複数流体反応方法ならびにそれを用いた複数流体反応装置
【課題】中和反応などの反応液供給時に脈動を起こさず、反応初期から末期において均一な反応を可能とする反応方法および反応装置の提供。
【解決手段】複数の流体Ａ、Ｂを混合して反応させる複数流体反応装置Ｍを、前記複数の流体Ａ、Ｂを各々収容する複数の容器２ａ、２ｂと、前記複数の容器２ａ、２ｂから供給管９ａ、９ｂを介して各々供給される前記複数の流体Ａ、Ｂを混合して反応させる反応槽６と、前記複数の容器２ａ、２ｂ内を加圧する加圧装置１を有し、前記複数の容器２ａ、２ｂ内の圧力によって、前記複数の容器２ａ、２ｂ内に各々収容された前記複数の流体Ａ、Ｂが前記反応槽６に供給されるように構成する。
【解決手段】複数の流体Ａ、Ｂを混合して反応させる複数流体反応装置Ｍを、前記複数の流体Ａ、Ｂを各々収容する複数の容器２ａ、２ｂと、前記複数の容器２ａ、２ｂから供給管９ａ、９ｂを介して各々供給される前記複数の流体Ａ、Ｂを混合して反応させる反応槽６と、前記複数の容器２ａ、２ｂ内を加圧する加圧装置１を有し、前記複数の容器２ａ、２ｂ内の圧力によって、前記複数の容器２ａ、２ｂ内に各々収容された前記複数の流体Ａ、Ｂが前記反応槽６に供給されるように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の流体の反応に用いられる複数流体反応方法、ならびにその反応を実施するための複数流体反応装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の機能性材料、とりわけ微粒子の機能性材料の合成は主として液相で行われることが多い。ところが液相での反応は非常にデリケートであり、なかでも微粒子の液相反応になると少しの反応性のずれによっても、その発現する特性などが大きく変動することが知られている。
【０００３】
液相反応の代表例としては、回分式の反応槽を用いたものが知られているが、連続式で反応を行うことが困難であることが知られている。こうした欠点を補うべく利用されているのが、静止式ラインミキサーである。
【０００４】
静止式ラインミキサーとは一般的に配管内に流体を送液し、内部の無可動式の攪拌器を通過させることで混合・分散を行なう装置である。こうした特徴を持つ装置は種々開発されており、代表的なものを例示すると、内部が螺旋形状をしたスタティックミキサー（ケニックス型ミキサー）や流入液をせん断・分散させることで混合させるもの(例えば特許文献1に記載のもの)などが上市されている。
【０００５】
上述した静止式ラインミキサーを用いると、連続式でかつ回分式では困難とされていた、同時中和が実施できるので、中和反応においてよりその反応に即した反応が実施できると期待されている。例えば、特許文献２には、送液ポンプを用いて静止式ラインミキサーに複数の流体を混入させることにより、連続的に反応を行うことが可能な反応技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２５５３２０号公報
【特許文献２】特開平９−２５５３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記でも述べたとおり、例えば微粒子の機能性材料の合成等、非常にデリケートな液相の反応を行う場合には、液性のわずかなずれなどにより大きく影響を受けてしまう。なかでも反応の初期段階においては、特性を左右する致命傷にもなりかねない。
【０００７】
このような問題があるため、上記特許文献２の反応技術で提供される送液方法では、送液ポンプの脈動によって供給される液量にずれが生じ、静止式ラインミキサーの特徴である同時中和の際に、液性に濃淡が生じてしまう恐れがある。このようにして液性の濃淡が生じると、反応にブレが生じてしまい最終製品にも影響を及ぼしかねない。
【０００８】
そこで本発明の解決すべき技術課題としては、例えば中和反応等の反応を生じさせるように反応液を供給する際に、脈動を起こさず、反応の初期から末期において均一な反応を可能とする反応方法および反応装置の提供とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記に定めた技術的課題を解決するために、本発明によれば、複数の流体を混合して反応させる複数流体反応装置であって、前記複数の流体を各々収容する複数の容器と、前記複数の容器から供給管を介して各々供給される前記複数の流体を混合して反応させる反応槽と、前記複数の容器内を加圧する加圧装置を有し、前記複数の容器内の圧力によって、前記複数の容器内に各々収容された前記複数の流体が前記反応槽に供給されることを特徴とする、複数流体反応装置が提供される。
【００１０】
本発明によれば、上記複数流体反応装置に、２種以上の流体を供給可能な密閉可能な供給部を設けると共に、該供給部には加圧装置を併備し、該加圧装置から加圧された原料液を供給することで、供給時の液の脈動を抑制することが可能である。さらに、加圧装置を用いて液を供給することから、液に余計な剪断力等がかからず、ひいては反応液に対して余計なダメージがかからなくてすむので、デリケートな反応に対してはより効果的に用いることができる。
【００１１】
上記複数流体反応装置において、前記複数の流体を前記反応槽に供給する際に、前記複数の容器内の圧力が９．８×１０４Ｐａ以上であってもよい。
【００１２】
より具体的には、加圧時における供給圧力は９．８×１０４Ｐａ（＝１．０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上、より好ましくは１４．７×１０４Ｐａ（＝１．５ｋｇｆ／ｃｍ２）以上が必要とされる。これは、反応槽内の圧力損失を考慮しなければならないためである。あまりにも供給が低すぎると液の供給が不均一になってしまい、想定している反応の均一性が得られないため好ましくない。また、高すぎると容器の物理的強度の弱いところに集中して負荷が生じてしまい装置の破損が生じる可能性があるので好ましくない。
【００１３】
上記複数流体反応装置において、前記反応槽は静止式ラインミキサーであってもよい。
【００１４】
流体同士の反応は、静止式ラインミキサー内で実施することができる。こうした静止式ラインミキサーを使用することによって、駆動機構を持たない混合をインラインで実施することができるので、ポンプを併用した場合に比較して、ランニングコストを抑制できるため好ましく、必要な量のみの合成ができるので、無駄なく原料を合成できるので好ましい。
【００１５】
上記複数流体反応装置において、前記加圧装置で使用される加圧媒体は不活性の圧縮ガスであってもよい。
【００１６】
