JP2011212549A - マイクロリアクタライン洗浄システム、マイクロリアクタラインの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロリアクタを包含するマイクロリアクタラインのインライン洗浄が可能なマイクロリアクタライン洗浄システム、及びマイクロリアクタラインの洗浄方法を提供する。
【解決手段】マイクロリアクタ１２と、前記マイクロリアクタ１２に接続され、前記マイクロリアクタ１２に原料液１４を供給する配管１８と、前記配管１８の上流側に接続され、前記配管１８に洗浄液３４を供給可能な供給管４４と、前記配管１８の前記供給管４４の接続位置から前記マイクロリアクタ１２の流入口１２ａ前までの任意の位置に接続され、前記配管１８から前記洗浄液３４を排出可能な排出管４６と、前記排出管４６に介装され、前記排出管４６の流路の開閉を行なうバルブ４８と、を有し、前記バルブ４８は、前記配管１８の洗浄時に開放されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、混合・乳化・化学反応装置としてのマイクロリアクタに関し、特にリアクタ本体及びライン中の構成部品・機器を分解することなく、効率的にインライン洗浄するための技術に関する。

マイクロリアクタは、直径数μｍから数百μｍの微細な流路を有する構造体である。またマイクロリアクタの流路内は層流で安定した流れが形成され、比表面積の割合が大きい。よって原料の混合特性、熱伝達特性が大きく向上するため原料の反応効率が向上することになる。このような特性を有するマイクロリアクタは、混合・乳化・化学反応を行なうためのデバイスとして近年注目を集めている。

マイクロリアクタは、流路が微細であるためにマイクロリアクタ１台当たりの流量は小さい。このため生産装置としての生産量を増やすために複数台のリアクタを並列に配置（ナンバリングアップ）して用いるのが通常である（特許文献１参照）。

マイクロリアクタの運転過程では、原料中の成分あるいは反応生成物・副生成物が流路内に吸着・析出し流路の壁面に堆積することによって、時間の経過とともに流路が閉塞する可能性がある。そのような場合、ライン中の圧力が上昇し、構成部品・機器が破損したり、また反応条件の変化により生成物の品質に悪影響を及ぼす虞がある。

上記の事態を回避するためには、マイクロリアクタを洗浄し、流路内に堆積した汚れを除去しなければならない。一般にナンバリングアップにより機器構成が複雑化しており、ライン中の構成部品・機器を全て分解することが非常に煩雑であることや、また洗浄を実施した直後に運転を再開することができれば生産効率が向上することから、洗浄方法としては、マイクロリアクタ本体やライン構成部品・機器の分解・組み立て作業が不要なインライン洗浄（定置洗浄またはＣＩＰ：Ｃｌｅａｎｉｎｇ Ｉｎ Ｐｌａｃｅ）が望ましい。

図３に第１の従来技術に係るマイクロ化学反応システムを示す。図３に示すように特許文献１においては、２種以上の原料を供給する原料供給部１０２と、それぞれが前記２種以上の原料を合成させることによって反応を進行させるマイクロ化学チップ１０４とを有する複数の反応ライン１０６を並列に設置したマイクロ化学反応システム１００であって、前記反応ライン１０６は定常的に稼動する定常ライン１０８と少なくとも１つの予備ライン１１０を有し、前記定常ライン１０８にはそれぞれ定常ライン１０８が異常状態であることを検出する状態検出手段１１２、１１４、１１６が設けられ、前記原料供給部１０２と前記複数の反応ライン１０６の間には定常ライン１０８が異常状態となったときに原料を予備ライン１１０へ流すための供給切替弁１１８が設けられた構成が開示されている。

図４に第２の従来技術に係るマイクロ化学装置の模式図を示す。図４に示すように、特許文献２においては、複数種類の原料流体をそれぞれの流体供給路２０２、２０４を通して、等価直径が１ｍｍ以下である１本のマイクロ流路２０６に合流させて反応操作又は単位操作を行なうマイクロ化学装置２００の洗浄方法において、洗浄流体を前記マイクロ流路２０６に流通させ、前記マイクロ流路２０６内において層流渦を発生させて前記マイクロ流路２０６を洗浄する方法が開示されている。

