする請求項１ないし８
   の一つに記載の規則的充填物。
10. 【請求項１０】 炭素繊維強化炭素から成る部品の面が
    １０ないし５０００μｍの内法を有する空孔や開口によ
    って貫通されていることを特徴とする請求項１ないし８
    の一つに記載の規則的充填物。
11. 【請求項１１】 規則的充填物を構成する個々の部品
    が、炭素又は炭素繊維強化炭素から成る要素によりまと
    めて保持されその位置に固定されることを特徴とする請
    求項１ないし１０の一つに記載の規則的充填物。