JP2002542023A - 連続気液反応のための方法及び装置 - Google Patents

連続気液反応のための方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 細長い槽又は反応器中の個々のチャンバー又はステーションを通って水平方向及び垂直方向に移動する曲がりくねった通路に液体を移動すること、及び液体が槽又は反応器を通って移動するとき、一つ又はそれ以上のステーション又はチャンバーにおける該液体中に反応ガスを導入することにより液体と反応ガスとの間の接触を改善するための方法及び装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続反応器法に関し、かつとりわけ、液体と反応ガスとの間の反応
を達成するためのそのような反応器の使用法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
沈降炭酸カルシウムの製造において、バッチ式反応器、連続式攪拌槽型反応器
（ＣＳＴＲ）又はパイプライン型プラグフロー（ＰＦ）反応器を使用して、水と
水酸化カルシウムとの液状スラリーを二酸化炭素と接触させて、特定の特質を有
する沈降炭酸カルシウムを合成することは慣用的である。
【０００３】 連続式攪拌槽型反応器は、機械式攪拌機と液体への直接的反応ガスの導入によ
り、所望の反応を達成する。該連続式攪拌槽型反応器は、所定の温度、圧力及び
攪拌速度で操作されて、生成物が液体と反応ガスとの接触により製造される。連
続式攪拌槽型反応器は通常、寸法に制限される。増加された系の処理量及び規模
の経済性を達成するために、多数の反応器が使用されなければならない。
【０００４】 プラグフロー反応器は、反応ガスが導入されるところの真っ直ぐなライン方向
に全体的に移動するところの液体で満たされた全体的に長い管型反応器である。
プラグフロー反応器は、それらが、長いパイプライン及びある適用において高純
度ガスの使用を必要とする故に、通常高価である。高純度ガスを使用するための
二つ理由は、スラッギングを避けること及びより小さい寸法のパイプの使用を可
能にすることである。
【０００５】 非常に多くの技術が、種々の適用及びとりわけ紙の処理に使用するための制御
された粒子寸法を有する沈降炭酸カルシウムを製造するために使用されいてる。
【０００６】 米国特許第２，５３８，８０２号明細書は、二段階デュアルカーボネーター系
を使用して所望の粒子寸法範囲を有する沈降炭酸カルシウムを製造するための連
続法を開示しかつ請求している。［特許権者は、その時、即ち、１９５１年より
前に入手することができた他の反応器の詳細を与えている。］
【０００７】 米国特許第３，１５０，９２６号明細書は、反応器の入口端から排出端へスラ
リーを移動するためにデュアルスクリュー型コンベアを有する細長い反応器を使
用して沈降炭酸カルシウムを製造するための連続法を開示しかつ請求している。
特許権者が、「一定状態の攪拌において全体の流体を保持する一方で、障害物及
び曲りが、流速を遅くするところの逆流れ、小渦（eddy）及び渦巻（swirl）を
作り出すけれども、流体流れが基本的に一方向にあるところのロックアンドカー
ブバウンド流れ（rock and curve-bound stream）にたとえられた」フローパタ
ーンとして述べているところにおいて、パドル及び長手方向の羽根が反応器を通
して物質を移動するために使用される。特許権者はまた、「機械的に流動化され
たベッド」の挙動を述べている。該反応器は囲われており、かつ二酸化炭素は、
いわゆる炭酸化領域において反応器の底部を通して導入される。
【０００８】 米国特許第４，１３３，８９４号明細書は、０．１μｍより小さい粒子寸法を
有する沈降炭酸カルシウムを製造するための多段階、多容器プロセスを開示しか
つ請求している。種々のプロセスパラメーターが開示されている。
【０００９】 米国特許第４，８８８，１６０号明細書は、種々の沈降炭酸カルシウム生成物
を製造するための攪拌槽型反応器を使用することを開示しかつ請求している。該
特許は、所望の粒子形状を達成するために、種々のパラメーター、例えば、ｐＨ
