(57)【要約】  流路が閉塞する可能性が低くする。  化学反応装置は、輸送ユニットと、反応ユニット１２と、回収ユニットとを備える。反応ユニット１２が、加熱装置７２と、反応管７０とを有している。反応管７０を液状原料が通過する。反応管７０は、原料流入口１００と、生成物流出口１１０と、生成部１０４とを有する。原料流入口１００には液状原料が流入する。生成物流出口１１０から生成物が流出する。生成部１０４は原料流入口１００と生成物流出口１１０との間に設けられる。生成部１０４で生成物が生成する。生成部１０４は、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき下流へ向かうにつれて低くなる。
2013179452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状原料を連続輸送する輸送ユニットと、
前記輸送ユニットにより輸送された前記液状原料に連続的に化学反応を生じさせる反応ユニットとを備える化学反応装置であって、
前記反応ユニットが、前記液状原料が通過する反応管を有しており、
前記反応管が、
前記液体原料が流入する原料流入口と、
前記化学反応が生じた結果生成した生成物が流出する生成物流出口と、
前記原料流入口と前記生成物流出口との間に設けられ、前記原料流入口を上に配置し前記生成物流出口を下に配置したとき下流へ向かうにつれて低くなり、かつ、前記生成物が生成する生成部とを有することを特徴とする化学反応装置。
【請求項２】
前記反応ユニットが、前記反応管に加え、前記生成部を加熱する加熱装置をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の化学反応装置。
【請求項３】
前記生成部が、
前記加熱装置によって加熱される上流部と、
前記上流部より下流側に配置され、まっすぐな流路を有し、かつ、前記化学反応によって前記生成物が生じる下流部とを有していることを特徴とする請求項２に記載の化学反応装置。
【請求項４】
前記液体原料が溶媒物質を含んでおり、
前記化学反応装置は、前記溶媒物質が前記反応ユニットの中で超臨界状態又は亜臨界状態となる圧力を受けるよう前記液状原料を加圧する原料加圧部を有しており、
前記上流部が、前記加熱装置から受けた熱によって前記溶媒物質が超臨界状態又は亜臨界状態になるよう加熱されるまっすぐな流路を有しており、
前記下流部の流路が前記上流部の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並ぶことを特徴とする請求項３に記載の化学反応方法。
【請求項５】
前記上流部の流路の向きが前記原料流入口を上に配置し前記生成物流出口を下に配置したときの重力方向であり、
前記下流部の流路の向きが前記原料流入口を上に配置し前記生成物流出口を下に配置したときの重力方向であることを特徴とする請求項４に記載の化学反応装置。
【請求項６】
前記生成部が、流路が螺旋形である螺旋流路部を有することを特徴とする請求項２に記載の化学反応装置。
【請求項７】
前記反応管が、
前記生成部より上流側に配置され、前記原料流入口を上に配置し前記生成物流出口を下に配置したとき前記生成部に比べ高い位置に配置され、前記液体原料が加熱される予熱部と、
前記生成部より下流側に配置され、前記原料流入口を上に配置し前記生成物流出口を下に配置したとき前記生成部に比べ低い位置に配置され、前記生成物から熱を吸収する熱吸取部とをさらに有しており、
前記反応ユニットが、
前記熱吸取部に取付けられ前記熱吸取部から熱を吸収する熱吸収用熱交換器と、
前記熱吸収用熱交換器が吸収した前記熱を運ぶ、熱を受けると密度が低下する熱媒と、
前記熱吸収用熱交換器に接続され、前記熱媒が通過する熱媒管と、
前記予熱部に取付けられ、前記熱媒管に接続され、前記熱媒が運んだ熱によって前記予熱部を加熱する予熱用熱交換器とをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の化学反応装置。
【請求項８】
前記反応ユニットが、
前記予熱用熱交換器に接続され、前記熱媒の一部及び前記熱媒から分離した気体が収容されるバッファタンクと、
前記気体の圧力が所定の圧力以上になると前記バッファタンクから前記気体を排出する排出部と、
前記バッファタンクに接続され前記バッファタンクに前記熱媒を供給するポンプとをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の化学反応装置。
【請求項９】
前記バッファタンクが、前記気体が溜まる気体溜まり部を有しており、
前記排出部が前記気体溜まり部に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の化学反応装置。
【請求項１０】
前記予熱部は、前記原料流入口を上に配置し前記生成物流出口を下に配置したとき下流へ向かうにつれて低くなり、
前記予熱用熱交換器が、
前記熱媒が流入する予熱用熱媒流入口と、
前記予熱用熱媒流入口より前記予熱部における上流側に配置される予熱用熱媒流出口とを有していることを特徴とする請求項７に記載の化学反応装置。
【請求項１１】
前記熱吸取部が、前記原料流入口を上に配置し前記生成物流出口を下に配置したとき下流へ向かうにつれて低くなることを特徴とする請求項７に記載の化学反応装置。
【請求項１２】
前記熱吸収用熱交換器が、
前記熱媒が流入する熱吸収用熱媒流入口と、
前記熱吸収用熱媒流入口より前記熱吸取部における上流側に配置される熱吸収用熱媒流出口とを有していることを特徴とする請求項１１に記載の化学反応装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は化学反応装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、高温高圧水を用いる微粒子製造方法を開示する。この方法は次に述べる３つの工程を備える。第１の工程は、ポンプと加熱装置とによって水を高温高圧水にする工程である。第２の工程は、この高温高圧水と流体状原料とを合流させる工程である。第３の工程は、高温高圧水と流体状原料との混合物を反応器へ案内する工程である。この方法において、流体状原料は、高温高圧水と合流する前に、水の臨界温度よりも低温に冷却される。【０００３】
特許文献１に開示された方法によれば、次の３つの効果が得られる。第１の効果は、原料を安定よく供給できるという効果である。第２の効果は、反応器内の温度と圧力と流量とを容易に制御できるという効果である。第３の効果は、生成物を良好に回収できるという効果である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示され方法には、原料によっては流路が閉塞しやすいことがあるという問題点がある。本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、流路が閉塞する可能性が低い化学反応装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
図面を参照し本発明の化学反応装置を説明する。なおこの欄で図中の符号を使用したのは発明の内容の理解を助けるためである。この欄で図中の符号を使用することには発明の内容を図示した範囲に限定する意図がない。【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明のある局面に従うと、化学反応装置は、輸送ユニット１０と、反応ユニット１２，１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７０，１７２，１７４，１７６とを備える。輸送ユニット１０は液状原料を連続輸送する。反応ユニット１２，１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７０，１７２，１７４，１７６は、輸送ユニット１０により輸送された液状原料に連続的に化学反応を生じさせる。反応ユニット１２，１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７０，１７２，１７４，１７６が反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００，４３０を有している。反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００，４３０を液状原料が通過する。反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００，４３０は、原料流入口１００と、生成物流出口１１０と、生成部１０４，４６０とを有する。原料流入口１００には液状原料が流入する。生成物流出口１１０から化学反応が生じた結果生成した生成物が流出する。生成部１０４，４６０は原料流入口１００と生成物流出口１１０との間に設けられる。生成部１０４，４６０で生成物が生成する。生成部１０４，４６０は、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき下流へ向かうにつれて低くなる。【０００８】
原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき、生成部１０４，４６０は、下流へ向かうにつれて低くなる。これにより、生成部１０４，４６０中の物は重力に従って流れる。重力に従って流れるので、重力に逆らって流れることがある場合に比べ、その物は流れやすくなる。その物が流れやすいと、流路が閉塞する可能性が低くなる。【０００９】
また、上述した反応ユニット１２，１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７０，１７２，１７４，１７６が、反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００，４３０に加え、加熱装置７２，４４０をさらに有することが望ましい。加熱装置７２，４４０は生成部１０４，４６０を加熱する。【００１０】
もしくは、上述した生成部１０４が、上流部１２０と、下流部１２２とを有していることが望ましい。上流部１２０は、加熱装置７２によって加熱される。下流部１２２は、上流部１２０より下流側に配置される。下流部１２２は、まっすぐな流路を有する。下流部１２２では、化学反応によって生成物が生じる。【００１１】
上流部１２０が加熱装置７２によって加熱された結果生成した生成物が塊となりやすい性質を持っている可能性はある。下流部１２２の流路がまっすぐであると、生成物が塊となりやすい性質を持っていても、流路が曲がっている場合に比べ、閉塞し難い。流路の形状が閉塞し難い形状であれば、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。【００１２】
