WO2023238432A1 - 反応装置における取出装置及び取出方法 - Google Patents

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WO2023238432A1
WO2023238432A1 PCT/JP2023/001247 JP2023001247W WO2023238432A1 WO 2023238432 A1 WO2023238432 A1 WO 2023238432A1 JP 2023001247 W JP2023001247 W JP 2023001247W WO 2023238432 A1 WO2023238432 A1 WO 2023238432A1
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WO
WIPO (PCT)
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transport mechanism
storage container
reaction
container
extraction device
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/001247
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English (en)
French (fr)
Inventor
靖也 平松
直樹 植田
諭 中村
賢一 古木
Original Assignee
株式会社日本製鋼所
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • B01J19/20—Stationary reactors having moving elements inside in the form of helices, e.g. screw reactors

Definitions

  • the present invention relates to a take-out device and a take-out method in a reaction apparatus.
  • Patent Document 1 describes a screw feeder main body serving as a pressure reaction vessel, a catalyst supply section that introduces a catalyst into the screw feeder main body, and a lower hydrocarbon supply section that introduces lower hydrocarbons into the screw feeder main body.
  • a reactor is disclosed.
  • This reactor consists of a screw that transports the catalyst and nanocarbon produced by thermal decomposition of lower hydrocarbons, a solid delivery section that delivers the catalyst and nanocarbon transported by the screw, and a solid delivery section that transports the generated hydrogen to the outside of the feeder body. It has a gas delivery section.
  • nanocarbon that grows over time is continuously discharged out of the reaction vessel along with the spent catalyst, and the same amount of unused catalyst is supplied to carry out a continuous reaction.
  • a reaction apparatus equipped with a transport mechanism for transporting a product into such a reaction container is sometimes used for producing highly reactive products.
  • An example of a highly reactive product is a battery material that constitutes an all-solid-state lithium ion battery.
  • the battery material is, for example, a solid electrolyte or a positive electrode active material containing sulfur and lithium as at least part of the components.
  • the battery material is, for example, a negative electrode material containing metallic lithium as at least a part of its components.
  • these battery materials are known to have high reactivity.
  • solid electrolytes and positive electrode active materials that contain at least part of sulfur and lithium may react with moisture in the atmosphere and generate toxic hydrogen sulfide.
  • negative electrode materials containing metallic lithium as at least part of their components may react with moisture or oxygen in the atmosphere, causing ignition or deterioration.
  • a glove box with controlled atmosphere is used.
  • the interior of a glove box is an environment where the dew point temperature is controlled to be -60 degrees Celsius or less, and the amount of moisture in the air is extremely low.
  • the inside of the glove box is controlled to have an extremely low oxygen concentration environment using an inert gas such as nitrogen or argon.
  • the present disclosure has been made to solve such problems, and provides a take-out device and a take-out method that can safely take out a transport mechanism provided inside a reaction container.
  • the take-out device includes a reaction vessel for reacting an input treated material to obtain a product, and a transport mechanism provided inside the reaction vessel for transporting the treated material from the reaction device.
  • a take-out device for taking out a mechanism comprising a storage container airtightly connected to the reaction container, and a connecting member connected to the transport mechanism within the storage container, and moving the connecting member, The transport mechanism is taken out from the reaction container and housed in the storage container.
  • the taking-out method includes a method for transporting the processed material from a reaction device that includes a reaction vessel for reacting an input processed material to obtain a product, and a transport mechanism provided inside the reaction vessel for transporting the processed material.
  • a method for taking out a mechanism wherein a storage container is airtightly connected to the reaction container, a connecting member is connected to the transport mechanism within the storage container, and the connecting member is moved to connect the transport mechanism to the transport mechanism. It is taken out from the reaction container and placed in the storage container.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of a reaction device to which the extraction device of the embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of a control device that controls a reaction device equipped with an extraction device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram showing a state in which the extraction device according to Embodiment 1 is attached to a reaction container.
  • 3 is a flowchart illustrating the extraction method according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a process diagram illustrating the extraction method according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a process diagram illustrating the extraction method according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a process diagram illustrating the extraction method according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a process diagram illustrating the extraction method according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a process diagram illustrating the extraction method according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a process diagram illustrating the extraction method according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a process diagram illustrating the extraction method according to Embodiment 1.
  • FIG. 7 is a diagram showing a state in which the extraction device according to Embodiment 2 is attached to a reaction container.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another example of the configuration of a reaction device to which the extraction device of the embodiment is applied.
  • 8 is a diagram showing a state in which the extraction device according to Embodiment 1 is attached to the reaction container shown in FIG. 7.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line IX-IX of the bearing shown in FIG. 7.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a reaction apparatus 10 to which the extraction device of the embodiment is applied.
  • FIG. 1 is a side view of the reactor 10, with a portion cut away for ease of understanding.
  • the reaction device 10 is, for example, a device for producing a product by applying conditions such as a predetermined physical stimulus to the treated material.
  • the type and condition of the material to be treated are not particularly limited, but it may be an inorganic material such as a metal oxide or metal sulfide containing lithium as one of its components, or an organic material such as a hydrocarbon.
  • the processed material may be solid such as powder or granule, or may be fluid such as liquid or gas.
  • the treated product may pass through an intermediate during the process of transformation into a product.
  • the form or state of the intermediate is not particularly limited, the intermediate may be a product of each reaction when two or more reactions are performed stepwise, for example.
  • the intermediate is, for example, an anhydrous compound produced by heating a hydrated compound.
  • the intermediate product is a fired product obtained by grain growth or firing of at least a part of the processed product.
  • the intermediate is a state in which at least a part of the processed material is liquefied or vaporized.
  • the intermediate may be in a form or state other than the above.
  • the physical stimulus is not particularly limited as long as it is a means used in the process of converting a processed material into a product, and is, for example, a temperature change such as heating or cooling.
  • Physical stimulation is, for example, stress transmission such as stirring, mixing, kneading, and grinding.
  • a physical stimulus is, for example, a reaction that involves the exchange of electrons or radicals.
  • Physical stimulation is, for example, contact with a catalyst.
  • the type and state of the product are not particularly limited, and the product may be solid such as powder or granule, or fluid such as liquid or gas. Further, the product may be a mixture containing components other than the product, such as a catalyst and a transport auxiliary member. The product may be a mixture containing two or more compounds, such as a main product and a by-product.
  • the extraction device of the embodiment is particularly useful when the reaction device 10 produces a highly reactive product, such as a sulfide-based solid electrolyte that is a material for an all-solid-state lithium ion battery.
  • the reaction apparatus 10 mainly includes a reaction vessel 11, a temperature control area 12, a transport mechanism 13, a first fluid control area 14, a second fluid control area 15, a supply device 16, and a drive device 17.
  • the reaction vessel 11 is a cylindrical member having a supply port 18 for receiving the supplied processed material and a discharge port 19 for discharging the product.
  • the reaction vessel 11 has an intermediate portion between a supply port 18 and a discharge port 19 .
  • the number of supply ports 18 may be one, or two or more.
  • the outlet port 19 may be provided near the end of the reaction container 11, or may be provided at a location other than near the end.
  • the outlet 19 may be provided between the two supply ports 18 .
  • the number of reactors 10 may be one, or two or more. That is, in order to perform a plurality of reactions, a plurality of reaction apparatuses 10 may be connected in series or in parallel.
  • the reaction vessel 11 shown in FIG. 1 receives the processed material R10 from the supply port 18.
  • the reaction apparatus 10 transports the processed material R10 received by the reaction container 11 toward the delivery port 19 by a transport mechanism 13 provided inside the reaction container 11. That is, the processed material R10 supplied to the reaction container 11 passes through the intermediate portion and moves toward the outlet 19.
  • the reactor 10 produces a product R11 from the raw material R10 by passing the treated product R10 through the middle part of the reaction vessel 11. Then, the transport mechanism 13 sends out the manufactured product R11 from the delivery port 19.
  • the material forming the reaction container 11 is not particularly limited, but the reaction container 11 may be formed of a material that can tolerate temperature changes that occur when producing a product and contact with substances supplied into the container. desirable.
  • the reaction vessel 11 may be formed of, for example, an alloy, ceramics, carbon, or a composite material containing two or more thereof.
  • An alloy is a metal member containing at least one of alloying elements such as nickel, cobalt, chromium, molybdenum, tungsten, tantalum, titanium, iron, copper, aluminum, silicon, boron, and carbon.
  • Ceramics are ceramic members such as oxides such as alumina and zirconia, carbides such as silicon carbide and titanium carbide, nitrides such as silicon nitride and titanium nitride, and borides such as chromium boride. Further, carbon is a carbon member such as crystalline graphite or fiber-reinforced graphite.
  • the shape and transport method of the transport mechanism 13 are not limited as long as it can transport the processed material or product.
  • the transport mechanism 13 may be a screw provided inside the reaction container 11 so as to extend from the supply port side to the delivery port side of the reaction container 11.
  • the transport mechanism 13 may be a rotating drum provided inside the reaction container 11 so as to extend from the supply port side to the delivery port side of the reaction container 11.
  • the conveyance mechanism 13 may be a belt conveyor provided inside the reaction container 11 so as to extend from the supply port side to the delivery port side of the reaction container 11.
  • the transport mechanism 13 may be a blower provided inside the reaction container 11.
  • the transport mechanism 13 may be a vibration generator provided inside the reaction container 11.
  • the transport mechanism 13 may be other than those described above.
  • the size of the transport mechanism 13 is not particularly limited, and may be shorter than the overall length of the reaction container 11, for example.
  • the material forming the transport mechanism 13 is not particularly limited, but the transport mechanism 13, like the reaction container 11, can tolerate temperature changes that occur during product production and contact with substances supplied into the container. It is desirable that it be made of a suitable material.
  • the conveyance mechanism 13 may be formed of, for example, an alloy, ceramics, carbon, or a composite material containing two or more thereof.
  • the transport mechanism 13 shown in FIG. 1 is a screw as an example, and is supported pivotally at both ends of the reaction vessel 11. Note that the support position of the transport mechanism 13 is not limited to both ends.
  • the transport mechanism 13 is connected to the drive device 17 on the supply port 18 side.
  • the drive device 17 has a predetermined rotation mechanism such as a motor, and rotates the transport mechanism 13.
  • the drive device 17 may be configured to be able to change the conveyance speed of the conveyance mechanism 13.
  • the drive device 17 may be a motor whose rotation speed can be varied, or may be a combination of a motor whose rotation speed is constant and a speed reducer whose reduction ratio can be changed.
