JP2003238132A - Burner for producing fullerenes and method for producing fullerenes using the same - Google Patents
Burner for producing fullerenes and method for producing fullerenes using the sameInfo
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- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭素含有燃料ガス及び酸素含有ガスの噴き出
し速度を下げても逆火が起こらず、燃焼炉において安定
してフラーレン類を製造可能なフラーレン類の製造用バ
ーナー及びこれを用いたフラーレン類の製造方法を提供
する。
【解決手段】 反応炉１１ａに露出するバーナーヘッド
１４から、反応炉１１ａ内に炭素含有燃料ガスと酸素含
有ガスとを導くフラーレン類の製造用バーナー１０であ
って、バーナーヘッド１４には、炭素含有燃料ガスと酸
素含有ガスのいずれか一方を流す噴出口Ｐ２５と、炭素
含有燃料ガスと酸素含有ガスのいずれか他方を流す噴出
口Ｑ２４とがそれぞれ混在して小間隔で多数設けられ、
しかも、噴出口Ｐ２５と噴出口Ｑ２４とは各々独立した
ガス通路を有し、バーナーヘッド１４内での炭素含有燃
料ガスと酸素含有ガスとの混合を防止するフラーレン類
の製造用バーナー及びこれを用いたフラーレン類の製造
方法。
(57) [Problem] A burner for producing fullerenes which can stably produce fullerenes in a combustion furnace without flashback even if the ejection speed of a carbon-containing fuel gas and an oxygen-containing gas is reduced, and the burner And a method for producing fullerenes using the same. SOLUTION: This is a burner 10 for producing fullerenes for leading a carbon-containing fuel gas and an oxygen-containing gas into a reaction furnace 11a from a burner head 14 exposed to the reaction furnace 11a. A large number of injection ports P25 for flowing any one of the fuel gas and the oxygen-containing gas and the injection ports Q24 for flowing the other of the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas are provided at small intervals.
In addition, the ejection port P25 and the ejection port Q24 have independent gas passages, and a burner for producing fullerenes and the like, which prevents mixing of the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas in the burner head 14, and uses the same. Method for producing fullerenes.
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、フラーレン類（Ｃ
60、Ｃ70、Ｃ76、Ｃ78、Ｃ84を含む）の製造用バーナー
及びこれを用いたフラーレン類の製造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to fullerenes (C
60 , C 70 , C 76 , C 78 , C 84 ) and a method for producing fullerenes using the burner.
【０００２】[0002]
【従来の技術】フラーレンは、ダイヤモンド、黒鉛に次
ぐ第三の炭素同素体の総称であり、Ｃ60、Ｃ70等に代表
されるような５員環と６員環のネットワークで閉じた中
空殻状の炭素分子である。フラーレンの存在が最終的に
確認されたのは比較的最近の１９９０年のことであり、
比較的新しい炭素材料であるが、その特殊な分子構造ゆ
え特異的な物理的性質を示すことが認められ、例えば以
下のような広範囲な分野に渡り、革新的な用途開発が急
速に展開されつつある。
（１）超硬材料への応用
フラーレンを前駆体とすることで微細結晶粒子をもつ人
工ダイヤモンド等の精製が可能となるため、付加価値の
ある耐摩耗材料への利用が期待されている。
（２）医薬品への応用
フラーレン薄膜に金属カリウムをドープすると１８Ｋと
いう高い転移温度を持つ超伝導材料を作り出すことがで
きることが発見され、多方面から注目を集めている。
（３）半導体装置への応用
レジストにＣ60を混ぜることでレジスト構造がより一層
強化されることを利用し、次世代半導体製造への応用が
期待されている。各種炭素数のフラーレンの中でも、Ｃ
60及びＣ70は比較的合成が容易であり、それゆえ今後の
需要も爆発的に高まることが予想されている。現在知ら
れているフラーレンの製造方法としては、レーザー蒸着
法、抵抗加熱法、アーク放電法、高周波誘導加熱法、燃
焼法、ナフタリン熱分解法等があるが、燃焼炉中でヘリ
ウム等の不活性ガスと酸素との酸素含有ガスと、ベンゼ
ン、トルエン等の炭化水素原料とを不完全燃焼させる燃
焼法が比較的製造コストが安価である。2. Description of the Related Art Fullerene is a general term for a third carbon allotrope after diamond and graphite, and is a hollow shell-like structure closed by a network of 5-membered rings and 6-membered rings represented by C 60 and C 70. Is a carbon molecule. The existence of fullerenes was finally confirmed in relatively recent 1990,
Although it is a relatively new carbon material, it is recognized that it exhibits unique physical properties due to its special molecular structure. For example, innovative application development is rapidly expanding over a wide range of fields such as: is there. (1) Application to cemented carbide material By using fullerene as a precursor, it becomes possible to purify artificial diamonds having fine crystal particles, and therefore, it is expected to be used as a wear-resistant material with added value. (2) Application to pharmaceuticals It has been discovered that doping a fullerene thin film with metallic potassium can produce a superconducting material having a transition temperature as high as 18K, and has been attracting attention from various fields. (3) Application to semiconductor device Utilizing the fact that the resist structure is further strengthened by mixing C 60 with the resist, application to next-generation semiconductor manufacturing is expected. Among fullerenes of various carbon numbers, C
60 and C 70 are relatively easy to synthesize, so that future demand is expected to increase explosively. Currently known methods for producing fullerenes include laser deposition method, resistance heating method, arc discharge method, high frequency induction heating method, combustion method, and naphthalene pyrolysis method.However, inert gas such as helium in a combustion furnace is used. A combustion method in which an oxygen-containing gas of gas and oxygen and a hydrocarbon raw material such as benzene or toluene are incompletely burned has a relatively low manufacturing cost.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】この燃焼法において
は、燃焼炉内にそれぞれガス化した炭化水素原料と酸素
含有ガスとを導入して減圧下で不完全燃焼させている
が、燃焼炉内にそれぞれ別々に炭化水素原料ガスと酸素
含有ガスを導入する燃料供給口と酸素含有ガス供給口を
設けてこれらを燃焼させると、燃焼炉内の両ガスの混合
が不完全であるので燃焼反応が部分的にばらつき、フラ
ーレン類の収率が低い。そこで、バーナー内で炭化水素
原料ガスと酸素含有ガスをプリミックスした後、多数の
小孔（ノズル）から燃焼炉内に噴き出すと、両ガスが混
ざった状態で燃焼炉内に吹き込まれることが行われ、燃
焼炉内の両ガスの混合性が確保され、これによってフラ
ーレン類の収率を向上することが期待できる。ところ
が、このようなプリミックスタイプのバーナーを使用す
ると、操業条件によっては逆火が起こる可能性があり、
特に、工業規模での大型の製造炉の場合には重大な問題
となり、従って、バーナーの設計に当たっては細心の注
意を払う必要があるという問題がある。本発明はかかる
事情に鑑みてなされたもので、炭素含有燃料ガス及び酸
素含有ガスの噴き出し速度を下げても逆火が起こらず、
燃焼炉において安定してフラーレン類を製造可能なフラ
ーレン類の製造用バーナー及びこれを用いたフラーレン
類の製造方法を提供することを目的とする。In this combustion method, the gasified hydrocarbon raw material and the oxygen-containing gas are introduced into the combustion furnace and incompletely combusted under reduced pressure. When the fuel feed port for introducing the hydrocarbon raw material gas and the oxygen-containing gas and the oxygen-containing gas feed port are provided separately and burned, the combustion reaction is partially completed because the mixing of both gases in the combustion furnace is incomplete. Variation, and the yield of fullerenes is low. Therefore, if the hydrocarbon source gas and the oxygen-containing gas are premixed in the burner and then ejected into the combustion furnace from a large number of small holes (nozzles), the two gases may be blown into the combustion furnace in a mixed state. That is, the mixing property of both gases in the combustion furnace is secured, and it can be expected that the yield of fullerenes is improved by this. However, when using such a premix type burner, flashback may occur depending on operating conditions,
