JP3329709B2

JP3329709B2 - 反応器

Info

Publication number: JP3329709B2
Application number: JP31112497A
Authority: JP
Inventors: 勝佐々木; 龍太郎元木; 淳船越; 隆西; 貴宏北川; 晃小阪
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1997-10-27
Filing date: 1997-10-27
Publication date: 2002-09-30
Anticipated expiration: 2017-10-27
Also published as: JPH11128725A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、攪拌機が不要であ
って液体又は気体を微細空洞内で流動接触反応させる反
応器に関するものである。したがって、本反応器は、爆
発などの恐れのない構造であり、冷媒を流通させて化学
反応熱を徐冷したり、或いは、熱媒体を流通させて加熱
反応を促進させるための独立チャンバーを備え、冷媒体
などが流通する器具に、反応液を直接接触させない構造
にしている。

【０００２】

【従来の技術】一般に、反応器には攪拌機が設けられて
おり、この攪拌機の翼を回転運動又は往復運動させるこ
とによって混合物を均一分散させるバッチ方式が一般的
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法による均一分散には、動力機構が必要であるという煩
雑さの他に、攪拌に多大の時間を要するという問題点が
ある。また、反応物の種類や混合条件によっては異常反
応を誘発して爆発などが生じる恐れもあった。また、化
学反応により物質を重縮合する場合、反応時に化学反応
熱が発生することによって不純物が多発する場合があ
る。これを防止するには、適宜な速度で徐々に冷却させ
る徐冷処理が必要となる。従って、従来は、冷却器を通
して分離塔に導入して不純物を分離する方法がとられて
いた。一方、これとは逆に、加熱処理によって化学反応
を促進させたい場合もある。本発明は、これらの問題点
に着目してなされたものであって、攪拌に必要な翼など
の動力機構を必要とせず、しかも、爆発などの恐れもな
い反応器を提供することを目的とする。また、徐冷処理
や加熱処理が必要な場合にも好適に対応できる他、気液
を微細微粒子化して高圧で連続的に接触させて反応、重
合させることによって、不純物の発生が少ない、従って
分離塔もほとんど必要としない反応器を提供することを
も目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る反応器は、同心円状に配置された異な
る口径の複数個の金属筒の中に、熱間等方加圧焼結体か
らなる金属多孔質体チャンバーを形成してなる第１反応
筒を主要要素とする反応器であって、前記第１反応筒の
一方側には、前記各チャンバー用の流入口が設けられて
おり、径方向最外部を除いた前記各チャンバーには、前
記流入口からの軸方向流路を遮る遮蔽板が、径方向外側
に位置するチャンバーほど前記流入口から段階的に遠ざ
かるように設けられており、径方向最外部に位置するも
のを除き、前記各金属筒の外周部には、内側に位置する
前記遮蔽板に近接して前記遮蔽板より流入口側に透孔が
穿設されており、径方向内側のチャンバーを移動した流
体は、前記各透孔を通して径方向外側のチャンバーに移
動して、熱間等方加圧焼結体からなる金属多孔質体の中
で、他の流体と混合し反応するようになっており、径方
向最外部のチャンバーの流出口に第２反応筒が連設さ
れ、第１反応筒と第２反応筒との間に、これら各反応筒
に囲まれた熱交換用の中空チャンバーが形成されてい
る。

