JP2002119842A - ラボスケール反応装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】より安全でより柔軟性のある、触媒反応に関し
てその工業的スケールの対応物の特性を正確にシュミレ
ートするラボスケール反応器の提供。 【解決手段】（ａ）断熱性材料のボディー、（ｂ）該断
熱性材料のボディーの内部に形成された反応チャンバ
ー、（ｃ）断熱性材料のボディーの周囲に配置された圧
力保持容器であって、該圧力保持容器が該反応チャンバ
ーと連通している入り口を有し、該圧力保持容器が該反
応チャンバーと連通している出口を有し、（ｄ）該圧力
保持容器の出口に操作可能に連結する急速冷却器、を有
するラボスケール反応装置。
てその工業的スケールの対応物の特性を正確にシュミレ
ートするラボスケール反応器の提供。 【解決手段】（ａ）断熱性材料のボディー、（ｂ）該断
熱性材料のボディーの内部に形成された反応チャンバ
ー、（ｃ）断熱性材料のボディーの周囲に配置された圧
力保持容器であって、該圧力保持容器が該反応チャンバ
ーと連通している入り口を有し、該圧力保持容器が該反
応チャンバーと連通している出口を有し、（ｄ）該圧力
保持容器の出口に操作可能に連結する急速冷却器、を有
するラボスケール反応装置。
Description
【０００１】触媒反応システムは、種々の産業におい
て、多くの異なる目的のために使用されている。そのよ
うなシステムは、しばしば、建設、維持、操作のために
非常に大きな初期投資を必要とする。したがって、建設
を始める前に、システムの最適なデザイン、最適な操作
条件、及び安全に関する可能性、並びに使用される最適
な触媒を知ることが重要である。
て、多くの異なる目的のために使用されている。そのよ
うなシステムは、しばしば、建設、維持、操作のために
非常に大きな初期投資を必要とする。したがって、建設
を始める前に、システムの最適なデザイン、最適な操作
条件、及び安全に関する可能性、並びに使用される最適
な触媒を知ることが重要である。
【０００２】そのようなパラメータを特定するための１
つの方法は、パイロットプラント反応器の助けを借りる
ことである。「パイロットプラント反応器」の用語は、
典型的には商業プラントで使用される反応器よりも、若
干小さいだけの反応器を言う。そのようなパラメータを
特定するために使用する他の手段は、ラボスケール反応
器の助けを借りることである。「ラボスケール反応器」
の用語は、典型的には商業プラントで使用される反応器
よりも、かなり小さい反応器を言う。典型的には、ラボ
スケール反応器は実験室内に設置して使用されるように
設計される。
つの方法は、パイロットプラント反応器の助けを借りる
ことである。「パイロットプラント反応器」の用語は、
典型的には商業プラントで使用される反応器よりも、若
干小さいだけの反応器を言う。そのようなパラメータを
特定するために使用する他の手段は、ラボスケール反応
器の助けを借りることである。「ラボスケール反応器」
の用語は、典型的には商業プラントで使用される反応器
よりも、かなり小さい反応器を言う。典型的には、ラボ
スケール反応器は実験室内に設置して使用されるように
設計される。
【０００３】ある点ではパイロットプラント反応器の使
用が好ましい。なぜなら、その相対的なサイズの故に、
それらは典型的には商業的プラントで使用される反応器
の特性を見積もるためのより大きな能力を有するからで
ある。しかし、そのサイズのために、パイロットプラン
ト反応器は典型的には費用がかかり、変更が困難であ
る。
用が好ましい。なぜなら、その相対的なサイズの故に、
それらは典型的には商業的プラントで使用される反応器
の特性を見積もるためのより大きな能力を有するからで
ある。しかし、そのサイズのために、パイロットプラン
ト反応器は典型的には費用がかかり、変更が困難であ
る。
【０００４】一方、ラボスケール反応器の使用も同様に
好ましい。なぜなら、その相対的なサイズの故に、典型
的には費用がかからず、変更が容易である。しかし、そ
のサイズのため、そのようなラボスケール反応器は典型
的には、商業的プラントで使用される反応器の特性を見
積もるための能力が小さい。さらに、ラボスケール反応
器は、しばしば実験室内に設置して使用されるので、そ
の使用は安全面での問題を引き起こし、特に行われる反
応が燃焼性および／または毒性のある反応物および／ま
たは生成物を使用する場合に問題となる。
好ましい。なぜなら、その相対的なサイズの故に、典型
的には費用がかからず、変更が容易である。しかし、そ
のサイズのため、そのようなラボスケール反応器は典型
的には、商業的プラントで使用される反応器の特性を見
積もるための能力が小さい。さらに、ラボスケール反応
器は、しばしば実験室内に設置して使用されるので、そ
の使用は安全面での問題を引き起こし、特に行われる反
応が燃焼性および／または毒性のある反応物および／ま
たは生成物を使用する場合に問題となる。
【０００５】たとえば、公知のラボスケールの触媒反応
の研究は、時々石英ガラスまたはステンレス鋼で作られ
た１／２インチから３／４インチ（内直径）のシングル
チューブリアクターであって、触媒スクリーンまたはセ
ラミックフォームで支持された触媒を有するもので行わ
れた。そのような公知のシステムは比較的安価であり、
操作が簡単であるという利点を有する。そのような公知
のシステムにおいて、混合された原料物質の供給は典型
的にはチューブの一端に供給され、触媒を通過し、反応
生成物を生成する。その後、チューブから出た反応生成
物の一部は、サンプル採取されて分析され、生成物の残
りは廃棄される。そのような公知のラボスケール反応器
の典型的な例は、”ＨＣＮ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｂｙ
Ａｍｍｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｔｈａｎｅ
ａｎｄ Ｅｔｈａｎｅ ｏｎ Ｐｌａｔｉｎｕｍ Ｍｏ
ｎｏｌｉｔｈｓ”，Ｓ．Ｓ．Ｂｈａｒａｄｗａｊ ａｎ
ｄＬ．Ｄ． Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅ
ｍ．Ｒｅｓ．１９９６，３５，１５２４−１５３３（１
８ｍｍ Ｉ．Ｄ．ｑｕａｒｔｚ ｔｕｂｅ） ａｎｄ
”Ｅｆｆｅｃｔ Ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｏｎ Ｔ
ｈｒｅｅ Ｃａｔａｌｉｔｉｃ Ｐａｒｔｉａｌ Ｏｘ
ｉｄａｔｉｏｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ ＡｔＭｉｌｌｉｓ
ｅｃｏｎｄ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｔｉｍｅｓ”， Ａ．
Ｇ．Ｄｉｅｔｚ ＩＩＩ ａｎｄ Ｌ．Ｄ．Ｓｃｈｍｉ
ｄｔ，Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，３３（１
９９５），１５−２９（１８” ｌｏｎｇ，１／２
Ｉ．Ｄ．ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ ｔｕｂｅ）
に記載されている。
の研究は、時々石英ガラスまたはステンレス鋼で作られ
た１／２インチから３／４インチ（内直径）のシングル
チューブリアクターであって、触媒スクリーンまたはセ
ラミックフォームで支持された触媒を有するもので行わ
れた。そのような公知のシステムは比較的安価であり、
操作が簡単であるという利点を有する。そのような公知
のシステムにおいて、混合された原料物質の供給は典型
的にはチューブの一端に供給され、触媒を通過し、反応
生成物を生成する。その後、チューブから出た反応生成
物の一部は、サンプル採取されて分析され、生成物の残
りは廃棄される。そのような公知のラボスケール反応器
の典型的な例は、”ＨＣＮ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｂｙ
Ａｍｍｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｅｔｈａｎｅ
ａｎｄ Ｅｔｈａｎｅ ｏｎ Ｐｌａｔｉｎｕｍ Ｍｏ
ｎｏｌｉｔｈｓ”，Ｓ．Ｓ．Ｂｈａｒａｄｗａｊ ａｎ
ｄＬ．Ｄ． Ｓｃｈｍｉｄｔ，Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅ
ｍ．Ｒｅｓ．１９９６，３５，１５２４−１５３３（１
８ｍｍ Ｉ．Ｄ．ｑｕａｒｔｚ ｔｕｂｅ） ａｎｄ
”Ｅｆｆｅｃｔ Ｏｆ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｏｎ Ｔ
ｈｒｅｅ Ｃａｔａｌｉｔｉｃ Ｐａｒｔｉａｌ Ｏｘ
ｉｄａｔｉｏｎ Ｒｅａｃｔｉｏｎ ＡｔＭｉｌｌｉｓ
ｅｃｏｎｄ Ｃｏｎｔａｃｔ Ｔｉｍｅｓ”， Ａ．
Ｇ．Ｄｉｅｔｚ ＩＩＩ ａｎｄ Ｌ．Ｄ．Ｓｃｈｍｉ
ｄｔ，Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，３３（１
９９５），１５−２９（１８” ｌｏｎｇ，１／２
Ｉ．Ｄ．ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｓｔｅｅｌ ｔｕｂｅ）
に記載されている。
【０００６】これらのタイプのラボスケール反応器にお
ける一つの問題点は、それらが典型的には工業的な対応
する装置においては行われる、反応器流出液の急速冷却
のための手段を有しないことである。あらかじめ決定さ
れた温度への急速冷却は、反応器流出液中の温度感受性
物質の分解を防止するために必要であることが工業的に
知られている。急速冷却の代わりに、ラボスケール反応
器のこれらのタイプは、触媒の下流のチューブ部分の熱
損失により、生成物の温度が下がるようにしている。急
速冷却の制御された手段なしに、シングルチューブタイ
プのラボスケール反応器は、工業的スケールの対応する
装置に見られるような、同じ流出物組成を確実に提供す
ることはできない。
ける一つの問題点は、それらが典型的には工業的な対応
する装置においては行われる、反応器流出液の急速冷却
のための手段を有しないことである。あらかじめ決定さ
れた温度への急速冷却は、反応器流出液中の温度感受性
物質の分解を防止するために必要であることが工業的に
知られている。急速冷却の代わりに、ラボスケール反応
器のこれらのタイプは、触媒の下流のチューブ部分の熱
損失により、生成物の温度が下がるようにしている。急
速冷却の制御された手段なしに、シングルチューブタイ
プのラボスケール反応器は、工業的スケールの対応する
装置に見られるような、同じ流出物組成を確実に提供す
ることはできない。
【０００７】これらの実験室反応システムが断熱され
ず、そのため大きな環境への熱損失が存在する場合に
も、流出ガス温度の減少は、意図的な急速冷却よりも遅
く、流出物の温度の制御は困難であり、これらの実験室
システムが、特に、可変流量／オペレーティング速度
（すなわち、速度が上がれば留出物の温度が上昇する）
の条件下で、期待するよりも工業プロセスを表さないよ
うにしてしまう。さらに、このアプローチはシステム全
体の流量が非常に少ない場合（たとえば毎分約５スタン
ダードリットル、これは約１ｌｂ．／ｈｒの反応物流量
に等しい）で、反応熱によるエネルギー発生に比較して
システム損失が大きい場合のみに有効である。触媒中の
反応物の短い滞留時間（これは製造者が、所有する装置
において製造速度を大きくするために努力している非常
に重要な事項である）の効果を調べるために、合計のマ
スフローレイトは大きくすることができないか、または
急冷の程度が影響を受ける。そのような反応器でこの効
果を検討するための唯一の方法は、触媒の断面積を減少
させることである。触媒はすでに３／４ないし１／２イ
ンチの直径であり、これは実際的ではない。
ず、そのため大きな環境への熱損失が存在する場合に
も、流出ガス温度の減少は、意図的な急速冷却よりも遅
く、流出物の温度の制御は困難であり、これらの実験室
システムが、特に、可変流量／オペレーティング速度
（すなわち、速度が上がれば留出物の温度が上昇する）
の条件下で、期待するよりも工業プロセスを表さないよ
うにしてしまう。さらに、このアプローチはシステム全
体の流量が非常に少ない場合（たとえば毎分約５スタン
ダードリットル、これは約１ｌｂ．／ｈｒの反応物流量
に等しい）で、反応熱によるエネルギー発生に比較して
システム損失が大きい場合のみに有効である。触媒中の