  • the conveyance mechanism 13 has a spiral convex portion 131 formed around an axis extending in the left-right direction in FIG. As the convex portion 131 rotates while contacting the workpiece R10, the transport mechanism 13 transports the workpiece R10 from the left side to the right side in FIG.
  • the cross-sectional shapes of the reaction container 11 and the transport mechanism 13 in a plane perpendicular to the axis of the transport mechanism 13 may have a combination defined by Reuleaux's constant width figure.
  • the cross-sectional shape of the convex portion 131 of the transport mechanism 13 may have a shape that is a combination of a plurality of circular arcs corresponding to Reuleaux's constant width figure.
  • the cross-sectional shape of the reaction container 11 is circular
  • the cross-sectional shape of the transport mechanism 13 may be a Reuleaux constant width figure composed of three circular arcs.
  • the shape of the convex portion 131 shown in FIG. 1 is an example, and the shape of the convex portion 131 is not limited to this.
  • the convex portion 131 may have a different shape for each region of the reaction vessel 11.
  • the spiral pitch of the convex portion 131 may vary depending on the region of the reaction vessel 11.
  • the spiral shape of the convex portion 131 may have two or more threads instead of one thread.
  • the convex portion 131 may have a non-spiral portion.
  • the transport mechanism 13 not only transports objects within the reaction vessel 11 but also has at least one of the functions of stirring, mixing, kneading, or crushing.
  • the temperature control region 12 includes a temperature control device, that is, a heating device or a cooling device, and controls the temperature of the reaction vessel 11 at a predetermined position in the middle between the supply port 18 and the delivery port 19.
  • the temperature control region 12 shown in FIG. 1 includes a heating device in the middle of the reaction container 11 so as to surround the cylindrical reaction container 11.
  • the heating device includes any heater whose temperature can be controlled, such as a sheath heater, coil heater, or ceramic heater.
  • the heating device performs heating in a range from room temperature to about 900 degrees, for example.
  • different temperatures can be set for each intermediate region of the reaction vessel 11 along the transport direction of the transport mechanism 13, which will be described later.
  • the temperature control region 12 can control the temperature change given to the processed material R10 in a first fluid control region 14 and a second fluid control region 15, which will be described later.
  • the temperature control area 12 may include a temperature control section for controlling a heating device or a cooling device.
  • the temperature control region 12 may include a temperature sensor such as a thermocouple, thermistor, or radiation thermometer at a predetermined position of the reaction vessel 11 for monitoring the temperature.
  • the heating device has a principle of heating by passing an electric current
  • the temperature of the reaction vessel 11 may be controlled by monitoring the current value, the electric power value, etc.
  • the temperature control area 12 may have a configuration in which heating or cooling is performed by circulating water, oil, or the like. Moreover, the temperature control area 12 may have a configuration in which cooling is performed using a Peltier element, a blower, or the like. With the above-described configuration, the temperature control region 12 can set various temperature distributions along the transport direction of the transport mechanism 13 in the reaction vessel 11.
  • the first fluid control region 14 is provided between the supply port 18 and the second fluid control region 15 in the reaction vessel 11.
  • the first fluid control region 14 includes a configuration for allowing the first fluid to pass through the reaction vessel 11 in a predetermined region in the intermediate portion.
  • the first fluid control region 14 includes a first fluid supply pipe 141, a first valve 142, and a first fluid discharge pipe 143.
  • the first fluid supply pipe 141 supplies the first fluid to the reaction container 11 .
  • the first valve 142 adjusts the flow rate of the first fluid supplied from the first fluid supply pipe 141.
  • the first fluid discharge pipe 143 discharges the fluid in the first fluid control region 14 to the outside of the reaction vessel 11 .
  • the reaction device 10 causes the processed material R10 to react with the first fluid in the first fluid control region 14 to generate an intermediate.
  • the reaction apparatus 10 can promote the reaction by the first fluid by transporting the processing material R10 while the transport mechanism 13 is driven and further bringing the first fluid into contact with the product R10. Further, the reaction device 10 discharges the fluid after the reaction to the outside of the first fluid control region 14 .
  • the state and form of the first fluid are not limited as long as it has fluidity. That is, the first fluid may be a gas, a liquid, or a slurry in which powder or granules are dispersed in a liquid.
  • the number of components constituting the first fluid may be one, or two or more. That is, the first fluid may be a mixed gas of hydrogen sulfide, hydrogen, and argon.
  • the second fluid control region 15 is provided between the first fluid control region 14 and the outlet port 19 in the reaction vessel 11 .
  • the second fluid control region 15 includes a configuration for allowing the second fluid to pass through the reaction vessel 11 in a region different from the first fluid control region 14 in the intermediate portion.
  • the second fluid control region 15 includes a second fluid supply pipe 151, a second valve 152, and a second fluid discharge pipe 153.
  • the second fluid supply pipe 151 supplies the second fluid to the reaction container 11 .
  • the second valve 152 adjusts the flow rate of the second fluid supplied from the second fluid supply pipe 151.
  • the second fluid discharge pipe 153 discharges the fluid in the second fluid control region 15 to the outside of the reaction vessel 11 .
  • the state and form of the second fluid are not limited as long as it has fluidity. That is, the second fluid may be a gas, a liquid, or a slurry in which granules or the like are dispersed in a liquid.
  • the number of components constituting the second fluid may be one, or two or more. That is, the second fluid may be a mixed gas of hydrogen sulfide and nitrogen.
  • the reaction device 10 generates the product R11 by reacting the intermediate after passing through the first fluid control region 14 with the second fluid in the second fluid control region 15.
  • the reaction device 10 can promote the reaction by the second fluid by transporting the intermediate while the transport mechanism 13 is driven and further bringing the second fluid into contact with it. Furthermore, the reaction device 10 discharges the fluid after the reaction to the outside of the second fluid control region 15 .
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the control device 40 of the reaction device 10 equipped with the extraction device 30 according to the embodiment.
  • the control device 40 includes a temperature control section 41, a first fluid control section 42, a second fluid control section 43, a third fluid control section 44, a transport mechanism drive control section 45, an overall control section 46, It has a storage section 47.
  • Each component of this control device 40 may be realized by dedicated hardware. Moreover, a part or all of each component may be realized by a general-purpose or dedicated circuit, a processor, etc., or a combination thereof. A part or all of each component of each device may be realized by a combination of the circuits and the like described above and a program.
  • the processor a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), etc. can be used.
  • the temperature control unit 41 controls the temperature of the reaction vessel 11 in the temperature control region 12.
  • the temperature control unit 41 heats, maintains a constant temperature, or cools the reaction vessel 11 using the above-described temperature control device, for example, according to the output of one or more temperature sensors (not shown) for controlling the temperature.
  • FIG. 3 is a diagram showing a state in which the extraction device according to Embodiment 1 is attached to a reaction container.
  • the first fluid control section 42 controls the flow of the first fluid in the first fluid control region 14 .
  • the first fluid control unit 42 includes control of a first valve 142 for pumping the first fluid.
  • the second fluid control section 43 controls the flow of the second fluid in the second fluid control region 15 .
  • the second fluid control section 43 includes control of the second valve 152 for pumping the second fluid.
  • the third fluid control unit 44 controls the flow of the third fluid in the third fluid control region 33 within the container 31 that constitutes the extraction device 30 described later.
  • the third fluid control unit 44 includes control of an inlet valve 332 and an outlet valve 334 for flowing the third fluid. Note that the extraction device 30 will be described in detail later.
  • the transport mechanism drive control section 45 controls the operation of the drive device 17.
  • the transport mechanism drive control unit 45 drives the motor included in the drive device 17, for example, in accordance with the output of a rotation sensor (not shown) for monitoring the rotation speed of the motor.
  • the overall control unit 46 also provides an overall control unit that connects each function, such as issuing operation instructions to the transport mechanism drive control unit 45 according to the temperature of the reaction vessel 11 supplied from the temperature control unit 41. may perform an action.
  • the storage unit 47 stores programs for the reaction device 10 to realize each of the above-mentioned functions.
  • the storage unit 47 may include nonvolatile memory such as a flash memory or a solid state drive (SSD). Further, it may include an information input/output unit (not shown) including buttons, switches, touch panels, etc. that accept operations from the user.
  • the information input/output unit may include a display device or the like for presenting information to the user.
  • the configuration of the reaction apparatus 10 is not limited to the above-mentioned configuration.
  • the reaction device 10 may have a plurality of transport mechanisms 13 arranged in parallel.
  • the reaction container 11 is not limited to one arranged so that its central axis extends in the horizontal direction, and the reaction container 11 may be inclined at a predetermined angle with respect to the horizontal direction.
  • the reaction device 10 has a first fluid control region 14 and a second fluid control region 15 in the intermediate portion, it may also have a configuration for allowing another fluid to pass therethrough. That is, the reaction device 10 may have three or more fluid control regions. Note that the number of fluid control regions may be less than two, or may not be provided.
  • the reaction vessel 11 is arranged so that its central axis extends in the horizontal direction, and has a supply port 18 and a discharge port 19.
  • a supply/drive unit 20 is removably connected to the supply port 18 side, and includes a supply device 16 that supplies the processed material and a drive device 17 that drives the transport mechanism 13 .
  • a flange 21 is provided on the outer periphery of the reaction vessel 11 on the supply port 18 side. Furthermore, a flange 22 is provided on the outer periphery of the supply/drive unit 20 on the side facing the supply port 18 .
  • a plurality of bolt holes are provided in each of the flanges 21 and 22 at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the supply/drive unit 20 can be connected to the reaction vessel 11 by screwing bolts (not shown) into these bolt holes.
  • a sealing means such as a rubber O-ring or the like is further provided between the flange 21 and the flange 22 to prevent intrusion of outside air.
  • the method of connecting the reaction container 11 and the supply/drive unit 20 is not limited to this.
  • a partition 23 is provided between the flange 21 of the reaction vessel 11 and the temperature control area 12.
  • the partition 23 is movable perpendicular to the central axis of the reaction vessel 11.
  • the type of substance present outside the reaction vessel 11 is not limited as long as it is a substance that can react with the products remaining inside the reaction vessel 11 and generate toxic substances.
  • the substance existing outside the reaction vessel 11 may be, for example, the atmosphere, oxygen, or water vapor.
  • the substance present outside the reaction vessel 11 may be, for example, a liquid such as water or a solid such as potassium permanganate.
  • the take-out device 30 according to the embodiment is used to take out the transport mechanism 13 from such a reaction container 11. Note that the location where the partition 23 is provided is not particularly limited, and may be other than between the flange 21 of the reaction vessel 11 and the temperature control area 12.