【０００５】ここで、金属多孔質体チャンバーは、粒度
や材種の異なる複数種の金属粉末を金属筒の間に個々に
充填して熱間等方加圧処理するか、各金属筒の形状に合
わせて、個別に気孔率や気孔径の異なる熱間等方加圧焼
結体を成形した後、これを、同心円状に配置された金属
筒に圧入嵌合するのが好適である。また、金属多孔質体
チャンバーを形成する金属粉末の表面を、予め、Ｚｎ，
Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｔｉの金属メッキ又は蒸着に
よってコートするようにすれば、化学反応時における金
属触媒の作用を行わせることができる。なお、熱間等方
加圧処理とは、圧力容器中に処理材を挿入し、高温下に
おいてガスを圧力媒体として高い等方圧力を加えること
により、高温、高圧の相乗効果を利用して、金属粉末の
加圧焼結をする処理をいう。但し、高温・高圧に過ぎる
と気孔率が小さくなり、一方、高温・高圧が不足すると
粒子間の接着力に欠けるので、使用する金属粉末などの
種類に応じて、最適な温度や圧力に調整する必要があ
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、実施例に基づいて、この発
明を更に詳細に説明する。図１は、本発明に係る反応器
１の外観図であり、図２は、その平面図（ａ）と一部断
面図（ｂ）である。図２に示す通り、反応器１は、同心
３重構造からなる上部反応筒２と、ロート状に形成され
た下部反応筒３とが装着されると共に、その間に独立し
た冷却用中空チャンバー４を設けて構成されている。上
部反応筒２、下部反応筒３の外周部には、所要の間隙を
設けて、冷却用のウォータジャケットケーシング２７，
２８が装着されている。上部ウォータジャケット２７に
は、そのケーシングに流路２７ａ，２７ｂが連設されて
いて、必要に応じて、冷却装置や加熱装置と連通するよ
うになっている。同様に、下部ウォータジャケット２８
も、流路２８ａ，２８ｂを介して、冷却装置や加熱装置
と連通するようになっている。このように構成している
のは、反応には、一般に、最適温度範囲があり、その温
度より高くなると副反応が起きて不純物が多発し、逆に
低すぎると、所定の反応速度が得られないからである。
中空チャンバー４の中には、冷却用などに用いるコイル
２９が内装されている。コイル２９は、図３（ｂ）に示
す通り渦巻状をしており、コイル２９の外周部には多数
のフィン部材３０が装備されている。なお、コイル２９
は、ウォータジャケット２８を通過して、流路２９ａ，
２９ｂに連通している。また、該中空チャンバー４は、
独立した構造のチャンバーに形成されている。従って、
冷却用コイル２９を内装せず、直接チャンバー４内に冷
却水を導入し、循環させて冷却することができる。な
お、冷却水の給水パイプの位置は２８ａとし、この位置
よりも上方部に排水パイプ２８ｂを穿設することが望ま
しい。さらに、図２に示すように、小径円筒５は、チャ
ンバー２Ａの底板である円板１１より下部が中空チャン
バー４の一部とされ、また、チャンバー２Ｂの底板であ
る環状板１２より下部が中空チャンバー４に突出するよ
うに設けられてなるので、その突出部が放熱フィンのよ
うに作用することとなる。但し、この構成に限定される
ものではなく、小径円筒５を中空チャンバー４に突出さ
せず、中空チャンバー４の内容積を大きく形成しても良
い。上部反応筒２は、ステンレス、チタン、合金などの
耐食性金属で形成された大中小の金属円筒５，６，７の
中に、所定の気孔率と所定の気孔径を有する金属多孔質
体８，９，１０が圧入嵌合されて、多孔質体チャンバー
２Ａ〜２Ｃが形成されている（図４〜図６）。そして、
小径円筒５の内周部には円板１１が密着されており、小
径円筒５と中径円筒６との間には、環状板１２が密着さ
れている（図５、図６）。小径円筒５と中径円筒６の外
周部には、それぞれ、円板１１の上側と環状板１２の上
側に近接して、透孔５ａと透孔６ａが周方向に複数個形
成されている。この透孔５ａ，６ａは、円板１１と環状
板１２の上側に設けられており、円板１１と環状板１２
が金属円筒５，６に密着しているので、透孔５ａは、チ
ャンバー２Ａからチャンバー２Ｂへの流路として機能
し、透孔６ａは、チャンバー２Ｂからチャンバー２Ｃへ
の流路として機能することになる。また、多孔質体チャ
ンバー２Ｃの下部は、下部反応筒３の金属多孔質チャン
バーに接続されて流路として機能することになる。

