目次
4

巻頭言

開発とエンジニアリング
取締役兼執行役員 エンジニアリング本部副本部長 中島 和男

6

特集 1

過給式流動炉を利用した下水汚泥燃焼場における NOx-N2O 排出特性
独立行政法人産業技術総合研究所

11村上 高広・北島 暁雄・鈴木 善三／長沢 英和

特集 2

新型吊下分離機の開発
16

阿部 研・渡會 知則

特集 3

固定床触媒反応器によるパラジクロロベンゼン製造プロセスの開発
川端 友寛／北九州市立大学 浅岡 佐知夫

23

技術紹介

プラズマアシスト蒸着法（PAD）の樹脂フィルム基材上 ITO 成膜への展開
丸田 和彦

28

製品紹介 1

月島機械における製造管理システムへの取り組み
32

製品紹介 236

ティーブレイク 月島茶房

Dual Reﬂux式ＰＳＡによる溶剤回収

岸波 和人

月島環境エンジニアリング 藤澤 良成

砂糖の話
38

茂木 淳浩

会社概要・編集後記

No.13 2010

CONTENTS
4

Foreword

6

Paper1NAKAJIMA Kazuo, Board Member,Executive Officer
Deputy General Manager, Engineering Division

NOx and N2O Emission Characteristics during Sewage Sludge Combustion
in a Fluidized Bed Incinerator with Turbocharger
MURAKAMI Takahiro / KITAJIMA Akio / SUZUKI Yoshizo / NAGASAWA Hidekazu

11Paper2Development of New Fully Automatic Sugar Centrifugal
ABE Ken / WATARAI Tomonori

16

Paper3Development of para-dichlorobenzene production processwith fixed-bed catalytic reactor
KAWABATA Tomohiro / ASAOKA Sachio
23

Technology Introduction

The application of Plasma Assisted Deposition (PAD) for ITO on flexible substrate
made of plastic
MARUTA Kazuhiko

表紙の写真

28

Product1

TSK-MES (Traceability, Safety, Know-how communicability
Manufacturing Execution System)
32

KISHINAMI Kazuhito

Product2

Solvent recovery by the Dual Reflux PSA
36

Tea Break38

Corporate Profile / Editor’s Note

FUJISAWA Yoshinari
MOGI Atsuhiro

世界自然遺産・青森県白神山地の麓「十二湖」の春の風景

TSK 技報 2010 no.13

3

巻 頭 言開発とエンジニアリング【商品開発とコストダウンは企業存続の必須条件】

一方、新開発プロセスを使ったプロジェクトで、完成までに予想は、部門内の改善改良活動という位置付けに留まりがちであった。そ以上の時間と労力を費やしたという事例もある。今、振り返ってみる

こで、従来手法を見直し「あるべき姿」を構築することにより業務効

技術で生きる会社にとっては、商品開発とコストダウン（改善活動と、担当者は熱意と情熱を持って業務に取り組んでいたが、知識経率と品質の向上を図ること、そして、手作りのIT システムを最新のシを含む）は自動車に例えれば両輪であり、そのどちらか一方が欠け

験不足の補完／開発段階でのテスト／データ採取と分析／課題

ステムにすることを目的として2002 年末にTBR 活動（Tsukishimaても会社存続はおぼつかない。つまり、お客様が求める機器・プロ抽出と解決／技術完成度の評価／スケジュールと予算管理等のBusiness Process Re-engineering）
を開始した。

セス・システムを開発し商品化し、それらの改善改良を繰り返すこと、各種手法（やり方、考え方、仕組み）、および、人員体制／管理体

そして、コストダウンを行い常にお客様の期待・要求に応え続ける制、つまり開発業務のエンジニアリングに反省すべき部分があった。

いものである。社外コンサルタントの力を借り、当社の規模・商品・ことは企業存続の必須条件である。一方、それら商品（機器、装置、また、知識経験の不足を補完する目的も含めた社内外有識者によリソース（人、技術、予算）に適した月島機械流の業務手法（あるべプラント設備、維持管理）をお客様に提供することで得る利益は開る開発状況の点検、議論および助勢の方法には改善の余地があき姿）とそれを補完するIT システムを開発（再構築）したものである。

発費用にも当てられるわけであり、所定の品質・納期・コストで仕る。一方、知識も経験もあったが、エンジニアリング手法が不十分

その結果、管理業務および技術業務の改訂／標準化／可視化、上げて少しでも多くの利益を生み出すための仕組みであるエンジニであったため、当社の技術力が十分に発揮されないまま設備化され技術データの一元化などが図られ、業務効率と品質の向上並びにアリング手法も改善改良が求められる。

てしまった事例もある。同様な事態を再発させないように、この反省

意識改革に大きな成果が出ている。しかし、その成果を定量的に評点を開発業務及び開発技術の実設備化に生かさねばならない。

価すると、必ずしも初期の目標に達していない部分もある。商品開【開発成果を得るためのエンジニアリング手法】
よく言われることではあるが、研究開発に限らず物事をやり遂げる

新商品は一朝一夕に開発できる物ではなく、必ず成果が出ると発、およびコストダウン活動と同様に業務改善活動（業務手法の開いうものでもない。それは、他社でも苦労していることである。だから発）の継続は企業存続のための必須条件である。技術的な進歩のこそ、テーマ選定、目標設定（仕様、コスト）、テスト・解析・評価、

著しいツールとしてのITを積極的に活用し、今後とも「継続は力なり」
をモットーに、TBR 活動を地道に継続しなければならない。

為には、担当者の熱意と情熱が不可欠である。実話に基づくテレビ

外部技術の入手などの手順と手法、予算とスケジュール管理方法、ドラマで研究開発に没頭・苦悩しながらも熱意と情熱で課題を克つまり開発業務のエンジニアリング手法に関する様々な事例集・

また、現在直面しているような生産拠点の海外シフトの加速、環服する技術者や、それを支える同僚を根性物語風に描き感動を呼指導書が刊行されている。目的の物（設備・機器・役務）
を所定の境・エネルギー関連ビジネスの台頭といった事業環境の転換期にんだことは記憶に新しい。確かに、その通りであり否定する者はいな

品質・納期・コストで創り上げる手法のことをプロジェクトマネージ

おいては、たとえ最近開発改善した業務手法であっても社会・業界

いが、知識と能力が伴っていることが前提である。更に開発品が市

メント／エンジニアリングと一般的には呼んでいるが、その拠って立の変化に対応するためには改訂しなければならない場面もある。同中島和男

場の要求にマッチしていなければ企業にとっては無用の長物となり、つところは、開発手法でも同じあり、当社に適した開発エンジニアリ

様に、業務を実施する上での考え方・姿勢（当社の文化）も社会・取締役兼執行役員
エンジニアリング本部副本部長

上市が競合に遅れをとってしまえば先行者利益は得られず、技術にングが求められる。

未完成部分がある事を見逃して商品化すれば大きな代償を支払う

情熱・熱意・経験・知識・能力、そして、適切な開発エンジニアことになることは自明の理である。したがって、テーマ発掘から商品

リングの実行が伴って初めて目的の開発成果が得られる。現在、当化までの研究開発のエンジニアリング手法（やり方、考え方、仕組み）

社はフェーズゲート方式などの開発手法を取り入れながら開発業務は非常に重要である。
最近の当社の商品開発の実績では、汚泥関連の設備・機器をを行っている訳であるが、開発担当者は妥協せず決めた事をきっち

業界の変化に応じて変える事も必要である。「変わる」ことは勇気と決断が求められるが、熱意と情熱を持って従前の形にとらわれることなく変わらねばならない。

【おわりに】

り実行し、たとえ開発担当者でない者も一人ひとりが開発に関心を持
お客様から月島機械は、いい意味でも悪い意味でも真面目な会

製品化できた成功例（汚泥炭化設備、本稿掲載の過給式流動焼

ち、知恵を出し合えば、当社を支える次の新商品を開発上市できる却炉）がある。商業プラントとしての稼動はこれからではあるものの、と確信している。

社だと言われることがある。この長所の部分を生かし、愚直に、そし

カーボンニュートラル、省エネルギーでCO2 削減による地球温暖て真摯に社会・業界・お客様と対面し、技術を持って産業の発展化防止にマッチした社会貢献ができる商品である。もちろん、当社【業務手法の開発】と環境の保全に寄与し社会に貢献するという企業理念を達成してへの相応の利益貢献も期待できることから、社会、そしてお客様と4 TSK 技報 2010 no.13

これは業務改善の域を越え、新しい業務手法の開発と言って良いきたい。

WIN-WINの関係を築けると確信している。技術の完成度を更に高技術開発のエンジニアリング手法だけでなく、事務管理（財務、め、当社の将来を担う商品として育てて行かねばならない。それと総務、人事）、EPC（Engineering, Procurement, Construction）、

同時に、人的資源等の制約はあるが、これらを越える新たな技術に機器製造、維持管理などの業務もエンジニアリングの一種であり、目を向けること、即ち、技術開発の継続を図らねばならないことはい

その手法についても改善改良の継続は重要である。過去において

うまでもない。

は「QC 活動」による業務改善運動を実施したこともあったが、これ

TSK 技報 2010 no.13

5

特集

1

1 はじめに戻し、装置下部へ接続して供給する構造とした。圧力容器内の圧力は、容器内の温度変化、流動層の層高変化、流路の圧力損失の変過給式流動炉を利用した下水汚泥燃焼場における NOx-N2O 排出特性
NOx and N2O Emission Characteristics during Sewage Sludge
Combustion in a Fluidized Bed Incinerator with Turbocharger
Abstract
A new type of sewage sludge incinerator that combines a pressurized fluidized bed
combustor and a turbocharger driven by flue gas was proposed. The nitrogen content of
the sewage sludge is considerably higher than that of other solid fuels. Thus NOx and N2Oemissions are anticipated to be high. The objectives of our study were to clarify the effectof operating pressures on NOx and N2O emissions using a laboratory-scale pressurized
fluidized bed combustor (PFBC), and to compare NOx and N2O emissions in our proposed
combustor and a conventional combustor, which is operated at atmospheric condition, using

村上 高広

a demonstration plant. Additionally, a computational analysis was made for the demon-

MURAKAMI Takahiro

stration-scale combustor, and the calculation results were compared with the experimental

独立行政法人 産業技術総合研究所
エネルギー技術研究部門

北島 暁雄
KITAJIMA Akio
独立行政法人 産業技術総合研究所
エネルギー技術研究部門

鈴木 善三
SUZUKI Yoshizo
独立行政法人 産業技術総合研究所
エネルギー技術研究部門

下水汚泥の排出量は年々増加しており、その処理方法の一つとして化による空気流量の変化などにより若干変化する。
このため、
マスフロー

焼却が挙げられる。本研究では、加圧流動層炉と過給機を組み合わ

コントローラを手動制御することにより、容器内の圧力を一定に保った。

せた過給式流動システム（図 1）を提案し、前報 1）では、システムの特運転中の温度は、熱電対により砂層内（Tb1：50mm、Tb2：300mm）お徴および北海道の長万部町に建設した実証プラントの運転特性につよびフリーボード（Tfb1：800mm、Tfb2：1200mm）で各 2 点測定した（括いて報告した。下水汚泥中には、石炭や木材などの他の固体燃料と弧内の数値は分散板からの高さ）。燃料はモーノポンプにより、所定温比較してN 含有量が高く、NOxおよび N2Oの排出量が懸念されている。

度に到達後、装置最上部の垂直投入管より連続供給した。流動媒体

とくに、N2Oの地球温暖化係数はCO2 の310 倍と高く、その排出量のには7 号硅砂（平均粒径：約 240μm）を使用し、静止層高で300mm

低減がシステムを運用する上で重要となる。そこで本報では、システとなるように充填した 2）,3）。

ム中の加圧流動層燃焼炉（Pressurized Fluidized Bed Combustor;

実験条件として、燃料は表 1に示す実脱水汚泥を使用した。運転圧

PFBC）に着目し、以下の方法により、下水汚泥からのNOx および N2O

力は0.2, 0.3 および 0.6MPaの3 条件とし、砂層温度は1000 〜 1200K、排出特性における圧力の影響を明らかにすることを目的とした。

流動条件は最小流動化速度の約 3 倍とした。燃焼後の排ガスは、セラ・産総研の実験室内にある研究室規模の加圧流動層燃焼炉により、ミックフィルタで脱塵し、大気圧まで減圧した後、ガス中の水蒸気をイ

広範な運転圧力条件で基礎燃焼実験を行い、NOx および N2O 排出

ンピンジャーにより凝縮除去させ、ガス分析計により排ガス中のNOx おにおける圧力の影響を明らかにする。

よび N2O 濃度を測定した。

・北海道長万部町の実証プラントにより燃焼試験を行い、排ガス中のNOx および N2O 排出濃度を測定し、従来型の常圧流動炉のそれらと比較する。またその相違について、燃焼炉内温度分布の比較により考察する。
・シミュレーション解析により、流動層燃焼炉内の温度分布における圧力の影響について理論的に考察する。

results. Fundamental experiments showed that NOx emissions were strongly dependent on
the operating pressure, as has been observed previously for NOx emissions in coal combustion. In contrast, N2O emission was only weakly dependent on the operating pressure but
was strongly dependent on the freeboard temperature. For the demonstration-scale combustor, NOx and N2O emissions in the flue gas under pressurized conditions were less thanhalf of those observed under atmospheric conditions. In the pressurized combustor, a rapid
increase in temperature was observed, and the position showing the highest temperature
moved toward the bottom of the freeboard. These results indicate that N2O was decomposedin a high-temperature zone formed locally in the freeboard. The temperature distributions in
図 2 研究室規模の加圧流動層燃焼システムの概略図
Fig.2 Schematic diagram of a laboratory-scale PFBC system

the combustor can be predicted quantitatively by computational analysis.
本研究では、加圧流動層炉と過給機を組み合わせた新型の下水汚泥焼却炉（過給式流動炉）を提案した。下水汚泥中には、他の固体燃料と比較して N 含有量が高く、NOx および N2Oの排出量が懸念されている。そこで本研究では、研究室規模の加圧流動層燃焼炉により、NOx および N2O 排出特性における圧力の影響を明らかにした。また過給式流動炉実証プラントにより、排ガス中の NOx および N2O 排出

図 1 過給式流動層システムの概略図
Fig.1 Schematic diagram of a pressurized ﬂuidized bed combustor
combined with a turbocharger

表 1 基礎実験で使用した脱水汚泥性状
Table1 Properties of the sewage sludge used for fundamental combustion tests

濃度を、従来型の常圧流動炉のそれらと比較した。さらに、実証プラント規模の燃焼炉に対するシミュレー
ション解析も行い、計算結果と試験結果とを比較・考察した。基礎実験より、排ガス中の NOx 濃度は、石2 実験方法および条件

炭燃焼の場合と同様、運転圧力に強い依存性を示した。一方 N2O 濃度は、運転圧力よりも燃焼炉内のフリーボード温度に強い依存性を示すことが分かった。実証プラント試験では、過給式流動炉の方が常フリー
圧流動炉よりも、排ガス中の NOx および N2O 濃度を半分以下に低減できた。過給式流動炉では、ボード下部に局所的な高温域を形成し、そこで N2Oは分解されるために低減できる。その燃焼炉内温度

長沢 英和
NAGASAWA Hidekazu
研究開発本部
研究開発部
プロジェクトグループ
廃棄物学会
環境システム計測制御学会

6 TSK 技報 2010 no.13

分布は、シミュレーション解析により予測することができた。
キーワード：下水汚泥、加圧流動層、燃焼、排ガ ス特性、NOx 、N2O 、温度分布、シミュレーション
Keyword ：Sewage sludge, pressurized ﬂuidized bed, combustion, ﬂue gas characteristics, NOx, N2O,
temperature distribution, computational analysis