Particularly, in the case of a large-scale manufacturing furnace on an industrial scale, there is a serious problem, and therefore, there is a problem that great care must be taken when designing a burner. The present invention has been made in view of such circumstances, and does not cause a flashback even if the ejection speeds of the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas are reduced,
An object of the present invention is to provide a burner for producing fullerenes capable of stably producing fullerenes in a combustion furnace, and a method for producing fullerenes using the burner.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う第１の発
明に係るフラーレン類の製造用バーナーは、反応炉に露
出するバーナーヘッドから、前記反応炉内に炭素含有燃
料ガスと酸素含有ガスとを導くフラーレン類の製造用バ
ーナーであって、前記バーナーヘッドには、前記炭素含
有燃料ガスと前記酸素含有ガスのいずれか一方を噴出口
Ｐと、前記炭素含有燃料ガスと前記酸素含有ガスのいず
れか他方を流す噴出口Ｑとがそれぞれ混在して小間隔で
多数設けられ、しかも、前記噴出口Ｐと前記噴出口Ｑと
は各々独立したガス通路を有し、前記バーナーヘッド内
での炭素含有燃料ガスと酸素含有ガスとの混合を防止し
ている。これによって、噴出口Ｐ及び噴出口Ｑを通過す
るガスが混合することがないので、これらのガスの速度
を遅くしても逆火の心配がない。更には、噴出口Ｐと噴
出口Ｑとは小間隔（例えば、０．５〜１００ｍｍ）で多
数混在しているので、噴出直後に炭素含有燃料ガスと酸
素含有ガスが混ざり合う。ここで、酸素含有ガスには酸
素ガス（Ｏ2 ）を主体とする純酸素ガスの他、オゾンガ
ス（Ｏ3 ）を主体とする場合も含まれ、更には、ヘリウ
ムやアルゴン等の不活性ガスを含む場合や、酸素含有ガ
スに爆発限界以下の炭素含有燃料ガスを含む場合もあ
る。また、炭素含有燃料ガスに爆発限界以下の酸素ガス
やオゾンガスを含む場合もある。更には、炭素含有燃料
ガスにヘリウムやアルゴン等の不活性ガスを含む場合も
ある。A burner for producing fullerenes according to the first aspect of the present invention, which meets the above-mentioned object, comprises a burner head exposed in a reaction furnace, and a carbon-containing fuel gas and an oxygen-containing gas in the reaction furnace. A burner for producing fullerenes, wherein the burner head has one of the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas as a jet port P, and the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas. A plurality of jet outlets Q that flow the other or the other are provided at small intervals, and the jet outlets P and the jet outlets Q each have an independent gas passage, and carbon content in the burner head is contained. The mixture of fuel gas and oxygen-containing gas is prevented. As a result, the gases passing through the ejection port P and the ejection port Q do not mix, so there is no risk of flashback even if the speed of these gases is reduced. Furthermore, since a large number of jet ports P and jet ports Q are mixed at a small interval (for example, 0.5 to 100 mm), the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas are mixed immediately after jetting. Here, the oxygen-containing gas includes not only pure oxygen gas mainly composed of oxygen gas (O 2 ), but also a case mainly composed of ozone gas (O 3 ), and further, an inert gas such as helium or argon. In some cases, the oxygen-containing gas contains a carbon-containing fuel gas below the explosion limit. Further, the carbon-containing fuel gas may contain oxygen gas or ozone gas below the explosion limit. Further, the carbon-containing fuel gas may contain an inert gas such as helium or argon.
【０００５】第２の発明に係るフラーレン類の製造用バ
ーナーは、第１の発明に係るフラーレン類の製造用バー
ナーにおいて、前記反応炉には複数の前記バーナーヘッ
ドが設けられている。これによって、バーナーヘッドを
それぞれ含む複数のバーナーの製造、メンテナンスが容
易となる。第３の発明に係るフラーレン類の製造用バー
ナーは、第１、第２の発明に係るフラーレン類の製造用
バーナーにおいて、前記バーナーヘッドの上流側に、そ
れぞれ隔離した第１及び第２の蓄圧室を設け、前記第１
の蓄圧室に前記噴出口Ｐのガス通路が連通し、前記第２
の蓄圧室に前記噴出口Ｑのガス通路が連通している。こ
れによって、それぞれ噴出口Ｐ及び噴出口Ｑから吐出さ
れるガスの流れが均一になる。A burner for producing fullerenes according to a second aspect of the present invention is the burner for producing fullerenes according to the first aspect of the present invention, wherein the reactor has a plurality of burner heads. This facilitates manufacturing and maintenance of a plurality of burners each including a burner head. A burner for producing fullerenes according to a third aspect of the present invention is the burner for producing fullerenes according to the first and second aspects of the present invention, wherein the first and second pressure accumulating chambers are separated from each other on the upstream side of the burner head. And the first
The gas passage of the jet port P communicates with the accumulator chamber of
The gas passage of the ejection port Q communicates with the accumulator chamber. As a result, the flow of gas discharged from each of the jet port P and the jet port Q becomes uniform.
【０００６】第４の発明に係るフラーレン類の製造用バ
ーナーは、第３の発明に係るフラーレン類の製造用バー
ナーにおいて、前記第１の蓄圧室より前記第２の蓄圧室
が上流側に設けられ、該第１の蓄圧室から前記バーナー
ヘッドを貫通する挿通孔が設けられ、該挿通孔内の断面
形状とは異なる断面形状の第１のパイプが該挿通孔を通
って前記第２の蓄圧室まで延設され、前記第１のパイプ
が前記噴出口Ｑのガス通路を形成し、前記挿通孔と前記
第１のパイプの隙間が前記噴出口Ｐのガス通路を形成し
ている。これによって、バーナーヘッドに形成する挿通
孔の数が減少し、より高い密度で噴出口Ｐ及び噴出口Ｑ
を形成できる。第５の発明に係るフラーレン類の製造用
バーナーは、第４の発明に係るフラーレン類の製造用バ
ーナーにおいて、前記挿通孔は断面円形であって、前記
第１のパイプの断面は、三角〜八角のいずれか１の形状
（更に、好ましくは四角形）となっている。これによっ
て、製作が容易となる。第６の発明に係るフラーレン類
の製造用バーナーは、第４、第５の発明に係るフラーレ
ン類の製造用バーナーにおいて、前記挿通孔は、前記バ
ーナーヘッドに実質的に均等に配置されている。これに
よって、ノズルヘッドからより均等にガスを放出するこ
とができ、結果として、より炭素含有燃料ガスと酸素含
有ガスの混合を行うことができる。A burner for producing fullerenes according to a fourth aspect of the present invention is the burner for producing fullerenes according to the third aspect of the present invention, in which the second pressure chamber is provided upstream of the first pressure chamber. An insertion hole penetrating the burner head from the first pressure accumulation chamber is provided, and a first pipe having a cross-sectional shape different from the cross-sectional shape in the insertion hole passes through the insertion hole to the second pressure accumulation chamber. The first pipe forms a gas passage of the ejection port Q, and a gap between the insertion hole and the first pipe forms a gas passage of the ejection port P. As a result, the number of insertion holes formed in the burner head is reduced, and the jet port P and the jet port Q can be more densely formed.
Can be formed. A burner for producing fullerenes according to a fifth aspect of the present invention is the burner for producing fullerenes according to the fourth aspect of the present invention, wherein the insertion hole has a circular cross section, and the first pipe has a triangular to octagonal cross section. It has any one of the shapes (more preferably, a quadrangle). This facilitates manufacturing. A burner for producing fullerenes according to a sixth aspect is the burner for producing fullerenes according to the fourth and fifth aspects, wherein the insertion holes are substantially evenly arranged in the burner head. As a result, the gas can be more evenly discharged from the nozzle head, and as a result, the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas can be mixed more.
