(57)【要約】【課題】  フラーレン含有率の低下を防止して、安全にフラーレン含有煤を搬送することが可能なフラーレン含有煤の搬送方法及び搬送装置を提供する。【解決手段】  フラーレン製造装置１１より流出するフラーレン含有ガスから回収したフラーレン含有煤を貯留する貯留タンク１６と、貯留タンク１６の底部に設けられフラーレン含有煤を流出させる傾斜面を有する排出路１７と、排出路１７に接続され流出したフラーレン含有煤を搬送ガスを用いて気力輸送する気力輸送手段１８とを有するフラーレン含有煤の搬送装置１０を使用した気力搬送を、搬送ガスの一部を貯留タンク１６内に供給しながら流出したフラーレン含有煤に搬送ガスの残部を混入させ、しかも、フラーレン含有煤の重量Ｓと搬送ガスの重量Ｇとの重量比Ｓ／Ｇを１０以上で３００以下とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留タンク内のフラーレン含有煤を気力輸送によって搬送するフラーレン含有煤の搬送方法であって、
前記貯留タンクの下部に傾斜面を有する排出路を形成し、該排出路又は該排出路の近傍から前記気力輸送に使用する搬送ガスの一部を該貯留タンク内に供給しながら前記フラーレン含有煤を該貯留タンクから流出させ、このフラーレン含有煤に前記搬送ガスの残部を混入させて噴流にして搬送し、しかも、前記フラーレン含有煤の重量Ｓと前記搬送ガスの重量Ｇとの比Ｓ／Ｇを１０以上で３００以下としたことを特徴とするフラーレン含有煤の搬送方法。
【請求項２】
請求項１記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記貯留タンク内の圧力を、該貯留タンクより下流側の気力搬送管内の圧力より高い圧力としておくことを特徴とするフラーレン含有煤の搬送方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記貯留タンクの下部は逆円錐台形状とされており、該逆円錐台形状の下部に前記フラーレン含有煤を流出する前記排出路が形成されていることを特徴とするフラーレン含有煤の搬送方法。
【請求項４】
請求項３記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記排出路の周囲には複数のガス吹き出し孔が設けられていることを特徴とするフラーレン含有煤の搬送方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記気力輸送を行う前記搬送ガスの速度が１ｍ／秒以上で３０ｍ／秒以下であることを特徴とするフラーレン含有煤の搬送方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記搬送ガスは不活性ガスであることを特徴とするフラーレン含有煤の搬送方法。
【請求項７】
請求項６記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記貯留タンク内の前記フラーレン含有煤の温度は５０℃以上であることを特徴とするフラーレン含有煤の搬送方法。
【請求項８】
請求項７記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記不活性ガスの温度は前記貯留タンク内の前記フラーレン含有煤の温度より１０℃以上低いことを特徴とするフラーレン含有煤の搬送方法。
【請求項９】
請求項８記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記不活性ガスの純度は９９％以上であることを特徴とするフラーレン含有煤の搬送方法。
【請求項１０】
フラーレン製造装置から流出するフラーレン含有ガスから回収装置を用いて回収したフラーレン含有煤を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの底部に設けられ、前記フラーレン含有煤を前記貯留タンクから流出させる傾斜面を有する排出路と、
前記排出路に接続され、前記貯留タンクから流出した前記フラーレン含有煤を、搬送ガスを用いて気力輸送する気力輸送手段とを有することを特徴とするフラーレン含有煤の搬送装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のフラーレン含有煤の搬送装置において、前記排出路は逆円錐台形状に形成されてその周囲には前記搬送ガスの一部を前記貯留タンク内に供給する複数のガス吹き出し孔が設けられ、該排出路の外周側にはこの搬送ガスの一部が供給される蓄圧室が設けられていることを特徴とするフラーレン含有煤の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラーレン製造装置より流出する排ガスから回収装置を用いて貯留タンクに集めたフラーレン含有煤を、別位置に配置された装置に搬送する搬送方法及び搬送装置に関する。
