JPH02265634A - 竪形撹拌装置 - Google Patents
竪形撹拌装置Info
- Publication number
- JPH02265634A JPH02265634A JP1085789A JP8578989A JPH02265634A JP H02265634 A JPH02265634 A JP H02265634A JP 1085789 A JP1085789 A JP 1085789A JP 8578989 A JP8578989 A JP 8578989A JP H02265634 A JPH02265634 A JP H02265634A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- container
- draft tube
- wall
- liquid
- ribbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
- B01J19/20—Stationary reactors having moving elements inside in the form of helices, e.g. screw reactors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、高粘度の液体から低沸点の成分を除去する蒸
発操作、付加系高分子の溶液重合又は塊状重合反応時に
モノマー又は溶媒を蒸発させて蒸発潜熱で反応熱を除去
する蒸発冷却操作等に用いられる竪形攪拌装置に関する
。
発操作、付加系高分子の溶液重合又は塊状重合反応時に
モノマー又は溶媒を蒸発させて蒸発潜熱で反応熱を除去
する蒸発冷却操作等に用いられる竪形攪拌装置に関する
。
従来、高粘度の液体から低粘度の成分を蒸発させ、同時
に重合反応等の反応を進行させる装置としては、ヘリカ
ルリボン翼やアンカー翼を内蔵した高粘度液体用の攪拌
装置が多用されている。
に重合反応等の反応を進行させる装置としては、ヘリカ
ルリボン翼やアンカー翼を内蔵した高粘度液体用の攪拌
装置が多用されている。
従来のヘリカルリボン翼を用いた攪拌装置を第３図に示
す。
す。
容器２１内に回転軸２２に接続されたヘリカルリボン翼
２３が設けられており、これらは図中に示す矢印２４の
方向に回転する。容器２１内の高粘度液はヘリカルリボ
ン翼２３に押し上げられ、流線２５のように上下循環流
を生成する。また、それに伴い、液表面２６は図に示す
通り中央部が凹となる。
２３が設けられており、これらは図中に示す矢印２４の
方向に回転する。容器２１内の高粘度液はヘリカルリボ
ン翼２３に押し上げられ、流線２５のように上下循環流
を生成する。また、それに伴い、液表面２６は図に示す
通り中央部が凹となる。
上記従来のリボン翼を用いた攪拌装置における問題点と
しては、下記のものが挙げられる。
しては、下記のものが挙げられる。
（１）蒸発表面積が小さい。
高粘度液から低分子成分が蒸発する物質移動速度Ｎａ（
ｓ＋ｏｌ／ｈ・鴎ツ）は、 Ｎ、−ｋＬ−ａ・Δｃ −−−−−（１）ｋ
Ｌ：物質移動係数 （渭／ｈ） ａ：単位液量当りの表面積（Ｉ１１！／ＩＩコ）ΔＣ：
液相部と気相部の低分子成分の濃度差 （＋＊ｏｌ／
ｓ″） で表わされる。
ｓ＋ｏｌ／ｈ・鴎ツ）は、 Ｎ、−ｋＬ−ａ・Δｃ −−−−−（１）ｋ
Ｌ：物質移動係数 （渭／ｈ） ａ：単位液量当りの表面積（Ｉ１１！／ＩＩコ）ΔＣ：
液相部と気相部の低分子成分の濃度差 （＋＊ｏｌ／
ｓ″） で表わされる。
上式（１）で判るように、蒸発速度を上げるためには、
ａ即ち、液の表面積を大きくすることが重要となる。し
かるに、第３図に示す通り、従来の装置では表面積が大
きく取れていない。
ａ即ち、液の表面積を大きくすることが重要となる。し
かるに、第３図に示す通り、従来の装置では表面積が大
きく取れていない。
（２）表面更新速度が小さい。
式（１）中の物質移動係数ｋｔは液の表面が新たな表面
に更新する速度Ｓ、（１八）のｌ／、乗に比例しており
（村上泰弘著、培風館発行１重合反応装置の基礎と解析
１２３ページ参照）、蒸発速度を上げるためにはＳ、
を大きくする必要がある。
に更新する速度Ｓ、（１八）のｌ／、乗に比例しており
（村上泰弘著、培風館発行１重合反応装置の基礎と解析
１２３ページ参照）、蒸発速度を上げるためにはＳ、
を大きくする必要がある。
第３図に示す従来の装置では、ヘリカルリボン翼２３で
押し上げられた液の全ては流線２５で示す全護 体的な流動とならず、流＋！に２７のような翼の上下を