【０００７】第７の発明に係るフラーレン類の製造用バ
ーナーは、第３の発明に係るフラーレン類の製造用バー
ナーにおいて、前記第１の蓄圧室より前記第２の蓄圧室
が上流側に設けられ、前記第１の蓄圧室から前記バーナ
ーヘッドを貫通する挿通孔が設けられていると共に、前
記バーナーヘッドには前記挿通孔とは別位置に、前記第
１の蓄圧室を通って前記第２の蓄圧室から前記バーナー
ヘッドを貫通する第２のパイプが設けられ、前記挿通孔
が前記噴出口Ｐのガス通路を形成し、前記第２のパイプ
が前記噴出口Ｑのガス通路を形成している。第８の発明
に係るフラーレン類の製造用バーナーは、第７の発明に
係るフラーレン類の製造用バーナーにおいて、前記噴出
口Ｐと前記噴出口Ｑは、前記バーナーヘッドに実質的に
均等に隣り合って配置されている。これによって、噴出
口Ｐと噴出口Ｑとを少し離して別位置に配置でき、全体
として噴出口Ｐと噴出口Ｑを効率的に散在させてより炭
素含有燃料ガスと酸素含有ガスとの混合性を高めること
ができる。第９の発明に係るフラーレン類の製造方法
は、先に説明した第１〜第８の発明に係るフラーレン類
の製造用バーナーを用いて、前記反応炉内で前記炭素含
有燃料ガスと前記酸素含有ガスとを反応させてフラーレ
ン類を製造しているので、より効率良く、目的とするフ
ラーレンの製造が可能となる。なお、Ｐ、Ｑは２つの噴
出口を区別するために用いたもので、技術的意味はな
い。A burner for producing fullerenes according to a seventh aspect of the present invention is the burner for producing fullerenes according to the third aspect of the present invention, wherein the second pressure accumulation chamber is provided upstream of the first pressure accumulation chamber. An insertion hole penetrating the burner head from the first pressure accumulation chamber is provided, and the burner head is provided at a position different from the insertion hole and passes through the first pressure accumulation chamber to the second pressure accumulation chamber. A second pipe penetrating the burner head from the pressure accumulating chamber is provided, the insertion hole forms a gas passage of the ejection port P, and the second pipe forms a gas passage of the ejection port Q. . A burner for producing fullerenes according to an eighth invention is the burner for producing fullerenes according to the seventh invention, wherein the jet ports P and the jet ports Q are substantially evenly adjacent to the burner head. Are arranged. As a result, the jet port P and the jet port Q can be arranged at different positions with a slight distance therebetween, and the jet port P and the jet port Q can be efficiently dispersed as a whole to further improve the mixing property of the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas. Can be increased. A method for producing fullerenes according to a ninth aspect of the invention uses the burner for producing fullerenes according to the first to eighth aspects of the invention described above, and the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing substance in the reactor. Since the fullerenes are produced by reacting with gas, the desired fullerenes can be produced more efficiently. It should be noted that P and Q are used to distinguish the two ejection ports and have no technical meaning.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。図１は本発明の第１の実施の形態に
係るフラーレン類の製造用バーナーを使用する製造装置
の断面図、図２（Ａ）は図１における矢視Ａ−Ａ断面
図、（Ｂ）は噴出口部分の変形例を示す説明図、図３は
本発明の第２の実施の形態に係るフラーレン類の製造用
バーナーを用いた製造装置の断面図、図４は図３におけ
る矢視Ｂ−Ｂ断面図、図５は本発明の第３の実施の形態
に係るフラーレン類の製造用バーナーを用いた製造装置
の断面図、図６は同フラーレン類の製造用バーナーの詳
細断面図、図７は同平面図、図８は本発明の第４の実施
の形態に係るフラーレン類の製造用バーナーの断面図で
ある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, referring to the attached drawings, an embodiment in which the present invention is embodied will be described to provide an understanding of the present invention. 1 is a sectional view of a manufacturing apparatus using a burner for manufacturing fullerenes according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 (A) is a sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and (B) is Explanatory drawing which shows the modification of a jet nozzle part, FIG. 3 is sectional drawing of the manufacturing apparatus using the burner for manufacturing fullerenes which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, FIG. 4 is arrow B- in FIG. B sectional view, FIG. 5 is a sectional view of a manufacturing apparatus using a burner for manufacturing fullerenes according to a third embodiment of the present invention, FIG. 6 is a detailed sectional view of the burner for manufacturing fullerenes, and FIG. FIG. 8 is a plan view of the burner, and FIG. 8 is a sectional view of a burner for producing fullerenes according to a fourth embodiment of the present invention.
【０００９】図１、図２に示す本発明の第１の実施の形
態に係るフラーレン類の製造用バーナー１０及びこれを
用いた製造装置１１について説明する。製造装置１１に
は、下部から供給される炭素含有燃料ガスと酸素含有ガ
スを、低圧高温下で反応させてフラーレンを製造する反
応炉１１ａを備えている。この反応炉１１ａは上部がテ
ーパ状に縮径する円筒状で耐熱性金属からなる炉壁１２
を有し、その内側には耐火材１３が貼られている。炉壁
１２の下部にフラーレン類の製造用バーナー１０を有
し、このフラーレン類の製造用バーナー１０は、反応炉
１１ａに露出した円形板状のバーナーヘッド１４と、そ
の下部に設けられた酸素含有ガスの蓄圧室（第１の蓄圧
室）１５と、更にその下部に設けられた炭素含有燃料ガ
スの蓄圧室（第２の蓄圧室）１６とを備えている。バー
ナーヘッド１４はステンレス又は銅等の耐熱性金属から
なって、その直径は２０〜３００ｃｍ程度であり、その
周囲には冷却ジャケット部１７が設けられている。図２
（Ａ）において、１８及び１９は冷却ジャケット部１７
に繋がる冷媒の入口及び出口を示す。ここで、冷媒とし
ては水を使用することもできるが、バーナーヘッド１４
の温度が下がるので、適当に加温（例えば１５０〜３５
０℃）した熱媒を、冷媒として使用することもできる
（以下の実施の形態においても同様）。これによって、
バーナーヘッド１４の温度の過上昇を防ぐと共に、熱効
率を向上させる。冷却ジャケット部１７の材質は、金属
材料の一例である鉄、ステンレス、鋼材、銅等を用いる
ことができるが、中でも銅、真鍮のように熱伝導性の高
い材料を使用するのがバーナーヘッド１４の冷却を図る
上で好ましい（以下の実施の形態においても同じ）。蓄
圧室１５には、ヘリウム又はアルゴン等の不活性ガスと
酸素とを混合した酸素含有ガスの供給口２０が、蓄圧室
１６にはベンゼン、トルエン等の高温が気化させた炭素
含有燃料ガスの供給口２１が設けられている。この炭素
含有燃料ガスにも、適当量のヘリウム又はアルゴン等の
不活性ガスが含まれているのが好ましい。この実施の形
態及び以下の実施の形態においては、ガス流は下から上
に流れるので、下側が上流側となり、上側から下流側と
なる。A burner 10 for manufacturing fullerenes according to a first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2 and a manufacturing apparatus 11 using the burner 10 will be described. The production apparatus 11 is equipped with a reaction furnace 11a for producing a fullerene by reacting a carbon-containing fuel gas and an oxygen-containing gas supplied from the bottom under a low pressure and a high temperature. The reaction furnace 11a is a cylindrical furnace wall 12 made of a heat-resistant metal and having a tapered upper part.
And a refractory material 13 is attached to the inside thereof. A burner 10 for producing fullerenes is provided below the furnace wall 12, and the burner 10 for producing fullerenes comprises a circular plate-shaped burner head 14 exposed in the reaction furnace 11a and an oxygen-containing burner provided under the burner head 14. A gas pressure accumulating chamber (first pressure accumulating chamber) 15 and a carbon-containing fuel gas pressure accumulating chamber (second pressure accumulating chamber) 16 are provided below the gas pressure accumulating chamber 15. The burner head 14 is made of a heat resistant metal such as stainless steel or copper, has a diameter of about 20 to 300 cm, and a cooling jacket portion 17 is provided around the burner head 14. Figure 2
In (A), 18 and 19 are cooling jacket parts 17
Shows the inlet and outlet of the refrigerant connected to. Here, although water may be used as the refrigerant, the burner head 14
Since the temperature of will decrease, heat appropriately (eg 150-35
The heating medium heated to 0 ° C. can also be used as a refrigerant (the same applies to the following embodiments). by this,
It prevents the temperature of the burner head 14 from rising excessively and improves the thermal efficiency. As the material of the cooling jacket portion 17, iron, stainless steel, steel material, copper, etc., which are examples of metal materials, can be used, and among them, the material having high thermal conductivity such as copper or brass is used for the burner head 14. This is preferable for cooling (the same applies to the following embodiments). The pressure accumulating chamber 15 is provided with an oxygen-containing gas supply port 20 in which an inert gas such as helium or argon is mixed with oxygen, and the pressure accumulating chamber 16 is supplied with a carbon-containing fuel gas such as benzene and toluene vaporized at a high temperature. A mouth 21 is provided. This carbon-containing fuel gas also preferably contains an appropriate amount of an inert gas such as helium or argon. In this embodiment and the following embodiments, the gas flow flows from bottom to top, so that the bottom side is the upstream side and the top side is the downstream side.
