(57)【要約】【解決手段】内部に混合装置を有する反応槽を含んだ反応器が提供されている。また、内部に分離装置及び／又は触媒装置を備えた反応槽を含んだ反応器が提供されている。また、反応装置が提供されている。その反応装置は、反応槽容積の少なくとも一部分を区画形成するように構成されたベースと、反応槽容積内の分離装置と、反応槽容積内の触媒装置と、分離装置及び触媒装置の両方に結合された蓋とを含むことができる。更に、反応槽内で少なくとも二種類の反応物を組み合わせて気相反応混合物を形成すると共に、その反応槽内で当該混合物を機械的に混合して生成物を形成することを含んでなる生成プロセスが提供されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二種類の気相の反応物を受け入れるように構成された反応槽と、
前記反応槽内における機械的な混合装置と、
を備えた気相反応器。
【請求項２】
前記機械的な混合装置はファンを備えている、請求項１に記載の気相反応器。
【請求項３】
前記ファンは、タービン型のファンである、請求項２に記載の気相反応器。
【請求項４】
前記反応槽内に分離装置を更に備える、請求項１に記載の気相反応器。
【請求項５】
前記分離装置は、前記反応槽の内部の中心領域を横切るコイル状のチューブを備えてなる、請求項４に記載の気相反応器。
【請求項６】
前記コイル状のチューブは、前記反応槽の上部から前記反応槽の低部にいたるまで当該反応槽を横切っている、請求項５に記載の気相反応器。
【請求項７】
前記コイル状のチューブは、流体を含むように構成されている、請求項５に記載の気相反応器。
【請求項８】
前記分離装置は、前記混合装置の上方にある、請求項４に記載の気相反応器。
【請求項９】
前記分離装置と前記混合装置との間に設けられたシールド装置を更に備える、請求項８に記載の気相反応器。
【請求項１０】
前記反応槽は、生成物出口を具備しており、
前記分離装置及び前記シールド装置は、前記生成物出口に生成物を提供するように構成されている、請求項９に記載の気相反応器。
【請求項１１】
前記反応槽は上部及び低部を具備し、その上部は少なくとも一つの反応物入口を有し、その低部は生成物出口を有しており、
前記分離装置は、前記反応槽の上部から前記反応槽の少なくとも中心領域まで垂直に延びるコイル状のチューブを備えており、
前記シールド装置は、前記分離装置の下方且つ前記混合装置の上方にて水平的に配置されており、
前記混合装置は前記生成物出口の上方に位置する、請求項１０に記載の気相反応器。
【請求項１２】
少なくとも一種類の気相の反応物を受け入れるように構成された反応槽と、
前記反応槽内における分離装置と、
前記反応槽内における触媒装置と、
を備えた反応器。
【請求項１３】
前記分離装置は、前記反応槽の内壁の第１の部分に結合されており、その分離装置は、当該第１の部分から前記反応槽内に延びている、請求項１２に記載の反応器。
【請求項１４】
前記分離装置は、前記反応槽内に空間を区画し、
前記触媒装置は、前記反応槽の内壁の第２の部分に結合されており、その触媒装置は、前記第２の部分から前記分離装置によって区画された前記空間内に延びている、
請求項１３に記載の反応器。
【請求項１５】
前記分離装置は、コイル状のチューブを備えており、そのコイル状のチューブは、内部が前記空間を区画するシリンダとして構成されており、
前記触媒装置は、前記シリンダによって区画される空間の中に延びている、
請求項１４に記載の反応器。
【請求項１６】
前記触媒装置は、少なくとも一つの光源を備えており、その光源は、前記第２の部分から前記シリンダによって区画された前記空間の中まで延びている、請求項１５に記載の反応器。
【請求項１７】
前記分離装置は、前記反応槽内に空間を区画し、
前記触媒装置は、前記反応槽の内壁の第２の部分に結合されており、その触媒装置は、前記分離装置によって区画される前記空間の周りに境界線を定義する、
請求項１３に記載の反応器。
【請求項１８】
前記分離装置は、コイル状のチューブを備えており、そのコイル状のチューブは、内部が前記空間を区画するシリンダとして構成されており、
前記触媒装置は、前記シリンダによって区画される空間の周りに境界線を定義する、
請求項１７に記載の反応器。
【請求項１９】
前記触媒装置は、複数の光源を備えており、前記境界線は当該複数の光源によって定義される、請求項１８に記載の反応器。
【請求項２０】
反応装置であって、
反応槽容積の少なくとも一部分を区画形成するように構成されたベースと、
前記反応槽容積内で化学的な分離を行うように構成された分離装置と、
