(57)【要約】材料の移動する流体を高せん断反応及び混合の双方又はいずれか一方を行うための方法及び装置は、２個の静止面の間の空間に形成した相互拡散及び反応領域を採用し、前記静止面の間隔が、最大でも、材料及び得られた材料の双方又はいずれか一方が静止面上に背中合わせに形成する境界層の厚さを合計したものとなり、これら２個の境界層間のいかなる第３の層も極めて薄肉になり、乱流対流及びチャネリングの発生により特徴付けられる攪拌を支持しないようにする。これらの材料は、全般的な対流による混合ではなく、材料の流れにより発生する高速層流せん断により相互拡散し、材料は、高速の入口送給か、反応／混合領域中にポンプ送給される補助高圧ガスの流れか、又は生じうる任意の化学反応によりガス状副生成物が発生することにより形成された補助高圧ガスの流れにより推進される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の材料を、２個の接近して離間した静止面の間にある相互拡散通路により構成した流路に第１の流速で供給する工程と、
第２の材料を、前記相互拡散通路を通る前記流路に第２の流速で供給し、この第２の材料をこの流路中にある前記第１の材料と相互拡散させ、この相互拡散及びこの相互拡散の結果生ずる反応により得られた材料を、相互拡散で生ずる流速で流路内を移動させる工程と
を有する材料の高せん断混合及び反応のための方法において、
前記第１及び第２の材料と、これら第１及び第２の材料の相互拡散及びこの相互拡散の結果生ずる反応により得られた材料とが、前記静止面の双方に対して各材料に対応する境界層を形成し、
前記２個の静止面間の径方向の間隔を、これら２個の静止面に対して形成される前記材料の２個の境界層の背中合わせとなる径方向の厚さを合計した厚さと同じか又はそれより小さくし、またこの距離を２個の境界層の背中合わせとなる径方向の厚さを合計した厚さよりも大きくする場合には、これら２個の境界層の間にできる第３の層が、乱流対流を支持したり又はチャネリングを生じたりしない極めて薄肉のものとし、
前記流路内における前記材料の流速を、前記材料が、相互拡散に必要な層流せん断を受けるような値にする
高せん断混合及び反応を行うための方法。
【請求項２】
前記２個の静止面を、２個の円筒部材であって一方を他方の内部に装着した部材により設け、外側の前記部材の内面と、内側の前記部材の外面とにより２個の平行に接近して離間された平滑な静止面を構成し、前記材料の流路を構成する環状相互拡散通路を得る請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記材料の流速を、前記２個の静止面の間の材料の平均線速度が少なくとも５．０メートル／秒になるようにする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記離間した静止面の平滑度を１０マイクロインチ（０．２５４ミクロン）以下にする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記離間した静止面の平滑度を５マイクロインチ（０．１２７ミクロン）以下にする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記流路に供給する一方の材料を、他方の材料が流路内で必要とする流速を発生させるのに充分な圧力で供給する補助ガスとする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記材料が流路内で必要とする流速を、前記材料間の反応により得られる流路内での材料の体積の増加により得る請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記材料が流路内で必要とする流速を、前記材料間の反応により生成されるガス状反応生成物により得られる流路内での材料の体積の増加により得る請求項７に記載の方法。
【請求項９】
２個の平行に接近して離間した静止面を有し、これらの間に相互拡散通路となる流路を構成した装置構造体と、