【００１０】第２の蓄圧室１６には、炭素含有燃料ガス
の液化を防止するため又は気化を促進するために適当に
ヒータを配置することは可能であり、更に、第１の蓄圧
室１５にも酸素含有ガスを加熱するためにヒータを設け
ることは自由である（以下の実施の形態においても同
じ）。バーナーヘッド１４には図２（Ａ）に示すよう
に、上下方向に貫通する複数の断面円形の挿通孔２２が
所定ピッチ（例えば、３〜３０ｍｍ）で均等に設けられ
ている。この挿通孔２２の直径は隣り合う挿通孔２２と
のピッチにもよるが、２〜２０ｍｍ程度となっている。
そして、各挿通孔２２には多角パイプ（第１のパイプ）
の一例である四角形のパイプ２３がそれぞれ挿入されて
いる。挿通孔２２は蓄圧室１５に連通しているがパイプ
２３は蓄圧室１６に連通している。蓄圧室１５と蓄圧室
１６の仕切り板２３ａは完全に閉塞され、蓄圧室１５内
の酸素含有ガスと蓄圧室１６の炭素含有燃料ガスとが混
合しないようになっている。一方、挿通孔２２とパイプ
２３との間には、図２（Ａ）の拡大部に示すように、４
つ隙間があり、この隙間を通って蓄圧室１５から酸素含
有ガスが反応炉１１ａ内に送り込まれ、パイプ２３を通
って蓄圧室１６から炭素含有燃料ガスが反応炉１１ａ内
に送られる。従って、パイプ２３の先端が炭素含有燃料
ガスの噴出口２４となり、挿通孔２２からパイプ２３の
部分を除く先端部分が酸素含有ガスの噴出口２５とな
る。It is possible to appropriately arrange a heater in the second pressure accumulating chamber 16 in order to prevent liquefaction of the carbon-containing fuel gas or to accelerate vaporization, and further, in the first pressure accumulating chamber 15. However, it is free to provide a heater for heating the oxygen-containing gas (the same applies to the following embodiments). As shown in FIG. 2 (A), the burner head 14 is provided with a plurality of through-holes 22 penetrating in the vertical direction and having a circular cross-section evenly at a predetermined pitch (for example, 3 to 30 mm). The diameter of the insertion hole 22 is about 2 to 20 mm, though it depends on the pitch between the adjacent insertion holes 22.
Then, each insertion hole 22 has a polygonal pipe (first pipe).
Each of the rectangular pipes 23, which is an example, is inserted. The insertion hole 22 communicates with the pressure accumulating chamber 15, but the pipe 23 communicates with the pressure accumulating chamber 16. The partition plate 23a of the accumulator 15 and the accumulator 16 is completely closed so that the oxygen-containing gas in the accumulator 15 and the carbon-containing fuel gas in the accumulator 16 do not mix. On the other hand, between the insertion hole 22 and the pipe 23, as shown in the enlarged portion of FIG.
Oxygen-containing gas is sent from the pressure accumulating chamber 15 into the reaction furnace 11a through this gap, and carbon-containing fuel gas is sent from the pressure accumulating chamber 16 through the pipe 23 into the reaction furnace 11a. Therefore, the tip of the pipe 23 serves as the carbon-containing fuel gas ejection port 24, and the tip portion of the insertion hole 22 excluding the portion of the pipe 23 serves as the oxygen-containing gas ejection port 25.
【００１１】また、以上のように炭素含有燃料ガスと酸
素含有ガスとのガス通路を分けているので、逆火の恐れ
がなく、フラーレン類が製造できる最適の条件に噴出口
２４、２５からの速度を設定できる。また、各パイプ２
３から炭素含有燃料ガスをその周囲から酸素含有ガスを
供給しているので、バーナーヘッド１４の噴出口２４、
２５を出たところで両ガスは混合する。この製造装置１
１には、反応炉１１ａからガスと共に排出される生成物
を回収するために、バッグフィルターがガス冷却器を介
して設けられて、発生したフラーレン類がカーボンブラ
ックと共に回収される。また、この実施の形態において
は、炭素含有燃料ガスを中央のパイプ２３から供給し、
酸素含有ガスをその周囲から供給しているが、中央のパ
イプ２３から酸素含有ガスをその周囲から炭素含有燃料
ガスを流すこともできる。この場合は、蓄圧室１５、１
６に供給されるガスも入れ代わる。そして、この実施の
形態においては、挿通孔２２内に断面四角形のパイプ２
３を入れたが、例えば図２（Ｂ）に示すように断面三角
形のパイプ２６とすることもできるし、その他の形状
（例えば、五〜八角形）とすることもできる。更には、
挿通孔の断面形状に対してこれに挿入するパイプの形状
が異なれば、同一又は類似の作用効果を発揮するので、
このようなものにも本発明は適用される。Further, since the gas passages for the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas are separated as described above, there is no fear of flashback, and the optimum conditions under which fullerenes can be produced can be obtained from the jet ports 24, 25. You can set the speed. Also, each pipe 2
Since the carbon-containing fuel gas is supplied from 3 and the oxygen-containing gas is supplied from the surroundings, the jet port 24 of the burner head 14,
When exiting 25, both gases mix. This manufacturing device 1
1, a bag filter is provided via a gas cooler in order to collect the product discharged together with the gas from the reaction furnace 11a, and the generated fullerenes are collected together with the carbon black. Further, in this embodiment, the carbon-containing fuel gas is supplied from the central pipe 23,
Although the oxygen-containing gas is supplied from the periphery thereof, the oxygen-containing gas can be flown from the periphery of the oxygen-containing gas through the central pipe 23. In this case, the accumulator chambers 15 and 1
The gas supplied to 6 also changes. In this embodiment, the pipe 2 having a rectangular cross section is inserted into the insertion hole 22.
3 is inserted, the pipe 26 may have a triangular cross section as shown in FIG. 2B, or may have another shape (for example, a pentagonal octagon). Furthermore,
If the shape of the pipe to be inserted into the cross-sectional shape of the insertion hole is different, the same or similar effect is exhibited,
The present invention is also applied to such a thing.
【００１２】次に、図３、図４に示す本発明の第２の実
施の形態に係るフラーレン類の製造用バーナー２７及び
これを用いる製造装置２７ａについて説明するが、図
１、図２の同一の構成要素については同一の番号を付し
てその詳しい説明を省略する（以下の実施の形態におい
ても同じ）。第２の実施の形態に係るフラーレン類の製
造用バーナー２７は、反応炉１１ｂの下部に設けられ、
底板兼用のバーナーヘッド２８を有している。バーナー
ヘッド２８の下部には第１、第２の蓄圧室２９、３０が
設けられ、第１の蓄圧室２９には炭素含有燃料ガスの供
給口３１が、第２の蓄圧室３０には酸素含有ガスの供給
口３２が設けられている。一方、バーナーヘッド２８に
は大小の挿通孔３３、３４が隣り合って均等に設けられ
ている。小さい挿通孔３４は、第１の蓄圧室２９に連通
しているが、大きい挿通孔３３には下端が第２の蓄圧室
３０まで連通するパイプ（第２のパイプ）３５が挿通し
ている。第１、第２の蓄圧室２９、３０の仕切り板３６
は完全に密閉状態となって、蓄圧室２９、３０内のガス
が混じらないようになっている。なお、この実施の形態
ではパイプ３５は仕切り板３６を貫通して、仕切り板３
６とパイプ３５の当接部分で溶接又は鑞付けが行われて
いるが、仕切り板３６に貫通孔を設け、この貫通孔にパ
イプを連結するようにしてもよい（その他の実施の形態
でも同じ）。パイプ３５の内径は、小さい挿通孔３４の
内径と同じ程度が好ましいが、異なる場合であってもよ
い。また、パイプ３５はバーナーヘッド２８に密封状態
で取付け、大きい挿通孔３３とパイプ３５の隙間をガス
が通過しないようにするのが好ましいが、必須の要件で
はない。Next, a burner 27 for manufacturing fullerenes according to a second embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 and 4 and a manufacturing apparatus 27a using the burner 27 will be described. The same numbers are given to the same components and detailed description thereof is omitted (the same applies to the following embodiments). The burner 27 for producing fullerenes according to the second embodiment is provided in the lower portion of the reaction furnace 11b,
It has a burner head 28 that also serves as a bottom plate. First and second pressure accumulating chambers 29 and 30 are provided below the burner head 28, a carbon-containing fuel gas supply port 31 is provided in the first pressure accumulating chamber 29, and an oxygen containing chamber is included in the second pressure accumulating chamber 30. A gas supply port 32 is provided. On the other hand, the burner head 28 is provided with large and small through-holes 33 and 34 which are adjacently and evenly provided. The small insertion hole 34 communicates with the first pressure accumulation chamber 29, but a pipe (second pipe) 35 having a lower end communicating with the second pressure accumulation chamber 30 is inserted into the large insertion hole 33. Partition plate 36 for the first and second accumulators 29, 30
Is completely sealed so that the gases in the pressure accumulating chambers 29 and 30 are not mixed. In this embodiment, the pipe 35 penetrates the partition plate 36, and the partition plate 3
6 and the pipe 35 are welded or brazed to each other, but a partition plate 36 may be provided with a through hole and the pipe may be connected to this through hole (the same applies to other embodiments). ). The inner diameter of the pipe 35 is preferably the same as the inner diameter of the small insertion hole 34, but may be different. Further, it is preferable that the pipe 35 is attached to the burner head 28 in a sealed state so that gas does not pass through the gap between the large insertion hole 33 and the pipe 35, but this is not an essential requirement.
