JPS63185443A - 化学反応装置 - Google Patents
化学反応装置Info
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- JPS63185443A JPS63185443A JP63002372A JP237288A JPS63185443A JP S63185443 A JPS63185443 A JP S63185443A JP 63002372 A JP63002372 A JP 63002372A JP 237288 A JP237288 A JP 237288A JP S63185443 A JPS63185443 A JP S63185443A
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- 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
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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- 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
- B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
- B01J2219/00078—Fingers
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- B01J2219/00094—Jackets
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Control Of Temperature (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
【発明の詳細な説明】
本発明は一般には化学反応容器の分野に関し、特に、反
応容器内の反応を自動的に制御して発熱反応の暴走を防
ぐための装置を備えた反応容器に関する。
応容器内の反応を自動的に制御して発熱反応の暴走を防
ぐための装置を備えた反応容器に関する。
化学工業分野全体を通じ、密閉反応容器内で起こる発熱
反応には種々のものがある。多くの状態が反応容器内で
の暴走反応や制御不可能な自己を加熱性の圧力増大を引
き起こすことがある。かかる状態の例としては、冷却又
は冷凍材の喪失、反応容器の内容物の汚染、及び計測装
置の故障又はヒユーマン・エラーによる危険な試薬の入
れすぎがある。
反応には種々のものがある。多くの状態が反応容器内で
の暴走反応や制御不可能な自己を加熱性の圧力増大を引
き起こすことがある。かかる状態の例としては、冷却又
は冷凍材の喪失、反応容器の内容物の汚染、及び計測装
置の故障又はヒユーマン・エラーによる危険な試薬の入
れすぎがある。
暴走反応が配合る可能性に対処するために先行技術の反
応容器は、限界圧力に達すると必ず作動する成る型式の
緊急時逃し装置を備えている０代表的には、反応容器は
相当なサイズのベントラインを備え、このベントライン
は冷却装置のアームを通って流体を充填した冷却清白に
通じ、上記冷却装置のアームは反応容器及びその関連の
反応に合わせて特別に設計されている。暴走反応による
加圧状態が生じると、破裂板が破れてフラッシュ流をベ
ントラインを介して冷却槽に流入させる。
応容器は、限界圧力に達すると必ず作動する成る型式の
緊急時逃し装置を備えている０代表的には、反応容器は
相当なサイズのベントラインを備え、このベントライン
は冷却装置のアームを通って流体を充填した冷却清白に
通じ、上記冷却装置のアームは反応容器及びその関連の
反応に合わせて特別に設計されている。暴走反応による
加圧状態が生じると、破裂板が破れてフラッシュ流をベ
ントラインを介して冷却槽に流入させる。
ベントラインの必要サイズは選択するアップセットまた
は混乱状態及び一般には知られていない特定の反応の自
己加熱率又はエネルギ発生量に著しく依存する。したが
って、適切な設計に一層近づけるためには、綿密な分析
及び研究が必要である。
は混乱状態及び一般には知られていない特定の反応の自
己加熱率又はエネルギ発生量に著しく依存する。したが
って、適切な設計に一層近づけるためには、綿密な分析
及び研究が必要である。
先行技術の逃しベントが開くと、液体とガスとの泡状混
合物が排出されるが、極端な場合には反応容器の内容物
全部が排出されることがある。その結果、一定サイズの
逃しベントでは、排出中の液体がベントの一部を満たし
、蒸気のベントにとって有効な横断面が事実上狭くなる
。単位時間当りに復くことのできる蒸気は当初の予測よ
りも少ないので反応容器内の圧力は上昇し続け、設計限
度を越えることがある。さらにこの２相の梳れのために
排出される物置の買置は全てが蒸気の流れであると仮定
した場合よりも相当大きい、これらの要因により、低蒸
気圧装置には効果のない大型で複雑且つ高価な受入れ装
置が必要である。また、高蒸気圧装置で逃し設定圧力に
対応した自己加熱率は作業条件に関して非常に大きくな
る。
合物が排出されるが、極端な場合には反応容器の内容物
全部が排出されることがある。その結果、一定サイズの
逃しベントでは、排出中の液体がベントの一部を満たし
、蒸気のベントにとって有効な横断面が事実上狭くなる
。単位時間当りに復くことのできる蒸気は当初の予測よ
りも少ないので反応容器内の圧力は上昇し続け、設計限
度を越えることがある。さらにこの２相の梳れのために
