(57)【要約】【課題】高圧場の流通反応装置による反応プロセスにおいて、反応流体中に含まれる微粒子による圧力変動を防止し得る流通反応方法及びそのシステムを提供する。【解決手段】高温高圧水を反応媒体とする流通反応装置と該流通反応装置に接続された圧力調整器を経由して反応媒体を排出する反応装置において、該流通反応装置と該圧力調整器とを結ぶ経路の中間に遠心分離により固液分離する捕集装置を設けることにより、反応媒体中に含まれる微粒子を除去又は回収する反応方法及びそのシステム。【効果】流通反応装置内の圧力が変動する問題を解決し、長期にわたり流通反応プロセスを稼動することができる新規流通反応システムを提供できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温高圧の反応媒体を用いた流通反応システムにおける反応方法であって、
１）高圧場の流通反応装置の高圧ライン系に遠心分離により固液分離する捕集装置を組み込み、その高速回転によって高圧下に、反応媒体中に含まれる微粒子を捕集する、
２）それによって、高圧ライン系に接続された圧力調整器の微粒子による圧力変動要因を取り除く、
３）上記１）〜２）により、流通反応システムの連続運転を行う、
ことを特徴とする流通反応方法。
【請求項２】
該高温高圧の反応媒体が、亜臨界水又は超臨界水である請求項１に記載の流通反応方法。
【請求項３】
該反応媒体中に含まれる有機物分解チャー、無機化合物合成微粉末、又は反応管腐食粉末を捕集する請求項１に記載の流通反応方法。
【請求項４】
高温高圧の反応媒体を用いた流通反応プロセスに使用する流通反応システムであって、高圧場の流通反応装置の高圧系ラインに遠心分離により固液分離捕集装置を組み込み、その高速回転によって、高圧下に反応媒体中に含まれる微粒子を捕集し、それによって、高圧ライン系に接続された圧力調整器の微粒子による圧力変動要因を取り除くようにしたことを特徴とする反応システム。
【請求項５】
流通反応装置と該流通反応装置に接統された圧力調整器を経由して反応媒体を排出する反応システムにおいて、該流通反応装置と該圧力調整器との経路の中問に遠心分離により固液分離する捕集装置を設けることにより、反応媒体中に含まれる微粒子を捕集する請求項４に記載の反応システム。
【請求項６】
該反応媒体が、亜臨界水又は超臨界水である請求項４に記載の反応システム。
【請求項７】
該反応媒体が、温度１００℃〜４５０℃、圧力１０気圧〜４５０気圧の高温高圧水である請求項４に記載の反応システム。
【請求項８】
該捕集装置が、４００ないし３，０００回/分で回転する回転ローターを有する請求項４に記載の反応システム。
【請求項９】
該捕集装置が、１，５００ないし３，０００回／分で回転する回転ローターを有する請求項４に記載の反応システム。
【請求項１０】
該捕集装置が、該反応媒体中に含まれる１ｎｍないし１μmの微粒子を除去するものである請求項４に記載の反応システム。
【請求項１１】
該微粒子が、該流通反応装置における反応生成物である請求項４に記載の反応システム。
【請求項１２】
該微粒子が、該流通反応装置が腐食して生成した微粒子である請求項４に記載の反応システム。
【請求項１３】
該捕集器が、回転ローター、該回転ローターを駆動する回転用モーター、該回転ローターを支持する回転支持具、該回転ローターを収容する回転ローター室、該回転ローター室を外界から隔離する隔離壁、該回転体支持具内を通過する内管を経て反応液を該回転ローター室内に導入、排出する配管を有する捕集器である請求項５に記載の反応システム。
【請求項１４】
該捕集装置が、密閉容器の頂部と底部の中央部とを含む軸を回転軸として回転する回転ローター、該回転ローターを支持するとともに該回転ローターの回転軸内を経て反応媒体を該密閉容器内に導入し、排出する部材を有する回転体支持具を有する請求項１３に記載の反応装置。
【請求項１５】
該回転ローターが、温度調整装置を備えた隔離壁内に収容されている請求項１３に記載の反応システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温高圧の反応媒体を利用した流通反応システムにおける流通反応方法に関するものであり、更に詳しくは、高圧場の流通反応装置において、例えば、反応の過程で生成した不溶性の微粒子により、フィルター及び圧力調整器が詰まり圧力変動が生じることを確実に防止し、これらによる圧力変動の要因をなくして良好に流通反応プロセスを稼動することを可能とする流通反応システムに関するものである。
