(57)【要約】 【課題】高温高圧環境下に所定時間被処理物を晒して、被処理物から目的物質を確実に、且つ迅速に生成できる高温高圧反応装置及び高温高圧反応方法を提供することを課題とする。      【解決手段】被処理物を収容する密閉式の収容部２０を有する反応器２と、前記反応器２を加熱する熱媒体３１０を有する加熱装置３と、前記反応器２を冷却する冷媒体４１を有する冷却装置４と、搬送装置５とを備え、前記搬送装置５は、前記反応器２又は前記加熱装置３の少なくとも何れか一方を移動させ、前記加熱装置３の熱媒体３１０に反応器２を接触させると共に、加熱後の反応器２又は前記冷却装置４の少なくとも何れか一方を移動させ、前記冷却装置４の冷媒体４１に加熱後の反応器２を接触させる。      【選択図】  図１
2007125525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物を収容する密閉式の収容部を有する反応器と、
前記反応器を加熱する熱媒体を有する加熱装置と、
前記反応器を冷却する冷媒体を有する冷却装置と、
搬送装置とを備え、
前記搬送装置は、前記反応器又は前記加熱装置の少なくとも何れか一方を移動させ、前記加熱装置の熱媒体に反応器を接触させると共に、加熱後の反応器又は前記冷却装置の少なくとも何れか一方を移動させ、前記冷却装置の冷媒体に加熱後の反応器を接触させることを特徴とする高温高圧反応装置。
【請求項２】
前記反応器を複数備え、  
前記搬送装置は、複数の反応器又は前記加熱装置の少なくとも何れか一方を移動させ、複数の反応器を前記加熱装置の熱媒体に順次接触させると共に、加熱後の複数の反応器又は前記冷却装置の少なくとも何れか一方を移動させ、加熱後の複数の反応器を前記冷却装置の冷媒体に順次接触させる請求項１に記載の高温高圧反応装置。
【請求項３】
前記反応器の収容部は、中央部に形成された円柱状の中央空間と、前記中央空間の上側及び下側に形成され、前記中央空間の上側及び下側にそれぞれ膨らんだ略半球状の両端空間とを有する請求項１又は２に記載の高温高圧反応装置。
【請求項４】
加熱装置及び冷却装置を用いて、被処理物を収容する密閉式の収容部を有する反応器を加熱及び冷却して被処理物を反応させて目的物質を製造する高温高圧反応方法であって、
前記加熱装置を予熱する予熱工程と、
予熱された加熱装置に前記反応器を移動させる第１の移動工程と、
移動した反応器を加熱装置にて加熱する加熱工程と、
加熱された反応器を前記冷却装置に移動させる第２の移動工程と、
移動した反応器を冷却装置にて冷却する冷却工程とを有することを特徴とする高温高圧反応方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温高圧環境下で被処理物から目的とする物質を生成する高温高圧反応装置及び高温高圧反応方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機物を含有した被処理物からアミノ酸、エイコサペンタエン酸（ＥＰＡ）、ドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ）などの物質を生成する研究が行われている。被処理物からこのような物質を生成する方法として、被処理物を溶剤や反応助剤など（これらを総称して、以下、被処理物等という場合がある）と共に高温高圧環境下に晒す方法が知られている。高温高圧環境下に被処理物を晒して目的とする物質(以下、目的物質という)を生成する代表的な方式として、バッチ処理方式や連続処理方式などがある。
【０００３】
バッチ処理方式は、例えば、特開２００３−１１７３７８号公報の図１記載の反応器３２などの炉を備えた加熱装置を用いて行われる。かかるバッチ処理方式では、加熱装置の炉内に被処理物を溶剤や反応助剤と共に投入し、付属のヒータで加熱装置を加熱して、炉内を高温高圧環境にすることによって、目的物質が生成される。しかしながら、かかるバッチ処理方式では、被処理物を炉内に投入してから加熱装置を加熱するため、ヒータの熱が加熱装置の加熱に費やされる。従って、炉内の昇温に時間がかかり、目的物質の生成に時間がかかるという問題がある。
【０００４】
また、被処理物から目的物質を生成するためには、適度な時間だけ高温高圧環境下に被処理物を晒す必要がある。そのため、バッチ処理方式においては、所定時間ヒータを稼動させると、ヒータを切って、自然冷却や加熱装置に水をかけることによって加熱装置を冷却するのであるが、ヒータを切った直後は加熱装置の温度が高いため、炉内の温度はなかなか低下しない。そのため、炉内が必要以上に長い間高温高圧となり、生成された目的物質が二次・三次反応を受けて分解したりして、目的物質の収率が低下するといった問題もある。
【０００５】