前記反応槽容積内で触媒作用を行うように構成された触媒装置と、
前記分離装置及び触媒装置の両方に結合され、且つ前記ベースに対して取り外し可能に作動連結されるべく構成された蓋とを備え、
前記蓋は、前記ベースと共にシールを形成して前記反応槽容積内に前記分離装置及び触媒装置を少なくとも部分的に提供する第１の作用位置、並びに、当該蓋の少なくとも一部が前記ベースから離間されて前記分離装置及び触媒装置が少なくとも部分的に前記反応槽容積から除去される第２の作用位置に位置決めされるように構成されている反応装置。
【請求項２１】
前記分離装置は、前記蓋の第１の部分に結合されており、当該分離装置は、前記第１の部分から前記第１の作用位置における反応槽内にまで延びている、請求項２０に記載の反応装置。
【請求項２２】
前記第１の作用位置では、前記分離装置は前記反応槽内に空間を区画し、
前記触媒装置は、前記蓋の第２の部分に結合されており、前記触媒装置は、前記第２の部分から前記分離装置によって区画された前記空間内にまで延びている、請求項２１に記載の反応装置。
【請求項２３】
前記分離装置は、コイル状のチューブを備えており、そのコイル状のチューブは、内部が前記空間を区画するシリンダとして構成されており、
前記触媒装置は、前記シリンダによって区画される空間の中に延びている、
請求項２２に記載の反応装置。
【請求項２４】
前記触媒装置は、光源を備えており、その光源は、前記第２の部分から前記シリンダによって区画された前記空間の中まで延びている、請求項２３に記載の反応装置。
【請求項２５】
前記第１の作用位置では、前記分離装置は前記反応槽内に空間を区画し、
前記触媒装置は、前記蓋の第２の部分に結合されており、前記触媒装置は、前記分離装置によって区画される前記空間の周りに境界線を定義する、
請求項２０に記載の反応装置。
【請求項２６】
前記分離装置は、コイル状のチューブを備えており、そのコイル状のチューブは、内部が前記空間を区画するシリンダとして構成されており、
前記触媒装置は、前記空間の周りに境界線を定義する、
請求項２５に記載の反応装置。
【請求項２７】
前記触媒装置は、複数の光源を備えており、それらの光源は、前記第２の部分から延びると共に前記シリンダを取り囲んでいる、請求項２６に記載の反応装置。
【請求項２８】
前記ベースに対し取り外し可能に作動連結された混合装置を更に備えた、請求項２０に記載の反応装置。
【請求項２９】
反応槽内で少なくとも二種類の反応物を組み合わせて気相の反応混合物を形成する工程と、
前記反応槽内で前記混合物を機械的に混合して生成物を形成する工程と
を備えた生成物製造方法。
【請求項３０】
前記二種類の反応物のうちの一方がハロゲン化剤であり、前記二種類の反応物のうちの他方が炭素を含有するものである、請求項２９に記載の生成物製造方法。
【請求項３１】
前記ハロゲン化剤は水素を含んでいる、請求項３０に記載の生成物製造方法。
【請求項３２】
前記ハロゲン化剤はＨＢｒである、請求項３１に記載の生成物製造方法。
【請求項３３】
前記二種類の反応物のうちの他方がオレフィンである、請求項３０に記載の生成物製造方法。
【請求項３４】
前記オレフィンはハロゲンを含んでいる、請求項３３に記載の生成物製造方法。
【請求項３５】
前記ハロゲンはフッ素を含んでいる、請求項３４に記載の生成物製造方法。
【請求項３６】
前記オレフィンはビニリデン・ジフルオライドを含んでいる、請求項３５に記載の生成物製造方法。
【請求項３７】
前記少なくとも二種類の反応物は、ＨＢｒ及びビニリデン・ジフルオライドを含み、
前記生成物は、ブロモジフルオロエタンを含んでいる、
請求項２９に記載の生成物製造方法。
【請求項３８】
反応混合物から生成物を分離する工程を更に備える、請求項２９に記載の生成物製造方法。
【請求項３９】
前記生成物の少なくとも一部が、前記反応槽内の反応混合物から分離されている、請求項３８に記載の生成物製造方法。
【請求項４０】
前記分離工程は生成物の一部を凝縮することを含む、請求項３９に記載の生成物製造方法。
【請求項４１】
前記凝縮は、反応槽内に分離装置を設けると共に、分離装置の温度が、その反応槽内での圧力における前記二種類の反応物の沸点よりも高いことを含んでいる、請求項４０に記載の生成物製造方法。
【請求項４２】
前記分離装置はコイル状のチューブを具備してなる、請求項４１に記載の生成物製造方法。
【請求項４３】
反応混合物から生成物の一部を回収する工程を更に備える、請求項３８に記載の生成物製造方法。
【請求項４４】
前記分離工程は、生成物の一部を凝縮することを含み、
