WO2018169042A1 - 固体粒子の搬送方法及び搬送システム - Google Patents

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solid particles
solid
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剛 滝川
慎介 片山
理 大前
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関東電化工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method and system for transporting solid particles.
  • Patent Document 1 describes a method of pumping the inside of a pipe in a state where powder is dried using dry air.
  • Patent Document 2 describes a method of cleaning the inside of a pipe by detecting the pressure in a particle transport pipe and purging with a high-pressure fluid when clogging is detected.
  • solid particles can cause a dissociation equilibrium reaction that dissociates other components in the gas phase, some of the solid particles may dissociate and change due to friction during airflow conveyance, in which case the quality It was difficult to maintain. In addition, when such dissociation occurs, the conveyance path may be clogged due to adhesion of the generated altered material. Accordingly, solid particles that can cause a dissociation equilibrium reaction that dissociates another component in the gas phase cannot conventionally be transported by air current, and must be transported using a transporting device such as a conveyor. When a conveyor or the like is used, there is a limit to the selection of a conveyance path and a conveyance container, which has been a hurdle when reducing the conveyance cost.
  • an object of the present invention is to provide a method for transporting solid particles that can eliminate the disadvantages of the above-described conventional technology.
  • the present inventors suppressed dissociation by transporting solid particles that can cause a dissociation equilibrium reaction that dissociates gas components by transporting the solid particles by a gas flow containing the gas components. It was found that it can be transported.
  • the present invention is based on this finding, and is a method for air-transporting solid particles,
  • the solid particles are made of a solid substance capable of causing a dissociation equilibrium reaction that dissociates at least one gas component,
  • the present invention provides a method for conveying solid particles, in which the solid particles are conveyed by a gas flow containing the gas component.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a transport system suitably used in the transport method of the present invention.
  • the solid particles to be transported in the present invention are made of a solid substance capable of causing a dissociation equilibrium reaction that dissociates at least one gas component.
  • Dissociation is a general process in which a complex, molecule, or salt is separated or split to produce smaller molecules, ions, or radicals. Further, the equilibrium reaction is a reaction in a reversible reaction in which the reaction rate in the forward direction becomes equal to the reaction rate in the reverse direction as the reaction proceeds, and the composition ratio of the raw material and the product does not change apparently.
  • a dissociation equilibrium reaction that dissociates at least one gas component can be generated as long as there is a possibility that a dissociation equilibrium reaction in the gas phase theoretically occurs in the natural state under the temperature and pressure when the solid particles are conveyed by air. . In the natural state, it means that energy such as plasma is not artificially added to dissociate solid particles.
  • the solid substance can cause a dissociation equilibrium reaction that dissociates into at least one gas component and at least one solid component from the viewpoint of easy transport stability by the present transport method.
  • the solid substance is A
  • the solid component is B
  • the gas component is C
  • the number of moles of the solid substance is x
  • the number of moles of the solid component is y
  • the number of moles of the gas component is z
  • the dissociation equilibrium reaction formula is It becomes as follows.
  • the molar concentration of the solid substance A in the airtight container is [A] (mol / L)
  • the molar concentration of the solid component B is [B] (mol / L).
  • the dissociation constant K of the dissociation equilibrium reaction when the molar concentration of the gas component C is [C] (mol / L) is represented by the following equation.
  • the gas component that can be generated by dissociation of the solid particles may be a gas component at normal temperature (25 ° C.) and normal pressure (1 atm).
  • the solid particle and the solid component that can be generated by dissociation thereof are normal temperature (25 ° C.) and normal pressure (1 It may be solid at atmospheric pressure.
  • the gas component is a gas under the following preferable temperature and pressure of a solid particle carrier atmosphere, that is, a gas stream containing the gas component, and the solid particles and the solid component that can be generated by the dissociation thereof are gases. It is solid under the preferred temperature and pressure described below of the stream.
  • This transport method is characterized in that a gas component that can dissociate solid particles by a dissociation equilibrium reaction is contained in a gas flow that transports solid particles.
  • a gas component that can dissociate solid particles by a dissociation equilibrium reaction is contained in a gas flow that transports solid particles.
  • the gas flow contains PF 5 based on the fact that LiPF 6 causes a dissociation equilibrium reaction according to the following formula.
  • PF 5 is a gas at normal temperature (25 ° C.) and normal pressure (1 atm)
  • LiF is solid at normal temperature and normal pressure.
  • the equilibrium of the dissociation equilibrium reaction moves so as to reduce the amount of the gas component. That is, the reaction rate of the forward reaction (dissociation reaction) decreases and the reaction rate of the reverse reaction (association reaction) increases. Accordingly, the present transport system 10 and the transport method using the transport system 10 can transport the solid particles while suppressing the dissociation reaction of the solid particles.
  • the gas component to be included in the gas flow a commercially available product may be used, or it may be produced by a known method.
  • the gas flow may be composed of only the gas component described above, but may contain another gas in addition to the gas component from the viewpoint of cost reduction and ease of handling of the gas flow.
  • the gas that does not participate in the dissociation equilibrium reaction of the solid particles include a gas that does not chemically react with any of the solid particles, the solid component, and the gas component.
  • Specific examples of the gas that does not participate in the dissociation equilibrium reaction of the solid particles include inert gas such as argon gas, nitrogen gas, and helium gas, and dry air with a dew point adjusted.
  • the ratio (volume ratio) of the gas component and the inert gas in the gas flow is 1 / 10,000 or more in the former / the latter. However, it is preferable in that it is easy to obtain the effect of preventing dissociation of solid particles.
  • the ratio (volume ratio) between the gas component and the inert gas in the gas flow is preferably 1/25 or less from the viewpoint of cost reduction and ease of handling of the gas flow. For these reasons, the ratio (volume ratio) between the gas component and the inert gas in the gas flow is more preferably 1/6000 or more and 1/25 or less.
  • the gas component may be 100% by volume.
  • the proportion of the gas other than the gas component and the inert gas is preferably 1% by volume or less, and more preferably 0.1% by volume or less.
  • the solid particle conveyance atmosphere that is, the temperature of the gas flow is preferably equal to or higher than the outside air temperature because it is easy to convey the solid particles without adjusting the temperature, and is preferably 60 ° C. or less to further dissociate the solid particles. It is preferable because it is easy to suppress. From this viewpoint, the temperature of the gas flow is more preferably from the outside temperature to 60 ° C., and particularly preferably from the outside temperature to 40 ° C. Examples of the outside air temperature include 5 ° C. or higher, but are not limited thereto.
  • the amount of water in the gas flow is as small as possible in terms of preventing the reaction between water and these solid substances.
