JPH05504600A - 小さい固形分を被覆する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 小さい固形分を被覆する方法及び装置 発明の背景 本発明は流動床反応装置、特に多段或は多床の動床反応装置及び粒状物質を被覆 するためにかかる反応装置を利用する方法を指向する。

単一段（或は床）流動反応装置はよく知られておりかつ広範囲にわたって発展さ れてきた。例えば、シガイの米国特許４．５８５．６７３号を参照。同米国特許 の開示を本明細書中に援用する。また、ニューヨーク、ハンチントン、クリーガ ーパブリッシングカンパニー、国井等のｒＦＩｕｉｄｉｚａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉ 　−ｎｅｅｒｉｎｇＪ　（１９７７）、特に４８９〜４９３頁も参照、多段流動 床反応装置も知られているが、単一段変種程広範囲に発展されていない。

ＨｅｍＨｅｍｍ１ｎの米国特許２，４９４．３３７号に、垂直に位置させた流動 床から成り、ダウンカマーを有する、微細な固体粒子にガス状物質を接触させる 装置が記載されている。その特許のどこにも、「多段流動床反応装置」なる語句 は用いられていないが、装置は多段ユニットである。

Ｓｃｈｌａｍｅｒｓｄｏｒｆの米国特許３．８８６．８９５号に、粒状物質を流 動状態にしながら処理する装置が記載されている。この特許は多段流動床を扱っ ておらず、複数の単一流動床であって、「それらの各々は実質的に独立した様式 で作動する」ものに関する。多段流動床では、各々の段はその前の段から粉末が 供給され、互いに無関係で作動しない。

本発明は従来利用可能な単−及び／又は多段流動床反応装置において従来得られ ない利点をもたらす。

発明の要約 本発明は、これより小さい粒状固形分、すなわち平均粒径で直径が約５０ミクロ ンより小さい固形分を流動化し、これらの小さい固形分をコーティング材料或は これへのプリカーサ−で少なくとも一部被包するのに有用な装置を指向するもの であり、該装置は下記を組合わせて含む・ 互いに流れ連絡するＮ個（Ｎ２２）の流動床を有する十字流多段流動床反応装！ 。

小さい固体粒子を反応装置のＮ個の床から選ぶ床に導入する手段。

流動用ガスを反応装置のＮ個の床に導入し、それで小さい固体粒子が多段流動床 反応装置の第１番床から第Ｎ置床を通る流れを助成する手段； コーティング材料或はこれへのプリカーサ−を反応装置のＮ個の床の内の一つ或 はそれ以上に導入する手段、コーティング材料或はこれへのプリカーサ−をこれ を収容する反応装置の床の断面全体にわたって分配させる手段。

コーティング材料或はこれへのプリカーサ−を収容する床における小さい粒状固 形分の滞留時間或は接触時間を、中の小さい粒状固形分がコーティング材料或は これへのプリカーサ−で少なくとも一部被包されるように調節する手段：及び 流動用ガス及びコーティング材料或はこれへのプリカーサ−で少なくとも一部被 包された小さい固体粒子を取り出す一つ或はそれ以上の出口手段。

本発明の好ましい実施態様では、流動させる小さい粒状固形分は平均粒径で約３ ５ミクロンより小さい直径を有する。流動させる小さい粒状固形分は平均粒径で 約２０ミクロンより小さい直径を有するのが一層好ましい。

多段反応装置における流動床或は段の数であるＮの値は２〜１０であるのが好ま しく、Ｎは４であるのが一層好ましい。

本発明の別の実施態様は、小さい固体粒子を保護材料の相似被覆で被覆するバッ チ方法を指向するものであり、該方法は下記の工程を含む （ａ）第１多段流動床反応装置において小さい粒子に気相プリカーサ−コーティ ング材料を、粒子がプリカーサ−コーティング材料の少なくとも一部を吸収する ように接触させ。

（ｂ）プリカーサ−コーティング材料を上に吸着させた粒子を第２多段流動床反 応装置に通し、そこでプリカーサ−コーティング材料は酸化されて保護材料にな り；（Ｃ）被覆された粒子を冷却域に通し；及び（ｄ）固形分を第１及び第２多 段流動床反応装置並びに冷却域の中に適当な回数循環させて保護材料の一層厚い コーティングを達成する。

本発明の更に別の実施態様は、小さい粒子を、必要に応じて金属或は他のドーパ ントでドープした保護材料の相似被覆で被覆する連続方法を指向するものであり 、該方法は下記の工程を含む： （ａ）固形分を第１多段流動床反応装置に調節した速度で供給し、そこで固形分 にプリカーサ−材料及び随意のドーパントを接触させ： （ｂ）固形分を第２多段流動床反応装置に通し、そこで固形分を冷却し：及び （ｃ）第２多段反応装置の最後の段の出口から被覆されかつ冷却された固形分を 捕集する。

本発明のこれらや他の態様は、添付した図面及び下記の詳細な説明に鑑みて考慮 する場合に、一層完全に認められるものと思う。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の多段流動床反応装置の略図である。

第２図は本発明の多段流動床反応装置のデザインの背後にある数学的ベーシスを 示す、加えて、２つの反応装置タイプを例示する。左側のダイヤグラムは単一流 動床を表わし、右側はｒＮＪ段流段床動床反応装置図である。ここで、Ｎ＝２に 等しいか或はそれより大きい整数。

第３図は本発明の２つの多段流動床反応装置をシリーズに接続した略図であり、 一方は「コーティング」反応装置として働き、他方は「冷却」反応装置として働 く。

小さい粒状固体をＡ　Ｉ　（ｉ　０　Ｃｓ　Ｈｙ　）で、Ｆｅ（Ｃ○）、を用い 或は用いないで被覆する連続プロセス工程もまた提供する。

第４図は本発明の２つの多段流動床反応装置をシリーズに接続した略図であり、 一方は「吸着」ユニットとして働き、他方は「酸化」ユニットとして働く、小さ い粒状固体をＴＭＡで被覆するバッチプロセス工程もまた明らかにする。

好ましい実施態様の詳細な説明 本発明は、最も広い態様で、新規な多段流動床反応装置を指向する。この装置は Ｎ段（Ｎは１より大きい整数である）からなり、各々の段は互いにバッフルによ って隔てられる０反応装置は、高温において良好な機械的強さ及び熱輸送量を有 する合金から作製するのが好ましい。反応装置は、耐摩耗性コーティングの薄い フィルム（４〜ｌｏミル（０，１０〜０．２５ｍｍ））で被覆するのが有利であ る。

本発明の装置は下記を含み、必ずしもこれらに限定されない極めて広い範囲の作 業を行うように容易に適応させることかできる・高温粉末の冷却、低温粒子の加 熱、バージン及び／又は被服ケイリン光体粒子のアニーリング、ケイリン光体表 面へのプリカーサ−の吸着、ケイリン光体表面での吸着フィルム或は化学蒸着の 反応、等。

当業者ならば、本明細書を検討する際、本発明の装置が提供する多くの実用性を 認めるものと思う。

例＾ば、これらのユニットの内の２つ或はそれ以上であって、各々は異なる作業 を成すものを接続して有効なコーティング或は反応プロセスを生じてもよい、既 存の反応装置に悪い連結した影響を存在させないで、個々のプロセス工程を最適 化することが可能であり、生成物品質は一層良好になり、供給条件の変化に対す る感受性は低下することになる。