2.1 研究室規模の加圧流動層燃焼炉による基礎燃焼実験
図 2に加圧流動層燃焼システムの全体構成を示す。加圧容器（内径：1200mm、高さ：3200mm）内にバブリング流動層燃焼炉（反応管内径：80mm、高さ1200mm）を設置し、各種制御装置は容器の外部に設置することで、電気炉や供給空気量を操作した。コンプレッサーで製造された加圧空気は、加圧容器内へ所定の圧力条件になるまで供給した。流動層実験装置内の空気量を計測するために、その配管を一旦容器外に導き、マスフローメータで計量した後、再び容器内にTSK 技報 2010 no.13

7

特集 1

NOx and N2O Emission Characteristics during Sewage Sludge Combustion in a Fluidized Bed Incinerator with Turbocharger

過給式流動炉を利用した下水汚泥燃焼場における NOx-N2O 排出特性

2.2 実証プラントによる燃焼試験
図 3に実証プラントの概略図を示す。本プラントは、主に燃料フィーダ、

表 2 シミュレーションで使用した脱水汚泥性状
Table2 Properties of the senage sludge used for calculations

加圧バブリング流動層燃焼炉、空気予熱器、セラミックフィルタ、過給機および煙突からなる。燃焼炉は内径 700mm、高さ9200mmで、炉内温度は熱電対により測定した（砂層内：300および 600mm、
フリーボー
ド：1300, 3000, 4600および 6800mmの計 6 点、数値は分散板からの高さ）。流動媒体は、平均粒子径が 400および 700μmの混合硅砂を使用した。定常運転中の層高は950mmであった。過給機は、貨物自動車のディーゼルエンジンに搭載されている汎用品を使用した。本プ
ラントの運転手法は前報 1）,4）-6）による。実験条件は、脱水汚泥供給量
は180 〜 190kg/hとし、砂層温度で1000 〜 1050K、圧力は約 0.2MPaとした。空気比は排ガス中のO2 濃度 ベースで約 1.6とし、流動条件は最小流動化速度の約 6 倍とした。

表 3 フリーボード入口のガス組成
Table3 Estimated gas compositions at the inlet of the freeboard

図 4 排ガス中のNOx 濃度と運転圧力との関係
Fig.4 Relationship between NOx emissions in the ﬂue gas and operating pressure

図 6 実証プラント規模における過給式流動炉および従来型常圧流動炉の燃焼炉内温度分布の比較
Fig.6 Comparison of temperature distributions observed in combustors operated
under atmospheric and pressurized conditions for the demonstration plant scale

3 結果および考察
3.1 基礎燃焼実験によるNOxおよびN2O 排出特性
研究室規模のPFBCにおけるNOx 排出の運転圧力の影響について
図 4に示す。本図より、NOx 排出濃度は運転圧力に依存し、圧力が高く
図 3 実証プラントの概略図
Fig.3 Schematic diagram of a demonstration plant

なるに連れてその濃度は低くなっている。本傾向は、石炭燃焼の場合と同様である10）。石炭燃焼では、層内でチャーによるNOの還元効果が、圧力が増加するに連れて高くなることにより、NOx 濃度は低くなると考え

2.3 シミュレーション解析

図 5 排ガス中のN2O 濃度とフリーボード温度との関係
Fig.5 Relationship between N2O emission in the ﬂue gas and freeboard temperature
表 4 実証プラントにおける過給式流動炉および従来型常圧流動炉とのNOxおよび N2O 排出濃度の比較
Table4 Comparison of NOx and N2O emissions
for the pressurized and conventional plants

られる。したがって、本研究で使用した揮発分の燃焼が主体である脱実証規模の流動層燃焼炉内の温度分布について理論的に考察す
7）

水汚泥の燃焼においても、このような加圧の効果があるといえる。
さらに、るために、汎用詳細化学反応計算ソフトCHEMKIN III パッケージ

汚泥中の水分はとても高いため、O ラジカルやOH ラジカル濃度に影響を使用してシミュレーション解析を行った 8）。使用した燃焼反応式（化を与え、NO 生成反応を抑制する効果があるが 11）、加圧条件により水蒸

9）

学種：49、素反応：277）は、GRI-Mech サイトより引用した 。実証プ

気分圧が高くなるので、NOx 抑制効果も大きくなると推測できる。

高水蒸気分圧によるNO 生成の抑制効果の増大によるものといえる。

図 7 シミュレーションによる断熱条件でのフリーボード内温度分布の圧力による影響
Fig.7 Eﬀect of pressure on temperature distributions in the freeboard
under the adiabatic conditions by calculation

ラントの条件を模擬するために、脱水汚泥（性状は表 2）および A 重油

図 5にN2O 排出濃度とフリーボード温度との関係を示す。本図より、

一方 N2Oについては、基礎実験では、圧力が高くなるに連れて、その供給量は、180および 20kg/hにそれぞれ設定し、空気比は1.5とした。

NOx-N2Oのトレードオフの関係より、圧力が高くなるに連れて、N2O 濃

排出濃度は若干増加する傾向にあったが、実証プラントでは過給式

熱損失は、断熱および燃焼炉から周囲雰囲気への熱移動を考慮した

度は若干高くなる傾向にあるが、フリーボード温度に強い依存性を示し

流動炉の方が半減した。基礎実験では、燃焼炉内のフリーボード温度

体で燃焼していると考える。
したがって、過給式流動炉では、フリーボー

ド内の温度上昇が緩慢であることから、熱分解ガスはフリーボード全場合の2 条件行った。
熱移動については、周囲温度は360K（実測値）、た。フリーボード温度が高くなるに連れて、その濃度は低くなっている。

を電気炉により独立に制御していたため、ここでは実証規模での燃焼

ド下部の局所的な高温域でN2O が分解され易くなるため、その排出量に設定した。圧力は常圧
総括熱伝達率（h）
を2.8および 5.6 W/（m2K）

したがって、脱水汚泥の燃焼では、加圧条件においても、燃焼炉内の炉内温度分布に着目し、両炉での比較を行った。結果を図 6に示す。

を低減できるといえる。

流動炉と加圧流動炉の運転条件を考慮し、0.1および 0.3MPaの2 条件

フリーボード温度で排ガス中のN2O 濃度を整理できる。

本図中の常圧流動炉の温度分布は、本実証プラントと同規模の運転データを採用した 14）。両流動炉とも砂層内の温度が最も低く、ここではとした。両圧力条件において、ガス速度を一定にするため、燃焼炉の高さは圧力に依らず一定とした。計算開始点は、砂層最上部、すなわ
ちフリーボード最下部とした。
フリーボード入口のガス組成が初期条件として計算に必要であるたについて、め、主要なガス組成（H2, CO, CH4, CO2, H2O, O2 および N2）

3.2 実証規模によるNOxおよびN2O 排出濃度の比較

汚泥燃料の乾燥および熱分解が起こっていると考えられる。一方、フ3.3 シミュレーションによる燃焼炉内温度分布の圧力による影響
前節では、排ガス中のN2O 濃度は、過給式流動炉の方が常圧流

リーボード温度においては、両炉間に顕著な差異が生じた。過給式流動炉よりも半減でき、これは炉内温度分布の差異によるものと考察でき。N2O 排出係動炉では、分散板より3000mm 付近のところで局所的な高温域を形成た。ここでは、燃焼反応式を組み込んだシミュレーション解析により、圧数とは、1トンの脱水汚泥から排出されるN2O 量で定義される。結果とし、その後、出口へ向かって温度は減少している。砂層温度条件を変力による燃焼炉内温度分布の差異について理論的に考察した。図 7

表 4に過給式流動炉における排ガス中のNOx 濃度および N2O 排出係数を、常圧流動炉におけるそれらと併せて示す

12）
,13）

脱水汚泥の乾燥および熱分解、A 重油の燃焼は砂層内で完了するとして、両濃度とも過給式流動炉の方が、常圧流動炉よりも半分以下の化させても、同様の結果が得られた。これは、加圧により燃焼速度がに計算で得られた断熱条件におけるフリーボード内温度分布の圧力に仮定し、これら燃料の物質およびエネルギー収支により、表３のように濃度に低減できることが分かった。NOx については、基礎実験結果か促進されたことで、砂層内で熱分解したガスが、この付近で燃焼してよる影響について示す。本図より、圧力が高くなると温度の立ち上がり

ガス組成を決定した。SO2 については、少量であったために省略した。

ら得られたように、加圧により層内でチャーによるNO 還元効果の増大、いると考える。一方、常圧流動炉では，過給式流動炉よりもフリーボー

が速くなっており、フリーボードの下部で最高温度に達している。これは8 TSK 技報 2010 no.13

TSK 技報 2010 no.13

9

特集 1

過給式流動炉を利用した下水汚泥燃焼場における NOx-N2O 排出特性

特集
加圧の効果により、特定の素反応の化学反応速度が促進されたことに

2

4 まとめ

よると考えられる。したがって、圧力が高くなるほど、温度はフリーボー
ド下部でシャープに上昇することが分かった。

本研究により、得られた成果を以下に示す。

つぎに、加圧条件において、燃焼炉内の熱損失を考慮した結果を

1）研究室規模の加圧流動層燃焼炉による基礎実験より、排ガス中の図 8に示す。熱損失が高くなるほど、温度の立ち上がりおよび最高温

NOx 濃度は、圧力が高いほど層内でのチャーによるNO 還元効果、度への到達は、フリーボード上部へ移動しており、最高温度到達後、および高水蒸気濃度によるNO 生成抑制効果により低くなることが分炉の出口へ向かって温度は低下している。これは、図 6に示す過給式

かった。一方、排ガス中のN2O 濃度は、燃焼炉内のフリーボード温度

流動炉の温度分布の傾向と一致する。図 9には、総括熱発生速度で分布が同等の条件であれば、圧力が高くなるに連れて若干増加する整理した結果を示す。総括熱発生速度とは、各素反応の熱発生速度傾向にあるが、フリーボード温度に強い依存性を示すことが分かった。

の総和で定義される。本図より、各条件における最高温度到達点と総2）過給式流動炉実証プラントによる燃焼試験より、過給式流動炉では、

括熱発生速度がピークとなる領域は一致している。熱損失が高くなるほ常圧流動炉よりも排ガス中のNOx および N2O 濃度を半分以下に低ど、総括熱発生速度の生成はブロードになる傾向にあり、これは熱損減できることが分かった。とくにN2Oについては、過給式流動炉では、失が高くなるに連れて、特定の素反応の化学反応速度が遅くなること

フリーボード下部に局所的な高温域を形成し、そこでN2Oは分解さによる。したがって、実証規模の燃焼炉内の温度分布は、ガス燃焼反れるために低減できる。

応式を組み込んだシミュレーション解析により予測できることが分かった。

新型吊下分離機の開発
Development of New Fully Automatic Sugar Centrifugal
Abstract
Fully Automatic Sugar Centrifugal has been widely used in the sugar industry in Japanand overseas. It is one of the main products of Tsukishima Kikai as it has delivered over 2,000
units so far. To cope with the recent needs generated in domestic and foreign markets, Tsukishima Kikai began to renew the Sugar Centrifugal in 2008, and the development took two3）燃焼反応式を組み込んだシミュレーション解析により、実証規模の燃

years for completion. After test run with the actual 1.75 ton/batch type Sugar Centrifugal,

焼炉内温度分布の圧力による影響を予測することができた。

5 謝辞
本研究は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託による「都市バイオマス収集システムを活用するためのエネルギー
転換要素技術開発」のプロジェクトにおいて実施した成果の一部、おit will be in market from 2010. By keeping good performance of the existing Sugar Centrifugal such as simple and very low trouble ratio, the renewal obtained increased capacity

阿部 研

and much better sanitary-considered design. In addition, a permanent magnet was applied

ABE Kenfor up and down motion of parts contacting massecuite, which created a unique mechanism

エンジニアリング本部
機器設計部
分離グループ グループリーダーthat enabled less consumable parts and occurrence of metal powder. This mechanism canbe adopted for machine with a capacity of less than 1 ton/batch for the domestic market andmay lead to develop new demands for replacing conventional Sugar Centrifugals.

よび月島機械株式会社および三機工業株式会社との共同研究において実施した成果の一部である。ここに記して謝意を表します。

吊下分離機は、砂糖用分離機として国内外で広く使用されており、月島機械はこれまでに2,000 台を越える納入実績がある主力製品の一つとなっている。近年の国内外の市場・客先ニーズに対応する為、吊下分離機をリニューアルする事とした。2008 年から２年間をかけ開発、1.75ton/batch 実機テストを

参考文献

経て2010 年より上市する。新型機は、既存機のシンプルで故障が少ない特徴は踏襲し、サイクル数1） 長沢英和ら：過給式流動焼却設備の実証運転、
TSK 技報、
p.6 〜13、
2008

増加とサニタリー性向上を果たした。また、接液廻り機構部に永久磁石を用い、消耗部品・摩耗粉がな

2） 村上高広ら：過給式流動炉における下水汚泥の基礎燃焼特性、
高温学会誌、

いユニークな機構も搭載した。

p.166-170、2008

開発した機構は、国内の 1.0ton/batch 以下の機種に対しても適用出来、今後の装置更新需要を掘

3） 村上高広ら：研究室規模の加圧流動層燃焼炉による下水汚泥の排ガス特性に
図 8 シミュレーションによる加圧条件でのフリーボード内温度分布の熱損失による影響
Fig.8 Eﬀect of heat loss on temperature distributions in the freeboard
under elevated pressure by calculation

り起こす魅力がある。

及ぼす圧力の影響、
高温学会誌、
p.9-12、
20104） 村上高広ら：過給式流動炉実証プラントにおける下水汚泥の燃焼特性評価、高温学会誌、
p.81-84、20095） T. Murakami, et. al. : Combustion Characteristics of Sewage Sludge inan Incineration Plant for Energy Recovery, Fuel Proc. Tech.,p.778-783, 20096） T. Murakami, et. al. : Combustion Characteristics of Sewage Sludge using

渡會 知則

キーワード：サイクル数増加、サニタリー性追求、永久磁石
Keyword ：Increase of cycle number, sanitary-considered design, permanent magnet

WATARAI Tomonori
エンジニアリング本部
機器設計部
分離グループa Pressurized Fluidized Bed Incinerator with Turbocharger, 20th Intl. Conf.
on fluidized bed Combustion, p.877-882, 2009
7） 「CHEMKIN」
はReaction Design 社の登録商品
8） 北島暁雄ら：加圧型流動層炉運転時燃焼特性に関する詳細化学反応を考慮した
数値解析、
第47 回燃焼シンポジウム、
p.364-365、2009

1 はじめにトやスクリーンとすることでも分離時間が短縮され、サイクル数が増加

9） C. T. Bowman : http://www.me.berkeley.edu/gri̲mech/10）鈴木善三ら：実験室規模の加圧流動層燃焼における窒素酸化物の生成特性−チャーによるNOx 分解−、日本エネルギー学会誌、
p.773-779、200511）M. Shoji, et. al. : Modeling Study of Homogeneous NO and N2O

月島機械ではこれまでに2,000 台を越える納入実績がある主力製品する。また、砂糖を排出する掻き取り時間を短くすることでもサイクル数が増加する。

Formation from Oxidation of HCN in a Flow Reactor, Energy,

近年、当社が得意としている東南アジア・西アジアの砂糖工場は生

p.337-345, 2005

サイクル）あたりの処理量がバスケットサイズや分離機の大きさを決

産量を拡大してきており、吊下分離機も大型化してきている。また、価定する為、各社 1 バッチ当たりの処理量別にラインアップを構成してい格的に安価な中国製も稼働し始めてきた。

13）清水俊昭：地球温暖化とインベントリ、
下水道新技術推進機構−下水道機構だより、
2007

10 TSK 技報 2010 no.13

吊下分離機は、砂糖用分離機として国内外で広く使用されており、の一つとなっている。吊下分離機はバッチ式分離機であり、1 バッチ（112）本多裕姫：次世代型下水汚泥焼却炉、
地球環境、
p.98-102、2001

