JPH10151339A - 連続水熱反応による微粒子製造用装置 - Google Patents
連続水熱反応による微粒子製造用装置Info
- Publication number
- JPH10151339A JPH10151339A JP8312083A JP31208396A JPH10151339A JP H10151339 A JPH10151339 A JP H10151339A JP 8312083 A JP8312083 A JP 8312083A JP 31208396 A JP31208396 A JP 31208396A JP H10151339 A JPH10151339 A JP H10151339A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tank
- pressure
- reaction
- critical
- pressure control
- Prior art date
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- Pending
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-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水熱反応のように超臨界条件で行われる微
粒子合成反応を連続的に行う装置を提供する。 【解決手段】 水の臨界温度、臨界圧力を超える超臨界
条件下において耐えるタンク（１）であって、同タンク
（１）に反応流体噴霧ノズル（２）を開口させ、又、タ
ンク（１）の下部には圧力調整機構（７，８，９）を備
えた反応物取出部を有することを特徴とする。
粒子合成反応を連続的に行う装置を提供する。 【解決手段】 水の臨界温度、臨界圧力を超える超臨界
条件下において耐えるタンク（１）であって、同タンク
（１）に反応流体噴霧ノズル（２）を開口させ、又、タ
ンク（１）の下部には圧力調整機構（７，８，９）を備
えた反応物取出部を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水熱合成等により
連続的に微粒子を製造するための装置である。
連続的に微粒子を製造するための装置である。
【０００２】
【従来の技術】高温の水、特に高温、高圧の水の存在下
では高圧水蒸気、特に臨界温度以上の水にシリカ、アル
ミナをはじめ多くの酸化物の反応速度が速くなるため、
この現象を利用した水熱反応が広く行われている。
では高圧水蒸気、特に臨界温度以上の水にシリカ、アル
ミナをはじめ多くの酸化物の反応速度が速くなるため、
この現象を利用した水熱反応が広く行われている。
【０００３】現在の飽和蒸気温度を超える領域、特には
臨界温度（例えば水、Ｔｃ＝３７４℃）を超える温度領
域で、かつ臨界圧力（Ｔｐ＝２１８．３ａｔｍ）を超え
る圧力条件下での粒子の水熱合成技術はバッチ式により
行われることが多い。
臨界温度（例えば水、Ｔｃ＝３７４℃）を超える温度領
域で、かつ臨界圧力（Ｔｐ＝２１８．３ａｔｍ）を超え
る圧力条件下での粒子の水熱合成技術はバッチ式により
行われることが多い。
【０００４】しかし大型バッチ方式では原料をセットし
てから目的とする温度、圧力の保持時間以外に昇温、降
温時間が長くかかる。又、バッチごとの生産であるた
め、一つの装置で効率よく製造するには限界がある。
てから目的とする温度、圧力の保持時間以外に昇温、降
温時間が長くかかる。又、バッチごとの生産であるた
め、一つの装置で効率よく製造するには限界がある。
【０００５】さらに配管を組んで連続的にスラリーを送
り込んで処理する方法は、例えば特開昭５３−５７１１
２号公報に開示されているが、これは粒子の水熱合成を
目的としたものではない。又、連続式のうちタンク形式
のものについて特開平１−１７６４３７号公報が知られ
ており、これは二酸化炭素、エタン、プロパン、ブタ
ン、エチレンなどであり、水の超臨界域の条件下で使用
するものはまだ知られていない。
り込んで処理する方法は、例えば特開昭５３−５７１１
２号公報に開示されているが、これは粒子の水熱合成を
目的としたものではない。又、連続式のうちタンク形式
のものについて特開平１−１７６４３７号公報が知られ
ており、これは二酸化炭素、エタン、プロパン、ブタ
ン、エチレンなどであり、水の超臨界域の条件下で使用
するものはまだ知られていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】例えばセラミックス粒
子を臨界温度を超える温度で水熱反応法により合成する
場合において、バッチ式によるロッド毎の反応から連続
的に粒子を合成することができる装置の製造、開発が期
待されている。しかしながら、かかる連続反応装置にお
いては、原料スラリーのタンク内への送り込みの問題、
配管内を高温、高圧状態に保持する問題、合成された粒
子をタンクから取出す問題などがあり、実現が困難であ
ったが、本発明ではこれらの問題を解決して高温加圧状
態の水熱反応を連続的に行なうことができるようにする
ものである。
子を臨界温度を超える温度で水熱反応法により合成する
場合において、バッチ式によるロッド毎の反応から連続
的に粒子を合成することができる装置の製造、開発が期
待されている。しかしながら、かかる連続反応装置にお
いては、原料スラリーのタンク内への送り込みの問題、
配管内を高温、高圧状態に保持する問題、合成された粒
子をタンクから取出す問題などがあり、実現が困難であ
ったが、本発明ではこれらの問題を解決して高温加圧状
態の水熱反応を連続的に行なうことができるようにする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、水の臨界温