反応物の短い滞留時間（これは製造者が、所有する装置
において製造速度を大きくするために努力している非常
に重要な事項である）の効果を調べるために、合計のマ
スフローレイトは大きくすることができないか、または
急冷の程度が影響を受ける。そのような反応器でこの効
果を検討するための唯一の方法は、触媒の断面積を減少
させることである。触媒はすでに３／４ないし１／２イ
ンチの直径であり、これは実際的ではない。
【０００８】これらのシングルチューブ実験室反応器シ
ステムの他の問題点は、それらがフラッシュバックとデ
トネーションの可能性を最低にするように設計されてい
ないことであり、これは燃焼性の反応物および／または
製品を使用することに伴う潜在的な危険である。さら
に、もしフラッシュバックとデトネーションが発生する
場合に、それらを抑制するように設計されていない。抑
制されない場合には、フラッシュバックとデトネーショ
ンは装置を損傷し、装置を操作している人間を傷つける
可能性がある。そのような危険のリスクは、実験が反応
体として酸素富化空気（酸素が２１％よりも多い）を使
用した場合に特に高い。
ステムの他の問題点は、それらがフラッシュバックとデ
トネーションの可能性を最低にするように設計されてい
ないことであり、これは燃焼性の反応物および／または
製品を使用することに伴う潜在的な危険である。さら
に、もしフラッシュバックとデトネーションが発生する
場合に、それらを抑制するように設計されていない。抑
制されない場合には、フラッシュバックとデトネーショ
ンは装置を損傷し、装置を操作している人間を傷つける
可能性がある。そのような危険のリスクは、実験が反応
体として酸素富化空気（酸素が２１％よりも多い）を使
用した場合に特に高い。
【０００９】高温触媒反応システムが、”Ｏｐｔｉｍｉ
ｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｙｉｅｌｄｔｈｒｏｕｇｈ Ｆｅ
ｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＨＣＮ Ｐｒｏｃｅｓ
ｓ”，Ｂ．Ｙ．Ｋ．Ｐａｎ ａｎｄ Ｒ．Ｇ．Ｒｏｔ
ｈ，Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｄｅ
ｓ．Ｄｅｖ．１９６８，７（１），５３に記載されてい
る。これは４インチの内直径（Ｉ．Ｄ．）を有し、９５
から１０５ｌｂｓ／ｈｒの反応体スループット、すなわ
ち約１０ｌｂｓ／ｈｒのＨＣＮを製造する、を有する大
きなパイロットプラントスケール装置である。この反応
システムは空気ベースのＨＣＮ反応の研究のために設計
され、フラッシュバックとデトネーションの危険性を最
低にできる安全対策を施していないという制限を有して
いる。さらに、フラッシュバックおよび／またはデトネ
ーションがシステム中で発生する場合に、これを抑制す
るようには設計されていないので、酸素富化空気が反応
体として使用される実験において使用するのに好ましく
ない。このシステムは急冷能力を有しているが、直径４
インチの触媒スクリーンを使用しているため、反応器設
計の自由度が制限されている。
ｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｙｉｅｌｄｔｈｒｏｕｇｈ Ｆｅ
ｅｄ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＨＣＮ Ｐｒｏｃｅｓ
ｓ”，Ｂ．Ｙ．Ｋ．Ｐａｎ ａｎｄ Ｒ．Ｇ．Ｒｏｔ
ｈ，Ｉｎｄ．Ｅｎｇ．Ｃｈｅｍ．Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｄｅ
ｓ．Ｄｅｖ．１９６８，７（１），５３に記載されてい
る。これは４インチの内直径（Ｉ．Ｄ．）を有し、９５
から１０５ｌｂｓ／ｈｒの反応体スループット、すなわ
ち約１０ｌｂｓ／ｈｒのＨＣＮを製造する、を有する大
きなパイロットプラントスケール装置である。この反応
システムは空気ベースのＨＣＮ反応の研究のために設計
され、フラッシュバックとデトネーションの危険性を最
低にできる安全対策を施していないという制限を有して
いる。さらに、フラッシュバックおよび／またはデトネ
ーションがシステム中で発生する場合に、これを抑制す
るようには設計されていないので、酸素富化空気が反応
体として使用される実験において使用するのに好ましく
ない。このシステムは急冷能力を有しているが、直径４
インチの触媒スクリーンを使用しているため、反応器設
計の自由度が制限されている。
【００１０】公知のラボスケールおよびパイロットプラ
ントスケールの反応器については上記の限定があるの
で、製造業においてはより安全な、より柔軟性のあるラ
ボスケール反応器であって、特に高温触媒反応において
有用な反応器を望んでいる。そのような反応器がその工
業的スケールの対応物に近い結果を提供することがさら
に望まれている。
ントスケールの反応器については上記の限定があるの
で、製造業においてはより安全な、より柔軟性のあるラ
ボスケール反応器であって、特に高温触媒反応において
有用な反応器を望んでいる。そのような反応器がその工
業的スケールの対応物に近い結果を提供することがさら
に望まれている。
【００１１】本発明の１つの目的は、触媒反応に関し、
その工業的スケールの対応物の特性を正確にシュミレー
トするラボスケール反応器を提供することである。本発
明の他の目的は、有意な安全性のリスクを生ずることな
く、燃焼性および／または毒性のある反応体および／ま
たは生成物を使用して、実験室に設置して操作すること
のできるラボスケール反応器を提供することである。本
発明のさらなる目的は、比較的サイズが小さく、使用の
際に柔軟性があり、製造に費用がかからず、操作が簡単
なラボスケール反応器を提供することである。本発明の
上記の目的および他の目的は、添付した図面を参照した
以下の説明から明らかになるであろう。
その工業的スケールの対応物の特性を正確にシュミレー
トするラボスケール反応器を提供することである。本発
明の他の目的は、有意な安全性のリスクを生ずることな
く、燃焼性および／または毒性のある反応体および／ま
たは生成物を使用して、実験室に設置して操作すること
のできるラボスケール反応器を提供することである。本
発明のさらなる目的は、比較的サイズが小さく、使用の
際に柔軟性があり、製造に費用がかからず、操作が簡単
なラボスケール反応器を提供することである。本発明の
上記の目的および他の目的は、添付した図面を参照した
以下の説明から明らかになるであろう。
【００１２】本発明の第１の態様では、（ａ）断熱性材
料のボディー、（ｂ）該断熱性材料のボディーの内部に
形成された反応チャンバー、（ｃ）断熱性材料のボディ
ーの周囲に配置された圧力保持容器であって、該圧力保
持容器が該反応チャンバーと連通している入り口を有
し、該圧力保持容器が該反応チャンバーと連通している
出口を有し、（ｄ）該圧力保持容器の出口に操作可能に
連結する急速冷却器、を有するラボスケール反応装置、
が提供される。
料のボディー、（ｂ）該断熱性材料のボディーの内部に
形成された反応チャンバー、（ｃ）断熱性材料のボディ
ーの周囲に配置された圧力保持容器であって、該圧力保
持容器が該反応チャンバーと連通している入り口を有
し、該圧力保持容器が該反応チャンバーと連通している
出口を有し、（ｄ）該圧力保持容器の出口に操作可能に
連結する急速冷却器、を有するラボスケール反応装置、
が提供される。
【００１３】本発明のさらなる態様では、（ａ）断熱性
材料のボディー、（ｂ）該断熱性材料のボディーの内部
に形成された反応チャンバー、（ｃ）断熱性材料のボデ
ィーの周囲に配置された圧力保持容器であって、該圧力
保持容器が該反応チャンバーと連通している入り口を有
し、該圧力保持容器が該反応チャンバーと連通している
出口を有し、（ｄ）入り口と出口を有する急速冷却器で
あって、該急速冷却器の入り口が前記圧力保持容器の出
口と連結している急速冷却器、（ｅ）前記圧力保持容器
の入り口に連結される入り口ライン、（ｆ）前記急速冷
却器の出口に連結される出口ライン、（ｇ）前記出口ラ
インに配置される圧力調節弁、（ｈ）前記出口ラインに
前記圧力調節弁と前記急速冷却器の出口の間の中間で、
または入り口ラインに前記圧力保持容器の入り口近傍で
連結される、第１の圧力解放装置、および（ｉ）任意
の、前記入り口ラインに前記圧力保持容器の入り口近傍
で、または前記出口ラインに圧力調節弁と前記急速冷却
器の出口の間の中間で連結される、第２の圧力解放装置
であって、２つの圧力解放装置が存在する場合には、１
つの圧力解放装置は該出口ラインに連結され、１つの圧
力解放装置は該入口ラインに連結される、ラボスケール
反応器システム、が提供される。
材料のボディー、（ｂ）該断熱性材料のボディーの内部
に形成された反応チャンバー、（ｃ）断熱性材料のボデ
ィーの周囲に配置された圧力保持容器であって、該圧力
保持容器が該反応チャンバーと連通している入り口を有
し、該圧力保持容器が該反応チャンバーと連通している
出口を有し、（ｄ）入り口と出口を有する急速冷却器で
あって、該急速冷却器の入り口が前記圧力保持容器の出
口と連結している急速冷却器、（ｅ）前記圧力保持容器
の入り口に連結される入り口ライン、（ｆ）前記急速冷
却器の出口に連結される出口ライン、（ｇ）前記出口ラ
インに配置される圧力調節弁、（ｈ）前記出口ラインに
前記圧力調節弁と前記急速冷却器の出口の間の中間で、
または入り口ラインに前記圧力保持容器の入り口近傍で
連結される、第１の圧力解放装置、および（ｉ）任意
の、前記入り口ラインに前記圧力保持容器の入り口近傍
で、または前記出口ラインに圧力調節弁と前記急速冷却
器の出口の間の中間で連結される、第２の圧力解放装置
であって、２つの圧力解放装置が存在する場合には、１
つの圧力解放装置は該出口ラインに連結され、１つの圧
力解放装置は該入口ラインに連結される、ラボスケール
反応器システム、が提供される。
【００１４】本発明のさらなる態様は、以下の詳細な説
明、および添付した図面を参照することにより明らかに
なるであろう。図１は、本発明のラボスケール反応器シ
ステムの模式的な例示である。図２Ａは、本発明の、圧
力保持容器／急速冷却器アセンブリの上面図である。図
２Ｂは、図２Ａの線Ｉ−Ｉに沿った、本発明の、圧力保
持容器／急速冷却器アセンブリの部分的な断面図であ
る。図３は、本発明の、圧力保持容器／急速冷却器アセ
ンブリであって、圧力保持容器が断熱性のボディーと、
その中に形成された反応チャンバーを有するものの断面
図である。図４は、図３に示された、断熱性のボディー
と、その中に形成された反応チャンバーの詳細な断面図
である。図５は、本発明にかかる、断熱性のボディー
と、その中に形成された反応チャンバーの他の態様の詳
細な断面図である。図６は、本発明にかかる、断熱性の
ボディーと、その中に形成された反応チャンバーの他の
態様の詳細な断面図である。図７は、本発明にかかる、
断熱性のボディーと、その中に形成された反応チャンバ
ーの他の態様の詳細な断面図である。図８は、本発明に
かかる、断熱性のボディーと、その中に形成された反応
チャンバーの他の態様の詳細な断面図である。図９Ａ
は、本発明にかかる、組み立てられた圧力保持容器／急
速冷却器の上面図である。図９Ｂは、図９Ａの線ＩＩ−
ＩＩに沿った、組み立てられた圧力保持容器／急速冷却
器インターフェースの断面図である。図１０Ａは、本発
明にかかる、圧力保持容器／急速冷却器のトップハーフ
における上面図である。図１０Ｂは、本発明にかかる、
圧力保持容器／急速冷却器のトップハーフにおける側面
図である。図１０Ｃは、本発明にかかる、圧力保持容器
／急速冷却器のトップハーフにおける底面図である。図
１０Ｄは、図１０Ｃの線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った、圧力
保持容器／急速冷却器インターフェースのトップハーフ
の断面図である。図１１Ａは、本発明の、圧力保持容器
／急速冷却器インターフェースのボトムハーフにおける
底面図である。図１１Ｂは、本発明にかかる、圧力保持
容器／急速冷却器インターフェースのボトムハーフの側
面図である。図１１Ｃは、本発明にかかる、圧力保持容
器／急速冷却器インターフェースのボトムハーフの上面
図である。図１１Ｄは、図１１Ｃの線ＩＶ−ＩＶに沿っ
た、圧力保持容器／急速冷却器インターフェースのボト
ムハーフの断面図である。図１２は、本発明にかかる他
の態様の、圧力保持容器／急速冷却器インターフェース
のボトムハーフの上面図である。図１３は、本発明にか
かる、ミニフレアの部分的な断面図である。図１４は、
