特開 2024-70527 蒸溜装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024070527

(43)【公開日】2024-05-23

(54)【発明の名称】蒸溜装置

(51)【国際特許分類】

   B01D 3/32 20060101AFI20240516BHJP

   E04H 5/02 20060101ALI20240516BHJP

   B01D 3/14 20060101ALI20240516BHJP

【ＦＩ】

B01D3/32 B

E04H5/02 Z

B01D3/14 Z

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022181079

(22)【出願日】2022-11-11

(71)【出願人】

【識別番号】593167768

【氏名又は名称】大阪油化工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100186026

【弁理士】

【氏名又は名称】三原 研自

(74)【代理人】

【識別番号】100087343

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 智廣

(74)【代理人】

【識別番号】100108925

【弁理士】

【氏名又は名称】青谷 一雄

(72)【発明者】

【氏名】堀田 哲平

【テーマコード（参考）】

4D076

【Ｆターム（参考）】

4D076BB04

4D076CA04

4D076CA05

4D076CA19

4D076CD22

4D076DA08

4D076DA10

4D076DA25

4D076EA03X

4D076EA10X

4D076EA12X

4D076EA14X

4D076JA02

4D076JA10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】装置の特性上、鉛直方向に沿って高い構造物とならざるを得ず、高い構造物に対して高さ方向に沿って構成体を取り付けることで組み立てられる蒸溜装置を、安全且つ容易に、しかも所望の場所に従来に比べて短期間且つ低コストで設置して稼働することを可能とする。
【解決手段】蒸留装置は、鉛直方向に沿って配置される長尺な構造体であって運搬時横倒しにされ、設置場所において起立した状態で設置される支持構造体２と、運搬時の横荷重に耐える強度をもって前記支持構造体の長手方向に沿って取り付けられ、蒸溜対象物を蒸溜するための蒸溜手段と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉛直方向に沿って配置される長尺な構造体であって運搬時横倒しにされ、設置場所において起立した状態で設置される支持構造体と、
運搬時の横荷重に耐える強度をもって前記支持構造体の長手方向に沿って取り付けられ、蒸溜対象物を蒸溜するための蒸溜手段と、
を備える蒸溜装置。

【請求項2】

前記支持構造体は、当該支持構造体が起立した状態において底面に水平に配置される構造物を有し、
前記構造物は、当該構造物と交差する方向に沿って配置され且つ前記構造物の外周面を板状部材で覆い、前記板状部材を前記設置場所の設置面に埋設されたアンカーボルトに締結することで固定される請求項１に記載の蒸溜装置。

【請求項3】

前記蒸溜手段は、前記蒸溜対象物を収容する蒸溜塔を備え、
前記蒸溜塔は、前記支持構造体の平面内において一方の角部側に偏った位置に配置される請求項１に記載の蒸溜装置。

【請求項4】

前記支持構造体は、その長手方向に沿って予め定められた長さ毎に、当該支持構造体を長手方向と交差する方向に沿って仕切る仕切り部材を備える請求項１に記載の蒸溜装置。

【請求項5】

前記蒸溜手段は、前記蒸溜対象物を収容する蒸溜釜を備え、
前記蒸溜釜は、前記仕切り部材により仕切られた第一層の天井部に配置される請求項４に記載の蒸溜装置。

【請求項6】

前記蒸溜釜は、その外周が前記支持構造体又は前記仕切部材に連結されて固定されるとともに、前記支持構造体に吊り下げられる請求項５に記載の蒸溜装置。

【請求項7】

前記蒸溜手段は、コンデンサー部を備え、
前記コンデンサー部は、前記仕切り部材によって仕切られた最上層に前記支持構造体の長手方向と交差する方向に沿って配置される請求項４に記載の蒸溜装置。

【請求項8】

前記コンデンサー部は、前記支持構造体の長手方向と交差する対角線方向に沿って配置される請求項７に記載の蒸溜装置。

【請求項9】

前記支持構造体は、その最外側の角部にコンテナのコーナー金具を備えている請求項１に記載の蒸溜装置。

【請求項10】

前記支持構造体が設置される設置場所には、ボイラー設備、冷却水設備、真空ポンプユニット及びコンプレッサーのうち、少なくとも１つ以上が配備される請求項１に記載の蒸溜装置。

【請求項11】

前記支持構造体は、作業員が昇降する昇降手段のみを備えた昇降専用の支持構造体を含む請求項１に記載の蒸溜装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、設置を容易とした蒸溜装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、蒸溜装置（プラント）は、当該蒸溜装置で蒸溜する蒸溜対象物質の化学的性質や温度特性、あるいは蒸溜装置に求められる蒸溜精度、蒸溜精製物の取得に要する時間、蒸溜精製物の歩留まり、単位時間あたりに蒸溜可能な蒸溜対象物質の量など、様々な要因によって、蒸溜窯の容積、気液接触部やコンデンサー部の長さや外径などが個別に設計され、所望の設置場所において施工されて完成する。

