JPH0534054B2 - - Google Patents
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- JPH0534054B2 JPH0534054B2 JP14761488A JP14761488A JPH0534054B2 JP H0534054 B2 JPH0534054 B2 JP H0534054B2 JP 14761488 A JP14761488 A JP 14761488A JP 14761488 A JP14761488 A JP 14761488A JP H0534054 B2 JPH0534054 B2 JP H0534054B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/0006—Controlling or regulating processes
- B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
- B01J2219/00051—Controlling the temperature
- B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
- B01J2219/00087—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements outside the reactor
- B01J2219/00094—Jackets
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
この発明は、化学反応を利用して各種物質の分
解、合成、重合、縮合などを行う装置である反応
釜の加熱及び冷却装置に関するものである。
解、合成、重合、縮合などを行う装置である反応
釜の加熱及び冷却装置に関するものである。
＜従来の技術＞
従来の化学工業用ジヤケツト付反応釜として第
２図に示すような構成のものが知られている。図
において、１は反応釜であり、原料入口２、製品
出口３、撹拌機４、ジヤケツト部５を有してい
る。ジヤケツト部５には加熱及び冷却のための流
体給排口６，７を設けてあり、その一方には冷却
水供給管８及びドレン排出管９を接続し、他方に
は蒸気供給管１０及び冷却水排出管１１を接続
し、各管の途中に弁V1，V2，V3，V4を設けてあ
る。
２図に示すような構成のものが知られている。図
において、１は反応釜であり、原料入口２、製品
出口３、撹拌機４、ジヤケツト部５を有してい
る。ジヤケツト部５には加熱及び冷却のための流
体給排口６，７を設けてあり、その一方には冷却
水供給管８及びドレン排出管９を接続し、他方に
は蒸気供給管１０及び冷却水排出管１１を接続
し、各管の途中に弁V1，V2，V3，V4を設けてあ
る。
この反応釜１内の原料を加熱する場合は、弁
V2，V4を閉じ、弁V1，V3を開く。これによつて
蒸気が管１０、流体給排口７からジヤケツト部５
内に供給されて加熱が行われる。そのとき発生す
るドレンは、流体給排口６、管９を通つて排出さ
れる。図中１２はスチームトラツプでドレンのみ
を排出する。
V2，V4を閉じ、弁V1，V3を開く。これによつて
蒸気が管１０、流体給排口７からジヤケツト部５
内に供給されて加熱が行われる。そのとき発生す
るドレンは、流体給排口６、管９を通つて排出さ
れる。図中１２はスチームトラツプでドレンのみ
を排出する。
また冷却する場合は、弁V1，V3を閉じ、弁
V2，V4を開く。これによつて冷却水が管８、流
体給排口６を通つてジヤケツト部５内に供給され
て冷却が行われる。供給された冷却水は流体給排
口７、管１１を通つて排出される。
V2，V4を開く。これによつて冷却水が管８、流
体給排口６を通つてジヤケツト部５内に供給され
て冷却が行われる。供給された冷却水は流体給排
口７、管１１を通つて排出される。
このほかに反応釜としては加熱用流体及び冷却
用流体の給排される流体室が釜内を通る管で形成