本発明にかかる、ミニフレアの上面図である。
明、および添付した図面を参照することにより明らかに
なるであろう。図１は、本発明のラボスケール反応器シ
ステムの模式的な例示である。図２Ａは、本発明の、圧
力保持容器／急速冷却器アセンブリの上面図である。図
２Ｂは、図２Ａの線Ｉ−Ｉに沿った、本発明の、圧力保
持容器／急速冷却器アセンブリの部分的な断面図であ
る。図３は、本発明の、圧力保持容器／急速冷却器アセ
ンブリであって、圧力保持容器が断熱性のボディーと、
その中に形成された反応チャンバーを有するものの断面
図である。図４は、図３に示された、断熱性のボディー
と、その中に形成された反応チャンバーの詳細な断面図
である。図５は、本発明にかかる、断熱性のボディー
と、その中に形成された反応チャンバーの他の態様の詳
細な断面図である。図６は、本発明にかかる、断熱性の
ボディーと、その中に形成された反応チャンバーの他の
態様の詳細な断面図である。図７は、本発明にかかる、
断熱性のボディーと、その中に形成された反応チャンバ
ーの他の態様の詳細な断面図である。図８は、本発明に
かかる、断熱性のボディーと、その中に形成された反応
チャンバーの他の態様の詳細な断面図である。図９Ａ
は、本発明にかかる、組み立てられた圧力保持容器／急
速冷却器の上面図である。図９Ｂは、図９Ａの線ＩＩ−
ＩＩに沿った、組み立てられた圧力保持容器／急速冷却
器インターフェースの断面図である。図１０Ａは、本発
明にかかる、圧力保持容器／急速冷却器のトップハーフ
における上面図である。図１０Ｂは、本発明にかかる、
圧力保持容器／急速冷却器のトップハーフにおける側面
図である。図１０Ｃは、本発明にかかる、圧力保持容器
／急速冷却器のトップハーフにおける底面図である。図
１０Ｄは、図１０Ｃの線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った、圧力
保持容器／急速冷却器インターフェースのトップハーフ
の断面図である。図１１Ａは、本発明の、圧力保持容器
／急速冷却器インターフェースのボトムハーフにおける
底面図である。図１１Ｂは、本発明にかかる、圧力保持
容器／急速冷却器インターフェースのボトムハーフの側
面図である。図１１Ｃは、本発明にかかる、圧力保持容
器／急速冷却器インターフェースのボトムハーフの上面
図である。図１１Ｄは、図１１Ｃの線ＩＶ−ＩＶに沿っ
た、圧力保持容器／急速冷却器インターフェースのボト
ムハーフの断面図である。図１２は、本発明にかかる他
の態様の、圧力保持容器／急速冷却器インターフェース
のボトムハーフの上面図である。図１３は、本発明にか
かる、ミニフレアの部分的な断面図である。図１４は、
本発明にかかる、ミニフレアの上面図である。
【００１５】本発明のラボスケール反応器は、多くの異
なる目的のために使用することができるが、特に触媒反
応を行うのに有用である。これらのラボスケール反応器
はさらに、生成される製品および／または使用される反
応体が、燃焼性および／または毒性である触媒反応を行
う場合にも有用である。本明細書に開示されるラボスケ
ール反応器中で行うことのできる反応の例としては、た
とえばアルカンおよび／またはアルケンのような炭化水
素の酸化反応があげられるが、これらに限定されるもの
ではない。行うことのできる触媒反応のさらなる例とし
ては、たとえばアセチレン、（メタ）アクリロニトリ
ル、ＨＣＮ、ＮＯ、（メタ）アクロレイン、（メタ）ア
クリル酸などの製品を製造するために設計されるものが
あげられる。
なる目的のために使用することができるが、特に触媒反
応を行うのに有用である。これらのラボスケール反応器
はさらに、生成される製品および／または使用される反
応体が、燃焼性および／または毒性である触媒反応を行
う場合にも有用である。本明細書に開示されるラボスケ
ール反応器中で行うことのできる反応の例としては、た
とえばアルカンおよび／またはアルケンのような炭化水
素の酸化反応があげられるが、これらに限定されるもの
ではない。行うことのできる触媒反応のさらなる例とし
ては、たとえばアセチレン、（メタ）アクリロニトリ
ル、ＨＣＮ、ＮＯ、（メタ）アクロレイン、（メタ）ア
クリル酸などの製品を製造するために設計されるものが
あげられる。
【００１６】上述のように、本発明のラボスケール反応
装置は、断熱性材料のボディーの中に形成された反応チ
ャンバーを含む。使用する場合には、反応チャンバーは
触媒を含むことができる。触媒は種々の形態であること
ができ、たとえば、触媒の網（ｇａｕｚｅ）、触媒のモ
ノリシス、粒状触媒であることができる。典型的には、
触媒は触媒物質の床またはブロックとしてアレンジする
ことができ、それを通して反応物を流し、この触媒物質
の床またはブロックは、約１／２インチから５インチの
直径で形成することができる。本発明のラボスケール反
応装置はさらに圧力保持容器を有することができる。こ
の容器は反応チャンバーを取り囲み、使用される反応体
および／またはその中で製造される製品の爆発／デトー
ネーションを抑制できるように設計される。ラボスケー
ル反応装置は、その内部に反応チャンバーが形成された
断熱性材料のボディーを含む。この断熱性材料のボディ
ーは反応チャンバー内で発生した熱が、圧力保持容器壁
の温度を上昇させて熱のためにその内部の強度を低下さ
せることを防止する。
装置は、断熱性材料のボディーの中に形成された反応チ
ャンバーを含む。使用する場合には、反応チャンバーは
触媒を含むことができる。触媒は種々の形態であること
ができ、たとえば、触媒の網（ｇａｕｚｅ）、触媒のモ
ノリシス、粒状触媒であることができる。典型的には、
触媒は触媒物質の床またはブロックとしてアレンジする
ことができ、それを通して反応物を流し、この触媒物質
の床またはブロックは、約１／２インチから５インチの
直径で形成することができる。本発明のラボスケール反
応装置はさらに圧力保持容器を有することができる。こ
の容器は反応チャンバーを取り囲み、使用される反応体
および／またはその中で製造される製品の爆発／デトー
ネーションを抑制できるように設計される。ラボスケー
ル反応装置は、その内部に反応チャンバーが形成された
断熱性材料のボディーを含む。この断熱性材料のボディ
ーは反応チャンバー内で発生した熱が、圧力保持容器壁
の温度を上昇させて熱のためにその内部の強度を低下さ
せることを防止する。
【００１７】本発明のラボスケール反応装置はさらに急
速冷却器を有する。急速冷却器は、好ましくは、工業的
スケールの対応する反応器に典型的に使用される熱交換
器の性能、すなわち冷却速度、を模するように設計され
る。本発明のラボスケール反応装置は、反応チャンバー
と連結する圧力保持容器の入り口を有する。そのような
入り口は、その中を通過する反応体が大きな速度で通過
できるように設計される。これを達成するための１つの
方法は、入り口ラインを比較的小さな直径を有するよう
に設計することである。さらに、入り口から反応チャン
バーへの反応体の流路は、好ましくは、その内部で円錐
的に広がるように設計される。これは入り口ラインを円
錐的に広げるか、または入り口ラインが入る反応チャン
バーを円錐的に広がるような形にすることにより達成さ
れる。
速冷却器を有する。急速冷却器は、好ましくは、工業的
スケールの対応する反応器に典型的に使用される熱交換
器の性能、すなわち冷却速度、を模するように設計され
る。本発明のラボスケール反応装置は、反応チャンバー
と連結する圧力保持容器の入り口を有する。そのような
入り口は、その中を通過する反応体が大きな速度で通過
できるように設計される。これを達成するための１つの
方法は、入り口ラインを比較的小さな直径を有するよう
に設計することである。さらに、入り口から反応チャン
バーへの反応体の流路は、好ましくは、その内部で円錐
的に広がるように設計される。これは入り口ラインを円
錐的に広げるか、または入り口ラインが入る反応チャン
バーを円錐的に広がるような形にすることにより達成さ
れる。
【００１８】本発明のラボスケール反応器システムは反
応チャンバーからの反応器流出物を廃棄するための廃棄
手段を有することができる。そのような廃棄手段として
は反応器流出物の熱分解のための熱分解炉、または好ま
しくは反応器流出物を灰化するためのフレアがあげられ
る。使用される場合には、フレアは好ましくは別途燃料
が供給されるバーナーで構成され、中断無く、それゆえ
反応器流出物が完全に燃焼されることを確実にする。反
応器流出物をフレアに供給するラインは、小さな内径で
構成され、フラッシュバックを防止する助けとなるよう
にする。本発明のラボスケール反応装置は点火器（ｉｇ
ｎｉｔｏｒ）を有することができる。点火器は反応を開
始させる１つの手段を提供する。点火器の例としては、
高温抵抗素子、スパーク発生器などがあげられる。典型
的には、点火器は反応チャンバー内におかれるが、反応
体が反応チャンバー内に導入される前に反応体を加熱す
るために使用することもできる。
応チャンバーからの反応器流出物を廃棄するための廃棄
手段を有することができる。そのような廃棄手段として
は反応器流出物の熱分解のための熱分解炉、または好ま
しくは反応器流出物を灰化するためのフレアがあげられ
る。使用される場合には、フレアは好ましくは別途燃料
が供給されるバーナーで構成され、中断無く、それゆえ
反応器流出物が完全に燃焼されることを確実にする。反
応器流出物をフレアに供給するラインは、小さな内径で
構成され、フラッシュバックを防止する助けとなるよう
にする。本発明のラボスケール反応装置は点火器（ｉｇ
ｎｉｔｏｒ）を有することができる。点火器は反応を開
始させる１つの手段を提供する。点火器の例としては、
高温抵抗素子、スパーク発生器などがあげられる。典型
的には、点火器は反応チャンバー内におかれるが、反応
体が反応チャンバー内に導入される前に反応体を加熱す
るために使用することもできる。
【００１９】図１は、（空気と比較して）酸素富化され
た供給物を使用して、シアン化水素が高温触媒反応によ
り生成される本発明の態様を示す。シアン化水素の毒性
のため、ラボスケール反応器システム全体が、化学物質
の放出に対する警戒のため、実験室換気フード（図示せ
ず）内におかれることができる。より詳細には、６０重
量％の酸素を含む供給ガス（たとえば酸素富化空気）
が、ソース（図示せず）から、ライン２０を介して流量
調節器２１へ供給される。メタンを含む供給ガスは、ソ
ース（図示せず）から、ライン３０を介して流量調節器
３１へ供給される。アンモニアを含む供給ガスは、ソー
ス（図示せず）から、ライン４０を介して流量調節器４
１へ供給される。それぞれの流量調節器を使用して、３
種の供給物の流量が調節され、シアン化水素形成反応の
ための望ましい供給比を達成し、供給物はそれぞれライ
ン２２、３２および４２を通過し、それぞれの供給物ヒ
ーター２３、３３および４３に供給される。可変の加熱
レベルを達成するために、任意のヒーターを使用するこ
とができ、たとえば、好適なヒーターとしてはシェル−
アンド−チューブ熱交換器、チューブ炉（ｔｕｂｅ ｆ
ｕｒｎａｃｅ）、および電気抵抗加熱器などがあげられ
るが、これらに限定されるものではない。
た供給物を使用して、シアン化水素が高温触媒反応によ
り生成される本発明の態様を示す。シアン化水素の毒性
のため、ラボスケール反応器システム全体が、化学物質
の放出に対する警戒のため、実験室換気フード（図示せ
ず）内におかれることができる。より詳細には、６０重
量％の酸素を含む供給ガス（たとえば酸素富化空気）
が、ソース（図示せず）から、ライン２０を介して流量
調節器２１へ供給される。メタンを含む供給ガスは、ソ
ース（図示せず）から、ライン３０を介して流量調節器
３１へ供給される。アンモニアを含む供給ガスは、ソー
ス（図示せず）から、ライン４０を介して流量調節器４
１へ供給される。それぞれの流量調節器を使用して、３
種の供給物の流量が調節され、シアン化水素形成反応の
ための望ましい供給比を達成し、供給物はそれぞれライ
ン２２、３２および４２を通過し、それぞれの供給物ヒ
ーター２３、３３および４３に供給される。可変の加熱
レベルを達成するために、任意のヒーターを使用するこ
とができ、たとえば、好適なヒーターとしてはシェル−
アンド−チューブ熱交換器、チューブ炉（ｔｕｂｅ ｆ
ｕｒｎａｃｅ）、および電気抵抗加熱器などがあげられ
るが、これらに限定されるものではない。
【００２０】メタンを含む加熱された供給ガスは、ライ
ン３４を通過し、ライン４４を通過したアンモニアを含
む加熱された供給ガスと、ライン３５内で混合され、単
一の流れを形成する。ライン３５は、任意に、混合の均