短絡する流れを形成している。Ｓ、を大きくするために
は、流線２５の全体的な流動の割合を大きくすることが
必要であることから考えても、従来の装置は好ましくな
い。
押し上げられた液の全ては流線２５で示す全護 体的な流動とならず、流＋！に２７のような翼の上下を
短絡する流れを形成している。Ｓ、を大きくするために
は、流線２５の全体的な流動の割合を大きくすることが
必要であることから考えても、従来の装置は好ましくな
い。
本発明は、上記問題点を解決したリボン翼をもつ攪拌装
置を提供しようとするものである。
置を提供しようとするものである。
本発明の攪拌装置は、円筒形状の容器、同容器内に容器
と回忌に設けられた円筒状のドラフトチューブ、及び上
記容器内壁と同ドラフトチューブ外壁との間隙に設置さ
れた回転リボン翼から構成される。
と回忌に設けられた円筒状のドラフトチューブ、及び上
記容器内壁と同ドラフトチューブ外壁との間隙に設置さ
れた回転リボン翼から構成される。
本発明では、回転リボン翼によって、容器内壁とドラフ
トチューブ外壁間において液が上昇する。
トチューブ外壁間において液が上昇する。
リボン翼で押し上げられる液は、外側と内側が容器内壁
とドラフトチューブ外壁とによって仕切られている間隙
を上昇するために、リボン翼の上下を短絡する流れが生
ずることなく全体的に上下方向流となり、大きい表面更
新速度が得られる。
とドラフトチューブ外壁とによって仕切られている間隙
を上昇するために、リボン翼の上下を短絡する流れが生
ずることなく全体的に上下方向流となり、大きい表面更
新速度が得られる。
また、上記のように上昇する液の流は、容器内壁とドラ
フトチューブ外壁間の環状部分を上昇し、ドラフトチュ
ーブ上端で方向を変えて、ドラフトチューブ内壁を伝っ
て流下して循環する。これによって、容器内に面積の大
きい液表面、即ち萎発面が形成される。更に、回転する
リボン翼の上面には押上げられる液が充満するが、リボ
ン翼下面には空隙が生ずる。この空隙はリボン翼下面に
沿って連続したらせん状に形成され、その上部は容器内
の気相部に連なっているために、蒸発面が大幅に拡大さ
れたことになる。
フトチューブ外壁間の環状部分を上昇し、ドラフトチュ
ーブ上端で方向を変えて、ドラフトチューブ内壁を伝っ
て流下して循環する。これによって、容器内に面積の大
きい液表面、即ち萎発面が形成される。更に、回転する
リボン翼の上面には押上げられる液が充満するが、リボ
ン翼下面には空隙が生ずる。この空隙はリボン翼下面に
沿って連続したらせん状に形成され、その上部は容器内
の気相部に連なっているために、蒸発面が大幅に拡大さ
れたことになる。
以上のように、本発明は、大きい表面更新速度と大きい
面積の蒸発面をうろことができ、蒸発が活溌化される。
面積の蒸発面をうろことができ、蒸発が活溌化される。
本発明の一実施例を第１図及び第２図によって説明する
。
。
第５１図に示すように、円筒状容器１と円錐状容器２か
ら成る容器内に、容器内壁と間隙をおいて容器と同ｔの
円筒状と円錐状の一部が組み合さった形状為ドラフトチ
ューブ３が配置され、ドラフトチューブ３は、その上端
で複数本の丸棒状のドラフトチューブサポート４で容器
の上１１１３に固定されている。容器の下部から回転軸
５が挿入されており、これに複数本で丸棒状の翼サポー
ト６が接続されており、更に各翼サポート６にはらせん
状のリボン翼７が取り付けられている。同リボン翼７は
容器内壁とドラフトチューブ３の外壁で形成されている
環状断面の間隙に挿入されており、回転しても壁と接触
しない程度のクリアランスが保たれている。
ら成る容器内に、容器内壁と間隙をおいて容器と同ｔの
円筒状と円錐状の一部が組み合さった形状為ドラフトチ
ューブ３が配置され、ドラフトチューブ３は、その上端
で複数本の丸棒状のドラフトチューブサポート４で容器
の上１１１３に固定されている。容器の下部から回転軸
５が挿入されており、これに複数本で丸棒状の翼サポー
ト６が接続されており、更に各翼サポート６にはらせん
状のリボン翼７が取り付けられている。同リボン翼７は
容器内壁とドラフトチューブ３の外壁で形成されている
環状断面の間隙に挿入されており、回転しても壁と接触
しない程度のクリアランスが保たれている。
高粘度の液は、容器の上蓋１３に設けられた原料供給口
８から供給され、容器内でその一部の低沸点成分が蒸発
され、低沸点成分は容器の上蓋１３に設けられたガス抜
きノズル９から排出され、処理物は容器下部の液抜きノ