  • the extraction device 30 according to the embodiment will be described below.
  • FIG. 3 is a diagram showing a state in which the extraction device 30 is attached to the reaction container 11.
  • the right side of the dashed-dotted line shows the configuration of the reaction apparatus 10 with the supply/drive unit 20 removed, and the side left of the dashed-dotted line shows the configuration of the take-out device 30.
  • the extraction device 30 has a storage container 31, a connecting member 32, a third fluid control area 33, and a partition 34 as main components.
  • the third fluid control region 33 includes a third fluid supply pipe 331 , an inflow valve 332 , a third fluid discharge pipe 333 , and a discharge valve 334 .
  • the storage container 31 is airtightly connected to the supply port 18 side of the reaction container 11 .
  • a flange 37 is provided on the side of the storage container 31 facing the supply port 18 of the reaction container 11, and a sealing portion 38 is provided on the opposite side.
  • a cylindrical portion 35 is integrally formed on the flange 37 so as to extend toward the reaction vessel 11 side.
  • the cylindrical portion 35 is provided with a flange 36 on its outer periphery.
  • the flange 36 is provided with bolt holes at positions corresponding to the plurality of bolt holes of the flange 21, respectively.
  • the extraction device 30 can be connected to the reaction vessel 11 by screwing bolts (not shown) into the bolt holes of the flanges 21 and 36.
  • a sealing means such as a rubber O-ring or the like is further provided between the flange 21 and the flange 36 to prevent intrusion of outside air.
  • the method of connecting the reaction container 11 and the extraction device 30 is not limited to this.
  • the reaction container 11 and the take-out device 30 may be connected so that at least a portion thereof abuts each other, or may be connected without having any portions that abut each other. That is, the reaction container 11 and the extraction device 30 may be indirectly connected via a connecting jig, a hood, or the like.
  • the storage container 31 is a member that stores the transport mechanism 13 after being pulled out from the reaction container 11. It is desirable that the storage container 31 be made of a material that can allow contact with the processed material or product attached to the transport mechanism 13 housed therein.
  • the storage container 31 may be made of a corrosion-resistant material such as stainless steel or fluororesin.
  • the storage container 31 may be formed of the same material as the reaction container 11. One side of the container 31 is connected to the flange 37, and the other side is connected to the sealing part 38 by welding or the like.
  • the sealing portion 38 is arranged to close one of the openings of the container 31 .
  • a partition 34 is provided in the cylindrical portion 35 between the flange 36 and the flange 37.
  • the partition 34 includes, for example, a valve body movable in a direction perpendicular to the axis of the transport mechanism 13.
  • the partition 34 switches between an open state and a closed state between the reaction container 11 and the storage container 31.
  • the partition 34 is a blocking mechanism that blocks the space of the storage container 31 that accommodates the transport mechanism 13 from intrusion of gas from the outside.
  • the partition 34 is a slide valve, a gate valve, or the like.
  • the storage container 31 is expandable and contractible in accordance with the shape of the transport mechanism 13.
  • the length of the storage container 31 can be changed according to the length of the transport mechanism 13.
  • a bellows that can be expanded and contracted along the axial direction of the transport mechanism 13 is used as the storage container 31.
  • the bellows is a cylindrical bellows-shaped member that is hollow inside.
  • the container 31 may be made up of a plurality of cylindrical bodies connected in a telescopic manner.
  • the storage container 31 may be a stretchable elastic member such as a rubber tube.
  • a connecting member 32 connected to the transport mechanism 13 is provided inside the container 31 .
  • the connecting member 32 may be, for example, a clamp member including an opening/closing member into which the transport mechanism 13 is inserted and a clamp screw provided on the opening/closing member. By tightening the clamp screw with the transport mechanism 13 inserted between the opening and closing members, the transport mechanism 13 is connected to the clamp member.
  • the connecting member 32 may be operable by, for example, a motor, compressed air, hydraulic pressure, or the like. That is, the connecting member 32 may be provided with power.
  • the connecting member 32 may be a clamp mechanism or the like that clamps the transport mechanism 13 using hydraulic pressure or the like and fixes it by friction.
  • the connecting member 32 may have a structure that allows movement, expansion and contraction, rotation, and the like.
  • the structure may be such that the transport mechanism 13 is fixed to the connecting member 32 by inserting the transport mechanism 13 into the connecting member 32 and then rotating the connecting member 32.
  • there may be an intervening member such as a hook or chain between the transport mechanism 13 and the connecting member 32.
  • the connecting member 32 may have a control unit that receives a command signal for performing an operation and controls the operation.
  • the command signal may be transmitted by connecting the control device that controls the reaction device and the extraction device in a wired manner using a cable or the like, or may be transmitted wirelessly using radio waves or the like.
  • the command signal may be transmitted by wire or wirelessly via a remote controller.
  • the connecting member 32 is connected to the sealing part 38 on the side of the storage container 31 opposite to the reaction container 11 side. As shown in FIG. 3, the connecting member 32 is connected to the transport mechanism 13 in a state where the container 31 is contracted. By extending the storage container 31 from this state, the connecting member 32 moves together with the storage container 31, and the transport mechanism 13 can be pulled out from the reaction container 11 and accommodated in the storage container 31.
  • the third fluid supply pipe 331 , the inflow valve 332 , the third fluid discharge pipe 333 , and the discharge valve 334 are included in the third fluid control region 33 within the storage container 31 .
  • the third fluid control region 33 allows the third fluid to pass through the storage container 31 .
  • the third fluid supply pipe 331 is provided between the partition 34 and the flange 37 of the cylindrical portion 35 .
  • the third fluid supply pipe 331 supplies the third fluid to the storage container 31.
  • the inflow valve 332 adjusts the flow rate of the third fluid supplied from the third fluid supply pipe 331.
  • the third fluid discharge pipe 333 discharges the fluid in the third fluid control region to the outside of the storage container 31.
  • the third fluid discharge pipe 333 is provided with a discharge valve 334 that adjusts the discharge amount of the third fluid.
  • the third fluid supply pipe 331 supplies an inert gas into the storage container 31 to create an inert gas atmosphere inside the storage container 31.
  • the inert gas include argon gas, helium gas, and nitrogen gas.
  • the pressure inside the container 31 may be reduced to create a vacuum atmosphere below the atmospheric pressure.
  • the extraction device 30 may include a pressure reduction mechanism such as a rotary pump or a mechanical booster pump for reducing the pressure inside the storage container 31.
  • the third fluid supply pipe 331 may include a detection device for detecting the atmosphere inside the storage container 31.
  • the detection device may include, for example, a pressure gauge, a hygrometer, an oxygen concentration meter, a hydrogen sulfide concentration meter, and the like.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the extraction method according to the first embodiment.
  • 5A to 5F are process diagrams illustrating the extraction method according to the first embodiment.
  • the inside of the storage container 31 is evacuated or filled with inert gas (S11).
  • the control device 40 closes the partition 34, opens the inflow valve 332 and the discharge valve 334, and supplies inert gas from the third fluid supply pipe 331. be able to.
  • the control device 40 can close the partition 34 and reduce the pressure inside the transport mechanism 13 using a pressure reduction mechanism (not shown).
  • the control device can open the first valve 142 and supply inert gas from the first fluid supply pipe 141 to the reaction vessel 11 .
  • the partition 23 is in an open state. The state at this time is shown in FIG. 5A.
  • the left side of the reaction vessel 11 is left open.
  • the storage container 31 is airtightly connected to the reaction container 11 (S13). Specifically, the control device 40 opens the first valve 142, the discharge valve 334, and the inflow valve 332, and removes the supply/drive unit 20 while supplying inert gas from the first fluid supply pipe 141.
  • the storage container 31 is connected to the released reaction container 11. At this time, the partitions 23 and 34 are open, and the inflow valve 332 is closed.
  • the reaction container 11 and the storage container 31 may be airtightly connected, for example, by screwing bolts into the bolt holes of the flanges 21 and 36.
  • FIG. 5B As shown by the arrow pointing from left to right in FIG.
  • the storage container 31 is connected to the reaction container 11 from the left side. At this time, the side of the transport mechanism 13 that was connected to the supply/drive unit 20 is inserted into the storage container 31 .
  • the method for airtightly connecting the reaction container 11 and the storage container 31 is not limited to the above method, and another method may be used. As long as the reaction container 11 and the storage container 31 are connected airtightly, they may be indirectly connected via a jig, a sleeve, or the like without having any portions that come into contact with each other.
  • the airtightness of the joint between the reaction container 11 and the storage container 31 may be confirmed by an airtightness test using a test gas such as nitrogen gas or helium gas, for example.
  • a test gas may be supplied to the reaction container 11 or the storage container 31, and a state in which leakage of the test gas is not recognized at the joint between the reaction container 11 and the storage container 31 may be made airtight.
  • the inside of the storage container 31 was in a vacuum state or filled with inert gas, so the flow rate of the inert gas supplied from the first fluid supply pipe 141 was insufficient. Even so, the possibility of atmospheric air entering the reaction vessel 11 can be suppressed, and safety can be further improved. Note that if the inert gas supplied in S12 fills the inside of the storage container 31 and has a flow rate sufficient to prevent substances attached to the transport mechanism 13 during connection of the storage container 31 from reacting with the atmosphere, the inert gas supplied in S11 It is not necessary to provide this step. Thereafter, the storage container 31 is airtightly connected to the reaction container 11 (S13).
  • the connecting member 32 is connected to the transport mechanism 13 within the storage container 31 (S14).
  • the connecting member 32 For example, when a clamp member including an opening/closing member and a clamp screw is used as the connecting member 32, the transport mechanism 13 is connected to the clamp member by inserting the transport mechanism 13 into the opening/closing member and tightening the clamp screw. be able to.
  • FIG. 5C As shown in FIG. 5C, when the transport mechanism 13 is connected to the connecting member 32, the discharge valve 334 is in a closed state.
  • the connecting member 32 is moved and the transport mechanism 13 is taken out from the reaction container 11 (S15).
  • the state at this time is shown in FIG. 5D.
  • the connecting member 32 moves in the direction indicated by the arrow from right to left.
  • the transport mechanism 13 is taken out from the reaction container 11.
  • the partition 34 is closed to seal the storage container 31 (S16).
  • the partition 23 is closed, and the space inside the reaction container 11 is sealed. Thereby, the product in the reaction vessel 11 can be prevented from being exposed to the atmosphere.
  • the extraction device 30 is removed from the reaction device 10 (S17).
  • the connection between the reaction container 11 and the storage container 31 is released.
  • the state at this time is shown in FIG. 5F.