近年、水や二酸化炭素を主成分とした超臨界流体は、従来の液体溶媒にない多くの特徴点や利点を有し、環境調和型プロセスの反応媒体として非常に注目を集めているが、本発明は、このような超臨界流体を反応媒体として利用した新しい化学合成プロセスの構築を実現するものとして、その実用性が強く期待されている流通反応システムの技術分野において、反応流体中に存在する微粒子を高精度に捕集する機能を付加した新しいタイプの流通反応装置を提供するものである。
本発明は、亜臨界水、超臨界水を反応媒体として利用した高温高圧流通反応システムの技術において高圧場の流通反応装置の作動時に生じる圧力変動を解消することを可能としたシステムであり、例えば、有機物分解チャー、無機化合物合成微粉末、あるいは長期に及ぶ酸化分解反応に伴う腐食粉末等の微粒子に起因する流通反応装置内の圧力変動を無くし、長期にわたり流通反応プロセスを稼働することができる新規流通反応システムを提供するものとして有用である。
【背景技術】
【０００２】
従来、高温高圧の反応媒体を用いた流通反応システムによる化学合成反応が種々報告されている（例えば、特許文献１参照）。
このような流通反応システムを応用した高圧場の流通反応装置による反応において、何らかの理由で反応流体中に微粒子が含まれると、該微粒子が、高圧場の流通反応装置内の高圧反応流体の圧力を外界の圧力に調整するための圧力調整器の不調の原因となることがしばしば発生した。
【０００３】
例えば、高圧場の流通反応装置による高機能合成微粒子の合成において、合成された微粒子が圧力調整器に詰まり圧力調整器が不調となると、十分な量の試料が合成できない段階で該反応装置を停止しなければならないことがあり、また、圧力調整器が不調であるとあらかじめ定められた合成条件が維持できないなどの不具合が生じた。
【０００４】
タンパク質を高圧場の流通反応装置によって加水分解する反応においては、水不溶性の物質を副生又は析出し、フィルター又は圧力調整器を詰まらせる現象が発生するために分解反応が継続できなくなる場合が生じた。
また、例えば、高圧場の流通反応装置による連続化学反応にともない発生するチャーや反応管腐食粉末がフィルター又は圧力調整器を詰まらせる現象が生じ、流通反応装置内の反応条件が変動するために長時間の連続反応が継続できなくなり、また、反応速度解析等に必要な条件探索に悪影響を及ぼすことがあった。
公知の微粒子捕集装置、圧力調整器及び流通反応装置については、例えば、流通反応装置として、１）「流通式反応器」（特許文献２）、２）「流通法によるε−カプロラクタムの合成方法」（非特許文献１）、３）「循環式流通反応装置によるオリゴペプチドの合成」（非特許文献２）、４）「レッペ反応装置」（非特許文献３）の例があり、また、圧力調整器として、１）「圧力調整装置」（非特許文献４）、２）「調節弁」（非特許文献５）の例があり、更に、「微粒子の捕集装置」として、「集塵機」（非特許文献６）、「高圧分離器」（非特許文献７）の例がある。
【特許文献１】特開平１０−２８７６４４号公報
【特許文献２】特開２００３−１８１２７７号公報
【非特許文献１】J，Am，Che．vol.122,p1908(2000)
【非特許文献２】Sience，Vol, 283,831(1999)
【非特許文献３】化学装置便覧、化学工学協会編、ｐ９８４（１９７０）
【非特許文献４】機械工学便覧、日本機械学会、ｐ９−２６（１９６０）
【非特許文献５】化学装置便覧、化学工学協会編、ｐ１２８２（１９７０）
【非特許文献６】化学装置便覧、化学工学協会編、ｐ３９（１９７０）
