JPH0243919A - sodium vapor generator - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

Translated fromJapanese

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ナトリウム蒸気発生装置に係わり、特に水酸
化化合物を生成する活性金属の高純度微粉末（ｌＩａ、
Ｉ［ａ、ＩＶａ、ＩＶｂ族金属）を製造するにあたり、
雰囲気ガス中の残存微量水分を除去する工程において使
用するナトリウム蒸気発生装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a sodium vapor generator, in particular a high-purity fine powder of an active metal (LIa,
In producing I [a, IVa, IVb group metals],
This invention relates to a sodium vapor generator used in the process of removing trace amounts of moisture remaining in atmospheric gas.

［従来の技術］一般に、活性金属の酸化等を防止すべく、その金属のさ
らされる雰囲気を不活性ガス雰囲気や真空にすることは
周知の如くである９近年、超電導材料等の発達による要請から活性金属の中
でも水酸化化合物を生成する活性金属（Ｉ［ａ、Ｉ［［
ａ、■ａ、ＩＶｂ族金属）の高純度微粉末の！ｊｌ！！
遣が注目されている９二のような水酸化化合物を生成する活性金属は、その金
属のさらされる雰囲気を不活性ガス雰囲気や真空にして
も、その雰囲気中に微量でも水分が残存していると上記
水酸化化合物を生成し、てしようため、空孔等の欠陥が
発生する原因となっていた９［発明が解決し、ようとする課題］しかし、雰囲気ガス中の残存水分を極低濃度（１０〜１
００Ｗ／Ｖｌｌｌｌｂ　）まで除去する従来技術は無か
った５そこで、本出願人は別の出願において、ナトリウム蒸気
を利用し５て雰囲気ガス中の残存水分を除去する「雰囲
気ガス中の残存水分除去方法」を提案したが、この除去
方法を適切に実施すべくナトリウム蒸気を安全かつ簡単
に発生させる装置も無かった。[Prior Art] It is generally known that in order to prevent oxidation of active metals, the atmosphere to which the metals are exposed should be an inert gas atmosphere or a vacuum.9 In recent years, due to the demands due to the development of superconducting materials, Among active metals, active metals that generate hydroxide compounds (I[a, I[[
High purity fine powder of group a, a, IVb metals)! jl! !
Active metals that generate hydroxide compounds such as 9 (2), which are attracting attention, have a tendency to retain even a trace amount of moisture in the atmosphere, even if the metal is exposed to an inert gas atmosphere or a vacuum. [Problems to be solved and attempted by the invention] However, when the residual moisture in the atmospheric gas is reduced to an extremely low concentration, (10~1
00W/Vllllb) 5 Therefore, in another application, the present applicant has proposed a ``Method for Removing Residual Moisture in Atmospheric Gas'' that uses sodium vapor to remove residual moisture in atmospheric gas. However, there was no device that could safely and easily generate sodium vapor to properly implement this removal method.

上述の如き課題に鑑みて本発明は、別途出願した［雰囲
気ガス中の残存水分除去方法」を適切に実施すべくナト
リウム蒸気を安全かつ簡単に発生させることができるナ
トリウム蒸気発生装置を提供することを目的とするもの
である。In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a sodium vapor generator that can safely and easily generate sodium vapor in order to appropriately implement the separately filed "Method for Removing Residual Moisture in Atmospheric Gas". The purpose is to

［課題を解決するための手段］上記目的を達成すべく本発明は、金属ナトリウムを収容
すると共に、溶解するための密閉容器と、二の容器を覆
って加熱しナトリウム蒸気を発生させるための加熱装置
と、上記容器から外部にナト７１ウム蒸気を放出させる
べくその上部に開閉自在に形成された放出口とを備えた
ものである。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a closed container for storing and melting metallic sodium, and a heating device for covering and heating the second container to generate sodium vapor. The apparatus includes a device and a discharge port formed in the upper part of the container so as to be openable and closable in order to release sodium 71um vapor from the container to the outside.

［作用］上記密閉容器内に金属ナトリウムを収容し１、この金属
ナトリウムを収容し、た容器を上記加熱装置で覆って加
熱する９加熱された金属ナトリウムは溶解され、上記容
器内にナトリウム蒸気を発生する。この容器の上部には
開閉自在に放出口が形成されており、これが開放される
ことにより雰囲気ガス中に放出される。ナトリウム蒸気
は雰囲気ガス中のｌ）Ｃ分と２Ｎａ＋２ｆ１２０−２ＮａＯＨ＋ｔ１２の如く反応し
５て水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を生成し、水分除去
のためのゲッタとして働くことになる。[Function] Storing metallic sodium in the sealed container 1. Storing the metallic sodium and heating the container by covering it with the heating device 9. The heated metallic sodium is melted and sodium vapor is released into the container. Occur. A discharge port is formed in the upper part of the container so that it can be opened and closed, and when the discharge port is opened, the gas is discharged into the atmospheric gas. The sodium vapor reacts with l) C in the atmospheric gas as 2Na+2f120-2NaOH+t12 to produce sodium hydroxide (NaOH), which acts as a getter for removing moisture.