一性を改良するためにスタティック混合素子（図示せ
ず）を有することができる。６０重量％の酸素を含む加
熱された供給ガスはライン２４を通過し、ライン３５を
通過したメタンとアンモニアを含む加熱された混合ガス
と、ライン１内において混合され、単一の流れを形成す
る。ライン１は、任意に、混合の均一性を改良するため
にスタティック混合素子（図示せず）を有することがで
きる。酸素、メタン、およびアンモニアを含む混合物の
一部は、ライン１からサンプルライン１３を介して分析
器１５に取り出され、組成分析される。組成分析によ
り、流量調節器２１、３１および４１を調節することに
より達成される、望ましい供給比率を検証することがで
きる。分析器１５は、ガスクロマトグラフィー（Ｇ
Ｃ）、質量分析器、またはＧＣ−質量分析器のような１
以上の分析器であることができるが、これらに限定され
るものではない。
ン３４を通過し、ライン４４を通過したアンモニアを含
む加熱された供給ガスと、ライン３５内で混合され、単
一の流れを形成する。ライン３５は、任意に、混合の均
一性を改良するためにスタティック混合素子（図示せ
ず）を有することができる。６０重量％の酸素を含む加
熱された供給ガスはライン２４を通過し、ライン３５を
通過したメタンとアンモニアを含む加熱された混合ガス
と、ライン１内において混合され、単一の流れを形成す
る。ライン１は、任意に、混合の均一性を改良するため
にスタティック混合素子（図示せず）を有することがで
きる。酸素、メタン、およびアンモニアを含む混合物の
一部は、ライン１からサンプルライン１３を介して分析
器１５に取り出され、組成分析される。組成分析によ
り、流量調節器２１、３１および４１を調節することに
より達成される、望ましい供給比率を検証することがで
きる。分析器１５は、ガスクロマトグラフィー（Ｇ
Ｃ）、質量分析器、またはＧＣ−質量分析器のような１
以上の分析器であることができるが、これらに限定され
るものではない。
【００２１】加熱された混合供給物は、ついでバイパス
弁２に供給される。３方ボール弁が、バイパス弁２とし
ては好ましい。これはライン１からの流れがライン４を
介して反応器５に流れるか、またはバイパスライン３の
方に流れるように設置される。バイパスライン３は、た
とえば反応器のスタートアップやシャットダウンのよう
な非定常状態において使用され、未反応の供給物ガスを
フレア１２に通過させ、安全に廃棄することを可能にす
る。通常の操作条件においては、加熱された混合供給ガ
スは反応器５に供給され、１０００℃から１４００℃の
間の温度で触媒的に反応され、シアン化水素を含む生成
ガスを形成する。生成ガスは反応器５から急速冷却器６
へ通過し、生成ガスは６００℃から１００℃の間の温度
に急速冷却される。急速冷却器６にライン７を介して入
る冷却媒体の流量は、十分な熱を生成物流れから吸収す
るための必要性に応じ調節され、急速冷却器６からライ
ン８を介して排出される。冷却された生成ガスは急速冷
却器６からライン９を介して排出され、生成ガスの一部
はサンプルライン１４を介して分析器１５に供給され
る。冷却された生成ガスの残余は背圧調節弁１０を通過
する。背圧調節弁は、反応器５内の所望の操作圧力を維
持するように調節される。冷却された生成ガスは、つい
でライン１１を介してフレア１２に供給され、分解され
る。フレア１２は連続的な燃料ソース（図示せず）から
供給され、燃焼が中断されないようにすることが好まし
い。フレア１２の流出物は、実験室換気フード（図示せ
ず）の排気により排出することができる。
弁２に供給される。３方ボール弁が、バイパス弁２とし
ては好ましい。これはライン１からの流れがライン４を
介して反応器５に流れるか、またはバイパスライン３の
方に流れるように設置される。バイパスライン３は、た
とえば反応器のスタートアップやシャットダウンのよう
な非定常状態において使用され、未反応の供給物ガスを
フレア１２に通過させ、安全に廃棄することを可能にす
る。通常の操作条件においては、加熱された混合供給ガ
スは反応器５に供給され、１０００℃から１４００℃の
間の温度で触媒的に反応され、シアン化水素を含む生成
ガスを形成する。生成ガスは反応器５から急速冷却器６
へ通過し、生成ガスは６００℃から１００℃の間の温度
に急速冷却される。急速冷却器６にライン７を介して入
る冷却媒体の流量は、十分な熱を生成物流れから吸収す
るための必要性に応じ調節され、急速冷却器６からライ
ン８を介して排出される。冷却された生成ガスは急速冷
却器６からライン９を介して排出され、生成ガスの一部
はサンプルライン１４を介して分析器１５に供給され
る。冷却された生成ガスの残余は背圧調節弁１０を通過
する。背圧調節弁は、反応器５内の所望の操作圧力を維
持するように調節される。冷却された生成ガスは、つい
でライン１１を介してフレア１２に供給され、分解され
る。フレア１２は連続的な燃料ソース（図示せず）から
供給され、燃焼が中断されないようにすることが好まし
い。フレア１２の流出物は、実験室換気フード（図示せ
ず）の排気により排出することができる。
【００２２】スィープガス１６はバイパスライン３に加
えられ、フレア１２への一定の前向きの流れを維持す
る。この流れは、その中にプロセスフローが存在しない
場合にライン３内の汚れの蓄積を防止し、フレアからラ
イン１１へのフラッシュバックの可能性を最低にする。
窒素が好ましいスィープガスであるが、燃焼を支持せ
ず、システムのパイプ内で凝縮する可能性のある成分を
含有しない任意のガスをスィープガスとして使用するこ
とができる。不活性ガスの加圧されたソース（図示せ
ず）からの不活性ガスは、システムにライン５０を介し
て供給され、システムのスタートアップやシャットダウ
ンの間のフラッシュバックを防止する手段として、シス
テムを不活性にすることができる。この実施態様では、
窒素が不活性ガスとして使用されるが、所望であれば他
の不活性ガスを使用することもできる。ライン５０に供
給される不活性ガスが、ライン２０、３０および４０に
供給される供給ガスよりも高い圧力であることが好まし
い。弁５１が開いている場合には、不活性ガスはマニホ
ールド５２を介して、供給ガスライン２２、３２および
４２のそれぞれに不活性ガスが供給される。不活性ガス
はついでシステムを進み、反応システム内容物をシステ
ム外に押し、フレア１２に入れる。スタートアップにお
いては、この作用はメタンのような燃料を導入する前に
はシステムが酸素を含有しないことを確実にする。シャ
ットダウンにおいては、この作用は供給物ヒーターと反
応器を冷却し、システムから反応物をパージしてシアン
化水素生成物の生成を迅速に停止するための助けとな
る。両方の場合において、不活性ガスの前向きの流れは
熱い反応器５またはフレア１２からのフラッシュバック
を防止する助けとなる。いくつかの実施態様において
は、弁５１の操作は遠隔操作することができ、および／
または他の操作、たとえば流量調節器２１、３１および
４１の流れを止め、背圧調節弁１０を開けてライン９か
らフレアへの妨害のない流れを提供するような操作と組
み合わせて行うことができる。バイパス弁２の動作はそ
のような自動化された操作に組み込まれるべきではな
い。操作中における反応器５への突然の流れの低下は、
反応器自身の中でのフラッシュバックおよび／またはデ
トネーションを引き起こすからである。
えられ、フレア１２への一定の前向きの流れを維持す
る。この流れは、その中にプロセスフローが存在しない
場合にライン３内の汚れの蓄積を防止し、フレアからラ
イン１１へのフラッシュバックの可能性を最低にする。
窒素が好ましいスィープガスであるが、燃焼を支持せ
ず、システムのパイプ内で凝縮する可能性のある成分を
含有しない任意のガスをスィープガスとして使用するこ
とができる。不活性ガスの加圧されたソース（図示せ
ず）からの不活性ガスは、システムにライン５０を介し
て供給され、システムのスタートアップやシャットダウ
ンの間のフラッシュバックを防止する手段として、シス
テムを不活性にすることができる。この実施態様では、
窒素が不活性ガスとして使用されるが、所望であれば他
の不活性ガスを使用することもできる。ライン５０に供
給される不活性ガスが、ライン２０、３０および４０に
供給される供給ガスよりも高い圧力であることが好まし
い。弁５１が開いている場合には、不活性ガスはマニホ
ールド５２を介して、供給ガスライン２２、３２および
４２のそれぞれに不活性ガスが供給される。不活性ガス
はついでシステムを進み、反応システム内容物をシステ
ム外に押し、フレア１２に入れる。スタートアップにお
いては、この作用はメタンのような燃料を導入する前に
はシステムが酸素を含有しないことを確実にする。シャ
ットダウンにおいては、この作用は供給物ヒーターと反
応器を冷却し、システムから反応物をパージしてシアン
化水素生成物の生成を迅速に停止するための助けとな
る。両方の場合において、不活性ガスの前向きの流れは
熱い反応器５またはフレア１２からのフラッシュバック
を防止する助けとなる。いくつかの実施態様において
は、弁５１の操作は遠隔操作することができ、および／
または他の操作、たとえば流量調節器２１、３１および
４１の流れを止め、背圧調節弁１０を開けてライン９か
らフレアへの妨害のない流れを提供するような操作と組
み合わせて行うことができる。バイパス弁２の動作はそ
のような自動化された操作に組み込まれるべきではな
い。操作中における反応器５への突然の流れの低下は、
反応器自身の中でのフラッシュバックおよび／またはデ
トネーションを引き起こすからである。
【００２３】デトネーションが発生したとしても、反応
器５および急速冷却器６は、内部のデトネーションを抑
制できように十分に堅固である。しかし、反応器５およ
び／または急速冷却器６内で発生した圧力がライン４お
よびライン９内において生ずると予想される。この圧力
を解放するために、これらのラインの１または両方に圧
力解放装置が取り付けられる。圧力解放装置６０がライ
ン４にライン６１を介して、および／または圧力解放装
置７０がライン７１を介してライン９に取り付けられる
ことができる。好適な圧力解放装置としては、安全弁、
破裂可能なダイヤフラムなどがあげられる。これは、内
部が所定の圧力に達したときにライン６１およびライン
７１が大気中に開かれるようにすることにより達成され
る。好ましくは、ライン６１およびライン７１はできる
だけ短く、デトネーションおよび／またはフラッシュバ
ックの後、できるだけ速くシステムの圧力を外部に解放
することができるようにするためである。
器５および急速冷却器６は、内部のデトネーションを抑
制できように十分に堅固である。しかし、反応器５およ
び／または急速冷却器６内で発生した圧力がライン４お
よびライン９内において生ずると予想される。この圧力
を解放するために、これらのラインの１または両方に圧
力解放装置が取り付けられる。圧力解放装置６０がライ
ン４にライン６１を介して、および／または圧力解放装
置７０がライン７１を介してライン９に取り付けられる
ことができる。好適な圧力解放装置としては、安全弁、
破裂可能なダイヤフラムなどがあげられる。これは、内
部が所定の圧力に達したときにライン６１およびライン
７１が大気中に開かれるようにすることにより達成され
る。好ましくは、ライン６１およびライン７１はできる
だけ短く、デトネーションおよび／またはフラッシュバ
ックの後、できるだけ速くシステムの圧力を外部に解放
することができるようにするためである。
【００２４】図２Ａおよび２Ｂは、本発明にかかる圧力
保持容器／急速冷却器アセンブリの実施態様を示すもの
である。図２Ａは明解さのためにカバープレート１７お
よびフランジ１８が取り除かれた、圧力保持容器／急速
冷却器アセンブリの上面図である。圧力保持容器／急速
冷却器アセンブリは、１９で示される圧力保持部分、２
５で示される冷却部分、および圧力保持部分１９と冷却
部分２５を接続する、圧力保持容器／急速冷却器インタ
ーフェース２６を有する。圧力保持部分１９は円筒状の
ボディー部分２７，溶接２８でこれに取り付けられたフ
ランジ１８；円筒状のボディー部分２７にボルト２９に
より取り外し可能に接続されたカバープレート１７，カ
バープレート１７とフランジ１８内の穴３７を通過する
ボルト２９，およびナット３６；圧力保持容器／急速冷
却器インターフェース２６のトップハーフ３８、これは
溶接３９により円筒状のボディー部分２７に接続されて
いる。カバープレート１７とフランジ１８との間にサン
ドイッチされたガスケット４５が堅い圧力シールを提供
する。カバープレート１７を通過する穴７６は圧力保持
部分１９の内部へのアクセスを提供する。円筒状のボデ
