(57)【要約】    【課題】  容器本体の内部に結晶が堆積するのを未然に防止することができる多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置を提供すること。    【解決手段】  本発明では、容器本体(2)の内部に撹拌翼(3)を回動可能に配設して、容器本体(2)の内部に注入された硫黄や消石灰や水又は温水からなる混合液体(8)を撹拌翼(3)で混合できるべく構成した反応装置(1)において、容器本体(2)の上部に混合液体(8)の注入口(18)を設け、同注入口(18)は、容器本体(2)の頂部に向けて開口することにした。【選択図】      図１
2005298297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器本体の内部に撹拌翼を回動可能に配設して、容器本体の内部に注入された消石灰と硫黄と熱水又は水とを加熱・加圧しながら撹拌翼で混合できるように構成した多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置において、
容器本体の上部に原料の注入口を設け、同注入口は、容器本体の頂部に向けて開口することを特徴とする多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置。
【請求項２】
前記容器本体は、上部を下方へ向けて漸次拡径する形状としたことを特徴とする請求項１に記載の多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置。
【請求項３】
前記注入口は、容器本体の上部に連通連結した注入管の先端開口部に形成され、同注入管は、先端部を略Ｕ字状に折曲形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置。
【請求項４】
前記容器本体は、多硫化カルシウムの水溶液を撹拌する時に、内部を密閉できるように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置。
【請求項５】
前記容器本体の内部を所定温度に保持するための加熱装置を具備することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置。
【請求項６】
前記容器本体に前記撹拌翼の回動軸を昇降可能に配設するとともに、同回動軸の下端に閉止栓を設け、前記回動軸の昇降に応じて前記閉止栓で前記容器本体の排出管を開閉するように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置は、容器本体の上部を取外し可能な開放型に構成するとともに、容器本体の下部に水溶液の排出口を形成し、さらには、容器本体の上部に撹拌モータを取付けるとともに、容器本体の内部に撹拌翼を回動自在に配設し、同撹拌翼の回動軸を撹拌モータに連動連結していた。
【０００３】
そして、容器本体の上部を取外してから多硫化カルシウムを製造するための原料を投入し、撹拌モータを駆動することによって撹拌翼を回動させ、同撹拌翼によって水溶液を撹拌混合し、その後、排出口から水溶液を排出するようにしていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置にあっては、容器本体の上部を取外してから多硫化カルシウムを製造するための原料を投入していたために、製造中に水蒸気や硫化水素が装置外部に排出され、反応内容が変化するとともに温度低下が生じてしまい、反応時間が９０〜１８０分も必要となり、また、熱効率が悪く不経済なものであった。
【０００５】
また、上記従来の多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置にあっては、撹拌混合中などに結晶が析出してしまい、かかる結晶が容器本体の内壁面に付着することがあった。
【０００６】
このように容器本体の内壁面に結晶が付着してしまうと、容器本体を外部から加熱する場合に、熱伝導が低下してしまい、容器本体の内部の多硫化カルシウムの水溶液を良好に加熱することができなくなるおそれがあった。
【０００７】
また、容器本体の内壁面に付着した結晶が剥離して、容器本体の下部に設けた排出口に堆積して排出口が結晶で詰まり、水溶液を排出口から良好に排出することができなくなるおそれがあった。
【０００８】