  • the amount of water in the gas stream is preferably 1000 ppm or less, more preferably 100 ppm or less on a volume basis.
  • the solid particles may be conveyed by the gas flow in any state of floating flow, fluidization flow or plug flow.
  • the floating flow is a flow in which the wind speed in the transport pipe is high and particles move while flying, and belongs to a so-called low concentration transport form.
  • the floating flow includes a floating tube bottom flow in which the wind speed is relatively slow and particles are concentrated on the bottom of the conveyance tube, and a floating dispersion flow in which the wind velocity is high and the particles are conveyed in a dispersed state in the conveyance tube.
  • the fluidization flow is a flow in which particles move while sliding in the form of a collective flow like a sand dune at the bottom of the transfer pipe, and is one of high-concentration transfer forms.
  • coarse powder the formation principle of the fluidized flow is almost the same as that of the plug flow. However, it is assumed that there is no part or a very small part where the particle group blocks the cross section of the transport pipe as in the plug flow.
  • fine powder it is a conveyance form using the principle of fluidization by the flushing phenomenon, and is particularly suitable for conveying fine powder that is easy to contain air and has strong flushing properties.
  • the plug flow is a flow in which powder particles move while forming a group like a plug without flying, and is one form of high concentration conveyance.
  • the air consumption is small, the transport efficiency is good, and the transported material is crushed and the pipe wear is small.
  • a low-pressure suction type There are a low-pressure suction type, a low-pressure feeding type, a high-pressure feeding type, a plug conveyance type, and an air slide, and any of these can be adopted.
  • conveyance by floating flow is performed by a low pressure suction type and low pressure feeding type
  • conveyance by a fluidized flow is performed by high pressure pumping type
  • conveyance by a plug flow is performed by a plug conveyance type or an air slide.
  • the distance of air flow transportation of solid particles is, for example, 2 m or more and 100 m or less, particularly 5 m or more and 50 m or less. preferable. Moreover, it is preferable that the arrival point of airflow conveyance is higher than the starting point of airflow conveyance, more preferably 0.5 m or more and 50 m or less from the viewpoint of easily obtaining the merit of airflow conveyance and the ease of conveyance. It is preferable. Furthermore, as a diameter (inner diameter) of a conveyance pipe, 2.5 cm or more and 13.5 cm or less are mentioned generally.
  • the average particle size of the solid particles is preferably 1 mm or less from the viewpoint that the solid particles can be easily conveyed by the above-described floating flow, fluidized flow, or plug flow, particularly the gas flow in a fluidized flow or plug flow state.
  • the average particle diameter is preferably 0.01 mm or more from the viewpoint of easily preventing the aggregation of particles and the prevention of adhesion to the transport pipe. From these viewpoints, the average particle size of the solid particles is more preferably from 0.01 mm to 1.0 mm, particularly preferably from 0.05 mm to 0.4 mm, and from 0.1 mm to 0.4 mm. Most preferably it is.
  • the average particle size of the solid particles is measured by the following method.
  • the average particle size here is not limited to during gas conveyance, and any solid particles before and after conveyance may be used as a measurement target as long as the treatment (pulverization or the like) that clearly changes the particle diameter has not been performed. .
  • a method for measuring the particle size distribution a general method such as sieving or laser diffraction can be used.
  • the method for measuring the particle size distribution necessary for calculating the average particle size is a method using a sieve.
  • the average particle diameter by the sieving method is a weighted average diameter calculated from the weight distribution. Specifically, the average particle size is measured in accordance with JISZ8815 “General Rules for Screening Test Method” in a dry method at a temperature of 15 to 30 ° C. under an inert gas atmosphere with a dew point of ⁇ 20 ° C. or less. The above sieve is used.
  • the pressure of the gas flow varies greatly depending on whether the solid particles are transported by floating flow, fluidized flow, or plug flow, but in general, the dissociation is further improved by improving the transport efficiency and preventing the generation of frictional heat between particles.
  • the pressure is ⁇ 50 kPaG or more and atmospheric pressure or less in the case of suction, and that in the case of pumping is atmospheric pressure or more and 400 kPaG or less.
  • the solid particles are transported by the gas flow in the transport pipe. Further, it is more preferable to remove the solid particles adhering to the inner surface of the transport pipe or the solid components generated by the dissociation of the solid particles by the gas flow. A specific example of removing the solid component or solid particles attached to the inner surface of the transport pipe by the gas flow will be described later.
  • the solid particles are preferably transported in a closed transport path.
  • the term “closed” as used herein refers to a degree of sealing that can prevent scattering of solid particles to the outside. More preferably, the solid particles are transported in a transport path having airtightness to prevent intrusion of moisture and the like from the outside, thereby suppressing deterioration of the solid particles, and gas components in the gas flow It is preferable from the viewpoint that the outflow to the outside can be prevented. Further, in the present invention, it is preferable to circulate the gas flow in the conveyance path from the viewpoint that the utilization efficiency of the gas components used for conveyance can be increased and the conveyance cost can be reduced. In particular, the gas flow is circulated in the conveyance path having airtightness. Is preferred.
  • the solid substance is preferably a fluorine-containing inorganic salt, and particularly preferably a salt having PF 6 — or BF 4 — as an anion.
  • a salt having PF 6 - or BF 4 - as an anion can easily cause a dissociation equilibrium reaction to dissociate PF 5 or BF 3 which is a gaseous fluorine compound at room temperature (25 ° C).
  • PF 6 - or BF 4 - alkali metal salts of is preferable in high widely used utility in various fields such as a point or a battery of easy availability.
  • LiPF 6 or LiBF 4 is highly demanded as an electrolyte of a lithium battery, and is preferable in terms of obtaining an industrial effect that the production cost of the electrolyte and a lithium battery using the electrolyte can be reduced by carrying the air current.
  • LiPF 6 can cause a dissociation equilibrium reaction according to the above-mentioned formulas at room temperature and normal pressure and under the above-described preferable gas flow temperature and pressure.
  • LiBF 4 can cause a dissociation equilibrium reaction according to the following formula under normal temperature and normal pressure and the above-described preferable gas flow temperature and pressure.
  • BF 3 is a gas at normal temperature and pressure.
  • the dissociation equilibrium reaction that dissociates at least one gas component in the solid particles to be transported can occur from the point of increasing the benefits of suppressing the dissociation and enabling air flow.
  • the proportion of the solid substance is preferably 10% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, particularly preferably 70% by mass or more, Most preferably, it is 90 mass% or more. This content can be measured by ion chromatography if it is LiPF 6 or LiBF 4 , for example.
  • the transport system 10 shown in FIG. 1 is charged with solid particles that are transported and supplies the solid particles to the transport path 24.