前記回収工程は、生成物の凝縮された部分を集めることを含む、
請求項４３に記載の生成物製造方法。
【請求項４５】
反応混合物の少なくとも一部を触媒にさらす工程を更に備える、請求項２９に記載の生成物製造方法。
【請求項４６】
前記触媒は前記反応槽内における触媒装置で構成される、請求項４５に記載の生成物製造方法。
【請求項４７】
前記触媒装置は少なくとも一つの光源を備える、請求項４６に記載の生成物製造方法。
【請求項４８】
前記触媒装置は複数の光源を備える、請求項４７に記載の生成物製造方法。
【請求項４９】
前記光源は、反応混合物に紫外線を提供するように構成されている、請求項４７に記載の生成物製造方法。
【請求項５０】
前記紫外線は２５４ｎｍの放射線である、請求項４９に記載の生成物製造方法。
【請求項５１】
生成物を精製する工程を更に備える、請求項２９に記載の生成物製造方法。
【請求項５２】
前記精製工程は、生成物を洗浄し、洗浄された生成物を乾燥し、乾燥された生成物を蒸留することを含む、請求項５１に記載の生成物製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件の開示内容は、反応器（リアクター）、反応装置および生成プロセス（生成物の製造方法）に関する。本件開示書面に記載された典型的な実施例は、気相反応器、反応装置、及び／又は気相生成プロセスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学生成プロセスは、生成物を生成すべく反応器を利用する。典型的な生成プロセスは、反応器内の反応物を組み合わせて反応混合物を形成する。いくつかのプロセスは、気相中で反応物を組み合わし、反応混合物を紫外線（ＵＶ放射線）のような触媒にさらす。紫外線を用いて触媒作用を及ぼすように構成された典型的な反応器は、各々が紫外線を提供する個別光源を有してなる複数の反応器を含むことが多い。多くのプロセスに関しては、反応混合物は反応器から除去され、生成物は反応混合物から反応器の外に分離される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本件の開示内容は、代表的な実施形態に従い、従来の技術水準を超えた改良を提供するところの反応器、反応装置および生成プロセスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
内部に機械的な混合装置を有する反応槽を含んだ反応器が提供されている。また、内部に分離装置及び／又は触媒装置を備えた反応槽を有する反応器が提供されている。
【０００５】
また、反応装置が提供されている。その反応装置は、反応槽容積の少なくとも一部分を区画形成するように構成されたベースと、前記反応槽容積内で化学的な分離を行うように構成された分離装置と、前記反応槽容積内で触媒作用を行うように構成された触媒装置と、前記分離装置及び触媒装置の両方に結合された蓋とを含むことができる。蓋は、ベースに対して取り外し可能に作動連結されるべく構成されることができる。蓋は、前記ベースと共にシールを形成して前記反応槽容積内に前記分離装置及び触媒装置を少なくとも部分的に提供する第１の作用位置に位置決めされるように構成されることができる。蓋はまた、当該蓋の少なくとも一部が前記ベースから離間されて前記分離装置及び触媒装置が少なくとも部分的に前記反応槽容積から除去される第２の作用位置に位置決めされるように構成されることができる。
【０００６】
更に、反応槽内で少なくとも二種類の反応物を組み合わせて気相の反応混合物を形成すると共に、その反応槽内で前記混合物を機械的に混合して生成物を形成するということを含んでなる生成プロセスが提供されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
「科学及び有益技術の発展を促進する」合衆国特許法（第１条第８項）の立法目的を推進すべく、発明の開示書面が提出されている。
【０００８】
反応器、反応装置および生成プロセスは、図１から図９を参照して説明される。先ず図１を参照すると、典型的なシステム１０が示されており、そのシステムは、反応物入口１２及び反応物出口１４に結合された反応槽１１を含んでいる。反応槽１１は、内部容積１６と、その内部容積１６内の混合装置１８とを含んでいる。反応槽１１は、例えばハステロイＣ（Hastelloy C）のような反応不活性物質、並びに／又は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び／若しくはパーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）プラスチックのようなプラスチックで構成されている。代表的な実施形態によれば、反応槽１１は気相反応器として構成され、しかもそのような場合には、例えば気相中での光ハロゲン化のみならず付加をも含むハロゲン化反応を行い得るように構成されてもよい。反応槽１１はまた、光化学反応器として構成されてもよい。