特開２００７−２２２８４９号公報 特開２００６−２７２２６８号公報

しかし、特許文献１においては具体的な洗浄方法については明示されておらず、また通常状態であれば予備ライン１１０を用いないので、予備ライン１１０を設けた分だけ生産効率が低下する問題がある。また特許文献２においては洗浄方法も具体的に示されているが、リアクタ内の微細流路を対象としたものであり、洗浄液流量が低いためライン中の他の構成機器より径の太い流路に対しては大きな効果は期待できない。

そこで本発明は、上記問題点に着目し、マイクロリアクタ本体及びマイクロリアクタが介装されたライン中の構成部品・機器をインライン洗浄する際に、マイクロリアクタを洗浄する工程と、マイクロリアクタ以外の構成部品・機器を洗浄する工程とを分離して、ライン全体を効率的に洗浄することが可能なマイクロリアクタライン洗浄システム、マイクロリアクタラインの洗浄方法を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明に係るマイクロリアクタライン洗浄システムは、第１には、マイクロリアクタと、前記マイクロリアクタに接続され、前記マイクロリアクタに原料液を供給する配管と、前記配管の上流側に接続され、前記配管に洗浄液を供給可能な供給管と、前記配管の前記供給管の接続位置から前記マイクロリアクタの流入口前までの任意の位置に接続され、前記配管から前記洗浄液を排出可能な排出管と、前記排出管に介装され、前記排出管の流路の開閉を行なうバルブと、を有し、前記バルブは、前記配管の洗浄時に開放されることを特徴とする。

マイクロリアクタを包含するマイクロリアクタラインの場合、内径の最も小さいマイクロリアクタにおいて大きな圧力損失が発生することになる。しかし、マイクロリアクタに接続する配管は、マイクロリアクタに接続しない場合本来高流量で流体を流通させることができる。このため、マイクロリアクタに洗浄液を供給するためには大きな圧力を必要とする一方、排出管に洗浄液を供給させるために大きな圧力を必要としない。よって、上記構成により、バルブを開放すると洗浄液の殆どが排出管のほうに流れることになる。従って、マイクロリアクタを洗浄する場合は配管及びマイクロリアクタに洗浄液を流通させ、配管を洗浄する場合は配管のみに洗浄液を流通させることができる。このように配管のみに洗浄液を流通させる場合は、配管に高流量の洗浄液を流通させることができるので、マイクロリアクタのみならず配管も効率よく洗浄することが可能なマイクロリアクタライン洗浄システムとなる。

第２には、複数のマイクロリアクタと、前記複数のマイクロリアクタを並列に接続する分岐管と、前記分岐管に原料液を供給することにより前記複数のマイクロリアクタに前記原料液を供給する配管と、前記配管の上流側に接続され、前記配管に洗浄液を供給可能な供給管と、前記分岐管の前記供給管の接続位置から前記マイクロリアクタの流入口前までの任意の位置に接続され、前記分岐管の下流側から前記洗浄液を排出可能な排出管と、前記排出管に介装され、前記排出管の流路の開閉を行なうバルブと、を有し、前記バルブは、前記配管及び前記分岐管の洗浄時に開放されることを特徴とする。

上記構成により、マイクロリアクタを洗浄する場合は配管、分岐管、マイクロリアクタに洗浄液を流通させ、配管及び分岐管を洗浄する場合はマイクロリアクタに洗浄液を流通させることなく配管及び分岐管に洗浄液を流通させることができる。したがって、配管及び分岐管に洗浄液を流通させる場合は、配管及び分岐管に高流量の洗浄液を流通させることができるので、マイクロリアクタのみならず配管及び分岐管も効率よく洗浄することが可能なマイクロリアクタライン洗浄システムとなる。

第３には、前記供給管及び前記排出管は互いに接続され、前記洗浄液は前記配管を経由して循環可能であることを特徴とする。
上記構成により、洗浄液を無駄にすることなく効率的に配管等の洗浄を行うことが可能なマイクロリアクタライン洗浄システムとなる。

第４には、前記配管には、前記原料液及び前記洗浄液を送液可能なポンプが介装されたことを特徴とする。
上記構成により、マイクロリアクタラインにおける製造工程及び洗浄工程で同一のポンプを使用することができるので、構成部品を減らしコストを抑制できる。さらに洗浄工程において洗浄液が上述のポンプを流通するので、高流量の洗浄液によりポンプを効率的に洗浄することが可能なマイクロリアクタライン洗浄システムとなる。