しかも、上記不具合を解消するために、撹拌翼の先端部と容器本体の内壁面とを接触させて、容器本体の内壁面に付着した結晶を撹拌翼の先端部で掻き落すようにすることも考えられるが、そのためには、容器本体や撹拌翼を精度よく製造するとともに、精度よく組付けなければならず、反応装置の製造コストを増大させてしまうおそれがあるとともに、容器本体や撹拌翼の熱変形などによって撹拌翼の先端部と容器本体の内壁面とを常に良好に接触させつづけることは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、請求項１に係る本発明では、容器本体の内部に撹拌翼を回動可能に配設して、容器本体の内部に注入された消石灰と硫黄と熱水又は水とを加熱・加圧しながら撹拌翼で混合できるように構成した多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置において、容器本体の上部に原料の注入口を設け、同注入口は、容器本体の頂部に向けて開口することにした。
【００１０】
また、請求項２に係る本発明では、前記請求項１に係る本発明において、前記容器本体は、上部を下方へ向けて漸次拡径する形状とした。
【００１１】
また、請求項３に係る本発明では、前記請求項１又は請求項２に係る本発明において、前記注入口は、容器本体の上部に連通連結した注入管の先端開口部に形成され、同注入管は、先端部を略Ｕ字状に折曲形成することにした。
【００１２】
また、請求項４に係る本発明では、前記請求項１〜請求項３のいずれかに係る本発明において、前記容器本体は、多硫化カルシウムの水溶液を撹拌する時に、内部を密閉できるように構成することにした。
【００１３】
また、請求項５に係る本発明では、前記請求項１〜請求項４のいずれかに係る本発明において、前記容器本体の内部を所定温度に保持するための加熱装置を具備することにした。
【００１４】
また、請求項６に係る本発明では、前記請求項１〜請求項５のいずれかに係る本発明において、前記容器本体に前記撹拌翼の回動軸を昇降可能に配設するとともに、同回動軸の下端に閉止栓を設け、前記回動軸の昇降に応じて前記閉止栓で前記容器本体の排出管を開閉するように構成することにした。
【発明の効果】
【００１５】
そして、本発明では、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１６】
すなわち、請求項１に係る本発明では、容器本体の上部に容器本体の頂部に向けて開口する原料の注入口を設けているため、水溶液を撹拌混合することによって結晶が析出して容器本体の内壁面に結晶が付着しても、容器本体の内部に原料（硫黄、消石灰、水又は温水）を新たに注入する際に、注入された水溶液が容器本体の頂部に吹付けられ、その後、水溶液が容器本体の内壁面に沿って流れることにより、容器本体の内壁面に付着した結晶を新たに注入した混合液体で洗い流すことができ、これにより、簡単な構造でありながら容器本体の内部に結晶が堆積するのを未然に防止することができる。
【００１７】
また、請求項２に係る本発明では、容器本体の上部を下方へ向けて漸次縮径する形状としているため、注入口から新たに注入された原料が容器本体の内壁面に沿って確実かつ円滑に流れることになり、容器本体の内壁面に付着した結晶を新たに注入した原料で洗い流す効果が増大し、より一層容器本体の内部に結晶が堆積するのを未然に防止することができる。
【００１８】
また、請求項３に係る本発明では、容器本体の上部に注入管を連通連結し、同注入管の先端開口部に注入口を形成し、しかも、注入管の先端部を略Ｕ字状に折曲形成しているため、原料を注入した後に注入管の略Ｕ字状の先端部に水溶液が残留し、かかる残留した混合液体で注入管の先端部を封止することができ、簡単な構造でありながら容器本体を良好に密閉することができる。
【００１９】
また、請求項４に係る本発明では、多硫化カルシウムの水溶液を撹拌する時に、容器本体の内部を密閉できるように構成しているために、多硫化カルシウムの製造過程で発生するおそれのある硫化水素をはじめとする硫黄の水酸化物を含有する蒸気が容器本体の外部に漏出するのを未然に防止することができ、安全性を向上させることができる。
【００２０】
また、請求項５に係る本発明では、容器本体の内部を所定温度に保持するための加熱装置を具備しているため、容器本体の内部で安定して反応を行わせることができる。
【００２１】
また、請求項６に係る本発明では、容器本体に撹拌翼の回動軸を昇降可能に配設するとともに、回動軸の下端に閉止栓を設け、回動軸の昇降に応じて閉止栓で容器本体の排出管を開閉するように構成しているために、容器本体の内部に固体粉末状の原料を注入したときに、閉止栓で排出管を閉塞しておけば、排出管に原料が詰まるのを未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明に係る多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置は、硫黄と消石灰と水とを撹拌混合させて多硫化カルシウムを製造する際に用いられるものであり、容器本体の内部に撹拌翼を回動可能に配設して、容器本体の内部に注入された硫黄、消石灰、水又は温水を撹拌翼で混合できるように構成したものである。
【００２３】
しかも、容器本体の上部に原料の注入口を設け、同注入口を容器本体の頂部に向けて開口させたものである。