ここで、フラーレン含有煤とは、炭化水素含有ガスを不完全燃焼させたときに得られるもので、炭素数が６０個のフラーレン６０（Ｃ60）、炭素数が７０個のフラーレン７０（Ｃ70）、炭素数が７０個を超える高次フラーレン、炭素微粉末、及び多環芳香族炭化水素を有する物質である。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載されているフラーレンは、ダイヤモンド、黒鉛に次ぐ第三の炭素同素体の総称であり、Ｃ60やＣ70をはじめとする一群の球殻状の炭素分子のことを指している。フラーレンは、Ｃ60やＣ70の他、Ｃ74、Ｃ76、Ｃ78、Ｃ80、Ｃ82、Ｃ84、Ｃ86、Ｃ88、Ｃ90、Ｃ92、Ｃ94、Ｃ96等の存在が確認されているが、球殻状であれば良く、炭素数に上限はない。
そして、フラーレンは、その特殊な分子構造ゆえに特異な物理的性質を示すことが確認され、例えば、超硬材料への応用、医薬品への応用、超伝導材料への応用、半導体製造への応用等の広範囲な分野に渡り、革新的な用途開発が急速に展開されつつある。
現在までにさまざまなフラーレンの製造法が提案されているが、これらの製造方法のうち、最も安価で、効率的な製造方法の一つと考えられるものに、例えば、特許文献２に記載されている燃焼法がある。燃焼法は、炭化水素含有ガスと酸素含有ガスをフラーレン反応炉内で燃焼させて、フラーレンを製造する方法である。
【０００３】
燃焼法で得られるフラーレンは、同時に得られる煤の中に含有された状態で生成する。そして、フラーレン含有煤は炭化水素含有ガスと酸素含有ガスの燃焼反応による高温の反応生成ガス中に浮遊した状態になっている。このため、フラーレン反応炉より排出される排ガス中からフラーレン含有煤を回収するには、例えば、特許文献３に示すように、排ガスを液体窒素で冷却されたコールドトラップに導入して、フラーレン含有煤をコールドトラップに付着させる方法がある。
【０００４】
【特許文献１】特許第２８０２３２４号公報
【特許文献２】特表平６−５０７８７９号公報
【特許文献３】特開平５−１１６９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献３に記載された方法では、フラーレン含有煤からフラーレンを回収する場合、フラーレン含有煤のコールドトラップへの付着とコールドトラップからのフラーレン含有煤の離脱を並行して行うことはできず、コールドトラップに付着したフラーレン含有煤の回収はフラーレンの生成反応を中断して行わなければならなかった。このため、フラーレンを連続して製造するフラーレン製造装置に対しては、特許文献１に記載された方法を適用するには問題があった。
そこで、フラーレンを連続して製造するフラーレン製造装置の場合、フラーレン含有煤が浮遊している排ガスを、例えば、高温用濾過エレメントを用いた回収装置に導入してフラーレン含有煤を回収し、回収したフラーレン含有煤の温度を下げてから外部に取り出していた。
【０００６】
しかし、このような方法では、フラーレン含有煤の温度が、例えば１００℃を超えていると、搬送中に大気と接触したフラーレン含有煤は容易に酸化される。このため、フラーレン含有煤中におけるフラーレンの含有率が低下するという問題が生じていた。
また、フラーレンが酸化するとフラーレン含有煤は発熱するためフラーレン含有煤の温度が上昇して酸化が加速され、更にフラーレン含有煤中のフラーレンの含有率が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、フラーレン製造装置より排出する排ガス中から回収したフラーレン含有煤を空気との接触を遮断してフラーレン含有率を低下させないで搬送することが可能なフラーレン含有煤の搬送方法及び搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的に沿う請求項１記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、貯留タンク内のフラーレン含有煤を気力輸送によって搬送するフラーレン含有煤の搬送方法であって、
前記貯留タンクの下部に傾斜面を有する排出路を形成し、該排出路又は該排出路の近傍から前記気力輸送に使用する搬送ガスの一部を該貯留タンク内に供給しながら前記フラーレン含有煤を該貯留タンクから流出させ、このフラーレン含有煤に前記搬送ガスの残部を混入させて噴流にして搬送し、しかも、前記フラーレン含有煤の重量Ｓと前記搬送ガスの重量Ｇとの比Ｓ／Ｇを１０以上で３００以下としている。
【０００９】
搬送ガスの一部を貯留タンク内に供給すると、搬送ガスはフラーレン含有煤と共に貯留タンク内から流出するので、フラーレン含有煤の流動性が向上し、貯留タンク内からのフラーレン含有煤の流出が促進される。ここで、貯留タンク内に供給する搬送ガスの一部Ｐと貯留タンクから流出したフラーレン含有煤に混入させる搬送ガスの残部Ｑとの割合Ｐ／Ｑは、例えば１以上で７以下とするのがよい。このように設定することにより、貯留タンクからのフラーレン含有煤の流出を促進しながら、流出したフラーレン含有煤を直ちに搬送することができる。
【００１０】