、スラリーの組成、温度、反応ガス純度、及び抑制剤の使用の制御を開示してい
る。
【００１０】 スラリーにガス状の反応物を導入するための種々のタイプの流れを開示すると
ころの他のタイプの反応器は、米国特許第２，０００，９５３号明細書、同２，
７０４，２０６号明細書、同３，０４５，９８４号明細書、同３，４１７，９６
７号明細書、同３，８５６，２７０号明細書、同４，３１３，６８０号明細書、
及び同４，５１４，０９５号明細書により例示されている。上記の反応器の全て
は複雑なメカニズムを使用して、気‐液接触を高めるために反応器を通って移動
するスラリーに運動又は方向変化を与える。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
気液接触の改善された方法及びそのような方法を実行するために容易かつ経済
的に造られ得る改善された装置の両方を提供することが必要である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、いずれか又は両方が反応物であり得るところの、液体と気体との間
の接触を改善するための方法及び装置に関する。本発明の方法は、液体が、新規
な反応器において一つのステーション、セクション、ステージ、ゾーン、又はチ
ャンバーから他へと前進するとき、曲がりくねった通路（serpentine path）が
、液体を横方向及び垂直方向の両方に移動させるように、液体を反応器を通して
曲がりくねった通路に移動させることを含む。液体が曲がりくねった通路中を移
動するとき、ガスが、各々のゾーンにおける少なくとも一つの位置、好ましくは
多くの位置において移動する液体の表面の下に導入される。本発明に従う反応器
は、反応器中の別々のチャンバーを通して水平及び垂直な曲がりくねった動き［
曲流（tortuous flow）］において液体の移動を達成するように設計されている
。ガスは、該チャンバーのいずれか又は全てにおいて該液体中に導入され得る。
【００１３】 反応器中のチャンバーの数は、単一のライン又は並んで配置された行（row）の
列（bank）組中に造られることができ、かつ反応器は、要求された気液接触を達
成するために種々の横方向の又は組み重ねられた配置に一緒にして編成されるこ
とができる。実際に、流れ通路が記述されたようにチャンバー間にある限りにお
いては、チャンバーは、特定のプラントレイアウトの制約に適応するために任意
の構成に配置され得る。従って、本発明に従う反応器は、所定の反応器の内側に
任意の数の行内に配置された任意の数のチャンバーを有し得る。反応器は、連続
な流れ通路を規定するところの任意の要求された長さの全体の反応器を達成する
ために直列に接続された多数の反応器又はモジュールであり得る。
【００１４】 それ故、一つの態様において、本発明は、四辺を有する多角形の全体的な形状
を有する細長いハウジング（ここで該ハウジングは、液体浴を含むように適合さ
れている）、槽内に配置された複数の個々のチャンバー（ここで該チャンバーは
、第一チャンバーから最終チャンバーへ該液体が次々に流れることを可能にする
ように配置されている）、第一チャンバーに液体を導入し及び最終チャンバーか
ら液体を取出す手段、各々のチャンバーにおける入口点（ここで該入口点は、頂
部コーナー又は対角線的に向い合った底部コーナーにおける一つである）から、
前のチャンバーからの該終点に正反対に向い合っている次のチャンバーへの入口
点にほぼ向った方向に該液体を案内するハウジング中の手段、及び該チャンバー
を通って流れる液体の液面より下において該チャンバーの一つ又はそれ以上の中
にガス、任意的に反応ガスを導入する手段の組合わせを含むところの連続式気液
接触反応器である。ガスが反応ガスではないとき、液体は典型的には、反応物の
一緒にされた流れを構成する。他の態様において、本発明は、全体的に細長い容
器において入口点から出口点へ制限された通路に沿って液体を移動させること（
ここで該液体は、該容器中の複数のステージ又はチャンバーを通って全体的に曲
がりくねった通路中を移動させられ、該曲がりくねった通路は、該チャンバーの
各々において横方向にかつ頂部から底部に又は底部から頂部に交互に液体を移動
