JP2021107312A - 排ガス冷却装置、フラーレンの製造装置及びフラーレンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼法によるフラーレンの生成に用いられる反応炉から排出される排ガスを効率よく冷却することが可能な装置の提供。【解決手段】燃焼法によるフラーレンの生成に用いられる反応炉１１から排出される排ガスを冷却する装置であって、前記反応炉から排出される排ガスを通過させる配管１９と、前記配管の少なくとも一部を冷媒で冷却する配管冷却部と、を備える、排ガス冷却装置。【選択図】図１

Description

本発明は、排ガス冷却装置、フラーレンの製造装置及びフラーレンの製造方法に関する。

フラーレンを安価に効率よく大量に製造する方法として、炭素化合物を反応炉内で不完全燃焼させてフラーレンを製造する燃焼法が知られている（例えば、特許文献１参照）。生成したフラーレンは主に煤状物質に含まれる。この煤状物質は排ガスと共に反応炉から排出されて、フラーレン回収装置で回収される。

特開２００５−１７０６９５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたフラーレンの製造装置を用いて、燃焼法でフラーレンを製造すると、得られるフラーレンの収率は高くない。その原因の一つは、フラーレン回収装置に到達した時点のフラーレン含有煤状物質を含む排ガスは高温で、フラーレン回収装置でフラーレンが分解又は昇華してしまうことだと考えられる。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、フラーレンの収率を向上させることができる、排ガス冷却装置、フラーレンの製造装置及びフラーレンの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の発明者らは、上記課題を解決する、排ガス冷却装置、当該排ガス冷却装置を備えたフラーレンの製造装置及びフラーレンの製造方法を見出した。具体的には以下のとおりである。
（１） 燃焼法によるフラーレンの生成に用いられる反応炉から排出される排ガスを冷却する装置であって、前記反応炉から排出される排ガスを通過させる配管と、前記配管の少なくとも一部を冷媒で冷却する配管冷却部と、を備える、排ガス冷却装置。
（２） 前記配管冷却部は、前記配管の少なくとも一部の外側に設けられている外管であり、前記配管と前記外管の間に前記冷媒が流される、（１）に記載の排ガス冷却装置。
（３） 前記配管冷却部は、前記配管の少なくとも一部の外側に装着されているパイプであり、前記パイプ内に前記冷媒が流される、（１）に記載の排ガス冷却装置。
（４） 前記配管冷却部は、前記冷媒が充填されている槽であり、前記配管の少なくとも一部が前記槽内に設置されている、（１）に記載の排ガス冷却装置。
（５） 前記配管冷却部における前記配管の少なくとも一部の外側にフィンが一つ以上設けられている、（２）又は（４）に記載の排ガス冷却装置。
（６） 前記配管が、２又はそれ以上に分岐している、（１）〜（５）のいずれか一項に記載の排ガス冷却装置。
（７） 前記配管の少なくとも一部が、蛇行している、（１）〜（６）のいずれかに記載の排ガス冷却装置。
（８） さらに、不活性ガスを前記配管内に流入させる不活性ガス流入部を備える、（１）〜（７）のいずれか一項に記載の排ガス冷却装置。
（９） （１）〜（８）のいずれか一項に記載の排ガス冷却装置を備える、フラーレンの製造装置。
（１０） 燃焼法によるフラーレンの製造方法であって、反応炉から排出される排ガスが通過する配管の少なくとも一部を冷媒で冷却する工程を含む、フラーレンの製造方法。

本発明によれば、フラーレンの収率を向上させることができる、排ガス冷却装置、当該排ガス冷却装置を備えたフラーレンの製造装置及びフラーレンの製造方法を提供することができる。

本実施形態に関するフラーレンの製造装置の一例を示す図である。 排ガス冷却装置の第一実施形態を示す図である。 排ガス冷却装置の第二実施形態を示す図である。 排ガス冷却装置の第三実施形態を示す図である。 排ガス冷却装置の第一施形態において、フィンを有する配管の断面を示す図である。 排ガス冷却装置の第三施形態において、フィンを有する配管の断面を示す図である。 排ガス冷却装置の２又それ以上に分岐している配管を示す図である。 排ガス冷却装置の蛇行している配管を示す図である。 本発明の一実施形態である、配管内に不活性ガスを流入させる不活性ガス流入部を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が同一であるとは限らない。