された蛇管式あるいは直管式のものとなつている
ものもある。
用流体の給排される流体室が釜内を通る管で形成
された蛇管式あるいは直管式のものとなつている
ものもある。
＜発明が解決しようとする課題＞
従来の反応釜の加熱及び冷却装置は、冷却に続
いて加熱あるいは加熱に続いて冷却が行われるよ
うな場合にハンマー現象が発生してその振動及び
衝撃により装置が損傷し、短寿命となる問題があ
る。この原因は、加熱と冷却との切換え時には、
ジヤケツト部５及びその内部に連通している管
８，９，１０，１１の部分の温度並びにこれらの
各部に残存している流体の温度に対して、新たに
供給される流体の温度に大きな温度差があること
にある。
いて加熱あるいは加熱に続いて冷却が行われるよ
うな場合にハンマー現象が発生してその振動及び
衝撃により装置が損傷し、短寿命となる問題があ
る。この原因は、加熱と冷却との切換え時には、
ジヤケツト部５及びその内部に連通している管
８，９，１０，１１の部分の温度並びにこれらの
各部に残存している流体の温度に対して、新たに
供給される流体の温度に大きな温度差があること
にある。
また、冷却時において、反応釜を均一に冷却で
きず、部分的な異常昇温が発生し易く、この温度
むらによつて製品の品質を一定に維持し難い問題
がある。この原因は、冷却水による冷却であるた
め、冷却水の顕熱のみによる冷却となるから熱容
量が小さく、従つて熱通過率が小さいことにあ
る。
きず、部分的な異常昇温が発生し易く、この温度
むらによつて製品の品質を一定に維持し難い問題
がある。この原因は、冷却水による冷却であるた
め、冷却水の顕熱のみによる冷却となるから熱容
量が小さく、従つて熱通過率が小さいことにあ
る。
このようなことから、この発明は、反応釜の加
熱及び冷却装置において、加熱と冷却との切換え
時の前記温度差を小さくすることができ、冷却時
の前記熱通過率を大きくすることができるように
することを課題とする。
熱及び冷却装置において、加熱と冷却との切換え
時の前記温度差を小さくすることができ、冷却時
の前記熱通過率を大きくすることができるように
することを課題とする。
＜課題を解決するための手段＞
この発明の手段は、エゼクタのデフエーザとポ
ンプの吸入口とを水を収容したタンクを介して連
通し前記ポンプの吐出口を前記エゼクタのノズル
に接続したポンプ装置を設け、反応釜の加熱及び
冷却用流体室に加熱用蒸気と前記ポンプの吐出水
の一部とを切換え供給できるように供給路及び弁
装置を設け、前記流体室に前記エゼクタの吸入室
を接続し、前記タンク内へ冷却水を供給すること
によるタンク内水温の制御部を設け、前記ポンプ
による循環系内の余剰水の排出手段を設けてなる
ものである。
ンプの吸入口とを水を収容したタンクを介して連
通し前記ポンプの吐出口を前記エゼクタのノズル
に接続したポンプ装置を設け、反応釜の加熱及び
冷却用流体室に加熱用蒸気と前記ポンプの吐出水
の一部とを切換え供給できるように供給路及び弁
装置を設け、前記流体室に前記エゼクタの吸入室
を接続し、前記タンク内へ冷却水を供給すること
によるタンク内水温の制御部を設け、前記ポンプ
による循環系内の余剰水の排出手段を設けてなる
ものである。
＜作用＞
反応釜を加熱する場合は、弁装置により流体室
へ蒸気を供給するようにする。蒸気は反応釜を加
熱し、ドレンとなつてエゼクタに吸引され、タン
ク内に至り、タンク内の水温は上昇する。
へ蒸気を供給するようにする。蒸気は反応釜を加
熱し、ドレンとなつてエゼクタに吸引され、タン
ク内に至り、タンク内の水温は上昇する。
加熱から冷却に切換える場合は、弁装置により
蒸気の供給を停止し、ポンプの吐出水の一部を流
体室へ供給するようにすると共に、タンク内へ冷
却水を供給して水温が徐々に下るようにする。流
体室の残留蒸気及び流体室へ供給された水はエゼ
クタに吸引され、タンク内に戻る。従つて、流体
室へ供給される水は初期には高温であるから問題
の温度差は小さく、残留蒸気が急凝縮することは
ない。そして水温が徐々に低下すると、エゼクタ