一方、連続処理方式は、例えば、特開２００２−１８６８４２号公報の図１記載の酸化処理装置１などを用いて行うことができる。かかる連続処理方式では、酸化処理装置１の反応器２内が高温高圧の状態に保たれ、被処理物は溶剤や反応助剤などと共にこの反応器２の上流側から投入され、所定時間経過後に反応器２の下流側から排出される。かかる連続処理方式では、反応器２内を高圧の状態に保つために、反応器２内の圧力を調整する減圧装置１２が設けられている（特開２０００−１８６８４２号公報の図１参照）。この減圧装置１２には、圧力調整弁が使用されるが、この圧力調整弁は、反応器２内で反応しなかった被処理物、溶剤、反応助剤など（これらを総称して、以下、反応残部という場合がある。）や目的物質を反応器２から外部に排出するための経路上に設けられているために、反応残部や目的物質が詰まり易く、そのため反応器２内の圧力が調整できなくなることが頻繁に発生する。特に、被処理物が固形物である場合は、圧力調整弁が詰まることが顕著である。従って、反応器２内を安定的に高温高圧に維持することが難しく、目的物質の収率が低いという問題がある。さらに、反応残部や目的物質が圧力調整弁に詰まるために、被処理物や被処理物の除去など、圧力調整弁のメンテナンスを頻繁に行わなければならないという問題もある。
また、連続処理方式では、目的物質の生成に適度な時間だけ被処理物を高温高圧環境下に晒すために、被処理物が反応器２に投入されてから排出されるまでの時間が制御されている。しかし、被処理物が固形物である場合は、被処理物が反応器２内を流れ難く、生成された目的物質の流れが被処理物によって妨げられることがある。そのため、目的物質が必要以上に長い間高温高圧環境に晒され、目的物質が二次・三次反応を受けて、目的物質の収率が低下するといった問題もある。
【特許文献１】特開２００３−１１７３７８号公報
【特許文献２】特開２００２−１８６８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、斯かる従来技術の問題を解決するべくなされたものであり、被処理物から目的物質を確実に、且つ迅速に生成できる高温高圧反応装置及び高温高圧反応方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するべく、本発明は、被処理物を収容する密閉式の収容部を有する反応器と、前記反応器を加熱する熱媒体を有する加熱装置と、前記反応器を冷却する冷媒体を有する冷却装置と、搬送装置とを備え、前記搬送装置は、前記反応器又は前記加熱装置の少なくとも何れか一方を移動させ、前記加熱装置の熱媒体に反応器を接触させると共に、加熱後の反応器又は前記冷却装置の少なくとも何れか一方を移動させ、前記冷却装置の冷媒体に加熱後の反応器を接触させることを特徴とする高温高圧反応装置を提供するものである。
【０００８】
かかる装置によれば、被処理物を収容する反応器と加熱装置とが別体で形成され、搬送装置を備えているので、例えば、熱媒体を予め予熱しておき、反応器又は加熱装置の少なくとも何れか一方を移動させて予熱された熱媒体に反応器を接触させることが可能となる。予熱された熱媒体に反応器を接触させると、ヒータの熱が熱媒体の昇温に費やされず、反応器の昇温にのみ費やされるため、収容部を迅速に昇温させて、被処理物を迅速に高温高圧環境下に晒すことができる。従って、本発明によれば、目的物質の生成にかかる時間を短縮することが可能である。
【０００９】
また、反応器と冷却装置とが別体で形成され、搬送装置を備えているので、反応器又は冷媒体の少なくとも何れか一方を移動させて冷媒体に反応器を接触させることで、反応器のみを冷却することができる。よって、本発明によれば、従来のバッチ処理方式ように加熱装置ごと冷却するのではなく、被処理物が収容された反応器のみを冷却するので、収容部は迅速に冷却され、生成した目的物質が長い間高温高圧環境下に晒され、目的物質が二次・三次反応を受けることを防ぐことができる。
【００１０】
さらに、本発明は、従来の連続処理方式のように、被処理物を流す必要が無いので、流動性の悪い被処理物を処理する場合であっても、生成された目的物質が必要以上に長い間高温高圧環境下に晒されることがない。また、被処理物を流す必要が無いので、圧力調整弁に被処理物が詰まることも防ぐことができる。よって、本発明は、被処理物が固形物であっても、高い収率で目的物質を生成することができる。また、本発明は、圧力調整弁が詰まることを防ぐことができるので、圧力調整弁のメンテナンスを軽減することもできる。
【００１１】
好ましくは、前記反応器を複数備え、前記搬送装置は、複数の反応器又は前記加熱装置の少なくとも何れか一方を移動させ、複数の反応器を前記加熱装置の熱媒体に順次接触させると共に、加熱後の複数の反応器又は前記冷却装置の少なくとも何れか一方を移動させ、加熱後の複数の反応器を前記冷却装置の冷媒体に順次接触させる構成としてもよい。