図 9 シミュレーションによる加圧条件での熱発生速度の熱損失による影響
Fig.9 Eﬀect of heat loss on heat production rates in the freeboard
under elevated pressure by calculation

ばあるほど、回転上昇 / 下降時間が短くなる他、分離しやすいバスケッ

14）平成17 年度〜19 年度NEDO 成果報告書：都市バイオマス収集システムを活用するためのエネルギー転換要素技術開発、2008

る。性能差は「1 バッチ（1 サイクル）あたりの時間がいかに短いか」でこの市場状況に対応し、欧米の競合他社は、性能面での優位性を比較され、1 時間当たり何 バッチ稼働するかを「サイクル数」と呼んで保つ為、サイクル数を増加した新型機を開発し売り込みをかけている。

いる。モータのトルクが大きく、バスケット等の回転部品が軽量であれ

また、国内の砂糖工場においては、稼働時間や使用期間が長い分離TSK 技報 2010 no.13

11

特集 2

Development of New Fully Automatic Sugar Centrifugal

新型吊下分離機の開発機に対して、バスケットや掻取装置、モータや制御盤等の主要 ユニッ

2.2 今後更に要求が高まるコンタミ防止ニーズに対し、
コンタミ発生要素を根本から排除した機構を搭載する。

トを新規に更新する事で対応している。更新する際、客先はより消費《デメリットに対する配慮》
競合他社は、バスケットバルブを保持する機構にバネやロータリジョ《リスクに対する配慮》
下方開排出方式は月島機械として初採用であり、砂糖排出口となる

電力が少ない事や、消耗部品が少ない事、摩耗粉が製品に混入しな接液となるバスケット廻りから機械的に摺動する部品を削減し、特にイント等の機械部品を用いていた。定期的な点検や消耗部品の交換

バスケットサポータの形状を変える必要があった。バスケットサポータ

い事を要望し、当社においても最新設計のユニットを提案し更新して回転部と固定部が摺動する部品を接液部周りから完全に無くする機構

を実施しなれば定位置で保持できず、マセキット漏れやコンタミ発生には下部シャフトと連結しており、駆動モータの回転力をバスケットに伝達いる。国内の様々な工場と同様に、砂糖工場においても、消費電力削を搭載する事とした。

繋がる機構である。

する重要な回転部品であり、十分な強度が必要とされる。

減や機械装置へのサニタリー性向上に対する要求は厳しさを増して

図 2に示す様に、当社の吊下分離機は従来からコーン型ケーシング

新型機は、機械的摺動もせず、半永久的に定位置保持力が持続すこの為強度解析を実施し、従来型と同等以上の強度を有する最適で装置を覆っており、外部からのコンタミが入りにくい特徴があったが、る永久磁石を用いる事でこのデメリットを解消した。図 3にバスケットバ

な形状とした。また、吊下分離機の下には砂糖搬送用のコンベアが配この様な市場背景・客先ニーズに対応する為、月島機械でも吊下内部機構をコンタミレスとする事で更に明確に差別化できる。国内ニー

ルブ昇降装置の構造図を示す。支持部からの摩耗がなく、消耗部品置される。特に複数台の吊下分離機がコンベア上に配置される場合きている。
分離機をリニューアルする事とし、2008 年から実機テストを経て2 年間

ズを反映した最新機構を搭載することで、近い将来、国内並みに要求も削減される。他社や類似機構を有する工業用機械と比べてもユニーには、バスケットサポータの回転風による砂糖の巻き上げが発生しないをかけ開発、2010 年より上市する。新型機は、既存機のシンプルで故度が高まる海外顧客のコンタミ防止ニーズを先取りし、競合他社とのクな機構であり、特許申請中である。

様にしなければならない。この為流体解析を実施し、従来型と同等以障が少ない特徴は踏襲し、サイクル数増加とサニタリー性向上を果た

差別化を図り優位性を保つ事が目的である。

下の上昇流となる最適形状とした。図 4に強度解析結果を、図 5に流した。また、接液廻り機構部に永久磁石を用い、消耗部品・摩耗粉がないユニークな機構も搭載した。
本稿では、新機構の特徴や実機テスト結果も含め、新型機の開発

体解析結果を示す。

3

コンタミレスで、短時間掻き取りする機構の開発と設計結果を報告する。

3.1 バスケットバルブ下方開排出方式の採用

2 開発コンセプト

従来型はバスケット内部に設置されているバスケットバルブを上方にひきあげ、開口部（バスケットサポータの排出口）をあけ、砂糖をスク吊下分離機に対する市場ニーズより、以下を柱とした。

レーパで掻き取り排出していた（以降、上方開排出方式と呼ぶ）。競合
他社は、バスケットバルブを下方にさげ開口部をあけて排出している（以

2.1 消費電力を増加することなく、1 サイクル時間を削減する。

降、下方開排出方式と呼ぶ）。

吊下分離機はバッチ式で、供給・加速・振り切り・減速・掻き取りの

上方開排出方式（従来型）は下方開排出方式（競合他社）と比較それぞれの工程に対して時間短縮する必要があるが、加速・減速時

し、排出時以外はバスケットバルブ下面とバスケット下面が接し開口間を大幅に短縮しようとすると、大きなモータトルクが必要となり、電力部に蓋がされる為、マセキット漏れが発生しないメリットがある。一方

図 3 バスケットバルブ昇降装置 構造図
Fig.3 Cut model of New basket valve device

また、永久磁石の特徴に対し、バスケットバルブに加わる負荷や実機の設置環境に対して設計的な配慮をした。

消費量がアップする。一方で、掻き取り工程は、掻取装置がエアシリン

で、排出時はバスケットバルブのコーン部で砂糖の流路が狭くなるこ

ダで駆動する機構で構成されている為、シリンダストロークの短縮やシとから、砂糖が排出されにくく、結果として掻取時間を短くできないデ主な事項を以下に示す。

リンダ作動速度を早くする事で時間短縮可能であり、モータトルクに頼メリットがあった。

・永久磁石の特徴１：コストは磁石の大きさに比例する。互いの距離がらなくて良い。従って、第一に掻き取り時間を短縮する機構を開発し、新型機では短時間排出を可能とすべく、下方開排出方式を採用す

搭載する事とした。図 1に吊下分離機の1サイクル工程と掻き取り時間る事とした。採用するにあたり、他社構造を把握した上でデメリットやリ

配慮事項：磁石の反力は駆動シリンダに加わる。過剰な磁石を採用す

短縮効果を示す。

スクに対して配慮した。

ると、装置自体が大型化すると同時に、コストアップにも繋がる。

近づくほど磁力が増す。

互いの磁石間の磁力は、以下の式で表わされる。

図 4 バスケットサポータ応力コンター図
Fig.4 Result of FEM of Basket supporter

従って、同一の磁石を同一環境下で使用する場合、磁石間の距離と磁力は反比例する。バスケットバルブ重量以外に、マセキットが供給され、分散版へ落下する時の衝撃荷重等も考慮し、最適な磁力と距離を決定した。
・特徴 2：周囲温度 150 度以上で脱磁する。
配慮事項：周囲温度は50 度以下であり問題なし。
・特徴 3：衝撃に対して割れやすい。
配慮事項：表面をステンレスでコーティングすると共に、互いの磁石が
図 1 吊下分離機の1サイクル工程と掻き取り時間短縮効果
Fig.1 One cycle process of Fully Automatic Suspended Type centrifuge and the validity of shortening
discharging time

12 TSK 技報 2010 no.13

図 2 1.75 ton-batch 吊下分離機外観Fig.2 1.75 ton-batch Fully Automatic Suspended
Type centrifuge

直接接触しない様に、安全ストッパを設けた。

図 5 バスケットサポータ廻りの旋回風速度ベクトル図
Fig.5 Result of Fluid numerial anaiysis of Basket supporter

TSK 技報 2010 no.13

13

特集 2

Development of New Fully Automatic Sugar Centrifugal

新型吊下分離機の開発

3.2 大型スクレーパとコンタミ防止型垂直エアシリンダの採用

4 運転性能評価テスト

短時間掻き取りに対しては、スクレーパの上下幅を拡大し、スクレー
パを垂直作動させる垂直エアシリンダのストロークを減少させることが有効である。
新型機には、マセキット供給時にマセキットとスクレーパが接触しない流路を確保する隙間を設けた上で、極力上下幅を拡大したスクレー

動装置の採用な強度を確保すると共に最適な形状とした。

クは、掻き取り動作中のみ有効とし、加減速等、他の動作ではモータ
最大能力が発揮される為、通常運転時のサイクル数には影響しない。

短時間掻取機構の作動安定性を評価する為、実機を製作し、運転実機には、既に2.0ton バッチで採用し、砂糖の掻き取り残しが少な

この様な改良を新型機に加える事で、安定運転と1サイクル時間が性能評価を行った。実機のサイズは、特に今後海外の砂糖工場で拡い掻き取り方式（以降正面掻き取り方式と呼ぶ）を採用した。正面掻き

短縮可能であることを確認した。表 2に実負荷運転結果を従来機との販が見込まれる1.75ton バッチとした。主な従来機との仕様比較を表 1取り方式では、スクレーパを水平作動させる水平入戻エアシリンダの比較も含めて示す。

に示す。

パを採用する事とし、従来の垂直エアシリンダストロークを695mm から200mmとした。大型スクレーパの強度解析をFEMで実施し、十分●非圧縮性流体を用いたハイドロチェッカーによるスクレーパ安定作

作動スピードを上げ、スクレーパを砂糖層に入り込ませると、砂糖によってスクレーパが更に砂糖層に入り込む状態となり、シリンダスピードより

4.1 無負荷運転テスト

5 まとめも素早くスクレーパが水平入りしてしまう。大型スクレーパを採用すると新たに採用した機構に対し、作動安定性と作動スピードを主に確認

この状態が更に顕著になり、結果として、目標スピードで掻き取りしよう

新型吊下分離機は、現在でも海外工場では需要増加している

また垂直エアシリンダは、ストロークを減少すると共に消耗部品を削する為、無負荷運転と各機構の作動を繰り返し行った。永久磁石を用とすると、大量の砂糖が一度に掻き取られ、砂糖排出口を塞いでしまう

1.75ton バッチ分離機を軸として開発完了し、2010 年より受注活動を開減した新機構とした。吊下分離機の掻取装置は、垂直エアシリンダのいたバスケットバルブの作動も含め、作動安定性は十分確保されてお現象が発生した。

始する。消費電力が低く、コンタミ防止可能なユニークな機構が搭載

ロッドがスクレーパと連結しており、水平入り戻りエアシリンダにより垂り、目標作動スピードである掻き取り工程時間 15（sec）以内で作動でき

直シリンダ自体を回転させ、スクレーパを砂糖層にカットインさせている。

るハードである事を確認した。

従来型は垂直エアシリンダにキーを設け、回転力を伝達させていたが、キーは定期的な交換が必要となる。
また、シリンダ先端のロッドシー
ルが摩耗してしまうと、シリンダロッドに付着したキーの摩耗粉が接液・接粉部となるロッド先端まで流出する可能性がある構造であった。
新型機ではキーレス構造の垂直エアシリンダとした。エアの供給管および排出管である2 本のシリンダロッドをシリンダ内部に並列に配置

4.2 実負荷運転テスト
日本国内は精製糖工場が多く、機器のサニタリー性に対する要求も厳しい。国内展開も視野に入れ、海外でも原糖工場ではなく精製糖工

この現象は、水平入戻エアシリンダのエアが圧縮性を有する為にされており、サイクル数は欧米競合に引けをとらない実機が完成した。

発生する。従って、作動スピードを安定化させる為に、非圧縮性流体

日本国内ニーズ対応・Made in Japanの特徴も分かりやすく色濃く出が充満したシリンダ（以降、ハイドロチェッカーと呼ぶ）を配置し、安定ており、海外のお客様に対しても魅力的な分離機であると自負している。

作動を実現した。尚、駆動源は従来通りのエアであり、エア消費量もまた、国内向けは1.0ton バッチ以下が主流であり、今回開発した機構
はスケールダウンすることで搭載可能であることから、機械的安全性同様である為、消費電力増加はない。
ここで重要であるのは、接液部近傍に配置される掻取装置に、非圧に不安要素がない。サニタリー性に対して要求が厳しい異性化糖（ブ場に実機を設置し、実負荷運転テストを実施した。

縮性流体としてオイルを使用することは、従来型がエア駆動のみであっドウ糖やセルロース等）を生産するお客様に対しても、装置更新し満このテスト結果をもとに、以下に示す更なる改良を加えた。

たことに対して不利であり、食品機械では適用できない。従って、流体足していただける機構である。

し、スクレーパと連結する軸に回転力を伝達させる機構とした。図 6に構造図を示す。消耗部品を削減し維持管理を容易で安価とすると共に、コンタミを防止した。

最後に、バスケットバルブ保持部に永久磁石を用いた機構は、機には水を用いた。
ハイドロチェッカーを用いる事で、目標スピードを達成し、安定して掻械的摩耗やコンタミを削減したい様々な工業機器に対する先駆けとし

き取り出来ることを確認した。様々なマセキット性状や結晶の硬さで作ても注目して頂きたい新機構であり、今後月島機械の様々な装置への動スピードが左右されず、装置としての安定性が向上した。

応用も期待される。

●新型掻取装置の電気的インターロックの追加
実際の運転では、結晶缶の切り替えタイミングやメンテナンス前等、供給量を絞った運転となる。供給量感知装置の供給レベルや、振り切
り時間、ケーキ洗浄時間をオペレータが都度変更して運転すれば、結晶品質が安定し排出時の硬さも均一であるが、設定変更が適切でない場合、脱密しすぎ/ 脱密不十分が発生する事もある。この場合、掻き取り時に砂糖がスクリーンから崩れて排出口を塞いだり、スクレーパに衝撃荷重が加わる等、通常運転では発生しない状態が起こりうる。
このような状態においても、掻取装置に過大な負荷が加わらない様に、掻き取り中のスクレーパにかかる負荷をモータートルク値で監視し、掻き取り工程中はモータの能力を制限することにした。
尚、
このインターロッ

図 6 コンタミ防止型（キーレス）
垂直シリンダ 構造図
Fig.6 New vertical air cylinder

表 1 新型機と従来機の仕様比較
Table1 Comparison of New centrifuge and Conventional one

14 TSK 技報 2010 no.13

表 2 新型機の実負荷運転結果と従来機の比較
Table2 Result of running test of New centrifuge

TSK 技報 2010 no.13

15

特集

3

3 液相触媒によるPDCB 製造 2）、3）

図 2 横軸のCl/Bzは単位 BzあたりのCl 置換数を表しており、反応進行度を示す。反応進行に伴い、溶液中のBz 濃度が減少し、MCB

固定床触媒反応器によるパラジクロロベンゼン製造プロセスの開発
Development of para-dichlorobenzene production process with
fixed-bed catalytic reactor

3.1 従来のPDCB 製造触媒

濃度が上昇していることがわかる。またMCB 濃度の上昇と同時にジク

PDCBは反応式（1）、（2）により生成する。その際、触媒として塩化

ロロベンゼン（DCB）濃度も上昇しており、MCB 生成とDCB 生成が併

第二鉄や五塩化アンチモン等のルイス酸触媒を溶解させて使用したり、発的に発生してしまっていることがわかる。さらにCl/Bz＝1.0 以上ではそれらに硫黄等の助触媒を添加した液相触媒反応が一般的である。

トリクロロベンゼン（TCB）およびテトラクロロベンゼン（TeCB）
も合

月島機械は国内の有力なPDCB サプライヤーであった日本軽金属

成されてしまい、生成物として得るべきDCBの濃度は約 80%を最大値（株）と2009 年 4月に塩化第二鉄を主触媒とし、助触媒を添加する液とし、その後は減少した。DCB中のPDCB 割合を示すパラ選択性は、

