JP2002113350A - 化学反応促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器 - Google Patents
化学反応促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器Info
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 窓の制限を緩和したマイクロ波供給装置を設
けた高温高圧容器の提供。 【解決手段】 開口部に仕切窓としての第１の窓を設置
した中空の導波管または同軸線路よりなる化学反応促進
用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器であって、
該容器が耐圧容器および反応容器で構成され、耐圧容器
の内側に耐熱および／または耐食性の密閉式反応容器を
備え、耐圧容器と反応容器の内圧を制御できるようにし
たこと、好ましくは内圧を等しくしたものであることを
特徴とする高温高圧容器。容器中の被加熱物は、マイク
ロ波吸収体および／またはマイクロ波吸収性触媒を存在
させた高温高圧反応系、亜・超臨界状態にある高温高圧
流体系、および／または、電解反応系・光化学反応系・
超音波を用いた反応系・外部加熱法を用いた反応系であ
る。
けた高温高圧容器の提供。 【解決手段】 開口部に仕切窓としての第１の窓を設置
した中空の導波管または同軸線路よりなる化学反応促進
用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器であって、
該容器が耐圧容器および反応容器で構成され、耐圧容器
の内側に耐熱および／または耐食性の密閉式反応容器を
備え、耐圧容器と反応容器の内圧を制御できるようにし
たこと、好ましくは内圧を等しくしたものであることを
特徴とする高温高圧容器。容器中の被加熱物は、マイク
ロ波吸収体および／またはマイクロ波吸収性触媒を存在
させた高温高圧反応系、亜・超臨界状態にある高温高圧
流体系、および／または、電解反応系・光化学反応系・
超音波を用いた反応系・外部加熱法を用いた反応系であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化学反応の促進または
収率の向上を可能にする、化学反応促進用マイクロ波供
給装置を設けた高温高圧容器に関する。
収率の向上を可能にする、化学反応促進用マイクロ波供
給装置を設けた高温高圧容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波を利用した化学反応は試みら
れ始めて１５年程度と年月が浅く、系統的な化学の基礎
が整っておらず、工業技術への展開のための基礎的設計
概念を与えるような体系は存在しない。しかしながら、
マイクロ波による著しい反応速度（または収率）の向上
や従来の加熱法とは異なる反応が促進するなどマイクロ
波による化学反応促進効果が認められている（特開平１
１−２１１２７）。これらの効果はしばしばマイクロ波
による加熱効果以外の効果または加熱効果以上の効果と
いう観点からマイクロ波効果またはマイクロ波電界効果
或いは非熱的効果と呼ばれている。また、非熱的効果に
加え局所加熱反応促進効果および局所反応場の形成によ
る反応促進効果なども示唆されている。
れ始めて１５年程度と年月が浅く、系統的な化学の基礎
が整っておらず、工業技術への展開のための基礎的設計
概念を与えるような体系は存在しない。しかしながら、
マイクロ波による著しい反応速度（または収率）の向上
や従来の加熱法とは異なる反応が促進するなどマイクロ
波による化学反応促進効果が認められている（特開平１
１−２１１２７）。これらの効果はしばしばマイクロ波
による加熱効果以外の効果または加熱効果以上の効果と
いう観点からマイクロ波効果またはマイクロ波電界効果
或いは非熱的効果と呼ばれている。また、非熱的効果に
加え局所加熱反応促進効果および局所反応場の形成によ
る反応促進効果なども示唆されている。
【０００３】一般に高温高圧下での非処理物を処理する
ことにより化学反応は促進される。そのための加熱源と
しては電気ヒーター、バーナー、蒸気などが使用される
が、それらは何れも被加熱物を外部からまたは表面から
加熱する手法である（外部加熱法）。現在稼働している
化学プラントもその多くは外部加熱法を用いている。本
装置は現在稼働しているプラントを改造しマイクロ波を
導入し、マイクロ波加熱を利用することにより、又外部
加熱とマイクロ波加熱の併用により反応プロセス、収
率、反応時間を改善し化学反応を促進させ省エネルギー
型プロセスを可能とする。
ことにより化学反応は促進される。そのための加熱源と
しては電気ヒーター、バーナー、蒸気などが使用される
が、それらは何れも被加熱物を外部からまたは表面から
加熱する手法である（外部加熱法）。現在稼働している
化学プラントもその多くは外部加熱法を用いている。本
装置は現在稼働しているプラントを改造しマイクロ波を
導入し、マイクロ波加熱を利用することにより、又外部
加熱とマイクロ波加熱の併用により反応プロセス、収
率、反応時間を改善し化学反応を促進させ省エネルギー
型プロセスを可能とする。
【０００４】高温高圧条件下でのマイクロ波による加熱
装置としては、特開平４−２７２６８８、特開平５−２
５１１７５、特開平５−２５１１７６、実開平５−７２
０９２が有るが、何れもマイクロ波は単なる加熱源とし
て使用しているにすぎず、また、マイクロ波の供給方法
も高温高圧容器の壁部分に窓またはブロックを取付けマ
イクロ波を供給するものである。
装置としては、特開平４−２７２６８８、特開平５−２
５１１７５、特開平５−２５１１７６、実開平５−７２
０９２が有るが、何れもマイクロ波は単なる加熱源とし