【０００７】金属多孔質体８，９，１０は、円柱状また
は円筒状に形成された熱間等方加圧焼結体であり、その
焼結原料粉末には、例えば、ステンレス鋼系（ＳＵＳ３
０４，ＳＵＳ６３０など）、工具鋼系（ＳＫＤ６１，Ｓ
ＫＤ１１など）、マルエージング鋼系（１８Ｎｉ系、２
０Ｎｉ系など）、高速度鋼（ＳＫＨ５１，ＳＫＨ５５な
ど）、非鉄金属系（アルミ合金、チタン合金など）の各
種金属が使用される。金属多孔質体の気孔率や気孔径
は、必要に応じて適宜に選択されるが、気孔率を７．０
〜５０．０％、気孔径を５００μｍ以下とする場合に
は、特願平６−２５５２２８号の出願明細書に開示され
たところによるのが望ましい。すなわち、気孔率や気孔
径に対応した粒径の原料粉末をカプセルに真空密封し、
高緻密質の焼結体における処理条件より、低温・低圧・
短時間の処理条件にて熱間等方加圧焼結（ＨＩＰ）処理
を行う。例えば、ステンレス鋼や合金工具鋼系粉末を原
料粉末とするＨＩＰ処理では、温度４００〜８００℃程
度、加圧力５０〜１５０ＭＰａ程度、処理時間０．５〜
４Ｈｒ程度とし、高速度鋼系粉末を原料粉末とする場合
は、温度３００〜８００℃程度、加圧力５０〜１５０Ｍ
Ｐａ程度、処理時間０．５〜４Ｈｒ程度とする。なお、
焼結体として得られる金属多孔体の気孔率や気孔径は、
加圧温度や加圧力や処理時間などを制御因子として調整
される。また、ＨＩＰ処理の後、融点の６０〜９０％の
温度域に２〜１０Ｈｒ程度の時間保持する熱処理を施せ
ば、焼結体の気孔率や気孔径に実質的な変化を生じさせ
ずに、粒子同士の結合を強化することができる。或いは
又、原料粉末をゴム型に充填し、冷間等方加圧成形を行
って圧粉成形体を成形し、次いで、その粉末成形体をカ
プセルに封入するか、又は封入することなくＨＩＰ処理
しても良い。この製造プロセスにおいては、原料粉末の
粒度、冷間加圧成形圧力、及び、その圧粉成形体のＨＩ
Ｐ処理条件（温度・圧力・時間）によって、焼結体の気
孔率や気孔径を制御することができる。

【０００８】金属多孔質体８，９，１０は、上記のよう
な方法によって製造されるが、各多孔質体の気孔率や気
孔径は、中心に位置する円柱多孔質体８が最も大きく、
外周部に位置する円環柱多孔質体１０が最も小さく設定
されている。これは、流体を整流して逆流を防ぐためで
もある。なお、この例では、多孔質体８〜１０を金属円
筒５〜７に圧入嵌合させているが、これに限定される必
要はなく、各金属円筒５，６，７を等間隔に配置した状
態で、粒径の異なる原料粉末を充填してＨＩＰ処理して
も良い。この場合には、気孔分布を異にする３重構造の
金属多孔質体が一体成形されて好ましいが、金属円筒
５，６，７は、図７のような断面形状とするのが好適で
ある。また、多孔質体８，９，１０それぞれを、軸方向
に多層構造としても良く、そうすれば、上部反応筒２の
径方向だけでなく、軸方向についても気孔分布を異なら
せることができて好ましい。この場合、例えば、多孔質
体８〜１０の上部から下部に向けて気孔率などを小さく
形成すれば良いが、その製造方法は、特願平７−１１１
５９３号の明細書に開示したところによる。つまり、粒
度や材質の異なる複数種の金属粉末などを積層充填し、
温度０．２〜０．８５ｍｐＫ、加圧力０．５〜１５０Ｍ
Ｐａの条件下で熱間等方加圧処理を行って複層金属多孔
質体７，８，９を製造すれば良い。なお、ｍｐＫは粉末
の融点（絶対温度）であって、異材種の粉末が積層充填
される場合には、低融点粉末の融点をいう。また、粒度
や材質の異なる複数種の金属粉末などを積層充填し、冷
間加圧処理の後、熱間等方加圧処理を行うようにしても
良い。下部反応筒３は、図８に示すように、金属円筒１
３と、その内側の金属多孔質体１４と、ロート筒１５と
で構成されている。この下部反応筒３は、ＨＩＰ処理に
より製造された金属多孔質体１４を金属円筒１３に圧入
嵌合するか、或いは、金属円筒１３の中に金属粉末を充
填して、ＨＩＰ処理によって一体成形して製造される。
なお、ロート筒１５は、前加工または後加工において、
金属円筒１３に溶接などにより固着する。