もしくは、上述した液体原料が溶媒物質を含んでいることが望ましい。この場合、化学反応装置は原料加圧部３２を有している。原料加圧部３２は、溶媒物質が反応ユニット１２，１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７０，１７２，１７４，１７６の中で超臨界状態又は亜臨界状態となる圧力を受けるよう液状原料を加圧する。上流部１２０がまっすぐな流路を有している。このまっすぐな流路で、加熱装置７２から受けた熱によって溶媒物質が超臨界状態又は亜臨界状態になるよう加熱される。この場合、下流部１２２の流路が上流部１２０の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並ぶ。【００１３】
下流部１２２の流路が上流部１２０の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並ぶと、上流部１２０を通過中の液体原料が下流部１２２を通過中の物を押すこととなる。これにより、下流部１２２において溶媒物質が超臨界状態でも亜臨界状態でもなくなったとしても、下流部１２２の流路は閉塞し難くなる。流路が閉塞し難ければ、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。【００１４】
もしくは、上述した上流部１２０の流路の向きが原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したときの重力方向であることが望ましい。この場合、下流部１２２の流路の向きが原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したときの重力方向である。本発明における「重力方向」とは、次に述べる２つの要件の少なくとも一方を満たす方向である。第１の要件とは、重力が作用する方向と同一方向という要件である。第２の要件は、反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００の原料流入口１００のいずれかの箇所から前述した重力が作用する方向へ直径を無視できる小さな粒子が進んだとき、その粒子が反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００の内周面に接触することなく生成物流出口１１０を通過できるという要件である。【００１５】
上流部１２０の流路の向きと下流部１２２の流路の向きとが重力方向であれば、それらが大きく傾いている場合に比べ、それらの中を流れる物は流れやすくなる。流路が閉塞寸前の状態に陥っても、その閉塞寸前の箇所の物は下に落下しやすくなる。これにより、流路の閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。【００１６】
また、上述した生成部４６０が螺旋流路部４７２を有することが望ましい。螺旋流路部４７２の流路は螺旋形である。【００１７】
流路が螺旋形であることにより、生成部４６０の高さの割に流路を長くすることができる。流路を長くすることができれば、その分化学反応を進行させることができる。化学反応を進行させることができれば、その分、原料が残る可能性を低くできる。【００１８】
もしくは、上述した反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００，４３０が、予熱部１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０と、熱吸取部１０６，１９６，２４６，３３０，３７２とをさらに有することが望ましい。予熱部１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０は生成部１０４，４６０より上流側に配置される。予熱部１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０は原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき生成部１０４，４６０に比べ高い位置に配置される。予熱部１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０で液状原料が加熱される。熱吸取部１０６，１９６，２４６，３３０，３７２は生成部１０４，４６０より下流側に配置される。熱吸取部１０６，１９６，２４６，３３０，３７２は原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき生成部１０４，４６０に比べ低い位置に配置される。熱吸取部１０６，１９６，２４６，３３０，３７２は生成物１０４，４６０から熱を吸収する。この場合、反応ユニット１２，１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７０，１７２，１７４，１７６が、熱吸収用熱交換器７４，２５２，３２０と、熱媒７６と、熱媒管７８，１８８，２１８，２２８，２６８，３０２，３２２，３６０，４０２と、予熱用熱交換器８０，２３０，２７０，４０４とをさらに有する。熱吸収用熱交換器７４，２５２，３２０は熱吸取部１０６，１９６，２４６，３３０，３７２に取付けられる。熱吸収用熱交換器７４，２５２，３２０は熱吸取部１０６，１９６，２４６，３３０，３７２から熱を吸収する。熱媒７６は熱吸収用熱交換器７４，２５２，３２０が吸収した熱を運ぶ。熱媒７６は熱を受けると密度が低下する。熱媒管７８，１８８，２１８，２２８，２６８，３０２，３２２，３６０，４０２は熱吸収用熱交換器７４，２５２，３２０に接続される。熱媒管７８，１８８，２１８，２２８，２６８，３０２，３２２，３６０，４０２を熱媒７６が通過する。予熱用熱交換器８０，２３０，２７０，４０４は予熱部１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０に取付けられる。予熱用熱交換器８０，２３０，２７０，４０４は熱媒管７８，１８８，２１８，２２８，２６８，３０２，３２２，３６０，４０２に接続される。予熱用熱交換器８０，２３０，２７０，４０４は熱媒７６が運んだ熱によって予熱部１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０を加熱する。【００１９】
原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき、予熱部１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０は生成部１０４，４６０に比べ高い位置に配置される。原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき、熱吸取部１０６，１９６，２４６，３３０，３７２は生成部１０４，４６０に比べ低い位置に配置される。原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき、生成部１０４，４６０は、下流へ向かうにつれて低くなる。熱吸収用熱交換器７４，２５２，３２０は熱吸取部１０６，１９６，２４６，３３０，３７２から熱を吸収する。熱媒７６は熱を受けると密度が低下する。熱媒７６は熱吸収用熱交換器７４，２５２，３２０，３２２，３６０，４０２が吸収した熱を予熱用熱交換器８０，２３０，２７０，４０４へ運ぶ。予熱用熱交換器８０，２３０，２７０，４０４は熱媒７６が運んだ熱によって予熱部１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０を加熱する。これにより、熱媒７６は、熱吸収用熱交換器７４，２５２，３２０から熱を受けると上昇し、熱を予熱用熱交換器８０，２３０，２７０，４０４に与えると下降する。熱を受けると上昇し熱を与えると下降するので、液体原料を予熱することを目的として熱媒７６に熱媒管７８，１８８，２１８，２２８，２６８，３０２，３２２，３６０，４０２を通過させるためのエネルギ消費を抑えることができる。【００２０】
もしくは、上述した反応ユニット１２，１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７０，１７２，１７４，１７６が、バッファタンク８８と、排出部９２と、ポンプ９０とをさらに有することが望ましい。バッファタンク８８は、予熱用熱交換器８０，２３０，２７０，４０４に接続される。バッファタンク８８には、熱媒７６の一部及び気体が収容される。この気体は、熱媒７６から分離したものである。排出部９２は、気体の圧力が所定の圧力以上になるとバッファタンク８８から気体を排出する。ポンプ９０はバッファタンク８８に接続される。ポンプ９０はバッファタンク８８に熱媒７６を供給する。【００２１】
バッファタンク８８内の気体の圧力が所定の圧力以上になると排出部９２がバッファタンク８８から気体を排出する。ポンプ９０がバッファタンク８８に熱媒７６を供給する。気体の排出と熱媒７６の供給とにより、熱媒７６から分離した気体に起因する熱媒７６の停滞が防止される。熱媒７６の停滞が防止されるので、熱吸収用熱交換器７４，２５２，３２０から予熱用熱交換器８０，２３０，２７０，４０４への熱の移動が進む。【００２２】
もしくは、上述したバッファタンク８８が、気体溜まり部１５０を有していることが望ましい。気体溜まり部１５０に気体が溜まる。この場合、排出部９２が気体溜まり部１５０に接続されている。【００２３】
気体溜まり部１５０に気体が溜まり、かつ、排出部９２が気体溜まり部１５０に接続されていると、気体溜まり部１５０に溜まった気体の排出を円滑に進めることができる。【００２４】
もしくは、上述した予熱部１０２，３７０，４１０は、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき下流へ向かうにつれて低くなることが望ましい。この場合、予熱用熱交換器８０，２３０，４０４が、予熱用熱媒流入口５００，５１０と、予熱用熱媒流出口５０２，５１２とを有している。予熱用熱媒流入口５００，５１０には熱媒７６が流入する。予熱用熱媒流出口５０２，５１２は予熱用熱媒流入口５００，５１０より予熱部１０２，３７０，４１０における上流側に配置される。【００２５】