【００１２】
反応器を複数備えることで、被処理物を連続的に反応させ、その結果、多量の目的物質を生成することが可能となる。
【００１３】
また、好ましくは、前記反応器の収容部は、中央部に形成された円柱状の中央空間と、前記中央空間の上側及び下側に形成され、前記中央空間の上側及び下側にそれぞれ膨らんだ略半球状の両端空間とを有したものとしてもよい。
【００１４】
収容部が、円柱状と２つの略半球状の空間とによって形成されている角部のない空間を有することで、収容部の圧力に対する反応器の耐圧性を高めることができる。よって、例えば、肉厚が比較的薄い反応器であっても、被処理物から目的物質を生成する際の圧力に耐えることが可能となる。また、収容部が、角部のない空間を有することで、収容部に収容された被処理物の流動状態が良く、被処理物の反応が、被処理物全体に亘って均一に行われ易くなる。
【００１５】
また、本発明は、加熱装置及び冷却装置を用いて、被処理物を収容する密閉式の収容部を有する反応器を加熱及び冷却して被処理物を反応させて目的物質を製造する高温高圧反応方法であって、前記加熱装置を予熱する予熱工程と、予熱された加熱装置に前記反応器を移動させる第１の移動工程と、移動した反応器を加熱装置にて加熱する加熱工程と、加熱された反応器を前記冷却装置に移動させる第２の移動工程と、移動した反応器を冷却装置にて冷却する冷却工程とを有することを特徴とする高温高圧反応方法としても提供される。
【００１６】
かかる方法によれば、予熱された加熱装置に反応器が移動するので、ヒータの熱が加熱装置の昇温に費やされず、反応器の昇温のみに費やされる。そのため、収容部を迅速に昇温させて、被処理物を迅速に高温高圧環境に晒すことができる。従って、かかる発明によれば、短時間で目的物質を生成することができる。また、冷却装置において反応器のみを冷却するので、収容部は迅速に冷却され、生成された目的物質が必要以上に長い間高温高圧環境に晒されることを防ぐことができ、高い収率で目的物質を生成することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、被処理物を迅速に高温高圧環境下に晒すことができるので、目的物質の生成にかかる時間を短縮することができる。また、本発明は、高温高圧環境となった収容部を迅速に冷却できるため、目的物質が二次・三次反応を受けることを防ぐことができ、高い収率で目的物質の製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本実施形態に係る高温高圧反応装置１は、図１に示すように、被処理物を収容する密閉式の収容部を有する反応器２と、反応器２を加熱する加熱装置３と、反応器２を冷却する冷却装置４と、反応器２を移動させる搬送装置５とを備える。
【００１９】
反応器２は、図２に示すように、容器本体２１と、容器本体２１に着脱自在な蓋体２２と、蓋体２２に取り付けられた引掛部２３とを備えている。容器本体２１は、下方に膨らんだ略半球状の底部２１ａと、この底部２１ａに立設された円柱状の側部２１ｂとで構成されている。この容器本体２１の内部には、底部２１ａの内部に形成された略半球状の空間と、側部２１ｂの内部に形成された円柱状の空間が形成されている。一方、蓋体２２は、上方に膨らんだ略半球状の底部２２ａと、この底部２２ａに立設された容器本体２１の側部２１ｂよりも短い円柱状の側部２２ｂとで構成されている。従って、この蓋体２２の内部にも、容器本体２１と同様に、略半球状の空間と円柱状の空間が形成されている。
【００２０】
上記容器本体２１に蓋体２２が装着された反応器２の内部には、被処理物が収容される密閉された収容部２０が形成される。収容部２０は、円柱状の中央空間２０ａと、中央空間２０ａの上下に形成された両端空間２０ｂとを有する。中央空間２０ａは、容器本体２１及び蓋体２２の内部に形成された円柱状の空間にて構成される。また、図２における上側の両端空間２０ｂは、蓋体２２の内部に形成された略半球状の空間で構成され、下側の両端空間２０ｂは、容器本体２１の内部に形成された略半球状の空間で構成される。このように、円柱状と２つの略半球状の空間とによって形成された角部のない空間を収容部２０が有することで、収容部２０から容器本体２１及び蓋体２２には略均等の圧力がかかるため、収容部２０の圧力に対する容器本体２１及び蓋体２２の耐圧性を高めることができる。
【００２１】
なお、容器本体２１への蓋体２２の装着方法は、反応応力で蓋体２２が外れないように装着されるものであれば、特に限定されるものでないが、例えば、容器本体２１及び蓋体２２の何れか一方に形成された雄ネジに、他方に形成された雌ネジを螺合させる方法を用いることができる。
【００２２】