  • the transport system 10 is connected to the transport means 21 and the solids supplied from the transport means 21. It has a transport path 24 capable of transporting particles, a receiving means 20 connected to the transport path 24 and receiving solid particles from the transport path 24, and a solid particle supply path 23 for supplying the solid particles to the transfer means 21. .
  • a hopper can be used as the delivery means 21 and the receiving means 20, for example.
  • a conveyance path 24 a conveyance tube having a shape generally used for airflow conveyance can be used.
  • the constituent material of the various gas pipes constituting the delivery means 21, the receiving means 20, the transport path 24, and the system 10 it is stable with respect to the solid particles and the constituents of the gas flow, and with respect to the pressure of the air flow transport And durable materials can be used arbitrarily. Specific examples of such materials include vinyl chloride, polypropylene, polyethylene, fluorine-based resins (PTFE, PFA, PVdF, etc.), and metal pipes (iron, stainless steel, alloy steel, etc.).
  • the transport system 10 is connected to the gas feedback path 26 that connects the receiving means 20 and the transfer means 21 separately from the transport path 24, and is connected to the gas feedback path 26 so that a gas containing a specific gas component is sent to the gas feedback path.
  • 26 and a blower 22 provided in the middle of the gas return path 26 to generate a floating flow, a fluidized flow or a plug flow in the transport path 24 by a pumping force or a suction force.
  • a blower is an example of a circulation means in this system.
  • solid particles are supplied to the transfer means 21 through the solid particle supply path 23.
  • a gas containing the specific gas component is supplied from the gas supply path 25 to the gas return path 26.
  • the gas is sent as a gas flow to the transfer means 21 by the blower 22 and further transferred to the transport path 24 together with the solid particles. Further, the gas flow conveys the solid particles by the pressure or suction force of the blower 22 in the conveying path 24 and reaches the receiving means 20.
  • the solid particles reaching the receiving means 20 are stored as they are or sent to the next step.
  • a filter (not shown) or the like may be provided between the receiving means 20 and the blower 22 in the gas return path 26 in order to reliably separate the gas flow and the solid particles.
  • the gas flow generated by the dissociation of the solid particles is included in the gas flow for transporting the solid particles, thereby suppressing the dissociation of the solid particles. Can be transported.
  • the receiving means 20 and the transfer means 21 are connected by two paths, a transport path 24 and a gas return path 26, and the gas return path 26 and the transport path 24 constitute a gas circulation path. ing.
  • solid particles can be transported in the transport path 24 while circulating a gas flow containing a specific gas component.
  • the gas return path 26, the transport path 24, the receiving means 20 and the delivery means 21 are all closed with respect to the external space. As described above, preferably, these means and paths form an airtight internal space that is kept airtight with respect to the external space, and a gas flow containing a specific gas component is circulated in the airtight internal space. ing.
  • the gas return path 26 and the transport path 24 are preferably connected by a bypass path 27 for bypassing the transfer means 21.
  • the bypass path 27 is connected to the vicinity of the transfer means 21 in each of the gas return path 26 and the transport path 24.
  • first branching portion connection portion of the detour path 27
  • second branch parts are provided with valves 26b and 24b, respectively.
  • the bypass path 27 is also provided with a valve 27b. With these valves, the first branch part 26a, the second branch part 24a, and the detour path 27 can be opened and closed independently. Further, when the detour path 27 is provided, it is preferable to use a pressure blower as the blower 22.
  • the valve 27b in the bypass path 27 is closed, and the valve 26b and the valve 24b is left open.
  • the gas flow from the blower 22 is supplied to the transport path 24 through the transfer means 21 without passing through the detour path 27 and used for transporting the solid particles.
  • the valve 27b in the detour path 27 is opened, and the first branch section 26a and the second branch section are opened. Valves 26b and 24b in each of 24a are closed. Thereby, the gas flow from the blower 22 is supplied to the conveyance path 24 through the detour path 27 without passing through the transfer means 21.
  • the gas flow through the detour path 27 has a high pressure because it is not resisted by solid particles. For this reason, solid particles or solid components adhering to the transport path 24 can be purged, and clogging of the transport path 24 can be removed.
  • the valve 27b of the bypass path 27 is closed again and the valves 26b and 24b of the first branch part 26a and the second branch part 24a are opened, the transport of the solid particles can be resumed.
  • Detection of clogging of the transport path 24 and opening / closing of the valves in the bypass path 27, the first branch portion 26a, and the second branch portion 24a can be performed by known means.
  • a clogging detection unit as described in Patent Document 2 can be used, and each valve described above can be opened and closed by a control unit (not shown) based on the detection result by the detection unit.
  • a solid pump may be transported by the suction force using a vacuum pump or the like.
  • Example 1 A transport system 10 shown in FIG. 1 was used. It was performed in an environment with an external temperature of 10 ° C.
  • a stainless hopper was used as the delivery means 21.
  • As the receiving means 20 a stainless steel hopper disposed 20 m higher than the delivery means 21 and 10 m apart in the direction parallel to the ground was used.
  • 100 kg of LiPF 6 powder having an average particle diameter of 0.22 mm was charged into the transfer means 21 from the solid particle supply path 23.
  • the valve 27b in the bypass path 27 was closed, and the valves 26b and 24b in the first branch part 26a and the second branch part 24a were opened.
  • a gas flow consisting of 99.98% by volume of N 2 gas and 0.02% by volume of PF 5 gas (with a water content of 20 ppm on a volume basis) was introduced from the gas supply path 25 to the gas return path 26, and from the blower 22, It was introduced into the transfer means 21 at a temperature of 10 ° C. and a suction pressure of the blower 22 of ⁇ 20 kPaG, and circulated through the transport path 24 and the gas return path 26.
  • the LiPF 6 powder was fed under high pressure in the transport path 24 by the generated gas flow, and reached the receiving means 20 as a fluidized flow.
  • LiPF 6 powder was air-flow conveyed in the same manner as in Example 1 except that the composition of the gas flow was N 2 gas: 100% by volume.
  • Example 2 The LiPF 6 powder 100 kg charged in the delivery means 21 was changed to 100 kg of LiBF 4 powder having an average particle diameter of 0.13 mm. Further, the composition of the gas flow was changed to N 2 gas: 90% by volume and BF 3 gas: 10% by volume. Except for these points, the LiBF 4 powder was conveyed by airflow in the same manner as in Example 1.
  • the solid particles (LiPF 6 powder or LiBF 4 powder) that reached the receiving means 20 in each example and comparative example were subjected to the following evaluation.
  • a solvent 1.5 L of 1,2-dimethoxyethane was placed in a beaker and the liquid temperature was set to 25 ° C. 100 g of solid particles were placed in a beaker and stirred for 3 minutes to dissolve.
