真空プレート乾燥機：粉体・顆粒向けの連続伝導乾燥

SINOTHERMOのPLG形式の真空プレート乾燥機は、真空シェル内に加熱プレートを積み重ねた連続式の伝導乾燥機です。ばらけた粉体や顆粒が上部から入り、プレートからプレートへと移動し、熱源温度200 °C未満で水分3〜8％となって排出されます。連続機なので、安定した処理量で単一の製品を扱うのに向いています。静置式のバッチ機である真空トレイ乾燥機とは別物です。

概要：二つの機械、紛らわしい一つの名前

「真空プレート乾燥機」で検索すると、同じ言葉で説明されたまったく異なる二つの機械が見つかります。一つは、トレイを加熱棚に載せる静置式のバッチ機で、真空トレイ乾燥機、真空棚乾燥機、真空箱型乾燥機などと呼ばれます。もう一つは、材料が積み重ねた加熱プレートの上を移動する連続機で、縦型プレート乾燥機または連続プレート乾燥機と呼ばれます。

SINOTHERMOは両方を製造しており、区別して扱っています。

• 連続機は真空縦型プレート乾燥機（PLGシリーズ）です。本記事はこちらを扱います。
• 静置機は静置式真空箱型乾燥機（YZGおよびFZGシリーズ）です。こちらは真空トレイ乾燥機で解説しています。

どちらが必要か迷う場合は、次のセクションの表で判断できます。

プレート乾燥機とトレイ乾燥機：選び方

供給物が粉末にしたい湿ったペーストなら、どちらも第一候補ではありません。通常は真空レーキ式・パドル式・ディスク式乾燥機のほうが適しています。

PLG真空縦型プレート乾燥機の仕組み

1. 1.供給。ばらけた粉体や顆粒が、真空気密のフィーダーを通して真空シェルの上部から入ります。
2. 2.拡散と加熱。材料は最初の加熱プレートに落ちます。製品は各加熱プレート上を搬送され、積み重ねの次のプレートへ落ちていきます。
3. 3.伝導。各プレートは内部から蒸気、温水、または熱媒油で加熱されます。熱はプレートを通して製品の薄い層に伝わります。
4. 4.真空引き。シェルは真空に保たれるため、水分や溶剤は低温で蒸発します。蒸気はコンデンサーと真空ポンプを通って排出されます。
5. 5.排出。乾燥した製品は、真空気密の排出口から下部で出ていきます。

縦型の積み重ねは、小さな設置面積に大きな加熱面積を収めるため、スペースに余裕のない工場で重宝します。製品ページの数値で押さえておきたい点は次のとおりです。

• 供給物：ばらけた粉体、顆粒
• 排出物：粉体または顆粒、水分3〜8％
• 熱源温度：200 °C未満
• 運転方式：連続

連続式の真空乾燥機を選ぶ理由

安定した処理量と一貫した水分。すべての粒子がプレート上でほぼ同じ時間を過ごすため、最終水分が安定します。バッチ式乾燥機では、バッチ後半が前半と異なる挙動をするため、これに匹敵するのは困難です。

バッチごとの投入・排出が不要。1つの製品を24時間運転する工場では、人手とアイドル時間が減ります。

密閉された低酸素環境。すべての真空乾燥機と同様、可燃性、爆発性、溶剤を含む、酸化しやすい材料に適します。

コンパクトな設置面積。縦型の積み重ねは、同じ加熱面積の横型機より床面積を使いません。

プレート乾燥機が不向きな場合

• 粘着性やペースト状の供給物。プレート乾燥機はばらけた固体向けに設計されています。ペーストはプレートに付着します。撹拌式の真空乾燥機や真空ドラムスクレーパー乾燥機を使ってください。
• 多品種の小ロット。連続機は製品切り替え時の清掃が難しくなります。真空二重円錐回転乾燥機のようなバッチ機のほうが切り替えが容易です。
• ごく少量。連続ラインには安定した供給が必要です。一定の規模以下では、バッチ機のほうが簡単です。

代表的な用途

製品ページでは、PLGプレート乾燥機の用途として次が挙げられています。

• 化学品の粉体・顆粒
• 熱に敏感な医薬品の粉体・中間体
• 色合いと粒子特性を保つ必要がある顔料・染料
• 樹脂・ポリマーの粉体
• バイオ由来の粉体・顆粒
• 食品用の香料、芳香剤、添加物
• 塩類・無機顆粒
• 少量・特殊生産向けの実験室・パイロットライン

SINOTHERMO自身の納入ニュースでは、江西省の大学に竹パルプ乾燥研究用として納入された、10段のPLG 1500連続プレート乾燥機が紹介されています。パイロットや開発用途での使用例です。

滞留時間とプレート枚数の決め方

バッチ乾燥機では、製品を長く置くことで乾燥時間を調整します。連続プレート乾燥機では、乾燥時間は機械の幾何形状と材料が通過する速度から決まります。3つの変数が相互に影響します。

• 加熱面積：プレートの枚数が多く、直径が大きいほど、面積と蒸発能力が増えます。
• 滞留時間：搬送速度が遅いほど製品がプレート上に長く留まり、最終水分は下がりますが、処理量も下がります。
• 熱源温度：温度が高いほど駆動力が増しますが、製品が耐えられる限界までです。PLG製品ページには200 °C未満の熱源が記載されています。

