JP7272045B2 - 蒸留装置 - Google Patents

Description

本開示は、蒸留装置に関する。

アルコール飲料、食用油、石油化学製品等の蒸留、アンモニアの除去、二酸化炭素の回収、および、医薬品の製造等に蒸留装置が用いられている。蒸留装置は、低沸点成分と高沸点成分とを含んで構成される原料液を、留出液と缶出液とに分離する装置である。

このような蒸留装置として、気液接触流路と、１または複数のリブとを備えた蒸留装置が開発されている（例えば、特許文献１）。特許文献１の気液接触流路は、留出ガス排出口が一端側に設けられ、缶出液排出口が他端側に設けられ、底面が、留出ガス排出口から缶出液排出口に向かって鉛直下方に傾斜する。また、特許文献１のリブは、気液接触流路の底面から立設し、留出ガス排出口側から缶出液排出口側に延在する。特許文献１の蒸留装置は、装置を小型化しつつ、所定の分離性能を維持したまま、処理速度を向上させることができる。

特許第６３５７８８２号公報

上記特許文献１のような蒸留装置において、分離性能を向上させる技術の開発が希求されている。

本開示は、このような課題に鑑み、分離性能を向上させることが可能な蒸留装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る蒸留装置は、留出流体排出口と、缶出液排出口と、留出流体排出口と缶出液排出口との間に設けられた原料液供給口と、原料液供給口側から缶出液排出口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、水平方向に延在する加熱側底面部と、加熱側底面部より缶出液排出口側であって、加熱側底面部の下方に設けられる缶出液滞留底面部と、加熱側底面部から立設し、原料液供給口側から缶出液排出口側に延在する複数の第１のリブと、隣り合う第１のリブの間に設けられた加熱側底面部の缶出液排出口側の縁部に接触するか、缶出液排出口側の縁部に連続するか、もしくは、缶出液排出口側の縁部に接続され、第１のリブの延在方向と交差する方向の幅が、缶出液排出口側の縁部の幅よりも小さい狭小部を有する第１の滞留抑制部と、を備え、加熱側底面部には、メッシュが設けられていない。

また、蒸留装置は、留出流体排出口側から原料液供給口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、水平方向に延在する冷却側底面部と、冷却側底面部より原料液供給口側であって、冷却側底面部の下方に設けられる原料液滞留底面部と、冷却側底面部から立設し、留出流体排出口側から原料液供給口側に延在する複数の第２のリブと、隣り合う第２のリブの間に設けられた冷却側底面部の原料液供給口側の縁部に接触するか、原料液供給口側の縁部に連続するか、もしくは、原料液供給口側の縁部に接続され、第２のリブの延在方向と交差する方向の幅が、原料液供給口側の縁部の幅よりも小さい狭小部を有する第２の滞留抑制部と、を備え、冷却側底面部には、メッシュが設けられていなくてもよい。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る他の蒸留装置は、留出流体排出口と、缶出液排出口と、留出流体排出口と缶出液排出口との間に設けられた原料液供給口と、留出流体排出口側から原料液供給口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、水平方向に延在する冷却側底面部と、冷却側底面部より原料液供給口側であって、冷却側底面部の下方に設けられる原料液滞留底面部と、冷却側底面部から立設し、留出流体排出口側から原料液供給口側に延在する複数のリブと、隣り合うリブの間に設けられた冷却側底面部の原料液供給口側の縁部に接触するか、原料液供給口側の縁部に連続するか、もしくは、原料液供給口側の縁部に接続され、リブの延在方向と交差する方向の幅が、原料液供給口側の縁部の幅よりも小さい狭小部を有する滞留抑制部と、を備え、冷却側底面部には、メッシュが設けられていない。

また、滞留抑制部は、複数の狭小部を有するメッシュで構成されてもよい。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る他の蒸留装置は、留出流体排出口と、缶出液排出口と、留出流体排出口と缶出液排出口との間に設けられた原料液供給口と、原料液供給口側から缶出液排出口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、水平方向に延在する加熱側底面部と、加熱側底面部から立設し、原料液供給口側から缶出液排出口側に延在する複数の第１のリブと、加熱側底面部より缶出液排出口側であって、加熱側底面部の下方に設けられる缶出液滞留底面部と、加熱側底面部の缶出液排出口側の縁部に連続し、加熱側底面部より濡れ性が高い第１の側面部と、を備える。

また、蒸留装置は、留出流体排出口側から原料液供給口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、水平方向に延在する冷却側底面部と、冷却側底面部から立設し、留出流体排出口側から原料液供給口側に延在する複数の第２のリブと、冷却側底面部より原料液供給口側であって、冷却側底面部の下方に設けられる原料液滞留底面部と、冷却側底面部の原料液供給口側の縁部に連続し、冷却側底面部より濡れ性が高い第２の側面部と、を備えてもよい。

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る他の蒸留装置は、留出流体排出口と、缶出液排出口と、留出流体排出口と缶出液排出口との間に設けられた原料液供給口と、留出流体排出口側から原料液供給口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、水平方向に延在する冷却側底面部と、冷却側底面部から立設し、留出流体排出口側から原料液供給口側に延在する複数のリブと、冷却側底面部より原料液供給口側であって、冷却側底面部の下方に設けられる原料液滞留底面部と、冷却側底面部の原料液供給口側の縁部に連続し、冷却側底面部より濡れ性が高い側面部と、を備える。