第５には、前記排出管には、前記マイクロリアクタに前記洗浄液を流通させたのち前記排出管内を減圧する減圧ポンプが介装されたことを特徴とする。
上記構成により、マイクロリアクタ内に残留する洗浄液を減圧ポンプにより逆流させることができるので、マイクロリアクタ内の逆洗を行い、マイクロリアクタを効率的に洗浄することが可能なマイクロリアクタライン洗浄システムとなる。

一方、本発明にかかるマイクロリアクタラインの洗浄方法は、マイクロリアクタと、前記マイクロリアクタに原料液を供給する配管と、を有するマイクロリアクタラインの洗浄方法であって、前記配管の下流側に排出管を設け、前記排出管に前記排出管の流路の開閉が可能なバルブを介装し、前記バルブを閉めた状態で前記配管に洗浄液を流通させることにより前記マイクロリアクタに洗浄液を流通させて前記マイクロリアクタを洗浄し、前記バルブを開放した状態で前記配管に前記洗浄液を高速で流通させることにより、前記配管を洗浄することを特徴とする。

上記方法により、バルブを開放すると洗浄液の殆どが排出管のほうに流れることになる。従って、マイクロリアクタを洗浄する場合は配管及びマイクロリアクタに洗浄液を流通させ、配管を洗浄する場合は配管のみに洗浄液を流通させることができる。このように配管のみに洗浄液を流通させる場合は、配管に高流量の洗浄液を流通させることができるので、マイクロリアクタのみならず配管も効率よく洗浄することができる。

第２には、複数のマイクロリアクタと、前記複数のマイクロリアクタを並列に接続する分岐管と、前記分岐管に原料液を供給することにより前記複数のマイクロリアクタに前記原料液を供給する配管と、を有するマイクロリアクタラインの洗浄方法であって、前記分岐管の下流側に排出管を設け、前記排出管に前記排出管の流路の開閉を行なうバルブを介装し、前記バルブを閉じた状態で前記配管に洗浄液を流通させることにより前記マイクロリアクタに前記洗浄液を流通させて前記マイクロリアクタを洗浄し、前記バルブを開放した状態で前記配管に前記洗浄液を高速で流通させることにより前記配管及び前記分岐管を洗浄することを特徴とする。

上記方法により、マイクロリアクタを洗浄する場合は配管、分岐管、マイクロリアクタに洗浄液を流通させ、配管及び分岐管を洗浄する場合はマイクロリアクタに洗浄液を流通させることなく配管及び分岐管に洗浄液を流通させることができる。したがって、配管及び分岐管に洗浄液を流通させる場合は、配管及び分岐管に高流量の洗浄液を流通させることができるので、マイクロリアクタのみならず配管及び分岐管も効率よく洗浄することができる。

第３には、前記供給管と前記排出管とを互いに接続し、前記洗浄液を前記配管を経由して循環させることを特徴とする。
上記構成により、洗浄液を無駄にすることなく効率的に配管等の洗浄を行うことができる。

第４には、前記原料液及び前記洗浄液を、前記配管に介装したポンプにより送液することを特徴とする。
上記方法により、マイクロリアクタラインにおける製造工程及び洗浄工程で同一のポンプを使用することができるので、構成部品を減らしコストを抑制できる。さらに洗浄工程において洗浄液が上述のポンプを流通するので、高流量の洗浄液によりポンプを効率的に洗浄することができる。

第５には、前記排出管に減圧ポンプを介装し、前記マイクロリアクタに洗浄液を流通させたのち、前記減圧ポンプを駆動させ前記排出管内を減圧することを特徴とする。
上記方法により、マイクロリアクタ内に残留する洗浄液を減圧ポンプにより逆流させることができるので、マイクロリアクタ内の逆洗を行いマイクロリアクタを効率的に洗浄することができる。

本発明に係るマイクロリアクタライン洗浄システム、及びマイクロリアクタラインの洗浄方法によれば、マイクロリアクタ及びライン中の構成部品・機器をインライン洗浄して流路内の汚れを除去する際、高流量で洗浄液を流せる機器（ポンプ、配管等）と、流せない機器（マイクロリアクタ等）とを別々に洗浄することが可能な配管系を構築し、それぞれに適した洗浄液流量で洗浄を行うことでシステム全体の洗浄効率の向上を図ることができる。また、排出管中に設置した減圧ポンプを利用してライン中の（マイクロリアクタ中の）洗浄液を逆流させ、順方向の洗浄では汚れが除去されにくい箇所の洗浄を促進させることができる。