また、フラーレン含有煤の重量Ｓと搬送ガスの重量Ｇとの重量比Ｓ／Ｇが１０以上で３００以下、好ましくは３０以上で３００以下、より好ましくは５０以上で１５０以下になるように気力輸送の条件を設定するので、気力輸送時の搬送ガスの使用量を少なくすることができ、気力輸送路の径を小さくすることができる。
なお、重量比Ｓ／Ｇが１０未満では、気力輸送時の搬送ガスの使用量が多くなって、気力輸送路の径を大きくする必要が生じ好ましくない。一方、重量比Ｓ／Ｇが３００を超えると搬送ガスに対するフラーレン含有煤の割合が多くなり過ぎ、気力輸送を安定して行うことが困難になる。
【００１１】
請求項２記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、請求項１記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記貯留タンク内の圧力を、該貯留タンクより下流側の気力搬送管内の圧力より高い圧力としておく。
搬送ガスで加圧状態になった貯留タンクからは圧力差により搬送ガスが流出するので、フラーレン含有煤はこの流出する搬送ガスの流れに伴って容易に流出することができる。
【００１２】
請求項３記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、請求項１及び２記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記貯留タンクの下部は逆円錐台形状とされており、該逆円錐台形状の下部に前記フラーレン含有煤を流出する前記排出路が形成されている。
貯留タンクの下部が逆円錐台形状であるので、貯留タンク内に収納されたフラーレン含有煤は重力により逆円錐台形状の側部に沿って落下して底部に集まる。そこで、逆円錐台形状の下部に排出路を設けることにより、排出路からフラーレン含有煤を容易に流出させることができる。
【００１３】
請求項４記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、請求項３記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記排出路の周囲には複数のガス吹き出し孔が設けられている。
このような構成とすることにより、排出路に流入したフラーレン含有煤に生じるブリッジングを直ちに壊すことができ、フラーレン含有煤で排出路が閉塞されるのが防止できる。このため、フラーレン含有煤を安定して流出させることができる。
【００１４】
請求項５記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、請求項１〜４記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記気力輸送を行う前記搬送ガスの速度が１ｍ／秒以上で３０ｍ／秒以下である。
搬送ガスの速度を１ｍ／秒以上で３０ｍ／秒以下、好ましくは３ｍ／秒以上で１５ｍ／秒以下、より好ましくは３ｍ／秒以上で１０ｍ／秒以下にすることで、フラーレン含有煤の搬送を低速度で行うことができると共に、搬送ガスの使用量を低減することができる。
なお、搬送ガスの速度が１ｍ／秒未満ではフラーレン含有煤を搬送する際の押圧が小さくなって、気力輸送を安定して行うことが困難になる。一方、搬送ガスの速度が３０ｍ／秒を超えると、搬送ガスの使用量が増加して好ましくない。また、フラーレン含有煤の搬送速度が速くなり過ぎ、気力輸送路の摩耗が発生し易くなって好ましくない。
【００１５】
請求項６記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、請求項１〜５記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記搬送ガスは不活性ガスである。
搬送ガスに不活性ガス（例えば、窒素ガス、アルゴンガス、二酸化炭素ガス）を使用することにより、フラーレンの酸化を防止して、フラーレン含有煤中でのフラーレン含有率の低下を防ぐことができる。
【００１６】
請求項７記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、請求項６記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記貯留タンク内の前記フラーレン含有煤の温度は５０℃以上である。
これによって、貯留タンク内に流入させるフラーレン含有煤の温度も５０℃以上にすることができ、フラーレン含有煤と共に存在する水蒸気（フラーレンの製造時に発生したもの）の凝集を防止して、フラーレン含有煤の貯留タンク内への流入を容易に行うことができる。
なお、フラーレン含有煤の温度の上限は、例えば、１５０℃とすることが好ましい。これによって、フラーレン含有煤を回収してもその温度を下げずに直ちに貯留タンク内に貯留することができる。
【００１７】
請求項８記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、請求項７記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記不活性ガスの温度は前記貯留タンク内の前記フラーレン含有煤の温度より１０℃以上低い。