予熱用熱媒流出口５０２，５１２は予熱用熱媒流入口５００，５１０より予熱部１０２，３７０，４１０における上流側に配置される。予熱部１０２，３７０，４１０は、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき下流へ向かうにつれて低くなる。これにより、予熱用熱媒流入口５００，５１０に流入した熱媒７６はそこよりも高い位置へ流れる。高い位置から低い位置へ流れる場合に比べ、熱媒７６の流れは円滑なものとなる。【００２６】
もしくは、上述した熱吸取部１０６，１９６，３７２が、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき下流へ向かうにつれて低くなることが望ましい。【００２７】
熱吸取部１０６，１９６，３７２は、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき下流へ向かうにつれて低くなる。これにより、生成部１０４，４６０を通過中の物が熱吸取部１０６，１９６，３７２を通過中の物を押すこととなる。熱吸取部１０６，１９６，３７２を通過中の物が押されるので、熱吸取部１０６，１９６，３７２の流路は閉塞し難くなる。流路が閉塞し難ければ、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。【００２８】
もしくは、上述した熱吸収用熱交換器７４，２５２が、熱吸収用熱媒流入口５０４，５２４と、熱吸収用熱媒流出口５０６，５２６とを有していることが望ましい。熱吸収用熱媒流入口５０４，５２４に熱媒７６が流入する。熱吸収用熱媒流出口５０６，５２６は熱吸収用熱媒流入口５０４，５２４より熱吸取部１０６，１９６，３７２における上流側に配置される。【００２９】
熱吸収用熱媒流出口５０６，５２６は熱吸収用熱媒流入口５０４，５２４より熱吸取部１０６，１９６，３７２における上流側に配置される。熱吸取部１０６，１９６，３７２は、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき上流へ向かうにつれて高くなる。これにより、熱吸収用熱媒流入口５０４，５２４に流入した熱媒７６はそこよりも高い位置へ流れる。高い位置から低い位置へ流れる場合に比べ、熱媒７６の流れは円滑なものとなる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、流路が閉塞する可能性が低いという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる化学反応装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる反応ユニットの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態の第１変形例にかかる反応ユニットの構成を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態の第２変形例にかかる反応ユニットの構成を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態の第３変形例にかかる反応ユニットの構成を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態の第４変形例にかかる反応ユニットの構成を示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態の第５変形例にかかる反応ユニットの構成を示す図である。
【図８】本発明の第１実施形態の第６変形例にかかる反応ユニットの構成を示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態の第７変形例にかかる反応ユニットの構成を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態の第８変形例にかかる反応ユニットの構成を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態にかかる反応ユニットの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称及び機能も同一である。従って、それらについての詳細な説明は繰返さない。なお、以下で説明される化学反応装置は、本発明の技術的思想を具体化するために例示したものである。以下で説明される化学反応装置は、本発明の技術的思想の範囲内において種々の変更を加え得るものである。
【００３３】
<第１実施形態>
［構成の説明］
本実施形態にかかる化学反応装置の構成を説明する。図１は本実施形態にかかる化学反応装置の構成を示す図である。本実施形態にかかる化学反応装置は、輸送ユニット１０と、反応ユニット１２と、回収ユニット１４とを備える。
【００３４】
輸送ユニット１０は液状原料を連続輸送する。本実施形態の場合、液状原料とは次の２つの要件を満たす物のことである。第１の要件は、流動性があるという要件である。第２の要件は、反応ユニット１２において化学反応により消滅する成分を含むという要件である。液状原料の例には、水溶液、コロイド、スラリー、スライムがある。本実施形態の場合、液状原料は溶媒物質を含む。本実施形態の場合、液状原料は連続輸送される。本実施形態の場合、溶媒物質とは、超臨界状態となったとき、溶媒の役割を果たす物のことである。
【００３５】
反応ユニット１２は、液状原料を収容する。本実施形態の場合、この液状原料には後述する添加剤も含まれる。反応ユニット１２内で溶媒物質は超臨界状態となる。反応ユニット１２は液状原料に対して連続的に化学反応を生じさせる。化学反応により、液状原料の成分の少なくとも一種は生成物となる。
【００３６】
回収ユニット１４は、生成物を回収する。本実施形態の場合、生成物の回収の際、液状原料の成分のうち化学反応によって消滅しなかったもの及び溶媒物質も回収ユニット１４により回収される。
【００３７】
輸送ユニット１０は、原料貯留部３０と、原料加圧部３２と、添加剤槽３４と、添加剤加圧ポンプ３６と、輸送ユニット内温度制御装置３８とを備える。原料貯留部３０は液状原料を蓄える。原料加圧部３２は液状原料が所定の圧力（ただし溶媒物質が反応ユニット１２の中で超臨界状態又は亜臨界状態となる圧力）を受けるよう液状原料を加圧する。添加剤槽３４は添加剤（液状原料に添加される物質。その具体例には還元剤がある）を蓄える。添加剤加圧ポンプ３６は添加剤を原料加圧部３２へ供給する。輸送ユニット内温度制御装置３８は、輸送ユニット１０の内部の温度を制御する。
【００３８】
原料貯留部３０は、原料槽４０と、ガスボンベ４２と、ガス流路開閉弁４４とを有する。原料槽４０は液状原料を蓄える。ガスボンベ４２は原料槽４０に気体（本実施形態の場合、この気体は窒素ガスである。もちろん、本実施形態の変形例及び他の実施形態において窒素ガス以外の気体が用いられてもよい。そのような気体の例には空気がある。）を供給する。原料槽４０に窒素ガスが供給されることにより、原料槽４０に蓄えられている液状原料は押し出される。ガス流路開閉弁４４は、ガスボンベ４２から原料槽４０へ至る流路を開閉する。
【００３９】
原料加圧部３２は、一対の原料供給シリンダポンプ５０と、２つの原料流路開閉弁５２とを有する。原料供給シリンダポンプ５０は、液状原料（これは原料貯留部３０から供給されたものである）を反応ユニット１２へ供給する。その際、液状原料は原料供給シリンダポンプ５０から圧力（溶媒物質が反応ユニット１２の中で超臨界状態となる圧力）を受ける。２つの原料流路開閉弁５２は、原料貯留部３０から原料供給シリンダポンプ５０へ至る流路を開閉する。これらが適切に開閉することにより、一方の原料供給シリンダポンプ５０が反応ユニット１２へ液状原料を供給している間に他方の原料供給シリンダポンプ５０へ液状原料が供給されることとなる。
【００４０】
図２は、本実施形態にかかる反応ユニット１２の構成を示す図である。図２によれば、反応ユニット１２は、反応管７０と、加熱装置７２と、熱吸収用熱交換器７４と、熱媒７６と、熱媒管７８と、予熱用熱交換器８０と、温度制御装置８２と、追加冷却用熱交換器８４と、追加冷却装置８６と、バッファタンク８８と、ポンプ９０と、排出部９２とを有している。
【００４１】
反応管７０の中を液状原料と添加剤との混合物が通過する。反応管７０は、原料流入口１００と、予熱部１０２と、生成部１０４と、熱吸取部１０６と、追加冷却部１０８と、生成物流出口１１０とを有する。
【００４２】
原料流入口１００には液状原料と添加剤との混合物が流入する。予熱部１０２は生成部１０４より上流側に配置される。予熱部１０２は原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき生成部１０４に比べ高い位置に配置される。予熱部１０２では液状原料と添加剤との混合物が予熱のために加熱される。生成部１０４で生成物が生成する。生成部１０４は、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき下流へ向かうにつれて低くなる。すなわち、生成部１０４の各々の箇所が、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき、各々の箇所から見た上流側の箇所に比べ低い位置に配置される。熱吸取部１０６は生成部１０４より下流側に配置される。熱吸取部１０６は原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき生成部１０４より低い位置に配置される。熱吸取部１０６は生成物を冷却する。追加冷却部１０８にてその中を流れる生成物はさらに冷却される。生成物流出口１１０から生成物が流出する。
【００４３】
生成部１０４は、上流部１２０と、下流部１２２とを有している。上流部１２０は、加熱装置７２によって加熱されると溶媒物質を超臨界状態とするように混合物を加熱する。上流部１２０はまっすぐな流路を有している。下流部１２２は、上流部１２０より下流側に配置される。下流部１２２は、まっすぐな流路を有する。その流路は、上流部１２０の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並んでいる。下流部１２２では、化学反応によって生成物が生じる。上流部１２０の流路の向きは原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したときの重力方向である。下流部１２２の流路の向きも原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したときの重力方向である。本実施形態に言う「重力方向」とは、次に述べる２つの要件の少なくとも一方を満たす方向である。第１の要件とは、重力が作用する方向と同一方向という要件である。第２の要件は、反応管７０の原料流入口１００のいずれかの箇所から第１の要件に言う「重力が作用する方向」へ向けて直径を無視できる小さな粒子が進んだとき、その粒子が反応管７０の内周面に接触することなく生成物流出口１１０を通過できるという要件である。
