JP2005097047A - テトラヒドロホウ酸塩の製造装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ホウ酸塩とアルカリ土類金属とを含む混合物を水素ガス雰囲気下において反応させてテトラヒドロホウ酸塩を生成するにあたり、高い収率で、連続的にテトラヒドロホウ酸塩を製造すること。
【解決手段】 反応器を構成し、その内部が水素ガスの加圧雰囲気とされるシリンダと、このシリンダの一端側に気密に接続されると共に水素ガスの加圧雰囲気とされ、前記混合物をシリンダに供給するための原料供給室と、前記シリンダの一端側から他端側に沿って設けられ、シリンダ内に供給された混合物を他端側に圧送するためのスクリュー羽根と、前記シリンダを加熱するための加熱手段と、前記シリンダの他端側に気密に接続され、シリンダ内にて生成されたテトラヒドロホウ酸塩を回収するための生成物回収室と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ホウ酸塩からテトラヒドロホウ酸塩を製造する装置及びその方法に関する。

テトラヒドロホウ酸塩、例えば水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ4）は燃料電池の燃料原料として広く用いられている。例えばダイレクト型燃料電池に備えられた燃料極では、燃料として例えば水素化ホウ素ナトリウムが溶解した水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液が用いられ、水素化ホウ素ナトリウムと水酸化ナトリウムとが触媒作用により反応して、メタホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ2）が生成される。近年、燃料電池の運転効率の向上及び燃料電池のコスト費用を抑えるために、このメタホウ酸ナトリウムを原料としてテトラヒドロホウ酸ナトリウムを再製する方法が種々提案されている。

従来のメタホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ2）を原料としたテトラヒドロホウ酸ナトリウム（ＮａＢＨ4）の製造方法としては、例えば遊星型ボールミルなどの機械的エネルギーを加えながらメタホウ酸ナトリウムと水素化マグネシウム（ＭｇＨ2）とを微粉末状で接触させ、粒子への衝突エネルギーを利用してテトラヒドロホウ酸ナトリウムを製造する方法（メカノケミカル法）がある（例えば、特許文献１参照。）。

また、他の製造方法としては、メタホウ酸ナトリウム、マグネシウム（Ｍｇ）、及び水素（Ｈ2）を例えば５００〜６５０℃の温度及び０．５〜３Ｍｐａの圧力条件の下で反応させ、反応促進のエネルギーとして熱を利用してテトラヒドロホウ酸ナトリウムを製造する方法（熱化学法）がある。その中で、例えば、特許文献２では、マグネシウム（Ｍｇ）とケイ素（Ｓｉ）とを混合し、その混合物を常圧窒素雰囲気下、５５０℃で２時間加熱して、上記の混合物を冷却した後、更に混合物の全量とメタホウ酸ナトリウムと混合し、その混合物をオートクレーブに充填し、オートクレーブを排気してから水素（Ｈ2）を導入して、７ＭＰａの水素雰囲気下、５５０℃で２時間反応させるという方法が記載されている。

特開２００２−１７３３０６（請求項５、段落０００７、段落００１３） 特開２００２−２４１１０９（請求項１、段落００３７、段落００４５）

特許文献１に記載された、例えば遊星型ボールミルなどの機械的エネルギーを用いる手法は、微粉末間同士に強力な衝突エネルギーを与え、その強力な衝突エネルギーによって反応速度を速め、反応時間が例えば１時間程度で反応率を１００％に到達することができるが、遊星型ボールミル自体のエネルギー効率が悪いため運転コストに問題がある。

また、遊星型ボールミルはバッチ式（回分式）の反応器であるため、原料であるメタホウ酸ナトリウム及び水素化マグネシウムの供給と生成物であるテトラヒドロホウ酸ナトリウムの回収とを連続的に行うことができないことからテトラヒドロホウ酸ナトリウムの大量生産には向いてない。

更にまた、メタホウ酸ナトリウムと水素化マグネシウムとを反応させる前処理として、予め水素化マグネシウムを生成しておくためにマグネシウムと水素とを温度例えば４００℃、圧力例えば３Ｍｐａの条件の下で（１）の反応をさせる必要があり、製造コストが高くなってしまう懸念がある。
Ｍｇ＋Ｈ2→ＭｇＨ2 （１）