収容部２０の形状や大きさは、特に限定されるものでないが、収容部２０全体を迅速に加熱したり冷却したりする観点から、中央空間２０ａを細い円柱状で形成することが好ましい。中央空間２０ａを細い円柱状で形成すると、外側から中心までの距離が短い収容部２０が形成され、反応器２が加熱或いは冷却された場合において、中心を含めた収容部２０全体を迅速に加熱或いは冷却することが可能である。なお、このように収容部２０全体を迅速に加熱したり冷却したりする観点から、収容部２０の長さＬ（上側と下側との両端空間２０ｂの最も外側部分間の長さ）は、直径Ｄ（中央空間２０ａの直径）の２倍以上が好ましく、１０倍以上が特に好ましい。但し、あまりに長い収容部２０を形成することは非現実的であるので、収容部２０の長さＬは、直径Ｄの２〜５０倍が好ましく、５〜１５倍が特に好ましい。具体例を示すと、収容部２０の直径Ｄは、例えば２〜５ｃｍ、長さＬは、２０〜  ５０ｃｍを例示することができる。また、収容部２０を形成する容器本体２１及び蓋体２２の材質は、特に限定されるものでないが、高温及び高圧に耐えうる材質であり、熱伝導性の良いものが好ましい。具体的には、ステンレス鋼など合金などを挙げることができる。また、収容部２０を形成する容器本体２１及び蓋体２２は、高圧に耐えうる必要があるために、これらの肉厚は、例えば、ステンレス鋼の場合は、５ｍｍ以下が好ましく、２ｍｍ以下が特に好ましい。
【００２３】
そして蓋体２２に取り付けられた引掛部２３は、搬送装置５に引っ掛けて反応器２を搬送装置５に取り付けるためのリングが先端に形成されている。なお、引掛部２３の構成は、特に限定されるものでなく、搬送装置５に取り付けることができる構成であればよい。
【００２４】
反応器２を加熱する加熱装置３は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、熱媒体槽３１と、ヒータ３２と、ポンプ３３と、ヒータ３２によって加熱される熱媒体３１０とを備える。熱媒体槽３１は、例えば、その内側に反応器２が通過可能に形成された加熱空間３１３を有した断面矩形状の筒状体に形成されている。熱媒体３１０は、ポンプ３３によってヒータ３２と熱媒体槽３１とを循環し、ヒータ３２にて直接加熱される第１の熱媒体３１２と、第１の熱媒体３１２によって加熱される加熱空間３１３内の空気によって構成される第２の熱媒体３１１とによって構成されている。第１の熱媒体３１２は、特に限定されるものでないが、例えば、硝酸カリウムと亜硝酸ナトリウムを１：１の割合で混合した配合塩や、熱水、熱風、オイルなどを用いることができる。
【００２５】
反応器２を冷却する冷却装置４は、図４に示すように、冷媒体４１と冷媒体４１とを貯留する冷媒体槽４２とを備える。冷媒体４１は、特に限定されるものでないが、例えば、水を用いることができる。
【００２６】
搬送装置５は、反応器２を加熱装置３に移動すること、及び、反応器２を加熱装置３から冷却装置４へ移動することを行うことができる構成である。具体的には、搬送装置５は、図１に示すように、収容位置Ａ、加熱装置３、冷却装置４、取出位置Ｂの順に複数の反応器２を移動することができる構成となっている。搬送装置５は、図１及び図５に示すように、複数のプーリ５１と、複数のプーリ５１に巻きかけられた環状のワイヤ５０と、ワイヤ５０に固定された取付部と５２と、複数のプーリ５１のうち少なくとも１つのプーリ５１を駆動するモータ５３とを備える。
【００２７】
複数のプーリ５１は、所定の高さに固定されている。プーリ５１の固定方法は、特に限定されるものでなく、例えば、天井及び梁などに吊下げて固定したり、或いは床等に設置された支柱に固定したりすることができる。
【００２８】
ワイヤ５０には、図５に示すように、所定間隔をおいて取付部５２が複数固定されている。取付部５２は、ワイヤ５０に固定された固定部５２１と固定部５２１から吊下げられたフック５２３とで構成されている。フック５２３は、反応器２の引掛部２３のリングに通すことができる太さに形成されている。フック５２３に引掛部２３のリングを通すことによって、反応器２を取付部５２に取り付けることができ、また、フック５２３からリングを外すことによって、反応器２を取付部５２から取り外すことができる。なお、図５の５２４は、フック５２３の先端を押し上げるように付勢されており、フック５２３に通されたリングがフック５２３から脱落することを防止する脱落防止片である。
【００２９】
ワイヤ５０は、収容位置Ａと、加熱空間３１３（図３（ａ）、図３（ｂ）参照）と、冷却装置４（図４参照）の上方と、取出位置Ｂとを通っている。収容位置Ａは、取付部５２に取り付けられた反応器２の収容部２０に被処理物等を収容する収容作業が行われる作業場である。また、取出位置Ｂは、取付部５２に取り付けられた反応器２の収容部２０から反応残部と目的物質とを取り出す取出作業が行われる作業場である。このような収容作業及び取出作業を容易に行えるように、収容位置Ａ及び取出位置Ｂでのワイヤ５０の高さは、収容作業や取出作業を作業員が容易に行える高さとなっている。また、冷却装置４の上方における冷媒体４１に対するワイヤ５０の高さは、取付部５２に取り付けられた反応器２全体が冷媒体４１に沈み、反応器２全体が冷媒体４１に接触する程度の高さとなっている。
