JPS6236013A - 炭酸ガス製造装置 - Google Patents
炭酸ガス製造装置Info
- Publication number
- JPS6236013A JPS6236013A JP60171193A JP17119385A JPS6236013A JP S6236013 A JPS6236013 A JP S6236013A JP 60171193 A JP60171193 A JP 60171193A JP 17119385 A JP17119385 A JP 17119385A JP S6236013 A JPS6236013 A JP S6236013A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- carbon dioxide
- raw material
- microwave
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野）
本発明は石灰石、大理石、）−゛ロマイド、マグネサイ
ト等から高純度、高濃度の炭酸ガスを製造する装置に関
するものである。 （従来技術とその問題点） 従来、石灰石、大理石、ドロマイト等の０ａＯ０３系原
料や、Ｍｇ（ｉｏｎ 、 Ｂｍ（’、ＯＢ 等のＭ
２Ｏ３糸原料を固型、液体、気体燃料で加熱焼成して生
石灰と炭酸ガスを製造することが行なわれている。 ところが、これらの燃料を使う方法は、燃料中に含有さ
れる硫黄、燐等により製品（生石灰）の純度が低下する
ことが欠点とされ、又同時に発生する炭酸ガスにおいて
も燃焼空気中の窒素、酸素等や燃焼によシ発生する水分
が混入し、炭酸ガス純度と濃度が低下することが欠点と
されている。 そこで本発明はこれらの欠点のない炭酸ガス製造装＃を
提供しようとするものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、気密炉において原料にマイクロ波照射を行な
い、誘電加熱によって焼成を行うものであるが、気密炉
の構造を次のようなものとしたものである。 即ち１本発明は竪型焼成炉の上部にマイク、口波結せ器
及び導波管を介してマイクロ波発振機を接続し、下部に
マイクロ波の反射を増進するテーノぐ状の加熱部を設は
次ものである。 （実施例） 以下第１図に示す本発明の実施例について説明する。 図において、１は竪型焼成炉で、上部にマイクｐ波結曾
器２及び導波管３を介し１マイクロ波発振機４″ｆｆ−
接続し、下部にチー、ｏ状加熱部５が形放されている。 原料はホッノぐ６に投入され、原料予熱器７及び気密供
給器８を通って焼成炉１の炉頂に導入される。 焼成炉１に導入された原料は、マイクロ波によって、誘
電発熱にて昇温し、テーパ状加熱部５に至り、より多く
のマイクロ波電力を吸収して高温となＱ、焼成されると
共に化学分解し１分解され九高温ガスＧ（炭酸ガスフは
炉内を上昇し、昇温層９で原料を加熱すると共に高温ガ
スＧは低温となり１分離中間１１に違しガス取出器１２
よシ炭酸ガスとして取出し、コンプレッサ１３によりコ
ンデンサ１４に供給される。 供給された炭酸ガスは冷凍機１５によシ冷却され、液化
炭酸ガスとなり、液化炭酸ガスタンク１６に至り、パル
ｆ１７ｔ−経て液化炭酸ガス１８（製品〕として取出さ
れる。尚１９はブロー弁で、炭酸ガス中に混在する非液
化ガスの放出器である。 チーＡ状加熱５において焼成された製品（生石灰）は冷
却器２０により冷却され、気密排出器２１を通して排出
される。 ２２は送風機で、送風された空気２３は生石灰冷却器２
０にて吸熱昇温し、原料予熱器７に至り。 原料を加熱し、原料よシ生じた水分を冷却器２４によシ
冷却された除湿器２５に運び、除湿後送風機２２へ至る
循環を行なう。つまり生石灰冷却器２０の廃熱を回収す
る系を構成している。 以上本発明のマイクロ波加熱炭酸ガス製造装置の一実施
例装置について構成並びに作用の説明を行ったが、次て
装置作動中の石灰石を原料とした場曾の炉内温度と炭酸
ガス圧力の関係、及び炉昇温時間と炉内炭酸ガス濃度の
関係についての測定例を示し簡易な説明を行なう。 第２図は本発明における炉内温度と炉内炭酸ガス分圧測
定例を示すもので、炉内圧が低ければ炉内温度は低く操
業されるが、外気のＵ人は増す。 したがって高純度を期待する場付は炉の気密性に依存す
るが炉内圧を外気圧以上とした操業条件になる。従って
原料により加熱温度は変る。 第３図は本発明における炉昇温時間と炉内炭酸ガス濃度
の関係を測定した１例を示すもので、炭酸ガス発生点ま
での時間は炉の大きさと供給するマイクロ波電力量に依
存し、炭酸ガス濃度が最大値になる時間は炉内空間が炭
酸ガスにより置換される時間でろるから、炉内空間容積
に対する炭酸ガス発生量に依存し、炭酸ガス発生量は、
供給マイクロ波電力量に依存する関係にある。 また炭酸ガス濃度の最大値は除湿器温度と原料に混在す
るガス部分に依存する。石灰石を原料とした測定例では
図に示すように９９％以上の値を示し、高濃度炭酸ガス