ズル１０から抜き出されるようになっている。
８から供給され、容器内でその一部の低沸点成分が蒸発
され、低沸点成分は容器の上蓋１３に設けられたガス抜
きノズル９から排出され、処理物は容器下部の液抜きノ
ズル１０から抜き出されるようになっている。
第２図は本実施例の液の流動状態を示した縦断面図であ
り、図の左半分は９０°位相を変えた断面を示している
。
り、図の左半分は９０°位相を変えた断面を示している
。
容器内に供給された高粘度液１１は、リボン翼７の回転
により容器内壁とドラフトチューブ３で形成された環状
部を上昇し、ドラフトチューブ３の上端で方向を変え、
ドラフトチューブ３の内壁を伝って流下する。流下した
液は容器の下部が円錐状であるため、停滞液をつくるこ
となく、再度リボン翼７で押し上げられる。
により容器内壁とドラフトチューブ３で形成された環状
部を上昇し、ドラフトチューブ３の上端で方向を変え、
ドラフトチューブ３の内壁を伝って流下する。流下した
液は容器の下部が円錐状であるため、停滞液をつくるこ
となく、再度リボン翼７で押し上げられる。
図に示すように２．リボン翼７の上面には押し上げられ
る液が充満するが、下面は空隙１２ができる。
る液が充満するが、下面は空隙１２ができる。
この空隙１２はリボン翼７に沿ったらせん状であり、そ
の上部は容器内気相部と連なっているため、蒸発表面が
大幅に拡大されたこととなる。
の上部は容器内気相部と連なっているため、蒸発表面が
大幅に拡大されたこととなる。
また、リボン翼７で押し上げられる液は、外側と上記が
容器内壁とドラフトチューブ３外壁で仕切られているた
め、前述の従来装置で生じているようなリボン翼の上下
を短絡する流れは発生せず、全体的な上下流主体となる
。従って従来装置よりも表面更新速度は大きくなる。
容器内壁とドラフトチューブ３外壁で仕切られているた
め、前述の従来装置で生じているようなリボン翼の上下
を短絡する流れは発生せず、全体的な上下流主体となる
。従って従来装置よりも表面更新速度は大きくなる。
また、容器内壁とドラフトチューブ３外壁間の環状部を
上昇した液が、ドラフトチューブ３の上端で方向を変え
て、ドラフトチューブ３の内壁を伝って流下するために
１．第２図に示すように、液の表面積が拡大され、蒸発
表面が拡大される。
上昇した液が、ドラフトチューブ３の上端で方向を変え
て、ドラフトチューブ３の内壁を伝って流下するために
１．第２図に示すように、液の表面積が拡大され、蒸発
表面が拡大される。
以上のように、本実施例では、蒸発表面が大幅に拡大さ
れ、また表面更新速度が大きくなるために、大きい蒸発
速度を得ることができる。
れ、また表面更新速度が大きくなるために、大きい蒸発
速度を得ることができる。
更に、本実施例においては、リボン翼の駆動に下部駆動
方式を採用している。上述のように、ドラフトチューブ
３を設けることにより表面積の拡大、表面更新速度の増
大が達成されるが、ドラフトチューブ３と容器１間の間
隙のクリーニング性に配慮しなければならない０本実施
例では、容器上１ｉ１３にドラフトチューブサポート４
が固定されているため、上１［１３を取り外すことによ
りドラフトチューブ３も同時に引き抜（ことができ、容
器内の全ての面が人手でクリーニング可能となる。
方式を採用している。上述のように、ドラフトチューブ
３を設けることにより表面積の拡大、表面更新速度の増
大が達成されるが、ドラフトチューブ３と容器１間の間
隙のクリーニング性に配慮しなければならない０本実施
例では、容器上１ｉ１３にドラフトチューブサポート４
が固定されているため、上１［１３を取り外すことによ
りドラフトチューブ３も同時に引き抜（ことができ、容
器内の全ての面が人手でクリーニング可能となる。
これに反して、上部駆動方式の攪拌とした場合には、リ
ボン翼７とドラフトチューブサポート４が衝突するため
、ドラフトチューブサポート４は下部で固定せざるを得
す、上蓋１３と伴にリボン翼７が引き抜けたとしてもド
ラフトチューブ３は容器１側に固定されたまま残り、ド
ラフトチューブ３と容器１間の環状部が極めてクリーニ
ングしにくい部分として残る。
ボン翼７とドラフトチューブサポート４が衝突するため
、ドラフトチューブサポート４は下部で固定せざるを得
す、上蓋１３と伴にリボン翼７が引き抜けたとしてもド
ラフトチューブ３は容器１側に固定されたまま残り、ド
ラフトチューブ３と容器１間の環状部が極めてクリーニ
ングしにくい部分として残る。
なお、上記実施例では、容器及びドラフトチューブを円