【0003】

ところで、蒸溜装置（プラント）の高さは、数メートルから数十メートルにも及ぶため、施工に対しては、高所作業が避けられず、作業員の安全を確保しつつ、蒸溜装置構造体の組み立てや、蒸溜窯、気液接触部やコンデンサー部の取り付け作業などを行う必要があり、高度な専門知識並びに熟練を必要とするとともに、設計・施工から完成して稼働するまでに非常に長い期間を要し、製造費用も高額とならざるを得ないという技術的課題を有していた。

【0004】

なお、本出願人は、精密蒸溜精製装置として、特許文献１等に開示されたものを既に提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１６－１２０４６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、装置の特性上、鉛直方向に沿って高い構造物とならざるを得ず、高い構造物に対して高さ方向に沿って構成体を取り付けることで組み立てられる蒸溜装置を、安全且つ容易に、しかも所望の場所に従来に比べて短期間且つ低コストで設置して稼働することを可能とすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載された発明は、鉛直方向に沿って配置される長尺な構造体であって運搬時横倒しにされ、設置場所において起立した状態で設置される支持構造体と、
運搬時の横荷重に耐える強度をもって前記支持構造体の長手方向に沿って取り付けられ、蒸溜対象物を蒸溜するための蒸溜手段と、
を備える蒸溜装置である。

【0008】

請求項２に記載された発明は、前記支持構造体は、当該支持構造体が起立した状態において底面に水平に配置される構造物を有し、
前記構造物は、当該構造物と交差する方向に沿って配置され且つ前記構造物の外周面を板状部材で覆い、前記板状部材を前記設置場所の設置面に埋設されたアンカーボルトに締結することで固定される請求項１に記載の蒸溜装置である。

【0009】

請求項３に記載された発明は、前記蒸溜手段は、前記蒸溜対象物を収容する蒸溜塔を備え、
前記蒸溜塔は、前記支持構造体の平面内において一方の角部側に偏った位置に配置される請求項１に記載の蒸溜装置である。

【0010】

請求項４に記載された発明は、前記支持構造体は、その長手方向に沿って予め定められた長さ毎に、当該支持構造体を長手方向と交差する方向に沿って仕切る仕切り部材を備える請求項１に記載の蒸溜装置である。

【0011】

請求項５に記載された発明は、前記蒸溜手段は、前記蒸溜対象物を収容する蒸溜釜を備え、
前記蒸溜釜は、前記仕切り部材により仕切られた第一層の天井部に配置される請求項４に記載の蒸溜装置である。

【0012】

請求項６に記載された発明は、前記蒸溜釜は、その外周が前記支持構造体又は前記仕切部材に連結されて固定されるとともに、前記支持構造体に吊り下げられる請求項５に記載の蒸溜装置である。

【0013】

請求項７に記載された発明は、前記蒸溜手段は、コンデンサー部を備え、
前記コンデンサー部は、前記仕切り部材によって仕切られた最上層に前記支持構造体の長手方向と交差する方向に沿って配置される請求項４に記載の蒸溜装置である。

【0014】

請求項８に記載された発明は、前記コンデンサー部は、前記支持構造体の長手方向と交差する対角線方向に沿って配置される請求項７に記載の蒸溜装置である。

【0015】

請求項９に記載された発明は、前記支持構造体は、その最外側の角部にコンテナのコーナー金具を備えている請求項１に記載の蒸溜装置である。

【0016】

請求項１０に記載された発明は、前記支持構造体が設置される設置場所には、ボイラー設備、冷却水設備、真空ポンプユニット及びコンプレッサーのうち、少なくとも１つ以上が配備される請求項１に記載の蒸溜装置である。

【0017】

請求項１１に記載された発明は、前記支持構造体は、作業員が昇降する昇降手段のみを備えた昇降専用の支持構造体を含む請求項１に記載の蒸溜装置である。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、装置の特性上、鉛直方向に沿って高い構造物とならざるを得ず、高い構造物に対して高さ方向に沿って構成体を取り付けることで組み立てられる蒸溜装置を、安全且つ容易に、しかも所望の場所に従来に比べて短期間且つ低コストで設置して稼働することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は本実施の形態１に係る蒸溜装置を示す正面構成図である。