【非特許文献７】化学装置便覧、化学工学協会編、ｐ９９２（１９７０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような状況の中で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、圧力調整を阻害することなく高圧条件下に連続合成できる流通反応システムを開発することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、高圧ライン系に遠心分離装置を組み込み、その高速回転によって高圧下に微粒子を遠沈させることによって圧力調整器の微粒子による圧力変動要因を取り除くことができること、及びそれによって高温高圧の連続流通反応システムの長期連続運転が可能となることを見出し、更に研究を重ねて本発明を完成するに至った。
これまで、本発明者らは、従来の技術の課題を解決するため、さまざまな技術を検討してきた、そのなかで、本発明者らは、高圧場の流通反応装置における、上記の問題点を解決するためには、まず、反応システム及び圧力調整器の構造面等から解決することが重要であると考え、そのために数々の既存の防止策を試みた結果、フィルターを用いた装置の採用が最善の改善策であることを見出した。
【０００６】
しかしながら、フィルターを用いた装置でこれらの課題を解決すべく更に詳細に検討した結果、以下のことが判明した。
第１に、フィルターが目詰まりするまでに経過する時間には反応条件又は合成基質濃度に応じて長短があるが、通常は１〜２時間で目詰まりし、その結果、流通反応装置内の圧力の上昇を招き、反応管内の反応条件は予期していない範囲にまで変動することがあった。
したがって、６〜８時間の連続合成反応を維持するには、少なくとも４〜５系列のフィルターラインを並列に用意し、切り替えて操作できるようにしなければならないという問題があった。
更に、適切な切り替え時期を選定するためには、常にシステムを監視していなければならないため新たに監視装置が必要となる。
第２に、単独のフィルターラインを使用すると、流通反応装置の作動時間が短いため、微粒子を製造するために必要な反応時間が十分確保ができず、特性を評価するために必要な量の微粒子を得ることができなかった。
以上のごとき検討の結果、フィルターを用いた微粒子捕集装置以外を用いて圧力調整を阻害することなく高圧場の流通反応装置を連続運転できるシステムの開発が必要、かつ重要であることを見出し、本発明に達した。
本発明は、このような課題を解決し、高圧場の流通反応装置の作動時に生じる圧力変動を解消することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明は以下の技術的手段から構成される。
（１）高温高圧の反応媒体を用いた流通反応システムにおける反応方法であって、（a）高圧場の流通反応装置の高圧ライン系に遠心分離により固液分離する捕集装置を組み込み、その高速回転によって、高圧下に、反応媒体中に含まれる微粒子を捕集する、（b）それによって、高圧ライン系に接続された圧力調整器の微粒子による圧力変動要因を取り除く、（ｃ）上記（ａ）〜（ｂ）により、流通反応システムの連続運転を行う、ことを特徴とする流通反応方法。
（２）該高温高圧の反応媒体が、亜臨界水又は超臨界水である上記（１）に記載の流通反応方法。
（３）該反応媒体中に含まれる有機物分解チャー、無機化合物合成微粉末、又は反応管腐食粉末を捕集する上記（１）に記載の流通反応方法。
（４）高温高圧の反応媒体を用いた流通反応プロセスに使用する流通反応システムであって、高圧場の流通反応装置の高圧系ラインに遠心分離により固液分離する捕集装置を組み込み、その高速回転によって、高圧下に反応媒体中に含まれる微粒了を捕集し、それによって、高圧ライン系に接続された圧力調整器の微粒子による圧力変動要因を取り除くようにしたことを特徴とする反応システム。
（５）流通反応装置と該流通反応装置に接続された圧力調整器を経由して反応媒体を排出する反応システムにおいて、該流通反応装置と該圧力調整器との経路の中間に遠心分離により固液分離する捕集装置を設けることにより、反応媒体中に含まれる微粒子を捕集する上記（４）に記載の反応システム。
（６）該反応媒体が、亜臨界水又は超臨界水である上記（４）に記載の反応システム。  （７）該反応媒体が、温度１００℃〜４５０℃、圧力１０気圧〜４５０気圧の高温高圧水である上記（４）に記載の反応システム。
（８）該捕集装置が、５００ないし３,０００回／分で回転する回転ローターを有する上記（４）に記載の反応システム。