【００４４】
加熱装置７２は反応管７０のうち上流部１２０を加熱する。加熱装置７２は周知のヒータである。従ってその詳細な説明は繰返さない。上流部１２０は加熱装置７２によって加熱されることで溶媒物質を超臨界状態とする。
【００４５】
熱吸収用熱交換器７４は反応管７０のうち熱吸取部１０６に取付けられる。熱吸収用熱交換器７４は熱吸取部１０６から熱を吸収する。熱吸収用熱交換器７４が、熱吸収用熱媒流入口５０４と、熱吸収用熱媒流出口５０６とを有している。熱吸収用熱媒流入口５０４に熱媒７６が流入する。図２に示されているように、熱吸収用熱媒流出口５０６は熱吸収用熱媒流入口５０４より熱吸取部１０６における上流側に配置される。
【００４６】
熱媒７６は熱吸収用熱交換器７４が吸収した熱を予熱用熱交換器８０へ運ぶ。熱媒７６は熱を受けると密度が低下する。熱媒管７８は熱吸収用熱交換器７４に接続される。熱媒７６が熱媒管７８を通過する。
【００４７】
予熱用熱交換器８０は反応管７０のうち予熱部１０２に取付けられる。予熱用熱交換器８０は熱媒管７８に接続される。予熱用熱交換器８０は熱媒７６が運んだ熱によって反応管７０の予熱部１０２を加熱する。予熱用熱交換器８０が、予熱用熱媒流入口５００と、予熱用熱媒流出口５０２とを有している。予熱用熱媒流入口５００には熱媒７６が流入する。予熱用熱媒流出口５０２から熱媒７６が流出する。図２に示されているように、予熱用熱媒流出口５０２は予熱用熱媒流入口５００より予熱部１０２における上流側に配置される。
【００４８】
熱媒７６は、密度が温度から大きな影響を受ける流体であることが望ましい。熱媒７６が、熱を受けた際の密度の低下を利用して熱吸収用熱交換器７４と熱媒管７８と予熱用熱交換器８０との内部を循環するためである。熱媒７６の具体例には、超臨界状態の水と亜臨界状態の水とがある。もちろん、熱媒７６として用いられ得る物質はこれに限定されない。
【００４９】
温度制御装置８２は、反応管７０の下流部１２２の温度を制御する。本実施形態の場合、温度制御装置８２により、下流部１２２の温度は所定の温度に維持される。
【００５０】
追加冷却用熱交換器８４は反応管７０のうち追加冷却部１０８に取付けられる。追加冷却用熱交換器８４は追加冷却部１０８から熱を吸収する。これにより、追加冷却部１０８内部を流れる生成物の温度はさらに低くなる。
【００５１】
追加冷却装置８６は追加冷却用熱交換器８４に接続される。追加冷却装置８６は追加冷却用熱交換器８４内を流れる図示しない流体を強制的に冷却する。
【００５２】
バッファタンク８８は予熱用熱交換器８０に接続される。バッファタンク８８は予熱用熱交換器８０内のガスを収容する。バッファタンク８８は、気体溜まり部１５０と、熱媒溜まり部１５２とを有する。気体溜まり部１５０に熱媒７６から分離した気体が溜まる。熱媒溜まり部１５２に熱媒７６が溜まる。
【００５３】
ポンプ９０はバッファタンク８８の熱媒溜まり部１５２に接続される。ポンプ９０はバッファタンク８８内に熱媒７６を補充する。排出部９２は、バッファタンク８８内の圧力が所定の圧力以上になるとバッファタンク８８から気体を排出する。
【００５４】
ポンプ９０と排出部９２とは、熱吸収用熱交換器７４の内部と熱媒管７８の内部と予熱用熱交換器８０の内部との圧力を一定に保つためのものである。熱媒７６の温度は、熱の授受に伴って変化する。その変化により、熱媒７６に溶けていた成分が分離する。分離した成分のうち気体となったものは熱媒７６から分離する。分離した気体がバッファタンク８８に溜まる。その気体は、排出部９２によって反応ユニット１２の外へ排出される。気体が排出されると、熱吸収用熱交換器７４の内部と熱媒管７８の内部と予熱用熱交換器８０の内部との圧力は変化する。排出された気体の代わりに熱媒７６をポンプ９０が補充することで、熱吸収用熱交換器７４の内部と熱媒管７８の内部と予熱用熱交換器８０の内部との圧力を回復することが可能になる。
【００５５】
排出部９２は、気体排出管１５４と、圧力調整弁１５６とを有する。排出部９２のうち気体排出管１５４がバッファタンク８８のうち気体溜まり部１５０に接続されている。熱媒７６から分離した気体が気体排出管１５４内を流れる。圧力調整弁１５６は気体排出管１５４内の流路を開閉する。圧力調整弁１５６は気体排出管１５４内の圧力が所定の圧力以上になると開く。圧力調整弁１５６が開くことによりバッファタンク８８内の気体が反応ユニット１２の外へ排出される。
【００５６】
図１には回収ユニット１４の構成も示されている。図１によると、回収ユニット１４は、通過管１３０と、一対の生成物収容シリンダポンプ１３２と、通過管切替弁１３４と、生成物排出管１３６と、生成物貯留タンク１３８と、排出管切替弁１４０とを有する。通過管１３０は生成物流出口１１０を介して下流部１２２に連通する。通過管１３０はまっすぐな流路を有する。このまっすぐな流路は下流部１２２の流路と一列に並ぶ。生成物と液状原料の成分のうち化学反応によって消滅しなかったものとの混合物（以下これを「生成物を含む混合物」と称する。）が通過管１３０を通過する。生成物収容シリンダポンプ１３２が本実施形態における生成物収容部である。生成物収容シリンダポンプ１３２は通過管１３０に接続される。生成物収容シリンダポンプ１３２には生成物を含む混合物が一時的に収容される。生成物収容シリンダポンプ１３２は、生成物排出管１３６を介して生成物貯留タンク１３８へ生成物を含む混合物を排出する。通過管切替弁１３４は通過管１３０の途中に設けられる。通過管切替弁１３４は通過管１３０の流路を切替える。生成物排出管１３６は生成物収容シリンダポンプ１３２と生成物貯留タンク１３８との間に設けられる。生成物収容シリンダポンプ１３２に一時的に収容された生成物を含む混合物は生成物排出管１３６を通って生成物貯留タンク１３８に排出される。生成物貯留タンク１３８は生成物を含む混合物を貯留する。排出管切替弁１４０は生成物排出管１３６の途中に設けられる。通過管切替弁１３４は生成物排出管１３６の流路を切替える。通過管切替弁１３４と排出管切替弁１４０とを適宜操作することにより、一方の生成物収容シリンダポンプ１３２が生成物を含む混合物を吐出している間に他方の生成物収容シリンダポンプ１３２へ生成物を含む混合物が供給されることとなる。
【００５７】
［使用方法の説明］
本実施形態にかかる化学反応装置の使用方法が以下にて説明される。まず、化学反応装置が設置される。その際、原料流入口１００が上に配置され生成物流出口１１０が下に配置される。作業者は原料槽４０に溶媒物質を含む液状原料を予め蓄える。作業者はガスボンベ４２に十分な量の窒素ガスを充填する。作業者はガス流路開閉弁４４を閉じる。作業者は添加剤槽３４に添加剤を蓄える。
【００５８】
次に、作業者はガス流路開閉弁４４を開く。作業者は原料供給シリンダポンプ５０と添加剤加圧ポンプ３６と追加冷却装置８６とを起動する。その後、作業者は、原料流路開閉弁５２を適宜開閉する。これにより、輸送ユニット１０から添加剤が添加された液状原料が供給される。添加剤が添加された液状原料は反応ユニット１２に入る。その後、反応管７０が十分に加熱されるようになれば、準備が完了する。
【００５９】
準備が完了した段階において、輸送ユニット１０から反応ユニット１２へ液状原料と添加剤との混合物が連続的に輸送されている。反応ユニット１２に入ったその混合物は、原料流入口１００を介して反応管７０の中に入る。反応管７０に入ったその混合物は、予熱部１０２で加熱される。予熱部１０２を通過したその混合物は、上流部１２０でさらに加熱される。原料供給シリンダポンプ５０によって十分に加圧されているので、上流部１２０でさらに加熱された溶媒物質は超臨界状態となる。溶媒物質が超臨界状態になった後、その混合物の温度は下流部１２２でも維持される。下流部１２２でも温度が維持されている間に、混合物の中で化学反応が生じる。これにより、液状原料と添加剤との混合物は、生成物を含む混合物となる。その後、生成物を含む混合物は熱吸取部１０６にて冷却される。生成物を含む混合物は追加冷却部１０８にてさらに冷却される。さらに冷却された生成物を含む混合物は生成物流出口１１０から流出する。
【００６０】
生成物流出口１１０から流出した生成物を含む混合物は、通過管１３０を通って生成物収容シリンダポンプ１３２に入る。生成物収容シリンダポンプ１３２に入った生成物を含む混合物は生成物排出管１３６を通って生成物貯留タンク１３８に排出される。
【００６１】
［本実施形態にかかる効果の説明］
本実施形態にかかる化学反応装置において、生成部１０４中の混合物（液状原料と添加剤との混合物）は重力に従って流れる。重力に従って流れるので、重力に逆らって流れることがある場合に比べ、その混合物は反応管７０中を流れやすくなる。流れやすいので、流路が閉塞する可能性は低くなる。
【００６２】
また、本実施形態において、下流部１２２の流路がまっすぐなので、生成物が塊となりやすい性質を持っても、流路が曲がっている場合に比べ、閉塞し難くなる。流路の形状が閉塞し難い形状なので、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【００６３】
また、本実施形態において、下流部１２２の流路が上流部１２０の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並んでいるので、上流部１２０を通過中の混合物が下流部１２２を通過中の物を押すこととなる。これにより、下流部１２２の流路は閉塞し難くなる。流路が閉塞し難ければ、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【００６４】
また、本実施形態において、上流部１２０の流路の向きが原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したときの重力方向である。下流部１２２の流路の向きが原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したときの重力方向である。上流部１２０の流路の向きと下流部１２２の流路の向きとが重力方向であれば、それらが傾いている場合に比べ、それらの中を流れる物は流れやすくなる。流路が閉塞寸前の状態に陥っても、その閉塞寸前の箇所の物は下に落下しやすくなる。これにより、流路の閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【００６５】