【図2】図２は本実施の形態１に係る蒸溜装置を示す側面構成図である。

【図3】図３は本実施の形態１に係る蒸溜装置を示す斜視構成図である。

【図4】図４は支持構造体を示す斜視構成図である。

【図5】図５はＨ形鋼を示す断面構成図である。

【図6】図６は支持構造体の連結部を示す構成図である。

【図7】図７は支持構造体の他の連結部を示す構成図である。

【図8】図８は蒸溜装置の設置場所を示す平面構成図である。

【図9】図９は支持構造体の固定構造を示す平面構成図である。

【図10】図１０は図９の要部を示す構成図である。

【図11】図１１は蒸溜塔を示す概略構成図である。

【図12】図１２は蒸溜窯の固定構造を示す構成図である。

【図13】図１３は蒸溜窯の固定構造を示す平面構成図である。

【図14】図１４は蒸溜装置の１階部分を示す平面構成図である。

【図15】図１５は蒸溜装置の２階部分を示す平面構成図である。

【図16】図１６は蒸溜装置の３階部分を示す平面構成図である。

【図17】図１７は蒸溜装置の４階部分を示す平面構成図である。

【図18】図１８は蒸溜装置の５階部分を示す平面構成図である。

【図19】図１９は本実施の形態１に係る蒸溜装置の配管を示す構成図である。

【図20】図２０は本実施の形態１に係る蒸溜装置の運搬状態を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0021】

[実施の形態１]
図１乃至図３は本発明の実施の形態１に係るバッチ式の蒸溜装置の全体を示す構成図であり、図１は蒸溜装置を示す正面構成図、図２は蒸溜装置を示す側面構成図、図３は蒸溜装置を示す斜視構成図である。

【0022】

本実施の形態１に係る蒸溜装置１は、図１乃至図３に示すように、設置場所である工場等の敷地内において、蒸溜手段の一例としての蒸溜塔を鉄骨などからなる支持構造体２で支持するよう構成されている。ただし、本実施の形態１に係る蒸溜装置１は、設置場所である工場等の敷地内において施工され設置されるものではなく、設置場所とは異なる蒸溜装置１を製造する専用の製造工場において製造された後、トレーラー等の運搬手段により運搬されて、設置場所である工場の敷地内に設置（敷設）されるものである。

【0023】

本実施の形態１に係る蒸溜装置１は、図１乃至図３に示すように、複数（図示例では、３つ）の蒸溜装置１₁～１_３を一方向に沿って配列し、隣接する蒸溜装置１₁～１_３同士を互いに一体的に連結して構成されている。また、蒸溜装置１₁～１_３の配列方向に沿った一端部（図中、右端部）には、蒸溜装置１₁～１_３と同じサイズに形成され作業員が昇降する昇降用の階段を備えた支持構造体２_４が隣接するよう一体的に連結されている。なお、蒸溜装置１としては、複数の蒸溜装置１₁～１_３を備えたものに限定されるものではなく、単一の蒸溜装置１からなるものであっても良いことは勿論である。

【0024】

各蒸溜装置１₁～１_３は、同様に構成されている。各蒸溜装置１₁～１_３の支持構造体２は、ＩＳＯ規格に適合したコンテナと同等のサイズに設定されている。本実施の形態１に係る支持構造体２は、例えば、ＩＳＯ規格の４０フィートのコンテナに沿ったものである。

【0025】

国際標準化機構（ＩＳＯ：International Organization for Standardization）では、輸送インフラの共通化を図り、輸送作業の効率化を担保するため、コンテナを規格化しており、ＩＳＯ規格のコンテナは、その外寸（外形寸法）がコンテナを製造したメーカーにかかわらず同一の寸法となっている。ＩＳＯ規格のコンテナには、２０フィート、４０フィートなど、複数サイズのものが用意されている。なお、本実施の形態１に係る支持構造体２は、ＩＳＯ規格に適合したコンテナと同等の外寸を有するものであれば良い。

【0026】

支持構造体２は、外寸が４０フィートのコンテナと同じ縦Ｌが２５９１ｍｍ、横Ｗが２４３８ｍｍ、高さＨが１２１９２ｍｍに設定されている。なお、支持構造体２は、４０フィートの規格に適合したものに限定されるものではなく、２０フィート等の他の規格に適合したものであっても良い。また、支持構造体２は、ＩＳＯ規格以外にＪＩＳ規格等に適合したものであっても良く、トレーラー等の運搬手段によって運搬可能なものであれば、必ずしもＩＳＯ規格やＪＩＳ規格等に適合しないサイズのものであっても良い。