て使用しているにすぎず、また、マイクロ波の供給方法
も高温高圧容器の壁部分に窓またはブロックを取付けマ
イクロ波を供給するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の方
法または装置では、窓またはブロックは、耐熱、耐圧、
耐腐食の特性を一度に有する材料および構造が必要であ
り、また、従来の装置では高温高圧容器内の任意の位置
にマイクロ波を供給することができないという問題があ
った。そこで、本発明は、上記従来の装置の有する問題
点を解決することを課題とする。より具体的には本発明
は、窓の制限を緩和した化学反応促進用マイクロ波供給
装置を設けた高温高圧容器を提供することを目的とす
る。また本発明は、局所的に高温高圧状態を形成させる
ことができ、そのような局所反応場形成により反応を促
進させることができる化学反応促進用マイクロ波供給装
置を設けた高温高圧容器を提供することを目的とする。
法または装置では、窓またはブロックは、耐熱、耐圧、
耐腐食の特性を一度に有する材料および構造が必要であ
り、また、従来の装置では高温高圧容器内の任意の位置
にマイクロ波を供給することができないという問題があ
った。そこで、本発明は、上記従来の装置の有する問題
点を解決することを課題とする。より具体的には本発明
は、窓の制限を緩和した化学反応促進用マイクロ波供給
装置を設けた高温高圧容器を提供することを目的とす
る。また本発明は、局所的に高温高圧状態を形成させる
ことができ、そのような局所反応場形成により反応を促
進させることができる化学反応促進用マイクロ波供給装
置を設けた高温高圧容器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、開口部に仕切
窓としての第１の窓を設置した中空の導波管または同軸
線路よりなる化学反応促進用マイクロ波供給装置を設け
た高温高圧容器であって、該容器が耐圧容器および反応
容器で構成され、耐圧容器の内側に耐熱および／または
耐食性の密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の
内圧を制御できるようにしたこと、好ましくは内圧を等
しくしたものであることを特徴とする高温高圧容器を要
旨としている。
窓としての第１の窓を設置した中空の導波管または同軸
線路よりなる化学反応促進用マイクロ波供給装置を設け
た高温高圧容器であって、該容器が耐圧容器および反応
容器で構成され、耐圧容器の内側に耐熱および／または
耐食性の密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の
内圧を制御できるようにしたこと、好ましくは内圧を等
しくしたものであることを特徴とする高温高圧容器を要
旨としている。
【０００７】上記の反応容器が、マイクロ波透過性物質
で構成された密閉式反応容器であり、その場合、本発明
は、開口部に仕切窓としての第１の窓を設置した中空の
導波管または同軸線路よりなる化学反応促進用マイクロ
波供給装置を設けた高温高圧容器であって、該容器が耐
圧容器および反応容器で構成され、耐圧容器の内側にマ
イクロ波透過性物質で構成された耐熱および／または耐
食性の密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の内
圧を制御できるようにしたこと、好ましくは内圧を等し
くしたものであることを特徴とする高温高圧容器を要旨
としている。
で構成された密閉式反応容器であり、その場合、本発明
は、開口部に仕切窓としての第１の窓を設置した中空の
導波管または同軸線路よりなる化学反応促進用マイクロ
波供給装置を設けた高温高圧容器であって、該容器が耐
圧容器および反応容器で構成され、耐圧容器の内側にマ
イクロ波透過性物質で構成された耐熱および／または耐
食性の密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の内
圧を制御できるようにしたこと、好ましくは内圧を等し
くしたものであることを特徴とする高温高圧容器を要旨
としている。
【０００８】上記の導波管または同軸線路が、第１の窓
は開口部に、第２の窓は耐圧容器の外側にそれぞれ設置
した２つの仕切窓により密閉したことを特徴としてお
り、その場合、本発明は、第１の窓は開口部に、第２の
窓は耐圧容器の外側にそれぞれ設置した２つの仕切窓に
より密閉した中空の導波管または同軸線路よりなる化学
反応促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器で
あって、該容器が耐圧容器および反応容器で構成され、
耐圧容器の内側に耐熱および／または耐食性の密閉式反
応容器、好ましくはマイクロ波透過性物質で構成された
密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の内圧を制
御できるようにしたこと、好ましくは内圧を等しくした
ものであることを特徴とする高温高圧容器を要旨として
いる。
は開口部に、第２の窓は耐圧容器の外側にそれぞれ設置
した２つの仕切窓により密閉したことを特徴としてお
り、その場合、本発明は、第１の窓は開口部に、第２の
窓は耐圧容器の外側にそれぞれ設置した２つの仕切窓に
より密閉した中空の導波管または同軸線路よりなる化学
反応促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器で
あって、該容器が耐圧容器および反応容器で構成され、
耐圧容器の内側に耐熱および／または耐食性の密閉式反
応容器、好ましくはマイクロ波透過性物質で構成された
密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の内圧を制
御できるようにしたこと、好ましくは内圧を等しくした