  • the obtained solution was subjected to a filtration treatment with a PTFE (polytetrafluoroethylene) type membrane filter (pore size: 0.1 ⁇ m) to separate insoluble matters, and then dried together with the membrane filter in a dryer.
  • Table 1 The mass of insoluble matter in each of the examples and comparative examples is shown in Table 1 below.
  • Example 1 using a gas flow containing PF 5 that is a dissociation gas of LiPF 6 uses a gas flow that does not contain PF 5 .
  • Comparative Example 1 Compared with Comparative Example 1 that was present, there was less insoluble matter after conveyance.
  • LiPF 6 powder and LiBF 4 powder readily dissolve in the solvent used in the evaluation.
  • lithium fluoride LiF generated by dissociation of these powders is insoluble in the solvent. Therefore, precipitation of insoluble matter indicates alteration due to dissociation during transportation. From the above, it can be seen that the transport method of the present invention can transport the solid particles while effectively suppressing the dissociation of the solid particles made of the solid substance capable of causing the dissociation equilibrium reaction that dissociates the gas component.
  • the present invention can carry air current while suppressing dissociation of solid particles capable of dissociating gas components, which could not be carried by the conventional air current carrying method. For this reason, a conveyance container and a conveyance path
  • route can be selected flexibly, and conveyance cost can be reduced significantly.

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Abstract

本発明は、固体粒子を気流搬送する方法であって、　前記固体粒子は、少なくとも一種のガス成分を解離する解離平衡反応を生じ得る固体物質からなり、　前記固体粒子を、前記ガス成分を含む気体流により搬送する、固体粒子の搬送方法である。前記固体粒子の平均粒子径が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。また、前記固体粒子を、浮遊流、流動化流又はプラグ流の状態の前記気体流により搬送することも好ましい。更に、前記固体粒子が、少なくとも一種のガス成分と少なくとも１種の固体成分とに解離する解離平衡反応を生じ得る固体物質からなり、搬送管内において前記気体流により前記固体粒子を搬送するとともに、前記搬送管内表面に付着した該固体粒子又は前記固体成分を、該気体流により除去することも好ましい。

Description

固体粒子の搬送方法及び搬送システム
　本発明は、固体粒子の搬送方法及び搬送システムに関する。
　従来、原料固体粒子を製品の製造設備に搬送する場合や、燃料固体粒子を燃焼炉へ搬送する場合、或いは廃棄物である固体粒子を製造設備等から排出する場合等において、気体を用いてそれらを搬送する気流搬送が行われている。
　例えば、特許文献１には、ドライエアーを使用して粉体を乾燥させた状態で、配管内を圧送する方法が記載されている。
　また、特許文献２には、粉粒体輸送管内の詰まりを圧力検知し、詰まりが認められる場合は高圧流体でパージすることによって配管内を洗浄する方法が記載されている。
特開平８－０１２０７３号公報 特開平９－３２３８２２号公報
　固体粒子が気相中において別成分を解離する解離平衡反応を生じ得る場合、該固体粒子の一部が気流搬送中の摩擦などに伴い解離して変質してしまうことがあり、その場合、品質維持が困難であった。またそのような解離が生じると、生じた変質物の付着等により搬送経路が詰まってしまうということがあった。従って、気相中において別成分を解離する解離平衡反応を生じ得る固体粒子は、従来気流搬送を行うことができず、コンベア等の輸送用機器を用いて搬送せざるを得なかった。コンベア等を用いる場合、搬送経路や搬送容器の選定に制限があり、このことが搬送コストを低減する際のハードルとなっていた。
　従って本発明の目的は、前述した従来技術が有する欠点を解消しうる固体粒子の搬送方法を提供することにある。
　本発明者らは鋭意検討した結果、ガス成分を解離する解離平衡反応を生じ得る固体粒子を搬送する際に、該固体粒子を、該ガス成分を含む気体流により搬送することにより、解離を抑制しながら搬送できることを知見した。
　本発明はこの知見に基づくものであり、固体粒子を気流搬送する方法であって、
　前記固体粒子は、少なくとも一種のガス成分を解離する解離平衡反応を生じ得る固体物質からなり、
　前記固体粒子を、前記ガス成分を含む気体流により搬送する、固体粒子の搬送方法を提供するものである。
図１は、本発明の搬送方法に好適に用いられる搬送システムの一例を示す模式図である。
　以下本発明の固体粒子の搬送方法及び搬送システムを、その好ましい実施形態に基づき説明する。
　本発明における搬送対象である固体粒子は、少なくとも一種のガス成分を解離する解離平衡反応を生じ得る固体物質からなる。
　解離とは、錯体、分子又は塩などが分離又は分裂し、より小さい分子や、イオン若しくはラジカルを生じる一般的な過程である。また平衡反応とは、可逆反応において、反応が進行するにつれて正方向の反応速度と逆方向の反応速度とが等しくなり、原料及び生成物の組成比が見かけ上変化しなくなる反応である。
　少なくとも一種のガス成分を解離する解離平衡反応を生じ得るとは、固体粒子を気流搬送する際の温度及び圧力下、自然状態において理論上気相中の解離平衡反応が生じる可能性があればよい。自然状態においてとは、固体粒子を解離させるために人為的にプラズマ等のエネルギーの付加を行わないことを意味する。
