特許 7565815 粒子の製造方法および製造システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-03

(45)【発行日】2024-10-11

(54)【発明の名称】粒子の製造方法および製造システム

(51)【国際特許分類】

   B01D 9/02 20060101AFI20241004BHJP

   C07C 51/43 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

B01D9/02 602E

C07C51/43

B01D9/02 601F

B01D9/02 603B

B01D9/02 607Z

B01D9/02 611A

B01D9/02 615A

B01D9/02 625Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021017673

(22)【出願日】2021-02-05

(65)【公開番号】P2022120643

(43)【公開日】2022-08-18

【審査請求日】2024-01-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000002093

【氏名又は名称】住友化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】大島 淳

【審査官】萩原 周治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２１６３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５１－１３６５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭４９－０２０１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０７７０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１４６９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭４６－０１９６１０（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ９／００－９／０４

Ｃ０７Ｃ ５１／００－５１／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１溶液に第２溶液を添加することで固体を析出させる晶析により、粒子を製造する製造方法であって、
前記第１溶液を貯留した攪拌槽に、前記第２溶液を滴下する供給工程、
前記攪拌槽内の混合溶液を攪拌する攪拌工程、および
前記混合溶液の液面に形成される発泡層の発泡倍率を１００％より大きく１１２％以下に調整する発泡倍率調整工程を含む、製造方法：
ここで、前記発泡倍率は、前記混合溶液の体積をＶ_Ｓ［ｍ^３］、前記発泡層の体積をＶ_Ｆ［ｍ^３］としたときに、以下の式（１）で規定される。
発泡倍率［％］＝（Ｖ_Ｓ＋Ｖ_Ｆ）／Ｖ_Ｓ ・・・（１）

【請求項2】

前記第１溶液は、酸性解離性基を有する物質を含む溶液であり、前記第２溶液は、酸を含む溶液である、請求項１に記載の製造方法。

【請求項3】

前記第１溶液は、カルボン酸無機塩を含む物質の水溶液である、請求項１または２に記載の製造方法。

【請求項4】

前記晶析により析出した粒子のろ過比抵抗は、５×１０^９ｍ／ｋｇ以下である、請求項１から３のいずれか１項に記載の製造方法。

【請求項5】

前記発泡倍率調整工程では、前記供給工程において追加して添加する溶媒の添加量、前記攪拌工程における攪拌動力、前記供給工程における第２溶液供給速度、または前記攪拌槽における混合溶液の温度のうち１つ以上を調整することにより前記発泡倍率を調整する、請求項１から４のいずれか１項に記載の製造方法。

【請求項6】

第１溶液に第２溶液を添加することで固体を析出させる晶析により、粒子を製造する製造システムであって、
攪拌槽と、発泡倍率調整装置とを備え、
前記発泡倍率調整装置は、前記攪拌槽内における前記晶析において、前記攪拌槽内の混合溶液の液面に形成される発泡層の発泡倍率を１００％より大きく１１２％以下となるように調整するための装置である、製造システム：
ここで、前記発泡倍率は、前記混合溶液の体積をＶ_Ｓ［ｍ^３］、前記発泡層の体積をＶ_Ｆ［ｍ^３］としたときに、以下の式（１）で規定される。
発泡倍率［％］＝（Ｖ_Ｓ＋Ｖ_Ｆ）／Ｖ_Ｓ ・・・（１）

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は晶析により、粒子を製造する製造方法および製造システムに関する。

【背景技術】

【0002】

晶析により粒子を製造する製法において、ガスが副生することにより発泡が生じることがある。過剰な発泡は、生成物の収率の低下などを引き起こす可能性がある。そのため、発泡が生じた場合、生じた泡を消泡する手段が用いられる。消泡する手段として、消泡剤の添加またはｐＨ調整などによる化学的消泡、温度調整による熱学的消泡、機械的消泡などが従来技術として知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、機械的消泡の例として、液面より上方で回転する消泡翼により、発生した泡を機械的に消滅させる方法が開示されている。特許文献２には、攪拌槽内で発生し、蒸気排出管に流入した泡を、消泡塔内で消滅させる構成が開示されている。特許文献２では、消泡塔内において、消泡塔下部から流入した泡を、流下する液体中に溶解させることにより消滅させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００３－１４６９３７号公報