ものであることを特徴とする高温高圧容器を要旨として
いる。
【０００９】上記の第１の窓と第２の窓の間の内圧を制
御できるようにした、必要に応じ、高温高圧条件での反
応時に第１の窓と第２の窓の間の内圧を耐圧容器の内圧
と等しくなるように制御したことを特徴としており、そ
の場合、本発明は、第１の窓は開口部に、第２の窓は耐
圧容器の外側にそれぞれ設置した２つの仕切窓により密
閉し、第１の窓と第２の窓の間の内圧を制御できるよう
にした、必要に応じ、高温高圧条件での反応時に第１の
窓と第２の窓の間の内圧を耐圧容器の内圧と等しくなる
ように制御した中空の導波管または同軸線路よりなる化
学反応促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器
であって、該容器が耐圧容器および反応容器で構成さ
れ、耐圧容器の内側に耐熱および／または耐食性の密閉
式反応容器、好ましくはマイクロ波透過性物質で構成さ
れた密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の内圧
を制御できるようにしたこと、好ましくは内圧を等しく
したものであることを特徴とする高温高圧容器を要旨と
している。
御できるようにした、必要に応じ、高温高圧条件での反
応時に第１の窓と第２の窓の間の内圧を耐圧容器の内圧
と等しくなるように制御したことを特徴としており、そ
の場合、本発明は、第１の窓は開口部に、第２の窓は耐
圧容器の外側にそれぞれ設置した２つの仕切窓により密
閉し、第１の窓と第２の窓の間の内圧を制御できるよう
にした、必要に応じ、高温高圧条件での反応時に第１の
窓と第２の窓の間の内圧を耐圧容器の内圧と等しくなる
ように制御した中空の導波管または同軸線路よりなる化
学反応促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器
であって、該容器が耐圧容器および反応容器で構成さ
れ、耐圧容器の内側に耐熱および／または耐食性の密閉
式反応容器、好ましくはマイクロ波透過性物質で構成さ
れた密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の内圧
を制御できるようにしたこと、好ましくは内圧を等しく
したものであることを特徴とする高温高圧容器を要旨と
している。
【００１０】上記の導波管または同軸線路が、複数本を
耐圧容器中に導入し、反応容器中の大容量の被加熱物を
均一に、かつ、広い範囲に加熱できるようにしており、
その場合、本発明は、開口部に仕切窓としての第１の窓
を設置した中空の導波管または同軸線路、好ましくは第
１の窓は開口部に、第２の窓は耐圧容器の外側にそれぞ
れ設置した２つの仕切窓により密閉し、第１の窓と第２
の窓の間の内圧を制御できるようにした、必要に応じ、
高温高圧条件での反応時に第１の窓と第２の窓の間の内
圧を耐圧容器の内圧と等しくなるように制御した中空の
導波管または同軸線路であり、複数本を耐圧容器中に導
入し、反応容器中の大容量の被加熱物を均一に、かつ、
広い範囲に加熱できるようにしたものよりなる化学反応
促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器であっ
て、該容器が耐圧容器および反応容器で構成され、耐圧
容器の内側に耐熱および／または耐食性の密閉式反応容
器、好ましくはマイクロ波透過性物質で構成された密閉
式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の内圧を制御で
きるようにしたこと、好ましくは内圧を等しくしたもの
であることを特徴とする高温高圧容器を要旨としてい
る。
耐圧容器中に導入し、反応容器中の大容量の被加熱物を
均一に、かつ、広い範囲に加熱できるようにしており、
その場合、本発明は、開口部に仕切窓としての第１の窓
を設置した中空の導波管または同軸線路、好ましくは第
１の窓は開口部に、第２の窓は耐圧容器の外側にそれぞ
れ設置した２つの仕切窓により密閉し、第１の窓と第２
の窓の間の内圧を制御できるようにした、必要に応じ、
高温高圧条件での反応時に第１の窓と第２の窓の間の内
圧を耐圧容器の内圧と等しくなるように制御した中空の
導波管または同軸線路であり、複数本を耐圧容器中に導
入し、反応容器中の大容量の被加熱物を均一に、かつ、
広い範囲に加熱できるようにしたものよりなる化学反応
促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器であっ
て、該容器が耐圧容器および反応容器で構成され、耐圧
容器の内側に耐熱および／または耐食性の密閉式反応容
器、好ましくはマイクロ波透過性物質で構成された密閉
式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の内圧を制御で
きるようにしたこと、好ましくは内圧を等しくしたもの
であることを特徴とする高温高圧容器を要旨としてい
る。
【００１１】耐圧容器としての管路中に上記の導波管ま
たは同軸線路の複数本を流れに沿って配置し、反応容器
中を流通する被加熱物を連続的に加熱できるようにした
ことを特徴としており、その場合、本発明は、開口部に
仕切窓としての第１の窓を設置した中空の導波管または
同軸線路、好ましくは第１の窓は開口部に、第２の窓は
耐圧容器の外側にそれぞれ設置した２つの仕切窓により
密閉し、第１の窓と第２の窓の間の内圧を制御できるよ
うにした、必要に応じ、高温高圧条件での反応時に第１
の窓と第２の窓の間の内圧を耐圧容器の内圧と等しくな
るように制御した中空の導波管または同軸線路であり、
耐圧容器としての管路中に上記の導波管または同軸線路
の複数本を流れに沿って配置し、反応容器中を流通する
被加熱物を連続的に加熱できるようにしたものよりなる