（９）該捕集装置が、１，５００ないし３,０００回／分で回転する回転ローターを有する上記（４）に記載の反応システム。
（１０）該捕集装置が、該反応媒体中に含まれ１ｎｍないし１μmの微粒子を除去するものである上記（４）に記載の反応システム。
（１１）該微粒子が、該流通反応装置における反応生成物である上記（４）に記載の反応システム。
（１２）該微粒子が、該流通反応装置が腐食して生成した微粒子である上記（４）に記載の反応システム。
（１３）該捕集器が、回転ローター、該回転ローターを駆動する回転用モーター、該回転ローターを支持する回転支持具、該回転ローターを収容する回転ローター室、該回転ローター室を外界から隔離する隔離壁、該回転体支持具内を通過する内管を経て反応液を該回転ローター室内に導入、排出する配管を有する捕集器である上記（５）に記載の反応システム。
（１４）該捕集装置が、密閉容器の頂部と底部の中央部とを含む軸を回転軸として同転する回転ローター、該回転ローターを支持するとともに該回転ローターの回転軸内を経て反応媒体を該密閉容器内に導入し、排出する部材を有する回転体支持具を有する上記（１３）に記載の反応装置。
（１５）該回転ローターが、温度調整装置を備えた隔離壁内に収容されている上記（１３）に記載の反応システム。
【０００８】
次に、本発明について更に詳細に説明する。
本発明に係る反応システム及び微粒子捕集装置の詳細は、次のとおりである。
本発明は、高温高圧条件下の流通反応システムにおける反応方法であって、（１）高圧場の流通反応装置の高圧ライン系に、遠心分離により固液分離する回転ローターを有する微粒子捕集装置を組み込み、その高速回転によって高圧下に反応媒体中に含まれる微粒子を捕集する、（２）それによって、高圧ライン系に接続された、圧力調整器の微粒子による圧力変動要因を取り除く、（３）上記（１）〜（２）により、流通反応システムの連続運転を行うことを特徴とする流通反応方法、及びその反応システムに係るものである。具体的には、例えば、本発明は、高圧ライン系の流通反応装置において、高圧反応装置と圧力調整器との経路の中間に遠心分離装置を組み込み、その遠心分離用ローターの高速回転によって高圧下に反応媒体中の微粒子を遠心沈降させるものであり、それによって、例えば、圧力調整器が微粒子の介在によって圧力調整不能となり、反応装置内に圧力変動を生じる等の不都合を避け、高温高圧システムの長期連統運転を可能にすることを特徴とするものである。
【０００９】
更に詳しくは、本発明の反応システムは、例えば、図１に示されるように、回転ローター（１）、外部より回転転ローター（１）を駆動する回転用モーター（２）、回転ローター（１）を支持する回転体支持具（４）、回転ローター（１）を収容する回転ローター室、及び回転ローター室を外界から隔離する隔離壁（７）からなる、遠心分離により固液分離する回転ローターを有する微粉子捕集装置を有する。
該装置は、流通反応装置の高圧ライン系の反応管に接続（８）され、反応流体の排出口は圧力調整器（６）に接続され、該圧力調整器は低圧の外界に連なる。そして、高圧流通反応装置から出てくる、微粒子を含有する高圧流体は、上記微粒子捕集装置の回転ローター室内に、微粒子懸濁液導入口を介して導入され、回転ローター（１）の高速回転によって高圧下に高圧流体中に含まれる微粒子が捕集された後、該流体は圧力調整器を経て排出される。
【００１０】
高圧流体の回転ローター室内への導入及び排出は、適切には、例えば、図１に示されるように、回転体支持具（４）内を通過する内管を経て行われる。この場合、導入された微粒子懸濁液は、回転ローター（１）の高速回転によって微粒子を遠沈させて捕集微粒子（５）として分離した後、処理された反応液は上記回転体支持具（４）から上記内管を経て圧力調整器（６）に移送され、系外に排出される。しかし、高圧流体の回転ローター室内への導入及び排出システムは、これらに制限されるものではなく、本発明では、これらの具体的な構成は任意に設計することができる。
【００１１】
