(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物および器具をより効率的に乾燥するための乾燥装置を提供する。【解決手段】再生可能なシリコ−チタノ−アルミノ−ホスフェート（ＴＡＰＳＯ）であるチタノ−アルミノ−ホスフェートを吸着剤として有する吸着容器を含む熱管理付きの乾燥装置であって、吸着剤はゼオライトに比較してかなり低温の５０℃〜１００℃で再生することができるため乾燥中の余熱を用いることが可能で、エネルギーコストの削減と再生時間の短縮ができ、食器洗浄機または回転式乾燥機への応用が可能である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタノ−アルミノ−ホスフェートを吸着剤として有する吸着容器を含む、温度管理付の乾燥装置。
【請求項２】
前記チタノ−アルミノ−ホスフェートは、再生可能なシリコ−チタノ−アルミノ−ホスフェート（ＴＡＰＳＯ）であることを特徴とする、請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記シリコ−チタノ−アルミノ−ホスフェートは、ＴＡＰＳＯ−５、ＴＡＰＳＯ−８、ＴＡＰＳＯ−１１、ＴＡＰＳＯ−１６、ＴＡＰＳＯ−１７、ＴＡＰＳＯ−１８、ＴＡＰＳＯ−２０、ＴＡＰＳＯ−３１、ＴＡＰＳＯ−３４、ＴＡＰＳＯ−３５、ＴＡＰＳＯ−３６、ＴＡＰＳＯ−３７、ＴＡＰＳＯ−４０、ＴＡＰＳＯ−４１、ＴＡＰＳＯ−４２、ＴＡＰＳＯ−４４、ＴＡＰＳＯ−４７、ＴＡＰＳＯ−５６型の微小孔性のシリコ−チタノ−アルミノ−ホスフェート（ＴＡＰＳＯ）であることを特徴とする、請求項２に記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記シリコ−チタノ−アルミノ−ホスフェート（ＴＡＰＳＯ）は、ケイ素、鉄、マンガン、コバルト、銅、クロム、亜鉛およびニッケルから選択される少なくとも１つのさらなる金属を含むことを特徴とする、請求項２または３に記載の乾燥装置。
【請求項５】
前記チタノ−アルミノ−ホスフェートは、ケイ素、チタン、鉄、マンガン、銅、クロム、亜鉛、コバルトおよびニッケルからなる群から選択される少なくとも１つの金属または半金属をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項６】
前記チタノ−アルミノ−ホスフェートは、固定床またはバルクマテリアルフィードで存在する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の乾燥装置。
【請求項７】
前記チタノ−アルミノ−ホスフェートは、バルクバインダー含有の粒状材料またはバインダーを含まない粒状材料として存在することを特徴とする、請求項６に記載の乾燥装置。
【請求項８】
前記チタノ−アルミノ−ホスフェートは、予め成形した部分上のコーティングの状態で存在する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の乾燥装置。
【請求項９】
乾燥しようとする対象物および器具のための少なくとも１つの受容空間が含まれることを特徴とする、請求項７または８に記載の乾燥装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの受容空間は、少なくとも２つの互いに連結された受容空間を含み、当該少なくとも２つの受容空間のうち少なくとも１つは吸着容器を含むことを特徴とする、請求項９に記載の乾燥装置。
【請求項１１】
加熱装置を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の乾燥装置。
【請求項１２】
空気流動を形成するための送風機をさらに含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の乾燥装置。
【請求項１３】
前記受容空間に、大気圧より高い気圧または大気圧より低い気圧が使われていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の乾燥装置。
【請求項１４】
食器洗浄機または回転式乾燥機である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の乾燥装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の乾燥装置を用いて、残留水分付きの対象物および器具を乾燥するための方法であって、下記工程：
ａ）乾燥しようとする残留水分付きの対象物を提供する工程；
ｂ）吸着装置中のチタノ−アルミノ−ホスフェートによって残留水分を吸収し、含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートを得る工程；
ｃ）乾燥された対象物を得る工程
を含む、方法。
【請求項１６】
前記チタノ−アルミノ−ホスフェートは、付着の残留水分の５％〜３０％を可逆的に吸着することを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記チタノ−アルミノ−ホスフェートは、０．１ｋｇ〜１０ｋｇの重量で用いられることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記チタノ−アルミノ−ホスフェートは、乾燥装置中の余熱を用いて再生され、下記工程：
ａ）熱処理によって、含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートを再生する工程；
ｂ）吸着装置中の再生されたチタノ−アルミノ−ホスフェートおよび含水の空気を得る工程；
ｃ）空気の流動によって、含水の空気を除去する工程
を含むことを特徴とする、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記熱処理は５０℃〜１００℃で実施される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
下記工程：
ａ）ケイ素源、アルミニウム源およびリン源を提供する工程；
ｂ）ケイ素、アルミニウムおよびリンをゲルへ変換する工程；
ｃ）ＴｉＯ２を前記ゲルに添加し、ゲル組成物を得る工程；
ｄ）ゲル組成物を反応させ、チタノ−アルミノ−ホスフェートを得る工程
を含む、チタノ−アルミノ−ホスフェートを製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物および器具をエネルギー上改良された乾燥をするために、吸収剤としてチタノ−アルミノ−ホスフェートを含む熱管理付きの乾燥装置、およびその製品に関する。
【０００２】
本発明はさらに、対象物および器具から残留水分を除去するための方法と共に、含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートを再生するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
アルミノ−ホスフェート（ＡＰＯ）、シリコ−アルミノ−ホスフェート（ＳＡＰＯ）、チタノ−アルミノ−ホスフェート（ＴＡＰＯ）、またはチタノ−シリコ−アルミノ−ホスフェートも含むゼオライトなどの微孔構造体は、複合体構造を有するケイ酸塩鉱物の構造的に様々なファミリーを形成する。これらは、自然的に生じるほか、合成的に作られている。この群の鉱物は、構造型に応じて、それらの乾燥重量の４０％の水を蓄えることができ、３５０〜４００℃まで加熱されると水を放出する。この再生を介して、乾燥のために再び使用される材料が得られる。