化学反応促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容
器であって、該容器が耐圧容器および反応容器で構成さ
れ、耐圧容器の内側に耐熱および／または耐食性の密閉
式反応容器、好ましくはマイクロ波透過性物質で構成さ
れた密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の内圧
を制御できるようにしたこと、好ましくは内圧を等しく
したものであることを特徴とする高温高圧容器を要旨と
している。
たは同軸線路の複数本を流れに沿って配置し、反応容器
中を流通する被加熱物を連続的に加熱できるようにした
ことを特徴としており、その場合、本発明は、開口部に
仕切窓としての第１の窓を設置した中空の導波管または
同軸線路、好ましくは第１の窓は開口部に、第２の窓は
耐圧容器の外側にそれぞれ設置した２つの仕切窓により
密閉し、第１の窓と第２の窓の間の内圧を制御できるよ
うにした、必要に応じ、高温高圧条件での反応時に第１
の窓と第２の窓の間の内圧を耐圧容器の内圧と等しくな
るように制御した中空の導波管または同軸線路であり、
耐圧容器としての管路中に上記の導波管または同軸線路
の複数本を流れに沿って配置し、反応容器中を流通する
被加熱物を連続的に加熱できるようにしたものよりなる
化学反応促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容
器であって、該容器が耐圧容器および反応容器で構成さ
れ、耐圧容器の内側に耐熱および／または耐食性の密閉
式反応容器、好ましくはマイクロ波透過性物質で構成さ
れた密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の内圧
を制御できるようにしたこと、好ましくは内圧を等しく
したものであることを特徴とする高温高圧容器を要旨と
している。
【００１２】容器中の被加熱物は、マイクロ波吸収体お
よび／またはマイクロ波吸収性触媒を存在させた高温高
圧反応系、亜・超臨界状態にある高温高圧流体系、およ
び／または、電解反応系・光化学反応系・超音波を用い
た反応系・外部加熱法を用いた反応系であり、その場
合、本発明は、その場合、本発明は、開口部に仕切窓と
しての第１の窓を設置した中空の導波管または同軸線
路、好ましくは第１の窓は開口部に、第２の窓は耐圧容
器の外側にそれぞれ設置した２つの仕切窓により密閉
し、第１の窓と第２の窓の間の内圧を制御できるように
した、必要に応じ、高温高圧条件での反応時に第１の窓
と第２の窓の間の内圧を耐圧容器の内圧と等しくなるよ
うに制御した中空の導波管または同軸線路であり、複数
本を耐圧容器中に導入し、反応容器中の大容量の被加熱
物を均一に、かつ、広い範囲に加熱できるようにしたも
の、または、耐圧容器としての管路中に上記の導波管ま
たは同軸線路の複数本を流れに沿って配置し、反応容器
中を流通する被加熱物を連続的に加熱できるようにした
ものよりなる化学反応促進用マイクロ波供給装置を設け
た高温高圧容器であって、該容器が耐圧容器および反応
容器で構成され、耐圧容器の内側に耐熱および／または
耐食性の密閉式反応容器、好ましくはマイクロ波透過性
物質で構成された密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反
応容器の内圧を制御できるようにしたこと、好ましくは
内圧を等しくしたものであることを特徴とし、容器中の
被加熱物は、マイクロ波吸収体および／またはマイクロ
波吸収性触媒を存在させた高温高圧反応系、亜・超臨界
状態にある高温高圧流体系、および／または、電解反応
系・光化学反応系・超音波を用いた反応系・外部加熱法
を用いた反応系であることを特徴とする高温高圧容器を
要旨としている。
よび／またはマイクロ波吸収性触媒を存在させた高温高
圧反応系、亜・超臨界状態にある高温高圧流体系、およ
び／または、電解反応系・光化学反応系・超音波を用い
た反応系・外部加熱法を用いた反応系であり、その場
合、本発明は、その場合、本発明は、開口部に仕切窓と
しての第１の窓を設置した中空の導波管または同軸線
路、好ましくは第１の窓は開口部に、第２の窓は耐圧容
器の外側にそれぞれ設置した２つの仕切窓により密閉
し、第１の窓と第２の窓の間の内圧を制御できるように
した、必要に応じ、高温高圧条件での反応時に第１の窓
と第２の窓の間の内圧を耐圧容器の内圧と等しくなるよ
うに制御した中空の導波管または同軸線路であり、複数
本を耐圧容器中に導入し、反応容器中の大容量の被加熱
物を均一に、かつ、広い範囲に加熱できるようにしたも
の、または、耐圧容器としての管路中に上記の導波管ま
たは同軸線路の複数本を流れに沿って配置し、反応容器
中を流通する被加熱物を連続的に加熱できるようにした
ものよりなる化学反応促進用マイクロ波供給装置を設け
た高温高圧容器であって、該容器が耐圧容器および反応
容器で構成され、耐圧容器の内側に耐熱および／または
耐食性の密閉式反応容器、好ましくはマイクロ波透過性
物質で構成された密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反
応容器の内圧を制御できるようにしたこと、好ましくは
内圧を等しくしたものであることを特徴とし、容器中の
被加熱物は、マイクロ波吸収体および／またはマイクロ
波吸収性触媒を存在させた高温高圧反応系、亜・超臨界
状態にある高温高圧流体系、および／または、電解反応
系・光化学反応系・超音波を用いた反応系・外部加熱法
を用いた反応系であることを特徴とする高温高圧容器を
要旨としている。
【００１３】温度センサーおよび圧力センサーを容器内
に取付け、それらセンサーの検出値にもとづきマイクロ
波出力を制御して容器内の圧力および温度を設定値に保