【０００９】
内部容積１６内では、反応物は、反応物だけを単独で、あるいは生成物及び／又は副生成物との組合せにおいて各種の反応物を含む反応混合物を形成することができる。気相反応器として構成された場合、反応物の全体が気相中にあり、及び／又は、反応混合物の少なくとも一部が気相中にあることができる。気相中の反応混合物の一部は、反応物の全体を含み得る。例えば、反応物入口１２から受け入れられた反応物は、内部容積１６内の気相中にあることができ、しかも、生成物及び／又は副生成物は液相中にあることができる。反応槽は例えば、ヒートテープ、並びに／又は、グリコール及び／又は水のような温度調節流体を供給する配管のごとき温度調節装置で覆われることができる。温度調節装置は、反応混合物が反応槽で混ぜられている間、反応槽内の反応物を気相状態に維持すべく構成されている。
【００１０】
混合装置１８は、反応槽１１の内部容積の反応物を混合すべく構成されている。混合操作は、反応混合物の形成を容易にすることができる。混合装置１８は、反応物を反応槽１１の内部容積の全体にくまなく均一に分散するような状態で反応槽１１内の反応物を分散する分散型ミキサーとして構成されてもよい。混合装置１８はまた、回転部品のような可動部品を用いて、反応物を渦巻かせる、切る、及び／又は折りたたむように構成されてもよい。かかる混合操作は、例えば、せん断、拡張、及び／又は衝撃メカニズムの一つ以上に従って、反応物に応力を付与することができる。
【００１１】
代表的な混合装置１８は、機械的なミキシング装置を含むものであるが、それに限定されるものではない。混合装置１８は、例えばモータで駆動される回転シャフトに連結された羽根車（複数のインペラ）として構成される。代表的な機械ミキシング装置は、タービン型ファンのようなファンを含む。ファンのブレード（羽根）は代表的にはインペラである。混合装置１８はまた、高せん断ミキサーとして構成されてもよい。代表的な高せん断ミキサーは、壁に接近したインペラを有することで前記インペラと壁との間におけるせん断作用を促進するようなミキサーを含む。
【００１２】
混合装置１８は、反応混合物の気相反応物を混合して生成物の生成促進を図るべく提供されている。混合装置１８は、反応槽１０の底及び／又は低部の近くに存在し得る。代表的な実施形態では、混合装置１８は、図１には示されていないが他の図には描かれている分離装置の下に存在し得る。混合装置１８は、例えばハステロイＣ（Hastelloy C）のような反応不活性物質、並びに／又は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び／若しくはパーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）プラスチックのようなプラスチックで構成されている。
【００１３】
反応槽１１を利用して処理され得る代表的な反応物は、ハロゲン化剤および炭素含有化合物を含むが、これらに限定されるものでもない。代表的なハロゲン化剤は、Ｂｒ2，Ｃｌ２及び／又はＦ2のような二原子試剤のみならず、ＨＢｒ，ＨＣｌ及び／又はＨＦのような水素含有ハロゲン化剤をも含む。代表的な炭素含有化合物は、飽和又は不飽和物であり、そのようなものとしては、オレフィン及び／又は脂肪族化合物を含み得る。炭素含有化合物はまた、炭化水素及び／又はエーテルのような完全に又は少なくとも部分的に水素化された化合物を含み得る。炭素含有化合物はまた、例えばフッ素のようなハロゲンを含み得る。代表的な炭素含有化合物は、ビニリデン・ジフルオライド（１，１−ジフルオロエテン，ＶＤＦ）（二フッ化ビニリデン）、トリフルオロプロペン、ヘキサフルオロプロペン、ビニルフルオライド（フルオロエテン）（フッ化ビニル）、並びに／又は、エチルメチルエーテル、プロピルメチルエーテル及び／又はブチルメチルエーテルを含むがこれらに限定されないＣ３−Ｃ５エーテルのようなエーテルを含み得る。
【００１４】