【０００４】
しかしながら、アルミノ−シリケートゼオライトのみならず、アルミノ−ホスフェートの群も、構造多様性および良好な吸着力を示す。その群の構造は、ＩＵＰＡＣ（国際純正応用科学連合）規則に準じてそれらの細孔径に基づいて、「国際ゼオライト協会の構造委員会」によって分類される。微孔化合物として、これらは０．３ｎｍ〜０．８ｎｍの細孔径を有する。当該結晶構造及び形成された上記の細孔ならびにチャンネルのサイズは、ｐＨ、圧力、および温度のなどの製造時のパラメーターによって制御されている。製造時に用いられる鋳型などのさらなる因子に加え、Ａｌ／Ｐ／Ｔｉ／（Ｓｉ）の割合によって、得られる多孔性が決まる。それらは、異なる細孔、チャンネルおよび空洞（ｃａｖｉｔｙ）を持つ、２００以上の異なる変形物または２ダース（２４）以上の異なる構造へと結晶化する。
【０００５】
バランスがとれたアルミニウムおよびリン原子の数のため、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、電荷上中性である。リンとケイ素との同形交換の結果として、チタノ−シリコ−アルミノ−ホスフェート（ＴＡＰＳＯ）が生じる。当該交換の結果として、過剰な負電荷が生じ、追加のカチオンが細孔およびチャネル組織へ挿入されることによってその電荷バランスをとる。したがって、リン−ケイ素置換の程度は、電荷均衡をとるために必要のカチオンの数を決定し、こうして正電荷をもつ化合物（例えば、水素または金属イオン）の最大挿入値を決める。カチオンの挿入の結果として、チタノ−シリコ−アルミノ−ホスフェート（ＴＡＰＳＯ）の特性を設定および修飾することができる。
【０００６】
チタノ−アルミノ−ホスフェートの骨格構造は、特徴的な細孔および１次元、２次元または３次元において互いに連結することができるチャンネルを有する規則正しい３次元立体的ネットワークから構成される。
【０００７】
上記構造は、隅部連結（ｃｏｒｎｅｒ−ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）四面体ユニット（ＡｌＯ４、ＰＯ４、ＴｉＯ４、任意選択でＳｉＯ４）から構成される。当該四面体ユニットにおいて、それぞれは、アルミニウムおよびリンからなり、任意選択でケイ素を加え、酸素によって四配位されている。当該四面体は、一次構造ユニットと呼ばれ、それらの連結は、結果的に二次構造ユニットの形成をもたらす。
【０００８】
チタノ−アルミノ−ホスフェート、シリコ−アルミノ−ホスフェート、およびチタノ−シリコ−アルミノ−ホスフェートは、通常、反応性ゲルから出発する、または個々のＴｉ、Ａｌ、Ｐ、および任意選択でＳｉの構成要素（化学量論比で用いられる）から出発する水熱合成によって得られる。チタノ−アルミノ−シリコ−ホスフェート（ＴＡＰＳＯ）は、シリコ−アルミノ−ホスフェート（ＳＡＰＯ）と類似の方法で製造される（ＤＥ  １０２００９０３４８５０．６）。後者は、構造指向テンプレート、結晶核または結晶元素を加えることによって、結晶で得ることができる（例えば、ＥＰ  １６１４８８）。
【０００９】
チタノ−アルミノ−ホスフェートは、主としてＭＴＯ（ｍｅｔｈａｎｏｌ−ｔｏ−ｏｌｅｆｉｎ転換）工程（メタノールから出発し、エテンおよびプロペンの混合物が特定の微細孔触媒の助けにより得られる）において触媒として使われる。
【００１０】
アルミノ−ホスフェートは、それらの優れた吸湿性および高い吸着力の理由で、一般的に脱水反応に使われる（ＥＰ  ２  ０２２  ５６５  Ａ１号明細書）。
【００１１】
チタノ−シリコ−アルミノ−ホスフェートの吸着力は、その微細孔の骨格構造のおかげで非常に優れる。チタノ−アルミノ−ホスフェートは、多くの分子が大きい表面積に吸着することができるため、優れる吸着挙動をも示す。水分子がチタノ−アルミノ−ホスフェートの表面に当たると、それらは吸着される。発熱蓄積は、吸着熱の形で放出するそれらの吸着エネルギーと同様に、水分子の運動エネルギーの放出を伴い、当該表面で起こる。当該吸着は、可逆的であり、そこで脱着が逆の過程を示す。一般的に、吸着と脱着とは、同時平衡（ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ  ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ）状態に存在し、温度および圧力によって制御および影響される。
【００１２】
ゼオライトは、低毒性および取り扱い易さのため、すでに日常生活の様々な分野における乾燥の目的に利用されている。
【００１３】
ゼオライトは、吸湿性に優れるため、技術水準からは公知である。それらは、洗濯した織物または食器洗浄機にある皿を乾燥するのに加えて、溶媒を乾燥するまたは閉鎖空間を除湿するために使用される。
【００１４】
織物が通常低温および湿った織物の最少移動の状態で乾燥されるため、ゼオライトは、その乾燥をサポートする。温度が高すぎると、傷つきやすい繊維を縮ませたり使用できなくなったりすることが起きる恐れがある。その代わりに、乾燥工程は動かないで行うことができ、しかしその結果として織物に含まれる水は表面からしか脱水されないため、乾燥期間が長くなる。
【００１５】
食器洗浄機にある皿の乾燥は、できる限り均一であることが理想であり、そうでなければ、望ましくない水滴による汚れが形成される。特に、ケータリングおよび家において、これは、満足できない視覚結果を誘発し、しばしば皿、グラス、および食卓食器類に対する継続の作業を必要とする。
【００１６】
したがって、乾燥工程を最適化するための試みがなされている。例えば、パール効果（ｐｅａｒｌｅｓｃｅｎｔ  ｅｆｆｅｃｔ）で優れた食器用洗剤を使用すること、またはすでに回転時の高速回転速度によって達成することができる洗濯機で、織物からより多くの水を除去することが試みられている。しかしながら、後者は無限に増やすことができない。回転速度を増加させると、洗濯機の材料に過度のストレスに繋がり、過剰な回転の結果として、より大きな騒音の形成と同時に、織物の形状および弾性の損失に繋がる。
【００１７】
目的物および器具を乾燥させるための様々な標準方法は、技術水準から公知である。織物は、通常、連続的な動きを伴って加熱された空気流によって乾燥される。
【００１８】
国際公開第２００９／０１０４４６号は、大気圧より低い圧力および加熱装置を用いて織物を乾燥させるために使用される吸着乾燥機を開示している。ゼオライトは、さらに乾燥効果を高めるための吸着剤として使用される。織物から水分を除去するための吸着剤としてのゼオライトの付加的使用は、より迅速的に織物を乾燥することができる。しかしながら、これはより高いエネルギーの支出に関連する。水を含有するゼオライトを再生するには、後者は加熱しなければならず、その結果追加のエネルギーコストに繋がる。ゼオライトの骨格構造からの水の脱着は、２５０℃から４００℃までの高温で長期処理することにより行われる。
【００１９】
皿の改善された乾燥のために、ゼオライトは、食器洗浄機にも使用することができる（ＤＥ  ２０  ２２０８  ０１１  １５９  Ｕ１）。吸着水の脱着に伴う含水のゼオライトを再生するには、高温（２５０℃〜４００℃）での処理が必要とされ、その結果、付加的なエネルギーコストに繋がる。
【００２０】