【００３０】
さらに、本実施形態の高温高圧反応装置１は、中央制御装置６を備える。中央制御装置６は、図６に示すように、第２の熱媒体３１１の温度と、反応器２が第２の熱媒体３１１にて加熱される反応器２の加熱時間とを作業員が指定するための入力部６０と、第２の熱媒体３１１の温度を制御する温度制御部６１と、反応器２の加熱時間を調整する加熱時間調整部６２とを備える。
【００３１】
入力部６０は、第２の熱媒体３１１の温度と加熱時間とを作業員が指定するためのテンキーなどの操作キーを備える。
【００３２】
温度制御部６１は、ポンプ３３で第１の熱媒体３１２を循環させると共に、ヒータ３２で第１の熱媒体３１２を加熱して、第２の熱媒体３１１を入力部６０にて指定された温度に加熱する加熱部６１２と、第２の熱媒体３１１の温度を測定する温度センサ６１３とを備える。加熱部６１２は、温度センサ６１３の測定した温度が入力部６０に指定された温度となると、その旨を作業員等に報知する機能などを有している。この報知方法は、特に限定されず、例えば音声での報知やランプの点灯などを用いることができる。
【００３３】
一方、加熱時間調整部６２は、入力部６０にて指定された反応器２の加熱時間に基づいてモータ５３の回転速度を設定する速度設定部６２１と、モータ５３の駆動を制御するモータ制御部６２２とを備える。速度設定部６２１は、入力部６０にて指定された反応器２の加熱時間と、ワイヤ５０の加熱空間３１３（第２の加熱媒体３１１）内を通っている部分の長さとに基づいて、取付部５２に取り付けられた反応器２が、入力部６０にて指定された反応器２の加熱時間を掛けて加熱空間３１３を通過することができる反応器２の移動速度を求める。そして、速度設定部６２１は、この移動速度に基づいてモータ５３の回転速度を設定する。モータ制御部６２２は、速度設定部６２１にて設定された回転速度でモータ５３を駆動する。
【００３４】
次に、高温高圧反応装置１を用いて、本発明の高温高圧反応方法を説明する。なお、被処理物、溶剤、反応助剤の種類、反応器２の加熱時間、反応器２の温度（第２の熱媒体３１１の温度）、目的物質を得るために必要な収容部２０内の圧力は、生成する目的物質に応じて適宜設定される。下記表１に、数例の目的物質を生成する場合の各条件を例示する。下記の方法においては、表１に記載した各条件を用いることができる。なお、目的物質を得るために必要な収容部２０内の圧力は、表１に示す第２の加熱媒体３１１の温度に収容部２０が加熱されたときの収容部２０内の圧力である。尚、収容部２０内の圧力は、収容部２０の容積と、収容部２０に収容される被処理物、溶剤、反応助剤の量によって、調整することができるので、下記の方法においては、表１に示す第２の加熱媒体３１１の温度に収容部２０が加熱されたときに、収容部２０が目的物質を得るために必要な収容部２０内の圧力となる量だけ被処理物、溶剤、反応助剤を収容部２０に収容する。
【００３５】
【表１】
2007125525.tif 000003
【００３６】
本発明の高温高圧反応方法を実行する場合、まず、作業員は、入力部６０を用いて第２の熱媒体３１１の温度と反応器２の加熱時間とを指定する。加熱部６１２は、入力部６０にて第２の熱媒体３１１の温度が指定されると、第１の熱媒体３１２を加熱して第１の熱媒体３１２を予熱する。加熱部６１２は、予熱により温度センサ６１３の測定した温度が入力部６０にて指定された温度となると、指定された温度になった旨を作業員に報知する。また、加熱時間が指定されると、速度設定部６２１は、上述のようにモータ５３の回転速度を設定し、モータ制御部６２２に通知する。
【００３７】
作業員は、第２の熱媒体３１１の温度と反応器２の加熱時間とを指定すると、収容位置Ａにおいて複数の反応器２に対して収容作業を行い、複数の反応器２に被処理物等を収容する。なお、本実施形態では、反応器２が取付部５２に対して取り外し可能であるので、この収容作業は、例えば、取付部５２から取り外された反応器２に被処理物等を収容して、反応器２を取付部５２に取り付けることによって行うことができる。
【００３８】
作業員は、第２の熱媒体３１１が設定した温度となったことが報知されると、中央制御装置６に設けられた開始ボタンを押して、モータ制御部６２２に搬送を指示する。
【００３９】