本発明の基本的な装置の図解を図１に示す、この装置についての一つの特に有利 な用途は、保護コーティングプリカーサ−を吸着させ、次いでかかる吸着された フィルムをケイリン光体粒子の表面で反応させて保護フィルムを生じることであ る。その他の加工施設に適用可能な種々の実施態様を下記に検討する。

図１を詳細に参照すれば、ｒＡＢｃＤＥＦＧＡ」と標識を付けて輪郭を表わす領 域は多段流動床反応装置のシェルである。建設材料は、高温において良好な機械 的強さ及び熱輸送量を有する合金が有利である。インコネル６０１はこれらの要 件を満足するが、必ずしも使用し得る唯一の材料ではない、当業者ならば、容易 にそれらの特定の要件に応じて均等の或は優れた材料を代わりに用いることが可 能であると思う。

合金中の金属が摩耗により汚染されるのを防ぐために、合金を耐摩耗性コーティ ングの極めて薄いフィルム（４〜１ｏミル（０，１０〜０．２５ｍｍ））で被覆 するのが有利である０本発明のこの実施態様で用いるコーティングはアルミナが 好ましいが、酸化クロム及びその他の耐摩耗性材料もまた適し得る。アルミナは インコネルに比べて不良な導体であるが、アルミナの厚さを極めて薄くすれば、 反応装置の側壁を通る伝熱速度に与える影響は無視し得る。

図１に示す通りに、本発明の多段流動床反応装置は「Ｎ」段からなり、各々は前 の段とバッフル１によって隔てられる。Ｎは、前に規定した通りに２に等しいか 或はそれより大きい、バッフルの数はＮ−１になる。バッフルはインコネルで作 製し、薄いアルミナのコーティングで被覆するのが好ましい。

当業者ならば認める通りに、バッフルの高さ、段数、反応装置の深さ及び各々の 段の幅は、主に反応装置で行なわれる反応の速度論、床−壁伝熱係数、最適な反 応選択率及び収率のための温度プロフィル並びにケイリン光体循環速度に依存す る。

必要な伝熱面積は、本装置では、流動床反応装置において使用する段の幅及び数 によってもたらす、伝熱方向の距離である装置の幅は、小さすぎて流体力学的壁 作用の出現を引き起こすということが無く、その上大きすぎて横断方向の温度勾 配が重要になるということもない点で、柔軟性がある。ガス空塔速度を一屡大き い値で用いることにより、伝熱係数が増大する他に、経済的に容認し得るケイリ ン光体循環速度（及び生成物処理量）になる。

作動している装置を説明するために、単に検討の目的で、この反応装置はケイリ ン光体コーティングプロセスにおけるユニットであると仮定する。すなわち、図 １の反応装置は上流の加工業者から吸着したフィルムを有するケイリン光体を受 け入れる。これはダクト２を経て行なわれる。ダクト２は２相ケイリン光体／ガ ス混合物をホッパー３に供給する。ホッパー３及びそれより上の横断面長方形の ボックス４はステンレススチールで作製しかつ滑り摩擦係数の小さい材料、例え ばＴＦＥＴｅｆｌｏｎで被覆する。セクション４はＮｏｍｅｘ、ファイバーグラ ス、金属合金、等製の耐熱性フィルターを収容する。該フィルターは流入するケ イリン光体、及び下方の流動床からの同伴されたケイリン光体を気相から分離す る。クリーンガスがブロワ−９によって引かれ、管路１５より大気に排出される 。

選定した時間、好ましくは約１０〜約３０秒の範囲の間隔で、フィルターを、管 路６より系に供給する洗浄用空気の逆ジェットで下方向にブローする。フィルタ ーから除去されたケイリン光体はホッパー３の壁を下がり、流動床反応装置の第 １段に移動する。これはコネクター１０に溶接した金属板ＬＰによって可能にな る。金属板ＬＰは傾斜板ＰＭ及び垂直板ＮＭに続く８図１で項目７と呼ぶこれら 後の２つの板は反応装置シェルの側壁の間に配置する。長さＬＭは水平に対しホ ッパー側壁と同じ角度で傾斜させてケイリン光体が下方に流れるための連続した 小さい角度を与える。

第１流動床バツフル１の頂部と板ＮＭの底部との間の間隙は、バッフル１より上 の粉末の厚さとこの層より上のガスの流れの両方をもたらす、ホッパー壁は、材 料が下方の反応装置に流れるのを助成するために、ケイリン光体の静止角より大 きい角度で位置させるのが有利である。ホッパーコーティングは、ケイリン光体 がスチールによって汚染されないようにする他に、また滑り摩擦係数が小さいこ とにより、粉末移送を助成する。加えて、電気機械的バイブレータ−８をホッパ ー側壁の上に配置する。このユニットからの広いバンドバイブレーションは、ケ イリン光体とコーティングとの間の抵抗を更に一層減少させることによって、ケ イリン光体の移動に寄与する。

ホッパー３はコネクター片１０にフランジで止める。

このコネクターにジャケットを付けて冷却水の流れを可能にする。流動床から吐 き出される高温ケイリン光体粒子は熱を冷却水流に伝える。加えて、適当な乾湿 特性の冷却用空気がダクト１１よりブロワ−９の作用によりホッパー３に引き込 まれる。冷却用空気、冷却用ジャケット及び温度の−１低い部屋の大気への熱損 失の作用が組み合わさって捕集フィルターを容認し得る温度に保つのに役立つ。

バッフル１２を反応装置シェルのルーフＣＤに接続させる。このバッフルの下方 端はバッフル１の頂部のレベルより下に及ぶ、これはホッパー３の下方端を出る ケイリン光体が出口チューブ１４に短絡しないようにするものであり、出口チュ ーブ１４はエダクタ−により下流に負圧を有する。エダクタ−配置を用いて生成 物をこの反応装置から下流のユニットに移送して次の加工を行なってもよい。

バッフル１３をバッフル１よりも上に配置する。すべてのバッフルは反応装置シ ェルの側壁に一体に接続させる。バッフル１３と反応装置シェル頂部ＣＤとの間 に空隙がある。空隙はまたバッフル１の頂部とバッフル１３の底部との間にも設 置する。後者の空隙は、ケイリン光体雇の厚さくバッフル１よつも上）が流動用 ガス１６の影響下で第１番床から第８番床に流れるのに適応するようにデザイン する。流動用空気量の一部はバッフル１３の頂部の空隙を進んでチューブ１４よ り出るケイリン光体用の輸送ガスとなる。間隙は、また反応装置シェル頂部ＣＤ を通り過ぎる高いガス速度を促進してその領域に粉末が蓄積しないようにする。

残りの流動用空気はバッフル１２に開けた孔を通ってホッパー３に進み、次いで 管路１５より大気に出る。

反応装置を、好ましくは熱をシェルの外側に伝える（殆ど放射する）外部に位置 させたＧｌｏｂａｒ　（登録商標）（Ｓｏｈｉｏ　Ｃａｒｂｏｒｕｎｄｕｍ）炭 化ケイ素エレメントによって加熱する。この熱は、次いで壁を通って伝導され、 壁から流動床のケイリン光体に移される。Ｇｌｏｂａｒ炭化ケイ素エレメントの 有効加熱長さはバッフル１の高さに匹敵し得る。Ｎ段の幅は同じにする必要は無 く、上記した通りにプロセス条件によって決められる。