フラーレン含有煤の温度より１０℃以上低い不活性ガスを使用することにより、気力輸送中に不活性ガスとの間で熱交換させ、フラーレン含有煤の温度を更に下げることができる。
【００１８】
請求項９記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、請求項８記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、前記不活性ガスの純度は９９％以上である。
濃度９９％以上の不活性ガスを使用することにより、５０℃以上のフラーレン含有煤中に存在するフラーレンの酸化を防止して、フラーレン含有煤中でのフラーレン含有率の低下を防ぐことができる。特に、濃度９９％以上の窒素ガスは比較的低コストで入手することができるので、フラーレン含有煤の気力輸送を低コストで行うことができる。
【００１９】
前記目的に沿う請求項１０記載のフラーレン含有煤の搬送装置は、フラーレン製造装置から流出するフラーレン含有ガスから回収装置を用いて回収したフラーレン含有煤を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクの底部に設けられ、前記フラーレン含有煤を前記貯留タンクから流出させる傾斜面を有する排出路と、
前記排出路に接続され、前記貯留タンクから流出した前記フラーレン含有煤を、搬送ガスを用いて気力輸送する気力輸送手段とを有する。
【００２０】
貯留タンクを設けることにより、フラーレン製造装置から流出するフラーレン含有ガスを回収装置に導入して回収したフラーレン含有煤を無酸素雰囲気下で集めることができる。また、貯留タンクの底部に排出路を設けることにより、集めたフラーレン含有煤を重力により流出させることができる。
そして、排出路に気力輸送手段を接続することにより、流出するフラーレン含有煤を大気と触れない状態に保って直ちに搬送することができる。その結果、貯留タンクからのフラーレン含有煤の流出と搬送を連続的に行うことができる。
【００２１】
請求項１１記載のフラーレン含有煤の搬送装置は、請求項１０記載のフラーレン含有煤の搬送装置において、前記排出路は逆円錐台形状に形成されてその周囲には前記搬送ガスの一部を前記貯留タンク内に供給する複数のガス吹き出し孔が設けられ、該排出路の外周側にはこの搬送ガスの一部が供給される蓄圧室が設けられている。
このような構成とすることにより、フラーレン含有煤が排出路を通過する際にフラーレン含有煤内に形成されたブリッジングを容易に壊すことができる。また、蓄圧室を設けることにより搬送ガスの圧力を保持して各ガス吹き出し孔から均一に搬送ガスを吐出させることができ、ブリッジングをより効率的に壊すことができる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１〜９記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、気力輸送に使用する搬送ガスの一部を貯留タンク内に供給しながら貯留タンクから流出したフラーレン含有煤に搬送ガスの残部を混入させることにより行なうので、貯留タンク内からのフラーレン含有煤の流出が促進され、フラーレン含有煤の気力輸送を安定して行うことが可能になる。
また、フラーレン含有煤の重量Ｓと搬送ガスの重量Ｇとの重量比Ｓ／Ｇを１０以上で３００以下とするので、気力輸送時の搬送ガスの使用量を少なくすると共に気力輸送路の径を小さくすることができ、搬送装置がコンパクトになって製作コストを低減することが可能になる。
【００２３】
特に、請求項２記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、貯留タンク内の圧力を貯留タンクより下流側の気力搬送管内の圧力より高い圧力にしておくので、フラーレン含有煤を搬送ガスの流れに伴って容易に流出させることができ、気力輸送を容易に開始することが可能になる。
【００２４】
請求項３記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、貯留タンクの下部は逆円錐台形状となって、逆円錐台形状の下部にフラーレン含有煤を流出する排出路が形成されているので、貯留タンク内に収納されたフラーレン含有煤を容易に排出路に向けて流出させることができ、フラーレン含有煤の気力輸送を安定して行うことが可能になる。
【００２５】
請求項４記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、排出路の周囲には複数のガス吹き出し孔が設けられているので、フラーレン含有煤が排出路内を通過する際に形成されるブリッジングを直ちに壊してフラーレン含有煤を安定して流出させることができ、フラーレン含有煤の気力輸送を安定して行うことが可能になる。
【００２６】
