JP2001513431A - 固体材料を改良するための方法と装置 - Google Patents

固体材料を改良するための方法と装置

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JP2001513431A JP2000507456A JP2000507456A JP2001513431A JP 2001513431 A JP2001513431 A JP 2001513431A JP 2000507456 A JP2000507456 A JP 2000507456A JP 2000507456 A JP2000507456 A JP 2000507456A JP 2001513431 A JP2001513431 A JP 2001513431A
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heat
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デビッド スチュワート コノシェ
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ケイエフエクス，インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 固体材料を改良する方法と装置が開示されている。この方法は、固体材料を高温に加熱して水分を除去する工程と、続いて改良した固体材料を冷却する工程とを含む。また、この方法は、固体材料の充填ベッドを含む複数の容器と、熱伝達流体との熱交換によって容器内の充填ベッドの中の固体材料を加熱および冷却するための一つ以上の熱交換回路を設ける工程を含む。さらにこの方法は、第１のグループの容器内にある固体材料が、一つ以上段階の加熱サイクルにあり、第２のグループの容器内にある固体材料が、一つ以上の段階の冷却サイクルにあるように制御される。特に、この方法は、一つ以上の熱交換回路を容器に選択的に接続して、熱伝達流体が第１のグループの少なくとも一つの容器の中にある冷却サイクル中の固体材料から熱を回収し、回収した熱を第２のグループの少なくとも一つの容器の中にある加熱サイクル中の固体材料に伝達するように制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
<技術分野> この発明は、固体材料の改良に関する。
【０００１】 さらに詳しくは、この発明は、熱伝導性の低い固体材料の改良に関する。 さらに、本発明は、 （i）材料に高圧をかけた状態でその材料を高温まで加熱する工程と； （ii）改良した材料を室温まで冷却する工程と； を含む方法で材料から水分を取除くことによる、固形材料の改良に関する。
【０００２】 本発明の一つの特別な適用方法は、炭質材料、一般的には石炭を改良して炭質
材料のＢＴＵ値を上げることである。 背景技術 コッペルマン氏に付与された米国特許第５，２９０，５２３号では、同時に温
度と圧力を加えることによって石炭を改良する方法を開示している。
【０００３】 コッペルマン氏は、高温高圧を含む条件下で、石炭を加熱し、石炭に物理的変
化を引き起こさせ、“圧搾”反応によって石炭から水分を取除く熱脱水を開示し
ている。
【０００４】 また、コッペルマン氏は、改良工程中に、圧力を十分に高く保ち、副産水を蒸
気ではなく主に液体で製造する方法を開示している。 さらに、コッペルマン氏は、改良工程を実行するための一連の異なる装置のオ
プション装備も開示している。
【０００５】 一般的には、オプション装備は、逆円錐形の吸入口と、円筒形本体と、円錐形
排出口と、本体内に配置した垂直または水平方向に配設された熱交換管の組立体
を含む圧力容器の中における石炭の加熱に基づいている。
【０００６】 ある提案では、垂直に配設された管と排出口側端部に石炭を詰め、窒素を噴射
して管と排出口側端部を予備加圧する。石炭は、管の外側の円筒形本体に熱伝達
流体として注入した油との間接的熱交換によって加熱される。その後の加熱は、
石炭と、充填ベッド内の作動流体として機能する蒸気との間の直接熱交換によっ
て促進される。さらに、蒸気が管と出力側端部を必要な圧力まで加圧する。
【０００７】 出力側端部と、管の中の高圧高温の組合せにより、石炭から水分の一部が蒸発
