(57)【要約】【課題】  筒状の缶本体(2)と、缶本体端面(21)に端部(31)が固定されて缶本体内周面(2a)にライニングされたライニングシート(3)とを備え、このライニングシート(3)と内周面(2a)との間には空隙(A)が設けられていて、缶本体端面(21)とライニングシート端部(31)との間に、空隙(A)から外部に連通する通気孔(41)が設けられたスペーサーリング(4)が装着されていて、高温の塩化水素水溶液(B)を長期間に亙り内部に収容しても、スペーサーリング(4)が劣化しにくいシートライニングタンク(1)を提供する。【解決手段】  本発明のシートライニングタンク(1)は、スペーサーリング(4)が、カーボン材料が充填されたフッ素樹脂からなることを特徴とする。このシートライニングタンク(1)内に高濃度の塩化水素水溶液を高温で収容しても、原料の塩化水素ガスや副生する水蒸気によってスペーサーリング(4)を劣化させることなく、貯蔵できる。【選択図】  図１
2005306399.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の缶本体と、端部が前記缶本体の端面に固定されて前記缶本体の内周面にライニングされたライニングシートとを備え、前記ライニングシートと前記缶本体の内周面との間には空隙が設けられ、前記缶本体の端面と前記ライニングシートの端部との間に、前記空隙から外部に連通する通気孔が設けられたスペーサーリングが装着されたシートライニングタンクであり、前記スペーサーリングは、カーボン材料が充填されたフッ素樹脂からなることを特徴とするシートライニングタンク。
【請求項２】
端部が前記缶本体の端面と前記スペーサーリングとの間に装着され、前記ライニングシートと前記缶本体の内周面との間に設けられた空隙の前記内周面側にライニングされるアウターライニングシートを備えた請求項１に記載のライニングタンク。
【請求項３】
筒状の缶本体の端面と、端部が前記缶本体の端面に固定されて前記缶本体の内周面にライニングされるライニングシートの前記端部との間に装着されて用いられ、前記缶本体の内周面と前記ライニングシートとの間に設けられる空隙から外部に連通する通気孔が設けられたスペーサーリングであり、
カーボン材料が充填されたフッ素樹脂からなることを特徴とするスペーサーリング。
【請求項４】
塩化水素水溶液を請求項１または請求項２に記載のシートライニングタンク内で１００℃以上の温度にて収容することを特徴とする塩化水素水溶液の貯蔵方法。
【請求項５】
塩化水素水溶液を請求項１または請求項２に記載のシートライニングタンク内で１００℃以上の温度に加熱することを特徴とする塩化水素水溶液の加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はシートライニングタンクに関し、詳しくは缶本体の内周面との間に空隙を空けて缶本体内にライニングされるライニングシートを備えたシートライニングタンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に示すように、筒状の缶本体(2)と、この缶本体(2)の内周面(2a)にライニングされたライニングシート(3)とを備えたシートライニングタンク(1)は、内部に収容された内容物(B)による缶本体内周面(2a)の腐食や、缶本体内周面(2a)と直接、接触することによる内容物(B)の汚染などを防止できる点で有用である。かかるシートライニングタンク(1)において、ライニングシート(3)は、端部(31)が、例えば缶本体の端面(21)に装着される蓋(5)などにより強く押しつけられて、缶本体の端面(21)に固定されている。
【０００３】
さらに、図１に示すように、ライニングシート(3)と缶本体の内周面(2a)との間に空隙(A)が設けられ、缶本体の端面(21)とライニングシートの端部(31)との間にスペーサーリング(4)が装着され、このスペーサーリング(4)に、上記の空隙(A)から外部に連通する通気孔(41)が設けられたシートライニングタンク(1)も知られている。通気孔(41)には通常、吸引ポンプ(図示せず)などの吸引装置への配管(図示せず)が接続されており、たとえ内容物(B)がライニングシート(3)を僅かに透過して滲み出しても、ライニングシート(3)と内周面(2a)との間に溜まることなく、吸引装置によって、上記の空隙(A)から通気孔(41)を通って外部に排出される。スペーサーリング(4)としては、シール性の点、およびクリープと呼ばれる変形を防止できる点で、通常は充填材を充填したフッ素樹脂からなるものが使用されており〔特許文献１：特開２００３−６３５９１号公報〕、充填材としてはシリカ粒子、グラスファイバーなどが用いられている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−６３５９１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、従来のライニングタンクでは、例えばタンク内に高温の塩化水素水溶液（塩酸）を長期間に亙り収容すると、この水溶液から発生し、ライニングシートを透過した塩化水素水溶液やその蒸発物（塩化水素ガス、水蒸気）との接触によって、次第に劣化してしまうという問題があることが分かった。スペーサーリングは、缶本体の端面に強く押し付けられているので、これが劣化すると圧壊するおそれがある。