図１に、本実施形態に関する、フラーレンの製造装置の一例を示す。

本実施形態に関するフラーレンの製造装置１０は、図１に示すように、燃焼法によるフラーレンの生成に用いられる円筒状の反応炉１１と、フラーレン反応炉１１内からフラーレンを含む高温の排ガスを通過させる配管１９と、排ガスが流入して排ガス中からフラーレンを含有する煤状物質を捕集するフラーレン回収装置１６と、フラーレン回収装置１６から流出する、フラーレンを含有する煤状物質が除去されたガスを冷却するガス冷却器１７と、ガス冷却器１７によって降温されたガスを吸引する真空ポンプからなる減圧装置１８と、を備える。配管１９は、フラーレン反応炉１１の下部にある排ガスの排出部１２に接続される。なお、図１では、後述する排ガス冷却装置の配管冷却部は示されていない。

反応炉１１は円筒状であり、例えば、ジルコニア、モリブデン、タンタル、白金、チタン、窒化チタン、アルミナ等の耐熱材料で構成され、その外側の一部又は全部に、例えばアルミナ質の耐火煉瓦やアルミナ質の不定形耐火材等の断熱材１４がライニングされている。

反応炉１１の上方には、燃料ガスを供給する燃料ガス供給配管２０と、燃料ガス中の原料である炭化水素ガスの燃焼に必要な酸素を供給する酸素含有ガス供給配管２１が接続されている。さらにバーナー１３は、供給された燃料ガス及び酸素含有ガスから混合ガスを作製する混合室と、得られた混合ガスを所定の圧力（例えば、５０〜２００トール、好ましくは、１００〜１５０トール）で保持する蓄圧室と、混合ガスが吐出する複数の吐出口が設けられた吐出部を備える。吐出部としては、種々の形態のものを用いることができるが、良好なガス流を得るためには、口径が小さい吐出口が多数集合した形態のものが好ましい。例えば、口径が０．１〜５ｍｍの吐出口を多数設ける場合には、吐出口の開口面積の合計は、吐出口が分布している吐出部の横断面積に対して、１０〜９５％、好ましくは５０〜９５％である。なお、バーナー１３は混合室を設けず、燃料ガスと酸素含有ガスをそれぞれ独立にフラーレン反応炉１１内に導入してもよい。

反応炉１１で、バーナー１３を用いて、燃料ガスを酸素含有ガスの下で燃焼させることにより、フラーレンを生成させると共に、煤状物質、一酸化炭素ガス、水蒸気等が発生する。生成したフラーレンは煤状物質中に含有されている。排ガスには、フラーレンを含む煤状物質が存在し、排ガスは、反応炉１１の排出部１２から排出されて、配管１９を通過する。反応炉から排出されるフラーレン含有煤状物質を含む排ガスの温度は１３００℃〜１９００℃である。

燃料ガスとしては、例えば、ガス状又はガス化させたトルエン、ベンゼン、キシレン、ナフタレン、メチルナフタレン、アントラセン、フェナントレン等の炭素数６〜１５の芳香族炭化水素、クレオソート油、カルボン酸油等の石炭系炭化水素、アセチレン系不飽和炭化水素、エチレン系炭化水素、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族飽和炭化水素等があげられ、これらのうち二種以上が併用されてもよい。これらの中でも、芳香族炭化水素が好ましい。
なお、燃料ガスは、必要に応じて、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスで希釈されていてもよい。

酸素含有ガスとしては、例えば、酸素ガス、空気等があげられる。なお、酸素ガスは、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスで希釈されていてもよい。

配管１９は、反応炉１１とフラーレン回収装置１６とに接続され、反応炉１１から排出される排ガスを通過させて、回収装置１６に到達させる。配管１９としては、例えば、ステンレス鋼等のパイプがあげられる。配管１９の内径又及び長さは、反応炉１１の大きさ、反応炉１１とフラーレン回収装置１６との距離、排出される排ガスの量及び排ガスの温度等により、適宜決めることができる。配管の内径は、好ましくは、２５ｍｍ〜３５０ｍｍでる。配管の内径が２５ｍｍ以上であれば、煤状物質で配管が詰まることもなく、配管の内径が３５０ｍｍ以下であれば、排ガスに対する冷却効果が高まる。配管の長さは、好ましく１０００ｍｍ以上、より好ましくは５０００ｍｍ以上である。配管の長さが１０００ｍｍ以上であれば、排ガスが配管内壁と接触する時間が長くなり、排ガスを冷却することができる。