させるように規定されている）、及び液体がそれを通って移動しているところの
ところの該チャンバーの少なくとも一つにおいて液体中にガスを導入することを
の工程を含む、液体とガス、例えば、反応ガスとの間の接触を促進するための方
法に関する。
【００１５】 本発明は、ガス、例えば、未反応の集められた反応ガスを液体又は全体のプロ
セスの任意の他の部分に戻して循環する、更なる任意の方法工程を含む。例えば
、沈降炭酸カルシウムの製造において、二酸化炭素が水中で水酸化カルシウムと
反応されるところの浴から漏れ出る二酸化炭素が集められることができ、そして
、コンプレッサー、ブロワ又はファンが使用されて循環することができて、該プ
ロセス中に新鮮な二酸化炭素を導入する。
【００１６】 更に他の態様において、本発明は、全体的に細長い容器において入口点から出
口点へ制限された通路に沿って液体を移動させること（ここで該液体は、該容器
中の複数のステージ又はチャンバーを通って全体的に曲がりくねった通路中を移
動させられ、該曲がりくねった通路は、該チャンバーの各々において横方向に及
び垂直方向に液体を移動させるように規定されている）、及び液体がそれを通っ
て移動しているところの該チャンバーの少なくとも一つにおいて液体中に反応ガ
スを導入することにより製造される、二酸化炭素を含む反応ガスと、水酸化カル
シウム及び水を含む液体とを反応させることにより作られる、任意の公知の結晶
構造、例えば、カルサイト及びアラゴナイト結晶構造を有する沈降炭酸カルシウ
ム又はカルサイト及びアラゴナイト沈降炭酸カルシウムの両方の混合物である。
【００１７】 本発明はまた、全体的に細長い容器において入口点から出口点へ制限された通
路に沿って液体を移動させること（ここで該液体は、該容器中の複数のステージ
又はチャンバーを通って全体的に曲がりくねった通路中を移動させられ、該曲が
りくねった通路は、該チャンバーの各々において横方向に及び垂直方向に該液体
を移動させるように規定されている）、及び液体がそれを通って移動していると
ころの該チャンバーの少なくとも一つにおいて該液体中に反応ガスを導入するこ
との工程を含む、水酸化カルシウム及び水を含む液体を二酸化炭素を含む反応ガ
スと接触させることにより制御された結晶構造を持つ沈降炭酸カルシウムを製造
する方法に関する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１に関し、反応器１０の基本構造は、端１４、１６並びに側１８及び２０を
有する全体的に細長い槽１２である。反応槽１２は、ほぼ正方形を有する任意の
強固な四辺形の構成を有し得る一方、又は矩形の長手方向の断面形状が好ましい
。槽１２は、矢印２９により示された流体のための入口３１、及び矢印３３によ
り示された、処理された生成物の回収のための出口導管３２を備えている。槽１
２は、槽１０の全長に亘って間隔をおかれた、複数の内部バッフル２２、２４、
２６、２８及び３０を含み、およそ等しい寸法の６個のチャンバー（モジュール
、セクション、ステージ、コンパートメント、ゾーン等）に該槽を分割する。該
バッフル２２、２４、２６、２８及び３０の間隔は、チャンバーが種々の寸法で
あるように無作為であり得、又は等しい寸法のチャンバーを作るために等しく間
隔を置かれ得る。本発明に従う反応器は、長手方向又は並べてのいずれかに配置
された任意の数のチャンバーを含むことができ、行（row）又は列（bank）中の
チャンバーの数は反応器内で実行されるべきプロセスにより決定される。図面の
種々の数字は、発明を図解及び説明するために並べて配置された異なる数のチャ
ンバーを示す。任意の反応器におけるチャンバーの合計数は、２から、反応器が
使用されるべきところのプロセスにより上記のように決定されるＮ（合計数）と
して定義される数に変え得る。バッフル２２、２４、２６、２８及び３０は、通
路（出入口又は開口）３５（バッフル２２）により示されているバッフルの上側
部分又は通路３４（バッフル２４）により示されている次のバッフルの向い合っ
た底部角のいずれかに位置されているところの通路３５、３４、３６、３８及び
４０を夫々有する。本明細書の釣り合いにおいて、記述文脈が別に限定するので