度、臨界圧力を超える超臨界条件下において耐えるタン
クであって、同タンクに反応流体噴霧ノズルを開口さ
せ、又、タンクの下部には圧力調整機構を備えた反応物
取出部を有することを特徴とする連続水熱反応による微
粒子製造用装置である。そして、圧力調整機構は、反応
物取出部の前後において、交互に開閉する弁機構よりな
るものである。
度、臨界圧力を超える超臨界条件下において耐えるタン
クであって、同タンクに反応流体噴霧ノズルを開口さ
せ、又、タンクの下部には圧力調整機構を備えた反応物
取出部を有することを特徴とする連続水熱反応による微
粒子製造用装置である。そして、圧力調整機構は、反応
物取出部の前後において、交互に開閉する弁機構よりな
るものである。
【０００８】水熱反応を配管によって連続的に行なう
と、配管が閉塞する可能性があるが、本発明ではタンク
形式であるため、閉塞を発生する場所が限定されるこ
と、タンク形式であるため、配管形式よりも継手が少な
くなり圧縮流体洩れの可能性を減らすことができる。
又、タンクは水の超臨界域に耐えられるようにタンクの
内圧を決め、タンクの周囲に内部が均熱に保たれるよう
に熱源で覆うことにより、内部の温度、圧力を一定に保
つことができる。そこで反応流体を噴霧ノズルにより装
入すれば、内部の温度、圧力状態を保持したまま装入す
ることができる。
と、配管が閉塞する可能性があるが、本発明ではタンク
形式であるため、閉塞を発生する場所が限定されるこ
と、タンク形式であるため、配管形式よりも継手が少な
くなり圧縮流体洩れの可能性を減らすことができる。
又、タンクは水の超臨界域に耐えられるようにタンクの
内圧を決め、タンクの周囲に内部が均熱に保たれるよう
に熱源で覆うことにより、内部の温度、圧力を一定に保
つことができる。そこで反応流体を噴霧ノズルにより装
入すれば、内部の温度、圧力状態を保持したまま装入す
ることができる。
【０００９】さらに反応物の取出しは、取出部の前後に
おいて交互に開閉する弁機構により行なうが、具体的に
はまずタンクの反応部と取出部との間にある弁を開い
て、反応部の圧力によって反応物を取出部内に送り込
み、ついで該弁を閉じると共に取出部の出口側にある弁
を開いて、その内圧をもって、反応物を系外に取出す。
このようにすることによって、タンク内の圧力、温度を
保ったまま反応物を連続的に取出すことができる。
おいて交互に開閉する弁機構により行なうが、具体的に
はまずタンクの反応部と取出部との間にある弁を開い
て、反応部の圧力によって反応物を取出部内に送り込
み、ついで該弁を閉じると共に取出部の出口側にある弁
を開いて、その内圧をもって、反応物を系外に取出す。
このようにすることによって、タンク内の圧力、温度を
保ったまま反応物を連続的に取出すことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の装置は、アルミナ（Ａｌ
2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、クロミア（Ｃｒ
2Ｏ3）、ハフニア（ＨｆＯ2）、チタニア（ＴｉＯ2）な
どの金属酸化物の水熱反応に適用できる。いずれも原料
スラリーを飽和蒸気温度未満に加圧加熱し、水を飽和蒸
気温度を超え加圧加熱し、両者の混合物として噴霧ノズ
ルによってタンク内に混合噴霧し、飽和蒸気温度を超え
て反応部において水熱合成する。
2Ｏ3）、ジルコニア（ＺｒＯ2）、クロミア（Ｃｒ
2Ｏ3）、ハフニア（ＨｆＯ2）、チタニア（ＴｉＯ2）な
どの金属酸化物の水熱反応に適用できる。いずれも原料
スラリーを飽和蒸気温度未満に加圧加熱し、水を飽和蒸
気温度を超え加圧加熱し、両者の混合物として噴霧ノズ
ルによってタンク内に混合噴霧し、飽和蒸気温度を超え
て反応部において水熱合成する。
【００１１】
【実施例】実施例を図面に基づいて説明する。図１にお
いて１はタンク内であって、水の臨界温度、臨界圧力を
超える超臨界条件下において耐えることができる設計と
なっている。２はタンク１頂部に設けた噴霧ノズルであ
って、スラリータンク３内の原料スラリーを高圧ポンプ
４によって給送して噴霧する。原料スラリーは飽和蒸気
温度未満に加熱加圧し、水を飽和蒸気温度を超え加熱加
圧して両者の混合物としてタンク１内に噴霧する。タン
ク１の周面にはヒーター５が配置され、タンク１内を高
温に保つ。タンク１は原料が反応に必要時間滞溜できる
長さに設計されている。タンク１の下部には反応物の取
出管６が設けてあり、その途中には圧力調整部７が設置
され、その前方には圧力弁８が、又、後方には圧力弁９
が設けてある。取出管６はクーラー１０によって適宜冷
却される。１１は反応物の採取容器である。タンク１内
で生成した反応物は取出管６においてクーラー１０によ
り冷却され、圧力弁８を開くことによって高圧を利して
反応物を圧力調整部７に送入し、ついで圧力弁８を閉
じ、圧力弁９を開いて、圧力調整部７内の高圧に保たれ
ている反応物を採取容器１１に排出する。以下、連続的
にくり返して水熱合成反応を連続して行なう。
いて１はタンク内であって、水の臨界温度、臨界圧力を
超える超臨界条件下において耐えることができる設計と
なっている。２はタンク１頂部に設けた噴霧ノズルであ
って、スラリータンク３内の原料スラリーを高圧ポンプ
４によって給送して噴霧する。原料スラリーは飽和蒸気
温度未満に加熱加圧し、水を飽和蒸気温度を超え加熱加
圧して両者の混合物としてタンク１内に噴霧する。タン
ク１の周面にはヒーター５が配置され、タンク１内を高
温に保つ。タンク１は原料が反応に必要時間滞溜できる
長さに設計されている。タンク１の下部には反応物の取
出管６が設けてあり、その途中には圧力調整部７が設置
され、その前方には圧力弁８が、又、後方には圧力弁９
が設けてある。取出管６はクーラー１０によって適宜冷
却される。１１は反応物の採取容器である。タンク１内