【0027】

支持構造体２は、図４に示すように、鉛直方向に沿って起立した状態で平面矩形状の領域の各角部に配置される４本の支柱部材３～６と、４本の支柱部材３～６のうち、水平面内において縦方向に沿って隣接する支柱部材３，５及び支柱部材４，６を互いに連結する縦梁部材７,８と、４本の支柱部材３～６のうち、水平面内において横方向に沿って隣接する支柱部材３，４及び支柱部材５，６を互いに連結する横梁部材９,１０とを備えている。これらの支柱部材３～６、縦梁部材７,８及び横梁部材９,１０としては、例えば、断面形状がＨ字形状に形成されたＨ形鋼１１からなるものが用いられる。Ｈ形鋼１１は、図５に示すように、周知のとおり、互いに平行に配置された平板状の２つのフランジ１２，１３をその幅方向に沿った中央において同じく平板状のウエブ１４で一体的に連結して断面Ｈ形状に形成した形鋼である。

【0028】

ただし、これらの支柱部材３～６、縦梁部材７,８及び横梁部材９,１０は、Ｈ形鋼からなるものに限定されるものではなく、断面矩形状の角筒形状に形成された鋼材（コラムフレーム）やＬ形鋼などからなるものであっても良い。

【0029】

各支柱部材３～６は、ＩＳＯ規格の４０フィートのコンテナに準じて、全長１２１９２ｍｍを長手方向に沿って複数の部材に分割したもの、あるいは全長１２１９２ｍｍに設定された単一の部材からなるものなど何れでも良い。本実施の形態１では、各支柱部材３～６として、長手方向（高さ方向）に沿って複数（図示例では、５つ）の部材３₁～３_５，４₁～４_５，５₁～５_５，６₁～６_５に分割したものを用いている。

【0030】

また、４本の支柱部材３～６は、ＩＳＯ規格の４０フィートのコンテナに準じて、縦方向及び横方向に沿って縦２５９１ｍｍ、横２４３８ｍｍの間隔（距離）を隔ててそれぞれ配置されている。４本の支柱部材３～６を水平面内において縦方向に互いに連結する縦梁部材７,８は、ＩＳＯ規格の４０フィートのコンテナに準じて、縦方向の長さが縦２５９１ｍｍに対応した長さにそれぞれ設定されている。また、４本の支柱部材３～６を水平面内において横方向に互いに連結する横梁部材９,１０は、ＩＳＯ規格の４０フィートのコンテナに準じて、横方向の長さが横２４３８ｍｍに対応した長さ（縦梁部材７，８との連結部の長さを含む）にそれぞれ設定されている。

【0031】

支柱部材３～６として用いられるＨ形鋼１１は、例えば、２つのフランジ１２，１３が縦方向に沿って位置し、ウエブ１４が横方向に沿って位置するよう配置される。このようにＨ形鋼１１を配置することにより、図６に示すように、隣接する支持構造体２のＨ形鋼１１のフランジ１２,１３同士をボルト１５及びナット１６によって締結することで、隣接する支持構造体２を互いに連結することが可能となる。

【0032】

支柱部材３～６等を構成する鋼材として、図７に示すように、断面矩形状の角柱からなるコラムフレーム１７を用いた場合には、コラムフレーム１７同士を連結する際に、ボルト１５及びナット１６による締結作業を行うための開口部であるハンドホール１８を設ける必要があるため、強度が低下したり、ハンドホール１８を閉塞する図示しない仕舞蓋から雨水等が侵入して腐食の原因となる。

【0033】

縦梁部材７，８及び横梁部材９，１０として用いられるＨ形鋼１１は、図５に示すように、例えば、２つのフランジ１２，１３が水平方向に沿って位置し、ウエブ１４が鉛直方向に沿って位置するよう配置される。

【0034】

４本の支柱部材３～６、縦梁部材７,８及び横梁部材９,１０は、溶接あるいはボルト止め等の手段により互いに接合されて支持構造体２を形成している。

【0035】

支持構造体２は、図４に示すように、その長手方向（高さ方向）に沿って予め定められた長さ毎に、支持構造体３の長手方向と交差する方向に沿って仕切る仕切り部材２０～２４を備えている。仕切り部材２０～２４は、１枚の鋼板や断面コ字形状に形成された鋼材を適宜敷き詰めることによって構成されている。その結果、支持構造体２は、その長手方向（高さ方向）に沿って仕切り部材２０～２４により複数の層（階）に仕切られている。ここでは、便宜上、支持構造体２の第１層目を１階、第２層目を２階というように建物の階数に準じて呼ぶこととする。図示の実施の形態１では、支持構造体２は第１層から第５層まであり、５階が最上階となっている。なお、各階の仕切り部材２０～２４は、下の階の天井部を構成すると同時に、上の階の床部を兼ねている。このとき、１階の仕切り部材２０は、１階の床部を構成しており、５階の仕切り部材２４は、４階の天井部及び５階の床部を構成している。

