JP3855173B2 - 流動性のある塊の形態の固体を液体および随意に気体と接触させるための装置 - Google Patents

Description

本発明は、内部に、固体を保持する有孔バットが配設され、液体が四方へ流れるために噴流層を形成するハウジングを用いて、前記固体を溶解させるために、該固体を流動性のある塊の形態で液体および、随意に気体と接触させるための装置に関する。
ＤＥ３２４４９７２Ｃ１は、内部に配置された針状物またはチップの形態のアルミニウム粒子を保持するバットを備えた反応器ハウジングを具備する上記装置を開示する。細密なアルミニウム粒子をスクリーンバスケット内で回転させ、アルミニウムをアルミニウムアルコラート／アルコール混合物に溶解させるために、アルミニウムアルコラート／アルコール混合物を発泡させる。
本発明の目的は、前記反応器の体積当たりの材料加工率を上昇させること、および塊状固体、好ましくはインゴット断片（ingot off-cuts）の使用を可能にすることである。
本発明によれば、少なくとも一時的に、固体を保持するための回転式格子を設けることで、問題が解決する。回転式格子を利用することにより、体積当たりの材料加工率を有意に増加させることが可能となり、今までは使用が可能でなかった大きな塊、例えば１ｋｇを超えるインゴット断片を用いることも可能となる。
本発明の別の実施例によると、回転式格子の中へ固体を位置させるための垂直管が設けられ、該管は頂部から固体を充填させ、かつスクリーン反応器の空間内でそれらを均一に分散させる。本発明の別の実施例によると、前記垂直管に継手が設けられ、それにより下部管の出口を回転式格子の端部と中心との間で移動させることが可能である。その上、その管は外部から操縦可能なディバイスにより調整可能である。
本発明の別の実施例によると、このバスケット状回転式格子は、反応器の頂部から突出する中央垂直軸上に配設される。突出点は密閉されており、軸はモータを用いて反応器の外側から回転させることが可能である。
本発明の別の実施例によると、前記回転式格子の回転速度は、格子が一回転した後に、中に置かれた固体が溶解するよう調整可能である。
本発明の別の実施例によると、前記回転式格子の縁部は、反応器の内部壁に搭載されたコンソールにより支持される。この回転式格子は依然として回転可能であり、このため操作が容易である。
本発明の別の実施例によると、浄化ジェットが回転式格子の周りに配置され、それにより洗浄液または洗浄混合液をスクリーンバスケット上に噴霧することが可能で、このためメッシュの目詰まりが防止される。
本発明の別の実施例によると、前記浄化ジェットは、回転式格子の中空軸を通して、スクリーンバスケットと回転式格子との間のスペース、ならびにそこから外部へ誘導される管上に配置される。
本発明の別の実施例によると、前記管は、放射状管区分の外端部から上向き屈曲管区分までの空間内を伸長する。
本発明は、その上部に配設された回転式格子を有したスクリーンバスケットを具備して、アルミニウムアルコラート／アルコール混合物を生産する反応器を示す添付図面によって、より詳細に明示される。
図面は反応器ハウジング３内の反応器１を示す。ハウジング内部３ａには、反応器を上部区分３ｂと下部区分３ｃへ分割するスクリーンバスケット４がある。接続管３ｆが、反応器の下部区分３ｃおよび上部区分３ｂ間の圧力を均等にするために設けられる。この接続管３ｆは、反応器底部での反応気体および蒸気の形成により引き起こされ得るスクリーンバスケット４内での擾乱を防ぐために重要である。スクリーンバスケット４はオリフィス４ａを有し、反応器ハウジング３の壁３ｄ上に搭載される（描写しない）。スクリーンバスケット４の下にバット５がある。このバットもまたオリフィス５ａを有する。以下に記載するように、バット内に置かれたアルミニウム塊の全面で発泡し、噴流層を形成するアルミニウムアルコラート／アルコール混合物を導入するために、バット５内へ複数の管５ｃが導かれる。スクリーンバスケット４の上部には回転式格子６がある。該回転式格子は、孔６ａが穿孔されており、コンソール７上の軸受け７ａにより支持される。
回転式格子６は、パッキン箱およびスライド・リング・パッキンを備える軸受け９により、ギア１１の歯付きホイール１０へ誘導される中空軸８と接続する。ギア１１の歯付きホイール１０は、モータ１３に駆動される歯付きホイール１２と噛合する。
ホッパ１５によりアルミニウム塊、好ましくはインゴット断片（重量が１キログラムを超えるものも含む）を反応器へ充填できるフィーダ１４（詳細には記述しない）が設けられる。前記塊は、順次開閉される複数のスライド１６を通過しながらフィーダ１４を通して垂直管１７内へ落下する。管１７は、双方向矢印１９に示すように、その下部出口１７ａを回転式格子６の中央から縁部へ移動させる軸受け１８上に配設される。垂直管１７は、反応器の外側に配設されロッド２１により垂直管１７と接続する調整装置２０により移動させられる。
矢印２２に示すように回転可能な回転式格子６の軸８内の管２３が、回転式格子６とスクリーンバスケット４との間の空間２４へ通じている。軸８と共に回転する管２３は、内部空間の縁部と上部とへ誘導される。内部空間の縁部２３ａへ、次いで上部２３ｂへ通じる管部には、スクリーンバスケット４へ向けられる浄化ジェット２５が設けられる。
管２６を通して、新鮮なヘキサノールを反応器１へ充填することも可能である。アルミニウム塊を垂直管１７を通して回転式格子６上へ充填した後、新鮮なヘキサノールを管２７を通し反応器の内部３ａへ流す。使用されるアルミニウム粒子は非常に粗く、好ましくはインゴット断片である。回転式格子６とスクリーンバスケット４との間の空間は、５〜１０ｃｍである。垂直管１７を通して充填され、回転式格子６へ均一に分散される固体が、格子６が一回転した後溶解するように、駆動装置１１および１３の速度を調整する。管１７を通して回転式格子６上へ充填するアルミニウム塊が、例えば１０〜１５ｃｍ厚さの層を形成することが重要である。
反応器の始動後、アルミニウムアルコラート／アルコール混合物は、反応器ハウジング３の下部３ｅ内に集まる。該混合物を、ポンプ２９により、管２８および３０を通してバット５へ充填することも可能である。アルミニウムアルコラート／アルコール混合物は、発泡させて噴流層を形成するよう、高圧で充填される。発泡する液体は、スクリーンバスケット４および回転式格子６を通して、反応器内のアルミニウム塊全面へ流される。さらに、アルミニウムアルコラート／アルコール混合物は、管３１および２７を通して反応器ハウジング３の上部３ｂへ流される。
ポンプ２９のスイッチを切ると、混合物は直ちに発泡を停止する。液体は反応器の下部３ｅへ滴下され、それによりアルミニウム塊は、もはや液体とは接触しない。こうして、反応は突然中断する。
アルミニウムアルコラート／アルコール混合物の一部を、管３２により排出することも可能である。
ここで述べられた装置は非常に高い処理能力を可能にする。変換率を上昇させ、かつ塊の使用を可能にするために、ＤＥ３２４４９７２Ｃ１に開示されるような既存の反応器を、本明細書に記載のように改良することも容易に可能である。