【０００９】続いて、図１に示す反応器１の組立て状態
を説明すると、取付け台１６に取付けられた下部ウォー
タジャケット・ケーシング２８の内部に、所要の間隙を
もたせて、冷却水が循環するように構成して、下部反応
筒３を嵌着するとともに、ロート１５の下方にスクリュ
ーポンプ２４を介して反応物移送管１８を装着する。ま
た、下部反応筒３の上に上部反応筒２を嵌着し、上部反
応筒２の外周部にも、所要の間隙をもたせて冷却水が循
環するように形成した上部ウォータジャケット・ケーシ
ング２７を装着して固定する。上部反応筒２の上部に
は、耐圧ケーシングカバー１９を装着するが、ケーシン
グカバー１９には、金属多孔体８，９，１０からなるチ
ャンバーに、液体又は気体を圧入するための圧入パイプ
８Ｐ，９Ｐ，１０Ｐが装備されている。そして、このケ
ーシングカバー１９は、固定ボルト２０によって緊定固
着されている。なお、ケーシングカバー１９、上部ウォ
ータジャケット・ケーシング２７、下部ウォータジャケ
ット・ケーシング２８は、それぞれフランジ部１９Ｆ，
２７Ｆ，２８Ｆを介して連結されている。

【００１０】図１２は、本発明に係る反応器１の使用例
を示すフローシートである。液ホッパー２１ａ，２１
ｂ，２１ｃの液体Ａ，Ｂ，Ｃは、開閉バルブ２２と加圧
ポンプ２３とチャッキバルブ２２ａとを介して反応器１
に圧入供給される。一方、反応器１の出力は、ポンプ２
４と逆止弁２５を介して次段に供給される。なお、加圧
ポンプ２３は、コンピュータ制御器２６で制御されてお
り、添加液ホッパー２１ｄと触媒ホッパー２１ｅには、
添加液と触媒が貯留されている。図示の通り、この反応
器１の場合には、ウォータジャケット２７，２８は共に
ラジエータ３０に接続されており、循環ポンプ３０Ｐに
よって加圧された冷却水がウォータジャケット２７，２
８に供給されている。また、冷却用渦巻コイル２９は冷
却器３１に接続されており、加圧ポンプ３１Ｐによって
加圧された冷媒が冷却用渦巻コイル２９に供給されてい
る。このように、この反応器１には、冷却水や冷媒が循
環しているので、化学反応時の発熱を徐冷することがで
き、不純物などの発生を未然に防止することができる。