　固体物質は、少なくとも一種のガス成分と少なくとも一種の固体成分とに解離する解離平衡反応を生じ得ることが、本搬送方法による搬送の安定性を得やすい点から好ましい。この場合、固体物質をＡ、固体成分をＢ、ガス成分をＣ、固体物質のモル数をｘ、固体成分のモル数をｙ、ガス成分のモル数をｚとすると、解離平衡反応式は下記の通りとなる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  
　固体粒子が上記式の解離平衡反応を生じ得る場合において、気密な容器中における固体物質Ａのモル濃度を［Ａ］（ｍｏｌ／Ｌ）、固体成分Ｂのモル濃度を［Ｂ］（ｍｏｌ／Ｌ）、ガス成分Ｃのモル濃度を［Ｃ］（ｍｏｌ／Ｌ）としたときの該解離平衡反応の解離定数Ｋは下記式にて示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  
　固体粒子の解離により生じうるガス成分は常温（２５℃）常圧（１気圧）にてガス成分であればよく、固体粒子及びその解離により生じうる固体成分は常温（２５℃）常圧（１気圧）にて固体であればよい。より好ましくは、前記のガス成分は、固体粒子の搬送雰囲気つまりガス成分を含む気体流の後述する好ましい温度及び圧力下において気体であり、また、固体粒子及びその解離により生じうる固体成分は、気体流の後述する好ましい温度及び圧力下において固体である。
　本搬送方法は、固体粒子が解離平衡反応により解離しうるガス成分を、固体粒子を搬送する気体流に含有させることを特徴の一つとしている。例えば、固体粒子がＬｉＰＦ6からなる場合は、ＬｉＰＦ6が下記式による解離平衡反応を生じさせることに基づき気体流はＰＦ5を含む。ＰＦ5は常温（２５℃）常圧（１気圧）で気体であり、ＬｉＦは常温常圧で固体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
  
　搬送雰囲気が特定のガス成分を含むことにより、解離平衡反応の平衡は、当該ガス成分の量を低下させるように移動する。つまり正反応（解離反応）の反応速度が低下し、逆反応（会合反応）の反応速度が大きくなる。従って、本搬送システム１０及びこれを用いた搬送方法により、固体粒子の解離反応を抑制しながら固体粒子を搬送することができる。
　気体流に含ませるガス成分としては、市販のものを使用してもよく、公知の方法で製造してもよい。気体流は、前記のガス成分のみからなるものであってもよいが、コスト低減や気体流の取り扱い容易性の観点から当該ガス成分に加えて、別のガスを含有していても良い。別のガスとしては、固体粒子の解離平衡反応に関与しないガスを用いることが、ガス成分の使用による固体粒子の解離防止という効果を発揮しやすい点で好ましい。固体粒子の解離平衡反応に関与しないガスとしては、固体粒子、固体成分及びガス成分のいずれとも化学反応しないガスが挙げられる。固体粒子の解離平衡反応に関与しないガスの具体例としては、アルゴンガス、窒素ガス、ヘリウムガス等の不活性ガスや、露点を調整した乾燥空気等が挙げられる。
　気体流が前記のガス成分と不活性ガスとの混合ガスである場合、気体流中の前記のガス成分と不活性ガスとの割合（体積比率）は前者／後者が１／１００００以上であることが、固体粒子の解離防止という効果を得やすい点で好ましい。気体流中の前記のガス成分と不活性ガスとの割合（体積比率）は前者／後者が１／２５以下であることがコスト低減や気体流の取り扱い容易性の観点から好ましい。これらの理由から、気体流中の前記のガス成分と不活性ガスとの割合（体積比率）は１／６０００以上１／２５以下がより好ましい。しかしながら、前記ガス成分が１００体積％であっても構わない。また、気体流中、前記のガス成分及び不活性ガス以外の気体の割合は１体積％以下であることが好ましく、０．１体積％以下であることがより好ましい。
　固体粒子の搬送雰囲気、つまり気体流の温度は、外気温以上であることが、温度調整せずに固体粒子を搬送しやすいため好ましく、６０℃以下であることが、固体粒子の解離をより一層抑制しやすいため好ましい。この観点から、気体流の温度は外気温以上６０℃以下であることがより好ましく、外気温以上４０℃以下であることが特に好ましい。外気温としては例えば５℃以上が挙げられるが、これに限られない。
　固体粒子を構成する固体物質が、後述するようにＬｉＰＦ6又はＬｉＢＦ4である場合、気体流中の水分量は極力少ないことが、水とこれらの固体物質との反応を防止する点で好ましい。例えば、気体流中の水分量は体積基準で１０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１００ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
　固体粒子は浮遊流、流動化流又はプラグ流の何れの状態で前記気体流により搬送されてもよい。
　浮遊流は、搬送管内の風速が速く、粒子が飛翔しながら移動するような流れであり、いわゆる低濃度搬送形態に属する。浮遊流には、風速が比較的遅く粒子が搬送管底部に集中するような浮遊管底流と、風速が速く粒子が搬送管内において分散状態で搬送されるような浮遊分散流がある。
　流動化流とは、粒体が搬送管の底部で砂丘のように集団流の形で摺動しながら移動するような流れであり、高濃度搬送形態の１つである。粗粉の場合、流動化流の形成原理はプラグ流とほぼ同様である。但し、プラグ流のように粒子集団が搬送管断面を塞ぐような部分が無いか或いは非常に少ないとされる。微粉の場合は、フラシング現象による流動化の原理を利用した搬送形態であり、特に空気を含みやすく、フラシング性の強い微粉の搬送に適しているとされる。
　プラグ流とは、粉粒体が飛翔することなく、プラグのような集団を形成しながら移動するような流れであり、高濃度搬送形態の１つである。このような形態で搬送するシステムでは、空気消費量が少なく、搬送効率が良い上、搬送物の破砕や配管摩耗などが少ないとされている。
　気流搬送装置には、低圧吸引式、低圧圧送式、高圧圧送式、プラグ搬送式、及びエアスライドがあり、何れを採用することもできる。一般に、浮遊流による搬送は、低圧吸引式、低圧圧送式により行われ、流動化流による搬送は高圧圧送式により行われ、プラグ流による搬送はプラグ搬送式又はエアスライドにより行われる。
　固体粒子の気流搬送の距離は、例えば２ｍ以上１００ｍ以下、特に５ｍ以上５０ｍ以下であることが、搬送経路選択の柔軟性が高いという気流搬送のメリットが得やすいほか、搬送容易性等の点から好ましい。また、気流搬送のメリットが得やすい点、及び搬送容易性の点から気流搬送の到着点は、気流搬送の起点よりも高いことが好ましく、より好ましくは、０．５ｍ以上５０ｍ以下高い位置であることが好ましい。更に、搬送管の直径（内径）としては、一般に、２．５ｃｍ以上１３.５ｃｍ以下が挙げられる。
　固体粒子の平均粒子径は１ｍｍ以下であることが固体粒子を前述した浮遊流、流動化流又はプラグ流、特に流動化流又はプラグ流の状態の前記気体流により搬送しやすい点から好ましい。また前記の平均粒子径は、０．０１ｍｍ以上であることが、粒子の凝集を防止しやすい観点や輸送配管への付着防止の観点から好ましい。これらの観点より固体粒子の平均粒子径は０．０１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることがより好ましく、０．０５ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることが特に好ましく、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることが最も好ましい。固体粒子の平均粒子径は以下の方法にて測定される。ここでいう平均粒子径は、気体搬送中に限らず、明らかに粒径を変化させる処理（粉砕等）を経ていないのであれば、搬送前及び搬送後のいずれの固体粒子を測定対象としてもよい。