し、その後、その水分の一部を液体として凝結させる。その後、水を追加するこ
とによって生成された蒸気の一部も、高圧により、管の温度がより低い領域で液
体として凝結する。凝結しておらず、充填ベッドの最適な加圧規定を超えている
蒸気は排出しなければならない。さらに、凝結不可能な気体（例えば、一酸化炭
素、二酸化炭素など）が発生するので、排出しなければならない。また、定期的
に液体を排出側端部から排出する。
【０００８】 最終的に、所定の滞留時間後、容器を減圧し、高温の改良された石炭を排出側
端部から石炭を湿式オーガに運搬するコンベヤの上に排出する。コンベヤが石炭
をオーガへ運搬している間に高温の改良された石炭の上に水を噴射する。石炭は
、オーガの中でさらに冷却され、その後、貯蔵領域で薄い層に広げられて、大気
温度まで冷却される。
【０００９】 <発明の開示> 本発明の目的は、コッペルマン氏によって説明された方法と比較して、さらに
改良された石炭の改良方法および装置を提供することにある。
【００１０】 本発明の第１の局面によると、固体材料を高温まで加熱して水分を除去し、そ
の後、改良した固体材料を冷却する工程を含む固体材料の改良方法を提供してお
り、この方法は、 （i）固体材料の充填ベッドと、容器内の充填ベッドにある固体材料を、熱伝達 流体との熱交換によって加熱および冷却するための熱交換回路を一つ以上含む、
複数の容器を設けることと、 （ii）方法を制御して、第１のグループの容器内にある固体材料が、一つ以上の
段階の加熱サイクルにあり、第２のグループの容器内にある固体材料が、一つ以
上の段階の冷却サイクルにあるようにし、さらに、制御する工程が一つ以上の熱
交換回路を容器に選択的に接続して、熱伝達流体が第１のグループの少なくとも
一つの容器の中にある冷却サイクル中の固体材料から熱を回収し、回収した熱を
第２のグループの少なくとも一つの容器の中にある加熱サイクル中の固体材料に
伝達するようにすることとを特徴とする。
【００１１】 本発明の上記の局面の基本は、一つのグループの容器において冷却されている
固体材料からエネルギーを回収し、そのエネルギーをもう一つのグループの容器
内にある固体材料の加熱に利用するという点である。
【００１２】 本発明の一つの実施形態では、複数の熱交換回路が設けられており、熱交換回
路は、容器を選択的に対に接続して、各熱交換回路の熱伝達流体が、対になった
容器の中の固体材料との熱交換によって、各対の一方の容器の中の固体材料を冷
却し、その後、各対の他方の容器の中の固体材料を加熱するように構成されてい
る。
【００１３】 各熱交換回路の熱伝達流体が、対になった容器の固体材料を加熱および冷却サ
イクルでそれぞれ異なる温度に加熱および冷却し、その結果、各容器の中の固体
材料が、熱交換回路を容器に順次接続することによる一連の工程によって加熱ま
たは冷却されるのである。
【００１４】 例えば、一つの熱交換回路が一つの容器の中の固体材料を大気温度から温度Ｔ
１まで加熱し、その後その容器に接続された別の熱交換回路が、固体材料を温度
Ｔ１からより高い温度Ｔ２に加熱する。同時に、熱交換回路は、別の容器の中の
固体材料を加熱サイクルの最高温度からより低い温度まで冷却する。
【００１５】 容器の内容物は、加熱および冷却サイクル中は、高圧がかかっているのが好ま
しい。 固体材料は、加熱サイクルおよび冷却サイクルの両サイクルの間、一つの容器
の中に保持することができる。
【００１６】 あるいは、固体材料を加熱サイクル中、一つの容器の中で加熱し、高温で別の
容器に移し、別の容器の冷却サイクルに従って冷却してもよい。 熱交換回路は、間接的熱交換によって固体材料を加熱および冷却するのが好ま
しい。
【００１７】 本発明の方法は、冷却サイクル中の固体材料から回収した熱を使って加熱サイ
クル中の固体材料を加熱するという利点を確保しながら、固体材料に適用する加
熱および冷却サイクルに関しては非常に柔軟性がある。
【００１８】 例を挙げると、この方法を使用して、 （i）石炭から水分を“圧搾”して、液相として第１の“湿”段階にある容器の 下側部分に排出する段階と； （ii）石炭の残りの水分の実質的な部分を第２の“乾”段階で蒸気相として取除
く段階の、 二つの段階で石炭から水分を除去する圧力と温度を組合せて加えることにより、
石炭のような固体炭質材料を改良することができる。
