JP3245322U - Liquid dispersion device and liquid dispersion apparatus using the same - Google Patents

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秀夫 野田
真司 ▲濱▼
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Abstract

【課題】処理液の蒸留や混合、撹拌のような各種操作に要するエネルギーを低減することのできる、散液デバイスならびにそれを用いた散液装置を提供する。【解決手段】散液デバイス100は、回転軸121に装着可能な少なくとも1つの流液部材120を備える。流液部材は、回転軸に沿って延びかつ下端に吸液口124を有する、複数の筒状の吸液部分122と、一端が吸液部分の上端と連通し、そして他端に吐出口125を備えかつ吸液部分に対して傾斜して延びる、少なくとも1つの吐出部分123とを備える。吸液部分は、回転軸の軸方向と略平行に延びる一直線上の管であり、回転軸に沿って密集して設けられている。【選択図】図1The present invention provides a liquid dispersion device and a liquid dispersion apparatus using the same, which can reduce the energy required for various operations such as distillation, mixing, and stirring of a processing liquid. A liquid dispersion device 100 includes at least one liquid flow member 120 that can be attached to a rotating shaft 121. The liquid flowing member includes a plurality of cylindrical liquid suction parts 122 extending along the rotation axis and having liquid suction ports 124 at the lower ends, one end communicating with the upper end of the liquid suction parts, and a discharge port 125 at the other end. and at least one discharge portion 123 extending at an angle with respect to the liquid suction portion. The liquid suction portions are linear tubes extending substantially parallel to the axial direction of the rotating shaft, and are densely provided along the rotating shaft. [Selection diagram] Figure 1

Description

本考案は、散液デバイスならびにそれを用いた散液装置に関する。 The present invention relates to a liquid dispersion device and a liquid dispersion apparatus using the same.

近年、油脂は燃料や化学品へ変換するための原料としても注目されている。特に、化学反応によって動物性油脂および/または植物性油脂から長鎖脂肪酸エステルを合成し、これを軽油と代替可能なバイオディーゼル燃料として利用する試みが積極的になされている。 In recent years, oils and fats have attracted attention as raw materials for conversion into fuels and chemicals. In particular, active attempts are being made to synthesize long-chain fatty acid esters from animal oils and/or vegetable oils through chemical reactions and to utilize this as biodiesel fuel that can replace light oil.

他方、相間移動触媒やスラリー触媒を用いる2液相以上の反応系において、不斉合成反応などの反応を通じて様々な化合物を合成する技術が注目されている。こうした反応の多くでは、反応系を力強く撹拌することによって反応促進が行われる。 On the other hand, techniques for synthesizing various compounds through reactions such as asymmetric synthesis reactions in reaction systems of two or more liquid phases using phase transfer catalysts or slurry catalysts are attracting attention. Many of these reactions are promoted by vigorously stirring the reaction system.

2液相の反応は、例えばバイオディーゼル燃料の製造に採用されることがある。例えば、リパーゼのような酵素を触媒に用いた酵素触媒法によるエステル交換反応が挙げられる。こうした酵素接触法によるエステル交換反応では、酵素として、例えば、液体酵素やイオン交換樹脂などの担体に固定化された酵素(固定化酵素)が使用される。液体酵素は、培養液を濃縮かつ精製したものから構成されている点で、固定化酵素と比較して安価である。また、当該酵素は、上記エステル交換反応により生成する副生成物のグリセリン水に残存するため、これを次バッチの反応に用いることができる。これにより、液体酵素の繰り返し利用が可能となり、バイオディーゼル燃料の製造に要するコストの節減が可能となる(非特許文献1)。 Two-liquid phase reactions may be employed, for example, in the production of biodiesel fuel. For example, a transesterification reaction may be carried out by an enzyme-catalyzed method using an enzyme such as lipase as a catalyst. In such a transesterification reaction using an enzyme contact method, an enzyme (immobilized enzyme) immobilized on a carrier such as a liquid enzyme or an ion exchange resin is used as the enzyme. Liquid enzymes are less expensive than immobilized enzymes because they are made from concentrated and purified culture fluids. Furthermore, since the enzyme remains in the glycerin water, which is a by-product produced by the transesterification reaction, this can be used in the next batch of reactions. This makes it possible to repeatedly use the liquid enzyme and reduce the cost required for producing biodiesel fuel (Non-Patent Document 1).

液体酵素を用いるエステル交換反応では、油層と水層との二相系が用いられ、例えば反応物を高速で撹拌する等によりエマルジョンが形成される。ここで、反応物の高速撹拌には、撹拌機への相当なエネルギーの負荷が必要である。一方、工業製品としての生産性を高めるためには、反応物の撹拌等の操作に要するエネルギーを低減させることが所望されている。しかし、そうすると上記反応物を用いるエマルジョン形成能が低下し、エステル交換反応を効果的に行うことができないという矛盾を生じる。 In the transesterification reaction using a liquid enzyme, a two-phase system of an oil layer and an aqueous layer is used, and an emulsion is formed by, for example, stirring the reactants at high speed. Here, high-speed stirring of the reactants requires a considerable energy load to the stirrer. On the other hand, in order to increase productivity as an industrial product, it is desired to reduce the energy required for operations such as stirring of reactants. However, this results in a contradiction in that the ability to form an emulsion using the above-mentioned reactants is reduced and the transesterification reaction cannot be carried out effectively.

あるいは、上記酵素に代えてアルカリ触媒を用いる方法もある。この場合も2液相の反応系が採用され、反応には力強い撹拌が必要とされる。 Alternatively, there is also a method of using an alkaline catalyst instead of the above enzyme. In this case as well, a two-liquid phase reaction system is employed, and the reaction requires powerful stirring.

M. Nordbladら、Biotechnology and Bioengineering, 2014, Vol.11, No.12, pp.2446-2453M. Nordblad et al., Biotechnology and Bioengineering, 2014, Vol.11, No.12, pp.2446-2453

本考案は、上記問題の解決を課題とするものであり、その目的とするところは、処理液の蒸留や混合、撹拌のような各種操作に要するエネルギーを低減することのできる、散液デバイスならびにそれを用いた散液装置を提供することにある。 The present invention aims to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a dispersion device and An object of the present invention is to provide a liquid dispersion device using the same.

本考案は、回転軸に装着可能な少なくとも1つの流液部材を備える、散液デバイスであって、
該流液部材が、
該回転軸に沿って延びかつ下端に吸液口を有する、少なくとも1つの筒状の吸液部分と、
一端が該吸液部分の上端と連通し、そして他端に吐出口を備えかつ該吸液部分に対して傾斜して延びる、少なくとも1つの吐出部分とを備える、散液デバイスである。
The present invention is a liquid dispersion device comprising at least one liquid flow member attachable to a rotating shaft,
The liquid flow member is
at least one cylindrical liquid suction portion extending along the rotation axis and having a liquid suction port at the lower end;
The liquid dispersion device includes at least one discharge portion having one end communicating with the upper end of the liquid suction portion, and having a discharge port at the other end and extending obliquely with respect to the liquid suction portion.

1つの実施形態では、上記流液部材における上記吸液部分は、上記回転軸の軸方向と略平行に延びる一直線状の管である。 In one embodiment, the liquid suction portion of the liquid flow member is a linear tube extending substantially parallel to the axial direction of the rotating shaft.

1つの実施形態では、本考案の散液デバイスは複数の上記吸液部分を備え、かつ該吸液部分の上記下端のすべては上記回転軸に対して同じ位置に設けられている。 In one embodiment, the liquid dispersion device of the present invention includes a plurality of the liquid absorption parts, and all of the lower ends of the liquid absorption parts are provided at the same position with respect to the rotation axis.

1つの実施形態では、本考案の散液デバイスは複数の上記吸液部分を備え、かつ該吸液部分の上記下端のうちの1つは、該下端の他の1つと比較して上記回転軸に対して異なる位置に設けられている。 In one embodiment, the liquid dispersion device of the present invention comprises a plurality of the liquid absorbing parts, and one of the lower ends of the liquid absorbing parts is closer to the rotation axis than the other one of the lower ends. are located at different positions.

1つの実施形態では、本考案の散液デバイスは複数の前記吐出部分を備え、かつ該吐出部分の上記他端のすべてが上記回転軸に対して同じ位置に設けられている。 In one embodiment, the liquid dispersion device of the present invention includes a plurality of the discharge portions, and all of the other ends of the discharge portions are provided at the same position with respect to the rotation axis.

1つの実施形態では、本考案の散液デバイスは複数の前記吐出部分を備え、かつ該吐出部分の上記他端のうちの1つは、上記他端の他の1つと比較して上記回転軸に対して異なる位置に設けられている。 In one embodiment, the liquid dispersion device of the present invention includes a plurality of the discharge portions, and one of the other ends of the discharge portion is closer to the rotation axis than the other one of the other ends. are located at different positions.

1つの実施形態では、上記吸液部分は1本の管で構成されており、かつ該吸液部分の上記上端に少なくとも2つの上記吐出部分を備える。 In one embodiment, the liquid suction part is constituted by one tube and comprises at least two of the said discharge parts at the upper end of the liquid suction part.

本考案はまた、処理液を収容するための処理槽と、該処理槽内に設けられている上記散液デバイスと、該散液デバイスが装着された回転軸とを備える、散液装置である。 The present invention also provides a liquid dispersion apparatus comprising a processing tank for accommodating a processing liquid, the above-mentioned liquid dispersion device provided in the processing tank, and a rotating shaft to which the liquid dispersion device is attached. .

1つの実施形態では、上記処理液は油相および水相から構成されている。 In one embodiment, the treatment liquid is comprised of an oil phase and an aqueous phase.

本考案の散液デバイスによれば、掬い上げた処理液を液面より上方に移動させて散液することができる。これにより、当該散液デバイスの周囲に配置された処理液について、鉛直方向の移動および循環を促すことができる。本考案の散液デバイスは、散液装置の一部として組み込むことができ、これにより、処理液の蒸留や、混合、撹拌などに要する物理的操作のエネルギーを減じることができる。例えば、本考案の散液装置に、処理液として油相と水相との2相で構成される反応液を収容させた場合、余分な動力を使用することなく反応液のエマルジョン化、および/または副生成物(例えばグリセリン)の水での抽出を促すことができる。 According to the liquid dispersion device of the present invention, the scooped-up treatment liquid can be moved above the liquid level and dispersed. Thereby, the vertical movement and circulation of the processing liquid placed around the liquid dispersion device can be promoted. The liquid dispersion device of the present invention can be incorporated as a part of a liquid dispersion apparatus, thereby reducing the energy required for physical operations such as distillation, mixing, stirring, etc. of the treatment liquid. For example, when the liquid dispersion device of the present invention accommodates a reaction liquid consisting of two phases, an oil phase and an aqueous phase, as a treatment liquid, the reaction liquid can be emulsified and/or processed without using extra power. Alternatively, extraction of by-products (eg glycerin) with water can be facilitated.

本考案の散液デバイスの一例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a liquid dispersion device of the present invention. 図1に示す散液デバイスを構成する流液部材の一例を模式的に表す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view schematically illustrating an example of a liquid flowing member that constitutes the liquid dispersion device shown in FIG. 1. FIG. 本考案の散液デバイスの他の例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the liquid dispersion device of the present invention. 本考案の散液デバイスの別の例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the liquid dispersion device of the present invention. 本考案の散液デバイスの別の例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the liquid dispersion device of the present invention. 本考案の散液デバイスの別の例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the liquid dispersion device of the present invention. 本考案の散液デバイスの別の例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the liquid dispersion device of the present invention. 本考案の散液デバイスの別の例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the liquid dispersion device of the present invention. 図1に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the dispersion device shown in FIG. 1 is incorporated. 図1に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の他の例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing another example of a dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the dispersion device shown in FIG. 1 is incorporated. (a)は図10に示す散液装置のA-A方向における断面図であり、(b)は図10に示す散液装置のB-B方向における断面図である。(a) is a sectional view of the liquid dispersion device shown in FIG. 10 in the AA direction, and (b) is a sectional view of the liquid distribution device shown in FIG. 10 in the BB direction. 本考案の散液装置に組み込むことができる邪魔板の他の例を模式的に示す図であって、(a)は二枚の平行に並べた2組の板を組み合わせてなる邪魔板の斜視図であり、(b)は2組の板を組み合わせて構成される邪魔板の模式図である、FIG. 7 is a diagram schematically showing another example of a baffle plate that can be incorporated into the liquid dispersion device of the present invention, in which (a) is a perspective view of a baffle plate formed by combining two sets of two parallel plates; FIG. 3B is a schematic diagram of a baffle board constructed by combining two sets of boards, 図1に示す散液デバイスと図12の(a)に示す邪魔板とが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。It is a schematic diagram showing an example of a liquid dispersion device (reactor) in which the liquid dispersion device shown in FIG. 1 and the baffle plate shown in FIG. 12(a) are incorporated. 図1に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の別の例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing another example of a dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the dispersion device shown in FIG. 1 is incorporated. 図3に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the dispersion device shown in FIG. 3 is incorporated. 図4に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a liquid dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the liquid dispersion device shown in FIG. 4 is incorporated. 図5に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the dispersion device shown in FIG. 5 is incorporated. 図6に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the dispersion device shown in FIG. 6 is incorporated. 図7に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a liquid dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the liquid dispersion device shown in FIG. 7 is incorporated. 図8に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the dispersion device shown in FIG. 8 is incorporated.

本考案を、添付の図面を参照して説明する。なお、以下のすべての図面に共通して同様の参照番号を付した構成は、他の図面に示したものと同様である。 The invention will now be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that structures that are given the same reference numerals in all the drawings below are the same as those shown in other drawings.

(散液デバイス)
図1は、本考案の散液デバイスの一例を示す概略図である。
(dispersion device)
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a liquid dispersion device of the present invention.

図1に示す本考案の散液デバイス100は、回転軸121に装着可能な2つの筒状の流液部材120,120’を備える。さらに図1においては、回転軸121は鉛直方向に沿って配置されている。なお、図1では2つの流液部材が示されているが、本考案はこれに限定されず、少なくとも1つの筒状の流液部材を備えていればよい。 A liquid dispersion device 100 of the present invention shown in FIG. 1 includes two cylindrical liquid flow members 120 and 120' that can be attached to a rotating shaft 121. Furthermore, in FIG. 1, the rotating shaft 121 is arranged along the vertical direction. Although two liquid flow members are shown in FIG. 1, the present invention is not limited to this, and it is sufficient to include at least one cylindrical liquid flow member.