また特許文献２では、オートクレーブを反応器として用いており、オートクレーブには通常攪拌翼がついているため攪拌効果及び多少の剪断効果があるが、オートクレーブ型反応器で連続運転を行おうとすると、反応器内では投入したばかりの粉体と、長時間滞留して充分反応が進んだ粉体と、が混合により均一に存在しているため、未反応粒子同士の接触確率が低下し、そのため反応速度が低下するという問題がある。また反応器より取り出した反応生成物を調べてみると、反応が充分進んでいない（投入したばかりの）粉体と長時間滞留して充分反応が進んだ粉体との混合物であることから平均反応率が低いという課題もある。更に、メタホウ酸ナトリウムとマグネシウム（Ｍｇ）とをオートクレーブに充填する前処理として、マグネシウム（Ｍｇ）をケイ素（Ｓｉ）で合金化させる必要がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、高い収率で、連続的にテトラヒドロホウ酸塩を製造することのできる装置及びその方法を提供することにある。

本発明の装置は、原料であるホウ酸塩とアルカリ土類金属とを含む混合物を水素ガス雰囲気下において反応させてテトラヒドロホウ酸塩を生成する製造装置において、
反応器を構成し、その内部が水素ガスの加圧雰囲気とされるシリンダと、
このシリンダの一端側に気密に接続されると共に水素ガスの加圧雰囲気とされ、前記混合物をシリンダに供給するための原料供給室と、
前記シリンダの一端側から他端側に沿って設けられ、シリンダ内に供給された混合物を他端側に移送するためのスクリュー羽根と、
前記シリンダを加熱するための加熱手段と、
前記シリンダの他端側に気密に接続されると共に水素ガスの加圧雰囲気とされ、シリンダ内にて生成されたテトラヒドロホウ酸塩を回収するための生成物回収室と、を備えたことを特徴とする。

本発明の装置では、前記シリンダの内壁に、一端側から他端側に向かって水素ガスの気相部を形成するための溝部を形成することが好ましい。また前記混合物は例えば粉体の状態でシリンダ内に供給される。また前記テトラヒドロホウ酸塩としては、例えば水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ4）、水素化ホウ素リチウム（ＬｉＢＨ4）又は水素化ホウ素カリウム（ＫＢＨ4）などを挙げることができる。

また本発明のテトラヒドロホウ酸塩の製造方法は、反応器を構成するシリンダの一端側に、原料であるホウ酸塩とアルカリ土類金属とを含む混合物を加圧された水素ガスと共に供給する工程と、
シリンダ内に供給された混合物をスクリュー羽根を回動させることにより混練させながら一端側から他端側に送り出しつつシリンダ内を加熱して、当該混合物と加圧水素ガスとを反応させてテトラヒドロホウ酸塩を生成する工程と、を含むことを特徴とする。

以上のように本発明によれば、高い収率で、連続的にテトラヒドロホウ酸塩を製造することができる。

以下に本発明のテトラヒドロホウ酸塩の製造装置の実施の形態について説明するが、装置構成の説明の前に、原料であるホウ酸塩とアルカリ土類金属とについて述べておく。ホウ酸塩としては、例えばメタホウ酸塩、四ホウ酸塩、五ホウ酸塩などのホウ酸塩が用いられる。メタホウ酸塩としては例えばＮａＢＯ2、ＫＢＯ2、ＬｉＢＯ2、Ｃａ（ＢＯ2）2、Ｍｇ（ＢＯ2）2などが具体例として挙げられる。また四ホウ酸塩としては例えばＮａ2Ｂ4Ｏ7、Ｎａ2Ｏ・２ＢＯ3、Ｋ2Ｏ・Ｂ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7、Ｍｇ3Ｂ4Ｏ9などが具体例として挙げられる。更に五ホウ酸塩としては例えばＮａＢ5Ｏ8、Ｎａ2Ｏ・５Ｂ2Ｏ3、ＫＢ5Ｏ8、Ｋ2Ｏ・５Ｂ2Ｏ9、Ｌｉ5ＢＯ8などが挙げられる。また天然のホウ酸塩鉱物であってもよく、例えばＮａ2Ｂ4Ｏ7・１０Ｈ2Ｏ、Ｎａ2Ｂ4Ｏ7・４Ｈ2Ｏ、Ｃａ2Ｂ6Ｏ11・５Ｈ2Ｏ、ＣａＮａＢ5Ｏ9・６Ｈ2Ｏ、Ｍｇ7Ｃｌ2Ｂ17Ｏ30などを原料とすることができる。またホウ酸塩は、平均粒径が例えば５００μｍ、好ましくは１００μｍ以下の粉末状にして用いることが反応率を向上するために好ましい。