【０００６】
そこで本発明者は、高温の塩化水素水溶液を長期間に亙り内部に収容しても、スペーサーリングが劣化しにくいシートライニングタンクを開発するべく鋭意検討した結果、スペーサーリングとして、カーボン材料が充填されたフッ素樹脂からなるものを用いることで、高温の塩化水素水溶液を収容しても、劣化しにくいことを見出し、本発明に至った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本発明は、筒状の缶本体(2)と、
端部(31)が前記缶本体(2)の端面(21)に固定されて前記缶本体(2)の内周面(2a)にライニングされたライニングシート(3)とを備え、
前記ライニングシート(3)と前記缶本体(2)の内周面(2a)との間には空隙(A)が設けられていて、
前記缶本体の端面(21)と前記ライニングシートの端部(31)との間に、前記空隙(A)から外部に連通する通気孔(41)が設けられたスペーサーリング(4)が装着されたシートライニングタンク(1)であり、
前記スペーサーリング(4)は、カーボン材料が充填されたフッ素樹脂からなることを特徴とするシートライニングタンク(1)を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のシートライニングタンクは、高温の塩化水素水溶液を長期間に亙り収容して使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜図３に断面図を示すように、本発明のシートライニングタンク(1)は、缶本体(2)と、ライニングシート(3)とを備えている。
【００１０】
缶本体(2)は筒状であり、通常は円筒形状のものが使用される。缶本体(2)の材質としては、通常のシートライニングタンクと同様に、機械的強度の点で、炭素鋼、ステンレスなどのような金属材料が用いられる。缶本体の大きさは、タンク(1)の内容積によって適宜選択されるが、通常は外径１５ｃｍ〜４ｍ程度、長さ１０ｃｍ〜５ｍ程度である。
【００１１】
缶本体(2)は、例えば図１に示すように、その端面(21)に蓋(5)が装着されて、この蓋(5)と共にタンク(1)を構成していてもよい。蓋(5)は、例えば缶本体の端面(21)の周囲に設けられたフランジ(22)にボルト締め、クランプ締めなどの方法のより、端面(21)に強く押しつけられて固定される。
【００１２】
また、内容量の大きなタンク(1)では、図２に示すように、缶本体(2)に他の缶本体(2')を、それぞれの端面(21、21')で接続して用いてもよい。他の缶本体(2')を接続するには、それぞれの端面(21、21')の周囲に設けられたフランジ(22、22')をボルト締め、クランプ締めなどの方法で固定すればよい。
【００１３】
ライニングシート(3)は、缶本体の端面(21)に端部(31)が固定されて、缶本体(2)の内周面(2a)にライニングされるシートであり、内容物(B)に対して不活性なものが用いられ、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などのフッ素樹脂からなるフッ素樹脂シート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン樹脂からなるオレフィン樹脂シート、ポリ塩化ビニルからなる塩化ビニル樹脂シートなどの樹脂シートが使用される。ライニングシートの厚みは、ライニングタンク(1)の大きさ、内容物の種類などにより選択されるが、通常は１ｍｍ〜６ｍｍ程度である。
【００１４】
本発明のライニングタンク(1)において、ライニングシート(3)と缶本体の内周面(2a)との間には空隙(A)が設けられている。空隙(A)を空けてライニングするには、いわゆるルーズライニングにより、缶本体(2)の内周面(2a)に接着することなくライニングシート(3)をライニングすればよい。ライニングシート(3)の内周面側(2a)にスペーサー(図示せず)を設けて空隙(A)を空けてもよい。
【００１５】
缶本体の端面(21)とライニングシート端部(31)との間には、スペーサーリング(4)が装着されて用いられている。このスペーサーリング(4)は、缶本体(2)の端面(21)と、ライニングシート端部(31)との間に装着されて用いられるものであり、その厚みは、タンクの大きさなどにもよるが、通常は１ｃｍ〜１０ｃｍ程度である。