なければ、記述が、一緒にされた反応物流及び非反応ガスに十分に等しくあては
まることが理解されるべきであるけれども、本発明は、反応ガスの使用に関して
記述され得る。
【００１９】 図１の概略図において、入口導管３１を通って導入される、矢印２９により示
された流体は反応器１２の底部に案内され、そして反応器１２の第１チャンバー
、コンパートメント又はゾーンから、前方壁１４から後方壁１６まで直列におけ
る次のものに、矢印４０、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、５６、
５８、６０及び６２の夫々により示されているように進行を始める。反応器の頂
部及び底部の間の任意の位置に流体入口を有することは、本発明の範囲内である
。矢印により示されているように、流体は通常、一のチャンバーの底部から該チ
ャンバーの頂部に移動し、そして次のチャンバーを通って下向きに通路を取り、
そして続くチャンバーの底部を出る。このようにして、図１に示されているよう
に、流体が反応器１２を通って流れるとき、垂直及び水平の両方の曲がりくねっ
た動きを伴う曲がりくねった通路を規定する。これはまた、入口３１から出口３
２へ反応器を通る流体の曲流と呼ばれるかもしれない。
【００２０】 図２は反応器７０を示しており、これは、前方壁７２、後方壁７４、側壁７６
及び反対側の側壁７８を持つ全体的な長手方向の断面が矩形を有する。反応器７
０はまた、反応器の前方壁７２から後方壁７４まで引き続いて伸びているところ
の長手方向のバッフル８０を含む。長手方向のバッフル８０は、クロス流れ通路
８２を含み、その目的は下記において説明される。
【００２１】 反応器７０はまた、前方壁７２及び後方壁７４と共に反応器７０が１６個の別
々のコンパートメントに分割されるように、一連の横向きの垂直なバッフル８４
、８６、８８、９０、９２、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０
６、１０８、１１０を含む。入口導管１１２は、バッフル８４、長手方向のバッ
フル８０、壁７２及び壁７６により規定されたチャンバーに通ずる。出口導管１
１４は、バッフル１１０、壁７８、長手方向のバッフル８０及び壁７２により規
定されたチャンバーに通ずる。内部バッフル８４、８６、８８、９０、９２、９
４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８及び１１０は、入口
導管１１２を有する第１のチャンバーから出口導管１１４を有する最後のチャン
バーへの流体の流れが、図１に示されているような流れパターンであるように、
点線により示されているような交互する通路を伴って全て取り付けられている。
従って、反応器は任意の長さに作られることができ、又は図２に示されているよ
うにそれ自体において戻ることができて、前進及び戻り流れ通路を使用してより
短い全長の反応器を使用者が作ることを可能にし、従って、制限された空間に反
応器の設置を可能にする。図２に示されているような反応器は、出口１１４が第
２の反応器（図示されていない）の入口に接続されるように、異なる構成、例え
ば異なる数のチャンバーの他の反応器又は反応器７０と同一である他の反応器に
接続されることができる。
【００２２】 本発明に従う反応器は、上記のように、ユニット若しくはモジュールにおける
単一の行又は任意の数の並んだ列で配置された種々の寸法の任意の数のチャンバ
ーを有し得る。反応器は、単一のユニット若しくはモジュール又は直列に接続さ
れた多数のユニット若しくはモジュールを使用して達成され得る。もし、空間に
制約がないなら、該反応器は、単一の行中に全てのチャンバーを伴って構成され
ることができ、従って、また反応器であるところのモジュールを規定する。しか
し、もし、反応器が設置されるべきところの空間に限りがあるなら、該反応器は
、反応器を通る連続する流れ通路を規定するために直列に接続されているところ
のモジュールにおいて構成され得る。この場合に、各々のモジュールは、横に並
んだ構成において配置された複数の行を持つ行中に所定の数のチャンバーを有し
得る。該モジュールは、各々のモジュール及び反応器を通る流れ通路が本明細書