また、本実施形態において、熱媒７６は、熱吸収用熱交換器７４から熱を受けると上昇し、熱を予熱用熱交換器８０に与えると下降する。熱を受けると上昇し熱を与えると下降するので、熱媒７６に熱媒管７８を通過させるためのエネルギ消費を抑えることができる。
【００６６】
また、本実施形態において、バッファタンク８８内の気体の圧力が所定の圧力以上になると排出部９２がバッファタンク８８から気体を排出する。ポンプ９０がバッファタンク８８に熱媒７６を供給する。これにより、熱媒７６から分離した気体に起因する熱媒７６の停滞が防止される。熱媒７６の停滞が防止されるので、熱吸収用熱交換器７４から予熱用熱交換器８０への熱の移動が進む。さらに、排出部９２が気体溜まり部１５０に接続されているので、気体溜まり部１５０に溜まった気体の排出を円滑に進めることができる。
【００６７】
また、熱吸取部１０６は、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき下流へ向かうにつれて低くなる。これにより、生成部１０４を通過中の物が熱吸取部１０６を通過中の物を押すこととなる。熱吸取部１０６を通過中の物が押されるので、熱吸取部１０６の流路は閉塞し難くなる。流路が閉塞し難ければ、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【００６８】
また、予熱用熱媒流出口５０２は予熱用熱媒流入口５００より予熱部１０２における上流側に配置される。予熱部１０２は、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき上流へ向かうにつれて高くなる。これにより、予熱用熱媒流入口５００に流入した熱媒７６はそこよりも高い位置へ流れる。熱を受けて密度が低くなっている状態で高い位置へ流れるので、低い位置へ流れる場合に比べ、熱媒７６の流れは円滑なものとなる。
【００６９】
また、熱吸収用熱媒流出口５０６は熱吸収用熱媒流入口５０４より熱吸取部１０６における上流側に配置される。熱吸取部１０６は、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき上流へ向かうにつれて高くなる。これにより、熱吸収用熱媒流入口５０４に流入した熱媒７６はそこよりも高い位置へ流れる。熱を受けて密度が低くなるにつれ高い位置へ流れるので、低い位置へ流れる場合に比べ、熱媒７６の流れは円滑なものとなる。
【００７０】
［第１変形例の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１６０の構成を説明する。図３は、本変形例にかかる反応ユニット１６０の構成を示す図である。本変形例にかかる反応ユニット１６０は、第１実施形態にかかる反応ユニット１２の代わりに上述した化学反応装置に備えられる。図３によれば、反応ユニット１６０は、反応管１８２と、加熱装置７２と、熱吸収用熱交換器７４と、熱媒７６と、熱媒管１８８と、予熱用熱交換器８０と、温度制御装置８２と、追加冷却用熱交換器８４と、追加冷却装置８６と、バッファタンク８８と、ポンプ９０と、排出部９２とを有している。
【００７１】
反応管１８２を液状原料と添加剤との混合物が通過する。反応管１８２は、原料流入口１００と、予熱部１０２と、生成部１０４と、熱吸取部１９６と、追加冷却部１０８と、生成物流出口１１０とを有する。熱吸取部１９６は、生成部１０４と隣接する側の端部が曲がっている。熱吸収用熱交換器７４は熱吸取部１９６に取付けられる。熱吸収用熱交換器７４は熱吸取部１９６から熱を吸収する。熱吸取部１９６のその他の点は上述した熱吸取部１０６と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【００７２】
熱媒管１８８は熱吸収用熱交換器７４と予熱用熱交換器８０とに接続される。熱媒管１８８を熱媒７６が通過する。
【００７３】
その他の点は上述した反応ユニット１２と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【００７４】
［本変形例にかかる効果の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１６０を備えた化学反応装置において、反応管１８２中の混合物は重力に従って流れる。重力に従って流れるので、重力に逆らって流れることがある場合に比べ、混合物は反応管１８２中を流れやすくなる。流れやすいので、流路が閉塞する可能性は低くなる。
【００７５】
また、本変形例において、下流部１２２の流路がまっすぐなので、生成物が塊となりやすい性質を持っても、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【００７６】
また、本変形例において、下流部１２２の流路が上流部１２０の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並んでいるので、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【００７７】
また、本変形例において、上流部１２０の流路の向きと下流部１２２の流路の向きとが重力方向なので、それらが傾いている場合に比べ、流路の閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【００７８】
また、本変形例において、熱媒７６に熱媒管７８を通過させるためのエネルギ消費を抑えることができる。
【００７９】
また、本変形例において、熱吸収用熱交換器７４から予熱用熱交換器８０への熱の移動が進む。さらに、気体溜まり部１５０に溜まった気体の排出を円滑に進めることができる。
【００８０】
また、本変形例において、生成部１０４を通過中の物が熱吸取部１０６を通過中の物を押すので、熱吸取部１０６の流路は閉塞し難くなる。
【００８１】
また、本変形例において、熱媒７６の流れは円滑なものとなる。
【００８２】
［第２変形例の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１６２の構成を説明する。図４は、本変形例にかかる反応ユニット１６２の構成を示す図である。本変形例にかかる反応ユニット１６２は、第１実施形態にかかる反応ユニット１２の代わりに上述した化学反応装置に備えられる。図４によれば、反応ユニット１６２は、反応管２００と、加熱装置７２と、熱吸収用熱交換器７４と、熱媒７６と、熱媒管２１８と、予熱用熱交換器８０と、温度制御装置８２と、追加冷却用熱交換器８４と、追加冷却装置８６と、バッファタンク８８と、ポンプ９０と、排出部９２とを有している。
【００８３】
反応管２００を液状原料と添加剤との混合物が通過する。反応管２００は、原料流入口１００と、予熱部２２０と、生成部１０４と、熱吸取部１０６と、追加冷却部１０８と、生成物流出口１１０とを有する。反応管２００は、予熱部１０２の代わりに予熱部２２０を有していることを除けば、上述した反応管７０と同様である。予熱部２２０に予熱用熱交換器８０が取付けられる。予熱部２２０は、生成部１０４と隣接する側の端部が曲がっていることを除けば、上述した予熱部１０２と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【００８４】
熱媒管２１８は熱吸収用熱交換器７４と予熱用熱交換器８０とに接続される。熱媒管２１８を熱媒７６が通過する。
【００８５】
反応ユニット１６２のその他の点は上述した反応ユニット１２と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【００８６】
［本変形例にかかる効果の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１６２を備えた化学反応装置において、反応管２００中の混合物は重力に従って流れる。重力に従って流れるので、重力に逆らって流れることがある場合に比べ、混合物は反応管２００中を流れやすくなる。流れやすいので、流路が閉塞する可能性は低くなる。
【００８７】
また、本変形例において、下流部１２２の流路がまっすぐなので、生成物が塊となりやすい性質を持っても、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【００８８】
また、本変形例において、下流部１２２の流路が上流部１２０の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並んでいるので、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【００８９】
また、本変形例において、上流部１２０の流路の向きと下流部１２２の流路の向きとが重力方向なので、それらが傾いている場合に比べ、流路の閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【００９０】
また、本変形例において、熱媒７６に熱媒管７８を通過させるためのエネルギ消費を抑えることができる。
【００９１】
また、本変形例において、熱吸収用熱交換器７４から予熱用熱交換器８０への熱の移動が進む。さらに、気体溜まり部１５０に溜まった気体の排出を円滑に進めることができる。
【００９２】
また、本変形例において、生成部１０４を通過中の物が熱吸取部１０６を通過中の物を押すので、熱吸取部１０６の流路は閉塞し難くなる。
【００９３】
また、本変形例において、熱媒７６の流れは円滑なものとなる。
【００９４】
［第３変形例の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１６４の構成を説明する。図５は、本変形例にかかる反応ユニット１６４の構成を示す図である。本変形例にかかる反応ユニット１６４は、第１実施形態にかかる反応ユニット１２の代わりに上述した化学反応装置に備えられる。図５によれば、反応ユニット１６４は、反応管２２４と、加熱装置７２と、熱吸収用熱交換器７４と、熱媒７６と、熱媒管２２８と、予熱用熱交換器２３０と、温度制御装置８２と、追加冷却用熱交換器８４と、追加冷却装置８６と、バッファタンク８８と、ポンプ９０と、排出部９２とを有している。
【００９５】
反応管２２４を液状原料と添加剤との混合物が通過する。反応管２２４は、原料流入口１００と、予熱部２４０と、生成部１０４と、熱吸取部２４６と、追加冷却部１０８と、生成物流出口１１０とを有する。反応管２２４は、予熱部１０２の代わりに予熱部２４０を有していること、及び、熱吸取部１０６の代わりに熱吸取部２４６を有していることを除けば、上述した反応管７０と同様である。予熱部２４０に予熱用熱交換器２３０が取付けられる。予熱部２４０は、生成部１０４と隣接する側の端部が曲がっていることを除けば、上述した予熱部１０２と同様である。熱吸取部２４６に熱吸収用熱交換器７４が取付けられる。熱吸取部２４６は、生成部１０４と隣接する側の端部が曲がっていることを除けば、上述した熱吸取部１０６と同様である。