【0036】

支持構造体２は、図１及び図２に示すように、各階の支柱部材３₁～３_５，４₁～４_５，５₁～５_５，６₁～６_５の上端部と下端部が対角線状に配置された鉄筋等からなる筋交い部材２５、２６によって互いに連結されている。筋交い部材２５，２６の両端は、各階の床部及び天井部に位置する支柱部材３₁～３_５，４₁～４_５，５₁～５_５，６₁～６_５の角部に溶接等の手段により取り付けられた小さな矩形状の連結板２７,２８に溶接あるいはボルトによる締結等の手段により固定されている。また、各階に配置される筋交い部材２５，２６は、その向きが交互に位置するよう配置されている。なお、各階に配置される筋交い部材２５，２６は、１本のみではなく、必要に応じて互いに交差するよう２本の筋交い部材を配置しても良い。

【0037】

本実施の形態１に係る支持構造体２は、第１層目である１階の高さが２５５０ｍｍ、第２層目である２階から第４層目である４階の高さが２４００ｍｍ、第５層目である５階の高さが２４４２ｍｍとなっている。なお、各層の高さは、すべて等しく設定しても良いし、すべて異なるように設定しても良い。

【0038】

本実施の形態１に係る支持構造体２では、後述するように、第１層目である１階に蒸溜手段の１つである蒸溜釜５１が配置されるとともに、作業員の作業性などを考慮して高さが２５５０ｍｍとやや高く設定されている。

【0039】

本実施の形態１に係る支持構造体２は、蒸溜装置１₁～１_３が設置される設置場所である工場等の敷地内において、次のようにして設置される。

【0040】

まず、設置場所である工場等の敷地３０には、図８に示すように、蒸溜装置１₁～１_３が設置される領域３１に所定の面積及び所定の厚さにわたりコンクリート３２が打設される。また、設置領域３１には、図２に示すように、薬剤の漏洩などに備えて漏洩防止壁３３が当該設置領域３１を囲むように所定の高さにわたり設けられる。また、漏洩防止壁３３の一部には、当該漏洩防止壁３３によって囲まれた平面矩形状の領域からなり、水を貯留する貯水槽３３ａが設置されている。

【0041】

コンクリート３２が打設された設置領域３１には、図９及び図１０に示すように、支持構造体２の底面に位置する横梁部材９,１０の長手方向に沿った両端部に、当該横梁部材９,１０と交差する方向に沿って両側に位置するよう２本のアンカーボルト３４，３５がコンクリート３２中にそれぞれ埋設されている。

【0042】

支持構造体２は、図９に示すように、支持構造体２の底面に位置する構造物の一例としての横梁部材９,１０が２本のアンカーボルト３４，３５の間に位置するように、クレーン等によって吊り下げられた状態で設置領域３１に設置される。支持構造体２の底面に位置する横梁部材９,１０には、当該横梁部材９,１０と交差するように、且つ横梁部材９,１０の外周面を覆うように板状部材の一例としてのベースプレート３７が配置される。

【0043】

ベースプレート３７は、図１０に示すように、横梁部材９,１０の外周面を覆うよう鋼板を断面コ字形状に折り曲げるとともに、当該鋼板の両端部を水平方向に沿って延在するように折り曲げられている。ベースプレート３７の両側壁３８，３９と水平方向に沿って延在する底壁４０，４１との間は、当該ベースプレート３７の幅方向に沿った両端部にそれぞれ配置された側面略三角形状の補強板部４２，４３によって連結されている。ベースプレート３７の底壁４０，４１には、設置領域３１に埋設された２本のアンカーボルト３４，３５に対応した位置に挿通孔が開口されている。

【0044】

支持構造体２は、図９に示すように、設置領域３１の予め定められた位置に起立した状態で配置され、底面に位置する横梁部材９,１０の外周面をベースプレート３７によって覆った状態で、ベースプレート３７の底壁４０，４１が２本のアンカーボルト３４，３５にそれぞれ挿通されてナット３４ａ，３５ａ（図１０参照）により締結され固定される。また、横梁部材９,１０とベースプレート３７は、図１０に示すように、フランジ１２がボルト４４及びナット４５によって締結され連結固定される。

【0045】

なお、図示の実施の形態では、支持構造体２の横梁部材９,１０のみをベースプレート３７によって締結固定するように構成したが、支持構造体２の縦梁部材７,８を含めてベースプレート３７によって締結固定するように構成しても良い。