ィー部分２７には１以上のワイヤーポート７２を取り付
けることができ、熱電対ワイヤー（図示せず）を、内部
の温度変化をモニターするために圧力保持容器内に入れ
ることができる。円筒状のボディー部分２７には１以上
の開口部７３を取り付けることができ、たとえば高温計
のような分析装置を取り付けることができ、または図示
されたサイトグラス７４を取り付けて円筒状のボディー
部分の内部を見ることができる。使用しない場合には、
スレッディドプラグ（ｔｈｒｅａｄｅｄ ｐｌｕｇ）７
５または他のそのような装置を開口部７３の内部に挿入
し、これを閉鎖することができる。
保持容器／急速冷却器アセンブリの実施態様を示すもの
である。図２Ａは明解さのためにカバープレート１７お
よびフランジ１８が取り除かれた、圧力保持容器／急速
冷却器アセンブリの上面図である。圧力保持容器／急速
冷却器アセンブリは、１９で示される圧力保持部分、２
５で示される冷却部分、および圧力保持部分１９と冷却
部分２５を接続する、圧力保持容器／急速冷却器インタ
ーフェース２６を有する。圧力保持部分１９は円筒状の
ボディー部分２７，溶接２８でこれに取り付けられたフ
ランジ１８；円筒状のボディー部分２７にボルト２９に
より取り外し可能に接続されたカバープレート１７，カ
バープレート１７とフランジ１８内の穴３７を通過する
ボルト２９，およびナット３６；圧力保持容器／急速冷
却器インターフェース２６のトップハーフ３８、これは
溶接３９により円筒状のボディー部分２７に接続されて
いる。カバープレート１７とフランジ１８との間にサン
ドイッチされたガスケット４５が堅い圧力シールを提供
する。カバープレート１７を通過する穴７６は圧力保持
部分１９の内部へのアクセスを提供する。円筒状のボデ
ィー部分２７には１以上のワイヤーポート７２を取り付
けることができ、熱電対ワイヤー（図示せず）を、内部
の温度変化をモニターするために圧力保持容器内に入れ
ることができる。円筒状のボディー部分２７には１以上
の開口部７３を取り付けることができ、たとえば高温計
のような分析装置を取り付けることができ、または図示
されたサイトグラス７４を取り付けて円筒状のボディー
部分の内部を見ることができる。使用しない場合には、
スレッディドプラグ（ｔｈｒｅａｄｅｄ ｐｌｕｇ）７
５または他のそのような装置を開口部７３の内部に挿入
し、これを閉鎖することができる。
【００２５】冷却部分２５は反応器流出物パイプ４６を
有し、これは圧力保持容器／急速冷却器インターフェー
ス２６のトップハーフ３８を通して、穴４７内に溶接４
８および４９により固定される。反応器流出物パイプは
圧力保持容器／急速冷却器インターフェース２６のボト
ムハーフ５４内に形成された穴５３を通り、水出口接続
部５６の上部に形成された穴５５を通り、水出口接続部
５６の下部に形成された穴５７内に溶接５８により固定
される。冷却部分２５はさらに反応器流出物パイプ４６
と同軸的に、これと間隔を置いて配置された水パイプ５
９を含む。水パイプは圧力保持容器／急速冷却器インタ
ーフェース２６のボトムハーフ５４内に形成された穴５
３の内部に溶接６２により固定される。水パイプは水出
口接続部５６の上部に形成された穴５５内にも溶接６３
により固定される。水パイプには好ましくは、ベロー
（ｂｅｌｌｏｗ）部分６４が設けられ、反応器流出物パ
イプ４６の熱膨張／熱収縮に適応される。冷却部分の操
作において、水はコネクター６５および６６を介して、
圧力保持容器／急速冷却器インターフェース２６内に形
成された横方向の穴６７内に供給される。水は水パイプ
５９の内部に流れ込む。水パイプ５９は横方向の穴６７
と開放された連結を有し、水出口接続部５６の上部に形
成された穴５５を通って、横方向の穴６８に入り、つい
でコネクター６９を通って排出される。
有し、これは圧力保持容器／急速冷却器インターフェー
ス２６のトップハーフ３８を通して、穴４７内に溶接４
８および４９により固定される。反応器流出物パイプは
圧力保持容器／急速冷却器インターフェース２６のボト
ムハーフ５４内に形成された穴５３を通り、水出口接続
部５６の上部に形成された穴５５を通り、水出口接続部
５６の下部に形成された穴５７内に溶接５８により固定
される。冷却部分２５はさらに反応器流出物パイプ４６
と同軸的に、これと間隔を置いて配置された水パイプ５
９を含む。水パイプは圧力保持容器／急速冷却器インタ
ーフェース２６のボトムハーフ５４内に形成された穴５
３の内部に溶接６２により固定される。水パイプは水出
口接続部５６の上部に形成された穴５５内にも溶接６３
により固定される。水パイプには好ましくは、ベロー
（ｂｅｌｌｏｗ）部分６４が設けられ、反応器流出物パ
イプ４６の熱膨張／熱収縮に適応される。冷却部分の操
作において、水はコネクター６５および６６を介して、
圧力保持容器／急速冷却器インターフェース２６内に形
成された横方向の穴６７内に供給される。水は水パイプ
５９の内部に流れ込む。水パイプ５９は横方向の穴６７
と開放された連結を有し、水出口接続部５６の上部に形
成された穴５５を通って、横方向の穴６８に入り、つい
でコネクター６９を通って排出される。
【００２６】図３は圧力保持容器／急速冷却器アセンブ
リであって、図４に最もよく示されるような、圧力保持
容器が断熱性のボディーとその内部に形成された反応チ
ャンバーを有するものの断面図である。図４の実施態様
では、圧力保持容器／急速冷却器インターフェースのト
ップハーフの圧力保持容器の内部に面しているフェイス
７７が、穴４７と同軸でありその内部に形成された凹部
を有する。凹部７８はショルダー７９を形成し、これは
石英ガラスのような耐熱性物質で作られたチューブ８０
を支持する。チューブ８０は触媒８１，たとえばプラチ
ナ／ロジウムガーゼまたは一定量の粒状触媒を含み、こ
の触媒は多孔質のセラミックフォーム８２の第１の部分
（たとえば１インチあたり４５個のポアを有する多孔質
のセラミックフォーム）の上に支持され、多孔質のセラ
ミックフォーム８２の第１の部分と多孔質のセラミック
フォーム８３の第２の部分（たとえば１インチあたり４
５個のポアを有する多孔質のセラミックフォーム）との
間に挟まれ、セラミックフォームの２つの部分は反応の
間に放射線熱シールド（ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｈｅａｔ
ｓｈｉｅｌｄ）として作用する。窒化珪素のような耐
熱性材料で作られ、広がった末端を有するチューブ８４
は、チューブ８０の上、頂部周辺に伸びる。耐熱性セラ
ミック８６、たとえばキャストセラミック、たとえばＣ
ａｓｔｏｌａｓｔ−Ｇ（Ｈａｒｂｉｓｏｎ−Ｗａｌｋｅ
ｒ）、がチューブ８０およびチューブ８４の広がった末
端を、チューブ８０の頂部とほぼ同じ高さで取り囲む。
緩く充填されたバーミキュライトのような耐熱性物質の
層８７は、耐熱性セラミック８６を覆い、チューブ８４
の頂部にまで至る。反応体供給ライン８８はカバープレ
ート１７中の穴７６を通って伸びる。熱電対８９が１つ
のワイヤーポート７２を通り、ガーゼの温度を測定す
る。熱電対９０が他のワイヤーポート７２を通り、ヘツ
ドスペースの温度（すなわち、チューブ８０の上のチュ
ーブ８４の広がった部分８５における温度）を測定す
る。
リであって、図４に最もよく示されるような、圧力保持
容器が断熱性のボディーとその内部に形成された反応チ
ャンバーを有するものの断面図である。図４の実施態様
では、圧力保持容器／急速冷却器インターフェースのト
ップハーフの圧力保持容器の内部に面しているフェイス
７７が、穴４７と同軸でありその内部に形成された凹部
を有する。凹部７８はショルダー７９を形成し、これは
石英ガラスのような耐熱性物質で作られたチューブ８０
を支持する。チューブ８０は触媒８１，たとえばプラチ
ナ／ロジウムガーゼまたは一定量の粒状触媒を含み、こ
の触媒は多孔質のセラミックフォーム８２の第１の部分
（たとえば１インチあたり４５個のポアを有する多孔質
のセラミックフォーム）の上に支持され、多孔質のセラ
ミックフォーム８２の第１の部分と多孔質のセラミック
フォーム８３の第２の部分（たとえば１インチあたり４
５個のポアを有する多孔質のセラミックフォーム）との
間に挟まれ、セラミックフォームの２つの部分は反応の
間に放射線熱シールド（ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｈｅａｔ
ｓｈｉｅｌｄ）として作用する。窒化珪素のような耐
熱性材料で作られ、広がった末端を有するチューブ８４
は、チューブ８０の上、頂部周辺に伸びる。耐熱性セラ
ミック８６、たとえばキャストセラミック、たとえばＣ
ａｓｔｏｌａｓｔ−Ｇ（Ｈａｒｂｉｓｏｎ−Ｗａｌｋｅ
ｒ）、がチューブ８０およびチューブ８４の広がった末
端を、チューブ８０の頂部とほぼ同じ高さで取り囲む。
緩く充填されたバーミキュライトのような耐熱性物質の
層８７は、耐熱性セラミック８６を覆い、チューブ８４
の頂部にまで至る。反応体供給ライン８８はカバープレ
ート１７中の穴７６を通って伸びる。熱電対８９が１つ
のワイヤーポート７２を通り、ガーゼの温度を測定す
る。熱電対９０が他のワイヤーポート７２を通り、ヘツ
ドスペースの温度（すなわち、チューブ８０の上のチュ
ーブ８４の広がった部分８５における温度）を測定す
る。
【００２７】図５は図４の異なる実施態様を示す。圧力
保持容器の円筒状のボディー部分２７が、耐熱性セラミ
ック８６、たとえばプレキャストセラミック、たとえば
Ｐｙｒｏｌｉｔｅ（登録商標）（Ｒｅｘ Ｒｏｔｏ Ｃ
ｏｒｐ）で充填されているが、プレキャストセラミック
が円錐的な広がり９１を有するように形成され、触媒８
１、たとえば触媒ガーゼまたは所定量の粒状触媒を含む
円筒状部分９２が、多孔質セラミックフォーム８２の部
分の上に支持され、それが凹部７８により形成されるシ
ョルダー７９の上に支持される。図６は図４および５の
さらに異なる実施態様を示す。凹部７８はショルダー７
９を形成し、これが金属セラミックまたはガラスで作る
ことができるサポートシリンダー９３を支持する。サポ
ートシリンダー９３内で、セラミックフォームの部分で
あることができる第１の触媒サポート９４を、ショルダ
ー７９も支持する。これがついで触媒ガーゼまたは所定
量の粒状触媒物質であることができる第１の触媒９５を
支持する。これがついでセラミックフォームの部分であ
ることができる第２の触媒サポート９６を支持する。こ
れがついで触媒ガーゼまたは所定量の粒状触媒物質であ
ることができる第２の触媒９７を支持する。反応体供給
ライン８８は、サポートシリンダー９３の内部に伸び、
該サポートシリンダー９３の内部に配置される円錐的に
広がった末端部分９８を有する。円筒状のボディー部分
２７の残りの部分は耐火性の繊維ブランケット９９、た
とえばシリカ／アルミナ耐火性繊維ブランケット、たと
えばＤｕｒａｂｌａｎｋｅｔ−Ｓ（Ｕｎｉｆｒａｘ Ｃ
ｏｒｐ）で満たされる。
保持容器の円筒状のボディー部分２７が、耐熱性セラミ
ック８６、たとえばプレキャストセラミック、たとえば
Ｐｙｒｏｌｉｔｅ（登録商標）（Ｒｅｘ Ｒｏｔｏ Ｃ
ｏｒｐ）で充填されているが、プレキャストセラミック
が円錐的な広がり９１を有するように形成され、触媒８
１、たとえば触媒ガーゼまたは所定量の粒状触媒を含む
円筒状部分９２が、多孔質セラミックフォーム８２の部
分の上に支持され、それが凹部７８により形成されるシ
ョルダー７９の上に支持される。図６は図４および５の
さらに異なる実施態様を示す。凹部７８はショルダー７
９を形成し、これが金属セラミックまたはガラスで作る
ことができるサポートシリンダー９３を支持する。サポ
ートシリンダー９３内で、セラミックフォームの部分で
あることができる第１の触媒サポート９４を、ショルダ
ー７９も支持する。これがついで触媒ガーゼまたは所定
量の粒状触媒物質であることができる第１の触媒９５を
支持する。これがついでセラミックフォームの部分であ
ることができる第２の触媒サポート９６を支持する。こ
れがついで触媒ガーゼまたは所定量の粒状触媒物質であ
ることができる第２の触媒９７を支持する。反応体供給
ライン８８は、サポートシリンダー９３の内部に伸び、
該サポートシリンダー９３の内部に配置される円錐的に
広がった末端部分９８を有する。円筒状のボディー部分
２７の残りの部分は耐火性の繊維ブランケット９９、た
とえばシリカ／アルミナ耐火性繊維ブランケット、たと
えばＤｕｒａｂｌａｎｋｅｔ−Ｓ（Ｕｎｉｆｒａｘ Ｃ
ｏｒｐ）で満たされる。
【００２８】図７は図４、５および６のさらに異なる実
施態様を示す。円筒状のボディー部分２７の下部がキャ
ストセラミック８６、たとえばＣａｓｔｏｌａｓｔ−Ｇ