  • the transport mechanism 13 can be accommodated in the space of the sealed container 31 without exposing the transport mechanism 13 to the atmosphere. Thereby, even if a highly reactive substance is attached to the transport mechanism 13, the transport mechanism 13 can be handled safely.
  • the storage container 31 is also used as a cleaning container for cleaning the transport mechanism 13.
  • a compound containing sulfur is attached to the transport mechanism 13
  • water can be supplied into the container 31 while the transport mechanism 13 is accommodated in the container 31.
  • Hydrogen sulfide generated by the reaction between the sulfur-containing compound and water may be discharged from the third fluid discharge pipe 333.
  • the connecting member 32 connected to the transport mechanism 13 may be rotatably provided. That is, the connecting member 32 functions as a rotation mechanism that can rotate the transport mechanism 13.
  • the connecting member 32 can rotate the connected transport mechanism 13 by operation of the control section.
  • the transport mechanism 13 connected to the connecting member 32 can be rotated. In this manner, cleaning can be facilitated by rotating the connecting member 32 while the transport mechanism 13 is being cleaned.
  • the storage container 31 may include a discharge section for discharging the cleaning liquid after cleaning.
  • the transport mechanism 13 after washing may be taken out of the container 31, or it is possible to attach the transport mechanism 13 after washing to the reaction apparatus 10 while being accommodated in the container 31. In this way, the take-out device 30 of the embodiment can be applied not only to removing the transport mechanism 13 but also to various other processes including cleaning the transport mechanism 13.
  • the extraction device 30 may include various detection devices for monitoring the internal state of the storage container 31.
  • the various detection devices include a thermometer, a hygrometer, a gas concentration meter capable of detecting hydrogen sulfide, etc., and an imaging device for observing the inside of the container 31.
  • the above-mentioned transport mechanism 13 ranges from a lightweight one with a length of about 20 to 30 cm to one with a length of several meters and a weight of several hundred kg. For this reason, when the storage container 31 is stretched, it is preferable that the storage container 31 is supported.
  • the connection member 32 can be moved by stretching the storage container 31 with a heavy transport machine such as a crane while the lower side of the storage container 31 is supported by the support member.
  • the heavy transport equipment serves as a drive mechanism that moves the connecting member.
  • a support member (not shown) that supports the container 31 may be provided between the flange 37 of the cylindrical portion 35 and the partition 34.
  • the storage container 31 can be extended by supporting the vicinity of the discharge valve 334 on the left side of the sealing part 38 with a crane and moving the crane to the left. Thereby, when the transport mechanism 13 is pulled out from the reaction container 11, it is possible to support the transport mechanism 13 from falling downward.
  • the heavy transport equipment is not limited to a crane, but may also be a transport vehicle with wheels, or a winch that winds up a wire via a pulley.
  • the control unit of the heavy transport equipment may be operated via the controller of the reaction device 10 or the extraction device 30 by synchronizing with the control device provided in the extraction device 30 or the control device 40 of the reaction device 10. Note that if the transport mechanism 13 is lightweight, the storage container 31 may be expanded and contracted manually.
  • the storage container 31 is expanded and contracted along this axis.
  • the storage container 31 can expand and contract according to the shape of the transport mechanism 13. For example, if the reaction container 11 has a curve and the transport mechanism 13 curves in accordance with the shape of the reaction container 11, the storage container 31 can expand and contract in accordance with the curve of the transport mechanism 13.
  • the cross-sectional shape of the reaction container 11 is not limited to a circular or elliptical shape.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which the extraction device according to Embodiment 2 is attached to a reaction device.
  • Embodiment 2 differs from Embodiment 1 in that the storage container 31 is not expandable and retractable.
  • the storage container 31A is a cylindrical member with a length corresponding to the length of the transport mechanism 13.
  • the container 31A may be made of a material that can allow contact with the processed material or product attached to the transport mechanism 13 housed therein, for example, a corrosion-resistant material such as stainless steel or fluororesin.
  • cross-sectional shape of the storage container 31A is not limited to a circular or oval shape.
  • the cross-sectional shape of the storage container 31A may be a quadrangle such as a square or a rectangle, or a polygon other than a quadrangle.
  • the connecting member 32 is provided movably within the container 31A from the right side to the left side of the container 31A.
  • the transport mechanism 13 and the connecting member 32 are connected in a state where the connecting member 32 is located on the right side of the storage container 31A.