【００１１】続いて、図１２を参照しつつ、図１〜図２
に示す反応器１の動作内容の一例について説明する。液
ホッパー２１ａ〜２１ｃからＡ液〜Ｃ液は、それぞれ圧
入パイプ８Ｐ〜１０Ｐを通って多孔質体チャンバー２Ａ
〜２Ｃに供給される。なお、多孔質体チャンバー２Ａ〜
２Ｃの気孔率は、それぞれ相違するが、コンピュータ制
御器２６は、この気孔率の相違も勘案して、加圧ポンプ
２３を最適な作動状態に制御している。多孔質体チャン
バー２Ａ〜２Ｃに圧入された各液２Ａ〜２Ｃに圧入され
た各液Ａ〜Ｃは、金属多孔質体８，９，１０（２Ａ，２
Ｂ，２Ｃ）によってそれぞれ細分化され、微粒子化され
る。この時の流速は、多孔質体の気孔率や液体の圧力に
よって定まるが、多孔質体チャンバー２Ａの気孔率は大
きいので、一般に、流速と流量が大きい状態にある。そ
して、多孔質体チャンバー２Ａを降したＡ液は金属円筒
５の外周に設けられた透孔５ａより流出して、多孔質体
チャンバー２Ｂの中に流入する。一方、多孔質体チャン
バー２Ｂの気孔率は、多孔質体チャンバー２Ａの気孔率
より小さく形成されているので、一般に流下するＢ液の
流量がＡ液より少ないが、圧力は高いので逆流すること
はなく、透孔５ａを流出した付近でＡ液とＢ液が均一に
混合し合成される。同様に、多孔質体チャンバー２Ｃの
気孔率は、多孔質体チャンバー２Ｂの気孔率より更に小
さく形成されているので、Ａ液＋Ｂ液は透孔６ａを流出
した付近でＣ液と均一に混合し合成される。図２（ｂ）
のように、合成液Ａ＋Ｂ＋Ｃは、多孔質チャンバー２Ｃ
の下端部に接続された下部反応筒３の多孔質体チャンバ
ーにより更に細分化され、均一分散されて反応液が形成
される。また、下部反応筒３の多孔質体は、反応液が通
過時に抵抗を少なくするために多孔質体を形成する金属
粉末の粒子を、上部の多孔質体２Ｃよりもやや大きくし
て、所要の気孔率や気孔径を得るように形成している。
また、中径円筒６と大径円筒７の下端部は、図２（ｂ）
と図８（ｂ）に示すように、ケーシング１３と底板１４
に嵌着してシールされ、独立チャンバー４を形成する。
チャンバー４内には冷却用のコイル２９が内装され、外
部の冷却器に接続されて徐冷されるか、或いはチャンバ
ー４内に直接冷却水を循環して徐冷することもできる。
なお、重合反応すると反応液の粘性が増す場合がある
が、このような場合でも、下部反応筒の多孔質チャンバ
ー３と上部反応筒２の多孔質チャンバー２Ｃが直接接続
されているので、抵抗が少なく流通が極めて容易であ
る。また、図６や図９に示すように、上部反応筒２の中
径円筒６の下端内部にショルダーＳを形成して、円形底
板ｂを嵌着してシールし、大径円筒７の下端部は下部反
応筒３のケーシング１３に嵌着してシールしてもよい。
この構成の場合、前記のように、内部の多孔質体２Ｃと
下部反応筒の多孔質体３は直接接続して反応液の流動抵
抗が少なくて、重合反応が極めて容易である。また、こ
の実施例の場合、上部反応筒２の底板ｂの下面と、下部
反応筒３の多孔質体チャンバーとの間に微小隙間を形成
すれば、上部反応筒２の混合液を下部反応筒３の多孔質
体上面へ均一拡散することができて好適である。ところ
で、中径円筒６の内側には、独立の中空チャンバー４が
形成され、冷却用コイル２９が内装されており、外部の
冷却機に接続されて徐冷するのに役立つ（図２）。な
お、直接冷却水をチャンバー４にパイプを通じて循環さ
せ徐冷することもできる（図９）。図１０は、図９の反
応器に使用される下部反応筒３を図示したものである
が、本発明を単なる混合器として使用する場合は、下部
反応筒はなくても良い。

