(57)【要約】【課題】従来技術の有する不利な点を有さず、そして特に、固体の塩化アルミニウムを壁から分離するための手作業を必要としないデサブリメータを提供すること。【解決手段】塩化アルミニウム蒸気から粒子状の固体塩化アルミニウムを製造するためのデサブリメータであって、全ての側面により閉じられ、且つ垂直な壁を有する容器、及び塩化アルミニウム蒸気の供給箇所、及び固体塩化アルミニウムの取出箇所によって構成され、容器の壁が平坦な金属シートを溶接した固定枠により形成され、且つたたき具で打撃することにより振動の発生が可能なように設計されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩化アルミニウム蒸気から粒子状の固体塩化アルミニウムを製造するためのデサブリメータであって、
全ての側面により閉じられ、且つ垂直な壁を有する容器、及び塩化アルミニウム蒸気の供給箇所、及び固体塩化アルミニウムの取出箇所によって構成され、
容器の壁が平坦な金属シートを溶接した固定枠により形成され、且つたたき具で打撃することにより振動の発生が可能なように設計されているデサブリメータ。
【請求項２】
全ての側面により閉じられた前記容器が、好ましくは、その下部において傾斜した円錐形を形成する請求項１に記載のデサブリメータ。
【請求項３】
前記壁を形成する前記金属シートの平面度が、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３９２０に従う公差クラスＦに適合し、好ましくは、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３９２０に従う公差クラスＥに適合する請求項１又は２に記載のデサブリメータ。
【請求項４】
前記壁を形成する前記金属シートの平面度が、ポイント溶接によって作成され、好ましくはフレームレベリング法によって作成される請求項３に記載のデサブリメータ。
【請求項５】
前記平坦な金属シートが、角柱の側面を、好ましくは、底面が四角形状である角柱の側面を形成している請求項１〜４の何れかに記載のデサブリメータ。
【請求項６】
前記平坦な金属シートを溶接した枠が、形成後の残留応力が低くなるように焼きなまされた隅部角を有する請求項１〜５の何れかに記載のデサブリメータ。
【請求項７】
前記平坦な金属シートの材料が微粒構造の鋼、特にＰ３５５ＮＨであり、及び金属シートの厚さが５又は６ｍｍである請求項１〜６の何れかに記載のデサブリメータ。
【請求項８】
前記平坦な金属シートが、ＴＩＧ法によって枠状に溶接され、該溶接の継ぎ目が、前記容器内で、前記金属シートと同一面に溶接され、及び前記容器の外側で小さな凹部が形成されている請求項１〜７の何れかに記載のデサブリメータ。
【請求項９】
３部分、すなわち、好ましくは同一の構造の２個の重ねられた角柱要素のものと下部の円錐部分の３部分で形成される請求項１〜８の何れかに記載のデサブリメータ。
【請求項１０】
衝撃によりデサブリメータの前記壁に振動を発生させるたたき具が、一体部材で形成され及びデサブリメータの壁にネジで止められたたたき具台に設けられている請求項１〜９の何れかに記載のデサブリメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩化アルミニウム蒸気から粒子状の固体塩化アルミニウムを製造するためのデサブリメータに関する。
【背景技術】
【０００２】
塩化アルミニウムは、溶融アルミニウム及び塩素を用いる、元素からの合成により工業的に製造される。反応は、約７００〜７５０℃で起こり、高い発熱を伴う。工業的には、反応は、約８０〜１００ｋｇ／ｈの範囲のキャパシティ（能力）を有する比較的小さな合成ユニット（装置）において行われる。
【０００３】
塩化アルミニウムは、１８０℃を超える温度で二量体として昇華するので、その反応条件下では形成された塩化アルミニウムは気体である。塩化アルミニウム蒸気気体は管を経て空冷容器、すなわちデサブリメータ(desublimator)に送られ、その中で、塩化アルミニウムが固体状態で沈殿し、好ましくは、壁上に沈殿する。
【０００４】
従来技術に従う装置においては、デサブリメータとして使用される容器は、断面が円形の円筒形状を有しており、円筒状の壁はその下部端で傾斜した円錐形状を形成している。
【０００５】
壁上に沈殿した固体の塩化アルミニウムを除去するために、気体圧力によるたたき具(tapper)がデサブリメータ(desublimator)の外部に設けられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
操作中、容器の構造が剛直なため、たたき具の効果が衝撃箇所からの限られた距離にしか及ばず、このためその効果が及ばない壁の部分にケーキング(caking)が繰り返えし発生する。
【０００７】
このケーキングは、外部をハンマーで打撃することによる手作業でのみ落下でき、又は気体圧力によるハンマーを使用した、費用の掛かるクリーニングによって除去しなければならない。これは、極端な場合には、全ての合成ユニットを閉鎖することを意味する。
【０００８】
ハンマーによる追加的なクリーニングの他の不利な点は、打ち跡（くぼみ）の形成によるデサブリメータの変形が避けられないということであり、これは、装置の硬直性(rigidity)を著しく増加させ、壁の材料に割れ目が形成される程度にまで機械的ストレスがかかることになる。