流液部材120,120’は、筒状の吸液部分122,122’と、一端が当該吸液部分122,122’の上端と連通し、そして他端に吐出口125,125’を備える吐出部分123,123’とで構成されている。 The liquid flowing member 120, 120' has a cylindrical liquid suction part 122, 122', one end communicates with the upper end of the liquid suction part 122, 122', and the other end has a discharge port 125, 125'. It is composed of parts 123 and 123'.

図2は、図1に示す流液部材120を模式的に表す斜視図である。一方、図1に示す散液部材120’は、流液部材120と同様であるため省略する。 FIG. 2 is a perspective view schematically showing the liquid flow member 120 shown in FIG. 1. FIG. On the other hand, the liquid dispersing member 120' shown in FIG. 1 is the same as the liquid flowing member 120, and therefore will be omitted.

散液部材120を構成する吸液部分122には、下端が開口した吸液口124が設けられている。図2において、吸液部分122は、上端から下端の吸液口124に向かって外径および内径のいずれもが略一直線状に延びる管で構成されている。 The liquid suction portion 122 constituting the liquid dispersion member 120 is provided with a liquid suction port 124 whose lower end is open. In FIG. 2, the liquid suction portion 122 is constituted by a tube whose outer diameter and inner diameter extend substantially in a straight line from the upper end toward the liquid suction port 124 at the lower end.

吸液部分122は筒状である限り、その断面形状は特に限定されない。吸液部分122を構成し得る断面形状の例としては、円形、楕円形、三角形、矩形、およびその他の多角形が挙げられる。本考案の散液デバイスは、断面形状が互いに異なる複数の吸液部分で構成されていてもよい。本考案においては、後述する処理液内での移動の際の抵抗を減らすため、吸液部分122は円形または楕円形の断面形状を有することが好ましい。あるいは、吸液部分は、図2に示すものに代えて、回転軸121の軸周りに捻じって配置された管で構成されていてもよい。 The cross-sectional shape of the liquid absorbing portion 122 is not particularly limited as long as it is cylindrical. Examples of cross-sectional shapes that may constitute the liquid-absorbing portion 122 include circular, oval, triangular, rectangular, and other polygonal shapes. The liquid dispersion device of the present invention may be composed of a plurality of liquid absorption parts having mutually different cross-sectional shapes. In the present invention, the liquid absorbing portion 122 preferably has a circular or elliptical cross-sectional shape in order to reduce resistance during movement within the processing liquid, which will be described later. Alternatively, instead of what is shown in FIG. 2, the liquid suction portion may be composed of a tube twisted around the rotating shaft 121.

吸液部分122の大きさは特に限定されないが、例えば、吸液部分122が円形の断面形状を有する場合、その外径は、例えば5mm~50mmである。 Although the size of the liquid absorbing portion 122 is not particularly limited, for example, when the liquid absorbing portion 122 has a circular cross-sectional shape, its outer diameter is, for example, 5 mm to 50 mm.

吸液口124の形状もまた特に限定されない。上記吸液部分122の断面形状と同じまたは異なる形状のいずれであってもよい。吸液口124の形状の例としては、円形、楕円形、三角形、矩形、およびその他の多角形が挙げられる。なお、吸液口124は、吸液部分122の内部により多くの処理液を導入できるように、吸液部分122の軸に対して斜め方向から切断して開口面積を拡張したものであってもよい。 The shape of the liquid suction port 124 is also not particularly limited. The cross-sectional shape of the liquid absorbing portion 122 may be the same or different. Examples of the shape of the liquid suction port 124 include a circle, an ellipse, a triangle, a rectangle, and other polygons. Note that the liquid suction port 124 may be cut obliquely to the axis of the liquid suction portion 122 to expand the opening area so that more processing liquid can be introduced into the liquid suction portion 122. good.

吸液部分122の一直線の構造(長さ)は、図1に示す回転軸121と略平行となるものであり、後述する散液装置の処理槽110内に貯留される処理液116の深さに応じて設計されている。この一直線の構造を構成する吸液部分122の下端(吸液口124)から、吸液部分122と吐出部分123との接合部分のうち最も下方に位置する部分(散液部材120の屈曲点P)までの距離tは、特に限定されない。例えば、距離tは使用する処理槽110の容量に応じて当業者によって適宜調節され得る。 The straight line structure (length) of the liquid absorbing portion 122 is approximately parallel to the rotation axis 121 shown in FIG. It is designed accordingly. From the lower end (liquid suction port 124) of the liquid suction part 122 constituting this linear structure, to the lowermost part of the joint between the liquid suction part 122 and the discharge part 123 (the bending point P of the liquid dispersion member 120). ) is not particularly limited. For example, the distance t can be adjusted as appropriate by those skilled in the art depending on the capacity of the processing tank 110 used.

吐出部分123は、一端が吸液部分122の上端と連通するとともに、当該吸液部分122に対して傾斜して設けられている。また、吐出部分123の他端は、吐出部分123の筒内を通過した処理液を外部に排出するための吐出口125が設けられている。さらに図2に示す吐出部分123は筒状の形態を有する。 The discharge portion 123 has one end communicating with the upper end of the liquid suction portion 122 and is provided at an angle with respect to the liquid suction portion 122 . Further, the other end of the discharge portion 123 is provided with a discharge port 125 for discharging the processing liquid that has passed through the cylinder of the discharge portion 123 to the outside. Further, the discharge portion 123 shown in FIG. 2 has a cylindrical shape.

本考案において、吸液部分122の軸方向に対する吐出部分123の傾斜角θは当業者によって任意の角度に設定され得るが、例えば10°~89°、好ましくは15°~45°である。傾斜角θが10°を下回ると、吸液部分122から吸い上げられた処理液が、吐出部分123と通って吐出口125から排出されるためには散液部材120をより高速で回転させる必要があり、得られる散液デバイスの操作に伴って多くのエネルギーを必要とすることがある。傾斜角θが89°を上回ると、吐出部分123が処理液の液面を超えて内部に浸り、散液の機能を適切に発揮できないことがある。なお、吐出部分123の傾斜角θと、これに対応する図1に示す吐出部分123’の傾斜角は互いに同一であっても、異なっていてもよい。 In the present invention, the inclination angle θ of the discharge portion 123 with respect to the axial direction of the liquid suction portion 122 can be set to any angle by those skilled in the art, but is, for example, 10° to 89°, preferably 15° to 45°. When the inclination angle θ is less than 10°, it is necessary to rotate the liquid dispersing member 120 at a higher speed in order for the processing liquid sucked up from the liquid suction portion 122 to pass through the discharge portion 123 and be discharged from the discharge port 125. However, the resulting dispersion device may require a lot of energy to operate. If the inclination angle θ exceeds 89°, the discharge portion 123 may exceed the level of the processing liquid and immerse into the interior, and the function of the liquid dispersion may not be properly performed. Note that the inclination angle θ of the discharge portion 123 and the corresponding inclination angle of the discharge portion 123' shown in FIG. 1 may be the same or different.

吐出部分123の吐出口125の形状もまた特に限定されない。上記吸液部分122の断面形状と同じまたは異なる形状のいずれであってもよい。吐出口125の形状の例としては、円形、楕円形、三角形、矩形、およびその他の多角形が挙げられる。なお、本考案において吐出部分123は、吸液部分122と連通する側から吐出口125にかけて、内径が一定であってもよく、あるいは緩やかにまたは段階的に縮径するものであってもよい。 The shape of the discharge port 125 of the discharge portion 123 is also not particularly limited. The cross-sectional shape of the liquid absorbing portion 122 may be the same or different. Examples of the shape of the discharge port 125 include a circle, an ellipse, a triangle, a rectangle, and other polygons. In the present invention, the inner diameter of the discharge portion 123 may be constant from the side communicating with the liquid suction portion 122 to the discharge port 125, or may be reduced in diameter gradually or in stages.

吐出部分123の長さ(例えば、散液部材120の屈曲点Pから吐出口125までの最短距離)は特に限定されず、当業者によって任意の長さが設定され得る。 The length of the discharge portion 123 (for example, the shortest distance from the bending point P of the liquid dispersion member 120 to the discharge port 125) is not particularly limited, and can be set to any length by those skilled in the art.

再び図1を参照すると、吸液部分122,122’の吸液口124,124’は水平方向に略一直線となるように端部が揃えられている。このような形態の場合、散液デバイス100を構成する散液部材120,120’はいずれも、貯留された処理液の略同じ深さの部分から、吸液口124,124’を通じて当該処理液を吸液できる。 Referring again to FIG. 1, the ends of the liquid suction ports 124, 124' of the liquid suction portions 122, 122' are aligned in a substantially straight line in the horizontal direction. In such a case, the liquid dispersion members 120 and 120' constituting the liquid dispersion device 100 both supply the stored treatment liquid from a portion at approximately the same depth through the liquid suction ports 124 and 124'. can absorb liquid.

本考案の散液デバイス100において、散液部材120,120’は例えば回転軸121に(例えば回転軸121の軸周りに)固定されている。なお、散液部材120,120’は回転軸121のできる限り近くに位置するように密集して設けられていることが好ましい。散液部材120,120’の全体が密集することにより、回転軸121に対する散液部材120,120’の水平断面はより小さくなる。その結果、回転軸121を介して散液部材120,120’が回転する際の処理液中の抵抗をできる限り低減することができる。 In the liquid dispersion device 100 of the present invention, the liquid dispersion members 120, 120' are fixed to, for example, the rotating shaft 121 (for example, around the axis of the rotating shaft 121). Note that it is preferable that the liquid dispersing members 120, 120' be arranged in a dense manner so as to be located as close to the rotating shaft 121 as possible. Since the liquid dispersing members 120, 120' are all densely packed together, the horizontal cross section of the liquid dispersing members 120, 120' with respect to the rotating shaft 121 becomes smaller. As a result, the resistance in the processing liquid when the liquid dispersion members 120, 120' rotate via the rotating shaft 121 can be reduced as much as possible.

図3は、本考案の散液デバイスの他の例を示す概略図である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the liquid dispersion device of the present invention.

図3に示す散液デバイス100aは、互いに異なる形状を有する散液部材120a,120’を備える。ここで、図3に示す散液部材120aを構成する吐出部分123と、散液部材120’を構成する吐出部分123と’は、図1に示すものと同様である。 The liquid dispersing device 100a shown in FIG. 3 includes liquid dispersing members 120a and 120' having mutually different shapes. Here, the discharge portion 123 configuring the liquid scattering member 120a shown in FIG. 3 and the discharge portion 123' forming the liquid scattering member 120' are the same as those shown in FIG. 1.

一方、図3に示す散液部材120aは、他方の散液部材120’を構成する吸液部分122’よりも短い吸液部分122aを含み、これにより鉛直方向における吸液部分122aの吸液口124aと、吸液部分122’の吸液口124’との間には長さSに相当する差を生じている。この長さSは、使用される処理液の種類や量、後述する散液装置の処理槽の大きさ等によって変動するため、必ずしも限定されないが、例えば10mm~2000mm、好ましくは20mm~1000mmである。鉛直方向において吸液部分122aの吸液口124aと、吸液部分122’の吸液口124’との間にこのような範囲の長さの差があることにより、吸液部分122aの吸液口124aと吸液部分122’の吸液口124’とで吸液される処理液の種類や組成を異なるものにすることができる。一方、図3に示す散液部材120a,120’では、吐出口125,125’は鉛直方向において互いが略同じ高さとなるように配置されている。 On the other hand, the liquid dispersion member 120a shown in FIG. 3 includes a liquid suction portion 122a that is shorter than the liquid suction portion 122' constituting the other liquid distribution member 120'. 124a and the liquid suction port 124' of the liquid suction portion 122' have a difference corresponding to the length S. This length S varies depending on the type and amount of the processing liquid used, the size of the processing tank of the liquid dispersion device described below, etc., and is not necessarily limited, but is, for example, 10 mm to 2000 mm, preferably 20 mm to 1000 mm. . Due to the difference in length between the liquid suction port 124a of the liquid suction portion 122a and the liquid suction port 124' of the liquid suction portion 122' in the vertical direction, the liquid suction of the liquid suction portion 122a The type and composition of the processing liquid sucked by the port 124a and the liquid suction port 124' of the liquid suction portion 122' can be different. On the other hand, in the liquid dispersion members 120a, 120' shown in FIG. 3, the discharge ports 125, 125' are arranged so as to be at substantially the same height in the vertical direction.

例えば、処理液として油相と水相とで構成される二相系反応液が使用される場合、使用する油相の量および水相の量を調節することにより、より上方に配置される吸液部分122aの吸液口124aは、油相の成分または油相の成分をより多く含む成分で構成される処理液を優先的に吸液することができる。他方、より下方に配置される吸液部分122’の吸液口124’は、水相の成分または水相の成分をより多く含む成分で構成される処理液を優先的に吸液することができる。このことから吸液口124aで吸液された処理液と、吸液口124’で吸液された処理液とは、互いに含まれる成分の組成を異なるようにすることが可能であり、いずれも、回転軸121の回転を通じて吐出口125,125’から排出される。ここで、上記のように吐出口125,125’は鉛直方向において互いが略同じ高さにあるため、吸液された油相の成分および水相の成分をより複雑に混合および/または撹拌することが可能となる。 For example, when a two-phase reaction liquid consisting of an oil phase and an aqueous phase is used as the processing liquid, adjusting the amount of the oil phase and the amount of the aqueous phase to The liquid suction port 124a of the liquid portion 122a can preferentially absorb a processing liquid composed of an oil phase component or a component containing a larger amount of oil phase components. On the other hand, the liquid suction port 124' of the liquid suction portion 122' disposed further downward can preferentially absorb the processing liquid composed of the aqueous phase component or a component containing a larger amount of the aqueous phase component. can. From this, it is possible for the processing liquid absorbed by the liquid suction port 124a and the processing liquid sucked by the liquid suction port 124' to have different compositions of components, and both , and is discharged from the discharge ports 125 and 125' through the rotation of the rotating shaft 121. Here, since the discharge ports 125 and 125' are at substantially the same height in the vertical direction as described above, the absorbed oil phase components and water phase components are mixed and/or stirred in a more complicated manner. becomes possible.