流動用ガス１６はプレナム１７に入る。ブレナム１７は仕切り板１９によってチ ャンバーに別けられる。ガスは、次いで、適当な透過度の多孔性分配板１８によ り反応装置のＮ段に分配される。ランの終わりに、床内の粉末を分配板１８に溶 接したチューブ２１によりカートリッジフィルター／レシーバ−ユニットに空気 輸送してもよい０図１はこのようなＮ個の生成物抜き出しチューブの内の一つを 示す０分配板１８及びプレナムチャンバー１７は一体となったアセンブリーを形 成する。このアセンブリーは、必要な場合、例えば板を洗浄するために、反応装 置シェルから取り外してもよい、これは有意な作業の融通性をもたらす。

ランの進行中、分析するための生成物の小サンプルを、流動床反応装置の最後の 段から、反応装置シェルの頂部から床の中に装入したチューブ２２により抜き出 してもよい、このチューブは底部を閉止し、側部に粉末を入れるための口を有す る。チューブの底部より上の口の位置は所望のサンプル寸法により決められる。

このサンプリング方法は、プロセスを経時的にモニターすることを可能にする点 で、極めて魅力的な特徴である。

流動用ガスは流動床においてケイリン光体表面上の吸着されたフィルムと反応す る。これはケイリン光体表面上で吸着されたフィルムを所望のコーティングに転 化させる９反応装置は、ケイリン光体粒子がすべて系内にほとんど同じ時間滞留 するようにデザインする。これは均一な生成物品質をもたらしかつ確実にする。

この装置は、本明細書中に記載する作業と異なる種々の作業に及ぶように容易に 拡張することができる０例えば、高温ケイリン光体の冷却を、同様の装置におい て、Ｇｌｏｂａｒ炭化ケイ素エレメントを使用しないで、例えば空気を流動／冷 却用ガスとして使用して行なってもよい、室温のケイリン光体を、図１に示す装 置に極めて類似した装置で加工することによって加熱して高い温度にしてもよい 。

流動床反応装置を出る粒子はすべて系において同じ時間を黄やすわけではない６ 粒子が反応装置において費やす時間の長さを滞留時間という、質量重みつき平均 滞留時間より長い滞留時間を有する粒子がいくらかあり、それより短い滞留時間 を有する粒子もある。流出する固形分の滞留時間分布Ｅ　（ｔ）は粒子の母集団 についての滞留時間を言う。粒子がすべて同じ滞留時間を有するとすれば、固形 分はプラグフローになると考久られる。このフローパターンは最も均一な生成物 品質になる。

単一流動床ユニットに比べた場合の多段流動床反応装置の極めて魅力的な特徴は 、多段流動床反応装置についてのＥ　（ｔ）をプラグフローについてのものに近 付けさせることができることである０図２は２つの系についてＥ　（ｔ）を比べ る０図２において、下記の記号を用いる： Ｅ（ｔ）ｄｔ：反応装置においてｔ−ｔ＋ｄｔの時間を費やした流出するケイリ ン光体のフ ラクション。

Ｆ：反応装置へのケイリン光体の供給量。

Ｎ　段数。

Ｗ；単一流動床、或は多段反応装置の各々の段におけるケイリン光体のマス。

ｔ１時間 ｔ：単一流動床、或は多段反応装置の各々の段におけるケイリン光体の平均滞留 時間。

ψ：無次元時間、１／１ Ｅ　（ｔ）についての表示は国井及びＬｅｖｅｎ−ｓｐｉｅｌから採用する。ダ イヤグラムは多段反応装置においてＮ個の大きさの等しい床を挙げているが、Ｅ 　（ｔ）はＮ個の大きさの等しくない床についても容易に誘導し得ることに留意 すべきである。　Ｅ　（ｔ）についてのこれらの表示は流動床について良く攪拌 された挙動を仮定する。良く攪拌された挙動からのずれは、有効な流動用助剤を 使用しなければ、凝集粉末を流動させる間、あり得る０例えば、Ｄｕｔｔａ及び Ｄｕｌｌｅａ（ｒＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ　ｏｆ　Ｆｌｕｉ　−ｄｉｚａｔｉ ｏｎ　ａｎｄ　ＦｌｕｉｄＰａｒｔｉｃｌｅ　ＳｙｓｔｅｍｓＪ、５ｅｓｓｉｏ ｎ１６３、ＡＩＣｈＥ　Ａｎｎｕａｌ　Ｍｅｅｔｉｎｇ、１２／１／８８）は、 高度に分散された少量のアルミナがケイリン光体についての有効な流動用助剤で あることを示した。

図１におけるＥ　（ｔ）表示から、単一流動床は滞留時間の極めて広い分布をこ うむることになる。このような反応装置に投入する物質の相当な大きさのフラク ションは極めて小さい滞留時間を有し、これはユニットを出る生成物において容 認し得ない反応レベルになる。第２の床を第１の床にシリーズに加えてＮ＝２の 多段流動床反応装置を形成すると、状況を相当に向上させる。Ｎが増大するにつ れて、単一流動床に固有のバイパスする問題を減する。

Ｎの大きい値の限界では、Ｅ　（ｔ）はプラグフローについてのものに近ずく、 実際、極めて大きい段数を使用することは、長い分配板を支持するのに構造上の 問題を伴うことから、実施し得ない、加えて、ガスを擾めて大きい数の段に分配 するのを良好に調節することは複雑になる０本発明の最も好ましい装置デザイン では、各々の流動床反応装置において４段（Ｎ＝４）を使用した。適用する際に 使用する段数は、当業者にとって容易に明らかになる通りに、いくつかのプロセ スパラメーターの陰関数である。

ケイリン光体コーティングを行なうためには、ケイリン光体粒子は滞留時間ｔ″ を有する必要があり、これはプロセス速度論の知識から得ることができる。滞留 時間がｔ“より短い流出するケイリン光体のフラクションは、容認し得る生成物 品質を得るためには、最少にしなければならない、このフラクション（本明細書 以降、ｆと言う）はＥ　（ｔ）の１＝０から１＝１”までの時間に関する積分で ある。多段流動床反応装置についてのＥ　（ｔ）が単一流動床についてのものに 比べてずっと均一であるということの極めて魅力的な結論は、多段流動床反応装 置が同じケイリン光体供給速度及びｆについて単一流動床ユニット比べて著しく 小さくなるということである。

多段に関する大きさの相当の低減は、ｆ＝０．５％について、表１に明瞭に示さ れる。多段を開始する（Ｎ＝２）につれて、反応装置の全ケイリン光体インベン トリ−は実質的に減少し、Ｎが増大するにつれてそれ程急激ではないが減少し続 ける。粉末インベントリ−が少なくなるということは反応装置が小さくなること を意味する。Ｎ＝４で、反応装置内のケイリン光体マスは単一段（Ｎ＝１）につ いての対応する値のたった約３％になる。これは、産業上重要な凝集粉末を取り 扱う際、大きな反応装置寸法は熱及び物質移動の欠点に関する流動問題を引き起 こすのが典型的な場合に、極めて有利な特徴になる。