また、流体に加えられる圧力は気体によるものが好ましい。なかでも不活性の圧縮ガスであることが好ましい。ガス態であれば、流体に対して均一に圧力を加えることが可能であり、また不活性であれば流体中の溶存成分とも反応を生じないため好ましい。また、添加に関しても、元々の仕込み量を変化させるだけでなく、混合系の圧力等を任意に調整することによって、反応槽へ導入する複数の流体の混合比率を任意に調整することも可能になる。
【００１７】
さらに密閉性容器はステンレス製合金で形成されることがより好ましい。こうした構成とすることにより、液と反応槽の反応性が抑制され、不純物の混入のない物質を形成することができるだけなく、圧力に対しても耐圧性のあるものが構成できるためより好ましい。特に材質としてはステンレス鋼、とりわけオーステナイト系ステンレス鋼からなるものが例示でき、さらに好ましくは鏡面仕上げしていることが好ましい。
【００１８】
また、本発明によれば、複数の容器内の圧力によって当該複数の容器内に各々収容された複数の流体を反応槽に供給し、前記反応槽内で前記複数の流体を混合して反応させることを特徴とする、複数流体反応方法が提供される。
【００１９】
上記複数流体反応方法において、前記複数の流体を前記反応槽に供給する際に、前記複数の容器内の圧力を９．８×１０４Ｐａ以上にしてもよい。
【００２０】
上記複数流体反応方法において、前記反応槽は静止式ラインミキサーであってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、例えば中和反応等の反応を生じさせるように反応液を供給する際に反応液の脈動を防止することができ、反応の初期から末期において均一な反応が可能になる。これによって、液性の微妙な変動によって特性が変動してしまうような非常にデリケートな例えば非晶質物質等を、その本質を損なわずに中和反応等の化学合成によって安定して製造することができるようになる。さらに、生産歩留まりを著しく改善できる可能性を有するとともに、今まで得られなかったような高特性の物質が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本願発明の実施の形態を示してその特徴とするところを更に具体的に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
図１は本願発明の第１の実施の形態として、バッチ式に供給される複数の流体Ａ、Ｂを反応させる複数流体反応装置Ｍの構成の一例を示す構成図である。
【００２４】
図１に示すように、複数流体反応装置Ｍは、複数の流体として例えば２種類の原料液Ａ、Ｂを混合して反応させ、混合体反応物Ｃを製造するように構成されている。原料液Ａは、密閉式の容器としてのタンク２ａに貯蔵されており、原料液Ｂは、密閉式の容器としてのタンク２ｂに貯蔵されている。原料液Ａ、Ｂは、各々、タンク２ａ及び２ｂにバッチ式に供給される。タンク２ａ及びタンク２ｂは、例えばオーステナイト系ステンレス鋼等のステンレス鋼で形成されており、内面が鏡面仕上げされている。また、タンク２ａ及びタンク２ｂは、内部を密閉することが可能であり、内部を加圧できるように耐圧性を備えている。タンク２ａ及びタンク２ｂには、加圧装置としてのコンプレッサ１が配管８を介して接続されている。これにより、加圧媒体として例えば不活性ガスをコンプレッサ１からタンク２ａ及びタンク２ｂに供給し、タンク２ａ及びタンク２ｂの容器内を加圧することができるようになっている。
【００２５】
本発明の第１の実施の形態では、１つのコンプレッサ１によってタンク２ａ及びタンク２ｂの両方が加圧されるように構成されている。即ち、コンプレッサ１に接続された配管８は、途中で分岐してタンク２ａとタンク２ｂに接続されている。分岐した配管８のタンク２ａ側には加圧媒体調整弁１２ａが設けられており、タンク２ｂ側には加圧媒体調整弁１２ｂが設けられている。これにより、コンプレッサ１からの加圧媒体の流量を、タンク２ａ側の加圧媒体調整弁１２ａ及びタンク２ｂ側の加圧媒体調整弁１２ｂの各々で調整し、タンク２ａ及びタンク２ｂの加圧状態を個別に調整できるようになっている。タンク２ａ及びタンク２ｂには、各々の容器内の圧力を測定可能な圧力計１３ａ及び圧力計１３ｂが設けられている。
【００２６】
タンク２ａは供給管としての配管９ａを介して反応槽としての静止式ラインミキサー６に接続されている。これにより、タンク２ａ内に収容された原料液Ａが配管９ａを介して静止式ラインミキサー６に供給されるようになっている。配管９ａには、タンク２ａから静止式ラインミキサー６に供給される原料液Ａの量を調整できる原料液調整弁１４ａが設けられている。同様にして、タンク２ｂは供給管としての配管９ｂを介して静止式ラインミキサー６に接続されている。これにより、タンク２ｂ内に収容された原料液Ｂが配管９ｂを介して静止式ラインミキサー６に供給されるようになっている。配管９ｂには、タンク２ｂから静止式ラインミキサー６に供給される原料液Ｂの量を調整する原料液調整弁１４ｂが設けられている。
【００２７】
本発明の第１の実施の形態では、原料液Ａと原料液Ｂを混合して反応させる反応槽の一例として、図２に示す静止式ラインミキサー６が用いられている。図２に示すように、静止式ラインミキサー６は、中空の円筒形状の本体２０の内部にその軸方向に沿って、螺旋状の羽根２１を設けた構成になっている。これにより、本体２０の一方の側（図２中、左手側）から進入した原料液Ａ及び原料液Ｂが、螺旋状の羽根２１に沿って進行すると共に静的に混合されて反応し、混合体反応物Ｃが生成され、その後、この混合体反応物Ｃが本体２０の他方の側（図２中、右手側）から排出されるようになっている。なお、反応槽としては、例えば特開２００４−２５５３２０号公報に記載されているラインミキサー等、その他の構造のラインミキサーが用いられてもよいし、ラインミキサー以外が用いられてもよい。
【００２８】
静止式ラインミキサー６は、移送管１０を介して反応貯液槽７に接続されている。これにより、上述のように静止式ラインミキサー６内で製造された混合体反応物Ｃは、移送管１０を介して反応貯液槽７に供給されるようになっている。
【００２９】
静止式ラインミキサー６から供給される混合体反応物Ｃには、コンプレッサ１からの加圧媒体（圧縮ガス）が含まれており、反応貯液槽７には、この加圧媒体を逃がすように逆止弁１７が配管１８を介して設けられている。本発明の第１の実施の形態では、反応貯液槽７内に不活性ガスを供給可能な不活性ガス供給源１６が調整弁１５を介して接続されている。これにより、静止式ラインミキサー６から供給される混合体反応物Ｃの反応性が高い(容易に酸化等を受ける)場合には、反応貯液槽７内に不活性ガスを槽内に供給して反応を抑制することができるようになっている。