代表的な装備（設備）によれば、反応槽１１内では、ＨＢｒのようなハロゲン化剤がビニリデン・ジフルオライドのような炭素含有化合物と結合して、ＨＢｒ及びビニリデン・ジフルオライドの両方を備えた反応混合物を形成する。反応槽１１は、反応混合物の少なくとも一部を気相状態に維持すべく、約２１〜約２３℃で、約１０２０〜約１２８０Ｔｏｒｒに維持されることができる。混合装置１８は、反応混合物を混合して、ブロモジフルオロエタン生成物を形成することに携わる。なお、その生成物は生成物出口１４を経由して取り出されてもよい。反応槽１１内での反応物の反応は、ＲＵＬ−２５３７オングストロームランプ（サザーン・ニューイングランド・ウルトラバイオレットカンパニー、アメリカ合衆国コネティカット州，ミドルタウン，ニューフィールドストリート９５４）を使った２５４ｎｍの放射線を含む紫外線のような放射線で触媒作用を及ぼされてもよい。
【００１５】
別の例として、反応槽１１において、ＨＢｒのようなハロゲン化剤がビニルフルオライドのような炭素含有化合物と組み合わされて、ＨＢｒ及びビニルフルオライドの両方を備えた反応混合物を形成する。反応槽１１は、反応混合物の少なくとも一部を気相状態に維持するに十分な温度であることができる。混合装置１８は、反応混合物を混合して、ブロモフルオロエタン生成物を形成することに携わる。なお、その生成物は生成物出口１４を経由して取り出されてもよい。反応槽１１内での反応物の反応は、２５４ｎｍの放射線を含む紫外線のような放射線で触媒作用を及ぼされてもよい。
【００１６】
更に別の例として、反応槽１１において、Ｃｌ2のようなハロゲン化剤がエーテルのような炭素含有化合物と組み合わされて、Ｃｌ2及びエーテルの両方を備えた反応混合物を形成する。代表的な反応条件は、２００３年５月１２日に出願された「エーテルの準備方法、エーテル組成物、フルオロエーテル消火システム、混合物および方法」と題された米国特許第６８４９１９４号に記載されている。その米国特許の内容については、ここに参照することでその全体が組み込まれるものである。反応槽１１は、反応混合物の一部を気相状態に維持するに十分な温度であることができる。混合装置１８は、反応混合物を混合して、塩素化されたエーテル生成物を形成することに携わる。なお、その生成物は生成物出口１４を経由して取り出されてもよい。反応槽１１内での反応物の反応は、３５０ｎｍのような放射線で触媒作用を及ぼされてもよい。
【００１７】
反応槽１１並びに装置及びプロセスの代表的及び代替的な例は、図２〜図９を参照して記述されている。なお、当業者が本件の開示内容に触れることで、開示された実施例に対し代替し得る追加の実施形態を思いつくであろうという、少なくともその理由のために、本件に記述された代表的及び代替的な例が、余すところ無く完全であると考えられるべきではない。
【００１８】
図２を参照すると、代表的な反応槽２０が示されており、その反応槽は反応物入口２２及び２４、並びに生成物出口２６を備えている。図示のように反応槽２０は、反応物入口２２及び２４を介して少なくとも二種類の反応物を受け入れる気相反応器として構成され得る。反応物入口２２及び２４の一方又は両方は、反応槽２０の内部容積の中に延びるディップチューブ（浸漬管）を含むように構成されてもよい。また、それらのチューブは、例えば反応槽の上部から中心部まで延びるように構成されてもよい。代表的な構成は、反応槽の上部からその中心部を横切って下部にまで延びるチューブ（管）を含む。図２の描写構成によれば、少なくとも一つの反応物入口が反応槽２０の上部に配置され、生成物出口が低部又は下部に配置されている。
【００１９】
図２に代表的に示されているように、反応槽２０は、多数のコンポーネントを備えた装置として構成されている。例えば、反応槽２０は、蓋コンポーネント３０及びベースコンポーネント３２を備えることができる。蓋およびベースの各コンポーネントは、例えば、ハステロイＣ（Hastelloy C）のような反応不活性物質、並びに／又は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び／若しくはパーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）プラスチックのようなプラスチックで構成され、及び／又は、それらで一列に作られている。蓋コンポーネント３０は、ベースコンポーネント３２に対して取り外し可能に作動連結されている。反応槽２０は、第１の作用位置において、蓋コンポーネント３０がベースコンポーネント３２に作用的にシールするように構成されている。蓋コンポーネント３０のベースコンポーネント３２に対する作用的なシーリングは、例えばナット及びボルトを介して蓋コンポーネント３０をベースコンポーネント３２に締結することを含む。この第１の作用位置では、反応槽２０は、反応物を受け入れて反応させるように構成された内部容積を区画する。代表的な構成によれば、内部容積は少なくとも約２００リットルである。反応槽２０はまた、第２の作用位置において、蓋コンポーネント３０がベースコンポーネント３２から隔てられるように構成され得る。この第２の作用位置では、反応槽２０の内部容積は、例えば混合装置２８の保守を容易にするようにアクセスされてもよい。