持できるようにしたことを特徴としている。
に取付け、それらセンサーの検出値にもとづきマイクロ
波出力を制御して容器内の圧力および温度を設定値に保
持できるようにしたことを特徴としている。
【００１４】容器に観測用窓を取付け、目視、ファイバ
ースコープによる観測およびリアルタイムでの分光計測
を可能にしたことを特徴としている。
ースコープによる観測およびリアルタイムでの分光計測
を可能にしたことを特徴としている。
【００１５】
【実施の形態】本発明の耐圧容器および反応容器で構成
される高温高圧容器への化学反応促進用マイクロ波供給
装置は、次の構成を備えることを特徴とする。中空の導
波管または同軸線路を高温高圧容器を構成する耐圧容器
中に導入し、その開口部が反応容器中の被加熱物の任意
の位置を効率的にマイクロ波により加熱できるようにす
ること。複数の導波管または同軸線路を耐圧容器中に導
入し、反応容器中の大容量の被加熱物を均一に又広い範
囲に加熱できるようにすること。管路中に複数の導波管
または同軸線路を流れに沿って配置し、反応容器中に流
通する被加熱物を連続的に加熱できるようにすること。
超臨界状態へマイクロ波により加熱し化学反応を促進で
きるようにすること。加熱手段にマイクロ波加熱と外部
加熱とを併用すること。温度センサーを反応容器内に取
付け、および圧力センサーを耐圧容器内に取付け、それ
らセンサーの検出値にもとづきマイクロ波出力を制御し
て高温高圧容器内の圧力および温度を設定値に保持でき
るようにすること。耐圧容器に観測用窓を取付け、目視
およびリアルタイムでの分光計測が可能にすること。
される高温高圧容器への化学反応促進用マイクロ波供給
装置は、次の構成を備えることを特徴とする。中空の導
波管または同軸線路を高温高圧容器を構成する耐圧容器
中に導入し、その開口部が反応容器中の被加熱物の任意
の位置を効率的にマイクロ波により加熱できるようにす
ること。複数の導波管または同軸線路を耐圧容器中に導
入し、反応容器中の大容量の被加熱物を均一に又広い範
囲に加熱できるようにすること。管路中に複数の導波管
または同軸線路を流れに沿って配置し、反応容器中に流
通する被加熱物を連続的に加熱できるようにすること。
超臨界状態へマイクロ波により加熱し化学反応を促進で
きるようにすること。加熱手段にマイクロ波加熱と外部
加熱とを併用すること。温度センサーを反応容器内に取
付け、および圧力センサーを耐圧容器内に取付け、それ
らセンサーの検出値にもとづきマイクロ波出力を制御し
て高温高圧容器内の圧力および温度を設定値に保持でき
るようにすること。耐圧容器に観測用窓を取付け、目視
およびリアルタイムでの分光計測が可能にすること。
【００１６】（１）高温高圧容器は耐圧容器および反応
容器で構成され、耐圧容器の内側に耐熱および／または
耐食性の密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の
内圧を等しくしたものである。したがって、導波管また
は同軸線路の第２の窓は基本的には必要がない。 （２）導波管または同軸線路は、開口部に仕切窓として
の第１の窓を設置したものであり、好ましくは２つの仕
切窓により密閉されている。第１の窓は導波管または同
軸線路開口部（マイクロ波照射部、耐圧容器内）に、第
２の窓は容器の外側に夫々設置されている。 （３）反応容器はマイクロ波透過性物質（例：石英やテ
トラフルオロエチレン等）で構成された密閉式反応容器
である。 （４）連続式の場合、金属製耐圧容器内にマイクロ波透
過性物質で構成された密閉式反応容器がある。反応容器
内圧と耐圧容器内圧を等しくなるように制御する。 （５）反応容器は主に耐熱・耐食性であり、第１の窓は
主に耐熱・耐圧性（第２の窓がある場合は耐熱性のみ）
であり、、第２の窓は主に耐圧性であり、これらを使い
分け制限を緩和する。 （６）高温高圧条件の反応では、容器の圧力（耐圧容器
と反応容器の内圧）と第１の窓と第２の窓の間の圧力が
等しくなるように第１の窓と第２の窓の間の圧力を制御
する。これにより第１の窓の前後の圧力は等しいため、
第１の窓の構造としては主に耐熱・耐腐食という観点か
らのみその構造を考慮すれば良く薄いシート構造を適用
することが可能となる。また、第２の窓は耐圧容器の外
側に設置されるため第２の窓の構造としては主に耐圧と
いう観点からのみその構造を選択すれば良い。この様に
第１の窓と第２の窓の構造を使い分けることにより、高
温高圧容器に対する窓の制限を緩和することができる。
容器で構成され、耐圧容器の内側に耐熱および／または
耐食性の密閉式反応容器を備え、耐圧容器と反応容器の
内圧を等しくしたものである。したがって、導波管また
は同軸線路の第２の窓は基本的には必要がない。 （２）導波管または同軸線路は、開口部に仕切窓として
の第１の窓を設置したものであり、好ましくは２つの仕
切窓により密閉されている。第１の窓は導波管または同
軸線路開口部（マイクロ波照射部、耐圧容器内）に、第
２の窓は容器の外側に夫々設置されている。 （３）反応容器はマイクロ波透過性物質（例：石英やテ
トラフルオロエチレン等）で構成された密閉式反応容器
である。 （４）連続式の場合、金属製耐圧容器内にマイクロ波透
過性物質で構成された密閉式反応容器がある。反応容器
内圧と耐圧容器内圧を等しくなるように制御する。 （５）反応容器は主に耐熱・耐食性であり、第１の窓は
主に耐熱・耐圧性（第２の窓がある場合は耐熱性のみ）
であり、、第２の窓は主に耐圧性であり、これらを使い
分け制限を緩和する。 （６）高温高圧条件の反応では、容器の圧力（耐圧容器
と反応容器の内圧）と第１の窓と第２の窓の間の圧力が
等しくなるように第１の窓と第２の窓の間の圧力を制御
する。これにより第１の窓の前後の圧力は等しいため、
第１の窓の構造としては主に耐熱・耐腐食という観点か
らのみその構造を考慮すれば良く薄いシート構造を適用