図4は、本考案の散液デバイスの別の例を示す概略図である。 FIG. 4 is a schematic diagram showing another example of the liquid dispersion device of the present invention.

図4に示す散液デバイス100bは、互いに異なる形状を有する散液部材120b,120’bを備える。 The liquid dispersing device 100b shown in FIG. 4 includes liquid dispersing members 120b and 120'b having mutually different shapes.

図4に示す散液部材120bは、他方の散液部材120’bを構成する吸液部分122’bよりも短い吸液部分122bを含み、これにより鉛直方向における吸液部分122bの吸液口124bと、吸液部分122’bの吸液口124’bとの間には長さSに相当する差を生じている。この長さSは、使用される処理液の種類や量、後述する散液装置の処理槽の大きさ等によって変動するため、必ずしも限定されない。鉛直方向において吸液部分122bの吸液口124bと、吸液部分122’bの吸液口124’bとの間にこのような範囲の長さの差があることにより、吸液部分122bの吸液口124bと吸液部分122’bの吸液口124’bとで吸液される処理液の種類や組成を異なるものにすることができる。 The liquid dispersion member 120b shown in FIG. 4 includes a liquid suction portion 122b that is shorter than the liquid suction portion 122'b constituting the other liquid distribution member 120'b. 124b and the liquid suction port 124'b of the liquid suction portion 122'b, there is a difference corresponding to the length S2 . This length S2 is not necessarily limited because it varies depending on the type and amount of the processing liquid used, the size of the processing tank of the liquid dispersion device described later, and the like. Due to the difference in length between the liquid suction port 124b of the liquid suction portion 122b and the liquid suction port 124'b of the liquid suction portion 122'b in the vertical direction, the length of the liquid suction portion 122b is The type and composition of the processing liquid sucked by the liquid suction port 124b and the liquid suction port 124'b of the liquid suction portion 122'b can be different.

図4に示す散液部材120bは、他方の散液部材120’bを構成する吐出部分123’bよりも短い吐出部分123bを含み、これにより鉛直方向における吐出部分123bの吐出口125bと、吐出部分123’bの吐出口125’bとの間には長さtに相当する差を生じている。この長さtは、使用される処理液の種類や量、後述する散液装置の処理槽の大きさ等によって変動するため、必ずしも限定されない。鉛直方向において吐出部分123bの吐出口125bと、吐出部分123’bの吐出口125’bとの間にこのような範囲の長さの差があることにより、吐出部分123bの吐出口125bと吐出部分123’bの吐出口125’bとで吐出される場所(例えば高さ)を異なるものにすることができる。 The liquid spray member 120b shown in FIG. 4 includes a discharge part 123b shorter than the discharge part 123'b constituting the other liquid sprinkler member 120'b, so that the discharge port 125b of the discharge part 123b in the vertical direction There is a difference corresponding to the length t2 between the portion 123'b and the outlet 125'b. This length t2 is not necessarily limited because it varies depending on the type and amount of the processing liquid used, the size of the processing tank of the liquid dispersion device described later, and the like. Due to the length difference in such a range between the discharge port 125b of the discharge portion 123b and the discharge port 125'b of the discharge portion 123'b in the vertical direction, the discharge port 125b of the discharge portion 123b and the discharge port 125'b of the discharge portion 123b are The location (for example, height) from which the part 123'b and the discharge port 125'b are discharged can be made different.

例えば、処理液として油相と水相とで構成される二相系反応液が使用される場合、使用する油相の量および水相の量を調節することにより、より上方に配置される吸液部分122bの吸液口124bは、油相の成分または油相の成分をより多く含む成分で構成される処理液を優先的に吸液することができる。他方、より下方に配置される吸液部分1220’bの吸液口124’bは、水相の成分または水相の成分をより多く含む成分で構成される処理液を優先的に吸液することができる。このことから吸液口124bで吸液された処理液と、吸液口124’bで吸液された処理液とは、互いに含まれる成分の組成を異なるようにすることが可能である。さらに、これらは、回転軸121の回転を通じて互いに高さの異なる吐出口125b,125’bからそれぞれ排出される。これにより、吸液された油相の成分および水相の成分をより複雑に混合および/または撹拌することが可能となる。 For example, when a two-phase reaction liquid consisting of an oil phase and an aqueous phase is used as the processing liquid, adjusting the amount of the oil phase and the amount of the aqueous phase to The liquid suction port 124b of the liquid portion 122b can preferentially absorb a processing liquid composed of an oil phase component or a component containing a larger amount of oil phase components. On the other hand, the liquid suction port 124'b of the liquid suction portion 1220'b disposed further downward preferentially absorbs the processing liquid composed of a component of the aqueous phase or a component containing a larger amount of the component of the aqueous phase. be able to. For this reason, the processing liquid absorbed by the liquid suction port 124b and the processing liquid sucked by the liquid suction port 124'b can have different compositions of components. Furthermore, through the rotation of the rotating shaft 121, these are discharged from discharge ports 125b and 125'b having different heights. This makes it possible to mix and/or stir the absorbed oil phase components and water phase components in a more complicated manner.

図5は、本考案の散液デバイスの別の例を示す概略図である。 FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of the liquid dispersion device of the present invention.

図5に示す散液デバイス100cは、互いに異なる形状を有する散液部材120c,120’cを備える。 A liquid dispersing device 100c shown in FIG. 5 includes liquid dispersing members 120c and 120'c having mutually different shapes.

図5に示す散液部材120cは、他方の散液部材120’cを構成する吸液部分122’cよりも短い吸液部分122cを含み、これにより鉛直方向における吸液部分122cの吸液口124cと、吸液部分122’cの吸液口124’cとの間には長さSに相当する差を生じている。この長さSは、使用される処理液の種類や量、後述する散液装置の処理槽の大きさ等によって変動するため、必ずしも限定されない。鉛直方向において吸液部分122cの吸液口124cと、吸液部分122’cの吸液口124’cとの間にこのような範囲の長さの差があることにより、吸液部分122cの吸液口124cと吸液部分122’cの吸液口124’cとで吸液される処理液の種類や組成を異なるものにすることができる。 The liquid dispersion member 120c shown in FIG. 5 includes a liquid suction portion 122c that is shorter than the liquid suction portion 122'c constituting the other liquid distribution member 120'c. 124c and the liquid suction port 124'c of the liquid suction portion 122'c, there is a difference corresponding to the length S3 . This length S3 is not necessarily limited because it varies depending on the type and amount of the processing liquid used, the size of the processing tank of the liquid dispersion device described later, and the like. Due to the difference in the length of such a range between the liquid suction port 124c of the liquid suction portion 122c and the liquid suction port 124'c of the liquid suction portion 122'c in the vertical direction, the liquid suction portion 122c is The type and composition of the processing liquid sucked by the liquid suction port 124c and the liquid suction port 124'c of the liquid suction portion 122'c can be made different.

図5に示す散液部材120cは、他方の散液部材120’cを構成する吐出部分123’bよりも長い吐出部分123cを含み、これにより鉛直方向における吐出部分123cの吐出口125cと、吐出部分123’cの吐出口125’cとの間には長さtに相当する差を生じている。この長さtは、使用される処理液の種類や量、後述する散液装置の処理槽の大きさ等によって変動するため、必ずしも限定されない。鉛直方向において吐出部分123cの吐出口125cと、吐出部分123’cの吐出口125’cとの間にこのような範囲の長さの差があることにより、吐出部分123cの吐出口125bと吐出部分123’bの吐出口125’bとで吐出される場所(例えば高さ)を異なるものにすることができる。 The liquid spray member 120c shown in FIG. 5 includes a discharge part 123c that is longer than the discharge part 123'b constituting the other liquid sprinkler member 120'c, so that the discharge port 125c of the discharge part 123c in the vertical direction There is a difference corresponding to the length t3 between the portion 123'c and the outlet 125'c. This length t3 is not necessarily limited because it varies depending on the type and amount of the processing liquid used, the size of the processing tank of the liquid dispersion device described later, and the like. Due to the length difference in the range between the discharge port 125c of the discharge portion 123c and the discharge port 125'c of the discharge portion 123'c in the vertical direction, the discharge port 125b of the discharge portion 123c and the discharge port 125'c of the discharge portion 123c are The location (for example, height) from which the part 123'b and the discharge port 125'b are discharged can be made different.

例えば、処理液として油相と水相とで構成される二相系反応液が使用される場合、使用する油相の量および水相の量を調節することにより、より上方に配置される吸液部分122cの吸液口124cは、油相の成分または油相の成分をより多く含む成分で構成される処理液を優先的に吸液することができる。他方、より下方に配置される吸液部分1220’cの吸液口124’cは、水相の成分または水相の成分をより多く含む成分で構成される処理液を優先的に吸液することができる。このことから吸液口124cで吸液された処理液と、吸液口124’cで吸液された処理液とは、互いに含まれる成分の組成を異なるようにすることが可能である。さらに、これらは、回転軸121の回転を通じて互いに高さの異なる吐出口125c,125’cからそれぞれ排出される。これにより、吸液された油相の成分および水相の成分をより複雑に混合および/または撹拌することが可能となる。 For example, when a two-phase reaction liquid consisting of an oil phase and an aqueous phase is used as the processing liquid, adjusting the amount of the oil phase and the amount of the aqueous phase to The liquid suction port 124c of the liquid portion 122c can preferentially absorb a processing liquid composed of an oil phase component or a component containing a larger amount of oil phase components. On the other hand, the liquid suction port 124'c of the liquid suction portion 1220'c disposed further downward preferentially absorbs the processing liquid composed of a component of the aqueous phase or a component containing a larger amount of the component of the aqueous phase. be able to. From this, it is possible to make the processing liquid sucked by the liquid suction port 124c and the treatment liquid sucked by the liquid suction port 124'c have different compositions of components. Furthermore, through the rotation of the rotating shaft 121, these are discharged from the discharge ports 125c and 125'c, which have different heights from each other. This makes it possible to mix and/or stir the absorbed oil phase components and water phase components in a more complicated manner.

図6は、本考案の散液デバイスのさらに他の例を示す概略図である。 FIG. 6 is a schematic diagram showing still another example of the liquid dispersion device of the present invention.

図6に示す散液デバイス100dは、図1に示す散液デバイス100と同様の2つの散液部材が用いられている。ここで、図6に示す一方の散液部材120dに対して、他方の散液部材120’dは回転軸121に沿って所定の長さ分を上方に移動させて当該回転軸121に固定されている。これにより、散液部材120dの吸液口124dと散液部材120’dの吸液口124’dとの間には長さuに相当する段差が生じるように、散液部材120dの吸液口124dは、散液部材120’dの吸液口124’dよりも下方に配置されている。一方、散液デバイス120dの吐出口125dと散液デバイス120’dの吐出口125’dとの間には長さuに相当する段差が生じるように、散液デバイス120’dの吐出口125’dは、散液デバイス120dの吐出口125dよりも上方に配置されている。例えば、散液部材120d,120’dが同一の大きさを有するものである場合、上記段差uおよびuは同一(すなわち、u=u)である。 A liquid dispersing device 100d shown in FIG. 6 uses two liquid dispersing members similar to those of the liquid dispersing device 100 shown in FIG. Here, with respect to one liquid dispersing member 120d shown in FIG. 6, the other liquid dispersing member 120'd is moved upward by a predetermined length along the rotating shaft 121 and fixed to the rotating shaft 121. ing. Thereby, the suction port of the liquid dispersing member 120d is created such that a step corresponding to the length u1 is created between the liquid suction port 124d of the liquid dispersing member 120d and the liquid suction port 124'd of the liquid dispersing member 120'd. The liquid port 124d is arranged below the liquid suction port 124'd of the liquid dispersion member 120'd. On the other hand, the discharge port of the liquid dispersion device 120'd is adjusted such that a step corresponding to the length u2 is generated between the discharge port 125d of the liquid dispersion device 120d and the discharge port 125'd of the liquid dispersion device 120'd. 125'd is arranged above the discharge port 125d of the liquid dispersion device 120d. For example, when the liquid dispersing members 120d and 120'd have the same size, the steps u 1 and u 2 are the same (i.e., u 1 =u 2 ).

図6に示す散液デバイス100dでは、吸液口124d,124’dの間の段差uにより、吸液口124dは吸液口124’dよりも下方に位置する処理液を吸液することができる。吸液口124dの近傍に存在する処理液と、吸液口124’dの近傍に存在する処理液とが異なる組成を有する場合(例えば後述するような水相および油相のような組成の相違がある場合)、回転軸121の回転により、吐出口125d,125’dのそれぞれから吐出される処理液の組成を異なるものにすることができる。 In the liquid dispersion device 100d shown in FIG. 6, the liquid suction port 124d absorbs the processing liquid located below the liquid suction port 124'd due to the step u1 between the liquid suction ports 124d and 124'd. I can do it. When the processing liquid that exists near the liquid suction port 124d and the processing liquid that exists near the liquid suction port 124'd have different compositions (for example, a difference in composition such as a water phase and an oil phase as described later). (if there is one), by rotating the rotating shaft 121, the composition of the processing liquid discharged from each of the discharge ports 125d and 125'd can be made different.

図7は、本考案の散液デバイスの別の例を示す概略図である。 FIG. 7 is a schematic diagram showing another example of the liquid dispersion device of the present invention.

図7に示す散液デバイス100eは、1つの散液部材120eから構成されている。 The liquid dispersing device 100e shown in FIG. 7 is composed of one liquid dispersing member 120e.

図7に示す散液部材120eは、回転軸121の軸方向に沿って一直線状に延びる吸液部分122eを含み、その上端に2本の吐出部分123e,123’eがそれぞれ傾斜して設けられている。回転軸121の軸方向に対する吐出部分123e,123’eの傾斜角は同一であっても異なっていてもよい。 The liquid dispersion member 120e shown in FIG. 7 includes a liquid absorption portion 122e extending in a straight line along the axial direction of the rotating shaft 121, and two discharge portions 123e and 123'e are provided at the upper end thereof at an angle. ing. The inclination angles of the discharge portions 123e and 123'e with respect to the axial direction of the rotating shaft 121 may be the same or different.