【００１２】以上、液体混合について説明したが、本発
明に係る反応器は、気体混合に用いることもできるのは
勿論である。また、化学反応を伴う場合であっても、万
一異常反応をしても爆発の危険が少なく安全率が高い。
これは多孔質体の内部が微細に分割された極微の空洞が
形成されているためである。例えば、１cm³の活性炭内
の微細空洞内の内面積を積算すると３０ｍ²に匹敵する
と言われているが、同様には論じられないものの、金属
多孔質体の微細空洞の内面積の大きさが、爆発の危険性
を有効に解消している。また、多孔質体チャンバー２Ａ
〜２Ｃを形成する金属粉末に、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉなどを選択してＨＩＰ焼結加工す
るか、或いは、これらの金属をメッキ又は蒸着した金属
粉末をＨＩＰ焼結加工して金属触媒を形成すれば、各種
の反応機構を形成することができる。この化学反応機構
については、前記のように化学反応熱の徐冷が必要な場
合は冷却装置を加動させて対応し、逆に、化学反応を促
進する為に加熱を必要とする場合には、加熱した媒質
（気体や液体）を循環させて対応できるように形成して
いる。したがって、単なる混合から精密合成化学、すな
わち、高度の化学反応による重合反応、重縮合反応や、
高温高圧を必要とする反応機構としても使用することが
できる。なお、実施例の説明は本発明を限定するもので
はなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可
能である。例えば、実施例の場合には、小径円筒５→中
径円筒６→大径円筒７の順に流体が移動したが、逆に、
大径円筒７→中径円筒６→小径円筒５の順に流体を移動
させても良い。この場合には、図１１のように、中径円
筒６と大径円筒７の間に環状板１１Ａを設け、小径円筒
５と中径円筒６の間に環状板１２Ａを設けると共に、内
径円筒５と中径円筒６の外周に、それぞれ、環状板１２
Ａ，１１Ａに近接して透孔５ａ，６ａを設ける。また、
大径円筒７及び小径円筒５の下端部の内側にショルダー
Ｓを設け、環状板１１ｂを嵌合してシールする一方、下
部反応筒に嵌着して小円筒５内の多孔質体と下部反応筒
の多孔質体３とが接続して反応するようになっている。
なお、この構造において、反応熱の徐冷チャンバーは、
リング状底板１１ｂで密封されたチャンバーに冷却水を
循環させて行う。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、第１反
応筒の多孔質体チャンバーの下端部と、第２反応筒の多
孔質体チャンバーとが接続されている。従って、第１反
応筒で合成された液が次の第２反応筒に流動する場合、
流動圧が少なく効果的である。また、徐冷のための冷却
用チャンバーが独立密封されているので、内装した冷却
用コイルに直接合成液が接触しない。さらに、冷却チャ
ンバー内に冷却水を導入し、循環して徐冷することもで
きる。その上、本発明は単なる混合器としても使用で
き、この場合でも、攪拌の為に翼の回転や往復運動の動
力機構を必要とせず、複数の液や気体を流通するだけ
で、混合物を均一分散させることができる。また、気液
を微細微粒子化して高圧で連続的に接触させて反応重合
させることができ、しかも、最適温度範囲を維持でき
て、多目的に有効に機能する極めて優秀な反応器であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る反応器の一例を示す斜視図であ
る。

【図２】図１の反応器の平面図（ａ）と一部断面図
（ｂ）である。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図（ａ）、Ｂ−Ｂ断面図
（ｂ）、Ｃ−Ｃ断面図（ｃ）である。