することが可能となる。また、第２の窓は耐圧容器の外
側に設置されるため第２の窓の構造としては主に耐圧と
いう観点からのみその構造を選択すれば良い。この様に
第１の窓と第２の窓の構造を使い分けることにより、高
温高圧容器に対する窓の制限を緩和することができる。
【００１７】（７）上記手法によりマイクロ波の浸透深
さを考慮し、適当な周波数を選択することにより開口部
近傍のみを局所的に加熱することが可能となる。 （８）また加熱したい部分が２箇所以上有る場合は、上
記導波管または同軸線路を複数本耐圧容器中に導入する
ことにより、マイクロ波透過性物質で構成された反応容
器中の大容量の被加熱物に対しても均一に又広い範囲を
加熱することができる。 （８）連続式（流通式）反応の場合には上記導波管また
は同軸線路を複数本間隔を空けて耐圧容器に取り付ける
ことにより、反応容器中を流通する被加熱物を連続的に
加熱することができる。 （９）付加的に冷却、溶液導入などの工程を取り入れる
ことができる。 （１０）温度をモニターしマイクロ波出力を制御するこ
とにより被加熱物の温度むらを小さくすることができ
る。
さを考慮し、適当な周波数を選択することにより開口部
近傍のみを局所的に加熱することが可能となる。 （８）また加熱したい部分が２箇所以上有る場合は、上
記導波管または同軸線路を複数本耐圧容器中に導入する
ことにより、マイクロ波透過性物質で構成された反応容
器中の大容量の被加熱物に対しても均一に又広い範囲を
加熱することができる。 （８）連続式（流通式）反応の場合には上記導波管また
は同軸線路を複数本間隔を空けて耐圧容器に取り付ける
ことにより、反応容器中を流通する被加熱物を連続的に
加熱することができる。 （９）付加的に冷却、溶液導入などの工程を取り入れる
ことができる。 （１０）温度をモニターしマイクロ波出力を制御するこ
とにより被加熱物の温度むらを小さくすることができ
る。
【００１８】
【作用】上記のように構成した化学反応促進用マイクロ
波供給装置を有する本発明の高温高圧容器は、第１の窓
は耐熱性と耐腐食性を考慮すれば良く、強度は考慮しな
くても良いので薄いシート状の構造が採用でき、高温高
圧の高温高圧容器に対する窓の制限を緩和することがで
きる。
波供給装置を有する本発明の高温高圧容器は、第１の窓
は耐熱性と耐腐食性を考慮すれば良く、強度は考慮しな
くても良いので薄いシート状の構造が採用でき、高温高
圧の高温高圧容器に対する窓の制限を緩和することがで
きる。
【００１９】さらに本発明の化学反応促進用マイクロ波
供給装置を有する高温高圧容器は、次の作用・効果を奏
するものである。被加熱物の任意の位置を効率的にマイ
クロ波により加熱することができる。大容量の被加熱物
を均一に又広い範囲の加熱することができる。管路中を
流通する被加熱物を連続的に加熱することができる。亜
・超臨界状態にある高温・高圧流体系にマイクロ波を導
入し化学反応を促進させることができる。反応プロセ
ス、収率、反応時間の改善を図ることができる。反応温
度を一定に保つことができ、また、反応状況を目視また
はリアルタイムで監視することができる。高温高圧反応
系にマイクロ波吸収体および／またはマイクロ波吸収性
触媒を存在させることにより、局所的に高温高圧状態を
形成させることができる。そのような局所反応場の形成
により反応を促進させることができる。
供給装置を有する高温高圧容器は、次の作用・効果を奏
するものである。被加熱物の任意の位置を効率的にマイ
クロ波により加熱することができる。大容量の被加熱物
を均一に又広い範囲の加熱することができる。管路中を
流通する被加熱物を連続的に加熱することができる。亜
・超臨界状態にある高温・高圧流体系にマイクロ波を導
入し化学反応を促進させることができる。反応プロセ
ス、収率、反応時間の改善を図ることができる。反応温
度を一定に保つことができ、また、反応状況を目視また
はリアルタイムで監視することができる。高温高圧反応
系にマイクロ波吸収体および／またはマイクロ波吸収性
触媒を存在させることにより、局所的に高温高圧状態を
形成させることができる。そのような局所反応場の形成
により反応を促進させることができる。
【００２０】
【実施例】本発明の詳細を実施例で説明する。本発明は
これらの実施例によって何ら限定されるものではない。
これらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００２１】実施例１ 図１は、本発明の第１実施例を示し、耐圧容器および反
応容器で構成される高温高圧容器の耐圧容器の天板を貫
通して該容器内に先端部が位置するように設けた導波管
または同軸線路の挿入端に第１の窓（窓１）を設け、耐
圧容器と反応容器の内圧を等しくし、マイクロ波発信器
により発振したマイクロ波を導波管または同軸線路を介
してマイクロ波透過性物質（石英）でできている反応容
器内の被加熱物に照射するように構成してある。本例で
は、第２の窓がないので、第１の窓の構造としては主に
耐熱・耐圧という観点からその構造を選択することがで
きる。
応容器で構成される高温高圧容器の耐圧容器の天板を貫
通して該容器内に先端部が位置するように設けた導波管
または同軸線路の挿入端に第１の窓（窓１）を設け、耐
圧容器と反応容器の内圧を等しくし、マイクロ波発信器
により発振したマイクロ波を導波管または同軸線路を介
してマイクロ波透過性物質（石英）でできている反応容
器内の被加熱物に照射するように構成してある。本例で
は、第２の窓がないので、第１の窓の構造としては主に
耐熱・耐圧という観点からその構造を選択することがで
きる。
【００２２】実施例２ 図２は、本発明の第２実施例を示し、耐圧容器および反
応容器で構成される高温高圧容器の耐圧容器の天板を貫
通して該容器内に先端部が位置するように設けた導波管