本開示によれば、分離性能を向上させることが可能となる。

蒸留装置の概略的な構成を説明する図である。 蒸留部の分解斜視図である。 図３（ａ）は、底部および滞留抑制部の鉛直断面図である。図３（ｂ）は、滞留抑制部の一部を拡大した斜視図である。図３（ｃ）は、滞留抑制部の一部を拡大した上面図である。 第１の変形例の滞留抑制部を説明する図である。 第２の変形例の滞留抑制部を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

［蒸留装置１００］
図１は、蒸留装置１００の概略的な構成を説明する図である。本実施形態の図１をはじめとする以下の図では、垂直に交わるＸ軸（水平方向）、Ｙ軸（水平方向）、Ｚ軸（鉛直方向）を図示の通り定義している。なお、図１中、液体の流れを実線の矢印で示し、気体の流れを破線の矢印で示す。

蒸留装置１００は、原料液を留出液と缶出液とに分離する。原料液は、低沸点成分と、低沸点成分より沸点が高い高沸点成分とを少なくとも含む。留出液は、原料液より低沸点成分が高濃度である。缶出液は、原料液より高沸点成分が高濃度である。原料液は、例えば、食用油、生理活性物質等である。

図１に示すように、蒸留装置１００は、原料供給部１１０と、蒸留部１２０と、リボイラ１３０と、コンデンサ１４０と、缶出液排出部１５０と、留出液排出部１６０とを含む。

原料供給部１１０は、蒸留部１２０に原料を供給する。本実施形態において、原料供給部１１０は、原料貯留容器１１２と、配管１１２ａ、１１４ａと、ポンプ１１４とを含む。原料貯留容器１１２は、原料液を貯留する容器である。配管１１２ａは、原料貯留容器１１２とポンプ１１４とを接続する。配管１１４ａは、ポンプ１１４と、蒸留部１２０の原料液供給口２１２ｈとを接続する。ポンプ１１４は、吸入側が原料貯留容器１１２に接続される。ポンプ１１４は、吐出側が蒸留部１２０の原料液供給口２１２ｈに接続される。

蒸留部１２０は、原料液を蒸留する。図２は、蒸留部１２０の分解斜視図である。図２に示すように、蒸留部１２０は、本体２１０と、リブ２２０Ａ、２２０Ｂと、滞留抑制部２３０、２３２とを含む。

本体２１０は、角柱形状の中空部材である。本体２１０は、アルミニウム、または、ステンレス鋼等の金属材料で形成される。本体２１０は、底部２１２と、上部２１４と、側部２１６とを含む。

底部２１２は、平板形状の部材である。底部２１２の図２中Ｙ軸方向の長さＬは、例えば、３００ｍｍである。底部２１２は、留出液滞留底面部２１２ａと、缶出液滞留底面部２１２ｂと、原料液滞留底面部２１２ｃと、冷却側底面部２１２ｄと、加熱側底面部２１２ｅと、側面２１２ｆ、２１２ｇを含む。

留出液滞留底面部２１２ａは、底部２１２における図２中Ｙ軸方向の一端側に設けられる。また、詳しくは後述するが、側部２１６における図２中Ｙ軸方向の一端側には留出液排出口２１６ａが設けられる。缶出液滞留底面部２１２ｂは、底部２１２における図２中Ｙ軸方向の他端側に設けられる。また、詳しくは後述するが、側部２１６における図２中Ｙ軸方向の他端側には缶出液排出口２１６ｂが設けられる。原料液滞留底面部２１２ｃは、底部２１２の中央に設けられる。原料液滞留底面部２１２ｃには、原料液供給口２１２ｈが設けられる。換言すれば、原料液供給口２１２ｈは、留出液排出口２１６ａと缶出液排出口２１６ｂとの間に設けられる。また、原料液滞留底面部２１２ｃは、冷却側底面部２１２ｄより原料液供給口２１２ｈ側であって、冷却側底面部２１２ｄの下方に設けられると言える。

留出液滞留底面部２１２ａと原料液滞留底面部２１２ｃとの間には、冷却側底面部２１２ｄが設けられる。冷却側底面部２１２ｄは、留出液滞留底面部２１２ａおよび原料液滞留底面部２１２ｃより上方に設けられる。換言すれば、留出液滞留底面部２１２ａは、冷却側底面部２１２ｄより留出液排出口２１６ａ側であって、冷却側底面部２１２ｄの下方に設けられる。

側面２１２ｆ（第１の側面部）は、加熱側底面部２１２ｅの缶出液排出口２１６ｂ側の縁部２１２ｅａ、および、缶出液滞留底面部２１２ｂの原料液供給口２１２ｈ側の縁部２１２ｂａに連続する。