前記相互拡散通路を通る流路に第１の材料を第１の流速で供給する手段と、
前記相互拡散通路を通る前記流路に第２の材料を第２の流速で供給し、この第２の材料をこの流路内にある第１の材料と相互拡散させ、この相互拡散及びこの相互拡散の結果生ずる反応により得られた材料を、相互拡散の結果生ずる流速で流路内を移動させる手段と、
を有する材料を高せん断混合及び反応させる装置において、
前記第１及び第２の材料と、これら第１及び第２材料の相互拡散及び任意の結果的な反応により得られた材料とが、前記静止面の双方に対して各材料に対応する境界層を形成し、
前記２個の静止面間の径方向の間隔を、これら２個の静止面に対して形成される前記材料の２個の境界層の背中合わせとなる径方向厚さの合計厚さと同じか又はそれより小さくし、またこの距離を２個の境界層の背中合わせの合計径方向厚さよりも大きくする場合には、これら２個の境界層の間にできる第３の層が、乱流対流を支持したり又はチャネリングを生じたりしない極めて薄肉のものとし、
前記第１及び第２の材料を供給する手段が、これらの材料が前記流路内で相互拡散に必要な層流せん断を受けるような流速でこれらの材料を供給する
材料を高せん断混合及び反応させる装置。
【請求項１０】
前記２個の離間した静止面が、一方を他方の内側に装着した２個の円筒部材であって、外側の前記部材の内面と、内側の前記部材の外面とにより２個の平行に接近して離間された平滑な静止面を構成し、これらの静止面間に環状相互拡散通路が得られるようにした当該円筒部材を有する請求項９に記載の装置
【請求項１１】
前記材料の流速を、前記２個の静止面の間の材料の平均線速度が少なくとも５．０メートル／秒になるようにする請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記面の平滑度を１０マイクロインチ（０．２５４ミクロン）以下にする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記面の平滑度を５マイクロインチ（０．１２７ミクロン）以下にする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記流路に供給する一方の材料を、他方の材料が流路内で必要とする流速を発生させるのに充分な圧力で供給した補助ガスとする請求項９に記載の装置。
【請求項１５】
前記材料が流路内で必要とする流速を、前記材料間の化学反応により得られる流路内での材料の体積の増加により得る請求項９に記載の装置。
【請求項１６】
前記材料が流路内で必要とする流速を、前記材料間の化学反応により生成されるガス状反応生成物により得られる流路内の材料の体積の増加により得る請求項９に記載の装置。
【請求項１７】
前記２個の接近して離間した静止面を平行にした請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に関する相互参照
本出願は、２００２年９月１１日に出願した米国仮特許出願第60/410,185号に基づく優先権を主張するものであり、同仮特許出願の内容は本明細書中に参考として組み入れてある。
【０００２】
背景技術
発明の技術分野
本発明は、成分又は成分間での化学的及び物理的又はこれらのうちの一方の作用若しくは反応を伴う材料の高せん断混合及び反応のための方法及び装置に関するものである。
【０００３】
従来技術