皿および織物の乾燥時間が短いという利点にもかかわらず、それぞれの乾燥工程のために多くのエネルギーを費やさなければならないことは不利である。乾燥効果はゼオライトの使用により増加するが、水を含有するゼオライトのエネルギー集約型（ｅｎｅｒｇｙ−ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ）の再生は、結果的により高い電力コストをもたらす。これは好ましくない副作用であり、特にエネルギー効率が最重要である時に望ましくない。
【００２１】
このように、対象物および器具を低エネルギーおよび低コストで乾燥するだけではなく、効率的、均一および穏やかに乾燥できるエネルギー効率の良い乾燥装置または方法は、技術水準から知られていない。吸着水の脱着のための吸着剤をエネルギー効率よく再生することは、それに対する解決策がこれまで技術水準からは知られていない特定の課題である。
【発明の概要】
【００２２】
したがって、本発明の目的は、エネルギーおよびコストを低減することができる、および効率的で、時間節約で、均一的に、および穏やかに目的物および器具の乾燥を可能にする効率的な乾燥剤を用いた、エネルギー効率に優れた乾燥方法を可能にする乾燥装置を提供することである。
【００２３】
この目的は、吸着剤としてチタノ−アルミノ−ホスフェートを含む吸着容器を含有する、熱管理付きの乾燥装置およびその製造により本発明に従って達成される。
【００２４】
本発明の一態様において、吸着剤としてチタノ−アルミノ−ホスフェートを有する吸着容器を含む熱管理付きの乾燥装置が提供される。
【００２５】
本発明の様々な実施形態において、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、再生可能なシリコ−チタノ−アルミノ−ホスフェート（ＴＡＰＳＯ）である。シリコ−チタノ−アルミノ−ホスフェートは、ＴＡＰＳＯ−５、ＴＡＰＳＯ−８、ＴＡＰＳＯ−１１、ＴＡＰＳＯ−１６、ＴＡＰＳＯ−１７、ＴＡＰＳＯ−１８、ＴＡＰＳＯ−２０、ＴＡＰＳＯ−３１、ＴＡＰＳＯ−３４、ＴＡＰＳＯ−３５、ＴＡＰＳＯ−３６、ＴＡＰＳＯ−３７、ＴＡＰＳＯ−４０、ＴＡＰＳＯ−４１、ＴＡＰＳＯ−４２、ＴＡＰＳＯ−４４、ＴＡＰＳＯ−４７、またはＴＡＰＳＯ−５６タイプの微細孔性シリコ−チタノ−アルミノ−ホスフェート（ＴＡＰＳＯ）であってもよい。当該シリコ−チタノ−アルミノ−ホスフェート（ＴＡＰＳＯ）は、ケイ素、鉄、マンガン、コバルト、銅、クロム、亜鉛、およびニッケルから選択される少なくとも一つの金属をさらに含むことができる。
【００２６】
本発明の様々な実施形態において、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、ケイ素、チタノ−アルミノ−ホスフェート、鉄、マンガン、銅、クロム、亜鉛、コバルト、およびニッケルからなる群より選択される少なくとも一つの金属または半金属をさらに含む。
【００２７】
本発明の様々な実施形態において、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、固定床（ｆｉｘｅｄ  ｂｅｄ）またはバルクマテリアルフィード（ｂｕｌｋ  ｍａｔｅｒｉａｌ  ｆｅｅｄ）で存在している。チタノ−アルミノ−ホスフェートは、バルクバインダー含有の粒状材料またはバインダーを含まない粒状材料として存在することができる。
【００２８】
本発明の様々な実施形態において、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、予め成形した（ｐｒｅ−ｓｈａｐｅｄ）部分上のコーティングの状態で存在している。
【００２９】
本発明の様々な実施形態において、対象物および器具を乾燥するために、少なくとも１つの受容空間（ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ  ｓｐａｃｅ）が含まれている。当該少なくとも１つの受容空間は、少なくとも２つの互いに連結された受容空間を含むことができ、当該少なくとも２つの受容空間のうち、少なくとも一つは吸着容器を含む。
【００３０】
本発明の様々な実施形態において、乾燥装置は、加熱装置を含む。
【００３１】
本発明の様々な実施形態において、乾燥装置は、さらに空気の流動を与えるための送風機（ｆａｎ）を含む。
【００３２】
本発明の様々な実施形態において、受容空間は、大気圧より高い気圧または大気圧より低い気圧を有する。
【００３３】
本発明の様々な実施形態において、乾燥装置は、食器洗浄機または回転式乾燥機である。
【００３４】
本発明の他の態様によれば、乾燥装置を用いて、残留水分を有する対象物および器具を乾燥するための、下記工程：
ａ）乾燥しようとする残留水分付きの目的物を提供する工程；
ｂ）吸着装置において、チタノ−アルミノ−ホスフェートによって残有水分を吸着し、含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートを得る工程；
ｃ）乾燥された目的物を得る工程
を含む方法が提供される。
【００３５】
本発明の様々の実施形態において、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、付着した残留水分の５％〜３０％を可逆的に吸着する。当該チタノ−アルミノ−ホスフェートは、０．１ｋｇから１０ｋｇまでの重量で用いることができる。
【００３６】
当該チタノ−アルミノ−ホスフェートは、乾燥装置にある余熱を用いて、下記工程：
ａ）熱処理によって、含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートを再生する工程；
ｂ）吸着装置中の再生されたチタノ−アルミノ−ホスフェートおよび含水の空気を得る工程；
ｃ）空気の流動によって、含水の空気を除く工程
を含む再生をすることができる。
【００３７】
前記熱処理は、５０℃〜１００℃で実施することができる。
【００３８】
本発明の他の態様において、チタノ−アルミノ−ホスフェートを製造するための、下記工程：
ａ）ケイ素源、アルミニウム源、およびリン源を提供する工程；
ｂ）ケイ素、アルミニウム、およびリン源をゲルへ変換する工程；
ｃ）ＴｉＯ２を前記ゲルへ添加し、ゲル組成物を得る工程；
ｄ）ゲル組成物を反応させ、チタノ−アルミノ−ホスフェートを得る工程
を含む方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、４．１ｍｂａｒおよび１１．６ｍｂａｒの水蒸気圧の条件で、温度と、重量パーセント（重量％、ｗｔ．−％）で表した吸収された水の量との関数として、チタノ−アルミノ−ホスフェートの水吸着率および水脱着率を示している。
【図２】図２は、４．１ｍｂａｒおよび１１．６ｍｂａｒの水蒸気圧の条件で、温度と、重量パーセント（重量％、ｗｔ．−％）で表した吸収された水の量との関数として、当業技術のゼオライト１３Ｘの水吸着率および水脱着率を示している。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明における「熱管理」（ｔｈｅｒｍａｌ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）の語によって意味するものは、エネルギーを節約しながら余熱を利用することである。これは、例えば食器洗浄機のすすぎ工程の後に、または乾燥装置（例えば回転式乾燥機）の中に行うことができる。当該余熱の利用は、脱着後に再び利用できる含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートを再生するのに役立つ。
【００４１】