本発明の実施形態の例として、図２〜４に示すように、排ガス冷却装置は、反応炉１１から排出される排ガスを通過させる配管１９と、後述する前記配管の少なくとも一部を冷媒で冷却する配管冷却部３２〜３４と、を備える。排ガスは、配管１９の内壁と接触して冷却されるため、配管冷却部により、配管１９が冷媒で冷却されると、排ガスを効率よく冷却することができる。反応炉１１から排出される排ガスは、１３００℃〜１９００℃であり、この排ガスが、上記排ガス冷却装置を通過することにより、６００℃以下まで冷却されることが好ましく、４００℃以下まで冷却されることがより好ましい。本発明の排ガス冷却装置によれば、フラーレン回収装置１６におけるフラーレンの分解又は昇華を防ぐことができる。

ここで、排ガス冷却装置や排ガス冷却方法について、図２〜９を用いて、具体的な実施形態を説明する。なお、本発明は、図２〜９に示す実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態である排ガス冷却装置を、図２に示す。本発明の第一実施形態における配管冷却部は、配管１９の少なくとも一部の外側に設けられている外管３２であることができる。この配管１９と外管３２の間に冷媒を流し、配管１９を冷却することにより、配管１９を通過する排ガスを冷却する。排ガスを冷却する効果を高めるため、好ましくは、配管１９の長さの半分以上に外管３２を設けることができ、さらに好ましくは、配管１９の外側の全部に外管３２を設けることができる。

外管３２の材質としては、耐熱性及び熱伝導性が良い金属や合金等を用いることができる。なお、外管３２の断面形状は、配管１９の外側に配置できるような形状であれば、特に限定しない。

本発明の実施形態において、冷媒とは、配管１９を冷却するための物質を意味する。このような冷媒としては、水、フルオロカーボン、メタン系、エタン系、プロパン系の有機化合物、不活性ガスや液体窒素等の液化ガス等があげられるが、これらに限定されず、汎用されているいかなる冷媒を用いてよい。好ましくは、不活性ガスや液体窒素等の液化ガスを用いることができる。

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態である排ガス冷却装置を、図３に示す。配管冷却部３３は、配管１９の少なくとも一部の外側に装着されているパイプ３３である。このパイプ内に冷媒を流し、配管１９を冷却することにより、配管１９を通過する排ガスを冷却する。排ガスを冷却する効果を高めるため、好ましくは、配管１９の長さの半分以上にパイプ３３を設けることができ、さらに好ましくは、パイプ３３を配管１９の外側の全部に設けることができる。パイプ３３としては、熱伝導性が良い金属パイプ、例えば銅パイプを用いることができるが、これらに限定されない。

（第三実施形態）
本発明の第三実施形態である排ガス冷却装置を、図４に示す。配管冷却部３４は、冷媒が充填された槽３６であり、その内部には配管１９の少なくとも一部が設置されている。槽３６内で配管１９を冷却することで、配管１９を通過する排ガスを冷却する。排ガスを冷却する効果を高めるため、好ましくは、配管１９の長さの半分以上を槽３６内部に設置することができる。なお、図４には示されていないが、槽３６には低温の冷媒を流入させる流入口と槽３６内の冷媒を排出させる流出口を設けることができる。これにより、槽３６内の冷媒を低温に維持することができる。

また、配管１９冷却効率をさらに高めるため、第一実施形態において、配管１９の少なくとも一部の外側と外管３２の間に、帯状の板であるフィンを一つ以上設けてもよい。配管１９の外側にフィン３８を配置すると、冷媒流路における配管１９の冷媒との接触面積が増加することにより、冷却効果が高まる。図５は、配管１９、外管３２、及びフィン３８の断面図である。フィンとしては、例えば、熱伝導性がよい金属や合金により構成された帯状の板があげられるが、これらに限定されない。フィンの数は、冷媒の流れを妨げない限り、その数が多いほど、冷却効果は高まる。

また、第三実施形態において、槽３６の内部に配置された配管１９の部分の外側にフィンを一つ以上設けてもよい。フィンの数は、冷媒の流れを妨げない限り、その数が多いほど、槽内に充填された冷媒との接触面積が増加し、冷却効果が高まる。図６は、フィンを有する配管１９の断面を示す。