筒に円錐を組合せたものとしているが、両者共に円筒状
としてもよい、また、本明細書において円筒と表現した
ものは、これに近恨する多角筒を含むものである。
筒に円錐を組合せたものとしているが、両者共に円筒状
としてもよい、また、本明細書において円筒と表現した
ものは、これに近恨する多角筒を含むものである。
本発明は、円筒形状の容器と同容器内に回忌に設けられ
た円筒状のドラフトチューブとの間の環状の間隙に回転
リボン翼を設置することによって、次の効果が得られる
。
た円筒状のドラフトチューブとの間の環状の間隙に回転
リボン翼を設置することによって、次の効果が得られる
。
（１）液の蒸発面積が拡大され、蒸発速度が大きくなる
。
。
（２）液の表面更新速度が増大し、蒸発速度が大きくな
る。
る。
第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は同実施
例における高粘度液の流動状態を示す縦断面図、第３図
は従来のヘリカルリボン翼を用いた攪拌装置の代表例を
示す縦断面図である。 １・・・円筒状容器、 ２・・・円錐状容器、３
・・・ドラフトチューブ、 ４・・・ドラフトチューブサポート、 ５・・・回転軸、 ６・・・翼サポート、７
・・・リボン翼。
例における高粘度液の流動状態を示す縦断面図、第３図
は従来のヘリカルリボン翼を用いた攪拌装置の代表例を
示す縦断面図である。 １・・・円筒状容器、 ２・・・円錐状容器、３
・・・ドラフトチューブ、 ４・・・ドラフトチューブサポート、 ５・・・回転軸、 ６・・・翼サポート、７
・・・リボン翼。
Claims (1)
- 円筒形状の容器、同容器内に同容器と同芯に設けられた
円筒状のドラフトチューブ、及び上記容器内壁と同ドラ
フトチューブの外壁との間隙に設置された回転リボン翼
から構成されたことを特徴とする竪形攪拌装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1085789A JPH02265634A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 竪形撹拌装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1085789A JPH02265634A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 竪形撹拌装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02265634A true JPH02265634A (ja) | 1990-10-30 |
Family
ID=13868657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1085789A Pending JPH02265634A (ja) | 1989-04-06 | 1989-04-06 | 竪形撹拌装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02265634A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6310671B1 (en) | 1995-04-07 | 2001-10-30 | Honeywell, Inc. | Polarization sensitive scattering element |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4930962A (ja) * | 1972-07-19 | 1974-03-19 |
-
1989
- 1989-04-06 JP JP1085789A patent/JPH02265634A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4930962A (ja) * | 1972-07-19 | 1974-03-19 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6310671B1 (en) | 1995-04-07 | 2001-10-30 | Honeywell, Inc. | Polarization sensitive scattering element |
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