　＜平均粒子径の測定方法＞
　粒度分布を測定後、平均粒子径を算出する。
　粒度分布の測定方法は篩、レーザー回折等、一般的な手法を用いることが出来る。本明細書中、平均粒子径の算出に必要な粒度分布の測定方法は、篩による方法とする。レーザー回折等の他の方法で測定した平均粒子径が上記範囲に含まれない場合であっても、篩による方法で平均粒子径が上記範囲内であれば該当することとする。篩法による平均粒子径は重量分布から算出した加重平均径である。具体的には、平均粒子径の測定は、JISZ8815の「ふるい分け試験方法通則」に準拠し、乾式法にて温度１５～３０℃、露点-２０℃以下の不活性ガス雰囲気条件下で、４段以上の篩を用いて行う。
　気体流の圧力は、浮遊流、流動化流又はプラグ流の何れにより固体粒子を搬送するかによって大きく異なるが、一般に搬送効率の向上や粒子間の摩擦熱の発生を防止して解離をより一層抑制するために、吸引の場合には、－５０ｋＰａＧ以上大気圧以下、圧送の場合には、大気圧以上４００ｋＰａＧ以下であることが好ましい。
　固体粒子は、搬送管内において前記気体流により搬送されることが好ましい。また搬送管内表面に付着した該固体粒子又は該固体粒子の解離により生じた固体成分を、該気体流により除去することが更に好ましい。気体流により搬送管内表面に付着した固体成分又は固体粒子を除去する具体例については後述する。
　固体粒子は閉じた搬送経路内で搬送されることが好ましい。ここでいう“閉じた”とは、固体粒子の外部への飛散を防止できる程度の密閉度をいう。より好ましくは、固体粒子は、気密性を有する搬送経路内で搬送されることが、外部からの水分等の浸入を防止して、固体粒子の変質を抑制できる点や、気体流中のガス成分の外部への流出を防止できる点から好ましい。
　また本発明では搬送経路において気体流を循環させることが、搬送に用いるガス成分の利用効率を高めて、搬送コストを低減できる点から好ましく、特に気密性を有する搬送経路において気体流を循環させることが好ましい。
　固体物質は、フッ素含有無機塩であることが好ましく、特にＰＦ6 －又はＢＦ4 －をアニオンとする塩であることが好ましい。ＰＦ6 －又はＢＦ4 －をアニオンとする塩は、常温（２５℃）で気体のフッ素化合物であるＰＦ5又はＢＦ3を解離する解離平衡反応を容易に生じうる。中でもＰＦ6 －又はＢＦ4 －のアルカリ金属塩は、入手容易性の点や電池等の各種分野で広く使用され有用性が高い点で好ましい。とりわけＬｉＰＦ6又はＬｉＢＦ4は、リチウム電池の電解質として需要が高く、これを気流搬送することにより電解質及びそれを用いたリチウム電池の製造コストを低減できるという産業上の効果が得られる点で好ましい。
　なお、ＬｉＰＦ6は常温常圧下、及び、上述した好ましい気体流の温度・圧力下で、前記に挙げた式による解離平衡反応を生じうる。
　またＬｉＢＦ4は常温常圧下、及び、上述した好ましい気体流の温度・圧力下で、下記式による解離平衡反応を生じうる。ＢＦ3は常温常圧で気体である。
　ガス成分を解離しうる固体物質に対して、解離を抑制して気流搬送できる効果の利益を高める点から、搬送対象である固体粒子中、少なくとも一種のガス成分を解離する解離平衡反応を生じ得る固体物質の割合は、１０質量％以上であることが好ましく、３０質量%以上であることがより好ましく、５０質量％以上であることが更に一層好ましく、７０質量%以上であることが特に好ましく、９０質量%以上であることが最も好ましい。この含有率は例えばＬｉＰＦ6又はＬｉＢＦ4であればイオンクロマトグラフにより測定できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　以下では、本搬送方法及び搬送システムを、固体粒子の搬送システム１０に係る図１に基づき更に詳述する。
　図１に示す搬送システム１０は、搬送物である固体粒子が仕込まれ且つ該固体粒子を搬送経路２４に供給する渡し手段２１と、渡し手段２１と接続し、該渡し手段２１から供給された固体粒子を搬送可能な搬送経路２４と、搬送経路２４と接続し固体粒子を搬送経路２４から受け取る受け手段２０と、渡し手段２１に固体粒子を供給する固体粒子供給経路２３と、を有している。
　渡し手段２１及び受け手段２０としては例えばホッパーを使用できる。搬送経路２４としては、気流搬送に一般に使用される形状の搬送管を使用できる。また、渡し手段２１、受け手段２０及び搬送経路２４並びにシステム１０を構成する各種のガス管の構成材料としては、固体粒子や気体流の構成成分に対して安定であり、気流搬送の圧力に対して耐久性のある材料を任意に使用できる。そのような材料の具体例としては、塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレン、フッ素系樹脂（PTFE、PFA、PVdF等）、金属配管（鉄、ステンレス、アロイ鋼等）が挙げられる。
　更に搬送システム１０は、搬送経路２４とは別に、受け手段２０と渡し手段２１とを接続するガス帰還経路２６と、ガス帰還経路２６に接続して、特定のガス成分を含む気体をガス帰還経路２６に導入する気体供給経路２５と、ガス帰還経路２６の途中に設けられて圧送力又は吸引力により、搬送経路２４中に浮遊流、流動化流又はプラグ流を生じさせるブロワ２２とを有している。本システムにおいてブロワが循環手段の例である。
　搬送システム１０においては、まず渡し手段２１に固体粒子供給経路２３を通じて固体粒子が供給される。また、気体供給経路２５から前記特定のガス成分を含む気体がガス帰還経路２６に供給される。前記の気体はブロワ２２により気体流として渡し手段２１に送り込まれ、更に搬送経路２４に固体粒子ごと移送される。更に搬送経路２４においてブロワ２２による圧送力又は吸引力により気体流が固体粒子を搬送し、受け手段２０に到達させる。受け手段２０に到達した固体粒子は、そのまま貯蔵されるか、又は次の工程に送られる。一方、受け手段２０において気体流は固体粒子から離れ、ガス帰還経路２６を通じてブロワ２２に戻り、ブロワ２２により再度渡し手段２１及び搬送経路２４に送り込まれて、固体粒子の搬送に使用される。ガス帰還経路２６における受け手段２０とブロワ２２との間には、気体流と固体粒子とを確実に分離するため、不図示のフィルターなどを設けても良い。また、受け手段２０に搬送された固体粒子を別箇所に移送する不図示の移送手段を設けてもよい。
　以上の構成の本搬送システム１０及びこれを用いた搬送方法では、固体粒子を搬送する気体流に、固体粒子の解離により生じるガス成分を含ませることにより、固体粒子の解離を抑制しながら固体粒子を搬送することができる。
　また搬送システム１０によれば、受け手段２０と渡し手段２１とを搬送経路２４とガス帰還経路２６の２つの経路で接続し、ガス帰還経路２６と搬送経路２４とがガスの循環経路を構成している。この構成により特定のガス成分を含む気体流を循環させながら、搬送経路２４において固体粒子を搬送できる。
　ガス帰還経路２６及び搬送経路２４並びに受け手段２０及び渡し手段２１は、いずれも外部空間に対して閉じて形成されている。上述した通り、好ましくはこれらの手段及び経路は、外部空間に対して気密に保たれた気密な内部空間を形成し、この気密な内部空間内において、特定のガス成分を含む気体流を循環させている。