または同軸線路の挿入端に第１の窓（窓１）を設け、導
波管または同軸線路の他方の途中に第２の窓（窓２）を
設け、耐圧容器内と導波管内を等圧にし、マイクロ波発
信器により発振したマイクロ波を導波管または同軸線路
を介してマイクロ波透過性物質（石英）でできている反
応容器内の被加熱物に照射するように構成してある。し
たがって、高温高圧条件の反応では、耐圧容器の圧力と
第１の窓と第２の窓の間の圧力が等しくなるように第１
の窓と第２の窓の間の圧力を制御すると、第１の窓の前
後の圧力は等しくなるので、第１の窓の構造としては主
に耐熱・耐腐食という観点からのみその構造を考慮すれ
ば良く薄いシート構造を適用することが可能となり、ま
た、第２の窓は高温高圧の耐圧容器の外側に設置される
ため第２の窓の構造としては主に耐圧という観点からの
みその構造を選択することができる。
応容器で構成される高温高圧容器の耐圧容器の天板を貫
通して該容器内に先端部が位置するように設けた導波管
または同軸線路の挿入端に第１の窓（窓１）を設け、導
波管または同軸線路の他方の途中に第２の窓（窓２）を
設け、耐圧容器内と導波管内を等圧にし、マイクロ波発
信器により発振したマイクロ波を導波管または同軸線路
を介してマイクロ波透過性物質（石英）でできている反
応容器内の被加熱物に照射するように構成してある。し
たがって、高温高圧条件の反応では、耐圧容器の圧力と
第１の窓と第２の窓の間の圧力が等しくなるように第１
の窓と第２の窓の間の圧力を制御すると、第１の窓の前
後の圧力は等しくなるので、第１の窓の構造としては主
に耐熱・耐腐食という観点からのみその構造を考慮すれ
ば良く薄いシート構造を適用することが可能となり、ま
た、第２の窓は高温高圧の耐圧容器の外側に設置される
ため第２の窓の構造としては主に耐圧という観点からの
みその構造を選択することができる。
【００２３】上記の導波管または同軸線路は、耐圧容器
の天板に摺動可能に装着することができる。その場合、
中空の導波管または同軸線路が耐圧容器中に導入され、
その開口部が反応容器中の被加熱物（液体またはスラリ
ー）に近接し、被加熱物の任意の位置を効率的にマイク
ロ波により加熱することができ、また、触媒反応におい
て触媒部のみを選択的に加熱することができる。開口部
が反応容器中の被加熱物に近接し、マイクロ波の浸透深
さを考慮し、適当な周波数を選択することにより開口部
近傍のみを局所的に加熱することが可能となる。
の天板に摺動可能に装着することができる。その場合、
中空の導波管または同軸線路が耐圧容器中に導入され、
その開口部が反応容器中の被加熱物（液体またはスラリ
ー）に近接し、被加熱物の任意の位置を効率的にマイク
ロ波により加熱することができ、また、触媒反応におい
て触媒部のみを選択的に加熱することができる。開口部
が反応容器中の被加熱物に近接し、マイクロ波の浸透深
さを考慮し、適当な周波数を選択することにより開口部
近傍のみを局所的に加熱することが可能となる。
【００２４】実施例３ 図３および図４は、本発明の第３実施例を示し、反応容
器に相当する管路を耐圧容器に相当する管路内に同心状
に配置した高温高圧容器であって、耐圧容器に相当する
管路中に侵入するように複数の導波管または同軸線路を
流れに沿って配置し、複数本の導波管または同軸線路の
挿入端に第１の窓を設け、導波管または同軸線路の途中
に第２の窓を設け、耐圧容器内と導波管内（第１の窓、
第２の窓内）を等圧にし、マイクロ波発信器により発振
したマイクロ波を導波管または同軸線路を介してマイク
ロ波透過性物質でできている反応容器内の被加熱物に照
射するように構成してある。したがって、反応容器に相
当する管路中を流通する液体を連続的に加熱することが
でき、さらに、付加的に冷却装置や溶液導入などの工程
を取り入れることができ、流路中に温度計Ｔを配置して
温度をモニターしマイクロ波出力を制御することにより
被加熱物の温度を設定値に保持することができる。
器に相当する管路を耐圧容器に相当する管路内に同心状
に配置した高温高圧容器であって、耐圧容器に相当する
管路中に侵入するように複数の導波管または同軸線路を
流れに沿って配置し、複数本の導波管または同軸線路の
挿入端に第１の窓を設け、導波管または同軸線路の途中
に第２の窓を設け、耐圧容器内と導波管内（第１の窓、
第２の窓内）を等圧にし、マイクロ波発信器により発振
したマイクロ波を導波管または同軸線路を介してマイク
ロ波透過性物質でできている反応容器内の被加熱物に照
射するように構成してある。したがって、反応容器に相
当する管路中を流通する液体を連続的に加熱することが
でき、さらに、付加的に冷却装置や溶液導入などの工程
を取り入れることができ、流路中に温度計Ｔを配置して
温度をモニターしマイクロ波出力を制御することにより
被加熱物の温度を設定値に保持することができる。
【００２５】
【発明の効果】本発明により、高温高圧容器における窓
の制限を緩和した化学反応促進用マイクロ波供給装置を
有する高温高圧容器を提供することができる。また、局
所的に高温高圧状態を形成させることができ、そのよう
な局所反応場形成により反応を促進させることができる
化学反応促進用マイクロ波供給装置を有する高温高圧容
器を提供することができる。
の制限を緩和した化学反応促進用マイクロ波供給装置を
有する高温高圧容器を提供することができる。また、局
所的に高温高圧状態を形成させることができ、そのよう
な局所反応場形成により反応を促進させることができる
化学反応促進用マイクロ波供給装置を有する高温高圧容
器を提供することができる。
【図１】本発明の化学反応促進用マイクロ波供給装置を
有する高温高圧容器の第１実施例の概念図である。
有する高温高圧容器の第１実施例の概念図である。
【図２】本発明の化学反応促進用マイクロ波供給装置を
有する高温高圧容器の第２実施例の概念図である。