【０００９】
従って、本発明は、従来技術の有する不利な点を有さず、そして特に、固体の塩化アルミニウムを壁から分離するための手作業を必要としないデサブリメータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、塩化アルミニウム蒸気から粒子状の固体塩化アルミニウムを製造するためのデサブリメータであって、全ての側面により閉じられ、垂直な壁、及び塩化アルミニウム蒸気の供給箇所、及び固体塩化アルミニウムの取出箇所を有する容器によって構成され、  容器の壁が平坦な金属シートを溶接した固定枠により形成され、且つたたき具で打撃することにより振動の発生が可能なように設計されているデサブリメータによって達成される。
【００１１】
壁が非常に平坦であり、これに加えて、衝撃が与えられた時に振動（共振：vibrating）する膜のように挙動するように壁が形成されていることが、デサブリメーション（蒸留能力の除去）によって形成された固体の塩化アルミニウムをデサブリメータの壁から分離することに非常に重要であることがわかった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
上述した関係のため、平面度に関する材料のクラスの特定の選択について、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３９２０に従う最も高い公差クラスすなわち、公差クラスＥが特に好ましい。経済性を考慮して、公差クラスＦも選択され得る。
【００１３】
例えば、２０００ｍｍを超えて４０００ｍｍまでの、公称(nominal dimension)寸法範囲１において、材料が３ｍｍの公差ｔを超えないならば、それはＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３９２０に従う公差クラスＥに一致した材料である。より低い公差クラスＦでは、同様の公称寸法範囲は６ｍｍである。
【００１４】
上述した公差範囲内にある平面度を有する金属シートは、ポイント溶接によって得られることが好ましく、特にフレームレベリング法によって得られることが好ましい。この情報は、例えば、Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｐｅｉｆｆｅｒ：Ｈａｎｄｂｕｃｈ  ｄｅｒ  Ｆｌａｍｍｒｉｃｈｔｔｅｃｈｎｉｋ：Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｅ，Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ，  Ｇｅｒａｅｔｅ  ｕｎｄ  Ａｎｗｅｎｄｕｎｇｓｂｅｉｓｐｉｅｌｅ，  Ｄｅｕｔｓｃｈｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ  ｆｕｅｒ  Ｓｃｈｗｅｉｓｓｔｅｃｈｎｉｋ  ＤＶＳ−Ｖｅｒｌａｇ，  ＤＶＳ−Ｖｅｒｌａｇ，  Ｄｕｅｓｓｅｌｄｏｒｆ，  １９９６に見出され、その２頁、１．２．１項には、Ｓｔａｈｌ−Ｅｉｓｅｎ−Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｂｌａｔｔ  ＳＥＷ  ０８８に関し、「フレームレベリングは、構成要素に所望の形状を与え又はゆがみ(deformation)を除去することを目的として、短時間でフレームレベリング温度にまでするため、構成要素(component)を急速な、部分的加熱をする。加熱は、表面に近接した領域に限定することも可能で、あるいは熱を完全に貫通させることもできる。フレームレベリングを行う温度は、フレームレベリングの過程における各要素の中で最も高いものである。
【００１５】
金属シートを形成する材料として、微粒構造の鋼(fine-grained structural steel)が好ましく、特に微粒構造の鋼Ｐ３５５ＮＨが好ましい。壁の材料の厚さは、５又は６ｍｍが好ましい。
【００１６】
デサブリメータの垂直壁は、角柱の側面を形成し、四角形底面を有する角柱であることが好ましい。
【００１７】
壁を形成する金属シートは、溶接されて固定枠を形成し、たたき具で打撃することによって振動を発生させることが可能である。
【００１８】
金属シートは、熱を導くことがほとんどなく、及び従って微細構造にほとんど又は全く変化がなく、及びアンダーカットがほとんど又は全くない溶接法で溶接されて、枠を形成することが好ましい。このような方法の例は、タングステン不活性ガス法（ＴＩＧ法）がある。
【００１９】
溶接の継ぎ目は、容器の内部で金属シートと同一面に磨かれ、及び容器の外側で、小さな凹部が形成されることが好ましい。
【００２０】
枠は、隅部角(corner angle)を有し、この隅部角は曲げ台(bending bench)上において冷間で形成され、その後に残留応力が低くなるように５８０℃で焼きなまされることが有利である。
【００２１】
デサブリメータそれ自身は固定されておらず、特にゴム性の緩衝体で吊されており、同様に、デサブリメータの下部端において、固体塩化アルミニウムをデサブリメータから取り出すための接合線は、堅く固定されておらず、補正器を介して固定されている。