【００１６】
スペーサーリング(4)には、缶本体の内周面(2a)とライニングシート(3)との間に設けられる空隙(A)から外部に連通する通気孔(41)が設けられている。。この通気孔(41)の孔径は、スペーサーリング(4)の厚みにもよるが、通常は３ｍｍ〜５ｃｍ程度である。通気孔の数は、シートライニングタンクの大きさ、通気孔の孔径、スペーサーリングの厚みなどによって異なるが、通常は２個以上、１０個以下程度である。２個以上の通気孔を設ける場合、この通気孔(41)は通常、図４に示すように概ね等間隔で放射状に、スペーサーリング(4)に設けられる。通気孔(41)には、吸引装置への配管を接続するためのネジ山などが刻まれていてもよい。なお、図１〜図３に示す本発明のシートライニングタンク(1)の断面図は、図４におけるＬ−Ｌ'における断面図である。
【００１７】
本発明のシートライニングタンク(1)において、ライニングシート端部(31)と缶本体端面(21)との間にスペーサーリング(4)が装着されているので、ライニングシート端部(31)は、この状態で端面(21)に固定される。ライニングシート端部(31)が蓋(5)により固定されている場合の蓋(5)とライニングシート端部(31)との間や（図１、図３）、缶本体(2)に他の缶本体(2')を接続して用いる場合のライニングシート端部(31)と他の缶体の端面(21')との間などには（図２）、通常、リング状のガスケット(7)が装着される。
【００１８】
ライニングシート端部(31)を缶本体端面(21)に固定するには、例えば図１に示すように、缶本体の端面(2)に蓋(5)を装着する場合には、この蓋(5)と端面(21)との間にスペーサーリング(4)およびライニングシート端部(31)を挟み込み、さらに通常はリング状ガスケット(7)を挟み込み、蓋(5)で押圧すればよい。蓋(5)で押圧するには、例えば端面(21)の周囲に設けられたフランジ(22)に蓋(5)をボルト締め、クランプ締め等して固定すればよい。
【００１９】
また、図２に示すように、缶本体(2)に他の缶本体(2')をそれぞれの端面(21、21')で接続して使用する場合には、それぞれの端面(22、22')の間にスペーサーリング(4)およびライニングシート端部(31)を挟み込み、端面(21、21')間で押圧すればよい。端面(21、21')間で押圧するには、例えばそれぞれの端面(21、21')の周囲に設けられたフランジ(22、22')をボルト締め、クランプ締め等して、缶本体同士(2、2')を接続すればよい。他の缶本体(2')にも空隙(A')を空けてライニングシート(3')がライニングされるときには、該ライニングシート(3')の端部(31')も、端面(21、21')間に挟み込まれて当該他の缶体(2')の端面(21')に固定され、この端部(31')と端面(21')との間にも、通気孔(41')が設けられたスペーサーリング(4')を装着してもよい。
【００２０】
本発明のシートライニングタンク(1)では、スペーサーリング(4)として、カーボン材料が充填されたフッ素樹脂からなるものを用いる。カーボン材料としては、例えばグラファイト粒子、炭素繊維などが挙げられ、結晶性のものであってもよいし、非晶質のものであってもよい。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などが挙げられる。このようなカーボン材料が充填されたフッ素樹脂は、例えば日本バルカー工業(株)から「バルフロンＮｏ．７０２６」、「６ＴＯ」、「６ＰＯ」などとして、また旭硝子(株)から「フルオンＰＴＦＥ  ＲＢ２０１５」などとして市販されているので、これを適宜切削加工するなどして使用することができる。
【００２１】
本発明のシートライニングタンク(1)は、図３に示すように、缶本体の内周面(2a)とライニングシート(3)との間に設けられた空隙(A)の内周面(2a)側に、アウターライニングシート(6)がライニングされていてもよい。アウターライニングシート(6)としては、ライニングシート(3)において上記したと同様の樹脂シートを用いることができ、その厚みは通常１ｍｍ〜６ｍｍ程度である。このアウターライニングシート(6)がライニングされることで、缶本体内周面(2a)への内容物(B)の接触をより少なくすることができる。このアウターライニングシート(6)は、その端部(61)が、缶本体(2)の端面(21)と、上記ライニングシート(3)の端部(31)との間に装着される。
【００２２】
缶本体の内周面(2a)は、上記したと同様のフッ素樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂などの樹脂や、ガラスなどでコーティングされていてもよい。