共通軸線の周囲を互いに相対回転する同軸シリンダを有する材料処理装置であって、これらシリンダ間の環状空間に処理すべき材料を送給する装置は、例えば、コロラド州立大学研究財団に対して1994年12月6日に特許された米国特許第5,370,999号明細書や、ニッポンペイント株式会社に対して1994年 8月23日に特許された米国特許第5,430,891号明細書から既知となっている。本願人に係る米国特許第5,279,463号明細書(1994年1月18日特許)、同5,538,191号明細書(1996年7月23日特許)及び係属中の米国特許出願第09/802,037号明細書(2001年3月7日出願)は、高せん断材料処理のための装置及び方法について開示しており、これら装置のうちの１種は、径方向の寸法が長さ方向に均一な流路を構成するステータ内で回転するロータを有し、この流路は高せん断処理領域を有しており、その中では材料が通過する際の自由スープラコルモゴロフ渦（free supra-Kolmogoroff eddies）が抑制されるようになっている。他の種類の装置では、装置の周囲のある位置における流路の間隔を、処理領域の残りの部分における間隔より狭くし、自由スープラコルモゴロフ渦が抑制されるより高せん断の補助的処理領域を得ている。
【０００４】
Ｃｏｕｅｔｔｅ氏は、シリンダを有する液体粘性の測定装置であって、このシリンダを回転する円筒容器内に入れた液体の中に浸漬してシリンダに加えられるトルクを測定することにより粘性を測定する装置を開発した。粘性の測定値とロータ面の角速度との間には、ある値までは線形の関係が得られるが、その値を超えるとこの線形の関係が成立しないことを確かめた。この現象は、Ｇ．Ｉ．Ｔａｙｌｏｒ氏により研究されたものであり、レイノルズ数がある値を超えると、２個の円筒面間の環状部内でそれまで層流であった流れが不安定化して、テイラー（Ｔａｙｌｏｒ）渦として知られる渦が発生し、テイラー渦の軸線はロータの周囲にその回転軸線に平行に位置し渦は交互に反対方向に回転する。このように流れが不安定化する条件は、環状空間の径方向の幅と、ロータの半径と、ロータの周速度とによりテイラー数として知られる固有値を用いて表すことができる。発明者は、本願人に係る係属中の米国特許出願第09/802,037号明細書(2001年3月7日出願)に記載したように（同米国特許出願の明細書の内容は参考のために本明細書中に組み入れてある）、充分な攪拌が必要な種類の処理にこのような装置を用いると、テイラー渦の存在が所望の作用又は反応を阻害する、即ち、処理する必要のある材料の一部がテイラー渦に取り込まれるため混合処理が阻害され、より遅い拡散処理を行う必要があることを確かめた。
【０００５】
発明の概要
本発明の目的は、全般的な対流混合ではなく相互拡散混合が得られる材料の高せん断混合及び反応のための新規な方法及び装置であって、上述した相互拡散混合が得られるようにテイラー渦の存在なく動作させることができる方法及び装置を提供することにある。
【０００６】
本発明の他のより具体的な目的は、処理通路に相対移動する面を使用する必要のない、全般的な対流混合ではなく相互拡散混合が得られる材料の高せん断混合及び反応のための新規な方法及び装置を提供するにある。
【０００７】
本発明によれば、
第１の材料を、２個の接近して離間した静止面の間にある相互拡散通路を通る流路に第１の流速で供給する工程と、
第２の材料を、前記相互拡散通路を通る前記流路に第２の流速で供給し、この第２の材料をその中にある第１の材料と相互拡散させ、この相互拡散及びこの相互拡散の結果生ずる反応により得られた材料を、相互拡散で生ずる流速で流路内を移動させる工程と
を有する材料の高せん断混合及び反応のための方法において、
前記第１及び第２の材料と、これら第１及び第２の材料の相互拡散及び任意の結果的な反応により得られた材料とが、前記静止面の双方に対して各材料に対応する境界層を形成し、
前記２個の静止面間の径方向の間隔を、これら２個の静止面に対して形成される前記材料の２個の層流境界層の背中合わせとなる径方向の厚さを合計した厚さと同じか又はそれより小さくし、またこの距離を２個の境界層の背中合わせの合計径方向厚さよりも大きくする場合には、これら２個の境界層の間にできる第３の層が、乱流対流を支持したり又は不均一チャネリングを生じたりしない極めて薄肉のものとし、
前記流路内における前記材料の流速を、前記材料が、相互拡散に必要な層流せん断を受けるような値にした高せん断混合及び反応のための新規な方法を提供する。
【０００８】
さらに、本発明によれば、
２個の平行に接近して離間した静止面を有し、これらの間に相互拡散通路となる流路を構成した装置構造体と、