【文献】特開２００３－１４６９３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述のような従来技術は、製品の品質確保、後処理の必要性、付加的な設備への投資の必要性などから、系によっては適用できない場合がある。

【0006】

さらに、晶析後にろ過工程がある場合、ろ過特性が良好な粒子を製造することが所望される。

【0007】

本発明の一態様は、ろ過特性が良好な粒子を製造することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る製造方法は、第１溶液に第２溶液を添加することで固体を析出させる晶析により、粒子を製造する製造方法であって、前記第１溶液を貯留した攪拌槽に、前記第２溶液を滴下する供給工程、前記攪拌槽内の混合溶液を攪拌する攪拌工程、および前記混合溶液の液面に形成される発泡層の発泡倍率を１００％より大きく１１２％以下に調整する発泡倍率調整工程を含む。

【0009】

ここで、前記発泡倍率は、前記混合溶液の体積をＶ_Ｓ［ｍ^３］、前記発泡層の体積をＶ_Ｆ［ｍ^３］としたときに、以下の式（１）で規定される。

【0010】

発泡倍率［％］＝（Ｖ_Ｓ＋Ｖ_Ｆ）／Ｖ_Ｓ ・・・（１）
また、本発明の一態様に係る製造システムは、第１溶液に第２溶液を添加することで固体を析出させる晶析により、粒子を製造する製造システムであって、攪拌槽と、発泡倍率調整装置とを備え、前記発泡倍率調整装置は、前記攪拌槽内における前記晶析において、前記攪拌槽内の混合溶液の液面に形成される発泡層の発泡倍率を１００％より大きく１１２％以下となるように調整するための装置である、製造システム：
ここで、前記発泡倍率は、前記混合溶液の体積をＶ_Ｓ［ｍ^３］、前記発泡層の体積をＶ_Ｆ［ｍ^３］としたときに、以下の式（１）で規定される。

【0011】

発泡倍率［％］＝（Ｖ_Ｓ＋Ｖ_Ｆ）／Ｖ_Ｓ ・・・（１）

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様によれば、ろ過特性が良好な粒子を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態１に係るシステムの構成を模式的に示す系統図である。

【図2】本発明の実施形態１に係るシステムの構成を示すブロック図である。

【図3】実施形態１に係るシステムを利用した、粒子の製造方法の大まかな流れを示すフロー図の一例である。

【図4】反応槽内の混合溶液表面の拡大模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態である粒子の製造方法について、これに用いるシステムと併せて、図面を用いて詳細に説明する。なお、添付の図面は本発明を説明するために用いるものであり、実際の寸法とは異なる場合がる。本明細書において、「Ａ～Ｂ」とは、Ａ以上Ｂ以下であることを示している。

【0015】

＜粒子製造システム（システム１００）＞
以下では、カルボン酸無機塩を含む物質の水溶液（第１溶液Ａ１）に、硫酸を含む溶液（第２溶液Ａ２）を添加することにより、カルボン酸を含む物質の粒子を製造するシステム１００（製造システム）について説明する。

【0016】

図１は、実施形態１に係るシステム１００の構成を模式的に示す系統図である。図２は、実施形態１に係るシステム１００の構成を示すブロック図である。

【0017】

図１および図２に示すように、本実施形態のシステム１００は、粒子製造装置１と、発泡倍率調整装置１０とを備えている。粒子製造装置１は、攪拌槽２０と、第２溶液供給装置１１と、溶媒供給装置１２と、温度管理システム１４と、発泡高さ測定装置１５と、各経路とを備えて概略構成されている。発泡倍率調整装置１０は、第２溶液供給管理部１０２と、溶媒供給管理部１０３と、温度管理部１０４と、攪拌動力管理部１０５と、発泡倍率算出部１０６とを備える。発泡倍率調整装置１０は、攪拌槽２０内の発泡倍率を調整するための装置である。発泡倍率については、後で詳述する。