要するに、多段は、単一流動床操作に比べて、固形分滞留時間のずっと均一な分 布をもたらし、かつ反応装置寸法をずっと小さくすることを可能にすることから 、優れているのは明確である。

１ト デザイン変数ｆ＝ｏ、ｏｏｓ ２　１（１＋φ）ｅ−φ　０．１０３５φは段数により急速に増大する。

１　２００　ｔ”Ｆ　（１００） ２　１９．３２　ｔ”Ｆ　（９，６７）４　５．９５ｔ”Ｆ　（３，０） ・多段は、系において必要とするケイリン光体インベントリ−を相当に減少させ る。

上記した通りに、本発明の装置はケイリン光体粒子を塗布するプロセスに特にデ ザインして適応させる。かかるプロセスが、系を如何に接続するかに応じて、バ ッチプロセスか或は連続プロセスのいずれかにしてよいのは明らかである。

流動床プロセスは、ガスを懸濁させる粒子の中に上方向に通じ、それで粒子をガ ス流中に懸濁させることを必然的に伴うのが普通である１本発明の装置は不活性 ガスか或は反応性ガスのいずれかを懸濁媒体として用いるのがよい。水洗におい て用いるのに適した不活性ガスの例は窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン或はこ れらの混合物を含む。反応性ガスの一例は空気である。

本発明の方法によって塗布することができる保護ケイリン光体コーティング材料 の例は金属酸化物或は非金属酸化物を含む。好ましいコーティング材料は耐火性 酸化物、例えば酸化アルミニウム或は酸化イツトリウムである。本発明の方法に おいてコーティングプリカーサ−材料として用いるのに適するべき化学化合物或 は化学組成物について、化合物或は組成物は揮発させることができなければなら ない、方法の条件下で揮発させることができるオルガノ金属化合物及び／又は非 金属のオルガノ化合物を本発明においてコーティングプリカーサ−材料として用 いてよい。

例λば、いくつかの適した酸化アルミニウムプリカーサ−材料は下記の一般式に よって表わされる：Ａ　Ｉ　Ｒ，（ＯＲ’　）３−。

（式中、０≦Ｘ≦３、Ｘは整数であり、Ｒ及びＲｏは低級アルキル基、例えば− ＣＨ３ニーＣｚ　Ｈ，；Ｃ３Ｈ７；或は−Ｃ４Ｈｅである）。

適した酸化イツトリウムプリカーサ−材料は下記の一般式によって表わされる： Ｒ，（○Ｒ”）、、Ｙ （式中、Ｏ≦Ｘ≦３、Ｘは整数であり、Ｒ及びＲｏは低級アルキル基、例えば− ＣＨ５；　Ｃ２Ｈｓ　；Ｃ３Ｈｔ　；　−Ｃ４Ｈｅ　；或は−ＣｓＨｚである） 。

本発明において用いるための最も好ましい酸化アルミニウムプリカーサ−はオル ガノ金属試薬、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）である。

適したコーティングプリカーサ−材料の例の上記リストは必ずそれらに限定する ものと解釈すべきでない０本方法の条件下で気化されて懸濁ガスに入れることが できる任意の適した化合物を本発明においてコーティングプリカーサ−材料とし て用いてよい。

図３は連続コーティングプロセスを行なうように配置した本発明の２つの多段流 動床反応装置の配置を例示する６図３は、また本発明の二部からなる（すなわち 、連結した）多段流動床反応装置の好ましい一実施態様を例示する。

図３を詳細に参照すると、反応装置を構成する床は大きさがほぼ等しいが、他の 反応装置における床の大きさと等しくする必要はないことを認めるものと思う。

両方の多段ユニットの各々の床は等温に作動する。バッフル２２は２つの多段反 応装置において隣接する床を隔てる。２つの反応装置における段の数は同じにす る必要はなく、プロセス事情によって決められる。

本記述において、上流反応装置を「コーティング反応装置」と呼び、下流多段ユ ニットを「冷却反応装置」と言う。用いる名称はこれらのユニットの使用をそれ らの機能のみに必ずしも限定しないことを指摘する。実際、「冷却反応装置」は 冷却及びコーティングの両方について用いてよい。

ケイリン光体を管路２より、例えばマイクロプロセッサ−制御されるロスインウ ェイトフィーダーを使用して、好ましくは一定の質量速度でコーティング反応装 置の第１番床に供給する。

再び図３を参照すると、「コーティング反応装置」に入るケイリン光体は床から 床に移動するにつれて漸次加熱される。この実施態様では、加熱に主に寄与する のは対流かつまたこの反応装置の壁からの輻射である。立ち替わり、壁を、好ま しくはシｌじ一ン制御整流素子（ＳＣＲ）Ｇｌｏｂａｒ集成装置によって加熱す る。

約５００℃より低い温度を有する第１番〜第Ｍ−１番の床についての流動用ガス は、管路３により供給する窒素のような不活性ガスである。この反応装置におい て約５００℃付近或はそれより高い温度で作動する第Ｍ−Ｎ番の残りの床につい て、管路１５により供給する流動用媒体は窒素にアルミニウムアルコキシド蒸気 及び酸素を混合したものである。この流動用混合物を達成するために、管路５よ りの窒素を、アルミニウムアルコキシド液を温度約１４０°〜１６０”Ｃで収容 するリザーバー４の中にバブルさせる。管路５の窒素の流量はケイリン光体処理 量、粒子表面積、アルミナの所望のコーティング厚さ、容器４の温度及び圧力並 びに流れ６の飽和ファクターの関数である。

アルコキシド蒸気は管路６により移送され、適当な流量の窒素及び酸素を管路７ より加えて流れ１５を得て第Ｍ−Ｎ番の床を流動させる。これらの床で、アルミ ニウムアルコキシドは酸素の存在において化学蒸着を受けてケイリン光体粒子の 表面にアルミナのコーティングを形成する。同伴されるケイリン光体粒子の離脱 は、適当なフリーボード１９デザインによってもたらす。

装置は、更に、第１反応装置の分配板の冷却を、例えば分配板に一組のバイブを 入れ、バイブの中に冷却流体を循環させ、それで温度をコーティングプリカーサ −の分解温度より低く保つのを可能にするようにデザインするのが有利である。

アルミナを被覆したケイリン光体粒子はコーティング反応装置の最後の第８番の 床を冷却反応装置の最初の第１番の床に接続するチューブ１６を進む。このチュ ーブは、関心のあるケイリン光体についての静止角より太きい角度で傾斜させて 反応装置間の固形分輸送を容易にさせるのが好ましい６チユーブ１６の大きさは 所望のケイリン光体処理量を取り扱うのに合わせる。

冷却反応装置において、高温ケイリン光体は、管路１７より導入する流動用ガス 、例えば空気に熱移動させて冷却する。この反応装置の各々の床は等温であり、 固形分温度は、ケイリン光体が第１番の床から最後の第Ｐ番の床に移動するにつ れて漸次下がる。Ｐはプロセス事情に応じてＮに等しくても或は等しく無くても よい。冷却反応装置は、最後の床の温度が７０〜１００℃の範囲になるようにデ ザインする。生成物は第Ｐ番の床から管路１８により連続して抜き出される。こ の管路はケイリン光体の静止角を超大る角度で勾配を付けるのが有利である。こ の反応装置の床の表面から排出される固形分は、ガス一固体フローの流体力学に 従ってデザインするディフーザー形状のフリーボード２０においてガス流から離 脱される。