の吸引作用により流体室内が負圧になり、これに
より供給される水は反応釜の熱により迅速に気化
して反応釜を冷却し、流体室内の蒸気及び水はエ
ゼクタにより吸引されてタンクに戻る。従つてタ
ンク内水温を制御部により制御することにより、
エゼクタの吸入室に発生する負圧、つまり流体室
内の負圧を調節できるから、冷却度を制御できる
ことになる。
蒸気の供給を停止し、ポンプの吐出水の一部を流
体室へ供給するようにすると共に、タンク内へ冷
却水を供給して水温が徐々に下るようにする。流
体室の残留蒸気及び流体室へ供給された水はエゼ
クタに吸引され、タンク内に戻る。従つて、流体
室へ供給される水は初期には高温であるから問題
の温度差は小さく、残留蒸気が急凝縮することは
ない。そして水温が徐々に低下すると、エゼクタ
の吸引作用により流体室内が負圧になり、これに
より供給される水は反応釜の熱により迅速に気化
して反応釜を冷却し、流体室内の蒸気及び水はエ
ゼクタにより吸引されてタンクに戻る。従つてタ
ンク内水温を制御部により制御することにより、
エゼクタの吸入室に発生する負圧、つまり流体室
内の負圧を調節できるから、冷却度を制御できる
ことになる。
冷却から加熱に切換える場合は、冷却状態から
まず冷却水の供給を停止すると、水がタンク、ポ
ンプ、流体室、エゼクタの密閉回路を循環し、反
応釜からの熱及び撹拌による熱により徐々に昇温
する。ある程度昇温した時点で弁装置により流体
室へ供給している水を止め蒸気を供給するように
すると、問題の温度差は小さく蒸気が急凝縮する
ことはなく、反応釜は蒸気で加熱されるようにな
る。タンク内の水は常に増える傾向にあるもので
あるから、排出手段により余剰水を排出する。
まず冷却水の供給を停止すると、水がタンク、ポ
ンプ、流体室、エゼクタの密閉回路を循環し、反
応釜からの熱及び撹拌による熱により徐々に昇温
する。ある程度昇温した時点で弁装置により流体
室へ供給している水を止め蒸気を供給するように
すると、問題の温度差は小さく蒸気が急凝縮する
ことはなく、反応釜は蒸気で加熱されるようにな
る。タンク内の水は常に増える傾向にあるもので
あるから、排出手段により余剰水を排出する。
＜実施例＞
この発明の実施例を第１図に示す。図におい
て、２１は反応釜、２２はポンプ装置、２３は弁
装置、２４は水温制御部、５は余剰水排出手段で
ある。
て、２１は反応釜、２２はポンプ装置、２３は弁
装置、２４は水温制御部、５は余剰水排出手段で
ある。
反応釜２１は、従来のものと同様に、原料入口
２、製品出口３、撹拌機４、加熱及び冷却用流体
室としてのジヤケツト部５を有しており、ジヤケ
ツト部５には加熱及び冷却用の流体供給口６、流
体排出口７を設けてある。
２、製品出口３、撹拌機４、加熱及び冷却用流体
室としてのジヤケツト部５を有しており、ジヤケ
ツト部５には加熱及び冷却用の流体供給口６、流
体排出口７を設けてある。
ポンプ装置２２は、ポンプ３０がタンク３１に
吸込側を接続され吐出側をエゼクタ３２のノズル
３３に接され、エゼクタ３２のデフユーザ３４が
タンク３１の上部空間３５に接続された構成のも
のであり、エゼクタ３２の吸込室３６が反応釜２
１の流体排出口７に接続されている。このポンプ
装置２２はポンプ３０の作動によりタンク３１内
の水をエゼクタ３２に供給して吸引作用させ、タ
ンク３１に戻すようになつている。
吸込側を接続され吐出側をエゼクタ３２のノズル
３３に接され、エゼクタ３２のデフユーザ３４が
タンク３１の上部空間３５に接続された構成のも
のであり、エゼクタ３２の吸込室３６が反応釜２
１の流体排出口７に接続されている。このポンプ
装置２２はポンプ３０の作動によりタンク３１内
の水をエゼクタ３２に供給して吸引作用させ、タ
ンク３１に戻すようになつている。
弁装置２３は、ジヤケツト部５の流体供給口６
に接続した蒸気供給管３７の途中に設けた電磁開
閉弁Vaと、同じ流体供給口６に接続するように
設けてある前記ポンプ３０の吐出側で分岐した水
供給管３８の途中に設けた電磁開閉弁Vbとから
なる。各弁Va，Vbは総合制御部３９からの指令