【0018】

図３は、実施形態１に係るシステム１００を利用した、粒子の製造方法の大まかな流れを示すフロー図の一例である。図３に示すように、まず溶液Ａ１を、攪拌槽２０内に貯留する（仕込工程：Ｓ１）。

【0019】

続く晶析工程Ｓ２では、攪拌槽２０内の混合溶液Ｓを攪拌しながら（攪拌工程Ｓ２１）、貯留した溶液Ａ１に、溶液Ａ２を滴下する（供給工程Ｓ２２）ことにより、カルボン酸を含む物質を析出させる。なお、混合溶液Ｓは、晶析工程Ｓ２において攪拌槽２０内に存在している溶液を意味し、主として第１溶液Ａ１を含む溶液である。また、晶析工程Ｓ２では、晶析中、カルボン酸無機塩の塩脱離によるカルボン酸の生成とともに、副反応として炭酸ガスが生成され得る。本実施形態の製造方法では、晶析工程Ｓ２において、混合溶液Ｓの反応により生成したガスにて液面に形成される発泡層Ｆの発泡倍率を１００％より大きく１１２％以下に調整する（発泡倍率調整工程Ｓ２３）。発泡倍率および発泡倍率調整工程については後述する。

【0020】

その後、晶析工程Ｓ２において生じた固体（カルボン酸を含む物質）を含むスラリーをろ過し（ろ過工程：Ｓ３）、ろ過後のウエットケーク（Ｗ／Ｃ）を乾燥させる（乾燥工程：Ｓ４）ことにより、製品としてのカルボン酸を含む物質の結晶を得る。

【0021】

なお、図１および図２に示すシステム１００では、上記ろ過工程Ｓ３および乾燥工程Ｓ４を行う構成については省略している。ろ過工程Ｓ３および乾燥工程Ｓ４は、公知のろ過装置および乾燥装置を用いて実施されてよい。

【0022】

（発泡倍率の調整）
粒子の製造方法において、晶析により粒子が生成した後のろ過工程Ｓ３および乾燥工程Ｓ４を考慮した場合、ろ過特性の良好な結晶粒子を得ることが好ましい。ろ過特性は、例えば、ろ過比抵抗または含液率などで評価することができる。ろ過比抵抗が大きくなると、ろ過工程Ｓ３のサイクル時間が長くなる。また、含液率が高くなると、乾燥工程Ｓ４に要する時間が長くなる。そのため、ろ過特性としては、例えば、ろ過比抵抗が、５×１０^９ｍ／ｋｇ以下であることが好ましい。また、含液率は２６ｗｔ％以下であることが好ましい。

【0023】

発明者らは、鋭意研究の結果、ろ過特性は、晶析工程Ｓ２における発泡倍率を調整することにより向上させることができることを見出した。本発明の製造方法では、発泡倍率を１００％より大きく１１２％以下に調整する（発泡倍率調整工程）ことにより、ろ過特性の良好な粒子を得ることができる。

【0024】

発泡倍率とは、混合溶液Ｓの体積をＶ_Ｓ［ｍ^３］、発泡層Ｆの体積をＶ_Ｆ［ｍ^３］としたときに、以下の式（１）で規定される。

【0025】

発泡倍率［％］＝（Ｖ_Ｓ＋Ｖ_Ｆ）／Ｖ_Ｓ ・・・（１）
ろ過特性の良好な粒子を得るためには、晶析工程Ｓ２において、第２溶液Ａ２を滴下するときに、第２溶液Ａ２が第１溶液Ａ１に良好に分散されることが重要である。第２溶液Ａ２が第１溶液Ａ１に分散されず、第２溶液Ａ２の濃度が局所的に高くなってしまうと、カルボン酸を含む物質の粒子として、微細な粒子が生成され得る。微細な粒子は、ろ過特性を悪化させる要因となる。

【0026】

混合溶液Ｓの液面に発泡層Ｆが適度に存在することにより、液相と気相との界面積が増加する。これにより、第２溶液Ａ２が滴下されたときに、第２溶液Ａ２の分散効率が向上する。そのため、発泡倍率は、１００％より大きい（例えば、１０１％）ことが好ましい。