「熱管理」の語は、含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートの再生が余熱の利用によって促進されることをさらに意味する。余熱の結果として、吸着水の一部は、すでに予熱した含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートから脱着していて、したがって、残りを再生するには低温だけでよい。残りの吸着水は、低熱支出によって除去することができ、その結果としてエネルギーコストを低く抑えることができる。
【００４２】
さらに「熱管理」の語によって理解できるのは、残留水分を含む熱い気流がすでに含水の吸着剤を再生できることである。残留水分を有する対象物および器具を含む受容空間から吸着装置へ伝導されるこれらの残留水分を含む気流は、気流から残留水分をとると同時に熱によって再生される吸着剤を加熱する。
【００４３】
本発明における「熱管理」の語によって同様に意味するものは、表面の水を吸収する結果として生じる吸着剤の吸着熱の利用である。この吸着熱は、熱の形で放出され、かつ熱的に接触している受容空間、チャンバー、反応器、目的物または器具から残留水分を除去するために利用できる。後者は、吸着熱によって予熱され、より簡単にそれらから残留水分を除去することができる。吸着熱は、作動する液体（例えば、食器洗浄機におけるすすぎ水）などの液体を加熱するのにも利用することができる。これは、エネルギーコストがより有利的に低くできることを意味する。
【００４４】
本明細書で用いる「熱管理」との語は、作動する液体を予熱するために、吸着モードにおける乾燥装置の吸着熱を利用することをさらに含む。その熱は、吸着容器が動いている液体を含む容器と直接的に熱接触をすることから放出され、その結果として、熱交換が保証される。これは、食器洗浄機において、すすぎ水を加熱するまたは似たことをするために、特に有利に実行することができる
同様に「熱管理」との語によって意味するのは、例えば回転式乾燥機における乾燥気流などの乾燥気流、搬送ガス流またはその他のガスを予熱するために、吸着熱を利用することである。吸着の間に、発熱吸着プロセスは、吸着熱の利用の結果として、運用コストおよびエネルギーを削減しながら、目的物および器具がより簡単および迅速的に乾燥されるように、自体を利用することができる。
【００４５】
さらに「熱管理」の語によって意味するのは、チタノ−アルミノ−ホスフェートが熱貯蔵材料として利用できることである。放出した熱は、例えば、食器洗浄機におけるすすぎ工程または回転式乾燥機における乾燥工程の間に、吸着剤によって吸収されていて、例えば含水の吸着剤を再生するために、または予熱するために、または対象物および器具を加熱するために、必要に応じて再び放出することができる。残りのエネルギーを蓄積および再利用することによって、不必要なエネルギー浪費を防ぐことができる。
【００４６】
本発明における乾燥装置は、技術水準の乾燥装置に比べて利点があって、エネルギー効率の良い乾燥方法を用いて、効率的、時間節約、均一におよび穏やかな方法により、対象物および器具から残留水分を除去できると共に、エネルギーおよびコストを削減しながら、対象物および器具から残留水分を除去することができる。
【００４７】
驚くべきことに、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、対象物および器具を乾燥するための吸着剤として、他の吸着剤より適していることが分かった。チタノ−アルミノ−ホスフェートは、それらの良好の水吸着力ゆえに、対象物および器具から残留水分を除去するための吸着剤として非常に満足のいくように使用できる。その吸着力は、ゼオライトまたはアルミノ−ホスフェートの吸着力より数倍高いため、より高い吸着容量に起因して同様な吸着力を維持しながら必要の吸着剤の量を減らすことができる。
【００４８】
吸着容量によって意味するのは、吸着剤の微細孔性骨格構造に化合物を挿入することである。吸着剤の骨格構造における付着部位によって、特定数の例えば水分子が付着できる。
【００４９】
本発明における「再生」の語によって意味するのは、含水の吸着剤から始まる使用可能な吸着剤の回復である。含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートは、熱の作用により再び使用できるようになる。脱着で吸着水を脱離し、これにより、吸着剤は再生される。
【００５０】
驚くべきことに、乾燥装置に使用される本発明におけるチタノ−アルミノ−ホスフェートは、２０℃〜１５０℃の低脱着温度でも再生できる。ゼオライトに比べてそれらの低い脱着温度の結果として、従来吸着剤の再生のために費やされていたエネルギーコストは削減できる。
【００５１】
特に、チタノ−アルミノ−ホスフェートが２０℃〜１５０℃、好ましくは５０℃〜１００℃、好ましくは最大７０℃の低温でも再生されることは有利的である。したがって、チタノ−アルミノ−ホスフェートを再生するためのエネルギーコストは非常に低く抑えることができる。
【００５２】
本発明によれば、乾燥方法は、熱管理を用いる乾燥装置において、下記工程： 
ａ）熱処理によってチタノ−アルミノ−ホスフェートを再生する工程；
ｂ）吸着装置中の再生されたチタノ−アルミノ−ホスフェートおよび含水の空気を得る工程；
ｃ）空気の流動によって、含水の空気を除去する工程
を有する含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートを再生するための方法を含む。
【００５３】
再生の後、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、本発明における乾燥方法に再び使うことができる。
【００５４】
驚くべきことに、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、水を吸着するための熱管理材料として使うことができる。その理由は、発明による乾燥装置における残留熱の結果としての予熱された気流によって再生がすでに起きるからである。本発明における乾燥装置はまた、乾燥工程の後に十分な熱を提供し、含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートは、熱気流によってまだ再生することができる。
【００５５】
このように、含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートの再生は、乾燥装置中の温度によって、より容易かつより迅速的である。したがって、本発明によれば、残留水分を含む熱い空気は、空気流動によって吸着剤へと誘導される。それと同時に、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、加熱され、５０℃〜１００℃の比較的に低温範囲で熱処理によって再生される。これはエネルギー、電気コストおよび時間を節約し、吸着剤が短時間ですでに再利用できるので、結果的に対象物および器具の特に効率的な乾燥をもたらす。
【００５６】
含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートを再生するためには、熱処理が必要である。再生に必要な温度は、５０℃〜１００℃の範囲であり、その結果、含水の吸着剤は湿った、加熱された空気（最大６３％の空気湿度）と共にすでに再生される。
【００５７】
吸着剤を使用した結果として、対象物および器具と一緒に残留水分を含む受容空間からの水分は、すぐに吸着剤によって吸収された後に空気流動により乾燥装置の外へと運ばれるため、残留水分は対象物および器具から特に均一的に除去される。