において教示されたようである限りは、水平、垂直、又は水平及び垂直が混ざっ
た配列で配置され得る。
【００２３】 図３及び図４に関して、反応器７０は二つの行を伴って示されており（図４）
、９個のゾーン又はチャンバーを有する各々の行は、列中に１８個のゾーンを持
つ反応器を規定する。反応器７０は、取り外し可能なカバー１１８及びヘッダー
パイプ１２０を取り付けられており、これらから、一つの列の一つの側又はライ
ンにおいて、個々の反応ガス導入パイプ１２２、１２４、１２６、１２８、１３
０、１３２、１３４、１３６及び１３８が垂れ下がり又は突出しており、かつ該
列の他の側又はラインにおいて、ガス導入パイプ（１２３、１２５、１２７、１
２９、１３１、１３３、１３５、１３７及び１３９）が垂れ下がり又は突出して
いる相補的なセットを有する。これは、図４において点により示されている。
【００２４】 導管１２０は、矢印１４０により示された反応ガスを液体中に導入するために
使用される。従属する供給パイプ、例えば、１２２は、１４２で示されていると
ころの液体の液面より下に伸びている故に、ガスは、個々のチャンバーにおいて
液体中に導入される。ガス導入パイプの一つ又は全てが、所望される反応の性質
及び接触される物質の性質に依存して使用され得る。図４に示されているように
、単一の入口パイプが、個々の供給パイプ１４４及び１４６に分岐されることが
できて、反応ガスを液体中に導入する。液体１４３から漏れ出る（逃げる）反応
ガスは、次いでポンプ又は他の排気装置１５０に接続されているところの回収導
管１４８を使用して集められることができ、ポンプ又は他の排気装置は排出物１
５２を生み出し、該排出物は、更に処理されることができて反応ガスを再生し、
又はプロセスの任意の他の部分に反応ガスとして使用するために若しくはより大
きい全体プロセス機構の任意の他の部分に温度、圧力又は組成制御のために向け
られることができ、ここで、気液接触反応に依存する使用がもたらされる。該プ
ロセスに導入される新鮮な反応ガスと混合されるために、該ガスを集めかつ循環
することがまた可能である。例えば、分岐導管（図示されていない）が、導管１
４８に取り付けられることができ、かつ補助のファンが、排出ガスを排出及び循
環するために使用されることができる。排出ガスを循環するために排気装置１５
０を使用することがまた可能であろう。
【００２５】 図３に示された流体入口は、矢印１５４により示されており、かつ流体出口は
、矢印１５６により示されている（図４）。任意的に、排出導管１６０、循環ポ
ンプ１６２及び放出導管１６４を含む循環ループ１５８が、該系に含まれること
ができ、かつ液体を抜出しそしてそれを任意の他のチャンバーに循環するために
、即ち、反応器又は気液接触器の中段から第１モジュール又はチャンバーの入口
に循環するために任意のチャンバーに据付けられることができる。全体のプロセ
ス及び最終製品の質を達成するためにチャンバー間に多数の循環ライン又は導管
を有することがまた可能である。説明の目的のために一様に示されている各々の
チャンバー中の液深は、同一である必要はない。各々のバッフルの切り欠き又は
通路の設計（例えば、形状、寸法、反応器の底部からの空間）に依存して、液体
の液面は、各々のチャンバーの間で変えることができ、かつ最後のゾーン又はチ
ャンバーより第１のゾーン又はチャンバーにおいてより大きくあり得る。
【００２６】 即ち、本発明のプロセスは、示された反応器を使用して、フィード又は容器（
例えば７０）の第１の端に液体反応物をポンプ送液し、ここで、反応ガスが、種
々の細長い導管１２２を通って導入される。液体は、連続するフローパターンに
おいて種々のチャンバー（ゾーン）を通って（図において左から右へ）、曲がり
くねった（上／下交互）パターン又は流れにおいて各々のチャンバーを横切って
対角線的に通って流れ、該パターン又は流れは、気液接触を最大にしかつ液体中
に導入された反応ガスと反応されるべき液体に含まれる液体及び固体粒子の混合
及び移送を助ける。
【００２７】 液体１４３から漏れ出るガスは、カバー又は頂部１１８のために容器又は反応
器７０の頂部に捕らえられる。排出（換気）ポンプ１５０と頂部１１８との組合