【0027】

一方、発泡層Ｆが過剰に存在すると、第２溶液Ａ２の液相（混合溶液Ｓ）への浸入が発泡層Ｆによって妨げられるため、第２溶液Ａ２の濃度が局所的に高くなる要因となる。そのため、発泡倍率は１１２％以下であることが好ましい。

【0028】

晶析工程Ｓ２において、第２溶液Ａ２の供給速度を増加させると発泡倍率は増加し、供給速度を低下させると、発泡倍率は低下する。また、水（第１溶液または第２溶液の溶媒）の添加量または添加速度を増加させると発泡倍率は低下し、添加量または添加速度を低下させると、発泡倍率は増加する。また、混合溶液Ｓの温度を上昇させると発泡倍率は低下し、温度を低下させると発泡倍率は増加する。また、攪拌工程Ｓ２１における攪拌動力を高くすると、発泡倍率は増加し、攪拌動力を低くすると、発泡倍率は低下する。

【0029】

発泡倍率調整装置１０の発泡倍率算出部１０６は、後述する発泡高さ測定装置１５から発泡層Ｆの上端までの高さのデータを取得し、発泡倍率を算出する。発泡倍率調整装置１０は、算出された発泡倍率に基づいて、水（溶媒）の添加量、攪拌動力、第２溶液供給速度、または混合溶液の温度のうち１つ以上を調整することにより発泡倍率を１００％より大きく１１２％以下に調整し得る。

【0030】

（粒子製造システムの各構成）
以下では、システム１００の各構成について詳細に説明する。

【0031】

第２溶液供給装置１１は、第２溶液Ａ２を攪拌槽２０に対して供給する装置である。より具体的には、第２溶液供給装置１１は、攪拌槽２０と接続され、攪拌槽２０内まで延びる配管によって形成される経路Ｌ１を介して、第２溶液Ａ２を攪拌槽２０に供給することができる。第２溶液Ａ２が、攪拌槽２０内に貯留されている第１溶液Ａ１に滴下されることにより、カルボン酸を含む物質が析出する。

【0032】

第２溶液供給装置１１は、発泡倍率調整装置１０と接続され得る。発泡倍率調整装置１０の第２溶液供給管理部１０２は、第２溶液供給装置１１を制御し、第２溶液Ａ２の供給量を制御し得る。

【0033】

溶媒供給装置１２は、溶媒Ｗを攪拌槽２０に対して供給する装置である。本実施形態において、溶媒Ｗは水である。より具体的には、溶媒供給装置１２は、攪拌槽２０と接続され、攪拌槽２０内まで延びる配管によって形成される経路Ｌ２を介して、溶媒を攪拌槽２０に供給することができる。溶媒供給装置１２は、発泡倍率調整装置１０と接続され得る。発泡倍率調整装置１０の溶媒供給管理部１０３は、溶媒供給装置１２を制御し、溶媒Ｗの供給量または供給速度を制御し得る。

【0034】

攪拌槽２０は、第１溶液Ａ１を貯留し、槽内で晶析を行うための容器である。すなわち、攪拌槽２０は、攪拌機を有する容器であればよい。第２溶液Ａ２は、経路Ｌ１から攪拌槽２０内に滴下される。攪拌槽２０の上部には、攪拌槽２０内で発生したガスが排出される排出口が設けられている。当該排出口は、配管によって形成される経路Ｌ３と接続されている。前記ガスは、経路Ｌ３を介してシステム１外に排出される。

【0035】

また、攪拌槽２０には、電動モータ１３と、攪拌翼３１１と、攪拌軸３１０とを備える攪拌機３１が設けられている。電動モータ１３で攪拌軸３１０を回転させることで、攪拌翼３１１を回転させ、攪拌槽２０内の混合溶液Ｓを攪拌することができる。電動モータ１３は、発泡倍率調整装置１０と接続され得る。発泡倍率調整装置１０の攪拌動力管理部１０５は、電動モータ１３を制御し、攪拌機３１の攪拌動力を制御し得る。