吸液部分の下端には1つの吸液口124eが設けられており、吸液口124aの形状は特に限定されない。吸液口124eの形状の例としては、円形、楕円形、三角形、矩形、およびその他の多角形が挙げられる。なお、本考案において吸液部分122eは、下端から上端にかけて、内径が一定であってもよく、緩やかにまたは段階的に縮径するものであってもよく、緩やかにまたは段階的に拡径するものであってもよい。また、図7において吸液部分122eの内径は、吐出部分123e,123’eの内径よりも大きく記載されているが、特にこの大きさに限定されない。吸液部分122eの内径は、吐出部分123e,123’eの内径よりも小さくてもよく、あるいは吸液部分122e、および吐出部分123e,123’eの各内径は互いに略同一であってもよい。 One liquid suction port 124e is provided at the lower end of the liquid suction portion, and the shape of the liquid suction port 124a is not particularly limited. Examples of the shape of the liquid suction port 124e include a circle, an ellipse, a triangle, a rectangle, and other polygons. In addition, in the present invention, the inner diameter of the liquid absorbing portion 122e may be constant from the lower end to the upper end, may be reduced in diameter gradually or in stages, or may be expanded in diameter gradually or in stages. It may be something. Further, although the inner diameter of the liquid suction portion 122e is shown to be larger than the inner diameter of the discharge portions 123e and 123'e in FIG. 7, it is not particularly limited to this size. The inner diameter of the liquid suction portion 122e may be smaller than the inner diameter of the discharge portions 123e, 123'e, or the inner diameters of the liquid suction portion 122e and the discharge portions 123e, 123'e may be substantially the same. .

図7に示す実施形態では、回転軸121の回転により1本の吸液部分122eが回転することにより、例えば図1に示すような場合と比較して、回転する吸液部分122eの周囲で処理液の乱流が生じることが低減され得る。その結果、処理液は比較的静かに撹拌されながら、吸液部125eを通じて吸液され、吐出部分123e,123’eの吐出口125,125’eから吐出される。これにより、吸液された処理液を静かな状態で混合および/または撹拌することが可能となる。 In the embodiment shown in FIG. 7, one liquid suction portion 122e rotates due to the rotation of the rotation shaft 121, and processing is performed around the rotating liquid suction portion 122e, compared to the case shown in FIG. 1, for example. The occurrence of liquid turbulence can be reduced. As a result, the processing liquid is sucked through the liquid suction part 125e while being stirred relatively quietly, and is discharged from the discharge ports 125, 125'e of the discharge parts 123e, 123'e. This makes it possible to mix and/or stir the absorbed processing liquid in a quiet state.

図8は、本考案の散液デバイスの別の例を示す概略図である。 FIG. 8 is a schematic diagram showing another example of the liquid dispersion device of the present invention.

図8に示す散液デバイス100fは、図1に示す散液デバイス100を構成する吸液部分122,122’を極端に短くした場合の吸液部分122f,122’fを備える点を除き、その他の構成は図1に示すものと同様である。 The liquid dispersion device 100f shown in FIG. 8 includes liquid absorption parts 122f and 122'f, which are obtained by extremely shortening the liquid absorption parts 122 and 122' that constitute the liquid dispersion device 100 shown in FIG. The configuration is similar to that shown in FIG.

図8に示す散液デバイス100fにおいても、吸液部分122f,122’fの吸液口124f,124’fから吸液された処理液は、それぞれの上端に連通された吐出部分123,123’を通り、吐出口125,125’から吐出可能である。 Also in the liquid dispersion device 100f shown in FIG. 8, the processing liquid sucked from the liquid suction ports 124f, 124'f of the liquid suction parts 122f, 122'f is transferred to the discharge parts 123, 123' connected to the upper ends of the respective liquids. It can be discharged from the discharge ports 125 and 125'.

本考案の散液デバイスを構成する上記散液部材および固定具はいずれも十分な強度を有し、かつ処理液に対して適切な耐久性を有する材料から構成されている。散液部材および固定具を構成し得る材料としては、必ずしも限定されないが、例えば、鉄、ステンレススチール、ハステロイ、チタンなどの金属およびこれらの組合せでなる材料から構成されている。これらは、耐薬品性を高めるために、テフロン(登録商標)やグラスライニング、ゴムライニングのような当該分野において公知のコーティングが付与されていてもよい。 The above-mentioned liquid dispersion member and fixing device constituting the liquid dispersion device of the present invention are both made of a material that has sufficient strength and has appropriate durability against the processing liquid. Materials that can be used to construct the liquid dispersion member and fixture are, but are not necessarily limited to, metals such as iron, stainless steel, hastelloy, titanium, and combinations thereof. These may be provided with a coating known in the art, such as Teflon (registered trademark), glass lining, or rubber lining, to increase chemical resistance.

(散液装置)
図9は、図1に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置の一例を示す概略図である。図9では、散液装置200が、処理液116として油相116aおよび水相116bで構成される二相系反応液が使用される反応装置として使用される場合を用いて説明する。
(Sprinkling device)
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a liquid dispersion apparatus in which the liquid dispersion device shown in FIG. 1 is incorporated. In FIG. 9, a case will be described in which the liquid dispersion apparatus 200 is used as a reaction apparatus in which a two-phase reaction liquid composed of an oil phase 116a and an aqueous phase 116b is used as the treatment liquid 116.

本考案の散液装置200は、処理液を有用するための処理槽110と、処理槽110内に配置された図1に示す散液デバイス100と、散液デバイス100が装着された回転軸121とを備える。 The liquid dispersion apparatus 200 of the present invention includes a treatment tank 110 for making use of a treatment liquid, a liquid dispersion device 100 shown in FIG. Equipped with.

処理槽110は、処理液116を収容して撹拌することができる密閉可能な槽であり、例えば、平底、丸底、円錐底または下方に向かって傾斜する底部109を有する。 The processing tank 110 is a sealable tank capable of containing and stirring the processing liquid 116, and has, for example, a flat bottom, a round bottom, a conical bottom, or a bottom portion 109 that slopes downward.

処理槽110の大きさ(容量)は、散液装置200の用途(例えば、これを用いて行われる反応や蒸留等の操作の種類)や、処理液の処理量などによって適宜設定されるため、必ずしも限定されないが、例えば、0.1リットル~1,000,000リットルである。 The size (capacity) of the treatment tank 110 is appropriately set depending on the purpose of the liquid dispersion device 200 (for example, the type of operation such as reaction or distillation performed using it), the amount of treatment liquid to be processed, etc. For example, but not necessarily limited to, from 0.1 liter to 1,000,000 liter.

1つの実施形態では、処理槽110はまた、処理液供給口112および生成物等出口114を備える。処理液供給口112は、処理槽110内に処理液116を新たに供給するための入口である。処理液供給口112は、例えば処理槽110の上方(例えば、上蓋)に設けられている。あるいは、処理液供給口112は、処理槽110の側面部に設けられていてもよい。処理槽110に設けられる処理液供給口112の数は1個に限定されない。例えば、複数個の処理液供給口が処理槽110に設けられていてもよい。 In one embodiment, the processing tank 110 also includes a processing liquid inlet 112 and a product outlet 114. The processing liquid supply port 112 is an inlet for newly supplying the processing liquid 116 into the processing tank 110. The processing liquid supply port 112 is provided, for example, above the processing tank 110 (for example, on the top lid). Alternatively, the processing liquid supply port 112 may be provided on the side surface of the processing tank 110. The number of processing liquid supply ports 112 provided in the processing tank 110 is not limited to one. For example, a plurality of processing liquid supply ports may be provided in the processing tank 110.

生成物等出口114は、処理槽110内で得られた生成物や濃縮物(本明細書では、これらをまとめて「生成物等」という)を処理槽110から取り出すための出口である。生成物等出口114は、生成物等に加えて反応残渣や廃液等も排出可能であり、当該排出は、例えば生成物等出口114の下流側に設けられたバルブ115の開閉によって調節され得る。生成物等出口114はまた、例えば処理槽110内の底部109の中央に連通して設けられている。 The product etc. outlet 114 is an outlet for taking out products and concentrates (herein collectively referred to as "products etc.") obtained in the processing tank 110 from the processing tank 110. The product outlet 114 can discharge reaction residues, waste liquid, etc. in addition to the products, and the discharge can be regulated, for example, by opening and closing a valve 115 provided downstream of the product outlet 114. The product outlet 114 is also provided, for example, in communication with the center of the bottom 109 in the processing tank 110.

処理槽110の上部は、例えば、蓋体またはメンテナンス・ホールのような開閉可能な構造を有していてもよい。さらに、処理槽110の上部には、処理槽110内の圧力を調節するための圧力調節口(図示せず)が設けられていてもよい。さらに、圧力調節口は例えば図示しない減圧ポンプに接続されていてもよい。 The upper part of the processing tank 110 may have a structure that can be opened and closed, such as a lid or a maintenance hole. Furthermore, a pressure adjustment port (not shown) may be provided at the top of the processing tank 110 to adjust the pressure inside the processing tank 110. Furthermore, the pressure adjustment port may be connected to, for example, a decompression pump (not shown).

処理槽110に収容される処理液116は、例えば、水溶液、スラリーなどの液体である。散液装置400が例えば後述するエステル交換反応による脂肪酸エステルの製造に使用されるような場合、処理液116は、例えば油相116aおよび水相116bの二相系で構成されており、油相116aおよび水相116bのそれぞれには出発材料などの反応物および溶媒などの媒体が含有されている。 The processing liquid 116 contained in the processing tank 110 is, for example, a liquid such as an aqueous solution or a slurry. When the liquid dispersion device 400 is used, for example, to produce a fatty acid ester by a transesterification reaction described below, the treatment liquid 116 is composed of, for example, a two-phase system of an oil phase 116a and an aqueous phase 116b. and aqueous phase 116b each contain a reactant such as a starting material and a medium such as a solvent.

処理槽110は、例えば上記散液部材と同様の材料で構成されている。必要に応じて散液部材と同様の表面処理が行われていてもよい。 The processing tank 110 is made of, for example, the same material as the above-mentioned liquid dispersion member. If necessary, the same surface treatment as that for the liquid spray member may be performed.

回転軸121は所定の剛性を有するシャフトであり、例えば、円筒状または円柱状の形状を有する。回転軸121は、処理槽110内で、通常、鉛直方向に配置されている。回転軸121の太さは、必ずしも限定されないが、例えば、8mm~200mmである。回転軸121の長さは、使用する処理槽110の大きさ等によって変動し、当業者によって適切な長さが選択され得る。 The rotating shaft 121 is a shaft having a predetermined rigidity, and has, for example, a cylindrical or cylindrical shape. The rotating shaft 121 is normally arranged in the vertical direction within the processing tank 110. The thickness of the rotating shaft 121 is, for example, 8 mm to 200 mm, although it is not necessarily limited. The length of the rotating shaft 121 varies depending on the size of the processing tank 110 used, and an appropriate length can be selected by a person skilled in the art.

回転軸121の一端は、処理槽110の上部でモータ140などの回転手段に接続されている。例えば、回転軸121の他端は、処理槽110の底部109に接続されておらず、処理槽110の底部109から一定の間隔を開けて配置されている。これにより、回転軸121が反応液116に接触する面積を低減できる。あるいは、回転軸の他端は処理槽の底部109に設けられた所定の軸受に収容されていてもよい。 One end of the rotating shaft 121 is connected to rotating means such as a motor 140 at the upper part of the processing tank 110. For example, the other end of the rotating shaft 121 is not connected to the bottom 109 of the processing tank 110 and is arranged at a constant distance from the bottom 109 of the processing tank 110. Thereby, the area in which the rotating shaft 121 contacts the reaction liquid 116 can be reduced. Alternatively, the other end of the rotating shaft may be accommodated in a predetermined bearing provided at the bottom 109 of the processing tank.

回転軸121は、例えば上記散液部材と同様の材料で構成されている。必要に応じて散液部材と同様の表面処理が行われていてもよい。 The rotating shaft 121 is made of, for example, the same material as the liquid dispersion member. If necessary, the same surface treatment as that for the liquid spray member may be performed.

図9に示す実施形態では、散液デバイス100は、回転軸121の軸周りに直接固定されている。 In the embodiment shown in FIG. 9, the liquid dispersion device 100 is fixed directly around the axis of rotation 121. In the embodiment shown in FIG.

図9に示す散液装置200によれば、モータ140により回転軸121を回転させることにより、散液デバイス100内の流液部材120,120’が吸液口124,124’から処理液116を吸液する(すなわち、取り込まれる)。吸液された処理液は、当該回転軸121の回転に伴う遠心力により、吸液部分122,122’および吐出部分123,123’内の流路を介して吐出口125,125’まで移動し、当該吐出口125,125’から処理槽110内に、具体的には処理槽110内の処理液116の液面128よりも上方に吐出される。これにより、処理液116は、処理槽110の内壁111や液面128への衝突とともに、処理槽110の底部109から上方への移動が可能となり、処理槽110の高さ方向での処理液116の混ぜ返し(例えば、鉛直方向における撹拌または循環)や内壁111への衝突後の流下を促すことができる。その結果、例えば、処理液として所定の反応液を使用した場合には、散液装置200内で行われる反応生成物の製造をより効果的に進行させることができる。 According to the liquid dispersion device 200 shown in FIG. 9, by rotating the rotating shaft 121 with the motor 140, the liquid flow members 120, 120' in the liquid dispersion device 100 supply the processing liquid 116 from the liquid suction ports 124, 124'. imbibe (i.e., taken up). The sucked processing liquid moves to the discharge ports 125, 125' through the flow paths in the liquid suction parts 122, 122' and the discharge parts 123, 123' due to the centrifugal force accompanying the rotation of the rotating shaft 121. The liquid is discharged from the discharge ports 125 and 125' into the processing tank 110, specifically above the liquid level 128 of the processing liquid 116 in the processing tank 110. This allows the processing liquid 116 to collide with the inner wall 111 and the liquid surface 128 of the processing tank 110 and to move upward from the bottom 109 of the processing tank 110, so that the processing liquid 116 in the height direction of the processing tank 110 Mixing back (for example, stirring or circulation in the vertical direction) and flowing down after colliding with the inner wall 111 can be promoted. As a result, for example, when a predetermined reaction liquid is used as the treatment liquid, the production of the reaction product performed within the liquid dispersion apparatus 200 can proceed more effectively.