【００３０】
以上のように構成された複数流体反応装置Ｍを用いて複数の流体を反応させる複数流体反応方法の手順について説明する。
【００３１】
まず、コンプレッサ1より発生された圧縮ガス(反応によっては、酸素などの反応性ガスを有すると、ガスを添加した際に反応を起こす可能性があるので圧縮ガスは不活性ガスであることが好ましい場合がある)はコンプレッサ１から管８を通じてタンク２ａ、２ｂに供給される。
【００３２】
次にタンク２ａ、２ｂに供給された圧縮ガスは、タンク２ａ、２ｂの中で徐々に蓄積される。タンク２ａ、２ｂに併設された圧力計１３ａ、１３ｂによって、各タンク２ａ、２ｂの内圧を確認しながらコンプレッサ１より供給される圧縮ガスを調整する。目的とする圧力値を示した段階で加圧媒体調整弁１２ａ、１２ｂを閉として、内圧を保った状態とする。本発明の第１の実施の形態では、反応貯液槽７内の圧力損失を考慮し、加圧時におけるタンク２ａ、２ｂ内の圧力は９．８×１０４Ｐａ以上に設定されている。なお、タンク２ａ、２ｂ内の圧力は、１４．７×１０４Ｐａ以上に設定するのがより好ましい。
【００３３】
その後、ラインミキサー６への供給量を設定した後に、原料液調整弁１４ａ、１４ｂを開とし、タンク２ａ、２ｂから配管９ａ、９ｂを通じてラインミキサー６に原料液Ａ、Ｂを各々供給する。このとき、タンク２ａ、２ｂの容器内は正圧がかかっているので、原料液調整弁１４ａ、１４ｂを開くと圧力によって自動的に液が供給されるようになる。このとき、原料液調整弁１４ａ、１４ｂの開度を各々変更することで配管９ａ、９ｂでの圧力損失の違いを調整することが可能であり、粘度や比重の異なる液を同時に送液することも可能である。
【００３４】
その後、導入された原料液Ａ及び原料液Ｂは静止式ラインミキサー６内で混合されて反応し、混合体反応物Ｃになった後、移送管１０を通じて排出され、反応貯液槽７に貯蔵される。なお、ラインミキサー６内や移送管１０には圧力がかかっている状態であるから、反応貯液槽７もある程度の耐圧性を有するものを選択することが好ましい。さらに、反応貯液槽７には、上述した逆止弁１７等のように圧縮ガスを逃がす構造を備えるようにすることが好ましい。また、生成される反応物Ｃの反応性が高い(容易に酸化等を受ける)場合には、不活性ガス供給源１６から不活性ガスを反応液貯液槽７内に供給しながら、反応物Ｃを受けるように調整することも可能である。
【００３５】
以上の本発明の第１の実施の形態によれば、タンク２ａ、２ｂから原料液Ａ、Ｂを静止式ラインミキサー６に供給する際に、各タンク２ａ、２ｂ内の圧力によって原料液Ａ、Ｂを供給するようにしたことによって、従来公知技術のように送液ポンプを用いて原料液Ａ、Ｂを供給する場合に発生してしまう原料液Ａ、Ｂの脈動を防止することができる。また、液に余計な剪断力等がかからず、原料液に対して余計なダメージがかからなくてすむ。このため、例えば微粒子の機能性材料を中和反応させる場合等のように、非常にデリケートな液相の反応を生じさせる際においても、液性の微妙な変動に起因する反応性のずれを起こさずに所望の特性の反応物を安定して製造することができる。さらに、反応性のずれをなくすことができるため、高特性の物質を得ることが可能になるうえに、安定して製造できるため、生産歩留まりを著しく向上させることができるという効果もある。
【００３６】
さらに、従来公知技術で用いられる送液ポンプ等の駆動機構を用いずに済むために、駆動機構を用いた場合に比べてランニングコストを低減することができる。また、各タンク２ａ、２ｂ内の圧力によって原料液Ａ、Ｂの供給を行うために、反応に必要な量だけの原料液Ａ、Ｂを供給することが容易になり、無駄な供給を抑制し、ランニングコストをさらに削減することができる。
【００３７】
さらに、加圧装置１によるタンク２ａ、２ｂ内の加圧に不活性の圧縮ガスを用いたことによって、タンク２ａ、２ｂ内の原料液Ａ、Ｂに対して均一に圧力を加えることが可能になり、原料液Ａ、Ｂを均一に混合させて反応させることができる。また、タンク２ａ、２ｂ内の各圧力値を調整することによって、ラインミキサー６に導入する原料液Ａ、Ｂの混合比率を任意に設定することが可能になる。
【００３８】
本発明の第２の実施の形態として、図３に示すように、複数流体反応装置Ｍを、計測したタンク２ａ、２ｂ内の原料液Ａ、Ｂの各質量に基づいて所望の送液量を逐次調整しながら静止式ラインミキサー６に供給する構成、いわゆる質量制御型の構成にしてもよい。図３に示すように、タンク２ａ、２ｂには、各々の質量を計測可能な質量計２４ａ、２４ｂが設けられている。質量計２４ａ、２４ｂには、制御装置３０が接続されており、これらの質量計２４ａ、２４ｂが各々計測したタンク２ａ、２ｂの質量が制御装置３０に入力されるようになっている。さらに、制御装置３０は、タンク２ａ、２ｂから静止式ラインミキサー６に原料液Ａ、Ｂを供給する配管９ａ、９ｂに設けられた原料液調整弁としての電磁弁２５ａ、２５ｂに接続されており、これらの電磁弁２５ａ、２５ｂを各々調整できるようになっている。これにより、制御装置３０は、質量計２４ａ、２４ｂから入力されたタンク２ａ、２ｂの質量情報に基づいて、電磁弁２５ａ、２５ｂの開度を調整し、原料液２４ａ、２４ｂの供給量（流量）を制御できるようになっている。なお、本発明の第２の実施の形態では、電磁弁２５ａ、２５ｂとタンク２ａ、２ｂとの間に逆止弁２６ａ、２６ｂが各々設けられている。
【００３９】
以上の本発明の第２の実施の形態によれば、タンク２ａ、２ｂから内圧によって静止式ラインミキサー６に原料液Ａ、Ｂを供給する際に、タンク２ａ、２ｂの質量を計測し、タンク２ａ、２ｂ内に収容された原料液Ａ、Ｂの収容量を把握するようにしたことによって、タンク２ａ、２ｂから供給量をより適切に制御することが可能になる。また、本発明の第２の実施の形態は、図１に示す本発明の第１の実施の形態と同様の効果も有する。
【００４０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４１】
上述した実施形態においては、原料液Ａ、Ｂをタンク２ａ、２ｂにバッチ式に各々供給する場合について説明したが、連続式の反応の一部に図１又は図３に示す構成を有する複数流体反応装置Ｍを組み込むこともできる。その際には、上記で示したような圧縮ガスを貯蔵した状態で液をラインミキサーに導入する方式ではなく、連続して常に一定量供給し続ける形式にすることも可能である。
【００４２】