前記相互拡散通路を通る流路に第１の材料を第１の流速で供給する手段と、
前記相互拡散通路を通る前記流路に第２の材料を第２の流速で供給し、この第２の材料をこの流路内にある第１の材料と相互拡散させ、この相互拡散及びこの相互拡散の結果生ずる反応により得られた材料を、相互拡散で生ずる流速で流路内を移動させる手段と、
を有する材料を高せん断混合及び反応させる装置において、
前記第１及び第２の材料と、これら第１及び第２材料の相互拡散及びこの相互拡散の結果生ずる反応により得られた材料とが、前記静止面の双方に対して各材料に対応する境界層を形成し、
前記２個の静止面間の径方向の間隔を、これら２個の静止面に対して形成される前記材料の２個の境界層の背中合わせとなる径方向の厚さを合計した厚さと同じか又はそれより小さくし、またこの距離を２個の境界層を背中合わせの合計径方向厚さよりも大きくする場合には、これら２個の境界層の間にできる第３の層が、乱流対流を支持したり又は不均一なチャネリングを生じたりしない極めて薄肉のものとし、
前記第１及び第２の材料を供給する手段が、これらの材料が前記流路内で相互拡散に必要な層流せん断を受けるような流速でこれらの材料を供給する
材料を高せん断混合及び反応させる新規な装置を提供する。
【０００９】
一方を他方の内部に装着した２個の円筒部材により２個の離間した静止面を構成し、それにより外側の前記部材の内面と、内側の前記部材の外面とにより２個の平行で接近して離間された平滑な静止面を構成させ、材料の流路を構成する環状相互拡散通路を得るのが好ましい。
【００１０】
発明の詳細な説明
本発明の特に好適な例による方法及び装置を、添付の線図的図面を参照して以下に一例として説明する。
【００１１】
図１に示す装置は、長手方向軸線１２を中心に対称になった円筒状外側ケーシング１０を具えており、このケーシング１０は、外向きテーパ付の入口部１０Ａを有しており、この入口部１０Ａは、長さ方向に沿って均一な直径の中央部１０Ｂに接続しており、この中央部１０Ｂは、内向きテーパ付の内側出口部１０Ｂに接続する。このケーシング１０には、ケーシング１０の内部に連通する周縁入口１６を有する周縁プレナム１４を形成する。このケーシング１０の内部とほぼ同じ形状であるが僅かに直径を小さくした中空内側本体１８を、その長手方向軸線がケーシング１０の軸線と一致するように、流線形状の径方向ストラット２０によりケーシング１０内に取付ける。このような径方向ストラットの一例としては位置決めねじがある。これらの径方向ストラット２０の数及び間隔は、装置の構成部材の寸法及び動作条件に応じたものとする。すなわち、内側本体１８が、入口部１８Ａ、中央部１８Ｂ及び出口部１８Ｃを有し、この内側本体１８の外面とケーシング１０の内面との間に、入口部２２Ａ、中央部２２Ｂ及び出口部２２Ｃを有する環状断面の処理通路を形成するようにする。
【００１２】
周縁入口１６には、流れ制御機構を取付けることができ、この流れ制御機構によって、プレナム１４からの材料を処理通路２２Ｂ内への一方向にのみ通過させ、処理通路からプレナムへの流れは阻止又は制限する。流れ制御機構は、処理通路２２及びプレナム１４内の反応物質の相対圧力を含む装置内で起こる反応によって、必要であったり不要であったりする。図１の周縁入口１６における細いラインは、逆止弁として動作する極めて簡単な薄肉のばね状の周縁フラップを示す。このフラップの材料は、ステンレス鋼や、テフロン（登録商標）等のエラストマーのような可撓性で非反応性のものとするのが好ましく、一例として商標名ＫＡＬＲＥＺとして販売されているものがある。このような流れ制御機構の他の例を図２に示す。図２は、傾斜ルーフ５６を有するプレナム１４の内部形状を示すものでもある。プレナム１４の形状は適宜設計されるもので、本明細書及び特許請求の範囲に記載された発明に影響を与えることなく多くの形状を使用しうる。ルーフ５６に、処理通路２２Ｂ内に突入する上側フラップ５８を取付ける。この上側フラップ５８は、プレナム１４の内壁に取付けた下側フラップ６０と協働する。反応物質Ｂの圧力が処理通路２２内の圧力より低い場合には、フラップ５８及び６０の一部が互いに接触し、即ち接触部５８Ａ及び６０Ａが互いに接触し、材料が通路２２からプレナム１４に流れるのを阻止又は制限する。反応物質Ｂの圧力が処理通路２２内の圧力より高い場合には、接触部５８Ａ及び６０Ａが分離して反応物質Ｂが通路２２Ｂ内に流れる。
