JPS6322175B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高圧反応装置、特に数千気圧までの高
圧の水素、一酸化炭素の反応を液体、固体等の共
存下で行う高圧反応装置に関するものである。

〔従来技術〕

水素、一酸化炭素等を含む反応を千気圧以上の
高圧下で行うには技術上多くの困難があり、これ
までその反応装置材料、気密方式、撹拌方法など
に改良すべき点が少なくなかつた。

一方、通常、高圧反応装置は、反応を促進させ
るため、気体、液体、固体などの内容物を撹拌す
るかきまぜ機を有しており、反応圧が数気圧から
数百気圧までの反応装置では、通常モータを利用
する誘導回転式撹拌、マグネチツクスターラーに
よる撹拌、電磁石による上下撹拌等が用いられて
いるが、反応圧が1000気圧を超えると、反応装置
の容器の肉厚が増すこと及びかきまぜ機のシール
技術の困難なこと等により、従来の方法の使用が
むづかしくなる。

上記の撹拌方式が適当でない場合は、第１図及
び第２図に示すような首振り型の撹拌装置が用い
られており、第１図は縦型、第２図は横型の装置
であり、それぞれ矢印Ｓ方向に首振りする。

しかしながら、高圧に耐えるため、反応容器が
細長で内径が小さく設計されている高圧反応容器
の場合において、第１図の縦型の撹拌装置２８で
は撹拌効果が小さく、また、第２図の横型の撹拌
装置２９の場合は反応液が反応容器本体外部のリ
ードパイプ、ゲージ等まで流出し、正確な反応結
果を得にくいという欠点を有している。

一方、高圧の水素、一酸化炭素等は金属材料に
対し、水素脆化等の腐食作用を有するため、従来
1000気圧程度までのこれらの高圧ガスの反応装置
材料として、例えばハステロイ−276やSUS−
316のステンレス鋼等の材料が使用されているが、
千気圧を超える高圧下では、これらの材料の強度
は不充分で、これらの材料を使用すると反応容器
の肉厚が増し、取扱いが容易でないなどの理由に
より実用的でなかつた。

〔発明の目的〕

そこで本発明は、前記従来の欠点を解消するた
めになされたものであり、撹拌効果が縦型のもの
より大きな横型の高圧反応装置の首振り時に反応
生成物の漏出を防止すると共に、その反応容器の
反応時の気密を充分確保し、かつ反応容器の腐食
を防止して効率の良い反応結果の得られる高圧反
応装置を提供することを目的としている。

〔発明の構成〕

即ち、本発明によれば、高圧反応部を上下に首
振り運動させる横型高圧反応装置において、該高
圧反応部に開口する高圧ガス通路出口に液流出防
止弁を付設したものからなり、該液流出防止弁
は、ストツプ弁を有し、該反応部より高圧の外部
ガス圧により開くが、該反応部より低圧の外部ガ
ス圧では閉じていることを特徴とする高圧反応装
置が提供される。また、高圧反応部を形成する反
応容器と、反応ガス通路をその中に形成するスピ
ンドルとの間にパツキンを設け、そのパツキンと
スピンドルとの接触部を少くとも一部は面接触と
することも好ましい構成である。

また、本発明では、少くとも反応容器およびス
ピンドルの材質をニツケル基合金系耐食耐熱合金
とすることも望ましい。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を説明する
が、第３図は本発明の一実施例における高圧反応
装置の断面図で、これは第２図に示すごとき横型
の首振り式の撹拌装置２９に組み込まれて使用さ
れるものであり、矢印Ｓ方向に首振り運動させる
ことにより、高圧反応部２０内に充填された反応
物を効果的に撹拌するものである。

第３図の高圧反応装置において、１は円筒状の
反応容器であり、２は反応ガス通路２１をその中
に形成するスピンドル、３はパツキン押し用の座
金、４はパツキン、５は押しネジ、６は補助フラ
ンジ、７はワツシヤ、８は六角穴付ボルト、そし
て９はスプリングである。

押しネジ５の外側のネジ山は反応容器１の入口
部の内側のネジ山と接しており、補助フランジ６
の内側のネジ山はスピンドル２の上部の外側のネ
ジ山と接している。

また、六角穴付ボルト８は補助フランジ６に環
状に６から10個程度取付けられ、六角穴付ボルト
８の最下部はワツシヤ７の上部に接するようにな
つており、更にスプリング９は押しネジ５の上面
の環状の溝に入れられ、押しネジ５とワツシヤ７
にはさまれている。

更に、本発明の高圧反応装置は、第３図に示す
ごとくその高圧反応部２０内のスピンドル２の下
部に反応液の流出を防止するための液流出防止弁
１８を設けており、このガス流出防止弁１８は、
第６図に示すようにスピンドル２の下部にネジ部
１８Ａでネジこまれると共に、反応ガス通路２１
に連通したガス通路１８Ｂから反応ガスＧが導入
されるようになつている。

また、この液流出防止弁１８の先端には、上記
ガス通路１８Ｂと反応ガスＧの高圧反応部２０へ
の流入部１８Ｃとの間にスプリング２３で押圧さ
れた弁体２４からなるストツプ弁１８Ｅが設けら
れると共に、ガス通路１８Ｂと反応ガスＧの高圧
反応部２０からの流出部１８Ｄとの間にスプリン
グ２５で押圧された弁体２６からなるストツプ弁
１８Ｆが設けられている。