　更に、図１に示すように、システム１０は、ガス帰還経路２６と搬送経路２４とが、渡し手段２１を迂回するための迂回経路２７によって接続されていることが好ましい。迂回経路２７は、ガス帰還経路２６及び搬送経路２４それぞれにおける渡し手段２１近傍に接続している。ガス帰還経路２６における迂回経路２７の接続部よりも渡し手段２１側の部分（以下「第１分岐部」ともいう）２６ａ、及び、搬送経路２４における迂回経路２７の接続部よりも渡し手段２１側の部分（以下「第２分岐部」ともいう）２４ａには、それぞれ、バルブ２６ｂ及び２４ｂが設けられている。また、迂回経路２７にもバルブ２７ｂが設けられている。これらのバルブにより、第１分岐部２６ａ、第２分岐部２４ａ及び迂回経路２７がそれぞれ独立に開閉可能となっている。また、迂回経路２７を有する場合、ブロワ２２として圧送ブロワを用いることが好ましい。
　以上の構成により、例えば、搬送経路２４に、固体粒子又は該固体粒子の解離により生じた固体成分による詰まりが生じていない場合には、迂回経路２７におけるバルブ２７ｂを閉じ、前記のバルブ２６ｂ及びバルブ２４ｂを開としておく。これにより、ブロワ２２からの気体流は、迂回経路２７を通らずにもっぱら渡し手段２１を通じて搬送経路２４に供給され、固体粒子の搬送に使用される。
　一方、搬送経路２４に、固体粒子又は該固体粒子の解離により生じた固体成分による詰まりが生じた場合には、迂回経路２７におけるバルブ２７ｂを開き、前記の第１分岐部２６ａ及び第２分岐部２４ａそれぞれにおけるバルブ２６ｂ及び２４ｂを閉じる。これにより、ブロワ２２からの気体流は、渡し手段２１を通らずに迂回経路２７を通じて搬送経路２４に供給される。迂回経路２７を通じた気体流は、固体粒子による抵抗を受けない分、高い圧力を有している。このため、搬送経路２４に付着した固体粒子又は固体成分をパージでき、搬送経路２４の詰まりを除去することができる。詰まりを除去した後は、再度、迂回経路２７のバルブ２７ｂを閉じ、第１分岐部２６ａ及び第２分岐部２４ａのバルブ２６ｂ及び２４ｂを開けば、固体粒子の搬送を再開できる。
　搬送経路２４の詰まりの検知及び迂回経路２７及び第１分岐部２６ａ及び第２分岐部２４ａにおけるバルブの開閉は公知の手段にて行うことができる。例えば特許文献２に記載のような詰まり検出手段を用いることができ、この検出手段による検出結果に基づき、不図示の制御手段にて、前述した各バルブを開閉することができる。
　以上の通り、本実施形態のシステム１０を説明したが、本発明はこのシステム１０に限定されない。例えば、ブロワ２２に替えて、或いはそれに加えて、真空ポンプ等を用い、その吸引力により固体粒子を搬送してもよい。
　以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、係る実施例に制限されない。以下の実施例において、特に断らない限り、「％」は「質量％」を意味する。
〔実施例１〕
　図１に示す搬送システム１０を用いた。外気温１０℃の環境にて行った。
　渡し手段２１としてステンレス製のホッパーを用いた。受け手段２０として、渡し手段２１から２０ｍ高く且つ地面と平行な方向において１０ｍ離間した位置に配置されたステンレス製のホッパーを用いた。渡し手段２１及び受け手段２０を接続する搬送経路２４として直径（内径）５ｃｍ、長さ３０ｍのステンレス製の管を用いた。
　固体粒子供給経路２３から、渡し手段２１に平均粒子径０．２２ｍｍのＬｉＰＦ6粉末を１００ｋｇ仕込んだ。迂回経路２７におけるバルブ２７ｂを閉じ、第１分岐部２６ａ及び第２分岐部２４ａにおけるバルブ２６ｂ及び２４ｂを開いた。Ｎ2ガス：９９．９８体積％及びＰＦ5ガス：０．０２体積％からなる気体流（体積基準で水分量は２０ｐｐｍ）を気体供給経路２５からガス帰還経路２６に導入し、ブロワ２２より、温度１０℃、ブロワ２２の吸引圧力－２０ｋＰａＧにて渡し手段２１に導入して搬送経路２４及びガス帰還経路２６を循環させた。生じた気体流により搬送経路２４内においてＬｉＰＦ6粉末を高圧圧送し、流動化流として、受け手段２０まで到達させた。
　〔比較例１〕
　気体流の組成を、Ｎ2ガス：１００体積％とした以外は実施例１と同様にしてＬｉＰＦ6粉末を気流搬送した。
〔実施例２〕
　渡し手段２１に仕込むＬｉＰＦ6粉末１００ｋｇを、平均粒子径０．１３ｍｍのＬｉＢＦ4粉末１００ｋｇに変更した。また、気体流の組成を、Ｎ2ガス：９０体積％、ＢＦ3ガス：１０体積％に変更した。それらの点以外は、実施例１と同様にしてＬｉＢＦ4粉末を気流搬送した。
〔比較例２〕
　気体流の組成を、Ｎ2ガス：１００体積％とした以外は実施例２と同様にしてＬｉＢＦ4粉末を気流搬送した。
　各実施例及び比較例にて受け手段２０に到達した固体粒子（ＬｉＰＦ6粉末又はＬｉＢＦ4粉末）を、下記評価に供した。
　〔評価〕
　溶媒として、１，２－ジメトキシエタン　１．５Ｌをビーカーに入れて液温を２５℃に設定した。固体粒子１００ｇを、ビーカーに入れて３分間攪拌し溶解させた。得られた溶液をＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）タイプメンブレンフィルター（孔径０．１μｍ）でろ過処理に施すことにより、不溶解分をろ別させた後、乾燥器にてメンブレンフィルターと共に乾燥させた。各実施例及び比較例の不溶解分の質量を下記表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
  
　表１に示すように、同じＬｉＰＦ6粉末を搬送する場合であっても、ＬｉＰＦ6の解離ガスであるＰＦ5を含む気体流を用いた実施例１では、ＰＦ5を含まない気体流を用いた比較例１に比べて搬送後の不溶解分が少なかった。ＬｉＰＦ6粉末の代わりにＬｉＢＦ4粉末を搬送した実施例２及び比較例２でも同様であった。
　ＬｉＰＦ6粉末及びＬｉＢＦ4粉末は評価で使用した溶媒に容易に溶解するものである。一方、これらの粉末の解離により生じるフッ化リチウムＬｉＦは、当該溶媒に不溶である。従って、不溶解分の析出は搬送中の解離による変質を示す。
　以上より、本発明の搬送方法により、ガス成分を解離する解離平衡反応を生じ得る固体物質からなる固体粒子の解離を効果的に抑制しながら固体粒子を搬送できることが判る。
　本発明は、従来の気流搬送方法では搬送できなかった、ガス成分を解離しうる固体粒子を、解離を抑制しながら気流搬送することができる。このため、搬送容器や搬送経路を柔軟に選択でき、搬送コストを大幅に削減することができる。

Claims (7)

  1. 　固体粒子を気流搬送する方法であって、
    　前記固体粒子は、少なくとも一種のガス成分を解離する解離平衡反応を生じ得る固体物質からなり、
    　前記固体粒子を、前記ガス成分を含む気体流により搬送する、固体粒子の搬送方法。
  2. 　前記固体粒子の平均粒子径が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である、請求項１に記載の搬送方法。
  3. 　前記固体粒子を、浮遊流、流動化流又はプラグ流の状態の前記気体流により搬送する、請求項１又は２に記載の搬送方法。
  4. 　前記固体粒子が、少なくとも一種のガス成分と少なくとも１種の固体成分とに解離する解離平衡反応を生じ得る固体物質からなり、
    　搬送管内において前記気体流により前記固体粒子を搬送するとともに、前記搬送管内表面に付着した該固体粒子又は前記固体成分を、該気体流により除去する、請求項１～３の何れか１項に記載の搬送方法。
  5. 　閉じた搬送経路内において前記気体流を循環させ、該気体流により前記固体粒子を搬送する、請求項１～４の何れか１項に記載の搬送方法。