上述した実施の形態においては、タンク２ａ、２ｂがステンレス鋼で形成されている場合について説明したが、タンク２ａ、２ｂは任意の材料で形成されていてもよい。また、タンク２ａ、２ｂの内部は鏡面仕上げされていなくてもよい。
【００４３】
上述した実施形態においては、混合して反応させる流体の数が２である場合について説明したが、反応させる流体の数は任意であってもよい。
【００４４】
上述した実施形態においては、混合して反応させる流体が原料液Ａ、Ｂと液体である場合について説明したが、混合して反応させる流体は、液体以外の流体であってもよい。
【００４５】
上述した実施形態においては、加圧装置としてのコンプレッサ１を１つだけ用いて２つのタンク２ａ、２ｂ内を加圧する場合について説明したが、例えば各タンク２ａ、２ｂに加圧装置を設ける等、任意の数の加圧装置を用いてもよい。
【実施例】
【００４６】
本発明を実施例と比較例を用いて比較検証する。具体的には、国際公開２００６−０６７８８７号公報に記載の方法による、ペロブスカイト前駆体の製造方法に従って、非晶質の前駆体を作成する際に、本願発明に係る反応技術と従来公知の反応技術とを用いて作成した前駆体を比較する。
【００４７】
まず、本願発明に係る反応技術を用いて以下のようにして前駆体を作成した。硝酸ランタン、硝酸ストロンチウム、硝酸マンガンを、ランタン元素とストロンチウム元素とマンガン元素のモル比が０．８：０．２：１．０となるように混合した。この混合物を、ランタン元素とストロンチウム元素とマンガン元素の液中モル濃度の合計が０．２ｍｏｌ／Ｌとなるように水に添加して原料液Ａを得た。この原料液Ａの溶液を撹拌しながら溶液の温度を２５℃に調整した。また、沈殿剤として炭酸アンモニウムとアンモニア水の混合溶液を原料液Ｂとして準備した。図１に示す複数流体反応装置Ｍを用いて、温度が２５℃の原料液Ａと原料液Ｂを混合して反応させ、ｐＨ=９に調整した。
【００４８】
この反応の際に、原料液Ａを貯留したタンク２ａ内の圧力を９．８×１０４Ｐａに設定し、原料液Ｂを貯留したタンク２ｂ内の圧力を９．８×１０４Ｐａに設定した。なお、複数流体反応装置Ｍが備える静止型ラインミキサー６としては、株式会社フジキン社製の「分散君」を用いた。その後、原料液Ａと原料液Ｂとを混合して反応させた混合体反応物Ｃの反応温度を２５℃に保ちながら撹拌を３０分間継続することにより、沈殿の生成を十分進行させた。得られた沈殿を濾過して回収した後、水洗し、１２５℃で乾燥し、得られた前駆体粉を大気雰囲気下、８００℃で熱処理して焼成し、非晶質の前駆体Ｐ１（ペロブスカイト）を生成した。
【００４９】
次に、本願発明の反応技術の代わりに、従来公知の反応技術によって前駆体を作成した。すなわち、上述した一連の手順において、原料液Ａ及び原料液Ｂを反応槽に供給する際に送液ポンプを用いて供給し、原料液Ａと原料液Ｂを反応させるようにした。その他の手順及び条件については、本願発明の反応技術を用いた場合と同様に設定し、非晶質の前駆体Ｐ２（ペロブスカイト）を生成した。
【００５０】
上述のようにして得られた前駆体Ｐ１及びＰ２の比表面積値(BET法：ユアサイオニクス製の4ソープUSで測定)を比較したところ、従来公知の反応技術(国際公開公報記載の方法)で得られた前駆体Ｐ２の比表面積値は１４．８ｍ２／ｇであったのに対して、本願発明により得られた前駆体Ｐ１の比表面積値は２８．３ｍ２／ｇであった。一般的に触媒においては、比表面積値の大きい物質の方が触媒活性が高いと言われており、また、触媒担体としても、BET値の高いものの方が好ましいとされている。従って、本発明の反応技術によって作成された粒子（Ｐ１）は、従来公知の反応技術によって作成された粒子（Ｐ２）よりも、触媒またはその担体としてより好ましい性質を有することが推察され、本発明によって高特性の物質が得られることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、上記実施例に示したような触媒物質や触媒担体の製造に利用すると有用である。特に、高BETを必要とする物質の製造に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本願発明の第１の実施の形態に係る複数流体反応装置Ｍの構成を示す構成図である。
【図２】反応槽の一例としての静止式ラインミキサー６の構成を示す構成図である。
【図３】本願発明の第２の実施の形態に係る複数流体反応装置Ｍの構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ コンプレッサ
２ａ、２ｂ タンク
６ 静止式ラインミキサー
７ 反応貯液槽
８、９ａ、９ｂ、１８ 配管
１０ 移送管
１２ａ、１２ｂ 加圧媒体調整弁
１３ａ、１３ｂ 圧力計
１４ａ、１４ｂ 原料液調整弁
１５ 調整弁
１６ 不活性ガス供給源
１７、２６ａ、２６ｂ 逆止弁
２０ 静止式ラインミキサーの本体
２１ 螺旋状の羽根
２４ａ、２４ｂ 質量計
２５ａ、２５ｂ 電磁弁
３０ 制御装置
Ａ、Ｂ 原料液
Ｃ 混合体反応物
Ｍ 複数流体反応装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の流体の反応に用いられる複数流体反応方法、ならびにその反応を実施するための複数流体反応装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の機能性材料、とりわけ微粒子の機能性材料の合成は主として液相で行われることが多い。ところが液相での反応は非常にデリケートであり、なかでも微粒子の液相反応になると少しの反応性のずれによっても、その発現する特性などが大きく変動することが知られている。
【０００３】
液相反応の代表例としては、回分式の反応槽を用いたものが知られているが、連続式で反応を行うことが困難であることが知られている。こうした欠点を補うべく利用されているのが、静止式ラインミキサーである。
【０００４】
静止式ラインミキサーとは一般的に配管内に流体を送液し、内部の無可動式の攪拌器を通過させることで混合・分散を行なう装置である。こうした特徴を持つ装置は種々開発されており、代表的なものを例示すると、内部が螺旋形状をしたスタティックミキサー（ケニックス型ミキサー）や流入液をせん断・分散させることで混合させるもの(例えば特許文献1に記載のもの)などが上市されている。
【０００５】
上述した静止式ラインミキサーを用いると、連続式でかつ回分式では困難とされていた、同時中和が実施できるので、中和反応においてよりその反応に即した反応が実施できると期待されている。例えば、特許文献２には、送液ポンプを用いて静止式ラインミキサーに複数の流体を混入させることにより、連続的に反応を行うことが可能な反応技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２５５３２０号公報