［実施例］以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基すいて詳述
する。[Embodiment] A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

第１図に示すごとく、本発明のナトリウム蒸気発生装置
１は主に金属ナトリウムを収容するための′辞閉容器２
と、この密閉容器２を覆って加熱するための加熱装置３
とからなっている。上記密閉容器２は第２図及び第３図
に示すごとく中空円柱にて形成され、その上部には径方
向に相対向して二つの放出口４が形成されている９この
放出口４は例えばｄ＝２０ＩＨＩｌｅの円形孔に開口さ
れており、これを開閉すべくスライドする開閉蓋５が夫
々備えられている。この密閉容器２は例えば外径９８＋
１１１ｅ、高さ１２６１．板厚６ｎｕａに形成されてい
る。As shown in FIG. 1, the sodium vapor generator 1 of the present invention mainly includes a closed container 2 for storing metallic sodium.
and a heating device 3 for covering and heating this airtight container 2.
It consists of The airtight container 2 is formed of a hollow cylinder as shown in FIGS. 2 and 3, and two discharge ports 4 are formed in the upper part thereof facing each other in the radial direction. A circular hole of d=20IHIle is opened, and an opening/closing lid 5 that slides to open and close the hole is provided. For example, this airtight container 2 has an outer diameter of 98+
111e, height 1261. It is formed with a plate thickness of 6 nua.

また、この密閉容器２の上部には、中央部に一箇所と両
側縁部に相対向し、て三箇所との三箇所に例えば天井ク
レーン（図示せず）で吊るための環状の吊金具６が収り
付けられている。金属ナトリウムの収容を容易にすべく
、この密閉容器２の上部を開閉自在にし、て上蓋７が形
成されており、上記中央部の吊金具６は上′ｆ！１７を
吊り上げ、両側縁部の吊金具６は有底筒体部８を吊り上
げるためのものである。この密閉容器２は例えばフェラ
イト系のステンレス鋼によって形成されており、上記加
熱装置３の内部に収容されるようになっている。Further, on the upper part of the airtight container 2, there are annular hanging fittings 6 at three places, one in the center and three opposite to each other on both side edges, for hanging with an overhead crane (not shown). is stored. In order to facilitate the storage of metallic sodium, the upper part of the airtight container 2 is formed with an upper lid 7 which can be opened and closed freely, and the hanging fitting 6 in the center part is attached to the upper part of the closed container 2. 17, and the hanging fittings 6 on both side edges are for lifting the bottomed cylindrical body part 8. This closed container 2 is made of, for example, ferritic stainless steel, and is housed inside the heating device 3.

この加熱装置３は例えば第４図及び第５図に示す如く有
底筒体状の竪型電気炉によって形成されている。この電
気炉はカンタル線９による加熱方式のものを採用し、温
度は最高１３００°Ｃ迄可変（最大１００Ｖ、　２ＯＡ
　、可変トランス付）のものを採用する。この電気炉は
例えば外径３１０　ｌｌ１ｎψ、高さ２８０ＩＩＴ１に
形成され、内径１００１１Ｒｅ　、内法１２０Ｆ１Ｎに
形成されている。上記密閉容器２の外径ＯＤは上記加熱
装置３としての電気炉の内径ＩＤよりも小さく形成され
ている９更に、上記電気炉外周部には冷水ｗＩ環式の冷
却装置（図示せず）が備えられるようになっている。The heating device 3 is formed, for example, by a vertical electric furnace in the form of a cylinder with a bottom, as shown in FIGS. 4 and 5. This electric furnace uses a heating method using Kanthal wire 9, and the temperature is variable up to 1300°C (maximum 100V, 2OA
, with a variable transformer). This electric furnace is formed, for example, with an outer diameter of 310 ll1nψ, a height of 280 IIT1, an inner diameter of 10011 Re, and an inner diameter of 120 F1N. The outer diameter OD of the airtight container 2 is smaller than the inner diameter ID of the electric furnace serving as the heating device 3.9 Furthermore, a cold water ring type cooling device (not shown) is provided on the outer periphery of the electric furnace. Be prepared.

尚、第５図中１０は電源コネクタ、１１は炉壁。In Fig. 5, 10 is a power supply connector, and 11 is a furnace wall.