【００１３】
処理通路内で処理する必要のある第１の材料を、円筒状入口２４を通じて通路入口部２２Ａに供給するが、この円筒状入口２４は、その長手方向軸線を軸線１２に一致させて配置し材料が環状通路内に均一に送給されるようにする。この材料が液体又はスラリーその他のポンプ送給可能な材料である場合には、十分な容量を有する圧力ポンプにより材料を圧送して、対応する必要な第１流速で処理通路内に送給する。これに対して、この材料が気体である場合には、代わりに加圧した気体のリザーバから圧力制御弁を通じて材料を供給することができる。このような材料の供給手段は、当業者に既知であるため明細書中での具体的な説明は不用である。処理通路内で処理する必要のある第２の材料を、プレナム１４内に材料を送給する側方入口２６を介して、通路入口部２２Ａ及び通路中央部２２Ｂの接合部に供給し、それにより第２の材料は環状通路内及びその中を通過する第１の材料の流れの内に均一に送給される。第１の材料の場合と同様に、この第２の材料が液体又はスラリーその他のポンプ送給可能な材料であれば、十分な容量を有する圧力ポンプによりこの材料を圧送して、対応する必要な第２流速で処理通路内に送給する。これに対して、この第２の材料が気体である場合には、代わりに加圧した気体のリザーバから圧力制御弁を通じて材料を供給することができる。相互に拡散した、場合によっては反応した材料は、環状通路の出口部２２Ｃを通過して出口２８から放出される。
【００１４】
材料が処理されながら処理通路を通って流れる際に、外側部材１０の円筒状内面３０及び内側部材１８の円筒状外面３２のそれぞれに層流境界層が形成されるが、この層の厚さは、処理される材料の粘度及びその他の要素と、表面上での材料の流速とにより規定される。任意の流体に対するこのような層流境界層の厚さは、流れの通過長さ、流れの速さ及び運動学的（kinematic ）速度を考慮に入れたブラシウスの式により決定することができる。外側部材１０の中央部１０Ｂにおける内面３０の内径並びに内側部材１８の中央部１８Ｂにおける外面３２の外径は、処理通路のこの部分２２Ｂにおける径方向寸法が、これら内面及び外面上で背中合わせに存在する２個の層流境界層の厚さを合計した厚さに丁度等しくなるようにするか、或いはこの値に近い厚さにして、これら２個の層流境界層間に、乱流マクロ攪拌を生じたり、２個の接触する層流境界層で材料に生ずる充分な相互拡散を妨げたりするような厚さの介在バルク層が形成される余地をなくす。このような高せん断境界層の相互拡散によれば、極めて迅速な化学反応を生ずるのに望ましい、分子拡散の速度及び均一性の著しい増大が生ずることが分った。具体例として、内側本体１８の外径が７．５ｃｍの装置では、１．０ｃＰ以上の動粘度の液体の境界層間にいかなるバルク層も存在しないようにするためには１〜１２ｍｍの間隙が必要である。この間隔が５ｍｍに増大すると、介在乱流バルク層が生ずることにより、そうでない場合に得られる極めて迅速な相互拡散及びその後の迅速な化学反応がほぼ確実に減速されてしまう。
【００１５】
境界層間での所望の高せん断相互反応が維持されるようにするためには、材料が処理通路内に存在する間に確実に必要な程度の相互拡散が起こるような最小の流速を維持することが重要である。この流速は、５．０メートル／秒より小さくするべきではない。内面３０及び外面３２は所定の平滑性と不活性とを有し、これらの上に流体残留物が不当に滞留しないようにすべきである。上述したパラメータ（例えば７．５ｃｍのロータ直径に対して径方向の間隔が１〜１２ｍｍ）に必要な公差を得るには円筒表面を通常に機械加工するだけでは不十分であり、得られた表面は、通常は粗いとは評価されないものの依然として薄肉の堆積物が形成されるのに充分な荒さとなるため、これら表面を研摩して鏡面仕上げ又はそれ以上の仕上げになるようにするのが望ましい。標準的な４０マイクロインチ（１．０１６ミクロン）の仕上げでは明らかに粗すぎるため、少なくとも１０マイクロインチ（０．２５４ミクロン）、好ましくは５マイクロインチまで磨き仕上げを行うのが好ましい。