原料液滞留底面部２１２ｃと缶出液滞留底面部２１２ｂとの間には、加熱側底面部２１２ｅが設けられる。加熱側底面部２１２ｅは、原料液滞留底面部２１２ｃおよび缶出液滞留底面部２１２ｂより上方に設けられる。換言すれば、缶出液滞留底面部２１２ｂは、加熱側底面部２１２ｅより缶出液排出口２１６ｂ側であって、加熱側底面部２１２ｅの下方に設けられる。

側面２１２ｇ（第２の側面部）は、冷却側底面部２１２ｄの原料液供給口２１２ｈ側の縁部２１２ｄａ、および、原料液滞留底面部２１２ｃの留出液排出口２１６ａ側の縁部２１２ｃａに連続する。

リブ２２０Ａ（第１のリブ）は、底部２１２における加熱側底面部２１２ｅから立設し、原料液供給口２１２ｈ側から缶出液排出口２１６ｂ側に延在した部材である。リブ２２０Ｂ（第２のリブ）は、底部２１２における冷却側底面部２１２ｄから立設し、留出液排出口２１６ａ側から原料液供給口２１２ｈ側に延在した部材である。リブ２２０Ａ、２２０Ｂは、それぞれ複数（ここでは、６）設けられる。本実施形態において、リブ２２０Ａ、２２０Ｂは、基端の幅（図２中Ｘ軸方向の幅）が、先端の幅と実質的に等しい。また、リブ２２０Ａ、２２０Ｂの先端は、上部２１４と離隔する。

隣り合うリブ２２０Ａ間の距離は、例えば、２ｍｍ程度である。なお、隣り合うリブ２２０Ｂ間の距離は、隣り合うリブ２２０Ａ間の距離と実質的に等しい。リブ２２０Ａ、２２０Ｂの高さ（基端から先端までの高さ、図２中Ｚ軸方向の高さ）は、例えば、３ｍｍ程度である。また、リブ２２０Ａ、２２０Ｂの先端と上部２１４との距離は、例えば、１００μｍ～１０ｍｍ程度（ここでは、１ｍｍ）である。

側部２１６は、筒形状（角筒形状）の部材である。側部２１６は、底部２１２を囲繞する。側部２１６は、下面が底部２１２の下面と面一となるように設けられる。

側部２１６の一端側には、留出液排出口２１６ａ（留出流体排出口）が設けられる。側部２１６の他端側には、缶出液排出口２１６ｂが設けられる。

上部２１４は、平板形状の部材である。上部２１４は、側部２１６上に設けられる。したがって、底部２１２、側部２１６、上部２１４によって囲繞された空間が、原料液を蒸留する蒸留空間となる。

また、本実施形態において、本体２１０（少なくとも底部２１２および上部２１４）は、一端側から他端側（留出液排出口２１６ａ側から缶出液排出口２１６ｂ側）に向かって鉛直下方（図２中Ｚ軸方向）に傾斜している。つまり、加熱側底面部２１２ｅおよび缶出液滞留底面部２１２ｂは、原料液供給口２１２ｈ側から缶出液排出口２１６ｂ側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する。また、冷却側底面部２１２ｄおよび留出液滞留底面部２１２ａは、留出液排出口２１６ａ側から原料液供給口２１２ｈ側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する。なお、本体２１０の傾斜角は、例えば、２．５度程度である。

滞留抑制部２３０（第１の滞留抑制部）および滞留抑制部２３２（第２の滞留抑制部）は、複数本の針金２３４（狭小部）が編み込まれたメッシュ（金網）で構成される。滞留抑制部２３０は、加熱側底面部２１２ｅの缶出液排出口２１６ｂ側の縁部２１２ｅａに接触して本体２１０内に設けられる。滞留抑制部２３２は、冷却側底面部２１２ｄの原料液供給口２１２ｈ側の縁部２１２ｄａに接触して２１０内に設けられる。

図３は、滞留抑制部２３０、２３２を説明する図である。図３（ａ）は、底部２１２および滞留抑制部２３０、２３２の鉛直断面図である。図３（ｂ）は、滞留抑制部２３０の一部を拡大した斜視図である。図３（ｃ）は、滞留抑制部２３０の一部を拡大した上面図である。

図３（ａ）に示すように、滞留抑制部２３０は、缶出液滞留底面部２１２ｂに設けられる。滞留抑制部２３０は、縁部２１２ｅａに立てかけられ、他端側が側部２１６の内壁に係止される。滞留抑制部２３２は、原料液滞留底面部２１２ｃに設けられる。滞留抑制部２３２は、縁部２１２ｄａに立てかけられ、他端側が原料液滞留底面部２１２ｃと加熱側底面部２１２ｅとの間に設けられる側面２１２ｅｂに係止される。

図３（ｂ）に示すように、滞留抑制部２３０は、縁部２１２ｅａ全域に亘って縁部２１２ｅａと接触する。つまり、滞留抑制部２３０は、隣り合う２つのリブ２２０Ａの間に形成された流路２５０すべての縁部２１２ｅａ（各流路２５０の底面の端部）に接触する。同様に、滞留抑制部２３２は、縁部２１２ｄａ全域に亘って縁部２１２ｄａと接触する。つまり、滞留抑制部２３２は、隣り合う２つのリブ２２０Ｂの間に形成された流路２５２すべての縁部２１２ｄａ（各流路２５２の底面の端部）に接触する。