  6. 　前記固体物質が、ＬｉＰＦ6又はＬｉＢＦ4である請求項１～５の何れか１項に記載の搬送方法。
  7. 　閉じた搬送経路を有し、該搬送経路において固体粒子を搬送するシステムであって、
    　前記固体粒子は、少なくとも一種のガス成分を解離する解離平衡反応を生じ得る固体物質からなり、
    　前記ガス成分を含む気体流を前記搬送経路内に循環させる循環手段を有しており、該気体流により前記固体粒子を搬送する、搬送システム。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113213175A (zh) * 2021-04-20 2021-08-06 江苏春林风能科技有限公司 一种超长距离气力输送系统装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0812073A (ja) 1994-07-01 1996-01-16 Tokai Paudetsukusu:Kk 粉体輸送システム
JPH09323822A (ja) 1996-06-04 1997-12-16 Babcock Hitachi Kk 粉粒体輸送管の詰まりパージ方法と装置
JPH1179394A (ja) * 1997-09-01 1999-03-23 Mitsubishi Chem Corp エリスリトール結晶の搬送方法
JP2001163610A (ja) * 1999-12-09 2001-06-19 Stella Chemifa Corp 六フッ化リン酸リチウムの製造方法
JP2014123460A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Joint Engineering Co Ltd 廃電解液から電解質用リチウム塩と有機溶媒を同時に回収する方法及びその装置
JP2015000813A (ja) * 2013-06-13 2015-01-05 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフトＷａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧ アルキルクロロシランの合成における微細な固体の輸送
JP2015040164A (ja) * 2013-08-23 2015-03-02 ダイキン工業株式会社 六フッ化リン酸リチウムの製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3309785A (en) * 1964-10-23 1967-03-21 Northern Natural Gas Co Apparatus for forming a gas-solids suspension
US3694037A (en) * 1970-04-30 1972-09-26 Wedco Closed circuit pneumatic conveying
SE457528B (sv) 1984-12-04 1989-01-09 Flaekt Ab Foer soenderdelade fasta partiklar avsedd partikeltransporterande anordning
ZA87553B (en) * 1986-01-31 1988-03-30 Water Res Commission Dewatering slurries
DE3873662T2 (de) * 1987-08-25 1993-03-25 Technivac Ltd Pneumatisches foerdersystem.
US4900200A (en) * 1988-06-22 1990-02-13 Matsui Manufacturing Co., Ltd. Method for transporting powdered or granular materials by pneumatic force with a transport pipe of smaller diameter relative to particale size
US5156902A (en) * 1990-01-09 1992-10-20 Kimberly-Clark Corporation Method and apparatus for intermittently depositing particulate material in a substrate and article made therewith
CN2245601Y (zh) 1995-08-24 1997-01-22 沈阳铝镁设计研究院 粉状及粒状物料流态化输送装置
US20080138674A1 (en) * 2006-12-08 2008-06-12 Guido Peter Pez Hydrogen powered vehicle fueling via a pneumatic transfer of a solid state hydrogen carrier
TR200806202A2 (tr) 2008-08-19 2010-03-22 Tübi̇tak-Türki̇ye Bi̇li̇msel Ve Teknoloji̇k Araştirma Kurumu Doğrudan sodyum borhidrürlü yakıt pili üretimi ve entegrasyonu
CN204607044U (zh) 2015-01-12 2015-09-02 杭州博奕金拓机械有限公司 一种新型高分子粉末输送机
CN104692126A (zh) 2015-02-12 2015-06-10 中国中轻国际工程有限公司 一种空气循环气力输送固体物设备系统及其工艺

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0812073A (ja) 1994-07-01 1996-01-16 Tokai Paudetsukusu:Kk 粉体輸送システム
JPH09323822A (ja) 1996-06-04 1997-12-16 Babcock Hitachi Kk 粉粒体輸送管の詰まりパージ方法と装置
JPH1179394A (ja) * 1997-09-01 1999-03-23 Mitsubishi Chem Corp エリスリトール結晶の搬送方法
JP2001163610A (ja) * 1999-12-09 2001-06-19 Stella Chemifa Corp 六フッ化リン酸リチウムの製造方法
JP2014123460A (ja) * 2012-12-20 2014-07-03 Joint Engineering Co Ltd 廃電解液から電解質用リチウム塩と有機溶媒を同時に回収する方法及びその装置
JP2015000813A (ja) * 2013-06-13 2015-01-05 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフトＷａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧ アルキルクロロシランの合成における微細な固体の輸送
JP2015040164A (ja) * 2013-08-23 2015-03-02 ダイキン工業株式会社 六フッ化リン酸リチウムの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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