相触媒反応の技術供与契約を締結したことで、国内外にPDCB プロ

TCBが生成していないCl/Bz＝0.85において58.4%であった。塩化第セス供与が可能となった。

二鉄のみの液相反応では反応場に立体障害が存在しないため、パラ選択性は58.4%と低い値になったと考えられる。

3.2 液相反応テスト

なお一般的にTCB への転化反応速度はPDCBよりもオルソジクロ

液相触媒でのBzの塩素化反応の傾向を把握するため、ビーカース

ロベンゼン（ODCB）の方が速いため、TCB 生成とともにODCB が相ケールのテストを実施した。テスト装置図を図 1に示す。触媒には塩化

対的に減少することで見かけ上のパラ選択性は急激に増加する傾向

パラジクロロベンゼン（PDCB）
は反応式（1）
および（2）に示されると第二鉄を用い、Bzに触媒を溶解させたのち、Cl2 ガスをBzに吹き込んがある。そのためパラ選択性はCl/Bz＝1.8までの記載とした。

おりベンゼン（Bz）またはモノクロロベンゼン（MCB）の塩素化反応にで反応を行った。反応温度 70℃、圧力は常圧にて実施した。一定時

一方、助触媒に硫黄等を使用することでパラ選択性が向上することより生成する。PDCBは防虫剤、消臭剤、合成染料などの用途に多く

間ごとに反応液をサンプリングし、ガスクロマトグラフィーにて組成分が知られている。主触媒に塩化第二鉄、助触媒に硫黄を使用して再用いられてきた。また近年では高機能樹脂の一つであるポリフェニレン

析を行った。テスト結果を図 2に示す。

現テストを行った。テスト装置・操作は塩化第二鉄のみでのテストと同

1 はじめにサルファイド（PPS）の原料に使用されるようになり注目を集めている。

様に行った。テスト結果を図 3に示す。

PPSはベンゼン環と硫黄原子の単純な繰り返しからなる結晶性ポリ浅岡佐知夫

マーである。耐熱性、耐薬品性、耐剛性に優れた難燃性樹脂であり、

KAWABATA Tomohiro

ASAOKA Sachio

これらの特徴を活かし金属や熱硬化性樹脂の代替として自動車、電研究開発本部
研究開発部
プロジェクトグループ

北九州市立大学
国際環境工学部教授

気・電子部品などの分野で需要が拡大している。PPSの需要増加に川端友寛伴い、その原料であるPDCBも今後の需要拡大が期待される。
上述のPDCB 需要拡大を見越し、月島機械では従来のPDCB 製
造プロセスのもつ問題点を解決すべく新たな触媒反応プロセスの開Abstract発を実施した。本稿ではその詳細について記述する。

Following the growth of polyphenylene sulfide (PPS) market, thedemand of para-dichlorobenzene (PDCB) as a raw material of PPS
is expected to expand. Tsukishima Kikai Co., Ltd. (TSK) obtained
図 1 液相塩素化反応テスト装置図
Fig.1 Experimental apparatus of liquid phase chlorination

by license right with Nippon Light Metal Co., Ltd. (NLM), one of
the leading PDCB suppliers in Japan, technical know-how of liquid
phase chlorination process, which included issues for improvement.
In this report, the development of the PDCB production process is
described that solves problems of a conventional process by using

2 触媒とは 1）

a fixed-bed reactor with a solid catalyst that establishes an efficientand economical process of catalyst preparation, catalyst separation
and waste slurry generation.

触媒とは反応物と反応中間体を形成し通常と別の反応経路を生み出すことで、反応を進み易くしたり、ある種の生成物を選択的に合成するものである。一般的に触媒の形態は気体・液体・固体のいずれポリフェニレンサルファイド（PPS）
市場の拡大にともない、その原料であるでもかまわない。触媒相と反応物相が両方とも気相あるいは液相のよ

パラジクロロベンゼン（PDCB）の需要拡大が見込まれる。月島機械は国内

うに触媒と反応物の境界面がない場合、その触媒は均一系触媒と呼の有力な PDCBサプ ライヤーであった日本軽金属株式会社と技術供与契約ばれる。代表的な均一系触媒の形態としては、溶媒に可溶な金属錯を締結し、従来の液相塩素化反応プロセスの技術供与が可能になった。一方、従来法には課題となる項目も含まれ、液相触媒を固体触媒に変更することで改善に寄与し、より効率的かつ経済的なプロセスとなり得る。本稿では固体触媒を用いた固定床反応器による PDCB製造プロセスの開発について記載する。
キーワード：パラジクロロベンゼン（PDCB）、固定床、塩素化、触媒、ゼオライト
Keyword ：Para-dichlorobenzene (PDCB), ﬁxed-bed, chlorination, catalyst, zeolite

16 TSK 技報 2010 no.13

体や水溶液中のイオンなどであり、触媒と反応物の両方が液相である液相反応の場合が多い。一方、触媒相と反応物相が異なる相を形成する場合の触媒は不均一系触媒と呼ばれる。固体触媒を固定床もしくは流動（スラリー）床とし、気相もしくは液相の反応物を接触させるのが不均一系触媒の一般的な使用方法である。

図 2 液相塩素化反応テスト結果
Fig.2 Test results of liquid phase chlorination

図 3 液相塩素化における助触媒添加の影響
Fig.3 Eﬀect of promoter addition at liquid phase chlorination

TSK 技報 2010 no.13

17

特集 3

Development of para-dichlorobenzene production process with fixed-bed catalytic reactor

固定床触媒反応器によるパラジクロロベンゼン製造プロセスの開発

図 3より、助触媒に硫黄を使用することでパラ選択性が 73.1%まで向ゼオライト粉末触媒を使用した。その結果を図 5に示す。

MOR 型、FAU 型の5 種類である。MFI 型の細孔径が最も小さく、こAlとした方が Feとするよりも高活性であった。第 4.1.3 項 SiO2/Al2O3 の上したことがわかる。塩化第二鉄のみでは立体障害がないためパラ選図 2に示したとおり液相触媒ではMCB、DCB、TCB 生成は併発的の順番に細孔径が大きくなっている。本結果よりBEA 型ゼオライトが影響の結果と合わせ、本反応ではAlにより形成された強いアニオンサ

択性は58.4%と低い値であったが、硫黄の添加により反応場に立体障に起こっていたが、図 5に示すとおりゼオライト触媒を用いた場合はほ高活性、MFI 型ゼオライトが高パラ選択性であることが判明した。

イトが反応活性点となっていることが推測される。

ぼ完全に逐次的となっており、Cl/Bz＝1.8においても反応はDCBまでで4.1.3 SiO2/Al2O3 の影響

4.1.5 成型助剤の影響害が発生し、その結果パラ選択性が向上したものと考えられる。

とまり、TCBの生成は確認されなかった。またパラ選択性は約 75%とな

3.3 液相反応プロセスの課題
液相反応では下記（1）〜（3）に示されるようなプロセス上の課題が存在する。月島機械では液相反応プロセスの課題を解消すべく、固体触媒を使用した固定床反応プロセスの開発を実施した。
（1）触媒供給設備が必要

Si イオンは+4 価であるため図 4のようにゼオライト骨格中で結合し固定床反応器に適用するためには触媒の固定および反応器の圧力り、液相触媒のテスト結果よりも高い結果となった。これらはゼオライトている4 つのOと電気的につり合っているが、Al イオンは+3 価でありゼ損失の関係上、粉末ゼオライト触媒は好ましくなく、成型助剤を使用し触媒のもつ細孔により反応場に立体障害が発生した影響と考えられる。

オライト骨格中Alはアニオンサイトとなる。そのアニオンサイトにイオたゼオライト触媒成型体を使用する必要がある。粉末触媒と成型触上記のとおりPDCB 合成反応においてゼオライト触媒が有効である

ン結合したプロトンや金属カチオンが反応の活性点となることが一般媒の違いを把握する基礎テストとして、BEA 型ゼオライト粉末をそれことが判明した。スラリー床反応テストにてさらに詳細な検討を実施し、的である。骨格中Al 濃度はSiO2/Al2O3として示される。SiO2/Al2O3

ぞれナノパーティクルシリカ（np-SiO2）およびナノパーティクルアルミナ

より有効なゼオライト触媒を絞り込んだ。

を調整したBEA 型ゼオライトを使用し、反応へのSiO2/Al2O3 の影響で成型し、成型した触媒を使用して反応テストを実施した。
（np-Al2O3）

4.1.2 ゼオライト種の影響を検討した。その結果を図 7に示す。活性はSiO2/Al2O3 が小さくなる

その結果を図 9に示す。np-SiO2、np-Al2O3ともに成型処理を行うこ

液相反応プロセスでは原料であるBzに触媒を溶解させて反応器に構造および細孔径の異なる各種ゼオライト粉末触媒の活性およびほど、すなわちゼオライト骨格中のAl 濃度が増加するほど高くなった。

とで、ゼオライト粉末と比較して活性の低下が観察されたものの、np-供給する必要がある。塩化第二鉄は潮解性があり、触媒調整には相パラ選択性を比較し、本反応に有効なゼオライト種を探求した。その骨格中Al 濃度が増加することで活性点が増加したためと考えられる。

SiO2 成型体の場合は低下が小さかった。本反応系においては成型助応の設備が必要であった。固体触媒を使用する固定床反応プロセス

結果を図 6に示す。使用したゼオライトはMFI 型、MWW 型、BEA 型、

ただし骨格中Al 濃度が一定以上になると活性は低下した。ゼオライト剤としてnp-SiO2を使用することが優位であると考えられる。

とすることで定常的な触媒供給設備が不要となり、イニシャルコスト、骨格中にAl が安定的に存在する濃度には限界値があり、この点を境ランニングコストの削減が可能である。

に活性が低下するものと考えられる。
4.1.4 骨格元素種の影響（2）触媒除去設備が必要

以上のスラリー床反応テスト結果より、本反応で使用するゼオライト
触媒としては表 1のようなものが望ましいと推測された。

MFI 型ゼオライト骨格中のSiやAlは鉄（Fe）等で置換することが可液相反応プロセスでは原料と共に供給した触媒は反応液中に混在能であり、一般的に骨格元素にAlを使用した方が Feよりも強いアニオ

4.2 固定床反応器の構築するため、反応液から触媒を除去する必要がある。一般的にはアルカンサイトを形成することが知られている。骨格元素をAlからFeに変更

第 3.3 項に記載したとおり、固定床反応プロセスとすることで従来のリ液や水による多段抽出法や、蒸留塔にて反応液を全量炊き上げるこすることで弱いアニオンサイトを保有するMFI 型ゼオライトを調整し、液相反応プロセスの課題を解決することが出来る。ただし固定床反とにより使用済み触媒を分離していた。固定床反応プロセスにするこ

反応テストを実施した。その結果を図 8に示す。図 8より、骨格元素をもにランニングコストが大幅に削減される。

応器を用いるためには別途課題も発生する。それに対し検討した結果の詳細を以下に記載する。

とで触媒の分離工程が必要なくなり、イニシャルコストが削減されるとと
図 4 ゼオライト骨格構造
Fig.4 Framework of zeolite

4.2.1 除熱方法
反応温度はBz へのCl2 ガス溶解度、反応液の粘性、Bzの蒸発等に影響を及ぼし、反応速度や収率を左右する。反応式（1）
、
（2）
のとお

（3）廃触媒の恒常的処理が必要

りBz および MCBの塩素化反応は激しい発熱反応であるため、効率

液相反応プロセスで上記（2）のように除去された触媒は再利用でき的な除熱で適正な温度範囲を維持することが重要となる。

ず、使用済み触媒は廃水や廃触媒スラリーとして恒常的に処理される必要があった。固定床反応プロセスでは廃水や廃触媒スラリーは発生せず、触媒寿命等による触媒交換時を除いて恒常的な廃水処理や産廃処理が不要となりランニングコストが削減される。

4 固体触媒によるPDCB 製造 1）、2）
固体触媒の多くは多孔質であり、固体触媒反応の多くはその細孔内で進行する。当社では固体触媒のひとつであるゼオライト触媒に着図 5 スラリー床塩素化反応テスト結果
Fig.5 Test results of slurry-bed chlorination

図 7 スラリー床塩素化におけるSiO2/Al2O3 の影響
Fig.7 Eﬀect of SiO2/Al2O3 at slurry-bed chlorination

目した。図 4に示すとおり、ゼオライトはケイ素（Si）あるいはアルミニウ
ム（Al）と酸素（O）
が規則的な骨格構造を形成することで、結晶内におよそ0.1 〜 1.0nmの均一な細孔を有する。ゼオライトの細孔径はゼオ
ライトの種類によって決まるが、細孔径が反応物・生成物と同じオーダー
図 9 スラリー床塩素化における成型助剤の影響
Fig.9 Eﬀect of binder at slurry-bed chlorination

であることにより反応に立体障害を与え、特定の生成物を選択的に合成することが可能である。

表 1 スラリー床反応テスト結果
Table1 Results of slurry-bed reactor

4.1 スラリー床反応テスト
4.1.1 液相触媒との比較
固定床反応テストを行う前にゼオライト触媒でのPDCB 合成反応の傾向を得るため、液相反応で使用した装置・操作でスラリー床反応
テストを実施し液相触媒との比較を行った。固体触媒としてはBEA 型

18 TSK 技報 2010 no.13

図 6 スラリー床塩素化におけるゼオライト種の影響
Fig.6 Eﬀect of zeolite type at slurry-bed chlorination

図 8 スラリー床塩素化におけるゼオライト骨格元素種の影響
Fig.8 Eﬀect of framework element at slurry-bed chlorination

TSK 技報 2010 no.13

19

特集 3

Development of para-dichlorobenzene production process with fixed-bed catalytic reactor

固定床触媒反応器によるパラジクロロベンゼン製造プロセスの開発

従来法ではジャケットやコイルを用い反応器を間接冷却していた。

4.3.1 ゼオライト種の影響

液相反応器の場合、間接冷却にかかる熱伝達係数（U 値）はおよそ

BEA 型、MFI 型ゼオライト成型体を使用してBzの塩素化反応を

1,700 〜 2,000kJ/m2h℃程度が確保され、十分な冷却が可能であっ行った。DCB 収率を図 12に、パラ選択性を図 13に示す。いずれのいパラ選択性を示す一方で、生成物が細孔内で閉塞することにより細孔内部の活性点が使用できなくなり活性低下を引き起こしたと考えられる。

4.3.3 SiO2/Al2O3 の影響
SiO2/Al2O3を16 〜 150としたBEA 型ゼオライト成型体を調整し、本反応へのSiO2/Al2O3 の影響を調査した。その結果を図 15に示す。

た。しかしながら固定床反応器を使用した場合、反応器内のガス /

触媒においても固定床反応においてDCBの生成が確認された。ただそれに対しBEA 型ゼオライトは直径 0.64 〜 0.76nmの大きな細孔

スラリー床反応と同様に、低シリカ触媒ほど Al2O3 に起因する活性点

液容積 バランスは圧倒的にガスが多く占める。その結果、間接冷却し各触媒で活性劣化が観察され、特にMFI 型では顕著な活性劣化を有する。若干の活性劣化は見られたものの、本反応にはBEA 型ゼが多く存在するため高活性となった。またSiO2/Al2O316 および 150にでは十分なU 値が確保されず、結果として過大な伝熱面積が必要とが観察された。パラ選択性はスラリー床反応テスト結果と同様、MFI

オライト成型体が最適であると考えられる。

おいてパラ選択性が向上した。SiO2/Al2O316の触媒に関しては、活なる。反応器の大きさは主に必要触媒量から決定されるものであるが、型が高い値を示した。

4.3.2 カチオン交換率の影響

性点が過密であり、生成物同士が互いに牽制しあうため高いパラ選

その寸法では間接冷却に必要な伝熱面積が不足し十分な冷却をすることができない。

MFI 型ゼオライトの細孔は直径 0.53 〜 0.56nmであり、BEA 型ゼ

アニオンサイトを占めるカチオンの割合（カチオン交換率）を0 〜

択性となったと考えられる。SiO2/Al2O3150の触媒に関しては、活性オライトと比較して小さい。そのため大きな立体障害を与えるため高85%としたBEA 型ゼオライト成型体を調整し、本反応へのカチオン点が過疎であるため活性点間の距離が遠く、立体障害の影響が大交換率の影響を検討した。カチオンにはナトリウムイオンを使用し、きくなるため高いパラ選択性となったと考えられる。また過小なSiO2/