第１実施形態に係るマイクロリアクタライン洗浄システムの模式図である。 第２実施形態に係るマイクロリアクタライン洗浄システムの模式図である。 第１の従来技術に係るマイクロ化学反応システムの模式図を示す。 第２の従来技術に係るマイクロ化学反応システムの模式図を示す。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。

図１に本実施形態に係るマイクロリアクタライン洗浄システム１０を示す。第１実施形態に係るマイクロリアクタラインの洗浄方法は、マイクロリアクタ１２と、前記マイクロリアクタ１２に原料液１４を供給する配管１８と、を有するマイクロリアクタラインの洗浄方法であって、前記配管１８の下流側（分岐管２４）に排出管４６を設け、前記排出管４６に前記排出管４６の流路の開閉が可能なバルブ４８を介装し、前記バルブ４８を閉めた状態で前記配管１８に洗浄液３４を流通させることにより前記マイクロリアクタ１２に洗浄液３４を流通させて前記マイクロリアクタ１２を洗浄し、前記バルブ４８を開放した状態で前記配管１８に前記洗浄液３４を流通させることにより、前記配管１８（ポンプ２２及び分岐管２４を含む）を洗浄するものである。

よって、本実施形態に係るマイクロリアクタライン洗浄システム１０は、マイクロリアクタ１２と、前記マイクロリアクタ１２に接続され、前記マイクロリアクタ１２に原料液１４を供給する配管１８と、前記配管１８の上流側（三方弁２０）に接続され、前記配管１８に洗浄液３４を供給可能な供給管４４と、前記配管１８の前記供給管４４の接続位置から前記マイクロリアクタ１２の流入口１２ａ前までの任意の位置（分岐管２４）に接続され、前記配管１８から前記洗浄液３４を排出可能な排出管４６と、前記排出管４６に介装され、前記排出管４６の流路の開閉を行なうバルブ４８と、を有し、前記バルブ４８は、前記配管１８の洗浄時に開放されるものである。

本実施形態において原料液１４をマイクロリアクタ１２に供給する流路は上流から、原料液タンク１６、配管１８（配管１８ａ）、三方弁２０、配管１８（配管１８ｂ）、ポンプ２２、配管１８（配管１８ｃ）、分岐管２４、枝配管２６の順に接続することにより形成されている。

三方弁２０は、ポンプ２２の入力側に接続する配管１８ｂを、原料液タンク１６に接続する配管１８ａまたは洗浄液タンク３６側に接続する供給管４４のいずれか一方に接続可能な構成を有している。よって三方弁２０は、製造工程中は配管１８ａに接続され、洗浄工程中は供給管４４に接続される。

分岐管２４は入力側（上流側）を配管１８ｃに接続され、出力側（下流側）をマイクロリアクタ１２の個数（本実施形態では５個）に対応させて分岐させて枝配管２６を形成している。そして枝配管２６はマイクロリアクタ１２に接続されている。

本実施形態では、このように、後段で枝分かれ（図１では５つに枝分かれ）をする流路を複数（図１では２つ）設け、流路同士を（枝配管２６同士を）マイクロリアクタ１２において合流させている。なお分岐管２４はマイクロリアクタ１２に接続する枝配管２６のみならず後述の排出管４６側に対しても出力側を分岐し、排出管４６に接続されている。

また本実施形態において、２つの原料液タンク１６から供給された原料液１４がそれぞれポンプ２２により吸引され、配管１８ａ、三方弁２０、配管１８ｂ、ポンプ２２、配管１８ｃ、分岐管２４、枝配管２６を経由してマイクロリアクタ１２に流入し、マイクロリアクタ１２内で互いに合流し、合流して生成される生成物３２がマイクロリアクタ１２から供出される。

マイクロリアクタ１２は、例えば２つのプレートを張り合わせた態様の構造を有し、プレートの貼り合わせる面の互いに対向する位置に断面が半円形の溝が形成され、この溝を対向させた状態でプレートを貼り合わせることにより断面が円形のマイクロ流路がチップ内に形成されている。