で開閉する。
に接続した蒸気供給管３７の途中に設けた電磁開
閉弁Vaと、同じ流体供給口６に接続するように
設けてある前記ポンプ３０の吐出側で分岐した水
供給管３８の途中に設けた電磁開閉弁Vbとから
なる。各弁Va，Vbは総合制御部３９からの指令
で開閉する。
水温制御部２４は、タンク３１内の水の温度を
制御するように設けたものであり、タンク３１内
の水温は上昇するものであるから冷却水を供給す
ることによつて制御するようになつている。この
ためタンク３１に接続した冷却水供給管４０の途
中に電磁開閉弁Vcを設け、タンク内水温検出用
の温度センサ４１を設けてあり、総合制御部３９
により弁Vcに開閉指令を与えるようになつてい
る。
制御するように設けたものであり、タンク３１内
の水温は上昇するものであるから冷却水を供給す
ることによつて制御するようになつている。この
ためタンク３１に接続した冷却水供給管４０の途
中に電磁開閉弁Vcを設け、タンク内水温検出用
の温度センサ４１を設けてあり、総合制御部３９
により弁Vcに開閉指令を与えるようになつてい
る。
余剰水排出手段２５は、ポンプ３０の吐出側か
ら分岐した排出管４２に電磁開閉弁Vdを設け、
タンク３０内の予め定めた上限及び下限水位を水
位センサ４３で検出してその範囲内に水位が保た
れるように総合制御部３９からの指令により弁
Vdの開閉を制御するようになつている。なお、
この弁Vdはポンプ３０の吸込側又はタンク３０
に対して設けてもよい。
ら分岐した排出管４２に電磁開閉弁Vdを設け、
タンク３０内の予め定めた上限及び下限水位を水
位センサ４３で検出してその範囲内に水位が保た
れるように総合制御部３９からの指令により弁
Vdの開閉を制御するようになつている。なお、
この弁Vdはポンプ３０の吸込側又はタンク３０
に対して設けてもよい。
このように構成された装置は、次のように動作
する。
する。
反応釜２１を加熱する場合は、総合制御部３９
からの指令により弁Vaが開き、弁Vbが閉じた状
態とされ、蒸気が弁Va、蒸気供給管３７、液体
供給口６を通つてジヤケツト５に供給される。蒸
気は反応釜２１を加熱し、ドレンとなつてエゼク
タ３２に吸引され、タンク３１に送られる。ドレ
ンによつてタンク３１の水位が所定上限水位に上
昇すると、水位センサ４３がこれを検知し、これ
に基く総合制御部３９からの指令により弁Vdが
開き、余剰水を系外に排出してタンク３１の水位
を適切に保つ。タンク３１の水温はドレンの流入
によつて上昇する。
からの指令により弁Vaが開き、弁Vbが閉じた状
態とされ、蒸気が弁Va、蒸気供給管３７、液体
供給口６を通つてジヤケツト５に供給される。蒸
気は反応釜２１を加熱し、ドレンとなつてエゼク
タ３２に吸引され、タンク３１に送られる。ドレ
ンによつてタンク３１の水位が所定上限水位に上
昇すると、水位センサ４３がこれを検知し、これ
に基く総合制御部３９からの指令により弁Vdが
開き、余剰水を系外に排出してタンク３１の水位
を適切に保つ。タンク３１の水温はドレンの流入
によつて上昇する。
加熱から冷却に切換える場合は、総合制御部３
９からの指令により弁Vaが閉じ、弁Vb，Vcが開
いた状態とされ、これによつて蒸気の供給が停止
し、ポンプ３０の吐出水の一部がジヤケツト部５
に供給されるようになると共に、タンク３１内へ
冷却水が供給されるようになる。ジヤケツト部５
に供給された水と残留蒸気はエゼクタ３２によつ
て吸引されてタンク３１へ送られる。加熱から冷
却に切換えた初期においては、ジヤケツト部５へ
供給される水は加熱のときに高温になつているの
で、残留蒸気が急凝縮することはない。従つてこ
の場合にハンマー現象は発生しない。冷却水がタ
ンク３１へ供給され続けることによりタンク３１
内の水温が徐々に低下する。エゼクタ３２で発生
可能な真空度はポンプ３０が加速されエゼクタに
達する水の温度に相当する飽和圧力であり、水温
を100℃以下にすることによりジヤケツト部５が
負圧なる。ジヤケツト部５が負圧になると供給さ
れる水は反応釜２１の熱によつて気化するから、