配管１９の冷却されている表面積が増えれば、排ガスと接触する冷却されている配管１９の表面積が大きくなり、排ガスの冷却効率が高まる。例えば、図７に示すように、配管１９が２つの分岐配管３５に分岐して、岐配管３５を上記の配管冷却部３２〜３４と組み合わせて冷却すると、排ガスの冷却効果がさらに高まる。また、配管１９は、３又はそれ以上に分岐してもよく、配管１９のどの位置で分岐があってもよい。また、複数の分岐配管３５は、そのまま複数の分岐配管群のままフラーレン回収装置１６に接続されてもよく、又は、複数の分岐配管群が合流して、再び一つの配管になり、フラーレン回収装置１６に接続されてもよい。このような分岐構造にすることで、排ガスが冷却されている配管と接触する面積が増加して、排ガスの冷却効果が高まる。

図８に示すように、配管１９の少なくとも部分は、蛇行する構造であってもよい。配管１９の少なくとも一部を蛇行配管３６にして、蛇行配管３６を上記の配管冷却部３２〜３４と組み合わせて冷却すると、配管が冷却される表面積が増加し、それにより、排ガスが冷却された配管と接する面積を増加させることができる。また、上記の分岐配管３５を蛇行させてもよい。

図９に示すように、排ガス冷却装置には、配管１９内に、不活性ガスを流入させる不活性ガス流入部３７が、さらに設けられてもよい。排ガス冷却装置に加えて、不活性ガス流入部３７から不活性ガスを配管内に流入させて排ガスそれ自体を冷却することにより、排ガスの冷却効率がさらに高まる。

不活性ガスとしては、排ガスと反応しないガスであれば、特に限定されない。例えば、窒素ガス、アルゴンガス、二酸化炭素ガス等があげられる。不活性ガスの温度は、排ガスより低ければ、特に限定しないが、室温の不活性ガスを用いることが好ましい。なお、不活性ガスは、室温より低い温度に冷却されてもよい。この場合は、排ガスの冷却効果がより高まる。不活性ガスの供給方法としては、不活性ガスボンベにより供給される方法があげられるが、これに限定されない。

配管１９の下流側端部はフラーレン回収装置１６の上部周壁に接線方向に接続されている。フラーレン回収装置１６は、排ガス中のフラーレンを含む煤状物質とガスを分離する高温耐熱フィルター２２を備える。高温耐熱フィルター２２は、排ガス中の未反応の燃料ガス、一酸化炭素、水蒸気等のガスを通過させて、フラーレンを含む煤状物質を回収する。

高温耐熱フィルター２２は、通常の集塵機等に使用されるバッグフィルター構造で構成される。高温耐熱フィルター２２の耐熱温度は、２００〜６００℃が好ましい。高温耐熱フィルター２２は汎用されているものを用いてよく、市販品としては、例えば、焼結金属フィルター（日本ポール製）、焼結金属フィルター（富士フィルター製）等があげられる。

本実施形態では、反応炉１１から排出される排ガスは、フラーレン回収装置１６に至るまでに、６００℃以下、好ましくは４００℃以下まで冷却されるため、高温耐熱フィルター２２の劣化を防ぎ、耐用時間を長くすることができる。これにより、フラーレンをより安定して製造することができる。

図１ではフラーレン回収装置１６の上部に、付着したフラーレンを含む煤状物質を落下させる逆洗浄機構２３が設けられている。逆洗浄機構２３は、高圧の不活性ガス（例えば、窒素ガス、アルゴンガス）等を貯留するタンク２４と、電磁弁２５と、排出弁２６を有する。電磁弁２５を定期的に短時間開けることにより、高温耐熱フィルター２２内に不活性ガスを入れ、高温耐熱フィルター２２に付着したフラーレンを含む煤状物質を落下させ、排出弁２６を開けて、フラーレンを含む煤状物質を外部に排出する。このように、フラーレンを含む煤状物質は、非酸化性雰囲気で保持されている。

フラーレン回収装置１６は、配管２７を介して、ガス冷却器１７と接続されている。ガス冷却器１７は、通常の熱交換器と同一又は近似した構造であり、ガス冷却器１７内のガスの温度を低下させて真空ポンプ１８に流入することにより、ガスを減容すると共に、真空ポンプ１８の負荷を低減させる。また、ガス冷却器１７は、ガス中の未反応の燃料ガス、水蒸気を液化させ、ガス冷却器１７の下部のドレーン２８から排出させる。