アルミナのＦｅ　（１）によるドーピングは、アルミナ及び酸化第二鉄を同時に 化学蒸着（ＣＶＤ）することによって達成される。流れ１２を流れ１５と一緒に して流れ２３を生じ、今これによりコーティング反応装置の第Ｍ〜Ｎ番の床を流 動化する。流れ１５の生成については前述した。流れ１２は流れ１１と流れ１ｏ とが一緒になったものである。流れ１１は二酸化炭素を含有して酸化第二鉄のＣ ＶＤを助成する。流れ１０は、管路９よりの窒素を、鉄ペンタカルボニル液を温 度約３０°〜６０℃で収容する容器８の中に通した混合物である。管路９を通る 窒素の流量はコーティングにおける所望の鉄（ｍ）のドーパント濃度、ペンタカ ルボニルの温度、容器８の総括温度及び圧力、並びに流れ１０の飽和度に基づく 。

第Ｍ−Ｎ番の床において、アルミニウムアルコキシド及び鉄ペンタカルボニル蒸 気はケイリン光体表面でＣＶＤを受けて鉄でドープされたアルミナのコーティン グを形成する。

酸化鉄のコーティングをアルミナの上に被せる前に、或はそれに代えてケイリン 光体表面上に形成することを望むならば、窒素、酸素及び二酸化炭素中のペンタ カルボニル蒸気の混合物を含有する流れ１３を、２００℃付近で５００℃より低 い温度を有するコーティング反応装置のその段或はいくつかの段に導入する。オ ルガノ金属プリカーサ−はケイリン光体表面でＣＶＤを受けて酸化鉄（ｍ）の硬 質、半透明なコーティングを形成する。アルミナをもまた望むならば、流れ１５ を第Ｍ−Ｎ番の床に導入してＣＶＤによりアルミナを酸化鉄表面上に形成する。

本図において鉄をドーパントとして例示したが、周期表のＩＡ、ＨＡ、ＩＩ［Ａ 、ｒＶＡ、ＶＡ、ＶＩＡ、■Ａ、ＶｌｌｌＡ、ｒＢ、ＩＴＢ、ＩＩＩＢ、ＩＶＢ 、ＶＢ、ＶＴＢ及ヒｖＩＩＢ族における元素から選ぶ他の金属を本発明において ドーパントとして用いてよい。

再び、酸化鉄のオーバーコートをアルミナの上に被せるのが望ましいならば、ペ ンタカルボニルをコーティング反応装置に導入しない、上記した通りにコーティ ング反応装置においてケイリン光体にアルミナを被覆し、その間窒素によりペン タカルボニル蒸気を流れ１４により温度が２００℃付近の冷却反応装置のその段 或は第り番、第Ｌ＋１番、等の床に導入する。この段或はいくつかの段において 、ペンタカルボニルはアルミナ表面でＣＶＤを受けて酸化第二鉄のオーバーコー トを形成する。ケイリン光体の冷却は依然続き、それで固形分は冷却反応装置の 第２番の床において生成物を抜き出すのに適した温度に達する。

本発明の別の実施態様は、下記の３つの独立した工程で保護コーティングを個々 のケイリン光体粒子に付着させることを含むコーティングを偏置のケイリン光体 粒子に塗布するバッチ方法である：　（ａ）ケイリン光体粒子によるコーティン グプリカーサ−の吸着；　（ｂ）プリカーサ−を酸化して最終保護コーティング にする：及び（ｃ）酸化／被覆された粒子を冷却する。

図４に示す通りに、ケイリン光体粒子を吸着反応装置、酸化反応装置及び冷却領 域の間で十分な回数循環させて所望の厚さの相似被覆を達成する。この方法では 、中に酸素があることから、酸化反応装置においてオキシダントとして働き、コ ーティングプリカーサ−物質であるＴＭＡ　（１−リメチルアルミニウム）と反 応する。

図４を詳細に参照すると、図において吸着反応装置とも呼ぶ４段流動床反応装置 １において、ケイリン光体は窒素ガスとＴＭＡ蒸気との混合物に暴露される。

吸着反応装置についての運転温度の範囲は、容認し得る吸着速度が平衡吸着量を 犠牲にしないで達成されるようにすべきである。加えて、温度は、ＴＭＡの熱分 解を防ぐために、約２００℃より低くするのが好ましい。

反応装置１の床４からのケイリン光体はその上にＴＭＡが吸着されて第２の４段 流動床ユニット２に輸送され、そこでケイリン光体は乾燥空気で漸次加熱及び流 動化され、かつ酸化されて外表面上にアルミナのコーティングを形成する。この ユニット２を図においてまた酸化反応装置と呼ぶ０反応装置２の床４からの高温 ケイリン光体は冷却ダクト３に輸送される。

反応装置１の調節された多孔度の分配板に供給するチューブ６のガス混合物は窒 素及びＴＭＡ蒸気を含有する。この混合物におけるＴＭＡ蒸気の分圧は約１〜１ ０ｍｍＨＨの範囲になることができる。ユニット１の４つの床へのＴＭＡの分配 は一組のバルブ７によって調節する０反応装置１の４つの床についての窒素の空 塔速度は運転温度において約５〜１５ｃｍ／秒の範囲にすることができる。ＴＭ Ａ蒸気は、管路８の窒素をＴＭＡ液を収容するバブラー４の中に通すことによっ てピックアップされる。このバブラーはシリコーン油加熱浴で囲んで温度約３０ ’〜８０℃に保つ、所望の流動速度は、チューブ９のキャリヤー窒素＋ＴＭＡ蒸 気と混合するの適当な量の窒素をチューブ５で流すことによって達成される。

吸着反応装置１はシリーズになった４つの床から成る。各々の床はＣｒｙｓｔａ ｒ　（Ｎｏｒｔｏｎの再結晶化炭化ケイ素）バッフル３５によって次の床と隔て られ、かつ各々の床はほぼ同じ流動断面積を有する。流動床反応装置の２つの端 部はキャスト高アルミナ耐火物で作られる。ユニット１の２つの側部はＣｒｙｓ ｔｏ−１ｏｎ（登録商標）（Ｎｏｒｔｏｎの高熱伝導性炭化ケイ素）で作られる 。これらのＣｒｙｓｔｏｌｏｎ板の外側に抵抗ストリップヒーターを取り付ける ０反応装置１のすべての側部に断熱材を入れて周囲への熱損失を最少限にする。

ステンレススチールシェル１０は反応装置１を決まった場所に保ちかつ構造上の 保全性を与える。ステンレススチールコネクター１１がシェル１０の頂部に接続 され、流動床反応装置１の開口に釣り合った開口を有する。コネクター１１の一 端において長方形スロット１２が利用可能である。コーティング運転の間、この スロットは板でおおわれる。コーティングが終わった後に、このスロットを開放 して被覆されたケイリン光体を空気輸送系によって４つの床から取り出す。