排出される物置の買置は全てが蒸気の流れであると仮定
した場合よりも相当大きい、これらの要因により、低蒸
気圧装置には効果のない大型で複雑且つ高価な受入れ装
置が必要である。また、高蒸気圧装置で逃し設定圧力に
対応した自己加熱率は作業条件に関して非常に大きくな
る。
したがって、本発明の目的は反応容器内の化学反応物の
反応を温度及０圧力の制限により制御することによって
発熱反応の暴走を自動的に防止する装置を提供すること
にある。
反応を温度及０圧力の制限により制御することによって
発熱反応の暴走を自動的に防止する装置を提供すること
にある。
簡単に云うと、本発明は、熱交換体で満たされ且つ反応
容器内容物と熱交換関係をなす複数本の緊急時逃し管を
備えた化学反応容器である。逃し管の各々は破裂板及び
ヘッダを介して流体リザーバに連結されている。もし反
応容器内の発熱反応が王宮な制御状態から離脱すると熱
が逃し管内の流体に伝達されて内圧が上昇する。逃し管
内の圧力が設定レベルに達すると破裂板が開いて熱交換
体中の蒸気の泡がリザーバまで上昇し、冷却漬体中で凝
縮して、逃し管内に環流する。このため、反応容器の内
容物の温度が熱交換体の沸点に保たれ、反応の暴走を防
止出来る。このようにして反応容器内容物のベント及び
冷却の必要性が回避される。
容器内容物と熱交換関係をなす複数本の緊急時逃し管を
備えた化学反応容器である。逃し管の各々は破裂板及び
ヘッダを介して流体リザーバに連結されている。もし反
応容器内の発熱反応が王宮な制御状態から離脱すると熱
が逃し管内の流体に伝達されて内圧が上昇する。逃し管
内の圧力が設定レベルに達すると破裂板が開いて熱交換
体中の蒸気の泡がリザーバまで上昇し、冷却漬体中で凝
縮して、逃し管内に環流する。このため、反応容器の内
容物の温度が熱交換体の沸点に保たれ、反応の暴走を防
止出来る。このようにして反応容器内容物のベント及び
冷却の必要性が回避される。
本発明は、添付図面の種々の図に関連した実施例につい
て以下の詳細な説明から一層良く理解されることになろ
う。
て以下の詳細な説明から一層良く理解されることになろ
う。
今、第１図を参照すると、従来型加熱冷却ジャケット１
２を備え、且つ成る時点で発熱反応を起こす一定量の反
応物を収容した代表的な密閉反応容器１０が示されてい
る０本発明のこの実施例では複数本の緊急時逃し管１４
が圧力取付具１６を貫通して反応器の中へ延びている。
２を備え、且つ成る時点で発熱反応を起こす一定量の反
応物を収容した代表的な密閉反応容器１０が示されてい
る０本発明のこの実施例では複数本の緊急時逃し管１４
が圧力取付具１６を貫通して反応器の中へ延びている。
多管１４は管内の圧力が設定値に達すると開くように設
計された破裂板１Ｂを備えている。管１４は共通へラダ
２０及び冷却用流体リザーバ２２と連通している０反応
容器１０内にある管１４の部分は反応容器内容物のレベ
ル２６よりも上のレベル２４まで、所定の気化温度をも
つ熱交換体で満たされている。管１４は熱伝導性の材料
で作られており、また反応容器内容物から熱交換体への
熱伝達を促進するために管１４には熱伝導性フィン２８
を設けるのが良い１反応容器１０はさらに、反応容器の
内部温度及び内圧をそれぞれ測定し、所定の条件を超え
ると警報装置３４を作動させるセンサ３０．３２を備え
るのが良い。
計された破裂板１Ｂを備えている。管１４は共通へラダ
２０及び冷却用流体リザーバ２２と連通している０反応
容器１０内にある管１４の部分は反応容器内容物のレベ
ル２６よりも上のレベル２４まで、所定の気化温度をも
つ熱交換体で満たされている。管１４は熱伝導性の材料
で作られており、また反応容器内容物から熱交換体への
熱伝達を促進するために管１４には熱伝導性フィン２８
を設けるのが良い１反応容器１０はさらに、反応容器の
内部温度及び内圧をそれぞれ測定し、所定の条件を超え
ると警報装置３４を作動させるセンサ３０．３２を備え
るのが良い。
もし反応容器１０内の発熱反応が暴走して制御できなく
なると、反応容器１０の設計限度を越える内圧が生じる
ことがある０反応容器が暴走を始めると、熱が緊急時逃
し管１４内の熱交換体に伝達されてこの熱交換体が蒸発
し始める。蒸気は管１４内の圧力を増加せしめ、ついに
は破裂板１８が開く、すると、蒸気の泡がリザーバ２２
まで上昇して冷却置体中で凝縮し、緊急時逃し管１４内
に環流するため、反応容器１０内の反応物は絶えず冷却
される０反応物の温度を熱交換体の沸点に維持すること
により反応の暴走は防止される０反応容器１０の内圧は
警報装置３４に応答して作業員が必要ななんらかの措置
をとるまで設計限度内に保たれる。
なると、反応容器１０の設計限度を越える内圧が生じる
ことがある０反応容器が暴走を始めると、熱が緊急時逃
し管１４内の熱交換体に伝達されてこの熱交換体が蒸発
し始める。蒸気は管１４内の圧力を増加せしめ、ついに
は破裂板１８が開く、すると、蒸気の泡がリザーバ２２
まで上昇して冷却置体中で凝縮し、緊急時逃し管１４内
に環流するため、反応容器１０内の反応物は絶えず冷却
される０反応物の温度を熱交換体の沸点に維持すること
により反応の暴走は防止される０反応容器１０の内圧は
警報装置３４に応答して作業員が必要ななんらかの措置
をとるまで設計限度内に保たれる。
第２図は、緊急時逃し管が反応容器を貫通することが望
ましくないか或いは不可能な場合に役立つ本発明の変形
例の横断面図である。第１図に示す構成要素と同一の第
２図の構成要素には同一の番号を付した。第１図に示す
ように反応容器１０の内部に配置するにせよ第２図に示
すように外部に配置するにせよ、いずれにしても緊急時
逃し管１４は反応容器内容物と熱交換関係をなしており