また原料のホウ酸塩と混合するアルカリ土類金属は、例えばカルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウム（Ｓｒ）などを用いることができるが、空気中で化学反応を起こしにくく、更には粉末状にすることが簡単なマグネシウム、カルシウムを用いるのが好ましい。これらの金属は純度に係わりなく、例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）から再生したマグネシウム、水素化マグネシウム（ＭｇＨ2）などの不純物を含む不純物であってもよい。更にこのアルカリ土類金属は、前記したホウ酸塩の粉末と充分に混合するために、平均粒径が例えば５００μｍ以下、好ましくは１００μｍ以下の粉末状にして用いることが反応率を向上するために好ましい。

また混合物に供給する水素は純水素に限られず、例えば一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ2）などの炭素酸化物、メタン（ＣＨ4）などの炭素水素化物などを含む水素ガスを用いてもよい。

次にテトラヒドロホウ酸塩の製造装置について図１及び図２を参照しながら説明する。図中２０は２軸押出機２の本体部をなすシリンダであり、反応容器を構成している。前記シリンダ２０の内部には、当該シリンダ２０の一端側から他端側（図１中右端側から左端側）に亘って、移送路（移送空間）２１が形成されており、この移送路２１は、各々横断面形状が円形である２つの移送路２１を重ね合わせ、その重なり部分も空間とした形状に作られており、片方の円に属する第１の移送路２１ａと他方の円に属する第２の移送路２１ｂとを備えた構成となっている。更に移送路２１の横断面図における中央上部には、即ち第１の移送路２１ａと第２の移送路２１ｂとが重なり合う部位の上部には、前記シリンダ２０の一端側から他端側に亘って水素ガスの通流路である例えば横断面形状が矩形の溝部２２が形成されている。また前記シリンダ２０の一端側の上面には、例えば粉体である（粉末状の）原料をシリンダ２０内に供給するための原料供給部である供給口２３が設けられると共に、水素ガスをシリンダ２０内に供給するための水素ガス供給部である水素ガス供給口２４が前記溝部２２に開口して設けられている。また前記シリンダ２０の他端側の上面には、前記シリンダ２０内を真空引きするための排気口２５が設けられている。

前記シリンダ２０の他端側は、先端に向かって縮径しており、先端に反応生成物の排出口２６が設けられている。また前記シリンダ２０の外周面には加熱手段である例えばヒータ２７が一端側から他端側に亘って設けられている。例えばこのヒータ２７は、前記シリンダ２０の長手方向に沿って複数に分割されており、分割されたヒータによって各ヒータが受け持つ反応領域の温度をコントロールできるようになっている。

前記移送室２１ａ、２１ｂ内には、粉末状の原料をシリンダ２０の一端側から他端側へと移送するための２軸のスクリュー軸３ａ（３ｂ）が夫々軸受け部２８に支持されて設けられ、こうして２軸の押出機が構成されている。この２軸のスクリュー軸３ａ（３ｂ）は図３に示すように回転軸３１ａ（３１ｂ）の軸方向に沿って螺旋状に形成された羽根部材であるスクリュー羽根３０ａ（３０ｂ）が設けられている。そしてスクリュー羽根３０ａとスクリュー羽根３０ｂとが互いに位相をずらし、一方のスクリュー羽根３０ａの羽根と羽根との間に、他方のスクリュー羽根３０ｂの羽根が重なり合うようにして２軸のスクリュー軸３ａ（３ｂ）が並んで配置されている。

前記スクリュー軸３ａ（３ｂ）の一端側は、当該スクリュー軸３ａ（３ｂ）を回転させるための駆動機構例えばモータ３２に接続されており、前記スクリュー軸３ａ（３ｂ）は、前記モータ３２によって同期して回転することにより粉体である原料を攪拌し且つ剪断しながら前記シリンダ２０の一端側から他端側へと移送する機能を有する。

