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公開番号2025041233
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2023148407
出願日2023-09-13
発明の名称反応装置
出願人株式会社日本製鋼所
代理人個人
主分類B01J 19/00 20060101AFI20250318BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】反応容器が熱膨張もしくは熱収縮により変形しても、これに起因して正常に動作できなくなるのを防止することができる反応装置を提供する。
【解決手段】反応装置10において、供給部と送出部との間の中間部を含む筒状の反応容器と、前記中間部を囲むように当該反応容器の長軸周りに配置された複数の加熱部と、
前記複数の加熱部の温度を個別に制御する温度制御部と、前記反応容器に処理物を供給する前記供給部と、前記反応容器から生成物を送出する前記送出部と、前記処理物を前記反応容器の前記供給部側から前記中間部を通過して前記反応容器の前記送出部側に搬送する搬送機構と、前記複数の加熱部と前記反応容器との間の空間に連通する流体供給口及び流体排出口と、前記流体供給口から前記空間に供給され当該空間を通過し前記流体排出口から排出される流体を供給する流体供給部と、を備える反応装置。
【選択図】図19
特許請求の範囲【請求項１】
供給部と送出部との間の中間部を含む筒状の反応容器と、
前記中間部を囲むように当該反応容器の長軸周りに配置された複数の加熱部と、
前記複数の加熱部の温度を個別に制御する温度制御部と、
前記反応容器に処理物を供給する前記供給部と、前記反応容器から生成物を送出する前記送出部と、
前記処理物を前記反応容器の前記供給部側から前記中間部を通過して前記反応容器の前記送出部側に搬送する搬送機構と、
前記複数の加熱部と前記反応容器との間の空間に連通する流体供給口及び流体排出口と、
前記流体供給口から前記空間に供給され当該空間を通過し前記流体排出口から排出される流体を供給する流体供給部と、を備える反応装置。
続きを表示（約 400 文字）【請求項２】
前記複数の加熱部は、前記反応容器の上方に粗に配置され、前記反応容器の下方に密に配置され、かつ、前記反応容器と前記加熱部との間の距離が前記反応容器の上方ほど長く、前記反応容器の下方ほど短くなるように配置されている請求項１に記載の反応装置。
【請求項３】
前記複数の加熱部と前記反応容器との間の空間には、熱伝導率が互いに異なる複数の層が上下方向に積層されており、
前記複数の層の熱伝導率は、下から上に向かうに従って低くなる請求項１に記載の反応装置。
【請求項４】
前記複数の層は、少なくとも断熱材層、及び流体層を含む、請求項３に記載の反応装置。
【請求項５】
前記複数の層は、さらに、前記伝熱材層を含む請求項４に記載の反応装置。
【請求項６】
前記流体は、不活性ガスである請求項１から５のいずれか１項に記載の反応装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
粉粒体状の処理物に対して所定の雰囲気を与えることにより所望の製品を製造するための反応装置が存在する。例えば一般には、ロータリーキルンと称される反応装置は、中心軸周りに回転する中空の反応容器を加熱し、この反応容器に材料を転動させながら通過させることにより所望の製品を製造する。また例えばローラーハースキルンと称される反応装置は、トンネル型の反応容器に処理物やワークを通過させることにより所望の製品を製造する。またその他にも種々の反応装置が開発されている。
【０００３】
例えば特許文献１は、以下の反応装置について開示している。反応装置は、圧力反応容器となるスクリュフィーダ本体と、スクリュフィーダ本体内に触媒を導入する触媒供給部と、スクリュフィーダ本体内に低級炭化水素を導入する低級炭化水素供給部と、を有する。またこの反応装置は、生成したナノ炭素を搬送するスクリュと、スクリュによって搬送される触媒とナノ炭素を送出する固体送出部と、生成した水素をフィーダ本体外に送出する気体送出部と、を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－２９０６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような反応装置においては、反応容器の温度を変化させると、反応容器や搬送機構等が熱膨張もしくは熱収縮により変形し、反応装置の正常な動作を妨げるという課題がある。
【０００６】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施の形態に係る反応装置は、供給部と送出部との間の中間部を含む筒状の反応容器と、前記中間部を囲むように当該反応容器の長軸周りに配置された複数の加熱部と、前記複数の加熱部の温度を個別に制御する温度制御部と、前記反応容器に処理物を供給する前記供給部と、前記反応容器から生成物を送出する前記送出部と、前記処理物を前記反応容器の前記供給部側から前記中間部を通過して前記反応容器の前記送出部側に搬送する搬送機構と、前記複数の加熱部と前記反応容器との間の空間に連通する流体供給口及び流体排出口と、前記流体供給口から前記空間に供給され当該空間を通過し前記流体排出口から排出される流体を供給する流体供給部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、反応容器や搬送機構等が熱膨張もしくは熱収縮により変形しても、これに起因して正常に動作できなくなるのを防止することができる反応装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１にかかる反応装置の側面図である。
実施の形態１にかかる反応装置のブロック図である。
反応装置が実行する処理のフローチャートである。
実施の形態２にかかる反応装置の側面図である。
（ａ）反応容器１００の他端側Ａ２を、反応容器１００の長軸ＡＸ
１００
方向に移動可能な状態で支持する具体例１を表す図、（ｂ）反応容器１００の他端側Ａ２を、反応容器１００の長軸ＡＸ
１００
方向に移動可能な状態で支持する具体例２を表す図、（ｃ）反応容器１００の他端側Ａ２を、反応容器１００の長軸ＡＸ
１００
方向に移動可能な状態で支持する具体例３を表す図である。
反応容器１００を回転可能に支持する構成例である。
図５（ａ）中の矢印ＡＲ２方向から見た矢視図である。
反応容器１００の他端側Ａ２を、反応容器１００の長軸ＡＸ
１００
方向に加え、回転軸ＡＸ
Ｖ
（鉛直軸）を中心に回転可能な状態で支持する具体例４の概略図である。
二軸型の反応容器１００Ａの例である。
反応容器１００の他端側Ａ２を、反応容器１００の長軸ＡＸ
１００
方向に加え、回転軸ＡＸ
Ｖ
（鉛直軸）を中心に回転可能かつ短軸方向（図１０中矢印ＡＲ６参照）に移動可能な状態で支持する具体例５の概略図である。
（ａ）反応容器１００が捻れている状態を表す図、（ｂ）反応容器１００が傾いている状態を表す図、（ｃ）反応容器１００の捻れが抑制されている状態を表す図、（ｄ）反応容器１００の傾きが抑制されている状態を表す図である。
炉体（温度制御領域１１０）の斜視図である。
反応容器１００と炉体（温度制御領域１１０）との関係を表す図である。
加熱部Ｈ１～Ｈ４と温度制御部２０２との電気的な接続関係を表すブロック図である。
（ａ）反応容器１００の変形パターン例、（ｂ）反応容器１００の他の変形パターン例である。
反応容器１００の温度を制御（昇温制御又は降温制御）する際の課題について説明するための図である。
図１３のＡ－Ａ断面図（概略図）である。
図１３のＡ－Ａ断面に相当する断面図（概略図）である。
図１３のＡ－Ａ断面に相当する断面図（概略図）である。
図１３のＡ－Ａ断面に相当する断面図（概略図）である。
図１７に示す構成と図２０に示す構成を組み合わせた例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲にかかる発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略、および簡略化がなされている。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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