NaCl 水溶液によるイオン交換により調整を行った。その結果を図 14

Al2O3 ではゼオライト骨格が維持されない可能性もあるため、SiO2/に示す。

Al2O3 は16 〜 25 が最適であると考えられる。

月島機械は上記問題を解決するため、溶媒の蒸発潜熱を利用した
直接冷却方式を開発した。つまり原料であるBz、Cl2 ガスとともに溶媒

表 2 固定床反応器へのフィード方法
Table2 Feed method to ﬁxed-bed reactor

を反応器へ同時供給し、反応器内で溶媒を蒸発させることで反応熱を除熱するものである。蒸発した溶媒はコンデンサーで再凝縮して循

図 14より、カチオン交換を行わなかった触媒と比較して、カチオン

4.3.4 最適化触媒での結果

環使用が可能であり、再凝縮の際はシェルアンドチューブ式などの汎交換を行った全ての触媒で活性の向上が見られた。その中でもカチ以上の結果をもとにBEA 型ゼオライト成型体を各種最適化した固用熱交換器で十分なU 値を確保することが可能である。

オン交換率 15 〜 30%において高活性との結果を得た。パラ選択性

体触媒を調整した。最適化触媒の詳細な性状は記載を差し控えさせはカチオン交換率上昇とともに低下する傾向が見られた。本結果より、ていただいたことをご理解願いたい。図 12、13における最適化前の最適なカチオン交換率は15 〜 30%であるとの知見を得た。

BEA 型ゼオライト成型体との比較を図 16に示す。

溶媒は反応に影響を及ぼさないこと、また沸点が Bz（b.p. 80.1℃）
よりも低いことが条件となり、クロロメタン類、クロロエタン類が候補となる。後述する固定床反応テストにおいては溶媒として沸点 61.3℃のトリクロロメタン（CHCl3、別名：クロロホルム）を使用しているが、十分な反応温度制御が可能であったことに加え、反応に悪影響を及ぼさないことが確認されている。
4.2.2 固定床反応器へのフィード方法 4）
液体であるBzおよび CHCl3、気体であるCl2 の固定床反応器へのフィード方法は表 2のように3 通り存在する。固定床プロセスを構築する上で適切なフィード方法を決定する必要がある。
反応器内で生成物の逆混合が発生してしまうことにより、原料・生成物の正確な滞留時間制御が困難となる。それにより過反応による
TCB、TeCB 等の生成および副反応の発生が懸念される。また反応を促進するためにはCl2をBzへ積極的に溶解する必要がある。表 2に示すそれぞれのメリット・デメリットを考慮した結果、本反応器としてダウ
ンフローフィードが最も好ましいと考えられる。
ダウンフローではガスと液の供給バランス、および反応器径によりフローパターンは図 10のように変化する。採用すべきフローパターンは

図 10 フローパターン分布
Fig.10 Map of ﬂow pattern

図 12 固定床塩素化におけるDCB 収率へのゼオライト種の影響
Fig.12 Eﬀect of zeolite type to DCB yield at ﬁxed-bed chlorination

図 14 固定床塩素化におけるイオン交換率の影響
Fig.14 Eﬀect of ion exchange at ﬁxed-bed chlorination

図 13 固定床塩素化におけるパラ選択性へのゼオライト種の影響
Fig.13 Eﬀect of zeolite type to para selectivity at ﬁxed-bed chlorination

図 15 固定床塩素化におけるSiO2/Al2O3 の影響
Fig.15 Eﬀect of SiO2/Al2O3 at ﬁxed-bed chlorination

潅液流（gas-continuous or trickling ﬂow）
もしくは脈動流（pulsing
and foaming ﬂow）
であるが、液体が触媒粒子状を重力によって膜状に流下し、その空間をガスが連続相となって降下する潅液流が望ましい。そのためには必要触媒量およびガス・液の供給バランスから適切な反応器径を選定する必要がある。

4.3 固定床反応テスト
第 4.2 項の検討を受け、固定床反応器でのテストを実施した。テスト
装置図を図 11に示す。固定床反応器にゼオライト触媒成型体を充填し、Bz、CHCl3 および Cl2 ガスを流通させて塩素化反応を行った。反応
温度は75℃とした。G/L セパレーター内の反応液を定期的にサンプリ
ングし、ガスクロマトグラフィーでの分析により反応液組成を確認した。
使用した触媒は表 1のスラリー床反応結果をもとにBEA 型、MFI 型
ゼオライトを基本としたが、スラリー床反応と固定床反応の違いを考慮し、以下のとおり再度触媒の最適化を実施した。

20 TSK 技報 2010 no.13

図 11 固定床塩素化反応テスト装置図
Fig.11 Experimental apparatus of ﬁxed-bed chlorination

TSK 技報 2010 no.13

21

特集 3

固定床触媒反応器によるパラジクロロベンゼン製造プロセスの開発

技術紹介
最適化触媒でのDCB 収率は約 92%で安定的に得られ、最適化前に触媒の反応速度定数は触媒量および反応器寸法を決定するために見られた活性劣化は観察されなかった。また最適化触媒でのパラ選択重要である。図 17に示すとおり、供給するCl2とBzもしくはMCBのモル性は約 77%で安定的に得られ、最適化前の約 74%よりも3%程度の向上

でBzおよび MCBの塩素化割合が同じ条件（Cl2/Bz＝Cl2/MCB＝1.0）が見られた。従来法である液相触媒と比較しても2%程度向上した。

反応を比較した場合、MCBの塩素化反応の方が反応速度定数が小さ4.3.5 基本データの採取（Cl2/MCB＝2.0）
い。ただし供給するMCBに対して2 倍量のCl2を供給

固定床反応器を使用して様々な条件で反応テストを行い、プロセス設計に必要な基本データを採取した。本稿ではその一部として反応速度定数 kについて紹介する。

プラズマアシスト蒸着法（PAD）の樹脂フィルム基材上 ITO 成膜への展開したところMCBの塩素化反応の反応速度に向上がみられた。
これによりMCBの塩素化反応に必要な触媒量を削減することがで

The application of Plasma Assisted Deposition (PAD) for ITO
on flexible substrate made of plastic

き、コストダウンが可能である。

4.4 プロセス概念設計
各種基本データを採取した後、固定床反応器を用いたPDCB 製造プ
ロセス反応工程の概念設計を実施した。理想的な反応工程のフローを
図18に示す。別途実施した触媒寿命テストの結果、触媒寿命は2,000 〜

Abstract

4,000h 程度であると推定された。触媒劣化時は触媒交換が必要であるが、その場合反応器をサイクリックに使用できるよう反応器は最低 2 段、好まPlasma Assisted Deposition (PAD) is consisted of deposition and plasma source.

しくは3 段とした。
図18は反応器 2 段を常時使用とした場合のフローである。

Based on the principle, PAD can deposit high performance film on low temperature

Cl2 が全て消費されるよう触媒量を決定
Cl2 はBzに対して2 倍量供給し、with keeping high rate, and also can deposit on plastic substrate, that used to be able

する必要がある。No.1 ReactorではBzの塩素化を、
No.2 Reactorでは

to do only on heatproof material like glass substrate. The same things are said about

MCBの塩素化を主に行うが、第 4.3.5 項にあるとおりCl2をそれぞれの反応

ITO , well known as transparent conductive oxide, deposition. So we have deposited

器に分割供給するのではなく、図18のように供給することでNo.2 Reactor

ITO film on flexible substrate made of plastic by PAD, its performance were low
resistivity (< 2.5×10-4 Ω .cm) with high deposition rate (> 7 nm/sec). A roll to roll type

での反応速度を向上することができ、触媒量を削減することが可能である。
図 16 固定床塩素化における触媒最適化の効果
Fig.16 Eﬀect of catalyst optimization at ﬁxed-bed chlorination

これにより従来法である液相塩素化反応プロセスが有する触媒調
整・触媒分離・廃スラリー発生といった問題点を解消し、有益なプロセスを構築することが可能であると考える。

5 まとめ

丸田和彦

PAD system has been developed with its merit for demand of market.

MARUTA Kazuhiko
産業事業本部
真空事業部
プロポーザルグループ
応用物理学会プラズマアシスト蒸着法（PAD）は蒸発源とプラズマガンの組合せからなり、その原理から高い成膜レートを維持しつつ低温で高性能な成膜が可能である。それゆえ、従来高温に耐えられるガラスなどの基材上でしかできなかった成膜が樹脂基材上でも可能となった。透明導電膜としてひろく使われている ITO
成膜についても同様に成膜できることがわかり、樹脂フィルム基材上に高い成膜速度（ > 7 nm/sec ）で低い比抵抗（< 2.5×10-4 Ω ･cm）の成膜を可能とした。この PADの特徴を活かして Roll to Roll 型

PDCB 製造プロセスに用いられる晶析・精製技術は、従来から月装置を開発し市場のニーズに応えている。

島機械のコア技術であり強みとも言える技術である。今後はそれらコアキーワード：PAD、圧力勾配型プラズマガン、ITO、樹脂フィルム基材、Roll to Roll
Keyword ：PAD, pressure gradient type plasma source, ITO, ﬂexible substrate made of plastic, Roll to Roll

技術に加え、反応工程も含めたトータルプラントとして顧客へ提供していきたい。
PDCB プラントの市場は従来の日本、欧米から特に中国、インドを主とするアジア地域に移行しつつある。今後のプロセスは経済性向上、
低環境負荷に合致することが必須となってきており、従来の液相反応よ図 17 固定床塩素化における反応速度
Fig.17 Reaction rate of ﬁxed-bed chlorination

りも新規性および優位性のあるプロセスが望まれる傾向がある。固定
床反応プロセスには未だ商業化に向けた検討項目が残されており、早急な克服が望まれる。日本軽金属（株）から供与を受けた液相反応プ

1 はじめにが必要となってきた。今では130℃程度の加熱で比抵抗が 4×10-4 Ω・ロセスと合わせ、新プロセスとして固定床反応プロセスを拡販し、環境適合技術として市場の認知を受けることができれば幸甚である。

cm 程度の成膜が可能となり1）、2）、樹脂フィルム基材への対応もされてタブルプレイヤーなどの家電製品、太陽電池など、私たちの身の回いる。その成膜方法は、大面積用途が多いことやプロセスの適性にりには透明導電膜が使用されている製品が数多く出回っており、それより、スパッタリング法が主流となっている1）。

1）菊地英一, 瀬川幸一, 多田旭男, 射水雄三, 服部英：新しい触媒化学第2 版, pp.4,

らは月日と共に高輝度、高精彩、長寿命、タッチ機能付きなど高性能・

月島機械で開発してきたプラズマアシスト蒸着法（PAD : Plasma

高機能化してきている。その透明導電膜にはおもにスズ添加酸化イ

Assisted Deposition）は、低温で高性能な成膜が可能で成膜速度

ンジウム（ITO : Indium Tin Oxide）が使われており、透明度を向も高いという特徴 3）を活かして、樹脂フィルム基材上の ITO 成膜用途

INDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY, Vol.43, No.9, pp.2167-

上し比抵抗を下げるために成膜時に300℃以上の加熱が必要であり、にも対応している。その量産用装置としてRoll to Roll 型 PAD 装置

2172（1951）

このため以前は基材にガラスが使用されていた。

を開発した。ここではそれらに関する技術について紹介する。

2）月島機械株式会社：パラジクロロベンゼンの製造方法, 特開2009-102275（2009）3）H. F. Wiegandt, P. R. Lantos: Improved Yields of p-Dichlorobenzene,4）A. Gianetto, G. Baldi, V. Specchia and S. Sicardi: Hydrodynamics and

22 TSK 技報 2010 no.13

今や携帯電話やパソコンのモニタなどのIT 機器、
液晶テレビやポー

参考文献
42-44（2005）

図 18 固定床反応器を用いたPDCB 製造プロセス概念フロー
Fig.18 Schematic ﬂow of PDCB production process with ﬁxed-bed reactor

脂フィルム材料が望まれるようになり、それに対応したITO 成膜技術

Solid-Liquid Contacting Effectiveness in Trickle-Bed Reactors, AIChE
Journal, Vol.24, No.6, pp.1087-1104（1978）

しかしながら、基材の方は軽量化と耐衝撃性、生産性などの理由
で、ガラス材料から樹脂材料、さらに厚さが数十〜数百μmという樹TSK 技報 2010 no.13

23

The application of Plasma Assisted Deposition (PAD) for ITO on flexible substrate made of plastic

技術紹介 プラズマアシスト蒸着法（PAD）の樹脂フィルム基材上 ITO 成膜への展開

2.3 蒸発源制御とプラズマガン制御の独立性

2 PADの原理および特徴

（222）
、
（400）
、
（440）の各配向面のピークが観察され、PET 基材がPADにおいては蒸発源の制御とプラズマガンの制御がそれぞれPADは蒸発源とプラズマガンからなり、蒸発した材料粒子が基材独立しており、最適な成膜条件を探す場合や膜質をコントロールする耐えられるような低い温度でも結晶化がなされていることがわかる。
注）上記以外のピークはPET フィルム基材のものである。

に届くまでの空間と基材表面とでそれぞれ反応および活性化が行わ上でそれは大きなメリットとなる。蒸発源側はプラズマガン側の設定れている。また、その構成要素からそれぞれの制御パラメータが独立

条件に制約されずに、そこに投入する電力とその成膜速度を監視すしているという特徴をもつ。PADの原理の模式図を図 1に示す。

るシステムによって制御管理ができる。一方、プラズマガン側でも蒸スパッタリング法による成膜は、成膜プロセス中の粒子のエネルギー

発源側の設定条件に制約されることなく、導入するガスの種類と量、が数百 eVと高いため 1）、樹脂フィルム基材表面のみならず成膜され放電電圧や放電電流を制御することができる。

ている膜表面も粗してしまいやすい。PADはそれに比べると数 eV 〜

これは、スパッタリング法や同じイオンプレーティング法の一つであ1）

図 2 空間反応の模式図
Fig.2 Schematic of spatial reaction

図 3 表面反応の模式図
Fig.3 Schematic of surface reaction

3.2 平滑な膜表面

数十 eVと低いため、基材表面や膜表面に悪い影響を与えにくい。

るHDPE（High Density Plasma-enhanced Evaporation）法 の

PAD の膜 表 面の滑らかさを示す ITO 成 膜の走 査 型 電 子 顕 微

ように、ターゲットにかける電力またはプラズマガンに流す電流という鏡（SEM : Scanning Electron Microscope）と原 子 間 力 顕 微 鏡

一つのパラメータで、材料の蒸発速度とプラズマによる反応または活（AFM : Atomic Force Microscope）の分析例を図 6に示す。表

性化の両方を行っている成膜方法とは大きく異なるところである。

面粗さ測定値 Ra（平均）とRmax（最大）は基材そのものの表面状

その他、PAD の成膜速度に関しては、真空蒸着法をベースとしているのでそれと同等で、一般的にスパッタリング法のものより高いとい態の依存性が高いため、ここでは平滑性の良好なガラス基材を使用した。

う特徴も持っている。

3 PADによるITO 透明導電膜の成膜例
前項で述べた原理と特徴によって、PADはITO 成膜においても低温で高温時と同等な膜質の成膜ができる可能性があることが予測さ
図 1 PADの原理（模式図）
Fig.1 Schematic of PAD principle

図 4 イオンクリーニング効果の模式図
Fig.4 Schematic of ion cleaning eﬀect

れた。そのためこれまでに多くの成膜試験を行ってきたが、PADによる
ITOの膜性能が現在主流のスパッタリング法とほぼ同レベルであることがわかった。また､ 成膜速度についてもスパッタリング法の数倍以上