【００９６】
熱吸収用熱交換器７４と予熱用熱交換器２３０とは熱媒管２２８に接続される。熱媒７６は熱吸収用熱交換器７４が吸収した熱を予熱用熱交換器２３０へ運ぶ。熱媒７６が熱媒管２２８を通過する。予熱用熱交換器２３０は熱媒７６が運んだ熱によって反応管２２４の予熱部２４０を加熱する。予熱用熱交換器２３０が、予熱用熱媒流入口５１０と、予熱用熱媒流出口５１２とを有している。予熱用熱媒流入口５１０には熱媒７６が流入する。予熱用熱媒流出口５１２から熱媒７６が流出する。
【００９７】
その他の点は上述した反応ユニット１２と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【００９８】
［本変形例にかかる効果の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１６４を備えた化学反応装置において、反応管２２４中の混合物は重力に従って流れる。重力に従って流れるので、重力に逆らって流れることがある場合に比べ、混合物は反応管２２４中を流れやすくなる。流れやすいので、流路が閉塞する可能性は低くなる。
【００９９】
また、本変形例において、下流部１２２の流路がまっすぐなので、生成物が塊となりやすい性質を持っても、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１００】
また、本変形例において、下流部１２２の流路が上流部１２０の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並んでいるので、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１０１】
また、本変形例において、上流部１２０の流路の向きと下流部１２２の流路の向きとが重力方向なので、それらが傾いている場合に比べ、流路の閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１０２】
また、本変形例において、熱媒７６に熱媒管２２８を通過させるためのエネルギ消費を抑えることができる。
【０１０３】
また、本変形例において、熱吸収用熱交換器７４から予熱用熱交換器２３０への熱の移動が進む。さらに、気体溜まり部１５０に溜まった気体の排出を円滑に進めることができる。
【０１０４】
［第４変形例の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１６６の構成を説明する。図６は、本変形例にかかる反応ユニット１６６の構成を示す図である。本変形例にかかる反応ユニット１６６は、第１実施形態にかかる反応ユニット１２の代わりに上述した化学反応装置に備えられる。図６によれば、反応ユニット１６６は、反応管２５０と、加熱装置７２と、熱吸収用熱交換器２５２と、熱媒７６と、熱媒管２６８と、予熱用熱交換器２７０と、温度制御装置８２と、追加冷却用熱交換器８４と、追加冷却装置８６と、バッファタンク８８と、ポンプ９０と、排出部９２とを有している。
【０１０５】
反応管２５０を液状原料と添加剤との混合物が通過する。反応管２５０は、原料流入口１００と、予熱部２８２と、生成部１０４と、熱吸取部１０６と、追加冷却部１０８と、生成物流出口１１０とを有する。反応管２５０は、予熱部１０２の代わりに予熱部２８２を有していることを除けば、上述した反応管７０と同様である。予熱部２８２は、図６に示されているように、「Ｊ」字形に曲がっていることを除けば、上述した予熱部１０２と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【０１０６】
熱吸収用熱交換器２５２は反応管２５０のうち熱吸取部１０６に取付けられる。熱吸収用熱交換器２５２は熱吸取部１０６から熱を吸収する。熱吸収用熱交換器２５２が、熱吸収用熱媒流入口５２４と、熱吸収用熱媒流出口５２６とを有している。熱吸収用熱媒流入口５２４に熱媒７６が流入する。熱吸収用熱媒流出口５２６から熱媒７６が流出する。図６に示されているように、熱吸収用熱媒流出口５２６は熱吸収用熱媒流入口５２４より熱吸取部１０６における上流側に配置される。熱媒管２６８は、熱吸収用熱交換器２５２と予熱用熱交換器２７０とに接続されていることを除けば、上述した熱媒管７８と同様である。
【０１０７】
予熱用熱交換器２７０は反応管２５０のうち予熱部２８２に取付けられる。予熱用熱交換器２７０は熱媒管２６８に接続される。予熱用熱交換器２７０は熱媒７６が運んだ熱によって反応管２５０の予熱部２８２を加熱する。予熱用熱交換器２７０が、予熱用熱媒流入口５２０と、予熱用熱媒流出口５２２とを有している。予熱用熱媒流入口５２０には熱媒７６が流入する。予熱用熱媒流出口５２２から熱媒７６が流出する。図６に示されているように、予熱用熱媒流出口５２２は予熱用熱媒流入口５２０より予熱部２８２における上流側に配置される。
【０１０８】
その他の点は上述した反応ユニット１２と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【０１０９】
［本変形例にかかる効果の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１６６を備えた化学反応装置において、反応管２５０中の混合物は重力に従って流れる。重力に従って流れるので、重力に逆らって流れることがある場合に比べ、混合物は反応管２５０中を流れやすくなる。流れやすいので、流路が閉塞する可能性は低くなる。
【０１１０】
また、本変形例において、下流部１２２の流路がまっすぐなので、生成物が塊となりやすい性質を持っても、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１１１】
また、本変形例において、下流部１２２の流路が上流部１２０の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並んでいるので、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１１２】
また、本変形例において、上流部１２０の流路の向きと下流部１２２の流路の向きとが重力方向なので、それらが傾いている場合に比べ、流路の閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１１３】
また、本変形例において、熱媒７６に熱媒管２６８を通過させるためのエネルギ消費を抑えることができる。
【０１１４】
また、本変形例において、熱吸収用熱交換器２５２から予熱用熱交換器２７０への熱の移動が進む。さらに、排出部９２が気体溜まり部１５０に接続されているので、気体溜まり部１５０に溜まった気体の排出を円滑に進めることができる。
【０１１５】
また、本変形例において、生成部１０４を通過中の物が熱吸取部１０６を通過中の物を押すので、熱吸取部１０６の流路は閉塞し難くなる。
【０１１６】
また、本変形例において、熱媒７６の流れは円滑なものとなる。
【０１１７】
［第５変形例の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１６８の構成を説明する。図７は、本変形例にかかる反応ユニット１６８の構成を示す図である。本変形例にかかる反応ユニット１６８は、第１実施形態にかかる反応ユニット１２の代わりに上述した化学反応装置に備えられる。図７によれば、反応ユニット１６８は、反応管３００と、加熱装置７２と、熱吸収用熱交換器７４と、熱媒７６と、熱媒管３０２と、予熱用熱交換器２７０と、温度制御装置８２と、追加冷却用熱交換器８４と、追加冷却装置８６と、バッファタンク８８と、ポンプ９０と、排出部９２とを有している。
【０１１８】
反応管３００を液状原料と添加剤との混合物が通過する。反応管３００は、原料流入口１００と、予熱部２８２と、生成部１０４と、熱吸取部２４６と、追加冷却部１０８と、生成物流出口１１０とを有する。これらの説明は既に行ったので、ここではその詳細な説明は繰返さない。
【０１１９】
熱媒管３０２は、熱吸収用熱交換器７４と予熱用熱交換器２７０とに接続されていることを除けば、上述した熱媒管７８と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【０１２０】
その他の点は既に説明されているので、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１２１】
［本変形例にかかる効果の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１６８を備えた化学反応装置において、反応管３００中の混合物は重力に従って流れる。重力に従って流れるので、重力に逆らって流れることがある場合に比べ、混合物は反応管３００中を流れやすくなる。流れやすいので、流路が閉塞する可能性は低くなる。
【０１２２】
また、本変形例において、下流部１２２の流路がまっすぐなので、生成物が塊となりやすい性質を持っても、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１２３】
また、本変形例において、下流部１２２の流路が上流部１２０の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並んでいるので、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１２４】
また、本変形例において、上流部１２０の流路の向きと下流部１２２の流路の向きとが重力方向なので、それらが傾いている場合に比べ、流路の閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１２５】
また、本変形例において、熱媒７６に熱媒管３０２を通過させるためのエネルギ消費を抑えることができる。
【０１２６】
また、本変形例において、熱吸収用熱交換器７４から予熱用熱交換器８０への熱の移動が進む。さらに、気体溜まり部１５０に溜まった気体の排出を円滑に進めることができる。
【０１２７】