前記供給口２３にはゲートバルブＧ１を介して気密な原料供給室をなす第１の供給ホッパ４０が気密に接続されており、更にこの第１の供給ホッパ４０の上方側には気密な予備室をなす第２の供給ホッパ４１がゲートバルブＧ２を介して気密に接続されている。そしてまたこの第２の供給ホッパ４１の上方側には第３の供給ホッパ４２がゲートバルブＧ３を介して気密に接続されている。前記第１の供給ホッパ４０及び前記第２の供給ホッパ４１には夫々排気路５０、５１を介して真空排気手段である真空ポンプ５２に接続されると共に、夫々供給路５３、５４を介して水素（Ｈ2）ガス供給部５５に接続されている。また前記第２の供給ホッパ４１には排気路５６を介して落圧手段５７が接続されており、前記第２の供給ホッパ４１を加圧した後、大気圧まで落圧できるようになっている。また前記第１の供給ホッパ４０には図示されない加熱手段である例えばヒータが設けられており、前記第１の供給ホッパ４０内の混合物を所定の温度まで加熱できるようになっている。

前記シリンダ２０内の水素ガス供給口２４には供給路５８を介して水素（Ｈ2）ガス供給部５５が接続されており、また前記排気口２５には排気口５９を介して真空排気手段例えば真空ポンプ５２が接続されている。なお図１中のＶ１〜Ｖ７はバルブである。

前記シリンダ２０内の排出口２６には、反応生成物を回収するための回収室である第１の回収ホッパ６０が接続されており、前記第１の回収ホッパ６０は下方側にゲートバルブＧ４を介して加圧状態から常圧状態に減圧するためのロードロック室である第２の回収ホッパ６１が接続されている。前記第２の回収ホッパ６１の下方側にはゲートバルブＧ５が設けられており、前記ゲートバルブＧ５の下方側には、反応生成物を受け取って所定の場所に搬送するための搬送手段であるベルトコンベア７０が設けられている。また前記第２の回収ホッパ６１は排気路６１ａ及び供給路６１ｂを介して夫々落圧手段５７及び窒素（Ｎ2）ガス供給部６３に接続されている。なお図１中のＶ８及びＶ９はバルブである。

続いて上述の実施の形態における作用について説明する。ここではホウ酸塩であるメタホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ2）及びアルカリ土類金属であるマグネシウム（Ｍｇ）を用いて水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ4）を製造する例について説明する。今図１の製造装置が立ち上げられている状態にあるものとする。第３の供給ホッパ４２内には原料であるメタホウ酸ナトリウムの粉体とマグネシウムの粉体との原料粉体（混合物）が収容されており、前記マグネシウムは例えば反応に必要な理論モル量の１〜２倍で混合されている。先ずゲートバルブＧ３を開け第３の供給ホッパ４２から大気圧雰囲気とされている第２の供給ホッパ４１内にメタホウ酸ナトリウムとマグネシウムとの原料粉体を所定量供給する。次いでゲートバルブＧ３を閉じ，バルブＶ１を開けて真空ポンプ５２によって第２の供給ホッパ４１内の圧力を減圧する。続いてバルブＶ２を開けて第２の供給ホッパ４１内に水素ガスを供給し、例えば３Ｍｐａの水素ガス加圧雰囲気を形成する。

一方第１の供給ホッパ４０は既に３Ｍｐａの水素ガス加圧雰囲気とされており、ゲートバルブＧ２を開いて第２の供給ホッパ４１内の原料粉体が第１の供給ホッパ４０内に供給される。そして第２のホッパ４１では再び原料粉体が第３の供給ホッパ４２から供給できる環境にするために、バルブ３を開けて落圧手段５７によって水素ガスの加圧雰囲気を常圧（大気圧）に戻し、常圧復帰後バルブ３を閉じる。しかる後、上記で述べたように第３の供給ホッパ４２から第２の供給ホッパ４１に原料粉体が供給される。前記第２の供給ホッパ４１は、シリンダ２０内に例えば常時連通する第１の供給ホッパ４０と大気雰囲気である第３の供給ホッパ４２とを気密に区画し、第１の供給ホッパ４０から混合物を連続的にシリンダ２０内に供給できるようにするために設けられている。

一方前記第１の供給ホッパ４０内に混合物が供給された後、図示されない加熱手段例えばヒータによって前記第１の供給ホッパ４０の内部を例えば４００℃に加熱する。ここで前記第１の供給ホッパ４０の内部を加熱する理由は、原料粉体を予備加熱するためである。この例ではゲートバルブＧ１は常時開いており、第１の供給ホッパ４０内の原料粉体が供給口２３からシリンダ２０内に供給され、スクリュー軸３（３ａ、３ｂ）によりシリンダ２０内の他端側（左端側）に移送されていく。