、上述したのと同様に動作して反応物の温度を消極的に
制御して反応の暴走を防ぐ。
ましくないか或いは不可能な場合に役立つ本発明の変形
例の横断面図である。第１図に示す構成要素と同一の第
２図の構成要素には同一の番号を付した。第１図に示す
ように反応容器１０の内部に配置するにせよ第２図に示
すように外部に配置するにせよ、いずれにしても緊急時
逃し管１４は反応容器内容物と熱交換関係をなしており
、上述したのと同様に動作して反応物の温度を消極的に
制御して反応の暴走を防ぐ。
上述したことから、潜在的に危険な反応物をベントした
り冷却する必要のないように反応の暴走が消極的に制御
される新規で且つ改良型の化学反応容器が提供されるこ
とが分かる。当業者であれば本発明の範囲から逸脱する
ことなく上述の構成の成る特定の変更を行なうことがで
きるであろうから、上述した全ての事項又は添付の図面
に示した全ての事項は例示の目的を持つものとして解釈
されるべきであり限定的な意味に解釈されるべきではな
い。
り冷却する必要のないように反応の暴走が消極的に制御
される新規で且つ改良型の化学反応容器が提供されるこ
とが分かる。当業者であれば本発明の範囲から逸脱する
ことなく上述の構成の成る特定の変更を行なうことがで
きるであろうから、上述した全ての事項又は添付の図面
に示した全ての事項は例示の目的を持つものとして解釈
されるべきであり限定的な意味に解釈されるべきではな
い。
第１図は、本発明の一実施例に従って構成された反応容
器の横断面図である。 第２図は、本発明の変形例による反応容器の横断面図で
ある。 １０は化学反応容器、１４は緊急時逃し管、１８は破裂
板、２２は冷却リザーバ、２８は熱伝導性フィン。 出願人 ウエスチンクへウス・エレクトリ
ック・コーポレーション化 理 人 加藤紘一部
（ばか１名）ＦＩＧ、 Ｉ ＦＩＧ、 ２
器の横断面図である。 第２図は、本発明の変形例による反応容器の横断面図で
ある。 １０は化学反応容器、１４は緊急時逃し管、１８は破裂
板、２２は冷却リザーバ、２８は熱伝導性フィン。 出願人 ウエスチンクへウス・エレクトリ
ック・コーポレーション化 理 人 加藤紘一部
（ばか１名）ＦＩＧ、 Ｉ ＦＩＧ、 ２
Claims (6)
- （１）一定量の化学反応物を収容した化学反応容器内で
の化学反応物の反応制御装置を有する化学反応装置にお
いて、前記化学反応物と熱伝導関係をなし設定レベルま
で所定の気化温度の熱交換流体を充填した複数本の熱伝
導性緊急時逃し管と、各逃し管内に配置され、それぞれ
の逃し管内の圧力が所定値を越えると破裂する破裂板と
、熱交換流体を収容し且つ前記破裂板の外側で前記緊急
時逃し管の全てと連通している冷却リザーバと、を有し
、前記逃し管内の圧力が前記破裂板を破裂させて加熱さ
れた熱交換流体を前記逃し管と前記リザーバとの間で循
環させるまで前記化学反応物によって発生した熱が前記
逃し管内の前記熱交換流体に伝達され、それによって前
記反応物の温度を前記熱交換流体の気化温度に制限する
ことを特徴とする化学反応装置。 - （２）前記緊急時逃し管は前記反応容器内に延び、前記
反応容器内の反応物と接触していることを特徴とする請
求の範囲第（１）項記載の化学反応装置。 - （３）前記反応物から前記熱交換体への熱伝達を促進す
るために前記緊急時逃し管は熱伝導性フィンを備えてい
る事を特徴とする請求 の範囲第（２）項記載の化学反応装置。 - （４）前記反応容器は熱伝導性材料で作られ、前記緊急
時逃し管は前記反応容器とその外部で熱伝達関係をなす
よう配置されていること を特徴とする請求の範囲（１）項記載の化学反応装置。 - （５）前記反応容器の内部温度を検出し、前記内部温度
が設定値を越えると出力を発生するための手段と、前記
温度検出手段に結合され、過度の温度状態を指示するた
めの警報手段とをさらに備えて成ることを特徴とする請
求の範囲第（１）項記載の化学反応装置。 - （６）前記反応容器の内圧を検出し、前記内圧が 設定
値を越えると出力を発生するための手段 と、前記圧力
検出手段に結合され、過度の圧力状態を指示するための
警報手段とをさらに 備えて成ることを特徴とする請求
の範囲第 （１）項記載の化学反応装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US001,303 | 1987-01-08 | ||
| US07/001,303 US4741881A (en) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | Chemical reactor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63185443A true JPS63185443A (ja) | 1988-08-01 |
Family
ID=21695346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63002372A Pending JPS63185443A (ja) | 1987-01-08 | 1988-01-08 | 化学反応装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4741881A (ja) |
| EP (1) | EP0274399A3 (ja) |
| JP (1) | JPS63185443A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5140821A (en) * | 1990-12-03 | 1992-08-25 | Westinghouse Electric Corp. | Apparatus and methods for thermal protection of liquid containers |