反応釜２１は効果的に冷却されることになる。冷
却の程度の制御はジヤケツト部５内の負圧を調節
するようにタンク３１内の水温を総合制御部３９
からの指令により水温制御部２４が制御すること
によつて行う。この場合も余剰水排出手段２５は
タンク３１内の水位を所定範囲内に保つように動
作する。
９からの指令により弁Vaが閉じ、弁Vb，Vcが開
いた状態とされ、これによつて蒸気の供給が停止
し、ポンプ３０の吐出水の一部がジヤケツト部５
に供給されるようになると共に、タンク３１内へ
冷却水が供給されるようになる。ジヤケツト部５
に供給された水と残留蒸気はエゼクタ３２によつ
て吸引されてタンク３１へ送られる。加熱から冷
却に切換えた初期においては、ジヤケツト部５へ
供給される水は加熱のときに高温になつているの
で、残留蒸気が急凝縮することはない。従つてこ
の場合にハンマー現象は発生しない。冷却水がタ
ンク３１へ供給され続けることによりタンク３１
内の水温が徐々に低下する。エゼクタ３２で発生
可能な真空度はポンプ３０が加速されエゼクタに
達する水の温度に相当する飽和圧力であり、水温
を100℃以下にすることによりジヤケツト部５が
負圧なる。ジヤケツト部５が負圧になると供給さ
れる水は反応釜２１の熱によつて気化するから、
反応釜２１は効果的に冷却されることになる。冷
却の程度の制御はジヤケツト部５内の負圧を調節
するようにタンク３１内の水温を総合制御部３９
からの指令により水温制御部２４が制御すること
によつて行う。この場合も余剰水排出手段２５は
タンク３１内の水位を所定範囲内に保つように動
作する。
冷却から加熱に切換える場合は、冷却状態で開
いている弁Vcを閉じる。冷却水の供給が停止す
ると、水がタンク３１、ポンプ３０、ジヤケツト
部５、エゼクタ３２の密閉回路を循環するように
なる。循環する水は反応釜２１からの熱及びポン
プ３０の撹拌により発生する熱により徐々に昇温
する。温度センサ４１の検出により水温がある程
度上昇した時点で、総合制御部３９からの指令に
より、弁Vb閉じてジヤケツト５へポンプ３０の
吐出水の一部を供給していたことを停止し、弁
Vaを開いて蒸気をジヤケツト５へ供給する。こ
のときの水温は上昇しているから、蒸気が導入さ
れる部分と蒸気の温度差はかなり小さく、蒸気が
急凝縮することはないからハンマー現象は生じな
い。この蒸気によつて反応釜２１は加熱されるよ
うになる。
いている弁Vcを閉じる。冷却水の供給が停止す
ると、水がタンク３１、ポンプ３０、ジヤケツト
部５、エゼクタ３２の密閉回路を循環するように
なる。循環する水は反応釜２１からの熱及びポン
プ３０の撹拌により発生する熱により徐々に昇温
する。温度センサ４１の検出により水温がある程
度上昇した時点で、総合制御部３９からの指令に
より、弁Vb閉じてジヤケツト５へポンプ３０の
吐出水の一部を供給していたことを停止し、弁
Vaを開いて蒸気をジヤケツト５へ供給する。こ
のときの水温は上昇しているから、蒸気が導入さ
れる部分と蒸気の温度差はかなり小さく、蒸気が
急凝縮することはないからハンマー現象は生じな
い。この蒸気によつて反応釜２１は加熱されるよ
うになる。
上記実施例は、各弁Va，Vb，Vc，Vdを単に開
閉するものを示したが、必要に応じて開度の調節
ができるものを使用して細かく制御できるように
してもよい。
閉するものを示したが、必要に応じて開度の調節
ができるものを使用して細かく制御できるように
してもよい。
上記実施例は、反応釜２１がジヤケツト５付の
ものを示したが、このほかに釜内に蛇管や直管か
らなる流体室を有する反応釜であつても同様に実
施でき、ハンマー現象を防止できる。
ものを示したが、このほかに釜内に蛇管や直管か
らなる流体室を有する反応釜であつても同様に実
施でき、ハンマー現象を防止できる。
＜発明の効果＞
この発明によれば、加熱から冷却へまた冷却か
ら加熱へと切換えるときに、流体室へ供給する流
体の温度を徐々に変化させて蒸気の急凝縮を発生
させないようにすることができるから、ハンマー
現象が発生せず、これによつて装置の損傷及び短