ステンレススチールバッフル１５を側部に設置させたステンレスホッパー１３を コネクター１２にボルトで止める。ステンレススチールボックス１４をホッパー １３の頂部フランジにボルトで止める。耐熱性Ｎｏｍｅｘフィルターバッグ１６ をボックス１４の内側に装着する。

ケイリン光体は、冷却ダクト３の終わりに達する時までに冷却されて約１５ｏ° 〜２００”Ｃになる。この点で、ケイリン光体はその輸送用空気と一緒にホッパ ー１３に入る。ケイリン光体含有空気流はフィルターバッグ１６によって固体分 が除かれ、クリーンな空気がブロワ−１７によりアテニュエータ−１８を経て環 境に移送される。ケイリン光体は、先端が第１番床と第２番床とを分離するバッ フルのわずかに左の領域に及び、それで粒子を第１番床に導くように位置させた バッフル１５に落下する。ケイリン光体粒子は流動用窒素の作用下で第１番床か ら第４番床に移動し、反応装置１に供給されるＴＭＡ蒸気を漸次吸収する。

所望の乾湿特性を有する状態調節した空気３６をフィルターユニット３８を経て コンプレッサー３９に供給する。圧力レベル約５〜１０ｐｓｉｇ　（０，３５〜 ０．７Ｋｇ／ｃｍ”Ｇ　）の範囲の圧縮空気を管路２３よりエダクタ−２１のノ ズルに送出する。生成した吸込み圧力ヘッドは反応装置１の第４番床からケイリ ン光体をキャスト孔１９及びグラスチューブ２０を経てエダクタ−２１の側部入 口に吸込む、このケイリン光体輸送のためのキャリヤーガスは、第４番流動床よ り上にコネクター１１を通して供給する窒素流２２によって供する。エダクタ− からの排出流は管路２４を通り酸化反応装置２に付随するホッパー２５に流れる 。

反応装置２の上のフィルターバッグ２６はキャリヤーガス流からケイリン光体を 分離する。ガスはブロワ−４１で引かれて環境に排出される。ケイリン光体粒子 はバッフル２７に落ちて酸化反応装置２の第１番床に進む、このユニットはシリ ーズになった４つの床から成り、床間のバッフルは各々はぼ同じ高さであり、建 築材料はＣｒｙｓｔａｒである。流動用媒体は圧力露点約−４０℃を有する空気 である。空気空塔速度は運転条件で約５〜１５ｃｍ／秒の範囲である。酸化反応 装置２は、水冷却されるステンレススチールコネクター３２を取り付けたステン レススチールシェル３４を有する。コネクター３２の一端に長方形スロット３３ があり、これはコーティング運転の開閉止したままにする。バッチを完了した後 に、スロットを開けて４つの床から空気輸送により生成物を取り出す。

反応装置２の２つの端部はキャスト高アルミナ耐火物で作られる。２つの側部は Ｃｒｙｓｔ○ｉｏｎ炭化ケイ素板で作られ、板の後ろにＧｌｏｂａｒ　（登録商 標）炭化ケイ素エレメントを位置させて３域炉を形成する。また、Ｃｒｙｓｔｏ ｌｏｎ板をＧｌｏｂａｒ炭化ケイ素エレメントの後ろに位置させる。Ｇｌｏｂａ ｒ炭化ケイ素エレメントの域１及び２は第１番及び第２番床をそれぞれ加熱し、 第３域はその熱負荷を第３番及び第４番床に伝える。加熱は、ＳＣＲ制御電力供 給において制御信号を燃焼パッケイジに供給する専用３モ一ド温度コントローラ ーによって調節するのが有利である。

ケイリン光体が流動用ガスの影響下で第１番床から第４番床に移動するにつれて 、これらの粒子の表面に吸着されたＴＭＡは漸次アルミナに転化される。各々の 床はほぼ等温であり、温度は第１番床における約２５０”Ｃから第４番床におけ る約５００℃にまで上がる。初期温度が高過ぎると、コーティングにおける炭素 種のレベルが容認し得ないものになるので、反応装置２において温度プロフィル を注意深く調節することが重要である。

コンプレッサー３９を圧力レベル約５〜ｌ　Ｏｐｓ　ｉ　ｇ（０，３５〜０．７ Ｋｇ／ｃｍ”Ｇ）で出る空気を管路２９によりエダクタ−２８のノズルに供給す る。このようにして生成された真空は、第４番床から高温ケイリン光体を反応装 置２の一端にあるキャスト孔３０を通りかつステンレスパイプ４０を経てエダク タ−２８の側部入口に吸込む、高温ケイリン光体は、ダクト３に同心にかつその 内部に位置させたエダクタ−２８から空調した空気の流れ２４に排出される。ダ クト３への流入空気流３７は温度及び相対湿度が調節され、ステンレススチール ダクト３においてケイリン光体をサルチージョン速度を越λる速度で空気輸送す る。ケイリン光体がダクト３を進むにつれて、粒子は、熱がキャリヤー空気流に 伝達することによって、冷却されてくる。状態調節した空気の流れ３１を、上限 的０．０４ｍ３／秒で、ホッパー２５に供給して反応装置２のフリーボードにお けるガス及び粒子の温度をＮｏｍｅｘバッグ２６に許容し得る温度にまで下げる 。

ケイリン光体がダクト３を通る行路の終りにホッパー１１に入った後に、３つの 工程（吸着、酸化及び冷却）のシーケンスを繰り返す、所望のコーティング厚さ は、ケイリン光体を系の中に適当な回数循環させることによって達成される。ケ イリン光体の循環速度は、いくつかの変数の複雑な関数であり、反応装置２の回 りの熱収支から誘導される９反応装置１へのＴＭＡの供給速度は、とりわけこの 循環速度に依存する。

プロセスを始動するために、スイッチを入れて反応装置１及び反応装置２に流動 用窒素及び空気をそれぞれ送る。状態調節した空気３７．３６及び３１をダクト ３、コンプレッサー３９及びホッパー２５にそれぞれ供給すると、２つのバッグ フィルターユニットのブロワ−１７及び４１もまた稼動状態にする。エダクタ− ２８の側部口は、コーティング運転の間、その位置から反時計回りに９０度回転 させる。可撓性チューブをこの口からケイリン光体約２５ｋｇを収容する容器に 接続する。生じた真空はケイリン光体をホースでダクト３に吸込み、ダクトでケ イリン光体は空気流によって反応装置１に、次いでエダクタ−２１を経て反応装 置２に空気輸送される。

ダクト３へのケイリン光体の供給速度は、供給管路に設置したバタフライバルブ で調節する。一旦容器が空になったら、エダクタ−２８の側部口を回してそのデ ィフォルト位置に戻す、ケイリン光体は、今反応装置２の第４番床からダクト３ に輸送され、ユニット１を経て反応装置２に戻される。この循環を達成したら、 酸化Ｇｌｑｂａｒ炭化ケイ素エレメントのスイッチを入れかつ制御を働かせてプ ロセスの種々の領域で所望の運転温度を達成する。この点の後に、反応装置１へ のＴＭＡ供給を開始する。

本発明を、発明の好ましい実施態様を含めて詳細に説明した。しかし、当業者な らば、本開示を検討する際に、本発明に変更及び／又は改良を成し得、これらは 依然下記の請求の範囲に記載する通りの本発明の範囲及び精神の内にあることを 認めるものと思う。