［第６変形例の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１７０の構成を説明する。図８は、本変形例にかかる反応ユニット１７０の構成を示す図である。本変形例にかかる反応ユニット１７０は、第１実施形態にかかる反応ユニット１２の代わりに上述した化学反応装置に備えられる。図８によれば、反応ユニット１７０は、反応管３１０と、加熱装置７２と、熱吸収用熱交換器３２０と、熱媒７６と、熱媒管３２２と、予熱用熱交換器２７０と、温度制御装置８２と、追加冷却用熱交換器８４と、追加冷却装置８６と、バッファタンク８８と、ポンプ９０と、排出部９２とを有している。
【０１２８】
反応管３１０を液状原料と添加剤との混合物が通過する。反応管３１０は、原料流入口１００と、予熱部２８２と、生成部１０４と、熱吸取部３３０と、追加冷却部１０８と、生成物流出口１１０とを有する。熱吸取部３３０は、図８に示されているように曲がっていることを除けば、上述した熱吸取部１０６と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【０１２９】
熱吸収用熱交換器３２０は反応管３１０の熱吸取部３３０に取付けられる。熱吸収用熱交換器３２０は熱吸取部３３０から熱を吸収する。熱吸収用熱交換器３２０は、熱吸収用熱媒流入口５３４と、熱吸収用熱媒流出口５３６とを有している。熱吸収用熱媒流入口５３４に熱媒７６が流入する。熱吸収用熱媒流出口５３６から熱媒７６が流出する。予熱用熱交換器２７０については既に説明したので、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【０１３０】
熱媒管３２２は熱吸収用熱交換器３２０と予熱用熱交換器２７０とに接続される。熱媒管３２２を熱媒７６が通過する。
【０１３１】
その他の点は既に説明されているので、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１３２】
［本変形例にかかる効果の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１７０を備えた化学反応装置において、反応管３１０中の混合物は重力に従って流れる。重力に従って流れるので、重力に逆らって流れることがある場合に比べ、混合物は反応管３１０中を流れやすくなる。流れやすいので、流路が閉塞する可能性は低くなる。
【０１３３】
また、本変形例において、下流部１２２の流路がまっすぐなので、生成物が塊となりやすい性質を持っても、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１３４】
また、本変形例において、下流部１２２の流路が上流部１２０の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並んでいるので、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１３５】
また、本変形例において、上流部１２０の流路の向きと下流部１２２の流路の向きとが重力方向なので、それらが傾いている場合に比べ、流路の閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１３６】
また、本変形例において、熱媒７６に熱媒管３２２を通過させるためのエネルギ消費を抑えることができる。
【０１３７】
また、本変形例において、熱吸収用熱交換器７４から予熱用熱交換器８０への熱の移動が進む。さらに、気体溜まり部１５０に溜まった気体の排出を円滑に進めることができる。
【０１３８】
［第７変形例の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１７２の構成を説明する。図９は、本変形例にかかる反応ユニット１７２の構成を示す図である。本変形例にかかる反応ユニット１７２は、第１実施形態にかかる反応ユニット１２の代わりに上述した化学反応装置に備えられる。図９によれば、反応ユニット１７２は、反応管３５０と、加熱装置７２と、熱吸収用熱交換器７４と、熱媒７６と、熱媒管３６０と、予熱用熱交換器２３０と、温度制御装置８２と、追加冷却用熱交換器８４と、追加冷却装置８６と、バッファタンク８８と、ポンプ９０と、排出部９２とを有している。
【０１３９】
反応管３５０を液状原料と添加剤との混合物が通過する。反応管３５０は、原料流入口１００と、予熱部３７０と、生成部１０４と、熱吸取部３７２と、追加冷却部１０８と、生成物流出口１１０とを有する。予熱部３７０は、曲がり具合を除けば、上述した予熱部２４０と同様である。熱吸取部３７２は、曲がり具合を除けば、上述した熱吸取部２４６と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【０１４０】
熱媒管３６０は、長さを除いて、熱媒管２２８と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【０１４１】
その他の点は既に説明されているので、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１４２】
［本変形例にかかる効果の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１７２を備えた化学反応装置において、反応管３５０中の混合物は重力に従って流れる。重力に従って流れるので、重力に逆らって流れることがある場合に比べ、混合物は反応管３５０中を流れやすくなる。流れやすいので、流路が閉塞する可能性は低くなる。
【０１４３】
また、本変形例において、下流部１２２の流路がまっすぐなので、生成物が塊となりやすい性質を持っても、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１４４】
また、本変形例において、下流部１２２の流路が上流部１２０の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並んでいるので、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１４５】
また、本変形例において、上流部１２０の流路の向きと下流部１２２の流路の向きとが重力方向なので、それらが傾いている場合に比べ、流路の閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１４６】
また、本変形例において、熱媒７６に熱媒管３６０を通過させるためのエネルギ消費を抑えることができる。
【０１４７】
また、本変形例において、熱吸収用熱交換器７４から予熱用熱交換器８０への熱の移動が進む。さらに、気体溜まり部１５０に溜まった気体の排出を円滑に進めることができる。
【０１４８】
また、本変形例において、熱媒７６の流れは円滑なものとなる。
【０１４９】
［第８変形例の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１７４の構成を説明する。図１０は、本変形例にかかる反応ユニット１７４の構成を示す図である。本変形例にかかる反応ユニット１７４は、第１実施形態にかかる反応ユニット１２の代わりに上述した化学反応装置に備えられる。図１０によれば、反応ユニット１７４は、加熱装置７２と、反応管４００と、熱吸収用熱交換器７４と、熱媒７６と、熱媒管４０２と、予熱用熱交換器４０４と、温度制御装置８２と、追加冷却用熱交換器８４と、追加冷却装置８６と、バッファタンク８８と、ポンプ９０と、排出部９２とを有している。予熱用熱交換器４０４は、熱媒管４０２との接続箇所の形態を除けば、予熱用熱交換器８０と同一である。熱媒管４０２は、長さを除けば、熱媒管２１８と同一である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【０１５０】
反応管４００を溶媒物質と液状原料との混合物が通過する。反応管４００は、原料流入口１００と、予熱部４１０と、生成部１０４と、熱吸取部１０６と、追加冷却部１０８と、生成物流出口１１０とを有する。予熱部４１０は、曲がり具合を除けば、上述した予熱部１０２と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【０１５１】
その他の点は既に説明されているので、その詳細な説明は繰り返さない。
【０１５２】
［本変形例にかかる効果の説明］
本変形例にかかる反応ユニット１７４を備えた化学反応装置において、反応管４００中の混合物は重力に従って流れる。重力に従って流れるので、重力に逆らって流れることがある場合に比べ、混合物は反応管４００中を流れやすくなる。流れやすいので、流路が閉塞する可能性は低くなる。
【０１５３】
また、本変形例において、下流部１２２の流路がまっすぐなので、生成物が塊となりやすい性質を持っても、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１５４】
また、本変形例において、下流部１２２の流路が上流部１２０の流路と共に一本のまっすぐな流路を形成するよう並んでいるので、実際に閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１５５】
また、本変形例において、上流部１２０の流路の向きと下流部１２２の流路の向きとが重力方向なので、それらが傾いている場合に比べ、流路の閉塞が生じる可能性の増加を抑えることができる。
【０１５６】
また、本変形例において、熱媒７６に熱媒管４０２を通過させるためのエネルギ消費を抑えることができる。
【０１５７】
また、本変形例において、熱吸収用熱交換器７４から予熱用熱交換器４０４への熱の移動が進む。さらに、気体溜まり部１５０に溜まった気体の排出を円滑に進めることができる。
【０１５８】
また、本変形例において、生成部１０４を通過中の物が熱吸取部１０６を通過中の物を押すので、熱吸取部１０６の流路は閉塞し難くなる。
【０１５９】
また、本変形例において、熱媒７６の流れは円滑なものとなる。
【０１６０】
［その他の変形例の説明］
添加剤加圧ポンプ３６によって供給される添加剤は、液状原料が原料加圧部３２から排出された後にその液状原料と合流しても良い。この場合、添加剤加圧ポンプ３６は、原料加圧部３２の原料供給シリンダポンプ５０と同様の圧力を添加剤に与える。これにより、液状原料と添加剤とがスムーズに合流する。また、添加剤は、反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００を通過中の液状原料に添加されてもよい。これは、予熱部１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０に添加剤の供給路が連通することで実現可能となる。
【０１６１】