【００１３】大小の挿通孔３３、３４の間隔は、反応炉
１１ｂの大きさにもよるが、通常２〜２００ｍｍ程度で
あり、挿通孔３４の内径は１〜１０ｍｍ程度が好ましい
が、反応炉１１ｂの大きさに合わせて適宜調整する。こ
れによって、挿通孔３４の先部が炭素含有燃料ガスの噴
出口３７となり、パイプ３５の先部が酸素含有ガスの噴
出口３８となる。これによって、反応炉１１ｂ内で炭素
含有燃料ガスと酸素含有ガスが混ざって燃焼し、バーナ
ーヘッド２８内では、炭素含有燃料ガスと酸素含有ガス
とが独立しているので、減圧及び低ガス流速であって
も、逆火や爆発の危険性が全くない。従って、安定して
フラーレンを製造できる。The interval between the large and small insertion holes 33 and 34 is usually about 2 to 200 mm, although the inner diameter of the insertion hole 34 is preferably about 1 to 10 mm, although it depends on the size of the reaction furnace 11b. Adjust appropriately according to the size of. As a result, the tip of the insertion hole 34 becomes the jet port 37 of the carbon-containing fuel gas, and the tip of the pipe 35 becomes the jet port 38 of the oxygen-containing gas. As a result, the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas are mixed and burned in the reactor 11b, and the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas are independent in the burner head 28. However, there is no danger of flashback or explosion. Therefore, fullerene can be stably manufactured.
【００１４】次に、図５〜図７に示す第３の実施の形態
に係るフラーレン類の製造用バーナー４０及びこれを用
いた製造装置４１について説明する。この実施の形態に
おいては、製造装置４１を構成する反応炉４２の底板４
３に複数のフラーレン類の製造用バーナー４０が設けら
れている。底板４３は銅又はステンレス等の金属部材か
らなって、温度の上昇を防止するため所定温度の熱媒又
は水によって冷却されている。フラーレン類の製造用バ
ーナー４０を図６に示すが、基本的構造は、第１の実施
の形態に係るフラーレン類の製造用バーナー１０と同一
であって、上部のバーナーヘッド４４の下方（即ち、上
流側）に、第１、第２の蓄圧室４５、４６を備えてい
る。バーナーヘッド４４の周囲には冷却ジャケット部４
７を備え、水等の冷媒が循環している。４８、４９はそ
れぞれ冷媒の入口及び出口である。バーナーヘッド４４
を貫通する多数の挿通孔５０が設けられ、この挿通孔５
０には一方が第２の蓄圧室４６まで延長された角パイプ
５１（例えば、断面三角形〜八角形）が挿通している。
なお、第１、第２の蓄圧室４５、４６の仕切り板５２は
完全に密閉されている。第１の蓄圧室４５には炭素含有
燃料ガス又は酸素含有ガスのいずれか一方を供給する供
給口５３が、第２の蓄圧室４６には炭素含有燃料ガス又
は酸素含有ガスのいずれか他方を供給する供給口５４が
設けられている。Next, a burner 40 for manufacturing fullerenes according to a third embodiment shown in FIGS. 5 to 7 and a manufacturing apparatus 41 using the burner 40 will be described. In this embodiment, the bottom plate 4 of the reaction furnace 42 which constitutes the manufacturing apparatus 41.
3 is provided with a burner 40 for manufacturing a plurality of fullerenes. The bottom plate 43 is made of a metal member such as copper or stainless steel, and is cooled by a heat medium or water having a predetermined temperature to prevent the temperature from rising. A burner 40 for producing fullerenes is shown in FIG. 6, but the basic structure is the same as that of the burner 10 for producing fullerenes according to the first embodiment, and the burner 40 below the upper burner head 44 (that is, The first and second pressure accumulating chambers 45 and 46 are provided on the upstream side). Around the burner head 44, there is a cooling jacket 4
7, a refrigerant such as water is circulated. Reference numerals 48 and 49 are an inlet and an outlet of the refrigerant, respectively. Burner head 44
A large number of insertion holes 50 that penetrate the
A square pipe 51 (for example, a triangular section to an octagonal section), one of which extends to the second pressure accumulating chamber 46, is inserted through 0.
The partition plate 52 of each of the first and second pressure accumulating chambers 45 and 46 is completely sealed. A supply port 53 for supplying either the carbon-containing fuel gas or the oxygen-containing gas to the first pressure accumulating chamber 45, and the other for supplying the carbon-containing fuel gas or the oxygen-containing gas to the second pressure accumulating chamber 46. A supply port 54 is provided.
【００１５】このようなフラーレン類の製造用バーナー
４０が反応炉４２の底板４３には、図５に示すように、
出来る限り密に配置されている。これによって、フラー
レン類の製造用バーナー４０内では炭素含有燃料ガスと
酸素含有ガスが独立のガス通路を通り、反応炉４２内に
混合されるので、逆火等の心配がない。更には、フラー
レン類の製造用バーナー４０が個々に分かれているの
で、製造が容易であり、更には故障の場合にも故障した
フラーレン類の製造用バーナー４０のみを取り替えるこ
とによって補修ができる。この実施の形態では、フラー
レン類の製造用バーナー４０自体に冷却ジャケット部４
７を設けたが、フラーレン類の製造用バーナーには冷却
ジャケット部は設けず、底板に冷却部を設けることもで
き、これによって、更には密にフラーレン類の製造用バ
ーナーを底板に配置できる。A burner 40 for producing such fullerenes is provided on the bottom plate 43 of the reaction furnace 42 as shown in FIG.
They are arranged as close together as possible. As a result, in the burner 40 for producing fullerenes, the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas pass through independent gas passages and are mixed in the reaction furnace 42, so there is no fear of flashback. Furthermore, since the burners 40 for producing fullerenes are individually separated, the production is easy, and even in the case of a failure, repair can be performed by replacing only the burner 40 for producing the failed fullerenes. In this embodiment, the cooling jacket portion 4 is attached to the burner 40 for producing fullerenes.
7, the burner for producing fullerenes is not provided with a cooling jacket portion, but the bottom plate may be provided with a cooling portion, whereby the burner for producing fullerenes can be arranged more densely on the bottom plate.
【００１６】次に、図８に示す第４の実施の形態に係る
フラーレン類の製造用バーナー５６について説明する。
このフラーレン類の製造用バーナー５６は第３の実施の
形態に係るフラーレン類の製造用バーナー４０の代わり
に使用するものであり、底板４３に並べて使用する。そ
して、フラーレン類の製造用バーナー５６の基本的構成
は、第２の実施の形態に係るフラーレン類の製造用バー
ナー２７と同一である。即ち、図８に示すように、フラ
ーレン類の製造用バーナー５６は、バーナーヘッド５７
の下方（即ち、上流側）に、第１、第２の蓄圧室５８、
５９を有し、蓄圧室５８には炭素含有燃料ガス又は酸素
含有ガスのいずれか一方が、蓄圧室５９には炭素含有燃
料ガス又は酸素含有ガスのいずれか他方が導入される供
給口６０、６１を備えている。バーナーヘッド５７に
は、径の大きい挿通孔６２と径の小さい挿通孔６３が形
成され、径の大きい挿通孔６２にはパイプ６４が挿通さ
れている。パイプ６４の内径は挿通孔６３の内径と同等
又は近似の値（例えば、０．５〜３ｍｍ）となってい
る。第１、第２の蓄圧室５８、５９を区分けする仕切り
板６５は密閉構造となって、貫通するパイプ６４の周囲
は溶接又は鑞付けにて密閉されている。Next, a burner 56 for manufacturing fullerenes according to a fourth embodiment shown in FIG. 8 will be described.
The burner 56 for producing fullerenes is used in place of the burner 40 for producing fullerenes according to the third embodiment, and is used side by side with the bottom plate 43. The burner 56 for producing fullerenes has the same basic configuration as the burner 27 for producing fullerenes according to the second embodiment. That is, as shown in FIG. 8, the burner 56 for producing fullerenes has a burner head 57.