【００２２】
製造物の除去をより容易にするために、デサブリメータは、垂直壁を有する部分の下部端で円錐(cone)を形成することが好ましく、傾斜した円錐形状を形成することが特に好ましい。
【００２３】
この円錐は、垂直壁を有する部分、すなわち、円錐の上に溶接されており、振動が与えられる側面部分が堅い枠構造と、同様の構成原理に従って設計されることが好ましい。
【００２４】
デサブリメータは、３部分、すなわち、垂直壁を有する同一構造である２個の重ねられた角柱状の構成要素、及び下部の円錐形状部分から形成されており、且つ構成要素はフランジで互いに連結されている。
【００２５】
デサブリメータの側面を形成する平面状の金属シートは、衝動によって振動が与えられ、特に、気体圧力によるたたき具を使用して振動が与えられる。各平面金属シートにたたき具を１個だけ使用すると、デサブリメータ運転がより円滑になる。たたき具はたたき具台に設けられることが有利である。そして、たたき具台は一体に構成され、すなわち、溶接の継ぎ目が全くなく構成され、特に丸棒(round stock)から加工されており、そして同様に、溶接の継ぎ目なしに、デサブリメータの外壁に固定され、好ましくはネジで固定されていることが有利である。
【００２６】
以下に本発明を、図と実施例で説明する。
【００２７】
発明の詳細な説明
図１は、本発明に従うデサブリメータの好ましい実施の形態を概略的に示しており、図１（Ｂ）は断面図である。
【００２８】
図２は、本発明に従うデサブリメータの他の好ましい実施の形態を概略的に示しており、図２（Ｂ）は断面図である。
【００２９】
図３は、従来技術に従うデサブリメータを示しており、図３（Ｂ）は断面図である。
【００３０】
図において、同一の符号は同一又は対応する要素を示している。
【００３１】
図１は、合成反応器Ｒを概略的に示しており、アルミニウム棒Ａｌが溶解（溶融）してアルミニウム浴（浴温度：７００〜７５０℃）を形成している。気体状塩素Ｃｌ2を浴の下部領域の、アルミニウム浴中に通過させる。各元素(element)からの合成により、反応条件下では気体の塩化アルミニウムを形成し、そして水で冷却し、及び二量体（Ａｌ2Ｃｌ6VAP）として、約３５０℃でオフテイクラインを介してデサブリメータ内に搬送する。塩化アルミニウム蒸気は、デサブリメータに入る時にオフテイクラインで約２２０℃にまで冷却される。図に示された好ましい実施の形態では、デサブリメータへの入り口は、デサブリメータの上部領域に位置している。
【００３２】
デサブリメータＤは、垂直壁Ｗによって全ての側面が閉じられ、下部領域で傾斜した円錐を形成している容器である。安全弁と排出空気のための排出口(offtake)が容器の上部の蓋(lid)に備えられている。
【００３３】
下部、デサブリメータＤの円錐部分は補正器(compensator)Ｋ及びモーターＭを介して輸送ユニットＦＥに連結されている。輸送ユニットＦＥはチェインスルーコンベアーが好ましい。
【００３４】
たたき具Ｋは、デサブリメータＤの各壁Ｗにネジで結合して取り付けられている。
【００３５】
図１（Ｂ）に描かれた断面は、容器の垂直壁Ｗを有する部分四角の断面部を明確に示している。
【００３６】
図２は、デサブリメータＤの他の好ましい実施の形態を概略的に示したものであり、図１に示した実施の形態との違いは、３部分で作られていることであり、この３部分は垂直壁Ｗを有する２個の角柱状の構成要素を含み、２個の角柱状の構成要素は、互いに重ねて配置され、傾斜した円錐を形成する下部の構成要素とフランジで結合されている。合計８個のたたき具が設けられた図１に示された実施の形態に対し、この３部分の実施の形態では、１２のたたき具、すなわち１枚の壁に付き１個のたたき具が設けられている。
【００３７】
図３に示した従来技術に従うデサブリメータの概略図では、多くのたたき具Ｋが必要であることが直ちに理解できる。
【００３８】
図３（Ｂ）に示した断面に示されているように、本発明との重要な違いは、垂直壁を有する容器の円状の断面で、たたき具が非常に多く設けられていることである。
【実施例】
【００３９】
１．従来技術に従うもの
従来技術に従う一般的なデサブリメータは、長さが４．３０ｍ及び直径が１．６０ｍの、まっすぐで垂直な円筒状の形状を有しおり、そして下部領域で、長さ２．３４ｍの傾斜した円錐が隣接している。デサブリメータは、５ｍｍの厚さを有する構造用鋼ＳＴＥ３５５で構成されている。
【００４０】
製造物をデサブリメータの内壁から除去(clean)するために、合計２３個の気体圧力によるたたき具が外壁に設けられ、及び以下のように表面上に配置されている、すなわち、まっすぐなシリンダー上に１６個のたたき具及び円錐上に７個のたたき具がある。
【００４１】
運転において、気体圧力によるたたき具の単独の作動だけでは壁は清掃され得ないことがわかった。追加の手動によるハンマー打ちが絶対的に必要であり、そして、極端な場合には、清掃は圧縮空気を用いたハンマーを使用して実施しなければならなかった。デサブリメータにはハンマー打ちのため、亀裂が形成される危険のある過酷なへこみが見られた。
【００４２】
２．本発明に従うもの
これに対し、同一の容量を有する本発明に従うデサブリメータは、四角形の断面を有する直立した立方体として構成され、断面の側端の長さが１．３６ｍ、及び立方体の縁の長さが４．３２３ｍで、２．４５７ｍの長さを有する傾斜した円錐部分と隣接している。