【0046】

上記の如く構成される支持構造体２には、図１及び図２に示すように、工場等の設置領域３１に設置される以前に、蒸溜装置１の製造工場にて蒸溜対象物を蒸溜するための蒸溜手段の一例としての蒸溜塔５０が、運搬時の横荷重に耐える強度をもって支持構造体２の長手方向に沿って取り付けられる。

【0047】

本実施の形態１に係る蒸溜装置１は、図１１に示すように、蒸溜塔５０を構成する部材として、蒸溜対象物を収容するバッチ式の蒸溜釜５１と、蒸溜釜５１の上部に連続して設けられる長尺な気液分離部（充填塔）５２と、気液分離部５２の上端に連続して設けられ蒸溜精製物を分配する分配部５３と、分配部５３の上端に連続して水平方向に沿って設けられるコンデンサー（熱交換器）部５４と、分配部５３で分配された蒸溜精製物を収容する単一又は複数の受器５５～５７（図１９参照）とを備えている。

【0048】

蒸溜釜５１は、図１１に示すように、蒸溜対象物を収容するチタンや、ニッケル、あるいはステンレスや銅等の熱伝導性に優れた金属などからなる丸底の中空円筒形状の部材である。蒸溜釜５１には、外部から供給される熱源としての加熱蒸気等を通すことによって蒸溜対象物を加熱する螺旋状の加熱管５８が内蔵されている。また、蒸溜釜５１の外壁は、中空の空間５９を有する二重構造となっている。蒸溜釜５１の中空の空間５９には、外部から加熱蒸気が供給されて、当該蒸溜釜５１を外部から加熱するよう構成されている。ただし、蒸溜釜５１を加熱する加熱手段としては、加熱管５８や中空の空間５９を介して外部から供給される加熱蒸気等に限らず、蒸溜釜５１を加熱することが可能な手段であれば任意であり、例えば、蒸溜釜５１が電磁誘導作用によって加熱可能な材料からなるものであれば、電磁誘導作用などによって蒸溜釜５１を加熱するものであっても良い。

【0049】

蒸溜釜５１は、例えば、４００Ｌ等の容量を有するものが用いられる。ただし、蒸溜釜５１の容量は、４００Ｌに限定されるものではなく、これよりも多くても少なくても良いことは勿論である。

【0050】

蒸溜釜５１は、ある程度大きな容量を有するとともにチタンやステンレス等の金属からなるため、蒸溜手段を構成する部材のうち最も重量が大きい部材である。そして、蒸溜装置１を製造工場にて組み立てて製造する際に、蒸溜釜５１を運搬時の横揺れ等による横荷重に耐える強度をもって支持構造体２に取り付ける必要がある。

【0051】

本実施の形態１では、蒸溜釜５１には、図１２に示すように、その外周面にフランジ等からなる取付部材５１０が一体又は別体として設けられている。蒸溜釜５１は、取付部材５１０を介して支持構造体２の２階の仕切り部材２１にボルト５１２ａ及びナット５１２ｂを用いた締結等の手段によって、運搬時の横荷重に耐える強度をもって固定した状態で取り付けられている。

【0052】

また、蒸溜釜５１は、必要に応じて、その上端部に設けられたフック部５１３を介して鋼鉄製の支持ワイヤー５１４によって吊り下げた状態で支持されている。支持ワイヤー５１４の上端部は、支持構造体２の支柱部材３あるいは仕切り部材２２等に連結されている。

【0053】

蒸溜釜５１は、図１３及び図１４に示すように、平面矩形状の支持構造体２の中央部ではなく、中央部よりも一端部寄りに偏って位置に連結されている。蒸溜釜５１は、４本の支柱部材３～６のうち、１つの支柱部材３に近接し、且つ縦梁部材と横梁部材から等しい間隔を隔てた位置に配置されている。また、蒸溜釜５１の上部には、気化した蒸溜対象物を蒸溜塔へと送る開口部５１１が、平面円形状の蒸溜釜５１の中心ではなく、中心から１つの支柱部材３寄りに偏った位置に開口されている。

【0054】

蒸溜釜５１の上端部には、図１１に示すように、気液分離部（充填塔）５２が連結された状態で固定されている。気液分離部（充填塔）５２は、蒸溜釜５１の中心ではなく、中心から１つの支柱部材３よりに偏った位置に開口された開口部５１１に連結されている。そのため、気液分離部（充填塔）５２は、図１５～図１８に示すように、支持構造体２の２階から５階にわたり支柱部材３に近接した位置において当該支柱部材３に沿って配置されている。気液分離部（充填塔）５２は、その中間位置が支持構造体２の仕切り部材に設けられた挿通孔に挿通されることで固定されており、運搬時の横荷重に耐える強度をもって取り付けられている。