【００１９】 熱伝達流体は、間接的熱交換によってエネルギーを伝達するのに適したもので
あれば、いかなる流体でもよい。 例を挙げると、熱伝達流体は、加熱および冷却サイクルの作動温度範囲内で一
つの相を保つ油のような流体でもよい。
【００２０】 さらに例を挙げると、熱伝達流体は、加熱および冷却サイクルの作動温度範囲
および適当な圧力下で液相および気相を呈する、水のような流体でもよい。 この方法は、加熱サイクルを完成させるため、一つ以上の追加の加熱段階を含
んでいてもよい。
【００２１】 また、この方法は、冷却サイクルを完成させるため、一つ以上の追加の冷却段
階を含んでいてもよい。 追加の加熱段階は、容器に酸素を含む気体を供給して容器内で酸化加熱するな
どの、適当な手段によって行うことができる。
【００２２】 また、追加の冷却段階は、同じまたは他の容器の中で石炭を湿ったまたは乾い
た空気と直接接触させるなどの、適した手段を用いて行うことができる。 この方法が、さらに、作業流体を容器に供給して、固体材料との直接熱交換に
よって固体材料を加熱および冷却し、容器の内容物を加圧する工程を含んでいる
のが好ましい。
【００２３】 本発明の第１の局面によると、 （ａ）固体材料の充填ベッドを高温および高圧の条件下に収容するための複数の
容器と； （ｂ）熱伝達流体との熱交換によって、充填ベッド内の固体材料を加熱および冷
却させるための一つ以上の熱交換回路と； （ｃ）それぞれの熱交換回路を容器に接続し、使用中は容器内の一つのグループ
の固体材料を熱伝達流体によってあらかじめ決められた加熱サイクルに従って加
熱し、容器の中の別のグループの固体材料を熱伝達流体によってあらかじめ決め
られた冷却サイクルに従って冷却し、それによって使用中はそれぞれの熱交換回
路を容器に接続して、各熱交換回路が少なくとも一つの容器の中の固体材料から
熱を取除いて、回収した熱を少なくとも一つの他の容器の中の固体材料に伝達す
るように構成されている手段と； （ｄ）熱交換回路と容器との間の接続を選択的に変更し、容器内の固体材料を、
加熱および冷却サイクルに従って加熱および冷却する手段と を含む、固体材料を改良するための装置を提供している。
【００２４】 熱交換回路は、適したものであれば、いかなる形状でもよい。 また、熱交換回路が： （i）容器内に位置する熱交換組立体と； （ii）熱伝達流体を容器の熱交換組立体を介して、また、容器の熱交換組立体の
間で循環させるための手段とを備えているのが好ましい。
【００２５】 特に、各容器の熱交換組立体が： （i）容器内に位置する熱伝達流体用に一本以上の通路を有する熱交換プレート の組立体と； （ii）熱伝達流体を通路に供給するための吸入口と； （iii）通路から熱伝達流体を排出するための排出口とを備えているのが好まし い。
【００２６】 プレートが最小限の熱量を有するのが好ましい。 熱交換回路と容器との間の接続を選択的に変更するための手段が適当な制御手
段を含んでいるのが好ましい。
【００２７】 本発明の第２の局面によると： （i）固体材料を容器に充填し、容器内で固体材料の充填ベッドを形成する工程 と； （ii）固体材料を加熱および加圧して、水分を固体材料から取除く工程で、加熱
する工程は、熱伝達流体との間接的熱交換によって固体材料を加熱する工程を含
むことを特徴とするものと； （iii）高圧下で固体材料を冷却する工程と； （iv）冷却した改良した固体材料を排出する工程とを含む、固体材料を改良する
方法を提供している。
【００２８】 本発明の上記の第２の局面の基本は、一回量の固体材料を受取り、その後、固
体材料を加熱および冷却サイクルを介して充填ベッドに保持する多機能容器にあ
る。
【００２９】 本発明の上記の方法および装置の一つの大きな利点は、多機能容器の使用によ
り、コッペルマン氏の方法が必要とするものと比較して、高温固体材料の材料処
理を最低限に抑えることができるという点である。
【００３０】 もう一つの利点は、多機能容器はコッペルマン氏の方法が必要とするものと比
較して、空にする作業、充填作業、加圧作業および減圧作業に伴うサイクル時間
を最低限に抑えることができるという点である。
【００３１】 加熱工程がさらに、作動流体との直接熱交換によって固体材料を加熱する工程
を含むのが好ましい。 本発明第１の局面の熱回収を行う場合、本発明の第２の局面の多機能容器を使