【００４３】
容器の立方体部分及び円錐部分は両方とも、構造用鋼ＳＴＥ３５５の平坦な板で作られており、この平坦な板は、材料の厚さが６ｍｍで、そして平面度がＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３９２０に従う公差クラスＦに相当し、それぞれがタングステン不活性ガス法によって溶接して固定枠とされている。このデサブリメータの内部体積は、１０．６８ｍ3であり、従来技術に従うデサブリメータの内部体積（１０．５０ｍ3）にほぼ一致する。
【００４４】
一個の気体圧力によるたたき具が、清掃されるべき平坦な板の各外壁に設置された。従って、デサブリメータに設けられたたたき具の総数は８個、すなわち、容器の四角形の部分の垂直な側壁に４個のたたき具、及び下部の円錐部分の側壁に４個のたたき具である。
【００４５】
運転において、各場合におけるたたき具はその領域に作用する衝撃の結果として、壁の全領域に振動を与え、この振動は壁に沈殿(precipitate)した製造物を落下させる。
【００４６】
数年間の実験的な運転の後においても、追加的な外部のハンマー打ちによる手動の清掃を気体圧力によるたたき具の作動に追加する必要はなかった。
【００４７】
更に、たたき具が破損(failure)した結果、壁上に特に厚い層がある場合であっても、製造物は手動操作することなく、専らたたき時間を延長することにより機械的に除去可能であることがわかった。
【００４８】
本発明に従うデサブリメータのタイプの有利な点は、専ら機械的な清掃だけで手動による清掃を必要とせず、損傷になる変形が発生せず、メンテナンスの必要性が減少され、従って全体的な装置の連続的な運転が改良されるということである。これに加え、たたき具の数が有意に減少される結果、設置の費用及び気体圧力によるたたき具の運転が減少される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に従うデサブリメータの好ましい実施の形態を概略的に示しており、図１（Ａ）は垂直断面図、図１（Ｂ）は横断面図である。
【図２】本発明に従うデサブリメータの他の好ましい実施の形態を概略的に示しており、図２（Ａ）は垂直断面図、図２（Ｂ）は横断面図である。
【図３】従来技術に従うデサブリメータを示しており、図３（Ａ）は垂直断面図、図３（Ｂ）は横断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
Ｄ  デサブリメータ
Ｋ  補正器(compensator)
Ｍ  モーター
Ｒ  合成反応器
Ｗ  垂直壁
ＦＥ  輸送ユニット
【図１】
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【図２】
2006117513.tif 000004
【図３】
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【外国語明細書】
1.  Title of Invention
Desublimator for aluminum chloride
2.  Detailed Description of Invention
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2006117513.tif 000010
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3.  Brief Description of Drawings
Figure 1 schematically shows a preferred embodiment of a desublimator
according to the invention, with the vertical section depicted in (A) and the
cross section depicted in (B).
Figure 2 schematically shows a further preferred embodiment of a desublimator
according to the invention, with the vertical section depicted in (A) and the
cross section depicted in (B).
Figure 3 schematically shows a desublimator according to the prior art, with
the vertical section depicted in (A) and the cross section depicted in (B).
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1.  Abstract
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2.  Representative Drawing
Figure 1
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