低温室内で平板に落下する液滴の凍結濃縮特性

平田　哲夫，熊野　寛之，黒田　博允

　
　界面前進凍結濃縮においては，凍結に伴い凍結層が熱抵抗となる欠点がある．そこで，冷却室内に液滴を落下して間接冷却により氷柱を生成して濃縮液を得る本方法の濃縮特性について，実験及び解析により検討した．その結果，初期液滴濃度，氷柱濃度及び濃縮液濃度の相関関係について，凍結濃縮モデルを立て濃度境界層内の物質移動方程式を解くことにより濃縮特性を表す支配的なパラメータを導出した．また，初期液滴濃度を小さくすると氷柱内への溶質取り込み量が減少し，凍結濃縮操作において好ましい条件となることを明らかにした．さらに，本方法のように試料液が液滴として流れながら濃縮される場合について，分配係数の関係式を導くことができた．
Key words : 凍結，濃縮，氷筍，水溶液，液滴，分配係数