このため、プレート乾燥機のモデルを並べたカタログ表は、乾燥試験ほど役に立ちません。供給水分が同じ2種類の粉体でも乾燥曲線は大きく異なり、その曲線が必要なプレート枚数を決めます。

数値で見る例

数値は説明用であり、お客様のデータではありません。

ある化学品メーカーが、結晶性粉体200 kg/hを水分12％から0.5％まで真空下で乾燥したいとします。

• 1時間あたりの乾燥固形分：200 x 0.88 = 176 kg
• 水分0.5％での最終質量：176 / 0.995 = 約176.9 kg
• 除去する水分：200 - 176.9 = 約23 kg/h

これは控えめな蒸発負荷です。課題は水分量ではなく最後の部分にあります。表面や結晶間に結合した最後の1％の水分を低温で除去するには時間がかかります。試験では、一定の真空度の加熱面上で粉体が0.5％に達するのに必要な時間を測定し、その滞留時間がプレート面積を決めます。処理量が安定し、蒸発負荷も穏やかなので、連続機に向いたケースでもあります。

真空システムはプレートと同じくらい重要

真空プレート乾燥機は、供給口と排出口に真空気密のシールが必要です。シェルが真空のまま、材料が連続的に出入りするためです。通常はロータリーバルブやロックホッパーで実現します。これにより実務上の制約が2つ生じます。

• 供給物が確実に流れること。ブリッジ、固結、ラチェット状の流れを起こす粉体は、真空シールと処理量を乱します。
• 真空ポンプは、蒸発した蒸気に加えてシールの漏れ量も処理する必要があります。ポンプとコンデンサーは、乾燥機と一緒にサプライヤーと協議してください。

製品が溶剤を含む場合、ポンプの手前のコンデンサーが溶剤を回収してポンプを保護します。水系の製品でも、ポンプの蒸気負荷が減るためコンデンサーは役立ちます。

プレート乾燥機と他の連続式との比較

プレート乾燥機は、ばらけた固体に対して連続運転と真空伝導を組み合わせたこのリストで唯一の機種です。製品が熱風に耐えられるなら、対流式乾燥機のほうが通常は簡単で安価です。耐えられないなら、プレート乾燥機かバッチ式真空機が適しています。技術選定をより広く知りたい場合は、産業用乾燥機の選び方をご覧ください。

仕様確認チェックリスト

見積もりを依頼する際は、次を含めてください。

• 材料、粒子サイズ、かさ密度
• 供給水分と目標水分または残留溶剤
• 処理量（湿潤供給物のkg/h）
• 製品の許容最高温度
• 利用可能な熱源
• 溶剤の種類（ある場合）と回収の要否
• 清掃・衛生要件

プレートの枚数、直径、滞留時間は、材料の処理量と乾燥曲線から決まるため、モデルはカタログ表からではなく、試験の後に選定します。

避けたいよくある間違い

1. 1.プレート乾燥機とトレイ乾燥機を混同すること。供給物も運転方式も異なる別の機械です。
2. 2.ペーストに使うこと。プレート乾燥機には流動性のある固体が必要です。
3. 3.乾燥曲線を把握していないこと。滞留時間は材料で決まるため、サイジングの前に試験してください。
4. 4.真空気密の供給・排出を見落とすこと。シールは機械の一部であり、供給物に含められるものを制限します。
5. 5.量が見合わないのに連続運転を選ぶこと。

仕様を決める前に試験を

SINOTHERMOは、機械を選ぶ前に乾燥時間と粉体の挙動を確認できる有償のパイロット試験を実施しています。パイロット試験を依頼すると、結果はお客様のものとして、どのサプライヤーに対しても使えます。9種類の真空・伝導式機械の中からより広く選ぶには真空乾燥設備：材料別の選び方を、原理については真空乾燥技術をご覧ください。

よくある質問

真空プレート乾燥機とは何ですか？

真空シェル内に加熱プレートを積み重ねた連続式の伝導乾燥機です。粉体や顆粒がプレートからプレートへ移動しながら低温で乾燥します。

真空プレート乾燥機は真空トレイ乾燥機と同じですか？

いいえ。プレート乾燥機は連続式で、ばらけた固体をプレート上で移動させます。トレイ乾燥機は、材料をトレイに載せる静置式のバッチ機です。SINOTHERMOのPLGがプレート乾燥機で、YZGおよびFZGシリーズがトレイ乾燥機です。

真空プレート乾燥機はどの程度の水分に到達できますか？

PLG製品ページには、最終水分3〜8％と記載されています。

どのような熱源温度を使いますか？

200 °C未満です。

ペーストやスラリーを乾燥できますか？

いいえ。ばらけた粉体と顆粒向けに設計されています。ペーストやスラリーは、レーキ式、パドル式、ディスク式、またはドラムスクレーパー式の乾燥機で乾燥してください。

プレート乾燥機は溶剤を回収できますか？

はい。蒸気が真空下でコンデンサーを通るため、溶剤を回収できます。

プレート乾燥機と二重円錐真空乾燥機はどう選べばよいですか？

一つの製品を安定した処理量で扱うならプレート乾燥機を、バッチ作業、複数製品、容易な清掃が必要なら二重円錐乾燥機を選びます。