（Ｈａｒｂｉｓｏｎ−Ｗａｌｋｅｒ）で満たされてい
る。キャストセラミックはその内部に形成された穴１０
０を有し、これは圧力保持容器／急速冷却器インターフ
ェース３８のトップハーフ内の穴４７と同軸である。イ
ンターフェース３８から離れると、穴１００は同軸の円
錐的な広がり１０１へと開口し、ついでショルダー１０
３を形成する同軸の円筒的な広がり１０２へと開口す
る。ショルダー１０３は、たとえばフォームモノリシス
触媒または触媒ガーゼである触媒１０４を支持する。取
り外し可能な耐火性ブロック１０５、たとえばプレキャ
ストアルミナブロックを、キャストセラミック８６の上
の円筒状のボディー部分２７に配置する。耐火性ブロッ
ク１０５は、その内部に形成された穴１０６を有し、こ
れは穴４７と同軸である。穴１０６は同軸の円錐的な広
がり１０７へと開口し、これは円筒的な広がり１０２と
アライン（ａｌｉｇｎ）される。反応体供給ライン８８
は穴１０６の内部に伸びる。たとえばゆるく充填された
断熱材やセラミックファイバー断熱材のような断熱材の
層１０８が、耐火性ブロックを覆い、円筒状のボディー
部分２７の残りの部分を満たす。
施態様を示す。円筒状のボディー部分２７の下部がキャ
ストセラミック８６、たとえばＣａｓｔｏｌａｓｔ−Ｇ
（Ｈａｒｂｉｓｏｎ−Ｗａｌｋｅｒ）で満たされてい
る。キャストセラミックはその内部に形成された穴１０
０を有し、これは圧力保持容器／急速冷却器インターフ
ェース３８のトップハーフ内の穴４７と同軸である。イ
ンターフェース３８から離れると、穴１００は同軸の円
錐的な広がり１０１へと開口し、ついでショルダー１０
３を形成する同軸の円筒的な広がり１０２へと開口す
る。ショルダー１０３は、たとえばフォームモノリシス
触媒または触媒ガーゼである触媒１０４を支持する。取
り外し可能な耐火性ブロック１０５、たとえばプレキャ
ストアルミナブロックを、キャストセラミック８６の上
の円筒状のボディー部分２７に配置する。耐火性ブロッ
ク１０５は、その内部に形成された穴１０６を有し、こ
れは穴４７と同軸である。穴１０６は同軸の円錐的な広
がり１０７へと開口し、これは円筒的な広がり１０２と
アライン（ａｌｉｇｎ）される。反応体供給ライン８８
は穴１０６の内部に伸びる。たとえばゆるく充填された
断熱材やセラミックファイバー断熱材のような断熱材の
層１０８が、耐火性ブロックを覆い、円筒状のボディー
部分２７の残りの部分を満たす。
【００２９】図８は図４、５、６および７のさらに異な
る実施態様を示す。たとえば石英ガラスチューブのよう
な外側チューブ１０９が、凹部７８のショルダー７９の
上に支持される。外側チューブ１０９はより小さな内直
径の第１の内側部分１１０と、より大きな内直径の第２
の内側部分１１１を有する。なお、「小さな」と「大き
な」は単に比較のために使用される。これらの２つの内
側部分間の変化がショルダー１１２を生じさせ、その上
にたとえば触媒ガーゼまたは所定量の粒状触媒物質であ
る触媒１１３を支持させることができる。たとえば外側
チューブ１０９と同じく石英ガラスで作られた石英ガラ
スチューブのような、１０９の第２の内側部分の内径に
実質的に等しい外側直径を有する内側チューブ１１４
が、外側チューブ１０９の第２の内側部分１１１の中に
配置され、触媒１１３をそれ自身とショルダー１１２の
間に挟む。内側チューブは一定量の石英ガラスビーズ１
１５を含むことができ、これは反応体供給ライン８８か
ら内側チューブ１１４内に供給される反応体の流れを妨
害するものとして作用する。少なくとも外側チューブ１
０９の一部がキャストセラミック１１６で取り囲まれ、
円筒状のボディー部分２７の残りの部分は、耐火性の繊
維ブランケットのような断熱材１１７でさらに満たされ
る。所望であれば、多孔質セラミックフォームの部分１
１８が触媒１１３とショルダー７９との間に挟まれるこ
とができる。
る実施態様を示す。たとえば石英ガラスチューブのよう
な外側チューブ１０９が、凹部７８のショルダー７９の
上に支持される。外側チューブ１０９はより小さな内直
径の第１の内側部分１１０と、より大きな内直径の第２
の内側部分１１１を有する。なお、「小さな」と「大き
な」は単に比較のために使用される。これらの２つの内
側部分間の変化がショルダー１１２を生じさせ、その上
にたとえば触媒ガーゼまたは所定量の粒状触媒物質であ
る触媒１１３を支持させることができる。たとえば外側
チューブ１０９と同じく石英ガラスで作られた石英ガラ
スチューブのような、１０９の第２の内側部分の内径に
実質的に等しい外側直径を有する内側チューブ１１４
が、外側チューブ１０９の第２の内側部分１１１の中に
配置され、触媒１１３をそれ自身とショルダー１１２の
間に挟む。内側チューブは一定量の石英ガラスビーズ１
１５を含むことができ、これは反応体供給ライン８８か
ら内側チューブ１１４内に供給される反応体の流れを妨
害するものとして作用する。少なくとも外側チューブ１
０９の一部がキャストセラミック１１６で取り囲まれ、
円筒状のボディー部分２７の残りの部分は、耐火性の繊
維ブランケットのような断熱材１１７でさらに満たされ
る。所望であれば、多孔質セラミックフォームの部分１
１８が触媒１１３とショルダー７９との間に挟まれるこ
とができる。
【００３０】図９Ａおよび９Ｂは、図２Ａおよび２Ｂで
使用された圧力保持容器／急速冷却器インターフェース
の実施態様を示す。図１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１
０Ｄは、図９Ａおよび９Ｂで示された圧力保持容器／急
速冷却器インターフェースのトップハーフの実施態様を
示し、チャンファー（ｃｈａｍｐｆｅｒ）１１９が外側
エッジの底部に形成され、圧力保持容器／急速冷却器イ
ンターフェースのボトムハーフへの溶接を容易にする。
図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび１１Ｄは、図９Ａおよ
び９Ｂで示された圧力保持容器／急速冷却器インターフ
ェースのボトムハーフの実施態様を示し、チャンファー
１２０が外側エッジの頂部に形成され、圧力保持容器／
急速冷却器インターフェースのトップハーフへの溶接を
容易にする。
使用された圧力保持容器／急速冷却器インターフェース
の実施態様を示す。図１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１
０Ｄは、図９Ａおよび９Ｂで示された圧力保持容器／急
速冷却器インターフェースのトップハーフの実施態様を
示し、チャンファー（ｃｈａｍｐｆｅｒ）１１９が外側
エッジの底部に形成され、圧力保持容器／急速冷却器イ
ンターフェースのボトムハーフへの溶接を容易にする。
図１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃおよび１１Ｄは、図９Ａおよ
び９Ｂで示された圧力保持容器／急速冷却器インターフ
ェースのボトムハーフの実施態様を示し、チャンファー
１２０が外側エッジの頂部に形成され、圧力保持容器／
急速冷却器インターフェースのトップハーフへの溶接を
容易にする。
【００３１】図１２は圧力保持容器／急速冷却器インタ
ーフェースのボトムハーフの異なる実施態様を示す。こ
の実施態様では、穴５３Ａ、５３Ｂ、および５３Ｃが提
供され、３つのそれぞれの水パイプ（図示せず）をその
中に受け入れる。これらの水パイプのそれぞれは、それ
ぞれのその中を通る反応器流出液パイプを有する。３つ
の半径方向の穴６７Ａ、６７Ｂおよび６７Ｃが、矢印で
示される水を、穴５３Ａ、５３Ｂ、および５３Ｃ中にマ
ウントされた水パイプに提供し、それぞれの反応器流出
液パイプ中の反応器流出液を冷却する。システムの残り
の部分の再配置に付随して行われるような変更は、少ス
ケールの商業的装置のキャパシティー、あるいはレベル
を向上させる。
ーフェースのボトムハーフの異なる実施態様を示す。こ
の実施態様では、穴５３Ａ、５３Ｂ、および５３Ｃが提
供され、３つのそれぞれの水パイプ（図示せず）をその
中に受け入れる。これらの水パイプのそれぞれは、それ
ぞれのその中を通る反応器流出液パイプを有する。３つ
の半径方向の穴６７Ａ、６７Ｂおよび６７Ｃが、矢印で
示される水を、穴５３Ａ、５３Ｂ、および５３Ｃ中にマ
ウントされた水パイプに提供し、それぞれの反応器流出
液パイプ中の反応器流出液を冷却する。システムの残り
の部分の再配置に付随して行われるような変更は、少ス
ケールの商業的装置のキャパシティー、あるいはレベル
を向上させる。
【００３２】図１３および１４は、本発明にかかるミニ
フレア１２を例示する。このミニフレアはベース１２
１、およびベース１２１の上に伸縮自在のつっかえ１２
３により支持された円錐状の煙突部分１２２を有する。
それぞれの伸縮自在のつっかえはベース１２１に取り付
けられ、ねじ穴１２５を有する下部部分１２４と、煙突
部分１２２に取り付けられ、細長い隙間１２７を有する
上部部分１２６を有する。調節ねじ１２８が細長い隙間
１２７を通り、ねじ穴１２５に入る。調節ねじ１２８を
ゆるめたり締めたりすることにより、下部部分１２４と
上部部分１２６との間の相対的な動きを許容したり禁止
したりして、ベース１２１に対する煙突部分１２２の高
さを調節する。ベース１２１内に形成された穴１２９
は、フレアパイプ１３０に接続され、ベースから煙突部
分１２２の中心に、高さ方向に伸びる。１以上のバーナ
ーサポート１３１（この実施態様では３つである）が、
フレアパイプ１３０に隣接してベース１２１に固定され
る。それぞれのバーナーサポートは実質的に水平な部分
１３１Ａと、部分１３１Ａと鈍角を形成する部分１３１
Ｂを有する。水平部分１３１Ａに形成された２つの細長
い隙間１３２と、細長い隙間１３２を通ってベース１２
１内にねじ止めされる対応する調節ねじ１３３は、フレ
アパイプ１３０に対するバーナーサポート１３１の半径
方向の調節を可能とする。さらなる２つの細長い隙間１
３４は、ブンゼンバーナーのようなバーナー１３５を、
バーナーサポートの部分１３１Ｂの上に、バーナーベー
スと細長い隙間１３４を通り抜けるボルトとナットによ
って、調節可能に取り付けられるようにする。バーナー
サポート１３１の、ベース１２１に対する高さは、それ
らの間に１以上のプレート１３６を挿入することにより
調節することができる。使用中には、反応器流出液は穴
１２９に供給され、フレアパイプ１３０から１以上のバ
ーナー１３５のフレーム内にはいり、ここで流出液は焼
却される。バーナー１３５には別途燃料が供給されるの
で、中断することのない燃焼が確実となる。スリット１
３７が、煙突部分１２２の中に形成され、焼却操作を目
視により観察することができる。スリツトのそれぞれ
は、観察のために開かれていないときには、取り外し可
能なカバー１３８により閉じられる。
フレア１２を例示する。このミニフレアはベース１２
１、およびベース１２１の上に伸縮自在のつっかえ１２
３により支持された円錐状の煙突部分１２２を有する。
それぞれの伸縮自在のつっかえはベース１２１に取り付
けられ、ねじ穴１２５を有する下部部分１２４と、煙突
部分１２２に取り付けられ、細長い隙間１２７を有する
上部部分１２６を有する。調節ねじ１２８が細長い隙間
１２７を通り、ねじ穴１２５に入る。調節ねじ１２８を
ゆるめたり締めたりすることにより、下部部分１２４と
上部部分１２６との間の相対的な動きを許容したり禁止
したりして、ベース１２１に対する煙突部分１２２の高
さを調節する。ベース１２１内に形成された穴１２９
は、フレアパイプ１３０に接続され、ベースから煙突部
分１２２の中心に、高さ方向に伸びる。１以上のバーナ
ーサポート１３１（この実施態様では３つである）が、
フレアパイプ１３０に隣接してベース１２１に固定され
る。それぞれのバーナーサポートは実質的に水平な部分
１３１Ａと、部分１３１Ａと鈍角を形成する部分１３１
Ｂを有する。水平部分１３１Ａに形成された２つの細長
い隙間１３２と、細長い隙間１３２を通ってベース１２
１内にねじ止めされる対応する調節ねじ１３３は、フレ
アパイプ１３０に対するバーナーサポート１３１の半径
方向の調節を可能とする。さらなる２つの細長い隙間１
３４は、ブンゼンバーナーのようなバーナー１３５を、
バーナーサポートの部分１３１Ｂの上に、バーナーベー
スと細長い隙間１３４を通り抜けるボルトとナットによ
って、調節可能に取り付けられるようにする。バーナー
サポート１３１の、ベース１２１に対する高さは、それ
らの間に１以上のプレート１３６を挿入することにより
調節することができる。使用中には、反応器流出液は穴
１２９に供給され、フレアパイプ１３０から１以上のバ