請求項５記載のフラーレン含有煤の搬送方法は、気力輸送を行う搬送ガスの速度が１ｍ／秒以上で３０ｍ／秒以下であるので、搬送ガスの使用量を低減することができ、搬送コストを低減することが可能になる。
また、フラーレン含有を低速度で搬送することができ、気力輸送路の摩耗を少なくすることが可能になり、その結果、輸送管の保守管理費用を低減させることが可能になる。
【００２７】
請求項６記載のフラーレン含有煤の搬送方法においては、搬送ガスは不活性ガスであるので、フラーレンの酸化を防止してフラーレン含有煤中でのフラーレン含有率の低下を防ぐことができ、フラーレンの回収率を向上させることが可能になる。
【００２８】
請求項７記載のフラーレン含有煤の搬送方法においては、貯留タンク内のフラーレン含有煤の温度は５０℃以上であるので、回収したフラーレン含有煤の流動性を維持してフラーレン含有煤の気力輸送を直ちに開始することが可能になる。
【００２９】
請求項８記載のフラーレン含有煤の搬送方法においては、不活性ガスの温度は貯留タンク内のフラーレン含有煤の温度より１０℃以上低いので、気力輸送中にフラーレン含有煤の温度を下げることができ、搬送したフラーレン含有煤を更に冷却する装置が不要になって、フラーレンの製造コストを低減することが可能になる。
【００３０】
請求項９記載のフラーレン含有煤の搬送方法において、不活性ガスの純度は９９％以上であるので、５０℃以上のフラーレン含有煤中でのフラーレン含有率の低下を防ぐことができ、フラーレンの回収率を向上させることが可能になる。特に、窒素ガスを使用することでフラーレン含有煤の気力輸送を低コストで行うことができ、フラーレンの製造コストを低減することが可能になる。
【００３１】
請求項１０及び１１記載のフラーレン含有煤の搬送装置は、回収したフラーレン含有煤を貯留する貯留タンクと、貯留タンクから流出するフラーレン含有煤を気力輸送する気力輸送手段を有するので、フラーレン含有煤を無酸素雰囲気下で集めて大気と触れない状態に保って搬送することができ、フラーレンの酸化を防止してフラーレンの回収率を向上させることが可能になる。その結果、フラーレンの製造コストを低減することが可能になる。
【００３２】
特に、請求項１１記載のフラーレン含有煤の搬送装置は、排出路は逆円錐台形状に形成されてその周囲には複数のガス吹き出し孔が設けられているので、フラーレン含有煤が排出路を通過する際に形成されるブリッジングを容易に壊すことができ、フラーレン含有煤を貯留タンクから安定して流出させることが可能になる。
また、排出路の外周側には搬送ガスの一部が供給される蓄圧室が設けられているので、排出路の周囲から均一に搬送ガスを供給することができ、発生したブリッジングを効率的に壊すことができ、フラーレン含有煤の気力輸送を安定して行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係るフラーレン含有煤の搬送装置を適用したフラーレン含有煤の製造設備の説明図、図２は同フラーレン含有煤の搬送装置の正面図、図３は同フラーレン含有煤の搬送装置の側面図、図４は同フラーレン含有煤の搬送装置の要部側断面図、図５は同フラーレン含有煤の搬送装置のガス供給系統の要部説明図である。
【００３４】
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るフラーレン含有煤の搬送装置１０は、原料炭化水素含有ガスを酸素含有ガスの下で燃焼（不完全燃焼）させてフラーレンを生成するフラーレン製造装置１１より流出するフラーレン含有ガスからフラーレン含有煤を回収する回収装置（例えば、バグフィルター）１２の下流側に配置されている。
なお、符号１３はフラーレン製造装置１１より流出するフラーレン含有ガスを冷却するガス冷却器、符号１４は回収装置１２から排出されるガスを冷却するガス冷却器、符号１５はフラーレン製造装置１１内を減圧状態（例えば、１０〜８０トール、より好ましくは３０〜５０トール）に保持する真空ポンプを備えた減圧装置１５である。
【００３５】
図２〜図４に示すように、フラーレン含有煤の搬送装置１０は、フラーレン製造装置１１から流出するフラーレン含有ガスから回収装置１２を用いて回収したフラーレン含有煤を貯留する貯留タンク１６と、貯留タンク１６の下部（底部）に傾斜面を有して設けられ、フラーレン含有煤を貯留タンク１６から外部に流出させる排出路１７と、排出路１７に接続され、貯留タンク１６から流出したフラーレン含有煤を、搬送ガスの一例である窒素ガスを用いて気力輸送する気力輸送手段１８を有している。更に、フラーレン含有煤の搬送装置１０は、搬送ガスを供給するガス供給部１９を有している。以下、これらについて詳細に説明する。
【００３６】
貯留タンク１６は、フラーレン含有煤を貯留するタンク本体２０を有している。ここで、タンク本体２０は、例えば、上部が円筒形状となった上部槽２１と、基部が上部槽２１の下端部に接続し先部に向かうにつれて徐々に縮径する逆円錐台形状となった下部槽２２と、上部槽２１の上端部に取付けられたドーム状の蓋部２３を備えている。そして、タンク本体２０は、例えば、ステンレス鋼で作製することができる。