【0036】

温度管理システム１４は、攪拌槽２０内の混合溶液Ｓの温度を管理するシステムである。温度管理システム１４は、温度計６１と、温調システム６２とを含んでおり、発泡倍率調整装置１０と接続され得る。発泡倍率調整装置１０の温度管理部１０４は、温度計６１から温度データを受信し、温調システム６２を制御することにより、混合溶液Ｓの温度を制御し得る。

【0037】

温度計６１は、混合溶液Ｓの温度を測定するものである。温調システム６２は、後述する複数の装置から構成されていてもよく、例えば、攪拌槽２０内の温度を一定に保つ装置であってよい。あるいは、攪拌槽２０に対して熱を供給し得る装置であってもよいし、攪拌槽２０を冷却する装置であってもよい。

【0038】

温調システム６２は、例えば、図１に示すように、攪拌槽２０の外表面の少なくとも一部を覆い、通液可能なジャケット１４１と、熱媒タンク１４０とを備える構成であってもよい。ジャケット１４１は、熱媒タンク１４０と、配管によって形成される経路Ｌ４および経路Ｌ５によって接続されている。熱媒タンク１４０の熱媒（例えば温水）は、ポンプ（不図示）によって経路Ｌ４を介してジャケット１４１に供給され、ジャケット１４１内を循環した後、経路Ｌ５を介して熱媒タンク１４０に戻る。温度管理部１０４は、温度計６１から混合溶液Ｓの温度のデータを受信し、混合溶液Ｓの温度を２８±３℃に維持するように、例えば、ポンプの流量を制御する。温調システム６２は、上述の例に限定されない。攪拌槽２０の冷却が必要な場合には、温調システム６２は熱媒タンク１４０に代えて、冷媒タンク（例えば冷水タンク）を備えていてもよい。また、温調システム６２は、攪拌槽２０内に設置される熱交換プレートなどを含んでいてもよい。

【0039】

発泡高さ測定装置１５は、攪拌槽２０内の発泡高さを測定する装置である。発泡高さ測定装置１５は、例えば、音波式液面計または攪拌槽２０に付属するサイトグラスに設置した監視カメラなどを用いることができる。発泡高さ測定装置１５は、攪拌槽２０内における、攪拌槽２０の底面からの発泡層Ｆの上端までの高さ（Ｈ_Ｆ＋Ｈ_Ｓ：図４参照）を測定することができる。発泡高さ測定装置１５は、発泡倍率調整装置１０と接続され得る。発泡倍率調整装置１０の発泡倍率算出部１０６は、発泡高さ測定装置１５から発泡層Ｆの上端までの高さのデータを取得し、発泡倍率を算出し得る。

【0040】

発泡倍率とは、上述のように、以下の式（１）で規定される。

【0041】

発泡倍率［％］＝（Ｖ_Ｓ＋Ｖ_Ｆ）／Ｖ_Ｓ ・・・（１）
式中、Ｖ_Ｓ［ｍ^３］は混合溶液Ｓの体積であり、Ｖ_Ｆ［ｍ^３］は発泡層Ｆの体積である。

【0042】

図４は、攪拌槽２０内の混合溶液Ｓ表面の拡大模式図である。図中、高さＨ_Ｆ［ｍ］は、発泡層Ｆの高さであり、高さＨ_Ｓは、混合溶液Ｓの液高さを示している。

【0043】

攪拌槽２０の底面から発泡層Ｆの上端までの高さ（Ｈ_Ｆ＋Ｈ_Ｓ）は、発泡高さ測定装置１５によって測定され得る。あるいは、攪拌槽２０に設けられたサイトグラスおよび液面スケールを用いて、目視によって測定されてもよい。なお、発泡層Ｆの上端は、発泡層Ｆの最も高い箇所とする。目視によって測定した場合には、発泡層Ｆの上端までの高さのデータを、発泡倍率調整装置１０の入力部（図示せず）から入力してもよい。発泡倍率算出部１０６は、発泡高さ測定装置１５または発泡倍率調整装置１０の入力部から入力された発泡層Ｆの上端までの高さのデータを取得し、発泡倍率を算出し得る。具体的には、発泡倍率算出部１０６は、発泡倍率を以下のように算出する。