本考案の散液装置200では、回転軸121の回転による散液デバイス100からの処理液116の吐出を効率良く行うために、処理槽110内で処理液116が所定量にて収容されていることが好ましい。具体的には、回転軸121の回転有無のいずれの場合においても、処理液116の液面128が、散液デバイス100を構成する吸液部分122,122’と吐出部分123,123’との接合部分、より詳細には、吸液部分122の下端(吸液口124)から、吸液部分122と吐出部分123との接合部分のうち最も下方に位置する部分(すなわち、散液部材120の屈曲点P)よりも上方に位置するように、処理槽110内に処理液116が収容されていることが好ましい。散液デバイス100と処理液116の液面128とがこのような関係を満たす場合、処理液116は吸液部分122,122’とともに吐出部分123,123’の下端方向の一部まで存在することになる。こうした関係において、回転軸121を介して散液デバイス100を回転させると、処理液116は散液デバイス100の回転に伴ってボルテックス(渦流)を形成し、吐出部分123,123’の内部の傾斜した流路を当該回転に基づく遠心力によって吐出口125,125’まで上昇することができる。そして、最終的に上昇した処理液116が吐出口125,125’から散液部材120,120’の外に効果的に吐出することができる。 In the liquid dispersion device 200 of the present invention, a predetermined amount of the treatment liquid 116 is stored in the treatment tank 110 in order to efficiently discharge the treatment liquid 116 from the liquid dispersion device 100 by rotating the rotating shaft 121. It is preferable. Specifically, whether the rotating shaft 121 rotates or not, the liquid level 128 of the processing liquid 116 is the same as that between the liquid suction portions 122, 122' and the discharge portions 123, 123' that constitute the liquid dispersion device 100. The joint part, more specifically, from the lower end of the liquid suction part 122 (liquid suction port 124) to the lowest part of the joint part between the liquid suction part 122 and the discharge part 123 (i.e., the part of the liquid dispersion member 120). It is preferable that the processing liquid 116 is contained in the processing tank 110 so as to be located above the bending point P). When the liquid dispersion device 100 and the liquid level 128 of the processing liquid 116 satisfy such a relationship, the processing liquid 116 exists up to a part of the lower end direction of the discharge parts 123, 123' together with the liquid absorption parts 122, 122'. become. In this relationship, when the liquid dispersion device 100 is rotated via the rotation shaft 121, the processing liquid 116 forms a vortex (eddy current) as the liquid dispersion device 100 rotates, and the internal slope of the discharge portions 123, 123' The flow path can be raised to the discharge ports 125, 125' by centrifugal force based on the rotation. Then, the processing liquid 116 that has finally risen can be effectively discharged from the discharge ports 125, 125' to the outside of the liquid dispersion members 120, 120'.

なお、上記において処理液116が吐出口125,125’から散液部材120,120’の外への吐出が効果的に行われるためには、散液デバイス100の回転に伴って上記ボルテックスが形成されている際も、処理液116の液面(ボルテックス面)が散液部材120の屈曲点Pよりも上方に位置しているが好ましい。 In the above, in order for the processing liquid 116 to be effectively discharged from the discharge ports 125, 125' to the outside of the liquid dispersion members 120, 120', the above-mentioned vortex must be formed as the liquid dispersion device 100 rotates. It is also preferable that the liquid level (vortex surface) of the processing liquid 116 is located above the bending point P of the liquid dispersion member 120 even when

なお、図1および図9において散液デバイス100は2つの散液部材120,120’が回転軸121を介して対称的に配置される例について説明したが、本考案はこのような散液部材の数および配置に特に限定されない。本考案の散液デバイスは1つの散液部材のみで構成されていてもよく、複数(例えば、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ)の散液部材で構成されていてもよい。複数の散液部材を用いる場合は、回転軸が円滑に回転できるようにするために、各散液部材の間の間隔(例えば角度)は略一定に保持されていることが好ましい。 1 and 9, the liquid dispersion device 100 has been described as an example in which the two liquid dispersion members 120, 120' are arranged symmetrically with respect to the rotating shaft 121, but the present invention There are no particular limitations on the number and arrangement of the . The liquid dispersing device of the present invention may be composed of only one liquid dispersing member, or may include a plurality of (for example, two, three, four, five, six, seven, eight) liquid dispersing members. It may be composed of. When using a plurality of liquid dispersion members, it is preferable that the interval (for example, angle) between each liquid dispersion member is kept substantially constant so that the rotating shaft can rotate smoothly.

図9に示す実施形態では、油相116aよりも水相116bが下方に配置されている場合について説明しているが、本考案の散液装置は、このような油相116aおよび水相116bの配置にのみ限定されない。例えば、水相にメタノールが添加されたような系では、油相と水相との配置が逆転し、水相よりも油相が下方に配置されることがある。本考案の散液装置は、このように配置された油相および水槽を含む二相系反応液についても使用できる。 In the embodiment shown in FIG. 9, a case is described in which the aqueous phase 116b is arranged below the oil phase 116a. It is not limited only to placement. For example, in a system in which methanol is added to the water phase, the arrangement of the oil phase and the water phase may be reversed, and the oil phase may be located below the water phase. The liquid dispersion device of the present invention can also be used for a two-phase reaction liquid including an oil phase and a water tank arranged in this manner.

図10は、図1に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置の他の例を示す概略図である。さらに、図11の(a)は図10に示す散液装置のA-A方向における断面図であり、図11の(b)は図10に示す散液装置のB-B方向における断面図である。 FIG. 10 is a schematic diagram showing another example of a liquid dispersion apparatus in which the liquid dispersion device shown in FIG. 1 is incorporated. Furthermore, FIG. 11(a) is a cross-sectional view of the liquid dispersion device shown in FIG. 10 in the AA direction, and FIG. 11(b) is a cross-sectional view of the liquid dispersion device shown in FIG. 10 in the BB direction. be.

本考案の散液装置300では、処理槽110の内壁111に、処理槽110の底部109から反応液116の液面128を上回る高さにまで延びる複数の邪魔板310が設けられている(図10ならびに図11の(a)および(b)を参照)。図10において、邪魔板310は、例えば静置された処理液116の液面128の近傍に位置するように(すなわち、邪魔板310の上端が散液部材120の屈曲点Pと略同じ高さであるか、またはそれよりも僅かに下方に位置するように)設けられている。 In the liquid dispersion device 300 of the present invention, a plurality of baffle plates 310 are provided on the inner wall 111 of the processing tank 110, extending from the bottom 109 of the processing tank 110 to a height above the liquid level 128 of the reaction liquid 116 (Fig. 10 and FIGS. 11(a) and (b)). In FIG. 10, the baffle plate 310 is positioned, for example, in the vicinity of the liquid level 128 of the processing liquid 116 left still (that is, the upper end of the baffle plate 310 is at approximately the same height as the bending point P of the liquid dispersing member 120). or slightly below it).

邪魔板310は、回転軸121を介して流液部材120,120’が回転し、それにより処理槽110内の処理液116が追随して一緒に回転運動することを防止する役割を果たす。言い換えれば、邪魔板310は、処理槽110内で処理液116が水平方向に回転する際の障壁となり、ボルテックスの形成を防止または低減できる。その結果、散液部材120,120’が回転する際であっても、処理液116の液面(ボルテックス面)は散液部材の屈曲点Pよりも上方に位置し、結果として散液部材120,120’の吐出部分123,123’に処理液116が充満され易くなり、吐出口125,125’からの処理液116の吐出が一層効果的になる。最終的に、吐出口125,125’から多くの処理液116を吐出することができ、かつ処理槽110内の処理液116を混合かつ撹拌する効率を高めることができる。 The baffle plate 310 serves to prevent the liquid flowing members 120, 120' from rotating through the rotating shaft 121, thereby preventing the processing liquid 116 in the processing tank 110 from following and rotating together. In other words, the baffle plate 310 acts as a barrier when the processing liquid 116 rotates in the horizontal direction within the processing tank 110, and can prevent or reduce the formation of vortexes. As a result, even when the liquid dispersing members 120 and 120' rotate, the liquid level (vortex surface) of the processing liquid 116 is located above the bending point P of the liquid dispersing member, and as a result, the liquid dispersing member 120 , 120' are easily filled with the processing liquid 116, and the processing liquid 116 is more effectively ejected from the ejection ports 125, 125'. Finally, a large amount of the processing liquid 116 can be discharged from the discharge ports 125, 125', and the efficiency of mixing and stirring the processing liquid 116 in the processing tank 110 can be increased.

処理槽110に設けられる邪魔板310の数は必ずしも限定されないが、例えば、処理槽110の内壁111に略等間隔で1つ~8つが設けられている。 Although the number of baffle plates 310 provided in the processing tank 110 is not necessarily limited, for example, one to eight baffles are provided on the inner wall 111 of the processing tank 110 at approximately equal intervals.

図12は、本考案の散液装置に組み込むことができる邪魔板の他の例を模式的に示す図である。 FIG. 12 is a diagram schematically showing another example of a baffle plate that can be incorporated into the liquid dispersion device of the present invention.

本考案の散液装置は、図12の(a)に示すような邪魔板400aを備えていてもよい。 The liquid dispersion device of the present invention may include a baffle plate 400a as shown in FIG. 12(a).

邪魔板400aは二枚の平衡に並べた板402a,404aと、他の二枚の平衡に並べた板406a,408aとを互いに交差角が略90°となるように交差した構造でなるように構成されている。邪魔板400aは、その全体が散液装置の処理槽の底部に設置できる程度の大きさとなるように設計されている。邪魔板400aを構成する材料は特に限定されず、処理液に対する十分な耐久性を有し、所定の強度を有する材料が採用され得る。 The baffle plate 400a has a structure in which two balanced plates 402a and 404a and two other balanced plates 406a and 408a intersect with each other so that the angle of intersection is approximately 90°. It is configured. The baffle plate 400a is designed to have a size such that the entire baffle plate 400a can be installed at the bottom of the processing tank of the liquid dispersion device. The material constituting the baffle plate 400a is not particularly limited, and any material having sufficient durability against the processing liquid and a predetermined strength may be employed.

あるいは、邪魔板は図12の(b)に示すような構造を有していてもよい。 Alternatively, the baffle plate may have a structure as shown in FIG. 12(b).

図12の(b)に示す邪魔板400bは、二枚の板402b,404bが互いに交差角が略90°となるように交差した構造でなるように構成されている。邪魔板400bもまた、その全体が散液装置の処理槽の底部に設置できる程度の大きさとなるように設計されている。邪魔板400bを構成する材料には上記邪魔板400aを構成するものと同様の材料が採用され得る。 The baffle plate 400b shown in FIG. 12(b) is configured such that two plates 402b and 404b intersect with each other so that the intersecting angle is approximately 90°. The baffle plate 400b is also designed to have a size that allows the entire baffle plate to be installed at the bottom of the processing tank of the liquid dispersion device. The same material as the material forming the baffle plate 400a may be used as the material forming the baffle plate 400b.

図13は、図1に示す散液デバイスと図12の(a)に示す邪魔板とが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。 FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a liquid dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the liquid dispersion device shown in FIG. 1 and the baffle plate shown in FIG. 12(a) are incorporated.

図13に示す散液装置500aでは、処理槽110の底部109の略中央に邪魔板400aが配置されている。邪魔板400aと散液デバイス100の吸液部124,124’との間には所定の間隙が設けられている。処理槽110の底部109にこのような邪魔板400aが配置されることにより、回転軸121を通じて散液デバイス100を当該回転軸121の軸周りに回転させたとしても、邪魔板400aが処理槽110内で処理液116が自由に回転することを阻止し、結果として大きなボルテックス(渦流)を形成することを防止することができる。 In the liquid dispersion device 500a shown in FIG. 13, a baffle plate 400a is arranged approximately at the center of the bottom 109 of the processing tank 110. A predetermined gap is provided between the baffle plate 400a and the liquid absorption parts 124, 124' of the liquid dispersion device 100. By disposing such a baffle plate 400a on the bottom portion 109 of the processing tank 110, even if the liquid dispersion device 100 is rotated around the axis of the rotation shaft 121 through the rotation shaft 121, the baffle plate 400a does not interfere with the processing tank 110. It is possible to prevent the processing liquid 116 from freely rotating within the chamber, thereby preventing the formation of a large vortex (vortex).

図13に示す散液装置500aについても、散液部材120,120’が回転する際、邪魔板400aの存在によって、処理液116の液面(ボルテックス面)は散液部材の屈曲点Pよりも上方に位置し、結果として散液部材120,120’の吐出部分123,123’に処理液116が充満され易くなり、吐出口125,125’からの処理液116の吐出が一層効果的になる。最終的に、吐出口125,125’から多くの処理液116を吐出することができ、かつ処理槽110内の処理液116を混合かつ撹拌する効率を高めることができる。 Regarding the liquid dispersing device 500a shown in FIG. 13, when the liquid dispersing members 120, 120' rotate, the liquid level (vortex surface) of the processing liquid 116 is lower than the bending point P of the liquid dispersing member due to the presence of the baffle plate 400a. As a result, the discharge portions 123, 123' of the liquid dispersion members 120, 120' are easily filled with the processing liquid 116, and the discharge of the processing liquid 116 from the discharge ports 125, 125' becomes more effective. . Finally, a large amount of the processing liquid 116 can be discharged from the discharge ports 125, 125', and the efficiency of mixing and stirring the processing liquid 116 in the processing tank 110 can be increased.

図14は、図1に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置の別の例を示す概略図である。 FIG. 14 is a schematic diagram showing another example of a liquid dispersion apparatus in which the liquid dispersion device shown in FIG. 1 is incorporated.

図14に示す散液装置600では、処理槽110の外周に温度調整用のジャケット610が設けられている。図14において、ジャケット610は、例えば中空の材料で構成されており、図示しない管を通じて、ジャケット入口612から例えば水蒸気や水や熱媒油などの熱媒体を導入し、ジャケット出口614から排出することができる。ジャケット610内に導入された熱媒体は、処理槽110の外側から処理液116の加熱を行うことにより、処理槽110内の処理液116に対する温度制御を可能にする。 In the liquid dispersion apparatus 600 shown in FIG. 14, a jacket 610 for temperature adjustment is provided around the outer periphery of the processing tank 110. In FIG. 14, a jacket 610 is made of, for example, a hollow material, and a heat medium such as steam, water, or heat transfer oil is introduced from a jacket inlet 612 through a pipe (not shown) and discharged from a jacket outlet 614. I can do it. The heat medium introduced into the jacket 610 heats the processing liquid 116 from the outside of the processing tank 110, thereby making it possible to control the temperature of the processing liquid 116 inside the processing tank 110.