そこで、触媒及び溶媒をあらかじめ充填された
高圧反応部２０へこの液流出防止弁１８経由高圧
の反応ガスＧを圧入する際には、反応ガスＧは、
流入部１８Ｃの弁体２４のスプリング２３を押し
もどしながら高圧反応部２０内へ流入するが、高
圧反応部２０が反応ガスＧで充満すると、上記流
入部１８Ｃ及び流出部１８Ｄにそれぞれ設けられ
たストツプ弁１８Ｅ，１８Ｆの作用により反応ガ
ス通路２１側に戻ることはない。

従つて、一定の温度で第２図のごとく横方向に
首振りしながら反応を行なう際、この高圧反応装
置が下向きになつても高圧反応部２０内の反応生
成物の液体などがスピンドル２の反応ガス通路２
１経由外部に漏出することを防止できる。

次に、第４図は反応容器１、スピンドル２及び
パツキン４の接触する部分を拡大したものであ
り、反応容器１は内壁に中心に向うシヨルダーを
有し、このシヨルダーの面１２でパツキン４の外
側面１３と接する。

スピンドル２は中心から外側に向うシヨルダー
を有し、このシヨルダーの面１１でパツキン４の
内側の面１０と少くとも一部は面接触するように
なつている。

第５図はスピンドル２の中心を通る直線に対す
る面１０との角度α及び面１１の角度βを示して
いる。

ここで、上記の円筒状の反応容器１及びスピン
ドル２の材質は、ニツケル基合金系耐食耐熱合金
（例えば、ASME SA−637相当の合金）を使用
しており、この材質は従来使用されているハステ
ロイ・276や、ステンレス鋼に比べ材料の強度が
大で、かつ耐熱耐腐食性を有しており、このよう
な材質を使用することにより、反応装置を小型化
でき、取扱いが容易になる。

高圧の反応装置は通常室温から数百度Ｃの加熱
下で使用されるが、この温度の変化や反応容器
１、パツキン４等の材料の相違により材料の熱膨
張が異なり、熱膨張の違いは反応装置のもれの原
因となる。

そこで、気密を保つためには、パツキン４と反
応容器１及びスピンドル２との接触をよく保つこ
とが必要である。

そこで、スピンドル２の面１１とパツキン４の
面１０とを接触させ、気密を保つための圧力を補
助フランジ６を締付けることにより得ている。

また、六角穴付ボルト８を締めることにより、
パツキン４とスピンドル２との当り面１０，１１
の接触が強化され、スプリング９もこの当り面１
０，１１における面の接触を強化する。

気密のためには、第５図に示す角度α，βをβ
＞αにするが、パツキン４の寿命のためにはβと
αとの角度をできるだけ等しくすることが好まし
く、これによりパツキン４とスピンドル２との接
触部の少くとも一部を面接触させることになる。

また、押しネジ５を締めることにより反応容器
１の面１２とパツキン４の面１３とが接触する。
パツキン４の下部１４が外側に広がり、面１３と
面１２の接触を更に強化するような力は、スピン
ドル２が上部に引きあげられることにより得られ
る。

〔発明の効果〕 上記のごとき本発明の高圧反応装置は、横型の
首振り運動をするので、縦型のものに比して反応
物をより効果的に撹拌することができるが、一
方、高圧反応部内に液流出防止弁を設けているの
で、横型でありながら反応生成物等が外部に漏出
する恐れがないという利点がある。

また、反応容器と反応ガス通路を形成したスピ
ンドルとの間に設けたパツキンとスピンドルとの
接触部を面接触とすることにより、充分に気密を
保つことができる。

また、反応容器及びスピンドルをニツケル基合
金系耐食耐熱合金とすることにより、その高圧反
応装置を小型化にすることができ、取扱いが容易
になる。

従つて、上記のごとき本発明の高圧反応装置を
採用すれば、従来の高圧の反応装置における撹
拌、気密、材料の欠点を改良し、効率よく反応を
行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の反応装置の縦型の首振り式の撹
拌装置の正面図、第２図は横型の首振り式の撹拌
装置の正面図、第３図は本発明の実施例における
反応装置の反応容器の縦断面図、第４図は第３図
の要部拡大断面図、第５図は第３図のスピンドル
中心を通る垂線に対する各面の角度を示す説明
図、第６図は第３図の液流出防止弁の拡大断面図
である。 １……反応容器、２……スピンドル、３……座
金、４……パツキン、５……押しネジ、１０，１
１……面、１８……液流出防止弁、１８Ｃ……流
入部、１８Ｄ……流出部、１８Ｅ，１８Ｆ……ス
トツプ弁、２０……高圧反応部、２１……反応ガ
ス通路、２９……撹拌装置、Ｇ……反応ガス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高圧反応部を上下に首振り運動させる横型高
   圧反応装置において、該高圧反応部に開口する高
   圧ガス通路出口に液流出防止弁を付設したものか
   らなり、該液流出防止弁は、ストツプ弁を有し、
   該反応部より高圧の外部ガス圧により開くが、該
   反応部より低圧の外部ガス圧では閉じていること
   を特徴とする高圧反応装置。