【0044】

（ｉ）底面から発泡層Ｆの上端までの高さ（Ｈ_Ｆ＋Ｈ_Ｓ）に基づいて、Ｖ_Ｓ＋Ｖ_Ｆ［ｍ^３］を算出する。（ｉｉ）上記式（１）の分母のＶ_Ｓに、理論値として攪拌槽２０に仕込んだ第１溶液Ａ１の仕込み量［ｍ^３］を代入し、発泡倍率を算出する。なお、Ｖ_ＦおよびＶ_Ｓ＋Ｖ_Ｆは、発泡層Ｆの上端までの高さを基準に算出するため、Ｖ_ＦおよびＶ_Ｓ＋Ｖ_Ｆの少なくとも一部は、発泡の存在しない空間であり得る。

【0045】

攪拌槽２０が、上部から下部まで内径の等しい筒形の形状を有している場合、発泡倍率算出部１０６は、発泡倍率を以下のように算出してもよい。

【0046】

（ｉ）攪拌槽２０に仕込んだ第１溶液Ａ１の仕込み量と、攪拌槽２０の底面積［ｍ^２］から、高さＨ_Ｓを算出する。（ｉｉ）発泡層Ｆの上端までの高さ（Ｈ_Ｆ＋Ｈ_Ｓ）から、算出した液高さＨ_Ｓを引くことにより、発泡高さＨ_Ｆを算出する。（ｉｉｉ）算出した発泡高さＨ_Ｆ、液高さＨ_Ｓおよび攪拌槽２０の底面積から、混合溶液Ｓの体積Ｖ_Ｓおよび、発泡層Ｆの体積Ｖ_Ｆを算出する。（ｉｖ）上記式（１）と、算出した混合溶液Ｓの体積Ｖ_Ｓおよび、発泡層Ｆの体積Ｖ_Ｆから、発泡倍率を算出する。

【0047】

（実証試験）
以下では、発泡倍率と、ろ過特性との関係について実験した実証試験の結果について説明する。

【0048】

表１は、実施例１、２および比較例１～４の実験条件と、実験結果をまとめたものである。

【0049】

【表1】

まず、実施例１について説明する。実施例１では、槽の内径が１１４ｍｍである、容量１Ｌのガラス製セパラブルフラスコを用いた。当該セパラブルフラスコに、カルボン酸無機塩を含む物質の水溶液０．７４ｋｇ（０．６６Ｌ）を仕込んだ。当該水溶液にはカルボン酸無機塩が０．０３２ｋｇ、水が０．６７ｋｇ含まれており、カルボン酸無機塩に対する水の重量比（weight ratio）は２１ＷＲであった。当該水溶液に対して水を０．１３ｋｇ添加し、前記重量比を２５ＷＲとした。換言すると、水の添加量を調整することにより水重量比を調整した。三枚後退翼の回転により液相を攪拌した状態で、ｐＨを４．０±０．３の範囲に到達するまで、４０ｗｔ％の硫酸を一定速度で供給することにより晶析を実施した。セパラブルフラスコのジャケットには、冷却水を送液し、フラスコの内温が２８±３℃となるように調整した。本実験は常圧下で実施した。晶析中の攪拌動力は０．５ｋＷ／ｍ^３に設定し、ガス空塔速度は、４．２ｃｍ／ｈであった。

【0050】

（発泡倍率の測定）
硫酸を供給する過程で発生した二酸化炭素により生じた発泡層において、発泡層が最も高くなったときの、フラスコの底面から発泡層の上端までの高さを目視により測定した。測定した高さに基づき、上述したように発泡倍率を算出した。算出した結果を表１に示した。