【００２０】
代表的に描かれているように、反応槽２０はまた、反応槽２０の低部及び／又は底に配設された混合装置２８を備えており、その混合装置は、タービン型ファンのような機械式混合装置であってもよい。反応槽２０が、ベースコンポーネント３２に結合された混合装置２８を持ったコンポーネントの組立体として描写されている一方で、そのような構成は、混合装置２８が代替的構成を有する反応槽と結合されるときには、必要ではない。
【００２１】
図３を参照すると、混合装置２８のより詳細な図が示されており、その混合装置では、ファン４０が回転軸４２を介してファンモータ（図示略）に結合されている。混合装置２８は、反応槽１０及び／又は２０のような反応槽に結合するよう構成されている。そのような代表的な結合は、例えばナット及びボルトを介して混合装置を反応槽の内部に締結することを含む。
【００２２】
図２を再び参照すると、反応槽２０は、分離装置３４及び／又は触媒装置３６を含むことができる。代表的に描かれた図２の実施形態では、分離装置３４及び／又は触媒装置３６は、反応槽２０の蓋コンポーネント３０に結合され得る。分離装置及び／又は触媒装置はまた、反応槽の内壁に結合されて反応槽の内部容積の中に延びていてもよい。
【００２３】
代表的な設備では、分離装置３４は、反応槽２０の内部容積内で延びるコイル状のチューブ（管）のような冷却フィンガーとして構成され得る。分離装置３４はまた、例えば反応槽２０の内壁の少なくとも一部に整列するように構成されてもよい。分離装置３４は蓋コンポーネント３０に結合されて、蓋コンポーネント３０からほぼ垂直又は直角に延び、及び／又は、第１の作用位置における反応槽２０の容積の中央領域を横切っている。分離装置３４はまた、反応槽の最上部から最低部（最下部）まで延びていてもよい。
【００２４】
分離装置３４は反応槽の内部容積内に空間を区画するように構成され得る。例えば、コイル状のチューブとして構成されたとき、そのチューブは、内部容積を有するシリンダを区画するように構成される。代表的な設備においては、当該シリンダの内部容積は、当該装置３４によって区画された反応槽内の空間を含む。分離装置３４のコイルは、所定温度を有する流体を含むよう構成される。流体としては、水、グリコール、及び／又は、水とグリコールの混合物（例えば、水とエチレングリコールの５０対５０の混合物）を含む。流体は、当該分離装置での生成物の凝縮（又は濃縮）を促進すべく冷却されてもよい。流体は、約２．３〜約４．２Ｌ／ｍｉｎ（リットル／分）の速さでコイルに提供されてもよい。例えば、分離装置３４は、反応槽内での圧力での反応物の沸点以上であるが、生成物の沸点未満の温度に維持されることができる。例えば、ＨＢｒ及びビニリデンジフルオライドが反応物であり、ブロモジフルオロエタンが生成物である場合、分離装置３４は、約−２５℃と約−５℃の間に維持され、分離装置３４でブロモジフルオロエタンの生成物を凝縮することができる。
【００２５】
図２及び図４に代表的に描写されるように、分離装置３４は、蓋コンポーネント３０に連結されることができる。上述のように、蓋コンポーネントはベースコンポーネント３２に取り外し可能に作動連結され得る。図２及び図４に描写されるように、第１の作用位置において、分離装置３４は、反応槽２０の内部容積内に少なくとも部分的に存在する。上述のように、第１の作用位置では、分離装置３４は、反応槽２０の内部容積内に空間を区画することができる。分離装置３４はまた、混合装置２８の上方にあってもよく、例えば混合装置２８の上方で横側に配列されてもよく、及び／又は、シールド装置３８によって混合装置２８から隔てられていてもよい。
【００２６】