2.1 蒸発源とプラズマガン

2.2.2 表面反応・表面拡散成膜される材料は真空容器の中において蒸発源で加熱され、蒸発

電子はイオンに比べてはるかに軽いためプラズマ中の移動速度がして基材表面に届いて膜が形成されていく。この成膜方法を真空蒸

大きく、イオンよりも早く基材表面に達する。そのため基材が電気的に着法と呼ぶ。PADはこの真空蒸着法の蒸発源とそのアシスト源としフローティングされている場合にはその電位がマイナス側になり、そてのプラズマガンを組み合わせて成膜する方法で、蒸発した材料粒の電界によってプラス電荷となっているイオンを引き寄せ表面粒子と子や導入されたガスをイオン化するためイオンプレーティング法の一

衝突し、そこでも反応や拡散が行われる。

と真空蒸着法とほとんど変わらないレベルで可能であることもわかった。
以下にその成膜結果の例を紹介する。

図 6 PADによるITO 成膜の表面分析例
Fig.6 Example of the surface measurement on ITO ﬁlm by PAD

3.1 低温でのITO 結晶化
透明導電膜は光学透過性と電気伝導性が高い次元で両立されてRaは< 1 nmでRmaxは>10 nmとなっているが、今後の PAD 開

いることが求められるが、ITO 膜でそれがなされるためには少なくとも発を進めて行く過程において、有機 EL 用途で求められているITO

例えば反応ガスが酸素の場合は酸素イオンが基材表面に引き寄結晶化が行われていなければならないと考えられている。通常 ITOの膜表面の高度な平滑性 Rmax < 10 nm が、エッチングや表面研磨

せられてくるが、空間反応で酸化されなかった材料粒子はそこでも反結晶化には基材温度を高温にする必要があるが、PADでは基材温などの後工程 2）なしで実現できるのではないかと考えている。

2.2 空間反応と表面反応

応する機会がありその酸化物が生成されて成膜される。アルゴンな度を高温にすることなく樹脂フィルム基材上にその成膜が可能である。

2.2.1 空間反応

どの不活性ガスを用いた場合は反応はせず、電界によって引き寄せ

PET（Poly Ethylene Terephthalate）を 使 用し たITO 成 膜られたイオンの運動 エネルギーによって衝突のみが起こり、表面付近例の X 線回折（XRD : X-Ray Diﬀraction）測定結果を図 5に示す。

種と位置付けられる。

蒸発源で成膜材料が加熱され蒸発している一方で、プラズマガン
が酸素のような反応ガスプラズマあるいはアルゴンのような不活性ガ

粒子の緻密化がなされる。これをイオンボンバード効果という。

スプラズマをその空間に供給している。そのため、蒸発した材料粒

これと同時に表面粒子の拡散も行われ平坦化されるが、これをマイ子はその直後にプラズマにさらされ、その中のイオンや電子、ラジカ

グレーション効果という。この模式図を図 3に示す。反応ガスを用いた

ルの影響を受け材料粒子もイオン化するなどして活性化される。

場合でもこれらの効果は現れる。

反応ガスプラズマである場合は、それと反応して化合物を生成す

これらの 2 つの効果も、低温の基材上に高温時と同等な膜質で成る。例えば、反応ガスとして酸素を導入した場合は酸化物が生成され、膜ができるという理由のひとつである。つまり、基材自体は低温であっその状態で基材に到達し成膜される。

てもその表面では上で述べたようなプラズマによる作用が働いている

その模式図を図 2に示す。

PET 基材上に成膜した低抵抗 ITO 透明導電膜の評価の一例を表 1に示す。
表 1 低抵抗 ITO 成膜の評価結果例
Table1 The evaluation example of low registance ITO ﬁlmのである。

この空間反応は基材温度の影響がないところで行われるため、基その他に、蒸発源を使用せずにプラズマガンのみで使用して基材材が低温であっても高温時と同等な膜質で成膜ができるという特徴が表面をプラズマ処理することも可能である。成膜する前の処理としてある。

3.3 PET 上 ITO 成膜の評価例

使用し基材表面を活性化およびクリーニングして、膜と基材の密着性を向上させることもできる。これをイオンクリーニング効果という。
図 4にこの模式図を示す。

24 TSK 技報 2010 no.13

図 5 PADによるPET フィルム上 ITO 成膜 XRD 測定結果
Fig.5 XRD result of the ITO deposition on PET by PAD

TSK 技報 2010 no.13

25

The application of Plasma Assisted Deposition (PAD) for ITO on flexible substrate made of plastic

技術紹介 プラズマアシスト蒸着法（PAD）の樹脂フィルム基材上 ITO 成膜への展開

250nm 程度の膜厚で比抵抗 2.5×10-4 Ω・cm、光学透過率 86.8%との 2 つに分割されている（図 8 左）。また、ビューポートが数ヶ所配置が実現されており、その成膜レートは8.6 nm/secであった。表面粗さされており内部の監視が可能となっている。

もPET 基材上の成膜でありながらRaで1 nmを下回る値となってい4.2.2 排気系

る。また、環境試験においても10日間の抵抗変化率が 8%と良好な値

4.2.4 成膜系
蒸発源として270 度偏向型電子ビームガンおよびリング状 ハースとその回転機構を備えており、連続運転に対応できるように材料供給機

フィルム搬送室と成膜室それぞれにターボ分子ポンプとドライポン

構も装備されている。また、圧力勾配型プラズマガンを採用しておりとなっている。

プを装備している。樹脂フィルム基材から発生する水蒸気の排気を強長時間の安定動作が可能である。これらは樹脂フィルム基材の幅に化するため、フィルム搬送室にはさらにクライオポンプ（トラップ）も備応じて成膜室底部の最適な位置に設置されており、単体の実測分布

4 Roll to Roll 型 PAD 装置

えている。

パターンからシミュレーション検討をして決定した。その一例を図 9に4.2.3 フィルム搬送系示す。

ロール状に巻かれた基材を引き出して何らか処理を行い、再びロー

レール上に設置された台車上に設置されており、樹脂フィルム基材

高い成膜速度で長時間運転をすると、基材以外の部分の防着板

ルに巻き取る方式をRoll to Rollと呼ぶ。量産的に樹脂フィルム基材のセットやメンテナンス時にその台車とともに真空室から引き出せるよには着膜がされ続けてしまう。特に蒸発源付近はそれが激しく、それ上に成膜を行うためには、従来のバッチ型ではなくこのようなRoll to

うになっている（図 8 中央および右）。樹脂フィルム基材の成膜前処理が原因による不具合が発生しやすくなるため、この部分の防着板につRollの形態をとる必要がある。

用にヒータを備えているほか、光学 モニタと抵抗値 モニタも備え常にいては、同じ面が長時間蒸発源に向かないよう回転移動させる機構

成膜の状態を監視することが可能である。

を設けて対処している。

1 回の成膜でドーム状または円筒状の冶具に載せられた基材が何周も回転して膜質や膜厚が平均化されるバッチ型と違い、Roll to

メインローラは加熱温調が可能になっており、各成膜プロセスに合っRoll 型はある基材面が成膜室を通過する数秒から数十秒の間のみた基材温度で運転することができる。

4.2.5 制御系
水晶式膜厚計をそれぞれの蒸発源に対して備え、安定した速度でで成膜される。これを数百 m 以上の長さに渡って同じ成膜が行われの成膜を実現している。膜厚計内部の水晶振動子には寿命があるた

なければならないため、長時間連続で安定した成膜プロセスが必要

め、専用のシャッターで間欠制御をすることで寿命を延ばすように工夫となる。また、基材幅方向には分布が発生しないようにしなければならし、長時間成膜に対応している。

ない。これらに対応するため、後の 4.2 項以下で説明する各部で装備

材料蒸発部では電子ビームガンのスキャンコントロールとハース回と工夫がされている。

転機構の速度制御によって膜厚分布の調整が可能である。
図 7 Roll to Roll 型 PAD 装置の概略図
Fig.7 Schematic of Roll to Roll type PAD system

そのほか、真空計と導入ガス流量コントロールバルブによる成膜

4.1 装置構成

室内圧力制御の機能も備え、成膜プロセスの最適化を行える。

真空室のほか、主に排気系、フィルム搬送系、成膜系、制御系で4.2 装置の実際例

主な仕様を表 2にまとめる。

樹脂フィルム基材上に成膜するために、実際に設計された量産向構成される。

けRoll to Roll 型 PAD 装置例を以下に紹介する。

概略を図 7に示す。
片方の巻き取りロールに巻かれた樹脂フィルム基材がいくつかの補助ローラや補助機器を通過した後、メインロールに巻かれ接触しなが5 まとめと今後の展望

外観イメージを図 8に示す。
4.2.1 真空室

PAD の原理から樹脂フィルム基材上の ITO 成膜例と、その量産ら加熱または冷却されて成膜される。その後、さらに別のローラや機

樹脂フィルム基材の巻き出しや巻き取りをするための各種ローラが

図 9 最適な蒸発源の間隔を求めるシミュレーション例
Fig.9 Simulation example of resarching optimum distance for two deposition sources

器の間を通過し最終的にもう一方の巻き取りロールに巻かれていく。

収まるフィルム搬送室と、蒸発源とプラズマガンが備えられた成膜室

この例では、2つの蒸発源の間隔を550mmにした時に膜厚分布が少なくなることを示している。

機であるRoll to Roll 型装置の実例までをその技術とともに紹介したが、比抵抗 < 2×10-4 Ω・cmや有機 EL 向けRmax < 10 nmなどさらなる高性能で、幅 1m 以上の樹脂フィルム基材用途と生産性の高
い ITO 成膜の PAD プロセス開発を引き続き行っていく。また、ITO

表 2 Roll to Roll 型 PAD 装置の主な仕様
Table2 Main speciﬁcation of the Roll to Roll type PAD systemの代替材料として注目されているZnOなどへの応用も考慮している。
その他に、最近は透明バリア性フィルムのニーズも高まってきており、そのバリア性は水蒸気透過度で10-2 g/（m2・day･atm）以下のハ
イバリア膜、さらに有機 EL 用途の長寿命化を目的とした10-4 〜 10-6
g/（m2・day・atm）台のものも要望されている。PADによる膜の緻
密性を活かし、このような分野も視野に入れ展開していく予定である。

参考文献
1）日本学術振興会 透明酸化物光･ 電子材料第166 委員会編, 透明導電膜の技術
改訂2 版，
オーム社（2006）2）高木悟: 透明導電膜の現状と今後の課題，
J. Vac. Soc. Jpn., Vol.50, No.2,
pp.31-36（2007）3）飯田竜一: 大電流プラズマアシスト蒸着装置の開発と光学薄膜成膜への展開,
TSK 技報, no.9, pp.20-27（2008）

図 8 Roll to Roll 型 PAD 装置の外観図
Fig.8 A bird’s-eye view of a Roll to Roll type PAD system
左側の真空室からフィルム搬送系が引き出されている状態。成膜時には図の中央に見えているローラ部分まで真空室に入る。

26 TSK 技報 2010 no.13

TSK 技報 2010 no.13

27

製品紹介

1
月島機械における製造管理システムへの取り組み
TSK-MES(Traceability,Safety,Know-how communicability
Manufacturing Execution System)

図 1 生産管理システムとMES 概念図及びパッケージソフト階層 ＊略語は文末参照
Fig.1 Relationship a mong Manufacturing Management System/MES and packaged software level

Abstract
The intentional mislabeling and contamination of agricultural chemicals have surfaced in the food industry. The consumer’s concern and demand for higher quality of product is rising in recent years. In the manufacturing industry, the safety and quality control of products are important, so strict management of raw
materials and prevention of error in operation are necessary to improve value of the product. TSK developed
the “Manufacturing Execution System (TSK-MES)” and provided many systems in response to requests
from the industries it had installed PA plants, such as the food, auto parts, resin compounds and other industries. Actual examples of TSK-MES system and trend of market are briefly described in this report.

岸波 和人
KISHINAMI Kazuhito
エンジニアリング本部
電装技術部

図 2トレース機能概念図
Fig.2 Traceability function concept

近年、食品業界における偽装や異物混入などの問題が顕在化し、製品品質に対する消費者の関心と要求レベルは非常に高くなってきている。
さらに製造業においては生産される製品の安全性や品質の管理が重要となり、原材料の厳密な管理、製造工程における操作ミス防止策が製品価値向上のための重要な要素となってきた。このような背景から月島機械が FAプ

生産管理に関するシステムを階層に分け、上位から順に「基幹シスラントを納入してきた食品業界、
自動車部品業界、樹脂コンパウンド業界等から「製造管理システム」の要請があり、自社でテム層」「工場管理層」、「設備監視層」、「機器制御層」の4 階層に

如何に全体最適な形に作るためのサポートを行うか、今後も月島機械

区分し、各々の階層で提唱されているキーワードとパッケージソフト総体のような設備メーカーの課題となっている。

ソフトを開発し多数納入してきた。ここで、業界動向や当社の納入事例を簡単に紹介する。
キーワード：生産管理システム、製造管理システム、
トレーサビリティー、製品の安全・安心
Keyword：Manufacturing Management System, Manufacturing Execution System, traceability, reliable and safety of products

を重ねて表したものである。上位 3 層までのそのほとんどが、システムインテグレーターからリリースされているパッケージソフトとなる。
システムインテグレーターが提唱するMESなどのパッケージソフト

1 はじめに生産現場において、生産効率向上のためにコンピュータを活用したの提案するパッケージソフトと、工場設備で稼動する制御システムをは上位の基幹システムからのトップダウン型ソリューションである。これ

3 月島機械製造管理システムのコンセプト
近年の顧客ニーズに答えるべくTSK 製造管理システムの目指す機業や管理が存在している。これらをコンピュータで統合し、生産工程をはソフトウェア業界にとって基幹業務がシステム化やパッケージ化しや能として、効率的に運用するために生産管理システムが導入されてきた。

すく、業務効率やペーパーレスなどの改善を目に見える形で提案し実装･ 原材料管理から製品出荷に至る全ての製造工程の履歴を可視化し、することに長けているものと考えられる。

製造履歴を遡り事故・クレームの原因を調査して製品への波及範囲

生産管理システムが広く浸透してきた。一方、製品の安全に対する社

一方で、製品品質のトラブルがあった場合の影響が非常に大きくな

会のニーズは高まるばかりであり、これに対応するため製造の各現場でり、企業の存続さえ左右しかねない状況の中で、トラブル防止のためは膨大な製造データを管理する状況に迫られてきている。

によりきめ細かな管理が要求されるようになってきた。これに応えるため、機能なことで操作性を軽視しているものも見受けられる。そのような高額な･製造指図をペーパレス化し作業者にタッチパネル画面などで分かりや

近年 MES（Manufacturing Execution System）
が多く導入され、作システムを導入してもうまく稼働しないという悲惨なケースも実はかなりの割すい形で提供、未習熟者を含め作業者が安心してルール通りに製造を

このような環境の下、システムインテグレータを中心に、製造データ

これらパッケージソフトの価格は数千万円といった高額なものが多く、多の明確化を容易にするトレーサビリティ【Traceability】機能。

を管理する「製造管理システム」のパッケージソフトが提供されている。

業ミス防止やトラブル時の製造履歴追跡（トレーサビリティ）などが可合で生じているようで、過去の統計では約 70％はまともに稼働していないと実行できるようなノウハウの伝達【Know-how communicability】
機能。

しかし、そのままでは使えないケースが多々あることから、製造プロセス能になった。図１に生産管理システムとMESの概念及び既存パッケー

いうデータもあった。さらに、このパッケージソフトを導入しても制御機器や

上 記 機 能をベ ースとして、月 島 機 械 はプラントメーカーとしてを熟知した月島機械が生産管理システムをプラントと一括で納入でき

ジソフト階層との関連を示す。

るよう、システムの開発、製作に取り組んできた。
ここに、食品業界等のＦＡプラントに納入してきたシステムの事例を紹介する。

2 生産管理システムと製造管理システム（MES）、その背景について
企業の生産活動は非常に多岐にわたっている。受注後または販売計画から生産計画をたて、製造、出荷されるが、その間には様々な作