図４はシリンダ２０内の作用を示す作用図である。この移送時において図４に示すようにスクリュー軸３（３ａ、３ｂ）の回転によってＮａＢＯ2粒子とＭｇ粒子とが攪拌されて且つ剪断作用を受ける。一方第１の供給ホッパ４０から加圧された水素ガスがシリンダ２０内に原料粉体と共に流入するが、更に水素ガス供給口２４から水素ガスが供給されて溝部２２内に充満している。従って原料粉体粒子が水素ガスと接触し、シリンダ内２０は例えば５００〜６００℃に加熱されていることから（２）の反応が進行する。

ＮａＢＯ2＋Ｍｇ＋２Ｈ2→ＮａＢＨ4＋２ＭｇＯ （２）
こうして逐次粒子表面にＮａＢＨ4及びＭｇＯが生成されていくが、粒子群に剪断力が加わるため粒子表面同士が擦れて、生成物であるＮａＢＨ4及びＭｇＯが剥れ、粒子表面に未反応の新しい面が露出し、この結果、未反応のＮａＢＯ2とＭｇと水素とが反応してＮａＢＨ4及びＭｇＯが生成され、反応が促進されて高い反応率が得られる。

シリンダ２０の他端側（左端側）に移送された粉体群は、排出口２６を介して第１の回収ホッパ６０に排出される。前記第１の回収ホッパ６０内の粉体群が所定量に達するとゲートバルブＧ４を開けて第２の回収ホッパ６１に供給される。続いてゲートバルブＧ４を閉じてバルブＶ８を開けて落圧手段５７によって第２の回収ホッパ６１内を常圧（大気圧）に戻し、更にバルブＶ８を閉じ、且つバルブＶ９を開けて窒素（Ｎ2）ガス供給部６３から供給される窒素ガスでパージを行う。しかる後、バルブＶ９を閉じてゲートバルブＧ５を開け前記第２の回収ホッパ６１内の粉体群が搬送手段７０に投下されて粉体群が順次搬送される。

ここで図５はシリンダ２０内における長さ方向の位置（右側が原料供給側である）と、シリンダ２０内の圧力及び温度並びに反応率との関係を示している。原料はシリンダ２０の原料供給口２３から他端側に向かって移行するに従って温度が上昇し、それと共に反応が進んで反応率が急激に上昇していく。そして原料の温度が５５０℃まで上昇すると高い反応率が得られ、その後も他端側に向かって移行するに従ってその反応率が更に上昇していく。

上述の実施の形態によれば、スクリュー軸３（３ａ、３ｂ）を備えた押出機内を水素ガスの加圧雰囲気とし、この中にＮａＢＯ2の粒子とＭｇの粒子とを供給して反応させながら前記（２）式の如く他端側から反応生成物であるＮａＢＨ4の粒子とＭｇＯの粒子とを取り出すようにしているため、ＮａＢＨ4の再生プロセスを連続的に行うことができ、量産を行う場合に非常に有効である。

そして原料粉体が攪拌されるため原料粉体同士と水素ガスとの接触効率が高く、しかも既述のように原料粉体表面に生成された反応生成物であるＮａＢＨ4及びＭｇＯが剪断力により除去されて新しい面が露出することから、いわば表面が更新されていくことから、早い速度で反応が進行すると共に反応が停滞せずに活発化することことによって高い収率を得ることができる。

またスクリュー軸３（３ａ、３ｂ）の押出し流れによってシリンダ２０の一端側から他端側に向かいながら原料粉体の反応が進むのでオートクレーブのように反応が進んでいる粒子と未反応粒子とを混合させる場合に比べて未反応部位同士の接触確率が高く、従ってこの点からも高い収率が得られる。

本発明の装置に係る他の実施の形態について説明する。図６はシリンダ２０の内部の他の構成を示したものである。第１の移送路２１ａと第２の移送路２１ｂとが重なり合う部位の上部及び下部と第１の移送路２１ａの左側部及び第２の移送路の右側部に、前記シリンダ２０の一端側から他端側に亘って水素ガスの通流路である例えば横断面形状が矩形の溝部２２（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）を夫々形成してもよい。また前記溝部２２の形成はこの限りではなく、例えば加圧された水素ガスをシリンダ２０内の一端側から他端側まで通流させ、原料粉体粒子と水素ガスとが接触できる程度の空間であってもよい。またこのように溝部２２を形成することによって上述と同様の効果を得ることができる。