有する高温高圧容器の第２実施例の概念図である。
【図３】本発明の化学反応促進用マイクロ波供給装置を
有する高温高圧容器の第３実施例の概念図である。
有する高温高圧容器の第３実施例の概念図である。
【図４】本発明の化学反応促進用マイクロ波供給装置を
有する高温高圧容器の第３実施例の概念図である。
有する高温高圧容器の第３実施例の概念図である。
Ｇ 圧力計 Ｐ 加圧ポンプ Ｔ 温度計 Ｖ 圧力調整バルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 李 眞昊 香川県高松市林町2217−43 財団法人香川 県産業技術振興財団附属研究所 高温高圧 流体技術研究所内 (72)発明者 堀川 栄 香川県仲多度郡多度津町若葉町12−56 四 国計測工業株式会社内 (72)発明者 曽我 博文 香川県仲多度郡多度津町若葉町12−56 四 国計測工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3K090 AA20 FA03 LA00 4G075 AA13 AA62 AA63 BA04 BD13 BD17 CA02 CA05 CA26 CA54 CA65 EC14
Claims (13)
- 【請求項１】 開口部に仕切窓としての第１の窓を設置
した中空の導波管または同軸線路よりなる化学反応促進
用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器であって、
該容器が耐圧容器および反応容器で構成され、耐圧容器
の内側に耐熱および／または耐食性の密閉式反応容器を
備え、耐圧容器と反応容器の内圧を制御できるようにし
たことを特徴とする高温高圧容器。 - 【請求項２】 耐圧容器と反応容器の内圧を等しくした
ものであることを特徴とする請求項１の高温高圧容器。 - 【請求項３】 上記の反応容器が、マイクロ波透過性物
質で構成された密閉式反応容器である請求項１または２
の高温高圧容器。 - 【請求項４】 上記の導波管または同軸線路が、第１の
窓は開口部に、第２の窓は耐圧容器の外側にそれぞれ設
置した２つの仕切窓により密閉したことを特徴とする請
求項１、２または３の高温高圧容器。 - 【請求項５】 上記の第１の窓と第２の窓の間の内圧を
制御できるようにしたことを特徴とする請求項４の高温
高圧容器。 - 【請求項６】 高温高圧条件での反応時に第１の窓と第
２の窓の間の内圧を耐圧容器の内圧と等しくなるように
制御した請求項５の高温高圧容器。 - 【請求項７】 上記の導波管または同軸線路が、複数本
を耐圧容器中に導入し、反応容器中の大容量の被加熱物
を均一に、かつ、広い範囲に加熱できるようにしている
請求項１ないし６のいずれかの高温高圧容器。 - 【請求項８】 耐圧容器としての管路中に上記の導波管
または同軸線路の複数本を流れに沿って配置し、反応容
器中を流通する被加熱物を連続的に加熱できるようにし
たことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの高温
高圧容器。 - 【請求項９】 反応容器中の被加熱物がマイクロ波吸収
体および／またはマイクロ波吸収性触媒を存在させた高
温高圧反応系である請求項１ないし８のいずれかの高温
高圧容器。 - 【請求項１０】 反応容器中の被加熱物が亜・超臨界状
態にある高温高圧流体系である請求項１ないし９のいず
れかの高温高圧容器。 - 【請求項１１】 反応容器中の被加熱物が電解反応系、
光化学反応系、超音波を用いた反応系および／または外
部加熱法を用いた反応系である請求項１ないし１０のい
ずれかの高温高圧容器。 - 【請求項１２】 温度センサーおよび圧力センサーを反
応容器内に取付け、それらセンサーの検出値にもとづき
マイクロ波出力を制御して反応容器内の圧力および温度
を設定値に保持できるようにしたことを特徴とする請求
項１ないし１１のいずれかの高温高圧容器。 - 【請求項１３】 耐圧容器に観測用窓を取付け、目視、
ファイバースコープによる観測およびリアルタイムでの
分光計測を可能にしたことを特徴とする請求項１ないし
１２のいずれかの高温高圧容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000311198A JP4636664B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 化学反応促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000311198A JP4636664B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 化学反応促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002113350A true JP2002113350A (ja) | 2002-04-16 |
| JP4636664B2 JP4636664B2 (ja) | 2011-02-23 |
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|---|---|---|---|
| JP2000311198A Expired - Fee Related JP4636664B2 (ja) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | 化学反応促進用マイクロ波供給装置を設けた高温高圧容器 |
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|---|---|
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