また、温度制御装置８２の制御の内容は下流部１２２の温度を所定の温度に維持することに限定されない。温度制御装置８２は、下流部１２２の温度を所定の温度以上にするものであってもよい。温度制御装置８２は、下流部１２２の温度を所定の温度未満にするものであってもよい。
【０１６２】
また、添加剤は液状原料と混合される前に上流部１２０又は下流部１２２に供給されてもよい。これにより、添加剤が液体原料中の成分と反応する。これを実現するためには、添加剤の供給路を反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００に連通させるとよい。この場合、液状原料と添加剤とは反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００の中で混合されることとなる。液状原料を還元するための水素を生成するような物質が添加剤として添加される場合、液状原料との還元反応によって消滅しなかった水素は予熱部１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０で回収してもよい。そのためには気液分離機能を有する回収器を予熱部１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０に設け、圧力調整弁をその回収器に接続しておけばよい。水素を生成するような物質に限られず、化学反応の結果として気体が生成するような物質が添加剤として添加される場合にも、気液分離機能を有する回収器を予熱部１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０に設け、圧力調整弁をその回収器に接続しておけばよい。
【０１６３】
また、上述した化学反応装置は、溶媒物質を超臨界状態にするものではなく、溶媒物質を亜臨界状態にするものであってもよい。また、上述した化学反応装置は、溶媒物質を超臨界状態にも亜臨界状態にもしないものであってもよい。溶媒物質が超臨界状態にも亜臨界状態にもならない場合、上述した回収ユニット１４に代えて周知の背圧弁が用いられてもよい。
【０１６４】
また、液状原料に溶媒物質が含まれていなくともよい。溶媒物質は液状原料が反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００に入る直前に液状原料に混入されてもよい。溶媒物質は、添加剤と同様、図示しないポンプによって供給可能である。
【０１６５】
また、熱吸収用熱媒流出口５０６，５２６は熱吸収用熱媒流入口５０４，５２４より熱吸取部１０６，１９６，３７２における下流側に配置されてもよい。予熱用熱媒流出口５０２，５１２は予熱用熱媒流入口５００，５１０より予熱部１０２，３７０，４１０における下流側に配置されてもよい。
【０１６６】
また、上述した反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００の内周面及びそこから下流の流路の内周面にコーティングを施してもよい。また、上述した反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００の中及びそれらの反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００の下流側の管の中に非金属製スリーブを挿入してもよい。
【０１６７】
また、反応管７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００の太さは特に限定されない。輸送ユニット内温度制御装置３８は必ずしも設けられなくともよい。
【０１６８】
<第２実施形態>
［構成の説明］
図１１を参照しつつ、本実施形態にかかる化学反応装置の構成を説明する。本実施形態にかかる化学反応装置は、第１実施形態にかかる反応ユニット１２の代わりに図１１に示されている反応ユニット１７６を備える。この反応ユニット１７６も、第１実施形態にかかる反応ユニット１２と同様に、液状原料と添加剤との混合物を収容し、原料に対して連続的に化学反応を生じさせる。図１１によれば、反応ユニット１７６は、反応管４３０と、加熱装置４４０と、撹拌ファン４４２と、加熱箱４４４と、熱吸収用熱交換器７４と、熱媒７６と、熱媒管７８と、予熱用熱交換器８０と、追加冷却用熱交換器８４と、追加冷却装置８６と、バッファタンク８８と、ポンプ９０と、排出部９２とを有している。
【０１６９】
反応管４３０を液状原料と添加剤との混合物が通過する。反応管４３０は、原料流入口１００と、予熱部１０２と、生成部４６０と、熱吸取部１０６と、追加冷却部１０８と、生成物流出口１１０とを有する。生成部４６０で生成物が生成する。生成部４６０は、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき下流へ向かうにつれて低くなる。すなわち、生成部４６０の各々の箇所が、原料流入口１００を上に配置し生成物流出口１１０を下に配置したとき、各々の箇所から見た上流側の箇所に比べ低い位置に配置される。
【０１７０】
生成部４６０は、直管流入部４７０と、螺旋流路部４７２と、直管流出部４７４とを有する。直管流入部４７０は、予熱部１０２の下流側に接続される。直管流入部４７０はまっすぐな流路を有する。その流路の方向は重力方向である。螺旋流路部４７２は直管流入部４７０の下流側に接続される。螺旋流路部４７２の流路は螺旋形である。直管流出部４７４は、螺旋流路部４７２の下流側に接続される。直管流出部４７４はまっすぐな流路を有する。その流路の方向は重力方向である。
【０１７１】
加熱装置４４０は螺旋流路部４７２を加熱する。撹拌ファン４４２は加熱箱４４４内部の空気を循環させる。加熱箱４４４は加熱装置４４０が放出した熱を自らの内部に閉じ込める。
【０１７２】
その他の点は第１の実施形態と同様である。本実施形態にかかる化学反応装置の使用方法も第１の実施形態と同様である。従って、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【０１７３】
［本実施形態にかかる効果の説明］
本実施形態にかかる化学反応装置において、反応管４３０中の混合物は重力に従って流れる。重力に従って流れるので、重力に逆らって流れることがある場合に比べ、その混合物は反応管４３０中を流れやすくなる。流れやすいので、流路が閉塞する可能性は低くなる。
【０１７４】
また、本実施形態において、螺旋流路部４７２の流路が螺旋形であることにより、生成部４６０の高さの割に流路を長くすることができる。流路を長くすることができれば、その分化学反応を進行させることができる。化学反応を進行させることができれば、その分、原料が残る可能性を低くできる。
【０１７５】
また、本実施形態において、熱媒７６に熱媒管７８を通過させるためのエネルギ消費を抑えることができる。
【０１７６】
また、本変形例において、熱吸収用熱交換器７４から予熱用熱交換器８０への熱の移動が進む。さらに、気体溜まり部１５０に溜まった気体の排出を円滑に進めることができる。
【０１７７】
また、本変形例において、熱媒７６の流れは円滑なものとなる。
【０１７８】
［変形例の説明］
添加剤加圧ポンプ３６によって供給される添加剤は、液状原料が原料加圧部３２から排出された後にその液状原料と合流しても良い。この場合、添加剤加圧ポンプ３６は、原料加圧部３２の原料供給シリンダポンプ５０と同様の圧力を添加剤に与える。これにより、液状原料と添加剤とがスムーズに合流する。また、添加剤は、反応管４３０を通過中の液状原料に添加されてもよい。これは、予熱部１０２に添加剤の供給路が連通することで実現可能となる。
【０１７９】
また、上述した化学反応装置は、溶媒物質を超臨界状態にするものではなく、溶媒物質を亜臨界状態にするものであってもよい。また、上述した化学反応装置は、溶媒物質を超臨界状態にも亜臨界状態にもしないものであってもよい。溶媒物質が超臨界状態にも亜臨界状態にもならない場合、上述した回収ユニット１４に代えて周知の背圧弁が用いられてもよい。
【０１８０】
また、液状原料に溶媒物質が含まれていなくともよい。溶媒物質は液状原料が反応管に入る直前に液状原料に混入されてもよい。溶媒物質は、添加剤と同様、図示しないポンプによって供給可能である。
【符号の説明】
【０１８１】
１０      ：輸送ユニット
１２，１６０，１６２，１６４，１６６，１６８，１７０，１７２，１７４，１７６  ：反応ユニット
１４      ：回収ユニット
３０      ：原料貯留部
３２      ：原料加圧部
３４      ：添加剤槽
３６      ：添加剤加圧ポンプ
３８      ：輸送ユニット内温度制御装置
４０      ：原料槽
４２      ：ガスボンベ
４４      ：ガス流路開閉弁
５０      ：原料供給シリンダポンプ
５２      ：原料流路開閉弁
７０，１８２，２００，２２４，２５０，３００，３１０，３５０，４００，４３０  ：反応管
７２，４４０      ：加熱装置
７４，２５２，３２０      ：熱吸収用熱交換器
７６      ：熱媒
７８，１８８，２１８，２２８，２６８，３０２，３２２，３６０，４０２      ：熱媒管
８０，２３０，２７０，４０４      ：予熱用熱交換器
８２      ：温度制御装置
８４      ：追加冷却用熱交換器
８６      ：追加冷却装置
８８      ：バッファタンク
９０      ：ポンプ
９２      ：排出部
１００    ：原料流入口
１０２，２２０，２４０，２８２，３７０，４１０    ：予熱部
１０４，４６０    ：生成部
１０６，１９６，２４６，３３０，３７２    ：熱吸取部
１０８    ：追加冷却部
１１０    ：生成物流出口
１２０    ：上流部
１２２    ：下流部
１３０    ：通過管
１３２    ：生成物収容シリンダポンプ
１３４    ：通過管切替弁
１３６    ：生成物排出管
１３８    ：生成物貯留タンク
１４０    ：排出管切替弁
１５０    ：気体溜まり部
１５２    ：熱媒溜まり部
４４２    ：撹拌ファン
４４４    ：加熱箱
４７０    ：直管流入部
４７２    ：螺旋流路部
４７４    ：直管流出部
５００，５１０，５２０    ：予熱用熱媒流入口
５０２，５１２，５２２    ：予熱用熱媒流出口
５０４，５２４，５３４    ：熱吸収用熱媒流入口
５０６，５２６，５３６    ：熱吸収用熱媒流出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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