  • the transport mechanism 13 can be pulled out from the reaction container 11 by moving the connecting member 32 together with the transport mechanism 13 to the left side of the storage container 31.
  • a removable lid 50 is provided on the side of the reaction container 11 where the outlet port 19 is provided, and the storage container 31 is connected to the reaction container 11 with the lid 50 removed.
  • a lid 50, a partition 51, and a bearing 52 are provided on the outlet port 19 side of the reaction container 11.
  • a stopper 53 is provided on the lid 50 side of the transport mechanism 13. The transport mechanism 13 is rotatably supported by being inserted into the bearing 52 so that the stopper 53 contacts it.
  • the partition 51 is provided between the lid 50 and the bearing 52.
  • the storage container 31 is connected to the right side of the reaction container 11, and the direction in which the transport mechanism 13 is pulled out is to the right.
  • a rotation preventing member 54 may be provided around the bearing 52.
  • the anti-rotation member 54 includes a protrusion 55 that is fitted into a recess (not shown) provided on the inner periphery of the reaction vessel 11 .
  • the anti-rotation member 54 prevents the bearing 52 from rotating as the transport mechanism 13 rotates.
  • the rotation preventing member 54 may have an involute spline shape.
  • the partition 51 can be kept in a closed state.

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Abstract

反応容器の内部に備えられた搬送機構を安全に取り出す。本開示に係る取出装置（３０）は、投入された処理物を反応させて生成物を得る反応容器（１１）と、反応容器（１１）の内部に備えられ、処理物を搬送する搬送機構（１３）とを備える反応装置（１０）から搬送機構（１３）を取り出すものである。取出装置（３０）は、反応容器（１１）に気密に連結された収容容器（３１）と、収容容器（３１）内において、搬送機構（１３）に連結される連結部材（３２）とを有し、連結部材（３２）を移動させて、搬送機構（１３）を反応容器（１１）から取り出し、収容容器（３１）内に収容する。

Description

反応装置における取出装置及び取出方法
　本発明は、反応装置における取出装置及び取出方法に関する。
　粉粒体状の処理物に対して所定の雰囲気を与えることにより所望の生成物を製造する反応装置が存在する。例えば、特許文献１には、圧力反応容器となるスクリュフィーダ本体と、スクリュフィーダ本体内に触媒を導入する触媒供給部と、スクリュフィーダ本体内に低級炭化水素を導入する低級炭化水素供給部とを備える反応装置が開示されている。
　この反応装置は、触媒と低級炭化水素の熱分解によって生成したナノ炭素を移送するスクリュと、スクリュによって移送される触媒とナノ炭素を送出する固体送出部と、生成した水素をフィーダ本体外に送出する気体送出部とを有する。この反応装置では、経時的に成長するナノ炭素を使用済触媒とともに連続的に反応容器外に排出し、それと同量の未使用触媒を供給することで連続反応させる。
特開２００６－２９０６８２号公報
　このような反応容器内に生成物を搬送する搬送機構を備えた反応装置は、反応性の高い生成物の製造に用いられる場合がある。反応性の高い生成物の一例として、全固体リチウムイオン電池を構成する電池材料があげられる。電池材料は、例えば、成分の少なくとも一部に硫黄とリチウムを含む固体電解質や正極活物質である。また、電池材料は、例えば、成分の少なくとも一部に金属リチウムを含む負極材料である。一方、これら電池材料は反応性が高いことが知られている。例えば、成分の少なくとも一部に硫黄とリチウムを含む固体電解質や正極活物質は、大気中の水分と反応して有毒な硫化水素を発生させることがある。
　また、成分の少なくとも一部に金属リチウムを含む負極材料は、大気中の水分や酸素と反応して、発火や変質することがある。このような事情から、反応性の高い電池材料を実験室等で試作する際には、雰囲気管理されたグローブボックスが用いられる。例えば、グローブボックスの内部は、露点温度が摂氏マイナス６０度以下に管理され、空気中の水分量が極めて少ない環境である。また、グローブボックスの内部は、窒素やアルゴンのような不活性ガスにより、酸素濃度が極めて低い環境に管理されている。
　このような反応性の高い電池材料を量産可能とするため、発明者らは特許文献１に記載の反応装置をさらに改良した反応装置を開発した。一方、反応性の高い電池材料を製造した後に、反応装置から搬送機構を取り出してメンテナンスを行う場合がある。しかしながら、大気中で搬送機構を取り出すと、搬送機構に付着した電池材料が大気中の水分や酸素と反応するため、安全に搬送機構を取り出すことが難しかった。
　本開示は、このような課題を解決するためになされたものであって、反応容器の内部に備えられた搬送機構を安全に取り出すことが可能な取出装置及び取出方法を提供するものである。
　本開示に係る取出装置は、投入された処理物を反応させて生成物を得る反応容器と、前記反応容器の内部に備えられ、前記処理物を搬送する搬送機構とを備える反応装置から前記搬送機構を取り出す取出装置であって、前記反応容器に気密に連結された収容容器と、前記収容容器内において、前記搬送機構に連結される連結部材とを有し、前記連結部材を移動させて、前記搬送機構を前記反応容器から取り出し、前記収容容器内に収容するものである。
　本開示に係る取り出し方法は、投入された処理物を反応させて生成物を得る反応容器と、前記反応容器の内部に備えられ、前記処理物を搬送する搬送機構とを備える反応装置から前記搬送機構を取り出す取出方法であって、前記反応容器に収容容器を気密に連結し、前記収容容器内において、前記搬送機構に連結部材を連結し、前記連結部材を移動させて、前記搬送機構を前記反応容器から取り出し、前記収容容器内に収容する。
　本開示によれば、反応容器の内部に備えられた搬送機構を安全に取り出すことが可能となる。
実施形態の取出装置を適用する反応装置の構成の一例を説明する図である。 実施形態１に係る取出装置を取り付けた反応装置を制御する制御装置の機能ブロック図である。 実施形態１に係る取出装置を反応容器に取り付けた状態を示す図である。 実施形態１に係る取出方法を説明するフローチャートである。 実施形態１に係る取出方法を説明する工程図である。 実施形態１に係る取出方法を説明する工程図である。 実施形態１に係る取出方法を説明する工程図である。 実施形態１に係る取出方法を説明する工程図である。 実施形態１に係る取出方法を説明する工程図である。 実施形態１に係る取出方法を説明する工程図である。 実施形態２に係る取出装置を反応容器に取り付けた状態を示す図である。 実施形態の取出装置を適用する反応装置の構成の他の例を説明する図である。 図７に示した反応容器に、実施形態１に係る取出装置を取り付けた状態を示す図である。 図７に示した軸受をＩＸ－ＩＸ線で切断した断面図である。
　以下、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略、および簡略化がなされている。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。また、以下の説明において、「左」、「右」、「内」、「外」、「軸」、「中心」、「水平」、「直交」等の用語により示される位置関係は図面に示される位置関係に基づくものであり、本実施の形態の説明を容易にすることを目的としたものであって、本実施形態を限定するものとして理解されるものではない。
　まず、実施形態の取出装置を適用する反応装置について説明する。図１は、実施形態の取出装置を適用する反応装置１０の構成の一例を説明する図である。図１は反応装置１０の側面図であり、理解容易のために一部を切り取った状態を示している。
　反応装置１０は、例えば、処理物に所定の物理的な刺激等の条件を与えることにより生成物を製造するための装置である。処理物の種類や状態は特に制限されないが、リチウムを成分の一つに含む金属酸化物や金属硫化物のような無機物であってもよいし、炭化水素のような有機物であってもよい。処理物は粉粒体のような固体であってもよいし、液体や気体のような流体であってもよい。また、処理物は、生成物への変化の過程において、中間物を経てもよい。中間物の形態や状態は特に制限されないが、中間物とは、例えば２以上の反応を段階的に行う場合の各反応における生成物であってもよい。その場合、中間物とは、例えば水和した化合物を加熱することにより生成する無水化合物である。あるいは、中間物とは、処理物の少なくとも一部が粒成長もしくは焼成した焼成体である。中間物とは、処理物の少なくとも一部が液化もしくは気化した状態である。中間物とは、上記以外の形態や状態であってもよい。
　物理的な刺激とは、処理物を生成物に変化させる過程に用いる手段であれば特に限定されないが、例えば加熱や冷却のような温度変化である。物理的な刺激とは、例えば攪拌、混合、混練、粉砕のような応力伝達である。物理的な刺激とは、例えば電子やラジカルの授受を伴う反応である。物理的な刺激とは、例えば触媒との接触である。
　生成物の種類や状態は特に制限されず、生成物は粉粒体のような固体であってもよいし、液体や気体のような流体であってもよい。また、生成物は触媒や搬送補助部材などの生産物以外の部材を含む混合体であってもよい。生成物は主生成物と副生成物のように、２以上の化合物を含む混合体であってもよい。
　実施形態の取出装置は、反応装置１０が、例えば、全固体リチウムイオン電池の材料である硫化物系固体電解質のような、反応性の高い生成物を製造する場合に特に有用である。
　反応装置１０は主な構成として、反応容器１１、温度制御領域１２、搬送機構１３、第１流体制御領域１４、第２流体制御領域１５、供給装置１６、駆動装置１７を有する。反応容器１１は、供給される処理物を受け入れる供給口１８と、生成物を送出する送出口１９とを有する筒状の部材である。反応容器１１は、供給口１８と送出口１９との間に中間部を有する。
　供給口１８の数は１でもよいし、２以上あってもよい。また、送出口１９は、反応容器１１の端部付近に備えられてもよいし、端部付近以外の場所に備えられてもよい。送出口１９は、２つの供給口１８の間に備えられてもよい。
　処理物から生成物を得る過程において、反応装置１０の数は１でもよいし、２以上あってもよい。すなわち、反応装置１０は、複数の反応を行うため、複数の反応装置１０を直列または並列に連結してもよい。
　図１に示す反応容器１１は、供給口１８から処理物Ｒ１０を受け入れる。反応装置１０は、反応容器１１の内部に備えられた搬送機構１３により、反応容器１１が受け入れた処理物Ｒ１０を送出口１９に向かって搬送する。すなわち、反応容器１１に供給された処理物Ｒ１０は、中間部を通過して送出口１９に向かって移動する。反応装置１０は、反応容器１１の中間部に処理物Ｒ１０を通過させることにより原料Ｒ１０から生成物Ｒ１１を製造する。そして、搬送機構１３は、製造した生成物Ｒ１１を送出口１９から送出する。