On the lower side (that is, on the upstream side) of the first and second pressure accumulating chambers 58,
Supply ports 60, 61 each having a gas storage chamber 59, into which either the carbon-containing fuel gas or the oxygen-containing gas is introduced into the pressure storage chamber 58 and the other of the carbon-containing fuel gas or the oxygen-containing gas is introduced into the pressure storage chamber 59. Is equipped with. A large diameter insertion hole 62 and a small diameter insertion hole 63 are formed in the burner head 57, and a pipe 64 is inserted in the large diameter insertion hole 62. The inner diameter of the pipe 64 is equal to or close to the inner diameter of the insertion hole 63 (for example, 0.5 to 3 mm). The partition plate 65 that divides the first and second pressure accumulating chambers 58 and 59 has a closed structure, and the circumference of the penetrating pipe 64 is closed by welding or brazing.
【００１７】バーナーヘッド５７の中央には、径の比較
的大きい噴出ノズル６５ａが設けられ、先部には複数の
ノズル小孔６６が形成されている。この噴出ノズル６５
ａからは、炭素含有燃料ガス及び酸素含有ガスを除く他
の物質（例えば、珪素、金属類、その他の無機物粉末、
活性又は不活性ガス）を反応炉内に入れることが可能で
あり、必要に応じてフラーレン類の複合化合物を製造す
ることができる。また、特別な場合として、炭素含有燃
料ガスや酸素含有ガスを、反応炉内に吹き込むこともで
きる。この場合であっても、吹き込まれるガスはプリミ
ックスされていないので、逆火等が起こることはなく、
安定して操業ができる。この実施の形態ではバーナーヘ
ッド本体は冷却構造としていないが、冷媒を循環させる
ことも可能であり、更には、底板４３に冷却ジャケット
部又は冷却パイプを設けて冷却することもできる。第
３、第４の実施の形態に係るフラーレン類の製造用バー
ナー４０、５６を使用することによって、各バーナーを
個別化することができ、より大型のフラーレン類の製造
装置を構成することができる。第３、第４の実施の形態
に係るフラーレン類の製造用バーナー４０、５６の周囲
に取付けフランジを設けることによって、底板４３に簡
単に取外し可能となる。底板４３の表面でフラーレン類
の製造用バーナー４０、５６の露出していない部分には
適当に耐火物を貼ることもできる。A jet nozzle 65a having a relatively large diameter is provided at the center of the burner head 57, and a plurality of nozzle small holes 66 are formed at the tip. This ejection nozzle 65
From a, other substances except the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas (for example, silicon, metals, other inorganic powders,
(Active or inert gas) can be introduced into the reaction furnace, and a complex compound of fullerenes can be produced if necessary. Further, as a special case, a carbon-containing fuel gas or an oxygen-containing gas can be blown into the reaction furnace. Even in this case, since the gas to be blown is not premixed, flashback etc. will not occur,
Stable operation is possible. In this embodiment, the burner head main body does not have a cooling structure, but it is also possible to circulate a refrigerant, and further, it is possible to cool the bottom plate 43 by providing a cooling jacket portion or a cooling pipe. By using the burners 40 and 56 for manufacturing fullerenes according to the third and fourth embodiments, each burner can be individualized, and a manufacturing device for larger fullerenes can be configured. . By providing mounting flanges around the burners 40, 56 for producing fullerenes according to the third and fourth embodiments, the bottom plate 43 can be easily removed. A refractory can be appropriately attached to the unexposed portions of the burners 40, 56 for producing fullerenes on the surface of the bottom plate 43.
【００１８】本発明は前記個々の実施の形態に限定され
るものではなく、前記実施の形態を組み合わせてフラー
レン類の製造装置を構成する場合にも本発明は適用され
る。また、前記実施の形態においては、炭素含有燃料ガ
スとしては任意のものを使用でき、例えば、メタン、エ
タン、プロパン、エチレン、プロピレン等の直鎖又は分
岐鎖を有する脂肪族飽和若しくは不飽和炭化水素、前記
したベンゼン、トルエンの他、オルト、メタ、パラのキ
シレン、ナフタリン、アントラセン等の芳香族炭化水素
やこれらの混合物等がある。前記したフラーレン類の製
造用バーナーが使用される燃焼法は、フラーレン合成域
における温度が他の方法に比較して低温であるので、大
型の装置の構築が可能となり、フラーレンの大量生産に
向く。燃焼法における燃焼方法や状態はフラーレンが生
成する条件であれば、任意の条件を設定してよいが、一
般的には、酸素（酸素ガスやオゾンガス）を主体とする
ガスを用いて前述の炭素水素原料を不完全燃焼させる方
法を用いるが、この酸素にヘリウム、アルゴン等の不活
性ガスと酸素の混合ガス（酸素含有ガス）を用いてもよ
い。この際の燃焼温度は、原料炭化水素の種類にもよる
が、通常１０００〜２１００℃、より好ましくは１２０
０〜１７００℃程度である。また、燃焼における炭素含
有燃料ガスと酸素含有ガスとの割合も適宜選択すればよ
いが、理論燃焼酸素含有ガス量に対して、より少ない酸
素含有ガス量となる。また、反応炉内の圧力は、フラー
レンが製造可能な圧力であれば任意であるが、一般的に
は、１０〜６００ｔｏｒｒ、より好ましくは３０〜１０
０ｔｏｒｒであるのがよい。なお、前記それぞれの実施
の形態においては、フラレーン類の製造用バーナーは反
応炉の底部に設けたが、その取付け位置及び方法は任意
である。The present invention is not limited to the individual embodiments described above, and the present invention is also applied to a case where a manufacturing apparatus for fullerenes is constituted by combining the above embodiments. Further, in the above-described embodiment, any carbon-containing fuel gas can be used, and examples thereof include linear or branched aliphatic saturated or unsaturated hydrocarbons such as methane, ethane, propane, ethylene and propylene. In addition to the above-mentioned benzene and toluene, there are aromatic hydrocarbons such as ortho-, meta-, para-xylene, naphthalene and anthracene, and mixtures thereof. In the combustion method in which the burner for producing fullerenes described above is used, the temperature in the fullerene synthesis region is lower than that of other methods, so that a large-scale device can be constructed and is suitable for mass production of fullerenes. The combustion method and state in the combustion method may be set to any conditions as long as fullerenes are produced, but generally, a gas mainly containing oxygen (oxygen gas or ozone gas) is used to generate the above-mentioned carbon. A method of incompletely burning the hydrogen raw material is used, but a mixed gas (oxygen-containing gas) of an inert gas such as helium or argon and oxygen may be used as the oxygen. The combustion temperature at this time depends on the kind of the raw material hydrocarbon, but is usually 1000 to 2100 ° C., and more preferably 120.
It is about 0 to 1700 ° C. Further, the ratio of the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas in combustion may be appropriately selected, but the oxygen-containing gas amount is smaller than the theoretical combustion oxygen-containing gas amount. The pressure in the reaction furnace is arbitrary as long as fullerene can be produced, but it is generally 10 to 600 torr, more preferably 30 to 10 torr.
It should be 0 torr. In each of the above embodiments, the burner for producing fullerenes was provided at the bottom of the reaction furnace, but its mounting position and method are arbitrary.
【００１９】[0019]
【発明の効果】請求項１〜８記載のフラーレン類の製造
用バーナー及び請求項９記載のフラーレン類の製造方法
は、以上の説明からも明らかなように、前記バーナーヘ
ッド内での炭素含有燃料ガスと酸素含有ガスとの混合を
防止している。これによって、バーナー内で炭素含有燃
料ガスと酸素含有ガスの混合がないので、逆火等の心配
がない。そして、噴出口Ｐと噴出口Ｑとは小間隔で多数
混在しているので、噴出直後に炭素含有燃料ガスと酸素
含有ガスが混ざり、より効率よくフラーレン類の製造が
可能となる。特に、請求項２記載のフラーレン類の製造
用バーナーにおいては、反応炉には複数のバーナーヘッ
ドが設けられているので、バーナーヘッドをそれぞれ含
む複数のバーナーの製造、メンテナンスが容易となる
他、任意の数のフラーレン類の製造用バーナーを並べて
大型の製造装置を構成できる。As is apparent from the above description, the burner for producing fullerenes according to claims 1 to 8 and the method for producing fullerenes according to claim 9 have a carbon-containing fuel in the burner head. The mixture of gas and oxygen-containing gas is prevented. As a result, since the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas are not mixed in the burner, there is no fear of flashback. Since a large number of jet ports P and jet ports Q are mixed at a small interval, the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas are mixed immediately after jetting, and the fullerenes can be produced more efficiently. Particularly, in the burner for producing fullerenes according to claim 2, since a plurality of burner heads are provided in the reaction furnace, it is easy to manufacture and maintain a plurality of burners each including a burner head, A large-scale manufacturing apparatus can be constructed by arranging the same number of burners for manufacturing fullerenes.