が得られることを示す。 一般に刈られている石灰石の焼成は、加熱された石灰石
は吸熱反応にエリ分解し炭酸ガス全発生する。その反応
は下式に示される。 ０ａＯ０３＋Δｔμ→Ｃａ Ｏ＋ ＯＯＨここにΔｔμ
はマイクロ波エネルギでこの反応に分解温度に達しない
と起ない。 分解には多量の分解熱を必要とする。その熱量は下記の
値が知られている。 （１）
ト等から高純度、高濃度の炭酸ガスを製造する装置に関
するものである。 （従来技術とその問題点） 従来、石灰石、大理石、ドロマイト等の０ａＯ０３系原
料や、Ｍｇ（ｉｏｎ 、 Ｂｍ（’、ＯＢ 等のＭ
２Ｏ３糸原料を固型、液体、気体燃料で加熱焼成して生
石灰と炭酸ガスを製造することが行なわれている。 ところが、これらの燃料を使う方法は、燃料中に含有さ
れる硫黄、燐等により製品（生石灰）の純度が低下する
ことが欠点とされ、又同時に発生する炭酸ガスにおいて
も燃焼空気中の窒素、酸素等や燃焼によシ発生する水分
が混入し、炭酸ガス純度と濃度が低下することが欠点と
されている。 そこで本発明はこれらの欠点のない炭酸ガス製造装＃を
提供しようとするものである。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、気密炉において原料にマイクロ波照射を行な
い、誘電加熱によって焼成を行うものであるが、気密炉
の構造を次のようなものとしたものである。 即ち１本発明は竪型焼成炉の上部にマイク、口波結せ器
及び導波管を介してマイクロ波発振機を接続し、下部に
マイクロ波の反射を増進するテーノぐ状の加熱部を設は
次ものである。 （実施例） 以下第１図に示す本発明の実施例について説明する。 図において、１は竪型焼成炉で、上部にマイクｐ波結曾
器２及び導波管３を介し１マイクロ波発振機４″ｆｆ−
接続し、下部にチー、ｏ状加熱部５が形放されている。 原料はホッノぐ６に投入され、原料予熱器７及び気密供
給器８を通って焼成炉１の炉頂に導入される。 焼成炉１に導入された原料は、マイクロ波によって、誘
電発熱にて昇温し、テーパ状加熱部５に至り、より多く
のマイクロ波電力を吸収して高温となＱ、焼成されると
共に化学分解し１分解され九高温ガスＧ（炭酸ガスフは
炉内を上昇し、昇温層９で原料を加熱すると共に高温ガ
スＧは低温となり１分離中間１１に違しガス取出器１２
よシ炭酸ガスとして取出し、コンプレッサ１３によりコ
ンデンサ１４に供給される。 供給された炭酸ガスは冷凍機１５によシ冷却され、液化
炭酸ガスとなり、液化炭酸ガスタンク１６に至り、パル
ｆ１７ｔ−経て液化炭酸ガス１８（製品〕として取出さ
れる。尚１９はブロー弁で、炭酸ガス中に混在する非液
化ガスの放出器である。 チーＡ状加熱５において焼成された製品（生石灰）は冷
却器２０により冷却され、気密排出器２１を通して排出
される。 ２２は送風機で、送風された空気２３は生石灰冷却器２
０にて吸熱昇温し、原料予熱器７に至り。 原料を加熱し、原料よシ生じた水分を冷却器２４によシ
冷却された除湿器２５に運び、除湿後送風機２２へ至る
循環を行なう。つまり生石灰冷却器２０の廃熱を回収す
る系を構成している。 以上本発明のマイクロ波加熱炭酸ガス製造装置の一実施
例装置について構成並びに作用の説明を行ったが、次て
装置作動中の石灰石を原料とした場曾の炉内温度と炭酸
ガス圧力の関係、及び炉昇温時間と炉内炭酸ガス濃度の
関係についての測定例を示し簡易な説明を行なう。 第２図は本発明における炉内温度と炉内炭酸ガス分圧測
定例を示すもので、炉内圧が低ければ炉内温度は低く操
業されるが、外気のＵ人は増す。 したがって高純度を期待する場付は炉の気密性に依存す
るが炉内圧を外気圧以上とした操業条件になる。従って
原料により加熱温度は変る。 第３図は本発明における炉昇温時間と炉内炭酸ガス濃度
の関係を測定した１例を示すもので、炭酸ガス発生点ま
での時間は炉の大きさと供給するマイクロ波電力量に依
存し、炭酸ガス濃度が最大値になる時間は炉内空間が炭
酸ガスにより置換される時間でろるから、炉内空間容積
に対する炭酸ガス発生量に依存し、炭酸ガス発生量は、
供給マイクロ波電力量に依存する関係にある。 また炭酸ガス濃度の最大値は除湿器温度と原料に混在す
るガス部分に依存する。石灰石を原料とした測定例では
図に示すように９９％以上の値を示し、高濃度炭酸ガス
が得られることを示す。 一般に刈られている石灰石の焼成は、加熱された石灰石
は吸熱反応にエリ分解し炭酸ガス全発生する。その反応
は下式に示される。 ０ａＯ０３＋Δｔμ→Ｃａ Ｏ＋ ＯＯＨここにΔｔμ
はマイクロ波エネルギでこの反応に分解温度に達しない
と起ない。 分解には多量の分解熱を必要とする。その熱量は下記の
値が知られている。 （１）
【コａＦ】Ｏａ ｋ ２０℃から９００Ｃに加熱
に要する熱量・・・・・・２３４Ｋｃａｌ！ＡＣ？呵′
ａ（）０３（２１０ａＯＯ３ｔ” ９００℃にて分解す
に要す熱量−−３９６Ｋｃ ａ４／ｋｇ−Ｃａ００３１
＋ ２ ＝ ６３０ Ｋｃａ／ｋｇ−ＯａＣＯｓ（３