　反応容器１１を形成する素材は特に制限されないが、反応容器１１は生成物を製造する際に生じる温度変化や、容器内に供給される物質との接触を許容可能な素材により形成されることが望ましい。反応容器１１は、例えば、合金、セラミックス、カーボン、およびそれらを２以上含む複合材により形成され得る。合金は、ニッケル、コバルト、クロム、モリブデン、タングステン、タンタル、チタン、鉄、銅、アルミニウム、ケイ素、ホウ素、炭素などの合金元素のうち少なくとも一つを成分に含む金属部材である。セラミックスは、アルミナやジルコニアなどの酸化物、炭化ケイ素や炭化チタンなどの炭化物、窒化ケイ素や窒化チタンなどの窒化物、ホウ化クロムなどのホウ化物のようなセラミックス部材である。また、カーボンは、結晶質グラファイトや繊維強化グラファイトなどの炭素部材である。
　搬送機構１３は、処理物や生成物を搬送可能とするものであれば、その形状や搬送方法は限られない。搬送機構１３は、反応容器１１の供給口側から送出口側にわたって延伸するように、反応容器１１の内部に備えられたスクリュであってもよい。搬送機構１３は、反応容器１１の供給口側から送出口側にわたって延伸するように、反応容器１１の内部に備えられた回転ドラムであってもよい。搬送機構１３は、反応容器１１の供給口側から送出口側にわたって延伸するように、反応容器１１の内部に備えられたベルトコンベヤであってもよい。搬送機構１３は、反応容器１１の内部に備えられた送風装置であってもよい。搬送機構１３は、反応容器１１の内部に備えられた振動発生装置であってもよい。搬送機構１３は、上記以外であってもよい。
　搬送機構１３の大きさは特に制限されず、例えば、反応容器１１の全長に比べて短くてもよい。搬送機構１３を形成する素材は特に制限されないが、搬送機構１３は、反応容器１１と同様に、生成物を製造する際に生じる温度変化や、容器内に供給される物質との接触を許容可能な素材により形成されることが望ましい。搬送機構１３は、例えば、合金、セラミックス、カーボン、およびそれらを２以上含む複合材により形成され得る。
　図１に示す搬送機構１３は一例としてのスクリュであり、反応容器１１の両端部においてそれぞれ軸支されている。なお、搬送機構１３の支持位置は両端部に限定されない。搬送機構１３は、供給口１８の側において駆動装置１７に接続されている。駆動装置１７は、モータ等の所定の回転機構を有し、搬送機構１３を回転させる。駆動装置１７は、搬送機構１３の搬送速度を変速可能に設定されたものであってもよい。この場合、駆動装置１７は、回転数が変動可能なモータであってもよいし、回転数が一定のモータと、減速比が変更可能な減速機とを組み合わせたものであってもよい。
　図１においてはスクリュが回転することで、供給口１８から供給された処理物Ｒ１０が送出口１９に向かって搬送される。図１に示す例では、搬送機構１３には、図１の左右方向に延伸する軸の周囲に螺旋状の凸部１３１が形成されている。この凸部１３１が処理物Ｒ１０と接触しながら回転することにより、搬送機構１３は処理物Ｒ１０を図１の左側から右側へ向かって搬送する。
　搬送機構１３の軸と直交する平面における、反応容器１１と搬送機構１３の断面形状は、ルーローの定幅図形で定義される組合せを持つものであってもよい。この場合、搬送機構１３の凸部１３１の断面形状は、ルーローの定幅図形に対応した複数の円弧を組み合わせた形状を有していてもよい。例えば、反応容器１１の断面形状が円形の場合、搬送機構１３の断面形状は、３つの円弧で構成されたルーロー定幅図形であり得る。
　なお、図１に示す凸部１３１の形状は一例であって、凸部１３１の形状はこれに限られない。凸部１３１は、反応容器１１の領域ごとに異なる形状を有していてもよい。例えば、凸部１３１の螺旋のピッチが反応容器１１の領域ごとに変化してもよい。また、凸部１３１の螺旋形状は、１条ではなく、２条以上であってもよい。また、凸部１３１は螺旋状ではない部分を有していてもよい。これにより、反応装置１０は、反応容器１１の内部に存在する物体の移動する速さや移動する際の挙動などを領域ごとに設定できる。搬送機構１３は、反応容器１１内における物体の搬送だけでなく、撹拌、混合、混練又は粉砕等の機能の少なくとも１つを有する。
　温度制御領域１２は、温度制御装置、すなわち加熱装置又は冷却装置を含み、供給口１８と送出口１９の間の中間部における所定の位置の反応容器１１の温度を制御する。図１に示す温度制御領域１２は、反応容器１１の中間部において筒状の反応容器１１の周囲を囲むように加熱装置を有している。加熱装置は、例えばシースヒータ、コイルヒータ又はセラミックヒータなどの温度制御可能な任意のヒータを含む。加熱装置は、例えば、常温から９００度程度の範囲の加熱を行う。また、温度制御領域１２は、反応容器１１の中間部の領域ごとに、後述する搬送機構１３の搬送方向に沿って、異なる温度を設定できる。温度制御領域１２は、後述する第１流体制御領域１４や第２流体制御領域１５において処理物Ｒ１０に与える温度変化を制御し得る。
　また、温度制御領域１２は、加熱装置又は冷却装置を制御するための温度制御部を含みうる。例えば、温度制御領域１２は、反応容器１１の所定の位置に温度を監視するための熱電対やサーミスタ、放射温度計などの温度センサを有していてもよい。また、反応容器１１は、例えば加熱装置が電流を流すことにより加熱する原理を有する場合には、電流値や電力値などを監視することにより温度制御を行ってもよい。
　なお、温度制御領域１２は、水やオイルなどを循環させることにより加熱又は冷却を行う構成を有していてもよい。また、温度制御領域１２は、ペルチェ素子や送風機などを用いて冷却を行う構成を有していてもよい。上述の構成により、温度制御領域１２は、反応容器１１において搬送機構１３の搬送方向に沿って種々の温度分布を設定できる。
　第１流体制御領域１４は反応容器１１において、供給口１８と第２流体制御領域１５との間に設けられている。第１流体制御領域１４は、中間部における所定の領域において反応容器１１に第１流体を通過させるための構成を含む。例えば、第１流体制御領域１４は、第１流体供給管１４１、第１バルブ１４２、第１流体排出管１４３を含む。第１流体供給管１４１は、第１流体を反応容器１１に供給する。第１バルブ１４２は、第１流体供給管１４１から供給される第１流体の流量を調整する。第１流体排出管１４３は、第１流体制御領域１４の流体を反応容器１１の外へ排出する。
　上述の構成により、反応装置１０は、第１流体制御領域１４において処理物Ｒ１０と第１流体とを反応させて中間物を生成する。反応装置１０は、搬送機構１３が駆動しながら処理物Ｒ１０を搬送し、さらに第１流体を接触させることにより、第１流体による反応を促進できる。また、反応装置１０は、反応後の流体を第１流体制御領域１４の外へ排出する。なお、第１流体は、流動性を有するものであれば、その状態や形態は制限されない。すなわち、第１流体は、気体であってもよいし、液体であってもよいし、液体に粉粒体等が分散したスラリーであってもよい。第１流体を構成する成分は１種類でもよいし、２種類以上であってもよい。すなわち、第１流体は硫化水素と水素とアルゴンの混合ガスであってもよい。
　第２流体制御領域１５は反応容器１１において、第１流体制御領域１４と送出口１９との間に設けられている。第２流体制御領域１５は、中間部における第１流体制御領域１４とは異なる領域において反応容器１１に第２流体を通過させるための構成を含む。例えば、第２流体制御領域１５は、第２流体供給管１５１、第２バルブ１５２、第２流体排出管１５３を含む。第２流体供給管１５１は、第２流体を反応容器１１に供給する。第２バルブ１５２は、第２流体供給管１５１から供給される第２流体の流量を調整する。第２流体排出管１５３は、第２流体制御領域１５の流体を反応容器１１の外へ排出する。なお、第２流体は、流動性を有するものであれば、その状態や形態は制限されない。すなわち、第２流体は、気体であってもよいし、液体であってもよいし、液体に粉粒体等が分散したスラリーであってもよい。第２流体を構成する成分は１種類でもよいし、２種類以上であってもよい。すなわち、第２流体は硫化水素と窒素の混合ガスであってもよい。
　上述の構成により、反応装置１０は、第２流体制御領域１５において第１流体制御領域１４を通過した後の中間物と第２流体とを反応させて生成物Ｒ１１を生成する。反応装置１０は、搬送機構１３が駆動しながら中間物を搬送し、さらに第２流体を接触させることにより、第２流体による反応を促進できる。また、反応装置１０は、反応後の流体を第２流体制御領域１５の外へ排出する。
　なお、反応装置１０は図１において示した各構成要素を制御する制御装置を有する。図２は、実施形態に係る取出装置３０を取り付けた反応装置１０の制御装置４０の機能ブロック図である。図２に示すように、制御装置４０は、温度制御部４１、第１流体制御部４２、第２流体制御部４３、第３流体制御部４４、搬送機構駆動制御部４５、全体制御部４６、記憶部４７を有している。
　この制御装置４０の各構成要素は、それぞれが専用のハードウェアで実現されていてもよい。また、各構成要素の一部又は全部は、汎用又は専用の回路、プロセッサ等やこれらの組合せによって実現されてもよい。各装置の各構成要素の一部又は全部は、上述した回路等とプログラムとの組合せによって実現されてもよい。プロセッサとしては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等を用いることができる。
　温度制御部４１は、温度制御領域１２における反応容器１１の温度を制御する。温度制御部４１は、例えば、温度を制御するための１以上の温度センサ（不図示）の出力に応じて、上述した温度制御装置により反応容器１１を加熱、定温保持、又は冷却する。
　図３は、実施形態１に係る取出装置を反応容器に取り付けた状態を示す図である。第１流体制御部４２は、第１流体制御領域１４における第１流体の流れを制御する。第１流体制御部４２は、第１流体を圧送するための第１バルブ１４２の制御を含む。第２流体制御部４３は、第２流体制御領域１５における第２流体の流れを制御する。第２流体制御部４３は、第２流体を圧送するための第２バルブ１５２の制御を含む。第３流体制御部４４は、後述する取出装置３０を構成する収容容器３１内の第３流体制御領域３３の第３流体の流れを制御する。第３流体制御部４４は、第３流体を流すための流入バルブ３３２、排出バルブ３３４の制御を含む。なお、取出装置３０については、後に詳述する。
　搬送機構駆動制御部４５は、駆動装置１７の動作を制御する。搬送機構駆動制御部４５は、例えば、モータの回転数を監視するための回転センサ（不図示）の出力に応じて、駆動装置１７が有するモータを駆動する。また、全体制御部４６は、例えば、温度制御部４１から供給される反応容器１１の温度に応じて、搬送機構駆動制御部４５に動作の指示を出す、といった、各機能を接続した全体的な動作を実行し得る。
　記憶部４７は、反応装置１０が上述の各機能を実現するためのプログラムを格納する。記憶部４７は、フラッシュメモリやＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性メモリを含み得る。また、ユーザからの操作を受け付けるボタン、スイッチ又はタッチパネル等を含む情報入出力部（不図示）を含んでいてもよい。情報入出力部は、ユーザに情報を提示するためのディスプレイ装置等を含み得る。
　なお、反応装置１０の構成は、上述の構成に限定されない。例えば、搬送機構１３は２つ以上であってもよい。すなわち、反応装置１０は、平行に配置された複数の搬送機構１３を有してもよい。また、反応容器１１は、その中心軸が水平方向に延在するように配置されたものに限らず、反応容器１１が水平方向に対して所定の角度で傾斜していてもよい。反応装置１０は、中間部において第１流体制御領域１４と第２流体制御領域１５とを有しているが、さらに別の流体を通過させるための構成を有していてもよい。すなわち、反応装置１０は、３つ以上の流体制御領域を有していてもよい。なお、流体制御領域は、２つより少なくてもよく、設けられていなくても構わない。
　また、処理物を供給口１８から送出口１９に向かって搬送できる手段であれば、上述のように搬送機構１３はスクリュではなく他の手段を用いることも可能である。
　図１に示す例では、反応容器１１は、その中心軸が水平方向に延在するように配置されており、供給口１８と送出口１９とを有する。供給口１８側には、処理物を供給する供給装置１６、搬送機構１３を駆動する駆動装置１７を含む、供給・駆動ユニット２０が取り外し可能に接続されている。
