[发明专利]离心薄膜蒸发装置及其运转方法

说明书

技术领域

本发明涉及使原料液进行化学反应、生成产品蒸汽并将其回收的离心薄膜蒸发装置及其运转方法。

背景技术

离心薄膜蒸发装置一般通过薄膜化可增加蒸发面积和导热系数，因此，适合于在短时间内进行高浓缩的过程。尤其适合于浓缩果汁、肉、鱼类和贝类浓缩物食品等的对温度敏感的产品。并且，也适用于在茶和咖啡的香味成分成为产品的情况下、对产生的蒸汽进行冷凝并回收的场合。在后者的情况下，通过尽量多地从原料液生成蒸汽，可提高产品的原料收获率。尤其是，在大部分原料液可形成产品蒸汽的情况下，尽量减少残渣(浓缩液)的排出量是非常重要。在此，为了方便，将原料的浓缩液成为产品的情况下的原料的蒸汽称为产品蒸汽。

并且，在通过利用催化剂等添加物的化学反应、从原料液生成产品蒸汽的情况下，除了上述之外，在稳定产品蒸汽的质量、生成量方面，重要的是使添加物在原料液中一面以一定的浓度均匀地分散一面进行薄膜化。

作为这样的一个示例，具有在作为生物分解性塑料之一的聚乳酸的开环聚合反应中合成作为原料的LL-丙交酯。LL-丙交酯是L-乳酸的环状二聚物，通常通过如下方法而得到蒸汽，即，在减压环境下加热、熔融结合了几个到几十个乳酸酯的缩合物(低聚物)，向其中添加2-乙基己酸亚锡、氧化锑等催化剂进行解聚合反应。

通过解聚合反应，构成低聚物的乳酸骨架的大部分转换成LL-丙交酯，由于LL-丙交酯通过热分解反应、光学异构体化反应容易热劣化等，因此，适合使用离心薄膜蒸发装置。

作为适合这些用途的代表性的离心薄膜蒸发装置的例子，如专利文献1所述，具有以下结构的装置，即，从反应槽的一端连续供给原料液，通过搅拌叶片的离心力使原料液上升，并沿着反应槽的内壁使其薄膜化、产生蒸汽，从另一端连续排出产生的蒸汽，同时，从排液孔连续排出浓缩液。

排液孔设置在反应槽的底部且搅拌叶片的蒸汽排出口侧的端部附近，蒸汽排出口设置在其后面的区域的反应槽顶部。因此，在反应槽内部，搅拌叶片的后面具有设置排液孔、蒸汽排出口的空间。在原料的浓缩液是产品的场合，在原料液的一部分成为产品蒸汽、被回收的情况下，从排液口排出浓缩液的方式是有效的。

但是，在大部分原料液成为产品蒸汽的情况下，为了提高原料收获率，进行关闭了排液孔的运转，因此，蒸汽生成量降低。即，在不产生蒸汽的残渣的比例提高的阶段中，在间断地进行排液的情况下，有可能产生以下问题。

可以预想到在反应槽内的上述的后部空间中，从通过搅拌叶片形成的液膜漏出的原料液流出、积存。由于该积存液体没有被薄膜化，因此蒸汽的生成极为缓慢，滞留时间明显增长。因此，产品蒸汽的生产速度降低，有时随着热劣化导致产品质量的降低。

并且，在[专利文献2]所记载的装置中，在LL-丙交酯的合成工序中，为了在短时间内结束解聚合反应、抑制光学异构体化，反应槽使用薄膜蒸发装置。但是，没有记载从抑制光学异构体化的观点出发如何使用薄膜蒸发装置比较适当。因此，很难抑制解聚合时的光学异构体化。

专利文献1：特公昭61-14841号公报

专利文献2：特开平10-168077号公报

发明内容

本发明的目的是提供可以以高收获率从熔融状态的液体原料中回收产品蒸汽的离心薄膜蒸发装置及其运转方法。

为了实现上述目的，本发明的离心薄膜蒸发装置及其运转方法是，从反应槽的一端连续供给原料液，通过叶片的离心力使原料液沿着反应槽内壁形成液膜、产生蒸汽，将浓缩液从带阀的排液孔排出，从设置在另一端的排液孔的后方的排气口连续排出发生蒸汽，在排液孔和产生的蒸汽的排出口之间，在叶片的后方区域沿着反应槽内壁设置环形的堤坝部，测量液膜的厚度、将液膜厚度控制为设定值。

并且，使环形的堤坝部的高度大于反应槽内壁和搅拌叶片之间的间隙宽度。并且，在原料供给系统或反应槽本体上设置向反应槽内部供给添加物的喷嘴。

并且，本发明提供一种从原料液产生蒸汽，然后将其排出、进行回收的方法，测量液膜的厚度、向反应槽内加入添加物，同时，向反应槽内连续供给原料液、通过叶片的运转将其与添加物混合，生成蒸汽，然后连续地排出。

通过本发明可以以高收获率合成高质量的产品蒸汽。

本发明的其它目的、特征以及优点从以下的关于附图的本发明的实施例的记载中可以明确。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的聚合物合成装置的工序图。

图2是本实施例的连续解聚合装置的构成图。