１２は断熱材である９次に上記実施例における作用を述べる９上記密閉容器２
の上蓋７を開放して内部に金属ナトリウムを収容するに
際し、発火を防止すべく例えば石油等の油に浸漬させた
状態で収容する９そして、上蓋７を開成すると共に、こ
れに形成された放出口４を開閉蓋５で閉成し、ておく９
この金属ナトリウムを収容した密閉容器２を上記加熱装
置３とし、ての竪型電気炉の内部に収容する９その際、
予め隔壁内の水分除去を行いたい雰囲気ガス中に上記加
熱装置３を位置させておき、密閉容器２を電気炉内に収
容する。また、雰囲気が不活性ガスに置換されているこ
とを確かめた後、上記密閉容器２から油を排出する。次
に、電気炉の電源を入れ（ＯＮ）、密閉容器２を加熱す
る。加熱された金属ナトリウムは密閉容器２内で溶解さ
れ、当該容器２内にナトリウム蒸気を発生ずる。この密
閉容器２の上蓋７には上述の如く開閉自在な放出口４が
形成されており、開閉蓋５が開放されることにより雰囲
気ガス中に放出される。このナトリウム蒸気（Ｎａ）は
雰囲気ガス中の水分（Ｈ２Ｏ）と２Ｎａ　＋２１１２０
−２ＮａＯＨ＋ｌ１２の如く反応して水酸化ナトリウム
（ＮａＯｔｌ）を生成し、水分除去のためのゲッタとし
て的き、雰囲気ガス中の残存水分を極低濃度（１０〜１
００１４．／Ｖｐｐｔ＋　）まで除去することになる。12 is a heat insulating material 9 Next, the operation of the above embodiment will be described 9 The above airtight container 2
When opening the top lid 7 and storing the metal sodium inside, the metal sodium is stored in a state immersed in oil such as petroleum to prevent ignition9. Close the outlet 4 with the lid 5 and keep it aside 9
The airtight container 2 containing this metallic sodium is used as the heating device 3 and is housed inside a vertical electric furnace 9 At that time,
The heating device 3 is placed in advance in an atmospheric gas from which water in the partition walls is to be removed, and the closed container 2 is housed in an electric furnace. Further, after confirming that the atmosphere has been replaced with an inert gas, the oil is discharged from the closed container 2. Next, the electric furnace is turned on (ON) and the sealed container 2 is heated. The heated metallic sodium is melted within the closed container 2, and sodium vapor is generated within the container 2. The upper lid 7 of this airtight container 2 is formed with the release port 4 which can be opened and closed as described above, and when the lid 5 is opened, the gas is released into the atmospheric gas. This sodium vapor (Na) is mixed with moisture (H2O) in the atmospheric gas and 2Na + 21120
It reacts like -2NaOH+l12 to produce sodium hydroxide (NaOtl), which serves as a getter for moisture removal and removes residual moisture in the atmospheric gas to an extremely low concentration (10 to 1
0014. /Vppt+).

二のように金属ナトリウムの貯蔵及び溶解を一つの容器
２により行うことができるので、ナトリウム蒸気の発生
が安全かつ簡単になされるものである。As shown in 2, since metallic sodium can be stored and dissolved in one container 2, sodium vapor can be generated safely and easily.

尚、上記密閉容器２はステンレス刈にて形成されている
ため６００°Ｃ以下で使用するものである。The closed container 2 is made of stainless steel and is intended to be used at temperatures below 600°C.

また、上記放出口４を配管接続できるＷ４遣にして、外
部から隔壁内に封入された水分除去を行いたい雰囲気ガ
ス中に導入するようにしても良いゆ［発明の効果〕以上要するに本発明によれば、ナトリウム蒸気を安全か
つ簡単に発生させることができるFurthermore, the above-mentioned discharge port 4 may be connected to a pipe so as to be introduced into the atmospheric gas from the outside from which moisture sealed in the partition wall is to be removed. According to the study, sodium vapor can be generated safely and easily.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明のナトリウム蒸気発生装置の一実施例を
示す一部破断斜視図、第２図は本発明に採用する密閉容
器の平面図、第３図は第２図の側断面図、第４図は本発
明に採用する加熱装置の平面図、第５図は第４図の側断
面図である９図中、１はナトリウム発生装置、２は密閉容器、３は加
熱装置、４は放出口である。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing an embodiment of the sodium vapor generator of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a closed container adopted in the present invention, and FIG. 3 is a side sectional view of FIG. 2. FIG. 4 is a plan view of the heating device adopted in the present invention, and FIG. 5 is a side sectional view of FIG. It is a discharge port.

Claims (1)

Translated fromJapanese

【特許請求の範囲】[Claims]１、金属ナトリウムを収容すると共に、溶解するための
密閉容器と、該容器を覆って加熱しナトリウム蒸気を発
生させるための加熱装置と、上記容器から外部にナトリ
ウム蒸気を放出させるべくその上部に開閉自在に形成さ
れた放出口とを備えたことを特徴とするナトリウム蒸気
発生装置。1. A closed container for storing and melting metallic sodium, a heating device for covering and heating the container to generate sodium vapor, and an opening/closing device on the top of the container for releasing the sodium vapor to the outside. A sodium vapor generator characterized by comprising a freely formed discharge port.