本発明により、反応炉から排出される排ガスを通過させる配管の少なくとも一部を冷媒で冷却する工程を含む、フラーレンの製造方法が供される。

以下の実施例及び比較例により、本実施形態の効果をより明らかなものとする。なお、本実施形態は、実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。

〔フラーレン収率の算出〕
フラーレン回収装置１６で回収した煤状物質に含まれるフラーレン（ＦＬＮ）の含有率の測定は、ＪＩＳ Ｚ ８９８１に準拠して、以下のように行った。回収した煤状物質０．０５ｇに対して、１５ｇの１,２,３,５-テトラメチルベンゼン（ＴＭＢ）を添加し、１５分間超音波処理を行った。得られた懸濁液を孔径０．５μｍメンブランフイルターで濾過した。得られた抽出液を高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）で分析し、煤状物質に含まれるフラーレン（Ｃ６０、Ｃ７０）を定量して、得られた煤状物質中のフラーレンの含有率（質量％）を算出した。ここで、あらかじめ既知濃度のフラーレンのＴＭＢ溶液を用いて検量線を作成し、フラーレンの定量に用いた。ＨＰＬＣの測定条件は以下のとおりであった。
装置：Ｉｎｆｉｎｉｔｙ１２６０（Ａｇｉｌｅｎｔ製）
試料液の注入量： ５μＬ
溶離液の流量 ４７体積比（ｖｏｌ％）トルエン／メタノール １ｍＬ／分
カラム：ＹＭＣ−Ｐａｃｋ ＯＤＳ−ＡＭ １００＊４．６ｍｍＩＤ Ｓ−３μｍ，１２ｎｍ
測定温度： ４０℃
ディテクタ：ＵＶ ３２５ｎｍ（ＪＩＳ）
得られたＦＬＮの含有率から、フラーレン（ＦＬＮ）の収率を、以下のように算出した。
ＦＬＮ収率（％）＝（煤状物質回収量（ｇ）／燃料消費量（ｇ））×ＦＬＮ含有率（質量％）

〔温度の測定〕
排ガス温度を、排出部１２において、測定した。

フラーレン回収装置１６に到達した時点の排ガス温度は、フラーレン回収装置１６と配管１９の接続部において、測定した。

〔実施例１〕
図２の排ガス冷却装置を有する図１に示したフラーレン製造装置を用いてフラーレンを生成して、煤状物質を回収した。

具体的には、試験に用いた反応炉１１はジルコニア製で長さ２０００ｍｍ、内径は５４ｍｍであり、その外側をアルミナ質の不定形耐火材でライニングした。バーナー１３の吐出部は、外径が５２ｍｍの円板状の多孔質のセラミック焼結体を用いて構成された。この多孔質のセラミック焼結体には直径５２ｍｍのセラミック焼結体中に、直径１〜２ｍｍほどの孔が吐出口として約４５０〜７００個形成されていた。

燃料ガスとしてガス状にしたトルエンを用い、酸素含有ガスとして純酸素を用い、両者の混合ガスを作製して、１３０℃でバーナー１３に供給した。トルエンガスの流量は、２．４９Ｎｍ^３／時間であり、純酸素の流量は７．７Ｎｍ^３／時間であった。

反応炉の内圧は、運転時に、真空ポンプを用いて、５．３３ＫＰａに調整した。反応炉排出部の排ガス温度は１４０２℃であった。

配管１９としては、内径８０ｍｍ、長さは５０００ｍｍ、ステンレス鋼製のパイプを用いた。

配管冷却部として用いた外管３２はステンレス鋼製のパイプであった。パイプの内径は９０ｍｍ、長さは５０００ｍｍであった。配管と外管の間に冷媒として２０℃の水を流して、水冷した。水の流量は２．４ｍ^３／時間であった。

フラーレン回収装置１６における排ガス温度は５５１℃であった。フラーレンの収率は０．３４％であった。

〔実施例２〕
実施例２では、図３の排ガス冷却装置を用いた。具体的には、配管１９の外側全体に内径６ｍｍの銅管のパイプ３３を巻き付けた。パイプ内に冷媒を流して配管を冷却した。冷媒として液体窒素を用いた。液体窒素の流量は０．５ｍ^３／時間であった。上記以外は実施例１と同様であった。