「→ 流動床反応装置における滞留時間分布 １単一流動床について Ｎ段（等しい大きさの）系について 国際調査報告 １Ａ＋ｙ＋１１４−ム””””−ＴＩＭ’／ｐｃＯｎｌＬ”Ｊ、ｊ７０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．平均粒径の直径が約５０ミクロンより小さい粒状固形分を流動化し、これら の小さい固形分をコーティング材料或はこれへのプリカーサーで少なくとも一部 被包する装置であって、下記を組合わせて含む装置：互いに流れ連絡するＮ個（ Ｎ≧２）の流動床を有する十字流多段流動床反応装置； 小さい固体粒子を反応装置のＮ個の床から選ぶ床に導入する手段； 流動用ガスを反応装置のＮ個の床に導入し、それで小さい固体粒子が多段流動床 反応装置の第１床から第Ｎ番床を通る流れを助成する手段； コーティング材料或はこれへのプリカーサーを反応装置のＮ個の床の内の一つ或 はそれ以上に導入する手段；コーティング材料或はこれへのプリカーサーをこれ を収容する反応装置の床の断面全体にわたって分配させる手段； コーティング材料或はこれへのプリカーサーを収容する床における小さい粒状固 形分の滞留時間或は接触時間を、中の小さい粒状固形分がコーティング材料或は これへのプリカーサーで少なくとも一部被包されるように調節する手段；及び 流動用ガス及びコーティング材料或はこれへのプリカーサーで少なくとも一部被 包された小さい固体粒子を取り出す一つ或はそれ以上の出口手段。 ２．流動させる小さい粒状固形分が平均粒径で約３５ミクロンより小さい直径を 有する請求項１の装置。 ３．流動させる小さい粒状固形分が平均粒径で約２０ミクロンより小さし、直径 を有する請求項１の装置。 ４．多段反応装置における流動床或は段の数Ｎが２〜１０である請求項１の装置 。 ５．多段反応装置における流動床或は段の数Ｎが４である請求項１の装置。 ６．流動用ガスが少なくとも一種の非反応性ガスを含む請求項１の装置。 ７．流動用ガスが更に少なくとも一種の追加の固体、液体或はガス状成分を含む 請求項６の装置。 ８．流動用ガスにおける追加の成分が非反応性である請求項７の装置。 ９．流動用ガスにおける追加の成分が一種或はそれ以上の反応性成分を含む請求 項７の装置。 １０．小さい粒状固形分を反応装置のＮ床の中から選ぶ床に導入する手段を重力 供給手段、機械的供給手段及び空気供給手段から選ぶ請求項１の装置。 １１．流動用ガスを反応装置のＮ床に導入する手段が複数のガス通路を有する分 配板から成る請求項１の装置。 １２．分配板が一種或はそれ以上の金属、合金或はセラミックスから形成される 板である請求項１１の装置。 １３．分配板をバブルキャップ、ノズル及びパイプからなる群より選ぶ請求項１ １の装置。 １５．コーティング材料或はこれへのプリカーサーをＮ床反応装置の床に導入す る手段が複数のガス通路を有する分配板から成る請求項１の装置。 １６．分配板が一種或はそれ以上の金属、合金或はセラミックスから形成される 板である請求項１５の装置。 １７．分配板が多孔性である請求項１６の装置。 １８．分配板をバブルキャップ、ノズル及びバイブからなる群より選ぶ請求項１ ５の装置。 １９．同じ分配板を流動用ガス及びコーティング材料或はこれへのプリカーサー の両方を導入するのに用いる請求項１の装置。 ２０．分配板の別個のかつ隔てられたセクションを流動用ガス及びコーティング 材料或はこれへのプリカーサーを導入するのに用いる請求項１の装置。 ２１．コーティング材料或はこれへのプリカーサーをそれを収容する反応装置床 の断面全体にわたって分配させる手段が反応装置床内にバッフル手段を含む請求 項１の装置。 ２２．コーティング材料或はこれへのプリカーサーを収容する床における小さい 粒状固形分の滞留或は接触時間を調節する手段が流動床反応装置の段を分離する バッフル部材を位置させることを含む請求項１の装置。 ２３．コーティング材料或はこれへのプリカーサーを収容する床における小さい 粒状固形分の滞留或は接触時間を調節する手段が反応装置床内にバッフル部材を 位置させることを含む請求項１の装置。 ２４．同じバッフル部材を用いてコーティング材料或はこれへのプリカーサーを 分配させかつ床における小さい粒状固形分の滞留或は接触時間を調節する請求項 ２３の装置。 ２５．別々のバッフル部材を用いてコーティング材料或はこれへのプリカーサー を分配させかつ床における小さい粒状固形分の滞留或は接触時間を調節する請求 項２３の装置。 ２６．二次バッフルを流動床反応装置の段を分離する主バッフルより上に直接配 置し、二次バッフルの反応装置頂部に対する位置は反応装置頂部に微細な粉末を 堆積させないようにする程の反応装置頂部を通るガス流れを生じるようにし、主 バッフルとその二次対応物との間の間隔は主バッフルより上の伸長される床の高 さの変化を可能にするようにする請求項１の装置。 ２７．反応装置のルーフに始まりかつ第２番床の中に少なくとも１０ｃｍ伸長す るスロット付きバッフルを設置し、バッフル頂部におけるスロットはガスをホッ パーより上のフィルターに逃がすのを可能にし、第２番床の中への伸長は粉末を 固形分用出口手段に短絡させないようにする請求項１の装置。 ２８．固形分用出口手段が少なくとも３つ存在する請求項１の装置。 ２９．−固形分用出口手段がエダクターであり、それにガスー固形分分離装置が 従い、エダクターに多段流動床反応装置の第Ｎ番床より上の調節可能な距離に配 置したチューブにより固形分を供給する請求項２８の装置。 ３０．−固形分用出口手段が反応装置から固体生成物を取り出すのに適した床ド レイン或は生成物抜き出し出口手段である請求項２８の装置。 ３１．−固形分用出口手段が反応装置の垂直壁に対し取り扱う材料についての静 止角より大きい角度で傾斜させた輸送チューブ部材である請求項２８の装置。 ３２．多段流動床反応装置の段の内の１つ或はそれ以上から固形分を採取する手 段が少なくとも１つ存在する請求項１の装置。 ３３．粉末サンプリング手段が両端部をシールしかつ気密のフィードスルーの中 に通して反応装置の中に装入するスロット付きチューブを含む請求項２３の装置 。 ３４．ガス出口手段がガスと固形分とを分離するのに適しておりかつサイクロン 、布バッグフィルター及び金属合金ブローバックフィルターから選ばれる請求項 １の装置。 ３５．流動床を出るガスのほとんどが、壁を処理加工する固形分についての静止 角より大きい角度で傾斜させたホッパーを経てガスー固形分分離装置に入る請求 項３４の装置。 ３６．固形分を空気手段によりホッパーにホッパー壁に対し入ってくるジェット 軸が、伸ばした際に最適ろ過のためにバッグフィルターの全長を覆うような角度 で供給する請求項３５の装置。 ３７．ホッパー壁を滑り摩擦係数の小さい材料で被覆する請求項３５の装置。 ３８．ホッパーがバッフル板を処理加工する固形分の静止角より大きい角度で傾 斜させて含む請求項３５の装置。 ３９．冷却ガスの流れをホッパーのバッフルの下に設けて流動床を出るガスに同 伴する固形分を冷却する請求項３８の装置。 ４０．バッフル板を、固形分が板の下方端を出て多段流動床反応装置の第１番床 に入るように位置させる請求項３８の装置。 ４１．バッフル板の頂部及び底部表面を滑り摩擦係数の小さい材料で被覆する請 求項３８の装置。 ４２．更に多段流動床反応装置のＮ個の流動床の各々について温度調節手段を含 み、該温度調節手段は個々の床に必要とされる通りに独立に加熱或は冷却或は両 方をもたらす請求項１の装置。 ４３．多段流動床反応装置のＮ床の各々において本質的に等温挙動が存在する請 求項１の装置。 ４４．加熱手段を下記の方法：輻射、対流及び伝熱からなる群より選ぶ請求項４ ２の装置。 ４５．加熱部材が前記Ｎ個の反応装置床を通って漸次上昇する温度をもたらす請 求項４４の装置。 ４６．加熱手段が温度範囲ほぼ室温から約１４００℃をもたらす請求項４４の装 置。 ４７．加熱手段が複数のセラミック電気抵抗加熱エレメントを含み、温度範囲ほ ぼ室温から約１０００℃をもたらす請求項４４の装置。 ４８．冷却手段が温度を下げてほぼ室温にするのに適している請求項４２の装置 。 ４９．冷却手段が反応装置の床の中を通る流動用ガスから成る請求項４８の装置 。 ５０．冷却手段を冷却ジャケット、冷却コイル及び冷凍ジャケットから選ぶ請求 項４８の装置。 ５１．流動床壁及びバッフルの建築材料をセラミック、金属、金属合金及び耐摩 耗性セラミック被覆合金からなる群より選ぶ請求項１の装置。 ５２．小さい固体粒子を保護材料の相似被覆で被覆する方法あって、下記の工程 を含む方法： （ａ）第１多段流動床反応装置において小さい粒子に気相プリカーサーコーティ ング材料を、粒子がプリカーサーコーティング材料の少なくとも一部を吸収する ように接触させ； （ｂ）プリカーサーコーティング材料を上に吸着させた粒子を第２多段流動床反 応装置に通し、そこでプリカーサーコーティング材料は酸化されて保護材料にな り；（ｃ）被覆された粒子を冷却域に通し；及び（ｄ）固形分を第１及び第２多 段流動床反応装置並びに冷却域の中に適当な回数循環させて保護材料の一層厚い コーティングを達成する。 ５３．第１多段流動床反応装置における流動用ガスが窒素である請求項５２の方 法。 ５４．プリカーサーコーティング材料がアルミナのプリカーサーである請求項５ ２の方法。 ５５．アルミナのプリカーサーがトリメチルアルミニウムである請求項５４の方 法。 ５６．アルミナのプリカーサーが下記：Ａ１Ｒｘ（ＯＲ■）３−ｘ （式中、０＜ｘ＜３、ｘは整数であり、Ｒ及びＲ■は低級アルキル基である） である請求項５４の方法。 ５７．第１多段流動床反応装置の各々の段が本質的に等温であり、温度が第１段 における約２５℃から最後の段における約５００℃の範囲である請求項５２の方 法。 ５８．第２多段流動床反応装置における流動用ガスが空気である請求項５２の方 法。 ５９．第２多段流動床反応装置の各々の段が本質的に等温であり、温度が第１段 における約２５℃から最後の段における約７５０℃の範囲である請求項５２の方 法。 ６０．冷却域が第２反応装置の最後の段からの高温粉末に調節した乾湿特性の冷 却空気の並流を接触させるダクトであり、ダクトにおける固形分の滞留時間を固 形分を冷却してダクトの出口において約２５℃になる程にする請求項５２の方法 。 ６１．タクトのガスー固形分混合物が方向の変更を受ける位置に摩擦係数の小さ い材料をライニングする請求項６０の方法。 ６２．冷却域が多段流動床反応装置である請求項５２の方法。 ６３．流動用ガスが室温の空気である請求項６２の方法。 ６４．固形分をエダクターを用いて反応装置の間を輸送する請求項５２の方法。 ６５．小さい粒子を、必要に応じて金属でドープした保護材料の相似被覆で被覆 する連続方法あって、下記の工程を含む方法： （ａ）固形分を第１多段流動床反応装置に調節した速度で供給し、そこで固形分 にプリカーサー材料をドーパントを有し或は有しないで接触させ； （ｂ）固形分を第２多段流動床反応装置に通し、そこで固形分を冷却し；及び （ｃ）第２多段反応装置の最後の段の出口から被覆されかつ冷却された固形分を 捕集する。 ６６．固形分を、マイクロプロセッサー制御されるロスインウエイトフィーター を使用して第１反応装置の第１番床に一定の質量速度で供給する請求項６５の方 法。 ６７．更に第１反応装置の分配板を冷却してプリカーサーの分解温度より低い温 度にする手段を含む請求項６５の方法。 ６８．冷却手段が分配板における一組のパイプであって、中に冷却液を循環させ て通すものである請求項６７の方法。 ６９．温度調節手段を用いて第１多段反応装置の各々の段において本質的に等温 の挙動を保つ請求項６５の方法。 ７０．第１反応装置における固形分の温度を所定数の段で室温から約５００℃に 漸次上げ、第１反応装置の残りの数の段においてその温度に保つ請求項６９の方 法。 ７１．温度５００℃になる床についての流動用ガスが窒素である請求項７０の方 法。 ７２．残りの段についての流動用ガスが加えてコーティング材料或はそれへのプ リカーサーを含有する請求項７０の方法。 ７３．残りの段についての流動用ガスが加えてドーパント材料或はそれへのプリ カーサーを含有する請求項７２の方法。 ７４．プリカーサーコーティング材料がアルミナのプリカーサーである請求項７ ２の方法。 ７５．アルミナのプリカーサーがアルミニウムイソプロポキシドである請求項７ ４の方法。 ７６．ドーパントを元素の周期表のＩＡ、ＩＩＡ、ＩＩＩＡ、ＩＶＡ、ＶＡ、Ｖ ＩＡ、、ＶＩＩＡ、ＶＩＩＩＡ、ＩＢ、ＩＩＢ、ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、ＶＢ、ＶＩ Ｂ及びＶＩＩＢ族の元素から選ぶ請求項７３の方法。 ７７．ドーパントが鉄或はそれへのプリカーサーである請求項７６の方法。 ７８．鉄プリカーサーがＦｅ（ＣＯ）５である請求項７７の方法。 ７９．高温及び被覆された固形分が第１反応装置から第２反応装置に材料につい ての停止角より大きい角度で傾斜させたチューブによって移送される請求項６５ の方法。 ８０．温度調節手段を用いて第２反応装置の各々の段において本質的に等温の挙 動を保つ請求項６５の方法。 ８１．第２反応装置において固形分を約５００℃から６０℃に冷却する請求項６ ５の方法。 ８２．冷却を、第２反応装置の床を空気流動させることによって達成する請求項 ８１の方法。