高圧場の流通反応装置の高圧ライン系に、遠心分離により固液分離する捕集装置を接続して微粒子を捕集するに当たっては、予想される微粒子を捕集するのに必要となる回転ローターの回転数を所定範囲に設定しておく必要がある。この場合、回転ローターの回転数は、対象となる粒子の比重、形状、粒径及び媒体の粘度、流速ならびに装置の形式、規模等によって異なるので、まず、システム全体を予備的に稼働してそれらの条件を詳細に検討した後、所定の範囲に設定することが望ましい。
【００１２】
該捕集装置は、好適には、例えば、高温高圧流通反応装置の冷却ラインの後段に接続する（図２参照）。微粒子含有液は、回転支持体（図１、４参照）に設けられた内管を経て回転ローター室（密閉容器）内に導入される。特に長時問にわたり捕集装置を稼働する時は、隔離壁（７）内の温度が上昇するため、隔離壁内を冷却する恒温装置を組み込むことが望ましい。
本発明では、上記捕集装置の高圧ライン系への接続位置、回転ローターのモーター室の構造、容積、隔離壁の構造、及び隔離壁内を冷却する恒温装置の具体的構成などは、流通反応の種類、装置の形式、規模等によって任意に設計できる。それらによって、回転ローター内へ導入する液量、遠心分離の処理時間、流体の捕集装置における対流時間及び流体の微粒子捕集装置への導入から排出までに要する時間の好適な条件は、それぞれ相違する。例えば、回転ローター室の内容積が約２００mlの場合には、導入液量が、１０ml／分であれば、約２０分間の遠心分離による滞留後に捕集装置を通過し、次いで、圧力調整器（６）を経て液体は排出される。
【００１３】
本発明では、「高温高圧水を反応媒体とした流通反応装置」、「圧力調整器」は、使用する反応原料、反応生成物、生成する微粒子等の物性に応じて公知の装置の中から適宜選択することによって本反応システムを構成することができ、それらの構成については、特に制限されるものではなく、後述する実施例で使用した装置はもとより、それらの同等ないし類似のものであれば同様に使用することができる。
高温高圧水を反応媒体とした流通反応装置として、例えば、反応媒体、出発原料等を収容するタンク、高温高圧水供給装置、反応管、高圧ライン系、圧力調整器等を備えた流通反応装置が例示されるが、これに限らず、これと同効のものであれば同様に使用することができる。また、木発明の反応システムは、一般的に粒径１ｎｍから１μｍの範囲の微粒子を含む反応媒体に適用でき、反応原料、反応生成物を選ぶものではない。
【００１４】
本発明の反応システムは、下記の実施例に示されるように、例えば、PCB連続酸化分解反応による装置の腐食速度の測定、高温、高圧水によるタンパク質の加水分解、超臨界条件での水熱合成反応を利用したチタン酸バリウムナノ粒子等の連続製造等に利用されるが、本発明は、これらに制限されるものではなく、反応媒体として水又は二酸化炭素を用いた亜臨界、超臨界等の反応方法及び反応システムであれば反応の種類に制限されることなく広く適用し得るものである。  
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、高圧場の流通反応装置の圧力変動の解消を技術的課題とするものであり、本発明により、１）高温高圧の流通反応装置において、例えば、有機物分解チャー、無機化合物合成微粉末、あるいは長期に及ぶ酸化分解反応に伴う腐食粉末等がフィルター及び圧力調整器を詰まらせ、また圧力変動の要因となることを確実になくすることができる。２）高圧下に反応液中に含まれる微粒子を捕集し、除くことができる、３）高圧ライン系の圧力調整を阻害することなく高温高圧システムを長期間連続運転することができる、４）種々の反応系に対応した条件設定を簡易な操作で行うことができる、５）流通反応装置の高圧ライン系に遠心分離機能を有する捕集装置を接続するだけで所定の流通反応システムを構築できる、という効果が奏される。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の反応システムを実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明の反応システムは、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。  
【実施例１】
【００１７】
本実施例ではPCBの連続酸化分解反応及び腐食速度の測定を行った。