フラーレン回収装置１６における排ガス温度は２５４℃であった。フラーレンの収率は０．６９％であった。

〔実施例３〕
実施例３では、配管１９を反応炉下部の配管入口から５００ｍｍの位置で２つに分岐させた。分岐後の配管の内径は４０ｍｍである。分岐後の配管の長さは、ラーレン回収装置１６まで４５００ｍｍであった。配管１９の外側全体に内径６ｍｍの銅管のパイプ３３を巻き付けた。上記以外は実施例２と同様であった。

フラーレン回収装置における排ガス温度は２１４℃であった。フラーレンの収率は０．７１％であった。

〔実施例４〕
実施例４では、図８に示すように、全長１０ｍの配管１９及外管３２を蛇行させたこと以外は、実施例１と同様であった。

フラーレン回収装置１６における排ガス温度は２２９℃であった。フラーレンの収率は０．７１％であった。

〔実施例５〕
図７に示す排ガス冷却装置を用いた。具体的には、配管１９の５０００ｍｍの長さのうち、４５００ｍｍにあたる部分を槽３６中に設置した。槽３６中の冷媒として水を用いた。槽３６中の水の温度を１５℃に保持するように、調節させた。上記以外は実施例１と同様であった。

フラーレン回収装置１６における排ガス温度は３６７℃であった。フラーレンの収率は０．４５％であった。

〔実施例６〕
実施例６では、配管１９の反応炉１１の下部から５００ｍｍの位置に不活性ガス流入部３７が設けられ、この不活性ガス流入部３７から温度２０℃の窒素ガスを１２０Ｎｍ^３／時間で配管内に導入した以外は実施例２と同様であった。

フラーレン回収装置１６における排ガス温度は１８４℃であった。フラーレンの収率は０．７５％であった。

〔比較例１〕
比較例１では、配管冷却部を設置せず、自然放冷した以外は実施例１と同様であった。
その結果、試験開始４０分後に配管が赤熱してきたので試験を中止した。

実施例１〜６では、排ガス冷却装置を通過した排ガスを１４０２℃から６００℃以下まで冷却することができた。また、実施例１〜６では、フラーレン回収装置１６における排ガス温度が低いほど、フラーレン収率が向上することが示された。

よって、本発明の排ガス冷却装置を用いると、排ガスを効率よく冷却することができ、フラーレン収率の向上に貢献することが確認された。

１０ フラーレンの製造装置
１１ 反応炉
１２ 排出部
１３ バーナー
１４ 断熱材
１６ フラーレン回収装置
１９ 配管
３２ 外管
３３ パイプ
３４ 槽
３５ 分岐配管
３６ 蛇行配管
３７ 不活性ガス流入部
３８ フィン

Claims (10)

1. 燃焼法によるフラーレンの生成に用いられる反応炉から排出される排ガスを冷却する装置であって、
   前記反応炉から排出される排ガスを通過させる配管と、
   前記配管の少なくとも一部を冷媒で冷却する配管冷却部と、
   を備える、排ガス冷却装置。
2. 前記配管冷却部は、前記配管の少なくとも一部の外側に設けられている外管であり、前記配管と前記外管の間に前記冷媒が流される、請求項１に記載の排ガス冷却装置。
3. 前記配管冷却部は、前記配管の少なくとも一部の外側に装着されているパイプであり、
   前記パイプ内に前記冷媒が流される、請求項１に記載の排ガス冷却装置。
4. 前記配管冷却部は、前記冷媒が充填されている槽であり、前記配管の少なくとも一部が前記槽内に設置されている、請求項１に記載の排ガス冷却装置。
5. 前記配管冷却部における前記配管の少なくとも一部の外側にフィンが一つ以上設けられている、請求項２又は４に記載の排ガス冷却装置。
6. 前記配管が、２又はそれ以上に分岐している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の排ガス冷却装置。
7. 前記配管の少なくとも一部が、蛇行している、請求項１〜６のいずれかに記載の排ガス冷却装置。
8. さらに、不活性ガスを前記配管内に流入させる不活性ガス流入部を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の排ガス冷却装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の排ガス冷却装置を備える、フラーレンの製造装置。
10. 燃焼法によるフラーレンの製造方法であって、
    反応炉から排出される排ガスが通過する配管の少なくとも一部を冷媒で冷却する工程を含む、フラーレンの製造方法。

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