　反応容器１１の供給口１８側には、その外周にフランジ２１が設けられている。また、供給・駆動ユニット２０の供給口１８に対向する側には、その外周にフランジ２２が設けられている。フランジ２１及びフランジ２２には、それぞれ周方向に所定の間隔で複数個のボルト穴（不図示）が設けられている。これらのボルト穴に図示しないボルトをねじ込むことによって、反応容器１１に供給・駆動ユニット２０を接続することができる。なお、フランジ２１とフランジ２２との間には、ゴム製のＯリング等のように外気の侵入を抑止するシール手段がさらに備えられることが望ましい。ただし、反応容器１１と供給・駆動ユニット２０との接続方法は、これに限定されない。
　反応容器１１のフランジ２１と温度制御領域１２との間には、仕切２３が設けられている。仕切２３は、反応容器１１の中心軸に直交するように移動可能である。仕切２３を閉じることで、反応容器１１の内部の空間と、反応容器１１の外部の空間とを遮断する。すなわち、仕切２３を閉じることで、反応容器１１の外部に存在する物質が反応容器１１の内部に侵入することを防ぐ。あるいは、仕切２３を閉じることで、反応容器１１の内部に存在する有毒な物質が反応容器１１の外部に放出されることを防ぐ。
　反応容器１１の外部に存在する物質とは、反応容器１１の内部に残留した生成物等と反応し、有毒な物質を発生させ得る物質であれば、その種類は限定されない。反応容器１１の外部に存在する物質とは、例えば大気であってもよいし、酸素であってもよいし、水蒸気であってもよい。反応容器１１の外部に存在する物質とは、例えば水のような液体であってもよいし、過マンガン酸カリウムのような固体であってもよい。実施形態に係る取出装置３０は、このような反応容器１１から搬送機構１３を取り出すために用いられる。なお、仕切２３を設ける場所は、特に制限されず、反応容器１１のフランジ２１と温度制御領域１２との間以外としてもよい。以下、実施形態に係る取出装置３０について説明する。
　＜実施形態１＞
　図３を参照して、実施形態１に係る取出装置の構成について説明する。図３は、取出装置３０を反応容器１１に取り付けた状態を示す図である。図３において、一点鎖線よりも右側が供給・駆動ユニット２０を取り外した状態の反応装置１０の構成を示しており、一点鎖線よりも左側が取出装置３０の構成を示している。
　図３に示すように、取出装置３０は主な構成として、収容容器３１、連結部材３２、第３流体制御領域３３、仕切３４を有する。第３流体制御領域３３は、第３流体供給管３３１、流入バルブ３３２、第３流体排出管３３３、排出バルブ３３４を含む。収容容器３１は、反応容器１１の供給口１８側に気密に連結される。図３に示す例では、収容容器３１の反応容器１１の供給口１８に対向する側にはフランジ３７が設けられ、反対側には封止部３８が設けられている。フランジ３７には、筒部３５が反応容器１１側に延びるように一体的に形成されている。
　筒部３５には、その外周にフランジ３６が設けられている。フランジ３６には、フランジ２１の複数のボルト穴にそれぞれ対応する位置にボルト穴が設けられている。フランジ２１とフランジ３６のボルト穴に図示しないボルトをねじ込むことで、反応容器１１に取出装置３０を連結することができる。なお、フランジ２１とフランジ３６との間には、ゴム製のＯリング等のように外気の侵入を抑止するシール手段がさらに備えられることが望ましい。ただし、反応容器１１と取出装置３０との連結方法は、これに限定されない。反応容器１１と取出装置３０とは、少なくとも一部が互いに当接することで連結されてもよいし、互いに当接する部分を有さずに連結されてもよい。すなわち、反応容器１１と取出装置３０とは連結ジグやフード等を介することで間接的に連結されてもよい。
　収容容器３１は、反応容器１１から引き抜いた後の搬送機構１３を収容する部材である。収容容器３１は、内部に収容される搬送機構１３に付着した処理物や生成物との接触を許容可能な材料で構成されることが望ましい。例えば、収容容器３１は、ステンレス鋼やフッ素樹脂等の耐食性を有する材料で形成されてもよい。収容容器３１は、反応容器１１と同様な材料で形成されてもよい。収容容器３１の一方側はフランジ３７に、他方側は封止部３８に、溶接等によって接続される。封止部３８は、収容容器３１の開口部の一方を塞ぐように配置される。
　フランジ３６とフランジ３７との間の筒部３５には仕切３４が設けられている。仕切３４は、例えば搬送機構１３の軸に直交する方向に移動可能な弁体を含む。仕切３４は、反応容器１１と収容容器３１との間の開放状態と遮断状態とを切り替える。仕切３４を閉じることで、収容容器３１内の空間が仕切３４と封止部３８により外部空間から遮断される。すなわち、仕切３４は、搬送機構１３を収容した収容容器３１の空間を外部からの気体の侵入から遮断する遮断機構である。なお、収容容器３１内の空間を外部からの気体の侵入から遮断することができれば、仕切３４の代わりに種々の態様を採用し得る。例えば、仕切３４はスライドバルブやゲートバルブなどである。
　収容容器３１は、搬送機構１３の形状に合わせて伸縮可能であることが好ましい。例えば、収容容器３１は、搬送機構１３の長さに合わせて、その長さを変化させることができる。図３に示す例では、収容容器３１として、搬送機構１３の軸方向に沿って伸縮可能なベローズが用いられる。ベローズは、内部が中空な円筒蛇腹形状の部材である。また、収容容器３１として、テレスコープ状に連結された複数の筒体からなるものを用いてもよい。収容容器３１は、ゴムチューブ等の伸縮可能な弾性部材であってもよい。
　収容容器３１内には、搬送機構１３に連結される連結部材３２が設けられている。連結部材３２は、例えば、搬送機構１３が挿入される開閉部材と、開閉部材に設けられたクランプねじとを備えたクランプ部材であり得る。開閉部材間に搬送機構１３を挿入した状態で、クランプねじを締めることで、搬送機構１３がクランプ部材に連結される。なお、連結部材３２は例えばモータ、圧縮空気、油圧等により動作可能としてもよい。すなわち、連結部材３２は、動力を備えてもよい。連結部材３２は、油圧等により搬送機構１３をクランプし摩擦により固定するクランプ機構等を用いてもよい。また、連結部材３２は、移動、伸縮、回転などの動作ができる構造としてもよい。例えば、搬送機構１３を連結部材３２に挿し入れた後に、連結部材３２を回転させることで、搬送機構１３を連結部材３２に固定する構造であってもよい。また、搬送機構１３と連結部材３２の間にはフックやチェーンなど介在する部材があってもよい。
　連結部材３２は、動作を行うための指令信号を受信し、動作を制御するための制御部を有していてもよい。指令信号は、反応装置を制御する制御装置と取出装置をケーブル等により有線で接続することにより伝達してもよいが、電波等により無線で伝達してもよい。指令信号は、リモートコントローラを介することにより、有線もしくは無線で伝達してもよい。
　連結部材３２は、収容容器３１の反応容器１１側とは反対側において、封止部３８に接続されている。図３に示すように、連結部材３２は、収容容器３１が縮んだ状態で搬送機構１３に連結される。この状態から収容容器３１を伸ばした状態にすることで、連結部材３２が収容容器３１とともに移動し、搬送機構１３を反応容器１１から引き抜き、収容容器３１内に収容することができる。
　第３流体供給管３３１、流入バルブ３３２、第３流体排出管３３３、排出バルブ３３４は、収容容器３１内の第３流体制御領域３３に含まれる。第３流体制御領域３３は、収容容器３１に第３流体を通過させる。第３流体供給管３３１は、筒部３５の仕切３４とフランジ３７との間に設けられている。第３流体供給管３３１は、第３流体を収容容器３１に供給する。流入バルブ３３２は、第３流体供給管３３１から供給される第３流体の流量を調整する。第３流体排出管３３３は、第３流体制御領域の流体を収容容器３１の外へ排出する。第３流体排出管３３３には、第３流体の排出量を調整する排出バルブ３３４が設けられている。
　第３流体供給管３３１は、例えば、収容容器３１内に不活性ガスを供給して、収容容器３１内を不活性ガス雰囲気とする。不活性ガスとは、例えばアルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガス等である。このように、収容容器３１内を不活性ガス雰囲気とすることで、搬送機構１３に反応性が高い生成物が付着している場合でも安全に反応容器１１から搬送機構１３を取り出すことが可能となる。また、収容容器３１内を不活性ガス雰囲気とする代わりに、収容容器３１内を減圧することで、収容容器３１内を大気圧以下とした真空雰囲気としてもよい。この場合、取出装置３０は、収容容器３１内を減圧するためのロータリポンプやメカニカルブースタポンプ等の減圧機構を含み得る。なお、例えば、減圧機構により収容容器３１内を大気圧以下とした後、不活性ガスを収容容器３１に第３流体供給管３３１から圧送し、さらに減圧機構により収容容器３１内を大気圧以下としてもよい。また、必要に応じて上記の作業を繰り返してもよい。このようにすることで、収容容器３１内の雰囲気を好適に調整できる。なお、第３流体供給管３３１は、収容容器３１内の雰囲気を検出するための検出装置を備えていてもよい。検出装置とは、例えば圧力計、湿度計、酸素濃度計、硫化水素濃度計などを含み得る。
　ここで、図４、図５Ａ～５Ｆを参照して、実施形態に係る搬送機構１３の取出方法について説明する。図４は、実施形態１に係る取出方法を説明するフローチャートである。図５Ａ～５Ｆは、実施形態１に係る取出方法を説明する工程図である。
　図４に示すように、まず、収容容器３１内を真空状態にするか、又は不活性ガスで満たす（Ｓ１１）。収容容器３１内を不活性ガスで満たす場合、制御装置４０は、仕切３４を閉じた状態とし、流入バルブ３３２、排出バルブ３３４を開状態として、第３流体供給管３３１から不活性ガスを供給することができる。また、収容容器３１内を真空雰囲気にする場合、制御装置４０は、仕切３４を閉じた状態とし、図示しない減圧機構により搬送機構１３内を減圧することができる。これにより、収容容器３１を反応容器１１に接続する際に、搬送機構１３に付着した物質の反応性が高い場合でも、該物質が大気に触れて反応するのを防ぐことができ、取出装置３０をより安全に反応容器１１に連結することが可能となる。
　次に、反応容器１１内に不活性ガスを供給しながら、供給・駆動ユニット２０を取り外す（Ｓ１２）。例えば、制御装置は、第１バルブ１４２を開状態とし、第１流体供給管１４１から反応容器１１へ不活性ガスを供給することができる。なお、このとき、仕切２３は開いた状態である。このときの状態が、図５Ａに示される。図５Ａに示す例では、供給・駆動ユニット２０を取り外すことで、反応容器１１の左側が解放された状態となる。
　そして、反応容器１１に収容容器３１を気密に連結する（Ｓ１３）。具体的には、制御装置４０が、第１バルブ１４２と排出バルブ３３４流入バルブ３３２とを開状態とし、第１流体供給管１４１から不活性ガスを供給しながら、供給・駆動ユニット２０を取り外して解放された反応容器１１に収容容器３１が連結される。このとき、仕切２３、仕切３４は開状態、流入バルブ３３２は閉状態である。反応容器１１と収容容器３１とを気密に連結する方法は、例えば、フランジ２１とフランジ３６のボルト穴にボルトをねじ込むことにより行われ得る。このときの状態が、図５Ｂに示される。図５Ｂの左から右へ向かう矢印で示すように、収容容器３１は反応容器１１の左側から連結される。その際、収容容器３１の内部に、搬送機構１３の供給・駆動ユニット２０と接続されていた側が挿入される。なお、反応容器１１と収容容器３１とを気密に連結する方法は、上記に限らず別の方法であってもよい。反応容器１１と収容容器３１とは、気密に連結される限りは、ジグやスリーブ等を介することにより互いに当接する部分を持たずに間接的に連結されていてもよい。反応容器１１と収容容器３１との連結部における気密性は、例えば窒素ガスやヘリウムガス等の検査気体を用いた気密試験により、気密であることを確認してもよい。例えば、反応容器１１もしくは収容容器３１に検査気体を供給し、反応容器１１と収容容器３１との連結部において検査気体の漏出が認められない状態を気密としてもよい。
　上述したように、Ｓ１１において、収容容器３１内は、真空状態又は不活性ガスで満たされた状態であるため、第１流体供給管１４１から供給される不活性ガスの流量が不十分であったとしても、反応容器１１内に大気が入る可能性を抑制することができ、より安全性を高めることができる。なお、Ｓ１２において供給される不活性ガスが、収容容器３１内を満たし、収容容器３１の連結中に搬送機構１３に付着した物質が大気と反応しない程度に十分な流量である場合には、Ｓ１１の工程は設けなくてもよい。その後、反応容器１１に収容容器３１が気密に連結される（Ｓ１３）。