ーナー１３５のフレーム内にはいり、ここで流出液は焼
却される。バーナー１３５には別途燃料が供給されるの
で、中断することのない燃焼が確実となる。スリット１
３７が、煙突部分１２２の中に形成され、焼却操作を目
視により観察することができる。スリツトのそれぞれ
は、観察のために開かれていないときには、取り外し可
能なカバー１３８により閉じられる。
【００３３】工業的スケールの反応器の特性を最適化す
るための手段としての使用に加え、本発明のラボスケー
ル反応器は小スケールの工業的製造プロセスとしても使
用でき、化学物質をサイトに移送するよりは、その場で
特定の化学物質を製造する方がより簡便で、より安全な
場合に使用できる。そのような例においては、反応器流
出液をプロセス工程に供給することが望ましく、たとえ
ばシアン化ナトリウムなどの製造においては、反応器流
出液はＮａＯＨと接触させられ、ついで残りの反応器流
出液は廃棄装置に供給される。
るための手段としての使用に加え、本発明のラボスケー
ル反応器は小スケールの工業的製造プロセスとしても使
用でき、化学物質をサイトに移送するよりは、その場で
特定の化学物質を製造する方がより簡便で、より安全な
場合に使用できる。そのような例においては、反応器流
出液をプロセス工程に供給することが望ましく、たとえ
ばシアン化ナトリウムなどの製造においては、反応器流
出液はＮａＯＨと接触させられ、ついで残りの反応器流
出液は廃棄装置に供給される。
【００３４】本明細書の記載は１つの反応チャンバーを
使用するものについて為されたが、複数の反応チャンバ
ー、たとえばそれぞれの反応チャンバーが異なる触媒、
または活性の異なる触媒を有する反応チャンバー、およ
び／またはそれぞれの反応チャンバーが各々の圧力保持
容器内に閉じこめられた直列もしくは並列の反応器が提
供されることができることは、当業者にとって自明な事
項であろう。本発明は上述された具体的な実施態様に関
して説明されたが、本発明の技術的範囲を逸脱すること
なく種々の変更を行うことができることは、当業者にと
って自明な事項であろう。
使用するものについて為されたが、複数の反応チャンバ
ー、たとえばそれぞれの反応チャンバーが異なる触媒、
または活性の異なる触媒を有する反応チャンバー、およ
び／またはそれぞれの反応チャンバーが各々の圧力保持
容器内に閉じこめられた直列もしくは並列の反応器が提
供されることができることは、当業者にとって自明な事
項であろう。本発明は上述された具体的な実施態様に関
して説明されたが、本発明の技術的範囲を逸脱すること
なく種々の変更を行うことができることは、当業者にと
って自明な事項であろう。
【図１】図１は、本発明のラボスケール反応器システム
の模式的な例示である。
の模式的な例示である。
【図２】図２Ａは、本発明の、圧力保持容器／急速冷却
器アセンブリの上面図である。図２Ｂは、図２Ａの線Ｉ
−Ｉに沿った、本発明の、圧力保持容器／急速冷却器ア
センブリの部分的な断面図である。
器アセンブリの上面図である。図２Ｂは、図２Ａの線Ｉ
−Ｉに沿った、本発明の、圧力保持容器／急速冷却器ア
センブリの部分的な断面図である。
【図３】図３は、本発明の、圧力保持容器／急速冷却器
アセンブリであって、圧力保持容器が断熱性のボディー
と、その中に形成された反応チャンバーを有するものの
断面図である。
アセンブリであって、圧力保持容器が断熱性のボディー
と、その中に形成された反応チャンバーを有するものの
断面図である。
【図４】図４は、図３に示された、断熱性のボディー
と、その中に形成された反応チャンバーの詳細な断面図
である。
と、その中に形成された反応チャンバーの詳細な断面図
である。
【図５】図５は、本発明にかかる、断熱性のボディー
と、その中に形成された反応チャンバーの他の態様の詳
細な断面図である。
と、その中に形成された反応チャンバーの他の態様の詳
細な断面図である。
【図６】図６は、本発明にかかる、断熱性のボディー
と、その中に形成された反応チャンバーの他の態様の詳
細な断面図である。
と、その中に形成された反応チャンバーの他の態様の詳
細な断面図である。
【図７】図７は、本発明にかかる、断熱性のボディー
と、その中に形成された反応チャンバーの他の態様の詳
細な断面図である。
と、その中に形成された反応チャンバーの他の態様の詳
細な断面図である。
【図８】図８は、本発明にかかる、断熱性のボディー
と、その中に形成された反応チャンバーの他の態様の詳
細な断面図である。
と、その中に形成された反応チャンバーの他の態様の詳
細な断面図である。
【図９】図９Ａは、本発明にかかる、組み立てられた圧
力保持容器／急速冷却器の上面図である。図９Ｂは、図
５Ａの線ＩＩ−ＩＩに沿った、組み立てられた圧力保持
容器／急速冷却器インターフェースの断面図である。
力保持容器／急速冷却器の上面図である。図９Ｂは、図
５Ａの線ＩＩ−ＩＩに沿った、組み立てられた圧力保持
容器／急速冷却器インターフェースの断面図である。
【図１０】図１０Ａは、本発明にかかる、圧力保持容器
／急速冷却器のトップハーフにおける上面図である。図
１０Ｂは、本発明にかかる、圧力保持容器／急速冷却器
のトップハーフにおける側面図である。図１０Ｃは、本
発明にかかる、圧力保持容器／急速冷却器のトップハー
フにおける底面図である。図１０Ｄは、図１０Ｃの線Ｉ
ＩＩ−ＩＩＩに沿った、圧力保持容器／急速冷却器イン
ターフェースのトップハーフにおける断面図である。
／急速冷却器のトップハーフにおける上面図である。図
１０Ｂは、本発明にかかる、圧力保持容器／急速冷却器
のトップハーフにおける側面図である。図１０Ｃは、本
発明にかかる、圧力保持容器／急速冷却器のトップハー
フにおける底面図である。図１０Ｄは、図１０Ｃの線Ｉ
ＩＩ−ＩＩＩに沿った、圧力保持容器／急速冷却器イン
ターフェースのトップハーフにおける断面図である。
【図１１】図１１Ａは、本発明にかかる、圧力保持容器
／急速冷却器インターフェースのボトムハーフにおける
底面図である。図１１Ｂは、本発明にかかる、圧力保持
容器／急速冷却器インターフェースのボトムハーフにお
ける側面図である。図１１Ｃは、本発明にかかる、圧力
保持容器／急速冷却器インターフェースのボトムハーフ
における上面図である。図１１Ｄは、図１１Ｃの線ＩＶ
−ＩＶに沿った、圧力保持容器／急速冷却器インターフ
ェースのボトムハーフにおける断面図である。
／急速冷却器インターフェースのボトムハーフにおける
底面図である。図１１Ｂは、本発明にかかる、圧力保持
容器／急速冷却器インターフェースのボトムハーフにお
ける側面図である。図１１Ｃは、本発明にかかる、圧力
保持容器／急速冷却器インターフェースのボトムハーフ
における上面図である。図１１Ｄは、図１１Ｃの線ＩＶ
−ＩＶに沿った、圧力保持容器／急速冷却器インターフ
ェースのボトムハーフにおける断面図である。
【図１２】図１２は、本発明にかかる他の態様の、圧力
保持容器／急速冷却器インターフェースのボトムハーフ
における上面図である。
保持容器／急速冷却器インターフェースのボトムハーフ
における上面図である。
【図１３】図１３は、本発明にかかる、ミニフレアの部
分的な断面図である。
分的な断面図である。
【図１４】図１４は、本発明にかかる、ミニフレアの上
面図である。
面図である。
１：ライン ２：バイパス弁 ３：バイパスライン ４：ライン ５：反応器 ６：急速冷却器 ７：ライン ８：ライン ９：ライン １０：背圧調節弁 １１：ライン １２：フレア １３：サンプルライン １４：サンプルライン １５：分析器 １６：スイープガス １７：カバープレート １８：フランジ １９：圧力保持部分 ２０：ライン ２１：流量調節器 ２２：ライン ２３：供給物ガス ２４：ライン ２５：冷却部分 ２６：圧力保持容器／急速冷却器インターフェース ２７：ボディー部分 ２８：溶接 ２９：ボルト ３０：ライン ３１：流量調節器 ３２：ライン ３３：供給物ガス ３４：ライン ３５：ライン ３６：ナット ３７：穴 ３８：トップハーフ ３９：溶接 ４０：ライン ４１：流量調節器 ４２：ライン ４３：供給物ガス ４４：ライン ４５：ガスケット ４６：反応器流出物パイプ ４７：穴 ４８：溶接 ４９：溶接 ５０：ライン ５１：弁 ５２：マニホールド ５３：穴 ５４：ボトムハーフ ５５：穴 ５６：水出口接続部 ５７：穴 ５８：溶接 ５９：水パイプ ６０：圧力開放装置 ６１：ライン ６２：溶接 ６３：溶接 ６４：ベロー部分 ６５：コネクター ６６：コネクター ６７：穴 ６８：穴 ６９：コネクター ７０：圧力開放装置 ７１：ライン ７２：ワイヤーポート ７３：開口部 ７４：サイトグラス ７５：スレッドプラグ ７６：穴 ７７：フェイス ７８：凹部 ７９：ショルダー ８０：チューブ ８１：触媒 ８２：セラミックフォーム ８３：セラミックフォーム ８４：チューブ ８５：チューブ８４の広がった部分 ８６：耐熱性セラミック ８７：耐熱性物質の層 ８８：反応体供給ライン ８９：熱電対 ９０：熱電対 ９１：円錐的な広がり ９２：円筒状部分 ９３：サポートシリンダー ９４：サポート ９５：触媒 ９６：触媒サポート ９７：触媒 ９８：末端部分 ９９：繊維ブランケット １００：穴 １０１：円錐的な広がり １０２：円筒的な広がり １０３：ショルダー １０４：触媒 １０５：耐火性ブロック １０６：穴 １０７：円錐的な広がり １０８：断熱材の層 １０９：外側チューブ １１０：第１の内側部分 １１１：第２の内側部分 １１２：ショルダー １１３：触媒 １１４：内側チューブ １１５：ガラスビーズ １１６：キャストセラミック １１７：断熱材 １１８：多孔質セラミックの部分 １１９：チャンファー １２０：チャンファー １２１：ベース １２２：煙突部分 １２３：伸縮自在のつっかえ １２４：つっかえの下部部分 １２５：ねじ穴 １２６：つっかえの上部部分 １２７：細長い隙間 １２８：調節ねじ １２９：穴 １３０：フレアパイブ １３１：バーナーサポート １３２：細長い隙間 １３３：調節ねじ １３４：細長い隙間 １３５：バーナー １３６：プレート １３７：スリット １３８：カバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーロン・アンジェル・クイーンタニラ アメリカ合衆国テキサス州77018，ヒュー ストン，ラモント・レーン・1242 (72)発明者 ロナルド・ユージン・マイヤーズ アメリカ合衆国テキサス州77062，ヒュー ストン，ヒースゲート・ドライブ・718 (72)発明者 デービッド・アレック・ウィリアムズ アメリカ合衆国テキサス州77043，ヒュー ストン，マニラ・レーン・2707
Claims (15)
- 【請求項１】（ａ）断熱性材料のボディー、（ｂ）該断
熱性材料のボディーの内部に形成された反応チャンバ
ー、（ｃ）断熱性材料のボディーの周囲に配置された圧
力保持容器であって、該圧力保持容器が該反応チャンバ
ーと連通している入り口を有し、該圧力保持容器が該反
応チャンバーと連通している出口を有し、（ｄ）該圧力
保持容器の出口に操作可能に連結する急速冷却器、を有
するラボスケール反応装置。 - 【請求項２】前記反応チャンバーが断熱性材料のボディ
ー中に置かれた、少なくとも１つの耐熱性材料の中空ボ
ディーにより形成される、請求項１記載のラボスケール
反応装置。 - 【請求項３】反応チャンバーが断熱性材料のボディー中
のボイドとして形成される、請求項１記載のラボスケー
ル反応装置。 - 【請求項４】前記入り口から反応チャンバーへのフロー
パスが円錐的に拡張している、請求項１記載のラボスケ
ール反応装置。 - 【請求項５】少なくとも１つの放射線熱シールドが、該
反応チャンバー内に配置されている、請求項１記載のラ
ボスケール反応装置。 - 【請求項６】（ａ）断熱性材料のボディー、（ｂ）該断
熱性材料のボディーの内部に形成された反応チャンバ
ー、（ｃ）断熱性材料のボディーの周囲に配置された圧
力保持容器であって、該圧力保持容器が該反応チャンバ
ーと連通している入り口を有し、該圧力保持容器が該反
応チャンバーと連通している出口を有し、（ｄ）入り口
と出口を有する急速冷却器であって、該急速冷却器の入
り口が前記圧力保持容器の出口と連結している急速冷却
器、（ｅ）前記圧力保持容器の入り口に連結される入り
口ライン、（ｆ）前記急速冷却器の出口に連結される出
口ライン、（ｇ）前記出口ラインに配置される圧力調節
弁、（ｈ）前記出口ラインに前記圧力調節弁と前記急速
冷却器の出口の間の中間で、または前記入り口ラインに
前記圧力保持容器の入り口近傍で連結される、第１の圧
力解放装置、および（ｉ）任意の、前記入り口ラインに
前記圧力保持容器の入り口近傍で、または前記出口ライ