マイクロリアクタ１２を用いた製造工程においては、さまざまな単位操作及び反応操作が行なわれる。例えば単位操作としては、混合、分離、分級、ろ過、加熱、冷却、熱交換、抽出、晶析、溶解、蒸発、蒸留、吸収、吸着等があり、また反応操作としては、無機物質や有機物質を対象としてイオン反応、酸化還元反応、電界反応、硝化反応、燃焼反応、焼成反応、焙燃反応、ハロゲン化反応、スルホン化反応、アルキル化反応、エステル化反応、醗酵反応、熱反応、触媒反応、ラジカル反応、重合反応等がある。これらの操作を行なうため、マイクロリアクタの材料としては、セラミック、ガラス、シリコーン、樹脂などの材料を用いることができる。またマイクロリアクタに高い熱伝導性を求めるのであれば金属等を用いることができる。なお、マイクロリアクタには温度調整器（不図示）が取り付けられ、後述の制御手段等により上述の単位操作のためのマイクロリアクタ１２内の温度の最適化がなされる。

一方、上述の流路を洗浄する流路は上流から、洗浄液タンク３６（すすぎ液タンク４０）、三方弁４２、供給管４４、三方弁２０、配管１８ｂ、ポンプ２２、配管１８ｃ、分岐管２４、枝配管２６を経由してマイクロリアクタ１２の順に接続することにより形成されるものと、分岐管２４から洗浄液タンク３６側に帰還する経路、すなわち排出管４６（排出管４６ａ）、バルブ４８、排出管４６（排出管４６ｂ）、三方弁５０、洗浄液タンク３６（すすぎ液タンク４０）の順に接続することにより形成されるものがある。これらの流路は、それぞれマイクロリアクタ１２で合流する原料液を供給する流路ごとに形成される。

なお、マイクロリアクタ１２に接続する枝配管２６には、それぞれ枝配管２６の流路の流量を調整する流量調整バルブ２８と枝配管２６内の流体の圧力を測定する圧力計３０が設けられている。流量調整バルブ２８は製造工程において、マイクロリアクタ１２に印加される原料液１４の圧力が一定となるように、その流量の調整をしてもよい。また製造工程を継続するとマイクロリアクタ１２内に生成物または副生成物が堆積し、マイクロリアクタ１２において圧力損失が増大する。よって流量調整バルブ２８の流量を一定にし、測定される圧力が所定の値を超えた場合に、製造工程を中断して洗浄工程に移行するようにしてもよい。一方、洗浄工程においては流量調整バルブ２８を開放して洗浄液３４及びすすぎ液３８の流量を最大にするものとする。

洗浄液タンク３６に満たされた洗浄液３４は、配管１８やマイクロリアクタ１２の内壁に付着した汚れを除去するものである。洗浄液３４は原料液１４の種類に応じて適宜選択されるが、水酸化ナトリウムや次亜塩素酸ナトリウム等を含有するアルカリ性水溶液や界面活性剤等が用いられる。また原料液１４が油脂状のものであれば有機溶剤等も用いることができる。

すすぎ液タンク４０に満たされたすすぎ液３８は、洗浄液３４を配管１８やマイクロリアクタ１２に所定時間供給したのち、残留した洗浄液３４を配管１８やマイクロリアクタ１２から排出するために一定時間配管１８側に供給するものであり、例えば純水が用いられる。

三方弁４２は、三方弁４２に接続する供給管４４を洗浄液タンク３６側またはすすぎ液タンク４０側のいずれか一方に接続可能な構成を有している。よって三方弁４２は洗浄液３４またはすすぎ液３８のいずれか一方を供給管４４に供給することができる。さらに洗浄液３４及びすすぎ液３８はポンプ２２により送液されマイクロリアクタ１２や排出管４６へ流通させることができる。

排出管４６に設けられたバルブ４８は、排出管４６の流路を開閉するものである。バルブ４８は製造工程おいては閉じられており、原料液１４が排出管４６から外部に排出されることを防止している。一方、洗浄工程においてはバルブ４８を閉めたり開放したりすることにより洗浄液３４（すすぎ液３８）の流路を変更し、洗浄対象を変更することができる。

