機能化学品製造

三洋化成工業株式会社
鹿島工場さまヒートポンプ式濃縮装置

洗浄排水の濃縮工程に「ヒートポンプ式濃縮装置」を導入
異次元の省エネを実現
三洋化成工業株式会社鹿島工場では、製造過程から出る洗浄排水の濃縮工程に、ヒートポンプを活用した濃縮装置を導入。多くの低温廃熱をヒートポンプにて熱回収できたことで、大幅な省エネを実現した。

鹿島工場で製造されている永久帯電防止剤

導入の決め手エネルギー使用量の大幅な削減と、作業性の向上

従来の濃縮装置では、排水の加熱により発生する蒸発ベーパーは100℃と低いため、加熱用スチームとして再利用が出来ず、全てが廃熱となっていた。導入装置は、減圧下低沸点で蒸発させ、その蒸発ベーパ―を3℃昇温させることで、加熱スチームとしての再利用が可能となり、異次元の省エネが達成できた。さらに以前は、排水中に含まれる樹脂が融けて装置に付着することで、清掃の手間が発生していたが、導入装置は減圧操作により排水の沸点が60℃に抑えられたことで、樹脂が融け出すことは無く、清掃の手間が無くなったことも決め手となった。に界面活性剤メーカーとして京都で操業を開始。現在は、多様な技術と迅速な開発力を持つ機能化学品メーカーであり、同社が製造する機能化学品は、生活・健康関連、自動車、電子部品など、様々な分野で使用される製 品 の 下 支えとなっている。鹿 島工場は、関東地区における生産と物

メリット
メリット流の拠点で、1976年に操業を開始。

エネルギー使用量削減

排水の濃縮工程にヒートポンプ式濃縮装置を導入することにより、同工程において94％削減（▲1,184kL/年）でき■一次エネルギー使用量100%た。

●一次エネルギー使用量 算出条件
◎電力・・・0.2518kL/千kWh◎産業用蒸気・・・0.07352ｋL /t

CO2削減

導 入 前 と 比 較 し、同 工 程 に お い て95 ％ 削 減（▲1,948t-CO2/年）できた。
●CO2排出量 算出条件
◎電力・・・0.364kg-CO2/kWh

三 洋 化 成 工 業 株 式 会 社 は、1949年

導入前

排水中に含まれる樹脂が熱により融けて濃縮装置に付着5%料、車の省エネに寄与する潤滑油添加剤、永久帯電防止剤などを生産している。

導入後■CO 2 排出量100%◎産業用蒸気・・・0.043t-CO2/GJ

作業性の向上95％削減

主に、複写機で活躍するトナー用材

導入前

95％削減
5%

導入後

※グラフ数値は日本エレクトロヒートセンター
計測結果等より企 業 名することが無くなり、清掃の手間が無くなった。

三洋化成工業株式会社
鹿島工場

所 在 地

茨城県神栖市砂山11-1

電話番号0479-46-3131

https://www.sanyo-chemical.co.jp

三洋化成工業株式会社 鹿島工場さま
原油高騰が契機となり蒸気使用量削減を目指す

ヒートポンプ導入により廃熱を回収
大幅な省エネを達成の開発・製造に取り組んでおり、特に、エネディスク（円盤）に排水を噴霧し、気化させ三洋化成工業㈱では、環境に配慮した製品

従来の装置は、蒸気で100℃以上に熱した

ルギー消費原単位の削減や、温室効果ガスの削減など、国内のみならず、国外の連結用水にて凝縮後、下水排水していた。

以上に加熱されているため、排水中に含まパーを機械的に圧縮し、たった3℃昇温する

そこで、ディスクに固着した樹脂を取り除く能としているのがポイントである。

導入した装置は、真空操作により大気圧以

ヒートポンプ式濃縮装置は、この蒸発ベー設備の高効率化のほか、2015年にはVOC処ことで、加熱用スチームとしての再利用を可など、環境負荷軽減を継続的に進めている。