せは、動的シールを作り出し、かつ環境雰囲気への反応器からのガスの侵入を防
止する。
【００２８】 イニシャルスタートアップにおいて、反応器７０は、液体の反応物、例えば水
が、出口導管１５６をオーバーフローするように液体の反応物が入れられている
。この点において、ガス流れが開始され、そして反応物質が、矢印１５４により
示されているように反応器の入口に導入される。ガスは、現場での排気流等であ
り得るところの供給源（図示されていない）から、図示されているような配管を
通して小さなコンプレッサー、ブロワ又はファンにより運ばれる。しかし、高圧
貯蔵装置、例えば、シリンダー、チューブ又は液体として貯蔵されたガスの直接
蒸発から反応ガスの直接供給源を提供することはまた、本発明の範囲である。
【００２９】 本発明に従う反応器は、反応器における平均液深が約１インチ〜約３６０イン
チの範囲であるように構成され得る。
【００３０】 プロセス条件、例えば、温度、圧力及び／又はｐＨを補正し又は制御するため
、又は該プロセスにおける再使用ためにガス排気から熱を回収するため、又は排
気ガスを該プロセスに循環して該プロセスの最大の利用を得るために、導管１５
２を経て反応器の外に出てくるガスを捕まえること及びそれを下流のプロセスに
使用することがまた可能である。
【００３１】 本発明に従う反応器は、紙光沢剤として使用するための沈降炭酸カルシウムを
製造するために使用された。当業者において周知であるように、沈降炭酸カルシ
ウムは、それが適用されるところの紙及び製紙工場の要求に依存して種々の粒子
形状（モルホロジー）で製造され得る。
【００３２】 本発明の反応器はまた、製紙及び段ボール製造、並びに紙でない適用、例えば
、プラスチック、シーラント、及び沈降炭酸カルシウムの他の使用者のためのフ
ィラーを製造するために使用され得る。
【００３３】 本発明に従う反応器が組み立てられそして試験された。該反応器は、１４個の
チャンバー又はゾーンを持つ７．３ｆｔ（長さ）×９．２５インチ幅の全体の内
部寸法を有していた。該チャンバーは、３フィートのみかけの液深が反応器内で
維持されるように、図に示されたような各々のチャンバー間の通路を伴って組み
立てられた。該反応器は、ゾーン１〜４が２．６２５インチ長であり、ゾーン５
〜１３が７．２５インチ長であり、かつゾーン１４が１１．６２５インチ長であ
るように配置された。該反応器は、チャンバーの単一のライン又は行を含み、し
かし、上記で説明したように及び下記の試験結果により示されているように、チ
ャンバー又はチャンバーモジュールの種々の構成が使用され得る。
【００３４】 表１は、上記の反応器のための目標条件及び実際の操業の比較を示している。
【００３５】
【表１】
【００３６】 表１に記載されたデータは、本発明に従う反応器が、規定された結晶構造を持
つ沈降炭酸カルシウム（ＰＣＣ）を製造するために使用され得ることを示してい
る。実際の反応器条件は、目標とされた条件に近接しているか又は該条件を超え
ていた。実際のテスト条件下で、本発明に従う反応器は、目標とされた生産性を
超える改善された生産性を示した。連続式反応器は、より高い有用性を提供し、
かつバッチ式反応器より小さくあり得、従って、使用者に対する資本コストを減
じる。
【００３７】 本発明は、沈降炭酸カルシウムの製造に関して述べられている。しかし、本発
明の方法及び装置は、ガスが、液体又は液体の成分と反応するために液体中に導
入されるところの他の適用において使用され得る。
【００３８】 例えば、本発明は、反応器を通して液体汚水を移動し、かつオキシダント、例
えば、空気、酸素又は両方をガス導入パイプを通して導入することによる汚水の
処理に適用し得るであろう。
【００３９】 溶液中の鉄粒子は、本発明の方法及び装置を使用して種々の酸化鉄化合物に酸
化され得る。
【００４０】 他の適用において、液体が反応物、例えば塩化水素と、例えば、下記の反応の
ように処理されることができ、ここで、空気がガス導入パイプに導入されて、懸
濁を促進しかつ反応器を通って移送する。
【００４１】
【化１】
【００４２】 本発明の方法及び装置が使用されて気／液反応をもたらし、ここで、反応ガス
（例えば、ＣＯ2）及び空気の混合物が、懸濁のために使用され、かつ反応器を