詳細に説明すると、図３（ｃ）に示すように、滞留抑制部２３０を構成する針金２３４の先端は、各流路２５０の縁部２１２ｅａに当接（接触）する。滞留抑制部２３０を構成する針金２３４のリブ２２０Ａの延在方向と直交する方向（図３（ａ）～図３（ｃ）中Ｘ軸方向）の幅Ｍは、流路２５０に設けられた縁部２１２ｅａの幅Ｗよりも小さい。同様に、滞留抑制部２３２を構成する針金２３４の先端は、各流路２５２の縁部２１２ｄａに当接（接触）する。滞留抑制部２３２を構成する針金２３４のリブ２２０Ｂの延在方向と直交する方向（例えば、図３（ａ）～図３（ｃ）中Ｘ軸方向）の幅Ｍは、流路２５２に設けられた縁部２１２ｄａの幅Ｗよりも小さい。

また、流路２５０の縁部２１２ｅａに当接する針金２３４の数は、各流路２５０において実質的に等しい。なお、流路２５０の縁部２１２ｅａに当接する針金２３４の数は、流路２５０ごとに異なってもよい。同様に、流路２５２の縁部２１２ｄａに当接する針金２３４の数は、各流路２５２において実質的に等しい。なお、流路２５２の縁部２１２ｄａに当接する針金２３４の数は、流路２５２ごとに異なってもよい。

図１に戻って説明すると、リボイラ１３０は、例えば、熱交換器で構成される。リボイラ１３０は、本体２１０における原料液供給口２１２ｈと缶出液排出口２１６ｂとの間を加熱する。リボイラ１３０は、本体２１０内の原料液および凝縮液を、缶出液の沸点以上に加熱する。なお、リボイラ１３０による加熱温度は、低沸点成分の沸点以上高沸点成分の沸点以下の所定の温度であり、原料液の組成、および、目的とする分離性能に基づいて決定される。

コンデンサ１４０は、例えば、熱交換器で構成される。コンデンサ１４０は、本体２１０における原料液供給口２１２ｈと留出液排出口２１６ａとの間を冷却する。コンデンサ１４０は、本体２１０内の蒸気を留出液の沸点未満に冷却する。なお、コンデンサ１４０による冷却温度は、低沸点成分の沸点以上高沸点成分の沸点以下の所定の温度であり、原料液の組成、および、目的とする分離性能に基づいて決定される。

缶出液排出部１５０は、蒸留部１２０（本体２１０内）で生成された缶出液を外部に排出する。本実施形態において、缶出液排出部１５０は、配管１５２ａ、１５２ｂと、ポンプ１５４と、缶出液貯留容器１５６とを含む。配管１５２ａは、本体２１０の缶出液排出口２１６ｂとポンプ１５４とを接続する。配管１５２ｂは、ポンプ１５４と缶出液貯留容器１５６とを接続する。ポンプ１５４は、吸入側が缶出液排出口２１６ｂに接続される。ポンプ１５４は、吐出側が缶出液貯留容器１５６に接続される。缶出液貯留容器１５６は、缶出液を貯留する容器である。

留出液排出部１６０は、蒸留部１２０（本体２１０内）で生成された留出液を外部に排出する。本実施形態において、留出液排出部１６０は、配管１６２ａ、１６２ｂと、ポンプ１６４と、留出液貯留容器１６６とを含む。配管１６２ａは、本体２１０の留出液排出口２１６ａとポンプ１６４とを接続する。配管１６２ｂは、ポンプ１６４と留出液貯留容器１６６とを接続する。ポンプ１６４は、吸入側が留出液排出口２１６ａに接続される。ポンプ１６４は、吐出側が留出液貯留容器１６６に接続される。留出液貯留容器１６６は、留出液を貯留する容器である。

続いて、蒸留装置１００による原料液の蒸留について説明する。まず、ポンプ１１４は、原料貯留容器１１２から、蒸留部１２０の本体２１０の原料液供給口２１２ｈに原料液を供給する。上記したように本体２１０の底面（底部２１２）は、留出液排出口２１６ａ側から缶出液排出口２１６ｂ側に向かって鉛直下方に傾斜している。このため、原料液は、本体２１０内（リブ２２０Ａ間の加熱側底面部２１２ｅ、つまり流路２５０）を缶出液排出口２１６ｂに向かって流れる（図１中、実線の矢印）。

本体２１０内における原料液供給口２１２ｈと缶出液排出口２１６ｂとの間は、リボイラ１３０によって、低沸点成分の沸点以上に加熱されている。このため、原料液は、本体２１０内を原料液供給口２１２ｈから缶出液排出口２１６ｂに向かって流れる過程で加熱される。これにより、本体２１０において、原料液から、低沸点成分を多く含む蒸気（気体）が生成される。