【００５８】
本発明によれば、吸着剤によって乾燥された空気は、再び受容空間の水分を除去するため受容空間に戻される。吸着装置において、当該吸着は水分を吸収すると同時に熱の形で吸着エネルギーを放出する。このように、空気は、乾燥されるだけではなく、それに加えて加熱される。この乾燥した予熱された空気は、「最初の」空気よりも乾燥されているから、より多くの受容空間に存在する水分をとるには特に有利的である。
【００５９】
再生可能なチタノ−シリコ−アルミノ−ホスフェート（ＳＡＰＯ）であるチタノ−アルミノ−ホスフェートは、吸着剤として好ましく使用される。リンの代わりにケイ素を使用することによって、吸着特性が良くなり、同じ量の吸着剤を用いてより多くの水が吸着される。ＴｉＯ２をゲル様の出発混合物へと混合させることによって、チタンをシリコ−アルミノ−ホスフェートの骨格構造へさらに挿入することを介して、骨格構造を維持することができるが、材料特性は改善される。典型的な触媒特性はＴｉの挿入によってほとんど影響されない、すなわちチタノ−アルミノ−ホスフェートおよびチタノ−シリコ−アルミノ−ホスフェートは、それらの微孔構造に起因して非常に良好な吸着容量を有する。一方、空孔率は挿入されたチタンによってさらに増加しているため、水の吸着力は、純シリコ−アルミノ−ホスフェートに比べて、典型的なＣＨＡ構造にＴｉＯ４四面体を挿入することによってさらに高められた。
【００６０】
さらに、チタノ−シリコ−アルミノ−ホスフェートは、水熱安定性と同様に、非常に高い熱安定性を有する。その結果として、それらは、高い温度で水を吸着するために好ましく使用できる。
【００６１】
再生可能は、含水の吸着剤が熱の作用下で可逆的に吸着された水を放出することを意味する。したがって、チタノ−アルミノ−ホスフェートまたはシリコ−チタノ−アルミノ−ホスフェートは回収され、再び乾燥するために使用できる。
【００６２】
チタノ−アルミノ−ホスフェート（一般式（ＴｉＡｌＰＯ４−ｎ））によって、本発明の範囲として意味するのは、微孔性チタノ−アルミノ−ホスフェートである。
【００６３】
チタノ−アルミノ−ホスフェートの語によって、本発明の範囲として意味するのは、国際鉱物学連合（Ｄ．Ｓ．  Ｃｏｏｍｂｓ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃａｎ．  Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｓｔ，  ３５，  １９９７，  １５７１）で定義されているように空間的なネットワーク構造を有するリン酸アルミニウムの群に由来する結晶質である。本発明のチタノ−アルミノ−ホスフェートは、ＣＨＡ構造（菱沸石）中に好ましく結晶化し、それらの細孔サイズに基づいてＩＵＰＡＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｕｎｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｕｒｅ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ）および「国際ゼオライト協会の構造委員会」によって分類される。３次元構造は、規則的に３次元空間ネットワークに接続されている単結合および二重結合した６員環と同様に環状の８員環の構造ユニットを有する。空間的なネットワーク構造は、１、２または３次元において隅部連合した四面台（ＴｉＯ４、ＡｌＯ４、ＳｉＯ４、ＰＯ４）によって再び互いに結合できる細孔およびチャンネルの特徴を有する。Ｔｉ／Ａｌ／Ｐ／Ｓｉ四面体は、一次構造ユニットと呼ばれ、それの連結の結果として二次構造ユニットが形成される。
【００６４】
チタノ−アルミノ−ホスフェートを出発して、一般式（ＳｉａＴｉｂＡｌｃＰｄ）Ｏ２（無水）に相当するいわゆるシリコ−チタノ−アルミノ−ホスフェートは、リンを例えばケイ素と同形交換（ｉｓｏｍｏｒｐｈｉｃ  ｅｘｃｈａｎｇｅ）させることによって得られる。
【００６５】
ケイ素による部分的なリンの置き換えを有するチタノ−アルミノ−ホスフェートは、Ｔｉ／Ｓｉ／（Ａｌ、Ｐ）の比率が０．０１：１から０．５：１まで、好ましくは０．０２：１から０．１：１までであるのが特に適している。
【００６６】
本発明の一実施形態において、以下のようなタイプの細孔性チタノ−アルミノ−ホスフェート（ＴＡＰＯ）が使用できる：ＴＡＰＯ−５、ＴＡＰＯ−８、ＴＡＰＯ−１１、ＴＡＰＯ−１６、ＴＡＰＯ−１７、ＴＡＰＯ−１８、ＴＡＰＯ−２０、ＴＡＰＯ−３１、ＴＡＰＯ−３４、ＴＡＰＯ−３５、ＴＡＰＯ−３６、ＴＡＰＯ−３７、ＴＡＰＯ−４０、ＴＡＰＯ−４１、ＴＡＰＯ−４２、ＴＡＰＯ−４４、ＴＡＰＯ−４７、ＴＡＰＯ−５６。特にＴＡＰＯ−５、ＴＡＰＯ−１１またはＴＡＰＯ−３４が好ましく使用される。
【００６７】
本発明の一実施形態において、以下のようなタイプの細孔性シリコ−チタノ−アルミノ−ホスフェート（ＴＡＰＳＯ）が使用できる：ＴＡＰＳＯ−５、ＴＡＰＳＯ−８、ＴＡＰＳＯ−１１、ＴＡＰＳＯ−１６、ＴＡＰＳＯ−１７、ＴＡＰＳＯ−１８、ＴＡＰＳＯ−２０、ＴＡＰＳＯ−３１、ＴＡＰＳＯ−３４、ＴＡＰＳＯ−３５、ＴＡＰＳＯ−３６、ＴＡＰＳＯ−３７、ＴＡＰＳＯ−４０、ＴＡＰＳＯ−４１、ＴＡＰＳＯ−４２、ＴＡＰＳＯ−４４、ＴＡＰＳＯ−４７、ＴＡＰＳＯ−５６。特に、ＴＡＰＳＯ−５、ＴＡＰＳＯ−１１またはＴＡＰＳＯ−３４が好ましく使用される。
【００６８】
ＴＡＰＳＯ−５、ＴＡＰＳＯ−１およびＴＡＰＳＯ−３４は、それらの吸着剤としての良好な性質および低い再生温度の理由で、特に適している。本発明によれば、ＣＨＡ構造を有する細孔性チタノ−アルミノ−ホスフェートの使用は、特に適している。
【００６９】
本発明の一実施形態において、以下のようなタイプの細孔性シリコ−アルミノ−ホスフェート（ＳＡＰＯ）が使用でき、その中のケイ素は、チタンで部分的に置換されることができ、以下の構造を有するＴｉ−ＳＡＰＯが得られる：ＳＡＰＯ−５、ＳＡＰＯ−８、ＳＡＰＯ−１１、ＳＡＰＯ−１６、ＳＡＰＯ−１７、ＳＡＰＯ−１８、ＳＡＰＯ−２０、ＳＡＰＯ−３１、ＳＡＰＯ−３４、ＳＡＰＯ−３５、ＳＡＰＯ−３６、ＳＡＰＯ−３７、ＳＡＰＯ−４０、ＳＡＰＯ−４１、ＳＡＰＯ−４２、ＳＡＰＯ−４４、ＳＡＰＯ−４７、ＳＡＰＯ−５６。特に、ＳＡＰＯ−５、ＳＡＰＯ−１１またはＳＡＰＯ−３４が好ましく使用される。
【００７０】
遷移金属カチオンまたは金属置換した（ｍｅｔａｌ−ｅｘｃｈａｎｇｅｄ）ものを添加したチタノ−アルミノ−ホスフェートは、下記式を好ましく有する：
【００７１】
【化１】
2012148271.tif 000002
【００７２】
式中、
使用される記号および添え字は以下の意味を有する：ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｑ＝１であり、０．０１０≦ｘ≦０．１１０、０．４００≦ｙ≦０．５５０、０≦ｚ≦０．０９０、０．３５０≦ｑ≦０．５００であり、ａ＝ｙ−ｑ（ただし、ｙはｑより大きいことが好ましい）であり、Ｍｂ＋は、電荷ｂ＋を有するカチオンを示し、ｂは、１以上の整数であり、好ましくは１、２、３または４であり、さらに好ましくは１、２または３であり、最も好ましくは１または２である。
【００７３】