【特許文献２】特開平９−２５５３２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記でも述べたとおり、例えば微粒子の機能性材料の合成等、非常にデリケートな液相の反応を行う場合には、液性のわずかなずれなどにより大きく影響を受けてしまう。なかでも反応の初期段階においては、特性を左右する致命傷にもなりかねない。
【０００７】
このような問題があるため、上記特許文献２の反応技術で提供される送液方法では、送液ポンプの脈動によって供給される液量にずれが生じ、静止式ラインミキサーの特徴である同時中和の際に、液性に濃淡が生じてしまう恐れがある。このようにして液性の濃淡が生じると、反応にブレが生じてしまい最終製品にも影響を及ぼしかねない。
【０００８】
そこで本発明の解決すべき技術課題としては、例えば中和反応等の反応を生じさせるように反応液を供給する際に、脈動を起こさず、反応の初期から末期において均一な反応を可能とする反応方法および反応装置の提供とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記に定めた技術的課題を解決するために、本発明によれば、複数の流体を混合して反応させる複数流体反応装置であって、前記複数の流体を各々収容する複数の容器と、前記複数の容器から供給管を介して各々供給される前記複数の流体を混合して反応させる反応槽と、前記複数の容器内を加圧する加圧装置を有し、前記複数の容器内の圧力によって、前記複数の容器内に各々収容された前記複数の流体が前記反応槽に供給されることを特徴とする、複数流体反応装置が提供される。
【００１０】
本発明によれば、上記複数流体反応装置に、２種以上の流体を供給可能な密閉可能な供給部を設けると共に、該供給部には加圧装置を併備し、該加圧装置から加圧された原料液を供給することで、供給時の液の脈動を抑制することが可能である。さらに、加圧装置を用いて液を供給することから、液に余計な剪断力等がかからず、ひいては反応液に対して余計なダメージがかからなくてすむので、デリケートな反応に対してはより効果的に用いることができる。
【００１１】
上記複数流体反応装置において、前記複数の流体を前記反応槽に供給する際に、前記複数の容器内の圧力が９．８×１０４Ｐａ以上であってもよい。
【００１２】
より具体的には、加圧時における供給圧力は９．８×１０４Ｐａ（＝１．０ｋｇｆ／ｃｍ２）以上、より好ましくは１４．７×１０４Ｐａ（＝１．５ｋｇｆ／ｃｍ２）以上が必要とされる。これは、反応槽内の圧力損失を考慮しなければならないためである。あまりにも供給が低すぎると液の供給が不均一になってしまい、想定している反応の均一性が得られないため好ましくない。また、高すぎると容器の物理的強度の弱いところに集中して負荷が生じてしまい装置の破損が生じる可能性があるので好ましくない。
【００１３】
上記複数流体反応装置において、前記反応槽は静止式ラインミキサーであってもよい。
【００１４】
流体同士の反応は、静止式ラインミキサー内で実施することができる。こうした静止式ラインミキサーを使用することによって、駆動機構を持たない混合をインラインで実施することができるので、ポンプを併用した場合に比較して、ランニングコストを抑制できるため好ましく、必要な量のみの合成ができるので、無駄なく原料を合成できるので好ましい。
【００１５】
上記複数流体反応装置において、前記加圧装置で使用される加圧媒体は不活性の圧縮ガスであってもよい。
【００１６】
また、流体に加えられる圧力は気体によるものが好ましい。なかでも不活性の圧縮ガスであることが好ましい。ガス態であれば、流体に対して均一に圧力を加えることが可能であり、また不活性であれば流体中の溶存成分とも反応を生じないため好ましい。また、添加に関しても、元々の仕込み量を変化させるだけでなく、混合系の圧力等を任意に調整することによって、反応槽へ導入する複数の流体の混合比率を任意に調整することも可能になる。
【００１７】
さらに密閉性容器はステンレス製合金で形成されることがより好ましい。こうした構成とすることにより、液と反応槽の反応性が抑制され、不純物の混入のない物質を形成することができるだけなく、圧力に対しても耐圧性のあるものが構成できるためより好ましい。特に材質としてはステンレス鋼、とりわけオーステナイト系ステンレス鋼からなるものが例示でき、さらに好ましくは鏡面仕上げしていることが好ましい。
【００１８】
また、本発明によれば、複数の容器内の圧力によって当該複数の容器内に各々収容された複数の流体を反応槽に供給し、前記反応槽内で前記複数の流体を混合して反応させることを特徴とする、複数流体反応方法が提供される。
【００１９】
上記複数流体反応方法において、前記複数の流体を前記反応槽に供給する際に、前記複数の容器内の圧力を９．８×１０４Ｐａ以上にしてもよい。
【００２０】
上記複数流体反応方法において、前記反応槽は静止式ラインミキサーであってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、例えば中和反応等の反応を生じさせるように反応液を供給する際に反応液の脈動を防止することができ、反応の初期から末期において均一な反応が可能になる。これによって、液性の微妙な変動によって特性が変動してしまうような非常にデリケートな例えば非晶質物質等を、その本質を損なわずに中和反応等の化学合成によって安定して製造することができるようになる。さらに、生産歩留まりを著しく改善できる可能性を有するとともに、今まで得られなかったような高特性の物質が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本願発明の実施の形態を示してその特徴とするところを更に具体的に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
図１は本願発明の第１の実施の形態として、バッチ式に供給される複数の流体Ａ、Ｂを反応させる複数流体反応装置Ｍの構成の一例を示す構成図である。
【００２４】