【００１６】
本発明の方法及び装置は、例えば、通常は溶解度の低い気体を液体に強制的に溶解させたり、非混和性の溶液をほぼ瞬時に乳化させたり、（場合によっては経済的に許容可能な反応速度を得るためにしばしば必要とされる触媒や表面活性剤等なしで）極めて速い反応速度で２種以上の物質を互いに化学反応させたりするのに用いることができる。本発明の方法及び装置を適用可能な処理のうちあるものは、装置に送給される材料の物理的な相互拡散のみを伴うものであり（例えば乳化）、その他は物理的な相互反応を同時に伴う又は伴わない化学反応を生じるものである。複数の処理において、例えば、入口２４を介して処理通路２２内に供給する一方の材料（第１の材料）が、処理通路を通過する間に所望のように相互に拡散し反応する材料の混合物を含むようにし、これに対して、入口２６を通って供給する材料（第２の材料）を、高圧の不活性ガス、例えば窒素又は空気とすることができ、この場合の第２の材料は、単に処理通路を通る第１の材料を適切な流速にすることを目的とする。多くの化学反応の結果、その反応の温度及び圧力の下にガス状生成物が生成し、また処理通路の密閉された空間内ではこの処理通路を通る必要な加速された流速を充分に発生させることができる。このようなガス状生成物が発生する場合には、材料を充分に高圧で処理通路内に供給することにより、発生した内圧により材料が逆流しないようにする必要があることに注意されたい。
【００１７】
一般的に、殆どの化学反応及び物理反応は多かれ少なかれ吸熱反応か発熱反応のいずれかであり、多くの場合に著しく激しいものとなる。高い反応速度が生じうるので、それに対応して熱の発生又は損失が著しく増大し、ある部分の熱は出て行く流体を介して装置の外部に伝達されうるが、処理温度を必要な制限範囲内に維持する場合には、残りを外側ケーシング及び内側本体の双方又はいずれか一方の壁部を通って伝達させる必要がある。このような装置で重要な他の要素は、従来のバルク攪拌装置におけるような２個の境界薄肉層間の熱を通すバルク層が存在していないため２個の境界層の熱伝導率が極めて高いことである。従って、熱の伝達速度を可能な限り高くすること（可能であれば調整のための余裕を得るため厳密に必要とされるものよりも高くする）が、処理温度をいかなる時も、例えば１℃の極めて狭い範囲となる場合もある必要な制限範囲内に容易に維持しうるようにするために望ましい。このために、装置には、外側本体１０の外面周囲に装着した熱交換器構造体３４を設ける。熱交換器は任意の通常の既知のタイプのものとすることができるが、本願人により２００１年９月１３日に出願され、本明細書中に参考として導入した米国特許出願第60/318,985号明細書に開示されたインピンジメント熱交換器とするのが好ましい。
【００１８】
具体的に説明する装置は、多量のガス状材料が反応副生成物となる処理であって、その結果気体、蒸気及び液体からなる反応した材料の噴流が出口２８を通って強制的に排出される処理に用いるものである。この噴流は、ヒータ３８により加熱したレセプタプレート３６にぶつかり、それにより流れが径方向外側に転向され、２個の対応する形状の構造体４２間に形成した裁頭円錐状の通路４０に入る。これら構造体４２には一連のヒータ４４を設け、これらヒータにより通路４０の温度が所望の値に維持されるよう制御する。レセプタプレート３６及び構造体４２は、上端に気体出口４８を有し且つ下端に槽５０を設けたトロイド状包囲板４６により包囲し、処理通路２２から排出されて構造体４２の下方部分に堆積する液体は、槽５０内に入り出口５２を介して装置から排水することができるようにする。処理通路から排出された蒸気ミストは、径方向外側に移動するにつれて速度が落ちて結合し、この場合も裁頭円錐状通路の構造体４２の下方部分に堆積して槽５０内に排水される。通路４０に、例えば、エキスパンデッドメタルの円錐環状の填隙体（conical annulus filling body）から構成したミスト分離器５４を配置して、全ての蒸気を純粋なガス状成分から分離する。