なお、図14に示す実施形態では、熱媒体として処理槽110内を加熱するための加熱用熱媒体を用いる例について説明したが、本考案はこれに限定されない。当該加熱用熱媒体に代えて、例えば、液化窒素、水、ブライン、ガス冷媒(例えば、二酸化炭素、フロン)のような冷却用熱媒体がジャケット610に導入されてもよい。 In the embodiment shown in FIG. 14, an example has been described in which a heating medium for heating the inside of the processing tank 110 is used as a heating medium, but the present invention is not limited thereto. Instead of the heating heat medium, a cooling heat medium such as liquefied nitrogen, water, brine, or a gas refrigerant (eg, carbon dioxide, fluorocarbon) may be introduced into the jacket 610.

図15は、図3に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置の一例を示す概略図である。 FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a liquid dispersion apparatus in which the liquid dispersion device shown in FIG. 3 is incorporated.

図15に示す散液装置700aでは、散液デバイス100aを構成する散液部材120a,120’aの吸液口124a,124’が鉛直方向において異なる高さに位置している。 In a liquid dispersion apparatus 700a shown in FIG. 15, liquid suction ports 124a and 124' of liquid dispersion members 120a and 120'a constituting a liquid dispersion device 100a are located at different heights in the vertical direction.

このような構成において、処理液116を構成する油相116aおよび水相116bをそれぞれ図16に示すような位置(すなわち、例えば静置状態において、散液部材120aの吸液口124aが油相116a内に配置され、かつ散液部材120’aの吸液口124’が水相116b内に配置されている位置)まで収容し、モータ140を通じて回転軸121を回転させると、(散液デバイス100aの回転により油相116aおよび水相116bの互いの一部が混合することがあるが)散液部材120aの吸液口124aは、油相116a中の成分をほとんどまたはそれを多く含む処理液116を吸液し、散液部材120’aの吸液口124’は、水相116b中の成分をほとんどまたはそれを多く含む処理液116を吸液することができる。そして、吸液口124a,124’からそれぞれ吸液された処理液116は、散液部材120a,120’aの吐出口125,125’から、例えば、それぞれ液面128上や処理槽110の内壁111に向けて吐出される。 In such a configuration, the oil phase 116a and the aqueous phase 116b constituting the treatment liquid 116 are placed at positions as shown in FIG. When the rotating shaft 121 is rotated through the motor 140, the liquid dispersion device 100a The liquid suction port 124a of the liquid dispersing member 120a is configured to absorb a processing liquid 116 containing most or a large amount of the components in the oil phase 116a (although some of the oil phase 116a and the water phase 116b may mix with each other due to the rotation of the oil phase 116a). The liquid suction port 124' of the liquid dispersion member 120'a can absorb the processing liquid 116 containing most or many of the components in the aqueous phase 116b. Then, the processing liquid 116 absorbed from the liquid suction ports 124a, 124' is transferred from the discharge ports 125, 125' of the liquid dispersion members 120a, 120'a onto the liquid surface 128 or the inner wall of the processing tank 110, respectively. It is discharged towards 111.

ここで、散液部材120a,120’aのある回転により吐出された処理液116は内壁111に当たると、薄膜状になって内壁111を流下する。その後、当該散液部材120a,120’aのさらなる回転により新たに吐出された処理液116もまた内壁111に当たると、薄膜状になって内壁111上を流下する。このように散液部材120a,120’aの回転を続けると、内壁111上には吸液口124a,124’からそれぞれ吸液された互いに成分の組成の異なる処理液116が何重にも重なった薄膜状となって流下する。 Here, when the processing liquid 116 discharged by a certain rotation of the liquid dispersion members 120a and 120'a hits the inner wall 111, it becomes a thin film and flows down the inner wall 111. Thereafter, when the newly discharged processing liquid 116 due to further rotation of the liquid dispersion members 120a and 120'a also hits the inner wall 111, it becomes a thin film and flows down on the inner wall 111. When the liquid dispersing members 120a and 120'a continue to rotate in this manner, the processing liquids 116 having different compositions are layered on the inner wall 111, which are absorbed from the liquid suction ports 124a and 124', respectively. It flows down in the form of a thin film.

その結果、処理槽110内で処理液116を構成する油相116aおよび水相116bを構成する成分を効果的に混合または撹拌することができる。 As a result, the components constituting the oil phase 116a and the aqueous phase 116b of the treatment liquid 116 can be effectively mixed or stirred within the treatment tank 110.

図16は、図4に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。 FIG. 16 is a schematic diagram illustrating an example of a dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the dispersion device shown in FIG. 4 is incorporated.

図16に示す散液装置700bでは、散液デバイス100bを構成する散液部材120b,120’bの吸液口124b,124’bが鉛直方向において異なる高さに位置している。さらに、散液デバイス100bを構成する散液部材120b,120’bの吐出口125b,125’bもまた、鉛直方向において異なる高さに位置している。 In the liquid dispersion apparatus 700b shown in FIG. 16, the liquid suction ports 124b, 124'b of the liquid dispersion members 120b, 120'b constituting the liquid dispersion device 100b are located at different heights in the vertical direction. Further, the discharge ports 125b, 125'b of the liquid dispersion members 120b, 120'b constituting the liquid dispersion device 100b are also located at different heights in the vertical direction.

このような構成において、処理液116を構成する油相116aおよび水相116bをそれぞれ図16に示すような位置(すなわち、例えば静置状態において、散液部材120bの吸液口124bが油相116a内に配置され、かつ散液部材120’bの吸液口124’bが水相116b内に配置されている位置)まで収容し、モータ140を通じて回転軸121を回転させると、(散液デバイス100bの回転により油相116aおよび水相116bの互いの一部が混合することがあるが)散液部材120bの吸液口124bは、油相116a中の成分をほとんどまたはそれを多く含む処理液116を吸液し、散液部材120’bの吸液口124’bは、水相116b中の成分をほとんどまたはそれを多く含む処理液116を吸液することができる。そして、吸液口124b,124’bからそれぞれ吸液された処理液116は、散液部材120b,120’bの吐出口125b,125’bから、例えば、それぞれ液面128上や処理槽110の内壁111に向けて吐出することができる。 In such a configuration, the oil phase 116a and the aqueous phase 116b constituting the treatment liquid 116 are placed at the positions shown in FIG. When the rotating shaft 121 is rotated through the motor 140, the liquid dispersion device Although some of the oil phase 116a and aqueous phase 116b may mix with each other due to the rotation of the oil phase 100b, the liquid suction port 124b of the liquid dispersion member 120b absorbs the processing liquid containing most or a large amount of the components in the oil phase 116a. 116, and the liquid suction port 124'b of the liquid dispersion member 120'b can absorb the processing liquid 116 containing most or many of the components in the aqueous phase 116b. The processing liquid 116 sucked from the liquid suction ports 124b and 124'b is transferred from the discharge ports 125b and 125'b of the liquid dispersion members 120b and 120'b onto the liquid surface 128 and into the processing tank 110, respectively. It can be discharged toward the inner wall 111 of.

図17は、図5に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。 FIG. 17 is a schematic diagram showing an example of a dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the dispersion device shown in FIG. 5 is incorporated.

図17に示す散液装置700cでは、散液デバイス100cを構成する散液部材120c,120’cの吸液口124c,124’cが鉛直方向において異なる高さに位置している。さらに、散液デバイス100cを構成する散液部材120c,120’cの吐出口125c,125’cもまた、鉛直方向において異なる高さに位置している。 In a liquid dispersion device 700c shown in FIG. 17, liquid suction ports 124c and 124'c of liquid dispersion members 120c and 120'c constituting a liquid dispersion device 100c are located at different heights in the vertical direction. Further, the discharge ports 125c and 125'c of the liquid dispersion members 120c and 120'c constituting the liquid dispersion device 100c are also located at different heights in the vertical direction.

このような構成において、処理液116を構成する油相116aおよび水相116bをそれぞれ図17に示すような位置(すなわち、例えば静置状態において、散液部材120cの吸液口124cが油相116a内に配置され、かつ散液部材120’cの吸液口124’cが水相116b内に配置されている位置)まで収容し、モータ140を通じて回転軸121を回転させると、(散液デバイス100bの回転により油相116aおよび水相116bの互いの一部が混合することがあるが)散液部材120cの吸液口124cは、油相116a中の成分をほとんどまたはそれを多く含む処理液116を吸液し、散液部材120’cの吸液口124’cは、水相116b中の成分をほとんどまたはそれを多く含む処理液116を吸液することができる。そして、吸液口124c,124’cからそれぞれ吸液された処理液116は、散液部材120c,120’cの吐出口125c,125’cから、例えば、それぞれ液面128上や処理槽110の内壁111に向けて吐出することができる。 In such a configuration, the oil phase 116a and the aqueous phase 116b constituting the treatment liquid 116 are placed at the positions shown in FIG. When the rotating shaft 121 is rotated through the motor 140, the liquid dispersion device Although some of the oil phase 116a and aqueous phase 116b may be mixed with each other due to the rotation of the oil phase 100b, the liquid suction port 124c of the liquid dispersion member 120c absorbs a processing liquid containing most or a large amount of the components in the oil phase 116a. 116, and the liquid suction port 124'c of the liquid dispersion member 120'c can absorb the processing liquid 116 containing most or many of the components in the aqueous phase 116b. Then, the processing liquid 116 absorbed from the liquid suction ports 124c and 124'c is transferred from the discharge ports 125c and 125'c of the liquid dispersion members 120c and 120'c onto the liquid surface 128 and into the processing tank 110, respectively. It can be discharged toward the inner wall 111 of.

図18は、図6に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置の一例を示す概略図である。 FIG. 18 is a schematic diagram showing an example of a liquid dispersion apparatus in which the liquid dispersion device shown in FIG. 6 is incorporated.

図18に示す散液装置700dでは、散液デバイス100dを構成する散液部材120d,120’dの吸液口124d,124’dが鉛直方向において異なる高さに位置し、かつ当該散液部材120d,120’dの吐出口125d,125’dもまた鉛直方向において異なる高さに位置している。 In a liquid dispersing device 700d shown in FIG. 18, liquid suction ports 124d and 124'd of liquid dispersing members 120d and 120'd constituting a liquid dispersing device 100d are located at different heights in the vertical direction, and the liquid dispersing members The discharge ports 125d and 125'd of the discharge ports 120d and 120'd are also located at different heights in the vertical direction.

図18に示す実施形態では、散液部材120dの吸液口124dは水相116b内に配置されており、散液部材120’dの吸液口124’dは、油相116a内に配置されている。このような状態で回転軸121を回転させると、散液部材120dの吸液口124dは水相116bの構成成分または水相116bの構成成分を豊富に含む成分(以下、これらを水相116bの成分等という)を優先的に吸液し、散液部材120’dの吸液口124’dは油相116aの構成成分または油相116aを豊富に含む成分(以下、これらを油相116aの成分等という)を優先的に吸液することができる。 In the embodiment shown in FIG. 18, the liquid suction port 124d of the liquid dispersion member 120d is disposed within the aqueous phase 116b, and the liquid suction port 124'd of the liquid dispersion member 120'd is disposed within the oil phase 116a. ing. When the rotating shaft 121 is rotated in such a state, the liquid suction port 124d of the liquid dispersion member 120d absorbs the constituent components of the aqueous phase 116b or the constituents rich in the constituent components of the aqueous phase 116b (hereinafter, these are referred to as the components of the aqueous phase 116b). The liquid absorption port 124'd of the liquid dispersing member 120'd preferentially absorbs the constituent components of the oil phase 116a or the components rich in the oil phase 116a (hereinafter, these are referred to as components of the oil phase 116a). component, etc.) can be preferentially absorbed.

また、散液部材120’dの吐出口125’dは、散液部材120dの吐出口125dよりも上方で開口されているため、吐出口125’dからの油相116aの成分等は、吐出口125dからの水相116bの成分等よりも、処理槽110の内壁111に向けて上方に排出される。そして、内壁111に衝突した油相116aの成分等は、同様に内壁111に衝突した水相116bの成分等よりも液面128までの距離を長く流下する。これにより、油相116aの成分等と水相116bの成分等との間の流下の距離が相違し、内壁111および液面128付近において、油相116aの成分等と水相116bの成分等とはより複雑に混合する機会が提供される。 Furthermore, since the discharge port 125'd of the liquid dispersion member 120'd is opened above the discharge port 125d of the liquid dispersion member 120d, the components of the oil phase 116a from the discharge port 125'd are It is discharged upward toward the inner wall 111 of the processing tank 110 than the components of the aqueous phase 116b from the outlet 125d. The components of the oil phase 116a that collided with the inner wall 111 flow down a longer distance to the liquid level 128 than the components of the aqueous phase 116b that similarly collided with the inner wall 111. As a result, the flow distance between the components of the oil phase 116a and the components of the aqueous phase 116b is different, and the components of the oil phase 116a and the components of the aqueous phase 116b differ near the inner wall 111 and the liquid surface 128. provides the opportunity for more complex mixing.

図19は、図7に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。 FIG. 19 is a schematic diagram showing an example of a liquid dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the liquid dispersion device shown in FIG. 7 is incorporated.

図19に示す散液装置700eでは、散液デバイス100eを構成する散液部材120eの吸液口124eが撹拌槽110の底部109側に指向している。図19において、散液部材120eの吸液口124eは、処理液116の油相116aと水相116bとの界面付近に配置されているが、特にこのような配置に限定されない。処理液116の静置状態において、散液部材120eの吸液口124eは、油相116a側または水相116b側のいずれに配置されていてもよい。 In a liquid dispersion device 700e shown in FIG. 19, a liquid suction port 124e of a liquid dispersion member 120e constituting a liquid dispersion device 100e is oriented toward the bottom 109 of the stirring tank 110. In FIG. 19, the liquid suction port 124e of the liquid dispersion member 120e is arranged near the interface between the oil phase 116a and the water phase 116b of the processing liquid 116, but the arrangement is not particularly limited to this. When the treatment liquid 116 is in a stationary state, the liquid suction port 124e of the liquid dispersion member 120e may be placed on either the oil phase 116a side or the aqueous phase 116b side.