）分解ＯａＯを９００℃から２０℃までの冷却遊離熱１
ｋ ・” −１０５Ｋｃｍ＃／に７０ａｏ
０３（４） 分解００１ を９００℃から２０℃まで
の冷却遊離熱ｔ −−１０３Ｋｃ ａＭｃ
ｇ−ＯａＯ０３３＋４＝２０８ Ｋｃ ａ ｌ／／ｋｆ
−Ｏａ （’、０３従って３ ＋ ４ ＝ ２０８ Ｋ
ｃ ａ１７に４−Ｏａ００３は理論廃熱となるから、実
施例の如くこの廃熱を回収することに工す著しい熱効率
の向上を図ることができる、テーパ焼成器５は上記加熱
量表を見ると（１）項の顕熱は昇温後は不要となるが（
２）項の分解熱量は顕熱ｔＬ多大きいから昇＠層部９工
り高温層部１０にて多くのマイクロ波電力を供給する必
要たら、この部分をデーパ状とし原料のｍｔ少くシ〃１
つマイクロ波の反射を多くして定在波による電界を高く
することにより多大の電力供給ができ高温に加熱が行え
る装置である。 供給電力の配分は原料の物性と焼成温度にエシテーパ角
度とテーパ長さを選ぶ。マイクロ波加熱は誘電加熱とさ
れその発熱量は一般公知の下式で示される９発熱ｊｌＱ
は、 Ｑ ＝ ｆ １ＩＥ２ ＠ ｔ ｅ ｔａｎδεとｔａ
ｎδの積を損失係数と呼び誘電加熱の難易性を表す。こ
こではｆけ発振周波敬、εは誘電巡。 ｌａｎδは誘電正接でそれらが決っているとマイクａ波
電界を調整して温度分布を得ることにより原料の昇温９
分解が行なえる焼成炉が得られる。 （発明の効果） 以上のマイクロ波加熱炭酸ガス製造装置例についての炉
構放並びに作用の説明に工す明らかな工うに、炉外から
のガス混入、熱源からめガス混入はなく、高品質の炭酸
ガスを製造することができる。
に要する熱量・・・・・・２３４Ｋｃａｌ！ＡＣ？呵′
ａ（）０３（２１０ａＯＯ３ｔ” ９００℃にて分解す
に要す熱量−−３９６Ｋｃ ａ４／ｋｇ−Ｃａ００３１
＋ ２ ＝ ６３０ Ｋｃａ／ｋｇ−ＯａＣＯｓ（３
）分解ＯａＯを９００℃から２０℃までの冷却遊離熱１
ｋ ・” −１０５Ｋｃｍ＃／に７０ａｏ
０３（４） 分解００１ を９００℃から２０℃まで
の冷却遊離熱ｔ −−１０３Ｋｃ ａＭｃ
ｇ−ＯａＯ０３３＋４＝２０８ Ｋｃ ａ ｌ／／ｋｆ
−Ｏａ （’、０３従って３ ＋ ４ ＝ ２０８ Ｋ
ｃ ａ１７に４−Ｏａ００３は理論廃熱となるから、実
施例の如くこの廃熱を回収することに工す著しい熱効率
の向上を図ることができる、テーパ焼成器５は上記加熱
量表を見ると（１）項の顕熱は昇温後は不要となるが（
２）項の分解熱量は顕熱ｔＬ多大きいから昇＠層部９工
り高温層部１０にて多くのマイクロ波電力を供給する必
要たら、この部分をデーパ状とし原料のｍｔ少くシ〃１
つマイクロ波の反射を多くして定在波による電界を高く
することにより多大の電力供給ができ高温に加熱が行え
る装置である。 供給電力の配分は原料の物性と焼成温度にエシテーパ角
度とテーパ長さを選ぶ。マイクロ波加熱は誘電加熱とさ
れその発熱量は一般公知の下式で示される９発熱ｊｌＱ
は、 Ｑ ＝ ｆ １ＩＥ２ ＠ ｔ ｅ ｔａｎδεとｔａ
ｎδの積を損失係数と呼び誘電加熱の難易性を表す。こ
こではｆけ発振周波敬、εは誘電巡。 ｌａｎδは誘電正接でそれらが決っているとマイクａ波
電界を調整して温度分布を得ることにより原料の昇温９
分解が行なえる焼成炉が得られる。 （発明の効果） 以上のマイクロ波加熱炭酸ガス製造装置例についての炉
構放並びに作用の説明に工す明らかな工うに、炉外から
のガス混入、熱源からめガス混入はなく、高品質の炭酸
ガスを製造することができる。
第１図は本発明の実施例の横取を示す図、第２図は石灰
石を原料とした場合の炉内温度と炉内炭酸ガス圧の関係
を示す図、第３図は実施例装置の炉昇温時間と炉内炭酸
ガス一度（炭酸ガス分圧ン関係を示す図である。 １・・・焼成炉、２・・・マイクロ波結合器、３・・・
導波管、４・・・マイクロ波発振機、５・・・テーパ状
那熱部。 特許出願人 戸高石灰化工株式会社 第 １ 図 第 ２ 図 ４＠０６＠１９ ａＯ＠ ｌｌＩＤ０ 介解うＭＬ／１℃ 第 ６ 図 時ｒ５
石を原料とした場合の炉内温度と炉内炭酸ガス圧の関係
を示す図、第３図は実施例装置の炉昇温時間と炉内炭酸
ガス一度（炭酸ガス分圧ン関係を示す図である。 １・・・焼成炉、２・・・マイクロ波結合器、３・・・
導波管、４・・・マイクロ波発振機、５・・・テーパ状
那熱部。 特許出願人 戸高石灰化工株式会社 第 １ 図 第 ２ 図 ４＠０６＠１９ ａＯ＠ ｌｌＩＤ０ 介解うＭＬ／１℃ 第 ６ 図 時ｒ５
Claims (1)
- 竪型焼成炉の上部にマイクロ波結合器及び導波管を介し
てマイクロ波発振機を接続し、下部にマイクロ波の反射
を増進するテーパ状の加熱部を設けたことを特徴とする