っても、使わなくてもよい。
【００３２】 同様に、本発明の第２の局面の多機能容器を使用する際、本発明の第１の局面
のエネルギー回収を行っても行わなくてもよい。 発明を実施するための最良の形態 本発明の第１の局面のある実施形態では、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５つの容器が
、高圧下の石炭の充填ベッドを含んでおり、水分を石炭から取除くことによって
石炭を改良する方法の加熱および冷却サイクルの異なる段階にある。この方法の
加熱サイクルは： （i）この方法の第１の“湿”段階において、熱を石炭に伝達し、石炭内の水分 を液相で取除く工程と； （ii）この方法の第２の“乾”段階において、熱を石炭に伝達し、石炭に残って
いる水分の少なくとも一部を沸騰させて蒸気相とし、石炭を最終製品温度に加熱
する工程とを含む。
【００３３】 それぞれの充填ベッド内の石炭は、加熱され、その後、対になった容器に順次
接続した熱交換回路を介して汲み上げられた熱伝達流体との間接的熱交換によっ
て冷却される。各対の容器の熱交換回路は、各容器の中の各熱伝達流体のための
一本以上の通路を有する熱交換プレートの組立体と、熱伝達流体を対になった容
器の中の熱交換組立体を介して循環させるための手段を含む。この対の容器と熱
交換回路の配置は図１に示している。図では、容器３ａは、加熱サイクルにある
石炭の充填ベッドを含み、容器３ｂは、冷却サイクルにある石炭の充填ベッドを
含む。容器の中の熱交換プレートは、参照番号５で示している。熱伝達循環手段
は、参照番号７および９で示すラインとポンプを含む。
【００３４】 容器と熱交換回路は、すべて本出願者の名による、“リアクター”と題する国
際特許ＰＣＴ／ＡＵ９８／００００５、“装荷燃料を処理する処理容器および方 法”と題したＰＣＴ／ＡＵ９８／００１４２、“液体／気体／固体分離”と題し
たＰＣＴ／ＡＵ９８／００２０４、および“強化熱伝達”と題したＰＣＴ／ＡＵ
９８／００３２４およびオーストラリア仮出願ＰＯ８７６７で説明したような適
したタイプの圧力容器を使用することができる。本特許出願における開示は、参
照のため、本明細書で引用している。
【００３５】 容器内の石炭の加熱と冷却は、さらに、容器内の充填ベッドに作動流体を供給
することによってさらに促進することができる。作業流体は： （i）石炭と作動流体の間、および作業流体と熱交換回路内の熱伝達流体との間 の直接熱交換によって石炭を加熱および冷却し、 （ii）容器の内容物を加圧するのを助ける。
【００３６】 作動流体循環回路は、図１に参照番号１１によって表されている。 熱交換回路の容器への接続は、熱伝達流体が冷却サイクル中の石炭を含む一つ
の容器から熱を回収し、その後、その熱を加熱サイクル中の石炭を含む別の容器
に伝達するように選択する。
【００３７】 単一の熱交換回路を対になった容器、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに接続する手順の例
を図２に示している。これは、単相のエネルギー回収サイクルの例である。 図２は、容器Ａが最終要求製品温度３７１℃の石炭の充填ベッドを含み、容器
Ｄが大気温度の２５℃の石炭の充填ベッドを含み、熱交換回路を容器ＡおよびＤ
へ接続すると： （i）容器Ａ内の石炭を３７１℃から２３０℃に冷却し、 （ii）容器Ｄ内の石炭を、容器Ａから回収した熱による間接的熱交換によって２
５℃から１８５℃まで加熱する様子を表している。
【００３８】 上記の容器ＡおよびＢの充填ベッド熱伝達接続により、ベッドは、相対的熱容
量と熱損失によって決定する共通接近温度に接近する。 また、図２は、その後、容器ＡおよびＤそれぞれをさらに冷却および加熱して
： （i）容器Ａの中の石炭を２３０℃からさらに大気温度に冷却し； （ii）容器Ｄの中の石炭を最終要求製品温度である３７１℃に加熱する様子を表
している。
【００３９】 追加の冷却および加熱作業は、冷却器およびボイラー、あるいは他の適した手
段によって行うことができる。 上記の説明および図２から、容器ＡおよびＤの中の石炭を加熱および冷却した
熱交換回路を、図２の一部を形成する表に示した順に従って選択的に他の対の容