このような構成において、モータ140を通じて回転軸121を回転させると、散液デバイス100eの回転により油相116aおよび水相116bが混合した状態で散液部材120eの吸液口124eから吸液される。吸液口124eから吸液された処理液116は、散液部材120eの吐出口125e,125’eから、例えば、それぞれ液面128上や処理槽110の内壁111に向けて吐出することができる。 In such a configuration, when the rotating shaft 121 is rotated through the motor 140, the oil phase 116a and the water phase 116b are mixed and absorbed from the liquid suction port 124e of the liquid dispersion member 120e due to the rotation of the liquid dispersion device 100e. . The processing liquid 116 sucked from the liquid suction port 124e can be discharged from the discharge ports 125e, 125'e of the liquid dispersion member 120e toward the liquid surface 128 or the inner wall 111 of the processing tank 110, respectively, for example. .

図20は、図8に示す散液デバイスが組み込まれた散液装置(反応装置)の一例を示す概略図である。 FIG. 20 is a schematic diagram illustrating an example of a dispersion apparatus (reaction apparatus) in which the dispersion device shown in FIG. 8 is incorporated.

図20に示す散液装置700fでは、散液デバイス100fを構成する散液部材120f,120’fの吸液口124f,124’fが鉛直方向において略同じ高さに位置している。さらに、散液デバイス100fを構成する散液部材120f,120’fの吐出口125,125’もまた、鉛直方向において異なる高さに位置している。 In the liquid dispersion device 700f shown in FIG. 20, the liquid suction ports 124f, 124'f of the liquid dispersion members 120f, 120'f constituting the liquid dispersion device 100f are located at substantially the same height in the vertical direction. Further, the discharge ports 125, 125' of the liquid dispersion members 120f, 120'f constituting the liquid dispersion device 100f are also located at different heights in the vertical direction.

上述の通り、散液デバイス100fでは、散液部材120f,120’fを構成する吸液部分122f,122’fが比較的短いため、本考案の散液装置700fは、例えば、処理液116が比較的少量の場合(すなわち油相116aおよび水相116bを構成する各液量が少ない場合)でも、回転軸121の回転を通じて吸液部124f,124’fから処理液116を吸液し、かつ吐出口125f,125’fから当該処理液をそれぞれ液面128上や処理槽110の内壁111に向けて吐出することができる。 As described above, in the liquid dispersing device 100f, the liquid absorbing portions 122f and 122'f that constitute the liquid dispersing members 120f and 120'f are relatively short. Even if the amount of liquid is relatively small (that is, the amount of each liquid constituting the oil phase 116a and the water phase 116b is small), the processing liquid 116 can be absorbed from the liquid absorption parts 124f, 124'f through the rotation of the rotating shaft 121, and The processing liquid can be discharged from the discharge ports 125f and 125'f toward the liquid surface 128 and the inner wall 111 of the processing tank 110, respectively.

例えば本考案の散液装置が反応装置として使用される場合、当該装置は反応液(反応物)の撹拌が所望される種々の反応生成物の製造において有用である。特に、油相と水相とで構成されるような二相系(不均一反応系)や、多相(例えば2相)の化学物質から構成される反応系において、従来の撹拌機を用いる場合よりも効果的に反応生成物を得ることができる。例えば二相系の例としては、脂肪酸エステルを製造するためのエステル交換反応が挙げられる。 For example, when the liquid dispersion apparatus of the present invention is used as a reaction apparatus, the apparatus is useful in the production of various reaction products in which stirring of the reaction liquid (reactant) is desired. In particular, when using a conventional stirrer in a two-phase system (heterogeneous reaction system) such as an oil phase and an aqueous phase, or a reaction system consisting of multi-phase (e.g. two-phase) chemical substances. The reaction product can be obtained more effectively than the conventional method. For example, two-phase systems include transesterification reactions to produce fatty acid esters.

本考案において、散液デバイスを構成する散液部材の吸液部分が鉛直方向に延びており、装着された回転軸よって吸液部分は比較的小さい回転半径で回転することができる。一方、吐出部分は所定の角度で傾斜しているため、内部の流路を通過して処理液は回転に伴う遠心力を利用して容易に外部に排出できる。その結果、本考案の散液デバイスは処理液内でより少ないエネルギーで回転できるとともに、効率良く処理液の排出、すなわち処理液の混合や撹拌、反応、蒸発、蒸留などの各種操作を行うことができる。 In the present invention, the liquid-absorbing portion of the liquid-sprinkling member constituting the liquid-sprinkling device extends in the vertical direction, and the liquid-absorbing portion can be rotated with a relatively small rotation radius by the attached rotating shaft. On the other hand, since the discharge portion is inclined at a predetermined angle, the processing liquid can pass through the internal flow path and be easily discharged to the outside by utilizing the centrifugal force accompanying the rotation. As a result, the liquid dispersion device of the present invention can rotate within the processing liquid with less energy, and can efficiently discharge the processing liquid, that is, perform various operations such as mixing, stirring, reaction, evaporation, and distillation of the processing liquid. can.

(反応生成物の製造方法)
次に、本考案の散液デバイスが組み込まれた散液装置を用いて所定の反応生成物を製造する方法について説明する。
(Method for producing reaction product)
Next, a method for producing a predetermined reaction product using a dispersion apparatus incorporating the dispersion device of the present invention will be described.

この製造方法では、上記散液デバイスが組み込まれた散液装置内で処理液を循環させることにより撹拌が行われる。ここで、本明細書において、用語「循環による撹拌」とは、対象となる液体(例えば反応液)に対して、水平方向の回転を加えることによる撹拌と、上記散液装置を用いる場合のように、鉛直方向の当該液体の移動かつ循環を通じて当該液体全体の混ぜ返し(またはミキシング)との両方を包含していう。 In this manufacturing method, stirring is performed by circulating the treatment liquid within a dispersion apparatus incorporating the above-mentioned dispersion device. Here, in this specification, the term "agitation by circulation" refers to agitation by applying rotation in the horizontal direction to a target liquid (for example, a reaction liquid), and agitation by applying rotation in the horizontal direction to a target liquid (for example, a reaction liquid), as well as agitation when using the above-mentioned liquid dispersion device. This includes both vertical movement of the liquid and mixing of the entire liquid through circulation.

用いられる処理液は、無機または有機系の液体媒体を含有し、一般に撹拌機等による撹拌を通じて化学反応を進行させかつ制御され得るものである。例えば処理液は不均一系の反応液である。例えば、油相および水相から構成されている反応液は、上記循環による撹拌を通じて、反応液の乳化を向上かつ促進することができる点で有用である。 The processing liquid used contains an inorganic or organic liquid medium, and generally allows the chemical reaction to proceed and be controlled by stirring with a stirrer or the like. For example, the processing liquid is a heterogeneous reaction liquid. For example, a reaction solution composed of an oil phase and an aqueous phase is useful in that emulsification of the reaction solution can be improved and promoted through stirring by the above-mentioned circulation.

処理液が不均一系の反応液である場合、当該処理液には、例えば原料油脂と、液体酵素と、炭素数1から8を有するアルコール、および水が含有されている。 When the treatment liquid is a heterogeneous reaction liquid, the treatment liquid contains, for example, raw material fats and oils, a liquid enzyme, an alcohol having 1 to 8 carbon atoms, and water.

原料油脂は、例えばバイオディーゼル燃料用の脂肪酸エステルの製造において使用され得る油脂である。原料油脂は、予め精製された油脂、または不純物を含む未精製油脂のいずれであってもよい。原料油脂の例としては、食用油脂およびその廃食用油脂、原油、および他の廃棄物系油脂、ならびにそれらの組合せが挙げられる。食用油脂およびその廃食用油脂の例としては、植物油脂、動物油脂、魚油、微生物生産油脂、およびこれらの廃油、ならびにこれらの混合物(混合油脂)が挙げられる。植物油脂の例としては、必ずしも限定されないが、大豆油、菜種油、パーム油、およびオリーブ油が挙げられる。動物油脂の例としては、必ずしも限定されないが、牛脂、豚脂、鶏脂、鯨油、および羊脂が挙げられる。魚油としては、必ずしも限定されないが、イワシ油、マグロ油、およびイカ油が挙げられる。微生物生産油脂の例としては、必ずしも限定されないが、モルティエレラ属(Mortierella)またはシゾキトリウム属(Schizochytrium)などの微生物によって生産される油脂が挙げられる。 The raw material oil is an oil that can be used, for example, in the production of fatty acid ester for biodiesel fuel. The raw material fat may be either a previously refined fat or oil or an unrefined fat containing impurities. Examples of feedstock fats and oils include edible fats and their waste edible fats, crude oil, and other waste-based fats and oils, and combinations thereof. Examples of edible fats and fats and their waste edible fats include vegetable oils, animal fats, fish oils, microbially produced fats and oils, these waste oils, and mixtures thereof (mixed fats and oils). Examples of vegetable oils include, but are not necessarily limited to, soybean oil, rapeseed oil, palm oil, and olive oil. Examples of animal fats and oils include, but are not necessarily limited to, beef tallow, pork fat, chicken fat, whale oil, and mutton fat. Fish oils include, but are not necessarily limited to, sardine oil, tuna oil, and squid oil. Examples of microbially produced fats and oils include, but are not necessarily limited to, fats and oils produced by microorganisms such as Mortierella or Schizochytrium.

原油は、例えば、従来の食用油脂の搾油工程から得られる未精製または未加工の油脂であり、例えば、リン脂質および/またはタンパク質などのガム状不純物、遊離脂肪酸、色素、微量金属および他の炭化水素系の油可溶性不純物、ならびにこれらの組合せを含有し得る。原油に含まれる当該不純物の含有量は特に限定されない。 Crude oil is an unrefined or unprocessed fat obtained, for example, from a conventional edible oil extraction process, free of gummy impurities such as phospholipids and/or proteins, free fatty acids, pigments, trace metals and other chars. It may contain hydrogen-based oil-soluble impurities, as well as combinations thereof. The content of the impurity contained in crude oil is not particularly limited.

廃棄物系油脂としては、例えば、食品油脂の製造過程で生じる粗油をアルカリの存在下で精製することにより得られる油滓、熱処理油、プレス油、および圧延油、ならびにこれらの組合せが挙げられる。 Examples of waste oils and fats include soapstock, heat-treated oil, press oil, and rolling oil obtained by refining crude oil produced in the process of producing food oils and fats in the presence of an alkali, and combinations thereof. .

原料油脂は、油脂本来の性質を阻害しない範囲において任意の量の水分を含有していてもよい。さらに、原料油脂は、別途脂肪酸エステルの生成反応において使用した溶液中に残存する未反応の油脂を用いてもよい。 The raw material oil or fat may contain any amount of water within a range that does not impede the inherent properties of the oil or fat. Furthermore, as the raw material oil or fat, unreacted oil or fat remaining in a solution used in a separate fatty acid ester production reaction may be used.

液体酵素としては、脂肪酸エステルの生成反応に使用され得る任意の酵素触媒のうち、室温において液体の性状を有するものが挙げられる。液体酵素の例としては、リパーゼ、クチナーゼ、およびそれらの組合せが挙げられる。ここで、本明細書中に用いられる用語「リパーゼ」とは、グリセリド(アシルグリセロールともいう)に作用して、当該グリセリドをグリセリンまたは部分グリセリドと脂肪酸とに分解する能力を有し、かつ直鎖低級アルコールの存在下ではエステル交換により脂肪酸エステルを生成する能力を有する酵素を言う。 Examples of liquid enzymes include those that have liquid properties at room temperature among any enzyme catalysts that can be used in the fatty acid ester production reaction. Examples of liquid enzymes include lipase, cutinase, and combinations thereof. Here, the term "lipase" as used herein refers to a linear enzyme that has the ability to act on glycerides (also referred to as acylglycerols) and decompose the glycerides into glycerin or partial glycerides and fatty acids, and An enzyme that has the ability to generate fatty acid esters by transesterification in the presence of lower alcohols.

リパーゼは1,3-特異的であっても、非特異的であってもよい。脂肪酸の直鎖低級アルコールエステルを製造することができるという点においては、当該リパーゼは、非特異的であることが好ましい。リパーゼの例としては、リゾムコール属(リゾムコール・ミーハエ(Rhizomucor miehei))、ムコール属、アスペルギルス属、リゾプス属、ペニシリウム属などに属する糸状菌に由来するリパーゼ;キャンディダ属(カンジダ・アンタルシティカ(Candida antarcitica),カンジダ・ルゴサ(Candida rugosa),カンジダ・シリンドラセア(Candida cylindracea))、ピヒア(Pichia)などに属する酵母に由来するリパーゼ;シュードモナス属、セラチア属などに属する細菌に由来するリパーゼ;および豚膵臓などの動物に由来するリパーゼが挙げられる。液体リパーゼは、例えば、これらの微生物が産生したリパーゼを含む該微生物の培養液を濃縮かつ精製することによって、あるいは粉末化したリパーゼを水に溶解することによって得ることができる。市販の液体リパーゼもまた用いられ得る。 Lipases can be 1,3-specific or non-specific. The lipase is preferably non-specific in that it can produce linear lower alcohol esters of fatty acids. Examples of lipases include lipases derived from filamentous fungi belonging to the genus Rhizomucor (Rhizomucor miehei), Mucor, Aspergillus, Rhizopus, Penicillium, etc.; lipase derived from yeast belonging to the genus Pseudomonas, Candida rugosa, Candida cylindracea, Pichia, etc.; lipase derived from bacteria belonging to the genus Pseudomonas, Serratia, etc.; and porcine pancreas Examples include lipases derived from animals such as. Liquid lipase can be obtained, for example, by concentrating and purifying a culture solution of these microorganisms containing lipase produced by these microorganisms, or by dissolving powdered lipase in water. Commercially available liquid lipases may also be used.