炭酸ガス製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60171193A JPS6236013A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 炭酸ガス製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60171193A JPS6236013A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 炭酸ガス製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6236013A true JPS6236013A (ja) | 1987-02-17 |
Family
ID=15918732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60171193A Pending JPS6236013A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 炭酸ガス製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6236013A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012116681A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Nittetsu Mining Co Ltd | 炭酸リチウムの製造方法 |
| JP2013193940A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Nittetsu Mining Co Ltd | 炭酸リチウムを製造する方法 |
| JP2017081771A (ja) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | 日鉄鉱業株式会社 | 炭酸リチウム製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5436926A (en) * | 1977-08-29 | 1979-03-19 | Sanwa Denki Seisakusho Kk | Remote control device for camera |
| JPS55160000A (en) * | 1980-04-07 | 1980-12-12 | Mutoh Ind Ltd | Fixer of cursor in rail type universal parallel ruler* etc* |
-
1985
- 1985-08-05 JP JP60171193A patent/JPS6236013A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5436926A (en) * | 1977-08-29 | 1979-03-19 | Sanwa Denki Seisakusho Kk | Remote control device for camera |
| JPS55160000A (en) * | 1980-04-07 | 1980-12-12 | Mutoh Ind Ltd | Fixer of cursor in rail type universal parallel ruler* etc* |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012116681A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Nittetsu Mining Co Ltd | 炭酸リチウムの製造方法 |
| US8920763B2 (en) | 2010-11-30 | 2014-12-30 | Nittetsu Mining Co., Ltd. | Method for producing lithium carbonate |
| JP2013193940A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Nittetsu Mining Co Ltd | 炭酸リチウムを製造する方法 |
| US9255011B2 (en) | 2012-03-22 | 2016-02-09 | Nittetsu Mining Co., Ltd. | Method for producing lithium carbonate |
| JP2017081771A (ja) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | 日鉄鉱業株式会社 | 炭酸リチウム製造方法 |
| US10035710B2 (en) | 2015-10-26 | 2018-07-31 | Nittetsu Mining Co., Ltd. | Method for producing lithium carbonate |
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