寿命化を防止できる。さらに、冷却時に流体室を
負圧にして冷却水が蒸発することによる気化熱で
冷却するから、大きな熱通過率を確保でき、冷却
の温度むらを防止して製品の品質を一定に維持で
きる。
ら加熱へと切換えるときに、流体室へ供給する流
体の温度を徐々に変化させて蒸気の急凝縮を発生
させないようにすることができるから、ハンマー
現象が発生せず、これによつて装置の損傷及び短
寿命化を防止できる。さらに、冷却時に流体室を
負圧にして冷却水が蒸発することによる気化熱で
冷却するから、大きな熱通過率を確保でき、冷却
の温度むらを防止して製品の品質を一定に維持で
きる。
第１図はこの発明の１実施例の概略の構成を示
す構成図、第２図は従来の反応釜の加熱及び冷却
装置の１例を示す概略構成図である。 ５……ジヤケツト（流体室）、２１……反応釜、
２２……ポンプ装置、２３……弁装置、２４……
水温の制御部、２５……余剰水の排出手段、３０
……ポンプ、３１……タンク、３２……エゼク
タ、３３……ノズル、３４……デフユーザ、３６
……吸入室、３９……総合制御部、Va，Vb，
Vc，Vd……弁。
す構成図、第２図は従来の反応釜の加熱及び冷却
装置の１例を示す概略構成図である。 ５……ジヤケツト（流体室）、２１……反応釜、
２２……ポンプ装置、２３……弁装置、２４……
水温の制御部、２５……余剰水の排出手段、３０
……ポンプ、３１……タンク、３２……エゼク
タ、３３……ノズル、３４……デフユーザ、３６
……吸入室、３９……総合制御部、Va，Vb，
Vc，Vd……弁。
Claims (1)
- １ エゼクタのデフユーザとポンプの吸入口とを
タンクを介して連通し前記ポンプの吐出口を前記
エゼクタのノズルに接続したポンプ装置を設け、
反応釜の加熱及び冷却用流体室に加熱用蒸気と前
記ポンプの吐出水の一部とを切換え供給できるよ
うに供給路及び弁装置を設け、前記流体室に前記
エゼクタの吸入室を接続し、前記タンク内へ冷却
水を供給することによるタンク内水温の制御部を
設け、前記ポンプによる循環系内の余剰水の排出
手段を設けてなる反応釜の加熱及び冷却装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP14761488A JPH01315336A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | 反応釜の加熱及び冷却装置 |
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| JP14761488A JPH01315336A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | 反応釜の加熱及び冷却装置 |
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| JPH01315336A JPH01315336A (ja) | 1989-12-20 |
| JPH0534054B2 true JPH0534054B2 (ja) | 1993-05-21 |
Family
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Family Applications (1)
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| JP14761488A Granted JPH01315336A (ja) | 1988-06-15 | 1988-06-15 | 反応釜の加熱及び冷却装置 |
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- 1988-06-15 JP JP14761488A patent/JPH01315336A/ja active Granted
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