また、蓋部２３の中央部に設けられた開口部には受入管２４が接続され、受入管２４には回収装置１２の排出口からフラーレン含有煤を排出させる排出管２５の先端部が電磁弁２６を介して接続されている。そして、蓋部２３には、タンク本体２０内を排気する排気装置２６ａ（図１参照）に接続する電磁弁２７を備えた排気口２８、タンク本体２０内の圧力を計測する、例えばダイヤフラム式の圧力計２９が取付けられている。
更に、上部槽２１の側部には、貯留されたフラーレン含有煤の高さを測定する静電型のレベル計３０を取付ける取付け口３１と、タンク本体２０の保守点検用の蓋付き開口部３２が設けられている。
タンク本体２０は、上部槽２１の側部に対向して設けられた取付け部材３４を介して架台３５に設置されている。なお、符号３３は、フラーレン含有煤のブリッジングを壊すために外部から衝撃を与えるハンマー座である。
【００３７】
図３、図４に示すように、排出路１７は下部槽２２の下部にフランジ３６を介して連結されており、逆円錐台形状に形成された排出路１７の周囲には、複数のガス吹き出し孔３７が設けられ、更に、排出路１７の外周側には搬送ガスの一部が供給される蓄圧室３９が設けられている。ここで、排出路１７は、例えば、焼結金属製の多孔質材から形成することができる。多孔質材を使用した場合、ガス吹き出し孔３７は多孔質材中に形成されている連通気孔により構成することができる。
そして、排出路１７の先端部には導出管４０が接続され、導出管４０の先端部にはフランジ４１を介して電磁弁４２が取付けられている。また、蓄圧室３９の例えば側部には、供給される搬送ガスを受け入れる受入管４３が接続され、受入管４３の先端部にはフランジ４４を介して電磁弁４５が設けられている。
このような構成とすることにより、排出路１７で閉塞が発生した場合、貯留タンク１６を各電磁弁４２、４５にて切り離すことができる。
【００３８】
気力輸送手段１８は、電磁弁４２を介して垂直方向に接続し電磁弁４２から流出するフラーレン含有煤を受け入れ通過させる湾曲状の流入路４６と、流入路４６の先部と水平方向に連結してフラーレン含有煤に気力輸送力を与える気力伝達路４７を有している。更に、気力輸送手段１８は、流入路４６の終端部と気力伝達路４７の連結部に接続し気力伝達路４７内にその軸方向と平行に搬送ガスを流入させる搬送ガス導入管４８を有している。
このような構成とすることにより、流入路４６を介して気力伝達路４７内に流入するフラーレン含有煤に搬送ガス導入管４８を介して流入する搬送ガスを混入させて、噴流にして搬送することができ、フラーレン含有煤に搬送ガスの流れ方向の気力輸送力を与えることができる。
【００３９】
気力伝達路４７の下流側にはＴ字管４９が接続され、Ｔ字管４９の気力伝達路４７の軸心と平行な軸心を有する開口部５０には別位置に配置された装置（例えば、フラーレン含有煤からフラーレンを抽出する抽出装置）に連通する気力搬送管５１が接続されている。
ここで、気力搬送管５１中に設けられる屈曲部の曲率半径は、気力搬送管５１の内径の５倍以上、好ましくは１５倍以上、より好ましくは２０倍以上になるように気力搬送管５１の設置を行う。これによって、搬送ガスが屈曲部に沿って流れの方向を変える際に気力搬送管５１の内壁から受ける抵抗を減少させることができ、搬送ガス中に混入しているフラーレン含有煤が搬送ガス中から離脱して内壁に付着するのを抑制できる。
【００４０】
また、Ｔ字管４９の気力伝達路４７の軸心に対して垂直な軸心を有する連通部５２にはバルブ５３付きの脱圧管５４が設けられ、脱圧管５４の先端は貯留タンク１６の蓋部２３に設けられた接続フランジ５５に接続している。
このような構成とすることにより、フラーレン含有煤の輸送中に気力搬送管５１に閉塞が生じた際、バルブ５３を開けることにより気力伝達路４７内の高圧の窒素ガスが脱圧管５４を介して貯留タンク１６内に流入するので、閉塞が解消された際にフラーレン含有煤の輸送を直ちに開始することができる。
【００４１】
図５に示すように、ガス供給部１９は、図示しない濃度９９％以上窒素ガス（不活性ガス）の供給源から窒素ガスを輸送する窒素ガス本管５６と、窒素ガス本管５６にそれぞれ接続して、開閉弁５７及び圧力調整器５８を備えた第１分岐管５９と、開閉弁６０及び圧力調整器６１を備えた第２分岐管６２を有している。
また、ガス供給部１９は、それぞれ一端側が第１分岐管５９に接続し、開閉弁６３、流動用流量計６４、及び流動用電磁弁６５を備えた流動ガス用配管６６と、開閉弁６７及び加圧用電磁弁６８を備えた加圧ガス用配管６９、開閉弁７０を備えた第１バイパス配管７１を有している。そして、流動ガス用配管６６、加圧ガス用配管６９、及び第１バイパス配管７１の他端側はいずれも第１接続口７２に接続され、第１接続口７２は配管７２ａ（図１参照）を介して電磁弁４５に接続されている。このように、流動ガス用配管６６、加圧ガス用配管６９、及び第１バイパス配管７１を並列に設けることにより、窒素ガスを多様な方法で蓄圧室３９に供給することができる。