図１に示すように、複数流体反応装置Ｍは、複数の流体として例えば２種類の原料液Ａ、Ｂを混合して反応させ、混合体反応物Ｃを製造するように構成されている。原料液Ａは、密閉式の容器としてのタンク２ａに貯蔵されており、原料液Ｂは、密閉式の容器としてのタンク２ｂに貯蔵されている。原料液Ａ、Ｂは、各々、タンク２ａ及び２ｂにバッチ式に供給される。タンク２ａ及びタンク２ｂは、例えばオーステナイト系ステンレス鋼等のステンレス鋼で形成されており、内面が鏡面仕上げされている。また、タンク２ａ及びタンク２ｂは、内部を密閉することが可能であり、内部を加圧できるように耐圧性を備えている。タンク２ａ及びタンク２ｂには、加圧装置としてのコンプレッサ１が配管８を介して接続されている。これにより、加圧媒体として例えば不活性ガスをコンプレッサ１からタンク２ａ及びタンク２ｂに供給し、タンク２ａ及びタンク２ｂの容器内を加圧することができるようになっている。
【００２５】
本発明の第１の実施の形態では、１つのコンプレッサ１によってタンク２ａ及びタンク２ｂの両方が加圧されるように構成されている。即ち、コンプレッサ１に接続された配管８は、途中で分岐してタンク２ａとタンク２ｂに接続されている。分岐した配管８のタンク２ａ側には加圧媒体調整弁１２ａが設けられており、タンク２ｂ側には加圧媒体調整弁１２ｂが設けられている。これにより、コンプレッサ１からの加圧媒体の流量を、タンク２ａ側の加圧媒体調整弁１２ａ及びタンク２ｂ側の加圧媒体調整弁１２ｂの各々で調整し、タンク２ａ及びタンク２ｂの加圧状態を個別に調整できるようになっている。タンク２ａ及びタンク２ｂには、各々の容器内の圧力を測定可能な圧力計１３ａ及び圧力計１３ｂが設けられている。
【００２６】
タンク２ａは供給管としての配管９ａを介して反応槽としての静止式ラインミキサー６に接続されている。これにより、タンク２ａ内に収容された原料液Ａが配管９ａを介して静止式ラインミキサー６に供給されるようになっている。配管９ａには、タンク２ａから静止式ラインミキサー６に供給される原料液Ａの量を調整できる原料液調整弁１４ａが設けられている。同様にして、タンク２ｂは供給管としての配管９ｂを介して静止式ラインミキサー６に接続されている。これにより、タンク２ｂ内に収容された原料液Ｂが配管９ｂを介して静止式ラインミキサー６に供給されるようになっている。配管９ｂには、タンク２ｂから静止式ラインミキサー６に供給される原料液Ｂの量を調整する原料液調整弁１４ｂが設けられている。
【００２７】
本発明の第１の実施の形態では、原料液Ａと原料液Ｂを混合して反応させる反応槽の一例として、図２に示す静止式ラインミキサー６が用いられている。図２に示すように、静止式ラインミキサー６は、中空の円筒形状の本体２０の内部にその軸方向に沿って、螺旋状の羽根２１を設けた構成になっている。これにより、本体２０の一方の側（図２中、左手側）から進入した原料液Ａ及び原料液Ｂが、螺旋状の羽根２１に沿って進行すると共に静的に混合されて反応し、混合体反応物Ｃが生成され、その後、この混合体反応物Ｃが本体２０の他方の側（図２中、右手側）から排出されるようになっている。なお、反応槽としては、例えば特開２００４−２５５３２０号公報に記載されているラインミキサー等、その他の構造のラインミキサーが用いられてもよいし、ラインミキサー以外が用いられてもよい。
【００２８】
静止式ラインミキサー６は、移送管１０を介して反応貯液槽７に接続されている。これにより、上述のように静止式ラインミキサー６内で製造された混合体反応物Ｃは、移送管１０を介して反応貯液槽７に供給されるようになっている。
【００２９】
静止式ラインミキサー６から供給される混合体反応物Ｃには、コンプレッサ１からの加圧媒体（圧縮ガス）が含まれており、反応貯液槽７には、この加圧媒体を逃がすように逆止弁１７が配管１８を介して設けられている。本発明の第１の実施の形態では、反応貯液槽７内に不活性ガスを供給可能な不活性ガス供給源１６が調整弁１５を介して接続されている。これにより、静止式ラインミキサー６から供給される混合体反応物Ｃの反応性が高い(容易に酸化等を受ける)場合には、反応貯液槽７内に不活性ガスを槽内に供給して反応を抑制することができるようになっている。
【００３０】
以上のように構成された複数流体反応装置Ｍを用いて複数の流体を反応させる複数流体反応方法の手順について説明する。
【００３１】
まず、コンプレッサ1より発生された圧縮ガス(反応によっては、酸素などの反応性ガスを有すると、ガスを添加した際に反応を起こす可能性があるので圧縮ガスは不活性ガスであることが好ましい場合がある)はコンプレッサ１から管８を通じてタンク２ａ、２ｂに供給される。
【００３２】
次にタンク２ａ、２ｂに供給された圧縮ガスは、タンク２ａ、２ｂの中で徐々に蓄積される。タンク２ａ、２ｂに併設された圧力計１３ａ、１３ｂによって、各タンク２ａ、２ｂの内圧を確認しながらコンプレッサ１より供給される圧縮ガスを調整する。目的とする圧力値を示した段階で加圧媒体調整弁１２ａ、１２ｂを閉として、内圧を保った状態とする。本発明の第１の実施の形態では、反応貯液槽７内の圧力損失を考慮し、加圧時におけるタンク２ａ、２ｂ内の圧力は９．８×１０４Ｐａ以上に設定されている。なお、タンク２ａ、２ｂ内の圧力は、１４．７×１０４Ｐａ以上に設定するのがより好ましい。
【００３３】
その後、ラインミキサー６への供給量を設定した後に、原料液調整弁１４ａ、１４ｂを開とし、タンク２ａ、２ｂから配管９ａ、９ｂを通じてラインミキサー６に原料液Ａ、Ｂを各々供給する。このとき、タンク２ａ、２ｂの容器内は正圧がかかっているので、原料液調整弁１４ａ、１４ｂを開くと圧力によって自動的に液が供給されるようになる。このとき、原料液調整弁１４ａ、１４ｂの開度を各々変更することで配管９ａ、９ｂでの圧力損失の違いを調整することが可能であり、粘度や比重の異なる液を同時に送液することも可能である。
【００３４】
その後、導入された原料液Ａ及び原料液Ｂは静止式ラインミキサー６内で混合されて反応し、混合体反応物Ｃになった後、移送管１０を通じて排出され、反応貯液槽７に貯蔵される。なお、ラインミキサー６内や移送管１０には圧力がかかっている状態であるから、反応貯液槽７もある程度の耐圧性を有するものを選択することが好ましい。さらに、反応貯液槽７には、上述した逆止弁１７等のように圧縮ガスを逃がす構造を備えるようにすることが好ましい。また、生成される反応物Ｃの反応性が高い(容易に酸化等を受ける)場合には、不活性ガス供給源１６から不活性ガスを反応液貯液槽７内に供給しながら、反応物Ｃを受けるように調整することも可能である。
【００３５】
以上の本発明の第１の実施の形態によれば、タンク２ａ、２ｂから原料液Ａ、Ｂを静止式ラインミキサー６に供給する際に、各タンク２ａ、２ｂ内の圧力によって原料液Ａ、Ｂを供給するようにしたことによって、従来公知技術のように送液ポンプを用いて原料液Ａ、Ｂを供給する場合に発生してしまう原料液Ａ、Ｂの脈動を防止することができる。また、液に余計な剪断力等がかからず、原料液に対して余計なダメージがかからなくてすむ。このため、例えば微粒子の機能性材料を中和反応させる場合等のように、非常にデリケートな液相の反応を生じさせる際においても、液性の微妙な変動に起因する反応性のずれを起こさずに所望の特性の反応物を安定して製造することができる。さらに、反応性のずれをなくすことができるため、高特性の物質を得ることが可能になるうえに、安定して製造できるため、生産歩留まりを著しく向上させることができるという効果もある。