【００２４】
また、容器本体は、上部を下方へ向けて漸次拡径する形状とし、注入口は、容器本体の上部に連通連結した注入管の先端開口部に形成され、同注入管は、先端部を略Ｕ字状に折曲形成したものである。
【００２５】
このように、容器本体の上部に容器本体の頂部に向けて開口する注入口を設けることによって、水溶液を撹拌混合することによって結晶が析出して容器本体の内壁面に結晶が付着しても、容器本体の内部に原料を新たに注入する際に、注入された原料が容器本体の頂部に吹付けられ、その後、水溶液が容器本体の内壁面に沿って流れることにより、容器本体の内壁面に付着した結晶を新たに注入した原料で洗い流すことができ、これにより、簡単な構造でありながら容器本体の内部に結晶が堆積するのを未然に防止することができる。
【００２６】
特に、容器本体の上部を下方へ向けて漸次縮径する形状とした場合には、注入口から新たに注入された原料が容器本体の内壁面に沿って確実かつ円滑に流れることになり、容器本体の内壁面に付着した結晶を新たに注入した原料で洗い流す効果が増大し、より一層容器本体の内部に結晶が堆積するのを未然に防止することができる。
【００２７】
また、容器本体の上部に注入管を連通連結し、同注入管の先端開口部に注入口を形成し、しかも、注入管の先端部を略Ｕ字状に折曲形成した場合には、原料を注入した後に注入管の略Ｕ字状の先端部に水又は温水が残留し、かかる残留した水又は温水で注入管の先端部を封止することができ、簡単な構造でありながら容器本体を良好に密閉することができる。
【００２８】
また、原料を撹拌する時に、容器本体の内部を密閉できるように構成した場合には、多硫化カルシウムの製造過程で発生するおそれのある硫化水素をはじめとする硫黄の水酸化物を含有する蒸気が容器本体の外部に漏出するのを未然に防止することができ、安全性を向上させることができる。
【００２９】
さらに、容器本体の内部を所定温度に保持するための加熱装置を設けた場合には、容器本体の内部で安定して反応を行わせることができる。
【００３０】
以下に、本発明に係る多硫化カルシウムの製造に用いる反応装置の具体的な構成について図面を参照しながら説明する。
【００３１】
反応装置１は、図１に示すように、容器本体２の内部に撹拌翼３を回動自在に収容配設するとともに、容器本体２の上端部に撹拌モータ４を取付け、同撹拌モータ４に撹拌翼３の回動軸５を連動連結し、同撹拌翼３の回動軸５の外周部に螺旋状の翼体６を形成している。図中、７は軸受である。
【００３２】
また、反応装置１は、容器本体２の略中央上部に多硫化カルシウムの水溶液（硫黄と消石灰と水との混合液体８）を注入するための注入管９を連通連結するとともに、容器本体２の左側上部に容器本体２の内部へ気体を送り込むことによって容器本体２の内部を加圧するための送気管10を連通連結し、また、容器本体２の右側上部に容器本体２の内部から気体を吸引することによって容器本体２の内部を減圧するための吸気管11を連通連結し、さらには、容器本体２の下端部に混合液体８を排出するための排出管12を連通連結している。これらの注入管９、送気管10、吸気管11、排出管12は、中途部にバルブ13,14,15,16をそれぞれ介設している。
【００３３】
この反応装置１は、容器本体２に撹拌翼３の回動軸５を昇降可能に配設するとともに、回動軸５の下端に閉止栓7'を取付けており、回動軸５を昇降させることによって閉止栓7'で容器本体２の排出管12を開閉するように構成している。そのため、容器本体２の内部に固体粉末状の硫黄や消石灰を注入したときに、閉止栓7'で排出管12を閉塞しておけば、排出管12に原料が詰まるのを未然に防止することができる。
【００３４】
さらに、反応装置１は、容器本体２の外周部に加熱装置17を取付けており、同加熱装置17の内部に高温ガスを送り込むことによって、容器本体２の内部を加熱できるようにしている。
【００３５】
容器本体２は、上部を下方へ向けて漸次拡径する略逆碗型形状とし、中央部を円筒形状とし、下部を下方へ向けて漸次縮径する略逆截頭円錐形状としている。
【００３６】
また、容器本体２は、上部に注入管９と送気管10と吸気管11とをそれぞれ挿通固定している。
【００３７】
そして、注入管９は、容器本体２の内部に収容された先端部を略Ｕ字状に折曲形成し、先端開口部に注入口18を形成しており、これにより、注入口18は、容器本体２の頂部（内側上端部）に向けて開口している。
【００３８】
また、送気管10や吸気管11も、注入管９と同様に、容器本体２の内部に収容された先端部を略Ｕ字状に折曲形成している。
【００３９】
この容器本体２は、反応温度120℃の状態で圧力約10kg/cm2まで保持可能な密閉構造としている。
【００４０】
反応装置１は、以上のように構成しており、以下に説明するようにして混合液体８を容器本体２の内部で撹拌混合するようにしている。なお、加熱装置17は、必要に応じて駆動され、容器本体２を加熱する。