器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに接続し、容器ＡおよびＤに対して説明したように、容器
を外部から選択的に加熱および冷却することにより、容器内の石炭を同様に加熱
および冷却することができるということは容易に理解できよう。
【００４０】 本発明の精神と範囲にもとることなく、固体材料を改良するための上記の方法
および装置は、さまざまな変更が可能である。 例を挙げると、本発明の第１の局面は、図１に関して説明したように、５つの
リアクターを使った単相エネルギー回収サイクルに限らない。例を挙げると、第
１の局面は、三つの容器の中で加熱および冷却する２相エネルギー回収サイクル
に広げてもよい。このような装置にした場合、加熱および冷却段階は、時間的に
逆行して配置し、一般的に２４０℃と１５０℃の二つの接近温度を設ける。さら
に詳しくは、２相エネルギー回収サイクルは次の通りである。加熱サイクルを完
了したばかりの高温容器Ａをより温度の低い容器Ｂに接続して熱を伝達し、第２
の加熱段階で容器Ｂを加熱する。二つの接近温度のうち、高い方の温度に達した
ら、容器Ａをより温度が低い容器Ｃに接続して熱を伝達し、容器Ｃを第１の加熱
段階とする。最後に、低い方の接近温度に達したら、容器Ａを冷却器に接続して
容器内の石炭の冷却を完了し、低温の最終石炭を送給する。第２の加熱段階で高
い方の接近温度に加熱されている容器Ｂを蒸気供給回路に接続して容器内の石炭
の加熱サイクルを完了する。この容器の加熱および冷却手順は新しい石炭の充填
ベッドで反復可能であるということは容易に理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 対の容器と熱交換回路の配置を表した図。
【図２】 上は、最終要求製品温度が３７１℃の石炭の充填ベッドを含む容器Ａ
と、大気温度である２５℃の石炭の充填ベッドを含む容器Ｄに熱交換回路を接続
した時の、石炭の加熱および冷却の様子を表すグラフ。 下は、単一の熱交換回路を対になった容器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの接続
する手順の例を表す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】固体材料を高温まで加熱して水分を除去し、その後、改良した
    固体材料を冷却する工程を含む固体材料の改良方法であって、 （i）固体材料の充填ベッドと、容器内の充填ベッドにある固体材料を、熱伝達 流体との熱交換によって加熱および冷却するための熱交換回路を一つ以上含む、
    複数の容器を設けることと、 （ii）方法を制御して、容器の第１グループの内にある固体材料が、一つ以上の
    段階の加熱サイクルにあり、容器の第２グループの内にある固体材料が、一つ以
    上の段階の冷却サイクルにあるようにし、さらに、制御する工程が一つ以上の熱
    交換回路を容器に選択的に接続して、熱伝達流体が第１のグループの少なくとも
    一つの容器の中にある冷却サイクル中の固体材料から熱を回収し、回収した熱を
    第２のグループの少なくとも一つの容器の中にある加熱サイクル中の固体材料に
    伝達するようにすることとを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】前記工程（ii）が、対の容器を選択的に接続して一つ以上の熱
    交換回路の熱伝達流体が各対の一方の容器中の固体材料を冷却し、その後、対の
    容器の中の固体材料との熱交換によって、各対の他方の容器中の固体材料を加熱
    する工程を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】一つ以上の熱交換回路内の熱伝達流体が対の容器内の固体材料
    を加熱および冷却サイクルのそれぞれの異なる温度に加熱および冷却し、その結
    果、各容器の中の固体材料が、一つ以上の熱交換回路を容器に順次接続すること
    による一連の工程によって加熱または冷却されることを特徴とする、請求項２に
    記載の方法。
  4. 【請求項４】一つの前記熱交換回路が一つの容器の中の固体材料を大気温度
    から温度Ｔ１まで加熱し、その後その容器に接続された別の熱交換回路が、固体