（１）反応システムの構成
以下に、図２に基づいて具体的に説明する。
使用した装置：酸化分解のユニット１と捕集システムのユニット２より構成されている。
使用試薬：３-クロロビフェニル（PCB）（ランカスター社製）、過酸化水素水溶液（三徳化学株式会社製）を使用した。
高圧ポンプ：ＩSCO２６０D、４５０気圧で０．００１〜１００m１／分の送液が可能である。
反応管：ハステロイＣ-２７６製反応管外径１／４in、内径３mmで長さ３６０mmからなる。
冷却部の温度変化は、ユニット１の熱電対（９）をスライドさせることにより測定した。
ユニット２の捕集システムは、SUS３１６製で３０００回転まで使用できる回転ローター（１）を有し、ユニット２の番号８の箇所で反応管に接続され、隔離壁（７）に接続した回転体支持具（４）を経て、回転ローター室内に反応を終了した反応液が導入され、一定時間の処理後に回転体支持具（４）内を通過する内管を通り圧力調整器（６）を経て排出される。
【００１８】
（２）操作方法
次に、当該システムを組み込んだ装置の操作を図２に基づいて具体的に説明する。まず、各タンク（１ａ、１ｂ、１ｃ）を目的の溶液（過酸化水素水、キャリアー水、PCB）で満たし、各ポンプ（２a、２ｂ、２c）の送液を確認した。次いで、全てのラインに水を注入して最終的な圧力制御のチェックを行った。そして、全ての検査項目が良好であることを確認した後、高温高圧水供給装置（３）を稼働して反応温度４００℃、反応圧力３００気圧に設定し、装置が設定条件に制御されていることを確認した。
【００１９】
（３）腐食試験
しかる後、３−クロロビフェニルを４．９１mg／分、酸化剤を０．６２４g／分（８．４%過酸化水素水溶液で完全な酸化分解に必要な過酸化水素の量の２倍）用い、水を０．６g／分となるように導入し、分解反応を行った。その間、捕集装置のローターは１５００回／分で稼働し続けた。それを、９９．７%以上の分解率（その時の流出水溶液の水素イオン濃度１．７５）で２週間にわたって連続分解反応した後、反応器の冷却部温度領域３６７〜２７７℃で腐食速度を測定したところ、特に３２７℃付近において腐食速度が３２mm／年の値が観測された。
【００２０】
図７は、最も腐食の激しい部分とあまり腐食の進行しない部分とを比較したものである。捕集装置のローターには、図８で示すように反応器の冷却部が腐食し、剥離したために生じた破片が多く堆積していた。比較のために、当該捕集装置を取り付けないで同様の実験を行ったところ、長期問の腐食連度の評価をすることはできなかった。即ち、圧力調整器内への粉末状の腐食物質の流入によりシステムは圧力変動を繰り返し、PCBの一定の導入が不可能となり、円滑な分解反応による腐食試験を行うことができなかった。
【００２１】
化学工業の発展に伴い多くの有機化合物が合成され、多方面に利用されてきたが、それらの化合物の中には自然環境の中で分解されずに残留し、環境破壊や生体内に蓄積するなど多くの生物に悪影響を与えていることはよく知られている。それらの化合物の中で、ポリ塩化ビフェニル（PCB）の無害化処理の研究が行われてきた。PCBの無害化処理の中には、水熱酸化分解法があり、高温高圧状態の熱水又は超臨界水の強い酸化作用を利用してPCBを分解するものであり、処理物に対する適用性が高く、排出物の二次処理が不要である等の利点を有するものであるが、高温高圧下の反応であるため装置の腐食などの問題を解決することが求められている。
しかしながら、PCB分解の際に発生する微粒子に起因して圧力調整器が不良となり分解装置が長時間にわたり稼動ずることができないことがあるため、水熱酸化分解装置の信頼性は乏しかった。更に、長時間にわたって装置の腐食に関してのデータを得ることはできなかった。本発明の遠心分離による微粒子捕集装置を用いることにより、これらの問題点を解決することができた。  
【実施例２】
【００２２】
本実施例では、高温高圧水によるタンパク質の加水分解を行った。最近、身体の生理学的機能等に影響を与える成分を含んだ食品により健康の増進を図る日的として、たんぱく質の加水分解物が注目されている。ここでは、トウモロコシ蛋白より生理活性ペプチドを製造するため、図４に基づいて本発明を適用した例を示す。
【００２３】