また本発明は、２軸押出機に限定されるものではなく、各種の押出機を用いても上述と同様の効果を得ることができる。

２軸押出機を反応器とし、押出機の入口及び出口を加圧容器である原料供給室及び加圧容器である生成物回収室に夫々接続して密閉加圧状態により反応を行った。原料供給室内を水素圧力１Ｍｐａで加圧し、平均粒径が５０μｍのメタホウ酸ナトリウム（ＮａＢＯ2）と平均粒径が５０μｍのマグネシウム（Ｍｇ）との粉体混合物を原料供給室内で予め４００℃に加熱した。前記粉体混合物を押出機に供給し、前記押出機内での粉体混合物の滞留時間を約１０分とした。それと共に前記押出機を外部より電気加熱を行い押出機出口で６００℃程度になるように調節した。前記押出機内には水素ガスの通流路である気相部が存在し、押出機内部を水素圧力１Ｍｐａで加圧した。また前記原料供給室及び前記生成物回収室も同じ水素圧力１Ｍｐａで加圧した。反応終了後、前記生成物回収室内の反応生成物を回収分析したところ、水酸化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＯ2）の収率が約９０％であった。前記粉体混合物を原料供給室に、また前記反応生成物を生成物回収室から連続的に供給及び抜き出すことで連続的にテトラヒドロホウ酸ナトリウム（ＮａＢＨ4）を生産できることが確認された。

本発明に係るテトラヒドロホウ酸塩を製造する装置を示す概略図である。 本発明に係るテトラヒドロホウ酸塩を製造する装置の一部分であるシリンダ内を示した断面図である。 本発明に係るテトラヒドロホウ酸塩を製造する装置の一部分であるシリンダ内のスクリュー軸を示す説明図である。 本発明に係るテトラヒドロホウ酸塩を製造する装置の一部分であるシリンダ内の作用を示す作用図である。 本発明に係るテトラヒドロホウ酸塩を製造する装置の一部分であるシリンダ内の反応条件を示したグラフである。 本発明に係るテトラヒドロホウ酸塩を製造する装置の一部分である他のシリンダ内を示した断面図である。

符号の説明

２ ２軸押出機
２０ シリンダ
２１ 移送路
２２ 溝部
２３ 供給口
２４ 水素供給口
２５ 排気口
２６ 排出口
２７ ヒータ
３（３ａ、３ｂ） スクリュー軸
３０（３０ａ、３０ｂ） スクリュー羽根
３１（３１ａ、３１ｂ） 回転軸
３２ モータ

Claims (5)

1. 原料であるホウ酸塩とアルカリ土類金属とを含む混合物を水素ガス雰囲気下において反応させてテトラヒドロホウ酸塩を生成する製造装置において、
   反応器を構成し、その内部が水素ガスの加圧雰囲気とされるシリンダと、
   このシリンダの一端側に気密に接続されると共に水素ガスの加圧雰囲気とされ、前記混合物をシリンダに供給するための原料供給室と、
   前記シリンダの一端側から他端側に沿って設けられ、シリンダ内に供給された混合物を他端側に移送するためのスクリュー羽根と、
   前記シリンダを加熱するための加熱手段と、
   前記シリンダの他端側に気密に接続されると共に水素ガスの加圧雰囲気とされ、シリンダ内にて生成されたテトラヒドロホウ酸塩を回収するための生成物回収室と、を備えたことを特徴とするテトラヒドロホウ酸塩の製造装置。
2. シリンダの内壁に一端側から他端側に向かって形成され、水素ガスの気相部を形成するための溝部を備えたことを特徴とする請求項１記載のテトラヒドロホウ酸塩の製造装置。
3. 前記混合物が粉体であることを特徴とする請求項１又は２に記載のテトラヒドロホウ酸塩の製造装置。
4. 前記テトラヒドロホウ酸塩が、水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ4）、水素化ホウ素リチウム（ＬｉＢＨ4）又は水素化ホウ素カリウム（ＫＢＨ4）であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のテトラヒドロホウ酸塩の製造装置。
5. 反応器を構成するシリンダの一端側に、原料であるホウ酸塩とアルカリ土類金属とを含む混合物を加圧された水素ガスと共に供給する工程と、
   シリンダ内に供給された混合物をスクリュー羽根を回動させることにより混練させながら一端側から他端側に送り出しつつシリンダ内を加熱して、当該混合物と加圧水素ガスとを反応させてテトラヒドロホウ酸塩を生成する工程と、を含むことを特徴とするテトラヒドロホウ酸塩の製造方法。
   

Images