なお、原料液供給口２１２ｈから缶出液排出口２１６ｂに向かうに従って、低沸点成分を多く含む蒸気（以下、単に「蒸気」と称する）の生成量が増加する。このため、本体２１０内における原料液供給口２１２ｈ側と、缶出液排出口２１６ｂ側とで圧力差が生じる。つまり、缶出液排出口２１６ｂ側の方が、原料液供給口２１２ｈ側よりも圧力が高くなる。したがって、本体２１０内において生成された蒸気は、液体の流れと逆方向、すなわち、原料液供給口２１２ｈ（留出液排出口２１６ａ）に向かって流れる。

一方、本体２１０内における原料液供給口２１２ｈと留出液排出口２１６ａとの間は、コンデンサ１４０によって、低沸点成分の沸点未満に冷却されている。このため、蒸気は、本体２１０内を原料液供給口２１２ｈから留出液排出口２１６ａに向かって流れる過程で冷却される。これにより、本体２１０において、蒸気に含まれる低沸点成分および高沸点成分が凝縮して液体（凝縮液）となる。そして、凝縮液は、リブ２２０Ｂ間の冷却側底面部２１２ｄ（流路２５２）を缶出液排出口２１６ｂに向かって自重で流れる。これにより、還流が為され、蒸留装置１００は、低沸点成分と高沸点成分の分離性能を向上することが可能となる。

そして、本体２１０内における留出液排出口２１６ａの上方の領域において凝縮された液体が、留出液として留出液排出口２１６ａを通じて、ポンプ１６４によって本体２１０外に抜き出される。ポンプ１６４によって抜き出された留出液は、留出液貯留容器１６６に貯留される。

一方、本体２１０において蒸気が取り除かれた液体（蒸発しなかった液体）は、缶出液として缶出液排出口２１６ｂを通じて、ポンプ１５４によって本体２１０外に抜き出される。ポンプ１５４によって抜き出された缶出液は、缶出液貯留容器１５６に貯留される。

以上説明したように、本実施形態にかかる蒸留装置１００は、滞留抑制部２３０を備える。上記したように、滞留抑制部２３０は、各流路２５０の縁部２１２ｅａに接触する。また、滞留抑制部２３０を構成する針金２３４の幅Ｍは、各流路２５０の縁部２１２ｅａの幅Ｗより小さい。したがって、滞留抑制部２３０（針金２３４）は、毛細管現象によって、流路２５０の原料液および凝縮液（以下、これらを纏めて単に「原料液」とする）を缶出液滞留底面部２１２ｂ側に導くことができる。

一方、滞留抑制部２３０を備えない従来技術は、流路２５０内の原料液が、表面張力によって各流路２５０の縁部２１２ｅａで堰き止められてしまう。そうすると、原料液は、流路２５０から缶出液滞留底面部２１２ｂに落下せず、流路２５０内に滞留してしまう。

これに対し、蒸留装置１００は、滞留抑制部２３０を備えるため、流路２５０の原料液を連続して缶出液滞留底面部２１２ｂ側に導くことができる。したがって、蒸留装置１００は、各流路２５０の縁部２１２ｅａで原料液が堰き止められてしまう事態を回避することが可能となる。これにより、蒸留装置１００は、流路２５０内の原料液の滞留を防止することができる。このため、蒸留装置１００は、流路２５０内において蒸気の生成効率を向上させることが可能となる。

同様に、本実施形態にかかる蒸留装置１００は、滞留抑制部２３２を備える。上記したように、滞留抑制部２３２は、各流路２５２の縁部２１２ｄａに接触する。また、滞留抑制部２３２を構成する針金２３４の幅Ｍは、各流路２５２の縁部２１２ｄａの幅Ｗより小さい。したがって、滞留抑制部２３２（針金２３４）は、毛細管現象によって、流路２５２の凝縮液を原料液滞留底面部２１２ｃ側に導くことができる。蒸留装置１００は、滞留抑制部２３２を備えるため、流路２５２の凝縮液を連続して原料液滞留底面部２１２ｃ側に導くことができる。したがって、蒸留装置１００は、各流路２５２の縁部２１２ｄａで凝縮液が堰き止められてしまう事態を回避することが可能となる。これにより、蒸留装置１００は、流路２５２内の凝縮液の滞留を防止することができる。このため、蒸留装置１００は、流路２５２内において、過剰に凝縮液が生成されてしまう事態を防止することが可能となる。

また、上記実施形態において、滞留抑制部２３０、２３２は、メッシュで構成される。これにより、滞留抑制部２３０、２３２を容易に設置することが可能となる。

また、上記したように、滞留抑制部２３０は、流路２５０の縁部２１２ｅａに当接する針金２３４の数が、各流路２５０において実質的に等しくなるように設けられる。これにより、蒸留装置１００は、各流路２５０から缶出液滞留底面部２１２ｂ側に落下する原料液の量を実質的に等しくすることができる。蒸留装置１００は、複数の流路２５０ごとの蒸発効率を均一化することが可能となる。したがって、蒸留装置１００は、複数の流路２５０ごとの分離性能の偏りをなくすことができる。

同様に、滞留抑制部２３２は、流路２５２の縁部２１２ｄａに当接する針金２３４の数が、各流路２５２において実質的に等しくなるように設けられる。これにより、蒸留装置１００は、各流路２５２から原料液滞留底面部２１２ｃ側に落下する凝縮液の量を実質的に等しくすることができる。蒸留装置１００は、複数の流路２５２ごとの凝縮効率を均一化することが可能となる。したがって、蒸留装置１００は、複数の流路２５２ごとの分離性能の偏りをなくすことができる。