（１）反応システムの構成
使用した装置：加水分解のユニット１と捕集システムのユニット２より構成されている。使用試薬：蛋白ツイン（Ｚｅｉｎ）（昭和産業株式会社製）を使用した（トウモロコシ蛋白は、乾燥トウモロコシには１０重量％相当含有され、その蛋白のうち７０％エタノールに可溶な蛋白が「ツイン」と呼ばれるものである。）。加水分解にあたり、水はヘリウムで完全に脱酸素した純水を使用した。
【００２４】
（２）操作方法
本発明の流通式反応システムにより蛋白の加水分解を行った例を説明する。
高圧ポンプ:ＩＳＣＯ２６００Ｄ、４５０気圧で０．００１〜１００ｍｌ／分の送液が可能なポンプを使用した。加熱装置、圧力調整器(保圧弁)、温度計及び圧力計等で構成される装置（図4参照）を用い、反応管体積０．８２４ｃｍ３（内径３．１３ｍｍ、長さ１１ｃｍ、ハステロイＣ２７６）で、反応温度と反応圧力は、それぞれ４００℃と３００気圧の条件下で反応させた、高温高圧水は、高温高圧水供給装置（５）（ユニット１）より高圧ポンプ２ａ（ユニット１）で２０ｍｌ／分で供給し、蛋白懸濁液は、供給ライン７（ユニット1）から５ｍｌ／分で供給し、総計２５ｍｌ／分で反応は行われた。この時の滞留時間は約０．７秒であった。なお、滞留時間は送水量で自由に制御できる。この実験進行中の圧力は±０．５ａｔｍ以内で、温度は±０．２℃以内で制御した。
【００２５】
反応装置を経た液は、冷却部で冷やされ、ユニット２の捕集装置で固形物を除去した後、保圧弁を経て排出口より採取された。このときのローター回転数は１，０００回転とした。300気圧で採取された反応液を限外濾過(１０，０００>)した。そして、生成した溶液のラットによるアンジオテンシン変換酵素阻害活性を測定した。その結果を図３に示す。
本発明で得られたペプチドは、最高で約６８％の阻害活性を示し、血圧を正常に保つことを助ける機能を有する生理活性ペプチドとして有用であること、また、本発明は、生理活性ペプチドを連続して生産するのに適していること、が分かった。
【実施例３】
【００２６】
本実施例では、超臨界条件での水熱合成反応を利用してチタン酸バリウムナノ粒子を連続合成した。
無機化合物は、その粒径、結晶型等をさまざまに変化させることによりその特性を変化させ、広範囲な新規用途を拡大してきている。ここでは、図５に基づいて、こうした無機化合物のうち、酸化チタンと水酸化バリウムとの水熱反応を利用したチタン酸バリウムナノ粒子の製造について具体的に説明する。
【００２７】
（１）反応システムの構成
使用した装置：装置２は、加水分塀のユニット１と捕集システムのユニット２より構成されている。
使用試薬：酸化チタン、水酸化バリウム（和光純薬社製）を使用した。生成した粒子を本捕集装置によって回収し、その性能を評価した。
【００２８】
（２）操作方法
０．１ｍｏｌ／リッターの水酸化チタニアゾル及び０．１２ｍｏｌ／リッターの水酸化バリウムの水性液を用意し、それぞれの溶液（温度２０℃）は、高圧ポンプにより２cc／分で送液され、流路内で混合した後に、超臨界水と直接接触した。混合液は、所定の反応温度まで急速に昇温され、水熱反応を起こし、チタン酸バリウム粒子が生成した。このとき、反応温度１００℃、反応圧力３００気圧、反応時間１．８秒であった。捕集装置の回転ローターの回転数（ｒｐｍ）を５００、１，０００、１，５００、２，０００、３，０００回転と変化させて、粒子捕集率を評価した。その結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
2005052715.tif 000003
【００３０】
なお、粒子捕集率は、次のように定義した。
捕集率＝（１−（単位時間当たりのフィルターを通過した捕集器を通過した未捕集生成物質量）／（単位時間当たりの供給原料の反応率を１００％としたときの生成物質量））×１００[％]
ここでは、捕集システムを通過した未捕集生成物質量は、その間の通過溶液をろ過処理し、濾別された未捕集物を定量して捕集率の算出に用いた。
【００３１】
（３）評価結果