28 TSK 技報 20102009 no.13
no.11

MESを構成する主な機能は以下の通り。

設備が自在に操れるかというと、答えは否と言わざるを得ない。パッケージソの 工 場・ 設 備・システム全 般 に 関 連 する設 計 能 力を活 かし、

フトと制御機器をシームレスに繋ぐためのソフトウェアが必要になっている。

TSK-MES（Traceability,Safety,Know-how communicability−

最下層に位置する機器制御層のプログラム構築は都度設計、開発

Manufacturing Execution System）
として最終的に顧客へ安心・安①原材料の在庫管理とロット管理

しているのが現状である。上位 3 層までのパッケージソフトと制御層を繋②製造、作業指示の発行

ぐための開発ツールは徐々に整備されつつあるが、機器を制御し必要な③製造、作業進捗管理

データを収集するための統合パッケージと呼ぶに相応しい製品は見あたら④実績データ収集とトレーサビリティない状況である。

⑤製品品質管理⑥プロセス、設備管理

全【Safety】
を提供できるシステム構築を目指している。

3.1【T：Traceability】
トレーサビリティ （図 2）
生産管理の世界では、異物、異常が発見された場合、その製品履TSK-MESは管理層、監視層をシームレスに機器制御層へ繋ぐこと

歴をさかのぼり、製造履歴を見ることは、
トレーサビリティの中でもトレーを目的としている。設備機器を熟知しきれないシステムインテグレーター

スバックと言われている。このトレースバックと同様にトレースフォワード

TSK 技報 20092010 no.11
no.13

29

製品紹介 1 月島機械における製造管理システムへの取り組み

TSK-MES(Traceability,Safety,Know-how communicability Manufacturing Execution System)と言われているものがある。外部からの指摘後に対応、回収する作業を始めるのではなく、製造事業者が自らの工程管理により、製造工程、

図 4は工程を時系列に表示させ、製造過程の進捗状況履歴を視覚的に画面表現することを特徴としたものである。

機器に問題が発見された場合、その工程で製造された製品が、出荷し受け渡された顧客へ対して事前に通知対応するという考え方である。こ

3.2【K：Know-how communicability】
ノウハウの伝達 （図 5）の対応により、企業のマイナスイメージを最小限にとどめることが可能

作業用の現場端末としてカラータッチパネルを採用し、製造指図、となる。また、製造企業側も不良品をピンポイントで回収することが可

仕込み指図、各種工程指図等をわかり易いように表示する。また、各能であれば、製品回収コストを最小限に抑えられる。

工程ごとの作業ガイダンスも表示することで、簡単で間違いのない製

月島機械のシステムでは、製造実績、洗浄履歴、操作履歴、機器の使用履歴、
トレンドデータなどをトレース情報として保存し、指摘され造が可能となる。同時にデータ入力作業を軽減し、操作履歴の自動取り込み機能等、操作性の良いものとしている。

た不良製品の製造履歴から、トレースバック機能により不良原料や不システムの拡張可能性をあらかじめ組み入れ、追加、変更、組替え

良機器、不良工程を追跡し特定することが可能である。また、特定さ変更などが柔軟に行えることを検討し、その影響を最小限にする設計をれた不良原料等からトレースフォワード機能により他製品への波及範囲行っている。また、ロングライフ設計として、構成する機器の汎用性、（潜在不良製品の追跡）を特定可能なシステムを提供している。

流用性からソフトウェア開発環境に至るまでをトータルに検討し、より長また、プラントメーカーとしての強みを活かし、設備、機器の特性や仕様能力、ソフトウェアのアルゴリズムに至るまでを検証し、操作性の良いトレーサビリティ機能を製造管理システムへ組み込んでいる。
図 3は製造番号・製品品番、仕込品番・ロット、使用機器、製造日く使用可能な機器編成となる設計を行う。

図 6 システム構成図
Fig.6 System conﬁguration

機器制御レベルでの計量器、PDA、バーコドリーダ、ID タグ等を使ったシステムの構築は月島機械の得意とするところであり、プラントメー
カーの強みを活かしてERPやMESなどの上位システムと制御機器を時（FROM 〜 TO）などの各種キーワードによりトレース検索可能とし、シームレスに接続し、設計 ･ 工程変更に対応可能なシステム設計を目

結果をWindows ライクのツリー表示させることにより、直感的に理解指している。

3.3 納入事例
今までに納入した実績より代表的な事例を図 6に示す。
①生産管理サーバー（操作室）できるような画面構成を特徴としたものである。また、各種キーワードでのAND 検索＋前方一致検索やプルダウンメニューによる機器選択な活きたデータを制御 PLCから収集し生産管理システムパッケージに・ 指図の履歴、各種マスタデータ（原料マスタ、処方マスタ、機器マ送るためには、経路、回線の敷設から配線の種類選定、ネットワークな

スタ、制御パラメータ等）、洗浄履歴データ等を管理保存する。

らその情報線に乗せるデータ量、データフォーマット内容の取り決め、・各工程のプログラムを起動、制御、管理する。

ど、操作性の良いものとしている。

点を特徴としている。しかし、その実状は生産管理システムパッケージに生のデータを送り続けるための制御システムの仕組みが必要である。

・指図データを作成し、各種処方をバッチ単位に編集しマスタ PLCへ
制御パラメータとしてデータ転送する。

取り合いタイミングの整合性、通信機器の特性、他付帯設備、周辺機器との影響（ノイズなど）をバランス良く設計する必要がある。さらに、
これらハードウェアに関連する事項を明確にする段階で、同時平行で②工程管理 PC（操作室）

熟考するのがソフトウェア環境となる。OSの信頼性、将来性（ライフ・制御情報をリアルタイム監視し表示する。

サイクル）、機能、そのOS 上で起動するアプリケーションで要求仕様

・アラーム表示する。

が満たされるかを検証し、ハード、ソフトの両面一体としての生産管理

・生産管理サーバに保存されたデータを収集し、実績データを表示する。

システムを考える必要がある。

・過去のロット実績を検索し表示する。
③自動倉庫サーバ（操作室）
・各種倉庫の入出庫データ、在庫を管理する。

工場の自動化設備を導入し操業を営む製造現場では、新システムの導入は自社の存続を賭けた挑戦である。
そのような状況を見極め、今後とも設備提供メーカーとしての強みを・制御サーバからの入庫指示を実行する。

活かした提案活動を行い、よりバランスの取れたシステム設計を行う④各種倉庫制御端末（自動倉庫）

所存である。

・パレット、ケース、コンテナ倉庫の入出庫制御を行う。
図 3 ロットトレース画面
Fig.3 Lot traceability sample disply

図 4 モニタリング画面
Fig.4 Monitoring sample disply

・手動操作端末としても使用可能とする。
⑤各種現場端末
・計量指示等、制御 PCからの指示データを表示する。
・手動操作端末としても使用可能とする。
⑥遠隔監視サポート
遠隔地にある工場設備においても、電話回線等によるサポート体制
で安心を提供する。

略語補足説明MRP：資材所要量計画（Material Requirement Planning）
ERP：企業資源計画（Enterprise Resource Planning）
SCM：供給連鎖管理（Supply Chain Management）
CRM：営業支援システム（Customer Relationship Management）

4 おわりに実際に販売されている生産管理システムパッケージは、ERPが提供するような「何をどのぐらい生産するか」という大まかな製造指示ではなく、「何時何分に、どのラインに、どの原材料と仕掛品を投入して、どのよ
図 5 現場操作イメージ図
Fig.5 Field operation imaging ﬁgure

30 TSK 技報 2010 no.13

うな手順／工程で製品を完成させるのか」といった詳細な指示が行える

POS：生産時点情報管理（Point of Sales）
CIM：コンピュータ統合生産（Computer Integrated Manufacturing）
SFC：工程管理（Shop Floor Control）
MES：製造実行システム（Manufacturing Execution System）
DCS：分散制御システム（Distributed Control System）
SCADA：生産監視制御システム（Supervisory Control and Data Acquisition）
PLC：プログラマブル・ロジック・コントローラ（Programmable Logic Controller）

TSK 技報 2010 no.13

31

製品紹介

2

Dual Reﬂux 式ＰＳＡによる溶剤回収
Solvent recovery by the Dual Reflux PSA
Abstract
In recent years, pressure swing adsorption (PSA) method has been popular for recovery
of volatile organic compounds (VOC) in the vent gas from various process lines in factories.
Traditional stripping PSA with chillers for condensation has been commercialized already.
The author focuses on Dual Reflux PSA method, an innovative concept for VOC recovery,by making VOC highly concentrated and its recovery in a liquid state. The author describes
the theory of Dual Reflux PSA, comparative analysis with the conventional PSA method
and the test result using the bench scale test apparatus. With the test apparatus, stable opera-

藤澤 良成

tion with low level emission and high recovery rate of VOC was achieved. This report

FUJISAWA Yoshinari

introduces the outline of the new solvent recovery system, Dual Reflux PSA of Tsukishima

月島環境エンジニアリング
（株）
開発研究部

Kankyo Engineering Ltd. (TSKE).
近年、PSA 法は揮発性有機溶剤（VOC）を回収する分離技術として様々な分野で利用され、実用化されている。筆者らは、VOCを高濃縮し、液体で回収することのできる新しい PSA 法として、Dual Reﬂux

可能である。また、温度を上げないためVOC 成分の変質が少なく、脱して吸着させる。VOCを吸着除去したクリーンガスは排気として系外着にかかるランニングコストが低いことが特徴である。処理領域としてへ排出される。ここで系外に排出されるガスの一部をパージガスとしては、使用する吸着材の特性上、活性炭と比較して単位吸着材当たり

脱着側へ供給すると同時に真空ポンプにて系内を負圧にし、圧力差をのVOC 吸着量が小さいことから大風量での処理には不向きである。

つけることでVOC 成分の脱着を行う。脱着後のガスは冷却し、VOCを凝縮させ液体として回収する。脱着の推進ガスとして塔頂より供給した

2.2 Dual Reﬂux 式 PSA（Dual Reﬂux PSA）の位置付けと特徴

パージガスと冷却凝縮器にて凝縮しきれなかったVOC 成分がベントとDual Reflux PSAは「吸着の研究舎」広瀬 勉氏（熊本大名誉教なる。このベントガスは風量が少なく、冷却凝縮器出口では飽和であ

授）の発案 1）によるもので、先述のようなPSAのメリットを最大限に生かるため濃度は高い。従来型 PSAでは、このベントガスが入口ガスと合しつつ、従来 PSAでは不得意とされてきた低濃度 VOC 処理に対して流するフローである（図１）。

一気に濃縮を行い凝縮、回収しようとするものである。

ガス濃度が高いほど、言い換えればガス分圧が高いほど、単位吸着材

ことで濃縮する通常のPSA 循環濃縮型）であり、濃縮度が低いため原に対する吸着量が多く、逆に分圧が低いほど単位吸着材あたりの吸着料ガスが低濃度の場合は濃縮ガスを飽和濃度にまで上げるために吸量が少ない。このことから吸着材にとって吸着に有利なベントガスを入

脱着循環を過剰に行う必要が生じる。一方 Dual Reflux PSAのシス

口ガスと合流することはベントガスからみれば、入口ガスに希釈される

テムは蒸留と概念が似ており原料ガスを塔の中段に供給し、塔内に濃ことになる。従って、必要吸着材量は多くなり、コストアップの要因に縮部と回収部を持つことが大きな特徴である。Dual Refluxはこの蒸なっている。また、入口ガスが低濃度の場合には冷却凝縮器で凝縮に留に見立てた際に塔頂からのクリーンガスの一部を脱着時の推進力と至るまでに過剰な吸脱着が必要なことや、別途、PSAの前段にハニカしてパージに利用するラインと、凝縮器からのベントガスを吸着側の濃ムローターなどの濃縮装置を構えるケース 2）がある。

縮部へ戻すラインの二つを併せ持つことから二元還流型圧力スイング

収率を得ることに効果的であることを確認した。
ここでは、月島環境エンジニアリング㈱が開発した新しい溶剤回収システムであるDual Reﬂux PSA

Dual reflux PSAは塔内に回収部と濃縮部を持ち、VOC 含有ガスを中段に供給して吸着させる。濃縮部では、回収溶剤からのベントガ吸着と呼ばれる。
筆者らはこの原理に着目し、これらを実現するための試験装置を製作し、VOC 成分を液体で回収することに成功した。

スを吸着材の特性を有効に利用して吸着させることができるため別途濃縮装置を設ける必要はない。また、回収部では入口ガス濃度を低減させるだけの吸着材を充填すればよいため設計が安易である。

PSAに着目した。本稿では、Dual Reﬂux PSAの原理、標準的なPSA 法との比較、ベンチスケールの試験装置を用いた試験結果を報告する。試験ではDual Reﬂux PSAが VOC の排出削減及び高い回

一般的にPSAで使用する吸着材は、等量の物質を吸着する場合、

従来 PSAはModified stripping PSA（脱着ガスを原料ガスに戻す

モデルケースとして、入 口ガス濃 度 1,000μmol/mol、ガス量2.3 従来型 PSAとの比較
従来型 PSAとDual Reflux PSAの比較を図 1に示す。

5,000N㎥ /h、脱着時のパージガス500N㎥ /hを供給するとして、吸従来型 PSAでは、吸着側下部よりVOC 含有ガス
（入口ガス）を供給

脱着を重ねて溶剤を回収する定常運転ができるとすると、従来型 PSAについてその概要を紹介する。
キーワード：揮発性有機化合物，溶剤回収，省エネ，二元還流型圧力スイング吸着，シミュレーション
Keyword：VOC, solvent recovery，energy saving，Dual Reﬂux PSA，simulation

1 はじめに
大気汚染の防止を図るため2004 年よりVOC（Volatile Organic

2 溶剤回収技術
2.1 TSAとPSAの特徴

Compounds）に関する大気汚染防止法改正が行われた。VOCとは、気相中のVOC 回収技術としては吸着 - 蒸気脱着による温度スイン

揮発性有機化合物を指すが、具体的にはトルエン、酢酸エチル、ジク

グ吸着法（TSA）、吸着 - 減圧脱着による圧力スイング吸着法（PSA）

ロロエタンなどの有機溶剤が代表的な物質である。これらの物質が大が主流である。それぞれの特徴について以下に説明する。

気中に放出されると光化学スモッグの原因となる光化学オキシダントや、

2.1.1 TSA（Thermal Swing Adsorption）

SPM（浮遊粒子状物質）、また最近では、化学物質過敏症の原因物質とされており社会的な問題になっている。

TSAでは、吸着材として活性炭を用い、活性炭に直接蒸気を接触させ高温雰囲気にて脱着を行う方法が多い。このため水分とVOC 成分との環境省の調査では2000 年度の国内 VOC 排出量は約 150 万トン

分離が別途必要となる。さらに高温下においてVOC 成分が変質を起こであり、汚染物質の削減レベルとして2010 年度までにVOC 排出量

す場合があり、吸着槽を高級材質にするケースもある。処理領域としては3 割削減を目標に法規制と自主的取組の双方を組み合わせること（ベス

大風量、高濃度まで幅広く対応可能である。月島環境エンジニアリング

トミックス）
により効果的に削減することが求められている。

では、この方式による回収設備として80 基以上の実績がある。

このような状況の中、従来月島環境エンジニアリングにて多数実績がある活性炭によるVOC 処理装置に加えて、Dual Reflux 式 PSAの開発を行いVOC 処理製品ラインナップの拡充を目指した。

2.1.2 PSA（Pressure Swing Adsorption）
PSAでは、吸着材として活性炭のほか、ゼオライトや疎水性シリカ
ゲルなどを用い、運転は常温下で行い、操作圧力の変動により吸脱着

本稿ではDual Reflux 式 PSAの概要を述べるとともに、単一溶剤にを行う。大気からの酸素濃縮や水素の精製などが一般的であるが、近おける溶剤回収について試験機を製作し、試験を行った結果について