「排水中の水分を気化させるには、その水理装置を導入。VOC排出削減にも取り組む

同工場では更なる省エネを進めるため、製造プロセスにまで踏み込んだ検討をしていた。そうした中、洗浄工程から発生する排水を全量そのまま産業廃棄すると、高額の産廃コストが発生することから、蒸気を熱源と分量以上の蒸気が必要でした。従来の装置ため、作業者が清掃を行う必要があった。
下の状態で水分を蒸発させることが可能な構造で、水の沸点が60℃程度となっている。ており、いわば”熱の使い捨て”でした。

また、以前 の 装 置 は 定 期 的 に 現 場 に 出 向の手間が無くなったという。

き、装置が安定して稼働しているか確認する必要があったが、新しい装置は全自動によ

三洋化成工業㈱鹿島工場 工務部長
川崎 英基氏するのに要するエネルギーは、工場全体のり装置が排液の残量を見ながら起動停止できることから、現場作業員の負担軽減につ約10%も占めていたことから、省エネのターながったことも大きいという。

ゲット先として濃縮工程に着目した。

ことから、本格的な検討がスタートした。

れる樹脂が融け、ディスクに付着していた。

これにより樹脂が融け出すことは無く、清掃し、産廃を減容化していた。この蒸気を製造造コストがかつてないほど大幅に高騰した

従来の装置は、ディスクが蒸気により100℃

では、蒸気がディスクを加熱する一方、スクラバーでは蒸発ペーパーを冷却・凝縮させしたディスク式ドライヤーにて排水を濃縮

ちょうどその頃、原油高騰に伴い、蒸気の製熱源システムと言えます。」

作業性の向上なって取り組んでいる。

鹿島工場では、照明などのユーティリティーは、いわば”熱の使い回し”であり、理想的なる仕組みである。気化した蒸発ベーパーは、100℃程度と使用用途が無いことから、工業

企 業 も含 め、三 洋 化 成グ ル ープ が 一 体とけで、再 利 用 することができる本システム導入した装置は、立ち上げ時に外部からわずかな蒸気を必要とするだけで、定常時はほぼ電気だけで濃縮が進みます。廃棄していた蒸発ベーパーをたった3℃昇温するだ「鹿島工場では、エネルギー消費10%削減を目指し、廃熱回収の他、本事例のようなヒートポンプの製造プロセスへの適用などを検討しながら、環境に配慮したものづくりを今後も継続していきます。」工務部長 川崎氏■ システムフロー図
導入前
工業用水

蒸発ベーパー100°
C

回転方向

真空ポンプ

導入後

使用用途の無い
低温廃熱

管内の蒸気の流れ

フィールドパイプ

水平管
原液

原液凝縮後、下水道に放流
濃縮液(回収) スクレーバー

供給
循環 ポンプポンプ

圧縮機で3℃昇温圧縮機

蒸気にて熱せられた
ディスク

スクラバー

蒸発ベーパー 60℃

凝縮水

凝縮水ポンプ

VVCC蒸発器

濃縮液(回収)蒸発ベーパー 63℃
加熱スチームとして再利用

原液
供給 プレート式ポンプ 熱交換器
(原液予熱)

蒸発缶

循環ポンプ＜導入装置における排液蒸発の流れ＞①起動用の加熱スチーム（装置外部より供給）が蒸発缶内の水平管に供給され、水平管に接触した原液は加熱されて蒸発する。
②蒸発したベーパーは全量が圧縮機で圧縮・昇温され、加熱用スチームとして熱源に再利用される。
③圧縮された蒸発ベーパーは、原液を加熱した後は凝縮し、ドレン水として装置外に排出される。

■ 設備概要ヒートポンプ式濃縮装置の背面(左)従来使用していた蒸気熱源のディスク式濃縮装置(右)従来使用していた蒸気熱源のディスク式濃縮(装置右)ヒートポンプ式濃縮装置〔㈱ サ サクラ〕

・型

式：VVCC-90 ・圧縮機：ターボ式（モーター入力110kW） ・処理量：100t/日【取材：2019年2月】