    材料を温度Ｔ１からより高い温度Ｔ２に加熱することを特徴とする、請求項３に
    記載の方法。
  5. 【請求項５】加熱および冷却サイクル中、各容器の内容物を高圧に維持する
    工程を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項６】加熱サイクルおよび冷却サイクルの両サイクル中、固体材料を
    一つの容器の中に保持する工程を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれか
    に記載の方法。
  7. 【請求項７】加熱サイクル中に固体材料を一つの容器の中で加熱する工程と
    、高温の固体材料を他の容器に移す工程と、他の容器の中で冷却サイクルに従っ
    て固体材料を冷却する工程を含むことを特徴とする、前記請求項１から５のいず
    れかに記載の方法。
  8. 【請求項８】一つ以上の熱交換回路が直接熱交換によって固体材料を加熱お
    よび冷却することを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
  9. 【請求項９】一つ以上の熱交換回路が間接的熱交換によって固体材料を加熱
    および冷却することを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項１０】さらに、容器に作動流体を供給して、固体材料との直接熱交
    換によって固体材料を加熱および冷却し、容器の内容物の加圧を助ける工程を含
    むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】（ａ）固体材料の充填ベッドを高温および高圧の条件下に収
    容するための複数の容器と； （ｂ）熱伝達流体との熱交換によって、充填ベッド内の固体材料を加熱および冷
    却させるための一つ以上の熱交換回路と； （ｃ）一つ以上の熱交換回路を容器に接続し、使用中は一つのグループの容器内
    の固体材料を熱伝達流体によってあらかじめ決められた加熱サイクルに従って加
    熱し、別のグループの容器の中の固体材料を熱伝達流体によってあらかじめ決め
    られた冷却サイクルに従って冷却し、それによって使用中は一つ以上の熱交換回
    路を容器に接続して、各熱交換回路が少なくとも一つの容器の中の固体材料から
    熱を取除いて、回収した熱を少なくとも一つの他の容器の中の固体材料に伝達す
    るように構成されている手段と； （ｄ）一つ以上の熱交換回路と容器との間の接続を選択的に変更し、容器内の固
    体材料を、加熱および冷却サイクルに従って加熱および冷却する手段と を含む、 固体材料を改良するための装置。
  12. 【請求項１２】熱交換回路が： （i）容器内に位置する熱交換組立体と； （ii）熱伝達流体を容器の熱交換組立体を介して、また、容器の熱交換組立体の
    間で循環させるための手段と を備えていることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】各容器の熱交換組立体が： （i）容器内に位置する熱伝達流体用に一本以上の通路を有する熱交換プレート の組立体と； （ii）熱伝達流体を通路に供給するための吸入口と； （iii）通路から熱伝達流体を排出するための排出口と を備えていることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】（i）固体材料を容器に充填し、容器内で固体材料の充填ベ ッドを形成する工程と； （ii）固体材料を加熱および加圧して、水分を固体材料から取除く工程で、加熱
    する工程は、熱伝達流体との間接的熱交換によって固体材料を加熱する工程を含
    むことを特徴とするものと； （iii）高圧下で固体材料を冷却する工程と； （iv）冷却し改良した固体材料を排出する工程を含む、固体材料を改良する方法
    。
  15. 【請求項１５】加熱工程がさらに固体材料を作動流体との直接熱交換によっ
    て加熱する工程を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
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