このように、蒸留装置１００は、滞留抑制部２３０、２３２を備えるため、原料液の分離性能を向上させることが可能となる。

また、本実施形態の蒸留装置１００では、原料液や凝縮液がリブ２２０Ａ間（流路２５０）、または、リブ２２０Ｂ間（流路２５２）を流れるように本体２１０が構成されている。液体が流れる流路幅が大きいと、液体の表面張力によって、流路の端部側を流れる液体の流速と、流路の中央側を流れる液体の流速との差が大きくなってしまう。そこで、リブ２２０Ａ間（流路２５０）およびリブ２２０Ｂ間（流路２５２）の幅を２ｍｍ以下とすることで、流路２５０、２５２の端部側を流れる液体の流速と、流路２５０、２５２の中央側を流れる液体の流速との差を小さくすることができ、流路２５０、２５２内における流速の均一化を図ることが可能となる。

［第１の変形例］
上記実施形態において、滞留抑制部２３０、２３２がメッシュで構成される場合を例に挙げた。しかし、滞留抑制部は、幅が、流路２５０、２５２に設けられた縁部２１２ｅａ、２１２ｄａの幅よりも小さければ、構成に限定はない。

図４は、第１の変形例の滞留抑制部３３０を説明する図である。図４に示すように、滞留抑制部３３０は、狭小部３３２を含む。狭小部３３２は、金属材料で構成された棒部材である。狭小部３３２は、各流路２５０に設けられる。狭小部３３２の先端は、各流路２５０の縁部２１２ｅａに当接（接触）する。狭小部３３２のリブ２２０Ａの延在方向と直交する方向（図４中Ｘ軸方向）の幅Ｎは、流路２５０に設けられた縁部２１２ｅａの幅Ｗよりも小さい。

したがって、滞留抑制部３３０（狭小部３３２）は、毛細管現象によって、流路２５０の原料液を缶出液滞留底面部２１２ｂ側に導くことができる。

また、滞留抑制部２３２に代えて、滞留抑制部３３０を備えてもよい。これにより、滞留抑制部３３０（狭小部３３２）は、毛細管現象によって、流路２５２の凝縮液を原料液滞留底面部２１２ｃ側に導くことができる。

［第２の変形例］
上記実施形態において、滞留抑制部２３０、２３２を構成する針金２３４が縁部２１２ｅａ、２１２ｄａと接触する構成を例に挙げて説明した。しかし、滞留抑制部４３０は、縁部２１２ｅａに連続してもよい。

図５は、第２の変形例の滞留抑制部４３０を説明する図である。図５に示すように、滞留抑制部４３０は、狭小部４３２を含む。狭小部４３２は、各流路２５０の縁部２１２ｅａに連続しており、縁部２１２ｅａから缶出液滞留底面部２１２ｂ側に突出する。狭小部４３２のリブ２２０Ａの延在方向と直交する方向（図４中Ｘ軸方向）の幅Ｐは、流路２５０に設けられた縁部２１２ｅａの幅Ｗよりも小さい。

したがって、滞留抑制部４３０（狭小部４３２）は、毛細管現象によって、流路２５０の原料液を缶出液排出口２１６ｂ側に導くことができる。

また、滞留抑制部２３２に代えて、滞留抑制部４３０を備えてもよい。これにより、滞留抑制部４３０（狭小部４３２）は、毛細管現象によって、流路２５２の凝縮液を原料液滞留底面部２１２ｃ（原料液供給口２１２ｈ）側に導くことができる。

以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態において、蒸留装置１００のリボイラ１３０が本体２１０を直接加熱する構成を例に挙げた。しかし、リボイラは、本体２１０の缶出液排出口２１６ｂから排出された缶出液の一部を加熱してもよい。この場合、本体２１０における缶出液排出口２１６ｂの上方に缶出ガス導入口が形成されるとよい。そして、リボイラによって生成された蒸気は、缶出ガス導入口を通じて本体２１０内に導入される。

また、上記実施形態において、蒸留装置１００のコンデンサ１４０が本体２１０を直接冷却する構成を例に挙げた。しかし、コンデンサは、本体２１０から排出された蒸気を冷却してもよい。この場合、本体２１０における留出液排出口２１６ａの上方に留出ガス排出口（留出流体排出口）が形成されるとよい。そして、コンデンサによって生成された凝縮液（留出液）は、一部が留出液排出口２１６ａを通じて本体２１０内に導入される。

また、上記実施形態において、蒸留装置１００が、滞留抑制部２３０、２３２を備える構成を例に挙げた。しかし、蒸留装置１００は、少なくとも滞留抑制部２３０および滞留抑制部２３２のいずれか一方を備えていればよい。

