落ちるフィルム蒸発機

落下膜式蒸発装置 — 概要

I. 動作原理

供給液は、独自設計の可変式フィルム分配装置を介して上部から加熱室に流入し、各熱交換管の内壁に均一に分配されます。重力および二次蒸気の引きずり力により、0.1～2 mmの厚さで連続的かつ均一な下降薄膜が形成されます。シェル側の低圧蒸気が管壁の薄膜を加熱し、薄膜が下方へ流下する際に急速に沸騰・蒸発し、溶媒を即座に二次蒸気と濃縮液に分離します。蒸気・液体混合物は管の下端から分離室へ排出され、高効率デミスティング装置が飛沫を捕集します。純化された二次蒸気はシェル＆チューブ式凝縮器へ送られ回収され、溶媒は再利用のために貯蔵されます。目標規格を満たした濃縮液は分離室底部から連続的に排出され、完全自動化された連続供給・濃縮・排出が実現します。加熱面での滞留時間が極めて短いため、局所的な過熱・こげつき・有効成分の劣化リスクが根本的に低減され、特に発泡性・熱感受性・低粘度の医薬品液体に適しています。

II．構造および構成部品

  1. 垂直シェル＆チューブ式加熱室： 長尺チューブ束構造で熱交換面積が広く、液膜の均一な分布を実現。シェル側密閉型蒸気加熱により温度上昇が安定し、熱効率が高い。全装置は断熱処理済みで、熱損失を低減。

2. 高精度液膜分配システム： 上部設置型段階式ディストリビューターを採用。各チューブごとに独立した流路制御を行い、乾燥壁・流れの偏り・液膜の破断を防止。すべてのチューブで同期的かつ均一な液膜蒸発を確保。

3. 蒸気・液体分離およびミスト除去室： 大容量分離空洞に多層ウェーブ型ミストセパレーターを配置。液滴の巻き込みを効果的に抑制し、抽出収率の向上と溶媒の混入損失低減を実現。

4. 凝縮および溶媒回収ユニット： 高効率シェル＆チューブ式凝縮器と溶媒受槽を搭載。水およびエタノールによる十分な冷却を実現し、溶媒回収率は≥88％。回収した溶媒は再利用可能。

5. 安定した真空ポンプユニット： 水リング式真空ポンプが連続的に負圧を維持し、加熱液の沸点を低下させることで、45～75℃という穏やかで低温な蒸発を実現します。

6．完全自動給液・排液システム： 衛生規格対応の移送ポンプと連動した液面制御により、自動的な補充および連続排液が可能で、手動での起動／停止操作は不要です。

7．インテリジェントPLC制御およびCIPインターフェース： PLC搭載タッチスクリーンによる完全自動制御で、温度・真空度・給液流量をリアルタイムで監視・記録します。また、あらかじめ設定されたCIP（クリーニング・イン・プレイス）インターフェースにより、死角ゼロの完全洗浄が可能です。

落下膜式蒸発装置——技術仕様（材質：SUS304ステンレス鋼）