図４を参照すると、代表的な実施形態は、反応槽２０の上部から底部まで垂直的に分離装置３４が延設されていることを含む。図４には、蓋コンポーネント３０に連結された分離装置３４の典型的描写が示されている。代表的な実施形態においては、分離装置３４はシールド３８の上方に整列される。シールド３８は、混合装置２８の一つのコンポーネントとして構成され、且つ、例えば、ハステロイＣ（Hastelloy C）のような反応不活性物質、並びに／又は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）及び／若しくはパーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）プラスチックのようなプラスチックで構成されることができる。シールド３８は、分離された生成物を上記混合装置２８から回収出口２６に方向転換させるように構成されることができる。代表的な設備においては、シールド３８及び／又は分離装置３４は、連結するように構成され得る。分離装置３４が例えばシリンダを区画するチューブのコイルとして構成されるとき、シールド３８は、例えばシリンダの内部容積の中に延びるように設計された狭部と共に組み立てられることができる。第１の作用位置では、上で言及したように、分離装置３４はシールド３８と連結してもよい。
【００２７】
図５を参照すると、代表的なシールド３８の詳細図が示されており、そのシールドは、屋根部５４を介して低部５２につながった上部５０を有している。上部５０の低部５２への結合部分は、混合装置２８をカバーするように且つ反応槽２０の反応中に生成物出口２６が混合装置２８に接触するのを防止するように構成されている。例えば、図示のように屋根部５４は上部５０及び低部５２から角度付けされている。また、反応槽２０内の反応混合物から分離した生成物の少なくとも一部の回収を容易にするべく、シールド３８の一部は生成物出口２６に結合されてもよい。図示のように、上部５０はまた、十分に狭くあることでコイル状チューブのシリンダの内部容積により受け入れられるように組み立てられてもよい。分離装置３４及びシールド３８の代表的な結合形態が、図６を参照してより詳細に示されている。図６に示すように、混合装置２８はフランジ３９内に存在しており、そのフランジは反応混合物の混合を容易にする開口部を有している。そして、シールド３８はフランジ３９の方に延びていることができる。
【００２８】
代表的な設備によれば、分離装置３４はコイル状チューブのシリンダとして構成されてもよく、それは混合装置２８の上方において側方に配置されている。このやり方で実施された場合、分離装置３４は、混合装置２８との関係で通気管的なやり方で反応物の流れを容易にすることができる。この構成における分離装置３４と混合装置２８との間のシールド３８を構成することは、反応槽２０内での反応物の混合を更に容易にすることができる。
【００２９】
図７を参照すると、分離装置は「二管型」のシステム４３として構成され得る。この構成では、チューブ４４は、第１の作用位置におけるコンポーネント３０から反応槽の内部容積に延びることができる。チューブ４４は、前述した水およびグリコール流体のような温度制御される流体を含むように構成されることができる。チューブ４４は、バフル（調整器）４５を伴って構成されてもよい。バフル（調整器）４５は、チューブ４４の間を延びる導管（チャンネル）の形態をとることができる。それらの導管は、チューブ４４と結合してチューブ４４から流体を受け入れるように構成されることができる。追加の実施形態は、例えば螺旋状にチューブ４４間を延びるチューブを含む。バフル（調整器）４５は、その中を触媒装置３６が延びた状態で、内部容積を有するシリンダを区画することができる。代表的な実施形態では、チューブ４４は、バフル（調整器）４５の低部に流体を提供すると共に、バフル（調整器）４５の上部で除去用のバフルを通して流体を循環させることができる。システム４３は、第１の作用位置においてシールド３８の上にて横に存在するように構成されることができる。
【００３０】
再び図２を参照すると、触媒装置３６は、蓋コンポーネント３０のような反応槽２０の内側部に結合するように図示されている。代表的に描写するように、触媒装置３６は、蓋コンポーネント３０が第１の作用位置にあるときに、反応槽の内部容積の中に延びる複数の光源であることができる。個々の光源は、クォーツ（石英）又は反応槽２０内で放射線を発するのに適した全ての物質から構成され得る。代表的な放射線としては、可視光線、マイクロ波、赤外線（ＩＲ）および／又は無線周波数（ＲＦ）を含む。光源は、反応槽２０内の反応物を例えば２５４ｎｍのような紫外線に晒すように構成され得る。そのような紫外線は例えば、蓋コンポーネント３０を通して光源の中にドロップインする光として提供されてもよい。分離装置との組み合わされる触媒装置の多数の構造が提供される。例えば、上述のように、分離装置は反応槽内に空間を区画するように構成されてもよい。分離装置の構成との組み合わせにおいて、触媒装置は、分離装置３４の内部容積の中に延びる図４の触媒装置３６のように、分離装置によって区画される空間内に延びるように構成されてもよい。