搬送の指示があると、モータ制御部６２２は、速度設定部６２１から通知された回転速度でモータ５３を駆動させる。なお、モータ制御部６２２は、作業員からの搬送の指示がなくても、温度センサ６１３の測定した温度が入力部６０にて指定された温度となると、自動的にモータ５３を駆動するように構成してもよい。
【００４０】
モータ５３が駆動すると、プーリ５１を介してワイヤ５０が図１に示す矢印Ｘ方向に回転する。ワイヤ５０が回転すると、取付部５２に取り付けられた複数の反応器２はＸ方向に移動する。この移動により、複数の反応器２は、順次連続的に、収容位置Ａから所定温度（例えば、２００℃〜２８０℃の間の温度）に予熱された加熱空間３１３に搬送され、続いて加熱空間３１３から冷却装置４に搬送され、そして冷却装置４から取出位置Ｂに搬送される。
【００４１】
反応器２が予熱された加熱空間３１３に搬送されると、反応器２は第２の加熱媒体３１１と接触して加熱されて、収容部２０内が高温高圧となり、そして、目的物質の生成に適した所定時間を掛けて反応器２が加熱空間３１３を通過することで、被処理物が高温高圧環境下に所定時間晒されることによって被処理物が分解して目的物質が生成される。
【００４２】
このように、第２の熱媒体３１１が予熱された加熱空間３１３に反応器２を搬送することで、ヒータ３２の熱が熱媒体３１０の昇温に費やされず、反応器２の昇温のみに費やされるので、反応器２の収容部２０を迅速に昇温させることがでる。従って、目的物質の生成にかかる時間を短縮することができる。また、反応器２と加熱装置３とが別体で形成されているので、収容作業と予熱を並行に実行することができる。よって、収容作業と予熱とを並行に実行することにより目的物質の生成にかかる時間をより一層短縮することができる。さらに、反応器２の加熱時間と第２の熱媒体３１１の温度とを入力部６０に入力するだけで、所望の温度で所望の時間被処理物を高温高圧環境下に晒すことができるので、高温高圧反応装置１は、使い勝手が非常に良い。
【００４３】
さらに、高温高圧反応装置１は、加熱装置３と反応器２とが別体で形成され、搬送装置５を備えているので、反応器２のみを冷却装置４で冷却することが可能となる。従って、従来のバッチ処理方式ように加熱装置３ごと冷却するのではなく、反応器２のみを冷却することで、収容部２０が迅速に冷却される。よって、目的物質が必要以上長い時間高温高圧環境下に晒されることを防ぐことができるので、高い収率で目的物質を生成することができる。  
【００４４】
冷却装置４から取出位置Ｂに反応器２が搬送されると、反応残部や目的物質が反応器２から作業員によって取り出され、取り出された反応残部や目的物質は、遠心分離機等によって分離され、それぞれが別々に回収される。なお、本実施形態では、反応器２が取付部５２に対して取り外し可能であるので、この取出作業は、取付部５２から反応器２を取り外し、そして、この反応器２の収容部２０から反応残部や目的物質を取り出すことによって行うことができる。
【００４５】
このように、高温高圧反応装置１は、従来の連続処理方式のように、目的物質の生成のために被処理物を反応器内で流動させる必要が無いので、被処理物が流れ難いことによって、生成された目的物質が必要以上に長い間高温高圧環境下に晒されることを防ぐことができる。また、被処理物を流す必要が無いので、反応器２に圧力調整弁が設けられている場合であっても、圧力調整弁に被処理物が詰まることを防ぐことができる。よって、本発明は、被処理物が固形物であっても、高い収率で目的物質を生成することができる。また、高温高圧反応装置１は、圧力調整弁が詰まることを防ぐことができるので、圧力調整弁のメンテナンスを軽減することもできる。
【００４６】
なお、高温高圧反応装置１は、複数の反応器２を備えるので、比較的大型の反応器２を用いて生成される量の目的物質を、比較的小型の反応器２を用いて生成することができる。従って、高温高圧反応装置１は、比較的小型の反応器２を用いて多量の目的物質を生成できるため大型の反応器が不要である。そのため、高温高圧反応装置１の反応器２として、安価で小型の反応器を用いることができる。また、大型の反応器２を必要としないために、大型の加熱装置３や冷却装置４を必要としないので、高温高圧反応装置１には、安価で小型の加熱装置３や冷却装置４を用いることができる。従って、高温高圧反応装置１には、安価な反応器２、加熱装置３、冷却装置４を用いることができるので、高温高圧反応装置１全体の製造コストは、低く抑えることが可能となる。また、反応器２は、加熱及び冷却と、加熱及び冷却に伴う昇圧及び減圧の繰り返しを受けるために消耗が激しく寿命が短いが、高温高圧反応装置１は、安価な反応器２を用いることができるので、この交換に要する費用を低く抑えることができる。
【００４７】
本発明の高温高圧反応装置は、上記実施形態を変形した実施形態にも適用することができる。
（反応器２の変形例）