【００１９】
従って、本発明の方法及び装置は、本願人に係る係属中の米国特許出願第09/802,037号明細書に開示された方法及び装置において必要とされる本体１０及び１８間の相対回転の必要なく処理通路に供給した材料を相互拡散して処理しうるようにするもので、駆動モータ、支持ベアリング等をなくすことにより装置を著しく簡単化し直接的な費用及び操作の費用を低減させたものである。しかし、このような費用の節約分は、材料が処理通路を通って流れることにより必要な値の層流せん断を受けることを確実にするとともに、処理通路に付着物や障害物が発生しないことを確実にするためにより高い操作圧力が必要となる場合には相殺されることもある。
【００２０】
図示した実施例では、２個の本体１０及び１８の長手方向軸線を一致させることにより、この長手方向軸線の周囲で処理通路２２が径方向に均一な寸法になるようにしている。しかしその代わりに、２個の長手方向軸線を平行に移動させて、径方向の寸法が周期的に変化する相互拡散混合領域を得ることもできる。また、特に図示する実施例では本体１０及び１８は円筒状であり、一方を他方の内部に配置しているが、他の実施例ではこれらの本体を平坦且つ平行な側面を有するものとし、これらの側面間に対応する平坦な形状の通路を形成することもできる。しかし、円筒状断面の構造体には、動作圧力が円筒状構造体に対して径方向外方に作用することにより、通路２２を形成する極めて小さい径方向の間隙を、うまく連続操作させるために要求されうる高圧下で必要とされる極めて厳密な公差に維持するのがさほど困難でないという利点があり、これに対して、平坦側面の構造体ではこのような状況下において通路の寸法が歪んだり変化したりしやすい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、装置の長手方向断面図である。
【図２】図２は、流れ制御機構を示すプレナムの一部の断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  円筒状外側ケーシング
１２  ケーシング１０及び内側本体１８の長手方向軸線
１４  外側ケーシング１０に通じる周縁プレナム
１６  プレナム１４からの周縁入口
１８，１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ  中空内側本体及びその部分
２０  外側ケーシング１０及び内側本体１８間の径方向指示ストラット
２２，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ  処理通路及びその部分
２４  処理通路２２に通じる円筒状入口
２６  プレナム１４の側部入口
２８  処理通路２２からの出口
３０  外側部材１０の円筒状内面
３２  内側本体１８の円筒状外面
３４  外側部材１０を囲む熱交換機
３６  出口２８にあるレセプタプレート
３８  レセプタプレート３６のヒータ
４０  出口２８からの排出を受容する裁頭円錐状通路
４２  通路４０を形成する構造体
４４  通路４０のヒータ
４６  通路４０を囲むトロイド状包囲板
４８  包囲板４６の上端からの気体出口
５０  包囲板４６の下端にある槽
５２  槽５０からの液体出口
５４  通路４０のミスト分離器
５６  ルーフ
５８  上側フラップ
５８Ａ  上側フラップ接触部
６０  下側フラップ
６０Ａ  下側フラップ接触部
【図１】
2005538832.tif 000002
【図２】
2005538832.tif 000003
【国際調査報告】
2005538832.tif 000004