【図４】上部反応筒の構成要素である金属多孔質体を図
示したものである。

【図５】上部反応筒の構成要素である金属円筒を図示し
たものである。

【図６】大中小の金属円筒の配置状態を図示したもので
ある。

【図７】金属円筒の断面形状を図示したものである。

【図８】下部反応筒を図示したものである。

【図９】本発明に係る他の反応器の断面図である。

【図１０】図９の反応器の下部反応筒を図示したもので
ある。

【図１１】本発明の上部反応筒の変形例を図示したもの
である。

【図１２】図１の反応器の使用状態を示すフローシート
である。

【符号の説明】

１反応器２上部（第１）反応筒２Ａ〜２Ｃ多孔質体チャンバー３下部（第２）反応筒４冷却チャンバー５〜７大中小の金属円筒５ａ，６ａ透孔８〜１０金属多孔質体（熱間等方加圧焼結体）８Ｐ〜１０Ｐ圧入パイプ（流入口）１１〜１２，ｂ底板２７〜２８ウォータジャケット・ケーシング（熱
交換用流路）２９渦巻状コイル（熱交換用流路）

フロントページの続き (72)発明者元木龍太郎大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号株式会社クボタ枚方製造所内 (72)発明者船越淳大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号株式会社クボタ枚方製造所内 (72)発明者西隆大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号株式会社クボタ枚方製造所内 (72)発明者北川貴宏大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号株式会社クボタ枚方製造所内 (72)発明者小阪晃大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号株式会社クボタ枚方製造所内審査官中野孝一 (56)参考文献特開昭57−94342（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−96979（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−44777（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−83308（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01J 10/00 - 12/02 B01J 14/00 - 19/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】同心円状に配置された異なる口径の複数
個の金属筒の中に、熱間等方加圧焼結体からなる金属多
孔質体チャンバーを形成してなる第１反応筒を主要要素
とする反応器であって、前記第１反応筒の一方側には、前記各チャンバー用の流
入口が設けられており、径方向最外部を除いた前記各チャンバーには、前記流入
口からの軸方向流路を遮る遮蔽板が、径方向外側に位置
するチャンバーほど前記流入口から段階的に遠ざかるよ
うに設けられており、径方向最外部に位置するものを除き、前記各金属筒の外
周部には、内側に位置する前記遮蔽板に近接して前記遮
蔽板より流入口側に透孔が穿設されており、径方向内側のチャンバーを移動した流体は、前記各透孔
を通して径方向外側のチャンバーに移動して、熱間等方
加圧焼結体からなる金属多孔質体の中で、他の流体と混
合し反応するようになっており、径方向最外部のチャンバーの流出口に第２反応筒が連設
され、第１反応筒と第２反応筒との間に、これら各反応筒に囲
まれた熱交換用の中空チャンバーが形成されてなること
を特徴とする反応器。
【請求項２】前記金属多孔質体チャンバーが、表面を
予めＺｎ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｐｔ，Ｔｉの金属メッキ
又は蒸着によってコートした金属粉末を金属種ごとに熱
間等方加圧焼結されるか、或いは上記金属粉末を混合し
て熱間等方加圧焼結して形成されてなることを特徴とす
る請求項１記載の反応器。
【請求項３】前記第２反応筒は、前記第１反応筒内の
金属多孔質体よりも開孔率が大きい金属多孔質体で形成
されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記
載の反応器。
【請求項４】前記第１反応筒の径方向最外部のチャン
バーを構成する内外の金属筒は、外側の金属筒下端部が
前記第２反応筒の外周壁上端部に接続される一方、内側
の金属筒下端部が底板で閉塞されて前記中空チャンバー
が形成され、前記底板と前記第２反応筒の外周壁に囲まれた領域に、
金属多孔質体が充填されてなることを特徴とする請求項
１記載の反応器。
【請求項５】前記第１反応筒の底板の下面と、前記第
２反応筒の多孔質体チャンバーとの間に微小隙間を形成
し、第１反応筒の混合液を第２反応筒の多孔質体上面へ
均一拡散するようにしたことを特徴とする請求項４記載
の反応器。