ケイ素に加えて、本発明によるチタノ−アルミノ−ホスフェートはまた、他の金属を含むことができる。リンの一部はまた、チタン、および鉄、マンガン、銅、コバルト、クロム、亜鉛、および／またはニッケルなどのさらなる金属に置換することができる。これらは通常、ＳｉＴＡＰＯ、ＦｅＴＡＰＯ、ＭｎＴＡＰＯ、ＣｕＴＡＰＯ、ＣｏＴＡＰＯ、ＣｒＴＡＰＯ、ＺｎＴＡＰＯ、ＣｏＴＡＰＯまたはＮｉＴＡＰＯと呼ばれている。ＭＴＡＰＯ−５、ＭＴＡＰＯ−８、ＭＴＡＰＯ−１１、ＭＴＡＰＯ−１６、ＭＴＡＰＯ−１７、ＭＴＡＰＯ−１８、ＭＴＡＰＯ−２０、ＭＴＡＰＯ−３１、ＭＴＡＰＯ−３４、ＭＴＡＰＯ−３５、ＭＴＡＰＯ−３６、ＭＴＡＰＯ−３７、ＭＴＡＰＯ−４０、ＭＴＡＰＯ−４１、ＭＴＡＰＯ−４２、ＭＴＡＰＯ−４４、ＭＴＡＰＯ−４７、ＭＴＡＰＯ−５６（Ｍは、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｎｉを示す。）のタイプが、好適である。特にＭＴＡＰＯ−５、ＭＴＡＰＯ−１１およびＭＴＡＰＯ−３４が好ましい。
【００７４】
ケイ素に加えて、本発明によるチタノ−アルミノ−ホスフェートはまた、さらなる金属を含むことができる。鉄、マンガン、銅、コバルト、クロム、亜鉛およびニッケルとのイオン交換は特に有利であることが知られている。ＴＡＰＳＯ、ＦｅＴＡＰＳＯ、ＭｎＴＡＰＳＯ、ＣｕＴＡＰＳＯ、ＣｏＴＡＰＳＯ、ＣｒＴＡＰＳＯ、ＺｎＴＡＰＳＯ、ＮｉＴＡＰＳＯが、特に適している。
【００７５】
本発明によれば、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、ドープされて（ｄｏｐｅｄ）存在することもでき、その際には金属が骨格に取り込まれている。チタンおよび／または例えば鉄、マンガン、銅、コバルト、クロム、亜鉛およびニッケルなどのさらなる金属のドーピングが特に有利であることが知られている。ＦｅＡＰＳＯ、ＡＰＳＯ、ＭｎＡＰＳＯ、ＣｕＡＰＳＯ、ＣｒＡＰＳＯ、ＺｎＡＰＳＯ、ＣｏＡＰＳＯおよびＮｉＡＰＳＯが特に適している。
【００７６】
例えば、ＭＴＡＰＳＯ−５、ＭＴＡＰＳＯ−８、ＭＴＡＰＳＯ−１１、ＭＴＡＰＳＯ−１６、ＭＴＡＰＳＯ−１７、ＭＴＡＰＳＯ−１８、ＭＴＡＰＳＯ−２０、ＭＴＡＰＳＯ−３１、ＭＴＡＰＳＯ−３４、ＭＴＡＰＳＯ−３５、ＭＴＡＰＳＯ−３６、ＭＴＡＰＳＯ−３７、ＭＴＡＰＳＯ−４０、ＭＴＡＰＳＯ−４１、ＭＴＡＰＳＯ−４２、ＭＴＡＰＳＯ−４４、ＭＴＡＰＳＯ−４７、ＭＴＡＰＳＯ−５６などの細孔性ＭＴＡＰＳＯ（Ｍは、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉを示す。）が、特に適している。ＭＴＡＰＳＯ−５、ＭＴＡＰＳＯ−１１またはＭＴＡＰＳＯ−３４が特に好ましく使用される。
【００７７】
本発明によるチタノ−アルミノ−ホスフェートは、チタン、鉄、マンガン、銅、コバルト、クロム、亜鉛およびニッケルを含む群から選択された少なくとも１つのさらなる金属をさらに含むことができる。１つ以上のさらなる金属を含むことによって、チタノ−アルミノ−ホスフェートの吸着特性は、さらに改善される。それらは通常、ＦｅＴｉＡＰＯ、ＭｎＴｉＡＰＯ、ＣｕＴｉＡＰＯ、ＣｏＴｉＡＰＯ、ＣｒＴｉＡＰＯ、ＺｎＴｉＡＰＯまたはＮｉＴｉＡＰＯと呼ばれる。ＦｅＴｉＡＰＯ−５が特に適している。
【００７８】
本発明によれば、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、固定床またはバルクフィード（ｂｕｌｋ  ｆｅｅｄ）として用いられる。バルクチタノ−アルミノ−ホスフェートフィードまたは固定床へ導入されたチタノ−アルミノ−ホスフェートは、容易に吸着容器へと導入されるため、特に適している。
【００７９】
チタノ−アルミノ−ホスフェートが、小球、シリンダー、ビーズ、繊維、縄状、小シート、立方体または凝集体であるバルク粒状材料として、本発明による乾燥装置に存在すると、さらに有利である。なぜなら、これにより、チタノ−アルミノ−ホスフェートの吸着表面はこのように増加し、それによって水分を非常に効果的に除去することが可能となるためである。
【００８０】
チタノ−アルミノ−ホスフェートは、バインダー含有の粒状材料またはバインダーを含まない粒状材料として、本発明による乾燥装置に使用することができ、それによって、乾燥装置への取り込みおよび吸着容器への導入は、簡易化される。
【００８１】
好ましくは、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、予め成形した部分上のコーティングの状態で存在することができる。この予め成形した部分は、例えば、中空部材、シート、格子またはハニカムなどのいずれの望ましい幾何学的形態をとることができる。応用は通常、懸濁液（ウォッシュコート）として、または当業者に知られる方法によって行うことができる。
【００８２】
予め成形した部分としての使用は、吸着装置内の吸着容器にある吸着剤をスペースを節約しつつ、本発明による乾燥装置に取り込むことができるため、有利である
本発明による乾燥装置は、対象物および器具を受容し、残留水分を除去し、それらを乾燥するための受容空間を有する。
【００８３】
本発明による乾燥装置の１つの受容空間は、２つの互いに連結された受容空間を含み、その中の１つは、吸着剤としてのチタノ−アルミノ−ホスフェートが含まれる吸着容器を有する吸着装置を含む。乾燥される対象物および器具の残量水分は、空気流によって連結されたさらなる受容空間に運ばれ、吸着剤によって吸着される。
【００８４】
本発明の特定の実施形態において、乾燥装置は、受容空間を含むことができ、その受容空間を通して、残留水分付きの対象物および器具を乾燥するために運ぶことができる。本発明によれば、湿った空気からの水分は、吸着剤によって吸収されつつ、乾燥された空気は、吸着熱によって加熱された空気と共に、もう一度残留水分を除去するために再び受容空間へと戻される。この乾燥装置を介して、残留水分を有する対象物および器具の乾燥は、非常に迅速的効率よく行うことができる。
【００８５】
乾燥装置は、残留水分付きの対象物および器具のために連結されたさらなる受容空間をさらに含むことができる。流入空気および流出空気の併用により、連続乾燥および乾燥装置のロードが行われる。湿った空気が最初の受容空間内の空気流によって吸着剤に導かれる間、さらなる受容空間をロードすることができる。乾燥した予熱空気は、さらなる受容空間に導かれ、そこで再び水分を吸収する。この際、最初の受容空間は、ロードされていなくてもロードされてもよい。このような乾燥装置は、非常に大量な皿およびカトラリーを可能な限り迅速的に乾燥させなければならない飲食業にとって特に重要である。さらなる作業手順を不要にするために、乾燥は、水による汚れまたは類似物を残すことなく、均一的に行われる必要がある。
【００８６】
本発明による乾燥装置は、加熱装置をさらに含む。この目的は、迅速的に乾燥するためであり、対象物および器具から残留水分を除去し、それをより迅速的に乾燥させことができるのである。加熱装置は、対象物および器具を加熱するために使用され、好ましくは放熱器、熱気送風機、赤外線ラジエーター、またはマイクロ波放射器である。
【００８７】
加熱装置は、時間を制御して（例えば、乾燥開始後の所定期間後のみ）使用することもできる。乾燥装置は、乾燥する対象物および器具の過熱を避けて、連続的に一定な温度を保つようにさらに設定することができる。
【００８８】
本発明によれば、乾燥がより迅速的に進むおよび／または任意的に吸着剤の再生がそれに伴って行われるように、加熱装置の容量が設定される。
【００８９】
本発明による乾燥装置は、空気の流れを生み出すための装置を有することが好ましい。この装置は、送風機、空気ポンプ、コンプレッサー、または送風機であることができ、湿った空気を受容空間からそれに連結したさらなる受容空間へおよび／または乾燥装置から外へまたは再び受容空間の中へ搬送するのに役立つ。
