I. はじめに
分離技術は、化学品製造における三大技術の一つです。分離プロセスは、製品の品質、効率、消費量、そして利益に大きな影響を与えます。TFE機械撹拌式ショートパス蒸留機は、物質の揮発性を利用して分離を行う装置です。この装置は、高い熱伝達係数、低い蒸発温度、短い物質滞留時間、高い熱効率、そして高い蒸発強度を特徴としています。石油化学、ファインケミカル、農薬、食品、医薬品、生化学工学などの業界で広く利用されており、蒸発、濃縮、溶媒除去、精製、蒸気ストリッピング、脱ガス、脱臭などのプロセスに使用されています。
ショートパス蒸留は、回転するフィルムアプリケーターによって強制的に膜を形成する真空下降膜蒸発を行うことができる、新型で効率的な蒸発装置です。流速、伝熱効率、滞留時間（約5～15秒）がそれぞれ優れています。また、熱伝達率、蒸発強度、流動時間、操作柔軟性にも優れ、特に熱に弱い物質、高粘度物質、結晶・粒子含有物質の蒸発濃縮、脱気、溶媒除去、蒸留、精製に適しています。本装置は、加熱用ジャケットを備えた1本以上のシリンダーと、シリンダー内で回転するフィルムアプリケーターで構成されています。フィルムアプリケーターは、供給物質を加熱面上で均一な液膜に連続的に掻き取り、下方に押し下げます。この過程で、低沸点成分が蒸発し、その残留物が蒸発装置底部から排出されます。
II. パフォーマンス特性
•低真空圧力損失：
材料の蒸発ガスが加熱面から外部の凝縮器へ移動する際には、一定の差圧が発生します。一般的な蒸発器では、この圧力降下（Δp）は通常比較的大きく、場合によっては許容できないレベルに達することもあります。これに対し、ショートパス蒸留機はガス空間が広く、その圧力は凝縮器内の圧力とほぼ等しいため、圧力降下は小さく、真空度は1Pa以下を実現できます。
• 低い動作温度:
上記の特性により、高真空度で蒸発プロセスを実施できます。真空度が上昇すると、対応する物質の沸点が急速に低下するため、より低温での操作が可能になり、生成物の熱分解が抑制されます。
• 加熱時間が短い：
ショートパス蒸留機の独自の構造とフィルムアプリケーターのポンプ作用により、蒸発器内での物質の滞留時間が短くなります。さらに、加熱蒸発器内でのフィルムの急速な乱流により、生成物が蒸発器表面に留まることがなくなります。そのため、熱に弱い物質の蒸発に特に適しています。
• 高い蒸発強度：
物質の沸点低下は、加熱媒体の温度差を増加させます。フィルムアプリケーターの作用により、乱流状態における液膜の厚さが減少し、熱抵抗が減少します。同時に、このプロセスは加熱面における物質の固化や付着を抑制し、良好な熱交換を伴い、蒸発器全体の熱伝達率を向上させます。
• 大きな操作柔軟性：
スクレーパーフィルム蒸発器は、そのユニークな特性により、蒸発プロセスがスムーズかつ安定しているため、スムーズかつ安定した蒸発を必要とする熱に敏感な材料や、濃度の増加とともに粘度が劇的に増加する高粘度材料の処理に適しています。
また、粒子を含む物質の蒸発や蒸留、結晶化、重合、汚れの付着にも適しています。
III. 応用分野
スクレーパー式薄膜蒸発器は、熱交換プロジェクトで広く利用されています。特に熱に弱い物質（短時間）の熱交換に役立ち、多様な機能により複雑な製品の蒸留も可能です。
スクレーパーフィルム蒸発器は、蒸発濃縮、溶媒除去、蒸気ストリップ、反応、脱ガス、脱臭（脱気）などに以下の分野で使用され、良好な成果を上げています。
漢方薬と西洋薬：抗生物質、糖液、雷神蔓、黄耆などの生薬、メチルイミダゾール、単ニトリルアミンなどの中間体。
軽工業食品：ジュース、グレービー、色素、エッセンス、香料、チミン、乳酸、キシロース、デンプン糖、ソルビン酸カリウムなど。
油および日用化学薬品：レシチン、VE、タラ肝油、オレイン酸、グリセロール、脂肪酸、廃潤滑油、アルキルポリグリコシド、アルコールエーテル硫酸塩など。
合成樹脂：ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、パラホルムアルデヒド、PPS（ポリプロピレンセバシン酸エステル）、PBT、ギ酸アリルエステルなど
合成繊維：PTA、DMT、炭素繊維、ポリテトラヒドロフラン、ポリエーテルポリオールなど。
石油化学：TDI、MDI、トリメチルヒドロキノン、トリメチロールプロパン、水酸化ナトリウムなど。
生物農薬：アセトクロール、メトラクロール、クロルピリホス、フランフェノール、クロマゾン、殺虫剤、除草剤、殺ダニ剤など。
廃水：無機塩廃水。
投稿日時: 2022年11月17日