【００３６】
さらに、従来公知技術で用いられる送液ポンプ等の駆動機構を用いずに済むために、駆動機構を用いた場合に比べてランニングコストを低減することができる。また、各タンク２ａ、２ｂ内の圧力によって原料液Ａ、Ｂの供給を行うために、反応に必要な量だけの原料液Ａ、Ｂを供給することが容易になり、無駄な供給を抑制し、ランニングコストをさらに削減することができる。
【００３７】
さらに、加圧装置１によるタンク２ａ、２ｂ内の加圧に不活性の圧縮ガスを用いたことによって、タンク２ａ、２ｂ内の原料液Ａ、Ｂに対して均一に圧力を加えることが可能になり、原料液Ａ、Ｂを均一に混合させて反応させることができる。また、タンク２ａ、２ｂ内の各圧力値を調整することによって、ラインミキサー６に導入する原料液Ａ、Ｂの混合比率を任意に設定することが可能になる。
【００３８】
本発明の第２の実施の形態として、図３に示すように、複数流体反応装置Ｍを、計測したタンク２ａ、２ｂ内の原料液Ａ、Ｂの各質量に基づいて所望の送液量を逐次調整しながら静止式ラインミキサー６に供給する構成、いわゆる質量制御型の構成にしてもよい。図３に示すように、タンク２ａ、２ｂには、各々の質量を計測可能な質量計２４ａ、２４ｂが設けられている。質量計２４ａ、２４ｂには、制御装置３０が接続されており、これらの質量計２４ａ、２４ｂが各々計測したタンク２ａ、２ｂの質量が制御装置３０に入力されるようになっている。さらに、制御装置３０は、タンク２ａ、２ｂから静止式ラインミキサー６に原料液Ａ、Ｂを供給する配管９ａ、９ｂに設けられた原料液調整弁としての電磁弁２５ａ、２５ｂに接続されており、これらの電磁弁２５ａ、２５ｂを各々調整できるようになっている。これにより、制御装置３０は、質量計２４ａ、２４ｂから入力されたタンク２ａ、２ｂの質量情報に基づいて、電磁弁２５ａ、２５ｂの開度を調整し、原料液２４ａ、２４ｂの供給量（流量）を制御できるようになっている。なお、本発明の第２の実施の形態では、電磁弁２５ａ、２５ｂとタンク２ａ、２ｂとの間に逆止弁２６ａ、２６ｂが各々設けられている。
【００３９】
以上の本発明の第２の実施の形態によれば、タンク２ａ、２ｂから内圧によって静止式ラインミキサー６に原料液Ａ、Ｂを供給する際に、タンク２ａ、２ｂの質量を計測し、タンク２ａ、２ｂ内に収容された原料液Ａ、Ｂの収容量を把握するようにしたことによって、タンク２ａ、２ｂから供給量をより適切に制御することが可能になる。また、本発明の第２の実施の形態は、図１に示す本発明の第１の実施の形態と同様の効果も有する。
【００４０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４１】
上述した実施形態においては、原料液Ａ、Ｂをタンク２ａ、２ｂにバッチ式に各々供給する場合について説明したが、連続式の反応の一部に図１又は図３に示す構成を有する複数流体反応装置Ｍを組み込むこともできる。その際には、上記で示したような圧縮ガスを貯蔵した状態で液をラインミキサーに導入する方式ではなく、連続して常に一定量供給し続ける形式にすることも可能である。
【００４２】
上述した実施の形態においては、タンク２ａ、２ｂがステンレス鋼で形成されている場合について説明したが、タンク２ａ、２ｂは任意の材料で形成されていてもよい。また、タンク２ａ、２ｂの内部は鏡面仕上げされていなくてもよい。
【００４３】
上述した実施形態においては、混合して反応させる流体の数が２である場合について説明したが、反応させる流体の数は任意であってもよい。
【００４４】
上述した実施形態においては、混合して反応させる流体が原料液Ａ、Ｂと液体である場合について説明したが、混合して反応させる流体は、液体以外の流体であってもよい。
【００４５】
上述した実施形態においては、加圧装置としてのコンプレッサ１を１つだけ用いて２つのタンク２ａ、２ｂ内を加圧する場合について説明したが、例えば各タンク２ａ、２ｂに加圧装置を設ける等、任意の数の加圧装置を用いてもよい。
【実施例】
【００４６】
本発明を実施例と比較例を用いて比較検証する。具体的には、国際公開２００６−０６７８８７号公報に記載の方法による、ペロブスカイト前駆体の製造方法に従って、非晶質の前駆体を作成する際に、本願発明に係る反応技術と従来公知の反応技術とを用いて作成した前駆体を比較する。
【００４７】
まず、本願発明に係る反応技術を用いて以下のようにして前駆体を作成した。硝酸ランタン、硝酸ストロンチウム、硝酸マンガンを、ランタン元素とストロンチウム元素とマンガン元素のモル比が０．８：０．２：１．０となるように混合した。この混合物を、ランタン元素とストロンチウム元素とマンガン元素の液中モル濃度の合計が０．２ｍｏｌ／Ｌとなるように水に添加して原料液Ａを得た。この原料液Ａの溶液を撹拌しながら溶液の温度を２５℃に調整した。また、沈殿剤として炭酸アンモニウムとアンモニア水の混合溶液を原料液Ｂとして準備した。図１に示す複数流体反応装置Ｍを用いて、温度が２５℃の原料液Ａと原料液Ｂを混合して反応させ、ｐＨ=９に調整した。
【００４８】
この反応の際に、原料液Ａを貯留したタンク２ａ内の圧力を９．８×１０４Ｐａに設定し、原料液Ｂを貯留したタンク２ｂ内の圧力を９．８×１０４Ｐａに設定した。なお、複数流体反応装置Ｍが備える静止型ラインミキサー６としては、株式会社フジキン社製の「分散君」を用いた。その後、原料液Ａと原料液Ｂとを混合して反応させた混合体反応物Ｃの反応温度を２５℃に保ちながら撹拌を３０分間継続することにより、沈殿の生成を十分進行させた。得られた沈殿を濾過して回収した後、水洗し、１２５℃で乾燥し、得られた前駆体粉を大気雰囲気下、８００℃で熱処理して焼成し、非晶質の前駆体Ｐ１（ペロブスカイト）を生成した。
【００４９】
次に、本願発明の反応技術の代わりに、従来公知の反応技術によって前駆体を作成した。すなわち、上述した一連の手順において、原料液Ａ及び原料液Ｂを反応槽に供給する際に送液ポンプを用いて供給し、原料液Ａと原料液Ｂを反応させるようにした。その他の手順及び条件については、本願発明の反応技術を用いた場合と同様に設定し、非晶質の前駆体Ｐ２（ペロブスカイト）を生成した。
【００５０】