更に、ガス供給部１９は、それぞれ一端側が第２分岐管６２に接続し、開閉弁７３、輸送用流量計７４、及び輸送用電磁弁７５を備えた輸送ガス用配管７６と、開閉弁７７を備えた第２バイパス配管７８を有している。そして、輸送ガス用配管７６及び第２バイパス配管７８の他端側はいずれも第２接続口７９に接続され、第２接続口７９は配管７９ａ（図１参照）を介して搬送ガス導入管４８に接続されている。このように、輸送ガス用配管７６及び第２バイパス配管７８を並列に設けることにより、窒素ガスを多様な方法で搬送ガス導入管４８に供給することができる。
【００４２】
次に、本発明の一実施の形態に係るフラーレンの搬送方法について詳細に説明する。
図１に示すフラーレン製造装置１１に原料炭化水素含有ガス（例えばトルエンガス）と、酸素含有ガス（例えば、純度９９％以上の酸素ガス）を供給し、燃焼（不完全燃焼）させてフラーレンを生成させる。生成したフラーレンは副生する煤の中に含有された状態となっている。
ここで、このフラーレン含有煤は、同時に発生した一酸化炭素ガスや水蒸気中に浮遊した状態でフラーレン含有ガスとして、フラーレン製造装置１１から排出される。この排出されたフラーレン含有ガスをガス冷却器１３を介して回収装置１２に供給し、フラーレン含有煤を捕集する。捕集されたフラーレン含有煤は回収装置１２の排出部に集められる。また、フラーレン含有煤が除去されたガスはガス冷却器１４で更に冷却されてから減圧装置１５に吸引させる。
一方、電磁弁４２、４５を閉じ電磁弁２７を開けて、排気装置２６ａを用いて排気口２８から貯留タンク１６内の排気を開始する。そして、貯留タンク１６内が回収装置１２と同一圧力（例えば、１０〜８０トール、より好ましくは３０〜５０トール）になったことが圧力計２９から確認されると、電磁弁２７を閉じて排気を中断する。
【００４３】
回収装置１２内に所定量のフラーレン含有煤が回収されると、電磁弁２６を開けて排出管２５を介してフラーレン含有煤を落下させて、貯留タンク１６内に集める。貯留タンク１６内に集められたフラーレン含有煤の貯留量はレベル計３０により計測されて表示される。
貯留タンク１６内に所定量のフラーレン含有煤が集められたことがレベル計３０により確認されると、開閉弁５７を開けて圧力調整器５８で装入圧力を、例えば、０．０５〜１．０ＭＰａに調整し、加圧用電磁弁６８及び電磁弁４５を開けて排出路１７から貯留タンク１６内にフラーレン含有煤の温度より１０℃以上低い温度の窒素ガスを供給する。これにより、貯留タンク１６内の圧力を気力搬送管５１内の圧力より高くすることができる。
【００４４】
このとき、窒素ガスは、蓄圧室３９からガス吹き出し孔３７を介して排出路１７内に流入して貯留タンク１６内に充満する。このため、排出路１７及び貯留タンク１６の底部に存在するフラーレン含有煤は、窒素ガスにより巻き上げられて貯留タンク１６内を浮遊し、窒素ガスとの間で熱交換を行ってフラーレン含有煤の温度は低下する。貯留タンク１６内の窒素ガスの圧力が装入圧力に到達したことが圧力計２９で確認されると、加圧用電磁弁６８を閉じる。
なお、加圧ガス用配管６９が閉塞した場合は、開閉弁７０を開けて第１バイパス配管７１を用いて窒素ガスの供給を行う。そして、貯留タンク１６内の窒素ガスの圧力が装入圧力に到達したことが圧力計２９で確認されると、開閉弁７０を閉じる。
ここで、貯留タンク１６内のフラーレン含有煤の温度を５０〜１５０℃にすることで、貯留タンク１６内に流入させるフラーレン含有煤の温度も５０〜１５０℃にすることができ、フラーレン含有煤と共に存在する水蒸気の凝集を防止して、フラーレン含有煤の貯留タンク１６内への流入を容易に行うことができる。
【００４５】
続いて、気力輸送手段１８によるフラーレン含有煤の搬送を開始する。
先ず、各開閉弁６３、７３を開けて流動用流量計６４、輸送用流量計７４の流量をそれぞれ調整する。
このとき、流動用流量計６４及び輸送用流量計７４を介して供給される単位時間当たりの総窒素ガスの重量Ｇと排出路１７から排出される単位時間当たりのフラーレン含有煤の重量Ｓとの間には、重量比Ｓ／Ｇが１０以上で３００以下、好ましくは３０以上で３００以下、より好ましくは５０以上で１５０以下、窒素ガス流速が１ｍ／秒以上で３０ｍ／秒以下、好ましくは３ｍ／秒以上で１５ｍ／秒以下、より好ましくは３ｍ／秒以上で１０ｍ／秒以下になるように設定する。更に、流動用流量計６４を介して供給される単位時間当たりの窒素ガス量Ｐと、輸送用流量計７４を介して供給される単位時間当たりの窒素ガスの重量Ｑの間には、Ｐ／（Ｐ＋Ｑ）＝０．１〜１．０となるように調整する。
次いで、電磁弁４２を開けると共に、流動用電磁弁６５及び輸送用電磁弁７５を開けると、導出管４０を通過したフラーレン含有煤は流入路４６内に流入し流入路４６を通過した時点で搬送ガス導入管４８より流入するフラーレン含有煤の温度より１０℃以上低い温度の窒素ガスの流れに混入し、フラーレン含有煤には搬送ガスの流れ方向の気力輸送力が与えられる。
【００４６】