【００３１】
別の例として、触媒装置は、分離装置によって区画される空間の周りに境界線（周囲）を区画するように構成されてもよい。図９と組み合わされる図８を参照すると、蓋コンポーネント３０は、そこから延びる触媒装置３６を有するものとして図示されている。図示のように、触媒装置３６は、蓋コンポーネント３０から垂直に（又は直角に）延びる複数の光源を含むことができる。図９を参照すると、蓋コンポーネント３０の上面図が示されている。図示のように、触媒装置３６は、分離装置３４を取り囲むように、分離装置３４の周りの境界線９０に沿って各ポイントに整列させられることができる。代表的な構成として、触媒装置３６は、反応槽２０の外側壁に接近して、及び／又は、分離装置３４に接近して存在することができる。分離装置３４は、境界線９０のほぼ中央にて蓋コンポーネント３０に結合され得る。これらの組み合わせは、反応物（２２，２４）の混合をも容易にすることができる装置２８，３４及び３６の構成の代表例である。例えば、単に例として言えば、触媒装置３６が分離装置３４の周りに境界線を定義する状態で混合装置２８の上方で側方に配置された分離装置３４を有する反応槽２０の構成は、反応物の均質な混合を確実にし得る反応槽２０での環状（又はドーナッツ状）循環パターンを容易にすることができる。
【００３２】
図１０を参照すると、代表的なシステム１００が示されており、そのシステムは、反応物１０２及び１０４を組み合わせるべく構成された代表的な反応槽１３０を含んでいる。代表的な実施形態によれば、反応物１０２はＨＢｒを含むことができ、反応物１０４はビニリデン・ジフルオライドを含むことができる。反応物１０２及び１０４は反応槽１３０内で組み合わされて反応混合物を形成する。この反応混合物から、反応槽１３０は加熱され、触媒装置１３６は生成物１０６の生成を容易にすることができる。生成物１０６は、分離装置１３４を利用して反応槽１３０から回収され得る。代表的な実施形態では、反応物１０２及び１０４の反応混合物は、機械的な混合装置１２８を使って機械的に混合されてもよい。生成物１０６はブロモジフルオロエタンを含み得る。代表的な実施形態では、反応物１０２及び１０４は約２１〜２３℃から加熱されると共に、ビニリデン・ジフルオライドのＨＢｒに対するモル比で、少なくとも１：１、代表的な実施形態では、１．１：１で反応槽１３０に提供され得る。分離装置１３４は、約−２５〜−５℃で構成され得ると共に、触媒装置１３６は、２５４ｎｍの紫外線用の光源を含むことができる。生成物１０６は、分離装置１３４のコイルで凝縮されて、コイルの下に回収され得る。生成物１０６は腐食剤で洗浄され得る。代表的な腐食剤は水およびＫＯＨを含み、この洗浄された生成物はモル・シブ（分子ふるい）を使って乾燥され、最終的には蒸留されてブロモジフルオロエタン生成物を得る。
【００３３】
法律に従い、発明が構造的及び方法的な特徴に関して、多かれ少なかれ明確に言葉で説明された。しかしながら、ここに開示された手段は発明を有効にする好ましい形態を含むものであるから、図に示され、言葉で説明された特定の特徴に発明が限定されるものではない、と理解されるべきである。それ故、発明は、均等論に従って適切に解釈される添付クレームの範囲内で、その実施形態又は変更形態の全てにおいて特許請求されている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】一実施形態に従う生成システムを示す図。
【図２】一実施形態に従う反応器を示す図。
【図３】一実施形態に従う図２の反応器の混合装置を示す図。
【図４】一実施形態に従う図２の反応器のコンポーネントを示す図。
【図５】一実施形態に従う図２の反応器のアセンブリを示す図。
【図６】一実施形態に従う図４及び図５のアセンブリの詳細図。
【図７】一実施形態に従う図２の反応器のコンポーネント組立て体を示す図。
【図８】一実施形態に従う図２の反応器のコンポーネント組立て体を示す図。
【図９】一実施形態に従う図４及び図７のコンポーネント組立て体の上面図。
【図１０】一実施形態に従う生成システムを示す図。
【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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【国際調査報告】
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