【００２３】
本発明のシートライニングタンク(1)は、通気孔(41)が設けられたスペーサーリング(4)として、カーボン材料が充填されたフッ素樹脂からなるものを用いているので、絶対圧力で１．５気圧（０．１５ＭＰａ）以上に加圧された状態で１００℃以上に加熱された濃度１０％〜３５％程度の塩化水素水溶液(B)を収容しても、この水溶液から発生し、ライニングシート(3)を透過する塩化水素ガスおよび水蒸気によってスペーサーリング(4)が劣化することがなく、長期間に亙り塩化水素水溶液を貯蔵でき、また加圧下に高温の塩化水素水溶液を収容し貯蔵する貯蔵タンクとして好適に用いることができる。
【００２４】
また、本発明のシートライニングタンク(1)内に取り付けられたヒーターや、シートライニングタンク(1)内の内容物の一部を抜き出し、加熱して戻すリボイラーなどの加熱器(図示せず)により、濃度１０％〜３５％程度の塩化水素水溶液(B)を加圧下に１００℃以上の高温に加熱しても、加熱された塩化水素水溶液から発生し、ライニングシート(3)を透過する塩化水素ガスおよび水蒸気によって通気リング(4)が劣化することがなく、長期間に亙り塩化水素水溶液(B)を加熱することができるので、塩化水素水溶液を収容し加圧下に加熱するための加熱タンクとしても好適に用いることができる。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例によって限定されるものではない。
【００２６】
実施例１
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）７５質量部にカーボン粒子２５質量部が分散された充填材入りフッ素樹脂〔日本バルカー工業(株)製、「６ＴＯ」〕を直径４０ｍｍ、厚み２．００ｍｍに切削加工して試験片(8)とした。図５に示すように、この試験片(8)を、ＰＦＡ単独からなり直径４０ｍｍで厚み２．４ｍｍの円板状のＰＦＡシート(9)に密着して重ね合わせ、パイプ(10)の一端に、パイプ(10)側から、ＰＦＡシート(9)および試験片(8)の順で、クランプ(図示せず)およびボルト(図示せず)により固定した。パイプ(10)内には、１８．５％塩化水素水溶液（塩酸）を加熱し、共沸させて得た塩化水素ガスおよび水蒸気の混合ガス(C)を導入し、充満させた。このとき塩化水素水溶液の温度は１４２℃であり、パイプ内の圧力はゲージ圧で約０．２ＭＰａ（２気圧）であった。この状態で６４６時間（約２７日）経過後の試験片(8)を目視で観察したところ、変色は認められなかった。また、試験片(8)の厚みは２．０４ｍｍであった。
【００２７】
図１に示すようなシートライニングタンク(1)のスペーサーリング(4)として、上記で使用した充填材入りフッ素樹脂〔６ＴＯ〕を用い、このタンク(1)内に約０．２ＭＰａ（ゲージ圧）で約１４０℃の塩化水素水溶液(B)を充填し、同温度で貯蔵したところ、１年経過後にも、スペーサーリング(4)に劣化は見られなかった。
【００２８】
参考例１
実施例１で得た試験片に代えて、ポリテトラフルオロエチレン７５質量部にガラスファイバー２５質量部を含む充填材入りフッ素樹脂〔日本バルカー工業(株)製、「２ＴＯ」〕を直径４０ｍｍ、厚み２．００ｍｍに切削加工した試験片(8)を用いた以外は、実施例１と同様に操作したところ、６４６時間経過後の試験片(8)は、淡黄色に変色しており、その厚みは２．３１ｍｍに膨らんでた。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】シートライニングタンクの一例を模式的に示す断面図である。
【図２】シートライニングタンクの一例を模式的に示す断面図である。
【図３】シートライニングタンクの一例を模式的に示す断面図である。
【図４】スペーサーリングの一例を示す模式図である。
【図５】実施例１における試験片の試験方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００３０】
１：シートライニングタンク
２，２'：缶本体
21，21'：端面     22，22'：フランジ   2a：缶本体内周面
３，３'：ライニングシート
31，31'：ライニングシート端部
４，４'：スペーサーリング
41，41'：通気孔
５：蓋
６：アウターライニングシート
61：アウターライニングシート端部
７：リング状のガスケット
８：試験片
９：ＰＦＡシート
10：パイプ
Ａ：ライニングシートと缶本体との間に設けられた空隙
Ｂ：内容物（塩化水素水溶液）
Ｃ：塩化水素ガスおよび水蒸気の混合ガス
【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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