【００４１】
まず、図２に示すように、容器本体２の内部に硫黄と消石灰と水又は温水からなる混合液体８を注入する。すなわち、送気用のバルブ14と吸気用のバルブ15と排出用のバルブ16とをそれぞれ閉塞した後に、注入用のバルブ13を開放して、注入管９を介して注入口18から容器本体２の内部に混合液体８を注入する。このときには、回動軸５を降下させて閉止栓7'で排出口12を閉塞しておく。
【００４２】
その際に、注入口18が容器本体２の頂部に向けて開口しているため、容器本体２の内部に注入された混合液体８は、容器本体２の頂部に吹付けられ、その後、容器本体２の内壁面に沿って流れ、容器本体２の内部に貯留される。
【００４３】
そして、容器本体２の内部に混合液体８が所定量だけ注入した後に、注入用のバルブ13を閉塞する。すると、図３に示すように、注入管９の先端略Ｕ字状部分に混合液体８が残留し、かかる残留した混合液体８で注入管９の先端部を封止することになる。これは、送気管10や吸気管11の先端略Ｕ字状部分にも、注入時に混合液体８の一部が入り込み、注入管９と同様に混合液体８で先端部を封止することになる。
【００４４】
このように、注入管９の先端部を略Ｕ字状に折曲形成しているため、混合液体２を注入した後に注入管９の略Ｕ字状の先端部に混合液体８が残留し、かかる残留した混合液体８で注入管９の先端部を封止することができ、簡単な構造でありながら容器本体２を良好に密閉することができる。
【００４５】
次に、送気用のバルブ14を開放して、容器本体２の内部に気体を送り込み、容器本体２の内部圧力を所定圧力になるまで上昇させる。
【００４６】
次に、送器用のバルブ14を閉塞するとともに、撹拌モータ４を駆動して撹拌翼３を回動させ、同撹拌翼３で混合液体８を所定時間だけ撹拌混合する。
【００４７】
次に、吸気用のバルブ15を開放して、容器本体２の内部から気体を吸出し、容器本体２の内部圧力を常圧になるまで下降させる。
【００４８】
次に、排出用のバルブ16を開放して容器本体２の内部から混合液体８を排出する。このときには、回動軸５を上昇させて排出管12を開放する。
【００４９】
その際に、図４に示すように、容器本体２の内壁面に結晶19が付着することがある。
【００５０】
しかしながら、混合液体８の排出後に、再び新たな混合液体８を容器本体２の内部に注入すると（図１参照）、新たに注入された混合液体８が容器本体２の内壁面に沿って流れ、かかる新たに注入した混合液体８で容器本体２の内壁面に付着した結晶19が洗い流され、混合液体８に結晶19が溶け込む。
【００５１】
このように、容器本体２の上部に容器本体２の頂部に向けて開口する混合液体８の注入口18を設けているため、混合液体８を撹拌混合することによって結晶19が析出して容器本体２の内壁面に結晶19が付着しても、容器本体２の内部に混合液体８を新たに注入する際に、注入された混合液体８が容器本体２の頂部に吹付けられ、その後、混合液体８が容器本体２の内壁面に沿って流れることにより、容器本体２の内壁面に付着した結晶19を新たに注入した混合液体８で洗い流すことができ、これにより、簡単な構造でありながら容器本体２の内部に結晶19が堆積するのを未然に防止することができる。
【００５２】
特に、本実施例では、容器本体２の上部を下方へ向けて漸次縮径する形状としているため、注入口18から新たに注入された混合液体８が容器本体２の内壁面に沿って確実かつ円滑に流れることになり、容器本体２の内壁面に付着した結晶19を新たに注入した混合液体８で洗い流す効果が増大し、より一層容器本体２の内部に結晶19が堆積するのを未然に防止することができる。
【００５３】
そして、新たに注入する混合液体８で容器本体２の内壁面に付着した結晶19を洗い流しているため、従来のように撹拌翼３の翼体６と容器本体２の内壁面とを接触させる必要がなくなる。これにより、撹拌翼３や容器本体２の製造精度や組付け精度を良好なものとしなくてもよくなり、反応装置１の製造コストの低廉化を図ることができ、また、撹拌翼３の翼体６と容器本体２の内壁面との接触による磨耗がなく、反応装置１の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る反応装置を示す断面図。
【図２】反応装置の使用例（混合液体の注入開始時）を示す断面説明図。
【図３】反応装置の使用例（混合液体の注入完了時）を示す断面説明図。
【図４】反応装置の使用例（混合液体の排出後）を示す断面説明図。
【符号の説明】
【００５５】
１  反応装置
２  容器本体
３  撹拌翼
８  混合液体
９  注入管
18  注入口
19  結晶
【図１】
2005298297.tif 000003
【図２】
2005298297.tif 000004
【図３】
2005298297.tif 000005
【図４】
2005298297.tif 000006