ここで、フラーレン含有煤が気力伝達路４７及び気力搬送管５１内を通過する際に、フラーレン含有煤と窒素ガスとの間で十分な熱交換が行われるので、フラーレン含有煤の温度を効果的に下げることができる。特に、重量比Ｓ／Ｇを１０以上で５０以下にすると、フラーレン含有煤に対する搬送ガスの割合が高くなって、より効率的にフラーレン含有煤の温度を下げることができる。
また、排出路１７では、周囲に設けたガス吹き出し孔３７を介して窒素ガスが排出路１７内に吹き出しているので、フラーレン含有煤が排出路１７を通過する際形成されたフラーレン含有煤のブリッジングを直ちに壊すことができ、フラーレン含有煤を安定して排出することができる。
なお、フラーレン含有煤の気力輸送中に、流動ガス用配管６６に閉塞が発生した場合は開閉弁７０を開けて第１バイパス配管７１を介して窒素ガスを供給することで、輸送ガス用配管７６に閉塞が発生した場合は開閉弁７７を開けて第２バイパス配管７８を介して窒素ガスを供給することにより、フラーレン含有煤の気力輸送を継続して行うことができる。このとき、窒素ガスの流量は各開閉弁７０、７７の開度調整により行う。
【実施例】
【００４７】
貯留タンク内に集めた温度が１５０℃のフラーレン含有煤１００ｋｇを、内径２３ｍｍ、長さ５０ｍの気力搬送管を用いて、温度２０℃の窒素ガスによる気力搬送を行った。
ここで、気力輸送の条件は、搬送ガスである窒素ガスの圧力が０．１９ＭＰａ、流動用流量計及び輸送用流量計を介して供給される単位時間当たりの総窒素ガスの重量Ｇと排出路から排出される単位時間当たりのフラーレン含有煤の重量Ｓとの間の重量比Ｓ／Ｇが１５０、窒素ガス流速が５ｍ／秒、流動用流量計を介して供給される単位時間当たりの窒素ガスの重量Ｐと輸送用流量計を介して供給される単位時間当たりの窒素ガスの重量Ｑにおいて、Ｐ／（Ｐ＋Ｑ）は０．７である。
その結果、１００ｋｇのフラーレン含有煤の搬送に要した時間は６０秒であり、搬送後フラーレン含有煤の温度は２５℃であった。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更は可能であり、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組み合わせて本発明のフラーレン含有煤の搬送方法及び搬送装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
例えば、排出路におけるフラーレン含有煤の排出は重力による自然落下としたが、排出路の基部側に定量切り出し装置を設置して一定量のフラーレン含有煤が排出されるようにしてもよい。このようにすることで、気流搬送時にフラーレン含有煤の重量Ｓと搬送ガスの重量Ｇとの重量比Ｓ／Ｇを厳密に調整することができ、精密搬送が可能になる。
また、貯留タンク内からのフラーレン含有煤の排出を貯留タンクの底部から行ったが、吸出し装置を用いて貯留タンクの上部又は側部からフラーレン含有煤の排出を行うようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施の形態に係るフラーレン含有煤の搬送装置を適用したフラーレン含有煤の製造設備の説明図である。
【図２】同フラーレン含有煤の搬送装置の正面図である。
【図３】同フラーレン含有煤の搬送装置の側面図である。
【図４】同フラーレン含有煤の搬送装置の要部側断面図である。
【図５】同フラーレン含有煤の搬送装置のガス供給系統の要部説明図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０：フラーレン含有煤の搬送装置、１１：フラーレン製造装置、１２：回収装置、１３、１４：ガス冷却器、１５：減圧装置、１６：貯留タンク、１７：排出路、１８：気力輸送手段、１９：ガス供給部、２０：タンク本体、２１：上部槽、２２：下部槽、２３：蓋部、２４：受入管、２５：排出管、２６：電磁弁、２６ａ：排気装置、２７：電磁弁、２８：排気口、２９：圧力計、３０：レベル計、３１：取付け口、３２：蓋付き開口部、３３：ハンマー座、３４：取付け部材、３５：架台、３６：フランジ、３７：ガス吹き出し孔、３９：蓄圧室、４０：導出管、４１：フランジ、４２：電磁弁、４３：受入管、４４：フランジ、４５：電磁弁、４６：流入路、４７：気力伝達路、４８：搬送ガス導入管、４９：Ｔ字管、５０：開口部、５１：気力搬送管、５２：連通部、５３：バルブ、５４：脱圧管、５５：接続フランジ、５６：窒素ガス本管、５７：開閉弁、５８：圧力調整器、５９：第１分岐管、６０：開閉弁、６１：圧力調整器、６２：第２分岐管、６３：開閉弁、６４：流動用流量計、６５：流動用電磁弁、６６：流動ガス用配管、６７：開閉弁、６８：加圧用電磁弁、６９：加圧ガス用配管、７０：開閉弁、７１：第１バイパス配管、７２：第１接続口、７２ａ：配管、７３：開閉弁、７４：輸送用流量計、７５：輸送用電磁弁、７６：輸送ガス用配管、７７：開閉弁、７８：第２バイパス配管、７９：第２接続口、７９ａ：配管
【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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