例えば、反応器２の容器本体２１への蓋体２２の装着は、上記では螺合を用いているが、螺合に代えて、容器本体２１と蓋体２２とにフランジを形成し、これらのフランジ同士をボルト止めすることで行ってもよい。また、蓋体２２は、容器本体２１に対して着脱自在な構成とするのではなく、被処理物等を収容部２０に収容したり、反応残部や目的物質を収容部２０から取り出したりできる構成である限りにおいては、容器本体２１に取り付けられた構成であってもよい。蓋体２２を容器本体２１に取り付ける構成として、例えば、蓋体２２をヒンジを介して容器本体２１に取り付ける構成を挙げることができる。
【００４８】
（反応器２の搬送装置５への取り付けの変形例）
反応器２の搬送装置５への取り付けは、上記では、引掛部２３のリングを搬送装置５のフック５２３に通すことによって行っているが、これに代えて、例えば、螺合や磁石による磁着などを用いることができる。反応器２の搬送装置５への取り付けに螺合を用いる場合の反応器２と取付部５２との構成として、反応器２と取付部５２の何れか一方に雄ネジを形成し、他方にこの雄ネジと螺合する雌ネジを形成する構成を例示することができる。また、反応器２の搬送装置５への取り付けに磁着を用いる場合の反応器２と取付部５２との構成として、反応器２と取付部５２との両方に磁石を設けたり、或いは、何れか一方に磁石を設け、他方に磁石と磁着できる鉄などの磁性体を設けたりする構成を例示することができる。
【００４９】
（加熱装置３の変形例）
加熱装置３については、上記では断面矩形状の筒状体に形成された熱媒体槽３１を備えているが、熱媒体槽３１の形状は、特に限定されず、例えば  図７（ａ）に示すように、断面が略コ字状であってもよい。また、熱媒体槽３１は、板状であってもよく、例えば、
図７（ｂ）に示すように、板状の熱媒体槽３１を反応器２の両側に設置したり、或いは、図７（ｃ）に示すように、反応器２の片側に設置したりして構成されたものであってもよい。このように、略コ字状の熱媒体槽３１や、板状の熱媒体槽を用いる場合は、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、ワイヤ５０は、それほど高温とならない位置（例えば、加熱空間３１３の外側（図７では上方））を通り、取付部５２及び取付部５２に取り付けられた反応器２のみが加熱空間３１３を通る構成としてもよい。
【００５０】
さらに、上記では、加熱装置３は、第２の熱媒体３１１で反応器２を加熱する構成となっているが、例えば、熱媒体槽３１に充填された第１の熱媒体３１２に直接反応器２を接触させることによって反応器２を加熱する構成であってもよい。反応器２を直接接触させる場合に用いられる第１の熱媒体３１２は、特に限定されるものでなく、例えば、熱水、熱風、オイル、配合塩（例えば、硝酸カリウムと亜硝酸ナトリウムを１：１の割合で混合したもの）などを用いることができる。
【００５１】
（冷却装置４の変形例）
冷却装置４については、上記では冷媒体４１と冷媒体４１を貯留する冷媒体槽４２とを備えているが、冷媒体槽４２に代えて、冷媒体４１を噴射するシャワー装置を備えるようにしてもよい。シャワー装置は、例えば、反応器２の両側或いは片側から反応器２に向かって冷媒体４１を噴射する構成を採ることができる。シャワー装置で噴射される冷媒体は、特に限定されるものでなく、例えば冷水、冷風などを用いることができる。
【００５２】
（搬送装置５の変形例）
搬送装置５については、上記では反応器２を吊下げて移動させる構成について説明したが、図８に示す保持部５７によって反応器２を下方から保持して移動させる構成とすることも可能である。すなわち、搬送装置５を、レール５５と、複数のプーリ５１と、レール５５に沿うように複数のプーリ５１に巻きかけられた環状のベルト５６と、レール５５に走行可能に設置され、且つ、ベルト５６に連結された保持部５７と、複数のプーリ５１のうち少なくとも１つのプーリ５１を駆動するモータ５３とで構成してもよい。レール５５は、収容位置Ａと、加熱装置３と、冷却装置４と、取出位置Ｂとを通るように設置されている。保持部５７は、図８に示すように、レール５５に走行可能に取り付けられた支持部５７１と、支持部５７１に立設され、上方に開口が向けられた凹状の保持器５７２とを備える。保持器５７２は、反応器２が差し込まれることによって、反応器２を保持できる構成となっている。支持部５７１は又は保持器５７２には、ベルト５６が連結されている。上記のようにモータ制御部６２２によってモータ５３が回転すると、プーリ５１を介してベルト５６が図８に示す矢印Ｙ方向に回転し、ベルト５６が回転することで、保持部５７に保持された反応器２は矢印Ｙ方向に移動する。
【００５３】