【0051】

（ろ過比抵抗および含液率の測定）
ｐＨが４．０±０．３に到達した時点で晶析を終了し、得られた反応晶析物質と水との混合物（スラリー）を、定量濾紙（ＡＤＶＡＮＴＥＣ、Ｎｏ．５Ｃ）を備えた内径３０ｍｍの加圧ろ過器の上流側に仕込んだ。上流側の圧力を窒素で１００ｋＰａＧに調整し、窒素の定量濾紙吹き抜けが確認されるまで加圧を続けた。定量濾紙を通過したろ液の経時重量を測定すると共に、窒素の吹き抜け後に定量濾紙上に残ったウエットケーク（Ｗ／Ｃ）を回収し、重量を測定した。Ｒｕｔｈ式に基づいて算出したろ過比抵抗を表１に示した。

【0052】

回収したＷ／Ｃを、真空乾燥機を用いて５０℃で２４時間乾燥し、乾燥後の重量を測定した。乾燥により減少した重量を、ろ過後に測定したＷ／Ｃ重量で除することにより、Ｗ／Ｃ含液率を算出し、結果を表１に示した。

【0053】

（他の例について）
実施例２および比較例１については、水重量比、攪拌動力、ガス空塔速度を表１に示す条件とした以外は、実施例１と同様に実験した。

【0054】

比較例２および比較例３については、槽の内径が２５００ｍｍである、容量１５ｍ^３のグラスライニング製反応機を用いた。当該グラスライニング製反応機に、カルボン酸無機塩を含む物質の水溶液９２７０ｋｇ（８２５０Ｌ）を仕込んだ。また、水重量比、攪拌動力、ガス空塔速度を表１に示す条件とした以外は、実施例１と同様に実験した。

【0055】

比較例４については、槽の内径が１４３ｍｍである、容量２Ｌのガラス製セパラブルフラスコ攪拌容器を用いた。当該セパラブルフラスコ攪拌容器に、カルボン酸無機塩を含む物質の水溶液１．４７ｋｇ（１．３１Ｌ）を仕込んだ。また、水重量比、攪拌動力、ガス空塔速度を表１に示す条件とした以外は、実施例１と同様に実験した。

【0056】

表１において、実施例１、実施例２および比較例４を比較すると、攪拌動力を上げるほど、発泡倍率が大きくなることがわかる。また、実施例１と比較例１とを比較すると、水重量比が低い（水添加量が少ない）方が、発泡倍率が大きくなることがわかる。さらに、比較例１と比較例２とを比較すると、ガス空塔速度が高くなると、発泡倍率が大きくなることがわかる。なお、ガス空塔速度は、硫酸の供給速度に比例するため、硫酸の供給速度が大きくなると、発泡倍率が大きくなるということもできる。

【0057】

上述のような実験をした結果、実施例１および実施例２では、発泡倍率がいずれも１００％より大きく１１２％以下であり、本願発明の範囲内であった。一方、比較例１～４では、本願発明の範囲外であった。

【0058】

ろ過比抵抗については、５×１０^９ｍ／ｋｇ以下を良好（〇）５×１０^９ｍ／ｋｇより大きい場合には不良（×）と評価した。Ｗ／Ｃ含液率については、２６ｗｔ％以下を良好（〇）、２６ｗｔ％よりも高い場合には不良（×）と評価した。

【0059】

実施例１および実施例２では、ろ過比抵抗およびＷ／Ｃ含液率について良好な結果が得られた。一方、比較例１～４については、いずれもろ過比抵抗およびＷ／Ｃ含液率についての評価は不良であった。すなわち、発泡倍率を本願発明の範囲内に調整することにより、ろ過特性が良好な粒子が得られることが実証された。

【0060】

実施形態１では、カルボン酸無機塩を含む物質の水溶液と、硫酸を含む溶液との晶析によるカルボン酸を含む物質の粒子の製造システムについて説明した。しかしながら、本発明の粒子の製造方法および製造システムは、発泡を伴う晶析によって粒子を製造する他の例についても適用され得る。なお、反応系によっては、反応温度を制御することにより、発泡倍率を制御することも可能である。

【0061】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0062】

１００ システム（製造システム）
１ 粒子製造装置
１０ 発泡倍率調整装置
２０ 攪拌槽

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】