図９に、本実施例で製造した微粒子の電子顕微鏡像を示す。粒子径２０〜４０ｎｍの球状粒子であり、粉末Ｘ線回折測定によりチタン酸バリウムであることを確認した。表１には、回転ローターの回転数と生成物の回収率との関係をまとめて示す。ローターの回転数１，５００ｒｐｍでは６０%以上の回収率であり、２，０００ｒｐｍ以上では９０%以上が回収され、３，０００ｒｐｍではほぼ１００%の回収率で粒子が回収できた。図６には、ローターの回転数を３，０００ｒｐｍと固定して長時間の運転を行い、その安定性を評価した結果を示した。８時間の連続運転においても回収率は常に９５％以上を示した。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上詳述したように、本発明は、高温高圧の流通反応方法及びその反応システムに係るものであり、本発明により、高圧時の流通反応装置における圧力変動の問題を確実に解消することができる新しいタイプの流通反応システムを提供することができる。
また、本発明は、流通反応装置において反応流体中に含まれる微粒子を捕集して分離することにより該微粒子によりフィルター及び圧力調整器が詰まり、合成装置がダウンする、或いは合成条件が変動するといった問題を確実に解消することができる。また、本発明は、流通反応装置の高圧ライン系に接続して、反応流体中に含まれる微粒子を捕集するための微粒子捕集システムを提供することができる。
更に、本発明には、長期に流通反応プロセスを稼動するための反応システムを提供することができ、それにより産業利用に適合した、実用性のある流通反応システムを提供することができる。  
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】遠心分離による固液分離装置の構造を示す。
【図２】実施例１のPCB分解システムの全容を示す。
【図３】トウモロコシ蛋白を本発明の反応システムにより加水分解処理したとき得られた生成物のアンジオテンシン変換酵素阻害活性を示す。
【図４】実施例２のタンパク質の加水分解装置の全容を示す。
【図５】実施例３のチタン酸バリウム合成システムの全容を示す。
【図６】実施例３において連続運転したときのチタン酸バリウムの回収率の変化を示す。
【図７】実施例１における装置の腐食の状態を示す。
【図８】実施例１における反応装置内で発生した腐食粉の状態を示す。
【図９】実施例３において製造したチタン酸バリウム微粒子の電子顕微鏡写真を示す。
【符号の説明】
【００３４】
（図１の符号）
１：回転ローラー
２：回転用モーター
３：微粒子懸濁液導入口
４：回転体支持具
５：捕集微粒子  
６：圧力調整器  
７：隔離壁  
８：反応管に接続  
（図２の符号）  
（ユニット）１
１a：過酸化水素水タンク
１b：キャリアー水タンク
１c：PCBタンク
２a、ｂ、c：高圧ポンプ
３：高温高圧水供給装置
４、９：熱電対
５：反応管恒温装置
６：反応管
７：冷却ユニット
８：腐食現象測定部位
（ユニット２）
１：回転ローラー
２：回転用モーター
３：微粒子懸濁液導入口
４：回転体支持具
５：捕集微粒子
６：圧力調発器
７：隔離壁
８：反応管に接続
（図４の符号）  
（ユニット１）
１ａ：基質溶水タンク
１ｂ：キャリアー用水タンク
２ａ：高圧ポンプ
３：圧力計
４：熱電対
５：高温高圧水供給装置
６：供給液バランスコイル
７：スラリー開閉弁
８：スラリー供給タンク
９：スラリー供給スクリュー
１０：反応器（３００気圧）
１１：冷却ユニット  
（ユニット２）
１：回転ローラー
２：回転用モーター
３：微粒子懸濁液導入口
４：回転体支持具
５：捕集微粒子
６：圧力調整器
７：隔離壁
８：反応管に接続  
（図５の符号）
（ユニット１）
１ａ：ＴｉＯ２液タンク
１ｂ：Ｂａ（ＯＨ）２液タンク
１C：キャリアー用水タンク
２ａ、ｂ、ｃ：高圧ポンプ
３ａ、ｂ：冷却ユニット
４：高温高圧水供給装置
５：反応管恒温装置
６：反応管（３００気圧）
（ユニット２）
１：回転ローラー
２：回転用モーター
３：微粒子懸濁液導入口
４：回転体支持具
５：捕集微粒子
６：圧力調整器
７：隔離壁
８：反応管に接続
【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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