通して移送される。そのような反応器の例は、下記の通りである。
【００４３】
【化２】
【００４４】 従って、水平のオープンチャンネルのプラグフロー反応器を示され得る本発明
に従う反応器は、バッチ式の気液反応の処理量に匹敵するか又はそれを超えるた
めに使用され得る。本発明に従う反応器は、圧力容器を必要とせず、かつ機械的
攪拌を必要とせず、従って、高価なモーターの必要性を排除する。モーターは、
慣用の連続式攪拌槽型反応器又はバッチ式反応器系のための資本、保守及び操作
コストを増大し得る。
【００４５】 本明細書において述べられた本発明に従う反応器は、高固体含有量を有する生
成物、例えば、沈降炭酸カルシウムを提供するためにコスト的に有効な手段を提
供し得る。
【００４６】 気液反応器が必要とされるところの他の生成物を製造するために該反応器を使
用することはまた、本明細書で述べられた発明の範囲内である。
【００４７】 このように本発明が記述されたと共に、米国特許証により確保されることを所
望することが、限定されることなく添付した特許請求の範囲に記載されている。
【００４８】
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明に従う反応器の一部を通る液体流の等角投影概略図である。
【図２】 図２は、反応器槽の種々のチャンバー又はセクションについての一つの配置を
説明する、本発明に従う反応器の等角投影概略図である。
【図３】 図３は、本発明に従う図２の装置の正面概略図である。
【図４】 図４は、カバー及び排気系を持つ図３の装置の平面図であり、流体循環系は示
されていない。
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ ，ＺＷ

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも四辺を有する多角形の全体的な長手方向の断面形状を有する細長い
    ハウジング（ここで該ハウジングは、液体浴を含むように適合されている）、 該細長いハウジング内に配置された複数の個々のチャンバー（ここで該チャン
    バーは、第一チャンバーから最終チャンバーへ該液体が次々に流れることを可能
    にするように配置されている）、 該第一チャンバーに該液体を導入し及び該最終チャンバーから液体を取出す手
    段、 各々のチャンバーにおける入口点（ここで該入口点は、頂部コーナー又は対角
    線的に向い合った底部コーナーにおける一つである）から、前のチャンバーから
    の該入口点に正反対に向い合っている次のチャンバーへの入口点にほぼ向った方
    向に該液体を案内する該ハウジング中の手段、及び 該チャンバーを通って流れる液体の液面より下において該チャンバーの一つ又
    はそれ以上の中に反応ガスを導入する手段 の組合わせを含むところの連続式気液接触容器。
  2. 【請求項２】 一つ又はそれ以上のチャンバーを通って流れる液体の液面より
    下においてチャンバーの一つ又はそれ以上の中に反応ガスを導入する手段を含む
    反応器であるところの請求項１記載の連続式気液接触容器。
  3. 【請求項３】 該チャンバーの各々に該反応ガスを導入する手段を含むところ
    の請求項１又は２記載の気液接触容器。
  4. 【請求項４】 該ガスを導入する該手段が、該液体の全体的な流れ方向にほぼ
    垂直に配置されているところの請求項１〜３のいずれか一つに記載の気液接触容
    器。
  5. 【請求項５】 該液体から漏れ出る反応ガスを集めるための手段を含むところ
    の請求項１〜４のいずれか一つに記載の気液接触容器。
  6. 【請求項６】 該集められたガスを、該容器のある部分又は全体のプロセスの
    他の部分に循環する手段を含むところの請求項５記載の気液接触容器。
  7. 【請求項７】 該チャンバーの一つ又はいくつかのチャンバーから液体を取出
    し、液体がそれから取出されるところのチャンバーの一つ又は該容器中の任意の
    他のチャンバーに循環する手段を含むところの請求項１〜６のいずれか一つに記
    載の気液接触容器。