　そして、収容容器３１内において、搬送機構１３に連結部材３２を連結する（Ｓ１４）。例えば、連結部材３２として開閉部材とクランプねじとを備えるクランプ部材が用いられる場合には、開閉部材に搬送機構１３を挿入して、クランプねじを締めることで、クランプ部材に搬送機構１３を連結することができる。このときの状態が、図５Ｃに示される。図５Ｃに示すように、搬送機構１３を連結部材３２に連結する際には、排出バルブ３３４は閉状態である。
　そして、収容容器３１を伸ばしながら、連結部材３２を移動させて、搬送機構１３を反応容器１１から取り出す（Ｓ１５）。このときの状態が、図５Ｄに示される。図５Ｄに示すように、反応容器１１を伸ばすことで、右から左に向かう矢印で示す方向に連結部材３２が移動する。この連結部材３２の移動に伴って、搬送機構１３が反応容器１１から取り出される。その後、搬送機構１３が収容容器３１内に収容された後に、仕切３４を閉じて収容容器３１を密閉する（Ｓ１６）。また、仕切２３が閉状態とされ、反応容器１１内の空間が密閉される。これにより、反応容器１１内の生成物が大気にさらされるのを防ぐことができる。
　そして、取出装置３０が反応装置１０から取り外される（Ｓ１７）。例えば、フランジ２１とフランジ３６のボルト穴にねじ込まれていたボルトを取り外すことで、反応容器１１と収容容器３１の連結が解除される。このときの状態が、図５Ｆに示される。このように、実施形態１によれば、搬送機構１３が大気にさらされることなく、搬送機構１３を密閉された収容容器３１の空間内に収容することができる。これにより、搬送機構１３に反応性の高い物質が付着していた場合でも、安全に搬送機構１３を取り扱うことが可能となる。
　なお、図５Ｆに示すように、搬送機構１３が収容容器３１に収容された状態で、搬送機構１３の洗浄を行うことも可能である。すなわち、収容容器３１は、搬送機構１３の洗浄を行うための洗浄容器としても用いられる。例えば、硫黄を含む化合物が搬送機構１３に付着している場合、搬送機構１３を収容容器３１内に収容した状態で、収容容器３１内に水を供給することができる。硫黄を含む化合物と水との反応により発生する硫化水素は、第３流体排出管３３３から排出され得る。
　上述したように、搬送機構１３に連結される連結部材３２は回転可能に設けられ得る。すなわち、連結部材３２は搬送機構１３を回転させることが可能な回転機構としての機能を果たす。例えば、連結部材３２は、制御部の作動により、連結した搬送機構１３を回転させることができる。搬送機構１３を洗浄する際に、収容容器３１内において連結部材３２を回転させることで、該連結部材３２に連結された搬送機構１３を回転させることができる。このように、搬送機構１３の洗浄中に、連結部材３２を回転させることで洗浄を促進させることができる。
　硫化水素が発生しなくなった後には、収容容器３１内から洗浄液である水を排出して、第３流体供給管３３１から乾燥した不活性ガスを供給し、搬送機構１３を乾燥させることができる。このため、収容容器３１は洗浄後の洗浄液を排出するための排出部を備えていてもよい。洗浄後の搬送機構１３は、収容容器３１外に取り出してもよいし、また、収容容器３１内に収容した状態のまま、洗浄後の搬送機構１３を反応装置１０に取り付けることも可能である。このように、実施形態の取出装置３０は、搬送機構１３の取り外しだけでなく、搬送機構１３の洗浄を含む他の様々なプロセスに応用が可能である。
　また、取出装置３０は、収容容器３１の内部の状態を監視するための各種検出装置を備えていてもよい。各種検出装置としては、例えば、温度計、湿度計、硫化水素等を検出可能なガス濃度計、収容容器３１の内部を観察するための撮影装置等があげられる。
　上述した搬送機構１３は、２０～３０ｃｍ程度の長さの軽量のものから、数ｍの長さのものでその重量が数百ｋｇに及ぶものまである。このため、収容容器３１が引き伸ばされる際には、収容容器３１が支持されていることが好ましい。収容容器３１の下側が支持部材で支持された状態で、収容容器３１がクレーン等の搬送用重機で引き伸ばされることで、連結部材３２を移動させることができる。すなわち、搬送用重機が、連結部材を移動させる駆動機構となる。例えば、図３において、筒部３５のフランジ３７と仕切３４の間に、収容容器３１を支持する支持部材（不図示）が設けられ得る。また、封止部３８の左側の排出バルブ３３４の近傍をクレーンにより支持し、クレーンを左側に走行させることで、収容容器３１を伸ばすことができる。これにより、搬送機構１３が反応容器１１から引き抜かれた時に、下側に落ちようとするのを支えることができる。
　搬送用重機はクレーンに限らず、車輪を有する搬送台車等であってもよいし、滑車を介してワイヤを巻き上げるウィンチであってもよい。搬送用重機の制御部は、取出装置３０に備えられた制御部もしくは反応装置１０の制御装置４０と同期することで、反応装置１０もしくは取出装置３０のコントローラを介して動作させてもよい。なお、搬送機構１３が軽量である場合には、人手により収容容器３１を伸縮させてもよい。
　また、実施形態１では、円筒状の反応容器１１の中心軸と搬送機構１３の回転軸とが一致しており、収容容器３１がこの軸に沿って伸縮される例について説明したが、これに限定されない。収容容器３１は、搬送機構１３の形状に合わせて伸縮することができる。例えば、反応容器１１が湾曲を有しており、搬送機構１３が反応容器１１の形状に合わせてカーブする場合、収容容器３１は搬送機構１３のカーブに合わせて伸縮し得る。なお、反応容器１１の断面形状は円形や楕円形に限られるものではない。反応容器１１の断面形状は正方形や長方形のような四角形であってもよいし、四角形以外の多角形であってもよい。
＜実施形態２＞
　図６は、実施形態２に係る取出装置を反応装置に取り付けた状態を示す図である。実施形態２において、実施形態１と異なる点は、収容容器３１が伸縮可能ではない点である。図６に示すように、収容容器３１Ａは、搬送機構１３の長さに対応した長さの円筒状の部材である。収容容器３１Ａは、内部に収容される搬送機構１３に付着した処理物や生成物との接触を許容可能な材料、例えば、ステンレスやフッ素樹脂等の耐食性を有する材料で形成され得る。なお、収容容器３１Ａの断面形状は円形や楕円形に限られるものではない。収容容器３１Ａの断面形状は正方形や長方形のような四角形であってもよいし、四角形以外の多角形であってもよい。
　図６に示す例では、連結部材３２は、収容容器３１Ａ内において、収容容器３１Ａの右側から左側にわたって移動可能に設けられている。連結部材３２が収容容器３１Ａの右側に位置している状態で、搬送機構１３と連結部材３２とが連結される。搬送機構１３と連結部材３２が連結された後に、連結部材３２を搬送機構１３とともに収容容器３１の左側へと移動させることで、搬送機構１３を反応容器１１から引き出すことができる。
　なお、本発明は上記実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。上述の例では、供給・駆動ユニット２０を取り外して、取出装置３０を連結したが、これに限定されない。
　例えば、図７に示すように、反応容器１１の送出口１９が設けられている側に取り外し可能な蓋体５０が設けられ、蓋体５０を外した反応容器１１に収容容器３１が連結されてもよい。具体的には、反応容器１１の送出口１９側には、蓋体５０、仕切５１、軸受５２が設けられている。搬送機構１３の蓋体５０側には、ストッパ５３が設けられている。搬送機構１３は、軸受５２にストッパ５３が接触するように挿入されて、回転可能に支持される。仕切５１は、蓋体５０と軸受５２との間に設けられる。この場合、図８において、収容容器３１は反応容器１１の右側に連結され、搬送機構１３の引抜き方向は右方向となる。
　なお、図９に示すように、軸受５２の周囲には回り止め部材５４が設けられ得る。回り止め部材５４は、反応容器１１の内周に設けられた図示しない凹部に嵌め合わされる、凸部５５を含む。回り止め部材５４は、軸受５２が搬送機構１３の回転に伴って回転するのを防止する。また、回り止め部材５４は、インボリュートスプライン形状を呈してもよい。なお、搬送機構１３を収容容器３１内に収容した後に収容容器３１と反応容器１１との連結の解除する際には、仕切５１を閉じた状態とすることができる。
　この出願は、２０２２年６月１０日に出願された日本出願特願２０２２－０９４４２９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１０　反応装置
　１１　反応容器
　１２　温度制御領域
　１３　搬送機構
　１４　第１流体制御領域
　１５　第２流体制御領域
　１６　供給装置
　１７　駆動装置
　１８　供給口
　１９　送出口
　２０　供給・駆動ユニット
　２１　フランジ
　２２　フランジ
　２３　仕切
　３０　取出装置
　３１　収容容器
　３２　連結部材
　３３　第３流体制御領域
　３４　仕切
　３５　筒部
　３６　フランジ
　３７　フランジ
　３８　封止部
　４０　制御装置
　４１　温度制御部
　４２　第１流体制御部
　４３　第２流体制御部
　４４　第３流体制御部
　４５　搬送機構駆動制御部
　４６　全体制御部
　４７　記憶部
　５０　蓋体
　５１　仕切
　５２　軸受
　５３　ストッパ
　５４　回り止め部材
　５５　凸部
　１３１　凸部
　１４１　第１流体供給管
　１４２　第１バルブ
　１４３　第１流体排出管
　１５１　第２流体供給管
　１５２　第２バルブ
　１５３　第２流体排出管
　３３１　第３流体供給管
　３３２　流入バルブ
　３３３　第３流体排出管
　３３４　排出バルブ

Claims (12)

  1. 　投入された処理物を反応させて生成物を得る反応容器と、前記反応容器の内部に備えられ、前記処理物を搬送する搬送機構とを備える反応装置から前記搬送機構を取り出す取出装置であって、
    　前記反応容器に気密に連結された収容容器と、
    　前記搬送機構に連結される連結部材と、
    　を有し、
    　前記連結部材を移動させて、前記搬送機構を前記反応容器から取り出し、前記収容容器内に収容する、
    　取出装置。
  2. 　前記収容容器は、伸縮可能な部分を有する、
    　請求項１に記載の取出装置。
  3. 　前記連結部材は、前記収容容器が縮んだ状態で前記搬送機構に連結され、
    　前記収容容器を伸ばした状態にすることで、前記搬送機構を前記反応容器から取り出し、前記収容容器内に収容する、
    　請求項２に記載の取出装置。
  4. 　前記搬送機構を収容した前記収容容器の少なくとも一部の空間を遮断する遮断機構をさらに備える、
    　請求項１に記載の取出装置。
  5. 　前記収容容器内を減圧可能にする減圧機構、又は、前記収容容器内に不活性ガスを供給可能にする不活性ガス供給機構を備える、
    　請求項４に記載の取出装置。
  6. 　前記連結部材の動作を制御する制御部をさらに備える、
    　請求項１に記載の取出装置。
  7. 　前記収容容器内に前記搬送機構を収容した状態で、前記搬送機構の洗浄を行う洗浄機構をさらに備える、
    　請求項４に記載の取出装置。
  8. 　前記搬送機構の洗浄を行う際に、前記収容容器内において前記搬送機構を回転させることが可能な回転機構をさらに含む、
    　請求項７に記載の取出装置。
  9. 　前記収容容器を支持する支持部材と、
    　前記支持部材により前記収容容器が支持された状態で、前記連結部材を移動させる駆動機構と、
    をさらに備える、
    　請求項１に記載の取出装置。
  10. 　前記反応容器は、供給される処理物を受け入れる供給口と、生成物を送出する送出口とを有する筒状部材であり、
    　前記搬送機構は、前記反応容器の前記供給口側から前記送出口側に亘り延伸し、前記供給口から供給された前記処理物を前記送出口に向かって搬送するように回転するスクリュである、
    　請求項１に記載の取出装置。
  11. 　前記収容容器は、前記スクリュの軸方向に沿って伸縮可能である、
    　請求項１０に記載の取出装置。
  12. 　投入された処理物を反応させて生成物を得る反応容器と、前記反応容器の内部に備えられ、前記処理物を搬送する搬送機構とを備える反応装置から前記搬送機構を取り出す取出方法であって、
    　前記反応容器に収容容器を気密に連結し、
    　前記搬送機構に連結部材を連結し、
    　前記連結部材を移動させて、前記搬送機構を前記反応容器から取り出し、前記収容容器内に収容する、
    　取出方法。
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