【0055】

気液分離部（充填塔）５２の上部には、相対的に短い分配部５３とコンデンサー（熱交換器）部５４が順次連結されている。コンデンサー（熱交換器）部５４は、支持構造体２の最上階において水平方向に沿って折り曲げた状態で配置されている。

【0056】

更に説明すると、コンデンサー（熱交換器）部５４は、支持構造体２の最上階において支柱部材３から支柱部材６へ向けて対角線上に配置されている。その結果、支持構造体２の設置面の面積を不必要に増大させることなく、しかも限られた高さの支持構造体２の内部にコンデンサー（熱交換器）部５４を配置することが可能となっている。

【0057】

また、複数の受器５５～５７は、支持構造体２の２階部分にその上端部が仕切り部材に固定されるとともに、その下端部が仕切り部材に固定されることで、運搬時の横荷重に耐える強度をもって支持構造体２に取り付けられている。

【0058】

複数の受器５５～５７は、分配部５３に製品抽出ラインを構成する二重配管５８ａを介してそれぞれ接続されている。製品抽出ラインを構成する二重配管５８ａは、その下端部が分岐しており、各受器５５～５７に個別に連通している。また、各受器５５～５７は、分岐した二重配管５８ａにそれぞれ設けられた複数のバルブ５９ａ～６１を介して個別に分配部５３と連通するように構成されている。二重配管５８ａの外部配管には、後述する温水設備から所要温度の温水が供給される。

【0059】

図１９は本実施の形態１に係る蒸溜装置の配管系を示す構成図である。

【0060】

本実施の形態１に係る蒸溜装置１は、図１９に示すように、蒸溜釜５１を備えている。蒸溜釜５１の上部には、図１１に示すように、当該蒸溜釜５１の内部に蒸溜対象物を投入する投入口６２が開口されているとともに、当該蒸溜釜５１の内部の圧力を検知する圧力計６３が取り付けられている。蒸溜釜５１の投入口６２には、両端部にバルブを備えた供給管６４が接続されている。供給管６４の先端には、図１９に示すように、原料吸入口６５が設けられている。

【0061】

また、蒸溜釜５１の上部には、蒸溜塔５０の最下部（底部）に位置する当該蒸溜釜５１の内部の差圧を検知するボトムマノメーター６６へ通じる配管６７が接続されているとともに、当該配管６７に沿って蒸溜釜５１の内部の温水を戻す温水戻りライン６８が連結されている。

【0062】

また、蒸溜釜５１の底部には、一連の蒸溜工程が終了した後に、当該蒸溜釜５１の内部に残留した残留物を取り出す残留物取出口６９が開口されている。同じく蒸溜釜５１の底部には、当該蒸溜釜５１の底部の温度を検知する第１の温度センサ７０が配置されている。

【0063】

蒸溜釜５１の上部に連続するよう配置された充填塔５２には、予め定められた高さ毎に当該充填塔の温度を検知する第２～第５の温度センサ７１～７４がそれぞれ配置されている。

【0064】

分配器５３には、充填塔５２を通過することにより蒸溜された蒸溜生成物を受器に収容する二重配管からなる製品流出ライン５８ａが接続されている。製品流出ライン５８ａの先端は、各受器５５～５７に接続されている。分配器５３には、当該分配器５３の温度を検知する第６の温度センサ７５が配置されている。

【0065】

各受器７６～７８の底部には、製品としての蒸溜生成物を取り出す製品抜出口７６～７８がそれぞれ開口されている。また、各受器５５～５７の二重構造に形成された外壁部には、温水設備から温水が供給されるように構成されている。

【0066】

また、分配器５３の上端部には、蒸溜塔５０の最上部（頂部）に位置する当該分配器５３の内部の差圧を検知するトップマノメーター８０へ通じる配管８１が接続されているとともに、当該分配器５３の上端部の温度を検知する第７の温度センサ８２が配置されている。

【0067】

さらに、コンデンサー部５４には、冷却水入口８３と冷却水出口８４がそれぞれ開口されている。また、コンデンサー部５４の上端部には、真空ユニット９５～９７へと繋がる配管８６が接続されているとともに、当該コンデンサー部５４の上端部の温度を検知する第８の温度センサ８７が配置されている。

【0068】

蒸溜装置１の付帯設備としては、図１４に示すように、各蒸溜装置１₁～１₃の蒸溜釜５１等へ加熱蒸気を供給するボイラー設備９１～９３と、各蒸溜装置１₁～１₃のコンデンサー部５４に冷却水を供給する冷却水設備９４と、各蒸溜装置１₁～１₃のコンデンサー部５４に接続された真空ポンプユニット９５～９７と、各蒸溜装置１₁～１₃へ圧縮空気を供給するコンプレッサー９８等が配置されている。