なお、本実施形態においてマイクロリアクタ１２は、２つの流体を合流させる形態を有しているので、供給管４４は二股に分かれて原料液タンク１６からマイクロリアクタ１２に至る２つの流路に洗浄液３４（すすぎ液３８）を供給することができ、排出管４６も同様に二股に分かれ上述の流路から排出される洗浄液３４（すすぎ液３８）を一つに合流させ洗浄液タンク３６（すすぎ液タンク４０）に導入させることができる。

すなわち、バルブ４８を閉じたときは排出管４６の流路が閉じた状態となるので、配管１８に供給された洗浄液３４（すすぎ液３８）はマイクロリアクタ１２を流通し、マイクロリアクタ１２内を洗浄しつつ系外に排出される。このとき洗浄液３４（すすぎ液３８）は、マイクロリアクタ１２側のみならず排出管４６ａまで満たした状態となっている。この状態でポンプ２２を停止させると、マイクロリアクタ１２内を含め、洗浄液３４が残留することになる。このとき減圧ポンプ５２に付属するバルブ５４を開放し、減圧ポンプ５２を駆動させると、減圧ポンプ５２は排出管４６ａ内から洗浄液３４を排出させて排出管４６ａ内を減圧することができる。このときマイクロリアクタ１２に残留する洗浄液３４は排出管４６側（減圧ポンプ５２側）に逆流することになる。このように、マイクロリアクタ１２内に残留する洗浄液３４を減圧ポンプ５２により逆流させることができるので、マイクロリアクタ１２内の逆洗を行い、マイクロリアクタ１２を効率的に洗浄することができる。

一方、バルブ４８を開放すると排出管４６の流路が開放される。マイクロリアクタ１２を包含するマイクロリアクタラインの場合、内径の最も小さいマイクロリアクタ１２において圧力損失のため最も流量が小さくなる一方、マイクロリアクタ１２に接続する配管１８は、マイクロリアクタ１２に接続しなければ本来高流量で流体を流通させることができるものである。このため、マイクロリアクタ１２に洗浄液３４（すすぎ液３８）を供給するためには大きな圧力を必要とする一方、排出管４６側に洗浄液３４（すすぎ液３８）を供給させるために大きな圧力を必要としない。よって、バルブ４８を開放すると洗浄液３４（すすぎ液３８）の殆どが排出管４６のほうに流れることになる。従って、マイクロリアクタ１２を洗浄する場合は配管１８等を経由してマイクロリアクタ１２に洗浄液３４（すすぎ液３８）を流通させ、配管１８を洗浄する場合はマイクロリアクタ１２に洗浄液３４（すすぎ液３８）を流通させず配管１８のみに洗浄液３４（すすぎ液３８）を流通させることができる。このようにマイクロリアクタ１２を経由させず配管１８に洗浄液（すすぎ液）を流通させる場合は、配管１８に高流量の洗浄液３４（すすぎ液３８）を流通させることができるので、マイクロリアクタ１２のみならず配管１８、ポンプ２２、分岐管２４も効率よく洗浄することができる。

排出管４６ｂは三方弁５０に接続されている。三方弁５０は排出管４６ｂを洗浄液タンク３６側またはすすぎ液タンク４０側のいずれか一方に接続可能な構成を有している。三方弁５０は、三方弁４２の接続に連動し、三方弁４２が洗浄液タンク３６側に接続したときは三方弁５０も洗浄液タンク３６に接続し、三方弁４２がすすぎ液タンク４０側に接続したときは三方弁５０もすすぎ液タンク４０側に接続するものとする。これにより洗浄液３４（すすぎ液３８）は、ポンプ２２により送液され、洗浄液タンク３６（すすぎ液タンク４０）、供給管４４、配管１８、ポンプ２２、分岐管２４、排出管４６、洗浄液タンク３６（すすぎ液タンク４０）と、一巡する。よって供給管４４及び排出管４６は洗浄液タンク３６（すすぎ液タンク４０）を介して互いに接続され、洗浄液３４（すすぎ液３８）は配管１８を経由して循環可能な構成となっている。これにより、洗浄液３４（すすぎ液３８）を無駄にすることなく効率的に配管１８等の洗浄を行うことができる。なお、すすぎ液３８は循環させずにそのまま系外に排出させてもよい。

また上述のように、本実施形態において、配管１８には、原料液１４及び洗浄液３４（すすぎ液３８）を送液可能なポンプ２２が介装されている。これにより、マイクロリアクタラインにおける製造工程及び洗浄工程で同一のポンプ２２を使用することができるので、構成部品を減らしコストを抑制できる。さらに洗浄工程において洗浄液３４（すすぎ液３８）が上述のポンプを流通するので、高流量の洗浄液３４（すすぎ液３８）によりポンプ２２を効率的に洗浄することができる。