上記液体酵素の使用量は、例えば、原料油脂の種類および/または量によって変動するため必ずしも限定されないが、使用する原料油脂100質量部に対し、好ましくは0.1質量部~50質量部、好ましくは0.2質量部~30質量部である。液体酵素の使用量が0.1質量部を下回ると、効果的なエステル交換反応を触媒することができず、所望の脂肪酸エステルの収量および/または収率を低下させるおそれがある。液体酵素の使用量が50質量部を上回ると、もはやエステル交換反応を通じて得られる所望の脂肪酸エステルの収量および/または収率に変化が見られず、むしろ製造効率を低下させるおそれがある。 The amount of the liquid enzyme used is not necessarily limited, as it varies depending on the type and/or amount of the raw material fat, for example, but is preferably 0.1 parts by mass to 50 parts by mass, preferably 0.1 parts by mass to 100 parts by mass of raw material fats and oils used. is 0.2 parts by mass to 30 parts by mass. If the amount of the liquid enzyme used is less than 0.1 part by mass, it may not be possible to catalyze the transesterification reaction effectively, which may reduce the yield and/or yield of the desired fatty acid ester. When the amount of liquid enzyme used exceeds 50 parts by mass, no change is observed in the yield and/or yield of the desired fatty acid ester obtained through the transesterification reaction, and there is a possibility that the production efficiency may be reduced.

アルコールは、直鎖または分岐鎖の低級アルコール(例えば、炭素数1~8のアルコール、好ましくは炭素数1~4のアルコール)である。直鎖の低級アルコールが好ましい。直鎖の低級アルコールの例としては、必ずしも限定されないが、メタノール、エタノール、n-プロパノール、およびn-ブタノール、ならびにこれらの組合せが挙げられる。 The alcohol is a linear or branched lower alcohol (for example, an alcohol having 1 to 8 carbon atoms, preferably an alcohol having 1 to 4 carbon atoms). Straight chain lower alcohols are preferred. Examples of straight chain lower alcohols include, but are not necessarily limited to, methanol, ethanol, n-propanol, and n-butanol, and combinations thereof.

上記アルコールの使用量は、例えば、使用する原料油脂の種類および/または量によって変動するため必ずしも限定されないが、原料油脂100質量部に対し、好ましくは5質量部~100質量部、好ましくは10質量部~30質量部である。アルコールの使用量が5質量部を下回ると、効果的なエステル交換反応を行うことができず、所望の脂肪酸エステルの収量および/または収率を低下させるおそれがある。アルコールの使用量が100質量部を上回ると、もはやエステル交換反応を通じて得られる所望の脂肪酸エステルの収量および/または収率に変化が見られず、むしろ製造効率を低下させるおそれがある。 The amount of the alcohol used is not necessarily limited as it varies depending on the type and/or amount of the raw material fat or oil, for example, but is preferably 5 parts by mass to 100 parts by mass, preferably 10 parts by mass based on 100 parts by mass of the raw material fat or oil. parts to 30 parts by mass. If the amount of alcohol used is less than 5 parts by mass, an effective transesterification reaction cannot be carried out, and there is a possibility that the yield and/or yield of the desired fatty acid ester may be reduced. When the amount of alcohol used exceeds 100 parts by mass, there is no longer any change in the yield and/or yield of the desired fatty acid ester obtained through the transesterification reaction, and there is a possibility that the production efficiency may be reduced.

用いられる水は、蒸留水、イオン交換水、水道水、純水のいずれであってもよい。当該水の使用量は、例えば、使用する原料油脂の種類および/または量によって変動するため必ずしも限定されないが、原料油脂100質量部に対し、好ましくは0.1質量部~50質量部、好ましくは2質量部~30質量部である。水の使用量が0.1質量部を下回ると、反応系内に形成される水層の量が不足し、上記原料油脂、液体酵素およびアルコールによる効果的なエステル交換反応を行うことができず、所望の脂肪酸エステルの収量および/または収率を低下させるおそれがある。水の使用量が50質量部を上回ると、もはやエステル交換反応を通じて得られる所望の脂肪酸エステルの収量および/または収率に変化が見られず、むしろ製造効率を低下させるおそれがある。 The water used may be distilled water, ion exchange water, tap water, or pure water. The amount of water to be used is not necessarily limited as it varies depending on the type and/or amount of the raw material fat and oil, for example, but is preferably 0.1 parts by mass to 50 parts by mass, preferably 0.1 parts by mass to 100 parts by mass of raw material fats and oils. The amount is 2 parts by mass to 30 parts by mass. If the amount of water used is less than 0.1 part by mass, the amount of water layer formed in the reaction system will be insufficient, making it impossible to carry out an effective transesterification reaction using the raw material oil, liquid enzyme, and alcohol. , the yield and/or yield of the desired fatty acid ester may be reduced. When the amount of water used exceeds 50 parts by mass, there is no longer any change in the yield and/or yield of the desired fatty acid ester obtained through the transesterification reaction, and there is a possibility that the production efficiency may be reduced.

この方法では、上記処理液に対して所定の電解質が添加されていてもよい。電解質を構成するアニオンとしては、必ずしも限定されないが、例えば、炭酸水素イオン、炭酸イオン、塩化物イオン、水酸化物イオン、クエン酸イオン、リン酸水素イオン、リン酸二水素イオン、およびリン酸イオンならびにこれらの組合せが挙げられる。電解質を構成するカチオンとしては、例えば、アルカリ金属イオン、およびアルカリ土類金属イオンならびにそれらの組合せが挙げられ、より具体的な例としては、ナトリウムイオン、カリウムイオン、およびカルシウムイオン、ならびにそれらの組合せが挙げられる。電解質の例としては、炭酸水素ナトリウム(重曹)、炭酸ナトリウム、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、クエン酸三ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化ナトリウム、およびリン酸三ナトリウム、ならびにそれらの組合せが好ましい。汎用性に富み、入手が容易である等の理由から、炭酸水素ナトリウム(重曹)がより好ましい。 In this method, a predetermined electrolyte may be added to the treatment liquid. Anions constituting the electrolyte include, but are not necessarily limited to, bicarbonate ions, carbonate ions, chloride ions, hydroxide ions, citrate ions, hydrogen phosphate ions, dihydrogen phosphate ions, and phosphate ions. and combinations thereof. Examples of cations constituting the electrolyte include alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and combinations thereof; more specific examples include sodium ions, potassium ions, calcium ions, and combinations thereof. can be mentioned. Examples of electrolytes include sodium bicarbonate (baking soda), sodium carbonate, calcium chloride, calcium hydroxide, trisodium citrate, sodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, sodium chloride, and trisodium phosphate; A combination of these is preferred. Sodium hydrogen carbonate (baking soda) is more preferred because it is highly versatile and easily available.

上記原料油脂、触媒、およびアルコール、および水は、例えば図9に示す散液装置200の処理槽110に処理液供給口112を通じて同時または任意の順序で添加され、油相116aおよび水相116bで構成される処理液116が構成される。その後、回転軸121の回転を通じて散液デバイス100の流液部材120,120’を処理槽110内で回転させることにより、上述の通り、流液部材120,120’から処理液116が吸液され、吸液された処理液は吸液部分122,122’および吐出部分123,123’内の各流路を通じて上方に移動し、流液部材120,120’の吐出口125,125’から吐出される。このような処理液116の移動によって処理液116の撹拌が促され、反応生成物である脂肪酸エステルの生成が行われる。処理槽110内に付される温度は、必ずしも限定されないが、例えば、5℃~80℃、好ましくは15℃~80℃、より好ましくは25℃~50℃である。 The raw material oil, catalyst, alcohol, and water are added simultaneously or in any order to the treatment tank 110 of the liquid dispersion device 200 shown in FIG. A processing liquid 116 is formed. Thereafter, by rotating the liquid flow members 120, 120' of the liquid dispersion device 100 within the processing tank 110 through the rotation of the rotating shaft 121, the processing liquid 116 is absorbed from the liquid flow members 120, 120' as described above. The sucked processing liquid moves upward through the channels in the liquid suction parts 122, 122' and the discharge parts 123, 123', and is discharged from the discharge ports 125, 125' of the liquid flow members 120, 120'. Ru. Such movement of the processing liquid 116 promotes stirring of the processing liquid 116, and the production of fatty acid ester as a reaction product is performed. The temperature applied in the processing tank 110 is not necessarily limited, but is, for example, 5°C to 80°C, preferably 15°C to 80°C, more preferably 25°C to 50°C.

なお、散液装置200内の回転軸の回転は必ずしも高速(例えば、600rpm以上)で行われなくてもよい。例えば、低速(例えば、80rpm以上300rpm未満)または中速(例えば、300rpm以上600rpm未満)に設定されてもよい。さらに、反応時間は、使用する原料油脂、触媒、アルコール、および水の各量によって変動するため、必ずしも限定されず、任意の時間が当業者によって設定され得る。 Note that the rotation shaft in the liquid dispersion device 200 does not necessarily have to be rotated at high speed (for example, 600 rpm or more). For example, the speed may be set to a low speed (for example, 80 rpm or more and less than 300 rpm) or a medium speed (for example, 300 rpm or more and less than 600 rpm). Furthermore, since the reaction time varies depending on the amounts of the raw material oil, catalyst, alcohol, and water used, it is not necessarily limited and can be set as any time by those skilled in the art.

反応の終了後、生成物および反応残渣は散液装置200の処理槽110から取り出され、例えば、当業者に周知の手段を用いて脂肪酸エステルを含む層と、副生成物グリセリンを含む層とに分離される。その後、脂肪酸エステルを含む層はさらに、必要に応じて当業者に周知の方法を用いて脂肪酸エステルが単離かつ精製され得る。 After completion of the reaction, the products and reaction residues are taken out from the treatment tank 110 of the liquid dispersion device 200 and separated into a layer containing the fatty acid ester and a layer containing the by-product glycerin, for example, using means well known to those skilled in the art. separated. Thereafter, the layer containing the fatty acid ester can be further isolated and purified, if necessary, using methods well known to those skilled in the art.

上記のようにして得られた脂肪酸エステルは、例えばバイオディーゼル燃料またはその構成成分として使用され得る。 The fatty acid ester obtained as described above can be used, for example, as a biodiesel fuel or a component thereof.

100,100a,100b,100c,100d,100e,100f 散液デバイス
109 底部
110 処理槽
111 内壁
112 処理液供給口
114 生成物等出口
115 バルブ
116 処理液
116a 油相
116b 水相
120,120’,120a,120’a,120b,120’b,120c,120’c,120d,120’d,120e,120’e,120f,120’f 流液部材
121 回転軸
122,122’,122a,122b,122’b,122c,122’c,122e,122’e,122f,122’f 吸液部分
123,123’, 123b,123’b,123c,123’c,123e,123’e 吐出部分
124,124’,124b,134’b,124c,124’c,124d,124’d,124e, 124f,124’f 吸液口
125,125’,125” 吐出口
128 液面
140 モータ
200,300,500a,600,700a,700b,700c,700d,700e,700f 散液装置
310,400a,400b 邪魔板
610 ジャケット
612 ジャケット入口
614 ジャケット出口
100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100e, 100f Liquid dispersion device 109 Bottom 110 Processing tank 111 Inner wall 112 Processing liquid supply port 114 Product outlet 115 Valve 116 Processing liquid 116a Oil phase 116b Water phase 120, 120', 120a , 120'a, 120b, 120'b, 120c, 120'c, 120d, 120'd, 120e, 120'e, 120f, 120'f Flowing liquid member 121 Rotating shaft 122, 122', 122a, 122b, 122 'b, 122c, 122'c, 122e, 122'e, 122f, 122'f Liquid suction part 123, 123', 123b, 123'b, 123c, 123'c, 123e, 123'e Discharge part 124, 124 ', 124b, 134'b, 124c, 124'c, 124d, 124'd, 124e, 124f, 124'f Liquid suction port 125, 125', 125'' Discharge port 128 Liquid level 140 Motor 200, 300, 500a, 600, 700a, 700b, 700c, 700d, 700e, 700f Liquid dispersion device 310, 400a, 400b Baffle plate 610 Jacket 612 Jacket inlet 614 Jacket outlet

Claims (7)

回転軸に装着可能な少なくとも1つの流液部材を備える、散液デバイスであって、
該流液部材が、
該回転軸に沿って延びかつ下端に吸液口を有する、複数の筒状の吸液部分と、
一端が該吸液部分の上端と連通し、そして他端に吐出口を備えかつ該吸液部分に対して傾斜して延びる、少なくとも1つの吐出部分とを備え、
該吸液部分が、該回転軸の軸方向と略平行に延びる一直線上の管であり、該回転軸に沿って密集して設けられている、散液デバイス。
A liquid dispersion device comprising at least one liquid flow member attachable to a rotating shaft,
The liquid flow member is
a plurality of cylindrical liquid suction portions extending along the rotation axis and having a liquid suction port at the lower end;
at least one discharge portion, one end communicating with the upper end of the liquid suction portion, the other end having a discharge port, and extending obliquely with respect to the liquid suction portion;
A liquid dispersion device, wherein the liquid absorbing portion is a linear tube extending substantially parallel to the axial direction of the rotating shaft, and is densely provided along the rotating shaft.
前記吸液部分の前記下端のすべてが前記回転軸に対して同じ位置に設けられている、請求項1に記載の散液デバイス。 The liquid dispersion device according to claim 1, wherein all of the lower ends of the liquid absorption portion are provided at the same position with respect to the rotation axis. 前記吸液部分の前記下端のうちの1つが、該下端の他の1つと比較して前記回転軸に対して異なる位置に設けられている、請求項1に記載の散液デバイス。 The liquid dispersion device according to claim 1, wherein one of the lower ends of the liquid absorption portion is provided at a different position with respect to the rotation axis compared to the other one of the lower ends. 前記吐出部分の前記他端のすべてが前記回転軸に対して同じ位置に設けられている、請求項1に記載の散液デバイス。 The liquid dispersion device according to claim 1, wherein all of the other ends of the discharge portion are provided at the same position with respect to the rotation axis. 前記吐出部分の前記他端のうちの1つが、該他端の他の1つと比較して前記回転軸に対して異なる位置に設けられている、請求項1に記載の散液デバイス。 The liquid dispersion device according to claim 1, wherein one of the other ends of the discharge portion is provided at a different position with respect to the rotation axis compared to the other one of the other ends. 処理液を収容するための処理槽と、該処理槽内に設けられている請求項1から5のいずれかに記載の散液デバイスと、該散液デバイスが装着された回転軸とを備える、散液装置。 A treatment tank for containing a treatment liquid, a liquid dispersion device according to any one of claims 1 to 5 provided in the treatment tank, and a rotating shaft to which the liquid dispersion device is attached. Sprinkling equipment. 前記処理液が油相および水相から構成されている、請求項6に記載の散液装置。 The liquid dispersion device according to claim 6, wherein the treatment liquid is composed of an oil phase and an aqueous phase.
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