また、上記実施形態において、滞留抑制部２３０、２３２は、針金２３４の先端が、縁部２１２ｅａ、２１２ｄａに接触する場合を例に挙げた。しかし、滞留抑制部２３０、２３２は、針金２３４のいずれかの部分が縁部２１２ｅａ、２１２ｄａに接触していればよい。同様に、滞留抑制部３３０の狭小部３３２のいずれかの部分が縁部２１２ｅａ、２１２ｄａに接触していればよい。

また、上記実施形態において、滞留抑制部２３０、２３２は、針金２３４が、縁部２１２ｅａ、２１２ｄａに接触する場合を例に挙げた。しかし、滞留抑制部２３０、２３２は、針金２３４が、溶接等により、縁部２１２ｅａ、２１２ｄａに接続されていてもよい。同様に、滞留抑制部３３０の狭小部３３２が、溶接等により、縁部２１２ｅａ、２１２ｄａに接続されていてもよい。

また、上記実施形態において、滞留抑制部２３０は、針金２３４の他端が、側部２１６の内壁に係止される（接触する）場合を例に挙げた。また、滞留抑制部２３２は、針金２３４の他端が、側面２１２ｅｂに係止される（接触する）場合を例に挙げた。しかし、針金２３４の他端は、いずれの部材にも接触していなくてもよい。

また、上記実施形態において、蒸留装置１００が、滞留抑制部２３０、２３２を備える構成を例に挙げた。しかし、蒸留装置は、側面２１２ｆのうち、少なくとも加熱側底面部２１２ｅの缶出液排出口２１６ｂ側の縁部２１２ｅａから連続した箇所（第１の側面部）が加熱側底面部２１２ｅよりも濡れ性が高ければ、滞留抑制部２３０を備えずともよい。これにより、第１の側面部は、毛細管現象によって、流路２５０の原料液を缶出液滞留底面部２１２ｂ側に導くことができる。なお、側面２１２ｆ全面の濡れ性が、加熱側底面部２１２ｅよりも高くてもよい。

同様に、蒸留装置は、側面２１２ｇのうち、少なくとも冷却側底面部２１２ｄの原料液供給口２１２ｈ側の縁部２１２ｄａから連続した箇所（第２の側面部）が冷却側底面部２１２ｄよりも濡れ性が高ければ、滞留抑制部２３２を備えずともよい。これにより、側面２１２ｇは、毛細管現象によって、流路２５２の凝縮液を原料液滞留底面部２１２ｃ側に導くことができる。なお、側面２１２ｇ全面の濡れ性が、冷却側底面部２１２ｄよりも高くてもよい。

また、上記実施形態において、リボイラ１３０が熱交換器で構成される場合を例に挙げて説明した。しかし、リボイラ１３０は、ペルチェ素子、または、電気ヒータで構成されてもよい。

また、上記実施形態において、コンデンサ１４０が熱交換器で構成される場合を例に挙げて説明した。しかし、コンデンサ１４０は、ペルチェ素子、または、ファンで構成されてもよい。

また、上記実施形態において、加熱側底面部２１２ｅが原料液供給口２１２ｈ側から缶出液排出口２１６ｂ側に向かうに従って鉛直下方に傾斜している構成を例に挙げた。しかし、加熱側底面部２１２ｅは、水平方向に延在していてもよい。また、冷却側底面部２１２ｄが留出液排出口２１６ａ側から原料液供給口２１２ｈ側に向かうに従って鉛直下方に傾斜している構成を例に挙げた。しかし、冷却側底面部２１２ｄは、水平方向に延在してもよい。

また、上記実施形態において、本体２１０の寸法関係や傾斜角について説明した。しかし、本体２１０は、原料液における低沸点成分と高沸点成分との割合、目的とする分離性能、ポンプ１１４による原料液の供給流速（処理速度）に基づいて、適宜設定されればよい。

また、上記実施形態において、留出液排出口２１６ａ、および、缶出液排出口２１６ｂが側部２１６に設けられる構成を例に挙げた。しかし、留出液排出口２１６ａおよび缶出液排出口２１６ｂのいずれか一方または両方は、底部２１２に設けられてもよい。また、原料液供給口２１２ｈは、上部２１４または側部２１６に設けられてもよい。いずれにせよ、本体２１０は、留出液排出口２１６ａ（留出流体排出口）と、缶出液排出口２１６ｂと、留出液排出口２１６ａと缶出液排出口２１６ｂとの間に設けられた原料液供給口２１２ｈとを有していればよい。

また、上記実施形態において、滞留抑制部２３０、２３２、３３０が金属材料で構成される場合を例に挙げた。しかし、滞留抑制部２３０、２３２、３３０の材質に限定はない。

本開示は、蒸留装置に利用することができる。

１００ 蒸留装置
２１２ｂ 缶出液滞留底面部
２１２ｃ 原料液滞留底面部
２１２ｄ 冷却側底面部
２１２ｄａ 縁部
２１２ｅ 加熱側底面部
２１２ｅａ 縁部
２１２ｆ 側面（第１の側面部）
２１２ｇ 側面（第２の側面部）
２１２ｈ 原料液供給口
２１６ａ 留出液排出口
２１６ｂ 缶出液排出口
２２０Ａ リブ（第１のリブ）
２２０Ｂ リブ（第２のリブ）
２３０ 滞留抑制部
２３２ 滞留抑制部
２３４ 針金（狭小部）
３３０ 滞留抑制部
３３２ 狭小部
４３０ 滞留抑制部
４３２ 狭小部