また、保持器５７２は、レール５５の両側又は片側に倒すことが可能なように、例えば支持部５７１にヒンジを介して支持される構成としてもよい。保持器５７２を倒すことが可能な構成とすることによって、保持器５７２に支持された反応器２が倒れる。従って、例えば取出位置Ｂにおいて、蓋体２２を容器本体２１から取り外し、保持器５７２を倒すと、容器本体２１内から反応残部や目的物質が容器本体２１の内部から滑り出させることが可能となる。従って、保持器５７２を倒すことが可能な構成とすることによって、容器本体２１を保持器５７２から取り外さなくても、取出作業を容易に行うことができる。
【００５４】
また、上記では搬送装置５は、加熱装置３及び冷却装置４が固定され、これらに反応器２を移動させて、反応器２を熱媒体３１０や冷媒体４１に接触させる構成について説明したが、高温高圧反応装置１は、反応器２が固定され、反応器２に加熱装置３及び冷却装置４を移動させることで、反応器２を熱媒体３１０や冷媒体４１に接触させる構成であてもよい。また、高温高圧反応装置１は、反応器２と、加熱装置３及び冷却装置４の両方を移動させて、反応器２を熱媒体３１０や冷媒体４１に接触させる構成であってもよい。下記で、反応器２が固定され、反応器２に加熱装置３及び冷却装置４を移動させることで、反応器２を熱媒体３１０や冷媒体４１に接触させる構成について説明する。
【００５５】
図９に示すように、搬送装置５を、レール５５と、レール５５の上方に張られたワイヤ５０と、複数のプーリ５１と、複数のプーリ５１に巻きかけられた環状のベルト５６と、レール５５に走行可能に設置され、且つ、ベルト５６に連結された２台の台車５６ａ、５６ｂと、少なくとも１つのプーリ５１を駆動させるモータ５３とで構成する。
【００５６】
ワイヤ５０には、被処理物が収容された反応器２が作業員によって吊下げられる。
【００５７】
２台の台車５６ａ、５６ｂのうち、一方の台車５６ａには加熱装置３が搭載され、他方の台車５６ｂには冷却装置４が搭載されている。加熱装置３は、例えば、断面矩形状の筒状体の熱媒体槽３１を備えた構成となっており、加熱空間３１３にワイヤ５０が通っている。一方、冷却装置４は、ワイヤ５０の両側からワイヤ５０側に吊下げられた反応器２に向けて冷媒体４１を噴射するシャワー装置４３を備えると共に、ワイヤ５０に吊下げられた反応器２を検知する検知センサ４４を備えている。この検知センサ４４には、例えば光センサを用いることができる。
【００５８】
モータ制御部６２２は、作業員から搬送の指示があると、モータ５３を駆動させて、プーリ５１及びベルト５６を介して、台車５６ａを先頭にして、２台の台車５６ａ、５６ｂを走行させる。台車５６ａ、５６ｂが走行すると、まずワイヤ５０に吊下げられた反応器２が加熱空間３１３に入り、反応器２が第１の熱媒体３１２に接触して加熱され、目的物質が生成される。反応器２が加熱空間３１３を出ると、冷却装置４の検知センサ４４が反応器２を検出する。検知センサ４４が反応器２を検知すると、シャワー装置４３は、冷媒体４１を噴射する。シャワー装置４３の噴射によって反応器２は冷却される。そして、作業員は、冷却された反応器２をワイヤ５０から取り外して、反応器２の収容部２０から内容物を取り出す。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、本実施形態に係る高温高圧反応装置の概略平面図である。
【図２】図２は、容器本体に蓋体を装着させた状態の反応器の外観図である。
【図３】図３（ａ）は熱媒体槽の外観図であり、図３（ｂ）は熱媒体槽の断面を示すと共に、加熱装置の概念を示した図である。
【図４】図４は、冷却装置の模式図である。
【図５】図５は、ワイヤ及び取付部の概略図である。
【図６】図６は、中央制御装置の機能ブロック図である。
【図７】図７は、熱媒体槽の変形実施例を示した図である。
【図８】図８は、搬送装置の変形実施例を示した図である。
【図９】図９は、反応器を固定し、加熱装置及び冷却装置を移動させる場合の搬送装置を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６０】
１  高温高圧反応装置
２  反応器
２０  収容部
２０ａ  中央空間
２０ｂ  両端空間
３  加熱装置
３１０  熱媒体
４  冷却装置
４１  冷媒体
５  搬送装置
６  中央制御装置
【図１】
2007125525.tif 000004
【図２】
2007125525.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007125525.tif 000007
【図６】
2007125525.tif 000008
【図８】
2007125525.tif 000009
【図９】
2007125525.tif 000010
【図３】
2007125525.tif 000011
【図７】
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