で生成した反応物は取出管６においてクーラー１０によ
り冷却され、圧力弁８を開くことによって高圧を利して
反応物を圧力調整部７に送入し、ついで圧力弁８を閉
じ、圧力弁９を開いて、圧力調整部７内の高圧に保たれ
ている反応物を採取容器１１に排出する。以下、連続的
にくり返して水熱合成反応を連続して行なう。
【００１２】
【発明の効果】本発明装置によれば、超臨界条件下にお
ける水熱反応を連続的に行なうことができる。
ける水熱反応を連続的に行なうことができる。
【図１】本発明の実施例を示す図である。
【符号の説明】 １ タンク ２ 噴霧ノズル ３ スラリータンク ４ 高圧ポンプ ５ ヒーター ６ 取出管 ７ 圧力調整部 ８ 圧力弁 ９ 圧力弁 １０ クーラー １１ 採取容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０１Ｇ 1/02 Ｃ０１Ｇ 1/02 Ｃ３０Ｂ 7/10 Ｃ３０Ｂ 7/10 (72)発明者 持田 典秋 神奈川県横浜市栄区小山台２−40−７ (72)発明者 前田 彰寛 神奈川県川崎市宮前区有馬８−20−32 (72)発明者 福田 雄史 富山県黒部市沓掛844−２ (72)発明者 森村 剛 富山県黒部市堀切1300
Claims (2)
- 【請求項１】 水の臨界温度、臨界圧力を超える超臨界
条件下において耐えるタンクであって、同タンクに反応
流体噴霧ノズルを開口させ、又、タンクの下部には圧力
調整機構を備えた反応物取出部を有することを特徴とす
る連続水熱反応による微粒子製造用装置。 - 【請求項２】 圧力調整機構は、反応物取出部の前後に
おいて交互に開閉する弁機構よりなるものである請求項
１記載の連続水熱反応による微粒子製造用装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8312083A JPH10151339A (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 連続水熱反応による微粒子製造用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8312083A JPH10151339A (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 連続水熱反応による微粒子製造用装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10151339A true JPH10151339A (ja) | 1998-06-09 |
Family
ID=18025040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8312083A Pending JPH10151339A (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 連続水熱反応による微粒子製造用装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10151339A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007012112B3 (de) * | 2007-03-13 | 2008-05-29 | Loritus Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse |
| WO2008138637A3 (de) * | 2007-05-11 | 2009-01-29 | Suncoal Ind Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur hydrothermalen karbonisierung (htc) von biomasse mit einer htc-anlage |
| JP2010051850A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Denso Corp | 成膜装置およびそれを用いた成膜方法 |
-
1996
- 1996-11-22 JP JP8312083A patent/JPH10151339A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007012112B3 (de) * | 2007-03-13 | 2008-05-29 | Loritus Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse |
| DE102007012112C5 (de) * | 2007-03-13 | 2016-08-18 | Loritus Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur hydrothermalen Karbonisierung von Biomasse |
| WO2008138637A3 (de) * | 2007-05-11 | 2009-01-29 | Suncoal Ind Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur hydrothermalen karbonisierung (htc) von biomasse mit einer htc-anlage |
| JP2010051850A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Denso Corp | 成膜装置およびそれを用いた成膜方法 |
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