第２実施形態に係るマイクロリアクタライン洗浄システムを図２に示す。第２実施形態に係るマイクロリアクタラインの洗浄方法は、複数のマイクロリアクタ１２と、前記複数のマイクロリアクタ１２を並列に接続する分岐管２４と、前記分岐管２４に原料液１４を供給することにより前記複数のマイクロリアクタ１２に前記原料液１４を供給する配管１８と、を有するマイクロリアクタラインの洗浄方法であって、前記分岐管２４の下流側（枝配管２６）に前記分岐管２４の下流側（枝配管２６）から前記洗浄液３４を排出可能な排出管６２を設け、前記排出管６２に前記排出管６２の流路の開閉を行なうバルブ４８を介装し、前記バルブ４８を閉じた状態で前記配管１８に前記洗浄液３４を流通させることにより前記マイクロリアクタ１２に前記洗浄液３４を流通させて前記マイクロリアクタ１２を洗浄し、前記バルブ４８を開放した状態で前記配管１８に前記洗浄液３４を流通させることにより前記配管１８及び前記分岐管２４を洗浄するものである。

よって本実施形態のマイクロリアクタライン洗浄システムは、複数のマイクロリアクタ１２と、前記複数のマイクロリアクタ１２を並列に接続する分岐管２４と、前記分岐管２４に原料液１４を供給することにより前記複数のマイクロリアクタ１２に前記原料液１４を供給する配管１８と、前記配管１８の上流側に接続され、前記配管１８に洗浄液３４を供給可能な供給管４４と、前記分岐管２４の下流側（枝配管２６）に接続され、前記分岐管２４の下流側（枝配管２６）から前記洗浄液３４を排出可能な排出管６２と、前記排出管６２に介装され、前記排出管６２の流路の開閉を行なうバルブ４８と、を有し、前記バルブ４８は、前記配管１８及び前記分岐管２４の洗浄時に開放されるものである。本実施形態において、第１実施形態と共通する構成要素は同一番号を付し、説明の必要がない限りその説明を省略する。

第２の実施形態に係るマイクロリアクタライン洗浄システム６０においては、複数の枝配管２６に、排出管６２に並列に接続する複数の枝配管６４を接続した点で第１実施形態と相違する。そして分岐管２４、枝配管２６、枝配管６４、排出管６２はマイクロリアクタ１２の内径より充分大きな内径を有している。これにより分岐管２４（枝配管２６）はバルブ４８を開放した場合、第１実施形態で説明した理由により、高流量の洗浄液３４（すすぎ液３８）を流通させることができる。よって、マイクロリアクタ１２を洗浄する場合はバルブ４８を閉じ洗浄液３４（すすぎ液３８）を流通させ、配管１８及び分岐管２４（枝配管２６）、流量調整バルブ２８、圧力計３０を洗浄する場合はバルブ４８を開き洗浄液３４（すすぎ液３８）を流通させればよい。したがって、配管１８及び分岐管２４（枝配管２６）、流量調整バルブ２８、圧力計３０に洗浄液３４（すすぎ液３８）を流通させる場合は、高流量の洗浄液３４（すすぎ液３８）を流通させることができるので、マイクロリアクタ１２のみならず配管１８、分岐管２４（枝配管２６）、流量調整バルブ２８、圧力計３０も効率よく洗浄することができる。

洗浄箇所ごとに洗浄方法を選択し効率的なインライン洗浄を行うことが可能なマイクロリアクタライン洗浄システム、及びマイクロリアクタラインの洗浄方法として利用できる。

１０………マイクロリアクタライン洗浄システム、１２………マイクロリアクタ、１２ａ………流入口、１４………原料液、１６………原料液タンク、１８………配管、２０………三方弁、２２………ポンプ、２４………分岐管、２６………枝配管、２８………流量調整バルブ、３０………圧力計、３２………生成物、３４………洗浄液、３６………洗浄液タンク、３８………すすぎ液、４０………すすぎ液タンク、４２………三方弁、４４………供給管、４６………排出管、４８………バルブ、５０………三方弁、５２………減圧ポンプ、５４………バルブ、６０………マイクロリアクタライン洗浄システム、６２………排出管、６４………枝配管、１００………マイクロ化学反応システム、１０２………原料供給部、１０４………マイクロ化学チップ、１０６………反応ライン、１０８………定常ライン、１１０………予備ライン、１１２………状態検出手段、１１４………状態検出手段、１１６………状態検出手段、１１８………供給切替弁、２００………マイクロ化学装置、２０２………流体供給路、２０４………流体供給路、２０６………マイクロ流路。