ンに圧力調節弁と前記急速冷却器の出口の間の中間で連
結される、第２の圧力解放装置であって、２つの圧力解
放装置が存在する場合には、１つの圧力解放装置は該出
口ラインに連結され、１つの圧力解放装置は該入口ライ
ンに連結される、 ラボスケール反応器システム。 - 【請求項７】（ｊ）供給流れの化学組成を測定するため
の分析手段、（ｋ）該第２の圧力解放装置の上流で、該
入り口ラインおよび該分析手段に連結される第１のサン
プルライン、（ｌ）該第１の圧力解放装置と該圧力調節
弁の間の場所で、該出口ラインおよび該分析手段に連結
される第２のサンプルライン、 をさらに含む、請求項６記載のラボスケール反応器シス
テム。 - 【請求項８】（ｍ）反応物の加圧されたソースと該入り
口ラインとを連結する、少なくとも１つの反応物供給ラ
インであって、各反応物供給ラインが流量調節機を有す
るもの、（ｎ）該流量調節機と該入り口ラインの間の場
所で、各反応物供給ラインと不活性パージガスの加圧さ
れたソースとを連結する、不活性ガスパージラインであ
って、該不活性パージガスの加圧されたソースの圧力は
該反応体の加圧されたソースの圧力よりも大きく、該不
活性ガスパージラインが弁を有するもの、 をさらに含む、請求項７記載のラボスケール反応器シス
テム。 - 【請求項９】（ｏ）該供給ラインのそれぞれにおけるヒ
ーターであって、不活性ガスパージラインと該入り口ラ
インとの間に配置されるもの、 をさらに含む、請求項８記載のラボスケール反応器シス
テム。 - 【請求項１０】（ｐ）該入り口ラインに、該第２の圧力
解放装置および該第１のサンプルラインとの間に配置さ
れたバイパスライン弁、（ｑ）該バイパス弁と該出口ラ
インを、該圧力調節弁の下流の場所で連結するバイパス
ライン、および（ｒ）スィープガスの加圧されたソース
と該バイパスラインとを、該バイパス弁の近傍で連結す
る、スィープガスライン、 をさらに含む、請求項８記載のラボスケール反応器シス
テム。 - 【請求項１１】（ｓ）該出口ラインに該バイパスライン
の下流の場所で連結される、反応器流出物を廃棄するた
めの、廃棄手段、 をさらに含む、請求項１０記載のラボスケール反応器シ
ステム。 - 【請求項１２】前記反応チャンバーが断熱性材料のボデ
ィー中に置かれた、少なくとも１つの耐熱性材料の中空
ボディーにより形成される、請求項６記載のラボスケー
ル反応器システム。 - 【請求項１３】反応チャンバーが断熱性材料のボディー
中のボイドとして形成される、請求項６記載のラボスケ
ール反応器システム。 - 【請求項１４】前記入り口から反応チャンバーへのフロ
ーパスが円錐的に拡張している、請求項６記載のラボス
ケール反応器システム。 - 【請求項１５】少なくとも１つの放射線熱シールドが、
該反応チャンバー内に配置されている、請求項６記載の
ラボスケール反応器システム。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US21787600P | 2000-07-12 | 2000-07-12 | |
| US09/887,474 US20020071798A1 (en) | 2000-07-12 | 2001-06-25 | Laboratory Scale reaction systems |
| US09/887474 | 2001-06-25 | ||
| US60/217876 | 2001-06-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=26912335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001212511A Withdrawn JP2002119842A (ja) | 2000-07-12 | 2001-07-12 | ラボスケール反応装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020071798A1 (ja) |
| EP (1) | EP1172137A3 (ja) |
| JP (1) | JP2002119842A (ja) |
| KR (1) | KR20020006610A (ja) |
| CN (1) | CN1333083A (ja) |
| MX (1) | MXPA01007098A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7476020B2 (en) * | 2005-09-16 | 2009-01-13 | Mettler - Toledo Ag | Method for simulating a process plant at laboratory scale |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200400851A (en) * | 2002-06-25 | 2004-01-16 | Rohm & Haas | PVD supported mixed metal oxide catalyst |
| CN100348325C (zh) * | 2006-01-04 | 2007-11-14 | 中国石油天然气集团公司 | 实验室模拟绝热反应实验方法 |
| CN102716705B (zh) * | 2011-03-30 | 2015-07-15 | 中国人民解放军63975部队 | 化学反应实验装置 |
| WO2014099591A1 (en) * | 2012-12-18 | 2014-06-26 | Invista Technologies S. A R.L. | Apparatus and method of an improved flare in an andrussow process |
| FR3008692B1 (fr) * | 2013-07-19 | 2016-12-23 | Arkema France | Installation et procede pour la preparation de cyanure d'hydrogene |
| WO2015012806A1 (en) * | 2013-07-23 | 2015-01-29 | Empire Technology Development Llc | Reducing corrosion in a reactor system using fluid encasement |
| CN104645894A (zh) * | 2013-11-20 | 2015-05-27 | 铜陵市大成轧辊有限责任公司 | 保温式反应器 |
| KR20170070019A (ko) * | 2014-08-27 | 2017-06-21 | 수에즈 트리트먼트 솔루션즈 캐나다 엘.피. | 오존 농도 분석기 및 그 사용 방법 |
| WO2017098389A1 (en) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | Nova Chemicals (International) S.A. | Method for designing multi-valve uni-direction blowdown system for a high pressure tubular reactor |
| CN107315025A (zh) * | 2016-06-12 | 2017-11-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 高温高压绝热测试过程的压力补偿及泄放装置 |
| CN107315029A (zh) * | 2016-06-12 | 2017-11-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 高温高压绝热测试过程的压力补偿及泄放方法 |
| CN109342655A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-02-15 | 清华大学合肥公共安全研究院 | 一种火爆毒灾害环境模拟实验系统 |
| CN111514820B (zh) * | 2020-04-28 | 2022-08-02 | 北华航天工业学院 | 一种重型快压机 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1814796A (en) * | 1930-04-23 | 1931-07-14 | Dow Chemical Co | Autoclave |
| CA1107307A (en) * | 1976-11-04 | 1981-08-18 | Jozef K. Tylko | Production of hydraulic cements, cement-forming materials and aggregates |
| FR2439616A1 (fr) * | 1978-10-27 | 1980-05-23 | Strasbourg Ecole Nale Sup Chim | Autoclave de laboratoire a hautes performances |
| US4706581A (en) * | 1986-10-31 | 1987-11-17 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Fossil fuel furnace reactor |
| DE3641513A1 (de) * | 1986-12-04 | 1988-06-09 | Basf Ag | Verfahren zur reduktion der emission von kohlenwasserstoffen bei entspannungsvorgaengen an hochdruckpolymerisationsreaktoren |
| US5112527A (en) * | 1991-04-02 | 1992-05-12 | Amoco Corporation | Process for converting natural gas to synthesis gas |
| US6009748A (en) * | 1997-01-13 | 2000-01-04 | Tannas Co. | Rapidly cyclable foam testing oven |
| US6074610A (en) * | 1997-05-22 | 2000-06-13 | Exxonmobil Upstream Research Company | Multi-sample reactor |
| US6221327B1 (en) * | 1998-05-15 | 2001-04-24 | Rohm And Haas Company | Catalyst system using flow-through radiation shielding and a process for producing hydrogen cyanide using the same |
-
2001
- 2001-06-25 US US09/887,474 patent/US20020071798A1/en not_active Abandoned
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- 2001-07-12 KR KR1020010042145A patent/KR20020006610A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7476020B2 (en) * | 2005-09-16 | 2009-01-13 | Mettler - Toledo Ag | Method for simulating a process plant at laboratory scale |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20020006610A (ko) | 2002-01-23 |
| CN1333083A (zh) | 2002-01-30 |
| EP1172137A3 (en) | 2002-12-04 |
| US20020071798A1 (en) | 2002-06-13 |
| MXPA01007098A (es) | 2005-07-13 |
| EP1172137A2 (en) | 2002-01-16 |
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