【００２０】請求項３記載のフラーレン類の製造用バー
ナーにおいては、バーナーヘッドの上流側に、それぞれ
隔離した第１及び第２の蓄圧室を設けているので、それ
ぞれ噴出口Ｐ及び噴出口Ｑから吐出されるガスの流れが
より均一になり、より効率のよいフラーレン類の製造を
期待できる。請求項４記載のフラーレン類の製造用バー
ナーにおいては、第１の蓄圧室からバーナーヘッドを貫
通する挿通孔が設けられ、挿通孔内の断面形状とは異な
る断面形状の第１のパイプが挿通孔を通って第２の蓄圧
室まで延設され、第１のパイプが噴出口Ｑのガス通路を
形成し、挿通孔と第１のパイプの隙間が噴出口Ｐのガス
通路を形成しているので、バーナーヘッドに形成する挿
通孔の数が減少し、より高い密度で噴出口Ｐ及び噴出口
Ｑを形成できる。更には、炭素含有燃料ガスと酸素含有
ガスとがより密接に接するので、両ガスの混合性が向上
する。In the burner for producing fullerenes according to claim 3, since the first and second pressure accumulating chambers, which are isolated from each other, are provided on the upstream side of the burner head, from the jet port P and the jet port Q, respectively. The flow of the discharged gas becomes more uniform, and more efficient production of fullerenes can be expected. In the burner for manufacturing fullerenes according to claim 4, an insertion hole penetrating the burner head from the first pressure accumulating chamber is provided, and a first pipe having a cross-sectional shape different from the cross-sectional shape in the insertion hole is inserted. Since the first pipe forms a gas passage of the ejection port Q and the gap between the insertion hole and the first pipe forms a gas passage of the ejection port P, the first pipe forms a gas passage of the ejection port Q. The number of insertion holes formed in the burner head is reduced, and the ejection ports P and the ejection ports Q can be formed with higher density. Furthermore, since the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas come into closer contact with each other, the mixing property of both gases is improved.
【００２１】請求項５記載のフラーレン類の製造用バー
ナーは、挿通孔は断面円形であって、第１のパイプの断
面は、三角〜八角のいずれか１の形状（更に、好ましく
は四角形）となっているので、製造が容易であると共
に、第１のパイプの外側に確実なる噴出口を確保するこ
とができる。請求項６記載のフラーレン類の製造用バー
ナーにおいては、挿通孔は、バーナーヘッドに実質的に
均等に配置されているので、ノズルヘッドからより均等
にガスを放出することができ、結果として、より炭素含
有燃料ガスと酸素含有ガスの混合を行うことができる。
請求項７記載のフラーレン類の製造用バーナーは、第１
の蓄圧室より第２の蓄圧室が上流側に設けられ、第１の
蓄圧室からバーナーヘッドを貫通する挿通孔が設けられ
ていると共に、バーナーヘッドには挿通孔とは別位置
に、第１の蓄圧室を通って第２の蓄圧室からバーナーヘ
ッドを貫通する第２のパイプが設けられ、挿通孔が噴出
口Ｐのガス通路を形成し、第２のパイプが噴出口Ｑのガ
ス通路を形成しているので、製造が容易で、かつガスの
分離が確実となる。そして、請求項９記載のフラーレン
類の製造方法は、請求項１〜８記載のフラーレン類の製
造用バーナーを用いてフラーレン類を製造しているの
で、安全性を高めてより大量のフラーレン類を効率よく
製造することができる。In the burner for producing fullerenes according to claim 5, the insertion hole has a circular cross section, and the cross section of the first pipe has a triangular shape to an octagonal shape (further preferably, a quadrangle). Since it is easy to manufacture, a reliable ejection port can be secured outside the first pipe. In the burner for manufacturing fullerenes according to claim 6, since the insertion holes are arranged substantially evenly in the burner head, the gas can be more evenly discharged from the nozzle head, and as a result, more The carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas can be mixed.
A burner for producing fullerenes according to claim 7,
The second pressure accumulating chamber is provided on the upstream side of the pressure accumulating chamber, the through hole penetrating the burner head from the first pressure accumulating chamber is provided, and the burner head is provided at a position different from the insertion hole. A second pipe passing through the burner head from the second pressure accumulating chamber through the pressure accumulating chamber, the insertion hole forms a gas passage of the ejection port P, and the second pipe forms a gas passage of the ejection port Q. Since it is formed, it is easy to manufacture, and the separation of gas is ensured. And since the manufacturing method of the fullerenes of Claim 9 manufactures fullerenes using the burner for manufacturing fullerenes of Claims 1-8, it improves safety and produces a larger amount of fullerenes. It can be manufactured efficiently.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るフラーレン類
の製造用バーナーを使用する製造装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a manufacturing apparatus using a burner for manufacturing fullerenes according to a first embodiment of the present invention.
【図２】（Ａ）は図１における矢視Ａ−Ａ断面図、
（Ｂ）は噴出口部分の変形例の説明図である。2A is a sectional view taken along the line AA in FIG.
(B) is an explanatory view of a modified example of the ejection port portion.
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るフラーレン類
の製造用バーナーを用いた製造装置の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a manufacturing apparatus using a burner for manufacturing fullerenes according to a second embodiment of the present invention.
【図４】図３における矢視Ｂ−Ｂ断面図である。4 is a sectional view taken along the line BB in FIG.
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るフラーレン類
の製造用バーナーを用いた製造装置の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a manufacturing apparatus using a burner for manufacturing fullerenes according to a third embodiment of the present invention.
【図６】同フラーレン類の製造用バーナーの詳細断面図
である。FIG. 6 is a detailed cross-sectional view of a burner for producing the same fullerenes.
【図７】同平面図である。FIG. 7 is a plan view of the same.
【図８】本発明の第４の実施の形態に係るフラーレン類
の製造用バーナーの断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a burner for producing fullerenes according to a fourth embodiment of the present invention.
１０：フラーレン類の製造用バーナー、１１：製造装
置、１１ａ、１１ｂ：反応炉、１２：炉壁、１３：耐火
材、１４：バーナーヘッド、１５、１６：蓄圧室、１
７：冷却ジャケット部、１８：入口、１９：出口、２
０、２１：供給口、２２：挿通孔、２３：パイプ、２３
ａ：仕切り板、２４、２５：噴出口、２６：パイプ、２
７：フラーレン類の製造用バーナー、２７ａ：製造装
置、２８：バーナーヘッド、２９、３０：蓄圧室、３
１、３２：供給口、３３、３４：挿通孔、３５：パイ
プ、３６：仕切り板、３７、３８：噴出口、４０：フラ
ーレン類の製造用バーナー、４１：製造装置、４２：反
応炉、４３：底板、４４：バーナーヘッド、４５、４
６：蓄圧室、４７：冷却ジャケット部、４８：入口、４
９：出口、５０：挿通孔、５１：角パイプ、５２：仕切
り板、５３、５４：供給口、５６：フラーレン類の製造
用バーナー、５７：バーナーヘッド、５８、５９：蓄圧
室、６０、６１：供給口、６２、６３：挿通孔、６４：
パイプ、６５：仕切り板、６５ａ：噴出ノズル、６６：
ノズル小孔10: Burner for producing fullerenes, 11: Manufacturing equipment, 11a, 11b: Reactor, 12: Furnace wall, 13: Refractory material, 14: Burner head, 15, 16: Accumulation chamber, 1
7: cooling jacket, 18: inlet, 19: outlet, 2
0, 21: supply port, 22: insertion hole, 23: pipe, 23
a: partition plate, 24, 25: spout, 26: pipe, 2
7: Burner for manufacturing fullerenes, 27a: Manufacturing device, 28: Burner head, 29, 30: Accumulation chamber, 3
1, 32: supply port, 33, 34: insertion hole, 35: pipe, 36: partition plate, 37, 38: jet port, 40: burner for producing fullerenes, 41: production device, 42: reaction furnace, 43 : Bottom plate, 44: burner head, 45, 4
6: accumulator, 47: cooling jacket, 48: inlet, 4
9: outlet, 50: insertion hole, 51: square pipe, 52: partition plate, 53, 54: supply port, 56: burner for producing fullerenes, 57: burner head, 58, 59: accumulator, 60, 61 : Supply port, 62, 63: insertion hole, 64:
Pipe, 65: Partition plate, 65a: Jet nozzle, 66:
Nozzle small hole
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K017 CA05 CB02 CD01 CH04 3K019 AA05 BA04 BB03 BD11 4G046 CA01 CC09 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 3K017 CA05 CB02 CD01 CH04 3K019 AA05 BA04 BB03 BD11 4G046 CA01 CC09
Claims (9)
前記反応炉内に炭素含有燃料ガスと酸素含有ガスとを導
くフラーレン類の製造用バーナーであって、前記バーナ
ーヘッドには、前記炭素含有燃料ガスと前記酸素含有ガ
スのいずれか一方を流す噴出口Ｐと、前記炭素含有燃料
ガスと前記酸素含有ガスのいずれか他方を流す噴出口Ｑ
とがそれぞれ混在して小間隔で多数設けられ、しかも、
前記噴出口Ｐと前記噴出口Ｑとは各々独立したガス通路
を有し、前記バーナーヘッド内での炭素含有燃料ガスと
酸素含有ガスとの混合を防止していることを特徴とする
フラーレン類の製造用バーナー。1. A burner head exposed to a reaction furnace,
A burner for producing fullerenes for guiding a carbon-containing fuel gas and an oxygen-containing gas into the reaction furnace, wherein the burner head has an ejection port through which one of the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas flows. P, and a jet port Q through which the other of the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas flows
And are mixed, and many are provided at small intervals.