【0069】

これらの蒸溜装置１の付帯設備は、図１４に示すように、蒸溜装置１の設置場所に個別に配置しても良いが、図３に示すように、支持構造体２と同様に構成され、水平方向に配置された支持構造体２₅の内部に纏めて配置するように構成しても良い。

【0070】

＜蒸溜装置の作用＞
ところで、本実施の形態１に係る蒸溜装置では、次のようにして、装置の特性上、鉛直方向に沿って高い構造物とならざるを得ず、高い構造物に対して高さ方向に沿って構成体を取り付けることで組み立てられる蒸溜装置を、安全且つ容易に、しかも所望の場所に従来に比べて短期間且つ低コストで設置して稼働することが可能となっている。

【0071】

すなわち、本実施の形態１に係る蒸溜装置１は、図示しない工場等の敷地に設置される以前に、図１９に示すように、蒸溜釜５１の容量、蒸溜塔５０の外径や高さ、受器５５～５７の容量や数等が予め決定されて設計される。

【0072】

そして、本実施の形態１に係る蒸溜装置１は、図１乃至図３に示すように、ＩＳＯ規格のコンテナに準じたサイズの支持構造体２をベースとして当該蒸溜装置１を製造する工場にて組み立てられ製造される。

【0073】

支持構造体２は、図１乃至図４に示すように、Ｈ形鋼１１等からなる支柱部材３～６や縦梁部材７，８及び横梁部材９，１０などを溶接等の手段により互いに連結することにより、長尺な直方体形状の枠体として組み立てられる。支持構造体２の各階の床面には、仕切り部材２０～２４が配置されて仕切られる。また、支持構造体２の各階の支柱部材３～６は、筋交い部材によって互いに連結されて強度が向上される。

【0074】

次に、上記の如く組み立てられた支持構造体２に対して、図１乃至図４に示すように、蒸溜装置１を構成する蒸溜釜５１、気液分離部（充填塔）５２、分配部５３、コンデンサー（熱交換器）部５４及び複数の受器５５～５７が、運搬時の横荷重に耐える強度をもって順次取り付けられて、蒸溜装置１が組み立てられ製造される。

【0075】

蒸溜装置１の付帯設備は、高所での作業を必要とせず、現地にて個別に配備しても良いが、支持構造体２と同様に構成され、水平方向に配置された支持構造体２₅の内部に纏めて配置することで組み立てられる。

【0076】

上記の如く蒸溜装置に専用の工場で予め組み立てられて製造された蒸留装置１は、図２０に示すように、図示しないクレーン等を用いてトレーラー１００の荷台に載置されて固定され、蒸溜装置１の設置場所である工場へと輸送される。

【0077】

設置場所である工場等の敷地へと輸送された蒸留装置１は、図８～図１０に示すように、予めコンクリートが打設された設置場所へと図示しないクレーン等により吊り下げた状態で、支持構造体２を起立させて当該支持構造体２の横梁部材７，８が設置場所へと配置される。

【0078】

その後、支持構造体２の横梁部材７，８は、ベースプレートを介してアンカーボルトにナットを用いて締結することで設置場所に固定される。また、隣接する蒸溜装置１の支持構造体２同士が互いに連結される。また、端部に位置する蒸溜装置１の支持構造体２には、当該支持構造体２と同様に構成され、作業員が昇降する螺旋状の階段が取り付けられた支持構造体２₄が連結された状態で固定される。

【0079】

さらに、蒸溜装置１は、支持構造体２に取り付けられた蒸溜塔５０の各部材に所要の配管等を接続するとともに、各種の配線を接続することで完成される。

【0080】

このように、本実施の形態１に係る蒸溜装置１は、装置の特性上、鉛直方向に沿って高い支持構造体２を備えた構造物とならざるを得ず、支持構造体２に対して高さ方向に沿って蒸溜塔５０を取り付けることで組み立てられる蒸溜装置１を、現地での高所における組み立て作業を行うことなく、安全且つ容易に、しかも所望の場所に従来に比べて短期間且つ低コストで設置して稼働することが可能となる。

【0081】

なお、上記実施の形態では、蒸溜装置としてバッチ式の蒸溜装置について説明したが、これに限定されるものではなく、連続式の蒸溜装置においても同様に適用することができることは勿論である。

【符号の説明】

【0082】

１…蒸溜装置
２…支持構造体
３～６…支柱部材
７～８…縦梁部材
９～１０…横梁部材
５０…蒸溜塔
５１…蒸溜釜
５２…気液分離部
５３…分配部
５４…コンデンサー部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】