Claims (10)

1. マイクロリアクタと、
   前記マイクロリアクタに接続され、前記マイクロリアクタに原料液を供給する配管と、
   前記配管の上流側に接続され、前記配管に洗浄液を供給可能な供給管と、
   前記配管の前記供給管の接続位置から前記マイクロリアクタの流入口前までの任意の位置に接続され、前記配管から前記洗浄液を排出可能な排出管と、
   前記排出管に介装され、前記排出管の流路の開閉を行なうバルブと、を有し、
   前記バルブは、前記配管の洗浄時に開放されることを特徴とするマイクロリアクタライン洗浄システム。
2. 複数のマイクロリアクタと、
   前記複数のマイクロリアクタを並列に接続する分岐管と、
   前記分岐管に原料液を供給することにより前記複数のマイクロリアクタに前記原料液を供給する配管と、
   前記配管の上流側に接続され、前記配管に洗浄液を供給可能な供給管と、
   前記分岐管の前記供給管の接続位置から前記マイクロリアクタの流入口前までの任意の位置に接続され、前記分岐管の下流側から前記洗浄液を排出可能な排出管と、
   前記排出管に介装され、前記排出管の流路の開閉を行なうバルブと、を有し、
   前記バルブは、前記配管及び前記分岐管の洗浄時に開放されることを特徴とするマイクロリアクタライン洗浄システム。
3. 前記供給管及び前記排出管は互いに接続され、前記洗浄液は前記配管を経由して循環可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロリアクタライン洗浄システム。
4. 前記配管には、前記原料液及び前記洗浄液を送液可能なポンプが介装されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマイクロリアクタライン洗浄システム。
5. 前記排出管には、前記マイクロリアクタに前記洗浄液を流通させたのち前記排出管内を減圧する減圧ポンプが介装されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマイクロリアクタライン洗浄システム。
6. マイクロリアクタと、前記マイクロリアクタに原料液を供給する配管と、を有するマイクロリアクタラインの洗浄方法であって、
   前記配管の下流側に排出管を設け、前記排出管に前記排出管の流路の開閉が可能なバルブを介装し、
   前記バルブを閉めた状態で前記配管に洗浄液を流通させることにより前記マイクロリアクタに洗浄液を流通させて前記マイクロリアクタを洗浄し、
   前記バルブを開放した状態で前記配管に前記洗浄液を流通させることにより、前記配管を洗浄することを特徴とするマイクロリアクタラインの洗浄方法。
7. 複数のマイクロリアクタと、前記複数のマイクロリアクタを並列に接続する分岐管と、前記分岐管に原料液を供給することにより前記複数のマイクロリアクタに前記原料液を供給する配管と、を有するマイクロリアクタラインの洗浄方法であって、
   前記分岐管の下流側に排出管を設け、
   前記排出管に前記排出管の流路の開閉を行なうバルブを介装し、
   前記バルブを閉じた状態で前記配管に洗浄液を流通させることにより前記マイクロリアクタに前記洗浄液を流通させて前記マイクロリアクタを洗浄し、
   前記バルブを開放した状態で前記配管に前記洗浄液を流通させることにより前記配管及び前記分岐管を洗浄することを特徴とするマイクロリアクタラインの洗浄方法。
8. 前記供給管と前記排出管とを互いに接続し、前記洗浄液を前記配管を経由して循環させることを特徴とする請求項６または７に記載のマイクロリアクタラインの洗浄方法。
9. 前記原料液及び前記洗浄液を、前記配管に介装したポンプにより送液することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載のマイクロリアクタラインの洗浄方法。
10. 前記排出管に減圧ポンプを介装し、前記マイクロリアクタに洗浄液を流通させたのち、前記減圧ポンプを駆動させ前記排出管内を減圧することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載のマイクロリアクタラインの洗浄方法。

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