年はVOCの回収へも適用が図られている。蒸気を使用しないため、水紹介する。

分との分離が不要であり、回収されたVOC 成分をそのまま扱うことが32 TSK 技報 20102009 no.13
no.11

図 1 従来型 PSAとDual Reﬂux PSAの比較
Fig.1 Comparison of the conventional PSA and Dual Reﬂux PSA

TSK 技報 20092010 no.11
no.13

33

製品紹介 2 Dual Reﬂux 式 PSAによる溶剤回収

Solvent recovery by the Dual Reflux PSA

では、ベントガスと入口ガスの合流の濃度は約 3,000μmol/molと

表 1 運転条件とその結果
Table1 Results of test run

流量、温度、圧力など運転状況を自動的に記録できるような記録計も有しなり、この3,000μmol/molに対する充填材量が必要となる。Dualている。脱着時の真空ポンプについてはドライ型で真空度を調節できるよreflux PSAでは同条件で運転した場合、回収部では1,000μmol/

うなインバーターと凝縮冷却熱交換器が一体となったものを使用している。

mol 分の充填材量を考慮すればよく、濃縮部にいたっては、20,000μmol/molの高濃度かつ、小ガス量を吸着すればよいため、吸着の特性を加味すると必要吸着材量は従来型 PSAに比べて2 割から3 割程度

VOC 成分トルエン

VOC 入口濃度

5,200 μmol/mol( 入口ガス平均濃度 )VOC 出口濃度9.7μmol/mol（出口ガス平均濃度）

回収率

99%以上

削減が可能である。吸着材として使用するゼオライトは活性炭などに比べ高価であり、吸着材の量が少なく済むということは結果的に装置の小型化と低価格化が可能である。
試験装置仕様

3 試験装置の概要

図 5 パージガス量比と出口濃度
Fig.5 Volumetric purge gas feed ratio and Exhaust gas concentration

吸着槽 43mm×2 塔式
装置高さ 2,200mm H

3.1 システムフロー
システムフローを図 2に示す。
二塔切替え式の吸着槽を用い、片側を吸着、もう一方を脱着というPSAの手法によりDual Refluxの原理を組み合わせた溶剤回収シス

図 4 温度、濃度の挙動
Fig.4 Temperature and exhaust gas concentration

テムの構築を行った。以下処理フローを説明する（図 2）。
VOC 含有ガス（溶剤含有ガス）を廃ガスファンにより吸着側の槽の中molを下回る状態を維持できた。試験では塔内の状況を把握するため段に供給する。吸着材にVOCが吸着され、出口から清浄ガスが排気される。設定時間に達すると、VOC 含有ガスの供給をもう片方の塔に切にあえて出口ガス濃度を破過させる条件としたが、吸着材充填量や運図 3 試験装置外観
Fig.3 External view of test unit

転条件を変えることで出口濃度を抑制することが可能である。

図 6 回収溶剤
Fig.6 Recovered Solvent

替え、他方の塔は真空ポンプによって反対方向に吸引される。パージガされたVOCを脱着する。脱着されたガスは真空ポンプの吐出にて常圧と4 試験結果なり、後段に設置された熱交換器で冷却凝縮され、VOCを液体として回4.1 試験結果

スは、VOCの爆発領域を避けるため窒素を清浄ガス側から供給し、吸着収する。凝縮できずにパージガスに同伴されるVOCは、再び吸着側濃縮部へ導入し吸着操作を行なう。
タイマーにより自動的にこれを切替える。

3.2 小型試験装置の概要
先述のシステムフローを実現するための小型試験機を製作した。

5 運転パラメーター
出口濃度を抑制する方法として、吸着材充填量増量の他に、運転表 1に示すように、VOC 成分としてトルエンを採用し、入口ガス濃度

条件側では、吸脱着の切替え時間、脱着時のパージガス量、さらには

図 6に示すように、Dual Refluxの原理を用いて、VOC 含有ガスか

塔内圧力（真空度）などの因子が複合的に絡み合うことにより濃度を制ら液体として溶剤を回収することができた。またシミュレーションを用いる

吸着から脱着が終了するまでの塔内温度の挙動は、吸着時に吸着御することが可能であるが、Dual Reflux PSAは動的平衡による運転

ことにより安定運転を実現することができた。

熱による発熱反応が起こり、塔内の温度が上昇する。脱着時には吸となるため、各種の運転パラメーターの決定にはシミュレーションが必

熱反応により逆に温度が低下していることが確認できた。また、出口濃須である。また、実際の装置設計においてもVOC ガスの供給位置を種類のVOC 処理、回収の引合いに対応することが可能であり、PSA

決定するためにシミュレーターを使用する。

とDual Refluxの原理の利点を最大限に利用することで客先の期待を。
を約 5000μmol/molとして、試験を行った（図 4 ）3）度の挙動は、吸着時間とともに出口濃度が上昇しているが、A 塔吸着

図 3に試験装置の外観を示す。

7 おわりに装置高さについては変更可能な仕様にしており、取り扱う溶剤によって後は脱着の終わったB 塔の出口ガスに切り替わるので、VOC 濃度が槽高を変更することができる。また、出口濃度の常時監視や、各部位の下がった状態に復旧することが分かる。ピーク時においても10μmol/

このようにシミュレーションと試験とを組み合わせることで多種多様な充分満足できる商品を提供できると考える。

6 シミュレーションについて

今後の展開として、パイロット試験機を製作し、客先のご協力を得て
4）

6.1 シミュレーションソフト
運転条件の決定や装置設計で使用するシミュレーターについては明治大学理工学部応用化学科茅原研究室の協力により製作されたソフトを使用する。
これはラングミュア式とStop＆Go 吸着理論を基礎に制作された視実証試験を行う予定である。また、これを機に、月島環境エンジニアリ
ング（株）のVOC 回収製品ラインナップの充実を図るとともに、多成分系におけるVOCについての基礎データの収集に努め拡販体制を整えていきたい。
最後に、本システムの構築にあたっては明治大学茅原研究室の多大なる協力の賜物であり、同研究室に感謝を申し上げる。

覚化シミュレーションソフトウエアでこれにより最適なVOC 含有ガスの供給位置や、安定運転のための各種のパラメーターが決定できる。
参考文献

6.2 試験との比較
図 5にシミュレーションと比較した結果を示す。 横軸には脱着時のパージガス量比※ 1をとり、縦軸には安定運転時のガス出口濃度をプロットしたもので、シミュレーション結果と試験値がよく一致し再現性が確認できた。これらの結果から、パージガス量比を大きくすることがガス出口
図 2 Dual Reﬂux PSA システムフロー
Fig.2 Dual Reﬂux PSA System Flow

34 TSK 技報 2010 no.13濃度の抑制につながることが分かる。
※ 1パージガス量比＝（Actualのパージガス量）／（Actualの入口ガス量）
で示される

1）R.Wakasugi,A.Kodama et al, Recovery of Volatile Organic Compounds
as Condensate by Pressure Swing Adsorption with Enriching Reflux,
J.Chem.Eng.Japan37,pp374-377（2004）
2）春田智明：VOC 吸着回収システム，
TSK 技報，no.6，
p6-10，（2006）
3）藤澤良成他：VOC 回収用Dual Reflux PSAの操作条件の検討，
第23 回日本

吸着学会研究発表会講演要旨集，
p56，（2009）
4）千代田拓也 他：Dual-Reflux PSA シミュレーションによる操作条件の検討，
第23 回日本吸着学会研究発表会講演要旨集，
p55，（2009）

TSK 技報 2010 no.13

35

ティーブレイク

バイオマス資源としての砂糖の利用
甘味料としての砂糖の消費量は、用途別には、菓子・パン類に消費されるものが最も多く、約 1/3を占めます。次いで清涼飲料、家庭での使用、乳製品、の順にな
ります。しかし、近年では、砂糖は甘味料だけでなく、環境にやさしいバイオマス資
源として利用されており、生分解性物質の原材料としても使われています。

茂木 淳浩

地球温暖化対策の観点から、いま世界の注目を浴びているのが、砂糖（甘蔗）を産業事業本部営業部・グループリーダー

原料としたバイオエタノールの製造で、砂糖生産時に発生する糖蜜（国によっては圧搾汁を混合する場合も有り）をエタノールの発酵原料としています。バイオエタ

月島機械はその事業を、製糖用機器類の国産化を図ることから起業したことは、皆さんがよく知るところです。過去に発刊された技報の中にもさまざまな製糖用機器・プロセスについての技術や研究が紹介され

砂糖の種類

ノールはガソリンと混ぜ、自動車用燃料としてブラジルをはじめとし、多くの国で利甘蔗や甜菜からの砂糖は、製造法の違いにより含蜜糖と分蜜糖に分けられます。

用されています。このエタノールプラントでは、甘蔗の搾りかすであるバガスがエネ

含蜜糖とは、甘蔗を搾汁後、蔗糖を含む糖汁液から不要な成分を簡単に取り除いルギー源として使用され、エタノールの生産に必要なエネルギーのほとんどを賄ったのち濃縮し、固化させたものです。含蜜糖の中には、甘蔗以外の原料作物から採取された砂糖もあります。一方分蜜糖とは、糖汁液を清浄したのち濃縮、加熱晶析
させて結晶蜜を作り、遠心力を用いて結晶を取り出した砂糖を指します。

ています。
今回は、それら技術が活かされて各種砂糖の分類と名称ており、化石燃料の使用量が非常に少なく済むのが特徴となっています。
また、甘蔗をはじめとする生物資源からのアルコールは、光合成で得られたエネ

まめ知識
甘蔗（サトウキビ）糖発祥の地はインドで、紀元前より既に砂糖が作られていたとされています。おもに熱帯・亜熱帯気候の地での特産品として珍重されてきました。日本へは、17
世紀初頭中国より奄美大島に甘蔗が伝えら

ルギーを、バイオマスの熱エネルギーとして利用することで、二酸化炭素・酸素・れ、薩摩藩が甘蔗糖の生産を奨励、藩の大き

水の循環を繰り返すこととなり、自然界全体として大気中の二酸化炭素量変化をな収入源としていました。18 世紀になると、もたらさないので、カーボンニュートラルな素材として評価されています。

温帯、冷帯地区で甜菜を原料とした甜菜糖（ビート糖）の製造が開始されました。時のナ

きた砂糖そのものについて、簡単に砂糖の不思議な働き触れてみたいと思います。

砂糖は食材に甘味を付けるだけと思っている方が多いと思いますが、お菓子を甘く味付けるだけではなく、料理のうまみを引き出し、食材をバランスよくまとめ上

ポレオンが甜菜糖の製造を奨励したため、フランス、ドイツを中心にヨーロッパ諸国、さらには北アメリカまでその生産が拡大されていきました。

げる不思議な力を持っています。クッキーやスポンジケーキに砂糖を入れずに作ると、クッキーはサクサク感がなく、スポンジケーキほとんど膨らまないといったことになります。クッキーやケーキのそうした食感は、砂糖が作り出していたことになり

サトウキビ畑と甜菜ます。砂糖には水としっかり結びつき、水分を保持する性質があり、この性質がクッ
キーのサクサク感やスポンジケーキの弾力感を生んでいるわけです。さらに、砂糖にはきれいな焼き色を出す効果もあるため、砂糖なしで焼いたクッキーやスポンジ

世界の砂糖需給

ケーキは白っぽく出来上がってしまいます。

2008/09 年度の世界の砂糖生産量は、1 億 4869 万トン（粗糖換算数量）と見込まれています。おもな生産国は、ブラジル、インド、EU、中国、タイなどで、ブラジルが全体の約 23％を占めています。原料比

私たち人間の脳は、身体の中でも大量のエネルギーが必要とされる部位ですが、でみると、近年、甜菜糖のEU 地域での生産減

そのエネルギー源となるのがブドウ糖で、一日に大人の脳が必要とするブドウ糖のにより甘蔗の占める割合が全体の約 3/4を占量は100グラム前後に及ぶそうです。しかも他の器官は、タンパク質や脂質をエネめています。

ルギーとすることができますが、脳はブドウ糖しかそのエネルギーになりえません。

世界の輸出量は 4840 万トンと見込まれ、食べてからブドウ糖に変わるまで何段階かの消化プロセスが必要なパンやご飯

おもな輸出国はブラジル、タイ、オーストラリアに比べ、果糖とブドウ糖から構成されている砂糖（蔗糖）は素早く脳のエネルギーになどで、やはりブラジルが輸出全体の 45％をなることができます。

担っています。砂糖の消費量が多い国を見てみ

36 TSK 技報 2010 no.13

終わりに一人当たりの年間砂糖消費量がおよそ18kgとOECD 加盟国の中では一番少な

ると、インド、EU、中国、ブラジルの順となっい日本（EUや米国は30−40kg 前後）
であるにもかかわらず、その消費減少傾向にています。

歯止めがかからないのが現実です。脳の機能を高め、筋肉の疲労を速やかに改善

参考文献
1）砂糖の科学橋本仁、高田明和編

朝倉書店

2）砂糖の事典 日高秀昌、岸原士郎、斎藤祥治編
東京堂出版

させる効果を持つ砂糖をバランス良く摂取することは、私たちが健康な生活を送っ

3）雑学読本 NHKためしてガッテン11
NHK 科学・環境番組部編 日本放送出版協会ていくうえで不可欠でしょう。

4）独立行政法人農畜産業振興機構ホームページ

TSK 技報 2010 no.13

37

会社概要
名称

月島機械株式会社

設立

大正６年５月（TSUKISHIMA KIKAI CO.,LTD.）

資本金

６６億４６８０万円

取締役社長 山田 和彦

従業員数

601名（平成21年3月末現在）

創業

売上高

475億円
（平成21年3月期）

明治３８年８月

札幌

事業所

TAIWAN

Hanoi

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市川事業所（工場）（環境プロセス
開発センター）

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連結会社及び主な関連会社※月島テクノメンテサービス（株） 〒104-0052 東京都中央区月島4-8-14
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月島エンジニアリングシンガポール（株）
TSUKISHIMA ENGINEERING SINGAPORE PTE. LTD. ≪TES≫
月島エンジニアリングマレーシア（株）
TSUKISHIMA ENGINEERING MALAYSIA SDN. BHD. ≪TEM≫
SUITE16, 04-05, 16th Floor, Wisma Mca,
163 Jalan Ampang, 50450 Kuala Lumpur, Malaysia
TEL. +60-3-2162-8679 FAX. +60-3-2162-8377

編集後記

TSKエンジニアリングタイランド（株）
TSK ENGINEERING (THAILAND) CO., LTD. ≪TET≫
United Center Building 14th Floor, Room1404,
323 Silom Road, Bangrak, Bangkok 10500, Thailand
TEL. +66-2-231-1726〜30 FAX. +66-2-231-1731
TSKエンジニアリング台湾（株）
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TEL. +886-2-2523-6975〜6 FAX. +886-2-2521-1429

Editor's Note
TSK技報 NO.13 2010
年2回（4月・10月）発刊
問い合わせ先：giho@tsk-g.co.jp

佐藤 剛

編集委員

最近、
自動車の安全性について話題になっている。自動車はユーザの要望や他社との競争等によりめざましい進歩

発行：月島機械株式会社 技報編集委員会
総 責 任 者：西田 克範
編集委員長：吉越 昭雄

をとげている機械だが、安全への要求も当然第一に考えなければならない。自動車に限らず産業機械でも、安全、高編 集 委 員：高橋 正純

性能、耐久性、環境保護、低コスト等多くの要望があり、そのバランス感覚が求められている。
より多くの要望に応え

佐藤 教子

小野 基巳

佐藤

剛

加藤 善二

近藤 洋正

青井 有里

た技術を提供できるよう、常に技術の研鑽が必要と再認識した。

荒井

健

山口 彩子
10042000GMW

38 TSK 技報 2010 no.13