上述のようにして得られた前駆体Ｐ１及びＰ２の比表面積値(BET法：ユアサイオニクス製の4ソープUSで測定)を比較したところ、従来公知の反応技術(国際公開公報記載の方法)で得られた前駆体Ｐ２の比表面積値は１４．８ｍ２／ｇであったのに対して、本願発明により得られた前駆体Ｐ１の比表面積値は２８．３ｍ２／ｇであった。一般的に触媒においては、比表面積値の大きい物質の方が触媒活性が高いと言われており、また、触媒担体としても、BET値の高いものの方が好ましいとされている。従って、本発明の反応技術によって作成された粒子（Ｐ１）は、従来公知の反応技術によって作成された粒子（Ｐ２）よりも、触媒またはその担体としてより好ましい性質を有することが推察され、本発明によって高特性の物質が得られることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、上記実施例に示したような触媒物質や触媒担体の製造に利用すると有用である。特に、高BETを必要とする物質の製造に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本願発明の第１の実施の形態に係る複数流体反応装置Ｍの構成を示す構成図である。
【図２】反応槽の一例としての静止式ラインミキサー６の構成を示す構成図である。
【図３】本願発明の第２の実施の形態に係る複数流体反応装置Ｍの構成を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ コンプレッサ
２ａ、２ｂ タンク
６ 静止式ラインミキサー
７ 反応貯液槽
８、９ａ、９ｂ、１８ 配管
１０ 移送管
１２ａ、１２ｂ 加圧媒体調整弁
１３ａ、１３ｂ 圧力計
１４ａ、１４ｂ 原料液調整弁
１５ 調整弁
１６ 不活性ガス供給源
１７、２６ａ、２６ｂ 逆止弁
２０ 静止式ラインミキサーの本体
２１ 螺旋状の羽根
２４ａ、２４ｂ 質量計
２５ａ、２５ｂ 電磁弁
３０ 制御装置
Ａ、Ｂ 原料液
Ｃ 混合体反応物
Ｍ 複数流体反応装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の流体を混合して反応させる複数流体反応装置であって、
前記複数の流体を各々収容する複数の容器と、
前記複数の容器から供給管を介して各々供給される前記複数の流体を混合して反応させる反応槽と、
前記複数の容器内を加圧する加圧装置を有し、
前記複数の容器内の圧力によって、前記複数の容器内に各々収容された前記複数の流体が前記反応槽に供給されることを特徴とする、複数流体反応装置。
【請求項２】
前記複数の流体を前記反応槽に供給する際に、前記複数の容器内の圧力が９．８×１０４Ｐａ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の複数流体反応装置。
【請求項３】
前記反応槽は静止式ラインミキサーであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の複数流体反応装置。
【請求項４】
前記加圧装置で使用される加圧媒体は不活性の圧縮ガスであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の複数流体反応装置。
【請求項５】
複数の容器内の圧力によって当該複数の容器内に各々収容された複数の流体を反応槽に供給し、前記反応槽内で前記複数の流体を混合して反応させることを特徴とする、複数流体反応方法。
【請求項６】
前記複数の流体を前記反応槽に供給する際に、前記複数の容器内の圧力を９．８×１０４Ｐａ以上にすることを特徴とする、請求項５に記載の複数流体反応方法。
【請求項７】
前記反応槽は静止式ラインミキサーであることを特徴とする、請求項５又は６に記載の複数流体反応方法。
【請求項１】
複数の流体を混合して反応させる複数流体反応装置であって、
前記複数の流体を各々収容する複数の容器と、
前記複数の容器から供給管を介して各々供給される前記複数の流体を混合して反応させる反応槽と、
前記複数の容器内を加圧する加圧装置を有し、
前記複数の容器内の圧力によって、前記複数の容器内に各々収容された前記複数の流体が前記反応槽に供給されることを特徴とする、複数流体反応装置。
【請求項２】
前記複数の流体を前記反応槽に供給する際に、前記複数の容器内の圧力が９．８×１０４Ｐａ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の複数流体反応装置。
【請求項３】
前記反応槽は静止式ラインミキサーであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の複数流体反応装置。
【請求項４】
前記加圧装置で使用される加圧媒体は不活性の圧縮ガスであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の複数流体反応装置。
【請求項５】
複数の容器内の圧力によって当該複数の容器内に各々収容された複数の流体を反応槽に供給し、前記反応槽内で前記複数の流体を混合して反応させることを特徴とする、複数流体反応方法。
【請求項６】
前記複数の流体を前記反応槽に供給する際に、前記複数の容器内の圧力を９．８×１０４Ｐａ以上にすることを特徴とする、請求項５に記載の複数流体反応方法。
【請求項７】
前記反応槽は静止式ラインミキサーであることを特徴とする、請求項５又は６に記載の複数流体反応方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１７８８２３（Ｐ２００８−１７８８２３Ａ）
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５４２６（Ｐ２００７−１５４２６）
【出願日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【出願人】（５０７０２７１６２）ＤＯＷＡテクノロジー株式会社 (11)
【出願人】（５０６３３４１８２）ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社 (336)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【出願人】（５０７０２７１６２）ＤＯＷＡテクノロジー株式会社 (11)
【出願人】（５０６３３４１８２）ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社 (336)
【Ｆターム（参考）】
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