【００９０】
本発明によれば、受容空間は、大気圧より高い圧力を有してもよい。これにより、水分は、大気圧より高い圧力の下で空気流によって吸着装置へ導かれ、そこで、吸着剤によって吸着される。同時に、空気流の熱および大気圧よりわずか高めの圧力のため、含水の吸着剤は、再生される。
【００９１】
加熱機能と空気流を形成する機能との両方を有する加熱送風機は、好ましく使用することができる。
【００９２】
本発明によれば、送風機または真空装置を用いて、本発明による乾燥装置の中に、大気圧より低い圧力が生成される。大気圧より低い圧力によって、湿った空気は、さらに迅速に受容空間から除去され、それによって乾燥工程がさらに効率的になる。
【００９３】
乾燥装置に含まれる加熱装置は、より容易に乾燥するために対象物および器具を予熱するのに、さらに使用することができ、および脱着に伴った含水の吸着剤を再生するために使用することができる。これは、吸着装置からの含水空気流の除去に伴う作業の間、または乾燥工程の後に行うことができる。
【００９４】
吸着剤の再生は、さらに、乾燥工程の直前に行うことができる。これにより、再生に消費された予熱を、残留水分を有する対象物および器具を予熱するために使用することができ、こうすることで、より容易に乾燥することが可能になる。
【００９５】
吸着剤の再生はさらに、すすぎ工程の前にすでに行うことができる。すすぎ水を加熱するために必要な消費エネルギーは、吸着剤の再生と同時に使用することができる。
【００９６】
本発明による乾燥装置は、対象物および器具のクリーニング後にも、対象物および器具から残留水分を除去するために使用することができる。
【００９７】
好ましい実施形態において、本発明による乾燥装置は、皿または繊維を乾燥および／または洗浄するために使用される食器洗浄機または回転式乾燥機であることができる。
【００９８】
本発明の目的は、下記工程： 
ａ）乾燥しようとする残留水分付きの対象物および器具を提供する工程；
ｂ）吸着装置において、チタノ−アルミノ−ホスフェートによって残留水分を吸着し、含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートを得る工程；
ｃ）乾燥された目的物を得る工程
を含む乾燥装置を用いて、残留水分付きの対象物および器具を乾燥するための方法によって、さらに達成される。
【００９９】
本発明による方法によって、残留水分が除去されるべき対象物および器具は、受容空間に提供される。
【０１００】
本発明による方法は、チタノ−アルミノ−ホスフェートによって残留水分を吸着し、含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートを得るさらなる工程を含む。
【０１０１】
本発明によれば、空気流は、対象物および器具に付着している残留水分を回すことができ、これにより、チタノ−アルミノ−ホスフェートによってより容易に残留水分を吸着することができる。したがって、チタノ−アルミノ−ホスフェートは単位時間あたりより多くの水を吸収することができるから、対象物および器具を乾燥するプロセスは短縮される。
【０１０２】
残留水分付きの対象物および器具は、必要ならば、熱い空気流によって加熱することができる。さらに、熱い空気流は、対象物および器具に付着している残留水分を受容空間から吸着装置へ誘導する。吸着装置の中では、提供されたチタノ−アルミノ−ホスフェートは残留水分を吸着し、含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートが得られる。
【０１０３】
本発明によれば、残留水分付きの対象物および器具の乾燥は、乾燥した空気の再利用を伴って、さらに行うことができる。熱くて乾燥した空気は、受容空間中の水分を吸収し、吸着装置に導かれる。その吸着装置で水分は吸着剤によって吸着される。水分の吸着によって、吸着熱が放出され、この熱が乾燥した空気を加熱する。この乾燥した予熱空気は、受容空間に再び導かれ、そこで再度水分を吸収する。したがって、対象物および器具の乾燥をより効率的に行うことができる。
【０１０４】
本発明による方法において、チタノ−アルミノ−ホスフェートによって可逆的に吸着される残留水分は、乾燥しようとする目的物に付着している残留水分の合計５％から３０％の量である。チタノ−アルミノ−ホスフェートによる残留水分の吸着を介して、対象物および器具の乾燥は、より迅速的、より効率的、より優しく、より均一的になる。
【０１０５】
本発明による方法において、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、０．１〜１０ｋｇの重量で、好ましくは０．３〜５ｋｇの重量で、最も好ましくは０．５〜２．５ｋｇの重量で使用される。これは乾燥する予定の対象物および器具の量に依存する。吸着剤の量は、乾燥するプロセスの数、乾燥する予定の対象物および器具の量、および上記の乾燥装置のサイズに応じて適応される。
【０１０６】
本発明によれば、、吸着剤がすべての単一乾燥プロセスの後に再生される必要がなく、例えば再生しなくても大量であるなど、確実に水分を吸収するならば、大量のチタノ−アルミノ−ホスフェートも、好ましくは１０〜１００ｋｇの重量の量で使用することができる。
【０１０７】
本発明によれば、吸着剤は、吸着する予定の水の量に対応する量で使用することができる。さらに、それの複数においても使用することができる。このため、吸着しようとする水の１〜１５倍の量で使用することができる。したがって、１Ｌの除去しようとする水は、１ｋｇ〜５０ｋｇ重量の吸着剤の量に対応し、好ましくは１Ｌの水毎に、１ｋｇ〜２０ｋｇの吸着剤が対応される。
【０１０８】
本発明によれば、チタノ−アルミノ−ホスフェートは、以下のように調製される。ケイ素源、アルミ源およびリン源から原料として出発し、ゲルへの変換に伴って、当該ゲルにＴｉＯ２を加えることによって、ゲル組成物が得られる。そして、ゲル組成物の反応によってチタノ−アルミノ−ホスフェートが得られる。
【実施例】
【０１０９】
例１
１００．１５重量部の脱イオン水および８８．６重量部のハイドラーギライト（水酸化アルミニウムＳＨ１０、ドイツＡｌｕｍｉｎｉｕｍ  Ｏｘｉｄ  Ｓｔａｄｅ  ＧｍｂＨ社から入手可能）を混合させた。得られた混合液に１３２．０３重量部のリン酸（８５％）および２４０．９重量部のＴＥＡＯＨ（テトラエチルアンモニウムヒドロキシド）（３５％水溶液）、次に３３．５重量部のシリカゾル（Ｋoｓｔｒｏｓｏｌ１０３０．３０％の二酸化ケイ素、ドイツＣＷＫ  Ｃｈｅｍｉｅｗｅｒｋ  Ｂａｄ  Ｋoｓｔｒｉｚ社から入手可能）および４．８７重量部ケイ素ドープ二酸化チタン（ＴｉＯ２５４５Ｓ、ドイツＥｖｏｎｉｋ社から入手可能）を加えた結果、下記モル組成を持つゲル混合物が得られた：
下記モル組成を有する合成的なゲル混合物が得られた：
Ａｌ２Ｏ３：Ｐ２Ｏ５：０．３  ＳｉＯ２：０．１  ＴｉＯ２：１  ＴＥＡＯＨ：３５  Ｈ２Ｏ
上記組成を有する当該合成的なゲル混合物を特殊スチールのオートクレーブ中に移した。当該オートクレーブを撹拌させながら１８０℃まで加熱した。この温度を６８時間維持した後に冷却し、得られた生成物を濾過し、脱イオン水で洗浄した後１００℃でオーブン乾燥した。得られた生成物のＸ−線回折の結果からこの生成物は純ＴＡＰＳＯ−３４であることを示した。元素分析は１．５％Ｔｉ、２．８％Ｓｉ、１８．４％Ａｌおよび１７．５％Ｐの組成比を示し、Ｔｉ０．０２３Ｓｉ０．０７３Ａｌ０．４９４Ｐ０．４１０の化学量論組成に相当する。生成物のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）分析によって、それの結晶サイズは０．５〜２μｍの範囲であることが分かった。