Claims (13)

1. 固体を溶解させるために、該固体を流動性のある塊の形態で液体および随意に気体と接触させるための装置であって、
   ハウジング３を備え、
   且つ、前記ハウジング３内に設けた回転式格子６を、前記固体が該回転式格子６の上に保持されるように設け、
   また、液体を四方へ流れるよう噴流層を保持するため前記回転式格子６の下方に、且つハウジング内に設けられた有孔のバット５を有することを特徴とする装置。
2. 前記回転式格子６が、前記有孔のバット５の直上に位置するスクリーンバスケット４の上方側に配設されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記固体を回転式格子６の中に置くための垂直管１７が設けられ、該垂直管１７により前記固体を頂部から充填させ、反応空間へ均一に分散させることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記垂直管１７に継手１８が設けられ、それによりその管下部の出口１７ａが回転式格子６の縁部と中央との間を移動できることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
5. 前記垂直管１７が、外部から操縦可能な装置２０により調製可能であることを特徴とする、請求項３または４に記載の装置。
6. 前記回転式格子６がバスケットの形状を有し、中央垂直中空軸８上に配設されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記中央垂直中空軸８が反応器１の頂部から突出し、その突出点が密閉され、前記中央垂直中空軸８がモータ１３を用いて反応器外部から回転可能であることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 前記回転式格子６の一回転後に、中に置かれたアルミニウム塊が溶解するよう、前記回転式格子６の回転速度が調製可能であることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 前記回転式格子６の縁部が反応器の内部壁に取り付けられたコンソール７によって支持され、これにより前記回転式格子が依然として回転可能であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記回転式格子６の周りに配置される浄化ジェット２５がスクリーンバスケット４へ向けられていることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記回転式格子６の中央垂直中空軸８を通してスクリーンバスケット４と回転式格子６との間のスペース２４内へ誘導されそこから外部へ伸長する管２３上に、前記ジェット２５が配置されていることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
12. 前記管２３が放射状管区分２３ａの外端部から上向き屈曲管区分２３ｂまでのスペース２４内を伸長することを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
13. アルミニウムを過剰な脂肪族Ｃ₃〜Ｃ₁₀アルコールと反応させることによって、アルミニウムアルコラートの連続生産を行うことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。

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