Claims (7)

1. 留出流体排出口と、
   缶出液排出口と、
   前記留出流体排出口と前記缶出液排出口との間に設けられた原料液供給口と、
   前記原料液供給口側から前記缶出液排出口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、水平方向に延在する加熱側底面部と、
   前記加熱側底面部より前記缶出液排出口側であって、前記加熱側底面部の下方に設けられる缶出液滞留底面部と、
   前記加熱側底面部から立設し、前記原料液供給口側から前記缶出液排出口側に延在する複数の第１のリブと、
   隣り合う前記第１のリブの間に設けられた前記加熱側底面部の前記缶出液排出口側の縁部に接触するか、前記缶出液排出口側の縁部に連続するか、もしくは、前記缶出液排出口側の縁部に接続され、前記第１のリブの延在方向と交差する方向の幅が、前記缶出液排出口側の縁部の幅よりも小さい狭小部を有する第１の滞留抑制部と、
   を備え、
   前記加熱側底面部には、メッシュが設けられていない、蒸留装置。
2. 前記留出流体排出口側から前記原料液供給口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、水平方向に延在する冷却側底面部と、
   前記冷却側底面部より前記原料液供給口側であって、前記冷却側底面部の下方に設けられる原料液滞留底面部と、
   前記冷却側底面部から立設し、前記留出流体排出口側から前記原料液供給口側に延在する複数の第２のリブと、
   隣り合う前記第２のリブの間に設けられた前記冷却側底面部の前記原料液供給口側の縁部に接触するか、前記原料液供給口側の縁部に連続するか、もしくは、前記原料液供給口側の縁部に接続され、前記第２のリブの延在方向と交差する方向の幅が、前記原料液供給口側の縁部の幅よりも小さい狭小部を有する第２の滞留抑制部と、
   を備え、
   前記冷却側底面部には、メッシュが設けられていない、請求項１に記載の蒸留装置。
3. 留出流体排出口と、
   缶出液排出口と、
   前記留出流体排出口と前記缶出液排出口との間に設けられた原料液供給口と、
   前記留出流体排出口側から前記原料液供給口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、水平方向に延在する冷却側底面部と、
   前記冷却側底面部より前記原料液供給口側であって、前記冷却側底面部の下方に設けられる原料液滞留底面部と、
   前記冷却側底面部から立設し、前記留出流体排出口側から前記原料液供給口側に延在する複数のリブと、
   隣り合う前記リブの間に設けられた前記冷却側底面部の前記原料液供給口側の縁部に接触するか、前記原料液供給口側の縁部に連続するか、もしくは、前記原料液供給口側の縁部に接続され、前記リブの延在方向と交差する方向の幅が、前記原料液供給口側の縁部の幅よりも小さい狭小部を有する滞留抑制部と、
   を備え、
   前記冷却側底面部には、メッシュが設けられていない、蒸留装置。
4. 前記滞留抑制部は、複数の狭小部を有するメッシュで構成される請求項１から３のいずれか１項に記載の蒸留装置。
5. 留出流体排出口と、
   缶出液排出口と、
   前記留出流体排出口と前記缶出液排出口との間に設けられた原料液供給口と、
   前記原料液供給口側から前記缶出液排出口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、水平方向に延在する加熱側底面部と、
   前記加熱側底面部から立設し、前記原料液供給口側から前記缶出液排出口側に延在する複数の第１のリブと、
   前記加熱側底面部より前記缶出液排出口側であって、前記加熱側底面部の下方に設けられる缶出液滞留底面部と、
   前記加熱側底面部の前記缶出液排出口側の縁部に連続し、前記加熱側底面部より濡れ性が高い第１の側面部と、
   を備える蒸留装置。
6. 前記留出流体排出口側から前記原料液供給口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、水平方向に延在する冷却側底面部と、
   前記冷却側底面部から立設し、前記留出流体排出口側から前記原料液供給口側に延在する複数の第２のリブと、
   前記冷却側底面部より前記原料液供給口側であって、前記冷却側底面部の下方に設けられる原料液滞留底面部と、
   前記冷却側底面部の前記原料液供給口側の縁部に連続し、前記冷却側底面部より濡れ性が高い第２の側面部と、
   を備える請求項５に記載の蒸留装置。
7. 留出流体排出口と、
   缶出液排出口と、
   前記留出流体排出口と前記缶出液排出口との間に設けられた原料液供給口と、
   前記留出流体排出口側から前記原料液供給口側に向かうに従って鉛直下方に傾斜する、もしくは、水平方向に延在する冷却側底面部と、
   前記冷却側底面部から立設し、前記留出流体排出口側から前記原料液供給口側に延在する複数のリブと、
   前記冷却側底面部より前記原料液供給口側であって、前記冷却側底面部の下方に設けられる原料液滞留底面部と、
   前記冷却側底面部の前記原料液供給口側の縁部に連続し、前記冷却側底面部より濡れ性が高い側面部と、
   を備える蒸留装置。

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