【０１１０】
以下の実施例を参照して、本発明およびその利点をより詳細に説明するが、これらに限定して解釈してはならない。
【０１１１】
図１は、４．１ｍｂａｒおよび１１．６ｍｂａｒの水蒸気圧の条件で、温度と、重量パーセント（重量％、ｗｔ．−％）で表した吸収された水の量との関数として、チタノ−アルミノ−ホスフェートの水吸着率および水脱着率を示している。
【０１１２】
図２は、４．１ｍｂａｒおよび１１．６ｍｂａｒの水蒸気圧の条件で、温度と、重量パーセント（重量％、ｗｔ．−％）で表した吸収された水の量との関数として、当業技術のゼオライト１３Ｘの水吸着率および水脱着率を示している。
【０１１３】
方法部分：
使用された方法および装置は以下に記載されているが、これらに限定して解釈してはならない。
【０１１４】
圧力チャンバーテスト：
チタノ−アルミノ−ホスフェートの吸着力および脱着力を調べるために、ハイデン社（Ｈｉｄｅｎ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ）製の「ＩＧＡ００３」型の圧力チャンバーが使用された。
【０１１５】
必要な水蒸気は、液体タンクからその場で生産された。測定は、真空状態下で静的に行われたものであった。測定前に、真空密度および高真空が設定された（＜１０−５ｍｂａｒ、外部から「ＩＫＲ２６１」型のファイファー装置で連結された高真空）。
【０１１６】
水蒸気圧力は、２個のＭＫＳ社製の「バラトロン」型の圧力センサーによって、装置内部においてモニターした。
【０１１７】
チャンバー内の温度は、ネスラブ社製のＲＴＥ−１１１型のサーモスタットによって設定された。
【０１１８】
Ｓuｄ−Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧ社製のＴＡＰＳＯ−３４は実施例に用いられた。
【０１１９】
Ｓuｄ−Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧ社製のゼオライト１３Ｘは比較例に用いられた。
【０１２０】
一般的な試験説明：
一般的な脱着試験：
含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートの再生は、低圧が適用されるなら、５０℃から１００℃までの低温での熱処理を介して行うことができる。
【０１２１】
含水のチタノ−アルミノ−ホスフェートの脱着力は、水蒸気圧の関数として、３８％および６３％の相対空気水分および２０ｍｂａｒまでの部分的な水蒸気圧である圧力チャンバー中で試験された。このため、水蒸気圧は、圧力チャンバー内において、２５℃の温度下で、２９ｍｂａｒから１０−３ｍｂａｒまで段階的に調整した。吸着−脱着平衡における吸着された水の量を測定した。２０超の圧力ポイントにおいて、連続的に水の吸着を測定した。水蒸気圧が設定された後、平衡が確立されるまでの質量変化を６０分間追跡した。
【０１２２】
吸着−脱着平衡が適用された圧力によってシフトすることができることは示された。吸着より優位に進める脱着には、１ｍｂａｒの水蒸気圧はすでに十分である。３ｍｂａｒまでの水蒸気圧の増加（常圧で９％の相対空気水分に相当する）は、２０重量％以上の水の吸着量の増加をもたらす。これは、高湿度にもかかわらず、吸着−脱着平衡が水蒸気圧の増加によって脱着にシフトできることを意味する。
【０１２３】
試験説明の一般的な部分：
吸着剤の吸着および脱着挙動は、温度の関数として、水蒸気で満たされた加熱可能な圧力チャンバー内で調べた。
【０１２４】
今回、水蒸気圧は、圧力チャンバー内に４．１ｍｂａｒ（図１および図２の実線を参照する）まで調整し、同様に１１．６ｍｂａｒ（図１および図２の破線を参照する）まで調整した。
【０１２５】
圧力チャンバー内において、最初一連の試験は、４．１ｍｂａｒの一定の水蒸気圧で、異なる温度の条件下で行われ、次いでさらなる一連の試験は、１１．６ｍｂａｒの一定の水蒸気圧で、異なる温度の条件下で行われた。
【０１２６】
一連の試験は、４．１ｍｂａｒの場合も１１．６ｍｂａｒの場合も、１０℃から１００℃までの温度下で行われた。温度はサーモスタットを用いて圧力チャンバー内で設定され、温度を１０分間一定に保たれた後にのみ対応するバルブを介して、対応する量の吸着剤を圧力チャンバーに供給した。
【０１２７】
実施例
ＴＡＰＳＯ−３４を実施例で使用した。
【０１２８】
４．１ｍｂａｒの水蒸気圧における一連の試験は、１０℃から４０℃までの低温では大量の水は吸着されたことを示す。吸着水の値は３０重量％から約３５重量％までの範囲に位置する（図１を参照）。
【０１２９】
温度が上昇すれば、４０℃から７０℃までの温度範囲において、吸着水の吸着率は３０重量％から約５重量％まで低下する（図１）。
【０１３０】
しかしながら、８０℃から１１０℃までの温度範囲において、吸着水の吸着率はほとんど落ちていない。この温度範囲において、吸着率は比較的に一定であり、約５重量％以下の吸着水の値である（図１）。
【０１３１】
１１．６ｍｂａｒのより高い水蒸気圧（図１、破線）の場合、吸着率の低下は滞っている。２０℃から６０℃までの温度範囲において、吸着水の吸着率は３５重量％から３０重量％までの間で比較的に一定である。
【０１３２】
温度を７０℃に上昇させると、ＳＡＰＯ−３４の吸着力は落ち始める。吸着率のより顕著の減少は７０℃〜９０℃の温度範囲（吸着水の値は２５重量％〜５重量％）で開始する。
【０１３３】
ＳＡＰＯ−３４のもっとも低い吸着率は９０℃を超えた温度の範囲に位置し、その吸着率は約５重量％に近づく。
【０１３４】
ＴＡＰＳＯ−３４はより高い温度で少ない水を吸着し、その吸着率が落ちることが図１から明らかである。吸着および脱着が互いに競合している。平衡はより高い温度で脱着にシフトする。
【０１３５】
圧力によって、４．１ｍｂａｒでは、４０℃を超えるとすでに脱着が増加した。これは、ＳＡＰＯ−３４から吸着水を可逆的に除去するのに低温がすでに十分であることを意味する。
【０１３６】
比較例
相当する量のゼオライト１３Ｘを、比較例に使用した。ゼオライト１３Ｘは、ＦＡＵ構造クラスに属し、特にフォージャサイト群を含むゼオライトＸの群に属する。ゼオライト１３Ｘは、１３Åの細孔大きさを有し、水および水蒸気の吸着の分子篩として用いられる。
【０１３７】
ゼオライト１３Ｘの実施例はその吸着率が温度によって少しだけ影響を受けることを示す（図２）。ここで、１０℃から１５０℃までの調べた温度範囲内において、吸着−脱着の平衡のシフトは生じていない。
【０１３８】
図２は、水蒸気がゼオライト１３Ｘの吸着挙動にほんの少しのみ影響を与えることを示す。
【０１３９】
吸着率の緩やかな低下は、吸着−脱着平衡の反転により高い温度（＞＞１５０℃）が必要であることを示す。これは含水のゼオライト１３Ｘを再生するために、試験で調べた温度より何倍も高い温度が必要であることを意味する。
【図１】
2012148271.tif 000003
【図２】
2012148271.tif 000004
【外国語明細書】
2012148271000001.pdf
2012148271000002.pdf
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