The jet port P and the jet port Q each have an independent gas passage to prevent mixing of the carbon-containing fuel gas and the oxygen-containing gas in the burner head. Burner for manufacturing.
ーナーにおいて、前記反応炉には複数の前記バーナーヘ
ッドが設けられていることを特徴とするフラーレン類の
製造用バーナー。2. The burner for producing fullerenes according to claim 1, wherein the reaction furnace is provided with a plurality of the burner heads.
造用バーナーにおいて、前記バーナーヘッドの上流側
に、それぞれ隔離した第１及び第２の蓄圧室を設け、前
記第１の蓄圧室に前記噴出口Ｐのガス通路が連通し、前
記第２の蓄圧室に前記噴出口Ｑのガス通路が連通してい
ることを特徴とするフラーレン類の製造用バーナー。3. The burner for producing fullerenes according to claim 1 or 2, wherein a first and a second pressure accumulating chambers, which are isolated from each other, are provided on the upstream side of the burner head, and the first pressure accumulating chamber is provided with the first and second pressure accumulating chambers. A burner for producing fullerenes, wherein a gas passage of the jet port P communicates with the gas passage of the jet port Q communicates with the second pressure accumulating chamber.
ーナーにおいて、前記第１の蓄圧室より前記第２の蓄圧
室が上流側に設けられ、該第１の蓄圧室から前記バーナ
ーヘッドを貫通する挿通孔が設けられ、該挿通孔内の断
面形状とは異なる断面形状の第１のパイプが該挿通孔を
通って前記第２の蓄圧室まで延設され、前記第１のパイ
プが前記噴出口Ｑのガス通路を形成し、前記挿通孔と前
記第１のパイプの隙間が前記噴出口Ｐのガス通路を形成
することを特徴とするフラーレン類の製造用バーナー。4. The burner for producing fullerenes according to claim 3, wherein the second pressure accumulating chamber is provided upstream of the first pressure accumulating chamber, and the burner head is penetrated from the first pressure accumulating chamber. And a first pipe having a cross-sectional shape different from the cross-sectional shape in the insertion hole is extended to the second pressure accumulating chamber through the insertion hole, and the first pipe is A burner for producing fullerenes, characterized in that a gas passage of an outlet Q is formed, and a gap between the insertion hole and the first pipe forms a gas passage of the jet outlet P.
ーナーにおいて、前記挿通孔は断面円形であって、前記
第１のパイプの断面は、三角〜八角のいずれか１の形状
となっていることを特徴とするフラーレン類の製造用バ
ーナー。5. The burner for producing fullerenes according to claim 4, wherein the insertion hole has a circular cross section and the first pipe has a cross section of any one of triangle to octagon. A burner for producing fullerenes, which is characterized in that
造用バーナーにおいて、前記挿通孔は、前記バーナーヘ
ッドに実質的に均等に配置されていることを特徴とする
フラーレン類の製造用バーナー。6. The burner for producing fullerenes according to claim 4 or 5, wherein the insertion holes are substantially evenly arranged in the burner head.
ーナーにおいて、前記第１の蓄圧室より前記第２の蓄圧
室が上流側に設けられ、前記第１の蓄圧室から前記バー
ナーヘッドを貫通する挿通孔が設けられていると共に、
前記バーナーヘッドには前記挿通孔とは別位置に、前記
第１の蓄圧室を通って前記第２の蓄圧室から前記バーナ
ーヘッドを貫通する第２のパイプが設けられ、前記挿通
孔が前記噴出口Ｐのガス通路を形成し、前記第２のパイ
プが前記噴出口Ｑのガス通路を形成することを特徴とす
るフラーレン類の製造用バーナー。7. The burner for producing fullerenes according to claim 3, wherein the second pressure accumulating chamber is provided on the upstream side of the first pressure accumulating chamber, and the burner head is penetrated from the first pressure accumulating chamber. With an insertion hole for
A second pipe is provided in the burner head at a position different from the insertion hole, the second pipe passing through the first pressure accumulation chamber and penetrating the burner head from the second pressure accumulation chamber. A burner for producing fullerenes, wherein a gas passage of an outlet P is formed, and the second pipe forms a gas passage of the jet outlet Q.
ーナーにおいて、前記噴出口Ｐと前記噴出口Ｑは、前記
バーナーヘッドに実質的に均等に隣り合って配置されて
いることを特徴とするフラーレン類の製造用バーナー。8. The burner for producing fullerenes according to claim 7, wherein the jet port P and the jet port Q are arranged substantially evenly adjacent to each other in the burner head. Burner for producing fullerenes.
ラーレン類の製造用バーナーを用いて、前記反応炉内で
前記炭素含有燃料ガスと前記酸素含有ガスとを反応させ
てフラーレン類を製造するフラーレン類の製造方法。9. A fullerene is produced by reacting the carbon-containing fuel gas with the oxygen-containing gas in the reactor using the burner for producing fullerenes according to claim 1. Of producing fullerenes.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006008504A (en) * | 2004-05-26 | 2006-01-12 | Kurosaki Harima Corp | Carbon-containing refractories |
| JP2006023077A (en) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | J Eberspecher Gmbh & Co Kg | Burner |
| JP2007163044A (en) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Osamu Hirota | Injection flame burner and furnace, and flame generation method |
| US7396520B2 (en) | 2001-08-31 | 2008-07-08 | Nano-C, Inc. | Method for combustion synthesis of fullerenes |
| US7435403B2 (en) | 2002-07-03 | 2008-10-14 | Nano-C Llc | Separation and purification of fullerenes |
| CN106744815A (en) * | 2017-03-07 | 2017-05-31 | 内蒙古碳谷科技有限公司 | A kind of burner for preparing fullerene |
-
2002
- 2002-02-12 JP JP2002034012A patent/JP2003238132A/en not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7396520B2 (en) | 2001-08-31 | 2008-07-08 | Nano-C, Inc. | Method for combustion synthesis of fullerenes |
| US7771692B2 (en) | 2001-08-31 | 2010-08-10 | Nano-C, Inc. | Method for combustion synthesis of fullerenes |
| US7833493B2 (en) | 2001-08-31 | 2010-11-16 | Nano-C, Inc. | Combustor for combustion synthesis of fullerenes |
| US7435403B2 (en) | 2002-07-03 | 2008-10-14 | Nano-C Llc | Separation and purification of fullerenes |
| US7833497B2 (en) | 2002-07-03 | 2010-11-16 | Nano-C, Llc. | Separation and purification of fullerenes |
| JP2006008504A (en) * | 2004-05-26 | 2006-01-12 | Kurosaki Harima Corp | Carbon-containing refractories |
| JP2006023077A (en) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | J Eberspecher Gmbh & Co Kg | Burner |
| JP2007163044A (en) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Osamu Hirota | Injection flame burner and furnace, and flame generation method |
| KR101160863B1 (en) | 2005-12-14 | 2012-07-02 | 오사무 히로타 | Injection flame burner and furnace and method for generating flame |
| CN106744815A (en) * | 2017-03-07 | 2017-05-31 | 内蒙古碳谷科技有限公司 | A kind of burner for preparing fullerene |
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