  8. 【請求項８】 少なくとも２５ｍｍ（１インチ）の、容器中の平均液深を提供
    するように構成されかつ配置されているところの請求項１〜７のいずれか一つに
    記載の気液接触容器。
  9. 【請求項９】 ２５ｍｍ（１インチ）〜９ｍ（３６０インチ）の、容器中の平
    均液深を提供するように構成されかつ配置されているところの請求項８記載の気
    液接触容器。
  10. 【請求項１０】 全体的に細長い開いた頂部容器において入口点から出口点へ制限された通路に
    沿って液体を移動させること（ここで該液体は、該容器中の複数のステージ又は
    チャンバーを通って全体的に曲がりくねった通路中を移動させられ、該曲がりく
    ねった通路は、該チャンバーの各々において横方向及び垂直方向に該液体を移動
    させるように規定されている）、及び 該液体がそれを通って移動しているところの該チャンバーの少なくとも一つに
    おいて該液体中に該ガスを導入すること の工程を含むところの、液体と気体との間の接触を促進する方法。
  11. 【請求項１１】 該チャンバーの各々において該液体中に該ガスを導入する工
    程を含むところの請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 該液体から漏れ出るガスの回収の工程を含むところの請求項
    １０又は１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 該容器において、少なくとも２５ｍｍ（１インチ）の平均液
    深を維持する工程を含むところの請求項１０〜１２のいずれか一つに記載の方法
    。
  14. 【請求項１４】 該集められた反応ガスを、該液体のある部分又は該方法の任
    意の他の部分に循環する工程を含むところの請求項１２記載の方法。
  15. 【請求項１５】 該ガスが反応ガスであるところの請求項１０〜１４のいずれ
    か一つに記載の方法。
  16. 【請求項１６】 全体的に細長い容器において入口点から出口点へ制限された通路に沿って液体
    を移動させること（ここで該液体は、該容器中の複数のステージ又はチャンバー
    を通って全体的に曲がりくねった通路中を移動させられ、該曲がりくねった通路
    は、該チャンバーの各々において水平方向及び垂直方向に該液体を移動させるよ
    うに規定されている）、及び 該液体がそれを通って移動しているところの該チャンバーの少なくとも一つに
    おいて該液体中に二酸化炭素を含む反応ガスを導入すること の工程を含むところの、液体の形態の水と水酸化カルシウムとの混合物から沈降
    炭酸カルシウムを製造する方法。
  17. 【請求項１７】 該チャンバーの各々において該液体中に該反応ガスを導入す
    る工程を含むところの請求項１５記載の方法。
  18. 【請求項１８】 該液体から漏れ出る反応ガスを回収する工程を含むところの
    請求項１６又は１７記載の方法。
  19. 【請求項１９】 該容器において、少なくとも２５ｍｍ（１インチ）の平均液
    深を維持する工程を含むところの請求項１６〜１８のいずれか一つに記載の方法
    。
  20. 【請求項２０】 該集められた反応ガスを該液体に循環する工程を含むところ
    の請求項１８記載の方法。
  21. 【請求項２１】 全体的に細長い容器において入口点から出口点へ制限された通路に沿って液体
    を移動させること（ここで該液体は、該容器中の複数のステージ又はチャンバー
    を通って全体的に曲がりくねった通路中を移動させられ、該曲がりくねった通路
    は、該チャンバーの各々において長手方向及び垂直方向に該液体を移動させるよ
    うに規定されている）、及び 該液体がそれを通って移動しているところの該チャンバーの少なくとも一つに
    おいて該液体中に二酸化炭素を含む反応ガスを導入すること の工程を含むところの、水酸化カルシウム及び水を含む液体から、制御された結
    晶構造を持つ沈降炭酸カルシウムを製造する方法。
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