| CA2734582A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | Fluor Technologies Corporation | Devices and methods of heat removal from exothermic high temperature reaction processes |
| CN106524508B (zh) * | 2016-12-07 | 2023-10-13 | 长春柯宁科技有限公司 | 高温熔盐与水间歇换热装置的控制方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR992732A (fr) * | 1944-08-18 | 1951-10-22 | Raffinage Cie Francaise | Procédé et appareillage pour réactions chimiques |
| US2871106A (en) * | 1956-09-26 | 1959-01-27 | Gulf Research Development Co | Safety device |
| FR1439023A (fr) * | 1963-12-11 | 1966-05-20 | Exxon Research Engineering Co | Procédé et appareil pour conduire des réactions exothermiques d'oxyalkylation |
| US3402761A (en) * | 1967-02-17 | 1968-09-24 | Navy Usa | Controllable heat pipe apparatus |
| US3854522A (en) * | 1971-04-14 | 1974-12-17 | United States Steel Corp | High service temperature pressure sensitive device |
| FR2134227B2 (ja) * | 1971-04-28 | 1974-12-06 | Creusot Loire | |
| NL7810047A (nl) * | 1978-10-05 | 1980-04-09 | Philips Nv | Koelkast. |
| SU939551A1 (ru) * | 1978-12-25 | 1982-06-30 | Институт Биохимии И Физиологии Микроорганизмов Ан Ссср | Устройство дл автоматической стабилизации процесса термообработки жидких сред |
| FR2455239A1 (fr) * | 1979-04-25 | 1980-11-21 | Charbonnages Ste Chimique | Procede pour reduire les risques d'inflammation et d'explosion resultant de la decomposition de l'ethylene sous haute pression et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procede |
| FR2455237A1 (fr) * | 1979-04-25 | 1980-11-21 | Charbonnages Ste Chimique | Procede pour reduire les risques d'inflammation et d'explosion resultant de la decomposition de l'ethylene sous haute pression et dispositif pour la mise en oeuvre dudit procede |
| JPS591992A (ja) * | 1982-06-25 | 1984-01-07 | Toshiba Corp | 極低温用ヒ−トパイプ |
| US4683103A (en) * | 1985-02-12 | 1987-07-28 | Westinghouse Electric Corp. | Spectral shift apparatus and method for a nuclear reactor fuel assembly |
-
1987
- 1987-01-08 US US07/001,303 patent/US4741881A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-01-08 JP JP63002372A patent/JPS63185443A/ja active Pending
- 1988-01-08 EP EP19880100171 patent/EP0274399A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0274399A2 (en) | 1988-07-13 |
| US4741881A (en) | 1988-05-03 |
| EP0274399A3 (en) | 1989-03-15 |
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